JP2005055034A - 電気式膨張弁 - Google Patents

Abstract

【課題】膨張弁の必要開閉動力（電磁力）を小さくすることで、電磁部を小型化する。
【解決手段】膨張弁体１８の開閉制御を、電磁部４０を具備するパイロット弁部３０により行う。弁本体１１には、第１出入管１４に連通する第１流路１２と、第２出入管２４に連通する第２流路２２と、両流路１２，２２間に配置される膨張弁体１８と、膨張弁体１８の背圧を制御するパイロット弁部３０とを具備させる。弁本体１１に、第１流路１２に連通する第１弁体１６と第３弁体１７とを設け、第２流路２２に連通する第２弁体２６と第４弁体２７とを設け、第１弁体１６及び第２弁体２６は、パイロット弁部３０に形成されるパイロット弁室３３に連通させ、第３弁体１７と第４弁体２７は膨張弁体１８の背圧作用をする上弁室に連通させ、パイロット弁部３０を構成するパイロット弁本体３１の開度に応じて、パイロット弁室３３の冷媒を上弁室に導入させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、冷凍サイクルにおいて冷媒を断熱膨張させて蒸発器に送り出す膨張弁であって、特に冷媒の流量を電気的に制御するようにした電気式膨張弁に関する。

従来、この種の空気調和機、冷凍機等に組み込まれて使用される冷凍サイクルにおいて冷媒を断熱膨張させて蒸発器に送り出す電気式膨張弁は、例えば、特許文献１に開示されている。

図４は、特許文献１に記載の公知の電気式膨張弁５０の縦断面図である。該電気式膨張弁は、高圧の冷媒が送られてくる高圧冷媒入口流路５１と、冷媒が膨張しながら蒸発器に送り出される膨張冷媒出口流路５２とが本体ブロック５３に接続されている。

本体ブロック５３内には、冷媒の流量を一定に維持するための定流量機構６０が内蔵されており、定流量機構６０に形成された冷媒通路６１の出口側端部が弁座６２になっている。

その弁座６２に下流側から対向して、先細りのテーパ状に形成された流路断面積制御弁体６３が配置されており、弁座６２と流路断面積制御弁体６３との間の隙間が冷媒流路の絞り部になって、そこを通過した冷媒が断熱膨張しながら膨張冷媒出口流路５２から蒸発器に送り出される。そして、流路断面積制御弁体６３が軸線方向に移動することにより、弁座６２と流路断面積制御弁体６３との間の隙間の流路断面積が変化する。

また、冷媒通路６１と並列に形成されたシリンダ孔６４内に軸線方向に移動自在に嵌挿された定差圧弁体６５が、圧縮コイルスプリング６６によって下流側から付勢されており、定差圧弁体６５の他端が、側方から開口する高圧冷媒入口流路５１と冷媒通路６１との間を開閉する弁部になっている。

その結果、冷媒通路６１内の冷媒圧力Ｐ０と膨張冷媒出口流路５２側の冷媒圧力Ｐ２との差圧（Ｐ０−Ｐ２）を、高圧冷媒入口流路５１側の高圧冷媒圧力Ｐ１の大きさに関係なく、圧縮コイルスプリング６６によって設定された一定値に維持するように、定差圧弁体６５が動作する。

流路断面積制御弁体６３は、ソレノイド７０の可動鉄芯７３と一体に形成されている。７１は電磁コイル、７２は固定鉄芯である。したがって流路断面積制御弁体６３は、可動鉄芯７３と固定鉄芯７２との間に配置された圧縮コイルスプリング７４の付勢力と、電磁コイル７１への通電電流値に対応して可動鉄芯７３に加わる推力とが均衡する位置で静止し、弁座６２と流路断面積制御弁体６３との隙間によって形成される冷媒通過路の断面積が、電磁コイル７１への通電電流値によって制御される。

このように構成された電気制御膨張弁においては、弁座６２と流路断面積制御弁体６３との隙間によって形成される冷媒通過路の前後差圧（Ｐ０−Ｐ２）が一定なので、電磁コイル７１への通電電流値を一定にして流路断面積を一定に維持すれば、定流量機構６０によって冷媒の流量が一定に維持される。

そして、電磁コイル７１への通電電流値を変化させて可動鉄芯７３の推力を変化させると、それに対応して、弁座６２と流路断面積制御弁体６３との間の隙間によって形成される冷媒通過路の前後差圧が変化することなく断面積だけが変化し、冷媒の流量が所定の大きさだけ変化する。したがって、冷媒の流量は、高圧冷媒入口流路５１から送られてくる高圧冷媒の圧力Ｐ１に影響されることなく制御される。

特開２００１−１５３４９５号公報

しかしながら、前記電気式膨張弁においては、特に、高圧冷媒を用いる膨張弁の制御に大きな力（電磁力）が必要になり、そのためにソレノイド（電磁部）の構造が大きく且つ複雑になるという問題があった。したがって、電気式膨張弁に対して、電磁部の構造を小型・軽量化への要望があった。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、高圧冷媒に対応可能で、その構造がシンプルであり、且つ、圧力応答性がよい可逆式の電気式膨張弁を提供することにある。

前記目的を達成すべく、本発明に係る電気式膨張弁は、下記のように手段を講じた。即ち、

請求項１記載の電気式膨張弁は、可逆動作が可能で、弁本体１１内に形成された膨張弁体１８の開閉制御を、別途弁本体１１に一体に設けられたパイロット弁部３０により行うようにしたことを特徴とする。

請求項２記載の電気式膨張弁は、上記電気式膨張弁において、上記パイロット弁部３０は、電磁部４０を具備することを特徴とする。

請求項３記載の電気式膨張弁は、上記いずれかの電気式膨張弁において上記弁本体１１に、第１出入管１４に連通する第１流路１２と、第２出入管２４に連通する第２流路２２と、両流路１２，２２間に配置される上記膨張弁体１８と、該膨張弁体１８の背圧を制御するパイロット弁部３０と具備させたことを特徴とする。

請求項４記載の電気式膨張弁は、請求項３記載の電気式膨張弁において、上記弁本体１１に、第１流路１２に連通する第１弁体１６と第３弁体１７とを設け、且つ、第２流路２２に連通する第２弁体２６と第４弁体２７とを設け、上記第１弁体１６及び第２弁体２６は、上記パイロット弁部３０に形成されるパイロット弁室３３に連通させ、上記第３弁体１７と第４弁体２７は膨張弁体１８への背圧作用を有する上弁室１３ｂに連通させ、上記パイロット弁部３０を構成するパイロット弁本体３１の開度に応じて、パイロット弁室３３の冷媒を上弁室１３ｂに導入させることを特徴とする。

なお、上記手段の説明において、図面との対応関係を明瞭にするために、図面符号を付したが、本発明はこれに限定されるものではない。

本発明は、上記手段により、下記の効果を奏する。即ち、
請求項１記載の電気式膨張弁によれば、可逆動作が可能で、膨張弁体の開閉制御を、パイロット弁部により行うようにしたことで、少ない駆動力で膨張弁体を開閉でき、装置を小型化でき、開閉エネルギも少なくすることができる。したがって、高圧冷媒にも適用が容易である。

また、請求項２記載の電気式膨張弁によれば、上記効果に加えて、膨張弁体の開閉制御を、電磁部を具備するパイロット弁部により行うようにしたことで、少ない電磁力で、膨張弁体を開閉でき、装置を小型化できシンプルになる。

また、請求項３記載の電気式膨張弁によれば、上記効果に加えて、弁本体に、第１流路と第２流路と膨張弁体とパイロット弁部と具備させたことで、構成を簡略化できる。

更に、請求項４記載の電気式膨張弁によれば、上記効果に加えて、第１流路連通の第１，３弁体と、第２流路連通の第２，４弁体とを用いて膨張弁体の背圧作用をする上弁室の圧（背圧）を制御することができ、動作の確実化と共に、圧力応答性の良い電気式膨張弁を実現することができる。

図１は、本発明に係る可逆式電気式膨張弁の一実施形態の縦断面図であり、図２は同実施形態の膨張弁が第１状態の縦断面図、図３は同実施形態の膨張弁が第２状態の縦断面図である。なお、説明の都合上、その位置を表すために、上・下・左・右の表現を用いるが、実際の配置状態においては、これと異なる場合がある。

本実施形態に係る電気式膨張弁１は、主弁部１０、パイロット弁部３０、及び電磁部４０とからなる。

先ず、主弁部１０について説明する。主弁部１０は、外形が円柱状の金属製のブロック体からなる弁本体１１内に形成され、その下部には水平に外周面から軸芯部に向けて、第１流路１２が形成され、該第１流路１２には、例えば、圧縮機（図示せず）に連通する第１出入管１４が連結されている。また、前記第１流路１２の中途部から上方に向けて第１縦流路１５が分岐・連通して形成され、該第１縦流路１５の上端部には第１弁体１６が嵌合されている。更に、前記第１縦流路１５の中途部には該第１縦流路１５と直角方向、即ち、横方向に第１横流路１５ａが連通して形成されると共に、該第１横流路１５ａの左端部は第１閉止体１５ｂにより閉止され、右端部には第３弁体１７が嵌合されている。

上記弁本体１１において、上記第１出入管１４の若干上方位置には、水平に外周面から軸芯部に向けて、第２流路２２が形成され、該第２流路２２には、例えば、蒸発器に連通する第２出入管２４が連結されている。また、前記第２流路２２の中途部から上方に向けて第２縦流路２５が分岐・連結して形成され、該第２縦流路２５の上端部には、第２弁体２６が嵌合されている。そして、前記第２縦流路２５の中途部には該第２縦流路２５と直角方向、即ち、横方向に第２横流路２５ａが連結して形成され、該第２横流路２５ａの右端部は第２閉止体２５ｂにより閉止され、左端部には第４弁体２７が嵌合されている。

そして、上記第１流路１２の右端部と第２流路２２の左端部に形成される弁室１３とは小径の膨張弁小孔２１により連通されていると共に、前記弁室１３は上方に向けて形成され、後述の膨張弁体１８が上下動可能に配置される。なお、前記膨張弁小孔２１の上端部には膨張弁座２１ａが形成される。前記弁室１３の上方端部には、上弁室１３ｂを介して径大部１３ａが形成されると共に、該径大部１３ａにはパイロット弁座体１９が嵌合・固定される。

第１弁体１６は、第１縦流路１５の上端部に嵌合され、その上部は、後述のパイロット弁室３３に臨んでおり、第１縦流路１５とパイロット弁室３３との冷媒の流動を制御する。第１弁体１６は筒状に形成され、その上部には、スリット１６ｂが形成された小孔を有する第１上弁座１６ａが形成され、その下部には、小孔を有する第１下弁座１６ｃが形成され、第１上弁座１６ａと第１下弁座１６ｃとの間（ボール弁室）には第１ボール弁１６ｄが上下に遊動自在に嵌装されている。なお、本実施形態では、第１弁体１６の製造において、上記第１上弁座１６ａは第１弁体１６の筒状部と一体成形されるが、第１下弁座１６ｃは後付けで第１弁体１６に装着される。

そして、第１弁体１６は、上記構成により、
第１縦流路１５内の冷媒圧＞パイロット弁室３３の冷媒圧、
のときには、第１ボール弁１６ｄは、冷媒差圧により第１上弁座１６ａに当接し、その小孔を閉として冷媒の流動を抑制しながらも、第１縦流路１５からパイロット弁室３３に冷媒をスリット１６ｂから少量づつ流出させる。また、
第１縦流路１５内の冷媒圧＜パイロット弁室３３の冷媒圧、
のときには、第１ボール弁１６ｄは第１下弁座１６ｃに当接し、その小孔を閉として冷媒の流動を停止させる。

第２弁体２６は、基本的には第１弁体１６と同一構造であるが、念のために説明する。第２弁体２６は、第２縦流路２５の上部に嵌合され、その上部は、後述のパイロット弁室３３に臨んでおり、第２縦流路２５とパイロット弁室３３との冷媒の流動を制御する。第２弁体２６は筒状に形成され、その上端部には、スリット２６ｂが形成された小孔を有する第２上弁座２６ａが形成され、その下端部には、小孔を有する第２下弁座２６ｃが形成され、第２上弁座２６ａと第２下弁座２６ｃとの間（ボール弁室）には第２ボール弁２６ｄが上下に遊動自在に嵌装されている。なお、本実施形態では、第２弁体２６の製造においては、第１弁体１６と同様に、上記第２上弁座２６ａは第２弁体２６の筒状部と一体成形されるが、第２下弁座２６ｃは、後付けで第２弁体２６に装着される。

第２弁体２６は、上記構成により、
第２縦流路２５内の冷媒圧＞パイロット弁室３３の冷媒圧、
のときには、第２ボール弁２６ｄは第２上弁座２６ａに当接し、その小孔を閉として冷媒の流動を抑制しながらも、第２縦流路２５からパイロット弁室３３にスリット２６ｂから少量づつ流出させる。また、
第１縦流路１５内の冷媒圧＜パイロット弁室３３の冷媒圧、
のときには、第２ボール弁２６ｄは第２下弁座２６ｃに当接し、その小孔を閉として冷媒の流動を停止させる。
なお、第１弁体１６と第２弁体２６との単体としての構成は同一で、互いに兼用できる。

第３弁体１７は、基本的には第１弁体１６と同一構造であるが、念のために説明する。第３弁体１７は、第１横流路１５ａの右端部に嵌合され、その右側は、弁本体１１に形成される第３右弁座１７ｃを介して上弁室１３ｂの左側に配置・連通されており、第１横流路１５ａと上弁室１３ｂとの冷媒の流動を制御する。第３弁体１７は筒状に形成され、その左端部には、スリット１７ｂが形成された小孔を有する第３左弁座１７ａが形成され、その右端部は上記第３右弁座１７ｃに当接し、第３左弁座１７ａと第３右弁座１７ｃとの間（ボール弁室）には第３ボール弁１７ｄが左右に遊動自在に嵌装されている。

第３弁体１７は、上記構成により、
第１横流路１５ａ内の冷媒圧＞上弁室１３ｂの冷媒圧、
のときには、第３ボール弁１７ｄは第３右弁座１７ｃに当接し、その小孔を閉として冷媒の流動を停止させる。また、
第１横流路１５ａ内の冷媒圧＜上弁室１３ｂの冷媒圧、
のときには、第３ボール弁１７ｄは第３左弁座１７ａに当接し、その小孔を閉として冷媒の流動を抑制しながらも、上弁室１３ｂから第１横流路１５ａにスリット１７ｂから少量づつ流出させる。

第４弁体２７は、基本的には第３弁体１７と同一構造であるが、念のために説明する。第４弁体２７は、第２横流路２５ａの左端部に嵌合され、その左側は、弁本体１１に形成される第４右弁座２７ａを介して上弁室１３ｂの右側に連通・配置されており、第２横流路２５ａと上弁室１３ｂとの冷媒の流動を制御する。第４弁体２７は筒状に形成され、その右端部には、スリット２７ｂが形成された小孔を有する第４右弁座２７ａが形成され、左端部は上記第４左弁座２７ｃに当接すると共に、第４右弁座２７ａと第４左弁座２７ｃとの間（ボール弁室）には第４ボール弁２７ｄが左右に遊動自在に嵌装されている。

第４弁体２７は、上記構成により、
第２横流路２５ａ内の冷媒圧＞上弁室１３ｂの冷媒圧、
のときには、第４ボール弁２７ｄは第４左弁座２７ｃに当接し、その小孔を閉として冷媒の流動を停止させる。また、
第２横流路２５ａ内の冷媒圧＜上弁室１３ｂの冷媒圧、
のときには、第４ボール弁２７ｄは第４右弁座２７ａに当接し、その小孔を閉として冷媒の流動を抑制しながらも、上弁室１３ｂから第２横流路２５ａにスリット２７ｂから少量づつ流出させる。

なお、第３弁体１７と第４弁体２７との単体としての構成は同一で、互いに兼用できる。また、第３弁体１７と第４弁体２７は、第１弁体１６或いは第２弁体２６において、第１下弁座１６ｃ或いは第２下弁座２６ｃを装着する前の形状と同一に形成することで、製造管理の容易化・コストの低廉化を図っている。

更に、弁本体１１の上記弁室１３上部に形成された径大部１３ａにはパイロット弁座体１９が嵌合・固定される。そして、該パイロット弁座体１９の下部にはバネ受け部１９ａが形成されると共に、中央部には上下に貫通するパイロット弁小孔１９ｃが穿設される。

次に、弁室１３内に配置される膨張弁体１８について説明する。
膨張弁体１８はその下端部にテーパ部１８ａ、その上部の径小部と径大部の中間部に段部１８ｃが形成され、上面にはバネ受部１８ｂが形成される。そして、該バネ受部１８ｂとバネ受け部１９ａとの間には膨張弁体閉バネ１８ｄが縮装される。

次に、パイロット弁部３０について説明する。パイロット弁部３０は弁本体１１の上部にパイロット弁本体３１を介して一体に固定される。パイロット弁本体３１はその外形が弁本体１１の外形と同一に形成され、上記一体状態において、パイロット弁室３３が形成される。そして、このパイロット弁室３３の下部は径大に形成され、その下面、即ち、弁本体１１の上面に第１上弁座１６ａ及び第２上弁座２６ａの夫々の小孔が開口している。

また、パイロット弁体３６の上面には上凹部３５が形成されると共に、その中央部上方に立ち上がるように案内筒部３４が形成され、上凹部３５には電磁部４０のハウジング体４１がシール４３を介して装着されると共に、案内筒部３４内にはパイロット弁体３６が上下動可能に装着される。

パイロット弁体３６は、その下方に形成されたテーパ部３６ａがパイロット弁小孔１９ｃに離接して、その開度（断面積）が調節可能に形成され、段部３６ｂを介して形成されたプランジャ部３１ａには均圧孔３６ｃが形成されている。また、該プランジャ部３１ａの上部には連結棒３２が連結される。

次に、電磁部４０について説明する。
前記パイロット弁本体３１上部に形成された案内筒部３４には吸引子４５が嵌合されると共に、該吸引子４５には電磁部４０が配置される。即ち、吸引子４５は筒状に構成され、下部にはプランジャ部３１ａの吸引凹部が形成され、その上部にはバネ室４６が設けられると共に、該バネ室４６はバネ調節体４７により閉止され、内部にパイロット弁体閉バネ４８が配置される。該パイロット弁体閉バネ４８の上部はバネ調節体４７に支持され、その下部は連結棒３２に係合している。そして、パイロット弁体閉バネ４８は、連結棒３２を介してプランジャ部３１ａを下方へ、即ち、パイロット弁体３６を閉勝手に弾圧している。
また、案内筒部３４及び吸引子４５の外周には電磁部４０のコイル４４が配置される。そして、該コイル４４はリード線４９が連結されていると共に、外周はハウジング体４１で保護されている。

次に、本実施形態の電気式膨張弁１の作動について説明する。本電気式膨張弁１は、冷凍サイクルの蒸発器の手前に配置される。

そして、電気式膨張弁１に冷媒が流出・流入しておらず、電磁部４０に電流が印加していない状態では、図１に示すように、膨張弁体１８は膨張弁体閉バネ１８ｄにより膨張弁座２１ａに当接しており、また、パイロット弁体３６はパイロット弁体閉バネ４８によりパイロット弁座体１９に当接している。

第１状態として、第１出入管１４に高圧冷媒Ｐｈを圧縮機（図示せず）から供給し（ＩＮ）、第２出入管２４に蒸発器（図示せず）側の低圧冷媒Ｐｌを作用させる（ＯＵＴ）。また、このとき、電磁部４０へ所定電流が印加されるから、吸引子４５は電流に応じて磁化され、プランジャ部３１ａを吸引し、パイロット弁体３６を上動させて、所定量開としている。

このときの冷媒圧は、
高圧冷媒Ｐｈ＞＞低圧冷媒Ｐｌ
となっている。そして、この状態において、高圧冷媒Ｐｈは、直接的には、膨張弁体１８を膨張弁小孔２１を介して上（開）方向に、又、第１弁体１６では第１ボール弁１６ｄを第１上弁座１６ａに当接するように、又、第３弁体１７では第３ボール弁１７ｄを第３右弁座１７ｃに当接するように作用する。

上記高圧冷媒Ｐｈは、第１弁体１６のスリット１６ｂを介してパイロット弁室３３及び第２弁体２６に流入する（但し、第２弁体２６では、第２下弁座２６ｃで遮断）。そして、パイロット弁室３３及び第２弁体２６内では、高圧冷媒Ｐｈの冷媒圧より僅かに低い高中間圧冷媒Ｐｍｈが保持される。

また、このとき、パイロット弁体３６は所定量開となっているから、高中間圧冷媒Ｐｍｈはパイロット弁小孔１９ｃを通過して上弁室１３ｂ及び第４弁体２７に至る。この上弁室１３ｂ内及び第４弁体２７内の冷媒圧は、パイロット弁体３６の開度にもよるが、高中間圧冷媒Ｐｍｈより低く低中間圧冷媒Ｐｍｌとなる（低圧冷媒Ｐｌの圧よりは高いことは言うまでもない。）。

なお、このときの冷媒圧は、
高圧冷媒Ｐｈ＞高中間圧冷媒Ｐｍｈ＞↑↓低中間圧冷媒Ｐｍｌ＞低圧冷媒Ｐｌ
となっている。 なお、上記式中↑↓は電磁部４０によりその冷媒圧が適宜制御されることを意味する。該低中間圧冷媒Ｐｍｌは、パイロット弁体３６の開度が大となるほど、高中間圧冷媒Ｐｍｈに近い値となる。

また、この状態において、膨張弁体１８には、第１流路１２側の高圧冷媒Ｐｈによる開方向の冷媒圧（上向力）が上弁室１３ｂからの低中間圧冷媒Ｐｍｌの圧及び膨張弁体閉バネ１８ｄのバネ圧の和（下向力）より大となるように設計されていることから開となり、高圧冷媒Ｐｈは膨張弁小孔２１から弁室１３に流れ込んで膨張し、膨張弁として機能する。
このとき、電磁部４０の操作のより、パイロット弁本体３１の開の程度を大とするほど、低中間圧冷媒Ｐｍｌの冷媒圧は大となり、その結果、膨張弁体１８は下方に押し下げられるから、開の程度は小となる。
このようにして電気式膨張弁１の膨張機能を制御することができる。

第２状態として、第２出入管２４に高圧冷媒Ｐｈを圧縮機（図示せず）から供給し（ＩＮ）、第１出入管１４に蒸発器（図示せず）側の低圧冷媒Ｐｌを作用させる（ＯＵＴ）。また、このとき、電磁部４０への所定電圧が印加されるから、吸引子４５は所定電圧に応じて磁化され、プランジャ部３１ａを吸引し、パイロット弁体３６を上動させて、所定量開としている。

このときの冷媒圧は、
高圧冷媒Ｐｈ＞＞低圧冷媒Ｐｌ
となっている。そして、この状態において、高圧冷媒Ｐｈは、直接的には、膨張弁体１８を弁室１３において上（開）方向に、又、第２弁体２６では第２ボール弁２６ｄを第２上弁座２６ａに当接するように、又、第４弁体２７では第４ボール弁２７ｄを第４左弁座２７ｃに当接するように作用する。

そして、上記高圧冷媒Ｐｈは、第２弁体２６のスリット２６ｂを介してパイロット弁室３３及び第１弁体１６に流入する（但し、第１弁体１６では、第１下弁座１６ｃで遮断）。そして、パイロット弁室３３及び第２弁体２６内では、高圧冷媒Ｐｈの冷媒圧より僅かに低い高中間圧冷媒Ｐｍｈが保持される。

また、このとき、パイロット弁体３６は所定量開となっているから、高中間圧冷媒Ｐｍｈはパイロット弁小孔１９ｃを通過して上弁室１３ｂ及び第４弁体２７に至る。この上弁室１３ｂ内及び第４弁体２７内の冷媒圧は、パイロット弁体３６の開度にもよるが、高中間圧冷媒Ｐｍｈより低く低中間圧冷媒Ｐｍｌとなる（低圧冷媒Ｐｌの圧よりは高いことは言うまでもない。）。
なお、このときの冷媒圧は、
高圧冷媒Ｐｈ＞高中間圧冷媒Ｐｍｈ＞↑↓低中間圧冷媒Ｐｍｌ＞低圧冷媒Ｐｌ
となっている。また、該低中間圧冷媒Ｐｍｌは、パイロット弁体３６の開度が大となるほど、高中間圧冷媒Ｐｍｈに近い値となる。

この状態において、膨張弁体１８には、第２流路２２側の高圧冷媒Ｐｈによる開方向の冷媒圧（上向力）が上弁室１３ｂからの低中間圧冷媒Ｐｍｌの圧及び膨張弁体閉バネ１８ｄのバネ圧の和（下向力）より大となるように設計されていることから開となり、高圧冷媒Ｐｈは弁室１３から膨張弁小孔２１に流れ込んで膨張し、膨張弁として機能する。
このとき、電磁部４０の操作により、パイロット弁本体３１の開の程度を大とするほど、低中間圧冷媒Ｐｍｌの冷媒圧は大となり、その結果、膨張弁体１８は下方に押し下げられるから、開の程度を小とする。
このようにして電気式膨張弁１の膨張機能を制御することができる。

上記実施形態においては、可逆的な電気式膨張弁１として機能させることができる。しかも、主弁部の開閉制御を冷媒圧及びその差圧が小さいパイロット弁部により行うようにしたから、制御部、即ち電磁部を小さくすることができる。しかも、第１弁体と第２弁体の形状を同一とし、第３弁体と第４弁体の形状を同一とし、更に、２組の弁体形状を近似させたから、製造コスト・作動管理を容易化することができる。

本発明に係る実施形態の膨張弁の縦断面図。 同実施形態の膨張弁が第１状態の縦断面図。 同実施形態の膨張弁が第２状態の縦断面図。 従来の電動弁の縦断面図。

符号の説明

Ｐh・・高圧冷媒（圧） Ｐmh・・高中間圧冷媒（圧）
Ｐmｌ・・低中間圧冷媒（圧） Ｐｌ・・低圧冷媒（圧）
１・・電気式膨張弁（本発明）
１０・・主弁部
１１・・弁本体 １２・・第１流路 １３・・弁室 １３ａ・・径大部
１３ｂ・・上弁室 １４・・第１出入管
１５・・第１縦流路 １５ａ・・第１横流路 １５ｂ・・第１閉止体
１６・・第１弁体 １６ａ・・第１上弁座 １６ｂ・・スリット
１６ｃ・・第１下弁座 １６ｄ・・第１ボール弁
１７・・第３弁体 １７ａ・・第３左弁座 １７ｂ・・スリット
１７ｃ・・第３右弁座 １７ｄ・・第３ボール弁
１８・・膨張弁体 １８ａ・・テーパ部 １８ｂ・・バネ受部
１８ｃ・・段部 １８ｄ・・膨張弁体閉バネ
１９・・パイロット弁座体 １９ａ・・バネ受け部
１９ｃ・・パイロット弁小孔 ２１・・膨張弁小孔 ２１ａ・・膨張弁座
２２・・第２流路 ２４・・第２出入管
２５・・第２縦流路 ２５ａ・・第２横流路 ２５ｂ・・第２閉止体
２６・・第２弁体 ２６ａ・・第２上弁座 ２６ｂ・・スリット
２６ｃ・・第２下弁座 ２６ｄ・・第２ボール弁
２７・・第４弁体 ２７ａ・・第４右弁座 ２７ｂ・・スリット
２７ｃ・・第４左弁座 ２７ｄ・・第４ボール弁

３０・・パイロット弁部 ３１・・パイロット弁本体 ３１ａ・・プランジャ部
３２・・連結棒 ３３・・パイロット弁室 ３４・・案内筒部 ３５・・上凹部
３６・・パイロット弁体 ３６ａ・・テーパ部
３６ｂ・・段部 ３６ｃ・・均圧孔
４０・・電磁部
４１・・ハウジング体 ４２・・弁本体連結部 ４３・・シール
４４・・コイル ４５・・吸引子 ４６・・バネ室
４７・・バネ調節体 ４８・・パイロット弁体閉バネ ４９・・リード線
５０・・電気式膨張弁（公知例）
５１・・高圧冷媒入口流路 ５２・・流路膨張冷媒出口流路
５３・・本体ブロック
６０・・定流量機構
６１冷媒通路 ６２・・弁座 ６３・・流路断面積制御弁体
６４・・シリンダ孔 ６５・・定差圧弁体 ６６・・圧縮コイルスプリング
７０・・ソレノイド
７１・・電磁コイル ７２・・固定鉄芯 ７３・・可動鉄芯
７４・・圧縮コイルスプリング

Claims (4)

1. 可逆動作が可能で、弁本体内に配置された膨張弁体の開閉制御を、弁本体に一体に設けられたパイロット弁部により行うようにしたことを特徴とする電気式膨張弁。
2. 上記パイロット弁部は、電磁弁を具備することを特徴とする請求項１記載の電気式膨張弁。
3. 上記弁本体に、第１出入管を連通する第１流路と、第２出入管を連通する第２流路と、前記両流路間に配置する上記膨張弁体と、該膨張弁体の背圧を制御するパイロット弁部と、を具備させたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電気式膨張弁。
4. 上記弁本体に、第１流路に連通する第１弁体と第３弁体とを設け、且つ、第２流路に連通する第２弁体と第４弁体とを設け、上記第１弁体及び第２弁体は、上記パイロット弁部を構成するパイロット弁室に連通させ、上記第３弁体と第４弁体は膨張弁体の背圧作用を有する上弁室に連通させ、上記パイロット弁部を構成するパイロット弁本体の開度に応じて、パイロット弁室の冷媒を上弁室に導入させることを特徴とする請求項３記載の電気式膨張弁。

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