WO2018043186A1 - 容量制御弁 - Google Patents

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WO2018043186A1 PCT/JP2017/029833 JP2017029833W WO2018043186A1 WO 2018043186 A1 WO2018043186 A1 WO 2018043186A1 JP 2017029833 W JP2017029833 W JP 2017029833W WO 2018043186 A1 WO2018043186 A1 WO 2018043186A1
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chamber
communication passage
control
pressure
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英樹 東堂園
真弘 葉山
康平 福留
大千 栗原
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イーグル工業株式会社
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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.
  • a capacity control valve As such a capacity control valve, as shown in FIG. 5, a second communication passage 73 and a valve hole 77 for communicating the discharge chamber and the control chamber, a second valve chamber 82 formed in the middle of the discharge side passage, A third communication passage 71 and a flow groove 72 for communicating the suction chamber and the control chamber, a third valve chamber 83 formed in the middle of the suction side passage, and a second communication passage 73 disposed in the second valve chamber 82.
  • the second valve portion 76 that opens and closes the valve hole 77 and the third valve portion 75 that is disposed in the third valve chamber 83 and opens and closes the third communication passage 71 and the flow groove 72 simultaneously reciprocate at the same time.
  • a valve body 81 formed to open and close in the reverse direction, a first valve chamber (capacity chamber) 84 formed near the control chamber, and a biasing force in the direction of expansion (expansion) disposed in the first valve chamber Pressure-sensitive body (bellows) 78 that contracts as the surrounding pressure increases and the direction of expansion and contraction of the pressure-sensitive body
  • a valve seat body (engagement portion) 80 provided at the free end and having an annular seating surface, moves together with the valve body 81 in the first valve chamber 84, and sucks by engagement and disengagement with the valve seat body 80.
  • a device including a first valve portion (valve opening connecting portion) 79 that can open and close the side passage and a solenoid S that applies electromagnetic driving force to the valve body 81 is known (hereinafter referred to as “conventional technology”). (See Patent Document 1).
  • the capacity control valve 70 allows the discharge chamber and the control chamber to communicate with each other when it is necessary to change the control chamber pressure without providing a clutch mechanism in the variable capacity compressor during capacity control.
  • the pressure in the control chamber (control chamber pressure) Pc can be adjusted.
  • the first valve portion (valve opening connecting portion) 79 is detached from the valve seat body (engaging portion) 80 and the suction side passage is removed. And the suction chamber communicates with the control chamber.
  • the control chamber (crank chamber) has a liquid refrigerant (the refrigerant gas is liquefied by being cooled while being left). Therefore, unless the liquid refrigerant is discharged, the refrigerant gas cannot be compressed to secure the discharge amount as set. In order to perform desired capacity control immediately after startup, it is necessary to discharge the liquid refrigerant in the control chamber (crank chamber) as quickly as possible.
  • the auxiliary communication passage 85 is provided in the valve seat body (engaging portion) 80, and the third communication in the suction pressure state is provided from the capacity chamber 84 through the auxiliary communication passage 85 and the intermediate communication passage 86. It is configured to be able to communicate with the passage 71 (see arrow), and when the variable capacity compressor is started and cooled, it is controlled at a speed 1/10 to 1/15 faster than the capacity control valve without the auxiliary communication passage 85.
  • the refrigerant liquid in the chamber can be vaporized to enter the cooling operation state.
  • FIG. 5 shows a state in which a current is flowing through the solenoid unit S.
  • the third valve part 75 is closed by the opening spring means 87.
  • the 2nd valve part 76 will be in a valve opening state.
  • the first valve unit 79 opens upon receiving the suction pressure Ps and the control pressure Pc.
  • the 1st valve part 79 and the valve seat surface of the valve seat body 80 are comprised so that it cannot open largely from a function. Then, the refrigerant liquid in the control chamber is vaporized, and the fluid having the control pressure Pc flows from the first communication passage 74 into the first valve chamber 84.
  • the control pressure Pc and the suction pressure Ps are high, and the pressure-sensitive body (bellows) 78 contracts to open between the first valve portion 79 and the valve seat surface of the valve seat body 80.
  • the refrigerant liquid in the control chamber 84 is only vaporized only in this valve open state, but if the auxiliary communication path 85 communicating with the intermediate communication path 86 is provided, the refrigerant liquid in the control chamber is rapidly vaporized. It can be done.
  • the control valve 85 is closed between the first valve portion 79 and the valve seat surface of the valve seat body 80 during the control of the variable displacement compressor, and the auxiliary communication passage 85 is provided. Even when the flow of the fluid is not required, the refrigerant gas flows from the control chamber to the suction chamber, which causes a problem that the operation efficiency of the variable capacity compressor is deteriorated. This point will be described in detail with reference to FIG. In FIG. 6, the area S1 (fixed) of the auxiliary communication passage 85, the maximum opening area of the third valve portion 75 is S2, the maximum stroke of the valve element 81 is L (stroke from fully closed to fully open), and the valve element in the control region.
  • the conventional technology is designed as follows. S2> S1 L> LS
  • the refrigerant gas defined by the area S1 of the auxiliary communication passage 85 flows from the control chamber to the suction chamber in the entire control region, and the valve body 81 exceeds the control region. Since the flow of the refrigerant gas is only restricted for the first time when the maximum stroke is approached, the operating efficiency is unavoidably deteriorated during the control of the variable displacement compressor.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and has an improved capacity for discharging the liquid refrigerant in the control chamber when the variable capacity compressor is provided by providing an auxiliary communication path.
  • the control valve by setting the opening area of the third valve part that opens and closes the third communication path and the flow groove during the control of the variable capacity compressor to be equal to or less than the opening area of the auxiliary communication path, the variable capacity compressor It is an object of the present invention to provide a displacement control valve that can simultaneously reduce the start-up time and improve the operation efficiency during control.
  • a capacity control valve of the present invention is firstly a capacity control valve that controls the flow rate or pressure in an operation control chamber in accordance with the degree of opening of a valve portion.
  • a fluid having a discharge pressure and a first valve chamber communicating with a first communication passage through which a fluid having a control pressure passes and having a first valve seat surface and a second valve seat surface, and a valve hole communicating with the first valve chamber.
  • a valve body having a second valve chamber communicating with the second communication passage through which the fluid passes, and a third valve chamber communicating with the third communication passage through which fluid of suction pressure passes and adjacent to the third valve seat surface;
  • An intermediate communication passage that is disposed in the valve body and communicates the first valve chamber and the third communication passage; and the first valve chamber and the second valve chamber separated from and in contact with the second valve seat surface.
  • a second valve portion that opens and closes a valve hole that communicates with the second valve portion, and opens and closes in conjunction with the second valve portion, and slides relative to the third valve seat surface to cause the intermediate communication passage and the third communication passage to
  • a valve body having a third valve portion having a communication hole for opening and closing the communication, and a first valve portion disposed in the first valve chamber and interlockingly opened and closed in the opposite direction to the second valve portion,
  • a valve seat which is disposed in the third valve chamber and expands and contracts in response to suction pressure, and opens and closes the communication between the third valve chamber and the intermediate communication passage by being connected to the third valve portion at a free end that expands and contracts.
  • Pressure-sensitive body having a part, An auxiliary communication passage provided in the first valve portion in the first valve chamber and enabling communication between the first valve chamber and the intermediate communication passage; And a solenoid part that is attached to the valve body and operates the valve body in a moving direction that opens and closes each valve part of the valve body in accordance with an electric current,
  • the opening area S2 between the communication hole of the third valve portion and the third valve seat surface in the control region for controlling the flow rate or pressure in the operation control chamber is set to be smaller than the area S1 of the auxiliary communication passage. It is characterized by.
  • the minimum area of the Pc-Ps flow path in the control area is reduced.
  • the auxiliary communication passage is provided in the first valve portion in the first valve chamber where the fluid having the control pressure acts, and the third valve for discharging the pressure sensing device and the liquid refrigerant in the third valve chamber in which the fluid having the suction pressure acts.
  • the capacity control valve according to the present invention is secondly characterized in that, in the first feature, the maximum distance between the communication hole of the third valve portion and the third valve seat surface when the second valve portion is closed.
  • the opening area S2max is set to be equal to or less than the area S1 of the auxiliary communication path. According to this feature, the minimum area of the Pc—Ps flow path when the liquid refrigerant is discharged can be ensured to be the same size as the above-described conventional technique.
  • the present invention has the following excellent effects.
  • (1) The opening area S2 between the communication hole of the third valve portion and the third valve seat surface in the control region for controlling the flow rate or pressure in the operation control chamber is set smaller than the area S1 of the auxiliary communication path.
  • the capacity control valve provided with the auxiliary communication path to improve the discharge function of the liquid refrigerant in the control chamber when starting the variable capacity compressor the minimum area of the Pc-Ps flow path in the control area can be reduced, It is possible to simultaneously shorten the startup time of the variable capacity compressor and improve the operation efficiency during control.
  • the auxiliary communication passage is provided in the first valve portion in the first valve chamber where the fluid having the control pressure acts, and the third valve for discharging the pressure sensing device and the liquid refrigerant in the third valve chamber in which the fluid having the suction pressure acts.
  • the capacity control valve provided with the portion the minimum area of the Pc-Ps flow path in the control region can be reduced by a simple configuration in which the communication hole is provided in the third valve portion of the valve body.
  • the maximum opening area S2max between the communication hole of the third valve portion and the third valve seat surface in the closed state of the second valve portion is set equal to or less than the area S1 of the auxiliary communication passage.
  • FIG. 2 is an enlarged view of a Pc-Ps flow path of FIG. 1 and is an explanatory diagram for explaining an opening area S2 between a third valve portion and the third valve seat surface in each state. It is explanatory drawing explaining the relationship between the opening area S2 between the 3rd valve part of the capacity
  • FIG. 9 is an enlarged view of a Pc-Ps flow path of Example 2, and is an explanatory diagram for explaining an opening area S2 between a third valve portion and the third valve seat surface in each state.
  • FIG. 1 is a capacity control valve.
  • the capacity control valve 1 is provided with a valve body 2 that forms an outer shape.
  • the valve main body 2 includes a first valve main body 2A that forms a through hole with a function provided therein, and a second valve main body 2B that is integrally fitted to one end of the first valve main body 2A.
  • the first valve body 2A is made of a metal such as brass, iron, aluminum, stainless steel or a synthetic resin material.
  • the second valve body 2B is formed of a magnetic material such as iron.
  • the second valve body 2B is provided separately in order to make the solenoid part 30 to be coupled and to be made of a magnetic material, so that the material and function of the first valve body 2A are different. Is. In consideration of this point, the shape shown in FIG. 1 may be changed as appropriate.
  • the partition adjustment portion 3 is coupled to the first valve body 2A at the other end of the through hole. The partition adjusting portion 3 is fitted so as to close the third valve chamber (hereinafter sometimes referred to as a capacity chamber) 4 of the first valve body 2A, but is screwed and fixed by a set screw (not shown). By doing so, it is possible to move and adjust the compression force of the compression springs or the bellows 22A arranged in parallel in the bellows 22A in the axial direction.
  • a third valve chamber (capacitance chamber) 4 is formed on one end side in a section of a through-hole penetrating the first valve body 2A in the axial direction.
  • a third communication passage 9 is connected to the third valve chamber (capacity chamber) 4.
  • the first communication passage 9 is configured to communicate with the suction chamber of the variable displacement compressor so that the fluid having the suction pressure Ps can flow into and out of the suction chamber by the capacity control valve 1.
  • a pressure-sensitive body (hereinafter referred to as a pressure-sensitive device) 22 is provided in the capacity chamber 4.
  • the pressure-sensitive device 22 has one end of a metal bellows 22A hermetically coupled to the partition adjusting unit 3 and the other end coupled to the valve seat 22B.
  • the bellows 22A is made of phosphor bronze or the like, and its spring constant is designed to a predetermined value.
  • the internal space of the pressure sensitive device 22 contains a vacuum or air.
  • the pressure sensing device 22 is configured to be contracted by the pressure (for example, Pc pressure) in the capacity chamber 4 and the suction pressure Ps acting on the effective pressure receiving area Ab of the bellows 22A of the pressure sensing device 22. ing.
  • the free end of the pressure sensitive device 22 is provided with a valve seat portion 22B having a dish shape and having a first valve seat surface 22C on the peripheral surface of the end portion.
  • a third valve having a diameter smaller than the diameter of the third valve chamber (capacity chamber) 4 on the upper side (solenoid part 30 side) in FIG.
  • the seating surface 12 is continuously provided.
  • the second valve chamber 6 is provided on the upper side (the solenoid part 30 side) of FIG. Further, a first valve chamber 7 that communicates with the second valve chamber 6 is provided adjacent to the second valve chamber 6 in the through hole section and on the upper side (the solenoid portion 30 side) of FIG. Between the second valve chamber 6 and the first valve chamber 7, a valve hole 5 having a diameter smaller than the diameters of these chambers is connected. A second valve seat surface 6 ⁇ / b> A is formed on the side of the first valve chamber 7 around the valve hole 5. The space between the third valve seat surface 12 and the second valve chamber 6 is sealed by a sealing means.
  • the second communication passage 8 is connected to the second valve chamber 6 in the valve body 2.
  • the second communication path 8 is configured to communicate with the discharge chamber of a variable displacement compressor (not shown) so that the flow rate of the discharge pressure Pd can flow into the control chamber by the capacity control valve 1.
  • a first communication passage 10 is formed in the first valve chamber 7 of the valve body 2.
  • the first communication passage 10 communicates with the control chamber (crank chamber) of the variable displacement compressor and flows the fluid of the discharge pressure Pd flowing from the second valve chamber 6 described later to the control chamber (crank) of the variable displacement compressor. To the room).
  • the 1st communicating path 10, the 2nd communicating path 8, and the 3rd communicating path 9 have penetrated the circumferential surface of the valve main body 2, respectively, for example from 2 to 6 equally.
  • the outer peripheral surface of the valve body 2 is formed in four steps, and O-ring mounting grooves are provided in three locations along the axial direction on this outer peripheral surface. In each mounting groove, an O-ring 46 that seals between the valve body 2 and a mounting hole (not shown) of a casing in which the valve body 2 is fitted is attached.
  • a valve body 21 is movably disposed in the axial direction in a through-hole penetrating the first valve body 2A in the axial direction.
  • One end of the valve body 21 is provided with a third valve portion 21A that opens and closes with the third valve seat surface 22C of the valve seat portion 22B.
  • the third valve portion 21A is provided with a third valve seat surface 22C and a third valve portion surface 21A1 that opens and closes.
  • the outer diameter of the third valve portion 21A is set slightly smaller than the inner diameter of the third valve seat surface 12.
  • a communication hole 23 is provided at a position on the side opposite to the third valve portion surface 21A1 in the third valve portion 21A and sliding with the third valve seat surface 12.
  • the communication hole 23 communicates with an intermediate communication passage 26 that passes through the valve body 21 described later in the axial direction, and faces at least one or more in the circumferential direction of the first valve portion 21A so as to face the third valve seat surface 12.
  • a second valve portion 21B is provided as a connecting portion on the opposite side of the third valve portion 21A of the valve body 21 from the third valve portion surface 21A1.
  • the outer diameter of the second valve portion 21B is smaller than the diameter of the valve hole 5, and the fluid having the discharge pressure Pd can pass through the second valve chamber 6 and the first valve chamber 7 when the second valve portion 21B is opened. Has been.
  • FIG. 1 The second valve portion 21B is provided with a second valve portion surface 21B1 that is joined to the second valve seat surface 6A.
  • the first valve portion 21 ⁇ / b> C above the second valve portion 21 ⁇ / b> B of the valve body 21 is disposed in the first valve chamber 7.
  • the first valve portion 21C opens and closes with the first valve seat surface 31A formed on the lower end surface of the fixed iron core 31.
  • An intermediate flow passage 26 is provided inside the valve body 21 so as to penetrate from the first valve chamber 7 to the third valve chamber 4. Then, when the first valve portion 21 ⁇ / b> C is opened from the first valve seat surface 31 ⁇ / b> A, the control fluid Pc can flow out from the first valve chamber 7 to the third communication passage 9.
  • the valve body 21 fits the coupling portion 25 ⁇ / b> A provided at the lower end portion of the solenoid lot 25 into the fitting hole 21 ⁇ / b> D of the valve body 21.
  • the valve body 21 is provided with, for example, four equally-spaced auxiliary communication passages 21 ⁇ / b> E located below the fitting hole 21 ⁇ / b> D and in the first valve chamber 7.
  • the first valve chamber 7 communicates with the intermediate communication path 26 through the auxiliary communication path 21E.
  • the first valve chamber 7 is formed to have a slightly larger diameter than the outer shape of the valve body 21 so that the control fluid Pc from the first communication passage 10 can easily flow into the first valve chamber 7.
  • valve body 1 including the valve body 2, the valve body 21, and the pressure-sensitive device 22 described above constitutes a valve portion.
  • S1 may be equal to or greater than S2max.
  • the diameter of the auxiliary communication passage 21E may change depending on the capacity of the air conditioner.
  • the pressure sensing device 22 In the state where the pressure sensing device 22 is contracted according to the pressure of the control fluid Pc in which the refrigerant liquid is vaporized and the first valve portion 21A is opened, it takes 10 minutes or more to evaporate the refrigerant liquid.
  • the pressure in the control chamber of the swash plate variable capacity compressor is in a state of vaporization, and since this pressure gradually increases, vaporization is further delayed.
  • the refrigerant liquid in the control chamber can be rapidly vaporized.
  • the capacity control valve 1 can freely control the pressure in the control chamber.
  • the communication hole 23 of the third valve portion 21A is opened when the second valve portion surface 21B1 of the second valve portion 21B is closed, and is closed when the second valve portion surface 21B1 is opened. Is set to
  • the other end portion of the solenoid rod 25 opposite to the coupling portion 25A is fitted into the fitting hole 32A of the plunger 32 and coupled.
  • a fixed iron core 31 fixed to the first valve body 2A is provided between the valve body 21 and the plunger 32.
  • the solenoid rod 25 is movably fitted to the inner peripheral surface 31D of the fixed iron core 31.
  • a spring seat chamber 31C is formed on the fixed iron core 31 on the plunger 32 side.
  • a spring means (hereinafter also referred to as an elastic means) 28 is arranged for opening the first valve portion 21A and the second valve portion 21B from the closed state to the open state. That is, the spring means 28 is repelled so as to pull the plunger 32 away from the fixed iron core 31.
  • the adsorbing surface 31B of the fixed iron core 31 and the joining surface 32B of the plunger 32 form a tapered surface facing each other, and are configured to be able to be sucked by providing a gap on the facing surface.
  • the separation and contact of the adsorption surface 31B of the fixed iron core 31 and the joint surface 32B of the plunger 32 is performed by the intensity of the current flowing through the electromagnetic coil 35.
  • the solenoid case 33 is fixed to a step portion on one end side of the second valve main body 2B, and an electromagnetic coil 35 is disposed therein.
  • the solenoid unit 30 shows the overall configuration described above, and the electromagnetic coil 35 provided in the solenoid unit 30 is controlled by a control computer (not shown).
  • the plunger case 34 is fitted to the fixed iron core 31 and is slidably fitted to the plunger 32.
  • One end of the plunger case 34 is fitted into the fitting hole of the second valve body 2 ⁇ / b> B, and the other end is fixed to the fitting hole at the end of the solenoid case 33.
  • the above configuration is the solenoid unit 30.
  • a thick curve with an arrow from the first communication path 10 to the third communication path 9 indicates a Pc-Ps flow path.
  • the position of the communication hole 23 is set so that the maximum opening area S2max is equal to or less than the area S1 of the auxiliary communication path 21E (the total area when there are a plurality of auxiliary communication paths). At this time, the opening area S2 is set so as to decrease rapidly in the initial stage of the movement of the valve body 21 and to be substantially constant thereafter.
  • a thick curve with an arrow indicates a Pc-Ps flow path.
  • the opening area S2 between the third valve seat surface 12 and the communication hole 23 is smaller than the area S1 of the auxiliary communication path 21E, for example, 10% to 30% of S1.
  • % Range which is set to a substantially constant value.
  • the horizontal axis indicates the stroke of the valve body 21, and the vertical axis indicates the opening area.
  • the left end of FIG. 3 is when the liquid refrigerant is discharged, that is, the second valve portion 21B is fully closed (the first valve portion 21C is fully open), and the right end is also the second valve portion 21B is fully open (first valve).
  • the portion 21C is fully closed), and a range indicated by a vertical line consisting of a broken line at a substantially intermediate position on the horizontal axis from the left end indicates a control area.
  • a horizontal line consisting of a broken line at a substantially intermediate position on the vertical axis indicates the area S1 of the auxiliary communication path 21E.
  • the opening area S2 between the communication hole 23 of the third valve portion 21A and the third valve seat surface 12 in the control region is set smaller than the area S1 (fixed) of the auxiliary communication passage 21E.
  • the minimum area of the -Ps flow path is defined by the opening area S2 between the communication hole 23 of the third valve portion 21A and the third valve seat surface 12.
  • a simple configuration in which the communication hole 23 is provided in the third valve portion 21A of the valve body 21 makes it possible to minimize the Pc-Ps flow path in the control region. The area can be reduced.
  • the opening area S2 between the communication hole 23 of the third valve portion 21A and the third valve seat surface 12 in the control region is indicated by a solid line, and at the time of discharging the liquid refrigerant at the left end, that is, the second When the valve portion 21B is fully closed (the first valve portion 21C is fully open), the maximum opening area S2max is generated, and the maximum opening area S2max is set to be the same as or substantially the same as the area S1 of the auxiliary communication passage 21E. As the valve body 21 starts moving, first, it is rapidly reduced from the area S1 of the auxiliary communication passage 21E, and becomes a substantially constant value in the range of 10% to 30% of S1.
  • the rate of change of the opening area S2 accompanying the movement of the valve body 21 between the communication hole 23 of the third valve portion 21A and the third valve seat surface 12 in the control region can be changed depending on the shape of the communication hole 23.
  • the front shape of the communication hole 23 is substantially circular, and the cross-sectional shape is such that the side facing the third valve seat surface 12 is the large diameter portion and the side facing the intermediate flow passage 26 is the small diameter portion.
  • the stepped shape the entire area of the large diameter portion overlaps with the third valve seat surface 12 in the initial stage of movement of the valve body 21, and the gap between the two is rapidly reduced. Thereafter, the valve body 21 and the third valve Since a radial clearance with the seating surface 12 remains, the opening area S changes as shown by the solid line in FIG.
  • the capacity control valve according to the first embodiment of the present invention is as described above, and has the following excellent effects.
  • (1) The opening area S2 between the communication hole 23 of the third valve portion 21A and the third valve seat surface 12 in the control region for controlling the flow rate or pressure in the operation control chamber is set smaller than the area S1 of the auxiliary communication passage 21E.
  • the auxiliary communication passage 21E is provided in the first valve portion 21C in the first valve chamber 7 where the fluid having the control pressure acts, and the pressure sensing device 22 and the liquid are provided in the third valve chamber 4 in which the fluid having the suction pressure acts.
  • the minimum area of the Pc-Ps flow path in the control region is achieved by a simple configuration in which the communication hole 23 is provided in the third valve portion 21A of the valve body 21. Can be reduced.
  • the maximum opening area S2max between the communication hole 23 of the third valve portion 21A and the third valve seat surface 12 in the closed state of the second valve portion 21B is equal to or less than the area S1 of the auxiliary communication passage 21E. Accordingly, the minimum area of the Pc—Ps flow path when discharging the liquid refrigerant can be ensured to be the same size as the above-described conventional technique.
  • the capacity control valve according to the second embodiment is different from the capacity control valve according to the first embodiment in the shape of the communication hole, but the other basic configuration is the same as in the first embodiment, and the same members are denoted by the same reference numerals. A duplicate description is omitted.
  • the front shape of the communication hole 23 is substantially T-shaped, and the cross-sectional shape is uniform.
  • a large opening in the substantially T-shaped horizontal portion overlaps the third valve seat surface 12 at the initial stage of movement of the valve body 21 from the time of discharge of the liquid refrigerant (state (a) in FIG. 2), and a gap between the two rapidly opens. After that, since the radial gap between the valve body 21 and the third valve seat surface 12 remains, the opening area S changes as shown by the solid line in FIG.
  • the present invention is not limited to this, and may be, for example, an inverted triangle, a semicircle, or an ellipse. Any shape may be used as long as the portion with a large area is closed in the initial movement of the valve body 21 after the refrigerant is discharged, and then the portion with a small area is gradually closed.

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Abstract

起動時における制御室の液冷媒の排出機能を改善した容量制御弁において、容量可変型圧縮機の起動時間の短縮と制御時における運転効率の向上とを同時に達成する。 作動制御室内の流量又は圧力を制御する制御域における第3弁部21Aの連通孔23と第3弁座面12との間の開口面積S2は補助連通路21Eの面積S1より小さく設定され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。
 このような容量制御弁としては、図5に示すように、吐出室と制御室とを連通させる第2連通路73及び弁孔77、吐出側通路の途中に形成された第2弁室82、吸入室と制御室とを連通させる第3連通路71及び流通溝72、吸入側通路の途中に形成された第3弁室83、第2弁室82内に配置されて第2連通路73及び弁孔77を開閉する第2弁部76と第3弁室83内に配置されて第3連通路71及び流通溝72を開閉する第3弁部75とが一体的に往復動すると同時にお互いに逆向きに開閉動作を行うように形成された弁体81、制御室寄りに形成された第1弁室(容量室)84、第1弁室内に配置されて伸長(膨張)す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(ベローズ)78、感圧体の伸縮方向の自由端に設けられ環状の座面を有する弁座体(係合部)80、第1弁室84にて弁体81と一体的に移動すると共に弁座体80との係合及び離脱により吸入側通路を開閉し得る第1弁部(開弁連結部)79、弁体81に電磁駆動力を及ぼすソレノイドS等を備えたものが知られている(以下、「従来技術」という。例えば、特許文献1参照。)。
 そして、この容量制御弁70では、容量制御時において容量可変型圧縮機にクラッチ機構を設けなくても、制御室圧力を変更する必要が生じた場合には、吐出室と制御室とを連通させて制御室内の圧力(制御室圧力)Pcを調整できるようにしたものである。また、容量可変型圧縮機が停止状態において制御室圧力Pcが上昇した場合には、第1弁部(開弁連結部)79を弁座体(係合部)80から離脱させて吸入側通路を開放し、吸入室と制御室とを連通させるような構成となっている。
 ところで、斜板式容量可変型圧縮機を停止して、長時間放置した後に起動させようとした場合、制御室(クランク室)には液冷媒(放置中に冷却されて冷媒ガスが液化したもの)が溜まるため、この液冷媒を排出しない限り冷媒ガスを圧縮して設定とおりの吐出量を確保することができない。
 起動直後から所望の容量制御を行うには、制御室(クランク室)の液冷媒をできるだけ素早く排出させる必要がある。
 このため、上記の従来技術においては、弁座体(係合部)80に補助連通路85を設け、容量室84から補助連通路85と中間連通通路86を介して吸入圧力状態の第3連通路71と連通可能に構成し(矢印参照)、容量可変型圧縮機を起動して冷房するときに、補助連通路85のない容量制御弁よりも1/10から1/15の早さで制御室の冷媒液を気化して冷房運転状態とすることができる。
  図5は、ソレノイド部Sに電流が流れている状態である。一方、図示は省略するが、電流がソレノイド部Sに流れていないときは、開放ばね手段87により第3弁部75は閉弁状態になる。このとき、第2弁部76は開弁状態になる。又、第1弁部79は吸入圧力Ps及び制御圧力Pcを受けて開弁する。
 尚、第1弁部79と弁座体80の弁座面とは、機能上から、大きく開弁できないように構成されている。そして、制御室内の冷媒液が気化して第1連通路74から第1弁室84へ制御圧力Pcの流体が流入する。この状態では、制御圧力Pc及び吸入圧力Psが高く、感圧体(ベローズ)78は収縮して第1弁部79と弁座体80の弁座面との間を開弁する。しかし、この開弁状態だけでは制御室84内の冷媒液は気化が細々としか促進しないが、中間連通路86に連通する補助連通路85を設けると、急速に制御室の冷媒液を気化
することができるというものである。
 しかしながら、上記の従来技術では、例えば、容量可変型圧縮機の制御中のように第1弁部79と弁座体80の弁座面との間が閉弁状態であって補助連通路85を介した流体の流れが不要な場合においても、制御室から吸入室へ冷媒ガスが流れてしまうため、容量可変型圧縮機の運転効率の悪化を招くという問題があった。
 この点について、図6を参照しながら詳しく説明する。
 図6において、補助連通路85の面積S1(固定)、第3弁部75の最大開口面積をS2、弁体81の最大ストロークをL(全閉から全開までのストローク)、制御域における弁体81のストロークをLSとした場合、従来技術では以下のように設計されている。
 S2>S1
 L>LS
 このため、図6の実線で示すように、制御域の全部において補助連通路85の面積S1で規定される冷媒ガスが制御室から吸入室へ流れてしまい、弁体81が制御域を超えて最大ストロークに近づいた状態で初めて冷媒ガスの流れが規制されるに過ぎないため、容量可変型圧縮機の制御中における運転効率の悪化は避けられない。
特許第5167121号公報
 本発明は、上記従来技術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、補助連通路を設けて容量可変型圧縮機の起動時における制御室の液冷媒の排出機能を改善した容量制御弁において、容量可変型圧縮機の制御中における第3連通路及び流通溝を開閉する第3弁部の開口面積を前記補助連通路の開口面積以下に設定することにより、容量可変型圧縮機の起動時間の短縮と制御時における運転効率の向上とを同時に達成できる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、バルブ部の開弁度に応じて作動制御室内の流量又は圧力を制御する容量制御弁において、
 制御圧力の流体を通す第1連通路と連通すると共に第1弁座面及び第2弁座面を有する第1弁室と、前記第1弁室と連通する弁孔を有すると共に吐出圧力の流体を通す第2連通路に連通する第2弁室と、吸入圧力の流体を通す第3連通路に連通すると共に第3弁座面に隣接する第3弁室と、を有するバルブ本体、
 前記バルブ本体内に配置されて、前記第1弁室と前記第3連通路とを連通する中間連通路と、前記第2弁座面と離接して前記第1弁室と前記第2弁室とに連通する弁孔を開閉する第2弁部と、前記第2弁部とは反対に連動開閉すると共に前記第3弁座面と相対摺動して前記中間連通路と第3連通路との連通を開閉する連通孔を有する第3弁部と、前記第1弁室に配置されて前記第2弁部と反対方向に連動開閉する第1弁部と、を有する弁体、
 前記第3弁室内に配置されて吸入圧力に応動して伸縮すると共に伸縮する自由端に前記第3弁部と離接して前記第3弁室と前記中間連通路との連通を開閉する弁座部を有する感圧体、
 前記第1弁室内の前記第1弁部に設けられ前記第1弁室内と前記中間連通路とに連通可能にする補助連通路、
 及び前記バルブ本体に取り付けられて電流に応じて前記弁体の各弁部を開閉する移動方向へ前記弁体を作動させるソレノイド部を備え、
 前記作動制御室内の流量又は圧力を制御する制御域における前記第3弁部の連通孔と前記第3弁座面との間の開口面積S2は前記補助連通路の面積S1より小さく設定されることを特徴としている。
 この特徴によれば、補助連通路を設けて容量可変型圧縮機の起動時における制御室の液冷媒の排出機能を改善した容量制御弁において、制御域におけるPc-Ps流路の最小面積を小さくすることができ、容量可変型圧縮機の起動時間の短縮及び制御時における運転効率の向上を同時に達成できる。
 また、制御圧力の流体の作用する第1弁室内の第1弁部に補助連通路を、また、吸入圧力の流体の作用する第3弁室に感圧装置及び液冷媒を排出する第3弁部を配設した容量制御弁において、弁体の第3弁部に連通孔を設けるという簡単な構成により、制御域におけるPc-Ps流路の最小面積を小さくすることができる。
 また、本発明の容量制御弁は、第2に、第1の特徴において、前記第2弁部の閉弁状態における前記第3弁部の連通孔と前記第3弁座面との間の最大開口面積S2maxが前記補助連通路の面積S1と同等又はそれ以下に設定されることを特徴としている。
 この特徴によれば、液冷媒排出時におけるPc-Ps流路の最小面積を上記の従来技術と同様の大きさに確保することができる。
 本発明は、以下のような優れた効果を奏する。
(1)作動制御室内の流量又は圧力を制御する制御域における第3弁部の連通孔と第3弁座面との間の開口面積S2は補助連通路の面積S1より小さく設定されることにより、補助連通路を設けて容量可変型圧縮機の起動時における制御室の液冷媒の排出機能を改善した容量制御弁において、制御域におけるPc-Ps流路の最小面積を小さくすることができ、容量可変型圧縮機の起動時間の短縮及び制御時における運転効率の向上を同時に達成できる。
 また、制御圧力の流体の作用する第1弁室内の第1弁部に補助連通路を、また、吸入圧力の流体の作用する第3弁室に感圧装置及び液冷媒を排出する第3弁部を配設した容量制御弁において、弁体の第3弁部に連通孔を設けるという簡単な構成により、制御域におけるPc-Ps流路の最小面積を小さくすることができる。
(2)第2弁部の閉弁状態における第3弁部の連通孔と第3弁座面との間の最大開口面積S2maxが補助連通路の面積S1と同等又はそれ以下に設定されることにより、液冷媒排出時におけるPc-Ps流路の最小面積を上記の従来技術と同様の大きさに確保することができる。
本発明の実施例1に係る容量制御弁を示す正面断面図である。 図1のPc-Ps流路の拡大図であり、各状態における第3弁部と前記第3弁座面との間の開口面積S2を説明する説明図である。 実施例1に係る容量制御弁の第3弁部と前記第3弁座面との間の開口面積S2と補助連通路の面積S1との関係を説明する説明図図である。 実施例2のPc-Ps流路の拡大図であり、各状態における第3弁部と前記第3弁座面との間の開口面積S2を説明する説明図である。 従来技術の容量制御弁を示す正面断面図である。 従来技術に係る容量制御弁の第3弁部と前記第3弁座面との間の開口面積S2と補助連通路の面積S1との関係を説明する説明図図である。
 以下に図面を参照して、本発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的は位置などは、特に明示的な記載がない限り、それらのみに限定する趣旨のものではない。
 図1ないし図3を参照して、本発明の実施例1に係る容量制御弁について説明する。
  図1において、1は容量制御弁である。容量制御弁1には、外形を形成するバルブ本体2を設ける。このバルブ本体2は、内部に機能が付与された貫通孔を形成する第1バルブ本体2Aと、この第1バルブ本体2Aの一端部に一体に嵌合された第2バルブ本体2Bとから構成する。この第1バルブ本体2Aは真鍮、鉄、アルミニウム、ステンレス等の金属または合成樹脂材等で製作する。又、第2バルブ本体2Bは鉄等の磁性体で形成する。
 又、第2バルブ本体2Bは、ソレノイド部30を結合させるため、及び、磁性体にしなければならないので、第1バルブ本体2Aの材質と機能的を異にするために分離して設けられているものである。この点を考慮すれば、図1に示す形状は適宜に変更しても良い。 また、第1バルブ本体2Aには、貫通孔の他端部に仕切調整部3を結合する。この仕切調整部3は、第1バルブ本体2Aの第3弁室(以下、容量室ということがある。)4を塞ぐように嵌着しているが、ねじ込みにして図示省略の止めねじにより固定すれば、ベローズ22A内に並列に配置した圧縮ばね又はベローズ22Aのばね力を軸方向へ移動調整できるようになる。
 第1バルブ本体2Aを軸方向へ貫通した貫通孔の区画において、一端側に第3弁室(容量室)4が形成される。第3弁室(容量室)4には第3連通路9が連接される。この第1連通路9は、容量可変型圧縮機の吸入室と連通して吸入圧力Psの流体を容量制御弁1によって吸入室へ流入させるとともに、流出できるように構成する。
 容量室4内には感圧体(以下、感圧装置という。)22を設ける。この感圧装置22は、金属製のベローズ22Aの一端部を仕切調整部3に密封に結合すると共に、他端を弁座部22Bに結合している。このベローズ22Aは、リン青銅等により製作するが、そのばね定数は所定の値に設計されている。感圧装置22の内部空間は真空又は空気が内在している。そして、この感圧装置22のベローズ22Aの有効受圧面積Abに対し、容量室4内の圧力(例えばPcの圧力)と吸入圧力Psが作用して感圧装置22を収縮作動させるように構成されている。感圧装置22の自由端には、皿型で端部周面に第1弁座面22Cが設けられた弁座部22Bを設ける。
 また、貫通孔の区画には第3弁室(容量室)4に隣接して図1の上方側(ソレノイド部30側)に第3弁室(容量室)4の径より小径の第3弁座面12を連設する。
 更に、貫通孔の区画には第3弁座面12と隣接して図1の上方側(ソレノイド部30側)に第2弁室6を設ける。更に、貫通孔の区画には第2弁室6と隣接して図1の上方側(ソレノイド部30側)に第2弁室6に連通する第1弁室7を連設する。第2弁室6と第1弁室7との間にはこれらの室の径より小径の弁孔5を連設する。弁孔5の周りの第1弁室7の側には第2弁座面6Aを形成する。
 なお、第3弁座面12と第2弁室6との間はシール手段によりシールされている。
 バルブ本体2内の第2弁室6には第2連通路8を連設する。この第2連通路8は、図示を省略する容量可変型圧縮機の吐出室内に連通して吐出圧力Pdの流量を容量制御弁1によって制御室に流入できるように構成する。
 更に、バルブ本体2の第1弁室7には第1連通路10を形成する。この第1連通路10は、容量可変型圧縮機の制御室(クランク室)と連通して後記する第2弁室6から流入した吐出圧力Pdの流体を容量可変型圧縮機の制御室(クランク室)へ流出させる。
 なお、第1連通路10、第2連通路8、第3連通路9は、バルブ本体2の周面に各々、例えば、2等配から6等配に貫通している。更に、バルブ本体2の外周面は4段面に形成されており、この外周面にはOリング用の取付溝を軸方向へ沿って3カ所に設ける。そして、この各取付溝には、バルブ本体2と、バルブ本体2を嵌合するケーシングの装着孔(図示省略)との間をシールするOリング46を取り付ける。
 第1バルブ本体2Aを軸方向へ貫通した貫通孔には弁体21が軸方向に移動自在に配設される。
 弁体21の一端には、弁座部22Bの第3弁座面22Cと開閉する第3弁部21Aを設ける。第3弁部21Aには第3弁座面22Cと開閉する第3弁部面21A1を設ける。
 第3弁部21Aの外径は第3弁座面12の内径よりわずかに小さく設定されている。
 更に、第3弁部21Aにおける第3弁部面21A1と反対側であって、第3弁座面12と摺動する位置には連通孔23を設ける。連通孔23は後記する弁体21内を軸方向に貫通する中間連通路26と連通され、第3弁座面12に対向するようにして第1弁部21Aの周方向に少なくと1個以上設けられる。
 更に、弁体21の第3弁部21Aにおける第3弁部面21A1と反対側には、連結部として第2弁部21Bを設ける。第2弁部21Bの外径は弁孔5の径より小径に形成され、第2弁室6と第1弁室7とが第2弁部21Bの開弁時に吐出圧力Pdの流体が通過できるようにされている。
 弁体21の中間部の第2弁部21Bは第2弁室6内に配置する。そして、第2弁部21Bには第2弁座面6Aと接合する第2弁部面21B1を設ける。
 弁体21の第2弁部21Bより上方側の第1弁部21Cは、第1弁室7内に配置する。 この第1弁部21Cは固定鉄心31の下端面に形成した第1弁座面31Aと開閉する。
 弁体21の内部には中間流通路26が第1弁室7から第3弁室4に貫通するように設けられている。そして、第1弁部21Cが第1弁座面31Aから開弁したときに、第1弁室7から制御流体Pcが第3連通路9へ流出できるようになる。
 弁体21は、ソレノイドロット25の下端部に設けた結合部25Aを弁体21の嵌合孔21Dに嵌着する。
 弁体21には、嵌合孔21Dの下方であって第1弁室7内に位置して、例えば4等配の補助連通路21Eを設ける。この補助連通路21Eを介して第1弁室7は中間連通路26に連通する。
 第1弁室7は弁体21の外形よりやや大径面に形成されて第1連通路10からの制御流体Pcの流体が第1弁室7に流入しやすく構成されている。
 以上説明したバルブ本体2と弁体21と感圧装置22とを含めた図1の下部の構成がバルブ部を構成する。 
 補助連通路21Eの面積をS1、連通孔23の最大面積をS2maxとすると、S1はS2maxと比較し同等以上であればよい。
 また、空気調和機の容量の大きさによっては、この補助連通路21Eの直径は変わることがある。
 なお、冷媒液の気化した制御流体Pcの圧力に応じて感圧装置22を収縮させて第1弁部21Aを開弁した状態では、冷媒液を気化させる時間が10分以上もかかる。この間、斜板式容量可変型圧縮機の制御室の圧力は、気化する状態にあるから、この圧力が次第に上昇するので、さらに気化が遅れることになる。しかし、この補助連通路21Eを設けることにより、制御室内の冷媒液を急速に気化させることができる。そして、この制御室内の冷媒液が全部気化すれば、容量制御弁1により制御室内の圧力を自由に制御することが可能になる。
 第3弁部21Aの連通孔23は、第2弁部21Bの第2弁部面21B1が閉弁状態において開の状態となり、第2弁部面21B1が開弁状態では閉の状態となるように設定されている。 
 ソレノイドロッド25の結合部25Aと反対の他端部は、プランジャ32の嵌合孔32Aに嵌着して結合する。弁体21とプランジャ32との間には第1バルブ本体2Aに固着された固定鉄心31が設けられている。そして、ソレノイドロッド25は固定鉄心31の内周面31Dと移動自在に嵌合している。
 この固定鉄心31のプランジャ32側には、ばね座室31Cを形成する。このばね座室31Cには第1弁部21Aと第2弁部21Bを閉弁状態から開弁状態にするばね手段(以下、弾発手段とも称する)28が配置されている。つまり、ばね手段28はプランジャ32を固定鉄心31から引き離すように弾発している。固定鉄心31の吸着面31Bとプランジャ32の接合面32Bとは互いに対向するテーパ面を成し、対向面に隙間を設けて吸引可能に構成されている。この固定鉄心31の吸着面31Bとプランジャ32の接合面32Bの離接は、電磁コイル35に流れる電流の強さにより行われる。又、ソレノイドケース33は第2バルブ本体2Bの一端側の段部に固着されていると共に、内部に電磁コイル35を配置している。ソレノイド部30は以上の全体構成を示すものであり、このソレノイド部30に設けられた電磁コイル35は、図示省略の制御コンピュータにより制御される。
 プランジャケース34は固定鉄心31と嵌着すると共に、プランジャ32とは摺動自在に嵌合している。このプランジャケース34は一端が第2バルブ本体2Bの嵌合孔と嵌着すると共に、他端がソレノイドケース33の端部の嵌着孔に固定する。以上の構成がソレノイド部30である。
 なお、図1において、第1連通路10から第3連通路9に至る矢印の太い曲線はPc-Ps流路を示している。
 次に、図2を参照しながら、第1弁部21C、第2弁部21B及び及び第3弁部21Aの連通孔23との位置関係について詳しく説明する。      
 図2(a)に示す液冷媒排出時(最大容量制御時)、すなわち、第2弁部21Bが全閉の状態において、第1弁部21Cは全開の状態にあり、第3弁部21Aの連通孔23も開の状態にあり、制御流体Pc(液冷媒排出時においては冷媒液の気化した制御流体Pc)が補助連通路21E、中間連通路26及び連通孔23を介して第3弁室4に流入し、第3弁室4から第3連通路9へ流出する。
 この状態において、連通孔23は第3弁座面12に対して最大開口面積S2maxを生成する。そして、最大開口面積S2maxが補助連通路21Eの面積S1(補助連通路が複数の場合は合計の面積)と同等又はそれ以下になるように連通孔23の位置が設定されている。この際、開口面積S2は弁体21の移動の初期において急速に減少し、その後、ほぼ一定になるように設定されるものである。
 なお、矢印の太い曲線はPc-Ps流路を示している。
 また、図2(b)に示す制御域において、第3弁座面12と連通孔23との間の開口面積S2は、補助連通路21Eの面積S1より小さく、例えば、S1の10%~30%の範囲であって、ほぼ、一定の値に設定されている。
 さらに、図2(c)に示す第2弁部21Bが全開の状態のOFF時においては、S2は隙間が残り零とはならないが、第1弁部21Cが第1弁座面31AとシールするためPc-Ps流路は零となる。
 次に、図3を参照しながら、Pc-Ps流路の最小面積について説明する。
 図3において、横軸は弁体21のストロークを、また、縦軸は開口面積を示している。
 図3の左端は液冷媒排出時、すなわち、第2弁部21Bが全閉(第1弁部21Cが全開)の状態であり、また、同じく右端は第2弁部21Bが全開(第1弁部21Cが全閉)の状態を示し、左端から横軸のほぼ中間位置の破線からなる縦線で示す範囲が制御域を示している。
 さらに、縦軸のほぼ中間位置の破線からなる横線が補助連通路21Eの面積S1を示している。
 本発明においては、制御域における第3弁部21Aの連通孔23と第3弁座面12との間の開口面積S2は補助連通路21Eの面積S1(固定)より小さく設定されるから、Pc-Ps流路の最小面積は第3弁部21Aの連通孔23と第3弁座面12との間の開口面積S2により規定される。
 このように、制御圧力の流体の作用する第1弁室7内の第1弁部21Cに補助連通路21Eを、また、吸入圧力の流体の作用する第3弁室4に感圧装置22及び液冷媒を排出する第3弁部21Aを配設した容量制御弁において、弁体21の第3弁部21Aに連通孔23を設けるという簡単な構成により、制御域におけるPc-Ps流路の最小面積を小さくすることができる。
 図3において、制御域における第3弁部21Aの連通孔23と第3弁座面12との間の開口面積S2は、実線で示されており、左端の液冷媒排出時、すなわち、第2弁部21Bが全閉(第1弁部21Cが全開)の状態では最大開口面積S2maxを生成する状態にあり、かつ、最大開口面積S2maxが補助連通路21Eの面積S1と同一又はほぼ同一に設定されている、弁体21が移動を開始するにつれ、まず、補助連通路21Eの面積S1より急速に低減され、S1の10%~30%の範囲のほぼ一定の値になる。
 制御域における第3弁部21Aの連通孔23と第3弁座面12との間の弁体21の移動に伴う開口面積S2の変化率は、連通孔23の形状により変えることができる。
 図1及び図2の例では、連通孔23の正面形状は略円形であって、断面形状は第3弁座面12に面する側が大径部で中間流通路26に面する側が小径部の段付き形状であって、弁体21の移動初期において大径部のほぼ全域が第3弁座面12と重複して両者間の隙間が急速に減少され、その後、弁体21と第3弁座面12との径方向隙間が残ることになるため、図3の実線で示すように開口面積Sが変化する。
 本発明の実施例1に係る容量制御弁は上記のとおりであり、以下のような優れた効果を奏する。 
(1)作動制御室内の流量又は圧力を制御する制御域における第3弁部21Aの連通孔23と第3弁座面12との間の開口面積S2は補助連通路21Eの面積S1より小さく設定されることにより、補助連通路を設けて容量可変型圧縮機の起動時における制御室の液冷媒の排出機能を改善した容量制御弁において、制御域におけるPc-Ps流路の最小面積を小さくすることができ、容量可変型圧縮機の起動時間の短縮及び制御時における運転効率の向上を同時に達成できる。
(2)制御圧力の流体の作用する第1弁室7内の第1弁部21Cに補助連通路21Eを、また、吸入圧力の流体の作用する第3弁室4に感圧装置22及び液冷媒を排出する第3弁部21Aを配設した容量制御弁において、弁体21の第3弁部21Aに連通孔23を設けるという簡単な構成により、制御域におけるPc-Ps流路の最小面積を小さくすることができる。
(3)第2弁部21Bの閉弁状態における第3弁部21Aの連通孔23と第3弁座面12との間の最大開口面積S2maxが補助連通路21Eの面積S1と同等又はそれ以下に設定されることにより、液冷媒排出時におけるPc-Ps流路の最小面積を上記の従来技術と同様の大きさに確保することができる。
 図4を参照して、本発明の実施例2に係る容量制御弁について説明する。
 実施例2に係る容量制御弁は、連通孔の形状が実施例1の容量制御弁と相違するが、その他の基本構成は実施例1と同じであり、同じ部材には同じ符号を付し、重複する説明は省略する。
 図4において、連通孔23の正面形状は略T字形であって、断面形状は一様である。 液冷媒排出時(図2の(a)状態)からの弁体21の移動初期において略T字形の水平部分の大きな開口部が第3弁座面12と重複して両者間の隙間が急速に減少され、その後、弁体21と第3弁座面12との径方向隙間が残ることになるため、図3の実線で示すように開口面積Sが変化する。
 上記の実施例2では、連通孔23の正面形状が略T字形である場合について説明したが、これに限定されることなく、例えば、逆三角形、半円形あるいは楕円形でもよく、要は、液冷媒排出時からの弁体21の移動初期において面積の大きい部分が閉となり、その後、面積の小さい部分が徐々に閉となる形状であればよい。
 以上、本発明の実施の形態を実施例により説明したが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。
 1            容量制御弁
 2            バルブ本体
 3            仕切調整部
 4            第3弁室(容量室)
 5            弁孔
 6            第2弁室
 6A           第2弁座面
 7            第1弁室
 8            第2連通路
 9            第3連通路
 10           第1連通路
 12           第3弁座面
 21           弁体
 21A          第3弁部
 21B          第2弁部
 21C          第1弁部
 21E          補助連通路
 22            感圧装置
 22A           ベローズ
 22B           弁座部
 23           連通孔
 25            ソレノイドロッド
 26            中間連通路
 28            ばね手段
 30            ソレノイド部
 31            固定鉄心
 31A           第1弁座面
 32            プランジャ
 33            ソレノイドケース
 34            プランジャケース
 35            電磁コイル
 Pd            吐出室圧力
 Ps            吸入室圧力
 Pc            制御室圧力
 S1            補助連通路の面積
 S2            第3弁部の連通孔と第3弁座面との間の開口面積
 
 
 

Claims (2)

  1.   バルブ部の開弁度に応じて作動制御室内の流量又は圧力を制御する容量制御弁において、
     制御圧力の流体を通す第1連通路と連通すると共に第1弁座面及び第2弁座面を有する第1弁室と、前記第1弁室と連通する弁孔を有すると共に吐出圧力の流体を通す第2連通路に連通する第2弁室と、吸入圧力の流体を通す第3連通路に連通する第3弁室と、前記第2弁室と前記第3弁室との間に配設される第3弁座面と、を有するバルブ本体、
     前記バルブ本体内に配置されて前記第1弁室と前記第3連通路とを連通する中間連通路と、前記第2弁座面と離接して前記第1弁室と前記第2弁室とに連通する弁孔を開閉する第2弁部と、前記第2弁部とは反対に連動開閉すると共に前記第3弁座面と相対摺動して前記中間連通路と第3連通路との連通を開閉する連通孔を有する第3弁部と、前記第1弁室に配置されて前記第2弁部と反対方向に連動開閉する第1弁部と、を有する弁体、
     前記第3弁室内に配置されて吸入圧力に応動して伸縮すると共に伸縮する自由端に前記第3弁部と離接して前記第3弁室と前記中間連通路との連通を開閉する弁座部を有する感圧体、
     前記第1弁室内の前記第1弁部に設けられ前記第1弁室内と前記中間連通路とを連通可能にする補助連通路、
     及び前記バルブ本体に取り付けられて電流に応じて前記弁体の各弁部を開閉する移動方向へ前記弁体を作動させるソレノイド部を備え、
     前記作動制御室内の流量又は圧力を制御する制御域における前記第3弁部の連通孔と前記第3弁座面との間の開口面積S2は前記補助連通路の面積S1より小さく設定されることを特徴とする容量制御弁。
  2.  前記第2弁部の閉弁状態における前記第3弁部の連通孔と前記第3弁座面との間の最大開口面積S2maxが前記補助連通路の面積S1と同等又はそれ以下に設定されることを特徴とする請求項1に記載の容量制御弁。
     
     
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