压缩机用控制阀的利记博彩app

专利名称：压缩机用控制阀的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及压缩机用控制阀，特别涉及适于设在构成汽车用空调装 置的制冷循环的压缩机中对制冷剂的排出容量进行控制的内部可变控制 式的压缩机用控制阀。
背景技术：
在汽车用空调装置的制冷循环中，为了根据负载控制制冷能力，一 般使用可变容量压縮机。作为使可变容量压縮机的容量可变的方法，有 下述的控制方式仅利用可变容量压縮机内的机械结构进行控制的内部 可变控制方式；以及使用电磁线圈等，根据各种传感器输出的运算结果 来进行电气控制的外部可变控制方式。此处，对内部可变控制方式的压 縮机用控制阀进行说明。
内部可变控制方式的压縮机用控制阀具有动力元件，其具有感知 可变容量压縮机的吸入压力的感压部件；以及阀部，其根据由该感压部
件检测到的压力生成从可变容量压縮机的排出压力导出至曲轴室的曲轴
室压力。作为感压部件使用波纹管(bellows)或膜片(diaphragm),但 是为了紧凑地构成为压縮机用控制阀整体，使用由金属薄板等构成的膜 片(例如专利文献l)。
图15是表示现有的内部可变控制方式的压縮机用控制阀的结构例 的剖视图。
该压縮机用控制阀具有阀本体101和对阀本体101进行驱动控制的 动力元件102。
在阀本体101的主体103中设有阀口 (port) 104，其与可变容量 压縮机的排出室连通，导入排出压力Pd;阀口 105，其与可变容量压縮 机的曲轴室连通，输出控制后的压力、即曲轴压力Pc;以及阀口 106，
其与可变容量压缩机的吸入室连通，承受吸入压力Ps。在连通阀口 104 和阀口 105的制冷剂流路中，以从阀口 104侧落座于与主体103形成为 一体的阀座上的方式配置有球阀芯107。该球阓芯107由弹簧108向闭阀 方向施力。并且，与球阀芯107抵接并被控制驱动的传递部件109以在 轴线方向上进退自如的方式被保持在主体103的轴线位置上。
动力元件102以分隔上壳体111和下壳体112之间的方式夹着薄膜 状的膜片113而构成。艮卩，上壳体111和下壳体112在夹持膜片113的外 周缘部的状态下通过凿边加工(加締灼加工)被紧固，在上壳体111侧 形成真空室。在该上壳体lll侧的真空室中配设有盘形件(disk) 114， 其与膜片113抵接配置，用于支承弹簧；以及弹簧115，其相对于膜片 113对该盘形件114施力(即向开阀方向施力)。另一方面，下壳体112 在接合了上壳体111的状态下旋入主体103的端部。在下壳体112内， 从主体103延伸出来的传递部件109的端部经由盘形件116与膜片113 连接。
进而，对于该压縮机用控制阀，膜片113承受吸入压力Ps，在图的 上下方向上变位，由其变位量来决定球阀芯107的提升量，对从排出室 提供给曲轴室的制冷剂的流量进行控制。由此，压縮机用控制阀以使吸 入压力Ps恒定的方式对曲轴室的压力Pc进行控制，从而使从可变容量 压縮机排出的制冷剂的排出容量可变。
专利文献l:日本特开2004-218443号公报(图2)
对于这种内部可变控制方式的压縮机用控制阀，由于作为感压部件 使用薄膜状的膜片，所以其耐压性存在极限，因此，目前用于使用氟利 昂(例如HFC-134a)作为制冷剂的制冷循环中。
艮P，在制冷剂为氟利昂的情况下，若制冷剂的温度变化为0。C 15。C 左右，则排出压力Pd在大约0.5MPa 3MPa的范围内变化，吸入压力 Ps在大约0.3MPa 0.45MPa的范围内变化。
然而，对于汽车用空调装置的制冷循环中使用的制冷剂，从地球变 暖所涉及的环境问题出发，提出使用二氧化碳来代替氟利昂。在使用二 氧化碳作为制冷剂的制冷循环中，基本的动作也和使用氟利昂作为制冷
剂的制冷循环在原理上相同。即，这种制冷循环通过以从压縮机经由气
体冷却器、膨胀阀、蒸发器以及受液器(accumulator)返回压缩机的方 式进行配管构成，利用压縮机对气相状态的二氧化碳制冷剂进行压縮， 利用气体冷却器对压縮后的高温高压的气相状态的制冷剂进行冷却，接 着，在利用膨胀阀进行减压后，使成为气液两相状态的制冷剂在蒸发器 中蒸发，在此处从车室内的空气夺取蒸发潜热从而对车厢内的空气进行 冷却，在受液器中对制冷剂进行气液分离，使分离后的气相状态的二氧 化碳返回压縮机。
但是，在将该二氧化碳作为制冷剂的制冷循环中，压縮机的吸入压 力Ps为3.5MPa 6.5MPa左右，比使用氟利昂作为制冷剂的情况高一位 以上。因此，薄膜状的膜片无法承受该吸入压力Ps，根据情况有可能破 损或者变形而无法得到原来的特性。并且，为了使这种感压部有效地发 挥功能，必须在支承膜片的弹簧上施加例如35kg/cr^左右的相当大的载 荷，在目前的压缩机用控制阀的大小中存在设计困难的问题。

发明内容
本发明就是鉴于这种问题而完成的，其目的在于提高内部可变控制 方式的压縮机用控制阀的感压部的耐压强度。
在本发明中，为了解决上述问题，提供下述的压縮机用控制阀该 压縮机用控制阀用于使压缩机的排出容量变化，其特征在于，所述压縮 机用控制阀具有主体，其在内部形成有制冷剂通路；阀芯，其与形成 在所述主体内的阀座接触或分离，以对使所述压縮机的排出制冷剂的一 部分流入控制室时的制冷剂流量进行调节；以及动力元件，其经由传递 部件将驱动力传递至所述阀芯，所述驱动力根据被吸入至所述压縮机的 吸入室中的制冷剂的吸入压力而变化，所述动力元件具有膜片，其感 知所述吸入压力而在轴线方向上变位；以及碟形弹簧，其配置为在所述膜 片的配置有所述阀芯的一侧的相反侧与所述膜片抵接并支承所述膜片。
在这样的压縮机用控制阀中，在构成感压部的膜片的与传递部件相 反的一侧以抵接的方式配置有碟形弹簧。因此，即使在闭阀时膜片承受
大的吸入压力，碟形弹簧也能够在其相反侧承受该吸入压力，因此能够 防止膜片破损或变形。另一方面，虽然碟形弹簧在从膜片受到的闭阀方 向的载荷变得比闭阀时的预定值高时进行颠倒动作，但是此时传递部件 已经不受阀芯和碟形弹簧的制约，从而不会阻碍阀芯的控制动作。
并且，在本发明中，提供下述的压縮机用控制阀该压缩机用控制 阀用于使压縮机的排出容量变化，其特征在于，所述压縮机用控制阀具 有主体，其在内部形成有制冷剂通路；阀芯，其与形成在所述主体内 的阀座接触或分离，以对使所述压縮机的排出制冷剂的一部分流入控制 室时的制冷剂流量迸行调节；传递部件，其能够滑动地贯穿并轴支承在 设置于所述主体的引导孔中，另一方面，所述传递部件的一端侧支承所 述阀芯；以及动力元件，其配置在所述传递部件的另一端侧，根据吸入 至所述压縮机的吸入室中的制冷剂的吸入压力将轴线方向的驱动力传递 至所述传递部件，所述动力元件以在上壳体和下壳体之间夹持至少一片 薄膜状的碟形弹簧的方式进行配置，并对它们的周缘部进行整周焊接而 形成，所述碟形弹簧构成为，利用其中央部与所述传递部件的另一端侧 直接或间接地连接，将感知所述吸入压力而产生的轴线方向的变位作为 传递至所述传递部件的驱动力。
在这样的压縮机用控制阀中，不是由膜片构成感压部，而是由碟形 弹簧构成感压部。对于该碟形弹簧，在组装上壳体和下壳体时，其周缘 部利用焊接同时被固定，因此加工非常简单。进而，该碟形弹簧以其周 端边缘附近为支点，根据吸入压力进行变位动作，因此与膜片的情况相 比，能够较高地保持感压部的强度。
根据本发明的压縮机用控制阀，通过在感压部中设置碟形弹簧来承 受吸入压力，从而能够提高该感压部的耐压强度。
通过与示出作为本发明的例子而优选的实施方式的附图相关联的以 下的说明，能够清楚本发明的上述目的和其他的目的、特征以及优点。


图1是表示第一实施方式的压縮机用控制阀被收纳在可变容量压縮
机的壳体内的状态的剖视图。
图2是示出压縮机用控制阀的结构的剖视图。
图3是图2的A部放大图。
图4是表示碟形弹簧的弹簧特性的说明图。
图5是表示压縮机用控制阀成为全闭状态的瞬间的情况的剖视图。
图6是表示碟形弹簧完全颠倒后的状态的剖视图。
图7是表示变形例的压縮机用控制阀的主要部分的结构的局部剖视图。
图8是表示第二实施方式的压縮机用控制阀的结构的剖视图。
图9是表示第一变形例的压縮机用控制阀的剖视图。
图IO是表示第二变形例的压缩机用控制阀的剖视图。
图11是示出第三实施方式的压縮机用控制阀的结构的剖视图。
图12是示出第四实施方式的压縮机用控制阀的结构的剖视图。
图13是表示第一实施方式的压缩机用控制阀被收纳在压縮机的壳
体内的状态的剖视图。
图14是示出控制动作时的压缩机的动作状态的局部剖视图。
图15是表示现有的内部可变控制方式的压缩机用控制阀的结构例
的剖视图。 符号说明
1、 201、 301、 401:压缩机用控制阀；5、 205:主体；6、 7、 8:阀 口； 11、 211:阀本体；12、 202、 222、 302、 402:动力元件；13:阀座； 14:球阀芯；18:引导孔；19:传递部件；20、 204、 304:弹簧收纳部； 21、 203、 223、 421:上壳体；22:下壳体；23:膜片；26:盘形件；28: 边缘部分；29:抵接面；31、 32、 225:膜；41:压縮机；42:控制阀； 43:阀座；44:阀芯；45:活塞室；46:活塞；47:弹簧；48:节流孔 (orifice)。
具体实施例方式
以下，参照附图对本发明的实施方式详细进行说明。另外，在以下
的说明中，为了方便，以图示的状态作为基准，以上下来表现各结构的 位置关系。
图1是表示第一实施方式的压縮机用控制阀被收纳在可变容量压縮
机的壳体内的状态的剖视图。图2是示出该压縮机用控制阀的结构的剖视图。
如图1所示，压缩机用控制阀1插入配置在形成于可变容量压缩机
的壳体2的带阶梯的孔状的制冷剂通路中，并经由板状的罩3利用螺栓4 固定在壳体2内。压縮机用控制阀1具有在内部形成有制冷剂通路的主 体5，在该主体5中设有与可变容量压縮机的排出室连通的阀口6;与 可变容量压缩机的控制室即曲轴室连通的阀口 7;以及与吸入室连通的阀 □ 8。
如图2所示，压縮机用控制阀l具有阀本体ll，其在内部具有阀
部；以及动力元件(power element) 12，其对该阀部进行开闭控制。
阀本体ll的主体5由黄铜构成，如上所述，设有阀口6，其与排 出室连通，导入排出压力Pd;阀口 7，其与曲轴室连通，输出控制后的
压力即曲轴压力PC;以及阀口8,其与吸入室连通，承受吸入压力PS。
在连通阀口 6和阀口 7的制冷剂流路中，在与主体5形成为一体的阀座 13上配置有从阀口 6侧落座和离开的球阀芯14。该球阀芯14由圆锥弹 簧15向闭阀方向施力。阀口 6所处的主体5的下端开口部被向内侧凿边 而构成弹簧支承部16。圆锥弹簧15的一端支承球阀芯14，另一端支承 在弹簧支承部16上。并且，在主体5的下端开口部上罩有用于防止异物 的侵入的过滤器17。
并且， 一端与球阀芯14抵接而被控制驱动的不锈钢制的传递部件 19能够滑动地贯穿于沿着主体5的轴线形成的引导孔18中，并被保持为 在轴线方向上进退自如。
另一方面，动力元件12以在盖状的上壳体21和圆筒状的下壳体22 之间夹持薄膜状的金属性的膜片23的方式组装上壳体21和下壳体22而 构成，所述上壳体21具有浅的弹簧收纳部20，所述下壳体22在一端开
口部具有凸缘部。在上壳体21的弹簧收纳部20中层叠地配置有形状相 同的四片碟形弹簧24。这些上壳体21、下壳体22、膜片23以及碟形弹 簧24都由不锈钢形成。
艮P，动力元件12通过下述方法制作在上壳体21的弹簧收纳部20 中配置碟形弹簧24,在上壳体21的周端缘的下表面和下壳体22的凸缘 部之间以夹持膜片23的外周缘部的方式配置膜片23，并沿着该层叠部的 边界实施整周焊接W。该焊接在真空氛围气下利用激光焊接进行，因此， 由上壳体21和膜片23包围的空间为真空状态。
进而，通过将下壳体22以外插的方式压入在主体5的上端部，从而 将动力元件12组装在阀本体11上。在主体5的上端中央形成有连通阀 口 8和下壳体22的内部的制冷剂通路25，能够将吸入压力Ps导入至膜 片23的下表面。并且，传递部件19的上端部贯穿于该制冷剂通路25， 并经由有底筒状的盘形件26与膜片23的下表面连接。因此，膜片23的 变位经由盘形件26和传递部件19传递至球阀芯14,使阀部进行开闭动 作。
图3是图2的A部放大图。图4是表示碟形弹簧的弹簧特性的说明 图。图4的横轴表示吸入压力Ps，纵轴表示碟形弹簧的变位(更准确地 说，以碟形弹簧的周缘部为基准的中央部的位置)。
如图3所示，碟形弹簧24是将不锈钢板冲裁成圆形后进行冲压加工 而形成的截面为梯形状的部件，例如形成为板厚为0.25mm、外径为 16mm、中央的平坦的部分的直径为10mm，且其周缘部构成为锥状。在 图示的例子中，该碟形弹簧24在其厚度方向上重叠有四片，最下部的碟 形弹簧24与膜片23抵接并对膜片23向下方(开阀方向)施力。并且， 最上部的碟形弹簧24的周端缘的边缘部分28卡定在上壳体21的侧壁上， 该碟形弹簧24的层叠体在夹持于膜片23和上壳体21之间的状态下被保 持。上壳体21的与边缘部分28抵接的抵接面29形成为例如具有15°的 倾斜的锥状，在碟形弹簧24的颠倒动作的前后，该颠倒动作的支点(在 本实施方式中，边缘部分28与抵接面29的接触点或者接触线构成支点) 基本不变化。另外，上壳体21的内壁的形状形成为，大致沿着碟形弹簧
24进行颠倒动作后的形状，其弹簧收纳部20形成得较小。因此，较小地 构成上壳体21，大大地有助于压縮机用控制阀1的小型化。
如图4所示，重叠四片该碟形弹簧24而成的层叠体具有根据吸入压 力Ps而向开阀方向或者闭阀方向变位的特性。即，由于碟形弹簧24形 成为其中央部向传递部件19侧突出的形状，因此在膜片23承受的吸入 压力Ps低的范围内，其变位量(具体而言，以周缘部的支点为基准的中 央部的位置)为0.3mm左右。进而，当吸入压力Ps变高时，碟形弹簧逐 渐向闭阀方向动作，当吸入压力Ps达到预定值以上时(本实施方式中为 3.7MPa左右)，层叠体变平坦，此时球阀芯14落座于阀座13上，成为 闭阀状态。在吸入压力Ps变高至该预定值以上时，层叠体颠倒，其变位 量变化至-0.3mm左右。此时，压縮机用控制阀1维持全闭状态。相反， 当吸入压力Ps从该状态变低时，碟形弹簧24逐渐向开阀方向动作，当 吸入压力变得小于预定值时(本实施例中为3.5MPa左右)，层叠体恢复 平坦的形状。当吸入压力Ps变为该预定值以下时，其变位量变化至0.3mm 左右。此时，球阀芯14从阀座13提升而成为开阀状态。另外，如图所 示，在吸入压力Ps上升时和下降时，碟形弹簧24变位的变化经过不同 的路径，即具有所谓的迟滞特性，因此在压縮机用控制阔1开阀而进行 控制动作时，在不颠倒的范围内使用。
其次，对压縮机用控制阀的动作进行说明。图5是表示压縮机用控 制阀成为全闭状态的瞬间的状态的剖视图。图6是表示碟形弹簧完全颠 倒时的情况的剖视图。另外，已经说明了的图l表示开阀状态。
对于压縮机用控制阀1，膜片23承受吸入压力Ps而在图的上下方向 上变位，由其变位量来决定球阀芯14的提升量，对从排出室提供给曲轴 室的制冷剂的流量进行控制。由此，压縮机用控制阀l以吸入压力Ps恒 定的方式对曲轴压力Pc进行控制，从而使从可变容量压縮机排出的制冷 剂的排出容量可变。
艮口，在吸入压力Ps低时(此处为小于3.7MPa左右时)，如图l所示， 由碟形弹簧24的层叠体产生的弹簧载荷经由膜片23、盘形件26以及传 递部件19传递至球阀芯14，阀部成为开阀状态。此时，经由阀口6被导
入的排出压力Pd成为经由阀部控制后的曲轴压力PC,并被导入曲轴室。 由此，可变容量压縮机的排出容量被控制。
进而，在吸入压力Ps提高而到达预定压力(此处为3.7MPa左右) 时，如图5所示，碟形弹簧24的层叠体开始颠倒动作。此处，构成为在 膜片23和碟形弹簧24成为水平状态时，球阀芯14正好落座于阀座13 上，实现闭阀状态。
进而，当吸入压力Ps成为该预定压力以上时，如图6所示，碟形弹 簧24的层叠体完成颠倒，并以与上壳体21的内壁基本贴紧的方式支承 于上壳体21的内壁。此时，如图所示，根据曲轴压力Pc的大小，传递 部件19从落座于阀座13上的球阀芯14离开。
另一方面，当吸入压力Ps从图6的状态降低而小于预定压力(此处 为3.5MPa左右)时，压縮机用控制阀1进行与上述动作相反的动作而向 开阀状态转移，变得能够进行最小运转。在这样开阀时，当吸入压力Ps 提高而达到预定压力时，碟形弹簧24的层叠体再次进行颠倒动作。根据 这样的碟形弹簧24的动作，吸入压力Ps被控制为在该预定压力恒定。
如以上说明的那样，本实施方式的压縮机用控制阀1在构成感压部 的膜片23的与传递部件19相反的一侧配置有碟形弹簧24的层叠体。因 此，即使在闭阀时膜片23承受较大的吸入压力Ps，由于碟形弹簧24在 其相反侧承受该吸入压力Ps,因此能够防止膜片23破损或变形。从而， 能够提高感压部的耐压强度。其结果是，即使应用于以二氧化碳等作为 制冷剂那样的吸入压力Ps为高压的制冷循环中，也能够确保充分的耐压 强度。
另一方面，碟形弹簧24的层叠体在从膜片23承受的闭阀方向的载 荷成为预定值以上时进行颠倒动作，因此不会阻碍球阀芯14的闭阀动作。 并且，由于碟形弹簧24在从膜片23承受的闭阀方向的载荷小于预定值 时恢复原来的形状，因此能够持续支承膜片23。
另外，虽然在本实施方式中没有叙述，但是为了防止由于层叠的碟 形弹簧24之间的摩擦、或者碟形弹簧24和膜片23之间的摩擦而阻碍层 叠体或膜片23的变形，也可以在这些碟形弹簧24之间或碟形弹簧24和
膜片23之间设置摩擦降低结构。图7是表示变形例的压縮机用控制阀的 主要部分的结构的局部剖视图。
艮P，也可以在邻接的碟形弹簧24之间夹装用于防止干涉的膜31。 并且，也可以在碟形弹簧24和膜片23之间夹装用于防止干涉的膜32。 这些膜例如能够采用薄膜状的聚酰亚胺膜或特氟龙(注册商标)膜等。 或者，也可以不用这种膜，而是在碟形弹簧24之间或碟形弹簧和膜片23 之间涂敷润滑脂。
并且，在本实施方式中，示出了经由盘形件26间接地连接膜片23 和传递部件19的例子，但是也可以省略盘形件26而使膜片23和传递部 件19直接抵接。
并且，在本实施方式中，示出了层叠四片碟形弹簧24来形成层叠体 的例子，但构成层叠体的碟形弹簧24的片数不限于此，能够根据应当得 到的弹簧载荷适当选择。
另外，在本实施方式中，示出了由于利用激光焊接进行上壳体21和 下壳体22之间的接合，所以通过上壳体21和膜片23形成真空室的例子， 但由上壳体21和膜片23包围的空间不一定是真空，也可以是大气压等。 例如，也可以在大气压下实施焊接，或者在上壳体21上具有连通内外的 孔部。
其次，对本发明的第二实施方式进行说明。本实施方式的压縮机用 控制阀除了仅配置一片碟形弹簧这点不同以外，与第一实施方式中所示 的结构基本相同。因此，对与上述第一实施方式基本相同的结构部分赋 予相同的标号等并适当省略说明。图8是示出第二实施方式的压縮机用 控制阀的结构的剖视图。
在压缩机用控制阀201中，在动力元件202的上壳体203内仅配置 有一片碟形弹簧24。伴随于此，上壳体203的弹簧收纳部204也较小地 构成。但是，能够利用该一片碟形弹簧24得到期望的弹簧载荷。
在本实施方式的压縮机用控制阀201中，也将碟形弹簧24配置在膜 片23的与传递部件19相反一侧，因此即使在闭阀时膜片23承受较大的吸入压力Ps，碟形弹簧24也能够在其相反侧承受该吸入压力。其结果是， 能够防止膜片23破损或变形，能够提高感压部的耐压强度。因此，如果 一片碟形弹簧24所具有的弹簧载荷大，则能够应用于以二氧化碳等作为 制冷剂那样的吸入压力Ps为高压的制冷循环中。并且，即使一片碟形弹 簧24所具有的弹簧载荷不能承受以二氧化碳等作为制冷剂的制冷循环， 也能够应用于使用氟利昂(例如HFC-134a)或者比氟利昂压力高的制冷 剂的制冷循环中。
另外，关于这种配设有一片碟形弹簧24的压缩机用控制阀也考虑各 种变形例。
图9是表示第一变形例的压縮机用控制阀的剖视图。 如图所示，也可以在动力元件222的碟形弹簧24和膜片23之间夹 装用于防止干涉的膜225。该膜例如能够采用薄膜状的聚酰亚胺膜或者特 氟龙(注册商标)膜等。或者，也可以不采用这种膜，而是在碟形弹簧 24和膜片23之间涂敷润滑脂。该膜225与膜片23 —起以其周缘部被夹 持的方式固定在上壳体223和下壳体22之间。
图IO是表示第二变形例的压縮机用控制阀的剖视图。 如图所示，也可以不对阀本体211的主体205的下端幵口部进行凿 边，而是在其下端开口部中压入环状的弹簧支承部件216来支承圆锥弹 簧15。这样，能够根据弹簧支承部件216的压入量来对圆锥弹簧15的载 荷进行调节。
另外，弹簧支承部件的结构不限于图示的结构，能够取得各种形状。 并且，也可以在主体205的下端开口部以及其他的弹簧支承部件上形成 螺纹部，根据该弹簧支承部件相对于主体205的旋入量对圆锥弹簧15的 载荷进行调节。
其次，对本发明的第三实施方式进行说明。本实施方式的压縮机用 控制阀除了动力元件的结构不同以外，与第二实施方式所示的结构相同。 因此，对与上述第二实施方式相同的结构部分赋予相同的标号等并省略 说明。图ll是表示第三实施方式的压縮机用控制阀的结构的剖视图。
在压缩机用控制阀301中，动力元件302的上壳体303的弹簧收纳 部304较大地形成，在该弹簧收纳部304中配置有对碟形弹簧24的弹簧 力进行辅助的螺旋状的辅助弹簧305。在碟形弹簧24和辅助弹簧305之 间夹装有盘状的弹簧支承件306，在上壳体303的上壁面和碟形弹簧24 之间夹装有盘状的弹簧支承件307。因此，辅助弹簧305的弹簧载荷经由 弹簧支承件306传递至碟形弹簧24，弹簧支承件306在与膜片23相反一 侧支承碟形弹簧24。如图所示，该辅助弹簧305的弹簧载荷能够通过按 压上壳体303的上壁部中央使其变形来进行调节(相当于"载荷调节结 构,，)。
在本实施方式的压縮机用控制阀301中，也在膜片23的与传递部件 19相反的一侧配置有碟形弹簧24，因此，即使在闭阀时膜片23承受大 的吸入压力Ps，碟形弹簧24也能够在其相反侧承受该吸入压力。进而， 通过进一步在碟形弹簧24的与膜片23相反的一侧设置辅助弹簧305，能 够对由碟形弹簧24产生的弹簧载荷的不足部分进行补充。其结果是，与 第二实施方式相比，能够提高感压部的耐压强度，能够防止膜片23破损 或变形。因此，能够应用于以二氧化碳等作为制冷剂那样的吸入压力Ps 为高压的制冷循环中。
并且，辅助弹簧305是对碟形弹簧24的弹簧载荷的不足部分进行补 充的弹簧，因此不需要很大的弹簧载荷。因此，很少会因为辅助弹簧305 导致压縮机用控制阀301的设计变得困难。
另外，在本实施方式中，示出了设置一片碟形弹簧24的结构，但也 可以像第一实施方式那样，配置设置了多片碟形弹簧24的层叠体，并使 用弹簧载荷小的弹簧作为辅助弹簧。
并且，作为载荷调节结构，不限于上述结构，只要是能够将与弹簧 支承件307对应的弹簧支承部件相对于上壳体压入或旋入以进行位置调 节，从而能够对弹簧载荷进行调节即可。
其次，对本发明的第四实施方式进行说明。本实施方式的压縮机用 控制阔除了用碟形弹簧代替膜片这点之外，与第一实施方式中所示的结
构相同。因此，对与上述第一实施方式相同的结构部分赋予相同的标号
等并适当地省略说明。图12是示出第四实施方式的压縮机用控制阀的结
构的剖视图。
在压縮机用控制阀401的动力元件402中没有设置膜片。进而，重 叠了四片碟形弹簧424而成的层叠体以夹持在上壳体421和下壳体22之 间的方式被固定。
艮口，碟形弹簧424构成为在半径方向上比第一实施方式的碟形弹簧 24大，具有与上壳体421大致相同的外径。而且，将碟形弹簧424的层 叠体以夹持在上壳体421和下壳体22之间的方式进行配置，通过对该层 叠的周缘部实施基于激光焊接的整周焊接W2来形成动力元件402。进而， 最下部的碟形弹簧424在其中央部经由盘形件26与传递部件19连接。 碟形弹簧424的层叠体能够以其周缘部附近为支点进行颠倒动作，根据 可变容量压縮机的吸入压力Ps进行动作，将轴线方向的驱动力传递给传 递部件19。
如以上说明的那样，在本实施方式的压縮机用控制阀401中，碟形 弹簧424构成感压部，而不是膜片构成感压部。对于该碟形弹簧424，在 组装上壳体421和下壳体22时，利用焊接同时对其周缘部进行固定，因 此加工非常简单。进而，该碟形弹簧424以其周端缘附近为支点进行颠 倒动作。由于是碟形弹簧424，因此与膜片的情况相比能够较高地保持感 压部的强度。因此，能够应用于以二氧化碳等作为制冷剂的那样的吸入 压力Ps为高压的制冷循环中。
并且，在本实施方式中，示出了经由盘形件26间接地连接碟形弹簧 424和传递部件19的例子，但是也可以省略盘形件26，以使碟形弹簧424 和传递部件19直接抵接的方式进行连接。
并且，在本实施方式中，示出了由于利用激光焊接进行上壳体421、 碟形弹簧424的层叠体以及下壳体22的接合，所以利用上壳体421和碟 形弹簧424形成真空室的例子，但是由上壳体421和碟形弹簧424包围 的空间不需要为真空，也可以是大气压等。例如，也可以在大气压下实 施焊接，或者在上壳体421上具有连通内外的孔部。
在以上的实施方式中，对将本发明的压縮机用控制阀应用于可变容
量压縮机来对其控制室即曲轴室的压力进行控制的情况进行了说明，<a 是也能够应用于不具有容量可变机构的压缩机中，因此，以下对其具体 的应用例进行说明。
图13是表示第一实施方式的压缩机用控制阔被收纳在压縮机的壳 体内的状态的剖视图。图14是示出控制动作时的压縮机的动作状态的局
部剖视图。
压縮机41在由发动机以恒定的转速驱动时排出容量不发生变化，可 以是回转式、涡旋式等旋转式或者往复式的压縮机。这种压縮机41能够 通过对吸入至吸入室的制冷剂的流量进行控制来使排出容量可变。因此， 在该压縮机41中，在吸入侧的通路内具有节流控制阀42，该节流控制阀 42的控制使用第一实施方式的压縮机用控制阀1。
节流控制阀42的阀座43配置在吸入侧的通路内，并且以相对于该 阀座43接触和分离自如的方式配置有筒状的阀芯44。该阀芯44与以在 节流控制阀42的开闭方向上进退自如的方式配置在活塞室45中的活塞 46形成为一体，并且由弹簧47向开阀方向施力。另外，活塞室45构成 节流控制阀42的控制室。并且，在阀芯44中设有连通吸入侧的通路和 活塞室45的节流孔(orifice) 48。
此处，压縮机用控制阀1以下述方式配置在压縮机41中用于导入 排出压力Pd的阀口 6与排出室连通，用于导出控制后的压力Pp的阀口 7 与节流控制阀42的活塞室45连通，承受吸入压力Ps的阀口 8与吸入侧 的通路连通。
在这种结构的压縮机41中，当该吸入压力Ps比预定压力(例如 3.6MPa)低得多时，如图13所示，压缩机用控制阀1的感压部承受低的 吸入压力Ps，由此向球阀芯14侧变位，通过该变位而开阀。此时，排出 压力Pd经由开阀的压縮机用控制阀1被导入作为节流控制阀42的控制 室的活塞室45中，因此活塞室45的压力Pp变高。由此，活塞46被向 闭阀方向按压，因此筒状的阀芯44落座于阀座43上，节流控制阀42成 为全闭状态。压缩机用控制阀1成为无法吸入制冷剂的状态，因此压縮
机41成为排出容量小的状态。
另一方面，当吸入压力Ps变高到预定压力(例如3.6MPa)左右时， 如图14所示，压縮机用控制阀1的感压部承受高的吸入压力Ps而向与 球阀芯14侧相反的一侧变位，通过该变位闭阀。此时，排出压力Pd不 被导入至活塞室45中，因此活塞室45的压力Pp经由节流孔48成为与 吸入压力Ps大致相同的压力。由此，由于活塞46被弹簧47向开阀方向 按压，因此筒状的阀芯44从阀座43离开，节流控制阀42成为全开状态。 压縮机用控制阀1成为能够最大地吸入制冷剂的状态，因此压縮机41成 为排出容量大的状态。
并且，在吸入压力Ps变得比预定压力低、节流控制阀42从图14所 示的全开状态向图13所示的全闭状态转变期间，活塞室45的压力Pp逐 渐变低，节流控制阀42随之縮小吸入侧的通路，因此能够向压縮机41 的排出容量变小的方向连续地变化。
这样，在不具有容量可变机构的压缩机41中，也能够利用压縮^l用 控制阀1对作为节流控制阀42的控制室的活塞室45的压力Pp进行控制， 由此来使排出容量可变。
上面的叙述仅示出本发明的原理。另外，本领域技术人员能够进行 很多变形、变更，本发明不限于上面内容示出并说明了的正确的结构和 应用例，对应的所有的变形例及其等同物也可以看作是由所附权利要求 及其等同物所限定的本发明的范围。
权利要求
1、一种压缩机用控制阀，所述压缩机用控制阀用于使压缩机的排出容量变化，其特征在于，所述压缩机用控制阀具有主体，其在内部形成有制冷剂通路；阀芯，其与形成在所述主体内的阀座接触或分离，以对使所述压缩机的排出制冷剂的一部分流入控制室时的制冷剂流量进行调节；以及动力元件，其经由传递部件将驱动力传递至所述阀芯，所述驱动力根据被吸入至所述压缩机的吸入室中的制冷剂的吸入压力而变化，所述动力元件具有膜片，其感知所述吸入压力而在轴线方向上变位；以及碟形弹簧，其配置为在所述膜片的配置有所述阀芯的一侧的相反侧与所述膜片抵接并支承所述膜片。
2、 根据权利要求l所述的压縮机用控制阀，其特征在于， 所述传递部件能够滑动地贯穿并轴支承在设置于所述主体的引导孔中，另一方面，所述传递部件的一端侧支承所述阀芯，另一端与所述膜 片直接或间接地连接。
3、 根据权利要求l所述的压縮机用控制闳，其特征在于，所述碟形弹簧具有中央部向所述阀芯侧突出的形状，且所述碟形弹 簧能够以其周缘部为支点，以使得所述中央部的突出方向颠倒的方式进 行变形。
4、 根据权利要求3所述的压縮机用控制阀，其特征在于，所述动力元件以在上壳体和下壳体之间夹持薄膜状的所述膜片的方 式构成，所述碟形弹簧配置在由所述上壳体和所述膜片包围的区域中，其周 端缘的边缘部分成为所述支点，抵接并支承在所述上壳体的侧壁上。
5、 根据权利要求4所述的压縮机用控制阀，其特征在于， 所述上壳体中的与所述碟形弹簧的所述边缘部分抵接的抵接面形成为锥状，并构成为在所述碟形弹簧的轴线方向的变位动作中所述支点基 本不变化。
6、 根据权利要求5所述的压缩机用控制阀，其特征在于，所述上壳体的内壁形成为如下形状大致沿着所述碟形弹簧颠倒进 行变形后的形状。
7、 根据权利要求4所述的压縮机用控制阀，其特征在于，在所述上壳体内配设有辅助弹簧，所述辅助弹簧从与所述膜片相反 一侧对所述碟形弹簧向开阀方向施力。
8、 根据权利要求7所述的压缩机用控制阀，其特征在于， 所述压縮机用控制阀具有用于对所述辅助弹簧的载荷进行调节的载荷调节结构。
9、 根据权利要求l所述的压缩机用控制阀，其特征在于， 所述碟形弹簧根据所述膜片承受的所述吸入压力的大小来重叠预定片数，并配置在所述动力元件内。
10、 根据权利要求9所述的压縮机用控制阀，其特征在于， 在所述膜片和所述碟形弹簧之间，或者在重叠了预定片数的所述碟形弹簧之间配置有薄膜状的膜。
11、 根据权利要求1所述的压縮机用控制阀，其特征在于，所述压縮机用控制阀还具有从配置有所述动力元件的一侧的相反侧对所述阀芯向闭阀方向施力的其他的弹簧；以及弹簧支承部件，其在配置有所述阀芯的一侧的相反侧支承所述其他 的弹簧，相对于所述主体被调节位置并固定，从而对所述其他的弹簧的 载荷进行调节。
12、 一种压缩机用控制阀，所述压縮机用控制阀用于使压縮机的排出容量变化，其特征在于，所述压縮机用控制阀具有 主体，其在内部形成有制冷剂通路；阀芯，其与形成在所述主体内的阀座接触或分离，以对使所述压縮 机的排出制冷剂的一部分流入控制室时的制冷剂流量进行调节；以及动力元件，其经由传递部件将驱动力传递至所述阀芯，所述驱动力 根据被吸入至所述压縮机的吸入室中的制冷剂的吸入压力而变化， 所述动力元件通过以在上壳体和下壳体之间夹持至少一片薄膜状的 碟形弹簧的方式进行配置，并对它们的周缘部进行整周焊接而形成，所 述碟形弹簧构成为，将利用其中央部感知所述吸入压力而产生的轴线方 向的变位作为经由所述传递部件传递至所述阀芯的驱动力。
13、 根据权利要求12所述的压縮机用控制阀，其特征在于，所述传递部件是下述的传递部件能够滑动地贯穿并轴支承在设置 于所述主体的引导孔中，另一方面，所述传递部件的一端侧支承所述阀 芯，另一端与所述碟形弹簧直接或间接地连接。
14、 根据权利要求12所述的压縮机用控制阀，其特征在于，所述碟形弹簧具有中央部向所述阀芯侧突出的形状，所述上壳体具有内壁，所述内壁形成为如下形状大致沿着所述碟形弹簧以所述碟形 弹簧的周缘部附近为支点向所述碟形弹簧的中央部突出的方向的相反侧 变形后的形状。
全文摘要
本发明提供压缩机用控制阀。在内部可变控制方式的压缩机用控制阀中，提高其感压部的耐压强度。在压缩机用控制阀(1)中，在构成感压部的膜片(23)的与传递部件(19)相反的一侧配置有碟形弹簧(24)的层叠体。因此，即使在闭阀时膜片(23)承受大的吸入压力Ps，碟形弹簧(24)也能够在其相反侧承受该吸入压力，因此能够防止膜片(23)破损或变形。从而，能够提高感压部的耐压强度。其结果是，即使是应用于使用二氧化碳等作为制冷剂的那样的吸入压力Ps为高压的制冷循环中，也能够确保充分的耐压强度。
文档编号F04B27/14GK101395370SQ20078000720
公开日2009年3月25日 申请日期2007年2月8日 优先权日2006年3月1日
发明者广田久寿 申请人:株式会社Tgk