JPH0297864A - 冷房装置用蒸発圧力調整弁 - 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］ この発明は、例えば自動車用空調装置等の冷凍サイクル
に組み込まれるクロスト防止のための冷房装置用蒸発圧
力調整弁に関するものである。

［従来技術］ 従来の自動車用空調装置の冷凍サイクルを第７図に示す
。同サイクルは、圧縮６１と凝縮器２とリキッドタンク
３と膨張弁４と蒸発器５とを備えている。そして、クラ
ッチ６を介して走行用エンジンにより圧縮機１が駆動さ
れ、該圧縮機１により高温高圧になった冷媒が凝縮器２
により凝縮され、リキッドタンク３によりこの凝縮され
た冷媒の気液分離及び該冷媒中の水分や塵埃除去が行な
われ、さらに、膨張弁４によりリキッドタンク３からの
冷媒が断熱膨張され、蒸発器５により冷媒と車室内の空
気とが熱交換されて冷風が車室内に供給される。

このような自動車用空調装置における冷凍サイクルでは
外部負荷の低下に伴って蒸発器内圧力（蒸発圧力）も低
下し続は最終的には蒸発器５のフィン部が氷結（フロス
ト）し、これにより冷房能力を著しく低下させることと
なる。このため、蒸発器５の出口にバネ式の圧力調整弁
７を装着し、蒸発器５での冷媒圧力を一定値以上に保ら
、フロストを防止している。

この圧力調整弁７は、第８図に示すように、ハウジング
部材１０内に形成した蒸発器５と圧縮機１とを連通ずる
連通路１１内にシリンダ１２が挿入され、シリンダ１２
内には弁体としてのピストン１３（外径１８ｍｍ）が摺
動可能に挿入されている。そのピストン１３がシリンダ
１２内を摺動することによりストローク囚に応じてシリ
ンダ１２に形成した開口部１２ａの開度が調整される。

ピストン１３はベローフラム１４を介してコイルバネ１
５のバネ力により閉側に付勢されているとともに、その
コイルバネ１５の収納室は前記膨張弁４での圧力を導入
する外均管１６と接続されている。又、前記ピストン１
３には図中左右に延びるブリードポート１７（径２．５
ｍｍφ）が設けられ、第９図に示すようにこのブリード
ポート１７と、シリンダ１２とピストン１３とのクリア
ランス（６５μｍ）を利用して蒸発器５からの圧力がハ
ウジング部材１０内に形成した副室１８に伝達されるよ
うになっている。そして、この副室１８により蒸発器５
からの圧力ショツ、りを吸収するようになっている。

［発明が解決しようとする課題］ このような冷房装置用蒸発圧力調整弁を備えた冷凍サイ
クルにおいては、空調装置の起動時において圧縮機１の
吸入と膨張弁４が作動し始めるまでの時間遅れにより蒸
発器５と圧縮機１との間の圧力が急激に低下し、これに
伴って圧力調整弁７が蒸発器内圧力（蒸発圧力）を規定
圧力以下にならないように作動し圧力調整弁７のピスト
ン１３が仝閉状態となる。その後、膨張弁４が作動（開
弁）するため冷媒が蒸発器５に流入する。この流入によ
って蒸発器圧力（蒸発圧力）が急上昇し、これに伴って
圧力調整弁７のピストン１３も変位する。このとき、２
．５ｍｍφのブリードポート１７から６５μｍのシリン
ダ１２とピストン１３のクリアランスを経て副室１８へ
と蒸発器５側圧力が導かれ、副室１８への圧力伝達にあ
る程度遅れ時間が生じる。これは、副室１８が空気ダン
パとして作用しているためである。ところが初期の遅れ
によって入力圧力によりピストン１３に加わる力とピス
トン１３の変位によるコイルバネ１５のバネ力とのバラ
ンスが逆位相となり振動が収束しない。即ち、第３図に
示すように、副室１８の圧力が変動してしまい弁室１９
の圧力（蒸発器側圧力）も変動してしまう。その結果、
ピストン１３が振動させられ、この発振によって圧力調
整弁７のバネの固有撮動と一致した周波数をもつ異音が
発生するという問題がある。

この発明の目的は、急激な圧力変動による異音の発生を
抑制できる冷房装置用蒸発圧力調整弁を提供することに
ある。

［課題を解決するための手段］ 第１の発明は、圧縮機と凝縮器と膨張弁と蒸発器とを有
する冷凍サイクルにおける蒸発器と圧縮機との間に設け
られ、バネ式の弁により蒸発器での冷媒圧力を一定値以
上に保ちフロストを防止する冷房装置用蒸発圧力調整弁
において、弁体に副室への圧力伝達用ポートを設け、弁
体の所定変位量までは当該圧力伝達用ポートを介して蒸
発器の冷媒圧力を副室に伝達させ、それ以降は弁体と弁
体摺動面とのクリアランスを介して蒸発器の冷媒圧力を
副室に伝達させることにより蒸発器の冷媒圧力の変動に
よる振動を抑制するようにした冷房装置用蒸発圧力調整
弁をその要旨とする。

又、第２の発明は、圧縮機と凝縮器と膨張弁と蒸発器と
を有する冷凍サイクルにおける蒸発器と圧縮機との間に
設けられ、バネ式の弁により蒸発器での冷媒圧力を一定
値以上に保ちフロストを防止する冷房装置用蒸発圧力調
整弁において、弁体の外径と、当該弁体と弁体摺動面と
のクリアランスとの比率を７２０〜３６００とし、この
弁体と弁体摺動面とのクリアランスを介して蒸発器の冷
媒圧力を副室に伝達させることにより蒸発器の冷媒圧力
の変動による撮動を抑制するようにした冷房装置用蒸発
圧力調整弁をその要旨とする。

［作用］ 第１の発明は、弁体の所定変位量までは圧力伝達用ポー
トを介して蒸発器の冷媒圧力が副変に伝達され、それ以
降は弁体と弁体摺動面とのクリアランスを介して蒸発器
の冷媒圧力を副室に伝達させることにより蒸発器の冷媒
圧力の変動による撮動が抑制される。

又、第２の発明は、弁体と弁体摺動面とのクリアランス
が狭い当該クリアランスを介して蒸発器の冷媒圧りを副
室に伝達させることにより蒸発器の冷媒圧力の変動によ
る振動が抑制される。

［第１実施例］ 以下、第１の発明を具体化した第１実施例を図面に従っ
て説明する。

第１図は、本実施例の冷房装置用蒸発圧力調整弁の断面
図である。この冷房装置用蒸発圧力調整弁が前記第７図
に示した自動車用空調装置の冷凍サイクルに組込まれて
いる。このＭ１図に示す構成において前記第８図と同じ
構成を成すものについては同一符号を付すことによりそ
の詳細な説明は省略する。

２０．２１はシリンダ１２の外周部を密封するための０
リングであり、２２はシリンダ１２を固定するためのス
トッパである。又、２３は弁体としてのピストン１３に
形成され、それ以上のピストン１３の閉側（図中、下方
）への移動を規制する弁体ストッパである。さらに、こ
のピストン１３のストローク最（摺動ｍ）はＢｍｍであ
る。

第２図に示すように、前記ピストン１３は副室１８に通
じる径が０．５ｍｍφの圧力伝達用ポートとしてのブリ
ードポー１−２４が設けられ、そのブリードポート２４
の開口位置は弁体ストッパ２３までの間隔１が６ｍｍの
所となっている。又、シリンダ１２とピストン１３との
クリアランスは６５μｍとなっている。

このように構成した本実施例の圧力調整弁が前記第７図
に示した自動車用空調装置の冷凍サイクルに組込まれて
いる。この場合の作用を説明する。

空調Ｍ置の起動時に圧縮機１の吸入と膨張弁４が作動し
始めるまでの時間遅れにより蒸発器５と圧縮機１との間
の圧力が急激に低下し、これに伴って圧力調整弁のピス
トン１３が全開状態となり、膨張弁４が作動（開弁）す
るため冷媒の蒸発器５への流入によって蒸発器５圧力が
急上昇し、これに伴って圧力調整弁のピストン１３も変
位する。

このとき、ピストン１３が上動しブリードポート２４が
副室１８に開口している状態から閉弁方向（図中、下方
向）に移動する際に、ピストン１３が所定量変位するま
で（ブリードポー１へ２４の開口部を塞ぐまで）はブリ
ードポー１〜２４を介して蒸発器５の冷媒圧力を副室１
８に伝達させ、それ以降はピストン１３とシリンダ１２
内周面（弁体摺動面）とのクリアランスを利用して蒸発
器５の冷媒圧力を副室１８に伝達させる。

このため、第３図に示すように、初期の遅れを無くすと
ともに制御域内では副室１８の空気ダンパーとしての効
果をもたせることができ、急激な加振力に対して撮動の
減衰力を保持することができ撮動が防止される。従って
、撮動に伴う異音の発生を抑制することができる。

［第２実施例］ 次に、第２の発明を具体化した第２実施例を説明する。

第４図は本実施例の冷房装置用蒸発圧力調整弁の断面図
である。この冷房装置用蒸発圧力調整弁が前記第７図に
示した自動車用空調装置の冷凍サイクルに組込まれてい
る。この第４図に示す構成において前記第８図と同じ構
成を成すものについては同一符号を付すことによりその
詳細な説明は省略する。

本実施例は、第８図に示したものに比べ、シリンダ１２
とピストン１３とのクリアランスを規制することにより
、副室１８への圧力伝達を遅らせ振動を抑制している。

即ち、第５図に示すように、弁体としてのピストン１３
の外径りとし当該ピストン１３とシリンダ１２の内周面
（摺動面）とのクリアランスをＬとしたとき、その比率
Ｄ／Ｌを７２０〜３６００とし、このピストン１３とそ
の摺動面とのクリアランスを利用して蒸発器５の冷媒圧
力を副室１８に伝達させるものである。この比率Ｄ／Ｌ
＝７２０〜３６００は実験を行い急激な圧力を印加した
とぎに異音が発生しない領域を決定した。

本実施例では、ピストン１３の外径を１８ｍｍとし当該
ピストン１３とその１目動面とのクリアランスを２５μ
ｍとしたもの（Ｄ／Ｌ＝７２０＞を使用している。

このように構成した本実施例の圧力調整弁が前記第７図
に示した自動車用空調装置の冷凍サイクルに組込まれて
いる。この場合に蒸発器５側からの圧力が急上昇し、こ
れに伴って圧力調整弁７のピストン１３も変位する。

このとき、ピストン１３が移動（上動）する際に、第６
図に示すように、従来の圧力調整弁（第８．９図）に比
べ副室１８への圧力伝達を遅らせ振動が抑制される。従
って、振動に伴う異音の発生を抑制することができる。

［発明の効果］ 以上詳述したようにこの発明によれば、急激な圧力変動
による異音の発生を抑制できる優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１実施例の冷房装置用蒸発圧力調整弁の断面
図、第２図は第１実施例の冷房装置用蒸発圧力調整弁の
要部を示す図、第３図は第１実施例における副室と弁室
の圧力変動を示す図、第４図は第２実施例の冷房装置用
蒸発圧力調整弁の断面図、第５図は第２実施例の冷房Ｖ
ｔ＠用蒸発圧力調整弁の要部を示す図、第６図は第２実
施例における副室と弁室の圧力変動を示す図、第７図は
自動車用空調装置の冷凍サイクルの概要図、第８図は従
来の冷房装置用蒸発圧力調整弁の断面図、第９図は従来
の冷房装置用蒸発圧力調整弁の要部を示す図である。 １は圧縮機、２は凝縮器、４は膨張弁、５は蒸発器、１
２はシリンダ、１３は弁体としてのビス１〜ン、１８は
副室、２４は圧力伝達用ポートとしてのブリードボー１
〜。 特許出願人　　　　　日本電装　株式会社代　理　人　
　　　　弁理士　　恩１）傅宣第１図 蒸発器から 第８ｖＡ 第２図 ６５、ｌＡｍ 第６図 一→時 間 第４図 蒸発器から 第５図 第８図 蒸発器から 第９図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．圧縮機と凝縮器と膨張弁と蒸発器とを有する冷凍サ
   イクルにおける蒸発器と圧縮機との間に設けられ、バネ
   式の弁により蒸発器での冷媒圧力を一定値以上に保ちフ
   ロストを防止する冷房装置用蒸発圧力調整弁において、 弁体に副室への圧力伝達用ポートを設け、弁体の所定変
   位量までは当該圧力伝達用ポートを介して蒸発器の冷媒
   圧力を副室に伝達させ、それ以降は弁体と弁体摺動面と
   のクリアランスを介して蒸発器の冷媒圧力を副室に伝達
   させることにより蒸発器の冷媒圧力の変動による振動を
   抑制するようにした冷房装置用蒸発圧力調整弁。
2. ２．圧縮機と凝縮器と膨張弁と蒸発器とを有する冷凍サ
   イクルにおける蒸発器と圧縮機との間に設けられ、バネ
   式の弁により蒸発器での冷媒圧力を一定値以上に保ちフ
   ロストを防止する冷房装置用蒸発圧力調整弁において、 弁体の外径と、当該弁体と弁体摺動面とのクリアランス
   との比率を７２０〜３６００とし、この弁体と弁体摺動
   面とのクリアランスを介して蒸発器の冷媒圧力を副室に
   伝達させることにより蒸発器の冷媒圧力の変動による振
   動を抑制するようにした冷房装置用蒸発圧力調整弁。