JP2009299683A - 吐出圧補償式吸気遮断弁を備えている可変容量形コンプレッサ - Google Patents
吐出圧補償式吸気遮断弁を備えている可変容量形コンプレッサ Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009299683A JP2009299683A JP2009132640A JP2009132640A JP2009299683A JP 2009299683 A JP2009299683 A JP 2009299683A JP 2009132640 A JP2009132640 A JP 2009132640A JP 2009132640 A JP2009132640 A JP 2009132640A JP 2009299683 A JP2009299683 A JP 2009299683A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure
- intake
- compressor
- valve
- adjustment
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
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
- 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
- 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
- F04B49/22—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 by means of valves
- F04B49/225—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 by means of valves with throttling valves or valves varying the pump inlet opening or the outlet opening
-
- 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
- F04B2027/1863—Controlled by crankcase pressure with an auxiliary valve, controlled by
- F04B2027/1872—Discharge 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
- F04B2027/1863—Controlled by crankcase pressure with an auxiliary valve, controlled by
- F04B2027/1881—Suction pressure
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
Abstract
【課題】吐出圧補償式吸気遮断弁(SSV)を備えている可変容量形コンプレッサ。
【解決手段】SSVは、低冷媒流量時に吸気弁の発生するノイズがコンプレッサから出て空調装置のエバポレータまで伝播するのを、吸気弁との流体連通を可変的に絞ることによって防止している。SSVは、吐出圧が低冷媒流量の標識である閾値より小さい場合は、吐出圧に対応して可変絞りを強め、吐出圧が閾値より大きい場合は、絞りを弱めるように作られている。
【選択図】図1
【解決手段】SSVは、低冷媒流量時に吸気弁の発生するノイズがコンプレッサから出て空調装置のエバポレータまで伝播するのを、吸気弁との流体連通を可変的に絞ることによって防止している。SSVは、吐出圧が低冷媒流量の標識である閾値より小さい場合は、吐出圧に対応して可変絞りを強め、吐出圧が閾値より大きい場合は、絞りを弱めるように作られている。
【選択図】図1
Description
本発明は、コンプレッサの発生するノイズがエバポレータに達するのを妨げる吸気遮断弁(SSV)を有する可変容量形コンプレッサ、及びSSVを有しているコンプレッサを制御する方法に関する。より厳密には、SSVは、吐出圧が閾値より低い場合は、吐出圧の上昇に応じて絞りを強め、吐出圧が閾値より高い場合は、絞りを弱める可変絞りを提供する。
本特許出願は、2008年6月17日出願の米国仮特許出願第61/132,287号の恩典を請求する。
自動車は、自動車の客室内の空気の温度を下げるための空調装置を有している。空調装置は、コンプレッサを用いて冷媒を圧縮し、圧縮された冷媒の温度を下げ、次いで、冷媒を膨張させ(圧縮から解放し)て冷媒の温度を下げることによって機能している。その後、膨張した冷媒は、客室内の空気の温度を下げるために使用されているエバポレータを通って流れる。可変容量形コンプレッサは、コンプレッサの排気量を調節してコンプレッサの冷媒吐出流量を変えて、或る作動状態の間、コンプレッサによるエネルギー消費を低減する。冷媒流量が低い状態の下では、コンプレッサの吸気弁をばたつかせて、空調装置のエバポレータの中へと伝搬する圧力の脈動を発生させる。この様な圧力の脈動は、車両客室内で聞こえる場合がある。
自動車は、自動車の客室内の空気の温度を下げるための空調装置を有している。空調装置は、コンプレッサを用いて冷媒を圧縮し、圧縮された冷媒の温度を下げ、次いで、冷媒を膨張させ(圧縮から解放し)て冷媒の温度を下げることによって機能している。その後、膨張した冷媒は、客室内の空気の温度を下げるために使用されているエバポレータを通って流れる。可変容量形コンプレッサは、コンプレッサの排気量を調節してコンプレッサの冷媒吐出流量を変えて、或る作動状態の間、コンプレッサによるエネルギー消費を低減する。冷媒流量が低い状態の下では、コンプレッサの吸気弁をばたつかせて、空調装置のエバポレータの中へと伝搬する圧力の脈動を発生させる。この様な圧力の脈動は、車両客室内で聞こえる場合がある。
可変容量形コンプレッサの中には、吸気弁からエバポレータまで連通していることから発生する、吸気リード弁ノイズとも呼ばれることのある、吸気フラッタノイズを抑制又は防止するために、吸気遮断弁(SSV)を有しているものもある。しかしながら、低流量状態において適切な絞りを提供するSSVは、高流量時には望ましくない流量絞りと圧力損失を有している。高流量時には、冷媒流量の絞りを最小限に抑えてコンプレッサの効率を最大にするのが好都合である。必要とされているのは、冷媒流量が低い時には、コンプレッサの外側にノイズが伝搬するのを防止するために、適切な絞りを有し、且つ冷媒流量が高い時には、コンプレッサ効率を上げることができる様に、弱い絞りを有しているSSVである。
本主題の発明は、低冷媒流量状態の間にノイズを発生する恐れのある吸気弁と、ノイズがコンプレッサから出てエバポレータまで伝搬するのを防止できるだけの可変絞りを提供するように作られている吸気遮断弁(SSV)とを有している可変容量形空調コンプレッサを提供する。コンプレッサは、更に、吐出圧の冷媒が入っている吐出領域と流体連通している調整弁を有しており、調整弁は、SSVと協働して、吐出圧が低冷媒流量を示している場合は可変絞りを強め、吐出圧が低冷媒流量を示していない場合は可変絞りを弱める。
調整弁は、調整領域の冷媒の圧力を調整圧力に制御又は調整するために、吐出領域と内部吸気領域の間の流体連通状態を可変的に絞って、調整圧力がSSVの可変絞りに影響を及ぼすようにする。吐出圧は、通常、作動している空調装置の冷媒の最高圧力である。低流量の間に吐出領域から送られる冷媒を使用することによって、SSVの絞りは、ノイズの伝播を防止できるだけの絞りを容易に提供することができる。しかしながら、高冷媒流量時には、吐出圧の影響は、望ましくない絞りを引き起こすことになる。本主題の発明は、吐出圧又は吐出圧マイナス内部吸気圧が閾値を超えている場合は、調整領域と吐出領域の間の流体連通を遮断することによってこの問題を克服する。調整弁が吐出圧との流体連通を遮断すると、調整圧力は内部吸気圧と実質的に等しくなり、SSVの絞りは弱くなる。
調整弁は、弁本体、弁部材、及び調整ばねを有しており、吐出圧が第1閾値より低い場合は、調整圧力を上げるために冷媒を吐出領域から調整領域に送って、低冷媒流量時にはSSVの絞りを強くし、吐出圧が第1閾値より高い場合は、調整圧力を下げるために冷媒が吐出領域から出るのを妨げて、高冷媒流量時にはSSVの絞りを弱めることができるように作られている。
本主題の発明は、更に、低冷媒流量時に吸気弁の発生するノイズがコンプレッサの外へ伝搬するのを防ぎ、高冷媒流量時にSSVの絞りを弱める方法を提供する。本方法は、低流量を示している吐出圧に応じて可変絞りを強めて、ノイズがコンプレッサの外へ伝播するのを防止する段階と、低流量を示していない吐出圧に応じて可変絞りを弱めて、コンプレッサの効率が高流量時に高くなるようにする段階を含んでいる。
更に、本発明の特徴及び利点は、添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態についての以下の詳細な説明を読めば明白となるであろうが、実施形態は、一例を示しているに過ぎず、本発明はこれに限定されるものではない。
本発明を、添付図面を参照しながら、詳しく説明する。
本発明の好適な実施形態によれば、図1は、車両の空調装置に使用するのに適した可変容量形コンプレッサ10を示している。空調装置は、車両の客室の中へと循環する空気を冷却する。コンプレッサによって圧縮された冷媒は、吐出流量で、吐出圧PDの冷媒が入っている吐出領域26の中へ吐出される。圧縮された冷媒は、その後、コンデンサ13へ流れて圧縮された冷媒の温度を下げ、次に、拡張オリフィス14を通って冷媒の圧力を下げ、それによって冷媒の温度を下げ、そしてエバポレータ15を冷却する。客室へ送られる空気と熱を交換することで暖められた冷媒は、エバポレータ15を出て、アキュムレータ16を経由してコンプレッサ10へ戻り、コンプレッサ10の吸気領域へと吸い込まれる。吸気遮断弁(SSV)12は、吸気領域を、外部吸気圧PEの冷媒が入っている外部吸気領域20と、内部吸気圧PIの冷媒が入っている内部吸気領域28に分離している。冷媒は、アキュムレータ16から外部吸気領域20を通り、SSV12を通り、内部吸気領域28へと流れ、次に、圧縮される直前の冷媒用に一方向弁として働く吸気弁18を通る。コンプレッサ10は、可変冷媒吐出流量を提供する可変容量形コンプレッサである。吸気弁18は、特に流量が取り得る流量の範囲の下端にある時には、吸気弁がフラッタリングすることによって、ノイズを発生する恐れがある。吸気弁18は、リード弁である場合もあり、ノイズは、リードフラッタノイズ又は吸気リード弁ノイズと呼ばれることもある。
本発明の好適な実施形態によれば、図1は、車両の空調装置に使用するのに適した可変容量形コンプレッサ10を示している。空調装置は、車両の客室の中へと循環する空気を冷却する。コンプレッサによって圧縮された冷媒は、吐出流量で、吐出圧PDの冷媒が入っている吐出領域26の中へ吐出される。圧縮された冷媒は、その後、コンデンサ13へ流れて圧縮された冷媒の温度を下げ、次に、拡張オリフィス14を通って冷媒の圧力を下げ、それによって冷媒の温度を下げ、そしてエバポレータ15を冷却する。客室へ送られる空気と熱を交換することで暖められた冷媒は、エバポレータ15を出て、アキュムレータ16を経由してコンプレッサ10へ戻り、コンプレッサ10の吸気領域へと吸い込まれる。吸気遮断弁(SSV)12は、吸気領域を、外部吸気圧PEの冷媒が入っている外部吸気領域20と、内部吸気圧PIの冷媒が入っている内部吸気領域28に分離している。冷媒は、アキュムレータ16から外部吸気領域20を通り、SSV12を通り、内部吸気領域28へと流れ、次に、圧縮される直前の冷媒用に一方向弁として働く吸気弁18を通る。コンプレッサ10は、可変冷媒吐出流量を提供する可変容量形コンプレッサである。吸気弁18は、特に流量が取り得る流量の範囲の下端にある時には、吸気弁がフラッタリングすることによって、ノイズを発生する恐れがある。吸気弁18は、リード弁である場合もあり、ノイズは、リードフラッタノイズ又は吸気リード弁ノイズと呼ばれることもある。
コンプレッサ10は、可変排気量を調節するために外部信号を必要とする外部制御型でもよいし、コンプレッサ10は、内部制御式の自己調節空圧型でもよいし、2つの型のハイブリッド混合型であってもよい。吐出圧PDの絶対値、吐出圧PDと幾つかの基準圧力の間の差、及び吐出圧PDと内部吸気圧PIの間の差(PD−PI)は、全て、冷却システムの状態の指標である。状態標識としてPD−PIを求めるために基準圧力としてPIを使用すると、状態を監視するために必要なハードウェアが単純化する。PD−PIの取り得る値の範囲の下端は、冷却システムが正に始動したばかりで、空調システムを通して冷媒圧力が実質的に等しい場合か、或いは、涼しい又は穏やかな温度の日に発生することがあるような、システムに低い運転荷重が掛かっているか、の何れかを示している。PD−PIの取り得る値の範囲の上端は、暑い日に発生することがあるような、運転荷重が比較的高いことを示している。運転荷重が低ければ、冷媒流量要件も、同様に低くなる。
図2に示すように、SSV12は、概ね円筒形の形状をしており、円筒形状の中心を貫く長手方向軸32を画定しているハウジング30を有している。ハウジング30は、内部吸気領域28の内部吸気圧PIの冷媒に曝されている外面34と、内面36とを有している。ハウジング30は、外部吸気領域20の吸気圧PEの冷媒に曝されている第1端部分38と、吐出領域26からの吐出圧PDの冷媒に曝されている第2端部分40を有している。Oリング31とOリング33は、様々な圧力の冷媒が入っている様々な領域の間の調整されていない冷媒の流れを防止するために、コンプレッサ10とハウジング30の間の造形に押し付けられてシールしている。ピストン50は、長手方向軸32周りに半径方向に配置されている内部シール領域43に沿ってシール状態を保ちながら滑動するように作られている。内部シール領域43は、様々な領域の間の調整されていない冷媒の流れを防止することに役立っている。第1端部分38は、冷媒に、外部吸気領域20と内部吸気領域28の間を流れるための流体連通経路を提供するために、ハウジング30を貫く少なくとも1つの開口部44を有している。
ピストン50は、開口部44を通って流れる冷媒に対する可変障害を作り出して、外部吸気領域20と内部吸気領域28の間の流体連通とノイズ連通に対する絞りを確立するために、第1端部分38の造形と係合するように作られている。図2は、SSV12が閉じており、ピストン50が開口部44の最大の障害となる位置にある状態を示している。図3は、SSV12が部分的に開いており、ピストン50が中間位置にあって、開口部44を部分的に遮っている状態を示している。図4は、SSV12開いており、ピストン50が開口部44の最小の障害となる位置にある状態を示している。SSVが閉じているか、又はそれに近い状態にある時は、内部吸気領域28と外部吸気領域20の間の流体連通に対する絞りは、吸気弁18の発生するノイズがエバポレータ15へ伝播するのを防止するのに十分である。ハウジング30とピストン50は、ピストン50が動いて開口部44の可変障害を作り出して、SSVの可変絞りを変えることができるように構成され、配置されている。
図2に戻るが、ピストン50は、ハウジング30の第1端部分38に配置されており、接合面54でハウジング30に固定的に連結されているリテーナ52によってハウジング30内に保持されている。ハウジング30とリテーナ52は、スナップ式嵌合造形55によって接合面54で連結されているのが望ましく、何故なら、スナップ式嵌合部品の協同体は、経済的で信頼性のある方法だと考えられているからである。或いは、取り付けは、接着、レーザー溶接、超音波溶接、又は摩擦溶接によって行ってもよい。SSV12は、更に、第2端部分40に配置されている調整弁82を有している。調整弁82は、調整弁本体84と、弁部材86と、ばね90と、絞りオリフィス92を含んでいる。調整弁82は、調整圧力PRの冷媒が入っている調整圧力キャビティ88を画定するのに効果的な様式で、SSV12のハウジング30の中に一体化されている様に示されている。或いは、調整弁は、SSVから離して配置され、チューブ又は流体連通の他の何らかの手段を用いて調整圧力キャビティ88に連結されていてもよい。絞りオリフィス92は、吐出圧PDと比較するための基準として働くための圧力源、及び低圧冷媒の供給源の両方を提供するので、調整圧力PRは、或る範囲の圧力に制御することができる。弁本体84は、図解する目的で、ハウジング30と異なる別の要素として示されている。或いは、弁本体84は、ハウジング30と一体に形成して、部品点数を削減することもできる。当業者には理解頂ける様に、弁本体と弁部材は、様々な形状又は構成とすることができる。一例として、弁部材86は、ボールに置き換えることができる。ハウジング30、リテーナ52、ピストン50、弁本体84、及び弁部材86は、冷媒に曝すのに適したポリマーでできているのが望ましい。或いは、これらの部品は、金属又はセラミックでできていてもよい。
ピストン50は、ピストンの一方の端部で第1面面積60を画定している第1面56と、第1面56と軸方向に向かい合っており、第2面面積64を画定している第2面58と、第2面面積64と同心で、半径方向に分離されているが隣接している環状形状を有し、第3面面積68を画定している第3面67とを有している。第1面56の例示的な直径は15ミリメートルなので、例示的な第1面面積60は約177平方ミリメートルである。第2面58の例示的な直径は8ミリメートルなので、例示的な第2面面積64は約50平方ミリメートルである。各ピストン面面積60、64及び68の絶対寸法と相対的寸法は、様々な圧力が存在する時に、望ましい可変絞りの様なSSV12の望ましい作動特性を提供すように選定される。ピストン50とハウジング30の配置は、協働して調整圧力PBの冷媒が入っているブリードキャビティ76を画定している。上記の例示的な面面積の値を基にすれば、例示的な第3面面積68は、約127(177−50)平方ミリメートルである。
第1面56には、外部吸気圧力PEの冷媒が働き、第2面58には、調整圧力キャビティ88内の調整圧力PRの冷媒が働き、第3面には、ブリードキャビティ76内のブリード圧力PBの冷媒が働く。第1面面積60に働いている外部吸気圧力PEの冷媒は、開く力62(FO)を作り出す。第2面面積64に働いている調整圧力PRの冷媒と、第3面面積に働いているブリード圧力PBの冷媒は、建設的に組合わさって、開く力62と反対の閉じる力66(FC)を作り出す。開く力62と閉じる力66を含んでいる力の平衡は、開口部44の障害の度合いを決める、ハウジング30内のピストン50の位置に影響を及ぼす。
ピストン50とハウジング30の構成は、第1面面積60の値が、第2面面積64の値と第3面面積68の値を併せた値とほぼ等しくなる様になっている。代替的なピストン50とハウジング30の構成は、第2面58の直径を第1面56の直径と等しくなるまで大きくして、第3面67とブリードキャビティを省くことを含んでいる。代替的なピストン構成は、第1面56と第2面58とばね(図示せず)によって連結されている面とを画定する2つの別々の要素を有していることを含んでいる。図2に図解するように、第1面56と第2面58は、互いに堅く連結されている。向き合う面がばねで一体に連結されているピストンアッセンブリと比較すると、面56と58が堅く連結されていることは、SSV12の部品点数が削減され、弁開口部44の障害の程度がより直接的にPRの影響を受けるようになるので好都合である。別の代替的なピストン50の構成は、第2面面積64と第3面面積68を合わせた値が、第1面面積60より大きく、又は小さくなる様に、外側シール領域42を半径方向外側又は内側へ動かすことである。更に、外側着座領域42は、第1面面積60をアンダーカットし、これと相対して、圧力PIの冷媒に曝される、第4部分が作り出される(図示せず)様に、内側へ動かすこともできる。様々な面面積の間の関係を変える選択肢を有することは、SSV12の様々な性能特性を調整するのに好都合である。
調整圧力PRの冷媒が入っている調整圧力キャビティ88は、絞りオリフィス92を通して内部吸気領域28と流体連通している。調整圧力キャビティ88も、調整弁82を介して、吐出領域26と可変絞りで流体連通している。図2−4に示す様に、調整弁82を通る経路は、入口オリフィス94、間隙98、及び出口オリフィス96を含んでいる。圧力差PD−PIが第1閾値より大きい場合は、図4に図解している様に、弁部材86は出口オリフィス96を遮るので、調整圧力キャビティ88内の調整圧力PRは、内部吸気圧PIと実質的に等しくなる。圧力差PD−PIが、第1閾値より小さな第2閾値より小さい場合は、図2に図解している様に、ばね90は弁部材86を所定の位置まで押し込むので、弁部材86は、入口オリフィス94を遮ることになり、調整圧力キャビティ88内の調整圧力PRは、再び内部吸気圧PIと実質的に等しくなる。コンプレッサが冷媒を吐出するために作動していない時、特に、コンプレッサがクラッチのない可変容量型である時には、調整弁を通る冷媒の流れを遮断するのが好都合である。
図5は、図2−4と同様の調整弁を有しているSSVの、試験中の作動特性を示している。この試験では、内部吸気圧PIを大気圧にするために外側面34を大気圧に曝し、約7p.s.i.g.の空気圧を外部吸気圧力PEに加え、次いで、空気の可変圧力源を吐出圧力PDに加える。PDが変化する際の、PIに対する調整圧力PRと、PEからPIまでの吸気流量が、測定されている。グラフから、PD−PIが約30p.s.i.より小さい場合は、SSVの絞りは吐出圧PDによる影響を受けないので、流量は比較的絞られていない。PD−PIが約30p.s.i.より小さい場合は、弁部材86は図2に示している位置にあり、従って、第2閾値の例示的な数値は、30p.s.i.になる。PD−PIが、約30p.s.i.より大きく、60p.s.i.より小さい時は、弁部材86は、入口オリフィス94から離れて図3に示している位置と同様の中間位置まで移動する。この状態では、PR−PIが増すので、ピストン50は、開口部44の障害を増すように促され、SSVの可変絞りを強めて、グラフに示す様に吸気流量を減少させることになる。PD−PIが約170p.s.i.より大きい時は、弁部材86は、図4に示している位置まで移動し、PRとPDの間の流体連通を遮断する。グラフに示している様に、PR−PIは、ゼロまで落下し、吸気流量は再び比較的絞られていない状態になる。
調整圧力キャビティ88内の冷媒は、調整圧力PRを有している。PRは、絞りオリフィス92と調整弁82を通る可変絞りによって決められる。所与の一組の作動状態では、絞りオリフィス92の可変絞りが調整弁82の可変絞りより実質的に大きい場合は、PRは、PDと実質的に等しくなる。反対に、絞りオリフィス92の絞りが調整弁の絞りの程度より実質的に小さい場合は、PRは、PIと実質的に等しくなる。調整弁の絞りの程度は、PRをPDとPIの間の任意の値に調整するために制御することができるということになる。ばね90のばね定数及び予圧と、調整弁84の様々なオリフィスの大きさは、所与の車両の所与の空調装置に連結されている所与のコンプレッサについて、SSV12の可変絞りが、コンプレッサの発生するノイズが客室で聞こえるのを防止するのに十分となるように、調整される。
図示の実施形態では、SSVは、ピストン50を閉じる方向に付勢するように配置されているばね80を有している。空調装置がオフになっているか又は冷媒を吐出するために作動していない時に、SSVが閉じられることは、コンプレッサが再始動されるきに弁が閉じていることを保証するためには、好都合なことである。更に、空調装置がオンになっており、PR−PE差が低い時には、PR及びPEの小さな摂動が、ピストン50に可聴ノイズを発生させる原因となり得る。ばね80は、ピストン50がノイズを発生する確率を低減するのに役立つ。ばね80のばね定数は、高冷媒流量時のSSV絞りを最小限に抑えるために、できるだけ低く、しかし空調装置が作動していない時にSSV12が閉じられた位置にあることを保証するために、如何なるピストン対ハウジング摩擦にも打ち勝つだけの大きさに、選定されている。図2−4に示しているSSV12では、例示的なばね定数はインチ当り0.5ポンンドで、ばね80には約0.1ポンドまで予圧が掛けられている。或いは、ばね80の必要性に関する上記課題が懸念点と考えられない場合は、ばね80は、SSVから省くこともできる。
図示の実施形態では、ハウジング30は、内部吸気領域28とブリードキャビティ76の間に流体連通を提供しているハウジングブリードオリフィス74と、ブリードキャビティ76と外部吸気領域20の間に流体連通を提供しているピストンブリードオリフィス72を含んでいる。ハウジングブリードオリフィス74とピストンブリードオリフィス72によって提供される流体連通は、PE、PI、又はPRに突然変化が生じた場合に、SSV12が過度に遅れて開くのを防止するために、ブリードキャビティ内のブリード圧力PBを調整するのに役立っている。ハウジングブリードオリフィス74、ピストンブリードオリフィス72の最適な大きさは、SSVの所望の応答特性に左右され、ブリードキャビティ76の容積に影響される。図2−4で示している例示的なSSV12では、ハウジングブリードオリフィス74の大きさは、約2ミリメートルであり、ピストンブリードオリフィス72の大きさは、約1ミリメートルである。ピストンブリードオリフィス72と冷媒ブリード経路70を形成しているハウジングブリードオリフィス74の寸法決めを含むブリードキャビティ76についてのより詳細な説明は、2009年2月17日出願のCochran他による米国特許出願第12/372,131号に記されており、同出願を参考文献としてここに援用する。
図2−4に示している様に、冷媒ブリード経路70は、外部吸気領域20と内部吸気領域28の間に存在している。ブリード経路によって常に冷媒の流れを最小限に抑えることができるようになっているのは、好都合なことである。ブリード経路70が絞られ過ぎていると、低冷媒流量時のコンプレッサ効率が犠牲になる。ブリード経路70が大きすぎるか又は絞られていなければ、吸気リード脈動ノイズが、低冷媒流量時にエバポレータまで伝搬する場合がある。或いは、ブリード経路は、ピストン50がオリフィス44を完全に遮断するのを防ぐために機械的ピストンストッパ(図示せず)を備えた状態で、又はピストン50とハウジング30の間の半径方向のピストン間隙(図示せず)を増した状態で設けることもできる。
而して、ノイズが低流量時にエバポレータまで伝搬するのを防ぎ、そして高冷媒流量時には冷媒の流れに弱い絞りを呈するのに効果的な吸気遮断弁(SSV)を有する可変容量形コンプレッサが、提供される。SSVは、第2面面積に作用する調整圧力PRによって作り出される、閉じる力を有しており、圧力差PD−PIが第1閾値より小さく低冷媒流量を示している場合は、SSV絞りを強め、圧力差が第1閾値より大きく高冷媒流量を示している場合には、絞りを弱める。
以上、本発明を好適な実施形態に関して説明してきたが、これらは、制限を課すことを意図したものではなく、以下の特許請求の範囲において示される範囲に含まれるものである。
10 可変容量形コンプレッサ
12 吸気遮断弁(SSV)
14 拡張オリフィス
15 エバポレータ
16 アキュムレータ
18 吸気弁
20 外部吸気領域
26 吐出領域
28 内部吸気領域
30 ハウジング
31、33 Oリング
32 長手方向軸
36 内面
38 第1端部分
40 第2端部分
42 外側シール領域
43 内部シール領域
44 開口部
50 ピストン
52 リテーナ
54 接合面
55 造形
56 第1面
58 第2面
60 第1面面積
62 開く力
64 第2面面積
66 閉じる力
67 第3面
68 第3面面積
70 冷媒ブリード経路
76 ブリードキャビティ
82 調整弁
84 調整弁本体
86 弁部材
88 調整圧力キャビティ
90 ばね
92 絞りオリフィス
94 入口オリフィス
96 出口オリフィス
12 吸気遮断弁(SSV)
14 拡張オリフィス
15 エバポレータ
16 アキュムレータ
18 吸気弁
20 外部吸気領域
26 吐出領域
28 内部吸気領域
30 ハウジング
31、33 Oリング
32 長手方向軸
36 内面
38 第1端部分
40 第2端部分
42 外側シール領域
43 内部シール領域
44 開口部
50 ピストン
52 リテーナ
54 接合面
55 造形
56 第1面
58 第2面
60 第1面面積
62 開く力
64 第2面面積
66 閉じる力
67 第3面
68 第3面面積
70 冷媒ブリード経路
76 ブリードキャビティ
82 調整弁
84 調整弁本体
86 弁部材
88 調整圧力キャビティ
90 ばね
92 絞りオリフィス
94 入口オリフィス
96 出口オリフィス
Claims (19)
- 可変容量形コンプレッサにおいて、
コンプレッサが低排気量で作動している時にはノイズを発生する恐れのある吸気弁と、
前記ノイズが前記コンプレッサから出て伝播するのを防止するために、前記吸気弁との流体連通の可変絞りを提供するための吸気遮断弁(SSV)であって、前記可変絞りは、調整圧力の影響を受けるようになっている、吸気遮断弁(SSV)と、
吐出圧との流体連通を制御することによって前記調整圧力を確定する調整弁であって、前記調整弁は、前記SSVと協働して、前記コンプレッサが低排気量で作動していることを前記吐出圧が示している時は、前記ノイズが前記コンプレッサから出て伝搬するのを防止するために前記可変絞りを強め、前記コンプレッサが高排気量で作動していることを前記吐出圧が示している時は、高排気量時のコンプレッサの効率を改善するために前記可変絞りを弱める、調整弁と、を備えているコンプレッサ。 - 前記調整弁は、更に、内部吸気圧と流体連通しており、それによって、前記吐出圧から前記内部吸気圧を引いた圧力差が第1閾値より小さい場合は、前記吐出圧は、前記コンプレッサが低排気量で作動していることを示しており、前記吐出圧から前記内部吸気圧を引いた圧力差が前記第1閾値より大きい場合は、前記吐出圧は、前記コンプレッサが高排気量で作動していることを示している、請求項1に記載のコンプレッサ。
- 前記吸気弁は、外部吸気圧の冷媒が入っている外部吸気領域から受け入れられた前記内部吸気圧の冷媒が入っている内部吸気領域に配置されており、
前記SSVによって提供されている前記可変絞りは、前記内部吸気領域と前記外部吸気領域の間の流体連通を可変的に絞っている、請求項2に記載のコンプレッサ。 - 前記SSVは、更に、
前記内部吸気領域と前記外部吸気領域を分離し、前記内部吸気領域と前記外部吸気領域の間の流体連通用の開口部を画定しているハウジングと、
前記ハウジングの中でシール状態を保ちながら滑動するピストンであって、前記ピストンは、前記開口部を可変的に遮って前記可変絞りを変えるための、前記開口部に対するピストン位置を有している、ピストンと、
少なくとも部分的には前記ピストンと前記ハウジングによって画定される調整領域であって、前記調整領域には、調整圧力の冷媒が入っており、前記調整圧力は、前記調整弁の影響を受け、前記ピストン位置は、前記開口部を遮る向きに前記調整圧力によって付勢され、前記可変絞りを強くしている、調整領域と、を備えている、請求項3に記載のコンプレッサ。 - 前記調整弁は、
前記内部吸気領域と前記調整領域の間に絞り流体連通を提供するための絞りオリフィスと、
前記調整領域と前記吐出圧の冷媒が入っている吐出領域との間に流体連通を提供するための出口オリフィスを有している弁本体と、
前記弁本体内に配置されている弁部材であって、前記弁部材は、前記出口オリフィスを可変的に遮って、前記調整領域と前記吐出領域の間の流体連通を可変的に絞ることによって、前記調整圧力に影響を及ぼすための、前記出口オリフィスに対する弁部材位置を有している、弁部材と、
前記圧力差が前記第1閾値より小さい場合は、前記出口オリフィスが遮られない様に、そして、前記圧力差が前記第1閾値より大きい場合は、前記出口オリフィス遮られる様に、前記調整弁を付勢するための調整ばねと、を備えている、請求項4に記載のコンプレッサ。 - 前記絞りオリフィス、前記出口オリフィス、及び前記ばねは、比例した大きさになっていて、前記圧力差が前記第1閾値より小さい場合は、前記調整圧力は前記吐出圧に向けて付勢され、前記圧力差が前記第1閾値より大きい場合は、前記調整圧力は前記内部吸気圧に向けて付勢される様になっている、請求項5に記載のコンプレッサ。
- 前記調整弁の前記吐出領域との流体連通は、入口オリフィスを通っており、前記調整弁は、更に、前記圧力差が前記第1閾値より小さい第2閾値より小さい場合は、前記吐出領域と前記調整領域の間の流体連通を遮断する様に作られており、前記圧力差が前記第2閾値を下回っていることは、前記コンプレッサが冷媒を吐出するために運転されてはいないことを示している、請求項6に記載のコンプレッサ。
- 前記SSVは、更に、
前記ピストン及び前記ハウジングと協働して、前記可変絞りを強める方向に前記ピストンを押す、ピストンばねを備えている、請求項4に記載のコンプレッサ。 - 前記SSVは、更に、前記内部吸気領域と前記外部吸気領域の間に絞り流体連通を提供して、前記可変絞りを最大限に制限する、ブリード経路を備えている、請求項1に記載のコンプレッサ。
- 可変容量形コンプレッサにおいて、
コンプレッサが低排気量で作動している時には、内部吸気領域でノイズを発生する恐れのある吸気弁と、
前記ノイズが前記コンプレッサから出て伝播するのを防止するために、前記吸気弁との流体連通の可変絞りを提供するための吸気遮断弁(SSV)であって、前記SSVは、長手方向軸を画定しているハウジングを含んでおり、前記ハウジングは、内部吸気領域からの内部吸気圧の冷媒に曝される外面と、外部吸気領域からの外部吸気圧の冷媒に曝される第1端部分と吐出領域からの吐出圧の冷媒に曝される第2端部分とを有している内面と、を備えており、前記第1端部分は、前記外部吸気領域と前記内部吸気領域の間に流体連通を提供するための前記内面と前記外面の間の前記ハウジングを貫く開口部を有しており、前記SSVは、更に、前記第1端部分に配置されている、前記第1端部分と係合し、前記開口部を覆って、前記内部吸気領域と前記外部吸気領域の間の前記流体連通に可変絞りを提供するために、前記長手方向軸に沿って前記内面の前記第1端部分に対しシール状態を保ちながら滑動することによって、前記開口部を可変的に遮るように作られているピストンを備えており、前記可変絞りは、前記吸気弁の発生する前記ノイズが、吐出流量が低い時に、前記外部吸気領域の中へ、そして前記コンプレッサから出て伝播するのを十分に防止することができる、吸気遮断弁(SSV)と、
前記第2端部分に配置されており、前記ピストン及び前記ハウジングと協働して両者の間にある調整領域を画定している調整弁であって、前記調整弁は、前記調整領域の冷媒の圧力を調整圧力に調整するように作られている、調整弁と、
前記外部吸気領域からの冷媒に曝され、第1面面積を画定している第1面と、前記第1面と軸方向に向かい合い、前記調整領域からの冷媒に曝され、第2面面積を画定している第2面とを備えているピストンであって、前記SSVに前記可変絞りを弱めるように促す前記第1面面積に働く前記外部吸気圧によって作り出される開く力には、前記SSVに前記可変絞りを強めるように促す前記第2面面積に働く前記調整圧力によって作り出される閉じる力が反対向きに働いている、前記ピストンと、
前記吐出圧と流体連通している調整弁であって、前記調整弁は、前記SSVと協働して、前記コンプレッサが低排気量で作動していることを前記吐出圧が示している時は、前記ノイズが前記コンプレッサから出て伝播するのを防止するために、前記可変絞りを強め、前記コンプレッサが低排気量で作動していないことを前記吐出圧が示している時は、高排気量時のコンプレッサ効率を改善するために、前記可変絞りを弱める、調整弁と、を備えている可変容量形コンプレッサ。 - 前記調整弁と協働して前記調整圧力を制御するために、前記内部吸気領域と前記調整領域の間に絞り流体連通を提供している絞りオリフィスと、
弁本体と、弁部材と、前記吐出領域から前記調整領域へ冷媒を送るのを制御するために配置されている調整ばねとを備えている前記調整弁と、を更に備えており、
前記吐出圧は、前記吐出圧マイナス前記内部吸気圧が前記第1閾値より小さい場合は、前記コンプレッサが低排気量で作動していることを示しており、前記調整弁は、前記吐出領域から前記調整領域へ冷媒を送り、前記調整圧力を前記吐出圧に向けて付勢して、前記可変絞りを強める様に作られており、
前記吐出圧は、前記吐出圧マイナス前記内部吸気圧が第1閾値より大きい場合は、前記コンプレッサが低排気量より大きい排気量で作動していることを示しており、前記調整弁は、前記吐出領域からの冷媒を遮り、前記調整圧力を前記内部吸気圧に向けて付勢して、前記可変絞りを弱める様に作られている、請求項10に記載のコンプレッサ。 - 前記ピストンとハウジングは、ブリード圧力の冷媒が入っているブリードキャビティを画定するように作られており、前記ピストンは、更に、前記ブリードキャビティからの冷媒に曝されている第3面面積を画定している第3面を備えており、前記第3面面積に働いている前記ブリード圧力は、前記閉じる力を補うように向けられている、請求項11に記載のコンプレッサ。
- 前記ハウジングは、更に、前記内部吸気領域と前記ブリードキャビティの間に絞り流体連通を提供するハウジングブリードオリフィスを備えている、請求項12に記載のコンプレッサ。
- 前記ピストンは、更に、前記外部吸気領域と前記ブリードキャビティの間に絞り流体連通を提供するピストンブリードオリフィスを備えている、請求項13に記載のコンプレッサ。
- 前記吸気遮断弁は、更に、前記ピストンを前記可変絞りを強める向きに付勢するように配置されているばねを備えている、請求項12に記載のコンプレッサ。
- 前記第2面面積は、前記開く力に対して前記閉じる力を小さくするために前記第1面面積より小さくなっている、請求項12に記載のコンプレッサ。
- 低冷媒流量時に吸気弁の発生するノイズがコンプレッサから出て伝播するのを防止するための可変絞りを提供することができる吸気遮断弁F(SSV)を有している可変容量形コンプレッサを制御する方法において、
吐出圧の冷媒と流体連通しており、前記吐出圧が表示する流量の表示に応じて前記可変絞りに影響を及ぼす様に作られている調整弁を提供する段階と、
低流量を表示する前記吐出圧に応じて前記可変絞りを強めて、前記ノイズが前記コンプレッサから出て伝搬するのを防止する段階と、
低流量を表示していない前記吐出圧に応じて前記可変絞りを弱めて、前記コンプレッサの効率を上昇させる段階と、から成る方法。 - 前記調整弁は、前記内部吸気領域とも流体連通しており、前記吐出圧マイナス前記内部吸気圧が第1閾値より小さい場合は、低流量であると表示され、前記吐出圧マイナス前記内部吸気圧が第1閾値より小さくない場合は、低流量であると表示されない、請求項17に記載の用法。
- 前記可変絞りは、前記調整弁によって制御される調整圧力の影響を受けており、前記可変絞りを強める段階は、前記調整圧力を前記吐出圧に向けて付勢する段階を含んでおり、前記可変絞りを弱める段階は、前記調整圧力を前記内部吸気圧に向けて付勢する段階を含んでいる、請求項18に記載の用法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US13228708P | 2008-06-17 | 2008-06-17 | |
US12/466,603 US8277200B2 (en) | 2008-06-17 | 2009-05-15 | Variable displacement compressor with a discharge pressure compensated suction shutoff valve |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009299683A true JP2009299683A (ja) | 2009-12-24 |
Family
ID=40957670
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009132640A Pending JP2009299683A (ja) | 2008-06-17 | 2009-06-02 | 吐出圧補償式吸気遮断弁を備えている可変容量形コンプレッサ |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8277200B2 (ja) |
EP (1) | EP2136080B1 (ja) |
JP (1) | JP2009299683A (ja) |
CN (1) | CN101608609A (ja) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8196506B2 (en) * | 2009-08-17 | 2012-06-12 | Delphi Technologies, Inc. | Variable stroke compressor design |
JP5697024B2 (ja) * | 2010-12-22 | 2015-04-08 | サンデン株式会社 | 圧縮機 |
DE102011117354A1 (de) * | 2011-10-29 | 2013-05-02 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Klimakompressor für ein Kraftfahrzeug |
EP2836712B1 (en) | 2012-04-09 | 2019-10-30 | Flow Control LLC. | Air operated diaphragm pump |
US9488289B2 (en) | 2014-01-14 | 2016-11-08 | Hanon Systems | Variable suction device for an A/C compressor to improve nvh by varying the suction inlet flow area |
CN104454453A (zh) * | 2014-12-11 | 2015-03-25 | 无锡双鸟科技股份有限公司 | 压缩机斜盘机构 |
GB201602013D0 (en) * | 2016-02-04 | 2016-03-23 | Delphi Internat Operations Luxembourg S À R L | High pressure diesel fuel pump |
US10655617B2 (en) | 2017-12-05 | 2020-05-19 | Hanon Systems | Precise control of suction damping device in a variable displacement compressor |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006207484A (ja) * | 2005-01-28 | 2006-08-10 | Toyota Industries Corp | 可変容量圧縮機 |
JP2008025553A (ja) * | 2006-06-20 | 2008-02-07 | Tgk Co Ltd | 可変容量圧縮機用制御弁 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10220348A (ja) | 1997-02-06 | 1998-08-18 | Sanden Corp | 圧縮機 |
JPH10325393A (ja) | 1997-05-26 | 1998-12-08 | Zexel Corp | 可変容量型斜板式クラッチレスコンプレッサ |
US6302656B1 (en) | 1998-10-08 | 2001-10-16 | Tgk Co. Ltd. | Solenoid controlled valve and variable displacement compressor |
JP2000145629A (ja) | 1998-11-11 | 2000-05-26 | Tgk Co Ltd | 容量可変圧縮機 |
JP4479504B2 (ja) | 2004-04-28 | 2010-06-09 | 株式会社豊田自動織機 | 可変容量圧縮機 |
JP2007032345A (ja) | 2005-07-25 | 2007-02-08 | Sanden Corp | 車両用空調機の弁装置 |
JP4640351B2 (ja) * | 2007-02-16 | 2011-03-02 | 株式会社豊田自動織機 | 可変容量型圧縮機の吸入絞り弁 |
-
2009
- 2009-05-15 US US12/466,603 patent/US8277200B2/en active Active
- 2009-06-02 JP JP2009132640A patent/JP2009299683A/ja active Pending
- 2009-06-08 EP EP09162193A patent/EP2136080B1/en not_active Not-in-force
- 2009-06-16 CN CNA2009101503613A patent/CN101608609A/zh active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006207484A (ja) * | 2005-01-28 | 2006-08-10 | Toyota Industries Corp | 可変容量圧縮機 |
JP2008025553A (ja) * | 2006-06-20 | 2008-02-07 | Tgk Co Ltd | 可変容量圧縮機用制御弁 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2136080A1 (en) | 2009-12-23 |
US20090311109A1 (en) | 2009-12-17 |
CN101608609A (zh) | 2009-12-23 |
EP2136080B1 (en) | 2012-08-15 |
US8277200B2 (en) | 2012-10-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2009299683A (ja) | 吐出圧補償式吸気遮断弁を備えている可変容量形コンプレッサ | |
JP2006189240A (ja) | 膨張装置 | |
JP6237274B2 (ja) | 圧縮機の逆止弁 | |
US7980482B2 (en) | Thermostatic expansion valve having a restricted flow passage for noise attenuation | |
JP6367164B2 (ja) | 圧力作動弁及び冷凍サイクル | |
JPWO2016199610A1 (ja) | 減圧弁 | |
JP2013245921A (ja) | 膨張弁 | |
JP2008138812A (ja) | 差圧弁 | |
US6289924B1 (en) | Variable flow area refrigerant expansion device | |
JP2017026191A (ja) | 温度膨張弁及び冷凍サイクル | |
KR20110107726A (ko) | 체크 밸브 | |
JP2004142701A (ja) | 冷凍サイクル | |
JP2007100814A (ja) | 差圧弁 | |
JP2004093106A (ja) | 膨張弁 | |
US8720213B2 (en) | Variable displacement compressor with a compensated suction shufoff valve | |
JP5369259B2 (ja) | 膨張弁 | |
JP6446636B2 (ja) | 膨張弁およびその配管取付構造 | |
JP2009103336A (ja) | 冷凍サイクル、可変容量圧縮機および吐出弁 | |
JP2003130500A (ja) | 電磁弁一体型膨張弁 | |
JP2781064B2 (ja) | 冷房装置用の蒸発圧力調整弁 | |
WO2011001621A1 (ja) | 可変容量斜板式圧縮機及びこれを用いた空調装置システム | |
JP2005331166A (ja) | 膨張弁 | |
JP5463209B2 (ja) | 膨張弁 | |
JP2018128209A (ja) | 膨張弁 | |
JP2014043823A (ja) | 冷凍装置の開閉弁、圧縮機及び冷凍装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120302 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20120802 |