JPH11159919A - サーモスタット形膨張弁組立体及びこの弁への冷媒供給制御方法 - Google Patents

サーモスタット形膨張弁組立体及びこの弁への冷媒供給制御方法

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JPH11159919A
JPH11159919A JP10279685A JP27968598A JPH11159919A JP H11159919 A JPH11159919 A JP H11159919A JP 10279685 A JP10279685 A JP 10279685A JP 27968598 A JP27968598 A JP 27968598A JP H11159919 A JPH11159919 A JP H11159919A
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valve
operator
obturator
refrigerant
inlet
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Peter John Malone
ジョン マローン ピーター
William Nicholas Eybergen
ニコラス アイバーゲン ウイリアム
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Eaton Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】サーモスタット形膨張弁の入口に設けた電気作
動のシャットオフ弁を遠隔制御する手段または方法を提
供すること。 【解決手段】弁本体12の入口14に電気作動のシャットオ
フを有する機械式サーモスタット形膨張弁組立体10とし
て構成され、好ましくは、既存の弁本体の製造における
変更を最小限にするために、電気オペレータのソレノイ
ドが、熱応答アクチュエータ114 とは反対側の弁本体12
の端部に設けられ、このソレノイドアーマチュア52は、
弁の入口側の流れをシャットオフするためにバネ付勢さ
れたる第２弁部材50を移動する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱応答弁、即ち、
サーモスタット形（自動温度制御）の作動弁に関し、特
に、空調装置または冷却装置に置ける冷媒流を制御する
ために使用される形式のサーモスタット形膨張弁に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】自動車の室内の冷却に使用する空調シス
テムにおいて、圧縮機の高圧側から、凝縮器を介して蒸
発器に流れる冷媒を制御するために膨張弁が使用される
ことが知られている。この弁は、閉鎖室内の流体が膨張
する力によって動き、蒸発器から放出される冷媒流の温
度を感知する。このような弁は、サーモスタット形膨張
弁と呼ばれ、自動空調システムに広く使用されている。
【０００３】最近では、単一の自動空調システムに２つ
の蒸発器を設けることが一般に普及つつあり、一方は前
側座席、他方は後部座席に設けられ、あるいは、運転者
と前側座席の乗客に対して、左側と右側の座席位置の列
を冷却するために交互に分離する蒸発器が設けられてい
る。
【０００４】２つの蒸発器を用いる場合、蒸発器に対し
て冷媒ラインに設けた個別の電気作動式シャットオフ弁
を設けるコスト増を避けて、遠隔操作の電気作動装置を
有する１つの蒸発器をシャットオフする手段または方法
を備えることが望ましい。
【０００５】現在自動システムにおいて用いられるサー
モスタット形の機械式膨張弁は、低コストで構造が簡単
なために、これまで広く使用されてきた。しかし、サー
モスタット形膨張弁は、蒸発器から放出される冷媒の流
れにおける温度変化に対してのみ反応できるものであ
り、一旦、空調システムにおいて調整及び設置される
と、使用者が外部から弁制御を行うことができない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】それゆえ、車両の空調
システムにおいて遠隔電気制御を行えるようにすること
が望まれてきた。使用者に、より高い程度または制御レ
ベルを提供し、サーモスタット形膨張弁の能力にのみ頼
ることなく蒸発器の放出温度に反応することによって適
切な制御を与えることが望まれてきた。
【０００７】さらに、改良された冷却制御を与える方法
によって冷媒流の制御を行うために、選択されたアルゴ
リズムを用いるマイコンを使用する冷却装置あるいは空
調システムにおける冷媒流の電気制御を行うことが望ま
れてきた。
【０００８】このように、車両の空調システムにおける
複数の蒸発器に対して冷媒流を遠隔的に電気制御する方
法および手段を与えることが望まれてきた。さらに、大
量生産による自動車の需要において、空調システムのコ
ストを有効ならしめるに十分な低コストにできる方法
で、車両の空調システムにおける複数の蒸発器の１つに
冷媒の流れを遠隔的に遮断するシャットオフ弁を設ける
ことが望まれてきた。
【０００９】本発明の目的は、冷却装置の蒸発器に冷媒
の流れを遠隔的にシャットオフを行うことである。
【００１０】本発明の更なる目的は、冷媒用膨張弁の入
口に流れる冷媒を遠隔的電気制御でシャットオフを行う
ことである。
【００１１】また、本発明の別の目的は、サーモスタッ
ト形膨張弁の入口に設けた電気作動のシャットオフ弁を
遠隔制御する手段または方法を提供することである。
【００１２】さらに、本発明の別の目的は、冷媒用膨張
弁に設けた自動温度調整用の弁部材の入口上流側に、ソ
レノイド作動弁を設けることである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は各請求項に記載の構成を備えている。具体
的には、本発明は、冷却装置において圧縮機の放出側か
ら蒸発器への冷媒の流れを制御するための熱応答型の機
械式膨張弁を備えている。また、本発明は、サーモスタ
ット形の膨張弁部材への冷媒流をシャトオフするため
に、サーモスタット形の機械式膨張弁の入口通路に電気
作動の弁部材をつけ加えたことを特徴としている。 本
発明の好ましい実施形態によれば、電気オペレータは、
電磁ソレノイドであり、これは、膨張弁部材の自動温度
調整動作を一般的に与える流体圧カプセルとは反対側の
弁ブロックの端部に取付られる。
【００１４】こうして、本発明は、単純な修正または既
存のサーモスタット形の機械式膨張弁の適用により、蒸
発器への冷媒の流れを制御し、この方法により、高価な
製造ツールの変更を必要とする膨張弁の製造においてコ
スト上昇を伴うことなく、遠隔的な電気制御で入口通路
にある膨張弁をシャットオフすることができる。
【００１５】複数の蒸発器を使用する空調システムにお
いて、使用者が所望するどの蒸発器に対しても冷媒の流
れを遠隔的に適切なシャットオフが行えるように、サー
モスタット形膨張弁を遠隔電気制御でシャットオフを行
うための能力を備えることが特に好ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図面に基づい
て説明する。図面を参照すると、本発明の弁組立体が参
照番号１０で示されており、この弁組立体は、弁本体、
即ち弁ブロック１２を含み、そこに高圧の入口通路１４
と、減圧した出口通路１６と、通過する流れを感知する
通路１８とを備えている。
【００１７】冷却装置内に弁組立体１０を設置する際
に、入口通路１４は、破線で示す導管２０と連結可能で
あり、この導管２０が凝縮器２２の出口と連通し、凝縮
器２２の入口が破線で示す導管２４に接続されて、さら
に、圧縮機２６の放出口または出口に接続される。
【００１８】圧縮機２６の入口は、破線で示す導管２８
を介して接続され、通路１８に連通する。通路１８の入
口端は、破線で示す導管３０に連結可能であり、蒸発器
３２の放出口に連通する。蒸発器の入口は、破線で示す
導管３４を介して弁の出口通路１６に連結する。
【００１９】弁組立体１０の入口通路１４は、弁本体１
２内に形成された移送通路３６と連通しており、移送通
路３６は、逆キャップ形状の弁部材４０と、筒状カバ
ー、即ち、弁本体の上端部に形成された溝内に受け入れ
られる案内部材４２との間に形成される環状領域３８と
連通する。
【００２０】この筒状の案内部材４２の端部は、好まし
くは、ねじ切りされて弁本体内に係合する。案内部材４
２は、張出し部(convolution) ４４を有し、この下面が
弁本体１２の上面に配置された弾性シールリング４６に
対面してシールされる。弁部材４０は、閉鎖端部に形成
された弁座（第２弁座）４８を有し、そこに弾性の栓子
または弁部材（第２弁栓子）５０が接触して配置されて
いる。
【００２１】この弾性弁部材５０は、プランジャーまた
は圧力リリーフ部材５８によって滑動可能なアーマチュ
ア５２に形成された肩部５６に対して下方に付勢されて
いる。このプランジャー５８は、バネ６０の下方端によ
って下方向に付勢され、弁部材５０の中心孔を閉じる。
バネ６０は、磁極片５４にはめ合わされた上端部を有す
る。このバネ６０は、弁部材５０とアーマチュア５２と
を下方向に付勢し、弁部材５０は弁座４８上に置かれ
る。
【００２２】筒状の案内部材４２は、移動可能なアーマ
チュア５２のガイドとして機能し、導電材料のコイル６
４を有するホビン６２を収納する。コイル６４は、一対
の電気接続端子に終端し、この端子の１つが、参照番号
６６で示され、外部電気接続用として適合する。
【００２３】コイル６４とボビン６２は、強磁性体の収
容器６８またはカバーによって取り囲まれ、この収容器
は、コイルの回りに磁束ループを完成する。ねじ７２等
の適当な締結手段によって磁極片５４上に固定される磁
束集中用の保持ワッシャー７０と協動してコイルの回り
に磁束ループを完成する。
【００２４】作動において、弁部材５０は、圧力リリー
フ部材５８があるように通常閉鎖位置にある。コイル６
４が励磁されると、吸引磁気力がアーマチュア５２を磁
極片５４の方に動かし、弁部材５０を弁座４８から持ち
上げて部材４０の内部室７４への流れを可能にする。
【００２５】室７４は、バネ９８によって付勢されたボ
ール９６の形式である弁部材と連通し、バネ９８は、弁
本体内のカップ状の弁部材４０内に嵌挿されたカップ１
００によって保持され、ボール状の弁部材（第１弁栓
子）９６は、弁本体１２内に形成された弁座１０２に対
して付勢され、弁座（第１弁座）１０２は出口通路１６
に連通する。
【００２６】作動ロッド１０４は、内孔１０６内で弁本
体１２に案内されて摺動する。また、このロッド１０４
は、感知通路１８を貫通して開口１０８を通り、弁本体
１２の外側にあるカプセル１１２内の概略１１４で示す
熱応答アクチュエータの室１１０内にまで伸びている。
ロッド１０４は、アクチュエータ１１４の一部を構成す
るダイアフラム（図示略）によって作動する。カプセル
１１２は、通路１８に隣接する弁本体１２の一端部に螺
合し、従来技術で知られた方法でその端部に取付られ
る。
【００２７】作動において、熱応答アクチュエータ１１
４は、ロッド１０４を動かして、弁座１０２から弁９６
を開かせ、従来の方法で出口通路１６への流れを可能に
する。
【００２８】このように、本発明は、熱応答型の膨張弁
の入口における流れを遠隔制御されたシャットオフ弁を
提供し、また、特に冷却装置または空調システムにおい
て、冷媒の流れを制御するために使用するサーモスタッ
ト形膨張弁に適用するものである。
【００２９】本発明の弁組立体は、既存の製造されたサ
ーモ膨張弁を修正することにより作ることができ、この
弁組立体は、熱応答型自動空調システムにおける冷媒の
流れを制御するために、弁ブロックの一端側にソレノイ
ド５２を取付け、他端側に弁ブロック内の弁部材の動き
を制御するための熱応答オペレータ１１４を取り付けて
いる。
【００３０】同様の変更により、弁本体内に直交する位
置に配置された入口と出口を有し、弁本体内に開口、ソ
レノイドオペレータ、及び弁作動ロッドと整列したアー
マチュアを有する弁を取付ける、サーモスタット形膨張
弁を作ることができる。
【００３１】上記のように、本発明をその実施形態に関
して説明してきたが、本発明は、修正及び変更が可能で
あり、特許請求の範囲によってのみ制限されるものであ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る弁組立体の断面図である。
【符号の説明】
１０ 弁組立体 １２ 弁本体 １４ 入口通路 １６ 出口通路 １８ 感知通路 ２２ 凝縮器 ４０ 弁部材 ４８ 弁座 ５０ 弁部材 ５２ アーマチュア ５８ プランジャー ６０，９８ バネ ６４ コイル ９６ ボール状の弁部材 １０４ 作動ロッド １１４ 熱応答アクチュエータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 390033020 Ｅａｔｏｎ Ｃｅｎｔｅｒ，Ｃｌｅｖｅｌ ａｎｄ，Ｏｈｉｏ 44114，Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者 ウイリアム ニコラス アイバーゲン カナダ国 エヌ９ジー ２ピー６ オンタ リオ ウインザー ハント クラブ シー アール． 4472

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】冷媒流の制御に使用する電気作動の入口シ
    ャットオフを有するサーモスタット形膨張弁組立体であ
    って、(a) 高圧の入口通路、この入口通路に設けた環状
    の第１弁座、及び前記第１弁座と感知通路に連通する出
    口通路を有する、弁本体を形成する構造体と、(b) 前記
    第１弁座の開放位置と閉鎖位置の間を移動可能な第１弁
    栓子と、(c) 前記感知通路内の流れの温度変化に応答し
    て作動し、前記開放位置と閉鎖位置間で前記第１弁栓子
    を動かすためのアクチュエータを含む熱応答手段と、
    (d) 前記第１弁座の上流側の入口通路に配置されて前記
    第１弁座と連通する、環状の第２弁座と、この第２弁座
    を前記開放位置と閉鎖位置間から移動可能でかつ前記第
    ２弁座への流れを阻止する第２弁栓子と、(e) 励磁時
    に、前記第２弁栓子を前記開放位置に移動するように作
    動可能な電気作動装置と、を有することを特徴とする弁
    組立体。
  2. 【請求項２】前記電気作動装置は、電磁オペレータを有
    することを特徴とする請求項１記載の弁組立体。
  3. 【請求項３】前記電気作動装置は、第１，第２弁栓子を
    閉鎖位置に付勢する手段を有していることを特徴とする
    請求項１記載の弁組立体。
  4. 【請求項４】前記電気作動装置は、移動可能なアーマチ
    ュアを有するソレノイドコイルを含み、前記アーマチュ
    アは、前記熱応答手段のアクチュエータの動きに整列し
    て移動することを特徴とする請求項１記載の組立体。
  5. 【請求項５】前記電気作動装置は、弁本体の外部に配置
    されていることを特徴とする請求項１記載の弁組立体。
  6. 【請求項６】前記熱応答手段は、弁本体の一端部に配置
    され、前記電気作動装置は、前記弁本体の他端部に配置
    されていることを特徴とする請求項１記載の弁組立体。
  7. 【請求項７】高圧の入口、減圧された出口、および入口
    から出口への流れを制御するために熱応答アクチュエー
    タによって弁ポートに対して移動する弁部材を有するサ
    ーモスタット形膨張弁への冷媒供給制御方法であって、
    (a) 移動可能な弁部材の入口上流側に可動の栓子を配置
    し、(b) 前記膨張弁に電気作動オペレータを配置し、こ
    のオペレータを励磁して前記栓子を動かし、前記弁部材
    への冷媒供給を開始する、各工程を有することを特徴と
    する方法。
  8. 【請求項８】オペレータを励磁する工程は、前記栓子を
    電磁気的に動かすことを含んでいる請求項７記載の方
    法。
  9. 【請求項９】移動可能なオペレータを配置する工程は、
    前記オペレータを閉鎖位置に付勢することを含んでいる
    請求項７記載の方法。
  10. 【請求項１０】電気作動のオペレータを配置する工程
    は、前記熱応答アクチュエータから離れた弁本体の端部
    に前記オペレータを取り付けることを含んでいる請求項
    ７記載の方法。
JP10279685A 1997-10-03 1998-10-01 サーモスタット形膨張弁組立体及びこの弁への冷媒供給制御方法 Pending JPH11159919A (ja)

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US08/943,400 US5979780A (en) 1997-10-03 1997-10-03 Thermostatic expansion valve with integral electrically operated inlet valve

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