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公開番号2025034633
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-13
出願番号2023141130
出願日2023-08-31
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F16K 31/68 20060101AFI20250306BHJP(機械要素または単位;機械または装置の効果的機能を生じ維持するための一般的手段)
要約【課題】大型化の程度を抑えつつ、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】弁本体2に設けられ、作動流体が封入された第1空間UCと、均圧路に連通可能な第2空間LCとを仕切るダイアフラム83を備えたパワーエレメント8と、弁体3を弁座20に向かって付勢する付勢装置4と、前記弁本体に設けられ、前記ダイアフラムの変位を前記弁体に伝達する作動棒5と、前記弁本体内で可動弁を変位させる可動弁駆動装置と、を有し、前記可動弁駆動装置が、前記可動弁を第1の位置に変位させたとき、前記第2空間と高圧室とが連通し、かつ前記第2空間と前記均圧路との連通が遮断され、また前記可動弁を第2の位置に変位させたとき、前記第2空間と前記均圧路とが連通し、かつ前記第2空間と前記高圧室との連通が遮断される。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
弁室、弁座、第１圧の冷媒が供給される高圧室、及び前記第１圧よりも低い第２圧の冷媒が供給される均圧路を備えた弁本体と、
前記弁室内に配置される弁体と、
前記弁本体に設けられ、作動流体が封入された第１空間と、前記均圧路に連通可能な第２空間とを仕切るダイアフラムを備えたパワーエレメントと、
前記弁体を前記弁座に向かって付勢する付勢装置と、
前記弁本体に設けられ、前記ダイアフラムの変位を前記弁体に伝達する作動棒と、
前記弁本体内で可動弁を変位させる可動弁駆動装置と、を有し、
前記可動弁駆動装置が、前記可動弁を第１の位置に変位させたとき、前記第２空間と前記高圧室とが連通し、かつ前記第２空間と前記均圧路との連通が遮断され、また前記可動弁を第２の位置に変位させたとき、前記第２空間と前記均圧路とが連通し、かつ前記第２空間と前記高圧室との連通が遮断される、
ことを特徴とする膨張弁。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記弁本体は、前記均圧路と前記高圧室に連通可能な切換孔と、前記第２空間と前記切換孔に連通可能な調圧路と、を有し、
前記第１の位置における前記可動弁により、前記調圧路と前記高圧室とを連通させつつ前記調圧路と前記均圧路との連通を遮断し、前記第２の位置における前記可動弁により、前記調圧路と前記均圧路とを連通させつつ前記調圧路と前記高圧室との連通を遮断する、
ことを特徴とする請求項１に記載の膨張弁。
【請求項３】
前記弁体の軸線と前記作動棒の軸線とが一致する、
ことを特徴とする請求項２に記載の膨張弁。
【請求項４】
前記弁体の軸線の周囲に、複数の前記作動棒が配置される、
ことを特徴とする請求項２に記載の膨張弁。
【請求項５】
前記可動弁駆動装置は、プランジャ、および給電状態で前記プランジャを磁力により吸引可能な吸引子を備えた電磁弁を有し、前記プランジャにより前記可動弁を変位させる、
ことを特徴とする請求項１に記載の膨張弁。
【請求項６】
前記弁本体は、前記均圧路及び前記高圧室に連通する横開口を備え、前記横開口内に、前記調圧路に側壁を通して連通する貫通円孔を有する着座部材が配置され、前記貫通円孔内に、軸部材が摺動可能に配置されており、前記軸部材は、前記貫通円孔外にフランジ部を有し、押しばねが前記フランジ部を前記貫通円孔の均圧路側端部に向かって付勢しており、
前記可動弁が前記第１の位置に変位したときに、前記可動弁が前記軸部材の高圧室側端部から離間するとともに、前記フランジ部が前記貫通円孔の均圧路側端部を遮蔽し、
前記可動弁が前記第２の位置に変位したときに、前記可動弁が前記軸部材の一端を押圧しつつ前記貫通円孔の高圧室側端部を遮蔽するとともに、前記フランジ部が前記貫通円孔の均圧路側端部から離間する、
ことを特徴とする請求項２に記載の膨張弁。
【請求項７】
前記弁本体は、前記均圧路、前記高圧室及び前記調圧路に連通するとともに内周段部を有する横開口を備え、前記調圧路よりも前記高圧室側における前記横開口内に、貫通円孔を有する着座部材が配置され、前記貫通円孔内に、軸部材が摺動可能に配置されており、前記軸部材は、前記貫通円孔外に前記内周段部に対向してフランジ部を有し、押しばねが前記フランジ部を前記貫通円孔の均圧路側端部に向かって付勢しており、
前記可動弁が前記第１の位置に変位したときに、前記可動弁が前記貫通円孔の高圧室側端部を遮蔽しない状態で前記軸部材の高圧室側端部を押圧することにより、前記フランジ部が前記横開口の内周段部に全周で当接し、
前記可動弁が前記第２の位置に変位したときに、前記可動弁が前記貫通円孔の高圧室側端部から離間するとともに、前記フランジ部が前記貫通円孔の均圧路側端部を遮蔽する、
ことを特徴とする請求項２に記載の膨張弁。

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 1,900 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、コンデンサからの冷媒供給路上に電磁弁を配置した電磁弁一体型膨張弁が開示されている。該電磁弁一体型膨張弁によれば、電磁弁を開弁することにより冷媒供給路を開放し、また電磁弁を閉弁することで冷媒供給路を閉鎖して、膨張弁を強制的に閉弁状態とすることができる。
【０００４】
特許文献２には、電磁弁を通過した冷媒が弁室に供給される電磁弁一体型膨張弁が開示されている。該電磁弁一体型膨張弁によれば、電磁弁を開弁することにより弁室に冷媒が供給され、また電磁弁を閉弁することで弁室への冷媒の供給を遮断して、膨張弁を強制的に閉弁状態とすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１２－４２０８１号公報
特開２００６－２６６５４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、特許文献１、２の膨張弁によれば、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ため、冷媒が電磁弁一体型膨張弁から排出されるまでに必ず電磁弁のオリフィスを通過する。このため、電磁弁一体型膨張弁の容量を増大させようとすると、大口径のオリフィスを備えた電磁弁を組み込む必要があり、それにより電磁弁一体型膨張弁の大型化を招いている。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、大型化の程度を抑えつつ、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】
本発明の膨張弁は、
弁室、弁座、第１圧の冷媒が供給される高圧室、及び前記第１圧よりも低い第２圧の冷媒が供給される均圧路を備えた弁本体と、
前記弁室内に配置される弁体と、
前記弁本体に設けられ、作動流体が封入された第１空間と、前記均圧路に連通可能な第２空間とを仕切るダイアフラムを備えたパワーエレメントと、
前記弁体を前記弁座に向かって付勢する付勢装置と、
前記弁本体に設けられ、前記ダイアフラムの変位を前記弁体に伝達する作動棒と、
前記弁本体内で可動弁を変位させる可動弁駆動装置と、を有し、
前記可動弁駆動装置が、前記可動弁を第１の位置に変位させたとき、前記第２空間と前記高圧室とが連通し、かつ前記第２空間と前記均圧路との連通が遮断され、また前記可動弁を第２の位置に変位させたとき、前記第２空間と前記均圧路とが連通し、かつ前記第２空間と前記高圧室との連通が遮断される、ことを特徴とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明により、大型化の程度を抑えつつ、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、本実施形態における膨張弁を、冷凍サイクルに適用した例を模式的に示す図である。
図２は、第１の実施形態にかかる外部均圧式の膨張弁の縦断面図である。
図３は、図１のＡ－Ａ断面を側面視した状態で示す断面図である。
図４は、図１のＢ－Ｂ断面を平面視した状態で示す断面図である。
図５は、図１のＣ－Ｃ断面を平面視した状態で示す断面図である。
図６は、図１のＤ－Ｄ断面を平面視した状態で示す断面図である。
図７は、変形例にかかる膨張弁の図３と同様な断面図であり、電磁弁のオン状態を示す図である。
図８は、変形例にかかる膨張弁の図３と同様な断面図であり、電磁弁のオフ状態を示す図である。
図９は、第２の実施形態にかかる膨張弁の縦断面図であり、電磁弁のオン状態を示す図である。
図１０は、第２の実施形態にかかる膨張弁の縦断面図であり、電磁弁のオフ状態を示す図である。
図１１は、図９のＥ－Ｅ断面を平面視した状態で示す断面図である。
図１２は、図９のＦ－Ｆ断面を平面視した状態で示す断面図である。
【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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