JP2001153497A - 膨張弁 - Google Patents

膨張弁

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JP2001153497A
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    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2341/00Details of ejectors not being used as compression device; Details of flow restrictors or expansion valves
    • F25B2341/06Details of flow restrictors or expansion valves
    • F25B2341/068Expansion valves combined with a sensor
    • F25B2341/0683Expansion valves combined with a sensor the sensor is disposed in the suction line and influenced by the temperature or the pressure of the suction gas

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Abstract

(57)【要約】 【課題】高圧冷媒流入孔と弁体配置孔とを連通接続する
ための連通孔に加工バリが残り難く、高圧冷媒が流れる
際に発生する流動音が小さい静かな膨張弁を提供するこ
と。 【解決手段】高圧冷媒流入孔13と弁体配置孔19とを
連通接続するための連通孔49を、高圧冷媒流入孔13
の底面の軸線位置に対して弁体配置孔19の開口端側に
偏心した位置から弁体配置孔19の側面に向かって、高
圧冷媒流入孔13の底面と弁体配置孔19の側面の双方
からはみ出さないように本体ブロック11に穿設した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、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制御を行いつつ
冷媒を断熱膨張させるための膨張弁に関する。
【0002】
【従来の技術】膨張弁には各種のタイプがあるが、蒸発
器に送り込まれる高圧冷媒が通る高圧冷媒流路の途中を
細く絞った形状に本体ブロックに形成された弁座孔に上
流側から対向して弁体が配置され、蒸発器から送り出さ
れた低圧冷媒の温度と圧力に対応して動作するパワーエ
レメントによって弁体が開閉駆動されるようにしたもの
が広く用いられている。
【0003】そのような従来の膨張弁は一般に、例えば
図3に示されるように、高圧冷媒配管51の端部を差し
込み接続するための高圧冷媒流入孔13と、弁体16を
配置するための弁体配置孔19とが、直交する向きに本
体ブロック11に穿設され、高圧冷媒流入孔13と弁体
配置孔19とを連通接続するための連通孔49が高圧冷
媒流入孔13の底面側から穿設されている。15は弁座
孔である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】図3に示されるよう
に、設計レイアウト上等の都合から、弁体配置孔19の
孔底の位置が高圧冷媒流入孔13の軸線位置付近にある
場合が少なくない。そして、従来の膨張弁においては、
連通孔49が高圧冷媒流入孔13の軸線位置に形成され
ている。
【0005】その結果、連通孔49を加工するカッター
の一部分だけが弁体配置孔19側に突き抜け、その開口
部の稜線Aは、矢視IVを図示する図4に示されるような
半月形状になる。
【0006】すると、その様な部分には加工バリが発生
し易く、しかもバリ取り処理が非常に困難なので、製品
にバリが残り易く、高圧冷媒が通過する際の流動音発生
の原因になっていた。
【0007】そこで本発明は、高圧冷媒流入孔と弁体配
置孔とを連通接続するための連通孔に加工バリが残り難
く、高圧冷媒が流れる際に発生する流動音が小さい静か
な膨張弁を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の膨張弁は、蒸発器に送り込まれる高圧冷媒
が通る高圧冷媒流路の途中を細く絞った形状に本体ブロ
ックに形成された弁座孔に上流側から対向して弁体が配
置され、蒸発器から送り出された低圧冷媒の温度と圧力
に対応して動作するパワーエレメントによって弁体が開
閉駆動されるようにした膨張弁であって、高圧冷媒が流
入する高圧冷媒流入孔と弁体を配置するための弁体配置
孔とが直交する向きに本体ブロックに穿設された膨張弁
において、高圧冷媒流入孔と弁体配置孔とを連通接続す
るための連通孔を、高圧冷媒流入孔の底面の軸線位置に
対して弁体配置孔の開口端側に偏心した位置から弁体配
置孔の側面に向かって、高圧冷媒流入孔の底面と弁体配
置孔の側面の双方からはみ出さないように本体ブロック
に穿設したものである。
【0009】
【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は本発明の実施の形態の膨張弁を示
している。図中、1は蒸発器、2は圧縮機、3は凝縮
器、4は、凝縮器3の出口側に接続されて高圧の液体冷
媒を収容する受液器、10は膨張弁である。これらによ
って冷凍サイクルが形成されており、例えば自動車の室
内冷房装置(カーエアコン)に用いられる。
【0010】膨張弁10の本体ブロック11には、受液
器4から高圧冷媒を送ってくる高圧冷媒配管51の端部
を差し込み接続するための高圧冷媒流入孔13が側面に
穿設され、それと直交して、弁体16が配置される弁体
配置孔19が本体ブロック11の底面側から穿設されて
いる。
【0011】そして、弁体配置孔19の孔底面の中心位
置に弁座孔15が形成され、弁座孔15の裏側位置から
蒸発器1の入口に接続される冷媒膨張流路22が、高圧
冷媒流入孔13と平行に形成されている。
【0012】高圧冷媒流入孔13と弁体配置孔19と
は、高圧冷媒流入孔13側から本体ブロック11に穿設
された連通孔49によって連通接続されている。この弁
体配置孔19は、高圧冷媒流入孔13の底面の軸線位置
に対して弁体配置孔19の開口端側に偏心した位置から
弁体配置孔19の側面に向かって、且つ高圧冷媒流入孔
13の底面と弁体配置孔19の側面の双方からはみ出さ
ないように本体ブロック11に穿設されている。
【0013】したがって、矢視IIを図示する図2にも示
されるように、連通孔49は完全な円形断面形状で高圧
冷媒流入孔13の底面から弁体配置孔19内に抜けてお
り、加工時にバリの発生が少ないだけでなく、加工後の
バリ取り処理を非常に容易に行うことができる。
【0014】このようにして、途中に加工バリのない高
圧冷媒流路が、高圧冷媒流入孔13、連通孔49、弁体
配置孔19及び冷媒膨張流路22によって形成され、弁
座孔15が、その高圧冷媒流路の途中を細く絞った形に
なっている。
【0015】また、高圧冷媒流入孔13及び冷媒膨張流
路22と平行に、蒸発器1から圧縮機2へ送り出される
低温低圧の冷媒ガスを通すための低圧冷媒流路12が本
体ブロック11を貫通して形成されている。
【0016】さらに、弁座孔15の中心軸線の延長線位
置に本体ブロック11に穿設された貫通孔14が、低圧
冷媒流路12と冷媒膨張流路22との間を貫通してい
る。また、低圧冷媒流路12から外方に抜けるように、
貫通孔14と同じ向きに形成された開口部には、パワー
エレメントユニット30が取り付けられている。26
は、シール用のOリングである。
【0017】弁体配置孔19内には、弁座孔15に上流
側から対向して球状の弁体16が配置されている。その
結果、弁体16と弁座孔15の入口部との間の隙間の最
も狭い部分が高圧冷媒流路の絞り部になり、そこから蒸
発器1に到る冷媒膨張流路22内において、高圧冷媒が
断熱膨張する。
【0018】弁体16は例えばステンレス鋼等の金属に
より形成されており、弁体16が面する弁座孔15の開
口端は、テーパ状の面取りがされて外側へ広がった形状
に形成されている。
【0019】弁体16は、弁体配置孔19内に配置され
た圧縮コイルスプリング17によって弁座孔15に接近
する方向(即ち、閉じ方向)に付勢されている。その圧
縮コイルスプリング17の径の細い方の端部に、弁体1
6が溶接等(接着、半田付けその他)によって直接固着
されている。
【0020】弁体配置孔19の外端寄りの位置には、圧
縮コイルスプリング17の基端側を受けるスプリング受
け18が外方からねじ込まれて取り付けられている。2
1は、シール用のOリングである。
【0021】貫通孔14内に挿通されたロッド20は、
軸線方向に摺動自在に設けられていて、その上端はパワ
ーエレメントユニット30の内部に達し、中間部分が低
圧冷媒流路12を垂直に横切って貫通孔14内に嵌合
し、下端は、弁座孔15内を通って弁体16の頭部に当
接している。なおロッド20は、弁座孔15の壁面との
間が冷媒流路になるよう、弁座孔15に比べて細く形成
されている。
【0022】パワーエレメントユニット30は、剛性の
高いステンレス鋼板製のハウジング31で囲まれてお
り、その半部は、ハウジング31と可撓性のある金属製
薄板(例えば厚さ0.1mmのステンレス鋼板)からな
るダイアフラム32とによって気密に囲まれた気密室3
0aになっている。
【0023】気密室30a内には、冷媒流路(12,1
3,22等)内に流されている冷媒と同じか又は性質の
似ている飽和蒸気状態のガスが封入されていて、ガス封
入用の注入孔は、ステンレス鋼製の栓34を溶接して閉
塞されている。
【0024】ダイアフラム32の裏面に面して、大きな
皿状に形成されたダイアフラム受け盤33が配置されて
いて、ダイアフラム受け盤33の裏面にロッド20の端
部が当接している。したがってロッド20は、軸線方向
に進退自在にダイアフラム受け盤33と弁体16との間
に挟み付けられた状態に配置されている。
【0025】ダイアフラム受け盤33の裏面の中央部分
には斜面36が形成され、ダイアフラム受け盤33の周
辺部を折り曲げて形成された複数の脚状部33aは、ハ
ウジング31の内周面に緩く嵌合してダイアフラム受け
盤33の姿勢を安定させる機能を有している。
【0026】本体ブロック11に形成された貫通孔14
部分にはロッド20の中間部分が嵌合しており、貫通孔
14の低圧冷媒流路側開口部14aから少し離れた位置
には、ロッド20に突起23が突設されている。この突
起23は、ロッド20を側方から押しつぶして形成され
ている。
【0027】このように突起23が形成されていること
により、ロッド20がそれ以上貫通孔14内に入り込ま
ないので、組み立て時にロッド20を安定した状態に保
持することができる。なお、貫通孔14の低圧冷媒流路
側開口部14aは、テーパ状に面取りされている。
【0028】パワーエレメント30のハウジング31の
低圧冷媒流路12に面する部分の中央部分には、ロッド
20が端部近傍で摺動自在に嵌合するロッド受け37が
形成されており、これによってロッド20のガタ付きが
規制されて騒音の発生が抑制されている。
【0029】ロッド受け37の周囲の低圧冷媒流路12
に面する部分には、低圧冷媒流路12内を通過する冷媒
をパワーエレメントユニット30内に少量だけ導くため
の冷媒通過孔38がハウジング31に穿設されており、
低圧冷媒流路12内を通過する冷媒の温度と圧力の状態
変化がダイアフラム32の裏面に遅延されて緩やかに伝
達されるので、膨張弁10が急激な動作変化をしない。
【0030】このように構成された膨張弁においては、
低圧冷媒流路12内を流れる低圧冷媒の温度が下がる
と、ダイアフラム32の温度が下がって、パワーエレメ
ントユニット30の気密室30a内の飽和蒸気ガスがダ
イアフラム32の内表面で凝縮する。
【0031】すると、気密室30a内の圧力が下がって
ダイアフラム32が変位するので、ロッド20が圧縮コ
イルスプリング17に押されて移動し、その結果、弁体
16が弁座孔15側に移動して高圧冷媒の流路面積が狭
くなり、蒸発器1に送り込まれる冷媒の流量が減る。
【0032】低圧冷媒流路12内を流れる低圧冷媒の温
度が上がると、上記と逆の動作により、パワーエレメン
トユニット30で押されたロッド20によって弁体16
が弁座孔15から離れる方向に移動させられ、高圧冷媒
の流路面積が広がって、蒸発器1に送り込まれる高圧冷
媒の流量が増える。
【0033】そして、この膨張弁10は、連通孔49部
分を含め高圧冷媒流路中に加工バリがないので、冷媒が
流れる際に発生する流動音が小さく、騒音源にならな
い。
【0034】
【発明の効果】本発明によれば、高圧冷媒流入孔と弁体
配置孔とを連通接続するための連通孔を、高圧冷媒流入
孔の底面の軸線位置に対して弁体配置孔の開口端側に偏
心した位置から弁体配置孔の側面に向かって、高圧冷媒
流入孔の底面と弁体配置孔の側面の双方からはみ出さな
いように本体ブロックに穿設したことにより、連通孔が
完全な円形断面形状で高圧冷媒流入孔の底面から弁体配
置孔内に抜けるので、連通孔の穿設加工時にバリの発生
が少ないだけでなく、加工後のバリ取り処理を非常に容
易に行うことができ、その結果、冷媒が流れる際に発生
する流動音が小さくて、騒音源にならない静かな膨張弁
を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の膨張弁の縦断面図であ
る。
【図2】本発明の実施の形態の膨張弁の図1における矢
視II図である。
【図3】従来の膨張弁の部分縦断面図である。
【図4】従来の膨張弁の図3における矢視IV図である。
【符号の説明】
11 本体ブロック 13 高圧冷媒流入孔 15 弁座孔 16 弁体 19 弁体配置孔 22 冷媒膨張流路 49 連通孔

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】蒸発器に送り込まれる高圧冷媒が通る高圧
    冷媒流路の途中を細く絞った形状に本体ブロックに形成
    された弁座孔に上流側から対向して弁体が配置され、上
    記蒸発器から送り出された低圧冷媒の温度と圧力に対応
    して動作するパワーエレメントによって上記弁体が開閉
    駆動されるようにした膨張弁であって、高圧冷媒が流入
    する高圧冷媒流入孔と上記弁体を配置するための弁体配
    置孔とが直交する向きに上記本体ブロックに穿設された
    膨張弁において、 上記高圧冷媒流入孔と上記弁体配置孔とを連通接続する
    ための連通孔を、上記高圧冷媒流入孔の底面の軸線位置
    に対して上記弁体配置孔の開口端側に偏心した位置から
    上記弁体配置孔の側面に向かって、上記高圧冷媒流入孔
    の底面と上記弁体配置孔の側面の双方からはみ出さない
    ように上記本体ブロックに穿設したことを特徴とする膨
    張弁。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102252100A (zh) * 2010-05-20 2011-11-23 浙江三花汽车零部件有限公司 一种热力膨胀阀

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