JPS626148B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は冷媒流量を変化させうる膨張弁装置
に係り、特に比例制御ソレノイドでその弁開度を
制御するようにしたものに関する。

従来、冷凍サイクルにおいて、蒸発器の出口近
辺に感熱筒を取付け、これにより前記蒸発器出口
近辺の過熱温度を検知し、その出力によりポペツ
ト弁を有する膨張弁装置を制御して冷媒の流量を
変化させるようにしたものがある。しかしこのよ
うなものにあつては、前記過熱温度の急な変化に
対して冷媒の流量を緩やかに変化させることがで
きなかつた。

そこで、例えば温度を制御したい個所の温度情
報によつて、膨張弁を直接に制御するべくした場
合、その温度情報によつて比例制御ソレノイドを
作動させるのが望ましいが、単に比例制御ソレノ
イドで弁を開閉させたのでは、制御精度がよくな
いという問題があるため、特開昭52―106120のよ
うに、スプールにテーパを持つた切欠き溝を設
け、弁の開度が緩かに変化するようにしたものを
取り入れることが考えられる。しかしながら、冷
媒の流量を変化させる場合は、制御用圧油の場合
と異なり、スプールの外周とスプールを収容して
いる筒体内周との間の隙間からの冷媒の漏れがあ
るため、ストロークがないのに流量が生じるとい
う問題がある。この発明はこのような問題を解決
し、冷媒の流量を緩やかにかつ漏れることなく制
御できる、比例制御ソレノイド使用の、膨張弁装
置を提供することをその目的とする。

（構成） この発明の膨張弁装置では、膨張弁装置の筒体
にはその前方側に設けた冷媒流出口に連通するポ
ペツト弁用弁座が位置調節可能に設けられ、ほぼ
中央に冷媒流入口に連通する開口が設けられてい
る。そして、ポペツト弁用弁座を開閉するポペツ
ト弁を前方に形成し、中間部外周にテーパ状の切
欠きを有し、流入口に連通する開口を開閉する摺
動弁を形成するスプールが、比例制御ソレノイド
と連結されて筒体内に摺動可能に挿入されてい
る。そして、ポペツト弁が閉じている位置では、
スプール中間部外周に設けたテーパ状切欠きは、
冷媒流入口に連通する開口に係わり合わない位置
に設けられる。また、スプールの前端とポペツト
弁座を設けた部材との間に入れた圧縮ばねは、ス
プール後端と比例制御ソレノイドとの間に入れた
圧縮ばねより、ばね力が小さくなつている。

（作用） 比例制御ソレノイドのストロークに対応して摺
動弁の開度が、急激でない変化をするとともに、
摺動弁が閉じている位置では必ずポペツト弁が閉
じているので、摺動弁から冷媒の漏れはあつても
冷媒流入口の冷媒の漏れはない。

以下図面を参照しつつ実施例を詳述する。

Ａ…圧縮機である。

Ｂ…凝縮器である。

Ｃ…膨張弁装置である。

Ｄ…蒸発器である。Daは蒸発器Ｄを経由して流
される被冷却流体である。

Ｅ…被冷却流体Da中におかれた、温度センサで
あり、その設定温度を可変に構成される。

以下膨張弁装置Ｃについて説明する。なお説明
上、弁装置Ｃの第１図において左方を前方、右方
を後方と称することにする。

１…筒状本体であり、冷媒入口１ａ、冷媒出口１
ｂが開口されている。

２…本体１内に挿入した筒体であり、入口１ａと
連通する穴２ａ、出口１ｂと連通する穴２ｂが
開口されている。

３…筒体２内に挿入され、かつ本体１後端に取付
けた比例制御ソレノイド（温度センサＥの出力
が入力して、それに比例して移動量が制御され
る）４により摺動可能のスプールである。３ａ
は、スプール３前端に形成したポペツト弁であ
る。３ｂは、スプール３中間に形成され、外周
の一部にテーパ状の切欠き３ｃを有する摺動弁
である。３ｄは、スプール３前端側と後端側と
を連通する通路である。なおスプール３の後端
部には、ソレノイド４のロツド４ａと関着５す
る部材６が一体に嵌合わされている。そしてそ
の部材６とソレノイド４との間には圧縮ばね７
が挿入され、スプール３を前方に向けて付勢す
るべくなされている。６ａは、通路３ｄと連通
する通路である。

８…スプール３より前方において、筒体２内に摺
動可能に挿入した摺動体である。８ａは、摺動
体８の前端側と後端側とを連通する通路であ
り、この通路８ａは穴２ｂと連通されている。
そして通路８ａの後端は、ポペツト弁３ａの弁
座として構成されている。９は、スプール３と
摺動体８との間に挿入した圧縮ばねであり、こ
のばね９の力は、ばね７の力よりも小に設定さ
れている。

10…本体１前端に固定され、筒体２前端を閉塞す
る中空の蓋である。１０ａは、蓋１０の中空部
に設けた雌ねじである。

11…雌ねじ１０ａと螺合する雌ねじであり、この
雌ねじ１１と摺動体８との間にはボール１２が
挿入されている。そして雄ねじ１１により摺動
体８の筒体２内における位置を変更可能であ
る。１３は、雄ねじ１１と螺合するナツトであ
り、雄ねじ１１のロツクナツトとして構成され
ている。

そして摺動弁３ｂは、ポペツト弁３ａが通路８
ａを閉とした状態において、切欠き３ｃが穴２ａ
より通路８ａ側に位置し、穴２ａを閉とするべく
なされている。

さらにこの実施例の作用を述べる。

今この冷凍サイクルは停止状態にあり、膨張弁
装置Ｃは第１図のような状態にあるものとする。
すなわち弁３ａは通路８ａ後端部を閉とし、弁３
ｂは穴２ａを閉とした状態にある。

そして圧縮機Ａを駆動すると、まず流体Daの
温度（外気温度）に対応するセンサＥの出力に対
応する弁３ｂの開度になるよう、スプール３がソ
レノイド４により後方へ引張られ、結局通路８ａ
は開、穴２ａは切欠き３ｃと連通状態となり、冷
媒は、圧縮機Ａ、凝縮器Ｂ、膨張弁装置Ｃの入口
１ａ、穴２ａ、切欠き３ｃ、通路８ａ、穴２ｂ、
出口１ｂ、蒸発器Ｄの順に循環する。

そしてある時間経過後、センサＥ周辺の流体
Daの温度が低下し、設定された温度以下になれ
ば、センサＥの出力によりソレノイド４が制御さ
れ、スプール３は前方へ摺動される。すると穴２
ａと連通する切欠き３ｃの断面積が減少し、冷媒
流量が減少する。また逆に流体Daの温度が前記
設定温度以上になれば、同様にしてスプール３は
後方へ摺動される。すると穴２ａと連通する切欠
き３ｃの断面積が増大し、冷媒流量が増大する。
このようにしてセンサＥ近辺の流体Daの温度を
ほぼ一定に保つ。

なおスプール３を摺動させる際、切欠き３ｃは
テーパ状に形成されているので、スプール３の位
置をある程度粗に変化させても、前記穴２ａと連
通する切欠き３ｃの断面積に大きな変化はないか
ら、スプールのストロークに対する弁開度を急激
な変動のない緩やかなものとすることができる。

なお最初に切欠き３ｃの後端を、穴２ａの前端
より若干前方に位置させておくその作業は、ナツ
ト１３をゆるめ、雄ねじ１１を回して摺動体８の
筒体２内における位置を調節し、所望の位置で再
びナツト１３により雄ねじ１１をロツクすればよ
い。

前述説明は実施例であり、その他各構成の均等
物との置換もこの発明の技術範囲に含まれること
はもちろんである。

この発明は前述したとおりであるから、スプー
ル３の位置をある程度粗に変化させても、膨張弁
装置Ｃを通過する冷媒流量を細かく変化させ得る
ことはもちろん、冷媒流量をゼロ近辺においても
細かく変化させ得るばかりでなく、冷媒の漏れが
ない膨張弁装置とすることができる。

【図面の簡単な説明】

図はいずれもこの発明の一実施例を示し、第１
図は冷凍サイクルを含む縦断面図、第２図はスプ
ールの一部斜視図である。 図において、Ｃ…弁装置（膨張弁装置）、１…
筒状本体、１ａ…入口、１ｂ…出口、２…筒体、
２ａ，２ｂ…穴、３…スプール、３ａ…ポペツト
弁、３ｂ…摺動弁、３ｃ…切欠き、４…動力装
置、８ａ…通路、である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 前方側に設けられた冷媒流出口に連通するポ
   ペツト弁用弁座が設けられ、ほぼ中央に冷媒流入
   口に連通する開口が設けられた筒体中に、 前記ポペツト弁用弁座を開閉するポペツト弁を
   前端に形成し、中間部外周にはテーパ状の切欠き
   を有し、前記冷媒流入口を開閉する摺動弁を形成
   するスプールを、 比例制御ソレノイドと連結して摺動可能に挿入
   し、 前記ポペツト弁が閉位置にあるとき、前記スプ
   ール中間部外周に設けた前記テーパ状切欠きが前
   記冷媒流入口に連通する前記開口より前記側に位
   置するように設定され、かつ、前記スプール前端
   とポペツト弁座との間に入れた圧縮ばねは前記ス
   プール後端と比例制御ソレノイドとの間に入れた
   圧縮ばねよりばね力を小さくしてなる膨張弁装
   置。