JP2017106647A - Thermostatic expansion valve - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、冷媒の温度に基づいて冷媒の流量を調節する温度式膨張弁に関するものである。 The present invention relates to a temperature type expansion valve that adjusts the flow rate of a refrigerant based on the temperature of the refrigerant.
特許文献1には、電磁弁一体型膨張弁が記載されている。こ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を有している。弁本体には、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、及びオリフィスで減圧した冷媒を外部に導出する出口通路が形成されている。弁室内における弁体の摺動方向両端に位置する2つの空間は、均圧通路によって相互に連通している。この構成では、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。これにより、弁体に加わる衝撃的圧力が緩和されるので、不具合の発生を回避することができる。 Patent Document 1 describes an expansion valve integrated with a solenoid valve. This solenoid valve-integrated expansion valve has a valve body, a valve body, a power element, and a solenoid valve. The valve body is formed with a valve chamber, an orifice communicating with the valve chamber, an inlet passage for introducing high-pressure refrigerant into the valve chamber, and an outlet passage for leading the refrigerant decompressed by the orifice to the outside. The two spaces located at both ends in the sliding direction of the valve body in the valve chamber communicate with each other through a pressure equalizing passage. In this 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 can be released to the space on the other end side of the valve body through the pressure equalizing passage. Thereby, since the impact pressure applied to the valve body is relieved, the occurrence of defects can be avoided.
一般に膨張弁では、電磁弁が開弁する際に弁体に加わる衝撃的圧力による不具合だけでなく、共振による振動及び騒音が生じる場合がある。特許文献1に記載の電磁弁一体型膨張弁では、電磁弁が開弁する際の衝撃的圧力を緩和することができるものの、共振を回避するための対応がなされていなかった。 In general, in an expansion valve, not only a problem due to an impact pressure applied to a valve body when a solenoid valve is opened, but also vibration and noise due to resonance may occur. In the solenoid valve-integrated expansion valve described in Patent Document 1, the impact pressure when the solenoid valve is opened can be relieved, but no measures have been taken to avoid resonance.
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、共振による振動及び騒音を抑制できる温度式膨張弁を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a temperature-type expansion valve that can suppress vibration and noise due to resonance.
本発明に係る温度式膨張弁は、外部から冷媒を流入させる入口通路と、前記入口通路に連通する筒状の弁室と、前記弁室の筒軸方向一端側に設けられ、前記弁室内に流入した冷媒を減圧するオリフィスと、前記オリフィスで減圧された冷媒を外部に流出させる出口通路と、が形成された弁本体と、前記弁室内に設けられ、前記オリフィスを開閉する弁体と、前記弁室内に設けられ、前記弁体を閉弁方向に付勢するコイルばねと、前記弁体を駆動するパワーエレメントと、前記弁室の筒軸方向他端側に形成された開口部に択一的かつ着脱自在に取り付けられ、前記弁室の筒軸方向他端側を閉塞するとともに前記コイルばねの付勢力を調整する第1の付勢力調整部材及び第2の付勢力調整部材と、を備え、前記第1の付勢力調整部材が取り付けられたときの前記弁室内の空間の容積と、前記第2の付勢力調整部材が取り付けられたときの前記弁室内の空間の容積とは、互いに異なるものである。 The temperature type expansion valve according to the present invention is provided in an inlet passage through which refrigerant flows from the outside, a cylindrical valve chamber communicating with the inlet passage, and one end side in the cylinder axial direction of the valve chamber. An orifice that depressurizes the refrigerant that has flowed in; an outlet passage that allows the refrigerant depressurized by the orifice to flow outside; a valve body that is provided in the valve chamber and opens and closes the orifice; and A coil spring provided in the valve chamber for biasing the valve body in the valve closing direction, a power element for driving the valve body, and an opening formed on the other end side in the cylinder axial direction of the valve chamber. And a first urging force adjusting member and a second urging force adjusting member for closing the other end in the cylinder axis direction of the valve chamber and adjusting the urging force of the coil spring. The first urging force adjusting member is attached. The volume of the valve chamber space when the, the volume of the valve chamber space when the second biasing force adjusting member is mounted are different from each other.
また、本発明に係る温度式膨張弁は、外部から冷媒を流入させる入口通路と、前記入口通路に連通する筒状の弁室と、前記弁室の筒軸方向一端側に設けられ、前記弁室内に流入した冷媒を減圧するオリフィスと、前記オリフィスで減圧された冷媒を外部に流出させる出口通路と、が形成された弁本体と、前記弁室内に択一的かつ着脱自在に取り付けられ、前記オリフィスを開閉する第1の弁体及び第2の弁体と、前記弁室内に設けられ、前記第1の弁体又は前記第2の弁体を閉弁方向に付勢するコイルばねと、前記第1の弁体又は前記第2の弁体を駆動するパワーエレメントと、前記弁室の筒軸方向他端側に形成された開口部に着脱自在に取り付けられ、前記弁室の筒軸方向他端側を閉塞するとともに前記コイルばねの付勢力を調整する付勢力調整部材と、を備え、前記第1の弁体が取り付けられたときの前記弁室内の空間の容積と、前記第2の弁体が取り付けられたときの前記弁室内の空間の容積とは、互いに異なるものである。 Further, the temperature type expansion valve according to the present invention is provided at an inlet passage through which refrigerant flows from the outside, a cylindrical valve chamber communicating with the inlet passage, and one end side in the cylinder axial direction of the valve chamber, A valve body formed with an orifice for depressurizing the refrigerant that has flowed into the chamber, and an outlet passage through which the refrigerant depressurized by the orifice flows out, and is attached to the valve chamber alternatively and detachably, A first valve body and a second valve body for opening and closing an orifice; a coil spring provided in the valve chamber for biasing the first valve body or the second valve body in a valve closing direction; A power element that drives the first valve body or the second valve body, and an opening formed on the other end side in the cylinder axis direction of the valve chamber are detachably attached, and the cylinder axis direction and the like of the valve chamber Biasing that closes the end and adjusts the biasing force of the coil spring An adjustment member, and a volume of the space in the valve chamber when the first valve body is attached and a volume of the space in the valve chamber when the second valve body is attached. They are different from each other.
本発明によれば、弁室内の空間の容積を容易に変化させることができるため、共振による振動及び騒音を抑制することができる。 According to the present invention, since the volume of the space in the valve chamber can be easily changed, vibration and noise due to resonance can be suppressed.
実施の形態1.
本発明の実施の形態1に係る温度式膨張弁について説明する。図1は、本実施の形態に係る温度式膨張弁50を備えた冷凍サイクル装置の全体構成を示す冷媒回路図である。本実施の形態では、冷凍サイクル装置として冷凍機を例示している。なお、図1を含む以下の図面では、各構成部材の相対的な寸法の関係や形状等が実際のものとは異なる場合がある。
Embodiment 1 FIG.
A temperature type expansion valve according to Embodiment 1 of the present invention will be described. FIG. 1 is a refrigerant circuit diagram showing an overall configuration of a refrigeration cycle apparatus including a temperature
図1に示すように、冷凍サイクル装置は、冷媒を循環させる冷媒回路10を備えている。冷媒回路10は、圧縮機11、凝縮器12、液溜め13、過冷却器14、電磁弁15、温度式膨張弁50、蒸発器16及びアキュムレータ17が冷媒配管を介して順次環状に接続された構成を有している。また、冷凍サイクル装置は、熱源機18を有している。熱源機18には、圧縮機11、凝縮器12、液溜め13、過冷却器14及びアキュムレータ17と、凝縮器12及び過冷却器14に空気を送風する送風機19と、が収容されている。熱源機18と電磁弁15との間は、冷媒配管の一部である液管20を介して接続されている。蒸発器16と熱源機18との間は、冷媒配管の一部であるガス管21を介して接続されている。
As shown in FIG. 1, the refrigeration cycle apparatus includes a
圧縮機11は、吸入した低圧ガス冷媒を圧縮し、高圧ガス冷媒として吐出する流体機械である。凝縮器12は、送風機19により送風される空気との熱交換によって高圧ガス冷媒を凝縮させる熱交換器である。液溜め13は、凝縮器12から流出した冷媒を気液分離するとともに、余剰の液冷媒を貯留する容器である。過冷却器14は、送風機19により送風される空気との熱交換によって液冷媒を過冷却する熱交換器である。本例では、凝縮器12及び過冷却器14が一体化されているが、凝縮器12及び過冷却器14は互いに分離された構造であってもよい。
The
電磁弁15は、圧縮機11の運転時に開となり、圧縮機11の停止時に閉となるように不図示の制御部によって制御される。圧縮機11が運転及び停止を繰り返す場合、圧縮機11の停止中に圧縮機11の上流側に液冷媒が溜まってしまうと、圧縮機11の再起動時に圧縮機11が液冷媒の吸入により破損するおそれがある。このような圧縮機11の破損を防ぐため、温度式膨張弁50の上流側に電磁弁15が設けられている。例えば、冷凍サイクル装置の温度制御を行う際に、制御対象の温度が設定温度に達した場合、制御部は、圧縮機11を停止させるとともに電磁弁15を閉状態に制御する。一方、制御対象の温度が設定温度よりも高くなった場合には、制御部は、圧縮機11を運転させるとともに電磁弁15を開状態に制御する。
The
また、複数の蒸発器16及び温度式膨張弁50が並列に設けられている場合、複数の蒸発器16のそれぞれへの冷媒供給を制御するために、複数の温度式膨張弁50の上流側にそれぞれ電磁弁15が設けられることもある。
Further, when a plurality of
温度式膨張弁50は、過冷却器14で過冷却された液冷媒を減圧して低圧の二相冷媒とするものである。温度式膨張弁50の開度は、蒸発器16から流出する冷媒の過熱度に基づいて調節される。温度式膨張弁50には、蒸発器16の出口配管に取り付けられる感温筒51がキャピラリチューブ52を介して接続される。また、温度式膨張弁50には、蒸発器16の出口配管と連通する均圧管53が接続される。温度式膨張弁50の構造の詳細については後述する。
The temperature
蒸発器16は、外部流体との熱交換によって低圧の二相冷媒を蒸発させる熱交換器である。アキュムレータ17は、蒸発器16から流出した冷媒を気液分離するとともに、ガス冷媒のみを圧縮機11に供給する容器である。
The
なお、冷媒回路10において、液溜め13は省略することができる。また、冷媒回路10には、圧縮機11に高圧液冷媒を注入するインジェクション回路が追加されてもよい。
In the
図2は、本実施の形態に係る温度式膨張弁50の構成を示す断面図である。図2に示すように、温度式膨張弁50は、弁本体54を備えている。弁本体54には、冷媒回路10の凝縮器12側(すなわち、電磁弁15側)から高圧の液冷媒を流入させる入口配管55と、減圧された低圧の二相冷媒を冷媒回路10の蒸発器16側に流出させる出口配管56と、が接続されている。また、弁本体54の上部には、後述する弁体61を駆動するパワーエレメント70が設けられている。パワーエレメント70の上部には、キャピラリチューブ52を介して感温ガスを導入する配管71が接続されている。感温ガスは、蒸発器16から流出する冷媒の温度をパワーエレメント70に伝達するものである。また、パワーエレメント70には、均圧管53が接続されている。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a configuration of the temperature
弁本体54には、入口配管55を介して外部から冷媒を流入させる入口通路57と、入口通路57に連通する弁室58とが形成されている。弁室58は、上下方向に筒軸を有する筒状の形状を有している。弁室58は、筒軸方向下端側に開口部58aを有している。弁本体54のうち、弁室58の筒軸方向上端側には、弁室58内に流入した冷媒を減圧するオリフィス59が形成されている。また、弁本体54には、オリフィス59で減圧された冷媒を外部に流出させる出口通路60が形成されている。出口通路60には、出口配管56が接続されている。出口通路60の上方には、上下方向に延伸した挿入孔72が形成されている。挿入孔72の下端は出口通路60に連通しており、上端はパワーエレメント70の下部圧力室73に連通している。
The
弁室58の上部には、オリフィス59を開閉する弁体61が上下方向に摺動自在に挿入されている。弁体61は、開口部58aを介して着脱できるようになっている。弁体61の上端部には、円錐状のテーパ面61aが形成されている。弁体61のテーパ面61aがオリフィス59に当接するとオリフィス59が閉状態となり、テーパ面61aがオリフィス59から離れるとオリフィス59が開状態となる。
A
弁体61の下端部は、支持部材62によって支持されている。支持部材62は、圧縮ばねであるコイルばね63によって上方に付勢されている。すなわち、弁体61は、支持部材62を介して、コイルばね63によって閉弁方向に付勢されている。コイルばね63は、当該コイルばね63の螺旋軸が弁室58の筒軸と同軸になるように、弁室58内に設けられている。コイルばね63は、開口部58aを介して着脱できるようになっている。コイルばね63の下端は、後述する付勢力調整部材64又は付勢力調整部材84によって支持される。
A lower end portion of the
弁室58の開口部58aには、付勢力調整部材64又は付勢力調整部材84のいずれか一方が取り付けられる。付勢力調整部材64及び付勢力調整部材84は、いずれも温度式膨張弁50の構成要素であり、開口部58aに択一的かつ着脱自在に取り付けられる。図2に示す構成では、付勢力調整部材64が開口部58aに取り付けられており、付勢力調整部材84は開口部58aから取り外されている。図2において、付勢力調整部材64及び付勢力調整部材84の間の白抜き両矢印は、付勢力調整部材64及び付勢力調整部材84が択一的に取り付けられることを表している。
Either the urging
付勢力調整部材64は、コイルばね63の下端部を支持する底部64aと、コイルばね63の外周に沿ってコイルばね63と同軸に底部64aから突出した円筒部64bと、を備えた有底筒状の形状を有している。付勢力調整部材64は、ねじ部64cを介して弁室58の開口部58aに着脱自在に取り付けられ、弁室58の下端側を閉塞する。付勢力調整部材64の底部64aの下面には、スリット64dが形成されている。付勢力調整部材64は、スリット64dにドライバ等の工具を挿入して回転させることにより、コイルばね63の圧縮量を変更して弁体61への付勢力を調整できるようになっている。付勢力調整部材64の円筒部64bの外周部には、弁室58内の冷媒が外部に漏れるのを防止するための環状のシール部材65を収容するシール溝64eが形成されている。
The urging
付勢力調整部材64と同様に、付勢力調整部材84は、コイルばね63の下端部を支持する底部84aと、コイルばね63の外周に沿ってコイルばね63と同軸に底部84aから突出した円筒部84bと、を備えた有底筒状の形状を有している。付勢力調整部材84は、ねじ部84cを介して弁室58の開口部58aに着脱自在に取り付けられ、弁室58の下端側を閉塞する。付勢力調整部材84の底部84aの下面には、スリット84dが形成されている。付勢力調整部材84は、スリット84dにドライバ等の工具を挿入して回転させることにより、コイルばね63の圧縮量を変更して弁体61への付勢力を調整できるようになっている。付勢力調整部材84の円筒部84bの外周部には、弁室58内の冷媒が外部に漏れるのを防止するための環状のシール部材65を収容するシール溝84eが形成されている。
Similar to the urging
付勢力調整部材84は、コイルばね63の内周に沿って底部84aから突出した突出部84fを有している。突出部84fは、コイルばね63と同軸となる円柱状の形状を有している。突出部84fは、コイルばね63の内径よりも小さい外径を有するとともに、圧縮されたコイルばね63の軸方向長さよりも短い軸方向長さを有している。付勢力調整部材84の突出部84fは、例えば、温度式膨張弁50の基本的な動作には影響を及ぼさず、弁室58内の空間の容積を調整する機能のみを有している。突出部84fがコイルばね63の内周側に配置されることによって、弁室58内の可動部(例えば、コイルばね63、支持部材62又は弁体61)との接触干渉及びフレッチング摩耗を防ぐことができる。
The urging
一方、付勢力調整部材64は、このような突出部を有していない。すなわち、付勢力調整部材64の底部64aにおいてコイルばね63を支持する支持面64fは、概ね平坦に形成されている。なお、本例の付勢力調整部材64は突出部を有していないが、付勢力調整部材64は、付勢力調整部材84の突出部84fよりも小さい体積を有する突出部を有していてもよい。
On the other hand, the urging
開口部58aに取り付けられている付勢力調整部材64の下方には、有底筒状のキャップ66が設けられている。キャップ66は、ねじ部66aを介して、弁本体54の底部に着脱自在に取り付けられている。
A bottomed
図3及び図4は、図2のA部を拡大して示す図である。図3は、開口部58aに付勢力調整部材64が取り付けられた温度式膨張弁50のA部を示しており、図4は、開口部58aに付勢力調整部材84が取り付けられた温度式膨張弁50のA部を示している。図3及び図4では、弁室58内の空間にドットハッチングを付している。図3及び図4に示すように、開口部58aに付勢力調整部材84が取り付けられたときの弁室58内の空間の容積(図4参照)は、開口部58aに付勢力調整部材64が取り付けられたときの弁室58内の空間の容積(図3参照)よりも小さくなる。より正確に言えば、開口部58aに付勢力調整部材84が取り付けられ、付勢力調整部材84によってコイルばね63の圧縮量が所定値に調整されたときの弁室58内の空間の容積は、開口部58aに付勢力調整部材64が取り付けられ、付勢力調整部材64によってコイルばね63の圧縮量が上記所定値と同じ値に調整されたときの弁室58内の空間の容積よりも小さくなる。付勢力調整部材84が取り付けられたときの弁室58内の空間の容積と、付勢力調整部材64が取り付けられたときの弁室58内の空間の容積との差は、例えば、付勢力調整部材84の突出部84fの体積と等しくなっている。
3 and 4 are enlarged views of a portion A in FIG. FIG. 3 shows a portion A of the
図2に戻り、挿入孔72には、ステンレス鋼等で形成される作動棒74が摺動自在に挿入されている。作動棒74の下端部は弁体61に当接しており、上端部はパワーエレメント70のストッパ75に当接している。
Returning to FIG. 2, an operating
パワーエレメント70は、上蓋76と、下蓋77と、上蓋76及び下蓋77の間に挟み込まれるダイアフラム78と、を有している。上蓋76とダイアフラム78との間には、上部圧力室79が形成されている。上部圧力室79と、それに接続されるキャピラリチューブ52及び感温筒51とには、感温ガスが充填されている。感温ガスとしては、例えば、冷媒回路10内の冷媒と同種のガスが用いられる。上部圧力室79には、感温ガスによって、蒸発器16から流出する冷媒の温度が伝達される。これにより、上部圧力室79の内部は、蒸発器16から流出する冷媒の温度に応じた圧力となる。
The
ダイアフラム78と下蓋77との間には、下部圧力室73が形成されている。下部圧力室73は、均圧管53を介して、蒸発器16の出口配管と連通している。これにより、下部圧力室73の内部は、蒸発器16から流出する冷媒の圧力と同じ圧力となる。
A
ダイアフラム78は、上部圧力室79内の内部圧力と下部圧力室73の内部圧力との圧力差に応じて上下方向に変位する。冷媒の過熱度が上昇して上記圧力差が増大すると、ダイアフラム78は下方に変位する。これにより、ストッパ75を介して作動棒74が押し下げられるため、弁体61は、コイルばね63の付勢力に抗して開弁方向に移動する。一方、冷媒の過熱度が低下して上記圧力差が減少すると、ダイアフラム78は上方に変位する。これにより、作動棒74を押し下げる力が弱まるため、弁体61は、コイルばね63の付勢力によって閉弁方向に移動する。したがって、オリフィス59を通過する冷媒の量は、蒸発器16出口の冷媒の過熱度が所定の値になるように調節される。
The
ところで、一般に冷凍機の設置工事では、構成部品の選択肢が多く、個々の事例毎に設置制約が大きく異なる。例えば、温度式膨張弁50又は電磁弁15等の孔径、容量又は大きさは、現地で変更される場合がある。また、現地での温度式膨張弁50の負荷調整によって蒸発器16出口の過熱度を調節するために、付勢力調整部材64又は付勢力調整部材84によってコイルばね63の付勢力を調整したり、コイルばね63をばね定数の異なる別のコイルばねに交換したりする場合がある。
By the way, in general, in the installation work of the refrigerator, there are many choices of component parts, and installation restrictions greatly differ for each case. For example, the hole diameter, capacity, or size of the temperature
冷媒回路10で生じる振動及び騒音の要因の1つとして、温度式膨張弁50と、その上流側に設けられた弁(本例では電磁弁15)と、の間の冷媒配管内の空間におけるヘルムホルツ共鳴が考えられる。ヘルムホルツ共鳴の一般的なモデルでは、空間内の流体は気体であるが、電磁弁15と温度式膨張弁50との間の空間内の流体は液体となる。また、電磁弁15及び温度式膨張弁50は、空間の両端に設けられる絞りではあるが、空間の両端を完全に閉塞しているわけではない。したがって、この空間は、完全な閉空間ではなく擬似的な閉空間となる。ただし、擬似的な閉空間であっても、当該空間の容積と当該空間の固有振動数との間には強い相関がある。このため、電磁弁15の絞り部と温度式膨張弁50のオリフィス59との間の空間を、ヘルムホルツ共鳴器と考えることができる。
As one of the factors of vibration and noise generated in the
ヘルムホルツ共鳴器に加えられる振動としては、温度式膨張弁50のコイルばね63の固有振動がある。ヘルムホルツ共鳴器としての上記空間の固有振動数と、コイルばね63の固有振動数とが同一又は近似である場合、共振によって圧力脈動及び配管振動が発生し、配管又は装置の損傷や騒音が生じる。
As a vibration applied to the Helmholtz resonator, there is a natural vibration of the
空気調和装置等に用いられるEEV(電子式膨張弁)は、正逆両方向の流れを許容する。このため、EEVには、ばね定数の比較的大きいばねが使用される。これに対し、温度式膨張弁は、逆方向の流れを許容せず、感温ガスの圧力とばね荷重とのバランスによって動作する。このため、温度式膨張弁には、ばね定数の比較的小さいばねが使用される。温度式膨張弁に使用されるばねの固有振動数は、おおよそ100Hz〜1kHzの範囲となる。 An EEV (electronic expansion valve) used in an air conditioner or the like allows flow in both forward and reverse directions. For this reason, a spring having a relatively large spring constant is used for EEV. On the other hand, the temperature type expansion valve does not allow the flow in the reverse direction, and operates by the balance between the pressure of the temperature sensitive gas and the spring load. For this reason, a spring having a relatively small spring constant is used for the temperature type expansion valve. The natural frequency of the spring used for the temperature type expansion valve is approximately in the range of 100 Hz to 1 kHz.
冷凍機では、電磁弁15等の接続を設備業者に委ねる場合が多い。このため、上記空間の容積に依存するヘルムホルツ共鳴器の固有振動数をメーカーが事前に調節することは困難である。また、電磁弁15と温度式膨張弁50とが一体化された電磁弁一体型膨張弁の場合、メーカーが事前に共振を回避する仕様とすることができる。しかしながら、特に冷凍機の場合、適用範囲が大きく、メーカーの想定外の範囲で使用されることが多いため、実際には共振を回避できない可能性がある。
In a refrigerator, the connection of the
共振が生じるか否かは、冷凍サイクル装置を実際に運転しないと分からない。冷凍サイクル装置を実際に運転した結果、共振が生じた場合には、温度式膨張弁50を別サイズの温度式膨張弁に取り替えることによって共振を回避できる可能性がある。しかしながら、この場合、冷媒の回収及びろう付け等の作業が新たに必要になってしまう。
Whether or not resonance occurs is not known unless the refrigeration cycle apparatus is actually operated. If resonance occurs as a result of the actual operation of the refrigeration cycle apparatus, the resonance may be avoided by replacing the temperature
また、コイルばね63の付勢力を調整したり、コイルばね63をばね定数の異なる別のコイルばねに交換したりすることによって、共振を回避できる可能性がある。しかしながら、コイルばね63の調整や交換は、本来、冷凍サイクル装置の負荷調整を主目的として行われるものであるため、負荷調整と共振回避を両立することができない場合がある。
Further, there is a possibility that resonance can be avoided by adjusting the biasing force of the
本実施の形態では、付勢力調整部材64を取り付けたときと付勢力調整部材84を取り付けたときとで、弁室58内の空間の容積を変化させることができる。したがって、付勢力調整部材64と付勢力調整部材84とを付け替えることにより、ヘルムホルツ共鳴器の固有振動数を変化させることができる。したがって、冷媒の回収及びろう付け等の作業の追加を必要とせず、共振を容易に回避することができる。
In the present embodiment, the volume of the space in the
例えば、付勢力調整部材64が取り付けられた温度式膨張弁50を用いて冷凍サイクル装置を設置した場合において、冷凍サイクル装置を実際に運転した結果、共振による振動や騒音が発生したとする。この場合には、付勢力調整部材64を付勢力調整部材84に付け替える。これにより、弁室58内の空間の容積を小さくすることができるため、ヘルムホルツ共鳴器の固有振動数を大きくすることができる。一方、コイルばね63はそのまま用いられ、またコイルばね63の圧縮量は付勢力調整部材84によって元の圧縮量と同程度に調整されるため、コイルばね63の固有振動数は変化しない。したがって、ヘルムホルツ共鳴器の固有振動数とコイルばね63の固有振動数との差を大きくすることができるため、共振を回避することができる。
For example, when the refrigeration cycle apparatus is installed using the temperature
また例えば、付勢力調整部材84が取り付けられた温度式膨張弁50を用いて冷凍サイクル装置を設置した場合において、冷凍サイクル装置を実際に運転した結果、共振による振動や騒音が発生したとする。この場合には、付勢力調整部材84を付勢力調整部材64に付け替える。これにより、弁室58内の空間の容積を大きくすることができるため、ヘルムホルツ共鳴器の固有振動数を小さくすることができる。一方、コイルばね63はそのまま用いられ、またコイルばね63の圧縮量は付勢力調整部材64によって元の圧縮量と同程度に調整されるため、コイルばね63の固有振動数は変化しない。したがって、ヘルムホルツ共鳴器の固有振動数とコイルばね63の固有振動数との差を大きくすることができるため、共振を回避することができる。
Further, for example, when the refrigeration cycle apparatus is installed using the temperature
このように、冷凍サイクル装置が現地に設置された状態であっても、共振による振動や騒音が発生した時点で共振を容易に回避することができる。また、コイルばね63の圧縮量の調整とは独立して弁室58内の空間の容積を調整できるため、負荷調整と共振回避を両立することも可能である。
In this way, even when the refrigeration cycle apparatus is installed on site, resonance can be easily avoided when vibration and noise are generated due to resonance. Further, since the volume of the space in the
以上説明したように、本実施の形態に係る温度式膨張弁50は、外部から冷媒を流入させる入口通路57と、入口通路57に連通する筒状の弁室58と、弁室58の筒軸方向一端側に設けられ、弁室58内に流入した冷媒を減圧するオリフィス59と、オリフィス59で減圧された冷媒を外部に流出させる出口通路60と、が形成された弁本体54と、弁室58内に設けられ、オリフィス59を開閉する弁体61と、弁室58内に設けられ、弁体61を閉弁方向に付勢するコイルばね63と、弁体61を駆動するパワーエレメント70と、弁室58の筒軸方向他端側に形成された開口部58aに択一的かつ着脱自在に取り付けられ、弁室58の筒軸方向他端側を閉塞するとともにコイルばね63の付勢力を調整する第1の付勢力調整部材64及び第2の付勢力調整部材84と、を備え、開口部58aに第1の付勢力調整部材64が取り付けられたときの弁室58内の空間の容積と、開口部58aに第2の付勢力調整部材84が取り付けられたときの弁室58内の空間の容積とは、互いに異なるものである。
As described above, the
この構成によれば、付勢力調整部材64を取り付けたときと付勢力調整部材84を取り付けたときとで、弁室58内の空間の容積を変化させることができる。したがって、付勢力調整部材64と付勢力調整部材84とを付け替えることによって、共振による振動及び騒音を抑制することができる。
According to this configuration, the volume of the space in the
また、本実施の形態に係る温度式膨張弁50において、第1の付勢力調整部材64及び第2の付勢力調整部材84のそれぞれは、コイルばね63を支持する底部(例えば、付勢力調整部材64の底部64a、付勢力調整部材84の底部84a)と、コイルばね63の外周に沿って底部から突出した円筒部(例えば、付勢力調整部材64の円筒部64b、付勢力調整部材84の円筒部84b)と、を有しており、第2の付勢力調整部材84は、コイルばね63の内周に沿って底部から突出した突出部84fを有しており、第1の付勢力調整部材64は、コイルばね63の内周に沿って底部から突出した突出部を有していないか、又はコイルばね63の内周に沿って底部から突出して突出部84fよりも小さい体積を有する突出部を有していてもよい。
Further, in the temperature
この構成によれば、弁室58内の可動部との接触干渉及びフレッチング摩耗を防ぎつつ、付勢力調整部材64を取り付けたときと付勢力調整部材84を取り付けたときとで、弁室58内の空間の容積を変化させることができる。
According to this configuration, while preventing the contact interference with the movable part in the
実施の形態2.
本発明の実施の形態2に係る温度式膨張弁について説明する。図5は、本実施の形態に係る温度式膨張弁50の構成を示す断面図である。なお、実施の形態1と同一の機能及び作用を有する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
Embodiment 2. FIG.
A temperature type expansion valve according to Embodiment 2 of the present invention will be described. FIG. 5 is a cross-sectional view showing a configuration of the temperature
図5に示すように、本実施の形態に係る温度式膨張弁50は、弁室58内に択一的かつ着脱自在に取り付けられる弁体61及び弁体81を有している。図5に示す構成では、弁体61が弁室58内に取り付けられており、弁体81は弁室58内から取り外されている。図5において、弁体61及び弁体81の間の白抜き両矢印は、弁体61及び弁体81が択一的に取り付けられることを表している。弁体61及び弁体81は、いずれも弁室58の開口部58aを介して取付け及び取外しが可能である。
As shown in FIG. 5, the temperature
例えば、弁体61及び弁体81は、同一の外形寸法を有している。すなわち、弁体61及び弁体81における軸方向長さ(図5中の上下方向の寸法)及び全体の外径(図5中の左右方向の寸法)は同一である。また、弁体61及び弁体81におけるテーパ面61a、81aの形状は同一であるため、弁体61及び弁体81は、同一の開弁特性(リフト量に対する弁開度の特性)を有している。また、弁体61及び弁体81は、同一の材質により形成されている。
For example, the
本例の弁体61は、内部に空洞のない中実構造を有している。一方、本例の弁体81は、内部に形成された空洞部81bと、空洞部81bと外部(例えば、弁室58内の空間)とを連通させる連通部81cと、を備えた中空構造を有している。これにより、弁体61及び弁体81は、体積及び質量において互いに異なっている。空洞部81bは、例えば回転楕円体状の形状を有している。連通部81cの開口端81dは、弁体81の外周面に設けられている。開口端81dは、テーパ面81aを除く弁体81の他の位置に設けられていてもよい。
The
弁体81が取り付けられたときの弁室58内の空間の容積は、弁体61が取り付けられたときの弁室58内の空間の容積よりも、空洞部81b及び連通部81cの容積の分だけ大きくなる。
The volume of the space in the
例えば、弁体61が取り付けられた温度式膨張弁50を用いて冷凍サイクル装置を設置した場合において、冷凍サイクル装置を実際に運転した結果、共振による振動や騒音が発生したとする。この場合には、弁体61を弁体81に付け替える。これにより、弁室58内の空間の容積を大きくすることができるため、ヘルムホルツ共鳴器の固有振動数を小さくすることができる。一方、弁体81は弁体61よりも質量が小さいことから、コイルばね63の固有振動数は大きくなる。したがって、ヘルムホルツ共鳴器の固有振動数とコイルばね63の固有振動数との差を大きくすることができるため、共振を回避することができる。
For example, when the refrigeration cycle apparatus is installed using the temperature
また例えば、弁体81が取り付けられた温度式膨張弁50を用いて冷凍サイクル装置を設置した場合において、冷凍サイクル装置を実際に運転した結果、共振による振動や騒音が発生したとする。この場合には、弁体81を弁体61に付け替える。これにより、弁室58内の空間の容積を小さくすることができるため、ヘルムホルツ共鳴器の固有振動数を大きくすることができる。一方、弁体61は弁体81よりも質量が大きいことから、コイルばね63の固有振動数は小さくなる。したがって、ヘルムホルツ共鳴器の固有振動数とコイルばね63の固有振動数との差を大きくすることができるため、共振を回避することができる。
Further, for example, when the refrigeration cycle apparatus is installed using the temperature
このように、本実施の形態では、弁体61と弁体81とを付け替えることにより、ヘルムホルツ共鳴器の固有振動数とコイルばね63の固有振動数とのそれぞれを互いに逆方向に変化させることができる。したがって、本実施の形態によれば、上記実施の形態1よりも確実に共振を回避することができる。
As described above, in the present embodiment, by replacing the
以上説明したように、本実施の形態に係る温度式膨張弁50は、外部から冷媒を流入させる入口通路57と、入口通路57に連通する筒状の弁室58と、弁室58の筒軸方向一端側に設けられ、弁室58内に流入した冷媒を減圧するオリフィス59と、オリフィス59で減圧された冷媒を外部に流出させる出口通路60と、が形成された弁本体54と、弁室58の筒軸方向他端側に形成された開口部58aを介して弁室58内に択一的かつ着脱自在に取り付けられ、オリフィス59を開閉する第1の弁体61及び第2の弁体81と、弁室58内に設けられ、第1の弁体61又は第2の弁体81を閉弁方向に付勢するコイルばね63と、第1の弁体61又は第2の弁体81を駆動するパワーエレメント70と、開口部58aに着脱自在に取り付けられ、弁室58の筒軸方向他端側を閉塞するとともにコイルばね63の付勢力を調整する付勢力調整部材64と、を備え、第1の弁体61が取り付けられたときの弁室58内の空間の容積と、第2の弁体81が取り付けられたときの弁室58内の空間の容積とは、互いに異なるものである。
As described above, the
この構成によれば、弁体61を取り付けたときと弁体81を取り付けたときとで、弁室58内の空間の容積を変化させることができる。したがって、弁体61と弁体81とを付け替えることによって、共振による振動及び騒音を抑制することができる。
According to this configuration, the volume of the space in the
また、本実施の形態に係る温度式膨張弁50において、第1の弁体61及び第2の弁体81は、同一の外形寸法を有しており、第1の弁体61は、中実構造を有しており、第2の弁体81は、内部に形成された空洞部81bと、空洞部81bと外部(例えば、弁室58内の空間)とを連通させる連通部81cと、を有していてもよい。
Further, in the temperature
この構成によれば、弁体61と弁体81とを付け替えることによって、ヘルムホルツ共鳴器の固有振動数とコイルばね63の固有振動数とを互いに逆方向に変化させることができる。したがって、共振による振動及び騒音をより確実に抑制することができる。
According to this configuration, by replacing the
その他の実施の形態.
本発明は、上記実施の形態に限らず種々の変形が可能である。
例えば、上記実施の形態1に係る温度式膨張弁50は、弁室58内の空間の容積を2段階に変化させるために2種類の付勢力調整部材64、84を有しているが、本発明はこれに限られない。温度式膨張弁50は、弁室58内の空間の容積を3段階以上に変化させるために3種類以上の付勢力調整部材を有していてもよい。
Other embodiments.
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made.
For example, the temperature
また、上記実施の形態2に係る温度式膨張弁50は、弁室58内の空間の容積を2段階に変化させるために2種類の弁体61、81を有しているが、本発明はこれに限られない。温度式膨張弁50は、弁室58内の空間の容積を3段階以上に変化させるために3種類以上の弁体を有していてもよい。
Further, the
また、上記実施の形態では、電磁弁15と温度式膨張弁50とが別に設けられているが、電磁弁と温度式膨張弁とが一体化した電磁弁一体型膨張弁が用いられてもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the
また、上記の各実施の形態や変形例は、互いに組み合わせて実施することが可能である。 In addition, the above embodiments and modifications can be implemented in combination with each other.
10 冷媒回路、11 圧縮機、12 凝縮器、13 液溜め、14 過冷却器、15 電磁弁、16 蒸発器、17 アキュムレータ、18 熱源機、19 送風機、20 液管、21 ガス管、50 温度式膨張弁、51 感温筒、52 キャピラリチューブ、53 均圧管、54 弁本体、55 入口配管、56 出口配管、57 入口通路、58 弁室、58a 開口部、59 オリフィス、60 出口通路、61 弁体、61a テーパ面、62 支持部材、63 コイルばね、64 付勢力調整部材、64a 底部、64b 円筒部、64c ねじ部、64d スリット、64e シール溝、64f 支持面、65 シール部材、66 キャップ、66a ねじ部、70 パワーエレメント、71 配管、72 挿入孔、73 下部圧力室、74 作動棒、75 ストッパ、76 上蓋、77 下蓋、78 ダイアフラム、79 上部圧力室、81 弁体、81a テーパ面、81b 空洞部、81c 連通部、81d 開口端、84 付勢力調整部材、84a 底部、84b 円筒部、84c ねじ部、84d スリット、84e シール溝、84f 突出部。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記弁室内に設けられ、前記オリフィスを開閉する弁体と、
前記弁室内に設けられ、前記弁体を閉弁方向に付勢するコイルばねと、
前記弁体を駆動するパワーエレメントと、
前記弁室の筒軸方向他端側に形成された開口部に択一的かつ着脱自在に取り付けられ、前記弁室の筒軸方向他端側を閉塞するとともに前記コイルばねの付勢力を調整する第1の付勢力調整部材及び第2の付勢力調整部材と、
を備え、
前記第1の付勢力調整部材が取り付けられたときの前記弁室内の空間の容積と、前記第2の付勢力調整部材が取り付けられたときの前記弁室内の空間の容積とは、互いに異なる温度式膨張弁。 An inlet passage through which refrigerant flows in from the outside, a cylindrical valve chamber communicating with the inlet passage, an orifice provided in one end of the valve chamber in the cylinder axial direction, and depressurizing the refrigerant flowing into the valve chamber; An outlet passage through which the refrigerant decompressed by the orifice flows out to the outside, and a valve body formed with,
A valve body provided in the valve chamber for opening and closing the orifice;
A coil spring provided in the valve chamber and biasing the valve body in a valve closing direction;
A power element for driving the valve body;
It is alternatively and detachably attached to an opening formed on the other end side in the cylinder axis direction of the valve chamber, and closes the other end side in the cylinder axis direction of the valve chamber and adjusts the biasing force of the coil spring. A first urging force adjusting member and a second urging force adjusting member;
With
The volume of the space in the valve chamber when the first biasing force adjustment member is attached and the volume of the space in the valve chamber when the second biasing force adjustment member is attached are different from each other. Expansion valve.
前記第1の付勢力調整部材又は前記第2の付勢力調整部材の一方は、前記コイルばねの内周に沿って前記底部から突出した第1の突出部を有しており、
前記第1の付勢力調整部材又は前記第2の付勢力調整部材の他方は、前記コイルばねの内周に沿って前記底部から突出した突出部を有していないか、又は前記コイルばねの内周に沿って前記底部から突出し前記第1の突出部よりも小さい体積を有する第2の突出部を有している請求項1に記載の温度式膨張弁。 Each of the first urging force adjusting member and the second urging force adjusting member has a bottom portion that supports the coil spring, and a cylindrical portion that protrudes from the bottom portion along the outer periphery of the coil spring. And
One of the first urging force adjusting member or the second urging force adjusting member has a first protrusion protruding from the bottom along the inner periphery of the coil spring,
The other of the first urging force adjusting member or the second urging force adjusting member does not have a protruding portion protruding from the bottom along the inner periphery of the coil spring, or the inside of the coil spring. The temperature type expansion valve according to claim 1, further comprising a second projecting portion projecting from the bottom portion along a circumference and having a smaller volume than the first projecting portion.
前記弁室内に択一的かつ着脱自在に取り付けられ、前記オリフィスを開閉する第1の弁体及び第2の弁体と、
前記弁室内に設けられ、前記第1の弁体又は前記第2の弁体を閉弁方向に付勢するコイルばねと、
前記第1の弁体又は前記第2の弁体を駆動するパワーエレメントと、
前記弁室の筒軸方向他端側に形成された開口部に着脱自在に取り付けられ、前記弁室の筒軸方向他端側を閉塞するとともに前記コイルばねの付勢力を調整する付勢力調整部材と、
を備え、
前記第1の弁体が取り付けられたときの前記弁室内の空間の容積と、前記第2の弁体が取り付けられたときの前記弁室内の空間の容積とは、互いに異なる温度式膨張弁。 An inlet passage through which refrigerant flows in from the outside, a cylindrical valve chamber communicating with the inlet passage, an orifice provided in one end of the valve chamber in the cylinder axial direction, and depressurizing the refrigerant flowing into the valve chamber; An outlet passage through which the refrigerant depressurized by the orifice flows out, and a valve body formed;
A first valve body and a second valve body, which are selectively and detachably attached to the valve chamber, and open and close the orifice;
A coil spring provided in the valve chamber for biasing the first valve body or the second valve body in a valve closing direction;
A power element for driving the first valve body or the second valve body;
A biasing force adjusting member that is detachably attached to an opening formed on the other end side in the cylinder axis direction of the valve chamber, closes the other end side in the cylinder axis direction of the valve chamber, and adjusts the biasing force of the coil spring. When,
With
The volume of the space in the valve chamber when the first valve body is attached is different from the volume of the space in the valve chamber when the second valve body is attached.
前記第1の弁体又は前記第2の弁体の一方は、中実構造を有しており、
前記第1の弁体又は前記第2の弁体の他方は、内部に形成された空洞部と、前記空洞部と外部とを連通させる連通部と、を有している請求項3に記載の温度式膨張弁。 The first valve body and the second valve body have the same outer dimensions,
One of the first valve body or the second valve body has a solid structure,
The other of said 1st valve body or said 2nd valve body has a cavity part formed in the inside, and a communication part which makes the said cavity part and the exterior communicate. Temperature expansion valve.
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