[发明专利]容量控制阀

说明书

技术领域

本发明涉及对工作流体的容量或压力进行可变控制的容量控制阀，特别是涉及根据压力负载来控制在汽车等的空调系统中使用的容量可变型压缩机等的排出量的容量控制阀。

背景技术

在汽车等的空调系统中使用的斜板式容量可变型压缩机具有：由发动机的旋转力驱动而旋转的旋转轴；以使倾斜角度可变的方式与旋转轴连接的斜板；以及与斜板连接的压缩用的活塞等，斜板式容量可变型压缩机通过使斜板的倾斜角度变化，来使活塞的行程变化从而控制制冷气体的排出量。

利用吸入制冷气体的吸入室的吸入压力、排出通过活塞加压后的制冷气体的排出室的排出压力、收纳斜板的控制室（曲轴室）的控制室压力，并且使用由电磁力驱动而开闭的容量控制阀，来适当控制控制室内的压力，调整作用于活塞两面的压力的平衡状态，由此能够使该斜板的倾斜角度连续变化。

作为这样的容量控制阀，公知有这样的容量控制阀（以下，称为“现有技术1”。例如，参照专利文献1。）：如图6所示，该容量控制阀具备：排出侧通路73、77，其使排出室和控制室连通；第一阀室82，其形成在排出侧通路的中途；吸入侧通路71、72，其使吸入室和控制室连通；第二阀室（工作室）83，其形成在吸入侧通路的中途；阀芯81，其形成为，第一阀部76和第二阀部75在一体地进行往复移动的同时彼此向相反方向进行开闭动作，第一阀部76配置在第一阀室82内并开闭排出侧通路73、77，第二阀部75配置在第二阀室83内并开闭吸入侧通路71、72；第三阀室（容量室）84，其形成在吸入侧通路71、72的中途的靠控制室处；感压体（波纹管）78，其配置在第三阀室内，朝伸长（膨胀）的方向提供作用力，并伴随周围的压力增加而收缩；阀座体（卡合部）80，其设在感压体的伸缩方向的自由端，具有环状的座面；第三阀部（开阀连接部）79，其在第三阀室84与阀芯81一体地移动，并通过与阀座体80的卡合和脱离而能够开闭吸入侧通路；以及向阀芯81提供电磁驱动力的螺线管S等。

并且，在该容量控制阀70中，即使在容量控制时在容量可变型压缩机内不设置离合机构，在需要变更控制室压力的情况下，使排出室和控制室连通也能够调整控制室内的压力（控制室压力）Pc。并且，采用这样的结构：在容量可变型压缩机处在停止状态下控制室压力Pc上升的情况下，使第三阀部（开阀连接部）79从阀座体（卡合部）80脱离从而开放吸入侧通路，使吸入室和控制室连通。

不过，在停止斜板式容量可变型压缩机并长时间放置后想要起动的情况下，液体制冷剂（制冷气体在放置中冷却而液化得到的物质）积存在控制室（曲轴室）内，因而只要不排出该液体制冷剂，就不能压缩制冷气体来确保设定的排出量。

为了在刚起动后进行期望的容量控制，需要尽可能迅速地排出控制室（曲轴室）的液体制冷剂。

在现有技术1的容量控制阀70中，首先，当在螺线管S断开、且第二阀部75封闭了连通路（吸入侧通路）71、72的状态下将容量可变型压缩机长时间放置在停止状态时，容量可变型压缩机的控制室（曲轴室）内处于积存有液体制冷剂的状态。在容量可变型压缩机的停止时间较长的情况下，容量可变型压缩机的内部为均压，控制室压力Pc处于远比容量可变型压缩机的驱动时的控制室压力Pc和吸入压力Ps高的状态。

在该状态下，当接通螺线管S且阀芯81开始起动时，第一阀部76朝闭阀方向移动，同时第二阀部75朝开阀方向移动，并且容量可变型压缩机的控制室的液体制冷剂被排出。然后，控制室压力Pc使感压体78收缩，使第三阀部79从阀座体80脱离而使其开阀。此时，由于处于第二阀部75开阀并开放了连通路（吸入侧通路）72、71的状态，因而控制室内的液体制冷剂从连通路（吸入侧通路）74、72、71被排出到容量可变型压缩机的吸入室。然后，当控制室压力Pc为预定水平以下时，感压体78弹性恢复而伸长，阀座体80与第三阀部79卡合而闭阀，从而封闭连通路（吸入侧通路）74、72、71。

图7是用于说明图6中的第三阀部79的流路面积的主要因素的图，示出了将图6顺时针旋转90°的状态。

如图7所示，在现有技术1中，对于第三阀部79的流路面积，第三阀部密封直径D、阀座体锥形角度θ、第三阀部球半径r以及第三阀部行程st为主要因素。

因此，参照图8对第三阀部密封直径D进行研究的话，在波纹管有效面积A和第三阀部密封面积B为A>B的情况下，第三阀部79的力的平衡满足：

（A－B）Pc＋BPs－Fb＝0→Pc＝（Fb－BPs）／（A－B），