WO2011135911A1 - 容量制御弁 - Google Patents

容量制御弁 Download PDF

Info

Publication number
WO2011135911A1
WO2011135911A1 PCT/JP2011/054281 JP2011054281W WO2011135911A1 WO 2011135911 A1 WO2011135911 A1 WO 2011135911A1 JP 2011054281 W JP2011054281 W JP 2011054281W WO 2011135911 A1 WO2011135911 A1 WO 2011135911A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
valve
chamber
valve body
pressure
discharge
Prior art date
Application number
PCT/JP2011/054281
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
康平 福留
亮丞 長
雅行 二口
Original Assignee
イーグル工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by イーグル工業株式会社 filed Critical イーグル工業株式会社
Priority to CN201180021570.3A priority Critical patent/CN102869884B/zh
Priority to US13/501,723 priority patent/US8757988B2/en
Priority to EP11774695.8A priority patent/EP2565452B1/en
Priority to KR1020127013040A priority patent/KR101319566B1/ko
Priority to JP2012512702A priority patent/JP5680628B2/ja
Publication of WO2011135911A1 publication Critical patent/WO2011135911A1/ja

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B27/14—Control
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B27/14—Control
    • F04B27/16—Control of pumps with stationary cylinders
    • F04B27/18—Control of pumps with stationary cylinders by varying the relative positions of a swash plate and a cylinder block
    • F04B27/1804—Controlled by crankcase pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B27/14—Control
    • F04B27/16—Control of pumps with stationary cylinders
    • F04B27/18—Control of pumps with stationary cylinders by varying the relative positions of a swash plate and a cylinder block
    • F04B27/1804—Controlled by crankcase pressure
    • F04B2027/1822—Valve-controlled fluid connection
    • F04B2027/1827—Valve-controlled fluid connection between crankcase and discharge chamber
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B27/14—Control
    • F04B27/16—Control of pumps with stationary cylinders
    • F04B27/18—Control of pumps with stationary cylinders by varying the relative positions of a swash plate and a cylinder block
    • F04B27/1804—Controlled by crankcase pressure
    • F04B2027/1822—Valve-controlled fluid connection
    • F04B2027/1831—Valve-controlled fluid connection between crankcase and suction chamber
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B27/14—Control
    • F04B27/16—Control of pumps with stationary cylinders
    • F04B27/18—Control of pumps with stationary cylinders by varying the relative positions of a swash plate and a cylinder block
    • F04B27/1804—Controlled by crankcase pressure
    • F04B2027/184—Valve controlling parameter
    • F04B2027/1845—Crankcase pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B27/14—Control
    • F04B27/16—Control of pumps with stationary cylinders
    • F04B27/18—Control of pumps with stationary cylinders by varying the relative positions of a swash plate and a cylinder block
    • F04B27/1804—Controlled by crankcase pressure
    • F04B2027/184—Valve controlling parameter
    • F04B2027/1854—External parameters

Definitions

  • the present invention relates to a capacity control valve that variably controls the capacity or pressure of a working fluid, and more particularly, to a capacity control valve that controls a discharge amount of a variable capacity compressor used in an air conditioning system of an automobile or the like according to a pressure load. .
  • a swash plate type variable capacity compressor used in an air conditioning system of an automobile or the like is connected to a rotating shaft that is rotationally driven by the rotational force of an engine, a swash plate that is variably connected to the rotating shaft, and a swash plate.
  • a piston for compression is provided, and by changing the inclination angle of the swash plate, the stroke of the piston is changed to control the discharge amount of the refrigerant gas.
  • the inclination angle of the swash plate includes the suction pressure of the suction chamber for sucking refrigerant gas, the discharge pressure of the discharge chamber for discharging the refrigerant gas pressurized by the piston, and the control chamber pressure of the control chamber (crank chamber) containing the swash plate.
  • FIG. 5 shows an example of a conventional capacity control valve (see, for example, Patent Document 1).
  • the capacity control valve 100 includes a valve unit and a drive unit that opens and closes the valve unit.
  • the valve unit includes a cylindrical valve housing 101, and includes a first pressure sensing chamber 102, a valve chamber 103, and The second pressure sensing chambers 107 are formed side by side in the axial direction.
  • the first pressure sensing chamber 102 communicates with the crank chamber via a communication hole 101 a formed in the outer peripheral surface of the valve housing 101.
  • the second pressure sensing chamber 107 communicates with the suction chamber via a communication hole 101e formed in the outer peripheral surface of the valve housing 101.
  • the valve chamber 103 communicates with the discharge chamber via a communication hole 101 b formed in the outer peripheral surface of the valve housing 101.
  • the first pressure sensing chamber 102 and the valve chamber 103 can communicate with each other through the valve hole 101c.
  • a support hole 101 d is formed between the valve chamber 103 and the second pressure sensing chamber 107.
  • a cylindrical valve body 104 is accommodated in the valve chamber 103.
  • the valve body 104 is slidable in the support hole 101d while its outer peripheral surface is in close contact with the inner peripheral surface of the support hole 101d, and is movable in the axial direction of the valve housing 101.
  • One end of the valve body 104 can open and close the valve hole 101 c, and the other end protrudes into the second pressure sensing chamber 107.
  • One end of a rod-like connecting portion 106 is fixed to one end of the valve body 104.
  • the other end of the connecting portion 106 is disposed so as to be able to contact the bellows 105, and has a function of transmitting the displacement of the bellows 105 to the valve body 104.
  • the drive unit has a cylindrical solenoid housing 112, and the solenoid housing 112 is coaxially connected to the other end of the valve housing 101, and a solenoid 114 is accommodated in the solenoid housing 112.
  • a control current is supplied to the solenoid 114, the solenoid 114 generates an electromagnetic force, attracts the movable core 108 toward the fixed core 110, and acts on the valve body 104 in the valve closing direction.
  • the capacity control valve is driven to open and close by electromagnetic force, and uses the suction pressure of the suction chamber, the discharge pressure of the discharge chamber, and the control chamber pressure of the control chamber (crank chamber) of the swash plate type variable capacity compressor. Therefore, the valve body 104 is desired to have good operability.
  • the valve body 104 of the conventional capacity control valve has an outer peripheral surface that is connected to the suction chamber through the communication hole 101e of the valve housing 101 and the discharge chamber through the communication hole 101b. Since the structure slides in close contact with the inner peripheral surface of the support hole 101d formed between the valve chamber 103 and the valve chamber 103 communicating with the valve chamber 103, movement of the valve body 104 is hindered when foreign matter is caught in the sliding portion. In some cases, problems such as failure of operation occur. Further, if the clearance of the sliding portion is increased in order to avoid the biting of the foreign matter, the control fluid leaks through the sliding portion and adversely affects a predetermined control function of the compressor.
  • intrusion from the discharge chamber side and the suction chamber side may be considered, but from the difference between the discharge pressure and the suction pressure.
  • the intrusion is mainly from the discharge chamber side.
  • the opening size of the mesh of the discharge filter is 160 ⁇ m, a foreign substance having a size smaller than that may enter the sliding portion.
  • the foreign material include Al, Fe, and Si, which are compressor housing materials.
  • the present invention has been made to solve the problems of the capacity control valve of the prior art, and includes a valve chamber communicating with a discharge chamber of a compressor and a pressure sensing chamber communicating with a control chamber (crank chamber).
  • a valve chamber communicating with a discharge chamber of a compressor and a pressure sensing chamber communicating with a control chamber (crank chamber).
  • crank chamber communicating with a control chamber (crank chamber).
  • the structure that eliminates the sliding part between the valve body and the valve housing (valve body) prevents foreign matter from getting caught in the sliding part and sliding part leakage is prevented.
  • the object is to provide a displacement control valve.
  • a capacity control valve of the present invention firstly includes a discharge side passage for communicating a discharge chamber for discharging a fluid and a control chamber for controlling a discharge amount of the fluid; A first valve chamber formed in the middle of the discharge side passage; A suction-side passage communicating the suction chamber for sucking fluid and the control chamber; A suction port formed in the middle of the suction side passage; A first valve body that opens and closes the discharge-side passage in the first valve chamber; A second valve chamber formed closer to the control chamber than the first valve chamber in the middle of the suction side passage; A pressure-sensitive body that is disposed in the second valve chamber and exerts an urging force in a direction to open the first valve body due to its extension, and contracts as the surrounding pressure increases; An adapter provided at the free end of the pressure sensitive body in the expansion and contraction direction and having an annular seating surface; A second valve body that is connected to the first valve body and has an annular engagement surface that opens and closes the suction-side passage by engagement and disengagement with the
  • the first feature eliminates the sliding part between the valve body and the valve body, and thus completely eliminates the problem of foreign matter biting and sliding part leakage in the sliding part of the conventional capacity control valve.
  • the capacity control valve according to the present invention is, secondly, according to the first feature, the bellows type valve is airtightly joined to a main body part contacting the seating surface of the discharge side passage and to the back surface of the main body part. And a fixing bracket that is airtightly joined to the other end of the bellows, and the fixing bracket is hermetically fixed to the valve body between the first valve chamber and the suction port. It is a feature.
  • the second feature can almost completely prevent leakage between the discharge side and the suction side.
  • the pressure receiving area B1 at the seal diameter of the first valve body is equal to the pressure receiving area C1 at the effective diameter of the bellows of the first valve body. It is characterized by.
  • the discharge pressure Pd acting on the first valve body can be canceled and the influence thereof can be prevented, and the first valve body can be operated without being affected by the discharge pressure Pd, and stable capacity control can be performed. It can be carried out.
  • the present invention has the following excellent effects. (1) Since the first valve body that opens and closes the discharge side passage of the capacity control valve is a bellows type valve using a bellows, there is no sliding portion between the valve body and the valve body. The problem of foreign matter biting and sliding part leakage in the sliding part can be completely solved.
  • the bellows type valve includes a main body portion that abuts on the seating surface of the discharge side passage, a bellows having one end air-tightly joined to the back surface of the main body portion, and a fixing bracket air-tightly joined to the other end of the bellows. And the fixing bracket is hermetically fixed to the valve body between the first valve chamber and the suction port, thereby preventing leakage between the discharge side and the suction side almost completely. .
  • FIG. 1 It is a schematic block diagram which shows the swash plate type variable capacity compressor provided with the capacity
  • the swash plate type variable capacity compressor M communicates a discharge chamber 11, a control chamber (also referred to as a crank chamber) 12, a suction chamber 13, a plurality of cylinders 14, a cylinder 14 and the discharge chamber 11.
  • the suction side A casing 10 that defines a communication passage 17 as a passage, a rotary shaft 20 that protrudes from the inside of the control chamber (crank chamber) 12 to the outside, and is rotatable.
  • a swash plate 21 that is rotated at the same time and is variably connected to the rotary shaft 20, a plurality of pistons 22 that are reciprocally fitted in each cylinder 14, and a swash plate 21 and each piston 22.
  • the swash plate type variable capacity compressor M is provided with a communication path 18 that directly communicates the control chamber (crank chamber) 12 and the suction chamber 13, and a fixed orifice 19 is provided in the communication path 18. ing.
  • a cooling circuit is connected to the discharge port 11c and the suction port 13c in the swash plate type variable capacity compressor M.
  • the cooling circuit includes a condenser (condenser) 25, an expansion valve 26, an evaporator (evaporation). 27) are arranged in sequence.
  • the capacity control valve V includes a valve body 30 formed of a metal material or a resin material, a first valve body 40 disposed in the valve body 30, and the first valve body 40 in one direction. And a solenoid 60 that is connected to the valve body 30 and applies an electromagnetic driving force to the first valve body 40.
  • the valve body 30 is formed in the middle of the communication passages 31, 32, 33 functioning as the discharge side passage, the communication passages 33, 34 functioning as the suction side passage together with the communication passage 44 of the first valve body 40 described later, and the discharge side passage.
  • a closing member 39 that defines the second valve chamber 38 and constitutes a part of the valve body 30 is attached to the valve body 30 by screwing.
  • the communication passage 33 and the second valve chamber 38 are formed so as to also serve as a part of the discharge side passage and the suction side passage, and the communication passage 32 allows the first valve chamber 35 and the second valve chamber 38 to communicate with each other.
  • a valve hole is formed through which the second valve body 43 connected to the first valve body 40 is inserted (through the second valve body 43 while ensuring a gap through which fluid flows).
  • the communication paths 31, 33, and 34 are formed in a plurality (for example, four at intervals of 90 degrees) in a radial arrangement in the circumferential direction.
  • a seat surface 35 a on which a main body 41 of the first valve body 40 described later is seated is formed at the edge of the communication passage (valve hole) 32.
  • the first valve body 40 includes a main body 41 that can be seated on the seating surface 35 a of the valve hole 32, a bellows 42 that is air-tightly joined to the back surface of the main body 41, and an air-tightness to the other end of the bellows 42.
  • the fixing bracket 45 is joined to the valve body 30 between the first valve chamber 35 and the suction port 36 in an airtight manner. Therefore, the first valve chamber 35 and the suction port 36 are configured to be airtightly blocked by the first valve body 40.
  • a connecting portion 46 connected to the movable rod 65 of the solenoid 60 is formed on the back surface side of the main body portion 41, and is connected to the end portion of the movable rod 65 at the connecting portion 46.
  • a second valve body 43 disposed so as to pass through the valve hole 32 and extend to the second valve chamber 38 is connected to the front side of the main body 41 by retrofitting. Further, a communication passage 44 that penetrates from the suction port 36 to the second valve chamber 38 in the axial direction and functions as a suction side passage is formed in the main body portion 41 and the second valve body 43.
  • the second valve body 43 is formed in a shape whose diameter is increased from a state where the diameter is reduced from the first valve chamber 35 toward the second valve chamber 38, and is inserted into the communication passage (valve hole) 32 and is increased in diameter.
  • An annular engagement surface 43a is provided at the outer peripheral edge of the portion facing the adapter 53 described later.
  • the pressure-sensitive body 50 includes a bellows 51, an adapter 53, and the like. One end of the bellows 51 is fixed to the closing member 39, and an adapter 53 is held at the other end (free end).
  • the adapter 53 is provided with an annular seating surface 53a that engages and disengages at the tip thereof so as to face the engaging surface 43a of the second valve body 43. That is, the pressure-sensitive body 50 is disposed in the second valve chamber 38 and exerts an urging force in the direction in which the first valve body 40 is opened due to its expansion (expansion) and the surroundings (the second valve chamber 38 and the second valve chamber 38). It operates so as to weaken the urging force exerted on the first valve body 40 by contracting as the pressure in the communication passage 44 of the one valve body 40 increases.
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the first valve body 40.
  • the main body portion 41 of the first valve body 40 has a shape similar to a bolt composed of a head portion and a shaft portion, and a portion corresponding to the head portion can be seated on the seating surface 35a of the valve hole 32 on the outer peripheral edge.
  • the spherical portion 47 is formed with a concave portion 48 for connecting to the second valve body at the center portion, and a connecting portion 46 connected to the movable rod 65 is formed at a portion corresponding to the shaft portion.
  • One end of the bellows 42 is airtightly joined to the stepped portion 49 between the portion and the shaft portion by welding.
  • a concave portion 54 for coupling with the movable rod 65 is formed at the end of the coupling portion 46, and a communication path 44 is formed inside the head portion and the shaft portion.
  • the bellows 42 is extended from the step portion 49 so as to cover the connecting portion 46, and is air-tightly joined to the side surface of the fixing bracket 45 at the other end by welding.
  • the fixing bracket 45 has a donut shape, and the outer peripheral surface is press-fitted into the valve body 30 to be hermetically fixed. Therefore, the first valve chamber 35 and the suction port 36 are hermetically separated by the first valve body 40, while the hole 55 of the fixing bracket 45 of the first valve body 40, the inside of the bellows 42, and the connecting portion 46.
  • a fluid passage that connects the suction port 36 and the second valve chamber 38 is formed by the space with the outside, the communication passage 44 of the connecting portion 46, and the communication passage 44 of the second valve body.
  • the first valve body 40 is driven by the movable rod 65 to be driven by the first valve. Even when the body 40 is operated, there is no portion that slides with the valve body 30. Thus, unlike the conventional capacity control valve, there is a problem such as leakage of the sliding portion or biting of foreign matter in the sliding portion. Does not occur.
  • the solenoid 60 includes a casing 62 connected to the body 30, a sleeve 63 having one end closed, a cylindrical fixed iron core 64 disposed inside the casing 62 and the sleeve 63, and a fixed iron core.
  • a drive rod 65 which is reciprocally movable inside the 64 and whose tip is connected to the valve body 40 to form the communication path 44, a movable iron core 66 fixed to the other end side of the drive rod 65, and the first valve body 41.
  • a coil spring 67 for urging the movable iron core 66 in the direction of closing the valve
  • an excitation coil 68 wound around the outside of the sleeve 63 via a bobbin, and the like.
  • the pressure receiving area at the effective diameter of the pressure sensitive body 50 (the bellows 51) is A1
  • the pressure receiving area at the seal diameter of the second valve body 43 is A2
  • the first valve body 40 The pressure receiving area at the seal diameter of B1 is B1
  • the pressure receiving area at the effective diameter of the bellows 42 of the first valve body 40 is C1
  • the urging force of the pressure sensing body 50 is Fb
  • the urging force of the coil spring 67 is Fs
  • the solenoid 60 When the urging force by the electromagnetic driving force is Fsol
  • the discharge pressure of the discharge chamber 11 is Pd
  • the suction pressure of the suction chamber 13 is Ps
  • the control chamber pressure of the control chamber (crank chamber) 12 is Pc
  • the pressure receiving area B1 the pressure receiving area C1
  • the discharge pressure Pd acting on the first valve body 40 can be canceled and the influence thereof can be prevented, and the operation of the first valve body 40 not affected by the discharge pressure Pd. Therefore, stable capacity control can be performed.
  • the operation of the first valve body 40 is controlled by the suction chamber pressure Ps, for example, when the suction chamber pressure Ps is equal to or higher than the set pressure, even if the coil 68 is not energized, unlike the above, The main body 41 is seated on the seating surface 35 a and closes the communication passages (discharge side passages) 31 and 32. Further, even when the coil 68 is energized, the first valve body 40 moves upward in FIG. 2 when the suction chamber pressure Ps is equal to or lower than the set pressure, and the main body portion 41 of the first valve body 40 is seated on the seat surface 35a. The communication passages (discharge side passages) 31 and 32 are opened away from each other.
  • the discharged refrigerant gas is supplied from the condenser 25 to the evaporator 27 via the expansion valve 26, and returns to the suction chamber 13 while performing a refrigeration cycle.
  • the discharge amount of the refrigerant gas is determined by the stroke of the piston 22, and the stroke of the piston 22 is determined by the inclination angle of the swash plate 21 controlled by the pressure in the control chamber 12 (control chamber pressure Pc).
  • control chamber pressure Pc control chamber pressure
  • the solenoid 60 when the solenoid 60 is turned off and the suction pressure Ps is low, the bellows 51 is not contracted and the second valve body 43 is seated on the seat surface 53 a of the adapter 53. Further, the main body portion 41 of the first valve body 40 is separated from the seat surface 35 a and opens the communication passages 31 and 32, so that liquid refrigerant is accumulated in the control chamber 12. In this state, when the solenoid 60 is turned on, the first valve body 40 moves in the valve closing direction, the main body portion 41 is seated on the seat surface 35a, and the communication passages (discharge side passages) 31, 32 are closed. .
  • the expansion / contraction of the bellows 51 is controlled by the suction pressure Ps and the control chamber pressure Pc. Therefore, regardless of whether the solenoid is on or off, if the suction pressure Ps exceeds the set value, the bellows 51 contracts and the adapter 53 Is released from the second valve body 43 and the suction side passages 33, 44, 34 are opened, and the liquid refrigerant accumulated in the control chamber 12 passes through the communication passages (suction side passages) 33, 44, 34. It is discharged into the suction chamber 13. Therefore, liquid refrigerant is unlikely to accumulate in the control chamber 12, and the stroke of the piston 22 can be maximized quickly.
  • the electromagnetic drive force biasing force
  • the solenoid 60 coil 67
  • the solenoid 60 (coil 68) is de-energized, and the movable iron core 66 and the drive rod 65 are retracted by the urging force of the pressure sensing body 50 and stopped at the rest position.
  • the main body 41 of the first valve body 40 is separated from the seat surface 35a and opens the communication passages (discharge side passages) 31 and 32.
  • the discharge fluid discharge pressure Pd
  • the inclination angle of the swash plate 21 is controlled to be the smallest, and the stroke of the piston 22 is minimized. As a result, the refrigerant gas discharge amount is minimized.
  • the suction port 36 is not provided with a valve body, and the communication path 44 has a structure that is always in communication with the suction chamber 13 of the variable capacity compressor.
  • a valve body that opens and closes communication between the suction chamber 13 and the communication passage 44 may be provided in conjunction with the single valve body 40.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)

Abstract

【課題】　弁体と弁ハウジング（バルブボデー）との摺動部を無くする構造とすることにより、摺動部における異物の噛み込み防止及び摺動部漏れを防止した容量制御弁を提供することを目的としている。 【解決手段】第１弁室にて前記吐出側通路を開閉する第１弁体と、吸入側通路の途中において前記第１弁室よりも前記制御室寄りに形成された第２弁室と、第２弁室内に配置されてその伸長により第１弁体を開弁させる方向に付勢力を及ぼすと共に周囲の圧力増加に伴って収縮する感圧体と、感圧体の伸縮方向の自由端に設けられて環状の座面を有するアダプタと、第１弁体に連結され、第２弁室にてアダプタの座面との係合及び離脱により吸入側通路を開閉する環状の係合面を有する第２弁体と、第１弁体に電磁駆動力を及ぼすソレノイドを備え、前記第１弁体にベローズを使用したベローズ型弁とすることを特徴としている。

Description

容量制御弁
　本発明は、作動流体の容量又は圧力を可変制御する容量制御弁に関し、特に、自動車等の空調システムに用いられる容量可変型圧縮機等の吐出量を圧力負荷に応じて制御する容量制御弁に関する。 
　自動車等の空調システムに用いられる斜板式容量可変型圧縮機は、エンジンの回転力により回転駆動される回転軸、回転軸に対して傾斜角度を可変に連結された斜板、斜板に連結された圧縮用のピストン等を備え、斜板の傾斜角度を変化させることにより、ピストンのストロークを変化させて冷媒ガスの吐出量を制御するものである。 
　この斜板の傾斜角度は、冷媒ガスを吸入する吸入室の吸入圧力、ピストンにより加圧した冷媒ガスを吐出する吐出室の吐出圧力、斜板を収容した制御室（クランク室）の制御室圧力を利用しつつ、電磁力により開閉駆動される容量制御弁を用いて、制御室内の圧力を適宜制御し、ピストンの両面に作用する圧力のバランス状態を調整することで連続的に変化させ得るようになっている。 
　図５は、従来の容量制御弁の一例を示したものである（たとえば、特許文献１参照。）。 
　この容量制御弁１００は、弁ユニットと弁ユニットを開閉作動させる駆動ユニットとから構成され、弁ユニットは、円筒状の弁ハウジング１０１を有し、内部に第１感圧室１０２、弁室１０３及び第２感圧室１０７が軸方向に順番に並んで形成されている。第１感圧室１０２は、弁ハウジング１０１の外周面に形成された連通孔１０１ａを介してクランク室と連通している。第２感圧室１０７は、弁ハウジング１０１の外周面に形成された連通孔１０１ｅを介して吸入室と連通している。弁室１０３は弁ハウジング１０１の外周面に形成された連通孔１０１ｂを介して吐出室と連通している。第１感圧室１０２と弁室１０３とは、弁孔１０１ｃを介して連通可能となっている。弁室１０３と第２感圧室１０７との間には、支持孔１０１ｄが形成されている。 
　弁室１０３内には、円柱状の弁体１０４が収容されている。弁体１０４は、外周面が支持孔１０１ｄの内周面に密接しつつ支持孔１０１ｄ内を摺動可能であって、弁ハウジング１０１の軸線方向に移動可能である。弁体１０４の一端は弁孔１０１ｃを開閉可能であるとともに、他端は第２感圧室１０７内に突出している。 
　弁体１０４の一端には、棒状の連結部１０６の一端が固定されている。連結部１０６は、他端がベローズ１０５に当接可能に配置されており、ベローズ１０５の変位を弁体１０４に伝達する機能を有する。 
　駆動ユニットは円筒状のソレノイドハウジング１１２を有し、ソレノイドハウジング１１２は弁ハウジング１０１の他端に同軸的に連結され、ソレノイドハウジング１１２内には、ソレノイド１１４が収容されている。 
　ソレノイド１１４に制御電流が供給されると、ソレノイド１１４は電磁力を発生し、可動コア１０８を固定コア１１０に向けて吸引し、弁体１０４に対して閉弁方向に作用するものである。 
　容量制御弁は、電磁力により開閉駆動されるとともに、斜板式容量可変型圧縮機の吸入室の吸入圧力、吐出室の吐出圧力及び制御室（クランク室）の制御室圧力を利用しつつ制御室内の圧力を適宜制御して、圧縮機の容量を制御するものであるため、弁体１０４の作動性は良好なものが望まれる。上記したように、従来の容量制御弁の弁体１０４は、外周面が、弁ハウジング１０１の連通孔１０１ｅを介して吸入室と連通した第２感圧室１０７と連通孔１０１ｂを介して吐出室と連通した弁室１０３との間に形成された支持孔１０１ｄの内周面に密接しつつ摺動する構造であるため、この摺動部に異物を噛み込むと弁体１０４の動きは阻害され、時には作動しなくなるといった不具合が発生する。また、この異物の噛み込みを避けるために、摺動部のクリアランスを大きくとると、摺動部を介して制御流体が漏洩し、圧縮機の所定の制御機能に悪影響を及ぼすものである。 
　この容量制御弁１００の弁体１０４と支持孔１０１ｄとの摺動部に噛み込まれる異物としては、吐出室側と吸入室側からの侵入が一応考えられるが、吐出圧と吸入圧の差からみて、主として吐出室側からの侵入である。例えば、吐出フィルタのメッシュの開口寸法が１６０μｍとすると、それ以下の大きさの異物が摺動部に侵入する可能性がある。また、異物の材質としては、圧縮機のハウジング材であるＡｌ、Ｆｅ及びＳｉ等がある。 
特開２００９－５７８５５号公報
　本発明は、上記従来技術の容量制御弁の有する問題点を解決するためになされたものであって、圧縮機の吐出室に連通した弁室と制御室（クランク室）に連通した感圧室との間を開閉する弁体において、弁体と弁ハウジング（バルブボデー）との摺動部を無くする構造とすることにより、摺動部における異物の噛み込み防止及び摺動部漏れを防止した容量制御弁を提供することを目的としている。 
　上記目的を達成するため本発明の容量制御弁は、第１に、流体を吐出する吐出室と流体の吐出量を制御する制御室とを連通させる吐出側通路と、 
　前記吐出側通路の途中に形成された第１弁室と、 
　流体を吸入する吸入室と前記制御室とを連通させる吸入側通路と、 
　前記吸入側通路の途中に形成された吸入ポートと、 
　前記第１弁室にて前記吐出側通路を開閉する第１弁体と、 
　前記吸入側通路の途中において前記第１弁室よりも前記制御室寄りに形成された第２弁室と、 
　前記第２弁室内に配置されてその伸長により前記第１弁体を開弁させる方向に付勢力を及ぼすと共に周囲の圧力増加に伴って収縮する感圧体と、 
　前記感圧体の伸縮方向の自由端に設けられて環状の座面を有するアダプタと、 
　前記第１弁体に連結され、前記第２弁室にて前記アダプタの座面との係合及び離脱により前記吸入側通路を開閉する環状の係合面を有する第２弁体と、 
　前記第１弁体に電磁駆動力を及ぼすソレノイドを備え、 
　前記第１弁体にベローズを使用したベローズ型弁とすることを特徴としている。 
　第１の特徴により、弁体とバルブボデーとの摺動部が存在しないため、従来の容量制御弁における摺動部における異物の噛み込み及び摺動部漏れといった問題を完全に解消できる。 
　また、本発明の容量制御弁は、第２に、第１の特徴において、ベローズ型弁は、吐出側通路の座面に当接する本体部と、該本体部の背面に一端が気密に接合されるベローズと、該ベローズの他端に気密に接合される固定金具とを備え、該固定金具は、前記第１弁室と前記吸入ポートとの間においてバルブボデーに気密に固定されてなることを特徴としている。 
　第２の特徴により、吐出側と吸入側との間の漏洩をほぼ完全に防止できる。 
　また、本発明の容量制御弁は、第３に、第２の特徴において、第１弁体のシール径における受圧面積Ｂ１と第１弁体のベローズの有効径における受圧面積Ｃ１とを等しくすることを特徴としている。 
　第３の特徴により、第１弁体に作用する吐出圧力Ｐｄが相殺されてその影響を防止でき、吐出圧力Ｐｄの影響を受けない第１弁体の動作が可能になり、安定した容量制御を行うことができる。 
　本発明は、以下のような優れた効果を奏する。 
（１）容量制御弁の吐出側通路を開閉する第１弁体にベローズを使用したベローズ型弁とすることにより、弁体とバルブボデーとの摺動部が存在しないため、従来の容量制御弁における摺動部における異物の噛み込み及び摺動部漏れといった問題を完全に解消できる。 
（２）ベローズ型弁は、吐出側通路の座面に当接する本体部と、該本体部の背面に一端が気密に接合されるベローズと、該ベローズの他端に気密に接合される固定金具とを備え、該固定金具は、前記第１弁室と前記吸入ポートとの間においてバルブボデーに気密に固定されてなることにより、吐出側と吸入側との間の漏洩をほぼ完全に防止できる。 
（３）第１弁体のシール径における受圧面積Ｂ１と第１弁体のベローズの有効径における受圧面積Ｃ１とを等しくすることにより、第１弁体に作用する吐出圧力Ｐｄが相殺されてその影響を防止でき、吐出圧力Ｐｄの影響を受けない第１弁体の動作が可能になり、安定した容量制御を行うことができる。 
本発明に係る容量制御弁を備えた斜板式容量可変型圧縮機を示す概略構成図である。 本発明に係る容量制御弁の一実施形態を示す正面断面図である。 本発明に係る容量制御弁における第１弁体を拡大して示した断面図である。 本発明に係る容量制御弁の弁体に作用する力の釣り合い関係を示す説明図である。 従来の容量制御弁を示す正面断面図である。
　本発明に係る容量制御弁を実施するための形態を図面を参照しながら詳細に説明するが、本発明はこれに限定されて解釈されるものではなく、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて、種々の変更、修正、改良を加えうるものである。 
　斜板式容量可変型圧縮機Ｍは、図１に示すように、吐出室１１、制御室（クランク室とも称す）１２、吸入室１３、複数のシリンダ１４、シリンダ１４と吐出室１１とを連通させ吐出弁１１ａにより開閉されるポート１１ｂ、シリンダ１４と吸入室１３とを連通させ吸入弁１３ａにより開閉されるポート１３ｂ、外部の冷却回路に接続される吐出ポート１１ｃ及び吸入ポート１３ｃ、吐出室１１と制御室１２とを連通させる吐出側通路としての連通路１５、前述の吐出側通路としての役割及び制御室１２と吸入室１３とを連通させる吸入側通路としての役割を兼ねる連通路１６、吸入側通路としての連通路１７等を画定するケーシング１０、制御室（クランク室）１２内から外部に突出して回動自在に設けられた回転軸２０、回転軸２０と一体的に回転すると共に回転軸２０に対して傾斜角度を可変に連結された斜板２１、各々のシリンダ１４内に往復動自在に嵌合された複数のピストン２２、斜板２１と各々のピストン２２を連結する複数の連結部材２３、回転軸２０に取り付けられた被動プーリ２４、ケーシング１０に組み込まれた本発明の容量制御弁Ｖ等を備えている。 
　また、斜板式容量可変型圧縮機Ｍには、制御室（クランク室）１２と吸入室１３とを直接連通する連通路１８が設けられており、該連通路１８には固定オリフィス１９が設けられている。 
　さらに、この斜板式容量可変型圧縮機Ｍには、吐出ポート１１ｃ及び吸入ポート１３ｃに対して冷却回路が接続され、この冷却回路には、コンデンサ（凝縮器）２５、膨張弁２６、エバポレータ（蒸発器）２７が順次に配列して設けられている。 
　容量制御弁Ｖは、図２に示すように、金属材料又は樹脂材料により形成されたバルブボデー３０、該バルブボデー３０内に配置された第１弁体４０、該第１弁体４０を一方向に付勢する感圧体５０、バルブボデー３０に接続されて第１弁体４０に電磁駆動力を及ぼすソレノイド６０等を備えている。 
　バルブボデー３０は、吐出側通路として機能する連通路３１、３２、３３、後述する第１弁体４０の連通路４４と共に吸入側通路として機能する連通路３３、３４、吐出側通路の途中に形成された第１弁室３５、吸入側通路の途中に形成された吸入ポート３６、吐出側通路及び吸入側通路の制御室１２寄りに形成された第２弁室３８等を備えている。 
　また、バルブボデー３０には、第２弁室３８を画定すると共にバルブボデー３０の一部を構成する閉塞部材３９が螺合により取り付けられている。 
　すなわち、連通路３３及び第２弁室３８は、吐出側通路及び吸入側通路の一部を兼ねるように形成され、連通路３２は、第１弁室３５と第２弁室３８とを連通させると共に第１弁体４０に連結された第２弁体４３を挿通させる（流体が流れる隙間を確保しつつ第２弁体４３を通す）弁孔を形成している。 
　なお、連通路３１、３３、３４は、それぞれ周方向に放射状に配列して複数（例えば、９０度の間隔をおいて４個）形成されている。 
　そして、第１弁室３５において、連通路（弁孔）３２の縁部には、後述する第１弁体４０の本体部４１が着座する座面３５ａが形成されている。 
　第１弁体４０は、弁孔３２の座面３５ａに着座可能の本体部４１と、該本体部４１の背面に一端が気密に接合されるベローズ４２と、該ベローズ４２の他端に気密に接合される固定金具４５とを備え、該固定金具４５は、前記第１弁室３５と前記吸入ポート３６との間においてバルブボデー３０に気密に固定されている。このため、第１弁室３５と吸入ポート３６とは第１弁体４０により気密に遮断された構造となっている。 
　本体部４１の背面側には、ソレノイド６０の可動ロッド６５に連結される連結部４６が形成され、連結部４６において可動ロッド６５の端部と連結される。 
　また、本体部４１の前面側には、弁孔３２内を貫通して第２弁室３８に延在するように配置される第２弁体４３が後付けにより連結されている。 
　さらに、本体部４１及び第２弁体４３には、軸線方向において吸入ポート３６から第２弁室３８まで貫通し吸入側通路として機能する連通路４４が形成されている。 
　第２弁体４３は、第１弁室３５から第２弁室３８に向かって縮径した状態から拡径された形状に形成されて連通路（弁孔）３２を挿通すると共に、拡径された部分の外周縁において後述するアダプタ５３と対向する環状の係合面４３ａを備えている。 
　図２において、感圧体５０は、ベローズ５１及びアダプタ５３等を備えている。ベローズ５１は、その一端が閉塞部材３９に固定され、その他端（自由端）にアダプタ５３を保持している。 
　アダプタ５３は、先端に第２弁体４３の係合面４３ａと対向して係合及び離脱する環状の座面５３ａを備えている。 
　すなわち、感圧体５０は、第２弁室３８内に配置されて、その伸長（膨張）により第１弁体４０を開弁させる方向に付勢力を及ぼすと共に周囲（第２弁室３８及び第１弁体４０の連通路４４内）の圧力増加に伴って収縮して第１弁体４０に及ぼす付勢力を弱めるように作動する。 
　図３は、第１弁体４０の拡大断面図である。 
　第１弁体４０の本体部４１は、頭部と軸部からなるボルトに似た形状をしており、頭部に相当する部分には、外周縁に弁孔３２の座面３５ａに着座可能の球面部４７が、中央部に第２弁体と連結するための凹部４８が形成され、軸部に相当する部分には、可動ロッド６５に連結される連結部４６が形成されており、頭部と軸部の段差部４９にベローズ４２の一端が溶接により気密に接合されている。 
　連結部４６の端部には、可動ロッド６５と連結するための凹部５４が形成され、また、頭部及び軸部の内部には連通路４４が形成されている。 
　 ベローズ４２は、段差部４９から連結部４６を覆うように延設され、他端において固定金具４５の側面に溶接により気密に接合されている。固定金具４５はドーナツ形状をしており、外周面がバルブボデー３０に圧入されることにより気密に固定される。このため、第１弁室３５と吸入ポート３６との間は第１弁体４０により気密に分離される一方、第１弁体４０の固定金具４５の孔部５５、ベローズ４２内側と連結部４６外側との空間、連結部４６の連通路４４と第２弁体の連通路４４により、吸入ポート３６と第２弁室３８とを連通する流体の通路が形成される。また、第１弁体４０の本体部４１及びベローズ４２は、第１弁室３５においてバルブボデー３０との間に間隙を持って配設されているから、可動ロッド６５により駆動されて第１弁体４０が作動する際にも、バルブボデー３０との間で摺動する部分がないから、従来の容量制御弁のように、摺動部の漏れあるいは摺動部における異物の噛み込みといった問題は発生しない。 
　ソレノイド６０は、図２に示すように、ボデー３０に連結されるケーシング６２、一端部が閉じたスリーブ６３、ケーシング６２及びスリーブ６３の内側に配置された円筒状の固定鉄芯６４、固定鉄芯６４の内側において往復動自在にかつその先端が弁体４０に連結されて連通路４４を形成する駆動ロッド６５、駆動ロッド６５の他端側に固着された可動鉄芯６６、第１弁体４１を閉弁させる方向に可動鉄芯６６を付勢するコイルスプリング６７、スリーブ６３の外側にボビンを介して巻回された励磁用のコイル６８等を備えている。 
　上記構成において、図４に示すように、感圧体５０（のベローズ５１）の有効径での受圧面積をＡ１、第２弁体４３のシール径での受圧面積をＡ２、第１弁体４０のシール径での受圧面積をＢ１、第１弁体４０のベローズ４２の有効径での受圧面積をＣ１、感圧体５０の付勢力をＦｂ、コイルスプリング６７の付勢力をＦｓ、ソレノイド６０の電磁駆動力による付勢力をＦｓｏｌ、吐出室１１の吐出圧力をＰｄ、吸入室１３の吸入圧力をＰｓ、制御室（クランク室）１２の制御室圧力をＰｃとするとき、第１弁体４０に作用する力の釣り合い関係式は、 
　Ｆｂ＋Ａ２・Ｐｃ＋Ｃ１・Ｐｄ＝Ａ１・Ｐｃ＋Ａ２・Ｐｓ＋Ｂ１・Ｐｄ＋Ｃ１・Ｐｓ＋Ｆｓｏｌ＋Ｆｓ 
となる。 
　今、Ａ１＝Ａ２＝Ｂ１＝Ｃ１＝Ａとすると、 
　Ｆｂ＝２Ａ・Ｐｓ＋Ｆｓｏｌ＋Ｆｓ 
となり、圧力Ｐｄ及びＰｃの影響を受けない安定した制御が可能なる。 
　すなわち、受圧面積Ａ１＝受圧面積Ａ２とすることにより、第２弁室３８内において感圧体５０に作用する制御室圧力Ｐｃが相殺されてその影響を防止でき、制御室圧力Ｐｃの影響を受けない第１弁体４０の動作が可能になり、安定した容量制御を行うことができる。 
　また、受圧面積Ｂ１＝受圧面積Ｃ１とすることにより、第１弁体４０に作用する吐出圧力Ｐｄが相殺されてその影響を防止でき、吐出圧力Ｐｄの影響を受けない第１弁体４０の動作が可能になり、安定した容量制御を行うことができる。 
　上記構成において、コイル６８が非通電の状態になると上記釣り合い関係式は、 
　Ｆｂ＝２Ａ・Ｐｓ＋Ｆｓ 
となり、第１弁体４０は図２中の上側に移動して、第１弁体４０の本体部４１が座面３５ａから離れて連通路（吐出側通路）３１、３２を開放する。 
　一方、コイル６８が所定電流値（Ｉ）以上に通電されると、感圧体５０の付勢力と逆向きに作用するソレノイド６０の電磁駆動力（付勢力）及びコイルスプリング６７の付勢力により、第１弁体４０は図２中の下側に移動して、本体部４１が座面３５ａに着座して連通路（吐出側通路）３１，３２を閉塞する。 
　ただし、第１弁体４０の作動は吸入室圧力Ｐｓにより制御されるので、例えば吸入室圧力Ｐｓが設定圧以上の場合、コイル６８が非通電の状態でも、上記と異なり第１弁体４０の本体部４１が座面３５ａに着座して連通路（吐出側通路）３１、３２を閉塞する。また、コイル６８が通電の状態でも、吸入室圧力Ｐｓが設定圧以下であると第１弁体４０は図２中の上側に移動して、第１弁体４０の本体部４１が座面３５ａから離れて連通路（吐出側通路）３１、３２を開放する。　 
　次に、この容量制御弁Ｖを備えた斜板式容量可変型圧縮機Ｍが、自動車の空調システムに適用された場合の動作について説明する。 
　先ず、エンジンの回転駆動力により、伝達ベルト（不図示）及び被動プーリ２４を介して回転軸２０が回転すると、回転軸２０と一体となって斜板２１が回転する。斜板２１が回転すると、斜板２１の傾斜角度に応じたストロークでピストン２２がシリンダ１４内を往復動し、吸入室１３からシリンダ１４内に吸入された冷媒ガスが、ピストン２２により圧縮されて吐出室１１に吐出される。そして、吐出された冷媒ガスは、コンデンサ２５から膨張弁２６を介してエバポレータ２７に供給され、冷凍サイクルを行いながら吸入室１３に戻るようになっている。 
　ここで、冷媒ガスの吐出量は、ピストン２２のストロークにより決定され、ピストン２２のストロークは、制御室１２内の圧力（制御室圧力Ｐｃ）により制御される斜板２１の傾斜角度によって決定される。 
　ピストン２２の圧縮の際、ピストン２２とシリンダ１４間のクリアランスからのブローバイガスが制御室１２へ常時流れ込み、制御室１２の圧力Ｐｃを上昇させようとする。しかし、固定オリフィス１９が設けられているため、連通路（吸入側通路）３３、４４、３４が閉じているときでも、制御室１２から吸入室に一定量の放圧が行われ、制御室１２内の圧力を適正に維持することができる。 
　先ず、ソレノイド６０がオフとされ、吸入圧力Ｐｓが低い場合、ベローズ５１が収縮せず、第２弁体４３がアダプタ５３の座面５３ａに着座した状態になる。また、第１弁体４０の本体部４１は座面３５ａから離れて連通路３１、３２を開放するため、制御室１２には液冷媒が溜まった状態となる。 
　この状態で、ソレノイド６０がオンとされると、第１弁体４０が閉弁方向に移動し、本体部４１が座面３５ａに着座して連通路（吐出側通路）３１、３２を閉塞する。この起動後において、吸入圧力Ｐｓが設定圧以上になると、ベローズ５１が収縮して、アダプタ５３が第２弁体４３から離脱して吸入側通路３３、４４、３４を開放した状態となり、制御室１２内に溜まった液冷媒が連通路（吸入側通路）３３、４４、３４を経由して吸入室１３に排出される。そして、制御室１２内の液冷媒の排出が終了して、制御室圧力Ｐｃが設定圧以下になると、ベローズ５１が伸張して、第２弁体４３がアダプタ５３の座面４３ｂに着座する。したがって、連通路（吸入側通路）３３，４４，３４は閉塞された状態となる。 
　ただし、ベローズ５１の伸縮については、吸入圧力Ｐｓ及び制御室圧力Ｐｃにより制御されるので、ソレノイドのオンまたはオフにかかわらず、吸入圧力Ｐｓが設定以上になると、ベローズ５１が収縮して、アダプタ５３が第２弁体４３から離脱して吸入側通路３３、４４、３４を開放した状態となり、制御室１２内に溜まった液冷媒が連通路（吸入側通路）３３、４４、３４を経由して吸入室１３に排出される。そのため、制御室１２には液冷媒が溜まりにくく、ピストン２２のストロークを迅速に最大にすることができる。 
　また、通常制御時（最大容量運転と最小容量運転の間）では、ソレノイド６０（コイル６７）への通電の大きさを適宜制御して電磁駆動力（付勢力）を変化させる。すなわち、電磁駆動力で第１弁体４０の位置を適宜調整して、所望の吐出量となるように開弁量が制御される。 
　また、最小容量の運転状態では、ソレノイド６０（コイル６８）は非通電とされて、可動鉄芯６６及び駆動ロッド６５は、感圧体５０の付勢力により後退して休止位置に停止すると共に、第１弁体４０の本体部４１が座面３５ａから離れて連通路（吐出側通路）３１、３２を開放する。これにより、吐出流体（吐出圧力Ｐｄ）が連通路（吐出側通路）３１、３２、３３を経て制御室１２内に供給される。そして、斜板２１の傾斜角度は最も小さくなるように制御され、ピストン２２のストロークを最小にする。その結果、冷媒ガスの吐出量は最小になる。 
　図２に示された容量制御弁においては、吸入ポート３６に弁体が設けられておらず、連通路４４は容量可変型圧縮機の吸入室１３と常時連通した構造となっているが、第１弁体４０と連動して吸入室１３と連通路４４との連通を開閉する弁体を設けてもよいことはもちろんである。 
　１０　　ケーシング 
　１１　　吐出室 
　１２　　制御室（クランク室） 
　１３　　吸入室 
　１４　　シリンダ 
　１５　　連通路 
　１６　　連通路 
　１７　　連通路 
　１８　　連通路 
　１９　　固定オリフィス 
　２０　　回転軸 
　２１　　斜板 
　２２　　ピストン 
　２３　　連結部材 
　２４　　被動プーリ 
　２５　　コンデンサ（凝縮器） 
　２６　　膨張弁 
　２７　　エバポレータ（蒸発器） 
　３０　　バルブボデー 
　３１、３２　連通路（吐出側通路）　 
　３３　　連通路（制御室側通路） 
　３４　　連通路（吸入側通路） 
　３５　　第１弁室 
　３５ａ　座面　 
　３６　　吸入ポート 
　３８　　第２弁室 
　３９　　閉塞部材 
　４０　　第１弁体 
　４１　　本体部 
　４２　　ベローズ 
　４３　　第２弁体 
　４３ａ　係合面 
　４４　　連通路 
　４５　　固定金具 
　４６　　連結部 
　４７　　球面部 
　４８　　凹部 
　４９　　段差部 
　５０　　感圧体 
　５１　　ベローズ 
　５３　　アダプタ 
　５３ａ　座面 
　５４　　凹部 
　５５　　孔部 
　６０　　ソレノイド 
　６２　　ケーシング 
　６３　　スリーブ 
　６４　　固定鉄芯 
　６５　　駆動ロッド 
　６６　　可動鉄芯 
　６７　　コイルスプリング 
　６８　　励磁用のコイル 
　Ｍ　　　斜板式容量可変型圧縮機 
　Ｖ　　　容量制御弁 
　Ｐｄ　　吐出圧力 
　Ｐｓ　　吸入圧力 
　Ｐｃ　　制御室圧力 
　Ａ１　　感圧体の受圧面積 
　Ａ２　　第２弁体の受圧面積 
　Ｂ１　　第１弁体の受圧面積 
　Ｃ１　　第１弁体のベローズの受圧面積 

Claims (3)

  1. 　流体を吐出する吐出室と流体の吐出量を制御する制御室とを連通させる吐出側通路と、
    　前記吐出側通路の途中に形成された第１弁室と、
    　流体を吸入する吸入室と前記制御室とを連通させる吸入側通路と、
    　前記吸入側通路の途中に形成された吸入ポートと、
    　前記第１弁室にて前記吐出側通路を開閉する第１弁体と、
    　前記吸入側通路の途中において前記第１弁室よりも前記制御室寄りに形成された第２弁室と、
    　前記第２弁室内に配置されてその伸長により前記第１弁体を開弁させる方向に付勢力を及ぼすと共に周囲の圧力増加に伴って収縮する感圧体と、
    　前記感圧体の伸縮方向の自由端に設けられて環状の座面を有するアダプタと、
    　前記第１弁体に連結され、前記第２弁室にて前記アダプタの座面との係合及び離脱により前記吸入側通路を開閉する環状の係合面を有する第２弁体と、
    　前記第１弁体に電磁駆動力を及ぼすソレノイドを備え、
    　前記第１弁体にベローズを使用したベローズ型弁とすること特徴とする容量制御弁。
  2. 　ベローズ型弁は、吐出側通路の座面に当接する本体部と、該本体部の背面に一端が気密に接合されるベローズと、該ベローズの他端に気密に接合される固定金具とを備え、該固定金具は、前記第１弁室と前記吸入ポートとの間においてバルブボデーに気密に固定されてなることを特徴とする請求項１記載の容量制御弁。 
  3. 　第１弁体のシール径における受圧面積Ｂ１と第１弁体のベローズの有効径における受圧面積Ｃ１とを等しくすることを特徴とする請求項２記載の容量制御弁。 
PCT/JP2011/054281 2010-04-29 2011-02-25 容量制御弁 WO2011135911A1 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201180021570.3A CN102869884B (zh) 2010-04-29 2011-02-25 容量控制阀
US13/501,723 US8757988B2 (en) 2010-04-29 2011-02-25 Capacity control valve
EP11774695.8A EP2565452B1 (en) 2010-04-29 2011-02-25 Capacity control valve
KR1020127013040A KR101319566B1 (ko) 2010-04-29 2011-02-25 용량 제어 밸브
JP2012512702A JP5680628B2 (ja) 2010-04-29 2011-02-25 容量制御弁

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010-104637 2010-04-29
JP2010104637 2010-04-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2011135911A1 true WO2011135911A1 (ja) 2011-11-03

Family

ID=44861232

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2011/054281 WO2011135911A1 (ja) 2010-04-29 2011-02-25 容量制御弁

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8757988B2 (ja)
EP (1) EP2565452B1 (ja)
JP (1) JP5680628B2 (ja)
KR (1) KR101319566B1 (ja)
CN (1) CN102869884B (ja)
WO (1) WO2011135911A1 (ja)

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020153244A1 (ja) * 2019-01-21 2020-07-30 イーグル工業株式会社 容量制御弁
JPWO2019117225A1 (ja) * 2017-12-14 2020-12-03 イーグル工業株式会社 容量制御弁及び容量制御弁の制御方法
KR20210005902A (ko) * 2018-05-23 2021-01-15 이구루코교 가부시기가이샤 용량 제어 밸브
US11378194B2 (en) 2018-11-07 2022-07-05 Eagle Industry Co., Ltd. Capacity control valve
US11473683B2 (en) 2018-08-08 2022-10-18 Eagle Industry Co., Ltd. Capacity control valve
US11473684B2 (en) 2018-12-04 2022-10-18 Eagle Industry Co., Ltd. Capacity control valve
US11480166B2 (en) 2018-07-13 2022-10-25 Eagle Industry Co., Ltd. Capacity control valve
US11536257B2 (en) 2018-07-12 2022-12-27 Eagle Industry Co., Ltd. Capacity control valve
US11555489B2 (en) 2018-07-12 2023-01-17 Eagle Industry Co., Ltd. Capacity control valve
US11598437B2 (en) 2019-03-01 2023-03-07 Eagle Industry Co., Ltd. Capacity control valve
US11841090B2 (en) 2019-04-03 2023-12-12 Eagle Industry Co., Ltd. Capacity control valve
US11873805B2 (en) 2018-08-08 2024-01-16 Eagle Industry Co., Ltd. Capacity control valve
US11927275B2 (en) 2019-04-03 2024-03-12 Eagle Industry Co., Ltd. Capacity control valve
US11994120B2 (en) 2018-07-12 2024-05-28 Eagle Industry Co., Ltd. Capacity control valve

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2549106B1 (en) * 2010-03-16 2019-10-16 Eagle Industry Co., Ltd. Volume control valve
EP2933487B1 (en) * 2012-12-12 2019-09-18 Eagle Industry Co., Ltd. Capacity control valve
DE112017000921B4 (de) * 2016-02-22 2022-01-05 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Taumelscheibenverdichter mit veränderbarer Verdrängung
US10781804B2 (en) * 2016-08-29 2020-09-22 Eagle Industry Co., Ltd. Displacement control valve
JP6632503B2 (ja) * 2016-09-30 2020-01-22 株式会社不二工機 可変容量型圧縮機用制御弁
JP6932146B2 (ja) 2017-01-26 2021-09-08 イーグル工業株式会社 容量制御弁
EP3584441B1 (en) 2017-02-18 2022-08-31 Eagle Industry Co., Ltd. Capacity control valve
WO2018180784A1 (ja) 2017-03-28 2018-10-04 イーグル工業株式会社 容量制御弁
JP7068320B2 (ja) 2017-08-28 2022-05-16 イーグル工業株式会社 電磁弁
CN114687984A (zh) 2017-11-15 2022-07-01 伊格尔工业股份有限公司 容量控制阀
EP3719364B1 (en) 2017-11-30 2023-11-15 Eagle Industry Co., Ltd. Capacity control valve and control method for capacity control valve
JP7086490B2 (ja) 2017-12-08 2022-06-20 イーグル工業株式会社 容量制御弁及び容量制御弁の制御方法
WO2019131693A1 (ja) 2017-12-27 2019-07-04 イーグル工業株式会社 容量制御弁及び容量制御弁の制御方法
US11486376B2 (en) 2017-12-27 2022-11-01 Eagle Industry Co., Ltd. Capacity control valve and method for controlling same
US11242940B2 (en) * 2017-12-27 2022-02-08 Eagle Industry Co., Ltd. Capacity control valve
US11454227B2 (en) 2018-01-22 2022-09-27 Eagle Industry Co., Ltd. Capacity control valve
US10995753B2 (en) 2018-05-17 2021-05-04 Emerson Climate Technologies, Inc. Compressor having capacity modulation assembly
KR102541900B1 (ko) * 2018-11-26 2023-06-13 이구루코교 가부시기가이샤 용량 제어 밸브
US11754194B2 (en) * 2019-04-03 2023-09-12 Eagle Industry Co., Ltd. Capacity control valve
EP4242504A3 (en) * 2019-04-24 2023-11-15 Eagle Industry Co., Ltd. Capacity control valve
KR20220066410A (ko) * 2019-10-28 2022-05-24 이구루코교 가부시기가이샤 용량 제어 밸브
KR20230031364A (ko) * 2020-08-03 2023-03-07 이구루코교 가부시기가이샤 밸브
US11655813B2 (en) 2021-07-29 2023-05-23 Emerson Climate Technologies, Inc. Compressor modulation system with multi-way valve
US11846287B1 (en) 2022-08-11 2023-12-19 Copeland Lp Scroll compressor with center hub

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006002644A (ja) * 2004-06-17 2006-01-05 Fuji Koki Corp 可変容量型圧縮機用の制御弁
WO2006129753A1 (ja) * 2005-06-03 2006-12-07 Eagle Industry Co., Ltd. 容量制御弁
WO2007119380A1 (ja) * 2006-03-15 2007-10-25 Eagle Industry Co., Ltd. 容量制御弁
JP2009057855A (ja) 2007-08-30 2009-03-19 Sanden Corp 可変容量圧縮機

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2616511B2 (ja) * 1991-05-27 1997-06-04 株式会社豊田自動織機製作所 可変容量型揺動斜板式圧縮機における容量制御弁
JP3066879B2 (ja) * 1991-07-16 2000-07-17 株式会社デンソー 可変容量式斜板型圧縮機
KR970003251B1 (ko) * 1992-08-21 1997-03-15 가부시끼가이샤 도요다 지도쇽끼 세이사꾸쇼 용량 가변형 사판식 압축기
JP3612140B2 (ja) * 1996-04-15 2005-01-19 株式会社テージーケー 容量可変圧縮機の容量制御装置
JPH11280658A (ja) * 1998-03-25 1999-10-15 Sanden Corp 可変容量圧縮機の容量制御弁
JP3966620B2 (ja) * 1998-06-25 2007-08-29 株式会社テージーケー 容量可変圧縮機の容量制御装置
JP3942851B2 (ja) * 2001-07-31 2007-07-11 株式会社テージーケー 容量制御弁
JP4246975B2 (ja) * 2002-02-04 2009-04-02 イーグル工業株式会社 容量制御弁
US8434517B2 (en) * 2007-08-23 2013-05-07 Eagle Industry Co. Ltd. Control valve
US8413685B2 (en) * 2007-08-31 2013-04-09 Eagle Industry Co., Ltd. Control valve
JP5649570B2 (ja) * 2010-04-21 2015-01-07 イーグル工業株式会社 燃料電池用圧力制御弁

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006002644A (ja) * 2004-06-17 2006-01-05 Fuji Koki Corp 可変容量型圧縮機用の制御弁
WO2006129753A1 (ja) * 2005-06-03 2006-12-07 Eagle Industry Co., Ltd. 容量制御弁
WO2007119380A1 (ja) * 2006-03-15 2007-10-25 Eagle Industry Co., Ltd. 容量制御弁
JP2009057855A (ja) 2007-08-30 2009-03-19 Sanden Corp 可変容量圧縮機

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7190444B2 (ja) 2017-12-14 2022-12-15 イーグル工業株式会社 容量制御弁及び容量制御弁の制御方法
JPWO2019117225A1 (ja) * 2017-12-14 2020-12-03 イーグル工業株式会社 容量制御弁及び容量制御弁の制御方法
KR102420987B1 (ko) 2018-05-23 2022-07-14 이구루코교 가부시기가이샤 용량 제어 밸브
KR20210005902A (ko) * 2018-05-23 2021-01-15 이구루코교 가부시기가이샤 용량 제어 밸브
US11994120B2 (en) 2018-07-12 2024-05-28 Eagle Industry Co., Ltd. Capacity control valve
US11536257B2 (en) 2018-07-12 2022-12-27 Eagle Industry Co., Ltd. Capacity control valve
US11555489B2 (en) 2018-07-12 2023-01-17 Eagle Industry Co., Ltd. Capacity control valve
US11480166B2 (en) 2018-07-13 2022-10-25 Eagle Industry Co., Ltd. Capacity control valve
US11873805B2 (en) 2018-08-08 2024-01-16 Eagle Industry Co., Ltd. Capacity control valve
US11473683B2 (en) 2018-08-08 2022-10-18 Eagle Industry Co., Ltd. Capacity control valve
US11378194B2 (en) 2018-11-07 2022-07-05 Eagle Industry Co., Ltd. Capacity control valve
US11473684B2 (en) 2018-12-04 2022-10-18 Eagle Industry Co., Ltd. Capacity control valve
JP7423165B2 (ja) 2019-01-21 2024-01-29 イーグル工業株式会社 容量制御弁
WO2020153244A1 (ja) * 2019-01-21 2020-07-30 イーグル工業株式会社 容量制御弁
US11598437B2 (en) 2019-03-01 2023-03-07 Eagle Industry Co., Ltd. Capacity control valve
US11841090B2 (en) 2019-04-03 2023-12-12 Eagle Industry Co., Ltd. Capacity control valve
US11927275B2 (en) 2019-04-03 2024-03-12 Eagle Industry Co., Ltd. Capacity control valve

Also Published As

Publication number Publication date
KR101319566B1 (ko) 2013-10-23
JP5680628B2 (ja) 2015-03-04
US20120198993A1 (en) 2012-08-09
JPWO2011135911A1 (ja) 2013-07-18
EP2565452B1 (en) 2018-11-28
EP2565452A1 (en) 2013-03-06
CN102869884A (zh) 2013-01-09
CN102869884B (zh) 2015-04-22
US8757988B2 (en) 2014-06-24
KR20120112405A (ko) 2012-10-11
EP2565452A4 (en) 2018-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5680628B2 (ja) 容量制御弁
JP5557901B2 (ja) 容量制御弁
JP4700048B2 (ja) 容量制御弁
JP5907432B2 (ja) 容量制御弁
KR101689241B1 (ko) 용량 제어 밸브
JP6224011B2 (ja) 容量制御弁
JP5871281B2 (ja) 容量制御弁
JP6091503B2 (ja) 容量制御弁
WO2019146674A1 (ja) 容量制御弁
KR20180004044A (ko) 가변 용량 압축기용 제어 밸브
JP2007064028A (ja) 可変容量圧縮機
WO2019159999A1 (ja) 容量制御弁
JP5055444B2 (ja) 感圧制御弁
KR20150011774A (ko) 전자 밸브
JP7286672B2 (ja) 容量制御弁
JP7146262B2 (ja) 制御弁
JP2008202480A (ja) 可変容量圧縮機の容量制御弁

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201180021570.3

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11774695

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13501723

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2011774695

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2012512702

Country of ref document: JP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20127013040

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE