JP2002243312A - 膨張弁用防音カバー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コストをかけずに、内部で発生する振動およ
び異音を防止できるようにすることを目的とする。 【解決手段】 高圧冷媒配管４および低圧冷媒配管５と
一体に形成された弁ケース３に膨張弁としての最小機能
を有する膨張弁ユニット２を装着する構造の膨張弁で
は、弁ケース３と膨張弁ユニット２とを固定する手段を
必要とするが、それを、弁ケース３および膨張弁ユニッ
ト２を固定するだけでなく、全体を包み込むような形状
にして膨張弁用防音カバー１とした。これにより、弁ケ
ース３と膨張弁ユニット２とを固定しながら、膨張弁ユ
ニット２の内部で発生する振動および異音を膨張弁用防
音カバー１によって遮断することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は膨張弁用防音カバー
に関し、特に自動車用カーエアコンの冷凍サイクルでは
低温の冷媒を得るのに膨張弁が使用されているが、この
膨張弁から発生する振動および異音を抑制するための膨
張弁用防音カバーに関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車のエアコンシステムでは、コンプ
レッサによって圧縮された高温高圧のガス冷媒をラジエ
ータで凝縮し、高圧の液冷媒を膨張弁で断熱膨張させる
ことで低温低圧の冷媒にし、それをエバポレータにて蒸
発させてコンプレッサに戻すような冷凍サイクルが形成
されている。低温の冷媒が供給されるエバポレータは、
車室内の空気と熱交換し、冷房が行われる。

【０００３】膨張弁は、エバポレータ出口側の低圧冷媒
通路内の冷媒の温度変化を感知して内部が昇降圧する感
温室と、その感温室の昇降圧により駆動されてエバポレ
ータ入口側に供給される冷媒の流量を制御する弁機構と
が設けられている。この弁機構は、弁ケースに納められ
ていて、この弁ケースに設けられた冷媒の入口には高圧
冷媒配管が、冷媒の出口にはエバポレータへの低圧冷媒
配管がそれぞれナットのような締め付け具によって接続
されるようになっている。感温室には、感温筒が接続さ
れており、その感温筒の先端がエバポレータ出口側の冷
媒配管に密着固定されていて、エバポレータ出口の冷媒
の温度を感知するようにしている。

【０００４】なお、本来の膨張弁は、エバポレータ出口
の冷媒に対して、その温度だけではなく冷媒の圧力をも
検出し、その圧力の変動に応じても弁機構を制御するよ
うになっている。このような膨張弁に対し、そのコスト
を下げることが要望されている。これを受けて、上記の
ように、エバポレータ出口の冷媒に対して温度だけを感
知するような膨張弁が開発されており、エバポレータ出
口側の冷媒配管とコンプレッサへの冷媒配管との接続部
分をなくすことで、低コスト化を図っている。これは、
膨張弁から出た冷媒がエバポレータを通って出て行くと
きに、そのエバポレータ内での圧力損失がほぼ一定であ
ることから、膨張弁出口の圧力からその圧力損失分を差
し引いた圧力をエバポレータ出口の冷媒の圧力とみなす
ことができることに基づいている。

【０００５】従来のこのような膨張弁に対してさらなる
コスト低減が望まれており、これを受けて本願出願人
は、弁ケースとこれに接続される高圧冷媒配管および低
圧冷媒配管とエバポレータとをあらかじめ一体に形成し
ていて、配管接続用のナットなどの締め付け具を不要に
し、これによって組み立てコストを低減した膨張弁を提
案している（特願２００１−２２７９２号）。この膨張
弁によれば、弁ケースの一端が開口されていて、その開
口からエバポレータ出口側の低圧冷媒配管内の冷媒の温
度変化を感知して内部が昇降圧する感温室とこの感温室
の昇降圧により駆動されてエバポレータ入口側に供給さ
れる冷媒の流量を制御する弁機構とを有する膨張弁ユニ
ットを挿入し、たとえば弁ケースおよび膨張弁ユニット
のフランジ部をクリップで留めるようにしている。

【０００６】ところで、膨張弁は、導入した液体の冷媒
を絞り膨張しているので、液体と泡状の気体とが混合し
た形で流出する。このような冷媒が低圧冷媒配管まで流
れる間に、膨張弁ユニットの中では、流体通路の凹凸形
状や流体通路に配置された部材などが流れの障害物とな
って、異音が発生する。また、感温室の昇降圧により駆
動される弁体が微少振動しているときには、その弁体か
ら振動音が発生する。膨張弁は、エバポレータで車室内
の空気と熱交換された後の空気の流れの中に配置されて
いるため、このような振動音や異音は、車室内に放射さ
れてしまい、車室内の静粛性を損ねる原因になってい
る。さらに、膨張弁の軽量化のため、膨張弁自体のハウ
ジングの厚さが薄くなり、内部で発生する異音などが外
部に漏れ易くなってきている。従来では、そのような異
音や振動が大きい場合は、たとえば膨張弁の回りを粘着
性の高いゴムのテープで覆うなどして、防音対策を施す
ことがあった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
膨張弁では、振動や異音の発生が大きい場合には、膨張
弁を取り付けた後、その膨張弁に対して何らかの防音対
策を施さなければならず、部品および組み立てコストな
どが高くなるという問題点があった。

【０００８】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、コストがかからずに防音効果を得ることがで
きる膨張弁用防音カバーを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明では上記問題を解
決するために、高圧冷媒配管および低圧冷媒配管と一体
に形成された弁ケースに膨張弁としての最小機能を有す
る膨張弁ユニットを装着する構造の膨張弁に取り付けら
れる膨張弁用防音カバーであって、ボディが前記弁ケー
スおよび前記膨張弁ユニットを覆うような形状に成形さ
れていて前記膨張弁ユニットの前記弁ケースへの装着状
態を保持する保持手段を備えていることを特徴とする膨
張弁用防音カバーが提供される。

【００１０】このような膨張弁用防音カバーによれば、
高圧冷媒配管および低圧冷媒配管と一体に形成された弁
ケースに膨張弁ユニットを装着する構造の膨張弁に取り
付けることにより、クリップのような保持手段を必要と
せずに、膨張弁ユニットの弁ケースへの装着状態を保持
することができ、かつ、膨張弁内部で発生する振動音ま
たは冷媒流れに起因する騒音を抑制することができる。
これにより、単独で防音対策を施す場合に比べてコスト
を低減することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して詳細に説明する。図１は本発明の第１の実施
の形態に係る膨張弁用防音カバーの取り付け状態を示す
膨張弁の縦断面図である。

【００１２】本発明による膨張弁用防音カバー１が取り
付けられた膨張弁は、膨張弁としての最小機能を有する
膨張弁ユニット２と、この膨張弁ユニット２を収容する
弁ケース３と、この弁ケース３に溶着された高圧冷媒配
管４と、弁ケース３と一体に形成された低圧冷媒配管５
とから構成されている。膨張弁用防音カバー１は、膨張
弁ユニット２とこれを装着した弁ケース３とを固定する
機能と、膨張弁ユニット２および弁ケース３を覆って内
部から発生する振動および異音を遮音する機能とを有し
ている。低圧冷媒配管５は、車室内の空気と熱交換を行
うエバポレータを介して冷媒を圧縮するコンプレッサに
接続され、そのコンプレッサからは、車室外の空気と熱
交換を行うコンデンサと、このコンデンサで一部凝縮し
た冷媒を気液分離して液冷媒のみを送り出すレシーバと
を介して高圧冷媒配管４に接続されている。

【００１３】膨張弁ユニット２は、エバポレータの出口
配管を流れる冷媒の温度を検出する感温筒１１と、この
感温筒１１による温度検出によって内部の圧力が昇降圧
する感温室１２と、その感温室１２の昇降圧によって駆
動されて高圧の冷媒通路を開閉する弁機構とにより一体
に構成されている。

【００１４】感温室１２は、厚い金属板製のハウジング
１３と可撓性のある金属薄板製のダイヤフラム１４とに
よって部屋が形成され、それらの外周端は感温室取付座
１５によりかしめられた後溶接されて部屋が気密になっ
ている。その内部には、冷凍サイクルの作動流体である
冷媒と同じかまたは性質の似たガスが飽和蒸気状態で封
入されている。ハウジング１３の頂部には、キャピラリ
チューブからなる感温筒１１がろう付けされている。

【００１５】感温室取付座１５の下端部は、弁機構のボ
ディ１６の上部に螺合されている。このボディ１６は、
長手方向のほぼ中央部に側方から中心に向かって穿設さ
れた高圧冷媒通路１７を有し、下方先端部には、軸線方
向に穿設された低圧冷媒通路１８を有している。ボディ
１６の軸線位置には、高圧冷媒通路１７と低圧冷媒通路
１８との間を連通させる穴があいており、その低圧冷媒
通路１８側が弁座１９になっている。その弁座１９に対
向して球状の弁体２０が配置され、その弁体２０は、圧
縮コイルスプリング２１により弁体受け２２を介して弁
座１９に向けて付勢されている。圧縮コイルスプリング
２１の基端部は、アジャストねじ２３によって受けられ
ている。このアジャストねじ２３は、低圧冷媒通路１８
の内壁面に螺着されており、これを回転させることによ
って、弁体２０に対する付勢力を調整することができ
る。

【００１６】ボディ１６の軸線位置には、軸線方向に進
退自在にシャフト２４が挿通され、その一端は、弁体２
０に当接または溶接され、他端は、ディスク２５を介し
てダイヤフラム１４の下面に当接されている。このシャ
フト２４は、また、ホルダ２６によってボディ１６の軸
線位置に位置決めされている。

【００１７】また、ボディ１６には、感温室１２のダイ
ヤフラム１４の下側の空間を低圧冷媒通路１８と均圧に
する連通路２７が設けられている。ダイヤフラム１４の
下側の空間はシャフト２４に設けられたＯリング２８に
よって高圧冷媒通路１７からシールされている。ボディ
１６の外周には、高圧冷媒通路１７を挟んでその上下位
置にＯリング２９，３０が装着され、この膨張弁ユニッ
ト２を弁ケース３に装着したときに高圧冷媒通路１７と
感温室１２および低圧冷媒通路１８との間をシールする
のに用いられている。そして、感温室取付座１５の下端
部外周には、ダイヤフラム１４の下面の空間がボディ１
６に螺着するためのねじ部を介して大気と連通するのを
シールするＯリング３１とこのＯリング３１の移動を規
制するバックアップリング３２とが装着されている。

【００１８】以上の構成の膨張弁ユニット２において、
レシーバからの冷媒が高圧冷媒配管４に供給されると、
その冷媒は、高圧冷媒通路１７に入り、弁座１９と弁体
２０とによって形成される隙間を通過することによって
断熱膨張され、低圧冷媒通路１８から低圧冷媒配管５を
介してエバポレータに送られる。エバポレータから出力
された冷媒は、コンプレッサに送られるが、そのときの
冷媒の出口温度が感温筒１１にて感知される。

【００１９】その温度に応じて、感温室１２内に封入さ
れたガスの圧力が変化して感温室１２内の圧力が昇降す
る。一方、低圧冷媒通路１８内の冷媒が連通路２７を通
って感温室１２の裏側に入って、ダイヤフラム１４の裏
面側が低圧冷媒通路１８内の冷媒圧を受けている。その
冷媒圧と感温室１２内の圧力と圧縮コイルスプリング２
１の付勢力とが釣り合う位置にダイヤフラム１４、シャ
フト２４および弁体２０が静止し、高圧冷媒配管４から
エバポレータに送り込まれる冷媒の量が決められる。こ
こで、エバポレータから出た冷媒の出口温度が高くなる
と、感温室１２内の圧力が上昇し、ダイヤフラム１４の
面が下方に変位し、その変位はシャフト２４を介して弁
体２０を押し下げ、弁開度を大きくして冷媒の流量を増
加させ、エバポレータから出る冷媒の出口温度を下げる
よう制御する。エバポレータから出た冷媒の出口温度が
低い場合は、その逆の動作をして、エバポレータから出
る冷媒の出口温度を上げるよう制御する。

【００２０】ここで、膨張弁ユニット２とこれを装着し
た弁ケース３とを固定するとともに、内部から発生する
振動および異音を遮音するように膨張弁ユニット２およ
び弁ケース３を覆っている膨張弁用防音カバー１につい
て説明する。

【００２１】図２は膨張弁用防音カバーを構成するハー
フシェル部を示す側面図、図３はハーフシェル部の結合
部を示す図２のａ−ａ矢視断面図、図４は膨張弁用防音
カバーの取り付け状態を示す膨張弁の側面図である。

【００２２】膨張弁用防音カバー１は、２つの半円筒状
のハーフシェル部４１ａ，４１ｂから構成されている。
これらハーフシェル部４１ａ，４１ｂは、それぞれ金属
によって成形されている。各ハーフシェル部４１ａ，４
１ｂは、それぞれ同じ形状を有しているので、そのうち
の一方のハーフシェル部４１ａについて説明する。

【００２３】ハーフシェル部４１ａは、膨張弁ユニット
２と弁ケース３との外周端を上下から挟み込んで固定す
る挾持部４２ａと、弁ケース３の外形に合わせて形成さ
れたボディ４３ａと、このボディ４３ａの一方の側縁部
に切り起こし形成された突起部４４ａと、ボディ４３ａ
の他方の側縁部に突設され、他方のハーフシェル部４１
ｂの突起部４４ｂが入る開口部４５ａを持った係止部４
６ａとを一体に有している。

【００２４】ハーフシェル部４１ａの挾持部４２ａの上
部には、感温室１２のハウジング１３の頂部および感温
筒１１を通すための半円形の切り欠き部４７ａが形成さ
れ、ボディ４３ａの一方の側縁部には、高圧冷媒配管４
を通すための半円形の切り欠き部４８ａが形成され、ボ
ディ４３ａの下部には、低圧冷媒配管５を通すための半
円形の切り欠き部４９ａが形成されている。

【００２５】このような形状のハーフシェル部４１ａ，
４１ｂは、膨張弁ユニット２とこれを装着した弁ケース
３とを挟み込むよう取り付けることにより、図４に示し
たようにたとえば高圧冷媒配管４の側から見ると、ハー
フシェル部４１ｂの突起部４４ｂがハーフシェル部４１
ａの係止部４６ａにあけられた開口部４５ａに嵌まり、
互いに結合されることになる。このとき、ハーフシェル
部４１ａ，４１ｂは、その挾持部４２ａ，４２ｂが同時
に膨張弁ユニット２と弁ケース３とを固定するクリップ
の役目をしている。

【００２６】これにより、膨張弁は、ハーフシェル部４
１ａ，４１ｂからなる膨張弁用防音カバー１によって外
側が覆われるため、膨張弁内部で発生する弁体２０の振
動音や気液冷媒が流れるときの異音の外部への放射をこ
の膨張弁用防音カバー１で遮蔽することができる。

【００２７】図５は本発明の第２の実施の形態に係る膨
張弁用防音カバーのハーフシェル部を示す縦断面図であ
る。この第２の実施の形態によれば、膨張弁用防音カバ
ー１を構成するハーフシェル部５１は、２枚の金属板５
２，５３でシート状の制振材５４をサンドイッチした積
層構造の金属版、たとえば制振鋼板によって成形されて
いる。なお、この金属板は、図示の例では、制振材５４
を２枚の金属板５２，５３で挟んだ積層構造のものを示
したが、シート状の制振材をハーフシェル部５１の裏面
または表面に貼着した２層構造、または制振材と金属板
との多層構造のものでもよい。成形される形状は、第１
の実施の形態のものと同じである。

【００２８】これにより、１枚の金属板を成形して構成
した第１の実施の形態の場合のハーフシェル部４１ａ，
４１ｂと比べて、制振効果および防音効果を高くするこ
とができる。

【００２９】図６は本発明の第３の実施の形態に係る膨
張弁用防音カバーの取り付け状態を示す膨張弁の縦断面
図である。この図において、膨張弁用防音カバーを取り
付ける膨張弁は、図１に示したものと同じであるため、
その詳細な構造に関する説明は省略する。

【００３０】この第３の実施の形態に係る膨張弁用防音
カバー６１は、外側を金属で構成し、内側には、制振部
材６２を設けてある。この制振部材６２は、たとえば
鉛、ゴム、ブチルゴム系の樹脂、吸音材など制振・防音
効果のあるものを成形したものである。

【００３１】図７は膨張弁用防音カバーを構成する第１
のハーフシェル部を示す側面図、図８は膨張弁用防音カ
バーを構成する第２のハーフシェル部を示す側面図、図
９は第１のハーフシェル部を示す図７のｂ−ｂ矢視断面
図、図１０は第２のハーフシェル部を示す図８のｃ−ｃ
矢視断面図、図１１は膨張弁用防音カバーの取り付け状
態を示す膨張弁の側面図である。

【００３２】膨張弁用防音カバー６１は、半円筒状の第
１および第２のハーフシェル部６３，６４から構成され
ている。これら第１および第２のハーフシェル部６３，
６４は、それぞれ金属のプレス成形によって作られ、そ
の内側には、制振部材６２が設けられている。

【００３３】第１および第２のハーフシェル部６３，６
４において、それらの頂部６５，６６および底部６７，
６８が、膨張弁ユニット２を弁ケース３に装着した状態
を保持するクリップの役目をする。

【００３４】第１のハーフシェル部６３は、その一方の
側縁部に突設された２つの突起部６９と、他方の側縁部
に突設された２つの突起部７０とが一体に形成されてい
る。突起部７０には、それぞれ開口部７１が形成されて
いる。

【００３５】また、第２のハーフシェル部６４は、その
一方の側縁部に突設された２つの突起部７２と、他方の
側縁部に突設された２つの係止部７３とが一体に形成さ
れている。突起部７２は、組み立ての際に、第１のハー
フシェル部６３に突設された突起部７０の開口部７１に
挿入されて一方の側縁部の側を固定するのに使用され、
係止部７３は、それぞれ開口部７４が形成されていて、
組み立ての際に、図１１に示したように、第１のハーフ
シェル部６３に突設された突起部６９が開口部７４に嵌
まり、互いに結合される。

【００３６】図１２は第１および第２のハーフシェル部
の組み立て手順を説明する平面図であって、（Ａ）は第
１組み立て工程を示し、（Ｂ）は第２組み立て工程を示
し、（Ｃ）は第３組み立て工程を示し、（Ｄ）は第４組
み立て工程を示している。

【００３７】まず、第１組み立て工程では、弁ケース３
に膨張弁ユニット２を装着した状態で、それらに側面か
ら第１のハーフシェル部６３を被せる。第２組み立て工
程では、第２のハーフシェル部６４に突設された突起部
７２を第１のハーフシェル部６３に突設された突起部７
０の開口部７１に挿入する。

【００３８】第３組み立て工程では、突起部７２の開口
部７１への挿入位置を支点にして第２のハーフシェル部
６４を膨張弁ユニット２の側へ傾動させる。これによ
り、第２のハーフシェル部６４は、膨張弁ユニット２お
よび弁ケース３を包み込みながら傾動していくと、第４
組み立て工程では、第２のハーフシェル部６４の係止部
７３が第１のハーフシェル部６３に突設された突起部６
９に当接し、さらに、第２のハーフシェル部６４を押し
込むことにより、係止部７３が突起部６９を乗り越え
て、突起部６９が係止部７３の開口部７４に嵌合し、第
１のハーフシェル部６３と第２のハーフシェル部６４と
が結合し、組み立てが完了する。

【００３９】これにより、膨張弁は、第１および第２の
ハーフシェル部６３，６４からなる膨張弁用防音カバー
６１によって外側が覆われるため、膨張弁内部で発生す
る弁体の振動音や気液冷媒が流れるときの異音の外部へ
の放射をこの膨張弁用防音カバー６１で遮蔽することが
できる。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、高圧
冷媒配管および低圧冷媒配管と一体に形成された弁ケー
スに膨張弁としての最小機能を有する膨張弁ユニットを
装着する構造の膨張弁に対し、これらを覆うとともに、
弁ケースと膨張弁ユニットとを固定する構成にした。こ
れにより、膨張弁用防音カバー自身が弁ケースと膨張弁
ユニットとを固定する機能を有しているため、クリップ
のような固定手段が不要になり、新たに防音・制振のた
めの部品を用意する場合に比べて安いコストで、冷媒の
通過に起因する振動・騒音を有効に防止することができ
る膨張弁が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る膨張弁用防音
カバーの取り付け状態を示す膨張弁の縦断面図である。

【図２】膨張弁用防音カバーを構成するハーフシェル部
を示す側面図である。

【図３】ハーフシェル部の結合部を示す図２のａ−ａ矢
視断面図である。

【図４】膨張弁用防音カバーの取り付け状態を示す膨張
弁の側面図である。

【図５】本発明の第２の実施の形態に係る膨張弁用防音
カバーのハーフシェル部を示す縦断面図である。

【図６】本発明の第３の実施の形態に係る膨張弁用防音
カバーの取り付け状態を示す膨張弁の縦断面図である。

【図７】膨張弁用防音カバーを構成する第１のハーフシ
ェル部を示す側面図である。

【図８】膨張弁用防音カバーを構成する第２のハーフシ
ェル部を示す側面図である。

【図９】第１のハーフシェル部を示す図７のｂ−ｂ矢視
断面図である。

【図１０】第２のハーフシェル部を示す図８のｃ−ｃ矢
視断面図である。

【図１１】膨張弁用防音カバーの取り付け状態を示す膨
張弁の側面図である。

【図１２】第１および第２のハーフシェル部の組み立て
手順を説明する平面図であって、（Ａ）は第１組み立て
工程を示し、（Ｂ）は第２組み立て工程を示し、（Ｃ）
は第３組み立て工程を示し、（Ｄ）は第４組み立て工程
を示している。

【符号の説明】

１ 膨張弁用防音カバー ２ 膨張弁ユニット ３ 弁ケース ４ 高圧冷媒配管 ５ 低圧冷媒配管 ４１ａ，４１ｂ ハーフシェル部 ４２ａ，４２ｂ 挾持部 ４３ａ ボディ ４４ａ，４４ｂ 突起部 ４５ａ 開口部 ４６ａ 係止部 ４７ａ，４８ａ，４９ａ 切り欠き部 ５１ ハーフシェル部 ５２，５３ 金属板 ５４ 制振材 ６１ 膨張弁用防音カバー ６２ 制振部材 ６３，６４ ハーフシェル部 ６５，６６ 頂部 ６７，６８ 底部 ６９ 突起部 ７０ 突起部 ７１ 開口部 ７２ 突起部 ７３ 係止部 ７４ 開口部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高圧冷媒配管および低圧冷媒配管と一体
   に形成された弁ケースに膨張弁としての最小機能を有す
   る膨張弁ユニットを装着する構造の膨張弁に取り付けら
   れる膨張弁用防音カバーであって、 ボディが前記弁ケースおよび前記膨張弁ユニットを覆う
   ような形状に成形されていて前記膨張弁ユニットの前記
   弁ケースへの装着状態を保持する保持手段を備えている
   ことを特徴とする膨張弁用防音カバー。
2. 【請求項２】 前記ボディは、互いに結合可能な２つの
   ハーフシェルによって構成されていることを特徴とする
   請求項１記載の膨張弁用防音カバー。
3. 【請求項３】 前記ハーフシェルは、金属板をプレス成
   形したものであることを特徴とする請求項２記載の膨張
   弁用防音カバー。
4. 【請求項４】 前記ハーフシェルは、金属板とシート状
   の制振材との積層構造の板をプレス成形したものである
   ことを特徴とする請求項２記載の膨張弁用防音カバー。
5. 【請求項５】 前記ハーフシェルの内側にそれぞれ配置
   された制振部材を備えていることを特徴とする請求項２
   記載の膨張弁用防音カバー。