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公開番号2024175801
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-19
出願番号2023093820
出願日2023-06-07
発明の名称膨張弁
出願人株式会社不二工機
代理人弁理士法人第一国際特許事務所
主分類F25B 41/33 20210101AFI20241212BHJP(冷凍または冷却;加熱と冷凍との組み合わせシステム;ヒートポンプシステム;氷の製造または貯蔵;気体の液化または固体化)
要約【課題】冷凍サイクルの流体圧を利用して、任意に閉弁状態を確保できる膨張弁を提供する。
【解決手段】膨張弁は、弁室及び弁座を有する弁本体と、前記弁本体に設けられ、変位可能な変位部を有するパワーエレメントと、前記弁室内に配置される弁体と、前記弁体を前記弁座に向かって付勢する第1の付勢装置と、前記弁本体に設けられ前記変位部及び前記弁体との間に配置され、前記変位部の変位を受けて前記弁体を駆動する作動棒と、前記弁本体に設けられ、前記作動棒の一部を移動可能に内部に収容し、かつ前記変位部との間に、前記弁体の移動方向に伸縮可能なシリンダ室を構成するシリンジ部材と、前記シリンジ部材の前記弁室側への移動を規制する移動規制部と、前記シリンダ室に、前記弁室内の流体または前記弁室より上流側の流体を供給する供給部と、を備える。
【選択図】図2

特許請求の範囲【請求項１】
弁室及び弁座を有する弁本体と、
前記弁本体に設けられ、変位可能な変位部を有するパワーエレメントと、
前記弁室内に配置される弁体と、
前記弁体を前記弁座に向かって付勢する第１の付勢装置と、
前記弁本体に設けられ前記変位部及び前記弁体との間に配置され、前記変位部の変位を受けて前記弁体を駆動する作動棒と、
前記弁本体に設けられ、前記作動棒の一部を移動可能に内部に収容し、かつ前記変位部との間に、前記弁体の移動方向に伸縮可能なシリンダ室を構成するシリンジ部材と、
前記シリンジ部材の前記弁室側への移動を規制する移動規制部と、
前記シリンダ室に、前記弁室内の流体または前記弁室より上流側の流体を供給する供給部と、
を備える、
ことを特徴とする膨張弁。
続きを表示（約 2,700 文字）【請求項２】
前記シリンダ室内の圧力を、前記弁室より下流側に排圧する排出部を備えることを特徴とする請求項１に記載の膨張弁。
【請求項３】
前記供給部は、
前記弁本体に形成され、前記弁室内の前記流体または前記弁室より上流側の流体を前記シリンダ室に流入する流入路と、
前記流入路に設けられ、前記シリンダ室への前記流体の流入を制御する第１の弁装置と、
を備え、
前記排出部は、前記シリンダ室内の前記流体を前記弁室より下流側に流出する流出路を備え、
前記流出路は、前記流入路の一部、並びに、当該一部から分岐して当該一部及び前記弁室より下流側を連通する分岐流路を備え、
前記第１の弁装置は、第２の弁装置を兼ね、前記流入路を開きかつ前記流出路を閉じる状態、及び、前記流出路を開きかつ前記流入路を閉じる状態を切り換え可能に構成される、
ことを特徴とする請求項２に記載の膨張弁。
【請求項４】
前記流入路は、
前記弁本体に形成され、前記シリンジ部材の前記弁室側の部位が配置される第１の孔と、
前記シリンジ部材に形成され、前記第１の孔及び前記シリンダ室を連通する第２の孔と、
前記弁本体に形成され、前記弁室または前記弁室より上流側に連通する第１の流路部と、
前記弁本体に形成され、前記第１の孔に連通する第２の流路部と、
前記弁本体に形成され、前記第１の流路部及び前記第２の流路部に接続される接続室と、
を備え、
前記流出路は、
前記第２の流路部、前記接続室、並びに、前記弁室より下流側及び前記接続室を連通する第３の流路部を備え、
前記接続室は、
前記第１の流路部及び前記第２の流路部を連通する第１連通流路と、
前記第２の流路部及び前記第３の流路部を連通する第２連通流路と、
を備え、
前記第１の弁装置は、前記接続室に配置される弁軸部材、及び前記弁軸部材を駆動する駆動装置を備え、
前記弁軸部材は、前記接続室の前記第１連通流路を介して前記第１の流路部および前記第２の流路部を連通させて、前記第１の流路部及び前記第２の流路部の双方と前記第３の流路部とを非連通とする第２の位置、並びに、前記接続室の前記第２連通流路を介して前記第２の流路部及び前記第３の流路部を連通させて、前記第２の流路部及び前記第３の流路部の双方と前記第１の流路部とを非連通とする第１の位置の間で移動可能に形成される、
ことを特徴とする請求項３に記載の膨張弁。
【請求項５】
前記駆動装置は、
プランジャを有し、前記プランジャによって前記弁軸部材を前記第１の位置及び前記第２の位置の一方から他方へ移動する、前記弁本体に設けられる駆動部と、
前記接続室に設けられて前記弁軸部材を前記他方側から前記一方に向かって付勢する第２の付勢装置と、
を備えることを特徴とする請求項４に記載の膨張弁。
【請求項６】
前記接続室内において前記第１の流路部の開口及び前記第３の流路部の開口の間に配置されて前記第１の流路部から前記第３の流路部への流体の流れを防止し、前記第２の流路部の開口を覆い、前記第３の流路部の前記開口との間に隙間を有する弁座部材を備え、
前記弁座部材は、前記プランジャの移動方向に貫通する貫通孔と、前記貫通孔及び前記第２の流路部の前記開口を中継する中継路とを有し、
前記弁軸部材は、前記貫通孔内に配置されて前記貫通孔の軸方向に移動可能に形成されかつ前記貫通孔の内面との間に流路を構成する軸部と、前記軸部に設けられて前記隙間に配置され、前記弁座部材に当接することで前記貫通孔の開口と前記接続室とを非連通とする鍔部と、
を備え、
前記プランジャの先端面は、前記弁軸部材に当接することで、前記貫通孔の開口及び前記接続室を非連通にする面に形成される、
ことを特徴とする請求項５に記載の膨張弁。
【請求項７】
前記弁座部材の前記第３の流路部側の端面において前記貫通孔の前記開口の周囲は、第１シール部材により形成され、
前記弁座部材の前記駆動部側の端面において前記貫通孔の前記開口の周囲は、第２シール部材により形成される、
ことを特徴とする請求項６に記載の膨張弁。
【請求項８】
前記供給部は、
前記弁本体に設けられて前記弁本体外の前記弁室より上流側の外部流路部に接続され、前記弁室より上流側の前記流体を前記シリンダ室に流入する流入路と、
前記流入路、または前記外部流路部に設けられ、前記流入路を介する前記シリンダ室への前記流体の流入を制御する弁装置と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の膨張弁。
【請求項９】
前記排出部は、
前記弁本体に設けられて前記弁本体外の前記弁室より下流側の外部流路部に接続され、前記外部流路部を介して前記シリンダ室の前記流体を前記弁室より下流側に流出する流出路と、
前記流出路、または前記外部流路部に設けられ、前記流出路を介する前記シリンダ室内の前記流体の前記弁室より下流側への流出を制御する弁装置と、
を備えることを特徴とする請求項２に記載の膨張弁。
【請求項１０】
前記弁本体は、前記弁室内の圧力より低圧の流体が流れる低圧流路を有し、
前記パワーエレメントは、
前記弁本体に固定されるハウジングと、
前記ハウジング内に設けられ、前記ハウジング内を、圧力作動室、及び前記低圧流路に連通する弁室側室に仕切るダイアフラムと、
前記弁室側室に配置され、前記変位部としてのストッパ部材と、
前記ストッパ部材及び前記シリンジ部材の一方に設けられる係止部と、
を備え、
前記ストッパ部材の内部に前記シリンジ部材が配置され、または、前記シリンジ部材の内部に前記ストッパ部材が配置され、
前記係止部は、前記ストッパ部材及び前記シリンジ部材の他方に当接することで、前記シリンジ部材が前記ストッパ部材から抜け出ること、または前記ストッパ部材が前記シリンジ部材から抜け出ることを防止する、
ことを特徴とする請求項１に記載の膨張弁。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、膨張弁に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
膨張弁の一タイプとして、電磁弁を備えた膨張弁が知られている。かかる膨張弁は、例えば、並列に接続された複数の蒸発器を有する冷凍サイクルに適用され、蒸発器の出口側冷媒の過熱度制御機能に加え、冷凍サイクルにおける回路の遮断機能を有している。
【０００３】
特許文献１には、高圧の冷媒が流入する一次側通路と弁室とを接続する連絡路に弁口を設けてなり、該弁口を開放又は遮蔽する電磁弁を取付けた膨張弁が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第３３６２９９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の構成によれば、電磁弁により該弁口を開放することで膨張弁の動作を行わせるとともに、該弁口を遮蔽することで膨張弁を強制的に閉弁状態とすることが可能となる。
【０００６】
しかしながら、特許文献１の膨張弁においては、電磁弁と膨張弁とが直列に接続された状態となっている。すなわち、一次側通路に進入した冷媒は、膨張弁の外部へと流出するまでに、電磁弁のオリフィスと膨張弁のオリフィスの２か所を通過しなければならず、これにより圧損の増大を招いている。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、冷凍サイクルの流体圧を利用して、任意に閉弁状態を確保できる膨張弁を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の電磁弁は、
弁室及び弁座を有する弁本体と、
前記弁本体に設けられ、変位可能な変位部を有するパワーエレメントと、
前記弁室内に配置される弁体と、
前記弁体を前記弁座に向かって付勢する第１の付勢装置と、
前記弁本体に設けられ前記変位部及び前記弁体との間に配置され、前記変位部の変位を受けて前記弁体を駆動する作動棒と、
前記弁本体に設けられ、前記作動棒の一部を移動可能に内部に収容し、かつ前記変位部との間に、前記弁体の移動方向に伸縮可能なシリンダ室を構成するシリンジ部材と、
前記シリンジ部材の前記弁室側への移動を規制する移動規制部と、
前記シリンダ室に、前記弁室内の流体または前記弁室より上流側の流体を供給する供給部と、を備える、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明により、冷凍サイクルの流体圧を利用して、任意に閉弁状態を確保できる膨張弁を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、第１の実施形態における膨張弁の開弁状態を示す概略断面図である。
図２は、図１に対し軸線Ｌ回りに９０度だけ位相を変えた断面における膨張弁の縦断面図である。
図２に示す電磁弁の周辺を拡大して示す断面図である。
図４は、図２と同様な断面における膨張弁の閉弁状態を示す縦断面図である。
図５は、第２の実施形態における膨張弁の開弁状態を示す縦断面図である。
図６は、第２の実施形態における膨張弁の閉弁状態を示す縦断面図である。
図７は、第１の変形例にかかる膨張弁の図６と同様な縦断面図である。
図８は、第２の変形例にかかる膨張弁の図６と同様な縦断面図である。
図９は、第３の変形例にかかる膨張弁の図６と同様な縦断面図である。
図１０は、第４の変形例にかかる膨張弁の図６と同様な縦断面図である。
図１１は、第５の変形例にかかる膨張弁の図６と同様な縦断面図である。
図１２は、第６の変形例にかかる膨張弁の図６と同様な縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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