[go: up one dir, main page]

JP2006266568A - Expansion valve - Google Patents

Expansion valve Download PDF

Info

Publication number
JP2006266568A
JP2006266568A JP2005083219A JP2005083219A JP2006266568A JP 2006266568 A JP2006266568 A JP 2006266568A JP 2005083219 A JP2005083219 A JP 2005083219A JP 2005083219 A JP2005083219 A JP 2005083219A JP 2006266568 A JP2006266568 A JP 2006266568A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
diaphragm
valve
expansion valve
refrigerant
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2005083219A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Watanabe
剛 渡辺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TGK Co Ltd
Original Assignee
TGK Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TGK Co Ltd filed Critical TGK Co Ltd
Priority to JP2005083219A priority Critical patent/JP2006266568A/en
Publication of JP2006266568A publication Critical patent/JP2006266568A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • 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

Landscapes

  • Temperature-Responsive Valves (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve durability of a diaphragm without requiring addition of a part to a power element or machining in a thermal expansion valve. <P>SOLUTION: A shape of an upper housing 21 constituting a temperature sensing chamber is formed to be a stopper part 30 approaching to a diaphragm position when a valve part 2 is fully closed, and an over stroke amount of the diaphragm 23 is regulated. A position of a center pressure receiving part 29 of the diaphragm 23 when the valve part 2 is fully closed is set to be near a plane including a welded part of an outer periphery of the diaphragm 23, and a corrugated part 28 of the diaphragm 23 is prevented from inducing reverse operation at the time of opening and closing operation of the valve part 2. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は膨張弁に関し、特に自動車用エアコンシステムの冷凍サイクルにてエバポレータの出口冷媒の温度および圧力を感知し、その冷媒の温度および圧力に応じてエバポレータに供給する冷媒の流量を制御するようにした温度式の膨張弁に関する。   The present invention relates to an expansion valve, and in particular, detects the temperature and pressure of an outlet refrigerant of an evaporator in a refrigeration cycle of an automotive air conditioner system, and controls the flow rate of the refrigerant supplied to the evaporator according to the temperature and pressure of the refrigerant. Relates to a temperature-type expansion valve.

自動車用エアコンシステムでは、コンプレッサによって圧縮された高温・高圧のガス冷媒をコンデンサで凝縮し、レシーバ/ドライヤで気液分離された液冷媒を膨張弁で断熱膨張させることにより低温・低圧の冷媒にし、それをエバポレータで蒸発させてコンプレッサに戻すような冷凍サイクルが形成されている。低温の冷媒が供給されるエバポレータでは、車室内の空気と冷媒とが熱交換を行うことで、冷房を行う。   In an automotive air conditioner system, high-temperature and high-pressure gas refrigerant compressed by a compressor is condensed by a condenser, and the liquid refrigerant separated from the gas and liquid by a receiver / dryer is adiabatically expanded by an expansion valve to obtain a low-temperature and low-pressure refrigerant. A refrigeration cycle is formed in which it is evaporated by an evaporator and returned to the compressor. In an evaporator to which a low-temperature refrigerant is supplied, cooling is performed by heat exchange between the air in the passenger compartment and the refrigerant.

このような膨張弁としては、エバポレータから送り出される低圧冷媒の温度と圧力に対応して弁俸を開閉動作させて冷媒流量を制御するようにしたいわゆる温度式膨張弁が広く用いられている。   As such an expansion valve, a so-called temperature-type expansion valve is widely used in which the flow rate of the refrigerant is controlled by opening and closing the valve rod in accordance with the temperature and pressure of the low-pressure refrigerant sent from the evaporator.

温度式膨張弁は、エバポレータ出口の冷媒の温度および圧力を感知するパワーエレメントと、このパワーエレメントが感知した温度および圧力に応じてエバポレータへ送り出す冷媒の流量を制御する弁部とからなっている。ここで、パワーエレメントの構成について説明する。   The temperature type expansion valve includes a power element that senses the temperature and pressure of the refrigerant at the outlet of the evaporator, and a valve unit that controls the flow rate of the refrigerant sent to the evaporator in accordance with the temperature and pressure sensed by the power element. Here, the configuration of the power element will be described.

図7は従来の膨張弁のパワーエレメントの構成を示す中央縦断面図、図8は従来の膨張弁のパワーエレメントに用いられているダイヤフラムのばね特性を示す図、図9はオーバストローク時におけるダイヤフラムの状態を示す図である。   7 is a central longitudinal sectional view showing the configuration of a power element of a conventional expansion valve, FIG. 8 is a diagram showing the spring characteristics of a diaphragm used in the power element of the conventional expansion valve, and FIG. 9 is a diaphragm at the time of overstroke. It is a figure which shows the state of.

パワーエレメント101は、図7に示したように、厚い金属製のアッパーハウジング102およびロアハウジング103と、これらによって囲まれた空間を仕切るよう配置された可撓性のある薄い金属薄板からなるダイヤフラム104とを備えている。ダイヤフラム104は、その外周縁部がアッパーハウジング102およびロアハウジング103の外周縁部と一緒に溶接されている。ダイヤフラム104は、アッパーハウジング102との間に感温用ガスが封入される感温室を構成し、ロアハウジング103は、エバポレータ出口の冷媒をダイヤフラム104に接触させるべく導入するための空間を構成している。   As shown in FIG. 7, the power element 101 includes a thick metal upper housing 102 and a lower housing 103, and a diaphragm 104 made of a thin thin metal plate that is arranged so as to partition a space surrounded by the upper housing 102 and the lower housing 103. And. The outer peripheral edge of the diaphragm 104 is welded together with the outer peripheral edges of the upper housing 102 and the lower housing 103. The diaphragm 104 constitutes a temperature sensing chamber in which a temperature sensing gas is sealed between the upper housing 102 and the lower housing 103 constitutes a space for introducing the refrigerant at the evaporator outlet so as to contact the diaphragm 104. Yes.

ダイヤフラム104は、圧力を感知して変位する中央受圧部105と、その中央受圧部105がこの面に直角方向に変位できるように形成された同心円状のコルゲート部106とを有している。ダイヤフラム104は、また、図8に示したように、その中央受圧部105がアッパーハウジング102およびロアハウジング103との溶接位置を含む平面上に中立位置があり、ダイヤフラム104にかかる圧力の変動に応じて、その中立位置を中心にして図の上下方向に変位する。この変位は、弁部に伝達されて弁部を開閉駆動させる。弁部は、このパワーエレメント101と同一軸線方向に開閉するよう配置されているので、ダイヤフラム104が上下に変位するストロークは、直接、弁部の開閉ストロークになる。ただし、弁部は、その閉弁方向のストロークにおいては、その全閉位置でストロークしなくなるので、ダイヤフラム104だけが、図の上方へオーバストロークする。このダイヤフラム104のオーバストロークは、図9に示したように、ダイヤフラム104の中央受圧部105がアッパーハウジング102の内壁に当接することによって上限が規制されるようになっている。   The diaphragm 104 includes a central pressure receiving portion 105 that senses and displaces pressure, and a concentric corrugated portion 106 that is formed so that the central pressure receiving portion 105 can be displaced in a direction perpendicular to the surface. As shown in FIG. 8, the diaphragm 104 has a neutral position on the plane including the weld position between the upper housing 102 and the lower housing 103, and the center pressure receiving portion 105 responds to fluctuations in pressure applied to the diaphragm 104. Thus, it is displaced in the vertical direction in the figure around the neutral position. This displacement is transmitted to the valve unit to drive the valve unit to open and close. Since the valve portion is arranged to open and close in the same axial direction as the power element 101, the stroke in which the diaphragm 104 is displaced up and down is directly the opening and closing stroke of the valve portion. However, since the valve portion does not stroke at the fully closed position in the stroke in the valve closing direction, only the diaphragm 104 overstrokes upward in the drawing. As shown in FIG. 9, the upper limit of the overstroke of the diaphragm 104 is restricted by the central pressure receiving portion 105 of the diaphragm 104 coming into contact with the inner wall of the upper housing 102.

このような、パワーエレメント101においては、薄い金属薄板のダイヤフラム104がその外周を溶接することによってアッパーハウジング102およびロアハウジング103に固定されている。その溶接箇所では、ダイヤフラム104は、溶接熱の影響を受けてもろくなっているので、弁部の使用範囲を超えて、弁部の動きとは関係なく動作するオーバストローク時には、その溶接箇所に大きな引っ張り応力がかかってしまう。   In such a power element 101, a thin metal plate diaphragm 104 is fixed to the upper housing 102 and the lower housing 103 by welding the outer periphery thereof. Since the diaphragm 104 is susceptible to the influence of welding heat at the welded part, the welded part is greatly affected by an overstroke that exceeds the valve operating range and operates regardless of the movement of the valve part. Tensile stress is applied.

これに対して、閉弁後のオーバストローク量を規制するようにした膨張弁が知られている(たとえば、特許文献1参照。)。この膨張弁は、アッパーハウジングとダイヤフラムとの間にダイヤフラム振幅規制板を設け、このダイヤフラム振幅規制板がオーバストローク量を規制して、溶接箇所への不要な応力がかかるのを防止し、ダイヤフラムの耐久性を向上させている。   On the other hand, an expansion valve is known in which the amount of overstroke after valve closing is regulated (see, for example, Patent Document 1). This expansion valve is provided with a diaphragm amplitude regulating plate between the upper housing and the diaphragm, and this diaphragm amplitude regulating plate regulates the amount of overstroke to prevent unnecessary stress from being applied to the welded portion. Durability is improved.

また、ダイヤフラムは、これがストロークするとき、溶接箇所に近い位置が作動支点になっているが、この場合も、弁部の開閉時にその溶接箇所に引っ張り応力および圧縮応力が繰り返しかかってしまう。   Further, when the diaphragm is stroked, the position close to the welded portion serves as an operating fulcrum, but also in this case, tensile stress and compressive stress are repeatedly applied to the welded portion when the valve portion is opened and closed.

これに対して、ダイヤフラムの作動支点を溶接箇所の熱影響が受けにくい場所に移動するようにした膨張弁が知られている。ある膨張弁によれば、アッパーハウジングおよびロアハウジングの内側に突起を設け、その突起同士でダイヤフラムを挟んで支持することにより、その挟んだ位置がダイヤフラムの作動支点となるので、溶接時の熱影響部分に応力が加わらなくなるようにしている(たとえば、特許文献2参照。)。また、別の膨張弁によれば、ロアハウジングとダイヤフラムとの溶接部に補強リングを挟み、その補強リングの内径をロアハウジングのダイヤフラム支持部の内径よりも小さくすることで、ダイヤフラムの作動支点を溶接時の熱影響部分から遠い補強リングの内径にしている(たとえば、特許文献3参照。)。さらに別の膨張弁によれば、ロアハウジングとダイヤフラムとの間にリングを挟み込むことで、そのリングの内径をダイヤフラムの作動支点とし、溶接時の熱影響部分から遠ざけるようにしている(たとえば、特許文献4参照。)。このように、ダイヤフラムの作動支点を溶接時の熱影響部分から遠ざけることによって、ダイヤフラムの耐久性を向上させている。
特開平5−133646号公報 実開平6−32973号公報 特開平7−133972号公報 特開平9−79703号公報
On the other hand, an expansion valve is known in which the operating fulcrum of the diaphragm is moved to a place where it is difficult to be affected by the heat of the welded part. According to a certain expansion valve, the protrusions are provided inside the upper housing and the lower housing, and the protrusions are sandwiched and supported by the protrusions, so that the sandwiched position serves as the operation fulcrum of the diaphragm. Stress is not applied to the portion (for example, see Patent Document 2). Further, according to another expansion valve, an operation fulcrum of the diaphragm is provided by sandwiching a reinforcing ring between the welded portion of the lower housing and the diaphragm and making the inner diameter of the reinforcing ring smaller than the inner diameter of the diaphragm supporting portion of the lower housing. The inner diameter of the reinforcing ring is far from the heat-affected portion during welding (for example, see Patent Document 3). Further, according to another expansion valve, a ring is sandwiched between the lower housing and the diaphragm, and the inner diameter of the ring is used as an operating fulcrum of the diaphragm so as to be away from the heat-affected portion during welding (for example, patents). Reference 4). In this way, the diaphragm's operating fulcrum is kept away from the heat-affected portion during welding, thereby improving the durability of the diaphragm.
JP-A-5-133646 Japanese Utility Model Publication No. 6-32973 JP-A-7-133972 JP-A-9-79703

しかしながら、従来の膨張弁では、ダイヤフラムの中立位置は、圧力を感知して変位する中央受圧部が弁部の使用範囲の中心に設定されているため、中央受圧部が中立位置を上下するたびに、ダイヤフラムのコルゲート部が反転動作を起こし、それがダイヤフラムの作動支点に対して引っ張り応力と圧縮応力とが交互にかかることになるので、ダイヤフラムの耐久性を低下させているという問題点があった。また、ダイヤフラムの作動支点を溶接時の熱影響部分から遠ざけるには、アッパーハウジングおよびロアハウジングに突起を設ける加工をしたり、何らかの部品を追加したりしているので、コストが高くなるという問題点があった。   However, in the conventional expansion valve, the neutral position of the diaphragm is set at the center of the range of use of the valve section where the central pressure receiving section that senses and displaces the pressure is set, so every time the central pressure receiving section moves up and down the neutral position. The corrugated portion of the diaphragm causes a reversal operation, which causes the tensile stress and the compressive stress to be alternately applied to the diaphragm fulcrum, thereby reducing the durability of the diaphragm. . In addition, in order to keep the diaphragm fulcrum away from the heat-affected part during welding, the upper housing and the lower housing are processed to provide protrusions, and some parts are added, which increases the cost. was there.

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、何らかの部品追加もしくは加工を必要とすることなく、ダイヤフラムの耐久性を向上させた膨張弁を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of these points, and an object of the present invention is to provide an expansion valve in which the durability of the diaphragm is improved without requiring any additional parts or processing.

本発明では上記問題を解決するために、エバポレータから導入された冷媒の温度および圧力を感知するパワーエレメントと、前記冷媒の温度および圧力に応じて前記エバポレータに供給する冷媒の流量を制御する弁部とを備え、前記パワーエレメントがダイヤフラムを挟んでその両側に配置された第1のハウジングおよび第2のハウジングの外周縁部を前記ダイヤフラムとともに溶接して構成された膨張弁において、前記ダイヤフラムとともに感温室を構成する前記第1のハウジングは、その外周部が前記ダイヤフラムのオーバストローク量を規制するストッパ部を構成し、前記ダイヤフラムは、その中央受圧部が前記弁部の全閉時に前記ダイヤフラムの溶接箇所を含む平面の近傍に位置するように設定されていることを特徴とする膨張弁が提供される。   In the present invention, in order to solve the above problem, a power element that senses the temperature and pressure of the refrigerant introduced from the evaporator, and a valve unit that controls the flow rate of the refrigerant supplied to the evaporator according to the temperature and pressure of the refrigerant. And an expansion valve formed by welding the outer peripheral edge portions of the first housing and the second housing, which are disposed on both sides of the diaphragm with the diaphragm, together with the diaphragm. The outer periphery of the first housing constituting the diaphragm constitutes a stopper portion that regulates the amount of overstroke of the diaphragm, and the diaphragm is welded to the diaphragm when the central pressure receiving portion is fully closed. An expansion valve characterized by being set to be located in the vicinity of a plane including It is subjected.

このような膨張弁によれば、ダイヤフラムが弁部の全閉時以降に閉弁方向に変位するオーバストロークがあったときにストッパ部に当接して、それ以上のオーバストローク量が規制されるので、ダイヤフラムの作動支点に大きな応力がかかることがなくなり、さらに、弁部の全閉時のダイヤフラムの中央受圧部の位置をダイヤフラムの溶接箇所を含む平面の近傍に設定したことにより、ダイヤフラムのコルゲート部が反転動作をすることがなくなるので、コルゲート部に発生する割れを激減させることができることから、ダイヤフラムの耐久性を向上させることができる。   According to such an expansion valve, when the diaphragm has an overstroke that displaces in the valve closing direction after the valve portion is fully closed, the diaphragm abuts against the stopper portion, and the overstroke amount beyond that is regulated. The diaphragm fulcrum is not subjected to a large stress, and the diaphragm's corrugated portion is configured by setting the position of the central pressure receiving portion of the diaphragm in the vicinity of the plane including the welded portion of the diaphragm when the valve portion is fully closed. Since no reverse operation occurs, cracks generated in the corrugated portion can be drastically reduced, so that the durability of the diaphragm can be improved.

本発明の膨張弁は、感温室を構成する第1のハウジングの形状をダイヤフラムのオーバストローク量が規制される形状にしたことで、特別な部品を追加したり第1のハウジングを加工したりする必要がなくなり、しかも、ダイヤフラムが大きくオーバストロークすることによる応力の発生も少ないので、膨張弁の製造コストを低減でき、ダイヤフラムの耐久性を向上させることができるという利点がある。また、ダイヤフラムのコルゲート部に反転動作を起こさせないような構成にしたことで、反転動作によるコルゲート部の劣化を防止することができ、これによって、ダイヤフラムの耐久性を大幅に向上させることができる。   In the expansion valve according to the present invention, the shape of the first housing that constitutes the temperature sensitive room is made a shape in which the overstroke amount of the diaphragm is regulated, so that a special part is added or the first housing is processed. This eliminates the need for this, and since there is little generation of stress due to a large overstroke of the diaphragm, there is an advantage that the manufacturing cost of the expansion valve can be reduced and the durability of the diaphragm can be improved. Further, since the reversing operation is not caused to occur in the corrugated portion of the diaphragm, it is possible to prevent the corrugating portion from being deteriorated due to the reversing operation, thereby greatly improving the durability of the diaphragm.

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図1は本発明による膨張弁の全体の構成を示す中央縦断面図である。
この膨張弁は、図の上部に示したパワーエレメント1と、図の下部に示した弁部2とを備えている。弁部2は、そのボディ11の側部に、レシーバ/ドライヤから高温・高圧の液冷媒を受けるポート12と、この弁部2にて絞り膨張された低温・低圧の冷媒をエバポレータへ供給するポート13と、エバポレータから蒸発された冷媒を受けるポート14と、この弁部2を通過した冷媒をコンプレッサへ戻すポート15とを備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a central longitudinal sectional view showing the overall configuration of an expansion valve according to the present invention.
This expansion valve includes a power element 1 shown in the upper part of the figure and a valve part 2 shown in the lower part of the figure. The valve unit 2 has a port 12 for receiving a high-temperature / high-pressure liquid refrigerant from a receiver / dryer on the side of the body 11 and a port for supplying low-temperature / low-pressure refrigerant squeezed and expanded by the valve unit 2 to the evaporator. 13, a port 14 for receiving the refrigerant evaporated from the evaporator, and a port 15 for returning the refrigerant that has passed through the valve portion 2 to the compressor.

ポート12からポート13へ連通する流体通路には、弁座16がボディ11と一体に形成され、その弁座16の上流側には、ボール状の弁体17が配置されている。この弁体17が収容されている空間には、弁体17を弁座16に着座させる方向に付勢するスプリング18が配置され、このスプリング18は、ばね受け部材19によって受けられている。ばね受け部材19は、ボディ11の下端部に螺着されたアジャストねじ20に嵌合されており、アジャストねじ20のボディ11への螺入量を調整することでスプリング18の荷重を調整できるようにしている。   A valve seat 16 is formed integrally with the body 11 in the fluid passage communicating from the port 12 to the port 13, and a ball-shaped valve body 17 is disposed on the upstream side of the valve seat 16. In a space in which the valve body 17 is accommodated, a spring 18 is disposed to urge the valve body 17 in a direction in which the valve body 17 is seated on the valve seat 16, and the spring 18 is received by a spring receiving member 19. The spring receiving member 19 is fitted to an adjustment screw 20 screwed to the lower end portion of the body 11 so that the load of the spring 18 can be adjusted by adjusting the screwing amount of the adjustment screw 20 into the body 11. I have to.

ボディ11の上端部に設けられたパワーエレメント1は、アッパーハウジング21と、ロアハウジング22と、これらによって囲まれた空間を仕切るように配置されたダイヤフラム23と、このダイヤフラム23の図の下面に配置されたディスク24とを有している。アッパーハウジング21とダイヤフラム23とによって密閉された感温室には、感温用ガスが封入されている。   The power element 1 provided at the upper end of the body 11 is disposed on the lower surface of the diaphragm 23 in the figure, and the upper housing 21, the lower housing 22, a diaphragm 23 disposed so as to partition the space surrounded by these. Disc 24. A temperature sensing gas sealed with the upper housing 21 and the diaphragm 23 is filled with a temperature sensing gas.

ディスク24の下方には、ダイヤフラム23の変位を弁体17へ伝達するシャフト25が配置されている。このシャフト25の上部は、ポート14,15間を連通する流体通路を横切って垂下されたホルダ26により保持されている。このホルダ26には、シャフト25の上端部に対して横荷重を与えるスプリング27が配置されており、高圧冷媒の圧力変動に対するシャフト25の長手方向の振動を抑制するようにしている。   A shaft 25 that transmits the displacement of the diaphragm 23 to the valve body 17 is disposed below the disk 24. The upper portion of the shaft 25 is held by a holder 26 that is suspended across a fluid passage that communicates between the ports 14 and 15. The holder 26 is provided with a spring 27 that applies a lateral load to the upper end portion of the shaft 25 so as to suppress vibration in the longitudinal direction of the shaft 25 due to pressure fluctuation of the high-pressure refrigerant.

以上の構成の膨張弁は、エバポレータからポート14に戻ってきた冷媒の圧力および温度をパワーエレメント1が感知し、冷媒の温度が高いまたは圧力が低い場合には、開弁方向へ弁体17を押し、逆に温度が低いまたは圧力が高い場合には、閉弁方向へ弁体17を移動させて弁部2の開度を制御するようにしている。一方、レシーバ/ドライヤから供給された液冷媒は、ポート12を介して弁体17のある空間に流入し、開度が制御された弁部2を通過することで絞り膨張され、低温・低圧の冷媒になる。その冷媒は、ポート13から出て、エバポレータに供給され、ここで車室内の空気と熱交換されて膨張弁のポート14に戻される。このとき、膨張弁は、エバポレータの出口の冷媒が所定の過熱度を有するようにエバポレータへ供給する冷媒の流量を制御するので、エバポレータからは冷媒が完全に蒸発された状態でコンプレッサに戻される。   In the expansion valve configured as described above, the power element 1 senses the pressure and temperature of the refrigerant returned from the evaporator to the port 14, and when the refrigerant temperature is high or low, the valve element 17 is moved in the valve opening direction. On the contrary, when the temperature is low or the pressure is high, the valve element 17 is moved in the valve closing direction to control the opening degree of the valve portion 2. On the other hand, the liquid refrigerant supplied from the receiver / dryer flows into the space where the valve body 17 is located through the port 12 and is squeezed and expanded by passing through the valve portion 2 whose opening degree is controlled. Become a refrigerant. The refrigerant exits from the port 13 and is supplied to the evaporator, where it exchanges heat with the air in the passenger compartment and returns to the port 14 of the expansion valve. At this time, the expansion valve controls the flow rate of the refrigerant supplied to the evaporator so that the refrigerant at the outlet of the evaporator has a predetermined degree of superheat, so that the refrigerant is returned to the compressor in a state where the refrigerant is completely evaporated.

図2はパワーエレメントのハウジング形状およびダイヤフラムを示す説明図、図3はダイヤフラムのばね特性を示す図である。
パワーエレメント1において、アッパーハウジング21は、参考のために図2に鎖線で示した従来の形状から実線で示した形状に変更している。すなわち、アッパーハウジング21は、ダイヤフラム23の外周からコルゲート部28および圧力を感知して変位する中央受圧部29の外周近傍に対応する領域をストッパ部30とし、このストッパ部30をダイヤフラム23の溶接箇所を含む平面に近接した位置までダイヤフラム23の側へ変位するよう形成している。これにより、ダイヤフラム23が弁部2の開閉動作に無関係に弁部2の閉弁方向に変位した場合に、ダイヤフラム23の中央受圧部29がストッパ部30に当接するようになるので、ダイヤフラム23のオーバストローク量を規制することができる。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing the housing shape and diaphragm of the power element, and FIG. 3 is a diagram showing the spring characteristics of the diaphragm.
In the power element 1, the upper housing 21 is changed from a conventional shape shown by a chain line in FIG. 2 to a shape shown by a solid line for reference. That is, the upper housing 21 has a stopper 30 as a region corresponding to the vicinity of the outer periphery of the corrugated portion 28 and the central pressure receiving portion 29 that detects and displaces pressure from the outer periphery of the diaphragm 23, and this stopper portion 30 is used as a welded portion of the diaphragm 23. It is formed so as to be displaced toward the diaphragm 23 to a position close to a plane including Thereby, when the diaphragm 23 is displaced in the valve closing direction of the valve portion 2 regardless of the opening / closing operation of the valve portion 2, the central pressure receiving portion 29 of the diaphragm 23 comes into contact with the stopper portion 30. The overstroke amount can be regulated.

また、ダイヤフラム23は、その中央受圧部29が弁部2の全閉時に溶接箇所を含む平面上に位置するよう設定されている。これにより、図3に示したように、ダイヤフラム23の中立位置は、膨張弁の使用範囲の上限である弁部2の全閉位置になり、ダイヤフラム23は、その中立位置よりも弁部2側で変位することになる。したがって、ダイヤフラム23は、その使用範囲で変位している限りは、コルゲート部28が反転動作を起こすには至らず、ダイヤフラム23の作動支点に対して引っ張り応力と圧縮応力とが交互にかかることもないので、ダイヤフラム23の耐久性を向上させることができる。   Further, the diaphragm 23 is set so that the central pressure receiving portion 29 is positioned on a plane including the welded portion when the valve portion 2 is fully closed. As a result, as shown in FIG. 3, the neutral position of the diaphragm 23 becomes the fully closed position of the valve portion 2, which is the upper limit of the use range of the expansion valve, and the diaphragm 23 is closer to the valve portion 2 than the neutral position. Will be displaced. Therefore, as long as the diaphragm 23 is displaced within the range of use, the corrugated portion 28 does not cause a reversal operation, and tensile stress and compressive stress are alternately applied to the operating fulcrum of the diaphragm 23. Therefore, the durability of the diaphragm 23 can be improved.

次に、以上のように構成された膨張弁が動作したときのダイヤフラム23の変位状態について説明する。
図4は弁部が全開状態にあるときの要部の状態を表した説明図、図5は弁部が全閉状態にあるときの要部の状態を表した説明図、図6はダイヤフラムがオーバストローク状態にあるときの要部の状態を表した説明図である。
Next, the displacement state of the diaphragm 23 when the expansion valve configured as described above operates will be described.
4 is an explanatory view showing the state of the main part when the valve part is in the fully open state, FIG. 5 is an explanatory view showing the state of the main part when the valve part is in the fully closed state, and FIG. It is explanatory drawing showing the state of the principal part when it exists in an overstroke state.

まず、エバポレータから戻ってきた冷媒の温度が十分に高いまたは冷媒の圧力が十分に低い場合には、図4に示したように、パワーエレメント1のダイヤフラム23は、弁部2の側に変位されていて、ロアハウジング22の水平部に当接したディスク24によって図の下方変位が規制された状態になっている。このとき、ディスク24は、その可動範囲の最も弁部2の側、すなわち、図の最も下側に位置しているので、弁部2の弁体17も、シャフト25を介して図の最も下方に位置し、弁部2は全開状態になっている。   First, when the temperature of the refrigerant returned from the evaporator is sufficiently high or the pressure of the refrigerant is sufficiently low, the diaphragm 23 of the power element 1 is displaced toward the valve portion 2 as shown in FIG. Thus, the downward displacement in the figure is regulated by the disk 24 that is in contact with the horizontal portion of the lower housing 22. At this time, the disk 24 is located at the lowest valve portion 2 side of the movable range, that is, the lowermost side in the drawing, so that the valve body 17 of the valve portion 2 is also at the lowest position in the drawing via the shaft 25. The valve portion 2 is fully open.

ここで、冷凍サイクルが運転を継続して行ってエバポレータから戻ってきた冷媒の温度が低くなっていくと、感温室内の圧力が低下するので、ダイヤフラム23は、図の上方へ変位していく。これに伴って、スプリング18により閉弁方向に付勢された弁体17も図の上方へ移動していき、膨張弁の開度が小さくなっていく。   Here, when the temperature of the refrigerant returned from the evaporator is lowered by continuing the operation of the refrigeration cycle, the pressure in the sensation greenhouse decreases, so the diaphragm 23 is displaced upward in the figure. . Along with this, the valve element 17 urged in the valve closing direction by the spring 18 also moves upward in the figure, and the opening degree of the expansion valve becomes smaller.

エバポレータから戻ってきた冷媒の温度がさらに低くなると、ついには、図5に示したように、弁体17が弁座16に着座して膨張弁が全閉状態になる。このとき、ダイヤフラム23は、その中立位置にあり、中央受圧部29は、ダイヤフラム23の外周の溶接箇所を通る平面上にほぼ位置することになる。このように、ダイヤフラム23の中央受圧部29は、弁部2の全開状態から全閉状態に至るまでの間、ダイヤフラム23の中立位置よりも常に下側で変位していることになる。したがって、この膨張弁の使用範囲内においては、ダイヤフラム23のコルゲート部28が反転動作を起こすことはないので、コルゲート部28の反転動作に起因した、コルゲート部28に発生する割れが激減し、ダイヤフラム23の作動支点にかかる引っ張り応力および圧縮応力の発生が激減するので、ダイヤフラム23の耐久性を大幅に高めることができる。   When the temperature of the refrigerant returned from the evaporator is further lowered, finally, as shown in FIG. 5, the valve element 17 is seated on the valve seat 16 and the expansion valve is fully closed. At this time, the diaphragm 23 is in its neutral position, and the central pressure receiving portion 29 is substantially located on a plane passing through the welded portion on the outer periphery of the diaphragm 23. As described above, the central pressure receiving portion 29 of the diaphragm 23 is always displaced below the neutral position of the diaphragm 23 from the fully open state to the fully closed state of the valve portion 2. Accordingly, since the corrugated portion 28 of the diaphragm 23 does not reverse within the operating range of the expansion valve, cracks generated in the corrugated portion 28 due to the reversing operation of the corrugated portion 28 are drastically reduced. Since the generation of the tensile stress and the compressive stress applied to the operating fulcrum 23 is drastically reduced, the durability of the diaphragm 23 can be greatly increased.

エバポレータから戻ってきた冷媒の温度がさらに低くなると、弁体17は、すでに弁座16に着座していて、これ以上図の上方へは行けないので、ダイヤフラム23のみ図の上方へ変位することになる。このとき、ダイヤフラム23は、その中立位置に近接して位置するアッパーハウジング21のストッパ部30に当接するので、これ以上のオーバストロークが発生することはない。このため、ダイヤフラム23のコルゲート部28が反転動作することもないし、ダイヤフラム23の作動支点に大きな応力が発生することもないので、ダイヤフラム23の耐久性を向上させることができる。   When the temperature of the refrigerant returned from the evaporator is further lowered, the valve body 17 is already seated on the valve seat 16 and cannot go further upward in the figure, so that only the diaphragm 23 is displaced upward in the figure. Become. At this time, the diaphragm 23 abuts against the stopper portion 30 of the upper housing 21 located close to the neutral position, so that no further overstroke occurs. For this reason, the corrugated portion 28 of the diaphragm 23 does not perform a reversing operation, and a large stress is not generated at the operating fulcrum of the diaphragm 23, so that the durability of the diaphragm 23 can be improved.

本発明による膨張弁の全体の構成を示す中央縦断面図である。It is a center longitudinal cross-sectional view which shows the whole structure of the expansion valve by this invention. パワーエレメントのハウジング形状およびダイヤフラムを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the housing shape and diaphragm of a power element. ダイヤフラムのばね特性を示す図である。It is a figure which shows the spring characteristic of a diaphragm. 弁部が全開状態にあるときの要部の状態を表した説明図である。It is explanatory drawing showing the state of the principal part when a valve part exists in a full open state. 弁部が全閉状態にあるときの要部の状態を表した説明図である。It is explanatory drawing showing the state of the principal part when a valve part is in a fully closed state. ダイヤフラムがオーバストローク状態にあるときの要部の状態を表した説明図である。It is explanatory drawing showing the state of the principal part when a diaphragm is in an overstroke state. 従来の膨張弁のパワーエレメントの構成を示す中央縦断面図である。It is a center longitudinal cross-sectional view which shows the structure of the power element of the conventional expansion valve. 従来の膨張弁のパワーエレメントに用いられているダイヤフラムのばね特性を示す図である。It is a figure which shows the spring characteristic of the diaphragm used for the power element of the conventional expansion valve. オーバストローク時におけるダイヤフラムの状態を示す図である。It is a figure which shows the state of the diaphragm at the time of an overstroke.

符号の説明Explanation of symbols

1 パワーエレメント
2 弁部
11 ボディ
12,13,14,15 ポート
16 弁座
17 弁体
18 スプリング
19 ばね受け部材
20 アジャストねじ
21 アッパーハウジング
22 ロアハウジング
23 ダイヤフラム
24 ディスク
25 シャフト
26 ホルダ
27 スプリング
28 コルゲート部
29 中央受圧部
30 ストッパ部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Power element 2 Valve part 11 Body 12, 13, 14, 15 Port 16 Valve seat 17 Valve body 18 Spring 19 Spring receiving member 20 Adjustment screw 21 Upper housing 22 Lower housing 23 Diaphragm 24 Disc 25 Shaft 26 Holder 27 Spring 28 Corrugated part 29 Central pressure receiving part 30 Stopper part

Claims (3)

エバポレータから導入された冷媒の温度および圧力を感知するパワーエレメントと、前記冷媒の温度および圧力に応じて前記エバポレータに供給する冷媒の流量を制御する弁部とを備え、前記パワーエレメントがダイヤフラムを挟んでその両側に配置された第1のハウジングおよび第2のハウジングの外周縁部を前記ダイヤフラムとともに溶接して構成された膨張弁において、
前記ダイヤフラムとともに感温室を構成する前記第1のハウジングは、その外周部が前記ダイヤフラムのオーバストローク量を規制するストッパ部を構成し、前記ダイヤフラムは、その中央受圧部が前記弁部の全閉時に前記ダイヤフラムの溶接箇所を含む平面の近傍に位置するように設定されていることを特徴とする膨張弁。
A power element that senses the temperature and pressure of the refrigerant introduced from the evaporator, and a valve unit that controls the flow rate of the refrigerant supplied to the evaporator according to the temperature and pressure of the refrigerant, the power element sandwiching the diaphragm In the expansion valve constructed by welding the outer peripheral edge portions of the first housing and the second housing arranged on both sides thereof together with the diaphragm,
The first housing that constitutes the temperature sensing chamber together with the diaphragm constitutes a stopper portion whose outer peripheral portion regulates the amount of overstroke of the diaphragm, and the diaphragm has a central pressure receiving portion when the valve portion is fully closed. An expansion valve that is set to be positioned in the vicinity of a plane including a welded portion of the diaphragm.
前記ストッパ部は、前記ダイヤフラムの前記溶接箇所を含む前記平面に近接するように形成されていることを特徴とする請求項1記載の膨張弁。   The expansion valve according to claim 1, wherein the stopper portion is formed so as to be close to the plane including the welded portion of the diaphragm. 前記ストッパ部は、前記ダイヤフラムの外周からコルゲート部の内側までに対応する領域に形成されていることを特徴とする請求項2記載の膨張弁。
The expansion valve according to claim 2, wherein the stopper portion is formed in a region corresponding to an outer periphery of the diaphragm to an inner side of the corrugated portion.
JP2005083219A 2005-03-23 2005-03-23 Expansion valve Pending JP2006266568A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005083219A JP2006266568A (en) 2005-03-23 2005-03-23 Expansion valve

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005083219A JP2006266568A (en) 2005-03-23 2005-03-23 Expansion valve

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2006266568A true JP2006266568A (en) 2006-10-05

Family

ID=37202748

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005083219A Pending JP2006266568A (en) 2005-03-23 2005-03-23 Expansion valve

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2006266568A (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102252471A (en) * 2011-07-11 2011-11-23 浙江三花股份有限公司 Diaphragm-type thermostatic expansion valve
CN102454823A (en) * 2010-10-16 2012-05-16 浙江三花股份有限公司 Gas tank header part and machining method thereof as well as thermal expansion valve using part
JP2012197989A (en) * 2011-03-22 2012-10-18 Fuji Koki Corp Expansion valve
JP2012225561A (en) * 2011-04-19 2012-11-15 Tgk Co Ltd Expansion valve
CN103967864A (en) * 2014-05-09 2014-08-06 中科华核电技术研究院有限公司 High-pressure double-action self-compensation thin-wall hydraulic cylinder
JP2021085547A (en) * 2019-11-25 2021-06-03 株式会社不二工機 Power element and expansion valve using the same

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102454823A (en) * 2010-10-16 2012-05-16 浙江三花股份有限公司 Gas tank header part and machining method thereof as well as thermal expansion valve using part
JP2012197989A (en) * 2011-03-22 2012-10-18 Fuji Koki Corp Expansion valve
JP2012225561A (en) * 2011-04-19 2012-11-15 Tgk Co Ltd Expansion valve
CN102252471A (en) * 2011-07-11 2011-11-23 浙江三花股份有限公司 Diaphragm-type thermostatic expansion valve
CN103967864A (en) * 2014-05-09 2014-08-06 中科华核电技术研究院有限公司 High-pressure double-action self-compensation thin-wall hydraulic cylinder
JP2021085547A (en) * 2019-11-25 2021-06-03 株式会社不二工機 Power element and expansion valve using the same
WO2021106933A1 (en) * 2019-11-25 2021-06-03 株式会社不二工機 Power element and expansion valve using same
CN114667424A (en) * 2019-11-25 2022-06-24 株式会社不二工机 Power element and expansion valve using the same
JP7182283B2 (en) 2019-11-25 2022-12-02 株式会社不二工機 Power element and expansion valve using the same
CN114667424B (en) * 2019-11-25 2023-09-15 株式会社不二工机 Power element and expansion valve using the power element
EP4067715A4 (en) * 2019-11-25 2024-02-07 Fujikoki Corporation POWER ELEMENT AND EXPANSION VALVE USING THE SAME

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5246736B2 (en) Temperature expansion valve
JPH10253199A (en) Thermal expansion valve
JPH0571860B2 (en)
JP2001241808A (en) Expansion valve
JP2000320706A (en) Thermal expansion valve
JP2010112616A (en) Thermal expansion valve
JPH10288424A (en) Temperature type expansion valve
JP2006266568A (en) Expansion valve
JP2004142701A (en) Refrigeration cycle
JP2008138812A (en) Differential pressure valve
CN2789524Y (en) Thermal expansion valve port opening regulating structure
JP3920059B2 (en) Expansion valve
JP5369259B2 (en) Expansion valve
CN204460866U (en) Two-way thermal expansion valve
JP3942848B2 (en) Expansion valve unit
JP3476619B2 (en) Expansion valve
JP2001116400A (en) Refrigeration cycle
JP2002130870A (en) Double-direction valve
JP2002349732A (en) Relief valve, high pressure control valve with relief valve, and supercritical vapor compression refrigeration cycle device
JP5463209B2 (en) Expansion valve
JP2005331166A (en) Expansion valve
JP3920056B2 (en) Expansion valve
JP2773373B2 (en) Expansion valve for refrigeration cycle
JP2701942B2 (en) Temperature type subcool control valve
JP3920060B2 (en) Expansion valve

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20071011

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090625

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090707

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20091117