JP2003130500A

JP2003130500A - 電磁弁一体型膨張弁

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Publication number: JP2003130500A
Application number: JP2001326624A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Yamamoto; 康弘山本
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2001-10-24
Filing date: 2001-10-24
Publication date: 2003-05-08
Anticipated expiration: 2021-10-24
Also published as: JP3882573B2

Abstract

(57)【要約】【課題】従来では、開閉弁と弁体との間の冷媒圧力
（開閉弁上流通路内の圧力）は、バルブボディに形成し
た斜め孔を通ってダイヤフラム作動器の均圧室へ導かれ
る構造になっていた。この斜め孔は、加工性が悪く、生
産性向上の妨げになっていた。【解決手段】作動棒２３の上側の側面にキー溝４５を
形成して、内孔１８と作動棒２３との間に連通隙間２５
ａを設けた。これにより、斜め孔を用いなくても、連通
隙間２５ａ→圧力室２５ｂ→溝部２５ｃ→連通孔２５ｄ
よりなる圧力連通通路２５が構成され、開閉弁上流通路
２４αの圧力が均圧室３５に導かれる。このように、加
工性の悪い従来の斜め孔を廃止し、加工が容易なキー溝
４５によって連通隙間２５ａを形成するため、電磁弁１
０（電磁弁一体型膨張弁）の生産性を高めることができ
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、電磁弁と膨張弁と
を一体化してなる電磁弁一体型膨張弁に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】例えば車室内のフロントシート側とリヤ
シート側の双方に冷凍サイクルの蒸発器を並列配置する
とともに、双方の蒸発器に膨張弁を設けた車両用空調装
置がある。このような空調装置では、膨張弁と直列に電
磁弁を設置して、双方の蒸発器に流れる冷媒量を制御す
るものが知られている。このように、膨張弁と直列に電
磁弁を設置した従来の技術では、膨張弁の全開状態にお
いて電磁弁が急激に開閉するため、電磁弁の開閉作動に
伴ってウォーターハンマー音が発生するという問題があ
る。

【０００３】上記のウォーターハンマー音を低減する技
術として、特開平１０−７３３４５号公報や特開平１１
−１８２９８３号公報に開示された技術が知られてい
る。これらの技術は、図９に示すように、膨張弁５に電
磁弁１０を一体化したものであり、膨張弁５と電磁弁１
０の両者の小型化を図るとともに、電磁弁１０を膨張弁
５の下流側（気液２相状態の冷媒が流れる低圧側）に配
置して電磁弁１０の開閉に伴うウォーターハンマー音を
低減するようにしたものである。

【０００４】さらに、上記公報に示した先願には、膨張
弁５の全開状態において電磁弁１０が開弁する際に発生
する冷媒騒音（今まで冷媒の流れが停止していた蒸発器
に大流量の冷媒が流れ出ることによる冷媒の流動音や、
膨張弁５の下流側の圧力が急激に下がることによるウォ
ーターハンマー音）を低減する機構が設けられている。

【０００５】電磁弁１０の開弁時における冷媒騒音を低
減する機構は、電磁弁１０を開弁する前（閉弁状態）に
おいて、電磁弁１０の開閉弁３０と膨張弁５の弁体２１
との間の冷媒圧力に基づいて膨張弁５の弁体２１を閉弁
させておき、その状態から電磁弁１０を開弁させて、膨
張弁５を開くものである。このため、この機構は、図９
に示すように、開閉弁３０と弁体２１との間の冷媒圧力
を、ダイヤフラム作動器１２における均圧室３５へ導く
圧力連通通路２５を有する。

【０００６】この圧力連通通路２５は、電磁弁１０とバ
ルブボディ１３の間に形成された連通室２４ｃと均圧室
３５を連通するものであり、図９、図１０に示すよう
に、斜め孔２５ａ’→圧力室２５ｂ→溝部２５ｃ→連通
孔２５ｄによって構成されている。なお、作動棒２３の
上側は、図１１に示されるように、内孔１８と作動棒２
３との間には、作動棒２３の摺動のための僅かなクリア
ランスしか設けられていない。このため、斜め孔２５
ａ’は、上記のクリアランスをバイパスするために、連
通室２４ｃと圧力室２５ｂとを連通させるために設けら
れたものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記圧力連通通路２５
の中の斜め孔２５ａ’は、図１０に示されるように、連
通室２４ｃ側から内孔１８の中間段付面１８ａへと向か
って斜めに穴開け加工（例えば、φ１ｍｍの穴）したも
のである。この穴開け加工は、電磁弁１０の取付ネジ部
材６２が嵌合するバルブボディ１３のネジ付近の連通室
２４ｃから中間段付面１８ａへ向かう斜めで且つ微小な
穴開け加工であり、加工性が悪く、さらにその後のバリ
除去工程も必要になるため生産性が良くない。なお、加
工性とは、約φ１ｍｍのドリルにて被加工面に対して斜
めに穴開けするために、ワークのセッティングが困難に
なるとともに、ドリルが折れ易いことをいう。また、バ
リ除去については、圧力室２５ｂに連通した部分は、バ
ルブボディ１３の内部であり、且つ内側面に位置するた
めに、バリ除去の作業性が悪い。

【０００８】

【発明の目的】本発明は、上記の事情に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、上述の斜め孔（２５ａ’）を
廃止して、電磁弁（１０）の開閉弁（３０）と膨張弁
（５）の弁体（２１）との間の冷媒圧力を、ダイヤフラ
ム作動器（１２）の均圧室（３５）へ導くことのできる
電磁弁一体型膨張弁の提供にある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】〔請求項１の手段〕請求
項１の手段を採用する電磁弁一体型膨張弁は、圧力連通
通路（２５）の一部である連通隙間（２５ａ）が、弁体
（２１）と開閉弁（３０）との間の開閉弁上流通路（２
４α）に直接連通している。このため、従来のような斜
め孔（２５ａ’）を廃止することができる。

【００１０】連通隙間（２５ａ）は、作動棒（２３）と
内孔（１８）との間に設けられた隙間であるため、従来
の斜め孔（２５ａ’）に比較して容易に形成できる。つ
まり、被加工面に対して斜めに穴開けするという困難な
加工が不要になるとともに、バリ除去も容易に実施でき
る。これによって、製造加工性が向上し、電磁弁一体型
膨張弁の生産性を高めることができる。

【００１１】〔請求項２の手段〕請求項２の手段を採用
し、作動棒（２３）の断面を非円形状に設けることによ
って、作動棒（２３）と内孔（１８）との間に連通隙間
（２５ａ）を形成しても良い。このように、作動棒（２
３）に加工を施すだけで連通隙間（２５ａ）が形成でき
るため、生産性が優れる。

【００１２】〔請求項３の手段〕請求項３の手段を採用
し、内孔（１８）の断面を非円形状に設けることによっ
て、作動棒（２３）と内孔（１８）との間に連通隙間
（２５ａ）を形成しても良い。このように、内孔（１
８）に加工を施すだけで連通隙間（２５ａ）が形成でき
るため、生産性が優れる。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、２つの実
施例と変形例を用いて説明する。〔第１実施例の構成〕図１〜図６を参照して第１実施例
を説明する。図１は本発明が適用された電磁弁一体型膨
張弁を適用した冷凍サイクルの全体構成図を示す。な
お、この図１に示す冷凍サイクルは、車室内のフロント
シート側とリヤシート側とを独立して空調コントロール
可能な車両用空調装置に使用されるものである。

【００１４】図１の冷凍サイクルは、圧縮機１を備えて
いる。この圧縮機１には、エンジン（図示しない）の回
転動力の伝達および遮断を行うための電磁クラッチ（図
示しない）が装着されている。この電磁クラッチが接続
状態になると、エンジンからの回転動力によって圧縮機
１が作動し、吸入冷媒を圧縮し、高温高圧のガス冷媒を
凝縮器２に向けて吐出する。凝縮器２は、冷却ファン
（図示しない）および車両走行風による冷却作用によっ
て圧縮機１から供給されたガス冷媒を冷却して凝縮させ
るものであり、凝縮冷媒はレシーバ３内に導かれる。レ
シーバ３は、内部に流入した凝縮冷媒を気液分離して液
冷媒のみを流出させる。

【００１５】レシーバ３の下流には、液冷媒を気液２相
状態に減圧膨張させるフロント、リヤ膨張弁４、５と、
このフロント、リヤ膨張弁４、５を通過した冷媒を蒸発
させるフロント、リヤ蒸発器６、７とが、並列配置され
ている。ここで、フロント膨張弁４とフロント蒸発器６
は、車室内前部のダッシュボード内に配置されたフロン
ト空調ユニット８内に配置され、主にフロントシート側
の空調のために使用される。フロント膨張弁４は、フロ
ント蒸発器６の出口冷媒の過熱度を所定値に維持するよ
うに弁開度が自動調整される周知の温度式膨張弁であっ
て、フロント蒸発器６の出口冷媒の温度を感知して内部
に封入された冷媒圧力が変化する感温筒６ａを有してい
る。

【００１６】一方、リヤ膨張弁５とリヤ蒸発器７は、車
室内の後部、例えばワゴンタイプの自動車の天井部や側
壁に配置されるリヤ空調ユニット９内に配置され、主に
リヤシート側の空調のために使用される。なお、図示し
ないが、フロント、リヤ空調ユニット８、９内には、空
調用の送風機が内蔵されていることはもちろんである。
フロント、リヤ蒸発器６、７を通過した冷媒は、合流し
て圧縮機１の吸入側に導かれる。

【００１７】リヤ膨張弁５は、本発明の適用された電磁
弁一体型膨張弁であり、常閉型の電磁弁１０が一体に組
付けられている。以下、このリヤ膨張弁５の具体例を図
１および図２〜図６に基づいて説明する。リヤ膨張弁５
は、本例では内部均圧式のボックス型膨張弁として構成
されており、リヤ蒸発器７の出口冷媒が流れる低圧冷媒
通路１１、およびこの低圧冷媒通路１１の冷媒温度を感
知してリヤ膨張弁５の開度を調整するダイヤフラム作動
器１２を一体に内蔵し、低圧冷媒通路１１を流れる冷媒
の過熱度を所定値に維持するように弁開度を自動調整す
るものである。

【００１８】リヤ膨張弁５は、アルミニューム等の金属
で形成された角柱状のバルブボディ１３を備えている。
このバルブボディ１３は、図１に示すように、その下側
の位置に下部冷媒入口１４と、下部冷媒出口１５を備え
ており、下部冷媒入口１４にはレシーバ３から高圧の液
冷媒が流入する。また、下部冷媒出口１５は、内部で減
圧膨張された低圧冷媒を流出させるもので、リヤ蒸発器
７の入口７ａと接続される。

【００１９】また、バルブボディ１３の上側には、上述
した低圧冷媒通路１１が横方向に貫通して設けられてお
り、この低圧冷媒通路１１の両端には上部冷媒入口１６
と上部冷媒出口１７が開口している。上部冷媒入口１６
は、リヤ蒸発器７の出口７ｂと接続され、リヤ蒸発器７
にて蒸発した冷媒が低圧冷媒通路１１内に流入する。上
部冷媒出口１７は、圧縮機１の吸入側に接続されるもの
であり、低圧冷媒通路１１を通過した冷媒は、上部冷媒
出口１７から圧縮機１の吸入側に導かれる。

【００２０】バルブボディ１３の中心部には、段付内孔
１８（以下、内孔）が同軸的に形成されており、この内
孔１８は上記低圧冷媒通路１１を貫通して上下方向に延
びている。内孔１８の下端には、円錐形状の弁座２０が
形成されており、この弁座２０に対して球状の弁体２１
が上下動可能に配置されている。この弁座２０と弁体２
１との間に、下部冷媒入口１４から供給される高圧冷媒
を減圧膨張させる絞り部２２が構成される。

【００２１】内孔１８の下側には、作動棒２３が上下方
向に移動可能な状態で挿入されている。この作動棒２３
の下端部は、球状の弁体２１に当接しており、弁体２１
を変位させて絞り部２２の開度を調整することができ
る。

【００２２】絞り部２２の下流には、絞り部２２を通過
した冷媒を下部冷媒出口１５へ導く出口通路２４が設け
られている。この出口通路２４は、環状通路２４ａ→連
通孔２４ｂ→連通室２４ｃ→冷媒通路２４ｄからなる。
環状通路２４ａは、作動棒２３の下側に設けられたもの
であり、作動棒２３の下側を小径部２３ａに形成して、
小径部２３ａと内孔１８との間に形成された環状の通路
である。

【００２３】連通室２４ｃは、電磁弁１０とバルブボデ
ィ１３の間に形成される環状の通路である。連通孔２４
ｂは、内孔１８と連通室２４ｃとを連通させる複数の孔
で、環状通路２４ａと連通室２４ｃを連通させるととも
に、後述する圧力連通通路２５の連通隙間２５ａに連通
室２４ｃを連通させるものである。冷媒通路２４ｄは、
連通室２４ｃの内部に突出した円筒内の内側に形成され
た通路であり、図３に示すように下部冷媒出口１５と連
通している。

【００２４】冷媒通路２４ｄの端面には、常閉型の電磁
弁１０の開閉弁３０が対向配置されており、この開閉弁
３０によって連通室２４ｃと冷媒通路２４ｄとの連通を
断続するようになっている。なお、電磁弁１０の具体的
な説明は後述する。

【００２５】次に、リヤ膨張弁５の弁体２１を作動させ
るためのダイヤフラム作動器１２について説明する。ダ
イヤフラム作動器１２は、上下２つのケーシング部材３
１、３２と、ダイヤフラム３３を備えており、上下２つ
のケーシング部材３１、３２はステンレス系の金属より
なるもので、同じくステンレス系の金属よりなる円板状
のダイヤフラム３３の外周縁部を挟持して固定してい
る。

【００２６】ダイヤフラム３３は、図１、図２の上下方
向に弾性変形可能なものであり、上下２つのケーシング
部材３１、３２の内部空間は、ダイヤフラム３３によっ
て上側の感温室３４（第１圧力室）と下側の均圧室３５
（第２圧力室）とに仕切られている。上側の感温室３４
の内部には、冷媒が封入されて蓋部材３６により閉塞さ
れている。なお、下側のケーシング部材３２の環状開口
部３７は、バルブボディ１３における内孔１８の上端に
形成された大径開口端部３８にネジ止め固定されてい
る。このネジ止め固定される部分は、ゴム製のＯリング
３９（シール部材）にて気密が維持されるようになって
いる。

【００２７】内孔１８の上側には、感温棒４１が上下方
向に移動可能に挿通されている。この感温棒４１は、上
記低圧冷媒通路１１を通過する冷媒の温度を感温室３４
に伝えるとともに、ダイヤフラム３３と作動棒２３の両
方に当接して、ダイヤフラム３３の変位を作動棒２３に
伝えるものである。感温棒４１は、低圧冷媒通路１１を
通過する冷媒の温度を感温室３４に効率よく伝えるため
に、アルミニューム等の熱伝導の良好な金属材料により
円柱状に形成されている。また、感温棒４１は、低圧冷
媒通路１１を通過する冷媒の温度を効率よく受けるため
に、低圧冷媒通路１１を横切って配置されている。

【００２８】感温棒４１の上端は、大径部４２として設
けられ、この大径部４２は均圧室３５内に配置され、ダ
イヤフラム３３の下面に当接するようになっている。こ
のため、感温棒４１の温度変化は、金属製の薄板からな
るダイヤフラム３３を介して感温室３４に伝達され、感
温室３４内の圧力は、低圧冷媒通路１１を流れる冷媒温
度に対応した圧力になる。低圧冷媒通路１１の上側の内
孔１８と感温棒４１との間には、ゴム製のＯリング４３
（シール部材）が配置され、このＯリング４３によって
低圧冷媒通路１１と均圧室３５との気密が維持されるよ
うになっている。また、低圧冷媒通路１１の下側の内孔
１８と感温棒４１との間にも、ゴム製のＯリング４４
（シール部材）が配置され、このＯリング４４によって
低圧冷媒通路１１と圧力室２５ｂ（後述する）との気密
が維持されるようになっている。

【００２９】ここで、均圧室３５は、圧力連通通路２５
によって、弁体２１と開閉弁３０の間の冷媒通路（以
下、開閉弁上流通路２４α）と連通するようになってい
る。なお、開閉弁上流通路２４αは、環状通路２４ａ、
連通孔２４ｂ、連通室２４ｃによって構成される。ま
た、圧力連通通路２５は、連通隙間２５ａ→圧力室２５
ｂ→溝部２５ｃ→連通孔２５ｄによって構成される。

【００３０】連通隙間２５ａは、図４に示すように、作
動棒２３と内孔１８との間に形成された隙間であり、開
閉弁上流通路２４αに直接連通する。この実施例におけ
る連通隙間２５ａは、図５に示すように、断面が非円形
状を呈する作動棒２３と、断面が円形状を呈する内孔１
８との間に形成されたものであり、作動棒２３の上側の
側面にキー溝４５（この実施例では平坦面）を形成する
ことによって設けられている。

【００３１】圧力室２５ｂは、感温棒４１の下端と、内
孔１８の中間段付面１８ａとの間に形成された環状空間
である。溝部２５ｃは、感温棒４１の下端面に形成され
た凹部状の溝であり、圧力室２５ｂと連通孔２５ｄを連
通させるものである。連通孔２５ｄは、感温棒４１の中
心を軸方向に貫通する穴であり、溝部２５ｃと均圧室３
５とを連通させるものである。なお、感温棒４１の上部
には、半径方向に延びる補助連通孔２５ｅが形成されて
おり、この補助連通孔２５ｅによっても、均圧室３５に
開閉弁上流通路２４αの圧力を導くように設けられてい
る。なお、連通隙間２５ａ、圧力室２５ｂ、溝部２５
ｃ、連通孔２５ｄ、補助連通孔２５ｅの各通路断面は、
φ０．５〜１ｍｍと同等程度に確保できれば良い。

【００３２】次に、弁体２１に所定のバネ力を付与する
ためのスプリング機構５０について説明する。バルブボ
ディ１３における内孔１８の下側部分には、スプリング
機構５０を収容する入口通路５１が形成されている。こ
の入口通路５１は、図１に示すように、高圧液冷媒が流
入する下部冷媒入口１４に連通している。入口通路５１
の上端部には、ステンレス製の弁体２１に溶接等の手段
で接合された金属製の支持板５２が配置されている。こ
の支持板５２には、バネ手段であるコイルスプリング５
３の一端が当接している。このコイルスプリング５３の
他端は、金属製のプラグ５４により入口通路５１内に支
持されている。

【００３３】このプラグ５４は、入口通路５１の下部を
閉塞する蓋部材の役割を果たすとともに、バルブボディ
１３にネジによって着脱可能に固定されるものであり、
プラグ５４のネジ込み量を調整することにより、コイル
スプリング５３による弁体２１の付勢力を調整する調整
手段としての役割を果たすものである。このバネ力の調
整により、リヤ蒸発器７の出口側冷媒の過熱度を調整で
きる。プラグ５４の先端外側には、ゴム製のＯリング５
５（シール部材）が配置され、このＯリング５５によっ
て入口通路５１と外部との気密が維持されるようになっ
ている。

【００３４】常閉型の電磁弁１０は、開閉弁３０と、電
磁石６０と、磁性体製の円柱状プランジャ６１とを備え
るパイロット式電磁弁であり、非磁性体金属よりなる取
付ネジ部材６２によってバルブボディ１３に着脱可能に
ネジ止め固定されるものである。なお、バルブボディ１
３と取付ネジ部材６２との間には、ゴム製のＯリング６
３（シール部材）が配置され、このＯリング６３によっ
て連通室２４ｃと外部との気密が維持されるようになっ
ている。

【００３５】開閉弁３０の形状は、略円板状であり、プ
ランジャ６１の先端にカシメ等の手段によって固定され
ている。電磁石６０は、ソレノイド６４を巻装した樹脂
製のボビン６５を備えており、このボビン６５の中空後
端には、円柱状の磁極部材６６が同軸的に装着されてい
る。この磁極部材６６は、磁性体材料よりなる磁性枠体
６７に、ネジ６８により締めつけ固定されている。

【００３６】ボビン６５の中空内部には、円筒状の支持
部材６９が同軸的に固定されている。この支持部材６９
の一端部は、磁極部材６６の外周壁に嵌め合わされて固
定されている。また、支持部材６９の他端部は、取付ネ
ジ部材６２の内周部に嵌め合わされて固定されている。
このように、支持部材６９を介して取付ネジ部材６２と
電磁石６０部分が一体に結合されている。

【００３７】プランジャ６１は、磁性材料によって円柱
状に形成されており、支持部材６９の内空部分に軸方向
に摺動可能に嵌め合わされている。このプランジャ６１
は、コイルスプリング７０により図示左方向、すなわち
開閉弁３０側へ付勢されており、開閉弁３０が冷媒通路
２４ｄを閉じるようになっている。ソレノイド６４が通
電されて磁束を発生すると、プランジャ６１がコイルス
プリング７０に抗して磁極部材６６に吸引されて、開閉
弁３０が冷媒通路２４ｄを開くようになっている。逆
に、ソレノイド６４への通電を遮断して磁束を消滅させ
ると、コイルスプリング７０のバネ力によってプランジ
ャ６１が図２、図３の左方へ移動し、開閉弁３０が冷媒
通路２４ｄを閉じるようになっている。

【００３８】ここで、弁体２１が着座する弁座２０に
は、上述した入口通路５１と開閉弁上流通路２４α（環
状通路２４ａ、連通孔２４ｂ、連通室２４ｃ）とを連通
させる微小連通手段である切欠溝７１が形成されてい
る。この切欠溝７１は、図４および図６に示すように、
弁座２０の一部に半径方向に延びる凹状の溝であり、弁
体２１が弁座２０に着座している時に、入口通路５１と
開閉弁上流通路２４αとを僅かに連通させるためのもの
である。

【００３９】〔実施例の作動〕上記構成に基づいて本実
施例の作動を説明する。図１において、エンジンの回転
トルクが電磁クラッチを介して圧縮機１に伝達される
と、圧縮機１がフロント、リヤ蒸発器６、７の下流側通
路の冷媒を吸入、圧縮して、高温高圧のガス冷媒を凝縮
器２に向けて吐出する。すると、この凝縮器２では、ガ
ス冷媒を冷却して凝縮する。

【００４０】凝縮器２で凝縮された冷媒は、次にレシー
バ３内に流入し、冷媒の気液が分離され、液冷媒がレシ
ーバ３から並列配置されたフロント、リヤ膨張弁４、５
へ向かう。ここで、車両のリヤシート側に乗員が搭乗し
ていない場合は、リヤシート側を空調する必要がないた
め、リヤ空調ユニット９を作動させない。そのため、電
磁弁１０のソレノイド６４への通電が遮断され、開閉弁
３０が閉弁状態となり、冷媒通路２４ｄが閉じられる。
つまり、絞り部２２の下流側の出口通路２４（環状通路
２４ａ、連通孔２４ｂ、連通室２４ｃ、冷媒通路２４
ｄ）が閉じられる。このため、リヤ蒸発器７には冷媒が
循環しない。

【００４１】フロント空調ユニット８では、レシーバ３
から供給される液冷媒をフロント膨張弁４にて減圧膨張
して、低温低圧の気液２相状態とする。この気液２相冷
媒が、フロント蒸発器６で空調空気から吸熱して蒸発す
るため、空調空気は冷却されて冷風となり、車室内にお
けるフロントシート側を空調する。ここで、フロント膨
張弁４の開度は、周知の如く感温筒６ａの感知するフロ
ント蒸発器６の出口側冷媒温度に応じた開度に自動調整
され、フロント蒸発器６の出口冷媒の過熱度が所定値に
維持される。

【００４２】上述したように、電磁弁１０の閉弁時に
は、リヤ蒸発器７に冷媒が循環していない。このため、
バルブボディ１３の上部に形成されている低圧冷媒通路
１１の冷媒温度は室温程度の温度まで上昇している。こ
のため、感温室３４の温度も室温程度になっている。

【００４３】しかし、本実施例によると、均圧室３５に
は、連通隙間２５ａ→圧力室２５ｂ→溝部２５ｃ→連通
孔２５ｄ、２５ｅからなる圧力連通通路２５を通して、
開閉弁上流通路２４α（弁体２１と開閉弁３０との間の
通路）の冷媒圧力が導入されている。そして、この開閉
弁上流通路２４αは、電磁弁１０の閉弁時には、弁座２
０に形成した切欠溝７１を介して冷凍サイクルの高圧側
に連通して高圧圧力になっている。

【００４４】従って、電磁弁１０の閉弁時、均圧室３５
には、開閉弁上流通路２４αおよび圧力連通通路２５を
介して冷凍サイクルの高圧圧力が作用することになり、
且つ冷凍サイクルの高圧圧力は室温の冷媒飽和圧力より
十分高い圧力になっているため、感温室３４の温度が室
温程度まで上昇しても、感温室３４の圧力より均圧室３
５の圧力の方が十分高くなる。この結果、ダイヤフラム
作動器１２のダイヤフラム３３は、図２の上方へ弾性変
形し、これに伴って、弁体２１、作動棒２３、および感
温棒４１がコイルスプリング５３のバネ力により、図２
の上方へ変位し、弁体２１は弁座２０に着座し、リヤ膨
張弁５は閉弁状態となる。

【００４５】但し、弁座２０に形成した切欠溝７１を介
して弁体２１の上流側と下流側とが連通しているため、
弁体２１は厳密な閉弁状態とはならず、上述したよう
に、切欠溝７１を介して入口通路５１の高圧圧力が開閉
弁上流通路２４α側へ導かれる。なお、リヤ膨張弁５の
周囲の雰囲気温度の上昇により開閉弁上流通路２４α内
および圧力連通通路２５内の液冷媒が膨張して、開閉弁
上流通路２４α内や圧力連通通路２５内の圧力が上昇す
る方向に作用しても、その圧力上昇を切欠溝７１を介し
て入口通路５１側へ逃がす。これにより、バルブボディ
１３内における異常圧力上昇を確実に防止できる。

【００４６】次に、上記のようにリヤ膨張弁５の弁体２
１が閉弁している状態において、リヤ空調ユニット９を
作動させるために電磁弁１０のソレノイド６４を通電す
ると、電磁弁１０の開閉弁３０が開き、冷媒通路２４ｄ
が開かれる。しかし、この時はリヤ膨張弁５の弁体２１
が閉弁しているので、電磁弁１０が開弁しても出口通路
２４（環状通路２４ａ→連通孔２４ｂ→連通室２４ｃ→
冷媒通路２４ｄ）に大流量の冷媒が急激に流れ始めるこ
とがない。

【００４７】つまり、ダイヤフラム作動器１２の均圧室
３５内の圧力は、電磁弁１０の開弁後、上述した圧力連
通通路２５および開閉弁上流通路２４αの連通室２４
ｃ、連通孔２４ｂを経て徐々に低圧圧力まで低下するの
で、リヤ膨張弁５の弁体２１の開度も徐々に増加するこ
とになり、その結果、リヤ膨張弁５の通過する冷媒流量
も徐々に増加する。従って、電磁弁１０の開弁時には、
リヤ膨張弁５の弁体２１の前後の急激な圧力変動による
ウォーターハンマー音や、大流量冷媒の急激な流れによ
る流動音が発生することを効果的に抑制できる。

【００４８】そして、電磁弁１０が開弁してからしばら
くの時間が経過すると、ダイヤフラム作動器１２の均圧
室３５内の圧力は、リヤ蒸発器７の入口側低圧圧力とな
るので、これ以後は、この均圧室３５内に加わるリヤ蒸
発器７の入口側低圧圧力と、感温室３４内の蒸発器出口
の冷媒温度に対応した冷媒圧力との差圧、およびスプリ
ング機構５０のコイルスプリング５３のバネ力の釣合い
に応じた位置にリヤ膨張弁５の弁体２１が変位する。

【００４９】これにより、リヤ膨張弁５の弁体２１は、
リヤ蒸発器７を通過した冷媒が所定の過熱度を維持する
ように、絞り部２２の開度を調整して冷媒流量を調整す
る。つまり、リヤ膨張弁５は、内部均圧式の膨張弁とし
て冷媒流量の調整を行う。なお、上記の作動説明から理
解されるように、電磁弁１０の閉弁時には、ダイヤフラ
ム作動器１２の均圧室３５内には、冷凍サイクルの高圧
圧力が作用するので、ダイヤフラム作動器１２の具体的
な設計に際しては、ダイヤフラム３３を耐疲労性に優れ
たステンレス系の材質としたり、上下２つのケーシング
部材３１、３２の肉厚を厚くした形状にすることが好ま
しい。

【００５０】また、高圧冷媒を開閉弁上流通路２４αへ
導くとともに、バルブボディ１３内の異常圧力上昇を防
止する切欠溝７１は、電磁弁１０の開弁時に急激な圧力
変動によるウォーターハンマー音や大流量冷媒の急激な
流れによる流動音の発生を抑制する効果に対して悪影響
をおよぼさないように設計する必要があるとともに、電
磁弁１０の開弁時に絞り部２２の開度調整による冷媒流
量の調整作用に悪影響をおよぼさないように設計する必
要がある。具体的な例を示すと、切欠溝７１の通路断面
は、φ０．５ｍｍと同等程度であれば良い。

【００５１】〔実施例の効果〕上記の実施例で示したよ
うに、本発明が適用された電磁弁１０（電磁弁一体型膨
張弁）は、内孔１８と作動棒２３との間に設けた連通隙
間２５ａが、圧力室２５ｂと開閉弁上流通路２４αとを
直接連通しているため、従来の技術で示したような斜め
孔（２５ａ’、この符号は図９、図１０参照）を廃止す
ることができる。

【００５２】従来の斜め孔（２５ａ’）に代わって設け
られた連通隙間２５ａは、作動棒２３の上側の側面にキ
ー溝４５を設けたことによって作動棒２３と内孔１８と
の間に設けられた隙間である。このように、作動棒２３
の上側の側面にキー溝４５を設けるという簡単な加工を
施すことによって、穴開け加工やバリ除去加工が困難で
あった従来の斜め孔（２５ａ’）を廃止することができ
る。このため、従来の技術に比較して圧力連通通路２５
の作成が容易になり、電磁弁１０（電磁弁一体型膨張
弁）の生産性を高めることができる。

【００５３】〔第２実施例〕図７、図８を参照して第２
実施例を説明する。上記の第１実施例では、作動棒２３
の断面を非円形状に設けることによって作動棒２３と内
孔１８との間に連通隙間２５ａを形成した例を示した。
上記に対してこの第２実施例では、作動棒２３の断面形
状は従来通り円形状のままとし、内孔１８の断面を図
７、図８に示すように非円形状に設けることにより、作
動棒２３と内孔１８との間に連通隙間２５ａを形成した
ものである。具体的には、連通孔２４ｂと圧力室２５ｂ
とを繋ぐように、内孔１８に凹部状の連通溝７２を形成
したものである。

【００５４】この第２実施例のように設けることによっ
ても、従来の技術で示したような斜め孔（２５ａ’、こ
の符号は図９、図１０参照）を廃止することができる。
従来の斜め孔（２５ａ’）に代わって設けられた連通隙
間２５ａは、内孔１８に連通溝７２を形成することによ
り設けられたものであり、この連通溝７２は内孔１８の
加工と同軸でワークセッティングできるため、従来の斜
め孔（２５ａ’）の加工より容易に形成できる。つま
り、この第２実施例を採用しても、従来の技術に比較し
て圧力連通通路２５の作成が容易になり、電磁弁１０
（電磁弁一体型膨張弁）の生産性を高めることができ
る。

【００５５】〔変形例〕上記の実施例では低圧冷媒通路
１１を流れる蒸発器の出口側冷媒の温度を感温棒４１を
介して感温室３４に伝達して、感温室３４の圧力を出口
側冷媒の温度に応じた圧力にした例を示したが、感温棒
４１を廃止し、その代わりに冷媒を封入した感温筒をリ
ヤ蒸発器７の出口に設け、その感温筒とダイヤフラム作
動器１２の感温室３４とをキャピラリチューブで連結す
る構成にしても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】リヤ膨張弁の断面を含む冷凍サイクル図である
（第１実施例）。

【図２】図１とは異なる断面位置におけるリヤ膨張弁の
断面図である（第１実施例）。

【図３】リヤ膨張弁の下側の断面図である（第１実施
例）。

【図４】リヤ膨張弁の要部拡大断面図である（第１実施
例）。

【図５】作動棒の断面図である（第１実施例）。

【図６】弁座を示す図である（第１実施例）。

【図７】リヤ膨張弁の要部拡大断面図である（第２実施
例）。

【図８】作動棒の断面図である（第２実施例）。

【図９】リヤ膨張弁の断面図である（従来例）。

【図１０】リヤ膨張弁の要部拡大断面図である（従来
例）。

【図１１】作動棒の断面図である（従来例）。

【符号の説明】

１圧縮機２凝縮器３レシーバ４フロント膨張弁５リヤ膨張弁（電磁弁一体型膨張弁）６フロント蒸発器７リヤ蒸発器１０電磁弁１２ダイヤフラム作動器１３バルブボディ１８内孔２１弁体２２絞り部２３作動棒２４出口通路２４α 開閉弁上流通路２５圧力連通通路２５ａ連通隙間３０開閉弁３３ダイヤフラム３５均圧室４５キー溝（断面を非円形状とする溝）５１入口通路７１切欠溝（微小連通手段）７２連通溝（断面を非円形状とする溝）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考） // Ｆ１６Ｋ 31/68 Ｆ１６Ｋ 31/68 Ｓ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）外枠を形成するバルブボディ（１
３）と、（ｂ）このバルブボディ（１３）に形成され、高圧冷媒
が供給される入口通路（５１）と、（ｃ）前記バルブボディ（１３）に形成され、前記入口
通路（５１）から導入される高圧冷媒を減圧膨張する絞
り部（２２）と、（ｄ）前記バルブボディ（１３）に形成され、前記絞り
部（２２）で減圧膨張した冷媒を蒸発器（７）に供給す
る出口通路（２４）と、（ｅ）前記絞り部（２２）の開度を調整する弁体（２
１）と、（ｆ）前記蒸発器（７）を通過した冷媒の温度によって
変位するダイヤフラム（３３）およびこのダイヤフラム
（３３）の変位を前記弁体（２１）に伝える作動棒（２
３）を備えるダイヤフラム作動器（１２）と、（ｇ）前記バルブボディ（１３）に取り付けられ、前記
出口通路（２４）を開閉する開閉弁（３０）を有した電
磁弁（１０）と、（ｈ）前記弁体（２１）と前記開閉弁（３０）との間の
開閉弁上流通路（２４α）と前記入口通路（５１）を微
小連通させる微小連通手段（７１）と、（ｉ）圧力の上昇によって前記弁体（２１）を閉弁させ
る前記ダイヤフラム作動器（１２）の均圧室（３５）と
前記開閉弁上流通路（２４α）とを連通させる圧力連通
通路（２５）とを具備し、この圧力連通通路（２５）は、前記作動棒（２３）と、
この作動棒（２３）を挿通する内孔（１８）との間に、
前記開閉弁上流通路（２４α）に直接連通する連通隙間
（２５ａ）を有することを特徴とする電磁弁一体型膨張
弁。
【請求項２】請求項１の電磁弁一体型膨張弁において、前記連通隙間（２５ａ）は、断面が非円形状を呈する前
記作動棒（２３）と、断面が円形状を呈する前記内孔
（１８）との間に形成されたことを特徴とする電磁弁一
体型膨張弁。
【請求項３】請求項１の電磁弁一体型膨張弁において、前記連通隙間（２５ａ）は、断面が円形状を呈する前記
作動棒（２３）と、断面が非円形状を呈する前記内孔
（１８）との間に形成されたことを特徴とする電磁弁一
体型膨張弁。