JP5760203B2 - Air conditioning system for vehicles - Google Patents

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Description

本発明は車両用冷暖房装置に関し、特に車両用冷暖房装置の冷媒通路の切り替えに好適な制御弁に関する。   The present invention relates to a vehicle air conditioner, and more particularly to a control valve suitable for switching a refrigerant passage of a vehicle air conditioner.

近年、内燃機関を搭載した車両においてはエンジンの燃焼効率が向上したこともあり、熱源として利用してきた冷却水が暖房に必要な温度にまで上昇し難くなっている。一方、内燃機関と電動機を併用したハイブリッド車両においては内燃機関の稼働率が低いため、そのような冷却水の利用がさらに難しい。電気自動車に至っては内燃機関による熱源そのものがない。このため、冷房のみならず暖房にも冷媒を用いたサイクル運転を行い、車室内を除湿暖房可能なヒートポンプ式の車両用冷暖房装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。   In recent years, in vehicles equipped with an internal combustion engine, the combustion efficiency of the engine has improved, and it has become difficult for the cooling water used as a heat source to rise to the temperature required for heating. On the other hand, in a hybrid vehicle using both an internal combustion engine and an electric motor, the utilization rate of the internal combustion engine is low, so that it is more difficult to use such cooling water. There is no heat source by an internal combustion engine in an electric vehicle. For this reason, a heat pump type vehicle air conditioner that performs cycle operation using a refrigerant not only for cooling but also for heating to dehumidify and heat the vehicle interior has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

このような車両用冷暖房装置は、圧縮機、室外熱交換器、蒸発器、室内熱交換器等を含む冷凍サイクルを有し、暖房運転時と冷房運転時とで室外熱交換器の機能が切り替えられる。暖房運転時においては室外熱交換器が蒸発器として機能する。その際、冷凍サイクルを冷媒が循環する過程で室内熱交換器が放熱し、その熱により車室内の空気が加熱される。一方、冷房運転時においては室外熱交換器が凝縮器として機能する。その際、室外熱交換器にて凝縮された冷媒が蒸発器にて蒸発し、その蒸発潜熱により車室内の空気が冷却される。その際、除湿も行われる。   Such a vehicle air conditioner has a refrigeration cycle including a compressor, an outdoor heat exchanger, an evaporator, an indoor heat exchanger, etc., and the function of the outdoor heat exchanger is switched between heating operation and cooling operation. It is done. During the heating operation, the outdoor heat exchanger functions as an evaporator. At that time, the indoor heat exchanger dissipates heat while the refrigerant circulates through the refrigeration cycle, and the air in the passenger compartment is heated by the heat. On the other hand, the outdoor heat exchanger functions as a condenser during the cooling operation. At that time, the refrigerant condensed in the outdoor heat exchanger evaporates in the evaporator, and the air in the passenger compartment is cooled by the latent heat of evaporation. At that time, dehumidification is also performed.

特開平９−２４０２６６号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-240266

ところで、車室内の快適性を維持するとともに、寒冷下においても車両運転中の視界を良好に維持するために、このような車両用冷暖房装置においては特に除湿運転が重要視される。そのため、複数の熱交換器が比較的複雑な経路で配管されることが多く、冷媒通路の切り替えのために二方向弁、三方向弁、四方向弁といった制御弁が数多く用いられる。二方向弁は、その開閉により冷媒通路を開放または遮断したり、その開度調整により冷媒通路の開度を調整したりする。三方向弁は、１つの共用通路と２つの分岐通路との接続点に設けられ、共用通路と連通させる分岐通路を切り替える。四方向弁は、２つの上流側通路と２つの下流側通路との接続点に設けられ、上流側通路と下流側通路との連通状態の組み合わせを切り替える。これらの制御弁は、アクチュエータとしてソレノイドやステッピングモータなどを用いる電気駆動弁として構成されることが多い。   By the way, in order to maintain the comfort in the passenger compartment and to maintain a good visibility during vehicle operation even in cold weather, dehumidifying operation is particularly important in such a vehicle air conditioning apparatus. Therefore, a plurality of heat exchangers are often piped through a relatively complicated path, and many control valves such as a two-way valve, a three-way valve, and a four-way valve are used for switching the refrigerant passage. The two-way valve opens or closes the refrigerant passage by opening and closing it, and adjusts the opening of the refrigerant passage by adjusting the opening. The three-way valve is provided at a connection point between one common passage and two branch passages, and switches the branch passage that communicates with the common passage. The four-way valve is provided at a connection point between the two upstream passages and the two downstream passages, and switches the combination of the communication states of the upstream passage and the downstream passage. These control valves are often configured as electrically driven valves that use solenoids or stepping motors as actuators.

しかしながら、このような制御弁が数多く用いられると、当然にコストが嵩み、車両の設置スペース上の問題も生じる。このため、このような制御弁を冷媒通路を切り替えるだけの切替弁としてだけではなく、その開度を比例的に変化させて冷媒流量の調整を行う比例弁として機能させたり、その開度を絞ることで冷媒を膨張させて状態遷移させる膨張弁として機能させるなど、複数種の制御弁の機能を兼用させることもある。しかし、二方向弁として構成する場合には、その設置数に応じたアクチュエータが必要となる。また、三方向弁や四方向弁として構成する場合にも、その複数の弁部の開度を外部から調整可能とする場合には、その弁部の数に応じたアクチュエータが必要となり、依然として改善の余地があった。   However, when many such control valves are used, the cost is naturally increased, and there is a problem in the installation space of the vehicle. For this reason, such a control valve is not only used as a switching valve that only switches the refrigerant passage, but also functions as a proportional valve that adjusts the refrigerant flow rate by changing the opening degree proportionally, or restricts the opening degree. Thus, the functions of a plurality of types of control valves may be used together, such as functioning as an expansion valve that causes the refrigerant to expand and change its state. However, when it is configured as a two-way valve, an actuator corresponding to the number of installed valves is required. In addition, even when configured as a three-way valve or a four-way valve, if the opening of the plurality of valve parts can be adjusted from the outside, an actuator corresponding to the number of the valve parts is required, which is still an improvement. There was room for.

本発明の目的は、複数の冷媒通路を切り替えて運転がなされる車両用冷暖房装置において、その冷媒通路の切り替える制御弁に嵩むコストをトータル的に抑制することにある。   An object of the present invention is to totally suppress the cost of a control valve for switching refrigerant passages in a vehicle air conditioning apparatus that is operated by switching a plurality of refrigerant passages.

上記課題を解決するために、本発明のある態様の車両用冷暖房装置は、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、圧縮機、室外熱交換器、室内蒸発器を接続する冷媒循環通路を構成し、冷媒の流れを変更するために開度が調整される第１冷媒通路および第２冷媒通路と、第１冷媒通路および第２冷媒通路が内部に形成され、第１冷媒通路の冷媒の流れを調整するために開度が制御される第１弁と、第２冷媒通路の冷媒の流れを調整するために開度が制御される第２弁とを収容する共用のボディと、第１弁と第２弁の開度を電気的に調整するための共用のアクチュエータと、を含む制御弁と、を備える。制御弁は、アクチュエータによる第１弁および第２弁の一方の開度の制御状態において他方を閉弁状態または全開状態に維持可能な弁配置構成を有する。   In order to solve the above-described problems, a vehicle air conditioning apparatus according to an aspect of the present invention functions as a compressor that compresses and discharges a refrigerant, and an outdoor condenser that is disposed outside the passenger compartment and dissipates the refrigerant during cooling operation. On the other hand, an outdoor heat exchanger that functions as an outdoor evaporator that evaporates the refrigerant during heating operation, an indoor evaporator that is disposed in the vehicle interior and evaporates the refrigerant, and a compressor, an outdoor heat exchanger, and an indoor evaporator are connected. A first refrigerant passage and a second refrigerant passage that form a refrigerant circulation passage and whose opening degree is adjusted to change the flow of the refrigerant, a first refrigerant passage and a second refrigerant passage are formed inside, and the first refrigerant A common body that houses a first valve whose opening is controlled to adjust the flow of refrigerant in the passage and a second valve whose opening is controlled to adjust the flow of refrigerant in the second refrigerant passage And electrically adjusting the opening of the first valve and the second valve And a control valve including an actuator, a shared for. The control valve has a valve arrangement configuration in which one of the first valve and the second valve controlled by the actuator can be maintained in a closed state or a fully open state while the other is in the controlled state.

この態様によると、複数の冷媒通路の開度をそれぞれ調整するために複数の弁が設けられるところ、その複数の弁が共用のボディに収容されて共用のアクチュエータにより開閉駆動される制御弁（複合弁）として構成される。そして、一方の弁による冷媒の流量制御がなされている状態において、他方の弁を閉弁させて冷媒の流通を遮断、または全開させて流量飽和状態とする配置構成を有することで、その他方の弁の状態が一方の弁の流量制御に実質的に影響を及ぼさないようにしている。言い換えれば、このように第１弁と第２弁とがその弁配置によって制御上影響を及ぼさないようにすることで、一つのアクチュエータによる複数の弁の駆動が可能とされている。それにより、弁の数に対してボディやアクチュエータの数を抑えることができ、車両用冷暖房装置の冷媒通路の切り替えるために要する制御弁に嵩むトータルのコストを抑制することができる。このような制御弁を冷媒循環通路に複数設ければ、弁の数に対してトータルのコストをさらに抑制可能となる。   According to this aspect, a plurality of valves are provided to adjust the opening degrees of the plurality of refrigerant passages, respectively, and the control valves (composite valves) that are accommodated in a common body and driven to be opened and closed by a common actuator. Valve). And, in the state where the flow rate control of the refrigerant is performed by one valve, the other valve is closed to shut off the flow of the refrigerant or to fully open the flow rate saturation state, The valve state does not substantially affect the flow control of one of the valves. In other words, it is possible to drive a plurality of valves by one actuator by preventing the first valve and the second valve from affecting the control by the valve arrangement. Thereby, the number of bodies and actuators can be suppressed with respect to the number of valves, and the total cost of the control valve required for switching the refrigerant passage of the vehicle air conditioner can be suppressed. If a plurality of such control valves are provided in the refrigerant circulation passage, the total cost can be further suppressed with respect to the number of valves.

本発明によれば、複数の冷媒通路を切り替えて運転がなされる車両用冷暖房装置において、その冷媒通路の切り替える制御弁に嵩むコストをトータル的に抑制できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in the vehicle air conditioning apparatus operated by switching a some refrigerant path, the cost which accompanies the control valve which switches the refrigerant path can be suppressed totally.

実施形態に係る車両用冷暖房装置のシステム構成を表す図である。It is a figure showing the system configuration | structure of the vehicle air conditioner which concerns on embodiment. 車両用冷暖房装置の動作を表す説明図である。It is explanatory drawing showing operation | movement of the vehicle air conditioner. 第１制御弁の構成および動作を表す断面図である。It is sectional drawing showing the structure and operation | movement of a 1st control valve. 第１制御弁の構成および動作を表す断面図である。It is sectional drawing showing the structure and operation | movement of a 1st control valve. 第１制御弁の構成および動作を表す断面図である。It is sectional drawing showing the structure and operation | movement of a 1st control valve. 第２制御弁の構成および動作を表す断面図である。It is sectional drawing showing the structure and operation | movement of a 2nd control valve. 第２制御弁の構成および動作を表す断面図である。It is sectional drawing showing the structure and operation | movement of a 2nd control valve. 第２制御弁の構成および動作を表す断面図である。It is sectional drawing showing the structure and operation | movement of a 2nd control valve. 第３制御弁の構成および動作を表す断面図である。It is sectional drawing showing the structure and operation | movement of a 3rd control valve. 第３制御弁の構成および動作を表す断面図である。It is sectional drawing showing the structure and operation | movement of a 3rd control valve. 第３制御弁の構成および動作を表す断面図である。It is sectional drawing showing the structure and operation | movement of a 3rd control valve. 変形例にかかる車両用冷暖房装置のシステム構成を表す図である。It is a figure showing the system configuration | structure of the vehicle air conditioner concerning a modification.

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。
図１は、実施形態に係る車両用冷暖房装置のシステム構成を表す図である。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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram illustrating a system configuration of a vehicle air conditioning apparatus according to an embodiment. In the present embodiment, the vehicle air conditioning apparatus of the present invention is embodied as an electric vehicle air conditioning apparatus.

車両用冷暖房装置１００は、圧縮機２、室内凝縮器３、室外熱交換器５、蒸発器７およびアキュムレータ８を配管にて接続した冷凍サイクル（冷媒循環回路）を備える。車両用冷暖房装置１００は、冷媒としての代替フロン（ＨＦＯ−１２３４ｙｆ）が冷凍サイクル内を状態変化しながら循環する過程で、その冷媒の熱を利用して車室内の空調を行うヒートポンプ式の冷暖房装置として構成されている。   The vehicle air conditioner 100 includes a refrigeration cycle (refrigerant circulation circuit) in which a compressor 2, an indoor condenser 3, an outdoor heat exchanger 5, an evaporator 7, and an accumulator 8 are connected by piping. The vehicle air conditioner 100 is a heat pump type air conditioner that performs air conditioning in the vehicle interior using the heat of the refrigerant in a process in which alternative chlorofluorocarbon (HFO-1234yf) as a refrigerant circulates while changing its state in the refrigeration cycle. It is configured as.

車両用冷暖房装置１００は、また、冷房運転時と暖房運転時とで複数の冷媒循環通路を切り替えるように運転される。この冷凍サイクルは、室内凝縮器３と室外熱交換器５とが凝縮器として直列に動作可能に構成され、また、蒸発器７と室外熱交換器５とが蒸発器として並列に動作可能に構成されている。すなわち、冷房運転時（除湿時）に冷媒が循環する第１冷媒循環通路、暖房運転時に冷媒が循環する第２冷媒循環通路、暖房運転中の除湿時に冷媒が循環する第３冷媒循環通路が形成される。   The vehicle air conditioning apparatus 100 is also operated so as to switch a plurality of refrigerant circulation passages between the cooling operation and the heating operation. This refrigeration cycle is configured such that the indoor condenser 3 and the outdoor heat exchanger 5 can be operated in series as a condenser, and the evaporator 7 and the outdoor heat exchanger 5 can be operated in parallel as an evaporator. Has been. That is, a first refrigerant circulation passage through which refrigerant circulates during cooling operation (dehumidification), a second refrigerant circulation passage through which refrigerant circulates during heating operation, and a third refrigerant circulation passage through which refrigerant circulates during dehumidification during heating operation are formed. Is done.

第１冷媒循環通路は、圧縮機２→室内凝縮器３→室外熱交換器５→蒸発器７→アキュムレータ８→圧縮機２のように冷媒が循環する通路である。第２冷媒循環通路は、圧縮機２→室内凝縮器３→室外熱交換器５→アキュムレータ８→圧縮機２のように冷媒が循環する通路である。第３冷媒循環通路は、圧縮機２→室内凝縮器３→蒸発器７→アキュムレータ８→圧縮機２のように冷媒が循環する通路である。室外熱交換器５を流れる冷媒の流れは、第１冷媒循環通路と第２冷媒循環通路とで逆方向となっている。   The first refrigerant circulation passage is a passage through which the refrigerant circulates as follows: compressor 2 → indoor condenser 3 → outdoor heat exchanger 5 → evaporator 7 → accumulator 8 → compressor 2. The second refrigerant circulation passage is a passage through which the refrigerant circulates as follows: compressor 2 → indoor condenser 3 → outdoor heat exchanger 5 → accumulator 8 → compressor 2. The third refrigerant circulation passage is a passage through which the refrigerant circulates like the compressor 2 → the indoor condenser 3 → the evaporator 7 → the accumulator 8 → the compressor 2. The flow of the refrigerant flowing through the outdoor heat exchanger 5 is in the opposite direction between the first refrigerant circulation passage and the second refrigerant circulation passage.

具体的には、圧縮機２の吐出室は第１通路２１を介して室内凝縮器３の入口に接続され、室内凝縮器３の出口は第２通路２２を介して室外熱交換器５の一方の出入口に接続されている。室外熱交換器５の他方の出入口は第３通路２３を介して蒸発器７の入口に接続され、蒸発器７の出口は第４通路２４（戻り通路）を介してアキュムレータ８の入口に接続されている。これら第１通路２１、第２通路２２、第３通路２３および第４通路２４により第１冷媒循環通路が形成される。   Specifically, the discharge chamber of the compressor 2 is connected to the inlet of the indoor condenser 3 via the first passage 21, and the outlet of the indoor condenser 3 is connected to one of the outdoor heat exchangers 5 via the second passage 22. Connected to the entrance. The other inlet / outlet of the outdoor heat exchanger 5 is connected to the inlet of the evaporator 7 through the third passage 23, and the outlet of the evaporator 7 is connected to the inlet of the accumulator 8 through the fourth passage 24 (return passage). ing. A first refrigerant circulation passage is formed by the first passage 21, the second passage 22, the third passage 23, and the fourth passage 24.

第２通路２２には、室内凝縮器３の側から第１分岐点、第２分岐点、第３分岐点が設けられている。すなわち、第２通路２２は、第１分岐点にてバイパス通路２５に分岐し、第２分岐点にてバイパス通路２６に分岐し、第３分岐点にてバイパス通路２７に分岐している。そして、バイパス通路２５が第３通路２３に接続されることにより、室内凝縮器３から導出された冷媒の少なくとも一部を室外熱交換器５を迂回させて蒸発器７へ供給可能な第３冷媒循環通路が形成される。また、バイパス通路２６が室外熱交換器５の他方の出入口に接続され、バイパス通路２７がアキュムレータ８の入口に接続されることにより、第２冷媒循環通路が形成される。   The second passage 22 is provided with a first branch point, a second branch point, and a third branch point from the indoor condenser 3 side. That is, the second passage 22 branches to the bypass passage 25 at the first branch point, branches to the bypass passage 26 at the second branch point, and branches to the bypass passage 27 at the third branch point. Then, by connecting the bypass passage 25 to the third passage 23, the third refrigerant that can supply at least a part of the refrigerant derived from the indoor condenser 3 to the evaporator 7 by bypassing the outdoor heat exchanger 5. A circulation passage is formed. Further, the bypass passage 26 is connected to the other inlet / outlet of the outdoor heat exchanger 5, and the bypass passage 27 is connected to the inlet of the accumulator 8, thereby forming a second refrigerant circulation passage.

室内凝縮器３の出口と室外熱交換器５の一方の出入口との間には第１制御弁４が設けられている。また、その室外熱交換器５の一方の出入口と蒸発器７の出口との間には第２制御弁６が設けられている。さらに、室外熱交換器５の他方の出入口と蒸発器７の入口との間には第３制御弁９が設けられている。   A first control valve 4 is provided between the outlet of the indoor condenser 3 and one inlet / outlet of the outdoor heat exchanger 5. A second control valve 6 is provided between one inlet / outlet of the outdoor heat exchanger 5 and the outlet of the evaporator 7. Further, a third control valve 9 is provided between the other inlet / outlet of the outdoor heat exchanger 5 and the inlet of the evaporator 7.

圧縮機２は、ハウジング内にモータと圧縮機構を収容する電動圧縮機として構成され、図示しないバッテリからの供給電流により駆動され、モータの回転数に応じて冷媒の吐出容量が変化する。   The compressor 2 is configured as an electric compressor that houses a motor and a compression mechanism in a housing, is driven by a supply current from a battery (not shown), and the discharge capacity of the refrigerant changes according to the rotational speed of the motor.

室内凝縮器３は、車室内に設けられ、室外熱交換器５とは別に冷媒を放熱させる補助凝縮器として機能する。すなわち、圧縮機２から吐出された高温・高圧の冷媒が室内凝縮器３を通過する際に放熱する。車室内に導入された空気は、室内凝縮器３を通過する過程で温められる。   The indoor condenser 3 is provided in the vehicle interior and functions as an auxiliary condenser that dissipates the refrigerant separately from the outdoor heat exchanger 5. That is, the high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the compressor 2 dissipates heat when passing through the indoor condenser 3. The air introduced into the passenger compartment is warmed in the process of passing through the indoor condenser 3.

室外熱交換器５は、車室外に配置され、冷房運転時に内部を通過する冷媒を放熱させる室外凝縮器として機能する一方、暖房運転時には内部を通過する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５が蒸発器として機能する際には、膨張装置（第２弁３２）の通過により低温・低圧となった冷媒が、室外熱交換器５を通過する際に蒸発する。   The outdoor heat exchanger 5 is disposed outside the passenger compartment and functions as an outdoor condenser that radiates the refrigerant that passes through the interior during the cooling operation, and functions as an outdoor evaporator that evaporates the refrigerant that passes through the interior during the heating operation. When the outdoor heat exchanger 5 functions as an evaporator, the refrigerant having a low temperature and low pressure due to the passage through the expansion device (second valve 32) evaporates when passing through the outdoor heat exchanger 5.

蒸発器７は、車室内に配置され、内部を通過する冷媒を蒸発させる室内蒸発器として機能する。すなわち、膨張装置（第１弁５１または第２弁５２）の通過により低温・低圧となった冷媒は、蒸発器７を通過する際に蒸発する。車室内に導入された空気は、その蒸発潜熱によって冷却され、除湿される。このとき冷却・除湿された空気は、室内凝縮器３の通過過程で加熱される。   The evaporator 7 is arrange | positioned in a vehicle interior, and functions as an indoor evaporator which evaporates the refrigerant | coolant which passes the inside. That is, the refrigerant that has become low temperature and low pressure by passing through the expansion device (the first valve 51 or the second valve 52) evaporates when passing through the evaporator 7. The air introduced into the passenger compartment is cooled and dehumidified by the latent heat of vaporization. At this time, the cooled and dehumidified air is heated while passing through the indoor condenser 3.

アキュムレータ８は、蒸発器から送出された冷媒を気液分離して溜めておく装置であり、液相部と気相部とを有する。このため、仮に蒸発器７から想定以上の液冷媒が導出されたとしても、その液冷媒を液相部に溜めおくことができ、気相部の冷媒を圧縮機２に導出することができる。   The accumulator 8 is a device that separates and stores the refrigerant sent from the evaporator, and has a liquid phase part and a gas phase part. For this reason, even if liquid refrigerant more than expected is derived from the evaporator 7, the liquid refrigerant can be stored in the liquid phase part, and the refrigerant in the gas phase part can be derived to the compressor 2.

第１制御弁４は、共用のボディに第１弁３１と第２弁３２とを収容し、それらを１つのアクチュエータにて駆動する複合弁として構成されている。第１制御弁４のボディには、第２通路２２における第２分岐点と第３分岐点とをつなぐ第１冷媒通路と、バイパス通路２６を構成する第２冷媒通路が設けられている。第１弁３１は大口径の弁であり、第１冷媒通路に設けられてその開度を調整する。第２弁３２は小口径の弁であり、第２冷媒通路に設けられてその開度を調整する。第２弁３２は膨張装置としても機能する。本実施形態では、第１制御弁４として、ステッピングモータの駆動により各弁の開度を調整可能な電動弁が用いられるが、ソレノイドへの通電によって各弁の開度を調整可能な電磁弁を用いるようにしてもよい。第１制御弁４の具体的構成については後述する。   The 1st control valve 4 is comprised as a compound valve which accommodates the 1st valve 31 and the 2nd valve 32 in a common body, and drives them with one actuator. The body of the first control valve 4 is provided with a first refrigerant passage connecting the second branch point and the third branch point in the second passage 22 and a second refrigerant passage constituting the bypass passage 26. The first valve 31 is a large-diameter valve, and is provided in the first refrigerant passage to adjust its opening. The second valve 32 is a small-diameter valve and is provided in the second refrigerant passage to adjust its opening. The second valve 32 also functions as an expansion device. In the present embodiment, an electric valve capable of adjusting the opening degree of each valve by driving a stepping motor is used as the first control valve 4, but an electromagnetic valve capable of adjusting the opening degree of each valve by energizing the solenoid is used. You may make it use. A specific configuration of the first control valve 4 will be described later.

第２制御弁６は、共用のボディに第１弁４１と第２弁４２とを収容し、それらを１つのアクチュエータにて駆動する複合弁として構成されている。第２制御弁６のボディには、第４通路２４を構成する第１冷媒通路とバイパス通路２７を構成する第２冷媒通路が設けられている。第１弁４１は大口径の弁であり、第１冷媒通路に設けられてその開度を調整する。第２弁４２も大口径の弁であり、第２冷媒通路に設けられてその開度を調整する。本実施形態では、第２制御弁６として、ステッピングモータの駆動により各弁の開度を調整可能な電動弁が用いられるが、ソレノイドへの通電によって各弁の開度を調整可能な電磁弁を用いるようにしてもよい。第２制御弁６の具体的構成については後述する。   The 2nd control valve 6 accommodates the 1st valve 41 and the 2nd valve 42 in a common body, and is comprised as a compound valve which drives them with one actuator. The body of the second control valve 6 is provided with a first refrigerant passage constituting the fourth passage 24 and a second refrigerant passage constituting the bypass passage 27. The first valve 41 is a large-diameter valve and is provided in the first refrigerant passage to adjust its opening. The second valve 42 is also a large-diameter valve, and is provided in the second refrigerant passage to adjust its opening. In the present embodiment, an electric valve capable of adjusting the opening degree of each valve by driving a stepping motor is used as the second control valve 6, but an electromagnetic valve capable of adjusting the opening degree of each valve by energizing the solenoid is used. You may make it use. A specific configuration of the second control valve 6 will be described later.

第３制御弁９は、共用のボディに第１弁５１と第２弁５２とを収容し、それらを１つのアクチュエータにて駆動する複合弁として構成されている。第３制御弁９のボディには、第３通路２３を構成する第１冷媒通路とバイパス通路２５を構成する第２冷媒通路が設けられている。第１弁５１は小口径の弁であり、第１冷媒通路に設けられてその開度を調整する。第２弁５２も小口径の弁であり、第２冷媒通路に設けられてその開度を調整する。第１弁５１および第２弁５２は膨張装置としても機能する。本実施形態では、第３制御弁９として、ステッピングモータの駆動により各弁の開度を調整可能な電動弁が用いられるが、ソレノイドへの通電によって各弁の開度を調整可能な電磁弁を用いるようにしてもよい。第３制御弁９の具体的構成については後述する。   The third control valve 9 is configured as a composite valve in which the first valve 51 and the second valve 52 are housed in a common body and are driven by one actuator. The body of the third control valve 9 is provided with a first refrigerant passage constituting the third passage 23 and a second refrigerant passage constituting the bypass passage 25. The first valve 51 is a small-diameter valve, and is provided in the first refrigerant passage to adjust its opening. The second valve 52 is also a small-diameter valve, and is provided in the second refrigerant passage to adjust its opening. The first valve 51 and the second valve 52 also function as an expansion device. In the present embodiment, an electric valve capable of adjusting the opening of each valve by driving a stepping motor is used as the third control valve 9, but an electromagnetic valve capable of adjusting the opening of each valve by energizing the solenoid is used. You may make it use. A specific configuration of the third control valve 9 will be described later.

以上のように構成された車両用冷暖房装置１００は、図示しない制御部により制御される。制御部は、車両の乗員によりセットされた室温を実現するために各アクチュエータの制御量を演算し、各アクチュエータの駆動回路に制御信号を出力する。制御部は、車室内外の温度、蒸発器７の吹き出し空気温度等、各種センサにて検出された所定の外部情報に基づいて各制御弁の制御量（弁開度や開閉状態）を決定し、その制御量が実現されるようアクチュエータに電流を供給する。本実施例ではアクチュエータとしてステッピングモータを用いるため、制御部は、各制御弁の制御量が実現されるようステッピングモータに制御パルス信号を出力する。このような制御により、圧縮機２は、その吸入室を介して吸入圧力Ｐｓの冷媒を導入し、これを圧縮して吐出圧力Ｐｄの冷媒として吐出する。なお、本実施形態ではこのような制御を実現するために、室内凝縮器３の出口、室外熱交換器５の一方の出入口と他方の出入口、蒸発器７の入口と出口のそれぞれの温度を検出するための複数の温度センサが設置されている。   The vehicle air conditioning apparatus 100 configured as described above is controlled by a control unit (not shown). The control unit calculates the control amount of each actuator to realize the room temperature set by the vehicle occupant, and outputs a control signal to the drive circuit of each actuator. The control unit determines the control amount (valve opening degree and opening / closing state) of each control valve based on predetermined external information detected by various sensors such as the temperature inside and outside the vehicle interior and the temperature of air blown from the evaporator 7. The current is supplied to the actuator so that the control amount is realized. Since a stepping motor is used as an actuator in this embodiment, the control unit outputs a control pulse signal to the stepping motor so that the control amount of each control valve is realized. By such control, the compressor 2 introduces the refrigerant having the suction pressure Ps through the suction chamber, compresses the refrigerant, and discharges it as the refrigerant having the discharge pressure Pd. In this embodiment, in order to realize such control, the temperatures of the outlet of the indoor condenser 3, the one inlet / outlet of the outdoor heat exchanger 5, the other inlet / outlet, and the inlet and outlet of the evaporator 7 are detected. A plurality of temperature sensors are installed.

次に、本実施形態の冷凍サイクルの動作について説明する。図２は、車両用冷暖房装置の動作を表す説明図である。（Ａ）は冷房運転時の状態を示し、（Ｂ）は特定暖房運転時の状態を示し、（Ｃ）は通常暖房運転時の状態を示し、（Ｄ）は特殊暖房運転時の状態を示している。なお、「特定暖房運転」は、暖房運転において特に除湿の機能を高めた運転状態である。「特殊暖房運転」は、室外熱交換器５を機能させない運転状態である。なお、図中の太線および矢印が冷媒の流れを示し、「×」は冷媒の流れが遮断されていることを示している。   Next, operation | movement of the refrigerating cycle of this embodiment is demonstrated. FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating the operation of the vehicle air conditioner. (A) shows the state during cooling operation, (B) shows the state during specific heating operation, (C) shows the state during normal heating operation, and (D) shows the state during special heating operation. ing. The “specific heating operation” is an operation state in which the function of dehumidification is particularly enhanced in the heating operation. The “special heating operation” is an operation state in which the outdoor heat exchanger 5 is not functioned. In addition, the thick line and the arrow in a figure show the flow of the refrigerant | coolant, and "x" has shown that the flow of the refrigerant | coolant is interrupted | blocked.

図２（Ａ）に示すように、冷房運転時においては、第１制御弁４において第１弁３１が開弁状態とされ第２弁３２が閉弁状態とされる。また、第２制御弁６において第１弁４１が開弁状態とされ第２弁４２が閉弁状態とされる。さらに、第３制御弁９において第１弁５１が開弁状態とされ第２弁５２が閉弁状態とされる。それにより第１冷媒循環通路のみが開放される。このため、バイパス通路２５，２６，２７が遮断され、圧縮機２から吐出冷媒は室外熱交換器５および蒸発器７に導かれる。このとき、室外熱交換器５は室外凝縮器として機能する。   As shown in FIG. 2A, during the cooling operation, in the first control valve 4, the first valve 31 is opened and the second valve 32 is closed. Further, in the second control valve 6, the first valve 41 is opened and the second valve 42 is closed. Further, in the third control valve 9, the first valve 51 is opened and the second valve 52 is closed. Thereby, only the first refrigerant circulation passage is opened. For this reason, the bypass passages 25, 26 and 27 are blocked, and the refrigerant discharged from the compressor 2 is guided to the outdoor heat exchanger 5 and the evaporator 7. At this time, the outdoor heat exchanger 5 functions as an outdoor condenser.

すなわち、圧縮機２から吐出された高温・高圧のガス冷媒は、室内凝縮器３および室外熱交換器５を経ることで凝縮される。そして、室外熱交換器５を経由した冷媒が第３制御弁９の第１弁５１にて断熱膨張されて冷温・低圧の気液二相冷媒となり、蒸発器７に導入される。蒸発器７の入口に導入された冷媒は、その蒸発器７を通過する過程で蒸発し、車室内の空気を冷却する。蒸発器７から導出された冷媒は、第２制御弁６の第１弁４１を経てアキュムレータ８に導入される。制御部は、室外熱交換器５の出口側の温度に基づき、その出口側の過冷却度が適正となるよう第１弁５１の開度を制御する。   That is, the high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the compressor 2 is condensed through the indoor condenser 3 and the outdoor heat exchanger 5. Then, the refrigerant passing through the outdoor heat exchanger 5 is adiabatically expanded by the first valve 51 of the third control valve 9 to be a cold / low pressure gas-liquid two-phase refrigerant, which is introduced into the evaporator 7. The refrigerant introduced into the inlet of the evaporator 7 evaporates in the process of passing through the evaporator 7 and cools the air in the passenger compartment. The refrigerant derived from the evaporator 7 is introduced into the accumulator 8 through the first valve 41 of the second control valve 6. Based on the temperature on the outlet side of the outdoor heat exchanger 5, the control unit controls the opening degree of the first valve 51 so that the degree of supercooling on the outlet side becomes appropriate.

図２（Ｂ）に示すように、特定暖房運転時においては、第１制御弁４の第１弁３１が閉弁状態とされ第２弁３２が開弁状態とされる。また、第２制御弁６において第１弁４１および第２弁４２が共に開弁状態とされる。さらに、第３制御弁９において第１弁５１が閉弁状態とされ第２弁５２が開弁状態とされる。それにより第１冷媒循環通路が遮断され、第２冷媒循環通路および第３冷媒循環通路が開放される。このため、室内凝縮器３から導出された冷媒は、一方でバイパス通路２６を介して室外熱交換器５に導かれ、他方でバイパス通路２５を介して蒸発器７に導かれる。   As shown in FIG. 2 (B), during the specific heating operation, the first valve 31 of the first control valve 4 is closed and the second valve 32 is opened. In the second control valve 6, both the first valve 41 and the second valve 42 are opened. Further, in the third control valve 9, the first valve 51 is closed and the second valve 52 is opened. Thereby, the first refrigerant circulation passage is blocked, and the second refrigerant circulation passage and the third refrigerant circulation passage are opened. For this reason, the refrigerant led out from the indoor condenser 3 is led to the outdoor heat exchanger 5 via the bypass passage 26 on the one hand and to the evaporator 7 via the bypass passage 25 on the other hand.

すなわち、圧縮機２から吐出された高温・高圧のガス冷媒は、室内凝縮器３を経て凝縮される。室内凝縮器３から導出された冷媒は、一方で第１制御弁４の第２弁３２にて断熱膨張されて冷温・低圧の気液二相冷媒となり、室外熱交換器５を通過する際に蒸発される。室外熱交換器５から導出された冷媒は、第２制御弁６の第２弁４２を経てアキュムレータ８に導入される。また、室内凝縮器３から導出された冷媒は、他方で第３制御弁９の第２弁５２にて断熱膨張されて冷温・低圧の気液二相冷媒となり、蒸発器７を通過する際に蒸発される。蒸発器７から導出された冷媒は、第２制御弁６の第１弁４１を経てアキュムレータ８に導入される。   That is, the high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the compressor 2 is condensed through the indoor condenser 3. On the other hand, the refrigerant led out from the indoor condenser 3 is adiabatically expanded by the second valve 32 of the first control valve 4 to become a cold / low pressure gas-liquid two-phase refrigerant, and passes through the outdoor heat exchanger 5. Evaporated. The refrigerant derived from the outdoor heat exchanger 5 is introduced into the accumulator 8 through the second valve 42 of the second control valve 6. On the other hand, the refrigerant derived from the indoor condenser 3 is adiabatically expanded by the second valve 52 of the third control valve 9 to become a cold / low pressure gas-liquid two-phase refrigerant and passes through the evaporator 7. Evaporated. The refrigerant derived from the evaporator 7 is introduced into the accumulator 8 through the first valve 41 of the second control valve 6.

このとき、制御部は、室外熱交換器５による熱吸収と蒸発器７による除湿とを適正に行うべく、室外熱交換器５における冷媒の蒸発量と蒸発器７における冷媒の蒸発量との比率を適正に調整する。具体的には、制御部は、室内凝縮器３の出口側の温度に基づいて第２弁３２と第２弁５２のトータルの開度を調整することにより、室内凝縮器３の出口側の過冷却度が適正となるよう制御する。制御部は、また、車両用冷暖房装置１００の運転負荷に応じて第２弁３２と第２弁５２の開度の比率を制御することにより、両弁をそれぞれ通過する冷媒流量の比率を調整し、室外熱交換器５および蒸発器７のそれぞれにおける蒸発量を調整する。また、制御部は、第２制御弁６における第１弁４１および第２弁４２の一方の全開状態を維持したまま他方の開度を調整する。本実施形態では、室外熱交換器５よりも蒸発器７の温度が低い場合には第１弁４１を全開状態にして第２弁４２の開度を制御する。一方、蒸発器７よりも室外熱交換器５の温度が低い場合には第２弁４２を全開状態にして第１弁４１の開度を制御する。   At this time, the control unit ratio of the refrigerant evaporation amount in the outdoor heat exchanger 5 and the refrigerant evaporation amount in the evaporator 7 in order to appropriately perform heat absorption by the outdoor heat exchanger 5 and dehumidification by the evaporator 7. Adjust appropriately. Specifically, the control unit adjusts the total opening of the second valve 32 and the second valve 52 based on the temperature on the outlet side of the indoor condenser 3, thereby adjusting the excess amount on the outlet side of the indoor condenser 3. Control the cooling degree to be appropriate. The control unit also adjusts the ratio of the refrigerant flow rate passing through both valves by controlling the ratio of the opening degree of the second valve 32 and the second valve 52 in accordance with the operating load of the vehicle air conditioner 100. The amount of evaporation in each of the outdoor heat exchanger 5 and the evaporator 7 is adjusted. In addition, the control unit adjusts the opening of the second control valve 6 while maintaining the fully opened state of one of the first valve 41 and the second valve 42. In the present embodiment, when the temperature of the evaporator 7 is lower than that of the outdoor heat exchanger 5, the first valve 41 is fully opened to control the opening degree of the second valve 42. On the other hand, when the temperature of the outdoor heat exchanger 5 is lower than that of the evaporator 7, the second valve 42 is fully opened to control the opening degree of the first valve 41.

例えば、前者のように室外熱交換器５よりも蒸発器７の温度が低い場合、室外熱交換器５の蒸発圧力Ｐｏと蒸発器７の出口の圧力Ｐｅとの差圧ΔＰ＝Ｐｏ−Ｐｅが適正となるように制御することで、循環する冷媒を室外熱交換器５と蒸発器７とで蒸発させる比率を調整することができる。すなわち、差圧ΔＰが大きくなると、室外熱交換器５における蒸発量が相対的に小さくなる（蒸発器７における蒸発量が相対的に大きくなる）。逆に、差圧ΔＰが小さくなると、室外熱交換器５における蒸発量が相対的に大きくなる（蒸発器７における蒸発量が相対的に小さくなる）。制御部は、その差圧ΔＰが適正となるように制御することで、特定暖房運転時における除湿機能を確保する。なお、室外熱交換器５の蒸発圧力Ｐｏについては室外熱交換器５の入口側の温度Ｔｏを検出することで特定することができる。また、蒸発器７の出口の圧力Ｐｅについては蒸発器７の入口側の温度Ｔｅを検出することで特定することができる。   For example, when the temperature of the evaporator 7 is lower than the outdoor heat exchanger 5 as in the former, the differential pressure ΔP = Po−Pe between the evaporation pressure Po of the outdoor heat exchanger 5 and the pressure Pe at the outlet of the evaporator 7 is By controlling to be appropriate, the ratio of evaporating the circulating refrigerant between the outdoor heat exchanger 5 and the evaporator 7 can be adjusted. That is, when the differential pressure ΔP increases, the evaporation amount in the outdoor heat exchanger 5 becomes relatively small (the evaporation amount in the evaporator 7 becomes relatively large). On the contrary, when the differential pressure ΔP decreases, the evaporation amount in the outdoor heat exchanger 5 becomes relatively large (the evaporation amount in the evaporator 7 becomes relatively small). The control unit ensures the dehumidifying function during the specific heating operation by controlling the differential pressure ΔP to be appropriate. The evaporation pressure Po of the outdoor heat exchanger 5 can be specified by detecting the temperature To on the inlet side of the outdoor heat exchanger 5. Further, the pressure Pe at the outlet of the evaporator 7 can be specified by detecting the temperature Te on the inlet side of the evaporator 7.

逆に、後者のように蒸発器７よりも室外熱交換器５の温度が低い場合、蒸発器７の出口の圧力Ｐｅと室外熱交換器５の蒸発圧力Ｐｏとの差圧ΔＰ＝Ｐｅ−Ｐｏが適正となるように制御する。制御部は、その差圧ΔＰが適正となるように制御することで、特定暖房運転時における除湿機能を確保する。その場合、蒸発器７の出口の圧力Ｐｅについては蒸発器７の入口側の温度Ｔｅを検出することで特定することができる。また、室外熱交換器５の蒸発圧力Ｐｏについては室外熱交換器５の入口側の温度Ｔｏを検出することで特定することができる。
なお、このように室外熱交換器５や蒸発器７の入口側の温度を検出するのは、それぞれの出口側に過熱度（スーパーヒート）が発生している場合、出口側の温度を検出してもその温度は蒸発圧力に対応しないためである。なお、出口側の温度と入口側の温度との温度差に基づき、過熱度がどの程度発生しているかを判定することができるため、その温度差に応じて第１弁４１や第２弁４２の開度を調整することで、適正な蒸発状態を実現することが可能となる。 On the other hand, when the temperature of the outdoor heat exchanger 5 is lower than the evaporator 7 as in the latter, the differential pressure ΔP = Pe−Po between the outlet pressure Pe of the evaporator 7 and the evaporation pressure Po of the outdoor heat exchanger 5. Is controlled to be appropriate. The control unit ensures the dehumidifying function during the specific heating operation by controlling the differential pressure ΔP to be appropriate. In that case, the pressure Pe at the outlet of the evaporator 7 can be specified by detecting the temperature Te on the inlet side of the evaporator 7. Further, the evaporation pressure Po of the outdoor heat exchanger 5 can be specified by detecting the temperature To on the inlet side of the outdoor heat exchanger 5.
Note that the temperature on the inlet side of the outdoor heat exchanger 5 or the evaporator 7 is detected in this way when the degree of superheat (superheat) is generated on each outlet side. However, the temperature does not correspond to the evaporation pressure. In addition, since it can be determined how much the degree of superheat is generated based on the temperature difference between the temperature on the outlet side and the temperature on the inlet side, the first valve 41 and the second valve 42 are determined according to the temperature difference. By adjusting the opening degree, it is possible to realize an appropriate evaporation state.

図２（Ｃ）に示すように、通常暖房運転時においては、第１制御弁４の第１弁３１が閉弁状態とされ第２弁３２が開弁状態とされる。また、第２制御弁６において第１弁４１が閉弁状態とされ、第２弁４２が開弁状態とされる。さらに、第３制御弁９において第１弁５１および第２弁５２が共に閉弁状態とされる。それにより第２冷媒循環通路のみが開放される。このため、室内凝縮器３から導出された冷媒はバイパス通路２６を介して室外熱交換器５に導かれる。このとき、蒸発器７には冷媒が供給されないため、蒸発器７は実質的に機能しなくなり、室外熱交換器５のみが蒸発器として機能するようになる。制御部は、室内凝縮器３の出口側の温度に基づき、その出口側の過冷却度が適正となるよう第２弁３２の開度を制御する。   As shown in FIG. 2C, during the normal heating operation, the first valve 31 of the first control valve 4 is closed and the second valve 32 is opened. Further, in the second control valve 6, the first valve 41 is closed and the second valve 42 is opened. Further, in the third control valve 9, both the first valve 51 and the second valve 52 are closed. Thereby, only the second refrigerant circulation passage is opened. For this reason, the refrigerant led out from the indoor condenser 3 is guided to the outdoor heat exchanger 5 via the bypass passage 26. At this time, since no refrigerant is supplied to the evaporator 7, the evaporator 7 substantially does not function, and only the outdoor heat exchanger 5 functions as an evaporator. The control unit controls the opening degree of the second valve 32 based on the temperature on the outlet side of the indoor condenser 3 so that the degree of supercooling on the outlet side becomes appropriate.

図２（Ｄ）に示すように、特殊暖房運転時においては、第１制御弁４の第１弁３１および第２弁３２が共に閉弁状態とされる。また、第２制御弁６において第１弁４１が開弁状態とされ、第２弁４２が閉弁状態とされる。さらに、第３制御弁９において第１弁５１が閉弁状態とされ、第２弁５２が開弁状態とされる。それにより第３冷媒循環通路のみが開放される。このため、室内凝縮器３から導出された冷媒はバイパス通路２５を介して蒸発器７に導かれる。つまり、冷媒が室外熱交換器５を迂回するため室外熱交換器５が実質的に機能しなくなる。蒸発器７に導入された冷媒は、その蒸発器７を通過する過程で蒸発し、車室内の空気を除湿する。このような特殊冷暖房運転は、外部からの吸熱が困難な場合、例えば車両が極寒状況におかれた場合などに有効に機能する。制御部は、室内凝縮器３の出口側の温度に基づき、その出口側の過冷却度が適正となるよう第２弁５２の開度を制御する。   As shown in FIG. 2D, both the first valve 31 and the second valve 32 of the first control valve 4 are closed during the special heating operation. Further, in the second control valve 6, the first valve 41 is opened and the second valve 42 is closed. Further, in the third control valve 9, the first valve 51 is closed, and the second valve 52 is opened. Thereby, only the third refrigerant circulation passage is opened. For this reason, the refrigerant led out from the indoor condenser 3 is led to the evaporator 7 via the bypass passage 25. That is, since the refrigerant bypasses the outdoor heat exchanger 5, the outdoor heat exchanger 5 does not substantially function. The refrigerant introduced into the evaporator 7 evaporates in the process of passing through the evaporator 7 and dehumidifies the air in the passenger compartment. Such special air conditioning operation functions effectively when it is difficult to absorb heat from the outside, for example, when the vehicle is placed in an extremely cold state. The controller controls the opening degree of the second valve 52 based on the temperature on the outlet side of the indoor condenser 3 so that the degree of supercooling on the outlet side becomes appropriate.

次に、本実施形態の制御弁の具体的構成について説明する。
図３〜図５は、第１制御弁４の構成および動作を表す断面図である。図３に示すように、第１制御弁４は、ステッピングモータ駆動式の電動弁として構成され、弁本体１０１とモータユニット１０２とを組み付けて構成されている。弁本体１０１は、有底筒状のボディ１０４に大口径の第１弁３１と小口径の第２弁３２とを同軸状に収容して構成され、一方の弁の閉弁状態を維持しつつ他方の弁の開度が設定開度に調整される比例弁として構成されている。 Next, a specific configuration of the control valve of the present embodiment will be described.
3 to 5 are cross-sectional views showing the configuration and operation of the first control valve 4. As shown in FIG. 3, the first control valve 4 is configured as an electric valve driven by a stepping motor, and is configured by assembling a valve body 101 and a motor unit 102. The valve body 101 is configured by coaxially housing a large-diameter first valve 31 and a small-diameter second valve 32 in a bottomed cylindrical body 104, while maintaining the closed state of one of the valves. The other valve is configured as a proportional valve whose opening is adjusted to the set opening.

ボディ１０４の一方の側部には導入ポート１１０が設けられ、他方の側部には上下に第１導出ポート１１２、第２導出ポート１１４が設けられている。導入ポート１１０は第２通路２２の上流側に連通し、第１導出ポート１１２は第２通路２２の下流側に連通し、第２導出ポート１１４はバイパス通路２６に連通する。すなわち、ボディ１０４には、導入ポート１１０と第１導出ポート１１２とをつなぐ第１冷媒通路と、導入ポート１１０と第２導出ポート１１４とをつなぐ第２冷媒通路が形成される。   An introduction port 110 is provided on one side of the body 104, and a first derivation port 112 and a second derivation port 114 are provided vertically on the other side. The introduction port 110 communicates with the upstream side of the second passage 22, the first outlet port 112 communicates with the downstream side of the second passage 22, and the second outlet port 114 communicates with the bypass passage 26. That is, the body 104 is formed with a first refrigerant passage that connects the introduction port 110 and the first outlet port 112 and a second refrigerant passage that connects the introduction port 110 and the second outlet port 114.

ボディ１０４の上半部には、円筒状のガイド部材１１６が配設されている。ガイド部材１１６は、シール部材を介してボディ１０４に同心状に組み付けられている。ガイド部材１１６は、その上半部の内周面がガイド孔１１８を形成し、その下端部が弁孔１２０を形成している。また、弁孔１２０の下端開口端縁により弁座１２２が形成されている。ガイド部材１１６における第１導出ポート１１２との対向面には、内外を連通する連通孔が設けられている。   A cylindrical guide member 116 is disposed in the upper half of the body 104. The guide member 116 is concentrically assembled to the body 104 via a seal member. The guide member 116 has a guide hole 118 formed on the inner peripheral surface of the upper half thereof, and a valve hole 120 formed on the lower end thereof. A valve seat 122 is formed by the lower end opening edge of the valve hole 120. A communication hole that communicates the inside and the outside is provided on the surface of the guide member 116 that faces the first outlet port 112.

ボディ１０４の上端部には、円板状の区画部材１２４が配設されている。区画部材１２４は、弁本体１０１の内部とモータユニット１０２の内部とを区画する。区画部材１２４の中央部には、円ボス状の軸受部１２６が設けられている。軸受部１２６の内周面には雌ねじ部が設けられ、外周面は滑り軸受として機能する。   A disc-shaped partition member 124 is disposed at the upper end portion of the body 104. The partition member 124 partitions the interior of the valve body 101 and the interior of the motor unit 102. A circular boss-shaped bearing 126 is provided at the center of the partition member 124. A female thread portion is provided on the inner peripheral surface of the bearing portion 126, and the outer peripheral surface functions as a sliding bearing.

ボディ１０４の内方には、大径の弁体１３０、小径の弁体１３２、および弁作動体１３４が同軸状に配設されている。弁体１３０が上流側から弁孔１２０に接離して大口径の第１弁３１の開度を調整することにより、第１冷媒通路を流れる冷媒の流量が調整される。弁体１３０の外周面にはリング状の弾性体（例えばゴム）からなる弁部材１３６が嵌着されており、その弁部材１３６が弁座１２２に着座することにより、第１弁３１を完全に閉じることが可能になる。   Inside the body 104, a large-diameter valve body 130, a small-diameter valve body 132, and a valve operating body 134 are coaxially arranged. The flow rate of the refrigerant flowing through the first refrigerant passage is adjusted by adjusting the opening of the large-diameter first valve 31 with the valve body 130 coming into contact with and away from the valve hole 120 from the upstream side. A valve member 136 made of a ring-shaped elastic body (for example, rubber) is fitted on the outer peripheral surface of the valve body 130. The valve member 136 is seated on the valve seat 122, so that the first valve 31 is completely It becomes possible to close.

一方、ボディ１０４の下半部には、小円筒状のガイド部材１４０が配設されている。ガイド部材１４０は、第２冷媒通路の中央部に弁体１３０と同軸状に設けられ、その下半部がボディ１０４に圧入されている。ガイド部材１４０は、その上半部の内周面がガイド孔１４２を形成し、その下端部が弁孔１４４を形成している。また、弁孔１４４の上端開口端縁により弁座１４６が形成されている。ガイド部材１４０における導入ポート１１０との対向面には、内外を連通する連通孔が設けられている。図示のように、弁孔１２０および弁孔１４４の上流側に導入ポート１１０に連通する共通の高圧室１１５が形成され、弁孔１２０の下流側には第１導出ポート１１２に連通する低圧室１１７が形成され、弁孔１４４の下流側には第２導出ポート１１４に連通する低圧室１１９が形成されている。   On the other hand, a small cylindrical guide member 140 is disposed in the lower half of the body 104. The guide member 140 is provided coaxially with the valve body 130 at the center of the second refrigerant passage, and the lower half thereof is press-fitted into the body 104. The guide member 140 has a guide hole 142 formed on the inner peripheral surface of the upper half thereof, and a valve hole 144 formed on the lower end thereof. Further, a valve seat 146 is formed by the upper end opening edge of the valve hole 144. A communication hole that communicates the inside and the outside is provided on the surface of the guide member 140 facing the introduction port 110. As shown in the figure, a common high-pressure chamber 115 communicating with the introduction port 110 is formed upstream of the valve hole 120 and the valve hole 144, and a low-pressure chamber 117 communicating with the first outlet port 112 is formed downstream of the valve hole 120. A low pressure chamber 119 communicating with the second outlet port 114 is formed on the downstream side of the valve hole 144.

弁体１３０は、縮径部を介して区画部１４８が連設されている。区画部１４８は、低圧室１１７に配置されている。そして、区画部１４８の上端部がガイド孔１１８に摺動可能に支持されることにより、弁体１３０の開閉方向への安定した動作が確保されている。区画部１４８と区画部材１２４との間には背圧室１５０が形成される。また、弁体１３０と区画部１４８とを貫通する連通路１５１が形成され、高圧室１１５と背圧室１５０とを連通させている。これにより、背圧室１５０には常に、導入ポート１１０から導入される上流側圧力Ｐinが満たされる。   In the valve body 130, a partition portion 148 is continuously provided via a reduced diameter portion. The partition portion 148 is disposed in the low pressure chamber 117. And the upper end part of the division part 148 is slidably supported by the guide hole 118, and the stable operation | movement to the opening / closing direction of the valve body 130 is ensured. A back pressure chamber 150 is formed between the partition portion 148 and the partition member 124. In addition, a communication path 151 that penetrates the valve body 130 and the partition portion 148 is formed, and the high pressure chamber 115 and the back pressure chamber 150 are communicated with each other. Thereby, the upstream pressure Pin introduced from the introduction port 110 is always filled in the back pressure chamber 150.

本実施形態においては、弁孔１２０の有効径Ａとガイド孔１１８の有効径Ｂとが等しく設定されているため（弁体１３０の有効受圧面積と区画部１４８の有効受圧面積とが実質的に等しくされているため）、弁体１３０に作用する冷媒圧力の影響はキャンセルされる。特に、その圧力キャンセルを厳密に実現するために、背圧室１５０における区画部１４８の上方には、第１弁３１が閉弁状態となるときに区画部１４８に密着してその有効受圧面積を拡大する受圧調整部材１４９が配設されている。受圧調整部材１４９は、リング状をなす弾性体（例えばゴム）からなり、その外周端部がガイド部材１１６と区画部材１２４との間に挟まれるようにして支持されている。   In the present embodiment, the effective diameter A of the valve hole 120 and the effective diameter B of the guide hole 118 are set equal (the effective pressure receiving area of the valve body 130 and the effective pressure receiving area of the partition portion 148 are substantially equal). The influence of the refrigerant pressure acting on the valve body 130 is canceled. In particular, in order to strictly realize the pressure cancellation, the effective pressure receiving area of the back pressure chamber 150 is in close contact with the partition portion 148 when the first valve 31 is closed, above the partition portion 148. An enlarged pressure receiving adjustment member 149 is disposed. The pressure receiving adjustment member 149 is made of a ring-shaped elastic body (for example, rubber), and is supported so that the outer peripheral end portion is sandwiched between the guide member 116 and the partition member 124.

すなわち、弁体１３０の有効受圧面積は、弁孔１２０の有効径Ａに対応するように設定されている。しかし、弁部材１３６が弁座１２２に着座した完全シール状態においては、弾性体の性質により実際の有効受圧径が弁孔１２０の有効径Ａよりもやや大きくなる。これに対応するため、その完全シール時においては、受圧調整部材１４９が区画部１４８の下面に密着するようにすることで、背圧室１５０側の有効受圧径がガイド孔１１８の有効径Ｂよりもやや大きくなるようにする。このようにして弁体１３０の有効受圧面積と区画部１４８の有効受圧面積とを等しくすることにより、完全な圧力キャンセルを実現する。   That is, the effective pressure receiving area of the valve body 130 is set so as to correspond to the effective diameter A of the valve hole 120. However, when the valve member 136 is seated on the valve seat 122, the actual effective pressure receiving diameter is slightly larger than the effective diameter A of the valve hole 120 due to the nature of the elastic body. In order to cope with this, at the time of the complete sealing, the pressure receiving adjustment member 149 is in close contact with the lower surface of the partition portion 148 so that the effective pressure receiving diameter on the back pressure chamber 150 side is larger than the effective diameter B of the guide hole 118. Make it a little bigger. Thus, complete pressure cancellation is realized by making the effective pressure receiving area of the valve body 130 equal to the effective pressure receiving area of the partition portion 148.

弁体１３２は、段付円柱状をなし、弁体１３０の内方に同軸状に配設されている。弁体１３２の下半部は、ガイド部材１４０に摺動可能に挿通され、その先端部が弁孔１４４に対向配置されている。一方、弁体１３２の上半部は、弁体１３０の連通路１５１を貫通し、その上端部が弁作動体１３４に支持されている。弁体１３２は、いわゆるニードル弁体として構成され、その尖った先端部が弁孔１４４に挿抜される。そして、弁体１３２が弁座１４６に着脱することにより第２弁３２が開閉される。弁体１３２の上端部は弁作動体１３４の底部を貫通し、その先端部が外方に加締められて係止部１５６となっている。   The valve body 132 has a stepped columnar shape and is disposed coaxially inside the valve body 130. A lower half portion of the valve body 132 is slidably inserted into the guide member 140, and a distal end portion thereof is disposed to face the valve hole 144. On the other hand, the upper half portion of the valve body 132 passes through the communication passage 151 of the valve body 130, and the upper end portion thereof is supported by the valve operating body 134. The valve body 132 is configured as a so-called needle valve body, and a sharp tip portion thereof is inserted into and extracted from the valve hole 144. The second valve 32 is opened and closed by attaching and detaching the valve body 132 to the valve seat 146. The upper end portion of the valve body 132 penetrates the bottom portion of the valve operating body 134, and the distal end portion thereof is crimped outward to form a locking portion 156.

弁作動体１３４は、段付円筒状をなし、その外周部に雄ねじ部が形成されている。雄ねじ部は、軸受部１２６の雌ねじ部に螺合する。弁作動体１３４の上端部には半径方向外向きに延出する複数（本実施形態では４つ）の脚部１５２が設けられており、モータユニット１０２のロータに嵌合している。弁体１３２と区画部１４８との間には、弁体１３２を閉弁方向に付勢するスプリング１５４（「付勢部材」として機能する）が介装されている。通常の状態では図示のように、スプリング１５４によって弁体１３２が下方へ付勢される一方、弁体１３２の係止部１５６が弁作動体１３４の上端部に係止される。このため、弁体１３２は、弁作動体１３４に対して最も下方に位置する状態となる。   The valve operating body 134 has a stepped cylindrical shape, and a male thread portion is formed on the outer peripheral portion thereof. The male screw portion is screwed into the female screw portion of the bearing portion 126. A plurality of (four in this embodiment) leg portions 152 extending outward in the radial direction are provided at the upper end portion of the valve operating body 134 and are fitted to the rotor of the motor unit 102. A spring 154 (which functions as a “biasing member”) that biases the valve body 132 in the valve closing direction is interposed between the valve body 132 and the partition portion 148. In a normal state, as shown in the figure, the valve body 132 is biased downward by the spring 154, while the locking portion 156 of the valve body 132 is locked to the upper end portion of the valve operating body 134. For this reason, the valve body 132 will be in the state located most downward with respect to the valve action body 134.

弁作動体１３４は、モータユニット１０２の回転駆動力を受けて回転し、その回転力を並進力に変換する。すなわち、弁作動体１３４が回転すると、ねじ機構（「作動変換機構」として機能する）によって弁作動体１３４が軸線方向に変位し、弁体１３２を開閉方向に駆動する。第２弁３２の開弁時には弁体１３２と弁作動体１３４とが一体に動作する。   The valve actuator 134 receives the rotational driving force of the motor unit 102 and rotates, and converts the rotational force into a translational force. That is, when the valve operating body 134 rotates, the valve operating body 134 is displaced in the axial direction by a screw mechanism (functioning as an “operation converting mechanism”) to drive the valve body 132 in the opening / closing direction. When the second valve 32 is opened, the valve body 132 and the valve operating body 134 operate integrally.

一方、モータユニット１０２は、ロータ１７２とステータ１７３とを含むステッピングモータとして構成されている。モータユニット１０２は、有底円筒状のスリーブ１７０の内方にロータ１７２を回転自在に支持するようにして構成されている。スリーブ１７０の外周には、励磁コイル１７１を収容したステータ１７３が設けられている。スリーブ１７０は、その下端開口部がボディ１０４に組み付けられており、ボディ１０４とともに第１制御弁４のボディを構成する。   On the other hand, the motor unit 102 is configured as a stepping motor including a rotor 172 and a stator 173. The motor unit 102 is configured to rotatably support a rotor 172 inside a bottomed cylindrical sleeve 170. A stator 173 that accommodates the exciting coil 171 is provided on the outer periphery of the sleeve 170. The lower end opening of the sleeve 170 is assembled to the body 104 and constitutes the body of the first control valve 4 together with the body 104.

ロータ１７２は、円筒状に形成された回転軸１７４と、その回転軸１７４の外周に配設されたマグネット１７６を備える。本実施形態では、マグネット１７６は２４極に磁化されている。回転軸１７４の内方にはモータユニット１０２のほぼ全長にわたる内部空間が形成されている。回転軸１７４の内周面の特定箇所には、軸線に平行に延びるガイド部１７８が設けられている。ガイド部１７８は、後述する回転ストッパと係合するための突部を形成するものであり、軸線に平行に延びる一つの突条により構成されている。   The rotor 172 includes a rotating shaft 174 formed in a cylindrical shape and a magnet 176 disposed on the outer periphery of the rotating shaft 174. In this embodiment, the magnet 176 is magnetized to 24 poles. An internal space that extends over substantially the entire length of the motor unit 102 is formed inside the rotating shaft 174. A guide portion 178 extending parallel to the axis is provided at a specific location on the inner peripheral surface of the rotation shaft 174. The guide part 178 forms a protrusion for engaging with a rotation stopper, which will be described later, and is constituted by a single protrusion that extends parallel to the axis.

回転軸１７４の下端部はやや縮径され、その内周面に軸線に平行に延びる４つのガイド部１８０が設けられている。ガイド部１８０は、軸線に平行に延びる一対の突条により構成され、回転軸１７４の内周面に９０度おきに設けられている。この４つのガイド部１８０には、上述した弁作動体１３４の４つの脚部１５２が嵌合し、ロータ１７２と弁作動体１３４とが一体に回転できるようになっている。ただし、弁作動体１３４は、ロータ１７２に対する回転方向の相対変位は規制されるものの、そのガイド部１８０にそった軸線方向の変位は許容される。すなわち、弁作動体１３４は、ロータ１７２とともに回転しつつ弁体１３２の開閉方向に駆動される。   The lower end portion of the rotating shaft 174 is slightly reduced in diameter, and four guide portions 180 extending in parallel to the axis are provided on the inner peripheral surface thereof. The guide portion 180 is constituted by a pair of protrusions extending in parallel to the axis, and is provided on the inner peripheral surface of the rotating shaft 174 every 90 degrees. The four guide portions 180 are fitted with the four leg portions 152 of the valve operating body 134 described above so that the rotor 172 and the valve operating body 134 can rotate together. However, the valve actuating member 134 is allowed to be displaced in the axial direction along the guide portion 180 although the relative displacement in the rotational direction with respect to the rotor 172 is restricted. That is, the valve operating body 134 is driven in the opening / closing direction of the valve body 132 while rotating together with the rotor 172.

ロータ１７２の内方には、その軸線に沿って長尺状のシャフト１８２が配設されている。シャフト１８２は、その上端部がスリーブ１７０の底部中央に圧入されることにより片持ち状に固定され、ガイド部１７８に平行に内部空間に延在している。シャフト１８２は、弁作動体１３４と同一軸線上に配置されている。シャフト１８２には、そのほぼ全長にわたって延在する螺旋状のガイド部１８４が設けられている。ガイド部１８４は、コイル状の部材からなり、シャフト１８２の外面に嵌着されている。ガイド部１８４の上端部は折り返されて係止部１８６となっている。   A long shaft 182 is disposed inside the rotor 172 along the axis thereof. The upper end of the shaft 182 is fixed in a cantilever manner by being press-fitted into the center of the bottom of the sleeve 170, and extends into the internal space in parallel with the guide portion 178. The shaft 182 is disposed on the same axis as the valve operating body 134. The shaft 182 is provided with a spiral guide portion 184 that extends over substantially the entire length thereof. The guide part 184 is made of a coil-shaped member and is fitted on the outer surface of the shaft 182. An upper end portion of the guide portion 184 is folded back to form a locking portion 186.

ガイド部１８４には、螺旋状の回転ストッパ１８８が回転可能に係合している。回転ストッパ１８８は、ガイド部１８４に係合する螺旋状の係合部１９０と、回転軸１７４に支持される動力伝達部１９２とを有する。係合部１９０は一巻きコイルの形状をなし、その下端部に半径方向外向きに延出する動力伝達部１９２が連設されている。動力伝達部１９２の先端部がガイド部１７８に係合している。すなわち、動力伝達部１９２は、ガイド部１７８の一つの突条に当接して係止される。このため、回転ストッパ１８８は、回転軸１７４により回転方向の相対変位は規制されるが、ガイド部１７８に摺動しつつその軸線方向の変位が許容される。   A spiral rotation stopper 188 is rotatably engaged with the guide portion 184. The rotation stopper 188 includes a helical engagement portion 190 that engages with the guide portion 184 and a power transmission portion 192 that is supported by the rotation shaft 174. The engaging portion 190 has a shape of a one-turn coil, and a power transmission portion 192 that extends outward in the radial direction is continuously provided at a lower end portion of the engaging portion 190. The distal end portion of the power transmission unit 192 is engaged with the guide unit 178. That is, the power transmission part 192 is brought into contact with and locked on one protrusion of the guide part 178. For this reason, the rotation stopper 188 is restricted in relative rotation in the rotation direction by the rotation shaft 174, but is allowed to move in the axial direction while sliding on the guide portion 178.

すなわち、回転ストッパ１８８は、ロータ１７２と一体に回転し、その係合部１９０がガイド部１８４にそってガイドされることで、軸線方向に駆動される。ただし、回転ストッパ１８８の軸線方向の駆動範囲はガイド部１７８の両端に形成された係止部により規制される。同図には、回転ストッパ１８８が中間位置にある状態が示されている。回転ストッパ１８８が上方へ変位して係止部１８６に係止されると、その位置が上死点となる。回転ストッパ１８８が下方へ変位すると、その下死点にて係止される。   That is, the rotation stopper 188 rotates integrally with the rotor 172, and the engagement portion 190 is guided along the guide portion 184, so that the rotation stopper 188 is driven in the axial direction. However, the driving range of the rotation stopper 188 in the axial direction is restricted by the engaging portions formed at both ends of the guide portion 178. This figure shows a state in which the rotation stopper 188 is in the intermediate position. When the rotation stopper 188 is displaced upward and locked to the locking portion 186, the position becomes the top dead center. When the rotation stopper 188 is displaced downward, it is locked at its bottom dead center.

ロータ１７２は、その上端部がシャフト１８２に回転自在に支持され、下端部が軸受部１２６に回転自在に支持されている。具体的には、回転軸１７４の上端開口部を封止するように有底円筒状の端部部材１９４が設けられ、その端部部材１９４の中央に設けられた円筒軸１９６の部分がシャフト１８２に支持されている。すなわち、軸受部１２６が一端側の軸受部となり、シャフト１８２における円筒軸１９６との摺動部が他端側の軸受部となっている。   The upper end portion of the rotor 172 is rotatably supported by the shaft 182, and the lower end portion is rotatably supported by the bearing portion 126. Specifically, a bottomed cylindrical end member 194 is provided so as to seal the upper end opening of the rotating shaft 174, and a portion of the cylindrical shaft 196 provided in the center of the end member 194 is a shaft 182. It is supported by. That is, the bearing portion 126 is a bearing portion on one end side, and the sliding portion of the shaft 182 with the cylindrical shaft 196 is a bearing portion on the other end side.

以上のように構成された第１制御弁４は、モータユニット１０２の駆動制御によってその弁開度を調整可能なステッピングモータ作動式の制御弁として機能する。以下、その動作について詳細に説明する。
第１制御弁４の流量制御において、車両用冷暖房装置の図示しない制御部は、設定開度に応じたステッピングモータの駆動ステップ数を演算し、励磁コイル１７１に駆動電流（駆動パルス）を供給する。それによりロータ１７２が回転し、一方で弁作動体１３４が回転駆動されて小口径の第２弁３２および大口径の第１弁３１の開度が設定開度に調整され、他方で回転ストッパ１８８がガイド部１８４にそって駆動されることにより、各弁体の動作範囲が規制される。 The first control valve 4 configured as described above functions as a stepping motor-operated control valve whose valve opening can be adjusted by drive control of the motor unit 102. Hereinafter, the operation will be described in detail.
In the flow control of the first control valve 4, a control unit (not shown) of the vehicle air conditioner calculates the number of driving steps of the stepping motor according to the set opening and supplies a driving current (driving pulse) to the exciting coil 171. . As a result, the rotor 172 rotates, and on the one hand, the valve operating body 134 is driven to rotate to adjust the opening degree of the small-diameter second valve 32 and the large-diameter first valve 31 to the set opening degree, and on the other hand, the rotation stopper 188. Is driven along the guide portion 184, so that the operating range of each valve element is regulated.

具体的には、小口径制御を実行する場合、図３の状態からロータ１７２が一方向に回転駆動（正転）されることにより弁体１３２が開弁方向に変位し、図４に示すように第２弁３２が開弁状態となる。すなわち、ロータ１７２とともに回転する弁作動体１３４がねじ機構によって上昇し、係止部１５６を吊り上げるようにして弁体１３２を開弁方向に変位させる。弁体１３２は、図３に示す全閉状態と図４に示す全開位置との間の範囲で駆動され、第２弁３２の開度が調整される。   Specifically, when small-diameter control is executed, the valve body 132 is displaced in the valve opening direction by rotating the rotor 172 in one direction (forward rotation) from the state of FIG. 3, and as shown in FIG. Then, the second valve 32 is opened. That is, the valve operating body 134 that rotates together with the rotor 172 is raised by the screw mechanism, and the valve body 132 is displaced in the valve opening direction so as to lift the locking portion 156. The valve body 132 is driven in a range between the fully closed state shown in FIG. 3 and the fully opened position shown in FIG. 4, and the opening degree of the second valve 32 is adjusted.

また、大口径制御を実行する場合、図３の状態からロータ１７２が他方向に回転駆動（逆転）されることにより弁体１３２の閉弁状態を維持し、図５に示すように第１弁３１が開弁状態となる。すなわち、ロータ１７２とともに回転する弁作動体１３４が区画部１４８に当接してこれを押し下げるようにして弁体１３０を開弁方向に変位させる。弁体１３０は、図３に示す全閉状態と図５に示す全開位置との間の範囲で駆動され、第１弁３１の開度が調整される。このとき、図示のように、弁体１３２の係止部１５６と弁作動体１３４の底部との係合状態が解除されるため、弁体１３２と弁座１４６との間に過度な押圧力が作用することもない。   Further, when executing large-diameter control, the rotor 172 is rotationally driven (reversely rotated) in the other direction from the state of FIG. 3 to maintain the valve body 132 in the closed state, and as shown in FIG. 31 is opened. That is, the valve operating body 134 that rotates together with the rotor 172 contacts the partition portion 148 and pushes it down to displace the valve body 130 in the valve opening direction. The valve body 130 is driven in a range between the fully closed state shown in FIG. 3 and the fully opened position shown in FIG. 5, and the opening degree of the first valve 31 is adjusted. At this time, as shown in the figure, since the engagement state between the locking portion 156 of the valve body 132 and the bottom portion of the valve operating body 134 is released, an excessive pressing force is applied between the valve body 132 and the valve seat 146. It does not work.

ロータ１７２の回転数は制御指令値としての駆動ステップ数に対応するため、図示しない制御部は、第１制御弁４を任意の開度に制御することができる。なお、弁体１３２がスプリング１５４により常に閉弁方向に付勢されているため、弁体１３０が弁座１２２から離間した第１弁３１の開弁状態においては、弁体１３２が弁座１４６に着座した第２弁３２の閉弁状態が維持されるようになる。   Since the rotation speed of the rotor 172 corresponds to the number of drive steps as the control command value, a control unit (not shown) can control the first control valve 4 to an arbitrary opening degree. Since the valve body 132 is always urged by the spring 154 in the valve closing direction, the valve body 132 is moved to the valve seat 146 in the open state of the first valve 31 in which the valve body 130 is separated from the valve seat 122. The closed state of the seated second valve 32 is maintained.

図６〜図８は、第２制御弁６の構成および動作を表す断面図である。
図６に示すように、第２制御弁６は、ステッピングモータ駆動式の電動弁として構成され、弁本体２０１とモータユニット１０２とを組み付けて構成されている。弁本体２０１は、有底筒状のボディ２０４に大口径の第１弁４１と大口径の第２弁４２とを同軸状に収容して構成され、一方の弁の全開状態を維持しつつ他方の弁の開度を設定開度に調整する比例弁として構成されている。 6 to 8 are cross-sectional views showing the configuration and operation of the second control valve 6.
As shown in FIG. 6, the second control valve 6 is configured as an electric valve driven by a stepping motor, and is configured by assembling a valve body 201 and a motor unit 102. The valve body 201 is configured by coaxially housing a large-diameter first valve 41 and a large-diameter second valve 42 in a bottomed cylindrical body 204, while maintaining the fully open state of one valve. It is comprised as a proportional valve which adjusts the opening degree of this valve to a setting opening degree.

ボディ２０４の一方の側部には第１導入ポート２１０および第２導入ポート２１２が設けられ、他方の側部には導出ポート２１４が設けられている。第１導入ポート２１０は第４通路２４に連通し、第２導入ポート２１２はバイパス通路２７に連通し、導出ポート２１４は下流側通路に連通する。その下流側通路はアキュムレータ８の入口につながっている。すなわち、ボディ２０４には、第１導入ポート２１０と導出ポート２１４とをつなぐ第１冷媒通路と、第２導入ポート２１２と導出ポート２１４とをつなぐ第２冷媒通路が形成される。   A first introduction port 210 and a second introduction port 212 are provided on one side of the body 204, and a lead-out port 214 is provided on the other side. The first introduction port 210 communicates with the fourth passage 24, the second introduction port 212 communicates with the bypass passage 27, and the outlet port 214 communicates with the downstream passage. The downstream passage is connected to the inlet of the accumulator 8. That is, the body 204 is formed with a first refrigerant passage that connects the first introduction port 210 and the outlet port 214, and a second refrigerant passage that connects the second introduction port 212 and the outlet port 214.

ボディ２０４の中央部には、円筒状の区画部材２２０が内挿されている。区画部材２２０は、ボディ２０４に同心状に組み付けられており、その導出ポート２１４との対向面には内外を連通する連通孔が形成されている。区画部材２２０の上端部外周面とボディ２０４の内周面との間にはシールリング２２２が設けられ、区画部材２２０の下端部外周面とボディ２０４の内周面との間にはシールリング２２４が設けられている。シールリング２２４は、半径方向内向きに延出する薄肉部を有し、受圧調整部材としても機能する。区画部材２２０の上端部内周面にはＯリング２２６が嵌着されている。   A cylindrical partition member 220 is inserted in the center of the body 204. The partition member 220 is assembled to the body 204 concentrically, and a communication hole that communicates the inside and the outside is formed on the surface facing the outlet port 214. A seal ring 222 is provided between the outer peripheral surface of the upper end portion of the partition member 220 and the inner peripheral surface of the body 204, and the seal ring 224 is provided between the outer peripheral surface of the lower end portion of the partition member 220 and the inner peripheral surface of the body 204. Is provided. The seal ring 224 has a thin portion that extends inward in the radial direction, and also functions as a pressure receiving adjustment member. An O-ring 226 is fitted on the inner peripheral surface of the upper end portion of the partition member 220.

また、ボディ２０４における区画部材２２０の上方には、円筒状の区画部材２３０が内挿されている。区画部材２３０は、ボディ２０４に同心状に組み付けられており、その第２導入ポート２１２との対向面には内外を連通する連通孔が形成されている。シールリング２２２およびＯリング２２６は、区画部材２２０の上端面と区画部材２３０の下端面との間に挟まれるように配置され、その脱落が防止されている。   A cylindrical partition member 230 is inserted above the partition member 220 in the body 204. The partition member 230 is concentrically assembled to the body 204, and a communication hole that communicates the inside and the outside is formed on the surface facing the second introduction port 212. The seal ring 222 and the O-ring 226 are disposed so as to be sandwiched between the upper end surface of the partition member 220 and the lower end surface of the partition member 230, and are prevented from falling off.

ボディ２０４の底部にはリング状の弁座部材２３２が嵌着されるとともに、ガイド部材２３４が固定されている。ガイド部材２３４は、複数の脚部（本実施形態では３本）がボディ２０４に同心状に立設されるようにして構成されている。ガイド部材２３４の底部が弁座部材２３２に部分的にオーバラップすることにより、弁座部材２３２の脱落が防止されている。   A ring-shaped valve seat member 232 is fitted to the bottom of the body 204 and a guide member 234 is fixed. The guide member 234 is configured such that a plurality of leg portions (three in this embodiment) are erected concentrically with the body 204. Since the bottom portion of the guide member 234 partially overlaps the valve seat member 232, the valve seat member 232 is prevented from falling off.

また、区画部材１２４の下面にもリング状の弁座部材２３６が嵌着されるとともに、ガイド部材２３８が固定されている。ガイド部材２３８は、複数の脚部（本実施形態では３本）がボディ２０４に同心状に立設されるようにして構成されている。ガイド部材２３８の底部が弁座部材２３６に部分的にオーバラップすることにより、弁座部材２３６の脱落が防止されている。ガイド部材２３４とガイド部材２３８は、上下に対称な配置構造となっている。   In addition, a ring-shaped valve seat member 236 is fitted on the lower surface of the partition member 124 and a guide member 238 is fixed. The guide member 238 is configured such that a plurality of leg portions (three in this embodiment) are concentrically provided on the body 204. Since the bottom portion of the guide member 238 partially overlaps the valve seat member 236, the valve seat member 236 is prevented from falling off. The guide member 234 and the guide member 238 have a vertically symmetric arrangement structure.

ボディ２０４の内方には、大径の弁体２４０、大径の弁体２４２、弁作動体１３４および伝達ロッド２４６が同軸状に配設されている。区画部材１２４の軸受部１２６の内周面には、第１実施形態と同様に雌ねじ部が設けられている。弁作動体１３４の下端部には、伝達ロッド２４６が連結されている。弁体２４０はボディ２０４の下半部に位置し、弁体２４２はボディ２０４の上半部に位置する。弁体２４０と弁体２４２とは、軸線に沿って対向配置されている。   A large-diameter valve body 240, a large-diameter valve body 242, a valve operating body 134, and a transmission rod 246 are coaxially disposed inside the body 204. A female thread portion is provided on the inner peripheral surface of the bearing portion 126 of the partition member 124 as in the first embodiment. A transmission rod 246 is connected to the lower end portion of the valve operating body 134. The valve body 240 is located in the lower half of the body 204, and the valve body 242 is located in the upper half of the body 204. The valve body 240 and the valve body 242 are disposed to face each other along the axis.

弁体２４０は有底円筒状をなし、その底部中央に下方に凸となる形状の係止部２５０を有し、その係止部２５０の中央には伝達ロッド２４６の先端部を貫通させるための貫通孔が設けられている。また、弁体２４０の底部には、その内部と導出ポート２１４とを連通させる連通孔が形成されている。弁体２４０は、ガイド部材２３４に摺動可能に外挿され、その下端開口部が弁座部材２３２に接離することにより第１弁４１の開度を調整する。弁体２４０の外周部のシールは、シールリング２２４により実現されている。   The valve body 240 has a bottomed cylindrical shape, and has a locking portion 250 having a shape protruding downward at the center of the bottom, and the center of the locking portion 250 is used for penetrating the tip of the transmission rod 246. A through hole is provided. In addition, a communication hole is formed in the bottom of the valve body 240 to communicate the inside with the outlet port 214. The valve body 240 is slidably inserted on the guide member 234, and the lower end opening of the valve body 240 contacts and separates from the valve seat member 232 to adjust the opening degree of the first valve 41. Sealing of the outer peripheral portion of the valve body 240 is realized by a seal ring 224.

弁体２４２は弁体２４０と近似した構造を有する。すなわち、弁体２４２は有底円筒状をなし、その底部中央に上方に凸となる形状の係止部２５２を有し、その係止部２５２の中央には伝達ロッド２４６の下半部を貫通させるための貫通孔が設けられている。また、弁体２４２の底部には、その内部と導出ポート２１４とを連通させる連通孔が形成されている。弁体２４２は、ガイド部材２３８に摺動可能に外挿され、その上端開口部が弁座部材２３６に接離することにより第２弁４２の開度を調整する。弁体２４２の外周部のシールは、Ｏリング２２６により実現されている。図示のように、弁体２４０と弁体２４２とは、ボディ２０４の中央部にて互いに底部を対向させるように配置される。   The valve body 242 has a structure similar to that of the valve body 240. That is, the valve body 242 has a bottomed cylindrical shape, and has a locking portion 252 having a convex shape at the center of the bottom, and the center of the locking portion 252 penetrates the lower half of the transmission rod 246. A through-hole is provided for this purpose. In addition, a communication hole is formed in the bottom portion of the valve body 242 so as to communicate the inside with the outlet port 214. The valve body 242 is slidably inserted in the guide member 238, and the opening degree of the second valve 42 is adjusted by the upper end opening of the valve body 242 being in contact with and separating from the valve seat member 236. Sealing of the outer peripheral portion of the valve body 242 is realized by an O-ring 226. As shown in the figure, the valve body 240 and the valve body 242 are arranged so that the bottoms thereof face each other at the center of the body 204.

伝達ロッド２４６は段付円柱状をなし、弁体２４２を軸線方向に貫通している。伝達ロッド２４６の上端部は、弁作動体１３４の底部に固定されている。伝達ロッド２４６の下半部は小径化されて弁体２４２の底部を貫通し、その先端部が弁体２４０の底部を貫通して半径方向外向きに加締められている。伝達ロッド２４６は、その下半部の基端により弁体２４２の上方への相対変位を規制し、その下端部により弁体２４０の下方への相対変位を規制する。弁体２４０の係止部２５０と弁体２４２の係止部２５２との間に形成される空間には、互いを離間方向に付勢するスプリング２４８（「付勢部材」として機能する）が介装されている。   The transmission rod 246 has a stepped cylindrical shape and penetrates the valve body 242 in the axial direction. The upper end portion of the transmission rod 246 is fixed to the bottom portion of the valve operating body 134. The lower half of the transmission rod 246 is reduced in diameter and passes through the bottom of the valve body 242, and the tip of the transmission rod 246 passes through the bottom of the valve body 240 and is crimped radially outward. The transmission rod 246 restricts the relative displacement of the valve body 242 upward by the base end of the lower half portion thereof, and restricts the relative displacement of the valve body 240 downward by the lower end portion thereof. In a space formed between the locking portion 250 of the valve body 240 and the locking portion 252 of the valve body 242, a spring 248 (which functions as a “biasing member”) that biases each other in the separation direction is interposed. It is disguised.

ここで、本実施形態においては、弁体２４２の弁部の有効径Ａと摺動部の有効径Ｂとがほぼ等しく設定されているため（本実施形態では有効径Ａのほうがやや大きい）、弁体２４２に作用する冷媒圧力の影響が大きくキャンセルされる。同様に、弁体２４０の弁部の有効径Ｃと摺動部の有効径Ｄとがほぼ等しく設定されているため（本実施形態では有効径Ｃのほうがやや大きい）、弁体２４０に作用する冷媒圧力の影響も大きくキャンセルされる。このため、冷媒圧力の変化によりモータユニット１０２に過度な負荷がかかることがなく、弁開度の制御を安定に行うことができる。   Here, in the present embodiment, the effective diameter A of the valve portion of the valve body 242 and the effective diameter B of the sliding portion are set to be approximately equal (in this embodiment, the effective diameter A is slightly larger). The influence of the refrigerant pressure acting on the valve body 242 is largely canceled. Similarly, since the effective diameter C of the valve portion of the valve body 240 and the effective diameter D of the sliding portion are set substantially equal (in this embodiment, the effective diameter C is slightly larger), the valve body 240 acts on the valve body 240. The influence of the refrigerant pressure is also largely canceled. Therefore, an excessive load is not applied to the motor unit 102 due to a change in the refrigerant pressure, and the valve opening degree can be controlled stably.

以上のように構成された第２制御弁６は、モータユニット１０２の駆動制御によってその弁開度を調整可能なステッピングモータ作動式の制御弁として機能する。すなわち、車両用冷暖房装置の運転状態に応じて第１弁４１を全開状態とし、第２弁４２を閉弁状態とする場合、図６に示す状態とされる。   The second control valve 6 configured as described above functions as a stepping motor-actuated control valve whose valve opening can be adjusted by drive control of the motor unit 102. That is, when the first valve 41 is fully opened and the second valve 42 is closed according to the operating state of the vehicle air conditioner, the state shown in FIG. 6 is obtained.

一方、第１弁４１または第２弁４２の開度を調整する場合、図６の状態からロータ１７２を一方向に回転駆動（正転）する。それにより、図７に示すように、ロータ１７２とともに回転する弁作動体１３４がねじ機構によって下降し、弁体２４２および弁体２４０を押し下げるようにして変位させ、第２弁４２が開弁状態となる。なお、図７には第１弁４１および第２弁４２の双方が全開となる中立状態が示されているが、いずれか一方の開度を小さくしてその開度を制御することにより、その小さくした側の弁を流れる冷媒の流量を調整することができる。このとき、開度が大きくなる側の弁は、その開度が大きくなっても冷媒の流量は飽和状態となり、図７に示す状態と実質的に変わらない全開状態を維持する。すなわち、弁体２４２が図６に示す全閉状態と図７に示す全開位置との間の範囲で駆動されることにより第２弁４２の開度が調整される。   On the other hand, when adjusting the opening degree of the 1st valve 41 or the 2nd valve 42, the rotor 172 is rotationally driven to one direction (forward rotation) from the state of FIG. Accordingly, as shown in FIG. 7, the valve operating body 134 that rotates together with the rotor 172 is lowered by the screw mechanism and displaced so as to push down the valve body 242 and the valve body 240, and the second valve 42 is brought into the valve open state. Become. FIG. 7 shows a neutral state in which both the first valve 41 and the second valve 42 are fully opened. By controlling the opening degree by reducing the opening degree of either one, The flow rate of the refrigerant flowing through the valve on the smaller side can be adjusted. At this time, the flow rate of the refrigerant in the valve on the side where the opening is increased becomes saturated even when the opening is increased, and maintains a fully open state which is not substantially different from the state shown in FIG. That is, the opening degree of the second valve 42 is adjusted by driving the valve body 242 in a range between the fully closed state shown in FIG. 6 and the fully opened position shown in FIG.

また、第１弁４１を閉弁状態とする場合、図７の状態からロータ１７２をさらに同方向に回転駆動する。それにより、図８に示すように、弁体２４２および弁体２４０がさらに押し下げられ、第１弁４１が閉弁状態となる。このとき、弁体２４２が図７の状態からさらに開弁方向に駆動されるが、第２弁４２は、その開度が大きくなっても冷媒の流量は飽和状態となり、図７に示す状態と実質的に変わらない全開状態を維持する。第１弁４１を閉弁状態から開弁させる場合には、図８の状態からロータ１７２を他方向に回転駆動（逆転）させればよい。すなわち、弁体２４０が図８に示す全閉状態と図７に示す全開位置との間の範囲で駆動されることにより第１弁４１の開度が調整される。   When the first valve 41 is closed, the rotor 172 is further rotated in the same direction from the state shown in FIG. Thereby, as shown in FIG. 8, the valve body 242 and the valve body 240 are further pushed down, and the 1st valve 41 will be in a valve closing state. At this time, the valve body 242 is further driven in the valve opening direction from the state shown in FIG. 7, but the flow rate of the refrigerant in the second valve 42 is saturated even when the opening degree increases, and the state shown in FIG. Maintain a fully open state that does not change substantially. When the first valve 41 is opened from the closed state, the rotor 172 may be rotationally driven (reversely rotated) in the other direction from the state shown in FIG. That is, the opening degree of the first valve 41 is adjusted by driving the valve body 240 in a range between the fully closed state shown in FIG. 8 and the fully opened position shown in FIG.

図９〜図１１は、第３制御弁９の構成および動作を表す断面図である。
図９に示すように、第３制御弁９は、ステッピングモータ駆動式の電動弁として構成され、弁本体３０１とモータユニット１０２とを組み付けて構成されている。弁本体３０１は、有底筒状のボディ３０４に小口径の第１弁５１と小口径の第２弁５２とを同軸状に収容して構成され、一方の弁の閉弁状態を維持しつつ他方の弁の開度を設定開度に調整する比例弁として構成されている。 9 to 11 are cross-sectional views showing the configuration and operation of the third control valve 9.
As shown in FIG. 9, the third control valve 9 is configured as an electric valve driven by a stepping motor, and is configured by assembling a valve main body 301 and a motor unit 102. The valve body 301 is configured by coaxially housing a small-diameter first valve 51 and a small-diameter second valve 52 in a bottomed cylindrical body 304, while maintaining the closed state of one of the valves. It is comprised as a proportional valve which adjusts the opening degree of the other valve to a set opening degree.

ボディ３０４の一方の側部には第１導入ポート３１０および第２導入ポート３１２が設けられ、他方の側部には導出ポート３１４が設けられている。第１導入ポート３１０は第３通路２３の上流側に連通し、第２導入ポート３１２はバイパス通路２５に連通し、導出ポート３１４は第３通路２３の下流側に連通する。すなわち、ボディ３０４には、第１導入ポート３１０と導出ポート３１４とをつなぐ第１冷媒通路と、第２導入ポート３１２と導出ポート３１４とをつなぐ第２冷媒通路が形成される。   A first introduction port 310 and a second introduction port 312 are provided on one side of the body 304, and a lead-out port 314 is provided on the other side. The first introduction port 310 communicates with the upstream side of the third passage 23, the second introduction port 312 communicates with the bypass passage 25, and the outlet port 314 communicates with the downstream side of the third passage 23. That is, the body 304 is formed with a first refrigerant passage that connects the first introduction port 310 and the outlet port 314 and a second refrigerant passage that connects the second introduction port 312 and the outlet port 314.

ボディ３０４の下半部には、段付円筒状の区画部材３２０が内挿されている。区画部材３２０は、ボディ３０４に同心状に組み付けられている。そして、区画部材３２０の上端開口部に上方から弁体３２２が挿通され、下端開口部に下方から弁体３２４が挿通されている。また、区画部材３２０の側面には、上方から第１導入ポート３１０に連通する連通孔３２６、導出ポート３１４に連通する連通孔３２８、第２導入ポート３１２に連通する連通孔３３０が設けられている。区画部材３２０の下端部はボディ３０４との間に背圧室３２９を形成している。区画部材３２０の外周面における連通孔３２６と連通孔３２８との間、連通孔３２８と連通孔３３０との間、連通孔３３０と背圧室３２９との間には、それぞれシール用のＯリングが嵌着されている。   A stepped cylindrical partition member 320 is inserted in the lower half of the body 304. The partition member 320 is assembled to the body 304 concentrically. The valve body 322 is inserted from above into the upper end opening of the partition member 320, and the valve body 324 is inserted from below into the lower end opening. In addition, a communication hole 326 that communicates with the first introduction port 310 from above, a communication hole 328 that communicates with the outlet port 314, and a communication hole 330 that communicates with the second introduction port 312 are provided on the side surface of the partition member 320. . A back pressure chamber 329 is formed between the lower end portion of the partition member 320 and the body 304. O-rings for sealing are provided between the communication hole 326 and the communication hole 328 on the outer peripheral surface of the partition member 320, between the communication hole 328 and the communication hole 330, and between the communication hole 330 and the back pressure chamber 329, respectively. It is inserted.

区画部材３２０における連通孔３２６と連通孔３２８とをつなぐ通路には弁孔３３２が形成され、その上端開口端縁により弁座３３４が形成されている。弁孔３３２は、区画部材３２０の上端開口部よりも内径がやや小さく構成されている。弁体３２２が上方から弁座３３４に着脱することにより第１弁５１が開閉される。また、区画部材３２０における連通孔３２８と連通孔３３０とをつなぐ通路には弁孔３３６が形成され、その下端開口端縁により弁座３３８が形成されている。弁孔３３６は、区画部材３２０の下端開口部よりも内径がやや小さく構成されている。弁体３２４が下方から弁座３３８に着脱することにより第２弁５２が開閉される。また、区画部材３２０には、その軸線からずれた位置にその軸線に平行な複数の貫通孔３４０が設けられている。貫通孔３４０の一端は第１導入ポート３１０に連通し、他端は背圧室３２９に連通している。そして、その複数の貫通孔３４０を貫通するように長尺状の伝達ロッド３４２がそれぞれ配設されている。なお、本実施形態では区画部材３２０の軸線の周りに３つの貫通孔３４０と３つの伝達ロッド３４２が設けられるが（同図には１つのみ表示）、変形例においては貫通孔３４０と伝達ロッド３４２を２つずつ設けてもよい。   A valve hole 332 is formed in a passage connecting the communication hole 326 and the communication hole 328 in the partition member 320, and a valve seat 334 is formed by an upper end opening edge thereof. The valve hole 332 has a slightly smaller inner diameter than the upper end opening of the partition member 320. The first valve 51 is opened and closed by attaching and detaching the valve body 322 to the valve seat 334 from above. In addition, a valve hole 336 is formed in a passage connecting the communication hole 328 and the communication hole 330 in the partition member 320, and a valve seat 338 is formed by the lower end opening edge thereof. The valve hole 336 has a slightly smaller inner diameter than the lower end opening of the partition member 320. The second valve 52 is opened and closed by attaching and detaching the valve body 324 to and from the valve seat 338 from below. Further, the partition member 320 is provided with a plurality of through holes 340 parallel to the axis at positions shifted from the axis. One end of the through hole 340 communicates with the first introduction port 310, and the other end communicates with the back pressure chamber 329. And the elongate transmission rod 342 is each arrange | positioned so that the some through-hole 340 may be penetrated. In the present embodiment, three through holes 340 and three transmission rods 342 are provided around the axis of the partition member 320 (only one is shown in the figure), but in the modified example, the through holes 340 and the transmission rods are provided. Two 342 may be provided.

ボディ１０４の内方には、小径の弁体３２２、小径の弁体３２４、および弁作動体１３４が同軸状に配設されている。弁体３２２と弁体３２４は、軸線に沿って対向配置されている。弁体３２２は段付円柱状をなし、その下半部が区画部材３２０の上端開口部に摺動可能に挿通され、その先端部が弁座３３４に対向配置されている。弁体３２２は、いわゆるニードル弁体として構成され、その尖った先端部が弁孔３３２に挿抜される。そして、弁体３２２が弁座３３４に着脱することにより第１弁５１が開閉される。弁体３２２の上半部はやや縮径されて弁作動体１３４の底部を貫通し、その先端部が外方に加締められて係止部１５６となっている。弁作動体１３４の上端部と係止部１５６との間には、弁体３２２を閉弁方向（係止部１５６を弁作動体１３４の底部に押しつける方向）に付勢するスプリング３４４（「付勢部材」として機能する）が介装されている。   A small-diameter valve body 322, a small-diameter valve body 324, and a valve operating body 134 are coaxially disposed inside the body 104. The valve body 322 and the valve body 324 are disposed to face each other along the axis. The valve body 322 has a stepped columnar shape, a lower half portion of the valve body 322 is slidably inserted into the upper end opening of the partition member 320, and a distal end portion thereof is disposed to face the valve seat 334. The valve body 322 is configured as a so-called needle valve body, and a sharp tip portion thereof is inserted into and extracted from the valve hole 332. Then, when the valve body 322 is attached to and detached from the valve seat 334, the first valve 51 is opened and closed. The upper half portion of the valve body 322 is slightly reduced in diameter and penetrates the bottom portion of the valve operating body 134, and its distal end portion is crimped outward to form a locking portion 156. Between the upper end portion of the valve operating body 134 and the locking portion 156, a spring 344 ("attached") that biases the valve body 322 in the valve closing direction (direction in which the locking portion 156 is pressed against the bottom of the valve operating body 134). Functioning as a “force member”).

区画部材１２４と区画部材３２０との間には、円板状の伝達部材３４６が配設されている。伝達部材３４６の中央には貫通孔が設けられ、弁体３２２の上半部がこれを貫通している。伝達部材３４６の下面は伝達ロッド３４２の上端面に当接している。一方、伝達部材３４６と区画部材１２４との間には、伝達部材３４６を下方に付勢するスプリング３４８が介装されている。このような構成により、伝達部材３４６に作用する付勢力は伝達ロッド３４２を介して下方に伝達されるようになる。   A disk-shaped transmission member 346 is disposed between the partition member 124 and the partition member 320. A through hole is provided in the center of the transmission member 346, and the upper half of the valve body 322 passes through the through hole. The lower surface of the transmission member 346 is in contact with the upper end surface of the transmission rod 342. On the other hand, a spring 348 that biases the transmission member 346 downward is interposed between the transmission member 346 and the partition member 124. With such a configuration, the urging force acting on the transmission member 346 is transmitted downward via the transmission rod 342.

一方、弁体３２４は段付円柱状をなし、区画部材３２０の下端開口部に摺動可能に挿通され、その上端部が弁座３３８に対向配置されている。弁体３２４の外周面にはＯリングが嵌着されている。弁体３２４は、いわゆるニードル弁体として構成され、その尖った先端部が弁孔３３６に挿抜される。そして、弁体３２４が弁座３３８に着脱することにより第２弁５２が開閉される。弁体３２４の下端部には半径方向外向きに延出するフランジ部３４９が設けられ、背圧室３２９に配置されている。フランジ部３４９の上面は伝達ロッド３４２の下端面に当接している。一方、フランジ部３４９の下面とボディ３０４の底部との間には、弁体３２４を閉弁方向に付勢するスプリング３５０（「付勢部材」として機能する）が介装されている。このような構成により、伝達ロッド３４２による伝達力が弁体３２４に伝達されるようになる。   On the other hand, the valve body 324 has a stepped columnar shape, is slidably inserted into the lower end opening of the partition member 320, and the upper end thereof is disposed to face the valve seat 338. An O-ring is fitted on the outer peripheral surface of the valve body 324. The valve body 324 is configured as a so-called needle valve body, and a sharp tip portion thereof is inserted into and removed from the valve hole 336. Then, when the valve body 324 is attached to and detached from the valve seat 338, the second valve 52 is opened and closed. A flange portion 349 extending outward in the radial direction is provided at the lower end portion of the valve body 324 and is disposed in the back pressure chamber 329. The upper surface of the flange portion 349 is in contact with the lower end surface of the transmission rod 342. On the other hand, a spring 350 (functioning as an “urging member”) that biases the valve body 324 in the valve closing direction is interposed between the lower surface of the flange portion 349 and the bottom portion of the body 304. With such a configuration, the transmission force by the transmission rod 342 is transmitted to the valve body 324.

以上のように構成された第３制御弁９は、モータユニット１０２の駆動制御によってその弁開度を調整可能なステッピングモータ作動式の制御弁として機能する。すなわち、車両用冷暖房装置の運転状態に応じて第１弁５１を開弁状態とし、第２弁５２を閉弁状態とする場合、図９に示す状態とされる。このとき、弁作動体１３４が伝達部材３４６から離間しているため、モータユニット１０２の駆動力が弁体３２４に伝わることはない。一方、スプリング３４４の付勢力により係止部１５６が弁作動体１３４の底部に押しつけられており、弁体３２２が弁作動体１３４に対して下死点に位置するため、モータユニット１０２の駆動力がそのまま弁体３２２に作用する。その結果、弁体３２２は、ロータ１７２の回転量に応じて変位し、第１弁５１が設定開度に制御される。すなわち、弁体３２２が図９に示す全開状態と図１０に示す全閉位置との間の範囲で駆動されることにより第１弁５１の開度が調整される。   The third control valve 9 configured as described above functions as a stepping motor actuated control valve whose valve opening can be adjusted by drive control of the motor unit 102. That is, when the first valve 51 is opened and the second valve 52 is closed according to the operating state of the vehicle air conditioner, the state shown in FIG. 9 is obtained. At this time, since the valve operating body 134 is separated from the transmission member 346, the driving force of the motor unit 102 is not transmitted to the valve body 324. On the other hand, the engaging portion 156 is pressed against the bottom of the valve operating body 134 by the biasing force of the spring 344, and the valve body 322 is located at the bottom dead center with respect to the valve operating body 134. Acts on the valve body 322 as it is. As a result, the valve body 322 is displaced according to the rotation amount of the rotor 172, and the first valve 51 is controlled to the set opening degree. That is, the opening degree of the first valve 51 is adjusted by driving the valve body 322 in a range between the fully open state shown in FIG. 9 and the fully closed position shown in FIG.

一方、第１弁５１および第２弁５２をともに閉弁状態とする場合、図９の状態からロータ１７２を一方向に回転駆動（正転）する。それにより、図１０に示すように、ロータ１７２とともに回転する弁作動体１３４がねじ機構によって下降し、弁体３２２が弁座３３４に着座し、第１弁５１が閉弁状態となる。このとき、弁作動体１３４が伝達部材３４６に当接するまでにロータ１７２の回転を停止させることで、第２弁５２についても閉弁状態を維持することができる。なお、弁体３２２が弁座３３４に着座すると、図示のように、弁体３２２がその反力によりスプリング３４４を押し縮めることで弁作動体１３４に対して相対変位可能となるため、弁体３２２が弁座３３４に対して過度に押しつけられることはない。   On the other hand, when both the first valve 51 and the second valve 52 are closed, the rotor 172 is driven to rotate in one direction (forward rotation) from the state shown in FIG. Accordingly, as shown in FIG. 10, the valve operating body 134 that rotates together with the rotor 172 is lowered by the screw mechanism, the valve body 322 is seated on the valve seat 334, and the first valve 51 is closed. At this time, by stopping the rotation of the rotor 172 until the valve operating body 134 comes into contact with the transmission member 346, the second valve 52 can also be kept closed. When the valve body 322 is seated on the valve seat 334, the valve body 322 can be relatively displaced with respect to the valve operating body 134 by pressing and contracting the spring 344 by the reaction force as shown in the figure. Is not excessively pressed against the valve seat 334.

また、第２弁５２を開弁状態とする場合、図１０の状態からロータ１７２をさらに同方向に回転駆動する。それにより、図１１に示すように、モータユニット１０２による駆動力が弁作動体１３４、伝達部材３４６および伝達ロッド３４２を介して弁体３２４に伝達され、弁体３２４が押し下げられ、第２弁５２が開弁状態となる。すなわち、弁体３２４が図１０に示す全閉状態と図１１に示す全開位置との間の範囲で駆動されることにより第２弁５２の開度が調整される。   When the second valve 52 is opened, the rotor 172 is further rotated in the same direction from the state shown in FIG. Accordingly, as shown in FIG. 11, the driving force by the motor unit 102 is transmitted to the valve body 324 via the valve operating body 134, the transmission member 346, and the transmission rod 342, the valve body 324 is pushed down, and the second valve 52 Is opened. That is, the opening degree of the second valve 52 is adjusted by driving the valve body 324 in a range between the fully closed state shown in FIG. 10 and the fully opened position shown in FIG.

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はその特定の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想の範囲内で種々の変形が可能であることはいうまでもない。   The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the specific embodiments, and various modifications can be made within the scope of the technical idea of the present invention. Nor.

上記実施形態では、本発明の車両用冷暖房装置を電気自動車に適用した例を示したが、内燃機関を搭載した自動車や、内燃機関と電動機を同載したハイブリッド式の自動車に提供することが可能であることは言うまでもない。上記実施形態では、圧縮機２として電動圧縮機を採用した例を示したが、エンジンの回転を利用して容量可変を行う可変容量圧縮機を採用することもできる。   In the above-described embodiment, an example in which the vehicle air conditioning apparatus according to the present invention is applied to an electric vehicle has been described. However, the present invention can be provided to an automobile equipped with an internal combustion engine or a hybrid automobile equipped with an internal combustion engine and an electric motor. Needless to say. In the above-described embodiment, an example in which an electric compressor is employed as the compressor 2 has been described. However, a variable capacity compressor that performs variable capacity using the rotation of the engine may be employed.

上記実施形態においては、補助凝縮器として室内凝縮器を設ける例を示した。変形例においては、補助凝縮器を室外熱交換器とは別に設けられる熱交換器として構成してもよい。その熱交換器は、例えば車室外に配置され、冷却水（ブラインなどでもよい）を利用して熱交換を行うものでもよい。具体的には、例えば図１におけるバイパス通路２５への分岐点と圧縮機２との間に熱交換器を設ける一方、車室内に放熱器を配置し、これら熱交換器と放熱器とを冷却水の循環回路にて接続してもよい。その循環回路には冷却水を汲み上げるポンプを設けてもよい。このようにすれば、圧縮機２から第１制御弁４へ向かう高温の冷媒と、循環回路を循環する冷却水との間で熱交換を行うことができる。このような構成においても、圧縮機２から吐出された冷媒を熱交換器により凝縮させて第１制御弁４や第３制御弁９に供給することが可能となる。   In the said embodiment, the example which provides an indoor condenser as an auxiliary condenser was shown. In a modification, the auxiliary condenser may be configured as a heat exchanger provided separately from the outdoor heat exchanger. The heat exchanger may be disposed outside the passenger compartment, for example, and may perform heat exchange using cooling water (such as brine). Specifically, for example, a heat exchanger is provided between the branch point to the bypass passage 25 in FIG. 1 and the compressor 2, while a radiator is disposed in the passenger compartment, and the heat exchanger and the radiator are cooled. It may be connected by a water circulation circuit. A pump for pumping cooling water may be provided in the circulation circuit. If it does in this way, heat exchange can be performed between the high temperature refrigerant | coolant which goes to the 1st control valve 4 from the compressor 2, and the cooling water which circulates through a circulation circuit. Even in such a configuration, the refrigerant discharged from the compressor 2 can be condensed by the heat exchanger and supplied to the first control valve 4 and the third control valve 9.

上記実施形態においては、第１制御弁４、第２制御弁６、第３制御弁９の各構成例を示したが、例えばボディの通路形状を変更してもよい。図１２は、変形例にかかる車両用冷暖房装置のシステム構成を表す図である。同図において、一点鎖線が各制御弁のボディを示している。   In the said embodiment, although each structural example of the 1st control valve 4, the 2nd control valve 6, and the 3rd control valve 9 was shown, you may change the channel | path shape of a body, for example. FIG. 12 is a diagram illustrating a system configuration of a vehicle air conditioning apparatus according to a modification. In the figure, the alternate long and short dash line indicates the body of each control valve.

本変形例では、第１制御弁４が、第１分岐点、第２分岐点、第３分岐点の全てをボディ内に形成している。また、第３制御弁９が、バイパス通路２５と第３通路２３との合流点と、バイパス通路２６と第３通路２３との合流点をボディ内に形成している。すなわち、本変形例の車両用冷暖房装置においては、冷媒循環通路に形成される分岐点や合流点を制御弁のボディに設けることで、配管にＴ字状の接続部（いわゆるＴ字配管）を設けなくてもよい構成としている。すなわち、車両用冷暖房装置１００の冷媒循環通路に形成される冷媒通路の分岐点および合流点の全てが、第１制御弁４、第２制御弁６、第３制御弁９のいずれかのボディの内部通路の一部として一体成形されている。それにより、車両用冷暖房装置の配管、ひいてはシステム全体の製造コストを低減することが可能となる。   In this modification, the first control valve 4 forms all of the first branch point, the second branch point, and the third branch point in the body. Further, the third control valve 9 forms a confluence of the bypass passage 25 and the third passage 23 and a confluence of the bypass passage 26 and the third passage 23 in the body. That is, in the vehicle air conditioner of this modification, a T-shaped connecting portion (so-called T-shaped pipe) is provided in the pipe by providing a branch point or a junction point formed in the refrigerant circulation passage in the body of the control valve. It is set as the structure which does not need to provide. That is, all of the branch points and the junctions of the refrigerant passages formed in the refrigerant circulation passage of the vehicle air conditioning apparatus 100 are in the body of any one of the first control valve 4, the second control valve 6, and the third control valve 9. It is integrally molded as part of the internal passage. As a result, it is possible to reduce the manufacturing cost of the piping of the vehicle air conditioner and thus the entire system.

２ 圧縮機、 ３ 室内凝縮器、 ４ 第１制御弁、 ５ 室外熱交換器、 ６ 第２制御弁、 ７ 蒸発器、 ８ アキュムレータ、 ９ 第３制御弁、 ２１ 第１通路、 ２２ 第２通路、 ２３ 第３通路、 ２４ 第４通路、 ２５，２６，２７ バイパス通路、 ３１ 第１弁、 ３２ 第２弁、 ４１ 第１弁、 ４２ 第２弁、 ５１ 第１弁、 ５２ 第２弁、 １００ 車両用冷暖房装置、 １０１ 弁本体、 １０２ モータユニット、 １１０ 導入ポート、 １１２ 第１導出ポート、 １１４ 第２導出ポート、 １２０ 弁孔、 １２２ 弁座、 １３０，１３２ 弁体、 １３４ 弁作動体、 １４４ 弁孔、 １４６ 弁座、 １５０ 背圧室、 １７２ ロータ、 １７３ ステータ、 ２０１ 弁本体、 ２１０ 第１導入ポート、 ２１２ 第２導入ポート、 ２１４ 導出ポート、 ２４０，２４２ 弁体、 ２４６ 伝達ロッド、 ３０１ 弁本体、 ３１０ 第１導入ポート、 ３１２ 第２導入ポート、 ３１４ 導出ポート、 ３２２，３２４ 弁体、 ３２９ 背圧室、 ３３２ 弁孔、 ３３４ 弁座、 ３３６ 弁孔、 ３３８ 弁座。   2 compressor, 3 indoor condenser, 4 first control valve, 5 outdoor heat exchanger, 6 second control valve, 7 evaporator, 8 accumulator, 9 third control valve, 21 first passage, 22 second passage, 23 3rd passage, 24 4th passage, 25, 26, 27 Bypass passage, 31 1st valve, 32 2nd valve, 41 1st valve, 42 2nd valve, 51 1st valve, 52 2nd valve, 100 Vehicle Air conditioning system for heating, 101 valve body, 102 motor unit, 110 introduction port, 112 first derivation port, 114 second derivation port, 120 valve hole, 122 valve seat, 130,132 valve body, 134 valve operating body, 144 valve hole 146, valve seat, 150 back pressure chamber, 172 rotor, 173 stator, 201 valve body, 210 first introduction port, 212 second introduction 214, lead-out port, 240, 242 valve body, 246 transmission rod, 301 valve body, 310 first introduction port, 312 second introduction port, 314 lead-out port, 322, 324 valve body, 329 back pressure chamber, 332 valve Hole, 334 valve seat, 336 valve hole, 338 valve seat.

Claims (2)

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、
前記圧縮機、前記室外熱交換器、前記室内蒸発器を接続する冷媒循環通路を構成し、冷媒の流れを変更するために開度が調整される第１冷媒通路および第２冷媒通路と、
前記第１冷媒通路および前記第２冷媒通路が内部に形成され、前記第１冷媒通路の冷媒の流れを調整するために開度が制御される第１弁と、前記第２冷媒通路の冷媒の流れを調整するために開度が制御される第２弁とを収容する共用のボディと、前記第１弁と前記第２弁の開度を電気的に調整するための共用のアクチュエータと、を含む制御弁と、
前記冷媒循環通路に設けられ、前記室外熱交換器とは別に冷媒を放熱させる補助凝縮器と、
前記圧縮機から吐出された冷媒が前記補助凝縮器、前記室外熱交換器および前記室内蒸発器を順次経由して前記圧縮機に戻るように循環可能な第１冷媒循環通路と、
前記圧縮機から吐出された冷媒が前記補助凝縮器および前記室外熱交換器を順次経由して前記圧縮機に戻るように循環可能な第２冷媒循環通路と、
前記圧縮機から吐出された冷媒が前記補助凝縮器および前記室内蒸発器を順次経由して前記圧縮機に戻るように循環可能な第３冷媒循環通路と、
前記制御弁として、前記第１冷媒循環通路を構成する前記第１冷媒通路と、前記第２冷媒循環通路を構成する前記第２冷媒通路との分岐点に設けられる第１制御弁と、
前記制御弁として、前記第１冷媒循環通路と前記第３冷媒循環通路に共用の前記第１冷媒通路と、前記第２冷媒循環通路を構成する前記第２冷媒通路との合流点に設けられる第２制御弁と、
前記制御弁として、前記第１冷媒循環通路を構成する前記第１冷媒通路と、前記第３冷媒循環通路を構成する前記第２冷媒通路との合流点に設けられる第３制御弁と、
を備え、
前記制御弁は、前記アクチュエータによる前記第１弁および前記第２弁の一方の開度の制御状態において他方を閉弁状態または全開状態に維持可能な弁配置構成を有することを特徴とする車両用冷暖房装置。 A compressor that compresses and discharges the refrigerant;
An outdoor heat exchanger that is arranged outside the passenger compartment and functions as an outdoor condenser that dissipates the refrigerant during cooling operation, while functioning as an outdoor evaporator that evaporates the refrigerant during heating operation;
An indoor evaporator disposed in the passenger compartment to evaporate the refrigerant;
A refrigerant circulation passage connecting the compressor, the outdoor heat exchanger, and the indoor evaporator, and a first refrigerant passage and a second refrigerant passage whose opening degree is adjusted to change the flow of the refrigerant;
The first refrigerant passage and the second refrigerant passage are formed inside, and a first valve whose opening degree is controlled to adjust the flow of the refrigerant in the first refrigerant passage, and the refrigerant in the second refrigerant passage A shared body that houses a second valve whose opening is controlled to adjust the flow, and a shared actuator that electrically adjusts the opening of the first valve and the second valve. Including a control valve,
An auxiliary condenser that is provided in the refrigerant circulation passage and radiates the refrigerant separately from the outdoor heat exchanger;
A first refrigerant circulation passage capable of circulating so that the refrigerant discharged from the compressor returns to the compressor via the auxiliary condenser, the outdoor heat exchanger, and the indoor evaporator in order,
A second refrigerant circulation passage capable of circulating so that the refrigerant discharged from the compressor returns to the compressor via the auxiliary condenser and the outdoor heat exchanger in turn,
A third refrigerant circulation passage capable of circulating so that the refrigerant discharged from the compressor returns to the compressor via the auxiliary condenser and the indoor evaporator in order,
As the control valve, a first control valve provided at a branch point between the first refrigerant passage constituting the first refrigerant circulation passage and the second refrigerant passage constituting the second refrigerant circulation passage;
The control valve is provided at a junction of the first refrigerant passage shared by the first refrigerant circulation passage and the third refrigerant circulation passage and the second refrigerant passage constituting the second refrigerant circulation passage. Two control valves;
A third control valve provided as a confluence of the first refrigerant passage constituting the first refrigerant circulation passage and the second refrigerant passage constituting the third refrigerant circulation passage as the control valve;
With
The control valve has a valve arrangement configuration in which one of the first valve and the second valve is controlled by the actuator so that the other valve can be maintained in a closed state or a fully opened state. Air conditioning unit. 前記冷媒循環通路に形成される冷媒通路の分岐点および合流点の全てが、前記第１制御弁、前記第２制御弁、前記第３制御弁のいずれかのボディの内部通路の一部として一体成形されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用冷暖房装置。 All of the branch points and the junction points of the refrigerant passage formed in the refrigerant circulation passage are integrated as a part of the internal passage of any one of the first control valve, the second control valve, and the third control valve. The vehicle air conditioner according to claim 1 , wherein the vehicle air conditioner is molded.
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