JPS604047Y2 - 蒸発圧力調整弁 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は冷凍サイクルにおいて蒸発器出口側の冷媒の蒸
発圧力を所定値に保持するのに用いる蒸発圧力調整弁に
関し、例えば自動車用冷房装置に用いて有効である。

そして本考案は弁体の移動が常に良好な状態で行なえ、
従って蒸発圧力の調整が極めて良好に行なえる蒸発圧力
調整弁を提供することを目的とする。

以下本考案の一実施例を図に基いて説明する。

第１図は自動車用冷房装置の冷凍サイクルを示し、図中
１は冷媒の圧縮・吐出を行なう圧縮機、２は冷媒の凝縮
を行なう凝縮器、３は凝縮器２通過後の冷媒を導入して
液冷媒のみ導出する受液器、４は受液器３から導入した
液冷媒を低温・低圧の霧状に減圧膨張させる減圧手段で
、蒸発器５出口側の温度および圧力を検出して絞り量を
可変とする膨張弁が用いられている。

なお、４ａは減圧手段４に温度信号を伝える感温筒、４
ｂは減圧手段４に圧力信号を伝える圧力ポートである。

また蒸発器５は車室内の助手席前方に配設され、車内も
しくは車外の空気より気化熱を吸収して冷媒の蒸発を行
なうものであり、この蒸発器で気化熱を奪われた冷風は
車室内前面に設けられた吹出口より車内に吹き出される
ようになっている。

□６は蒸発器５の出口側に配設された蒸発圧力調整弁で
、蒸発器５出口の冷媒の蒸発圧力が下りすぎて冷媒の蒸
発温度がＯ’Ｃ以下となり蒸発器の表面に霜付が生じる
ことがないように、蒸発器５出口側で冷媒の流れを絞り
、冷媒の蒸発圧力を設定値以下に下らないよう保持する
ものである。

そして、これらの機器１，２，３，４，５，６は冷媒配
管２７によって順次接続されている。

第２図は蒸発圧力調整弁６を示す断面図で、７は弁入口
側連結部で、外周に冷媒配管２７を接続するためのねじ
部７ａが刻設してあり、また内面には蒸発器５からの冷
媒を導入する導入口２３が穿設しである。

また８は弁出口側連結部で、同じく外周には冷媒配管２
７を接続するためのねじ部８ａが刻設してあり、内周に
は冷媒を圧縮機１へ導出する導出口２５が穿設されてい
る。

そして、入口側連結部７は弁ケース９に０リング２８を
介してとめ金１０によって絞め固定され、出口側連結部
８は弁ケース９に直接ろう付接合されている。

１１は入口側連結部７にロックピン１２によって接続固
定されたシリンダで、このシリンダ１１には絞り弁開口
部１１ａが設けてあり、そしてシリンダ１１内面には開
口部１１ａを開閉可能に有底円筒状の圧力調整弁本体１
７が嵌装されている。

また弁本体１７の底部中央には固定絞り穴１７ａがあけ
である。

１９は開口部１１ａの開口面積を減少させる方向に弁本
体１７を付勢するスプリング、２０はこのスプリング１
９を係止するナツトで連通通路２０ａが設けである。

そしてこのナツト２０はシリンダ１１内面にねじ止めさ
れるようになっていて、またナツト２０代端にはベロー
ズ２１の一端が固定されておりナツト２０を回動させる
ことによってベローズ２１の位置を調整できるようにな
っている。

またベローズ２１の他端側にはパイロット弁体２１ａが
固定されており、かつシリンダ１１のうちこのパイロッ
ト弁体２１ａ対向位置にはパイロット弁開口部１１ｂが
あけてあり、この開口部１１ｂとパイロット弁体２１ａ
とによってパイロン。

ト弁が形成されている。

２２はパイロット弁が開く方向にベローズ２１を付勢す
るスプリングである。

１４はシリンダ１１の外周を覆う円筒状の覆い壁で、肉
厚１閣程度のアルミニウムや黄銅製板よビりなり、図中
上端はＯリング１５を介してシリンダ１１の開口部１１
ａ下方に密着固定され図中下端はシリンダ１１の開口部
１１ｂ外周にろう行固定されている。

そしてこの覆い壁１４とシリンダ１１との間で保温室２
４が形成され、この保温室２４はシリンダ１１の連通穴
１３および弁本体１７の連通穴１８を介して導入口２３
側の冷媒と連通ずるとともに、覆い壁１４の連通穴１６
を介して導出口２５側の冷媒と連通ずるようになってい
る。

なお、導出口２５側の連通穴１６は保温室２４内の冷媒
が多量に導出口２５側へ流れ出ることがないよう、例え
ば直径ＩＴｌｒ！ｎ程度の細孔としており、また導入口
２３側の連通穴１２，１３は導出；口２５側の連通穴１
６に比して１０〜１５＠程度の開口面積が得られるよう
になっている。

また、２６は圧力ポート４ｂを連結するための取付ねじ
部で、弁ケース９の外周にろう付けされており、従って
絞り弁開口部１１ａ下流の冷媒の圧力が減圧手段４に伝
達されるようになっている。

次に上記構成よりなる蒸発圧力調整弁６の作動を説明す
る。

蒸発圧力調整弁６は、圧縮機１が高回転運転状態である
時であって圧縮機１人口側冷媒圧力が異常低下し、それ
によって蒸発器５出口側の冷媒圧力が設定値（例えば１
．９ｋｇ／ａＮ Ｇ ）以下に下るような場合に、弁
本体１７によって絞り弁開口部１１ａを絞って蒸発器５
出口側の冷媒圧力の低下を防ぎ、蒸発器５表面に霜が付
くのを防止するものである。

まず、導入口２３より導入する蒸発器５出口側の冷媒圧
力が設定値以上ある時であるが、この場合はベローズ２
１が収縮してパイロット弁体２１ａによってパイロット
弁開口部ｆｌｂの開口面積を増大させ、それによって弁
本体１７の固定絞り穴１７ａを通過する冷媒の流量を増
やして固定絞り穴１７ａ通過後の冷媒が十分圧力低下す
るようにし、絞り穴１７ａ前方の冷媒圧力がスプリング
１９の付勢力に打ち勝つようにして弁本体１７が絞り弁
開口部１１ａの開口面積を減少させる。

従ってこの冷媒圧力が設定値以上である場合には絞り弁
開口部１１ａを十分量いて開口部１１ａの通路抵抗によ
って蒸発器５出口側の冷媒圧力が上昇することがないよ
うになっている。

次に導入口２３より導入する蒸発器５出口側の冷媒圧力
が設定値以下に低下した場合には、ベローズ２１が伸張
してパイロット弁開口部１１ｂ開ロ面積を減じ、それに
よって固定絞り穴１７ａを冷媒があまり流れないように
絞り穴１７ａ通過後の冷媒の圧力低下を少なくし、絞り
穴１７ａ前後の差圧を減じてスプリング１９の付勢力に
よって弁本体１７が絞り弁開口部１１ａの開口面積を減
じるようにする。

従ってこの場合には絞り弁開口部１１ａを冷媒が通過す
る際大きな抵抗が加わることになって、絞り弁開口部１
１ａ上流側である蒸発器５出口側の冷媒圧力を高めるよ
うになる。

ただこの場合絞り弁開口部１１ａ下流側の冷媒圧力は更
に低下することになり、例えば設定圧力が１．９ｋｇ／
ｃｆｌＧであるとすれば絞り弁開口部１１ａ下流では０
．５ｋｏ／ｃｔｉ Ｇ以下まで低下することもある。

そしてこのように冷媒の蒸発圧力が下った場合には冷媒
温度も一２０°Ｃ以下まで低下し、冷媒中に水分が混入
していた場合その水分が氷結してシリンダ１１と弁本体
１７との摺動を阻害することになりかねない。

しかしながら本考案の弁ではシリンダ１１の外周に覆い
壁１１が配設されていて保温室２４によってシリンダ１
１が取り囲まれるようになっているため、−２０℃以下
まで冷えた冷媒が直接シリンダ１１に触れることがなく
なってシリンダ１１と弁本体１７との摺動部もさほど冷
却されなく、それによって摺動部での氷結を防止できる
ようになっている。

即ち保温室２４は連通穴１８，１３を介して絞り弁開口
部１１ａ下流である導出口２５側の連通穴１６に比して
充分大きくなっているので、保温室２４内の冷媒圧力は
絞り弁開口部１１ａ上流側の冷媒圧力に近似することに
なる。

そのため、設定圧力が１．９ｋｐ／ｃｗｔ Ｇの場合
であれば保温室２４内の冷媒温度は０℃前後となりシリ
ンダ１１面上で氷結が起るのを防止できるようになって
いる。

そのため、本考案の弁ではいくら絞り弁開口部１１ａを
絞った時でもシリンダ１１と弁本体１７との摺動は常に
良好に行なえ、蒸発器５出口側の冷媒圧力が高まった時
には再び絞り弁開口部１１ａを開（べく弁本体１７がス
ムーズに摺動することになる。

特に本例は保温室２４内の冷媒が少量づつであるが連通
穴１８，１３．１６より流れるようになっているため、
保温室２４内の冷媒の温度低下も非常に少くなって保温
効果が更に高まるようになっている。

なお、上述したのは本考案の望しい態様であるが、本考
案はこの実施例以外にも種々の態様がある。

即ち上流の例では保温室２４内の冷媒に流れをもたせる
ため、絞り弁開口部１１ａ下流の冷媒と連通ずる連通穴
１６を設けたが、必要に応じてこの連通穴１６を廃止す
るようにしてもよい。

この場合保温室２４の保温効果は多少劣化することにな
るが、連通穴１６より洩れ出る冷媒がなくなり弁作動が
より確実に行なえることになる。

また、連通穴１８，１３，１６を全て廃止して保温室２
４を密閉し、保温室２・４内に断熱材を配したり、保温
室２４内を真空にしたりしてもよい。

更には保温室２４といった室空間をも廃止して、ゴム等
断熱性は富んだ保温部材を、シリンダ１１外周に密着さ
せて弁本体１７摺動部での氷結を防止するようにしても
よい。

即ち、本考案で保温部とは室空間に限らず保温機能を有
するものを広く含むものとする。

また、上述の例ではパイロット弁体２１ａを設けこの弁
体２１ａの移動によって弁本体１７の移動を間接的に制
御するようにしていたが、弁本体１７にベローやダイヤ
フラム等の圧力検出素子を設けて冷媒圧力の変動に応じ
て弁本体１７が直接移動するようにしてもよく、図示形
状にとられれないのは言うまでもない。

更にまた、上述の例では弁ケース９として円筒状の独立
部材を用いるようにしていたが、弁ケース９は必ず独立
部材でなければならないというものではなく、例えば減
圧手段４や圧縮機１等他の機器のハウジングに冷媒を流
す空間を設け、その空間内にシリンダ１１や弁本体１７
を配設して蒸発圧力調整弁を形成するようにしてもよい
。

以上説明したように本考案の弁はシリンダの外周に保温
部を形威し、この保温部によって圧力調整弁本体の摺動
部の少なくとも一部を絞り弁開口部通過後の冷媒より離
隔したため、シリンダの圧力調整弁本体の摺動部外周に
は絞り弁開口部通過時に圧力降下して極く低圧（＝低温
）となった冷媒は直接接触せず、従って冷媒中に水分が
含まれていたとしても圧力調整弁本体の摺動部で氷結す
ることがなくなって、圧力調整弁本体を常に良好に摺動
させることができるという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案蒸発圧力調整弁を用いた冷凍サイクルを
示すサイクル図、第２図は第１図図示蒸発圧力調整弁を
詳細に示す断面図である。 １・・・・・・圧縮機、５・・・・・・蒸発器、６・・
・・・・蒸発圧力調整弁、９・・・・・・弁ケース、１
１・・・・・・シリンダ、１３．１６．１８・・・・・
・連通穴、１４・・・・・・覆い壁、１７・・・・・・
圧力調整弁本体、２３・・・・・・冷媒導入口、２４・
・・・・・保温部をなす保温室、２５・・・・・・冷媒
導出口。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）弁ケースと、この弁ケースに設けられ蒸発器側よ
   り冷媒を導入する冷媒導入口と、前記弁ケースに設けら
   れ圧縮機側へ冷媒を導出する冷媒導出口と、前記弁ケー
   スに内装され冷媒流れ通路をなす絞り弁開口部を有する
   シリンダと、このシリンダ内に摺動自在に嵌装され前記
   冷媒導入口より導入された冷媒の圧力に応じて前記絞り
   弁開口部の開口面積を可変する圧力調整弁本体と、前記
   シリンダ外周に設けられた保温部とを備え、この保温部
   によって前記シリンダのうち前記圧力調整弁本体が摺動
   する部位の少くとも一部の外周を前記絞り弁開口部通過
   後の冷媒より離隔したことを特徴とする蒸発圧力調整弁
   。
2. （２）前記保温部は前記シリンダ外周に設けられた室空
   間よりなり、かつこの室空間には前記絞り弁開口部通過
   前の冷媒と連通ずる連通穴および前記絞り弁開口部通過
   後の冷媒と連通ずる連通穴が開口しており、かう後者の
   連通穴の開口面積は前者の連通穴の開口面積に比べて充
   分小さくなっていて、前記室空間内には前記絞り弁開口
   部通過前の冷媒と略同圧の冷媒が流れるよう、になって
   いることを特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記
   載の蒸発圧力調整弁。