JP2011235722A - Control valve and air conditioner for vehicle - Google Patents

Control valve and air conditioner for vehicle Download PDF

Info

Publication number
JP2011235722A
JP2011235722A JP2010107991A JP2010107991A JP2011235722A JP 2011235722 A JP2011235722 A JP 2011235722A JP 2010107991 A JP2010107991 A JP 2010107991A JP 2010107991 A JP2010107991 A JP 2010107991A JP 2011235722 A JP2011235722 A JP 2011235722A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
valve
passage
pressure
valve body
main valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2010107991A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5499299B2 (en
Inventor
Hisatoshi Hirota
久寿 広田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TGK Co Ltd
Original Assignee
TGK Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TGK Co Ltd filed Critical TGK Co Ltd
Priority to JP2010107991A priority Critical patent/JP5499299B2/en
Publication of JP2011235722A publication Critical patent/JP2011235722A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5499299B2 publication Critical patent/JP5499299B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an air conditioner for a vehicle that enables good dehumidification performance etc. during heating operation, and a control valve suitable for the air conditioner.SOLUTION: A control valve 6 has a main valve body 124 that opens or closes a main passage connecting directly an upper side and a lower side passages by moving away from or contacting with a main valve hole 120. The main valve body 124 has a main valve 105 that is provided so as to partition the upper side passage, the lower side passage and a back pressure chamber 132, and an electromagnetically-driven pilot valve body 144 that regulates the opening ratio of a sub passage connecting the upper side and the lower side passages through the back pressure chamber 132 by moving away from or contacting with a sub valve hole 140. The pilot valve body 144 is provided with a pilot valve 106 operated, during opening of the main valve 105, so as to control a pressure on the upper side of the main valve 105 to approximate a set pressure according to a supply current value.

Description

本発明は、上流側から下流側への冷媒の流れを制御可能な制御弁に関し、特に、車両用冷暖房装置に好適に適用可能な制御弁に関する。   The present invention relates to a control valve that can control the flow of refrigerant from an upstream side to a downstream side, and more particularly, to a control valve that can be suitably applied to a vehicle air conditioner.

近年、内燃機関を搭載した車両においてはエンジンの燃焼効率が向上したこともあり、熱源として利用してきた冷却水が暖房に必要な温度にまで上昇し難くなっている。一方、内燃機関と電動機を併用したハイブリッド車両においては内燃機関の稼働率が低いため、そのような冷却水の利用がさらに難しい。電気自動車に至っては内燃機関による熱源そのものがない。このため、冷房のみならず暖房にも冷媒を用いたサイクル運転を行い、車室内を除湿暖房可能なヒートポンプ式の車両用冷暖房装置が提案されている(例えば特許文献1参照)。   In recent years, in vehicles equipped with an internal combustion engine, the combustion efficiency of the engine has improved, and it has become difficult for the cooling water used as a heat source to rise to the temperature required for heating. On the other hand, in a hybrid vehicle using both an internal combustion engine and an electric motor, the utilization rate of the internal combustion engine is low, so that it is more difficult to use such cooling water. There is no heat source by an internal combustion engine in an electric vehicle. For this reason, a heat pump type vehicle air conditioner that performs cycle operation using a refrigerant not only for cooling but also for heating to dehumidify and heat the vehicle interior has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

このような車両用冷暖房装置は、圧縮機、室外熱交換器、蒸発器、室内熱交換器等を含む冷凍サイクルを有し、暖房運転時と冷房運転時とで室外熱交換器の機能が切り替えられる。暖房運転時においては室外熱交換器が蒸発器として機能する。その際、冷媒が冷凍サイクルを循環する過程で室内熱交換器が放熱し、その熱により車室内の空気が加熱される。一方、冷房運転時においては室外熱交換器が凝縮器として機能する。その際、室外熱交換器にて凝縮された冷媒が蒸発器にて蒸発し、その蒸発潜熱により車室内の空気が冷却される。その際、除湿も行われる。   Such a vehicle air conditioner has a refrigeration cycle including a compressor, an outdoor heat exchanger, an evaporator, an indoor heat exchanger, etc., and the function of the outdoor heat exchanger is switched between heating operation and cooling operation. It is done. During the heating operation, the outdoor heat exchanger functions as an evaporator. At that time, the indoor heat exchanger dissipates heat while the refrigerant circulates through the refrigeration cycle, and the air in the passenger compartment is heated by the heat. On the other hand, the outdoor heat exchanger functions as a condenser during the cooling operation. At that time, the refrigerant condensed in the outdoor heat exchanger evaporates in the evaporator, and the air in the passenger compartment is cooled by the latent heat of evaporation. At that time, dehumidification is also performed.

特開平9−240266号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-240266

しかしながら、このような車両用冷暖房装置においては、暖房運転時に室外熱交換器を蒸発器として機能させたときにその蒸発量が必要以上に大きくなると、車室内の蒸発器に十分な液冷媒が供給されない事態が生じる可能性がある。そうなると、実質的に蒸発器での熱交換がなされなくなるため、車室内の除湿機能を適正に維持できなくなり、窓ガラスの曇り等の問題を発生させる可能性がある。一方、例えば極低温下において蒸発器に必要以上に低温の冷媒を流すと、蒸発器を凍結させてしまう可能性もある。そこで、発明者は、このように室外熱交換器を蒸発器として機能させるときにも車室内の蒸発器に適正量の液冷媒が供給されるように調整できれば、こうした問題を解決できると考えた。   However, in such a vehicle air conditioner, when the outdoor heat exchanger functions as an evaporator during heating operation, if the evaporation amount becomes larger than necessary, sufficient liquid refrigerant is supplied to the evaporator in the vehicle interior. May happen. In this case, the heat exchange in the evaporator is substantially not performed, so that the dehumidifying function in the vehicle interior cannot be properly maintained, and problems such as fogging of the window glass may occur. On the other hand, for example, if a refrigerant having a temperature lower than necessary is passed through the evaporator at an extremely low temperature, the evaporator may be frozen. Therefore, the inventor considered that such problems can be solved if the outdoor heat exchanger can function as an evaporator so that an appropriate amount of liquid refrigerant can be supplied to the evaporator in the passenger compartment. .

本発明の目的の一つは、暖房運転時の除湿性能等を良好に確保可能な車両用冷暖房装置、およびその車両用冷暖房装置に好適な制御弁を提供することにある。   One of the objects of the present invention is to provide a vehicle air-conditioning apparatus that can satisfactorily ensure dehumidifying performance during heating operation, and a control valve suitable for the vehicle air-conditioning apparatus.

上記課題を解決するために、本発明のある態様は、上流側から下流側への冷媒の流れを制御可能なパイロット作動式の制御弁において、上流側通路と下流側通路とを直接つなぐ主通路を、主弁孔に接離して開閉する主弁体を有し、その主弁体が、上流側通路と下流側通路と背圧室とを区画するように設けられる主弁と、上流側通路と下流側通路とを背圧室を介してつなぐ副通路の開度を、副弁孔に接離して調整可能な電磁駆動のパイロット弁体を有し、そのパイロット弁体が、主弁の開弁時には主弁の上流側の圧力を供給電流値に応じた設定圧力に近づけるよう動作するパイロット弁と、を備える。   In order to solve the above-described problems, an aspect of the present invention provides a main passage that directly connects an upstream passage and a downstream passage in a pilot-operated control valve that can control the flow of refrigerant from the upstream side to the downstream side. A main valve body that opens and closes the main valve hole, and the main valve body is provided so as to partition the upstream side passage, the downstream side passage, and the back pressure chamber, and the upstream side passage The pilot valve body has an electromagnetically driven pilot valve body that can adjust the opening of the sub-passage that connects the downstream passage and the downstream passage through the back pressure chamber by making contact with and away from the sub-valve hole. And a pilot valve that operates to bring the pressure on the upstream side of the main valve close to the set pressure corresponding to the supply current value.

この態様によると、電磁駆動によりパイロット弁が作動し、副通路の開度を調整することで、主弁の開度を調整可能となる。そして、上流側の圧力が供給電流値に応じた設定圧力となるよう制御することができるため、その設定圧力を適正に設定すれば、上流側の圧力を適正に調整することが可能となる。このため、当該制御弁を車両用冷暖房装置の熱交換器と蒸発器との間に設ければ、暖房運転時においても蒸発器に導入される冷媒の流量を確保することができる。その結果、車室内の湿度機能を適正に維持できるようになる。   According to this aspect, the pilot valve operates by electromagnetic drive, and the opening degree of the main valve can be adjusted by adjusting the opening degree of the sub passage. Since the upstream pressure can be controlled to be a set pressure corresponding to the supply current value, if the set pressure is set appropriately, the upstream pressure can be adjusted appropriately. For this reason, if the said control valve is provided between the heat exchanger and evaporator of a vehicle air conditioner, the flow volume of the refrigerant | coolant introduce | transduced into an evaporator can be ensured also at the time of heating operation. As a result, the humidity function in the passenger compartment can be properly maintained.

本発明の別の態様は、車両用冷暖房装置である。この車両用冷暖房装置は、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機と、車室外に配置され、冷房運転時に冷媒を放熱させる室外凝縮器として機能する一方、暖房運転時には冷媒を蒸発させる室外蒸発器として機能する室外熱交換器と、車室内に配置されて冷媒を蒸発させる室内蒸発器と、室内蒸発器が機能するとともに室外熱交換器が室外蒸発器として機能するときに室外熱交換器の下流側となる位置に設けられ、上流側から下流側への冷媒の流れを制御する電動の制御弁と、制御弁への供給電流を制御して制御弁の上流側の圧力を調整する制御部と、を備える。制御弁は、上流側通路と下流側通路とを直接つなぐ主通路を、主弁孔に接離して開閉する主弁体を有し、その主弁体が、上流側通路と下流側通路と背圧室とを区画するように設けられる主弁と、上流側通路と下流側通路とを背圧室を介してつなぐ副通路の開度を、副弁孔に接離して調整可能な電磁駆動のパイロット弁体を有し、そのパイロット弁体が、主弁の開弁時には主弁の上流側の圧力を供給電流値に応じた設定圧力に近づけるよう動作するパイロット弁と、を備える。   Another aspect of the present invention is a vehicle air conditioner. This vehicle air conditioner is a compressor that compresses and discharges refrigerant, and an outdoor condenser that is disposed outside the vehicle cabin and functions as an outdoor condenser that dissipates heat during cooling operation, and as an outdoor evaporator that evaporates refrigerant during heating operation. A functioning outdoor heat exchanger, an indoor evaporator disposed in the passenger compartment to evaporate the refrigerant, and a downstream side of the outdoor heat exchanger when the indoor evaporator functions and the outdoor heat exchanger functions as an outdoor evaporator An electric control valve that controls the flow of refrigerant from the upstream side to the downstream side, a control unit that controls the supply current to the control valve and adjusts the pressure on the upstream side of the control valve, Is provided. The control valve has a main valve body that opens and closes a main passage directly connecting the upstream passage and the downstream passage in contact with and away from the main valve hole. The main valve body is connected to the upstream passage, the downstream passage, and the back passage. An electromagnetically driven motor that can adjust the opening of the main valve provided to partition the pressure chamber and the sub-passage that connects the upstream passage and the downstream passage through the back pressure chamber by making contact with and separating from the sub-valve hole. The pilot valve body includes a pilot valve that operates to bring the pressure on the upstream side of the main valve closer to the set pressure corresponding to the supply current value when the main valve is opened.

この態様によると、暖房運転時において室内蒸発器が機能するとともに室外熱交換器が室外蒸発器として機能するときに、制御弁の上流側の圧力を適正に調整でき、室外熱交換器における冷媒の蒸発温度ひいては蒸発量を調整することができる。その結果、室内蒸発器における冷媒の蒸発量を調整することができる。すなわち、その室内蒸発器の蒸発量を確保することで、暖房運転時においても室内蒸発器に導入される冷媒の流量を確保することができ、それにより車室内の湿度機能を適正に維持することができる。   According to this aspect, when the indoor evaporator functions during heating operation and the outdoor heat exchanger functions as the outdoor evaporator, the pressure on the upstream side of the control valve can be appropriately adjusted, and the refrigerant in the outdoor heat exchanger can be adjusted. The evaporation temperature and thus the evaporation amount can be adjusted. As a result, the amount of refrigerant evaporated in the indoor evaporator can be adjusted. That is, by securing the evaporation amount of the indoor evaporator, the flow rate of the refrigerant introduced into the indoor evaporator can be ensured even during heating operation, thereby maintaining the humidity function in the vehicle interior appropriately. Can do.

本発明によれば、暖房運転時の除湿性能等を良好に確保可能な車両用冷暖房装置、およびその車両用冷暖房装置に好適な制御弁を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the control valve suitable for the air conditioning apparatus for vehicles which can ensure the dehumidification performance etc. at the time of heating operation favorably, and the air conditioning apparatus for vehicles can be provided.

第1実施形態に係る車両用冷暖房装置の概略構成を表すシステム構成図である。1 is a system configuration diagram illustrating a schematic configuration of a vehicle air conditioning apparatus according to a first embodiment. 車両用冷暖房装置の動作を表す説明図である。It is explanatory drawing showing operation | movement of the vehicle air conditioner. 第2制御弁の具体的構成を表す断面図である。It is sectional drawing showing the specific structure of a 2nd control valve. 第2制御弁の動作状態を表す説明図である。It is explanatory drawing showing the operation state of a 2nd control valve. 差圧オリフィスの構成および動作を表す断面図である。It is sectional drawing showing the structure and operation | movement of a differential pressure orifice. 第2実施形態に係る第2制御弁の具体的構成を表す断面図である。It is sectional drawing showing the specific structure of the 2nd control valve which concerns on 2nd Embodiment. 第2制御弁の動作状態を表す説明図である。It is explanatory drawing showing the operation state of a 2nd control valve. 第3実施形態に係る第2制御弁の具体的構成を表す断面図である。It is sectional drawing showing the specific structure of the 2nd control valve which concerns on 3rd Embodiment. 第2制御弁の動作状態を表す説明図である。It is explanatory drawing showing the operation state of a 2nd control valve. 第4実施形態に係る第2制御弁の具体的構成を表す断面図である。It is sectional drawing showing the specific structure of the 2nd control valve which concerns on 4th Embodiment. 第2制御弁の動作状態を表す説明図である。It is explanatory drawing showing the operation state of a 2nd control valve.

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。
[第1実施形態]
まず、本発明の第1実施形態について説明する。図1は、第1実施形態に係る車両用冷暖房装置の概略構成を表すシステム構成図である。本実施形態は、本発明の車両用冷暖房装置を電気自動車の冷暖房装置として具体化したものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[First Embodiment]
First, a first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a system configuration diagram illustrating a schematic configuration of the vehicle air conditioning apparatus according to the first embodiment. In the present embodiment, the vehicle air conditioning apparatus of the present invention is embodied as an electric vehicle air conditioning apparatus.

車両用冷暖房装置1は、圧縮機2、室内凝縮器3、第1制御弁4、室外熱交換器5、第2制御弁6、蒸発器7およびアキュムレータ8を配管にて順次接続した冷凍サイクル(冷媒循環回路)を備える。車両用冷暖房装置1は、冷媒としての代替フロン(HFC−134a)が冷凍サイクル内を状態変化しながら循環する過程で、その冷媒の熱を利用して車室内の空調を行うヒートポンプ式の冷暖房装置として構成されている。なお、本実施形態においては、室外熱交換器5と第2制御弁6とをつなぐ通路と、蒸発器7とアキュムレータ8とをつなぐ通路とを接続するバイパス通路9が設けられ、そのバイパス通路9に切替弁11が配設されている。   The vehicle air conditioner 1 includes a compressor 2, an indoor condenser 3, a first control valve 4, an outdoor heat exchanger 5, a second control valve 6, an evaporator 7, and an accumulator 8 that are sequentially connected by piping ( Refrigerant circulation circuit). The vehicle air conditioner 1 is a heat pump type air conditioner that performs air conditioning in the vehicle interior using the heat of the refrigerant in a process in which alternative refrigerant (HFC-134a) as a refrigerant circulates while changing its state in the refrigeration cycle. It is configured as. In the present embodiment, a bypass passage 9 that connects a passage connecting the outdoor heat exchanger 5 and the second control valve 6 and a passage connecting the evaporator 7 and the accumulator 8 is provided. A switching valve 11 is provided.

車両用冷暖房装置1は、空気の熱交換が行われるダクト10を有し、そのダクト10における空気の流れ方向上流側から室内送風機12、蒸発器7、室内凝縮器3が配設されている。室内凝縮器3の上流側には、エアミックスドア14が回動自在に設けられ、室内凝縮器3を通過する風量と室内凝縮器3を迂回する風量との比率が調節される。また、室外熱交換器5に対向するように室外送風機16が配置されている。   The vehicle air conditioner 1 has a duct 10 in which heat exchange of air is performed, and an indoor blower 12, an evaporator 7, and an indoor condenser 3 are arranged from the upstream side of the air flow direction in the duct 10. An air mix door 14 is rotatably provided on the upstream side of the indoor condenser 3, and the ratio between the air volume passing through the indoor condenser 3 and the air volume bypassing the indoor condenser 3 is adjusted. Moreover, the outdoor air blower 16 is arrange | positioned so that the outdoor heat exchanger 5 may be opposed.

圧縮機2は、ハウジング内にモータと圧縮機構を収容する電動圧縮機として構成され、図示しないバッテリからの供給電流により駆動され、モータの回転数に応じて冷媒の吐出容量が変化する。この圧縮機2としては、レシプロ式、ロータリ式、スクロール式など、様々な形式の圧縮機を採用することができるが、電動圧縮機そのものは公知であるため、その説明については省略する。   The compressor 2 is configured as an electric compressor that houses a motor and a compression mechanism in a housing, is driven by a supply current from a battery (not shown), and the discharge capacity of the refrigerant changes according to the rotational speed of the motor. As this compressor 2, various types of compressors such as a reciprocating type, a rotary type and a scroll type can be adopted. However, since the electric compressor itself is publicly known, the description thereof is omitted.

室内凝縮器3は、車室内に設けられ、室外熱交換器5とは別に冷媒を放熱させる補助凝縮器として機能する。すなわち、圧縮機2から吐出された高温・高圧の冷媒が室内凝縮器3を通過する際に放熱する。エアミックスドア14の開度に応じて振り分けられた空気は、室内凝縮器3を通過する過程でその熱交換が行われる。   The indoor condenser 3 is provided in the vehicle interior and functions as an auxiliary condenser that dissipates the refrigerant separately from the outdoor heat exchanger 5. That is, the high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the compressor 2 dissipates heat when passing through the indoor condenser 3. The air distributed according to the opening degree of the air mix door 14 undergoes heat exchange in the process of passing through the indoor condenser 3.

第1制御弁4は、室内凝縮器3と室外熱交換器5とをつなぐ主通路の開度を調整する。第1制御弁4は、その主通路を開閉する弁部と、その弁部を駆動するソレノイドを備え、供給電流の有無によって弁部を開閉する。また、主通路を第1制御弁4の前後で迂回するバイパス通路が設けられ、そのバイパス通路にオリフィス18が設けられている。オリフィス18の開口面積は、第1制御弁4の開弁時の開口面積よりも十分に小さいが、このように第1制御弁4と並列にオリフィス18が設けられることで、第1制御弁4の閉弁時においても所定流量の冷媒の流れが許容される。   The first control valve 4 adjusts the opening of the main passage that connects the indoor condenser 3 and the outdoor heat exchanger 5. The first control valve 4 includes a valve portion that opens and closes the main passage and a solenoid that drives the valve portion, and opens and closes the valve portion depending on the presence or absence of supply current. A bypass passage that bypasses the main passage before and after the first control valve 4 is provided, and an orifice 18 is provided in the bypass passage. Although the opening area of the orifice 18 is sufficiently smaller than the opening area when the first control valve 4 is opened, the orifice 18 is provided in parallel with the first control valve 4 in this way, so that the first control valve 4 Even when the valve is closed, the flow of the refrigerant at a predetermined flow rate is allowed.

室外熱交換器5は、車室外に配置され、冷房運転時に内部を通過する冷媒を放熱させる室外凝縮器として機能する一方、暖房運転時には内部を通過する冷媒を蒸発させる室外蒸発器として機能する。室外送風機16は、吸い込み式の送風機であり、軸流ファンをモータにより回転駆動することにより外気を導入する。室外熱交換器5は、その外気と冷媒との間で熱交換をさせる。   The outdoor heat exchanger 5 is disposed outside the passenger compartment and functions as an outdoor condenser that radiates the refrigerant that passes through the interior during the cooling operation, and functions as an outdoor evaporator that evaporates the refrigerant that passes through the interior during the heating operation. The outdoor blower 16 is a suction type blower, and introduces outside air by rotationally driving an axial fan with a motor. The outdoor heat exchanger 5 exchanges heat between the outside air and the refrigerant.

第2制御弁6は、室外熱交換器5と蒸発器7とをつなぐ主通路の開度を調整する。第2制御弁6は、その主通路を開閉する弁部と、その弁部を駆動するソレノイドを備え、供給電流値に応じて弁部の開度を調整する。第2制御弁6は、その上流側圧力が供給電流値に応じた一定の値(設定圧力)となるように動作する定圧弁として機能可能に構成されている。すなわち、第2制御弁6の弁部は、上流側圧力がソレノイドへの供給電流値に対応づけられた値となるよう自律的に動作する。   The second control valve 6 adjusts the opening of the main passage that connects the outdoor heat exchanger 5 and the evaporator 7. The second control valve 6 includes a valve portion that opens and closes the main passage and a solenoid that drives the valve portion, and adjusts the opening of the valve portion according to the supply current value. The second control valve 6 is configured to be able to function as a constant pressure valve that operates so that its upstream pressure becomes a constant value (set pressure) corresponding to the supply current value. That is, the valve portion of the second control valve 6 operates autonomously so that the upstream pressure becomes a value associated with the supply current value to the solenoid.

また、第2制御弁6の前後を迂回するようにバイパス通路13が設けられ、そのバイパス通路13に差圧オリフィス20が設けられている。すなわち、差圧オリフィス20が、第2制御弁6と並列に設けられ、第2制御弁6の閉弁時においても前後差圧が予め設定された差圧(設定差圧)よりも高くなると、所定流量の冷媒の流れを許容する。差圧オリフィス20は、差圧弁とオリフィスとを一体に形成したものであり、そのオリフィスの開口面積は、第2制御弁6の全開時の開口面積よりも十分に小さい。なお、第2制御弁6および差圧オリフィス20の構造については後に詳述する。   A bypass passage 13 is provided so as to bypass the front and rear of the second control valve 6, and a differential pressure orifice 20 is provided in the bypass passage 13. That is, when the differential pressure orifice 20 is provided in parallel with the second control valve 6 and the front-rear differential pressure becomes higher than a preset differential pressure (set differential pressure) even when the second control valve 6 is closed, Allow a predetermined flow rate of refrigerant flow. The differential pressure orifice 20 is formed by integrating a differential pressure valve and an orifice, and the opening area of the orifice is sufficiently smaller than the opening area when the second control valve 6 is fully opened. The structures of the second control valve 6 and the differential pressure orifice 20 will be described in detail later.

蒸発器7は、車室内に配置され、内部を通過する冷媒を蒸発させる室内蒸発器として機能する。すなわち、第2制御弁6の通過により低温・低圧となった冷媒は、蒸発器7を通過する際に蒸発する。ダクト10の上流側から導入された空気は、その蒸発潜熱によって冷却される。このとき冷却・除湿された空気は、エアミックスドア14の開度に応じて室内凝縮器3を通過するものと、室内凝縮器3を迂回するものとに振り分けられる。室内凝縮器3を通過する空気は、その通過過程で加熱される。室内凝縮器3を通過した空気と迂回した空気とが室内凝縮器3の下流側にて混合されて目標の温度に調整され、図示しない吹出口から車内に供給される。例えば、ベント吹出口、フット吹出口、デフ吹出口等から車室内所定場所に向かって吹き出される。   The evaporator 7 is arrange | positioned in a vehicle interior, and functions as an indoor evaporator which evaporates the refrigerant | coolant which passes the inside. That is, the refrigerant having a low temperature and low pressure due to the passage of the second control valve 6 evaporates when passing through the evaporator 7. The air introduced from the upstream side of the duct 10 is cooled by the latent heat of vaporization. At this time, the cooled and dehumidified air is distributed into one that passes through the indoor condenser 3 and one that bypasses the indoor condenser 3 according to the opening of the air mix door 14. The air passing through the indoor condenser 3 is heated during the passage process. The air that has passed through the indoor condenser 3 and the bypassed air are mixed on the downstream side of the indoor condenser 3, adjusted to a target temperature, and supplied to the interior of the vehicle from a blower outlet (not shown). For example, the air is blown out from a vent outlet, a foot outlet, a differential outlet, or the like toward a predetermined position in the vehicle interior.

アキュムレータ8は、蒸発器から送出された冷媒を気液分離して溜めておく装置であり、液相部と気相部とを有する。このため、仮に蒸発器7から想定以上の液冷媒が導出されたとしても、その液冷媒を液相部に溜めおくことができ、気相部の冷媒を圧縮機2に導出することができる。その結果、圧縮機2の圧縮動作に支障をきたすこともない。一方、本実施形態では、その液相部の冷媒の一部を圧縮機2に供給できるようにされており、圧縮機2に必要量の潤滑オイルを戻すことができるようになっている。   The accumulator 8 is a device that separates and stores the refrigerant sent from the evaporator, and has a liquid phase part and a gas phase part. For this reason, even if liquid refrigerant more than expected is derived from the evaporator 7, the liquid refrigerant can be stored in the liquid phase part, and the refrigerant in the gas phase part can be derived to the compressor 2. As a result, the compression operation of the compressor 2 is not hindered. On the other hand, in the present embodiment, a part of the refrigerant in the liquid phase portion can be supplied to the compressor 2, and a necessary amount of lubricating oil can be returned to the compressor 2.

切替弁11は、室外熱交換器5から導出された冷媒をバイパス通路9を経由するように流すか否かを切り替える。本実施形態において、切替弁11は通電により開弁する電磁駆動の開閉弁からなり、特に外部温度が低くなり、蒸発器7の凍結が予測される状況下にある場合には、適宜、第2制御弁6を閉弁させて蒸発器7へつながる通路を遮断するとともに、切替弁11を開弁させて蒸発器7を迂回させるバイパス通路9を開放する。その間にダクト10を通過する空気により蒸発器7が温められ、凍結防止を図ることができる。なお、このような開閉弁そのものについては公知のものを用いることができるため、その詳細な説明については省略する。   The switching valve 11 switches whether or not the refrigerant derived from the outdoor heat exchanger 5 is allowed to flow through the bypass passage 9. In the present embodiment, the switching valve 11 is composed of an electromagnetically driven on / off valve that is opened by energization. In particular, when the external temperature is low and the evaporator 7 is expected to freeze, The control valve 6 is closed to block the passage leading to the evaporator 7, and the switching valve 11 is opened to open the bypass passage 9 that bypasses the evaporator 7. During that time, the evaporator 7 is warmed by the air passing through the duct 10, thereby preventing freezing. In addition, since a well-known thing can be used about such an on-off valve itself, the detailed description is abbreviate | omitted.

以上のように構成された車両用冷暖房装置1は、制御部100により制御される。制御部100は、各種演算処理を実行するCPU、各種制御プログラムを格納するROM、データ格納やプログラム実行のためのワークエリアとして利用されるRAM、入出力インターフェース等を備える。制御部100には、車両用冷暖房装置1に設置された図示しない各種センサ・スイッチ類からの信号が入力される。制御部100は、車両の乗員によりセットされた室温を実現するために各アクチュエータの制御量を演算し、各アクチュエータの駆動回路に制御信号を出力する。図示の例では、制御部100は、第1制御弁4の開閉制御、第2制御弁6の開閉制御、切替弁11の開閉切替制御のほか、圧縮機2,室内送風機12,室外送風機16およびエアミックスドア14の駆動制御も実行する。   The vehicle air conditioner 1 configured as described above is controlled by the control unit 100. The control unit 100 includes a CPU that executes various arithmetic processes, a ROM that stores various control programs, a RAM that is used as a work area for data storage and program execution, an input / output interface, and the like. Signals from various sensors and switches (not shown) installed in the vehicle air conditioner 1 are input to the control unit 100. The control unit 100 calculates the control amount of each actuator in order to realize the room temperature set by the vehicle occupant, and outputs a control signal to the drive circuit of each actuator. In the illustrated example, the control unit 100 performs the opening / closing control of the first control valve 4, the opening / closing control of the second control valve 6, the opening / closing switching control of the switching valve 11, the compressor 2, the indoor fan 12, the outdoor fan 16, and The drive control of the air mix door 14 is also executed.

制御部100は、第2制御弁6の駆動回路に設定したデューティ比のパルス信号を出力するPWM出力部を有するが、その構成自体には公知のものが採用されるため、詳細な説明を省略する。制御部100は、特に暖房運転時において、車室内外の温度、蒸発器7の吹き出し空気温度等、各種センサにて検出された所定の外部情報に基づいて設定圧力を決定し、第2制御弁6の上流側圧力がその設定圧力となるよう通電制御を行う。   The control unit 100 has a PWM output unit that outputs a pulse signal having a duty ratio set in the drive circuit of the second control valve 6, but a detailed description thereof is omitted because the configuration itself is employed. To do. The control unit 100 determines the set pressure based on predetermined external information detected by various sensors such as the temperature inside and outside the vehicle interior and the temperature of the air blown from the evaporator 7 during heating operation, and the second control valve The energization control is performed so that the upstream pressure of 6 becomes the set pressure.

本実施形態では、圧縮機2の吸入圧力(第2制御弁6の下流側圧力)が目標圧力となるよう制御されるため、結果的に第2制御弁6の下流側圧力が調整されることになる。一方、第2制御弁6によりその上流側圧力を独立に制御することで、後述のように蒸発器7に確実に液冷媒を導入できるようになり、除湿性能を確保することができる。制御部100は、外部情報に基づいて第2制御弁6の上流側圧力の適正値を設定圧力として設定し、その設定圧力を実現するための電流を第2制御弁6に供給する。第2制御弁6の弁部は、供給電流値に対応した上流側圧力が得られるよう自律的に動作し、その開度を調整する。   In the present embodiment, since the suction pressure of the compressor 2 (the downstream pressure of the second control valve 6) is controlled to become the target pressure, the downstream pressure of the second control valve 6 is adjusted as a result. become. On the other hand, by independently controlling the upstream pressure by the second control valve 6, the liquid refrigerant can be reliably introduced into the evaporator 7 as described later, and the dehumidifying performance can be ensured. The control unit 100 sets an appropriate value of the upstream pressure of the second control valve 6 as a set pressure based on the external information, and supplies a current for realizing the set pressure to the second control valve 6. The valve portion of the second control valve 6 operates autonomously so as to obtain an upstream pressure corresponding to the supply current value, and adjusts the opening degree.

次に、本実施形態の冷凍サイクルの動作について説明する。図2は、車両用冷暖房装置の動作を表す説明図である。(A)は冷房運転時の状態を示し、(B)は暖房運転時の状態を示し、(C)は特定暖房運転時の状態を示している。なお、ここでいう「冷房運転」は、冷房機能が暖房機能よりも大きく機能する運転状態であり、「暖房運転」は、暖房機能が冷房機能よりも大きく機能する運転状態であり、「特定暖房運転」は、蒸発器7を実質的に機能させない暖房運転であり、外部環境等に応じて暖房運転時に適宜実行される。   Next, operation | movement of the refrigerating cycle of this embodiment is demonstrated. FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating the operation of the vehicle air conditioner. (A) shows the state during cooling operation, (B) shows the state during heating operation, and (C) shows the state during specific heating operation. The “cooling operation” here is an operation state in which the cooling function functions more than the heating function, and the “heating operation” is an operation state in which the heating function functions more than the cooling function. The “operation” is a heating operation that does not cause the evaporator 7 to function substantially, and is appropriately executed during the heating operation according to the external environment or the like.

各図の上段には冷凍サイクルの動作を説明するモリエル線図が示されている。その横軸がエンタルピーを表し、縦軸が各種圧力を表している。各図の下段には、冷凍サイクルの動作状態が示されている。図中の太線および矢印が冷媒の流れを示し、符号a〜fはモリエル線図のそれと対応している。また、図中の「×」は冷媒の流れが遮断されていることを示している。なお、同図の下段は図1に対応するが、エアミックスドア14等の図示を省略するなど便宜上簡略表記されている。   The upper part of each figure shows a Mollier diagram for explaining the operation of the refrigeration cycle. The horizontal axis represents enthalpy, and the vertical axis represents various pressures. The lower part of each figure shows the operating state of the refrigeration cycle. Thick lines and arrows in the figure indicate the flow of the refrigerant, and symbols a to f correspond to those in the Mollier diagram. Further, “x” in the figure indicates that the flow of the refrigerant is blocked. The lower part of the figure corresponds to FIG. 1, but is simplified for convenience, for example, illustration of the air mix door 14 is omitted.

図2(A)に示すように、冷房運転時においては、第1制御弁4が開弁される一方、第2制御弁6の主弁(後述する)は閉弁される。切替弁11は、バイパス通路9を遮断する。このとき、室外熱交換器5は室外凝縮器として機能する。すなわち、圧縮機2から吐出された冷媒は、室内凝縮器3、第1制御弁4、室外熱交換器5、差圧オリフィス20、蒸発器7、アキュムレータ8の順に経由するように循環して圧縮機2に戻る。室内凝縮器3から導出された冷媒の一部は、オリフィス18を通過するが、その流量は第1制御弁4を通過する流量に比べて相当少ない。   As shown in FIG. 2A, during the cooling operation, the first control valve 4 is opened, while the main valve (described later) of the second control valve 6 is closed. The switching valve 11 blocks the bypass passage 9. At this time, the outdoor heat exchanger 5 functions as an outdoor condenser. That is, the refrigerant discharged from the compressor 2 circulates and compresses through the indoor condenser 3, the first control valve 4, the outdoor heat exchanger 5, the differential pressure orifice 20, the evaporator 7, and the accumulator 8 in this order. Return to Machine 2. A part of the refrigerant derived from the indoor condenser 3 passes through the orifice 18, but its flow rate is considerably smaller than the flow rate through the first control valve 4.

すなわち、圧縮機2から吐出された高温・高圧のガス冷媒は、室内凝縮器3および室外熱交換器5を経ることで凝縮され、差圧オリフィス20にて断熱膨張され、冷温・低圧の気液二相冷媒となって蒸発器7に導入される。そして、その蒸発器7を通過する過程で蒸発し、車室内の空気を冷却・除湿する。このとき、エアミックスドア14の開度が適度に調整され、その空気の温度調整が行われる。   That is, the high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the compressor 2 is condensed by passing through the indoor condenser 3 and the outdoor heat exchanger 5, is adiabatically expanded at the differential pressure orifice 20, and is supplied with cold / low-pressure gas-liquid. A two-phase refrigerant is introduced into the evaporator 7. And it evaporates in the process which passes the evaporator 7, and cools and dehumidifies the air in a vehicle interior. At this time, the opening degree of the air mix door 14 is appropriately adjusted, and the temperature of the air is adjusted.

一方、図2(B)に示すように、暖房運転時においては、第1制御弁4が閉弁される一方、第2制御弁6が開弁される。切替弁11は、バイパス通路9を遮断する。このとき、エアミックスドア14は温度設定に応じた適切な開度となるよう駆動される。このとき、室外熱交換器5は室外蒸発器として機能する。すなわち、圧縮機2から吐出された冷媒は、室内凝縮器3、オリフィス18、室外熱交換器5、第2制御弁6、蒸発器7、アキュムレータ8の順に経由するように循環して圧縮機2に戻る。   On the other hand, as shown in FIG. 2B, during the heating operation, the first control valve 4 is closed while the second control valve 6 is opened. The switching valve 11 blocks the bypass passage 9. At this time, the air mix door 14 is driven to have an appropriate opening degree according to the temperature setting. At this time, the outdoor heat exchanger 5 functions as an outdoor evaporator. That is, the refrigerant discharged from the compressor 2 circulates in the order of the indoor condenser 3, the orifice 18, the outdoor heat exchanger 5, the second control valve 6, the evaporator 7, and the accumulator 8, and circulates in the compressor 2. Return to.

すなわち、圧縮機2から吐出された高温・高圧のガス冷媒は、室内凝縮器3を経て凝縮され、オリフィス18にて断熱膨張され、室外熱交換器5にて蒸発され、さらに第2制御弁6にて断熱膨張され、冷温・低圧の気液二相冷媒となって蒸発器7を通過する。すなわち、冷媒は、室外熱交換器5および蒸発器7を通過する過程で順次蒸発するが、後段の蒸発器7における蒸発潜熱により車室内の空気が冷却され、除湿される。すなわち、蒸発器7によって冷却・除湿された空気は、室内凝縮器3を経由することで加熱され、適度に温められて車内に供給される。   That is, the high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the compressor 2 is condensed through the indoor condenser 3, is adiabatically expanded at the orifice 18, is evaporated at the outdoor heat exchanger 5, and is further controlled by the second control valve 6. Is adiabatic and expanded in the form of a gas-liquid two-phase refrigerant of low temperature and low pressure and passes through the evaporator 7. That is, the refrigerant sequentially evaporates in the process of passing through the outdoor heat exchanger 5 and the evaporator 7, but the air in the passenger compartment is cooled and dehumidified by the latent heat of vaporization in the subsequent evaporator 7. In other words, the air cooled and dehumidified by the evaporator 7 is heated by passing through the indoor condenser 3, heated appropriately, and supplied into the vehicle.

図2(B)の上段に示すように、このとき室外熱交換器5での蒸発量が第2制御弁6の上流側圧力P1を制御することにより調整される。図示のように、上流側圧力P1の設定値(設定圧力Pset)が比較的高く設定されると、実線部分にて示されるように、室外熱交換器5における蒸発量が相対的に小さくなる(蒸発器7における蒸発量が相対的に大きくなる)。逆に、設定圧力Psetが比較的低く設定されると、二点鎖線部分にて示されるように、室外熱交換器5における蒸発量が相対的に大きくなる(蒸発器7における蒸発量が相対的に小さくなる)。   As shown in the upper part of FIG. 2B, at this time, the amount of evaporation in the outdoor heat exchanger 5 is adjusted by controlling the upstream pressure P 1 of the second control valve 6. As shown in the figure, when the set value (set pressure Pset) of the upstream pressure P1 is set relatively high, the evaporation amount in the outdoor heat exchanger 5 becomes relatively small as shown by the solid line portion ( The amount of evaporation in the evaporator 7 becomes relatively large). Conversely, when the set pressure Pset is set relatively low, the evaporation amount in the outdoor heat exchanger 5 becomes relatively large as shown by the two-dot chain line portion (the evaporation amount in the evaporator 7 is relatively high). To be smaller).

制御部100は、設定温度を実現する過程で蒸発器7における熱交換量を制御するが、その際、設定圧力Psetを適切に設定することで、循環する冷媒の室外熱交換器5における蒸発量を調整する。すなわち、制御部100は、外部情報に基づいて第2制御弁6の上流側圧力P1を演算して設定圧力Psetとして設定し、その設定圧力Psetを実現するための電流を第2制御弁6に供給する。それにより、室外熱交換器5と蒸発器7との蒸発量の比率を調整でき、蒸発器7での蒸発量を確保して除湿機能を確保することができる。   The control unit 100 controls the amount of heat exchange in the evaporator 7 in the process of realizing the set temperature. At this time, by appropriately setting the set pressure Pset, the amount of evaporation of the circulating refrigerant in the outdoor heat exchanger 5 is controlled. Adjust. That is, the control unit 100 calculates the upstream pressure P1 of the second control valve 6 based on the external information and sets it as the set pressure Pset, and supplies the current for realizing the set pressure Pset to the second control valve 6. Supply. Thereby, the ratio of the evaporation amount between the outdoor heat exchanger 5 and the evaporator 7 can be adjusted, the evaporation amount in the evaporator 7 can be secured, and the dehumidifying function can be secured.

また、図2(C)に示すように、特定暖房運転時においては、暖房運転時と同様に第1制御弁4が閉弁される。このとき、第2制御弁6が閉弁されるとともに切替弁11が開弁され、冷媒通路がバイパス通路9に切り替えられる。その結果、第2制御弁6の前後差圧が小さくなり(ほぼゼロとなり)、差圧オリフィス20の閉弁状態も維持される。すなわち、蒸発器7へつながる通路が遮断されるとともに、バイパス通路9が開放される。このため、冷媒は蒸発器7を通過せずに迂回する。それにより、一時的に蒸発器7に低温・低圧の液冷媒が供給されなくなるため、蒸発器7の温度が極低温となって凍結するのを抑制できる。このとき、ダクト10を通過する空気により蒸発器7が温められる。   Further, as shown in FIG. 2C, during the specific heating operation, the first control valve 4 is closed as in the heating operation. At this time, the second control valve 6 is closed, the switching valve 11 is opened, and the refrigerant passage is switched to the bypass passage 9. As a result, the differential pressure across the second control valve 6 decreases (substantially becomes zero), and the closed state of the differential pressure orifice 20 is also maintained. That is, the passage leading to the evaporator 7 is blocked and the bypass passage 9 is opened. For this reason, the refrigerant bypasses without passing through the evaporator 7. Thereby, since the low-temperature and low-pressure liquid refrigerant is temporarily not supplied to the evaporator 7, it is possible to suppress the temperature of the evaporator 7 from becoming extremely low and freezing. At this time, the evaporator 7 is warmed by the air passing through the duct 10.

本実施形態において、制御部100は、外気温が予め設定する極低温(例えば−10℃以下)となっている場合、図2(B)に示す暖房運転と図2(C)に示す特定暖房運転とを併用し、これらを交互に切り替えるように制御する。これにより、暖房運転により除湿性能を確保するとともに、特定暖房運転により蒸発器7の凍結を防止することができる。   In the present embodiment, when the outside air temperature is a preset very low temperature (for example, −10 ° C. or lower), the control unit 100 performs the heating operation illustrated in FIG. 2B and the specific heating illustrated in FIG. The operation is used together with the operation, and control is performed so that these are switched alternately. Thereby, while ensuring dehumidification performance by heating operation, freezing of the evaporator 7 can be prevented by specific heating operation.

次に、第2制御弁6の具体的構成について説明する。
図3は、第2制御弁の具体的構成を表す断面図である。なお、以下の説明においては便宜上、図示の状態を基準に各構造の位置関係を表現することがある。
第2制御弁6は、その上流側圧力が供給電流値に応じた設定圧力となるよう流体の流れを制御可能なパイロット作動式の制御弁として構成されている。第2制御弁6は、弁本体101とソレノイド102とを組み付けて構成される。
Next, a specific configuration of the second control valve 6 will be described.
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a specific configuration of the second control valve. In the following description, for the sake of convenience, the positional relationship between the structures may be expressed based on the illustrated state.
The second control valve 6 is configured as a pilot-actuated control valve capable of controlling the flow of fluid so that the upstream pressure thereof becomes a set pressure corresponding to the supply current value. The second control valve 6 is configured by assembling a valve body 101 and a solenoid 102.

弁本体101は、有底円筒状のボディ103に主弁105とパイロット弁106とを同軸状に収容して構成される。ボディ103の一方の側部には、冷凍サイクルの上流側通路に連通する入口ポート110が設けられ、他方の側部には、冷凍サイクルの下流側通路に連通する出口ポート112が設けられている。ボディ103の内部中央には、半径方向内向きに延出した区画壁114が設けられている。区画壁114は、ボディ103内を高圧側の圧力室116と低圧側の圧力室118とに区画している。圧力室116は入口ポート110に連通し、圧力室118は出口ポート112に連通している。   The valve body 101 is configured by coaxially housing a main valve 105 and a pilot valve 106 in a bottomed cylindrical body 103. An inlet port 110 communicating with the upstream passage of the refrigeration cycle is provided on one side of the body 103, and an outlet port 112 communicating with the downstream passage of the refrigeration cycle is provided on the other side. . A partition wall 114 extending radially inward is provided in the center of the body 103. The partition wall 114 partitions the body 103 into a high pressure side pressure chamber 116 and a low pressure side pressure chamber 118. The pressure chamber 116 communicates with the inlet port 110 and the pressure chamber 118 communicates with the outlet port 112.

区画壁114の環状の内周部により主弁孔120が形成され、その上流側開口端部により主弁座122が形成されている。圧力室116には主弁体124が配設されている。主弁体124は、有底円筒状の本体を有し、その本体の底部周縁部が主弁座122に着脱して主弁105を開閉する。その底部周縁部の内側近傍からは下方に向けて複数の脚部131が延設されており(同図には1つのみ表示)、主弁孔120の内周面によって摺動可能に支持されている。   A main valve hole 120 is formed by an annular inner peripheral portion of the partition wall 114, and a main valve seat 122 is formed by an upstream opening end portion thereof. A main valve body 124 is disposed in the pressure chamber 116. The main valve body 124 has a bottomed cylindrical main body, and the bottom peripheral edge of the main body opens and closes the main valve seat 122 to open and close the main valve 105. A plurality of legs 131 are extended downward from the inner periphery of the peripheral edge of the bottom (only one is shown in the figure), and are slidably supported by the inner peripheral surface of the main valve hole 120. ing.

一方、主弁体124の上端開口部には半径方向外向きに延出するフランジ部126が設けられ、ボディ103の内周面に摺動可能に支持されている。フランジ部126の外周面にはシール用のOリング128が嵌着されている。フランジ部126は、圧力室116を高圧室130と背圧室132とに区画する。また、主弁体124の上端開口部におけるフランジ部126の内方には環状のストッパ134が圧入嵌合されている。また、ストッパ134の内周縁部から上方に向けて複数の脚部136が延設されており(同図には1つのみ表示)、ソレノイド102の内部まで延出している。   On the other hand, the upper end opening of the main valve body 124 is provided with a flange portion 126 extending outward in the radial direction, and is slidably supported on the inner peripheral surface of the body 103. A sealing O-ring 128 is fitted on the outer peripheral surface of the flange portion 126. The flange portion 126 divides the pressure chamber 116 into a high pressure chamber 130 and a back pressure chamber 132. An annular stopper 134 is press-fitted and fitted inside the flange 126 at the upper end opening of the main valve body 124. A plurality of legs 136 are extended upward from the inner peripheral edge of the stopper 134 (only one is shown in the figure) and extend to the inside of the solenoid 102.

また、主弁体124の側部には、内外を連通する小断面のリーク通路138が形成されている。すなわち、入口ポート110に導入された冷媒の一部は、リーク通路138を経て主弁体124の内部空間Sに導入され、ストッパ134の内方を通過して背圧室132に導入される。主弁体124の底部中央には、その軸線方向に内外を連通させる副弁孔140が形成されている。そして、その副弁孔140の上流側開口縁部により副弁座142が形成されている。後述のように、パイロット弁106を構成するパイロット弁体144が、制御状態に応じて副弁座142に着脱して副弁孔140を開閉する。なお、高圧室130と圧力室118とを主弁105を介してつなぐ通路が第2制御弁6における「主通路」を構成し、高圧室130と圧力室118とをパイロット弁106を介してつなぐ通路が第2制御弁6における「副通路」を構成する。   Further, a leak passage 138 having a small cross section that communicates the inside and the outside is formed in the side portion of the main valve body 124. That is, a part of the refrigerant introduced into the inlet port 110 is introduced into the internal space S of the main valve body 124 through the leak passage 138, passes through the inside of the stopper 134, and is introduced into the back pressure chamber 132. A sub valve hole 140 is formed in the center of the bottom of the main valve body 124 to communicate the inside and the outside in the axial direction. A sub valve seat 142 is formed by the upstream opening edge of the sub valve hole 140. As will be described later, the pilot valve element 144 constituting the pilot valve 106 is attached to and detached from the auxiliary valve seat 142 according to the control state to open and close the auxiliary valve hole 140. The passage connecting the high pressure chamber 130 and the pressure chamber 118 via the main valve 105 constitutes the “main passage” in the second control valve 6, and connecting the high pressure chamber 130 and the pressure chamber 118 via the pilot valve 106. The passage constitutes a “sub-passage” in the second control valve 6.

パイロット弁体144は、中空のハウジング146と、ハウジング146内を密閉空間S1と開放空間S2とに仕切るように配設されたダイヤフラム148(可撓性部材)と、密閉空間S1に配設されたスプリング150(付勢部材)と、開放空間S2に収容される反力伝達部材151とを備えている。反力伝達部材151は、ハウジング146を貫通して上方に延びる複数の脚部152(同図には1つのみ表示)を有する。開放空間S2は、主弁体124の内部空間Sを介して背圧室132に連通している。   The pilot valve body 144 is disposed in a hollow housing 146, a diaphragm 148 (flexible member) disposed so as to partition the inside of the housing 146 into a sealed space S1 and an open space S2, and the sealed space S1. A spring 150 (biasing member) and a reaction force transmission member 151 accommodated in the open space S2 are provided. The reaction force transmission member 151 has a plurality of legs 152 (only one is shown in the figure) that extends upward through the housing 146. The open space S <b> 2 communicates with the back pressure chamber 132 through the internal space S of the main valve body 124.

ハウジング146は、ともにステンレスからなる有底段付円筒状の第1ハウジング153および第2ハウジング154からなり、これらの開口部を突き合わせてその外縁部に金属薄板からなるダイヤフラム148の外縁部を挟むようにして組み付けられる。このハウジング146は、第1ハウジング153と第2ハウジング154との間にダイヤフラム148を挟んだ状態でその接合部に沿って外周溶接が施されることにより、容器状に形成されている。この溶接は真空雰囲気内で行われるため、密閉空間S1は真空状態となっているが、密閉空間S1内に大気等を満たすようにしてもよい。   The housing 146 includes a bottomed stepped cylindrical first housing 153 and a second housing 154 both made of stainless steel. The openings are abutted so that the outer edge of the diaphragm 148 made of a thin metal plate is sandwiched between the openings. Assembled. The housing 146 is formed in a container shape by performing outer periphery welding along the joint portion with the diaphragm 148 sandwiched between the first housing 153 and the second housing 154. Since this welding is performed in a vacuum atmosphere, the sealed space S1 is in a vacuum state, but the sealed space S1 may be filled with air or the like.

第1ハウジング153は、その上底部においてソレノイド102の第1プランジャ171に固定されている。第1ハウジング153には、反力伝達部材151の複数の脚部152のそれぞれを貫通させる貫通孔155が設けられている。第1ハウジング153の内部は、その貫通孔155を介して内部空間Sと連通しており、中間圧力Ppが導入される。ダイヤフラム148は、この中間圧力Ppを感知してパイロット弁106の開閉方向に変位する。一方、第2ハウジング154の底部中央は下方に向けて円錐状に突設されており、そのテーパ部が副弁座142に着脱する弁体部156を構成している。   The first housing 153 is fixed to the first plunger 171 of the solenoid 102 at the upper bottom thereof. The first housing 153 is provided with a through hole 155 through which each of the plurality of legs 152 of the reaction force transmission member 151 passes. The inside of the first housing 153 communicates with the internal space S through the through hole 155, and an intermediate pressure Pp is introduced. The diaphragm 148 detects the intermediate pressure Pp and is displaced in the opening / closing direction of the pilot valve 106. On the other hand, the center of the bottom portion of the second housing 154 protrudes in a conical shape downward, and the tapered portion constitutes a valve body portion 156 that is attached to and detached from the auxiliary valve seat 142.

ダイヤフラム148の第2ハウジング154側の端面には、ステンレスからなるディスク157が当接し、ディスク157と第2ハウジング154との間に、設定荷重調整用のスプリング150が介装されている。ディスク157の周縁部が第2ハウジング154に係止されることにより、ダイヤフラム148の下方への変位が規制される。   A disk 157 made of stainless steel is in contact with the end surface of the diaphragm 148 on the second housing 154 side, and a set load adjusting spring 150 is interposed between the disk 157 and the second housing 154. When the peripheral edge of the disk 157 is locked to the second housing 154, the downward displacement of the diaphragm 148 is restricted.

ダイヤフラム148の第1ハウジング153側の面の中央部には、ステンレスからなる円板状の反力伝達部材151が当接している。この反力伝達部材151の外周部の複数カ所には、上方(つまりダイヤフラム148と反対側)に延出して第1ハウジング153の貫通孔155から突出する脚部152が設けられている。これらの脚部152は、ダイヤフラム148の動作により、ストッパ134の下面に着脱可能になっている。   A disc-shaped reaction force transmission member 151 made of stainless steel is in contact with the central portion of the surface of the diaphragm 148 on the first housing 153 side. At a plurality of locations on the outer peripheral portion of the reaction force transmission member 151, leg portions 152 that extend upward (that is, on the side opposite to the diaphragm 148) and project from the through hole 155 of the first housing 153 are provided. These legs 152 can be attached to and detached from the lower surface of the stopper 134 by the operation of the diaphragm 148.

以上のような構成において、上流側の高圧室130の圧力P1(「上流側圧力P1」という)は、リーク通路138を経ることで内部空間Sにて中間圧力Ppとなり、背圧室132に導入される一方、主弁105を経て減圧されて圧力P2(「下流側圧力P2」という)となる。中間圧力Ppは、パイロット弁106の開閉状態によって変化する。   In the configuration as described above, the pressure P1 in the upstream high-pressure chamber 130 (referred to as “upstream pressure P1”) becomes the intermediate pressure Pp in the internal space S through the leak passage 138 and is introduced into the back pressure chamber 132. On the other hand, the pressure is reduced through the main valve 105 to a pressure P2 (referred to as “downstream pressure P2”). The intermediate pressure Pp varies depending on the open / close state of the pilot valve 106.

一方、ソレノイド102は、ボディ103の上端開口部を封止するように取り付けられた有底円筒状のスリーブ170を有する。スリーブ170内には、第1プランジャ171(「第1の可動鉄心」に該当する)および第2プランジャ172(「第2の可動鉄心」に該当する)が軸線方向に対向配置されるように収容されている。スリーブ170の外周部にはボビン173が設けられ、そのボビン173に電磁コイル174が巻回されている。そして、電磁コイル174を外部から覆うようにケース176が設けられている。スリーブ170は、ケース176を軸線方向に貫通している。電磁コイル174からは通電用のハーネス178が引き出されている。   On the other hand, the solenoid 102 has a bottomed cylindrical sleeve 170 attached to seal the upper end opening of the body 103. In the sleeve 170, a first plunger 171 (corresponding to “first movable iron core”) and a second plunger 172 (corresponding to “second movable iron core”) are accommodated so as to face each other in the axial direction. Has been. A bobbin 173 is provided on the outer periphery of the sleeve 170, and an electromagnetic coil 174 is wound around the bobbin 173. A case 176 is provided so as to cover the electromagnetic coil 174 from the outside. The sleeve 170 penetrates the case 176 in the axial direction. A current-carrying harness 178 is drawn out from the electromagnetic coil 174.

第1プランジャ171は、円柱状をなし、その外周部には軸線方向に延びる複数のスリット180(同図にはその1つを表示)が設けられている。前述の主弁体124の脚部136は、このスリット180を介して上方に延出している。パイロット弁体144は、第1ハウジング153の上端部において第1プランジャ171の下端部に接合されている。すなわち、パイロット弁体144は、第1プランジャ171と一体的に動作する。   The first plunger 171 has a cylindrical shape, and a plurality of slits 180 (one of which is shown in the figure) extending in the axial direction are provided on the outer peripheral portion thereof. The aforementioned leg portion 136 of the main valve body 124 extends upward through this slit 180. The pilot valve body 144 is joined to the lower end portion of the first plunger 171 at the upper end portion of the first housing 153. That is, the pilot valve body 144 operates integrally with the first plunger 171.

第2プランジャ172は、円筒状をなし、その内部中央に隔壁182が設けられている。隔壁182の中央には通気用の孔が形成されている。第2プランジャ172は、その下端面にて脚部136の上端面に当接してこれを支持する。第1プランジャ171と第2プランジャ172との間には、第1プランジャ171を介してパイロット弁体144を閉弁方向に付勢するスプリング184(「付勢部材」に該当する)が介装されている。第2プランジャ172とスリーブ170との間には、第2プランジャ172を介して主弁体124を閉弁方向に付勢するスプリング186が介装されている。すなわち、主弁体124は、第2プランジャ172と一体的に動作可能となっている。   The second plunger 172 has a cylindrical shape, and a partition wall 182 is provided at the center of the inside thereof. A ventilation hole is formed in the center of the partition 182. The second plunger 172 contacts and supports the upper end surface of the leg 136 at the lower end surface thereof. Between the first plunger 171 and the second plunger 172, a spring 184 (corresponding to an “urging member”) that biases the pilot valve body 144 in the valve closing direction via the first plunger 171 is interposed. ing. A spring 186 that biases the main valve body 124 in the valve closing direction via the second plunger 172 is interposed between the second plunger 172 and the sleeve 170. That is, the main valve body 124 can operate integrally with the second plunger 172.

以上のように構成された第2制御弁6は、上流側圧力が供給電流値に応じた設定圧力となるよう流体の流れを制御可能なパイロット作動式の制御弁として機能する。以下、その動作について詳細に説明する。
図4は、第2制御弁の動作状態を表す説明図である。図4は、ソレノイド102がオン(通電状態)にされた制御状態を表している(図2(B)に対応)。なお、既に説明した図3は、ソレノイド102がオフにされた状態を表している(図2(A)に対応)。
The second control valve 6 configured as described above functions as a pilot-operated control valve capable of controlling the flow of fluid so that the upstream pressure becomes a set pressure corresponding to the supply current value. Hereinafter, the operation will be described in detail.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the operating state of the second control valve. FIG. 4 shows a control state in which the solenoid 102 is turned on (energized state) (corresponding to FIG. 2B). Note that FIG. 3 described above shows a state in which the solenoid 102 is turned off (corresponding to FIG. 2A).

図3に示すように、第2制御弁6は、ソレノイド102がオフにされた状態では定圧制御は行わず、閉弁状態を維持する。このとき、後述のように差圧オリフィス20が膨張装置として機能する。すなわち、第2制御弁6においてソレノイド力が作用しないため、スプリング184によってパイロット弁体144が閉弁方向に付勢され、パイロット弁106が閉弁状態となる。一方、スプリング186によって第2プランジャ172を介して主弁体124が閉弁方向に付勢され、主弁105も閉弁状態となる。このとき、背圧室132には上流側からリーク通路138を介して冷媒が導入されるため、中間圧力Ppは、上流側圧力P1に等しくなる。   As shown in FIG. 3, the second control valve 6 does not perform constant pressure control in a state where the solenoid 102 is turned off, and maintains the valve closed state. At this time, the differential pressure orifice 20 functions as an expansion device as will be described later. That is, since no solenoid force acts on the second control valve 6, the pilot valve body 144 is urged in the valve closing direction by the spring 184, and the pilot valve 106 is closed. On the other hand, the main valve body 124 is biased in the valve closing direction by the spring 186 via the second plunger 172, and the main valve 105 is also closed. At this time, since the refrigerant is introduced into the back pressure chamber 132 from the upstream side through the leak passage 138, the intermediate pressure Pp becomes equal to the upstream pressure P1.

一方、図4に示すように、第2制御弁6は、ソレノイド102がオンにされると、その上流側圧力P1が供給電流値に応じた設定圧力Psetとなるよう動作する定圧弁として機能する。すなわち、第2制御弁6は、ソレノイド力によって第1プランジャ171と第2プランジャ172との間に吸引力が作用するため、パイロット弁体144が開弁方向に付勢され、パイロット弁106が開弁状態となる。それにより、中間圧力Ppが低下するため、主弁体124が上流側圧力P1と中間圧力Ppとの差圧(P1−Pp)の影響を受けて開弁方向に動作し、主弁105が開弁する。   On the other hand, as shown in FIG. 4, when the solenoid 102 is turned on, the second control valve 6 functions as a constant pressure valve that operates so that the upstream pressure P1 becomes a set pressure Pset corresponding to the supply current value. . That is, since the second control valve 6 is attracted by the solenoid force between the first plunger 171 and the second plunger 172, the pilot valve body 144 is urged in the valve opening direction, and the pilot valve 106 is opened. It becomes a valve state. As a result, the intermediate pressure Pp decreases, and the main valve body 124 operates in the valve opening direction under the influence of the differential pressure (P1-Pp) between the upstream pressure P1 and the intermediate pressure Pp, and the main valve 105 opens. I speak.

このとき、上流側から入口ポート110を介して導入された冷媒は、開弁された主弁105を介して減圧膨張され、出口ポート112を介して下流側へ導出される。また、入口ポート110を介して導入された冷媒の一部は、リーク通路138を介して背圧室132に導入され、パイロット弁106を介して圧力室118に導出され、出口ポート112を介して下流側へ導出される。このとき、上流側圧力P1が設定圧力Psetとなるよう主弁105の開度が調整される。   At this time, the refrigerant introduced from the upstream side through the inlet port 110 is decompressed and expanded through the opened main valve 105, and is led out to the downstream side through the outlet port 112. Further, a part of the refrigerant introduced through the inlet port 110 is introduced into the back pressure chamber 132 through the leak passage 138, led out to the pressure chamber 118 through the pilot valve 106, and through the outlet port 112. Derived downstream. At this time, the opening degree of the main valve 105 is adjusted so that the upstream pressure P1 becomes the set pressure Pset.

この定圧制御状態において、上流側圧力P1が設定差圧Psetよりも大きくなると、中間圧力Ppが大きくなるため、ダイヤフラム148が密閉空間S1を縮小させる方向に変位する。このとき、ソレノイド力によって反力伝達部材151がストッパ134に係止された状態にあるため、ハウジング146が相対的に上方に動作し、パイロット弁106の開度を拡大する。その結果、中間圧力Ppが低下するため、主弁体124が開弁方向に動作し、上流側圧力P1が低下する方向に変化する。   In this constant pressure control state, when the upstream pressure P1 becomes larger than the set differential pressure Pset, the intermediate pressure Pp increases, so that the diaphragm 148 is displaced in a direction to reduce the sealed space S1. At this time, since the reaction force transmission member 151 is locked to the stopper 134 by the solenoid force, the housing 146 moves relatively upward, and the opening degree of the pilot valve 106 is increased. As a result, since the intermediate pressure Pp decreases, the main valve body 124 operates in the valve opening direction and changes in the direction in which the upstream pressure P1 decreases.

逆に、上流側圧力P1が設定差圧Psetよりも小さくなると、ダイヤフラム148が密閉空間S1を拡大させる方向に変位する。このとき、ソレノイド力によって反力伝達部材151がストッパ134に係止された状態にあるため、ハウジング146が相対的に下方に動作し、パイロット弁106の開度を縮小する。その結果、中間圧力Ppが上昇するため、主弁体124が閉弁方向に動作し、上流側圧力P1が上昇する方向に変化する。このようにして、上流側圧力P1が設定圧力Psetに維持される。   On the contrary, when the upstream pressure P1 becomes smaller than the set differential pressure Pset, the diaphragm 148 is displaced in the direction of expanding the sealed space S1. At this time, since the reaction force transmission member 151 is locked to the stopper 134 by the solenoid force, the housing 146 operates relatively downward, and the opening degree of the pilot valve 106 is reduced. As a result, since the intermediate pressure Pp increases, the main valve body 124 operates in the valve closing direction, and the upstream pressure P1 changes in the increasing direction. In this way, the upstream pressure P1 is maintained at the set pressure Pset.

図5は、差圧オリフィスの構成および動作を表す断面図である。(A)は閉弁開始状態を示し、(B)は開弁状態を示し、(C)は全開状態を示している。
差圧オリフィス20は、円筒状のボディ322と、そのボディ322内に配設された有底段付円筒状の弁体363とを含んで構成される。ボディ322の上流側端部には上流側通路に連通するポート324が設けられ、下流側端部には下流側通路に連通するポート326が設けられている。ボディ322の長手方向中央部には、段付円筒状のガイド部材328が同軸状に配設されている。ガイド部材328は、その上流側半部に半径方向外向きに延出するフランジ部330を有し、そのフランジ部330を介してボディ322に圧入されている。ガイド部材328の内方にはガイド孔329が形成されている。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the configuration and operation of the differential pressure orifice. (A) shows a valve closing start state, (B) shows a valve open state, and (C) shows a fully open state.
The differential pressure orifice 20 includes a cylindrical body 322 and a bottomed stepped cylindrical valve body 363 disposed in the body 322. The upstream end of the body 322 is provided with a port 324 communicating with the upstream passage, and the downstream end is provided with a port 326 communicating with the downstream passage. A stepped cylindrical guide member 328 is coaxially disposed at the center in the longitudinal direction of the body 322. The guide member 328 has a flange portion 330 extending radially outward in the upstream half thereof, and is press-fitted into the body 322 via the flange portion 330. A guide hole 329 is formed inside the guide member 328.

また、ボディ322におけるガイド部材328の上流側位置には、半径方向内向きに延出した区画壁332が設けられている。区画壁332の環状の内周部により弁孔333が形成されている。弁孔333の下流側開口縁により弁座335が形成されている。そして、区画壁332の上流側に高圧室336、区画壁332とガイド部材328との間に中間圧力室338、ガイド部材328の下流側に低圧室340が、それぞれ形成されている。   A partition wall 332 extending radially inward is provided at a position upstream of the guide member 328 in the body 322. A valve hole 333 is formed by the annular inner peripheral portion of the partition wall 332. A valve seat 335 is formed by the downstream opening edge of the valve hole 333. A high pressure chamber 336 is formed on the upstream side of the partition wall 332, an intermediate pressure chamber 338 is formed between the partition wall 332 and the guide member 328, and a low pressure chamber 340 is formed on the downstream side of the guide member 328.

弁体363は、弁体部364とオリフィス部365とが一体に形成されたものであり、そのオリフィス部365がガイド孔329を貫通するように配置され、ガイド部材328に摺動可能に支持されている。弁体部364は、中間圧力室338に配置され、オリフィス部365の上流側に連設されている。弁体部364の先端部には、弾性材(本実施形態ではゴム)からなる弁部材342が嵌着されている。弁体363は、この弁部材342が弁座335に着脱することにより連通路159を開閉する。   The valve body 363 is formed by integrally forming a valve body portion 364 and an orifice portion 365, and the orifice portion 365 is disposed so as to penetrate the guide hole 329 and is slidably supported by the guide member 328. ing. The valve body portion 364 is disposed in the intermediate pressure chamber 338 and is connected to the upstream side of the orifice portion 365. A valve member 342 made of an elastic material (rubber in the present embodiment) is fitted to the distal end portion of the valve body portion 364. The valve body 363 opens and closes the communication path 159 when the valve member 342 is attached to and detached from the valve seat 335.

オリフィス部365は、その上流側端部が中間圧力室338にて開口し、下流側端部が低圧室340にて開口している。すなわち、オリフィス部365の内部には、中間圧力室338と低圧室340とを連通する小断面のオリフィス通路366が形成されている。図示のように、オリフィス通路366は、弁体363の開閉方向に延びるように形成されている。オリフィス部365は、弁体部364との接続部において外径がやや拡径されており、その拡径部がフランジ部330に係止されることにより、下流側への変位が規制される。弁体部364とフランジ部330との間には、弁体363を閉弁方向に付勢するスプリング169(「付勢部材」として機能する)が介装されている。   The orifice portion 365 has an upstream end opened at the intermediate pressure chamber 338 and a downstream end opened at the low pressure chamber 340. That is, an orifice passage 366 having a small cross section that connects the intermediate pressure chamber 338 and the low pressure chamber 340 is formed inside the orifice portion 365. As illustrated, the orifice passage 366 is formed to extend in the opening / closing direction of the valve body 363. The orifice portion 365 has an outer diameter slightly enlarged at the connection portion with the valve body portion 364, and when the enlarged diameter portion is locked to the flange portion 330, the downstream displacement is restricted. A spring 169 (which functions as an “urging member”) for biasing the valve body 363 in the valve closing direction is interposed between the valve body portion 364 and the flange portion 330.

このような構成により、上流側通路からポート324を介して導入された上流側圧力P1は、弁部を経て減圧されることで中間圧力室338にて中間圧力Pp3となり、さらにオリフィス通路366を経て減圧されることで下流側圧力P2となる。ただし、弁孔333の内径Aとガイド孔329の内径Bとが等しくされているため、弁体363に作用する中間圧力Pp3の影響はキャンセルされる。すなわち、差圧オリフィス20は、その前後差圧(P1−P2)が設定値(第2設定差圧)を超えると開弁する差圧弁として機能するとともに、冷媒の逆流を防止する逆止弁として機能する。この設定値は、スプリング169の荷重により設定されている。   With such a configuration, the upstream pressure P1 introduced from the upstream passage through the port 324 is reduced through the valve portion to become the intermediate pressure Pp3 in the intermediate pressure chamber 338, and further through the orifice passage 366. By reducing the pressure, the downstream pressure P2 is obtained. However, since the inner diameter A of the valve hole 333 is equal to the inner diameter B of the guide hole 329, the influence of the intermediate pressure Pp3 acting on the valve body 363 is cancelled. That is, the differential pressure orifice 20 functions as a differential pressure valve that opens when the front-rear differential pressure (P1-P2) exceeds a set value (second set differential pressure), and as a check valve that prevents backflow of refrigerant. Function. This set value is set by the load of the spring 169.

すなわち、差圧オリフィス20は、前後差圧(P1−P2)が設定値よりも小さい状態においては、図5(A)に示すように閉弁状態となる。このとき、連通路159における冷媒の流れが遮断される。前後差圧(P1−P2)が設定値よりも大きくなると、差圧オリフィス20が図5(B)および(C)に示すように開弁し、連通路159における冷媒の流れが許容される。   That is, the differential pressure orifice 20 is closed as shown in FIG. 5A when the front-rear differential pressure (P1-P2) is smaller than the set value. At this time, the refrigerant flow in the communication path 159 is blocked. When the front-rear differential pressure (P1-P2) becomes larger than the set value, the differential pressure orifice 20 opens as shown in FIGS. 5B and 5C, and the refrigerant flow in the communication passage 159 is allowed.

以上のような構成において、図5(A)に示すように、弁体363が弁座335に着座した状態においては、中間圧力室338にも下流側圧力P2(中間圧力Pp3=下流側圧力P2)が満たされ、オリフィス通路366の内部にはその全長にわたって下流側圧力P2が作用する。そして、図5(B)に示すように、弁体363が弁座335から離間を開始すると同時に中間圧力Pp3が上流側圧力P1に近づき、オリフィス通路366の上流部に上流側圧力P1が作用するようになる。オリフィス通路366の圧力損失もあることから、その上流端から下流端に向けて圧力勾配が形成され、オリフィス通路366の内部を通過する冷媒により弁体363に開弁方向の流体摩擦が作用するようになる。この結果、弁体363の開弁開始と同時にその開弁が促進され、弁体363が速やかに図5(C)に示すような全開状態に落ち着くことができる。つまり、弁体363が図5(B)に示すような微小開度に留まることを防止でき、オリフィスとしての機能(オリフィスに設定された特性)を良好に発揮することができる。   5A, in the state where the valve body 363 is seated on the valve seat 335, the intermediate pressure chamber 338 also has the downstream pressure P2 (intermediate pressure Pp3 = downstream pressure P2). ) And the downstream pressure P2 acts on the inside of the orifice passage 366 over the entire length thereof. As shown in FIG. 5B, the valve body 363 starts to move away from the valve seat 335, and at the same time, the intermediate pressure Pp3 approaches the upstream pressure P1, and the upstream pressure P1 acts on the upstream portion of the orifice passage 366. It becomes like this. Since there is also a pressure loss in the orifice passage 366, a pressure gradient is formed from the upstream end to the downstream end so that fluid friction in the valve opening direction acts on the valve body 363 by the refrigerant passing through the inside of the orifice passage 366. become. As a result, the opening of the valve body 363 is promoted at the same time as the opening of the valve body 363, and the valve body 363 can quickly settle down to the fully opened state as shown in FIG. That is, the valve body 363 can be prevented from staying at a minute opening as shown in FIG. 5B, and the function as the orifice (characteristics set for the orifice) can be exhibited well.

本実施形態では、図2(C)に示したように第2制御弁6が閉弁された状態で切替弁11が開弁されると、差圧オリフィス20の前後差圧(P1−P2)が実質的にゼロに近づく。このため、主弁105、パイロット弁106および差圧オリフィス20の全てを閉弁状態とすることができる。その結果、冷媒は蒸発器7を通過せずに迂回する。それにより、一時的に蒸発器7に低温・低圧の液冷媒が供給されなくなるため、蒸発器7の温度が極低温となって凍結するのが防止される。   In this embodiment, when the switching valve 11 is opened with the second control valve 6 closed as shown in FIG. 2C, the differential pressure across the differential pressure orifice 20 (P1-P2). Substantially approaches zero. Therefore, all of the main valve 105, the pilot valve 106, and the differential pressure orifice 20 can be closed. As a result, the refrigerant bypasses without passing through the evaporator 7. Thereby, since the low-temperature and low-pressure liquid refrigerant is temporarily not supplied to the evaporator 7, the temperature of the evaporator 7 is prevented from being extremely low and frozen.

[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態について説明する。本実施形態に係る車両用冷暖房装置は、第2制御弁の構造が異なる点を除き、第1実施形態と同様である。このため、第1実施形態とほぼ同様の構成部分については同一の符号を付す等して適宜その説明を省略する。図6は、第2実施形態に係る第2制御弁の具体的構成を表す断面図である。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The vehicle air conditioning apparatus according to the present embodiment is the same as the first embodiment except that the structure of the second control valve is different. For this reason, about the component similar to 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected etc., and the description is abbreviate | omitted suitably. FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a specific configuration of the second control valve according to the second embodiment.

第2制御弁26は、弁本体201とソレノイド202とを組み付けて構成され、その上流側圧力が供給電流値に応じた設定圧力となるよう流体の流れを制御可能なパイロット作動式の制御弁として構成されている。   The second control valve 26 is configured by assembling the valve main body 201 and the solenoid 202, and is a pilot operated control valve capable of controlling the flow of fluid so that the upstream side pressure becomes a set pressure corresponding to the supply current value. It is configured.

弁本体201は、ボディ203に主弁205とパイロット弁206とを同軸状に収容して構成される。ボディ203の一方の側部には入口ポート110が設けられ、他方の側部には出口ポート112が設けられているが、そのボディ203に対する各ポートの位置関係は、第1実施形態のボディ103とは逆となっている。ボディ103の内部中央には環状の区画部材220が圧入されている。区画部材220は、ボディ203内を高圧側の圧力室216と低圧側の圧力室218とに区画している。圧力室216は入口ポート110に連通し、圧力室218は出口ポート112に連通している。区画部材220の環状の内周部により主弁孔120が形成されている。圧力室216と圧力室218とを跨ぐように主弁体224が配設されている。主弁体224は、その下端部に設けられた弁体部225が主弁孔120に挿抜されることにより、主弁205を開閉する。   The valve body 201 is configured by housing a main valve 205 and a pilot valve 206 coaxially in a body 203. An inlet port 110 is provided on one side of the body 203 and an outlet port 112 is provided on the other side. The positional relationship of each port with respect to the body 203 is the same as that of the body 103 of the first embodiment. The opposite is true. An annular partition member 220 is press-fitted into the inner center of the body 103. The partition member 220 partitions the body 203 into a high pressure side pressure chamber 216 and a low pressure side pressure chamber 218. The pressure chamber 216 communicates with the inlet port 110, and the pressure chamber 218 communicates with the outlet port 112. A main valve hole 120 is formed by an annular inner peripheral portion of the partition member 220. A main valve body 224 is disposed so as to straddle the pressure chamber 216 and the pressure chamber 218. The main valve body 224 opens and closes the main valve 205 when a valve body portion 225 provided at the lower end thereof is inserted into and removed from the main valve hole 120.

一方、主弁体224の上端部には、半径方向外向きに延出するフランジ部226が設けられ、ボディ203の内周面に摺動可能に支持されている。フランジ部226の外周面にはOリング128が嵌着されている。フランジ部226は、圧力室218を背圧室132と低圧室230とに区画する。また、フランジ部226には、背圧室132と低圧室230とを連通させる小断面のリーク通路138が設けられており、背圧室132から低圧室230への所定流量の冷媒の流れを許容する。なお、圧力室216と低圧室230とを主弁205を介してつなぐ通路が第2制御弁26における「主通路」を構成し、圧力室216と低圧室230とをパイロット弁206を介してつなぐ通路が第2制御弁26における「副通路」を構成する。   On the other hand, a flange portion 226 extending outward in the radial direction is provided at the upper end portion of the main valve body 224, and is slidably supported on the inner peripheral surface of the body 203. An O-ring 128 is fitted on the outer peripheral surface of the flange portion 226. The flange portion 226 divides the pressure chamber 218 into a back pressure chamber 132 and a low pressure chamber 230. In addition, the flange portion 226 is provided with a leak passage 138 having a small cross section that allows the back pressure chamber 132 and the low pressure chamber 230 to communicate with each other, and allows a predetermined amount of refrigerant to flow from the back pressure chamber 132 to the low pressure chamber 230. To do. A passage connecting the pressure chamber 216 and the low pressure chamber 230 via the main valve 205 constitutes a “main passage” in the second control valve 26, and connects the pressure chamber 216 and the low pressure chamber 230 via the pilot valve 206. The passage constitutes a “sub-passage” in the second control valve 26.

主弁体224には、その本体を軸線方向に貫通する挿通孔232が設けられており、その下端開口部(上流側端部)により副弁孔240が形成され、その開口端縁により副弁座242が形成されている。挿通孔232には、ソレノイド202から延びるシャフト260が摺動可能に挿通され、そのシャフト260の下端部にパイロット弁体244が接合されている。パイロット弁体244は、制御状態に応じて副弁座242に上流側(下方)から着脱してパイロット弁206を開閉する。また、挿通孔232には長手方向に延びる連通溝246が設けられ、その連通溝246とシャフト260との間にパイロット通路262が形成されている。パイロット通路262は、副弁孔240と背圧室132とを連通させる。   The main valve body 224 is provided with an insertion hole 232 that penetrates the main body in the axial direction, and a sub valve hole 240 is formed by the lower end opening (upstream end), and the sub valve opens by the opening edge. A seat 242 is formed. A shaft 260 extending from the solenoid 202 is slidably inserted into the insertion hole 232, and a pilot valve body 244 is joined to the lower end portion of the shaft 260. The pilot valve body 244 opens and closes the pilot valve 206 by being attached to and detached from the auxiliary valve seat 242 from the upstream side (below) according to the control state. The insertion hole 232 is provided with a communication groove 246 extending in the longitudinal direction, and a pilot passage 262 is formed between the communication groove 246 and the shaft 260. The pilot passage 262 allows the auxiliary valve hole 240 and the back pressure chamber 132 to communicate with each other.

パイロット弁体244は、副弁座242に着脱するテーパ状の弁体部を有し、その弁体部から上方に延びる縮径部の先端がシャフト260の下端面に当接されている。パイロット弁体244の下端部には、半径方向外向きに延びる係止部248が設けられている。係止部248は、後述する感圧部材による閉弁方向の付勢力を受圧する受圧部として機能する。パイロット弁体244と主弁体224との間には、パイロット弁体244を閉弁方向に付勢するスプリング249が介装されている。   The pilot valve body 244 has a tapered valve body portion that is attached to and detached from the sub-valve seat 242, and the distal end of the reduced diameter portion that extends upward from the valve body portion is in contact with the lower end surface of the shaft 260. A locking portion 248 that extends outward in the radial direction is provided at the lower end portion of the pilot valve body 244. The locking portion 248 functions as a pressure receiving portion that receives an urging force in the valve closing direction by a pressure sensitive member described later. A spring 249 that urges the pilot valve body 244 in the valve closing direction is interposed between the pilot valve body 244 and the main valve body 224.

パイロット弁体244の下端部には、感圧部材としてのベローズ251を含むパワーエレメント250が設けられている。すなわち、パワーエレメント250は、パイロット弁体244の下端開口部に外挿されるように圧入された有底円筒状のケース252と、その内部に配設されて軸線方向に伸縮動作するベローズ251とを含んで構成される。   A power element 250 including a bellows 251 as a pressure sensitive member is provided at the lower end portion of the pilot valve body 244. That is, the power element 250 includes a bottomed cylindrical case 252 that is press-fitted into the lower end opening of the pilot valve body 244, and a bellows 251 that is disposed inside and extends and contracts in the axial direction. Consists of including.

ベローズ251は、可撓性を有する本体253の内部に密閉空間S1を有している。本体253は有底筒状をなし、その下端開口部がケース252の底部に溶接されることで封止されている。この溶接は真空雰囲気内で行われるため、密閉空間S1は真空状態となっているが、密閉空間S1内に大気等を満たすようにしてもよい。本体253の内部には段付柱状の心材254が配設され、心材254の底部が本体253の上底部に沿う形状を有している。ケース252の底部と心材254との間には、心材254を介して本体253を伸長方向に付勢するスプリング256が介装されている。ケース252の側部には、内外を連通させる連通孔258が形成されている。   The bellows 251 has a sealed space S1 inside a flexible main body 253. The main body 253 has a bottomed cylindrical shape, and the lower end opening is sealed by welding to the bottom of the case 252. Since this welding is performed in a vacuum atmosphere, the sealed space S1 is in a vacuum state, but the sealed space S1 may be filled with air or the like. A stepped columnar core material 254 is disposed inside the main body 253, and the bottom portion of the core material 254 has a shape along the upper bottom portion of the main body 253. Between the bottom of the case 252 and the core material 254, a spring 256 that biases the main body 253 in the extending direction via the core material 254 is interposed. A communication hole 258 for communicating the inside and the outside is formed in the side portion of the case 252.

すなわち、本体253は、内外の圧力差によって伸縮し、所定量伸張すると心材254がパイロット弁体244に嵌合する。それにより、パワーエレメント250による閉弁方向の付勢力がパイロット弁体244に付与される。一方、本体253が縮小することによりパワーエレメント250による付勢力を解除することができるが、所定量縮小すると、心材254の下端面がケース252に係止されるため、その縮小量も規制される。   That is, the main body 253 expands and contracts due to a pressure difference between the inside and outside, and the core material 254 is fitted to the pilot valve body 244 when the body 253 expands by a predetermined amount. Thereby, the urging force in the valve closing direction by the power element 250 is applied to the pilot valve body 244. On the other hand, when the main body 253 is reduced, the urging force by the power element 250 can be released. However, when the main body 253 is reduced by a predetermined amount, the lower end surface of the core material 254 is locked to the case 252, and the reduction amount is also restricted. .

以上のような構成において、上流側圧力P1は、パイロット弁206を経ることで中間圧力Ppとなって背圧室132に導入される一方、主弁205を経て減圧されて下流側圧力P2となる。中間圧力Ppは、パイロット弁106の開閉状態によって変化する。   In the configuration as described above, the upstream pressure P1 passes through the pilot valve 206 and becomes the intermediate pressure Pp and is introduced into the back pressure chamber 132, while being reduced through the main valve 205 and becomes the downstream pressure P2. . The intermediate pressure Pp varies depending on the open / close state of the pilot valve 106.

一方、ソレノイド202は、ボディ203の上端開口部を封止するように取り付けられた有底円筒状のスリーブ270を有する。スリーブ270は、Oリング265を介してボディ203に取り付けられている。スリーブ170内には、第1プランジャ271および第2プランジャ272が軸線方向に対向配置されるように収容されている。スリーブ270の外周部にはボビン273が設けられ、そのボビン273に電磁コイル274が巻回されている。そして、電磁コイル274を外部から覆うように金属製のケース275が設けられ、ケース275およびスリーブ270等の構造体は、樹脂モールドにて形成されたボディ276により外部から覆われて保護されている。ボディ276には、ケース275とともに磁気回路を構成する磁性部材からなるカラー277が埋設されている。ボディ276の一部は、電磁コイル274につながる端子279の一端を露出させるコネクタ部としても機能する。   On the other hand, the solenoid 202 has a bottomed cylindrical sleeve 270 attached so as to seal the upper end opening of the body 203. The sleeve 270 is attached to the body 203 via an O-ring 265. A first plunger 271 and a second plunger 272 are accommodated in the sleeve 170 so as to be opposed to each other in the axial direction. A bobbin 273 is provided on the outer periphery of the sleeve 270, and an electromagnetic coil 274 is wound around the bobbin 273. A metal case 275 is provided so as to cover the electromagnetic coil 274 from the outside. Structures such as the case 275 and the sleeve 270 are covered and protected from the outside by a body 276 formed of a resin mold. . A collar 277 made of a magnetic member constituting a magnetic circuit together with the case 275 is embedded in the body 276. A part of the body 276 also functions as a connector part that exposes one end of the terminal 279 connected to the electromagnetic coil 274.

第1プランジャ271は、円筒状をなし、その下端面が主弁体224の上面(フランジ部226の中央上面)に当接可能に配置されている。第1プランジャ271とスリーブ270との間には、第1プランジャ271を主弁体224の開弁方向に付勢するスプリング278(「付勢部材」として機能する)が介装されている。すなわち、主弁体224は、第1プランジャ271と一体的に動作可能となっている。シャフト260は、第1プランジャ271をその軸線にそって貫通し、その上端が第2プランジャ272に当接している。すなわち、パイロット弁体244は、第2プランジャ272と一体的に動作可能となっている。   The first plunger 271 has a cylindrical shape, and its lower end surface is disposed so as to be able to contact the upper surface of the main valve body 224 (the central upper surface of the flange portion 226). Between the first plunger 271 and the sleeve 270, a spring 278 (functioning as an “urging member”) for biasing the first plunger 271 in the valve opening direction of the main valve body 224 is interposed. That is, the main valve body 224 can operate integrally with the first plunger 271. The shaft 260 passes through the first plunger 271 along its axis, and the upper end thereof is in contact with the second plunger 272. That is, the pilot valve body 244 can operate integrally with the second plunger 272.

図7は、第2制御弁の動作状態を表す説明図である。図7は、ソレノイド202がオン(通電状態)にされた制御状態を表している。なお、既に説明した図6は、ソレノイド202がオフにされた状態を表している。
図6に示すように、第2制御弁26は、ソレノイド202がオフにされた状態では定圧制御は行わず、閉弁状態を維持する。すなわち、第2制御弁26においてソレノイド力が作用しないため、スプリング249によってパイロット弁体244が閉弁方向に付勢され、パイロット弁206が閉弁状態となる。このため、中間圧力Ppが低くなり、主弁体224が閉弁方向に付勢され、主弁205も閉弁状態となる。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing the operating state of the second control valve. FIG. 7 shows a control state in which the solenoid 202 is turned on (energized state). Note that FIG. 6 already described represents a state in which the solenoid 202 is turned off.
As shown in FIG. 6, the second control valve 26 does not perform constant pressure control in a state where the solenoid 202 is turned off, and maintains the valve closed state. That is, since the solenoid force does not act on the second control valve 26, the pilot valve body 244 is urged in the valve closing direction by the spring 249, and the pilot valve 206 is closed. For this reason, the intermediate pressure Pp is lowered, the main valve body 224 is urged in the valve closing direction, and the main valve 205 is also closed.

一方、図7に示すように、第2制御弁26は、ソレノイド202がオンにされると、その上流側圧力P1が供給電流値に応じた設定圧力Psetとなるよう動作する定圧弁として機能する。すなわち、第2制御弁26は、ソレノイド力によって第1プランジャ271と第2プランジャ272との間に吸引力が作用するため、パイロット弁体244が開弁方向に付勢され、パイロット弁206が開弁状態となる。それにより、中間圧力Ppが上昇するため、主弁体224が中間圧力Ppと下流側圧力P2との差圧(Pp−P2)の影響を受けて開弁方向に動作し、主弁205が開弁する。   On the other hand, as shown in FIG. 7, when the solenoid 202 is turned on, the second control valve 26 functions as a constant pressure valve that operates so that the upstream pressure P1 becomes the set pressure Pset corresponding to the supply current value. . That is, in the second control valve 26, since a suction force acts between the first plunger 271 and the second plunger 272 by the solenoid force, the pilot valve body 244 is urged in the valve opening direction, and the pilot valve 206 is opened. It becomes a valve state. As a result, the intermediate pressure Pp increases, so that the main valve body 224 operates in the valve opening direction under the influence of the differential pressure (Pp−P2) between the intermediate pressure Pp and the downstream pressure P2, and the main valve 205 is opened. I speak.

このとき、上流側から入口ポート110を介して導入された冷媒は、開弁された主弁205を介して減圧膨張され、出口ポート112を介して下流側へ導出される。また、入口ポート110を介して導入された冷媒の一部は、パイロット弁206を介して背圧室132に導入され、リーク通路138および出口ポート112を介して下流側へ導出される。このとき、上流側圧力P1が設定圧力Psetとなるよう主弁205の開度が調整される。   At this time, the refrigerant introduced from the upstream side through the inlet port 110 is decompressed and expanded through the opened main valve 205 and led out to the downstream side through the outlet port 112. Further, a part of the refrigerant introduced through the inlet port 110 is introduced into the back pressure chamber 132 through the pilot valve 206 and led out downstream through the leak passage 138 and the outlet port 112. At this time, the opening degree of the main valve 205 is adjusted so that the upstream pressure P1 becomes the set pressure Pset.

この定圧制御状態において、上流側圧力P1が設定差圧Psetよりも大きくなると、ベローズ251が密閉空間S1を縮小させる方向に変形する。その結果、パイロット弁体244が開弁方向に動作し、パイロット弁206の開度を拡大する。その結果、中間圧力Ppが上昇するため、主弁体224が開弁方向に動作し、上流側圧力P1が低下する方向に変化する。逆に、上流側圧力P1が設定差圧Psetよりも小さくなると、ベローズ251が密閉空間S1を拡大させる方向に変形する。その結果、パイロット弁体244が閉弁方向に動作し、パイロット弁206の開度を縮小する。その結果、中間圧力Ppが低下するため、主弁体224が閉弁方向に動作し、上流側圧力P1が上昇する方向に変化する。このようにして、上流側圧力P1が設定圧力Psetに維持される。   In this constant pressure control state, when the upstream pressure P1 becomes larger than the set differential pressure Pset, the bellows 251 is deformed in a direction to reduce the sealed space S1. As a result, the pilot valve body 244 operates in the valve opening direction, and the opening degree of the pilot valve 206 is increased. As a result, since the intermediate pressure Pp increases, the main valve body 224 operates in the valve opening direction and changes in the direction in which the upstream pressure P1 decreases. On the contrary, when the upstream pressure P1 becomes smaller than the set differential pressure Pset, the bellows 251 is deformed in the direction of expanding the sealed space S1. As a result, the pilot valve body 244 operates in the valve closing direction, and the opening degree of the pilot valve 206 is reduced. As a result, since the intermediate pressure Pp decreases, the main valve body 224 operates in the valve closing direction and changes in the direction in which the upstream pressure P1 increases. In this way, the upstream pressure P1 is maintained at the set pressure Pset.

[第3実施形態]
次に、本発明の第3実施形態について説明する。本実施形態に係る車両用冷暖房装置は、第2制御弁の構造が若干異なる点を除き、第2実施形態と同様である。このため、第2実施形態とほぼ同様の構成部分については同一の符号を付す等して適宜その説明を省略する。図8は、第3実施形態に係る第2制御弁の具体的構成を表す断面図である。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described. The vehicle air conditioning apparatus according to the present embodiment is the same as the second embodiment except that the structure of the second control valve is slightly different. For this reason, about the component similar to 2nd Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected etc., and the description is abbreviate | omitted suitably. FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a specific configuration of the second control valve according to the third embodiment.

第2制御弁36は、弁本体301とソレノイド202とを組み付けて構成され、その上流側圧力が供給電流値に応じた設定圧力となるよう流体の流れを制御可能なパイロット作動式の制御弁として構成されている。   The second control valve 36 is configured by assembling the valve main body 301 and the solenoid 202, and is a pilot-operated control valve capable of controlling the flow of fluid so that the upstream pressure thereof becomes a set pressure corresponding to the supply current value. It is configured.

弁本体301は、その主弁体323の下端部に感温部が設けられている点で、第2実施形態の弁本体201とは異なる。すなわち、主弁体323の下端部からは円筒状の隔壁325が下方に延びるように設けられ、その隔壁325の内部空間により副弁室327が形成されている。隔壁325の下端開口部にはばね受け部材331が圧入されている。パイロット弁体344の下端部には円板状のばね受け部材346が接離可能に配設されており、主弁体323の底部とばね受け部材346との間にスプリング356(感温ばね)が介装され、ばね受け部材346とばね受け部材331との間にスプリング358が介装されている。また、パイロット弁体344とばね受け部材346との間には、パイロット弁体344を閉弁方向に付勢するスプリング359が介装されている。   The valve body 301 is different from the valve body 201 of the second embodiment in that a temperature sensing part is provided at the lower end of the main valve body 323. That is, a cylindrical partition wall 325 is provided so as to extend downward from the lower end portion of the main valve body 323, and a sub valve chamber 327 is formed by the internal space of the partition wall 325. A spring receiving member 331 is press-fitted into the lower end opening of the partition wall 325. A disc-shaped spring receiving member 346 is detachably disposed at the lower end of the pilot valve body 344, and a spring 356 (temperature sensitive spring) is provided between the bottom of the main valve body 323 and the spring receiving member 346. And a spring 358 is interposed between the spring receiving member 346 and the spring receiving member 331. A spring 359 that biases the pilot valve body 344 in the valve closing direction is interposed between the pilot valve body 344 and the spring receiving member 346.

スプリング356は、いわゆる形状記憶合金からなり、副弁室327の温度(つまり、上流側通路の冷媒温度)を感知してそのばね荷重が変化する。すなわち、スプリング356は、その上流側温度が高くなるほどばね剛性(ばね荷重)が大きくなり、上流側温度が低くなるほどばね剛性(ばね荷重)が小さくなるように変化するものである。なお、このような形状記憶合金ばねそのものは公知であるため、その詳細な説明については省略する。なお、変形例においては、スプリング356として形状記憶合金ばねに代わり、バイメタル等の感温素子を用いることもできる。   The spring 356 is made of a so-called shape memory alloy, and detects the temperature of the auxiliary valve chamber 327 (that is, the refrigerant temperature in the upstream passage), and the spring load changes. That is, the spring 356 changes so that the spring rigidity (spring load) increases as the upstream temperature increases, and the spring rigidity (spring load) decreases as the upstream temperature decreases. In addition, since such a shape memory alloy spring itself is well-known, the detailed description is abbreviate | omitted. In the modification, a temperature sensitive element such as a bimetal may be used as the spring 356 instead of the shape memory alloy spring.

図9は、第2制御弁の動作状態を表す説明図である。図9は、ソレノイド202がオンにされた制御状態を表している。なお、既に説明した図8は、ソレノイド202がオフにされた状態を表している。   FIG. 9 is an explanatory diagram showing the operating state of the second control valve. FIG. 9 shows a control state in which the solenoid 202 is turned on. Note that FIG. 8 described above shows a state in which the solenoid 202 is turned off.

図8に示すように、第2制御弁36は、ソレノイド202がオフにされた状態では定圧制御は行わず、閉弁状態を維持する。すなわち、第2制御弁36においてソレノイド力が作用しないため、スプリング359によってパイロット弁体344が閉弁方向に付勢され、パイロット弁306が閉弁状態となる。このため、中間圧力Ppが低下し、主弁体323が閉弁方向に付勢され、主弁305も閉弁状態となる。   As shown in FIG. 8, the second control valve 36 does not perform constant pressure control in a state where the solenoid 202 is turned off, and maintains the valve closed state. That is, since the solenoid force does not act on the second control valve 36, the pilot valve body 344 is biased in the valve closing direction by the spring 359, and the pilot valve 306 is closed. For this reason, the intermediate pressure Pp decreases, the main valve body 323 is urged in the valve closing direction, and the main valve 305 is also closed.

一方、図9に示すように、ソレノイド202がオンにされると、第2プランジャ272が第1プランジャ271に吸引されるため、シャフト260を介してパイロット弁体344が開弁方向に付勢され、パイロット弁306が開弁する。このとき、パイロット弁体344は、図示のようにばね受け部材346に当接して一体動作する。そして、第2制御弁36は、その上流側圧力P1が供給電流値に応じた設定圧力Psetとなるよう動作する定圧弁として機能する。ただし、本実施形態では、スプリング356が圧力室216の冷媒の温度(上流側温度T1)を感知してそのばね荷重を変化させることにより、結果的に上流側圧力P1が設定圧力Psetとなるようパイロット弁体344が動作する。   On the other hand, as shown in FIG. 9, when the solenoid 202 is turned on, the second plunger 272 is sucked by the first plunger 271, so that the pilot valve body 344 is urged through the shaft 260 in the valve opening direction. The pilot valve 306 is opened. At this time, the pilot valve body 344 abuts against the spring receiving member 346 and operates integrally as shown. The second control valve 36 functions as a constant pressure valve that operates so that the upstream pressure P1 becomes a set pressure Pset corresponding to the supply current value. However, in this embodiment, the spring 356 senses the temperature of the refrigerant in the pressure chamber 216 (upstream temperature T1) and changes the spring load, so that the upstream pressure P1 becomes the set pressure Pset as a result. The pilot valve body 344 operates.

すなわち、上流側圧力P1が設定差圧Psetとなった定圧制御状態において、圧力室216の冷媒は飽和状態にあり、上流側圧力P1が設定差圧Psetよりも大きくなると、上流側温度T1もこれに対応するように上昇する。その結果、スプリング356のばね荷重(ばね剛性)が大きくなる。このため、パイロット弁体344に負荷される開弁方向の付勢力が相対的に大きくなる。その結果、パイロット弁体344が開弁方向に動作し、パイロット弁306の開度を拡大する。その結果、中間圧力Ppが上昇するため、主弁体323が開弁方向に動作し、上流側圧力P1が低下する方向に変化する。   That is, in the constant pressure control state in which the upstream pressure P1 becomes the set differential pressure Pset, the refrigerant in the pressure chamber 216 is in a saturated state, and when the upstream pressure P1 becomes larger than the set differential pressure Pset, the upstream temperature T1 is also increased. Rise to correspond to. As a result, the spring load (spring stiffness) of the spring 356 increases. For this reason, the urging force in the valve opening direction loaded on the pilot valve body 344 becomes relatively large. As a result, the pilot valve body 344 operates in the valve opening direction, and the opening degree of the pilot valve 306 is increased. As a result, since the intermediate pressure Pp increases, the main valve body 323 operates in the valve opening direction and changes in the direction in which the upstream pressure P1 decreases.

逆に、上流側圧力P1が設定差圧Psetよりも小さくなると、上流側温度T1もこれにほぼ比例して低下する。その結果、スプリング356のばね荷重(ばね剛性)が小さくなる。このため、パイロット弁体344に負荷される閉弁方向の付勢力が相対的に大きくなる。その結果、パイロット弁体344が閉弁方向に動作し、パイロット弁306の開度を縮小する。その結果、中間圧力Ppが低下するため、主弁体323が閉弁方向に動作し、上流側圧力P1が上昇する方向に変化する。このようにして、上流側圧力P1が設定圧力Psetに維持される。   On the other hand, when the upstream pressure P1 becomes smaller than the set differential pressure Pset, the upstream temperature T1 also decreases substantially proportionally. As a result, the spring load (spring stiffness) of the spring 356 is reduced. For this reason, the urging force in the valve closing direction loaded on the pilot valve body 344 becomes relatively large. As a result, the pilot valve body 344 operates in the valve closing direction, and the opening degree of the pilot valve 306 is reduced. As a result, since the intermediate pressure Pp decreases, the main valve body 323 operates in the valve closing direction and changes in the direction in which the upstream pressure P1 increases. In this way, the upstream pressure P1 is maintained at the set pressure Pset.

なお、本実施形態では、スプリング356を感温素子としての形状記憶合金にて構成する例を示したが、変形例においては、スプリング358についても形状記憶合金等の感温素子にて構成してもよい。また、スプリング356および358の少なくとも一方を形状記憶合金やバイメタル等の感温素子にて構成し、同様の機能を実現できるようにしてもよい。   In this embodiment, an example is shown in which the spring 356 is formed of a shape memory alloy as a temperature sensing element. However, in a modified example, the spring 358 is also configured of a temperature sensing element such as a shape memory alloy. Also good. Further, at least one of the springs 356 and 358 may be formed of a temperature sensitive element such as a shape memory alloy or bimetal so that the same function can be realized.

[第4実施形態]
次に、本発明の第4実施形態について説明する。本実施形態に係る車両用冷暖房装置は、第2制御弁およびその周辺構造を除き、第1実施形態と同様である。このため、第1実施形態と同様の構成部分についてはその説明を省略する。図10は、第4実施形態に係る第2制御弁の具体的構成を表す断面図である。
[Fourth Embodiment]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. The vehicle air conditioning apparatus according to the present embodiment is the same as that of the first embodiment except for the second control valve and its peripheral structure. For this reason, the description of the same components as those in the first embodiment is omitted. FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a specific configuration of the second control valve according to the fourth embodiment.

第2制御弁46は、弁本体401とソレノイド402とを組み付けて構成され、その上流側圧力が供給電流値に応じた設定圧力となるよう流体の流れを制御可能なパイロット作動式の制御弁として構成されている。第2制御弁46は、第1実施形態の第2制御弁6と差圧オリフィス20とを組み合わせた機能を有する。すなわち、本実施形態においても差圧オリフィス460が設けられているが、その差圧オリフィス460は第2制御弁46に並設されてはおらず、第2制御弁46の一部として組み込まれている。   The second control valve 46 is configured by assembling the valve main body 401 and the solenoid 402, and is a pilot operated control valve capable of controlling the flow of fluid so that the upstream side pressure becomes a set pressure corresponding to the supply current value. It is configured. The second control valve 46 has a function of combining the second control valve 6 of the first embodiment and the differential pressure orifice 20. That is, although the differential pressure orifice 460 is provided also in the present embodiment, the differential pressure orifice 460 is not provided in parallel with the second control valve 46 and is incorporated as a part of the second control valve 46. .

弁本体401は、ボディ403に主弁405とパイロット弁406とを同軸状に収容して構成される。ボディ403の内部中央には有底段付円筒状の区画部材410が圧入されている。ボディ403と区画部材410との間には、シール用のOリング412が介装されている。区画部材410は、ボディ403内を圧力室116と圧力室118とに区画している。区画部材410の底面に設けられた環状開口部の内周部により主弁孔120が形成され、その下流側開口縁により主弁座122が形成されている。主弁体424は、圧力室116と圧力室118とを跨ぐように配設されている。主弁体424の下端部には、弾性体(本実施形態ではゴム)からなる環状の弁部材425が嵌着されており、その弁部材425が下流側から主弁座122に着脱することにより主弁405を開閉する。   The valve body 401 is configured by housing a main valve 405 and a pilot valve 406 in a body 403 coaxially. A bottomed stepped cylindrical partition member 410 is press-fitted into the center of the body 403. A sealing O-ring 412 is interposed between the body 403 and the partition member 410. The partition member 410 partitions the body 403 into a pressure chamber 116 and a pressure chamber 118. A main valve hole 120 is formed by an inner peripheral portion of an annular opening provided on the bottom surface of the partition member 410, and a main valve seat 122 is formed by a downstream opening edge thereof. The main valve body 424 is disposed so as to straddle the pressure chamber 116 and the pressure chamber 118. An annular valve member 425 made of an elastic body (rubber in this embodiment) is fitted to the lower end portion of the main valve body 424, and the valve member 425 is attached to and detached from the main valve seat 122 from the downstream side. The main valve 405 is opened and closed.

一方、主弁体424の上端部にはフランジ部426が設けられ、ボディ403の内周面に摺動可能に支持されている。ボディ403の上端部には、有底円筒状の区画部材430が圧入されている。区画部材430の下端部は、区画部材410の上端部に内挿されるように圧入されている。区画部材430と区画部材410との間には、シール用のOリング432が介装されている。主弁体424は、区画部材430との間に背圧室132を形成する。区画部材430の底部中央には、内外を連通させる副弁孔140が設けられ、その上流側開口縁により副弁座142が形成されている。   On the other hand, a flange portion 426 is provided at the upper end portion of the main valve body 424 and is slidably supported on the inner peripheral surface of the body 403. A bottomed cylindrical partition member 430 is press-fitted into the upper end portion of the body 403. The lower end portion of the partition member 430 is press-fitted so as to be inserted into the upper end portion of the partition member 410. An O-ring 432 for sealing is interposed between the partition member 430 and the partition member 410. The main valve body 424 forms a back pressure chamber 132 with the partition member 430. In the center of the bottom of the partition member 430, a sub valve hole 140 that communicates the inside and the outside is provided, and a sub valve seat 142 is formed by an upstream opening edge thereof.

パイロット弁体444は、ソレノイド402に連結され、電磁的に駆動される。区画部材430とソレノイド402との間には副弁室438が形成され、パイロット弁体444は、その副弁室438側から副弁座142に着脱する。区画部材430の側部には、内外を連通させる連通孔434が設けられ、区画部材410の外周面の一部には、軸線に平行な連通溝436が形成されている。そして、連通孔434、連通溝436およびボディ403の内周面により、入口ポート110と副弁室438とを連通させる連通路440が形成されている。このため、副弁室438およびソレノイド402の内部には、上流側圧力P1が導入されるようになる。   The pilot valve body 444 is connected to the solenoid 402 and is electromagnetically driven. A sub valve chamber 438 is formed between the partition member 430 and the solenoid 402, and the pilot valve body 444 is attached to and detached from the sub valve seat 142 from the sub valve chamber 438 side. A communication hole 434 that communicates the inside and the outside is provided in a side portion of the partition member 430, and a communication groove 436 that is parallel to the axis is formed in a part of the outer peripheral surface of the partition member 410. The communication hole 434, the communication groove 436, and the inner peripheral surface of the body 403 form a communication path 440 that allows the inlet port 110 and the sub valve chamber 438 to communicate with each other. For this reason, the upstream pressure P <b> 1 is introduced into the sub valve chamber 438 and the solenoid 402.

主弁体424は、背圧室132と圧力室118とを個別に連通させるように、第1連通路451と第2連通路452とが並設されている。第1連通路451および第2連通路452は、それぞれ主弁体424の軸線に平行に形成されている。第1連通路451の中間部が縮径されてオリフィス454を形成しており、背圧室132の中間圧力Ppの冷媒は、オリフィス454を経ることで減圧され、下流側圧力P2となって導出される。一方、第2連通路452には、差圧オリフィス460が設けられている。差圧オリフィス460の開弁により、主弁405およびパイロット弁406が閉弁状態にあっても所定流量の冷媒の流れが許容される。   The main valve body 424 includes a first communication passage 451 and a second communication passage 452 arranged in parallel so that the back pressure chamber 132 and the pressure chamber 118 communicate with each other. The first communication path 451 and the second communication path 452 are each formed in parallel to the axis of the main valve body 424. The intermediate portion of the first communication passage 451 is reduced in diameter to form an orifice 454, and the refrigerant having the intermediate pressure Pp in the back pressure chamber 132 is reduced in pressure through the orifice 454 and derived as the downstream pressure P2. Is done. On the other hand, a differential pressure orifice 460 is provided in the second communication passage 452. By opening the differential pressure orifice 460, a predetermined flow rate of refrigerant is allowed even when the main valve 405 and the pilot valve 406 are closed.

第2連通路452における背圧室132との接続部には弁座形成部材462が嵌合されている。弁座形成部材462は、弾性材(ゴム等)からなり、その第2連通路452側の面にはテーパ状の弁座455が突設されている。一方、主弁体424の側部には、内外を連通させる連通孔453が設けられている。このような構成により、第2連通路452による背圧室132と圧力室118との連通状態が事実上遮断される一方、高圧室130と圧力室118とが第2連通路452を介して連通している。   A valve seat forming member 462 is fitted to a connection portion between the second communication passage 452 and the back pressure chamber 132. The valve seat forming member 462 is made of an elastic material (rubber or the like), and a tapered valve seat 455 projects from the surface of the second communication passage 452 side. On the other hand, a communication hole 453 for communicating the inside and the outside is provided in the side portion of the main valve body 424. With such a configuration, the communication state between the back pressure chamber 132 and the pressure chamber 118 by the second communication passage 452 is virtually cut off, while the high pressure chamber 130 and the pressure chamber 118 communicate with each other via the second communication passage 452. is doing.

差圧オリフィス460は、その前後差圧が所定値以上になると開弁する差圧弁(逆止弁)として機能するとともに、その開弁時の冷媒流量を制限するオリフィスとしても機能する。すなわち、差圧オリフィス460は、弁体部464とオリフィス部465とが一体に形成された段付円筒状の弁体463を有する。そして、弁体部464が弁座455に着脱することにより第2連通路452を開閉する。   The differential pressure orifice 460 functions as a differential pressure valve (check valve) that opens when the front-rear differential pressure exceeds a predetermined value, and also functions as an orifice that restricts the refrigerant flow rate when the valve is opened. That is, the differential pressure orifice 460 includes a stepped cylindrical valve body 463 in which a valve body portion 464 and an orifice portion 465 are integrally formed. Then, when the valve body 464 is attached to and detached from the valve seat 455, the second communication passage 452 is opened and closed.

オリフィス部465は、その長手方向中央部に外径がやや拡径されたガイド部466を有し、そのガイド部466にて主弁体424に支持されている。オリフィス部465の下半部は、主弁体424の下端部を貫通して下方に延びている。オリフィス部465を弁体463の軸線に沿って貫通するようにオリフィス通路457が設けられ、その上端が第2連通路452にて開口し、下端が圧力室118にて開口している。すなわち、オリフィス通路457は、弁体463の開閉方向に延びるように形成されている。   The orifice portion 465 has a guide portion 466 whose outer diameter is slightly expanded at the center in the longitudinal direction, and is supported by the main valve body 424 by the guide portion 466. The lower half portion of the orifice portion 465 extends downward through the lower end portion of the main valve body 424. An orifice passage 457 is provided so as to penetrate the orifice portion 465 along the axis of the valve body 463, and an upper end thereof is opened at the second communication passage 452 and a lower end thereof is opened at the pressure chamber 118. That is, the orifice passage 457 is formed so as to extend in the opening / closing direction of the valve body 463.

主弁体424において第2連通路452を構成する部分は、その内径が下方に向けて段階的に縮径され、その下端部がガイド部466を下方から係止する係止部467となっている。また、係止部467の上部にガイド孔468が設けられ、ガイド部466を摺動可能に支持している。弁体部464と主弁体424との間には、弁体463を閉弁方向に付勢するスプリング469が介装されている。   A portion of the main valve body 424 constituting the second communication passage 452 has an inner diameter gradually reduced toward the lower side, and a lower end portion thereof serves as a locking portion 467 that locks the guide portion 466 from below. Yes. In addition, a guide hole 468 is provided in the upper portion of the locking portion 467, and supports the guide portion 466 so as to be slidable. A spring 469 that biases the valve body 463 in the valve closing direction is interposed between the valve body portion 464 and the main valve body 424.

以上のような構成において、上流側圧力P1は、連通路440を通って副弁室438に導入された後、パイロット弁406を経ることで背圧室132にて中間圧力Ppとなる一方、主弁405または差圧オリフィス460を経て減圧されて下流側圧力P2となる。中間圧力Ppは、パイロット弁406の開閉状態によって変化する。   In the configuration as described above, the upstream pressure P1 is introduced into the auxiliary valve chamber 438 through the communication passage 440 and then becomes the intermediate pressure Pp in the back pressure chamber 132 through the pilot valve 406. The pressure is reduced through the valve 405 or the differential pressure orifice 460 to become the downstream pressure P2. The intermediate pressure Pp varies depending on whether the pilot valve 406 is open or closed.

一方、ソレノイド402は、ボディ403の上端開口部を封止するように取り付けられている。ソレノイド402とボディ403との間には、シールリング439が介装されている。ソレノイド402は、円筒状のスリーブ470と、スリーブ470の上半部に固定された円筒状のコア472(「固定鉄芯」として機能する)と、スリーブ470内でコア472と軸線方向に対向配置されたプランジャ471(「可動鉄芯」として機能する)とを有する。スリーブ470の外周部にはボビン473が設けられ、そのボビン473に電磁コイル474が巻回されている。そして、電磁コイル474を外部から覆うように金属製のケース475が設けられ、ケース475の内部構造体は、樹脂モールドにて形成されたボディ476により外部から覆われて保護されている。ボディ476には、ケース475とともに磁気回路を構成する磁性部材からなるカラー477が埋設されている。ボディ476の一部は、電磁コイル474につながる端子279の一端を露出させるコネクタ部としても機能する。   On the other hand, the solenoid 402 is attached so as to seal the upper end opening of the body 403. A seal ring 439 is interposed between the solenoid 402 and the body 403. The solenoid 402 has a cylindrical sleeve 470, a cylindrical core 472 (which functions as a “fixed iron core”) fixed to the upper half of the sleeve 470, and the core 472 is disposed in the sleeve 470 so as to face the axial direction. Plunger 471 (functioning as a “movable iron core”). A bobbin 473 is provided on the outer periphery of the sleeve 470, and an electromagnetic coil 474 is wound around the bobbin 473. A metal case 475 is provided so as to cover the electromagnetic coil 474 from the outside, and the internal structure of the case 475 is covered and protected from the outside by a body 476 formed of a resin mold. A collar 477 made of a magnetic member that forms a magnetic circuit together with the case 475 is embedded in the body 476. A part of the body 476 also functions as a connector portion that exposes one end of the terminal 279 connected to the electromagnetic coil 474.

プランジャ471は、円筒状をなし、シャフト447の下半部を内挿するように圧入している。シャフト447の上半部は、コア472を貫通し、その上端部が後述するパワーエレメント480に接続されている。シャフト447の下端部にパイロット弁体444が一体に形成されている。プランジャ471とコア472との間には、プランジャ471を介してパイロット弁体444を閉弁方向に付勢するスプリング478が介装されている。   The plunger 471 has a cylindrical shape and is press-fitted so that the lower half of the shaft 447 is inserted. The upper half of the shaft 447 passes through the core 472 and the upper end thereof is connected to a power element 480 described later. A pilot valve body 444 is integrally formed at the lower end portion of the shaft 447. A spring 478 for biasing the pilot valve body 444 in the valve closing direction via the plunger 471 is interposed between the plunger 471 and the core 472.

コア472の上端部には、ソレノイド402を上方から封止するようにパワーエレメント480が取り付けられている。パワーエレメント480は、中空のハウジング482と、ハウジング482内を密閉空間S1と開放空間S2とに仕切るように配設されたダイアフラム484(「感圧部材」に該当する)とを含んで構成されている。ハウジング482は、ともにステンレスからなる有蓋状のアッパーハウジング486および段付円筒状のロアハウジング488からなり、これらの開口部を突き合わせてその外縁部にステンレス等の金属薄板からなるダイアフラム484の外縁部を挟むようにして組み付けられる。   A power element 480 is attached to the upper end portion of the core 472 so as to seal the solenoid 402 from above. The power element 480 includes a hollow housing 482 and a diaphragm 484 (corresponding to a “pressure-sensitive member”) disposed so as to partition the housing 482 into a sealed space S1 and an open space S2. Yes. The housing 482 includes a cover-like upper housing 486 made of stainless steel and a stepped cylindrical lower housing 488, and the outer edge of the diaphragm 484 made of a thin metal plate of stainless steel or the like is abutted against these openings. It is assembled so as to sandwich it.

ハウジング482は、アッパーハウジング486とロアハウジング488との間にダイアフラム484を挟んだ状態でその接合部の外周に沿ってTIG溶接等が施されることにより、容器状に形成されている。密閉空間S1は感温室を構成し、アッパーハウジング486内に基準圧力を保持するための冷媒ガスなどが充填された後、その上面中央に設けられた孔をボール状の封体490にて封止することにより密閉されている。本実施形態では、冷凍サイクルを循環する冷媒と同種の冷媒が充填されている。封体490は、例えばステンレス等から構成される。   The housing 482 is formed in a container shape by performing TIG welding or the like along the outer periphery of the joint portion with the diaphragm 484 sandwiched between the upper housing 486 and the lower housing 488. The sealed space S1 constitutes a temperature-sensitive room, and after filling the upper housing 486 with a refrigerant gas or the like for maintaining a reference pressure, a hole provided in the center of the upper surface is sealed with a ball-shaped sealing body 490. It is sealed by doing. In this embodiment, the same kind of refrigerant as that circulating in the refrigeration cycle is filled. The sealing body 490 is made of, for example, stainless steel.

ロアハウジング488の内周面には、コア472の先端部に形成された雄ネジ部に螺合する雌ネジ部が形成されている。そして、ロアハウジング488の下半部がコア472の上端部に螺合されることにより、パワーエレメント480がソレノイド402に固定されるように構成されている。開放空間S2は感圧室を構成し、副弁室438に導入された冷媒の一部がソレノイド402内の間隙を介して導入される。   On the inner peripheral surface of the lower housing 488, a female screw portion that is screwed into a male screw portion formed at the distal end portion of the core 472 is formed. The lower half 488 is screwed into the upper end of the core 472 so that the power element 480 is fixed to the solenoid 402. The open space S <b> 2 constitutes a pressure sensing chamber, and a part of the refrigerant introduced into the sub valve chamber 438 is introduced through a gap in the solenoid 402.

ダイアフラム484の下面中央には有底円筒状のディスク492が当接配置されている。シャフト447の先端面はロアハウジング488内に露出し、ディスク492は、ダイアフラム484とシャフト447との間に設けられている。ディスク492の開口端がロアハウジング488の底部に係止されるとにより、ダイアフラム484の下死点位置(閉弁方向への変位量)が規制される。   A bottomed cylindrical disk 492 is disposed in contact with the center of the lower surface of the diaphragm 484. The front end surface of the shaft 447 is exposed in the lower housing 488, and the disk 492 is provided between the diaphragm 484 and the shaft 447. When the open end of the disk 492 is locked to the bottom of the lower housing 488, the bottom dead center position (the amount of displacement in the valve closing direction) of the diaphragm 484 is regulated.

図11は、第2制御弁の動作状態を表す説明図である。図11は、ソレノイド402がオンにされた制御状態を表している。なお、既に説明した図10は、ソレノイド402がオフにされた状態を表している。   FIG. 11 is an explanatory diagram showing the operating state of the second control valve. FIG. 11 shows a control state in which the solenoid 402 is turned on. Note that FIG. 10 already described represents a state in which the solenoid 402 is turned off.

図10に示すように、ソレノイド402がオフの状態においては、第2制御弁46は、定圧制御は行わず、膨張装置としてのみ機能する。すなわち、ソレノイド力が作用しないため、スプリング478によってパイロット弁体444が閉弁方向に付勢され、パイロット弁406が閉弁状態となる。このため、背圧室132に高圧の冷媒が導入されないため、中間圧力Ppが低下して差圧(P1−Pp)が大きくなり、主弁体424が閉弁方向へ動作し、主弁405も閉弁状態となる。   As shown in FIG. 10, when the solenoid 402 is off, the second control valve 46 does not perform constant pressure control and functions only as an expansion device. That is, since the solenoid force does not act, the pilot valve body 444 is urged in the valve closing direction by the spring 478, and the pilot valve 406 is closed. For this reason, since the high-pressure refrigerant is not introduced into the back pressure chamber 132, the intermediate pressure Pp decreases, the differential pressure (P1-Pp) increases, the main valve body 424 operates in the valve closing direction, and the main valve 405 also The valve is closed.

このとき、差圧オリフィス460においては、弁体463の前後差圧(P1−P2)が設定差圧(開弁差圧)よりも大きくなると、弁体463がスプリング469の付勢力に抗して開弁方向に動作する。その結果、差圧オリフィス460が開弁状態となる。その結果、上流側から入口ポート110を介して導入された冷媒は、オリフィス通路457を通過することにより減圧膨張され、出口ポート112を介して下流側へ導出される。このとき、弁体463が弁座455から離間するとともに、オリフィス通路457内に差圧が発生する。   At this time, in the differential pressure orifice 460, if the differential pressure across the valve body 463 (P1-P2) becomes larger than the set differential pressure (valve opening differential pressure), the valve body 463 resists the biasing force of the spring 469. Operates in the valve opening direction. As a result, the differential pressure orifice 460 is opened. As a result, the refrigerant introduced from the upstream side through the inlet port 110 is decompressed and expanded by passing through the orifice passage 457 and is led to the downstream side through the outlet port 112. At this time, the valve body 463 is separated from the valve seat 455 and a differential pressure is generated in the orifice passage 457.

すなわち、弁体463が弁座455に着座した状態においては、オリフィス通路457の内部にはその全長にわたって下流側圧力P2が作用していたところ、弁体463が弁座455から離間を開始すると同時にオリフィス通路457の上流部に上流側圧力P1が作用するようになる。オリフィス通路457の圧力損失もあることから、その上流端から下流端に向けて圧力勾配が形成され、オリフィス通路457の内部を通過する冷媒により弁体463に開弁方向の流体摩擦が作用するようになる。この結果、弁体463の開弁開始と同時にその開弁が促進され、弁体463が速やかに図示のような全開状態に落ち着くことができる。その結果、弁体463が微小開度に留まることを防止でき、オリフィスとしての機能(オリフィスに設定された特性)を良好に発揮することができる。   That is, in the state where the valve body 463 is seated on the valve seat 455, the downstream pressure P2 is applied to the inside of the orifice passage 457 over the entire length thereof, and at the same time the valve body 463 starts to be separated from the valve seat 455. The upstream pressure P1 acts on the upstream portion of the orifice passage 457. Since there is also a pressure loss in the orifice passage 457, a pressure gradient is formed from the upstream end to the downstream end, and fluid friction in the valve opening direction acts on the valve body 463 by the refrigerant passing through the inside of the orifice passage 457. become. As a result, the opening of the valve body 463 is promoted simultaneously with the start of the valve opening, and the valve body 463 can quickly settle down to the fully opened state as shown in the figure. As a result, the valve body 463 can be prevented from staying at a very small opening, and the function as the orifice (characteristics set in the orifice) can be satisfactorily exhibited.

一方、ソレノイド402がオンにされると、第2制御弁46は、その上流側圧力P1が外部温度と供給電流値に応じた設定圧力となるよう動作する定圧弁として機能するとともに、膨張装置としても機能する。すなわち、ソレノイド力によってプランジャ471とコア472との間に吸引力が作用するため、パイロット弁体444が開弁方向に付勢され、パイロット弁406が開弁状態となる。それにより、中間圧力Ppが上昇するため、主弁体424が中間圧力Ppと下流側圧力P2との差圧(Pp−P2)の影響を受けて開弁する。   On the other hand, when the solenoid 402 is turned on, the second control valve 46 functions as a constant pressure valve that operates so that the upstream pressure P1 becomes a set pressure corresponding to the external temperature and the supply current value, and as an expansion device. Also works. That is, since a suction force acts between the plunger 471 and the core 472 by the solenoid force, the pilot valve body 444 is urged in the valve opening direction, and the pilot valve 406 is opened. As a result, the intermediate pressure Pp increases, so that the main valve body 424 is opened under the influence of the differential pressure (Pp−P2) between the intermediate pressure Pp and the downstream pressure P2.

このとき、上流側から入口ポート110を介して導入された冷媒は、開弁された主弁405を介して減圧膨張され、出口ポート112を介して下流側へ導出される。また、入口ポート110を介して導入された冷媒の一部は、パイロット弁406を介して背圧室132に導入され、オリフィス454を経ることで減圧膨張されて圧力室118に導出され、出口ポート112を介して下流側へ導出される。   At this time, the refrigerant introduced from the upstream side via the inlet port 110 is decompressed and expanded via the opened main valve 405 and is led to the downstream side via the outlet port 112. Further, a part of the refrigerant introduced through the inlet port 110 is introduced into the back pressure chamber 132 through the pilot valve 406, is decompressed and expanded through the orifice 454, and is led out to the pressure chamber 118. It is led out downstream via 112.

この定圧制御状態において、上流側圧力P1が設定差圧Psetよりも大きくなると、ダイアフラム484が密閉空間S1を縮小させる方向(パイロット弁体444の開弁方向)に変位するため、パイロット弁406の開度が大きくなる。その結果、中間圧力Ppが上昇するため、主弁体424が開弁方向に動作し、上流側圧力P1が低下する方向に変化する。逆に、上流側圧力P1が設定差圧Psetよりも小さくなると、ダイアフラム484が密閉空間S1を拡大させる方向(パイロット弁体444の閉弁方向)に変位する。その結果、中間圧力Ppが低下するため、主弁体424が閉弁方向に動作し、上流側圧力P1が上昇する方向に変化する。その結果、上流側圧力P1が設定圧力Psetに維持される。   In this constant pressure control state, when the upstream pressure P1 becomes larger than the set differential pressure Pset, the diaphragm 484 is displaced in the direction of reducing the sealed space S1 (the opening direction of the pilot valve body 444). The degree is increased. As a result, since the intermediate pressure Pp increases, the main valve body 424 operates in the valve opening direction and changes in the direction in which the upstream pressure P1 decreases. Conversely, when the upstream pressure P1 becomes smaller than the set differential pressure Pset, the diaphragm 484 is displaced in a direction in which the sealed space S1 is expanded (the valve closing direction of the pilot valve body 444). As a result, since the intermediate pressure Pp decreases, the main valve body 424 operates in the valve closing direction and changes in the direction in which the upstream pressure P1 increases. As a result, the upstream pressure P1 is maintained at the set pressure Pset.

なお、この設定圧力Psetは、外部温度によって変化する。すなわち、外部温度が高くなると、密閉空間S1の圧力が冷媒温度に相当する飽和圧力となるよう上昇するため、パイロット弁406を閉弁させる方向の付勢力が大きくなる。つまり、供給電流値が同じであっても、外部温度が高いほど、上流側圧力P1の設定圧力は高くなる。   The set pressure Pset varies depending on the external temperature. That is, as the external temperature increases, the pressure in the sealed space S1 increases so as to reach a saturation pressure corresponding to the refrigerant temperature, and thus the urging force in the direction of closing the pilot valve 406 increases. That is, even if the supply current value is the same, the higher the external temperature, the higher the set pressure of the upstream pressure P1.

また、第2制御弁46が閉弁された状態で切替弁11が開弁されると、差圧オリフィス460の前後差圧(P1−P2)が実質的にゼロに近づく。このため、主弁405、パイロット弁406および差圧オリフィス460の全てを閉弁状態とすることができる。その結果、冷媒は蒸発器7を通過せずに迂回する。それにより、一時的に蒸発器7に低温・低圧の冷媒が供給されなくなるため、蒸発器7の温度が極低温となって凍結するのが防止される。   Further, when the switching valve 11 is opened with the second control valve 46 closed, the front-rear differential pressure (P1-P2) of the differential pressure orifice 460 approaches substantially zero. For this reason, all of the main valve 405, the pilot valve 406, and the differential pressure orifice 460 can be closed. As a result, the refrigerant bypasses without passing through the evaporator 7. Thereby, since the low-temperature and low-pressure refrigerant is temporarily not supplied to the evaporator 7, the temperature of the evaporator 7 is prevented from being extremely low and frozen.

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はその特定の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想の範囲内で種々の変形が可能であることはいうまでもない。   The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the specific embodiments, and various modifications can be made within the scope of the technical idea of the present invention. Nor.

上記実施形態では、本発明の車両用冷暖房装置を電気自動車に適用した例を示したが、内燃機関を搭載した自動車や、内燃機関と電動機を同載したハイブリッド式の自動車に提供することが可能であることは言うまでもない。上記実施形態では、圧縮機2として電動圧縮機を採用した例を示したが、エンジンの回転を利用して容量可変を行う可変容量圧縮機を採用することもできる。   In the above-described embodiment, an example in which the vehicle air conditioning apparatus according to the present invention is applied to an electric vehicle has been described. However, the present invention can be provided to an automobile equipped with an internal combustion engine or a hybrid automobile equipped with an internal combustion engine and an electric motor. Needless to say. In the above-described embodiment, an example in which an electric compressor is employed as the compressor 2 has been described. However, a variable capacity compressor that performs variable capacity using the rotation of the engine may be employed.

1 車両用冷暖房装置、 2 圧縮機、 3 室内凝縮器、 4 第1制御弁、 5 室外熱交換器、 6 第2制御弁、 7 蒸発器、 8 アキュムレータ、 9 バイパス通路、 11 切替弁、 13 バイパス通路、 18 オリフィス、 20 差圧オリフィス、 26,36,46 第2制御弁、 100 制御部、 101 弁本体、 102 ソレノイド、 103 ボディ、 105 主弁、 106 パイロット弁、 110 入口ポート、 112 出口ポート、 120 主弁孔、 122 主弁座、 124 主弁体、 130 高圧室、 132 背圧室、 138 リーク通路、 140 副弁孔、 142 副弁座、 144 パイロット弁体、 148 ダイヤフラム、 151 反力伝達部材、 171 第1プランジャ、 172 第2プランジャ、 201 弁本体、 202 ソレノイド、 203 ボディ、 205 主弁、 206 パイロット弁、 224 主弁体、 230 低圧室、 240 副弁孔、 242 副弁座、 244 パイロット弁体、 250 パワーエレメント、 251 ベローズ、 252 ケース、 262 パイロット通路、 271 第1プランジャ、 272 第2プランジャ、 301 弁本体、 305 主弁、 306 パイロット弁、 322 ボディ、 323 主弁体、 333 弁孔、 335 弁座、 336 高圧室、 338 中間圧力室、 340 低圧室、 342 弁部材、 344 パイロット弁体、 363 弁体、 365 オリフィス部、 366 オリフィス通路、 401 弁本体、 402 ソレノイド、 403 ボディ、 405 主弁、 406 パイロット弁、 424 主弁体、 425 弁部材、 444 パイロット弁体、 455 弁座、 457 オリフィス通路、 460 差圧オリフィス、 462 弁座形成部材、 463 弁体、 464 弁体部、 465 オリフィス部、 471 プランジャ、 472 コア、 480 パワーエレメント、 484 ダイアフラム。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vehicle air conditioner, 2 Compressor, 3 Indoor condenser, 4 First control valve, 5 Outdoor heat exchanger, 6 Second control valve, 7 Evaporator, 8 Accumulator, 9 Bypass passage, 11 Switching valve, 13 Bypass Passage, 18 orifice, 20 differential pressure orifice, 26, 36, 46 second control valve, 100 control unit, 101 valve body, 102 solenoid, 103 body, 105 main valve, 106 pilot valve, 110 inlet port, 112 outlet port, 120 main valve hole, 122 main valve seat, 124 main valve body, 130 high pressure chamber, 132 back pressure chamber, 138 leak passage, 140 sub valve hole, 142 sub valve seat, 144 pilot valve body, 148 diaphragm, 151 reaction force transmission Member, 171 first plunger, 172 second plunger 201 Valve body, 202 Solenoid, 203 Body, 205 Main valve, 206 Pilot valve, 224 Main valve body, 230 Low pressure chamber, 240 Sub valve hole, 242 Sub valve seat, 244 Pilot valve body, 250 Power element, 251 Bellows, 252 Case, 262 Pilot passage, 271 First plunger, 272 Second plunger, 301 Valve body, 305 Main valve, 306 Pilot valve, 322 Body, 323 Main valve body, 333 Valve hole, 335 Valve seat, 336 High pressure chamber, 338 Intermediate Pressure chamber, 340 Low pressure chamber, 342 Valve member, 344 Pilot valve body, 363 Valve body, 365 Orifice part, 366 Orifice passage, 401 Valve body, 402 Solenoid, 403 body, 405 Main valve, 4 6 Pilot valve, 424 Main valve body, 425 Valve member, 444 Pilot valve body, 455 Valve seat, 457 Orifice passage, 460 Differential pressure orifice, 462 Valve seat forming member, 463 Valve body, 464 Valve body part, 465 Orifice part, 471 plunger, 472 core, 480 power element, 484 diaphragm.

Claims (4)

上流側から下流側への冷媒の流れを制御可能なパイロット作動式の制御弁において、
上流側通路と下流側通路とを直接つなぐ主通路を、主弁孔に接離して開閉する主弁体を有し、その主弁体が、前記上流側通路と前記下流側通路と背圧室とを区画するように設けられる主弁と、
前記上流側通路と前記下流側通路とを前記背圧室を介してつなぐ副通路の開度を、副弁孔に接離して調整可能な電磁駆動のパイロット弁体を有し、そのパイロット弁体が、前記主弁の開弁時には前記主弁の上流側の圧力を供給電流値に応じた設定圧力に近づけるよう動作するパイロット弁と、
を備えることを特徴とする制御弁。
In a pilot operated control valve capable of controlling the flow of refrigerant from the upstream side to the downstream side,
A main passage directly connecting the upstream passage and the downstream passage has a main valve body that opens and closes the main valve hole, and the main valve body includes the upstream passage, the downstream passage, and a back pressure chamber. A main valve provided to partition
An electromagnetically driven pilot valve body capable of adjusting an opening degree of a sub-passage connecting the upstream-side passage and the downstream-side passage via the back pressure chamber by contacting and separating from the sub-valve hole; However, when the main valve is opened, a pilot valve that operates to bring the pressure on the upstream side of the main valve closer to a set pressure according to a supply current value;
A control valve comprising:
前記主弁孔の上流側の温度を感知し、その温度に応じて前記パイロット弁体に負荷される前記パイロット弁の開閉方向の荷重を変化させる感温部をさらに備え、
前記パイロット弁は、前記主弁の開弁時には前記主弁の上流側の温度が供給電流値に応じた温度に近づくように動作することを特徴とする請求項1に記載の制御弁。
A temperature sensing unit that senses a temperature upstream of the main valve hole and changes a load in an opening and closing direction of the pilot valve that is loaded on the pilot valve body according to the temperature;
2. The control valve according to claim 1, wherein the pilot valve operates such that a temperature on the upstream side of the main valve approaches a temperature corresponding to a supply current value when the main valve is opened.
外部の温度を感知し、その温度に応じて前記パイロット弁体に負荷される前記パイロット弁の開閉方向の荷重を変化させる感温部をさらに備え、
前記感温部は、前記外部の温度に応じて前記設定圧力を変化させることを特徴とする請求項1に記載の制御弁。
A temperature sensing unit that senses an external temperature and changes a load in an opening and closing direction of the pilot valve loaded on the pilot valve body according to the temperature;
The control valve according to claim 1, wherein the temperature sensing unit changes the set pressure in accordance with the external temperature.
冷媒を圧縮して吐出する圧縮機と、
車室外に配置され、冷房運転時に冷媒を放熱させる室外凝縮器として機能する一方、暖房運転時には冷媒を蒸発させる室外蒸発器として機能する室外熱交換器と、
車室内に配置されて冷媒を蒸発させる室内蒸発器と、
前記室内蒸発器が機能するとともに前記室外熱交換器が室外蒸発器として機能するときに前記室外熱交換器の下流側となる位置に設けられ、上流側から下流側への冷媒の流れを制御する電動の制御弁と、
前記制御弁への供給電流を制御して前記制御弁の上流側の圧力を調整する制御部と、
を備える車両用冷暖房装置であって、
前記制御弁は、
上流側通路と下流側通路とを直接つなぐ主通路を、主弁孔に接離して開閉する主弁体を有し、その主弁体が、前記上流側通路と前記下流側通路と背圧室とを区画するように設けられる主弁と、
前記上流側通路と前記下流側通路とを前記背圧室を介してつなぐ副通路の開度を、副弁孔に接離して調整可能な電磁駆動のパイロット弁体を有し、そのパイロット弁体が、前記主弁の開弁時には前記主弁の上流側の圧力を供給電流値に応じた設定圧力に近づけるよう動作するパイロット弁と、
を備えることを特徴とする車両用冷暖房装置。
A compressor that compresses and discharges the refrigerant;
An outdoor heat exchanger that is arranged outside the passenger compartment and functions as an outdoor condenser that dissipates the refrigerant during cooling operation, while functioning as an outdoor evaporator that evaporates the refrigerant during heating operation;
An indoor evaporator disposed in the passenger compartment to evaporate the refrigerant;
When the indoor evaporator functions and the outdoor heat exchanger functions as an outdoor evaporator, it is provided at a position on the downstream side of the outdoor heat exchanger, and controls the flow of refrigerant from the upstream side to the downstream side. An electric control valve;
A control unit that controls the current supplied to the control valve to adjust the pressure on the upstream side of the control valve;
A vehicle air conditioning system comprising:
The control valve is
A main passage directly connecting the upstream passage and the downstream passage has a main valve body that opens and closes the main valve hole, and the main valve body includes the upstream passage, the downstream passage, and a back pressure chamber. A main valve provided to partition
An electromagnetically driven pilot valve body capable of adjusting an opening degree of a sub-passage connecting the upstream-side passage and the downstream-side passage via the back pressure chamber by contacting and separating from the sub-valve hole; However, when the main valve is opened, a pilot valve that operates to bring the pressure on the upstream side of the main valve closer to a set pressure according to a supply current value;
A vehicle air-conditioning / heating device comprising:
JP2010107991A 2010-05-10 2010-05-10 Control valve and vehicle air conditioner Expired - Fee Related JP5499299B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010107991A JP5499299B2 (en) 2010-05-10 2010-05-10 Control valve and vehicle air conditioner

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010107991A JP5499299B2 (en) 2010-05-10 2010-05-10 Control valve and vehicle air conditioner

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011235722A true JP2011235722A (en) 2011-11-24
JP5499299B2 JP5499299B2 (en) 2014-05-21

Family

ID=45324197

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010107991A Expired - Fee Related JP5499299B2 (en) 2010-05-10 2010-05-10 Control valve and vehicle air conditioner

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5499299B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013145702A1 (en) * 2012-03-26 2013-10-03 パナソニック株式会社 Vehicle air-conditioning apparatus, heat exchanging device, and unit device for vehicle air conditioning
CN104379377A (en) * 2012-07-09 2015-02-25 日产自动车株式会社 Air conditioning device for vehicle
US20160131403A1 (en) * 2014-11-06 2016-05-12 Tgk Co., Ltd. Electromagnetic valve

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004189213A (en) * 2002-11-28 2004-07-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd Operating device of refrigerant cycle and operating method of refrigerant cycle
JP2009264685A (en) * 2008-04-25 2009-11-12 Tgk Co Ltd Expansion valve

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004189213A (en) * 2002-11-28 2004-07-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd Operating device of refrigerant cycle and operating method of refrigerant cycle
JP2009264685A (en) * 2008-04-25 2009-11-12 Tgk Co Ltd Expansion valve

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013145702A1 (en) * 2012-03-26 2013-10-03 パナソニック株式会社 Vehicle air-conditioning apparatus, heat exchanging device, and unit device for vehicle air conditioning
JP2015037894A (en) * 2012-03-26 2015-02-26 パナソニック株式会社 Vehicle air conditioner, heat exchange device, and unit device for vehicle air conditioning
CN104379377A (en) * 2012-07-09 2015-02-25 日产自动车株式会社 Air conditioning device for vehicle
US9381790B2 (en) 2012-07-09 2016-07-05 Nissan Motor Co., Ltd. Air conditioning device for vehicle
US20160131403A1 (en) * 2014-11-06 2016-05-12 Tgk Co., Ltd. Electromagnetic valve
US10260786B2 (en) * 2014-11-06 2019-04-16 Tgk Co., Ltd. Electromagnetic valve

Also Published As

Publication number Publication date
JP5499299B2 (en) 2014-05-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102200280B1 (en) Solenoid valve
US6997000B2 (en) Refrigeration system and method of operation therefor
JP5560403B2 (en) Stepping motor driven control valve
JP5544459B2 (en) Pilot operated solenoid valve
EP2700853B1 (en) Control valve
JP5544469B2 (en) Combined valve and vehicle air conditioner
JP5572807B2 (en) Control valve and vehicle air conditioner
WO2012120843A1 (en) Vehicle heating/air-conditioning device
JP5499299B2 (en) Control valve and vehicle air conditioner
JP2012220088A (en) Vehicle heating and cooling apparatus
JP5560439B2 (en) Control valve and vehicle air conditioner
JP2012061911A (en) Air conditioner for vehicle and control valve
JP2013103522A (en) Air conditioner for vehicle, composite valve, and control valve
JP2011255689A (en) Air conditioner for vehicle and control valve
JP5699267B2 (en) Control valve
JP5613879B2 (en) Control valve and vehicle air conditioner
JP5613956B2 (en) Differential pressure valve, control valve and vehicle air conditioner
JP5629856B2 (en) Control valve
JP2012082908A (en) Stacked valve
JP2012166679A (en) Heating/cooling device for vehicle and collecting valve
JP2011255856A (en) Air conditioner for vehicle and control valve
JP2023108658A (en) Expansion valve, vehicular air conditioner and battery cooling device
JP5699263B2 (en) Control valve used in vehicle air conditioner
JP2012091578A (en) Air conditioning device for vehicle and stacked valve
JP2012121361A (en) Vehicle air-conditioner

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130422

TRDD Decision of grant or rejection written
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20140129

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140204

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140213

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5499299

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees