JP2018021655A - Valve device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、弁装置に関する。 The present invention relates to a valve device.
従来、冷凍サイクル装置には、冷媒流路を切り替える流路切替弁等の弁装置が設けられている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1には、流体の流路を切り替える際に流体の流路を開閉する弁体の前後の圧力差を均圧させるために、弁体の上流側と下流側とを連通させる均圧流路と、当該均圧流路を開閉する均圧弁とを備える弁装置が開示されている。
Conventionally, a refrigeration cycle apparatus is provided with a valve device such as a flow path switching valve for switching a refrigerant flow path (see, for example, Patent Document 1).
ところで、特許文献1に記載の弁装置は、流体の流路を開閉する弁体の前後の圧力差を縮小させるために、専用の均圧流路および均圧弁が必要となるので、弁装置の構造が複雑となってしまう。
By the way, the valve device described in
本発明は上記点に鑑みて、簡素な構造で、弁体の前後の圧力差を縮小させることが可能な弁装置を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the valve apparatus which can reduce the pressure difference before and behind a valve body with a simple structure in view of the said point.
請求項1に記載の発明は、
内部に流体が流通する流体流路(201)が少なくとも1つ形成されたボデー(21)と、
駆動力を出力するアクチュエータ(30)と、
ボデーに摺動自在に支持されると共に、アクチュエータが出力する駆動力によって軸方向に移動するロッド(22)と、
ロッドに装着され、ボデーにおける流体流路を形成する部位に設けられた弁座部(213)と接離することで流体流路を開閉する弁体(23)と、を備える。
The invention described in
A body (21) having at least one fluid flow path (201) through which a fluid flows;
An actuator (30) for outputting a driving force;
A rod (22) that is slidably supported by the body and moves in the axial direction by a driving force output by an actuator;
A valve body (23) that is attached to the rod and opens and closes the fluid passage by contacting and separating from a valve seat portion (213) provided at a portion that forms the fluid passage in the body.
弁体とロッドとの間には、弁体が弁座部に接触した状態で弁体の流体流れ上流側の上流側空間(206a)と流体流れ下流側の下流側空間(206b)とを連通させることが可能な均圧流路(206)が形成されている。そして、均圧流路は、その流路断面積が、弁体が弁座部に接触した状態でロッドを軸方向に移動させることで変化する構造となっている。 Between the valve body and the rod, the upstream space (206a) on the upstream side of the fluid flow of the valve body and the downstream space (206b) on the downstream side of the fluid flow are communicated with each other while the valve body is in contact with the valve seat. A pressure equalizing flow path (206) that can be formed is formed. The pressure equalizing channel has a structure in which the channel cross-sectional area changes by moving the rod in the axial direction in a state where the valve element is in contact with the valve seat portion.
これによれば、均圧流路がロッドと弁体との間に形成されているので、ボデーに対して均圧用の流路を別に形成する必要がない。さらに、弁装置は、均圧流路の流路断面積が、弁体が弁座部に接した状態でロッドを軸方向に移動させることで変化する構造となっているので、均圧用の弁部材を別に追加する必要もない。従って、本開示の弁装置は、簡素な構造で弁体の前後の圧力差を縮小させることができる。 According to this, since the pressure equalizing flow path is formed between the rod and the valve body, it is not necessary to separately form a pressure equalizing flow path for the body. Furthermore, since the valve device has a structure in which the flow path cross-sectional area of the pressure equalizing flow path is changed by moving the rod in the axial direction with the valve body in contact with the valve seat portion, the pressure equalizing valve member There is no need to add another. Therefore, the valve device of the present disclosure can reduce the pressure difference between the front and rear of the valve body with a simple structure.
また、請求項9に記載の発明は、オイルを含む冷媒が循環する蒸気圧縮式の冷凍サイクルに適用される弁装置を対象としている。 The invention according to claim 9 is directed to a valve device applied to a vapor compression refrigeration cycle in which a refrigerant containing oil circulates.
弁装置は、
冷凍サイクルの圧縮機(11)から吐出された高圧冷媒が流入する高圧側流路(201)が形成されたボデー(21)と、
駆動力を出力するアクチュエータ(30)と、
ボデーに摺動自在に支持されると共に、アクチュエータが出力する駆動力によって軸方向に移動するロッド(22)と、
ロッドに装着され、ボデーにおける高圧側流路を形成する部位に設けられた高圧側弁座部(213)と接離することで高圧側流路を開閉する高圧側弁体(23)と、
ボデーおよび高圧側弁体の一方に設けられ、上流側空間の流体を減圧して下流側空間に導く絞り流路(202)と、を備える。
The valve device
A body (21) formed with a high-pressure channel (201) into which high-pressure refrigerant discharged from the compressor (11) of the refrigeration cycle flows;
An actuator (30) for outputting a driving force;
A rod (22) that is slidably supported by the body and moves in the axial direction by a driving force output by an actuator;
A high-pressure side valve body (23) that opens and closes the high-pressure side flow path by contacting and separating from the high-pressure side valve seat (213) that is attached to the rod and is provided in a portion that forms the high-pressure side flow path in the body;
A throttle channel (202) provided on one of the body and the high-pressure side valve body and depressurizing the fluid in the upstream space to guide it to the downstream space.
高圧側弁体とロッドとの間には、高圧側弁体が高圧側弁座部に接触した状態で高圧側弁体の冷媒流れ上流側の上流側空間(206a)と冷媒流れ下流側の下流側空間(206b)とを連通させることが可能な均圧流路(206)が形成されている。そして、均圧流路は、その流路断面積が、高圧側弁体が高圧側弁座部に接触した状態でロッドを軸方向に移動させることで変化する構造となっている。 Between the high pressure side valve body and the rod, the upstream space (206a) on the upstream side of the refrigerant flow of the high pressure side valve body and the downstream side of the downstream side of the refrigerant flow with the high pressure side valve body in contact with the high pressure side valve seat. A pressure equalizing flow path (206) capable of communicating with the side space (206b) is formed. The pressure equalizing channel has a structure in which the channel cross-sectional area is changed by moving the rod in the axial direction in a state where the high-pressure side valve element is in contact with the high-pressure side valve seat portion.
これによれば、高圧冷媒を減圧する減圧機能を発揮する状態と減圧機能を発揮しない状態とを早期に切り替え可能な弁装置を簡素な構造で実現することが可能となる。 According to this, it is possible to realize, with a simple structure, a valve device that can quickly switch between a state in which the decompression function for decompressing the high-pressure refrigerant is exhibited and a state in which the decompression function is not exhibited.
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係の一例を示すものである。 In addition, the code | symbol in the parenthesis of each means described in this column and the claim shows an example of a correspondence relationship with the specific means described in the embodiment described later.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態において、先行する実施形態で説明した事項と同一もしくは均等である部分には、同一の参照符号を付し、その説明を省略する場合がある。また、実施形態において、構成要素の一部だけを説明している場合、構成要素の他の部分に関しては、先行する実施形態において説明した構成要素を適用することができる。以下の実施形態は、特に組み合わせに支障が生じない範囲であれば、特に明示していない場合であっても、各実施形態同士を部分的に組み合わせることができる。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following embodiments, the same or equivalent parts as those described in the preceding embodiments are denoted by the same reference numerals, and the description thereof may be omitted. Further, in the embodiment, when only a part of the constituent elements are described, the constituent elements described in the preceding embodiment can be applied to the other parts of the constituent elements. The following embodiments can be partially combined with each other even if they are not particularly specified as long as they do not cause any trouble in the combination.
(第1実施形態)
本実施形態について、図1〜図15を参照して説明する。本実施形態では、図1に示すように、本開示の弁装置を車室内の空調を行う車両用空調装置1に適用した例について説明する。
(First embodiment)
The present embodiment will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, as shown in FIG. 1, an example in which the valve device of the present disclosure is applied to a
本実施形態の車両用空調装置1は、図示しない内燃機関および走行用電動モータから車両走行用の駆動力を得るハイブリッド自動車に搭載されている。ハイブリッド自動車や電気自動車は、内燃機関だけで車両走行用の駆動力を得る車両に比べて、車両における廃熱が小さいことから、室内空調ユニット50による車室内の暖房用の熱源を確保し難い。
The
このため、本実施形態の車両用空調装置1では、蒸気圧縮式の冷凍サイクル10の圧縮機11から吐出された高温高圧の冷媒を熱源として、室内空調ユニット50で車室内の暖房を実施する構成としている。
For this reason, in the
本実施形態の冷凍サイクル10は、冷媒としてHFC系冷媒(例えば、R134a)を採用しており、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力を超えない蒸気圧縮式の亜臨界冷凍サイクルを構成している。勿論、冷媒としては、HFO系冷媒(例えば、R1234yf)や二酸化炭素等が採用されていてもよい。なお、冷媒には圧縮機11の内部の摺動部位を潤滑するためのオイルが混入されている。このオイルの一部は、冷媒とともにサイクル内を循環する。
The
冷凍サイクル10は、圧縮機11、水−冷媒熱交換器12、第1熱交換器13、気液分離器14、第2熱交換器15、冷房用膨張弁16、蒸発器17、弁装置20等を有している。
The
圧縮機11は、ボンネットの内側に配置されている。圧縮機11は、吸入した冷媒を圧縮して吐出する機器である。本実施形態の圧縮機11は、図示しない電動モータによって駆動される電動圧縮機で構成されている。圧縮機11は、電動モータの回転数に応じて冷媒の吐出能力が変更可能となっている。なお、圧縮機11は、後述する制御装置100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
圧縮機11の冷媒吐出側には、水−冷媒熱交換器12が接続されている。水−冷媒熱交換器12は、圧縮機11から吐出された高圧冷媒が流れる第1熱交換部121と、不凍液が流れる第2熱交換部122とを備えている。水−冷媒熱交換器12の第1熱交換部121は、圧縮機11の冷媒吐出側と弁装置20との間に接続されている。
A water-
水−冷媒熱交換器12は、第1熱交換部121を流れる冷媒を、第2熱交換部122を流れる不凍液との熱交換によって放熱させる放熱器である。第2熱交換部122を流れる不凍液は、第1熱交換部121を流れる冷媒によって加熱される。
The water-
ここで、第2熱交換部122は、不凍液が流れる不凍液循環回路40に設けられている。この不凍液循環回路40には、第2熱交換部122の上流側に不凍液を循環させる循環ポンプ41、および第2熱交換部122の下流側に不凍液を放熱させるヒータコア42が設けられている。なお、循環ポンプ41は、後述する制御装置100からの制御信号によって、その作動が制御される。
Here, the 2nd
ヒータコア42は、室内空調ユニット50の空調ケース51内に形成された温風通路511に配置されている。ヒータコア42は、その内部を流れる不凍液を、温風通路511を通過する送風空気との熱交換によって放熱させる放熱器である。温風通路511を通過する送風空気は、ヒータコア42を流れる不凍液によって加熱される。
The
従って、本実施形態の水−冷媒熱交換器12は、圧縮機11から吐出された高圧冷媒を、不凍液およびヒータコア42を介して間接的に送風空気に放熱させる放熱器として機能する。
Therefore, the water-
水−冷媒熱交換器12の冷媒出口側には、弁装置20が接続されている。弁装置20は、冷凍サイクル10における冷媒の流路を切り替える流路切替弁として機能する。本実施形態の弁装置20は、複数の弁体が互いに連動して作動する複合型制御バルブとして構成されている。本実施形態の弁装置20は、後述する制御装置100からの制御信号によって、その作動が制御される。
A
弁装置20には、冷媒が流れる冷媒流路として、高圧側流路201、絞り流路202、冷房用流路203、暖房用流路204、および連通流路205が設定されている。
In the
高圧側流路201は、水−冷媒熱交換器12の第1熱交換部121を通過した冷媒を、殆ど減圧させることなく、後述する第1熱交換器13の冷媒入口側に導く冷媒流路である。高圧側流路201には、高圧側流路201を開閉する高圧側弁体23が配置されている。
The high-
絞り流路202は、高圧側弁体23によって高圧側流路201が閉鎖された際に、水−冷媒熱交換器12の第1熱交換部121を通過した冷媒を、減圧させると共に、後述する第1熱交換器13の冷媒入口側に導く冷媒流路である。
The
冷房用流路203は、冷房モード時に、後述する第2熱交換器15を通過した冷媒を冷房用膨張弁16の冷媒入口側に導く冷媒流路である。冷房用流路203には、冷房用流路203を開閉する冷房用弁体24が配置されている。
The
暖房用流路204は、暖房モード時に、後述する気液分離器14にて分離された気相冷媒を圧縮機11の冷媒吸入側に導く冷媒流路である。暖房用流路204には、暖房用流路204を開閉する暖房用弁体25が配置されている。
The
連通流路205は、オイル戻し暖房モード時に、後述する第2熱交換器15を通過した冷媒を暖房用流路204に導く冷媒流路である。連通流路205は、連通流路205を開閉する連通弁部227によって開閉される。
The
ここで、本実施形態では、暖房用流路204および連通流路205が、冷媒を圧縮機11の冷媒吸入側に導く吸入側流路を構成している。本実施形態では、暖房用弁体25および連通弁部227が、気液分離器14で分離された気相冷媒を圧縮機11に流入させる流入量と第2熱交換器15を通過した冷媒を圧縮機11に流入させる流入量との流量比を調整する流量調整機構を構成している。また、本実施形態では、暖房用弁体25がロッド22に装着された流量調整弁体を構成している。なお、弁装置20の詳細な構成については、後述する。
Here, in this embodiment, the
第1熱交換器13は、車室外空気(すなわち、外気)に晒されるように、車室外に配置された室外熱交換器である。第1熱交換器13は、弁装置20に設定された高圧側流路201および絞り流路202の冷媒流れ下流側に接続されている。第1熱交換器13は、高圧側流路201または絞り流路202を通過した冷媒を外気と熱交換させる熱交換器である。
The
第1熱交換器13は、第1熱交換器13に流入する冷媒の温度および外気温に応じて、外気から吸熱する吸熱器、または、外気に放熱する放熱器として機能する。具体的には、第1熱交換器13は、高圧側流路201を通過した冷媒が流入する際に外気に放熱する放熱器として機能し、絞り流路202にて減圧された冷媒が流入する際に外気から吸熱する吸熱器として機能する。
The
第1熱交換器13の冷媒出口側には、気液分離器14が接続されている。気液分離器14は、その内部に流入した冷媒の気液を分離すると共に、液相冷媒の少なくとも一部を余剰冷媒として貯留する機器である。
A gas-
気液分離器14には、気相冷媒を流出させる気相冷媒流出部141と、液相冷媒を流出させる液相冷媒流出部142とが設けられている。気相冷媒流出部141は、気相冷媒が弁装置20の暖房用流路204に流入するように、弁装置20に対して接続されている。液相冷媒流出部142は、液相冷媒が第2熱交換器15に流入するように、第2熱交換器15の冷媒入口側に接続されている。
The gas-
第2熱交換器15は、第1熱交換器13と同様に、外気に晒されるように、車室外に配置された室外熱交換器である。第2熱交換器15は、気液分離器14で分離された液相冷媒が流入するように、気液分離器14の液相冷媒流出部142に接続されている。第2熱交換器15の冷媒出口側には、第2熱交換器15から流出した冷媒が弁装置20の冷房用流路203に流入するように、弁装置20に対して接続されている。
Similar to the
ここで、本実施形態の第2熱交換器15、第1熱交換器13、および気液分離器14は、車両への搭載性の向上を図るために、ろう付け等の接合技術や、ボルト等の締結部材等によって一体に構成されている。
Here, the
冷房用膨張弁16は、弁装置20の冷房用流路203から流出した冷媒が流入するように、弁装置20に対して接続されている。冷房用膨張弁16は、冷房モード時において、第2熱交換器15から流出した冷媒を減圧させる減圧機器である。冷房用膨張弁16は、絞り開度を変更可能に構成された電気式の可変絞り機構で構成されている。冷房用膨張弁16は、後述する制御装置100からの制御信号に応じて、その作動が制御される。
The cooling
冷房用膨張弁16の冷媒出口側には、蒸発器17が接続されている。蒸発器17は、室内空調ユニット50の空調ケース51内のうち、ヒータコア42の空気流れ上流側に配置されている。蒸発器17は、冷房用膨張弁16にて減圧された低圧冷媒を送風空気との熱交換によって冷媒を蒸発させることにより、送風空気を冷却する冷却用熱交換器である。蒸発器17の冷媒出口側は、圧縮機11の冷媒吸入側に接続されている。
An
続いて、室内空調ユニット50について説明する。室内空調ユニット50は、車室内最前部の計器盤(すなわち、インストルメントパネル)の内側に配置されている。室内空調ユニット50は、外殻を形成すると共に、その内部に車室内に送風される送風空気の空気通路を形成する空調ケース51を有している。
Next, the indoor
空調ケース51の空気流れ最上流側には、車室内空気(すなわち、内気)と外気とを切替導入する内外気切替装置52が配置されている。そして、内外気切替装置52の空気流れ下流側には、内外気切替装置52を介して導入された空気を車室内へ向けて送風する送風機53が配置されている。送風機53は、電動送風機で構成されている。送風機53は、後述する制御装置100から出力される制御信号によって回転数が制御される。
On the most upstream side of the air flow in the air-
送風機53の空気流れ下流側には、蒸発器17およびヒータコア42が配置されている。蒸発器17およびヒータコア42は、送風空気の流れに対して、蒸発器17→ヒータコア42の順に配置されている。
The
本実施形態の空調ケース51には、蒸発器17の空気流れ下流側に、ヒータコア42が配置された温風通路511と、温風通路511を迂回して空気を流すバイパス通路512とが設定されている。
In the
また、空調ケース51内には、蒸発器17を通過した後の送風空気のうち、温風通路511に流入する風量とバイパス通路512に流入する風量を調整するエアミックスドア54が配置されている。エアミックスドア54は、後述する制御装置100から出力される制御信号により、その作動が制御される。
In the
空調ケース51の空気流れ最下流部には、空調対象空間である車室内へ連通する図示しない開口穴が形成されている。蒸発器17、ヒータコア42によって温度調整された空気は、図示しない開口穴を介して車室内へ吹き出される。
An opening hole (not shown) that communicates with the vehicle interior that is the air-conditioning target space is formed in the most downstream portion of the air flow of the
次に、車両用空調装置1の電気制御部である制御装置100について説明する。制御装置100は、CPU、ROMおよびRAM等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成されている。なお、制御装置100の記憶部は、非遷移的実体的記憶媒体で構成される。
Next, the
制御装置100は、ROM等に記憶された制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行い、出力側に接続された圧縮機11、冷房用膨張弁16、弁装置20、循環ポンプ41、送風機53、エアミックスドア54等の各制御機器の作動を制御する。
The
ここで、制御装置100は、その出力側に接続された各制御機器の作動を制御する制御部が一体に構成されている。例えば、本実施形態では、制御装置100における弁装置20の作動を制御する構成(例えば、ハードウェア、ソフトウェア)が、駆動制御部100aとして構成されている。なお、駆動制御部100aは、制御装置100とは別体に構成されていてもよい。
Here, the
次に、本実施形態の車両用空調装置1の作動を説明する。本実施形態の車両用空調装置1は、制御装置100による各制御機器の制御により、作動モードを冷房モード、暖房モード、オイル戻し暖房モードに切り替え可能となっている。以下、車両用空調装置1の冷房モード、暖房モード、およびオイル戻し暖房モードにおける作動を説明する。
Next, the operation of the
(冷房モード)
制御装置100は、作動モードが冷房モードに設定されると、図2に示すように、高圧側流路201および冷房用流路203が全開状態となり、暖房用流路204および連通流路205が全閉状態となるように、弁装置20を制御する。そして、制御装置100は、蒸発器17に低圧冷媒が流入するように、冷房用膨張弁16を絞り状態に制御する。これにより、冷房モード時の冷凍サイクル10は、図3に示すように冷媒が流れる冷媒回路となる。
(Cooling mode)
When the operation mode is set to the cooling mode, the
また、制御装置100は、バイパス通路512を開く位置にエアミックスドア54を制御する。これにより、冷房モード時の室内空調ユニット50は、蒸発器17を通過した後の送風空気の全流量がバイパス通路512を通過する構成となる。なお、制御装置100は、水−冷媒熱交換器12にて冷媒と不凍液との熱交換が行われないように、循環ポンプ41を停止させる。
In addition, the
図3に示す車両用空調装置1では、圧縮機11から吐出された高圧冷媒が、水−冷媒熱交換器12に流入する。この際、循環ポンプ41が停止しているので、水−冷媒熱交換器12では、高圧冷媒と不凍液との熱交換が抑制される。
In the
冷房モード時には、弁装置20の高圧側流路201が全開状態となっているので、弁装置20に流入した高圧冷媒は、弁装置20で殆ど減圧されることなく、第1熱交換器13に流入する。第1熱交換器13に流入した高圧冷媒は、外気に放熱した後、気液分離器14に流入して、気相冷媒と液相冷媒とに分離される。
In the cooling mode, the high-pressure
冷房モード時には、弁装置20の冷房用流路203が全開状態となり、暖房用流路204および連通流路205が全閉状態となっているので、気液分離器14の液相冷媒流出部142から流出した液相冷媒が第2熱交換器15に流入する。
In the cooling mode, the
第2熱交換器15に流入した高圧冷媒は、外気に放熱した後、弁装置20の冷房用流路203を介して冷房用膨張弁16に流入して、低圧冷媒となるまで減圧される。冷房用膨張弁16にて減圧された冷媒は、蒸発器17に流入し、送風空気から吸熱して蒸発した後、再び圧縮機11に吸入される。
The high-pressure refrigerant that has flowed into the
以上の如く、冷房モード時には、冷凍サイクル10の蒸発器17にて送風空気が冷却された後、ヒータコア42にて加熱されることなく、車室内に吹き出される。これにより、車両用空調装置1によって、車室内が冷房される。
As described above, in the cooling mode, the blown air is cooled by the
(暖房モード)
制御装置100は、作動モードが暖房モードに設定されると、図2に示すように、高圧側流路201および冷房用流路203が全閉状態となり、暖房用流路204および連通流路205が全開状態となるように、弁装置20を制御する。これにより、暖房モード時の冷凍サイクル10は、図4に示すように冷媒が流れる冷媒回路となる。
(Heating mode)
When the operation mode is set to the heating mode, the
また、制御装置100は、バイパス通路512を閉じる位置にエアミックスドア54を制御する。これにより、暖房モード時の室内空調ユニット50は、蒸発器17を通過した後の送風空気の全流量が温風通路511を通過する構成となる。なお、制御装置100は、水−冷媒熱交換器12にて冷媒と不凍液との熱交換が行われるように、循環ポンプ41を作動させる。
Further, the
図4に示す車両用空調装置1では、圧縮機11から吐出された高圧冷媒が、水−冷媒熱交換器12に流入し、高圧冷媒が有する熱が、不凍液およびヒータコア42を介して送風空気に放熱される。そして、水−冷媒熱交換器12から流出した冷媒は、弁装置20に流入する。
In the
暖房モード時には、弁装置20の高圧側流路201が全閉状態となっているので、弁装置20に流入した高圧冷媒は、絞り流路202にて低圧冷媒となるまで減圧された後、第1熱交換器13に流入する。第1熱交換器13に流入した高圧冷媒は、外気に放熱した後、気液分離器14に流入して、気相冷媒と液相冷媒とに分離される。
In the heating mode, since the high-pressure
暖房モード時には、弁装置20の冷房用流路203が全閉状態となり、暖房用流路204が全開状態となっている。このため、気液分離器14の気相冷媒流出部141から流出した気相冷媒が、弁装置20の暖房用流路204を通過した後、再び圧縮機11に吸入される。
In the heating mode, the cooling
ここで、暖房モード時には、弁装置20の連通流路205も全開状態となっているが、第2熱交換器15が冷媒の流通抵抗となることで、弁装置20の連通流路205には、殆ど冷媒が流れない。
Here, in the heating mode, the
以上の如く、暖房モード時には、冷凍サイクル10における高圧冷媒が有する熱によって、間接的に送風空気が加熱される。そして、室内空調ユニット50で加熱された送風空気が車室内に吹き出される。これにより、車両用空調装置1によって、車室内が暖房される。
As described above, in the heating mode, the blown air is indirectly heated by the heat of the high-pressure refrigerant in the
(オイル戻し暖房モード)
上述したように、暖房モード時には、第2熱交換器15が冷媒の流通抵抗となることで、気液分離器14の液相冷媒流出部142から第2熱交換器15を介して弁装置20の連通流路205に至る部位に殆ど冷媒が流れない。
(Oil return heating mode)
As described above, in the heating mode, the
このため、暖房モード時には、冷媒に含まれるオイルが、気液分離器14および第2熱交換器15に滞留してしまうことがある。気液分離器14および第2熱交換器15にオイルが滞留すると、圧縮機11の摺動部位にオイルが供給され難くなり、圧縮機11の焼き付きといった作動不良を招く虞がある。
For this reason, in the heating mode, oil contained in the refrigerant may stay in the gas-
そこで、本実施形態では、制御装置100が、所定のタイミングで、気液分離器14および第2熱交換器15におけるオイルの滞留を解消するオイル戻し暖房モードを実行する。オイル戻し暖房モードを実行するタイミングとしては、例えば、車室内の暖房開始時や暖房停止時等が挙げられる。
Therefore, in the present embodiment, the
制御装置100は、作動モードがオイル戻し暖房モードに設定されると、図2に示すように、高圧側流路201および冷房用流路203が全閉状態、連通流路205が全開状態、暖房用流路204が絞り状態となるように、弁装置20を制御する。
When the operation mode is set to the oil return heating mode, the
具体的には、制御装置100は、気液分離器14および第2熱交換器15に滞留したオイルを含む冷媒が弁装置20の連通流路205を介して圧縮機11の冷媒吸入側に流入するように、暖房用流路204を全開状態よりも絞り開度が小さい絞り状態にする。これにより、オイル戻し暖房モード時の冷凍サイクル10は、図5に示すように冷媒が流れる冷媒回路となる。
Specifically, the
また、制御装置100は、バイパス通路512を閉じる位置にエアミックスドア54を制御する。これにより、オイル戻し暖房モード時の室内空調ユニット50は、蒸発器17を通過した後の送風空気の全流量が温風通路511を通過する構成となる。なお、制御装置100は、水−冷媒熱交換器12にて冷媒と不凍液との熱交換が行われるように、循環ポンプ41を作動させる。
Further, the
図5に示す車両用空調装置1では、圧縮機11から吐出された高圧冷媒が、水−冷媒熱交換器12に流入し、高圧冷媒が有する熱が、不凍液およびヒータコア42を介して送風空気に放熱される。そして、水−冷媒熱交換器12から流出した冷媒は、弁装置20に流入する。
In the
オイル戻し暖房モード時には、弁装置20の高圧側流路201が全閉状態となっている。このため、弁装置20に流入した高圧冷媒は、絞り流路202にて低圧冷媒となるまで減圧された後、第1熱交換器13に流入する。第1熱交換器13に流入した高圧冷媒は、外気に放熱した後、気液分離器14に流入して、気相冷媒と液相冷媒とに分離される。
During the oil return heating mode, the high-
オイル戻し暖房モード時には、弁装置20の冷房用流路203が全閉状態となり、暖房用流路204が絞り状態となっている。このため、気液分離器14の気相冷媒流出部141から流出した気相冷媒が、弁装置20の暖房用流路204を通過した後、再び圧縮機11に吸入される。
In the oil return heating mode, the cooling
また、オイル戻し暖房モード時には、弁装置20の暖房用流路204が絞り状態となり、連通流路205が全開状態となっている。このため、気液分離器14および第2熱交換器15に滞留したオイルを含む冷媒は、弁装置20の連通流路205を介して圧縮機11の冷媒吸入側に流入する。
Further, in the oil return heating mode, the
以上の如く、オイル戻し暖房モード時には、冷凍サイクル10における高圧冷媒が有する熱によって、間接的に送風空気が加熱される。そして、室内空調ユニット50で加熱された送風空気が車室内に吹き出される。これにより、車両用空調装置1によって、車室内が暖房される。
As described above, in the oil return heating mode, the blown air is indirectly heated by the heat of the high-pressure refrigerant in the
特に、オイル戻し暖房モード時には、気液分離器14および第2熱交換器15に滞留したオイルを含む冷媒が、弁装置20の連通流路205を介して圧縮機11の冷媒吸入側に流入する。このため、本実施形態の車両用空調装置1では、圧縮機11の焼き付きといった作動不良を防止することができる。
In particular, in the oil return heating mode, the refrigerant containing oil that has accumulated in the gas-
次に、弁装置20の詳細について、図6〜図10を参照して説明する。図6は、本実施形態の弁装置20をロッド22の軸心CL1に沿って切断した断面図である。図6では、ロッド22の軸心CL1に沿って延びる方向を軸方向ADとし、軸心CL1に直交する方向を径方向RDとしている。このことは、図6以降の図面においても同様である。
Next, details of the
図6に示すように、弁装置20は、主たる構成要素として、ボデー21、ロッド22、高圧側弁体23、冷房用弁体24、暖房用弁体25、第1付勢部材26、第2付勢部材27、およびアクチュエータ30を備えている。
As shown in FIG. 6, the
ボデー21は、流路形成部21a、閉塞部21b、および連結部21cを備えている。ボデー21は、閉塞部21b、流路形成部21a、連結部21cの順に、ロッド22の軸方向ADに並んで配置されている。すなわち、流路形成部21aは、ロッド22の軸方向ADにおいて閉塞部21bと連結部21cとの間に位置するように配置されている。また、流路形成部21aの内部には、冷媒が流れることから、流路形成部21aは、閉塞部21bおよび連結部21cの両方に対して気密および液密となるように接合されている。
The
ボデー21は、耐熱性および耐圧性に優れた金属で形成されたブロック状の部材で構成されている。ボデー21には、高圧側流路201、冷房用流路203、暖房用流路204、および連通流路205が形成されている。
The
ボデー21の外側には、高圧側流路201に冷媒を導入する第1導入口211、および高圧側流路201から冷媒を導出する第1導出口212が開口している。高圧側流路201は、第1導入口211と第1導出口212との間にロッド22の軸方向ADに沿って延びる流路穴部を有しており、当該流路穴部に高圧側弁体23が接離する高圧側弁座部213が形成されている。
On the outside of the
また、ボデー21の外側には、冷房用流路203に冷媒を導入する第2導入口214、および冷房用流路203から冷媒を導出する第2導出口215が開口している。冷房用流路203は、第2導入口214と第2導出口215との間にロッド22の軸方向ADに沿って延びる弁体受入部216を有している。この弁体受入部216は、冷房用弁体24を受け入れた際に、弁体受入部216と冷房用弁体24との隙間が、冷媒が殆ど流れない微小隙間となるように形成されている。
Further, on the outside of the
さらに、ボデー21の軸方向ADの他方側の端部には、暖房用流路204に冷媒を導入する第3導入口217、および暖房用流路204から冷媒を導出する第3導出口218が開口している。
Further, at the other end of the
本実施形態の第3導入口217は、閉塞部21bに対して形成されている。本実施形態では、第3導入口217が、吸入側流路を構成する暖房用流路204に流入させる上流側流入口を構成している。
The
暖房用流路204は、第3導入口217と第3導出口218との間にロッド22の軸方向ADに沿って延びる流路穴部を有しており、当該流路穴部に暖房用弁体25が接離する暖房用弁座部219が形成されている。なお、本実施形態の暖房用弁座部219は、閉塞部21bに形成されている。
The
また、本実施形態のボデー21の内部には、冷房用流路203と暖房用流路204とを連通させる連通流路205が形成されている。具体的には、本実施形態の連通流路205は、暖房用弁体25に形成された連通用貫通穴251を介して、冷房用流路203および暖房用流路204それぞれに連通している。
In addition, a
本実施形態の連通流路205は、第2導入口214を介して第2熱交換器15を通過した冷媒を暖房用流路204に流入させるために設けられている。本実施形態では、第2導入口214が、吸入側流路を構成する連通流路205および暖房用流路204に流入させる下流側流入口を構成している。
The
ここで、ボデー21を構成する閉塞部21bは、流路形成部21aの軸方向ADの他方側の端部に対して、気密および液密となるように締結されている。前述したように、閉塞部21bには、第3導入口217および暖房用弁座部219が設けられている。
Here, the blocking
また、ボデー21を構成する連結部21cは、流路形成部21aの軸方向ADの一方側の端部に対して、気密および液密となるように締結されている。連結部21cは、アクチュエータ30をボデー21に連結する部材でもある。
Moreover, the
連結部21cには、軸心CL1を中心軸とする貫通穴21dが形成されている。この貫通穴21dは、ロッド22の一部をボデー21の内部に導入するために設けられている。
The connecting
連結部21cの貫通穴21dにおけるロッド22の外周側部位に対向する内周側部位には、後述する自転防止機構28を構成するボデー側溝部21eが形成されている。ボデー側溝部21eは、連結部21cにてロッド22に対向する貫通穴21dの内周面に対して、軸方向ADに沿って延びるように形成されている。
A body-
また、連結部21cには、アクチュエータ30を連結する部位に、円弧状の内歯が複数形成された内歯車21fが設けられている。連結部21cにおける内歯車21fの詳細については、後述する。
The connecting
続いて、ロッド22は、軸方向ADに移動することにより高圧側弁体23、冷房用弁体24、暖房用弁体25を軸方向ADに変位させる部材である。ロッド22は、ボデー21に摺動自在に支持されている。ロッド22は、アクチュエータ30が出力する駆動力によって軸方向ADに移動する。
Subsequently, the
本実施形態のロッド22は、軸方向ADに沿って延びる棒状の部材で構成されている。ロッド22は、高圧側流路201、冷房用流路203、暖房用流路204、連通流路205それぞれを貫通するように配置されている。
The
ロッド22には、連結部21cの貫通穴21dを貫通する部位よりも先端側の部位、すなわち、後述する出力軸32の内周面に対向する出力側端部221に、雄ネジ221aが形成されている。雄ネジ221aは、後述する出力軸32のロッド受入穴321に形成された雌ネジ321aに噛み合う雄ネジ部を構成している。
The
また、ロッド22には、ボデー側溝部21eに対向する部位に、ロッド側溝部222が形成されている。ロッド側溝部222は、ロッド22の外周面に軸方向ADに沿って延びるように形成されている。
Further, the
そして、ボデー側溝部21eとロッド側溝部222との間に形成される空間には、回転規制部材281が配置されている。本実施形態では、ボデー側溝部21e、ロッド側溝部222、回転規制部材281が、ロッド22の回転を規制する自転防止機構28を構成している。
A
ロッド22は、後述する高圧側弁体23の挿通穴231との間に、均圧流路206を形成する部材でもある。均圧流路206は、高圧側流路201における高圧側弁体23の冷媒流れ上流側の上流側空間206aと、高圧側流路201における高圧側弁体23の冷媒流れ下流側の下流側空間206bとを連通させる流路である。均圧流路206は、高圧側弁体23の前後の圧力差を縮小させるために設けられている。
The
本実施形態の均圧流路206は、その流路断面積が、高圧側弁体23が高圧側弁座部213に接触した状態で、ロッド22を軸方向ADに移動させることで変化する構造となっている。
The pressure equalizing
本実施形態のロッド22には、高圧側弁体23の開閉および均圧流路206の流路断面積の調整を行うために、高圧側流路201の位置する部位に、押圧部223、大軸部224、および小軸部225が設けられている。
In the
押圧部223は、ロッド22を軸方向ADの一方から他方に移動させた際に高圧側弁体23に当接することで高圧側弁体23を開弁方向に押圧するものである。本実施形態の押圧部223は、図7に示すように、ロッド22の径方向RDの外側に突き出る一対の突起部で構成されている。なお、押圧部223は、ロッド22を軸方向ADの一方から他方に移動させた際に高圧側弁体23を開弁方向に押圧可能な構成であれば、一対の突起部に限らず、例えば、3本以上の突起部で構成されていてもよい。
The
高圧側弁体23は、ロッド22が軸方向ADの一方から他方に移動した際に、押圧部223によって軸方向ADの他方側に押し下げられることで、高圧側弁座部213から離隔する。
The high-pressure
図6に戻り、ロッド22の大軸部224は、ロッド22を軸方向ADの他方から一方に移動させた際に、均圧流路206の流路断面積が最小となるように構成されている。具体的には、本実施形態の大軸部224は、ロッド22を軸方向ADの他方から一方に移動させた際に、後述する高圧側弁体23の挿通穴231の内側に設けられたシール部材232に接することで均圧流路206を閉塞する大径部で構成されている。なお、本実施形態の大軸部224は、ロッド22を軸方向ADの他方から一方に移動させた際に、高圧側弁体23に設けられたシール部材232に全周が接する全周当接部を構成している。
Returning to FIG. 6, the
ロッド22の小軸部225は、大軸部224よりも断面積が小さくなるように構成されている。具体的には、小軸部225は、大軸部224の外径よりも小さい小径部で構成されている。本実施形態の小軸部225は、後述する高圧側弁体23の挿通穴231の内側に設けられたシール部材232に接しないように、シール部材232の内径よりも小さい小径部で構成されている。
The
小軸部225は、高圧側弁体23が高圧側弁座部213に当接した状態でロッド22を軸方向ADの一方から他方に移動させた際に、均圧流路206の流路断面積が増加するように、ロッド22における大軸部224と押圧部223との間に設けられている。
When the
また、ロッド22は、均圧流路206の流路断面積が最小となっている状態において、上流側空間206aに露出する部位が、ロッド22の軸方向ADに沿って延びるように構成されている。換言すれば、ロッド22は、均圧流路206が大軸部224によって閉塞されている状態において、上流側空間206aに存する冷媒の圧力が軸方向ADに作用しないように、上流側空間206aに露出する部位が、ロッド22の軸方向ADに沿って延びている。
Further, the
ロッド22には、暖房用流路204に位置する部位に押上部226が設けられている。押上部226は、ロッド22を軸方向ADの他方から一方に移動させた際に暖房用弁体25に当接することで暖房用弁体25を開弁方向に押し上げるものである。
The
本実施形態の押上部226は、ロッド22の径方向RDの外側に突き出る円環状の突起部で構成されている。暖房用弁体25は、ロッド22が軸方向ADの他方から一方に移動した際に、押上部226によって軸方向ADの一方側に押し上げられることで、暖房用弁座部219から離隔する。
The push-up
また、ロッド22には、連通流路205に位置する部位に連通弁部227が設けられている。連通弁部227は、ロッド22を軸方向ADに移動させた際に、連通流路205を開閉するものである。本実施形態の連通弁部227は、ロッド22を軸方向ADに移動させた際に、暖房用弁体25に形成された連通用貫通穴251を開閉する。具体的には、本実施形態の連通弁部227は、ロッド22において径が縮小された部位と拡大された部位との間に形成された段部で構成されている。
The
連通弁部227は、ロッド22が軸方向ADの他方から一方に移動した際に、暖房用弁体25から離隔する。これにより、連通流路205が開放される。また、連通弁部227は、ロッド22が軸方向ADの一方から他方に移動した際に、暖房用弁体25に当接する。これにより、連通流路205が閉鎖される。
The
高圧側弁体23は、高圧側流路201に形成された高圧側弁座部213に接離することで、高圧側流路201を開閉する弁体である。高圧側弁体23は、ロッド22における高圧側流路201に位置する部位に装着されている。高圧側弁体23は、コイルバネ等からなる第1付勢部材26によって閉弁方向に付勢されている。
The high-pressure
高圧側弁体23には、ロッド22を挿通可能な挿通穴231が形成されている。この挿通穴231の内側には、円環状のシール部材232が配置されている。挿通穴231は、ロッド22の小軸部225との間に上流側空間206aと下流側空間206bとを連通させる隙間が形成されるように、その径方向寸法が設定されている。均圧流路206は、挿通穴231の内壁とロッド22の小軸部225の外壁との間に形成される隙間で構成される。
An
本実施形態の高圧側弁体23には、上流側空間206aの冷媒を減圧して下流側空間206bに導く絞り流路202が形成されている。
The high-pressure
本実施形態の絞り流路202は、高圧側流路201および均圧流路206の双方が閉塞された際に、冷媒を減圧する固定絞りとして機能する。本実施形態の絞り流路202は、上流側空間206aに露出する部位と、下流側空間206bに露出する部位とを貫通する貫通穴によって構成されている。
The
冷房用弁体24は、冷房用流路203を開閉する弁体である。冷房用弁体24は、ロッド22における冷房用流路203に位置する部位に装着されている。本実施形態の冷房用弁体24は、ロッド22の移動に追従して移動するようにロッド22に対して固定された筒状部材で構成されている。なお、冷房用弁体24は、弁体受入部216と接しないように、弁体受入部216の内径よりも僅かに小さい外径を有している。
The cooling
本実施形態の冷房用流路203は、冷房用弁体24が弁体受入部216の内側に位置する際に、冷房用弁体24が冷媒の流通抵抗となることで閉塞される。また、本実施形態の冷房用流路203は、冷房用弁体24が弁体受入部216の外側に位置する際に開放される。
When the cooling
暖房用弁体25は、暖房用流路204に形成された暖房用弁座部219に接離することで、暖房用流路204を開閉する弁体である。暖房用弁体25は、ロッド22における暖房用流路204に位置する部位に装着されている。暖房用弁体25は、コイルバネ等からなる第2付勢部材27によって閉弁方向に付勢されている。
The
本実施形態の暖房用弁体25には、連通流路205と暖房用流路204とを連通させる連通用貫通穴251が形成されている。前述したように、連通用貫通穴251は、ロッド22の連通弁部227によって開閉される。
The
続いて、アクチュエータ30について、図8〜図10を参照して説明する。アクチュエータ30は、ロッド22を軸方向ADに移動させる駆動力を出力する機器である。本実施形態のアクチュエータ30は、回転運動を直線運動(すなわち、スライド運動)に変換して出力する直動型のアクチュエータで構成されている。本実施形態のアクチュエータ30は、主たる構成要素として、電動モータ31、出力軸32、減速機構33を備えている。
Next, the
電動モータ31は、通電により回転駆動力を発生させる部材である。電動モータ31は、ボデー21の連結部21cに連結されている。本実施形態の電動モータ31は、入力信号(例えば、パルス信号)に応じて回転角度を制御するステッピングモータで構成されている。電動モータ31は、主たる構成要素として、カバー310、ステータ311、ロータ312を備えている。
The
カバー310は、ロータ312を覆う部材であり、ボデー21の連結部21cに対して気密および液密に接合されている。カバー310は、軸方向ADにおける断面形状がU字状に形成されている。
The
ステータ311は、図示しない複数のコイルで構成されており、ロータ312に与える回転磁界を発生させる部材である。ステータ311は、図示しない配線を介して給電される構成となっている。
The
ここで、ステータ311をカバー310の内側に配置すると、ステータ311へ給電用の配線を通す穴等をカバー310に設ける必要がある。カバー310に対して穴を設けることは、カバー310の内部の密封性を低下させる要因となることから好ましくない。
Here, when the
このため、本実施形態では、ステータ311をカバー310の外周側を囲むように配置している。すなわち、本実施形態の電動モータ31は、ステータ311がロータ312を密閉状態で収容するカバー310の外側に配置されている。
For this reason, in this embodiment, the
ロータ312は、ステータ311で発生した回転磁界に同期して回転する円環状の部材である。ロータ312は、カバー310の内側に配置されている。ロータ312には、連結部21c側の端部に、ロッド22の軸心CL1に対して偏心した偏心軸313が設けられている。
The
出力軸32は、電動モータ31の回転駆動力をロッド22に対して出力する部材である。出力軸32には、図9に示すように、ロッド22の出力側端部221を受け入れるロッド受入穴321が形成されている。
The
ロッド受入穴321は、ロッド22の軸心CL1に沿って延びる有底穴で構成されている。ロッド受入穴321には、雌ネジ321aが形成されている。本実施形態の雌ネジ321aは、ロッド22の出力側端部221に形成された雄ネジ221aに噛み合う雌ネジ部を構成している。
The
出力軸32は、雌ネジ321aの少なくとも一部がロータ312の内側に位置するように、ロッド受入穴321が形成された部位がロータ312の内側に配置されている。すなわち、雌ネジ321aは、出力軸32におけるロータ312の内側に位置する部位に形成されている。
In the
ここで、本実施形態のロッド22は、出力軸32が回転する際に、ロッド22の雄ネジ221aと出力軸32の雌ネジ321aが噛み合うことで、軸方向ADに移動する。本実施形態では、ロッド22の雄ネジ221aおよび出力軸32の雌ネジ321aが、電動モータ31の回転駆動力をロッド22の軸方向ADの推力に変換する送りネジ機構34を構成している。
Here, when the
本実施形態のアクチュエータ30は、送りネジ機構34が電動モータ31のロータ312の内側に構成されており、送りネジ機構34と電動モータ31とが軸方向ADに重なり合わない配置構成となっている。
In the
図8に戻り、出力軸32は、減速ギア330を介してロータ312の偏心軸313に接続される構成となっている。本実施形態の出力軸32には、軸方向ADにおける連結部21c側の端部に、径方向RDに延びる円盤状のフランジ部322が形成されている。フランジ部322には、軸方向ADにおける連結部21cと反対側に突出する回転伝達ピン322aが周方向に並んで複数形成されている。本実施形態の回転伝達ピン322aは、ロッド22の軸方向ADにおいてロータ312と重なり合わないように、ロータ312の外側に配置されている。
Returning to FIG. 8, the
減速ギア330は、連結部21cの内歯車21fと共に、電動モータ31からの回転出力を減速して出力軸32に伝達する減速機構33を構成する部材である。
The
本実施形態の減速機構33は、ボデー21のうち、ロータ312の外周側を覆う部位の内側に形成された内歯車21fと、外周側に内歯車21fの内歯に噛み合う外歯が複数形成された外歯車332とを含んで構成されている。
In the
本実施形態のアクチュエータ30は、減速機構33が電動モータ31のロータ312の外側に構成されており、減速機構33と電動モータ31とが軸方向ADに重なり合わない配置構成となっている。
In the
具体的には、減速機構33の外歯車332は、ロータ312よりも大きい外径を有すると共に、ロータ312の偏心軸313の外径よりも大きい内径を有する歯車で構成されている。
Specifically, the
これにより、本実施形態のアクチュエータ30は、出力軸32の雌ネジ321a、ロータ312の偏心軸313、減速機構33の内歯車21fおよび外歯車332が、ロッド22の径方向RDに互いに重なり合うように配置されている。
Thereby, in the
減速ギア330は、図10に示すように、偏心軸313の軸線CL2の中心に偏心軸313が嵌る貫通穴331が形成されている。また、減速ギア330には、外側に円弧状の外歯が複数形成された外歯車332が設けられている。本実施形態の外歯車332および内歯車21fは、それぞれの歯形状がサイクロイド曲線によって構成されており、外歯車332と内歯車21fとが噛み合うようになっている。
As shown in FIG. 10, the
本実施形態の外歯車332は、外歯の歯数が内歯車21fの歯数よりも1つ少ない歯車で構成されている。また、減速ギア330には、回転伝達ピン322aに対応する部位に、回転伝達ピン322aの外径よりも大きい径に形成されたピン穴333が形成されている。減速ギア330の自転成分は、ピン穴333に嵌った回転伝達ピン322aを介して出力軸32に伝達される。
The
このように構成されるアクチュエータ30は、電動モータ31のステータ311に通電されると、ステータ311で生ずる回転磁界によりロータ312が所定角度分だけ回転する。この際、ロータ312の偏心軸313は、軸心CL1の周りを公転する。
In the
ロータ312の偏心軸313に接続された減速ギア330は、外歯車332が、連結部21cの内歯車21fに噛み合った状態で、偏心軸313と共に軸心CL1の周りを公転する。
The
ここで、本実施形態の減速機構33は、外歯車332の歯数が内歯車21fの歯数よりも少ない。具体的には、本実施形態の減速機構33は、外歯車332の歯数が内歯車21fの歯数よりも1つ少ない。また、内歯車21fは、連結部21cに設けられた固定歯車である。
Here, in the
このため、減速ギア330は、公転するだけでなく、ロータ312の回転出力を大幅に減速しながら自転する。出力軸32は、減速ギア330の自転成分が回転伝達ピン322aを介して伝達されることで回転する。
For this reason, the
そして、出力軸32の回転に伴って、出力軸32の雌ネジ321aとロッド22の雄ネジ221aとが噛み合うことで、ロッド22が軸方向ADに移動する。この際、ロッド22は、自転防止機構28により回転が規制されているので、回転することなく、軸方向ADに移動する。
As the
次に、本実施形態の弁装置20の作動状態について、図11〜図15を参照して説明する。なお、図11〜図15では、冷房モード時におけるロッド22の上端部位置を基準位置RP、すなわち、零点として、当該基準位置RPからの変化量をロッド22の移動量としている。
Next, the operating state of the
本実施形態の弁装置20は、電動モータ31の回転角度に応じてロッド22の移動量が変化することで、冷房モードの作動状態、暖房モードの作動状態、オイル戻し暖房モードの作動状態、均圧モードの作動状態に設定可能となっている。
In the
図11に示すように、本実施形態の弁装置20は、冷房モードの作動状態となる位置からロッド22を上方側に移動させると、作動モードが均圧モード、オイル戻し暖房モード、暖房モードに推移する。
As shown in FIG. 11, when the
(冷房モード時の作動)
弁装置20は、冷房モード時に、図12に示すように、ロッド22の押圧部223と高圧側弁体23とが当接して、高圧側弁体23が高圧側弁座部213から離隔する位置まで、ロッド22が押し下げられる。なお、冷房モード時には、高圧側弁体23が高圧側弁座部213と第1距離L1だけ離れるように、ロッド22が押し下げられる。
(Operation in cooling mode)
As shown in FIG. 12, the
弁装置20は、冷房モード時に、ロッド22が押し下げられることで、冷房用弁体24が弁体受入部216の外側に移動する。また、弁装置20は、冷房モード時に、ロッド22が押し下げられることで、ロッド22の押上部226が暖房用弁体25から離れると共に、ロッド22の連通弁部227が暖房用弁体25の連通用貫通穴251を閉塞する位置に移動する。
In the
ここで、冷房モード時には、暖房用弁体25が暖房用弁座部219と第2距離L2だけ離れるように、ロッド22が押し下げられる。なお、弁装置20は、第2距離L2が第1距離L1よりも長い距離となるように設定されている。
Here, in the cooling mode, the
これにより、弁装置20は、冷房モード時に、高圧側流路201および冷房用流路203が開放されると共に、暖房用流路204および連通流路205が閉鎖される。このため、弁装置20では、冷房モード時に、水−冷媒熱交換器12を通過した高圧冷媒が減圧されることなく、第1熱交換器13の冷媒入口側に導出される。また、弁装置20は、冷房モード時に、第2熱交換器15を通過したオイルを含む高圧冷媒が冷房用膨張弁16の冷媒入口側に導出される。
As a result, in the
ここで、冷房モード時には、高圧側流路201が開放されているので、第1導入口211、第1導出口212、第2導入口214、第2導出口215、第3導入口217における冷媒が高圧状態HPAとなっている。なお、第3導出口218は、圧縮機11の冷媒吸入側に連通しているので、冷媒が低圧状態LPAとなる。
Here, since the high-
(暖房モード時の作動)
続いて、弁装置20は、暖房モード時に、図13に示すように、ロッド22の押上部226と暖房用弁体25とが当接して、暖房用弁体25が暖房用弁座部219から離隔する位置まで、ロッド22が押し上げられる。
(Operation in heating mode)
Subsequently, in the heating mode, as shown in FIG. 13, the
ここで、暖房モード時には、暖房用弁体25が暖房用弁座部219と第3距離L3だけ離れるように、ロッド22が押し上げられる。すなわち、暖房モード時には、冷房モード時に比べて、第2距離L2と第3距離L3との合算値の分だけロッド22の位置が移動する。
Here, in the heating mode, the
弁装置20では、暖房モード時に、ロッド22が押し上げられることで、ロッド22の押圧部223が高圧側弁体23から離れると共に、ロッド22の大軸部224が均圧流路206を閉鎖する位置に移動する。
In the
また、弁装置20では、暖房モード時に、ロッド22が押し上げられることで、冷房用弁体24が弁体受入部216の内側に移動すると共に、ロッド22の連通弁部227が暖房用弁体25の連通用貫通穴251を開放する位置に移動する。
In the
これにより、弁装置20は、暖房モード時に、高圧側流路201および冷房用流路203が閉鎖されると共に、暖房用流路204および連通流路205が開放される。このため、弁装置20では、暖房モード時に、水−冷媒熱交換器12を通過した高圧冷媒が絞り流路202にて減圧された後、第1熱交換器13の冷媒入口側に導出される。
As a result, in the
また、弁装置20では、暖房モード時に、気液分離器14の気相冷媒流出部141から低圧の気相冷媒が、暖房用流路204を介して圧縮機11の冷媒吸入側に導出される。なお、暖房モード時には、弁装置20の連通流路205も全開状態となっているが、第2熱交換器15が冷媒の流通抵抗となることで、弁装置20の連通流路205には、殆ど冷媒が流れない。
In the
ここで、暖房モード時には、高圧側流路201が閉鎖されているので、第1導入口211における冷媒が高圧状態HPAとなり、第1導出口212、第2導入口214、第2導出口215、第3導入口217、第3導出口218における冷媒が低圧状態LPAとなる。
Here, in the heating mode, since the high-
(オイル戻し暖房モード時の作動)
続いて、弁装置20は、オイル戻し暖房モード時に、図14に示すように、暖房モード時のロッド22の位置に対して、ロッド22を若干押し下げられる。このため、オイル戻し暖房モード時には、暖房用流路204が絞り状態となるように、暖房用弁体25が暖房用弁座部219と第3距離L3よりも小さい第4距離βだけ離れるように、ロッド22が押し下げられる。
(Operation in oil return heating mode)
Subsequently, in the oil return heating mode, the
また、弁装置20は、オイル戻し暖房モード時に、ロッド22の押圧部223が高圧側弁体23から離れると共に、ロッド22の大軸部224が均圧流路206を閉鎖する位置に維持される。
Further, in the oil return heating mode, the
さらに、弁装置20は、オイル戻し暖房モード時に、冷房用弁体24が弁体受入部216の内側に位置すると共に、ロッド22の連通弁部227が暖房用弁体25の連通用貫通穴251を開放する位置に維持される。
Further, in the
これにより、弁装置20は、オイル戻し暖房モード時に、暖房用流路204が絞り状態となり、高圧側流路201、冷房用流路203、連通流路205については暖房モードと同じ状態となる。このため、弁装置20では、オイル戻し暖房モード時に、水−冷媒熱交換器12を通過した高圧冷媒が絞り流路202にて減圧された後、第1熱交換器13の冷媒入口側に導出される。
As a result, in the
また、弁装置20は、オイル戻し暖房モード時に、気液分離器14の気相冷媒流出部141から低圧の気相冷媒が、暖房用流路204を介して圧縮機11の冷媒吸入側に導出される。
Further, in the oil return heating mode, the
ここで、弁装置20は、オイル戻し暖房モード時に、暖房用流路204が絞り状態となっているので、気液分離器14および第2熱交換器15に滞留したオイルを含む冷媒が、弁装置20の連通流路205を介して圧縮機11の冷媒吸入側に流入する。
Here, since the
なお、オイル戻し暖房モード時には、暖房モード時と同様に、第1導入口211における冷媒が高圧状態HPAとなり、第1導出口212、第2導入口214、第2導出口215、第3導入口217、第3導出口218における冷媒が低圧状態LPAとなる。
In the oil return heating mode, as in the heating mode, the refrigerant in the
(均圧モード)
冷房モード時に車室内に吹き出す空気は、蒸発器17で除湿されることで、低湿度の空気となる。このため、車両用空調装置1では、フロントガラス等の窓部に低湿度の空気を吹き出すことで窓曇りの防止、窓曇りの除去等を行う。
(Equal pressure mode)
The air blown into the passenger compartment in the cooling mode is dehumidified by the
車両用空調装置1においては、車室内の暖房中に窓曇りが生じた場合に、窓曇りを除去するために暖房モードおよびオイル戻し暖房モードから冷房モードに切り替える必要がある。安全性確保の観点から、このモード切り替えは速やかに行うことが望まれる。
In the
しかしながら、本実施形態の弁装置20では、暖房モード時およびオイル戻し暖房モード時における高圧側弁体23の前後の圧力差が大きい。このため、例えば、出力の小さいアクチュエータ30では、高圧側弁体23を閉弁状態から開弁状態に早期に切り替えることができない。
However, in the
そこで、本実施形態の弁装置20は、暖房モードおよびオイル戻し暖房モードから冷房モードへの切り替える際に、高圧側弁体23の前後の圧力差を縮小させる均圧モードが実施可能に構成されている。本実施形態の弁装置20は、均圧モード時に、均圧流路206を開放することで、高圧側弁体23の前後の圧力差を縮小させる構成となっている。
Therefore, the
(均圧モード時の作動)
弁装置20は、均圧モード時に、図15に示すように、暖房モード時等の位置に対して、ロッド22の小軸部225が均圧流路206を開放する位置までロッド22が押し下げられる。例えば、均圧モード時には、冷房モード時に比べて、第1距離L1と第5距離αとの合算値だけロッド22の位置が高い位置に移動する。なお、第5距離αは、ロッド22の押圧部223と大軸部224との距離よりも小さい距離となっている。
(Operation in pressure equalization mode)
In the pressure equalizing mode, the
また、弁装置20は、均圧モード時に、ロッド22が押し下げられることで、冷房用弁体24が弁体受入部216の外側に移動すると共に、ロッド22の押上部226が暖房用弁体25から離れた位置に移動する。なお、均圧モード時には、ロッド22の連通弁部227が暖房用弁体25の連通用貫通穴251を開放する位置に移動する。
Further, in the
これにより、弁装置20では、均圧モード時に、均圧流路206が開放されることで、高圧側流路201の上流側空間206aと下流側空間206bとが連通することで、高圧側弁体23の前後の圧力差が速やかに均圧される。
As a result, in the
以上説明したように、本実施形態の弁装置20では、暖房モードまたはオイル戻し暖房モードから冷房モードへの切り替えを短時間で行うことができる。この結果、本実施形態の車両用空調装置1では、冬季に暖房中にフロントガラスが曇った場合、速やかに曇りを除去することができる。
As described above, in the
特に、本実施形態の弁装置20は、均圧流路206がロッド22と高圧側弁体23との間に形成されているので、ボデー21に対して均圧用の流路を形成する必要がない。また、本実施形態の弁装置20は、均圧流路206の流路断面積が、高圧側弁体23が高圧側弁座部213に接した状態でロッド22を軸方向ADに移動させることで変化する構造となっているので、均圧用の弁部材を別に追加する必要もない。
In particular, in the
従って、本実施形態の弁装置20は、ボデー21に対して均圧用の流路を設ける必要がある構造や、均圧用の弁部材を別に追加する必要がある構造に比べて、簡素な構造で高圧側弁体23の前後の圧力差を縮小させることができる。
Therefore, the
また、本実施形態の弁装置20は、小軸部225がロッド22における大軸部224と押圧部223との間に設けられている。このような構造では、ロッド22を軸方向ADの一方から他方に移動させると、均圧流路206の流路断面積が増加した後に、高圧側弁体23が押圧部223によって開弁方向に押圧される。本構造では、高圧側弁体23の前後の圧力差が縮小された後に、高圧側弁体23が押圧部223によって開弁方向に押圧されるので、出力の小さいアクチュエータ30を用いても、高圧側弁体23を開弁方向に変位させることが可能となる。弁装置20において、出力の小さいアクチュエータ30を採用できることは、弁装置20の簡素化を図る上で有利となる。
In the
具体的には、本実施形態の弁装置20は、大軸部224がロッド22を軸方向ADの他方から一方に移動させた際にシール部材232に接することで均圧流路206を閉塞する大径部で構成されている。また、本実施形態の小軸部225は、大軸部224よりも外径が小さい小径部で構成されている。
Specifically, the
このように、ロッド22を異なる外径を有する段付き形状とすれば、ロッド22を弁体の駆動部材として機能させるだけでなく、均圧流路206の開閉部材として機能させることができるので、弁装置20の充分な簡素化を図ることができる。
Thus, if the
また、本実施形態の弁装置20は、均圧流路206の流路断面積が最小となっている状態において、ロッド22における上流側空間206aに露出する部位が、軸方向ADに沿って延びるように構成されている。
Further, in the
これによれば、ロッド22を軸方向ADに移動させて均圧流路206を開放する際に、ロッド22に対して上流側空間206aにおける冷媒の圧力が軸方向ADに作用し難くなる。このため、本実施形態の弁装置20は、出力の小さいアクチュエータ30を用いたとしても、均圧流路206を開放させることが可能となる。
According to this, when moving the
さらに、本実施形態の弁装置20は、高圧側弁体23に対して、上流側空間206aの冷媒を減圧して下流側空間206bに導く絞り流路202が設けられている。これによれば、新たな部品を追加することなく、高圧側弁体23で高圧側流路201を開閉することで、冷媒を減圧する減圧機能を発揮する状態と減圧機能を発揮しない状態とを切り替えることができる。
Furthermore, the
また、本実施形態の弁装置20は、高圧側弁体23だけでなく、冷房用弁体24、暖房用弁体25等の各種弁体を単一のロッド22で駆動させる構成となっているので、冷凍サイクル10の簡素化を図ることができる。
In addition, the
さらに、本実施形態の弁装置20は、第1熱交換器13を通過後に圧縮機11に流れる冷媒の流量と、第2熱交換器15を通過後に圧縮機11に流れる冷媒の流量とを調整することが可能となっている。これによれば、気液分離器14および第2熱交換器15に滞留したオイルを適切に圧縮機11の冷媒吸入側に戻すことが可能となる。
Furthermore, the
ここで、本実施形態の弁装置20は、アクチュエータ30が電動モータ31の回転駆動力をロッド22の軸方向ADの推力に変換すると共に、電動モータ31の回転駆動力によるロッド22の回転が規制される構造となっている。これによれば、ロッド22が回転しながら軸方向ADに移動する構成に比べて、ロッド22が軸方向ADに移動する際の摺動ロスを抑えることができる。
Here, in the
特に、本実施形態のアクチュエータ30は、出力軸32の雌ネジ321a、ロータ312の偏心軸313、減速機構33の内歯車21fおよび外歯車332が、ロッド22の径方向RDに互いに重なり合うように配置されている。これによれば、アクチュエータ30における軸方向ADの体格を充分に小型化させることが可能となる。
In particular, the
(第2実施形態)
次に、第2実施形態について、図16および図17を参照して説明する。本実施形態の弁装置20は、均圧流路206の流路断面積の調整を行うための構成が第1実施形態と相違している。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. 16 and 17. The
本実施形態の弁装置20は、図16および図17に示すように、ロッド22における押圧部223と大軸部224との間に設けられた小軸部225Aが、周方向の一部に内側に窪んだ溝部が形成された溝形成部で構成されている。すなわち、本実施形態の小軸部225Aは、溝部が形成された部位がシール部材232から離れると共に、その他の部位がシール部材232に対して接する構成となっている。本実施形態の均圧流路206は、高圧側弁体23の挿通穴231の内壁とロッド22の小軸部225Aの溝部との間に形成される隙間で構成されている。
As shown in FIGS. 16 and 17, the
ここで、本実施形態では、大軸部224がロッド22を軸方向ADの他方から一方に移動させた際にシール部材232に全周が接する全周当接部を構成する。また、本実施形態では、小軸部225Aがシール部材232に一部が接する一部当接部を構成している。
Here, in this embodiment, when the
本実施形態の弁装置20は、その他の構成が、第1実施形態で説明した弁装置20と同様に構成されている。本実施形態の弁装置20は、第1実施形態で説明した弁装置20と共通の構成から奏される作用効果を、第1実施形態と同様に得ることができる。
The
特に、本実施形態の弁装置20は、小軸部225Aが、周方向の一部に内側に窪んだ溝部が形成された溝形成部で構成されている。このように、ロッド22を異なる断面形状を有する段付き形状とすれば、ロッド22を弁体の駆動部材として機能させるだけでなく、均圧流路206の開閉部材として機能させることができるので、弁装置20の充分な簡素化を図ることができる。
In particular, in the
(第3実施形態)
次に、第3実施形態について、図18および図19を参照して説明する。本実施形態の弁装置20は、均圧流路206の流路断面積の調整を行うための構成が第1実施形態と相違している。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment will be described with reference to FIGS. The
図18および図19に示すように、本実施形態の弁装置20は、高圧側弁体23に対してロッド22の一部を挿通可能な挿通穴231Aが形成されている。具体的には、本実施形態の挿通穴231Aは、図19に示すように、ロッド22の小軸部225Bとの間に隙間が形成されるように、その径方向の寸法Dhが小軸部225Bの径方向の寸法Dsよりも大きくなっている。なお、本実施形態の挿通穴231Aは、その径方向の寸法Dhが大軸部224Aの径方向の寸法Dbよりも小さくなっている。
As shown in FIGS. 18 and 19, the
高圧側弁体23には、挿通穴231Aにおける大軸部224Aに対向する内周縁部に大軸部224Aが接離する弁体側弁座部233が形成されている。弁体側弁座部233は、高圧側弁体23において挿通穴231Aを構成する内周縁部のうち、大軸部224Aに対向する端部で構成されている。
The high-pressure
また、高圧側弁体23には、上流側空間206aの冷媒を減圧して下流側空間206bに導く絞り流路202が形成されている。なお、本実施形態の高圧側弁体23は、第1実施形態と異なり、挿通穴231Aの内側にシール部材232が配置されていない。
In addition, the high-pressure
本実施形態のロッド22には、高圧側弁体23の開閉および均圧流路206の流路断面積の調整を行うために、高圧側流路201の位置する部位に、押圧部223、大軸部224A、および小軸部225Bが設けられている。
In the
押圧部223は、ロッド22を軸方向ADの一方から他方に移動させた際に高圧側弁体23に当接することで、高圧側弁体23を開弁方向に押圧するものである。本実施形態の押圧部223は、第1実施形態と同様に、ロッド22の径方向RDの外側に突き出る一対の突起部で構成されている。なお、押圧部223は、ロッド22を軸方向ADの一方から他方に移動させた際に高圧側弁体23を開弁方向に押圧可能な構成であれば、一対の突起部に限らず、例えば、3本以上の突起部で構成されていてもよい。
The
ロッド22の大軸部224Aは、ロッド22を軸方向ADの他方から一方に移動させた際に高圧側弁体23に形成された挿通穴231Aが閉塞されるように高圧側弁体23に当接する構成となっている。
The
本実施形態の大軸部224Aは、高圧側弁体23に形成された挿通穴231Aに接触するように、径方向RDの寸法Dbが設定されている。すなわち、本実施形態の大軸部224Aは、径方向RDの寸法Dbが高圧側弁体23に形成された挿通穴231Aの径方向RDの寸法Dhよりも大きい大径部で構成されている。
A dimension Db in the radial direction RD is set so that the
ロッド22の小軸部225Bは、高圧側弁体23に形成された挿通穴231Aの開口面積よりも断面積が小さく、且つ、大軸部224Aよりも断面積が小さくなっている。具体的には、小軸部225Bは、径方向RDの寸法Dsが、挿通穴231Aの径方向RDの寸法Dhおよび大軸部224Aの径方向RDの寸法Dbの双方よりも小さい小径部で構成されている。なお、小軸部225Bは、第2実施形態のように、周方向の一部に内側に窪んだ溝部が形成された溝形成部で構成されていてもよい。
The
小軸部225Bは、高圧側弁体23が高圧側弁座部213に当接した状態でロッド22を軸方向ADの一方から他方に移動させた際に、均圧流路206の流路断面積が増加するように、ロッド22における大軸部224Aと押圧部223との間に設けられている。
When the
ここで、本実施形態の大軸部224Aは、小軸部225Bに連なる部位に、弁体側弁座部233に当接した際に挿通穴231Aを閉塞するロッド側シール部228が設けられている。
Here, the
本実施形態のロッド側シール部228は、小軸部225Bに近くづくにつれて縮径するテーパ形状となっている。換言すれば、本実施形態のロッド側シール部228は、均圧流路206の流路断面積が連続的に変化するように、その外形状が略円錐形状となっている。
The rod-
本実施形態の弁装置20は、その他の構成が、第1実施形態で説明した弁装置20と同様に構成されている。本実施形態の弁装置20は、第1実施形態で説明した弁装置20と共通の構成から奏される作用効果を、第1実施形態と同様に得ることができる。
The
特に、本実施形態の弁装置20は、小軸部225Bがロッド22における大軸部224Aと押圧部223との間に設けられている。このような構造では、ロッド22を軸方向ADの一方から他方に移動させると、均圧流路206の流路断面積が増加した後に、高圧側弁体23が押圧部223によって開弁方向に押圧される。すなわち、本構造では、高圧側弁体23の前後の圧力差が縮小された後に、高圧側弁体23が押圧部223によって開弁方向に押圧される。このため、本実施形態の弁装置20は、出力の小さいアクチュエータを用いても、高圧側弁体23を開弁位置に変位させることが可能となる。出力の小さいアクチュエータを採用できることは、弁装置20の簡素化を図る上で有利となる。
In particular, in the
また、本実施形態の弁装置20は、大軸部224Aを直に高圧側弁体23に当接させることで均圧流路206を形成する挿通穴231Aを閉塞する構成となっている。このような構成では、第1実施形態の如く、シール部材232を介して均圧流路206を閉塞する構成に比べて、シール部材232の分だけ部品点数を削減することができる。このため、弁装置20の簡素化を図ることができる。
Further, the
さらに、本実施形態の弁装置20の高圧側弁体23には、挿通穴231Aにおける大軸部224Aに対向する内周縁部に大軸部224Aが接離する弁体側弁座部233が形成されている。また、大軸部224Aには、小軸部225Bに連なる部位に弁体側弁座部233に当接した際に挿通穴231Aを閉塞するロッド側シール部228が設けられている。そして、ロッド側シール部228は、小軸部225Bに近づくにつれて縮径するテーパ形状となっている。
Further, the high pressure
このように、ロッド側シール部228をテーパ形状とすれば、ロッド22を軸方向ADに移動させた際に、高圧側弁体23の挿通穴231Aの内側とロッド22との間に形成される均圧流路206の流路断面積を連続的に変化させることができる。従って、本構成の弁装置20では、簡素な構造で高圧側弁体23の前後の圧力差をスムースに縮小させることができる。
Thus, if the rod-
(第3実施形態の変形例)
上述した第3実施形態の弁装置20の変形例について、図20を参照して説明する。図20は、本変形例の弁装置20の要部を拡大した模式的な軸方向断面図である。図20に示す弁装置20の要部は、第3実施形態の弁装置20におけるXIX部分に対応している。
(Modification of the third embodiment)
A modification of the
第3実施形態の弁装置20は、均圧流路206を閉鎖した状態において、ロッド側シール部228の外周側の部位が、上流側空間206aに露出する構成となっている。このため、ロッド22には、上流側空間206aに露出するロッド側シール部228の外周側の部分によって、軸方向ADの一方側から他方側へ向かう方向に冷媒の圧力が作用することになる。このように、ロッド22に対して軸方向ADの一方側から他方側へ向かう方向に冷媒の圧力が作用する構成では、ロッド22を軸方向ADの他方側から一方側へ移動させる際のアクチュエータ30の出力増加が懸念される。
The
このことを考慮して、本変形例では、ロッド22における上流側空間206aに露出する部位に、軸方向ADの他方側から一方側へ向かう方向に冷媒の圧力を受ける受圧面を設けている。
In consideration of this, in the present modification, a pressure receiving surface that receives the pressure of the refrigerant in a direction from the other side of the axial direction AD to the one side is provided at a portion of the
具体的には、本変形例では、図20に示すように、ロッド22における大軸部224Bのロッド側シール部228よりも軸方向ADの他方側に、中間軸部229を設けている。大軸部224Bと中間軸部229との間に形成される段部229aが、軸方向ADの他方側から一方側へ向かう方向に冷媒の圧力を受ける受圧面を構成している。
Specifically, in this modification, as shown in FIG. 20, an
中間軸部229は、径方向RDの寸法Dmが大軸部224Bの径方向RDの寸法Dbよりも小さくなっている。また、本変形例の中間軸部229は、ロッド側シール部228に対して作用する冷媒の圧力と同等の圧力が作用するように、径方向RDの寸法Dmが高圧側弁体23の挿通穴231Aの径方向RDの寸法Dhと同等の大きさに設定されている。なお、中間軸部229は、径方向RDの寸法Dmが小軸部225Bの径方向RDの寸法Dsよりも大きくなっている。
The
本変形例では、ロッド22における上流側空間206aに露出する部位に、軸方向ADの他方側から一方側へ向かう方向に冷媒の圧力を受ける受圧面を設けている。このため、本変形例の弁装置20では、ロッド22を軸方向ADの他方側から一方側へ移動させる際に必要となるアクチュエータ30の出力が増加することを抑制することができる。
In this modification, a pressure receiving surface that receives the pressure of the refrigerant in a direction from the other side of the axial direction AD to the one side is provided at a portion of the
(他の実施形態)
以上、本発明の代表的な実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されることなく、例えば、以下のように種々変形可能である。
(Other embodiments)
As mentioned above, although typical embodiment of this invention was described, this invention can be variously deformed as follows, for example, without being limited to the above-mentioned embodiment.
上述の第1、第2実施形態の弁装置20は、高圧側弁体23の挿通穴231の内側にシール部材232を配置し、ロッド22の大軸部224をシール部材232と接触させることによって均圧流路206を閉塞する構成となっているが、これに限定されない。
In the
弁装置20は、例えば、シール部材232を廃止し、ロッド22の大軸部224によって均圧流路206を閉塞しない構造となっていてもよい。この場合には、高圧側弁体23の挿通穴231と大軸部224との間に隙間が形成されることになるが、当該隙間を冷媒を減圧させる絞り流路として機能させればよい。これによれば、高圧側弁体23に絞り流路202を形成する必要がないので、弁装置20の簡素化を図ることができる。
The
特に、第3実施形態の弁装置20は、均圧流路206を閉鎖したり、均圧流路206の流路断面積を微調整したりすることが可能な構成となっている。このため、第3実施形態の弁装置20は、高圧側弁体23に形成した絞り流路202を廃止したとしても、冷媒を適切に減圧させることができる。
In particular, the
上述の第1、第2実施形態の如く、均圧流路206の流路断面積が最小となっている状態において、ロッド22における上流側空間206aに露出する部位をロッド22の軸方向ADに沿って延びるように構成することが望ましいが、これに限定されない。例えば、均圧流路206の流路断面積が最小となっている状態においてロッド22における上流側空間206aに露出する部位が、上流側空間206aにおける冷媒の圧力を受ける構成となっていてもよい。
As in the first and second embodiments described above, in a state in which the cross-sectional area of the pressure equalizing
上述の第3実施形態では、大軸部224Aのロッド側シール部228をテーパ形状とする例について説明したが、これに限定されない。ロッド側シール部228は、高圧側弁体23の弁体側弁座部233に当接した際に挿通穴231Aを閉塞可能であれば、その形状が、例えば、円柱形状となっていてもよい。
In the third embodiment described above, the example in which the rod-
上述の各実施形態では、高圧側弁体23に絞り流路202が形成された構成を例示したが、これに限定されない。絞り流路202は、例えば、ボデー21に対して形成されていてもよい。
In each of the above-described embodiments, the configuration in which the
また、弁装置20は、絞り流路202がボデー21および高圧側弁体23の一方に対して形成される構成とすることが望ましいが、これに限らず、絞り流路202が弁装置20とは別に構成されていてもよい。
Further, the
上述の各実施形態では、弁装置20のアクチュエータ30が、電動モータ31の回転運動を直線運動に変換して出力するモータ型のアクチュエータで構成される例について説明したが、これに限定されない。弁装置20のアクチュエータ30は、例えば、電磁力を利用してロッド22を駆動するソレノイド型のアクチュエータで構成されていてもよい。
In each of the above-described embodiments, the example in which the
上述の各実施形態では、本発明の弁装置20を冷凍サイクル10に対して適用する例について説明したが、弁装置20の適用対象は、冷凍サイクル10に限定されず、流体の流れを制御する様々な装置に適用可能である。
In each of the above-described embodiments, the example in which the
上述の各実施形態では、弁装置20が複数の弁体が互いに連動して作動する複合型制御バルブとして構成される例について説明したが、これに限定されない。弁装置20は、例えば、ロッド22によって単一の弁体を駆動することで、単一の流体の流路を開閉するバルブとして構成されていてもよい。
In each of the above-described embodiments, the example in which the
上述の実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。 In the above-described embodiment, it is needless to say that elements constituting the embodiment are not necessarily indispensable except for the case where it is clearly indicated that the element is essential and the case where it is considered that it is clearly essential in principle.
上述の実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されない。 In the above-described embodiment, when numerical values such as the number, numerical value, quantity, range, etc. of the constituent elements of the embodiment are mentioned, it is particularly limited to a specific number when clearly indicated as essential and in principle. Except in some cases, the number is not limited.
上述の実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されない。 In the above embodiment, when referring to the shape, positional relationship, etc. of the component, etc., the shape, positional relationship, etc. unless otherwise specified and in principle limited to a specific shape, positional relationship, etc. It is not limited to etc.
(まとめ)
上述の実施形態の一部または全部で示された第1の観点によれば、弁装置は、弁体とロッドとの間には、弁体が弁座部に接触した状態で弁体の流体流れ上流側の上流側空間と流体流れ下流側の下流側空間とを連通させることが可能な均圧流路が形成されている。そして、均圧流路は、その流路断面積が、弁体が弁座部に接触した状態でロッドを軸方向に移動させることで変化する構造となっている。
(Summary)
According to the first aspect shown in a part or all of the above-described embodiments, the valve device has a valve body fluid between the valve body and the rod while the valve body is in contact with the valve seat portion. A pressure equalizing channel capable of communicating the upstream space on the upstream side of the flow and the downstream space on the downstream side of the fluid flow is formed. The pressure equalizing channel has a structure in which the channel cross-sectional area changes by moving the rod in the axial direction in a state where the valve element is in contact with the valve seat portion.
第2の観点によれば、弁装置は、弁体にロッドを挿通可能な挿通穴が形成されている。 According to the second aspect, the valve device has an insertion hole through which the rod can be inserted into the valve body.
ロッドには、ロッドを軸方向の一方から他方に移動させた際に弁体に当接することで弁体を開弁方向に押圧する押圧部と、ロッドを軸方向の他方から一方に移動させた際に均圧流路の流路断面積が最小となるように構成された大軸部と、が設けられている。 The rod has a pressing part that presses the valve body in the valve opening direction by contacting the valve body when the rod is moved from one axial direction to the other, and the rod is moved from the other axial direction to the other. In this case, a large shaft portion configured to minimize the channel cross-sectional area of the pressure equalizing channel is provided.
さらに、ロッドには、大軸部よりも断面積が小さい小軸部が設けられている。この小軸部は、弁体が弁座部に接触した状態でロッドを軸方向の一方から他方に移動させた際に均圧流路の流路断面積が増加するように、ロッドにおける大軸部と押圧部との間に設けられている。 Further, the rod is provided with a small shaft portion having a smaller cross-sectional area than the large shaft portion. The small shaft portion is arranged so that the cross-sectional area of the pressure equalizing passage increases when the rod is moved from one axial direction to the other in the state where the valve body is in contact with the valve seat portion. And the pressing portion.
小軸部がロッドにおける大軸部と押圧部との間に設けられた構造では、ロッドを軸方向の一方から他方に移動させると、均圧流路の流路断面積が増加した後に、弁体が押圧部によって開弁方向に押圧される。本構造では、弁体の前後の圧力差が縮小された後に、弁体が押圧部によって開弁方向に押圧されるので、出力の小さいアクチュエータを用いても、弁体を開弁位置に変位させることが可能となる。出力の小さいアクチュエータを採用できることは、弁装置の簡素化を図る上で有利となる。 In the structure in which the small shaft portion is provided between the large shaft portion and the pressing portion of the rod, when the rod is moved from one side to the other in the axial direction, Is pressed in the valve opening direction by the pressing portion. In this structure, after the pressure difference between the front and rear of the valve body is reduced, the valve body is pressed in the valve opening direction by the pressing portion, so that the valve body is displaced to the valve opening position even if an actuator with a small output is used. It becomes possible. The adoption of an actuator with a small output is advantageous for simplifying the valve device.
第3の観点によれば、弁装置は、弁体の挿通穴の内側に環状のシール部材が配置されている。大軸部は、ロッドを軸方向の他方から一方に移動させた際にシール部材に接することで均圧流路を閉塞する大径部で構成されている。そして、小軸部は、大軸部よりも外径が小さい小径部で構成されている。 According to the third aspect, in the valve device, an annular seal member is disposed inside the insertion hole of the valve body. The large shaft portion is composed of a large diameter portion that closes the pressure equalization flow path by contacting the seal member when the rod is moved from the other axial direction to the other. The small shaft portion is composed of a small diameter portion having an outer diameter smaller than that of the large shaft portion.
このように、ロッドを異なる外径を有する段付き形状とすれば、ロッドを弁体の駆動部材として機能させるだけでなく、均圧流路の開閉部材として機能させることができるので、弁装置の充分な簡素化を図ることができる。 Thus, if the rod has a stepped shape having different outer diameters, not only can the rod function as a drive member for the valve body, but also it can function as an opening / closing member for the pressure equalizing flow path. Simplification can be achieved.
第4の観点によれば、弁装置は、弁体の挿通穴の内側に環状のシール部材が配置されている。大軸部は、ロッドを軸方向の他方から一方に移動させた際にシール部材に全周が接する全周当接部で構成されている。そして、小軸部は、シール部材に一部が接する一部当接部で構成されている。 According to the fourth aspect, in the valve device, an annular seal member is disposed inside the insertion hole of the valve body. The large shaft portion is constituted by an all-around abutting portion in which the entire circumference contacts the seal member when the rod is moved from the other in the axial direction to the other. And the small shaft part is comprised by the partial contact part in which a part contact | connects a seal member.
このように、ロッドを異なる断面形状を有する段付き形状とすれば、ロッドを弁体の駆動部材として機能させるだけでなく、均圧流路の開閉部材として機能させることができるので、弁装置の充分な簡素化を図ることができる。 Thus, if the rod has a stepped shape having different cross-sectional shapes, the rod can not only function as a drive member for the valve body, but also function as an opening / closing member for the pressure equalizing flow path. Simplification can be achieved.
第5の観点によれば、弁装置は、均圧流路の流路断面積が最小となっている状態においてロッドにおける上流側空間に露出する部位が、ロッドの軸方向に沿って延びるように構成されている。 According to the fifth aspect, the valve device is configured such that the portion exposed to the upstream space in the rod extends along the axial direction of the rod in a state where the flow path cross-sectional area of the pressure equalizing channel is minimized. Has been.
これによれば、ロッドを軸方向に移動させて均圧流路を開放する際に、ロッドに対して上流側空間における流体の圧力が軸方向に作用し難くなる。このため、出力の小さいアクチュエータを用いたとしても、均圧流路を開放させることが可能となる。 According to this, when the rod is moved in the axial direction to open the pressure equalization flow path, the fluid pressure in the upstream space is less likely to act on the rod in the axial direction. For this reason, even if an actuator with a small output is used, the pressure equalization flow path can be opened.
第6の観点によれば、弁装置の弁体には、ロッドの一部を挿通可能な挿通穴が形成されている。均圧流路は、挿通穴の内側とロッドとの間に形成されている。
ロッドには、ロッドを軸方向の一方から他方に移動させた際に弁体に当接することで弁体を開弁方向に押圧する押圧部と、ロッドを軸方向の他方から一方に移動させた際に挿通穴が閉塞されるように弁体に当接する大軸部と、が設けられている。
According to the 6th viewpoint, the penetration hole which can penetrate a part of rod is formed in the valve body of the valve apparatus. The pressure equalizing flow path is formed between the inside of the insertion hole and the rod.
The rod has a pressing part that presses the valve body in the valve opening direction by contacting the valve body when the rod is moved from one axial direction to the other, and the rod is moved from the other axial direction to the other. A large shaft portion that contacts the valve body is provided so that the insertion hole is closed.
さらに、ロッドには、挿通穴の開口面積よりも断面積が小さく、且つ、大軸部よりも断面積が小さい小軸部が設けられている。この小軸部は、弁体が弁座部に接触した状態でロッドを軸方向の一方から他方に移動させた際に均圧流路の流路断面積が増加するように、ロッドにおける大軸部と押圧部との間に設けられている。 Further, the rod is provided with a small shaft portion having a cross-sectional area smaller than the opening area of the insertion hole and having a cross-sectional area smaller than that of the large shaft portion. The small shaft portion is arranged so that the cross-sectional area of the pressure equalizing passage increases when the rod is moved from one axial direction to the other in the state where the valve body is in contact with the valve seat portion. And the pressing portion.
このように、小軸部がロッドにおける大軸部と押圧部との間に設けられた構造では、ロッドを軸方向の一方から他方に移動させると、均圧流路の流路断面積が増加した後に、弁体が押圧部によって開弁方向に押圧される。本構造では、弁体の前後の圧力差が縮小された後に、弁体が押圧部によって開弁方向に押圧されるので、出力の小さいアクチュエータを用いても、弁体を開弁位置に変位させることが可能となる。出力の小さいアクチュエータを採用できることは、弁装置の簡素化を図る上で有利となる。 As described above, in the structure in which the small shaft portion is provided between the large shaft portion and the pressing portion of the rod, when the rod is moved from one side to the other in the axial direction, the flow passage cross-sectional area of the pressure equalizing passage increases. Later, the valve body is pressed in the valve opening direction by the pressing portion. In this structure, after the pressure difference between the front and rear of the valve body is reduced, the valve body is pressed in the valve opening direction by the pressing portion, so that the valve body is displaced to the valve opening position even if an actuator with a small output is used. It becomes possible. The adoption of an actuator with a small output is advantageous for simplifying the valve device.
また、大軸部を直に弁体に当接させることで均圧流路を形成する挿通穴を閉塞する構成では、シール部材を介して均圧流路を閉塞する構成に比べて、シール部材の分だけ部品点数を削減することができる。このため、弁装置の簡素化を図ることができる。 In addition, in the configuration in which the insertion hole for forming the pressure equalization flow path is closed by directly contacting the large shaft portion with the valve body, the distribution of the seal member is smaller than in the configuration in which the pressure equalization flow path is closed through the seal member. Only the number of parts can be reduced. For this reason, simplification of the valve device can be achieved.
第7の観点によれば、弁装置の弁体には、挿通穴における大軸部に対向する内周縁部に大軸部が接離する弁体側弁座部が形成されている。また、大軸部には、小軸部に連なる部位に弁体側弁座部に当接した際に挿通穴を閉塞するロッド側シール部が設けられている。そして、ロッド側シール部は、小軸部に近づくにつれて縮径するテーパ形状となっている。 According to the seventh aspect, the valve body of the valve device is formed with a valve body side valve seat portion in which the large shaft portion contacts and separates at the inner peripheral edge portion of the insertion hole that faces the large shaft portion. In addition, the large shaft portion is provided with a rod side seal portion that closes the insertion hole when contacting the valve body side valve seat portion at a portion continuous with the small shaft portion. The rod-side seal portion has a tapered shape that decreases in diameter as it approaches the small shaft portion.
このように、ロッド側シール部を小軸部に近づくにつれて縮径するテーパ形状とすれば、ロッドを軸方向に移動させた際に、弁体の挿通穴の内側とロッドとの間に形成される均圧流路の流路断面積を連続的に変化させることができる。従って、本構成の弁装置では、簡素な構造で弁体の前後の圧力差をスムースに縮小させることができる。 In this way, if the rod-side seal portion has a tapered shape that decreases in diameter as it approaches the small shaft portion, it is formed between the inside of the insertion hole of the valve element and the rod when the rod is moved in the axial direction. The channel cross-sectional area of the pressure equalizing channel can be continuously changed. Therefore, in the valve device of this configuration, the pressure difference before and after the valve body can be reduced smoothly with a simple structure.
第8の観点によれば、弁装置は、ボデーおよび弁体の一方に、上流側空間の流体を減圧して下流側空間に導く絞り流路が設けられている。これによれば、新たな部品を追加することなく、弁体で流体流路を開閉することによって、流体を減圧する減圧機能を発揮する状態と減圧機能を発揮しない状態とを切り替えることができる。 According to the eighth aspect, in the valve device, a throttle channel is provided in one of the body and the valve body to depressurize the fluid in the upstream space and guide it to the downstream space. According to this, by opening and closing the fluid flow path with the valve body without adding new parts, it is possible to switch between a state in which the pressure reducing function for reducing the pressure is exhibited and a state in which the pressure reducing function is not exhibited.
第9の観点によれば、弁装置は、オイルを含む冷媒が循環する蒸気圧縮式の冷凍サイクルに適用される。この弁装置には、高圧側弁体とロッドとの間には、高圧側弁体が高圧側弁座部に接触した状態で高圧側弁体の冷媒流れ上流側の上流側空間と冷媒流れ下流側の下流側空間とを連通させることが可能な均圧流路が形成されている。そして、均圧流路は、その流路断面積が、高圧側弁体が弁座部に接触した状態でロッドを軸方向に移動させることで変化する構造となっている。これによれば、高圧冷媒を減圧する減圧機能を発揮する状態と減圧機能を発揮しない状態とを早期に切り替え可能な弁装置を簡素な構造で実現することが可能となる。 According to the ninth aspect, the valve device is applied to a vapor compression refrigeration cycle in which a refrigerant containing oil circulates. In this valve device, the upstream space on the upstream side of the refrigerant flow of the high pressure side valve body and the downstream side of the refrigerant flow with the high pressure side valve body in contact with the high pressure side valve seat portion between the high pressure side valve body and the rod. A pressure equalizing channel capable of communicating with the downstream space on the side is formed. The pressure equalizing channel has a structure in which the channel cross-sectional area changes by moving the rod in the axial direction in a state where the high-pressure side valve element is in contact with the valve seat portion. According to this, it is possible to realize, with a simple structure, a valve device that can quickly switch between a state in which the decompression function for decompressing the high-pressure refrigerant is exhibited and a state in which the decompression function is not exhibited.
第10の観点によれば、弁装置の適用対象となる冷凍サイクルは、冷媒の気液を分離すると共に、液相冷媒の少なくとも一部を貯留する気液分離器と、気液分離器の冷媒流れ上流側に配置された第1熱交換器と、備える。また、冷凍サイクルは、気液分離器の冷媒流れ下流側に配置された第2熱交換器を含んで構成されている。 According to the tenth aspect, the refrigeration cycle to which the valve device is applied includes a gas-liquid separator that separates the gas-liquid refrigerant and stores at least a part of the liquid-phase refrigerant, and a refrigerant in the gas-liquid separator. A first heat exchanger disposed on the upstream side of the flow. The refrigeration cycle includes a second heat exchanger disposed on the downstream side of the refrigerant flow of the gas-liquid separator.
弁装置は、ボデーに冷媒を圧縮機の冷媒吸入側に導く吸入側流路と、気液分離器で分離された気相冷媒を吸入側流路に流入させる上流側流入口と、第2熱交換器を通過した冷媒を吸入側流路に流入させる下流側流入口と、が形成されている。 The valve device includes a suction-side flow path that guides the refrigerant to the refrigerant suction side of the compressor, an upstream inlet that allows the gas-phase refrigerant separated by the gas-liquid separator to flow into the suction-side flow path, and a second heat A downstream inflow port through which the refrigerant that has passed through the exchanger flows into the suction side flow path is formed.
吸入側流路には、気液分離器で分離された気相冷媒を圧縮機に流入させる流入量と第2熱交換器を通過した冷媒を圧縮機に流入させる流入量との流量比を調整する流量調整機構が配置されている。そして、流量調整機構は、ロッドに装着された流量調整弁体を含んで構成されている。 Adjusting the flow rate ratio between the inflow amount that causes the gas-phase refrigerant separated by the gas-liquid separator to flow into the compressor and the inflow amount that causes the refrigerant that has passed through the second heat exchanger to flow into the compressor, in the suction side flow path A flow rate adjusting mechanism is arranged. The flow rate adjusting mechanism includes a flow rate adjusting valve body attached to the rod.
このように、高圧側弁体と流量調整弁体とを単一のロッドで駆動させる構成とすれば、冷凍サイクルの簡素化を図ることができる。さらに、本構成では、第1熱交換器を通過後に圧縮機に流れる冷媒の流量と、第2熱交換器を通過後に圧縮機に流れる冷媒の流量とを調整することができる。これによれば、気液分離器および第2熱交換器に滞留したオイルを適切に圧縮機の冷媒吸入側に戻すことが可能となる。 Thus, if it is set as the structure which drives a high pressure side valve body and a flow regulating valve body with a single rod, simplification of a refrigerating cycle can be achieved. Furthermore, in this structure, the flow volume of the refrigerant | coolant which flows into a compressor after passing a 1st heat exchanger, and the flow volume of the refrigerant | coolant which flows into a compressor after passing a 2nd heat exchanger can be adjusted. According to this, it becomes possible to appropriately return the oil staying in the gas-liquid separator and the second heat exchanger to the refrigerant suction side of the compressor.
20 弁装置
201 高圧側流路(流体流路)
206 均圧流路
206a 上流側空間
206b 下流側空間
21 ボデー
213 高圧側弁座部(弁座部)
22 ロッド
23 高圧側弁体(弁体)
30 アクチュエータ
20
206 Pressure equalizing
22
30 Actuator
Claims (10)
内部に流体が流通する流体流路(201)が少なくとも1つ形成されたボデー(21)と、
駆動力を出力するアクチュエータ(30)と、
前記ボデーに摺動自在に支持されると共に、前記アクチュエータが出力する駆動力によって軸方向に移動するロッド(22)と、
前記ロッドに装着され、前記ボデーにおける前記流体流路を形成する部位に設けられた弁座部(213)と接離することで前記流体流路を開閉する弁体(23)と、を備え、
前記弁体と前記ロッドとの間には、前記弁体が前記弁座部に接触した状態で前記弁体の流体流れ上流側の上流側空間(206a)と流体流れ下流側の下流側空間(206b)とを連通させることが可能な均圧流路(206)が形成されており、
前記均圧流路は、その流路断面積が、前記弁体が前記弁座部に接触した状態で前記ロッドを軸方向に移動させることで変化する構造となっている弁装置。 A valve device,
A body (21) having at least one fluid flow path (201) through which a fluid flows;
An actuator (30) for outputting a driving force;
A rod (22) slidably supported by the body and moved in the axial direction by a driving force output by the actuator;
A valve body (23) that is attached to the rod and opens and closes the fluid flow path by contacting and separating a valve seat (213) provided at a portion of the body that forms the fluid flow path;
Between the valve body and the rod, an upstream space (206a) on the upstream side of the fluid flow of the valve body and a downstream space on the downstream side of the fluid flow (with the valve body in contact with the valve seat) ( 206b) is formed, and a pressure equalizing flow path (206) capable of communicating with is formed,
The pressure equalizing flow path has a structure in which the flow path cross-sectional area is changed by moving the rod in the axial direction in a state where the valve body is in contact with the valve seat portion.
前記ロッドには、
前記ロッドを前記軸方向の一方から他方に移動させた際に前記弁体に当接することで前記弁体を開弁方向に押圧する押圧部(223)と、
前記ロッドを前記軸方向の他方から一方に移動させた際に前記均圧流路の流路断面積が最小となるように構成された大軸部(224)と、
前記大軸部よりも断面積が小さい小軸部(225、225A)と、が設けられており、
前記小軸部は、前記弁体が前記弁座部に接触した状態で前記ロッドを前記軸方向の一方から他方に移動させた際に前記均圧流路の流路断面積が増加するように、前記ロッドにおける前記大軸部と前記押圧部との間に設けられている請求項1に記載の弁装置。 The valve body is formed with an insertion hole (231) through which the rod can be inserted,
In the rod,
A pressing portion (223) for pressing the valve body in the valve opening direction by contacting the valve body when the rod is moved from one of the axial directions to the other;
A large shaft portion (224) configured to minimize the flow path cross-sectional area of the pressure equalizing flow path when the rod is moved from the other in the axial direction to the other;
A small shaft portion (225, 225A) having a smaller cross-sectional area than the large shaft portion, and
The small shaft portion is configured such that when the rod is moved from one of the axial directions to the other in a state where the valve body is in contact with the valve seat portion, a channel cross-sectional area of the pressure equalizing channel increases. The valve device according to claim 1, wherein the valve device is provided between the large shaft portion and the pressing portion in the rod.
前記大軸部は、前記ロッドを前記軸方向の他方から一方に移動させた際に前記シール部材に接することで前記均圧流路を閉塞する大径部(224)で構成されており、
前記小軸部は、前記大軸部よりも外径が小さい小径部(225)で構成されている請求項2に記載の弁装置。 In the valve body, an annular seal member (232) is disposed inside the insertion hole,
The large shaft portion is configured by a large diameter portion (224) that closes the pressure equalization flow path by contacting the seal member when the rod is moved from the other axial direction to the other.
The valve device according to claim 2, wherein the small shaft portion includes a small diameter portion (225) having an outer diameter smaller than that of the large shaft portion.
前記大軸部は、前記ロッドを前記軸方向の他方から一方に移動させた際に前記シール部材に全周が接する全周当接部(224)で構成されており、
前記小軸部は、前記シール部材に一部が接する一部当接部(225A)で構成されている請求項2に記載の弁装置。 In the valve body, an annular seal member (232) is disposed inside the insertion hole,
The large shaft portion is configured by an all-around contact portion (224) in which the entire circumference contacts the seal member when the rod is moved from the other in the axial direction to the other.
3. The valve device according to claim 2, wherein the small shaft portion includes a partial abutting portion (225 </ b> A) that partially contacts the seal member.
前記均圧流路は、前記挿通穴の内側と前記ロッドとの間に形成されており、
前記ロッドには、
前記ロッドを前記軸方向の一方から他方に移動させた際に前記弁体に当接することで前記弁体を開弁方向に押圧する押圧部(223)と、
前記ロッドを前記軸方向の他方から一方に移動させた際に前記挿通穴が閉塞されるように前記弁体に当接する大軸部(224A、224B)と、
前記挿通穴の開口面積よりも断面積が小さく、且つ、前記大軸部よりも断面積が小さい小軸部(225B)と、が設けられており、
前記小軸部は、前記弁体が前記弁座部に接触した状態で前記ロッドを前記軸方向の一方から他方に移動させた際に前記均圧流路の流路断面積が増加するように、前記ロッドにおける前記大軸部と前記押圧部との間に設けられている請求項1に記載の弁装置。 The valve body has an insertion hole (231A) through which a part of the rod can be inserted,
The pressure equalizing flow path is formed between the inside of the insertion hole and the rod,
In the rod,
A pressing portion (223) for pressing the valve body in the valve opening direction by contacting the valve body when the rod is moved from one of the axial directions to the other;
A large shaft portion (224A, 224B) that contacts the valve body so that the insertion hole is closed when the rod is moved from the other in the axial direction;
A small shaft portion (225B) having a cross-sectional area smaller than the opening area of the insertion hole and a cross-sectional area smaller than the large shaft portion, and
The small shaft portion is configured such that when the rod is moved from one of the axial directions to the other in a state where the valve body is in contact with the valve seat portion, a channel cross-sectional area of the pressure equalizing channel increases. The valve device according to claim 1, wherein the valve device is provided between the large shaft portion and the pressing portion in the rod.
前記大軸部には、前記小軸部に連なる部位に前記弁体側弁座部に当接した際に挿通穴を閉塞するロッド側シール部(228)が設けられており、
前記ロッド側シール部は、前記小軸部に近づくにつれて縮径するテーパ形状となっている請求項6に記載の弁装置。 The valve body is formed with a valve body side valve seat portion (233) at which the large shaft portion contacts and separates at an inner peripheral edge portion of the insertion hole that faces the large shaft portion.
The large shaft portion is provided with a rod side seal portion (228) that closes the insertion hole when abutting against the valve body side valve seat portion at a portion connected to the small shaft portion,
The valve device according to claim 6, wherein the rod-side seal portion has a tapered shape that decreases in diameter as it approaches the small shaft portion.
前記冷凍サイクルの圧縮機(11)から吐出された高圧冷媒が流入する高圧側流路(201)が形成されたボデー(21)と、
駆動力を出力するアクチュエータ(30)と、
前記ボデーに摺動自在に支持されると共に、前記アクチュエータが出力する駆動力によって軸方向に移動するロッド(22)と、
前記ロッドに装着され、前記ボデーにおける前記高圧側流路を形成する部位に設けられた高圧側弁座部(213)と接離することで前記高圧側流路を開閉する高圧側弁体(23)と、
前記ボデーおよび前記高圧側弁体の一方に設けられ、前記上流側空間の流体を減圧して前記下流側空間に導く絞り流路(202)と、を備え、
前記高圧側弁体と前記ロッドとの間には、前記高圧側弁体が前記高圧側弁座部に接触した状態で前記高圧側弁体の冷媒流れ上流側の上流側空間(206a)と冷媒流れ下流側の下流側空間(206b)とを連通させることが可能な均圧流路(206)が形成されており、
前記均圧流路は、その流路断面積が、前記高圧側弁体が前記高圧側弁座部に接触した状態で前記ロッドを軸方向に移動させることで変化する構造となっている弁装置。 A valve device applied to a vapor compression refrigeration cycle in which a refrigerant containing oil circulates,
A body (21) formed with a high-pressure channel (201) into which high-pressure refrigerant discharged from the compressor (11) of the refrigeration cycle flows;
An actuator (30) for outputting a driving force;
A rod (22) slidably supported by the body and moved in the axial direction by a driving force output by the actuator;
A high-pressure side valve element (23) that opens and closes the high-pressure side flow path by being in contact with and separated from a high-pressure side valve seat portion (213) that is attached to the rod and is provided in a portion of the body that forms the high-pressure side flow path. )When,
A throttle channel (202) provided on one of the body and the high-pressure side valve body and depressurizing the fluid in the upstream space and guiding the fluid to the downstream space;
Between the high pressure side valve body and the rod, the upstream side space (206a) on the upstream side of the refrigerant flow of the high pressure side valve body and the refrigerant in a state where the high pressure side valve body is in contact with the high pressure side valve seat portion. A pressure equalizing channel (206) capable of communicating with the downstream space (206b) on the downstream side of the flow is formed,
The pressure equalizing flow path has a structure in which the flow path cross-sectional area is changed by moving the rod in the axial direction in a state where the high pressure side valve element is in contact with the high pressure side valve seat portion.
冷媒の気液を分離すると共に、液相冷媒の少なくとも一部を貯留する気液分離器(14)と、
前記気液分離器の冷媒流れ上流側に配置された第1熱交換器(13)と、
前記気液分離器の冷媒流れ下流側に配置された第2熱交換器(15)と、
を含んで構成されており、
前記ボデーには、
冷媒を前記圧縮機の冷媒吸入側に導く吸入側流路(204、205)と、
前記気液分離器で分離された気相冷媒を前記吸入側流路に流入させる上流側流入口(217)と、
前記第2熱交換器を通過した冷媒を前記吸入側流路に流入させる下流側流入口(214)と、
が形成されており、
前記吸入側流路には、前記気液分離器で分離された気相冷媒を前記圧縮機に流入させる流入量と前記第2熱交換器を通過した冷媒を前記圧縮機に流入させる流入量との流量比を調整する流量調整機構(25、227)が配置されており、
前記流量調整機構は、前記ロッドに装着された流量調整弁体(25)を含んで構成されている請求項9に記載の弁装置。 The refrigeration cycle is
A gas-liquid separator (14) for separating the gas-liquid of the refrigerant and storing at least a part of the liquid-phase refrigerant;
A first heat exchanger (13) disposed upstream of the refrigerant flow of the gas-liquid separator;
A second heat exchanger (15) disposed downstream of the refrigerant flow of the gas-liquid separator;
It is composed including
In the body,
A suction side flow path (204, 205) for guiding the refrigerant to the refrigerant suction side of the compressor;
An upstream inlet (217) for allowing the gas-phase refrigerant separated by the gas-liquid separator to flow into the suction-side flow path;
A downstream inlet (214) for allowing the refrigerant that has passed through the second heat exchanger to flow into the suction-side flow path,
Is formed,
An inflow amount that causes the gas-phase refrigerant separated by the gas-liquid separator to flow into the compressor and an inflow amount that causes the refrigerant that has passed through the second heat exchanger to flow into the compressor, A flow rate adjusting mechanism (25, 227) for adjusting the flow rate ratio of
The valve device according to claim 9, wherein the flow rate adjusting mechanism includes a flow rate adjusting valve body (25) attached to the rod.
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