JP2012220142A

JP2012220142A - Expansion valve

Info

Publication number: JP2012220142A
Application number: JP2011088492A
Authority: JP
Inventors: Hisatoshi Hirota; 久寿広田; Shinji Saeki; 真司佐伯; Takeshi Kaneko; 毅金子; Takanao Kumakura; 孝尚熊倉
Original assignee: TGK Co Ltd
Current assignee: TGK Co Ltd
Priority date: 2011-04-12
Filing date: 2011-04-12
Publication date: 2012-11-12
Also published as: KR20120116334A

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a hunting phenomenon from occurring in two valves due to a large difference between two refrigerants returning from an evaporator, in an expansion valve with two valves.SOLUTION: The refrigerant adiabatically expanded by a first valve 3a and a second valve 3b is supplied to the first and second heat exchangers of the evaporator from a first low pressure outlet port 13 and a second low pressure outlet port 14. The refrigerants evaporated by the first and second heat exchangers are joined on the way and returned to a return refrigerant inlet port 15. The returned refrigerant passes through the throttle path 40 formed between the return refrigerant inlet port 15 and a refrigerant return path 32. The refrigerants returned from the first and second heat exchangers are, even if gas and liquid are mixed together, stirred after passing through the throttle path 40 so as to make the refrigerant uniform. A power element 17 senses the uniform refrigerant, thereby enabling stable control.

Description

本発明は膨張弁に関し、特に自動車用エアコンシステムの冷凍サイクルにおいて液冷媒を断熱膨張させて低温・低圧の蒸気冷媒にしながらエバポレータに送り込む蒸気冷媒の流量をエバポレータ出口の冷媒が所定の過熱度を維持するよう制御する膨張弁に関する。 The present invention relates to an expansion valve, and in particular, in a refrigeration cycle of an automotive air conditioner system, the refrigerant at the evaporator outlet maintains a predetermined degree of superheat with respect to the flow rate of the vapor refrigerant fed into the evaporator while adiabatic expansion of the liquid refrigerant into a low-temperature and low-pressure vapor refrigerant. The present invention relates to an expansion valve that controls the operation.

自動車用エアコンシステムでは、冷媒を圧縮するコンプレッサと、冷媒を凝縮するコンデンサと、気液混合冷媒を分離するレシーバと、冷媒を断熱膨張させる膨張弁と、冷媒を蒸発させるエバポレータとを環状に配管して冷凍サイクルが構成されている。冷媒を膨張させる膨張弁としては、エバポレータ出口の冷媒の温度および圧力、すなわち過熱度に応じてエバポレータへ供給する冷媒の流量を制御するようにした温度式膨張弁が一般に用いられている。 In an automotive air conditioner system, a compressor that compresses refrigerant, a condenser that condenses the refrigerant, a receiver that separates the gas-liquid mixed refrigerant, an expansion valve that adiabatically expands the refrigerant, and an evaporator that evaporates the refrigerant are annularly piped. The refrigeration cycle is configured. As an expansion valve for expanding the refrigerant, a temperature type expansion valve is generally used in which the temperature and pressure of the refrigerant at the evaporator outlet, that is, the flow rate of the refrigerant supplied to the evaporator is controlled according to the degree of superheat.

車室内の空気と熱交換するエバポレータは、車室内に設置されるため、コンパクトであることが要求されている。このため、空気を通過させる方向に薄型化された２つの熱交換器を積層配置し、冷媒は、それらの熱交換器を直列に流すようにしたエバポレータが一般的に使用されている。 The evaporator that exchanges heat with the air in the vehicle interior is required to be compact because it is installed in the vehicle interior. For this reason, an evaporator is generally used in which two heat exchangers that are thinned in a direction that allows air to pass therethrough are stacked and the refrigerant is allowed to flow in series.

このようなエバポレータは、熱交換器が薄型化されていることによって、冷媒が通過する通路が狭くなっており、しかも、その通路が２つの熱交換器で直列に繋がっていて長くなっている。そのため、上記構成のエバポレータは、冷媒が通過する通路での圧力損失が大きくなり、その分、冷凍サイクルの効率が低下することになる。 In such an evaporator, since the heat exchanger is thinned, a passage through which the refrigerant passes is narrowed, and the passage is connected in series by two heat exchangers to be long. For this reason, the evaporator configured as described above has a large pressure loss in the passage through which the refrigerant passes, and the efficiency of the refrigeration cycle is reduced accordingly.

これに対し、２つの熱交換器を独立させてそれぞれの熱交換器に冷媒を並列に供給する構成のエバポレータを使用した冷凍サイクルが提案されている（たとえば、特許文献１参照）。この冷凍サイクルによれば、膨張弁は、２つの弁を有し、エバポレータも、２つの熱交換器を有し、膨張弁の弁とエバポレータの熱交換器とを直列接続したものを２組並列に接続した構成にしている。これにより、熱交換器を冷媒が通過するときの圧力損失が低下し、冷凍サイクルをトータルで見たときの正味の損失が低下し、冷力を向上させることができる。 On the other hand, a refrigeration cycle using an evaporator having a configuration in which two heat exchangers are made independent and refrigerant is supplied to each heat exchanger in parallel has been proposed (for example, see Patent Document 1). According to this refrigeration cycle, the expansion valve has two valves, the evaporator also has two heat exchangers, and two sets of the expansion valve and the evaporator heat exchanger connected in series are connected in parallel. It is configured to connect to. Thereby, the pressure loss when the refrigerant passes through the heat exchanger is reduced, the net loss when the refrigeration cycle is viewed in total is reduced, and the cooling power can be improved.

ここで、空気を通過させる方向に２つの熱交換器を重ねて配置したエバポレータは、高温の空気が直接吹き付けられる上流側の熱交換器とこの上流側の熱交換器で冷やされた空気が吹き付けられる下流側の熱交換器とで熱交換の条件が大きく異なっている。そのため、膨張弁が有する２つの弁の一方は、上流側の熱交換器に対して冷媒流量を多く、他方の弁は、下流側の熱交換器に対して冷媒流量を少なく供給するようにしている。その冷媒流量の分配比を膨張弁側で適切に設定することによって、冷凍サイクルが安定動作しているときは、エバポレータの熱交換器からは、それぞれ熱交換により蒸発された冷媒が導出され、その後、合流された冷媒は、膨張弁を介してコンプレッサに戻される。このとき、膨張弁は、エバポレータ出口の冷媒の過熱度を感知し、その過熱度が所定の値を維持するように２つの弁の流量制御を行う。 Here, the evaporator in which two heat exchangers are arranged in a direction to allow air to pass is blown by an upstream heat exchanger to which high-temperature air is directly blown and air cooled by this upstream heat exchanger. The heat exchange conditions differ greatly from the downstream heat exchanger. Therefore, one of the two valves of the expansion valve has a higher refrigerant flow rate for the upstream heat exchanger, and the other valve supplies a lower refrigerant flow rate to the downstream heat exchanger. Yes. By appropriately setting the distribution ratio of the refrigerant flow rate on the expansion valve side, when the refrigeration cycle is operating stably, the refrigerant evaporated by heat exchange is derived from the heat exchanger of the evaporator, and thereafter The merged refrigerant is returned to the compressor via the expansion valve. At this time, the expansion valve senses the degree of superheat of the refrigerant at the evaporator outlet, and controls the flow rate of the two valves so that the degree of superheat maintains a predetermined value.

特開２０１０−３８４５５号公報、図６Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-38455, FIG.

しかしながら、冷媒が液体の状態で膨張弁に導入されて安定動作していた冷凍サイクルが低負荷・低流量で動作するようになった場合、膨張弁には液体と気体が混在した状態の冷媒が導入されることがあり、冷凍サイクルの動作が不安定になるという問題点があった。すなわち、膨張弁の２つの弁が気液混合状態の冷媒を膨張させた場合、液体の状態の冷媒を膨張した場合に比較して冷媒流量の分配比が変化してしまい、エバポレータの２つの熱交換器から導出される冷媒の状態が大きく変化することがある。たとえば、エバポレータの上流側の熱交換器に気体の多い状態の冷媒が供給され、下流側の熱交換器に液体の多い状態の冷媒が供給されると、上流側の熱交換器は、過熱度の大きな冷媒を導出し、下流側の熱交換器は、蒸発し切れていない冷媒を導出することがある。状態が大きく異なる状態でエバポレータから導出された冷媒は、途中で合流して膨張弁に導入され、そこで、戻ってきた冷媒の温度および圧力が感知される。膨張弁は、エバポレータに近接配置されていて２つの熱交換器から導出された冷媒が十分に混合されることなく導入されるので、上流側の熱交換器から導出された高温の冷媒を感知したり、下流側の熱交換器から導出された低温の冷媒を感知したりすることになる。すると、膨張弁は、どの冷媒の状態を感知しているか分からなくなるため、制御が不安定となり、２つの弁が安定しないで閉じたり開いたりするハンチング現象を自ら生じさせてしまうことになっていた。 However, when the refrigeration cycle, which has been operating stably with the refrigerant introduced into the expansion valve in a liquid state, is operated at a low load and a low flow rate, the expansion valve has a mixture of liquid and gas. In some cases, the operation of the refrigeration cycle becomes unstable. That is, when the two valves of the expansion valve expand the refrigerant in the gas-liquid mixed state, the distribution ratio of the refrigerant flow rate changes as compared with the case where the refrigerant in the liquid state expands, and the two heats of the evaporator The state of the refrigerant derived from the exchanger may change greatly. For example, when a refrigerant with a large amount of gas is supplied to the heat exchanger on the upstream side of the evaporator and a refrigerant with a large amount of liquid is supplied to the downstream heat exchanger, the heat exchanger on the upstream side A large refrigerant may be derived, and the heat exchanger on the downstream side may derive a refrigerant that has not completely evaporated. The refrigerants derived from the evaporator in a state that is greatly different from each other join together and are introduced into the expansion valve, where the temperature and pressure of the returned refrigerant are sensed. The expansion valve is disposed in the vicinity of the evaporator, and the refrigerant derived from the two heat exchangers is introduced without being sufficiently mixed. Therefore, the expansion valve senses the high-temperature refrigerant derived from the upstream heat exchanger. Or the low-temperature refrigerant derived from the downstream heat exchanger is sensed. Then, since the expansion valve does not know which refrigerant state is sensed, the control becomes unstable, and the hunting phenomenon that the two valves are closed and opened without being stabilized is caused. .

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、エバポレータから戻ってくる２つの冷媒の状態が大きく異なることに起因して２つの弁にハンチング現象が生じるのを抑制できる膨張弁を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and provides an expansion valve capable of suppressing the occurrence of a hunting phenomenon in two valves due to the fact that the states of the two refrigerants returning from the evaporator are greatly different. The purpose is to do.

本発明では上記の課題を解決するために、第１の弁と、第２の弁と、前記第１の弁および前記第２の弁のリフトを制御するパワーエレメントとを備えた膨張弁であって、前記パワーエレメントによって温度および圧力が感知される冷媒を導入する戻り冷媒入口ポートに配置されて前記戻り冷媒入口ポートに導入された冷媒を均一の状態にする冷媒攪拌手段を備えていることを特徴とする膨張弁が提供される。 In order to solve the above-described problems, the present invention is an expansion valve that includes a first valve, a second valve, and a power element that controls lift of the first valve and the second valve. And a refrigerant agitating means disposed in a return refrigerant inlet port for introducing a refrigerant whose temperature and pressure are sensed by the power element, and for bringing the refrigerant introduced into the return refrigerant inlet port into a uniform state. A featured expansion valve is provided.

このような膨張弁によれば、冷媒攪拌手段がエバポレータから戻り冷媒入口ポートに導入された冷媒を攪拌するようにした。これにより、エバポレータから過熱状態にない冷媒が混在した状態のままの冷媒が導入されたとしても、パワーエレメントは、冷媒攪拌手段で攪拌されて均一な状態になった冷媒を感知するので、ハンチング現象の発生が抑えられる。 According to such an expansion valve, the refrigerant agitating means agitates the refrigerant returned from the evaporator and introduced into the refrigerant inlet port. As a result, even if the refrigerant that has not been overheated is introduced from the evaporator, the power element senses the refrigerant that has been agitated by the refrigerant agitating means and becomes a uniform state. Occurrence is suppressed.

上記構成の膨張弁は、エバポレータから戻ってくる冷媒が均一でない状態のままであっても、冷媒攪拌手段が攪拌して均一な状態にすることで、パワーエレメントの誤感知による第１の弁および第２の弁のハンチング現象を抑制できるという利点がある。また、パワーエレメントが安定した動作をすることで、冷凍サイクルの効率がよくなり、冷房効率を向上させることができる。 The expansion valve configured as described above is configured so that even if the refrigerant returning from the evaporator remains in a non-uniform state, the refrigerant agitating means stirs the mixture into a uniform state, whereby the first valve due to erroneous detection of the power element and There is an advantage that the hunting phenomenon of the second valve can be suppressed. In addition, since the power element operates stably, the efficiency of the refrigeration cycle is improved, and the cooling efficiency can be improved.

本発明の膨張弁を適用した冷凍サイクルを示す図である。It is a figure which shows the refrigerating cycle to which the expansion valve of this invention is applied. エバポレータとの間の配管が接続される側から見た第１の実施の形態に係る膨張弁の側面図である。It is a side view of the expansion valve concerning a 1st embodiment seen from the side where piping between evaporators is connected. 第１の実施の形態に係る膨張弁の中央縦断面図である。It is a center longitudinal cross-sectional view of the expansion valve which concerns on 1st Embodiment. 図３の面に対して直角方向の面で見た第１の実施の形態に係る膨張弁の中央縦断面図である。FIG. 4 is a central longitudinal sectional view of the expansion valve according to the first embodiment viewed from a plane perpendicular to the plane of FIG. 3. エバポレータとの間の配管が接続される側から見た第２の実施の形態に係る膨張弁の側面図である。It is the side view of the expansion valve which concerns on 2nd Embodiment seen from the side where piping between evaporators is connected. 第２の実施の形態に係る膨張弁の中央縦断面図である。It is a center longitudinal cross-sectional view of the expansion valve which concerns on 2nd Embodiment. エバポレータとの間の配管が接続される側から見た第３の実施の形態に係る膨張弁の側面図である。It is a side view of the expansion valve concerning a 3rd embodiment seen from the side where piping between evaporators is connected. 第３の実施の形態に係る膨張弁の中央縦断面図である。It is a center longitudinal cross-sectional view of the expansion valve which concerns on 3rd Embodiment. 図８のＡ−Ａ矢視断面図である。It is AA arrow sectional drawing of FIG. エバポレータとの間の配管が接続される側から見た第４の実施の形態に係る膨張弁の側面図である。It is the side view of the expansion valve which concerns on 4th Embodiment seen from the side where piping between evaporators is connected.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の膨張弁を適用した冷凍サイクルを示す図である。
自動車用エアコンシステムの冷凍サイクルは、コンプレッサ１と、コンデンサ２と、膨張弁３と、エバポレータ４とを環状に配管して構成されている。コンプレッサ１は、循環する冷媒を圧縮してコンデンサ２に送る。コンデンサ２は、冷却ファン５によって外気が強制的に通過するよう構成され、コンプレッサ１によって高温・高圧となった冷媒を外気と熱交換することにより凝縮する。コンデンサ２の出口には、凝縮された冷媒を溜めておくレシーバが備えており、そこで気液分離された液冷媒が膨張弁３に供給される。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a refrigeration cycle to which an expansion valve of the present invention is applied.
The refrigeration cycle of an automotive air conditioner system is configured by annularly connecting a compressor 1, a condenser 2, an expansion valve 3, and an evaporator 4. The compressor 1 compresses the circulating refrigerant and sends it to the condenser 2. The condenser 2 is configured so that the outside air is forcibly passed by the cooling fan 5, and condenses by exchanging heat with the outside air at a high temperature and a high pressure by the compressor 1. The outlet of the condenser 2 is provided with a receiver for storing the condensed refrigerant, and the liquid refrigerant separated from the gas and liquid there is supplied to the expansion valve 3.

膨張弁３は、液冷媒を断熱膨張させる第１の弁３ａおよび第２の弁３ｂを備え、これらの開度がエバポレータ４を出た冷媒の温度および圧力によって帰還制御される温度式膨張弁である。エバポレータ４は、ファン６の下流側送風路に空気の流れ方向に積層配置された第１の熱交換器４ａおよび第２の熱交換器４ｂを備えている。ファン６側の第１の熱交換器４ａは、膨張弁３の第１の弁３ａから断熱膨張された蒸気冷媒が供給され、吹出口側の第２の熱交換器４ｂは、第２の弁３ｂから断熱膨張された蒸気冷媒が供給され、ファン６により送風された空気との熱交換により冷媒を蒸発させる。第１の熱交換器４ａおよび第２の熱交換器４ｂを出た冷媒は合流され、その後、膨張弁３を介してコンプレッサ１に戻される。エバポレータ４から戻ってきた冷媒が膨張弁３を通過するとき、膨張弁３は、冷媒の温度および圧力、すなわち、エバポレータ出口冷媒の過熱度を監視し、その過熱度に応じて第１の弁３ａおよび第２の弁３ｂの流量制御をしている。 The expansion valve 3 includes a first valve 3a and a second valve 3b for adiabatic expansion of the liquid refrigerant, and is a temperature type expansion valve whose opening degree is feedback controlled by the temperature and pressure of the refrigerant that has exited the evaporator 4. is there. The evaporator 4 includes a first heat exchanger 4 a and a second heat exchanger 4 b that are stacked in the air flow direction on the downstream air passage of the fan 6. The first heat exchanger 4a on the fan 6 side is supplied with the vapor refrigerant adiabatically expanded from the first valve 3a of the expansion valve 3, and the second heat exchanger 4b on the outlet side is the second valve. The vapor refrigerant adiabatically expanded from 3b is supplied, and the refrigerant is evaporated by heat exchange with the air blown by the fan 6. The refrigerant that has exited the first heat exchanger 4a and the second heat exchanger 4b is merged, and then returned to the compressor 1 via the expansion valve 3. When the refrigerant returned from the evaporator 4 passes through the expansion valve 3, the expansion valve 3 monitors the temperature and pressure of the refrigerant, that is, the degree of superheat of the evaporator outlet refrigerant, and the first valve 3a according to the degree of superheat. The flow rate of the second valve 3b is controlled.

エバポレータ４においては、ファン６側の第１の熱交換器４ａは、より高温の空気によって熱交換を行い、吹出口側の第２の熱交換器４ｂは、第１の熱交換器４ａによって冷やされた空気によって熱交換を行う。このため、第１の弁３ａから第１の熱交換器４ａに供給される冷媒の流量は、第２の弁３ｂから第２の熱交換器４ｂに供給される冷媒の流量よりも多くなるよう設定され、本実施の形態では、第１の弁３ａと第２の弁３ｂとの流量比を２：１にしている。 In the evaporator 4, the first heat exchanger 4a on the fan 6 side performs heat exchange with higher-temperature air, and the second heat exchanger 4b on the outlet side is cooled by the first heat exchanger 4a. Heat exchange is performed by the generated air. For this reason, the flow rate of the refrigerant supplied from the first valve 3a to the first heat exchanger 4a is larger than the flow rate of the refrigerant supplied from the second valve 3b to the second heat exchanger 4b. In the present embodiment, the flow rate ratio between the first valve 3a and the second valve 3b is set to 2: 1.

図２はエバポレータとの間の配管が接続される側から見た第１の実施の形態に係る膨張弁の側面図、図３は第１の実施の形態に係る膨張弁の中央縦断面図、図４は図３の面に対して垂直方向の面で見た第１の実施の形態に係る膨張弁の中央縦断面図である。 2 is a side view of the expansion valve according to the first embodiment viewed from the side where the pipe between the evaporator and the evaporator is connected, and FIG. 3 is a central longitudinal sectional view of the expansion valve according to the first embodiment, FIG. 4 is a central longitudinal sectional view of the expansion valve according to the first embodiment viewed in a plane perpendicular to the plane of FIG.

この第１の実施の形態に係る膨張弁は、直方体のボディ１１を有し、その一側面（図４の右側面）の図の下方に高圧の液冷媒が導入される高圧入口ポート１２が設けられている。ボディ１１の高圧入口ポート１２が設けられた側面に隣接する側面（図２の正面および図３の左側面）の中央には、エバポレータ４のファン６側の第１の熱交換器４ａに配管される第１の低圧出口ポート１３が設けられている。ボディ１１は、また、第１の低圧出口ポート１３の図の下方に、吹出口側の第２の熱交換器４ｂに配管される第２の低圧出口ポート１４が設けられ、第１の低圧出口ポート１３の図の上方に、戻り冷媒入口ポート１５が設けられている。ボディ１１は、さらに、高圧入口ポート１２が設けられた側面の図の上方には、コンプレッサ１に配管される戻り冷媒出口ポート１６が設けられている。 The expansion valve according to the first embodiment has a rectangular parallelepiped body 11, and a high-pressure inlet port 12 into which high-pressure liquid refrigerant is introduced is provided below one side surface (the right side surface in FIG. 4). It has been. At the center of the side surface (the front surface in FIG. 2 and the left side surface in FIG. 3) adjacent to the side surface where the high pressure inlet port 12 of the body 11 is provided, a pipe is connected to the first heat exchanger 4 a on the fan 6 side of the evaporator 4. A first low pressure outlet port 13 is provided. The body 11 is also provided with a second low-pressure outlet port 14 piped to the second heat exchanger 4b on the outlet side below the first low-pressure outlet port 13 in the figure. A return refrigerant inlet port 15 is provided above the port 13. The body 11 is further provided with a return refrigerant outlet port 16 piped to the compressor 1 above the side view where the high pressure inlet port 12 is provided.

ボディ１１の図の上端面には、エバポレータ４から戻った冷媒の過熱度を感知するパワーエレメント１７が螺着されている。このパワーエレメント１７の直下のボディ１１内には、シャフト１８、第１の弁３ａ、第２の弁３ｂ、圧縮コイルスプリング１９およびアジャストねじ２０が同軸上に配置されている。これらシャフト１８、第１の弁３ａおよび第２の弁３ｂは、互いに独立して動くよう分離されており、軸中心が微少にずれて配置されても、軸方向にスムーズに動くことができるようにしている。 A power element 17 for detecting the degree of superheat of the refrigerant returned from the evaporator 4 is screwed to the upper end surface of the body 11 in the figure. In the body 11 immediately below the power element 17, a shaft 18, a first valve 3a, a second valve 3b, a compression coil spring 19 and an adjusting screw 20 are arranged coaxially. The shaft 18, the first valve 3a, and the second valve 3b are separated so as to move independently from each other, and can move smoothly in the axial direction even if the shaft center is slightly shifted. I have to.

第１の弁３ａは、第１の弁体２１と、ボディ１１に形成された第１の弁座２２とを有し、この第１の弁座２２には、第１の低圧出口ポート１３に連通する第１の弁孔２３が穿設されている。第２の弁３ｂは、第２の弁体２４と、ボディ１１に圧入して固定される第２の弁座２５とを有し、この第２の弁座２５には、第１の弁孔２３よりもポート径の小さな第２の弁孔２６が穿設されている。 The first valve 3 a has a first valve body 21 and a first valve seat 22 formed in the body 11, and the first valve seat 22 has a first low-pressure outlet port 13. A first valve hole 23 communicating therewith is formed. The second valve 3b has a second valve body 24 and a second valve seat 25 that is press-fitted and fixed to the body 11, and the second valve seat 25 has a first valve hole. A second valve hole 26 having a smaller port diameter than 23 is formed.

第１の弁３ａの第１の弁体２１は、高圧入口ポート１２に連通されている弁室２７の中に第１の弁座２２に対して接離自在に配置されている。そのために、第１の弁体２１は、第１の弁座２２の側および第２の弁３ｂの側のそれぞれに弁室２７の内壁を摺動する２つのガイド２８が一体に形成されている。 The first valve body 21 of the first valve 3 a is disposed in a valve chamber 27 communicating with the high-pressure inlet port 12 so as to be able to contact with and separate from the first valve seat 22. For this purpose, the first valve body 21 is integrally formed with two guides 28 that slide on the inner wall of the valve chamber 27 on each of the first valve seat 22 side and the second valve 3b side. .

ガイド２８には、弁室２７に導入された液冷媒を第１の弁座２２および第２の弁３ｂの側へ導く連通路２９が複数形成されている。この連通路２９は、たとえばガイド２８に同心円上に均等配置された３つの円弧状開口部とすることができる。ガイド２８は、また、その軸方向の長さを第１の弁座２２の側と第２の弁３ｂの側とで変更して、連通路２９を液冷媒が流れるときに冷媒の粘度によって第１の弁体２１が第１の弁座２２と第２の弁３ｂとに引っ張られる力をキャンセルしている。本実施の形態では、第１の弁３ａが流す流量と第２の弁３ｂが流す流量との分配比を２：１にしたので、第１の弁座２２の側にあるガイド２８の軸方向長さと第２の弁３ｂの側にあるガイド２８の軸方向長さとの比は、１：２にしている。 The guide 28 is formed with a plurality of communication passages 29 that guide the liquid refrigerant introduced into the valve chamber 27 toward the first valve seat 22 and the second valve 3b. The communication path 29 can be, for example, three arc-shaped openings that are evenly arranged concentrically with the guide 28. The guide 28 also changes its axial length between the first valve seat 22 side and the second valve 3b side so that the liquid refrigerant flows through the communication passage 29 according to the viscosity of the refrigerant. The force by which the first valve body 21 is pulled by the first valve seat 22 and the second valve 3b is canceled. In the present embodiment, since the distribution ratio between the flow rate of the first valve 3a and the flow rate of the second valve 3b is set to 2: 1, the axial direction of the guide 28 on the first valve seat 22 side. The ratio between the length and the axial length of the guide 28 on the second valve 3b side is 1: 2.

第１の弁３ａは、また、その第１の弁体２１が第１の弁座２２の上流側に配置されて、高圧の液冷媒が第１の弁体２１を閉弁側に作用する構造になっている。これにより、第１の弁３ａは、全開時、一次側の液冷媒の圧力と二次側の蒸気冷媒の圧力とは比例関係にあるが、弁開度がある開度より小さくなると、一次側の圧力が高くなるに従って二次側の圧力が低くなるという高圧依存特性を有している。 The first valve 3a has a structure in which the first valve body 21 is disposed on the upstream side of the first valve seat 22 and the high-pressure liquid refrigerant acts on the valve closing side of the first valve body 21. It has become. Thus, when the first valve 3a is fully opened, the primary liquid refrigerant pressure and the secondary vapor refrigerant pressure are in a proportional relationship, but if the valve opening is smaller than a certain opening, the primary side As the pressure increases, the secondary pressure decreases as the pressure increases.

第２の弁３ｂは、ボディ１１内にて、弁室２７から第２の低圧出口ポート１４へ連通する弁室２７と同軸の空間に配置されている。第２の弁座２５は、ボディ１１に圧入により固定され、この第２の弁座２５に対して接離自在に第２の弁体２４が配置されている。第２の弁体２４は、第２の弁３ｂの方向に第２の弁座２５の第２の弁孔２６を介して延出された軸方向延出部３０が一体に形成されている。その軸方向延出部３０の端面は、第２の弁体２４が圧縮コイルスプリング１９による付勢力によって第１の弁体２１に常時当接されている。 The second valve 3 b is disposed in the body 11 in a space coaxial with the valve chamber 27 communicating from the valve chamber 27 to the second low-pressure outlet port 14. The second valve seat 25 is fixed to the body 11 by press-fitting, and a second valve body 24 is disposed so as to be able to contact with and separate from the second valve seat 25. The second valve body 24 is integrally formed with an axially extending portion 30 that extends in the direction of the second valve 3b through the second valve hole 26 of the second valve seat 25. The end face of the axially extending portion 30 is always in contact with the first valve body 21 by the biasing force of the compression coil spring 19 of the second valve body 24.

第２の弁３ｂは、また、その第２の弁体２４が第２の弁座２５の下流側に配置されて、高圧の液冷媒が第２の弁体２４を開弁側に作用する構造になっている。したがって、この膨張弁は、第１の弁孔２３のポート径と第２の弁孔２６のポート径とのバランスで閉弁方向に作用する高圧依存特性を設定している。 The second valve 3b has a structure in which the second valve body 24 is disposed downstream of the second valve seat 25, and high-pressure liquid refrigerant acts on the second valve body 24 on the valve opening side. It has become. Therefore, this expansion valve sets a high-pressure dependent characteristic that acts in the valve closing direction by a balance between the port diameter of the first valve hole 23 and the port diameter of the second valve hole 26.

圧縮コイルスプリング１９は、ボディ１１に螺着されたアジャストねじ２０によって受けられている。圧縮コイルスプリング１９の荷重は、アジャストねじ２０の螺入量を調節することによって調整される。この調整は、この膨張弁が制御しようとする過熱度の設定に相当する。アジャストねじ２０のボディ１１への螺着部は、Ｏリング３１によって気密にシールされている。 The compression coil spring 19 is received by an adjustment screw 20 screwed to the body 11. The load of the compression coil spring 19 is adjusted by adjusting the screwing amount of the adjustment screw 20. This adjustment corresponds to the setting of the degree of superheat that the expansion valve is to control. A threaded portion of the adjustment screw 20 to the body 11 is hermetically sealed by an O-ring 31.

パワーエレメント１７は、ボディ１１の図の上方の面に開けられた取付穴に螺着されている。パワーエレメント１７の取付穴は、戻り冷媒入口ポート１５と戻り冷媒出口ポート１６との間に形成された冷媒戻り通路３２に連通していて、冷媒戻り通路３２を通過する冷媒をパワーエレメント１７に導入できるようにしている。 The power element 17 is screwed into a mounting hole formed in the upper surface of the body 11 in the figure. The mounting hole of the power element 17 communicates with the refrigerant return passage 32 formed between the return refrigerant inlet port 15 and the return refrigerant outlet port 16, and introduces the refrigerant passing through the refrigerant return passage 32 into the power element 17. I can do it.

パワーエレメント１７は、ダイヤフラム３３をアッパーハウジング３４とロアハウジング３５とで挟持し、これらの外周を共に溶接することによって形成されている。ダイヤフラム３３とアッパーハウジング３４とによって囲まれた密閉空間には、冷媒に似た特性のガスが充填されており、感温室を構成している。ロアハウジング３５には、ダイヤフラム３３の変位を第１の弁３ａおよび第２の弁３ｂに伝えるディスク３６が配置されている。ディスク３６は、ホルダ３７によって保持されたシャフト１８の上端部と嵌合され、ロアハウジング３５の中でシャフト１８によって心決めされている。 The power element 17 is formed by sandwiching the diaphragm 33 between the upper housing 34 and the lower housing 35 and welding the outer periphery thereof together. A sealed space surrounded by the diaphragm 33 and the upper housing 34 is filled with a gas having characteristics similar to that of a refrigerant, and constitutes a greenhouse. The lower housing 35 is provided with a disk 36 for transmitting the displacement of the diaphragm 33 to the first valve 3a and the second valve 3b. The disk 36 is fitted to the upper end portion of the shaft 18 held by the holder 37 and is centered by the shaft 18 in the lower housing 35.

ホルダ３７は、その上部がパワーエレメント１７の取付穴に設置され、その上部には、図４に示したように、シャフト１８に対して横荷重を付与するように圧縮コイルスプリング３８が収容されている。シャフト１８は、横荷重が付与されることで軸方向の運動が制約されるので、高圧入口ポート１２に導入される液冷媒が圧力変動を起こしたとしても、第１の弁体２１が軸線方向に振動して異音を発生することが抑制される。ホルダ３７は、また、冷媒戻り通路３２を貫通して垂下されており、その下端部は、第１の低圧出口ポート１３と冷媒戻り通路３２との間でシャフト１８に周設されたＯリング３９を押さえている。このＯリング３９は、エバポレータ４の第１の熱交換器４ａへ行かずに第１の低圧出口ポート１３から冷媒戻り通路３２へ冷媒が漏れてしまうのを阻止している。 The upper portion of the holder 37 is installed in the mounting hole of the power element 17, and a compression coil spring 38 is accommodated in the upper portion so as to apply a lateral load to the shaft 18 as shown in FIG. 4. Yes. Since the axial movement of the shaft 18 is restricted by the application of a lateral load, even if the liquid refrigerant introduced into the high-pressure inlet port 12 fluctuates in pressure, the first valve element 21 is in the axial direction. It is possible to suppress the generation of abnormal noise due to vibration. The holder 37 also hangs down through the refrigerant return passage 32, and a lower end thereof is an O-ring 39 provided around the shaft 18 between the first low-pressure outlet port 13 and the refrigerant return passage 32. Is holding down. The O-ring 39 prevents the refrigerant from leaking from the first low pressure outlet port 13 to the refrigerant return passage 32 without going to the first heat exchanger 4a of the evaporator 4.

この膨張弁は、戻り冷媒入口ポート１５と冷媒戻り通路３２との間に戻り冷媒入口ポート１５に導入された冷媒の状態を均一化する冷媒攪拌手段を備えている。この冷媒攪拌手段は、第１の実施の形態に係る膨張弁では、冷媒戻り通路３２の内径よりも小さな内径を有する絞り通路４０を形成することによって実現している。この絞り通路４０は、好ましくは、戻り冷媒入口ポート１５および冷媒戻り通路３２の流れ方向に延びる中心軸よりもパワーエレメント１７から離れる方向にオフセットされた位置に形成されている。これで、この冷媒攪拌手段は、戻り冷媒入口ポート１５に導入された冷媒に対し、絞り通路４０を通過するときの流速を増加させ、冷媒戻り通路３２にその中心軸より偏倚された位置から導入されたときに旋回流を与える構成となる。これにより、戻り冷媒入口ポート１５に導入された冷媒は、攪拌されて冷媒の状態が均質になるとともにパワーエレメント１７へ向かう方向の流れが生じてパワーエレメント１７に行き易くなり、パワーエレメント１７の感温性能を向上させることができる。この特性は、絞り通路４０の径の大きさおよび形成位置を変更することによって調整することができる。 This expansion valve is provided with a refrigerant stirring means for making the state of the refrigerant introduced into the return refrigerant inlet port 15 uniform between the return refrigerant inlet port 15 and the refrigerant return passage 32. In the expansion valve according to the first embodiment, this refrigerant stirring means is realized by forming a throttle passage 40 having an inner diameter smaller than the inner diameter of the refrigerant return passage 32. The throttle passage 40 is preferably formed at a position offset in a direction away from the power element 17 with respect to the central axis extending in the flow direction of the return refrigerant inlet port 15 and the refrigerant return passage 32. Thus, the refrigerant agitating means increases the flow velocity when passing through the throttle passage 40 with respect to the refrigerant introduced into the return refrigerant inlet port 15 and introduces it into the refrigerant return path 32 from a position deviated from the central axis. It becomes the structure which gives a swirl flow when it is done. As a result, the refrigerant introduced into the return refrigerant inlet port 15 is agitated and the state of the refrigerant becomes homogeneous, and a flow in the direction toward the power element 17 is generated, making it easy to go to the power element 17. Temperature performance can be improved. This characteristic can be adjusted by changing the size of the diameter of the throttle passage 40 and the formation position.

この膨張弁は、また、パワーエレメント１７にキャップ４１が被せられており、この膨張弁が設置される環境の温度の影響を受けないよう周囲から断熱されている。そして、第１の低圧出口ポート１３には、リング状の絞り部材４２が嵌められている。この絞り部材４２は、その中央に所定の開口面積を有する貫通孔が設けられ、第１の低圧出口ポート１３から流出する冷媒の流量を絞ることにより、気泡の発生を抑制し、膨張弁の冷媒通過音を低減している。 The expansion valve is covered with a cap 41 on the power element 17 and is insulated from the surroundings so as not to be affected by the temperature of the environment where the expansion valve is installed. A ring-shaped throttle member 42 is fitted into the first low-pressure outlet port 13. The throttling member 42 is provided with a through hole having a predetermined opening area in the center thereof, and restricts the flow rate of the refrigerant flowing out from the first low-pressure outlet port 13, thereby suppressing the generation of bubbles and the refrigerant of the expansion valve. The passing sound is reduced.

以上の構成の膨張弁によれば、コンプレッサ１が停止または最少容量運転をしているとき、冷媒戻り通路３２の圧力が高くなっており、この圧力を感知したパワーエレメント１７では、ダイヤフラム３３が感温室側に変位している。これにより、第１の弁体２１および第２の弁体２４は、圧縮コイルスプリング１９によって閉弁方向に付勢されているので、第１の弁３ａおよび第２の弁３ｂは、閉弁状態になっている。 According to the expansion valve having the above configuration, when the compressor 1 is stopped or operating at a minimum capacity, the pressure of the refrigerant return passage 32 is high, and the diaphragm 33 is sensed by the power element 17 that senses this pressure. It is displaced to the greenhouse side. Thereby, since the 1st valve body 21 and the 2nd valve body 24 are urged | biased by the compression coil spring 19 in the valve closing direction, the 1st valve 3a and the 2nd valve 3b are valve closing states It has become.

コンプレッサ１が冷媒の圧縮を開始すると、冷媒戻り通路３２の圧力が低下してパワーエレメント１７のダイヤフラム３３が第１の弁３ａおよび第２の弁３ｂの側へ変位するようになり、高圧入口ポート１２には、高圧の冷媒が導入されるようになる。やがて、第１の弁３ａおよび第２の弁３ｂがパワーエレメント１７によって開弁され、高圧入口ポート１２にコンデンサ２で凝縮された液冷媒が導入されるようになる。弁室２７に導入された液冷媒は、第１の弁３ａで断熱膨張されて低温・低圧の蒸気冷媒となり、第１の低圧出口ポート１３からエバポレータ４の第１の熱交換器４ａに送られる。弁室２７の液冷媒は、また、第２の弁３ｂで断熱膨張されて低温・低圧の蒸気冷媒となり、第２の低圧出口ポート１４からエバポレータ４の第２の熱交換器４ｂに送られる。 When the compressor 1 starts to compress the refrigerant, the pressure in the refrigerant return passage 32 decreases, and the diaphragm 33 of the power element 17 is displaced toward the first valve 3a and the second valve 3b. 12, a high-pressure refrigerant is introduced. Eventually, the first valve 3 a and the second valve 3 b are opened by the power element 17, and the liquid refrigerant condensed by the condenser 2 is introduced into the high-pressure inlet port 12. The liquid refrigerant introduced into the valve chamber 27 is adiabatically expanded by the first valve 3a to become a low-temperature / low-pressure vapor refrigerant, and is sent from the first low-pressure outlet port 13 to the first heat exchanger 4a of the evaporator 4. . The liquid refrigerant in the valve chamber 27 is adiabatically expanded by the second valve 3b to become a low-temperature / low-pressure vapor refrigerant, and is sent from the second low-pressure outlet port 14 to the second heat exchanger 4b of the evaporator 4.

エバポレータ４では、第１の熱交換器４ａおよび第２の熱交換器４ｂに導入された蒸気冷媒は、ファン６によって送風された空気との熱交換により蒸発され、その後合流されて戻り冷媒入口ポート１５に戻される。エバポレータ４を通過した空気は、除湿されて冷やされ、その後、適当に温度調整されてから車室内に吹き出される。 In the evaporator 4, the vapor refrigerant introduced into the first heat exchanger 4 a and the second heat exchanger 4 b is evaporated by heat exchange with the air blown by the fan 6, and then merged to return refrigerant inlet port. Returned to 15. The air that has passed through the evaporator 4 is dehumidified and cooled, and then the temperature is appropriately adjusted before being blown into the vehicle interior.

戻り冷媒入口ポート１５に導入された冷媒は、冷媒戻り通路３２を通過し、戻り冷媒出口ポート１６からコンプレッサ１に戻される。エバポレータ４からの冷媒が冷媒戻り通路３２を通過するとき、その冷媒の過熱度がパワーエレメント１７によって感知され、その過熱度に応じて第１の弁３ａおよび第２の弁３ｂの弁リフトが制御される。これにより、第１の弁３ａおよび第２の弁３ｂにて冷媒の流量がそれぞれ制御され、所定の分配比でエバポレータ４の第１の熱交換器４ａおよび第２の熱交換器４ｂに供給される。第１の弁３ａおよび第２の弁３ｂをエバポレータ出口の冷媒の過熱度で帰還制御しているので、この膨張弁は、エバポレータ４に送り込む蒸気冷媒の流量をエバポレータ出口の冷媒が圧縮コイルスプリング１９により設定された過熱度を維持するよう制御している。 The refrigerant introduced into the return refrigerant inlet port 15 passes through the refrigerant return passage 32 and is returned to the compressor 1 from the return refrigerant outlet port 16. When the refrigerant from the evaporator 4 passes through the refrigerant return passage 32, the degree of superheat of the refrigerant is sensed by the power element 17, and the valve lifts of the first valve 3a and the second valve 3b are controlled according to the degree of superheat. Is done. Thereby, the flow rate of the refrigerant is controlled by the first valve 3a and the second valve 3b, respectively, and is supplied to the first heat exchanger 4a and the second heat exchanger 4b of the evaporator 4 at a predetermined distribution ratio. The Since the first valve 3a and the second valve 3b are feedback-controlled by the degree of superheat of the refrigerant at the evaporator outlet, the expansion valve controls the flow rate of the vapor refrigerant sent to the evaporator 4 by the refrigerant at the evaporator outlet. The degree of superheat set by is controlled to be maintained.

一方、冷凍サイクルが低負荷・低流量で動作しているとき、膨張弁には十分に過冷却されないで液体と気体が混在した状態の冷媒が導入される可能性が高くなる。このような冷媒が高圧入口ポート１２から弁室２７に導入されると、気体の状態の冷媒が弁室２７の上部に行き、液体の状態の冷媒が弁室２７の下部に行くことになる。したがって、第１の弁３ａは、エバポレータ４のファン６側の第１の熱交換器４ａに気体の多い状態の冷媒を供給し、第２の弁３ｂは、吹出口側の第２の熱交換器４ｂには液体の多い状態の冷媒を供給する。このような状態の冷媒の供給を受けたエバポレータ４は、ファン６側の第１の熱交換器４ａから非常に高い過熱度の冷媒を導出し、吹出口側の第２の熱交換器４ｂから十分に蒸発していない冷媒を導出する。第１の熱交換器４ａおよび第２の熱交換器４ｂを出たこれらの冷媒は、途中で合流されて膨張弁の戻り冷媒入口ポート１５に導入される。戻り冷媒入口ポート１５に導入された冷媒は、絞り通路４０を通過することにより攪拌されて均一化され、冷媒戻り通路３２内で旋回される。旋回された冷媒は、その一部がパワーエレメント１７に向かい、残りが冷媒戻り通路３２内で直角方向に向きを変えて戻り冷媒出口ポート１６からコンプレッサ１へ向かう。このとき、パワーエレメント１７は、攪拌されて均一の状態になった冷媒の温度および圧力を感知するので、膨張弁３の第１の弁３ａおよび第２の弁３ｂを頻繁に開閉制御することがない。これにより、膨張弁３は、ハンチング現象を発生することがなく、安定した制御をすることになる。 On the other hand, when the refrigeration cycle is operating at a low load and a low flow rate, there is a high possibility that a refrigerant in a state where liquid and gas are mixed without being sufficiently subcooled into the expansion valve. When such a refrigerant is introduced into the valve chamber 27 from the high-pressure inlet port 12, the gaseous refrigerant goes to the upper part of the valve chamber 27, and the liquid refrigerant goes to the lower part of the valve chamber 27. Therefore, the first valve 3a supplies the refrigerant in the gas-rich state to the first heat exchanger 4a on the fan 6 side of the evaporator 4, and the second valve 3b is the second heat exchange on the outlet side. A liquid-rich refrigerant is supplied to the vessel 4b. The evaporator 4 that has been supplied with the refrigerant in such a state derives a refrigerant with a very high degree of superheat from the first heat exchanger 4a on the fan 6 side, and from the second heat exchanger 4b on the outlet side. A refrigerant that has not sufficiently evaporated is derived. These refrigerants that have exited the first heat exchanger 4a and the second heat exchanger 4b are joined together and introduced into the return refrigerant inlet port 15 of the expansion valve. The refrigerant introduced into the return refrigerant inlet port 15 is agitated and homogenized by passing through the throttle passage 40 and swirled in the refrigerant return passage 32. A part of the swirled refrigerant is directed to the power element 17, and the rest is changed in a right angle direction in the refrigerant return passage 32 and is directed from the return refrigerant outlet port 16 to the compressor 1. At this time, the power element 17 senses the temperature and pressure of the refrigerant that has been agitated and brought into a uniform state, so that the first valve 3a and the second valve 3b of the expansion valve 3 can be frequently controlled to open and close. Absent. Thereby, the expansion valve 3 does not generate a hunting phenomenon and performs stable control.

図５はエバポレータとの間の配管が接続される側から見た第２の実施の形態に係る膨張弁の側面図、図６は第２の実施の形態に係る膨張弁の中央縦断面図である。なお、この図５および図６において、図２ないし図４に示した構成要素と同じ構成要素については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。 FIG. 5 is a side view of the expansion valve according to the second embodiment viewed from the side where the piping between the evaporator and the evaporator is connected, and FIG. 6 is a central longitudinal sectional view of the expansion valve according to the second embodiment. is there. 5 and 6, the same components as those shown in FIGS. 2 to 4 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

この第２の実施の形態に係る膨張弁は、冷媒攪拌手段として、戻り冷媒入口ポート１５に絞り通路部材４３を嵌め込んでいる。この絞り通路部材４３は、中央に絞り通路を有し、その内側に突出するように複数の整流羽根４３ａが設けられている。これらの整流羽根４３ａは、それぞれ同じ方向にねじられていて、絞り通路を通過する冷媒に対して旋回流を付与する機能を有している。 In the expansion valve according to the second embodiment, a throttle passage member 43 is fitted into the return refrigerant inlet port 15 as refrigerant stirring means. The throttle passage member 43 has a throttle passage in the center, and a plurality of rectifying blades 43a are provided so as to protrude inward. These rectifying blades 43a are twisted in the same direction, and have a function of imparting a swirling flow to the refrigerant passing through the throttle passage.

この膨張弁は、戻り冷媒入口ポート１５に絞り通路部材４３を設けたことにより、エバポレータ４の第１の熱交換器４ａおよび第２の熱交換器４ｂに気体および液体の混合バランスが大きく崩れた冷媒を供給したとしても安定した制御を可能にしている。すなわち、エバポレータ４の第１の熱交換器４ａおよび第２の熱交換器４ｂから過熱状態の大きく異なる状態の冷媒が十分に混合されることなく戻り冷媒入口ポート１５に導入されたとしても、絞り通路部材４３の整流羽根４３ａで攪拌されて均一に混合される。さらに、整流羽根４３ａで旋回された冷媒は、パワーエレメント１７に向かって強制的に送られるので、パワーエレメント１７の感温性能を大きく向上させることができる。 In this expansion valve, since the throttle passage member 43 is provided in the return refrigerant inlet port 15, the mixing balance of gas and liquid in the first heat exchanger 4a and the second heat exchanger 4b of the evaporator 4 is greatly lost. Even if refrigerant is supplied, stable control is possible. That is, even if the refrigerant in the superheated state is greatly mixed from the first heat exchanger 4a and the second heat exchanger 4b of the evaporator 4 without being sufficiently mixed, The flow is stirred and uniformly mixed by the rectifying blades 43a of the passage member 43. Furthermore, since the refrigerant swirled by the rectifying blades 43a is forcibly sent toward the power element 17, the temperature sensitive performance of the power element 17 can be greatly improved.

この膨張弁の冷媒攪拌手段以外の構成は、第１の実施の形態に係る膨張弁とその絞り通路４０を除いて同じ構成を有している。したがって、この膨張弁の動作は、第１の実施の形態に係る膨張弁の上記した動作と同じであるので、動作の説明は省略する。 The configuration of the expansion valve other than the refrigerant agitation means has the same configuration except for the expansion valve according to the first embodiment and its throttle passage 40. Therefore, the operation of this expansion valve is the same as the above-described operation of the expansion valve according to the first embodiment, and thus description of the operation is omitted.

図７はエバポレータとの間の配管が接続される側から見た第３の実施の形態に係る膨張弁の側面図、図８は第３の実施の形態に係る膨張弁の中央縦断面図、図９は図８のＡ−Ａ矢視断面図である。なお、この図７ないし図９において、図２ないし図６に示した構成要素と同じ構成要素については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。 FIG. 7 is a side view of the expansion valve according to the third embodiment viewed from the side where the piping between the evaporator and the evaporator is connected, and FIG. 8 is a central longitudinal sectional view of the expansion valve according to the third embodiment. 9 is a cross-sectional view taken along arrow AA in FIG. 7 to 9, the same components as those shown in FIGS. 2 to 6 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

この第３の実施の形態に係る膨張弁は、冷媒攪拌手段として、冷媒戻り通路３２を貫通するように配置されたホルダ３７に邪魔板４４を備えている。この邪魔板４４は、ホルダ３７の軸方向に長い長方形を有し、ホルダ３７の外表面に戻り冷媒入口ポート１５の軸線に対して直交する方向に突出するように取り付けられている。邪魔板４４は、図示の例では、戻り冷媒入口ポート１５から見てホルダ３７の両側にホルダ３７と一体に形成されている。邪魔板４４は、また、ホルダ３７の中心から外側の長辺までの長さは、ボディ１１に形成されたパワーエレメント１７の取付穴の半径より若干短く形成され、頂部がパワーエレメント１７の取付穴に侵入した状態で設置されている。 The expansion valve according to the third embodiment includes a baffle plate 44 in a holder 37 disposed so as to penetrate the refrigerant return passage 32 as refrigerant agitating means. The baffle plate 44 has a rectangular shape that is long in the axial direction of the holder 37, and is attached to the outer surface of the holder 37 so as to protrude in a direction perpendicular to the axis of the refrigerant inlet port 15. In the illustrated example, the baffle plate 44 is formed integrally with the holder 37 on both sides of the holder 37 when viewed from the return refrigerant inlet port 15. The length of the baffle plate 44 from the center of the holder 37 to the outer long side is slightly shorter than the radius of the mounting hole of the power element 17 formed in the body 11, and the top portion is the mounting hole of the power element 17. It is installed in a state where it has entered.

冷媒戻り通路３２内に邪魔板４４があることにより、戻り冷媒入口ポート１５に導入された冷媒は、邪魔板４４に衝突して上下左右に分流し、そのときに攪拌されて均一な状態にされる。邪魔板４４は、パワーエレメント１７の取付穴に突入しているので、邪魔板４４に衝突してパワーエレメント１７の方向に分流された冷媒は、邪魔板４４に案内されてパワーエレメント１７に直接導かれるようになり、パワーエレメント１７の感温性能が向上する。 Due to the baffle plate 44 in the refrigerant return passage 32, the refrigerant introduced into the return refrigerant inlet port 15 collides with the baffle plate 44 and is divided vertically and horizontally, and is then stirred and made uniform. The Since the baffle plate 44 is inserted into the mounting hole of the power element 17, the refrigerant that collides with the baffle plate 44 and is diverted in the direction of the power element 17 is guided by the baffle plate 44 and directly guided to the power element 17. As a result, the temperature-sensitive performance of the power element 17 is improved.

なお、この第３の実施の形態に係る膨張弁では、ホルダ３７の両側に２つの邪魔板４４を設けているが、いずれか一方だけでもよい。この場合、この膨張弁の冷媒戻り通路３２が内部で直角に曲がっているので、邪魔板４４は、流速が早くなるコーナー外側にのみ配置される。また、この膨張弁では、冷媒戻り通路３２内にて戻り冷媒入口ポート１５の軸線に対して直交する方向に邪魔板４４を設置してある。しかし、邪魔板４４の取り付けの方向は、図示のような戻り冷媒入口ポート１５の軸線に対して直交する方向と戻り冷媒出口ポート１６の軸線に対して直交する方向との間で任意に設定することができる。 In the expansion valve according to the third embodiment, two baffle plates 44 are provided on both sides of the holder 37, but only one of them may be provided. In this case, since the refrigerant return passage 32 of the expansion valve is bent at a right angle inside, the baffle plate 44 is disposed only outside the corner where the flow velocity increases. In this expansion valve, a baffle plate 44 is installed in the refrigerant return passage 32 in a direction perpendicular to the axis of the return refrigerant inlet port 15. However, the mounting direction of the baffle plate 44 is arbitrarily set between a direction orthogonal to the axis of the return refrigerant inlet port 15 and a direction orthogonal to the axis of the return refrigerant outlet port 16 as shown in the figure. be able to.

図１０はエバポレータとの間の配管が接続される側から見た第４の実施の形態に係る膨張弁の側面図である。なお、この図１０において、図２および図５に示した構成要素と同じ構成要素については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。 FIG. 10 is a side view of the expansion valve according to the fourth embodiment viewed from the side where the piping between the evaporator and the evaporator is connected. In FIG. 10, the same components as those shown in FIGS. 2 and 5 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

この第４の実施の形態に係る膨張弁は、冷媒攪拌手段として、戻り冷媒入口ポート１５に嵌め込まれたメッシュ部材４５を備えている。これにより、エバポレータ４から均一に混合されていない冷媒が戻ってきて戻り冷媒入口ポート１５に導入された場合、その冷媒は、メッシュ部材４５を通過して細分化される。したがって、このメッシュ部材４５の下流側の冷媒戻り通路３２には、メッシュ部材４５により攪拌混合されて、均一な状態にされた冷媒が通過することになり、パワーエレメント１７は、その均一な状態に攪拌された冷媒の温度および圧力を感知する。 The expansion valve according to the fourth embodiment includes a mesh member 45 fitted in the return refrigerant inlet port 15 as refrigerant stirring means. As a result, when the refrigerant that is not uniformly mixed returns from the evaporator 4 and is introduced into the return refrigerant inlet port 15, the refrigerant passes through the mesh member 45 and is subdivided. Therefore, the refrigerant that has been agitated and mixed by the mesh member 45 to be in a uniform state passes through the refrigerant return passage 32 on the downstream side of the mesh member 45, and the power element 17 is in its uniform state. Sensing the temperature and pressure of the stirred refrigerant.

以上の第１ないし第４の実施の形態では、冷媒戻り通路３２が内部で直角に曲がっている膨張弁について説明したが、冷媒戻り通路３２が内部でストレートに形成されている膨張弁でも同じように適用することができる。また、冷媒攪拌手段、第１の実施の形態の絞り通路４０、第２の実施の形態の絞り通路部材４３、第３の実施の形態の邪魔板４４および第４の実施の形態のメッシュ部材４５を組み合わせて構成することもできる。 In the first to fourth embodiments described above, the expansion valve in which the refrigerant return passage 32 is bent at a right angle has been described. However, the same applies to an expansion valve in which the refrigerant return passage 32 is formed straight inside. Can be applied to. Further, the refrigerant stirring means, the throttle passage 40 of the first embodiment, the throttle passage member 43 of the second embodiment, the baffle plate 44 of the third embodiment, and the mesh member 45 of the fourth embodiment. It can also be configured by combining.

１コンプレッサ
２コンデンサ
３膨張弁
３ａ第１の弁
３ｂ第２の弁
４エバポレータ
４ａ第１の熱交換器
４ｂ第２の熱交換器
５冷却ファン
６ファン
１１ボディ
１２高圧入口ポート
１３第１の低圧出口ポート
１４第２の低圧出口ポート
１５戻り冷媒入口ポート
１６戻り冷媒出口ポート
１７パワーエレメント
１８シャフト
１９圧縮コイルスプリング
２０アジャストねじ
２１第１の弁体
２２第１の弁座
２３第１の弁孔
２４第２の弁体
２５第２の弁座
２６第２の弁孔
２７弁室
２８ガイド
２９連通路
３０軸方向延出部
３１Ｏリング
３２冷媒戻り通路
３３ダイヤフラム
３４アッパーハウジング
３５ロアハウジング
３６ディスク
３７ホルダ
３８圧縮コイルスプリング
３９Ｏリング
４０絞り通路
４１キャップ
４２絞り部材
４３絞り通路部材
４３ａ整流羽根
４４邪魔板
４５メッシュ部材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Compressor 2 Capacitor 3 Expansion valve 3a 1st valve 3b 2nd valve 4 Evaporator 4a 1st heat exchanger 4b 2nd heat exchanger 5 Cooling fan 6 Fan 11 Body 12 High pressure inlet port 13 1st low pressure outlet Port 14 Second low-pressure outlet port 15 Return refrigerant inlet port 16 Return refrigerant outlet port 17 Power element 18 Shaft 19 Compression coil spring 20 Adjustment screw 21 First valve body 22 First valve seat 23 First valve hole 24 First 2 valve body 25 2nd valve seat 26 2nd valve hole 27 Valve chamber 28 Guide 29 Communication path 30 Axial extension part 31 O-ring 32 Refrigerant return path 33 Diaphragm 34 Upper housing 35 Lower housing 36 Disk 37 Holder 38 Compression coil spring 39 O-ring 40 Restriction passage 41 Flop 42 throttle member 43 throttle passage member 43a rectifying vanes 44 baffle 45 mesh member

Claims

第１の弁と、第２の弁と、前記第１の弁および前記第２の弁のリフトを制御するパワーエレメントとを備えた膨張弁であって、
前記パワーエレメントによって温度および圧力が感知される冷媒を導入する戻り冷媒入口ポートに配置されて前記戻り冷媒入口ポートに導入された冷媒を均一の状態にする冷媒攪拌手段を備えていることを特徴とする膨張弁。 An expansion valve comprising a first valve, a second valve, and a power element that controls lift of the first valve and the second valve,
It is provided with a refrigerant stirring means that is arranged at a return refrigerant inlet port for introducing a refrigerant whose temperature and pressure are sensed by the power element and makes the refrigerant introduced into the return refrigerant inlet port uniform. Expansion valve.

前記冷媒攪拌手段は、前記戻り冷媒入口ポートと前記パワーエレメントに連通する冷媒戻り通路との間に配置され前記冷媒戻り通路の内径よりも小さな内径を有する絞り通路であることを特徴とする請求項１記載の膨張弁。 The refrigerant agitating means is a throttle passage disposed between the return refrigerant inlet port and a refrigerant return passage communicating with the power element and having an inner diameter smaller than an inner diameter of the refrigerant return passage. 1. The expansion valve according to 1.

前記絞り通路は、前記冷媒戻り通路の流れ方向に延びる中心軸よりも前記パワーエレメントから離れる方向にオフセットされた位置に形成されていることを特徴とする請求項２記載の膨張弁。 The expansion valve according to claim 2, wherein the throttle passage is formed at a position offset in a direction away from the power element with respect to a central axis extending in a flow direction of the refrigerant return passage.

前記冷媒攪拌手段は、前記戻り冷媒入口ポートに嵌め込まれて中央に絞り通路を有する絞り通路部材であることを特徴とする請求項１記載の膨張弁。 2. The expansion valve according to claim 1, wherein the refrigerant stirring means is a throttle passage member fitted in the return refrigerant inlet port and having a throttle passage in the center.

前記絞り通路部材は、前記絞り通路の内側に突設された複数の整流羽根を有していることを特徴とする請求項４記載の膨張弁。 The expansion valve according to claim 4, wherein the throttle passage member has a plurality of rectifying blades protruding inside the throttle passage.

前記整流羽根は、前記絞り通路を通過する冷媒に対して同じ方向の旋回流を付与する機能を有していることを特徴とする請求項５記載の膨張弁。 The expansion valve according to claim 5, wherein the rectifying blade has a function of imparting a swirling flow in the same direction to the refrigerant passing through the throttle passage.

前記冷媒攪拌手段は、前記パワーエレメントに連通する冷媒戻り通路に配置された邪魔板であることを特徴とする請求項１記載の膨張弁。 The expansion valve according to claim 1, wherein the refrigerant stirring means is a baffle plate disposed in a refrigerant return passage communicating with the power element.

前記邪魔板は、前記冷媒戻り通路を貫通して配置され前記パワーエレメントの駆動力を前記第１の弁および前記第２の弁に伝達するシャフトを保持するホルダに取り付けられ、前記パワーエレメントの側の先端が前記冷媒戻り通路から前記パワーエレメントに連通するパワーエレメント取付穴に侵入した状態で設置されていることを特徴とする請求項７記載の膨張弁。 The baffle plate is attached to a holder that is disposed through the refrigerant return passage and holds a shaft that transmits the driving force of the power element to the first valve and the second valve, The expansion valve according to claim 7, wherein the tip of the expansion valve is installed in a state in which it enters a power element mounting hole communicating with the power element from the refrigerant return passage.

前記邪魔板は、前記ホルダの両側に突出するよう前記ホルダと一体に形成されていることを特徴とする請求項８記載の膨張弁。 The expansion valve according to claim 8, wherein the baffle plate is formed integrally with the holder so as to protrude from both sides of the holder.

前記冷媒攪拌手段は、前記戻り冷媒入口ポートに嵌め込まれたメッシュ部材であることを特徴とする請求項１記載の膨張弁。 2. The expansion valve according to claim 1, wherein the refrigerant stirring means is a mesh member fitted into the return refrigerant inlet port.