(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、凝縮器、膨張機構、蒸発器を順次接続して成る空調装置に使用され、蒸発器出口から圧縮機吸入室に至る冷媒回路の開度を、冷媒流量の増減に応じて増減させる開度調整弁であって、弁体が着座する弁座を挟んで配設された入口開口と出口開口とを備え、出口開口面積は弁体が弁座に着座している時に零よりも大きな最小面積になり、弁体の短周期運動を抑制するダンパーを備える開度調整弁において、ダンパーの流体通路の断面積が弁体の開閉動作に伴って減増することを特徴とする開度調整弁。
【請求項２】
一端が入口開口を形成し他端が弁座を形成する環状の弁座部と、側壁に出口開口が形成された有底筒状のケース部と、底壁を弁座へ差し向けてケース部に摺動可能に内嵌合する倒置有底筒状の弁体と、ケース部内に収容され弁体を弁座へ向けて付勢するバネとを備え、弁体の周側壁に小穴が形成され、前記小穴は弁体の開閉動作に伴ってケース部の周側壁により閉開されることを特徴とする請求項１に記載の開度調整弁。
【請求項３】
一端が入口開口を形成し他端が弁座を形成する環状の弁座部と、側壁に出口開口が形成された有底筒状のケース部と、底壁を弁座へ差し向けてケース部に摺動可能に内嵌合する倒置有底筒状の弁体と、ケース部内に収容され弁体を弁座へ向けて付勢するバネとを備え、ケース部の周側壁に小穴が形成され、前記小穴は弁体の開閉動作に伴って弁体の周側壁により閉開されることを特徴とする請求項１に記載の開度調整弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮機、凝縮器、膨張機構、蒸発器を順次接続して成る冷媒回路に使用され、蒸発器出口から圧縮機吸入室に至る冷媒回路の開度を、冷媒流量の増減に応じて増減させる開度調整弁に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
圧縮機、凝縮器、膨張機構、蒸発器を順次接続して成る空調装置に使用され、蒸発器出口から圧縮機吸入室に至る冷媒回路の開度を、冷媒流量の増減に応じて増減させる開度調整弁であって、弁体が着座する弁座を挟んで配設された入口開口と出口開口とを備え、出口開口面積は弁体が弁座に着座している時に零よりも大きな最小面積になり、弁体の短周期運動を抑制するダンパーを備える開度調整弁が特許文献１に開示されている。
特許文献１の開度調整弁は、空調装置を流れる冷媒の低流量時に、圧縮機吸入弁の自励振動に起因する吸入圧力脈動が、蒸発器出口から圧縮機吸入室に至る冷媒回路を通り蒸発器に伝播して騒音を発生させるのを、蒸発器出口から圧縮機吸入室に至る冷媒回路の開度を絞ることにより防止すると共に、開度調整弁の弁体を弁座に着座させて開度調整弁の弁体の自励振動を防止し、当該自励振動に起因する吸入圧力脈動をも防止するものである。弁体の短周期運動を抑制するダンパーは、弁体の自励振動を更に効果的に防止している。
文献１の開度調整弁においては、ダンパーが有する流体通路の断面積は常時一定である。
【特許文献１】特開２００１−２８９１７７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
文献１の開度調整弁においては、弁体が開弁方向へ移動し、弁体を閉弁方向へ付勢する戻しバネが押し縮められて当該バネに大きな弾性力が発生している冷媒の大流量時に、前記バネから閉弁方向の大きな付勢力を受けた弁体が、冷媒流量の僅かな乱れに反応して、ダンパーの抑止力に逆らって閉弁方向へ移動し、開度調整弁の開度が減少して圧力損失を発生させ、圧縮機の体積効率を悪化させる可能性がある。
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、圧縮機、凝縮器、膨張機構、蒸発器を順次接続して成る空調装置に使用され、蒸発器出口から圧縮機吸入室に至る冷媒回路の開度を、冷媒流量の増減に応じて増減させる開度調整弁であって、弁体が着座する弁座を挟んで配設された入口開口と出口開口とを備え、出口開口面積は弁体が弁座に着座している時に零よりも大きな最小面積になり、弁体の短周期運動を抑制するダンパーを備える開度調整弁において、冷媒の大流量時に、冷媒流量の僅かな乱れによる弁体の閉弁方向への移動が効果的に防止された開度調整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】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明においては、圧縮機、凝縮器、膨張機構、蒸発器を順次接続して成る空調装置に使用され、蒸発器出口から圧縮機吸入室に至る冷媒回路の開度を、冷媒流量の増減に応じて増減させる開度調整弁であって、弁体が着座する弁座を挟んで配設された入口開口と出口開口とを備え、出口開口面積は弁体が弁座に着座している時に零よりも大きな最小面積になり、弁体の短周期運動を抑制するダンパーを備える開度調整弁において、ダンパーの流体通路の断面積が弁体の開閉動作に伴って減増することを特徴とする開度調整弁を提供する。
本発明に係る開度調整弁においては、ダンパーの流体通路の断面積が弁体の開閉動作に伴って減増するので、弁体が開弁方向へ移動した冷媒の大流量時には、ダンパーの流体通路の断面積が減少して、ダンパーの弁体移動抑制機能が強化されている。この結果、冷媒の大流量時に、冷媒流量の僅かな乱れによる弁体の閉弁方向への移動が効果的に防止され、開度調整弁の開度減少による圧力損失の発生が防止され、圧縮機の体積効率の悪化が防止される。
【０００５】
本発明の好ましい態様においては、開度調整弁は、一端が入口開口を形成し他端が弁座を形成する環状の弁座部と、側壁に出口開口が形成された有底筒状のケース部と、底壁を弁座へ差し向けてケース部に摺動可能に内嵌合する倒置有底筒状の弁体と、ケース部内に収容され弁体を弁座へ向けて付勢するバネとを備え、弁体の周側壁に小穴が形成され、前記小穴は弁体の開閉動作に伴ってケース部の周側壁により閉開される。
弁体の周側壁に形成された小穴が、弁体の開閉動作に伴ってケース部の周側壁により閉開されることにより、ケース部の内部空間が形成する当該内部空間内の冷媒ガスを作動流体とするダンパーの流体通路の断面積が、弁体の開閉動作に伴って減増する。
上記開度調整弁は、構成が単純であり、製造コストが安価である。
【０００６】
本発明の好ましい態様においては、開度調整弁は、一端が入口開口を形成し他端が弁座を形成する環状の弁座部と、側壁に出口開口が形成された有底筒状のケース部と、底壁を弁座へ差し向けてケース部に摺動可能に内嵌合する倒置有底筒状の弁体と、ケース部内に収容され弁体を弁座へ向けて付勢するバネとを備え、ケース部の周側壁に小穴が形成され、前記小穴は弁体の開閉動作に伴って弁体の周側壁により閉開される。
ケース部の周側壁に形成された小穴が、弁体の開閉動作に伴って弁体の周側壁により閉開されることにより、ケース部の内部空間が形成する当該内部空間内の冷媒ガスを作動流体とするダンパーの流体通路の断面積が、弁体の開閉動作に伴って減増する。
上記開度調整弁は、構成が単純であり、製造コストが安価である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る開度調整弁においては、ダンパーの流体通路の断面積が弁体の開閉動作に伴って減増するので、弁体が開弁方向へ移動した冷媒の大流量時には、ダンパーの流体通路の断面積が減少して、ダンパーの弁体移動抑制機能が強化されている。この結果、冷媒の大流量時に、冷媒流量の僅かな乱れによる弁体の閉弁方向への移動が効果的に防止され、開度調整弁の開度減少による圧力損失の発生が防止され、圧縮機の体積効率の悪化が防止される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
車載空調装置の冷媒回路に使用された本発明の実施例に係る開度調整弁を説明する。
【実施例１】
【０００９】
図１に示すように、可変容量型斜板式圧縮機Ａは、主軸１０と、主軸１０に固定されたローター１１と、傾角可変に主軸１０に支持された斜板１２とを備えている。斜板１２は、斜板１２の傾角変動を許容するリンク機構１３を介してローター１１に連結され、ローター１１ひいては主軸１０に同期して回転する。
斜板１２の周縁部に摺接する一対のシュー１４を介してピストン１５が斜板１２に係留されている。ピストン１５は、シリンダブロック１６に形成されたシリンダボア１６ａに挿入されている。
周方向に互いに間隔を隔てて、複数のピストン１５が配設されている。
【００１０】
主軸１０、ローター１１、斜板１２を収容するクランク室１７を、シリンダブロック１６と協働して形成する皿状のフロントハウジング１８が配設されている。主軸１０は、フロントハウジング１８を貫通して外部へ延びている。主軸１０のフロントハウジング貫通部を密封する軸封部材１９が配設されている。
主軸１０の先端部に固定されたプーリー２０が図示しないベルトを介して、図示しない車両エンジンに連結されている。
【００１１】
吸入室２１と吐出室２２とを形成するシリンダヘッド２３が配設されている。吸入室２１は吸入ポート２４を介して、車載空調装置の図示しない蒸発器に接続している。吐出室２２は図示しない吐出ポートを介して、車載空調装置の図示しない凝縮器に接続している。凝縮器は膨張機構を介して蒸発器に接続している。
シリンダブロック１６とシリンダヘッド２３との間にボア１６ａに連通する吸入穴２５ａと吐出穴２５ｂとが形成された弁板２５が配設されている。リード弁形式の吸入弁２６と吐出弁２７とが弁板２５に装着されている。
弁板２５に形成されたオリフィス孔２５ａを介して、クランク室１７と吸入室２１とが連通している。
【００１２】
フロントハウジング１８、シリンダブロック１６、弁板２５、シリンダヘッド２３は、主軸１０を中心とする円周に沿って互いに間隔を隔てて配設された複数の通しボルト２８により一体に締結されている
【００１３】
吐出室２２に隣接してシリンダヘッド２３に形成された凹部２９に、可変容量斜板式圧縮機Ａの吐出容量を制御する吐出容量制御弁Ｂが嵌合固定されている。
車載空調装置の蒸発器から吸入ポート２４と吸入室２１と吸入穴２５ａと吸入弁２６とを通ってシリンダボア１６ａに冷媒ガスが吸引され、シリンダボア１６ａから吐出穴２５ｂと吐出弁２７と吐出室２２と吐出ポートとを通って車載空調装置の凝縮器へ冷媒ガスが吐出する。吐出容量制御弁Ｂの作動により、吐出室２２内高圧冷媒ガスのクランク室１７への導入が切り入りされ、クランク室１７の内圧が可変制御されて斜板１２の傾角が可変制御され、可変容量斜板式圧縮機Ａの吐出容量が可変制御される。
【００１４】
開度調整弁３０が、吸入ポート２４と吸入室２１との接続部に配設されている。図２に示すように、開度調整弁３０は、一端が入口開口３１ａを形成し他端が弁座３１ｂを形成する円環状の弁座部材３１を備えている。弁座部材３１の弁座３１ｂを形成する他端に、浅い矩形の切欠き３１ｃが、周方向に互いに間隔を隔てて複数形成されている。開度調整弁３０は更に、周側壁３２ａに矩形開口３２ｂが周方向に互いに間隔を隔てて複数形成された有底円筒状のケース部材３２と、周側壁３３ａに小穴３３ｂが形成され、底壁３３ｃを弁座３１ｂへ差し向けてケース部材３２に摺動可能に内嵌合する倒置有底円筒状の弁体３３と、ケース部材３２に収容され弁体３３を弁座３１ｂへ向けて付勢するバネ３４とを備えている。弁体３３は、吸入ポート２４側から弁体３３に印加される圧力（一次圧）と吸入室２１側から弁体３３に印加される圧力（二次圧）との差圧に応じてケース部材３２内を周側壁に沿って軸線方向へ移動する。前記差圧が大きいと弁体３３のリフト量が増加し、前記差圧が小さいと弁体３３のリフト量が減少する。
【００１５】
ケース部材３２は樹脂成形されており、周側壁３２ａの開放端部が弁座部材３１に係合固定されている。矩形開口３２ｂは入口開口３１ａに直交する方向へ差し向けられている。矩形開口３２ｂの弁座部材３１寄りの側縁近傍部は、大部分が弁座部材３１により閉鎖され、一部が弁座部材３１の切欠き３１ｃに対峙している。矩形開口３２ｂの、弁座部材３１により閉鎖されていない残余部と、切欠き３１ｃに対峙する部分とが、開度調整弁３０の出口開口３２ｂ’を形成している。
ケース部材３２には止着部３２ｃが形成されており、止着部３２ｃがシリンダヘッド２３に形成された被止着部に圧入されて開度調整弁３０がシリンダヘッド２３に固定されている。
【００１６】
図２（ａ）から分かるように、弁体３３が弁座３１ｂに着座した状態では、矩形開口３２ｂの大部分は弁体３３の周側壁３３ａと弁座部材３１とにより閉鎖されている。この結果、開度調整弁の出口開口３２ｂ’は、矩形開口３２ｂの切欠き３１ｃに対峙する部分のみとなり、出口開口３２ｂ’の開口面積は零よりも大きな最小値、即ち切欠き３１ｃの開口面積の総和となる。弁体３３の周側壁に形成された小穴３３ｂは開放されている。
図２（ｂ）から分かるように、弁体３３が弁座３１ｂから最も離れて周側壁３３ａの開放端がケース部材３２の底壁に当接した状態では、矩形開口３２ｂは、弁座部材３１により閉鎖された部分を除いて、全てが開放されている。開度調整弁３０の出口開口３２ｂ’の開口面積は最大値、即ち矩形開口３２ｂの開放された部分の面積と切欠き３１ｃの開口面積の総和との和となる。弁体３３の周側壁に形成された小穴３３ｂはケース部材３２の周側壁３２ａにより閉鎖されている。
【００１７】
開度調整弁３０においては、空調装置を流れる冷媒の流量が少なく、弁体３３の前後差圧（一次圧と二次圧との差圧）が小さい時には、バネ３４の付勢力を受けた弁体３３が弁座３１ｂに着座して出口開口３２ｂ’の開口面積が最小値になる。空調装置を流れる冷媒の流量が増加し、弁体３３の前後差圧が増加すると弁体３３が弁座３１ｂから離座して出口開口３２ｂ’の開口面積が最小値から増加する。
従って開度調整弁３０は、空調装置を流れる冷媒の低流量時に、圧縮機吸入弁２６の自励振動に起因する吸入圧力脈動が、空調装置の蒸発器出口から吸入ポート２４を通って圧縮機吸入室２１に至る冷媒回路を通り蒸発器に伝播して騒音を発生させるのを、蒸発器出口から吸入ポート２４を通って圧縮機吸入室２１に至る冷媒回路の開度を絞ることにより防止すると共に、開度調整弁３０の弁体３３を弁座３１ｂに着座させて弁体３３の自励振動を防止し、当該自励振動に起因する吸入圧力脈動をも防止している。
【００１８】
入口開口３１ａと弁座３１ｂとが形成された円環状の弁座部材３１と、周側壁に矩形開口３２ｂが形成された有底円筒状のケース部材３２と、ケース部材３２に摺動可能に内嵌合する弁体３３と、ケース部材３２内に収容され弁体３３を弁座３１ｂへ向けて付勢するバネ３４とにより構成される開度調整弁３０は、構成が単純であり、製造コストが安価である。
【００１９】
弁体３３の周側壁３３ａに小穴３３ｂを形成することにより、ケース部材３２の内部空間を、当該空間内の冷媒ガスを作動流体とし、弁体周側壁３３ａとケース部材周側壁３２ａとの間の環状隙間と小穴３３ｂとを作動流体通路とするダンパーとして利用し、弁体３３の自励振動を更に効果的に防止することができる。
上記ダンパーにおいては、弁体３３が弁座３１ｂの近傍にある冷媒ガスの低流量時には、小穴３３ｂが開放されており、作動流体通路の断面積が比較的大きく、ダンパー機能が比較的小さいが、もともと低流量の冷媒ガス流量が僅かに乱れても、流量の乱れの絶対値は微小であり、弁体３３に加わる流体力の乱れは微小なので、弁体３３の開弁方向への移動を十分効果的に防止できる。他方、弁体３３が弁座３１ｂから離隔した冷媒ガスの大流量時には、小穴３３ｂが閉鎖されており、作動流体通路の断面積が小さく、ダンパー機能が強化されているので、もともと大流量の冷媒ガス流量の僅かな乱れにより、絶対値が比較的大きな流量の乱れが生じ、比較的大きな流体力の乱れが弁体３３に加わっても、弁体３３の閉弁方向への移動を十分効果的に防止できる。この結果、冷媒の大流量時に、冷媒ガス流量の僅かな乱れにより開度調整弁３０の開度が減少する事態の発生が防止され、圧力損失の発生が防止され、圧縮機の体積効率の悪化が防止される。
【実施例２】
【００２０】
弁体３３の周側壁３３ａに小穴３３ｂを形成するのに代えて、図３に示すように、ケース部材３２の周側壁３２ａに小穴３２ｄを形成し、弁体３３が弁座３１ｂの近傍にある冷媒ガスの低流量時には小穴３２ｄが開放され、弁体３３が弁座３１ｂから離隔した冷媒ガスの大流量時には、小穴３２ｄが弁体３３の周側壁３３ａにより閉鎖されるように開度調整弁３０を構成しても良い。
上記構成のダンパーにおいては、弁体３３が弁座３１ｂの近傍にある冷媒ガスの低流量時には、小穴３２ｄが開放されており、作動流体通路の断面積が比較的大きく、ダンパー機能が比較的小さいが、もともと低流量の冷媒ガス流量が僅かに乱れても、流量の乱れの絶対値は微小であり、弁体３３に加わる流体力の乱れは微小なので、弁体３３の開弁方向への移動を十分効果的に防止できる。他方、弁体３３が弁座３１ｂから離隔した冷媒ガスの大流量時には、小穴３２ｄが閉鎖されており、作動流体通路の断面積が小さく、ダンパー機能が強化されているので、もともと大流量の冷媒ガス流量の僅かな乱れにより、絶対値が比較的大きな流量の乱れが生じ、比較的大きな流体力の乱れが弁体３３に加わっても、弁体３３の閉弁方向への移動を十分効果的に防止できる。この結果、冷媒の大流量時に、冷媒ガス流量の僅かな乱れにより開度調整弁３０の開度が減少する事態の発生が防止され、圧力損失の発生が防止され、圧縮機の体積効率の悪化が防止される。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本発明に係る開度調整弁は、低流量時に自励振動を起こす可能性のある吸入弁を備える種々の圧縮機に広く利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施例に係る開度調整弁を備える可変容量斜板式圧縮機の断面図である。
【図２】本発明の実施例に係る開度調整弁の構造図である。（ａ）は最小開度状態を示し、（ｂ）は最大開度状態を示す。各図中左半分は側面図であり、右半分は断面図である。
【図３】本発明の実施例に係る開度調整弁の構造図である。（ａ）は最小開度状態を示し、（ｂ）は最大開度状態を示す。各図中左半分は側面図であり、右半分は断面図である。
【符号の説明】
【００２３】
Ａ  可変容量斜板式圧縮機
Ｂ  吐出容量制御弁
２１  吸入室
２４  吸入ポート
２６  吸入弁
３０  開度調整弁
３１  弁座部材
３２  ケース部材
３２ｄ  小穴
３３  弁体
３３ｂ  小穴
３４  バネ
【図１】
0004498988.tif 000002
【図２】
0004498988.tif 000003
【図３】
0004498988.tif 000004