JP4152567B2

JP4152567B2 - Constant differential pressure valve

Info

Publication number: JP4152567B2
Application number: JP2000162918A
Authority: JP
Inventors: 久寿広田; 雄介井上
Original assignee: TGK Co Ltd
Current assignee: TGK Co Ltd
Priority date: 2000-05-31
Filing date: 2000-05-31
Publication date: 2008-09-17
Anticipated expiration: 2020-05-31
Also published as: JP2001343081A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は定差圧弁に関し、特に弁の前後の差圧がソレノイドにより設定された一定の差圧になるよう流量を制御する定差圧弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえばカーエアコンの冷凍サイクルにアキュムレータおよび減圧装置を使用したシステムが知られている。このシステムでは、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、凝縮された冷媒を減圧装置にて低温・低圧の液冷媒にし、この低温の液冷媒をエバポレータで蒸発させ、蒸発された冷媒をアキュムレータで気液分離し、分離されたガス冷媒をコンプレッサに戻すような構成になっている。このシステムの減圧装置として定差圧弁が使用されている。
【０００３】
図１４は従来の定差圧弁の構成例を示す断面図である。
従来例として示した図示の定差圧弁は、炭酸ガスを冷媒とする冷凍サイクルのように流体圧力が非常に高い冷媒を制御できるようにしたパイロット作動式の流量調整弁の構成になっている。
【０００４】
この差圧弁は、高圧の冷媒を受ける入口管１１を有し、冷媒流路１２を介して出口孔１３に連通されている。この冷媒流路１２の途中に、主弁座１４が形成されている。この主弁座１４の上流側の冷媒流路１２内には、主弁座１４に上流側から対向して主弁体１５が配置され、スプリング１６によって上流側から閉弁方向に付勢されている。
【０００５】
主弁座１４の下流側の冷媒流路１２は、主弁座１４より大きな内径を有するシリンダによって形成され、そこには、ピストン１７が軸線方向に進退自在に嵌挿配置されている。ピストン１７は、主弁座１４の方向にスプリング１８によって付勢されている。このピストン１７は、主弁座１４側の冷媒流路１２とその背面側の空間とが連通するよう微小断面積のリーク孔１９が穿設されている。
【０００６】
ピストン１７と主弁体１５との間にはシャフト２０が配置されており、ピストン１７の動きを主弁体１５に伝達して、主弁体１５を主弁座１４に対して接離する方向に駆動する。
【０００７】
出口孔１３側の冷媒流路１２とピストン１７の背面側の空間との間には、パイロット孔２１が連通形成されており、そのパイロット孔２１の途中には、パイロット弁座２２が形成され、ピストン１７の背面側の空間から対向してパイロット弁体２３が配置されている。パイロット弁体２３は、パイロット弁座２２に対して接離する方向に進退自在に配置された伝達部材２４を介してソレノイド２５のプランジャ２６に当接している。
【０００８】
ソレノイド２５は、スリーブ２７内にその軸線方向に進退自在に配置されたプランジャ２６と、一端がプランジャ２６の端面と当接可能にスリーブ２７内に固定配置されたコア２８と、パイロット弁体２３をパイロット弁座２２に対して閉弁する方向にプランジャ２６を付勢するスプリング２９と、このスプリング２９の付勢力に抗してプランジャ２６をコア２８に吸引させることによりパイロット弁の設定差圧を小さく制御する電磁コイル３０とから構成されている。
【０００９】
このように構成された定差圧弁において、まず、入口管１１へ冷媒の導入がないときには、主弁体１５はスプリング１６により付勢されて主弁座１４に着座され、パイロット弁体２３はスプリング２９により付勢されてパイロット弁座２２に着座されている。また、電磁コイル３０が通電されていない状態では、パイロット弁体２３がスプリング２９のばね荷重により閉弁方向へ付勢されていることにより、パイロット弁の制御差圧は最大に設定されている。
【００１０】
ここで、入口管１１へ冷媒が導入されると、その圧力は、パイロット孔２１を介してパイロット弁に供給される。パイロット弁座２２の上流側と下流側との差圧がある値を越えると、冷媒がパイロット弁体２３を押し開く。これにより、ピストン１７の背面側に圧力が導入され、ピストン１７がシャフト２０を介して主弁体１５を開弁方向へ駆動し、主弁が開くことにより、入口管１１に導入された冷媒が出口孔１３に流出し、冷媒の圧力が下がる。
【００１１】
入口管１１に導入された冷媒の圧力が下がると、パイロット弁体２３は、閉弁方向に移動し、これにより、ピストン１７の背面側に導入される圧力が減少し、主弁体１５を閉弁方向へ付勢しているスプリング１６が主弁体１５およびシャフト２０を介してピストン１７を押し戻すことで主弁体１５を閉弁方向へ駆動し、これにより主弁が閉じる方向へ移動し、入口管１１に導入された冷媒の圧力を上げる。このようにして、パイロット弁は、その前後差圧が一定になるよう制御し、結果として主弁の前後差圧を一定に制御する。
【００１２】
また、電磁コイル３０を通電すると、プランジャ２６がコア２８へ吸引され、パイロット弁体２３へのスプリング２９の付勢力が減少され、パイロット弁の設定差圧を小さくする。電磁コイル３０の通電電流値を増加すると、プランジャ２６のコア２８への吸引力が増加し、パイロット弁の差圧をさらに小さく設定することができる。
【００１３】
このように、定差圧弁は、ソレノイド２５の電磁コイル３０に流す電流値によってパイロット弁の前後差圧の設定を制御し、これにより主弁もその前後差圧が一定になるように制御される。
【００１４】
また、定差圧弁は、主弁の前後差圧がソレノイド２５への電流値によって決められるが、その差圧は、差圧弁を流れる冷媒流量に関係なく一定であること、すなわち定差圧性が要求される。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の定差圧弁では、パイロット弁体が差圧制御のために軸線方向に動くと、その動きに追従してプランジャも動き、コアとのギャップが変化して吸引荷重が変化してしまうため、パイロット弁の定差圧性が悪くなり、結果として主弁の定差圧性が悪くなるという問題点があった。
【００１６】
また、プランジャはスリーブ内に進退自在に配置されており、電磁コイルによって形成される磁束回路内にある。したがって、電磁コイルに通電してプランジャをその軸線方向へ移動させる場合、プランジャはスリーブの内壁に吸引された状態で摺動しながら動くため、摺動抵抗が大きく、プランジャの進退動作にヒステリシスが生じて制御性を悪くしているという問題点があった。
【００１７】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、定差圧性がよく、制御性のよい定差圧弁を提供することを目的とする。
【００１８】
【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、弁の前後の差圧がソレノイドにより設定された一定の差圧になるよう流量を制御する定差圧弁において、前記ソレノイドは、スリーブ内に進退自在に配置されたプランジャと固定配置されたコアとを有し、前記プランジャの前記コア側の端面に突起部が設けられ、前記コアの前記突起部に対向する端面に前記突起部に対応する凹部が設けられており、高圧の流体が流れる流路内に形成された主弁座に対向して前記プランジャと同一軸線方向に進退可能に主弁体が配置された主弁と、前記主弁の下流側に前記プランジャと同一軸線方向に進退可能に配置され前記主弁体を駆動するピストンと、前記主弁の上流側に連通され前記主弁体と一体に形成されたパイロット弁座に対向して前記ピストンの背面側に前記プランジャを支持するシャフトによって駆動されるパイロット弁体が配置されたパイロット弁とを有することを特徴とする定差圧弁が提供される。
【００１９】
このような定差圧弁によれば、ソレノイドがプランジャおよびコアの対向面にそれぞれ突起部および凹部を備えたことにより、プランジャの位置によって変化する吸引荷重の変化量が低減され、定差圧性のよい定差圧弁を得ることができる。
【００２０】
また、両端を軸受によって軸線方向に進退自在に軸支されたシャフトにプランジャを支持して、プランジャがスリーブに接触しないようにしている。これにより、プランジャがスリーブに接触しながら摺動することがないため、プランジャ作動時の摺動抵抗を低減することができ、制御性をよくすることができる。
【００２１】
【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は第１の実施の形態に係る本発明の定差圧弁の閉弁状態での構成例を示す断面図、図２は第１の実施の形態に係る本発明の定差圧弁の開弁状態での構成例を示す断面図である。
【００２２】
本発明による差圧弁は、そのボディ３１の下端部に高圧の冷媒を受ける入口孔３２が設けられている。この入口孔３２は、冷媒流路３３を介して出口孔３４に連通接続されている。この冷媒流路３３の途中には、主弁座３５がボディ３１と一体に形成されている。この主弁座３５に上流側から対向して主弁体３６が配置され、主弁座３５とともに主弁を構成している。主弁体３６は、その上流側からスプリング３７によって閉弁方向に付勢されている。スプリング３７は、主弁体３６と反対側の端部をアジャストねじ３８によって受けられている。アジャストねじ３８は、その中央に冷媒流路３３を構成する開口部を有し、その開口部にはストレーナ３９が設けられている。また、主弁座３５には、その上流側と下流側とを連通させる微小断面積を持った真空引き用孔４０が穿設されている。
【００２３】
主弁体３６は、主弁座３５の開口部を介して軸線方向に延びるシャフト４１およびこのシャフト４１の先端部に位置するパイロット弁座４２と一体に成形され、その軸線位置には連通孔４３が設けられている。パイロット弁座４２の連通孔４３には、パイロット弁体４４が配置され、パイロット弁座４２とともにパイロット弁を構成している。
【００２４】
主弁座３５の下流側の冷媒流路３３には、主弁座３５より大きな内径を有するシリンダが主弁の軸線と同一軸線上に形成され、そのシリンダ内には、ピストン４５が軸線方向に進退自在に嵌挿配置されている。ピストン４５は、パイロット弁座４２の肩部に係止され、スプリング４６により主弁の方向へパイロット弁座４２を付勢している。このピストン４５は、主弁側の冷媒流路３３とその背面側の空間とが連通するよう断面積の小さなバイパス孔４７が設けられており、さらに外周には２条のシール溝４８が形成されている。
【００２５】
ピストン４５の上には、連通孔４９を有する軸受５０が配置され、ボディ３１の上端に嵌合されたキャップ５１によってボディ３１内に固定されている。このキャップ５１には、ソレノイド５２が設けられている。
【００２６】
ソレノイド５２は、スリーブ５３と、その中に軸線方向に進退自在に配置されたプランジャ５４と、スリーブ５３の上端部を塞ぐように固定配置されたコア５５と、プランジャ５４の軸線位置に貫通配置され、パイロット弁側が軸受５０によって軸支され、上端部がコア５５に形成された凹部に軸支されたシャフト５６と、プランジャ５４およびシャフト５６を介してパイロット弁体４４を閉弁方向に付勢するスプリング５７と、スリーブ５３の外側に配置された電磁コイル５８とから構成されている。ここで、プランジャ５４は、コア５５側の端面に突起部５９を有し、しかも、シャフト５６を軸受５０とコア５５の凹部との２点支持にして外周面がスリーブ５３の内壁とは接触しない構造にしている。
【００２７】
このように構成された定差圧弁において、まず、電磁コイル５８が通電されておらず、入口孔３２に冷媒が導入されていないときには、図１に示したように、主弁体３６はスプリング３７によって主弁座３５に着座され、主弁は閉じた状態にある。パイロット弁体４４もまた、スプリング５７によってパイロット弁座４２に着座され、パイロット弁は閉じた状態にある。
【００２８】
ここで、入口孔３２に高圧の冷媒が導入されると、その圧力は、主弁体３６およびシャフト４１に形成された連通孔４３を介してパイロット弁に供給される。パイロット弁の前後差圧がある値を越えると、図２に示したように、冷媒がパイロット弁体４４を押し開き、ピストン４５の背面側に圧力が導入されるようになる。これにより、ピストン４５が主弁側に移動し、主弁体３６を開弁方向へ駆動する。主弁が開くことにより、入口孔３２に導入された冷媒が主弁を通って出口孔３４に流出し、主弁の上流側の冷媒圧力が下がる。
【００２９】
入口孔３２に導入された冷媒の圧力が下がると、パイロット弁体４４は、閉弁方向に移動する。これにより、ピストン４５の背面側に導入される圧力が減少するため、ピストン４５はソレノイド側へ移動し、これに伴って、主弁体３６はスプリング３７により閉弁方向へ付勢されるため、主弁は冷媒の流量を絞り、主弁の上流側の冷媒圧力を上げる。以上の動作を繰り返すことで、主弁の前後差圧が一定に制御される。
【００３０】
また、電磁コイル５８を通電すると、プランジャ５４がコア５５へ吸引され、パイロット弁体４４を付勢しているスプリング５７のばね力が減少され、パイロット弁の設定差圧を小さくする。電磁コイル５８の通電電流値を増加すると、プランジャ５４のコア５５への吸引力が増加し、パイロット弁の差圧をさらに小さく設定することができる。
【００３１】
図３はソレノイド電流値に対する差圧の変化を示す図である。
以上の構成の定差圧弁において、電磁コイル５８に流す電流値を大きくすることにより、プランジャ５４はコア５５に吸引されて、ばね力を弱めるようになるため、図３に示したように、差圧を小さく設定することができ、逆に、電流値を小さくする程、差圧を大きく設定することができる。このようにして、ソレノイド５２の電磁コイル５８に流す電流値によってパイロット弁の前後差圧の設定が制御され、このパイロット弁の前後差圧に応じて、主弁もその前後差圧が一定になるように制御される。
【００３２】
ここで、コア５５側端面に突起部５９を有するプランジャ５４の吸引特性について説明する。
図４はプランジャとコアとの間のギャップに対する吸引力の変化を示す図である。
【００３３】
比較のために従来のソレノイドに採用されている、コア側の端面が平らな、平プランジャの特性を破線で示してある。平プランジャは、その吸引力の特性曲線がギャップの大きさに反比例して指数関数的に減少する曲線を有している。これに対し、突起部５９を有するプランジャ５４は、実線で示したような特性曲線を有し、ギャップが変化しても吸引力があまり変化しない領域を有している。このため、平プランジャでは、プランジャ位置によって吸引力が変化し、それが定差圧性を損ねていたが、突起部５９を有するプランジャ５４では、ギャップの大きさに拘らず、吸引力をほぼ一定にできることから、パイロット弁の定差圧性をよくすることができる。また、プランジャ位置によって吸引力があまり変化しないため、パイロット弁体４４を付勢しているスプリング５７のばね定数を小さくすることができ、これがスプリング５７の影響を小さくするため、パイロット弁の定差圧性をよくすることができ、結果として、主弁の定差圧性をよくすることができる。
【００３４】
図５は設定された差圧に対する冷媒流量の変化を示す図である。
ソレノイド電流値をたとえば電流値Ａにして、差圧をＡに設定した場合、従来の平プランジャの場合は、パイロット弁体を付勢しているスプリングのばね定数を大きくしているため、ある冷媒流量を流すのに差圧を設定差圧Ａより大きくしてやらないと流れないため、破線で示したように、特性的には曲線の傾斜が小さくなっていた。これに対し、突起部５９を有するプランジャ５４では、パイロット弁体４４を付勢しているスプリング５７のばね定数が小さいため、冷媒流量に関係なくほぼ一定の差圧になり、実線で示したように、傾斜の大きな特性曲線になり、この定差圧弁の定差圧性をよくすることができる。
【００３５】
この特性は、ソレノイド電流値を変えた場合も同じであり、たとえば少ない電流値Ｂにして差圧をＢにした場合にも同様の特性を得ることができる。
また、プランジャ５４は、これを貫通するシャフト５６が軸受５０およびコア５５に形成された凹部に軸支されており、スリーブ５３とは接触しない構成にしている。これにより、プランジャ５４が進退動作したとしても、軸受部での摺動抵抗のみとなる。したがって、プランジャ５４が動くときの摺動抵抗を少なくすることができるため、プランジャ５４の動きをスムーズにすることができる。
【００３６】
図６は第２の実施の形態に係る本発明の定差圧弁の構成例を示す断面図である。図６において、図１および図２に示した構成要素と同じ構成要素については、同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００３７】
この第２の実施の形態の定差圧弁は、パイロット弁および主弁の構成は第１の実施の形態のものと同じであるが、ソレノイド５２の構成が異なっている。すなわち、スリーブ５３内において、パイロット弁側にコア５５が固定配置され、その反対側にプランジャ５４が配置されている。コア５５は、プランジャ５４に貫通配置されたシャフト５６を軸支する軸受機能を持たせている。スリーブ５３の上端にはキャップ６０が嵌合されており、このキャップ６０は、シャフト５６の軸受機能とスプリング５７のばね受け機能とを有している。プランジャ５４のコア５５側端面には突起部５９が形成され、これに対応してコア５５の対向端面にはその突起部５９を遊嵌するような凹部が形成されている。
【００３８】
以上のように構成されたソレノイドを有する定差圧弁のソレノイド電流値に対する差圧の変化を図７に示す。
図７はソレノイド電流値に対する差圧の変化を示す図である。
【００３９】
ソレノイド５２を、パイロット弁側からコア５５およびプランジャ５４の順になるよう配置した構成にすることにより、電磁コイル５８に流す電流値を大きくすると、プランジャ５４はコア５５に吸引されてパイロット弁体４４が閉弁方向へ付勢される力が強くなり、図７に示したように、差圧を大きく設定することができ、逆に、電流値を小さくする程、差圧を小さく設定することができる。つまり、ソレノイド電流値に比例した差圧を得ることができる。
【００４０】
図８は第３の実施の形態に係る本発明の定差圧弁の構成例を示す断面図である。図８において、図１および図２に示した構成要素と同じ構成要素については、同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００４１】
この第３の実施の形態の定差圧弁は、パイロット弁、主弁およびソレノイド５２の構成は第１の実施の形態のものと同じであるが、主弁を駆動するピストン４５のシール構造が異なっている。すなわち、ピストン４５の外周面に溝が周設されており、その溝にピストンリング６１を嵌合してある。これにより、ボディ３１とピストン４５との間は、ピストンリング６１によってシールされ、ピストン４５の背面側の調圧室の冷媒をバイパス孔４７を介して出口孔３４側の低圧の冷媒流路３３へ流すようにしている。
【００４２】
図９は第４の実施の形態に係る本発明の定差圧弁の構成例を示す断面図である。図９において、図１および図２に示した構成要素と同じ構成要素については、同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００４３】
この第４の実施の形態の定差圧弁は、パイロット弁を使用しない直接駆動式の定差圧弁を構成し、冷媒圧力の小さい冷凍サイクルに適用することができる。すなわち、入口孔３２から出口孔３４に連通する冷媒流路３３の途中に、ボディ３１と一体に弁座６２が形成され、この弁座６２に下流側から対向して弁体６３が配置されている。この弁体６３は、弁座６２の開口部を通って流れる冷媒流量が多く、その冷媒により転動しないよう弁押し部材６４によって保持されている。この弁押し部材６４は、ピストン状の形状を有し、ボディ３１内に形成されたシリンダ内をその軸線方向に進退自在に嵌挿配置されている。この弁押し部材６４を収容するシリンダの近傍には、弁の下流側における圧力をすべて同じにするための連通孔６５が穿設されている。
【００４４】
弁押し部材６４は、ソレノイド５２によって駆動される。このソレノイド５２においても、プランジャ５４は、コア５５側の端面に突起部５９を有することにより、吸引曲線をギャップが変化しても吸引力があまり変化しないようにし、また、シャフト５６を軸受５０およびコア５５の凹部の２点にて軸支することで、スリーブ５３とは接触しない構成にして摺動抵抗を低減するようにしている。
【００４５】
図１０は第５の実施の形態に係る本発明の定差圧弁の構成例を示す断面図である。図１０において、図１および図２に示した構成要素と同じ構成要素については、同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００４６】
この第５の実施の形態の定差圧弁は、ピストンとコアとの相対位置を固定することにより吸引力が変化しないようにしたものである。パイロット弁および主弁の構成は、第１の実施の形態のものと同じであるが、ソレノイド５２の構成が異なっている。
【００４７】
すなわち、スリーブ５３内には、プランジャ５４および可動コア５５ａが軸線方向に進退自在に嵌挿配置されている。プランジャ５４および可動コア５５ａを貫通するシャフト５６は、軸受５０とスリーブ５３の上端に固着されたキャップ６６との２点で軸支され、プランジャ５４および可動コア５５ａは、スリーブ５３の内壁面とは接触しないようにしている。また、可動コア５５ａとピストン４５との間に、プランジャ５４および軸受５０の連通孔４９を介してロッド６７が配置され、キャップ６６と可動コア５５ａとの間にスプリング６８が設けられている。
【００４８】
可動コア５５ａは、ロッド６７を介してピストン４５の上に載った形になっている。また、可動コア５５ａは、スプリング６８によりピストン４５の方に付勢されているため、ピストン４５、ロッド６７および可動コア５５ａは一体化されており、ピストン４５の動きに追従して一緒に動くようになる。これは、ソレノイド５２の電磁力に関係なく、ピストン４５の動きに可動コア５５ａが追従して動く。
【００４９】
ここで、電磁コイル５８がある電流値で通電されていて、入口孔３２に供給された冷媒の入口圧力と出口孔３４における出口圧力との差圧を一定に制御しているとする。この状態で、入口圧力が上昇すると、その圧力は主弁体３６の連通孔４３を介してパイロット弁に導入される。すると、パイロット弁が開く方向に移動してプランジャ５４がスプリング５７のばね力と釣り合う位置まで移動する。一方、パイロット弁が開くことによりピストン４５の背面に圧力が導入されてピストン４５は主弁側に移動して主弁を開く方向に駆動する。このとき、ピストン４５の移動に追従して可動コア５５ａが移動し、同時に、ピストン４５の移動に追従して、プランジャ５４、シャフト５６およびパイロット弁体４４も、プランジャ５４と可動コア５５ａとの間隔を保ったままスプリング５７のばね力により移動する。すなわち、この移動の間、プランジャ５４と可動コア５５ａとの間のギャップは変化しないため、吸引荷重の変化がなく、定差圧性はよい。
【００５０】
また、プランジャ５４および可動コア５５ａを支持しているシャフト５６は、これらをスリーブ５３と接触しないよう軸受５０およびキャップ６６の凹部に軸支されているため、これらが軸線方向へ移動するときの摺動抵抗が小さく、制御性がよい。
【００５１】
図１１は第６の実施の形態に係る本発明の定差圧弁の構成例を示す断面図、図１２はソレノイド電流値に対する差圧の変化を示す図である。図１１において、図１および図２に示した構成要素と同じ構成要素については、同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００５２】
この第６の実施の形態では、高圧の冷媒をパイロット作動式で制御する定差圧弁において、ソレノイドの電流値を変化させても差圧が所定値以上にならないようにしたもので、図１および図２に示した第１の実施の形態の定差圧弁に圧力逃し弁を付加した構成になっている。
【００５３】
すなわち、図１１に示したように、ボディ３１に、主弁をバイパスするようにバイパス路６９が形成され、そのバイパス路６９の途中に、弁座７０が形成されている。この弁座７０の下流側には、弁座７０に下流側から対向して弁体７１が配置され、その弁体７１を下流側からスプリング７２によって閉弁方向に付勢している。このような構成にすることにより、圧力逃し弁を構成している。
【００５４】
ソレノイドの電流値によって、主弁の差圧が小さいときには、スプリング７２の付勢力によって圧力逃し弁は、閉じた状態を維持する。したがって、この定差圧弁は、第１の実施の形態の定差圧弁とまったく同じ動作をする。しかし、ソレノイドの電流値を小さくして、主弁の差圧を大きくなるよう設定していくと、所定の設定差圧以上で、圧力逃し弁が開き、入口孔３２の圧力を出口孔３４側へバイパスさせるので、差圧をそれ以上高くすることができなくなる。
【００５５】
したがって、ソレノイド電流値に対する差圧の変化特性は、図１２に示したように、ソレノイド電流の減少に従って差圧が大きくなる途中で、差圧の上昇を止めることができるため、この定差圧弁をあらかじめ決められた圧力の安全領域内でのみ動作させることができる。また、入口孔３２に供給される冷媒圧力が異常に高圧になった場合にも、この圧力逃し弁の作用により出口孔３４側へバイパスさせることができ、高圧破壊などの事故を未然に防止することができる。
【００５６】
図１３は第７の実施の形態に係る本発明の定差圧弁の構成例を示す断面図である。図１３において、図１および図２に示した構成要素と同じ構成要素については、同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００５７】
この第７の実施の形態により定差圧弁は、第６の実施の形態に係る定差圧弁が主弁側に圧力を逃す機構を設けたのに対し、パイロット弁側に圧力を逃す機構を設けている。
【００５８】
すなわち、シャフト５６とパイロット弁体４４との間に所定値以上の高い圧力で動作するスプリング７３を介挿配置している。このスプリング７３は、軸受５０に形成されている空間に配置された伝達部材７４に収容されている。シャフト５６の下端は、スプリング７３を受けているプレート７５に当接され、伝達部材７４の下端は、パイロット弁体４４を保持している。
【００５９】
ここで、差圧が小さいときには、スプリング７３の付勢力が大きいため、伝達部材７４はリジッドな部材として作用し、この定差圧弁は、第１の実施の形態の定差圧弁とまったく同じ動作をする。圧力が高くなって、高圧がパイロット弁体４４にかかると、パイロット弁体４４は、スプリング７３の付勢力に抗してシャフト５６側に移動され、パイロット弁体４４が開くようになる。すると、高圧がピストン４５の背面側に導入され、ピストン４５を主弁側に移動させて主弁を開き、高圧を出口孔３４の低圧側へ逃して圧力を低下させる。これにより、たとえ差圧弁に許容耐圧以上の圧力がかかったとしても、圧力を逃して圧力を下げるように作用するので、破壊などの事故を防止することができる。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、差圧を設定するソレノイドにおいて、プランジャのコア側端面に突起部を有する構成にした。これにより、プランジャの位置によって変化する吸引荷重の変化量を小さくすることができ、定差圧性をよくすることができる。また、プランジャを保持するシャフトを軸受で軸支してプランジャをスリーブと接触させないような構成にした。これにより、プランジャがスリーブに接触しながら制御することがなくなるため、摺動抵抗を小さくすることができ、制御性をよくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態に係る本発明の定差圧弁の閉弁状態での構成例を示す断面図である。
【図２】第１の実施の形態に係る本発明の定差圧弁の開弁状態での構成例を示す断面図である。
【図３】ソレノイド電流値に対する差圧の変化を示す図である。
【図４】プランジャとコアとの間のギャップに対する吸引力の変化を示す図である。
【図５】設定された差圧に対する冷媒流量の変化を示す図である。
【図６】第２の実施の形態に係る本発明の定差圧弁の構成例を示す断面図である。
【図７】ソレノイド電流値に対する差圧の変化を示す図である。
【図８】第３の実施の形態に係る本発明の定差圧弁の構成例を示す断面図である。
【図９】第４の実施の形態に係る本発明の定差圧弁の構成例を示す断面図である。
【図１０】第５の実施の形態に係る本発明の定差圧弁の構成例を示す断面図である。
【図１１】第６の実施の形態に係る本発明の定差圧弁の構成例を示す断面図である。
【図１２】ソレノイド電流値に対する差圧の変化を示す図である。
【図１３】第７の実施の形態に係る本発明の定差圧弁の構成例を示す断面図である。
【図１４】従来の定差圧弁の構成例を示す断面図である。
【符号の説明】
３１ボディ
３２入口孔
３３冷媒流路
３４出口孔
３５主弁座
３６主弁体
３７スプリング
３８アジャストねじ
３９ストレーナ
４０真空引き用孔
４１シャフト
４２パイロット弁座
４３連通孔
４４パイロット弁体
４５ピストン
４６スプリング
４７バイパス孔
４８シール溝
４９連通孔
５０軸受
５１キャップ
５２ソレノイド
５３スリーブ
５４プランジャ
５５コア
５５ａ可動コア
５６シャフト
５７スプリング
５８電磁コイル
５９突起部
６０キャップ
６１ピストンリング
６２弁座
６３弁体
６４弁押し部材
６５連通孔
６６キャップ
６７ロッド
６８スプリング
６９バイパス路
７０弁座
７１弁体
７２スプリング
７３スプリング
７４伝達部材
７５プレート[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a constant differential pressure valve, and more particularly to a constant differential pressure valve that controls a flow rate so that a differential pressure before and after the valve becomes a constant differential pressure set by a solenoid.
[0002]
[Prior art]
For example, a system using an accumulator and a pressure reducing device in a refrigeration cycle of a car air conditioner is known. In this system, the high-temperature and high-pressure gas refrigerant compressed by the compressor is condensed by a condenser, the condensed refrigerant is converted into a low-temperature and low-pressure liquid refrigerant by a decompression device, and this low-temperature liquid refrigerant is evaporated by an evaporator and evaporated. The refrigerant is gas-liquid separated by an accumulator, and the separated gas refrigerant is returned to the compressor. A constant differential pressure valve is used as a pressure reducing device for this system.
[0003]
FIG. 14 is a cross-sectional view showing a configuration example of a conventional constant differential pressure valve.
The illustrated constant differential pressure valve shown as a conventional example has a configuration of a pilot-actuated flow rate adjusting valve that can control a refrigerant having a very high fluid pressure, such as a refrigeration cycle using carbon dioxide gas as a refrigerant.
[0004]
This differential pressure valve has an inlet pipe 11 that receives a high-pressure refrigerant, and communicates with an outlet hole 13 via a refrigerant flow path 12. A main valve seat 14 is formed in the middle of the refrigerant flow path 12. A main valve body 15 is disposed in the refrigerant flow path 12 on the upstream side of the main valve seat 14 so as to face the main valve seat 14 from the upstream side, and is urged by the spring 16 in the valve closing direction from the upstream side. Yes.
[0005]
The refrigerant flow path 12 on the downstream side of the main valve seat 14 is formed by a cylinder having an inner diameter larger than that of the main valve seat 14, and a piston 17 is fitted and disposed therein so as to be able to advance and retract in the axial direction. The piston 17 is biased by a spring 18 in the direction of the main valve seat 14. The piston 17 is provided with a leak hole 19 having a small cross-sectional area so that the refrigerant passage 12 on the main valve seat 14 side communicates with the space on the back side thereof.
[0006]
A shaft 20 is disposed between the piston 17 and the main valve body 15, and the movement of the piston 17 is transmitted to the main valve body 15 so that the main valve body 15 contacts and separates from the main valve seat 14. To drive.
[0007]
A pilot hole 21 is formed in communication between the refrigerant flow path 12 on the outlet hole 13 side and the space on the back side of the piston 17, and a pilot valve seat 22 is formed in the middle of the pilot hole 21. A pilot valve element 23 is arranged facing the space on the back side of the piston 17. The pilot valve body 23 is in contact with a plunger 26 of a solenoid 25 via a transmission member 24 that is disposed so as to be able to advance and retreat in a direction in which the pilot valve body 22 moves toward and away from the pilot valve seat 22.
[0008]
The solenoid 25 includes a plunger 26 that is disposed in the sleeve 27 so as to be movable forward and backward, a core 28 that is fixedly disposed in the sleeve 27 so that one end of the solenoid 25 can come into contact with the end surface of the plunger 26, and the pilot valve body 23. A spring 29 that biases the plunger 26 in a direction to close the pilot valve seat 22 and a plunger 28 that is attracted to the core 28 against the biasing force of the spring 29 reduces the set differential pressure of the pilot valve. It comprises an electromagnetic coil 30 to be controlled.
[0009]
In the constant differential pressure valve constructed as described above, first, when no refrigerant is introduced into the inlet pipe 11, the main valve body 15 is urged by the spring 16 and is seated on the main valve seat 14, and the pilot valve body 23 is spring-loaded. It is urged by 29 and is seated on the pilot valve seat 22. When the electromagnetic coil 30 is not energized, the pilot valve body 23 is biased in the valve closing direction by the spring load of the spring 29, so that the control differential pressure of the pilot valve is set to the maximum.
[0010]
Here, when the refrigerant is introduced into the inlet pipe 11, the pressure is supplied to the pilot valve through the pilot hole 21. When the differential pressure between the upstream side and the downstream side of the pilot valve seat 22 exceeds a certain value, the refrigerant pushes the pilot valve body 23 open. As a result, pressure is introduced to the back side of the piston 17, the piston 17 drives the main valve body 15 in the valve opening direction via the shaft 20, and the main valve opens, so that the refrigerant introduced into the inlet pipe 11 is The refrigerant flows out into the outlet hole 13 and the pressure of the refrigerant decreases.
[0011]
When the pressure of the refrigerant introduced into the inlet pipe 11 decreases, the pilot valve body 23 moves in the valve closing direction, whereby the pressure introduced into the back side of the piston 17 decreases, and the main valve body 15 is closed. The spring 16 biased in the valve direction pushes the piston 17 back through the main valve body 15 and the shaft 20 to drive the main valve body 15 in the valve closing direction, thereby moving the main valve in the closing direction, The pressure of the refrigerant introduced into the inlet pipe 11 is increased. In this way, the pilot valve controls the differential pressure across the front and back to be constant, and as a result controls the differential pressure across the main valve to be constant.
[0012]
When the electromagnetic coil 30 is energized, the plunger 26 is attracted to the core 28, the urging force of the spring 29 to the pilot valve body 23 is reduced, and the set differential pressure of the pilot valve is reduced. When the energization current value of the electromagnetic coil 30 is increased, the attractive force of the plunger 26 to the core 28 is increased, and the differential pressure of the pilot valve can be further reduced.
[0013]
As described above, the constant differential pressure valve controls the setting of the differential pressure across the pilot valve according to the value of the current flowing through the electromagnetic coil 30 of the solenoid 25, whereby the main valve is also controlled so that the differential pressure across it is constant. .
[0014]
In the constant differential pressure valve, the differential pressure across the main valve is determined by the current value to the solenoid 25. The differential pressure is constant regardless of the flow rate of the refrigerant flowing through the differential pressure valve, that is, the constant differential pressure characteristic is required. Is done.
[0015]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional constant differential pressure valve, when the pilot valve body moves in the axial direction for differential pressure control, the plunger also moves following the movement, the gap with the core changes, and the suction load changes. Therefore, the constant differential pressure property of the pilot valve is deteriorated, and as a result, the constant differential pressure property of the main valve is deteriorated.
[0016]
Further, the plunger is disposed in the sleeve so as to be able to advance and retract, and is in a magnetic flux circuit formed by an electromagnetic coil. Therefore, when the electromagnetic coil is energized to move the plunger in the axial direction, the plunger moves while sliding while being attracted to the inner wall of the sleeve, so the sliding resistance is large, and hysteresis occurs in the forward / backward movement of the plunger. There is a problem that the controllability is deteriorated.
[0017]
The present invention has been made in view of such a point, and an object thereof is to provide a constant differential pressure valve having good constant differential pressure and good controllability.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, in order to solve the above-mentioned problem, in the constant differential pressure valve that controls the flow rate so that the differential pressure before and after the valve becomes a constant differential pressure set by the solenoid, the solenoid is disposed in the sleeve so as to freely advance and retract. Plunger And a core that is fixedly arranged, a protrusion is provided on the end surface of the plunger on the core side, and a recess corresponding to the protrusion is provided on an end surface of the core that faces the protrusion. A main valve in which a main valve body is disposed so as to be able to advance and retreat in the same axial direction as the plunger facing a main valve seat formed in a flow path through which a high-pressure fluid flows, and the plunger on the downstream side of the main valve A piston that is arranged so as to be able to advance and retreat in the same axial direction and that drives the main valve body, and a back surface side of the piston facing a pilot valve seat that is communicated with the upstream side of the main valve and formed integrally with the main valve body And a pilot valve in which a pilot valve body driven by a shaft supporting the plunger is disposed A constant differential pressure valve is provided.
[0019]
According to such a constant differential pressure valve, Solenoid has protrusions and recesses on the opposing surfaces of the plunger and core, respectively Since the amount of change in the suction load that changes depending on the position of the plunger is reduced, a constant differential pressure valve with good constant differential pressure characteristics can be obtained.
[0020]
In addition, the plunger is supported by a shaft that is supported at both ends by bearings so as to be movable back and forth in the axial direction so that the plunger does not contact the sleeve. Thereby, since the plunger does not slide while contacting the sleeve, the sliding resistance when the plunger is operated can be reduced, and the controllability can be improved.
[0021]
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 sectional view showing a configuration example of the constant differential pressure valve according to the first embodiment in a closed state, and FIG. 2 is an opening diagram of the constant differential pressure valve according to the first embodiment of the present invention. It is sectional drawing which shows the structural example in a state.
[0022]
The differential pressure valve according to the present invention is provided with an inlet hole 32 for receiving a high-pressure refrigerant at the lower end of its body 31. The inlet hole 32 is connected to the outlet hole 34 through the refrigerant flow path 33. A main valve seat 35 is formed integrally with the body 31 in the middle of the refrigerant flow path 33. A main valve body 36 is disposed opposite to the main valve seat 35 from the upstream side, and constitutes the main valve together with the main valve seat 35. The main valve body 36 is urged in the valve closing direction by a spring 37 from the upstream side. The end of the spring 37 opposite to the main valve body 36 is received by an adjusting screw 38. The adjustment screw 38 has an opening that forms the refrigerant flow path 33 at the center thereof, and a strainer 39 is provided in the opening. Further, the main valve seat 35 is provided with a vacuum evacuation hole 40 having a minute cross-sectional area that allows the upstream side and the downstream side to communicate with each other.
[0023]
The main valve body 36 is integrally formed with a shaft 41 extending in the axial direction through the opening of the main valve seat 35 and a pilot valve seat 42 positioned at the tip of the shaft 41, and a communication hole 43 is formed at the axial position. Is provided. A pilot valve body 44 is disposed in the communication hole 43 of the pilot valve seat 42 and constitutes a pilot valve together with the pilot valve seat 42.
[0024]
In the refrigerant flow path 33 on the downstream side of the main valve seat 35, a cylinder having an inner diameter larger than that of the main valve seat 35 is formed on the same axis as the axis of the main valve, and a piston 45 extends in the axial direction in the cylinder. It is inserted and placed so that it can move forward and backward. The piston 45 is locked to the shoulder portion of the pilot valve seat 42 and biases the pilot valve seat 42 toward the main valve by a spring 46. The piston 45 is provided with a bypass hole 47 having a small cross-sectional area so that the refrigerant flow path 33 on the main valve side communicates with the space on the back side, and two seal grooves 48 are formed on the outer periphery. ing.
[0025]
A bearing 50 having a communication hole 49 is disposed on the piston 45, and is fixed in the body 31 by a cap 51 fitted to the upper end of the body 31. The cap 51 is provided with a solenoid 52.
[0026]
The solenoid 52 is disposed in a sleeve 53, a plunger 54 disposed therein so as to be movable back and forth in the axial direction, a core 55 fixedly disposed so as to close an upper end portion of the sleeve 53, and an axial position of the plunger 54. The pilot valve body 44 is urged in the valve closing direction via the shaft 56 supported on the pilot valve side by the bearing 50 and the shaft 56 supported on the recess formed in the core 55 at the upper end, and the plunger 54 and the shaft 56. The spring 57 and the electromagnetic coil 58 disposed outside the sleeve 53 are configured. Here, the plunger 54 has a projection 59 on the end surface on the core 55 side, and the shaft 56 serves as a two-point support of the bearing 50 and the recess of the core 55 so that the outer peripheral surface does not contact the inner wall of the sleeve 53. It has a structure.
[0027]
In the constant differential pressure valve configured as described above, first, when the electromagnetic coil 58 is not energized and the refrigerant is not introduced into the inlet hole 32, the main valve body 36 is spring 37 as shown in FIG. Is seated on the main valve seat 35, and the main valve is in a closed state. The pilot valve body 44 is also seated on the pilot valve seat 42 by the spring 57, and the pilot valve is in a closed state.
[0028]
Here, when a high-pressure refrigerant is introduced into the inlet hole 32, the pressure is supplied to the pilot valve via the communication hole 43 formed in the main valve body 36 and the shaft 41. When the differential pressure across the pilot valve exceeds a certain value, the refrigerant pushes open the pilot valve body 44 and pressure is introduced to the back side of the piston 45 as shown in FIG. As a result, the piston 45 moves to the main valve side and drives the main valve body 36 in the valve opening direction. By opening the main valve, the refrigerant introduced into the inlet hole 32 flows out to the outlet hole 34 through the main valve, and the refrigerant pressure on the upstream side of the main valve decreases.
[0029]
When the pressure of the refrigerant introduced into the inlet hole 32 decreases, the pilot valve body 44 moves in the valve closing direction. As a result, the pressure introduced to the back side of the piston 45 is reduced, so that the piston 45 moves to the solenoid side, and accordingly, the main valve body 36 is biased by the spring 37 in the valve closing direction. The main valve throttles the flow rate of the refrigerant and increases the refrigerant pressure upstream of the main valve. By repeating the above operation, the differential pressure across the main valve is controlled to be constant.
[0030]
When the electromagnetic coil 58 is energized, the plunger 54 is attracted to the core 55, the spring force of the spring 57 urging the pilot valve body 44 is reduced, and the set differential pressure of the pilot valve is reduced. When the energizing current value of the electromagnetic coil 58 is increased, the attractive force of the plunger 54 to the core 55 is increased, and the differential pressure of the pilot valve can be further reduced.
[0031]
FIG. 3 is a diagram showing a change in the differential pressure with respect to the solenoid current value.
In the constant differential pressure valve having the above configuration, the plunger 54 is attracted to the core 55 by increasing the value of the current flowing through the electromagnetic coil 58 and weakens the spring force. Therefore, as shown in FIG. The pressure can be set small, and conversely, the differential pressure can be set larger as the current value is reduced. In this way, the setting of the differential pressure across the pilot valve is controlled by the value of the current flowing through the electromagnetic coil 58 of the solenoid 52, and the differential pressure across the main valve becomes constant according to the differential pressure across the pilot valve. To be controlled.
[0032]
Here, the suction characteristic of the plunger 54 having the protrusion 59 on the end surface on the core 55 side will be described.
FIG. 4 is a diagram illustrating a change in suction force with respect to a gap between the plunger and the core.
[0033]
For comparison, the characteristic of a flat plunger with a flat end face on the core side, which is adopted in a conventional solenoid, is shown by a broken line. The flat plunger has a curve in which the characteristic curve of the suction force decreases exponentially in inverse proportion to the size of the gap. On the other hand, the plunger 54 having the protrusion 59 has a characteristic curve as shown by a solid line, and has a region where the suction force does not change much even if the gap changes. For this reason, in the flat plunger, the suction force changes depending on the plunger position, which impairs the constant differential pressure property. However, in the plunger 54 having the protrusion 59, the suction force is almost constant regardless of the size of the gap. Therefore, the constant differential pressure property of the pilot valve can be improved. Further, since the suction force does not change much depending on the plunger position, the spring constant of the spring 57 urging the pilot valve body 44 can be reduced, and this reduces the influence of the spring 57. The pressure characteristic can be improved, and as a result, the constant differential pressure characteristic of the main valve can be improved.
[0034]
FIG. 5 is a diagram showing changes in the refrigerant flow rate with respect to the set differential pressure.
For example, when the solenoid current value is set to the current value A and the differential pressure is set to A, in the case of the conventional flat plunger, the spring constant of the spring urging the pilot valve body is increased, so that a certain refrigerant Since the flow does not flow unless the differential pressure is set higher than the set differential pressure A in order to flow the flow rate, the slope of the curve is small in terms of characteristics as indicated by the broken line. On the other hand, in the plunger 54 having the projection 59, the spring constant of the spring 57 urging the pilot valve body 44 is small, so that the pressure difference is almost constant regardless of the refrigerant flow rate, as shown by the solid line. In addition, the characteristic curve has a large slope, and the constant differential pressure characteristic of the constant differential pressure valve can be improved.
[0035]
This characteristic is the same when the solenoid current value is changed. For example, the same characteristic can be obtained when the differential pressure is set to B with a small current value B.
The plunger 54 is configured such that a shaft 56 penetrating the plunger 54 is pivotally supported by a recess formed in the bearing 50 and the core 55, and does not contact the sleeve 53. As a result, even if the plunger 54 moves back and forth, only the sliding resistance at the bearing portion is obtained. Therefore, since the sliding resistance when the plunger 54 moves can be reduced, the movement of the plunger 54 can be made smooth.
[0036]
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a configuration example of the constant differential pressure valve of the present invention according to the second embodiment. In FIG. 6, the same components as those shown in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0037]
In the constant differential pressure valve of the second embodiment, the configuration of the pilot valve and the main valve is the same as that of the first embodiment, but the configuration of the solenoid 52 is different. That is, in the sleeve 53, the core 55 is fixedly disposed on the pilot valve side, and the plunger 54 is disposed on the opposite side. The core 55 has a bearing function for supporting a shaft 56 disposed through the plunger 54. A cap 60 is fitted to the upper end of the sleeve 53, and the cap 60 has a bearing function of the shaft 56 and a spring receiving function of the spring 57. A protrusion 59 is formed on the end surface of the plunger 54 on the core 55 side, and a corresponding recess is formed on the opposite end surface of the core 55 so that the protrusion 59 is loosely fitted.
[0038]
FIG. 7 shows changes in the differential pressure with respect to the solenoid current value of the constant differential pressure valve having the solenoid configured as described above.
FIG. 7 is a diagram showing a change in the differential pressure with respect to the solenoid current value.
[0039]
When the solenoid 52 is arranged so that the core 55 and the plunger 54 are arranged in this order from the pilot valve side, when the current value flowing through the electromagnetic coil 58 is increased, the plunger 54 is attracted by the core 55 and the pilot valve body 44 is moved. The force urged in the valve closing direction becomes stronger, and as shown in FIG. 7, the differential pressure can be set larger. Conversely, the smaller the current value, the smaller the differential pressure can be set. . That is, a differential pressure proportional to the solenoid current value can be obtained.
[0040]
FIG. 8 is a sectional view showing a configuration example of the constant differential pressure valve of the present invention according to the third embodiment. In FIG. 8, the same components as those shown in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0041]
The constant differential pressure valve of the third embodiment is the same as that of the first embodiment in the configuration of the pilot valve, the main valve, and the solenoid 52, but the seal structure of the piston 45 that drives the main valve is different. ing. That is, a groove is provided on the outer peripheral surface of the piston 45, and the piston ring 61 is fitted in the groove. Thereby, the space between the body 31 and the piston 45 is sealed by the piston ring 61, and the refrigerant in the pressure adjusting chamber on the back side of the piston 45 is passed through the bypass hole 47 to the low-pressure refrigerant flow path 33 on the outlet hole 34 side. I try to make it flow.
[0042]
FIG. 9 is a sectional view showing a configuration example of a constant differential pressure valve according to the present invention according to the fourth embodiment. 9, the same components as those shown in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0043]
The constant differential pressure valve of the fourth embodiment constitutes a direct drive type constant differential pressure valve that does not use a pilot valve, and can be applied to a refrigeration cycle having a small refrigerant pressure. That is, a valve seat 62 is formed integrally with the body 31 in the middle of the refrigerant flow path 33 communicating from the inlet hole 32 to the outlet hole 34, and the valve body 63 is disposed facing the valve seat 62 from the downstream side. Yes. The valve body 63 has a large flow rate of the refrigerant flowing through the opening of the valve seat 62, and is held by the valve pressing member 64 so as not to roll by the refrigerant. The valve pushing member 64 has a piston-like shape, and is fitted and arranged in a cylinder formed in the body 31 so as to advance and retreat in the axial direction. A communication hole 65 for making all the pressures on the downstream side of the valve the same is formed in the vicinity of the cylinder that accommodates the valve pushing member 64.
[0044]
The valve pressing member 64 is driven by the solenoid 52. Also in this solenoid 52, the plunger 54 has the projection 59 on the end surface on the core 55 side so that the suction force does not change much even if the gap changes in the suction curve, and the shaft 56 is connected to the bearing 50 and The shaft 55 is pivotally supported at two points on the concave portion of the core 55 so as not to contact the sleeve 53 so as to reduce the sliding resistance.
[0045]
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a configuration example of a constant differential pressure valve of the present invention according to a fifth embodiment. In FIG. 10, the same components as those shown in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0046]
In the constant differential pressure valve according to the fifth embodiment, the suction force is not changed by fixing the relative position between the piston and the core. The configuration of the pilot valve and the main valve is the same as that of the first embodiment, but the configuration of the solenoid 52 is different.
[0047]
That is, in the sleeve 53, the plunger 54 and the movable core 55a are fitted and disposed so as to be movable back and forth in the axial direction. The shaft 56 penetrating the plunger 54 and the movable core 55a is pivotally supported at two points, that is, a bearing 50 and a cap 66 fixed to the upper end of the sleeve 53. The plunger 54 and the movable core 55a are separated from the inner wall surface of the sleeve 53. I try not to touch it. Further, a rod 67 is disposed between the movable core 55a and the piston 45 through the communication hole 49 of the plunger 54 and the bearing 50, and a spring 68 is provided between the cap 66 and the movable core 55a.
[0048]
The movable core 55 a has a shape that is placed on the piston 45 via the rod 67. Further, since the movable core 55a is biased toward the piston 45 by the spring 68, the piston 45, the rod 67 and the movable core 55a are integrated so that they move together following the movement of the piston 45. become. This is because the movable core 55 a moves following the movement of the piston 45 regardless of the electromagnetic force of the solenoid 52.
[0049]
Here, it is assumed that the electromagnetic coil 58 is energized at a certain current value, and the differential pressure between the inlet pressure of the refrigerant supplied to the inlet hole 32 and the outlet pressure at the outlet hole 34 is controlled to be constant. In this state, when the inlet pressure increases, the pressure is introduced into the pilot valve through the communication hole 43 of the main valve body 36. Then, the pilot valve moves in the opening direction, and the plunger 54 moves to a position that balances the spring force of the spring 57. On the other hand, when the pilot valve is opened, pressure is introduced to the back surface of the piston 45, and the piston 45 moves to the main valve side and drives in a direction to open the main valve. At this time, the movable core 55a moves following the movement of the piston 45, and at the same time, the plunger 54, the shaft 56 and the pilot valve body 44 also follow the movement of the piston 45, and the distance between the plunger 54 and the movable core 55a. It is moved by the spring force of the spring 57 while maintaining. That is, since the gap between the plunger 54 and the movable core 55a does not change during this movement, the suction load does not change and the constant differential pressure property is good.
[0050]
Further, since the shaft 56 supporting the plunger 54 and the movable core 55a is pivotally supported by the concave portions of the bearing 50 and the cap 66 so as not to contact the sleeve 53, the sliding when the shaft 56 moves in the axial direction is supported. Low dynamic resistance and good controllability.
[0051]
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a configuration example of a constant differential pressure valve according to the sixth embodiment of the present invention, and FIG. 12 is a diagram showing a change in differential pressure with respect to a solenoid current value. In FIG. 11, the same components as those shown in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0052]
In the sixth embodiment, in a constant differential pressure valve that controls a high-pressure refrigerant in a pilot-actuated manner, even if the current value of the solenoid is changed, the differential pressure does not exceed a predetermined value. The pressure relief valve is added to the constant differential pressure valve of the first embodiment shown in FIG.
[0053]
That is, as shown in FIG. 11, a bypass passage 69 is formed in the body 31 so as to bypass the main valve, and a valve seat 70 is formed in the middle of the bypass passage 69. A valve body 71 is disposed on the downstream side of the valve seat 70 so as to face the valve seat 70 from the downstream side, and the valve body 71 is urged in the valve closing direction by a spring 72 from the downstream side. With this configuration, a pressure relief valve is configured.
[0054]
When the pressure difference of the main valve is small due to the current value of the solenoid, the pressure relief valve is kept closed by the biasing force of the spring 72. Therefore, this constant differential pressure valve operates exactly the same as the constant differential pressure valve of the first embodiment. However, if the current value of the solenoid is decreased and the differential pressure of the main valve is increased, the pressure relief valve opens above the predetermined differential pressure and the pressure of the inlet hole 32 is increased to the outlet hole 34 side. Therefore, the differential pressure cannot be further increased.
[0055]
Therefore, as shown in FIG. 12, the change characteristic of the differential pressure with respect to the solenoid current value can stop the increase in the differential pressure while the differential pressure increases as the solenoid current decreases. It can only be operated within a pre-determined pressure safety area. Further, even when the refrigerant pressure supplied to the inlet hole 32 becomes abnormally high, the pressure relief valve can be bypassed to the outlet hole 34 side to prevent an accident such as high pressure breakdown. be able to.
[0056]
FIG. 13: is sectional drawing which shows the structural example of the constant differential pressure valve of this invention which concerns on 7th Embodiment. In FIG. 13, the same components as those shown in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0057]
The constant differential pressure valve according to the seventh embodiment is provided with a mechanism for releasing pressure on the pilot valve side, whereas the constant differential pressure valve according to the sixth embodiment is provided with a mechanism for releasing pressure on the main valve side. ing.
[0058]
That is, a spring 73 that operates at a high pressure equal to or higher than a predetermined value is interposed between the shaft 56 and the pilot valve body 44. The spring 73 is accommodated in a transmission member 74 disposed in a space formed in the bearing 50. The lower end of the shaft 56 is in contact with the plate 75 receiving the spring 73, and the lower end of the transmission member 74 holds the pilot valve body 44.
[0059]
Here, when the differential pressure is small, since the urging force of the spring 73 is large, the transmission member 74 acts as a rigid member, and this constant differential pressure valve operates exactly the same as the constant differential pressure valve of the first embodiment. To do. When the pressure increases and a high pressure is applied to the pilot valve body 44, the pilot valve body 44 is moved toward the shaft 56 against the urging force of the spring 73, so that the pilot valve body 44 opens. Then, a high pressure is introduced to the back side of the piston 45, the piston 45 is moved to the main valve side to open the main valve, and the high pressure is released to the low pressure side of the outlet hole 34 to reduce the pressure. As a result, even if a pressure higher than the allowable pressure resistance is applied to the differential pressure valve, it acts so as to release the pressure and reduce the pressure, thereby preventing accidents such as destruction.
[0060]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, the solenoid for setting the differential pressure is configured to have the protrusion on the core side end surface of the plunger. Thereby, the variation | change_quantity of the suction load which changes with the position of a plunger can be made small, and constant differential pressure property can be improved. The shaft holding the plunger is supported by a bearing so that the plunger does not contact the sleeve. As a result, the plunger is not controlled while being in contact with the sleeve, so that the sliding resistance can be reduced and the controllability can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration example of a constant differential pressure valve according to a first embodiment in a closed state.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a configuration example of the constant differential pressure valve according to the first embodiment in an opened state.
FIG. 3 is a diagram showing a change in differential pressure with respect to a solenoid current value.
FIG. 4 is a diagram showing a change in suction force with respect to a gap between a plunger and a core.
FIG. 5 is a diagram showing a change in refrigerant flow rate with respect to a set differential pressure.
FIG. 6 is a sectional view showing a configuration example of a constant differential pressure valve according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing a change in differential pressure with respect to a solenoid current value.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a configuration example of a constant differential pressure valve according to the present invention according to a third embodiment.
FIG. 9 is a sectional view showing a configuration example of a constant differential pressure valve according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a configuration example of a constant differential pressure valve according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a configuration example of a constant differential pressure valve according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a diagram showing a change in differential pressure with respect to a solenoid current value.
FIG. 13 is a cross-sectional view showing a configuration example of a constant differential pressure valve of the present invention according to a seventh embodiment.
FIG. 14 is a cross-sectional view showing a configuration example of a conventional constant differential pressure valve.
[Explanation of symbols]
31 body
32 entrance hole
33 Refrigerant flow path
34 Exit hole
35 Main valve seat
36 Main disc
37 Spring
38 Adjustment screw
39 Strainer
40 Vacuuming hole
41 shaft
42 Pilot valve seat
43 communication hole
44 Pilot valve body
45 piston
46 Spring
47 Bypass hole
48 Seal groove
49 Communication hole
50 Bearing
51 cap
52 Solenoid
53 sleeve
54 Plunger
55 core
55a Movable core
56 shaft
57 Spring
58 Electromagnetic coil
59 Projection
60 cap
61 Piston ring
62 Valve seat
63 Disc
64 Valve push member
65 communication hole
66 cap
67 Rod
68 Spring
69 Bypass
70 Valve seat
71 Disc
72 Spring
73 Spring
74 Transmission member
75 plates

Claims

In the constant differential pressure valve that controls the flow rate so that the differential pressure before and after the valve becomes a constant differential pressure set by the solenoid,
The solenoid has a plunger disposed in a sleeve so as to be movable back and forth and a core disposed in a fixed manner, and a protrusion is provided on an end surface of the plunger on the core side, and the end surface of the core is opposed to the protrusion. Are provided with recesses corresponding to the protrusions,
A main valve in which a main valve body is disposed so as to be able to advance and retreat in the same axial direction as the plunger facing a main valve seat formed in a flow path through which a high-pressure fluid flows, and the plunger on the downstream side of the main valve A piston that is arranged so as to be able to advance and retreat in the same axial direction and that drives the main valve body, and a back surface side of the piston facing a pilot valve seat that is communicated with the upstream side of the main valve and formed integrally with the main valve body And a pilot valve in which a pilot valve body driven by a shaft supporting the plunger is disposed.

In the constant differential pressure valve that controls the flow rate so that the differential pressure before and after the valve becomes a constant differential pressure set by the solenoid,
  The solenoid has a plunger and a movable core that are disposed in a sleeve so as to freely advance and retract,
  A main valve in which a main valve body is disposed so as to be able to advance and retreat in the same axial direction as the plunger facing a main valve seat formed in a flow path through which a high-pressure fluid flows, and the plunger on the downstream side of the main valve A piston that is arranged so as to be able to advance and retreat in the same axial direction and that drives the main valve body, and a back surface side of the piston facing a pilot valve seat that is communicated with the upstream side of the main valve and formed integrally with the main valve body And a pilot valve in which a pilot valve body driven by a shaft supporting the plunger is disposed on the same axis,
  The constant pressure differential valve according to claim 1, wherein the movable core is disposed integrally with the piston so as to be movable forward and backward in the axial direction while maintaining a constant distance from the piston.

The constant pressure differential valve according to claim 1 or 2, wherein both ends of the plunger are supported by a shaft that is supported by bearings so that the plunger can advance and retreat in the axial direction so as not to contact the sleeve.

3. The constant differential pressure valve according to claim 2, wherein the movable core is supported by the shaft so as to be movable forward and backward in an axial direction so as not to contact the sleeve.

The constant pressure difference valve according to claim 1 or 2, further comprising a pressure relief valve for avoiding high pressure, having a valve body biased by a spring from a downstream side in a bypass passage that bypasses the main valve.

2. The constant differential pressure valve according to claim 1, wherein a high pressure avoidance spring is interposed between the pilot valve body and the shaft.