JPH0325104Y2

JPH0325104Y2 -

Info

Publication number: JPH0325104Y2
Application number: JP1984157507U
Authority: JP
Priority date: 1984-10-18
Filing date: 1984-10-18
Publication date: 1991-05-31
Also published as: JPS6171871U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は冷凍機用の自動膨張弁に関するもので
ある。

（従来技術）例えば、従来のカーエアコン用の冷凍サイクル
は第２図に示すように、圧縮機１０１、コンデン
サ１０２、レシーバ１０３、膨張弁１０４及びエ
バポレータ１０５を順次配管接続して構成され、
同サイクル内を冷媒が循環流通することにより冷
房するもので、圧縮機１０１の駆動は、走行エン
ジンからＶベルトにより、電磁クラツチ１０６を
介して動力を伝達することにより行なう。

また、冷房能力の制御は、エバポレータ１０５
の吹出空気温度をサーモスタツト１０７で検出
し、電磁クラツチ１０６のON，OFFによつてお
こなつている。

さらに、封入冷媒量は圧縮機１０１の定常回転
状態におけるレシーバ１０３からの流出冷媒に気
相が含まれていない状態を適量としている。

また、第４図は上記膨張弁１０４の一例を示す
もので、第４図に示したものは内部均圧式の膨張
弁である。膨張弁は、駆動部（パワーエレメン
ト）と絞り機構（バルブ）で構成されている。パ
ワーエレメントは、感熱キラピラリ３１１、ふた
３０２、ダイアフラム３０３、ストツパ３０４、
で構成されており、感熱キヤピラリ３１１内に
は、通常、冷凍、冷蔵装置と同じ冷媒が、飽和蒸
気として封入されている。

バルブは、ボール３０５と溶着されたロツド３
１０が、スプリング受３０６とストツパ３０４の
間に設けられており、シート部３ａとボール３０
５にて流量制御部を構成している。３０８はスプ
リング、３０９は調節ねじである。

また、３０７は、弁出口側空間３ｂの圧力をダ
イアフラム３０３と本体３０１で構成する空間３
ｃに導入するイコライザである。なお、図中の矢
印は、冷媒の流れ方向を示している。

この種構造の膨張弁の開度は、主にパワーエレ
メントで発生する力（ダイアフラム３０３に加わ
る差圧力）とスプリング３０８の反力によつて決
定される。

（考案が解決しようとする問題点）しかし、上記した従来のものは以下の如き欠点
がある。サーモスタツト１０７がON，OFFを繰
返している通常運転状態に於て、サーモスタツト
１０７がOFFで、圧縮機停止時にも、室内フア
ン１０９は運転し続けているため、エバポレータ
１０５内冷媒は、この室内フアン１０９により供
給された室内空気で加熱されて蒸発し続け、エバ
ポレータ１０５出口付近では過熱ガス状態とな
る。従つて膨張弁１０４は微量ではあるが開弁状
態となり、レシーバ１０３、膨張弁１０４間にあ
つた液冷媒はエバポレータ１０５に流入し続け、
膨張弁１０４入口部の冷媒に気泡を発生する。

この現象は、エバポレータ１０５内冷媒の温度
と室内空気温度とが、ほぼ等しくなるまで継続
し、気泡は大きく成長する。そして、圧縮機再起
動時に、この気相冷媒が膨張弁１０４を通過する
と、第３図ａ−ｂに示すように通過音が生じる。
この通過音は、液相冷媒だけが膨張弁１０４に供
給された場合（第３図ｂ〜ｃ）よりも相当大き
く、（通常１０dB程度）使用者に不快感を与える
という問題点を有している。

（問題点を解決するための手段）本考案は、ケース内に自動膨張弁を内蔵したカ
プセル形自動膨張弁において、前記ケース内周面
と前記膨張弁本体外周との間に膨張弁への冷媒流
入路に連なる環状空間を形成すると共に前記膨張
弁のオリフイス部下流側に周囲を前記環状空間に
より膨張弁本体隔壁を隔てて囲繞された空間を設
け、同隔壁を隔てて両空間部において膨張弁への
流入冷媒と膨張弁のオリフイス部通過後の冷媒と
を熱交換させ、前記流入冷媒を冷却するようにし
たことを特徴とするものである。

（作用）上記のように流入冷媒とオリフイス部通過後の
冷媒とを熱交換させることにより、流入冷媒中に
発生した気泡を冷却して凝縮させることができる
ため、膨張弁における冷媒通過音の原因となる気
相冷媒の流入を防止することができる。

（実施例）第１図は本考案の一実施例を示す断面図であ
る。これは所謂カプセル形自動膨張弁と呼ばれる
もので、ケース４０１内に自動膨張弁３００を内
蔵したものである。

ケース４０１は第２図に示したレシーバ１０３
からの冷媒配管継手４ａ、エバポレータ１０５の
入口への冷媒配管継手４ｂ、エバポレータ１０５
の出口からの冷媒配管継手４ｃ、圧縮機１０１へ
の冷媒配管継手４ｄの４つの配管継手を有してい
る。

ケース４０１内に内蔵された自動膨張弁３００
の構成は、基本的には第４図に示した従来のもの
と同様で、３０１は膨張弁本体、３０２はふた、
３０３はダイヤフラム、３０４はストツパ、３０
５は弁、３０７はイコライザ、３０８はスプリン
グ、３０９は調節ねじ、３１０はロツド、３１１
は感熱キヤピラリであるが、本例においてはイコ
ライザ３０７が空間４ｋの圧力で導入するように
なつている。

また、ケース４０１と膨張弁本体３０１との間
には冷媒配管継手４ａからの流入冷媒が導入され
る空間４ｅが形成され、同空間４ｅから入口孔４
ｆを経てオリフイス４ｇに入り減圧されて空間４
ｈに出るようになつており、このオリフイス４ｇ
通過後の冷媒と空間４ｅに流入する冷媒とが熱交
換されるようになつている。

なお、空間４ｋ内の圧力はエバポレータ出口の
圧力であるので、この膨張弁３００は外部均圧式
として動作する。

そして、上部膨張弁３００の本体３０１は上下
２本の多孔スリーブ４０４と上下３ケ所のφリン
グ４０３とを介してケース４０１に直接接触しな
いように防振支持されている。

なお、４０２はキヤツプである。

冷媒は配管継手４ａから流入し、空間４ｅに入
り、入口孔４ｆを経てオリフイス４ｇに入り空間
４ｈに出る。そして配管継手４ｂからエバポレー
タ１０５へ流入し蒸発した後、配管継手４ｃ，４
ｄを経て圧縮機１０１へ至る。

流入冷媒に気相冷媒が含まれていた場合、オリ
フイス４ｇを通過する時、気相冷媒と液相冷媒
の、音速、流速、密度等の違いにより膨張弁本体
３０１は激しく振動するが、本例では空間４ｅに
流入した冷媒とオリフイス４ｇを通過した空間４
ｈの冷媒とを熱交換させ、オリフイス４ｇへの気
相冷媒の流入を防止して気相冷媒流動を防止する
ようにしている。

すなわち、空間４ｈ内の冷媒の温度は通常０℃
近くであり、空間４ｅ、入口孔４ｆに流入する冷
媒は通常60℃近いため、空間4e内の冷媒は、空間
4h内の冷媒により冷却作用を受ける。

前述の如きメカニズムで発生する気相冷媒の状
態は、冷房負荷条件により変化し、最も大きな騒
音を発生するのは、空間4e、入口孔４ｆ近傍等の
オリフイス４ｇ入口部に１cm³前後の気泡冷媒が存
在し、圧縮機再起動直後の冷媒流速の小さな状態
で生ずる所謂スラグフローであるが本例では、圧
縮機運転から再起動に至る間も空間４ｈ内の冷媒
と空間４ｅ、入口孔４ｆ間の冷媒には温度差を有
しているため、空間４ｅ、入口孔４ｆ内の冷媒は
冷却作用を受けて過冷却液となつており、圧縮機
再起動時にもオリフイス４ｇへの気泡流入が無
い。

（効果）以上に述べたように本考案によると、気泡冷媒
の流入が防止されるため、膨張弁から発生してい
た騒音は、その発生メカニズムを失い定常騒音の
みとなり、気相冷媒流入に起因する流動音の発生
を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す断面図、第２
図は従来の冷凍サイクルの一例を示す冷媒回路
図、第３図は膨張弁を通過する冷媒により発生す
る通過音の状況を示す図、第４図は従来の膨張弁
の一例を示す断面図である。４ｅ……空間、４ｆ……入口孔、４ｇ……オリ
フイス、４ｈ……空間、３００……自動膨張弁、
３０１…膨張弁本体、４０１……ケース。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

ケース内に自動膨張弁を内蔵したカプセル形自
動膨張弁において、前記ケース内周面と前記膨張
弁本体外周との間に膨張弁への冷媒流入路に連な
る環状空間を形成すると共に前記膨張弁のオリフ
イス部下流側に周囲を前記環状空間により膨張弁
本体隔壁を隔てて囲繞された空間を設け、同隔壁
を隔てて両空間部において膨張弁への流入冷媒と
膨張弁のオリフイス部通過後の冷媒とを熱交換さ
せ、前記流入冷媒を冷却するようにしたことを特
徴とする膨張弁。