JP2000028235A - 温度自動膨張弁 - Google Patents
温度自動膨張弁Info
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Abstract
域での高圧側から低圧側への冷媒の移動を阻止できる構
成の温度自動膨張弁を提供すること。 【解決手段】 この温度自動膨張弁では、高圧冷媒が流
入する高圧室10と低圧室14とを区画形成した弁ケー
シング200で高圧側通路11を塞ぎ、弁座200aを
弁ケーシング200に可動支持されて高圧室10と低圧
室14とを区画形成する遮断体209として配設した
上、高圧室10に弁体201を配設すると共に、低圧室
14に遮断体209を弁体201側に押圧するばね21
0を設けている。遮断体209は、弁ケーシング200
に形成されたストッパ部200eに係止されるように挿
入部200dに挿入され、高圧室10と低圧室14との
圧力差が所定値以下のときに弁体201に常時当接して
蒸発器4への高圧冷媒の流入を阻止し、所定値以上のと
きにストッパ部200eに常時当接する。
Description
空調装置(カーエアコンシステム)等の冷凍サイクルに
使用されると共に、蒸発器に付設される温度自動膨張弁
に関する。
は、例えば図4に示されるような構成のものが挙げられ
る。この温度自動膨張弁は、揺動板式等のピストンスト
ローク制御方式の可変容量圧縮機を採用した自動車用空
調装置に使用されるもので、膨張弁ユニット2及び閉塞
部材3がケーシング1内に取り付けられて構成される。
機吐出室から吐出される高圧冷媒の蒸発器4に至る通路
となる高圧側通路11と、蒸発器4の出口から送出され
る低圧冷媒の圧縮機吸入室に至る通路となる低圧側通路
12及びこれに挟まれて配置される弁ユニット挿入部1
3とが形成されている。閉塞部材3は、係止部材を用い
て膨張弁ユニット2の端部を装着可能に弁ユニット挿入
部13の上方に配設されている。
側通路11内に高圧室10及びポート200bを形成し
て配設される弁座200aを含むと共に、高圧側通路1
1及び弁ユニット挿入部13間を塞ぐようにケーシング
1の中央部に装着された弁ケーシング200と、高圧室
10に配設されて弁座200aに対して当接又は離間さ
れることで高圧側通路11と弁座200a及びポート2
00bとを経て蒸発器4に至る通路を開閉する弁体20
1と、弁体201をガイト202を介して閉弁方向(図
4中では上方向)に押圧するばね203と、ばね203
の押圧力を調整する調整ねじ204と、ケーシング1の
弁ユニット挿入部13内にその端部が閉塞部材3に装着
された状態で配設されると共に、蒸発器4の出口から圧
縮機の吸入室に至る低圧側通路12途上に配置された感
温部205と、感温部205内の圧力と蒸発器4の出口
圧力との圧力差によって変位するダイアフラム206
と、弁ケーシング200に可動に支持されると共に、一
端がダイアフラム206に当接して他端に弁体201が
取り付けられることでダイアフラム206の変位に応じ
て弁体201を開閉させる伝達ロッド207と、伝達ロ
ッド207をダイアフラム206に押圧するばね208
とから構成される。
グ200に連通孔200cが設けられており、ダイアフ
ラム206には連通孔200cによって蒸発器4の出口
からの圧力が作用するようになっている。
される感温部205の内部には冷媒(R134a)及び
吸着剤(オイル)が封入されており、感温部205内部
の圧力は蒸発器4の出口からの冷媒の温度に応じて変化
するようになっている。
かかる圧力差(ダイアフラム206を弁体201側に押
圧する力と弁体201の閉弁方向に作用する力との差)
による力、並びにばね203の押圧力によって膨張弁の
過熱度特性が決定される。
の入口圧力条件下における温度(℃)−圧力(kg/c
m2 G)特性を示したものである。
度上昇に伴って圧力が比例して増大する直線となってい
るのに対し、冷媒(R134a)に関する特性C2は温
度上昇に伴って圧力が徐々に変化しながら増大する曲線
となっており、特性C1が特性C2にクロスされるよう
に設定されていることが判る。
ば、例えば圧力2.0kg/cm2 Gに至る温度を比較
した場合、特性C1では0℃に対応し、特性C2ではそ
れよりもやや高い温度に対応しているが、圧力2.7k
g/cm2 Gに至る温度を比較した場合、特性C1では
10℃に対応し、特性C2ではそれよりも△T分だけ低
い温度に対応しており、0℃を超過した1.2℃付近を
境に圧力に対する温度の高低の関係が逆転してクロスポ
イントを生じている様子が判る。これは低外気温度領域
までは殆ど圧縮機が連続運転となり、この領域では冷媒
循環量が極端に減少するため、特に低乃至中外気温度領
域での膨張弁のハンチング抑制、圧縮機への冷媒の戻り
(オイルを含む)を確保することを狙ったものである。
弁の場合、図5を参照すれば、特性C1,C2の対比に
おいてクロスポイントより温度が低い領域では膨張弁の
特性C1の方が冷媒の特性C2よりも高い圧力に対応し
ているが、この状態では膨張弁が常時開弁しており、圧
縮機の停止状態でも高圧側と低圧側とが遮断されないた
め、車体内外の温度環境の変化により高圧側にトラップ
されていた冷媒が膨張弁を介して低圧側に移動し、圧縮
機本体やその吸入経路に大量の液冷媒が溜まる可能性が
ある。このような状態で圧縮機を起動すると、液圧縮が
発生して圧縮機が破損する可能性があり、大きな問題と
なるため、温度自動膨張弁側から圧縮機本体やその吸入
経路に液冷媒を送出する事態は回避される必要がある。
なされたもので、その技術的課題は、温度−圧力特性を
維持した上で低外気温度領域での高圧側から低圧側への
冷媒の移動を阻止できる構成の温度自動膨張弁を提供す
ることにある。
に至る高圧冷媒の通路となる高圧側通路が形成されると
共に、該高圧側通路を開閉する弁体が当接する弁座を配
設した温度自動膨張弁において、高圧冷媒が流入する高
圧室と低圧室とが区画形成されると共に、高圧側通路を
塞ぐ弁ケーシングを備え、弁座は弁ケーシングに可動な
ように支持されることによって高圧室と低圧室とを区画
形成する遮断体として配設され、高圧室には弁体が配設
され、低圧室には遮断体を弁体側に押圧する弾性部材が
設けられて成る温度自動膨張弁が得られる。
において、遮断体は高圧室と低圧室との圧力差が所定値
以下のときに弁体に常時当接して蒸発器への高圧冷媒の
流入を阻止するものである温度自動膨張弁が得られる。
自動膨張弁において、弁ケーシングには遮断体を係止す
るためのストッパ部が設けられ、遮断体は高圧室と低圧
室との圧力差が所定値以上のときにストッパ部に常時当
接する温度自動膨張弁が得られる。
の温度自動膨張弁において、弾性部材はばねである温度
自動膨張弁や、或いは遮断体には高圧室と低圧室とを連
通させたオリフィス又は溝が形成されており、遮断体は
高圧室と低圧室との圧力差が所定値以下のときに弁体に
常時当接してオリフィス又は溝を通して高圧冷媒の微量
を該高圧室から該低圧室へ流入させて蒸発器への該高圧
冷媒の流入を抑制するものである温度自動膨張弁が得ら
れる。
度自動膨張弁について、図面を参照して詳細に説明す
る。
膨張弁の基本構成を示した側面断面図である。この温度
自動膨張弁も、図4に示したものと同様な自動車用空調
装置に使用されるもので、膨張弁ユニット2及び閉塞部
材3がケーシング1内に取り付けられて構成される。
から吐出される高圧冷媒の蒸発器4に至る通路となる高
圧側通路11と、蒸発器4の出口から送出される低圧冷
媒の圧縮機吸入室に至る通路となる低圧側通路12及び
これに挟まれて配置される弁ユニット挿入部13とが形
成され、閉塞部材3が係止部材を用いて膨張弁ユニット
2の端部を装着可能に弁ユニット挿入部13の上方に配
設されている。
冷媒が流入する高圧室10と低圧室14とが区画形成さ
れてケーシング1の高圧側通路11内に配設されると共
に、ケーシング1の中央部に高圧側通路11及び弁ユニ
ット挿入部13間を塞ぐように装着された弁ケーシング
200と、高圧室10に配設されて蒸発器4に至る高圧
側通路11を開閉する弁体201と、弁体201をガイ
ド202を介して閉弁方向(図1中では上方向)に押圧
するばね203と、ばね203の押圧力を調整する調整
ねじ204と、弁体201が当接する弁座200a及び
蒸発器4に至るポート200bを形成すると共に、弁ケ
ーシング200に可動なように支持配備されて高圧室1
0と低圧室14とを区画形成する遮断体209と、低圧
室14に配設されて遮断体209を弁体201側に押圧
するばね210と、ケーシング1の弁ユニット挿入部1
3内にその端部が閉塞部材3に装着された状態で配設さ
れると共に、蒸発器4の出口から圧縮機の吸入室に至る
低圧側通路12途上に配置された感温部205と、感温
部205内の圧力と蒸発器4の出口圧力との圧力差によ
って変位するダイアフラム206と、弁ケーシング20
0に可動に支持されると共に、一端がダイアフラム20
6に当接して他端に弁体201が取り付けられることで
ダイアフラム206の変位に応じて弁体201を開閉さ
せる伝達ロッド207と、伝達ロッド207をダイアフ
ラム206に押圧するばね208とから構成される。
ーシング200に連通孔200cが設けられており、ダ
イアフラム206には連通孔200cによって蒸発器4
の出口からの圧力が作用するようになっている。
で説明した従来のものと比べ、高圧冷媒が流入する高圧
室10と低圧室14とを形成した弁ケーシング200で
高圧側通路11を塞ぎ、弁座200aを弁ケーシング2
00に可動なように支持されて高圧室10と低圧室14
とを区画形成する遮断体209として配設した上、高圧
室10に弁体201を配設すると共に、低圧室14に遮
断体209を弁体201側に押圧する弾性部材としての
ばね210を設けた点が相違している。ここでの遮断体
209は、高圧室10と低圧室14との圧力差が所定値
以下のときに弁体201に常時当接して蒸発器4への高
圧冷媒の流入を阻止するように働く。
して示した部分拡大図である。遮断体209は、弁ケー
シング200に形成されたストッパ部200eに係止さ
れるように挿入部200dに挿入され、これによって弁
ケーシング200に対して可動なように支持配備されて
高圧室10と低圧室14との圧力差が所定値以上のとき
にストッパ部200eに常時当接するように働く。
形成された遮断体209の挿入部200dとの隙間は殆
ど冷媒の洩れがないよう極小に設定されている。又、ば
ね203の押圧力(f1),ばね210の押圧力(f
2),ばね208の押圧力(f3)の関係はf1>f2
>f3となっている。
される感温部205の内部には冷媒(R134a)及び
吸着剤(オイル)が封入されており、感温部205内部
の圧力は蒸発器4の出口からの冷媒の温度に応じて変化
する。このとき、遮断体209は高圧室10と低圧室1
4との圧力差(Δp)による力とばね210の押圧力と
の大小によって図1中の上下方向に移動する。
0の押圧力よりも大きいとき、遮断体209は図1中の
上方に移動して弁ケーシング200のストッパ部200
eに当接する。この状態では遮断体209が弁ケーシン
グ200と一体化されており、従来の膨張弁と全く同じ
機能(過熱度特性)が得られる。従って、こうした状態
では、主としてダイアフラム206の両面にかかる圧力
差(ダイアフラム206を弁体201側に押圧する力と
弁体201の閉弁方向に作用する力との差)による力、
並びにばね203の押圧力によって膨張弁の過熱度特性
が決定される。
0の押圧力より小さいとき、弁体201が開弁している
状態では、遮断体209は図1中の下方に移動して弁体
201に当接し、図2に示されるような状態になる。こ
れにより、蒸発器4に至る高圧側通路11が遮断され
る。
程小さくなるため、微少圧力差で遮断体209を動作す
るようにすれば、低外気温度で常時高圧側と低圧側とを
遮断することができる。このようにして、温度−圧力特
性を維持した上で低外気温度領域での高圧側から低圧側
への冷媒の移動を阻止抑制できる。
動膨張弁の要部を拡大して側面断面により示した部分拡
大図である。
のと比べ、遮断体209に高圧室10と低圧室14とを
連通させたオリフィス200fが形成されている点が相
違しており、その他の部分は全く同じになっている。こ
の温度自動膨張弁の場合、遮断体209は高圧室10と
低圧室14との圧力差が所定値以下のときに弁体201
に常時当接するが、このときにオリフィス200fを通
して高圧冷媒の微量が高圧室10から低圧室14へ流入
して蒸発器4への高圧冷媒の流入を抑制するようになっ
ている。
09が弁体201に当接してもオリフィス200fによ
り蒸発器4に至る高圧側通路11が完全に遮断されない
が、オリフィス200fの開口面積はポート200bの
開口面積より充分に小さいため、高圧側から低圧側に移
動する冷媒が図4で説明した従来の構成のものよりは抑
制される。尚、ここでは遮断体209にオリフィス20
0fを設けた構成を説明したが、これに代えて高圧室1
0と低圧室14とを連通させた溝を設ける構成にしても
良い。
動膨張弁によれば、高圧冷媒が流入する高圧室と低圧室
とを区画形成した弁ケーシングで高圧側通路を塞ぎ、弁
座を弁ケーシングに可動なように支持されて高圧室と低
圧室とを区画する遮断体として配設した上、高圧室に弁
体を配設すると共に、低圧室に遮断体を弁体側に押圧す
る弾性部材を設けた構成とすることにより、遮断体が高
圧室と低圧室との圧力差が所定値以下のときに弁体に常
時当接して蒸発器への高圧冷媒の流入を阻止し、且つ所
定値以上のときに弁ケーシングに形成されたストッパ部
に常時当接する機能を得ているため、温度−圧力特性を
維持した上で低外気温度領域での高圧側から低圧側への
冷媒の移動を充分に阻止できるようになる。又、遮断体
に高圧室と低圧室とを連通させたオリフィスや溝を設け
た構成の場合には高圧側から低圧側への冷媒の移動を従
来よりも抑制できるようになる。
構成を示した側面断面図である。
した部分拡大図である。
部を拡大して側面断面により示した部分拡大図である。
断面図である。
件下における温度−圧力特性を示したものである。
Claims (5)
- 【請求項1】 蒸発器に至る高圧冷媒の通路となる高圧
側通路が形成されると共に、該高圧側通路を開閉する弁
体が当接する弁座を配設した温度自動膨張弁において、
前記高圧冷媒が流入する高圧室と低圧室とが区画形成さ
れると共に、前記高圧側通路を塞ぐ弁ケーシングを備
え、前記弁座は前記弁ケーシングに可動なように支持さ
れることによって前記高圧室と前記低圧室とを区画形成
する遮断体として配設され、前記高圧室には前記弁体が
配設され、前記低圧室には前記遮断体を前記弁体側に押
圧する弾性部材が設けられて成ることを特徴とする温度
自動膨張弁。 - 【請求項2】 請求項1記載の温度自動膨張弁におい
て、前記遮断体は前記高圧室と前記低圧室との圧力差が
所定値以下のときに前記弁体に常時当接して前記蒸発器
への前記高圧冷媒の流入を阻止するものであることを特
徴とする温度自動膨張弁。 - 【請求項3】 請求項1又は2記載の温度自動膨張弁に
おいて、前記弁ケーシングには前記遮断体を係止するた
めのストッパ部が設けられ、前記遮断体は前記高圧室と
前記低圧室との圧力差が所定値以上のときに前記ストッ
パ部に常時当接することを特徴とする温度自動膨張弁。 - 【請求項4】 請求項1〜3の何れか一つに記載の温度
自動膨張弁において、前記弾性部材はばねであることを
特徴とする温度自動膨張弁。 - 【請求項5】 請求項1〜4の何れか一つに記載の温度
自動膨張弁において、前記遮断体には前記高圧室と前記
低圧室とを連通させたオリフィス又は溝が形成されてお
り、前記遮断体は前記高圧室と前記低圧室との圧力差が
所定値以下のときに前記弁体に常時当接して前記オリフ
ィス又は前記溝を通して前記高圧冷媒の微量を該高圧室
から該低圧室へ流入させて前記蒸発器への該高圧冷媒の
流入を抑制するものであることを特徴とする温度自動膨
張弁。
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Applications Claiming Priority (1)
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JP4034883B2 JP4034883B2 (ja) | 2008-01-16 |
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ID=16294420
Family Applications (1)
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