JP3920060B2 - Expansion valve - Google Patents

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JP3920060B2
JP3920060B2 JP2001284621A JP2001284621A JP3920060B2 JP 3920060 B2 JP3920060 B2 JP 3920060B2 JP 2001284621 A JP2001284621 A JP 2001284621A JP 2001284621 A JP2001284621 A JP 2001284621A JP 3920060 B2 JP3920060 B2 JP 3920060B2
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2341/00Details of ejectors not being used as compression device; Details of flow restrictors or expansion valves
    • F25B2341/06Details of flow restrictors or expansion valves
    • F25B2341/068Expansion valves combined with a sensor
    • F25B2341/0683Expansion 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

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は膨張弁に関し、特に自動車用エアコンシステムの冷凍サイクルの中で高温・高圧の液冷媒を断熱膨張させて低温・低圧の気液混合冷媒にするとともにエバポレータ出口での冷媒の状態が所定の過熱度になるように冷媒流量を制御する膨張弁に関する。
【0002】
【従来の技術】
自動車エアコンシステムでは、コンプレッサによって圧縮された高温・高圧のガス冷媒をコンデンサで凝縮し、凝縮された液冷媒を膨張弁で断熱膨張させることで低温・低圧の冷媒にし、それをエバポレータにて蒸発させてコンプレッサに戻すような冷凍サイクルが形成されている。低温の冷媒が供給されるエバポレータは、車室内の空気と熱交換を行うことで、冷房が行われる。
【0003】
膨張弁は、エバポレータ出口側の冷媒の温度および圧力の変化を感知して内部が昇降圧する感温部と、その感温部の昇降圧に基づいてエバポレータ入口側に供給される冷媒の流量を制御する弁部とから構成されている。この弁部は、高圧冷媒を受ける冷媒入口と低圧冷媒を供給する冷媒出口とを連通する冷媒通路の途中にその冷媒通路を遮るように設けられた壁に穿設された弁孔と、この弁孔に対向して接離可能に設けられた弁体とから成っている。弁体は、弁孔を塞ぐ方向にばねによって付勢され、また、感温部によりシャフトを介して駆動されることで弁開度を制御するようになっている。
【0004】
このような膨張弁は、エバポレータの入口配管と出口配管とに取り付けられるが、膨張弁とエバポレータとの配管作業は、非常に繁雑であることから、膨張弁をエバポレータと一体に構成して配管作業を軽減することが提案されている。
【0005】
その一例として、特開昭63−80169号公報に記載された膨張弁付きのエバポレータが知られている。このエバポレータによれば、冷媒流通路と空気流通空間とが交互に形成されるように複数のプレートを積層し、積層されたプレートの冷媒流れ方向両端部には、複数の冷媒流通路をグループ別に集合させるタンクが形成され、これらのタンクを適当に接続して一続きの冷媒流れを成すようにしている。タンク内には、高圧の液冷媒を導入する高圧配管およびエバポレータ出口配管を構成する低圧配管が接続された膨張弁用パイプが設けられ、その膨張弁用パイプの一端がエバポレータの外に延びていて、そこから膨張弁用パイプに膨張弁を構成するシリンダブロックを挿入するようにしている。このシリンダブロックには、高圧の液冷媒を断熱膨張させる弁部とエバポレータ出口の冷媒の温度および圧力を感知して弁部の弁体を制御する制御部とを備えている。
【0006】
膨張弁用パイプは、その側壁に、断熱膨張された冷媒をエバポレータ入口に供給するための孔およびエバポレータ出口の冷媒を通過させるための孔が設けられており、これらの孔に連通するシリンダブロックの冷媒流通路は、膨張弁用パイプとシリンダブロックとの間に配置されるシールリングによってシールされている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の膨張弁は、中実の円柱体を切削加工してその中に弁体やそれを駆動する感温部などを収容する構成にしてあるため、ボディの部分が高価になり、また、シールリングを取り付けた状態で膨張弁を膨張弁用パイプに挿入するときに、膨張弁用パイプに設けられた孔がシールリングを破断させる危険性があり、膨張弁の組立性が悪いという問題点があった。
【0008】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、安価で組立性の良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】
本発明では上記問題を解決するために、エバポレータの入口側タンクと出口側タンクとに隣接して一体に溶接してなる弁ケースに装着するようにした膨張弁において、前記出口側タンク内の冷媒の温度および圧力を感知するためのダイヤフラムを有する感温部と、前記出口側タンク内の冷媒を導入するための前記感温部の部屋を構成する部分、冷媒が導入または導出される第1の部屋を構成する部分および冷媒が導出または導入される第2の部屋を構成する部分が段階的に順次縮径された外形のハウジングを有する弁部と、を備え、前記ハウジングは、前記感温部の部屋を構成する部分に前記出口側タンク内の冷媒を導入する第1の開口部および導入された冷媒を外部に導出する第2の開口部と、前記第1の部屋を構成する部分に連通する第3の開口部と、前記第2の部屋を構成する部分に連通する第4の開口部とを有していることを特徴とする膨張弁が提供される。
【0010】
このような膨張弁によれば、弁部のボディをなすハウジングは、感温部から離れる方向に段階的に縮径されているので、これに合わせて形成された弁ケースに載せるだけで装着でき、組立性を向上させることができる。
【0011】
また、本発明によれば、ハウジングは、感温部のロアハウジングと一体に形成されたプレス加工品であり、これに第1の部屋と第2の部屋との間を仕切るプレス加工品の第1のプレートを気密に接合するとともに、第1の部屋と感温部の部屋との間を仕切るプレス加工品の第2のプレートを気密に接合してある。
【0012】
これにより、感温部のハウジングと同様に、弁部のハウジング、第1および第2のプレートを安価なプレス加工品で構成したことで、膨張弁のコストを低減することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図1は本発明による膨張弁をエバポレータに装着した状態を示す部分拡大断面図、図2は本発明による膨張弁を装着したエバポレータの正面図、図3は本発明による膨張弁を装着したエバポレータの部分断面側面図である。
【0014】
本発明による膨張弁1は、エバポレータ2の外側に一体に形成された浅底の弁ケース3に挿入し、弁ケース3に固定金具4で固定することによって装着される。
【0015】
エバポレータ2は、冷媒流通路および空気流通路を交互に複数配置した平板状の熱交換パネルを2枚並べ、さらにこれらに別の2枚の熱交換パネルを重ねるように配置して一体にしたような構成を有し、各熱交換パネルの流体流れ方向の両端にはそれぞれタンクを設けて冷媒流通路を集合させ、かつ隣接するパネルのタンクを連通させて、冷媒が各熱交換パネルを順次流れるようになっている。
【0016】
図示のエバポレータ2は、膨張弁1からの冷媒を受ける入口側タンク5と蒸発された冷媒が集められる出口側タンク6とが隣接して平行に配置された場合を示しており、入口側タンク5と出口側タンク6との間のスペースに膨張弁1を装着する弁ケース3が取り付けられている。
【0017】
弁ケース3は、図の上方に向かって拡開形成された形状を有し、その側壁には、コンデンサにて凝縮された高圧の液冷媒を受ける冷媒入口配管7と、出口側タンク6から膨張弁1を通過してきた冷媒をコンプレッサへ導出する冷媒出口配管8とが接続されている。また、弁ケース3は、入口側タンク5と接触している部分に膨張弁1によって断熱膨張された低温・低圧の冷媒を供給する冷媒導出用開口部9を有し、出口側タンク6と接触している部分には出口側タンク6に集められた冷媒を感温部に導入してその温度および圧力を感知させる冷媒導入用開口部10を有している。
【0018】
また、この弁ケース3は、冷媒導出用開口部9を介して入口側タンク5に接続されている部分を除きその入口側タンク5とは隙間を設けて接触しないようにしている。これにより、冷媒導出用開口部9から入口側タンク5に導入される冷媒の低温が入口側タンク5から膨張弁1の感温部が位置する弁ケース3の部分に直接伝熱されないようにして、感温部が感温エラーを起こしてしまうのを防止している。
【0019】
膨張弁1は、感温部および弁部のハウジングをプレス加工品で構成している。すなわち、感温部のロアハウジング11と弁部のハウジング12とをプレス加工で一体に成形し、これに感温部のアッパーハウジング13を溶接している。弁部のハウジング12は、感温部の部屋を構成する部分、高圧室を構成する部分および低圧室を構成する部分が段階的に順次縮径された外形を有し、その中に、高圧室と低圧室との間を仕切るプレス加工品のプレート14と高圧室と感温部の部屋との間を仕切るプレス加工品のプレート15とを有している。プレート14は、中心に弁孔が穿設されており、ハウジング12とほぼ同心を合わせてハウジング12の内壁にプロジェクション溶接により全周が気密に接合され、プレート15は、治具を用いて、プレート14と正確に同心が出るよう位置決めされた状態でハウジング12の内壁にプロジェクション溶接により全周が気密に接合されれて、弁部のボディを構成している。ハウジング12は、また、低圧室に連通する開口部と、高圧室に連通する開口部(図には現れていない)と、感温部の部屋に連通する開口部とを有し、さらに、下端部には図示の例では4個の突出片16が一体に突設されている。この突出片16は、それぞれの先端が内側に屈曲されている。
【0020】
ハウジング12の低圧室には、プレート14の弁孔に対して軸線方向に進退自在のボール形状の弁体17が配置されており、この弁体17は圧縮コイルスプリング18によって弁孔を塞ぐ方向に付勢されている。この圧縮コイルスプリング18の下端は、突出片16の屈曲部にて受けられている。この弁体17が開き始める膨張弁1のセット値は、突出片16の屈曲部を軸線方向内側に変形して圧縮コイルスプリング18の荷重を変えることにより調整される。
【0021】
プレート15の中央部分は、軸線位置に配置されたシャフト19を挿通させるシャフト貫通孔を有するとともに、パッキン20を保持するような形状に形成されている。パッキン20は、シャフト19を軸線方向に進退自在に支持するとともに高圧室と感温部の部屋との間をシールするもので、パッキン20を保持する部分にワッシャを圧入固定することによって保持されている。
【0022】
感温部は、ダイヤフラム21によって上下の部屋に仕切られている。感温部の下部の部屋には、ダイヤフラム21に接触配置された熱伝導性の良いセンターディスク22が配置され、ダイヤフラム21の変位をシャフト19を介して弁体17に伝えるようにしている。センターディスク22は、また、出口側タンク6から導入された冷媒の温度を直接ダイヤフラム21に伝熱する。感温部の上部の部屋は、冷媒と同じガスが充填されており、アッパーハウジング13の中央に穿設されているガス導入孔はボール23を溶接することによって閉止されている。
【0023】
以上のように、本発明による膨張弁1は、弁部のボディを構成するハウジング12、プレート14,15を安価なプレス加工品で構成し、圧縮コイルスプリング18の荷重調整をハウジング12と一体に形成した突出片16の屈曲部の変形で行うようにし、かつ、軸線方向の寸法を短くして小型化したことで、コスト低減を実現している。また、膨張弁1は、ボタン形状にして浅底の弁ケース3に装着し、固定するようにしたことで、組立性を向上させている。
【0024】
なお、膨張弁1を弁ケース3に装着する際には、低圧室に連通する開口部と、高圧室に連通する開口部と、感温部の部屋に連通する開口部とが相互に流体的に隔離されるように3つのシールリングが配置されている。
【0025】
以上の構成の膨張弁1において、エバポレータ2の出口側タンク6に集められた冷媒は、弁ケース3の冷媒導入用開口部10を介して感温部の部屋に導入され、この感温部の部屋を通過して冷媒出口配管8よりコンプレッサへ送られる。このとき、感温部のダイヤフラム21は、通過する冷媒の温度および圧力を感知する。
【0026】
ここで、出口側タンク6内の冷媒の温度が低下するか冷媒圧力が上昇すると、ダイヤフラム21は、上方に変位する。これにより、シャフト19および弁体17が圧縮コイルスプリング18に押されて上方へ移動し、弁開度が小さくなる。この結果、冷媒入口配管7から弁ケース3および膨張弁1を通り、再び弁ケース3および入口側タンク5を介してエバポレータ2へと流れる冷媒の流量が減少する。
【0027】
逆に、出口側タンク6内の冷媒の温度が上昇するか冷媒圧力が低下すると、ダイヤフラム21は、下方に変位する。これにより、シャフト19および弁体17が圧縮コイルスプリング18の付勢力に抗して下方へ移動し、弁開度が大きくなるように制御される。この結果、膨張弁1の弁部を介してエバポレータ2に送り込まれる冷媒の流量が増加する。
【0028】
図4は本発明による膨張弁を向きを変えてエバポレータに装着した状態を示す部分拡大断面図、図5は本発明による膨張弁を装着したエバポレータの正面図、図6は本発明による膨張弁を装着したエバポレータの部分断面平面図である。これらの図に置いて、図1ないし図3に示した構成要素と同じ要素については同じ符号を付してある。
【0029】
このタイプのエバポレータ2aは、入口側タンク5と出口側タンク6とが隣接して平行に配置されており、出口側タンク6の外方端側において入口側タンク5との間に膨張弁1を装着する弁ケース3が設けられている。この弁ケース3は正面方向に向かって拡開形成された形状を有し、膨張弁1を横方向から装着するようにしている。
【0030】
この弁ケース3は、その底部にエバポレータの入口側タンク5に膨張弁1によって断熱膨張された低温・低圧の冷媒を供給する冷媒導出用開口部9を有し、側壁には、高圧の液冷媒を導入する冷媒入口配管7が接続された開口部と、出口側タンク6にて集められた冷媒を導入する円周方向に細長いスリット状の冷媒導入用開口部10と、冷媒出口配管8が接続された開口部とを有している。
【0031】
以上のようなエバポレータ2aでは、膨張弁1が横方向から弁ケース3内に装着され、固定金具4を使って膨張弁1を弁ケース3に固定する。これにより、冷媒入口配管7から導入された高圧の液冷媒は、弁ケース3を介して膨張弁1に入り、この膨張弁1で断熱膨張されて冷媒導出用開口部9から入口側タンク5に供給される。エバポレータ2a内で蒸発された冷媒は、出口側タンク6にて集められ、弁ケース3の冷媒導入用開口部10を介して膨張弁1の感温部の部屋に導入され、この感温部の部屋を通過して冷媒出口配管8よりコンプレッサへ送られる。
【0032】
なお、以上の構成の膨張弁1は、プレート14,15をハウジング12にプロジェクション溶接するようにしたが、プレート14,15をハウジング12に圧入して全周を気密に接合するようにしてもよい。
【0033】
また、上記の実施の形態では、出口側タンク6にて集められた冷媒を全量感温部の部屋に通過させるようにしたが、一部だけを流すようにしてもよい。
【0034】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、膨張弁のハウジングを従来の細長い円筒形状から軸線方向の長さが短く、かつ感温部から離れる方向に段階的に縮径されているボタン形状としたことで、エバポレータと一体に形成された浅底の弁ケースに対する装着が容易であり、組立性を向上させることができる。
【0035】
また、本発明の膨張弁は、感温部および弁部のハウジングと高圧室、低圧室、感温部を仕切るプレートとを安価なプレス加工品で構成したことにより、従来高価だったボディの部分を安価に作ることができ、感温部の部屋にエバポレータの出口冷媒を通過させるようにしたことで、エバポレータの出口冷媒の温度および圧力を確実に感知させることができる。
【0036】
さらに、弁体を弁閉方向に付勢する圧縮コイルスプリングの荷重調整をハウジングと一体に形成した突出片の屈曲部を軸線方向内側に変形させることで行うようにしたことで、従来荷重調整に用いていたアジャストねじが不要になり、部品点数を減らすことで、さらに膨張弁のコストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による膨張弁をエバポレータに装着した状態を示す部分拡大断面図である。
【図2】本発明による膨張弁を装着したエバポレータの正面図である。
【図3】本発明による膨張弁を装着したエバポレータの部分断面側面図である。
【図4】本発明による膨張弁を向きを変えてエバポレータに装着した状態を示す部分拡大断面図である。
【図5】本発明による膨張弁を装着したエバポレータの正面図である。
【図6】本発明による膨張弁を装着したエバポレータの部分断面平面図である。
【符号の説明】
1 膨張弁
2,2a エバポレータ
3 弁ケース
4 固定金具
5 入口側タンク
6 出口側タンク
7 冷媒入口配管
8 冷媒出口配管
9 冷媒導出用開口部
10 冷媒導入用開口部
11 ロアハウジング
12 ハウジング
13 アッパーハウジング
14,15 プレート
16 突出片
17 弁体
18 圧縮コイルスプリング
19 シャフト
20 パッキン
21 ダイヤフラム
22 センターディスク
23 ボール
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an expansion valve, and in particular, a high-temperature / high-pressure liquid refrigerant is adiabatically expanded into a low-temperature / low-pressure gas-liquid mixed refrigerant in a refrigeration cycle of an automotive air conditioner system, and the state of the refrigerant at an evaporator outlet is predetermined. The present invention relates to an expansion valve that controls the flow rate of refrigerant so that the degree of superheat is reached.
[0002]
[Prior art]
In automotive air conditioner systems, high-temperature and high-pressure gas refrigerant compressed by a compressor is condensed by a condenser, and the condensed liquid refrigerant is adiabatically expanded by an expansion valve to form a low-temperature and low-pressure refrigerant, which is evaporated by an evaporator. Thus, a refrigeration cycle that returns to the compressor is formed. The evaporator supplied with the low-temperature refrigerant is cooled by exchanging heat with the air in the passenger compartment.
[0003]
The expansion valve senses changes in the temperature and pressure of the refrigerant on the evaporator outlet side, and controls the flow rate of refrigerant supplied to the evaporator inlet side based on the temperature rise and fall pressure of the temperature sensing part. And a valve portion to be configured. The valve portion includes a valve hole formed in a wall provided so as to block the refrigerant passage in the middle of a refrigerant passage communicating the refrigerant inlet for receiving the high-pressure refrigerant and the refrigerant outlet for supplying the low-pressure refrigerant, It consists of the valve body provided so that contact and separation were possible facing the hole. The valve body is urged by a spring in a direction to close the valve hole, and is controlled by a temperature sensing unit via a shaft to control the valve opening.
[0004]
Such an expansion valve is attached to the inlet pipe and outlet pipe of the evaporator, but the piping work between the expansion valve and the evaporator is very complicated, so the expansion valve is integrated with the evaporator to perform piping work. It has been proposed to mitigate.
[0005]
As an example, an evaporator with an expansion valve described in JP-A-63-80169 is known. According to this evaporator, a plurality of plates are laminated so that refrigerant flow passages and air circulation spaces are alternately formed, and a plurality of refrigerant flow passages are grouped at both ends of the laminated plates in the refrigerant flow direction. Tanks to be assembled are formed, and these tanks are appropriately connected to form a continuous refrigerant flow. The tank is provided with an expansion valve pipe to which a high pressure pipe for introducing a high pressure liquid refrigerant and a low pressure pipe constituting an evaporator outlet pipe are connected, and one end of the expansion valve pipe extends outside the evaporator. From there, the cylinder block constituting the expansion valve is inserted into the expansion valve pipe. The cylinder block includes a valve section that adiabatically expands the high-pressure liquid refrigerant and a control section that controls the valve body of the valve section by sensing the temperature and pressure of the refrigerant at the evaporator outlet.
[0006]
The pipe for the expansion valve is provided with a hole for supplying the adiabatic and expanded refrigerant to the evaporator inlet and a hole for allowing the refrigerant at the evaporator outlet to pass through the side wall of the cylinder block communicating with these holes. The refrigerant flow passage is sealed by a seal ring disposed between the expansion valve pipe and the cylinder block.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional expansion valve has a structure in which a solid cylindrical body is machined and the valve body and the temperature sensing part for driving it are accommodated therein, so that the body part becomes expensive. When inserting the expansion valve into the expansion valve pipe with the seal ring attached, there is a risk that the hole provided in the expansion valve pipe may break the seal ring and the assembly of the expansion valve is poor There was a point.
[0008]
The present invention has been made in view of these points, and an object of the present invention is to provide an expansion valve that is inexpensive and easy to assemble.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, in order to solve the above problem, in the expansion valve that is attached to a valve case that is integrally welded adjacent to the inlet side tank and the outlet side tank of the evaporator, the refrigerant in the outlet side tank A temperature sensing part having a diaphragm for sensing the temperature and pressure of the gas, a part constituting a room of the temperature sensing part for introducing the refrigerant in the outlet side tank, a first in which the refrigerant is introduced or led out A valve portion having a housing having an outer shape in which a portion constituting the chamber and a portion constituting the second chamber into which the refrigerant is led out or introduced are sequentially reduced in diameter, and the housing includes the temperature sensing portion. A first opening for introducing the refrigerant in the outlet side tank into a part constituting the room, a second opening for leading the introduced refrigerant to the outside, and a part constituting the first room First And the opening of the expansion valve, characterized in that it has a fourth opening that communicates with the portion constituting the second chamber is provided.
[0010]
According to such an expansion valve, the housing forming the body of the valve portion is gradually reduced in diameter in a direction away from the temperature sensing portion, so that it can be mounted simply by placing it on the valve case formed accordingly. Assembling property can be improved.
[0011]
Further, according to the present invention, the housing is a press-processed product formed integrally with the lower housing of the temperature sensing portion, and the first press-processed product that partitions the space between the first chamber and the second chamber. The first plate is hermetically joined, and the second plate of the press-processed product that partitions between the first chamber and the temperature sensing chamber is hermetically joined.
[0012]
Thereby, like the housing of a temperature sensing part, the cost of an expansion valve can be reduced by comprising the housing of a valve part, and the 1st and 2nd plate by the cheap press work goods.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a partially enlarged cross-sectional view showing a state in which an expansion valve according to the present invention is mounted on an evaporator, FIG. 2 is a front view of the evaporator mounted with the expansion valve according to the present invention, and FIG. 3 shows an evaporator mounted with the expansion valve according to the present invention. It is a partial cross section side view.
[0014]
The expansion valve 1 according to the present invention is mounted by being inserted into a shallow valve case 3 integrally formed on the outside of the evaporator 2 and fixed to the valve case 3 with a fixing bracket 4.
[0015]
The evaporator 2 has two plate-like heat exchange panels in which a plurality of refrigerant flow passages and air flow passages are alternately arranged, and two other heat exchange panels arranged on top of each other so as to be integrated. Each of the heat exchange panels is provided with a tank at each end in the fluid flow direction to collect the refrigerant flow passages, and the tanks of adjacent panels are connected to each other so that the refrigerant sequentially flows through the heat exchange panels. It is like that.
[0016]
The illustrated evaporator 2 shows a case where an inlet side tank 5 that receives the refrigerant from the expansion valve 1 and an outlet side tank 6 that collects the evaporated refrigerant are arranged adjacent to each other in parallel. A valve case 3 for mounting the expansion valve 1 is attached to a space between the outlet side tank 6 and the outlet side tank 6.
[0017]
The valve case 3 has a shape that is widened upward in the figure, and a side wall of the valve case 3 expands from a refrigerant inlet pipe 7 that receives high-pressure liquid refrigerant condensed by a condenser and an outlet side tank 6. A refrigerant outlet pipe 8 for leading the refrigerant that has passed through the valve 1 to the compressor is connected. Further, the valve case 3 has a refrigerant outlet opening 9 for supplying a low-temperature / low-pressure refrigerant adiabatically expanded by the expansion valve 1 at a portion in contact with the inlet side tank 5, and is in contact with the outlet side tank 6. In the portion where the refrigerant is collected, a refrigerant introduction opening 10 is provided for introducing the refrigerant collected in the outlet side tank 6 into the temperature sensing portion and sensing the temperature and pressure.
[0018]
The valve case 3 is not in contact with the inlet side tank 5 except for a portion connected to the inlet side tank 5 through the refrigerant outlet opening 9. This prevents the low temperature of the refrigerant introduced into the inlet side tank 5 from the refrigerant outlet opening 9 from being directly transferred from the inlet side tank 5 to the portion of the valve case 3 where the temperature sensing part of the expansion valve 1 is located. This prevents the temperature sensing unit from causing a temperature sensing error.
[0019]
In the expansion valve 1, the temperature sensing part and the housing of the valve part are formed of a pressed product. That is, the lower housing 11 of the temperature sensing part and the housing 12 of the valve part are integrally formed by press working, and the upper housing 13 of the temperature sensing part is welded thereto. The housing 12 of the valve portion has an outer shape in which a portion constituting the temperature sensing portion, a portion constituting the high pressure chamber, and a portion constituting the low pressure chamber are sequentially reduced in diameter, and the high pressure chamber is included therein. And a plate 14 of a press-processed product for partitioning between the low-pressure chamber and a plate 15 of a press-processed product for partitioning the high-pressure chamber and the temperature-sensitive room. The plate 14 has a valve hole formed in the center, and is aligned substantially concentrically with the housing 12 and is hermetically joined to the inner wall of the housing 12 by projection welding. 14, the entire circumference of the housing 12 is airtightly joined to the inner wall of the housing 12 by projection welding in a state of being positioned so as to be exactly concentric with the body 14, thereby constituting the body of the valve portion. The housing 12 also has an opening communicating with the low pressure chamber, an opening communicating with the high pressure chamber (not shown in the figure), and an opening communicating with the room of the temperature sensing unit, and further has a lower end. In the illustrated example, four protruding pieces 16 are integrally provided on the portion. As for this protrusion piece 16, each front-end | tip is bent inside.
[0020]
In the low-pressure chamber of the housing 12, a ball-shaped valve body 17 that is movable back and forth in the axial direction with respect to the valve hole of the plate 14 is disposed. The valve body 17 is closed in a direction to close the valve hole by the compression coil spring 18. It is energized. The lower end of the compression coil spring 18 is received by the bent portion of the protruding piece 16. The set value of the expansion valve 1 at which the valve body 17 starts to open is adjusted by changing the load of the compression coil spring 18 by deforming the bent portion of the protruding piece 16 inward in the axial direction.
[0021]
The central portion of the plate 15 has a shaft through-hole through which the shaft 19 disposed at the axial position is inserted, and is formed in a shape that holds the packing 20. The packing 20 supports the shaft 19 so as to be able to advance and retreat in the axial direction and seals between the high pressure chamber and the temperature sensing chamber, and is held by press-fitting and fixing a washer to a portion holding the packing 20. Yes.
[0022]
The temperature sensing part is partitioned into upper and lower rooms by a diaphragm 21. A center disk 22 with good thermal conductivity disposed in contact with the diaphragm 21 is disposed in the lower room of the temperature sensing section, and the displacement of the diaphragm 21 is transmitted to the valve body 17 via the shaft 19. The center disk 22 also transfers the temperature of the refrigerant introduced from the outlet side tank 6 directly to the diaphragm 21. The upper chamber of the temperature sensing portion is filled with the same gas as the refrigerant, and the gas introduction hole formed in the center of the upper housing 13 is closed by welding the ball 23.
[0023]
As described above, in the expansion valve 1 according to the present invention, the housing 12 and the plates 14 and 15 constituting the body of the valve portion are configured by inexpensive press-worked products, and the load adjustment of the compression coil spring 18 is integrated with the housing 12. Cost reduction is realized by performing the deformation by deforming the bent portion of the projecting piece 16 and reducing the size in the axial direction. Further, the expansion valve 1 has a button shape and is mounted on the shallow valve case 3 and fixed, thereby improving the assemblability.
[0024]
When the expansion valve 1 is mounted on the valve case 3, the opening communicating with the low pressure chamber, the opening communicating with the high pressure chamber, and the opening communicating with the temperature sensing chamber are mutually fluid. Three seal rings are arranged so as to be isolated from each other.
[0025]
In the expansion valve 1 having the above-described configuration, the refrigerant collected in the outlet side tank 6 of the evaporator 2 is introduced into the room of the temperature sensing part through the refrigerant introduction opening 10 of the valve case 3. It passes through the room and is sent from the refrigerant outlet pipe 8 to the compressor. At this time, the diaphragm 21 of the temperature sensing unit senses the temperature and pressure of the refrigerant passing therethrough.
[0026]
Here, when the temperature of the refrigerant in the outlet side tank 6 decreases or the refrigerant pressure increases, the diaphragm 21 is displaced upward. As a result, the shaft 19 and the valve body 17 are pushed by the compression coil spring 18 and moved upward, and the valve opening is reduced. As a result, the flow rate of the refrigerant flowing from the refrigerant inlet pipe 7 through the valve case 3 and the expansion valve 1 to the evaporator 2 again through the valve case 3 and the inlet side tank 5 decreases.
[0027]
Conversely, when the temperature of the refrigerant in the outlet side tank 6 increases or the refrigerant pressure decreases, the diaphragm 21 is displaced downward. Thus, the shaft 19 and the valve body 17 are controlled to move downward against the urging force of the compression coil spring 18 so that the valve opening is increased. As a result, the flow rate of the refrigerant sent to the evaporator 2 through the valve portion of the expansion valve 1 increases.
[0028]
FIG. 4 is a partially enlarged sectional view showing a state in which the expansion valve according to the present invention is mounted on the evaporator while changing its orientation, FIG. 5 is a front view of the evaporator equipped with the expansion valve according to the present invention, and FIG. It is a fragmentary sectional top view of the mounted evaporator. In these drawings, the same components as those shown in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals.
[0029]
In this type of evaporator 2 a, an inlet side tank 5 and an outlet side tank 6 are arranged adjacent to each other in parallel, and the expansion valve 1 is disposed between the inlet side tank 5 and the outer end side of the outlet side tank 6. A valve case 3 to be mounted is provided. The valve case 3 has a shape that is expanded toward the front direction, and the expansion valve 1 is mounted from the lateral direction.
[0030]
This valve case 3 has a refrigerant outlet opening 9 for supplying a low-temperature and low-pressure refrigerant adiabatically expanded by the expansion valve 1 to the inlet side tank 5 of the evaporator at the bottom, and a high-pressure liquid refrigerant on the side wall. The refrigerant inlet pipe 7 for introducing the refrigerant, the refrigerant inlet opening 10 having a slit shape that is elongated in the circumferential direction for introducing the refrigerant collected in the outlet side tank 6, and the refrigerant outlet pipe 8 are connected. Opening.
[0031]
In the evaporator 2 a as described above, the expansion valve 1 is mounted in the valve case 3 from the lateral direction, and the expansion valve 1 is fixed to the valve case 3 using the fixing bracket 4. As a result, the high-pressure liquid refrigerant introduced from the refrigerant inlet pipe 7 enters the expansion valve 1 through the valve case 3, is adiabatically expanded by the expansion valve 1, and enters the inlet side tank 5 from the refrigerant outlet opening 9. Supplied. The refrigerant evaporated in the evaporator 2a is collected in the outlet side tank 6 and introduced into the room of the temperature sensing part of the expansion valve 1 through the refrigerant introduction opening 10 of the valve case 3, and this temperature sensing part It passes through the room and is sent from the refrigerant outlet pipe 8 to the compressor.
[0032]
In the expansion valve 1 having the above configuration, the plates 14 and 15 are projection welded to the housing 12. However, the plates 14 and 15 may be press-fitted into the housing 12 so that the entire circumference is airtightly joined. .
[0033]
Further, in the above embodiment, the refrigerant collected in the outlet side tank 6 is allowed to pass through the room of the temperature sensing unit, but only a part of the refrigerant may be allowed to flow.
[0034]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, the housing of the expansion valve has a button shape whose axial length is shorter than the conventional elongated cylindrical shape and whose diameter is gradually reduced in the direction away from the temperature sensing portion. Therefore, it is easy to mount on a shallow valve case formed integrally with the evaporator, and the assemblability can be improved.
[0035]
In addition, the expansion valve of the present invention comprises a temperature-sensitive part and a housing for the valve part, a high-pressure chamber, a low-pressure chamber, and a plate for partitioning the temperature-sensitive part, which are made of an inexpensive press product. Can be made at low cost, and the temperature and pressure of the outlet refrigerant of the evaporator can be reliably sensed by allowing the outlet refrigerant of the evaporator to pass through the room of the temperature sensing section.
[0036]
Furthermore, the load adjustment of the compression coil spring that urges the valve body in the valve closing direction is performed by deforming the bent part of the protruding piece formed integrally with the housing inward in the axial direction. The adjustment screw used is not necessary, and the cost of the expansion valve can be further reduced by reducing the number of parts.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partially enlarged sectional view showing a state in which an expansion valve according to the present invention is mounted on an evaporator.
FIG. 2 is a front view of an evaporator equipped with an expansion valve according to the present invention.
FIG. 3 is a partial cross-sectional side view of an evaporator equipped with an expansion valve according to the present invention.
FIG. 4 is a partially enlarged sectional view showing a state in which the expansion valve according to the present invention is mounted on the evaporator while changing its direction.
FIG. 5 is a front view of an evaporator equipped with an expansion valve according to the present invention.
FIG. 6 is a partial sectional plan view of an evaporator equipped with an expansion valve according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Expansion valve 2, 2a Evaporator 3 Valve case 4 Fixing metal fitting 5 Inlet side tank 6 Outlet side tank 7 Refrigerant inlet piping 8 Refrigerant outlet piping 9 Refrigerant outlet opening 10 Lower inlet 12 Lower housing 12 Housing 13 Upper housing 14 , 15 Plate 16 Projection piece 17 Valve element 18 Compression coil spring 19 Shaft 20 Packing 21 Diaphragm 22 Center disk 23 Ball

Claims (6)

エバポレータの入口側タンクと出口側タンクとに隣接して一体に溶接してなる弁ケースに装着するようにした膨張弁において、
前記出口側タンク内の冷媒の温度および圧力を感知するためのダイヤフラムを有する感温部と、
前記出口側タンク内の冷媒を導入するための前記感温部の部屋を構成する部分、冷媒が導入または導出される第1の部屋を構成する部分および冷媒が導出または導入される第2の部屋を構成する部分が段階的に順次縮径された外形のハウジングを有する弁部と、
を備え、
前記ハウジングは、前記感温部の部屋を構成する部分に前記出口側タンク内の冷媒を導入する第1の開口部および導入された冷媒を外部に導出する第2の開口部と、前記第1の部屋を構成する部分に連通する第3の開口部と、前記第2の部屋を構成する部分に連通する第4の開口部とを有していることを特徴とする膨張弁。
In the expansion valve designed to be attached to a valve case welded integrally adjacent to the inlet side tank and the outlet side tank of the evaporator,
A temperature sensing unit having a diaphragm for sensing the temperature and pressure of the refrigerant in the outlet side tank;
The portion constituting the room of the temperature sensing portion for introducing the refrigerant in the outlet side tank, the portion constituting the first chamber where the refrigerant is introduced or led out, and the second chamber where the refrigerant is led out or introduced A valve portion having a housing with an outer shape in which the diameters of the portions are sequentially reduced in diameter,
With
The housing has a first opening for introducing the refrigerant in the outlet side tank into a portion constituting the room of the temperature sensing unit, a second opening for leading the introduced refrigerant to the outside, and the first An expansion valve comprising: a third opening communicating with a portion constituting the second chamber; and a fourth opening communicating with a portion constituting the second chamber.
前記ハウジングは、前記感温部のロアハウジングと一体に形成されたプレス加工品であり、これに前記第1の部屋と前記第2の部屋との間を仕切るプレス加工品の第1のプレートを気密に接合するとともに、前記第1の部屋と前記感温部の部屋との間を仕切るプレス加工品の第2のプレートを気密に接合してあることを特徴とする請求項1記載の膨張弁。The housing is a press-processed product formed integrally with the lower housing of the temperature-sensing part, and a first plate of the press-processed product that partitions the first chamber and the second chamber is provided on the housing. 2. The expansion valve according to claim 1, wherein the second plate of the press-processed product that is airtightly bonded and partitions the space between the first chamber and the temperature sensing portion is hermetically bonded. . 前記第1のプレートは中央部に弁孔が穿設され、前記第2のプレートは中心が前記弁孔の中心と同一軸線上にあるシャフト貫通孔が中央部に穿設されていることを特徴とする請求項2記載の膨張弁。The first plate has a valve hole in the center, and the second plate has a shaft through hole in the center that is centered on the same axis as the center of the valve hole. The expansion valve according to claim 2. 前記第2の部屋内において前記弁孔に対して軸線方向に進退自在に配置された弁体と、前記弁体を前記弁孔に向けて付勢するスプリングと、前記シャフト貫通孔および前記弁孔の軸線位置に貫通配置されて前記ダイヤフラムの変位を前記弁体に伝達するシャフトと、を備えていることを特徴とする請求項3記載の膨張弁。A valve body disposed in the second chamber so as to be movable forward and backward in the axial direction with respect to the valve hole, a spring for biasing the valve body toward the valve hole, the shaft through hole, and the valve hole The expansion valve according to claim 3, further comprising: a shaft that penetrates at an axial position of the shaft and transmits a displacement of the diaphragm to the valve body. 前記第2のプレートは、前記シャフトを軸線位置にて軸線方向に進退自在に支持するとともに前記シャフトと前記シャフト貫通孔との間の隙間をシールするためのパッキンを保持する形状に成形されていることを特徴とする請求項4記載の膨張弁。The second plate is formed in a shape that supports the shaft so as to be able to advance and retreat in the axial direction at an axial position, and holds a packing for sealing a gap between the shaft and the shaft through hole. The expansion valve according to claim 4. 前記第2の部屋を形成する前記ハウジングの端部より突出され、先端部が屈曲されて前記スプリングを受けるとともに前記先端部の屈曲の角度により前記スプリングの荷重調整を行うことができるようにした前記ハウジングと一体成形の少なくとも1つの突出片を備えていることを特徴とする請求項4記載の膨張弁。Projecting from the end of the housing forming the second chamber, the tip is bent to receive the spring, and the load of the spring can be adjusted by the bending angle of the tip. 5. The expansion valve according to claim 4, further comprising at least one protruding piece integrally formed with the housing.
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