JPH02154955A - 冷凍装置用自動膨張弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野］ 本発明は、自動車用冷房装置の冷凍サイクルを構成する
冷凍装置用自動膨張弁の改良に関する。

「従来の技術」 自動車用冷房装置の冷凍サイクルは、圧縮器。

凝縮器、受液器、冷凍装置用自動膨張弁、および蒸発器
によって構成される。

冷凍装置用自動膨張弁は、実開昭５３−９７７５４号や
米国特許第３，４５０，３４５号抄録に開示されるよう
に、受液器を通過した高温高圧の液冷媒を急激に膨張さ
せて低温低圧の霧状冷媒とし、蒸発器入口に供給すると
ともに、蒸発器出口側における冷媒の気化状態に即応し
て前記霧状冷媒の供給量を自動的に調節するものである
。

従来の冷凍装置用自動ｍ強弁の一例について第５図を参
照して説明する。

ハウジング１に形成された低圧冷媒通路１１には、蒸発
器出口側から低圧冷媒が流入する。ダイヤフラム２１は
前記低圧冷媒の温度に応じて上下方向に変位する。液冷
媒通路１２は図示略の受液器出口に連通し、霧状冷媒通
路１３は図示略の蒸発器入口に連通している。これら液
冷媒通路１２と霧状冷媒通路１３とは連通孔１４により
連通している。

略円柱状の感温棒３は、ハウジング１に形成された嵌合
穴１６ａ、］、６ｂに移動自在に嵌合され、その一部で
ある露出部３１が低圧冷媒通路１１中に露出している。

この露出部３１の表面は滑らかに形成されている。感温
棒３は露出部３１において低圧冷媒通路１１を流れる冷
媒の温度をストッパ２２．ダイヤフラム２１を介してダ
イヤフラム室２５内部に封入されたガス２６に伝える。

露出部３１近傍の冷媒の流れは、露出部３１の表面が滑
らかであるために層流をなしている。

弁作動棒７は、ハウジング１に形成された嵌合穴１７に
移動自在に嵌合されている。ダイヤフラム２１の変位は
ストッパ２２．感温棒３．弁作動棒７を介して球状の弁
部材６に伝えられ、連通孔１４、霧状冷媒通路１３を経
て蒸発器入口側に向かう冷媒の量を自動的に増減して蒸
発器の能力が調節される。

［発明が解決しようとする課題」 冷凍装置用自動膨張弁は、一般に蒸発器の上流側に配置
されるため、冷却前の車室内空気である温風の影響を受
けやすい、また冷凍装置用自動膨張弁の周囲の雰囲気温
度が高い場合には、低圧冷媒通路内の冷媒から、感温棒
、ストッパ、ダイヤフラムを経てガスに到る本来の伝熱
経路よりも、雰囲気により直接ダイヤフラムの蓄を経て
ガスに到る伝熱経路の方が有効に作用して、ガスが加熱
され、蒸発器入口側に必要以上の霧状冷媒が供給される
といった誤作動を起こすことがあった。

そこで本発明は、低圧冷媒通路内における冷媒と感温棒
との熱伝達を向上させ、誤作動の少ない冷凍装置用自動
膨張弁を提供することを課題とする。

「課題を解決するための手段」 上記課題を解決するために本発明は、低圧冷媒通路と液
冷媒通路と霧状冷媒通路とが形成されたハウジングにダ
イヤフラムを固定し、そのダイヤフラムの変位が前記ハ
ウジングに嵌合された感温棒を介して弁開度が調節され
るようになっており、前記感温棒の低圧冷媒通路中に露
出する露出部に凹部または穴部を設けて伝熱面積を増大
し、かつ前記凹部丈たは穴部は冷媒の流れが乱流となる
ように形成されていることを特徴とする冷凍装置用自動
膨張弁を提供する。

「作用」 上記構成によれば、感温棒の露出部に四部または穴部を
設けて、低圧冷媒通路中を流れる冷媒との伝熱面積が増
大され、かつ前記凹部または穴部により、低圧冷媒通路
中を流れる冷媒が撹乱されて乱流をなし、露出部近傍に
おける熱伝導度が層流である場合に比較して大きい値と
なるので、冷媒から感温棒への熱伝達が効率的に行われ
てダイヤフラム室内のガスに伝えられる。

「実施例」 本発明による冷凍装置用自動膨張弁の実施例について第
１図を参照して説明する。

ハウジング１には、低圧冷媒通路１１．液冷媒通路１２
．霧状冷媒通路１３．連通孔１４．および均圧室１５が
設けられている。低圧冷媒通路１１は、左方が図示略の
蒸発器出口側に連通し、右方が図示略のコンプレッサ入
口に連通している。

液冷媒通路１２は図示略の受液器出口に連通している。

霧状冷媒通路１３は図示略の蒸発器入口に連通している
。液冷媒通路１２と霧状冷媒通路１３とを連通する連通
孔１４は、液冷媒通路１２側において逆皿状に形成され
、球状の弁部材６が上下方向に移動することにより、連
通孔１４を通過する、フレオンＲ−１２である冷媒の量
が変化する。均圧室１５は、図示しない均圧管により低
圧冷媒通路１１からコンプレッサ入口に到る配管の途中
に連通し、蒸発器の蒸発圧力として前記配管途中におけ
る静圧を得ている。均圧室１５は、１１部にダイヤフラ
ムアラシイ２が螺合され、０リング９Ｃにより密閉され
ている。

ダイヤフラムアラシイ、２は、ステンレスの薄板によっ
てなるダイヤフラム２１．ストッパ２２゜座２４．およ
び蓋２３によって構成され、ダイヤフラム２１と蓋２３
とにより密閉されたダイヤフラム室２５に温度応答体と
してフレオンＲ−１２であるガス２６が封入されている
。ストッパ２２は真鍮等によってなり、円盤状に形成さ
れ、ダイヤフラム２１と座２４とにより上下方向に移動
自在に保持されている。ストッパ２２の外周はフランジ
形状をなし、ダイヤフラムの下方への変位量がある一定
の値に達すると、前記フランジの下面が座２４に当接し
、ダイヤフラム２１がそれ以上下方に変位しないように
なっている。ストッパ２２の下面には穴２２ａが設けら
れ、感温棒３がばね４により、受金５．弁部材６．弁作
動棒７を介して押し上げられて当接している。

感温棒３は真鍮等によってなり、ハウジング１に設けら
れた嵌合穴１６ａ、１６ｂに移動自在に嵌合され、下端
部は弁作動棒７に当接し、その−部である露出部３１が
低圧冷媒通路１１中に露出している。感温棒３の外周に
設けられた環状溝３２ａ、３２ｂに挿着された０リング
９ａ、９ｂは、低圧冷媒通Ｒ１１と均圧室１５との間、
および低圧冷媒通路１１と霧状冷媒通路１３との間で冷
媒が直接移動するのを防止している。感温棒３には１箇
所の中心穴３３およびこれと連通ずる１２箇所の開穴３
４が穿設されている。中心穴３３はストッパ２２側端部
において真鍮等によってなる１塞部材３５によりｒ！！
１：ＩＩＩされている。第１図における（６温棒３のＡ
Ａ凹断面ある第２図に示すように、−の貫通穴３４ａと
、該貫通穴３４ａに直交する他の貫通穴３４ｂとを設け
ることによって４箇所の開穴３４が得られる。上記の加
工を露出部３１において長手方向に３回行い、１２箇所
の開穴３４が設けられている。

弁作動棒７はステンレス等によってなり、ハウジング１
に設けられた嵌合穴１７、および連通孔１４に移動自在
に嵌合されている。弁作動棒７は、嵌合穴１７との嵌合
部の下方において縮径され、連通孔１４との隙間を冷媒
が通過可能になっている。弁作動棒７の下端部は、ハウ
ジング１に螺合する調節ねじ５に保持されたばね４によ
り受金５を介して押し上げられた弁部材６に当接してい
る。

調節ねじ５の外周に設けられた環状溝５１に挿着された
０リング９ｄは、冷媒が液冷媒通路１２から外部に漏洩
するのを防止している。調節ねじ５の下端部には六角穴
５２が設けられ、調節ねじ５とハウジング１との位置関
係を変えることによってばね４のばね圧が調節可能にな
っている。

「作動」 上記実施例の作動につき以下に説明する。

ダイヤフラム２１はダイヤフラム室２５内のガス２６と
、均圧室１５内の冷媒との圧力差が変動することにより
上下方向に変位する。ガス２６の圧力は感温棒３の露出
部３１からストッパ２２゜ダイヤフラム２１を介して伝
えられる、低圧冷媒通Ｉｌｌ中を流れる冷媒の温度によ
り決定される。

均圧室１５内の冷媒の圧力は図示時の蒸発器の蒸発圧力
である。

車室内の温度が上昇し、蒸発器内において冷媒が急速に
蒸発して、低圧冷媒通路１１に流入する冷媒の温度が上
昇すると、感温棒３．ストッパ２２、ダイヤフラム２１
を介して伝熱されたガス２６が膨張し、ダイヤフラム２
１が下方に変位する。この変位がストッパ２２．感温棒
３．弁作動棒７を経て弁部材６に伝えられて、弁部材６
が押し下げられ、連通孔１４１Ｍ状冷媒通ｎ１３を経て
蒸発器入口側に向かう冷媒の量が増加する。また、車室
内の温度が低下し、低圧冷媒通路１１に流入する冷媒の
温度が低下すれば、上記と逆の作動により蒸発器人口側
に向かう冷媒の盪が減少する。このようにして蒸発器に
供給される冷媒の量を自動的に増減して、蒸発器の能力
を調節する。

上記の作動において、露出部３１には開穴３４が設けら
れて伝熱面積が拡大されている。また開穴３４により冷
媒の流れが撹乱されて乱流をなし、流れが層流をなす場
合と比較して冷媒の熱伝導度が向上している。さらに、
中心穴３３内の冷媒はｍ＊部材３５の下端部にまで届い
てストッパ２２に接近する。

このようにして本実施例によれば、露出部３１における
伝熱面積の拡大、および冷媒の流れが乱流となることに
よる熱伝導度の向上、さらに中心穴３３による伝導距離
の短縮化により、低圧冷媒通路１１内の冷媒からダイヤ
フラム室２５内のガス２６に到る伝熱がきわめて効率的
に行われる。

「他の実施例」 本発明は上記実施例の細部にまで限定されるものではな
く、例えば第３図に示すように、感温棒３の露出部３１
にらせん状の渭３６を刻設するのであってもよい、また
第４図に示すように、感温棒３の露出部３１に環状の渭
３７を数箇所設けてフィン３８を形成するのであっても
よい、これらの実施例によれば感温棒３が旋削加工のみ
にて製作可能になるので、安価に提供できる。

「発明の効果」 以」二述べたように、本発明の冷凍装置用自動膨張弁は
、低圧冷媒通路中に露出する感温棒の露出部に凹部また
は穴部を設けて伝熱面積を増大し、かつ前記凹部または
穴部により冷媒の流れを乱流としたことを特徴としてい
るので、冷媒と感温棒との熱伝達が効率的に行われてグ
イヤフラム室内のガスに伝えられるから、蒸発器上？Ｌ
側における、冷却前の車室内空気である温風の影響や、
周囲の雰囲気温度の影響による誤作動を防止できるとい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１−　［３！Ｉは本発明による冷凍装置用自ｇ！ＩＪ
Ｉ強弁の−・実施例を示す断面図、第２図は第１図の要
部を示すｆｆｌｉ面図、第３図は本発明−２よる冷凍装
置用自動ｍ強弁の他の実施例を示すｍｉ面図、第４図は
本発明による冷凍装置用自動膨張弁のさらに他の実施例
を示す断面図、第５図は従来の冷凍装置用自動膨張弁を
示す断面図である６ １７１．ハウジング、　３１１．感温棒、　６６０．弁
部材、　７、、．１ＵＨ１１、１１、、、（１（ＪＥ冷
）ｌ＋ｊ’ｌｓ、１２、、、液冷媒通路、　１３．、、
霧状冷媒ｊｆｆｌ路、２１　、、、ダイヤフラム、　３
１　、、、露出部、　３４゜０．穴部（開穴）、　３６
．３７．、、四部（講）。 第 図 コｌ ′コ 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　低圧冷媒通路と液冷媒通路と霧状冷媒通路とが形成さ
   れたハウジングにダイヤフラムを固定し、そのダイヤフ
   ラムの変位が前記ハウジングに嵌合された感温棒を介し
   て弁開度が調節されるようになっており、前記感温棒の
   低圧冷媒通路中に露出する露出部に凹部または穴部を設
   けて伝熱面積を増大し、かつ前記凹部または穴部は冷媒
   の流れが乱流となるように形成されていることを特徴と
   する冷凍装置用自動膨張弁。