JP2000266194A - Two-stage type electric expansion valve - Google Patents

Two-stage type electric expansion valve

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JP2000266194A
JP2000266194A JP11071387A JP7138799A JP2000266194A JP 2000266194 A JP2000266194 A JP 2000266194A JP 11071387 A JP11071387 A JP 11071387A JP 7138799 A JP7138799 A JP 7138799A JP 2000266194 A JP2000266194 A JP 2000266194A
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JP
Japan
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valve
main valve
port
sub
main
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Application number
JP11071387A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasuo Komiya
靖雄 小宮
Hideki Minamizawa
英樹 南澤
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Saginomiya Seisakusho Inc
Original Assignee
Saginomiya Seisakusho Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To carry out a highly accurate flow rate control by the two-stage operation, unnecessarily to assemble a sealing means such as a packing to a movable part, without generating a leaking flow rate, and by making the structure simple. SOLUTION: In a main valve chamber 5 positioning at the upstream side from a main valve port 7, a main valve body 12 seating selectively to a valve seat 6, and to open and close the main valve port 7 is provided. At the back surface side of the main valve body 12, an auxiliary valve chamber 16 communicating constantly with the main valve chamber 5 is partitioned, an auxiliary valve port 19 to communicate the auxiliary valve chamber 16 to an outlet port 8 is provided, the auxiliary valve port 19 is made to open and close by a valve rod from of auxiliary valve body 20 connected movable only a specific amount in the valve lifting direction to the main valve body 12, the rotation of the rotor 29 of a stepping motor 25 is converted to the movement in the valve lifting direction of the main valve body 12 by spring type of rotation-linear movement converting means 31 and 32, and the auxiliary valve body 20 is moved in the valve lifting direction of the main valve body 12.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、二段式電動膨張
弁に関し、特に、冷凍機の冷媒回路における流量制御を
行うことができる二段式電動膨張弁に関するものであ
る。
The present invention relates to a two-stage electric expansion valve, and more particularly to a two-stage electric expansion valve capable of controlling a flow rate in a refrigerant circuit of a refrigerator.

【0002】[0002]

【従来の技術】二段式電動膨張弁の従来技術として特公
平6−65915号公報に示されているようなものがあ
る。
2. Description of the Related Art As a prior art of a two-stage electric expansion valve, there is one disclosed in Japanese Patent Publication No. 6-65515.

【0003】この電動膨張弁は、入口ポート、主弁室、
弁座部、主弁ポート、出口ポートを有する弁ハウジング
と、前記主弁ポートより上流側に位置する前記主弁室内
に配置され、前記弁座部に選択的に着座して前記主弁ポ
ートを開閉し、背面側に背圧室を画定し、且つ前記入口
ポートと前記出口ポートとを連通させる副弁ポート(通
路)を有するピストン形状の主弁体と、前記主弁体に対
して弁リフト方向に所定量のみ移動可能に連結され、前
記主弁体に対する弁リフト方向の移動により前記副弁ポ
ートを開閉する弁棒状の副弁体と、前記弁ハウジングに
取り付けられたモータと、前記モータのロータと前記副
弁体との間に設けられ、前記ロータの回転を前記主弁体
の弁リフト方向の運動に変換し、前記副弁体を前記主弁
体の弁リフト方向に移動させる回転−直線移動変換手段
とを有し、第1段階として副弁体による副弁ポートの開
閉より少流量の流量制御を行い、第2段階として主弁体
による主弁ポートの開閉より大流量の流量制御を行うよ
うになっている。
This electric expansion valve has an inlet port, a main valve chamber,
A valve housing having a valve seat portion, a main valve port, and an outlet port, and disposed in the main valve chamber located upstream of the main valve port, and selectively seating on the valve seat portion to form the main valve port. A piston-shaped main valve body that opens and closes, defines a back pressure chamber on the back side, and has a sub-valve port (passage) communicating the inlet port and the outlet port; and a valve lift relative to the main valve body A valve rod-shaped sub-valve that opens and closes the sub-valve port by moving in the valve lift direction with respect to the main valve body, and a motor attached to the valve housing; A rotation mechanism provided between the rotor and the sub-valve to convert the rotation of the rotor into movement of the main valve in the valve lift direction and move the sub-valve in the valve lift direction of the main valve; Linear movement conversion means, As it performed low flow rate control from the opening and closing of the auxiliary valve port by the sub-valve body is adapted to control the flow rate of the high flow rate from the opening and closing of the main valve port by the main valve body as the second stage.

【0004】上述の電動膨張弁では、主弁体に、背圧室
と主弁ポートより下流側の出口ポートとを連通させて出
口ポート側の圧力を背圧室に導く均圧路が形成され、主
弁体の背圧室の端面と主弁ポート側の端面とに出口ポー
ト側の圧力が均等に作用することで、大容量の高圧回路
でも主弁体の開閉が低トルクで行われ得るようにし、モ
ータの小型化が図られている。
In the above-described electric expansion valve, a pressure equalizing passage is formed in the main valve body so that the back pressure chamber communicates with the outlet port downstream of the main valve port to guide the pressure on the outlet port side to the back pressure chamber. The opening and closing of the main valve body can be performed with a low torque even in a large-capacity high-pressure circuit by uniformly applying the pressure on the outlet port side to the end surface of the back pressure chamber of the main valve body and the end surface of the main valve port side. In this way, the size of the motor is reduced.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上述のような従来の二
段式電動膨張弁は、大容量の高圧回路でも主弁体の開閉
が低トルクで行われ得るようにすると云うことについて
は、満足できるものであるが、しかし、常時開状態の均
圧路によって背圧室に下流側の圧力が常時導入されてい
るから、上流側の圧力が背圧室、均圧路を経て下流側に
漏洩しないように、換言すれば、上流側に対する背圧室
の気密性を保ち、全閉時の弁漏れをなくすために、主弁
体や副弁体の可動部にパッキン等の封止手段を組み込む
必要が生じる。
The conventional two-stage electric expansion valve as described above is satisfactory in that the main valve can be opened and closed with low torque even in a large-capacity high-pressure circuit. However, since the downstream pressure is always introduced into the back pressure chamber by the normally open pressure equalizing path, the upstream pressure leaks downstream through the back pressure chamber and the pressure equalizing path. In other words, in order to maintain the airtightness of the back pressure chamber with respect to the upstream side and to eliminate valve leakage when fully closed, sealing means such as packing is incorporated in the movable part of the main valve body and the sub-valve body. Need arises.

【0006】このため、構造が複雑になり、部品点数、
組み付け工数が増え、またパッキン交換等のメンテナン
ス作業も必要になる。
For this reason, the structure becomes complicated, and the number of parts,
The number of assembling steps increases, and maintenance work such as packing replacement is also required.

【0007】ところで、デフロストや除湿のために、主
弁体を開弁動作させるのは、専ら、上流側と下流側の差
圧が少ない時に行われるとすると、二段式電動膨張弁に
上述のような均圧路を設ける必要はなく、これに応じて
主弁体や副弁体の可動部にパッキン等を設ける必要がな
くなる。
[0007] By the way, assuming that the main valve body is opened only for defrosting and dehumidification when the differential pressure between the upstream side and the downstream side is small, the above-mentioned two-stage electric expansion valve is used. There is no need to provide such a pressure equalizing path, and accordingly, it is not necessary to provide packing or the like in the movable parts of the main valve body and the sub valve body.

【0008】この発明は、上述の如き課題を解消するた
めになされたもので、主弁体を開弁動作させるのは、専
ら、上流側と下流側の差圧が少ない時であるような条件
で使用されて好適な二段式電動膨張弁として、可動部に
パッキン等の封止手段を組み込む必要がなく、漏れ流量
を発生することがなく、構造簡単にして、二段動作によ
る高精度な流量制御を行う二段式電動膨張弁を提供する
ことを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problem, and the main valve is opened only when the differential pressure between the upstream side and the downstream side is small. As a suitable two-stage electric expansion valve used in, there is no need to incorporate sealing means such as packing in the movable part, no leakage flow rate is generated, the structure is simplified, and high precision by two-stage operation It is an object of the present invention to provide a two-stage electric expansion valve for controlling a flow rate.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、請求項1に記載の発明による二段式電動膨張弁
は、入口ポート及び出口ポートを有し、該入口ポートに
連なる主弁室と、該主弁室と前記出口ポートを連通させ
る主弁ポートとが内部に形成された弁ハウジングと、前
記主弁室内に配置されて前記弁ハウジングのシリンダ孔
に摺動可能に嵌合し、該シリンダ孔に対する摺動により
前記主弁ポートの弁座部に選択的に着座して前記主弁ポ
ートを開閉するピストン形状の主弁体と、前記シリンダ
孔の内部であって前記主弁体を挟んで前記主弁ポートと
は反対側の部分に画定され、前記シリンダ孔の内部に形
成される連通路を介して前記主弁室と常に連通している
副弁室と、前記主弁ポートの内部に貫設され、前記主弁
体が前記主弁ポートを閉じた状態で、前記連通路を介さ
ずに前記副弁室を前記出口ポートに連通させる副弁ポー
トと、前記主弁体に対して弁リフト方向に所定量のみ移
動可能に連結され、前記主弁体に対する弁リフト方向の
移動により前記副弁ポートを開閉する弁棒状の副弁体
と、前記弁ハウジングに取り付けられたモータと、前記
モータのロータと前記副弁体との間に設けられ、前記ロ
ータの回転を前記主弁体の弁リフト方向の運動に変換
し、前記副弁体を前記主弁体の弁リフト方向に移動させ
る回転−直線移動変換手段とを有しているものである。
In order to achieve the above object, a two-stage electric expansion valve according to the present invention has an inlet port and an outlet port, and a main valve connected to the inlet port. A valve housing having a chamber and a main valve port communicating the main valve chamber and the outlet port formed therein; and a valve housing disposed in the main valve chamber and slidably fitted in a cylinder hole of the valve housing. A piston-shaped main valve body that selectively seats on a valve seat of the main valve port by sliding with respect to the cylinder hole to open and close the main valve port; and the main valve body inside the cylinder hole. A sub-valve chamber defined at a portion opposite to the main valve port with respect to the main valve port and constantly communicating with the main valve chamber via a communication passage formed inside the cylinder hole; and And the main valve body is connected to the main valve port. In a closed state, a sub-valve port that communicates the sub-valve chamber with the outlet port without passing through the communication passage is connected to the main valve body so as to be movable by a predetermined amount in a valve lift direction, A valve stem-shaped sub-valve that opens and closes the sub-valve port by movement in the valve lift direction with respect to the valve body, a motor attached to the valve housing, and a motor provided between the rotor of the motor and the sub-valve, Rotation-linear movement conversion means for converting the rotation of the rotor into movement of the main valve body in the valve lift direction and moving the sub-valve in the valve lift direction of the main valve body. .

【0010】請求項2に記載の発明による二段式電動膨
張弁は、前記主弁体が円柱状をなし、外周面に面取り部
が形成され、当該面取り部によって前記連通路が構成さ
れているものである。
[0010] In the two-stage electric expansion valve according to the second aspect of the present invention, the main valve body has a columnar shape, a chamfered portion is formed on an outer peripheral surface, and the communication path is formed by the chamfered portion. Things.

【0011】請求項3に記載の発明による二段式電動膨
張弁は、前記主弁体に連通孔が形成され、当該連通孔に
よって前記連通路が構成されているものである。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a two-stage electric expansion valve, wherein a communication hole is formed in the main valve body, and the communication passage is formed by the communication hole.

【0012】請求項1に記載の発明による二段式電動膨
張弁では、この二段式電動膨張弁の全閉状態において
は、主弁体が弁座部に着座して主弁ポートを閉じ、副弁
体が副弁ポートを閉じている。この状態下では、副弁室
には連通路を通って上流側の圧力が入り、副弁室内圧は
主弁室内圧と等しい圧力になっており、この圧力の漏洩
は副弁体が副弁ポートを閉じていることにより生じな
い。
In the two-stage electric expansion valve according to the first aspect of the invention, when the two-stage electric expansion valve is fully closed, the main valve body is seated on the valve seat to close the main valve port, The sub-valve closes the sub-valve port. Under this condition, the upstream pressure enters the sub-valve through the communication passage, and the sub-valve interior pressure is equal to the main valve chamber pressure. Not caused by closing the port.

【0013】二段式電動膨張弁が全閉状態より開弁する
際には、モータのロータの回転が回転−直線移動変換手
段によって主弁体の弁リフト方向の運動に変換され、副
弁体が主弁体の弁リフト方向(開弁方向)に移動し、ま
ず、副弁ポートが開かれ、副弁ポートの開口度に応じた
比較的少流量の比例流量制御が行われる。これより更に
副弁体が主弁体の弁リフト方向(開弁方向)に移動する
と、副弁体によって主弁体が弁リフト方向(開弁方向)
に移動し、主弁体が弁座部より離れて主弁ポートを開
く。この時には主弁ポートの開口度に応じた比較的大流
量の流量制御が行われる。
When the two-stage electric expansion valve is opened from the fully closed state, the rotation of the rotor of the motor is converted into the movement of the main valve body in the valve lift direction by the rotation-linear movement conversion means. Moves in the valve lift direction (valve opening direction) of the main valve body. First, the sub-valve port is opened, and proportional flow control of a relatively small flow rate is performed according to the opening degree of the sub-valve port. When the sub-valve moves further in the valve lift direction (valve opening direction) of the main valve body, the main valve body moves in the valve lift direction (valve opening direction) by the sub-valve.
And the main valve body is separated from the valve seat to open the main valve port. At this time, a relatively large flow rate is controlled in accordance with the opening degree of the main valve port.

【0014】請求項2に記載の発明による二段式電動膨
張弁では、主弁体の外周面に形成された面取り部によっ
て構成される連通路を介して主弁室と副弁室とが常時連
通し、副弁室に入口ポート側の流体(流体圧)が常時供
給される。
[0014] In the two-stage electric expansion valve according to the second aspect of the present invention, the main valve chamber and the sub-valve chamber are always in contact with each other through a communication passage formed by a chamfer formed on the outer peripheral surface of the main valve body. The fluid (fluid pressure) on the inlet port side is constantly supplied to the sub valve chamber.

【0015】請求項3に記載の発明による二段式電動膨
張弁では、主弁体に形成された連通孔によって構成され
る連通路を介して主弁室と副弁室とが常時連通し、副弁
室に入口ポート側の流体(流体圧)が常時供給される。
In the two-stage electric expansion valve according to the third aspect of the present invention, the main valve chamber and the sub-valve chamber are always in communication with each other through a communication passage formed by a communication hole formed in the main valve body. Fluid (fluid pressure) on the inlet port side is constantly supplied to the sub-valve chamber.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下に添付の図を参照してこの発
明の実施の形態を詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.

【0017】(実施の形態1)図1、図2はこの発明に
よる二段式電動膨張弁の実施の形態1を示している。
(First Embodiment) FIGS. 1 and 2 show a first embodiment of a two-stage electric expansion valve according to the present invention.

【0018】二段式電動膨張弁は、弁ハウジング本体1
と弁ハウジング本体1にかしめ結合されたキャップ部材
2とによる弁ハウジング3を有している。弁ハウジング
本体1には、入口ポート4、主弁室5、弁座部6、主弁
ポート7、出口ポート8が形成されている。
The two-stage electric expansion valve comprises a valve housing body 1
And a cap housing 2 caulked to the valve housing body 1. In the valve housing body 1, an inlet port 4, a main valve chamber 5, a valve seat 6, a main valve port 7, and an outlet port 8 are formed.

【0019】入口ポート4にはストレーナ9を内蔵した
入口継手管10が、出口ポート8には出口継手管11が
各々接続されている。
An inlet joint pipe 10 containing a strainer 9 is connected to the inlet port 4, and an outlet joint pipe 11 is connected to the outlet port 8.

【0020】主弁室5は主弁ポート7より上流側(入口
ポート4側)にあり、主弁室5内にはピストン形状の主
弁体12が配置されている。主弁体12は、弁座部6に
選択的に着座して主弁ポート7を開閉する弁部13と、
円柱状のピストン部14とを有している。
The main valve chamber 5 is located upstream of the main valve port 7 (on the inlet port 4 side), and a piston-shaped main valve body 12 is disposed in the main valve chamber 5. The main valve body 12 selectively seats on the valve seat 6 to open and close the main valve port 7;
And a cylindrical piston portion 14.

【0021】キャップ部材2は内部にシリンダ孔15を
画定しており、このシリンダ孔15に主弁体12のピス
トン部14が摺動可能に嵌合している。主弁体12は背
面側(上側)にキャップ部材2と共働して副弁室16を
画定している。
The cap member 2 has a cylinder hole 15 defined therein, and the piston portion 14 of the main valve body 12 is slidably fitted in the cylinder hole 15. The main valve body 12 defines a sub-valve chamber 16 on the back side (upper side) in cooperation with the cap member 2.

【0022】主弁体12のピストン部14の外周面には
面取り部17が二面取り状に形成されており、この面取
り部17によるシリンダ孔15の内周面との間の間隙1
8によって副弁室16が主弁室5と連通している。これ
により、主弁室5と副弁室16の圧力関係は常に同一に
なる。
A chamfered portion 17 is formed on the outer peripheral surface of the piston portion 14 of the main valve body 12 in a two-chamfered shape, and a gap 1 between the chamfered portion 17 and the inner peripheral surface of the cylinder hole 15 is formed.
The sub valve chamber 16 communicates with the main valve chamber 5 by 8. Thus, the pressure relationship between the main valve chamber 5 and the sub valve chamber 16 is always the same.

【0023】主弁体12には副弁ポート19が形成され
ている。副弁ポート19は、一方において、主弁体内室
12aを介して副弁室16に通じ、他方において、主弁
体12の先端面に開口して主弁ポート7より下流側の出
口ポート8に連通している。
The main valve body 12 has an auxiliary valve port 19 formed therein. The sub-valve port 19 communicates on the one hand with the sub-valve chamber 16 via the main valve body chamber 12a, and on the other hand, with the outlet port 8 opening at the tip end face of the main valve body 12 and downstream from the main valve port 7. Communicating.

【0024】主弁体12には弁棒状の副弁体20が係合
している。副弁体20は、先端近傍にCリング21によ
って係止されたスラストワッシャによるストッパ22を
有し、ストッパ22と主弁体12に係止されたCリング
23との間隙ΔLのみ主弁体12に対して弁リフト方向
(上下方向)に移動可能に連結され、この主弁体12に
対する弁リフト方向の移動により、副弁体20の先端部
24にて副弁ポート19を開閉する。
A valve-shaped auxiliary valve element 20 is engaged with the main valve element 12. The sub-valve element 20 has a stopper 22 formed by a thrust washer locked by a C-ring 21 near the distal end, and only the gap ΔL between the stopper 22 and the C-ring 23 locked by the main valve element 12 is different from the main valve element 12. The sub-valve port 19 is opened and closed by the distal end 24 of the sub-valve 20 by the movement of the main valve 12 in the valve lift direction.

【0025】主弁体12の端面とシリンダ孔15の内底
面との間には間隙Lが存在しており、この間隙Lが主弁
体12の最大リフト量になっている。なお、弁棒として
の副弁体20の最大リフト量は間隙ΔL+Lである。
A gap L exists between the end face of the main valve body 12 and the inner bottom surface of the cylinder hole 15, and this gap L is the maximum lift of the main valve body 12. The maximum lift amount of the sub-valve element 20 as a valve rod is the gap ΔL + L.

【0026】弁ハウジング3にはステッピングモータ2
5が取り付けられている。ステッピングモータ25は、
弁ハウジング本体1に固着されたマウント部材26、マ
ウント部材26に固定されたドーム状のロータケース2
7、ロータケース27の外側に固定されたステータコイ
ル28、ロータケース27内に回転可能に設けられた円
筒状のロータ29を有し、1−2相励磁方式等の励磁方
式をもってロータ29を回転駆動する。
The valve housing 3 has a stepping motor 2
5 is attached. The stepping motor 25 is
Mount member 26 fixed to valve housing body 1, dome-shaped rotor case 2 fixed to mount member 26
7, a stator coil 28 fixed to the outside of the rotor case 27, and a cylindrical rotor 29 rotatably provided in the rotor case 27. The rotor 29 is rotated by an excitation method such as a 1-2 phase excitation method. Drive.

【0027】ロータ29には永久磁石30が取り付けら
れていると共に内側に円筒状の雌ねじ部材31が固定さ
れており、キャップ部材2には雌ねじ部材31とねじ係
合する中空軸状の雄ねじ部材32が固定されている。雌
ねじ部材31と雄ねじ部材32とが回転−直線移動変換
手段をなしており、この両者のねじ係合により、ロータ
29の回転が主弁体12の弁リフト方向の運動に変換さ
れ、ロータ29と共に雌ねじ部材31が弁リフト方向に
移動する。
A permanent magnet 30 is attached to the rotor 29, and a cylindrical female screw member 31 is fixed inside the rotor 29. A hollow shaft-like male screw member 32 screw-engaged with the female screw member 31 is mounted on the cap member 2. Has been fixed. The female screw member 31 and the male screw member 32 form a rotation-linear movement conversion means, and the rotation of the rotor 29 is converted into the movement of the main valve body 12 in the valve lift direction by the screw engagement of the two, and together with the rotor 29, The female screw member 31 moves in the valve lift direction.

【0028】副弁体20は、キャップ部材2、雄ねじ部
材32の中空部を貫通してロータ29の内部に延在して
おり、その延在端がナット33、連結金具34によって
ロータ29および雌ねじ部材31に連結されている。
The sub-valve element 20 extends through the hollow portion of the cap member 2 and the externally threaded member 32 into the interior of the rotor 29. The extended end of the sub-valve element 20 is connected to the rotor 29 and the internal thread by a nut 33 and a connection fitting 34. It is connected to the member 31.

【0029】副弁体20と連結金具34との間には、圧
縮コイルばね35が設けられている。圧縮コイルばね3
5は副弁体20を閉弁方向に付勢しており、副弁体20
が主弁体12に当接した後も閉弁駆動されることによっ
て撓み、副弁体20を主弁体12に弾力的に押し付ける
共に主弁体12を弁座部6に弾力的に押し付ける。
A compression coil spring 35 is provided between the sub-valve 20 and the connection fitting 34. Compression coil spring 3
5 urges the sub-valve 20 in the valve closing direction.
After the abutment with the main valve body 12, the valve body is bent by being driven to close, so that the auxiliary valve body 20 is elastically pressed against the main valve body 12 and the main valve body 12 is elastically pressed against the valve seat portion 6.

【0030】ロータ29の上端部にはピン36が一体成
形され、ロータケース27内には固定ロッド37が天井
部より垂下された態様で固定されている。固定ロッド3
7の外周には螺旋ガイド部材38が取り付けられてお
り、螺旋ガイド部材38には可動ストッパ部材39が係
合している。可動ストッパ部材39は、ロータ29の回
転によりピン36によって蹴られ、螺旋ガイド部材38
に案内されて螺旋移動し、ストッパ部40に当接するこ
とによって上限位置(最大開弁位置)を規定する。
A pin 36 is integrally formed on the upper end of the rotor 29, and a fixed rod 37 is fixed in the rotor case 27 in a manner that it is suspended from the ceiling. Fixed rod 3
A spiral guide member 38 is attached to the outer periphery of 7, and a movable stopper member 39 is engaged with the spiral guide member 38. The movable stopper member 39 is kicked by the pin 36 by the rotation of the rotor 29, and the spiral guide member 38
The upper limit position (maximum valve opening position) is defined by spirally moving and being brought into contact with the stopper portion 40.

【0031】つぎに、上述の構成による二段式電動膨張
弁の動作について説明する。
Next, the operation of the two-stage electric expansion valve having the above configuration will be described.

【0032】図示されているような全閉時には、主弁体
12が弁部13をもって弁座部6に着座して主弁ポート
7を閉じ、また副弁体20が主弁体12と当接して副弁
体20が副弁ポート19を閉じている。この状態下で
は、副弁室16には、シリンダ孔15の内周面との間に
面取り部17により形成される間隙18を通って上流側
の圧力が入り、副弁室16の内圧は主弁室5の内圧と等
しい圧力になっており、主弁体12および副弁体20の
弁締め切り特性により充分な全閉状態が得られ、主弁体
12や副弁体20の可動部にパッキン等を設ける必要が
ない。
When fully closed as shown, the main valve body 12 is seated on the valve seat 6 with the valve portion 13 to close the main valve port 7, and the sub-valve body 20 comes into contact with the main valve body 12. The sub-valve 20 closes the sub-valve port 19. In this state, the pressure on the upstream side enters the sub-valve chamber 16 through the gap 18 formed by the chamfered portion 17 between the sub-valve chamber 16 and the inner peripheral surface of the cylinder hole 15, and the internal pressure of the sub-valve chamber 16 The pressure is equal to the internal pressure of the valve chamber 5, and a sufficient fully closed state is obtained by the valve shutoff characteristics of the main valve body 12 and the sub-valve element 20. It is not necessary to provide such as.

【0033】上述のような全閉状態より開弁する際に
は、ステッピングモータ25のロータ29を閉弁時とは
逆方向に回転させる。ロータ29の回転は、雌ねじ部材
31と雄ねじ部材32とのねじ係合により、主弁体12
の弁リフト方向の直線移動に変換されて雌ねじ部材31
に伝達される。これにより副弁体20が持ち上げられる
状態で主弁体12に対して開弁方向に移動し、副弁ポー
ト19が開かれる。この副弁ポート19の開度はロータ
29の回転角により決まり、小口径の副弁ポート19に
よって比較的少流量の比例流量制御が行われる。
When the valve is opened from the fully closed state as described above, the rotor 29 of the stepping motor 25 is rotated in the direction opposite to the direction when the valve is closed. Rotation of the rotor 29 is performed by the screw engagement between the female screw member 31 and the male screw member 32, and
Is converted into a linear movement in the valve lift direction of the female screw member 31.
Is transmitted to As a result, the sub-valve 20 moves in the valve-opening direction with respect to the main valve 12 in a state of being lifted, and the sub-valve port 19 is opened. The opening degree of the sub-valve port 19 is determined by the rotation angle of the rotor 29, and the small-diameter sub-valve port 19 performs proportional flow control with a relatively small flow rate.

【0034】この状態下では、圧力差によって主弁体1
2は閉弁状態を維持するから、他に漏れ流量が生じるこ
とがなく、少流量の比例流量制御が高精度に安定して行
われる。なお、必要ならば、主弁体12を閉弁付勢する
ばねを主弁体12とキャップ部材2との間に設けること
ができる。
In this state, the main valve 1
2 keeps the valve closed, so that there is no other leakage flow rate, and the proportional flow rate control with a small flow rate is performed stably with high accuracy. If necessary, a spring for urging the main valve body 12 to close the valve can be provided between the main valve body 12 and the cap member 2.

【0035】これより更に、ステッピングモータ25の
ロータ29が閉弁時とは逆方向に回転し、副弁体20が
開弁方向に移動すると、ストッパ22とCリング23と
の間隙ΔLが消滅し、ストッパ22がCリング23に当
接することで、副弁体20によって主弁体12が開弁方
向に移動する。これにより、主弁体12の弁部13が弁
座部6より離れ、大口径の主弁ポート7が開かれ、大流
量が得られるようになる。
Further, when the rotor 29 of the stepping motor 25 rotates in the direction opposite to the direction when the valve is closed and the sub-valve element 20 moves in the valve opening direction, the gap ΔL between the stopper 22 and the C ring 23 disappears. When the stopper 22 comes into contact with the C-ring 23, the main valve body 12 is moved in the valve opening direction by the auxiliary valve body 20. Thereby, the valve portion 13 of the main valve body 12 is separated from the valve seat portion 6, the large-diameter main valve port 7 is opened, and a large flow rate can be obtained.

【0036】上述のような副弁ポート19の開度制御に
より膨張弁作用が得られる。主弁体12を開弁(全開)
させるのは、たとえば、冷凍サイクルのコンプレッサの
運転が停止されているような低差圧時において、デフロ
ストや除湿のための時であるように設定することができ
る。これにより、可動部にパッキン等による摺動抵抗も
ないことも相まって主弁体12の開弁に大きいモータト
ルクを必要とすることがなく、また主弁体12の開弁時
に大きい流体流れ音を発生することも回避される。
The expansion valve action is obtained by controlling the opening of the sub-valve port 19 as described above. Open the main valve body 12 (fully open)
For example, it can be set so as to be a time for defrosting and dehumidifying at a low differential pressure when the operation of the compressor of the refrigeration cycle is stopped. This eliminates the need for a large motor torque to open the main valve body 12 in combination with the fact that the movable portion does not have sliding resistance due to packing or the like, and generates a large fluid flow noise when the main valve body 12 is opened. This is also avoided.

【0037】(実施の形態2)図3はこの発明による二
段式電動膨張弁の実施の形態2を示している。なお、図
3において、図1に対応する部分は、図1に付した符号
と同一の符号を付けて、その説明を省略する。
(Embodiment 2) FIG. 3 shows Embodiment 2 of a two-stage electric expansion valve according to the present invention. In FIG. 3, portions corresponding to those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as those in FIG. 1, and description thereof will be omitted.

【0038】この実施の形態では、主弁体12の腹部に
連通孔41が穿設されており、連通孔41によって副弁
室16及び主弁体内室12aが主弁室5と連通してい
る。これにより、主弁室5と副弁室16及び主弁体内室
12aの圧力関係は常に同一になる。
In this embodiment, a communication hole 41 is formed in the abdomen of the main valve body 12, and the auxiliary valve chamber 16 and the main valve body chamber 12 a communicate with the main valve chamber 5 through the communication hole 41. . Thus, the pressure relationship between the main valve chamber 5, the sub-valve chamber 16, and the main valve chamber 12a is always the same.

【0039】上述の圧力通路(連通孔41)の構造以外
は、前述した実施の形態1と実質的に同一に構成されて
いるから、この実施の形態2でも実施の形態1における
場合と同様の作用、効果が得られる。
The structure of the second embodiment is substantially the same as that of the first embodiment except for the structure of the pressure passage (communication hole 41). Therefore, the second embodiment has the same structure as that of the first embodiment. Functions and effects can be obtained.

【0040】[0040]

【発明の効果】以上の説明から理解される如く、請求項
1に記載の発明による二段式電動膨張弁によれば、入口
ポート及び出口ポートを有し、該入口ポートに連なる主
弁室と、該主弁室と前記出口ポートを連通させる主弁ポ
ートとが内部に形成された弁ハウジングと、前記主弁室
内に配置されて前記弁ハウジングのシリンダ孔に摺動可
能に嵌合し、該シリンダ孔に対する摺動により前記主弁
ポートの弁座部に選択的に着座して前記主弁ポートを開
閉するピストン形状の主弁体と、前記シリンダ孔の内部
であって前記主弁体を挟んで前記主弁ポートとは反対側
の部分に画定され、前記シリンダ孔の内部に形成される
連通路を介して前記主弁室と常に連通している副弁室
と、前記主弁ポートの内部に貫設され、前記主弁体が前
記主弁ポートを閉じた状態で、前記連通路を介さずに前
記副弁室を前記出口ポートに連通させる副弁ポートと、
前記主弁体に対して弁リフト方向に所定量のみ移動可能
に連結され、前記主弁体に対する弁リフト方向の移動に
より前記副弁ポートを開閉する弁棒状の副弁体と、前記
弁ハウジングに取り付けられたモータと、前記モータの
ロータと前記副弁体との間に設けられ、前記ロータの回
転を前記主弁体の弁リフト方向の運動に変換し、前記副
弁体を前記主弁体の弁リフト方向に移動させる回転−直
線移動変換手段とを有しているものとした。
As can be understood from the above description, according to the two-stage electric expansion valve according to the first aspect of the present invention, the main valve chamber having the inlet port and the outlet port and communicating with the inlet port is provided. A valve housing in which a main valve port communicating the main valve chamber and the outlet port is formed; and a valve housing disposed in the main valve chamber and slidably fitted in a cylinder hole of the valve housing; A piston-shaped main valve element that selectively seats on the valve seat of the main valve port to open and close the main valve port by sliding with respect to the cylinder hole, and sandwiches the main valve element inside the cylinder hole. A sub-valve chamber which is defined at a portion opposite to the main valve port and is always in communication with the main valve chamber via a communication passage formed inside the cylinder hole; And the main valve body closes the main valve port. State, and the sub-valve port communicating the auxiliary valve chamber without passing through the communication passage to said outlet port,
A valve rod-shaped sub-valve that is movably connected to the main valve in the valve lift direction by a predetermined amount, and opens and closes the sub-valve port by movement in the valve lift direction with respect to the main valve; An attached motor, provided between a rotor of the motor and the sub-valve, converting rotation of the rotor into movement of the main valve in a valve lift direction, and converting the sub-valve into the main valve; And a rotation-linear movement conversion means for moving in the valve lift direction.

【0041】このため、二段式電動膨張弁の全閉状態に
おいては、主弁体が弁座部に着座して主弁ポートを閉
じ、副弁体が副弁ポートを閉じている。この状態下で
は、漏れがない完全閉弁が得られる。二段式電動膨張弁
が全閉状態より開弁する際には、モータのロータの回転
が回転−直線移動変換手段によって主弁体の弁リフト方
向の運動に変換され、副弁体が開弁方向に移動し、ま
ず、副弁ポートが開かれ、副弁ポートの開口度に応じた
比較的少流量の比例流量制御が、他で漏れ流量を生じる
ことなく、高精度に行われる。
Therefore, in the fully closed state of the two-stage electric expansion valve, the main valve body is seated on the valve seat to close the main valve port, and the sub-valve body closes the sub-valve port. Under this condition, a completely closed valve with no leakage is obtained. When the two-stage electric expansion valve is opened from the fully closed state, the rotation of the motor rotor is converted into the movement of the main valve body in the valve lift direction by the rotation-linear movement conversion means, and the sub-valve element is opened. The sub-valve port is opened first, and the proportional flow rate control with a relatively small flow rate according to the opening degree of the sub-valve port is performed with high accuracy without causing a leak flow rate elsewhere.

【0042】これより更に、副弁体が開弁方向に移動す
ると、副弁体によって主弁体が開弁方向に移動し、主弁
体が弁座部より離れて主弁ポートを開き、比較的大流量
の流量制御が行われる。主弁体を開弁させるのは、たと
えば、冷凍サイクルのコンプレッサの運転が停止されて
いるような低差圧時において、デフロストや除湿のため
の時であるように設定することができ、これにより、可
動部にパッキン等による摺動抵抗もないことも相まって
主弁体の開弁に大きいモータトルクを必要とすることが
なく、また主弁体の開弁時に大きい流体流れ音を発生す
ることも回避される。
Further, when the sub-valve moves in the valve opening direction, the main valve moves in the valve opening direction by the sub-valve, and the main valve separates from the valve seat to open the main valve port. Flow control of a target flow rate is performed. The main valve body can be set to open, for example, at the time of low differential pressure such that the operation of the compressor of the refrigeration cycle is stopped, for defrost or dehumidification. In addition, since there is no sliding resistance due to packing or the like in the movable part, a large motor torque is not required to open the main valve body, and a large fluid flow noise is generated when the main valve body is opened. Be avoided.

【0043】請求項2に記載の発明による二段式電動膨
張弁によれば、前記主弁体が円柱状をなし、外周面に面
取り部が形成され、当該面取り部によって前記連通路が
構成されているものとした。
According to the two-stage electric expansion valve according to the second aspect of the present invention, the main valve body has a cylindrical shape, a chamfered portion is formed on the outer peripheral surface, and the communication passage is constituted by the chamfered portion. It was assumed.

【0044】このため、主弁体の外周面に形成された面
取り部によって構成される連通路を介して主弁室と副弁
室とが連通し、構造を複雑にすることなく、副弁室に入
口ポート側の流体(流体圧)が常に供給される。
For this reason, the main valve chamber and the sub-valve chamber communicate with each other through a communication passage formed by a chamfered portion formed on the outer peripheral surface of the main valve body. , The fluid (fluid pressure) on the inlet port side is always supplied.

【0045】請求項3に記載の発明による二段式電動膨
張弁によれば、前記主弁体に連通孔が形成され、当該連
通孔によって前記連通路が構成されているものとした。
In the two-stage electric expansion valve according to the third aspect of the present invention, a communication hole is formed in the main valve body, and the communication passage is formed by the communication hole.

【0046】このため、主弁体に形成された連通孔によ
って構成される連通路を介して主弁室と副弁室とが連通
し、構造を複雑にすることなく、副弁室に入口ポート側
の流体(流体圧)が常に供給される。
For this reason, the main valve chamber and the sub-valve chamber communicate with each other through a communication passage formed by a communication hole formed in the main valve body, and the inlet port is connected to the sub-valve chamber without complicating the structure. Side fluid (fluid pressure) is always supplied.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明による二段式電動膨張弁の実施の形態
1を示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of a two-stage electric expansion valve according to the present invention.

【図2】この発明による二段式電動膨張弁の実施の形態
1の主弁体を示す斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view showing a main valve body of the two-stage electric expansion valve according to the first embodiment of the present invention.

【図3】この発明による二段式電動膨張弁の実施の形態
2を示す断面図である。
FIG. 3 is a sectional view showing Embodiment 2 of a two-stage electric expansion valve according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3 弁ハウジング 4 入口ポート 5 主弁室 6 弁座部 7 主弁ポート 8 出口ポート 12 主弁体 16 副弁室 17 面取り部 19 副弁ポート 20 副弁体 21 Cリング 22 ストッパ 23 Cリング 25 ステッピングモータ 28 ステータコイル 29 ロータ 31 雌ねじ部材 32 雄ねじ部材 41 連通孔 Reference Signs List 3 valve housing 4 inlet port 5 main valve chamber 6 valve seat 7 main valve port 8 outlet port 12 main valve body 16 sub valve chamber 17 chamfered section 19 sub valve port 20 sub valve body 21 C ring 22 stopper 23 C ring 25 stepping Motor 28 Stator coil 29 Rotor 31 Female screw member 32 Male screw member 41 Communication hole

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入口ポート及び出口ポートを有し、該入
口ポートに連なる主弁室と、該主弁室と前記出口ポート
を連通させる主弁ポートとが内部に形成された弁ハウジ
ングと、 前記主弁室内に配置されて前記弁ハウジングのシリンダ
孔に摺動可能に嵌合し、該シリンダ孔に対する摺動によ
り前記主弁ポートの弁座部に選択的に着座して前記主弁
ポートを開閉するピストン形状の主弁体と、 前記シリンダ孔の内部であって前記主弁体を挟んで前記
主弁ポートとは反対側の部分に画定され、前記シリンダ
孔の内部に形成される連通路を介して前記主弁室と常に
連通している副弁室と、 前記主弁ポートの内部に貫設され、前記主弁体が前記主
弁ポートを閉じた状態で、前記連通路を介さずに前記副
弁室を前記出口ポートに連通させる副弁ポートと、 前記主弁体に対して弁リフト方向に所定量のみ移動可能
に連結され、前記主弁体に対する弁リフト方向の移動に
より前記副弁ポートを開閉する弁棒状の副弁体と、 前記弁ハウジングに取り付けられたモータと、 前記モータのロータと前記副弁体との間に設けられ、前
記ロータの回転を前記主弁体の弁リフト方向の運動に変
換し、前記副弁体を前記主弁体の弁リフト方向に移動さ
せる回転−直線移動変換手段と、 を有していることを特徴する二段式電動膨張弁。
A valve housing having an inlet port and an outlet port, and a main valve chamber communicating with the inlet port, and a main valve port communicating the main valve chamber with the outlet port formed therein; The main valve port is disposed in the main valve chamber and slidably fitted in a cylinder hole of the valve housing, and is selectively seated on a valve seat of the main valve port by sliding with respect to the cylinder hole to open and close the main valve port. A main valve body having a piston shape, and a communication passage defined inside the cylinder hole and opposite to the main valve port with the main valve body interposed therebetween, and formed inside the cylinder hole. A sub-valve chamber that is always in communication with the main valve chamber through the main valve port, wherein the main valve body closes the main valve port without passing through the communication passage. A sub-valve port communicating the sub-valve to the outlet port; A valve rod-shaped sub-valve that is movably connected to the main valve body in a valve lift direction by a predetermined amount, and that opens and closes the sub-valve port by movement in the valve lift direction with respect to the main valve body; An attached motor, which is provided between a rotor of the motor and the sub-valve, converts rotation of the rotor into movement of the main valve in a valve lift direction, and converts the sub-valve into the main valve. A two-stage electric expansion valve, comprising: a rotation-linear movement conversion means for moving in a valve lift direction.
【請求項2】 前記主弁体は円柱状をなし、外周面に面
取り部が形成され、当該面取り部によって前記連通路が
構成されていることを特徴とする請求項1に記載の二段
式電動膨張弁。
2. The two-stage type according to claim 1, wherein the main valve body has a cylindrical shape, a chamfered portion is formed on an outer peripheral surface, and the chamfered portion forms the communication passage. Electric expansion valve.
【請求項3】 前記主弁体に連通孔が形成され、当該連
通孔によって前記連通路が構成されていることを特徴と
する請求項1に記載の二段式電動膨張弁。
3. The two-stage electric expansion valve according to claim 1, wherein a communication hole is formed in the main valve element, and the communication path is formed by the communication hole.
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