JPH0979705A - Expansion valve - Google Patents

Expansion valve

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Publication number
JPH0979705A
JPH0979705A JP7233574A JP23357495A JPH0979705A JP H0979705 A JPH0979705 A JP H0979705A JP 7233574 A JP7233574 A JP 7233574A JP 23357495 A JP23357495 A JP 23357495A JP H0979705 A JPH0979705 A JP H0979705A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
valve
diaphragm
refrigerant
spring
valve body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7233574A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shiyuusuke Hisakabe
秀典 久壁
Eiji Yokoyama
栄司 横山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujikoki Corp
Original Assignee
Fujikoki Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujikoki Corp filed Critical Fujikoki Corp
Priority to JP7233574A priority Critical patent/JPH0979705A/en
Publication of JPH0979705A publication Critical patent/JPH0979705A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2341/00Details of ejectors not being used as compression device; Details of flow restrictors or expansion valves
    • F25B2341/06Details of flow restrictors or expansion valves
    • F25B2341/068Expansion valves combined with a sensor
    • F25B2341/0683Expansion valves combined with a sensor the sensor is disposed in the suction line and influenced by the temperature or the pressure of the suction gas
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/70Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

Landscapes

  • Temperature-Responsive Valves (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: An expansion valve to be used in a freezing cycle is provided with a function to enlarge a degree of opening of the valve in an enforced manner. SOLUTION: An expansion valve 1 has a valve part 10 and a valve operating part 50 fixed to the valve part 10. A main body 11 of the valve has an inlet port 12 and an outlet port 13, and an operating rod 22 for a valve member 20 is inserted into an orifice 14. The valve member 20 is biased by an adjusting spring 26 toward a valve closing direction. The operating rod 22 is pressed by a diaphragm 62 through a stopper 60. Gas pressure for use in unifying pressure is fed into a lower pressure chamber of the diaphragm, and a gas pressure flowed from a thermo-sensitive cylinder 94 for the refrigerant is fed into a pressure chamber above the diaphragm so as to control a degree of opening of the valve. A spring 57 made of shape-memory alloy arranged at an upper part of the diaphragm is heated up to a set temperature when an electrical heater 80 is operated and then the spring is extended to make an enforced increasing of the degree of opening of the valve.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、冷凍サイクル等に
使用される膨張弁に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an expansion valve used in a refrigeration cycle or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば特公平6−21746号公報は、
自動車用空調装置に使用される膨張弁を開示する。この
種の膨張弁は、弁の開度を制御する弁体をダイアフラム
により作動させるように構成し、冷媒の温度に対応して
発生するガス圧をダイアフラムが形成する圧力室に導入
して弁の開度を調整する機能を有する。空調装置の冷凍
サイクル中に流れる冷媒ガスの温度が高くなったときに
は、膨張弁の開度を大きくして、冷媒の流量を増加し、
冷凍能力を強化する。
2. Description of the Related Art For example, Japanese Patent Publication No. 6-21746 discloses
Disclosed is an expansion valve used in a vehicle air conditioner. This type of expansion valve is configured so that the valve body that controls the opening of the valve is operated by a diaphragm, and the gas pressure generated corresponding to the temperature of the refrigerant is introduced into the pressure chamber formed by the diaphragm to allow the valve to operate. It has the function of adjusting the opening. When the temperature of the refrigerant gas flowing during the refrigeration cycle of the air conditioner becomes high, the opening degree of the expansion valve is increased to increase the flow rate of the refrigerant,
Strengthen refrigeration capacity.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】従来の膨張弁にあって
は、弁の開度は、冷媒の温度に対応して一元的に決定さ
れ、必要時に任意に弁の開度を大きくして冷凍能力を増
加させる機構は備えていなかった。本発明は、必要時に
任意に弁開度を増加する手段を備えた膨張弁を提供する
ものである。
In the conventional expansion valve, the opening degree of the valve is unitarily determined according to the temperature of the refrigerant, and the opening degree of the valve is arbitrarily increased when necessary for refrigeration. It had no mechanism to increase capacity. The present invention provides an expansion valve provided with means for arbitrarily increasing the valve opening degree when necessary.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明の膨張弁は、冷媒
の入口ポート及び出口ポートと両ポートを連結するオリ
フィスを有する弁本体と、オリフィスを貫通する作動棒
と、作動棒の先端にとりつけられる弁体と、弁体をオリ
フィスに向けて付勢する調整バネを有する弁部と、弁部
に連結されて作動棒を介して弁体を操作する弁操作部と
を備え、弁操作部は作動棒を押圧するダイアフラムと、
ダイアフラムにより形成されて、冷媒の温度に対応する
ガス圧が導入される圧力室と、設定温度に加熱されたと
きに伸長してダイアフラムを弁が開く方向に付勢する形
状記憶合金製のバネと、形状記憶合金製のバネを加熱す
る電気ヒータとを備えるものである。
The expansion valve of the present invention is mounted on a valve body having an orifice connecting the inlet port and the outlet port of the refrigerant, an actuating rod penetrating the orifice, and a tip of the actuating rod. A valve body having an adjusting spring for urging the valve body toward the orifice, and a valve operating portion that is connected to the valve portion and operates the valve body via an operating rod. A diaphragm that presses the operating rod,
A pressure chamber formed by a diaphragm, into which a gas pressure corresponding to the temperature of the refrigerant is introduced, and a spring made of a shape memory alloy that expands when heated to a set temperature and urges the diaphragm in the valve opening direction. , An electric heater for heating a shape memory alloy spring.

【0005】[0005]

【作用】電気ヒータが作動しない間は冷媒の温度に応じ
て弁の開度を調整する膨張弁として作用する。電気ヒー
タが作動すると、形状記憶合金製のバネは伸長し、ダイ
アフラムを押圧して、弁を強制的に開き、冷媒の流量を
増加させる。
When the electric heater does not operate, it functions as an expansion valve that adjusts the opening of the valve according to the temperature of the refrigerant. When the electric heater is activated, the shape memory alloy spring expands and presses the diaphragm, forcing the valve to open and increasing the flow rate of the refrigerant.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】図1は本発明の膨張弁の全体構造
を示す説明図である。全体を符号1で示す膨張弁は、弁
部10と、弁部10の上部にとりつけられる弁操作部5
0とを有する。弁部10は、弁本体11と、弁本体11
内に作動棒22を介して、摺動自在に挿入される弁体2
0を有する。弁本体11は入口ポート12と出口ポート
13を有し、両ポート間にオリフィス14が設けれら
る。作動棒22は、オリフィス14を貫通し、作動棒2
2の下端に接する弁体20は、オリフィス14の入口部
に形成される弁シートに対して接離されて弁開度が調節
される。なお、作動棒22の上端はストッパ60に接し
ている。弁体20は、支持部材24により支持され、支
持部材24は調整バネ26により弁体20をオリフィス
14に向けて付勢される。入口ポート12にねじ込まれ
る中空の調整ナット28のねじ込み量を調整すること
で、弁体20に対する押圧力を調整する。なお、弁本体
11及びストッパ60はそれぞれ黄銅が用いられ、作動
棒22にはステンレスが用いられる。
1 is an explanatory view showing the overall structure of an expansion valve of the present invention. The expansion valve, generally designated by reference numeral 1, includes a valve section 10 and a valve operating section 5 mounted on the valve section 10.
0. The valve unit 10 includes a valve body 11 and a valve body 11
A valve body 2 slidably inserted into the inside through an actuating rod 22.
Has zero. The valve body 11 has an inlet port 12 and an outlet port 13, and an orifice 14 is provided between both ports. The actuation rod 22 penetrates the orifice 14 and
The valve body 20 in contact with the lower end of 2 is brought into contact with or separated from the valve seat formed at the inlet of the orifice 14 to adjust the valve opening. The upper end of the operating rod 22 is in contact with the stopper 60. The valve body 20 is supported by the support member 24, and the support member 24 is biased by the adjusting spring 26 toward the valve body 20 toward the orifice 14. By adjusting the screwing amount of the hollow adjusting nut 28 screwed into the inlet port 12, the pressing force on the valve body 20 is adjusted. Brass is used for the valve body 11 and the stopper 60, and stainless steel is used for the operating rod 22.

【0007】作動棒22の上部は、弁本体11に設けた
開口部を貫通し、Oリング15でシールされる。Oリン
グ15の上部にはワッシャ16が載置され、バネ18の
端部を受ける。バネ18の他端部はカラー30に当接
し、弁本体11に圧入されているカラー30を貫通して
いる作動棒22を介して、弁操作部50内に設けられる
ストッパ60を押し上げる。弁本体11に形成される通
路32は、キャピラリ34を介してOリング37を嵌装
したOリングパイプ35に連結され、ナット36を介し
て冷凍システムの蒸発器(図示せず)の出口管に接続さ
れる。蒸発器の出口管内のガス圧は、キャピラリ34を
介して弁本体11の通路32へ送り込まれ、弁操作部5
0に配設されるダイアフラム62の第1の圧力室64内
に送り込まれる。弁操作部50は、弁本体11の上部に
螺合される。
The upper portion of the actuating rod 22 penetrates an opening provided in the valve body 11 and is sealed by an O-ring 15. A washer 16 is placed on top of the O-ring 15 and receives the end of the spring 18. The other end of the spring 18 abuts the collar 30 and pushes up the stopper 60 provided in the valve operating portion 50 via the actuating rod 22 penetrating the collar 30 press-fitted into the valve body 11. The passage 32 formed in the valve body 11 is connected to an O-ring pipe 35 fitted with an O-ring 37 via a capillary 34, and is connected to an outlet pipe of an evaporator (not shown) of a refrigeration system via a nut 36. Connected. The gas pressure in the outlet pipe of the evaporator is sent to the passage 32 of the valve body 11 via the capillary 34, and the valve operating unit 5
0 is fed into the first pressure chamber 64 of the diaphragm 62. The valve operating unit 50 is screwed onto the upper portion of the valve body 11.

【0008】図2は弁操作部50の断面図、図3は上面
図、図4は右側面図である。弁操作部50は、弁本体1
1に螺合されるねじ部を有するケーシング51とフラン
ジ部材52によりダイアフラム62を挾み込み、ヘリア
ーク溶接W1で溶着した構造を備える。ダイアフラム6
2の下部は、ストッパ60で支持されるとともに、第1
の圧力室64が形成される。ダイアフラム62の上部に
は第2の圧力室66が形成される。フランジ部材52の
上部には、キャップ55が銀ロー溶接W2により固着さ
れるとともに、フランジ部材52の外周にリング部材5
4が溶着される。
2 is a sectional view of the valve operating portion 50, FIG. 3 is a top view, and FIG. 4 is a right side view. The valve operating unit 50 is the valve body 1
The structure is such that the diaphragm 62 is sandwiched by the casing 51 having a threaded portion that is screwed into 1 and the flange member 52, and welded by heli-arc welding W 1 . Diaphragm 6
The lower part of 2 is supported by the stopper 60 and
The pressure chamber 64 is formed. A second pressure chamber 66 is formed in the upper portion of the diaphragm 62. A cap 55 is fixed to the upper portion of the flange member 52 by silver brazing W 2 and the ring member 5 is attached to the outer periphery of the flange member 52.
4 is welded.

【0009】キャップ55は銅合金等の熱伝導の良い材
料でつくられ、内部に形状記憶合金(例えば、古河電気
工業株式会社の商品名古河NT合金)のコイルバネ57
が挿入される。形状記憶合金製のコイルバネ57は設定
温度に加熱されると伸長し、バネ力を発生させる機能を
有する。コイルバネ57の下端部は樹脂製のバネ受け部
材58により支持され、バネ受け部材58はダイアフラ
ム62の上面に載置される。リング部材54には樹脂製
のケース70がねじ72によりとりつけられる。その時
パッキン59をキャップ55とケース70との間にはさ
み込み防水を保つ。ケース70内には、電気ヒータ(例
えば、TDK株式会社製商品名PTCサーミスタ発熱用
素子)80が配設され、電気ヒータ80の両面には給電
用の電極端子82,84が当接される。ケース70の上
部には樹脂製のカバー74がねじ76により固着され
る。
The cap 55 is made of a material having good thermal conductivity such as a copper alloy, and has a coil spring 57 made of a shape memory alloy (for example, Furukawa NT alloy manufactured by Furukawa Electric Co., Ltd.) inside.
Is inserted. The coil spring 57 made of shape memory alloy has a function of expanding when heated to a set temperature and generating a spring force. The lower end of the coil spring 57 is supported by a resin spring receiving member 58, and the spring receiving member 58 is placed on the upper surface of the diaphragm 62. A resin case 70 is attached to the ring member 54 with screws 72. At that time, the packing 59 is sandwiched between the cap 55 and the case 70 to keep waterproof. An electric heater (for example, a product name PTC thermistor heating element manufactured by TDK Corporation) 80 is arranged in the case 70, and electrode terminals 82 and 84 for power supply are in contact with both surfaces of the electric heater 80. A resin cover 74 is fixed to the upper portion of the case 70 by screws 76.

【0010】図3,図4に示すように、2つの電極8
2,84は、ケース70とカバー74に挾まれて固定さ
れる。第1の電極82は、湾曲した接触部82aを有
し、湾曲した接触部82aで電気ヒータ80に接し、弾
性を利用して電気的な接触を確実とする。第2の電極8
4は、円盤上の接触部84aを有し、円盤状の電気ヒー
タ80に接触する。第2の電極84は、絶縁シート85
を介して金属製のキャップ55の頂部に載置される。
As shown in FIGS. 3 and 4, two electrodes 8 are provided.
2, 84 are sandwiched and fixed by the case 70 and the cover 74. The first electrode 82 has a curved contact portion 82a, and the curved contact portion 82a contacts the electric heater 80 to ensure electrical contact by utilizing elasticity. Second electrode 8
4 has a disk-shaped contact portion 84a, and contacts the disk-shaped electric heater 80. The second electrode 84 is an insulating sheet 85.
It is placed on the top of the metal cap 55 through the.

【0011】電極82,84を介して電気ヒータ80に
給電されると、電気ヒータ80は発熱し、この熱はキャ
ップ55内の形状記憶合金製バネ57を加熱する。加熱
されたバネ57は伸長し、バネ受け58を介してダイア
フラム62をへてストッパ60を介して作動棒22側へ
押圧する。
When electricity is supplied to the electric heater 80 through the electrodes 82 and 84, the electric heater 80 generates heat, and this heat heats the shape memory alloy spring 57 in the cap 55. The heated spring 57 expands and presses the diaphragm 62 through the spring receiver 58 and the actuating rod 22 side through the stopper 60.

【0012】一方、樹脂ケース70に対して取付部材9
2により挿入されるキャピラリ90の端部は、キャップ
55を貫通し、キャップ55と溶接されて第2の圧力室
66に連通される。キャピラリ90の他端部には感温筒
94がとりつけられ、感温筒は蒸発器出口部の冷媒ガス
の温度を感知し、筒内のガス圧を調整する。感温筒94
内のガス圧は、ダイアフラム62上部の第2の圧力室6
6内に導入され、ダイアフラム62を変形させて弁の開
度を調整する。
On the other hand, the mounting member 9 is attached to the resin case 70.
The end portion of the capillary 90 inserted by 2 penetrates the cap 55, is welded to the cap 55, and is communicated with the second pressure chamber 66. A temperature sensitive cylinder 94 is attached to the other end of the capillary 90, and the temperature sensitive cylinder senses the temperature of the refrigerant gas at the evaporator outlet and adjusts the gas pressure in the cylinder. Temperature sensitive tube 94
The gas pressure inside is the second pressure chamber 6 above the diaphragm 62.
Introduced into the cylinder 6, the diaphragm 62 is deformed to adjust the opening of the valve.

【0013】本発明の膨張弁は以上のように、電気ヒー
タを作動させない状態にあっては、従来の膨張弁と同様
に、ダイアフラムの弁作動棒側の圧力室に導入される蒸
発器出口のガス冷媒の圧力と、蒸発器出口の冷媒温度を
感知して発生するガスを、ダイアフラムの上側の圧力室
に導入して、発生するガス圧とがつり合う位置に膨張弁
の開度が調整されて、膨張弁を通過する冷媒の流量が制
御されるものである。電気ヒータに通電されると、発生
する熱により形状記憶合金製のバネが加熱され、設定温
度となるとバネが伸長する。この作用によって、弁の開
度はより大きくなる。そこで、より多量の冷媒が膨張弁
を通過し、冷凍能力を増強することができる。
As described above, in the expansion valve of the present invention, when the electric heater is not operated, as in the conventional expansion valve, the evaporator outlet of the evaporator introduced into the pressure chamber on the valve operation rod side of the diaphragm is introduced. The pressure of the gas refrigerant and the gas generated by sensing the refrigerant temperature at the evaporator outlet are introduced into the pressure chamber above the diaphragm, and the opening of the expansion valve is adjusted to a position where the generated gas pressure is balanced. The flow rate of the refrigerant passing through the expansion valve is controlled. When the electric heater is energized, the shape memory alloy spring is heated by the generated heat, and the spring expands at a set temperature. Due to this action, the opening degree of the valve becomes larger. Therefore, a larger amount of refrigerant can pass through the expansion valve to enhance the refrigerating capacity.

【0014】以上の説明では膨張弁としてキャピラリチ
ューブを有する場合について述べたが、本発明はそれ以
外の膨張弁、例えばキャピラリチューブを用いない構造
の温度膨張弁にも適用できるのは勿論である。即ち、図
5はその膨張弁を示す本発明の一実施例の構成を示す縦
断面図であり、図6は図5の側面を矢印A方向から見た
全体の外観構成を示す側面図である。なお、図6におい
て100は膨張弁を取り付けるボルト用の貫通孔であ
る。この膨張弁は、弁部110を構成する弁本体130
と、弁部110に配設される作動制御部50とを有す
る。弁部110は、その外形が略長方形状をなし、その
下方部120は肉盗みされて薄肉に形成されている。か
かる弁本体130の以下に述べる構造は公知であり、図
5は公知の弁部に図2の作動制御部を図1と同様にして
配設した膨張弁である。
In the above description, the case where a capillary tube is used as the expansion valve has been described, but it goes without saying that the present invention can be applied to other expansion valves, for example, a temperature expansion valve having a structure not using a capillary tube. That is, FIG. 5 is a vertical cross-sectional view showing the structure of an embodiment of the present invention showing the expansion valve, and FIG. 6 is a side view showing the overall external structure of the side surface of FIG. 5 viewed from the direction of arrow A. . In FIG. 6, reference numeral 100 is a through hole for a bolt for attaching the expansion valve. This expansion valve includes a valve body 130 that constitutes the valve unit 110.
And an operation control unit 50 disposed in the valve unit 110. The valve portion 110 has a substantially rectangular outer shape, and the lower portion 120 is stolen to be thin. The structure of the valve body 130 described below is well known, and FIG. 5 shows an expansion valve in which the operation control unit of FIG. 2 is arranged in a well-known valve portion in the same manner as in FIG.

【0015】弁部110には、冷凍サイクルを構成する
コンデンサ255の冷媒出口からレシーバ256を介し
てエバポレータ258の冷媒入口へと向かう部分に介在
される第1の通路132と、エバポレータ258の冷媒
出口からコンプレッサ254の冷媒入口へと向かう部分
に介在される第2の通路134とが上下に相互に離間し
て形成されている。
In the valve section 110, there is a first passage 132 interposed between the refrigerant outlet of the condenser 255 constituting the refrigeration cycle and the receiver 256 through the receiver 256 to the refrigerant inlet of the evaporator 258, and the refrigerant outlet of the evaporator 258. To a refrigerant inlet of the compressor 254, a second passage 134 interposed between the second passage 134 and the compressor 254 is formed vertically apart from each other.

【0016】第1の通路132にはレシーバ256の冷
媒出口から供給された液体冷媒を断熱膨張させるための
弁孔132aが形成されている。弁孔132aの入口に
は弁座が形成されていて、弁座には弁体132bが圧縮
コイルばねの如き付勢手段132cにより付勢されてい
る。レシーバ256からの液冷媒が導入される第1の通
路132は液冷媒の通路となり、入口ポート131と、
この入口ポート131に連続する弁室135を有する。
弁室135は、弁孔132aと同軸に形成される有底の
室であり、プラグ137よって密閉されている。
A valve hole 132a for adiabatically expanding the liquid refrigerant supplied from the refrigerant outlet of the receiver 256 is formed in the first passage 132. A valve seat is formed at the inlet of the valve hole 132a, and the valve body 132b is biased on the valve seat by a biasing means 132c such as a compression coil spring. The first passage 132 into which the liquid refrigerant from the receiver 256 is introduced serves as a passage for the liquid refrigerant, and is connected to the inlet port 131,
It has a valve chamber 135 continuous with the inlet port 131.
The valve chamber 135 is a bottomed chamber formed coaxially with the valve hole 132 a, and is closed by a plug 137.

【0017】弁部110の上端には弁体132bを駆動
するための作動制御部50が装着されている。作動制御
部50の構成は図1及び図2に示す作動制御部50と同
一の構成であり、同一符号は同一部分を示している。作
動制御部50は、弁部110の上端にパッキン170を
介しフランジ部材212がネジ込みにより装着されてい
る。作動制御部50を構成するキャップ55内には、冷
媒ガスが封入されており、冷媒ガスを封入するためのチ
ューブ90は、冷媒ガスの封入後封じ切られる。封入さ
れた冷媒ガスはダイアフラム62の上部のガス室66に
送られることとなる。ダイアフラム62の下部のガス室
64は、第2の通路134の圧力が伝えられる。
An operation control unit 50 for driving the valve body 132b is mounted on the upper end of the valve unit 110. The configuration of the operation control unit 50 is the same as that of the operation control unit 50 shown in FIGS. 1 and 2, and the same reference numerals indicate the same parts. In the operation control unit 50, the flange member 212 is attached to the upper end of the valve unit 110 by screwing through the packing 170. Refrigerant gas is enclosed in the cap 55 that constitutes the operation control unit 50, and the tube 90 for enclosing the refrigerant gas is completely sealed after the refrigerant gas is enclosed. The enclosed refrigerant gas is sent to the gas chamber 66 above the diaphragm 62. The pressure in the second passage 134 is transmitted to the gas chamber 64 below the diaphragm 62.

【0018】第2の通路134には、エバポレータ25
8の冷媒出口からの冷媒蒸気が流れ、通路134は気相
冷媒の通路となり、その冷媒蒸気の圧力が均圧孔136
eを介して下方の圧力作動室136cに負荷されてい
る。この下方の圧力作動室136cは弁孔132aの中
心線に対して同心的に形成された均圧孔136eを介し
て第2の通路134に連通されているのである。
The evaporator 25 is provided in the second passage 134.
8, the refrigerant vapor flows from the refrigerant outlet, the passage 134 serves as a vapor-phase refrigerant passage, and the pressure of the refrigerant vapor is equalized by the pressure equalizing holes 136.
The pressure is applied to the lower pressure working chamber 136c via e. The lower pressure working chamber 136c communicates with the second passage 134 via a pressure equalizing hole 136e formed concentrically with respect to the center line of the valve hole 132a.

【0019】均圧孔136eには、ダイアフラム62の
下面から第1の通路132の弁孔132aまで延出した
弁体駆動棒136fが同心的に配置されている。弁体駆
動棒136fはその上端はストッパ60を形成し、その
下端には作動棒140と接触し、又作動棒140の下端
には弁体132bと接触している。弁体駆動棒136f
は圧力作動室136cの内部表面及び第2の通路134
と第1の通路132との隔壁により上下方向に摺動自在
に支持されていて、下端を弁体132bに当接させてい
る。なお上記隔壁における弁体駆動棒の摺動案内孔に対
応した弁体駆動棒136fの外周面の領域には第1の通
路132と第2の通路134との間の冷媒の漏れを防止
するパッキン136gが設けられている。なお、弁本体
130、弁体駆動棒136f及びストッパ60はそれぞ
れアルミニウム合金を用い、ダイアフラム62はステン
レス鋼を用いている。
A valve body drive rod 136f extending from the lower surface of the diaphragm 62 to the valve hole 132a of the first passage 132 is concentrically arranged in the pressure equalizing hole 136e. The valve body drive rod 136f forms a stopper 60 at its upper end, contacts the operating rod 140 at its lower end, and contacts the valve body 132b at the lower end of the operating rod 140. Valve drive rod 136f
Is the inner surface of the pressure working chamber 136c and the second passage 134.
It is slidably supported in the vertical direction by a partition wall between the first passage 132 and the first passage 132, and the lower end is in contact with the valve body 132b. A packing for preventing refrigerant leakage between the first passage 132 and the second passage 134 is provided in a region of the outer peripheral surface of the valve body drive rod 136f corresponding to the sliding guide hole of the valve body drive rod in the partition wall. 136g is provided. The valve body 130, the valve body drive rod 136f, and the stopper 60 are made of aluminum alloy, and the diaphragm 62 is made of stainless steel.

【0020】作動制御部50のキャップ55内には、冷
媒ガスが充填されていて、第2の通路134や第2の通
路134に連通されている均圧孔136eに露出された
弁体駆動棒136f及びダイアフラム62を介して第2
の通路134を流れているエバポレータ258の冷媒出
口からの冷媒蒸気の熱が伝達され、作動制御部50は、
感温部として動作することになる。したがって、上記感
温部の冷媒ガスに伝達される熱に対応した圧力をダイア
フラム62の上面に負荷し、ダイアフラム62は上面に
負荷されたガスの圧力とダイアフラムの下面に負荷され
た圧力との差により上下に変位する。この変位は、弁体
駆動棒136fを介して弁体132bに伝達され弁体1
32bを弁孔132aの弁座に対して接近又は離間さ
せ、この結果、冷媒流量が制御されることとなる。
The cap 55 of the operation control unit 50 is filled with a refrigerant gas and is exposed to the second passage 134 and the pressure equalizing hole 136e communicating with the second passage 134 and exposed to the valve disc drive rod. Second through 136f and diaphragm 62
The heat of the refrigerant vapor from the refrigerant outlet of the evaporator 258 flowing through the passage 134 of
It will operate as a temperature sensing unit. Therefore, the pressure corresponding to the heat transferred to the refrigerant gas in the temperature sensing portion is applied to the upper surface of the diaphragm 62, and the diaphragm 62 is the difference between the pressure of the gas applied to the upper surface and the pressure applied to the lower surface of the diaphragm. It is displaced up and down by. This displacement is transmitted to the valve body 132b via the valve body drive rod 136f and is transmitted to the valve body 1b.
32b is moved toward or away from the valve seat of the valve hole 132a, and as a result, the refrigerant flow rate is controlled.

【0021】そして、作動制御部50の電極82,84
を介して電気ヒータ80に給電すると、発熱体たる電気
ヒータ80は発熱し、この熱はキャップ55内の形状記
憶合金製バネ57を加熱する。加熱されたバネ57は伸
長し、バネ受け58を介してダイアフラム62をへてス
トッパ60を介して弁体駆動棒136f側へ押圧する。
したがって、電気ヒータを加熱しない状態にあっては、
従来の膨張弁と同様に、ダイアフラムの上部のガス室6
6のガス圧力とダイアフラムの下部のガス室64の圧力
との差により、ダイアフラムは上下に変位し、弁穴13
2aの開度が調整されて、通過する冷媒の流量が制御さ
れる。
The electrodes 82, 84 of the operation control unit 50 are
When electric power is supplied to the electric heater 80 through the electric heater 80, the electric heater 80, which is a heating element, generates heat, and this heat heats the shape memory alloy spring 57 in the cap 55. The heated spring 57 extends and presses the diaphragm 62 through the spring receiver 58 and the valve drive rod 136f side through the stopper 60.
Therefore, when the electric heater is not heated,
Like the conventional expansion valve, the gas chamber 6 above the diaphragm
Due to the difference between the gas pressure of 6 and the pressure of the gas chamber 64 below the diaphragm, the diaphragm is displaced up and down and the valve hole 13
The opening of 2a is adjusted to control the flow rate of the passing refrigerant.

【0022】電気ヒータに給電すると、発生する熱によ
り形状記憶合金製のバネが加熱され、設置温度となるバ
ネが伸長する。この作用によって、図5の如く弁の開度
はより大きくなる。そこで、より多くの冷媒が膨張弁を
通過し、冷凍能力を増強することができることとなる。
When electric power is supplied to the electric heater, the heat generated heats the spring made of the shape memory alloy, and the spring at the installation temperature expands. Due to this action, the valve opening becomes larger as shown in FIG. Therefore, a larger amount of the refrigerant passes through the expansion valve, and the refrigerating capacity can be enhanced.

【0023】[0023]

【発明の効果】本発明は以上のように、冷凍システムに
使用される膨張弁において、電気ヒータと電気ヒータに
より加熱されたときに伸長して、弁を開く方向に付勢す
る形状記憶合金製のバネとを備えてなるものである。膨
張弁を通過する冷媒の流量を増加させる必要があるとき
には、電気ヒータに通電し、弁の開度を大きくする。形
状記憶合金製のバネによる弁の開閉作用は、電磁弁等に
よる開閉作用に比べて緩やかなものとなる。したがっ
て、急激な冷媒ガス圧の変動等も回避され、ダイアフラ
ムをはじめとする機器の損傷を防止することができる。
INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, the present invention relates to an expansion valve used in a refrigeration system. The expansion valve is made of a shape memory alloy that expands when heated by an electric heater and urges the valve in the opening direction. And a spring. When it is necessary to increase the flow rate of the refrigerant passing through the expansion valve, the electric heater is energized to increase the opening degree of the valve. The opening / closing action of the valve by the spring made of shape memory alloy is slower than the opening / closing action by the solenoid valve or the like. Therefore, a sudden change in the refrigerant gas pressure can be avoided, and damage to equipment such as the diaphragm can be prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の膨張弁の一実施例の構成を示す説明
図。
FIG. 1 is an explanatory view showing the configuration of an embodiment of an expansion valve of the present invention.

【図2】弁操作部の断面図。FIG. 2 is a sectional view of a valve operating portion.

【図3】弁操作部の上面図。FIG. 3 is a top view of a valve operating portion.

【図4】弁操作部の右側面図。FIG. 4 is a right side view of the valve operating portion.

【図5】本発明の膨張弁の他の実施例の構成を示す説明
図。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing the configuration of another embodiment of the expansion valve of the present invention.

【図6】図5に示す膨張弁の側面図。6 is a side view of the expansion valve shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 膨張弁 10 弁部 11 弁本体 12 入口ポート 13 出口ポート 14 オリフィス 20 弁体 22 作動棒 26 調整バネ 30 カラー 50 弁操作部 51 ケーシング 54 リング部材 55 キャップ 57 形状記憶合金製バネ 58 バネ受け部材 60 ストッパ 70 ケース 74 カバー 80 電気ヒータ 82,84 電極端子 90 キャピラリ 94 感温筒 1 Expansion valve 10 Valve part 11 Valve body 12 Inlet port 13 Outlet port 14 Orifice 20 Valve body 22 Actuating rod 26 Adjusting spring 30 Collar 50 Valve operating part 51 Casing 54 Ring member 55 Cap 57 Shape memory alloy spring 58 Spring receiving member 60 Stopper 70 Case 74 Cover 80 Electric Heater 82, 84 Electrode Terminal 90 Capillary 94 Thermosensitive Tube

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 冷媒の入口ポート及び出口ポートと両ポ
ートを連結するオリフィスを有する弁本体と、オリフィ
スを貫通する作動棒と、作動棒の先端にとりつけられる
弁体と、弁体をオリフィスに向けて付勢する調整バネを
有する弁部と、弁部に連結されて作動棒を介して弁体を
操作する弁操作部とを備え、 弁操作部は作動棒を押圧するダイアフラムと、ダイアフ
ラムにより形成されて、冷媒の温度に対応するガス圧が
導入される圧力室と、設定温度に加熱されたときに伸長
してダイアフラムを弁が開く方向に付勢する形状記憶合
金製のバネと、形状記憶合金製のバネを加熱する電気ヒ
ータとを備えてなる膨張弁。
1. A valve body having an orifice for connecting both the inlet port and the outlet port of the refrigerant, an operating rod penetrating the orifice, a valve body attached to the tip of the operating rod, and a valve body facing the orifice. A valve unit having an adjusting spring that biases the valve unit, and a valve operating unit that is connected to the valve unit and operates the valve body through the operating rod. The valve operating unit is formed by a diaphragm that presses the operating rod and a diaphragm. And a pressure chamber into which a gas pressure corresponding to the temperature of the refrigerant is introduced, a spring made of a shape memory alloy that expands when heated to a set temperature and urges the diaphragm in the valve opening direction, and a shape memory An expansion valve comprising an electric heater for heating an alloy spring.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101222507B1 (en) * 2006-09-19 2013-01-15 한라공조주식회사 A Rear thermal expansion valve of Dual Type Air Conditioning Systemfor a Car
KR101506440B1 (en) * 2012-09-28 2015-03-27 지멘스 악티엔게젤샤프트 Actuator
JP2020016256A (en) * 2018-07-23 2020-01-30 株式会社鷺宮製作所 Temperature sensitive type control valve
CN112648761A (en) * 2020-12-21 2021-04-13 上海交通大学 Throttle control element based on memory alloy
JP2022045732A (en) * 2020-09-09 2022-03-22 株式会社鷺宮製作所 Flow control valve and cooler

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