JP6018807B2 - Expansion valve - Google Patents
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Description
本発明は、冷凍サイクルに用いられる膨張弁に関する。 The present invention relates to an expansion valve used in a refrigeration cycle.
冷凍サイクルに用いられる膨張弁の弁本体は、圧縮機からの高圧の冷媒が導入される入口通路と、入口通路に連通する弁室と、弁室に連通するオリフィスとを有する。
弁室内には、オリフィスの入口に形成された弁座に対向する弁体と、弁体を弁座に向けて付勢するコイルばね等が配設される。弁体と弁座の間に形成される隙間を通過した冷媒はオリフィスで減圧されて、出口通路から蒸発器へ送り出される。
弁本体は、蒸発器から圧縮機へ戻る低圧の冷媒が通過する低圧冷媒通路を有する。低圧冷媒の圧力と温度は、弁本体の頂部に配設された弁体の駆動装置であるパワーエレメントに伝達される。
パワーエレメントは、低圧冷媒から受けとる情報に対応して弁体を操作して弁開度を制御する。
The valve body of the expansion valve used in the refrigeration cycle has an inlet passage through which high-pressure refrigerant from the compressor is introduced, a valve chamber communicating with the inlet passage, and an orifice communicating with the valve chamber.
In the valve chamber, a valve body facing the valve seat formed at the inlet of the orifice, a coil spring for biasing the valve body toward the valve seat, and the like are disposed. The refrigerant that has passed through the gap formed between the valve body and the valve seat is depressurized by the orifice and sent out from the outlet passage to the evaporator.
The valve body has a low-pressure refrigerant passage through which low-pressure refrigerant returning from the evaporator to the compressor passes. The pressure and temperature of the low-pressure refrigerant are transmitted to a power element that is a drive device for the valve body disposed at the top of the valve body.
The power element controls the valve opening by operating the valve body in response to information received from the low-pressure refrigerant.
入口通路から弁室に導入される高圧の冷媒は、流れの向きを直角方向に変えて弁座に向かうが、その際、弁体を付勢するコイルばねに接する。これにより、弁室内の冷媒の流れが乱れやすくなるとともに、冷媒に含まれる気泡が潰れやすくなり、騒音の発生原因となる。
そこで、本発明の目的は、上述した不具合を解消する膨張弁を提供するものである。
The high-pressure refrigerant introduced into the valve chamber from the inlet passage changes the direction of flow to the valve seat while changing the flow direction to a right angle direction. At this time, the high-pressure refrigerant contacts the coil spring that urges the valve body. As a result, the flow of the refrigerant in the valve chamber is likely to be disturbed, and the bubbles contained in the refrigerant are liable to be crushed, causing noise.
Therefore, an object of the present invention is to provide an expansion valve that eliminates the above-described problems.
本発明は、高圧冷媒が導入される入口通路と、入口通路に連通する弁室と、弁室に連通するオリフィスと、弁室内に配設されてオリフィスの入口に形成された弁座に対向する弁体と、弁体を弁座に向けて付勢するコイルばねと、弁室内でコイルばねを支持するプラグと、オリフィスを通過した冷媒を蒸発器へ向けて送り出す出口通路と、蒸発器から圧縮機へ戻る低圧の冷媒が通過する低圧通路と、低圧通路の冷媒の圧力と温度に対応して弁体を駆動するパワーエレメントとを備える膨張弁であって、入口通路からオリフィスに向かう高圧冷媒がコイルばねに接するのを防止するべく、コイルばねの外周部を覆うとともに弁室の内周面との間に冷媒整流通路を形成するばねカバー部材を設け、ばねカバー部材は筒状の部材であって、その外周部が入口通路からの冷媒の流れに対して直交するように配置され、コイルばねの付勢方向において、ばねカバー部材とプラグとは重ならないことを特徴とする。 The present invention is directed to an inlet passage through which high-pressure refrigerant is introduced, a valve chamber communicating with the inlet passage, an orifice communicating with the valve chamber, and a valve seat disposed in the valve chamber and formed at the inlet of the orifice. A valve body, a coil spring that urges the valve body toward the valve seat, a plug that supports the coil spring in the valve chamber, an outlet passage that sends the refrigerant that has passed through the orifice toward the evaporator, and compression from the evaporator An expansion valve comprising a low-pressure passage through which low-pressure refrigerant returns to the machine and a power element that drives the valve body in response to the pressure and temperature of the refrigerant in the low-pressure passage. In order to prevent contact with the coil spring, a spring cover member that covers the outer peripheral portion of the coil spring and forms a refrigerant rectification passage between the inner periphery of the valve chamber is provided , and the spring cover member is a cylindrical member. Its outer periphery Is arranged perpendicular to the flow of refrigerant from the inlet passage, in the urging direction of the coil spring, characterized in that it does not overlap the spring cover member and the plug.
本発明の膨張弁は、上述した手段を備えることにより、弁室内を流れる冷媒の騒音を低減することができる。 The expansion valve of the present invention can reduce the noise of the refrigerant flowing in the valve chamber by including the above-described means.
図1〜3に示すように、本実施形態の膨張弁1は角柱状の弁本体10を有し、弁本体10の底部の近傍には高圧冷媒の入口通路20が設けられる。入口通路20は奥に向かって径が次第に小さくなる多段状に形成され、最奥部の小径部22を介して弁室30に連通している。弁室30の上端はオリフィス44に連通しており、その入口側には弁座42が形成されている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the expansion valve 1 of the present embodiment has a
弁室30には弁体40が配設され、弁体40は弁座42と協働して弁部を構成する。弁体40と弁座42の間に形成される隙間を通過した高圧の冷媒は、オリフィス44を介して出口通路50に流入し、配管(図示せず)を通って蒸発器へ送られる。入口通路20と出口通路50は、それらの軸線が直交するように形成されており、凝縮器から入口通路20を介して弁本体10内に流入する高圧冷媒は、弁本体10内をL字状に流れ、出口通路50を介して蒸発器へ送り込まれる。
A
弁体40は弁室30内に配設される弁支持部材60により支持され、弁支持部材60はコイルばね62により閉弁方向に常時付勢されている。コイルばね62は弁室30の下端開口部を封止するプラグ64により支持され、プラグ64のねじ込み量を調節することにより、コイルばね62の圧縮量を変更して弁体40への閉弁方向の付勢力を調整する。また、プラグ64の上端外周部に装着されたシールリング66により弁室30がシールされる。
The
コイルばね62の外側には、コイルばね62を覆うばねカバー部材100が配設されている。ばねカバー部材100は金属製の板材をプレス加工して形成される円筒形状の部材であって、その外径寸法は弁室30の内径寸法より小さな寸法になっており、ばねカバー部材100の外周面と弁室30の内周面との間には環状の間隙からなる冷媒整流通路G1が形成されている。ばねカバー部材100の下端部102は小径部22の最下部よりもプラグ64側に延びており、ばねカバー部材100の外周面は小径部22の弁室30への開口部の全面に対向している。
A
蒸発器から圧縮機へ戻る低圧の冷媒は、弁本体10の上部に設けられる低圧冷媒の入口ポート70に入り、出口ポート72を介して圧縮機へ戻る。図3(c)に示すように、入口ポート70と出口ポート72は、それらの軸線が直交するように形成されており、蒸発器から入口ポート70を介して弁本体10内に流入する低圧冷媒は、弁本体10内をL字状に流れ、出口ポート72を介して圧縮機へ戻る。
The low-pressure refrigerant returning from the evaporator to the compressor enters the low-pressure
図1に示すように、弁本体10の頂部にはパワーエレメント80が装備される。パワーエレメント80は上蓋81と下蓋82の間に挟み込まれるダイアフラム83を有し、上蓋81とダイアフラム83の間には上部圧力作動室84が形成される。
上部圧力作動室84内には作動ガスが封入され、下部圧力作動室85に導入される低圧冷媒の圧力、温度に応じてダイアフラム83が変位する。
パワーエレメント80はカバー88で覆われ、作動ガスへの外部の温度の影響を防止する。
As shown in FIG. 1, a
A working gas is sealed in the upper
The
ダイアフラム83の変位は、受け部材90を介して作動棒92に伝達され、作動棒92は弁体40を駆動して弁開度を制御する。
作動棒92は、弁本体10に形成された凹部10a内に装着されたリング状の防振バネ部材93により弾性支持されている。この防振バネ部材93は作動棒92に外嵌され、作動棒92の軸方向の移動を許容しつつ径方向の移動を抑制する。これにより、高圧冷媒の圧力変動に伴う騒音の発生が防止される。
The displacement of the
The
図4において、入口通路20に導入された高圧冷媒は、小径部22を通って弁室30内に流入する。そして、ばねカバー部材100の外周面に接し、平滑な表面をもつばねカバー部材100の外周面と弁室30の内周面とにより形成される冷媒整流通路G1に案内されてオリフィス44へ向かう。平滑面であるカバー部材100の外周面と平滑面である弁室30の内周面とで形成される冷媒整流通路G1を通る冷媒は整流されるので、乱流となることはない。また、高圧冷媒に含まれる気泡は冷媒整流通路G1で細分化される。この作用により、高圧冷媒により弁室30内で発生する騒音が低減する。
In FIG. 4, the high-pressure refrigerant introduced into the
本発明の膨張弁は、以上のように、高圧冷媒が流入する弁室30内に、コイルばね62を覆うとともに弁室30の内周面との間に冷媒整流通路G1を形成するばねカバー部材100を配設したので、冷媒の流れはスムーズとなって乱流が発生せず、気泡が細分化されるので、騒音が低減する。
Expansion valve of the present invention, as described above, the spring cover forming a
1 膨張弁
10 弁本体
20 入口通路
22 小径部
30 弁室
40 弁体
42 弁座
44 オリフィス
50 出口通路
60 弁支持部材
62 コイルばね
64 プラグ
66 シールリング
70 入口ポート
72 出口ポート
80 パワーエレメント
81 上蓋
82 下蓋
83 ダイアフラム
84 上部圧力作動室
85 下部圧力作動室
90 受け部材
92 作動棒
100 ばねカバー部材
G1 冷媒整流通路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (1)
前記入口通路から前記オリフィスに向かう高圧冷媒が前記コイルばねに接するのを防止するべく、前記コイルばねの外周部を覆うとともに前記弁室の内周面との間に冷媒整流通路を形成するばねカバー部材を設け、
前記ばねカバー部材は筒状の部材であって、その外周部が前記入口通路からの冷媒の流れに対して直交するように配置され、
前記コイルばねの付勢方向において、前記ばねカバー部材と前記プラグとは重ならないことを特徴とする膨張弁。 An inlet passage through which high-pressure refrigerant is introduced, a valve chamber communicating with the inlet passage, an orifice communicating with the valve chamber, and a valve seat disposed in the valve chamber and formed at the inlet of the orifice A valve body, a coil spring that urges the valve body toward the valve seat, a plug that supports the coil spring in the valve chamber, and an outlet passage that sends the refrigerant that has passed through the orifice toward the evaporator An expansion valve comprising a low-pressure passage through which a low-pressure refrigerant returning from the evaporator to the compressor passes, and a power element that drives the valve body in response to the pressure and temperature of the refrigerant in the low-pressure passage,
A spring cover that covers the outer peripheral portion of the coil spring and forms a refrigerant rectifying passage with the inner peripheral surface of the valve chamber in order to prevent high-pressure refrigerant from the inlet passage toward the orifice from coming into contact with the coil spring. A member ,
The spring cover member is a cylindrical member, and the outer periphery thereof is arranged so as to be orthogonal to the refrigerant flow from the inlet passage,
The expansion valve according to claim 1 , wherein the spring cover member and the plug do not overlap in the biasing direction of the coil spring .
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