JP2006199183A - Expansion device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は膨張装置に関し、特に自動車用エアコンシステムの冷凍サイクルに用いられるオン・オフ制御式の膨張装置に関する。 The present invention relates to an expansion device, and more particularly to an on / off control type expansion device used in a refrigeration cycle of an automotive air conditioner system.
自動車用エアコンシステムの冷凍サイクルでは、エンジン駆動のコンプレッサによって圧縮された高温・高圧の冷媒をコンデンサまたはガスクーラにて凝縮または冷却し、それを膨張装置により断熱膨張させて低温・低圧の冷媒にし、それをエバポレータにて蒸発させ、蒸発された冷媒を再びコンプレッサに戻すようにしている。このような膨張装置としては、一般に、温度式の膨張弁が用いられている。 In a refrigeration cycle of an automotive air conditioner system, a high-temperature and high-pressure refrigerant compressed by an engine-driven compressor is condensed or cooled by a condenser or a gas cooler, and is adiabatically expanded by an expansion device to be a low-temperature and low-pressure refrigerant. Is evaporated by an evaporator, and the evaporated refrigerant is returned to the compressor again. In general, a temperature type expansion valve is used as such an expansion device.
温度式の膨張弁は、パワーエレメントがエバポレータの出口冷媒の温度および圧力を感知し、その感知した冷媒の温度および圧力によるエバポレータ出口での冷媒の蒸発状態が所定の過熱度になるように弁部がエバポレータに供給する冷媒の流量を制御している。 The temperature type expansion valve has a valve element so that the power element senses the temperature and pressure of the outlet refrigerant of the evaporator, and the evaporation state of the refrigerant at the evaporator outlet due to the sensed refrigerant temperature and pressure becomes a predetermined degree of superheat. Controls the flow rate of the refrigerant supplied to the evaporator.
また、この温度式の膨張弁と同様の機能を電磁式の膨張装置で実現したものも知られている(たとえば、特許文献1参照。)。この膨張装置によれば、弁部の下流(エバポレータ)側に冷媒の圧力を検出する感圧部材を備え、エバポレータの出口に設けた感温素子が冷媒の温度を電気的に検出してソレノイドを制御することで、エバポレータの出口冷媒の温度および圧力に応じてエバポレータ出口の冷媒状態が所定の過熱度になるようにエバポレータに供給する冷媒の流量を制御する構成にしている。
しかしながら、このような膨張装置は、構造が複雑であるため高価であるという問題点があった。また、冷媒として作動圧力が非常に高いたとえば二酸化炭素を使用した冷凍サイクルでは、上流側にあるコンプレッサの制御回路、冷媒圧力を検出する圧力センサなどが故障してコンプレッサが誤動作し、これにより膨張装置の上流側の高圧部が異常高圧になった場合に、コンデンサまたはガスクーラや高圧部の配管などが破壊する可能性があるという問題点があった。 However, such an expansion device has a problem that it is expensive due to its complicated structure. Also, in a refrigeration cycle using, for example, carbon dioxide, which has a very high operating pressure as a refrigerant, the compressor control circuit on the upstream side, a pressure sensor that detects the refrigerant pressure, etc. malfunctions, causing the compressor to malfunction, thereby causing an expansion device When the high pressure part upstream of the pipe becomes abnormally high, there is a possibility that the condenser, the gas cooler, the piping of the high pressure part or the like may be broken.
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、構造が簡単で、異常高圧が発生したとしても高圧部の配管などの破壊を防止することができる膨張装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such points, and an object thereof is to provide an expansion device that has a simple structure and can prevent breakage of piping of a high-pressure section even when abnormally high pressure occurs. To do.
本発明では上記問題を解決するために、高温・高圧の冷媒を断熱膨張させながら断熱膨張により低温・低圧にされてエバポレータに供給される冷媒の流量をオン・オフ制御により制御する膨張装置において、弁孔を開閉する弁体を有する弁部と、閉弁時に前記弁体を閉弁位置まで付勢するスプリングを有するソレノイドとを備え、前記弁体は、閉弁時に前記弁孔の上流側の圧力と下流側の圧力との差が所定値以上になると前記スプリングの付勢力に抗して強制的に開弁するようにしたことを特徴とする膨張装置が提供される。 In the present invention, in order to solve the above-described problem, in the expansion device that controls the flow rate of the refrigerant that is supplied to the evaporator by the low-temperature and low-pressure by adiabatic expansion while adiabatic expansion of the high-temperature and high-pressure refrigerant, A valve portion having a valve body for opening and closing the valve hole, and a solenoid having a spring for urging the valve body to a valve closing position when the valve is closed, and the valve body is located upstream of the valve hole when the valve is closed. An expansion device is provided in which the valve is forcibly opened against the biasing force of the spring when the difference between the pressure and the downstream pressure exceeds a predetermined value.
このような膨張装置によれば、ソレノイドのオンまたはオフ動作による閉弁方向への動作をスプリングの付勢力にて行い、弁孔の上流側の圧力と下流側の圧力との差が所定値を越えるとその差圧がスプリングの付勢力に抗して弁体を押し開け、上流側の高圧を下流側にリリーフして減圧させるようにした。これにより、膨張装置が閉弁状態にあるときに、上流側が異常高圧になっても、それを下流側へ自動的にリリーフするため、異常高圧により配管などが破壊されてしまうことを防止することができる。 According to such an expansion device, the operation in the valve closing direction by the on or off operation of the solenoid is performed by the biasing force of the spring, and the difference between the pressure on the upstream side and the pressure on the downstream side of the valve hole has a predetermined value. When the pressure exceeds, the valve body is pushed open against the biasing force of the spring, and the high pressure on the upstream side is relieved to the downstream side to reduce the pressure. As a result, even when the expansion device is in a closed state, even if the upstream side becomes abnormally high pressure, it is automatically relieved to the downstream side, so that the piping or the like is prevented from being destroyed by the abnormal high pressure. Can do.
本発明の膨張装置は、ソレノイドのオンまたはオフ動作による弁体の閉弁動作をスプリングだけで行い、制御回路の意図的な制御または制御回路の故障により閉弁状態が維持されているときに上流側が異常高圧になると、その圧力がスプリングを撓ませて弁体を自動的に押し開けて開弁させるようにしたので、たとえば故障により制御不能になって閉弁したままになったとしても、上流側の異常高圧に対しては、これを下流側へリリーフさせて減圧させることができるので、高圧部品を異常高圧による爆発などの破壊から防ぐことができるという利点がある。 The expansion device of the present invention performs the valve closing operation of the valve body by the on / off operation of the solenoid only by the spring, and when the valve closing state is maintained due to the intentional control of the control circuit or the failure of the control circuit, When the pressure on the side becomes abnormally high, the spring deflects the spring and automatically opens the valve body to open the valve. For example, even if the valve becomes uncontrollable due to a failure and remains closed, With respect to the abnormal high pressure on the side, the pressure can be reduced by reducing the pressure to the downstream side, so that there is an advantage that the high pressure component can be prevented from being destroyed due to an explosion due to the abnormal high pressure.
以下、本発明の実施の形態を、二酸化炭素を冷媒とした自動車用エアコンシステムの冷凍サイクルに用いられる膨張装置に適用した場合を例に図面を参照して詳細に説明する。なお、図中、太い実線の矢印は、冷媒の流れ方向を示している。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings, taking as an example a case where the present invention is applied to an expansion device used in a refrigeration cycle of an automotive air conditioner system using carbon dioxide as a refrigerant. In the figure, thick solid arrows indicate the flow direction of the refrigerant.
図1は自動車用エアコンシステムの冷凍サイクルの構成を示す図である。
冷媒に二酸化炭素を用いた冷凍サイクルは、循環する冷媒を圧縮するコンプレッサ1と、このコンプレッサ1によって圧縮された高温・高圧の冷媒を冷却するガスクーラ2と、冷却された冷媒を断熱膨張する膨張装置3と、膨張された低温・低圧の冷媒を蒸発するエバポレータ4と、このエバポレータ4の出口側にて余分な冷媒を貯めて気液分離を行うアキュムレータ5と、ガスクーラ2から出た冷媒とアキュムレータ5から出た冷媒との間で熱交換を行う内部熱交換器6とによって構成されている。膨張装置3は、この実施の形態では、内部熱交換器6に取り付けられており、断熱膨張させてエバポレータ4に供給する冷媒の流量を外部から供給される電流によって制御するようにしている。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a refrigeration cycle of an automotive air conditioner system.
A refrigeration cycle using carbon dioxide as a refrigerant includes a compressor 1 that compresses the circulating refrigerant, a
冷媒に二酸化炭素を使用した冷凍サイクルの動作は、原理的には、代替フロンを使用した冷凍サイクルとほぼ同様な動作をする。すなわち、コンプレッサ1は、アキュムレータ5にて気液分離された気相状態の冷媒を吸入して圧縮し、高温・高圧の気相もしくは超臨界状態の冷媒にして吐出する。コンプレッサ1から吐出された冷媒は、ガスクーラ2にて冷却され、内部熱交換器6を介して膨張装置3に送られる。膨張装置3では、導入された高温・高圧の超臨界もしくは液相状態の冷媒が断熱膨張されて低温・低圧の気液二相状態になり、エバポレータ4に送られる。エバポレータ4では、気液二相状態の冷媒が車室内の空気によって蒸発される。この気液二相状態の冷媒が蒸発するときに、車室内の空気から蒸発潜熱を奪って車室内の空気を冷却する。エバポレータ4にて蒸発された冷媒は、アキュムレータ5に送られ、ここに一旦溜められる。アキュムレータ5に溜められた冷媒のうち、気相の冷媒が内部熱交換器6を介してコンプレッサ1に戻される。内部熱交換器6は、ガスクーラ2にて冷却された高温の冷媒をアキュムレータ5からコンプレッサ1に送られる低温の冷媒によってさらに冷却、あるいは、アキュムレータ5からコンプレッサ1に送られる低温の冷媒をガスクーラ2から出た高温の冷媒によってさらに加熱することが行われている。
In principle, the operation of the refrigeration cycle using carbon dioxide as the refrigerant operates in substantially the same manner as the refrigeration cycle using alternative chlorofluorocarbon. In other words, the compressor 1 sucks and compresses the gas-phase refrigerant separated by the
図2は第1の実施の形態に係る膨張装置の構成を示す中央縦断面図である。
膨張装置3は、図の上部に弁部のボディ11を有している。そのボディ11の上部中央には、内部熱交換器6を出た高圧の冷媒を導入するポート12が設けられ、側部には、流量制御された冷媒をエバポレータ4へ供給するポート13が形成されている。ポート12は、これと連通していて弁部の弁孔を構成する通路と、その弁孔よりも大きな内径を有する空間とが同一軸線上に形成され、その空間は、ポート13に連通し、図の下端面に開口している。
FIG. 2 is a central longitudinal sectional view showing the configuration of the expansion device according to the first embodiment.
The
ボディ11の下端部には、ソレノイドが設けられている。このソレノイドは、上端部を加工して半径方向外向きに延出されたフランジ部14を有するスリーブ15と、有底スリーブ16とを有し、これらの対向端は、溶接によって互いに気密に結合されている。スリーブ15の上端部には、ボディ11の下端部が嵌入されている。また、スリーブ15のフランジ部14には、ガスケット17が配置されている。このガスケット17は、冷凍サイクル内の高圧と大気とをシールするもので、この例では、リング状の薄い板ばねによって形成され、円周方向に一条のコルゲート部を有し、かつ、両面にはゴムがコーティングされているものである。
A solenoid is provided at the lower end of the
有底スリーブ16内には、固定鉄芯18が嵌合され、その固定鉄芯18と弁部のボディ11との間には、可動鉄芯19が軸線方向に進退自在に配置され、固定鉄芯18と可動鉄芯19との間には、スプリング20が配置されている。可動鉄芯19には、これを軸線方向に貫通して伸びるシャフト21が固定されている。このシャフト21は、弁孔と同一軸線上に配置されていて、図の上端が弁部の弁孔を開閉する弁体を構成し、図の下端が固定鉄芯18によって軸線方向に進退自在に支持されている。
A fixed
スリーブ15および有底スリーブ16の外周には、磁気を発生するコイルアセンブリがスリーブ15および有底スリーブ16の軸線を中心にして回動可能に遊嵌されている。このコイルアセンブリは、コイル22、このコイル22を囲撓しているヨーク23およびそのヨーク23とともに磁気閉回路を形成するためのプレート24によって構成され、コイル22に接続された給電用のハーネス25が外部に出力されている。
A coil assembly that generates magnetism is loosely fitted on the outer periphery of the
ヨーク23は、図の上端部が半径方向内方に延出されていて、中央に孔が開けられたカップ状の形状を有しており、その内方延出部が固定鉄芯18のフランジ部14に当接されている。また、ヨーク23は、図の下方側の外周面にねじ部26が螺刻されており、そのねじ部26よりも図の下方端部の外周は、六角形状に形成されている。
The
なお、図示はしないが、シャフト21が弁孔の軸線に沿って進退運動できるように、ボディ11の空間内と固定鉄芯18または有底スリーブ16内とに軸受を設け、その軸受によってシャフト21を支持することで、シャフト21を弁孔の軸線と同一軸線上に位置決めするように構成するとよい。
Although not shown, a bearing is provided in the space of the
以上の構成の膨張装置3において、ソレノイドへの通電がないソレノイドオフの状態では、図示のように、可動鉄芯19がスプリング20によって固定鉄芯18から離れる方向に付勢されているので、可動鉄芯19に固定されたシャフト21は、図の上方へ付勢され、先端の弁体が弁孔を閉じた状態にしている。したがって、この膨張装置3は、非通電時に閉弁状態を維持するノーマルクローズタイプのオン・オフ動作のソレノイド弁を構成している。
In the
次に、ソレノイドに通電されてソレノイドオンの状態になると、可動鉄芯19がスプリング20の付勢力に抗して固定鉄芯18に吸着されるので、シャフト21は、図の下方へ移動し、開弁する。これにより、ポート12より導入された高温・高圧の冷媒は、開弁された弁部を通過する際に断熱膨張され、低温・低圧の冷媒となって、ポート13からエバポレータ4に送られることになる。
Next, when the solenoid is energized and the solenoid is turned on, the
この膨張装置3は、ソレノイドをオン・オフ制御することにより、流れる冷媒の流量を制御している。たとえば、この膨張装置3は、PWM(パルス幅変調)制御のパルス電流によって駆動され、そのオン時間の長さを調整することで冷媒流量を制御するようにしている。
The
ここで、この膨張装置3の制御回路、上流側にあるコンプレッサ1の制御回路、冷媒圧力を検出する圧力センサなどが故障して、膨張装置3がソレノイドオフ状態のままになり、コンプレッサ1が可変容量制御をすることができずに最大容量運転の状態のままになって、膨張装置3の上流側の高圧部が異常高圧になった場合について説明する。
Here, the control circuit of the
膨張装置3の弁部では、シャフト21と一体の弁体が弁孔の下流側に配置された構成になっていて、閉弁状態においては、シャフト21は、その一端の弁体が導入される冷媒の圧力を開弁方向に受け、他端がポート13の圧力にほぼ等しい圧力とスプリング20の付勢力とを閉弁方向に受けている。この状態で、膨張装置3の上流側の圧力が高くなって、下流側の圧力との差圧が、スプリング20の荷重によって決まる所定値を越えるような圧力になると、シャフト21を開弁方向に押す力が勝るようになるので、シャフト21は、スプリング20を撓ませて開弁方向に移動し、この結果、膨張装置3は、開弁するようになる。
The valve portion of the
つまり、この膨張装置3は、その上流側の圧力が異常高圧になると、それをシャフト21が感知して開弁し、高圧を下流側へリリーフさせる。これにより、上流側の圧力は低下し、異常高圧による配管など破壊を未然に防止することができる。
That is, when the pressure on the upstream side of the
図3は内部熱交換器への膨張装置の取り付け状態を示す図である。
冷媒に二酸化炭素を使用した自動車用エアコンシステムの冷凍サイクルでは、エバポレータ4だけを車室内に設置し、他の構成要素は、エンジンルーム内に設置される。この構成例では、膨張装置3をエンジンルーム内の内部熱交換器6に取り付け、高圧の冷媒が流れることによって膨張装置3から発生する流動音を車室内に伝わらないようにし、車室内の静粛性が保持されるようにしている。
FIG. 3 is a view showing a state in which the expansion device is attached to the internal heat exchanger.
In the refrigeration cycle of an automotive air conditioner system using carbon dioxide as a refrigerant, only the
内部熱交換器6は、径の異なる2つのチューブ31,32を有し、これらが両側に設けられたブロック33(図では、片側のみを示す)によって同心上に配置されている。内側のチューブ31は、ガスクーラ2からの高温・高圧の冷媒が流れる通路を構成し、外側のチューブ32は、内側のチューブ31との間にアキュムレータ5からの低温・低圧の冷媒を流す環状の通路を構成している。内側のチューブ31は、また、熱伝導率の良い材料で作られており、中を流れる高温・高圧の冷媒と外側を流れる低温・低圧の冷媒との間で熱交換を行うようにしている。
The
内部熱交換器6のブロック33は、内側のチューブ31がろう付けされて高温・高圧の冷媒を導入するポート34と、膨張装置3によって断熱膨張されて低温・低圧になった冷媒を導出するポート35と、アキュムレータ5からの冷媒を導入するポート36と、外側のチューブ32がろう付けされてポート36に導入された冷媒をチューブ31,32の間の通路へ導出するポート37と、膨張装置3を取り付けるための装着穴38とを備えている。その装着穴38の開口端近傍内側にはねじ部39が刻設されている。
The
このような膨張装置3を内部熱交換器6のブロック33に取り付けるときには、ブロック33の装着穴38に膨張装置3を挿入し、その膨張装置3のコイルアセンブリを回してねじ部26を装着穴38のねじ部39にねじ込み、さらに、スパナなどの工具を使って、コイルアセンブリをねじ込む。このとき、ガスケット17およびスリーブ15は、ガスケット17の摩擦力によって回転せずに、装着穴38の内部の段差部に押し付けられる。その際に、ガスケット17は、そのコルゲート部が押し潰されてフランジ部14をブロック33に密着させるようになり、膨張装置3の弁部は、大気からシールされる。
When such an
図4は第2の実施の形態に係る膨張装置の構成を示す中央縦断面図である。なお、図4において、図2に示した構成要素と同じまたは同等の構成要素については同じ符号を付して、その詳細な説明は省略する。 FIG. 4 is a central longitudinal sectional view showing the configuration of the expansion device according to the second embodiment. In FIG. 4, the same or equivalent components as those shown in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
第2の実施の形態に係る膨張装置41は、第1の実施の形態に係る膨張装置3がノーマルオープンタイプであるのに対し、ノーマルクローズタイプのオン・オフ動作のソレノイド弁を構成している点で異なる。このため、この膨張装置41は、ソレノイドの固定鉄芯18と可動鉄芯19との位置を反転し、固定鉄芯18と可動鉄芯19との間にスプリング20よりもばね荷重の大きな開弁用のスプリング42を設けている。シャフト21は、固定鉄芯18および可動鉄芯19を軸線方向に貫通して遊嵌されていて、弁体を構成している側と反対側の端部には、ストッパ43が固着されている。そのストッパ43は、シャフト21を遊嵌している可動鉄芯19の貫通孔の内径よりも大きな外径を有していて、可動鉄芯19がスプリング42によって固定鉄芯18から離れる方向に付勢されているときには、可動鉄芯19がスプリング20によって閉弁方向に付勢されているストッパ43を掛止してシャフト21を開弁位置に保持できるようにしている。
The
また、ソレノイドの通電時によって可動鉄芯19が弁体の開弁位置から固定鉄芯18に吸着されるまで移動するストロークを、弁体が開弁位置から弁孔を閉じる閉弁位置まで移動するストロークよりも大きく設定してある。このため、ソレノイドが通電されて可動鉄芯19が開弁用のスプリング42の付勢力に抗して固定鉄芯18に吸着されていく過程で、可動鉄芯19の移動に連れて、最初はスプリング20によって閉弁方向に付勢されているストッパ43が一緒に閉弁方向に移動するが、途中で、シャフト21の先端が弁孔の開口端に当接するので、その後、可動鉄芯19は、ストッパ43から離れて、固定鉄芯18に吸着されるようになる。このため、シャフト21は、スプリング20の付勢力によって閉弁位置に維持される。
Further, when the solenoid is energized, the moving
この膨張装置41の動作は、ソレノイドの非通電時と通電時とでは、第1の実施の形態に係る膨張装置3と弁部の開閉動作が逆である。しかし、通電時の閉弁状態のときに、弁部の上流側の圧力と下流側の圧力との差圧が所定値を越えると、弁体が押し開けられて、上流側の異常高圧を下流側へリリーフさせるように動作する点では同じである。
The operation of the
図5は第3の実施の形態に係る膨張装置の構成を示す中央縦断面図である。なお、図5において、図4に示した構成要素と同じまたは同等の構成要素については同じ符号を付して、その詳細な説明は省略する。 FIG. 5 is a central longitudinal sectional view showing the configuration of the expansion device according to the third embodiment. 5, the same or equivalent components as those shown in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
第3の実施の形態に係る膨張装置51は、第2の実施の形態に係る膨張装置41と比較して、導入される冷媒の圧力に対抗して閉弁方向に付勢するスプリング20の荷重を大きくすることなく、冷媒をリリーフすることができる圧力をより高く設定できるようにした点で異なる。
Compared with the
このため、この第3の実施の形態に係る膨張装置51は、筒状シャフト52を有し、これを固定鉄芯18が軸線方向に進退自在に保持する構成にしている。筒状シャフト52は、弁孔の内径よりも小さな外径を有し、弁孔と対向する端部には弁孔の内径よりも大きな外径を有する弁体53が一体に形成されている。
For this reason, the
これにより、この膨張装置51では、ソレノイドが通電時の閉弁状態のときに、ポート12から導入された冷媒圧力は、筒状シャフト52の中心を通って可動鉄芯19が収容されている有底スリーブ16の中に導入されるようになっている。このため、弁体53には、弁孔の断面積から筒状シャフト52の中心の孔の断面積を差し引いた受圧面積でポート12から導入された冷媒圧力を開弁方向に受け、筒状シャフト52には、その図の下端面において、外径の断面積から中心の孔の断面積を差し引いた受圧面積でポート12から導入された冷媒圧力を閉弁方向に受けることになる。筒状シャフト52の外径が弁孔の内径よりも小さいので、ポート12から導入された冷媒圧力を開弁方向に受ける受圧面積が閉弁方向に受ける受圧面積よりも大きくなり、その受圧面積の差により、ポート12から導入される冷媒圧力によって弁体53および筒状シャフト52を図の下向き方向に押す力、すなわち開弁方向の力が発生することになる。以上の構成から、この膨張装置51は、開弁方向に作用する受圧面積を小さく設定できるので、異常高圧による開弁時の設定圧力を高く設定することができる。
Thereby, in this
図6は第4の実施の形態に係る膨張装置の構成を示す中央縦断面図である。なお、図6において、図5に示した構成要素と同じまたは同等の構成要素については同じ符号を付して、その詳細な説明は省略する。 FIG. 6 is a central longitudinal sectional view showing the configuration of the expansion device according to the fourth embodiment. In FIG. 6, the same or equivalent components as those shown in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
第4の実施の形態に係る膨張装置61は、第3の実施の形態に係る膨張装置51と比較して、弁体のある側に冷媒を導入して弁部を通る冷媒の流れ方向を逆にした点で異なる。このため、この膨張装置61では、ボディ11の側部に冷媒を導入するポート12を有し、ボディ11の先端面に膨張された冷媒を導出するポート13を有している。筒状シャフト52は、弁孔の内径よりも大きな外径を有し、それによって生まれる受圧面積の差が筒状シャフト52を開弁方向に作用する要因になる。したがって、この膨張装置61においても、膨張装置51と同様に、開弁方向に作用する受圧面積を小さくできるので、異常高圧による開弁時の設定圧力を高く設定することができる。
Compared with the
図7は第4の実施の形態に係る膨張装置の内部熱交換器への取り付け状態を示す図である。なお、図7において、図3に示した構成要素と同じまたは同等の構成要素については同じ符号を付して、その詳細な説明は省略する。 FIG. 7 is a view showing a state in which the expansion device according to the fourth embodiment is attached to the internal heat exchanger. In FIG. 7, the same or equivalent components as those shown in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
この第4の実施の形態に係る膨張装置61を取り付ける内部熱交換器6のブロック33は、その内部において、内側の高圧用のチューブ31が接続されたポート34が膨張装置61のボディ11の側部に設けられたポート12に連通し、エバポレータ4への配管を接続するためのポート35がボディ11の先端に設けられたポート13に連通するように形成されている。
In the
このような膨張装置61のブロック33への取り付けも、図3に示した取り付け方法と同様に、膨張装置61をブロック33の装着穴38に挿入し、コイルアセンブリを回して膨張装置61のねじ部26を装着穴38のねじ部39に螺着することで行われる。
The attachment of the
1 コンプレッサ
2 ガスクーラ
3 膨張装置
4 エバポレータ
5 アキュムレータ
6 内部熱交換器
11 ボディ
12,13 ポート
14 フランジ部
15 スリーブ
16 有底スリーブ
17 ガスケット
18 固定鉄芯
19 可動鉄芯
20 スプリング
21 シャフト
22 コイル
23 ヨーク
24 プレート
25 ハーネス
26 ねじ部
31,32 チューブ
33 ブロック
34 ,35,36,37 ポート
38 装着穴
39 ねじ部
41 膨張装置
42 スプリング
43 ストッパ
51 膨張装置
52 筒状シャフト
53 弁体
61 膨張装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (8)
弁孔を開閉する弁体を有する弁部と、閉弁時に前記弁体を閉弁位置まで付勢するスプリングを有するソレノイドとを備え、
前記弁体は、閉弁時に前記弁孔の上流側の圧力と下流側の圧力との差が所定値以上になると前記スプリングの付勢力に抗して強制的に開弁するようにしたことを特徴とする膨張装置。 In an expansion device that controls the flow rate of refrigerant supplied to the evaporator by adiabatic expansion and low-temperature / low-pressure while adiabatic expansion of high-temperature / high-pressure refrigerant,
A valve portion having a valve body for opening and closing the valve hole, and a solenoid having a spring for biasing the valve body to a valve closing position when the valve is closed,
The valve body is forcibly opened against the urging force of the spring when the difference between the pressure on the upstream side and the pressure on the downstream side of the valve hole exceeds a predetermined value when the valve is closed. Inflating device characterized.
前記ソレノイドは、前記弁部の側から可動鉄芯、前記スプリングおよび固定鉄芯がこの順序で前記弁孔と同一軸線上に配置され、前記可動鉄芯に軸線方向に固定されていて一端が前記弁孔を開閉する前記弁体を構成し、他端が前記固定鉄芯によって軸線方向に進退自在に保持されたシャフトを有し、非通電時に前記スプリングによって前記可動鉄芯に固定された前記シャフトと一体の前記弁体を閉弁位置に保持し、通電時には、前記スプリングの付勢力に抗して前記可動鉄芯が前記固定鉄芯に吸着されることにより、前記弁体を開弁位置に保持することを特徴とする請求項1記載の膨張装置。 The valve portion is arranged on the downstream side of the valve hole so as to receive the pressure of the introduced refrigerant in the valve opening direction,
The solenoid has a movable iron core, a spring, and a fixed iron core arranged in this order on the same axis line as the valve hole from the valve portion side, and is fixed to the movable iron core in the axial direction and has one end at the end. The shaft that constitutes the valve body that opens and closes the valve hole, the other end of which is held by the fixed iron core so as to be movable forward and backward in the axial direction, and is fixed to the movable iron core by the spring when not energized The valve body integral with the valve is held in the closed position, and when energized, the movable iron core is attracted to the fixed iron core against the urging force of the spring, so that the valve body is brought into the valve open position. The expansion device according to claim 1, wherein the expansion device is held.
前記ソレノイドは、前記弁部の側から固定鉄芯、開弁用スプリング、可動鉄芯、ストッパおよび前記スプリングがこの順序で前記弁孔と同一軸線上に配置され、前記固定鉄芯および前記可動鉄芯を軸線方向に貫通して遊嵌されていて一端が前記弁孔を開閉する前記弁体を構成し、他端が前記ストッパに固着されたシャフトを有し、非通電時に開弁方向に付勢する前記開弁用スプリングと閉弁方向に付勢する前記スプリングとによって前記弁体を開弁位置に保持し、通電時には、前記スプリングによって前記弁体を閉弁位置に保持するようにしたことを特徴とする請求項1記載の膨張装置。 The valve portion is arranged on the downstream side of the valve hole so as to receive the pressure of the introduced refrigerant in the valve opening direction,
In the solenoid, a fixed iron core, a valve opening spring, a movable iron core, a stopper, and the spring are arranged in this order on the same axis as the valve hole from the valve portion side, and the fixed iron core and the movable iron It has a shaft that is loosely fitted through the core in the axial direction, one end forms the valve body that opens and closes the valve hole, and the other end has a shaft fixed to the stopper, and is attached in the valve opening direction when not energized. The valve body is held in the valve open position by the spring for opening the valve and the spring biased in the valve closing direction, and the valve body is held in the valve closed position by the spring when energized. The expansion device according to claim 1.
前記ソレノイドは、前記弁部の側から固定鉄芯、開弁用スプリング、可動鉄芯、ストッパおよび前記スプリングがこの順序で前記弁孔と同一軸線上に配置され、前記固定鉄芯に軸線方向に貫通して進退自在に保持されかつ前記可動鉄芯を軸線方向に貫通して遊嵌されていて一端が前記弁孔を開閉する前記弁体を構成し、他端が前記ストッパに固着され、前記弁孔の内径より小さな外径を有する筒状のシャフトを有し、非通電時に開弁方向に付勢する前記開弁用スプリングと閉弁方向に付勢する前記スプリングとによって前記弁体を開弁位置に保持し、通電時には、前記スプリングによって前記弁体を閉弁位置に保持するようにしたことを特徴とする請求項1記載の膨張装置。 The valve portion is arranged on the downstream side of the valve hole so that the pressure of the introduced refrigerant is received in the valve opening direction.
In the solenoid, a fixed iron core, a valve opening spring, a movable iron core, a stopper, and the spring are arranged in this order on the same axis line as the valve hole from the valve portion side, and the fixed iron core is arranged in the axial direction. The valve body that is held through and movable freely and penetrates the movable iron core in the axial direction and has one end constituting the valve body that opens and closes the valve hole, and the other end is fixed to the stopper, It has a cylindrical shaft having an outer diameter smaller than the inner diameter of the valve hole, and the valve element is opened by the valve-opening spring that biases in the valve-opening direction and the spring that biases in the valve-closing direction when not energized. 2. The expansion device according to claim 1, wherein the valve body is held at a valve position and the valve body is held at a valve closing position by the spring when energized.
前記ソレノイドは、前記弁部の側から固定鉄芯、開弁用スプリング、可動鉄芯、ストッパおよび前記スプリングがこの順序で前記弁孔と同一軸線上に配置され、前記固定鉄芯に軸線方向に貫通して進退自在に保持されかつ前記可動鉄芯を軸線方向に貫通して遊嵌されていて一端が前記弁孔を開閉する前記弁体を構成し、他端が前記ストッパに固着され、前記弁孔の内径より大きな外径を有する筒状のシャフトを有し、非通電時に開弁方向に付勢する前記開弁用スプリングと閉弁方向に付勢する前記スプリングとによって前記弁体を開弁位置に保持し、通電時には、前記スプリングによって前記弁体を閉弁位置に保持するようにしたことを特徴とする請求項1記載の膨張装置。 In the valve portion, the valve body is disposed on the upstream side of the valve hole,
In the solenoid, a fixed iron core, a valve opening spring, a movable iron core, a stopper, and the spring are arranged in this order on the same axis line as the valve hole from the valve portion side, and the fixed iron core is arranged in the axial direction. The valve body that is held through and movable freely and penetrates the movable iron core in the axial direction and has one end constituting the valve body that opens and closes the valve hole, and the other end is fixed to the stopper, It has a cylindrical shaft having an outer diameter larger than the inner diameter of the valve hole, and opens the valve body by the valve-opening spring that biases in the valve-opening direction when not energized and the spring that biases in the valve-closing direction. 2. The expansion device according to claim 1, wherein the valve body is held in a valve position and the valve body is held in a valve closing position by the spring when energized.
The solenoid moves a stroke in which the movable iron core moves from the valve opening position of the valve body to the fixed iron core when energized, and the valve body moves from the valve opening position to the valve closing position when energized. 8. The expansion device according to claim 7, wherein the expansion device is set larger than the moving stroke.
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