JP2012002251A - Control valve - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance the use efficiency of a fluid introduced into a back pressure chamber, in a pilot-operated control valve.SOLUTION: A compound valve 35 is constituted by integrating a changeover valve 31 and a check valve 32. The changeover valve 31 is a control valve employing a pilot operation system, which controls a main valve 105 to open and close it, by opening or closing a pilot valve 106 to change the pressure of a refrigerant in a back pressure chamber 152. When the refrigerant is led out from the back pressure chamber 152, a pilot valve body 170 decreases the opening of a pilot valve hole 140 that acts as a leading passage of the refrigerant from the back pressure chamber 152 and throttles the opening of a leakage passage 166 that acts as an introducing passage of the refrigerant to the back pressure chamber 152.

Description

本発明は、パイロット弁の開閉により主弁を開閉制御するパイロット作動式の制御弁に関する。   The present invention relates to a pilot operated control valve that controls opening and closing of a main valve by opening and closing the pilot valve.

自動車用空調装置は、一般に、圧縮機、凝縮器、蒸発器等を冷媒循環通路に配置して構成される(例えば特許文献1参照)。例えば、圧縮機と凝縮器との間には、冷媒を凝縮器を通過させる通路と迂回させる通路との分岐点が設けられる。そして、冷房運転時には主として凝縮器を通過させる通路を形成し、暖房運転時には主として凝縮器を迂回させる通路を形成するなどして蒸発器に送り込む冷媒の状態(温度)を変化させ、空調制御を行っている。このような制御を行うために、その分岐点には冷房運転時と暖房運転時とで冷媒の流れを切り替える切替弁が設けられている。   Generally, an air conditioner for an automobile is configured by arranging a compressor, a condenser, an evaporator, and the like in a refrigerant circulation passage (see, for example, Patent Document 1). For example, a branch point between a passage through which the refrigerant passes and a passage through which the refrigerant passes is provided between the compressor and the condenser. The air conditioning control is performed by changing the state (temperature) of the refrigerant sent to the evaporator by forming a passage mainly for passing the condenser during the cooling operation and mainly forming a passage for bypassing the condenser during the heating operation. ing. In order to perform such control, a switching valve for switching the refrigerant flow between the cooling operation and the heating operation is provided at the branch point.

特許文献1に記載の空調装置においては、上流側通路を2つの下流側通路の一方に選択的に連通させる三方向切替弁が設けられている。この切替弁は、1つのソレノイドで一方の弁部を開放させると同時に他方の弁部を閉弁させる主弁体を有する。また、その主弁体をパイロット作動式とすることで、弁全体のコンパクト化が実現されている。   In the air conditioner described in Patent Document 1, a three-way switching valve that selectively connects the upstream passage to one of the two downstream passages is provided. This switching valve has a main valve body that opens one valve portion with one solenoid and simultaneously closes the other valve portion. Moreover, the main valve body is a pilot-operated type, so that the entire valve is made compact.

特開平11−287354号公報JP-A-11-287354

ところで、このようなパイロット作動式の制御弁は、パイロット弁の開閉により背圧室の圧力を変化させることによって主弁を開閉制御する。この背圧室の圧力は、その背圧室に導入される冷媒の流量と、背圧室から導出される冷媒の流量とのバランスにより調整される。すなわち、主弁の開閉状態を維持するために、上流側から背圧室への冷媒の導入と背圧室から下流側への冷媒の導出が継続されることになる。したがって、主弁の開閉作動に直接寄与しない冷媒が背圧室に導入されてそのまま導出されるという無駄な現象が生じ、圧縮機の作動効率の面から改善の余地があった。   By the way, such a pilot-actuated control valve controls the opening and closing of the main valve by changing the pressure in the back pressure chamber by opening and closing the pilot valve. The pressure in the back pressure chamber is adjusted by the balance between the flow rate of the refrigerant introduced into the back pressure chamber and the flow rate of the refrigerant derived from the back pressure chamber. That is, in order to maintain the open / closed state of the main valve, introduction of the refrigerant from the upstream side to the back pressure chamber and derivation of the refrigerant from the back pressure chamber to the downstream side are continued. Therefore, there is a useless phenomenon in which a refrigerant that does not directly contribute to the opening / closing operation of the main valve is introduced into the back pressure chamber and led out as it is, and there is room for improvement in terms of the operating efficiency of the compressor.

本発明の目的の一つは、パイロット作動式の制御弁において背圧室に導入される流体の利用効率を高めることにある。   One of the objects of the present invention is to increase the utilization efficiency of the fluid introduced into the back pressure chamber in the pilot operated control valve.

上記課題を解決するために、本発明のある態様の制御弁は、パイロット弁の開閉により背圧室の圧力を変化させることによって主弁を開閉制御するパイロット作動式の制御弁であって、背圧室へ流体を導入する導入通路の開度を絞るとともに、背圧室から流体を導出する導出通路の開度を絞る機構を備える。   In order to solve the above problems, a control valve according to an aspect of the present invention is a pilot operated control valve that controls opening and closing of a main valve by changing the pressure of a back pressure chamber by opening and closing of the pilot valve. A mechanism is provided for reducing the opening of the introduction passage for introducing the fluid into the pressure chamber and for reducing the opening of the outlet passage for extracting the fluid from the back pressure chamber.

この態様によると、パイロット作動式の制御弁において背圧室の圧力を維持する際、その背圧室への流体の導入通路の開度が絞られるとともに、その背圧室からの流体の導出通路の開度が絞られる。このため、背圧室の圧力を維持するためにパイロット弁を通過する流体の流量を抑制することができ、流体の利用効率を高めることができる。   According to this aspect, when maintaining the pressure of the back pressure chamber in the pilot-actuated control valve, the opening degree of the fluid introduction passage to the back pressure chamber is reduced, and the fluid outlet passage from the back pressure chamber is reduced. The opening of is reduced. For this reason, in order to maintain the pressure of a back pressure chamber, the flow volume of the fluid which passes a pilot valve can be controlled, and the utilization efficiency of a fluid can be improved.

本発明によれば、パイロット作動式の制御弁において背圧室に導入される流体の利用効率を高めることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the utilization efficiency of the fluid introduce | transduced into a back pressure chamber can be improved in a pilot actuated control valve.

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 conditioner. 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. 複合弁の具体的構成および動作を表す断面図である。It is sectional drawing showing the specific structure and operation | movement of a composite valve. 複合弁の動作を表す説明図である。It is explanatory drawing showing operation | movement of a compound valve. 複合弁の動作を表す説明図である。It is explanatory drawing showing operation | movement of a compound valve. 複合弁の動作を表す説明図である。It is explanatory drawing showing operation | movement of a compound valve. 複合弁の動作を表す説明図である。It is explanatory drawing showing operation | movement of a compound valve. 複合弁の動作を表す説明図である。It is explanatory drawing showing operation | movement of a compound valve. 複合弁の動作を表す説明図である。It is explanatory drawing showing operation | movement of a compound valve. 過熱度制御弁の具体的構成および動作を表す断面図である。It is sectional drawing showing the specific structure and operation | movement of a superheat degree 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。図1は、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. FIG. 1 is a system configuration diagram illustrating a schematic configuration of a vehicle air conditioning apparatus according to an 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制御弁ユニット4、室外熱交換器5、第2制御弁ユニット6、蒸発器7およびアキュムレータ8を配管にて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。   The vehicle air conditioner 1 includes a refrigeration cycle in which a compressor 2, an indoor condenser 3, a first control valve unit 4, an outdoor heat exchanger 5, a second control valve unit 6, an evaporator 7 and an accumulator 8 are connected by piping. (Refrigerant 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.

車両用冷暖房装置1は、また、冷房運転時と暖房運転時とで複数の冷媒循環通路を切り替えるように運転される。そして、この冷凍サイクルは、室内凝縮器3と室外熱交換器5とが凝縮器として並列に動作可能に構成され、また、蒸発器7と室外熱交換器5とが蒸発器として並列に動作可能に構成されている。すなわち、冷房運転時および暖房運転時に冷媒が循環する第1冷媒循環通路、暖房運転時にのみ冷媒が循環する第2冷媒循環通路、冷房運転時にのみ冷媒が循環する第3冷媒循環通路が形成される。   The vehicle air conditioner 1 is also operated so as to switch a plurality of refrigerant circulation passages between the cooling operation and the heating operation. The refrigeration cycle is configured such that the indoor condenser 3 and the outdoor heat exchanger 5 can operate in parallel as a condenser, and the evaporator 7 and the outdoor heat exchanger 5 can operate in parallel as an evaporator. It is configured. That is, a first refrigerant circulation passage through which the refrigerant circulates during the cooling operation and the heating operation, a second refrigerant circulation passage through which the refrigerant circulates only during the heating operation, and a third refrigerant circulation passage through which the refrigerant circulates only during the cooling operation are formed. .

第1冷媒循環通路は、圧縮機2→室内凝縮器3→第2制御弁ユニット6→蒸発器7→アキュムレータ8→圧縮機2のように冷媒が循環する通路である。第2冷媒循環通路は、圧縮機2→室内凝縮器3→第2制御弁ユニット6→室外熱交換器5→第1制御弁ユニット4→アキュムレータ8→圧縮機2のように冷媒が循環する通路である。第3冷媒循環通路は、圧縮機2→第1制御弁ユニット4→室外熱交換器5→第2制御弁ユニット6→蒸発器7→アキュムレータ8→圧縮機2のように冷媒が循環する通路である。室外熱交換器5を流れる冷媒の流れは、第2冷媒循環通路が開放された場合と第3冷媒循環通路が開放された場合とで逆転する。つまり、室外熱交換器5における冷媒の入口と出口は、第2冷媒循環通路が開放された場合と第3冷媒循環通路が開放された場合とで切り替わる。   The first refrigerant circulation passage is a passage through which the refrigerant circulates as follows: compressor 2 → indoor condenser 3 → second control valve unit 6 → evaporator 7 → accumulator 8 → compressor 2. The second refrigerant circulation passage is a passage through which the refrigerant circulates like the compressor 2 → the indoor condenser 3 → the second control valve unit 6 → the outdoor heat exchanger 5 → the first control valve unit 4 → the accumulator 8 → the compressor 2. It is. The third refrigerant circulation passage is a passage through which the refrigerant circulates like the compressor 2 → the first control valve unit 4 → the outdoor heat exchanger 5 → the second control valve unit 6 → the evaporator 7 → the accumulator 8 → the compressor 2. is there. The refrigerant flow through the outdoor heat exchanger 5 is reversed between when the second refrigerant circulation passage is opened and when the third refrigerant circulation passage is opened. That is, the refrigerant inlet and outlet in the outdoor heat exchanger 5 are switched between when the second refrigerant circulation passage is opened and when the third refrigerant circulation passage is opened.

具体的には、圧縮機2の吐出室につながる通路が分岐し、その一方である第1通路21が室内凝縮器3の入口につながり、他方である第2通路22が室外熱交換器5の一方の出入口につながっている。室内凝縮器3の出口につながる第3通路23は、その下流側で分岐し、その一方である第1分岐通路26が第4通路24を介して蒸発器7につながり、他方である第2分岐通路27が第5通路25を介して室外熱交換器5の他方の出入口につながっている。第4通路24と第5通路25とは、接続通路28により接続されている。また、第2通路22の中間部においてバイパス通路29が分岐し、アキュムレータ8ひいては圧縮機2につながっている。さらに、蒸発器7の出口につながる戻り通路30が、バイパス通路29と逆止弁32(後述する)の下流側にて接続され、アキュムレータ8ひいては圧縮機2につながっている。   Specifically, a passage leading to the discharge chamber of the compressor 2 is branched, one of the first passages 21 is connected to the inlet of the indoor condenser 3, and the other second passage 22 is connected to the outdoor heat exchanger 5. Connected to one doorway. The third passage 23 connected to the outlet of the indoor condenser 3 branches on the downstream side thereof, and the first branch passage 26 on one side thereof is connected to the evaporator 7 via the fourth passage 24 and the second branch on the other side. The passage 27 is connected to the other entrance / exit of the outdoor heat exchanger 5 through the fifth passage 25. The fourth passage 24 and the fifth passage 25 are connected by a connection passage 28. In addition, a bypass passage 29 is branched at an intermediate portion of the second passage 22 and is connected to the accumulator 8 and the compressor 2. Further, a return passage 30 connected to the outlet of the evaporator 7 is connected to the bypass passage 29 and downstream of a check valve 32 (described later), and is connected to the accumulator 8 and the compressor 2.

第1冷媒循環通路は、第1通路21,第3通路23,第1分岐通路26,第4通路24,戻り通路30を接続して構成される。第2冷媒循環通路は、第1通路21,第3通路23,第2分岐通路27,第5通路25,第2通路22,バイパス通路29を接続して構成される。第3冷媒循環通路は、第2通路22,第5通路25,接続通路28,第4通路24,戻り通路30を接続して構成される。そして、このような冷媒循環通路の切り替えを実現するために、圧縮機2と室外熱交換器5との接続部に第1制御弁ユニット4が設けられ、室内凝縮器3と室外熱交換器5と蒸発器7との接続部に第2制御弁ユニット6が設けられている。   The first refrigerant circulation passage is configured by connecting the first passage 21, the third passage 23, the first branch passage 26, the fourth passage 24, and the return passage 30. The second refrigerant circulation passage is configured by connecting the first passage 21, the third passage 23, the second branch passage 27, the fifth passage 25, the second passage 22, and the bypass passage 29. The third refrigerant circulation passage is configured by connecting the second passage 22, the fifth passage 25, the connection passage 28, the fourth passage 24, and the return passage 30. And in order to implement | achieve such switching of a refrigerant circulation path, the 1st control valve unit 4 is provided in the connection part of the compressor 2 and the outdoor heat exchanger 5, and the indoor condenser 3 and the outdoor heat exchanger 5 are provided. A second control valve unit 6 is provided at the connection between the evaporator 7 and the evaporator 7.

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.

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.

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制御弁ユニット6を構成する各制御弁(後述する)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 that has become low temperature and low pressure by passing through each control valve (described later) constituting the second control valve unit 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.

第1制御弁ユニット4は、切替弁31、逆止弁32および過熱度制御弁33を含む。切替弁31は、第2通路22を開閉する第1弁部と、バイパス通路29を開閉する第2弁部と、各弁部を駆動するソレノイドとを備える三方向電磁弁からなる。第1弁部は、その開弁により圧縮機2から第2通路22を介した室外熱交換器5への冷媒の流れを許容する。第2弁部は、その開弁により室外熱交換器5からバイパス通路29を介したアキュムレータ8への冷媒の流れを許容する。本実施形態では、切替弁31として、ソレノイドへの通電有無によって第1弁部および第2弁部の一方を開弁させて他方を閉弁させる開閉弁(オン/オフ弁)が用いられる。なお、切替弁31を弁部を駆動するアクチュエータはソレノイドでなくてもよく、ステッピングモータ等の電動機であってもよい。この切替弁31の具体的構成については後に詳述する。   The first control valve unit 4 includes a switching valve 31, a check valve 32 and a superheat degree control valve 33. The switching valve 31 includes a three-way electromagnetic valve that includes a first valve portion that opens and closes the second passage 22, a second valve portion that opens and closes the bypass passage 29, and a solenoid that drives each valve portion. The first valve portion allows the refrigerant to flow from the compressor 2 to the outdoor heat exchanger 5 via the second passage 22 by opening the valve. The second valve portion allows the refrigerant to flow from the outdoor heat exchanger 5 to the accumulator 8 via the bypass passage 29 by opening the valve. In the present embodiment, an on-off valve (on / off valve) that opens one of the first valve portion and the second valve portion and closes the other depending on whether the solenoid is energized is used as the switching valve 31. Note that the actuator that drives the valve portion of the switching valve 31 may not be a solenoid, but may be an electric motor such as a stepping motor. A specific configuration of the switching valve 31 will be described in detail later.

逆止弁32は、バイパス通路29において切替弁31側への冷媒の逆流を防止する機械式の弁として構成されている。逆止弁32は、前後差圧(逆止弁32の上流側圧力と下流側圧力との差圧)が設定値(予め設定する開弁差圧)を超えると自律的に開弁する差圧弁であってもよい。   The check valve 32 is configured as a mechanical valve that prevents the refrigerant from flowing back to the switching valve 31 side in the bypass passage 29. The check valve 32 is a differential pressure valve that autonomously opens when the front-rear differential pressure (the differential pressure between the upstream pressure and the downstream pressure of the check valve 32) exceeds a set value (a valve opening differential pressure set in advance). It may be.

過熱度制御弁33は、暖房運転時において室外熱交換器5の出口側の過熱度(スーパーヒート)が予め設定された一定の過熱度(設定過熱度SH)に近づくよう冷媒の流れを制御する制御弁である。本実施形態では、過熱度制御弁33として、室外熱交換器5の出口側の冷媒の温度と圧力を感知して弁部を駆動する感温部を有する機械式の制御弁が用いられる。過熱度制御弁33は、感知した過熱度が設定過熱度SHよりも大きければ弁開度を絞り、室外熱交換器5の蒸発圧力を上昇させることにより、室外熱交換器5を通過する冷媒と外部の空気との熱交換量を小さくし、それにより過熱度を小さくして設定過熱度SHに近づける。逆に、感知された過熱度が設定過熱度SHよりも小さければ、過熱度制御弁33は、弁開度を大きくし、室外熱交換器5の蒸発圧力を低下させることにより、室外熱交換器5を通過する冷媒と外部の空気との熱交換量を大きくし、それにより過熱度を大きくして設定過熱度SHに近づける。このように、過熱度制御弁33は、室外熱交換器5の出口側の過熱度が設定過熱度SHに近づくよう自律的に動作する。この過熱度制御弁33の具体的構成については後に詳述する。   The superheat degree control valve 33 controls the flow of the refrigerant so that the superheat degree (superheat) on the outlet side of the outdoor heat exchanger 5 approaches a predetermined superheat degree (set superheat degree SH) during heating operation. It is a control valve. In the present embodiment, as the superheat degree control valve 33, a mechanical control valve having a temperature sensing unit that senses the temperature and pressure of the refrigerant on the outlet side of the outdoor heat exchanger 5 and drives the valve unit is used. The superheat degree control valve 33 reduces the opening degree of the valve if the detected degree of superheat is larger than the set superheat degree SH, and raises the evaporation pressure of the outdoor heat exchanger 5 to increase the refrigerant passing through the outdoor heat exchanger 5. The amount of heat exchange with the external air is reduced, thereby reducing the degree of superheat to approach the set superheat degree SH. On the contrary, if the detected superheat degree is smaller than the set superheat degree SH, the superheat degree control valve 33 increases the valve opening degree and reduces the evaporation pressure of the outdoor heat exchanger 5, thereby causing the outdoor heat exchanger 5 to open. The amount of heat exchange between the refrigerant passing through 5 and the external air is increased, thereby increasing the degree of superheat and bringing it closer to the set degree of superheat SH. As described above, the superheat degree control valve 33 operates autonomously so that the superheat degree on the outlet side of the outdoor heat exchanger 5 approaches the set superheat degree SH. A specific configuration of the superheat degree control valve 33 will be described in detail later.

第2制御弁ユニット6は、過冷却度制御弁41(第1の過冷却度制御弁)、比例弁42、過冷却度制御弁43(第2の過冷却度制御弁)、逆止弁44を含む。過冷却度制御弁41は、室内凝縮器3から第3通路23を介して導入された冷媒を絞り膨張させて下流側に導出する「膨張装置」として機能するとともに、室内凝縮器3から蒸発器7および室外熱交換器5へ供給される冷媒の総流量を調整する「総流量弁」としても機能する。   The second control valve unit 6 includes a supercooling degree control valve 41 (first supercooling degree control valve), a proportional valve 42, a supercooling degree control valve 43 (second supercooling degree control valve), and a check valve 44. including. The supercooling degree control valve 41 functions as an “expansion device” that squeezes and expands the refrigerant introduced from the indoor condenser 3 via the third passage 23 and leads it to the downstream side, and from the indoor condenser 3 to the evaporator. 7 and the “total flow valve” that adjusts the total flow rate of the refrigerant supplied to the outdoor heat exchanger 5.

過冷却度制御弁41は、室内凝縮器3の出口側の過冷却度(サブクール)が予め設定された一定の過冷却度(設定値SC1)に近づくよう冷媒の流れを制御する制御弁である。本実施形態では、過冷却度制御弁41として、室内凝縮器3の出口側の冷媒の温度と圧力を感知して弁部を駆動する感温部を有する機械式の制御弁が用いられる。過冷却度制御弁41は、室内凝縮器3の出口側の過冷却度が設定値SC1よりも大きくなると開弁方向に動作し、室内凝縮器3を流れる冷媒の流量を増加させる。このように冷媒の流量が増加すると、室内凝縮器3における冷媒の単位流量あたりの凝縮能力が小さくなるため、その過冷却度は小さくなる方向に変化する。   The supercooling degree control valve 41 is a control valve that controls the flow of the refrigerant so that the supercooling degree (subcool) on the outlet side of the indoor condenser 3 approaches a predetermined supercooling degree (set value SC1). . In the present embodiment, as the supercooling degree control valve 41, a mechanical control valve having a temperature sensing unit that senses the temperature and pressure of the refrigerant on the outlet side of the indoor condenser 3 and drives the valve unit is used. The supercooling degree control valve 41 operates in the valve opening direction when the supercooling degree on the outlet side of the indoor condenser 3 becomes larger than the set value SC1, and increases the flow rate of the refrigerant flowing through the indoor condenser 3. When the flow rate of the refrigerant increases in this way, the condensing capacity per unit flow rate of the refrigerant in the indoor condenser 3 decreases, so that the degree of supercooling decreases.

逆に、室内凝縮器3の出口側の過冷却度が設定値SC1よりも小さくなると、過冷却度制御弁41は、閉弁方向に動作し、室内凝縮器3を流れる冷媒の流量を減少させる。このように冷媒の流量が減少すると、室内凝縮器3における冷媒の単位流量あたりの凝縮能力が大きくなるため、その過冷却度は大きくなる方向に変化する。このように、過冷却度制御弁41は、その入口(室内凝縮器3の出口側)の過冷却度が設定値SC1となるよう自律的に動作する。   Conversely, when the degree of supercooling on the outlet side of the indoor condenser 3 becomes smaller than the set value SC1, the supercooling degree control valve 41 operates in the valve closing direction to decrease the flow rate of the refrigerant flowing through the indoor condenser 3. . When the flow rate of the refrigerant is thus reduced, the condensation capacity per unit flow rate of the refrigerant in the indoor condenser 3 is increased, so that the degree of supercooling is increased. Thus, the supercooling degree control valve 41 operates autonomously so that the supercooling degree at the inlet (the outlet side of the indoor condenser 3) becomes the set value SC1.

比例弁42は、三方向電磁比例弁として構成され、第3通路23から第1分岐通路26と第2分岐通路27とに分岐する分岐点に設けられている。すなわち、比例弁42は、第1分岐通路26の開度を制御する第1比例弁と、第2分岐通路27の開度を制御する第2比例弁とを含む「複合弁」として構成されている。   The proportional valve 42 is configured as a three-way electromagnetic proportional valve, and is provided at a branch point where the third passage 23 branches into the first branch passage 26 and the second branch passage 27. That is, the proportional valve 42 is configured as a “composite valve” including a first proportional valve that controls the opening degree of the first branch passage 26 and a second proportional valve that controls the opening degree of the second branch passage 27. Yes.

第1比例弁は、その弁部の開度が制御されることにより第1冷媒循環通路の開度を調整する。第2比例弁は、その弁部の開度が制御されることにより第2冷媒循環通路の開度を調整する。第1比例弁と第2比例弁は、各弁部を構成する弁体が一体に設けられ、一つのアクチュエータにて同時にリニア制御される。それにより、各弁部の開度の比率が制御される。すなわち、暖房運転時においては、過冷却度制御弁41により蒸発器7および室外熱交換器5へ供給される冷媒の総流量が調整され、その総流量が比例弁42によって設定された比率に振り分けられる。つまり、比例弁42は、アクチュエータの駆動量に応じて冷媒の流量を振り分ける「振分弁」として機能する。本実施形態では、比例弁42のアクチュエータがソレノイドからなるが、変形例においてはステッピングモータからなるものでもよい。   The first proportional valve adjusts the opening degree of the first refrigerant circulation passage by controlling the opening degree of the valve portion. The second proportional valve adjusts the opening degree of the second refrigerant circulation passage by controlling the opening degree of the valve portion. The first proportional valve and the second proportional valve are integrally provided with valve bodies constituting the respective valve portions, and are linearly controlled simultaneously by one actuator. Thereby, the ratio of the opening degree of each valve part is controlled. That is, during the heating operation, the total flow rate of the refrigerant supplied to the evaporator 7 and the outdoor heat exchanger 5 is adjusted by the supercooling degree control valve 41, and the total flow rate is distributed to the ratio set by the proportional valve 42. It is done. That is, the proportional valve 42 functions as a “distribution valve” that distributes the flow rate of the refrigerant according to the drive amount of the actuator. In the present embodiment, the actuator of the proportional valve 42 is a solenoid, but in a modification, it may be a stepping motor.

過冷却度制御弁43は、冷房運転時において室外熱交換器5から第5通路25および接続通路28を介して導入された冷媒を絞り膨張させて蒸発器7側に導出する「膨張装置」として機能する。過冷却度制御弁43は、冷房運転時において室外熱交換器5の出口側の過冷却度が予め設定された一定の過冷却度(設定値SC2)に近づくよう冷媒の流れを制御する制御弁である。本実施形態では、過冷却度制御弁43として、冷房運転時における室外熱交換器5の出口側の冷媒の温度と圧力を感知して弁部を駆動する感温部を有する機械式の制御弁が用いられる。過冷却度制御弁43は、室外熱交換器5の出口側の過冷却度が設定値SC2よりも大きくなると開弁方向に動作し、室外熱交換器5を流れる冷媒の流量を増加させる。このように冷媒の流量が増加すると、室外熱交換器5における冷媒の単位流量あたりの凝縮能力が小さくなるため、その過冷却度は小さくなる方向に変化する。   The supercooling degree control valve 43 serves as an “expansion device” that expands and expands the refrigerant introduced from the outdoor heat exchanger 5 through the fifth passage 25 and the connection passage 28 to the evaporator 7 side during cooling operation. Function. The supercooling degree control valve 43 is a control valve that controls the flow of refrigerant so that the supercooling degree on the outlet side of the outdoor heat exchanger 5 approaches a predetermined supercooling degree (set value SC2) during cooling operation. It is. In the present embodiment, as the supercooling degree control valve 43, a mechanical control valve having a temperature sensing section that drives the valve section by sensing the temperature and pressure of the refrigerant on the outlet side of the outdoor heat exchanger 5 during the cooling operation. Is used. The supercooling degree control valve 43 operates in the valve opening direction when the supercooling degree on the outlet side of the outdoor heat exchanger 5 becomes larger than the set value SC2, and increases the flow rate of the refrigerant flowing through the outdoor heat exchanger 5. When the flow rate of the refrigerant increases in this way, the condensing capacity per unit flow rate of the refrigerant in the outdoor heat exchanger 5 decreases, so that the degree of supercooling decreases.

逆に、室外熱交換器5の出口側の過冷却度が設定値SC2よりも小さくなると、過冷却度制御弁43は、閉弁方向に動作し、室外熱交換器5を流れる冷媒の流量を減少させる。このように冷媒の流量が減少すると、室外熱交換器5における冷媒の単位流量あたりの凝縮能力が大きくなるため、その過冷却度は大きくなる方向に変化する。このように、過冷却度制御弁43は、その入口(室外熱交換器5の出口側)の過冷却度が設定値SC2となるよう自律的に動作する。   Conversely, when the degree of supercooling on the outlet side of the outdoor heat exchanger 5 becomes smaller than the set value SC2, the supercooling degree control valve 43 operates in the valve closing direction, and the flow rate of the refrigerant flowing through the outdoor heat exchanger 5 is reduced. Decrease. When the flow rate of the refrigerant decreases in this way, the condensation capacity per unit flow rate of the refrigerant in the outdoor heat exchanger 5 increases, so that the degree of supercooling increases. Thus, the supercooling degree control valve 43 operates autonomously so that the supercooling degree at the inlet (outlet side of the outdoor heat exchanger 5) becomes the set value SC2.

逆止弁44は、接続通路28において過冷却度制御弁43側への冷媒の逆流を防止する機械式の弁として構成されている。   The check valve 44 is configured as a mechanical valve that prevents the refrigerant from flowing back to the supercooling degree control valve 43 side in the connection passage 28.

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。制御部100は、切替弁31や比例弁42の開閉制御のほか、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. The control unit 100 also performs drive control of the compressor 2, the indoor fan 12, the outdoor fan 16, and the air mix door 14 in addition to opening / closing control of the switching valve 31 and the proportional valve 42.

制御部100は、比例弁42の駆動回路に設定したパルス信号を出力する駆動信号出力部を有する。具体的には、制御部100にて演算され、設定されたデューティ比のパルス信号を出力するPWM出力部が設けられるが、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、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比例弁42の設定開度を決定し、その開度がその設定開度となるようソレノイドに電流を供給する。なお、変形例として比例弁42のアクチュエータをステッピングモータにより構成する場合には、その開度がその設定開度となるようステッピングモータに制御パルス信号を出力する。   The control unit 100 includes a drive signal output unit that outputs a pulse signal set in the drive circuit of the proportional valve 42. Specifically, a PWM output unit is provided that outputs a pulse signal having a set duty ratio, which is calculated by the control unit 100. However, since the configuration itself is a known one, a detailed description will be given. Omitted. The control unit 100 determines the set opening of the proportional valve 42 based on predetermined external information detected by various sensors such as the temperature inside and outside the vehicle interior, the temperature of the air blown from the evaporator 7, and the opening is Supply current to the solenoid so that the set opening is reached. As a modification, when the actuator of the proportional valve 42 is configured by a stepping motor, a control pulse signal is output to the stepping motor so that the opening degree becomes the set opening degree.

このような制御により、図示のように、圧縮機2は、その吸入室を介して吸入圧力Psの冷媒を導入し、これを圧縮して吐出圧力Pdの冷媒として吐出する。このとき、第2制御弁ユニット6における圧力は図示のようになる。すなわち、過冷却度制御弁41の上流側は高圧の上流側圧力p1となり、比例弁42における第1比例弁の下流側は低圧の下流側圧力p3となる。また、比例弁42における第2比例弁の下流側で過冷却度制御弁43の上流側は中間圧力p2となる。   By such control, as shown in the figure, the compressor 2 introduces the refrigerant having the suction pressure Ps through the suction chamber, compresses the refrigerant, and discharges it as the refrigerant having the discharge pressure Pd. At this time, the pressure in the second control valve unit 6 is as shown. That is, the upstream side of the supercooling degree control valve 41 becomes a high pressure upstream pressure p1, and the downstream side of the first proportional valve in the proportional valve 42 becomes a low pressure downstream pressure p3. Further, an intermediate pressure p2 is provided on the downstream side of the second proportional valve in the proportional valve 42 and on the upstream side of the supercooling degree control valve 43.

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、(D)は特殊冷暖房運転時の状態を示している。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る。また、「特定暖房運転」は、蒸発器7を機能させない暖房運転(実質的に冷房機能なし)である。「特殊冷暖房運転」は、室外熱交換器5を機能させない冷房運転および暖房運転である。   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, (C) shows the state during specific heating operation, and (D) shows the state during special air conditioning operation. Yes. 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. Further, the “specific heating operation” is a heating operation in which the evaporator 7 does not function (substantially no cooling function). The “special air conditioning operation” is a cooling operation and a heating operation in which the outdoor heat exchanger 5 does not function.

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〜g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 g 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制御弁ユニット4において切替弁31の第1弁部が開弁され、第2弁部が閉弁される。一方、第2制御弁ユニット6において比例弁42の第1比例弁が開弁され、第2比例弁が閉弁される。このため、バイパス通路29が遮断され、圧縮機2から吐出冷媒は室外熱交換器5に導かれるようになる。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、一方で室内凝縮器3、過冷却度制御弁41、比例弁42の第1比例弁、蒸発器7、アキュムレータ8を経由するように第1冷媒循環通路を循環して圧縮機2に戻り、他方で切替弁31、室外熱交換器5、過冷却度制御弁43、蒸発器7、アキュムレータ8を経由するように第3冷媒循環通路を循環して圧縮機2に戻る。   As shown in FIG. 2A, during the cooling operation, in the first control valve unit 4, the first valve portion of the switching valve 31 is opened and the second valve portion is closed. On the other hand, in the second control valve unit 6, the first proportional valve of the proportional valve 42 is opened, and the second proportional valve is closed. For this reason, the bypass passage 29 is blocked, and the refrigerant discharged from the compressor 2 is guided to the outdoor heat exchanger 5. At this time, the outdoor heat exchanger 5 functions as an outdoor condenser. That is, the refrigerant discharged from the compressor 2 is circulated through the first refrigerant so as to pass through the indoor condenser 3, the supercooling degree control valve 41, the first proportional valve of the proportional valve 42, the evaporator 7, and the accumulator 8. Circulate through the passage and return to the compressor 2, and circulate through the third refrigerant circulation passage through the switching valve 31, the outdoor heat exchanger 5, the supercooling degree control valve 43, the evaporator 7, and the accumulator 8. Return to the compressor 2.

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、一方で室内凝縮器3を、他方で室外熱交換器5を経ることで凝縮される。そして、室内凝縮器3を経由した冷媒が過冷却度制御弁41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。このとき、過冷却度制御弁41は、室内凝縮器3の出口側(c点)の過冷却度が設定値SC1となるように弁部の開度を自律的に調整する。比例弁42の第2比例弁が閉じられているため、過冷却度制御弁41にて膨張された冷媒は、全て比例弁42の第1比例弁を通過して蒸発器7に供給される。   That is, the high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the compressor 2 is condensed by passing through the indoor condenser 3 on the one hand and the outdoor heat exchanger 5 on the other hand. Then, the refrigerant passing through the indoor condenser 3 is adiabatically expanded by the supercooling degree control valve 41, and is introduced into the evaporator 7 as a cold / low pressure gas-liquid two-phase refrigerant. At this time, the supercooling degree control valve 41 autonomously adjusts the opening degree of the valve portion so that the supercooling degree on the outlet side (point c) of the indoor condenser 3 becomes the set value SC1. Since the second proportional valve of the proportional valve 42 is closed, all the refrigerant expanded by the supercooling degree control valve 41 passes through the first proportional valve of the proportional valve 42 and is supplied to the evaporator 7.

また、室外熱交換器5を経由した冷媒が過冷却度制御弁43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。このとき、過冷却度制御弁43は、室内凝縮器3の出口側(f点)の過冷却度が設定値SC2となるように弁部の開度を自律的に調整する。なお、本実施形態では、これらの設定値SC1とSC2とが等しく設定されているが(「SC」と表記する)、変形例においては両者を異ならせてもよい。蒸発器7の入口に導入された冷媒は、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する。このとき、蒸発器7から導出された冷媒は、アキュムレータ8を経て圧縮機2に導入されるが、そのとき圧縮機2に潤滑オイルを戻すようになる。   Further, the refrigerant passing through the outdoor heat exchanger 5 is adiabatically expanded by the supercooling degree control valve 43 and is introduced into the evaporator 7 as a cold / low pressure gas-liquid two-phase refrigerant. At this time, the supercooling degree control valve 43 autonomously adjusts the opening degree of the valve portion so that the supercooling degree on the outlet side (point f) of the indoor condenser 3 becomes the set value SC2. In the present embodiment, the set values SC1 and SC2 are set equal (denoted as “SC”), but in a modified example, they may be different from each other. The refrigerant introduced into the inlet of the evaporator 7 evaporates in the process of passing through the evaporator 7 and cools the air in the passenger compartment. At this time, the refrigerant derived from the evaporator 7 is introduced into the compressor 2 through the accumulator 8, and then the lubricating oil is returned to the compressor 2.

一方、図2(B)に示すように、暖房運転時においては、第1制御弁ユニット4において切替弁31の第1弁部が閉弁され、第2弁部が開弁される。一方、第2制御弁ユニット6において比例弁42の第1比例弁および第2比例弁がともに開弁され、両比例弁の開度の比率が調整されることで、蒸発器7および室外熱交換器5に向かう冷媒の流量が振り分けられる。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、一方で室内凝縮器3、過冷却度制御弁41、比例弁42の第1比例弁、蒸発器7、アキュムレータ8を経由するように第1冷媒循環通路を循環して圧縮機2に戻り、他方で室内凝縮器3、過冷却度制御弁41、比例弁42の第2比例弁、室外熱交換器5、過熱度制御弁33、アキュムレータ8を経由するように第2冷媒循環通路を循環して圧縮機2に戻る。   On the other hand, as shown in FIG. 2 (B), during the heating operation, in the first control valve unit 4, the first valve portion of the switching valve 31 is closed and the second valve portion is opened. On the other hand, in the second control valve unit 6, the first proportional valve and the second proportional valve of the proportional valve 42 are both opened, and the ratio of the opening degree of both proportional valves is adjusted, whereby the evaporator 7 and the outdoor heat exchange are adjusted. The flow rate of the refrigerant toward the vessel 5 is distributed. At this time, the outdoor heat exchanger 5 functions as an outdoor evaporator. That is, the refrigerant discharged from the compressor 2 is circulated through the first refrigerant so as to pass through the indoor condenser 3, the supercooling degree control valve 41, the first proportional valve of the proportional valve 42, the evaporator 7, and the accumulator 8. Circulating the passage and returning to the compressor 2, on the other hand, passing through the indoor condenser 3, the supercooling degree control valve 41, the second proportional valve of the proportional valve 42, the outdoor heat exchanger 5, the superheat degree control valve 33, and the accumulator 8. In this manner, the refrigerant circulates in the second refrigerant circulation passage and returns to the compressor 2.

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。そして、過冷却度制御弁41にて断熱膨張された冷温・低圧の気液二相冷媒が比例弁42により振り分けられ、その振り分けられた一方の冷媒が蒸発器7に供給されて蒸発し、振り分けられた他方の冷媒が室外熱交換器5に供給されて蒸発する。このとき、室外熱交換器5および蒸発器7の両蒸発器にて蒸発される比率が、第1比例弁と第2比例弁の開度の比率により制御される。それにより、蒸発器7での蒸発量を確保でき、除湿機能を確保することができる。また、潤滑オイルを蒸発器7に滞留させることなく圧縮機2へ戻すことができる。なお、過冷却度制御弁43の入口側は過冷却状態にないため、過冷却度制御弁43は閉弁状態を維持する。   That is, the high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the compressor 2 is condensed through the indoor condenser 3. Then, the cold / low pressure gas-liquid two-phase refrigerant adiabatically expanded by the supercooling degree control valve 41 is distributed by the proportional valve 42, and one of the distributed refrigerant is supplied to the evaporator 7 to be evaporated and distributed. The other refrigerant thus supplied is supplied to the outdoor heat exchanger 5 to evaporate. At this time, the ratio of evaporation in both the outdoor heat exchanger 5 and the evaporator 7 is controlled by the ratio of the opening degrees of the first proportional valve and the second proportional valve. Thereby, the evaporation amount in the evaporator 7 can be secured, and the dehumidifying function can be secured. Further, the lubricating oil can be returned to the compressor 2 without being retained in the evaporator 7. In addition, since the inlet side of the supercooling degree control valve 43 is not in a supercooling state, the supercooling degree control valve 43 maintains a closed state.

この暖房運転においては除湿運転を良好に行うことが必要となるが、その除湿制御の概要については以下のとおりである。すなわち、図2(B)に示すように、過冷却度制御弁41により室内凝縮器3の出口における所定の過冷却度SCが維持されることで(c点)、室内凝縮器3における凝縮能力が適正に維持され、効率の良い熱交換が行われる(d点)。一方、アキュムレータ8によって圧縮機2の入口の冷媒の状態が常に飽和蒸気圧曲線上に保持される(a点)。一方、蒸発器7の出口の冷媒の状態(e点)は、室外熱交換器5の出口の冷媒の状態(g点)とバランスするように変化する。   In this heating operation, it is necessary to perform the dehumidification operation satisfactorily. The outline of the dehumidification control is as follows. That is, as shown in FIG. 2 (B), the predetermined supercooling degree SC at the outlet of the indoor condenser 3 is maintained by the supercooling degree control valve 41 (point c), so that the condensing capacity in the indoor condenser 3 is maintained. Is maintained appropriately and efficient heat exchange is performed (point d). On the other hand, the state of the refrigerant at the inlet of the compressor 2 is always maintained on the saturated vapor pressure curve by the accumulator 8 (point a). On the other hand, the state of refrigerant at the outlet of the evaporator 7 (point e) changes so as to balance with the state of refrigerant at the outlet of the outdoor heat exchanger 5 (point g).

このとき、室外熱交換器5における外部からの熱吸収量は、この過熱度制御弁33の絞り量により調整される。すなわち、過熱度制御弁33は、室外熱交換器5の出口側の過熱度が設定過熱度SHよりも大きくなると、閉弁方向に動作して室外熱交換器5における蒸発圧力Poを上昇させる。その結果、室外熱交換器5の蒸発圧力Poと蒸発器7の蒸発圧力Peとの差圧Poeが発生する。それにより、室外熱交換器5を通過する冷媒の温度が高くなり外気との熱交換量が少なくなるため、過熱度は小さくなる方向に変化する。   At this time, the amount of heat absorbed from the outside in the outdoor heat exchanger 5 is adjusted by the amount of restriction of the superheat degree control valve 33. That is, when the superheat degree on the outlet side of the outdoor heat exchanger 5 becomes larger than the set superheat degree SH, the superheat degree control valve 33 operates in the valve closing direction to increase the evaporation pressure Po in the outdoor heat exchanger 5. As a result, a differential pressure Poe between the evaporation pressure Po of the outdoor heat exchanger 5 and the evaporation pressure Pe of the evaporator 7 is generated. As a result, the temperature of the refrigerant passing through the outdoor heat exchanger 5 increases and the amount of heat exchange with the outside air decreases, so the degree of superheat changes in a decreasing direction.

逆に、その過熱度が設定過熱度SHよりも小さくなると、開弁方向に動作して室外熱交換器5における蒸発圧力Poを低下させる。それにより、室外熱交換器5を通過する冷媒の温度が低くなり外気との熱交換量が多くなるため、過熱度は大きくなる方向に変化する。このように、室外熱交換器5の出口側の過熱度が設定過熱度SHとなるよう過熱度制御弁33が自律的に動作するため、室外熱交換器5の出口側の過熱度が過大になるのが防止される。それにより、室外熱交換器5の温度ムラを抑制することができ、室外熱交換器5に潤滑オイルが滞留することを防止または抑制することができる。   On the contrary, when the superheat degree becomes smaller than the set superheat degree SH, the evaporating pressure Po in the outdoor heat exchanger 5 is lowered by operating in the valve opening direction. Thereby, the temperature of the refrigerant passing through the outdoor heat exchanger 5 is lowered and the amount of heat exchange with the outside air is increased, so that the degree of superheat changes in a direction of increasing. Thus, since the superheat degree control valve 33 operates autonomously so that the superheat degree on the outlet side of the outdoor heat exchanger 5 becomes the set superheat degree SH, the superheat degree on the outlet side of the outdoor heat exchanger 5 is excessive. It is prevented from becoming. Thereby, the temperature nonuniformity of the outdoor heat exchanger 5 can be suppressed, and the retention of the lubricating oil in the outdoor heat exchanger 5 can be prevented or suppressed.

制御部100は、室外熱交換器5に潤滑オイルを滞留するとして予め設定された条件が成立した場合、圧縮機2の回転数に応じて第2比例弁の開度を大きくして室外熱交換器5の出口側まで湿り度を有する冷媒を流すようにして潤滑オイルの循環を確保する。その場合、過熱度制御弁33が開弁方向に動作して過熱度を戻そうとするが、その感温部が感知するまでのタイムラグがあるため、その湿り度のある冷媒とともに潤滑オイルを導出することが可能になる。なお、本実施形態では、室外熱交換器5において過熱度が発生させる例を示したが、蒸発器7において過熱度を発生させる仕様とする場合には、蒸発器7の下流側に過熱度制御弁33と同様の制御弁を設けてもよい。   The control unit 100 increases the degree of opening of the second proportional valve in accordance with the rotational speed of the compressor 2 to increase the outdoor heat exchange when a preset condition is established that the lubricating oil stays in the outdoor heat exchanger 5. Circulating lubricating oil is ensured by flowing a wet refrigerant to the outlet side of the vessel 5. In that case, the superheat degree control valve 33 operates in the valve opening direction to return the superheat degree, but since there is a time lag until the temperature sensing part senses, the lubricating oil is derived together with the wet refrigerant. It becomes possible to do. In the present embodiment, an example in which the degree of superheat is generated in the outdoor heat exchanger 5 has been shown. However, when the specification is such that the degree of superheat is generated in the evaporator 7, the degree of superheat is controlled downstream of the evaporator 7. A control valve similar to the valve 33 may be provided.

また、図2(C)に示すように、特定暖房運転時においては、第1制御弁ユニット4において切替弁31の第2弁部が開弁され、第1弁部が閉弁される。一方、第2制御弁ユニット6において比例弁42の第1比例弁が閉弁され、第2比例弁が開弁される。このため、冷媒は蒸発器7を通過せず、蒸発器7は実質的に機能しなくなる。つまり、室外熱交換器5のみが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、比例弁42の第2比例弁、室外熱交換器5、過熱度制御弁33、アキュムレータ8を経由するように第2冷媒循環通路を循環して圧縮機2に戻る。なお、過冷却度制御弁43の入口側は過冷却状態にないため、過冷却度制御弁43は閉弁状態を維持する。   Further, as shown in FIG. 2C, during the specific heating operation, the second valve portion of the switching valve 31 is opened and the first valve portion is closed in the first control valve unit 4. On the other hand, in the second control valve unit 6, the first proportional valve of the proportional valve 42 is closed and the second proportional valve is opened. For this reason, the refrigerant does not pass through the evaporator 7, and the evaporator 7 substantially does not function. That is, only the outdoor heat exchanger 5 functions as an evaporator. That is, the refrigerant discharged from the compressor 2 passes through the second refrigerant circulation passage so as to pass through the indoor condenser 3, the second proportional valve of the proportional valve 42, the outdoor heat exchanger 5, the superheat degree control valve 33, and the accumulator 8. And return to the compressor 2. In addition, since the inlet side of the supercooling degree control valve 43 is not in a supercooling state, the supercooling degree control valve 43 maintains a closed state.

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、過冷却度制御弁41にて断熱膨張されて冷温・低圧の気液二相冷媒となり、室外熱交換器5を通過して蒸発される。室外熱交換器5を通過した冷媒は、過熱度制御弁33およびアキュムレータ8を経て圧縮機2に戻る。すなわち、冷温・低圧の冷媒が蒸発器7にて熱交換されないため、車室内に導入された空気は室内凝縮器3により加熱されるのみとなる。このように、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、ダクト10を通過する空気により蒸発器7が温められる。制御部100は、外部温度等に応じて外部環境が極低温であると判定すると、暖房運転から特定暖房運転に適宜切り替えることにより、蒸発器7が凍結するのを防止または抑制する。   That is, the high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the compressor 2 is condensed through the indoor condenser 3 and is adiabatically expanded by the supercooling degree control valve 41 to become a cold / low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant. It evaporates through the heat exchanger 5. The refrigerant that has passed through the outdoor heat exchanger 5 returns to the compressor 2 through the superheat degree control valve 33 and the accumulator 8. That is, since the cold / low pressure refrigerant is not heat-exchanged in the evaporator 7, the air introduced into the passenger compartment is only heated by the indoor condenser 3. Thus, since the low-temperature and low-pressure liquid refrigerant is temporarily not supplied to the evaporator 7, the evaporator 7 is warmed by the air passing through the duct 10. When the control unit 100 determines that the external environment is extremely low according to the external temperature or the like, the control unit 100 appropriately switches from the heating operation to the specific heating operation, thereby preventing or suppressing the evaporator 7 from freezing.

また、図2(D)に示すように、特殊冷暖房運転時においては、第1制御弁ユニット4において切替弁31の第1弁部が閉弁される。また、第2制御弁ユニット6において比例弁42の第1比例弁が開弁され、第2比例弁が閉弁される。このため、冷媒は室外熱交換器5を通過せず、室外熱交換器5は実質的に機能しなくなる。つまり、蒸発器7のみが蒸発器として機能する内気循環の状態となる。すなわち、圧縮機2から吐出された冷媒は、室内凝縮器3、過冷却度制御弁41、比例弁42の第1比例弁、蒸発器7、アキュムレータ8を経由するように第1冷媒循環通路を循環して圧縮機2に戻る。このとき、室外熱交換器5の蒸発圧力Poが圧縮機2の吸入圧力Psよりも低くなるが、逆止弁44によって過冷却度制御弁43側への冷媒の逆流は防止され、また、逆止弁32によって切替弁31側への冷媒の逆流も防止される。   In addition, as shown in FIG. 2D, the first valve portion of the switching valve 31 is closed in the first control valve unit 4 during the special air conditioning operation. In the second control valve unit 6, the first proportional valve of the proportional valve 42 is opened and the second proportional valve is closed. For this reason, the refrigerant does not pass through the outdoor heat exchanger 5, and the outdoor heat exchanger 5 substantially does not function. That is, only the evaporator 7 is in a state of inside air circulation that functions as an evaporator. That is, the refrigerant discharged from the compressor 2 passes through the first refrigerant circulation passage through the indoor condenser 3, the supercooling degree control valve 41, the first proportional valve of the proportional valve 42, the evaporator 7, and the accumulator 8. Circulate and return to the compressor 2. At this time, the evaporation pressure Po of the outdoor heat exchanger 5 is lower than the suction pressure Ps of the compressor 2, but the check valve 44 prevents the refrigerant from flowing backward to the supercooling degree control valve 43 side. The stop valve 32 prevents the refrigerant from flowing back to the switching valve 31 side.

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、過冷却度制御弁41にて断熱膨張されて冷温・低圧の気液二相冷媒となり、蒸発器7を通過して蒸発される。蒸発器7を通過した冷媒は、アキュムレータ8を経て圧縮機2に戻る。車室内に導入された空気は、蒸発器7を経由して冷却・除湿され、室内凝縮器3により加熱されることでその温度調整が行われる。このような特殊冷暖房運転は、外部からの吸熱が困難な場合、例えば車両が極寒状況におかれた場合などに有効に機能する。   That is, the high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the compressor 2 is condensed through the indoor condenser 3 and is adiabatically expanded by the supercooling degree control valve 41 to become a cold / low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant and evaporate. It passes through the vessel 7 and is evaporated. The refrigerant that has passed through the evaporator 7 returns to the compressor 2 via the accumulator 8. The air introduced into the passenger compartment is cooled and dehumidified via the evaporator 7 and heated by the indoor condenser 3 to adjust its temperature. Such special air conditioning operation functions effectively when it is difficult to absorb heat from the outside, for example, when the vehicle is placed in an extremely cold state.

次に、第1制御弁ユニット4の具体的構成および動作について説明する。上述のように、第1制御弁ユニット4は、切替弁31、逆止弁32、過熱度制御弁33を含む。本実施例では、切替弁31と逆止弁32とが複合弁35として一体に設けられている。まず、複合弁35の構成および動作について説明する。図3は、複合弁の具体的構成および動作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。   Next, a specific configuration and operation of the first control valve unit 4 will be described. As described above, the first control valve unit 4 includes the switching valve 31, the check valve 32, and the superheat degree control valve 33. In this embodiment, the switching valve 31 and the check valve 32 are integrally provided as a composite valve 35. First, the configuration and operation of the composite valve 35 will be described. FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a specific configuration and operation of the composite valve. In the following description, for the sake of convenience, the positional relationship between the structures may be expressed based on the illustrated state.

複合弁35は、弁本体101とソレノイド102とを組み付けて構成されている。弁本体101は、有底筒状のボディ103に主弁105(「第1弁」として機能する)、パイロット弁106、副弁107(「第2弁」として機能する)を同軸状に収容して構成される。ボディ103は、金属材を切削加工して得られた第1ボディ108の内方に、樹脂材の射出成形により得られた第2ボディ109を組み付けて構成された二重構造を有する。第1ボディ108の一方の側部には入口ポート110および出入口ポート112が設けられ、他方の側部には出口ポート114が設けられている。入口ポート110は上流側通路(第1通路21)に連通し、出入口ポート112は中間通路(第2通路22)に連通し、出口ポート114は下流側通路(バイパス通路29)に連通する。   The composite valve 35 is configured by assembling a valve body 101 and a solenoid 102. The valve body 101 accommodates a main valve 105 (functioning as a “first valve”), a pilot valve 106 and a subvalve 107 (functioning as a “second valve”) coaxially in a bottomed cylindrical body 103. Configured. The body 103 has a double structure configured by assembling a second body 109 obtained by injection molding of a resin material inside the first body 108 obtained by cutting a metal material. An inlet port 110 and an inlet / outlet port 112 are provided on one side of the first body 108, and an outlet port 114 is provided on the other side. The inlet port 110 communicates with the upstream passage (first passage 21), the inlet / outlet port 112 communicates with the intermediate passage (second passage 22), and the outlet port 114 communicates with the downstream passage (bypass passage 29).

第2ボディ109は、ボディ103の内部通路を形成するとともに弁機構を収容する。第2ボディ109の入口ポート110との対向部および出入口ポート112との対向部には、内外を連通する連通孔がそれぞれ設けられ、その第1ボディ108との境界部を跨ぐようにシール部材118,120が嵌着されている。第2ボディ109の軸線方向中央部には、半径方向内向きにフランジ部115が突設され、その内周部によりガイド孔116が形成されている。ガイド孔116の内周面には、シール用のOリング119が嵌着されている。   The second body 109 forms an internal passage of the body 103 and accommodates a valve mechanism. A communication hole that communicates the inside and the outside is provided in a portion facing the inlet port 110 of the second body 109 and a portion facing the inlet / outlet port 112, respectively, and the sealing member 118 extends across the boundary portion with the first body 108. , 120 are fitted. A flange 115 is projected inward in the radial direction at the center in the axial direction of the second body 109, and a guide hole 116 is formed by the inner periphery thereof. A sealing O-ring 119 is fitted on the inner peripheral surface of the guide hole 116.

第2ボディ109の内部はフランジ部115により上方の圧力室120と下方の圧力室122とに区画され、第2ボディ109の下方には圧力室124が形成されている。圧力室120は入口ポート110に連通し、圧力室122は出入口ポート112に連通し、圧力室124は出口ポート114に連通している。そして、第2ボディ109の内部には、これらの圧力室を区画するように弁駆動体126、複合弁体128、可動弁体130が収容されている。   The inside of the second body 109 is partitioned into an upper pressure chamber 120 and a lower pressure chamber 122 by a flange portion 115, and a pressure chamber 124 is formed below the second body 109. The pressure chamber 120 communicates with the inlet port 110, the pressure chamber 122 communicates with the inlet / outlet port 112, and the pressure chamber 124 communicates with the outlet port 114. And inside the 2nd body 109, the valve drive body 126, the composite valve body 128, and the movable valve body 130 are accommodated so that these pressure chambers may be divided.

第2ボディ109の外周部には、長手方向に沿って延びる連通溝134が形成されており、ボディ103との間に連通路136を形成している。一方、第1ボディ108の上端開口部を封止するように段付円板状の区画部材138が設けられている。区画部材138は、下方に向けてその外径が段階的に縮径し、下半部が第2ボディ109の上端開口部に嵌合している。区画部材138と第2ボディ109との接合面にはシール用のOリングが介装されている。区画部材138には軸線に沿って貫通孔が設けられ、その貫通孔の下半部によりパイロット弁孔140が形成されている。また、その貫通孔から半径方向外向きに連通路142が延設され、区画部材138の内外を連通させている。この連通路142と連通路136とによりパイロット通路144が形成されている。パイロット通路144は、パイロット弁孔140と圧力室124とを連通させる。   A communication groove 134 extending along the longitudinal direction is formed on the outer peripheral portion of the second body 109, and a communication path 136 is formed between the second body 109 and the body 103. On the other hand, a stepped disk-shaped partition member 138 is provided so as to seal the upper end opening of the first body 108. The partition member 138 has an outer diameter that gradually decreases in the downward direction, and a lower half portion of the partition member 138 is fitted in the upper end opening of the second body 109. An O-ring for sealing is interposed on the joint surface between the partition member 138 and the second body 109. The partition member 138 is provided with a through hole along the axis, and a pilot valve hole 140 is formed by the lower half of the through hole. Further, a communication passage 142 extends radially outward from the through hole, and communicates the inside and outside of the partition member 138. The communication passage 142 and the communication passage 136 form a pilot passage 144. The pilot passage 144 allows the pilot valve hole 140 and the pressure chamber 124 to communicate with each other.

弁駆動体126は段付円筒状をなし、その下半部がガイド孔116に摺動可能に支持されている。弁駆動体126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146が設けられ、第2ボディ109の上部内周面に摺動可能に支持されている。フランジ部146の外周面にはシール用のOリングが嵌着されている。また、弁駆動体126の上端開口部を封止するように有底円筒状の区画部材148が嵌着されている。区画部材148と第2ボディ109との接合面にはシール用のOリングが介装されている。この区画部材148とフランジ部146とにより可動の区画部が形成されており、その区画部により圧力室120が高圧室150と背圧室152とに区画される。すなわち、弁駆動体126の区画部と区画部材138とに挟まれる空間により背圧室152が形成される。区画部材138は、弁駆動体126を上方から係止して上死点を規定する係止部としても機能する。弁駆動体126は、その長手方向中央部に縮径部を有し、その内周部により主弁孔154が形成され、その上流側開口端部に主弁座156が形成されている。   The valve driver 126 has a stepped cylindrical shape, and a lower half portion thereof is slidably supported by the guide hole 116. A flange portion 146 extending outward in the radial direction is provided at the upper end opening of the valve driver 126, and is slidably supported on the upper inner peripheral surface of the second body 109. An O-ring for sealing is fitted on the outer peripheral surface of the flange portion 146. Further, a bottomed cylindrical partition member 148 is fitted so as to seal the upper end opening of the valve driver 126. An O-ring for sealing is interposed on the joint surface between the partition member 148 and the second body 109. A movable partition portion is formed by the partition member 148 and the flange portion 146, and the pressure chamber 120 is partitioned into a high pressure chamber 150 and a back pressure chamber 152 by the partition portion. That is, the back pressure chamber 152 is formed by a space sandwiched between the partition portion of the valve driver 126 and the partition member 138. The partition member 138 also functions as a locking portion that locks the valve driver 126 from above and defines the top dead center. The valve driver 126 has a reduced diameter portion at the center in the longitudinal direction, a main valve hole 154 is formed by an inner peripheral portion thereof, and a main valve seat 156 is formed at an upstream opening end portion thereof.

複合弁体128は、長尺状の作動ロッドの上端部に主弁体160が一体形成され、下端部に副弁体162が螺合接続されて構成されている。複合弁体128は、弁駆動体126の主弁孔154を貫通するように同軸状に配設されている。主弁体160にはリング状の弾性体が嵌着され、その弾性体が主弁座156に上流側から着脱して主弁105を開閉する。同様に、副弁体162にもリング状の弾性体が嵌着されている。主弁体160と副弁体162とは作動ロッドを介して一体化されているため、いずれか一方の動作に他方が連動することになる。   The composite valve body 128 is configured such that a main valve body 160 is integrally formed at an upper end portion of a long operating rod and a sub-valve body 162 is screwed to a lower end portion. The composite valve body 128 is coaxially disposed so as to penetrate the main valve hole 154 of the valve driver 126. A ring-shaped elastic body is fitted to the main valve body 160, and the elastic body attaches / detaches to / from the main valve seat 156 from the upstream side to open and close the main valve 105. Similarly, a ring-shaped elastic body is also fitted to the auxiliary valve body 162. Since the main valve body 160 and the sub-valve body 162 are integrated via the operating rod, the other is linked to one of the operations.

主弁体160と区画部材148との間には、主弁体160を閉弁方向に付勢するスプリング164が介装されている。区画部材148の下面には、図示のように主弁体160が当接した際にも内外を連通させるための連通溝が形成されている。また、区画部材148の中央部には小断面のリーク通路166が形成され、そのリーク通路166を背圧室152側で囲むように円ボス状の弁座形成部168が設けられている。この弁座形成部168は、その上端面においてパイロット弁106のパイロット弁体170に着脱するが、その上端面の所定位置にはごく小さな連通溝172が設けられている。すなわち、連通溝172は、弁座形成部168がパイロット弁体170に当接した際にも少量の冷媒の通過を許容する微少通路を形成するものである。この微少通路の流路断面はリーク通路166の流路断面よりもさらに小さくなるが、その詳細については後述する。   A spring 164 that biases the main valve body 160 in the valve closing direction is interposed between the main valve body 160 and the partition member 148. On the lower surface of the partition member 148, there is formed a communication groove for communicating the inside and outside even when the main valve body 160 abuts as shown in the figure. Also, a leak passage 166 having a small cross section is formed at the center of the partition member 148, and a circular boss-shaped valve seat forming portion 168 is provided so as to surround the leak passage 166 on the back pressure chamber 152 side. The valve seat forming portion 168 is attached to and detached from the pilot valve body 170 of the pilot valve 106 at the upper end surface thereof, and a very small communication groove 172 is provided at a predetermined position of the upper end surface. That is, the communication groove 172 forms a minute passage that allows passage of a small amount of refrigerant even when the valve seat forming portion 168 contacts the pilot valve body 170. The flow passage cross section of this minute passage is further smaller than the flow passage cross section of the leak passage 166, details of which will be described later.

区画部材148と区画部材138との間には、区画部材148を介して主弁体160を閉弁方向に付勢するスプリング174が介装されている。また、区画部材138におけるパイロット弁孔140の開口端縁によりパイロット弁座176が形成されている。パイロット弁体170は、背圧室152に配設されたボール状の弁体であり、パイロット弁座176に着脱してパイロット弁106を開閉する。パイロット弁体170と区画部材148との間には、パイロット弁体170を閉弁方向に付勢するスプリング180が介装されている。パイロット弁体170は、ソレノイド102により開弁方向の力を受けるが、その詳細については後述する。   Between the partition member 148 and the partition member 138, a spring 174 for biasing the main valve body 160 in the valve closing direction via the partition member 148 is interposed. A pilot valve seat 176 is formed by the opening edge of the pilot valve hole 140 in the partition member 138. The pilot valve body 170 is a ball-shaped valve body disposed in the back pressure chamber 152, and is attached to and detached from the pilot valve seat 176 to open and close the pilot valve 106. A spring 180 that biases the pilot valve body 170 in the valve closing direction is interposed between the pilot valve body 170 and the partition member 148. The pilot valve body 170 receives force in the valve opening direction by the solenoid 102, and details thereof will be described later.

可動弁体130は、リング状の本体を有し、第2ボディ109の下端部に摺動可能に支持されている。可動弁体130の外周面には、弾性体からなるリング状のシール部材182が嵌着されている。可動弁体130の上流側開口端部に弁座184が設けられている。可動弁体130は、副弁107の弁座として機能するとともに、逆止弁32の弁体としても機能する。すなわち図示のように、副弁体162が圧力室122側から弁座184に着脱することにより副弁107を開閉する。また、可動弁体130が圧力室124側から副弁体162に着脱することにより逆止弁32を開閉する。ボディ103の底部と可動弁体130との間には、可動弁体130を閉弁方向に付勢するスプリング186が介装されている。   The movable valve body 130 has a ring-shaped main body and is slidably supported on the lower end portion of the second body 109. A ring-shaped seal member 182 made of an elastic body is fitted on the outer peripheral surface of the movable valve body 130. A valve seat 184 is provided at the upstream opening end of the movable valve body 130. The movable valve body 130 functions as a valve seat for the auxiliary valve 107 and also functions as a valve body for the check valve 32. That is, as shown in the figure, the auxiliary valve body 162 opens and closes the auxiliary valve 107 by being attached to and detached from the valve seat 184 from the pressure chamber 122 side. Further, the check valve 32 is opened and closed by the movable valve body 130 being attached to and detached from the sub-valve body 162 from the pressure chamber 124 side. A spring 186 that biases the movable valve body 130 in the valve closing direction is interposed between the bottom of the body 103 and the movable valve body 130.

このような構成において、主弁105の開弁状態において入口ポート110から導入された上流側圧力P1は、リーク通路166を通過することで背圧室152にて中間圧力Ppとなる。また、上流側圧力P1は、主弁105を経て中間圧力P2となり、出入口ポート112を介して室外熱交換器5側へ導出される。また、副弁107の開弁状態において出入口ポート112から導入された中間圧力P2は、副弁107を経て下流側圧力P3となって出口ポート114からバイパス通路29へ導出される。   In such a configuration, the upstream pressure P1 introduced from the inlet port 110 when the main valve 105 is open passes through the leak passage 166 and becomes the intermediate pressure Pp in the back pressure chamber 152. Further, the upstream pressure P1 becomes an intermediate pressure P2 through the main valve 105, and is led out to the outdoor heat exchanger 5 side through the inlet / outlet port 112. Further, the intermediate pressure P2 introduced from the inlet / outlet port 112 when the auxiliary valve 107 is in the open state passes through the auxiliary valve 107 to become the downstream pressure P3 and is led out from the outlet port 114 to the bypass passage 29.

一方、ソレノイド102は、ボディ103の上端部を封止するように取り付けられている。ソレノイド102とボディ103との間にはシールリングが介装されている。ソレノイド102は、円筒状のスリーブ188と、スリーブ188の下部に固定された円筒状のコア190と、スリーブ188内でコア190と軸線方向に対向配置された円筒状のプランジャ192とを有する。スリーブ188の外周部にはボビン193が設けられ、そのボビン193に電磁コイル194が巻回されている。そして、電磁コイル194を外部から覆うようにケース196が設けられている。スリーブ188は、ケース196を軸線方向に貫通している。電磁コイル194からは通電用のハーネスが引き出されている。   On the other hand, the solenoid 102 is attached so as to seal the upper end portion of the body 103. A seal ring is interposed between the solenoid 102 and the body 103. The solenoid 102 includes a cylindrical sleeve 188, a cylindrical core 190 fixed to the lower portion of the sleeve 188, and a cylindrical plunger 192 disposed in the sleeve 188 so as to face the core 190 in the axial direction. A bobbin 193 is provided on the outer periphery of the sleeve 188, and an electromagnetic coil 194 is wound around the bobbin 193. A case 196 is provided so as to cover the electromagnetic coil 194 from the outside. The sleeve 188 passes through the case 196 in the axial direction. A current-carrying harness is drawn out from the electromagnetic coil 194.

コア190は、その下部がケース196の貫通孔に圧入されるようにして固定されている。また、長尺状の作動ロッド195が、コア190をその軸線にそって貫通し、その上端部がプランジャ192の中央部に圧入されるようにして固定されている。作動ロッド195は、その下端部がパイロット弁体170と作動連結可能となっており、ソレノイド102がオンされたときにパイロット弁体170に開弁方向の力を伝達する。   The core 190 is fixed so that the lower portion thereof is press-fitted into the through hole of the case 196. Further, a long operating rod 195 is fixed so as to pass through the core 190 along its axis and to be press-fitted into the center of the plunger 192. The lower end portion of the operating rod 195 can be operatively connected to the pilot valve body 170, and transmits a force in the valve opening direction to the pilot valve body 170 when the solenoid 102 is turned on.

プランジャ192とコア190との間にはスプリング197(「付勢部材」に該当する)が介装されている。また、プランジャ192とスリーブ188との間にはスプリング198(「付勢部材」に該当する)が介装されている。スプリング197は、プランジャ192を介してパイロット弁体170を開弁方向に付勢する。スプリング198は、スプリング197の荷重調整用のスプリングである。   A spring 197 (corresponding to an “urging member”) is interposed between the plunger 192 and the core 190. A spring 198 (corresponding to a “biasing member”) is interposed between the plunger 192 and the sleeve 188. The spring 197 biases the pilot valve body 170 in the valve opening direction via the plunger 192. The spring 198 is a spring for adjusting the load of the spring 197.

以上のように構成された複合弁35は、ソレノイド102への通電有無に応じて主弁および副弁の開閉状態を切り替える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〜図9および既に説明した図3は、複合弁35の動作を表す説明図である。図3はソレノイド102がオフ(非通電状態)にされた定常状態を示し、図2(A)に対応する。図6はソレノイド102がオン(通電状態)にされた定常状態を示し、図2(B)および(C)に対応する。図4および図5はソレノイド102がオフからオンに切り替えられたときの途中過程を順次示し、図7および図8はソレノイド102がオンからオフに切り替えられたときの途中過程を順次示している。図9は、ソレノイド102がオンにされた状態において下流側圧力P3が中間圧力P2よりも高くなった逆圧状態を示し、図2(D)に対応する。   The composite valve 35 configured as described above functions as a pilot-actuated control valve that switches the open / close state of the main valve and the subvalve depending on whether the solenoid 102 is energized. Hereinafter, the operation will be described in detail. 4 to 9 and FIG. 3 that has already been described are explanatory views showing the operation of the composite valve 35. FIG. 3 shows a steady state in which the solenoid 102 is turned off (non-energized state), and corresponds to FIG. FIG. 6 shows a steady state in which the solenoid 102 is turned on (energized state), and corresponds to FIGS. 2B and 2C. 4 and 5 sequentially show the intermediate process when the solenoid 102 is switched from OFF to ON, and FIGS. 7 and 8 sequentially show the intermediate process when the solenoid 102 is switched from ON to OFF. FIG. 9 shows a reverse pressure state in which the downstream pressure P3 is higher than the intermediate pressure P2 when the solenoid 102 is turned on, and corresponds to FIG.

すなわち、冷房運転時にはソレノイド102がオフにされるため、図3に示すように、スプリング197の付勢力により作動ロッド195がパイロット弁体170から離間する。このため、スプリング180の付勢力によりパイロット弁体170がパイロット弁座176に着座してパイロット弁106が閉弁状態となる。その結果、背圧室152の中間圧力Ppが上流側圧力P1となり、差圧(Pp−P2)が大きくなるため、弁駆動体126が下方に駆動される。その結果、主弁座156が主弁体160から離間し、主弁105は開弁状態を維持する。一方、弁駆動体126の駆動により複合弁体128が押し下げられるため、副弁体162が弁座184に着座して副弁107は閉弁状態を維持する。このため、入口ポート110から導入された冷媒が主弁105を通過し、出入口ポート112から室外熱交換器5へ向けて導出される。   That is, since the solenoid 102 is turned off during the cooling operation, the operating rod 195 is separated from the pilot valve body 170 by the urging force of the spring 197 as shown in FIG. Therefore, the pilot valve body 170 is seated on the pilot valve seat 176 by the biasing force of the spring 180, and the pilot valve 106 is closed. As a result, the intermediate pressure Pp in the back pressure chamber 152 becomes the upstream pressure P1, and the differential pressure (Pp−P2) increases, so that the valve driver 126 is driven downward. As a result, the main valve seat 156 is separated from the main valve body 160, and the main valve 105 maintains the valve open state. On the other hand, since the composite valve body 128 is pushed down by the drive of the valve drive body 126, the sub-valve body 162 is seated on the valve seat 184, and the sub-valve 107 maintains the closed state. For this reason, the refrigerant introduced from the inlet port 110 passes through the main valve 105 and is led out from the inlet / outlet port 112 toward the outdoor heat exchanger 5.

暖房運転時および特定暖房運転時にはソレノイド102がオンにされるため、コア190とプランジャ192との間に吸引力が作用し、作動ロッド195がパイロット弁106の開弁方向に駆動される。すなわち、ソレノイド102がオンにされると、作動ロッド195によってパイロット弁体170が開弁方向に付勢されるため、図4に示すように、パイロット弁106が開弁する。その結果、背圧室152の冷媒がパイロット弁孔140およびパイロット通路144を介して導出される。   Since the solenoid 102 is turned on during the heating operation and the specific heating operation, a suction force acts between the core 190 and the plunger 192, and the operating rod 195 is driven in the valve opening direction of the pilot valve 106. That is, when the solenoid 102 is turned on, the pilot valve body 170 is urged in the valve opening direction by the operating rod 195, so that the pilot valve 106 is opened as shown in FIG. As a result, the refrigerant in the back pressure chamber 152 is led out through the pilot valve hole 140 and the pilot passage 144.

このため、図5に示すように、差圧(P1−Pp)が大きくなって弁駆動体126が上方に駆動される。その結果、主弁体160が主弁座156に着座して主弁105が閉弁するとともに、副弁体162が弁座184から離間して副弁107が開弁する。このため、入口ポート110から導入される冷媒の通過が遮断され、出入口ポート112から導入される冷媒が副弁107を通過して、出口ポート114からバイパス通路29に導出される。このとき、パイロット弁体170が弁座形成部168に着座するため、リーク通路166で絞られた冷媒が連通溝172によるリーク通路にてさらに絞られるようにして背圧室152に導入され、パイロット弁孔140を介して導出される。そして、図6に示すように、パイロット弁106が微少開度を保つ状態となる。   For this reason, as shown in FIG. 5, the differential pressure (P1-Pp) increases and the valve driver 126 is driven upward. As a result, the main valve body 160 is seated on the main valve seat 156 and the main valve 105 is closed, while the sub valve body 162 is separated from the valve seat 184 and the sub valve 107 is opened. Therefore, the passage of the refrigerant introduced from the inlet port 110 is blocked, and the refrigerant introduced from the inlet / outlet port 112 passes through the sub valve 107 and is led out from the outlet port 114 to the bypass passage 29. At this time, since the pilot valve body 170 is seated on the valve seat forming portion 168, the refrigerant squeezed by the leak passage 166 is introduced into the back pressure chamber 152 so as to be further squeezed by the leak passage by the communication groove 172. It is led out through the valve hole 140. And as shown in FIG. 6, the pilot valve 106 will be in the state which maintains a very small opening degree.

このように、ソレノイド102がオンにされて定常状態となるまでに、弁駆動体126が上昇するとともに背圧室152へのリーク通路がさらに絞られつつ、パイロット弁106の開度が絞られるように動作する。すなわち、ソレノイド102がオンにされた際に、入口ポート110から背圧室152に導入される冷媒は、そのままパイロット弁孔140から導出されるだけで無駄な流量となるところ、本実施形態では背圧室152へのリーク通路が絞られることで、その無駄を抑制することができる。   In this way, until the solenoid 102 is turned on and becomes in a steady state, the valve driver 126 rises, and the opening of the pilot valve 106 is throttled while the leak passage to the back pressure chamber 152 is further throttled. To work. That is, when the solenoid 102 is turned on, the refrigerant introduced into the back pressure chamber 152 from the inlet port 110 is merely led out from the pilot valve hole 140 as it is, and becomes a wasteful flow rate. By restricting the leak passage to the pressure chamber 152, waste can be suppressed.

一方、ソレノイド102がオンからオフにされると、コア190とプランジャ192との間に吸引力が作用しなくなるため、図7に示すように、作動ロッド195がパイロット弁体170から離間する。このため、スプリング180の付勢力によりパイロット弁体170がパイロット弁座176に着座してパイロット弁106が閉弁状態となる。その結果、背圧室152の中間圧力Ppが上流側圧力P1となり、差圧(Pp−P2)が大きくなるため、図8に示すように、弁駆動体126が下方に駆動される。このとき、上流側圧力P1が中間圧力P2よりも高く、中間圧力P2が下流側圧力P3よりも高くなっているため、弁駆動体126の駆動とともに複合弁体128も閉弁方向に動作し、主弁105は閉弁状態を保ち、副弁107は閉弁方向に動作する。そして、図8に示すように副弁107が閉弁状態となると、それ以降、弁駆動体126が下方へ駆動されても複合弁体128は係止されたまま動けない状態となる。このため、図3に示したように、主弁105が開弁されるようになる。   On the other hand, when the solenoid 102 is turned off from on, the suction force does not act between the core 190 and the plunger 192, so that the operating rod 195 is separated from the pilot valve body 170 as shown in FIG. Therefore, the pilot valve body 170 is seated on the pilot valve seat 176 by the biasing force of the spring 180, and the pilot valve 106 is closed. As a result, the intermediate pressure Pp in the back pressure chamber 152 becomes the upstream pressure P1, and the differential pressure (Pp−P2) increases, so that the valve driver 126 is driven downward as shown in FIG. At this time, since the upstream pressure P1 is higher than the intermediate pressure P2 and the intermediate pressure P2 is higher than the downstream pressure P3, the composite valve body 128 operates in the valve closing direction together with the driving of the valve driver 126, The main valve 105 remains closed, and the sub valve 107 operates in the valve closing direction. Then, as shown in FIG. 8, when the sub-valve 107 is closed, the composite valve body 128 remains locked and cannot move even if the valve driver 126 is driven downward. For this reason, the main valve 105 is opened as shown in FIG.

このように、ソレノイド102がオフにされて定常状態となるまでに、背圧室152の中間圧力Ppの上昇により弁駆動体126が駆動されることになるが、上述のように、連通溝172によりリーク通路が確保されたことで、中間圧力Ppを速やかに上昇させることができ、弁駆動体126を速やかに駆動することができる。   As described above, the valve driver 126 is driven by the increase of the intermediate pressure Pp in the back pressure chamber 152 until the solenoid 102 is turned off to be in a steady state, but as described above, the communication groove 172 is driven. As a result, the intermediate pressure Pp can be quickly raised and the valve driver 126 can be driven quickly.

特殊冷暖房運転時にはソレノイド102がオンにされるため、主弁105は閉弁状態を維持する。一方、図2(D)にも示したように第2冷媒循環通路が遮断され、室外熱交換器5が極低温下に置かれることにより室外熱交換器5における圧力も相当低くなる。つまり、下流側圧力P3が中間圧力P2よりも高くなる。このため、図9に示すように、可動弁体130に逆圧がかかり、逆止弁32が閉弁状態となる。その結果、冷媒の逆流は防止される。   Since the solenoid 102 is turned on during the special cooling / heating operation, the main valve 105 maintains the closed state. On the other hand, as shown in FIG. 2D, the second refrigerant circulation passage is blocked and the outdoor heat exchanger 5 is placed at a cryogenic temperature, so that the pressure in the outdoor heat exchanger 5 is also considerably reduced. That is, the downstream pressure P3 becomes higher than the intermediate pressure P2. For this reason, as shown in FIG. 9, a reverse pressure is applied to the movable valve body 130, and the check valve 32 is closed. As a result, the reverse flow of the refrigerant is prevented.

次に、過熱度制御弁33の構成および動作について説明する。図10は、過熱度制御弁33の具体的構成および動作を表す断面図である。
過熱度制御弁33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210が設けられ、他方の側部には出口ポート212が設けられている。ボディ203の内方には、さらに円筒状の内部ボディ204が同軸状に設けられている。
Next, the configuration and operation of the superheat degree control valve 33 will be described. FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a specific configuration and operation of the superheat degree control valve 33.
The superheat degree control valve 33 is configured by housing a main valve 205 and a pilot valve 206 coaxially in a body 203. An inlet port 210 is provided on one side of the body 203 and an outlet port 212 is provided on the other side. A cylindrical inner body 204 is coaxially provided inside the body 203.

内部ボディ204の上端部には、有底円筒状の区画部材220が圧入され、その上端開口部を封止するようにパワーエレメント222が設けられている。また、内部ボディ204の下端部の入口ポート210との対向位置には、内外を連通させる連通孔213が設けられ、下端開口部には主弁孔214が設けられている。区画部材220の側部には、内外を連通させる連通路221が設けられ、底部中央には内外を連通させるパイロット弁孔223が設けられている。   A bottomed cylindrical partition member 220 is press-fitted into the upper end portion of the inner body 204, and a power element 222 is provided so as to seal the upper end opening. In addition, a communication hole 213 that communicates the inside and the outside is provided at a position facing the inlet port 210 at the lower end of the inner body 204, and a main valve hole 214 is provided at the lower end opening. A communication passage 221 that communicates the inside and the outside is provided in a side portion of the partition member 220, and a pilot valve hole 223 that communicates the inside and the outside is provided in the center of the bottom portion.

パワーエレメント222は、入口ポート210から導入される冷媒の温度と圧力を感知してパイロット弁206ひいては主弁205を開閉駆動するものである。パワーエレメント222は、中空のハウジング224と、ハウジング224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226とを含んで構成されている。密閉空間S1は感温室を構成し、基準ガスとして、冷凍サイクルを循環する冷媒ガス(HFC−134a)と窒素ガスとの混合ガスが封入されている。なお、変形例においては、基準ガスとして、冷凍サイクルを循環する冷媒ガスと同種類のガスを用いてもよい。   The power element 222 senses the temperature and pressure of the refrigerant introduced from the inlet port 210 and drives the pilot valve 206 and thus the main valve 205 to open and close. The power element 222 includes a hollow housing 224 and a diaphragm 226 arranged so as to partition the inside of the housing 224 into a sealed space S1 and an open space S2. The sealed space S1 constitutes a temperature-sensitive room, and a mixed gas of refrigerant gas (HFC-134a) and nitrogen gas circulating in the refrigeration cycle is enclosed as a reference gas. In the modified example, the same type of gas as the refrigerant gas circulating in the refrigeration cycle may be used as the reference gas.

そして、ダイアフラム226の下面に当接するようにパイロット弁体228が配設されている。パイロット弁体228は、パイロット弁孔223に着脱してパイロット弁206を開閉する。パイロット弁体228と区画部材220との間には、パイロット弁体228を開弁方向に付勢するスプリング230が介装されている。   A pilot valve body 228 is disposed so as to contact the lower surface of the diaphragm 226. The pilot valve body 228 is attached to and detached from the pilot valve hole 223 to open and close the pilot valve 206. A spring 230 that biases the pilot valve body 228 in the valve opening direction is interposed between the pilot valve body 228 and the partition member 220.

内部ボディ204の下半部には、段付円筒状の弁駆動体232が配設されている。弁駆動体232は、その上端部が内部ボディ204に摺動可能に支持されている。また、弁駆動体232は、主弁孔214を貫通して下方に延び、その下端部に主弁体215が設けられている。主弁体215は、下流側から主弁孔214に接離して主弁205を開閉する。主弁体215とボディ203との間には、主弁体215を閉弁方向に付勢するスプリング217が介装されている。   A stepped cylindrical valve driver 232 is disposed in the lower half of the inner body 204. The upper end of the valve driver 232 is slidably supported by the inner body 204. The valve driver 232 penetrates the main valve hole 214 and extends downward, and a main valve body 215 is provided at the lower end thereof. The main valve body 215 contacts and separates from the main valve hole 214 from the downstream side to open and close the main valve 205. A spring 217 that biases the main valve body 215 in the valve closing direction is interposed between the main valve body 215 and the body 203.

弁駆動体232の上端部と区画部材220との間に背圧室234が形成される。また、弁駆動体232を軸線方向に貫通するようにパイロット通路236が設けられ、その上端部が縮径されて小断面のリーク通路238となっている。一方、パイロット通路236の下端開口部を開閉可能な小弁体240が配設されている。小弁体240と弁駆動体232との間には、小弁体240を閉弁方向に付勢するスプリング242が介装されている。小弁体240は、過熱度制御弁33に逆圧がかかったときにパイロット通路236を閉じる逆止弁として機能する。   A back pressure chamber 234 is formed between the upper end of the valve driver 232 and the partition member 220. Further, a pilot passage 236 is provided so as to penetrate the valve driver 232 in the axial direction, and the upper end portion thereof is reduced in diameter to form a leak passage 238 having a small cross section. On the other hand, a small valve body 240 capable of opening and closing the lower end opening of the pilot passage 236 is disposed. A spring 242 that biases the small valve body 240 in the valve closing direction is interposed between the small valve body 240 and the valve drive body 232. The small valve body 240 functions as a check valve that closes the pilot passage 236 when back pressure is applied to the superheat control valve 33.

このような構成において、入口ポート210を介して導入された上流側圧力Pinの冷媒は、一方で主弁205を経て減圧膨張されて下流側圧力Poutとなり、他方でパイロット弁206を経て背圧室234にて中間圧力Pp2となり、リーク通路238を経て下流側圧力Poutとなる。中間圧力Pp2は、パイロット弁206の開閉状態によって変化する。   In such a configuration, the refrigerant having the upstream pressure Pin introduced through the inlet port 210 is decompressed and expanded on the one hand through the main valve 205 to become the downstream pressure Pout, and on the other hand through the pilot valve 206 to the back pressure chamber. At 234, the pressure becomes an intermediate pressure Pp2 and then reaches the downstream pressure Pout through the leak passage 238. The intermediate pressure Pp2 varies depending on whether the pilot valve 206 is open or closed.

ここで、パワーエレメント222は、入口ポート210から導入される冷媒の温度と圧力を感知し、その冷媒の過熱度が設定過熱度SH(例えば5deg)に近づくように動作し、パイロット弁206の開度を調整する。すなわち、パワーエレメント222は、暖房運転時において過熱度制御弁33の入口側(つまり、室外熱交換器5の出口側)の過熱度が設定過熱度SHとなるように動作し、パイロット弁206ひいては主弁205の開度を調整する。   Here, the power element 222 senses the temperature and pressure of the refrigerant introduced from the inlet port 210, operates so that the superheat degree of the refrigerant approaches a set superheat degree SH (for example, 5 deg), and opens the pilot valve 206. Adjust the degree. That is, the power element 222 operates so that the superheat degree on the inlet side of the superheat degree control valve 33 (that is, the outlet side of the outdoor heat exchanger 5) becomes the set superheat degree SH during the heating operation. The opening degree of the main valve 205 is adjusted.

すなわち、過熱度の制御状態において、上流側の過熱度が設定過熱度SHよりも大きくなると、パワーエレメント222が高温を感知してパイロット弁206の閉弁方向に動作する。その結果、パイロット弁206の弁開度が小さくなるため中間圧力Pp2が低下し、弁駆動体232が閉弁方向に動作する。その結果、上流側圧力Pinが上昇するため、その上流側での熱交換量が少なくなり、過熱度が小さくなる方向に変化する。逆に、過熱度が設定過熱度SHよりも小さくなると、パワーエレメント222が低温を感知してパイロット弁206の開弁方向に動作する。その結果、パイロット弁206の弁開度が大きくなるため中間圧力Pp2が上昇し、弁駆動体232が開弁方向に動作する。その結果、上流側圧力Pinが低下するため、その上流側での熱交換量が増加し、過熱度が大きくなる方向に変化する。このようにして過熱度が設定過熱度SHに保たれるようになる。   That is, in the superheat degree control state, when the upstream superheat degree becomes larger than the set superheat degree SH, the power element 222 senses a high temperature and operates in the valve closing direction of the pilot valve 206. As a result, the valve opening of the pilot valve 206 is reduced, so that the intermediate pressure Pp2 is reduced and the valve driver 232 operates in the valve closing direction. As a result, since the upstream pressure Pin increases, the amount of heat exchange on the upstream side decreases, and the degree of superheat decreases. Conversely, when the degree of superheat is smaller than the set degree of superheat SH, the power element 222 senses the low temperature and operates in the valve opening direction of the pilot valve 206. As a result, the valve opening of the pilot valve 206 increases, so that the intermediate pressure Pp2 increases and the valve driver 232 operates in the valve opening direction. As a result, the upstream pressure Pin decreases, so the amount of heat exchange on the upstream side increases and the degree of superheat increases. In this way, the superheat degree is maintained at the set superheat degree SH.

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.

上記実施形態では、第2通路22のバイパス通路29との分岐点に切替弁31を配置し、その切替弁31を三方電磁弁にて構成する例を示した。変形例においては、第2通路22におけるバイパス通路29との分岐点よりも圧縮機2側に切替弁を設け、その切替弁を二方電磁弁にて構成してもよい。そして、その切替弁を切替弁31と同様にパイロット作動式の制御弁としてもよい。具体的には、図3に示した切替弁31において、副弁107をなくし、出入口ポート112を出口ポートとして構成してもよい。そして、パイロット通路144をその出口ポートに接続してもよい。このような構成においても、背圧室へ流体を導入する導入通路の開度を絞るとともに、背圧室から流体を導出する導出通路の開度を絞る機構を備えるため、上記実施形態と同様の作用効果を得ることが可能となる。   In the said embodiment, the switching valve 31 was arrange | positioned in the branch point with the bypass passage 29 of the 2nd channel | path 22, and the example which comprised the switching valve 31 with a three-way solenoid valve was shown. In a modification, a switching valve may be provided on the compressor 2 side of the second passage 22 with respect to the bypass passage 29, and the switching valve may be constituted by a two-way electromagnetic valve. The switching valve may be a pilot operated control valve as with the switching valve 31. Specifically, in the switching valve 31 shown in FIG. 3, the auxiliary valve 107 may be eliminated and the inlet / outlet port 112 may be configured as an outlet port. The pilot passage 144 may be connected to the outlet port. Even in such a configuration, since the opening of the introduction passage for introducing the fluid into the back pressure chamber is restricted and the opening of the outlet passage for extracting the fluid from the back pressure chamber is provided, the same mechanism as in the above embodiment is provided. It becomes possible to obtain an effect.

1 車両用冷暖房装置、 2 圧縮機、 3 室内凝縮器、 4 第1制御弁ユニット、 5 室外熱交換器、 6 第2制御弁ユニット、 7 蒸発器、 8 アキュムレータ、 31 切替弁、 32 逆止弁、 33 過熱度制御弁、 35 複合弁、 41 過冷却度制御弁、 42 比例弁、 43 過冷却度制御弁、 44 逆止弁、 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、 107 副弁、 110 入口ポート、 112 出入口ポート、 114 出口ポート、 126 弁駆動体、 128 複合弁体、 130 可動弁体、 140 パイロット弁孔、 144 パイロット通路、 148 区画部材、 150 高圧室、 152 背圧室、 154 主弁孔、 156 主弁座、 160 主弁体、 162 副弁体、 166 リーク通路、 170 パイロット弁体、 172 連通溝、 176 パイロット弁座、 184 弁座、 190 コア、 192 プランジャ、 195 作動ロッド、 203 ボディ、 204 内部ボディ、 205 主弁、 206 パイロット弁、 210 入口ポート、 212 出口ポート、 214 主弁孔、 215 主弁体、 222 パワーエレメント、 223 パイロット弁孔、 228 パイロット弁体、 232 弁駆動体、 234 背圧室、 236 パイロット通路、 238 リーク通路、 240 小弁体、 S1 密閉空間、 S2 開放空間。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vehicle air conditioner, 2 Compressor, 3 Indoor condenser, 4 First control valve unit, 5 Outdoor heat exchanger, 6 Second control valve unit, 7 Evaporator, 8 Accumulator, 31 Switching valve, 32 Check valve 33 Superheat control valve, 35 Composite valve, 41 Supercooling control valve, 42 Proportional valve, 43 Supercooling control valve, 44 Check valve, 100 Control unit, 101 Valve body, 102 Solenoid, 103 Body, 105 Main Valve, 106 Pilot valve, 107 Sub valve, 110 Inlet port, 112 Outlet / inlet port, 114 Outlet port, 126 Valve driver, 128 Compound valve body, 130 Movable valve body, 140 Pilot valve hole, 144 Pilot passage, 148 Partition member, 150 high pressure chamber, 152 back pressure chamber, 154 main valve hole, 156 main valve seat 160 Main valve body, 162 Sub valve body, 166 Leak passage, 170 Pilot valve body, 172 Communication groove, 176 Pilot valve seat, 184 Valve seat, 190 Core, 192 Plunger, 195 Actuating rod, 203 body, 204 Internal body, 205 main valve, 206 pilot valve, 210 inlet port, 212 outlet port, 214 main valve hole, 215 main valve body, 222 power element, 223 pilot valve hole, 228 pilot valve body, 232 valve driver, 234 back pressure chamber, 236 pilot passage, 238 leak passage, 240 small valve body, S1 sealed space, S2 open space.

Claims (6)

パイロット弁の開閉により背圧室の圧力を変化させることによって主弁を開閉制御するパイロット作動式の制御弁であって、
前記背圧室へ流体を導入する導入通路の開度を絞るとともに、前記背圧室から流体を導出する導出通路の開度を絞る機構を備えることを特徴とする制御弁。
A pilot operated control valve that controls opening and closing of the main valve by changing the pressure of the back pressure chamber by opening and closing of the pilot valve,
A control valve comprising: a mechanism for restricting an opening degree of an introduction passage for introducing fluid into the back pressure chamber, and for reducing an opening degree of an outlet passage for extracting fluid from the back pressure chamber.
上流側通路と中間通路と下流側通路との間に設けられ、各通路間の流体の流れを切り替え可能な制御弁であって、
前記上流側通路につながる入口ポートと、前記中間通路につながる中間ポートと、前記下流側通路につながる出口ポートとを有し、前記入口ポートと前記中間ポートとを直接つなぐ第1内部通路と、前記中間ポートと前記出口ポートとを直接つなぐ第2内部通路と、前記入口ポートと前記出口ポートとを前記背圧室を介してつなぐ副通路とが形成されるボディと、
前記第1内部通路に設けられた主弁孔に接離することにより前記第1内部通路を開閉する主弁体を有する主弁と、
前記第2内部通路に設けられた副弁孔に接離することにより前記第2内部通路を開閉する副弁体を有する副弁と、
前記ボディとの間に前記背圧室を形成しつつ前記ボディに相対変位可能に支持され、前記導入通路および前記導出通路の一方であるリーク通路が形成された区画部を有し、前記主弁体と連動して前記主弁を開閉する弁駆動体と、
前記導入通路および前記導出通路の他方であるパイロット弁孔に接離することにより前記副通路を開閉するパイロット弁体を有するパイロット弁と、
前記パイロット弁を駆動するアクチュエータと、
を備え、
前記弁駆動体が前記背圧室を小さくする方向に動作したときに、前記パイロット弁体が前記パイロット弁孔に近接して前記パイロット弁孔の開度を絞るとともに、前記リーク通路に近接して前記リーク通路の開度を絞ることを特徴とする請求項1に記載の制御弁。
A control valve provided between the upstream passage, the intermediate passage, and the downstream passage, and capable of switching the flow of fluid between the passages;
A first internal passage that has an inlet port connected to the upstream passage, an intermediate port connected to the intermediate passage, and an outlet port connected to the downstream passage, and directly connects the inlet port and the intermediate port; A body formed with a second internal passage that directly connects the intermediate port and the outlet port, and a sub-passage that connects the inlet port and the outlet port via the back pressure chamber;
A main valve having a main valve body that opens and closes the first internal passage by contacting and separating from a main valve hole provided in the first internal passage;
A sub-valve having a sub-valve element that opens and closes the second internal passage by contacting and separating from a sub-valve hole provided in the second internal passage;
The main valve includes a partition portion that is supported by the body so as to be relatively displaceable while forming the back pressure chamber with the body, and that has a leak passage that is one of the introduction passage and the discharge passage. A valve driver that opens and closes the main valve in conjunction with the body;
A pilot valve having a pilot valve body that opens and closes the sub-passage by making contact with and separating from a pilot valve hole which is the other of the introduction passage and the lead-out passage;
An actuator for driving the pilot valve;
With
When the valve driver operates in a direction to reduce the back pressure chamber, the pilot valve body closes the pilot valve hole to reduce the opening of the pilot valve hole and close to the leak passage. The control valve according to claim 1, wherein an opening degree of the leak passage is reduced.
前記弁駆動体に前記主弁孔が形成され、
前記主弁が閉弁状態のときに前記主弁体と前記弁駆動体とが一体動作可能となり、前記主弁が開弁状態のときに前記主弁体と前記弁駆動体とが独立動作可能となることを特徴とする請求項2に記載の制御弁。
The main valve hole is formed in the valve driver,
When the main valve is in a closed state, the main valve body and the valve drive body can operate integrally, and when the main valve is in a valve open state, the main valve body and the valve drive body can operate independently. The control valve according to claim 2, wherein
前記主弁体と前記副弁体とが一体に設けられた複合弁体を備え、
前記副弁が閉弁状態のときに前記主弁が開弁可能となり、前記主弁が閉弁状態のときに前記副弁が開弁可能となり、前記主弁と前記副弁とが開弁状態を切り替える際に、双方が閉弁する状態を経ることを特徴とする請求項2または3に記載の制御弁。
A composite valve body in which the main valve body and the sub-valve body are provided integrally;
The main valve can be opened when the sub valve is closed, the sub valve can be opened when the main valve is closed, and the main valve and the sub valve are opened. 4. The control valve according to claim 2, wherein both of them pass through a state in which they are closed when switching.
前記副弁が形成されるとともに前記副弁体に接離可能となるよう前記ボディに変位可能に支持され、前記下流側通路の圧力が前記中間通路の圧力よりも高くなったときに前記副弁体に近接する方向に動作して前記副弁を強制的に閉じる逆止弁をさらに備えることを特徴とする請求項2〜4のいずれかに記載の制御弁。   The sub-valve is formed when the sub-valve is formed and supported by the body so as to be displaceable from the sub-valve, and when the pressure in the downstream passage becomes higher than the pressure in the intermediate passage. The control valve according to any one of claims 2 to 4, further comprising a check valve that operates in a direction close to a body and forcibly closes the auxiliary valve. 上流側通路と下流側通路との間に設けられ、前記上流側通路から前記下流側通路への冷媒の流れを制御可能な制御弁であって、
前記上流側通路につながる入口ポートと、前記下流側通路につながる出口ポートとを有し、前記入口ポートと前記出口ポートとを直接つなぐ主通路と、前記入口ポートと前記出口ポートとを前記背圧室を介してつなぐ副通路とが形成されるボディと、
前記主通路に設けられた主弁孔に接離することにより前記主通路を開閉する主弁体を有する主弁と、
前記ボディとの間に前記背圧室を形成しつつ前記ボディに相対変位可能に支持され、前記導入通路および前記導出通路の一方であるリーク通路が形成された区画部と、
前記導入通路および前記導出通路の他方であるパイロット弁孔に接離することにより前記副通路を開閉するパイロット弁体を有するパイロット弁と、
前記パイロット弁を駆動するアクチュエータと、
を備え、
前記区画部が前記背圧室を小さくする方向に動作したときに、前記パイロット弁体が前記パイロット弁孔に近接して前記パイロット弁孔の開度を絞るとともに、前記リーク通路に近接して前記リーク通路の開度を絞ることを特徴とする請求項1に記載の制御弁。
A control valve provided between an upstream passage and a downstream passage and capable of controlling a flow of refrigerant from the upstream passage to the downstream passage;
A main passage having an inlet port connected to the upstream passage and an outlet port connected to the downstream passage, and directly connecting the inlet port and the outlet port; and the back pressure between the inlet port and the outlet port. A body formed with a sub-passage connecting through the chamber;
A main valve having a main valve body that opens and closes the main passage by coming into contact with and separating from a main valve hole provided in the main passage;
A partition portion that is supported by the body so as to be relatively displaceable while forming the back pressure chamber between the body and a leak passage that is one of the introduction passage and the discharge passage;
A pilot valve having a pilot valve body that opens and closes the sub-passage by making contact with and separating from a pilot valve hole which is the other of the introduction passage and the lead-out passage;
An actuator for driving the pilot valve;
With
When the partition portion operates in a direction to reduce the back pressure chamber, the pilot valve body closes the pilot valve hole to reduce the opening of the pilot valve hole, and close to the leak passage The control valve according to claim 1, wherein the opening degree of the leak passage is reduced.
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