以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, parts that are the same or equivalent to each other will be described with the same reference numerals.
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係る冷凍サイクルシステム１について図１、図２を参照して説明する。この冷凍サイクルシステム１は、例えば内燃機関および走行用電動機から車両走行用の駆動力を得るハイブリッド車両の車両用空調装置に適用されるものである。この冷凍サイクルシステム１は、車両用空調装置において、空調対象空間である車室内へ送風される車室内送風空気を冷却あるいは加熱する機能を果たす。
(First embodiment)
A refrigeration cycle system 1 according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. The refrigeration cycle system 1 is applied to, for example, a vehicle air conditioner for a hybrid vehicle that obtains driving force for vehicle travel from an internal combustion engine and a travel motor. The refrigeration cycle system 1 functions to cool or heat the vehicle interior air blown into the vehicle interior, which is the air conditioning target space, in the vehicle air conditioner.
図１に示すように、本実施形態に係る冷凍サイクルシステム１は、圧縮機２、凝縮器３、膨張弁４、蒸発器５、および温度制御弁６を有する。冷凍サイクルシステム１は、冷媒を循環させることにより冷却あるいは加熱する機能を発揮する。冷媒としては、ＨＣＦＣ−２２、ＣＦＣ−１２、ＨＦＣ−１３４ａなど、冷媒として用いられる公知のもののいずれが用いられても良い。
As shown in FIG. 1, the refrigeration cycle system 1 according to this embodiment includes a compressor 2, a condenser 3, an expansion valve 4, an evaporator 5, and a temperature control valve 6. The refrigeration cycle system 1 exhibits a function of cooling or heating by circulating a refrigerant. As the refrigerant, any known refrigerant used as a refrigerant such as HCFC-22, CFC-12, HFC-134a may be used.
圧縮機２は、エンジンルーム（図示略）内に配置されて、冷凍サイクルシステム１において冷媒を吸入し、圧縮して吐出する装置であり、例えば吐出容量が固定された固定容量型の圧縮機構（図示略）を電動機（図示略）にて駆動する電動圧縮機である。圧縮機構としては、具体的には、スクロール型圧縮機構、ベーン型圧縮機構等の各種圧縮機構を採用することができる。
The compressor 2 is a device that is disposed in an engine room (not shown) and sucks refrigerant in the refrigeration cycle system 1 and compresses and discharges the refrigerant. For example, the compressor 2 has a fixed displacement type compression mechanism (fixed discharge capacity ( This is an electric compressor that drives an electric motor (not shown) by an electric motor (not shown). Specifically, various compression mechanisms such as a scroll-type compression mechanism and a vane-type compression mechanism can be employed as the compression mechanism.
電動機は、制御装置（図示略）から出力される制御信号によって、その作動（回転数）が制御される装置である。電動機としては、交流モータ、直流モータのいずれの形式が採用されても良い。そして、この回転数制御によって、圧縮機構の冷媒吐出能力が変更される。
The electric motor is a device whose operation (the number of rotations) is controlled by a control signal output from a control device (not shown). As the electric motor, either an AC motor or a DC motor may be adopted. And the refrigerant | coolant discharge capability of a compression mechanism is changed by this rotation speed control.
図１に示すように、圧縮機２の吐出口側には、凝縮器３の入口側が接続されている。凝縮器３は、圧縮機２から送り込まれてきた高温高圧の冷媒（冷媒ガス）を冷却し、凝縮液化させるための熱交換器である。なお、凝縮器３は、暖房モード時等においては放熱器として機能する。放熱器としての凝縮器３は、例えば車室内の空調ユニット（図示略）のケーシング（図示略）内に配置されて、圧縮機２から吐出された冷媒（高圧冷媒）を放熱させて、蒸発器５を通過した車室内送風空気を加熱する。
As shown in FIG. 1, the inlet side of the condenser 3 is connected to the discharge port side of the compressor 2. The condenser 3 is a heat exchanger for cooling the high-temperature and high-pressure refrigerant (refrigerant gas) sent from the compressor 2 to condense and liquefy it. The condenser 3 functions as a radiator in the heating mode or the like. The condenser 3 as a radiator is disposed, for example, in a casing (not shown) of an air conditioning unit (not shown) in the passenger compartment, and dissipates the refrigerant (high-pressure refrigerant) discharged from the compressor 2, so that the evaporator The vehicle interior air that has passed through 5 is heated.
図１に示すように、凝縮器３の出口側には、凝縮器３から流出した冷媒を蒸発器５へ導く第１冷媒通路７が接続されている。この第１冷媒通路７には、第１冷媒通路７の通路面積（絞り開度）を変更可能に構成された膨張弁４が配置されている。
As shown in FIG. 1, a first refrigerant passage 7 that guides the refrigerant flowing out of the condenser 3 to the evaporator 5 is connected to the outlet side of the condenser 3. The first refrigerant passage 7 is provided with an expansion valve 4 configured so that the passage area (throttle opening) of the first refrigerant passage 7 can be changed.
より具体的には、この膨張弁４は、ここでは、第１冷媒通路７の通路開度（絞り開度）を変更可能に構成された弁体と、この弁体の絞り開度を変化させるステッピングモータからなる電動アクチュエータとを有して構成される電気式の可変絞り機構である。
More specifically, the expansion valve 4 here is a valve body configured to be able to change the passage opening degree (throttle opening degree) of the first refrigerant passage 7, and the throttle opening degree of the valve body is changed. This is an electric variable aperture mechanism that includes an electric actuator including a stepping motor.
なお、膨張弁４は、制御装置から出力される制御信号によって、その作動が制御される。
The operation of the expansion valve 4 is controlled by a control signal output from the control device.
図１に示すように、膨張弁４の出口側には、蒸発器５の入口側が接続されている。蒸発器５は、凝縮器３で液化されて膨張弁４で低温低圧の状態となった冷媒（液冷媒）を蒸発させることにより、蒸発器５の外部を通過する空気から熱を奪い、冷たい空気にする機能を果たす熱交換器である。
As shown in FIG. 1, the inlet side of the evaporator 5 is connected to the outlet side of the expansion valve 4. The evaporator 5 evaporates the refrigerant (liquid refrigerant) that has been liquefied by the condenser 3 and brought into a low-temperature and low-pressure state by the expansion valve 4, thereby removing heat from the air passing through the outside of the evaporator 5 and cooling air It is a heat exchanger that fulfills the function of
図１に示すように、蒸発器５の出口側には、蒸発器５から流出した冷媒を、アキュムレータタンク８を介して圧縮機２の吸入側へ導く第２冷媒通路９が接続されている。
As shown in FIG. 1, a second refrigerant passage 9 that guides the refrigerant flowing out of the evaporator 5 to the suction side of the compressor 2 via the accumulator tank 8 is connected to the outlet side of the evaporator 5.
アキュムレータタンク８は、その内部に流入した冷媒の気液を分離して、冷凍サイクル内の余剰冷媒を蓄える気液分離器である。図１に示すように、アキュムレータタンク８の入口側には、蒸発器５の出口側が接続されており、アキュムレータタンク８の出口側には、圧縮機２の入口側が接続されている。アキュムレータタンク８は、圧縮機２に液冷媒が吸入されることを抑制し、圧縮機２における液圧縮を防止する機能を果たす。
The accumulator tank 8 is a gas-liquid separator that separates the gas-liquid refrigerant flowing into the accumulator tank 8 and stores excess refrigerant in the refrigeration cycle. As shown in FIG. 1, the outlet side of the evaporator 5 is connected to the inlet side of the accumulator tank 8, and the inlet side of the compressor 2 is connected to the outlet side of the accumulator tank 8. The accumulator tank 8 functions to prevent liquid refrigerant from being sucked into the compressor 2 and prevent liquid compression in the compressor 2.
また、蒸発器５の出口側には、図１に示すように、温度制御弁６が配置されている。
Further, as shown in FIG. 1, a temperature control valve 6 is disposed on the outlet side of the evaporator 5.
温度制御弁６は、冷媒の温度を検出し、検出した冷媒の温度に基づいて弁体６４を変位させて弁開度を調整することで、冷媒の流量を制御する弁である。図１に示すように、温度制御弁６は、冷凍サイクル内（第２冷媒通路９）における蒸発器５と圧縮機２との間に設けられている。すなわち、温度制御弁６は、冷媒が循環する回路を構成する冷媒通路内に配置されている。なお、冷媒が循環する回路を構成する冷媒通路は、第１冷媒通路、第２冷媒通路等により構成される。
The temperature control valve 6 is a valve that controls the flow rate of the refrigerant by detecting the temperature of the refrigerant and adjusting the valve opening by displacing the valve body 64 based on the detected temperature of the refrigerant. As shown in FIG. 1, the temperature control valve 6 is provided between the evaporator 5 and the compressor 2 in the refrigeration cycle (second refrigerant passage 9). That is, the temperature control valve 6 is disposed in a refrigerant passage that forms a circuit through which the refrigerant circulates. In addition, the refrigerant path which comprises the circuit through which a refrigerant circulates is comprised by the 1st refrigerant path, the 2nd refrigerant path, etc.
ここで、本実施形態における温度制御弁６について図２を参照しつつ説明する。
Here, the temperature control valve 6 in the present embodiment will be described with reference to FIG.
図２に示すように、温度制御弁６は、Ａｌ（アルミニウム）等で構成された筒状の第１ケース６１とＡｌ等で構成された筒状の第２ケース６２とを備える。温度制御弁６は、ここでは、第１ケース６１と第２ケース６２とが嵌合させられ、かしめにより締結されている。そして、この温度制御弁６では、第１ケース６１と第２ケース６２とによって、冷媒が通る通路としての略円柱状の空間であるケース内冷媒通路６３が内部に形成されている。すなわち、この温度制御弁６では、第１ケース６１及び第２ケース６２において連通してケース内冷媒通路６３が形成されている。また、第１ケース６１と第２ケース６２との嵌合部には、シール部材６５が設けられている。
As shown in FIG. 2, the temperature control valve 6 includes a cylindrical first case 61 made of Al (aluminum) or the like and a cylindrical second case 62 made of Al or the like. Here, the temperature control valve 6 is fastened by caulking, in which a first case 61 and a second case 62 are fitted. In the temperature control valve 6, the first case 61 and the second case 62 form an in-case refrigerant passage 63 that is a substantially cylindrical space as a passage through which the refrigerant passes. That is, in the temperature control valve 6, the in-case refrigerant passage 63 is formed in communication with the first case 61 and the second case 62. Further, a seal member 65 is provided at a fitting portion between the first case 61 and the second case 62.
第１ケース６１には、蒸発器５から流出した冷媒をケース内冷媒通路６３に導入する冷媒導入口６１ａ、後述する弁体６４が摺動自在に挿入されるガイド孔６１ｂ、および後述する弁体鍔部６４ａが接離するシート面６１ｃが形成されている。なお、ガイド孔６１ｂは、ケース内冷媒通路６３の一部をなしている。また、第２ケース６２内のケース内冷媒通路６３において、後述するバイアスばね６７と付勢方向が同一となるように、第１ケース６１と弁体６４の間に、後述する形状記憶ばね６６が配置されている。
The first case 61 has a refrigerant introduction port 61a for introducing the refrigerant flowing out of the evaporator 5 into the refrigerant passage 63 in the case, a guide hole 61b into which a valve body 64 described later is slidably inserted, and a valve body described later. A sheet surface 61c is formed on which the flange portion 64a contacts and separates. The guide hole 61b forms part of the in-case refrigerant passage 63. Further, in the in-case refrigerant passage 63 in the second case 62, a later-described shape memory spring 66 is provided between the first case 61 and the valve body 64 so that a biasing direction is the same as that of a later-described bias spring 67. Has been placed.
第２ケース６２には、ケース内冷媒通路６３を通過した冷媒を、アキュムレータタンク８を介して圧縮機２へ導出する冷媒導出口６２ａが形成されている。また、第２ケース６２内のケース内冷媒通路６３において、後述するバイアスばね６７が配置されている。
The second case 62 is formed with a refrigerant outlet 62a through which the refrigerant that has passed through the in-case refrigerant passage 63 is led out to the compressor 2 via the accumulator tank 8. A bias spring 67 described later is disposed in the in-case refrigerant passage 63 in the second case 62.
弁体６４は、ケース内冷媒通路６３の軸方向に摺動する有底円筒状の部材である。弁体６４は、ここでは、Ａｌで構成されている。弁体６４は、円筒部に貫通孔形状の弁体通路孔６４ｂが形成され、底部側外周面に径外方向に突出する弁体鍔部６４ａが形成され、弁体鍔部６４ａの一端側端面から他端側端面まで貫通するブリード孔６４ｃが形成されている。ブリード孔６４ｃは、オイルを圧縮機２に戻すためにオイルを通す通路として形成された孔である。この冷凍サイクルシステム１では、このブリード孔６４ｃが形成されていることにより、温度制御弁６の弁体６４が全閉状態の場合でも、オイルが圧縮機２側へ流されるようになっている。
The valve body 64 is a bottomed cylindrical member that slides in the axial direction of the in-case refrigerant passage 63. Here, the valve body 64 is made of Al. In the valve body 64, a valve body passage hole 64b having a through hole shape is formed in the cylindrical portion, a valve body flange portion 64a protruding radially outward is formed on the outer peripheral surface on the bottom side, and one end side end surface of the valve body flange portion 64a. A bleed hole 64c penetrating from the end face to the other end face is formed. The bleed hole 64 c is a hole formed as a passage through which oil passes to return the oil to the compressor 2. In the refrigeration cycle system 1, the bleed hole 64 c is formed so that oil flows to the compressor 2 side even when the valve body 64 of the temperature control valve 6 is in a fully closed state.
そして、弁体６４は、円筒部がガイド孔６１ｂに摺動自在に挿入され、弁体６４の位置により弁体通路孔６４ｂの開度が変化する（すなわち、ケース内冷媒通路６３が開閉される）ようになっている。
The valve body 64 has a cylindrical portion slidably inserted into the guide hole 61b, and the opening degree of the valve body passage hole 64b changes depending on the position of the valve body 64 (that is, the in-case refrigerant passage 63 is opened and closed). )
また、弁体６４は、冷媒導入口６１ａ側の冷媒圧力（すなわち、蒸発器５の出口側の冷媒圧力）により、弁体通路孔６４ｂの開度が増大する向きに付勢されると共に、冷媒導出口６２ａ側の冷媒圧力（すなわち、アキュムレータタンク８の入口側の冷媒圧力）により弁体通路孔６４ｂの開度が減少する向きに付勢される。
The valve body 64 is urged by the refrigerant pressure on the refrigerant inlet 61a side (that is, the refrigerant pressure on the outlet side of the evaporator 5) in the direction in which the opening degree of the valve body passage hole 64b increases, and the refrigerant The valve body passage hole 64b is urged in a direction in which the opening degree of the valve body passage hole 64b decreases due to the refrigerant pressure on the outlet port 62a side (that is, refrigerant pressure on the inlet side of the accumulator tank 8).
図２に示すように、ケース内冷媒通路６３には、形状記憶ばね６６およびバイアスばね６７が配置されている。形状記憶ばね６６は、第１ケース６１と弁体６４の間に配置され、バイアスばね６７は、弁体６４と第２ケース６２の間に配置されている。なお、バイアスばね６７は、第２ケース６２に固定されたばね座６８を介して第２ケース６２に固定されている。ばね座６８は、第２ケース６２内のケース内冷媒通路６３のうち冷媒導入口６１ａ側の空間と冷媒導出口６２ａ側の空間とを連通させる貫通孔６８ａが形成されており、ここでは、Ａｌで構成されている。形状記憶ばね６６およびバイアスばね６７は、いずれも、ケース内冷媒通路６３の軸方向、すなわち弁体６４の摺動方向に伸縮自在に形成されている。
As shown in FIG. 2, a shape memory spring 66 and a bias spring 67 are arranged in the in-case refrigerant passage 63. The shape memory spring 66 is disposed between the first case 61 and the valve body 64, and the bias spring 67 is disposed between the valve body 64 and the second case 62. The bias spring 67 is fixed to the second case 62 via a spring seat 68 fixed to the second case 62. The spring seat 68 is formed with a through hole 68a that communicates the space on the refrigerant inlet 61a side and the space on the refrigerant outlet 62a side of the in-case refrigerant passage 63 in the second case 62. It consists of The shape memory spring 66 and the bias spring 67 are both formed to be extendable and contractible in the axial direction of the in-case refrigerant passage 63, that is, in the sliding direction of the valve body 64.
形状記憶ばね６６は、Ｔｉ（チタン）−Ｎｉ（ニッケル）合金などの形状記憶合金、すなわち、ある温度(変態点)以下で変形しても、その温度以上に加熱すると、元の形状に回復する性質を持った合金で構成されたばねである。形状記憶ばね６６は、ここでは、予め、所定の温度以上の温度下で自然長よりも伸ばされることで形状を記憶した状態とされている。ここでいう「所定の温度」は、フロストを抑制するために蒸発器５内の温度として好適な最低限度の温度として設定される所定の設定温度（例えば、０℃）に対応する温度である。なお、この形状記憶ばね６６が、特許請求の範囲に記載の温度感応部に相当する。
The shape memory spring 66 is a shape memory alloy such as a Ti (titanium) -Ni (nickel) alloy, that is, even if it is deformed below a certain temperature (transformation point), it recovers its original shape when heated above that temperature. A spring made of an alloy with properties. Here, the shape memory spring 66 is in a state in which the shape is memorized in advance by being extended beyond the natural length at a temperature equal to or higher than a predetermined temperature. Here, the “predetermined temperature” is a temperature corresponding to a predetermined set temperature (for example, 0 ° C.) set as a minimum temperature suitable as a temperature in the evaporator 5 in order to suppress frost. The shape memory spring 66 corresponds to the temperature sensitive portion described in the claims.
バイアスばね６７は、ＳＵＳ３０４などで構成された公知のばねである。
The bias spring 67 is a known spring composed of SUS304 or the like.
ここで、伸縮部がより伸縮し難い材質であればあるほど、より激しく冷媒の圧力が高まった時においても自励振動に起因する異音の発生を抑制することができる。したがって、ここでいう「大きな外力が印加された場合のみにおいて伸縮する」の「大きな外力」の程度は、どの程度の大きな圧力が印加された場合に生じる弁体６４の自励振動を抑制するかによって定められる。
Here, the more the stretchable material is more difficult to expand and contract, the more the generation of noise due to self-excited vibration can be suppressed even when the refrigerant pressure is increased more intensely. Therefore, the degree of “large external force” of “extends / contracts only when a large external force is applied” here suppresses the self-excited vibration of the valve body 64 that is generated when a large pressure is applied. Determined by.
すなわち、本実施形態に係る冷凍サイクルシステム１においては、より大きな圧力が印加された場合に生じる弁体６４の自励振動を抑制することが求められる場合には、より伸縮し難い形状記憶ばね６６およびバイアスばね６７、つまり、よりばね定数の大きい形状記憶ばね６６、バイアスばね６７が採用される。
That is, in the refrigeration cycle system 1 according to the present embodiment, when it is required to suppress the self-excited vibration of the valve body 64 that occurs when a larger pressure is applied, the shape memory spring 66 that is more difficult to expand and contract. Further, a bias spring 67, that is, a shape memory spring 66 and a bias spring 67 having a larger spring constant are employed.
なお、特許文献１に記載の冷凍サイクルシステムにおいて、単に伸縮部（ばね）の材料を伸縮し難い材料に変更した場合には、圧力制御弁としての性能が不十分、すなわち冷媒の圧力に対する弁の開閉変化が不十分となり、ひいては冷凍サイクルシステムが機能しなくなる。特に、システム起動時における急激な冷媒流量の立ち上がり時などの特に高圧時に対応させるために、特に伸縮し難い伸縮部を用いた場合においては、システムの通常運転時における冷媒の圧力によって伸縮部が十分に伸縮せず、圧力制御弁を開閉させることができない。
In the refrigeration cycle system described in Patent Document 1, when the material of the expansion / contraction part (spring) is simply changed to a material that is difficult to expand and contract, the performance as a pressure control valve is insufficient, that is, the valve against the refrigerant pressure Opening and closing changes become insufficient, and as a result, the refrigeration cycle system does not function. In particular, in order to cope with particularly high pressures such as when the refrigerant flow suddenly rises at the time of starting the system, the expansion / contraction part is sufficient due to the refrigerant pressure during normal operation of the system. The pressure control valve cannot be opened and closed.
これらのことに鑑み、本実施形態における温度制御弁６は、弁体６４の自励振動に起因する異音の発生を抑制することを考慮し、形状記憶ばね６６およびバイアスばね６７が、いずれも、ばね定数が大きく伸縮し難い材料、すなわち、小さな外力が印加された場合にはほとんど伸縮せず、大きな外力が印加された場合のみにおいて伸縮する材料で構成されている。具体的には、例えば、弁が全開状態である場合を１００％として、冷媒の圧力変化が最大で０．１ＭＰａであるときの弁開度変化が最大で２％となるように、形状記憶ばね６６およびバイアスばね６７が伸縮し難い材料で構成されている。
In view of these matters, the temperature control valve 6 in the present embodiment considers that the generation of noise due to the self-excited vibration of the valve body 64 is suppressed, and the shape memory spring 66 and the bias spring 67 are both The material is made of a material that has a large spring constant and hardly expands or contracts, that is, a material that hardly expands and contracts when a small external force is applied and expands and contracts only when a large external force is applied. Specifically, for example, when the valve is fully open, the shape memory spring is set so that the valve opening change when the refrigerant pressure change is 0.1 MPa at maximum is 2%. 66 and the bias spring 67 are made of a material that hardly stretches.
以上、本実施形態における温度制御弁６について説明した。この温度制御弁６では、冷媒導入口６１ａから導入された冷媒が、ケース内冷媒通路６３のうち、ガイド孔６１ｂ、弁体６４を通って、バイアスばね６７が配置された空間へと順に流れ、ばね座６８に形成された貫通孔６８ａを通った後、冷媒導出口６２ａから導出される。
The temperature control valve 6 in the present embodiment has been described above. In the temperature control valve 6, the refrigerant introduced from the refrigerant introduction port 61 a sequentially flows through the guide hole 61 b and the valve body 64 in the in-case refrigerant passage 63 to the space where the bias spring 67 is disposed. After passing through the through hole 68a formed in the spring seat 68, it is led out from the refrigerant outlet port 62a.
そして、本実施形態に係る冷凍サイクルシステム１では、形状記憶ばね６６が所定の温度未満の状態（空調負荷が低い状態）においては、バイアスばね６７の反力によって形状記憶ばね６６が縮むことで、弁開度が小さくなる。このように、空調負荷が低い状態、すなわち冷媒の温度が低い場合には、弁開度を小さくすることで、蒸発器５の温度が所定の設定温度（例えば、０℃）未満とならないようにする。これにより、この冷凍サイクルシステム１では、蒸発器５の温度が所定の設定温度以上に維持され易くなり、冷凍サイクル内（特に、蒸発器５内）におけるフロストの発生が抑制される。
In the refrigeration cycle system 1 according to the present embodiment, when the shape memory spring 66 is less than a predetermined temperature (the air conditioning load is low), the shape memory spring 66 is contracted by the reaction force of the bias spring 67. The valve opening is reduced. As described above, when the air conditioning load is low, that is, when the temperature of the refrigerant is low, by reducing the valve opening, the temperature of the evaporator 5 does not become lower than a predetermined set temperature (for example, 0 ° C.). To do. Thereby, in this refrigeration cycle system 1, the temperature of the evaporator 5 is easily maintained at a predetermined temperature or higher, and the occurrence of frost in the refrigeration cycle (especially in the evaporator 5) is suppressed.
また、本実施形態に係る冷凍サイクルシステム１では、形状記憶ばね６６が所定の設定温度以上の状態（空調負荷が高い状態）においては、形状記憶ばね６６が記憶した形状に回復することで、弁開度が大きくなる。すなわち、冷媒の温度に応じて、形状記憶ばね６６が冷媒によって加熱されて所定の温度以上となったときに、形状記憶ばね６６が元の形状に回復し始めることにより、バイアスばね６７を押し縮めることで、弁開度が大きくなる。このように、空調負荷が高い状態、すなわち冷媒の温度が高い場合には、弁開度を大きくすることで、蒸発器５の温度が高くなり過ぎないようにする。
In the refrigeration cycle system 1 according to the present embodiment, when the shape memory spring 66 is in a state of a predetermined set temperature or higher (a state where the air conditioning load is high), the shape memory spring 66 recovers to the shape stored in the valve. Opening is increased. That is, according to the temperature of the refrigerant, when the shape memory spring 66 is heated by the refrigerant and becomes equal to or higher than a predetermined temperature, the shape memory spring 66 starts to recover to the original shape, thereby compressing the bias spring 67. As a result, the valve opening increases. Thus, when the air conditioning load is high, that is, when the temperature of the refrigerant is high, the temperature of the evaporator 5 is prevented from becoming too high by increasing the valve opening.
以上で説明したように、本実施形態に係る冷凍サイクルシステム１では、冷媒の温度によって形状記憶ばね６６の温度が変化して形状記憶ばね６６の形状（長さ）が変化することを利用して弁開度を調整することにより、冷媒の流量を制御する。すなわち、形状記憶ばね６６の形状記憶効果を利用して弁開度を調整することにより、冷媒の流量を制御する。このように、本実施形態に係る冷凍サイクルシステム１では、温度感応部としての形状記憶ばね６６が、冷媒の温度を検出して該温度に基づいて冷媒の流量を制御する。
As described above, the refrigeration cycle system 1 according to the present embodiment utilizes the fact that the shape (length) of the shape memory spring 66 changes due to the temperature of the shape memory spring 66 changing according to the temperature of the refrigerant. The flow rate of the refrigerant is controlled by adjusting the valve opening. That is, the flow rate of the refrigerant is controlled by adjusting the valve opening degree using the shape memory effect of the shape memory spring 66. Thus, in the refrigeration cycle system 1 according to the present embodiment, the shape memory spring 66 as a temperature sensitive unit detects the temperature of the refrigerant and controls the flow rate of the refrigerant based on the temperature.
このため、本実施形態に係る冷凍サイクルシステム１では、蒸発器５の温度が所定の設定温度未満とならないように制御することにより、フロストの発生が抑制される。すなわち、本実施形態に係る冷凍サイクルシステム１では、特許文献１に記載の冷凍サイクルシステムのように蒸発器の圧力に基づいて圧力制御弁の弁開度を調整するわけではなく、温度に基づいて弁開度を調整して冷媒の流量を制御する。このため、本実施形態に係る冷凍サイクルシステム１では、種類の異なる複数の冷媒に対応させて上記所定の設定温度を適切に設定（例えば０℃）した構成とすれば、その種類の異なる複数の冷媒においてフロストの発生を抑制することができる。したがって、本実施形態に係る冷凍サイクルシステム１では、異なる種類の冷媒を用いた場合におけるフロストの発生をも抑制することができる。つまり、種類の異なる冷媒を使用する複数の冷凍サイクルシステムに対応してフロストの発生を抑制することができる。
For this reason, in the refrigeration cycle system 1 according to the present embodiment, generation of frost is suppressed by controlling the temperature of the evaporator 5 so as not to be lower than a predetermined set temperature. That is, in the refrigeration cycle system 1 according to the present embodiment, the valve opening degree of the pressure control valve is not adjusted based on the pressure of the evaporator as in the refrigeration cycle system described in Patent Document 1, but based on the temperature. The flow rate of the refrigerant is controlled by adjusting the valve opening. For this reason, in the refrigeration cycle system 1 according to the present embodiment, if the predetermined set temperature is appropriately set (for example, 0 ° C.) corresponding to a plurality of different types of refrigerant, a plurality of different types of the refrigerant is used. The generation of frost in the refrigerant can be suppressed. Therefore, in the refrigeration cycle system 1 according to the present embodiment, it is possible to suppress the occurrence of frost when different types of refrigerants are used. That is, the generation of frost can be suppressed corresponding to a plurality of refrigeration cycle systems that use different types of refrigerants.
なお、特許文献１に記載の冷凍サイクルシステムでは、機械的に温度制御弁の弁開度を変化させる構成であるから、冷媒の圧力に応じて敏感に温度制御弁の弁開度を変化させる。このため、このような機械的に温度制御弁の弁開度を変化させる冷凍サイクルシステムでは、急激に冷媒の圧力が高まった時（例えば、システム起動時における急激な冷媒流量の立ち上がり時など）に温度制御弁の弁体が自励振動し、これに起因して異音が発生することが問題となる。具体的には、例えば、以下のような時に弁体の自励振動が生じる。すなわち、システム停止時の冷凍サイクルの内部圧力が上がった状態において、弁体が全開状態に保持された状態でシステムを起動する。このとき、圧縮機の吸収から膨張弁の作動開始までの時間遅れにより、蒸発器と圧縮機との間の圧力が急激に低下し、これに伴い温度制御弁が蒸発器内の圧力を所定値以上に保つように作動して、その温度制御弁が急激に全閉状態となる。そして、この後に膨張弁が開弁作動して、冷媒が蒸発器に流入するとき、その冷媒の流入により圧力が急速に上昇して、温度制御弁が急激に開放方向へ移動させられる（弁開度が大きくなる）。この振動をきっかけとして弁体が自励振動に陥り、異音が発生する。
In the refrigeration cycle system described in Patent Document 1, since the opening degree of the temperature control valve is mechanically changed, the opening degree of the temperature control valve is sensitively changed according to the refrigerant pressure. For this reason, in such a refrigeration cycle system that mechanically changes the valve opening degree of the temperature control valve, when the pressure of the refrigerant suddenly increases (for example, when the refrigerant flow rate suddenly rises when the system is started). There is a problem that the valve body of the temperature control valve vibrates by itself and noise is generated due to this vibration. Specifically, for example, self-excited vibration of the valve body occurs at the following times. That is, when the internal pressure of the refrigeration cycle when the system is stopped is increased, the system is started in a state where the valve body is held in a fully opened state. At this time, due to the time delay from the absorption of the compressor to the start of operation of the expansion valve, the pressure between the evaporator and the compressor rapidly decreases, and accordingly the temperature control valve reduces the pressure in the evaporator to a predetermined value. By operating so as to maintain the above, the temperature control valve is suddenly fully closed. Thereafter, when the expansion valve opens and the refrigerant flows into the evaporator, the pressure rapidly increases due to the inflow of the refrigerant, and the temperature control valve is suddenly moved in the opening direction (valve opening). Degree increases). As a result of this vibration, the valve body falls into self-excited vibration, and abnormal noise is generated.
そこで、特許文献１に記載の冷凍サイクルシステムでは、弁体の摺動部に摺動抵抗を付与するためのＯリングを備える構成とされることで、圧力調整弁の弁体の自励振動に起因する異音の発生を抑制している。
Therefore, the refrigeration cycle system described in Patent Document 1 is configured to include an O-ring for imparting sliding resistance to the sliding portion of the valve body, thereby preventing self-excited vibration of the valve body of the pressure regulating valve. Occurrence of abnormal noise is suppressed.
しかしながら、特許文献１に記載の冷凍サイクルシステムでは、冷凍サイクルシステムの起動時に一瞬冷媒が流れた後にしばらくの間冷媒が循環しない所謂ドライ運転状態において、Ｏリングが摺動面に引っかかった後に引っかかりが解除される瞬間をトリガーとして圧力調整弁の弁体が自励振動することで異音が発生することがある。このため、この冷凍サイクルシステムにおいても、異音の発生を十分に抑制することはできない。
However, in the refrigeration cycle system described in Patent Document 1, in the so-called dry operation state in which the refrigerant does not circulate for a while after the refrigerant flows for a moment when the refrigeration cycle system is activated, the O-ring is caught on the sliding surface. An abnormal sound may be generated by the self-excited vibration of the valve body of the pressure regulating valve triggered by the moment of release. For this reason, even in this refrigeration cycle system, generation of abnormal noise cannot be sufficiently suppressed.
これに対し、本実施形態に係る冷凍サイクルシステム１では、上記したように、冷媒の温度を検出して該温度に基づいて冷媒の流量を制御する。ここで、蒸発器５の圧力の変化に応じて蒸発器５の温度が変化するまでにはある程度の時間を要するため、蒸発器５の圧力が瞬間的に変化した場合においては、蒸発器５の温度の変化として検出されない。このことから、本実施形態に係る冷凍サイクルシステム１では、システム起動時など急激かつ瞬間的に冷媒の圧力が変化した時においては、蒸発器５の温度の変化が検出されず、弁体６４を変位させることはない。このため、本実施形態に係る冷凍サイクルシステム１では、急激かつ瞬間的に冷媒の圧力が高まった時における温度制御弁６の弁体６４の自励振動に起因する異音の発生を抑制することができる。なお、この冷凍サイクルシステム１では、特許文献１に記載の冷凍サイクルシステムのようにＯリングを設けるなど圧力制御弁６を複雑な構成とすること無く、簡素な構成によって、温度制御弁６の弁体６４の自励振動に起因する異音の発生を抑制することができる。
On the other hand, in the refrigeration cycle system 1 according to the present embodiment, as described above, the temperature of the refrigerant is detected and the flow rate of the refrigerant is controlled based on the temperature. Here, since a certain amount of time is required until the temperature of the evaporator 5 changes in accordance with the change in the pressure of the evaporator 5, when the pressure of the evaporator 5 changes instantaneously, Not detected as a change in temperature. From this, in the refrigeration cycle system 1 according to the present embodiment, when the refrigerant pressure changes suddenly and instantaneously, such as when the system is started, a change in the temperature of the evaporator 5 is not detected, and the valve body 64 is There is no displacement. For this reason, in the refrigeration cycle system 1 according to the present embodiment, the generation of abnormal noise caused by the self-excited vibration of the valve body 64 of the temperature control valve 6 when the pressure of the refrigerant suddenly increases instantaneously is suppressed. Can do. In the refrigeration cycle system 1, the valve of the temperature control valve 6 can be configured with a simple configuration without making the pressure control valve 6 complicated such as providing an O-ring as in the refrigeration cycle system described in Patent Document 1. Generation of abnormal noise due to self-excited vibration of the body 64 can be suppressed.
このように、本実施形態に係る冷凍サイクルシステム１では、伸縮部を伸縮し難い材料で構成しながらも、温度感応部（形状記憶ばね６６）の機能によって弁開度を変化させられるため、冷凍サイクルシステム１としての機能を保持しつつ、温度制御弁６の弁体６４の自励振動を抑制することができる。
As described above, in the refrigeration cycle system 1 according to the present embodiment, the valve opening degree can be changed by the function of the temperature sensitive portion (shape memory spring 66) while the expansion and contraction portion is made of a material that is difficult to expand and contract. The self-excited vibration of the valve body 64 of the temperature control valve 6 can be suppressed while maintaining the function as the cycle system 1.
このように、本実施形態に係る冷凍サイクルシステム１では、形状記憶ばね６６が、冷媒の温度に応じて弁体６４を変位させて弁開度を変化させる温度感応部として機能する。
As described above, in the refrigeration cycle system 1 according to the present embodiment, the shape memory spring 66 functions as a temperature sensitive unit that changes the valve opening degree by displacing the valve body 64 according to the temperature of the refrigerant.
上記で説明したように、本実施形態に係る冷凍サイクルシステム１は、冷媒の温度を検出して該温度に基づいて冷媒の流量を制御する温度感応部（形状記憶ばね６６）を有する温度制御弁６が設けられている。
As described above, the refrigeration cycle system 1 according to this embodiment detects the temperature of the refrigerant and controls the flow rate of the refrigerant based on the temperature. The temperature control valve has a temperature sensitive part (shape memory spring 66). 6 is provided.
このため、本実施形態に係る冷凍サイクルシステム１では、蒸発器５の温度が所定の設定温度未満とならないように制御することにより、フロストの発生が抑制される。すなわち、本実施形態に係る冷凍サイクルシステム１では、特許文献１に記載の冷凍サイクルシステムのように蒸発器の圧力に基づいて圧力制御弁の弁開度を調整するわけではなく、温度に基づいて弁開度を調整して冷媒の流量を制御する。このため、本実施形態に係る冷凍サイクルシステム１では、種類の異なる複数の冷媒に対応させて上記所定の設定温度をフロストが発生しない程度に高く設定した構成とすれば、その種類の異なる複数の冷媒においてフロストの発生を抑制することができる。したがって、本実施形態に係る冷凍サイクルシステム１では、異なる種類の冷媒を用いた場合におけるフロストの発生をも抑制することができる。つまり、種類の異なる冷媒を使用する複数の冷凍サイクルシステムに対応してフロストとの発生を抑制することができる。
For this reason, in the refrigeration cycle system 1 according to the present embodiment, generation of frost is suppressed by controlling the temperature of the evaporator 5 so as not to be lower than a predetermined set temperature. That is, in the refrigeration cycle system 1 according to the present embodiment, the valve opening degree of the pressure control valve is not adjusted based on the pressure of the evaporator as in the refrigeration cycle system described in Patent Document 1, but based on the temperature. The flow rate of the refrigerant is controlled by adjusting the valve opening. For this reason, in the refrigeration cycle system 1 according to the present embodiment, if the predetermined set temperature is set high enough to prevent the generation of frost in correspondence with a plurality of different types of refrigerant, a plurality of different types of the refrigerant are used. The generation of frost in the refrigerant can be suppressed. Therefore, in the refrigeration cycle system 1 according to the present embodiment, it is possible to suppress the occurrence of frost when different types of refrigerants are used. That is, generation | occurrence | production with frost can be suppressed corresponding to the several refrigerating-cycle system which uses a refrigerant | coolant from which a kind differs.
さらに、上記したように、本実施形態における温度制御弁６は、弁体６４の自励振動に起因する異音の発生を抑制することを考慮し、形状記憶ばね６６およびバイアスばね６７が、いずれも、ばね定数が大きく伸縮し難い材料、すなわち、小さな外力が印加された場合にはほとんど伸縮せず、大きな外力が印加された場合のみにおいて伸縮する材料で構成されている。
Furthermore, as described above, the temperature control valve 6 in the present embodiment considers that the generation of noise due to the self-excited vibration of the valve body 64 is suppressed, and the shape memory spring 66 and the bias spring 67 are However, it is made of a material that has a large spring constant and is difficult to expand and contract, that is, a material that hardly expands and contracts when a small external force is applied and expands and contracts only when a large external force is applied.
このため、本実施形態に係る冷凍サイクルシステム１では、伸縮部を伸縮し難い材料で構成しながらも、温度感応部（形状記憶ばね６６）の機能によって弁開度を変化させられるため、冷凍サイクルシステム１としての機能を保持しつつ、温度制御弁６の弁体６４の自励振動を抑制することができる。
For this reason, in the refrigeration cycle system 1 according to the present embodiment, the valve opening degree can be changed by the function of the temperature sensitive portion (shape memory spring 66) while the expansion and contraction portion is made of a material that is difficult to expand and contract. The self-excited vibration of the valve body 64 of the temperature control valve 6 can be suppressed while maintaining the function as the system 1.
なお、一例として、本実施形態に係る冷凍サイクルシステム１は、形状記憶ばね６６を含み、形状記憶ばね６６の形状記憶効果を利用して弁体６４を変位させて弁開度を変化させることにより、冷媒の温度を検出して該温度に基づいて冷媒の流量を制御する温度感応部を備える。
As an example, the refrigeration cycle system 1 according to the present embodiment includes a shape memory spring 66, and uses the shape memory effect of the shape memory spring 66 to displace the valve body 64 to change the valve opening. And a temperature sensitive unit that detects the temperature of the refrigerant and controls the flow rate of the refrigerant based on the temperature.
このため、本実施形態に係る冷凍サイクルシステム１では、特許文献１に記載の冷凍サイクルシステムのようにＯリングを設けるなど温度制御弁６を複雑な構成とすること無く、簡素な構成によって、温度制御弁６の弁体６４の自励振動に起因する異音の発生を抑制することができる。
For this reason, in the refrigeration cycle system 1 according to the present embodiment, the temperature control valve 6 does not have a complicated configuration, such as providing an O-ring as in the refrigeration cycle system described in Patent Document 1, and the temperature can be reduced with a simple configuration. Generation of abnormal noise due to self-excited vibration of the valve body 64 of the control valve 6 can be suppressed.
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について図３、図４を参照して説明する。本実施形態は、第１実施形態に対して、温度制御弁６の構成を変更したものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
(Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, the configuration of the temperature control valve 6 is changed with respect to the first embodiment, and the other aspects are the same as those in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted here.
本実施形態における温度制御弁６は、第２ケース６２には、第１実施形態におけるガイド孔６１ｂの代わりとして、弁体６４が摺動自在に挿入されるガイド孔６２ｂが形成されている。また、第２ケース６２には、第１実施形態におけるシート面６１ｃの代わりとして、弁体鍔部６４ａが接離するシート面６２ｃが形成されている。
In the temperature control valve 6 in the present embodiment, a guide hole 62b into which the valve body 64 is slidably inserted is formed in the second case 62 in place of the guide hole 61b in the first embodiment. Further, the second case 62 is formed with a seat surface 62c to which the valve body flange portion 64a comes in contact with and separates from the seat surface 61c in the first embodiment.
そして、弁体６４は、円筒部がガイド孔６２ｂに摺動自在に挿入され、弁体６４の位置により弁体通路孔６４ｂの開度が変化する（すなわち、ケース内冷媒通路６３が開閉される）ようになっている。
The valve body 64 has a cylindrical portion slidably inserted into the guide hole 62b, and the opening degree of the valve body passage hole 64b changes depending on the position of the valve body 64 (that is, the in-case refrigerant passage 63 is opened and closed). )
図３に示すように、ケース内冷媒通路６３には、第１実施形態における形状記憶ばね６６の代わりとして、作動媒体６６Ａおよび作動媒体封入部６６Ｂが備えられている。なお、この作動媒体６６Ａが、特許請求の範囲に記載の温度感応部に相当する。
As shown in FIG. 3, the in-case refrigerant passage 63 is provided with a working medium 66A and a working medium enclosure 66B instead of the shape memory spring 66 in the first embodiment. The working medium 66A corresponds to the temperature sensitive part described in the claims.
作動媒体６６Ａは、冷媒の熱によって凝固することで体積変化する媒体であり、例えば、水、脂肪酸、ｎ−パラフィン、高吸水性樹脂に水を含ませたもの等によって構成され得るが、ここでは０℃以下で凝固する水によって構成されている。
The working medium 66A is a medium that changes in volume by being solidified by the heat of the refrigerant. For example, the working medium 66A can be composed of water, fatty acid, n-paraffin, water-absorbing resin, and the like. It consists of water that solidifies below 0 ° C.
作動媒体封入部６６Ｂは、作動媒体６６Ａを封入するための容器として機能すると共に、作動媒体６６Ａの体積変化に応じて少なくともケース内冷媒通路６３の軸方向、すなわち弁体６４の摺動方向に伸縮する部分である。図３に示すように、具体的には、作動媒体封入部６６Ｂは、ここでは、その空洞部において作動媒体６６Ａを封入するゴム管６６Ｂａ、および、略隙間無く空洞部においてゴム管６６Ｂａを包むように配置された樹脂管６６Ｂｂによって構成されている。ゴム管６６Ｂａは、作動媒体６６Ａの体積変化に応じて少なくともケース内冷媒通路６３の軸方向に伸縮する材料によって構成されている。樹脂管６６Ｂｂは、硬い樹脂材料で構成されることで、ゴム管６６Ｂａが径方向に伸びることを抑制する。作動媒体封入部６６Ｂは、第１ケース６１と弁体６４の間に配置されている。
The working medium enclosing portion 66B functions as a container for enclosing the working medium 66A, and expands and contracts at least in the axial direction of the refrigerant passage 63 in the case, that is, in the sliding direction of the valve body 64 in accordance with the volume change of the working medium 66A. It is a part to do. As shown in FIG. 3, specifically, the working medium enclosing portion 66 </ b> B is here configured to wrap the rubber tube 66 </ b> Ba that encloses the working medium 66 </ b> A in the cavity and the rubber tube 66 </ b> Ba in the cavity without a substantial gap. The resin pipe 66Bb is arranged. The rubber tube 66Ba is made of a material that expands and contracts at least in the axial direction of the in-case refrigerant passage 63 in accordance with a change in volume of the working medium 66A. The resin tube 66Bb is made of a hard resin material, thereby suppressing the rubber tube 66Ba from extending in the radial direction. The working medium enclosure 66B is disposed between the first case 61 and the valve body 64.
本実施形態では、ばね座６８は、ゴムパッキンなどで構成された円環形状の緩衝部材６９を介して第１ケース６１に固定されている。緩衝部材６９は、作動媒体６６Ａの体積膨張によるゴム管６６Ｂａの過剰な伸びを吸収するために設けられたものである。そして、ゴム管６６Ｂａは、一端部がばね座６８にかしめリング６６Ｂｃによって固定されると共に、反対側の他端部が弁体６４にかしめリング６６Ｂｃによって固定されている。樹脂管６６Ｂｂは、一端側のみがゴム管６６Ｂａに接着されている。
In the present embodiment, the spring seat 68 is fixed to the first case 61 via an annular buffer member 69 made of rubber packing or the like. The buffer member 69 is provided to absorb excessive elongation of the rubber tube 66Ba due to volume expansion of the working medium 66A. One end of the rubber tube 66Ba is fixed to the spring seat 68 by a caulking ring 66Bc, and the other end on the opposite side is fixed to the valve body 64 by a caulking ring 66Bc. Only one end side of the resin tube 66Bb is bonded to the rubber tube 66Ba.
バイアスばね６７は、弁体６４と第２ケース６２の間に配置されている。バイアスばね６７は、第２ケース６２に直接に固定されている。バイアスばね６７は、ケース内冷媒通路６３の軸方向に伸縮自在に形成されている。
The bias spring 67 is disposed between the valve body 64 and the second case 62. The bias spring 67 is directly fixed to the second case 62. The bias spring 67 is formed to be extendable and contractable in the axial direction of the in-case refrigerant passage 63.
本実施形態における温度制御弁６では、冷媒導入口６１ａから導入された冷媒が、ケース内冷媒通路６３のうち、緩衝部材６９が配置された空間、ばね座６８に形成された貫通孔６８ａを通って、作動媒体封入部６６Ｂが配置された空間へと順に流れ、弁体６４を通ってガイド孔６２ｂへ流れた後、冷媒導出口６２ａから導出される。
In the temperature control valve 6 in the present embodiment, the refrigerant introduced from the refrigerant introduction port 61 a passes through the through hole 68 a formed in the spring seat 68, in the space in the case refrigerant passage 63 where the buffer member 69 is disposed. Then, it flows in sequence to the space in which the working medium enclosing portion 66B is arranged, flows through the valve body 64 to the guide hole 62b, and then is led out from the refrigerant outlet port 62a.
本実施形態に係る冷凍サイクルシステム１では、作動媒体６６Ａが所定の温度未満の状態（空調負荷が低い状態）においては、作動媒体６６Ａが凝固して体積変化し、ゴム管６６Ｂａが伸縮すると共にバイアスばね６７が伸縮することで、弁開度が変化する。ここでいう「所定の温度」は、フロストを抑制するために蒸発器５内の温度として好適な最低限度の温度として設定される所定の設定温度（例えば、０℃）に対応する温度である。なお、ここでは、作動媒体６６Ａとして０℃以下で凝固する水を用いているため、作動媒体６６Ａの温度が０℃以下となると、作動媒体６６Ａが凝固して体積膨張し、ゴム管６６Ｂａが伸びると共にバイアスばね６７が縮むことで、弁開度が小さくなる。このように、空調負荷が低い状態、すなわち冷媒の温度が低い場合には、弁開度を小さくすることで、蒸発器５の温度が所定の設定温度（例えば、０℃）未満とならないようにする。これにより、この冷凍サイクルシステム１では、蒸発器５の温度が所定の設定温度以上に維持され易くなり、冷凍サイクル内（特に、蒸発器５内）におけるフロストの発生が抑制される。
In the refrigeration cycle system 1 according to the present embodiment, when the working medium 66A is less than a predetermined temperature (the air conditioning load is low), the working medium 66A solidifies and changes in volume, and the rubber tube 66Ba expands and contracts and is biased. As the spring 67 expands and contracts, the valve opening changes. Here, the “predetermined temperature” is a temperature corresponding to a predetermined set temperature (for example, 0 ° C.) set as a minimum temperature suitable as a temperature in the evaporator 5 in order to suppress frost. Here, since water that solidifies at 0 ° C. or less is used as the working medium 66A, when the temperature of the working medium 66A becomes 0 ° C. or less, the working medium 66A solidifies and expands in volume, and the rubber tube 66Ba extends. At the same time, the bias spring 67 is contracted, so that the valve opening is reduced. As described above, when the air conditioning load is low, that is, when the temperature of the refrigerant is low, by reducing the valve opening, the temperature of the evaporator 5 does not become lower than a predetermined set temperature (for example, 0 ° C.). To do. Thereby, in this refrigeration cycle system 1, the temperature of the evaporator 5 is easily maintained at a predetermined temperature or higher, and the occurrence of frost in the refrigeration cycle (especially in the evaporator 5) is suppressed.
また、本実施形態に係る冷凍サイクルシステム１では、作動媒体６６Ａが所定の設定温度以上の状態（空調負荷が高い状態）においては、作動媒体６６Ａが液体であるため、作動媒体６６Ａが凝固した場合に比べて、作動媒体６６Ａの体積が異なり、弁開度が異なってくる。なお、ここでは、作動媒体６６Ａとして０℃以下で凝固する水を用いているため、作動媒体６６Ａの温度が０℃より高い温度になると、作動媒体６６Ａが水となって体積収縮し、ゴム管６６Ｂａが縮むと共にバイアスばね６７が伸びることで、弁開度が大きくなる。このように、空調負荷が高い状態、すなわち冷媒の温度が高い場合には、弁開度を大きくすることで、蒸発器５の温度が高くなり過ぎないようにする。
Further, in the refrigeration cycle system 1 according to the present embodiment, when the working medium 66A is a liquid (when the air conditioning load is high) when the working medium 66A is equal to or higher than a predetermined set temperature, the working medium 66A is solidified. The volume of the working medium 66A is different and the valve opening is different. Here, since water that solidifies at 0 ° C. or less is used as the working medium 66A, when the temperature of the working medium 66A becomes higher than 0 ° C., the working medium 66A becomes water and the volume shrinks, and the rubber tube The valve opening degree increases as 66Ba contracts and the bias spring 67 extends. Thus, when the air conditioning load is high, that is, when the temperature of the refrigerant is high, the temperature of the evaporator 5 is prevented from becoming too high by increasing the valve opening.
ここで、本実施形態に係る冷凍サイクルシステム１において、作動媒体６６Ａとして、水以外のもの、例えば脂肪酸、ｎ−パラフィンを用いた場合には、図３において、作動媒体封入部６６Ｂとバイアスばね６７の位置関係を逆にし、かつ冷媒の流れ方向も逆にする。（図省略）この場合には、作動媒体６６Ａの温度が所定の温度以下となると、作動媒体６６Ａが凝固して体積収縮し、これによりバイアスばね６７が伸びることで、弁開度が小さくなる。これにより、空調負荷が低い状態、すなわち冷媒の温度が低い場合には、弁開度を小さくすることで、蒸発器５の温度が所定の設定温度未満とならないようにする。
Here, in the refrigeration cycle system 1 according to the present embodiment, when a working medium 66A other than water, for example, a fatty acid or n-paraffin is used, the working medium enclosing portion 66B and the bias spring 67 in FIG. And the refrigerant flow direction is also reversed. In this case, when the temperature of the working medium 66A becomes equal to or lower than a predetermined temperature, the working medium 66A solidifies and contracts in volume, thereby extending the bias spring 67, thereby reducing the valve opening. Thereby, when the air conditioning load is low, that is, when the temperature of the refrigerant is low, the temperature of the evaporator 5 is prevented from becoming less than a predetermined set temperature by reducing the valve opening degree.
なお、ここでは、図４に示すように、作動媒体６６Ａ（水）が凝固したときの作動媒体６６Ａの体積膨張率は９％であった。
Here, as shown in FIG. 4, the volume expansion coefficient of the working medium 66A when the working medium 66A (water) solidifies was 9%.
上記で説明したように、本実施形態に係る冷凍サイクルシステム１では、冷媒の熱によって作動媒体６６Ａの温度が下がって作動媒体６６Ａが凝固したときの作動媒体６６Ａの体積変化を利用して弁開度を調整することにより、冷媒の流量を制御する。このように、本実施形態に係る冷凍サイクルシステム１では、温度感応部としての作動媒体６６Ａが、冷媒の温度を検出して該温度に基づいて冷媒の流量を制御する。
As described above, in the refrigeration cycle system 1 according to the present embodiment, the valve is opened by using the volume change of the working medium 66A when the temperature of the working medium 66A is reduced due to the heat of the refrigerant and the working medium 66A is solidified. The flow rate of the refrigerant is controlled by adjusting the degree. Thus, in the refrigeration cycle system 1 according to the present embodiment, the working medium 66A as the temperature sensitive unit detects the temperature of the refrigerant and controls the flow rate of the refrigerant based on the temperature.
以上説明した本実施形態に係る冷凍サイクルシステム１によれば、第１実施形態の場合と同様の効果を得られる。すなわち、本実施形態に係る冷凍サイクルシステム１では、このように冷媒の流量を制御し、蒸発器５の温度が所定の設定温度未満とならないように制御することにより、フロストの発生が抑制される。このため、本実施形態に係る冷凍サイクルシステム１では、異なる種類の冷媒を用いた場合におけるフロストの発生をも抑制することができる。つまり、種類の異なる冷媒を使用する複数の冷凍サイクルシステムに対応してフロストの発生を抑制することができる。特許文献１に記載の冷凍サイクルシステムのようにＯリングを設けるなど温度制御弁６を複雑な構成とすること無く、簡素な構成によって、温度制御弁６の弁体６４の自励振動に起因する異音の発生を抑制することができる。
According to the refrigeration cycle system 1 according to the present embodiment described above, the same effects as those of the first embodiment can be obtained. That is, in the refrigeration cycle system 1 according to the present embodiment, the generation of frost is suppressed by controlling the flow rate of the refrigerant in this way so that the temperature of the evaporator 5 does not become lower than a predetermined set temperature. . For this reason, in the refrigeration cycle system 1 according to the present embodiment, it is possible to suppress the occurrence of frost when different types of refrigerants are used. That is, the generation of frost can be suppressed corresponding to a plurality of refrigeration cycle systems that use different types of refrigerants. The temperature control valve 6 is caused by self-excited vibration of the valve body 64 of the temperature control valve 6 with a simple configuration without making the temperature control valve 6 complicated such as providing an O-ring as in the refrigeration cycle system described in Patent Document 1. Generation of abnormal noise can be suppressed.
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について図５、図６を参照して説明する。本実施形態は、第２実施形態に対して、温度制御弁６の構成を変更したものであり、その他に関しては第２実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
(Third embodiment)
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, the configuration of the temperature control valve 6 is changed with respect to the second embodiment, and the other aspects are the same as those of the second embodiment, and thus the description thereof is omitted here.
図５に示すように、本実施形態における温度制御弁６は、弁体６４が摺動自在に挿入されるガイド孔６１０ａと、弁体鍔部６４ａが接離するシート面６１０ｂとが形成された弁ガイド６１０を備えるスプール弁として構成されている。
As shown in FIG. 5, the temperature control valve 6 in the present embodiment is formed with a guide hole 610 a into which the valve body 64 is slidably inserted, and a seat surface 610 b with which the valve body flange portion 64 a comes in contact with and separates from. A spool valve having a valve guide 610 is configured.
そして、弁体６４は、円筒部がガイド孔６１０ａに摺動自在に挿入され、弁体６４の位置により弁体通路孔６４ｂの開度が変化する（すなわち、ケース内冷媒通路６３が開閉される）ようになっている。
The valve body 64 has a cylindrical portion slidably inserted into the guide hole 610a, and the opening degree of the valve body passage hole 64b changes depending on the position of the valve body 64 (that is, the in-case refrigerant passage 63 is opened and closed). )
図５に示すように、ケース内冷媒通路６３には、第２実施形態における作動媒体６６Ａおよび作動媒体封入部６６Ｂの代わりとして、作動媒体６６Ｃおよび作動媒体封入部６６Ｄが備えられている。なお、この作動媒体６６Ｃが、特許請求の範囲に記載の温度感応部に相当する。
As shown in FIG. 5, the in-case refrigerant passage 63 is provided with a working medium 66C and a working medium sealing part 66D instead of the working medium 66A and the working medium sealing part 66B in the second embodiment. The working medium 66C corresponds to the temperature sensitive part described in the claims.
作動媒体６６Ｃは、冷媒の熱によって圧力が変化する媒体である。作動媒体６６Ｃとしては、Ｒ６００ａ、ＨＦＣ−２３などが採用され得る。
The working medium 66C is a medium whose pressure changes due to the heat of the refrigerant. As the working medium 66C, R600a, HFC-23, or the like may be employed.
作動媒体封入部６６Ｄは、作動媒体６６Ｃを封入するための容器として機能すると共に、冷媒の圧力と作動媒体６６Ｃの圧力の差に応じて少なくともケース内冷媒通路６３の軸方向、すなわち弁体６４の摺動方向に伸縮する部分である。具体的には、作動媒体封入部６６Ｄは、その空洞部において作動媒体６６Ｃを封入する蛇腹（ベローズ）によって構成されている。なお、この作動媒体封入部６６Ｄが、特許請求の範囲に記載の伸縮部に相当する。
The working medium enclosing portion 66D functions as a container for enclosing the working medium 66C, and at least the axial direction of the in-case refrigerant passage 63, that is, the valve body 64 according to the difference between the pressure of the refrigerant and the pressure of the working medium 66C. It is a portion that expands and contracts in the sliding direction. Specifically, the working medium enclosing portion 66D is configured by a bellows that encloses the working medium 66C in the hollow portion. In addition, this working medium enclosure part 66D is corresponded to the expansion-contraction part as described in a claim.
本実施形態における冷媒および作動媒体６６Ｃは、冷媒の圧力と作動媒体６６Ｃの圧力の差に応じて、作動媒体６６Ｃが所定の温度未満の状態の場合には弁開度が小さくなる方向に作動媒体封入部６６Ｄを伸ばすと共に、作動媒体６６Ｃが所定の温度以上の状態の場合には弁開度が大きくなる方向に作動媒体封入部６６Ｄを縮めるように、構成されている。具体的には、ここでは、冷媒として、ＨＦＣ−１３４ａ（Ｒ１３４ａ）を用い、作動媒体６６Ｃとして、Ｒ６００ａを用いている。
In the present embodiment, the refrigerant and the working medium 66C have a working medium in such a direction that the valve opening decreases in accordance with the difference between the pressure of the refrigerant and the pressure of the working medium 66C when the working medium 66C is below a predetermined temperature. The enclosing portion 66D is extended, and when the working medium 66C is at a predetermined temperature or higher, the working medium enclosing portion 66D is contracted in the direction in which the valve opening is increased. Specifically, here, HFC-134a (R134a) is used as the refrigerant, and R600a is used as the working medium 66C.
冷媒としてＨＦＣ−１３４ａを用い、作動媒体６６ＣとしてＲ６００ａを用いた場合には、図６に示すように、所定の温度Ｔｓを境に冷媒の圧力（飽和蒸気圧）と作動媒体６６Ｃの圧力（飽和蒸気圧）との大小関係が入れ替わる。すなわち、所定の温度Ｔｓよりも低い温度の場合には、作動媒体６６Ｃの圧力が冷媒の圧力よりも大きくなり、所定の温度Ｔｓよりも高い温度の場合には、作動媒体６６Ｃの圧力が冷媒の圧力よりも低くなる。
When HFC-134a is used as the refrigerant and R600a is used as the working medium 66C, the pressure of the refrigerant (saturated vapor pressure) and the pressure of the working medium 66C (saturation) at a predetermined temperature Ts as shown in FIG. The magnitude relationship with the vapor pressure changes. That is, when the temperature is lower than the predetermined temperature Ts, the pressure of the working medium 66C is larger than the pressure of the refrigerant, and when the temperature is higher than the predetermined temperature Ts, the pressure of the working medium 66C is the pressure of the refrigerant. Lower than pressure.
このため、本実施形態に係る冷凍サイクルシステム１では、作動媒体６６Ｃが所定の温度Ｔｓ未満の状態（空調負荷が低い状態）においては、作動媒体６６Ｃの圧力が冷媒の圧力よりも大きくなって作動媒体封入部６６Ｄが伸び、バイアスばね６７が縮むことで弁開度が小さくなる。ここでいう「所定の温度」は、フロストを抑制するために蒸発器５内の温度として好適な最低限度の温度として設定される所定の設定温度（例えば、０℃）に対応する温度である。このように、空調負荷が低い状態、すなわち冷媒の温度が低い場合には、弁開度を小さくすることで、蒸発器５の温度が所定の設定温度（例えば、０℃）未満とならないようにする。これにより、この冷凍サイクルシステム１では、蒸発器５の温度が所定の設定温度以上に維持され易くなり、冷凍サイクル内（特に、蒸発器５内）におけるフロストの発生が抑制される。
For this reason, in the refrigeration cycle system 1 according to the present embodiment, when the working medium 66C is lower than the predetermined temperature Ts (the air conditioning load is low), the pressure of the working medium 66C is greater than the refrigerant pressure. The valve opening is reduced by extending the medium sealing portion 66D and contracting the bias spring 67. Here, the “predetermined temperature” is a temperature corresponding to a predetermined set temperature (for example, 0 ° C.) set as a minimum temperature suitable as a temperature in the evaporator 5 in order to suppress frost. As described above, when the air conditioning load is low, that is, when the temperature of the refrigerant is low, by reducing the valve opening, the temperature of the evaporator 5 does not become lower than a predetermined set temperature (for example, 0 ° C.). To do. Thereby, in this refrigeration cycle system 1, the temperature of the evaporator 5 is easily maintained at a predetermined temperature or higher, and the occurrence of frost in the refrigeration cycle (especially in the evaporator 5) is suppressed.
また、本実施形態に係る冷凍サイクルシステム１では、作動媒体封入部６６Ｄが所定の設定温度以上の状態（空調負荷が高い状態）においては、冷媒の圧力が作動媒体６６Ｃの圧力以上となって作動媒体封入部６６Ｄが縮み、バイアスばね６７が伸びることで弁開度が大きくなる。このように、空調負荷が高い状態、すなわち冷媒の温度が高い場合には、弁開度を大きくすることで、蒸発器５の温度が高くなり過ぎないようにする。
Further, in the refrigeration cycle system 1 according to the present embodiment, when the working medium enclosing unit 66D is at a predetermined set temperature or higher (the air conditioning load is high), the refrigerant pressure is higher than the pressure of the working medium 66C. The valve opening increases as the medium sealing portion 66D contracts and the bias spring 67 extends. Thus, when the air conditioning load is high, that is, when the temperature of the refrigerant is high, the temperature of the evaporator 5 is prevented from becoming too high by increasing the valve opening.
上記で説明したように、本実施形態に係る冷凍サイクルシステム１では、冷媒の熱による作動媒体６６Ａの圧力変化に応じた作動媒体封入部６６Ｄの伸縮を利用して弁開度を調整することにより、冷媒の流量を制御する。このように、本実施形態に係る冷凍サイクルシステム１では、温度感応部としての作動媒体６６Ｃおよび作動媒体封入部６６Ｄが、冷媒の温度を検出して該温度に基づいて冷媒の流量を制御する。
As described above, in the refrigeration cycle system 1 according to the present embodiment, by adjusting the valve opening degree using the expansion and contraction of the working medium enclosing portion 66D according to the pressure change of the working medium 66A due to the heat of the refrigerant. Control the flow rate of refrigerant. As described above, in the refrigeration cycle system 1 according to the present embodiment, the working medium 66C and the working medium enclosing unit 66D as temperature sensitive units detect the temperature of the refrigerant and control the flow rate of the refrigerant based on the temperature.
以上説明した本実施形態に係る冷凍サイクルシステム１によれば、第１、２実施形態の場合と同様の効果を得られる。すなわち、本実施形態に係る冷凍サイクルシステム１では、このように冷媒の流量を制御し、蒸発器５の温度が所定の設定温度未満とならないように制御することにより、フロストの発生が抑制される。このため、本実施形態に係る冷凍サイクルシステム１では、異なる種類の冷媒を用いた場合におけるフロストの発生をも抑制することができる。つまり、種類の異なる冷媒を使用する複数の冷凍サイクルシステムに対応してフロストの発生を抑制することができる。特許文献１に記載の冷凍サイクルシステムのようにＯリングを設けるなど温度制御弁６を複雑な構成とすること無く、簡素な構成によって、温度制御弁６の弁体６４の自励振動に起因する異音の発生を抑制することができる。
According to the refrigeration cycle system 1 according to the present embodiment described above, the same effects as in the first and second embodiments can be obtained. That is, in the refrigeration cycle system 1 according to the present embodiment, the generation of frost is suppressed by controlling the flow rate of the refrigerant in this way so that the temperature of the evaporator 5 does not become lower than a predetermined set temperature. . For this reason, in the refrigeration cycle system 1 according to the present embodiment, it is possible to suppress the occurrence of frost when different types of refrigerants are used. That is, the generation of frost can be suppressed corresponding to a plurality of refrigeration cycle systems that use different types of refrigerants. The temperature control valve 6 is caused by self-excited vibration of the valve body 64 of the temperature control valve 6 with a simple configuration without making the temperature control valve 6 complicated such as providing an O-ring as in the refrigeration cycle system described in Patent Document 1. Generation of abnormal noise can be suppressed.
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態について図７〜図１０を参照して説明する。本実施形態は、第１実施形態に対して、温度制御弁６の構成を変更したものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
(Fourth embodiment)
A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, the configuration of the temperature control valve 6 is changed with respect to the first embodiment, and the other aspects are the same as those in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted here.
本実施形態の温度制御弁６の構成を図７に示す。なお、図７において、冷媒は紙面右側から左側へ流れる。本実施形態の温度制御弁６は、形状記憶ばね６６、バイアスばね６７、弁体６４、ばね座６８、調整ネジ６７ａ、ワッシャ６７ｂ、ナット６７ｃを有している。
The structure of the temperature control valve 6 of this embodiment is shown in FIG. In FIG. 7, the refrigerant flows from the right side to the left side of the page. The temperature control valve 6 of this embodiment includes a shape memory spring 66, a bias spring 67, a valve body 64, a spring seat 68, an adjustment screw 67a, a washer 67b, and a nut 67c.
弁体６４は、有底筒形状を成しており、その底部に弁体鍔部６４ａが形成されている。弁体６４は、第１ケース６１および第２ケース６２を有するケース部材に収納されている。弁体６４の内周面に沿ってバイアスばね６７が配置され、弁体６４の外周面に沿って形状記憶ばね６６が配置されている。
The valve body 64 has a bottomed cylindrical shape, and a valve body collar portion 64a is formed at the bottom thereof. The valve body 64 is housed in a case member having a first case 61 and a second case 62. A bias spring 67 is disposed along the inner peripheral surface of the valve body 64, and a shape memory spring 66 is disposed along the outer peripheral surface of the valve body 64.
バイアスばね６７は、形状記憶ばね６６を圧縮する方向に付勢するバネ部材である。バイアスばね６７は、弁体６４の開口部側にて、調整ネジ６７ａに固定されている。この調整ネジ６７ａには、円形板状のワッシャ６７ｂを挟むようにしてナット６７ｃが締結されている。
The bias spring 67 is a spring member that biases the shape memory spring 66 in a compressing direction. The bias spring 67 is fixed to the adjustment screw 67 a on the opening side of the valve body 64. A nut 67c is fastened to the adjustment screw 67a so as to sandwich a circular plate washer 67b.
ワッシャ６７ｂは、開口部を有する円形板状を成し、第２ケース６２内周面に固定されている。製造時にあらかじめワッシャ６７ｂと螺合する調節ネジ６７ａを回転させることで、バイアスばね６７の圧縮量を変更し、弁の開閉温度の微調整を可能としている。調整後はナット６７ｃを締結して調節ネジ６７ａの回転を禁止する。
The washer 67 b has a circular plate shape having an opening, and is fixed to the inner peripheral surface of the second case 62. By rotating an adjusting screw 67a that is screwed into the washer 67b in advance during manufacture, the amount of compression of the bias spring 67 is changed, thereby enabling fine adjustment of the valve opening / closing temperature. After the adjustment, the nut 67c is fastened to prohibit the rotation of the adjustment screw 67a.
ばね座６８は、第２ケース６２内周面に固定されており、弁体６４を弁体６４の軸方向に摺動自在に支持する。ばね座６８は、冷媒を通すための開口部６８ａを有している。
The spring seat 68 is fixed to the inner peripheral surface of the second case 62 and supports the valve body 64 so as to be slidable in the axial direction of the valve body 64. The spring seat 68 has an opening 68a for allowing the refrigerant to pass therethrough.
冷媒導入口６１ａから冷媒導出口６２ａへ流れる冷媒の方向を一方向としたとき、冷媒導入口６１ａの冷媒圧力と冷媒導出口６２ａの冷媒圧力の差圧により弁体６４に作用する力Ｆｐおよびバイアスばね６７が弁体６４を付勢する力Ｆｂは上記一方向、すなわち、冷媒の流れ方向に作用する。また、形状記憶ばね６６により弁体６４に作用する付勢力Ｆｓは、上記一方向と逆方向、すなわち、冷媒の流れ方向と逆方向に作用する。
When the direction of the refrigerant flowing from the refrigerant inlet 61a to the refrigerant outlet 62a is one direction, the force Fp and bias acting on the valve body 64 due to the differential pressure between the refrigerant pressure at the refrigerant inlet 61a and the refrigerant pressure at the refrigerant outlet 62a. The force Fb that the spring 67 urges the valve body 64 acts in the one direction, that is, the refrigerant flow direction. Further, the urging force Fs acting on the valve body 64 by the shape memory spring 66 acts in the direction opposite to the one direction, that is, the direction opposite to the refrigerant flow direction.
以上、本実施形態における温度制御弁６の構成について説明した。この温度制御弁６では、冷媒導入口６１ａから導入された冷媒が、ケース内冷媒通路６３のうち、弁体６４の外周側を通って、形状記憶ばね６６が配置された空間と、弁体６４の内周側を通って、冷媒導出口６２ａ側へと導入される。
The configuration of the temperature control valve 6 in the present embodiment has been described above. In the temperature control valve 6, the refrigerant introduced from the refrigerant introduction port 61 a passes through the outer peripheral side of the valve body 64 in the in-case refrigerant passage 63, the space where the shape memory spring 66 is disposed, and the valve body 64. Is introduced to the refrigerant outlet port 62a side.
そして、本実施形態の温度制御弁６では、形状記憶ばね６６が所定の温度未満の状態（空調負荷が低い状態）においては、バイアスばね６７の反力によって形状記憶ばね６６が縮むことで、弁開度が小さくなる。
In the temperature control valve 6 of the present embodiment, when the shape memory spring 66 is less than a predetermined temperature (the air conditioning load is low), the shape memory spring 66 is contracted by the reaction force of the bias spring 67, so that the valve The opening becomes smaller.
また、本実施形態の温度制御弁６では、形状記憶ばね６６が所定の設定温度以上の状態（空調負荷が高い状態）においては、形状記憶ばね６６が記憶した形状に回復することで、弁開度が大きくなる。
Further, in the temperature control valve 6 of the present embodiment, when the shape memory spring 66 is at a predetermined temperature or higher (the air conditioning load is high), the valve is opened by recovering the shape memorized by the shape memory spring 66. The degree is increased.
図８は、比較例として、上記第１実施形態の温度制御弁６における弁体６４に作用する力Ｆｐ、Ｆｓ、Ｆｂの向きを示した図である。図９は、上記第１実施形態の温度制御弁６における弁体６４にかかる力Ｆｐ、Ｆｓ、Ｆｂと弁開度の関係を示した図である。
FIG. 8 is a diagram showing directions of forces Fp, Fs, and Fb acting on the valve body 64 in the temperature control valve 6 of the first embodiment as a comparative example. FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the forces Fp, Fs, Fb applied to the valve body 64 and the valve opening degree in the temperature control valve 6 of the first embodiment.
図８に示すように、上記第１実施形態の温度制御弁６では、弁体６４に対して冷媒流れ方向と同じ方向に、冷媒導入口６１ａ側の冷媒圧力と冷媒導出口６２ａ側の冷媒圧力との冷媒差圧に応じた力Ｆｐが作用する。
As shown in FIG. 8, in the temperature control valve 6 of the first embodiment, the refrigerant pressure on the refrigerant introduction port 61a side and the refrigerant pressure on the refrigerant outlet port 62a side in the same direction as the refrigerant flow direction with respect to the valve body 64. A force Fp corresponding to the refrigerant differential pressure acts.
また、上記第１実施形態の温度制御弁６では、形状記憶ばね６６が所定の設定温度以上の状態になると記憶した形状に回復する。このため、弁体通路孔６４ｂの弁開度が増大する向きの力Ｆｓが弁体６４に作用する。また、弁体６４には、バイアスばね６７ｂによって、弁体通路孔６４ｂの弁開度が減少する向きの力Ｆｂが作用する。
Further, in the temperature control valve 6 of the first embodiment, when the shape memory spring 66 is in a state of a predetermined set temperature or higher, the memorized shape is recovered. For this reason, the force Fs in the direction in which the valve opening degree of the valve body passage hole 64 b increases acts on the valve body 64. Further, a force Fb is applied to the valve body 64 in such a direction that the valve opening degree of the valve body passage hole 64b is reduced by the bias spring 67b.
図９は、上記第１実施形態の温度制御弁６におけるＦｐ、ＦｓおよびＦｂの力のバランスを示したものである。なお、図９における縦軸は、Ｆｐ、ＦｓおよびＦｂの絶対値となっている。この図において、弁開度を全開とするためには、Ｆｓ＋ＦｐがＦｂを下回る必要がある。しかし、Ｆｓ＋ＦｐがＦｂを下回るようバランスさせて設計することは可能であるが、弁体６４の前後の冷媒差圧が大きい場合、Ｆｓ＋ＦｐがＦｂを上回ってしまい、弁体通路孔６４ｂを全閉状態にすることができなくなるといった状況が生じる。
FIG. 9 shows the balance of Fp, Fs, and Fb forces in the temperature control valve 6 of the first embodiment. In addition, the vertical axis | shaft in FIG. 9 is an absolute value of Fp, Fs, and Fb. In this figure, in order to fully open the valve opening, Fs + Fp needs to be lower than Fb. However, it is possible to design the balance so that Fs + Fp is lower than Fb. However, when the refrigerant differential pressure before and after the valve body 64 is large, Fs + Fp exceeds Fb, and the valve body passage hole 64b is fully closed. A situation arises in which it is impossible to make it.
上記第１実施形態の温度制御弁６において、形状記憶ばね６６のばね定数を大きくすれば、すなわち、図９における形状記憶ばね６６の力Ｆｓの勾配を大きくすれば、弁体６４の前後の冷媒差圧が大きくても、Ｆｓ＋ＦｐがＦｂを上回らないよう設計することが可能である。しかし、形状記憶ばね６６は大きな力を発生させるのが難しく、形状記憶ばね６６のばね定数を大きくするのが困難であるため、設計自由度が制限されてしまうといった問題がある。
In the temperature control valve 6 of the first embodiment, if the spring constant of the shape memory spring 66 is increased, that is, if the gradient of the force Fs of the shape memory spring 66 in FIG. Even if the differential pressure is large, it is possible to design so that Fs + Fp does not exceed Fb. However, it is difficult for the shape memory spring 66 to generate a large force, and it is difficult to increase the spring constant of the shape memory spring 66, so that there is a problem that the degree of freedom in design is limited.
図１０は、本実施形態の温度制御弁６におけるＦｐ、ＦｓおよびＦｂの力のバランスを示したものである。この図において、弁体６４の弁開度が全開となるためには、Ｆｂ＋ＦｓがＦｓを下回る必要がある。逆に弁体６４の弁開度が全閉となるにはＦｂ＋ＦｐがＦｓを上回る必要がある。
FIG. 10 shows the balance of Fp, Fs, and Fb forces in the temperature control valve 6 of the present embodiment. In this figure, in order for the valve opening degree of the valve body 64 to be fully open, Fb + Fs needs to be lower than Fs. Conversely, in order for the valve opening degree of the valve body 64 to be fully closed, Fb + Fp needs to exceed Fs.
本実施形態の温度制御弁６は、冷媒導入口６１ａの冷媒圧力と冷媒導出口６２ａの冷媒圧力の差圧により弁体６４に作用する力Ｆｐおよびバイアスばね６７が形状記憶ばね６６を付勢する力Ｆｂが、形状記憶ばね６６により弁体６６に作用する付勢力Ｆｓと逆向きとなっている。このため、例えば、弁体６４の前後の冷媒差圧によって生じる力Ｆｐが大きい場合であっても、Ｆｂ＋ＦｐがＦｓを上回る設計が容易である。
In the temperature control valve 6 of this embodiment, the force Fp acting on the valve body 64 and the bias spring 67 bias the shape memory spring 66 by the differential pressure between the refrigerant pressure at the refrigerant inlet 61a and the refrigerant pressure at the refrigerant outlet 62a. The force Fb is opposite to the biasing force Fs acting on the valve body 66 by the shape memory spring 66. For this reason, for example, even when the force Fp generated by the refrigerant differential pressure before and after the valve body 64 is large, the design in which Fb + Fp exceeds Fs is easy.
以上説明した本実施形態に係る冷凍サイクルシステム１によれば、第１実施形態の場合と同様の効果を得られる。
According to the refrigeration cycle system 1 according to the present embodiment described above, the same effects as those of the first embodiment can be obtained.
また、上記した構成によれば、弁体６４を変位させる付勢力を発生させる部材として形状記憶合金を用いた形状記憶ばね６６を備え、さらに、冷媒を導入する冷媒導入口６１ａと冷媒を導出する冷媒導出口６２ａを有し、冷媒導入口６１ａと冷媒導出口６２ａとの間に弁体６４を収納するケース部材６１、６２と、形状記憶ばね６６を圧縮する方向に付勢するバイアスばね６７と、を備えている。そして、冷媒導入口６１ａから冷媒導出口６２ａへ流れる前記冷媒の方向を一方向としたとき、冷媒導入口６１ａの冷媒圧力と冷媒導出口６２ａの冷媒圧力の差圧により弁体６４に作用する力Ｆｐおよびバイアスばね６７が形状記憶ばね６６を付勢する力Ｆｂは上記一方向に作用し、形状記憶合ばね６６は、弁体６４に作用する付勢力Ｆｓが上記一方向と逆方向に作用するよう構成されている。このため、Ｆｂ＋ＦｐがＦｓを上回るような設計が容易であり、弁体６４の開閉作動を確実に行わせることが可能であるとともに、ばね定数が小さく大きな力を発生しにくい形状記憶ばね６６を用いた構成においても設計自由度を向上することが可能である。
Further, according to the above-described configuration, the shape memory spring 66 using the shape memory alloy is provided as a member for generating the biasing force that displaces the valve body 64, and the refrigerant introduction port 61a for introducing the refrigerant and the refrigerant are led out. Case members 61 and 62 having a refrigerant outlet port 62a and accommodating the valve body 64 between the refrigerant inlet port 61a and the refrigerant outlet port 62a, and a bias spring 67 for urging the shape memory spring 66 in a compressing direction. It is equipped with. When the direction of the refrigerant flowing from the refrigerant inlet 61a to the refrigerant outlet 62a is one direction, the force acting on the valve body 64 due to the differential pressure between the refrigerant pressure at the refrigerant inlet 61a and the refrigerant pressure at the refrigerant outlet 62a. The force Fb for biasing the shape memory spring 66 by the Fp and the bias spring 67 acts in the one direction, and the biasing force Fs acting on the valve body 64 acts in the direction opposite to the one direction in the shape memory spring 66. It is configured as follows. For this reason, it is easy to design such that Fb + Fp exceeds Fs, it is possible to reliably open and close the valve body 64, and the shape memory spring 66 that has a small spring constant and hardly generates a large force is used. The degree of freedom in design can be improved even in the configuration that has been used.
（他の実施形態）
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the embodiment described above, and can be appropriately changed within the scope described in the claims.
例えば、第１実施形態に係る冷凍サイクルシステム１において、形状記憶ばね６６の代わりとして他の形状記憶合金を用いても良い。
For example, in the refrigeration cycle system 1 according to the first embodiment, another shape memory alloy may be used instead of the shape memory spring 66.
また、第１実施形態に係る冷凍サイクルシステム１において、冷媒から形状記憶ばね６６への温度応答速度を低下させるために、図１１に示すように、形状記憶ばね６６を樹脂などのコーティング材６６ａによってコーティングしても良い。この場合には、形状記憶ばね６６の温度が急激に変化することを抑制でき、これにより、形状記憶ばね６６の温度が急激に変化して温度制御弁６の弁体６４が自励振動することに起因する異音の発生を防止することができる。なお、コーティング材６６ａの膜厚によって形状記憶ばね６６の温度応答速度を制御することができる。
Further, in the refrigeration cycle system 1 according to the first embodiment, in order to reduce the temperature response speed from the refrigerant to the shape memory spring 66, the shape memory spring 66 is made of a coating material 66a such as resin as shown in FIG. It may be coated. In this case, it is possible to suppress a sudden change in the temperature of the shape memory spring 66, whereby the temperature of the shape memory spring 66 changes abruptly and the valve body 64 of the temperature control valve 6 self-vibrates. It is possible to prevent the occurrence of abnormal noise due to the noise. The temperature response speed of the shape memory spring 66 can be controlled by the film thickness of the coating material 66a.
また、第１実施形態に係る冷凍サイクルシステム１において、冷媒から形状記憶ばね６６への温度応答速度を低下させるために、図１２に示すように、弁体６４の一端６４ｄを、ピストン形状とすると共に、ばね座６８を、弁体６４の一端６４ｄが摺動自在に挿入される貫通孔６８ａ、及び、貫通孔６８ａをケース内冷媒通路６３のうち冷媒導出口６２ａ側の空間と連通させる小穴６８ｂが形成された器形状としても良い。この場合、ばね座６８をダッシュポッドとして機能させることで、形状記憶ばね６６の温度が急激に変化した場合でも温度制御弁６の弁体６４が自励振動することに起因する異音の発生を防止することができる。
Further, in the refrigeration cycle system 1 according to the first embodiment, in order to reduce the temperature response speed from the refrigerant to the shape memory spring 66, one end 64d of the valve body 64 has a piston shape as shown in FIG. At the same time, the spring seat 68 has a through hole 68a into which the one end 64d of the valve body 64 is slidably inserted, and a small hole 68b that allows the through hole 68a to communicate with the space on the refrigerant outlet port 62a side in the in-case refrigerant passage 63. It is good also as a vessel shape formed. In this case, by causing the spring seat 68 to function as a dash pod, even if the temperature of the shape memory spring 66 changes suddenly, abnormal noise caused by the self-excited vibration of the valve body 64 of the temperature control valve 6 is generated. Can be prevented.
また、第３実施形態に係る冷凍サイクルシステム１において、作動媒体封入部６６Ｄとしてダイヤフラムを採用しても良い。
In the refrigeration cycle system 1 according to the third embodiment, a diaphragm may be employed as the working medium enclosure 66D.
また、図１３に示すように、第１実施形態に係る温度制御弁６において、温度検出手段（温度センサなど）１０、冷媒の流量を調整する弁体６４を含む流量調整手段１１、温度検出手段１０によって冷媒の温度を検出すると共に該温度に基づいて流量調整手段１１の弁体６４の開度を変化させることによって冷媒の流量を調整する制御を実行する制御手段（制御アンプなど）１２を備える構成としても良い。
As shown in FIG. 13, in the temperature control valve 6 according to the first embodiment, the temperature detecting means (temperature sensor or the like) 10, the flow rate adjusting means 11 including the valve body 64 for adjusting the flow rate of the refrigerant, the temperature detecting means. Control means (control amplifier etc.) 12 which performs control which detects the temperature of a refrigerant by 10 and adjusts the flow volume of a refrigerant by changing the opening of valve body 64 of flow control means 11 based on the temperature is provided. It is good also as a structure.
この場合、温度検出手段１０によって所定の温度未満の状態（空調負荷が低い状態）であることが検出されたときには、制御手段１２の制御によって、温度制御弁６の弁体６４の開度を小さくする。このように、空調負荷が低い状態、すなわち冷媒の温度が低い場合には、弁開度を小さくすることで、蒸発器５の温度が所定の設定温度（例えば、０℃）未満とならないようにする。これにより、この場合においても、蒸発器５の温度が所定の設定温度以上に維持され易くなり、冷凍サイクル内（特に、蒸発器５内）におけるフロストの発生が抑制される。また、この場合、温度検出手段１０によって所定の設定温度以上の状態（空調負荷が高い状態）であることが検出されたときには、制御手段１２の制御によって、温度制御弁６の弁体６４の開度を大きくする。このように、空調負荷が高い状態、すなわち冷媒の温度が高い場合には、弁開度を大きくすることで、蒸発器５の温度が高くなり過ぎないようにする。なお、この場合、温度検出手段１０および制御手段１２が、特許請求の範囲に記載の温度感応部に相当する。
In this case, when the temperature detecting means 10 detects that the temperature is lower than the predetermined temperature (the air conditioning load is low), the opening degree of the valve body 64 of the temperature control valve 6 is reduced by the control of the control means 12. To do. As described above, when the air conditioning load is low, that is, when the temperature of the refrigerant is low, by reducing the valve opening, the temperature of the evaporator 5 does not become lower than a predetermined set temperature (for example, 0 ° C.). To do. Thereby, also in this case, the temperature of the evaporator 5 is easily maintained at a predetermined set temperature or more, and the occurrence of frost in the refrigeration cycle (particularly in the evaporator 5) is suppressed. Further, in this case, when the temperature detection means 10 detects that the temperature is higher than the predetermined set temperature (the air conditioning load is high), the control element 12 controls the opening of the valve body 64 of the temperature control valve 6. Increase the degree. Thus, when the air conditioning load is high, that is, when the temperature of the refrigerant is high, the temperature of the evaporator 5 is prevented from becoming too high by increasing the valve opening. In this case, the temperature detection means 10 and the control means 12 correspond to the temperature sensitive part described in the claims.
