KR20180085352A - Expansion valve - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 팽창 밸브에 관한 것으로서, 특히 냉동 사이클에 바람직한 온도식 팽창 밸브에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an expansion valve, and more particularly to a thermally-assisted expansion valve suitable for a refrigeration cycle.
자동차용 공기 조절 장치의 냉동 사이클에는 일반적으로, 순환하는 냉매를 압축하는 압축기, 압축된 냉매를 응축하는 응축기, 응축된 냉매를 교축 팽창시키는 팽창 밸브, 그 냉매의 증발 잠열에 의해 차량 실내의 공기를 냉각하는 증발기가 마련되어 있다. 팽창 밸브로서는, 예를 들면, 증발기로부터 도출되는 냉매가 소정의 과열도를 갖도록, 증발기의 출구측의 냉매의 온도 및 압력을 감지하여 밸브 개도를 조정하여, 증발기에 송출하는 냉매의 유량을 제어하는 온도식 팽창 밸브가 사용된다(예를 들면 특허문헌 1 참조). The refrigeration cycle of the air conditioner for an automobile generally includes a compressor for compressing the circulating refrigerant, a condenser for condensing the compressed refrigerant, an expansion valve for throttling the condensed refrigerant, An evaporator for cooling is provided. As the expansion valve, for example, the temperature and the pressure of the refrigerant at the outlet side of the evaporator are sensed to adjust the valve opening degree so that the refrigerant led out from the evaporator has a predetermined degree of superheat, and the flow rate of the refrigerant to be sent to the evaporator is controlled A thermostatic expansion valve is used (for example, see Patent Document 1).
이와 같은 팽창 밸브의 몸체에는, 응축기로부터 증발기를 향하는 냉매를 통과시키는 제1의 통로와, 증발기로부터 되돌아 온 냉매를 통과시키는 제2의 통로가 형성된다. 제1의 통로에는 밸브 구멍이 형성되고, 그 밸브 구멍에 대향하도록 밸브체가 배치된다. 밸브체는, 밸브 구멍에 접리하여 증발기를 향하는 냉매의 유량을 조정한다. 또한, 몸체의 일단에는 장착 구멍이 마련되고, 연통 구멍을 통해 제2의 통로와 연통되어 있다. 이 장착 구멍에 파워 엘리먼트가 장착된다. 파워 엘리먼트는, 제2의 통로를 흐르는 냉매의 온도 및 압력을 감지하여 작동하고, 그 구동력이 샤프트를 통해 밸브체에 전달된다. 샤프트는, 제1의 통로와 제2의 통로의 격벽을 관통하여, 일단측이 파워 엘리먼트에 접속되고, 타단측이 밸브체에 접속된다. In the body of such an expansion valve, a first passage through which the refrigerant from the condenser to the evaporator passes, and a second passage through which the refrigerant returned from the evaporator is passed. A valve hole is formed in the first passage, and a valve body is disposed so as to face the valve hole. The valve body aligns with the valve hole to adjust the flow rate of the refrigerant toward the evaporator. Further, a mounting hole is provided at one end of the body, and is communicated with the second passage through the communication hole. A power element is mounted in this mounting hole. The power element operates by sensing the temperature and pressure of the refrigerant flowing through the second passage, and the driving force is transmitted to the valve body through the shaft. The shaft passes through the partition of the first passage and the second passage, one end is connected to the power element, and the other end is connected to the valve body.
파워 엘리먼트는, 몸체에 조립되는 하우징과, 그 하우징을 밀폐 공간과 개방 공간으로 구획하는 다이어프램과, 개방 공간에 배치되는 디스크를 구비한다. 밀폐 공간에는 감온용 가스가 봉입되고, 개방 공간은 제2의 통로에 연통한다. 제2의 통로를 흐르는 냉매의 일부가 개방 공간에 드나든다. 그 냉매의 온도 및 압력에 상응하여 밀폐 공간이 팽창 또는 수축하는 것에 의해 다이어프램이 변위하고, 그 변위에 의한 구동력이 디스크를 통해 샤프트에 전달된다. 증발기의 출구의 냉매 온도가 낮아지면 밀폐 공간이 수축하기 때문에, 밸브부가 밸브 폐쇄 방향으로 작동한다. 반대로, 그 냉매 온도가 높아지면 밀폐 공간이 팽창하기 때문에, 밸브부가 밸브 개방 방향으로 작동한다. 이와 같은 파워 엘리먼트의 자율적인 작동에 의해 밸브부의 개도가 조정되어, 증발기 출구의 냉매의 과열도가 적정하게 제어된다. 개방 공간에 도입된 냉매의 온도를 다이어프램에 효율적으로 전달하기 위해, 디스크에는 일반적으로 열전도율이 큰 재질로 이루어지는 것이 사용된다. The power element includes a housing to be assembled to the body, a diaphragm that divides the housing into a closed space and an open space, and a disk disposed in the open space. The sealed space is sealed with a gas for warming-up, and the open space communicates with the second passage. A part of the refrigerant flowing through the second passageway flows into the open space. The diaphragm is displaced by expansion or contraction of the closed space corresponding to the temperature and pressure of the refrigerant, and the driving force due to the displacement is transmitted to the shaft through the disk. When the refrigerant temperature at the outlet of the evaporator is lowered, the closed space is contracted, so that the valve portion operates in the valve closing direction. Conversely, when the refrigerant temperature rises, the closed space expands, so that the valve portion operates in the valve opening direction. The opening degree of the valve portion is adjusted by the autonomous operation of the power element, and the degree of superheat of the refrigerant at the outlet of the evaporator is properly controlled. In order to efficiently transfer the temperature of the refrigerant introduced into the open space to the diaphragm, a disk made of a material having a generally high thermal conductivity is used.
그러나, 냉동 사이클의 저부하시에는, 증발기의 출구로부터 송출되는 냉매에 있어서 액체상 성분의 비율이 커져, 그 액냉매(액체방울)가 파워 엘리먼트의 개방 공간으로 인도되어 디스크에 부착되는 경우가 있다. 액냉매(액체상)는 가스 냉매(기체상)에 비해 열전달의 시정수(이하, 단순히 "시정수"라고도 한다)가 작기 때문에, 열전도율이 높은 디스크에 부착되는 것에 의해, 밸브부가 빈번하게 개폐하는 헌팅을 발생시킬 가능성이 있다. However, at the time of the bottom of the refrigeration cycle, the ratio of the liquid phase component in the refrigerant discharged from the outlet of the evaporator becomes large, and the liquid refrigerant (liquid droplet) is led to the open space of the power element and attached to the disk. The liquid refrigerant (liquid phase) has a smaller time constant of heat transfer (hereinafter, simply referred to as "time constant") than a gas refrigerant (vapor phase) . ≪ / RTI >
여기서, 이 헌팅을 억제하기 위해, 파워 엘리먼트의 개방 공간과 제2의 통로를 연통시키는 연통로에 폐쇄판을 마련하고, 그 폐쇄판에 마련한 균압 구멍을 통해서만 냉매의 유통을 허용하는 것에 의해 개방 공간으로의 액냉매의 도입을 규제하는 기술도 제안되어 있다(예를 들면 특허문헌 2 참조). 이 구성에서는, 폐쇄판이 단차를 갖는 원판 형상으로 되어 있고, 그 중심에 샤프트의 삽통 구멍이 마련되고, 그 삽통 구멍에서 오프셋된 위치에 지름이 작은 균압 구멍이 마련이다. 폐쇄판에는, 균압 구멍이 제2의 통로에 있어서의 샤프트보다 하류측으로 개구되도록 배치된다. 또한, 폐쇄판의 소경부가 연통로에 감합되는 것에 의해, 제2의 통로에 있어서의 연통로의 위치에서의 단차를 없애고, 냉매 통과음의 저감을 실현하고자 하고 있다. In order to suppress this hunting, a closing plate is provided in the communication passage for communicating the open space of the power element with the second passage, and the refrigerant is allowed to flow only through the pressure equalizing hole provided in the closing plate, (For example, refer to Patent Document 2). In this configuration, the closing plate is formed in a disk shape having a step, and a through hole is provided at the center of the shaft, and a pressure equalizing hole having a small diameter is provided at a position offset from the through hole. The closing plate is disposed such that the equalizing hole is opened to the downstream side of the shaft in the second passage. In addition, by fitting the small-diameter portion of the closing plate into the communication passage, the step at the position of the communication passage in the second passage is eliminated, and reduction of the refrigerant passage noise is realized.
[선행기술문헌][Prior Art Literature]
[특허문헌][Patent Literature]
일본 특허공개공보 2013-242129호 공보 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-242129
일본 특허공개공보 2013-245921호 공보 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-245921
하지만, 특허문헌 2에 기재된 구성에서는, 폐쇄판에 삽통 구멍과는 별도로 균압 구멍을 가공할 필요가 있다. 또한, 샤프트의 작동을 저해하지 않도록, 폐쇄판의 외형과 삽통 구멍과의 동축도를 확보할 필요가 있어, 폐쇄판에 높은 가공 정밀도가 요구된다. 또한, 균압 구멍이 중심에서 오프셋하는 것에 의해 폐쇄판에 방향성이 나타나기 때문에, 균압 구멍의 위치를 확인하면서 폐쇄판을 조립할 필요가 있다. 이와 같은 것이 가공 공수 및 작업 공수의 증가로 이어지고, 제조 비용이 증가하는 요인이 되고 있었다. 한편, 발명자들이 검증한 결과, 파워 엘리먼트 내로의 액냉매의 도입 억제에 관하여, 균압 구멍을 샤프트보다 하류측에 마련하는 것의 우위성은 인정되지 않았다. However, in the structure described in
본 발명은 이와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로서, 그 일 목적은, 제어 헌팅을 방지하면서, 양호하게 기능하는 팽창 밸브를 저비용으로 제공하는 것에 있다. An object of the present invention is to solve such a problem, and an object thereof is to provide an expansion valve which functions well while preventing control hunting at a low cost.
본 발명의 일 실시예에 따른 팽창 밸브는, 상류측으로부터 유입한 냉매를 교축 팽창시켜 증발기에 공급하고, 증발기로부터 되돌아 온 냉매의 압력과 온도를 감지하여 밸브부의 개도를 제어한다. 이 팽창 밸브는, 상류측에서 증발기를 향해 흐르는 냉매가 통과하는 제1의 통로와, 증발기로부터 되돌아 온 냉매가 통과하는 제2의 통로와, 제1의 통로에 마련된 밸브 구멍과, 제2의 통로에 연통하는 장착 구멍을 구비하는 몸체; 밸브 구멍에 접리하여 밸브부의 개도를 조정하는 밸브체; 장착 구멍을 폐지하도록 몸체에 장착되는 하우징과, 하우징 내를 감온 매체가 봉입된 밀폐 공간과 제2의 통로에 연통하는 개방 공간으로 구획하는 다이어프램과, 개방 공간에 배치되어 다이어프램에 당접하는 디스크를 구비하는 파워 엘리먼트; 제1의 통로와 제2의 통로의 격벽을 관통하여, 일단측이 디스크를 통해 다이어프램에 접속되고, 타단측이 밸브체에 접속되고, 다이어프램의 변위에 의한 축선 방향의 구동력을 밸브체에 전달하는 샤프트; 및 개방 공간과 제2의 통로를 이격하는 한편, 샤프트를 삽통시키는 삽통 구멍을 중심축을 따라 구비하고, 제2의 통로로부터 개방 공간으로의 냉매의 유입을 삽통 구멍에 있어서의 샤프트와의 간격에 제한하는 유입 규제부를 구비한다. The expansion valve according to an embodiment of the present invention controls the opening degree of the valve by sensing the pressure and the temperature of the refrigerant returned from the evaporator and expanding the refrigerant flowed from the upstream side to the evaporator. The expansion valve includes a first passage through which the refrigerant flowing from the upstream side to the evaporator passes, a second passage through which the refrigerant returned from the evaporator passes, a valve hole provided in the first passage, A mounting hole communicating with the body; A valve body contacting the valve hole to adjust an opening degree of the valve portion; A diaphragm that divides the inside of the housing into a closed space in which the thermosensitive medium is sealed and an open space communicating with the second passage; and a disk disposed in the open space and in contact with the diaphragm A power element; One end of the diaphragm is connected to the diaphragm through one of the first and second passages, and the other end of the diaphragm is connected to the valve, and the driving force in the axial direction due to the displacement of the diaphragm is transmitted to the valve body shaft; And an insertion hole for allowing the shaft to pass therethrough is provided along the central axis and the inflow of the refrigerant from the second passage to the open space is limited to the gap with the shaft in the insertion hole As shown in Fig.
삽통 구멍은, 샤프트와의 간격에 의해 형성되는 개구 면적이 7.0㎟ 이하이다. The through hole has an opening area of 7.0 mm < 2 > or less formed by the gap with the shaft.
이 실시예에 의하면, 유입 규제부를 마련한 것에 의해, 제2의 통로로부터 개방 공간으로의 냉매의 유입이 허용되면서도, 적절하게 제한된다. 특히 삽통 구멍의 개구 면적을 상기 설정으로 한 것에 의해, 후술하는 실시예에도 기재하는 바와 같이, 제어 헌팅의 발생을 억제할 수 있다. 한편, 상기 삽통 구멍이, 샤프트를 삽통하는 기능과, 냉매의 유입을 적절하게 제한하는 기능을 모두 겸한다. 또한, 상기 삽통 구멍과 샤프트 사이에 간격이 형성되기 때문에, 유입 규제부의 치수 정밀도를 엄밀하게 관리할 필요성을 저감할 수 있다. 이 때문에, 유입 규제부에 드는 가공 공수를 저감할 수 있고, 팽창 밸브를 저비용으로 제공할 수 있다. According to this embodiment, by providing the inflow restricting portion, inflow of the refrigerant from the second passage into the open space is allowed, but is appropriately restricted. Particularly, by setting the opening area of the insertion hole to the above setting, the occurrence of control hunting can be suppressed as described in the following embodiments. On the other hand, the insertion hole serves both as a function of inserting the shaft and a function of appropriately restricting the inflow of the refrigerant. Further, since a gap is formed between the insertion hole and the shaft, it is possible to reduce the necessity of strictly managing the dimensional accuracy of the inflow restricting portion. Therefore, it is possible to reduce the number of machining operations on the inflow restricting portion and to provide the inflation valve at low cost.
본 발명에 의하면, 제어 헌팅을 방지하면서, 양호하게 기능하는 팽창 밸브를 저비용으로 제공할 수 있다. According to the present invention, it is possible to provide a functioning expansion valve at a low cost while preventing control hunting.
도 1은 실시예에 따른 팽창 밸브의 단면도이다.
도 2는 파워 엘리먼트 및 그 주변 구조를 나타내는 도면이다.
도 3은 팽창 밸브의 감온 작용을 나타내는 도면이다.
도 4는 헌팅 검증 시험의 결과를 나타내는 도면이다.
도 5는 헌팅 검증 시험의 결과를 나타내는 도면이다.
도 6은 삽통 구멍의 개구 정도와 헌팅의 크기의 관계를 나타내는 도면이다.
도 7은 변형예에 따른 팽창 밸브의 주요부의 구조를 나타내는 도면이다. 1 is a sectional view of an expansion valve according to an embodiment.
2 is a view showing a power element and its peripheral structure.
3 is a view showing the effect of the temperature sensing action of the expansion valve.
4 is a diagram showing the results of the Hunting verification test.
5 is a diagram showing the results of the Hunting verification test.
6 is a view showing the relationship between the opening degree of the insertion hole and the size of hunting.
7 is a view showing a structure of a main part of an expansion valve according to a modification.
이하, 본 발명의 실시예를, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 한편, 이하의 설명에 있어서는 편의상, 도시된 상태를 기준으로 각 구조의 위치 관계를 표현하는 경우가 있다. 또한, 이하의 실시예 및 그 변형예에 대해, 거의 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 부호를 첨부하고, 그 설명을 적절히 생략하는 경우가 있다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. On the other hand, in the following description, the positional relationship of each structure may be expressed on the basis of the illustrated state for convenience. In the following embodiments and modifications thereof, substantially the same constituent elements are denoted by the same reference numerals, and the description thereof may be appropriately omitted.
본 실시예는, 본 발명의 팽창 밸브를 자동차용 공기 조절 장치의 냉동 사이클에 적용되는 온도식 팽창 밸브로서 구체화하고 있다. 이 냉동 사이클에는, 순환하는 냉매를 압축하는 압축기, 압축된 냉매를 응축하는 응축기(실외 열교환기), 응축된 냉매를 기액으로 분리하는 수액기, 분리된 냉매를 교축 팽창시켜 송출하는 팽창 밸브, 그 안개 상태의 냉매를 증발시켜 그 증발 잠열에 의해 차량 실내의 공기를 냉각하는 증발기(실내 열교환기)가 마련되어 있다. 여기서는 편의상, 팽창 밸브 이외에 대해서는 상세한 설명을 생략한다. In the present embodiment, the expansion valve of the present invention is embodied as a thermostatic expansion valve applied to a refrigeration cycle of an air conditioner for an automobile. The refrigeration cycle includes a compressor for compressing the refrigerant circulating therein, a condenser (outdoor heat exchanger) for condensing the compressed refrigerant, a receiver for separating the condensed refrigerant into gas and liquid, an expansion valve for expanding and distributing the separated refrigerant, There is provided an evaporator (indoor heat exchanger) for evaporating the refrigerant in the mist state and cooling the air in the interior of the vehicle by the latent heat of evaporation. Here, for the sake of convenience, a detailed description is omitted except for the expansion valve.
도 1은 실시예에 따른 팽창 밸브의 단면도이다. 1 is a sectional view of an expansion valve according to an embodiment.
팽창 밸브(1)는, 알루미늄 합금으로 이루어지는 소재를 압출 성형하여 얻은 부재에 소정의 절삭 가공을 하여 얻어진 몸체(2)를 구비한다. 몸체(2)는 각기둥 형상으로 되어 있고, 그 내부에는 냉매의 교축 팽창을 하는 밸브부가 마련되어 있다. 몸체(2)의 길이 방향의 단부에는, 파워 엘리먼트(3)가 마련되어 있다. The expansion valve (1) has a body (2) obtained by subjecting a member obtained by extrusion molding a material made of an aluminum alloy to a predetermined cutting process. The
몸체(2)의 측부에는, 수액기측(응축기측)으로부터 고온 고압의 냉매를 도입하는 도입 포트(6), 팽창 밸브(1)에 의해 교축 팽창된 저온 저압의 냉매를 증발기를 향해 도출하는 도출 포트(7), 증발기에 의해 증발된 냉매를 도입하는 도입 포트(8), 팽창 밸브(1)를 통과한 냉매를 압축기측으로 도출하는 도출 포트(9)가 마련되어 있다. 본 실시예에서는, 도입 포트(6) 및 도출 포트(9)는, 몸체(2)의 제1측면에 개구된다. 도출 포트(7) 및 도입 포트(8)는, 제1측면과는 반대측의 제2측면에 개구된다. 변형예에서는, 제1측면과 제2측면이 서로 직각을 이루는 면으로서 인접하고 있어도 좋다. 도입 포트(6)와 도출 포트(9) 사이에는, 도시하지 않는 배관을 장착하기 위한 나사 구멍(10)이 형성되어 있다. 각 포트에는, 배관의 조인트가 접속된다. An
팽창 밸브(1)에 있어서는, 도입 포트(6), 도출 포트(7) 및 이들을 연결하는 냉매 통로에 의해 제1의 통로(13)가 구성되어 있다. 제1의 통로(13)의 중간부에 밸브부가 마련되어 있다. 도입 포트(6)로부터 도입된 냉매는, 그 밸브부에 의해 교축 팽창되어 안개 상태가 되어, 도출 포트(7)로부터 증발기를 향해 도출된다. 한편, 도입 포트(8), 도출 포트(9) 및 이들을 연결하는 냉매 통로에 의해 제2의 통로(14)가 구성되어 있다. 제2의 통로(14)는, 스트레이트로 연장되어 있고, 그 중간부가 파워 엘리먼트(3)의 내부와 연통되어 있다. 도입 포트(8)로부터 도입된 냉매의 일부는, 파워 엘리먼트(3)에 공급되어 감온된다. 제2의 통로(14)를 통과한 냉매는, 도출 포트(9)로부터 압축기를 향해 도출된다. In the expansion valve 1, the
제1의 통로(13)의 중간부에는 밸브 구멍(16)가 마련되고, 그 밸브 구멍(16)의 도입 포트(6)측의 개구단 에지에 의해 밸브 시트(17)가 형성되어 있다. 밸브 시트(17)에 도입 포트(6)측에서 대향하도록 밸브체(18)가 배치되어 있다. 밸브체(18)는, 밸브 시트(17)에 탈착하여 밸브부를 개폐하는 원형의 볼밸브체(41)와, 그 볼밸브체(41)를 하방에서 지지하는 밸브체 받이(43)를 접합하여 구성되어 있다. A
몸체(2)의 하부에는, 내외를 연통시키는 연통 구멍(19)이 형성되어 있고, 그 상반부에 의해 밸브체(18)를 수용하는 밸브실(40)이 형성되어 있다. 밸브실(40)은, 밸브 구멍(16)에 연통되고, 밸브 구멍(16)과 동축 형태로 형성되어 있다. 밸브실(40)은, 또한, 측부에서 상류측 통로(37)를 통해 도입 포트(6)에 연통되어 있다. 상류측 통로(37)는, 밸브실(40)을 향해 개구되는 작은 구멍(42)을 포함한다. 작은 구멍(42)은, 제1의 통로(13)의 통로 단면이 국부적으로 협소화되어 형성되어 있다. A communicating
밸브 구멍(16)은, 하류측 통로(39)를 통해 도출 포트(7)에 연통되어 있다. 즉, 상류측 통로(37), 밸브실(40), 밸브 구멍(16) 및 하류측 통로(39)가, 제1의 통로(13)를 구성하고 있다. 상류측 통로(37)와 하류측 통로(39)는 서로 평행이고, 각각 밸브 구멍(16)의 축선에 대해 직각 방향으로 연장되어 있다. 한편, 변형예에서는, 상류측 통로(37)와 하류측 통로(39)의 서로의 투영이 직각을 이루도록(서로 꼬인 위치가 되도록) 도입 포트(6) 또는 도출 포트(7)의 위치를 설정해도 좋다. The
연통 구멍(19)의 하반부에는, 그 연통 구멍(19)을 외부에서 밀봉하도록 조정 나사(20)가 체결되어 있다. 밸브체(18)(정확히는 밸브체 받이(43))와 조정 나사(20) 사이에는, 밸브체(18)를 밸브 폐쇄 방향으로 바이어싱하는 스프링(23)이 개재되어 있다. 조정 나사(20)의 몸체(2)로의 나사 조임량을 조정하는 것에 의해, 스프링(23)의 하중을 조정할 수 있다. 조정 나사(20)와 몸체(2) 사이에는, 냉매의 누설을 방지하기 위한 O링(24)이 개재되어 있다. An adjusting screw (20) is fastened to the lower half of the communication hole (19) so as to seal the communication hole (19) from the outside. A spring 23 for biasing the
한편, 몸체(2)의 상면 중앙에는, 원형 보스 형상으로 융기한 지지부(60)가 마련되고, 그 지지부(60)의 중앙에는 오목한(바닥을 갖는 원형 구멍 형상) 장착 구멍(50)이 마련되어 있다. 장착 구멍(50)과 제2의 통로(14)와의 격벽(51)을 관통하도록 연통 구멍(52)이 마련되어 있다. 연통 구멍(52)은, 장착 구멍(50)의 저부 중앙에 동축 형태로 형성되어 있다. 파워 엘리먼트(3)는, 그 하부가 장착 구멍(50)에 나사 결합되어, 몸체(2)의 상단 개구부를 밀봉하도록 지지부(60)에 조립되어 있다. 파워 엘리먼트(3)와 몸체(2) 사이에는, 냉매의 누설을 방지하기 위한 O링(30)이 개재되어 있다. On the other hand, a
파워 엘리먼트(3)는, 장착 구멍(50)을 폐지하도록 몸체(2)에 장착되는 하우징(25)과, 그 하우징(25) 내를 축선 방향으로 구획하는 다이어프램(28)을 구비한다. 하우징(25)은, 상부 하우징(26)과 하부 하우징(27)을 축선 방향으로 조립하여 구성된다. 상부 하우징(26)은 "제1하우징"으로서 기능하고, 하부 하우징(27)은 "제2하우징"으로서 기능한다. The
즉, 파워 엘리먼트(3)는, 상부 하우징(26)과 하부 하우징(27) 사이에 다이어프램(28)을 끼도록 배치하고, 그 하부 하우징(27)측에 디스크(29)를 배치하여 구성되어 있다. 상부 하우징(26)은 스테인리스재를 덮개가 있는 형태로 프레스 성형하여 얻어진다. 하부 하우징(27)은, 스테인리스재를 단차를 갖는 원통 형태로 프레스 성형하여 얻어진다. 디스크(29)는, 예를 들면 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지고, 두 하우징보다 열전도율이 크다. That is, the
파워 엘리먼트(3)는, 상부 하우징(26)과 하부 하우징(27)의 서로의 개구부를 맞대고, 그 외측 에지부에 다이어프램(28)의 외측 에지부를 끼우도록 하여 조립하고, 두 하우징의 접합부를 따라 외주 용접이 실시되는 것에 의해 용기 형태로 형성되어 있다. 파워 엘리먼트(3)의 내부는, 다이어프램(28)에 의해 밀폐 공간(S1)과 개방 공간(S2)으로 구획되고, 그 밀폐 공간(S1)에는 감온용 가스("감온 매체"로서 기능한다)가 봉입되어 있다. 디스크(29)는, 개방 공간(S2)에 배치되어 있다. The
장착 구멍(50)의 저부에 원판 형상의 플레이트(31)가 배치되어 있다. 플레이트(31)는, 파워 엘리먼트(3)의 개방 공간과 제2의 통로(14)를 이격하는 한편, 중앙에 샤프트(33)를 관통시키기 위한 삽통 구멍(36)을 구비한다. 플레이트(31)는, 제2의 통로(14)로부터 개방 공간(S2)으로의 냉매의 유입을, 삽통 구멍(36)에 있어서의 샤프트(33)와의 간격에 제한하는 "유입 규제부"로서 기능한다. 제2의 통로(14)를 통과하는 냉매의 일부는, 연통 구멍(52) 및 삽통 구멍(36)을 통해 개방 공간(S2)으로 인도된다. 파워 엘리먼트(3)는, 그 냉매의 압력 및 온도를 감지하여 밸브부의 개폐 방향의 구동력을 발생한다. 파워 엘리먼트(3)의 감온 구조에 대해서는, 나중에 상세하게 설명한다. A disk-shaped
몸체(2)의 중앙부에는, 제1의 통로(13)와 제2의 통로(14)를 이격하는 격벽(35)을 관통하도록 삽통 구멍(34)이 마련되어 있다. 이 삽통 구멍(34)은, 소경부(44)와 대경부(46)를 동축 형태로 구비하는 단차를 갖는 구멍이다. 소경부(44)의 하단이 제1의 통로(13)를 향해 개구되고, 대경부(46)의 상단이 제2의 통로(14)를 향해 개구된다. 소경부(44)는, 긴 샤프트(33)를 축선 방향으로 슬라이딩 가능하게 삽통한다. 대경부(46)는, 후술하는 방진 스프링(48)을 동축 형태로 수용하는 장착 구멍을 형성한다. A through
샤프트(33)는, 스테인리스 등으로 이루어지는 금속제의 로드이고, 디스크(29)와 밸브체(18) 사이에 개재되어 있다. 이에 의해, 다이어프램(28)의 변위에 의한 구동력이, 디스크(29) 및 샤프트(33)를 통해 밸브체(18)에 전달되어, 밸브부가 개폐된다. 샤프트(33)의 일단측은 제2의 통로(14)를 횡단하고, 플레이트(31)를 관통하여 디스크(29)에 접속된다. 샤프트(33)의 타단측은, 제1의 통로(13)의 하류측 통로(39)를 횡단하고, 밸브 구멍(16)을 통해 밸브체(18)에 접속된다. The
대경부(46)에는, 샤프트(33)에 축선 방향과 직각인 방향의 바이어싱력, 즉 횡하중(슬라이딩 하중)을 부여하기 위한 방진 스프링(48)이 수용되어 있다. 샤프트(33)가 그 방진 스프링(48)의 횡하중을 받는 것에 의해, 냉매 압력의 변동에 의한 샤프트(33)나 밸브체(18)의 진동이 억제된다. The
방진 스프링(48)은, 소경부(44)와 동축 형태로 고정되고, 샤프트(33)를 동축 형태로 삽통시키도록 하여 지지한다. 방진 스프링(48)은, 샤프트(33)를 반경 방향 내측으로 바이어싱하여 슬라이딩 저항을 부여한다. 한편, 방진 스프링(48)의 구체적 구조에 대해서는, 예를 들면 일본국 특허공개공보 2013-242129호 공보에 기재된 구성을 채용할 수 있기 때문에, 그 상세한 설명을 생략한다. The vibration-
본 실시예에서는, 삽통 구멍(34)과 샤프트(33) 사이의 클리어런스를 작게 하여 제1의 통로(13)로부터 제2의 통로(14)로의 냉매의 누설을 억제하는 클리어런스 실링이 실현되어 있다. 변형예에서는, 삽통 구멍(34)과 샤프트(33) 사이에 O링 등의 실링을 배치하여, 제1의 통로(13)로부터 제2의 통로(14)로의 냉매의 누설을 방지하도록 해도 좋다. The clearance between the
이상과 같이 구성된 팽창 밸브(1)는, 증발기로부터 도입 포트(8)를 통해 되돌아 온 냉매의 압력 및 온도를 파워 엘리먼트(3)가 감지하여 다이어프램(28)이 변위한다. 이 다이어프램(28)의 변위가 구동력이 되어, 디스크(29) 및 샤프트(33)를 통해 밸브체(18)에 전달되어 밸브부를 개폐시킨다. 한편, 수액기로부터 공급된 액냉매는, 도입 포트(6)로부터 도입되어, 밸브부를 통과하는 것에 의해 교축 팽창되어, 저온 저압의 안개 상태의 냉매가 된다. 그 냉매는 도출 포트(7)로부터 증발기를 향해 도출된다. In the expansion valve 1 configured as described above, the
다음으로, 파워 엘리먼트의 감온 구조에 대해 상세하게 설명한다. Next, the warming-up structure of the power element will be described in detail.
도 2는 파워 엘리먼트 및 그 주변 구조를 나타내는 도면이다. 도 2(A)는 도 1의 A부 확대도이고, 도 2(B)는 플레이트(31)의 평면도이다. 2 is a view showing a power element and its peripheral structure. Fig. 2 (A) is an enlarged view of part A in Fig. 1, and Fig. 2 (B) is a plan view of the
도 2(A)에 나타내는 바와 같이, 장착 구멍(50)의 내주면에는 암나사부(62)가 형성되어 있다. 장착 구멍(50)의 저부 중앙(격벽(51))에는, 상술한 연통 구멍(52)이 마련되어 있다. 몸체(2)의 상면에는 계지면(64)이 형성되고, 그 계지면(64)에 형성된 감합홈(65)에 O링(30)이 감합되어 있다. 2 (A), a
한편, 하부 하우징(27)은, 하방을 향해 단계적으로 지름이 축소되는 단차를 갖는 원통 형태로 되어 있고, 그 하반부가 접속부(66)를 구성하고 있다. 접속부(66)의 외주면에는, 암나사부(62)와 나사 결합 가능한 수나사부(68)("나사부"로서 기능한다)가 형성되어 있다. 하부 하우징(27)은, 접속부(66)를 장착 구멍(50)에 나사 체결해가는 것에 의해 몸체(2)에 장착된다. 하부 하우징(27)에 있어서의 접속부(66)의 베이스부("계지부"로서 기능한다)는, 축선에 대해 수직한 계지면(70)으로 되어 있고, 몸체(2)의 계지면(64)과 당접 가능하게 구성되어 있다. On the other hand, the
디스크(29)는, 원판 형상의 본체(72)와, 본체(72)의 하면 중앙에서 하방으로 연장되는 전열 촉진부(74)를 구비한다. 도시된 바와 같이 전열 촉진부(74)의 측면을 크게 취하는 것에 의해, 개방 공간(S2)에 도입된 냉매의 온도를 효율적으로 전달할 수 있게 된다. 전열 촉진부(74)의 외경은, 접속부(66)의 내경보다 약간 작다. 전열 촉진부(74)의 하면 중앙에는, 하방을 향해 테이퍼 형태로 지름이 확대되는 요부(76)가 형성되어 있다. 본체(72)의 하면에는 홈부(53)가 마련되어 있다. 개방 공간(S2)에 유입한 냉매는, 홈부(53)를 통해 다이어프램(28)의 하면으로 인도된다. The
도 2(B)에도 나타내는 바와 같이, 플레이트(31)는, 상하면이 평평한 원판 형상으로 되어 있고, 그 중심축을 따라 삽통 구멍(36)이 동축 형태로 마련되어 있다. 플레이트(31)는, 장착 구멍(50)의 저부에 동축 형태로 지지되고, 샤프트(33)를 동축 형태로 삽통하고 있다. 한편, 여기서 말하는 "동축"이란 축선이 완전히 일치하는 경우는 물론, 거의 일치한 경우도 포함한다. 플레이트(31)의 외경은, 장착 구멍(50)의 내경과 거의 동일하지만, 약간 작게 되어 있다. 그에 의해, 플레이트(31)의 조립을 쉽게 하고 있다. 플레이트(31)의 두께는, 장착 구멍(50)의 저부와 하부 하우징(27)의 하단 사이의 간격(L)보다 약간 작다. 하부 하우징(27)의 하단은, 플레이트(31)의 외주 에지 근방의 상면과 대향한다. 양자의 간격은, 플레이트(31)의 두께보다 작다. As shown in Fig. 2 (B), the
이와 같이 하여 플레이트(31)와 하부 하우징(27) 사이에 여유를 마련하는 것에 의해, 하부 하우징(27)의 몸체(2)로의 체결을 확실하게 하고, O링(30)에 의한 실링 기능을 확보하고 있다. 한편, 하부 하우징(27)의 하단과 플레이트(31)와의 간격을 미소하게 하는 것에 의해, 설사 플레이트(31)가 덜컹거렸다 해도, 이를 억제할 수 있도록 하고 있다. By providing a clearance between the
샤프트(33)의 상부는, 삽통 구멍(36)을 관통하여 개방 공간(S2)에 연장되고, 그 선단부가 요부(76)에 삽통되어, 디스크(29)의 하면에 당접해 있다. The upper portion of the
플레이트(31)는 수지로 이루어지고, 하우징(25)보다 경도가 작고 열전도율도 작다. 삽통 구멍(36)과 샤프트(33)와의 간격의 단면적("삽통 구멍(36)의 개구 면적"이라고 함; 점 산재 영역 참조)은, 제2의 통로(14)로부터 개방 공간(S2)으로의 냉매의 유입/유출을 제한한다. 그 개구 면적은, 가스 냉매(기체상 성분)의 통과를 촉진하고, 액냉매(액체상 성분)의 통과를 억제하는 정도의 크기(액체방울의 유입을 억제할 수 있는 크기)로 설정되어 있다. 본 실시예에서는 5㎟ 정도로 되어 있다. The
파워 엘리먼트(3)를 몸체(2)에 조립할 때는, 미리 플레이트(31)를 장착 구멍(50)에 삽입해 놓고, 감합홈(65)에 O링(30)을 감합시킨 상태에서, 하부 하우징(27)을 장착 구멍(50)에 나사 체결해간다. 그에 의해, O링(30)이 가압되면서 파워 엘리먼트(3) 및 몸체(2)의 쌍방에 밀착하여 실링성을 확보한다. 이와 같이 하부 하우징(27)을 나사 체결해가면, 그 계지면(70)이 몸체(2)의 계지면(64)에 계지되어, 파워 엘리먼트(3)의 조립이 완료된다. When assembling the
다음으로, 본 실시예에 의한 작용 효과에 대해 상세하게 설명한다. Next, the operation and effect of the present embodiment will be described in detail.
도 3은 팽창 밸브의 감온 작용을 나타내는 도면이다. 도 3(A)는 본 실시예에 따른 팽창 밸브(1)의 감온 작용을 나타내고, 도 3(B)는 비교예에 따른 팽창 밸브(101)의 감온 작용을 나타낸다. 팽창 밸브(1)가 플레이트(31)를 구비하는 것에 대해, 팽창 밸브(101)가 이를 구비하지 않는 점에서 양자는 상이하다. 도면 중의 2점 쇄선 화살표는, 냉매의 흐름을 나타낸다. 각 도면에 있어서, 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 첨부하고 있다. 3 is a view showing the effect of the temperature sensing action of the expansion valve. Fig. 3 (A) shows the temperature sensing action of the expansion valve 1 according to the present embodiment, and Fig. 3 (B) shows the temperature sensing action of the
도 3(A)에 나타내는 바와 같이, 도입 포트(8)에는, 증발기의 출구측과 팽창 밸브(1)를 연결하는 배관(80)의 선단부(조인트)가 접속된다. 배관(80)의 선단부의 외주면에는 실링용의 O링(82)이 감합되어 있어, 냉매의 외부로의 누설을 방지하고 있다. 또한, 배관(80)의 선단부 근방에는 반경 방향 외측으로 돌출하는 플랜지부(84)가 형성되어 있고, 그 플랜지부(84)가 몸체(2)의 측면에 계지되는 것에 의해, 제2의 통로(14)에 대한 배관(80)의 삽입량이 규정되고 있다. 3 (A), a leading end (joint) of a
한편, 도출 포트(9)에는, 압축기의 입구측과 팽창 밸브(1)를 연결하는 배관(90)의 선단부(조인트)가 접속된다. 배관(90)의 선단부의 외주면에는 실링용의 O링(92)이 감합되어 있어, 냉매의 외부로의 누설을 방지하고 있다. 또한, 배관(90)의 선단부 근방에는 반경 방향 외측으로 돌출하는 플랜지부(94)이 형성되어 있고, 그 플랜지부(94)가 몸체(2)의 측면에 계지되는 것에 의해, 제2의 통로(14)에 대한 배관(90)의 삽입량이 규정되고 있다. 한편, 이들의 배관(80, 90)은, 각각 도시하지 않는 배관 고정 플레이트를 통해 몸체(2)에 고정되지만, 그 설명에 대해서는 생략한다. On the other hand, a leading end (joint) of a
본 실시예에 있어서, 증발기로부터 도출된 냉매의 대부분은, 배관(80)의 출구로부터 제2의 통로(14)를 직진하여 배관(90)의 입구에 들어가, 압축기로 인도된다. 한편, 냉매의 일부는, 배관(80)의 출구로부터 확산되도록 흘러, 배관(90)의 선단이면(96)이나 연통 구멍(52)의 하류측 내측면에 닿아 방향 전환하여, 파워 엘리먼트(3)의 측으로 흐른다. 그러나, 그 방향 전환한 냉매의 대부분은, 플레이트(31)에 닿아 제2의 통로(14)로 되돌려져, 배관(90)의 입구로 인도된다. 그 방향 전환한 냉매의 일부가, 삽통 구멍(36)을 통과하여 개방 공간(S2)으로 인도된다. In this embodiment, most of the refrigerant extracted from the evaporator goes straight from the outlet of the
한편, 개방 공간(S2)의 냉매는, 반대로, 삽통 구멍(36) 및 연통 구멍(52)을 통해 제2의 통로(14)로 도출되어, 배관(90)의 입구로 인도된다. 이와 같이 하여, 냉매가 개방 공간(S2)에 적절히 드나든다. 그에 의해, 파워 엘리먼트(3)가, 증발기의 출구의 온도 및 압력을 실시간으로 안정적으로 감지할 수 있다. 연통 구멍(52)으로 액냉매가 인도된 경우, 그 액냉매는 플레이트(31)에 의해 적극적으로 저지되어, 개방 공간(S2)으로 인도되는 것이 억제된다. 이 때문에, 제어 헌팅이 방지 또는 억제된다. On the other hand, the refrigerant in the open space S2 is conversely drawn to the
이에 대해, 도 3(B)에 나타내는 비교예에서는, 연통 구멍(52)으로 액냉매가 인도된 경우, 그 액냉매가 그대로 개방 공간(S2)으로 인도된다. 이 때문에, 제어 헌팅을 발생시킬 가능성이 높다. 즉, 본 실시예에 의하면, 간소한 구조의 플레이트(31)를 장착 구멍(50)에 배치하는 것만으로, 제어 헌팅을 효과적으로 억제할 수 있다. On the other hand, in the comparative example shown in Fig. 3 (B), when the liquid refrigerant is delivered to the
도 4 및 도 5는 헌팅 검증 시험의 결과를 나타내는 도면이다. 본 시험에서는, 몸체 및 하우징을 투명한 수지로 형성한 시험품을 사용하는 것에 의해, 냉동 사이클을 운전했을 때의 냉매의 흐름을 가시화했다. 도 4는 본 실시예에 의한 실험 결과를 나타내고, 도 5는 비교예에 의한 실험 결과를 나타낸다. 비교예는, 본 실시예의 플레이트(31)를 구비하지 않는 것으로 했다. 각 도면의 상단은 과열도가 제로일 때 감온부 부근의 냉매의 흐름을 나타내고, 하단은 냉동 사이클을 최소 용량 운전으로부터 통상 운전으로 전환했을 때의 헌팅의 측정 결과를 나타낸다. 각 도면의 하단에 있어서, 횡축은 냉동 사이클의 운전 전환으로부터의 경과 시간(초)을 나타내고, 종축은 증발기의 출구에 있어서의 냉매의 과열도(℃)를 나타낸다. 도 6은 삽통 구멍(36)의 개구 정도와 헌팅의 크기의 관계를 나타내는 도면이다. 도 6의 횡축이 삽통 구멍(36)의 개구 면적(㎟)을 나타내고, 종축이 과열도의 진폭(℃)을 나타낸다. 4 and 5 are diagrams showing the results of the Hunting verification test. In this test, the flow of the refrigerant when the refrigeration cycle was operated was visualized by using the specimen in which the body and the housing were made of transparent resin. FIG. 4 shows the experimental results of this embodiment, and FIG. 5 shows the experimental results of the comparative example. The comparative example does not include the
도 4의 하단에 나타내는 바와 같이, 본 실시예에 의하면, 운전 전환으로부터 약 200초를 경과하면 과열도가 거의 일정해지고, 안정되어 있는 것을 알 수 있다. 또한, 도 4의 상단에 나타내는 바와 같이, 과열도가 제로, 즉 냉매가 기액 2상의 상태에 있어서, 그 기체상 성분이 개방 공간(S2)에 안정적으로 도입되어 있는 것을 알 수 있다. 이에 대해, 도 5의 하단에 나타내는 바와 같이, 비교예에서는 시간의 경과에 관계 없이, 과열도가 크게 변동해 있는 것을 알 수 있다. 또한, 도 5의 상단에 나타내는 바와 같이, 과열도가 제로인 상태에 있어서, 기액 2상 냉매가 개방 공간(S2)에 강하게 유입해 있는 것을 알 수 있다(거품 상태 참조). 한편, 운전 전환으로부터 약 200초는, 냉동 사이클이 정상 운전으로 이행하여 안정될 때까지의 시간이다. 따라서, 냉동 사이클의 정상 운전 상태에서 비교하면, 비교예에서는 제어 헌팅이 현저하게 나타나지만, 본 실시예에서는 억제되어 있는 것을 알 수 있다. As shown in the lower part of FIG. 4, according to the present embodiment, it is found that the superheat degree becomes substantially constant and stable when approximately 200 seconds have elapsed from the operation switching. Further, as shown in the upper part of Fig. 4, it can be seen that when the superheat degree is zero, that is, when the refrigerant is in the gas-liquid two phase state, the gas phase component is stably introduced into the open space S2. On the other hand, as shown in the lower part of FIG. 5, in the comparative example, it can be seen that the degree of superheat greatly fluctuates regardless of the passage of time. As shown in the upper part of Fig. 5, it can be seen that the gas-liquid two-phase refrigerant flows strongly into the open space S2 in a state where the superheat degree is zero (see bubble state). On the other hand, about 200 seconds after the operation switching is a time until the refrigerating cycle shifts to the normal operation and is stabilized. Therefore, when compared in the normal operation state of the refrigeration cycle, control hunting is conspicuous in the comparative example, but it is understood that the control hunting is suppressed in this embodiment.
그리고 도 6에 나타내는 바와 같이, 삽통 구멍(36)을 통한 냉매의 유통을 허용하면서도 그 개구 면적을 7.0㎟ 이하로 설정하는 것에 의해, 본 실시예에 의한 헌팅 억제 효과가 커지는 것을 알았다. As shown in FIG. 6, it was found that the effect of hunting suppression according to the present embodiment is increased by allowing the refrigerant to flow through the
이상 설명한 바와 같이, 본 실시예에 의하면, 파워 엘리먼트(3)의 개방 공간(S2)과 제2의 통로(14)를 이격하는 플레이트(31)를 마련하고, 그 플레이트(31)에 있어서의 삽통 구멍(36)의 개구 면적을 7.0㎟ 이하로 설정한 것에 의해, 제어 헌팅의 발생이 효과적으로 억제된다. 또한, 플레이트(31)를 평평한 원판의 중심에 삽통 구멍(36)을 마련하는 간소한 형상으로 했기 때문에, 예를 들면 시트재를 그 형상으로 펀칭하는 것만으로 용이하게 얻을 수 있는 등, 저비용으로 실현할 수 있다. 플레이트(31)의 형상이 그 중심에 대해 대칭이고, 방향성을 구비하지 않기 때문에, 몸체(2)로의 조립도 용이하다. 삽통 구멍(36)과 샤프트(33) 사이에, 가스 냉매의 통과를 촉진하는 정도의 적절한 간격이 형성되기 때문에, 설사 플레이트(31)의 치수 정밀도에 오차가 있었다고 해도, 샤프트(33)에 간섭하지 않는다. 즉, 플레이트(31)의 치수 정밀도를 엄밀하게 관리할 필요성을 저감할 수 있다. 즉, 플레이트(31)의 제작 및 조립에 드는 작업 공수를 저감할 수 있고, 팽창 밸브(1)를 저비용으로 실현할 수 있다. As described above, according to the present embodiment, the
[변형예] [Modifications]
도 7은 변형예에 따른 팽창 밸브의 주요부의 구조를 나타내는 도면이다. 도 7(A)는 제1변형예를 나타내고, 도 7(B)는 제2변형예를 나타낸다. 7 is a view showing a structure of a main part of an expansion valve according to a modification. 7 (A) shows a first modification, and Fig. 7 (B) shows a second modification.
도 7(A)에 나타내는 바와 같이, 제1변형예에서는, "유입 규제부"가 파워 엘리먼트(203)와 일체로 마련되어 있다. 즉, 플레이트(231)가, 하부 하우징(27)의 개구 단부에 고정되어 있다. 그 고정 방법은, 압입이어도 좋고, 용접, 코킹, 체결(나사 접합) 등 기타의 고정 수단을 채용해도 좋다. 플레이트(231)는, 그 중앙에 삽통 구멍(36)을 구비하고, 제2의 통로(14)로부터 개방 공간(S2)으로의 냉매의 유입을 제한한다. 이와 같은 구성에 의해서도 상기 실시예와 동일하게 제어 헌팅을 억제할 수 있다. 한편, 플레이트(231)는, 수지로 이루어지는 것이어도 좋고, 금속으로 이루어지는 것이어도 좋다. 후자의 경우, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 하는 등, 하우징(25)보다 열전도율이 높은 것으로 해도 좋다. As shown in Fig. 7 (A), in the first modified example, the "inflow restriction portion" is provided integrally with the
도 7(B)에 나타내는 바와 같이, 제2변형예에서는, "유입 규제부"가 단차를 갖는 원판 형상의 플레이트(331)로 되어 있다. 플레이트(331)는, 장착 구멍(50)의 저부에 지지되는 본체(310)와, 연통 구멍(52)에 부분적으로 삽통되는 감합부(312)를 구비한다. 플레이트(331)의 중앙을 축선 방향으로 관통하도록 삽통 구멍(36)이 마련되어 있다. 이와 같은 구성에 의해서도 상기 실시예와 동일하게 제어 헌팅을 억제할 수 있다. 또한, 플레이트(331)를 몸체(2)에 압입하지 않아도, 그 몸체(2)로의 조립 상태를 안정화시킬 수 있다. As shown in Fig. 7 (B), in the second modified example, the "inflow restriction portion" is a disk-shaped
이상, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명했지만, 본 발명은 특정의 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 다양한 변형이 가능한 것은 물론이다. Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, it is needless to say that the present invention is not limited to the specific embodiments, and various modifications are possible within the scope of the technical idea of the present invention.
상기 실시예에서는, 플레이트(31)의 외경을 장착 구멍(50)의 내경보다 약간 작게 하여, 플레이트(31)의 조립 용이성을 향상시키는 구성으로 했다. 한편, 이와 같은 구성에 의해 설사 플레이트(31)와 샤프트(33)의 축선이 어긋났다고 해도, 플레이트(31)가 샤프트(33)에 간섭하지 않도록, 삽통 구멍(36)의 크기(개구 면적)가 설정되어 있다. 즉, 플레이트(31)와 장착 구멍(50)과의 클리어런스보다, 삽통 구멍(36)과 샤프트(33)와의 클리어런스가 커지도록, 삽통 구멍(36)의 크기(개구 면적)가 설정되어 있다. 변형예에서는, 플레이트(31)에 압입 마진을 마련하고, 장착 구멍(50)에 압입하는 구성으로 해도 좋다. In the above embodiment, the outer diameter of the
상기 실시예에서는, 플레이트(31)의 두께를, 장착 구멍(50)의 저부와 하부 하우징(27)의 하단과의 간격(L)보다 약간 작게 하여, 플레이트(31)와 하부 하우징(27) 사이에 여유를 마련하는 구성으로 했다. 변형예에서는, 이와 같은 여유를 마련하지 않고, 몸체(2)와 하부 하우징(27) 사이에 플레이트(31)를 협지시켜도 좋다. 그에 의해, 플레이트(31)를 안정적으로 지지할 수 있다. 그 경우, 플레이트(31)를 수지재로 이루어지는 것으로 하는 등, 하부 하우징(27)보다 경도가 작은 것으로 하는 것이 바람직하다. The thickness of the
상기 실시예에서는, 파워 엘리먼트(3)(하우징(25))를 몸체(2)에 대해, 나사부의 나사 결합에 의해 조립하는 구성을 예시했다. 변형예에서는, 파워 엘리먼트(하우징)와 몸체를, 압입이나 코킹에 의해 조립해도 좋다. In the above embodiment, the power element 3 (the housing 25) is assembled to the
상기 실시예의 팽창 밸브는, 냉매로서 대체 프레온(HFC-134a) 등을 사용하는 냉동 사이클에 바람직하게 적용되지만, 본 발명의 팽창 밸브는, 이산화탄소와 같이 작동 압력이 높은 냉매를 사용하는 냉동 사이클에 적용할 수도 있다. 그 경우에는, 냉동 사이클에 응축기 대신에 가스 쿨러 등의 외부 열교환기가 배치된다. The expansion valve of the above embodiment is preferably applied to a refrigeration cycle using an alternative refrigerant (HFC-134a) or the like as a refrigerant, but the expansion valve of the present invention is applied to a refrigeration cycle using a refrigerant having a high operating pressure such as carbon dioxide You may. In this case, an external heat exchanger such as a gas cooler is disposed instead of the condenser in the refrigeration cycle.
상기 실시예에서는, 상기 팽창 밸브를, 외부 열교환기를 거쳐 유입한 냉매를 교축 팽창시켜 증발기(실내 증발기)로 공급하는 것으로 구성하는 예를 나타냈다. 변형예에서는, 상기 팽창 밸브를, 히트펌프식의 차량용 냉난방 장치에 적용하고, 실내 응축기(실내 열교환기)의 하류측에 설치해도 좋다. 즉, 상기 팽창 밸브를, 실내 응축기를 거쳐 유입한 냉매를 교축 팽창시켜 외부 열교환기(실외 증발기)에 공급하는 것으로 구성해도 좋다. In the above embodiment, the expansion valve is exemplified as constituted by throttling the refrigerant flowing through the external heat exchanger and supplying it to an evaporator (indoor evaporator). In a modified example, the expansion valve may be applied to a heat pump type vehicle cooling / heating apparatus and installed downstream of the indoor condenser (indoor heat exchanger). That is, the expansion valve may be constituted such that the refrigerant flowing in via the indoor condenser is expanded and supplied to the external heat exchanger (outdoor evaporator).
한편, 본 발명은 상기한 실시예나 변형예에 한정되지 않고, 요지를 일탈하지 않는 범위에서 구성 요소를 변형하여 구체화할 수 있다. 상기 실시예나 변형예에 개시되어 있는 복수의 구성 요소를 적절히 조합하는 것에 의해 다양한 발명을 형성해도 좋다. 또한, 상기 실시예나 변형예에 제시되는 전체 구성 요소에서 몇 가지 구성 요소를 삭제해도 좋다. On the other hand, the present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the gist of the invention. Various inventions may be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the above embodiments or modifications. In addition, some components may be deleted from all the components shown in the above embodiments or modifications.
1: 팽창 밸브
2: 몸체
3: 파워 엘리먼트
6: 도입 포트
7: 도출 포트
8: 도입 포트
9: 도출 포트
13: 제1의 통로
14: 제2의 통로
16: 밸브 구멍
18: 밸브체
25: 하우징
28: 다이어프램
29: 디스크
31: 플레이트
33: 샤프트
34: 삽통 구멍
36: 삽통 구멍
50: 장착 구멍
51: 격벽
52: 연통 구멍
80: 배관
90: 배관
203: 파워 엘리먼트
231: 플레이트
S1: 밀폐 공간
S2: 개방 공간 1: Expansion valve
2: Body
3: Power element
6: Introduction port
7: Lead port
8: Introduction port
9: Lead port
13: first passage
14: second passage
16: Valve hole
18: Valve body
25: Housing
28: Diaphragm
29: Disc
31: Plate
33: Shaft
34: Insertion hole
36: Insertion hole
50: Mounting hole
51:
52: communicating hole
80: Piping
90: Piping
203: Power element
231: Plate
S1: Enclosed space
S2: Open space
Claims (8)
상류측으로부터 상기 증발기를 향해 흐르는 냉매가 통과하는 제1의 통로와, 상기 증발기로부터 되돌아온 냉매가 통과하는 제2의 통로와, 상기 제1의 통로에 마련된 밸브 구멍과, 상기 제2의 통로에 연통하는 장착 구멍을 구비하는 몸체;
상기 밸브 구멍에 접리하여 상기 밸브부의 개도를 조정하는 밸브체;
상기 장착 구멍을 폐지하도록 상기 몸체에 장착되는 하우징과, 상기 하우징 내를 감온 매체가 봉입된 밀폐 공간과 상기 제2의 통로에 연통하는 개방 공간으로 구획하는 다이어프램과, 상기 개방 공간에 배치되어 상기 다이어프램에 당접하는 디스크를 구비하는 파워 엘리먼트;
상기 제1의 통로와 상기 제2의 통로의 격벽을 관통하여, 일단측이 상기 디스크를 통해 상기 다이어프램에 접속되고, 타단측이 상기 밸브체에 접속되어, 상기 다이어프램의 변위에 의한 축선 방향의 구동력을 상기 밸브체에 전달하는 샤프트; 및
상기 개방 공간과 상기 제2의 통로를 이격하는 한편, 상기 샤프트를 삽통시키기 위한 삽통 구멍을 중심축을 따라 동축 형태로 구비하고, 상기 제2의 통로로부터 상기 개방 공간으로의 냉매의 유입을 상기 삽통 구멍에 있어서의 상기 샤프트와의 간격에 제한하는 유입 규제부를 구비하고,
상기 삽통 구멍은, 상기 샤프트와의 간격에 의해 형성되는 개구 면적이 7.0㎟ 이하가 되도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 팽창 밸브. An expansion valve for expanding the refrigerant flowing from the upstream side to supply the expanded refrigerant to the evaporator and sensing the pressure and temperature of the refrigerant returned from the evaporator to control the opening degree of the valve portion,
A first passage through which the refrigerant flowing from the upstream side to the evaporator passes, a second passage through which the refrigerant returned from the evaporator passes, a valve hole provided in the first passage, and a second passage communicating with the second passage A body having a mounting hole;
A valve body contacting the valve hole to adjust an opening degree of the valve portion;
A diaphragm that is disposed in the open space and separates the inside of the housing into a closed space in which the thermosensitive medium is sealed and an open space communicating with the second passage; A power element having a disk in contact with the disk;
The diaphragm having one end connected to the diaphragm and the other end connected to the valve body through the partition between the first passage and the second passage so that the driving force in the axial direction due to the displacement of the diaphragm To the valve body; And
And an opening for passing the shaft therethrough is formed coaxially along the central axis while the refrigerant flows from the second passage to the open space through the insertion hole And an inflow restricting portion for restricting a gap between the shaft and the shaft,
Wherein the insertion hole is formed such that an opening area formed by an interval from the shaft is 7.0 mm < 2 > or less.
상기 유입 규제부가, 상기 몸체와 상기 하우징 사이에 배치되고, 상기 장착 구멍으로부터의 탈락이 규제된 차폐 부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 팽창 밸브. The method according to claim 1,
Wherein the inflow restriction portion is composed of a shielding member which is disposed between the body and the housing and whose fall-off from the mounting hole is restricted.
상기 차폐 부재가, 평평한 원형의 플레이트로 이루어지고, 그 중심에 상기 삽통 구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 팽창 밸브. 3. The method of claim 2,
Wherein the shielding member is formed of a flat circular plate and the insertion hole is formed at the center thereof.
상기 몸체는, 상기 장착 구멍과 상기 제2의 통로를 연통시키는 연통 구멍을 구비하고,
상기 차폐 부재가, 상기 장착 구멍과 상기 연통 구멍과의 경계에 형성되는 단차부에 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 팽창 밸브. The method according to claim 2 or 3,
Wherein the body has a communication hole communicating the mounting hole and the second passage,
Wherein the shielding member is supported by a step formed at a boundary between the mounting hole and the communication hole.
상기 차폐 부재의 외경이 상기 장착 구멍의 내경보다 작고, 상기 차폐 부재가 상기 장착 구멍에 대해 지름 방향으로 고정되어 있지 않은 것을 특징으로 하는 팽창 밸브. 5. The method of claim 4,
Wherein the outer diameter of the shielding member is smaller than the inner diameter of the mounting hole, and the shielding member is not fixed in the radial direction with respect to the mounting hole.
상기 차폐 부재가, 상기 하우징과 상기 몸체에 협지되어 있는 것을 특징으로 하는 팽창 밸브. The method according to claim 2 or 3,
Wherein the shielding member is sandwiched between the housing and the body.
상기 유입 규제부가, 상기 하우징보다 경도가 작은 수지재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 팽창 밸브. The method according to claim 6,
Wherein the inflow restriction portion is made of a resin material having a hardness lower than that of the housing.
상기 삽통 구멍이 정원 형상의 단면을 구비하는 것을 특징으로 하는 팽창 밸브. 4. The method according to any one of claims 1 to 3,
And the insertion hole has a shape of a garden shape.
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