JPH04366376A - 膨張弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、カーエアコン等の冷
凍サイクルに用いられる膨張弁に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、冷凍サイクル用膨張弁が、例えば
、実開昭６３−１９６０５８号公報に示されている。 この膨張弁は、その本体にコンデンサと連通する液冷媒
通路とエバポレータと連通する霧状冷媒通路とが形成さ
れ、液冷媒通路と霧状冷媒通路とが冷媒通路を曲げなが
らオリフィスを介して連通しており、オリフィスにはバ
ネにて閉弁側に付勢された弁体が設けられている。この
弁体は作動棒によりバネの付勢力に抗して移動されるよ
うになっている。そして、冷凍サイクルの駆動により、
コンデンサにて凝縮された冷媒が液冷媒通路に導入され
、オリフィスにて断熱膨張され、霧状冷媒が霧状冷媒通
路からエバポレータに供給される。又、エバポレータの
出口温度に応じて作動棒にて弁体が移動させられ、オリ
フィス開度が調整される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、弁体及びバ
ネを含む作動系は必ず冷媒中に存在するため、冷媒が膨
張弁を通過する際に、冷媒が膨張するとともにその流れ
が屈折させられ、冷媒通過音が発生するとともに、作動
系の振動（異音）が発生してしまう。この発明の目的は
、新規なる方式にて騒音等の各種の不具合を解消するこ
とができる膨張弁を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明は、膨張弁本体
内に形成され、コンデンサと連通して同コンデンサにて
凝縮された冷媒が導入される液冷媒通路と、前記膨張弁
本体内において前記液冷媒通路から直線的に延びる連通
路と、前記膨張弁本体内において前記冷媒通路の他端と
連通し、かつ冷媒をエバポレータに供給する霧状冷媒通
路と、前記膨張弁本体内において前記連通路を貫通する
ように形成された作動棒摺動孔と、前記作動棒摺動孔内
に摺動可能に配設され、前記エバポレータの出口での冷
媒温度に応じて移動する作動棒と、前記作動棒に形成さ
れ、前記作動棒の移動に伴い前記連通路内での開口面積
が変更されて前記液冷媒通路から霧状冷媒通路への冷媒
を断熱膨張するオリフィス孔とを備えた膨張弁をその要
旨とする。

【０００５】

【作用】エバポレータの出口での冷媒温度に応じて作動
棒摺動孔内を作動棒が移動する。この作動棒の移動に伴
い連通路内でのオリフィス孔の開口面積が変更されて液
冷媒通路から霧状冷媒通路への冷媒が断熱膨張する。こ
のとき、冷媒は直線的に延びた連通路を通過していく。

【０００６】

【実施例】以下、この発明をカーエアコン用の膨張弁に
具体化した一実施例を図面に従って説明する。図１は実
施例のカーエアコンの概略を示す図である。カーエアコ
ンはコンプレッサ１とコンデンサ２とレシーバ３とボッ
クス型膨張弁４とエバポレータ５とを備えている。前記
ボックス型膨張弁４において、膨張弁本体６の下部での
左右両面には液冷媒通路７と霧状冷媒通路８とが対向す
るように形成されている。液冷媒通路７と霧状冷媒通路
８とは連通路９にて連通しており、同連通路９は直線的
に延びている。

【０００７】又、前記膨張弁本体６における通路７，８
，９の上方位置には低圧冷媒通路１０が貫通するように
形成されている。そして、低圧冷媒通路１０の一端は車
両のエンジンにて駆動されるコンプレッサ１に接続され
、そのコンプレッサ１はコンデンサ２とレシーバ３を介
して前記液冷媒通路７に接続されている。又、霧状冷媒
通路８は車室内のエバポレータ５と接続され、このエバ
ポレータ５は前記低圧冷媒通路１０の他端と接続されて
いる。

【０００８】一方、前記膨張弁本体６の上部にはネジ孔
１２が形成され、そのネジ孔１２内には下部ハウジング
１３がＯリング１４を介して気密を保った状態で螺合し
ている。下部ハウジング１３上には薄いステンレス鋼よ
りなるダイヤフラム１５を挟んで上部ハウジング１６が
配設され、この３つの部材１３，１５，１６は周囲が互
いに固着されている。その結果、両ハウジング１３，１
６内においてダイヤフラム１５の上側にダイヤフラム室
（感熱室）１７が設けられるとともに、下側には前記ネ
ジ孔１２内を含む均圧室１８が設けられている。又、上
部ハウジング１６にはパイプ１９が接続され、このパイ
プ１９を介してダイヤフラム室１７内には温度応答体と
しての冷媒ガスが予め封入されている。

【０００９】前記膨張弁本体６のネジ孔１２内底部には
感温棒２２が挿入されているプランジャ孔２０ａが形成
され、同プランジャ孔２０ａは前記低圧冷媒通路１０と
連通している。又、低圧冷媒通路１０の中央部の下側に
は前記プランジャ孔２０ａと対向するようにプランジャ
孔２０ｂが形成されている。又、プランジャ孔２０ｂの
下側には、より小径の作動棒摺動孔を構成するロッド孔
２１が連続して形成されており、このロッド孔２１は前
記連通路９を貫通している。そして、プランジャ孔２０
ａ，２０ｂ内にはアルミ製の感温棒２２が上下動可能に
嵌挿され、同感温棒２２の上端のストッパ部２２ａは前
記均圧室１８内に配置されてダイヤフラム１５の下面に
当接している。又、感温棒２２の中間部は低圧冷媒通路
１０内に露出している。さらに、低圧冷媒通路１０と冷
媒通路７，８，９とは感温棒２２に装着されたＯリング
２３にてシール状態（気密）が保たれている。

【００１０】又、前記ロッド孔２１内にはステンレス製
の作動棒２４が上下動可能に配設され、その作動棒２４
の上端は前記感温棒２２に当接し、中間部は前記連通路
９内に露出し、下端は本体６の下面に形成されたバネ室
２５内に突出している。さらに、冷媒通路７，８，９と
バネ室２５とは作動棒２４に装着されたＯリング２６に
よって気密が保たれている。又、バネ室２５は調整ネジ
２７により閉塞され、この調整ネジ２７と作動棒２４の
受座３１との間には圧縮コイルバネ２８が介装されてい
る。従って、作動棒２４は圧縮コイルバネ２８によって
上方に付勢されている。又、作動棒２４にはオリフィス
孔としての連通孔２９が形成されている。そして、作動
棒２４の上下位置にて連通路９と連通孔２９の重なりが
変更され、連通孔２９の開口面積が変更されるようにな
っている。

【００１１】つまり、図２に示すように、サイクル停止
状態においては、作動棒２４が上方に位置し、連通路９
内には作動棒２４の連通孔２９がなく連通路９が作動棒
２４にて塞がれた状態となる（液冷媒通路７と霧状冷媒
通路８とが不通）。又、図３に示すように、作動棒２４
が下方に位置するときには、連通路９内には作動棒２４
の連通孔２９が一致した状態で位置しており、連通孔２
９が全開状態となる。さらに、作動棒２４が図２と図３
との中間位置では作動棒２４の位置により中間の開度が
とられる。

【００１２】又、調整ネジ２７にて圧縮コイルバネ２８
のセット長が変わると作動棒２４に対する圧接力が変更
されるようになっている。次に、このように構成した膨
張弁の作用を説明する。前記コンプレッサ１から吐出さ
れた高圧縮冷媒はコンデンサ２にて凝縮された後、レシ
ーバ３、膨張弁４の液冷媒通路７を経て連通路９に入り
、作動棒２４の連通孔２９を通過し、このとき断熱膨張
して気液２相冷媒となり霧状冷媒通路８に至る。その後
、冷媒は霧状冷媒通路８からエバポレータ５内に導入さ
れ気化してガス冷媒となる。このときエバポレータ５が
冷却されて車室内の冷房に供される。さらに、エバポレ
ータ５から排出されたガス冷媒は低圧冷媒通路１０を経
て再び前記コンプレッサ１に戻る。

【００１３】一方、感温棒２２は作動棒２４を介して圧
縮コイルバネ２８にて常に上方に付勢されている。従っ
て、作動棒２４の位置（連通孔２９の開度）は、圧縮コ
イルバネ２８の付勢力及び均圧室１８内の冷媒圧と、ダ
イヤフラム室１７内のガス圧とが釣り合った位置に保た
れる。又、均圧室１８内の冷媒圧力はエバポレータ５の
蒸発圧力である。

【００１４】そして、低圧冷媒通路１０内には感温棒２
２の一部が露出しているため、低圧冷媒通路１０内を通
過するガス冷媒の熱は熱伝導率の高いアルミ製の感温棒
２２を介してダイヤフラム１５に伝達され、さらに、ダ
イヤフラム１５からダイヤフラム室１７内のガスに伝達
されてそのガスが膨張・収縮される。従って、ダイヤフ
ラム室１７内のガス圧はエバポレータ５出口側の冷媒温
度に応じて変化し、そのガス圧がダイヤフラム１５の上
面に作用する。

【００１５】車室内の温度が上昇し低圧冷媒通路１０に
流入する冷媒の温度も上昇すると、感温棒２２、ダイヤ
フラム１５を介して伝熱を受けたダイヤフラム室１７の
ガスが膨張しダイヤフラム１５が下側に変位する。この
変位が感温棒２２、作動棒２４に伝えられ連通路９内で
の連通孔２９の開度が大きくなり、エパポレータ５の入
口に向かう冷媒量が増加する。

【００１６】又、車室内温度が低下し、低圧冷媒通路１
０を通る冷媒の温度も低下すると、ダイヤフラム室１７
のガス圧も低下し作動棒２４が摺動して連通路９内での
連通孔２９の開度が小さくなり、エバポレータ５の入口
に向う冷媒量が減少する。このようにして連通孔２９の
開度に応じてエバポレータ５に供給される冷媒量が調整
される。

【００１７】このように本実施例では、膨張弁本体６内
にコンデンサ２と連通して同コンデンサ２にて凝縮され
た冷媒が導入される液冷媒通路７を形成するとともにエ
バポレータ５に冷媒を供給する霧状冷媒通路８を形成し
、両通路７，８を直線的に延びる連通路９にて連通させ
た。そして、連通路９を貫通するようにロッド孔２１（
作動棒摺動孔）を形成し、このロッド孔２１内にエバポ
レータ５の出口での冷媒温度に応じて移動する作動棒２
４を摺動可能に配設し、作動棒２４に連通孔２９（オリ
フィス孔）を形成し、作動棒２４の移動に伴い連通路９
内での開口面積が変更されて液冷媒通路７から霧状冷媒
通路８への冷媒を断熱膨張するようにした。よって、従
来の膨張弁においては、弁体及びバネを含む作動系は冷
媒中に存在し冷媒が膨張するとともにその流れが屈折さ
せられて冷媒通過音や作動系の振動が発生していたが、
本実施例では、冷媒通路７，８が直線的に延びる連通路
９にて連通し、かつ、バネにて付勢された弁体がないた
め、騒音等の各種の不具合を解消することができる。

【００１８】尚、この発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、例えば、上記実施例では低圧冷媒通路も一
体化されたボックス型膨張弁について述べたが、この低
圧冷媒通路を持たない種類の膨張弁に用いてもよい。

【００１９】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、新
規なる方式にて騒音等の各種の不具合を解消することが
できる優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例のカーエアコンの概略を示す図である。

【図２】膨張弁の一部拡大図である。

【図３】膨張弁の一部拡大図である。

【符号の説明】

２　　コンデンサ ５　　エバポレータ ６　　膨張弁本体 ７　　液冷媒通路 ８　　霧状冷媒通路 ９　　連通路 ２１　　作動棒摺動孔としてのロッド孔２４　　作動棒 ２９　　オリフィス孔としての連通孔

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　膨張弁本体内に形成され、コンデンサ
   と連通して同コンデンサにて凝縮された冷媒が導入され
   る液冷媒通路と、前記膨張弁本体内において前記液冷媒
   通路から直線的に延びる連通路と、前記膨張弁本体内に
   おいて前記冷媒通路の他端と連通し、かつ冷媒をエバポ
   レータに供給する霧状冷媒通路と、前記膨張弁本体内に
   おいて前記連通路を貫通するように形成された作動棒摺
   動孔と、前記作動棒摺動孔内に摺動可能に配設され、前
   記エバポレータの出口での冷媒温度に応じて移動する作
   動棒と、前記作動棒に形成され、前記作動棒の移動に伴
   い前記連通路内での開口面積が変更されて前記液冷媒通
   路から霧状冷媒通路への冷媒を断熱膨張するオリフィス
   孔とを備えたことを特徴とする膨張弁。