(57)【要約】【課題】差圧弁をコンパクトに構成し、閉弁した後の前後の圧力を速やかに均圧化できるようにする。【解決手段】差圧弁１は、第１の弁部の弁体の機能を有する弁体形成部２１と、ケースの機能を有するケーシング部２２とが一体成形されたプラグ３を備える。そして、このプラグ３がハウジング２に対して進退することにより第１の弁部を開閉する。また、第１の弁部を閉じるためのコイルばね３３がハウジング２の内部に配置され、さらにプラグ３がハウジング２とほぼ相補形状に構成されてハウジング２を覆うように取り付けられている。さらに、第１の弁部が閉じた後にプラグ３に付与される逆方向の差圧が所定値以上になると、弁体２８が変形して第２の弁部が開弁し、冷媒の逆流を一時的に許容して差圧弁１の前後の圧力を速やかに均圧化する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁部の前後差圧に基づいて開閉する差圧弁において、
一端側に流体の導入口を有し、他端側の導出口近傍に弁座が形成されたハウジングと、
前記弁座に脱着して第１の弁部を開閉する弁形成部と、前記ハウジングの外周面に沿って前記第１の弁部の開閉方向に摺動するガイド部と、前記第１の弁部を通過した流体を導出する開口部と、前記ハウジング内に延出する延出部とを有し、前記ハウジングに前記他端側を覆うようにして取り付けられるプラグと、
前記ハウジング内に配置されて、前記延出部を介して前記プラグを閉弁方向に付勢する付勢手段と、
前記第１の弁部が閉弁状態となってから、前記プラグに付与される逆方向の差圧が所定値以上になったときに、前記プラグに前記第１の弁部とは別に形成された弁孔を開放して、前記流体の逆流を一時的に可能にする第２の弁部と、
を備えたことを特徴とする差圧弁。
【請求項２】
前記第２の弁部は、前記延出部に支持されるとともに、前記プラグの内側から前記弁孔又はその周囲に脱着して前記弁孔を開閉可能に配置された弁体を備えたことを特徴とする請求項１記載の差圧弁。
【請求項３】
前記弁体は、前記逆方向の差圧が前記所定値以上になったときに開弁方向に変形する可撓性部材から構成されたことを特徴とする請求項２記載の差圧弁。
【請求項４】
前記弁体は、前記延出部に外挿されて支持され、
前記弁体と前記延出部との間に、前記弁体の前記開弁方向への移動を阻止するストッパが配設されたことを特徴とする請求項３記載の差圧弁。
【請求項５】
前記ストッパは、前記延出部に外挿された筒状部材からなり、
前記付勢手段は、コイルばねからなり、その一端が前記ハウジングに支持され、他端が前記ストッパの前記弁体と反対側の端部に支持されるように配置されたことを特徴とする請求項４記載の差圧弁。
【請求項６】
前記弁孔は、前記延出部の基端部近傍の一又は複数の位置で、前記プラグを前記延出部の軸線方向に貫通するように形成されたことを特徴とする請求項２記載の差圧弁。
【請求項７】
前記弁座は、前記ハウジングの他端側先端面から構成され、
前記弁形成部は、前記プラグの前記弁座に対向する部分から構成されたこと、
を特徴とする請求項１記載の差圧弁。
【請求項８】
前記開口部は、前記プラグにおける前記第１の弁部の外側の位置に設けられて、前記プラグを前記第１の弁部の開閉方向に貫通する一又は複数の孔部からなることを特徴とする請求項１記載の差圧弁。
【請求項９】
前記ハウジングが前記他端側に向って外径が小径化する段付円筒状をなす一方、前記プラグがその開口端部に向って内径が大径化する段付円筒状をなし、
前記ハウジングの外周面と前記プラグの内周面との間には、前記第１の弁部の全開時に前記プラグの摺動を係止して前記弁形成部の前記弁座からのリフト量を規制する規制構造が設けられたこと、
を特徴とする請求項１記載の差圧弁。
【請求項１０】
前記プラグは、前記延出部を除いた部分が前記ハウジングの他端側の外周面とほぼ相補形状をなし、閉弁時には前記ハウジングとほぼ嵌合状態になるように構成されたことを特徴とする請求項１記載の差圧弁。
【請求項１１】
前記延出部は、閉弁時においても前記ハウジングの外部に突出しないような長さに構成されたことを特徴とする請求項１記載の差圧弁。
【請求項１２】
前記ハウジングの外周面と前記プラグの内周面との間に形成される空間部により、ダンパ室が構成されることを特徴とする請求項１０記載の差圧弁。
【請求項１３】
前記プラグの前記弁形成部、前記ガイド部、前記開口部及び前記延出部は、樹脂材により一体成形されたことを特徴とする請求項１記載の差圧弁。
【請求項１４】
自動車用空調装置の可変容量圧縮機の吐出室につながる冷媒通路に配置され、前記流体としての冷媒の流れを制御することを特徴とする請求項１記載の差圧弁。
【請求項１５】
前記弁形成部が前記弁座からリフトしたときに、前記プラグにおいて開弁方向の荷重を受ける部分の受圧径の減少を抑制する受圧保持部が設けられたことを特徴とする請求項１記載の差圧弁。
【請求項１６】
前記受圧保持部は、前記受圧径が閉弁時よりも開弁時のほうが大きくなるように構成されたことを特徴とする請求項１５記載の差圧弁。
【請求項１７】
前記受圧保持部は、前記プラグの前記弁形成部から延出して、前記弁座を含む前記ハウジングの他端部を囲む壁部から構成されたことを特徴とする請求項１６記載の差圧弁。
【請求項１８】
前記壁部には、開弁時において前記ハウジングの他端部との間で前記流体の絞り流路を形成する切り欠き部が形成されたことを特徴とする請求項１７記載の差圧弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は差圧弁に関し、特に自動車用空調装置の可変容量圧縮機に用いて好適な差圧弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用空調装置は、車両用エンジンを動力源として駆動される冷媒圧縮用の圧縮機を備えている。この圧縮機は、車両の走行状態によって車両用エンジンの回転数が大幅に変動するため、その回転数に関係なく吐出容量を設定した容量に保持する必要がある。そこで、自動車用空調装置の圧縮機には可変容量圧縮機が用いられている。
【０００３】
この可変容量圧縮機は、例えば電磁クラッチを介して車両用エンジンに連結されている。そして、自動車用空調装置を使用していないときには、電磁クラッチを切断して車両用エンジンの動力を可変容量圧縮機へ伝達しないようにし、自動車用空調装置の使用中は、電磁クラッチをつないで可変容量圧縮機を車両用エンジンによって駆動するようにしている。
【０００４】
しかし、このような電磁クラッチを設けると、車両の重量が増加し、製造コストが上昇することになる。さらに、電磁クラッチの作動時には、大きな電力を消費する。このような理由から、電磁クラッチの搭載を廃止して車両用エンジンと直結する構成にした、いわゆるクラッチレス方式の可変容量圧縮機が採用されたりしている。
【０００５】
このクラッチレス方式の可変容量圧縮機は、車両用エンジンによって常時回転駆動されているため、特に自動車用空調装置を起動していないときには、吐出容量が最小となるような運転状態に制御される。
【０００６】
しかしながら、可変容量圧縮機が最小容量の運転状態に制御されるといっても、吐出容量はゼロではないため、可変容量圧縮機は、最小容量分の冷媒を吐出し続けることになる。このため、冷凍サイクル内での冷媒の循環が継続的に行われ、膨張弁から冷えた冷媒が送り込まれる蒸発器では、その表面に霜が付着したり凍結したりすることがある。
【０００７】
そこで、クラッチレス方式の可変容量圧縮機では、その吐出室から冷媒が吐出される通路に差圧弁を設けるようにしている（例えば特許文献１参照）。
この差圧弁（引用文献１では「逆止弁」と表現されている）は、弁座に対して冷媒流れの下流側に弁体を配し、その弁体をスプリングによって閉弁方向に付勢する構成がとられており、その弁部の前後差圧が所定値以上になったときに開弁して冷媒を吐出する。すなわち、差圧弁の弁部に作用する前後差圧により開弁方向に作用する力が閉弁方向に作用しているスプリングの荷重を超えると、弁部は開き始める。
【０００８】
このような差圧弁を可変容量圧縮機に配設したことにより、自動車用空調装置が停止されて可変容量圧縮機が最小容量の運転状態にあるときには弁部を閉じて冷媒を吐出させないようにし、自動車用空調装置が起動されたときに弁部を全開させるようにしている。
【特許文献１】特開２０００−３４５９６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、このような差圧弁は、一端側に吐出口に連通する冷媒導入口を有し、他端側開口部に弁座が設けられた弁座部材と、弁座部材に嵌着されたケースと、ケース内で軸方向に摺動可能に設けられた弁体と、ケース内で弁体を弁座部材の方向に付勢するばねとを備えており部品点数が多く、構造も複雑である。このため、製造コストが嵩むといった問題がある。
【００１０】
また、ケース内には、軸方向に動作する弁体と、さらにその弁体を軸方向に付勢するばねが直列に配置されているため、ケースが軸方向に大きくなっている。さらに、そのケースが弁座部材に軸方向に直列に配置されるため、差圧弁全体が軸方向に大きくなり、可変容量圧縮機内での設置スペースの問題が生じる。
【００１１】
さらに、自動車用空調装置が停止されてこの差圧弁が閉じると、可変容量圧縮機の前後差圧（吐出圧力Ｐｄと吸入圧力Ｐｓとの差圧（Ｐｄ−Ｐｓ））は、膨張弁における冷媒の弁漏れなどにより徐々に小さくなり、均圧化されていく。しかし、この冷媒が膨張弁の弁部の隙間を通過する際には、その弁部との摩擦による流動音が発生するため、その均圧化の時間が長いほど耳障りな状態が続いてしまうことになる。このため、上述のようにして差圧弁が閉じられた後にその前後差圧を速やかに小さくして均圧化が図れるのが望ましい。
【００１２】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、コンパクトかつ低コストに実現でき、さらに閉弁した後の前後の圧力を速やかに均圧化できる差圧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、弁部の前後差圧に基づいて開閉する差圧弁において、一端側に流体の導入口を有し、他端側の導出口近傍に弁座が形成されたハウジングと、前記弁座に脱着して第１の弁部を開閉する弁形成部と、前記ハウジングの外周面に沿って前記第１の弁部の開閉方向に摺動するガイド部と、前記第１の弁部を通過した流体を導出する開口部と、前記ハウジング内に延出する延出部とを有し、前記ハウジングに前記他端側を覆うようにして取り付けられるプラグと、前記ハウジング内に配置されて、前記延出部を介して前記プラグを閉弁方向に付勢する付勢手段と、前記第１の弁部が閉弁状態となってから、前記プラグに付与される逆方向の差圧が所定値以上になったときに、前記プラグに前記第１の弁部とは別に形成された弁孔を開放して、前記流体の逆流を一時的に可能にする第２の弁部と、を備えたことを特徴とする差圧弁が提供される。
【００１４】
このような差圧弁は、弁座が設けられるハウジングに対して、弁体及びケースの機能を兼ね備えたプラグがその弁座側の端部を覆うように取り付けられ、第１の弁部の開閉方向に動作する。また、付勢手段がハウジングの内部に配置されて、プラグをハウジング側に引き付けるように付勢する。特に閉弁時においては、プラグが第１の弁部においてハウジングに密着する側に動作する。
【００１５】
また、第１の弁部が閉じた後にプラグの内側の圧力が小さくなり、プラグに付与される逆方向、つまり閉弁方向の差圧が所定値以上になると、第２の弁部が開弁して流体の逆流を一時的に可能にする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の差圧弁によれば、プラグが弁体及びケースの機能を兼ね備えており、部品点数が少なくなり、構造も簡素化されるため、低コストに実現することができる。
また、付勢手段がハウジングの内部に配置され、プラグがハウジングの弁座側の端部を覆うように取り付けられた構成であるため、差圧弁がその軸線方向にコンパクトになる。
【００１７】
さらに、第１の弁部が閉じた後にプラグに付与される逆方向の差圧が所定値以上になると、第２の弁部が開弁して流体の逆流が一時的に許容されるため、第１の弁部が閉弁した後の差圧弁の前後の圧力を速やかに均圧化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
［第１の実施の形態］
まず、本発明の第１の実施の形態について説明する。本実施の形態は、本発明の差圧弁を自動車用空調装置のクラッチレス方式の可変容量圧縮機に適用したものである。図１は、第１の実施の形態に係る差圧弁の構成を表す正面図である。図２は、図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
【００１９】
図１に示すように、差圧弁１は、真ちゅうからなる段付円筒状のハウジング２と、樹脂材からなる有底円筒状のプラグ３とが、同軸状に組み付けられて構成されている。この差圧弁１は、可変容量圧縮機の吐出室につながる冷媒通路に配置されるものである。
【００２０】
図２に示すように、ハウジング２は、その一端に可変容量圧縮機の吐出室に連通して吐出冷媒を導入するための導入口４が形成され、他端にその吐出冷媒を下流側へ導出するための導出口５が形成されている。ハウジング２は、その外周部及び内周部の形状が導入口４から導出口５に向かって軸線方向に段階的に小さくなるように構成されている。
【００２１】
すなわち、ハウジング２は、その軸線方向中央の本体部６の導入口４側に、外方に延出したフランジ部７が設けられ、導出口５側には、外径が順次小さくなる縮径部８及び弁座形成部９が設けられている。このフランジ部７が、図示しない可変容量圧縮機の吐出室につながる冷媒通路に固定される。また、弁座形成部９の先端面により弁座１０が構成されている。さらに、本体部６の外周面の縮径部８側の端部には、プラグ３の軸線方向の動きを係止するための係止突起１１が周設されている。
【００２２】
また、ハウジング２の内部通路は、本体部６と縮径部８との境界部よりもやや導出口５側の位置にて一段縮径しており、導出口５につながる弁孔１２（第１の弁孔）を形成している。この内部通路の段部の導入口４側に面した部分により、ばね座１３が構成されている。
【００２３】
プラグ３は、ハウジング２のフランジ部７を除く外周面とほぼ相補形状の段付円筒状をなし、その外周面を外側から覆うようにしてハウジング２に取り付けられている。このプラグ３は、樹脂材の射出成形により一体的に形成された有底円筒状の弁体形成部２１と、この弁体形成部２１から開口端部に向って拡径したケーシング部２２とからなる。
【００２４】
弁体形成部２１は、その底部の弁座１０に対向する部分、つまり底部に設定されたリング状の領域により、弁座１０に脱着して第１の弁部を開閉する弁形成部２３が構成されている。弁体形成部２１の内周面は、ハウジング２の縮径部８の外周面に沿って軸線方向に摺動するガイド部２４となっている。
【００２５】
弁体形成部２１の底部の角隅部には、４つの開口部２５が周方向に等間隔で設けられている（図１参照）。この開口部２５は、弁体形成部２１の底部の周縁から側部にかけて開口しており、弁部を通過した冷媒を下流側に導出させる。
【００２６】
弁体形成部２１の底部中央には、ハウジング２内に軸線方向に延出する軸状の延出部２６が設けられており、延出部２６の基端部近傍には、その底部を軸線方向に貫通する２つの弁孔２７（第２の弁孔）が形成されている。また、弁体形成部２１には、その弁孔２７に近い側から弁体２８、ストッパ２９が順に外挿されている。弁体２８は、弁孔２７とともに第２の弁部を構成する。この第２の弁部は、プラグ３に付与される逆方向の差圧が所定値以上になったときに開弁するが、その開弁圧が第１の弁部の閉弁圧よりも高くなるようにされている。
【００２７】
弁体２８は、ゴムからなる円板状の本体を有する。弁体２８は、その弁孔２７との対向面が、その中央から外周縁に向って弁孔２７側に傾斜するテーパ状になっており、傘のような形状で弁孔２７を覆うように構成されている。この弁体２８の周端縁が弁体形成部２１の弁孔２７の周囲に当接することにより、弁孔２７が閉塞される。なお、弁体２８の材質は、可撓性と適度な弾性力を有する部材であればゴム以外の材質であってもよい。
【００２８】
ストッパ２９は、樹脂材からなる円筒状の本体を有する。ストッパ２９は、その一端が弁体２８の弁孔２７と反対側の端面に当接し、他端には、半径方向外向きに延出したフランジ状のばね受け部３０が形成されている。ばね受け部３０は、延出部２６の先端に設けられたフック部３１に係止されている。なお、ストッパ２９の材質は、例えばステンレス等の金属であってもよい。
【００２９】
これら弁体２８及びストッパ２９は、延出部２６にその先端から挿通されて組み付けられる。すなわち、延出部２６の先端には、これを半径方向に弾性変形可能にするための割り溝３２が形成されている。弁体２８及びストッパ２９を延出部２６に挿通する際には、その先端を割り溝３２を挟むように押圧して弾性変形させ、これを半径方向に縮小させてから挿通していく。これらの挿通を終えてその押圧力を開放すると、その割り溝３２は元の形に弾性復帰する。このとき、弁体２８及びストッパ２９が、弁体形成部２１の底部と延出部２６のフック部３１との間に挟まれるようにして固定される。また、弁体２８は、ストッパ２９によって弁孔２７側へ押圧されているため、弁体２８の周端縁が弁体形成部２１の底部に適度な面圧で密着するようになっている。
【００３０】
ばね受け部３０とばね座１３との間には、プラグ３をハウジング２側に引き込む方向、つまり第１の弁部の閉弁方向に付勢する円錐状のコイルばね３３（「付勢手段」に該当する）が介装されている。なお、図示のように、延出部２６の長さは、第１の弁部が閉弁状態にあるときにハウジング２の導入口４近傍に位置し、ハウジング２から外部に突出しない程度に設定されている。
【００３１】
ケーシング部２２は、弁体形成部２１のガイド部２４に連設されて半径方向外向きに延出したベース部３６と、その外周端から軸線方向に延出して本体部６を覆うように延びる規制部３７とを備えた断面Ｌ字状の円筒体からなる。
【００３２】
ベース部３６は、本体部６の端面に対向しており、これらの対向面の間に形成される空間によってダンパ室３８が構成されている。このダンパ室３８は、プラグ３の軸線方向の微振動を防止する。ベース部３６の周縁部には、ダンパ室３８と外部とを連通させる微小な圧力逃がし孔３９が設けられている。
【００３３】
また、規制部３７の開口端部には、半径方向内向きに突出した係止突部４０が周設されており、ハウジング２の係止突起１１と軸線方向に対向している。プラグ３が開弁方向に動作した際には、係止突部４０が係止突起１１に係止されることによってその動きが規制される。すなわち、係止突部４０と係止突起１１により、弁部の全開時にプラグ３の摺動を係止して弁形成部２３の弁座１０からのリフト量を規制する規制構造が構成されている。
【００３４】
次に、本実施の形態の差圧弁の動作について説明する。図３は、差圧弁の第１の弁部が開弁した状態を表す断面図である。図４は、差圧弁の第２の弁部が開弁した状態を表す断面図である。
【００３５】
差圧弁１は、自動車用空調装置が定常的に停止している場合などのように、可変容量圧縮機が最小容量運転状態にあって吐出圧力が小さいときには、図２で示したように、コイルばね３３の荷重によって弁形成部２３が弁座１０に着座し、第１の弁部は閉弁状態となる。また、定常状態であるために、第２の弁部は閉弁状態となる。
【００３６】
そして、自動車用空調装置の起動時あるいは可変容量圧縮機の最小容量運転から可変容量運転への移行時に、差圧弁１の前後差圧による開弁方向の力がコイルばね３３の荷重による閉弁方向の力を上回ると、第１の弁部が開き始める。このとき、弁形成部２３が弁座１０からリフトしていき、やがて図３に示す全開状態となる。この全開時の第１の弁部の弁開度は、係止突部４０と係止突起１１とによる上記規制構造により予め設定されている。
【００３７】
そして、自動車用空調装置が停止されて可変容量圧縮機が最小容量運転状態に移行すると、差圧弁１の前後差圧が小さくなり、図４に示すように、第１の弁部は閉弁状態となる。そして、さらに可変容量圧縮機の吐出圧力が小さくなると、相対的に差圧弁１の逆圧（第１の弁部を閉じる方向の圧力）が大きくなる。つまり、プラグ３に付与される逆方向の差圧が大きくなり、これが所定値以上になると、弁体２８の外周縁がめくれるように（傘形状がさらに開くように）変形して弁孔２７を開放し、第２の弁部が開弁する。そして、差圧弁１の下流側の冷媒が弁孔２７を介して逆流して差圧弁１の前後の圧力が均圧化されると、プラグ３への逆方向の差圧が小さくなるため、弁体２８の形状が弾性復帰し、第２の弁部が閉弁して図２に示した状態になる。
【００３８】
以上に説明したように、差圧弁１は、主弁である第１の弁部の弁体の機能を有する弁体形成部２１と、ケースの機能を有するケーシング部２２とが一体成形されたプラグ３を備える。そして、このプラグ３がハウジング２に対して進退することにより第１の弁部を開閉する。このため、部品点数が少なくなり、構造も簡素化されるため、低コストに実現することができる。
【００３９】
また、第１の弁部を閉じるためのコイルばね３３がハウジング２の内部に配置され、さらにプラグ３がハウジング２とほぼ相補形状に構成されてハウジング２を覆うように取り付けられているため、差圧弁１がその軸線方向にコンパクトになる。特に第１の弁部の閉弁時においては、プラグ３がハウジング２とほぼ嵌合状態になる一方、コイルばね３３を支持する延出部２６がハウジング２の外部に突出しないように構成されているため、差圧弁１が非常にコンパクトになる。このため、自動車用空調装置の可変容量圧縮機への設置にも都合が良い。
【００４０】
さらに、第１の弁部が閉じた後にプラグ３に付与される逆方向の差圧が所定値以上になると、第２の弁部が開弁して冷媒の逆流が一時的に許容されるため、第１の弁部が閉弁した後の差圧弁１の前後の圧力を速やかに均圧化することができる。すなわち、差圧弁１を自動車用空調装置の冷凍サイクルに設置した場合に、差圧弁１によって可変容量圧縮機の前後の圧力（つまり膨張弁の前後の圧力）の均圧化が積極的に速やかに行われる。その結果、膨張弁での冷媒の弁漏れが抑制され、それによる流動音の発生を防止又は抑制することができる。
【００４１】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、本実施の形態に係る差圧弁は、プラグの構造が異なる以外は第１の実施の形態の差圧弁の構成とほぼ同様であるため、同様の構成部分については同一の符号を付す等してその説明を省略する。図５は、第２の実施の形態に係る差圧弁の構成を表す正面図である。図６は、図５のＢ−Ｂ矢視断面図である。図７は、差圧弁の第１の弁部が開弁した状態を表す断面図である。さらに、図８は、差圧弁の第２の弁部が開弁した状態を表す断面図である。
【００４２】
図５に示すように、差圧弁２０１は、真ちゅうからなる段付円筒状のハウジング２と、樹脂材からなる有底円筒状のプラグ２０３とが、同軸状に組み付けられて構成されている。
【００４３】
図６にも示すように、プラグ２０３は、その弁体形成部２２１の底部の周縁近傍に、４つの開口部２２５が周方向に等間隔で設けられている。この開口部２２５は、弁体形成部２２１の側部には開口しておらず、底部を軸線方向（つまり第１の弁部の開閉方向）に貫通するように形成されている。
【００４４】
この差圧弁２０１は、自動車用空調装置が定常的に停止している場合などのように、可変容量圧縮機が最小容量運転状態にあって吐出圧力が小さいときには、図６で示したように、コイルばね３３の荷重によって弁形成部２３が弁座１０に着座し、第１の弁部は閉弁状態となる。また、第２の弁部も閉弁状態となる。
【００４５】
そして、自動車用空調装置の起動時あるいは可変容量圧縮機の最小容量運転から可変容量運転への移行時に、差圧弁２０１の前後差圧による開弁方向の力がコイルばね３３の荷重による閉弁方向の力を上回ると、第１の弁部が開き始める。このとき、弁形成部２３が弁座１０からリフトしていき、やがて図７に示す全開状態となる。このとき、導入口４から導入された冷媒は、開口部２２５を通って軸線方向下流側に導出される。
【００４６】
そして、自動車用空調装置が停止されて可変容量圧縮機が最小容量運転状態に移行すると、差圧弁２０１の前後差圧が小さくなり、図８に示すように、第１の弁部は閉弁状態となる。そして、さらに可変容量圧縮機の吐出圧力が小さくなり、プラグ２０３に付与される逆方向の差圧が所定値以上になると、弁体２８が変形して弁孔２７を開放し、第２の弁部が開弁する。そして、差圧弁２０１の下流側の冷媒が弁孔２７を介して逆流して差圧弁２０１の前後の圧力が均圧化されると、第２の弁部が閉弁して図６に示した状態になる。
【００４７】
本実施の形態の差圧弁２０１においても、プラグ２０３が第１の弁部の弁体及びケースの機能を兼ね備えており、部品点数が少なくなり、構造も簡素化されるため、低コストに実現することができる。
【００４８】
また、コイルばね３３がハウジング２の内部に配置され、プラグ２０３がハウジング２を覆うように取り付けられた構成であるため、軸線方向にコンパクトになる。
さらに、第１の弁部が閉じた後にプラグ２０３に付与される逆方向の差圧が所定値以上になると、第２の弁部が開弁して冷媒の逆流が一時的に許容されるため、差圧弁２０１の前後の圧力を速やかに均圧化することができる。すなわち、差圧弁２０１を自動車用空調装置の冷凍サイクルに設置した場合に、膨張弁での冷媒の弁漏れが抑制され、それによる流動音の発生を防止又は抑制することができる。
【００４９】
［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。なお、本実施の形態に係る差圧弁は、主にプラグの構造が異なる以外は第１の実施の形態の差圧弁の構成とほぼ同様であるため、ほぼ同様の構成部分については同一の符号を付す等してその説明を省略する。図９は、第３の実施の形態に係る差圧弁の構成を表す正面図である。図１０は、図９のＣ−Ｃ矢視断面図である。図１１は、差圧弁の構成を開弁状態で表した断面図である。さらに、図１２は、差圧弁の第２の弁部が開弁した状態を表す断面図である。
【００５０】
図９に示すように、差圧弁３０１は、真ちゅうからなる段付円筒状のハウジング３０２と、樹脂材からなる有底円筒状のプラグ３０３とが、同軸状に組み付けられて構成されている。
【００５１】
図１０〜図１２に示すように、ハウジング３０２は、第１の実施の形態のハウジング２とほぼ同様の構成を有するが、相補形状となるプラグ３０３の形状との関係で、その本体部３０６、縮径部３０８及び弁座形成部３０９が軸線方向にやや長く構成されている。
【００５２】
プラグ３０３の弁体形成部３２１は、その底部の弁座１０に対向するリング状の領域により、弁座１０に脱着して第１の弁部を開閉する弁形成部２３が構成されている。弁形成部２３の外周部近傍からは、弁座形成部３０９に外挿されるように受圧保持部３１０が延設されている。弁体形成部３２１の底部の角隅部には、６つの開口部３２５が周方向に等間隔で設けられている（図９参照）。この開口部３２５は、弁体形成部３２１の底部の周縁から側部にかけて開口しており、第１の弁部を通過した冷媒を下流側に導出させる。
【００５３】
図１３は、プラグの構成を表す断面図である。図１４は、図１３のＥ方向矢視図である。
これらの図に示されるように、プラグ３０３の底部から延出部２６の基端部及び弁孔２７を取り囲む壁部のように、受圧保持部３１０が延出している。この受圧保持部３１０の側面には、テーパ状の凹部として切り欠かれた切り欠き部３１１が周方向に等間隔（３０度おき）で設けられている。この切り欠き部３１１は、後述するように、第１の弁部が開弁したときに冷媒の絞り流路を形成する。
【００５４】
すなわち、図１１に示すように、ここでは閉弁時の受圧径（上流側からの冷媒圧力を受圧する領域の直径）がφＡであり、開弁時には受圧径がφＢ（＞φＡ）へと変化する。したがって、第１の弁部が開き始めると、受圧径が大きくなってプラグ３０３が受ける開弁方向の荷重が大きくなる。また、第１の弁部が開き始めると、上述した切り欠き部３１１と弁座形成部３０９との間に台形状の絞り流路が形成されるため、図の矢印で示すように、上流側からの冷媒がこの絞り流路を通って下流側に導出される。このとき、絞り通路は、弁形成部２３が弁座１０からリフトするにつれて徐々に大きくなるため、受圧径φＢが保持される。つまり、第１の実施の形態のように閉弁時において弁形成部２３と弁座１０とが単に当接した構造の場合には、開弁時に弁形成部２３が弁座１０からリフトするとともに受圧径が小さくなる傾向にある。しかし、本実施の形態のように第１の弁部の周りに受圧保持部３１０を設けることにより圧力を保持でき、その受圧径の変化を小さくすることができる。つまり、第１の弁部のストロークに関係なくプラグ３０３が受ける開弁方向の荷重を大きく保持することができ、第１の弁部を速やかに開弁させることができる。
【００５５】
なお、本実施の形態においては、絞り流路が台形となるように切り欠き部３１１の形状を設定したが、三角形状その他の形状になるように設定してもよい。
［第４の実施の形態］
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。なお、本実施の形態に係る差圧弁は、プラグの構造が異なる以外は第３の実施の形態の差圧弁の構成とほぼ同様であるため、ほぼ同様の構成部分については同一の符号を付す等してその説明を省略する。図１５は、第４の実施の形態に係る差圧弁の構成を表す正面図である。図１６は、図１５のＤ−Ｄ矢視断面図である。図１７は、差圧弁の第１の弁部が開弁した状態を表す断面図である。さらに、図１８は、差圧弁の第２の弁部が開弁した状態を表す断面図である。
【００５６】
図１５に示すように、差圧弁４０１は、真ちゅうからなる段付円筒状のハウジング３０２と、樹脂材からなる有底円筒状のプラグ４０３とが、同軸状に組み付けられて構成されている。
【００５７】
図１６〜図１８に示すように、プラグ４０３は、その弁体形成部４２１の底部の周縁近傍に、６つの開口部４２５が周方向に等間隔で設けられている。この開口部４２５は、弁体形成部４２１の側部には開口しておらず、底部を軸線方向（つまり第１の弁部の開閉方向）に貫通するように形成されている。このため、第１の弁部の弁開時には、導入口４から導入された冷媒は、開口部４２５を通って軸線方向下流側に導出される。
【００５８】
なお、上記各実施の形態では、プラグをハウジング側に引き込む付勢手段として円錐状のコイルばねを設けた例を示したが、円錐状以外の形状のコイルばねであってもよいし、プラグを付勢できればその他の付勢手段であってもよい。
【００５９】
また、本発明を自動車用空調装置のクラッチレス方式の可変容量圧縮機に設置する差圧弁に適用した例を示したが、その用途はこれに限られず、流体の流れを一方向に規制する流体通路に配置される差圧弁であれば適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】第１の実施の形態に係る差圧弁の構成を表す正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図３】差圧弁の第１の弁部が開弁した状態を表す断面図である。
【図４】差圧弁の第２の弁部が開弁した状態を表す断面図である。
【図５】第２の実施の形態に係る差圧弁の構成を表す正面図である。
【図６】図５のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図７】差圧弁の第１の弁部が開弁した状態を表す断面図である。
【図８】差圧弁の第２の弁部が開弁した状態を表す断面図である。
【図９】第３の実施の形態に係る差圧弁の構成を表す正面図である。
【図１０】図９のＣ−Ｃ矢視断面図である。
【図１１】差圧弁の構成を開弁状態で表した断面図である。
【図１２】差圧弁の第２の弁部が開弁した状態を表す断面図である。
【図１３】プラグの構成を表す断面図である。
【図１４】図１３のＥ方向矢視図である。
【図１５】第４の実施の形態に係る差圧弁の構成を表す正面図である。
【図１６】図１５のＤ−Ｄ矢視断面図である。
【図１７】差圧弁の第１の弁部が開弁した状態を表す断面図である。
【図１８】差圧弁の第２の弁部が開弁した状態を表す断面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１，２０１，３０１，４０１  差圧弁
２，３０２  ハウジング
３，２０３，３０３，４０３  プラグ
４  導入口
５  導出口
１０  弁座
１２，２７  弁孔
２１，２２１，３２１，４２１  弁体形成部
２２  ケーシング部
２３  弁形成部
２４  ガイド部
２５，２２５，３２５，４２５  開口部
２６  延出部
２８  弁体
２９  ストッパ
３８  ダンパ室
３１０  受圧保持部
３１１  切り欠き部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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