JPS629079A - 自動流量制御弁 - 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】 〔発明の技術分野〕 この発明は、例えば液冷媒インジェクションサイクルな
どに用いられ、温度変化に応動して冷媒流路を開閉する
自動流量制御弁に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

冷凍サイクルでは、コンプレッサの過熱による効率の低
下、軸受部の焼き付き等の諸障害を防止するため、コン
デンサから排出された冷媒の一部を分岐させて上記コン
プレッサへ導き冷却を行う、いわゆるインジェクション
サイクルを設けることがある。

かかるインジェクションサイクルを有する冷凍サイクル
では、コンプレッサの過冷却および必要以上の入力増加
によって効率が低下するのを防止するため、コンプレッ
サが過熱して、冷却が必要になったときのみインジェク
ション回路を動作させることが必要である。

このため、この種の冷凍サイクルでは、コンプレッサの
温度が上昇した時のみ冷媒を上記コンブレッサに導くた
めの自動流量制御弁をインジェクション回路に介在させ
るようにしている。

第２図は、このような自動流量制御弁の一つを示したも
のである。即ち、シリンダを構成する円筒ケース１の側
面には冷媒の流入口２と同流出口３とが設けられている
。上記流入口２は、図示しないキャピラリチューブを介
して図示しないコンデンサの排出側流路に接続されてお
り、また流出口３は、図示しないコンプレッサの圧縮室
に連通している。この円筒ケース１の内部には、円筒形
でその周面に周方向に延びる連通溝４を形成してなる流
路開閉部材５が、該円筒ケース１の中心軸方向に摺動自
在に装着されている。この流路開閉部材５は、２つのば
ね、すなわちバイアスばね６と形状記憶合金性の駆動ば
ね７とを介してその両端が円筒ケース１の両端に支持さ
れている。

このような構成であれば、被検体であるコンプレッサの
温度が低いときには駆動ばね７が収縮状態にあって流路
開閉部材５の円筒外面で流入口２と流出口３とが遮断さ
れ、コンプレッサの温度が所定の温度以上になると駆動
ばね７が伸長して流入口２および流出口３と流路開閉部
材５の連通溝４とが連通してインジェクションサイクル
が形成される。

ところで、従来のこのような自動流量制御弁においては
、流路開閉部材５の位置が誤差によって変動し、特に遮
断状態のときに確実な遮断が不可能になるのを防止する
ため、流路を遮断する面の軸方向長さく第５図中ａで示
す）を長くするとともに、流路開閉部材５の移動ストロ
ークを長くしておくことが望ましい。しかしながら、こ
のような要求は、自動流路制御弁の軸方向長さの長大化
を招き、それが装着される機構の大形化につながるとい
う不具合があった。

〔発明の目的〕

本発明は、かかる不具合に対処すべくなされたもので、
その目的とするところは、冷媒を確実に遮断でき、しか
も小型化を図れる自動流量制御弁を提供することにある
。

〔発明の概要〕

本発明は、側面部に冷媒の流入口および流出口を設けた
シリンダ内に流路開閉部材を往復動自在に設けるととも
に、この流路開閉部材の往復動方向の両端をバイアスば
ねと形状記憶合金性の駆動ばねとで支持してなる自動流
量制御弁において、前記流路開閉部材の往復動方向の両
端部に凹部を形成し、これら凹部に前記駆動ばねおよび
前記バイアスばねの一端部を収納したことを特徴として
いる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、流路の遮断時と連通時との間のストロ
ークを十分に長くするため、流路開閉部材の長さを長く
した場合でも、駆動ばねおよびバイアスばねの一端部を
流路開閉部材の両端部に設けた凹部に収容する構造であ
ることから、全体の長さが長くなることがない。この結
果、冷媒流路の遮断を確実に行なえ、しかも小型化が図
れる自動流量制御弁を提供することができる。

〔発明の実施例〕

以下、図面を参照しながら本発明の一実施例について説
明する。

第１図は本実施例に係る自動流量制御弁１０の構造を示
すものであり、同図において、シリンダを構成する円筒
ケース１１は、有底筒状体１１ａの開口部を蓋体１１ｋ
）で閉塞して構成される。この円筒ケース１１の側壁の
対向する位置には冷媒の流入口１２と同流出口１３とが
設けられている。

これら流入口１２および流出口１３は、後述する冷媒流
路に接続される。また、円筒ケース１１は、その側壁内
面に周方向に延びる段差１４を形成すべく一端側の内径
を他の部分の内径よりも小さく形成している。

この円筒ケース１１の内部には、該円筒ケース１１の大
径側の内面に摺接する円筒形の流路開閉部材１５が、該
円筒ケース１１の中心軸方向に移動自在に装着されてい
る。流路開閉部材１５は、円柱体の一端側に深ざ２工の
凹部１６を形成するとともに、同他端側に深さλ２の凹
部１７を形成し、これら両凹部１６．１７を仕切る仕切
り壁１８に該仕切り壁１８の両側の空間の圧力差をなく
すだめの孔１９を設けたものとなっている。また、この
流路開閉部材１５の外周面で、上記仕切り壁１８が形成
された軸方向位置には、前記流入口１２と流出口１３と
の間に冷媒を通流させるための周方向に延びる連通溝２
０が形成されている。

そして、上記流路開閉部材１５の図中上端と円筒ケース
１１の図中上端壁内面との間には、バイアスばね２１が
、一端部を前記凹部１６に嵌装するようにして介装され
ている。また、上記流路開閉部材１５の図中下端と円筒
ケース１１の図中下端壁内面との間には、形状記憶合金
性の駆動ばね２２が、一端部を前記凹部１７に嵌装する
ようにして介装されている。

このように構成された、自動流量制御弁１０は、例えば
コンプレッサなどの被検体の温度が低い場合には、駆動
ばね２２が収縮し、バイアスはね２１のばね力によって
流路開閉部材１５が駆動ばね２２側に押し下げられ、流
路開閉部材１５の下端部が円筒ケース１１の内面に形成
された段部に当接した状態となる。この状態では流入口
１２と流出口１３とは、流路開閉部材１５の外周面の円
筒状部分で閉塞され、冷媒流路は遮断される。

一方、被検体が所定の温度を超え、駆動ばね２２の変態
点を超えた場合には、バイアスばね２１のばね力に抗し
て駆動はね２２が伸長し、流入口１２と流出口１３とが
連通溝２ｏを介して連通ずる。この結果、冷媒流路が形
成される。

第２図に上記自動流量制御弁１０の適用例を示す。この
冷凍サイクルは、コンデンサ３１、キャピラリチューブ
３２、エバポレータ３３およびコンプレッサ３４で主サ
イクルが構成される。さらに、コンデンサ３１の排出側
の流路を分岐させ、キャピラリチューブ３５を介してコ
ンプレッサ３４に至るインジェクション回路が形成され
る。

そして、このインジェクション回路の上記キャピラリチ
ューブ３５の排出側に本実施例に係る自動流量制御弁１
０が介装される。

このようなインジェクション回路では、コンプレッサ３
４の温度が上昇したときのみ、自動流量制御弁１０が開
き、これによりコンデンサ３１で液化された冷媒がキャ
ピラリチューブ３５を介してコンプレッサ３４に注入さ
れる。したがって、冷却が必要な時のみコンプレッサ３
４が冷却される。

自動流量制御弁１０は、コンプレッサ３４の温度を最も
良く検知できる位置に装着されるのが望ましい。第３図
はコンプレッサ３４への装着例を示した図である。図中
４１は、回転軸であり、図示しないモータによって駆動
される。この回転軸４１は、軸受板４２．４３によって
支持されている。環状のシリンダ４４は、上記軸受板４
２゜４３によって両端部を閉塞され、これによって圧縮
室Ｐを形成する。圧縮室Ｐの内部では、回転軸４１の偏
心部４５に装着された環状のローラ４６が、回転軸４１
の回転とともに偏心回転し、冷媒導入口４７から導入し
た冷媒を圧縮し、図示しない吐出口から吐出する。本実
施例に係る自動流量制御弁１０は、シリンダ４４に装着
され、冷媒注入管４８および注入孔４９を介して圧縮室
Ｐの内部とコンデンサとの間を連通ずる。

上記のような、自動流量制御弁１ｏによれば、バイアス
ばね２１と駆動ばね２２の各一端部が流路開閉部材１５
の各凹部１６．１７に嵌装される構造であるため、流路
開閉部材１５の開閉ストローク（Ｌｌ−１２）を十分に
大きくとっても、その全長をコンパクトにすることがで
きる。したがって、第３図に示すように、シリンダ４４
の軸方向の厚みに影響を及ぼすことがない。

また、上記実施例によれば、円筒ケース１１の内面に形
成された段差１４が、流路間の状態で流路開閉部材１５
の位置決めをなす如く機能するので、流入口１２および
流出口１３と、連通溝１９との間の軸方向距離を一定に
保つことができ、流路の確実な遮断が可能になる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではない。

例えば第４図に示すように、流路開閉部材５１の連通溝
５２の両側および上記流路開閉部材５１の上端部にそれ
ぞれシールリング５３゜５４．５５を装着させるように
すれば、流路開閉部材５１の表面精度を前述したものよ
りもラフに設定できるとともに、冷媒のシール性能も向
上する。

また、本発明は、特にインジェクション回路にその使用
を限定されるものではなく、温度によって開閉制御され
ることを有意義ならしめる各種の用途に適用可能である
。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）（ｂ）は本発明の一実施例に係る自動流量
制御弁の構造を示す縦断面図、第２図は同自動流量制御
弁を使用したインジェクション回路を有する冷凍サイク
ル因、第３図は同冷凍サイクルにおけるコンプレッサの
一部を示す断面図、第４図は本発明の他の実施例に係る
自動流量制卸弁に使用される流路開閉弁の側面図、第５
図は従来の自動流量制御弁の構造を示す縦断面図である
。 １．１１・・・円筒ケース、２．１２・・・流入口、３
゜１３・・・流出口、４，２０．５２・・・連通溝、５
゜１５．５１・・・流路開閉部材、６．２１・・・バイ
アスばね、７．２２・・・駆動ばね、１０・・・自動流
量制御弁、３１・・・コンデンサ、３２．３５・・・キ
ャピラリチューブ、３３・・・エバポレータ、３４・・
・コンプレッサ、４１・・・回転軸、４２．４３・・・
軸受板、４４・・・シリンダ、４６・・・ローラ、５３
〜５５・・・シールリング。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第３図 第４図 第５図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　側面部に冷媒の流入口および流出口を設けたケ
   ースと、このケース内に往復動自在に設けられ該往復動
   動作に伴って前記流入口と前記流出口とを連通あるいは
   遮断する流路開閉部材と、この流路開閉部材の往復動方
   向の一端側に設けられた形状記憶合金性の駆動ばねと、
   前記流路開閉部材の往復動方向の他端側に設けられたバ
   イアスばねとを備えた自動流量制御弁において、前記流
   路開閉部材の往復動方向の両端部に凹部を形成し、これ
   ら凹部に前記駆動ばねおよび前記バイアスばねの一端部
   を収納したことを特徴とする自動流量制御弁。
2. （２）　前記ケースは、前記流路開閉部材を流路遮断状
   態となる位置で位置決めするための段部を有するもので
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の自動
   流量制御弁。