JP5773610B2

JP5773610B2 - 複合弁

Info

Publication number: JP5773610B2
Application number: JP2010233275A
Authority: JP
Inventors: 志村　智紀; 智紀志村; 福田　栄二; 栄二福田
Original assignee: Fujikoki Corp
Current assignee: Fujikoki Corp
Priority date: 2010-10-18
Filing date: 2010-10-18
Publication date: 2015-09-02
Anticipated expiration: 2030-10-18
Also published as: JP2012087965A

Description

本発明は、空気調和機等の冷凍サイクルに使用され、膨張弁に電磁弁と逆止弁を一体に装備した複合弁に関する。

空気調和機（エアコン）の冷凍サイクルは、コンプレッサで加圧された冷媒をコンデンサに送って高圧の液冷媒に変換し、この液冷媒を膨張弁で減圧するとともに流量調節してエバポレータへ送り、エバポレータで熱交換を行なって蒸発した低圧の冷媒をコンプレッサに戻すように構成されている。

図７は、エバポレータを２台備えたエアコンの冷凍サイクルを示すもので、コンプレッサ１で加圧された冷媒は、コンデンサ２で液化され、切換弁３により、第１のエバポレータ５ａ側、または第２のエバポレータ５ｂ側へ切り換えられる。

切換弁３とエバポレータ５ａ、５ｂの間にはそれぞれ膨張弁４ａ、４ｂが装備される。
すなわち、２台のエバポレータを使用するエアコンの冷凍サイクルにあっては、冷媒の流れを切り換えるための切換弁が必要である。この場合、配管接続箇所が多くなって作業に手間がかかるとともに、配管接続箇所からの冷媒漏れが発生し易くなるという問題がある。

そこで、特許文献１に開示されるような、膨張弁に電磁弁と逆止弁を一体に装備した複合弁を用いてサイクルを構成することで、配管接続箇所を減らすことができる。しかしながら、この複合弁にあっては、逆止弁を弁本体に組み付けるのが容易でなく、生産性が良くないという問題がある。

特開２００５−２９１６７９号公報

本発明の目的は、膨張弁に電磁弁と逆止弁を一体に装備した複合弁であって、組立性が良好なものを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の複合弁は、コンデンサからの冷媒が流入する入口通路、エバポレータへ向かう冷媒を流出させる出口通路、前記入口通路と前記出口通路の間に形成されるオリフィス、及びエバポレータからコンプレッサへ戻る冷媒が通過する戻り通路を備えた弁本体と、前記オリフィスの開度を調整する弁体と、前記戻り通路を通過する冷媒の温度に基づいて前記弁体を駆動する駆動装置と、前記入口通路と前記オリフィスの間の通路を開閉する電磁弁と、前記戻り通路内に配設され、前記戻り通路内を逆流する冷媒を遮断する逆止弁とを備えた複合弁であって、前記駆動装置は前記戻り通路を貫通し、前記逆止弁は、前記戻り通路において前記駆動装置より下流側の内周面に形成される環状の弁座に対して前記戻り通路の出口側に配設される逆止弁本体と、該逆止弁本体から前記弁座に向けて突出するとともに前記弁座の弁口に摺動自在に挿入され、前記逆止弁本体を前記弁座に接離する方向に案内するガイド部とを有し、前記逆止弁を前記戻り通路の出口から前記戻り通路内に押し込むことにより、前記ガイド部が前記弁座の弁口に挿入されて前記逆止弁が前記戻り通路に装着されるようにし、前記逆止弁に前記戻り通路の出口側へ向けて突出するストッパ部を設け、前記戻り通路に出口側から挿入される配管の端部に前記ストッパ部が当接することにより、前記逆止弁の開方向への移動を規制するようにしたことを特徴とする。

本発明によれば、逆止弁を戻り通路内に押し込むだけで弁本体に装着することができるので、組立性が良好となり、生産性が向上する。

本発明の複合弁の縦断面図。本発明の複合弁の左側面図。本発明の複合弁の右側面図。本発明の複合弁の要部の横断面図。逆止弁の正面図、左側面図及び右側面図。図１の要部の拡大図。切換弁を用いたエアコン用冷凍サイクルを示す説明図。複合弁を用いたエアコン用冷凍サイクルを示す説明図。

図１は本発明の複合弁の縦断面図、図２は図１の左側面図、図３は図２の右側面図、図４は要部の横断面図である。
全体を符号１０で示す複合弁は、角柱形状の弁本体２０を有する。弁本体２０は、コンデンサからの冷媒が供給される入口通路３０、エバポレータへ向かう冷媒が流出する出口通路３２、及びエバポレータからコンプレッサへ戻る冷媒が通過する戻り通路３４、エバポレータへ取り付けるためのボルトの貫通穴９２、配管用フランジを固定するための有底のねじ穴９０を備えている。入口通路３０から導入された冷媒は、後述する電磁弁４０へ送られる。

入口通路３０と出口通路３２の間には弁室５１が形成され、弁室５１と出口通路３２の境界部にはオリフィス３１が形成されている。弁室５１内には弁体５０がオリフィス３１に対向して配設されており、弁体５０はサポート５２により支持されている。弁室５１の開口部はナット状のプラグ５６及びＯリング５７により密封されており、プラグ５６とサポート５２の間にはコイルスプリング５４が配設される。オリフィス３１で絞られて膨張した冷媒は出口通路３２からエバポレータへ送られる。

エバポレータからコンプレッサへ戻る冷媒は、弁本体２０の戻り通路３４の入口３４ａから流入し、逆止弁室３６、出口３４ｂを通ってコンプレッサ側へ送られる。戻り通路３４内には逆止弁１００が装備される。

弁本体２０の上部には戻り通路３４を通過する冷媒の温度に基づいて弁体５０を駆動するパワーエレメント７０が装備される。パワーエレメント７０はダイアフラム７２を挟んで形成される上部圧力室７４と下部圧力室７６を有し、ダイアフラム７２の変位はサポート７８を介して作動棒８０へ伝えられる。作動棒８０は弁体５０を操作してオリフィス３１の開度を調整する。

図４に示すように、電磁弁４０は、入口通路３０と弁室５１の間に設けられた電磁弁室４２を有し、弁室５１に連通する通路４７を開閉する開閉弁体４４が装備される。電磁弁４０は励磁コイル４５により磁力を発生する吸引子４１を備え、プランジャ４６を駆動する。プランジャ４６が吸引子４１側へ吸引されると、開閉弁体４４が開いて、冷媒を弁室５１側へ供給する。

図５は、逆止弁１００の詳細を示す説明図である。
逆止弁１００は、プラスチック等で形成され、円盤状の逆止弁本体１０５と、逆止弁本体１０５から戻り通路３４の出口３４ｂ側へ突出する３本のストッパ部１１０と、逆止弁本体１０５から戻り通路３４の入口３４ａ側へ突出する３本のガイド部１２０とを備え、逆止弁本体１０５とガイド部１２０との間には、弾性を有する環状のシール部材１３０が嵌装される。

図６に示すように、戻り通路３４の入口３４ａと逆止弁１００が装備される逆止弁室３６の間には、戻り通路３４の出口３４ｂよりも内径寸法を小さくした環状の弁座３５が形成される。出口３４ｂはストレートな通路であって、逆止弁１００はこの出口３４ｂ側から逆止弁室３６へ挿入される。ガイド部１２０は、先端の抜止部１２２が弁座３５に接すると弾性で内方へ撓み、抜止部１２２が弁座３５の内側の弁口を通過するとガイド部１２０は弾性で元の状態に復帰する。これにより、抜止部１２２が弁座３５の第１のテーパー部３５ａに係合してガイド部１２０が戻り通路３４の出口３４ｂ側へ抜け出るのが防止される。この状態において、逆止弁１００は弁座３５に接離する方向に移動自在となっている。

逆止弁１００が挿入された出口３４ｂには、配管２００が挿入される。配管２００はＯリング２２０を有し、配管２００の先端部２１０は、逆止弁１００のストッパ部１１０の先端部１１２に当接して逆止弁１００が出口３４ｂ側に抜け出るのを防止するストッパとして機能する。このようにすることで、逆止弁１００が弁座３５から離脱するのをより確実に防止することができる。

図６は、戻り通路３４内の冷媒が入口３４ａから出口３４ｂ方向へ流れる通常状態を示している。この状態にあっては、逆止弁１００は、シール部材１３０が弁座３５から離間した位置に保たれており、冷媒は弁座３５の弁口を通過することができる。冷媒が出口３４ｂから入口３４ａに向けて逆流すると、逆止弁１００は図６の左方向（入口３４ａ側）へ摺動して、図１に示すように、シール部材１３０が弁座３５の第２のテーパー部３５ｂに押圧され、逆止弁１００と弁座３５との間がシールされて冷媒の逆流が阻止される。シール部材１３０を備えることで、冷媒の漏れを確実に防止することができる。

本発明の複合弁は、以上のように、膨張弁、電磁弁、逆止弁を一体にまとめて構成したので、エアコンシステムへの組み付けを容易とし、また、配管の接続個所が減ずることにより、冷媒の漏れを少なくすることができる。
また、複合弁に組み込む逆止弁は、プラスチック成形により簡単かつ安価に製造することができ、加えて弁本体への装着をワンタッチで極めて容易に行うことができるので、生産性が良好である。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、種々の改変が可能である。例えば、ストッパ部１１０とガイド部１２０の本数は３本に限定されるものではない。また、ガイド部１２０に抜止部１２２を設ける代わりに別の手段で逆止弁１００の弁座３５からの離脱を防ぐようにしてもよい。また、本発明の複合弁は２台以上のエバポレータを備える冷凍サイクルに適用することもできる。その他にも、本発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施形態に種々の改変を施すことができる。

１０複合弁
２０弁本体
３０入口通路
３１オリフィス
３２出口通路
３４戻り通路
３５弁座
３６逆止弁室
４０電磁弁
５０弁体
５１弁室
５２サポート
５４スプリング
７０パワーエレメント（駆動装置）
８０作動棒
１００逆止弁
１０５逆止弁本体
１１０ストッパ部
１２０ガイド部
１２２抜止部
１３０シール部材

Claims

コンデンサからの冷媒が流入する入口通路、エバポレータへ向かう冷媒を流出させる出口通路、前記入口通路と前記出口通路の間に形成されるオリフィス、及びエバポレータからコンプレッサへ戻る冷媒が通過する戻り通路を備えた弁本体と、前記オリフィスの開度を調整する弁体と、前記戻り通路を通過する冷媒の温度に基づいて前記弁体を駆動する駆動装置と、前記入口通路と前記オリフィスの間の通路を開閉する電磁弁と、前記戻り通路内に配設され、前記戻り通路内を逆流する冷媒を遮断する逆止弁とを備えた複合弁であって、前記駆動装置は前記戻り通路を貫通し、前記逆止弁は、前記戻り通路において前記駆動装置より下流側の内周面に形成される環状の弁座に対して前記戻り通路の出口側に配設される逆止弁本体と、該逆止弁本体から前記弁座に向けて突出するとともに前記弁座の弁口に摺動自在に挿入され、前記逆止弁本体を前記弁座に接離する方向に案内するガイド部とを有し、前記逆止弁を前記戻り通路の出口から前記戻り通路内に押し込むことにより、前記ガイド部が前記弁座の弁口に挿入されて前記逆止弁が前記戻り通路に装着されるようにし、前記逆止弁に前記戻り通路の出口側へ向けて突出するストッパ部を設け、前記戻り通路に出口側から挿入される配管の端部に前記ストッパ部が当接することにより、前記逆止弁の開方向への移動を規制するようにした複合弁。
前記ガイド部が前記弁座の弁口から前記戻り通路の出口側に抜け出るのを阻止する抜止部を有する請求項１記載の複合弁。
前記ガイド部が可撓性を有しており、前記逆止弁を前記戻り通路に押し込むことにより、前記ガイド部が撓んで前記抜止部が前記弁座における前記戻り通路の入口側の部位に係合する請求項２記載の複合弁。
前記逆止弁に、前記弁座に当接して前記逆止弁と前記弁座との間をシールするシール部材を備える請求項１乃至３のいずれかに記載の複合弁。