JP5613956B2 - 差圧弁、制御弁および車両用冷暖房装置 - Google Patents
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Description
[第1実施形態]
まず、本発明の第1実施形態について説明する。図1は、第1実施形態に係る車両用冷暖房装置の概略構成を表すシステム構成図である。本実施形態は、本発明の車両用冷暖房装置を電気自動車の冷暖房装置として具体化したものである。
図3は、第2制御弁の具体的構成を表す断面図である。なお、以下の説明においては便宜上、図示の状態を基準に各構造の位置関係を表現することがある。
第2制御弁6は、その上流側と下流側との差圧が供給電流値に応じた差圧となるよう流体の流れを制御可能なパイロット作動式の制御弁として構成されている。第2制御弁6は、弁本体101とソレノイド102とを組み付けて構成される。
図4および図5は、第2制御弁の動作状態を表す説明図である。図4は、ソレノイド102がオン(通電状態)にされた差圧制御状態を表している(図2(B)に対応)。図5は、ソレノイド102がオフ(非通電状態)にされ、前後差圧が第2設定差圧(差圧オリフィス20の開弁差圧)よりも低い状態を表している(図2(C)に対応)。なお、既に説明した図3は、ソレノイド102がオフにされ、前後差圧が第2設定差圧よりも高い状態を表している(図2(A)に対応)。
次に、本発明の第2実施形態について説明する。本実施形態に係る車両用冷暖房装置は、第2制御弁と切替弁とが一体化された弁ユニットが構成される点を除き、第1実施形態と同様である。このため、第1実施形態とほぼ同様の構成部分については同一の符号を付す等して適宜その説明を省略する。図6は、第2実施形態に係る弁ユニットの具体的構成を表す断面図である。
次に、本発明の第3実施形態について説明する。本実施形態に係る車両用冷暖房装置は、第2制御弁およびその周辺構造を除き、第1実施形態と同様である。このため、第1実施形態と同様の構成部分についてはその説明を省略する。図7は、第3実施形態に係る差圧オリフィスの構成および動作を表す断面図である。(A)は閉弁開始状態を示し、(B)は開弁状態を示し、(C)は全開状態を示している。
次に、本発明の第4実施形態について説明する。本実施形態に係る車両用冷暖房装置は、差圧オリフィスの構造を除き、第3実施形態と同様である。このため、既に説明した第3実施形態と同様の構成部分については同一の符号を付す等して適宜その説明を省略する。図8は、第4実施形態に係る差圧オリフィスの構成および動作を表す断面図である。(A)は閉弁状態を示し、(B)は開弁状態を示し、(C)は全開状態を示している。
Claims (6)
- 上流側と下流側との差圧が設定値より大きくなったときに開弁する差圧弁において、
上流側から流体を導入する導入ポートと、下流側へ流体を導出する導出ポートと、前記導入ポートと前記導出ポートとをつなぐ連通路と、前記連通路を開放または遮断するために開閉される弁部とを含むボディと、
前記ボディに支持されつつ前記弁部の開閉方向に動作する弁体と、
前記弁体を閉弁方向に付勢するスプリングと、
前記弁体を貫通するように形成され、前記弁部の開閉方向に延びるオリフィスと、
を備え、
前記連通路における上流側に弁座が設けられる一方、下流側にガイド孔が設けられ、
前記弁体は、前記オリフィスが貫通形成されたオリフィス部と、前記弁座に着脱して前記弁部を開閉する弁体部とを一体に有し、前記オリフィス部が前記ガイド孔に摺動可能に支持され、
前記ボディにおける前記弁座と前記ガイド孔との間に中間圧力室が形成され、
前記オリフィスの一端が前記中間圧力室に開口するように前記弁体が配置され、前記中間圧力室に導入された流体が前記オリフィスを介して前記中間圧力室の下流側に導出されるように構成され、
前記オリフィスは、その前記弁部の開閉方向の長さが、前記中間圧力室における前記弁部の開閉方向の高さよりも長く、かつ開弁時に上流側から導入される流体を下流側に向けて膨張可能な断面を有することを特徴とする差圧弁。 - 前記連通路における上流側に弁孔が設けられ、前記ボディにおける前記弁孔の開口縁部により前記弁座が形成され、
前記ボディにおける前記弁孔と前記ガイド孔との間に、前記弁孔を通過した流体が導入される前記中間圧力室が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の差圧弁。 - 前記弁孔の内径と前記ガイド孔の内径とが等しく設定されることにより、前記弁体に作用する前記中間圧力室の圧力の影響がキャンセルされるように構成されていることを特徴とする請求項2に記載の差圧弁。
- 前記ガイド孔の内径が前記弁孔の内径よりも大きく設定されることにより、前記中間圧力室の圧力が前記弁体の開弁方向に作用するように構成されていることを特徴とする請求項2に記載の差圧弁。
- 上流側から下流側への冷媒の流れを制御可能なパイロット作動式の制御弁において、
上流側通路と下流側通路とを直接つなぐ主通路を、両通路を接続する主弁孔に接離して開閉する主弁体を有し、その主弁体が、前記上流側通路と前記下流側通路と背圧室とを区画するように設けられる主弁と、
前記上流側通路と前記下流側通路とを前記背圧室を介してつなぐ副通路の開度を、副弁孔に接離して調整可能な電磁駆動のパイロット弁体を有し、そのパイロット弁体が、前記主弁の開弁時には前記主弁の上流側と下流側との差圧を供給電流値に応じた設定差圧近づけるよう動作するパイロット弁と、
前記主通路および前記副通路とは別に前記上流側通路と前記下流側通路とを接続する連通路を開閉可能な差圧弁と、
を備え、
前記差圧弁は、
上流側から冷媒を導入する導入ポートと、下流側へ冷媒を導出する導出ポートと、前記導入ポートと前記導出ポートとをつなぐ前記連通路と、前記連通路を開放または遮断するために開閉される弁部とを含むボディと、
前記ボディに支持されつつ前記弁部の開閉方向に動作する弁体と、
前記弁体を閉弁方向に付勢するスプリングと、
前記弁体を貫通するように形成され、前記弁部の開閉方向に延びるオリフィスと、
を含み、
前記連通路における上流側に弁座が設けられる一方、下流側にガイド孔が設けられ、
前記弁体は、前記オリフィスが貫通形成されたオリフィス部と、前記弁座に着脱して前記弁部を開閉する弁体部とを一体に有し、前記オリフィス部が前記ガイド孔に摺動可能に支持され、
前記ボディにおける前記弁座と前記ガイド孔との間に中間圧力室が形成され、
前記オリフィスの一端が前記中間圧力室に開口するように前記弁体が配置され、前記中間圧力室に導入された冷媒が前記オリフィスを介して前記中間圧力室の下流側に導出されるように構成され、
前記オリフィスは、その前記弁部の開閉方向の長さが、前記中間圧力室における前記弁部の開閉方向の高さよりも長く、かつ開弁時に上流側から導入される冷媒を下流側に向けて膨張可能な断面を有することを特徴とする制御弁。 - 冷媒を圧縮して吐出する圧縮機と、
車室外に配置され、冷房運転時に冷媒を放熱させる室外凝縮器として機能する一方、暖房運転時には冷媒を蒸発させる室外蒸発器として機能する室外熱交換器と、
車室内に配置されて冷媒を蒸発させる室内蒸発器と、
前記室内蒸発器が機能するとともに前記室外熱交換器が室外蒸発器として機能するときに前記室外熱交換器の下流側となる位置に設けられ、上流側から下流側への冷媒の流れを制御する電動の制御弁と、
前記制御弁への供給電流を制御して前記制御弁の前後差圧を調整する制御部と、
を備える車両用冷暖房装置であって、
前記制御弁は、
上流側通路と下流側通路とを直接つなぐ主通路を、両通路を接続する主弁孔に接離して開閉する主弁体を有し、その主弁体が、前記上流側通路と前記下流側通路と背圧室とを区画するように設けられる主弁と、
前記上流側通路と前記下流側通路とを前記背圧室を介してつなぐ副通路の開度を、副弁孔に接離して調整可能な電磁駆動のパイロット弁体を有し、そのパイロット弁体が、前記主弁の開弁時には前記主弁の上流側と下流側との差圧を供給電流値に応じた設定差圧近づけるよう動作するパイロット弁と、
前記主通路および前記副通路とは別に前記上流側通路と前記下流側通路とを接続する連通路を開閉可能な差圧弁と、
を備え、
前記差圧弁は、
上流側から冷媒を導入する導入ポートと、下流側へ冷媒を導出する導出ポートと、前記導入ポートと前記導出ポートとをつなぐ前記連通路と、前記連通路を開放または遮断するために開閉される弁部とを含むボディと、
前記ボディに支持されつつ前記弁部の開閉方向に動作する弁体と、
前記弁体を閉弁方向に付勢するスプリングと、
前記弁体を貫通するように形成され、前記弁部の開閉方向に延びるオリフィスと、
を含み、
前記連通路における上流側に弁座が設けられる一方、下流側にガイド孔が設けられ、
前記弁体は、前記オリフィスが貫通形成されたオリフィス部と、前記弁座に着脱して前記弁部を開閉する弁体部とを一体に有し、前記オリフィス部が前記ガイド孔に摺動可能に支持され、
前記ボディにおける前記弁座と前記ガイド孔との間に中間圧力室が形成され、
前記オリフィスの一端が前記中間圧力室に開口するように前記弁体が配置され、前記中間圧力室に導入された冷媒が前記オリフィスを介して前記中間圧力室の下流側に導出されるように構成され、
前記オリフィスは、その前記弁部の開閉方向の長さが、前記中間圧力室における前記弁部の開閉方向の高さよりも長く、かつ開弁時に上流側から導入される冷媒を下流側に向けて膨張可能な断面を有することを特徴とする車両用冷暖房装置。
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