JP6374215B2 - Throttle device, refrigeration cycle system including the same, and method of manufacturing the throttle device - Google Patents
Throttle device, refrigeration cycle system including the same, and method of manufacturing the throttle deviceInfo
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Description
本発明は、絞り装置、それを備える冷凍サイクルシステム、および、絞り装置の製造方法に関する。 The present invention relates to an expansion device, a refrigeration cycle system including the expansion device, and a method for manufacturing the expansion device.
空調装置における冷凍サイクルシステムにおいては、絞り装置としてのキャピラリチューブに代えて差圧式の絞り装置を備えるものが提案されている。例えば、特許文献1および2にも示されるような、差圧式の絞り装置は、外気温度に応じて圧縮機を効率よく作動させるために凝縮器出口と蒸発器入口との間の冷媒の圧力を最適に制御するとともに、圧縮機の回転数を変更できる冷凍サイクルシステムにおいても、省力化の観点から圧縮機の回転数に応じた冷媒の圧力を最適に制御するものとされる。
As a refrigeration cycle system in an air conditioner, a system having a differential pressure type throttle device instead of a capillary tube as a throttle device has been proposed. For example, as shown in
差圧式の絞り装置は、特許文献1における図1に示されるように、冷媒流路を構成する配管に配されるシリンダと、弁部をそれぞれ有しシリンダ内の通路における弁座を開閉する第1弁体および第2弁体と、第1弁体および第2弁体の弁部を、弁座に対し閉状態とするように付勢する複数のばねと、第1弁体および第2弁体の縮管部内に配されるテーパ部を有し縮管部の内端縁部とテーパ部との間に絞り流路を形成する軸状部材と、各ばねの一端に当接し複数のばねの弾性力を調整する複数のストッパと、ストッパの雌ねじ孔に嵌め合わされ軸状部材の軸方向の位置をする止めねじと、を含んで構成されている。 As shown in FIG. 1 of Patent Document 1, the differential pressure type throttling device includes a cylinder disposed in a pipe constituting the refrigerant flow path and a valve portion, each of which opens and closes a valve seat in a passage in the cylinder. A plurality of springs that urge the valve body of the first valve body and the second valve body, and the valve portions of the first valve body and the second valve body to be closed with respect to the valve seat, and the first valve body and the second valve; A shaft-shaped member having a tapered portion disposed in the contracted tube portion of the body and forming a throttle channel between the inner end edge portion of the contracted tube portion and the tapered portion, and a plurality of springs in contact with one end of each spring A plurality of stoppers for adjusting the elastic force of the shaft, and a set screw which is fitted in the female screw hole of the stopper and is positioned in the axial direction of the shaft-like member.
斯かる構成において、冷媒の設計圧力に応じた上述の絞り流路の前後の差圧が所定の値未満の場合、第1弁体および第2弁体の弁部が弁座に対し閉状態となるように、ストッパによりばねの付勢力が調整される。その際、第1弁体および第2弁体の弁部が弁座に対し閉状態となるとき、上述の絞り流路の大きさが、所定の大きさとなるように、軸状部材の位置が、止めネジにより調整される。これにより、冷房時、シリンダ内の通路を通過する冷媒が、上述の絞り流路により減圧されシリンダから排出されることとなる。一方、上述の絞り流路の前後の差圧が所定の値以上となる場合、第1弁体の弁部が弁座に対し開状態となり、冷媒の大部分が第1弁体の弁部とシリンダの内周部との間の隙間、および、ストッパの長孔を介してシリンダから排出される。 In such a configuration, when the differential pressure before and after the throttle passage according to the design pressure of the refrigerant is less than a predetermined value, the valve portions of the first valve body and the second valve body are in a closed state with respect to the valve seat. Thus, the biasing force of the spring is adjusted by the stopper. At that time, when the valve portions of the first valve body and the second valve body are closed with respect to the valve seat, the position of the shaft-shaped member is set so that the size of the above-mentioned throttle channel becomes a predetermined size. , Adjusted by set screws. As a result, during cooling, the refrigerant passing through the passage in the cylinder is decompressed by the above-described throttle flow path and discharged from the cylinder. On the other hand, when the differential pressure before and after the throttle channel is equal to or greater than a predetermined value, the valve portion of the first valve body is opened with respect to the valve seat, and most of the refrigerant is in contact with the valve portion of the first valve body. The gas is discharged from the cylinder through the gap between the cylinder and the inner periphery of the cylinder and the long hole of the stopper.
上述のような差圧式の絞り装置においては、複数のストッパおよび止めねじ等の多くの部品が必要とされ、しかも、内部構造が複雑となるので製造コストが嵩む虞がある。このような場合、例えば、部品点数を減らすために上述のような複数のばねの弾性力を調整する調整機構を備えないとき、絞り流路において弁開き始め圧力を高精度に設定するためには、個々の部品の仕上がり精度をいたずら高める必要があるので却って製造コストが嵩む結果となる。 In the differential pressure type throttle device as described above, many parts such as a plurality of stoppers and set screws are required, and the internal structure becomes complicated, which may increase the manufacturing cost. In such a case, for example, when the adjustment mechanism for adjusting the elastic force of the plurality of springs as described above is not provided in order to reduce the number of parts, in order to set the valve opening start pressure in the throttle flow path with high accuracy, However, since it is necessary to unnecessarily improve the finishing accuracy of individual parts, the manufacturing cost increases.
以上の問題点を考慮し、本発明は、絞り装置、それを備える冷凍サイクルシステム、および、絞り装置の製造方法であって、各冷媒に応じた弁開き始め圧力を調整することができ、しかも、絞り装置の構造を簡略化し、製造コストを低減できる絞り装置、それを備える冷凍サイクルシステム、および、絞り装置の製造方法を提供することを目的とする。 In view of the above problems, the present invention is a throttling device, a refrigeration cycle system including the throttling device, and a throttling device manufacturing method, which can adjust a valve opening start pressure corresponding to each refrigerant, An object of the present invention is to provide a throttling device that can simplify the structure of the throttling device and reduce manufacturing costs, a refrigeration cycle system including the throttling device, and a method for manufacturing the throttling device.
上述の目的を達成するために、本発明に係る絞り装置は、冷媒を供給する配管に配され、配管内に連通する開口端部を両端に有するチューブ本体と、チューブ本体内に配され弁ポートを有する弁座と、弁座の弁ポートに対し近接または離隔可能に配され弁ポートの開口面積を制御する先細部を有するニードル部材と、ニードル部材とチューブ本体の一方の開口端部との間に配され、貫通孔を有しニードル部材を弁座の弁ポートに対し近接する方向に付勢する付勢部材の一端を支持する付勢部材支持部と、付勢部材支持部とニードル部材との間に配置された付勢部材の長さを、ニードル部材における目標弁開き始め圧力に応じて調整するようにチューブ本体の外周部に形成され、薄肉化されるとともにチューブ本体の中心軸線に沿って一方向に延伸され得るばね長さ調整部と、を備えて構成される。 In order to achieve the above object, a throttling device according to the present invention is provided in a pipe supplying refrigerant and having a tube main body having open ends at both ends communicating with the pipe, and a valve port provided in the tube main body. Between the needle member and one of the open ends of the tube body, and a needle member having a taper that is arranged to be close to or away from the valve port of the valve seat and controls an opening area of the valve port An urging member supporting portion for supporting one end of an urging member that has a through hole and urges the needle member in a direction approaching the valve port of the valve seat; an urging member supporting portion; Is formed on the outer periphery of the tube body so as to adjust the length of the biasing member disposed between the tube member according to the target valve opening start pressure in the needle member , and is thinned along the central axis of the tube body In one direction And lengthened that it may be spring length adjusting unit, configured with a.
本発明に係る絞り装置の製造方法は、開口端部を両端に有するチューブ本体内に弁ポートを有する弁座を固定し、弁ポートの開口面積を制御する先細部を有するニードル部材を、弁座の弁ポートに対し近接または離隔可能に配置し、ニードル部材を弁座の弁ポートに対し近接する方向に付勢する付勢部材を、ニードル部材とチューブ本体の一方の開口端部との間に第1の長さで配置し、貫通孔を有し付勢部材の一端を支持する付勢部材支持部をチューブ本体内に固定し、薄肉化されるとともにチューブ本体の中心軸線に沿って一方向に延伸され得るばね長さ調整部をチューブ本体の外周部の塑性変形によって形成することにより、ニードル部材における目標弁開き始め圧力に応じた第1の長さとは異なる第2の長さに、付勢部材の長さを調整することを含む。 In the method of manufacturing a throttle device according to the present invention, a valve member having a valve port is fixed in a tube body having an opening end at both ends, and a needle member having a taper for controlling the opening area of the valve port is provided on the valve seat. An urging member is disposed between the needle member and one of the open ends of the tube body to urge the needle member in a direction close to the valve port of the valve seat. An urging member support portion, which is arranged with a first length and has a through hole and supports one end of the urging member, is fixed in the tube body, and is thinned and unidirectional along the central axis of the tube body By forming the spring length adjusting portion that can be extended to the outer peripheral portion of the tube body by plastic deformation, the second length different from the first length corresponding to the target valve opening start pressure in the needle member is attached. Adjust the length of the force member Including the Rukoto.
また、ばね長さ調整部が、ニードル部材と付勢部材支持部との間における付勢部材の長さが第1の長さよりも大なる第2の長さとなるように、チューブ本体の中心軸線に沿って一方向に延伸加工されることにより形成されてもよい。さらに、ばね長さ調整部が、ニードル部材と付勢部材支持部との間における付勢部材の長さが第1の長さよりも小なる第2の長さとなるように、チューブ本体の中心軸線に沿って他方向に圧縮加工されることにより形成されてもよい。ばね長さ調整部は、複数の環状の溝がチューブ本体の中心軸線に沿って間隔をもって、個別に、または、連続して形成されてもよい。 In addition, the central axis of the tube main body is such that the spring length adjusting portion has a second length in which the length of the biasing member between the needle member and the biasing member support portion is larger than the first length. It may be formed by being stretched in one direction along. Furthermore, the central axis of the tube main body is such that the spring length adjusting portion is a second length in which the length of the biasing member between the needle member and the biasing member support portion is smaller than the first length. It may be formed by being compressed in the other direction along. In the spring length adjusting portion, a plurality of annular grooves may be formed individually or continuously at intervals along the central axis of the tube body.
さらに、本発明に係る絞り装置は、上述のいずれかに記載の絞り装置の製造方法により製造されたものとされる。 Furthermore, the aperture device according to the present invention is manufactured by any of the above-described aperture device manufacturing methods.
そして、本発明に係る冷凍サイクルシステムは、蒸発器と、圧縮機、および、凝縮器とを備え、上述の絞り装置が、凝縮器の出口と蒸発器の入口との間に配される配管に設けられることを特徴とする。 The refrigeration cycle system according to the present invention includes an evaporator, a compressor, and a condenser, and the above-described throttling device is connected to a pipe disposed between the outlet of the condenser and the inlet of the evaporator. It is provided.
本発明に係る絞り装置、それを備える冷凍サイクルシステム、および、絞り装置の製造方法によれば、付勢部材支持部とニードル部材との間に配置された付勢部材の長さを、ニードル部材における目標弁開き始め圧力に応じて調整するようにチューブ本体の外周部に形成されたばね長さ調整部を備えるので各冷媒に応じた弁開き始め圧力を調整することができ、しかも、絞り装置の構造を簡略化し、製造コストを低減できる。 According to the throttle device, the refrigeration cycle system including the throttle device, and the method of manufacturing the throttle device according to the present invention, the length of the biasing member disposed between the biasing member support and the needle member Since the spring length adjusting portion formed on the outer peripheral portion of the tube main body is adjusted so as to adjust according to the target valve opening start pressure in the valve, the valve opening start pressure can be adjusted according to each refrigerant, and the throttle device The structure can be simplified and the manufacturing cost can be reduced.
図2は、本発明に係る絞り装置の第1実施例の構成を示す。 FIG. 2 shows the configuration of the first embodiment of the diaphragm apparatus according to the present invention.
絞り装置は、例えば、図6に概略的に示されるように、冷凍サイクルシステムの配管における凝縮器6の出口と蒸発器2の入口との間に配置されている。絞り装置は、後述するチューブ本体10の一端10E1で、一次側配管Du1に接合されており、冷媒が排出されるチューブ本体10の他端10E2で二次側配管Du2に接合されている。一次側配管Du1は、凝縮器6の出口と絞り装置とを接続し、二次側配管Du2は、蒸発器2の入口と絞り装置とを接続するものとされる。蒸発器2の出口と凝縮器6の入口との間には、図6に示されるように、蒸発器2の出口に接合される配管Du3と、凝縮器6の入口に接合される配管Du4とにより、圧縮機4が接続されている。圧縮機4は、図示が省略される制御部により駆動制御される。これにより、冷凍サイクルシステムにおける冷媒が、図6に示される矢印に沿って循環されることとなる。
For example, as schematically shown in FIG. 6, the throttle device is disposed between the outlet of the
絞り装置は、上述の冷凍サイクルシステムの配管に接合されるチューブ本体10と、チューブ本体10の内周部に固定され冷媒の流量を調整する流量調整部を構成する弁座22、および、ニードル部材20と、ニードル部材20を弁座22に対し近接する方向に付勢するコイルスプリング16と、コイルスプリング16の一方の端部を支持するばね受け部12と、を主な要素として含んで構成されている。
The throttle device includes a tube
所定の長さおよび直径を有するチューブ本体10は、例えば、銅製パイプ、または、アルミニウム製パイプで作られ、冷媒が導入される一端10E1で、凝縮器に接続される一次側配管Du1に接合されており、冷媒が排出される他端10E2で蒸発器に接続される二次側配管Du2に接合されている。
The
チューブ本体10の内周部における一端10E1から所定距離、離隔した中間部には、弁座22の外周部が固定されている。弁座22は、かしめ加工によるチューブ本体10の窪み10CA2により形成される突起がその外周部に食い込むことにより固定されている。チューブ本体10の外周部における窪み10CA2に隣接して弁座22に向き合う部分には、ばね長さ調整部10AJが形成されている。ばね長さ調整部10AJは、後述するように、かしめ治具30(図5(C)参照)により、チューブ本体10に対しその中心軸線方向に延伸加工が施されることにより、形成される。
The outer peripheral portion of the
円筒状の弁座22は、後述するニードル部材20における先細部20Pが挿入される弁ポート22aを内部中央部に有している。弁ポート22aは、所定の直径φDを有し弁座22の中心軸線に沿って一端10E1に向けて延びている。
The
向かい合う平坦面を横断面に有する円柱状のニードル部材20は、例えば、真鍮、または、ステンレス鋼で作られ、弁座22に向かい合う端部に先細部20Pと、コイルスプリング16の他端に向かい合う端部に、突起状のばね受け部20Dとを有している。ニードル部材20における先細部20Pとばねガイド部20Dとの間の部分の外周部の平坦面とチューブ本体10の内周部との間には、図3に示されるように、流路10aが形成されている。
The
円錐台状の先細部20Pは、テーパ角度を有している。また、先細部20Pの端面は、直径φDよりも小なる直径φaを有している。ニードル部材20の先細部20Pの外周部が弁ポート22aの開口端部の周縁に当接し弁ポート22aを略閉状態とした後、ニードル部材20の先細部20Pの外周部が、差圧(一端10E1側の冷媒の入口圧力と他端10E2側の冷媒の出口圧力との差)により、弁ポート22aの開口端部の周縁に対し離隔し始める離隔開始タイミングは、コイルスプリング16の付勢力に基づいて設定される。
The
ニードル部材20の先細部20Pの外周部が、弁ポート22aの開口端部の周縁に対し離隔される場合、ニードル部材20の先細部20Pと弁ポート22aの開口端部との間には、絞り部が形成される。絞り部とは、弁ポート22aの縁から先細部20Pの母線への垂線と、先細部20Pの母線との交点が、弁ポート22aの縁22asから最も近い箇所(最狭部)をいう。この垂線が描く円錐面の面積が、絞り部の開口面積となる。
When the outer peripheral portion of the tapered
ニードル部材20のばねガイド部20Dには、コイルスプリング16の他方の端部が係合されている。また、付勢部材としてのコイルスプリング16の一方の端部には、付勢部材支持部としてのばね受け部12の先細部12bが係合されている。
The other end portion of the
ばね受け部12は、内側中央部に貫通孔12aを有している。ばね受け部12は、かしめ加工によるチューブ本体10の窪み10CA1により形成される突起が食い込むことにより固定されている。コイルスプリング16のばね定数は、所定の値に設定されている。
The
コイルスプリング16の付勢力の調整、即ち、各冷媒に応じたコイルスプリング16の基準高さ(セット長)の調整は、以下のような手順で行われる。
Adjustment of the urging force of the
基準高さとは、各冷媒に応じたニードル部材20の先細部20Pの上述の所定の離隔タイミングとなるように、設定されたコイルスプリング16の高さをいう。
The reference height refers to the height of the
先ず、図4(A)に示されるように、所定の全長を有するチューブ本体18の内周部18aにおける所定の第1の位置に弁座22が固定される。弁座22は、かしめ加工によるチューブ本体18の窪み18CA2により形成される突起がその外周部に食い込むことにより固定されている。次に、弁座22が固定されたチューブ本体18内に、順次、ニードル部材20、コイルスプリング16が、チューブ本体18の内周部18aに挿入された後、ばね受け部12がチューブ本体18の内周部18aにおける所定の位置に固定される。これにより、図1(A)および図4(B)に示されるように、ばね受け部12は、かしめ加工によるチューブ本体10´の窪み10´CA1により形成される突起がその外周部に食い込むことにより固定される。その際、弁座22、ニードル部材20、ばね受け部12、および、コイルスプリング16の寸法の製造誤差および、ばね定数のばらつき等を考慮し、コイルスプリング16の初期セット長L´(第1の長さ)は、ニードル部材20の先細部20Pが弁ポート22aの開口端部の周縁に対し離隔し始める離隔開始タイミング(弁開き始め圧力IP)が、必ず、目標の離隔開始タイミング(目標弁開き始め圧力SP)に対して遅くなる(大きくなる)ように設定される。このようにコイルスプリング16が初期セット長L´に設定されることにより、ニードル部材20の先細部20Pの外周部が弁ポート22aの開口端部の周縁に、目標弁開き始め圧力SP以上の所定の圧力で当接した状態に維持される。
First, as shown in FIG. 4A, the
続いて、ニードル部材20の先細部20Pの外周部が弁ポート22aの開口端部の周縁に当接した状態で、チューブ本体10´が、図5(A)に示されるように、性能測定/延伸装置に配される。
Subsequently, in a state in which the outer peripheral portion of the tapered
その性能測定/延伸装置は、上述のチューブ本体10´の一端10´E1に接続され図示が省略されるエアポンプからの空気をチューブ本体10´内に供給する導入通路32と、チューブ本体10´の他端10´E2に接続されチューブ本体10´からの空気を排出する排出通路36と、排出通路36に接続されるフロート式流量計38と、を含んで構成されている。導入通路32は、エアポンプの吐出側に接続されている。導入通路32には、導入通路32内の圧力を検出する圧力計34が設けられている。性能測定/延伸装置におけるかしめ治具30は、図5(C)に示されるように、上述のチューブ本体10´におけるばね長さ調整部10AJに対応する位置に位置決めされている。その際、チューブ本体10´は、図示が省略される支持台により、その全体が移動しないように支持されている。
The performance measuring / stretching device is connected to one
かしめ治具30は、例えば、チューブ本体10´の外周部に円周方向に沿って均等間隔で3箇所に、自転可能に配されるかしめローラ30A、30B、30Cを含んで構成されている。
The
かしめローラ30A、30B、30Cは、所定の期間、その外周面が矢印の示す方向に自転しながらチューブ本体10´の外周部における上述のチューブ本体10のばね長さ調整部10AJに対応する部分に、所定の圧力で押し付けられるように構成されている。なお、上述の所定の期間、および、押し付け力は、目標弁開き始め圧力に応じた空気流量が流量計38により検出されるまでの期間に基づいて設定されている。
The
かしめローラ30A、30B、30Cにより、チューブ本体10´の外周部におけるばね長さ調整部10AJに対応する部分は、薄肉化され、弁座22を伴ってチューブ本体10´の中心軸線に沿って一端10´E1方向に延伸されることとなる。その結果、チューブ本体10´の全長が、チューブ本体10´のばね長さ調整部10AJに対応する部分の変位量に応じてチューブ本体18の全長よりも若干長くなることとなる。
By the
続いて、かしめローラ30A、30B、30Cが作動状態において、導入通路32を介して上述の目標弁開き始め圧力で設定された空気が、チューブ本体10´内に供給される。かしめローラ30A、30B、30Cが、上述したように、作動しないとき、コイルスプリング16の初期セット長L´が、コイルスプリング16の付勢力が予め目標弁開き始め圧力よりも大きくなるように設定されているのでニードル部材20の先細部20Pの外周部が弁ポート22aの開口端部の周縁に当接した状態が維持される。コイルスプリング16の初期セット長L´の場合、仮に、弁開き始め圧力IP以上の空気圧力が作用したとき、絞り部の開口面積は、圧力上昇につれて増大することとなり、他端10E2から流出する(二次側配管Du2に流入する)流量が増大する。
Subsequently, when the
なお、図7は、縦軸にチューブ本体10´の他端10´E2から排出されフロート式流量計に導入される空気の流量をとり、横軸にチューブ本体10´の一端10´E1に導入される空気の圧力をとり、コイルスプリング16が初期セット長L´に設定されるときの流量特性を示す特性線Laと、コイルスプリング16がセット長Lに設定されるときの流量特性を示す特性線Lbと、をあらわしている。
In FIG. 7, the vertical axis represents the flow rate of air discharged from the
一方、かしめローラ30A、30B、30Cが所定期間、作動後、チューブ本体10´の全長が、弁座22を伴って大きくなるのでコイルスプリング16の長さが、図1(B)に示されるように、初期セット長L´(第1の長さ)よりも長いセット長L(第2の長さ)となる。
On the other hand, after the
コイルスプリング16のセット長L(第2の長さ)は、上述の目標弁開き始め圧力に応じた付勢力を作用するように設定されている。従って、コイルスプリング16の付勢力が、減少し目標弁開き始め圧力に応じた付勢力に一致するのでニードル部材20の先細部20Pの外周部が弁ポート22aの開口端部の周縁に対し離隔される。これにより、空気が、図5(B)に示されるように、弁座22の弁ポート22aおよびばね受け部12の貫通孔12a、他端10E2を通じて排出された後、フロート式流量計38に導入される。フロート式流量計38により、目標弁開き始め圧力SPに応じた空気流量Qaが検出されたとき、かしめローラ30A、30B、30Cの回転が停止される。その際、弁座22が、チューブ本体10の第2の位置に固定されることとなる。従って、流量特性は、図7における特性線Laから特性線Lbに移行する。
The set length L (second length) of the
そして、ばね長さ調整部10AJが形成されたチューブ本体10が、かしめ治具30から取り外される。従って、コイルスプリング16のばね長さの調整が完了する。
Then, the
なお、上述の例においては、目標弁開き始め圧力に応じた空気流量の検出に基づいてかしめ治具30が制御されているが、斯かる例に限られることなく、例えば、ニードル部材20の先細部20Pの弁座22の弁ポート22aの開口端部の周縁から離隔するタイミングを位置センサ等により検出することにより、かしめ治具30が制御されてもよい。
In the above-described example, the
従って、上述の第1実施例において、コイルスプリング16のばね長さの調整を行う調整ねじ等が不要とされるので各冷媒に応じた弁開き始め圧力を調整することができ、しかも、絞り装置の構造を簡略化し、製造コストを低減できる。
Therefore, in the first embodiment described above, an adjustment screw or the like for adjusting the spring length of the
図8は、本発明に係る絞り装置の第2実施例の構成を示す。 FIG. 8 shows the configuration of a second embodiment of the diaphragm apparatus according to the present invention.
図1(A)、(B)に示される第1実施例においては、ばね長さ調整部10AJが、平坦な外周面を有するかしめローラ30A、30B、30Cより形成されているが、その代わりに、第2実施例は、ばね長さ調整部50AJが、複数の微小な突起部を外周面に有する3個のかしめローラより形成されるものとされる。なお、図8において、図1(A)、(B)において示される例において同一とされる構成要素について同一の符号を付して示し、その重複説明を省略される。
In the first embodiment shown in FIGS. 1A and 1B, the spring length adjusting portion 10AJ is formed by
絞り装置は、上述の冷凍サイクルシステムの配管に接合されるチューブ本体50と、チューブ本体50の内周部に固定され冷媒の流量を調整する流量調整部を構成する弁座22、および、ニードル部材20と、ニードル部材20を弁座22に対し近接する方向に付勢するコイルスプリング16と、コイルスプリング16の一方の端部を支持するばね受け部12と、を主な要素として含んで構成されている。
The throttle device includes a
所定の長さおよび直径を有するチューブ本体50は、例えば、銅製パイプ、または、アルミニウム製パイプで作られ、冷媒が導入される一端50E1で、凝縮器に接続される一次側配管Du1に接合されており、冷媒が排出される他端50E2で蒸発器に接続される二次側配管Du2に接合されている。
The
チューブ本体50の内周部における一端50E1から所定距離、離隔した中間部には、弁座22の外周部が固定されている。弁座22は、かしめ加工によるチューブ本体50の窪み50CA2により形成される突起がその外周部に食い込むことにより固定されている。チューブ本体50の外周部における窪み50CA2に隣接して弁座22に向き合う部分には、ばね長さ調整部50AJが形成されている。後述のようにコイルスプリング16のセット長Lが調整された後には、ばね長さ調整部50AJには、円周方向に沿った環状の溝50dが、複数本、中心軸線に沿って所定の間隔で個別に形成されている。なお、溝50dは、斯かる例に限られることなく、例えば、連続的に螺旋状に形成されてもよい。
The outer peripheral portion of the
ばね長さ調整部50AJは、かしめ治具(不図示)により、チューブ本体50に対しその中心軸線方向に延伸加工が施されることにより形成される。
The spring length adjusting portion 50AJ is formed by subjecting the tube
コイルスプリング16の付勢力の調整、即ち、各冷媒に応じたコイルスプリング16の基準高さ(セット長)の調整は、上述の例と同様に、先ず、所定の全長を有するチューブ本体の内周部における所定の第1の位置に弁座22が固定される。次に、弁座22が固定されたチューブ本体内に、順次、ニードル部材20、コイルスプリング16が、チューブ本体18の内周部18aに挿入された後、ばね受け部12がチューブ本体の内周部における所定の位置に固定される。その際、弁座22、ニードル部材20、ばね受け部12、および、コイルスプリング16の寸法の製造誤差および、ばね定数のばらつき等を考慮し、コイルスプリング16の初期セット長L´は、ニードル部材20の先細部20Pが弁ポート22aの開口端部の周縁に対し離隔し始める離隔開始タイミング(弁開き始め圧力IP)が、必ず、目標の離隔開始タイミング(目標弁開き始め圧力SP)に対して遅くなる(大きくなる)ように設定される。このようにコイルスプリング16が初期セット長L´に設定されることにより、ニードル部材20の先細部20Pの外周部が弁ポート22aの開口端部の周縁に、目標弁開き始め圧力SP以上の所定の圧力で当接した状態に維持される。
The adjustment of the urging force of the
続いて、ニードル部材20の先細部20Pの外周部が弁ポート22aの開口端部の周縁に当接した状態で、チューブ本体が、性能測定/延伸装置(不図示)に配される。なお、性能測定/延伸装置は、図5(A)に示される例におけるかしめ治具のかしめローラを除き、同様な構成を備えるものとされる。
Subsequently, the tube body is disposed in a performance measurement / stretching device (not shown) in a state where the outer peripheral portion of the tapered
各かしめローラが作動状態とされる場合、チューブ本体の外周部におけるばね長さ調整部50AJに対応する部分は、薄肉化され、弁座22を伴ってチューブ本体の中心軸線に沿って一端方向に延伸されることとなる。その結果、チューブ本体の全長が、チューブ本体のばね長さ調整部50AJに対応する部分の変位量に応じて初期のチューブ本体の全長よりも若干長くなることとなる。
When each caulking roller is in the activated state, the portion corresponding to the spring length adjusting portion 50AJ on the outer peripheral portion of the tube main body is thinned, and along the central axis of the tube main body along with the
続いて、各かしめローラが作動状態において、導入通路32を介して上述の目標弁開き始め圧力で設定された空気が、チューブ本体内に供給される。かしめローラが、上述したように、作動しないとき、コイルスプリング16の初期セット長L´が、コイルスプリング16の付勢力が予め目標弁開き始め圧力よりも大きくなるように設定されているのでニードル部材20の先細部20Pの外周部が弁ポート22aの開口端部の周縁に当接した状態が維持される。
Subsequently, when each caulking roller is in an operating state, air set at the above-described target valve opening start pressure is supplied into the tube body through the
一方、かしめローラが所定期間、作動後、チューブ本体の全長が、弁座22を伴って大きくなるのでコイルスプリング16の長さが、初期セット長L´よりも長いセット長Lとなる。図8は、コイルスプリング16の長さが、セット長Lとなった状態を示す。
On the other hand, after the caulking roller is actuated for a predetermined period, the total length of the tube main body is increased along with the
コイルスプリング16のセット長Lは、上述の目標弁開き始め圧力に応じた付勢力を作用するように設定されている。従って、コイルスプリング16の付勢力が、減少し目標弁開き始め圧力に応じた付勢力に一致するのでニードル部材20の先細部20Pの外周部が弁ポート22aの開口端部の周縁に対し離隔される。これにより、空気が、図5(B)に示されるように、弁座22の弁ポート22aおよびばね受け部12の貫通孔12a、他端50E2を通じて排出された後、フロート式流量計38に導入される。フロート式流量計38により、目標弁開き始め圧力SPに応じた空気流量Qaが検出されたとき、かしめローラの回転が停止される。その際、弁座22が、チューブ本体10の第2の位置に固定されることとなる。従って、絞り部の開口面積が圧力上昇につれて増大することとなる。
The set length L of the
そして、ばね長さ調整部50AJが形成されたチューブ本体50が、かしめ治具から取り外される。従って、コイルスプリング16のばね長さの調整が完了する。
And the tube
従って、上述の第2実施例においても、コイルスプリング16のばね長さの調整を行う調整ねじ等が不要とされるので各冷媒に応じた弁開き始め圧力を調整することができ、しかも、絞り装置の構造を簡略化し、製造コストを低減できる。
Therefore, also in the second embodiment described above, an adjustment screw or the like for adjusting the spring length of the
図9は、本発明に係る絞り装置の第3実施例の構成を示す。 FIG. 9 shows the configuration of a third embodiment of the diaphragm apparatus according to the present invention.
図1(A)、(B)に示される第1実施例においては、ばね長さ調整部10AJが、平坦な外周面を有するかしめローラ30A、30B、30Cより形成されているが、その代わりに、予め、例えば、バルジ成形されたパイプにおけるばね長さ調整部40AJが、固定成形型62および可動成形型64からなる成形型60により形成されるものとされる。
In the first embodiment shown in FIGS. 1A and 1B, the spring length adjusting portion 10AJ is formed by
なお、図9および図10において、図1(A)、(B)、および、図5(A)、(B)に示される例における同一の構成要素について同一の符号を付して示し、その重複説明を省略する。 9 and 10, the same constituent elements in the examples shown in FIGS. 1A and 1B and FIGS. 5A and 5B are denoted by the same reference numerals, Duplicate explanation is omitted.
絞り装置は、例えば、図6に示される例と同様な冷凍サイクルシステムの配管における凝縮器と蒸発器との間に配置されている。 For example, the expansion device is disposed between the condenser and the evaporator in the piping of the refrigeration cycle system similar to the example shown in FIG.
絞り装置は、上述の冷凍サイクルシステムの配管に接合されるチューブ本体40と、チューブ本体40の内周部に固定され冷媒の流量を調整する流量調整部を構成する弁座24、および、ニードル部材20と、ニードル部材20を弁座24に対し近接する方向に付勢するコイルスプリング16と、コイルスプリング16の一方の端部を支持するばね受け部12と、を主な要素として含んで構成されている。
The throttle device includes a
所定の長さおよび直径を有するチューブ本体40は、例えば、銅製パイプ、または、アルミニウム製パイプで作られ、冷媒が導入される一端40E1で、凝縮器に接続される一次側配管Du1に接合されており、冷媒が排出される他端40E2で蒸発器に接続される二次側配管Du2に接合されている。
The
チューブ本体40の内周部における一端40E1から所定距離、離隔した中間部には、弁座24の外周部が固定されている。弁座24は、かしめ加工によるチューブ本体40の窪み40CA2により形成される突起がその外周部に食い込むことにより固定されている。
An outer peripheral portion of the
円筒状の弁座24は、後述するニードル部材20における先細部20Pが挿入される弁ポート24aを内部中央部に有している。弁ポート24aは、ニードル部材20の先細部20Pの先端よりも大なる所定の直径を有し弁座24の中心軸線に沿って一端40E1に向けて延びている小径部と、小径部に連なり漏斗状の拡張部とから構成されている。
The
ニードル部材20の先細部20Pの外周部が、弁ポート24aの開口端部の周縁に対し離隔される場合、ニードル部材20の先細部20Pと弁ポート24aの開口端部との間には、絞り部が形成される。絞り部とは、弁ポート24aの縁から先細部20Pの母線への垂線と、先細部20Pの母線との交点が、弁ポート24aの縁24asから最も近い箇所(最狭部)をいう。この垂線が描く円錐面の面積が、絞り部の開口面積となる。
When the outer peripheral portion of the tapered
ばね受け部12は、内側中央部に貫通孔12aを有している。ばね受け部12は、かしめ加工によるチューブ本体40の窪み40CA1により形成される突起が食い込むことにより固定されている。コイルスプリング16のばね定数は、所定の値に設定されている。
The
チューブ本体40の外周部における窪み40CA2とチューブ本体40の窪み40CA1との間には、予め、例えば、バルジ成形によりチューブ本体40の半径方向に環状に張り出したばね長さ調整部40AJが形成されている。ばね長さ調整部40AJは、後述するように、固定成形型62および可動成形型64からなる成形型60(図10参照)により、チューブ本体に対しその中心軸線方向に圧縮加工が施されることにより、形成される。
Between the recess 40CA2 in the outer peripheral portion of the tube
コイルスプリング16の付勢力の調整、即ち、各冷媒に応じたコイルスプリング16の基準高さ(セット長)の調整は、以下のような手順で行われる。
Adjustment of the urging force of the
基準高さとは、各冷媒に応じたニードル部材20の先細部20Pの上述の所定の離隔タイミングとなるように、設定されたコイルスプリング16の高さをいう。
The reference height refers to the height of the
先ず、図10に示されるように、予め、例えば、バルジ成形により所定位置に形成されたばね長さ調整部40AJを有するチューブ本体の内周部における所定の第1の位置に弁座24が固定される。弁座24は、かしめ加工によるチューブ本体の窪みにより形成される突起がその外周部に食い込むことにより固定されている。次に、弁座24が固定されたチューブ本体内に、順次、ニードル部材20、コイルスプリング16が、チューブ本体の内周部に挿入された後、ばね受け部12がチューブ本体の内周部における所定の位置に固定される。これにより、ばね受け部12は、かしめ加工によるチューブ本体の窪みにより形成される突起がその外周部に食い込むことにより固定される。その際、弁座24、ニードル部材20、ばね受け部12、および、コイルスプリング16の寸法の製造誤差および、ばね定数のばらつき等を考慮し、コイルスプリング16の初期セット長L´は、図11に示されるように、ニードル部材20の先細部20Pが弁ポート24aの開口端部の周縁に対し離隔し始める離隔開始タイミング(弁開き始め圧力IP)が、必ず、目標の離隔開始タイミング(目標弁開き始め圧力SP)に対して早くなる(小さくなる)ように設定される。このようにコイルスプリング16が初期セット長L´に設定されることにより、ニードル部材20の先細部20Pの外周部が弁ポート24aの開口端部の周縁に、目標弁開き始め圧力SP未満の所定の圧力で当接した状態に維持される。
First, as shown in FIG. 10, the
続いて、ニードル部材20の先細部20Pの外周部が弁ポート24aの開口端部の周縁に当接した状態で、チューブ本体が、図10に示されるように、性能測定/圧縮装置に配される。
Subsequently, the tube body is disposed in the performance measurement / compression device as shown in FIG. 10 with the outer peripheral portion of the tapered
その性能測定/圧縮装置は、上述のチューブ本体の一端に接続され図示が省略されるエアポンプからの空気をチューブ本体内に供給する導入通路32と、チューブ本体の他端に接続されチューブ本体からの空気を排出する排出通路36と、排出通路36に接続されるフロート式流量計38と、を含んで構成されている。性能測定/圧縮装置における成形型60の固定成形型62および可動成形型64は、図10に示されるように、上述のチューブ本体におけるばね長さ調整部40AJを挟んだ位置に位置決めされている。その際、チューブ本体は、図示が省略される支持台により、その全体が移動しないように支持されている。
The performance measuring / compressing device is connected to one end of the above-mentioned tube main body and is connected to one end of the tube main body, and an
可動成形型64は、ばね長さ調整部40AJを圧縮するように固定成形型62に対し近接し、またはばね長さ調整部40AJを解放するように離隔可能に駆動される。
なお、上述の圧縮力は、目標弁開き始め圧力に応じた空気流量が流量計38により検出されるまでの期間に基づいて設定されている。
The
The above-described compression force is set based on the period until the air flow rate corresponding to the target valve opening start pressure is detected by the
固定成形型62および可動成形型64により、チューブ本体の外周部におけるばね長さ調整部40AJに対応する部分は、圧縮され、弁座24を伴ってチューブ本体の中心軸線に沿って他端の方向に縮小されることとなる。その結果、チューブ本体の全長が、ばね長さ調整部40AJに対応する部分の変位量に応じて初期のチューブ本体の全長よりも若干短くなることとなる。
By the fixed
続いて、成形型60が作動状態において、導入通路32を介して上述の目標弁開き始め圧力で設定された空気が、チューブ本体内に供給される。成形型60が、上述したように、作動しないとき、コイルスプリング16の初期セット長L´が、コイルスプリング16の付勢力が予め目標弁開き始め圧力よりも小さくなるように設定されているのでニードル部材20の先細部20Pの外周部が弁ポート24aの開口端部の周縁に離隔した状態が維持され、空気がチューブ本体から流れ出ることとなる。コイルスプリング16の初期セット長L´の場合、仮に、弁開き始め圧力IP以上の空気圧力が作用したとき、絞り部の開口面積は、圧力上昇につれて増大することとなり、他端40E2から流出する(二次側配管Du2に流入する)流量が増大する。
Subsequently, when the
なお、図11は、縦軸にチューブ本体の他端から排出されフロート式流量計に導入される空気の流量をとり、横軸にチューブ本体の一端に導入される空気の圧力をとり、コイルスプリング16が初期セット長L´に設定されるときの流量特性を示す特性線Lcと、コイルスプリング16がセット長Lに設定されるときの流量特性を示す特性線Lbと、をあらわしている。
In FIG. 11, the vertical axis represents the flow rate of air discharged from the other end of the tube body and introduced into the float type flow meter, the horizontal axis represents the pressure of air introduced into one end of the tube body, and the coil spring A characteristic line Lc indicating the flow rate characteristic when 16 is set to the initial set length L ′ and a characteristic line Lb indicating the flow rate characteristic when the
一方、成形型60が所定期間、作動後、チューブ本体の全長が、弁座24を伴って小さくなるのでコイルスプリング16の長さが、図1(B)に示されるように、初期セット長L´よりも短いセット長Lとなる。
On the other hand, after the molding die 60 is operated for a predetermined period, the total length of the tube main body is reduced with the
コイルスプリング16のセット長Lは、上述の目標弁開き始め圧力に応じた付勢力を作用するように設定されている。従って、コイルスプリング16の付勢力が、増大し目標弁開き始め圧力に応じた付勢力に一致するのでニードル部材20の先細部20Pの外周部が弁ポート24aの開口端部の周縁に対し近接される。これにより、空気が、弁座24の弁ポート24aおよびばね受け部12の貫通孔12a、他端40E2を通じて排出された後、フロート式流量計38に導入される。フロート式流量計38により、目標弁開き始め圧力SPに応じた空気流量Qbが検出されたとき、成形型60の可動型64が停止される。その際、弁座24が、チューブ本体40の第2の位置に固定されることとなる。従って、流量特性は、図11における特性線Lcから特性線Lbに移行する。
The set length L of the
そして、ばね長さ調整部40AJが形成されたチューブ本体40が、成形型60から取り外される。従って、コイルスプリング16のばね長さの調整が完了する。
And the tube
なお、上述の例においては、目標弁開き始め圧力に応じた空気流量の検出に基づいて成形型60が制御されているが、斯かる例に限られることなく、例えば、ニードル部材20の先細部20Pの弁座24の弁ポート24aの開口端部の周縁から離隔するタイミングを位置センサ等により検出することにより、成形型60が制御されてもよい。
In the above-described example, the
従って、上述の第3実施例においても、コイルスプリング16のばね長さの調整を行う調整ねじ等が不要とされるので各冷媒に応じた弁開き始め圧力を調整することができ、しかも、絞り装置の構造を簡略化し、製造コストを低減できる。
Accordingly, also in the third embodiment described above, an adjustment screw or the like for adjusting the spring length of the
10、40、50 チューブ本体
10AJ,40AJ、50AJ ばね長さ調整部
12 ばね受け部
16 コイルスプリング
20 ニードル部材
22,24 弁座
10, 40, 50 Tube body 10AJ, 40AJ, 50AJ Spring
Claims (8)
前記チューブ本体内に配され弁ポートを有する弁座と、
前記弁座の弁ポートに対し近接または離隔可能に配され該弁ポートの開口面積を制御する先細部を有するニードル部材と、
前記ニードル部材と前記チューブ本体の一方の開口端部との間に配され、貫通孔を有し前記ニードル部材を前記弁座の弁ポートに対し近接する方向に付勢する付勢部材の一端を支持する付勢部材支持部と、
前記付勢部材支持部と前記ニードル部材との間に配置された前記付勢部材の長さを、前記ニードル部材における目標弁開き始め圧力に応じて調整するように前記チューブ本体の外周部に形成され、薄肉化されるとともに前記チューブ本体の中心軸線に沿って一方向に延伸され得るばね長さ調整部と、
を具備して構成される絞り装置。 A tube main body that is arranged in a pipe for supplying a refrigerant and has open ends at both ends communicating with the pipe;
A valve seat disposed in the tube body and having a valve port;
A needle member having a taper for controlling an opening area of the valve port, the needle member being arranged to be close to or away from the valve port of the valve seat;
One end of a biasing member that is disposed between the needle member and one open end of the tube main body and that has a through hole and biases the needle member in a direction approaching the valve port of the valve seat. A biasing member support to support;
Formed on the outer periphery of the tube main body so as to adjust the length of the biasing member disposed between the biasing member support and the needle member according to the target valve opening start pressure in the needle member A spring length adjusting portion that is thinned and can be extended in one direction along the central axis of the tube body ;
A diaphragm device comprising:
前記ニードル部材を前記弁座の弁ポートに対し近接する方向に付勢する付勢部材を、前記ニードル部材と前記チューブ本体の一方の開口端部との間に第1の長さで配置し、貫通孔を有し付勢部材の一端を支持する付勢部材支持部を前記チューブ本体内に固定し、薄肉化されるとともに前記チューブ本体の中心軸線に沿って一方向に延伸され得るばね長さ調整部を前記チューブ本体の外周部の塑性変形によって形成することにより、前記ニードル部材における目標弁開き始め圧力に応じた前記第1の長さとは異なる第2の長さに、前記付勢部材の長さを調整することを含む絞り装置の製造方法。 A valve seat having a valve port is fixed in a tube body having an open end at both ends, and a needle member having a taper for controlling the opening area of the valve port can be close to or separated from the valve port of the valve seat. Placed in
An urging member for urging the needle member in a direction approaching the valve port of the valve seat is disposed at a first length between the needle member and one open end of the tube body, A biasing member supporting portion that has a through hole and supports one end of the biasing member is fixed in the tube main body, is thinned, and can be extended in one direction along the central axis of the tube main body By forming the adjustment portion by plastic deformation of the outer peripheral portion of the tube body, the biasing member has a second length different from the first length according to the target valve opening start pressure in the needle member. A method of manufacturing a diaphragm device including adjusting a length.
請求項1に記載の絞り装置が、前記凝縮器の出口と前記蒸発器の入口との間に配される配管に設けられることを特徴とする冷凍サイクルシステム。 An evaporator, a compressor, and a condenser;
2. The refrigeration cycle system, wherein the expansion device according to claim 1 is provided in a pipe disposed between an outlet of the condenser and an inlet of the evaporator.
請求項6に記載の絞り装置が、前記凝縮器の出口と前記蒸発器の入口との間に配される配管に設けられることを特徴とする冷凍サイクルシステム。 An evaporator, a compressor, and a condenser;
The refrigeration cycle system, wherein the expansion device according to claim 6 is provided in a pipe arranged between the outlet of the condenser and the inlet of the evaporator.
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