JPH0478390A - 冷房装置用の蒸発圧力調整弁 - 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
に組み込んで、蒸発器のフロストを防止するための冷房
装置用の蒸発圧力調整弁に関するものである。

［従来の技術］ 一般に、自動車用空調装置の冷凍サイクルとしては、例
えば２．第５図に示す、ような構成のものが知られてい
る。

この冷凍サイクルは、圧ｗｉｒ！Ａ１、凝縮器２、リキ
ッドタンク３、膨脹弁４及び蒸発器５を含んでれている
。そして、クラッチ６を介して走行用エンジンにより圧
縮Ｉｌｌ・が駆動されると、冷媒が圧縮機１により圧縮
されて送出されると共に、凝縮器２により凝縮され、そ
の後、リキッドタンク３により冷媒の気液分離及び冷媒
中の水分やａ埃の分離が行われる。さらに、リキッドタ
ンク３からの冷奴が膨脹弁４により断熱膨脹され、蒸発
器５により冷奴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の冷凍サイクルにおいては
、外部負荷が低下すると、それに伴って蒸発器内圧力（
蒸発圧力）も低下し続け、鮫終的には蒸発器５のフィン
部が氷結（フロスト）して、冷房能力が著しく低下する
おそれがあった。このため、蒸発器５の出口側にバネ式
の弁体を有する圧力調整弁７を接続し、蒸発器５内での
冷奴圧力を一定値以上に保って、フロストを防止するよ
うにしている。つまり、前記弁体はバネにより常に閉鎖
方向へ付勢され、蒸発器内の圧力が所定値以上のときは
、蒸発圧力によりバネに抗して弁体が開放されて冷媒通
過が許容される。又、蒸発器内の圧力が所定値以下のと
きは、バネ力が勝って弁体が閉鉛され、冷奴通過が阻止
される。このようにして、空訪ｊ装置の稼市中は蒸発器
内の圧力が一定に保持される。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、この冷房装置用の蒸発圧力調整弁を備えた冷
凍サイクルにおいて、空調装置の停止時には、冷凍サイ
クル全体の内部圧力が上がり、弁体が全開状態に保持さ
れる。この状態で空調装置が起動すると、圧縮１ｍｌの
吸入から膨朋弁４の作動開始までの時間遅れにより、蒸
発器５と托縮機１との間の圧力が急激に低下し、これに
伴い圧力調整弁７が蒸発器５内の蒸発圧力を所定値以上
に保つように作動して、その圧力調整弁７が急激に全開
状態になる。そして、この後に膨脹弁４が開弁作動して
、冷奴が蒸発器５に流入するとき、その冷奴の流入によ
り蒸発圧力が急速に上昇して、圧力調整弁７の弁体が急
激に開放方向へ移動される。これに基づき弁体が振動さ
せられ、この発振により圧力調整弁７のバネの固有振動
と一致した周波数をもつ異音が発生ずるという問題点が
あつた。

この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に
着目してなされたものて゛あって、その目的とするとこ
ろは、簡単な構成にもかかわらず急激な蒸発圧力の変動
に伴う異音の発生を確実に抑制することができる冷房装
置用の蒸発圧力調整弁を提供することにある。

［ｆｉ題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明で
は、蒸発器と圧縮機とを連通させるために調整弁ハウジ
ングに設けられた通路には同通路の開閉度を調整するバ
ネ式の弁体を設け、その弁体の外周面又は通路の内周面
の一方にはシールリングを装着し、そのシールリングと
対向する通路内周面または弁体外周面との間の距離を、
それらの間にクリアランスが形成される状態からシール
リングが対向面と係合して変形する状態までの範囲内に
設定し、前記クリアランス量を弁体の振動に対する自由
度を拘束可能な最大値にすると共に、前記変形量を弁体
の円滑摺動を許容可能な最大値に設定したものである。

また、請求項２に記載の発明では、前記クリアランス量
の最大値を１６μ、変形量の最大値を１００μに設定し
たものである。

［作　用］ 上記のように構成された冷房装置用の蒸発圧力調整弁に
おいて、蒸発器側に急激な圧力変動があると、弁体は振
動しようとする。ところが、弁体外周面又は通路内周面
に装着されたシールリングと、それに対向する通路内周
面又は弁体外周面との間のクリアランスが、弁体の振動
に対する自由度を拘束可能な所定値（１６μのクリアラ
ンス量）以下に設定されているため５、弁体の振動は確
実に抑制される。

又、前記シールリングの変形量が、弁体の円滑摺動を許
容可能な所定１（１００μのシールリング変形量）以下
に設定されているため、弁体の開閉作動時に、過大な摺
動抵抗が作用して弁体の活動に支障を来たすおそれもな
い。

［実施例］ 以下、この発明を具体化した冷房装置用の蒸発圧力調整
弁の一実施例を、第１図〜第４図に基づいて詳細に説明
する。

第１図に示すように、圧力調整弁７のハウジング１０内
には第５図に示すような冷凍サイクルにおける蒸発器５
と圧縮Ｒ１とを連通させるための連通路１１が設けられ
ている。シリンダ１２はノ＼ウジング１０の連通路１１
内に嵌合され、シールリング１３．１４により密封保持
されると共に、ストッパ１５により抜は止め固定されて
いる。このシリンダ１２の内周は連通路１１の一部を形
成している。弁体としてのピストン１６はシリンダ１２
内に摺動可能に嵌挿され、このピストン１６の活動に伴
い、そのストローク量に応じてシリンダ１２に設けられ
た開口部１２ａの開閉度が調整される。

蓋体１７は前記ハウジング１０の端部に取り付けられ、
その内面には上部バネ座１８が調節ネジ１９により位置
調節可能に支持される０、下部バネ座２０はピストン１
６の端面にベローフラム２１を介してボルト２２により
固定され、この下部バネ座２０と上部バネ座１８との間
にはコイルバネ２３が介装されている。そして、前記”
Ａ　Ｉ？ｉネジ１９により調節されたコイルバネ２３の
所定バネ力により、ピストン１６が開口部１２ａの閉側
に向かつて付勢されている。

第１図〜第３図に示すように、環状消２４は前記ピスト
ン１６の外周面に形成され、この環状消２４内には耐油
性の優れたＮＢＲよりなるＯリンクのシールリング２５
が、シリンダ１２の内周面の摺動面１２ｂに対し所定の
距離をもって対向するように装着されている。そして、
第２図及び第３図に示すように、このシールリング２５
と活動面１．２　ｂとの間の距離は、シールリング２５
が摺動面１２ｂから離間してそれらの間にクリアランス
が形成された状態から、シールリング２５が活動面１２
ｂに係合して変形する状ｎまでの範囲内に設定されてい
る。クリアランス量はピストン１６の振動に対する自由
度を拘束可能な最大値Ｌｍａｘ以下であり、変形量は、
ピストン１６の円滑摺動を許容可能な最大値Ｌｍｉｎ以
下である。

すなわち、第２図に示すように、前記シールリング２５
と摺動面１２ｂとの間のクリアランスを、それらが接触
したクリアランス量“０”の状態から徐々に大きく設定
しながら、急激な蒸発圧力の変動に伴う異音発生の有熟
を測定したところ、第４図に示すように、クリアランス
ｆｉ　Ｌ　ｍ　ａ　ｘが１６μを越えたときに、異音が
発生することが分った。

又、第３図に示すように、シールリング２５を摺動面１
２ｂに接触させて、シールリング２５を除々に圧縮変形
させながら、ピストン１６の摺動抵抗を測定したところ
、第４図に示すように、変形量Ｌｍｉｎが１００μを越
えたときに、ピストン１６の活動抵抗が急上昇すること
が分った。

従って、この測定結果によれば、シールリング２５と活
動面１２ｂとの設定距離が、クリアランス量Ｌｍａｘの
最大値が１６μから、変形量Ｌｍ１ｎの最大値が１００
μまでの範囲となるように、ピストン１６の直径、摺動
面１２ｂの内径等が決定される。

次に、前記のように構成された冷房装置用の蒸発圧力調
整弁について動作を説明する。

さて、この圧力調整弁７を備えた空調装置の起動時には
、圧ａ１１ｉの吸入から膨脹弁４の作動開始までの時間
遅れにより、蒸発器５と圧１６１１との間の圧力が急激
に低下し、これに件って第１図に示ずように、圧力調整
弁７のピストン１６が蒸発圧力を所定値以上に保つよう
に、コイルバネ２３のバネ力により全開状態に作動され
る。そして、この後に膨脹弁４が開弁作動して、冷媒が
蒸発器５に流入するとき、その冷媒の流入により蒸発圧
力が急激に上昇して、圧力調整弁７のピストン１６が振
動されようとする。

ところが、この圧力調整弁７においては、ピストン１６
の外周面に装着されたシールリング２５と、それに対向
するシリンダ１２内側の活動面１２ｂとの罰の距離が、
ピストン１６の振動に対する自由度を拘束可能な所定値
Ｌｍａｘ（１６μのクリアランス量）以下に設定されて
いるため、ピストン１６の振動は確実に抑制される。従
って、ピストン１６の振動に伴い、コイルバネ２３の固
有振動と一致した周波数の異音が発生するおそれを確実
に防止することができる。

又、この圧力調整弁７においては、シールリング２５と
摺動面１２ｂとの間の距離が、ピストン１６の円滑活動
を許容可能な所定値Ｌｍｉｎ（１００μのシールリング
変形量）以下に設定されているため、ピストン１６の開
閉作動時に、過大な摺動抵抗が作用することはない、従
って、ピストン１６の摺動に支障を来たすおそれもなく
、蒸発圧力の調整を確実に行うことができる。

従って、ピストン１６とシリンダ１２との間に、クリア
ランス量１６μと変形量１００μとの合計である１１６
μの公差を設定すれば、異音が発生されることなく、確
実に作動する調整弁にすることができる。しかも、異音
をなくずための構成としては、シールリング２５がある
だけなので５、その構成はきわめて簡単である。

なお、この発明は前記実施例の構成に限定されるもので
はなく、例えば、シールリング２５をピストン１６の外
周面に代えてシリンダ１２の内周面に設けたり、シリン
ダ１２を省略して、ピストン１６がハウジング１０の内
周面を活動するように構成したり等、この発明の趣旨か
ら逸脱しない範囲で、各部の構成を任意に変更して具体
化することも可能である。

［発明の効果］ この発明は、以上説明したように構成されているため、
きわめて簡単な構成をもって、冷房装置の起動時等にお
いて蒸発圧力が急激に変動しても、蒸発圧力調整弁に異
音が発生するおそれを確実に抑制することができるとい
う優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を具体化した冷房装置用の蒸発圧力調
整弁の一実施例を示す断面図、第２図及び第３図はその
圧力調整弁における弁体の外周面のシールリングと弁体
活動面との関係を説明するための部分拡大断面図、第４
図はクリアランスと弁体の摺動抵抗との関係を示すグラ
フ、第５図は自動車用空調装置の冷凍サイクルを示す概
略図である。 １・・・圧縮機、２・・・凝縮器、４・・・１１１ｊ脹
弁、５・・・蒸発器、７・・・圧力ｒＦＪｌ！弁、１０
・・・ハウジング、１１・・・連通路、１２・・・シリ
ンダ、１２ｂ・・・摺動面、１６・・・弁体としてのピ
ストン、２５・・・シールリング、Ｌｍａｘ・・・クリ
アランス量、Ｌｍｉｎ・・・シールリング変形量。 特許出願人　　　　　日本電装　株式会社アスモ　株式
会社 代理人　　　　　弁理士　　恩１）博宜（ほか　１名） 第５図 、！廁器 Ｊ イン蒸発器から

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．圧縮器、凝縮器、膨脹弁及び蒸発器を有する冷凍サ
   イクル中で、蒸発器と圧縮器との間に設けられ、蒸発器
   内の冷媒の蒸発圧力を一定値以上に保って、蒸発器のフ
   ロストを防止するようにした冷房装置用の蒸発圧力調整
   弁において、 前記蒸発器と圧縮機とを連通させるために調整弁ハウジ
   ングに設けられた通路には同通路の開閉度を調整するバ
   ネ式の弁体を設け、その弁体の外周面又は前記通路の内
   周面の一方にはシールリングを装着し、そのシールリン
   グと対向する通路内周面または弁体外周面との間の距離
   を、それらの間にクリアランスが形成される状態から、
   シールリングが対向面と係合して変形する状態までの範
   囲内に設定し、前記クリアランス量を弁体の振動に対す
   る自由度を拘束可能な最大値にすると共に、前記変形量
   を弁体の円滑摺動を許容可能な最大値に設定したことを
   特徴とする冷房装置用の蒸発圧力調整弁。
2. ２．前記クリアランス量の最大値を１６μ、変形量の最
   大値を１００μに設定したことを特徴とする請求項１に
   記載の冷房装置用の蒸発圧力調整弁。