JP4331653B2 - Control valve for variable capacity compressor - Google Patents
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Description
本発明は、可変容量圧縮機用制御弁に関し、特に可変容量圧縮機に装着されて吐出される冷媒の流量を一定に制御することができる可変容量圧縮機用制御弁に関する。 The present invention relates to a control valve for a variable capacity compressor, and more particularly to a control valve for a variable capacity compressor that can control the flow rate of a refrigerant that is attached to and discharged from the variable capacity compressor.
自動車用空調装置の冷凍サイクル中で冷媒を圧縮するために用いられる圧縮機は、エンジンを駆動源としているので、回転数制御を行うことができない。そこで、エンジンの回転数に制約されることなく適切な冷房能力を得るために、冷媒の容量(吐出量)を変えることができる可変容量圧縮機が用いられている。 Since the compressor used for compressing the refrigerant in the refrigeration cycle of the air conditioner for automobiles uses the engine as a drive source, the rotational speed control cannot be performed. Therefore, in order to obtain an appropriate cooling capacity without being restricted by the engine speed, a variable capacity compressor capable of changing the refrigerant capacity (discharge amount) is used.
このような可変容量圧縮機においては、エンジンによって回転駆動される軸に取り付けられた揺動板(斜板)にピストンが連結され、クランク室内で揺動板の傾斜角度を変えながら回転させることによってピストンのストロークを変更して、圧縮機の容量、すなわち冷媒の吐出量を変えるようにしている。 In such a variable capacity compressor, a piston is connected to a swing plate (swash plate) attached to a shaft that is rotationally driven by an engine, and is rotated while changing the tilt angle of the swing plate in the crank chamber. The piston stroke is changed to change the capacity of the compressor, that is, the refrigerant discharge amount.
揺動板の傾斜角度を変更するには、密閉されたクランク室内に圧縮された冷媒の一部を導入し、クランク室内の圧力を変化させることによって、揺動板に連結されたピストンの両面に加わる圧力の釣合いを変化させて、揺動板の傾斜角度を連続的に変えている。 In order to change the tilt angle of the swing plate, a part of the compressed refrigerant is introduced into the sealed crank chamber, and the pressure in the crank chamber is changed, so that the piston is connected to both sides of the piston connected to the swing plate. The inclination angle of the rocking plate is continuously changed by changing the balance of the applied pressure.
クランク室内の圧力の変化は、冷媒の吐出口とクランク室との間、またはクランク室と吸入口との間に設けられた可変容量圧縮機用制御弁により行っている。この可変容量圧縮機用制御弁は、その前後差圧を所定の圧力値に保つように連通または閉塞させるように制御するものであって、具体的には外部から可変容量圧縮機用制御弁の制御電流値を変化させることによって、差圧を所定の圧力値に設定することができるようになっている。これにより、エンジンの回転数が上昇したときには、クランク室に導入される圧力が増加して圧縮できる冷媒の容量を小さくし、回転数が低下したときには、クランク室に導入される圧力が減少して圧縮できる冷媒の容量を大きくして、可変容量圧縮機から吐出される冷媒の容量が一定に保たれるようにしている。 The change in the pressure in the crank chamber is performed by a control valve for a variable capacity compressor provided between the refrigerant discharge port and the crank chamber or between the crank chamber and the suction port. The control valve for the variable capacity compressor is controlled so as to communicate or close so that the differential pressure before and after the pressure is maintained at a predetermined pressure value. Specifically, the control valve for the variable capacity compressor is externally controlled. The differential pressure can be set to a predetermined pressure value by changing the control current value. As a result, when the engine speed increases, the pressure introduced into the crank chamber increases to reduce the capacity of the compressible refrigerant, and when the engine speed decreases, the pressure introduced into the crank chamber decreases. The capacity of the refrigerant that can be compressed is increased so that the capacity of the refrigerant discharged from the variable capacity compressor is kept constant.
このような可変容量圧縮機の容量を制御する方法の1つとして、可変容量圧縮機から吐出される冷媒の流量が一定になるように制御する可変容量圧縮機用制御弁が知られている(たとえば、特許文献1参照。)。 As one method for controlling the capacity of such a variable capacity compressor, a control valve for a variable capacity compressor that controls the flow rate of refrigerant discharged from the variable capacity compressor to be constant is known ( For example, see Patent Document 1.)
この可変容量圧縮機用制御弁によれば、可変容量圧縮機から吐出される冷媒流路の流路面積を外部信号によりソレノイドによって自由に可変できる可変オリフィスを備え、その可変オリフィスの前後の差圧が所定値になるように吐出室からクランク室に導入する冷媒流量を制御している。ある流路面積に設定された可変オリフィスの前後の差圧が所定値に保持されることにより、この可変オリフィスを通過する冷媒の流量が一定に制御されることになる。
しかしながら、従来の可変容量圧縮機用制御弁では、冷媒流路の流路面積を可変する第1の制御弁と、その流路面積を外部条件の変化に応じて設定するソレノイド部と、第1の制御弁の前後に発生する差圧を感知してその差圧が所定値になるようにクランク室の圧力を制御する第2の制御弁とを備え、高圧の冷媒が通過する第1の制御弁をソレノイド部で制御して流路面積を直接可変させるような構成にしているので、大きな流路面積をソレノイド部で変化させるのは容易でなく、可変容量圧縮機用制御弁全体の構成に関しても複雑であるという問題点があった。 However, in the conventional control valve for a variable capacity compressor, a first control valve that changes the flow path area of the refrigerant flow path, a solenoid unit that sets the flow path area according to a change in external conditions, A second control valve that senses a differential pressure generated before and after the control valve and controls the pressure in the crank chamber so that the differential pressure becomes a predetermined value, and a first control through which a high-pressure refrigerant passes. Since the valve area is controlled by the solenoid part so that the flow area is directly variable, it is not easy to change the large flow area by the solenoid part. There was also a problem that it was complicated.
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、構成が簡単で制御性の良い可変容量圧縮機用制御弁を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of these points, and an object of the present invention is to provide a control valve for a variable displacement compressor that has a simple configuration and good controllability.
本発明では上記問題を解決するために、可変容量圧縮機から吐出される冷媒の流量を一定に制御する可変容量圧縮機用制御弁において、前記可変容量圧縮機の吐出室から吐出される冷媒が通過したときの冷媒の流量に応じたリフト量である第1弁リフトに設定される主弁と、前記主弁の弁体と外部信号によって第2弁リフトが設定される筒状部材とにより弁部が構成され、前記第2弁リフトに設定された前記筒状部材に対する前記第1弁リフトに設定された前記主弁の前記弁体との相対的な変化量に応じて前記吐出室から前記筒状部材の内部を通過してクランク室へ流す冷媒の流量を制御するソレノイド弁と、を備えていることを特徴とする可変容量圧縮機用制御弁が提供される。 In the present invention, in order to solve the above problem, in the control valve for a variable capacity compressor that controls the flow rate of the refrigerant discharged from the variable capacity compressor at a constant level, the refrigerant discharged from the discharge chamber of the variable capacity compressor is refrigerant and the main valve that is set to the first valve lift a lift amount corresponding to the flow rate, the main valve of the valve body and the external signal by the second valve lift set Ru tubular member and the valve when it passes through part is configured, from said discharge chamber in response to relative change amount between the valve body of the main valve that is set to the first valve lift against the tubular member which is set to the second valve lift There is provided a control valve for a variable capacity compressor, comprising a solenoid valve that controls a flow rate of a refrigerant that passes through the inside of the cylindrical member and flows to the crank chamber.
このような可変容量圧縮機用制御弁によれば、可変容量圧縮機から吐出される冷媒は主弁を通って流れるが、その際に主弁は、冷媒の流量に応じた第1弁リフトに設定される。一方、ソレノイド弁は、設定したい冷媒流量に対応した外部信号に基づいて第2弁リフトに設定される。ここで、冷媒流量が増加しようとすると、第1弁リフトが大きくなって第2弁リフトとの相対値が大きくなるので、ソレノイド弁は、その筒状部材を介してクランク室へ導入する冷媒流量を増加させることになり、これにより可変容量圧縮機の吐出容量が低下され、可変容量圧縮機から吐出される冷媒の流量を減少させる。逆に、冷媒流量が減少した場合は、可変容量圧縮機の吐出容量を増やすように制御する。したがって、可変容量圧縮機用制御弁は、主弁が検出した吐出流量の変化に基づいてソレノイド弁がその変化方向と逆の方向に吐出流量が変化するようクランク室への冷媒流量を制御しているので、主弁を通過して可変容量圧縮機から吐出される冷媒の流量を所定値に保つようにすることができる。
According to such a control valve for a variable capacity compressor, the refrigerant discharged from the variable capacity compressor flows through the main valve. At this time, the main valve is moved to the first valve lift according to the flow rate of the refrigerant. Is set. On the other hand, the solenoid valve is set to the second valve lift based on an external signal corresponding to the refrigerant flow rate to be set. Here, if the refrigerant flow rate is increased, the first valve lift is increased and the relative value with the second valve lift is increased. Therefore, the solenoid valve introduces the refrigerant flow rate to the crank chamber via the cylindrical member. As a result, the discharge capacity of the variable capacity compressor is decreased, and the flow rate of the refrigerant discharged from the variable capacity compressor is decreased. Conversely, when the refrigerant flow rate decreases, control is performed to increase the discharge capacity of the variable capacity compressor. Therefore, the control valve for the variable capacity compressor controls the refrigerant flow rate to the crank chamber based on the change in the discharge flow rate detected by the main valve so that the discharge flow rate of the solenoid valve changes in the opposite direction. Therefore, the flow rate of the refrigerant discharged from the variable capacity compressor through the main valve can be kept at a predetermined value.
本発明の可変容量圧縮機用制御弁は、主弁と弁部がその主弁の一部と共用されるソレノイド弁とで構成したので、非常に簡単な構成によって実現することができ、ソレノイド弁は主弁よりも小さな弁部を駆動制御するので安定した流量制御が可能であるというという利点がある。 Since the control valve for the variable displacement compressor of the present invention is composed of a main valve and a solenoid valve whose valve part is shared with a part of the main valve, the control valve can be realized with a very simple structure. Has an advantage that stable flow rate control is possible because the valve portion smaller than the main valve is driven and controlled.
さらに、可変容量圧縮機は、運転中と運転停止時とで吐出室に大きな圧力差が発生し、運転状態から運転停止状態にすると、その圧力差分の圧力が吐出室に一気に戻ってくるが、それを防ぐために、可変容量圧縮機の出口ポートに逆止弁が配置されている。本発明の可変容量圧縮機用制御弁は、主弁が一方向に流れる冷媒の流量によってリフトされる逆止弁構造にて構成されるので、出口ポートに設置される逆止弁を不要とし、可変容量圧縮機のコストを低減できるという利点がある。 Furthermore, the variable capacity compressor generates a large pressure difference in the discharge chamber during operation and when the operation is stopped, and when the operation state is changed from the operation state to the operation stop state, the pressure difference pressure returns to the discharge chamber all at once. In order to prevent this, a check valve is arranged at the outlet port of the variable capacity compressor. Since the control valve for a variable capacity compressor of the present invention is configured with a check valve structure in which the main valve is lifted by the flow rate of the refrigerant flowing in one direction, a check valve installed at the outlet port is not required, There is an advantage that the cost of the variable capacity compressor can be reduced.
以下、本発明の実施の形態を、吐出される冷媒の流量が一定になるように制御する定流量制御式の可変容量圧縮機に適用される制御弁を例に図面を参照して詳細に説明する。
図1は可変容量圧縮機の概念的な構成を示す断面図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings, taking as an example a control valve applied to a constant flow control type variable displacement compressor that controls the flow rate of discharged refrigerant to be constant. To do.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a conceptual configuration of a variable capacity compressor.
可変容量圧縮機は、気密に形成されたクランク室1を有し、中には回転自在に支持された回転軸2を有している。この回転軸2の一端は、図示しない軸封装置を介してクランク室1の外まで延びていて、車輌用エンジンから駆動力が伝達されるプーリ3が固定されている。回転軸2には、揺動板4が傾斜角可変に設けられている。回転軸2の軸線の回りには、複数(図示の例では1つ)のシリンダ5が配置されている。各シリンダ5には、揺動板4の回転運動を往復運動に変換するピストン6が配置されている。各シリンダ5は、それぞれ吸入用リリーフ弁7および吐出用リリーフ弁8を介して吸入室9および吐出室10に接続されている。この吐出室10とこれに連通するよう形成された出口ポートとの間、および吐出室10とクランク室1との間には、可変容量圧縮機用制御弁11が設けられ、クランク室1と吸入室9との間には、オリフィス12が設けられている。
The variable capacity compressor has a crank chamber 1 formed in an airtight manner, and has a
この可変容量圧縮機は、吐出室10に連通するよう形成された出口ポートが高圧冷媒管路を介して凝縮器13に接続され、この凝縮器13から膨脹弁14、蒸発器15および低圧冷媒管路を経由して吸入室9に連通するよう形成された入口ポートまで配管されることによって、閉回路の冷凍サイクルが構成されている。
In this variable capacity compressor, an outlet port formed so as to communicate with the
以上の構成の可変容量圧縮機において、車輌用エンジンから駆動力が伝達されて回転軸2が回転すると、その回転軸2に設けられた揺動板4が回転しながら揺動する。すると、揺動板4の外周部に連結されたピストン6が回転軸2の軸線方向と平行な方向に往復運動し、これによって吸入室9における吸入圧力Psの冷媒がシリンダ5に吸入され、シリンダ5内で圧縮され、圧縮された吐出圧力Pd1の冷媒が吐出室10へ吐出される。このとき、吐出室10の高圧の冷媒は、可変容量圧縮機用制御弁11を通るときに吐出圧力Pd2に減圧され、出口ポートから凝縮器13へ送り出されるが、その一部は、可変容量圧縮機用制御弁11を介してクランク室1へ導入される。これにより、クランク室1内の圧力Pcが上昇し、ピストン6の下死点がシリンダ5内の圧力とクランク室1内の圧力Pcとが釣り合う位置になるよう揺動板4の傾斜角が決められる。その後、クランク室1に導入された冷媒は、オリフィス12を介して吸入室9に戻される。
In the variable capacity compressor configured as described above, when the driving force is transmitted from the vehicle engine and the rotating
可変容量圧縮機用制御弁11は、吐出室10から凝縮器13へ送り出される冷媒の流量を検出し、その検出流量に応じた流量の冷媒をクランク室1に導入して、吐出室10から凝縮器13へ送り出される冷媒の流量が一定になるように制御する。すなわち、車輌用エンジンの回転数が上昇すると、吸入圧力Psが低下し、吐出圧力Pd1が上昇する。これによって、この可変容量圧縮機用制御弁11を介して吐出室10から凝縮器13へ送り出される冷媒の流量が増加すると、それに伴ってクランク室1に導入される冷媒の流量も増加するので、クランク室1内の圧力Pcが上昇する。したがって、可変容量圧縮機は、揺動板4が回転軸2に対して直角になる方向に傾動してピストン6のストロークを小さくするので、シリンダ5の圧縮容量が減る方向に作用し、冷媒の吐出流量を減らすようにする。このように、エンジンの回転数が上昇して吐出される冷媒の流量が増加しようとしても、可変容量圧縮機用制御弁11が冷媒流量の増加に応じてクランク室1へ導入する冷媒流量を増やし、クランク室1の圧力Pcを増加させて、吐出容量を減少させるように制御するため、可変容量圧縮機から吐出される冷媒の流量は、一定に制御されることになる。
The variable capacity
逆に、車輌用エンジンの回転数が低下した場合は、可変容量圧縮機用制御弁11を介して吐出室10から凝縮器13へ送り出される冷媒の流量が減少し、クランク室1に導入される冷媒の流量も減少して、クランク室1内の圧力Pcが低下するので、可変容量圧縮機は、冷媒の吐出流量が増加されて、吐出される冷媒の流量が一定になるように制御される。
Conversely, when the rotational speed of the vehicle engine decreases, the flow rate of the refrigerant sent from the
次に、可変容量圧縮機用容量制御弁の具体的な構成例について説明する。
図2は第1の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁の詳細を非通電時の状態で示す断面図、図3は第1の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁の詳細を通電時のバランス状態で示す断面図である。
Next, a specific configuration example of the capacity control valve for the variable capacity compressor will be described.
FIG. 2 is a sectional view showing details of the control valve for a variable capacity compressor according to the first embodiment in a non-energized state, and FIG. 3 is a diagram of the control valve for the variable capacity compressor according to the first embodiment. It is sectional drawing which shows the detail in the balance state at the time of electricity supply.
可変容量圧縮機用制御弁11は、主弁20とソレノイド作動のソレノイド弁21とを有し、ボディ22内に収容されている。このボディ22には、3つのポート23,24,25が形成されている。ポート23は、可変容量圧縮機への装着時には、吐出室10に連通されて吐出圧力Pd1の冷媒を導入する。ポート24は、可変容量圧縮機の出口ポートに連通されて吐出圧力Pd2の冷媒を導出する。ポート25は、可変容量圧縮機のクランク室1に連通されて制御された圧力Pcの冷媒を導出する。
The variable capacity
ボディ22の図の上部には、ポート23とポート24との間を内部で連通する冷媒通路26が形成され、その冷媒通路26には、主弁20の弁座27がボディ22と一体に形成されている。この弁座27の下流側には、弁座27に対向して接離自在な弁体28が配置されている。この弁体28は、ボディ22の軸線方向に貫通孔を有し、その中に、ボディ22の図の上端部に冠着されたホルダ29に懸吊されているピストン30が挿入されていて、ピストン30が弁体28をボディ22の軸線方向に進退自在に保持している。弁体28とホルダ29との間には、スプリング31が介挿され、弁体28を閉弁方向に付勢していて、主弁20は、逆止弁構造の構成となっている。
In the upper part of the figure of the
ソレノイド弁21は、主弁20の弁体28を可動弁座とし、その弁体28に形成された貫通孔による弁孔に対して挿抜自在であって弁体28による可動弁座とともにスライド弁を構成する筒状弁体32を有し、この筒状弁体32の弁リフトをソレノイドによって制御する構成にしている。筒状弁体32は、ボディ22にその軸線方向に進退自在に保持されている。
The
ソレノイドは、開口端がボディ22に気密状態で固定された有底スリーブ33を有し、その有底スリーブ33の開口部には、コア34が嵌合されている。コア34は、その軸線方向に筒状弁体32を遊挿させる貫通孔を有している。有底スリーブ33の中には、コア34に対して接離自在なプランジャ35が配置され、スプリング36によってコア34から離れる方向に付勢されている。プランジャ35は、ボディ22に支持された筒状弁体32の図の下端部が嵌着されている。有底スリーブ33の外側には、コイル37が周設され、ボディ22と一体のヨーク38によって囲繞されている。ヨーク38の図の下端部には、ヨーク38とプランジャ35との間に磁気回路を形成するためのドーナツ形状のプレート39が嵌合されている。
The solenoid has a bottomed
筒状弁体32は、ポート25のある位置に孔40が設けられており、主弁20の弁体28と筒状弁体32との隙間および筒状弁体32の中空部を介して、吐出圧力Pd1の冷媒が導入されるポート23とクランク室1に連通するポート25とを連通するようにしている。また、筒状弁体32は、プランジャ35との嵌着部近傍に均圧孔41が設けられていて、有底スリーブ33内をポート25と連通するようにして、圧力Pcが筒状弁体32の進退方向両端に等しくかかるようにしてソレノイド弁21の制御動作に影響されることがないようにしている。
The
以上の構成の可変容量圧縮機用制御弁11において、図2に示したように、ソレノイドが非通電状態にあるときには、主弁20は、スプリング31によって弁体28が弁座27に着座されて全閉状態にあり、ソレノイド弁21は、スプリング36によってプランジャ35がコア34から離れる方向に付勢されているので、そのプランジャ35に固定されている筒状弁体32がその可変弁座である弁体28から離れて、全開状態になっている。
In the variable displacement
したがって、この状態で、車輌用エンジンから駆動力が伝達されて回転軸2が回転すると、可変容量圧縮機は、その回転軸2に設けられた揺動板4が回転しながら揺動運動する。すると、揺動板4の外周部に連結されたピストン6が往復運動し、これによって吸入室9の冷媒がシリンダ5に吸入されて圧縮され、圧縮された冷媒が吐出室10へ吐出される。このとき、主弁20は、全閉状態にあるので、吐出室10へ吐出された冷媒は、全開状態のソレノイド弁21を通り、筒状弁体32の中空部および孔40を介してポート25に流れ、クランク室1へ導入される。このため、可変容量圧縮機は最少容量の運転状態になる。主弁20は、この最少容量で運転しているときの吐出圧力Pd1による開弁方向の力よりもスプリング31によって閉弁方向に作用する力を多少大きく設定していあるので、閉弁状態が維持されている。
Therefore, in this state, when the driving force is transmitted from the vehicle engine and the
ソレノイドのコイル37に所定の制御電流が供給されると、ソレノイド弁21は、プランジャ35がコア34に吸引され、図3に示したように、ソレノイドの吸引力とスプリング36とがバランスする位置まで筒状弁体32がリフトして停止する。この時点では、主弁20については、図2に示したように、未だ弁体28が弁座27に着座したままであるため、ソレノイド弁21の筒状弁体32は、弁体28に形成された弁孔に挿入され、ソレノイド弁21は、瞬間的に全閉状態になる。これにより、クランク室1への冷媒導入がなくなることで、可変容量圧縮機は速やかにその最大容量の運転状態に移行することになるので、吐出圧力Pd1が急増する。この吐出圧力Pd1が主弁20の弁体28をスプリング31の付勢力に抗してリフトさせ、主弁20は、冷媒の流量に応じたリフト量だけ弁体28がリフトされることになる。このとき、ソレノイド弁21は、その筒状弁体32が弁体28に形成された弁孔から抜け出て開弁し、筒状弁体32と弁体28との間の隙間からそれらの相対位置の大きさに応じた冷媒流量がクランク室1へ導入されるようになり、可変容量圧縮機はその所定容量の運転状態に移行する。
When a predetermined control current is supplied to the
ここで、車輌用エンジンの回転数が上昇すると、吸入圧力Psが低下し、吐出圧力Pd1が上昇する。これによって、吐出室10から吐出される冷媒の流量が増加すると、それに応じて主弁20の弁体28がさらにリフトして主弁20の流路面積が増え、可変容量圧縮機から吐出される冷媒の流量が増えようとする。弁体28がさらにリフトすることで、ソレノイド弁21の筒状弁体32とその可動弁座たる弁体28との相対位置が大きくなり、クランク室1に導入される冷媒の流量が増加して、クランク室1内の圧力Pcが上昇する。したがって、可変容量圧縮機は、その容量が減る方向に作用し、冷媒の吐出流量を減らすように制御される。
Here, when the rotational speed of the vehicle engine increases, the suction pressure Ps decreases and the discharge pressure Pd1 increases. As a result, when the flow rate of the refrigerant discharged from the
逆に、車輌用エンジンの回転数が低下した場合は、吐出室10から吐出される冷媒の流量が減少し、クランク室1に導入される冷媒の流量も減少してクランク室1内の圧力Pcが低下するので、可変容量圧縮機は、吐出容量を増加させる方向に作用する。
On the contrary, when the rotational speed of the vehicle engine decreases, the flow rate of the refrigerant discharged from the
このようにして、可変容量圧縮機用制御弁11が常に、図3に示したようなバランスした位置を取るように作用することによって、エンジンの回転数が変動して吐出される冷媒の流量が変化しようとしても、可変容量圧縮機から吐出される冷媒の流量の変化が小さくなる方向へ可変容量圧縮機が制御されるため、結局、可変容量圧縮機から吐出される冷媒の流量は、一定に制御されることになる。
In this way, the variable displacement
図4は第2の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁の詳細を通電時のバランス状態で示す断面図である。なお、図4において、図2および図3に示した構成要素と同じまたは同等の構成要素については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。 FIG. 4 is a sectional view showing details of the control valve for a variable capacity compressor according to the second embodiment in a balanced state when energized. In FIG. 4, the same or equivalent components as those shown in FIGS. 2 and 3 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
この第2の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁51は、第1の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁11と比較して、ソレノイド弁21の構造を変更している。すなわち、ソレノイド弁21は、ボディ22にその軸線方向に進退自在に保持された筒状可動弁座52と、この筒状可動弁座52と同じ径を有し、ホルダ29に懸吊されているガイド53にボディ22の軸線方向に進退自在に保持され、かつ、弁体28に固定されている筒状弁体54とを備え、筒状可動弁座52をプランジャ35に固定されたシャフト55によって駆動するようにしている。筒状可動弁座52は、筒状弁体54と対向する端面が漏斗状に広げられていて弁座面を構成し、ポート25が形成された位置に孔56が設けられていて、中空部をクランク室1に連通するポート25と連通するようにしている。
The variable displacement
主弁20については、その弁体28は、ソレノイド弁21の筒状弁体54が固定され、その筒状弁体54がガイド53に嵌められていることによってボディ22の軸線方向に進退自在に保持されている。
As for the
この可変容量圧縮機用制御弁51においても、ソレノイドのコイル37に所定の制御電流が供給されると、ソレノイド弁21は、ソレノイドの吸引力とスプリング36とがバランスした点でシャフト55が停止し、筒状可動弁座52を目標となる吐出流量に対応した弁リフトに設定する。これにより、主弁20は、その弁体28が可変容量圧縮機の吐出室10から吐出される冷媒の流量に応じてリフトされるが、その流量は、結局、ソレノイド弁21によって設定された冷媒流量に整定するように制御される。
Also in the variable capacity
図5は第3の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁の詳細を通電時のバランス状態で示す断面図である。なお、図5において、図2および図3に示した構成要素と同じまたは同等の構成要素については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。 FIG. 5 is a cross-sectional view showing details of a control valve for a variable capacity compressor according to a third embodiment in a balanced state when energized. In FIG. 5, the same or equivalent components as those shown in FIGS. 2 and 3 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
この第3の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁61は、第1の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁11と比較して、主弁20の弁体28をボディ22の軸線方向に進退自在に保持する構造を変更し、かつ、筒状弁体にかかる圧力を変更している。すなわち、ソレノイドのコア34が吐出圧力Pd1の冷媒が導入されるポート23の位置まで図の上方へ延ばされ、筒状弁体62がそのコア34によってその軸線方向に進退自在に保持されるようにしている。この筒状弁体62は、その図の下端部にソレノイドのプランジャ35が固定され、図の上端部にはプラグ63が嵌着され、スプリング64によって図の下方へ付勢されている。
In the variable displacement
その筒状弁体62の上端近傍には、主弁20の弁体28が嵌め込まれていて、この筒状弁体62をガイドとしてその軸線方向に進退自在になっている。筒状弁体62は、可動弁座とする主弁20の弁体28と協動してソレノイド弁21の弁部を構成するように孔65が設けられ、さらに、ポート25が形成されている位置にも孔66が設けられている。
The
ソレノイドのコア34には、筒状弁体62を保持する孔に並設して均圧孔67が設けられて、ソレノイドの有底スリーブ33内に吐出圧力Pd1を導入するようにしている。これにより、筒状弁体62は、図の上方向に吐出圧力Pd1がかかり、下方向には吐出圧力Pd2がかかる。弁体28の前後の差圧は、吐出圧力Pd1に比べて非常に小さいので、筒状弁体62の進退方向両端に実質的に同じ圧力がかかることになり、ソレノイド弁21の制御動作に影響されることがない。
The
この可変容量圧縮機用制御弁61においても、前述の第1および第2の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁11,51と同様、可変容量圧縮機を、その吐出室10から吐出される冷媒の流量が一定になるように制御する。
Also in this variable displacement
図6は第4の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁の詳細を通電時のバランス状態で示す断面図である。なお、図6において、図5に示した構成要素と同じまたは同等の構成要素については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。 FIG. 6 is a sectional view showing details of a control valve for a variable capacity compressor according to a fourth embodiment in a balanced state when energized. In FIG. 6, the same or equivalent components as those shown in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
この第4の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁71は、第3の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁61と比較して、ソレノイドがその弁体を駆動する部分を分割した構成にしている。
Compared with the variable displacement
コア34に支持された筒状弁体72は、ポート25が形成された位置よりも図の下側の中空部内にプラグ73を挿入して固定し、ポート25と有底スリーブ33との間を流体的に遮断している。プラグ73とプランジャ35との間には、シャフト74が配置されており、その一端はプラグ73に当接され、他端はプランジャ35に嵌着されている。これによりプランジャ35の軸線方向の動きは、シャフト74およびプラグ73を介して筒状弁体72に伝達されることになる。
The
この可変容量圧縮機用制御弁71においても、主弁20のリフト量に応じてクランク室1へ流す冷媒の流量を制御しており、これによって、可変容量圧縮機を、冷媒の吐出流量が一定になるように制御する。
Also in this variable displacement
図7は第5の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁の詳細を通電時のバランス状態で示す断面図である。なお、図7において、図6に示した構成要素と同じまたは同等の構成要素については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。 FIG. 7 is a cross-sectional view showing details of a variable displacement compressor control valve according to a fifth embodiment in a balanced state during energization. In FIG. 7, the same or equivalent components as those shown in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
この第5の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁81は、第4の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁71がソレノイドに導入する圧力を、主弁20の上流側の吐出圧力Pd1であるのに対し、主弁20の下流側の吐出圧力Pd2にしている点で異なる。
The variable displacement
吐出圧力Pd2をソレノイドの有底スリーブ33内に導くために、ボディ22に均圧孔82が形成され、この均圧孔82に連通するように、コア34に均圧孔83が形成されている。これにより、筒状弁体72は、その進退方向両端に同一の吐出圧力Pd2がかかるため、吐出圧力Pd2がソレノイド弁21の制御動作に影響することはない。
A
図8は第6の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁の詳細を通電時のバランス状態で示す断面図である。なお、図8において、図4に示した構成要素と同じまたは同等の構成要素については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。 FIG. 8 is a cross-sectional view showing details of a variable displacement compressor control valve according to a sixth embodiment in a balanced state when energized. In FIG. 8, the same or equivalent components as those shown in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
この第6の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁91は、第2の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁51に対して、主弁20に緩衝手段を追加して構成している点で異なっている。すなわち、主弁20は、カップ状の弁体92を有し、その弁体92は、ホルダ29の内側に凹設されたシリンダ93内にてその軸線方向に進退自在に保持されている。主弁20の弁体92に固定されたソレノイド弁21の筒状弁体54についても、ホルダ29に懸吊されているガイド53内にてその軸線方向に進退自在に保持されている。ホルダ29の上部開口部はプレート94によって閉止され、これによって、主弁20の弁体92の内側とソレノイド弁21の筒状弁体54の外側との間の、スプリング31が収容されている空間は、ほぼ密閉された部屋になっている。
The variable displacement
ここで、ポート23に導入される吐出圧力Pd1が急激に変動した場合、主弁20の弁体92が急激な圧力変動を受けて揺れようとするが、その密閉された部屋の容積が漸増、漸減することによってその急激な圧力変動が吸収されて、急激な揺れを抑えることができ、弁体92が揺れることによって発生する振動音を低減させることができる。
Here, when the discharge pressure Pd1 introduced into the
図9は第7の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁の詳細を通電時のバランス状態で示す断面図である。なお、図9において、図2および図3に示した構成要素と同じまたは同等の構成要素については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。 FIG. 9 is a cross-sectional view showing details of a control valve for a variable capacity compressor according to a seventh embodiment in a balanced state when energized. In FIG. 9, the same or equivalent components as those shown in FIGS. 2 and 3 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
この第7の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁101は、第1の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁11がソレノイド弁21をスライド弁で構成したのに対し、ポペット弁で構成している。
The variable displacement
すなわち、この可変容量圧縮機用制御弁101は、筒状弁体32の図の上部端部に円錐形状の弁体95が嵌着され、ソレノイド弁21の弁部を構成している。その弁体95は、軸線方向に筒状弁体32の内径と同じ内径を有する貫通孔を有し、筒状弁体32の軸線方向の動きに連動して、主弁20の弁体28に形成された貫通孔の周縁部に対し接離自在になっている。これにより、ソレノイド弁21が閉弁したときに、弁体95が主弁20の弁体28に形成された弁座に緊密に着座できるようになるので、このソレノイド弁21における冷媒漏れを少なくなくすることができる。
That is, in the
図10は第8の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁の詳細を通電時のバランス状態で示す断面図、図11は第8の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁の主弁を示す図であって、(a)は主弁の側面図、(b)は(a)のA−A矢視断面図である。図12はソレノイドの電流に対する流量の変化を示す図である。なお、図10において、図8に示した構成要素と同じまたは同等の構成要素については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。 FIG. 10 is a sectional view showing details of the control valve for a variable capacity compressor according to the eighth embodiment in a balanced state when energized, and FIG. 11 shows a control valve for the variable capacity compressor according to the eighth embodiment. It is a figure which shows a main valve, Comprising: (a) is a side view of a main valve, (b) is AA arrow sectional drawing of (a). FIG. 12 is a diagram showing a change in flow rate with respect to the current of the solenoid. 10, the same or equivalent components as those shown in FIG. 8 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
この第8の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁111は、第1ないし第7の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁11,51,61,71,81,91,101と比較して主弁20の弁体構造を変更している。
The variable displacement
すなわち、主弁20は、冷媒通路26に形成された弁座27に対して接離自在な弁体112を有し、この弁体112は、これより主弁20の弁孔内に延出されていてその弁孔内に摺動自在に配置される円筒状のスカート部113と、図の下端部がソレノイド弁21の弁座114を構成する筒状部115とが同一軸線上に配置して一体に形成されている。筒状部115は、ホルダ29に懸吊されているガイド116が挿入されている。ソレノイド弁21は、その弁座114に対して軸線方向に進退自在にボディ22に保持された筒状弁体117を有し、この筒状弁体117は、その中空部がポート25に連通するように孔118が設けられている。弁座114に対向する側の筒状弁体117の先端部は、円錐形状に形成されていて、弁座114とともにポペット弁を構成している。
That is, the
主弁20の弁体112は、図11に示したように、弁座27に緊密に着座できるようにテーパ部119を有し、逆止弁として機能するときに十分な閉弁状態を保持できるようにしている。弁体112と一体に形成されたスカート部113は、周方向に少なくとも1つのスリット120を有している。このスリット120は、主弁20の軸線方向に沿ってカットされていて、弁体112が冷媒の吐出圧力Pd1によって弁座27からリフトされたときに、リフト量に応じて開口面積が変化する、主弁20の流路面積可変の冷媒通路を構成している。
As shown in FIG. 11, the
この主弁20の弁体112は、さらに、スカート部113に形成されたスリット120の開口幅をテーパ部119に近づくに連れて減少させるようにしている。これにより、主弁20は、弁体112が弁座27に着座している全閉状態から開き始めるときに、弁体112の移動量に対する開口面積の変化率を可変することができる。したがって、この可変容量圧縮機用制御弁111は、図12に示したように、ソレノイドに供給される電流に対する流量の変化は、リニアではなく、弁体112が弁座27からリフトし始めてからスリット120の開口幅の変化している領域内に弁座27が位置しているときには、電流の増加に対する流量の増加は少なく、スリット120の開口幅一定の領域内に弁座27が位置しているときには、電流に対する流量の変化は比例的になっている。
The
以上、本発明をその好適な実施の形態を基にして詳述したが、本発明はその特定の実施の形態に限定されるものではない。たとえば、図示の実施の形態では、可変容量圧縮機用制御弁を可変容量圧縮機の吐出側冷媒通路に設置して、クランク室1に導入される冷媒流量を制御するように構成したが、吸入側冷媒通路に設置して、主弁が吸入側冷媒通路を流れる冷媒流量を感知してクランク室1から吸入室へ流出する冷媒の流量を制御するように構成してもよい。 As mentioned above, although this invention was explained in full detail based on the preferred embodiment, this invention is not limited to the specific embodiment. For example, in the illustrated embodiment, the control valve for the variable capacity compressor is installed in the discharge side refrigerant passage of the variable capacity compressor so as to control the flow rate of the refrigerant introduced into the crank chamber 1. It may be arranged in the side refrigerant passage so that the main valve senses the flow rate of the refrigerant flowing through the suction side refrigerant passage and controls the flow rate of the refrigerant flowing out from the crank chamber 1 to the suction chamber.
20 主弁
21 ソレノイド弁
22 ボディ
23,24,25 ポート
26 冷媒通路
27 弁座
28 弁体
29 ホルダ
30 ピストン
31 スプリング
32 筒状弁体
33 有底スリーブ
34 コア
35 プランジャ
36 スプリング
37 コイル
38 ヨーク
39 プレート
40 孔
41 均圧孔
51 可変容量圧縮機用制御弁
52 筒状可動弁座
53 ガイド
54 筒状弁体
55 シャフト
56 孔
61 可変容量圧縮機用制御弁
62 筒状弁体
63 プラグ
64 スプリング
65,66 孔
67 均圧孔
71 可変容量圧縮機用制御弁
72 筒状弁体
73 プラグ
74 シャフト
81 可変容量圧縮機用制御弁
82,83 均圧孔
91 可変容量圧縮機用制御弁
92 弁体
93 シリンダ
94 プレート
95 弁体
101 可変容量圧縮機用制御弁
111 可変容量圧縮機用制御弁
112 弁体
113 スカート部
114 弁座
115 筒状部
116 ガイド
117 筒状弁体
118 孔
119 テーパ部
120 スリット
20
Claims (11)
前記可変容量圧縮機の吐出室から吐出される冷媒が通過したときの冷媒の流量に応じたリフト量である第1弁リフトに設定される主弁と、
前記主弁の弁体と外部信号によって第2弁リフトが設定される筒状部材とにより弁部が構成され、前記第2弁リフトに設定された前記筒状部材に対する前記第1弁リフトに設定された前記主弁の前記弁体との相対的な変化量に応じて前記吐出室から前記筒状部材の内部を通過してクランク室へ流す冷媒の流量を制御するソレノイド弁と、
を備えていることを特徴とする可変容量圧縮機用制御弁。 In the control valve for the variable capacity compressor that controls the flow rate of the refrigerant discharged from the variable capacity compressor to be constant,
A main valve set to a first valve lift that is a lift amount according to the flow rate of the refrigerant when the refrigerant discharged from the discharge chamber of the variable capacity compressor passes;
The valve portion by the valve body and the cylindrical member second valve lift by an external device signals is set in the main valve is configured, the first valve lift against the tubular member which is set to the second valve lift A solenoid valve for controlling a flow rate of the refrigerant flowing from the discharge chamber to the crank chamber through the inside of the cylindrical member according to a set relative change amount of the main valve with the valve body ;
A control valve for a variable capacity compressor.
前記可変容量圧縮機の吐出室に接続される第1ポートと前記可変容量圧縮機の出口ポートに接続される第2ポートとの間を連通させる冷媒通路に形成された弁座と、前記弁座より下流側にて閉弁方向に付勢された状態で前記弁座に対して接離自在に配置された弁体とを有する主弁と、
前記主弁と同軸上に配置され、中空部を有し一方の開口端が前記第1ポートに開口され他方の開口端が前記可変容量圧縮機のクランク室に接続される第3ポートに開口されていてソレノイドにより前記主弁と同一軸線方向に駆動される筒状体を有し、前記主弁の前記弁体を可動弁座または可動弁体とみなし前記筒状体と協動して弁部を構成するようにしたソレノイド弁と、
を備えていることを特徴とする可変容量圧縮機用制御弁。 In the control valve for the variable capacity compressor that controls the flow rate of the refrigerant discharged from the variable capacity compressor to be constant,
A valve seat formed in a refrigerant passage communicating between a first port connected to a discharge chamber of the variable capacity compressor and a second port connected to an outlet port of the variable capacity compressor; A main valve having a valve body that is urged toward the valve closing direction on the further downstream side and is detachable from the valve seat;
It is arranged coaxially with the main valve, has a hollow portion, has one open end opened to the first port, and the other open end opened to a third port connected to the crank chamber of the variable capacity compressor. And having a cylindrical body driven in the same axial direction as the main valve by a solenoid, the valve body of the main valve is regarded as a movable valve seat or a movable valve body and cooperates with the cylindrical body to provide a valve portion. A solenoid valve configured to constitute,
A control valve for a variable capacity compressor.
3. The variable capacity compressor according to claim 2, wherein the main valve includes a buffer unit that suppresses a rapid fluctuation of the valve body with respect to a sudden pressure fluctuation of the refrigerant supplied from the discharge chamber. For control valve.
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