JPH0914797A - 電磁弁一体型膨張弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電磁弁開閉時の液ハンマ現象に伴う異音及び
騒音等の発生を軽減し、かつ、エンジンルームにおける
省スペース化を図るための小型化を達成し得る電磁弁一
体型膨張弁を提供する。 【構成】 電磁弁付き膨張弁Ｅｓは、受液器３０と蒸発
器１３０との間に接続した膨張弁Ｅを備えており、この
膨張弁Ｅは受液器３０と蒸発器１３０との間の冷媒通路
の開度を蒸発器１３０の冷媒出口１３２の冷媒圧と冷媒
温に応じて調整する。また、電磁弁付き膨張弁Ｅｓは、
膨張弁Ｅと一体的に構成した電磁弁Ｓを備えており、こ
の電磁弁Ｓは、上記冷媒通路中にて膨張弁Ｅの下流側に
介装されてこの冷媒通路を開閉する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電磁弁一体型膨張弁に
関するもので、特に、車両用空調装置、冷凍冷蔵装置等
の複数の蒸発器を備える冷凍サイクルに用いて好適であ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば車室内のフロント側の
空調制御とリア側の空調制御とをそれぞれ独立して行う
ために、或いは車室内に備えられた冷蔵庫の冷蔵運転と
車室内の冷房運転とを交互に行うために、２つの冷却用
の蒸発器とこれらの蒸発器に流入する冷媒を減圧するた
めの膨張弁をそれぞれ並列に配置した冷凍サイクルが知
られている。

【０００３】そして、この冷凍サイクルにおいては、こ
れらの蒸発器に独立して或いは交互に冷媒が供給される
ように、いずれかの膨張弁の上流側に冷媒流路を開閉す
るための電磁弁が設けられている。そして、これらの膨
張弁及び電磁弁が配置される車両のエンジンル−ムの省
スペース化を図るために、特公平５−８４４２９号公報
に膨張弁本体に電磁弁を一体化し小型化を達成した技術
が開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術に記載されている電磁弁一体型膨張弁は、膨張弁
を構成する部位よりも冷媒流れの上流側に電磁弁が備え
られており、膨張弁にて減圧される前の高圧側の液相冷
媒の流れがこの電磁弁によって遮断される。このため以
下に述べるような問題点を依然として有していた。

【０００５】即ち、凝縮器にて凝縮され膨張弁に導かれ
る高圧冷媒は液相冷媒の比率が大きな非圧縮性流体であ
るため、上記電磁弁によって流れが急激に遮断された場
合、電磁弁の上流側では大きな圧力上昇を伴う液ハンマ
現象が生じ、この電磁弁の上流側と接続されている他の
機器及び配管に液ハンマ現象による圧力上昇波（圧縮
波）が伝播し、大きな異音および振動が発生するという
問題点があった。

【０００６】一方、それまで冷媒の供給が絶たれていた
蒸発器に冷媒を流すために電磁弁を急激に開いたような
場合には、電磁弁によって遮断されていた高圧の液冷媒
が急激に膨張弁の流路絞り部に導入され、この流路絞り
部に高圧液冷媒が衝突することに伴う異音および振動が
発生するという問題点があった。本発明は、上記問題点
に鑑み、電磁弁開閉時の液ハンマ現象に伴う異音及び騒
音等の発生を軽減し、かつ、エンジンルームにおける省
スペース化を図るための小型化を達成しうる電磁弁一体
型膨張弁を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明においては、圧縮機（１０）、凝縮
器（２０）、及び複数の蒸発器（５０、１３０）ととも
に冷凍サイクル（Ｒ）を構成する電磁弁一体型膨張弁
（Ｅｓ）であって、この電磁弁一体型膨張弁の膨張弁部
位の外枠を形成する膨張弁本体（６０）と、この膨張弁
本体内に形成され、前記凝縮器と連通してこの凝縮器に
て凝縮した冷媒が導入される入口冷媒通路（６０ａ）
と、前記膨張弁本体内に形成され、前記入口冷媒通路よ
り導入された冷媒を断熱膨張させる流路絞り部（６４
ａ）と、この流路絞り部の開度を調整する弁体（９０）
と、前記膨張弁本体内に形成され、前記流路絞り部にて
断熱膨張された冷媒を前記蒸発器（１３０）に供給する
出口冷媒通路（６０ｂ）と、前記膨張弁本体と一体的に
組付けられ、前記出口冷媒通路を開閉する電磁弁（１２
２）を内部に備える電磁弁本体（Ｓ）と、前記蒸発器出
口側の冷媒の圧力及び温度に応じて前記弁体の開度を制
御するようにした制御機構とを備えるという技術手段を
採用する。

【０００８】また、請求項２記載の発明では、請求項１
記載の発明において、前記制御機構は、前記膨張弁本体
に形成され、一端は前記蒸発器の出口側に接続され他端
は前記圧縮機の吸入側に接続された吸入冷媒通路（６０
ｃ、６０ｄ）と、熱伝導性の良い材質から形成され、前
記吸入冷媒通路を通って移動可能に配設された感温棒
（８２）と、この感温棒により、前記吸入冷媒通路を通
過する前記蒸発器出口側の冷媒の温度が伝えられる感熱
室（７４）と、前記吸入冷媒通路を通過する前記蒸発器
出口側の冷媒の圧力が導入される均圧室（７５）と、前
記感熱室と前記均圧室との圧力に応じて、前記感温棒を
移動させる圧力応動部材（７３）と、この圧力応動部材
の動きを前記弁体に伝える作動ロッド（８３、８４）と
を備えているという技術手段を採用する。

【０００９】また、請求項３記載の発明においては、圧
縮機（１０）、凝縮器（２０）、及び複数の蒸発器（５
０、１３０）とともに冷凍サイクル（Ｒ）を構成する電
磁弁一体型膨張弁（Ｅｓ）であって、この電磁弁一体型
膨張弁の膨張弁部位の外枠を形成する膨張弁本体（６
０）と、この膨張弁本体内に形成され、前記凝縮器と連
通してこの凝縮器にて凝縮した冷媒が導入される入口冷
媒通路（６０ａ）と、前記膨張弁本体内に形成され、前
記入口冷媒通路より導入された冷媒を断熱膨張させる流
路絞り部（６４ａ）と、この流路絞り部の開度を調整す
る弁体（９０）と、前記膨張弁本体内に形成され、前記
流路絞り部にて断熱膨張された冷媒を前記蒸発器（１３
０）に供給する出口冷媒通路（６０ｂ）と、前記膨張弁
本体と一体的に組付けられ、前記出口冷媒通路を開閉す
る電磁弁（１２２）を内部に備える電磁弁本体（Ｓ）
と、この膨張弁本体に形成され、一端は前記蒸発器の出
口側に接続され、他端は前記圧縮機の吸入側に接続され
た吸入冷媒通路（６０ｃ、６０ｄ）と、熱伝導性の良い
材質から形成され、前記吸入冷媒通路を貫通して移動可
能に配設された感温棒（８２）と、この感温棒により、
前記吸入冷媒通路を通過する前記蒸発器出口側の冷媒の
温度が伝えられる感熱室（７４）と、前記吸入冷媒通路
を通過する前記蒸発器出口側の冷媒の圧力が導入される
均圧室（７５）と、前記感熱室と前記均圧室との圧力に
応じて、前記感温棒を移動させる圧力応動部材（７３）
と、この圧力応動部材の動きを前記弁体に伝える作動ロ
ッド（８３、８４）とを備えるという技術手段を採用す
る。

【００１０】なお、上記各構成要素のカッコ内の符号
は、後述する実施例記載の具体的構成要素との対応関係
を示すものである。

【００１１】

【発明の作用効果】上記構成を採用した本発明の請求項
１乃至３に記載の発明によれば、膨張弁本体に電磁弁を
一体に取り付けたことにより、冷凍装置全体として小型
化を達成させることができる。また、冷媒の流れを遮断
する電磁弁を膨張弁の下流側に配置したために、膨張弁
にて断熱膨張された後の気液２相冷媒（圧縮性流体）が
電磁弁部を通過する。このため、電磁弁急閉鎖時の液ハ
ンマ現象の影響を受けにくく、上述したような騒音およ
び振動等の発生を抑制することができる。

【００１２】また、蒸発器出口側の冷媒の温度及び圧力
を導き、これに基づいて膨張弁の流路絞り部の開度を制
御する外均方式を採用しているので、感熱筒にて検知す
る冷媒温度と、これに平衡する冷媒圧力とをほぼ同一場
所で検出することができ、蒸発器通過に伴う内部圧損の
影響を受けないため、冷房負荷条件等の変化に即して、
所望の蒸発器出口の加熱度を保つべく、より迅速にかつ
正確に流路絞り部の弁開度を調整することができる。

【００１３】さらに、電磁弁を膨張弁の下流側即ち冷凍
サイクルの低圧側に配置するとともに、上述した外均方
式を採用しているために、以下に説明するような作用効
果を奏することができる。即ち、電磁弁が急閉鎖された
とき、電磁弁下流側の圧力は急激に低下するが、蒸発器
出口側の冷媒が均圧室に導かれる外均式であるために、
この圧力低下は蒸発器を介して均圧室に伝わることにな
る。従って、電磁弁閉鎖時の電磁弁下流側の圧力低下は
均圧室にはすぐには伝わらず、その後、この圧力低下を
受けて膨張弁の開度が大きくなる。このため、電磁弁の
急閉鎖時から膨張弁の開度が大きくなり膨張弁と電磁弁
の間の空間に液冷媒が充満するまでの時間を充分かせぐ
ことができ、電磁弁上流側の急激な圧力上昇および圧力
脈動を緩和させることができる。

【００１４】なお、これに対して、内均式のものでは、
電磁弁下流側の圧力低下がすぐに均圧室に伝わり、膨張
弁の開度が直ちに大きくなるために膨張弁と電磁弁の間
の空間に液冷媒が充満するまでの時間が短い。このた
め、電磁弁上流側の急激な圧力上昇及び脈動が懸念され
る。実際、本発明者等の実験検討によると外均式を採用
しているものの方が電磁弁閉鎖時の電磁弁上流側の最高
圧力は低くなることが確認されている。

【００１５】また、気液２相冷媒でも、電磁弁閉鎖に電
磁弁下流側での圧力脈動がいささかなりとも生じるが、
この圧力脈動は蒸発器に吸収されてしまい、均圧室に伝
わることがないので、膨張弁の弁体がチャタリングを起
こすことがなくこれによる騒音発生の心配もない。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の一実施例につき図１及び図２
を参照して説明する。図１は、本発明に係る電磁弁一体
型膨張弁Ｅｓが車両のフロント側シートとリア側シート
の空調をそれぞれ独立して制御する空調装置の冷凍サイ
クルＲに適用された例を示している。

【００１７】この冷凍サイクルＲは、圧縮機１０を備え
ており、この圧縮機１０は、その電磁クラッチ（図示し
ない）を介し当該車両のエンジンから動力を伝達されて
作動し、配管Ｐ１から冷媒を吸入圧縮して高温高圧の圧
縮冷媒として配管Ｐ２を通し凝縮器２０内に吐出する。
凝縮器２０は、図示しない空冷ファンによる空冷作用を
受けて圧縮機１０からの圧縮冷媒を凝縮し配管Ｐ３を通
して受液器３０内に流入させる。

【００１８】この受液器３０は、その流入凝縮冷媒を気
液分離して、液相成分を、循環冷媒として、両配管Ｐ
４、Ｐ５を通して膨張弁４０内に流入させるとともに配
管Ｐ４、Ｐ６を通して電磁弁付き膨張弁Ｅｓ内に流入さ
せる。膨張弁４０は、その流入循環冷媒を、その開度に
応じて減圧し気液二相冷媒として配管Ｐ７を介しフロン
トシート側蒸発器５０内に流入させる。この膨張弁４０
の開度は、感温筒４０ａの検出冷媒温度に応じたダイヤ
フラム作動器４０ｂ内の冷媒圧の変化に伴い変化する。
なお、感温筒４０ａは、蒸発器５０の冷媒出口近傍にて
配管Ｐ８内の冷媒温度を検出する。

【００１９】蒸発器５０は、その流入二相冷媒に応じ
て、フロントシートに向けて吹き出すべき空気流を冷却
するとともに、同冷媒を、配管Ｐ８及び配管Ｐ１を通し
て圧縮機１０内に還流する。次に、本発明の要部を構成
する電磁弁付き膨張弁Ｅｓについて図１及び図２を参照
して説明する。

【００２０】電磁弁付き膨張弁Ｅｓは、外均式ボックス
型膨張弁Ｅに常閉型電磁弁Ｓを一体化して構成されてい
る。膨張弁Ｅは、円柱状弁本体６０を備えている。この
弁本体６０は、その周壁の図示下部にて、冷媒流入口６
０ａ及び冷媒流出口６０ｂを備えており、冷媒流入口６
０ａは、配管Ｐ６を通して受液器３０の内部と連通し、
一方、冷媒流出口６０ｂは、配管Ｐ９を通し、蒸発器１
３０の冷媒入口１３１と連通している。

【００２１】また、弁本体６０は、その周壁上部にて、
冷媒流入口６０ｃ及び冷媒流出口６０ｄを備えており、
この冷媒流入口６０ｃは、配管Ｐ１０を通して蒸発器１
３０の冷媒出口１３２と連通し、一方、冷媒流出口６０
ｄは、両配管Ｐ１１、Ｐ１を通して圧縮機１０と連通し
本発明の吸入冷媒通路を構成している。弁本体６０内に
同軸的に形成した段付き内孔６０ｅ内には、本発明の弁
体を構成する弁球９０とこの弁球９０とともに上下方向
に移動する作動ロッド８０が、ダイヤフラム作動器７０
を介し嵌装されている。この作動ロッド８０の中径部８
２は、アルミニウム等の感温材料により形成されて、後
述のごとく冷媒の温度を感知する感熱棒として機能す
る。

【００２２】本発明の弁体制御機構を構成するダイヤフ
ラム作動器７０は、両ケーシング７１、７２と、圧力押
動部材であるダイヤフラム７３とを備えており、両ケー
シング部材７１、７２は、ダイヤフラム７３を挟持して
組み付けられて、感熱室７４及び均圧室７５を形成す
る。感熱室７４内には、予圧を付与された冷媒がキャピ
ラリーチューブ７６により封入されている。また、ケー
シング部材７２は、その環状開口部７２ａを、弁本体６
０の段付き内孔６０ｅの一側大径開口端部６１内に液密
的に締着して、同軸的に組み付けられている。

【００２３】作動ロッド８０は、その大径頭部８１に
て、ダイヤフラム作動器７０の均圧室７５内に嵌装され
ており、この作動ロッド８０は、ケーシング部材７２の
環状開口部７２ａを通り延出し、その中径部８２にて、
段付き内孔６０ｅの両中径部６２、６３内に同軸的に嵌
装されている。ここで、段付き内孔６０ｅの中径部６２
の内周壁と、作動ロッド８０の中径部８２の外周壁との
間には、環状連通路６５が形成されており、この環状連
通路６５は、弁本体６０の冷媒流入口６０ｃ及び冷媒流
出口６０ｄの双方並びに段付き内孔６０ｅの一側大径開
口端部６１内に連通している。また、作動ロッド８０の
中径部８２は、段付き内孔６０ｅの中径部６３に対しＯ
リング８５を介し液密的に摺動可能となっている。

【００２４】また、この作動ロッド８０は、その両小径
部８３、８４にて、段付き内孔６０ｅの小径部６４内に
同軸的に嵌装されている。しかして、蒸発器１３０の冷
媒出口１３２から環状連通路６５を通して均圧室７５内
に冷媒が付与されると、作動ロッド８０のこの冷媒に対
する感知温度に基づき感熱室７４及び均圧室７５内に生
ずる差圧に応じて、ダイヤフラム７３が作動し、作動ロ
ッド８０がこのダイヤフラム７３により押動されて小径
部８４にて、段付き内孔６０ｅの小径部６４の図示下端
に形成した環状弁座６４ａ内に侵入する。

【００２５】ここで、作動ロッド８０の小径部８３の外
周面は、段付き内孔６０ｅの小径部６４の内周面に対し
摺動可能に接触している。一方、作動ロッド８０の小径
部８４の外周面と段付き内孔６０ｅの小径部６４の内周
面との間には、環状連通路６６が形成されており、この
環状連通路６６は、環状弁座６４ａを通り、段付き内孔
６０ｅの他側大径開口端部６７内に連通し得るようにな
っている。なお、他側大径開口端部６７は弁本体６０の
冷媒流入口６０ａと連通している。

【００２６】弁球９０は、環状弁座６４ａと共に膨張弁
Ｅの弁部を構成するもので、この弁球９０は、他側大径
開口端部６７内に組み付けたコイルスプリング１００に
より押動部材１００ａを介し付勢されて環状弁座６４ａ
に着座し、膨張弁Ｅの流路絞り部を閉じる。一方、弁球
９０は、コイルスプリング１００に抗する作動ロッド８
０の摺動により環状弁座６４ａから解離して、膨張弁Ｅ
の弁部を開く。この場合、弁球９０の環状弁座６４ａか
らの解離度合い、即ち、膨張弁Ｅの弁部の開度は、ダイ
ヤフラム７３による作動ロッド８０の押動に応じて変化
する。

【００２７】なお、コイルスプリング１００は、その一
端にて、他側大径開口端部６７内にＯリング１００ｂを
介し締着したプラグ１００ｃの内端に係止している。電
磁弁Ｓは、電磁石１１０と、円柱状プランジャ１２０と
を備えている。電磁石１１０は、ソレノイド１１１を巻
装したボビン１１２を備えており、このボビン１１２の
中空先端部内には、円柱状磁極１１３が同軸的に嵌装さ
れて磁性円板１１４にねじ１１４ａの締着により組み付
けられている。

【００２８】また、ボボン１１２の中空部内には、円筒
状支持部材１１５（非磁性材料からなる）が同軸的に嵌
装されており、この支持部材１１５は、その基部にて、
磁極１１３の外周壁に圧入により嵌着されている。これ
により、支持部材１１５は、その外端鍔部１１５ａに
て、非磁性材料からなるナット１１６及びＯリング１１
７を介し磁性円板１１８をボビン１１２の環状壁に押し
つけるとともに、両磁性円板１１４、１１８にボビン１
１２を挟持させる。

【００２９】しかして、このように構成した電磁石１１
０は、その支持部材１１５の外端鍔部１１５ａを、弁本
体６０の周壁に形成した連通室６８の雌ねじ穴部６８ａ
に挿入しつつ、ナット１１６を当該雌ねじ穴部６８ａに
締着して組み付けられている。なお、図２にて符号１１
７はＯリングを示し、また、符号１１９は環状ゴムパッ
キンを示す。

【００３０】プランジャ１２０は、支持部材１１５の中
空部内に軸動可能に嵌装されており、このプランジャ１
２０は、コイルスプリング１２１により、支持部材１１
５の外端鍔部１１５ａ側へ付勢されて、その弁体部１２
２にて、弁本体６０の筒状弁座部６８ｂに着座する。こ
こで、コイルスプリング１２１は、プランジャ１２０の
内端に形成した円筒状中空部１２３内に同軸的に嵌装さ
れており、このコイルスプリング１２１は、円筒状中空
部１２３の環状底壁と、磁極１１３の内壁中央部に嵌着
した断面略Ｔ字状緩衝部材１１３ａ（ゴム材料からな
る）との間に介装されている。また、弁本体６０の筒状
弁座部６８ｂは、連通室６８内に突出されており、この
弁座部６８ｂは、その先端にて、連通室６８を通して連
通路６６の中間部位に連通し、一方、その内端にて、冷
媒流出口６０ｂの内端に連通している。

【００３１】しかして、このように構成した電磁弁１１
０においては、ソレノイド１１１が励磁されると、プラ
ンジャ１２０が、コイルスプリング１２１に抗して磁極
１１３により吸引されて、弁体部１２２にて弁座６８ｂ
から解離して電磁弁Ｓの弁部（弁体部１２２と弁座６８
ｂからなる）を開く。これにより、連通路６６が、連通
室６８及び弁座６８ｂを通して冷媒流出口６０ｂの内端
に連通する。

【００３２】一方、ソレノイド１１１が消磁されると、
プランジャ１２０が、コイルスプリング１２１の反発力
を受けて、磁極１１３から離れて、弁体部１２２にて弁
座６８ｂに着座して電磁弁Ｓの弁部を閉じる。これによ
り、連通室６８及び弁座６８ｂを介する連通路６６と冷
媒流出口６０ｂとの連通が遮断される。蒸発器１３０
は、電磁弁付き膨張弁Ｅｓを通りこの冷媒流出口６０ｂ
から流出する受液器３０からの二相冷媒に応じて、リア
シートに向けて吹き出すべき空気流を冷却するととも
に、同冷媒を、配管Ｐ１０を通して弁本体６０の冷媒流
入口６０ｃに流入させる。

【００３３】このように構成した本実施例において、圧
縮機１０が電磁弁Ｓの閉状態にて当該車両のエンジンか
ら電磁クラッチを介して動力を伝達されて作動すると、
配管Ｐ１の下流部内の冷媒を吸入圧縮して圧縮冷媒とし
て配管Ｐ２を通し凝縮器２０に流入させる。すると、こ
の凝縮器２０が、その流入圧縮冷媒を凝縮し凝縮冷媒と
して配管Ｐ３を通して受液器３０内に流入させる。つい
で、受液器３０がその流入凝縮冷媒を気液分離して液相
成分を循環冷媒として配管Ｐ４内に流入させる。

【００３４】然る後、膨張弁４０が、両配管Ｐ４、Ｐ５
を通して受液器３０から循環冷媒を受けて、同循環冷媒
を、感温筒４０ａの検出冷媒温度に応じた開度にて気液
二相の減圧冷媒として減圧し、この減圧冷媒を配管Ｐ７
を通して蒸発器５０内に流入させる。これにより、この
蒸発器５０が、蒸発器１３０の作動停止のもとに、その
流入冷媒により、フロントシートに向けて吹き出すべき
空気流を冷却して、同流入冷媒を両配管Ｐ８、Ｐ１を通
して圧縮機１０内に還流する。

【００３５】このような状態にて、電磁弁Ｓが開くと、
受液器３０からの循環冷媒が、両配管Ｐ４、Ｐ６を通り
膨張弁Ｅの段付き内孔６０ｅの一側大径開口端部６１内
に冷媒流入口６０ａから流入し、然る後、膨張弁Ｅの開
度に応じ減圧されて気液二相冷媒として連通路６６、連
通室６８、電磁弁Ｓの弁部及び冷媒流出口６０ｂを通り
蒸発器１３０内にその冷媒入口１３１から流入する。

【００３６】この場合、膨張弁Ｅが外均式であるため、
ダイヤフラム作動器７０の均圧室７５内の冷媒圧として
蒸発器１３０の冷媒出口１３２の冷媒圧がとられる。従
って、蒸発器の冷媒入口の冷媒圧をとる内均式の膨張弁
に比べて、蒸発器を通過する際の圧力低下の影響を受け
ない分ダイヤフラム作動器７０のダイヤフラムの作動応
答性を高くしつつ膨張弁Ｅの開度調整をより適正に行え
る。

【００３７】また、電磁弁Ｓの弁部が膨張弁Ｅの弁部の
下流側に位置しているので、膨張弁Ｅの冷媒流入口６０
ａには受液器３０からの循環冷媒（液相冷媒）が既に存
在している。このため、電磁弁Ｓを開いても、膨張弁Ｅ
の冷媒流入口６０ａに循環冷媒が衝突する現象が生ずる
ことはなく、振動や騒音を生ずることはない。また、上
述のように膨張弁Ｅにより減圧されて電磁弁Ｓの弁部に
流入する気液二相冷媒は圧縮性流体である。このため、
電磁弁Ｓの閉鎖時にこの気液二相冷媒が電磁弁Ｓの弁
部、即ち入口と衝突しても、この衝突が気液二相冷媒の
圧縮性により緩和されるので、振動や騒音を生ずること
もない。

【００３８】なお、蒸発器１３０は、その流入冷媒によ
り、リアシートに向けて吹き出すべき空気流を冷却し
て、同流入冷媒を両配管Ｐ１０、弁本体６０の冷媒流入
口６０ｃ、段付き内孔６０ｅの一部及び冷媒流入口６０
ｄ、両Ｐ１１、Ｐ１を通して圧縮機１０内に還流する。
これにより、フロントシートの乗員に加え、リアシート
の乗員に対する空調を実現できる。

【００３９】このような状態にて、電磁弁Ｓを閉じる
と、膨張弁Ｅの弁部からの気液二相冷媒の蒸発器１３０
への流出が電磁弁Ｓの弁部にて急激に遮断される。この
とき、電磁弁Ｓの弁部の下流側の冷媒圧は急激に低下す
るが、膨張弁Ｅが外均式であるため、ダイヤフラム作動
器７０の均圧室７５には蒸発器１３０出口側の冷媒が導
入される。従って、上述した電磁弁Ｓの弁部の下流側の
冷媒圧の急激な低下が均圧室７５に即座に伝わることは
ない。

【００４０】よって、電磁弁Ｓの急閉時から膨張弁Ｅの
開度が大きくなり膨張弁Ｅと電磁弁Ｓの各弁部の間の空
間部に液冷媒が充満するまでの時間をかせぐことができ
る。その結果、電磁弁Ｓの上流側の急激な冷媒圧上昇及
び冷媒圧脈動を軽減でき、電磁弁Ｓが閉じたときの液ハ
ンマ音の発生を抑制し得る。なお、気液二相冷媒でも、
電磁弁Ｓが閉じたときに電磁弁Ｓの下流側での圧力変動
が幾分生ずるが、この圧力変動は、蒸発器１３０で吸収
されてしまい、ダイヤフラム７０の圧力室７５には伝わ
ることがない。従って、膨張弁Ｅの作動ロッド８０及び
弁球９０にチャタリングが生ずることがなく、これに伴
う騒音も発生しない。

【００４１】図３は上記実施例の第１変形例を示してい
る。この第１変形例においては、上記実施例にて述べた
電磁弁Ｓに代えて、電磁弁Ｓａが膨張弁Ｅに一体的に組
み付けられている。この電磁弁Ｓａは、電磁石１４０
と、非磁性材料からなる段付き円柱状プランジャ１５０
とを備えている。電磁石１４０は、上記第１実施例と同
様に、ソレノイド１１１を巻装したボビン１１２を備え
ており、このボビン１１２の中空先端部内には、断面コ
字状非磁性部材１４１が同軸的に嵌装されて磁性円板１
１４にねじ１１４ａの締着により組み付けられている。

【００４２】また、ボビン１１２の中空基端部内には、
段付き円筒状磁性部材１４２が、その小径部１４２ａに
て同軸的に嵌着されており、この磁性部材１４２は、そ
の大径部１４２ｂにて、弁本体６０の連通室６８の雌ね
じ穴部６８ａ内に締着されている。プランジャ１５０
は、磁性部材１４２の中空部内に軸動可能に嵌装されて
おり、このプランジャ１５０の小径部には、磁性部材１
４２の小径部１４２ａ及び両磁性板１１４、１１８と共
に磁気回路を構成する磁性筒体１５１が嵌着されてい
る。また、この磁性筒体１５１と、磁性部材１４２の小
径部１４２ａの中空部内周壁段部との間には、コイルス
プリング１５３が介装されており、このコイルスプリン
グ１５３は、磁性筒体１５１を介してプランジャ１５０
を図３にて図示右方へ付勢する。なお、図３において、
符号１５５は非磁性円筒部材を示す。

【００４３】しかして、このように構成した電磁弁Ｓａ
においては、ソレノイド１１１が励磁されると、プラン
ジャ１５０が、コイルスプリング１５３に抗して磁性部
材１４２の小径部１４２ａにより吸引されて、弁体部１
５４にて弁座６８ｂに着座して電磁弁Ｓａの弁部（弁体
部１２２と弁座６８ｂからなる）を閉じる。一方、ソレ
ノイド１１１が消磁されると、磁性筒体１５１が、コイ
ルスプリング１５３の反発力を受けて、磁性部材１４２
の小径部１４２ａから離れて、プランジャ１５０が弁体
部１５４にて弁座６８ｂから解離して電磁弁Ｓの弁部を
開く。その他の構成は上記実施例と同様である。

【００４４】このように構成した本第１変形例において
は、上記実施例における電磁弁Ｓがソレノイド１１１の
励磁により開き消磁により閉じるのとは逆に、電磁弁Ｓ
ａがソレノイド１１１の消磁により開き励磁により閉じ
ることによって、上記実施例と同様の作用効果を達成で
きる。次に、本発明の第２変形例につき図４を参照して
説明する。

【００４５】この第２変形例においては、上記実施例に
て述べた電磁弁Ｓに代えて、パイロット式電磁弁Ｓｂが
膨張弁Ｅに一体的に組み付けられている。この電磁弁Ｓ
ｂは、電磁石１６０と、円柱状プランジャ１７０と、円
柱状弁体１８０とを備えている。電磁石１６０は、上記
実施例と同様に、ソレノイド１１１を巻装したボビン１
１２を備えており、このボビン１１２の中空部の略図示
上半分内には、円柱状磁極１６１が同軸的に嵌装されて
磁性円板１１４にねじ１１４ａの締着により組み付けら
れている。

【００４６】また、ボビン１１２の中空部の略下半分内
には、非磁性円筒部材１６２が、圧入により同軸的に嵌
着されており、この非磁性円筒部材１６２の磁性円板１
１８からの延出部には、非磁性材料からなる円筒部材１
６４が、その一側小径部１６４ａにて嵌着されて、ゴム
パッキン１６３を介して磁性円板１１８の中央部に着座
している。この段付き円筒部材１６４は、その他側小径
部１６４ｂにて、弁本体６０の連通室６８の雌ねじ穴部
６８ａ内に締着されている。

【００４７】プランジャ１７０は、非磁性円筒部材１６
２及び円筒部材１６４の段付き内孔内に軸動可能に嵌装
されており、このプランジャ１７０の先端中空部内に
は、コイルスプリング１７１が嵌装されて、緩衝部材１
６５（磁極１６１の先端に固着されている）に係止し
て、プランジャ１７０を外方へ付勢する。また、円柱状
弁体１８０は、円筒部材１６４の段付き内孔の大径部内
に軸動可能に嵌装されており、この弁体１８０には、段
付き内孔１８１が弁座６８ｂの中空部と同軸的に形成さ
れている。また、この弁体１８０の外周壁と円筒部材１
６４の段付き内孔の大径部内周壁との間には、段付き内
孔１８１の小径部断面積よりもかなり小さな断面積を有
する環状クリアランスが形成されている。なお、コイル
スプリング１８２のバネ定数はコイルスプリング１７１
のバネ定数よりもかなり小さく設定されている。

【００４８】しかして、このように構成した電磁弁Ｓｂ
においては、ソレノイド１１１が励磁されると、プラン
ジャ１７０が、コイルスプリング１７１に抗し磁極１６
１により吸引されて弁体１８０から解離する。このた
め、弁体１８０の段付き内孔１８１がその小径部にて連
通室６８内に解放される。このとき、冷媒流出口６０ｂ
内の冷媒圧が、弁座６８ｂの中空部及び弁体１８０の段
付き内孔１８１を通り、円筒部材１６４の段付き内孔の
大径部内に生ずる。また、弁体６０の段付き内孔６０ｅ
の連通路６６内の冷媒圧が連通室６８内に生ずる。ここ
で、この連通室６８内の冷媒圧が円筒部材１６４の段付
き内孔の大径部内の冷媒圧よりも高いため、弁体１８０
が弁座６８ｂから解離して電磁弁Ｓｂの弁部を開く。

【００４９】なお、上述のごとく上記環状クリアランス
の断面積が段付き内孔１８１の小径部断面積よりもかな
り小さいため、連通室６８内の冷媒圧が上記クリアラン
スを通り円筒部材１６４の上側に伝わることはない。一
方、ソレノイド１１１が消磁されると、プランジャ１７
０が、コイルスプリング１７１により押動されて磁極１
６１から解離して弁体１８０に係合しその段付き内孔１
８１を閉じる。すると、連通室６８内の冷媒圧が上記ク
リアランスを通り弁体１８０の上側へ伝わる。

【００５０】このとき、この弁体１８０の上側へ伝わっ
た冷媒圧よりも低い冷媒流出口６０ｂ内の冷媒圧が、弁
体１８０の段付き内孔１８１の内部に生じている。この
ため、弁体１８０がコイルスプリング１８２に抗して下
方へ押動されて弁座６８ｂに着座して電磁弁Ｓｂを閉じ
る。その他の構成は上記実施例と同様である。従って、
このように構成した本第２変形例によっても、上述のよ
うな電磁弁Ｓｂの開閉作動に基づき、上記実施例と同様
の作用効果を達成できる。

【００５１】この場合、プランジャ１７０の作動時に弁
体１８０にかかる受圧面積がこの弁体１８０の段付き内
孔１８１の小径部断面積のみであるため、プランジャ１
７０の作動力を軽減でき、必要な磁極１６１の吸引力を
小さくできる。その結果、ソレノイド１１２をコンパク
トに構成できる。なお、本発明の実施にあたっては、冷
凍サイクルＲにおいて、膨張弁４０に代えて、電磁弁付
き膨張弁Ｅｓを採用して実施してもよい。

【００５２】また、上記実施例では、電磁弁付き膨張弁
Ｅｓのダイヤフラム作動器７０の圧力室７４には、予圧
を付与した冷媒が封入されている例について説明した
が、これに代えて、膨張弁４０の感温筒４０ａと同様の
感温筒を採用して圧力室７４に連通させ、この感温筒に
より蒸発器１３０の冷媒出口１３２の冷媒温度を検出す
ることにより、ダイヤフラム７３を作動させるようにし
てもよい。なお、作動ロッド８０としては、感温材料に
よるものではなく通常のものを採用すればよい。

【００５３】また、本発明の実施にあたっては、車両用
冷凍サイクルに限ることなく、一般建造物内に装備した
空調装置及び冷蔵装置に兼用される冷凍サイクル、一般
建造物内の互いに離れた複数箇所の各空調を共に或いは
選択的に行うようにした空調装置等の冷凍サイクルに、
本発明を適用して実施してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す要部断面を含む冷凍サ
イクル図である。

【図２】図１にて２−２線に沿う断面図である。

【図３】上記実施例の第１変形例を示す要部断面図であ
る。

【図４】上記実施例の第２変形例を示す要部断面図であ
る。

【符号の説明】

Ｅ、４０・・・膨張弁、Ｅｓ・・・電磁弁付き膨張弁、
Ｐ１乃至Ｐ１１・・・配管、Ｒ・・・冷凍サイクル、
Ｓ、Ｓａ・・・電磁弁、Ｓｂ・・・パイロット式電磁
弁、１０・・・圧縮機、２０・・・凝縮器、３０・・・
受液器、５０、１３０・・・蒸発器、６０・・・弁本
体、６０ｅ・・・段付き内孔、６２、６５、６６・・・
連通路、６８・・・連通室、６８ｂ・・・弁座、７０・
・・ダイヤフラム作動器、７３・・・ダイヤフラム、７
４、７５・・・圧力室、１３２・・・冷媒出口、８０・
・・作動ロッド、９０・・・弁球。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機、凝縮器、及び複数の蒸発器とと
   もに冷凍サイクルを構成する電磁弁一体型膨張弁であっ
   て、 この電磁弁一体型膨張弁の膨張弁部位の外枠を形成する
   膨張弁本体と、 この膨張弁本体内に形成され、前記凝縮器と連通してこ
   の凝縮器にて凝縮した冷媒が導入される入口冷媒通路
   と、 前記膨張弁本体内に形成され、前記入口冷媒通路より導
   入された冷媒を断熱膨張させる流路絞り部と、 この流路絞り部の開度を調整する弁体と、 前記膨張弁本体内に形成され、前記流路絞り部にて断熱
   膨張された冷媒を前記蒸発器に供給する出口冷媒通路
   と、 前記膨張弁本体と一体的に組付けられ、前記出口冷媒通
   路を開閉する電磁弁を内部に備える電磁弁本体と、 前記蒸発器出口側の冷媒の圧力及び温度に応じて前記弁
   体の開度を制御するようにした制御機構とを備えること
   を特徴とする電磁弁一体型膨張弁。
2. 【請求項２】 前記制御機構は、前記膨張弁本体に形成
   され、一端は前記蒸発器の出口側に接続され、他端は前
   記圧縮機の吸入側に接続された吸入冷媒通路と、 熱伝導性の良い材質から形成され、前記吸入冷媒通路を
   通って移動可能に配設された感温棒と、 この感温棒により、前記吸入冷媒通路を通過する前記蒸
   発器出口側の冷媒の温度が伝えられる感熱室と、 前記吸入冷媒通路を通過する前記蒸発器出口側の冷媒の
   圧力が導入される均圧室と、 この感熱室と前記均圧室との圧力に応じて、前記感温棒
   を移動させる圧力応動部材と、 この圧力応動部材の動きを前記弁体に伝える作動ロッド
   とを備えていることを特徴とする請求項１記載の電磁弁
   一体型膨張弁。
3. 【請求項３】 圧縮機、凝縮器、及び複数の蒸発器とと
   もに冷凍サイクルを構成する電磁弁一体型膨張弁であっ
   て、 この電磁弁一体型膨張弁の膨張弁部位の外枠を形成する
   膨張弁本体と、 この膨張弁本体内に形成され、前記凝縮器と連通してこ
   の凝縮器にて凝縮した冷媒が導入される入口冷媒通路
   と、 前記膨張弁本体内に形成され、前記入口冷媒通路より導
   入された冷媒を断熱膨張させる流路絞り部と、 この流路絞り部の開度を調整する弁体と、 前記膨張弁本体内に形成され、前記流路絞り部にて断熱
   膨張された冷媒を前記蒸発器に供給する出口冷媒通路
   と、 前記膨張弁本体と一体的に組付けられ、前記出口冷媒通
   路を開閉する電磁弁を内部に備える電磁弁本体と、 前記膨張弁本体に形成され、一端は前記蒸発器の出口側
   に接続され、他端は前記圧縮機の吸入側に接続された吸
   入冷媒通路と、 熱伝導性の良い材質から形成され、前記吸入冷媒通路を
   貫通して移動可能に配設された感温棒と、 この感温棒により、前記吸入冷媒通路を通過する前記蒸
   発器出口側の冷媒の温度が伝えられる感熱室と、 前記吸入冷媒通路を通過する前記蒸発器出口側の冷媒の
   圧力が導入される均圧室と、 前記感熱室と前記均圧室との圧力に応じて、前記感温棒
   を移動させる圧力応動部材と、 この圧力応動部材の動きを前記弁体に伝える作動ロッド
   とを備えることを特徴とする電磁弁一体型膨張弁。
4. 【請求項４】 前記感熱室と前記均圧室とは前記圧力応
   動部材を介して対向していることを特徴とする請求項２
   又は３に記載の電磁弁一体型膨張弁。
5. 【請求項５】 前記圧力応動部材はダイヤフラムである
   ことを特徴とする請求項２乃至４のいずれか一つに記載
   の電磁弁一体型膨張弁。