JP2567443B2 - 流量制御機構および流量制御弁 - Google Patents

流量制御機構および流量制御弁

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JP2567443B2
JP2567443B2 JP63049745A JP4974588A JP2567443B2 JP 2567443 B2 JP2567443 B2 JP 2567443B2 JP 63049745 A JP63049745 A JP 63049745A JP 4974588 A JP4974588 A JP 4974588A JP 2567443 B2 JP2567443 B2 JP 2567443B2
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伴雄 岡田
敏博 寺西
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SAGINOMYA SEISAKUSHO KK
Toyota Industries Corp
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SAGINOMYA SEISAKUSHO KK
Toyoda Jidoshokki Seisakusho KK
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は冷凍回路における圧縮機への冷媒の循環量を
制御するための自動流量制御機構に関する。
〔従来の技術〕
自動車用の冷房装置においては、圧縮機が自動車エン
ジンと連動するように構成されているので、自動車が市
街道を走行する時と高速道を走行する時とではエンジン
回路数が変り、これに伴って高速道走行時には圧縮機の
吸入量が増加して蒸発器の圧力が低下し、吹出し冷風の
温度が下り過ぎて快適さを損なうという問題があった。
更には、車内の熱負荷が変化しても充分に対応できず、
サーモスタットによってON−OFF運転をすると冷風の温
度変化が大きくなり、不快であるという欠点があり、場
合によっては圧縮機への液戻りの発生などの危険もあっ
た。
これに対して、たとえば圧縮機として容量可変型のも
のを用い、回転数に拘らずに蒸発器圧力を一定に維持す
ることを意図した技術が提案されている(特公昭58−15
8382号など)が、圧縮機の構造が複雑であり必ずしも信
頼性が良好でないという問題があった。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明は上述のような事情の下で、車載の冷房装置に
おける圧縮機の回転数の変動や熱負荷の変化などがあっ
ても蒸発器圧力の変化を抑制できると共に圧縮機の運転
にも悪影響を与えないような冷媒の循環流量の制御機構
を提供しようとするものである。
〔課題を解決するための手段〕
前記の目的を達成するために、本発明においては、蒸
発器と圧縮機の間に冷媒の流量制御機構を設けるもので
あり、かかる本発明の流量制御機構は、冷凍回路におけ
る蒸発器出口と圧縮機入口との間に冷媒の流れを制御す
る主弁を設けると共に該主弁と並列となるように冷媒の
流れの固定絞り手段と可変絞り手段とを直列に設け、該
固定絞り手段と該可変絞り手段との中間における冷媒の
圧力によって該主弁を開閉するように構成して冷媒の循
環量を調節するに当り、該可変絞り手段として該圧縮機
入口における冷媒の温度と圧力とによって作動する過熱
度検知方式の流量制御弁を用いるように構成されたもの
である。
さらに、このような本発明の流量制御機構は、主弁と
固定絞り手段と可変絞り手段とを夫々組み合わせて構成
してもよいが、代りに一個のボディ中に組み込んでそれ
自体を流量制御弁として構成することもでき、たとえば
下底に流入口をまた側壁部に流出路へ通ずる主弁ポート
を更に上底に該流出路へ通ずるパイロット弁座をそれぞ
れ設けたシリンダ状弁本体内に、該弁本体内部を主弁室
とパイロット室とに区画できかつ該主弁室と該パイロッ
ト室とを連通する固定絞り通路を備えたピストン状主弁
を主ばね付勢して上下摺動可能に嵌装し、該流出路に近
接した位置に設けた感温室の可動隔壁であってその外面
に該流出路の圧力を受けるものとパイロットばねとによ
って駆動されるパイロット弁体を該パイロット弁座に対
向して設け、該流出路内の流体の温度と圧力とによって
該主弁体が該主弁ポートを開閉するように構成したもの
であってもよい。このような流量制御弁は独立した部品
として従来の冷凍回路中に組み込むことができるが、更
には圧縮機の吸入口通路内に一体として組み込み、流量
制御機構付きの圧縮機を構成することもできる。
〔実施例〕
本発明の流量制御機構を設けた冷凍回路の例を第1〜
3図に示すが、Aは圧縮機、Bは凝縮器、Cはたとえば
定圧膨張弁、オリフィス、キャピラリチューブ等の膨張
器、Dは蒸発器であり、Eはパイロット圧作動型の主
弁、Fは固定絞り手段、Gは冷媒の過熱度により作動す
る型の流量制御弁であり、Hは圧縮機Aの吸入口付近の
冷媒温度を検知して流量制御弁Gに作動圧力を出力する
感温筒である。
第1図の冷凍回路において、系内を循環する冷媒は圧
縮機Aから凝縮器Bに入って凝縮し、膨張器Cを経て蒸
発器D内で蒸発し、主弁Eを経て圧縮機Aに戻る。この
回路において圧縮機Aの吸入側の冷媒温度は感温筒Hに
より検出されて外部均圧型の流量制御弁Gのダイヤフラ
ムg1の一側に圧力を及ぼし、同じく吸入側の冷媒の圧力
は同じダイヤフラムg1の他側にかかるように構成されて
おり、冷媒の過熱度の高−低に従って弁体g2が開−閉す
る。そしてこのように冷媒の流通抵抗を変化させうる流
量制御弁Gは、たとえばオリフィスなどで形成された固
定絞り手段Fと直列に結合されているので、その中間部
位の圧力Pは弁体g2の開−閉に従って低−高と変化す
る。
主弁Eはこの圧力Pをパイロット圧力として作動する
ように構成され、パイロット圧力Pが高くなると主弁E
が閉じるので、結局、圧縮機Aの吸入側の冷媒の過熱度
が高くなると主弁Eが開いて冷媒の循環量が増加するよ
うになり、蒸発器Dの蒸発圧力を低下させると共に冷媒
の過熱度を低下させる方向に作動する。
このような本発明の流量制御機構は、圧縮機の回転数
の変化や蒸発器の熱負荷の変化などがあっても、これに
よる圧縮機への戻り冷媒の過熱度を自動的に制御して定
常性を維持することができるものである。
また、第2図の冷凍回路においては、流量制御弁Gと
して内部均圧型の弁を用い、圧縮機Aの吸入側の冷媒圧
力としての弁体g2から二次側の圧力を弁内に設けた流通
路を通じてダイヤフラムg1の面に加えるように構成され
ている点が第1図の回路と異るのみで、その他の構成お
よび機能は全く同様である。
更に、第3図の冷凍回路においては、流量制御弁Gが
上記とは逆に作動するもの、すなわち圧縮機Aの吸入側
の冷媒温度を検知する感温筒Hの圧力は弁体g2を閉じる
ようにダイヤフラムg1に作用しまた同じく吸入側の冷媒
圧力は弁体g2を開くようにダイヤフラムg1に作用するも
のであり、たとえばオリフィスなどの固定絞り手段Fが
流量制御弁Gの二次側に直列に結合されていて、冷媒の
過熱度の高−低に従って弁体g2が閉−開するように構成
されている。そして、このような流量制御弁Gの流通抵
抗の変化によってその二次側の冷媒圧力Pは低−高と変
化する。
この流量制御機構のその他の構成は、第1図における
構成と同様であるので、主弁Eはパイロット圧力Pの低
−高に従って開−閉し、結局、前述の回路におけると全
く同様に機能するものである。
更に、本発明の流量制御機構を一体化した弁構造と
し、これを圧縮機の吸入口の冷媒通路内に組み込むこと
ができるようにした例を第4図に示す。
図においては、1はコンプレッサーヘッドであり、1a
は蒸発器(図示せず)に通ずる冷媒の流入通路、1bは圧
縮機本体(図示せず)の吸入口に通ずる通路であり、1c
は弁取付孔であって通路1bに連通している。
2はシリンダであり、弁取付孔1c内に挿嵌固定されて
内部が通路1aに連通している。シリンダ2の下部側壁に
は弁取付孔1cを経て通路1bに通ずる主弁ポート2aが形成
されており、上端部にはパイロット弁本体5が取り付け
られている。
3はシリンダ2内に上下摺動自在であってそれによっ
て主弁ポート2aを開閉できるように嵌装された主弁体で
あり、下側に形成される主弁室1dと上側に形成されるパ
イロット室1eとに連通するオリフィス3aが設けられてい
る。3bは冷凍機油のブリード孔である。また、4は主弁
ばねであり、主弁体3を常時閉方向に付勢している。
パイロット弁本体5の上部に形成され、パイロット室
1eから通路1bへ通ずるように構成されたパイロット弁座
5aには、パイロット弁体6がパイロットばね7によって
付勢されて対向して設けてある。
パイロット弁本体5の上には、ダイヤフラム8を隔壁
として、吸着剤と不活性ガスとを封入した感温室9をそ
の上側に、また通路1bに対して連通路5bを介して均圧化
されている感圧室5cをその下側に設けてあり、ダイヤフ
ラム8の動きは当て板8aおよび連結棒6aによってパイロ
ット弁体6に伝えられ、これを開閉する。
このように構成された流量制御弁は、第1図または第
2図に示した流量制御機構を1個の弁の中に一体化した
もので、既に説明したと全く同様に機能する。すなわ
ち、この弁を通って通路1bに流出する冷媒の圧力と温度
とによってパイロット弁体6が開閉し、パイロット室1e
の圧の変化によって主弁体3が上下して主弁ポート2aを
経て流れる冷媒量を制御するものである。
〔発明の効果〕
本発明の流量制御機構は、自動車用の冷房装置に組み
込むことにより圧縮機吸入口付近の冷媒の過熱度を検出
し、これを一定範囲に維持するように冷媒の循環量を自
動的に制御するものであり、圧縮機の回転数が自動車エ
ンジンと連動して変化したり、熱負荷が変動したりして
もこれらの影響を自動的に補償するように機能する。従
って過冷房となることなくまた液戻りによる運転障害が
生ずることがないのみならず、定圧式膨張器を用いるこ
とによって冷風温度を変えることなく熱負荷の変化に対
応した快適な冷房効果を得ることができる利点もある。
【図面の簡単な説明】
第1,2および3図は、それぞれ本発明の流量制御機構を
利用した冷凍回路の例を示す説明図であり、 第4図は、本発明の流量制御機構を一体として構成した
流量制御弁の例の断面図である。 A……圧縮機、B……凝縮器、C……膨張器、D……蒸
発器、E……主弁、F……固定絞り手段、G……可変絞
り手段、H……感温筒、P……パイロット圧力、1……
コンプレッサーヘッド、2……シリンダ、3……主弁
体、4……主弁ばね、5……パイロット弁本体、6……
パイロット弁体、7……パイロットばね、8……ダイヤ
フラム、9……感温室。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】冷凍回路における蒸発器出口と圧縮機入口
    との間に冷媒の流れを制御する主弁を設けると共に該主
    弁と並列となるように冷媒の流れの固定絞り手段と可変
    絞り手段とを直列に設け、該固定絞り手段と該可変絞り
    手段との中間における冷媒の圧力によって該主弁を開閉
    するように構成して冷媒の循環量を調節するに当り、該
    可変絞り手段として該圧縮機入口における冷媒の温度と
    圧力とによって作動する過熱度検知方式の流量制御弁を
    用いたことを特徴とする冷媒の流量制御機構。
  2. 【請求項2】下底に流入口をまた側壁部に流出路へ通ず
    る主弁ポートを更に上底に該流出路へ通ずるパイロット
    弁座をそれぞれ設けたシリンダ状弁本体内に、該弁本体
    内部を主弁室とパイロット室とに区画できかつ該主弁室
    と該パイロット室とを連通する固定絞り通路を備えたピ
    ストン状主弁を主ばね付勢して上下摺動可能に嵌装し、
    該流出路に近接した位置に設けた感温室の可動隔壁であ
    ってその外面に該流出路の圧力を受けるものとパイロッ
    トばねとによって駆動されるパイロット弁体を該パイロ
    ット弁座に対向して設け、該流出路内の流体の温度と圧
    力とによって該主弁体が該主弁ポートを開閉するように
    構成したことを特徴とする流量制御弁。
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JP2012035733A (ja) * 2010-08-06 2012-02-23 Tgk Co Ltd 制御弁
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