JPH08145505A - 膨張弁 - Google Patents

膨張弁

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JPH08145505A
JPH08145505A JP6290272A JP29027294A JPH08145505A JP H08145505 A JPH08145505 A JP H08145505A JP 6290272 A JP6290272 A JP 6290272A JP 29027294 A JP29027294 A JP 29027294A JP H08145505 A JPH08145505 A JP H08145505A
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JP
Japan
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rod
pressure refrigerant
expansion valve
valve
axial direction
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Pending
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JP6290272A
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English (en)
Inventor
Hisatoshi Hirota
久寿 広田
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TGK Co Ltd
Original Assignee
TGK Co Ltd
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2341/00—Details of ejectors not being used as compression device; Details of flow restrictors or expansion valves
    • F25B2341/06—Details of flow restrictors or expansion valves
    • F25B2341/068—Expansion valves combined with a sensor
    • F25B2341/0683—Expansion 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

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  • Temperature-Responsive Valves (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】高圧冷媒流路の流路面積を変えるための弁の軸
方向振動を確実に阻止して、騒音の発生を無くすことの
できる膨張弁を提供することを目的とする。 【構成】蒸発器１から送り出される低圧冷媒の温度を感
知して変位する感温変位機構３０によってロッド２８を
軸方向に駆動して、蒸発器１の冷媒入口に通じる高圧冷
媒流路１３の流路面積を変えるための弁機構２４，２５
を上記ロッド２８の軸方向の動きによって駆動するよう
にした膨張弁において、上記ロッド２８を上記軸方向に
対して垂直方向に付勢するための付勢手段２９を設け
た。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、自動車の冷房装置の
冷凍サイクルなどに用いられて蒸発器に送り込まれる冷
媒の量を自動制御するための膨張弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の膨張弁は、一般に、蒸発器から
送り出される低圧冷媒の温度を感知して変位する感温変
位機構によってロッドを軸方向に駆動して、蒸発器の冷
媒入口に通じる高圧冷媒流路の流路面積を変えるための
弁機構を上記ロッドの軸方向の動きによって駆動するよ
うにしている。
【０００３】そして、高圧冷媒流路の流路面積を変える
ための弁は、一方からロッドで押されると共にそれと逆
の方向からスプリングで押されていて、全閉になる場合
以外は両方向からの付勢力が均衡する位置で静止する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、例えば弁が少
し閉じ方向に変位したとすると、弁の上流側と下流側の
差圧が瞬間的に増加するので、弁が静止位置よりさらに
閉じる方向に行き過ぎる現象が発生する。
【０００５】そして、次の瞬間にはそれとは逆に弁が開
き方向に行き過ぎ、そのような弁の軸方向の微振動が例
えば０．２ｍｍ程度の振幅で連続的に繰り返され、その
結果として、「ブー」という比較的大きな音が膨張弁か
ら発生して、自動車の室内等における騒音源の一つにな
っていた。
【０００６】それに対して、弁を押しているロッドに
は、ロッドの外周面に沿って冷媒が漏れないようにシー
ルするためのＯリングが装着されていて、ロッド及び弁
の振動をある程度抑制している。
【０００７】しかし、ロッドが軸方向に０．２ｍｍ程度
振動する場合、Ｏリングはロッドの動きに追随して撓ん
で弾性変形してしまうので、Ｏリングとロッドとの接触
面には摩擦抵抗が発生しない。そのため、ロッドの軸方
向振動を阻止することができず、弁の微振動に起因する
上述のような騒音の発生を無くすことができなかった。
【０００８】そこで本発明は、高圧冷媒流路の流路面積
を変えるための弁の軸方向振動を確実に阻止して、騒音
の発生を無くすことのできる膨張弁を提供することを目
的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の膨張弁は、蒸発器から送り出される低圧冷
媒の温度を感知して変位する感温変位機構によってロッ
ドを軸方向に駆動して、蒸発器の冷媒入口に通じる高圧
冷媒流路の流路面積を変えるための弁機構を上記ロッド
の軸方向の動きによって駆動するようにした膨張弁にお
いて、上記ロッドを上記軸方向に対して垂直方向に付勢
するための付勢手段を設けたことを特徴とする。
【００１０】なお、上記ロッドを軸方向にスライド自在
に支持するように上記膨張弁のフレームに形成された軸
受け孔の内周面に、上記ロッドを上記付勢手段によって
押しつけるようにするとよい。
【００１１】
【作用】付勢手段によってロッドを軸方向に対して垂直
方向に付勢することにより、ロッドの軸方向への移動に
対して摩擦抵抗が発生し、高圧冷媒流路の流路面積を変
えるための弁の微振動が阻止される。
【００１２】
【実施例】図面を参照して実施例を説明する。図１は本
発明の第１の実施例を示している。図中、１は蒸発器、
２は圧縮機、３は凝縮器、４は、凝縮器３の出口側に接
続されて高圧の液体冷媒を収容する受液器、１０は膨張
弁であり、これらによって冷凍サイクルが形成されてい
て、例えば自動車の室内冷房装置に用いられる。
【００１３】膨張弁１０の本体フレーム１１には、蒸発
器１から圧縮機２へ送り出される低温低圧の冷媒を通す
ための低圧冷媒流路１２と、蒸発器１に送り込まれる高
温高圧の冷媒を通して断熱膨張させるための高圧冷媒流
路１３とが形成されている。
【００１４】低圧冷媒流路１２は、入口側の端部が蒸発
器１の出口に接続され、出口側が圧縮機２の入口に接続
されている。高圧冷媒流路１３は、入口側の端部が受液
器４の出口に接続され、出口側が蒸発器１の入口に接続
されている。
【００１５】低圧冷媒流路１２と高圧冷媒流路１３とは
互いに平行に形成されており、これに垂直な貫通孔１４
が低圧冷媒流路１２と高圧冷媒流路１３との間を貫通し
ている。また、低圧冷媒流路１２から外方に抜けるよう
に、貫通孔１４と同じ向きに形成された開口部には、感
温室３０が取り付けられている。
【００１６】高圧冷媒流路１３内には弁機構２０が設け
られていて、高圧冷媒流路１３の中央部には弁座２３が
形成されている。そして、圧縮コイルスプリング２４に
より下方（高圧側）から弁座２３に向けて付勢されたボ
ール弁２５が弁座２３を塞ぐと、高圧冷媒流路１３が閉
じる。
【００１７】２６は、ボール弁２５を支えるボール弁受
け。２７は、膨張弁本体フレーム１１と螺合してコイル
スプリング２４の付勢力を調整する調整ナット。２１は
シール用のＯリングである。
【００１８】貫通孔１４内に挿通されたロッド２８は軸
方向に摺動自在に設けられていて、その上端は感温室３
０に達し、中間部分が低圧冷媒流路１２を垂直に横切っ
て貫通孔１４内を通り、下端はボール弁２５の上端に当
接している。
【００１９】したがって、下方の圧縮コイルスプリング
２４の付勢力に逆らってボール弁２５をロッド２８で押
して下方に移動させれば、高圧冷媒流路１３の流路面積
が大きくなる。このように高圧冷媒流路１３の流路面積
は、ロッド２８の移動量に対応して変化し、それによっ
て蒸発器１に供給される高圧冷媒の量が変化する。
【００２０】高圧冷媒流路１３内には、ロッド２８を側
方、即ち軸方向と垂直方向に付勢するように、小さな圧
縮コイルスプリングで形成された付勢ばね２９が膨張弁
本体フレーム１１とロッド２８との間に介装されてい
る。
【００２１】その付勢ばね２９の付勢力によって、ロッ
ド２８は、膨張弁本体フレーム１１に形成された貫通孔
１４の内周壁１５に常に押し付けられている。したがっ
て、ロッド２８が軸方向に運動をする際には、内周壁１
５との間に常に摩擦抵抗が作用する。
【００２２】感温室３０は、厚い金属板製のハウジング
３１と可撓性のある金属製薄板（例えば厚さ０．１ｍｍ
のステンレス鋼板）からなるダイアフラム３２によって
気密に囲まれている。
【００２３】そして、ダイアフラム３２の下面中央部に
面して、大きな皿状に形成されたダイアフラム受け盤３
３が配置されていて、その下面中央部にロッド２８の頂
部が当接している。
【００２４】また、感温室３０内には、冷媒流路１２，
１３内に流されている冷媒と同じか又は性質の似ている
飽和蒸気状態のガスが封入されていて、ガス封入用の注
入孔は、栓３４によって閉塞されている。３６はシール
用のＯリングである。
【００２５】低圧冷媒流路１２と感温室３０との間の不
動部分には、熱伝導率の低いプラスチック材などからな
るブシュ３８が固定されている。したがって、低圧冷媒
流路１２を流れる冷媒は、もしこのブシュ３８が無けれ
ば感温室３０側に大量に回り込んで感温室３０に直接接
触するが、ブシュ３８によってそのような感温室３０側
への回り込みが規制されている。
【００２６】ただしブシュ３８には、ロッド２８が挿通
された貫通孔３９の他に、低圧冷媒流路１２と感温室３
０側とを連通させるための複数の通気溝４０が貫通して
穿設されている。したがって、低圧冷媒流路１２を流れ
る低圧冷媒が、通気孔４０を通って感温室３０側へ少量
だけ回り込む。
【００２７】その結果、低圧冷媒流路１２内を流れる冷
媒の温度が、通気溝４０を通って感温室３０側に回り込
みながら流れる少量の冷媒によって、ゆっくりと感温室
３０に伝達される。
【００２８】このように構成された膨張弁においては、
低圧冷媒流路１２内を流れる冷媒の温度が下がると、ダ
イアフラム３２の温度が下がって、感温室３０内の飽和
蒸気ガスがダイアフラム３２の内表面で凝結する。
【００２９】すると、感温室３０内の圧力が下がってダ
イアフラム３２が変位するので、ロッド２８が圧縮コイ
ルスプリング２４に押されて移動し、その結果、ボール
弁２５が弁座２３に接近して冷媒の流路面積が減るの
で、蒸発器１に流れ込む冷媒の流量が減る。
【００３０】低圧冷媒流路１２内を流れる冷媒の温度が
上がると、上記と逆の動作によってボール弁２５がロッ
ド２８に押されて弁座２３から離れ、冷媒の流路面積が
増えるので、蒸発器１に流れ込む冷媒の流量が増える。
【００３１】そして、そのような動作に際して軸方向に
進退するロッド２８には、不動部材である膨張弁本体フ
レーム１１に形成された貫通孔１４の内周壁１５との間
に、付勢ばね２９の付勢力による摩擦抵抗が常に作用し
ている。
【００３２】それによって、ボール弁２５が本来静止す
べき位置から行き過ぎて振動するような動作が阻止され
るので、ボール弁２５部分の振動に起因する騒音の発生
をほぼ完全になくすことができる。
【００３３】図２は本発明の第２の実施例を示してお
り、ロッド２８が挿通された貫通孔１４の低圧冷媒流路
１２に近い側の部分を座ぐり状に太く形成し、その奥の
部分に、ロッド２８の外周面に密着するシール用のＯリ
ング１６と押さえ環１７とを配置すると共に、ロッド２
８を側方に付勢する付勢ばね２９をその部分に配置した
ものである。
【００３４】したがってこの実施例では、ロッド２８の
外周面と貫通孔１４の内周面との間を通って高圧冷媒流
路１３から低圧冷媒流路１２に冷媒が漏れないように、
Ｏリング１６によってシールがされる。
【００３５】そして、第１の実施例と同様に、ロッド２
８に対しては貫通孔１４の内周壁１５との間に付勢ばね
２９の付勢力による摩擦抵抗が常に作用していて、ボー
ル弁２５の振動が阻止されるので騒音が発生しない。
【００３６】図３は本発明の第３の実施例を示してお
り、付勢ばね２９をブシュ３８部分に配置したものであ
る。ロッド２８には、不動部材であるブシュ３８に形成
された貫通孔３９の内周壁３９ａとの間に、付勢ばね２
９の付勢力による摩擦抵抗が常に作用していて、ボール
弁２５の振動が阻止されるので騒音が発生しない。
【００３７】第３の実施例装置は、Ｏリング１６と押さ
え環１７が設けられていることは第２の実施例と同じで
あるが、それらが低圧冷媒流路１２側に抜け出さないよ
うに押さえ環１７を押圧固定するための皿ばね状の固定
リング１８が取り付けられている。
【００３８】図４は本発明の第４の実施例を示してお
り、Ｏリング１６と押さえ環１７を押さえる皿ばね状の
固定リングに、ロッド２８を側方に付勢するための付勢
ばね２９を一体的に形成したものである。ただし、押さ
え環１７と付勢ばね２９との間には押さえ環１７ががた
つかないようにするための小さな圧縮コイルスプリング
１１７が介装されている。
【００３９】付勢ばね２９は、図５に示されるように、
ロッド２８を付勢するための「く」の字状の付勢ばね部
２９ａが、皿ばね状部２９ｂから延び出した形状に形成
されている。
【００４０】その結果、ロッド２８には、不動部材であ
る膨張弁本体フレーム１１に形成された貫通孔１４の内
周壁１５との間に、付勢ばね２９の付勢力による摩擦抵
抗が常に作用して、ボール弁２５の振動が阻止されるの
で騒音が発生しない。
【００４１】図７は本発明の第５の実施例を示してお
り、Ｏリング１６と押さえ環１７を押さえる皿ばね状の
固定リング１８と押さえ環１７との間に、図６に示され
るようなばね用の線材で形成された付勢ばね２９を配置
してロッド２８を側方に付勢したものである。
【００４２】ロッド２８に対して、膨張弁本体フレーム
１１の貫通孔１４の内周壁１５との間に、付勢ばね２９
の付勢力による摩擦抵抗が常に作用していて、ボール弁
２５の振動が阻止されて騒音が発生しないことは、他の
実施例と同じである。
【００４３】
【発明の効果】本発明によれば、付勢手段によってロッ
ドを軸方向に対して垂直方向に付勢したことにより、ロ
ッドの軸方向への移動に対して摩擦抵抗が発生して高圧
冷媒流路の流路面積を変えるための弁の微振動が阻止さ
れるので、弁の微振動に起因する騒音の発生を確実に無
くすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施例の膨張弁の縦断面図である。
【図２】第２の実施例の膨張弁の縦断面図である。
【図３】第３の実施例の膨張弁の縦断面図である。
【図４】第４の実施例の膨張弁の縦断面図である。
【図５】第４の実施例の付勢ばねの斜視図である。
【図６】第５の実施例の付勢ばねの平面図である。
【図７】第５の実施例の膨張弁の縦断面図である。
【符号の説明】
１ 蒸発器 １０ 膨張弁 １３ 高圧冷媒流路 １５ 内周壁 ２３ 弁座 ２４ 圧縮コイルスプリング ２５ ボール弁 ２８ ロッド ２９ 付勢ばね ３０ 感温室

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】蒸発器から送り出される低圧冷媒の温度を
    感知して変位する感温変位機構によってロッドを軸方向
    に駆動して、蒸発器の冷媒入口に通じる高圧冷媒流路の
    流路面積を変えるための弁機構を上記ロッドの軸方向の
    動きによって駆動するようにした膨張弁において、 上記ロッドを上記軸方向に対して垂直方向に付勢するた
    めの付勢手段を設けたことを特徴とする膨張弁。
  2. 【請求項２】上記ロッドを軸方向にスライド自在に支持
    するように上記膨張弁のフレームに形成された軸受け孔
    の内周面に、上記ロッドが上記付勢手段によって押しつ
    けられる請求項１記載の膨張弁。
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