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JP7483250B2 - Expansion valve - Google Patents

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JP7483250B2
JP7483250B2 JP2020091153A JP2020091153A JP7483250B2 JP 7483250 B2 JP7483250 B2 JP 7483250B2 JP 2020091153 A JP2020091153 A JP 2020091153A JP 2020091153 A JP2020091153 A JP 2020091153A JP 7483250 B2 JP7483250 B2 JP 7483250B2
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valve
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潤哉 早川
裕太郎 青木
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Description

本発明は、膨張弁に関する。 The present invention relates to an expansion valve.

車載用の空調装置などに用いられる冷凍サイクルシステムにおいては、設置スペースや配管を省略するために、冷媒の通過量を温度に応じて調整する感温式の膨張弁が使用されている。一般的な膨張弁は、パワーエレメントの駆動により弁体を開閉させることで、冷媒入口側から冷媒出口側へと供給される冷媒の流量を制御している。また、パワーエレメントの駆動力は、作動棒を介して弁本体内の弁体に伝達される。 In refrigeration cycle systems used in vehicle air conditioners, etc., a temperature-sensing expansion valve is used to adjust the amount of refrigerant passing through depending on the temperature in order to reduce installation space and piping. A typical expansion valve controls the flow rate of refrigerant supplied from the refrigerant inlet side to the refrigerant outlet side by opening and closing the valve body by driving a power element. The driving force of the power element is also transmitted to the valve body inside the valve body via the operating rod.

ここで、従来の膨張弁においては、オリフィスを通過する冷媒がクランク状に折れ曲がった冷媒流路を通過するため、冷媒のスムーズな流れが阻害され、異音発生を招くおそれがあった。また、作動棒と弁体とが直列に連結されているため、作動棒の軸線方向に沿って弁本体が長くなるという問題もある。 However, in conventional expansion valves, the refrigerant passing through the orifice passes through a refrigerant flow path that is bent like a crank, which can impede the smooth flow of the refrigerant and cause abnormal noise. In addition, because the actuating rod and the valve body are connected in series, there is also the problem that the valve body becomes longer along the axial direction of the actuating rod.

これに対し特許文献1には、レシーバ側に連通する第1ポートと、該第1ポートに直列に配置されエバポレータへ向かう第2ポートとを備え、ポートの軸線方向に可動な弁体が配設された弁本体を有する膨張弁が開示されている。この膨張弁によれば、第1ポートと第2ポートとが直列に配置されるため、スムーズな冷媒の流れを確保することで異音の発生を抑制できる。また、弁体の可動方向と弁体を駆動する作動棒の移動方向とを直交させているため、作動棒の軸線方向に沿った弁本体の長さを抑制することができる。 In response to this, Patent Document 1 discloses an expansion valve having a valve body with a first port that communicates with the receiver side, a second port that is arranged in series with the first port and faces the evaporator, and a valve body that is movable in the axial direction of the port. With this expansion valve, the first and second ports are arranged in series, so that smooth refrigerant flow is ensured and the generation of abnormal noise can be suppressed. In addition, because the moving direction of the valve body and the moving direction of the actuating rod that drives the valve body are perpendicular to each other, the length of the valve body along the axial direction of the actuating rod can be suppressed.

特許第4812427号公報Patent No. 4812427

ところで、特許文献1の膨張弁においては、作動棒の先端に形成される第1カム面と、弁体に形成され該第1カム面に当接する第2カム面とが設けられている。作動棒が軸線方向に移動することにより第1カム面が第2カム面を押圧すると、弁体が作動棒の軸線と直交する方向に移動可能となっている。 The expansion valve of Patent Document 1 has a first cam surface formed at the tip of the actuating rod, and a second cam surface formed on the valve body that abuts against the first cam surface. When the actuating rod moves in the axial direction and the first cam surface presses against the second cam surface, the valve body can move in a direction perpendicular to the axis of the actuating rod.

ここで、作動棒の移動量を弁体に精度良く伝達するためには、第1カム面と第2カム面を精度よく形成する必要があり、製造コストが増大する。また、第1カム面と第2カム面との間に生じる摩擦により、弁体のスムーズな移動を行えないおそれがある。さらに作動棒が弁本体の戻り流路に交差して配置されているため、戻り流路内を流れる冷媒が作動棒に当たり、異音の原因となるカルマン渦などを生じさせるおそれもある。 Here, in order to transmit the movement of the actuating rod to the valve body with high accuracy, the first and second cam surfaces must be formed with high accuracy, which increases manufacturing costs. In addition, friction between the first and second cam surfaces may prevent the valve body from moving smoothly. Furthermore, because the actuating rod is positioned so as to intersect with the return flow path of the valve body, the refrigerant flowing through the return flow path may hit the actuating rod, which may cause Karman vortices that cause abnormal noise.

そこで本発明は、弁本体内におけるスムーズな流体の流れを確保するとともに、弁体の精度良い移動を確保できる膨張弁を提供することを目的とする。 The present invention aims to provide an expansion valve that ensures smooth fluid flow within the valve body and precise movement of the valve disc.

上記目的を達成するために、本発明による膨張弁は、
第1軸に沿って接続された第1流路と第2流路と、前記第1流路と前記第2流路との間に同軸に形成された弁座とを備えた弁本体と、
前記弁本体内に、移動可能に配置された受動部材と、
前記受動部材に取り付けられ、前記弁座に対して着座可能な弁体と、
前記弁本体に取り付けられたパワーエレメントと、
第2軸に沿って前記パワーエレメントから前記受動部材に駆動力を伝達する作動部材と、を有し、
前記第1軸と前記第2軸とは並行し、
前記弁本体は、基体と、前記基体に取り付けられた蓋体とを有し、前記パワーエレメントは、前記基体と前記蓋体との間に配置されており、
前記蓋体は、前記受動部材の一部に嵌合する中空円筒部を備えている、ことを特徴とする。
本発明による膨張弁は、
第1軸に沿って接続された第1流路と第2流路と、前記第1流路と前記第2流路との間に同軸に形成された弁座とを備えた弁本体と、
前記弁本体内に、移動可能に配置された受動部材と、
前記受動部材に取り付けられ、前記弁座に対して着座可能な弁体と、
前記弁本体に取り付けられたパワーエレメントと、
第2軸に沿って前記パワーエレメントから前記受動部材に駆動力を伝達する作動部材と、を有し、
前記第1軸と前記第2軸とは並行し、
前記弁本体は、基体と、前記基体に取り付けられた蓋体とを有し、前記パワーエレメントは、前記基体と前記蓋体との間に配置されており、
前記基体は、前記受動部材の移動を案内するガイド部を有し、
前記蓋体は、前記受動部材の一部に嵌合する中空円筒部を備えている、ことを特徴とする。
本発明による膨張弁は、
第1軸に沿って接続された第1流路と第2流路と、前記第1流路と前記第2流路との間に同軸に形成された弁座とを備えた弁本体と、
前記弁本体内に、移動可能に配置された受動部材と、
前記受動部材に取り付けられ、前記弁座に対して着座可能な弁体と、
前記弁本体に取り付けられたパワーエレメントと、
第2軸に沿って前記パワーエレメントから前記受動部材に駆動力を伝達する作動部材と、を有し、
前記第1軸と前記第2軸とは並行し、
前記弁本体は、前記第1流路及び前記第2流路に並行して、前記パワーエレメントを挟んで前記第1流路及び前記第2流路に対して反対側に第3流路を有する、ことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the expansion valve according to the present invention comprises:
a valve body including a first flow passage and a second flow passage connected along a first axis, and a valve seat formed coaxially between the first flow passage and the second flow passage;
a passive member movably disposed within the valve body;
a valve body attached to the passive member and capable of being seated on the valve seat;
a power element attached to the valve body;
an actuating member for transmitting a driving force from the power element to the passive member along a second axis;
The first axis and the second axis are parallel to each other ,
The valve body has a base and a cover attached to the base, and the power element is disposed between the base and the cover,
The cover has a hollow cylindrical portion that fits into a part of the passive member.
The expansion valve according to the present invention comprises:
a valve body including a first flow passage and a second flow passage connected along a first axis, and a valve seat formed coaxially between the first flow passage and the second flow passage;
a passive member movably disposed within the valve body;
a valve body attached to the passive member and capable of being seated on the valve seat;
a power element attached to the valve body;
an actuating member for transmitting a driving force from the power element to the passive member along a second axis;
The first axis and the second axis are parallel to each other,
The valve body has a base and a cover attached to the base, and the power element is disposed between the base and the cover,
the base body has a guide portion that guides the movement of the passive member,
The cover has a hollow cylindrical portion that fits into a part of the passive member.
The expansion valve according to the present invention comprises:
a valve body including a first flow passage and a second flow passage connected along a first axis, and a valve seat formed coaxially between the first flow passage and the second flow passage;
a passive member movably disposed within the valve body;
a valve body attached to the passive member and capable of being seated on the valve seat;
a power element attached to the valve body;
an actuating member for transmitting a driving force from the power element to the passive member along a second axis;
The first axis and the second axis are parallel to each other,
The valve body has a third flow passage parallel to the first flow passage and the second flow passage and on an opposite side to the first flow passage and the second flow passage with the power element therebetween .

本発明により、弁本体内におけるスムーズな流体の流れを確保するとともに、弁体の精度良い移動を確保できる膨張弁を提供することができる。 The present invention provides an expansion valve that ensures smooth fluid flow within the valve body and precise movement of the valve element.

図1は、本実施形態における膨張弁を、冷媒サイクルシステムに適用した例を模式的に示す概略断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example in which an expansion valve according to the present embodiment is applied to a refrigeration cycle system. 図2は、本実施形態における膨張弁を切断して示す斜視図である。FIG. 2 is a cutaway perspective view of the expansion valve according to the present embodiment.

以下、図面を参照して、本発明にかかる実施形態について説明する。本実施形態において、パワーエレメントの軸線方向をLとする。 Below, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In this embodiment, the axial direction of the power element is designated as L.

(膨張弁の概要)
図1を参照して、本実施形態における膨張弁1の概要について説明する。図1は、本実施形態における膨張弁1を、冷媒サイクルシステム100に適用した例を模式的に示す概略断面図である。図2は、本実施形態における膨張弁を切断して示す斜視図である。
(Overview of the expansion valve)
An overview of an expansion valve 1 according to the present embodiment will be described with reference to Fig. 1. Fig. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example in which the expansion valve 1 according to the present embodiment is applied to a refrigeration cycle system 100. Fig. 2 is a perspective cut-away view showing the expansion valve according to the present embodiment.

本実施形態では、膨張弁1は、コンプレッサ101と、コンデンサ102と、エバポレータ104とに接続されており、これらにより冷媒サイクルシステム100が構成される。 In this embodiment, the expansion valve 1 is connected to a compressor 101, a condenser 102, and an evaporator 104, which together form a refrigerant cycle system 100.

膨張弁1は、弁本体2と、弁体(ボール)3と、付勢装置4と、作動棒(作動部材)5と、パワーエレメント8とを具備する。 The expansion valve 1 comprises a valve body 2, a valve body (ball) 3, a biasing device 4, an actuating rod (actuating member) 5, and a power element 8.

弁本体2は、基体200と、蓋体210とを有する。直方体形状の基体200は、袋穴状の大径開口201を備えている。大径開口201の底面202側は長円断面形状であり、それ以外は円形断面形状を有する。大径開口201の底面202には、中空円筒状のガイド部203が形成されている。ガイド部203の内側に弁室VCが形成されている。弁室VCは、第2流路22に連通している。 The valve body 2 has a base 200 and a cover 210. The rectangular parallelepiped base 200 has a large diameter opening 201 in the shape of a blind hole. The bottom surface 202 side of the large diameter opening 201 has an elliptical cross-sectional shape, and the rest of the large diameter opening 201 has a circular cross-sectional shape. A hollow cylindrical guide portion 203 is formed on the bottom surface 202 of the large diameter opening 201. A valve chamber VC is formed inside the guide portion 203. The valve chamber VC is connected to the second flow path 22.

略円筒状の蓋体210は、大径開口201内に嵌合される円盤部211と、円盤部211の片面から突出した中空円筒部212とを有する。円盤部211の外周に形成された周溝にO-リングOR1が配置され、大径開口201との間を密封している。 The roughly cylindrical lid 210 has a disk portion 211 that fits into the large-diameter opening 201, and a hollow cylinder portion 212 that protrudes from one side of the disk portion 211. An O-ring OR1 is placed in a circumferential groove formed on the outer periphery of the disk portion 211, sealing the gap between the disk portion 211 and the large-diameter opening 201.

中空円筒部212は、円盤部211の軸線に対して偏位した位置において、ガイド部203に対向するように形成されている。円盤部211における中空円筒部212が設けられた面に対向する面(図2で上面)には、中空円筒部212と同軸に円筒状の第1流路21が形成されている。 The hollow cylindrical portion 212 is formed to face the guide portion 203 at a position offset from the axis of the disk portion 211. A cylindrical first flow path 21 is formed coaxially with the hollow cylindrical portion 212 on the surface of the disk portion 211 opposite to the surface on which the hollow cylindrical portion 212 is provided (the upper surface in FIG. 2).

また蓋体210には、第1流路21と並列して、ねじ穴204が形成されている。ねじ穴204には、外周に雄ねじを形成した円筒状の調整部材220が螺合可能に取りつけられている。 The lid 210 also has a threaded hole 204 formed in parallel with the first flow path 21. A cylindrical adjustment member 220 with a male thread formed on its outer periphery is attached to the threaded hole 204 so that it can be screwed into it.

大径開口201の底面202の近傍に配置される付勢装置4は、円形の線材を螺旋状に巻いたコイルばね41と、受動部材42とを有する。受動部材42は、被駆動部421と駆動部422とを並設してなる略長円筒形状を有する。 The biasing device 4, which is disposed near the bottom surface 202 of the large-diameter opening 201, has a coil spring 41 made of a circular wire wound in a spiral shape, and a passive member 42. The passive member 42 has a generally elongated cylindrical shape with a driven part 421 and a driving part 422 arranged side by side.

被駆動部421は、大径開口201の底面202に対向して凹部423を形成しており、凹部423内にはコイルばね41が収容されている。コイルばね41は、後述するパワーエレメント8に対して相互に中心を合わせて配置されると好ましい。 The driven part 421 forms a recess 423 facing the bottom surface 202 of the large diameter opening 201, and the coil spring 41 is housed in the recess 423. It is preferable that the coil spring 41 is arranged so that its center is aligned with the power element 8 described later.

駆動部422は、ガイド部203に隙間嵌めにて嵌合する嵌合孔424と、嵌合孔424と同軸に蓋体210側に突出する有頂円筒状のサポート部425とを有する。ガイド部203の外周に形成された周溝にO-リングOR3が配置され、嵌合孔424との間を密封している。 The drive unit 422 has a fitting hole 424 that fits into the guide unit 203 with a clearance fit, and a cylindrical support unit 425 with a top that protrudes toward the lid 210 coaxially with the fitting hole 424. An O-ring OR3 is placed in a circumferential groove formed on the outer periphery of the guide unit 203, sealing the gap between the fitting hole 424 and the guide unit 203.

サポート部425の頂壁には、その中央に形成された円錐状の凹部に弁体3が溶接により固着されており、また弁体3の周囲には複数の連通穴426が形成されている。 The valve body 3 is fixed by welding to a conical recess formed in the center of the top wall of the support part 425, and multiple communication holes 426 are formed around the periphery of the valve body 3.

サポート部425は、蓋体210の中空円筒部212の下端側に嵌合している。サポート部425の外周に形成された周溝にO-リングOR2が配置され、中空円筒部212の内周との間を密封している。 The support part 425 fits into the lower end side of the hollow cylindrical part 212 of the lid body 210. An O-ring OR2 is placed in a circumferential groove formed on the outer periphery of the support part 425, sealing the space between the support part 425 and the inner periphery of the hollow cylindrical part 212.

中空円筒部212は、仕切り壁215を備え、仕切り壁215の中央に小開口216が形成されている。小開口216の弁体3側端部に弁座217が形成されている。 The hollow cylindrical portion 212 has a partition wall 215, and a small opening 216 is formed in the center of the partition wall 215. A valve seat 217 is formed at the end of the small opening 216 on the valve body 3 side.

蓋体210の円盤部211と、受動部材42の被駆動部421との間に円筒状空間であるエレメント室ECが形成され、エレメント室EC内にパワーエレメント8と作動棒5が配置されている。 An element chamber EC, which is a cylindrical space, is formed between the disk portion 211 of the lid body 210 and the driven portion 421 of the passive member 42, and the power element 8 and the actuating rod 5 are arranged in the element chamber EC.

パワーエレメント8は、蓋部材82と、ダイアフラム83と、受け部材84の外周を溶接により固着した構造を有し、蓋部材82とダイアフラム83とで形成された空間POには、注入孔から作動ガスが注入され栓81により封止されている。ダイアフラム83と受け部材84との間の空間LSには、ダイアフラム83に接するようにしてストッパ部材85が配置されている。ストッパ部材85の袋穴内に挿通された作動棒5の突出端が、被駆動部421に当接している。作動棒5は省略でき、その場合にはストッパ部材85が作動部材となる。 The power element 8 has a structure in which the outer periphery of a cover member 82, a diaphragm 83, and a receiving member 84 are fixed by welding, and a working gas is injected from an injection hole into the space PO formed by the cover member 82 and the diaphragm 83 and sealed by a plug 81. A stopper member 85 is disposed in the space LS between the diaphragm 83 and the receiving member 84 so as to contact the diaphragm 83. The protruding end of the operating rod 5 inserted into the blind hole of the stopper member 85 abuts against the driven part 421. The operating rod 5 can be omitted, in which case the stopper member 85 becomes the operating member.

基体200において、第2流路22に対してパワーエレメント8を挟んで反対側に、戻り流路(第3流路)23が形成されている。戻り流路23とエレメント室ECとは、連通路24を介して連通している。連通路24は、戻り流路23を流れる冷媒が流れこみやすいように傾いて形成されている。 In the base 200, a return flow path (third flow path) 23 is formed on the opposite side of the power element 8 from the second flow path 22. The return flow path 23 and the element chamber EC are connected via a communication passage 24. The communication passage 24 is formed at an angle so that the refrigerant flowing through the return flow path 23 can easily flow in.

基体200と蓋体210を組みつけた弁本体2において、第1流路21は、例えば供給側流路であり、弁室VCには、供給側流路を介して冷媒(流体ともいう)が供給される。第2流路22は、例えば排出側流路であり、弁室VC内の流体は、第2流路22を介して膨張弁外に排出される。第1流路21と弁室VCとの間は、小開口216により接続されている。図1に示すように、第1流路21と、小開口216と、弁座217と、弁室VCと、第2流路22は、軸線(第2軸)Lに平行な共通軸線(第1軸)Oを持つ。 In the valve body 2 in which the base body 200 and the cover body 210 are assembled, the first flow path 21 is, for example, a supply side flow path, and a refrigerant (also called a fluid) is supplied to the valve chamber VC through the supply side flow path. The second flow path 22 is, for example, a discharge side flow path, and the fluid in the valve chamber VC is discharged to the outside of the expansion valve through the second flow path 22. The first flow path 21 and the valve chamber VC are connected by a small opening 216. As shown in FIG. 1, the first flow path 21, the small opening 216, the valve seat 217, the valve chamber VC, and the second flow path 22 have a common axis (first axis) O parallel to the axis (second axis) L.

弁室VC内に配置された弁体3が、環状の弁座217に着座しているとき、第1流路21と第2流路22とは非連通状態となる。ただし、弁体3が弁座217に着座しているときでも、制限された量の冷媒を通過させることがある。一方、弁体3が弁座217から離間しているとき、第1流路21と第2流路22とは連通状態となる。図1、2は、弁体3が弁座217から離間した状態を示している。 When the valve disc 3 arranged in the valve chamber VC is seated on the annular valve seat 217, the first flow path 21 and the second flow path 22 are not in communication. However, even when the valve disc 3 is seated on the valve seat 217, a limited amount of refrigerant may pass through. On the other hand, when the valve disc 3 is separated from the valve seat 217, the first flow path 21 and the second flow path 22 are in communication. Figures 1 and 2 show the state in which the valve disc 3 is separated from the valve seat 217.

被駆動部421の対向する面に突出端を当接させた作動棒5は、コイルばね41による付勢力に抗して、軸線Lに沿って受動部材42を弁体3が開弁する開弁方向に押圧することができる。作動棒5が開弁方向に移動するとき、弁体3は、共通軸線Oに沿って弁座217から離間し、膨張弁1が開状態となる。作動棒5のストローク(可動範囲)が、弁体3の最大リフト量に相当する。 The actuating rod 5, whose protruding end abuts against the opposing surface of the driven portion 421, can press the passive member 42 along the axis L in the valve opening direction in which the valve body 3 opens, against the biasing force of the coil spring 41. When the actuating rod 5 moves in the valve opening direction, the valve body 3 moves away from the valve seat 217 along the common axis O, and the expansion valve 1 opens. The stroke (movable range) of the actuating rod 5 corresponds to the maximum lift amount of the valve body 3.

(膨張弁の組付)
コイルばね41を凹部423に収容した受動部材42を、基体200の大径開口201に取り付けて、ガイド部203の外周に嵌合孔424の内周を嵌合させる。
(Assembly of expansion valve)
The passive member 42 with the coil spring 41 housed in the recess 423 is attached to the large diameter opening 201 of the base 200 , and the inner periphery of the fitting hole 424 is fitted onto the outer periphery of the guide portion 203 .

その後、作動棒5とストッパ部材85とを組付けたパワーエレメント8を大径開口201に挿入し、受動部材42の被駆動部421の対向する面に作動棒5の突出端を当接させ、さらに大径開口201に蓋体210の円盤部211を嵌合させる。このとき、中空円筒部212の先端内周をサポート部425の外周に嵌合させることで、基体200と蓋体210の位置決めがなされる。かかる状態で、不図示の締結手段を用いて、基体200と蓋体210とが固定される。 Then, the power element 8 with the actuating rod 5 and stopper member 85 assembled thereto is inserted into the large diameter opening 201, the protruding end of the actuating rod 5 is brought into contact with the opposing surface of the driven part 421 of the passive member 42, and the disk part 211 of the lid body 210 is fitted into the large diameter opening 201. At this time, the inner periphery of the tip of the hollow cylindrical part 212 is fitted into the outer periphery of the support part 425, thereby positioning the base body 200 and the lid body 210. In this state, the base body 200 and the lid body 210 are fixed together using a fastening means (not shown).

蓋体210のねじ穴204に螺合させた調整部材220を螺動させることにより、調整部材220がパワーエレメント8の端部に付与する押圧力を変更できる。これにより、作動ガスの圧力に対する作動棒5の移動量の調整を行うことができる。 By screwing the adjustment member 220 that is screwed into the screw hole 204 of the cover body 210, the pressing force that the adjustment member 220 applies to the end of the power element 8 can be changed. This makes it possible to adjust the amount of movement of the working rod 5 in response to the pressure of the working gas.

(膨張弁の動作)
図1を参照して、膨張弁1の動作例について説明する。コンプレッサ101で加圧された冷媒は、コンデンサ102で液化され、膨張弁1に送られる。また、膨張弁1で断熱膨張された冷媒はエバポレータ104に送り出され、エバポレータ104で、エバポレータの周囲を流れる空気と熱交換される。エバポレータ104から戻る冷媒は、膨張弁1(より具体的には、戻り流路23)を通ってコンプレッサ101側へ戻される。
(Expansion valve operation)
An example of the operation of the expansion valve 1 will be described with reference to Fig. 1. The refrigerant pressurized by the compressor 101 is liquefied by the condenser 102 and sent to the expansion valve 1. The refrigerant adiabatically expanded by the expansion valve 1 is sent to the evaporator 104, where it is heat exchanged with the air flowing around the evaporator. The refrigerant returning from the evaporator 104 passes through the expansion valve 1 (more specifically, the return flow path 23) and is returned to the compressor 101 side.

膨張弁1には、コンデンサ102から高圧冷媒が供給される。より具体的には、コンデンサ102からの高圧冷媒は、第1流路21を介して弁室VCに供給される。 The expansion valve 1 is supplied with high-pressure refrigerant from the condenser 102. More specifically, the high-pressure refrigerant from the condenser 102 is supplied to the valve chamber VC via the first flow path 21.

弁体3が、弁座217に着座しているとき(換言すれば、膨張弁1が閉状態のとき)には、弁室VCの上流側の第1流路21と弁室VCの下流側の第2流路22とは、非連通状態である。他方、弁体3が、弁座217から離間しているとき(換言すれば、膨張弁1が開状態のとき)には、弁室VCに供給された冷媒は、第2流路22を通ってエバポレータ104へ送り出される。なお、膨張弁1の閉状態と開状態との間の切り換えは、パワーエレメント8に接続された作動棒5によって行われる。 When the valve body 3 is seated on the valve seat 217 (in other words, when the expansion valve 1 is closed), the first flow path 21 on the upstream side of the valve chamber VC and the second flow path 22 on the downstream side of the valve chamber VC are not in communication. On the other hand, when the valve body 3 is separated from the valve seat 217 (in other words, when the expansion valve 1 is open), the refrigerant supplied to the valve chamber VC is sent through the second flow path 22 to the evaporator 104. The expansion valve 1 is switched between the closed and open states by the actuating rod 5 connected to the power element 8.

パワーエレメント8のダイアフラム83は、ストッパ部材85を介して作動棒5の一端に接続される。このため、空間PO内の作動ガスが液化されると収縮が生じ、作動棒5はパワーエレメント8に近接する方向に移動し、それによりコイルばね41の付勢力により受動部材42がガイド部203により案内されつつ同方向に変位して、弁体3が弁座217に着座する。これにより第1流路21側から弁室VCへと向かう冷媒の流れが制限される。 The diaphragm 83 of the power element 8 is connected to one end of the actuating rod 5 via a stopper member 85. Therefore, when the working gas in the space PO is liquefied, contraction occurs, and the actuating rod 5 moves in a direction approaching the power element 8, whereby the passive member 42 is displaced in the same direction while being guided by the guide portion 203 due to the biasing force of the coil spring 41, and the valve body 3 seats on the valve seat 217. This restricts the flow of refrigerant from the first flow path 21 side toward the valve chamber VC.

一方、液化された空間PO内の作動ガスが気化されると膨張が生じ、作動棒5はパワーエレメント8から離間する方向に移動して受動部材42に駆動力を伝達し、それによりコイルばね41の付勢力に抗して受動部材42が同方向に変位して弁体3が弁座217から離間する。これにより、第1流路21側から小開口216及び連通穴426を介して弁室VCへと向かう冷媒の流れが許容される。こうして、膨張弁1の開状態と閉状態との間の切り換えが行われる。 On the other hand, when the working gas in the liquefied space PO is vaporized, expansion occurs, and the working rod 5 moves in a direction away from the power element 8 to transmit a driving force to the passive member 42, which displaces the passive member 42 in the same direction against the biasing force of the coil spring 41, and the valve body 3 moves away from the valve seat 217. This allows the flow of refrigerant from the first flow path 21 side toward the valve chamber VC through the small opening 216 and the communication hole 426. In this way, the expansion valve 1 is switched between the open and closed states.

戻り流路23を流れる冷媒の一部は、連通路24を介してエレメント室EC及びパワーエレメント8の空間LSに進入する。このため、戻り流路23を流れる冷媒の温度、圧力に応じて、空間LS内の作動ガスの相(気相、液相等)が変化し、作動棒5が駆動される。換言すれば、図1に記載の膨張弁1では、エバポレータ104から膨張弁1に戻る冷媒の温度、圧力に応じて、膨張弁1からエバポレータ104に向けて供給される冷媒の量が自動的に調整される。 A portion of the refrigerant flowing through the return flow path 23 enters the element chamber EC and the space LS of the power element 8 via the communication passage 24. As a result, the phase (gas phase, liquid phase, etc.) of the working gas in the space LS changes depending on the temperature and pressure of the refrigerant flowing through the return flow path 23, and the working rod 5 is driven. In other words, in the expansion valve 1 shown in FIG. 1, the amount of refrigerant supplied from the expansion valve 1 to the evaporator 104 is automatically adjusted depending on the temperature and pressure of the refrigerant returning from the evaporator 104 to the expansion valve 1.

本実施形態によれば、第1流路21と、小開口216と、弁室VCと、第2流路22が、共通軸線Oに沿ってストレートに配置されているため、これらを通過する冷媒の流れがスムーズになり、異音などの発生を抑制できる。 In this embodiment, the first flow path 21, the small opening 216, the valve chamber VC, and the second flow path 22 are arranged in a straight line along the common axis O, which allows the refrigerant to flow smoothly through them and suppresses the generation of abnormal noise.

また、パワーエレメント8を、弁本体2内部のエレメント室EC内に配置したため、外部環境から隔離されることで、空間PO内の作動ガスが主として戻り流路23を流れる冷媒の温度、圧力の影響を受け、これにより作動棒5の精度良い動作を確保できる。特に、エレメント室ECの内壁を形成する部位を断熱性の高い素材(例えば樹脂)などから形成することで、エレメント室EC内の環境を外部環境から良好に隔離することができ、作動棒5のさらに精度良い動作を確保できる。 In addition, since the power element 8 is disposed in the element chamber EC inside the valve body 2, it is isolated from the external environment, and the working gas in the space PO is mainly affected by the temperature and pressure of the refrigerant flowing through the return flow path 23, thereby ensuring precise operation of the working rod 5. In particular, by forming the part that forms the inner wall of the element chamber EC from a highly insulating material (e.g., resin), the environment within the element chamber EC can be effectively isolated from the external environment, ensuring even more precise operation of the working rod 5.

さらに本実施形態では、作動棒5の移動方向(軸線L)と弁体3の移動方向(共通軸線O)とが平行であるため、一般的に複雑な構造であって摩擦などが生じやすい駆動方向変換手段を設ける必要がなく、弁体3のスムーズな移動を確保できるともに、膨張弁1を低コストで製造できる。また、作動棒5の移動量が弁体3の移動量に等しいため、調整部材220を用いたパワーエレメント8の調整も容易に行える。 Furthermore, in this embodiment, the movement direction (axis L) of the actuating rod 5 and the movement direction (common axis O) of the valve body 3 are parallel, so there is no need to provide a drive direction conversion means, which generally has a complex structure and is prone to friction, and the smooth movement of the valve body 3 can be ensured and the expansion valve 1 can be manufactured at low cost. In addition, since the movement amount of the actuating rod 5 is equal to the movement amount of the valve body 3, the power element 8 can be easily adjusted using the adjustment member 220.

また、膨張弁1の戻り流路23内に突出する部材を設けていないため、戻り流路23内を冷媒がスムーズに流れ、異音の原因となるカルマン渦などを生じさせることがない。 In addition, since there are no protruding parts in the return flow path 23 of the expansion valve 1, the refrigerant flows smoothly through the return flow path 23 and does not generate Karman vortexes that can cause abnormal noise.

なお、本発明は、上述の実施形態に限定されない。本発明の範囲内において、上述の実施形態の任意の構成要素の変形が可能である。また、上述の実施形態において任意の構成要素の追加または省略が可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment. Any of the components of the above-described embodiment may be modified within the scope of the present invention. Any of the components of the above-described embodiment may be added or omitted.

1 :膨張弁
2 :弁本体
200 :基体
210 :蓋体
3 :弁体
4 :付勢装置
5 :作動棒
8 :パワーエレメント
217 :弁座
21 :第1流路
22 :第2流路
23 :戻り流路
41 :コイルばね
42 :受動部材
100 :冷媒サイクルシステム
101 :コンプレッサ
102 :コンデンサ
104 :エバポレータ
VC :弁室
EC :エレメント室
1: Expansion valve 2: Valve body 200: Base body 210: Cover body 3: Valve body 4: Urging device 5: Actuating rod 8: Power element 217: Valve seat 21: First flow path 22: Second flow path 23: Return flow path 41: Coil spring 42: Passive member 100: Refrigerant cycle system 101: Compressor 102: Condenser 104: Evaporator VC: Valve chamber EC: Element chamber

Claims (8)

第1軸に沿って接続された第1流路と第2流路と、前記第1流路と前記第2流路との間に同軸に形成された弁座とを備えた弁本体と、
前記弁本体内に、移動可能に配置された受動部材と、
前記受動部材に取り付けられ、前記弁座に対して着座可能な弁体と、
前記弁本体に取り付けられたパワーエレメントと、
第2軸に沿って前記パワーエレメントから前記受動部材に駆動力を伝達する作動部材と、を有し、
前記第1軸と前記第2軸とは並行し、
前記弁本体は、基体と、前記基体に取り付けられた蓋体とを有し、前記パワーエレメントは、前記基体と前記蓋体との間に配置されており、
前記蓋体は、前記受動部材の一部に嵌合する中空円筒部を備えている、
ことを特徴とする膨張弁。
a valve body including a first flow passage and a second flow passage connected along a first axis, and a valve seat formed coaxially between the first flow passage and the second flow passage;
a passive member movably disposed within the valve body;
a valve body attached to the passive member and capable of being seated on the valve seat;
a power element attached to the valve body;
an actuating member for transmitting a driving force from the power element to the passive member along a second axis;
The first axis and the second axis are parallel to each other ,
The valve body has a base and a cover attached to the base, and the power element is disposed between the base and the cover,
The cover body has a hollow cylindrical portion that fits into a part of the passive member.
An expansion valve characterized by:
第1軸に沿って接続された第1流路と第2流路と、前記第1流路と前記第2流路との間に同軸に形成された弁座とを備えた弁本体と、
前記弁本体内に、移動可能に配置された受動部材と、
前記受動部材に取り付けられ、前記弁座に対して着座可能な弁体と、
前記弁本体に取り付けられたパワーエレメントと、
第2軸に沿って前記パワーエレメントから前記受動部材に駆動力を伝達する作動部材と、を有し、
前記第1軸と前記第2軸とは並行し、
前記弁本体は、基体と、前記基体に取り付けられた蓋体とを有し、前記パワーエレメントは、前記基体と前記蓋体との間に配置されており、
前記基体は、前記受動部材の移動を案内するガイド部を有し、
前記蓋体は、前記受動部材の一部に嵌合する中空円筒部を備えている、
ことを特徴とする膨張弁。
a valve body including a first flow passage and a second flow passage connected along a first axis, and a valve seat formed coaxially between the first flow passage and the second flow passage;
a passive member movably disposed within the valve body;
a valve body attached to the passive member and capable of being seated on the valve seat;
a power element attached to the valve body;
an actuating member for transmitting a driving force from the power element to the passive member along a second axis;
The first axis and the second axis are parallel to each other,
The valve body has a base and a cover attached to the base, and the power element is disposed between the base and the cover,
the base body has a guide portion that guides the movement of the passive member,
The cover body has a hollow cylindrical portion that fits into a part of the passive member.
An expansion valve characterized by:
前記蓋体は、前記パワーエレメントに当接する調整部材を螺合するねじ穴を有する、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の膨張弁。
The cover has a screw hole into which an adjustment member that abuts against the power element is screwed.
3. The expansion valve according to claim 1 or 2 .
第1軸に沿って接続された第1流路と第2流路と、前記第1流路と前記第2流路との間に同軸に形成された弁座とを備えた弁本体と、
前記弁本体内に、移動可能に配置された受動部材と、
前記受動部材に取り付けられ、前記弁座に対して着座可能な弁体と、
前記弁本体に取り付けられたパワーエレメントと、
第2軸に沿って前記パワーエレメントから前記受動部材に駆動力を伝達する作動部材と、を有し、
前記第1軸と前記第2軸とは並行し、
前記弁本体は、前記第1流路及び前記第2流路に並行して、前記パワーエレメントを挟んで前記第1流路及び前記第2流路に対して反対側に第3流路を有する、
ことを特徴とす膨張弁。
a valve body including a first flow passage and a second flow passage connected along a first axis, and a valve seat formed coaxially between the first flow passage and the second flow passage;
a passive member movably disposed within the valve body;
a valve body attached to the passive member and capable of being seated on the valve seat;
a power element attached to the valve body;
an actuating member for transmitting a driving force from the power element to the passive member along a second axis;
The first axis and the second axis are parallel to each other,
The valve body has a third flow path parallel to the first flow path and the second flow path, the third flow path being on an opposite side to the first flow path and the second flow path across the power element.
An expansion valve characterized by:
前記弁本体は、基体と、前記基体に取り付けられた蓋体とを有し、前記パワーエレメントは、前記基体と前記蓋体との間に配置されている、
ことを特徴とする請求項4に記載の膨張弁
The valve body has a base and a cover attached to the base, and the power element is disposed between the base and the cover.
5. The expansion valve according to claim 4 ,.
前記基体は、前記受動部材の移動を案内するガイド部を有する、
ことを特徴とする請求項5に記載の膨張弁
The base body has a guide portion that guides the movement of the passive member.
6. The expansion valve according to claim 5 ,.
前記蓋体は、前記受動部材の一部に嵌合する中空円筒部を備えている、
ことを特徴とする請求項5または6に記載の膨張弁
The cover body has a hollow cylindrical portion that fits into a part of the passive member.
7. The expansion valve according to claim 5 or 6..
前記蓋体は、前記パワーエレメントに当接する調整部材を螺合するねじ穴を有する、
ことを特徴とする請求項5~7のいずれか一項に記載の膨張弁
The cover has a screw hole into which an adjustment member that abuts against the power element is screwed.
The expansion valve according to any one of claims 5 to 7..
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009236147A (en) 2008-03-26 2009-10-15 Fuji Koki Corp Pressure control valve
JP2015055388A (en) 2013-09-11 2015-03-23 株式会社デンソー Expansion valve

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070194140A1 (en) 2006-02-17 2007-08-23 Emerson Electric Co. Thermostatic expansion valve
JP2009236147A (en) 2008-03-26 2009-10-15 Fuji Koki Corp Pressure control valve
JP2015055388A (en) 2013-09-11 2015-03-23 株式会社デンソー Expansion valve

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