JP2014152848A - 差圧弁付電磁弁 - Google Patents

Abstract

【課題】ヒートポンプサイクルに使用される差圧弁付電磁弁の騒音低減を図る。
【解決手段】差圧弁付電磁弁１００は、弁本体１０２に電磁弁部２００と差圧弁部３００が一体に装備される。電磁弁部２００は、コイル２４０に通電されるとプランジャ２７０が下降して主弁体２１０により主弁座１１４を閉弁する。差圧弁部３００は、差圧弁体３３０が差圧弁座３１２を開閉するが、防振バネ４００を備えて差圧弁体３３０の振動発生を防止する。
【選択図】図１

Description

本発明はヒートポンプシステムに使用される差圧弁付電磁弁に関する。

差圧弁付電磁弁が適用される公知のヒートポンプシステムを図９に示す。
差圧弁付電磁弁１０は３方弁であって、弁入口１１、電磁弁出口１２、差圧弁出口１３を備える。
例えば、暖房運転時には、電動駆動の圧縮機１で圧縮された高温の冷媒は、配管２を介して凝縮器として機能する室内熱交換器３へ送られ、室内ヒーティングを行う。室内熱交換器を出た冷媒は、配管４を介して暖房用の配管５、暖房絞り６を通って室外熱交換器７へ送られ、差圧弁付電磁弁１０へ送られ、電磁弁出口１２から配管１４を通って、アキュームレータ１５へ送られる。アキュームレータ１５で気相冷媒は、配管１６を通って、圧縮機１へ戻される。

冷房運転時には、配管４までの冷媒の流れは暖房時と同じであり、その後、配管８から電磁弁９を通り、室外熱交換器７に入り、差圧弁付電磁弁１０へ送られ、差圧弁出口１３から配管２０へ送り出される。そして、冷房絞り２１で減圧され、エバポレータ２２で蒸発して冷気を発生させる。温調された空気はファン２４で室内へ送り出される。
この種の差圧弁付電磁弁は下記の特許文献に開示されている。

特許第４２８３０６９号公報

自動車の動力が、内燃式エンジンからハイブリッド、さらに電気式モータに発展するにつれて、空調装置の圧縮機もモータ駆動となり、静粛化が進んでいる。
そこで本発明の目的は、差圧弁付電磁弁の防振性を向上させて騒音発生を低減させることにある。

前記課題を解決するため、本発明の差圧弁付電磁弁は、弁本体に熱交換器からの冷媒が流入する流入口と、アキュームレータへ冷媒が流出する第１流出口と、絞りに冷媒が流出する第２流出口と、上記流入口に連通し主弁座を備える上弁室と、上記上弁室から上記第１流出口に連通する下弁室と、上記上弁室内に配置されて電磁弁部により上記主弁座を開閉するパイロット式の主弁体と、上記主弁体の閉弁時に流入口側圧力と第１流出口側圧力の差圧により作動して上記冷媒を上記絞りへ直接導入する差圧弁部とを備える。

そして、上記差圧弁部は、上記下弁室の側面部において上記第１流出口と対向する位置に設けてあり、差圧弁座と、この差圧弁座に対向して配設される差圧弁体と、上記第１流出口内に配設される差圧弁枠と、この差圧弁枠内に配設されて上記差圧弁体を上記差圧弁座に向けて付勢するコイルバネと、上記差圧弁体の振動を防止する防振バネとを備える。

上記防振バネは、上記差圧弁体に備え付けてあり、上記差圧弁枠内周面に摺動自在に弾接する複数の弾性脚部を備える構成を有する。
上記複数の弾性脚部は、上記差圧弁枠内周面の軸心方向に延伸する構成、あるいは、上記差圧弁枠内周面の周方向に延伸する構成を有する。

上記構成を備える本発明の差圧弁付電磁弁は、差圧弁の防振性を向上して騒音発生を低減する。

本発明の差圧弁付電磁弁の断面図 本発明の差圧弁付電磁弁の差圧弁部の拡大断面図 差圧弁付電磁弁の防振バネの斜視図 差圧弁付電磁弁の差圧弁部の他の例を示す拡大断面図 差圧弁付電磁弁の差圧弁部の他の例を示す拡大断面図 差圧弁付電磁弁の差圧弁部の他の例を示す拡大断面図 差圧弁付電磁弁の防振バネの斜視図 差圧弁付電磁弁の防振バネの他の例を示す斜視図 差圧弁付電磁弁のヒートポンプシステムの説明図

図１に示すように、差圧弁付電磁弁１００は、一個の弁本体１０２に電磁弁部２００と差圧弁部３００が装備されて、３方弁を構成する。
弁本体１０２は冷媒の流入口１１０を有し、上弁室１１２に連通する。上弁室１１２内には主弁座１１４が設けられ、主弁座１１４を通った冷媒は通路１１６、第１流出口１２０から送り出される。

上弁室１１２の冷媒は分岐通路１１８を介して差圧弁部３００側へ送られる。差圧弁部３００は、第１流出口１２０に対向する下弁室３１０を有し、差圧弁座３１２が設けられている。分岐通路１１８の冷媒は差圧弁座３１２を通って第２流出口１３０から送り出される。

差圧弁部３００は差圧弁体３３０を有し、シール部材３３２が差圧弁座３１２を開閉する。
差圧弁枠３２０内に配設したコイルバネ３７０は差圧弁体３３０を常時閉弁方向に付勢する。
下弁室３１０と第１流出口１２０の冷媒の圧力差が所定値以上となると、差圧弁部３００は開弁し、冷媒は第２流出口１３０から流出する。

電磁弁部２００は弁本体１０２の上弁室１１２の開口部に固着される吸引子２６０を有し、吸引子２６０内に主弁体２１０が配置される。主弁体２１０は主弁座１１４に対向するシール部材２１２を有する。主弁体２１０の中心部にはパイロット孔２１４が形成され、パイロット孔２１４に並行に均圧孔２１６が設けられている。パイロット孔２１４の頂部にはパイロット弁座２１８が設けてあり、プランジャ２７０の先端のシール部材２７２がパイロット弁座２１８を開閉する。

主弁体２１０はコイルバネ２３０によりシール部材２１２が主弁座１１４から離れる方向（開弁方向）に付勢されている。
吸引子２６０の上部はパイプ２５０の内部に挿入される。吸引子２６０の中央部にはプランジャ２７０が摺動自在に挿入される。

パイプ２５０の外側には電磁コイル２４０が取り付けられる。
電磁コイル２４０に通電すると、パイプ２５０の内部の吸引子２６０およびプランジャ２７０に磁力が発生し、プランジャ２７０をコイルスプリング２８０に抗して、下降させ、主弁体２１０はコイルバネ２３０に抗して押し下げられて、シール部材２１２が主弁座１１４を閉じる。

電磁コイル２４０の通電が断たれると、コイルスプリング２８０の力でプランジャ２７０が上昇し、先端のシール部材２７２も上昇することでパイロット弁座２１８が開く。均圧孔２１６を通って、主弁体２１０上部の受圧面に作用していた圧力がパイロット孔２１４を通じて、通路１１６側に排出される。これにより、主弁体２１０上部の受圧面に作用していた圧力が主弁体２１０下部の受圧面に作用していた圧力よりも小さくなり、主弁体２１０の上部受圧面、下部受圧面の差圧、およびコイルスプリング２９０により主弁体２１０は開弁する。

なお、上述の図１の差圧弁付電磁弁１００は、電磁弁部２００がノーマルオープン形電磁弁（無通電状態で「開」）の構成としたが、ノーマルクローズ形電磁弁（無通電状態で「閉」）とすることも当然に可能である。

図２に示すように、差圧弁体３３０は前面に差圧弁座３１２に当接するシール部材３３２を有し、後面にはカシメ部３３４を介してストッパ３４０が固着される。差圧弁体３３０とストッパ３４０の間にはダイアフラム３５０が挟みこまれ、ダイアフラム３５０の外周部は押え部材３６０を介して弁本体１０２側に固着される。

差圧弁枠３２０内にはコイルバネ３７０が配設され、ストッパ３４０を介して差圧弁体３３０を閉弁側に付勢する。コイルバネ３７０とストッパ３４０の間には防振バネ４００が装備される。防振バネ４００は弾性脚部４２０を有し、弾性脚部４２０は差圧弁枠３２０の内周面に摺動自在に弾接する。

差圧弁部３００は防振バネ４００を備えることにより、差圧弁体３３０に発生する振動を防止することができる。この作用により冷媒が差圧弁部３００を通過する際に発生させる騒音を低減することができる。

防振バネ４００は、図３に示すように、中空部４０５を有するリング部４１０の外側を折り曲げて４本の弾性脚部４２０を設けたものである。弾性脚部４２０の先端にはプレス加工により凸部４３０が形成されている。弾性脚部４２０は差圧弁枠３２０の内周面に弾接して摺動する。そして、弾性脚部４２０は差圧弁枠３２０の内周面の軸心方向に延伸ものである。

図４に差圧弁部３００の他の例を示す。
この差圧弁部３００にあっては、図２に示したストッパ３４０を省略してダイアフラム３５０の面に防振バネ４００を直接取り付けている。
防振バネ４００の構造は、図３に示したものと同様である。

図５に差圧弁部３００のさらに他の例を示す。
この差圧弁部３００にあっては、図４で示したダイアフラム３５０を省略して、差圧弁体３３０に対して防振バネ４００を直接に当接し、コイルバネ３７０で押圧する構成としている。
差圧弁体３３０の外周にシーリング３３６を嵌装してシールを達成している。防振バネ４００の構造は図３に示したものと同様である。

図６に差圧弁部３００のさらに他の例を示す。
この差圧弁部３００にあっては、防振バネ５００の構造が先に示した防振バネ４００とは異なっている。その他の構成は先に説明した差圧弁部３００と同様であるので、同様の部材には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

図７に示すように、防振バネ５００は中空部５０５を有するリング部５１０の外側を折り曲げて４本の弾性脚部５２０を設けている。弾性脚部５２０の先端にはプレス加工により凸部５３０が形成されている。
弾性脚部５２０は差圧弁枠３２０の内周面に弾接して摺動する。弾性脚部５２０は差圧弁枠３２０の内周面の周方向に延伸する。
防振バネ５００は図３に示す防振バネ４００に比べて軸線方向の長さ寸法を短くすることができる。

図８に本発明の差圧弁部３００のさらに他の例を示す。
この差圧弁部３００にあっては、図６で説明したように、防振バネ５００を直接に差圧弁体３３０にコイルバネ３７０を利用して当接する構造を備えている。
この構成により、差圧弁部３００の全長を短くすることができる。

本発明によれば、ヒートポンプシステムに装備される差圧弁付電磁弁にあって、冷房サイクル中に冷媒が通過する差圧弁部の振動発生を防止することができ、騒音の低減を図る効果を有する。

１００ 差圧弁付電磁弁
１０２ 弁本体
１１０ 流入口
１１２ 上弁室
１１４ 主弁座
１１８ 分岐通路
２００ 電磁弁部
２１０ 主弁体
２１２ シール部材
２１６ 均圧孔
２１８ パイロット弁座
２３０ コイルバネ
２４０ 電磁コイル
２５０ パイプ
２６０ 吸引子
３００ 差圧弁部
３２０ 差圧弁枠
３３２ シール部材
３４０ ストッパ
３５０ ダイアフラム
３７０ コイルバネ
４００、５００ 防振バネ
４２０、５２０ 弾性脚部
４０５、５０５ 中空部
４１０、５１０ リング部
４３０、５３０ 凸部

Claims (4)

1. １つの弁本体に電磁弁部と差圧弁部とを一体的に設けてあり、上記弁本体に、熱交換器からの冷媒が流入する流入口と、アキュームレータへ上記冷媒が流出する第１流出口と、絞りへ上記冷媒が流出する第２流出口と、上記流入口に連通し主弁座を備える上弁室と、上記上弁室から上記第１流出口に連通する下弁室と、上記上弁室内に配置されて電磁弁部により上記主弁座を開閉するパイロット式の主弁体と、上記主弁体の閉弁時に圧縮機側圧力と凝縮器側圧力の差圧により作動して上記冷媒を上記蒸発器へ直接導入する差圧弁部とを備え、
   上記差圧弁部は、上記下弁室の側面部において上記第１流出口と対向する位置に設けてあり、差圧弁座と、この差圧弁座に対向して配設される差圧弁体と、上記第１流出口内に配設される差圧弁枠と、この差圧弁枠内に配設されて上記差圧弁体を上記差圧弁座に向けて付勢するコイルバネと、上記差圧弁体の振動を防止する防振バネと、を備える
   ことを特徴とする差圧弁付電磁弁。
2. 上記防振バネは、上記差圧弁体に備え付けてあり、上記差圧弁枠内周面に摺動自在に弾接する複数の弾性脚部を備える請求項１記載の差圧弁付電磁弁。
3. 上記複数の弾性脚部は、上記差圧弁枠内周面の軸心方向に延伸する請求項２記載の差圧弁付電磁弁。
4. 上記複数の弾性脚部は、上記差圧弁枠内周面の周方向に延伸する請求項２記載の差圧弁付電磁弁。