JP2012052693A - Solenoid valve-integrated expansion valve - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、冷凍・冷蔵ユニット等の冷凍システムに適用される電磁弁一体型膨張弁に関する。 The present invention relates to a solenoid valve-integrated expansion valve applied to a refrigeration system such as a refrigeration / refrigeration unit.
冷凍・冷蔵庫内の温度制御において、設定温度に達した場合には圧縮機を停止させ、設定温度より高くなった場合には再度圧縮機を運転する必要がある。圧縮機停止時に圧縮機手前に液冷媒が溜まり、圧縮機の再起動時に圧縮機が液冷媒の吸入により破損するのを防ぐため、膨張弁の手前に電磁弁が設けられる。また、複数の蒸発器への冷媒供給をそれぞれ制御する目的で膨張弁の手前に電磁弁が設けられることもある。そして、部品点数や設置スペースを削減することを目的として、電磁弁一体型膨張弁が提案されている。 In the temperature control in the freezer / refrigerator, it is necessary to stop the compressor when the set temperature is reached, and to operate the compressor again when the temperature becomes higher than the set temperature. An electromagnetic valve is provided in front of the expansion valve in order to prevent liquid refrigerant from accumulating before the compressor when the compressor is stopped and the compressor from being damaged by suction of the liquid refrigerant when the compressor is restarted. In addition, an electromagnetic valve may be provided in front of the expansion valve for the purpose of controlling the refrigerant supply to the plurality of evaporators. An electromagnetic valve-integrated expansion valve has been proposed for the purpose of reducing the number of parts and installation space.
この種の電磁弁一体型膨張弁は、弁本体、弁体、パワーエレメント及び電磁弁等で構成される。弁本体は、弁室、弁室に連通するオリフィス、弁室内に高圧冷媒を導入する入口通路、オリフィスで減圧した冷媒を外部に導出する出口通路等を有している。弁体は弁室内に摺動自在に収容され、パワーエレメントにより駆動されてオリフィスを開閉する。電磁弁は、凝縮器から供給される高圧の液冷媒を弁室に導入する入口通路を開閉するものであり、非通電時には当該入口通路を閉じており、通電時には当該入口通路を開くように構成されている。 This type of solenoid valve-integrated expansion valve includes a valve body, a valve body, a power element, a solenoid valve, and the like. The valve body has a valve chamber, an orifice communicating with the valve chamber, an inlet passage for introducing high-pressure refrigerant into the valve chamber, an outlet passage for leading the refrigerant decompressed by the orifice to the outside, and the like. The valve body is slidably accommodated in the valve chamber and is driven by the power element to open and close the orifice. The solenoid valve opens and closes an inlet passage for introducing high-pressure liquid refrigerant supplied from a condenser into the valve chamber, and is configured to close the inlet passage when not energized and open the inlet passage when energized. Has been.
このような電磁弁一体型膨張弁においては、電磁弁が開いたときに、高圧の液冷媒が弁室における弁体の一端側の空間に急激に流入することにより、弁体に衝撃的な圧力が与えられ、弁体が通常のストローク以上に移動して、弁体を支持するスプリング等の内蔵部品が破損する等の不具合が発生することがあった。 In such a solenoid valve-integrated expansion valve, when the solenoid valve is opened, high-pressure liquid refrigerant suddenly flows into the space on one end side of the valve body in the valve chamber, so that a shock pressure is applied to the valve body. In some cases, the valve body moves beyond the normal stroke and a built-in component such as a spring supporting the valve body is damaged.
本発明の目的は、電磁弁の開弁により弁体に加わる衝撃的圧力を緩和して不具合の発生を回避することができる電磁弁一体型膨張弁を提供するものである。 An object of the present invention is to provide a solenoid valve-integrated expansion valve that can relieve shock pressure applied to a valve body by opening a solenoid valve and avoid occurrence of a malfunction.
上記目的を達成するために、本発明は、冷凍サイクルの圧縮機側から供給される高圧の液冷媒を減圧するとともに流量を制御して蒸発器側へ送り出すものであって、弁室、該弁室に連通するオリフィス、前記弁室内に高圧冷媒を導入する入口通路、前記オリフィスで減圧した冷媒を外部に導出する出口通路を有する弁本体と、前記弁室内に摺動自在に収容されるとともに前記オリフィスを開閉する弁体と、該弁体を駆動するパワーエレメントと、前記入口通路を開閉する電磁弁とを備えた電磁弁一体型膨張弁において、前記弁室内における前記弁体の摺動方向両端に位置する二つの空間を相互に連通する均圧通路を設けたことを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the present invention reduces the pressure of high-pressure liquid refrigerant supplied from the compressor side of the refrigeration cycle and controls the flow rate to send it to the evaporator side. A valve body having an orifice communicating with the chamber, an inlet passage for introducing high-pressure refrigerant into the valve chamber, an outlet passage for leading the refrigerant decompressed by the orifice to the outside, and slidably accommodated in the valve chamber and the An expansion valve integrated with a solenoid valve, comprising: a valve element that opens and closes an orifice; a power element that drives the valve element; and an electromagnetic valve that opens and closes the inlet passage. The pressure equalizing passage which connects two spaces located in each other is provided.
本発明の電磁弁一体型膨張弁は、上述した構成を備えるので、電磁弁が開弁する際に、弁室内における弁体の一端側の空間に流入する冷媒を均圧通路を介して弁体の他端側の空間に逃がすことができる。これによって、弁体に与えられる衝撃圧が緩和されるので、弁体を支持するバネ等の内蔵部品が故障する等の不具合を回避することができる。 Since the solenoid valve-integrated expansion valve of the present invention has the above-described configuration, when the solenoid valve is opened, the refrigerant flowing into the space on one end side of the valve body in the valve chamber passes through the pressure equalizing passage. It can escape to the space of the other end side. As a result, the impact pressure applied to the valve body is relieved, so that problems such as failure of built-in parts such as a spring supporting the valve body can be avoided.
以下、添付した図面に基づいて、本発明による電磁弁一体型膨張弁の実施例を説明する。
図2は本発明の電磁弁一体型膨張弁が組み込まれる冷凍サイクルの概要を示す説明図である。
Hereinafter, embodiments of an expansion valve integrated with a solenoid valve according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an outline of a refrigeration cycle in which the expansion valve integrated with a solenoid valve of the present invention is incorporated.
圧縮機Cで加圧された冷媒は、ラインL1を通って凝縮器Dに送られ、液化される。液冷媒はラインL2を介して電磁弁一体型膨張弁1に送られ、電磁弁30が開くと、弁本体10の弁室へ送られる。弁本体10で減圧されて流量が制御された冷媒は、ラインL3を通って蒸発器Eへ送られ、冷風等を発生させる。蒸発器Eを出た冷媒は、ラインL4を介して圧縮機Cに戻る。本発明の電磁弁一体型膨張弁1にあっては、蒸発器Eの出口側に設けた感温筒Sにより蒸発器Eの出口の冷媒の温度を感知して、その温度情報をラインL6を介して電磁弁一体型膨張弁1へ送るとともに、ラインL4の冷媒の圧力を外均管となるラインL5を介して電磁弁一体型膨張弁1へ送る構造を備える。
The refrigerant pressurized by the compressor C is fed to a condenser D through line L 1, liquefied. The liquid refrigerant is sent to the solenoid valves integrated
図1は本発明の一実施形態である電磁弁一体型膨張弁の断面図、図3は斜視図、図4は正面図、図5は背面図、図6は右側面図、図7は平面図である。 1 is a sectional view of an expansion valve integrated with a solenoid valve according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a perspective view, FIG. 4 is a front view, FIG. 5 is a rear view, FIG. 6 is a right side view, and FIG. FIG.
この電磁弁一体型膨張弁は、弁本体10を備え、弁本体10の上部に弁本体10内に装備される弁体120の駆動機構であるパワーエレメント20を備える。そして、弁本体10の側面には電磁弁30が装備される。弁本体10には、凝縮器D側からラインL2を介して送られてくる高圧の冷媒が導入されるパイプP1と、弁本体10内で減圧されるとともに流量が制御された冷媒を蒸発器E側へ送り出すパイプP2が連結される。また、弁本体10には、外均管として機能するパイプP3が設けられ、このパイプP3には、蒸発器Eを出て圧縮機C側へ戻る冷媒がラインL5を介して導入される。さらに、パワーエレメント20の頂部には、パイプP4が接続されており、このパイプP4には、蒸発器Eを出て圧縮機C側へ戻る冷媒の温度を伝達する感温ガスがラインL6を介して導入される。
This solenoid valve-integrated expansion valve includes a
図1に示すように、弁本体10は、その下端部から上方に向けて段付穴状に形成された弁室150とその上端に連通するオリフィス134とを有する。弁室150の上部は弁体収容室150aとなっており、その片側には、紙面に直交する方向に入口通路102が形成され、その一端はパイプP1に連通し、他端は電磁弁30の弁室に連通している。また、オリフィス134の上方には出口通路140が水平に形成され、その一端はオリフィス134に連通し、他端はパイプP2に連通している。さらに出口通路140の上方には上方に向けて挿入孔14が形成され、その下端は出口通路140に連通し、上端はパワーエレメント20の下部圧力室222(後述)に連通している。
As shown in FIG. 1, the
弁体収容室150aには弁体120が上下に摺動自在に挿入されている。弁体120の上端は円錐状に形成され、そのテーパ面122がオリフィス134の下端に形成された弁座132に接離することによりオリフィス134を開閉する。弁体120の下端はサポート152により支持され、このサポート152はスプリング154により上方に付勢されている。このスプリング154の下端部は有底筒状の調整ナット部材156により支持されている。
The
調整ナット部材156はネジ部156bを介して弁本体10に螺着されており、その下端に形成されたスリット156aにドライバ等の工具を挿入して回転させることによりスプリング154の圧縮量を変更して弁体120への付勢力を調節する。なお、調整ナット部材156の上端外周部には、弁室150内の冷媒が外部へ漏れるのを防止するためのシール部材156cが嵌着されている。調整ナット部材156の下方には有底筒状のキャップ158が設けられており、このキャップ158はネジ部158aを介して弁本体10に螺着されている。
The
挿入孔14にはステンレス等で形成される作動棒160が摺動自在に挿入されている。作動棒160の下端は弁体120に当接し、上端はパワーエレメント20のストッパ230(後述)に当接している。パワーエレメント20は、上蓋200と、下蓋202と、それらの間に挟み込まれるダイアフラム210とを有する。ダイアフラム210と上蓋200の間に形成される上部圧力室220内には、感温筒SからパイプP4を介して送られてくる感温ガスが充填される。ダイアフラム210と下蓋202の間には下部圧力室222が形成され、この下部圧力室222には、弁本体10に設けた外均通路12を介して、蒸発器Eを出た冷媒の圧力が伝達される。ダイアフラム210の下面が上下に移動自在のストッパ部材230を押圧することで、ストッパ部材230が作動棒160を介して弁体120を駆動する構成となっている。
An
電磁弁30は、凝縮器Dから供給される高圧の液冷媒を弁室150に導入する入口通路102を開閉するものであり、非通電時には入口通路102と弁室150との間を遮断し、通電時には入口通路102と弁室150とを連通させるように構成されている。
The
弁体120は、図1のA―A断面図で示すように、断面六角形の棒材で形成されている。弁体120の角部124が摺接する弁体収容室150aは円柱状の空間で、弁体120の外周面と弁体収容室150aの内周面との間には、弁体の120の軸方向に延びる6本の均圧通路G1が形成されている。これらの均圧通路G1によって、弁体120の上端側の空間Pr1と下端側の空間Pr2とが相互に連通している。弁体120を断面多角形の棒材で構成することで、汎用の棒材を用いて弁体120を製作することができるため、製造コストが安価となる。
The
本発明によれば、電磁弁30が開弁するときに弁室150の上端側の空間Pr1に急激に流れ込む高圧の液冷媒は、均圧通路G1を介して弁室150の下端側の空間Pr2に流入するため、弁体120に与えられる衝撃圧が緩和される。これによって、弁体120が通常のストローク以上に移動して、スプリング154等の内蔵部品が破損する等の不具合を回避することができる。
According to the present invention, high-pressure liquid refrigerant flowing rapidly into the space Pr 1 of the upper end of the
なお、上述した実施例にあっては、弁体の断面形状を六角形状に形成した例を示したが、四角形状や八角形状の他の多角形状とすることもできる。
また、多角形状にかえて、弁体の外周面に逃げ溝等を形成することも当然に可能である。
その他にも、本発明の要旨を逸脱しない範囲で上述した実施例に種々の改変を施すことができる。
In the above-described embodiment, an example in which the cross-sectional shape of the valve body is formed in a hexagonal shape has been shown, but other rectangular shapes such as a quadrangular shape and an octagonal shape may be used.
It is also possible to form relief grooves or the like on the outer peripheral surface of the valve body instead of the polygonal shape.
In addition, various modifications can be made to the above-described embodiments without departing from the gist of the present invention.
10 弁本体
20 パワーエレメント
30 電磁弁
102 入口通路
120 弁体
134 オリフィス
140 出口通路
150 弁室
G1 均圧通路
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