JPH05157406A

JPH05157406A - 膨張弁

Info

Publication number: JPH05157406A
Application number: JP3320170A
Authority: JP
Inventors: Hisatoshi Hirota; 久寿広田
Original assignee: T G K KK; TGK Co Ltd
Current assignee: T G K KK; TGK Co Ltd
Priority date: 1991-12-04
Filing date: 1991-12-04
Publication date: 1993-06-22
Anticipated expiration: 2015-05-29
Also published as: JP3046668B2

Abstract

(57)【要約】【目的】弁機構及びダイアフラムの微振動を抑制して異
音の発生を無くし、しかも弁機構の開閉動差に応差の発
生しない膨張弁を提供することを目的とする。【構成】蒸発器１から出る冷媒の温度を感知するように
配置されて内部に飽和蒸気ガスが封入された感温室３０
と、上記感温室３０の一つの壁面を形成するように配置
された可撓性薄板からなるダイアフラム３２と、上記ダ
イアフラム３２の変位によって駆動されて上記蒸発器１
に入る冷媒の流量を変化させる弁機構２５，２８とを有
する膨張弁において、上記ダイアフラム３２とは別に移
動自在に形成された壁部４１と上記ダイアフラム３２と
の間に液体を封入して液体封入室４０を形成すると共
に、上記液体封入室４０内の液体の流れを規制する絞り
部４２を上記液体封入室４０に形成して、上記ダイアフ
ラム３２及び上記弁機構２５，２８の微振動を抑制する
ようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、冷凍サイクル中の蒸
発器から圧縮機に送り出される冷媒の温度に対応して蒸
発器に入る冷媒の量を自動的に制御するための膨張弁に
関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の膨張弁は、冷凍サイクルを流れ
る冷媒と同じ又はその冷媒と類似の飽和蒸気ガスを封入
した感温室を蒸発器の出口側通路に配置して、感温室の
一壁面を形成するダイアフラムの変位によって駆動され
る弁機構により、蒸発器に送り込まれる冷媒の流量を制
御している。

【０００３】しかし、単にそのように構成すると、弁機
構の自励等によると考えられる微振動が弁機構及びそれ
に連なるダイアフラムに発生して、異音が絶え間なく生
じてしまう。

【０００４】そこでそのような微振動に起因する異音が
発生しないように、従来は、例えば周辺の枠体などに押
し付けられる板ばねを弁機構に取り付けて、弁機構の動
作に機械的な抵抗を与えることによって、微振動の発生
を抑制していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、弁機構の動作
に機械的な抵抗を与えると、例えば図２に示されるよう
に、弁が開く際と閉じる際とで弁の動作に応差が発生し
て、蒸発器に入る冷媒の流量を正確に制御することがで
きない欠点がある。

【０００６】そこで本発明は、弁機構及びダイアフラム
の微振動を抑制して異音の発生を無くし、しかも弁機構
の開閉動差に応差の発生しない膨張弁を提供することを
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の膨張弁は、蒸発器から出る冷媒の温度を感
知するように配置されて内部に飽和蒸気ガスが封入され
た感温室と、上記感温室の一つの壁面を形成するように
配置された可撓性薄板からなるダイアフラムと、上記ダ
イアフラムの変位によって駆動されて上記蒸発器に入る
冷媒の流量を変化させる弁機構とを有する膨張弁におい
て、上記ダイアフラムとは別に移動自在に形成された壁
部と上記ダイアフラムとの間に液体を封入して液体封入
室を形成すると共に、上記液体封入室内の液体の流れを
規制する絞り部を上記液体封入室に形成して、上記ダイ
アフラム及び上記弁機構の微振動を抑制するようにした
ことを特徴とする。

【０００８】

【作用】ダイアフラムが移動すると、それに追随して液
体封入室内で液体が移動するが、その際に液体は絞り部
を通過する。したがって、ダイアフラムが比較的ゆっく
り移動する際には、液体もそれに追随して移動してダイ
アフラムは支障なく動作することができる。そして、ダ
イアフラム及び弁機構には外的な抵抗力が作用しないの
で、弁機構の開閉動作には応差が発生しない。

【０００９】しかし、ダイアフラムが速く移動しようと
すると、液体封入室内で絞り部を通過する液体がダイア
フラムの動きに追随して移動することができず、ダイア
フラムの動作が液体の動作によって抑制される。

【００１０】したがってダイアフラムが微振動しようと
すると、その動きは液体封入室内の液体の動きによって
抑制され、ダイアフラムの変位によって駆動される弁機
構も、ダイアフラムと同様に微振動の抑制されたゆっく
りとした動きとなる。

【００１１】

【実施例】図面を参照して実施例を説明する。

【００１２】図１は本発明の実施例を示している。図
中、１は蒸発器、２は圧縮機、３は凝縮器、４は、凝縮
器３の出口側に接続されて高圧の液体冷媒を収容する受
液器、１０は膨張弁であり、これらによって冷凍サイク
ルが形成されている。

【００１３】膨張弁１０のブロック１１には、蒸発器１
から圧縮機２へ送り出される低温低圧の冷媒を通すため
の低圧通路１２と、蒸発器１に送り込まれる高温高圧の
冷媒を断熱膨張させるための通路１３とが形成されてい
る。

【００１４】低圧通路１２は、一端（入口側）１２ａが
蒸発器１の出口に接続され、他端（出口側）１２ｂが圧
縮機２の入口に接続されている。高圧側の冷媒を断熱膨
張させるための通路１３は、一端（入口側）１３ａが受
液器４の出口に接続され、他端（出口側）１３ｂが蒸発
器１の入口に接続されている。

【００１５】低圧通路１２と断熱膨張させるための通路
１３とは互いに平行に形成されており、これに垂直な貫
通孔１４が２つの通路１２，１３の間を貫通している。
また、低圧通路１２から外方に抜けるように形成された
開口部には、感温室３０が取り付けられている。

【００１６】貫通孔１４から断熱膨張させるための通路
１３にかけて、その内部に弁機構２０が設けられてい
る。一方、断熱膨張させるための通路１３の中央部には
弁座２３が形成されており、コイルスプリング２４によ
り下方から弁座２３に向けて付勢されたボール弁２５が
弁座２３を塞ぐと、断熱膨張させるための通路１３が閉
じる。

【００１７】２６は、ボール弁２５を支えるボール弁受
け。２７は、ブロック１１と螺合してコイルスプリング
２４の付勢力を調整する調整ナット。２１はシール用の
Ｏリングである。

【００１８】貫通孔１４内に挿通されたロッド２８は軸
方向に摺動自在に設けられていて、低圧通路１２内をつ
っきってその上端は感温室３０に達し、下端はボール弁
２５の上端に当接している。したがって、コイルスプリ
ング２４の付勢力に逆らってロッド２８でボール弁２５
を押して下方に移動させれば、断熱膨張させるための通
路１３が開き、ロッド２８の移動量に対応してその通路
１３の通路面積が変化して、蒸発器１に供給される冷媒
の量が変化する。

【００１９】１６は、ロッド２８の周囲を通じて低圧通
路１２と断熱膨張をさせるための通路１３とが連通して
しまわないようにシールをするためのＯリングであり、
押さえ板１７を介して小さなコイルスプリング１８によ
って押圧固定されている。１９は、そのコイルスプリン
グ１８の端部を受けるためにブロック１１に固着された
板ばね材からなるリングである。

【００２０】感温室３０は、厚い金属板製のハウジング
３１と可撓性のある金属製薄板（例えば厚さ０．１mmの
ステンレス鋼板）からなるダイアフラム３２によって気
密に囲まれている。そして、ダイアフラム３２の下面中
央部には、大きな皿状に形成されたロッド２８の頂部２
８ａが当接している。

【００２１】また、感温室３０内には、通路１２，１３
内に流されている冷媒と同じか又は性質の似ている飽和
蒸気状態のガスが封入されていて、ガス封入用の注入孔
は、めくら栓３４によって閉塞されている。

【００２２】３３は、感温室３０をブロック１１に取り
付けるための感温室取り付け座であり、その外周部分は
ハンジング３１及びダイアフラム３２と全周にわたって
気密に溶接され、内方の筒状部分に形成されたねじ部３
３ａがブロック１１に螺合している。３６はシール用の
Ｏリングである。

【００２３】ダイアフラム３２の下面（感温室３０の外
面側）と低圧通路１２との間は、可撓性のあるゴム製の
可撓壁４１によって仕切られていて、その間には、気体
や冷媒が混入しないように液体が封入されている。液体
としては、使用環境によって凍結しない冷凍機油などを
用いるのが適している。

【００２４】このように形成された液体封入室４０の下
壁を形成する可撓壁４１は、低圧通路１２内を流れる冷
媒が液体封入室４０内に侵入しないように、周辺はブロ
ック１１に、中央部分はロッド２８に各々気密に固着さ
れている。

【００２５】また、液体封入室４０内には、ダイアフラ
ム３２と可撓壁４１との間の位置に、小さな断面積の絞
り部４２が形成されていて、液体封入室４０内における
液体の流れが、この絞り部４２によって大幅に規制され
ている。４３は、液体封入室４０を上下に仕切って、ロ
ッド２８との間に絞り部４２を形成する仕切り板であ
る。

【００２６】このように構成された膨張弁においては、
低圧通路１２内を流れる冷媒の温度が下がると、ダイア
フラム３２の温度が下って、感温室３０内の飽和蒸気ガ
スがダイアフラム３２の内表面で凝結する。すると、感
温室３０内の圧力が下がるので、ダイアフラム３２が感
温室３０内方に移動して、ロッド２８がコイルスプリン
グ２４に押されて移動し、その結果ボール弁２５が弁座
２３に接近して冷媒の流路面積が減り、蒸発器１に流れ
込む冷媒の流量が減る。

【００２７】低圧通路１２内を流れる冷媒の温度が上が
ると、上記と逆の動作によってボール弁２５が弁座２３
から離れて冷媒の流路面積が増え、蒸発器１に流れ込む
冷媒の流量が増える。

【００２８】このようにして、ダイアフラム３２が移動
する際には、それに追随して、液体封入室３０内の液体
が流体封入室３０内で絞り部４２を通過して流れる。し
たがって、ダイアフラム３２が秒単位のゆっくりした速
さで移動する際には液体もそれに追随して移動し、ダイ
アフラム３２は支障なく動作する。可撓壁４１も、その
液体の移動に合わせて変形移動する。

【００２９】このようにして動作するダイアフラム３２
及びロッド２８などには、外的な抵抗力は作用しない。
したがって、ボール弁２５の開閉動作には応差が発生せ
ず、ボール弁２５が開く際と閉じる際とで、ずれのない
安定した正確な流量制御が行われる。

【００３０】しかし、ダイアフラム３２が速く移動しよ
うとすると、液体封入室４０内で絞り部４２を通過する
液体が、ダイアフラム３２の動きに追随して移動するこ
とができず、ダイアフラム３２の動作が液体の動作によ
って抑制される。

【００３１】したがってダイアフラム３２が例えば数百
ヘルツで微振動しようとすると、その動きは液体封入室
４０内の液体の動きによって抑制され、ダイアフラム３
２の変位によって駆動されるロッド２８及びボール弁２
５なども、ダイアフラム３２と同様に微振動の抑制され
たゆっくりとした動きとなる。

【００３２】

【発明の効果】本発明の膨張弁によれば、ダイアフラム
及び弁機構の微振動は、液体封入室内の液体が絞り部を
通過しきれずに抑制されてしまうので、異音が発生せ
ず、しかもダイアフラムが比較的ゆっくり移動する通常
の動作時には、ダイアフラム及び弁機構に外的な抵抗力
が作用しないので弁機構の開閉動作に応差が発生しない
等の優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の断面図である。

【図２】従来例の動作を説明する線図である。

【符号の説明】

１蒸発器２５ボール弁２８ロッド３０感温室３２ダイアフラム４０液体封入室４１可撓壁４２絞り部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】蒸発器から出る冷媒の温度を感知するよう
に配置されて内部に飽和蒸気ガスが封入された感温室
と、上記感温室の一つの壁面を形成するように配置された可
撓性薄板からなるダイアフラムと、上記ダイアフラムの変位によって駆動されて上記蒸発器
に入る冷媒の流量を変化させる弁機構とを有する膨張弁
において、上記ダイアフラムとは別に移動自在に形成された壁部と
上記ダイアフラムとの間に液体を封入して液体封入室を
形成すると共に、上記液体封入室内の液体の流れを規制
する絞り部を上記液体封入室に形成して、上記ダイアフ
ラム及び上記弁機構の微振動を抑制するようにしたこと
を特徴とする膨張弁。