JPS63243581A

JPS63243581A - 電動膨張弁

Info

Publication number: JPS63243581A
Application number: JP62071843A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Ohira; 大平　英章
Original assignee: Saginomiya Seisakusho Inc
Current assignee: Saginomiya Seisakusho Inc
Priority date: 1987-03-27
Filing date: 1987-03-27
Publication date: 1988-10-11
Anticipated expiration: 2009-08-24
Also published as: JPH0665915B2

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】〔発明の目的〕愈果上夏■且分互本発明はヒートポンプ式冷暖房装置における冷媒の流量
制御などに用いる膨張弁に関する。

従来Ω且街ヒートポンプ式冷暖房装置は冷媒の流通方向を逆転する
ことによって冷暖房の切換えを行なうが、除湿をも行な
おうとすると、室内熱交換器を冷却用と再加熱用の２個
に分割して、その間に膨張器を設けるような冷媒回路を
構成する必要がある。

かかる冷媒回路の改良例が特開昭５８−１０６３６９号
に開示されている（第５図）。この回路においては、室
外熱交換器Ｃと室内熱交換器すとの間に可逆流通性を有
する膨張弁ｆを設け、室内熱交換器ａ、ｂ間にキャピラ
リーチューブｈと三方電磁弁ｇとを並列として設けであ
る。そして、通常の冷房または暖房時には電磁弁ｇを開
いて室内熱交換器ａ、ｂを共に冷却または加熱用として
用い、除湿時には電磁弁ｇを閉じて室内熱交換器すを加
熱用にまた室内熱交換器ａを冷却用に用いるものである
。ｄは圧縮機、ｅは四方弁である。

ところが、このような回路における電磁弁ｇとしては、
冷房または暖房時の冷媒の流通を妨げないために大型の
ものである必要がある。そしてまた、膨張器としてキャ
ピラリーチューブｈを用いているから除湿時に室温の上
昇や低下を制御することができず、除湿と同時に室温の
調節をしようとするキャピラリーチューブの代りに少流
量の多段制御または連続的制御ができる弁、たとえば電
動式膨張弁などを用いる必要がある。

”ンしよ゛と　る口　占上述のように、冷暖房および除湿ができる従来の空調装
置において除湿時にも快適な環境を実現するため多少の
冷却や加温をしようとすると、キャピラリーチューブに
代えて、大型で高価な制御弁を取付けなければならず、
複数の制御弁の作動を同期作動させる必要があるから必
然的に制？１１１装置が複雑となり、大型となると共に
コストが上昇するという問題がある。

そこで本発明は、このような２個の室内熱交換器の間に
設けられて冷媒の流量制御を行なう装置の機能を高める
と共にコンパクト化し、また同時にコスト上昇を防ぐこ
とを目的としたものであり、またかかる目的に合致した
小型の膨張弁兼用の流量制御弁を提供しようとするもの
である。

〔発明の構成〕

１１〜占を”ン１するための二前記のような本発明の目的は、弁室下部側壁に第１流体
通路開口をまた弁室底面に第２流体通路が開口する弁座
を設け、弁室内に摺動可能に嵌装され弁体ばねによって
該弁座に向けて付勢されているピストン状弁体をモータ
作動の弁棒によって軸方向に移動するよう構成された電
動弁において、該弁体には弁室上部空間と該弁座内の第
２流体通路開口とを連通ずる均圧路と該弁室下部に対し
て開放された副弁室であってその底面部に該第２流体通
路開口に通ずる副弁座を有するものが設けられ、該弁体
は該弁体を貫いて該副弁座に対向するニードル弁体をそ
の先端部に有すると共に該ニードル弁体が該副弁座から
充分に離れたときにはじめて該弁体を移動させ得る弁体
係合手段を有しており、該弁室内壁と該弁体外壁との間
および該弁体と該弁棒との間はそれぞれ封止手段によっ
て摺動自由に封止されてなる電動膨張弁により達成され
る。

そして更に、前記の封止手段の少なくともいづれか一方
を、断面Ｙ形の弾性材料からなる環状パツキンを挾着し
て構成することにより、更にすぐれた機能を発揮する。

詐」前記のように構成された本発明の電動膨張弁は、弁棒が
無段階に進退するに従って全閉から全開まで連続的に開
度が変化する。そして第１段階においては副弁によって
少流量を連続的かつ比例的に制御することができ、しか
も漏洩しない。また第２段階においては主弁によって大
流量を連続的かつ比例的に制御することができる。また
、少流量制御から大流量制御に移行するに当って、流量
変化が連続的であるという特性を有している。

又立炎このような本発明の電動膨張弁の例を第１図によって説
明する。

１は略円筒形の弁本体であり、弁室１１の側壁には第１
流体通路２の開口１２が設けられまた底面には第２流体
通路３の開口１３の周りに弁座１４が設けられている。

４は弁体であって弁本体ｌ内にピストン状に嵌合して、
弁本体１の内部空間を弁室１１と背圧室１５とに区画し
ており、弁体４の下端は弁座１４に対向して主弁を構成
している。また、弁体４には第２流体通路開口１３と背
圧室１５とを連絡する均圧路４１が設けである一方、中
央部分に副弁室４２が設けである。副弁室４２は通路４
３によって弁室１１と連絡すると共に底面の副弁座４４
を経て第２２ｉｔ体通路開口１３に通している。

弁本体ｌの上部には上１ｉ１６が取付けられていて弁体
４との間に背圧室１５が形成されており、弁体４はばね
５によって弁座１４に向って常時押圧されている。７は
弁本体１と弁体４との間で流体の漏洩を阻止し、かつ相
互に摺動することを妨げないように設けられた環状のパ
ツキンである。

弁体４は背圧室１５側から副弁室４２まで弁棒６が貫入
できるように形成されており、弁ｉ６の先端部に設けら
れたニードル状の副弁体６１が副弁座４４に対向して副
弁を構成している。弁体４と弁棒６との間は、パツキン
７と同様なパツキン８によって流体の漏洩がなくまた相
互に摺動できるように封止されている。弁棒６には環状
のストッパ６２が固着してあり、パツキン８を固定する
ためのパツキン抑え４５の上部と係止することによって
弁棒６が弁体４から抜は出ることを防ぐようになってい
る。

９は弁本体１の上部に取付けられた電動式アクチュエー
タである。９１は弁棒６が貫通できるように上ＭＩ６に
植立された雄ねじ筒であり、９２は雄ねじ筒９１に回動
自在に螺着されたロータである。９３はシールドチュー
ブ９４の外側に取付けられたステータコイルである。ロ
ータ９２と弁棒６の上端部６３とは回転自在に結合され
ていて、ロータ９２は回転するに伴って雄ねじ筒９１に
添った軸方向移動を起すが、この軸方向移動はばね９５
によって遊びがないように弁棒６に伝えられ、弁棒６は
ロータ９２の回転量に比例して進退する。

パツキン７および８は、断面がＹ形の環体であり、たと
えばフッ素樹脂などの滑性のある弾性材料から形成され
たものが好ましく用いられる。なお、断面形状における
Ｙ形のうちの１辺は平面位置を取るのが好ましく、他の
２辺は内向きかまたは外向きであってかつ上下に対称的
であるように形成されているのが好ましい。このような
パツキンの断面形状の例を第２図（ａ）に示す。

この例におけるパツキン７は、第２図（ｂ）に示すよう
に弁本体１と上Ｍ１６との間に形成された環状段部の間
に水平辺７ａが挾着される。そして弁体４の側面には他
の２辺７ｂ、７ｃが圧着される。

このとき弁本体１と弁体４との間の流体は辺７Ｃを弁体
４に向けて圧着するように作用し、また上蓋１６と弁体
４との間の流体は辺７ｂを弁体４に向けて圧着するよう
に作用するから、弁室１１と背圧室１５の圧力差が太き
（なるほどパツキン７の封止力は増加し、この封止力は
どちら側の圧力が大であっても同様である。しかもかか
る形状のパツキン７は弁体４の壁面によくなじみ、弁体
４の摺動を妨げない。

前述のようなパツキン７の機能はパツキン８においても
同様であって、パツキン８は副弁室４２と背圧室１５の
間を封止すると同時に弁体４に対して弁棒６が摺動する
ことを妨げない。

このように構成された本発明の電動膨張弁を第５図のよ
うな公知の冷凍回路における三方電磁弁ｇとキャピラリ
ーチューブｈとの代りに組み込んだ例を第３図に示す。

図において■は本発明の弁であり、他の機器等の記号は
第５図と同じであ、る。

また四方弁ｅは冷房・除湿時の位置を示している。

本発明の電動膨張弁において、弁棒６が最も進んだ位置
にあるとき、弁体４はばね５に押されて主弁が閉じた状
態となっており、また副弁体６１は副弁座４４に押し付
けられて副弁も閉じている。

このとき第２流体通路３と背圧室１５とは均圧路４１に
よって均圧化されており、第１流体通路２と弁室１１と
副弁室４２とは連通しているが、第１流体通路側と第２
流体通路側とはパツキン７および８によって完全に封止
されていて、流体の漏洩がない。

次いで弁棒６が少し退くと、弁体４はばね５で押されて
いるので、弁棒６の移動量に応じて副弁の開度のみが比
例的に増加する。この間でも第２流体通路３と背圧室１
５とは均圧状態を保つから弁体４にかかる流体圧力は釣
合状態を保ち、主弁は閉じたままで保持される。

更に弁棒６が退きストッパ６２がパツキン抑え４５に当
接したのちは、弁体４は弁棒６に係止した状態で共に移
動する。従って、これ以後の主弁の開度は弁棒６の移動
量に比例する。

このような弁棒６の移動量はロータ９２の回転量に比例
するから、第１流体通路２と第２流体通路３との間の流
量とロータ９２の回転量との関係は第４図に示す如くに
なる。すなわち、本発明の電動膨張弁は、はじめ副弁の
みで少流量を比例的に制御しくＩ）、次いで主弁によっ
て大流量を比例的に制御する（ＩＩ）ように機能する。

〔発明の効果〕

本発明の電動膨張弁は、除湿を行なうことができるヒー
トポンプ式冷暖房装置の２個の室内熱交換器の間に取り
付けることにより、除湿時に同時に加温または冷却する
ことが自由に行なえるようになったもので、機能の高度
化に拘らず冷媒回路を簡素化することができる。そして
かかる本兇明の弁は小型であって大流量の流体の制御が
できると共に微小流量の制御をも可能としたもので、し
かも経済的な冷暖房装置を構成することができる利点が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電動膨張弁の実施例の縦断面図、第２図はそれに用いられる流体封止構造の説明図で、（
ａｌはパツキンの断面図、（ｂｌは封止部分の拡大断面
図、第３図は本発明の電動膨張弁を利用した冷暖房装置の回
路図、第４図は本発明の電動膨張弁の流量制御特性の例を示す
グラフ、第５図は従来の除湿機能付きの冷暖房装置の回路図であ
る。 ■・・・弁本体、１１・・・弁室、１２・・・第１流体
通路開口、１３・・・第２流体通路開口、１４・・・弁
座、１５・・・背圧室、１６・・・上蓋、２・・・第１
流体通路、３・・・第２流体通路、４・・・弁体、４１
・・・均圧路、４２・・・副弁室、４３・・・通路、４
４・・・副弁座、４５・・・パツキン抑え、５・・・ば
ね、６・・・弁棒、６１・・・副弁体、６２・・・スト
ッパ、７，８・・・パツキン、９・・・アクチュエータ
、９１・・・雄ねじ筒、９２・・・、ロータ、９３・・
・ステータコイル、９４・・・シールドチューブ、９５
・・・ばね、ａ、ｂ・・・室内熱交換器、Ｃ・・・室外
熱交換器、ｄ・・・圧縮機、ｅ・・・四方切換弁、ｆ・
・・膨張弁、ｇ・・・電磁二方弁、ｈ・・・キャピラリ
ーチューブ、■・・・電動膨張弁。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）弁室下部側壁に第１流体通路開口をまた弁室底面
に第２流体通路が開口する弁座を設け、弁室内に摺動可
能に嵌装され弁体ばねによって該弁座に向けて付勢され
ているピストン状弁体をモータ作動の弁棒によって軸方
向に移動するよう構成された電動弁において、該弁体に
は弁室上部空間と該弁座内の第２流体通路開口とを連通
する均圧路と該弁室下部に対して開放された副弁室であ
ってその底面部に該第２流体通路開口に通ずる副弁座を
有するものが設けられ、該弁棒は該弁体を貫いて該副弁
座に対向するニードル弁体をその先端部に有すると共に
該ニードル弁体が該副弁座から充分に離れたときにはじ
めて該弁体を移動させ得る弁体係合手段を有しており、
該弁室内壁と該弁体外壁との間および該弁体と該弁棒と
の間はそれぞれ封止手段によって摺動自由に封止されて
いることを特徴とする電動膨張弁。
（２）封止手段の少なくともいづれか一方が、断面Ｙ形
の弾性材料からなる環状パッキンを挾着して構成されて
いる特許請求の範囲第１項記載の電動膨張弁。