JP6435488B2 - 制御弁 - Google Patents
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Description
図1は、第1実施形態に係る車両用空調装置の冷凍サイクルを表すシステム図である。 本実施形態の空調装置は、高圧で作動する二酸化炭素を冷媒とするいわゆる超臨界冷凍サイクルを備える。この空調装置は、冷凍サイクルを循環する気相状態の冷媒を圧縮する可変容量圧縮機(単に「圧縮機」という)101、圧縮された高温高圧の気相状態の冷媒を冷却する外部熱交換器としてのガスクーラ102、冷却された冷媒を断熱膨張させて減圧する膨張装置103、膨張された冷媒を蒸発させて蒸発潜熱を奪って車室内の空気を冷却する蒸発器104、蒸発された冷媒を気液分離し、分離された気相状態の二酸化炭素を圧縮機101に戻す受液器105を備える。
制御弁1は、弁本体2とソレノイド3とを一体に組み付けて構成される。弁本体2は、段付円筒状のボディ5を有する。ボディ5は、本実施形態では真鍮からなるが、アルミニウム合金からなるものとしてもよい。ボディ5には、その上端側からポート10,12,14が設けられている。このうち、ポート10はボディ5の上端部に設けられ、ポート12,14はボディ5の側部に設けられている。ポート10は吐出室114に連通する「吐出室連通ポート」として機能し、ポート12はクランク室に116連通する「クランク室連通ポート」として機能し、ポート14は吸入室110に連通する「吸入室連通ポート」として機能する。
弁座形成部材16の中央に設けられた貫通孔90は、その下半部が縮径されて弁孔18を形成している。すなわち、貫通孔90の上半部が大径部92、下半部が小径部94となっており、小径部94が弁孔18を形成する。大径部92と小径部94との接続部は、下方に向けて内径が縮径するテーパ面とされている。貫通孔90は、上流側から下流側に向けて段階的に縮径されている。
制御弁1において、ソレノイド3が非通電のときには、スプリング40,78の合力による開弁方向の荷重により弁体24が弁座22から離間して弁部が全開状態に保持される。このとき、圧縮機101の吐出室114からポート10に導入された吐出圧力Pdの高圧冷媒は、全開状態の弁部を通過し、ポート12からクランク室116へと流れることになる。その結果、クランク圧力Pcが高められ、圧縮機101は吐出容量が最小となる最小容量運転を行うことになる。
図4は、制御弁が圧縮機101に取り付けられた状態を表す部分断面図である。図5は、図4の下半部の拡大図である。
図6は、第2実施形態に係る制御弁の主要部の構成を表す図である。以下では第1実施形態との相異点を中心に説明する。(A)は制御弁の下半部の部分拡大断面図である。(B)は圧力応動構造が機能したときの状態を示す。なお、同図において第1実施形態とほぼ同様の構成部分については同一の符号を付している。
図7は、第3実施形態に係る制御弁の主要部の構成を表す図である。以下では第2実施形態との相異点を中心に説明する。(A)は制御弁の下半部の部分拡大断面図である。(B)は圧力応動構造が機能したときの状態を示す。なお、同図において第2実施形態とほぼ同様の構成部分については同一の符号を付している。
図8は、第4実施形態に係る制御弁の主要部の構成を表す図である。以下では第2実施形態との相異点を中心に説明する。(A)は制御弁の下半部の部分拡大断面図である。(B)は圧力応動構造が機能したときの状態を示す。なお、同図において第2実施形態とほぼ同様の構成部分については同一の符号を付している。
Claims (7)
- 可変容量圧縮機における冷媒の流れを制御するためにその可変容量圧縮機のハウジングに形成された取付孔に先端側から収容されて組み付けられる制御弁であって、
冷媒が導入又は導出される複数のポートと、冷媒を通過させる冷媒通路と、その冷媒通路の途中に設けられた弁孔とを有するボディと、
前記弁孔に接離するように配置されて弁部を開閉する弁体と、
前記ボディの後端側に設けられ、供給される電流量に応じて前記弁体を閉弁方向に駆動するためのソレノイド力を発生させるソレノイドと、
前記ボディに外挿されるようにして組み付けられ、前記ボディと前記取付孔との間隙を介した冷媒の外部漏れを規制するための樹脂製の第1シールリングと、
前記ソレノイドに外挿されるようにして組み付けられ、前記ソレノイドと前記取付孔との間隙を介した外部からの水分の侵入を規制するための樹脂製の第2シールリングと、
を備え、
前記ソレノイドは、
前記ボディに対して固定されるコアと、
前記コアと軸線方向に対向配置され、前記弁体と一体変位可能なプランジャと、
前記ボディに接続され、前記コアおよび前記プランジャを内部に収容するケースと、
前記ケースの後端開口部を閉止するように設けられる端部材と、
を含み、
前記取付孔における前記第1シールリングと前記第2シールリングとの間の空間に配置される前記ケースの部分に内外を連通させる連通孔が設けられ、
前記ケースおよび前記端部材の内方に、一方で前記連通孔に連通し、他方で大気に通じることにより、前記空間内の圧力の大気への漏洩を許容する圧力漏洩通路が形成されていることを特徴とする制御弁。 - 前記空間の圧力が設定圧力以上となった場合に、前記第2シールリングのシール性能を低下させてその圧力を大気に開放させるための圧力応動部を備え、
前記圧力応動部は、前記ケース又は前記端部材に設けられて前記第2シールリングを支持する支持部の低強度部分からなり、その低強度部分が変形又は破断することにより前記第2シールリングのシール性能を低下させることを特徴とする請求項1に記載の制御弁。 - 前記圧力漏洩通路の圧力が基準圧力以上となった場合に、その圧力漏洩通路の気密性を低下させる圧力応動構造をさらに備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の制御弁。
- 前記圧力応動構造は、
前記端部材に形成されて内外を連通させる通気孔と、
前記通気孔に圧入され、前記圧力漏洩通路の圧力が基準圧力以上となった場合に前記通気孔から離脱可能に構成された栓体と、
を含むことを特徴とする請求項3に記載の制御弁。 - 前記圧力応動構造は、
前記端部材に形成されて内外を連通させる通気孔と、
前記通気孔の中途に設けられた副弁座と、
前記副弁座に着脱して前記通気孔を開閉する副弁体と、
前記副弁体を閉弁方向に付勢する付勢部材と、
を含み、
前記圧力漏洩通路の圧力が基準圧力以上となった場合に前記副弁体が前記副弁座から離間して前記通気孔を開放することを特徴とする請求項3に記載の制御弁。 - 冷媒の臨界温度を超える超臨界域で冷凍作用を行わせる冷凍サイクルに適用されることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の制御弁。
- 吸入室に導入される冷媒を圧縮して吐出室から吐出する可変容量圧縮機の吐出容量を、前記吐出室からクランク室に導入する冷媒の流量を調整することにより変化させる制御弁として構成され、
前記ボディの先端側から順に前記吐出室に連通する吐出室連通ポート、前記クランク室に連通するクランク室連通ポート、前記吸入室に連通する吸入室連通ポートが設けられ、
前記吐出室の吐出圧力と前記吸入室の吸入圧力との差圧が、前記ソレノイドへの供給電流値に応じた設定差圧に保持されるように制御され、
前記吸入室連通ポートに対して前記クランク室連通ポートとは反対側に前記第1シールリングが配設されていることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の制御弁。
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