JP3452623B2 - 膨張弁 - Google Patents

膨張弁

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JP3452623B2
JP3452623B2 JP01250794A JP1250794A JP3452623B2 JP 3452623 B2 JP3452623 B2 JP 3452623B2 JP 01250794 A JP01250794 A JP 01250794A JP 1250794 A JP1250794 A JP 1250794A JP 3452623 B2 JP3452623 B2 JP 3452623B2
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diaphragm
pressure
pressure chamber
low
refrigerant
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徳巳 津川
功 仙道
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】この発明は、自動車用冷房装置
(カーエアコン)などに用いられて、蒸発器に入る冷媒
の流量を制御するための膨張弁に関する。 【0002】 【従来の技術】この種の膨張弁では一般に、蒸発器の出
口側冷媒流路と連通する低圧室と、蒸発器から送り出さ
れる冷媒の温度を感知してその温度にしたがって内部圧
力が変化する高圧室とを設けて、その両室の間をダイア
フラムで仕切っている。 【0003】そして、ダイアフラムに面してダイアフラ
ム受け盤を低圧室側に配置して、そのダイアフラム受け
盤がダイアフラムに押されて変位することで弁機構を駆
動して、蒸発器に送り込まれる冷媒の流量を制御してい
る。 【0004】 【発明が解決しようとする課題】カーエアコンが通常の
動作状態にあるときは、低圧室の圧力より高圧室の圧力
の方が高い。したがって、ダイアフラム受け盤にダイア
フラムが押し付けられた状態になっている。 【0005】ところが、カーエアコンをオフにすると、
配管(冷媒流路)内の冷媒の圧力が平均化へ向かうの
で、蒸発器出口の低圧冷媒の圧力が上昇して、低圧室の
圧力が上昇する。 【0006】また、冷媒の温度が高くなるとそれに伴っ
て冷媒圧力が上昇するが、感温筒内と高圧室内の部分に
封入されているガスと冷凍サイクルの冷媒との特性の差
から、低圧室の圧力上昇よりも高圧室の圧力上昇の方が
小さい場合が多い。 【0007】その結果、カーエアコンがオフの状態で温
度が高い状態になると、低圧室の圧力の方が高圧室より
高くなって、ダイアフラム受け盤がダイアフラムによっ
て押されない状態になる。すると、ダイアフラム受け盤
が自由状態になってがたつき、カタカタという振動音が
発生して、車室内への騒音源になってしまう。 【0008】そこで本発明は、どのような動作状態でも
ダイアフラム受け盤から振動音が発生しない膨張弁を提
供することを目的とする。 【0009】 【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の膨張弁は、蒸発器の出口側冷媒流路と連通
する低圧室と、上記蒸発器から送り出される冷媒の温度
を感知してその温度にしたがって内部圧力が変化する高
圧室と、上記低圧室と上記高圧室との間を仕切って上記
低圧室内と上記高圧室内の圧力差に追随して変位するダ
イアフラムと、上記ダイアフラムに面して上記低圧室側
に配置されたダイアフラム受け盤と、上記ダイアフラム
受け盤が上記ダイアフラムに押されて変位することによ
り駆動されて上記蒸発器に送り込まれる冷媒の流量を制
御する弁機構と、上記高圧室の圧力が上記低圧室の圧力
より高くない状態のときに上記ダイアフラム受け盤がが
たつかないように上記ダイアフラム受け盤を付勢する付
勢手段とを設けたことを特徴とする。 【0010】 【作用】ダイアフラム受け盤は、高圧室の圧力が低圧室
の圧力より高くない状態のとき付勢手段によって付勢さ
れていて、がたつかない。 【0011】 【実施例】図面を参照して実施例を説明する。図2は自
動車の冷房装置に用いられる冷凍サイクルを示してお
り、エンジンによって駆動される圧縮機1で高圧に圧縮
された冷媒は凝縮器2で熱を放出して液化され、液状状
態になった冷媒(冷媒液)は受液器3に一時的に貯留さ
れる。 【0012】そして、受液器3から出た冷媒液は膨張弁
10で断熱膨張して蒸発器5に入り、そこで熱を吸収し
て気化され、圧縮機1へ戻される。6は、膨張弁10の
動作を制御するための感温筒である。 【0013】図1は膨張弁10を示しており、14は弁
ボディー、11は、受液器3に接続されて高圧の液体冷
媒が供給される冷媒入口、12は、蒸発器5の入口に接
続される冷媒出口である。 【0014】冷媒入口11と冷媒出口12との間の絞り
部17の入口側口元は弁座になっていて、そこにボール
状の弁体21が、主圧縮コイルバネ22によって下方か
ら押し付けられて絞り部17を閉じている。23は、主
圧縮コイルバネ22のばね圧を調整するための調整ナッ
ト。20は、弁体21と主圧縮コイルバネ22との間に
介装されたばね受けである。 【0015】弁ボディー14の上端部には、面と垂直方
向に変位自在な可撓性薄膜からなるダイアフラム25で
二つの室27,29に仕切られたダイアフラム室26が
形成されている。 【0016】そして、ダイアフラム室26の上面に面す
る高圧室27は、蒸発器5の出口側冷媒流路の外面に接
して設けられた感温筒6に、キャピラリチューブ28に
よって連通接続されている。 【0017】感温筒6は、蒸発器5を出る低圧冷媒(例
えばHFC−134a)の温度を感知するものであり、
互いに連通する感温筒6内とキャピラリチューブ28内
と高圧室27内には、少量のガス(例えばR13又はR
23)が封入されている。 【0018】また、高圧室27内には、ガスが液化され
たときにそれを吸着するための活性炭が充填されてお
り、蒸発器5を出る冷媒の温度の変動(過熱度によって
生じる)にしたがって、ダイアフラム室26の高圧室2
7内の圧力が変化する。 【0019】一方、ダイアフラム室26の低圧室29
は、連通管32を介して蒸発器5の出口側冷媒流路と連
通しており、低圧室29内は、蒸発器5を出る低圧冷媒
の圧力と等圧になっている。その結果、ダイアフラム2
5は、高圧室27と低圧室29との圧力差によって変位
する。 【0020】ただし、低圧室29内の冷媒と高圧室27
内のガスの特性の相違から、温度上昇に対して、高圧室
27の圧力上昇の方が低圧室29の圧力上昇よりも小さ
く、冷房装置の動作停止時には、図3に示されるよう
に、温度がある程度以上高くなると、低圧室29の圧力
の方が高圧室27の圧力よりも高くなる。 【0021】図1に戻って、30は、ダイアフラム25
の動きを弁体21に伝達する作動棒である。作動棒30
は、絞り部17に向かって形成された受け孔31内を通
って、その上端は、ダイアフラム25の下面に当接して
低圧室29内に配置された皿状のダイアフラム受け盤2
4の下面に当接し、下端は、絞り部17内を通って弁体
21の上面に当接している。 【0022】33は、シール用のOリングであり、小さ
な押圧用圧縮コイルバネ34で付勢されて取り付けられ
ている。35は、その圧縮コイルバネ34の上端を押さ
えるように設けられたドーナツ状のリングである。 【0023】このような構成により、ダイアフラム25
が変位すると、それに押されてダイアフラム受け盤24
と作動棒30が進退して弁体21が変位し、それによっ
て絞り部17の開口面積が変化して、蒸発器5に送り込
まれる冷媒の量が制御される。 【0024】そして弁体21は、高圧室27と低圧室2
9の圧力差からダイアフラム25に作用する下方に向か
う力と、主圧縮コイルバネ22による上方への付勢力と
の釣り合う位置に停止する。 【0025】ダイアフラム受け盤24の下面とリング3
5との間には、ダイアフラム受け盤24を上方に向けて
付勢して、ダイアフラム受け盤24をダイアフラム25
の下面に押し付ける補助圧縮コイルバネ36が設けられ
ている。 【0026】この補助圧縮コイルバネ36のばね圧は、
弁体21を付勢する主圧縮コイルバネ22に比べると非
常小さく設定されているが、ダイアフラム25が高圧室
27の上端まで移動した状態のときでも、ダイアフラム
受け盤24をダイアフラム25に押し付けることができ
る寸法形状に形成されている。 【0027】したがって、カーエアコン停止時に温度が
高くなって、低圧室29の圧力が高圧室27の圧力より
高いか等しい状態になっても、ダイアフラム受け盤24
は常にダイアフラム25に押し付けられていて、がたつ
きが発生せず、したがってダイアフラム受け盤24から
の振動音が発生しない。 【0028】 【0029】図4は、膨張弁のダイアフラム25とダイ
アフラム受け盤24との間に、ばね圧の弱い補助圧縮コ
イルバネ136を装着した実施例を示しており、ダイア
フラム受け盤24の上面中央にめくら穴124が穿設さ
れていて、その中に補助圧縮コイルバネ136が圧縮さ
れた状態で装填されている。 【0030】ここでも、カーエアコン停止時に温度が高
くなって、低圧室29の圧力が高圧室27の圧力より高
いか等しい状態になると、弁体21が絞り17の口元の
弁座に主圧縮コイルバネ22で押し付けられ、ダイアフ
ラム25が上方の高圧室27側に変位する。 【0031】その結果、ダイアフラム25とダイアフラ
ム受け盤24との間に隙間が生じるが、その間に補助圧
縮コイルバネ136が介装されているので、ダイアフラ
ム受け盤24にはがたつきが出ず、振動音が発生しな
い。 【0032】その他の部分の構成は、Oリング33を押
圧する圧縮コイルバネ34の他端側をスリーブ135で
受けて、そのスリーブ135を弾性リング137で弁ボ
ディー14に固定している以外、図1の参考例と同じで
ある。 【0033】 【発明の効果】本発明によれば、ダイアフラム受け盤が
付勢手段によって付勢されていて、高圧室の圧力が低圧
室の圧力より高くない状態のときもがたつかないので、
どのような動作状態でもダイアフラム受け盤から振動音
が発生しない優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】 【図1】参考例の膨張弁の縦断面図である。 【図2】参考例の冷凍サイクルの略示図である。 【図3】参考例の動作特性を示す線図である。 【図4】施例の膨張弁の縦断面図である。 【符号の説明】 21 弁体 24 ダイアフラム受け盤 25 ダイアフラム 27 高圧室 29 低圧室 36 補助圧縮コイルバネ(付勢手段) 136 補助圧縮コイルバネ(付勢手段)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F25B 41/06

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】蒸発器の出口側冷媒流路と連通する低圧室
    と、 上記蒸発器から送り出される冷媒の温度を感知してその
    温度にしたがって内部圧力が変化する高圧室と、 上記低圧室と上記高圧室との間を仕切って上記低圧室内
    と上記高圧室内の圧力差に追随して変位するダイアフラ
    ムと、 上記ダイアフラムに面して上記低圧室側に配置されたダ
    イアフラム受け盤と、 上記ダイアフラム受け盤が上記ダイアフラムに押されて
    変位することにより駆動されて上記蒸発器に送り込まれ
    る冷媒の流量を制御する弁機構と、 上記高圧室の圧力が上記低圧室の圧力より高くない状態
    のときに上記ダイアフラム受け盤ががたつかないように
    上記ダイアフラムと上記ダイアフラム受け盤との間に圧
    縮された状態に配置されて上記ダイアフラム受け盤を上
    記弁機構側に向けて付勢する付勢手段とを設けたことを
    特徴とする膨張弁。
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JP2000016068A (ja) * 1998-07-08 2000-01-18 Sanden Corp 温度自動膨張弁
JP6721237B2 (ja) * 2016-06-29 2020-07-08 株式会社不二工機 電動弁

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