JP5786225B2 - 膨張弁 - Google Patents
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Description
図1は本発明の膨張弁を適用した冷凍サイクルを示す図である。
自動車用エアコンシステムの冷凍サイクルは、コンプレッサ1と、コンデンサ2と、膨張弁3と、エバポレータ4とを環状に配管して構成されている。コンプレッサ1は、循環する冷媒を圧縮してコンデンサ2に送る。コンデンサ2は、冷却ファン5によって外気が強制的に通過するよう構成され、コンプレッサ1によって高温・高圧となった冷媒を外気との熱交換により凝縮する。コンデンサ2の出口には、凝縮された冷媒を溜めておくレシーバが備えており、そこで気液分離された液冷媒が膨張弁3に供給される。
この第1の実施の形態に係る膨張弁は、直方体のボディ11を有し、その一側面(図3の右側面)の図の下方に高圧の液冷媒が供給される高圧入口ポート12が設けられている。ボディ11の高圧入口ポート12が設けられた側面に隣接する側面(図2の左側面)の中央には、エバポレータ4のファン6側の第1の熱交換器4aに配管される第1の低圧出口ポート13が設けられている。ボディ11は、また、第1の低圧出口ポート13の図の下方に、吹出口側の第2の熱交換器4bに配管される第2の低圧出口ポート14が設けられ、第1の低圧出口ポート13の図の上方に、戻り冷媒入口ポート15が設けられている。ボディ11は、さらに、高圧入口ポート12が設けられた側面の図の上方に戻り冷媒出口ポート16が設けられている。
2 コンデンサ
3 膨張弁
3a 第1の弁
3b 第2の弁
4 エバポレータ
4a 第1の熱交換器
4b 第2の熱交換器
5 冷却ファン
6 ファン
11 ボディ
12 高圧入口ポート
13 第1の低圧出口ポート
14 第2の低圧出口ポート
15 戻り冷媒入口ポート
16 戻り冷媒出口ポート
17 パワーエレメント
18 シャフト
19 圧縮コイルスプリング
20 アジャストねじ
21 第1の弁体
22 第1の弁座
23 第1の弁孔
24 第2の弁体
24a 弁棒
25 第2の弁座
26 第2の弁孔
27 弁室
28 ガイド
29 連通路
30 軸方向延出部
31 Oリング
32 冷媒戻り通路
33 ダイヤフラム
34 アッパーハウジング
35 ロアハウジング
36 ディスク
37 ホルダ
38 圧縮コイルばね
39 Oリング
40 キャップ
41 絞り通路部材
42 冷媒通路
43 テーパ面
44 弁体支持部
45 圧縮コイルスプリング
46 絞り通路部材
Claims (8)
- 第1の弁体および第1の弁座を有する第1の弁と、第2の弁体および第2の弁座を有する第2の弁と、前記第1の弁体および前記第2の弁体のリフトを連動制御するパワーエレメントとを備えた膨張弁であって、
前記パワーエレメントと、前記パワーエレメントの駆動力を前記第1の弁に伝達するシャフトと、前記第1の弁と、前記第2の弁と、前記第1の弁体および前記第2の弁体を前記パワーエレメントの方向へ付勢するスプリングとが同軸上に配置され、
高圧入口ポートに連通されて高圧の液冷媒が導入される弁室の前記シャフトの軸線方向両端に前記第1の弁座および前記第2の弁座が配置され、
前記第1の弁座が有する第1の弁孔の下流側に低圧の蒸気冷媒を導出する第1の低圧出口ポートが連通され、
前記第2の弁座が有する第2の弁孔の下流側に低圧の蒸気冷媒を導出する第2の低圧出口ポートが連通され、
前記第1の弁体は、前記第1の弁孔を介して延出された前記シャフトの先端に当接されるとともに前記第2の弁孔を介して延出された前記第2の弁体の軸方向延出部の先端に当接されていて前記第2の弁体とともに前記スプリングにより閉弁方向に常時付勢されており、
前記第2の弁は、前記第2の弁座が前記第1の弁座を構成しているボディに圧入され、かつ、前記第2の弁座の圧入量が前記第1の弁と同時に閉弁するように調整されていることを特徴とする膨張弁。 - 前記第1の弁体は、前記第1の弁座の側および前記第2の弁座の側に前記弁室の内壁を摺動するガイドが一体に形成され、それぞれのガイドには、液冷媒を前記第1の弁孔および前記第2の弁孔に導く連通路が形成されていることを特徴とする請求項1記載の膨張弁。
- 前記第1の弁体は、前記第1の弁座の側の前記ガイドの軸方向の長さと前記第2の弁座の側の前記ガイドの軸方向の長さとの比が前記第2の弁の流量と前記第1の弁の流量との比に等しくしていることを特徴とする請求項2記載の膨張弁。
- 高圧の液冷媒が閉弁側に作用する前記第1の弁のポート径と高圧の液冷媒が開弁側に作用する前記第2の弁のポート径とのバランスにより閉弁方向に作用する高圧依存特性が設定されていることを特徴とする請求項1記載の膨張弁。
- 第1の弁体および第1の弁座を有する第1の弁と、第2の弁体および第2の弁座を有する第2の弁と、前記第1の弁体および前記第2の弁体のリフトを連動制御するパワーエレメントとを備えた膨張弁であって、
前記第2の弁は、前記第2の弁座が前記第2の弁体に対して近接または離間する方向に調整できる可動弁座であり、
前記パワーエレメントの駆動力を前記第1の弁に伝達するシャフト、前記第1の弁、および前記第1の弁体を前記シャフトの方向へ付勢する第1のスプリングが同軸上に配置され、前記第2の弁が前記シャフトの軸方向に対して直角方向に配置され、前記シャフトの途中に形成した截頭円錐形状のテーパ面に前記第2の弁体の弁棒を第2のスプリングの付勢力により当接させることで前記第2の弁体のリフトを前記第1の弁体のリフトに連動させ、前記第1の弁と前記第2の弁との間に高圧の液冷媒を導入する高圧入口ポートが連通され、前記第1の弁の下流側に低圧の蒸気冷媒を導出する第1の低圧出口ポートが連通され、前記第2の弁の下流側に低圧の蒸気冷媒を導出する第2の低圧出口ポートが連通され、前記第2の弁座が前記第1の弁座を構成しているボディに螺入され、前記第2の弁座の螺入量を調整して前記第1の弁と前記第2の弁とが同時に閉弁するようにしたことを特徴とする膨張弁。 - 前記第1の弁体は、前記第1の弁座の第1の弁孔を介して延出された前記シャフトの先端に当接または接合されていることを特徴とする請求項5記載の膨張弁。
- 高圧の液冷媒が開弁側に作用する前記第1の弁のポート径と前記ボディにより支持されている位置の前記シャフトに周設されて高圧の液冷媒が前記シャフトを閉弁側に作用するOリングのシール径とのバランスにより閉弁方向に作用する高圧依存特性が設定されていることを特徴とする請求項5記載の膨張弁。
- 前記第1の弁および前記第2の弁の少なくとも一方の下流側に設置して前記第1の弁および前記第2の弁を通過した冷媒に気泡の発生を抑制する絞り通路部材を備えていることを特徴とする請求項1または5記載の膨張弁。
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