JP6007369B2 - Control valve - Google Patents
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Description
本発明は制御弁に関し、特に制御弁における弁部の支持構造に関する。 The present invention relates to a control valve, and more particularly to a support structure for a valve portion in the control valve.
自動車用空調装置の冷凍サイクルには一般に、循環する冷媒を圧縮するコンプレッサ、圧縮された冷媒を凝縮するコンデンサ、凝縮された冷媒を気液に分離するレシーバ、分離された液冷媒を絞り膨張させて霧状にして送出する膨張弁、その霧状の冷媒を蒸発させてその蒸発潜熱を利用して車室内の空気を冷却するエバポレータが設けられている。膨張弁としては、エバポレータから導出された冷媒が適度な過熱度を有するように、例えばエバポレータ出口における冷媒の温度および圧力を感知して弁部を開閉し、エバポレータへ送出する冷媒の流量を制御する温度式膨張弁が用いられる。 The refrigeration cycle of an automotive air conditioner generally includes a compressor that compresses the circulating refrigerant, a condenser that condenses the compressed refrigerant, a receiver that separates the condensed refrigerant into gas and liquid, and the separated liquid refrigerant is squeezed and expanded. There are provided an expansion valve that is sent in the form of a mist, and an evaporator that evaporates the mist-like refrigerant and uses the latent heat of evaporation to cool the air in the passenger compartment. As an expansion valve, for example, the temperature and pressure of the refrigerant at the outlet of the evaporator is sensed to control the flow rate of the refrigerant sent to the evaporator so that the refrigerant derived from the evaporator has an appropriate degree of superheat. A temperature expansion valve is used.
このような冷凍サイクルにおいては、冷媒がエバポレータ内の配管を通過する過程で圧力損失が生じることから、その配管が長いほどその運転効率が低下することになる。そこで、配管の短い2つの薄型のエバポレータを並列に配置し、それぞれで熱交換を行わせる構成が提案されている(例えば特許文献1参照)。このような構成により、冷媒が各エバポレータを通過する際の圧力損失を低減でき、冷凍サイクルの運転効率を向上させることができる。 In such a refrigeration cycle, pressure loss occurs in the process in which the refrigerant passes through the pipe in the evaporator, so the longer the pipe, the lower the operating efficiency. In view of this, a configuration has been proposed in which two thin evaporators with short pipes are arranged in parallel and each performs heat exchange (see, for example, Patent Document 1). With such a configuration, the pressure loss when the refrigerant passes through each evaporator can be reduced, and the operation efficiency of the refrigeration cycle can be improved.
このような冷凍サイクルに適用される膨張弁として、同引用文献には、2つのエバポレータにそれぞれ対応する2つの弁部を並列に設け、その2つの弁部にて冷媒を独立に断熱膨張させるものが開示されている。この膨張弁は、2つの弁部を連動制御する複合弁として構成され、2つのエバポレータの下流側で合流した冷媒の温度および圧力を感知してそれらの弁部を開閉する。 As an expansion valve to be applied to such a refrigeration cycle, the cited document discloses that two valve portions respectively corresponding to two evaporators are provided in parallel, and the refrigerant is independently adiabatically expanded by the two valve portions. Is disclosed. This expansion valve is configured as a composite valve that interlocks and controls two valve parts, and opens and closes the valve parts by sensing the temperature and pressure of the refrigerant that merges on the downstream side of the two evaporators.
ところで、このように2つの弁部を連動させる複合弁を構成する場合、その2つの弁部を直列に配置して同一軸線上で連動させる態様とするほうが構成も簡易となり、省スペース化も図れる。しかしながら、このような構成を実現する場合、それら2つの弁部を構成する2つの弁体の組み付けに工夫を要する。すなわち、ボディに設けられた流体通路における各弁体の作動安定性を確保するとともに、弁体の長手方向に沿った冷媒の流量を確保しなければならない。この点については膨張弁に限らず、例えば直列に2連の逆止弁など、2つの弁部により作動流体の流れを制御する他の複合弁についても同様である。 By the way, when composing a composite valve in which two valve parts are interlocked in this way, it is simpler to configure the two valve parts in series and interlock on the same axis, and space can be saved. . However, when realizing such a configuration, a device is required for assembling the two valve bodies constituting the two valve portions. In other words, it is necessary to ensure the operational stability of each valve element in the fluid passage provided in the body and to ensure the flow rate of the refrigerant along the longitudinal direction of the valve element. This is not limited to the expansion valve, and the same applies to other composite valves that control the flow of the working fluid using two valve portions, such as two check valves in series.
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数の弁部を直列に備えた制御弁における弁体の作動安定性と、弁体の軸線方向に流れる作動流体の流量確保とを同時に実現することにある。 The present invention has been made in view of such problems, and the object thereof is to improve the operational stability of a valve body in a control valve provided with a plurality of valve portions in series and the working fluid flowing in the axial direction of the valve body. The goal is to ensure the flow rate at the same time.
本発明のある態様の制御弁は、一側面に開口する取付穴が流体通路の一部を形成し、その取付穴の奥方に第1弁孔が形成されたボディと、取付穴の開口部からボディに挿入されて固定され、ボディとの間に作動流体を流通させるための流通路を形成可能な形状を有するとともに、第1弁孔とほぼ同軸状のガイド孔が形成され、そのガイド孔の第1弁孔とは反対側に第2弁孔が同軸状に形成されたガイド部材と、第1弁孔とガイド部材との間に配置され、第1弁孔に接離して第1の弁部を開閉する第1弁体と、ガイド孔に摺動可能に挿通される軸部を有し、一端側にて第1弁体に連結され、他端側にて第2弁孔に接離して第2の弁部を開閉する第2弁体と、第1弁体と第2弁体とを軸線方向に変位可能に支持する支持機構と、第1弁孔の開口端部に設けられた第1弁座に第1弁体が着座したときに、第1弁体の自律的な調心動作を許容する自律調心機構と、を備える。 In one aspect of the control valve according to the present invention, a mounting hole that opens to one side surface forms a part of a fluid passage, a body in which a first valve hole is formed at the back of the mounting hole, and an opening of the mounting hole. A guide hole that is inserted into and fixed to the body and has a shape capable of forming a flow passage for allowing a working fluid to flow between the body and the first valve hole is formed substantially coaxially with the guide hole. A guide member having a second valve hole formed coaxially on the opposite side of the first valve hole, and disposed between the first valve hole and the guide member, and is in contact with and separated from the first valve hole. A first valve body that opens and closes the shaft, and a shaft portion that is slidably inserted into the guide hole, is connected to the first valve body at one end side, and is in contact with and separated from the second valve hole at the other end side. A second valve body that opens and closes the second valve portion, a support mechanism that supports the first valve body and the second valve body so as to be displaceable in the axial direction, and an open end of the first valve hole When the first valve body is seated on the first valve seat provided on the provided autonomous alignment mechanism that allows the autonomous alignment operation of the first valve body.
この態様よれば、ボディと各弁体との間にガイド部材を介在させることにより、そのガイド部材の形状を利用して弁体の周囲に十分な大きさの流通路を形成することが可能となる。その結果、流体通路に流すべき作動流体の流量を確保することができる。また、流量確保のための形状をガイド部材にもたせることで、可動部となる各弁体を比較的単純な形状とすることができ、その作動をより安定させることができる。さらに、ボディに固定されたガイド部材に第2弁体が摺動可能に支持されることで、第2弁体のいわゆる軸ブレを防止または抑制でき、その結果、第2弁体の挙動により第1弁体の軸ブレを誘発するといったこともなくなる。それにより、第1弁体の自律的な調心も容易になるといったメリットも得られる。 According to this aspect, by interposing a guide member between the body and each valve body, it is possible to form a sufficiently large flow passage around the valve body using the shape of the guide member. Become. As a result, it is possible to ensure the flow rate of the working fluid that should flow through the fluid passage. In addition, by providing the guide member with a shape for securing the flow rate, each valve body serving as the movable portion can have a relatively simple shape, and the operation thereof can be further stabilized. Further, the second valve body is slidably supported by the guide member fixed to the body, so that the so-called axial blurring of the second valve body can be prevented or suppressed. It also eliminates the possibility of inducing shaft shake of one valve body. Thereby, the merit that the self-alignment of the first valve body is facilitated is also obtained.
本発明によれば、複数の弁部を直列に備えた制御弁における弁体の作動安定性と弁体の軸線方向に流れる作動流体の流量確保とを同時に実現することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the operation | movement stability of the valve body in the control valve provided with the several valve part in series and the ensuring of the flow volume of the working fluid which flows into the axial direction of a valve body are realizable simultaneously.
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。なお、以下の説明においては便宜上、図示の状態を基準に各構造の位置関係を表現することがある。
本実施形態は、本発明の複合弁を自動車用空調装置の冷凍サイクルに適用される温度式膨張弁(単に「膨張弁」という)として具体化したものである。この冷凍サイクルは、コンプレッサ、コンデンサ、レシーバ、膨張弁、エバポレータが設けられる。エバポレータとして、レシーバとコンプレッサとの間に第1のエバポレータと第2のエバポレータとが並列に配置され、それぞれで熱交換が行われる。2つのエバポレータにより冷却能力を維持しつつ、各エバポレータを薄型に構成することで冷媒が通過する際の圧力損失を抑え、冷凍サイクルの運転効率を向上させている。このように2つのエバポレータを並列に設けることに伴い、膨張弁は、第1のエバポレータに対応する第1の弁部と、第2のエバポレータに対応する第2の弁部を有する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, for the sake of convenience, the positional relationship between the structures may be expressed based on the illustrated state.
In the present embodiment, the composite valve of the present invention is embodied as a temperature expansion valve (simply referred to as “expansion valve”) applied to a refrigeration cycle of an automotive air conditioner. This refrigeration cycle is provided with a compressor, a condenser, a receiver, an expansion valve, and an evaporator. As an evaporator, a 1st evaporator and a 2nd evaporator are arrange | positioned in parallel between a receiver and a compressor, and heat exchange is performed in each. While maintaining the cooling capacity by two evaporators, each evaporator is configured to be thin so as to suppress the pressure loss when the refrigerant passes and improve the operation efficiency of the refrigeration cycle. As the two evaporators are provided in parallel as described above, the expansion valve has a first valve portion corresponding to the first evaporator and a second valve portion corresponding to the second evaporator.
図1は、実施形態に係る膨張弁の縦断面図である。図2は、図1のA−A矢視断面図である。図1に示すように、膨張弁1は、アルミニウム合金からなる素材を押出成形して得た部材に所定の切削加工を施して形成されたボディ2を有する。このボディ2は角柱状をなし、その内部には冷媒の絞り膨張を行う2つの弁部が設けられている。ボディ2の長手方向の端部には、感温部として機能するパワーエレメント3、およびこれを外部から覆うカバー4が設けられている。ボディ2は、その押出成形により下部が幅狭に形成されている。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an expansion valve according to an embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. As shown in FIG. 1, the
図1および図2に示すように、ボディ2の側部には、レシーバ側(「外部熱交換器」としてのコンデンサ側)から高温・高圧の液冷媒を導入する入口ポート6、第1の弁部にて絞り膨張された低温・低圧の冷媒を第1のエバポレータへ向けて導出する第1導出ポート7、第2の弁部にて絞り膨張された低温・低圧の冷媒を第2のエバポレータへ向けて導出する第2導出ポート8、第1のエバポレータおよび第2のエバポレータにて蒸発され、それらの下流側で合流した冷媒を導入する導入ポート9、膨張弁1を通過した冷媒をコンプレッサ側へ導出する出口ポート10が設けられている。
As shown in FIGS. 1 and 2, an
すなわち、図1に示すように、ボディ2の第1側面の下部には入口ポート6が開口し、上部には出口ポート10が開口している。入口ポート6と出口ポート10との間には、ねじ穴12が設けられている。一方、図2に示すように、ボディ2の第2側面の中央部には第1導出ポート7が開口し、下部には第2導出ポート8が開口し、上部には導入ポート9が開口している。また、第1導出ポート7と導入ポート9との間には一対の取付孔13(図1参照)が横並びに穿設されている。第1導出ポート7と第2導出ポート8との間にも一つの取付孔13(図1参照)が穿設されている。
That is, as shown in FIG. 1, the
ボディ2には、入口ポート6に連通する第1通路14、第1導出ポート7に連通する第2通路16、およびこれらをつなぐ弁孔18(「第1弁孔」に該当する)により第1冷媒通路が形成されている。すなわち、第1冷媒通路は、その中間部に設けられた第1の弁部を境に直角に曲がっており、入口ポート6から導入された冷媒をその第1の弁部にて絞り膨張させて霧状にし、第1導出ポート7から第1のエバポレータへ向けて導出する。
The
ボディ2には、また、第1通路14、第2導出ポート8に連通する第3通路20、およびこれらをつなぐ弁孔22(「第2弁孔」に該当する)により第2冷媒通路が形成されている。すなわち、第2冷媒通路は、その中間部に設けられた第2の弁部を境に直角に曲がっており、入口ポート6から導入された冷媒をその第2の弁部にて絞り膨張させて霧状にし、第2導出ポート8から第2のエバポレータへ向けて導出する。
In the
一方、導入ポート9に連通する第4通路24と出口ポート10に連通する第5通路26により第3冷媒通路(「低圧通路」に該当する)が構成されている。すなわち、第3冷媒通路は、第4通路24と第5通路26との接続部で直角に曲がっており、導入ポート9から冷媒を導入して出口ポート10からコンプレッサへ向けて導出する。
On the other hand, a fourth refrigerant passage communicating with the
すなわち、第1冷媒通路の中間部に弁孔18が設けられ、第2冷媒通路の中間部に弁孔22が設けられている。弁孔18と弁孔22との間には弁室28(「第1弁室」に該当する)が設けられている。弁孔22の弁室28とは反対側には弁室30(「第2弁室」に該当する)が設けられている。弁室28は、第1冷媒通路と第2冷媒通路との分岐点となっている。弁室28および弁室30は、ボディ2の下端面(「一側面」に該当する)に開口し、弁孔18の直下まで穿設された取付穴32の内方に設けられている。第1の弁部および第2の弁部を構成する各機構およびその周辺機構は、取付穴32の開口部から挿入され、ボディ2内に組み付けられる。
That is, the
弁孔18の上流側開口端部により弁座34(「第1弁座」に該当する)が形成されている。弁室28には、ガイド部材36と弁体38(「第1弁体」に該当する)が同心状に配設されている。本実施形態では、ガイド部材36と弁体38とをともに金属製(ステンレス製)としたが、ガイド部材36については樹脂製としてもよい。ガイド部材36は段付円筒状をなし、取付穴32の奥方に圧入されている。弁体38は有底円筒状をなし、その下半部がガイド部材36の上部に内挿されている。弁体38は、弁座34に接離することにより第1の弁部の開度を調整する。すなわち、弁体38と弁座34とにより第1の弁部が構成される。
A valve seat 34 (corresponding to a “first valve seat”) is formed by the upstream opening end of the
ガイド部材36は、下部の大径部40が取付穴32の中間位置に圧入されている。この大径部40により弁室28と弁室30とが区画されている。ガイド部材36には軸線方向の貫通孔が設けられており、その貫通孔の上半部がガイド孔23を構成し、下部が弁孔22を構成している。弁孔22は、ガイド孔23よりもやや拡径されているが、切削加工(穴あけ加工)によりガイド孔23と一体成形されるため、同軸度が高い。ガイド孔23と弁孔22との間には、ガイド部材36の内外を連通する連通孔25が形成されている。
In the
弁孔22の下流側開口端部により弁座42(「第2弁座」に該当する)が形成されている。弁室30には、ステンレス製の弁体44(「第2弁体」に該当する)が配設されている。弁体44は、弁座42に接離することにより第2の弁部の開度を調整する。すなわち、弁体44と弁座42とにより第2の弁部が構成される。
A valve seat 42 (corresponding to a “second valve seat”) is formed by the downstream opening end of the
弁体44は、その上端部から軸線方向に延びる軸部46を有する。軸部46は、弁孔22およびガイド孔23を貫通し、ガイド孔23に摺動可能に支持されている。軸部46の先端面は、弁体38の底部に当接する。これにより、弁体38と弁体44とが連結し、軸線方向に一体動作可能とされている。なお、各弁部およびその周辺構成の詳細については後述する。
The
取付穴32の下端部を封止するようにアジャストねじ48が螺着されている。弁体44は支持部材50により下方から支持されており、その支持部材50とアジャストねじ48との間には、弁体44を閉弁方向に付勢するスプリング52(「付勢部材」として機能する)が介装されている。アジャストねじ48のボディ2への螺入量を調整することで、スプリング52の荷重を調整することができる。アジャストねじ48とボディ2との間には、冷媒の漏洩を防止するためのOリング54が介装されている。
An
一方、ボディ2の上端部には、第3冷媒通路に直交するように内外を連通させる連通孔60が形成されており、その連通孔60を封止するようにパワーエレメント3が螺着されている。パワーエレメント3は、アッパーハウジング62とロアハウジング64との間に金属薄板からなるダイヤフラム66を挟むように介装し、そのロアハウジング64側にディスク68を配置して構成されている。アッパーハウジング62とダイヤフラム66とによって囲まれる密閉空間には感温用のガスが封入されている。パワーエレメント3とボディ2との間には、冷媒の漏洩を防止するためのOリング70が介装されている。第3冷媒通路を通過する冷媒の圧力および温度は、連通孔60とディスク68に設けられた孔部又はスリットを通ってダイヤフラム66の下面に伝達される。
On the other hand, a
ボディ2の中央部には、第1冷媒通路と第3冷媒通路とをつなぐ段付孔72が設けられており、この段付孔72の小径部には長尺状の作動ロッド74が摺動可能に挿通されている。作動ロッド74は、ディスク68と弁体38との間に介装されている。作動ロッド74、弁体38、弁体44、およびスプリング52は、同一軸線上に配設される。これにより、ダイヤフラム66の変位よる駆動力が、ディスク68および作動ロッド74を介して弁体38ひいては弁体44へ伝達され、第1の弁部および第2の弁部を開閉させるようになっている。段付孔72の大径部には、作動ロッド74に外挿されるようにシール用のOリング76が配置され、第1冷媒通路と第3冷媒通路との間の冷媒の漏洩が防止されている。
A stepped
作動ロッド74の上半部は、第2冷媒通路を横切るように配置された円筒状のホルダ78に内挿されている。ホルダ78は、その下端部が段付孔72の大径部に圧入されており、その下部端面によりOリング76の移動を規制している。作動ロッド74の上端部は、ディスク68の下面に設けられた凹部に挿通されつつ当接し、作動ロッド74の下端部は、弁孔18に挿通されつつ弁体38に当接している。ホルダ78と作動ロッド74との間には、作動ロッド74に所定の横荷重を与えるスプリング80が介装されている。この横荷重により、冷媒圧力の変動による作動ロッド74の振動が抑制される。
The upper half of the operating
図3は、弁部周辺の構成を表す説明図である。(A)は図1のB部拡大図であり、(B)はガイド部材の斜視図である。
ガイド部材36は、金属材を切削加工して得られる。ガイド部材36は、段付円筒状の本体82を有し、その本体82の下部が大径部40となっている。ガイド部材36は、大径部40が取付穴32に圧入されることによりボディ2に固定されている。大径部40が、弁室28と弁室30とを区画している。そして、本体82の上半部の外径を大径部40よりも十分に小さくすることで、弁室28における取付穴32とガイド部材36との間に比較的大きな流路面積が確保されている。すなわち、第1通路14から弁室28へ導入され、弁孔18または弁孔22を介して導出される冷媒の流量を十分に確保できる構成となっている。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the configuration around the valve section. (A) is the B section enlarged view of FIG. 1, (B) is a perspective view of a guide member.
The
本体82を軸線に沿って貫通する貫通孔の上部がガイド孔23を形成し、下部が弁孔22を形成している。弁孔22とガイド孔23との接続部に連通孔25が位置している。弁孔22の内径は、ガイド孔23の内径よりも大きくされている。弁体44の軸部46は、弁孔22およびガイド孔23を貫通するが、ガイド孔23により摺動可能に支持されている。軸部46と弁孔22との間には、冷媒を通過させるために十分な大きさの間隙が形成されている。
The upper part of the through hole penetrating the
本体82の上部には、円溝状の挿通穴83(「挿通部」として機能する)が形成され、弁体38の下半部が内挿されている。弁体38は、上側に底部を有する有底円筒状をなす。弁体38の上端部は上方に向けて小径化するテーパ形状となっており、そのテーパ面にて弁座34に着脱する。弁体38が弁座34に着座したときに自律的に調心可能となるよう、弁体38と挿通穴83との半径方向のクリアランスの大きさが設定されている。言い換えれば、その自律的な調心が可能となるよう、弁体38の外径が挿通穴83の内径よりも所定量小さく形成されている。すなわち、ガイド部材36は、弁体38を支持するというよりも、弁体38の半径方向の変位を規制する規制部材として機能する。
A circular groove-like insertion hole 83 (functioning as an “insertion portion”) is formed in the upper portion of the
弁体38は、下方に開口した所定深さの収容穴86を有し、その下端開口部から軸部46の上端部を挿通している。弁体44は軸部46との連設部に向けて上方に小径化するテーパ形状を有し、そのテーパ面にて弁座42に着脱する。本実施形態では、弁体44のテーパ面の角度(軸線に対する角度)が、弁体38のテーパ面の角度(軸線に対する角度)よりも小さくされている。軸部46は、弁体44から上方に延出し、その先端面が弁体38の底部に当接する形で連結される。弁体44が弁座42に着座したときに自律的に調心可能となるよう、軸部46と弁体38との半径方向のクリアランスの大きさが設定されている。言い換えれば、その自律的な調心が可能となるよう、収容穴86の内径が軸部46の外径よりも所定量大きく形成されている。すなわち、軸部46は、弁体38の半径方向の変位を規制する規制部材として機能する。なお、本実施形態において、ガイド部材36の挿通穴83と弁体38との間に上記規制範囲のクリアランスを設けるとともに、弁体44の軸部46と弁体38との間に上記規制範囲のクリアランスを設ける構成が、「自律調心機構」を構成する。
The
このような構成により、弁体38が弁座34に着座して第1の弁部を閉弁する状態と、弁体44が弁座42に着座して第2の弁部を閉弁する状態とを同時に実現する同時着座を可能としている。また、ガイド部材36に弁孔22とガイド孔23とを一体成形することで弁孔22とガイド孔23との同軸度を高める一方、弁体44と軸部46とを一体成形することで弁体44と軸部46との同軸度を高めている。そして、その軸部46がガイド部材36に摺動可能となるよう両者のクリアランスを小さくすることで、弁体44のいわゆる軸ブレが防止または抑制されている。その結果、弁体44の挙動により弁体38の軸ブレを誘発するといったこともなくなり、弁体38の着座時の自律的な調心を容易にしている。なお、弁体38と軸部46との安定した連結状態が保持されるよう、弁体38に対する軸部46の挿入深さが、弁体38の重心位置よりも深くなるように設定されている。このような構成により、弁体38の上下の支点間距離が短くなり、弁体38にモーメントが作用し難くなり、その挙動を安定化させることができる。
With such a configuration, the
また、弁体38の下部の内径が拡径されており、その拡径部88と軸部46との間に小型のコイルスプリング90(「弾性体」として機能する)が介装されている。コイルスプリング90は、その軸線方向の一端側に大径部92、他端側に小径部94を有する段付形状をなし、拡径部88に挿通されるとともに、軸部46を挿通する。コイルスプリング90は、大径部92の外周面にて弁体38の内周面に当接し、小径部94の内周面にて軸部46の外周面に当接するが、その大径部92が半径方向内向きに変形し、小径部94が半径方向外向きに変形することで半径方向の弾性反力を生成する。コイルスプリング90は、その弾性反力により弁体38と軸部46とを連結する。
Further, the inner diameter of the lower portion of the
すなわち、弁部およびその周辺機構の組み付けの際には、取付穴32に対して奥方から弁体38、ガイド部材36、弁体44、支持部材50、スプリング52を挿入して組み付けることになる。本実施形態ではまず、弁体38が弁座34に着座したときの取付穴32への挿入深さを確認するために、ボディ2にパワーエレメント3が取り付けられていない状態で、弁体38を取付穴32に挿入して弁座34に突き当て、そのときの作動ロッド74のボディ2からの突出高さを確認しておく。
That is, when the valve portion and its peripheral mechanism are assembled, the
続いて、弁体38を一旦取り出してガイド部材36の挿通穴83に取り付け、その状態でガイド部材36を取付穴32に挿入し、その正規の圧入位置よりもやや手前まで仮圧入する。このとき、弁体38は挿通穴83に支持されるため、取付穴32から脱落することはない。この状態から弁体44を挿入し、その軸部46を弁体38に挿入する。このとき、弁体38は軸部46の先端面に当接した状態で支持される。そして、この状態から弁体44を弁座42に突き当てつつ、ガイド部材36をさらに圧入していき、作動ロッド74が上述した突出高さとなったとき、つまり弁体38が弁座34に着座したときにガイド部材36の位置を固定する。これにより、弁体38と弁体44の同時着座を実現することができる。
Subsequently, the
続いて、支持部材50とスプリング52とアジャストねじ48とを組み付けた組立体を取付穴32に挿入する。その間、弁体44が弁体38に吊持されるため、弁体44が取付穴32から脱落することはない。すなわち、コイルスプリング90により弁体38と軸部46とを連結する機構が「脱落防止機構」として機能する。このように、脱落防止機構により弁体44の脱落が防止されるため、その後にコイルスプリング90を慎重に挿入することができ、その組立性を向上させることができる。
Subsequently, an assembly in which the
また、本実施形態では、弁体44と支持部材50とを別体にして互いに当接させているため、仮にスプリング52の挙動により支持部材50に横荷重が生じても、弁体44への影響が少なくされている。特に、支持部材50の上面が平坦に形成されているのに対し、弁体44の支持部材50との当接面がR形状とされていため、軸部46と支持部材50との当接状態がほぼ点接触の状態となり、そうした横荷重の影響を受け難くされている。このような構成は、上述した弁体38に対する軸部46の挿入深さを大きくする構成と相俟って、弁体44の挙動を安定化させる。
In this embodiment, since the
以上のように構成された膨張弁1は、第1のエバポレータおよび第2のエバポレータから戻ってきた冷媒の圧力及び温度をパワーエレメント3が感知してそのダイヤフラム66が変位する。このダイヤフラム66の変位が駆動力となり、ディスク68および作動ロッド74を介して弁体38および弁体44に伝達されて第1の弁部および第2の弁部を開閉させる。一方、レシーバから供給された液冷媒は、入口ポート6から導入され、一方で第1の弁部を通過することにより絞り膨張され、低温・低圧の霧状の冷媒となって第1のエバポレータへ供給される。また、他方で第2の弁部を通過することにより絞り膨張され、低温・低圧の霧状の冷媒となって第2のエバポレータへ供給される。
In the
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.
[変形例1]
図4は、変形例に係る弁部周辺の構成を表す説明図である。上記実施形態では、ガイド部材36の上端部に挿通穴83を設け、弁体38の半径方向の変位を規制する規制部材として機能させる例を示した。本変形例においてはガイド部材236にそのような挿通穴を設けず、弁体44の軸部46のみを規制部材として機能させるようにする。このような構成によっても、弁体38の半径方向の変位を規制できるとともに、弁体38の自律的な調心を実現することができる。
[Modification 1]
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating a configuration around a valve unit according to a modification. In the above-described embodiment, the example in which the
[変形例2]
図5は、他の変形例に係る弁部周辺の構成を表す説明図である。本変形例のガイド部材336は、挿通穴83の内外を連通する連通孔325を設けている。この連通孔325により、挿通穴83において弁体38に作用する背圧を逃がすことができ、弁体38の作動をより円滑にすることができる。
[Modification 2]
FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating a configuration around a valve unit according to another modification. The
上記実施形態および変形例においては、ガイド部材36,236,336について大径部を本体に一体に構成する例を示したが、ガイド孔23が設けられる部材と、弁孔22が設けられる部材とに分割してもよい。すなわち、ガイド孔23が設けられて弁体44の軸部46を摺動可能に支持する支持部材と、弁孔22が設けられて軸部46を貫通させるとともに弁体44を着脱させて副弁を開閉させる弁座形成部材とを別体にて構成してもよい。その場合、弁孔22とガイド孔23とが同軸となるように各部材を取付穴32に取り付ける。支持部材には、取付穴32に固定される部分(脚部など)を設ければよい。
In the said embodiment and modification, although the example which comprises a large diameter part integrally in a main body about the guide members 36,236,336 was shown, the member in which the
なお、上記実施形態および変形例においては、本発明の複合弁を膨張弁として構成する例を示したが、例えば直列に2連の逆止弁など、2つの弁部を有する他の複合弁として構成してもよい。また、複合弁を自動車用空調装置の冷凍サイクルに適用した例を示したが、作動流体の流れを制御するために2つの弁部を備える他の装置に適用してもよいことは言うまでもない。 In the above-described embodiment and modification, an example in which the composite valve of the present invention is configured as an expansion valve has been shown. However, as another composite valve having two valve portions, such as two check valves in series, for example. It may be configured. Moreover, although the example which applied the compound valve to the refrigerating cycle of the air conditioner for motor vehicles was shown, it cannot be overemphasized that you may apply to another apparatus provided with two valve parts in order to control the flow of a working fluid.
1 膨張弁、 2 ボディ、 3 パワーエレメント、 14 第1通路、 16 第2通路、 18 弁孔、 20 第3通路、 22 弁孔、 23 ガイド孔、 24 第4通路、 25 連通孔、 26 第5通路、 32 取付穴、 34 弁座、 36 ガイド部材、 38 弁体、 42 弁座、 44 弁体、 46 軸部、 74 作動ロッド、 83 挿通穴、 86 収容穴、 90 コイルスプリング、 236 ガイド部材、 325 連通孔、 336 ガイド部材。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記取付穴の開口部から前記ボディに挿入されて固定され、前記ボディとの間に作動流体を流通させるための流通路を形成可能な形状を有するとともに、前記第1弁孔と同軸状のガイド孔が形成され、そのガイド孔の前記第1弁孔とは反対側に第2弁孔が同軸状に形成されたガイド部材と、
前記第1弁孔と前記ガイド部材との間に配置され、前記第1弁孔に接離して第1の弁部を開閉する第1弁体と、
前記ガイド孔に摺動可能に挿通される軸部を有し、一端側にて前記第1弁体に連結され、他端側にて前記第2弁孔に接離して第2の弁部を開閉する第2弁体と、
前記第1弁体と前記第2弁体とを軸線方向に変位可能に支持する支持機構と、
前記第1弁孔の開口端部に設けられた第1弁座に前記第1弁体が着座したときに、前記第1弁体の自律的な調心動作を許容する自律調心機構と、
を備えることを特徴とする制御弁。 A body in which a mounting hole that opens on one side surface forms a part of the fluid passage, and a first valve hole is formed at the back of the mounting hole;
The guide is inserted into and fixed to the body from the opening of the mounting hole and has a shape capable of forming a flow passage for flowing a working fluid between the body and the guide that is coaxial with the first valve hole. A guide member having a second valve hole formed coaxially on the opposite side of the guide hole from the first valve hole;
A first valve body that is disposed between the first valve hole and the guide member and that opens and closes the first valve portion in contact with and away from the first valve hole;
The shaft has a shaft that is slidably inserted into the guide hole, is connected to the first valve body on one end side, and contacts and separates from the second valve hole on the other end side. A second valve body that opens and closes;
A support mechanism for supporting the first valve body and the second valve body in an axially displaceable manner;
An autonomous alignment mechanism that allows an autonomous alignment operation of the first valve body when the first valve body is seated on a first valve seat provided at an opening end of the first valve hole;
A control valve comprising:
前記自律調心機構は、前記第1弁孔の開口端部に設けられた第1弁座に前記第1弁体が着座したときに、前記第1弁体が自律的に調心可能となるよう、前記第1弁体と前記挿通部との半径方向のクリアランスの大きさが設定されることで実現されていることを特徴とする請求項1に記載の制御弁。 At least one of the shaft portion of the second valve body and the guide member is provided with an insertion portion that restricts displacement of the first valve body in the radial direction by inserting or extrapolating the first valve body. ,
The autonomous aligning mechanism is capable of autonomously aligning the first valve body when the first valve body is seated on a first valve seat provided at an opening end of the first valve hole. The control valve according to claim 1, wherein the control valve is realized by setting a radial clearance between the first valve body and the insertion portion.
前記第2弁孔とは反対側の端部に、前記第1弁体の一部を相対変位可能に挿通する前記挿通部を有し、
前記第1弁体を挿通した際の背圧を逃がすために内外を連通する連通孔を有することを特徴とする請求項2に記載の制御弁。 The guide member is
At the end opposite to the second valve hole, the insertion portion for inserting a part of the first valve body so as to be relatively displaceable,
The control valve according to claim 2, further comprising a communication hole that communicates the inside and the outside in order to relieve back pressure when the first valve body is inserted.
前記軸部の先端部が、前記挿通部として前記収容穴に挿通されていることを特徴とする請求項2または3に記載の制御弁。 The first valve body has a receiving hole that opens to the second valve body side and receives the shaft portion;
4. The control valve according to claim 2, wherein a distal end portion of the shaft portion is inserted into the accommodation hole as the insertion portion. 5.
前記ガイド孔と前記第2弁孔とが一体成形されることにより同軸状に形成されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の制御弁。 The guide member is obtained by cutting a metal material,
5. The control valve according to claim 1, wherein the guide hole and the second valve hole are integrally formed by being integrally formed.
前記外部熱交換器からの冷媒を、前記第1弁孔と前記ガイド部材との間に形成された第1弁室へ導入するための第1通路と、
前記第1弁室と前記第1弁孔を介して接続され、前記第1の弁部を経た冷媒を前記第1のエバポレータへ導出するための第2通路と、
前記ガイド部材の前記第1弁室とは反対側に形成された第2弁室と接続され、前記第2の弁部を経た冷媒を前記第2のエバポレータへ導出するための第3通路と、
前記第1のエバポレータおよび前記第2のエバポレータから戻る冷媒を導入するための第4通路と、
前記第4通路と接続されて低圧通路を形成し、前記コンプレッサへ向けて冷媒を導出するための第5通路と、
前記支持機構の構成要素として、前記第1弁体に前記第2弁体とは反対側から作動ロッドを介して開弁方向の駆動力を伝達する駆動部として前記ボディに設けられ、前記低圧通路を流れる冷媒の温度と圧力を感知して動作し、前記低圧通路を横断する前記作動ロッドを介して前記第1弁体に作動連結され、前記第1の弁部および前記第2の弁部の開度を調整するパワーエレメントと、
前記支持機構の構成要素として、前記第2弁体を閉弁方向に付勢する付勢部材と、
を備え、
前記作動ロッドと前記軸部との間に前記第1弁体を保持するよう、前記作動ロッド、前記第1弁体、前記第2弁体および前記付勢部材が同一軸線上に配設されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の制御弁。 Refrigerant that is provided in the refrigeration cycle, is expanded by passing through the internal valve portions of the refrigerant that has flowed through the external heat exchanger, supplied to the first evaporator and the second evaporator, and returned from each evaporator. It is configured as an expansion valve that senses the pressure and temperature of each and controls the opening of each valve part, and leads out the refrigerant to the compressor,
A first passage for introducing the refrigerant from the external heat exchanger into a first valve chamber formed between the first valve hole and the guide member;
A second passage connected to the first valve chamber via the first valve hole and leading the refrigerant having passed through the first valve portion to the first evaporator;
A third passage connected to a second valve chamber formed on the opposite side of the guide member from the first valve chamber, and leading the refrigerant having passed through the second valve portion to the second evaporator;
A fourth passage for introducing refrigerant returning from the first evaporator and the second evaporator;
A fifth passage connected to the fourth passage to form a low-pressure passage and for leading out the refrigerant toward the compressor;
As a component of the support mechanism, the low pressure passage is provided in the body as a drive unit that transmits a driving force in the valve opening direction to the first valve body from the opposite side of the second valve body via an operating rod. Is operated by sensing the temperature and pressure of the refrigerant flowing through the low-pressure passage, and is operatively connected to the first valve body via the operating rod that crosses the low-pressure passage, and the first valve portion and the second valve portion A power element that adjusts the opening;
As a component of the support mechanism, a biasing member that biases the second valve body in a valve closing direction;
With
The operating rod, the first valve body, the second valve body, and the biasing member are disposed on the same axis so as to hold the first valve body between the operating rod and the shaft portion. The control valve according to any one of claims 1 to 5, wherein:
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