JP6085763B2

JP6085763B2 - 電磁弁

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Publication number: JP6085763B2
Application number: JP2013022379A
Authority: JP
Inventors: 松本　道雄; 道雄松本; 仙道　功; 功仙道; 梶原　盛光; 盛光梶原
Original assignee: TGK Co Ltd
Current assignee: TGK Co Ltd
Priority date: 2013-02-07
Filing date: 2013-02-07
Publication date: 2017-03-01
Anticipated expiration: 2033-02-07
Also published as: JP2014152850A

Description

本発明は流体の流れを制御する電磁弁に関する。

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装置、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。膨張装置としては、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。

ところで、電気自動車のようにバッテリを主要な動力として用いる車両においては、そのバッテリの正常な状態を維持するために温度管理が必要とされる。そこで、冷凍サイクルを分岐させてバッテリ冷却用の装置を組み込むことが考えられている。すなわち、空調用の第１エバポレータとバッテリ冷却用の第２エバポレータとを並列に接続し、それぞれ熱交換を可能とするものである。その場合、各エバポレータの上流側にそれぞれ膨張装置が設けられる。ただし、車両の運転状況や外部環境によっては、いずれか一方のエバポレータを優先的に機能させるべき状況も想定される。また、逆に一方のエバポレータを機能させる必要がない場合も想定され、その場合には無用なエネルギー消費を避けるのが好ましい。この点につき、例えば特許文献１に記載のデュアルエアコンの構成を適用することが考えられる。同引用文献には、二段の温度式膨張弁のそれぞれに対して電磁弁を設け、冷却が必要な場合にのみ、電磁弁を開く構成が開示されている。

特開平７−１５１２５９号公報

しかしながら、膨張弁と電磁弁とを設ける構成は、それらを配管接続する場合はもちろん、同引用文献に記載のようにユニット化したとしても大がかりとなり、スペース上の問題が生じ易い。また、重量が大きくなり、コストも嵩む。

本発明の目的は、絞り膨張機能と遮断機能を有する制御弁をコンパクトに構成し、また低コストに提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の電磁弁は、冷媒を通過させるための内部通路を有するボディと、内部通路の中途に設けられた弁孔と、ボディに取り付けられ、弁孔との間に弁室を形成するソレノイドと、弁室に配設され、ソレノイドの駆動力に応じて弁孔に接離して内部通路を開閉する弁体と、内部通路の一部を形成するようにボディに一体に設けられ、冷媒を絞り膨張させるためのオリフィスと、を備える。

この態様によれば、電磁弁のボディにオリフィスを一体に設ける簡素な構成としたため、電磁弁と膨張弁とを一体に組み付ける構成よりもコンパクトかつ低コストに実現することができる。オリフィスであるため、温度式膨張弁のような高精度な絞り膨張を実現するのは困難であるが、例えばバッテリの冷却装置のように対象物を冷却すれば足りるような用途であれば十分にその機能を発揮することができる。

本発明によれば、絞り膨張機能と遮断機能を有する制御弁をコンパクトに構成し、また低コストに提供することができる。

車両の冷凍サイクルの概略構成を模式的に示す図である。第１実施形態に係る電磁弁の具体的構成を表す断面図である。図２のＡ部拡大図である。電磁弁をエバポレータの取付ハウジングに組み付けた状態を表す図である。電磁弁をエバポレータの取付ハウジングに組み付けた状態を表す図である。接続部材６８の構成を表す図である。第２実施形態に係る電磁弁の構成を表す断面図である。第３実施形態に係る電磁弁の構成を表す断面図である。第４実施形態に係る電磁弁の構成を表す断面図である。第５実施形態に係る電磁弁の構成を表す断面図である。

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。
［第１実施形態］
本実施形態は、本発明の電磁弁をハイブリッド車や電気自動車の車載バッテリを冷却する膨張装置として具体化したものである。図１は、車両の冷凍サイクルの概略構成を模式的に示す図である。

この冷凍サイクル１は、車室内を空調するための第１冷媒循環回路と、車載バッテリを冷却するための第２冷媒循環回路とを並列に接続して構成される。具体的には、共用の冷媒循環通路にコンプレッサ２、コンデンサ４、レシーバ６が設けられ、分岐された個別の冷媒循環通路の一方に第１膨張装置７と第１エバポレータ８が設けられ、他方に第２膨張装置９と第２エバポレータ１０が設けられている。第１エバポレータ８は空調用のエバポレータであり、第２エバポレータ１０はバッテリ冷却用のエバポレータである。

コンプレッサ２にて圧縮された高温・高圧の冷媒は、コンデンサ４に送られて車室外の空気と熱交換され、凝縮される。凝縮された冷媒は、レシーバ６にて気液分離され、その液冷媒が第１膨張装置７および第２膨張装置９の少なくとも一方に送られる。第１膨張装置７は、導入された液冷媒を絞り膨張させて低温・低圧の気液二相冷媒にし、第１エバポレータ８に送出する。第１エバポレータ８は、第１膨張装置７から送られた冷媒を車室内の空気と熱交換させることにより蒸発させ、蒸発したガス冷媒をコンプレッサ２に戻す。このとき、第１膨張装置７は、第１エバポレータ８の出口における冷媒温度を検出してその出口における冷媒が所定の過熱度を有するように第１エバポレータ８へ送出する冷媒の流量を制御する。なお、第１膨張装置７は、図示略の膨張弁（温度式膨張弁）と、その膨張弁の弁部の下流側で冷媒の流れを許容または遮断するシャットオフバルブ（電磁弁）とを組み付けた複合弁として構成される。その具体的構成については、例えば特願２０１２−１２０１５２号（未公開）の構成を採用することができるため、その説明については省略する。

同様に、第２膨張装置９は、導入された液冷媒を絞り膨張させて低温・低圧の気液二相冷媒にし、第２エバポレータ１０に送出する。第２エバポレータ１０は、第２膨張装置９から送られた冷媒をバッテリと熱交換させることにより蒸発させ、蒸発したガス冷媒をコンプレッサ２に戻す。なお、第２膨張装置９は、後述のように温度式膨張弁を含まず、電磁弁に固定オリフィスを組み付けたものであるため、第２エバポレータ１０へ送出する冷媒の流量を自律的に調整することはない。

本実施形態において、空調装置のみを機能させる場合には、第１膨張装置７の電磁弁は開弁され、第２膨張装置９の電磁弁は閉弁される。逆に、バッテリの冷却装置のみを機能させる場合には、第１膨張装置７の電磁弁は閉弁され、第２膨張装置９の電磁弁は開弁される。

次に、本実施形態の電磁弁の具体的構成について説明する。本実施形態の第２膨張装置９は、いわゆるパイロット作動式の電磁弁として構成される。図２は、第１実施形態に係る電磁弁１２の具体的構成を表す断面図である。電磁弁１２は、弁本体１４とソレノイド１６とを組み付けて構成される。弁本体１４は、段付円筒状のボディ２０を有し、そのボディ２０の上端開口部を封止するようにソレノイド１６が組み付けられている。

電磁弁１２は、図示しない第２エバポレータの取付ハウジングに取り付けられる。このため、ボディ２０は、その取付ハウジングに設けられた収容孔に対する取り付けが容易となるよう、下方に向けて外径が段階的に小さくされている。ボディ２０には、上流側から冷媒を導入するための導入ポート２２と、下流側（つまり第２エバポレータ側）へ冷媒を導出する導出ポート２４と、それらのポートをつなぐ内部通路が設けられている。

ボディ２０とソレノイド１６との間には弁室２６が画成されている。弁室２６は、内部通路の中途に形成され、上流側の導入通路２８と下流側の導出通路３０とを連通させる。導入通路２８は導入ポート２２と弁室２６とを連通させ、導出通路３０は弁室２６と導出ポート２４とを連通させる。本実施形態では図示のように、導出通路３０がボディ２０の軸線に沿って延在する。導入通路２８は、ボディ２０の軸線よりも半径方向外側の位置にて導出通路３０と平行に延在する。つまり、導入ポート２２と導出ポート２４は、ともにボディ２０の下方（ソレノイド１６とは反対側）に向けて開口している。ボディ２０の軸線方向中央部と下端部の外周面には、それぞれシール用のＯリング３２，３４が嵌着されている。導入ポート２２は、Ｏリング３２とＯリング３４との間に位置する。

導出通路３０は、主弁孔３６を介して弁室２６と連通する。主弁孔３６の上流側開口端部に主弁座３８が形成されている。弁室２６には、段付円柱状の主弁体４０が配設されている。その主弁体４０が主弁座３８に着脱することにより主弁が開閉される。また、ソレノイド１６側から弁室２６に向けて段付円筒状のガイド部４２が延設され、主弁体４０がガイド部４２に内挿されている。ガイド部４２は、シール用のＯリング４３を介してボディ２０と連結されている。

主弁体４０とガイド部４２は、主弁孔３６と同軸状に（同一軸線上に）配設されている。主弁体４０は、ガイド部４２との間に背圧室４４を区画する。主弁体４０は、その外周面がガイド部４２の内周面に摺動可能に支持され、軸線方向（主弁の開閉方向）に安定に動作する。また、主弁体４０の中央を軸線方向に貫通する小径のパイロット弁孔４５が設けられている。ガイド部４２の下端部と主弁体４０との間には、主弁体４０を開弁方向に付勢するスプリング４６（「付勢部材」として機能する）が介装されている。

一方、ソレノイド１６は、スリーブ４８と、スリーブ４８の上端開口部を封止するように固定されたコア５０と、スリーブ４８内でコア５０に対向配置されたプランジャ５２と、スリーブ４８およびコア５０に外挿嵌合されたボビン５６と、ボビン５６に巻回された電磁コイル５８とを含む。プランジャ５２は、コア５０と主弁体４０との間に配設されている。そして、電磁コイル５８を上下に挟むように一対の端部材６０が設けられている。端部材６０は、磁気回路を構成するヨークとしても機能する。端部材６０からは通電用のハーネス６２が引き出されている。ソレノイド１６は、シールリング６６を介してボディ２０と連結されている。なお、ボディ２０とソレノイド１６との間には、ボディ２０を取付ハウジングに固定するための接続部材６８が設けられる。

スリーブ４８は段付円筒状をなし、その下半部が拡径されてガイド部４２と連設されている。コア５０は段付円柱状をなし、その下端部がスリーブ４８の上端部に嵌合し、スリーブ４８の上端開口部を封止する。プランジャ５２は有底円筒状をなし、側部に内外を連遊する連通路７０が設けられる。プランジャ５２とコア５０との間の空間は、その連通路７０と、プランジャ５２の外周面に形成された連通溝（図示せず）を介して背圧室４４と連通している。

プランジャ５２の下端中央部には細径のパイロット弁体７６が一体に設けられている。パイロット弁体７６は、下部が下方に向かって小径化するテーパ状をなす。パイロット弁体７６は、背圧室４４に延出し、パイロット弁孔４５に接離してパイロット弁を開閉する。コア５０の下面中央部には、弾性体（例えばゴム）からなるばね受け７８が設けられ、ばね受け７８とプランジャ５２との間には、パイロット弁体７６を閉弁方向に付勢するスプリング８０（「付勢部材」として機能する）が介装されている。なお、本実施形態においては、スプリング８０のほうがスプリング４６よりもばね荷重が大きくなるように設定されている。

導入通路２８における弁室２６側の端部には、オリフィス部材８２が設けられている。オリフィス部材８２は、内部通路の一部を形成するようにボディ２０に一体に設けられ、冷媒を絞り膨張させるための固定オリフィス（冷媒の流れに応じて絞り通路の断面が変化しないオリフィス）として機能する。オリフィス部材８２は、ボディ２０に対してソレノイド１６を組み付ける前にボディ２０の上端開口部から挿入され、導入通路２８の開口端部に組み付けられる。

図３は、図２のＡ部拡大図である。（Ａ）は主弁の開弁状態を示し、（Ｂ）は主弁の閉弁状態を示している。図３（Ａ）に示すように、主弁体４０は、円筒状の本体８４の内方に円柱状の弾性体（例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）やゴム）からなる弁部材８６を固定したものであり、その弁部材８６が主弁座３８に着脱することにより主弁を開閉する。弁部材８６の軸線に沿ってパイロット弁孔４５が貫通している。パイロット弁孔４５の背圧室４４側の端部にはパイロット弁座８８が形成されている。

本体８４の周縁部近傍には、背圧室４４の内外を連通する小径のオリフィス９０（「リーク通路」として機能する）が形成されている。また、本体８４の下端部には、半径方向外向きにフランジ状に延出する遮蔽壁９２が設けられている。主弁体４０におけるガイド部４２との摺動部と遮蔽壁９２との間には凹部９４が設けられている。凹部９４は、図３（Ａ）に示す主弁の全開時にガイド部４２の摺動面との間に空隙Ｓを形成する。遮蔽壁９２および凹部９４は、冷媒中の異物が主弁体４０とガイド部４２との摺動部に噛み込むことを防止または抑制する。

すなわち、図３（Ｂ）に示す主弁の閉弁時に冷媒に含まれる金属粉等の異物が遮蔽壁９２を回り込んで凹部９４に付着したとしても、開弁時に主弁体４０がガイド部４２に対して相対変位する過程で空隙Ｓに収まるようになり、その異物が両者の摺動部に噛み込むといった事態を防止または抑制することができる。すなわち、可動側である主弁体４０に凹部９４を設け、開弁作動により主弁体４０がガイド部４２の内方に引き込まれたとしても、付着した異物が摺動面に接触し難い構成としている。その結果、異物の噛み込みによる弁部の作動不良を防止または抑制することができる。

導入通路２８の上部には、弁室２６の側に向けて段階的に拡径する取付孔１００が形成されている。一方、オリフィス部材８２は、段付円筒状の小片からなり、その上端部に半径方向外向きに延出するフランジ部１０２を有し、下方に向けて段階的に縮径する。オリフィス部材８２は、下端側から取付孔１００に挿入され、その上部（フランジ部１０２よりも下部）が取付孔１００に圧入される。フランジ部１０２が取付孔１００の開口端に係止されることにより、その圧入量が規制される。オリフィス部材８２は、内部に絞り通路１０４を有する。図３（Ａ）に示すように、導入通路２８に導入された液冷媒は、その絞り通路１０４を通過する過程で絞り膨張され、弁室２６に導入される。

図２に戻り、以上のように構成された電磁弁１２は、ソレノイド１６がオフ（非通電状態）の状態では、コア５０とプランジャ５２との間に吸引力が作用しない。このため、スプリング８０の付勢力によりパイロット弁体７６が付勢され、図３（Ｂ）に示すように、パイロット弁体７６がパイロット弁座８８に着座してパイロット弁を閉じる。このとき、導入通路２８の冷媒がオリフィス９０を介して背圧室４４に導入されるため、主弁体４０に閉弁方向の差圧が作用する。その結果、主弁は閉弁状態を維持する。

一方、ソレノイド１６がオン（通電状態）にされると、コア５０とプランジャ５２との間に吸引力が作用するため、図３（Ａ）に示すように、パイロット弁体７６がパイロット弁座８８から離間し、パイロット弁が開く。この結果、背圧室４４内の冷媒がパイロット弁孔４５を介して導出通路３０に導出され、背圧室４４の圧力が低下する。ここで、オリフィス９０の通路断面はパイロット弁孔４５の通路断面よりも小さいため、主弁体４０には一時的に開弁方向の差圧が作用する。この差圧による力とスプリング４６の付勢力により主弁体４０が押し上げられ、主弁が速やかに開放される。このとき、上流側から導出ポート２４に導入された圧力Ｐinの液冷媒は、オリフィス部材８２の絞り通路１０４を通過する過程で絞り膨張されて霧状の気液二相冷媒となる。そして、弁室２６および主弁孔３６を経て圧力Ｐoutの冷媒となって導出通路３０に導出され、下流側の第２エバポレータへ供給される。

図４および図５は、電磁弁１２をエバポレータの取付ハウジングに組み付けた状態を表す図である。図４はその断面図であり、図５は平面図である。図６は、接続部材６８の構成を表す図である。（Ａ）はその平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ矢視断面図であり、（Ｃ）は斜視図である。

図４に示すように、取付ハウジング１１０には、レシーバ６側から延びる配管が接続される第１ポート１１２と、第２エバポレータの入口に接続される第２ポート１１４が設けられる。そして、第１ポート１１２と第２ポート１１４とをつなぐ冷媒通路の中途に連通するように収容孔１１６が形成されている。収容孔１１６は、冷媒通路との接続点に向けて内径が段階的に縮径される段付円孔状をなす。

電磁弁１２は、ボディ２０の先端側（ソレノイド１６とは反対側）から収容孔１１６に挿入される。図５にも示すように、接続部材６８が１本のボルト１１８により取付ハウジング１１０に締結されることにより、電磁弁１２が取付ハウジング１１０に対して固定される。Ｏリング３２，３４がボディ２０と収容孔１１６との間に介装されることにより、電磁弁１２と取付ハウジング１１０との間のシール性が確保される。なお、図６に示すように、接続部材６８は、平面視オーバル形状の板材からなり、ボディ２０の上部を挿通するための挿通孔１２０と、ボルト１１８を挿通するための挿通孔１２２を有する。接続部材６８は、ボディ２０の端面を係止し、ボディ２０が収容孔１１６から抜け落ちることを防止している。

第１ポート１１２に導入された液冷媒は、電磁弁１２の導入通路２８に導かれる。オリフィス部材８２および主弁を経由した気液二相冷媒は、導出通路３０および第２ポート１１４を介して第２エバポレータの入口に導入される。

以上に説明したように、本実施形態によれば、電磁弁１２のボディ２０にオリフィス部材８２を一体に設ける簡素な構成にて第２膨張装置９を構成したため、電磁弁と膨張弁とを一体に組み付ける構成よりもコンパクトかつ低コストに実現することができる。オリフィス部材８２が固定オリフィスであるため、第１膨張装置７の温度式膨張弁のような高精度な絞り膨張を実現するのは困難であるが、第２膨張装置９のようにバッテリの冷却装置として使用する場合には十分にその機能を発揮することができる。また、オリフィス部材８２を別途作製してボディ２０に組み付ける構成としたため、オリフィス部材８２として外形は等しく、絞り通路１０４の大きさが異なるものを複数種類作製しておけば、電磁弁１２の製造段階で冷媒流量（トン数）を適宜調整することができるようになる。つまり、電磁弁１２における部品の共通化によりコスト低減を図ることができる。また、本実施形態では、オリフィス部材８２を主弁の上流側に配設したため、主弁が気液二相空間に配置されるようになる。このため、液相空間に配置されるようないわゆるウォータハンマの発生を防止又は抑制することが可能となる。

［第２実施形態］
本実施形態の電磁弁は、固定オリフィスの配置が第１実施形態と相異する。このため、以下では第１実施形態との相異点を中心に説明する。なお、同図において第１実施形態とほぼ同様の構成部分については同一の符号を付している。図７は、第２実施形態に係る電磁弁の構成を表す断面図である。

電磁弁２１２は、弁本体２１４とソレノイド１６とを組み付けて構成される。弁本体２１４のボディ２２０には、接続部２６８が一体成形されている。接続部２６８は、第１実施形態の接続部材６８とほぼ同様の外形を有する。そして特に、オリフィス部材２８２が、導入通路２８ではなく導出通路３０に組み付けられている。すなわち、主弁孔３６の直下に取付孔１００が設けられ、オリフィス部材２８２がその取付孔１００に挿通されるように組み付けられている。導出通路３０の上部には、半径方向内向きに突出した係止部２３０が設けられており、オリフィス部材２８２は、その係止部２３０により下方への脱落が防止されている。オリフィス部材２８２は、円筒状をなし、その軸線に沿って絞り通路１０４が形成されている。

このような構成により、弁室２６には、導入通路２８を流れる液冷媒がそのまま導入される。主弁が開かれると、主弁を経由した液冷媒が絞り通路１０４を通過する過程で絞り膨張されて霧状の気液二相冷媒となり、導出通路３０を介して第２のエバポレータへ導出される。

本実施形態においても、電磁弁２１２のボディ２２０にオリフィス部材２８２を一体に設ける簡素な構成にて第２膨張装置９が構成される。オリフィス部材２８２を主弁の下流側に配設したため、オリフィス部材２８２には導出通路３０の内方に向けた差圧が作用するようになり、その差圧によりオリフィス部材２８２の弁室２６側への脱落が防止される。このため、第１実施形態よりもオリフィス部材２８２の圧入代を小さくするか又は省略することができ、オリフィス部材２８２のボディ２２０への取付作業が容易となる。また、主弁が液相空間に配置されるため、主弁が気相又は気液二相空間に配置される場合よりも冷媒の圧力損失を抑制できるといったメリットがある。

［第３実施形態］
本実施形態の電磁弁は、固定オリフィスの配置が第１，第２実施形態と相異する。このため、以下では第１，第２実施形態との相異点を中心に説明する。なお、同図において第１，第２実施形態とほぼ同様の構成部分については同一の符号を付している。図８は、第３実施形態に係る電磁弁の構成を表す断面図である。

電磁弁３１２は、弁本体３１４とソレノイド１６とを組み付けて構成される。弁本体３１４のボディ３２０には、導出通路３０の下端部（主弁孔３６と反対側端部）に取付孔１００が設けられている。そして、オリフィス部材２８２が、その取付孔１００に下方（つまり弁室２６とは反対側）から圧入されている。

このような構成により、弁室２６には、導入通路２８を流れる液冷媒がそのまま導入される。主弁が開かれると、主弁を経由した液冷媒が絞り通路１０４を通過する過程で絞り膨張されて霧状の気液二相冷媒となり、導出ポート２４を介して第２のエバポレータへ導出される。

本実施形態においても、電磁弁３１２のボディ３２０にオリフィス部材２８２を一体に設ける簡素な構成にて第２膨張装置９が構成される。主弁が液相空間に配置されるため、主弁が気相又は気液二相空間に配置される場合よりも冷媒の圧力損失を抑制できるといったメリットがある。

［第４実施形態］
本実施形態の電磁弁は、パイロット作動式ではなく、ソレノイドによる直動式である点で第１〜第３実施形態と相異する。このため、第１〜第３実施形態との相異点を中心に説明する。なお、同図において第１〜第３実施形態とほぼ同様の構成部分については同一の符号を付している。図９は、第４実施形態に係る電磁弁の構成を表す断面図である。

電磁弁４１２は、弁本体４１４とソレノイド４１６とを組み付けて構成される。弁本体４１４のボディ４２０には、導出通路３０の上端部（弁室２６側の端部）に取付孔１００が設けられている。そして、オリフィス部材４８２が、その取付孔１００に取り付けられている。

主弁体４４０は、プランジャ４５２の下端中央部に一体に設けられている。主弁体４４０は、第１実施形態のパイロット弁体７６のように小さく、先端に向けて小径化するテーパ状をなす。一方、オリフィス部材４８２の絞り通路１０４は主弁孔３６を兼ねる。オリフィス部材４８２の上半部には半径方向外向きに延出するフランジ部４９０が設けられ、そのフランジ部４９０がボディ４２０に係止されている。ガイド部４４２と主弁体４４０との間には、第１実施形態のようなスプリング４６は設けられていない。

このような構成により、弁室２６には、導入通路２８を流れる液冷媒がそのまま導入される。主弁が開かれると、弁室２６の液冷媒が主弁孔３６（絞り通路１０４）を通過する過程で絞り膨張されて霧状の気液二相冷媒となり、導出通路３０および導出ポート２４を介して第２のエバポレータへ導出される。

本実施形態においても、電磁弁４１２のボディ４２０にオリフィス部材４８２を一体に設ける簡素な構成にて第２膨張装置９が構成される。また、パイロット弁を有しないため、第１〜第３実施形態の電磁弁よりもさらに簡素な構成となる。また、主弁が液相空間に配置されるため、主弁が気相又は気液二相空間に配置される場合よりも冷媒の圧力損失を抑制できるといったメリットがある。

［第５実施形態］
本実施形態の電磁弁は、ボディに固定オリフィスを一体成形する点で第１〜第４実施形態と相異する。このため、第１〜第４実施形態との相異点を中心に説明する。なお、同図において第１〜第４実施形態とほぼ同様の構成部分については同一の符号を付している。図１０は、第５実施形態に係る電磁弁の構成を表す断面図である。

電磁弁５１２は、弁本体５１４とソレノイド１６とを組み付けて構成される。弁本体５１４のボディ５２０には、導入通路２８の下端部（弁室２６と反対側の端部）にオリフィス部５８２が設けられている。すなわち、上記第１〜第４実施形態では、オリフィス部材を別途作製してボディに組み付ける構成を示したが、本実施形態では固定オリフィス（絞り通路１０４）がボディ５２０に一体成形されている。本実施形態では、ボディ２０の構造上、そのオリフィス部５８２が設けられる導入通路２８を弁室２６の側から穿設する。このため、加工の便宜上、弁室２６とは反対側端部に絞り通路１０４を形成している。

このような構成により、オリフィス部５８２にて絞り膨張された気液二相冷媒が、導入通路２８を介して弁室２６に導入される。主弁が開かれると、その冷媒が主弁孔３６、導出通路３０および導出ポート２４を介して第２のエバポレータへ導出される。

本実施形態においても、電磁弁５１２のボディ５２０にオリフィス部５８２を一体に設ける簡素な構成にて第２膨張装置９が構成される。また、ボディ５２０の成形時にオリフィス部５８２を同時に成形するため、オリフィス部材として別途作製する場合よりも部品点数が削減でき、コスト低減を図ることができる。

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。

上記実施形態では、電磁弁として、ソレノイドへの非通電時に主弁が閉じられる常閉弁としたが、ソレノイドへの非通電時に主弁が開き、通電時に主弁が閉じる常開弁として構成してもよい。その場合においても、電磁弁のボディにオリフィス部材を一体に設ける簡素な構成にて第２膨張装置を構成する。

上記第５実施形態では、オリフィス部を導入通路２８の下端部に設けたが、導入通路２８の上端部に設けてもよい。すなわち、固定オリフィスが設けられる通路を弁室とは反対側から穿設する場合には、その通路における弁室側の端部に絞り通路を形成するとよい。また、導出通路３０に対してオリフィス部を一体成形してもよい。さらに、上記実施形態では絞り通路をボディの軸線方向に貫通形成したが、ボディと交わる方向（半径方向等）に貫通させる構成としてもよい。

上記実施形態では、図１に示したように、各膨張装置の上流側に設けたレシーバ６により気液分離を行う構成としたが、それに代えてコンプレッサ２の上流側にアキュムレータを設ける構成としてもよい。アキュムレータは、各エバポレータ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、仮に上流側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、気相部の冷媒をコンプレッサ２に導出することができる。

なお、本発明は上記実施形態や変形例に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。上記実施形態や変形例に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることにより種々の発明を形成してもよい。また、上記実施形態や変形例に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。

１冷凍サイクル、２コンプレッサ、４コンデンサ、６レシーバ、７第１膨張装置、８第１エバポレータ、９第２膨張装置、１０第２エバポレータ、１２電磁弁、１４弁本体、１６ソレノイド、２０ボディ、２２導入ポート、２４導出ポート、２６弁室、２８導入通路、３０導出通路、３６主弁孔、４０主弁体、４５パイロット弁孔、５０コア、５２プランジャ、６８接続部材、７６パイロット弁体、８２オリフィス部材、１００取付孔、１０４絞り通路、１１０取付ハウジング、１１６収容孔、２１２電磁弁、２２０ボディ、２８２オリフィス部材、３１２電磁弁、３２０ボディ、４１２電磁弁、４２０ボディ、４４０主弁体、４８２オリフィス部材、５２０ボディ、５８２オリフィス部。

Claims

冷媒を通過させるための内部通路を有するボディと、
前記内部通路の中途に設けられた弁孔と、
前記ボディに取り付けられ、前記弁孔との間に弁室を形成するソレノイドと、
前記弁室に配設され、前記ソレノイドの駆動力に応じて前記弁孔に接離して前記内部通路を開閉する弁体と、
前記内部通路の一部を形成するように前記ボディに一体に設けられ、冷媒を絞り膨張させるためのオリフィスと、
を備え、
前記弁孔は、前記内部通路における前記弁室よりも下流側に設けられ、
前記オリフィスは、前記弁孔よりも小さな断面積を有し、前記内部通路における前記弁室よりも上流側に設けられていることを特徴とする電磁弁。
前記ソレノイドが前記ボディの一端開口部を封止するように組み付けられることにより、前記弁室が画成されていることを特徴とする請求項１に記載の電磁弁。
前記ボディが、取付対象の収容孔に対して前記ソレノイドとは反対側から挿入可能となるよう、その外径が前記ソレノイドとは反対側に向けて小さくなる形状を有することを特徴とする請求項２に記載の電磁弁。
前記オリフィスが、内部に絞り通路を有するオリフィス部材からなり、前記ボディに形成された取付孔に組み付けられていることを特徴とする請求項２または３に記載の電磁弁。
前記取付孔が、前記内部通路の一部を形成するとともに、前記弁室に開口するように設けられ、
前記オリフィス部材が、前記ボディにおいて前記ソレノイドが組み付けられる側である前記ボディの一端開口部から挿入されて前記取付孔に取り付けられたものであることを特徴とする請求項４に記載の電磁弁。
前記取付孔が、前記内部通路における前記弁室の上流側に設けられていることを特徴とする請求項５に記載の電磁弁。
前記ボディが、前記収容孔から抜け落ちることがないよう、別体の接続部材を介して前記取付対象に対して固定されていることを特徴とする請求項３に記載の電磁弁。
前記弁体を開弁状態とすることにより、冷凍サイクルの上流側から導入された冷媒を前記オリフィスを介して絞り膨張させてエバポレータへ供給する一方、前記弁体を閉弁状態とすることにより前記内部通路を遮断し、前記エバポレータへの冷媒の供給を停止することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の電磁弁。