JP2000274886A - Motor driven expansion valve for refrigerator and the refrigerator - Google Patents

Motor driven expansion valve for refrigerator and the refrigerator

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JP2000274886A
JP2000274886A JP11079432A JP7943299A JP2000274886A JP 2000274886 A JP2000274886 A JP 2000274886A JP 11079432 A JP11079432 A JP 11079432A JP 7943299 A JP7943299 A JP 7943299A JP 2000274886 A JP2000274886 A JP 2000274886A
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JP
Japan
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valve
shaft
refrigerant
chamber
bellows
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Application number
JP11079432A
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Japanese (ja)
Inventor
Tetsuji Nanatane
哲二 七種
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Publication of JP2000274886A publication Critical patent/JP2000274886A/en
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    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/70—Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To adhere and deposit a sludge at a movable portion and to prevent an operating fault of a motor driven expansion valve by forming an end face of a supporting shaft formed at a step for connecting the shaft of a needle valve driven through bellows to a valve shaft substantially perpendicularly to the valve shaft. SOLUTION: A refrigerant flowing from a refrigerant piping connecting port 6 flows out from a refrigerant channel between a valve seat 7 and a valve portion 29 of a needle valve 25 having bellows 20 as a drive source, and its part becomes an adherent flow A0 flowing along an end face 26a of a supporting shaft 26 of the valve 25. Then, the face 26a extended from a small-diameter valve shaft 28 of the shaft 26 is formed substantially parallel to a refrigerant flowing direction. Thus, a flow of the refrigerant flowing into a bellows chamber 2 through a gap between the shaft 26 and a shaft slide hole 4 is eliminated to avoid flowing of a sludge in the refrigerant into the chamber 2, thereby preventing an operating fault of the expansion valve due to adherence and deposit of the sludge at the bellows 20.

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、冷凍装置用電動
膨張弁及びこの電動膨張弁とともにＨＦＣ系冷媒とエス
テルまたはエーテルを主成分とする潤滑油とを用いた冷
凍装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric expansion valve for a refrigeration system and a refrigeration system using an HFC-based refrigerant and a lubricating oil containing ester or ether as a main component together with the electric expansion valve.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来の電動膨張弁としては、例えば、図
５および図６に示すようなギア式冷凍装置用電動膨張弁
が知られている。図５はその全体構成図であり、図６は
弁室周りの拡大断面図であって冷媒の流動状態を併せ示
している。2. Description of the Related Art As a conventional electric expansion valve, for example, an electric expansion valve for a gear type refrigerating apparatus as shown in FIGS. 5 and 6 is known. FIG. 5 is an overall configuration diagram, and FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view around the valve chamber and also shows a state of flow of the refrigerant.

【０００３】このギア式電動膨張弁は、弁本体１と、弁
本体１の上部に取り付けられたパルスモータ１５と、ベ
ローズ２０と、ニードル弁２５とから構成されている。[0003] This gear type electric expansion valve comprises a valve body 1, a pulse motor 15 mounted on an upper portion of the valve body 1, a bellows 20, and a needle valve 25.

【０００４】弁本体１は、略円筒状を成し、上方内部に
は上端が開放され、ベローズ２０を収納した円柱状空間
のべローズ室２を有し、このべローズ室２の下方内部に
はニードル弁２５の弁部２９を収納した弁室３を備えて
いる。そして、このベローズ室２と弁室３との間には、
後記するニードル弁２５の支持軸部２６を上下方向にス
ライド自在に支持する軸スライド孔４を備えた仕切り壁
５が形成されている。また、この弁本体１の下方側壁に
は、弁室３に直角に連通するように（即ち、ニードル弁
２５を構成する弁軸２８と直角方向に連通するように）
第１冷媒配管接続ポート６が形成され、さらに、弁本体
１の前記仕切り壁５に対向する下部壁体には弁座７と弁
孔８とを備えた弁座壁９が形成され、この弁孔８と略同
軸方向であって、この弁孔８を介し前記弁室３に連通す
る第２冷媒配管接続ポート１０が形成されている。な
お、第１冷媒配管接続ポート６には、第１冷媒配管６ａ
が、また、第２冷媒配管接続ポート１０には第２冷媒配
管１０ａがそれぞれ接続されている。[0004] The valve body 1 has a substantially cylindrical shape, and has an upper end open at the upper inside thereof, a bellows chamber 2 of a cylindrical space accommodating a bellows 20, and a lower inside of the bellows chamber 2. Is provided with a valve chamber 3 in which a valve portion 29 of the needle valve 25 is housed. And, between the bellows chamber 2 and the valve chamber 3,
A partition wall 5 having a shaft slide hole 4 for supporting a support shaft portion 26 of a needle valve 25 described later slidably in a vertical direction is formed. In addition, the lower side wall of the valve body 1 communicates with the valve chamber 3 at a right angle (that is, communicates with the valve shaft 28 constituting the needle valve 25 at a right angle).
A first refrigerant pipe connection port 6 is formed, and a valve seat wall 9 having a valve seat 7 and a valve hole 8 is formed on a lower wall of the valve body 1 facing the partition wall 5. A second refrigerant pipe connection port 10 which is substantially coaxial with the hole 8 and communicates with the valve chamber 3 through the valve hole 8 is formed. The first refrigerant pipe connection port 6 has a first refrigerant pipe 6a.
However, a second refrigerant pipe 10a is connected to the second refrigerant pipe connection port 10, respectively.

【０００５】パルスモータ１５は、ニードル弁２５を駆
動するための駆動用モータであって、下方に駆動軸１６
を延出している。この駆動軸１６は、パルスモータ１５
に内蔵された回転運動を直線運動に変換するギア式の運
動変換機構（図示せず）により、パルスモータ１５が回
転駆動されると直線的に上下動するように構成されてい
る。The pulse motor 15 is a driving motor for driving the needle valve 25, and has a driving shaft 16
Has been extended. The drive shaft 16 is provided with a pulse motor 15
When the pulse motor 15 is rotationally driven, it is configured to move up and down linearly by a gear-type motion conversion mechanism (not shown) that converts a rotational motion into a linear motion, which is built in the motor.

【０００６】ベローズ２０は中心軸部に上下方向に貫通
する作用軸２１を有している。また、このベローズ２０
をベローズ室２の上部開放口から挿入し、このベローズ
２０の上端基板をベローズ室２の開放口に密接固着する
ことにより、ベローズ室２の上部開放口を閉塞してい
る。そして、このベローズ２０の作用軸２１は下方に延
出されている。また、作用軸２１の上端部はパルスモー
タ１５の駆動軸１６の下端面に常時押圧するように、ベ
ローズ２０により付勢されている。The bellows 20 has a working shaft 21 that penetrates the center shaft portion in the vertical direction. In addition, this bellows 20
Is inserted through the upper opening of the bellows chamber 2, and the upper end substrate of the bellows 20 is closely fixed to the opening of the bellows chamber 2, thereby closing the upper opening of the bellows chamber 2. The operating shaft 21 of the bellows 20 extends downward. The upper end of the working shaft 21 is urged by the bellows 20 so as to always press the lower end of the drive shaft 16 of the pulse motor 15.

【０００７】ニードル弁２５は、大径の支持軸部２６
と、この支持軸部２６からテーパー部２７で繋がれて下
方に延びる小径の弁軸２８と、この弁軸２８の下方先端
部をテーパー状に形成した弁部２９とから構成されてい
る。そして、ベローズ２０の作用軸２１の下端部が支持
軸部２６の中心部に嵌入されて固着されている。なお、
支持軸部２６、弁軸２８および弁部２９は一体物として
形成されている。The needle valve 25 has a large diameter support shaft 26.
And a small-diameter valve shaft 28 connected to the support shaft portion 26 by a tapered portion 27 and extending downward, and a valve portion 29 having a tapered lower end portion of the valve shaft 28. The lower end of the working shaft 21 of the bellows 20 is fitted and fixed to the center of the support shaft 26. In addition,
The support shaft portion 26, the valve shaft 28, and the valve portion 29 are formed as one body.

【０００８】上記のように構成された電動膨張弁におい
て、パルスモータ１５に対しコントローラ（図示せず）
からパルス状の信号を送って、パルス数に応じてパルス
モータ１５を回転駆動すると、図示しな前記運動変換機
構を介して駆動軸１６が上下動する。そして、パルスモ
ータ１５が回転駆動されて駆動軸１６が下方に押し下げ
られたときには、この駆動軸１６の下方への運動に連動
して作用軸２１が下方に押され、この作用軸２１を介し
弁部２９が下方に押し下げられる。また、パルスモータ
１５が回転駆動されて、図示しない運動変換機構を介し
て駆動軸１６が上方に引き上げられるときには、ベロー
ズ２０の復元力により作用軸２１とともに弁部２９が上
方へ引き上げられ、作用軸２１の上端が駆動軸１６の下
端に接触する位置で保持される。In the electric expansion valve constructed as described above, a controller (not shown) is used for the pulse motor 15.
When a pulse-like signal is sent from the controller and the pulse motor 15 is driven to rotate in accordance with the number of pulses, the drive shaft 16 moves up and down via the motion conversion mechanism (not shown). When the pulse motor 15 is driven to rotate and the drive shaft 16 is pushed down, the operation shaft 21 is pushed down in conjunction with the downward movement of the drive shaft 16, and the valve is passed through the operation shaft 21. The part 29 is pushed down. Further, when the pulse motor 15 is driven to rotate and the drive shaft 16 is pulled upward through a motion conversion mechanism (not shown), the valve portion 29 is pulled upward together with the operating shaft 21 by the restoring force of the bellows 20, and the operating shaft The upper end of 21 is held at a position where it contacts the lower end of drive shaft 16.

【０００９】上記のように、従来公知のギア式電動膨張
弁においては、パルスモータ１５が回転駆動されてその
ロータが回転すると、この回転運動が運動変換機構を介
して前記ベローズ２０に伝達される。そして、コントロ
ーラによりこのパルスモータ１５の回転を制御して弁部
２９を上下に位置調節し、弁孔８の開度が調整され、第
１冷媒配管６ａから第２冷媒配管１０ａに流れる冷媒流
量が冷凍装置の運転状態に合わせて制御される。As described above, in the conventionally known gear type electric expansion valve, when the pulse motor 15 is driven to rotate and its rotor rotates, this rotational movement is transmitted to the bellows 20 via the movement converting mechanism. . Then, the rotation of the pulse motor 15 is controlled by the controller to adjust the position of the valve portion 29 up and down, the opening of the valve hole 8 is adjusted, and the flow rate of the refrigerant flowing from the first refrigerant pipe 6a to the second refrigerant pipe 10a is reduced. It is controlled according to the operation state of the refrigeration system.

【００１０】また、従来公知の他の電動膨張弁として
は、例えば、図７および図８に記載の直動式の冷凍装置
用電動膨張弁が知られている。図７は全体構成図であ
り、図８は弁室弁周りの拡大断面図であって冷媒の流動
状態を併せ示している。[0010] As another conventionally known electric expansion valve, for example, a direct-acting electric expansion valve for a refrigerating apparatus shown in FIGS. 7 and 8 is known. FIG. 7 is an overall configuration diagram, and FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view around the valve chamber valve and also shows the flow state of the refrigerant.

【００１１】この直動式電動膨張弁は、弁本体３０と、
その上部に形成されたパルスモータ４０と、ニードル弁
５０と、パルスモータ４０の回転運動を直線運動に変換
する運動変換機構６０とから構成されている。This direct-acting electric expansion valve comprises a valve body 30 and
The pulse motor 40 includes a pulse motor 40, a needle valve 50, and a motion conversion mechanism 60 that converts the rotational motion of the pulse motor 40 into a linear motion.

【００１２】弁本体３０は、上方部の直径を大きくした
段付き円筒状を成し、内部にニードル弁５０の弁部５２
を収納した弁室３１を有する。また、弁本体３０の上部
にはフランジ部３８が形成され上方に開放されている。
そして、このフランジ部３８にパルスモータ４０が載置
固定されている。The valve body 30 has a stepped cylindrical shape with a larger diameter at the upper portion, and has a valve portion 52 of the needle valve 50 therein.
And a valve chamber 31 accommodating the same. Further, a flange portion 38 is formed at an upper portion of the valve body 30 and is opened upward.
A pulse motor 40 is mounted and fixed on the flange 38.

【００１３】パルスモータ４０は、ニードル弁５０を駆
動するための駆動用モータであって、下方を開放した断
面円筒状の容器４１の外周側面部にステータコイル４２
が配設されている。容器４１は、内部にこの容器４１の
直径よりやや小さい直径のロータ４３が収納され、ロー
タ収納部４５を形成している。また、ロータ４３の下面
からはロータ４３と一体的に回転する駆動軸４４が突設
されている。この駆動軸４４の軸方向中央部外周には雄
ネジ部６３が形成され、この雄ネジ部６３の先端側に小
径の円柱状を成すニードル弁５０が形成されている。な
お、ニードル弁５０は、小径円柱状の弁軸５１と、この
弁軸５１の先端をテーパ状に形成した弁部５２とからな
り、この駆動軸４４およびニードル弁５０は一体物とし
て形成されている。The pulse motor 40 is a driving motor for driving the needle valve 50. The pulse motor 40 has a stator coil 42 mounted on the outer peripheral side of a cylindrical container 41 having an open lower part.
Are arranged. In the container 41, a rotor 43 having a diameter slightly smaller than the diameter of the container 41 is housed, and forms a rotor housing portion 45. A drive shaft 44 that rotates integrally with the rotor 43 protrudes from the lower surface of the rotor 43. A male screw portion 63 is formed on the outer periphery of a central portion of the drive shaft 44 in the axial direction, and a small-diameter cylindrical needle valve 50 is formed on the distal end side of the male screw portion 63. The needle valve 50 includes a small-diameter cylindrical valve shaft 51 and a valve portion 52 having a tapered tip at the end of the valve shaft 51. The drive shaft 44 and the needle valve 50 are formed as an integral body. I have.

【００１４】そして、弁室３１の上部にはロータ収納部
４５との仕切り壁を兼ねるブッシュ６１が固着されてい
る。このブッシュ６１の中央軸心部には運動変換機構６
０の一構成要素をなす雌ネジ部６２が形成されている。
また、この雌ネジ部６２に前記雄ネジ部６３が螺合さ
れ、この螺合によりロータ４３が軸支されている。運動
変換機構６０は、パルスモータ４０の回転運動を直線運
動に変換してニードル弁５０を駆動するためのものであ
って、上述の雄ネジ部６３、ブッシュ６１、このブッシ
ュ６１に形成された雌ネジ部６２などから構成されてい
る。従って、ロータ４３が回転した場合、ブッシュ６１
が固定されているため、ロータ４３の回転方向によっ
て、ロータ４３がニードル弁５０とともに上下動する。
なお、４６はロータ４３の上面中心部を下方向に付勢す
るためのバネ部材であり、このバネ部材４６の下方への
押圧力により、冷凍装置の運転中、上述の雌ネジ部６２
と雄ネジ部６３との螺合が自然に緩んで変動することを
防止している。A bush 61 is fixed to the upper part of the valve chamber 31 and also serves as a partition wall for the rotor housing 45. A motion conversion mechanism 6 is provided at the center axis of the bush 61.
0 is formed with a female screw portion 62 which constitutes one component.
The male screw portion 63 is screwed to the female screw portion 62, and the rotor 43 is axially supported by the screwing. The motion converting mechanism 60 is for converting the rotary motion of the pulse motor 40 into a linear motion to drive the needle valve 50. The above-described male screw portion 63, the bush 61, and the female formed on the bush 61 are used. It is composed of a screw portion 62 and the like. Therefore, when the rotor 43 rotates, the bush 61
Is fixed, the rotor 43 moves up and down together with the needle valve 50 depending on the rotation direction of the rotor 43.
Reference numeral 46 denotes a spring member for urging the center of the upper surface of the rotor 43 downward, and the above-mentioned female screw portion 62 is operated by the downward pressing force of the spring member 46 during operation of the refrigeration apparatus.
And the male screw portion 63 is naturally loosened and prevented from fluctuating.

【００１５】弁本体３０の下方側壁には、弁室３1に直
角的に連通するように（即ち、ニードル弁５０を構成す
る弁軸５１と直角に連通するように）第１冷媒配管接続
ポート３５が水平に形成されている。さらに、前記ブッ
シュ６１に対向する弁本体３０の下部壁体には、弁座３
２と弁孔３３とを備えた弁座壁３４が形成されている。
そして、この弁孔３３と略同軸方向であって、この弁孔
３３を介し弁室３１に下方から連通するように第２冷媒
配管接続ポート３６が形成されている。なお、第１冷媒
配管接続ポート３５には第１冷媒配管３５ａが、また、
第２冷媒配管接続ポート３６には第２冷媒配管３６ａが
接続されている。A first refrigerant pipe connection port 35 is provided on the lower side wall of the valve body 30 so as to communicate with the valve chamber 31 at right angles (that is, with the valve shaft 51 constituting the needle valve 50 at right angles). Are formed horizontally. Further, a valve seat 3 is provided on a lower wall of the valve body 30 facing the bush 61.
A valve seat wall 34 having a valve seat 2 and a valve hole 33 is formed.
A second refrigerant pipe connection port 36 is formed substantially coaxially with the valve hole 33 and communicates with the valve chamber 31 from below through the valve hole 33. The first refrigerant pipe connection port 35 has a first refrigerant pipe 35a,
The second refrigerant pipe connection port 36 is connected to a second refrigerant pipe 36a.

【００１６】上記のように構成された従来公知の直動式
電動膨張弁において、パルスモータ４０に対しコントロ
ーラ（図示せず）からパルス状の信号を送って、パルス
数に応じてパルスモータ４０のロータ４３を回転駆動す
ると、運動変換機構６０を介してニードル弁５０が上下
動される。そして、コントローラによりこのパルスモー
タ４０の回転を制御して弁部２９を上下に位置調節する
ことにより、弁孔８の開度が調整され、第１冷媒配管６
ａから第２冷媒配管１０ａに流れる冷媒流量が冷凍装置
の運転状態に合わせて制御される。In the conventionally known direct-acting electric expansion valve configured as described above, a pulse signal is sent from a controller (not shown) to the pulse motor 40, and the pulse motor 40 is controlled according to the number of pulses. When the rotor 43 is rotationally driven, the needle valve 50 is moved up and down via the motion conversion mechanism 60. The opening of the valve hole 8 is adjusted by controlling the rotation of the pulse motor 40 by a controller to adjust the position of the valve portion 29 up and down.
The flow rate of the refrigerant flowing from a to the second refrigerant pipe 10a is controlled according to the operating state of the refrigeration apparatus.

【００１７】[0017]

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の電
動膨張弁を用いた冷凍サイクルにおいて、塩素を含まな
いＨＦＣ系冷媒とＨＦＣ系冷媒と相溶性のあるエステル
油またはエーテル油を用いた場合、従来より一般的に用
いられるＨＣＦＣ系冷媒のように塩素による潤滑作用が
期待できず、またエステル油またはエーテル油の高吸湿
性や加水分解性により、スラッジが発生しやすくなるこ
とが知られている。このため、一般的に、ＨＦＣ系冷媒
とエステル油またはエーテル油を用いた冷凍装置は、Ｈ
ＣＦＣ系冷媒を用いた冷凍装置に比し、冷媒に混入する
スラッジが電動膨張弁などの機能部品に流入して動作不
良を起こしやすいので、このような動作不良を起こさな
いよう十分な対策が必要とされている。SUMMARY OF THE INVENTION In a refrigeration cycle using a conventional electric expansion valve as described above, when an HFC-based refrigerant containing no chlorine and an ester oil or an ether oil compatible with the HFC-based refrigerant are used. It has been known that the lubricating action of chlorine cannot be expected unlike the HCFC refrigerant generally used conventionally, and that sludge is easily generated due to the high hygroscopicity and hydrolyzability of ester oil or ether oil. I have. For this reason, a refrigeration system using an HFC-based refrigerant and an ester oil or an ether oil is generally
Compared to refrigeration systems that use CFC-based refrigerants, sludge mixed with the refrigerant flows into functional components such as the electric expansion valve, which tends to cause malfunctions. Therefore, sufficient measures are needed to prevent such malfunctions. It has been.

【００１８】そこで、発明者が上述のような従来の電動
膨張弁について、弁本体を透明なプラスチックによって
構成し、可視化粒子を流して、電動膨張弁の弁室内部の
冷媒の流動状態を観察したところ、従来の電動膨張弁で
は以下に記述するような理由により、冷媒に混入するス
ラッジが動作不良を引き起こすことを突き止めた。In view of the above, the inventor of the above-described conventional electric expansion valve has a valve body made of transparent plastic, flows visualization particles, and observes the flow state of the refrigerant inside the valve chamber of the electric expansion valve. However, in the conventional electric expansion valve, it has been found that sludge mixed in the refrigerant causes an operation failure for the following reasons.

【００１９】即ち、前記ギヤ式電動膨張弁の場合は、図
６に太い実線矢印により弁室３内部の冷媒流動状態を示
すように、第１冷媒配管接続ポート６より流入した冷媒
は、弁座７と弁部２９との隙間によって構成される冷媒
流路より流出する一方、第１冷媒配管接続ポート６より
流入した冷媒の一部が弁軸２８に衝突し、テーパー部２
９に沿って上方に流れ、支持軸部２６と軸スライド孔４
の隙間よりベローズ室２に流入する冷媒流れＡの様子が
観察された。That is, in the case of the gear type electric expansion valve, the refrigerant flowing from the first refrigerant pipe connection port 6 is supplied to the valve seat as shown by the thick solid arrow in FIG. While flowing out of the refrigerant channel formed by the gap between the first refrigerant pipe 7 and the valve portion 29, a part of the refrigerant flowing from the first refrigerant pipe connection port 6 collides with the valve shaft 28 and the tapered portion 2
9, the support shaft 26 and the shaft slide hole 4
The state of the flow A of the refrigerant flowing into the bellows chamber 2 from the gap is observed.

【００２０】従って、このような従来の電動膨張弁をス
ラッジが発生しやすいＨＦＣ系冷媒とエステル油または
エーテル油を用いた冷凍サイクルに用いた場合、ベロー
ズ室２に設置されているニードル弁２５の上昇または下
降に伴い収縮可動するベローズ２０の谷部に、ベローズ
室２に流入したスラッジが長時間の運転により付着堆積
し、ニードル弁２５を上昇させる時にベローズ２０の収
縮を妨げ、動作不良などの不具合を起こすという問題の
あることが分かった。Therefore, when such a conventional electric expansion valve is used in a refrigeration cycle using an HFC-based refrigerant and an ester oil or an ether oil in which sludge is liable to be generated, the needle valve 25 installed in the bellows chamber 2 is not used. Sludge flowing into the bellows chamber 2 adheres and accumulates in the valleys of the bellows 20 that can contract and move as the valve rises or descends over a long period of time. It turned out that there was a problem of causing a problem.

【００２１】また、上述の直動式電動膨張弁についても
同様の方法で弁室内部の冷媒の流動状態を観察したとこ
ろ、図８に太い実線矢印で弁室３１内部の冷媒の流動状
態を示すように、第１冷媒配管接続ポート３５より流入
した冷媒は、一部が弁座３２と弁部５２との隙間によっ
て構成される冷媒流路より流出する一方、他の一部の冷
媒が第１冷媒配管接続ポート３５と対向する側壁（図７
では弁室３１の右側側壁）に当たって弁室３１に反時計
周りの渦Ｂを発生し、さらに渦Ｂの一部がブッシュ６１
中心軸部の雌ネジ部６２と雄ネジ部６３の下端面６３ａ
とによって構成される空間６１ａに流入する冷媒流れＣ
の様子が確認された。When the flow state of the refrigerant in the valve chamber is observed in the same manner for the above-described direct-acting electric expansion valve, the flow state of the refrigerant in the valve chamber 31 is indicated by thick solid arrows in FIG. As described above, a part of the refrigerant flowing from the first refrigerant pipe connection port 35 flows out of the refrigerant flow path formed by the gap between the valve seat 32 and the valve part 52, and another part of the refrigerant flows into the first refrigerant pipe connection port 35. The side wall facing the refrigerant pipe connection port 35 (FIG. 7)
In this case, a counterclockwise vortex B is generated in the valve chamber 31 by hitting the right side wall of the valve chamber 31, and a part of the vortex B
Lower end surfaces 63a of the female screw portion 62 and the male screw portion 63 of the central shaft portion
Refrigerant flow C flowing into the space 61a defined by
Was confirmed.

【００２２】従って、このような従来の直動式電動膨張
弁をスラッジが発生しやすいＨＦＣ系冷媒とエステル油
またはエーテル油を用いた冷凍サイクルに用いた場合に
は、冷媒流れＣによってスラッジが空間６１ａに流入
し、長時間の運転によってブッシュ６１内側の雌ネジ部
６２に付着堆積し、ニードル弁２５を下降させるために
ニードル弁２５を回転させときに、この堆積したスラッ
ジが雌ネジ部６２と雄ネジ部６３との間に付着堆積した
スラッジが噛み込み、動作不良などの不具合を起こすと
いう問題のあることが分かった。Therefore, when such a conventional direct-acting electric expansion valve is used in a refrigeration cycle using an HFC-based refrigerant and an ester oil or an ether oil, which are liable to generate sludge, the sludge is formed in a space by the refrigerant flow C. The sludge flows into the female thread portion 61a, and adheres and accumulates on the internal thread portion 62 inside the bush 61 due to long-time operation. When the needle valve 25 is rotated to lower the needle valve 25, the accumulated sludge forms with the internal thread portion 62. It has been found that there is a problem that sludge adhering and accumulating between the male screw portion 63 and the male screw portion 63 may bite and cause malfunction such as malfunction.

【００２３】また、従来一般に用いられていたＨＣＦＣ
系の冷媒用に設計された圧縮機、四方弁、凝縮器、蒸発
器、従来の電動膨張弁等を含む冷凍サイクルに、塩素を
含まないＨＦＣ系冷媒を主成分とする冷媒と、この冷媒
と相溶性を有するエステルまたはエーテルを主成分とす
る潤滑油とを充填して運転すると、スラッジの付着によ
り電動膨張弁が動作不良となり、冷媒流量の制御ができ
なくなる虞のあることが分かった。特に、外気温度が高
い条件において冷房運転する場合は、スラッジの付着に
より電動膨張弁の絞り作用が不良となり、吐出温度や吐
出圧力が異常に上昇して、冷凍装置の運転できなくなる
などの不具合を起こす虞のあることが分かった。In addition, HCFCs conventionally used in general
A refrigeration cycle including a compressor, a four-way valve, a condenser, an evaporator, a conventional electric expansion valve, etc., designed for a system refrigerant, a refrigerant mainly containing an HFC-based refrigerant containing no chlorine, It has been found that when the operation is performed by filling with a lubricating oil containing a compatible ester or ether as a main component, the electric expansion valve may malfunction due to sludge adhesion, and the refrigerant flow rate may not be controlled. In particular, when the cooling operation is performed in a condition where the outside air temperature is high, there is a problem that the throttling action of the electric expansion valve becomes poor due to the adhesion of the sludge, and the discharge temperature and the discharge pressure are abnormally increased, and the refrigeration system cannot be operated. It was found that there is a possibility of causing it.

【００２４】この発明は、従来の技術に存在する上記問
題点に着目してなされたものであって、可動部にスラッ
ジが付着堆積することによる電動膨張弁の動作不良を防
止することを目的とする。また、この発明は、所謂ギヤ
式電動膨張弁において、ベローズにスラッジが付着堆積
することによる動作不良を防止することを目的とする。
また、この発明は、所謂直動式電動膨張弁において、運
動変換機構を兼用するロータ支持部にスラッジが付着堆
積することによる動作不良を防止することを目的とす
る。さらに、この発明は、ＨＦＣ系冷媒を用いた冷凍装
置において、電動膨張弁にスラッジが付着堆積すること
による動作不良を防止することを目的とする。The present invention has been made in view of the above-mentioned problems existing in the prior art, and has as its object to prevent malfunction of the electric expansion valve due to sludge adhering to and accumulating on the movable portion. I do. Another object of the present invention is to prevent a so-called gear type electric expansion valve from malfunctioning due to sludge adhering to and accumulating on a bellows.
Another object of the present invention is to prevent a so-called direct-acting electric expansion valve from malfunctioning due to sludge adhering and accumulating on a rotor supporting portion which also serves as a motion conversion mechanism. A further object of the present invention is to prevent a malfunction caused by sludge adhering to and accumulating on an electric expansion valve in a refrigeration system using an HFC-based refrigerant.

【００２５】[0025]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の第１の発明は、大径の円柱状支持軸部と
小径の円柱状弁軸と該弁軸の先端に形成されたテーパ状
の弁部とを備えたニードル弁と、該ニードル弁の前記弁
部を収納した弁室と、前記ニードル弁を直線的に駆動す
るように該ニードル弁に連結されたベローズと、該ベロ
ーズを収納したベローズ室と、該ベローズ室と前記弁室
との間に形成され、中央部に前記ニードル弁の支持軸部
を嵌挿して支持する軸スライド孔を備えた仕切り壁と、
回転運動を直線運動に変換する運動変換機構を介して前
記ベローズを収縮または膨張させるための駆動用モータ
と、前記弁室における前記仕切り壁に対向する位置に配
設された弁座壁に形成された弁孔および弁座と、前記弁
室の側壁において前記弁軸と直角方向に開口した第１冷
媒配管接続ポートと、前記弁孔を介し前記弁室に連通さ
れ、かつ、前記弁孔と略同軸に開口された第２冷媒配管
接続ポートとを備えた冷凍装置用電動膨張弁において、
前記支持軸部と前記弁軸とを連結する段部に形成される
支持軸部の端面を前記弁軸と略直角に形成したものであ
る。In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention is to form a large-diameter cylindrical support shaft, a small-diameter cylindrical valve shaft, and a distal end of the valve shaft. A needle valve having a tapered valve portion, a valve chamber accommodating the valve portion of the needle valve, a bellows connected to the needle valve so as to linearly drive the needle valve, A bellows chamber containing a bellows, a partition wall formed between the bellows chamber and the valve chamber, and having a shaft slide hole at a central portion for inserting and supporting a support shaft of the needle valve;
A drive motor for contracting or expanding the bellows via a motion conversion mechanism for converting a rotary motion into a linear motion is formed on a valve seat wall disposed at a position facing the partition wall in the valve chamber. A valve hole and a valve seat, a first refrigerant pipe connection port opened in a side wall of the valve chamber at right angles to the valve axis, and communicated with the valve chamber through the valve hole, and substantially the same as the valve hole. A motor-operated expansion valve for a refrigeration system having a second refrigerant pipe connection port coaxially opened,
An end face of a support shaft formed at a step connecting the support shaft and the valve shaft is formed substantially at right angles to the valve shaft.

【００２６】また、この発明の第２の発明は、円柱状弁
軸と該弁軸の先端に形成されたテーパ状の弁部とを備え
たニードル弁と、該ニードル弁の前記弁部を収納した弁
室と、前記ニードル弁を駆動するための駆動用モータ
と、該モータのロータを収納するロータ収納部と、前記
モータと前記ニードル弁とを連結する部分に雄ネジ部を
設け、前記弁室と前記ロータ収納部との仕切り壁に該雄
ネジ部に螺合する雌ネジ部を形成してなるモータの回転
運動を直線運動に転換する運動転換機構と、前記弁室に
おける前記仕切り壁に対向する位置に配設された弁座壁
に形成された弁孔および弁座と、前記弁室の側壁におい
て前記弁軸と直角方向に開口した第１冷媒配管接続ポー
トと、前記弁孔を介し弁室に連通され、かつ、前記弁孔
と略同軸に開口された第２冷媒配管接続ポートとを備え
た冷凍装置用電動膨張弁において、前記雌ネジ部の下方
に該雌ネジ部と略同心のストレートの孔を備えた円筒状
防壁を形成したものである。According to a second aspect of the present invention, there is provided a needle valve having a cylindrical valve shaft and a tapered valve portion formed at the tip of the valve shaft, and the valve portion of the needle valve is housed therein. A valve chamber, a driving motor for driving the needle valve, a rotor housing for housing a rotor of the motor, and a male screw portion provided at a portion connecting the motor and the needle valve. A motion converting mechanism for converting a rotary motion of a motor having a female thread portion screwed to the male thread portion into a linear motion on a partition wall between the chamber and the rotor housing portion; A valve hole and a valve seat formed in a valve seat wall disposed at a position facing each other, a first refrigerant pipe connection port opened in a direction perpendicular to the valve shaft on a side wall of the valve chamber, and via the valve hole. It is communicated with the valve chamber, and is opened substantially coaxially with the valve hole. In the refrigeration system for an electric expansion valve and a second refrigerant pipe connecting port, and forming a cylindrical barrier having a downward female thread portion substantially concentric straight bore of said female threaded portion.

【００２７】また、この発明の第３の発明は、前記雌ネ
ジ部を前記仕切り壁に固定したブッシュ内に形成し、前
記円筒状防壁を該ブッシュとは別体の円筒状部材として
形成したものである。According to a third aspect of the present invention, the female screw portion is formed in a bush fixed to the partition wall, and the cylindrical barrier is formed as a cylindrical member separate from the bush. It is.

【００２８】また、この発明の第４の発明は、前記第１
冷媒配管接続ポートに対向する前記弁室の側壁に凹部空
間を形成したものである。The fourth invention of the present invention is directed to the first invention.
A recessed space is formed in a side wall of the valve chamber facing the refrigerant pipe connection port.

【００２９】また、この発明の第５の発明は、圧縮機、
四方弁、凝縮器、膨張機構、蒸発器を備えた冷凍サイク
ル中に、ＨＦＣ系冷媒を主成分とする冷媒と、前記冷媒
と相溶性を有するエステルまたはエーテルを主成分とす
る潤滑油とを充填し、かつ、前記膨張機構として前記本
発明による電動膨張弁を用いたしたものである。A fifth aspect of the present invention provides a compressor,
A refrigeration cycle including a four-way valve, a condenser, an expansion mechanism, and an evaporator is filled with a refrigerant mainly composed of an HFC-based refrigerant and a lubricating oil mainly composed of an ester or ether compatible with the refrigerant. And the electric expansion valve according to the present invention is used as the expansion mechanism.

【００３０】[0030]

【発明の実施の形態】（第１実施の形態）以下、この発
明を所謂ギヤ式電動膨張弁に具体化した第１実施の形態
を、図１に基づいて詳細に説明する。なお、図１におい
て、図５および図６で説明した従来の電動膨張弁と同一
または相当する部分には同じ符号を付し、その説明を簡
略化する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (First Embodiment) A first embodiment in which the present invention is embodied in a so-called gear type electric expansion valve will be described in detail with reference to FIG. In FIG. 1, the same reference numerals are given to the same or corresponding portions as those of the conventional electric expansion valve described with reference to FIGS. 5 and 6, and the description will be simplified.

【００３１】図１は、第１実施の形態に係るギア式電動
膨張弁の弁室周りの拡大図である。同図において、ニー
ドル弁２５は大径の支持軸部２６に小径の弁軸２８が、
従来のようにテーパ部を介さずに、直接的に連結されて
いる。従って、支持軸部２６の下面２６ａ、即ち、支持
軸部２６と弁軸２８とを連結する段部に形成される支持
軸部の端面２６ａは、弁軸２８と直角な水平面に形成さ
れ、第１冷媒配管接続ポート６の冷媒流入方向と略平行
となっている。なお、この部分以外の構成は図５および
図６に記載された従来のものと同一である。FIG. 1 is an enlarged view around the valve chamber of the gear type electric expansion valve according to the first embodiment. In the figure, a needle valve 25 has a large-diameter support shaft portion 26 and a small-diameter valve shaft 28,
They are directly connected without going through a tapered portion as in the prior art. Accordingly, the lower surface 26a of the support shaft 26, that is, the end surface 26a of the support shaft formed at the step connecting the support shaft 26 and the valve shaft 28 is formed on a horizontal plane perpendicular to the valve shaft 28, One refrigerant pipe connection port 6 is substantially parallel to the refrigerant inflow direction. The configuration other than this portion is the same as the conventional configuration shown in FIGS.

【００３２】次に、この電動膨張弁の作用について説明
する。なお、この電動膨張弁の作動機構は従来のものと
同じであって、弁室３内の冷媒流れが従来のものと相違
するのみであるので、この点についてのみ説明する。Next, the operation of the electric expansion valve will be described. The operation mechanism of the electric expansion valve is the same as that of the conventional one, and only the refrigerant flow in the valve chamber 3 is different from that of the conventional one. Therefore, only this point will be described.

【００３３】弁室３内における冷媒流れは、図１におい
て太い実線矢印により示されている。これは、従来の電
動膨張弁について観察した方法と同様に弁本体を透明な
プラスチックによって構成し、可視化粒子を電動膨張弁
に流すことにより観察したものである。The flow of the refrigerant in the valve chamber 3 is indicated by a thick solid line arrow in FIG. In this method, the valve body is made of transparent plastic, and the visualization particles are observed by flowing the particles through the motor-operated expansion valve in the same manner as the method used for the conventional motor-operated expansion valve.

【００３４】第１冷媒配管接続ポート６より流入した冷
媒は、弁座７と弁部２９の隙間によって構成される冷媒
流路より流出する一方、第１冷媒配管接続ポート６より
流入した冷媒の一部は、支持軸部の端面２６ａに沿って
流れる付着流Ａ0となる。このように支持軸部２６と支
持軸部２６よりも直径の小さな弁軸２８を連結する支持
軸部の端面２６ａを冷媒流入方向と略平行としたため、
図６において説明した従来の電動膨張弁のように、弁軸
２８に衝突し、テーパー部２９に沿って上方に流れ、支
持軸部２６と軸スライド孔と４の隙間よりベローズ室２
に流入する冷媒流れＡを発生させることがない。従っ
て、スラッジが発生しやすいＨＦＣ系冷媒とエステル油
またはエーテル油を用いた冷凍サイクルに本発明の電動
膨張弁を用いても、スラッジがベローズ室２に流入する
ことがなく、ベローズ２０へのスラッジの付着堆積によ
る電動膨張弁の動作不良が防止される。The refrigerant flowing from the first refrigerant pipe connection port 6 flows out of the refrigerant flow path defined by the gap between the valve seat 7 and the valve portion 29, while one of the refrigerant flowing from the first refrigerant pipe connection port 6. parts becomes attached flow a 0 flowing along the end face 26a of the support shaft portion. Since the end surface 26a of the support shaft connecting the support shaft 26 and the valve shaft 28 having a smaller diameter than the support shaft 26 is substantially parallel to the refrigerant inflow direction,
As in the case of the conventional electric expansion valve described with reference to FIG. 6, it collides with the valve shaft 28, flows upward along the tapered portion 29, and passes through the gap between the support shaft portion 26 and the shaft slide hole 4 so that the bellows chamber 2
Does not generate the refrigerant flow A flowing into the air. Therefore, even if the electric expansion valve of the present invention is used in a refrigeration cycle using an HFC-based refrigerant and ester oil or ether oil in which sludge is easily generated, the sludge does not flow into the bellows chamber 2 and the sludge flows to the bellows 20. The operation failure of the motor-operated expansion valve due to the adhesion and deposition of water is prevented.

【００３５】（第２実施の形態）次に、この発明を直動
式電動膨張弁に具体化した第２実施の形態について図２
に基づき説明する。なお、同図において、図７および図
８で説明した従来電動膨張弁と同一または相当する部分
には同じ符号を付し、その説明を省略または簡略化す
る。(Second Embodiment) Next, a second embodiment in which the present invention is embodied in a direct-acting electric expansion valve will be described with reference to FIG.
It will be described based on. In this figure, the same or corresponding parts as those of the conventional electric expansion valve described with reference to FIGS. 7 and 8 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted or simplified.

【００３６】図２は、第２実施の形態に係わる電動膨張
弁の弁室周りの拡大図である。同図において、ブッシュ
６１の下部に雌ネジ部６２の出口を取り巻き、中央部に
ストレートの孔を形成した円筒状防壁６５が設けられて
いる。また、第１冷媒配管接続ポート３５と対向する弁
室３１の側壁に凹部空間３０ａが設けられている。この
凹部空間３０ａは、第１冷媒配管接続ポート３５をドリ
ルで穴あけ加工する際に、ドリルの先端で削り取られて
形成される。以上の点が図７および図８に示した従来の
電動膨張弁と相違する点であって、その他の構成につい
てはこの従来のものと同一である。FIG. 2 is an enlarged view around the valve chamber of the electric expansion valve according to the second embodiment. In the same figure, a cylindrical barrier 65 having a straight hole formed in the center is provided under the bush 61 around the outlet of the female screw portion 62. In addition, a concave space 30 a is provided in a side wall of the valve chamber 31 facing the first refrigerant pipe connection port 35. When the first refrigerant pipe connection port 35 is drilled, the recessed space 30a is cut off at the tip of the drill. The above points are different from the conventional electric expansion valve shown in FIGS. 7 and 8, and the other constitution is the same as this conventional one.

【００３７】次に、この電動膨張弁の作用に付いて説明
する。なお、この電動膨張弁の作動機構は従来のものと
同じであって、弁室３１内の冷媒流れが従来のものと相
違するのみであるので、この点についてのみ説明する。Next, the operation of the electric expansion valve will be described. The operation mechanism of the electric expansion valve is the same as that of the conventional one, and only the refrigerant flow in the valve chamber 31 is different from that of the conventional one. Therefore, only this point will be described.

【００３８】この第２実施の形態に係る電動膨張弁の弁
室３１内における冷媒流れは、図２において太い実線矢
印により示されている。これは、従来の電動膨張弁につ
いて観察した方法と同様に弁本体を透明なプラスチック
によって構成し、可視化粒子を電動膨張弁に流すことに
より観察したものである。The flow of the refrigerant in the valve chamber 31 of the electric expansion valve according to the second embodiment is indicated by a thick solid line arrow in FIG. In this method, the valve body is made of transparent plastic, and the visualization particles are observed by flowing the particles through the motor-operated expansion valve in the same manner as the method used for the conventional motor-operated expansion valve.

【００３９】この図２に示されるように、第１冷媒配管
接続ポート３５より流入した冷媒は、弁座３２と弁部５
２との隙間によって構成される冷媒流路より流出する。
一方、弁室３１内の第１冷媒配管接続ポート３５の反対
側の空間では、ブッシュ６１より第２冷媒配管接続ポー
ト３６側に延びた円筒状防壁６５の存在と、図面におけ
る右側側壁に形成された凹部空間３０ａに発生する時計
周りの渦Ｂ0の発生とにより、従来大きく発生していた
弁室３１内の反時計周りの渦Ｂの成長が抑えられる。ま
た、円筒状防壁６５の存在により、冷媒流路からブッシ
ュ６１内部の雌ネジ部６２までの距離が長くなる。この
ため、ブッシュ６１内側の雌ネジ部６２とニードル弁５
０の雄ネジ部６３の下端面６３ａとによって構成される
空間６１ａに流入する冷媒流れＣが、雌ネジ部６２まで
到達することを防止することができる。従って、スラッ
ジが発生しやすいＨＦＣ系冷媒とエステル油またはエー
テル油を用いた冷凍サイクルに本発明の電動膨張弁を用
いても、スラッジがブッシュ６１内側の雌ネジ部６２ま
で到達することがなく、長時間の運転によっても雌ネジ
部６２にスラッジが付着堆積することが防止され、雌ネ
ジ部６２と雄ネジ部６３との間に噛み込むことによるニ
ードル弁５０の動作不良を防止することができる。As shown in FIG. 2, the refrigerant flowing from the first refrigerant pipe connection port 35 is supplied to the valve seat 32 and the valve portion 5.
2 flows out of the refrigerant flow path formed by the gap between the cooling medium 1 and the cooling medium 2.
On the other hand, in the space on the opposite side of the first refrigerant pipe connection port 35 in the valve chamber 31, the presence of the cylindrical barrier 65 extending from the bush 61 toward the second refrigerant pipe connection port 36 and the right side wall in the drawing. by the generation of the eddy B 0 clockwise generated in the concave space 30a, the growth of the vortex B counterclockwise conventional large valve chamber 31 that occurred can be suppressed. In addition, due to the presence of the cylindrical barrier 65, the distance from the coolant flow path to the female screw portion 62 inside the bush 61 increases. For this reason, the female screw part 62 inside the bush 61 and the needle valve 5
The refrigerant flow C flowing into the space 61a formed by the lower end surface 63a of the 0 male screw portion 63 can be prevented from reaching the female screw portion 62. Therefore, even if the electric expansion valve of the present invention is used in a refrigeration cycle using an HFC-based refrigerant and ester oil or ether oil in which sludge is easily generated, the sludge does not reach the female screw portion 62 inside the bush 61, Sludge is prevented from adhering and accumulating on the female screw portion 62 even after a long operation, and malfunction of the needle valve 50 due to biting between the female screw portion 62 and the male screw portion 63 can be prevented. .

【００４０】（第３実施の形態）次に、この発明を冷凍
装置に具体化した第３実施の形態について図３に基づき
説明する。図３は、上記第１または第２実施の形態に係
る電動膨張弁を用いた冷凍サイクルを示す。なお、この
図３においてこれら電動膨張弁は符号８０により表示す
る。(Third Embodiment) Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 shows a refrigeration cycle using the electric expansion valve according to the first or second embodiment. In FIG. 3, these electric expansion valves are denoted by reference numeral 80.

【００４１】圧縮機８１で圧縮され高圧ガスとなった冷
媒は、凝縮器８２で凝縮し、第１冷媒配管６ａ、３５
ａ、第１冷媒配管接続ポート６、３５を介して電動膨張
弁８０に入り、減圧されて第２冷媒配管接続ポート１
０，３６、第２冷媒配管１０ａ，３６ａを介して蒸発器
８３で蒸発して、低圧飽和ガスとなって圧縮機８１に戻
るという冷凍サイクルを成している。この冷凍サイクル
において電動膨張弁８０は、冷凍負荷を検出するコント
ローラ８４により冷媒流量を制御するように弁開度が制
御される。The refrigerant which has been compressed by the compressor 81 and has become a high-pressure gas is condensed in the condenser 82 and the first refrigerant piping 6a, 35
a, It enters the electric expansion valve 80 via the first refrigerant pipe connection ports 6 and 35, and is decompressed to the second refrigerant pipe connection port 1
0, 36 and the second refrigerant pipes 10a, 36a evaporate in the evaporator 83 to form a low-pressure saturated gas and return to the compressor 81 to form a refrigeration cycle. In this refrigeration cycle, the opening degree of the electric expansion valve 80 is controlled by the controller 84 that detects the refrigeration load so as to control the flow rate of the refrigerant.

【００４２】この冷凍装置では、上記第１または第２実
施の形態に係る電動膨張弁８０を用いているため、例え
ばＲ４０７Ｃ、Ｒ４１０Ａなど塩素を含まないＨＦＣ系
冷媒を主成分とする冷媒と、この冷媒と相溶性を有する
エステルまたはエーテルを主成分とする潤滑油とを充填
して運転しても、スラッジの付着により電動膨張弁８０
が動作不良を起こすことがなく、冷媒流量を運転状態に
応じて適切に制御することができ、冷凍装置の停止や故
障を防止することが可能となる。In this refrigerating apparatus, since the electric expansion valve 80 according to the first or second embodiment is used, a refrigerant mainly containing an HFC-based refrigerant containing no chlorine, such as R407C and R410A, is used. Even when the operation is carried out by filling with lubricating oil mainly composed of ester or ether which is compatible with the refrigerant, sludge adheres to the electric expansion valve 80.
Does not cause malfunction, the flow rate of the refrigerant can be appropriately controlled in accordance with the operation state, and it is possible to prevent the refrigerating apparatus from stopping or malfunctioning.

【００４３】なお、この発明は、次のように変更して具
体化することもできる。 （１） 前記第２実施の形態において、円筒状防壁６５
はブッシュ６１と別体に形成されていたが、これらを一
体に形成したブッシュ１６１としても良い。このように
一体化すると部品点数が低減しコストが削減できる。ま
た、このブッシュ１６１に示されているように、雌ネジ
部６２下部のストレートの孔１６１ａの径Ｄを、弁軸５
１の径よりも若干大きい程度として雌ネジ部６２の径よ
り小さくしても良い。このようにストレートの孔１６１
ａの径Ｄを小さくすると、前記冷媒流れＣが雌ネジ部６
２により一層入り難くなるので、雌ネジ部６２と雄ネジ
部６３との噛み合い部でのスラッジの付着堆積をより一
層確実に防止することができる。The present invention can be embodied with the following modifications. (1) In the second embodiment, the cylindrical barrier 65 is used.
Is formed separately from the bush 61, but may be a bush 161 formed integrally with them. Such integration reduces the number of parts and the cost. Further, as shown in the bush 161, the diameter D of the straight hole 161a below the female screw portion 62 is changed to the valve shaft 5
The diameter may be slightly larger than the diameter of the female screw portion 62 and may be smaller than the diameter of the female screw portion 62. Thus, the straight hole 161
When the diameter D of “a” is reduced, the refrigerant flow C
2 makes it more difficult to enter, so that the adhesion and deposition of sludge at the meshing portion between the female screw portion 62 and the male screw portion 63 can be more reliably prevented.

【００４４】（２） 上記第１〜第３の各実施の形態に
おいては、電動膨張弁８０の第１冷媒配管接続ポート
６，３５が冷媒入口であり、第２冷媒配管接続ポート１
０，３６が冷媒出口となる例について示したが、これら
電動膨張弁８０は、例えば、ヒートポンプ式冷凍装置の
ように冷媒を可逆に切換えて流通させる冷凍サイクルに
使用して、冷媒の出入り口を切換えて、冷媒を第２冷媒
配管接続ポート１０，３６から流入させ、第１冷媒配管
接続ポート６，３５から流出させるように使用すること
もできる。なお、この場合第２冷媒配管接続ポート１
０，３６から流入した冷媒はニードル弁２５，５０によ
り減圧されて、弁室３，３１では気液混合の２相流とな
るので、冷媒中に含まれているスラッジは上方に流れ難
く、従って、ベローズ室２へ流れるスラッジの量、およ
び、雌ネジ部６２部と雄ネジ部６３との噛み合い部へ流
れるスラッジの量は無視し得るほどになる。従って、ス
ラッジの付着堆積に起因する問題点はこの場合には起こ
らない。(2) In each of the first to third embodiments, the first refrigerant pipe connection ports 6 and 35 of the electric expansion valve 80 are refrigerant inlets, and the second refrigerant pipe connection port 1
Although the example in which 0 and 36 are the refrigerant outlets has been described, these electric expansion valves 80 are used in a refrigeration cycle in which the refrigerant is reversibly switched and circulated as in a heat pump type refrigeration system, and the inlet and outlet of the refrigerant are switched. Thus, the refrigerant can be used to flow in from the second refrigerant pipe connection ports 10 and 36 and flow out from the first refrigerant pipe connection ports 6 and 35. In this case, the second refrigerant pipe connection port 1
The refrigerant flowing from 0, 36 is decompressed by the needle valves 25, 50, and becomes a two-phase flow of gas-liquid mixing in the valve chambers 3, 31, so that the sludge contained in the refrigerant does not easily flow upward. The amount of sludge flowing to the bellows chamber 2 and the amount of sludge flowing to the meshing portion between the female screw portion 62 and the male screw portion 63 become negligible. Therefore, the problem caused by the sludge deposition does not occur in this case.

【００４５】[0045]

【発明の効果】本発明は、以上のように構成され得てい
るため、次のような効果を奏する。この発明の第１の発
明に係る電動膨張弁は、支持軸部と弁軸とを連結する段
部に形成される支持軸部の端面を弁軸と略直角に形成し
たことにより、第１冷媒配管接続ポートから流入した冷
媒は、従来のように、弁軸に衝突して上方に流れ、支持
軸部と軸スライド孔との隙間より上部のベローズ室に流
入するようなことがない。従って、スラッジが発生しや
すいＨＦＣ系冷媒とエステル油またはエーテル油を用い
た冷凍サイクルに本発明の電動膨張弁を用いてもベロー
ズへのスラッジの付着堆積による動作不良を防止するこ
とができる。Since the present invention can be configured as described above, it has the following effects. In the electric expansion valve according to the first aspect of the present invention, the end face of the support shaft formed at the step connecting the support shaft and the valve shaft is formed substantially at right angles to the valve shaft, so that the first refrigerant is provided. The refrigerant flowing from the pipe connection port collides with the valve shaft and flows upward without flowing into the bellows chamber above the gap between the support shaft portion and the shaft slide hole as in the related art. Therefore, even if the electric expansion valve of the present invention is used in a refrigeration cycle using an HFC-based refrigerant and an ester oil or an ether oil, which are likely to generate sludge, it is possible to prevent malfunction due to sludge adhesion and deposition on the bellows.

【００４６】また、この発明の第２の発明に係る電動膨
張弁は、モータのロータを軸支するとともに、回転運動
を直線運動に変換する運動変換機構の構成要素である雌
ネジ部の下方に、雌ネジ部と略同心のストレートの孔を
備えた円筒状防壁を形成したので、冷媒流路からブッシ
ュ内部の雌ネジ部までの距離が長くなり、ブッシュ内側
の雌ネジ部とニードル弁に一体的に形成された雄ネジ部
との噛み合い部への冷媒流れが抑制される。従って、ス
ラッジが発生しやすいＨＦＣ系冷媒とエステル油または
エーテル油を用いた冷凍サイクルに本発明の電動膨張弁
を用いても、また、長時間この冷凍装置を運転しても、
雌ネジ部と雄ネジ部との間にスラッジが噛み込んでニー
ドル弁の動作不良を起こすようなことがない。An electric expansion valve according to a second aspect of the present invention is provided below a female screw portion which is a component of a motion conversion mechanism that supports a rotor of a motor and converts a rotary motion into a linear motion. , A cylindrical barrier with a straight hole that is substantially concentric with the internal thread, increases the distance from the coolant channel to the internal thread inside the bush, and is integrated with the internal thread inside the bush and the needle valve. The flow of the refrigerant to the meshing portion with the externally formed male screw portion is suppressed. Therefore, even if the electric expansion valve of the present invention is used in a refrigeration cycle using an HFC-based refrigerant and ester oil or ether oil in which sludge is easily generated, or even if this refrigeration apparatus is operated for a long time,
Sludge does not bite between the female screw portion and the male screw portion to cause malfunction of the needle valve.

【００４７】また、この発明の第３の発明に係る電動膨
張弁は、雌ネジ部をロータ収納室と弁室とを仕切る仕切
り壁に固定したブッシュ内に形成し、前記円筒状防壁を
該ブッシュとは別体の円筒状部材として形成したので、
従来のＨＣＦＣ系冷媒用電動膨張弁と基本構成が共通に
なる。従って、ＨＣＦＣ系冷媒用電動膨張弁を容易にＨ
ＦＣ系冷媒用の膨張弁に改造することができる。In the electric expansion valve according to the third aspect of the present invention, the female screw portion is formed in a bush fixed to a partition wall separating the rotor housing chamber and the valve chamber, and the cylindrical barrier wall is formed by the bush. Because it was formed as a separate cylindrical member from
The basic configuration is the same as the conventional HCFC refrigerant electric expansion valve. Therefore, the electric expansion valve for HCFC-based refrigerant can be easily replaced with H
It can be modified to an expansion valve for FC refrigerant.

【００４８】また、この発明の第４の発明に係る電動膨
張弁は、第１冷媒配管接続ポートに対向する弁室の側壁
に凹部空間を形成したので、前記円筒状防壁の存在とこ
の凹部空間に形成される渦とにより、前記雌ネジ部と雄
ネジ部の噛み合い部への冷媒流れがより一層抑制され、
雌ネジ部と雄ネジ部との間へのスラッジの噛み込みによ
るニードル弁の動作不良がより一層確実に防止される。Further, in the electric expansion valve according to the fourth aspect of the present invention, since the concave space is formed in the side wall of the valve chamber facing the first refrigerant pipe connection port, the presence of the cylindrical barrier and the concave space are formed. Due to the vortex formed in the, the flow of the refrigerant to the engagement portion of the female screw portion and the male screw portion is further suppressed,
The malfunction of the needle valve due to the bite of the sludge between the female screw portion and the male screw portion is more reliably prevented.

【００４９】また、この発明の第５の発明に係る冷凍装
置は、この発明の第１から第４の何れかの発明の電動膨
張弁を用いているため、例えばＲ４０７Ｃ、Ｒ４１０Ａ
など塩素を含まないＨＦＣ系冷媒を主成分とする冷媒
と、この冷媒と相溶性を有するエステルまたはエーテル
を主成分とする潤滑油とを充填して運転しても、スラッ
ジの付着により電動膨張弁が動作不良を起こすことがな
い。このため、長期間に亘り冷媒流量を運転状態に応じ
て適切に制御することができ、冷凍装置の停止や故障を
防止することができる。The refrigeration apparatus according to the fifth aspect of the present invention uses the electric expansion valve according to any one of the first to fourth aspects of the present invention.
Even when operating with a refrigerant mainly containing an HFC-based refrigerant containing no chlorine and a lubricating oil mainly containing an ester or an ether compatible with the refrigerant, the electric expansion valve may be attached due to sludge adhesion. Does not malfunction. Therefore, the flow rate of the refrigerant can be appropriately controlled over a long period of time in accordance with the operation state, and stoppage or failure of the refrigeration system can be prevented.

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

【図１】 この発明の第１実施の形態に係る電動膨張弁
の弁室周りの拡大図である。FIG. 1 is an enlarged view around a valve chamber of an electric expansion valve according to a first embodiment of the present invention.

【図２】 この発明の第２実施の形態に係る電動膨張弁
の弁室周りの拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view around a valve chamber of an electric expansion valve according to a second embodiment of the present invention.

【図３】 第３実施の形態に係る冷凍サイクル図であ
る。FIG. 3 is a refrigeration cycle diagram according to a third embodiment.

【図４】 第２実施の形態の変形例に係るブッシュの断
面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of a bush according to a modification of the second embodiment.

【図５】 従来のギア式電動膨張弁の断面図である。FIG. 5 is a sectional view of a conventional gear type electric expansion valve.

【図６】 図５に記載の従来の電動膨張弁における弁室
周りの拡大図である。FIG. 6 is an enlarged view around a valve chamber of the conventional electric expansion valve shown in FIG.

【図７】 従来の直動式電動膨張弁の断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view of a conventional direct-acting electric expansion valve.

【図８】 図７に記載の従来の電動膨張弁における弁室
周りの拡大図である。FIG. 8 is an enlarged view around a valve chamber of the conventional electric expansion valve shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

２ ベローズ室、 ３ 弁室、 ４ 軸スライド孔、
５ 仕切り壁、 ６第１冷媒配管接続ポート、 ７ 弁
座、 ８ 弁孔、 １０ 第２冷媒配管接続ポート、
１５ 駆動用モータ（パルスモータ）、 ２０ ベロー
ズ、 ２５ニードル弁、 ２６ 支持軸部、 ２６ａ
支持軸部の端面、 ２８ 弁軸、２９ 弁部、 ３１
弁室、 ３２ 弁座、 ３３ 弁孔、 ３４ 弁座壁、
３５ 第１冷媒配管接続ポート、 ３６ 第２冷媒配管
接続ポート、 ４０ 駆動用モータ（パルスモータ）、
４３ ロータ、 ４５ ロータ収納部、 ５０ニード
ル弁、 ５１ 弁軸、 ５２ 弁部、 ６１ ブッシ
ュ、 ６２ 雌ネジ部、 ６３ 雄ネジ部、 ６５ 円
筒状防壁、 ８０ 電動膨張弁、 ８１圧縮機、 ８２
凝縮器、 ８３ 蒸発器。2 bellows chamber, 3 valve chamber, 4 axis slide hole,
5 partition wall, 6 first refrigerant pipe connection port, 7 valve seat, 8 valve hole, 10 second refrigerant pipe connection port,
15 drive motor (pulse motor), 20 bellows, 25 needle valve, 26 support shaft, 26a
End face of support shaft part, 28 valve shaft, 29 valve part, 31
Valve chamber, 32 valve seat, 33 valve hole, 34 valve seat wall,
35 first refrigerant pipe connection port, 36 second refrigerant pipe connection port, 40 drive motor (pulse motor),
43 rotor, 45 rotor storage section, 50 needle valve, 51 valve shaft, 52 valve section, 61 bush, 62 female screw section, 63 male screw section, 65 cylindrical barrier, 80 electric expansion valve, 81 compressor, 82
Condenser, 83 evaporator.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 大径の円柱状支持軸部と小径の円柱状弁
軸と該弁軸の先端に形成されたテーパ状の弁部とを備え
たニードル弁と、該ニードル弁の前記弁部を収納した弁
室と、前記ニードル弁を直線的に駆動するように該ニー
ドル弁に連結されたベローズと、該ベローズを収納した
ベローズ室と、該ベローズ室と前記弁室との間に形成さ
れ、中央部に前記ニードル弁の支持軸部を嵌挿して支持
する軸スライド孔を備えた仕切り壁と、回転運動を直線
運動に変換する運動変換機構を介して前記ベローズを収
縮または膨張させるための駆動用モータと、前記弁室に
おける前記仕切り壁に対向する位置に配設された弁座壁
に形成された弁孔および弁座と、前記弁室の側壁におい
て前記弁軸と直角方向に開口した第１冷媒配管接続ポー
トと、前記弁孔を介し前記弁室に連通され、かつ、前記
弁孔と略同軸に開口された第２冷媒配管接続ポートとを
備えた冷凍装置用電動膨張弁において、 前記支持軸部と前記弁軸とを連結する段部に形成される
支持軸部の端面を前記弁軸と略直角に形成したことを特
徴とする冷凍装置用電動膨張弁。A needle valve having a large-diameter cylindrical support shaft portion, a small-diameter cylindrical valve shaft, and a tapered valve portion formed at the tip of the valve shaft; and the valve portion of the needle valve A bellows connected to the needle valve so as to linearly drive the needle valve; a bellows chamber containing the bellows; and a bellows chamber formed between the bellows chamber and the valve chamber. A partition wall provided with a shaft slide hole for inserting and supporting a support shaft portion of the needle valve at a central portion, and for contracting or expanding the bellows via a motion converting mechanism for converting a rotary motion into a linear motion. A drive motor, a valve hole and a valve seat formed in a valve seat wall disposed at a position facing the partition wall in the valve chamber, and an opening in a side wall of the valve chamber in a direction perpendicular to the valve shaft. Via a first refrigerant pipe connection port and the valve hole A motor-operated expansion valve for a refrigeration system, which is connected to the valve chamber and has a second refrigerant pipe connection port opened substantially coaxially with the valve hole, wherein the support shaft portion and the valve shaft are connected to each other. An electric expansion valve for a refrigeration system, wherein an end surface of a support shaft portion formed in a step portion is formed substantially at right angles to the valve shaft. 【請求項２】 円柱状弁軸と該弁軸の先端に形成された
テーパ状の弁部とを備えたニードル弁と、該ニードル弁
の前記弁部を収納した弁室と、前記ニードル弁を駆動す
るための駆動用モータと、該モータのロータを収納する
ロータ収納部と、前記モータと前記ニードル弁とを連結
する部分に雄ネジ部を設け、前記弁室と前記ロータ収納
部との仕切り壁に該雄ネジ部に螺合する雌ネジ部を形成
してなるモータの回転運動を直線運動に転換する運動転
換機構と、前記弁室における前記仕切り壁に対向する位
置に配設された弁座壁に形成された弁孔および弁座と、
前記弁室の側壁において前記弁軸と直角方向に開口した
第１冷媒配管接続ポートと、前記弁孔を介し弁室に連通
され、かつ、前記弁孔と略同軸に開口された第２冷媒配
管接続ポートとを備えた冷凍装置用電動膨張弁におい
て、 前記雌ネジ部の下方に該雌ネジ部と略同心のストレート
の孔を備えた円筒状防壁を形成したことを特徴とする冷
凍装置用電動膨張弁。2. A needle valve having a cylindrical valve shaft and a tapered valve portion formed at the tip of the valve shaft, a valve chamber accommodating the valve portion of the needle valve, and the needle valve. A drive motor for driving, a rotor housing for housing the rotor of the motor, and a male screw portion provided at a portion connecting the motor and the needle valve, for partitioning the valve chamber and the rotor housing A motion conversion mechanism for converting a rotary motion of a motor having a female screw portion to be screwed into the male screw portion on a wall into a linear motion, and a valve disposed at a position in the valve chamber facing the partition wall; A valve hole and a valve seat formed in the seat wall;
A first refrigerant pipe connection port opened in a direction perpendicular to the valve axis on a side wall of the valve chamber, and a second refrigerant pipe communicated with the valve chamber through the valve hole and opened substantially coaxially with the valve hole. An electric expansion valve for a refrigeration system having a connection port, wherein a cylindrical barrier having a straight hole substantially concentric with the female screw portion is formed below the female screw portion. Expansion valve. 【請求項３】 前記雌ネジ部を前記仕切り壁に固定した
ブッシュ内に形成し、前記円筒状防壁を該ブッシュとは
別体の円筒状部材として形成したことを特徴とする請求
項２記載の冷凍装置用電動膨張弁。3. The bush according to claim 2, wherein the female screw portion is formed in a bush fixed to the partition wall, and the cylindrical barrier is formed as a cylindrical member separate from the bush. Electric expansion valve for refrigeration equipment. 【請求項４】 前記第１冷媒配管接続ポートに対向する
前記弁室の側壁に凹部空間を形成したことを特徴とする
請求項２または３記載の冷凍装置用電動膨張弁。4. The electric expansion valve for a refrigeration system according to claim 2, wherein a concave space is formed in a side wall of the valve chamber facing the first refrigerant pipe connection port. 【請求項５】 圧縮機、四方弁、凝縮器、膨張機構、蒸
発器を備えた冷凍サイクル中に、ＨＦＣ系冷媒を主成分
とする冷媒と、前記冷媒と相溶性を有するエステルまた
はエーテルを主成分とする潤滑油とを充填し、かつ、前
記膨張機構として請求項１〜請求項４の何れか１項に記
載の電動膨張弁を用いたことを特徴とする冷凍装置。5. A refrigeration cycle comprising a compressor, a four-way valve, a condenser, an expansion mechanism, and an evaporator, mainly comprising a refrigerant mainly composed of an HFC-based refrigerant and an ester or ether compatible with the refrigerant. A refrigerating apparatus filled with lubricating oil as a component, and using the electric expansion valve according to any one of claims 1 to 4 as the expansion mechanism.
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