JPH0621746B2 - Expansion valve - Google Patents
Expansion valveInfo
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- JPH0621746B2 JPH0621746B2 JP60031629A JP3162985A JPH0621746B2 JP H0621746 B2 JPH0621746 B2 JP H0621746B2 JP 60031629 A JP60031629 A JP 60031629A JP 3162985 A JP3162985 A JP 3162985A JP H0621746 B2 JPH0621746 B2 JP H0621746B2
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- Japan
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- refrigerant
- valve
- valve body
- coil spring
- casing
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Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は自動車用空気調和装置等の冷房サイクルに組み
込まれる膨張弁に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an expansion valve incorporated in a cooling cycle of an automobile air conditioner or the like.
(従来の技術) 自動車用空気調和装置の冷房サイクルを示すと第3図の
通りであり、冷房サイクル1はクラッチ2を介して図示
しない走行用エンジンにより駆動されるコンプレッサ3
と、このコンプレッサ3により高温高圧になったガス冷
媒を冷却して凝縮するためのコンデンサ4と、ここで凝
縮された冷媒の気液分離と冷媒中の水分や塵埃の除去を
行なうリキッドタンク5と、このリキッドタンク5から
の冷媒を膨張させる膨張弁6と、車室内に吹き出される
空気を冷却するためにこの空気と冷媒とを熱交換するエ
バポレータ7とを配管8により連結して構成されてい
る。この冷房サイクル1における冷媒の流れをモリエル
線図に示すと第4図の通りである。第4図において、符
号Lは飽和液線、符号Vは飽和蒸気線を示し、符号A〜
Dは冷房サイクル中における第3図に示す符号A〜Dに
対応する位置を示す。第4図に示すように、コンプレッ
サ3により断熱圧縮されて高温高圧となったガス冷媒
(A位置)は、コンデンサ4にて外部に熱を放出して低
温高圧の液冷媒(B位置)となる。次いでこの液冷媒は
膨張弁6を通りここで絞り膨張がなされて霧状の冷媒
(C位置)となる。この霧状の冷媒はエバポレータ7に
入って外部より熱を吸収して気化蒸発し、空気の冷却作
用を果した後、D位置でコンプレッサ3に吸入される。(Prior Art) A cooling cycle of an automobile air conditioner is shown in FIG. 3, and the cooling cycle 1 is a compressor 3 driven by a running engine (not shown) via a clutch 2.
And a condenser 4 for cooling and condensing the high temperature and high pressure gas refrigerant by the compressor 3, and a liquid tank 5 for separating gas and liquid of the refrigerant condensed here and removing water and dust in the refrigerant. An expansion valve 6 for expanding the refrigerant from the liquid tank 5 and an evaporator 7 for exchanging heat between the air and the refrigerant for cooling the air blown into the vehicle compartment are connected by a pipe 8. There is. The flow of the refrigerant in the cooling cycle 1 is shown in the Mollier diagram as shown in FIG. In FIG. 4, symbol L indicates a saturated liquid line, symbol V indicates a saturated vapor line, and symbols A to
D indicates a position corresponding to the symbols A to D shown in FIG. 3 during the cooling cycle. As shown in FIG. 4, the gas refrigerant (A position) that is adiabatically compressed by the compressor 3 and becomes high temperature and high pressure releases heat to the outside by the condenser 4 to become a low temperature and high pressure liquid refrigerant (B position). . Next, this liquid refrigerant passes through the expansion valve 6 and is squeezed and expanded there to become a mist-like refrigerant (position C). The atomized refrigerant enters the evaporator 7, absorbs heat from the outside, evaporates and evaporates, and serves to cool the air, and then is sucked into the compressor 3 at the position D.
コンプレッサ3に吸入される冷媒の中に液状の冷媒が含
まれていると、コンプレッサ3が液圧縮をすることにな
るので、コンプレッサ3には第4図においてSHで示す
所定の冷媒過熱度つまりスーパーヒート量を有する冷媒
が吸入されるようにしている。If the refrigerant sucked into the compressor 3 contains a liquid refrigerant, the compressor 3 will perform liquid compression. Therefore, the compressor 3 has a predetermined refrigerant superheat degree indicated by SH in FIG. The refrigerant having the heat amount is sucked.
このような冷房サイクル1に使用される膨張弁6は、エ
バポレータ7の熱的負荷の変動に応じて、必要冷房能力
に合った冷媒流量を自動調整しつつ、冷媒の膨張を行な
うためのものであり、従来、実開昭58−175272
号公報に示すものがある。このような従来の膨張弁6の
一例を示すと第5図の通りである。ケーシング10内に
は入口側流路11と出口側流路12とが形成され、これ
らの入口側流路11と出口側流路12とを結ぶスロート
部13にこれを開閉する弁体14が装着されている。入
口側流路11は配管により第3図に示すコンデンサ4に
リキッドタンク5を介して接続され、出口側流路12は
配管によりエバポレータ7に接続される。The expansion valve 6 used in such a cooling cycle 1 is for expanding the refrigerant while automatically adjusting the refrigerant flow rate that matches the required cooling capacity according to the fluctuation of the thermal load of the evaporator 7. Yes, in the past, actual development Sho 58-175272
There is one shown in the publication. An example of such a conventional expansion valve 6 is shown in FIG. An inlet side flow passage 11 and an outlet side flow passage 12 are formed in the casing 10, and a valve body 14 for opening and closing the throat portion 13 connecting the inlet side flow passage 11 and the outlet side flow passage 12 is mounted. Has been done. The inlet side flow passage 11 is connected to the condenser 4 shown in FIG. 3 via a liquid tank 5 by piping, and the outlet side flow passage 12 is connected to the evaporator 7 by piping.
ケーシング10には均圧ケース15が取付けられ、この
均圧ケース15内に設けられたダイヤフラム16の外側
には圧力室17が形成されている。この圧力室17はエ
バポレータ7の出口側に取付けられて内部に冷媒が封入
された感温筒18に連通されており、感温筒18内の冷
媒の温度変化による圧力室17内の圧力変化によりダイ
ヤフラム16が作動するようになっている。ダイヤフラ
ム16は作動棒19により弁体14に連結されている。
弁体14に当接するリテーナ20と、出口側流路12内
にねじ止めされたばね押え21との間には、コイルばね
22が設けられ、このばねコイル22により弁体14に
はスロート部13を閉じる方向の弾発力が付与されてい
る。第5図に示す膨張弁6は内部均圧式膨張弁と呼ばれ
るタイプのものであり、ケーシング10に形成された連
通孔23によりダイヤフラム16の内側と出口側流路1
2とが連通されている。A pressure equalizing case 15 is attached to the casing 10, and a pressure chamber 17 is formed outside a diaphragm 16 provided in the pressure equalizing case 15. This pressure chamber 17 is connected to a temperature-sensitive cylinder 18 which is attached to the outlet side of the evaporator 7 and has a refrigerant sealed therein. Due to a change in pressure in the pressure chamber 17 due to a temperature change of the refrigerant in the temperature-sensitive cylinder 18, The diaphragm 16 is adapted to operate. The diaphragm 16 is connected to the valve body 14 by an operating rod 19.
A coil spring 22 is provided between the retainer 20 that comes into contact with the valve body 14 and the spring retainer 21 that is screwed into the outlet-side flow passage 12, and the throat portion 13 is attached to the valve body 14 by the spring coil 22. Elasticity in the closing direction is added. The expansion valve 6 shown in FIG. 5 is of a type called an internal pressure equalization type expansion valve, and a communication hole 23 formed in the casing 10 allows the inside of the diaphragm 16 and the outlet side flow passage 1 to be formed.
It is in communication with 2.
弁体14の開度は、圧力室17内のガスの圧力により弁
体14を開く方向に作用する力と、連通孔23を介して
ダイヤフラム16の内側に作用する冷媒の圧力及び、コ
イルばね22の弾発力により弁体14を閉じる方向に作
用する力との釣り合いによって定まり、その開度に応じ
た流量の冷媒がエバポレータ7内に流入することにな
る。The opening degree of the valve body 14 is a force acting in the direction of opening the valve body 14 due to the pressure of the gas in the pressure chamber 17, the pressure of the refrigerant acting inside the diaphragm 16 through the communication hole 23, and the coil spring 22. It is determined by the balance with the force acting in the closing direction of the valve body 14 due to the elastic force of the refrigerant, and the refrigerant having a flow rate according to the opening thereof flows into the evaporator 7.
冷房サイクル1に使用される膨張弁としては、従来第6
図に示すような外部均圧膨張弁6がある。この膨張弁6
はチューブ24によりエバポレータ7の出口部の冷媒の
圧力がダイヤフラム16の内側に供給されるようになっ
ていることを除き、第5図に示す内部均圧式膨張弁6の
構造とほぼ同様であり、第6図において、第5図に示す
部材と共通する部材には同一の符号を付してある。The expansion valve used in the cooling cycle 1 is the sixth conventional valve.
There is an external pressure equalization expansion valve 6 as shown. This expansion valve 6
Is almost the same as the structure of the internal pressure-equalizing expansion valve 6 shown in FIG. 5, except that the pressure of the refrigerant at the outlet of the evaporator 7 is supplied to the inside of the diaphragm 16 by the tube 24. In FIG. 6, members common to those shown in FIG. 5 are designated by the same reference numerals.
(発明が解決しようとする問題点) 第3図に示す冷房サイクル1が停止している状態のとき
には、第5、6図に示す膨張弁6の弁体14は、コイル
ばね22の弾発力とダイヤフラム16の内側に作用する
圧力とによりスロート部13を閉じている。この状態か
らコンプレッサ3を駆動させると、エバポレータ7内の
圧力が低下してダイヤフラム16の内側の圧力が低くな
り、圧力室17の圧力によりダイヤフラム16を介して
弁体14を開く力の方がコイルばね22の弾発力よりも
大きくなって弁体14は開の状態となる。これにより、
エバポレータ7内に冷媒が供給されることとなる。上述
のように、コイルばね22の弾発力つまりばね力は、感
温筒18内のガスの特性と冷媒の飽和圧力特性のみなら
ず、膨張弁6の弁体14が開閉作用をする弁開度特性に
大きく影響を与えることとなる。(Problems to be Solved by the Invention) When the cooling cycle 1 shown in FIG. 3 is stopped, the valve element 14 of the expansion valve 6 shown in FIGS. And the pressure acting on the inside of the diaphragm 16 closes the throat portion 13. When the compressor 3 is driven from this state, the pressure inside the evaporator 7 decreases, the pressure inside the diaphragm 16 decreases, and the pressure in the pressure chamber 17 causes the force that opens the valve body 14 via the diaphragm 16 to be the coil. It becomes larger than the elastic force of the spring 22, and the valve body 14 is opened. This allows
Refrigerant will be supplied into the evaporator 7. As described above, the elastic force of the coil spring 22, that is, the spring force, is not only the characteristic of the gas in the temperature sensitive cylinder 18 and the saturated pressure characteristic of the refrigerant, but also the valve opening of the expansion valve 6 that causes the valve body 14 to open and close. This will greatly affect the degree characteristics.
したがって、感温筒18内のガス特性等を同一の条件と
して、コイルばね22の弾発力を強くした場合と弱くし
た場合とで比較すると、強い弾発力のコイルばね22を
用いた膨張弁6では、コンプレッサ3を作動させてから
弁体14が開いてエバポレータ7に冷媒が流入し始める
ときのエバポレータ7内の圧力はより低くなることか
ら、冷房サイクル1の始動初期において、冷房を開始し
てから所定の冷房状態を得るまでの時間特性、つまりク
ールダウン特性が良好となる。そして、これよりも弱い
弾発力のコイルばね22を用いた膨張弁6では、エバポ
レータ7内に流入し始めたときにおけるエバポレータ7
内の圧力はより高くなるから、冷媒の蒸発圧力と温度と
の関係より、弾発力が強い場合よりもエバポレータ7の
温度は高くなる。したがって、始動初期の冷房性能つま
り、クールダウン特性は悪くなる。Therefore, comparing the case where the elastic force of the coil spring 22 is made strong and the case where the elastic force of the coil spring 22 is made weak under the same conditions of the gas characteristics and the like in the temperature sensitive cylinder 18, an expansion valve using the coil spring 22 having a strong elastic force. In No. 6, since the pressure in the evaporator 7 becomes lower when the valve body 14 opens after the compressor 3 is activated and the refrigerant starts flowing into the evaporator 7, cooling is started at the beginning of the start of the cooling cycle 1. The time characteristic from the start to the predetermined cooling state, that is, the cool down characteristic is improved. Then, in the expansion valve 6 using the coil spring 22 having an elastic force weaker than this, the evaporator 7 when it begins to flow into the evaporator 7
Since the internal pressure becomes higher, the temperature of the evaporator 7 becomes higher than in the case where the elastic force is strong due to the relationship between the evaporation pressure of the refrigerant and the temperature. Therefore, the cooling performance at the initial stage of start-up, that is, the cool-down characteristic is deteriorated.
このように、始動初期のクールダウン特性を良くするに
は、コイルばね22を弾発力の強いものを用いれば良い
が、この弾発力を強くすると、冷房サイクルが定常状態
の場合、特に炎天下における車両の走行時等のようにエ
バポレータ7の熱負荷が大きい場合には、車室内を充分
に冷房するだけの冷媒量がエバポレータ7内に供給され
なくなる。したがって、このときにはコンプレッサ3に
吸入される冷媒の過熱度が高くなりスーパーヒート量S
Hは、例えば10〜15度程度に大きくなる。As described above, in order to improve the cool-down characteristic in the initial stage of starting, the coil spring 22 having a strong elastic force may be used. However, when the elastic force is increased, the cooling cycle is in a steady state, especially under the hot sun. When the heat load on the evaporator 7 is large, such as when the vehicle is traveling in, the amount of refrigerant sufficient to cool the passenger compartment is not supplied to the inside of the evaporator 7. Therefore, at this time, the superheat degree of the refrigerant sucked into the compressor 3 becomes high and the superheat amount S
H increases to, for example, about 10 to 15 degrees.
そこで、コイルばね22の弾発力をより弱くし、定常状
態ときに所望の量の冷媒がエバポレータ7内を流れるよ
うにすると、膨張弁6の弁体14が開き始めるときにお
けるエバポレータ7内の冷媒の圧力は、より高めとなる
ことから、比較的長時間冷房サイクル1を作動させたと
きには多量の冷媒によって充分な冷房性能が得られるの
に対して、冷房サイクル1の始動初期における冷房性
能、つまりクールダウン特性が良くないということにな
る。したがって、この特性のときには、コンプレッサ3
により多量の冷媒が吸入されることから、冷媒の過熱度
は上述した場合よりも低くなり、このときのスーパーヒ
ート量SHは、例えば5度程度である。Therefore, by making the elastic force of the coil spring 22 weaker and allowing a desired amount of refrigerant to flow in the evaporator 7 in the steady state, the refrigerant in the evaporator 7 when the valve body 14 of the expansion valve 6 starts to open. Since the pressure becomes higher, a sufficient cooling performance can be obtained by a large amount of refrigerant when the cooling cycle 1 is operated for a relatively long time, whereas the cooling performance at the initial start-up of the cooling cycle 1, that is, This means that the cooldown characteristics are not good. Therefore, in the case of this characteristic, the compressor 3
Since a larger amount of refrigerant is sucked in, the degree of superheat of the refrigerant becomes lower than that in the case described above, and the superheat amount SH at this time is, for example, about 5 degrees.
上述した観点より、従来は膨張弁6の弁体14の開度特
性を定常の走行状態における熱負荷に合せて設定してい
たため、始動初期のクールダウン特性が良好とならない
という問題点があった。From the viewpoint described above, conventionally, the opening characteristic of the valve body 14 of the expansion valve 6 is set according to the heat load in a steady traveling state, so that there is a problem that the cooldown characteristic at the initial stage of starting is not good. .
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑み、定常時にお
いても所望の冷房性能を維持し得ると共に、冷房サイク
ルの始動初期におけるクールダウン特性をも良好にし得
るようにすることを目的とする。The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and an object thereof is to maintain a desired cooling performance even in a steady state and to improve a cool-down characteristic in an initial stage of starting a cooling cycle.
(問題点を解決するための手段) 上記目的を達成するための本発明は、ケーシング内にそ
れぞれ形成された入口側流路と出口側流路とを結び弁座
が形成されたスロート部にこれを開閉する弁体を装着
し、前記ケーシングに取付けられた均圧ケース内のダイ
ヤフラムと前記弁体とを弁作動棒により連動させて前記
ダイヤフラムにより前記スロート部の開度を調整するよ
うにした膨張弁において、前記ケーシング内に軸方向に
摺動自在に装着されたピストンと前記弁体との間に、前
記弁体に対して前記スロート部を閉じる方向に弾発力を
付与するコイルばねを設け、前記入口側流路と前記ピス
トンとを結び前記ピストンに対して前記コイルばねに向
けて前進させる流体圧を供給する流体案内路を前記ケー
シングに形成し、前記ケーシングに取付けられた電磁石
のアクチュエータにより前記流体案内路を開閉するパイ
ロット弁を設けたことを特徴とする膨張弁である。(Means for Solving the Problems) The present invention for achieving the above-mentioned object is provided in a throat portion in which a valve seat is formed by connecting an inlet side flow passage and an outlet side flow passage formed respectively in a casing. A valve body for opening and closing is installed, and the diaphragm in the pressure equalizing case attached to the casing and the valve body are interlocked by a valve actuating rod to adjust the opening of the throat part by the diaphragm. In the valve, a coil spring that applies an elastic force to the valve body in a direction to close the throat portion is provided between the valve body and a piston that is axially slidably mounted in the casing. Forming a fluid guide path in the casing for connecting the inlet-side passage and the piston and supplying a fluid pressure for advancing toward the coil spring with respect to the piston, and mounting the fluid guide path in the casing The expansion valve is provided with a pilot valve that opens and closes the fluid guide path by an electromagnet actuator.
(作用) 入口側流路に達した高圧の液冷媒が、電磁石への通電時
に流体案内通路からパイロット弁を通ってピストンを摺
動させると、コイルばねが収縮して弁体がスロート部を
閉じる方向にコイルばねにより加えられる弾発力は大き
くなる。これにより、冷房サイクルの始動初期における
冷房性能、つまりクールダウン特性は良好となる。そし
て、所定時間経過後の定常状態では、電磁石の作動によ
り流体案内通路が遮断されてピストンが上記とは逆方向
に摺動し、コイルばねが伸長することから、コイルばね
の弾発力は相対的に小さくなり、より多くの量の冷媒が
スロート部を通過し定常状態における所望の冷房性能を
得ることが可能となる。(Operation) When the high-pressure liquid refrigerant reaching the inlet-side flow passage slides the piston from the fluid guide passage through the pilot valve when the electromagnet is energized, the coil spring contracts and the valve body closes the throat portion. The elastic force exerted by the coil spring in the direction increases. As a result, the cooling performance at the initial stage of starting the cooling cycle, that is, the cool-down characteristic is improved. Then, in a steady state after the lapse of a predetermined time, the fluid guide passage is blocked by the operation of the electromagnet, the piston slides in the direction opposite to the above, and the coil spring expands. As a result, a larger amount of the refrigerant passes through the throat portion and a desired cooling performance in a steady state can be obtained.
(実施例) 次に、第1、2図に示す本発明の一実施例に係る膨張弁
について説明する。尚、第1、2図において、上記従来
の膨張弁における部材の共通する部材には同一の符号を
付してある。(Embodiment) Next, an expansion valve according to an embodiment of the present invention shown in FIGS. In FIGS. 1 and 2, the same members as those of the conventional expansion valve described above are designated by the same reference numerals.
ケーシング10内には入口側流路11と出口側流路12
とがそれぞれ形成され、これらの入口側流路11と出口
側流路12とを結ぶスロート部13にこれを開閉する弁
体14が装着されている。入口側流路11は配管により
第3図に示すコンデンサ4にリキッドタンク5を介して
接続され、出口側流路12は配管によりエバポレータ7
に接続される。In the casing 10, an inlet side flow passage 11 and an outlet side flow passage 12 are provided.
And a valve body 14 for opening and closing the throat portion 13 connecting the inlet side flow passage 11 and the outlet side flow passage 12 are mounted. The inlet side flow passage 11 is connected to the condenser 4 shown in FIG. 3 via a liquid tank 5 by piping, and the outlet side flow passage 12 is connected to the evaporator 7 by pipes.
Connected to.
ケーシング10には均圧ケース15が取付けられ、この
均圧ケース15内に設けられたダイヤフラム16の外側
には圧力室17が形成されている。この圧力室17はエ
バポレータ7の出口側に取付けられて内部に冷媒が封入
された感温筒18に連通されており、感温筒18内の冷
媒の温度変化による圧力室17内の圧力変化によりダイ
ヤフラム16が作動するようになっている。ケーシング
10に軸方向に摺動自在に設けられた作動棒19の一端
には、ダイヤフラム16と一体のスペーサ26が当接
し、作動棒19の他端には弁体14を支持するリテーナ
20に当接し、ダイヤフラム16と弁体14とが連動状
態となっている。尚、作動棒19は複数本設けられてい
る。A pressure equalizing case 15 is attached to the casing 10, and a pressure chamber 17 is formed outside a diaphragm 16 provided in the pressure equalizing case 15. This pressure chamber 17 is connected to a temperature-sensitive cylinder 18 which is attached to the outlet side of the evaporator 7 and has a refrigerant sealed therein. Due to a change in pressure in the pressure chamber 17 due to a temperature change of the refrigerant in the temperature-sensitive cylinder 18, The diaphragm 16 is adapted to operate. A spacer 26 integral with the diaphragm 16 is in contact with one end of an operating rod 19 provided slidably in the casing 10 in the axial direction, and the other end of the operating rod 19 is in contact with a retainer 20 supporting the valve element 14. The diaphragm 16 and the valve body 14 are in contact with each other. A plurality of operating rods 19 are provided.
ケーシング10内には、出口側流路12とスロート部1
3との間に、円筒形状の膨張室27が形成されており、
この膨張室27内に弁体14が位置している。更にケー
シング10内には、この膨張室27の内周面に沿って軸
方向に摺動自在にピストン30が装着され、このピスト
ン30とリテーナ20との間にはコイルばね22が設け
られ、このコイルばね22により弁体14に対してスロ
ート部13を閉じる方向の弾発力が付与されている。ピ
ストン30の弁体14への最前進移動位置を規制するた
めに、ピストン30に形成された大径部31と当接する
径方向端面32がケーシング10に形成されている。In the casing 10, the outlet side flow passage 12 and the throat portion 1 are provided.
3, a cylindrical expansion chamber 27 is formed between
The valve body 14 is located in the expansion chamber 27. Further, a piston 30 is axially slidably mounted in the casing 10 along the inner peripheral surface of the expansion chamber 27, and a coil spring 22 is provided between the piston 30 and the retainer 20. The coil spring 22 gives an elastic force to the valve body 14 in a direction of closing the throat portion 13. A radial end surface 32 that abuts a large-diameter portion 31 formed on the piston 30 is formed on the casing 10 in order to regulate the most forward movement position of the piston 30 toward the valve body 14.
ケーシング10に一体となった円筒形状の支持金具33
には、パイロットハウジング34がねじ結合されてお
り、このパイロットハウジング34の先端面にピストン
30の後端面が当接することにより、ピストン30の後
退限位置が規制されている。Cylindrical support fitting 33 integrated with the casing 10
The pilot housing 34 is screwed to the piston housing 34, and the rear end surface of the piston 30 is brought into contact with the tip end surface of the pilot housing 34, whereby the backward limit position of the piston 30 is restricted.
パイロットハウジング34の先端に位置する径方向壁部
には、貫通孔35が形成され、周壁部には貫通孔35と
連通する貫通孔36が形成されている。また、ケーシン
グ10には一端が入口側流路11と連通し、他端が貫通
孔36と連通する貫通孔37が形成されており、これら
の貫通孔35、36、37は、入口側流路11とピスト
ン30とを結びピストン30に対してコイルばね22に
向けて前進させる方向の流体圧を供給する流体案内路3
8を構成している。A through hole 35 is formed in the radial wall portion located at the tip of the pilot housing 34, and a through hole 36 communicating with the through hole 35 is formed in the peripheral wall portion. Further, the casing 10 is formed with a through hole 37 having one end communicating with the inlet side flow passage 11 and the other end communicating with the through hole 36. These through holes 35, 36, 37 are provided in the inlet side flow passage. A fluid guide path 3 that connects 11 and the piston 30 and supplies a fluid pressure to the piston 30 in a direction of advancing toward the coil spring 22.
Make up eight.
パイロットハウジング34には電磁石39が一体となっ
ており、このパイロットハウジング34内に形成された
弁室40には、貫通孔35を開閉して流体案内路38の
開閉を行なうパイロット弁41が設けられ、このパイロ
ット弁41は電磁石39により往復動するアクチュエー
タ42に固着されている。ハウジング34に一体となっ
たプラグ43とアクチュエータ42との間にはコイルば
ね44が設けられており、電磁石39に通電がなされて
いないときには、このコイルばね44の弾発力によりパ
イロット弁41が貫通孔35を閉じるようにしている。
したがって、電磁石39に通電すると、コイルばね44
の弾発力に抗してアクチュエータ42が作動し、パイロ
ット弁41が貫通孔35を開き、入口側流路11内の冷
媒が流体案内路38を通ってピストン30にまで供給さ
れる。An electromagnet 39 is integrated with the pilot housing 34, and a valve chamber 40 formed in the pilot housing 34 is provided with a pilot valve 41 that opens and closes the through hole 35 to open and close the fluid guide path 38. The pilot valve 41 is fixed to an actuator 42 that reciprocates by an electromagnet 39. A coil spring 44 is provided between the plug 43 integrated with the housing 34 and the actuator 42, and when the electromagnet 39 is not energized, the pilot valve 41 penetrates by the elastic force of the coil spring 44. The hole 35 is closed.
Therefore, when the electromagnet 39 is energized, the coil spring 44
The actuator 42 is actuated against the elastic force of, the pilot valve 41 opens the through hole 35, and the refrigerant in the inlet side flow passage 11 is supplied to the piston 30 through the fluid guide passage 38.
ピストン30には入口側流路11からの流体が入り込む
流体室45が形成され、このピストン30の先端の径方
向壁には流体室45内の流体を逃がすための細孔46が
形成されている。尚、第1図において、符号47はシー
ル用のOリングを示し、符号48は電磁石39への電流
供給用のリード線を示す。また、第1図に示す膨張弁は
外部均圧式膨張弁であり、チューブ24によりエバポレ
ータの出口部の冷媒の圧力がダイヤフラム16の内側に
供給されるようになっている。A fluid chamber 45 into which the fluid from the inlet-side flow passage 11 enters is formed in the piston 30, and a radial wall at the tip of the piston 30 has a pore 46 for allowing the fluid in the fluid chamber 45 to escape. . In FIG. 1, reference numeral 47 indicates an O-ring for sealing, and reference numeral 48 indicates a lead wire for supplying a current to the electromagnet 39. The expansion valve shown in FIG. 1 is an external pressure equalization type expansion valve, and the pressure of the refrigerant at the outlet of the evaporator is supplied to the inside of the diaphragm 16 by the tube 24.
電磁石39への通電制御を行なう電気回路を示すと第2
図の通りであり、エバポレータ7に取付けられたサーミ
スタ50はアンプ51に接続され、サーミスタ50によ
り検知されたエバポレータ7の外表面の温度に対応する
抵抗値をアンプ51が検出し、電磁石39への通電制御
がなされる。例えば、エバポレータ7の外表面の温度が
5℃以上のときには、電磁石への通電がなされるように
設定してある。The electric circuit for controlling the energization of the electromagnet 39 is shown below.
As shown in the figure, the thermistor 50 attached to the evaporator 7 is connected to the amplifier 51, and the amplifier 51 detects the resistance value corresponding to the temperature of the outer surface of the evaporator 7 detected by the thermistor 50, and the Energization is controlled. For example, when the temperature of the outer surface of the evaporator 7 is 5 ° C. or higher, the electromagnet is set to be energized.
次に作用について説明する。冷房サイクル1が停止して
いる状態にあっては、コイルばね22の弾発力により弁
体14がスロート部13を閉じている。この状態の下で
コンプレッサ3を駆動して冷房サイクル1を作動し始め
ると、そのときにエバポレータ7の外表面の温度が、例
えば5℃のような設定温度以上であれば、電磁石39に
通電されてパイロット弁41が流体案内路38を開くこ
とから、入口側流路11からの冷媒が流体室45内に供
給される。これにより、ピストン30は大径部31が径
方向端面32に当接するまで、弁体14に向けて前進し
てコイルばね22を収縮させ、弁体14にはこのコイル
ばね22により強い弾発力がスロート部13を閉じる方
向に加わることとなる。したがって、弁体14がスロー
ト部13を開いてエバポレータ7へ冷媒を流入させるの
は、エバポレータ7内の圧力が比較的低くなった状態の
ときであり、少量の冷媒であっても所望の温度にまでエ
バポレータ7を迅速に冷却することができる。このとき
のスーパーヒート量を10〜15度程度にまで設定する
ことが可能となる。これによりクールダウン特性が良好
となる。Next, the operation will be described. When the cooling cycle 1 is stopped, the valve element 14 closes the throat portion 13 by the elastic force of the coil spring 22. When the compressor 3 is driven under this condition to start the operation of the cooling cycle 1, if the temperature of the outer surface of the evaporator 7 is equal to or higher than the set temperature such as 5 ° C. at that time, the electromagnet 39 is energized. As a result, the pilot valve 41 opens the fluid guide passage 38, so that the refrigerant from the inlet-side passage 11 is supplied into the fluid chamber 45. As a result, the piston 30 advances toward the valve body 14 and contracts the coil spring 22 until the large-diameter portion 31 contacts the radial end surface 32, and the valve body 14 has a strong elastic force by the coil spring 22. Will be added in the direction of closing the throat portion 13. Therefore, the valve body 14 opens the throat portion 13 and causes the refrigerant to flow into the evaporator 7 when the pressure inside the evaporator 7 is relatively low, and even if a small amount of the refrigerant reaches a desired temperature. Thus, the evaporator 7 can be cooled rapidly. At this time, it is possible to set the superheat amount to about 10 to 15 degrees. This improves the cooldown characteristics.
上述の状態から所定時間経過して定常の冷房運転状態と
なると、エバポレータ7が所定の温度以下となる。する
とこれをサーミスタ50が検知して電磁石39への通電
が解かれ、パイロット弁41がコイルばね44の弾発力
により貫通孔35を塞ぎ、流体案内路38を閉じる。
尚、流体室45内の冷媒は、細孔46から出口側流路1
2へ漏出する。流体案内路38が閉じるとピストン30
には流体圧が作用しなくなり、第1図において実線で示
す位置まで後退する。これにより、コイルばね22が弁
体14に対してスロート部13を閉じる方向に付加する
弾発力は、上述した場合よりも弱くなり、より多くの冷
媒がエバポレータ7内に流入することとなる。このよう
に、多量の冷媒がエバポレータ7内に供給されることか
ら、定常状態における熱負荷に対して充分追随したエバ
ポレータ7の冷却を行なうことが可能となる。この定常
状態におけるスーパーヒート量は5度程度である。When a predetermined time has elapsed from the above-mentioned state and a steady cooling operation state is reached, the temperature of the evaporator 7 falls below a predetermined temperature. Then, the thermistor 50 detects this, and the energization of the electromagnet 39 is released, and the pilot valve 41 closes the through hole 35 by the elastic force of the coil spring 44 and closes the fluid guide path 38.
In addition, the refrigerant in the fluid chamber 45 is discharged from the pores 46 through the outlet-side flow passage 1
It leaks to 2. When the fluid guide passage 38 is closed, the piston 30
The fluid pressure does not act on, and the vehicle retreats to the position shown by the solid line in FIG. Thereby, the elastic force applied by the coil spring 22 to the valve body 14 in the direction of closing the throat portion 13 becomes weaker than in the case described above, and a larger amount of the refrigerant flows into the evaporator 7. Since a large amount of refrigerant is supplied to the evaporator 7 in this way, it is possible to cool the evaporator 7 sufficiently following the heat load in the steady state. The superheat amount in this steady state is about 5 degrees.
第3図に示す冷房サイクル1の全作動時間に比して、電
磁石39に通電がなされる冷房初期の段階は、極めて短
時間であり、しかもこの電磁石39はパイロット弁41
を作動するためのものであり、小型のもので良いから、
電磁石39を作動させるために消費される電力は極めて
僅かである。尚、第1図に示す本発明の実施例にあって
は、外部均圧式膨張弁を示すが、内部均圧式膨張弁にも
本発明を実施することが可能であることは言うまでもな
い。Compared to the total operation time of the cooling cycle 1 shown in FIG. 3, the electric magnet 39 is energized in an early stage of cooling, which is extremely short.
It is for operating the
Very little power is consumed to activate the electromagnet 39. In the embodiment of the present invention shown in FIG. 1, the external pressure equalization type expansion valve is shown, but it goes without saying that the present invention can also be applied to the internal pressure equalization type expansion valve.
(発明の効果) 以上のように本発明の膨張弁によれば、弁体に対してこ
れを閉じる方向に弾発力を付与するためのコイルばねの
弾発力を変化されることが可能となることから、冷房運
転の初期には強い弾発力を弁体に加えてクールダウン特
性を向上することができる。また、定常状態となったと
きには、弱い弾発力でエバポレータ内に多量の冷媒を供
給し、充分な冷房を行なうことが可能となる。これによ
り、冷房運転の初期と定常状態とにおいて、優れた冷房
性能を維持することができるという効果がある。しか
も、コイルばねを伸縮させてこれの弾発力の変化させる
ために、冷房サイクル内の冷媒を利用するようにし、こ
の冷媒の供給ないし供給停止を行なうための電磁石の消
費電力は極めて僅かで良いという効果がある。(Effects of the Invention) As described above, according to the expansion valve of the present invention, it is possible to change the elastic force of the coil spring for imparting the elastic force to the valve body in the closing direction. Therefore, it is possible to improve the cool-down characteristic by adding a strong resilience to the valve body in the initial stage of the cooling operation. Further, when in a steady state, it is possible to supply a large amount of refrigerant into the evaporator with a weak elastic force and perform sufficient cooling. As a result, there is an effect that excellent cooling performance can be maintained in the initial and steady states of the cooling operation. Moreover, the refrigerant in the cooling cycle is used to expand and contract the coil spring to change the elastic force of the coil spring, and the power consumption of the electromagnet for supplying or stopping the supply of the refrigerant is extremely small. There is an effect.
第1図は本発明の一実施例に係る膨張弁を示す断面図、
第2図は第1図における電磁石の通電制御を行なうため
の電気回路図、第3図は一般的な自動車用の冷房サイク
ルを示す冷媒回路図、第4図は第3図に示した冷房サイ
クルを示すモリエル線図、第5、6図は従来の膨張弁を
示す断面図である。 6……膨張弁、7……エバポレータ、10……ケーシン
グ、11……入口側流路、12……出口側流路、13…
…スロート部、14……弁体、15……均圧ケース、1
6……ダイヤフラム、17……圧力室、18……感温
筒、19……作動棒、30……ピストン、38……流体
案内路、39……電磁石、41……パイロット弁、42
……アクチュエータ、FIG. 1 is a sectional view showing an expansion valve according to an embodiment of the present invention,
2 is an electric circuit diagram for controlling energization of the electromagnet in FIG. 1, FIG. 3 is a refrigerant circuit diagram showing a general automobile cooling cycle, and FIG. 4 is a cooling cycle shown in FIG. 5 and 6 are sectional views showing a conventional expansion valve. 6 ... Expansion valve, 7 ... Evaporator, 10 ... Casing, 11 ... Inlet side flow passage, 12 ... Outlet side flow passage, 13 ...
… Throat part, 14 …… Valve body, 15 …… Pressure equalizing case, 1
6 ... Diaphragm, 17 ... Pressure chamber, 18 ... Temperature sensing cylinder, 19 ... Actuating rod, 30 ... Piston, 38 ... Fluid guide path, 39 ... Electromagnet, 41 ... Pilot valve, 42
...... Actuator,
フロントページの続き (72)発明者 久保 良一 栃木県佐野市栄町8番地 日本ラヂヱータ ー株式会社佐野工場内 (72)発明者 仙道 功 東京都八王子市椚田町1211―4 (56)参考文献 実開 昭54−99160(JP,U)Front Page Continuation (72) Inventor Ryoichi Kubo 8 Sakaemachi, Sano City, Tochigi Prefecture Japan Radiator Co., Ltd. Sano factory (72) Inventor Isao Sendo 1211-4, Kasudacho, Hachioji, Tokyo (56) References 54-99160 (JP, U)
Claims (1)
流路と出口側流路とを結び弁座が形成されたスロート部
にこれを開閉する弁体を装着し、前記ケーシングに取付
けられた均圧ケース内のダイヤフラムと前記弁体とを弁
作動棒により連動させて前記ダイヤフラムにより前記ス
ロート部の開度を調整するようにした膨張弁において、
前記ケーシング内に軸方向に摺動自在に装着されたピス
トンと前記弁体との間に、前記弁体に対して前記スロー
ト部を閉じる方向に弾発力を付与するコイルばねを設
け、前記入口側流路と前記ピストンとを結び前記ピスト
ンに対して前記コイルばねに向けて前進させる流体圧を
供給する流体案内路を前記ケーシングに形成し、前記ケ
ーシングに取付けられた電磁石のアクチュエータにより
前記流体案内路を開閉するパイロット弁を設けたことを
特徴とする膨張弁。1. A valve body for connecting an inlet-side flow passage and an outlet-side flow passage formed in a casing and opening and closing the same to a throat portion having a valve seat formed therein, and mounted on the casing. In an expansion valve in which a diaphragm in the pressure case and the valve body are interlocked by a valve operating rod to adjust the opening of the throat portion by the diaphragm,
A coil spring is provided between the piston, which is slidably mounted in the casing in the axial direction, and the valve body, and a coil spring that applies an elastic force to the valve body in a direction of closing the throat portion is provided. A fluid guide path for connecting a side flow path and the piston to supply a fluid pressure for advancing toward the coil spring to the piston is formed in the casing, and the fluid guide is provided by an electromagnet actuator attached to the casing. An expansion valve having a pilot valve for opening and closing a passage.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60031629A JPH0621746B2 (en) | 1985-02-21 | 1985-02-21 | Expansion valve |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60031629A JPH0621746B2 (en) | 1985-02-21 | 1985-02-21 | Expansion valve |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61191842A JPS61191842A (en) | 1986-08-26 |
| JPH0621746B2 true JPH0621746B2 (en) | 1994-03-23 |
Family
ID=12336499
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60031629A Expired - Lifetime JPH0621746B2 (en) | 1985-02-21 | 1985-02-21 | Expansion valve |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0621746B2 (en) |
-
1985
- 1985-02-21 JP JP60031629A patent/JPH0621746B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61191842A (en) | 1986-08-26 |
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