JP3481036B2 - Expansion valve - Google Patents
Expansion valveInfo
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- JP3481036B2 JP3481036B2 JP06785796A JP6785796A JP3481036B2 JP 3481036 B2 JP3481036 B2 JP 3481036B2 JP 06785796 A JP06785796 A JP 06785796A JP 6785796 A JP6785796 A JP 6785796A JP 3481036 B2 JP3481036 B2 JP 3481036B2
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- valve
- pressure refrigerant
- valve body
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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
- 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
Landscapes
- Temperature-Responsive Valves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、冷凍サイクルに
おいて蒸発器に送り込まれる冷媒の流量制御を行いつつ
冷媒を断熱膨張させるための膨張弁に関する。
【0002】
【従来の技術】図5は、従来広く用いられている膨張弁
10の一例を示しており、1は蒸発器である。
【0003】膨張弁10の本体ブロック11に形成され
た低圧冷媒流路12の入口側端部が蒸発器1の出口に接
続され、高圧冷媒流路13の出口側端部が蒸発器1の入
口に接続されている。
【0004】低圧冷媒流路12と高圧冷媒流路13とは
互いに平行に形成されており、これに垂直な貫通孔14
が低圧冷媒流路12と高圧冷媒流路13との間を貫通し
ている。また、低圧冷媒流路12から外方に抜けるよう
に形成された開口部には、感温室30が取り付けられて
いる。
【0005】高圧冷媒流路13は、途中の部分が、円形
の断面形状で断面積を狭く絞った絞り孔15になってい
て、貫通孔14と同軸線上に形成されており、その絞り
孔15の上流側開口部の口元がテーパ状に面取りされて
弁座20になっている。そして、弁座20に上流側から
対向して、絞り孔15の直径より大きな直径を有する球
状の弁体21が配置されている。
【0006】その結果、弁体21と弁座20との間の隙
間の最も狭い部分が高圧冷媒流路13の絞り部になり、
そこから蒸発器1に到る下流側の管路内において、高圧
冷媒が断熱膨張する。
【0007】弁体21は、圧縮コイルスプリング17に
よって弁座20に接近する方向(即ち、閉じ方向)に付
勢されている。ただし、弁体21と圧縮コイルスプリン
グ17との間には、圧縮コイルスプリング17の付勢力
を弁体21に伝達するように、一方の面で弁体21を受
け他方の面で圧縮コイルスプリング17を受ける弁体受
け16が介装されている。
【0008】18は、本体ブロック11に螺合して取り
付けられて圧縮コイルスプリング17の付勢力を調整す
る調整ナット、19は、高圧冷媒流路13と外部との間
をシールするためのOリングである。
【0009】貫通孔14内に挿通されたロッド23は、
軸線方向に進退自在に設けられていて、その上端は感温
室30に達し、中間部分が低圧冷媒流路12を垂直に横
切って貫通孔14内を通り、下端は弁体21の頭部に溶
接されている。なおロッド23は、絞り孔15の内壁面
との間を冷媒が通過できるよう、絞り孔15の内径に比
べて細く形成されている。
【0010】したがって、圧縮コイルスプリング17の
付勢力に逆らって弁体21をロッド23で押して弁座2
0から遠ざければ、高圧冷媒流路13の流路面積が大き
くなる。このように、高圧冷媒流路13の流路面積はロ
ッド23の移動量に対応して変化し、それによって蒸発
器1に供給される高圧冷媒の量が変化する。
【0011】24は、高圧冷媒流路13と低圧冷媒流路
12との間をシールするためのOリングであり、貫通孔
14に隣接して、ロッド23の外周面に密着して配置さ
れている。25は、Oリング24が抜け出さないように
押さえるための圧縮コイルスプリングである。
【0012】感温室30は、厚い金属板製のハウジング
31と可撓性のある金属製薄板からなるダイアフラム3
2とによって気密に囲まれており、ダイアフラム32の
下面中央部に面して配置されたダイアフラム受け盤33
の下面中央部には、ロッド23の一端が当接している。
【0013】また、感温室30内には、冷媒流路12,
13内に流されている冷媒と同じか又は性質の似ている
飽和蒸気状態のガスが封入されていて、ガス封入用の注
入孔は、栓34によって閉塞されている。36はシール
用のOリングである。
【0014】低圧冷媒流路12と感温室30との間の不
動部分には、熱伝導率の低いプラスチック材などからな
るブシュ38が固定されていて、感温室30側への低圧
冷媒の回り込みが規制されている。ただしブシュ38に
は、低圧冷媒流路12と感温室30側とを連通させるた
めの通気溝40が貫通して穿設されている。
【0015】このように構成された膨張弁においては、
低圧冷媒流路12内を流れる低圧冷媒の温度が下がる
と、ダイアフラム32の温度が下がって、感温室30内
の飽和蒸気ガスがダイアフラム32の内表面で凝結す
る。
【0016】すると、感温室30内の圧力が下がってダ
イアフラム32が感温室30内側に変位し、それに伴っ
てダイアフラム受け盤33がロッド23の軸線方向にロ
ッド23から逃げる方向に変位するので、ロッド23が
圧縮コイルスプリング17に押されて移動する。それに
よって、弁体21が弁座20側に移動して高圧冷媒の流
路面積が狭くなるので、蒸発器1に送り込まれる冷媒の
流量が減少する。
【0017】低圧冷媒流路12内を流れる低圧冷媒の温
度が上がると、上記と逆の動作によって弁体21がロッ
ド23に押されて弁座20から離れ、高圧冷媒の流路面
積が広がるので、蒸発器1に送り込まれる高圧冷媒の流
量が増加する。
【0018】このようにして、蒸発器1から送り出され
る低圧冷媒の温度に対応して、感温室30及びロッド2
3の動作を介して弁体20が開閉動作されることによ
り、蒸発器1に送り込まれる高圧冷媒の量が制御され
る。
【0019】
【発明が解決しようとする課題】膨張弁10に送り込ま
れてくる高圧冷媒には、何らかの原因によって上流側に
おいて圧力変動が発生する場合があり、その圧力変動
は、高圧冷媒液を媒体として膨張弁10に伝達される。
そして、弁体21の上流側の冷媒圧力が圧力変動によっ
て上昇すると、それが弁体21を閉じようとする方向に
作用する。
【0020】図6ないし図8は、その際の弁体21の動
きを示しており、まず図6に示されるように弁体21が
弁座20に接近する方向に移動を始め、つづいて図7に
示されるように、弁体21が部分的に弁座20に当接す
る。すると、弁体21は矢印Aに示されるように弁体受
け16との間で回転方向に容易に滑り運動をして、側方
にも変位し易い状態になる。
【0021】そのため、弁体21は弁座20の中心方向
に簡単に変位するので、ほとんど何らの抵抗なく、図8
に示されるように弁体21が弁座20を完全に塞ぐ全閉
状態になる。
【0022】このようにして弁がすぐに完全に閉じてし
まうと、弁体21の上流側の冷媒圧力がさらに上昇して
圧力変動が一層大きなものになってしまうので、振動が
発生して膨張弁10の動作が不安定なものになってしま
う場合がある。
【0023】そのような現象は、上述のように弁体21
がロッド23に固着されていても発生するが、構造上の
都合によって弁体21とロッド23とを固着できない場
合には、弁体21が自由に動けるので、より発生し易い
状態になる。
【0024】本発明は、そのように弁体がロッドに対し
て固着されていない構造の膨張弁において、上流側の高
圧冷媒の圧力が変動して上昇したような場合でも、弁体
が急には閉じきらず、振動等が発生せずに安定した動作
を維持することができるようにすることを目的とする。
【0025】
【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、蒸発器に送り込まれる高圧冷媒
が通る高圧冷媒流路の途中の断面積を細く絞って形成さ
れた絞り孔と、上記絞り孔の上流側開口部の口元に形成
された弁座に上流側から対向するように配置された球状
の弁体と、上記弁体を上流側から上記弁座に向けて付勢
するための付勢手段と、上記蒸発器から送り出される低
圧冷媒の温度に対応して動作する感温部と上記弁体との
間に挟置され、上記絞り孔内に緩く挿通されて一端が上
記弁体に固着されることなく当接するロッドとを設け
て、上記ロッドを介して上記感温部の動きによって上記
弁体を上記弁座に対して開閉動作させるようにした膨張
弁において、上記弁体に当接する上記ロッドの端面に、
上記付勢手段によってそこに押し付けられる弁体を上記
弁座の中心からずれた位置に案内するための凹みを形成
したことを特徴とする。
【0026】
【発明の実施の形態】図面を参照して本発明の実施の形
態を説明する。図1は、本発明の第1の実施の形態の膨
張弁10を示しており、例えば自動車の室内冷房装置
(カーエアコン)の冷凍サイクルに用いられる。1は蒸
発器である。
【0027】膨張弁10の本体ブロック11に形成され
た低圧冷媒流路12の入口側端部が蒸発器1の出口に接
続され、高圧冷媒流路13の出口側端部が蒸発器1の入
口に接続されている。
【0028】低圧冷媒流路12と高圧冷媒流路13とは
互いに平行に形成されており、これに垂直な貫通孔14
が低圧冷媒流路12と高圧冷媒流路13との間を貫通し
ている。また、低圧冷媒流路12から外方に抜けるよう
に形成された開口部には、感温室30が取り付けられて
いる。
【0029】高圧冷媒流路13は、途中の部分が、円形
の断面形状で断面積を狭く絞った絞り孔15になってい
て、貫通孔14と同軸線上に形成されており、その絞り
孔15の上流側開口部の口元が、角度45度程度のテー
パ状に面取りされて弁座20になっている。そして、弁
座20に上流側から対向して、絞り孔15の直径より大
きな直径を有する球状の弁体21が配置されている。
【0030】その結果、弁体21と弁座20との間の隙
間の最も狭い部分が高圧冷媒流路13の絞り部になり、
そこから蒸発器1に到る下流側の管路内において、高圧
冷媒が断熱膨張する。
【0031】弁体21は、圧縮コイルスプリング17に
よって弁座20に接近する方向(即ち、閉じ方向)に付
勢されている。ただし、弁体21と圧縮コイルスプリン
グ17との間には、圧縮コイルスプリング17の付勢力
を弁体21に伝達するように、一方の面で弁体21を受
け他方の面で圧縮コイルスプリング17を受ける弁体受
け16が介装されている。
【0032】18は、本体ブロック11に螺合して取り
付けられて圧縮コイルスプリング17の付勢力を調整す
る調整ナット、19は、高圧冷媒流路13と外部との間
をシールするためのOリングである。
【0033】貫通孔14内にガタつきがないように嵌挿
されたロッド23は、軸線方向に進退自在に設けられて
いて、下端は弁体21の頭部に固着されることなく当接
している。なおロッド23は、絞り孔15の内壁面との
間を冷媒が通過できるよう、絞り孔15の内径に比べて
細く形成されていて、絞り孔15とほぼ同軸に配置され
ている。
【0034】したがって、圧縮コイルスプリング17の
付勢力に逆らって弁体21をロッド23で押して弁座2
0から遠ざければ、高圧冷媒流路13の流路面積が大き
くなる。このように、高圧冷媒流路13の流路面積はロ
ッド23の移動量に対応して変化し、それによって蒸発
器1に供給される高圧冷媒の量が変化する。
【0035】弁体21に対するロッド23の当接面に
は、図2に拡大図示されるような円錐状の凹み22が、
ロッド23の中心軸線位置に対して偏心して形成されて
いる。そして、圧縮コイルスプリング17によって付勢
された弁体21がその凹み22に押し付けられている
が、それについては後述する。
【0036】感温室30は、厚い金属板製のハウジング
31と可撓性のある金属製薄板からなるダイアフラム3
2とによって気密に囲まれており、ダイアフラム32の
下面中央部に面して金属製のダイアフラム受け盤33が
配置されている。
【0037】また、感温室30内には、冷媒流路12,
13内に流されている冷媒と同じか又は性質の似ている
飽和蒸気状態のガスが封入されていて、ガス封入用の注
入孔は、栓34によって閉塞されている。36はシール
用のOリングである。
【0038】ダイアフラム受け盤33の下面中央から下
方に真っ直ぐに伸びるステム37は、低圧冷媒流路12
内を通って、その他端面がロッド23の端面に当接して
いる。
【0039】38は、ステム37の外周面を被覆するよ
うに取り付けられた断熱筒、39は、ダイアフラム32
の裏面部分の圧力を低圧冷媒流路12と同じにするため
の均圧用小孔、24は、高圧冷媒流路13から低圧冷媒
流路12への冷媒のリークを防ぐためにステム37の外
周に装着されたシール用のOリングである。
【0040】このように構成された膨張弁10において
は、低圧冷媒流路12内を流れる低圧冷媒の温度が下が
ると、ダイアフラム32の温度が下がって、感温室30
内の飽和蒸気ガスがダイアフラム32の内表面で凝結す
る。
【0041】すると、感温室30内の圧力が下がってダ
イアフラム32が感温室30の内側に変位し、それに伴
ってダイアフラム受け盤33がロッド23の軸線方向に
ロッド23から逃げる方向に変位するので、ロッド23
が圧縮コイルスプリング17に押されて移動する。それ
によって、弁体21が弁座20側に移動して高圧冷媒の
流路面積が狭くなるので、蒸発器1に送り込まれる冷媒
の流量が減少する。
【0042】低圧冷媒流路12内を流れる低圧冷媒の温
度が上がると、上記と逆の動作によって弁体21がロッ
ド23に押されて弁座20から離れ、高圧冷媒の流路面
積が広がるので、蒸発器1に送り込まれる高圧冷媒の流
量が増加する。
【0043】このようにして、蒸発器1から送り出され
る低圧冷媒の温度に対応して、感温室30及びロッド2
3の動作を介して弁体20が開閉動作されることによ
り、蒸発器1に送り込まれる高圧冷媒の量が制御され
る。
【0044】しかし、膨張弁10に送り込まれてくる高
圧冷媒には、何らかの原因によって上流側において圧力
変動が発生する場合があり、その圧力変動は、高圧冷媒
液を媒体として膨張弁10に伝達される。そして、弁体
21の上流側の冷媒圧力が圧力変動によって上昇する
と、それが弁体21を閉じようとする方向に作用する。
【0045】図2ないし図4は、その際の弁体21の動
きを示しており、弁体21は圧縮コイルスプリング17
の付勢力によって凹み22に押し付けられている。そし
て、まず図2に示されるように弁体21が弁座20に接
近する方向に移動を始め、つづいて図3に示されるよう
に弁座20に弁体21が部分的に当接する。
【0046】すると、弁体21は表面部分が凹み22に
嵌まり込む位置にあり、凹み22がロッド23の軸線位
置から偏心して形成されているので、弁体21は凹み2
2の中心軸線位置からずれた位置(即ち、弁座20の中
心軸線位置)に案内され、弁体21と弁座20との間の
隙間は閉じきらない。
【0047】そのように弁体21が弁座20に対して部
分的に当接して閉じきっていない状態から、図4に示さ
れる全閉状態になるためには、弁体21を凹み22から
抜け出させて弁座20の中心位置に移動させる必要があ
る。
【0048】しかし凹み22は、弁体21が圧縮コイル
スプリング17の付勢力によって押し付けられていわゆ
るクリック機構になっているので、凹み22から弁体2
1が抜け出すためにはさらに大きな力で弁体21を弁座
20に押し付ける必要がある。
【0049】したがって、高圧冷媒流路13内の短時間
の圧力上昇では弁体21と弁座20との間は完全には閉
じきらず、高圧冷媒流路13内の大きな圧力変動に発展
しないので、振動や異音等が発生しない。
【0050】
【発明の効果】本発明によれば、弁体に当接するロッド
の端面に、付勢手段によってそこに押し付けられる弁体
を弁座の中心からずれた位置に案内するための凹みを形
成したことにより、凹みがいわゆるクリック機構になっ
て、凹みから弁体が抜け出すためには、より大きな力で
弁体を弁座に押し付ける必要がある。その結果、高圧冷
媒流路内の短時間の圧力上昇では弁が完全には閉じきら
ず、高圧冷媒流路内の大きな圧力変動に発展しないの
で、振動や異音等が発生しない。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an expansion valve for adiabatically expanding a refrigerant while controlling the flow rate of the refrigerant sent to an evaporator in a refrigeration cycle. 2. Description of the Related Art FIG. 5 shows an example of an expansion valve 10 which has been widely used in the past, and 1 is an evaporator. [0003] An inlet end of a low-pressure refrigerant passage 12 formed in a main body block 11 of the expansion valve 10 is connected to an outlet of the evaporator 1, and an outlet end of the high-pressure refrigerant passage 13 is connected to an inlet of the evaporator 1. It is connected to the. The low-pressure refrigerant flow path 12 and the high-pressure refrigerant flow path 13 are formed in parallel with each other.
Penetrates between the low-pressure refrigerant channel 12 and the high-pressure refrigerant channel 13. Further, a temperature sensing chamber 30 is attached to an opening formed so as to pass outward from the low-pressure refrigerant flow path 12. [0005] The high-pressure refrigerant flow path 13 has an intermediate portion formed as a throttle hole 15 having a circular cross-sectional shape and a narrowed cross-sectional area, and is formed coaxially with the through hole 14. The mouth of the upstream opening is beveled in a tapered shape to form a valve seat 20. A spherical valve element 21 having a diameter larger than the diameter of the throttle hole 15 is disposed facing the valve seat 20 from the upstream side. As a result, the narrowest part of the gap between the valve element 21 and the valve seat 20 becomes the throttle portion of the high-pressure refrigerant flow path 13,
The high-pressure refrigerant adiabatically expands in the downstream pipeline from there to the evaporator 1. The valve body 21 is urged by the compression coil spring 17 in a direction approaching the valve seat 20 (ie, in a closing direction). However, between the valve body 21 and the compression coil spring 17, the valve body 21 is received on one side and the compression coil spring 17 is provided on the other side so as to transmit the urging force of the compression coil spring 17 to the valve body 21. Receiving valve body 16 is interposed. Reference numeral 18 denotes an adjusting nut which is screwed and attached to the main body block 11 to adjust the urging force of the compression coil spring 17, and 19 denotes an O-ring for sealing between the high-pressure refrigerant flow path 13 and the outside. It is. The rod 23 inserted into the through hole 14
The upper end reaches the temperature sensing chamber 30, the middle part passes through the through-hole 14 vertically across the low-pressure refrigerant passage 12, and the lower end is welded to the head of the valve 21. Have been. The rod 23 is formed thinner than the inner diameter of the throttle hole 15 so that the refrigerant can pass between the inner wall surface of the throttle hole 15 and the rod. Therefore, the valve body 21 is pushed by the rod 23 against the urging force of the compression coil spring 17, and the valve seat 2 is pushed.
As the distance from zero increases, the flow path area of the high-pressure refrigerant flow path 13 increases. As described above, the flow path area of the high-pressure refrigerant flow path 13 changes in accordance with the amount of movement of the rod 23, thereby changing the amount of the high-pressure refrigerant supplied to the evaporator 1. Reference numeral 24 denotes an O-ring for sealing between the high-pressure refrigerant flow path 13 and the low-pressure refrigerant flow path 12. The O-ring 24 is disposed adjacent to the through hole 14 and in close contact with the outer peripheral surface of the rod 23. I have. Reference numeral 25 denotes a compression coil spring for pressing the O-ring 24 so as not to come off. The temperature sensing chamber 30 has a housing 31 made of a thick metal plate and a diaphragm 3 made of a flexible thin metal plate.
2 and a diaphragm receiving plate 33 disposed facing the center of the lower surface of the diaphragm 32.
One end of the rod 23 is in contact with the center of the lower surface of the. In the temperature sensing chamber 30, the refrigerant passages 12,
A gas in a saturated vapor state, which has the same or similar properties as the refrigerant flowing in the 13, is sealed therein, and the injection hole for gas filling is closed by a stopper 34. 36 is an O-ring for sealing. A bush 38 made of a plastic material or the like having a low thermal conductivity is fixed to an immovable portion between the low-pressure refrigerant flow path 12 and the temperature-sensitive chamber 30, and the low-pressure refrigerant wraps around the temperature-sensitive chamber 30. Regulated. However, in the bush 38, a ventilation groove 40 for penetrating the low pressure refrigerant flow path 12 and the temperature sensing chamber 30 side is penetrated. In the expansion valve configured as described above,
When the temperature of the low-pressure refrigerant flowing in the low-pressure refrigerant passage 12 decreases, the temperature of the diaphragm 32 decreases, and the saturated vapor gas in the temperature-sensitive chamber 30 condenses on the inner surface of the diaphragm 32. Then, the pressure in the temperature sensing chamber 30 decreases, and the diaphragm 32 is displaced inside the temperature sensing chamber 30, and accordingly, the diaphragm receiving board 33 is displaced in the axial direction of the rod 23 in the direction of escaping from the rod 23. 23 moves by being pushed by the compression coil spring 17. As a result, the valve element 21 moves toward the valve seat 20 and the flow area of the high-pressure refrigerant is reduced, so that the flow rate of the refrigerant sent into the evaporator 1 is reduced. When the temperature of the low-pressure refrigerant flowing in the low-pressure refrigerant flow path 12 rises, the valve element 21 is pushed by the rod 23 and moves away from the valve seat 20 by the operation reverse to the above, and the flow path area of the high-pressure refrigerant increases. Accordingly, the flow rate of the high-pressure refrigerant sent to the evaporator 1 increases. In this manner, the temperature-sensitive chamber 30 and the rod 2 correspond to the temperature of the low-pressure refrigerant sent from the evaporator 1.
The amount of the high-pressure refrigerant sent to the evaporator 1 is controlled by opening and closing the valve body 20 through the operation of the third operation. The high-pressure refrigerant sent to the expansion valve 10 may have a pressure fluctuation on the upstream side for some reason. Is transmitted to the expansion valve 10.
When the refrigerant pressure on the upstream side of the valve element 21 rises due to pressure fluctuation, it acts in a direction to close the valve element 21. FIGS. 6 to 8 show the movement of the valve element 21 at that time. First, as shown in FIG. 6, the valve element 21 starts to move in the direction approaching the valve seat 20. As shown in FIG. 7, the valve element 21 partially contacts the valve seat 20. Then, the valve element 21 easily slides in the rotational direction between the valve element receiver 16 and the valve element receiver 16 as shown by the arrow A, and is easily displaced laterally. As a result, the valve element 21 is easily displaced in the direction of the center of the valve seat 20, so that there is almost no resistance, and
As shown in (2), the valve element 21 is in a fully closed state where the valve seat 20 is completely closed. When the valve is completely closed immediately in this way, the refrigerant pressure on the upstream side of the valve body 21 further rises, and the pressure fluctuation becomes even greater. The operation of the valve 10 may become unstable. Such a phenomenon is caused by the valve body 21 as described above.
Is generated even if it is fixed to the rod 23. However, if the valve element 21 and the rod 23 cannot be fixed due to structural reasons, the valve element 21 can move freely, and the state is more likely to occur. According to the present invention, in an expansion valve having such a structure in which the valve element is not fixed to the rod, even if the pressure of the high-pressure refrigerant on the upstream side fluctuates and rises, the valve element suddenly moves. It is an object of the present invention to be able to maintain a stable operation without closing, without generating vibration or the like. In order to achieve the above object, an expansion valve according to the present invention is formed by narrowing a cross-sectional area in the middle of a high-pressure refrigerant passage through which a high-pressure refrigerant sent to an evaporator passes. And a spherical valve element disposed from the upstream side to a valve seat formed at the mouth of the upstream opening of the throttle hole, and the valve element is disposed on the valve seat from the upstream side. Urging means for urging toward the valve, and a temperature-sensing part which operates in response to the temperature of the low-pressure refrigerant sent from the evaporator, and the valve body, and is loosely inserted into the throttle hole. And a rod which is provided so that one end abuts on the valve body without being fixed thereto, so that the valve body is opened and closed with respect to the valve seat by the movement of the temperature sensing portion via the rod. In the valve, at the end face of the rod abutting on the valve body,
A recess is formed to guide the valve body pressed against the urging means to a position shifted from the center of the valve seat. Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an expansion valve 10 according to a first embodiment of the present invention, which is used, for example, in a refrigeration cycle of a vehicle indoor cooling device (car air conditioner). 1 is an evaporator. An inlet end of a low-pressure refrigerant passage 12 formed in a main body block 11 of the expansion valve 10 is connected to an outlet of the evaporator 1, and an outlet end of a high-pressure refrigerant passage 13 is connected to an inlet of the evaporator 1. It is connected to the. The low-pressure refrigerant flow path 12 and the high-pressure refrigerant flow path 13 are formed in parallel with each other.
Penetrates between the low-pressure refrigerant channel 12 and the high-pressure refrigerant channel 13. Further, a temperature sensing chamber 30 is attached to an opening formed so as to pass outward from the low-pressure refrigerant flow path 12. The high-pressure refrigerant flow path 13 has an intermediate portion formed as a throttle hole 15 having a circular cross-sectional shape and a narrower cross-sectional area, and is formed coaxially with the through hole 14. The mouth of the upstream opening is chamfered into a tapered shape having an angle of about 45 degrees to form the valve seat 20. A spherical valve element 21 having a diameter larger than the diameter of the throttle hole 15 is disposed facing the valve seat 20 from the upstream side. As a result, the narrowest part of the gap between the valve body 21 and the valve seat 20 becomes the throttle portion of the high-pressure refrigerant flow path 13,
The high-pressure refrigerant adiabatically expands in the downstream pipeline from there to the evaporator 1. The valve element 21 is urged by the compression coil spring 17 in a direction approaching the valve seat 20 (ie, in a closing direction). However, between the valve body 21 and the compression coil spring 17, the valve body 21 is received on one side and the compression coil spring 17 is provided on the other side so as to transmit the urging force of the compression coil spring 17 to the valve body 21. Receiving valve body 16 is interposed. Numeral 18 denotes an adjusting nut which is screwed and attached to the main body block 11 to adjust the urging force of the compression coil spring 17, and numeral 19 denotes an O-ring for sealing between the high-pressure refrigerant flow path 13 and the outside. It is. The rod 23 inserted in the through hole 14 without play is provided so as to be able to advance and retreat in the axial direction, and the lower end is in contact with the head of the valve 21 without being fixed thereto. I have. The rod 23 is formed thinner than the inner diameter of the throttle hole 15 so as to allow the refrigerant to pass between the inner wall surface of the throttle hole 15 and is arranged substantially coaxially with the throttle hole 15. Therefore, the valve body 21 is pushed by the rod 23 against the urging force of the compression coil spring 17 and the valve seat 2 is pushed.
As the distance from zero increases, the flow path area of the high-pressure refrigerant flow path 13 increases. As described above, the flow path area of the high-pressure refrigerant flow path 13 changes in accordance with the amount of movement of the rod 23, thereby changing the amount of the high-pressure refrigerant supplied to the evaporator 1. On the contact surface of the rod 23 with the valve body 21, a conical recess 22 as shown in an enlarged view in FIG.
The rod 23 is formed eccentrically with respect to the center axis position. The valve body 21 urged by the compression coil spring 17 is pressed against the recess 22, which will be described later. The temperature sensing chamber 30 has a housing 31 made of a thick metal plate and a diaphragm 3 made of a flexible thin metal plate.
2, a metal diaphragm receiving board 33 is disposed facing the center of the lower surface of the diaphragm 32. In the temperature sensing chamber 30, the refrigerant passages 12,
A gas in a saturated vapor state, which has the same or similar properties as the refrigerant flowing in the 13, is sealed therein, and the injection hole for gas filling is closed by a stopper 34. 36 is an O-ring for sealing. The stem 37 extending straight downward from the center of the lower surface of the diaphragm receiving board 33 is provided with the low-pressure refrigerant flow path 12.
The other end face is in contact with the end face of the rod 23 through the inside. Reference numeral 38 denotes a heat insulating cylinder attached so as to cover the outer peripheral surface of the stem 37, and 39 denotes a diaphragm 32
A pressure equalizing hole 24 for making the pressure of the back surface of the low pressure refrigerant flow channel 12 the same as that of the low pressure refrigerant flow channel 12 is attached to the outer periphery of the stem 37 to prevent refrigerant leakage from the high pressure refrigerant flow channel 13 to the low pressure refrigerant flow channel 12. O-ring for sealing. In the expansion valve 10 configured as described above, when the temperature of the low-pressure refrigerant flowing through the low-pressure refrigerant flow path 12 decreases, the temperature of the diaphragm 32 decreases, and the temperature-sensitive chamber 30 decreases.
The saturated vapor gas inside condenses on the inner surface of the diaphragm 32. Then, the pressure in the temperature-sensitive chamber 30 is reduced, and the diaphragm 32 is displaced inside the temperature-sensitive chamber 30, and the diaphragm receiving plate 33 is displaced in the axial direction of the rod 23 in the direction of escaping from the rod 23. Rod 23
Is pushed by the compression coil spring 17 and moves. As a result, the valve element 21 moves toward the valve seat 20 and the flow area of the high-pressure refrigerant is reduced, so that the flow rate of the refrigerant sent into the evaporator 1 is reduced. When the temperature of the low-pressure refrigerant flowing in the low-pressure refrigerant flow path 12 rises, the valve body 21 is pushed by the rod 23 and separated from the valve seat 20 by the operation reverse to the above, and the flow path area of the high-pressure refrigerant increases. Accordingly, the flow rate of the high-pressure refrigerant sent to the evaporator 1 increases. As described above, the temperature-sensitive chamber 30 and the rod 2 correspond to the temperature of the low-pressure refrigerant sent from the evaporator 1.
The amount of the high-pressure refrigerant sent to the evaporator 1 is controlled by opening and closing the valve body 20 through the operation of the third operation. However, the high-pressure refrigerant sent to the expansion valve 10 may cause pressure fluctuations on the upstream side for some reason, and the pressure fluctuations are transmitted to the expansion valve 10 using the high-pressure refrigerant liquid as a medium. You. When the refrigerant pressure on the upstream side of the valve element 21 rises due to pressure fluctuation, it acts in a direction to close the valve element 21. FIGS. 2 to 4 show the movement of the valve body 21 at that time.
Is pressed against the recess 22 by the urging force. Then, first, as shown in FIG. 2, the valve element 21 starts to move in a direction approaching the valve seat 20, and then, as shown in FIG. 3, the valve element 21 partially contacts the valve seat 20. Then, the valve body 21 is located at a position where the surface portion is fitted into the recess 22, and the recess 22 is formed eccentrically from the axial position of the rod 23.
2 is guided to a position deviated from the central axis position (that is, the central axis position of the valve seat 20), and the gap between the valve body 21 and the valve seat 20 is not completely closed. In order for the valve body 21 to be in the fully closed state shown in FIG. 4 from the state where the valve body 21 partially contacts the valve seat 20 and is not completely closed, the valve body 21 must be removed from the recess 22. It is necessary to move the valve seat 20 to the center position of the valve seat 20. However, since the valve body 21 is pressed by the urging force of the compression coil spring 17 to form a so-called click mechanism, the recess 22
In order for 1 to come out, it is necessary to press the valve body 21 against the valve seat 20 with a larger force. Therefore, if the pressure in the high-pressure refrigerant flow path 13 rises for a short time, the space between the valve element 21 and the valve seat 20 is not completely closed, and the pressure does not develop into a large pressure fluctuation in the high-pressure refrigerant flow path 13. No vibration or abnormal noise occurs. According to the present invention, a recess is formed in the end surface of the rod abutting on the valve body for guiding the valve body pressed against the valve body to a position deviated from the center of the valve seat. Due to the formation, the recess becomes a so-called click mechanism, and the valve body needs to be pressed against the valve seat with a larger force in order for the valve body to come out of the recess. As a result, when the pressure in the high-pressure refrigerant flow path rises for a short time, the valve does not completely close and does not develop into large pressure fluctuations in the high-pressure refrigerant flow path, so that no vibration or noise occurs.
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の膨張弁の縦断面図であ
る。
【図2】本発明の実施の形態の弁が少し開いている状態
の部分断面図である。
【図3】本発明の実施の形態の弁がほとんど閉じようと
している状態の部分断面図である。
【図4】本発明の実施の形態の弁が閉じきっている状態
の部分断面図である。
【図5】従来の膨張弁の縦断面図である。
【図6】従来の膨張弁の弁が少し開いている状態の部分
断面図である。
【図7】従来の膨張弁の弁がほとんど閉じようとしてい
る状態の部分断面図である。
【図8】従来の膨張弁の弁が閉じきっている状態の部分
断面図である。
【符号の説明】
1 蒸発器
10 膨張弁
13 高圧冷媒流路
15 絞り孔
17 圧縮コイルスプリング
20 弁座
21 弁体
22 凹み
23 ロッド
30 感温室BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an expansion valve according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the valve according to the embodiment of the present invention in a slightly opened state. FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing a state where the valve according to the embodiment of the present invention is almost closed. FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing a state in which the valve according to the embodiment of the present invention is completely closed. FIG. 5 is a longitudinal sectional view of a conventional expansion valve. FIG. 6 is a partial cross-sectional view of a conventional expansion valve in a state where a valve is slightly opened. FIG. 7 is a partial cross-sectional view showing a state where a valve of a conventional expansion valve is almost closing. FIG. 8 is a partial cross-sectional view showing a state where a valve of a conventional expansion valve is completely closed. [Description of Signs] 1 Evaporator 10 Expansion valve 13 High-pressure refrigerant flow path 15 Restriction hole 17 Compression coil spring 20 Valve seat 21 Valve body 22 Recess 23 Rod 30 Thermosensitive chamber
Claims (1)
冷媒流路の途中の断面積を細く絞って形成された絞り孔
と、 上記絞り孔の上流側開口部の口元に形成された弁座に上
流側から対向するように配置された球状の弁体と、 上記弁体を上流側から上記弁座に向けて付勢するための
付勢手段と、 上記蒸発器から送り出される低圧冷媒の温度に対応して
動作する感温部と上記弁体との間に挟置され、上記絞り
孔内に緩く挿通されて一端が上記弁体に固着されること
なく当接するロッドとを設けて、 上記ロッドを介して上記感温部の動きによって上記弁体
を上記弁座に対して開閉動作させるようにした膨張弁に
おいて、 上記弁体に当接する上記ロッドの端面に、上記付勢手段
によってそこに押し付けられる弁体を上記弁座の中心か
らずれた位置に案内するための凹みを形成したことを特
徴とする膨張弁。(57) [Claims 1] A throttle hole formed by narrowing a cross-sectional area in the middle of a high-pressure refrigerant flow path through which a high-pressure refrigerant fed into an evaporator is formed, and an upstream opening of the throttle hole. A spherical valve element disposed so as to face from the upstream side to a valve seat formed at the mouth of the portion, and urging means for urging the valve element from the upstream side toward the valve seat; It is interposed between the temperature sensing part that operates according to the temperature of the low-pressure refrigerant sent from the evaporator and the valve body, is loosely inserted into the throttle hole, and one end is not fixed to the valve body. An expansion valve provided with an abutting rod, wherein the valve body is opened and closed with respect to the valve seat by the movement of the temperature sensing portion via the rod; and an end surface of the rod abutting on the valve body. And a valve body pressed against the urging means by the urging means. An expansion valve, wherein a recess is formed for guiding to a position deviated from the center of the expansion valve.
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