JPH11304298A - 電磁弁付膨張弁 - Google Patents

電磁弁付膨張弁

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JPH11304298A
JPH11304298A JP10113120A JP11312098A JPH11304298A JP H11304298 A JPH11304298 A JP H11304298A JP 10113120 A JP10113120 A JP 10113120A JP 11312098 A JP11312098 A JP 11312098A JP H11304298 A JPH11304298 A JP H11304298A
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solenoid
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Hisatoshi Hirota
久寿 広田
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    • 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

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  • Magnetically Actuated Valves (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】蒸発器から送り出される低圧冷媒の温度に対応
する流量制御状態と全閉状態との切り換えを、小型で消
費電力の少ないソレノイドで行うことができる電磁弁付
膨張弁を提供すること。 【解決手段】蒸発器の出口から送り出される低圧冷媒の
温度と圧力の変化を感知して作動するパワーエレメント
10により駆動されてパイロット孔25を開閉する第1
のパイロット孔開閉弁27と、ソレノイド40によって
駆動されてパイロット孔25の弁体背面側の開口を開閉
する第2のパイロット孔開閉弁30とを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、自動車用空調装
置等に用いられる冷凍サイクルにおいて蒸発器に送り込
まれる冷媒の流量を制御するための電磁弁付膨張弁に関
する。
【0002】
【従来の技術】膨張弁は、一般に、蒸発器の出口から送
り出される低圧冷媒の温度変化を感知して作動するパワ
ーエレメントにより弁を駆動して、蒸発器に送り込まれ
る冷媒の流量を制御している。
【0003】ただし、蒸発器が複数設けられた冷凍サイ
クルにおいては、使用の必要のない蒸発器にまで冷媒を
流すとエネルギーの無駄使いになるので、各膨張弁をソ
レノイドで強制的に閉じることができるようになってい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、膨張弁の弁体
を強制的に閉じるにはパワーエレメントの開弁力に抗し
て弁体を推さなければならないので、ソレノイドが大型
になってしまい、広いスペースと大きな電力消費を伴う
デメリットがあった。
【0005】そこで本発明は、蒸発器から送り出される
低圧冷媒の温度に対応する流量制御状態と全閉状態との
切り換えを、小型で消費電力の少ないソレノイドで行う
ことができる電磁弁付膨張弁を提供することを目的とす
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の電磁弁付膨張弁は、蒸発器の入口に向かう
高圧冷媒が通る高圧冷媒流路の途中に形成された弁座に
上流側から対向して配置された弁体と、リーク路を介し
て上記弁座より下流側において上記高圧冷媒流路と連通
するように形成された調圧室と、上記弁体と共に移動す
るように一端側が上記弁座内を通過して上記弁体に連結
され、他端側が上記調圧室内の圧力を受圧するように上
記調圧室に面して配置されたピストン状部材と、上記リ
ーク路より大きな流路断面積を有し、上記ピストン状部
材内を貫通して一端が上記弁体の背面側に開口し、他端
が上記調圧室内に開口するパイロット孔と、上記蒸発器
の出口から送り出される低圧冷媒の温度と圧力の変化を
感知して作動するパワーエレメントにより駆動されて上
記パイロット孔を開閉する第1のパイロット孔開閉弁
と、ソレノイドによって駆動されて上記パイロット孔の
弁体背面側の開口を開閉する第2のパイロット孔開閉弁
とを設けたことを特徴とする。
【0007】
【発明の実施の形態】図面を参照して本発明の実施の形
態を説明する。図1は例えば自動車用空調装置(カーエ
アコン)の冷凍サイクルに用いられる膨張弁を示してい
る。膨張弁の本体ブロック1には、図示されていない蒸
発器の入口に向かう高圧冷媒が通る高圧冷媒流路2と、
蒸発器から送り出された低圧冷媒が通る低圧冷媒流路3
とが平行に形成されている。
【0008】高圧冷媒流路2は途中でクランク状に曲げ
て形成されている。そして、その部分の高圧冷媒流路2
の内周部に、管路径を細めた弁座4が形成されていて、
高圧冷媒の流量を制御するための円錐状の弁体5が、弁
座4に上流側から対向して配置されている。
【0009】したがって、弁体5が弁座4に当接してい
るときは蒸発器への冷媒の流れが止められ、弁座4から
弁体5が退避するのに伴って冷媒の流量が増え、冷媒が
断熱膨張しながら蒸発器に送り込まれる。
【0010】弁座4の中心軸線の延長線上には、弁座4
より大きな径の貫通孔7が低圧冷媒流路3と直交して穿
設されており、その貫通孔7の外端部にパワーエレメン
ト10が取り付けられている。
【0011】パワーエレメント10には、低圧冷媒流路
3内の冷媒との間をダイアフラム11で仕切られた感温
室12が形成されている。感温室12内には、冷媒と同
じか又は似た特性のガスが封入されており、ダイアフラ
ム11を介して低圧冷媒流路3内の冷媒の温度を感知
し、それによって感温室12内の圧力が変化する。
【0012】ダイアフラム11の裏面(感温室12外の
面)には、支持筒15に支持された圧縮コイルスプリン
グ16によって付勢されたダイアフラム受け盤13が当
接していて、感温室12内と低圧冷媒流路3内との差圧
と圧縮コイルスプリング16の付勢力とが釣り合う位置
でダイアフラム受け盤13が停止するようになってい
る。
【0013】支持筒15は、貫通孔7と軸線を合わせて
低圧冷媒流路3を横切る状態で本体ブロック1に固定さ
れており、圧縮コイルスプリング16の固定端側がその
支持筒15に支持されている。17は、組み立て時に圧
縮コイルスプリング16の付勢力を調整できるように支
持筒15に螺合して取り付けられたスプリング受けナッ
トである。
【0014】貫通孔7内には、ピストン状部材20が軸
線方向にスライド自在に緩く嵌挿されていて、貫通孔7
内が、弁体5をパイロット作動させるための調圧室21
になっており、ピストン状部材20が一端側において調
圧室21内の圧力を受圧する。
【0015】調圧室21内と低圧冷媒流路3との間は完
全に塞がれているが、弁座4より下流側位置の高圧冷媒
流路2内と調圧室21内とは、ピストン状部材20と貫
通孔7との嵌合部(リーク路)22を介して狭い断面積
で通じている。
【0016】ピストン状部材20は、弁座4内を通過す
る状態に配置された連結筒24を介して弁体5と一体的
に連結されていて、それらを軸線方向に貫通するパイロ
ット孔25が形成されている。
【0017】パイロット孔25は、リーク路22より大
きな流路断面積を有していて、その一端は弁体5の背面
部分(弁座4側から見て裏側の部分)において弁座4よ
り上流位置の高圧冷媒流路2に開口し、他端は調圧室2
1内に開口している。
【0018】パイロット孔25の調圧室側開口の近傍に
形成された弁座26にパイロット孔25の内側から対向
して、球状に形成された第1のパイロット弁体27が配
置されていて、ピストン状部材20内に配置された弱い
圧縮コイルスプリング28によって閉じ方向に付勢され
ている。
【0019】この第1のパイロット弁体27とパワーエ
レメント10のダイアフラム受け盤13との間には、支
持筒15内に軸線方向に進退自在に挿通配置されたロッ
ド29の両端が当接している。したがって、ダイアフラ
ム11の変位にしたがってロッド29を介して第1のパ
イロット弁体27が移動し、パイロット孔25と調圧室
21内との間が開閉される。
【0020】パイロット孔25の弁体背面側開口に対向
して、第2のパイロット弁体30が配置されている。第
2のパイロット弁体30は、螺合によって本体ブロック
1に一体的に取り付けられたソレノイド40の可動鉄芯
41の先端部分に取り付けられている。
【0021】そして、電磁コイル42に通電されていな
いときは、図1に示されるように、第2のパイロット弁
体30が、可動鉄芯41と固定鉄芯43との間に介挿配
置された圧縮コイルスプリング44の付勢力によって弁
体5の背面に押し付けられて、パイロット孔25を塞い
でいる。
【0022】したがって、パイロット孔25は第1のパ
イロット弁体27の状態にかかわりなく常に閉じている
ので、調圧室21内はリーク路22を介して連通する弁
座4より下流の高圧冷媒流路2と同じ圧力になってい
る。その結果、弁体5が圧縮コイルスプリング31の付
勢力によって弁座4に押し付けられて、高圧冷媒流路2
は完全に閉塞された状態を維持する。
【0023】そして、電磁コイル42に通電をすると、
図2に示されるように、可動鉄芯41が固定鉄芯43に
引きつけられて第2のパイロット弁体30が弁体5の背
面から退避し、パイロット孔25の弁体背面側開口が開
いた状態になる。
【0024】この時必要な力は、可動鉄芯41と固定鉄
芯43との間に介挿配置された圧縮コイルスプリング4
4を圧縮させるだけなので、電磁コイル42に必要な電
流値は非常に小さくて済む。
【0025】第2のパイロット弁体30が弁体5の背面
から退避した状態では、パイロット孔25は、パワーエ
レメント10によって駆動される第1のパイロット弁体
27によって開閉される。
【0026】図3は、低圧冷媒流路3を流れる低圧冷媒
の温度と圧力の変化によってパワーエレメント10が動
作し、それによってロッド29を介して第1のパイロッ
ト弁体27が弁座26から離れる方向に押された状態を
示している。
【0027】この状態になると、パイロット孔25が開
き、調圧室21内が弁座4より上流側の高圧冷媒流路2
内と連通して高圧になる結果、ピストン状部材20と弁
体5が一体的に押し下げられて、弁体5と弁座4との間
の隙間が広がり、蒸発器に送り込まれる冷媒の流量が増
える。
【0028】低圧冷媒流路3を流れる低圧冷媒の温度降
下(圧力上昇)があると、パワーエレメント10の動作
によって、図4に示されるように、ロッド29が第1の
パイロット弁体27から退避して第1のパイロット弁体
27が弁座26に押し付けられる。
【0029】この状態になると、パイロット孔25が閉
じ、調圧室21内がリーク路22を介して弁座4より下
流側の高圧冷媒流路2内と連通して圧力が下がる結果、
弁体5が圧縮コイルスプリング31で弁座4に押し付け
られ、冷媒が蒸発器に送り込まれなくなる。
【0030】このように、ソレノイド40がオンの状態
の間は、蒸発器の出口から送り出される低圧冷媒の温度
と圧力の変化を感知して作動するパワーエレメント10
によって第1のパイロット弁体27の開度が制御され、
蒸発器に送り込まれる冷媒の流量が制御される。
【0031】
【発明の効果】本発明によれば、蒸発器から送り出され
る低圧冷媒の温度に対応する流量制御状態と全閉状態と
の切り換えを小さなソレノイドで行うことができるの
で、スペース上及び消費電力上非常に有利である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の電磁弁付膨張弁の強制的
閉弁状態の縦断面図である。
【図2】本発明の実施の形態の電磁弁付膨張弁の強制的
閉弁状態が解除された状態の縦断面図である。
【図3】本発明の実施の形態の電磁弁付膨張弁の強制的
閉弁状態が解除された状態における開弁状態の部分拡大
断面図である。
【図4】本発明の実施の形態の電磁弁付膨張弁の強制的
閉弁状態が解除された状態における閉弁状態の部分拡大
断面図である。
【符号の説明】
2 高圧冷媒流路 3 低圧冷媒流路 4 弁座 5 弁体 10 パワーエレメント 20 ピストン状部材 21 調圧室 22 リーク路 25 パイロット孔 26 弁座 27 第1のパイロット弁体 30 第2のパイロット弁体 31 圧縮コイルスプリング 40 ソレノイド 41 可動鉄芯 44 圧縮コイルスプリング

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】蒸発器の入口に向かう高圧冷媒が通る高圧
    冷媒流路の途中に形成された弁座に上流側から対向して
    配置された弁体と、 リーク路を介して上記弁座より下流側において上記高圧
    冷媒流路と連通するように形成された調圧室と、 上記弁体と共に移動するように一端側が上記弁座内を通
    過して上記弁体に連結され、他端側が上記調圧室内の圧
    力を受圧するように上記調圧室に面して配置されたピス
    トン状部材と、 上記リーク路より大きな流路断面積を有し、上記ピスト
    ン状部材内を貫通して一端が上記弁体の背面側に開口
    し、他端が上記調圧室内に開口するパイロット孔と、 上記蒸発器の出口から送り出される低圧冷媒の温度と圧
    力の変化を感知して作動するパワーエレメントにより駆
    動されて上記パイロット孔を開閉する第1のパイロット
    孔開閉弁と、 ソレノイドによって駆動されて上記パイロット孔の弁体
    背面側の開口を開閉する第2のパイロット孔開閉弁とを
    設けたことを特徴とする電磁弁付膨張弁。
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