(57)【要約】【課題】ストレーナの耐熱性、耐久性を高めた制御弁を提供する。【解決手段】可変容量型コンプレッサの吐出圧力Ｐｄを受ける入口ポート１１ａに、金属製のメッシュからなるキャップ形状のストレーナ１が固定されている。このストレーナ１は、ステンレス、アルミニウムなどの金属繊維布を積層して圧縮成形され、ボディ１１に固定する固定部と冷媒を通過させるメッシュ部とが一体に構成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車用エアコンの圧縮機に用いる制御弁において、
金属製のメッシュ部を構成するキャップ形状のストレーナが、前記圧縮機によって圧縮された冷媒を受ける入口ポートに固定されていることを特徴とする制御弁。
【請求項２】
前記ストレーナは、金属繊維で袋編みした金属繊維布を複数積層して圧縮成形されたものであることを特徴とする請求項１記載の制御弁。
【請求項３】
前記ストレーナは、前記入口ポートに固定される固定部と一体に形成されていることを特徴とする請求項１記載の制御弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用エアコンの圧縮機に用いる制御弁に関し、特に作動温度が高くなる冷媒を使用した冷凍サイクルの圧縮機に好適な制御弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用エアコンの冷凍サイクルを構成する圧縮機として、可変容量型コンプレッサが用いられている。自動車用エアコンの圧縮機は、エンジンによって駆動されており、自動車の走行状態によって回転数が大きく変動する。そこで、エンジン回転数の変動に拘らず一定の冷凍能力を得るために、回転数が上昇するとコンプレッサの吐出容量を小さくし、回転数が低下するとコンプレッサの容量を増加させるように、可変容量型コンプレッサの容量制御を行う制御弁が必要になる。
【０００３】
このような容量を可変制御する制御弁として、可変容量型コンプレッサの密閉されたクランク室の圧力を制御することによって容量制御を行うものが知られている。このような制御弁としては、圧縮機の内部に組み込まれてその吐出容量があらかじめ設定された容量になるよう制御する内部制御式の制御弁と、外部信号によって吐出容量を自由に設定することができる外部制御式の制御弁とが知られている。
【０００４】
特にその外部制御式の制御弁の場合は、その可動部において非常に精密なクリアランスの管理が要求されている。そのため、外部制御式の制御弁は、内部に異物が進入することによって制御不良または制御不能になることを防止するため、一般に、冷媒が導入されるポートには冷媒に混入されている異物を除去するストレーナが設けられている（例えば特許文献１参照）。
【０００５】
図３は、従来の可変容量型コンプレッサに使用される制御弁を示す外観図、図４は、従来の可変容量型コンプレッサに使用される制御弁の弁部の一部を破断した状態で示す部分断面図である。
【０００６】
この制御弁は、弁部１０とソレノイド部２０とを備え、外部制御式の制御弁を構成している。弁部１０は、ボディ１１の上部に可変容量型コンプレッサから吐出された吐出圧力Ｐｄの冷媒を受ける入口ポート１１ａが形成され、そこにストレーナ１２が取り付けられている。
【０００７】
このストレーナ１２は、筒状に織られた網からなるメッシュ１３とこのメッシュ１３を保持するフレーム１４とからなり、そのフレーム１４が入口ポート１１ａを形成するボディ１１の開口端に嵌合することで固定されている。ストレーナ１２を構成するメッシュ１３及びフレーム１４は、いずれもポリアミド系の樹脂（例えば、ナイロン６あるいはナイロン６６）を材料としていて、例えば、フレーム１４は、メッシュ１３をインサートした射出成形にて形成されている。
【０００８】
弁部１０は、また、入口ポート１１ａに導入された吐出圧力Ｐｄの冷媒の流量を制御し、その制御された圧力Ｐｃの冷媒を可変容量型コンプレッサのクランク室へ導出させるための出口ポート１１ｂが形成されている。さらに、弁部１０は、可変容量型コンプレッサの吸入圧力Ｐｓを受ける圧力導入ポート１１ｃが設けられている。
【０００９】
この制御弁は、例えば、入口ポート１１ａ及び圧力導入ポート１１ｃに導入された吐出圧力Ｐｄ及び吸入圧力Ｐｓの差圧がソレノイド部２０への制御電流値によって設定された差圧になるように可変容量型コンプレッサの吐出室からクランク室へ供給する冷媒の流量を制御する差圧制御式の制御弁とすることができる。
【特許文献１】特開２００４−１３８１０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
自動車用エアコンの冷凍サイクルでは、一般に、冷媒としてハイドロフルオロカーボンが使用されているが、ハイドロフルオロカーボンは地球温暖化係数が二酸化炭素の数百から１万数千倍といわれ、温室効果の極めて高いガスであることから、ハイドロフルオロカーボンに代わる冷媒を使用した冷凍サイクルの開発が進められている。そのひとつに二酸化炭素のような自然冷媒を使用した冷凍サイクルがある。二酸化炭素は、ハイドロフルオロカーボンに比べて作動圧力が十倍近く高く、圧縮機で圧縮されたときの温度も高くなる。そのため、樹脂製のストレーナでは、耐熱性、耐久性が不十分となり、メッシュ及びフレームの熱変形などにより隙間ができて異物が混入すれば、可動部のクリアランスに異物が噛み込むなどして可動部が固着する可能性があった。
【００１１】
また、ストレーナは、そのメッシュがその筒状の形状を保持するために必ずフレームによって補強される必要がある。フレームは、筒状のメッシュの両端の開口縁部をそれぞれ補強する環状部とその間を接続するように円周方向に複数設けられた支柱とからなっているので、メッシュの開口面積はフレームの支柱によって低減されており、制御可能な流量が低減してしまうという問題があった。
【００１２】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、ストレーナの耐熱性、耐久性を高めた制御弁を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明では、上記問題を解決するために、自動車用エアコンの圧縮機に用いる制御弁において、金属製のメッシュ部を構成するキャップ形状のストレーナが、前記圧縮機によって圧縮された冷媒を受ける入口ポートに固定されていることを特徴とする制御弁が提供される。
【００１４】
このような制御弁では、冷媒に二酸化炭素を使用した冷凍サイクルに用いる際に、ストレーナの耐熱性、耐久性が高くなるから、冷媒に混入されているアルミ粉などの異物を確実に除去できる。また、メッシュ部の形状を保持するようなフレーム部が不用であるため、メッシュ部の開口面積を十分大きく確保できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、金属製のストレーナを使用して耐熱性を高くしたので、自動車用エアコンの冷凍サイクルに作動温度が高くなる冷媒を用いた場合でも、その圧縮機の制御弁の信頼性を確保することができる。
【００１６】
また、ストレーナの全体が金属繊維の圧縮成形物であるため、メッシュ部の形状を保持しつつボディに固定するためのフレームがないことからメッシュ部において冷媒の通過を邪魔して開口面積を低減させることがなく、制御弁が制御可能な流量を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照してこの発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る制御弁を示す外観図、図２は、制御弁の弁部の一部を破断した状態で示す部分断面図である。なお、図１及び図２において、図４に示した従来の制御弁の構成要素と同じ構成要素については同じ符号を付してある。
【００１８】
この制御弁は、従来のものと同様、弁部１０とソレノイド部２０とからなり、可変容量型コンプレッサの容量を外部信号（ソレノイド電流）によって制御することができる制御弁を構成している。
【００１９】
ここでは、可変容量型コンプレッサの吐出室から吐出圧力Ｐｄの冷媒を受ける入口ポート１１ａに、キャップ形状を有する金属製のストレーナ１が固定されている。このストレーナ１は、好ましくは、ステンレス、アルミニウムなどの金属繊維で袋編みした金属繊維布を複数積層して圧縮成形し、ボディ１１に固定する固定部と冷媒を通過させるメッシュ部とを一体に構成したものにしている。
【００２０】
こうした圧縮成形物の一例としては、アキュームメッシュ（東亜鉄網株式会社の製品名）があり、その製法は特開２００１−７１０８１号公報に記載されている。その内部組織は、金属線材が緊密に絡み合った均一密度の連続多孔体を形成している。この圧縮成形物の特徴は、三次元の全方位に弾性を有し、優れた耐熱性と耐食性とを有している。
【００２１】
すなわち、従来の制御弁では、ハイドロフルオロカーボンを冷媒に使用した冷凍サイクルで冷媒の温度が一時的に上がっても１５０℃程度までであり、ストレーナのメッシュ及びフレームはこれに耐えられる耐熱性を有しているが、二酸化炭素の冷媒を用いた冷凍サイクルでは、圧縮機から吐出される冷媒の温度は２１０℃程度まで上昇する。上述した金属製のストレーナ１であれば、耐熱温度が２１０℃よりも十分に高く、昇温した冷媒によってまったく変形することがないから、フィルタとしての機能がなんら損なわれることはない。
【００２２】
ここで、制御弁として最も嫌われる異物は、摺動部におけるクリアランスの大きさより多少大きめの異物である。これは、クリアランスに近い大きさの異物であると、クリアランスに絡みやすいからである。そのためには、ストレーナ１は、クリアランスよりも目の細かいメッシュにする必要があるが、これは、圧縮成形するときの金属繊維布の積層枚数を増やして圧縮力を高めることにより、あるいは、金属繊維の糸径を細くしたり糸と糸との間隔を狭めたりすることによって、ストレーナ１のメッシュ数を例えば４００メッシュ相当にまで容易に高めることができる。これにより、冷媒の通過するストレーナ１の開口面積が減少するが、樹脂製のようにメッシュの開口面積がフレームによって遮られるということがなく、ストレーナ１の全体がメッシュであるので、必要な開口面積を確保することができる。
【００２３】
このように、本発明の制御弁では、従来の樹脂製のストレーナを止めて、金属製のキャップ形状のストレーナ１に変更したため、高温下での使用に際して、ストレーナとしての耐熱性、耐久性を向上できる。また、ストレーナ１は全体が金属繊維の圧縮成形物であるため、メッシュの形状を保持しつつボディに固定するためのフレームが不要であり、また、全体がメッシュであるため、その開口面積が低減されず、制御弁において制御可能な流量が低減するおそれもない。
【００２４】
なお、上述の実施の形態では、差圧制御式の制御弁に適用した場合について詳述したが、吸入室の吸入圧力Ｐｓを感知して、その吸入圧力Ｐｓがソレノイド部２０への制御電流値によって設定された吸入圧力Ｐｓになるように可変容量型コンプレッサの吐出室からクランク室へ供給する冷媒の流量を制御する吸入圧力制御式の制御弁、あるいは、吐出室から吐出される冷媒の流量がソレノイド部２０への制御電流値によって設定された流量になるように可変容量型コンプレッサの吐出室からクランク室へ供給する冷媒の流量を制御する流量制御式の制御弁に適用できることはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態に係る制御弁を示す外観図である。
【図２】制御弁の弁部の一部を破断した状態で示す部分断面図である。
【図３】従来の可変容量型コンプレッサに使用される制御弁を示す外観図である。
【図４】従来の可変容量型コンプレッサに使用される制御弁の弁部の一部を破断した状態で示す部分断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  ストレーナ
１０  弁部
１１  ボディ
１１ａ  入口ポート
１１ｂ  出口ポート
１１ｃ  圧力導入ポート
１２  ストレーナ
１３  メッシュ
１４  フレーム
２０  ソレノイド部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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