JP3321713B2 - 熱応答形膨張弁 - Google Patents
熱応答形膨張弁Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
- F25B41/30—Expansion means; Dispositions thereof
- F25B41/31—Expansion valves
- F25B41/33—Expansion valves with the valve member being actuated by the fluid pressure, e.g. by the pressure of the refrigerant
- F25B41/335—Expansion valves with the valve member being actuated by the fluid pressure, e.g. by the pressure of the refrigerant via diaphragms
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2341/00—Details of ejectors not being used as compression device; Details of flow restrictors or expansion valves
- F25B2341/06—Details of flow restrictors or expansion valves
- F25B2341/068—Expansion valves combined with a sensor
- F25B2341/0683—Expansion valves combined with a sensor the sensor is disposed in the suction line and influenced by the temperature or the pressure of the suction gas
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2500/00—Problems to be solved
- F25B2500/15—Hunting, i.e. oscillation of controlled refrigeration variables reaching undesirable values
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- Mechanical Engineering (AREA)
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、空調及び冷房装置にお
いて冷媒流体の流れを制御するために用いられる形式の
膨張弁に関するものである。
いて冷媒流体の流れを制御するために用いられる形式の
膨張弁に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般的に、空調装置、特に自動車の客室
の冷房に用いられるものにおいて、膨張弁が、コンデン
サから比較的高圧で送られてくる加圧液体冷媒の流れを
絞ることによって、比較的低圧の流れを蒸発器へ送り、
それからコンプレッサへ戻すことができるようにしてい
る。特に、自動車の空調装置において蒸発器への液体冷
媒の流れを制御するために用いられている膨張弁は、
「ブロック」形弁として知られている形式のものであ
り、蒸発器から吐き出された気化冷媒を通過させること
によってそれの温度及び圧力の熱感知を行って制御でき
るようにする独立した戻り流通路が、弁本体またはブロ
ックに設けられている。
の冷房に用いられるものにおいて、膨張弁が、コンデン
サから比較的高圧で送られてくる加圧液体冷媒の流れを
絞ることによって、比較的低圧の流れを蒸発器へ送り、
それからコンプレッサへ戻すことができるようにしてい
る。特に、自動車の空調装置において蒸発器への液体冷
媒の流れを制御するために用いられている膨張弁は、
「ブロック」形弁として知られている形式のものであ
り、蒸発器から吐き出された気化冷媒を通過させること
によってそれの温度及び圧力の熱感知を行って制御でき
るようにする独立した戻り流通路が、弁本体またはブロ
ックに設けられている。
【０００３】例えば、膨張弁を移動させるためのアクチ
ュエータロッドを設け、コンプレッサに通じる戻り通路
内を流れる冷媒にロッドを露出して、その間で熱伝達を
実施できるようにすることは公知である。また、ロッド
を介した熱伝達を利用してアクチュエータロッドに連結
された圧力応答手段を作動させる温度信号を発生するこ
とによって、蒸発器から吐き出された冷媒の温度の変化
に応答して膨張弁の機能を制御できるようにすることも
公知である。
ュエータロッドを設け、コンプレッサに通じる戻り通路
内を流れる冷媒にロッドを露出して、その間で熱伝達を
実施できるようにすることは公知である。また、ロッド
を介した熱伝達を利用してアクチュエータロッドに連結
された圧力応答手段を作動させる温度信号を発生するこ
とによって、蒸発器から吐き出された冷媒の温度の変化
に応答して膨張弁の機能を制御できるようにすることも
公知である。
【０００４】また、弁アクチュエータロッド制御部材を
移動させるため、圧力応答手段であるダイアフラムに作
用する加圧流体を入れた流体充填室を設けることが公知
であり、またロッドの一部に加圧流体を充填して、それ
がコンプレッサ入口へ通じた戻り通路を流れる冷媒に対
して熱伝達関係になるようにすることも公知である。
移動させるため、圧力応答手段であるダイアフラムに作
用する加圧流体を入れた流体充填室を設けることが公知
であり、またロッドの一部に加圧流体を充填して、それ
がコンプレッサ入口へ通じた戻り通路を流れる冷媒に対
して熱伝達関係になるようにすることも公知である。
【０００５】図７に示すように、中空の管状部材１に取
り付けられたダイアフラム２が、カプセル３によってダ
イアフラムの上方に形成された流体充填室内の圧力を感
知し、中空のアクチュエータロッドがコンプレッサ戻り
通路を貫通して制御弁部材を移動させるようにした冷媒
膨張弁を提供することは公知である。
り付けられたダイアフラム２が、カプセル３によってダ
イアフラムの上方に形成された流体充填室内の圧力を感
知し、中空のアクチュエータロッドがコンプレッサ戻り
通路を貫通して制御弁部材を移動させるようにした冷媒
膨張弁を提供することは公知である。
【０００６】この後者の形式の弁構造において、中空の
アクチュエータロッドは、感知された冷媒温度の急激な
変化を受けて、ダイアフラムに作用する流体充填室内の
圧力を迅速に変化させることがある。流体充填室内の圧
力の急激な変化は、制御弁の流れに対応する変化を発生
するため、蒸発器内の冷媒流に過制御または望ましくな
い振動が生じる。この過渡現象は、エンジン速度の変
化、コンデンサまたは蒸発器ファン速度の短時間変化、
蒸発器内での蓄積油カスケード等によって発生する。
アクチュエータロッドは、感知された冷媒温度の急激な
変化を受けて、ダイアフラムに作用する流体充填室内の
圧力を迅速に変化させることがある。流体充填室内の圧
力の急激な変化は、制御弁の流れに対応する変化を発生
するため、蒸発器内の冷媒流に過制御または望ましくな
い振動が生じる。この過渡現象は、エンジン速度の変
化、コンデンサまたは蒸発器ファン速度の短時間変化、
蒸発器内での蓄積油カスケード等によって発生する。
【０００７】この感知温度変化、及びそれによって生じ
る圧力変化に対する時定数は、一般的に最終変化すなわ
ち漸近限界の63％に達するまでが２秒程度である。しか
し、一部の装置では、そのような過渡現象に対する装置
の応答を防止するため、時定数を長くすることが必要で
あることがわかっている。応答時間を長くする必要があ
る装置では、最低で５秒、最高で約40秒程度の時定数が
必要であった。
る圧力変化に対する時定数は、一般的に最終変化すなわ
ち漸近限界の63％に達するまでが２秒程度である。しか
し、一部の装置では、そのような過渡現象に対する装置
の応答を防止するため、時定数を長くすることが必要で
あることがわかっている。応答時間を長くする必要があ
る装置では、最低で５秒、最高で約40秒程度の時定数が
必要であった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】蒸発器から吐き出され
る冷媒の温度過渡現象の影響を緩和または抑制するた
め、従来の弁（図７参照）では、アクチュエータロッド
をジャケット４で隔離するのが一般的であった。この技
法は、制御装置の所望の作用を確実に得るには不十分で
あり、また乗用車の空調装置用に弁を大量生産できる設
計では、そのような隔離をして10秒以上の時定数が必要
とされる所望の応答速度を提供するには困難が生じてい
た。
る冷媒の温度過渡現象の影響を緩和または抑制するた
め、従来の弁（図７参照）では、アクチュエータロッド
をジャケット４で隔離するのが一般的であった。この技
法は、制御装置の所望の作用を確実に得るには不十分で
あり、また乗用車の空調装置用に弁を大量生産できる設
計では、そのような隔離をして10秒以上の時定数が必要
とされる所望の応答速度を提供するには困難が生じてい
た。
【０００９】このため、自動車の空調装置等の冷房装置
内の流れを制御するための望ましい作用を達成できるよ
うに熱応答速度を容易に変更できるようにした低コスト
で製造が簡単なサーモスタット形冷媒膨張弁が望まれて
いた。
内の流れを制御するための望ましい作用を達成できるよ
うに熱応答速度を容易に変更できるようにした低コスト
で製造が簡単なサーモスタット形冷媒膨張弁が望まれて
いた。
【００１０】このような事情に鑑みて、本発明は、冷房
または空調装置における冷媒流体の流れを制御するのに
特に適した熱応答形膨張弁を提供することを目的として
いる。
または空調装置における冷媒流体の流れを制御するのに
特に適した熱応答形膨張弁を提供することを目的として
いる。
【００１１】
【課題を解決するための手段】および
【作用】上記目的を達成するため、本発明は、入口及び
出口を備え、その間の流れを制御できるように移動可能
な弁部材を有する弁本体が設けられ、装置の蒸発器から
吐き出されてコンプレッサ入口へ戻される冷媒が流れる
ように接続された独立の連続通路が、弁本体に貫設され
ている。
出口を備え、その間の流れを制御できるように移動可能
な弁部材を有する弁本体が設けられ、装置の蒸発器から
吐き出されてコンプレッサ入口へ戻される冷媒が流れる
ように接続された独立の連続通路が、弁本体に貫設され
ている。
【００１２】弁部材を移動させるアクチュエータ手段
は、戻り通路を貫通しているロッド（中空部材）を含
み、ロッド内に中空部を形成している。ロッドの先端部
は、弁本体の外側の流体充填室内の流体圧力に露出して
いる圧力応答形ダイアフラム（圧力応答手段）に連結し
ている。ロッド内の中空部は、室内の流体と流体連通し
ている。アクチュエータロッドは、連続通路を流れる冷
媒戻り流と伝熱すなわち熱伝達関係にある。ロッド内の
流体は、戻り通路内の冷媒流の温度変化に応答して、流
体充填室内の流体の圧力を変化させる。このため、室内
の流体の圧力がダイアフラムに作用して、ダイアフラム
に作動連結されたアクチュエータ手段のロッドを移動さ
せることができる。
は、戻り通路を貫通しているロッド（中空部材）を含
み、ロッド内に中空部を形成している。ロッドの先端部
は、弁本体の外側の流体充填室内の流体圧力に露出して
いる圧力応答形ダイアフラム（圧力応答手段）に連結し
ている。ロッド内の中空部は、室内の流体と流体連通し
ている。アクチュエータロッドは、連続通路を流れる冷
媒戻り流と伝熱すなわち熱伝達関係にある。ロッド内の
流体は、戻り通路内の冷媒流の温度変化に応答して、流
体充填室内の流体の圧力を変化させる。このため、室内
の流体の圧力がダイアフラムに作用して、ダイアフラム
に作動連結されたアクチュエータ手段のロッドを移動さ
せることができる。
【００１３】ある実施例では流量調整オリフィスを形成
する中空管状部材を有し、別の実施例では流量調整オリ
フィスを形成するプラグを有し、別の実施例では多孔質
プラグを有する流れ制限手段が、アクチュエータロッド
の中空部分内に設けられて、ダイアフラムに作用する流
体が室に流れる流れを減速できるようになっている。流
量調整オリフィスは、流体充填室への流体流を減速し、
それによってその内部での圧力変化を低速化する機能を
有しており、蒸発器から吐き出される冷媒の温度の過渡
変化に弁が応答しないようにしている。
する中空管状部材を有し、別の実施例では流量調整オリ
フィスを形成するプラグを有し、別の実施例では多孔質
プラグを有する流れ制限手段が、アクチュエータロッド
の中空部分内に設けられて、ダイアフラムに作用する流
体が室に流れる流れを減速できるようになっている。流
量調整オリフィスは、流体充填室への流体流を減速し、
それによってその内部での圧力変化を低速化する機能を
有しており、蒸発器から吐き出される冷媒の温度の過渡
変化に弁が応答しないようにしている。
【００１４】本発明の別の特徴として、製造が簡単であ
り、圧力応答形ダイアフラム及びアクチュエータロッド
のシールが容易であり、また、好ましくは共通溶接でダ
イアフラム及びアクチュエータに封着固定されるプラグ
または管状部材に流量調整オリフィスが形成されてい
る。
り、圧力応答形ダイアフラム及びアクチュエータロッド
のシールが容易であり、また、好ましくは共通溶接でダ
イアフラム及びアクチュエータに封着固定されるプラグ
または管状部材に流量調整オリフィスが形成されてい
る。
【００１５】図７に示されているように、一般的な冷媒
充填装置では、一部の濃縮冷媒が、中空部の開放端部内
に設けられたスクリーンまたは螺旋ばね５によって中空
端部内に保持されている。吸収充填装置では、吸収材を
中空部内に保持するためにスクリーンが用いられる。
充填装置では、一部の濃縮冷媒が、中空部の開放端部内
に設けられたスクリーンまたは螺旋ばね５によって中空
端部内に保持されている。吸収充填装置では、吸収材を
中空部内に保持するためにスクリーンが用いられる。
【００１６】
【実施例】図１に示されている弁アセンブリ10は、出口
通路14を備える弁本体12を有し、出口通路14には、管に
形成されてシール20を圧縮しているフランジ18によって
連結された管状の導管16が嵌挿されている。導管16は、
冷媒蒸発器へ減圧流れを送るように連結されている。出
口通路14は、弁座22に連通している内孔15に連通してい
る。可動弁部材24がそれに対応して設けられ、一般的に
球形をしている。弁座及び通路15は、弁本体12の端部の
内孔28で形成された入口室26と連通しており、この内孔
28は、本体に螺着したプラグ30によって閉鎖されてい
る。プラグ内に中空部分32が形成されており、上端部に
キャップ36を整合させたばね34が中空部分に収容され、
キャップが弁部材24に当接して、弁部材を弁座22に当接
する閉鎖位置へ付勢している。
通路14を備える弁本体12を有し、出口通路14には、管に
形成されてシール20を圧縮しているフランジ18によって
連結された管状の導管16が嵌挿されている。導管16は、
冷媒蒸発器へ減圧流れを送るように連結されている。出
口通路14は、弁座22に連通している内孔15に連通してい
る。可動弁部材24がそれに対応して設けられ、一般的に
球形をしている。弁座及び通路15は、弁本体12の端部の
内孔28で形成された入口室26と連通しており、この内孔
28は、本体に螺着したプラグ30によって閉鎖されてい
る。プラグ内に中空部分32が形成されており、上端部に
キャップ36を整合させたばね34が中空部分に収容され、
キャップが弁部材24に当接して、弁部材を弁座22に当接
する閉鎖位置へ付勢している。
【００１７】弁室26はさらに、交差状に入口通路38にも
連通しており、これに導管40がはめ込まれ、好ましくは
それに形成されたフランジ42をシール44に当接させるこ
とによって、これを入口通路38内に封着できるようにし
ている。導管16は、冷媒蒸発器へ減圧流れを送るように
連結される。入口導管40は、冷媒コンデンサの出口から
比較的高圧の冷媒を受け取るように連結される。
連通しており、これに導管40がはめ込まれ、好ましくは
それに形成されたフランジ42をシール44に当接させるこ
とによって、これを入口通路38内に封着できるようにし
ている。導管16は、冷媒蒸発器へ減圧流れを送るように
連結される。入口導管40は、冷媒コンデンサの出口から
比較的高圧の冷媒を受け取るように連結される。
【００１８】弁の校正中、プラグ30を回転させることに
よってばね34を圧縮して、球形の弁部材24に所望の予荷
重を加えることができる。ねじは、アネロビック(anero
bic)シーラント等の適当な技法によってシールすること
ができる。
よってばね34を圧縮して、球形の弁部材24に所望の予荷
重を加えることができる。ねじは、アネロビック(anero
bic)シーラント等の適当な技法によってシールすること
ができる。
【００１９】別の貫通路46が弁本体12に形成されてお
り、その一端部に管または導管48が取り付けられ、導管
48の周囲に形成されたフランジ50をシール52に押し付け
ることによって、導管を通路46内に封着できるようにし
ている。導管48は、冷房装置のコンプレッサの、蒸発器
から吐き出された過熱気化冷媒を受け取る入口に連結さ
れるようになっている。通路46の他端部に管または導管
54が取り付けられ、導管に設けられたフランジ56が、通
路46の端部の周囲に設けられたシール58を圧縮してい
る。
り、その一端部に管または導管48が取り付けられ、導管
48の周囲に形成されたフランジ50をシール52に押し付け
ることによって、導管を通路46内に封着できるようにし
ている。導管48は、冷房装置のコンプレッサの、蒸発器
から吐き出された過熱気化冷媒を受け取る入口に連結さ
れるようになっている。通路46の他端部に管または導管
54が取り付けられ、導管に設けられたフランジ56が、通
路46の端部の周囲に設けられたシール58を圧縮してい
る。
【００２０】導管54は、冷媒蒸発器の吸い込み入口吐き
出し側ポートに連結される。導管54、16は、フランジ5
6、18に当接させることができる形状であって弁本体12
にねじ付けるねじ62等の適当な締め付け手段によってそ
れらに固定できるリテーナ60によって弁本体上に保持さ
れている。同様に、導管48、40は、フランジ50、42に当
接させることができる形状であって弁本体12にねじ付け
るねじ66等の適当な締め付け手段によってそれらに固定
できるリテーナ64によって所定位置に固定保持されてい
る。
出し側ポートに連結される。導管54、16は、フランジ5
6、18に当接させることができる形状であって弁本体12
にねじ付けるねじ62等の適当な締め付け手段によってそ
れらに固定できるリテーナ60によって弁本体上に保持さ
れている。同様に、導管48、40は、フランジ50、42に当
接させることができる形状であって弁本体12にねじ付け
るねじ66等の適当な締め付け手段によってそれらに固定
できるリテーナ64によって所定位置に固定保持されてい
る。
【００２１】圧力応答手段68は、温度に伴って圧力が変
化する熱活性流体を含む流体充填室90を備え、この流体
の圧力変化に応答して作動するダイアフラム74とを有す
る。図１の実施例では、この圧力応答手段68は、弁本体
12に取り付けられた凹状の環状下側シェル部分70を有
し、本体材料からなる折り返しフランジ72によってシェ
ル70が固定されている。好ましくは金属材からなる環状
の薄い可撓性ダイアフラム74が、下側シェル70の周囲に
封着されており、上側シェルまたはカバー76の周囲との
中間に位置している。上下のシェル及びダイアフラム74
は、レーザ溶接、抵抗溶接、ろう付け等の適当な溶接で
封着接合されている。
化する熱活性流体を含む流体充填室90を備え、この流体
の圧力変化に応答して作動するダイアフラム74とを有す
る。図１の実施例では、この圧力応答手段68は、弁本体
12に取り付けられた凹状の環状下側シェル部分70を有
し、本体材料からなる折り返しフランジ72によってシェ
ル70が固定されている。好ましくは金属材からなる環状
の薄い可撓性ダイアフラム74が、下側シェル70の周囲に
封着されており、上側シェルまたはカバー76の周囲との
中間に位置している。上下のシェル及びダイアフラム74
は、レーザ溶接、抵抗溶接、ろう付け等の適当な溶接で
封着接合されている。
【００２２】ダイアフラム74にアクチュエータロッド
（アクチュエータ手段）78が取り付けられており、この
手段に設けられた管状の中空部材80が、弁本体12に形成
された内孔82内に摺動可能に収容されており、内孔82は
上向きに延出して、ダイアフラム74の下方のシェル70内
部に開放している。内孔82は下向きに延出して、出口通
路14に連通している小径の通路84と交わっており、小径
通路84内にピン86が摺動可能に収容されている。ピン86
は、中空部材80の下向き移動時に作動して、球形弁部材
24に接触してそれを弁座から離脱させる。
（アクチュエータ手段）78が取り付けられており、この
手段に設けられた管状の中空部材80が、弁本体12に形成
された内孔82内に摺動可能に収容されており、内孔82は
上向きに延出して、ダイアフラム74の下方のシェル70内
部に開放している。内孔82は下向きに延出して、出口通
路14に連通している小径の通路84と交わっており、小径
通路84内にピン86が摺動可能に収容されている。ピン86
は、中空部材80の下向き移動時に作動して、球形弁部材
24に接触してそれを弁座から離脱させる。
【００２３】ロッド（中空部材）80の中空内部88は、流
れ制限手段92を介してダイアフラム74の上方のシェル76
の内部90に連通している。公知のように、流体充填室90
及びロッド80の中空内部88には、液相及び気相が混ざっ
た冷媒またはシリコーン油等の加圧流体が充填されてい
る。通路46を通る冷媒流の温度変化によって、ロッド80
の中空部88内の圧力が増減し、それによってダイアフラ
ム74の上方の室90内の圧力が変化する。
れ制限手段92を介してダイアフラム74の上方のシェル76
の内部90に連通している。公知のように、流体充填室90
及びロッド80の中空内部88には、液相及び気相が混ざっ
た冷媒またはシリコーン油等の加圧流体が充填されてい
る。通路46を通る冷媒流の温度変化によって、ロッド80
の中空部88内の圧力が増減し、それによってダイアフラ
ム74の上方の室90内の圧力が変化する。
【００２４】図１の実施例の流れ制限手段92は、ダイア
フラム74に貫設された開口98を貫通して取り付けられた
プラグ(管状部材）96に形成された流量調整オリフィス9
4を有している。現時点で好適な例として、ダイアフラ
ムが「中立平面」上にあり、充填圧力が４気圧程度であ
る時、室90の容積対中空部88の容積の比が約４：１であ
る弁構造の場合、オリフィス94の大きさは0.005 〜0.01
0 インチ（0.13〜2.5ｍｍ）である。
フラム74に貫設された開口98を貫通して取り付けられた
プラグ(管状部材）96に形成された流量調整オリフィス9
4を有している。現時点で好適な例として、ダイアフラ
ムが「中立平面」上にあり、充填圧力が４気圧程度であ
る時、室90の容積対中空部88の容積の比が約４：１であ
る弁構造の場合、オリフィス94の大きさは0.005 〜0.01
0 インチ（0.13〜2.5ｍｍ）である。
【００２５】プラグは、溶接等の適当な手段でアクチュ
エータロッド80の端部に封着固定される。環状のバッキ
ングプレート99が、ダイアフラム74の裏面に開口98を取
り囲むように設けられている。ワッシャ97が、ダイアフ
ラム74の上表面に設けられている。プラグ96の一部が、
プレート99、ダイアフラム開口98及びワッシャ97を貫通
して上方に延出して、それの封着固定を容易にしてい
る。現時点で好適な例として、ダイアフラム74、プレー
ト99及びワッシャ97に対するプラグ96の封着固定は、例
えばレーザ、抵抗または電子ビーム溶接等の共通溶接に
よって行われる。しかし、例えば硬ろうまたは溶接素材
等の適当なフィラー材で溶接を行ってもよいことを理解
されたい。プラグ96には、プレート99の裏面に位置合わ
せされる肩部を形成するフランジまたは大径部分95が設
けられている。
エータロッド80の端部に封着固定される。環状のバッキ
ングプレート99が、ダイアフラム74の裏面に開口98を取
り囲むように設けられている。ワッシャ97が、ダイアフ
ラム74の上表面に設けられている。プラグ96の一部が、
プレート99、ダイアフラム開口98及びワッシャ97を貫通
して上方に延出して、それの封着固定を容易にしてい
る。現時点で好適な例として、ダイアフラム74、プレー
ト99及びワッシャ97に対するプラグ96の封着固定は、例
えばレーザ、抵抗または電子ビーム溶接等の共通溶接に
よって行われる。しかし、例えば硬ろうまたは溶接素材
等の適当なフィラー材で溶接を行ってもよいことを理解
されたい。プラグ96には、プレート99の裏面に位置合わ
せされる肩部を形成するフランジまたは大径部分95が設
けられている。
【００２６】図２は、制限プラグ95’及びロッド80への
それの取り付け部分の変更実施例を示している。図２の
実施例のプラグ95は、図１の場合と同様にダイアフラム
バッキングプレート及びダイアフラムに組み付けられて
いる。しかし、プラグ95’にはロッド80の中空内部88内
へ下向きに延出したパイロット部分100 が設けられて、
位置決めを行うと共に、それへの溶接を容易にしてい
る。
それの取り付け部分の変更実施例を示している。図２の
実施例のプラグ95は、図１の場合と同様にダイアフラム
バッキングプレート及びダイアフラムに組み付けられて
いる。しかし、プラグ95’にはロッド80の中空内部88内
へ下向きに延出したパイロット部分100 が設けられて、
位置決めを行うと共に、それへの溶接を容易にしてい
る。
【００２７】図３は、中空アクチュエータロッド80’の
構造の変更実施例を示しており、ダイアフラム下側バッ
キングプレート99’が、ロッド80’の上部に形成された
肩部102 にはめ付けられている。図３の実施例では、制
限プラグ104 がアクチュエータロッド80’の中空内部8
8’にはめ込まれており、アクチュエータロッド80’の
小径部分106 上にバッキングプレート99’、97’の溶接
と共通の溶接でその中に固定されている。
構造の変更実施例を示しており、ダイアフラム下側バッ
キングプレート99’が、ロッド80’の上部に形成された
肩部102 にはめ付けられている。図３の実施例では、制
限プラグ104 がアクチュエータロッド80’の中空内部8
8’にはめ込まれており、アクチュエータロッド80’の
小径部分106 上にバッキングプレート99’、97’の溶接
と共通の溶接でその中に固定されている。
【００２８】図４は、アクチュエータロッド／ダイアフ
ラムアセンブリの変更実施例を示しており、例えば深絞
り法によってロッド108 が下側ダイアフラムバッキング
プレート110 と一体状に成形されている。ダイアフラム
には上側バッキングリング112 が設けられており、これ
は下側バッキングプレートへの共通溶接によってダイア
フラムを下側バッキングプレートに固定する。図４の実
施例の制限手段は、ロッド108 の中空内部116 内に取り
付けられた多孔質プラグ、例えば粉末金属プラグを有し
ている。
ラムアセンブリの変更実施例を示しており、例えば深絞
り法によってロッド108 が下側ダイアフラムバッキング
プレート110 と一体状に成形されている。ダイアフラム
には上側バッキングリング112 が設けられており、これ
は下側バッキングプレートへの共通溶接によってダイア
フラムを下側バッキングプレートに固定する。図４の実
施例の制限手段は、ロッド108 の中空内部116 内に取り
付けられた多孔質プラグ、例えば粉末金属プラグを有し
ている。
【００２９】図５は、図４に示されている実施例に類似
した別の実施例を示しており、この実施例ではアクチュ
エータロッド108 ’が下側バッキングプレート110 ’と
は別体に形成されて、それに溶接で固着されている。図
５の実施例では、制限オリフィス118 が下側ダイアフラ
ムバッキングプレートに形成されており、これは図４の
実施例と同様にしてリング112 ’によってプレートに固
着されている。
した別の実施例を示しており、この実施例ではアクチュ
エータロッド108 ’が下側バッキングプレート110 ’と
は別体に形成されて、それに溶接で固着されている。図
５の実施例では、制限オリフィス118 が下側ダイアフラ
ムバッキングプレートに形成されており、これは図４の
実施例と同様にしてリング112 ’によってプレートに固
着されている。
【００３０】図６は、本発明の別の実施例を示してお
り、弁本体と螺合させるねじ付きカラー171 が、下側シ
ェル170 と一体に形成されている。ダイアフラム174
が、下側シェル170 の周縁部分に取り付けられている。
カバー176 及びカバーの外縁部は、図１の実施例の構造
と同様な適当な溶接によって下側シェル170 の周縁部に
取り付けられている。ダイアフラムの中心の開口から一
体状に形成された深絞りカップ部分200 が、下側バッキ
ングプレート199 の中央部分内へはめ込まれており、カ
ップ部分200 の下縁部が閉鎖して、中空内部188 を形成
している。
り、弁本体と螺合させるねじ付きカラー171 が、下側シ
ェル170 と一体に形成されている。ダイアフラム174
が、下側シェル170 の周縁部分に取り付けられている。
カバー176 及びカバーの外縁部は、図１の実施例の構造
と同様な適当な溶接によって下側シェル170 の周縁部に
取り付けられている。ダイアフラムの中心の開口から一
体状に形成された深絞りカップ部分200 が、下側バッキ
ングプレート199 の中央部分内へはめ込まれており、カ
ップ部分200 の下縁部が閉鎖して、中空内部188 を形成
している。
【００３１】図６の上側ダイアフラムバッキングプレー
ト197 にも深絞り中央カップ部分201 が設けられて中空
内部188 に密着状態にはめこまれており、下端部に制限
オリフィス194 が形成されている。上側ダイアフラムバ
ッキングプレート197 及び下側プレート199 は、共通溶
接によってダイアフラムに封着固定されている。外被ま
たはガイドブッシュ202 が深絞りカップ部分200 の外表
面上に被せられており、外被202 は弁本体内でのカップ
200 の移動を案内できる寸法になっている。
ト197 にも深絞り中央カップ部分201 が設けられて中空
内部188 に密着状態にはめこまれており、下端部に制限
オリフィス194 が形成されている。上側ダイアフラムバ
ッキングプレート197 及び下側プレート199 は、共通溶
接によってダイアフラムに封着固定されている。外被ま
たはガイドブッシュ202 が深絞りカップ部分200 の外表
面上に被せられており、外被202 は弁本体内でのカップ
200 の移動を案内できる寸法になっている。
【００３２】このように、本発明は、コンプレッサへ戻
る冷媒戻り通路を貫通している熱伝導性の中空弁作動ロ
ッドによって温度が感知される熱応答形冷媒膨張弁の独
特な構造を提供している。中空ロッドは、パワーダイア
フラムに作用する流体圧力室に連通している。制限オリ
フィスを介して２室間を連通させることによって、装置
内の熱的過渡現象の影響を緩和させ、そのような過渡現
象に対する弁の応答をほとんどなくすことができる。
る冷媒戻り通路を貫通している熱伝導性の中空弁作動ロ
ッドによって温度が感知される熱応答形冷媒膨張弁の独
特な構造を提供している。中空ロッドは、パワーダイア
フラムに作用する流体圧力室に連通している。制限オリ
フィスを介して２室間を連通させることによって、装置
内の熱的過渡現象の影響を緩和させ、そのような過渡現
象に対する弁の応答をほとんどなくすことができる。
【００３３】様々な実施例で、中空の弁作動ロッドの上
端部にプラグを設けることによって制限オリフィスが形
成されており、ロッド及びプラグを共通溶接によってカ
ラーダイアフラムに共通固着させるための様々な構造が
記載されている。他の実施例では、下側ダイアフラムバ
ッキングプレートに溶接されるか、それと一体に形成さ
れた深絞りカップによって中空の作動ロッドが形成され
ている。
端部にプラグを設けることによって制限オリフィスが形
成されており、ロッド及びプラグを共通溶接によってカ
ラーダイアフラムに共通固着させるための様々な構造が
記載されている。他の実施例では、下側ダイアフラムバ
ッキングプレートに溶接されるか、それと一体に形成さ
れた深絞りカップによって中空の作動ロッドが形成され
ている。
【００３４】以上に本発明の好適な実施例を説明してき
たが、請求の範囲において制限され範囲内で様々な変更
を加えることができる。
たが、請求の範囲において制限され範囲内で様々な変更
を加えることができる。
【００３５】
【発明の効果】本発明によれば、連続通路内の流れと熱
交換関係に配置された中空部材と流体充填室との間の流
体連通を減少させる流れ制御手段を設けたので、熱応答
速度を容易に変更でき、中空部内の圧力変化を低速化し
て、戻り流の急激な温度変化の影響を緩和し、装置内の
熱的過渡現象に対する弁の応答をほとんどなくすことが
できる。
交換関係に配置された中空部材と流体充填室との間の流
体連通を減少させる流れ制御手段を設けたので、熱応答
速度を容易に変更でき、中空部内の圧力変化を低速化し
て、戻り流の急激な温度変化の影響を緩和し、装置内の
熱的過渡現象に対する弁の応答をほとんどなくすことが
できる。
【図１】本発明の原理を実施したブロック形式の冷媒膨
張弁の断面図である。
張弁の断面図である。
【図２】図１の変更実施例における一部拡大図である。
【図３】図１のさらなる変更実施例における一部拡大図
である。
である。
【図４】図３と同様な本発明の他の実施例を示す一部拡
大図である。
大図である。
【図５】図３と同様な本発明の他の実施例を示す一部拡
大図である。
大図である。
【図６】流量調整オリフィスを形成する中空の管状部材
を用いた本発明に係る図１の弁の一部の１／４を破断し
た斜視図である。
を用いた本発明に係る図１の弁の一部の１／４を破断し
た斜視図である。
【図７】図６と同様な形式における従来例を示す斜視図
である。
である。
12 弁本体 14 出口通路 24 弁部材 38 入口通路 46 連続流通路 80 中空部材 90 流体充填室 92 流れ制限手段94 流量調整オリフィス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (73)特許権者 390033020 Ｅａｔｏｎ Ｃｅｎｔｅｒ，Ｃｌｅｖｅ ｌａｎｄ，Ｏｈｉｏ 44114，Ｕ．Ｓ. Ａ. (72)発明者 ピーター グリム マローン アメリカ合衆国 イリノイ 60068 パ ーク リッジ グランド ブルバード 201 (72)発明者 ピーター ジョン マローン アメリカ合衆国 イリノイ 60056 マ ウント プロスペクト ダブリュー．ゴ ルフ ロード−ナンバー115 1803 (56)参考文献 特開 昭59−99194（ＪＰ，Ａ) 特公 昭55−14343（ＪＰ，Ｂ１) 米国特許4979372（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F25B 41/06
Claims (4)
- 【請求項１】 冷房装置用の熱応答形膨張弁であって、 (a) 入口(38)及び出口(14)を備え、弁部材(24)が内部
を移動して前記入口及び出口間の流れを制御するように
した弁本体(12)と、 (b) 前記弁本体に貫設された連続流通路(46)と、 (c) 前記連続流通路内の流れと熱交換関係に配置され
た中空部材(80)を含み、 温度に伴って圧力が変化する熱活性流体を前記中空部材
に充填したアクチュエータ手段(78)と、 (d) 前記流体を充填した流体充填室(90)を含み、前記
アクチュエータ手段を移動させるために前記流体の圧力
の変化に応答して作動する圧力応答手段と、 (e) 前記中空部材(80)内に受入れられる小径部と、前
記圧力応答手段にシール状態で固定される大径部とを有
する管状部材(96)を含み、この管状部材の一端側に、前
記中空部材(80)と流体充填室(90)との間の流体連通を減
少させる流量調整オリフィス(94)を備えて、前記膨張弁
の熱応答を変更する流れ制限手段(92)とを有しているこ
とを特徴とする弁。 - 【請求項２】 圧力応答手段は、金属材料から形成され
るダイアフラム（74）を含み、このダイアフラム、前記
中空部材、および前記流れ制限手段(92)は、溶接により
シール状態で固定されていることを特徴とする請求項１
の膨張弁。 - 【請求項３】 アクチュエータ手段は、２つの環状部材
間をシールする、薄い可撓性のダイアフラムを含み、前
記管状部材の大径部が前記環状部材の一方に設けられて
いることを特徴とする請求項１の膨張弁。 - 【請求項４】 圧力応答手段は、金属材料から形成され
るダイアフラム（74）を含み、このダイアフラム、前記
中空部材、および前記管状部材の大径部が共通の溶接に
よりシール状態で固定されていることを特徴とする請求
項１の膨張弁。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US77794591A | 1991-10-17 | 1991-10-17 | |
| US777945 | 1991-10-17 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05203292A JPH05203292A (ja) | 1993-08-10 |
| JP3321713B2 true JP3321713B2 (ja) | 2002-09-09 |
Family
ID=25111787
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30304592A Expired - Fee Related JP3321713B2 (ja) | 1991-10-17 | 1992-10-15 | 熱応答形膨張弁 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0537776B1 (ja) |
| JP (1) | JP3321713B2 (ja) |
| DE (1) | DE69218099T2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP3785229B2 (ja) * | 1996-09-12 | 2006-06-14 | 株式会社不二工機 | 膨張弁 |
| JP3372439B2 (ja) * | 1996-10-11 | 2003-02-04 | 株式会社不二工機 | 膨張弁 |
| DK0980687T3 (da) | 1998-08-20 | 2004-07-05 | Sooil Dev Co Ltd | Transportabel automatisk spröjteindretning |
| EP1061257B1 (en) * | 1999-06-15 | 2005-01-26 | Fujikoki Corporation | Regulating valve for variable displacement swash plate compressor and its assembly method |
| JP4234308B2 (ja) * | 2000-07-10 | 2009-03-04 | 株式会社不二工機 | 温度膨張弁 |
| KR20020047669A (ko) * | 2000-12-13 | 2002-06-22 | 이계안 | 자동차용 냉방장치의 팽창밸브 |
| JP4485711B2 (ja) * | 2001-06-12 | 2010-06-23 | 株式会社不二工機 | 膨張弁 |
| KR100423112B1 (ko) | 2001-07-06 | 2004-03-16 | 최수봉 | 인슐린 자동주사기용 주사침 유니트 |
| US6848624B2 (en) | 2002-10-18 | 2005-02-01 | Parker-Hannifin Corporation | Refrigeration expansion valve with thermal mass power element |
| CN101101064B (zh) * | 2006-07-07 | 2010-08-11 | 浙江三花汽车控制系统有限公司 | 热力膨胀阀 |
| JP5250446B2 (ja) * | 2009-02-16 | 2013-07-31 | 株式会社不二工機 | 温度膨張弁 |
| JP5730630B2 (ja) * | 2011-03-22 | 2015-06-10 | 株式会社不二工機 | 膨張弁 |
| JP5724904B2 (ja) | 2012-02-20 | 2015-05-27 | 株式会社デンソー | 膨張弁 |
| JP6091580B1 (ja) * | 2015-10-19 | 2017-03-08 | 三菱電機株式会社 | 温度式膨張弁 |
| JP6745636B2 (ja) * | 2016-04-27 | 2020-08-26 | 株式会社不二工機 | 膨張弁 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3667247A (en) * | 1970-07-10 | 1972-06-06 | Controls Co Of America | Refrigeration system with evaporator outlet control valve |
| US4468054A (en) * | 1982-11-03 | 1984-08-28 | The Singer Company | Flange mounted thermostatic expansion valve |
| JPH01230966A (ja) * | 1988-03-10 | 1989-09-14 | Fuji Koki Seisakusho:Kk | 冷凍システムの制御方法及び温度膨脹弁 |
-
1992
- 1992-10-15 JP JP30304592A patent/JP3321713B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1992-10-16 EP EP92117745A patent/EP0537776B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-10-16 DE DE69218099T patent/DE69218099T2/de not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05203292A (ja) | 1993-08-10 |
| DE69218099T2 (de) | 1997-10-09 |
| DE69218099D1 (de) | 1997-04-17 |
| EP0537776A1 (en) | 1993-04-21 |
| EP0537776B1 (en) | 1997-03-12 |
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