(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸発器の入口に向かう高圧冷媒が通る高圧冷媒流路の途中に形成された弁座に上流側から対向して配置された弁体と、
リーク路を介して上記弁座より下流側において上記高圧冷媒流路と連通するように形成された調圧室と、
上記弁体と共に移動するように一端側が上記弁座内を通過して上記弁体に連結され、他端側が上記調圧室内の圧力を受圧するように上記調圧室に面して配置されたピストン状部材と、
上記リーク路より大きな流路断面積を有し、上記ピストン状部材内を貫通して一端が上記弁体の背面側に開口し、他端が上記調圧室内に開口するパイロット孔と、
上記蒸発器の出口から送り出される低圧冷媒の温度と圧力の変化を感知して作動するパワーエレメントにより駆動されて上記パイロット孔を開閉する第１のパイロット孔開閉弁と、
ソレノイドによって駆動されて上記パイロット孔の弁体背面側の開口を開閉する第２のパイロット孔開閉弁とを
設けたことを特徴とする電磁弁付膨張弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車用空調装置等に用いられる冷凍サイクルにおいて蒸発器に送り込まれる冷媒の流量を制御するための電磁弁付膨張弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
膨張弁は、一般に、蒸発器の出口から送り出される低圧冷媒の温度変化を感知して作動するパワーエレメントにより弁を駆動して、蒸発器に送り込まれる冷媒の流量を制御している。
【０００３】
ただし、蒸発器が複数設けられた冷凍サイクルにおいては、使用の必要のない蒸発器にまで冷媒を流すとエネルギーの無駄使いになるので、各膨張弁をソレノイドで強制的に閉じることができるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、膨張弁の弁体を強制的に閉じるにはパワーエレメントの開弁力に抗して弁体を推さなければならないので、ソレノイドが大型になってしまい、広いスペースと大きな電力消費を伴うデメリットがあった。
【０００５】
そこで本発明は、蒸発器から送り出される低圧冷媒の温度に対応する流量制御状態と全閉状態との切り換えを、小型で消費電力の少ないソレノイドで行うことができる電磁弁付膨張弁を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の電磁弁付膨張弁は、蒸発器の入口に向かう高圧冷媒が通る高圧冷媒流路の途中に形成された弁座に上流側から対向して配置された弁体と、リーク路を介して上記弁座より下流側において上記高圧冷媒流路と連通するように形成された調圧室と、上記弁体と共に移動するように一端側が上記弁座内を通過して上記弁体に連結され、他端側が上記調圧室内の圧力を受圧するように上記調圧室に面して配置されたピストン状部材と、上記リーク路より大きな流路断面積を有し、上記ピストン状部材内を貫通して一端が上記弁体の背面側に開口し、他端が上記調圧室内に開口するパイロット孔と、上記蒸発器の出口から送り出される低圧冷媒の温度と圧力の変化を感知して作動するパワーエレメントにより駆動されて上記パイロット孔を開閉する第１のパイロット孔開閉弁と、ソレノイドによって駆動されて上記パイロット孔の弁体背面側の開口を開閉する第２のパイロット孔開閉弁とを設けたことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１は例えば自動車用空調装置（カーエアコン）の冷凍サイクルに用いられる膨張弁を示している。膨張弁の本体ブロック１には、図示されていない蒸発器の入口に向かう高圧冷媒が通る高圧冷媒流路２と、蒸発器から送り出された低圧冷媒が通る低圧冷媒流路３とが平行に形成されている。
【０００８】
高圧冷媒流路２は途中でクランク状に曲げて形成されている。そして、その部分の高圧冷媒流路２の内周部に、管路径を細めた弁座４が形成されていて、高圧冷媒の流量を制御するための円錐状の弁体５が、弁座４に上流側から対向して配置されている。
【０００９】
したがって、弁体５が弁座４に当接しているときは蒸発器への冷媒の流れが止められ、弁座４から弁体５が退避するのに伴って冷媒の流量が増え、冷媒が断熱膨張しながら蒸発器に送り込まれる。
【００１０】
弁座４の中心軸線の延長線上には、弁座４より大きな径の貫通孔７が低圧冷媒流路３と直交して穿設されており、その貫通孔７の外端部にパワーエレメント１０が取り付けられている。
【００１１】
パワーエレメント１０には、低圧冷媒流路３内の冷媒との間をダイアフラム１１で仕切られた感温室１２が形成されている。感温室１２内には、冷媒と同じか又は似た特性のガスが封入されており、ダイアフラム１１を介して低圧冷媒流路３内の冷媒の温度を感知し、それによって感温室１２内の圧力が変化する。
【００１２】
ダイアフラム１１の裏面（感温室１２外の面）には、支持筒１５に支持された圧縮コイルスプリング１６によって付勢されたダイアフラム受け盤１３が当接していて、感温室１２内と低圧冷媒流路３内との差圧と圧縮コイルスプリング１６の付勢力とが釣り合う位置でダイアフラム受け盤１３が停止するようになっている。
【００１３】
支持筒１５は、貫通孔７と軸線を合わせて低圧冷媒流路３を横切る状態で本体ブロック１に固定されており、圧縮コイルスプリング１６の固定端側がその支持筒１５に支持されている。１７は、組み立て時に圧縮コイルスプリング１６の付勢力を調整できるように支持筒１５に螺合して取り付けられたスプリング受けナットである。
【００１４】
貫通孔７内には、ピストン状部材２０が軸線方向にスライド自在に緩く嵌挿されていて、貫通孔７内が、弁体５をパイロット作動させるための調圧室２１になっており、ピストン状部材２０が一端側において調圧室２１内の圧力を受圧する。
【００１５】
調圧室２１内と低圧冷媒流路３との間は完全に塞がれているが、弁座４より下流側位置の高圧冷媒流路２内と調圧室２１内とは、ピストン状部材２０と貫通孔７との嵌合部（リーク路）２２を介して狭い断面積で通じている。
【００１６】
ピストン状部材２０は、弁座４内を通過する状態に配置された連結筒２４を介して弁体５と一体的に連結されていて、それらを軸線方向に貫通するパイロット孔２５が形成されている。
【００１７】
パイロット孔２５は、リーク路２２より大きな流路断面積を有していて、その一端は弁体５の背面部分（弁座４側から見て裏側の部分）において弁座４より上流位置の高圧冷媒流路２に開口し、他端は調圧室２１内に開口している。
【００１８】
パイロット孔２５の調圧室側開口の近傍に形成された弁座２６にパイロット孔２５の内側から対向して、球状に形成された第１のパイロット弁体２７が配置されていて、ピストン状部材２０内に配置された弱い圧縮コイルスプリング２８によって閉じ方向に付勢されている。
【００１９】
この第１のパイロット弁体２７とパワーエレメント１０のダイアフラム受け盤１３との間には、支持筒１５内に軸線方向に進退自在に挿通配置されたロッド２９の両端が当接している。したがって、ダイアフラム１１の変位にしたがってロッド２９を介して第１のパイロット弁体２７が移動し、パイロット孔２５と調圧室２１内との間が開閉される。
【００２０】
パイロット孔２５の弁体背面側開口に対向して、第２のパイロット弁体３０が配置されている。第２のパイロット弁体３０は、螺合によって本体ブロック１に一体的に取り付けられたソレノイド４０の可動鉄芯４１の先端部分に取り付けられている。
【００２１】
そして、電磁コイル４２に通電されていないときは、図１に示されるように、第２のパイロット弁体３０が、可動鉄芯４１と固定鉄芯４３との間に介挿配置された圧縮コイルスプリング４４の付勢力によって弁体５の背面に押し付けられて、パイロット孔２５を塞いでいる。
【００２２】
したがって、パイロット孔２５は第１のパイロット弁体２７の状態にかかわりなく常に閉じているので、調圧室２１内はリーク路２２を介して連通する弁座４より下流の高圧冷媒流路２と同じ圧力になっている。その結果、弁体５が圧縮コイルスプリング３１の付勢力によって弁座４に押し付けられて、高圧冷媒流路２は完全に閉塞された状態を維持する。
【００２３】
そして、電磁コイル４２に通電をすると、図２に示されるように、可動鉄芯４１が固定鉄芯４３に引きつけられて第２のパイロット弁体３０が弁体５の背面から退避し、パイロット孔２５の弁体背面側開口が開いた状態になる。
【００２４】
この時必要な力は、可動鉄芯４１と固定鉄芯４３との間に介挿配置された圧縮コイルスプリング４４を圧縮させるだけなので、電磁コイル４２に必要な電流値は非常に小さくて済む。
【００２５】
第２のパイロット弁体３０が弁体５の背面から退避した状態では、パイロット孔２５は、パワーエレメント１０によって駆動される第１のパイロット弁体２７によって開閉される。
【００２６】
図３は、低圧冷媒流路３を流れる低圧冷媒の温度と圧力の変化によってパワーエレメント１０が動作し、それによってロッド２９を介して第１のパイロット弁体２７が弁座２６から離れる方向に押された状態を示している。
【００２７】
この状態になると、パイロット孔２５が開き、調圧室２１内が弁座４より上流側の高圧冷媒流路２内と連通して高圧になる結果、ピストン状部材２０と弁体５が一体的に押し下げられて、弁体５と弁座４との間の隙間が広がり、蒸発器に送り込まれる冷媒の流量が増える。
【００２８】
低圧冷媒流路３を流れる低圧冷媒の温度降下（圧力上昇）があると、パワーエレメント１０の動作によって、図４に示されるように、ロッド２９が第１のパイロット弁体２７から退避して第１のパイロット弁体２７が弁座２６に押し付けられる。
【００２９】
この状態になると、パイロット孔２５が閉じ、調圧室２１内がリーク路２２を介して弁座４より下流側の高圧冷媒流路２内と連通して圧力が下がる結果、弁体５が圧縮コイルスプリング３１で弁座４に押し付けられ、冷媒が蒸発器に送り込まれなくなる。
【００３０】
このように、ソレノイド４０がオンの状態の間は、蒸発器の出口から送り出される低圧冷媒の温度と圧力の変化を感知して作動するパワーエレメント１０によって第１のパイロット弁体２７の開度が制御され、蒸発器に送り込まれる冷媒の流量が制御される。
【００３１】
【発明の効果】
本発明によれば、蒸発器から送り出される低圧冷媒の温度に対応する流量制御状態と全閉状態との切り換えを小さなソレノイドで行うことができるので、スペース上及び消費電力上非常に有利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の電磁弁付膨張弁の強制的閉弁状態の縦断面図である。
【図２】本発明の実施の形態の電磁弁付膨張弁の強制的閉弁状態が解除された状態の縦断面図である。
【図３】本発明の実施の形態の電磁弁付膨張弁の強制的閉弁状態が解除された状態における開弁状態の部分拡大断面図である。
【図４】本発明の実施の形態の電磁弁付膨張弁の強制的閉弁状態が解除された状態における閉弁状態の部分拡大断面図である。
【符号の説明】
２  高圧冷媒流路
３  低圧冷媒流路
４  弁座
５  弁体
１０  パワーエレメント
２０  ピストン状部材
２１  調圧室
２２  リーク路
２５  パイロット孔
２６  弁座
２７  第１のパイロット弁体
３０  第２のパイロット弁体
３１  圧縮コイルスプリング
４０  ソレノイド
４１  可動鉄芯
４４  圧縮コイルスプリング
【図１】
0003786518.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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