JP4704451B2 - Vibration isolator for expansion valve - Google Patents
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Description
この発明は、冷凍サイクルを構成する膨張弁に使用される膨張弁用防振部材に関する。 The present invention relates to a vibration isolating member for an expansion valve used for an expansion valve constituting a refrigeration cycle.
膨張弁には各種のタイプがあるが、蒸発器に送り込まれる高圧冷媒が通る高圧冷媒通路の途中を細く絞って形成されたオリフィスに対して上流側から対向するように弁体を配置し、蒸発器から送り出される低圧冷媒の温度と圧力に対応して弁体を開閉動作させるようにしたものが広く用いられている。 Although there are various types of expansion valves, the valve body is arranged so as to face the orifice formed by narrowing the middle of the high-pressure refrigerant passage through which the high-pressure refrigerant sent to the evaporator passes, and evaporates. A valve that opens and closes a valve body in accordance with the temperature and pressure of a low-pressure refrigerant delivered from a vessel is widely used.
この種の膨張弁として、図11に示される自動車の空気調和装置等の冷凍サイクル1に使用されるものがある。すなわち、冷凍サイクル1は、エンジンにより駆動される冷媒圧縮機2と、該冷媒圧縮機2の吐出側に接続される凝縮器3と、凝縮器3に接続される受液器4と、受液器4からの液相冷媒を気液二相冷媒に断熱膨張させる膨張弁5と、膨張弁5に接続される蒸発器6とから構成され、前記膨張弁5は冷凍サイクル1内に位置している。
As this type of expansion valve, there is one used in the
膨張弁5には、弁本体5aに液相冷媒が流入する高圧側通路5bと断熱膨張された気液二相冷媒が流出する低圧側通路5cとが設けられ、高圧側通路5bと低圧側通路5cとはオリフィス7を介して連通し、更に該オリフィス7を通過する冷媒量を調整する弁体8を弁室8dに備えている。
また、膨張弁5は、弁本体5aに低圧冷媒通路5dを貫通して形成され、また、低圧冷媒通路5d内にはプランジャ9aが摺動可能に配置され、該プランジャ9aは、弁本体5aの上部に固定された感温駆動部9により駆動される。該感温駆動部9はその内部がダイヤフラム9dによって区画され、上部気密室9cと下部気密室9c’とが形成されている。プランジャ9aの上端の円盤部9eはダイヤフラム9dに当接する。
さらに、弁本体5aの下部には、支持部材8cを介して弁体8を閉弁方向に押圧する圧縮コイルばね8aが弁室8d内に配置されており、弁室8dは弁本体5aと螺合する調節ねじ8bにより形成され、Oリング8eにより気密が保持される。また、プランジャ9aの摺動により弁体8を開弁方向に移動する作動棒9bがプランジャ9aの下端に当接している。
The
The
Further, a compression coil spring 8a that presses the
そして、感温駆動部9内のプランジャ9aが低圧冷媒通路5d内の温度を前記上部気密室9cに伝達し、その温度に応じて上部気密室9cの圧力が変化する。例えば、温度が高い場合は上部気密室9cの圧力が上昇して前記ダイヤフラム9dがプランジャ9aを押し下げると、弁体8は開弁方向に移動してオリフィス7の冷媒通過量が増加し、蒸発器6の温度が下げられる。
一方、温度が低い場合には、上部気密室9cの圧力が下降し、前記ダイヤフラム9dによるプランジャ9aを押し下げる力が弱まり、弁体8は閉弁方向に押圧する圧縮コイルばね8aにより閉弁方向に移動してオリフィス7の冷媒通過量が減少し、蒸発器6の温度が上げられる。
Then, the
On the other hand, when the temperature is low, the pressure in the upper
このように、膨張弁5は、低圧冷媒通路5d内の温度変化に応じて、弁体8を移動させてオリフィス7の開口面積を変化させ、冷媒通過量を調整して蒸発器6の温度調整を図っている。そして、この種の膨張弁5においては、液相冷媒から気液二相冷媒に断熱膨張させるオリフィス7の開口面積は、弁体8を閉弁方向に押圧する圧縮コイルばね8aのばね荷重を調節ねじ8bで調整することによって設定されている。
Thus, the
しかし、膨張弁に送り込まれる高圧冷媒には、冷凍サイクル内において上流側で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に伝達される。
すると、上述のような従来の膨張弁においては、弁体に上流側の冷媒圧力が圧力変動によって伝達されると、それが弁体の動作を不安定にするという問題を生じる場合があり、その場合には、膨張弁の流量制御が正確に行われない、或いは、弁体の振動により騒音が発生するという不具合を生じることがあった。
However, pressure fluctuation may occur upstream of the high-pressure refrigerant sent to the expansion valve in the refrigeration cycle, and the pressure fluctuation is transmitted to the expansion valve using the high-pressure refrigerant liquid as a medium.
Then, in the conventional expansion valve as described above, when the upstream refrigerant pressure is transmitted to the valve body by pressure fluctuation, it may cause a problem that the operation of the valve body becomes unstable. In some cases, the flow control of the expansion valve is not accurately performed, or noise may be generated due to vibration of the valve body.
そこで従来の対応手段として、パワーエレメントと弁体との間に軸線方向に進退自在に配置されたロッドに対して、スプリング等で側方から付勢力を与えることにより弁体が高圧側冷媒の圧力変動に敏感に反応しないようにして、動作を安定させる手段(特許文献1参照)がある。
しかし、上述のような従来の膨張弁は、高圧冷媒の圧力変動に対する動作の安定を図るという目的は達成できるものの、軸線方向に進退するロッドを側方から押すスプリングを安定した状態に配置しなければならないので、構造や組み立て作業が複雑になってコスト高となるおそれがあった。 However, although the conventional expansion valve as described above can achieve the purpose of stabilizing the operation against the pressure fluctuation of the high-pressure refrigerant, the spring that pushes the rod that advances and retreats in the axial direction from the side must be arranged in a stable state. Therefore, there is a risk that the structure and assembly work become complicated and cost increases.
そこで本発明は、シンプルでコストが低く、高圧冷媒の圧力変動に対する動作を安定させることができる膨張弁用防振部材を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a vibration isolating member for an expansion valve that is simple and low in cost, and can stabilize the operation against pressure fluctuations of a high-pressure refrigerant.
上記課題を解決するために、本発明は下記の手段を講じた。請求項1記載の膨張弁用防振部材は、高圧冷媒が流入する高圧側通路と低圧冷媒が流出する低圧側通路とを連通するオリフィスを備えた弁本体と、前記オリフィスを開閉して前記オリフィスを流れる冷媒の量を調整する弁体と、該弁体とは別体でかつ該弁体を開方向に移動させる作動棒と、該作動棒を駆動する感温駆動部とを備える膨張弁に用いられており、前記高圧側通路における前記オリフィスの上流側に設けられて、前記弁体又は当該弁体と一体の支持部材の拘束手段として作用して前記弁体又は前記支持部材の防振を行う膨張弁用防振部材において、
前記弁本体に装着される弾性変形可能な円環状の環状部と、該環状部から周方向に切り出して該環状部と一体的に形成された板体状の防振バネとを備え、前記環状部は、細長い板状の弾性素材がC字形を成すように形成されるか又は両端が厚み方向に重なり合うように形成されることにより径が変更可能であり、該防振バネにより前記弁体又は前記支持部材を弾性支持することで前記弁体又は前記支持部材の前記拘束手段として作用することを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention has taken the following measures. The vibration-proof member for an expansion valve according to
An annular annular portion that is elastically deformable attached to the valve main body, and a plate-shaped vibration-proof spring that is cut out from the annular portion in the circumferential direction and formed integrally with the annular portion; parts are Ri diameter changeable der by either or both elongated plate-like elastic material is formed so as to form a C-shape is formed so as to overlap in the thickness direction, the valve member by-proof vibration spring or it characterized that you effect the support member as said restraining means of said valve body or said support member by elastically supporting.
請求項2記載の膨張弁用防振部材は、請求項1記載の膨張弁用防振部材において、前記環状部の周方向に離れた複数箇所において、前記環状部の軸方向中間部又は前記環状部の一側周縁部から前記防振バネが周方向に切り出されていることを特徴とする。
Vibration isolating members for expansion valve according to
請求項3記載の膨張弁用防振部材は、請求項1又は2記載の膨張弁用防振部材において、前記防振バネは、前記環状部の中心部の方向に向けて先端が凸状に湾曲されており、湾曲された当該先端において前記弁体又は前記支持部材に弾性的に当接されることを特徴とする。
Vibration isolating members for expansion valve according to
請求項4記載の膨張弁用防振部材は、請求項1乃至3のいずれかに記載の膨張弁用防振部材において、前記環状部の一方の端部から前記防振バネが切り出されて空いた部分に、前記環状部の他方の端部に形成された舌片が入り込むことを特徴とする。
The expansion valve vibration-proof member according to
本発明に係る膨張弁用防振部材は、極めて簡素な構造で安価に製造することができ、冷媒の圧力変動に伴う膨張弁の弁体振動を確実に抑制することができる。また、本発明に係る膨張弁用防振部材は、環状部が、細長い板状の弾性素材を用いてC字形を成すように形成されるか又は両端が厚み方向に重なり合うように形成されることにより径を変更可能であるので、加工が簡単であるとともに、弁本体に装着する際に径を小さくすることで、弁本体への装着が容易であり、装着後に元の径に弾性復帰しようとするので、装着状態では弁本体に密着して確実に保持されるという効果を奏する。更に、防振バネは環状部から周方向に切り出されているので、防振部材が軸方向にコンパクトに構成され、弁本体内に大きな装着スペースを必要としないため、膨張弁のコンパクト化を図ることができる。 The vibration damping member for an expansion valve according to the present invention can be manufactured at a low cost with a very simple structure, and can reliably suppress the vibration of the expansion valve due to the pressure fluctuation of the refrigerant. The vibration isolator for an expansion valve according to the present invention is formed such that the annular portion is formed in a C shape using an elongated plate-like elastic material, or both ends are overlapped in the thickness direction. Because the diameter can be changed by the above, it is easy to process, and by reducing the diameter when mounting on the valve body, it can be easily mounted on the valve body, and after mounting it tries to return to its original diameter elastically. As a result, in the mounted state, the valve body is brought into close contact with and securely held. Furthermore, since the vibration isolating spring is cut out from the annular portion in the circumferential direction, the vibration isolating member is configured to be compact in the axial direction and does not require a large mounting space in the valve body, so that the expansion valve can be made compact. be able to.
以下、本発明の膨張弁の実施形態を図面を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the expansion valve of the present invention will be described with reference to the drawings.
先ず、本発明の実施例1について説明する。図1は、実施例1の膨張弁用防振部材が装着された膨張弁の要部断面図、図2は同膨張弁用防振部材の斜視図、図3は同膨張弁用防振部材が弁体を支持している状態の斜視図である。なお、図1の膨張弁において、図11の膨張弁と同一の部分については同一の符号を付してあり、図1に図示されていない部分については、図11を用いて説明する。 First, Example 1 of the present invention will be described. FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part of an expansion valve equipped with the vibration damping member for an expansion valve according to the first embodiment, FIG. 2 is a perspective view of the vibration damping member for the expansion valve, and FIG. It is a perspective view in the state where is supporting a valve element. In the expansion valve of FIG. 1, the same parts as those of the expansion valve of FIG. 11 are denoted by the same reference numerals, and the parts not shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG.
図1の膨張弁は、蒸発器6から送り出される低圧冷媒の温度と圧力に対応して作動する感温駆動部9により駆動されて、弁体8が蒸発器6に流入する冷媒の流量を調整するもので、膨張弁用防振部材10が弁体8に近接して配置される。
The expansion valve in FIG. 1 is driven by a temperature-
弁本体5aは、冷媒が流入する高圧側通路5bと冷媒が流出する低圧側通路5cとを連通するオリフィス7を備え、このオリフィス7を流れる冷媒量を弁体8が調節する。
この膨張弁は、弁体8を開弁方向に作動する作動棒9bと、該作動棒9bを駆動する感温駆動部9とを備えている。そして、高圧側通路5bのオリフィス7の上流側において、膨張弁用防振部材10が配置されている。この膨張弁用防振部材10は、弁本体5aに装着され、弾性力により弁体8を弾性支持する。
The valve body 5a includes an orifice 7 that communicates a high-
The expansion valve includes an
弁体8は図1,3に示すように、ボール状に形成され、この弁体8はこれと一体の支持部材8cにより支持され、膨張弁用防振部材10は、弁体8又は支持部材8cのどちらか、又は両方を弾性的に支持する。なお、図1及び図3では弁体8のみを弾性的に支持する場合を示している。
図2及び図3に示すように、膨張弁用防振部材10は、金属弾性度が高いスチール、例えばステンレスを素材として形成され、弾性変形可能な円環状の環状部11と、この環状部11から切り出された、例えば4本の湾曲状の板体の防振バネ12とからなり、防振バネ12は環状部11の中心部の方向に向けて先端が凸状の湾曲状に構成されている。そして4本の防振バネ12により弾性的にボール状の弁体8の周面を支持させる。また、膨張弁用防振部材10は、弁本体5aに装着する際に径を小さくできるように、環状部11の一部にスリット13が形成されている。
かかる構成の膨張弁用防振部材10によれば、環状部11が弁本体5aに装着されることにより、弁体8はその周面を4個所にて防振バネ12により支持されるので、冷凍サイクル内に冷媒圧力の変動が生じても、弁体8の動作を安定させることができ、冷媒流量の正確な制御と弁体8の振動により生じる騒音の発生を防止することができる。
The
As shown in FIGS. 2 and 3, the
According to the
図4に実施例2を示す。実施例2は、1つの円環状の環状部11aと、該環状部11aの一側に配置させた板体状の防振バネ12aとから構成される膨張弁用防振部材10aとしたものである。なお、膨張弁用防振部材10aには、実施例1の膨張弁用防振部材10と同様に、弁本体5aに装着する際に径を小さくできるように、環状部11aの一部にスリット13aが形成されている。
実施例2の防振バネ12aは、環状部11aの中心に向かって先端が凸状に形成された湾曲状の板体で構成され、その側面において弁体8の周面を支持する。実施例2においても、実施例1と同様に、防振バネ12aは、環状部11aからの切り出しにより形成されている。
Example 2 is shown in FIG. In the second embodiment, the
The
かかる構成の実施例2においても、図2,3に示す実施例と同様に、冷凍サイクル内に冷媒圧力の変動が生じた場合に、冷媒流量の正確な制御と弁体8の振動により生じる騒音の発生を防止することができる。
In the second embodiment having such a configuration, as in the second embodiment shown in FIGS. 2 and 3, when the refrigerant pressure fluctuates in the refrigeration cycle, noise generated by accurate control of the refrigerant flow rate and vibration of the
実施例3を、図5〜7に示す。図5は実施例3の膨張弁用防振部材の斜視図、図6は膨張弁用防振部材の装着状態の斜視図、図7は膨張弁用防振部材が弁体を支持している状態の斜視図である。 Example 3 is shown in FIGS. FIG. 5 is a perspective view of the vibration damping member for an expansion valve according to the third embodiment, FIG. 6 is a perspective view of a state in which the vibration damping member for the expansion valve is mounted, and FIG. It is a perspective view of a state.
実施例3では、実施例1,2のスリット13,13aに代えて、環状部11bを形成する板体の両端部が厚み方向に重なり合って交差部を形成している。この交差部として、図5に示すように、環状部11bの一端部から、幅の狭い所定長さの舌片11b’を環状部11bと同一曲率で延設し、環状部11bの他端には、前記舌片11b’を案内・支持する舌片受凹部11b”を形成する。
該舌片受凹部11b”は、環状部11bの他端部近傍において、上縁部と下縁部との間に形成され、舌片11b’が舌片受凹部11b”に弁本体5a内において重なった状態において、環状部11bが舌片11b’によって弁本体5a内壁との間に隙間ができないように形成される。そのために、舌片受凹部11b”の深さは、舌片11b’の厚みと同程度とするか、又は、それ以上が望ましい。
In the third embodiment, instead of the
The tongue
実施例3の膨張弁用防振部材10bも、実施例1,2と同様に、金属弾性度が高いスチール、例えばステンレスを素材として形成され、この環状部11bから切り出された、例えば、図5に示すように、3本の湾曲状の板体の防振バネ12bとからなり、防振バネ12bは環状部11bの中心部の方向に向けて先端を凸状に湾曲させて構成されている。そして、図7に示すように、3本の防振バネ12bにより弾性的に弁体8の周面を支持させる。
Similarly to the first and second embodiments, the
かかる構成の膨張弁用防振部材10bによれば、環状部11bが弁本体5aに装着された状態において、弁体8はその周面を最小必要数の3個所にて防振バネ12bにより支持され、膨張弁用防振部材10bは弁体8の拘束手段として作用することとなり、冷凍サイクル内に冷媒圧力の圧力変動が生じても、弁体8の動作を安定させることができ、冷媒流量の正確な制御と弁体8の振動により生じる騒音の発生を防止することができる。
また、実施例3では環状部11bにスリットがないことから、膨張弁用防振部材10bを多数同梱した場合、或いは、膨張弁の自動組付け工程においても、膨張弁用防振部材10b同士が絡み合うことがなく、自動組付け工程が円滑に行われるという効果がある。
According to the
Moreover, in Example 3, since there is no slit in the
実施例4を図8〜10に示す。図8は実施例4の膨張弁用防振部材の斜視図、図9は膨張弁用防振部材の装着状態の斜視図、図10は膨張弁用防振部材が弁体を支持している状態の斜視図である。実施例4は、図8に示すように、1つの円環状の環状部11cと、該環状部11cの一側に配置させた板体状の3枚の防振バネ12cとから構成される膨張弁用防振部材10cとしたものである。実施例3と同様に、環状部11cを形成する板体の端部に交差部を形成するもので、この交差部として、環状部11cの一端部から、幅の狭い舌片11c’を環状部11cと同一曲率で延設する。該環状部11cの他端は、前記舌片11c’と同一面内で交差するように環状部11cを幅狭に形成されている。防振バネ12cの形状・素材及び数は、実施例3の場合と同様である。
Example 4 is shown in FIGS. FIG. 8 is a perspective view of the vibration damping member for an expansion valve according to the fourth embodiment, FIG. 9 is a perspective view of a state in which the vibration damping member for the expansion valve is mounted, and FIG. It is a perspective view of a state. As shown in FIG. 8, the fourth embodiment is an expansion composed of one
かかる構成の膨張弁用防振部材10cによれば、環状部11cが弁本体5aに装着された状態において、弁体8は、図10に示すように、その周面を3個所にて防振バネ12cにより支持され、膨張弁用防振部材10cは弁体8の拘束手段として作用することとなる。したがって、冷凍サイクル内に冷媒圧力の圧力変動が生じても、弁体8の動作を安定させることができ、冷媒流量の正確な制御と弁体8の振動により生じる騒音の発生を防止することができる。
According to the
なお、上記各実施例において、膨張弁用防振部材10,10a,10b,10cを構成する防振バネ12,12a,12b,及び12cは、全幅において、同一幅に形成したが、その他の形状でもよく、例えば先端部が頂点となる三角形状とすることで、弾性度を調整するようにしてもよいのは勿論である。また、交差部の実施態様として、実施例3,4を示したが、その他の形状であってもよいことは言うまでもない。
また、実施例1,2のスリット13,13aは、膨張弁用防振部材10,10aの周方向に対して,直角に横断するように形成したが、膨張弁用防振部材10,10aの周方向に対して,傾斜させて形成してもよい。
In each of the above embodiments, the anti-vibration springs 12, 12a, 12b, and 12c constituting the expansion
In addition, the
1・・・冷凍サイクル 2・・・冷媒圧縮機 3・・・凝縮器
4・・・受液器 5・・・膨張弁 5a・・・弁本体
5b・・・高圧側通路 5c・・・低圧側通路 5d・・・低圧冷媒通路
6・・・蒸発器 7・・・オリフィス
8・・・弁体 8a・・・圧縮コイルばね
8b・・・調節ねじ 8c・・・支持部材 8d・・・弁室
8e・・・Oリング
9・・・感温駆動部 9a・・・プランジャ 9b・・・作動棒
9c・・・上部気密室 9c’・・・下部気密室
9d・・・ダイヤフラム 9e・・・円盤部
10,10a,10b,10c・・膨張弁用防振部材
11,11a,11b,11c・・環状部
11b’,11c’・・舌片 11b”・・舌片受凹部
12,12a,12b,12c・・防振バネ
13,13a・・スリット
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記弁本体に装着される弾性変形可能な円環状の環状部と、該環状部から周方向に切り出して該環状部と一体的に形成された板体状の防振バネとを備え、
前記環状部は、細長い板状の弾性素材がC字形を成すように形成されるか又は両端が厚み方向に重なり合うように形成されることにより径が変更可能であり、
該防振バネにより前記弁体又は前記支持部材を弾性支持することで前記弁体又は前記支持部材の前記拘束手段として作用することを特徴とする膨張弁用防振部材。 A valve body having an orifice communicating with a high-pressure side passage through which high-pressure refrigerant flows and a low-pressure side passage through which low-pressure refrigerant flows; a valve body that opens and closes the orifice to adjust the amount of refrigerant flowing through the orifice; It is used in an expansion valve that is separate from the valve body and includes an operating rod that moves the valve body in the opening direction and a temperature-sensitive drive unit that drives the operating rod, and the orifice of the orifice in the high-pressure side passage In an anti-vibration member for an expansion valve that is provided on the upstream side and acts as a restraining means for the valve body or a support member integral with the valve body to perform vibration isolation of the valve body or the support member.
An elastically deformable annular annular portion mounted on the valve main body, and a plate-shaped vibration-proof spring that is cut out from the annular portion in the circumferential direction and formed integrally with the annular portion ;
Said annular portion, Ri diameter changeable der by either or both elongated plate-like elastic material is formed so as to form a C-shape is formed so as to overlap in the thickness direction,
-Proof vibration spring by said valve body or said support member said valve body or said support member said expansion valve damping member characterized that you act as restraining means to by elastically supporting.
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