JP2018155309A - 温度式膨張弁 - Google Patents

Abstract

【課題】耐久性の悪化を招くことなく、絞り開度を精度良く調整可能な温度式膨張弁を提供する。【解決手段】内部に高圧冷媒を減圧させる絞り通路５０ａおよび弁体部５３を収容する弁室５０ｂを形成する第１ボデー部５１を金属で形成し、内部に低圧冷媒を流通させる低圧冷媒通路５０ｃを形成する第２ボデー部５２を樹脂で形成し、低圧冷媒の温度および圧力に応じて弁体部５３を変位させるエレメント部５４と第１ボデー部５１とを互いに固定する固定部材５５を第１ボデー部５１と同種の金属で形成する。さらに、第１ボデー部５１とエレメント部５４との間に第２ボデー部５２を配置して、固定部材５５の一部が低圧冷媒通路５０ｃを貫通するように配置する。これにより、第１ボデー部５１および第２ボデー部５２を介して外気温がエレメント部５４へ伝達させてしまうことを抑制する。【選択図】図１

Description

本発明は、冷凍サイクル装置に適用される温度式膨張弁に関する。

従来、蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置に適用される冷媒減圧装置として、ボックス型の温度式膨張弁が知られている。

この種の温度式膨張弁は、ボデー部、弁体部、エレメント部等を備えている。ボデー部は、温度式膨張弁の外殻を形成するとともに、内部に複数の冷媒通路等を形成するものである。弁体部は、ボデー部の内部に収容されて、ボデー部に形成された絞り通路の通路断面積（すなわち、絞り開度）を変化させるものである。エレメント部は、ボデー部に固定されて、弁体部を変位させるものである。

より詳細には、エレメント部は、ボデー部に形成された低圧冷媒通路を流通する低圧冷媒の温度および圧力に応じて変形するダイヤフラムを有している。そして、このダイヤフラムの変形を作動棒等を介して弁体部に伝達することによって、弁体部を変位させる。従って、低圧冷媒の温度および圧力に応じて絞り開度を精度良く調整するためには、エレメント部に低圧冷媒の温度および圧力を適切に伝達する必要がある。

これに対して、特許文献１には、金属よりも熱伝導率の低い樹脂にて形成されたボデー部を備える温度式膨張弁が開示されている。この特許文献１の温度式膨張弁では、樹脂製のボデー部を採用することで、ボデー部を介してエレメント部に雰囲気温度が伝達されてしまうことを抑制して、エレメント部に低圧冷媒の温度を適切に伝達しようとしている。

特開平１１−３２５３０８号公報

しかしながら、特許文献１の温度式膨張弁のように、樹脂で形成されたボデー部を採用すると、クリープ等の経年劣化によってボデー部に寸法変化が生じてしまうことがある。このような寸法変化は、絞り通路の形状の変化や、絞り通路とエレメント部との相対位置の変化等を招いてしまうので、温度式膨張弁の流量特性を変化させてしまう原因となる。

すなわち、絞り開度を精度良く調整するために、樹脂で形成されたボデー部を採用すると、温度式膨張弁としての耐久性を悪化させてしまう。

本発明は、上記点に鑑み、耐久性の悪化を招くことなく、絞り開度を精度良く調整可能な温度式膨張弁を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置に適用される温度式膨張弁であって、
高圧冷媒を減圧させる絞り通路（５０ａ）が形成された第１ボデー部（５１）と、低圧冷媒を流通させる低圧冷媒通路（５０ｃ）が形成された第２ボデー部（５２）と、第１ボデー部内に収容されて絞り通路（５０ａ）の通路断面積を変化させる弁体部（５３）と、弁体部を変位させるエレメント部（５４）と、第１ボデー部とエレメント部とを互いに固定する固定部材（５５）と、を備え、
エレメント部は、低圧冷媒通路を流通する低圧冷媒の温度および圧力に応じて弁体部を変位させるものであり、第１ボデー部および固定部材は、金属で形成されており、第２ボデー部は、第１ボデー部および固定部材よりも熱伝達率の低い樹脂で形成されており、
第２ボデー部は、エレメント部と第１ボデー部との間に配置されており、固定部材の少なくとも一部は、低圧冷媒通路内に配置されている温度式膨張弁である。

これによれば、第１ボデー部（５１）と固定部材（５５）が金属で形成されているので、経年劣化によって絞り通路（５０ａ）の形状が変化してしまうことや、絞り通路（５０ａ）とエレメント部（５４）との相対位置が変化してしまうことを抑制することができる。従って、温度式膨張弁の耐久性の悪化を抑制することができる。

さらに、低圧冷媒通路（５０ｃ）が形成される第２ボデー部（５２）が樹脂にて形成されているので、低圧冷媒通路（５０ｃ）を流通する低圧冷媒に外気温が伝達されてしまうことや、第２ボデー部（５２）を介して外気温がエレメント部（５４）に伝達されてしまうことを抑制することができる。

これに加えて、固定部材（５５）の少なくとも一部が、低圧冷媒通路（５０ｃ）内に配置されているので、固定部材（５５）の少なくとも一部を低圧冷媒の温度に近づけることができる。従って、第１ボデー部（５１）および固定部材（５５）を介して外気温がエレメント部（５４）に伝達されてしまうことを抑制することができる。

その結果、外気温の影響を受けにくく、低圧冷媒の温度および圧力に応じて、絞り通路（５０ａ）の絞り開度を精度良く調整することができる。

すなわち、本請求項に記載の発明によれば、耐久性の悪化を招くことなく、絞り開度を精度良く調整可能な温度式膨張弁を提供することができる。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対向関係を示す一例である。

第１実施形態の温度式膨張弁の断面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ断面の一部断面図である。 防振バネの外観斜視図である。 第２実施形態の温度式膨張弁の断面図である。 第２実施形態の変形例の温度式膨張弁の断面図である。

（第１実施形態）
以下、図面を用いて、本発明の第１実施形態を説明する。本実施形態では、本発明に係る温度式膨張弁５を、空調装置に用いられる蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置１に適用している。冷凍サイクル装置１は、図１に示すように、圧縮機２、放熱器３、レシーバ４、温度式膨張弁５、蒸発器６を環状に接続して構成されたものである。

圧縮機２は、冷媒を吸入し、高圧冷媒となるまで圧縮して吐出するものである。放熱器３は、圧縮機２から吐出された高圧冷媒と外気とを熱交換させ、高圧冷媒を放熱させて凝縮させる放熱用熱交換器である。レシーバ４は、放熱器３から流出した冷媒の気液を分離して、サイクルの余剰な液冷媒を蓄える受液器である。

温度式膨張弁５は、レシーバ４から流出した高圧冷媒を低圧冷媒となるまで減圧させる減圧装置である。蒸発器６は、温度式膨張弁５にて減圧された低圧冷媒と空調対象空間へ送風される送風空気とを熱交換させて、低圧の液冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させる吸熱用熱交換器である。

冷凍サイクル装置１では、冷媒としてＨＦＣ系冷媒（具体的には、Ｒ１３４ａ）を採用しており、圧縮機１１から吐出された吐出冷媒の圧力が冷媒の臨界圧力を超えない蒸気圧縮式の亜臨界冷凍サイクルを構成している。冷媒には圧縮機１１を潤滑するための冷凍機油が混入されており、冷凍機油の一部は冷媒とともにサイクルを循環している。

次に、本実施形態の温度式膨張弁５の詳細構成を説明する。温度式膨張弁５は、第１ボデー部５１、第２ボデー部５２、弁体部５３、エレメント部５４等を備えている。温度式膨張弁５は、内部に低圧冷媒の温度および圧力を検知するための低圧冷媒通路５０ｃが形成された、いわゆるボックス型の温度式膨張弁として形成されている。

第１ボデー部５１および第２ボデー部５２は、温度式膨張弁５の外殻を形成するとともに、内部に複数の冷媒通路等を形成するものである。第１ボデー部５１は、角柱状の金属（本実施形態では、アルミニウム）で形成されている。第１ボデー部５１は、内部に絞り通路５０ａ、弁室５０ｂ等を形成するものである。

絞り通路５０ａは、冷媒通路の通路断面積を縮小させることによって、レシーバ４から流出した高圧冷媒を低圧冷媒となるまで減圧させるオリフィスとして機能する冷媒通路である。絞り通路５０ａは、円柱状あるいは円錐台状等の回転体形状に形成されている。

弁室５０ｂは、絞り通路５０ａの冷媒流れ上流側に配置されて、弁体部５３を収容する空間である。弁室５０ｂは、絞り通路５０ａよりも径の大きい円柱状に形成されている。絞り通路５０ａの中心軸と弁室５０ｂの中心軸は、同軸上に配置されている。

弁体部５３は、絞り通路５０ａの中心軸方向へ変位することによって、絞り通路５０ａの通路断面積を変化させる球体弁である。弁室５０ｂの内部には、弁体部５３に対して、絞り通路５０ａの通路断面積を縮小させる側の荷重をかける弾性部材であるコイルバネ５３ａが収容されている。

第１ボデー部５１の外表面には、レシーバ４から流出した高圧冷媒を弁室５０ｂへ流入させる高圧側入口５１ａ、および絞り通路５０ａで減圧された低圧冷媒を流出させる蒸発器側出口５１ｂが開口している。さらに、第１ボデー部５１には、弁室５０ｂに弁体部５３およびコイルバネ５３ａを収容するための収容穴５１ｃが形成されている。収容穴５１ｃは、コイルバネ５３ａの荷重を調整する調整ネジ５３ｂによって閉塞されている。

第１ボデー部５１と調整ネジ５３ｂとの間には、Ｏリング等のシール部材が配置されており、第１ボデー部５１と調整ネジ５３ｂとの隙間から冷媒が漏れることはない。

第２ボデー部５２は、角柱状の樹脂（本実施形態では、ＰＰＳ：ポリフェニレンサルファイド樹脂）で形成されている。従って、第２ボデー部５２は、第１ボデー部５１よりも熱伝達率の低い部材で形成されている。第２ボデー部５２は、内部に低圧冷媒通路５０ｃ等を形成するものである。

第２ボデー部５２は、第１ボデー部５１に接触するように配置されている。第１ボデー部５１と第２ボデー部５２との間には、Ｏリング等のシール部材が配置されており、第１ボデー部５１と第２ボデー部５２との隙間から冷媒が漏れることはない。

低圧冷媒通路５０ｃは、蒸発器６から流出した低圧冷媒を流通させる冷媒通路である。低圧冷媒通路５０ｃは、円柱状に形成されている。図１、図２に示すように、低圧冷媒通路５０ｃの中心軸と絞り通路５０ａの中心軸は、互いに直交するように配置されている。

第２ボデー部５２の外表面には、蒸発器６から流出した低圧冷媒を低圧冷媒通路５０ｃへ流入させる低圧側入口５２ａ、および低圧冷媒通路５０ｃを流通した低圧冷媒を圧縮機１１の吸入側へ流出させる圧縮機側出口５２ｂが開口している。さらに、第２ボデー部５２には、エレメント部５４の一部が嵌め込まれる取付穴５２ｃ等が形成されている。

エレメント部５４は、弁体部５３を変位させるための駆動力を出力するものである。エレメント部５４は、ケース５４ａ、ダイヤフラム５４ｂ等を有している。ケース５４ａは、椀状（カップ状）の金属（本実施形態では、ステンレス合金）で形成されている。ケース５４ａは、内部に封入空間５４１および導入空間５４２を形成している。

封入空間５４１は、低圧冷媒通路５０ｃを流通する低圧冷媒の温度に応じて圧力変化する感温媒体が封入された空間である。本実施形態では、感温媒体として、サイクルを循環する冷媒を主成分とするものを採用している。導入空間５４２は、低圧冷媒通路５０ｃを流通する低圧冷媒の圧力を導入させる空間である。

ダイヤフラム５４ｂは、ケース５４ａの内部に配置されて、ケース５４ａの内部を封入空間５４１および導入空間５４２に区画している。換言すると、ダイヤフラム５４ｂは、ケース５４ａとともに、封入空間５４１を形成している。

ダイヤフラム５４ｂは、円形薄板状の金属（本実施形態では、ＳＵＳ３０４）で形成されており、封入空間５４１内の感温媒体の圧力と導入空間５４２内の冷媒圧力との圧力差に応じて変形する。前述の如く、感温媒体の圧力は、低圧冷媒通路５０ｃを流通する低圧冷媒の温度に応じて変化するので、ダイヤフラム５４ｂは、低圧冷媒通路５０ｃを流通する低圧冷媒の温度および圧力に応じて変形する変形部材である。

ダイヤフラム５４ｂの導入空間５４２側の面には、円板状のプレート部材を介して、作動棒５４ｃが連結されている。作動棒５４ｃは、円柱状の金属（本実施形態では、ステンレス合金）で形成されている。作動棒５４ｃは、ダイヤフラム５４ｂの変形を弁体部５３へ伝達して、弁体部５３を変位させるものである。

作動棒５４ｃは、防振バネ５４ｄによって、絞り通路５０ａの中心軸方向へ摺動可能に支持されている。防振バネ５４ｄは板状の金属（本実施形態では、ステンレス合金）を円筒状に湾曲させることによって形成されたものである。防振バネ５４ｄは、図３に示すように、円環状部５４ｅ、および複数（本実施形態では３つ）の腕部５４ｆを有している。

円環状部５４ｅは、弾性的に外径を変化させることができ、圧入等の手段によって第１ボデー部５１に固定されている。さらに、本実施形態の防振バネ５４ｄは、防振バネ５４ｄの中心軸と絞り通路５０ａの中心軸が同軸上に配置されるように、第１ボデー部５１に固定されている。

腕部５４ｆは、円環状部５４ｅに形成された切り起こし部を内周側（すなわち、中心軸側）へ折り曲げることによって形成されている。腕部５４ｆは、中心軸方向から見たときに等角度間隔に配置されている。そして、作動棒５４ｃを防振バネ５４ｄの中心部へ挿入すると、それぞれの腕部５４ｆの先端部が作動棒５４ｃの外周面に接触する。

このように作動棒５４ｃが、それぞれの腕部５４ｆに接触することによって、作動棒５４ｃの中心軸径方向への変位が規制される。その結果、作動棒５４ｃは、絞り通路５０ａの中心軸方向へ摺動可能に支持される。

さらに、防振バネ５４ｄは、作動棒５４ｃの中心軸方向の変位に伴って、弁体部５３も絞り通路５０ａの中心軸方向へ変位する時に、腕部５４ｆと作動棒５４ｃが摺動することによって、変位を抑制する方向に荷重を発生させる。この荷重により、弁体部５３が軸方向に微小振動してしまうことを抑制することができる。

また、エレメント部５４のケース５４ａの導入空間５４２側を形成する部位には、ネジ部が形成されている。このネジ部は、第１ボデー部５１に連結された固定部材５５にネジ締結されている。これにより、エレメント部５４と第１ボデー部５１が互いに固定されている。本実施形態の固定部材５５は、第１ボデー部５１と一体的に形成されている。従って、固定部材５５は、第１ボデー部５１と同じ種類の金属で形成されている。

固定部材５５は、円筒状に形成されている。固定部材５５は内部に作動棒５４ｃを収容するように、作動棒５４ｃの周囲に配置されている。さらに、固定部材５５は、図１、図２に示すように、低圧冷媒通路５０ｃを貫通するように配置されている。換言すると、固定部材５５の少なくとも一部は、低圧冷媒通路５０ｃ内に配置されている。

固定部材５５の外周面には、その内外を連通させる複数（本実施形態では、等角度間隔に４つ）の均圧穴５５ａが形成されている。固定部材５５の内部には、均圧穴５５ａを介して流入した低圧冷媒を、エレメント部５４の導入空間５４２側へ導く連通路５５ｂが形成されている。これにより、低圧冷媒通路５０ｃを流通する低圧冷媒が導入空間５４２へ導かれる。

そして、導入空間５４２へ導かれた低圧冷媒の温度が、ダイヤフラム５４ｂを介して、封入空間５４１内の感温媒体に伝達される。

さらに、エレメント部５４は、固定部材５５に固定されることによって、第２ボデー部５２に接触する。このため、第２ボデー部５２は、エレメント部５４と第１ボデー部５１との間に挟まれるように配置されている。エレメント部５４と第２ボデー部５２との間には、Ｏリング等のシール部材が配置されており、エレメント部５４と第２ボデー部５２との隙間から冷媒が漏れることはない。

次に、本実施形態の温度式膨張弁５の製造方法について説明する。まず、上述した第１ボデー部５１、第２ボデー部５２、弁体部５３、エレメント部５４を用意する。この際、第１ボデー部５１として、固定部材５５が固定あるいは一体化されているものを用意する。また、エレメント部５４として、作動棒５４ｃが連結されているものを用意する。

次に、第１ボデー部５１の弁室５０ｂ内に、弁体部５３、コイルバネ５３ａ等を収容する。その後、調整ネジ５３ｂをネジ止めすることによって、第１ボデー部５１の収容穴５１ｃを閉塞する（弁体部収容工程）。

次に、第１ボデー部５１に連結された固定部材５５が、第２ボデー部５２の低圧冷媒通路５０ｃ内を貫通するように、第２ボデー部５２に固定部材５５を嵌め込む（第２ボデー部取付工程）。

次に、エレメント部５４の作動棒５４ｃを固定部材５５の内部に挿入する。そして、エレメント部５４のケース５４ａを、固定部材５５の先端部に形成されたネジ部にネジ締結する。この際、エレメント部５４のケース５４ａの一部が、第２ボデー部５２の取付穴５２ｃに嵌め込まれるようにネジ止めする（エレメント部取付工程）。

これにより、第１ボデー部５１とエレメント部５４が互いに固定されるだけでなく、第２ボデー部５２が、第１ボデー部５１とエレメント部５４との間に挟持される。従って、第１ボデー部５１、第２ボデー部５２、およびエレメント部５４が互いに固定される。その後、調整ネジ５３ｂによって、コイルバネ５３ａが弁体部５３に付勢する荷重を適切な値に調整する（荷重調整工程）。これにより、温度式膨張弁５が製造される。

次に、本実施形態の作動について説明する。圧縮機２が作動すると、圧縮機２にて圧縮された高圧冷媒が放熱器３へ流入する。放熱器３では、高圧冷媒が外気に放熱して凝縮する。放熱器３にて凝縮した高圧液相冷媒は、レシーバ４を介して、温度式膨張弁５の高圧側入口５１ａへ流入する。この際、サイクルの余剰な液冷媒は、レシーバ４に蓄えられる。

温度式膨張弁５では、蒸発器６出口側冷媒の過熱度が予め定めた基準過熱度（本実施形態では、５℃）となるように、エレメント部５４が弁体部５３を変位させて、絞り通路５０ａの通路断面積（すなわち、絞り開度）を変化させる。

より具体的には、蒸発器６出口側冷媒の過熱度の上昇に伴って、低圧冷媒通路５０ｃを流通する冷媒の温度（過熱度）が上昇すると、固定部材５５の均圧穴５５ａおよび連通路５５ｂを介して、導入空間５４２内へ流入する冷媒温度が上昇する。これにより、封入空間５４１内の感温媒体の圧力が上昇する。

このため、蒸発器６出口側冷媒の過熱度が上昇すると、ダイヤフラム５４ｂが封入空間５４１を拡大させる側に変形する。この変形に伴って、作動棒５４ｃが変位すると、弁体部５３が絞り通路５０ａの入口部から離れる側へ変位する。換言すると、弁体部５３が絞り通路５０ａの絞り開度を増加させる側へ変位する。

一方、蒸発器６出口側冷媒の過熱度の低下に伴って、低圧冷媒通路５０ｃを流通する冷媒の温度（過熱度）が低下すると、固定部材５５の均圧穴５５ａおよび連通路５５ｂを介して、導入空間５４２内へ流入する冷媒温度が低下する。これにより、封入空間５４１内の感温媒体の圧力が低下する。

このため、蒸発器６出口側冷媒の過熱度が低下すると、ダイヤフラム５４ｂが封入空間５４１を縮小させる側に変形する。この変形に伴って、作動棒５４ｃが変位すると、コイルバネ５３ａの荷重によって、弁体部５３が絞り通路５０ａの入口部へ近づく側へ変位する。換言すると、弁体部５３が絞り通路５０ａの絞り開度を減少させる側へ変位する。

つまり、温度式膨張弁５では、蒸発器６から流出した冷媒の温度および圧力に応じて、弁体部５３を変位させることができる。そこで、本実施形態の温度式膨張弁５では、蒸発器６から流出した冷媒の過熱度が基準過熱度に近づくように、弁体部５３を変位させている。基準過熱度は、調整ネジ５３ｂによって、コイルバネ５３ａの荷重を調整することで変更することもできる。

温度式膨張弁５にて減圧された低圧冷媒は、温度式膨張弁５の蒸発器側出口５１ｂから流出して蒸発器６へ流入する。蒸発器６へ流入した低圧冷媒は、送風空気から吸熱して蒸発する。これにより、送風空気が冷却される。蒸発器６から流出した冷媒は、温度式膨張弁５の低圧側入口５２ａから低圧冷媒通路５０ｃへ流入する。低圧冷媒通路５０ｃを流通した冷媒は、圧縮機側出口５２ｂから流出して圧縮機１１へ吸入され、再び圧縮される。

本実施形態の冷凍サイクル装置１は、以上の如く作動して、送風空気を冷却することができる。この際、本実施形態の温度式膨張弁５によれば、蒸発器６出口側冷媒の過熱度を適切な値に調整することができる。これにより、蒸発器６にて冷媒を充分に蒸発させて、サイクルの成績係数（ＣＯＰ）を向上させることができるとともに、圧縮機２の液圧縮の発生を抑制することができる。

ここで、温度式膨張弁５の絞り開度を、蒸発器６から流出した低圧冷媒の温度および圧力に応じて精度良く調整するためには、エレメント部５４の封入空間５４１内の感温媒体に、蒸発器６から流出した低圧冷媒の温度および圧力を適切に伝達する必要がある。

そこで、例えば、第１ボデー部５１および第２ボデー部５２を、金属よりも熱伝導率の低い樹脂にて形成することが考えられる。その理由は、第１ボデー部５１および第２ボデー部５２の双方を樹脂にて形成することで、第１ボデー部５１および第２ボデー部５２を介して外気温が感温媒体に伝達されてしまうことを抑制することができるからである。

ところが、第１ボデー部５１および第２ボデー部５２の双方を樹脂にて形成してしまうと、クリープ等の経年劣化によって第１ボデー部５１および第２ボデー部５２に寸法変化が生じてしまうことがある。このような寸法変化は、温度式膨張弁５の流量特性を変化させてしまい、温度式膨張弁５の耐久性を悪化させてしまう原因となる。

これに対して、本実施形態の温度式膨張弁５によれば、第１ボデー部５１と固定部材５５が金属で形成されているので、経年劣化によって絞り通路５０ａの形状が変化してしまうことや、絞り通路５０ａとエレメント部５４との相対位置が変化してしまうことを抑制することができる。従って、温度式膨張弁５の耐久性の悪化を抑制することができる。

さらに、本実施形態の温度式膨張弁５では、低圧冷媒通路５０ｃが形成される第２ボデー部５２が樹脂にて形成されているので、低圧冷媒通路５０ｃを流通する低圧冷媒に外気温が伝達されてしまうことや、第２ボデー部５２を介して外気温がエレメント部５４の感温媒体に伝達されてしまうことを抑制することができる。

これに加えて、固定部材５５の少なくとも一部が、低圧冷媒通路５０ｃ内に配置されているので、固定部材５５の少なくとも一部を低圧冷媒通路５０ｃを流通する低圧冷媒の温度に近づけることができる。

より詳細には、第１ボデー部５１から固定部材５５を介してエレメント部５４へ外気温を伝達する伝達経路の少なくとも一部を、低圧冷媒通路５０ｃを流通する低圧冷媒の温度に近づけることができる。従って、第１ボデー部５１および固定部材５５を介して外気温がエレメント部５４の感温媒体に伝達されてしまうことを抑制することができる。

その結果、本実施形態の温度式膨張弁５によれば、耐久性の悪化を招くことなく、蒸発器６から流出した冷媒の温度および圧力に応じて絞り開度を精度良く調整することができる。

また、本実施形態の温度式膨張弁５では、樹脂で形成された第２ボデー部５２に、低温の低圧冷媒が流通する低圧冷媒通路５０ｃが形成されている。このため、第２ボデー部５２の温度上昇が少なく、第２ボデー部５２に要求される耐熱性も低くなる。従って、第２ボデー部５２として、比較的安価で加工し易い樹脂材料で形成されたものを採用することができる。

また、本実施形態の温度式膨張弁５では、第２ボデー部５２を第１ボデー部５１とエレメント部５４との間に配置している。従って、固定部材５５を介して、第１ボデー部５１とエレメント部５４を固定することによって、第２ボデー部５２を挟持することができ、第２ボデー部５２を容易に固定することができる。

また、本実施形態の温度式膨張弁５では、筒状の固定部材５５を採用して、作動棒５４ｃの外周側に配置している。従って、固定部材５５を設けても、温度式膨張弁５全体としての大型化を招くことがない。さらに、固定部材５５を、容易に低圧冷媒通路５０ｃを貫通するように配置することができる。

また、本実施形態では、固定部材５５の筒状側面に均圧穴５５ａを形成するとともに、固定部材５５の内部に連通路５５ｂを形成している。従って、導入空間５４２内の冷媒圧力および冷媒温度を速やかに変化させることができる。そして、封入空間５４１内の感温媒体に低圧冷媒の温度を速やかに伝達することができる。その結果、絞り開度をより一層精度良く調整することができる。

（第２実施形態）
本実施形態では、第１実施形態に対して、図４に示すように、固定部材５５および第２ボデー部５２を変更した例を説明する。なお、図４では、第１実施形態と同一もしくは均等部分には同一の符号を付している。このことは、以下の図面でも同様である。

本実施形態の固定部材５５は、第１ボデー部５１に対して別部材で形成されている。本実施形態の固定部材５５は、第１ボデー部５１と同じ種類の金属で形成されている。本実施形態の固定部材５５は、エレメント部５４の反対側の端部が第１ボデー部５１にネジ締結されている。

また、本実施形態の防振バネ５４ｄは、固定部材５５の連通路５５ｂ内に配置されている。また、本実施形態の第２ボデー部５２では、低圧冷媒通路５０ｃ、低圧側入口５２ａ、および圧縮機側出口５２ｂの内径が、第１実施形態と異なるもの（本実施形態では、小さいもの）を採用している。

その他の構成および作動は、第２実施形態と同様である。従って、本実施形態の温度式膨張弁５においても、耐久性の悪化を招くことなく、蒸発器６から流出した冷媒の温度および圧力に応じて絞り開度を精度良く調整することができる。

また、本実施形態では、連通路５５ｂ内に防止バネ５４ｄを配置しているので、連通路５５ｂ内の空間を有効に活用することができる。さらに、図５に示すように、連通路５５ｂ内に防止バネ５４ｄを複数個（図５に示す変形例では、２個）配置してもよい。これによれば、絞り通路５０ａの中心軸と作動棒５４ｃの中心軸との同軸度を向上させることができ、絞り開度をより一層精度良く調整することができる。

また、本実施形態では、第２ボデー部５２を変更しているので、第１ボデー部５１、エレメント部５４等を変更することなく、低圧側入口５２ａおよび圧縮機側出口５２の内径を変更することができる。つまり、温度式膨張弁５では、第１ボデー部５１と第２ボデー部５２が別部材で形成されているので、いずれか一方を変更することによって、配管径の異なる幅広い冷凍サイクル装置に適用することができる。

さらに、本実施形態の低圧冷媒通路５０ｃは円柱状に形成されているので、低圧側入口５２ａへ流入する冷媒の流入方向（すなわち、低圧側入口５２ａを形成する開口穴の軸線方向）と圧縮機側出口５２ｂから流出する冷媒の流出方向（すなわち、圧縮機側出口５２ｂを形成する開口穴の軸線方向）が一致している。

これに対して、低圧冷媒通路５０ｃを湾曲した形状に形成することで、低圧側入口５２ａへ流入する冷媒の流入方向と圧縮機側出口５２ｂから流出する冷媒の流出方向とを異なる方向とすることができる。従って、温度式膨張弁５は、配管取付位置の異なる幅広い冷凍サイクル装置に適用することができる。

（他の実施形態）
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、以下のように種々変形可能である。

（１）上述の実施形態では、冷凍サイクル装置の冷媒として、冷媒としてＲ１３４ａを採用した例を説明したが、冷媒はこれに限定されない。例えば、Ｒ１２３４ｙｆ、Ｒ６００ａ、Ｒ４１０Ａ、Ｒ４０４Ａ、Ｒ３２、Ｒ４０７Ｃ、等を採用してもよい。または、これらの冷媒のうち複数種を混合させた混合冷媒等を採用してもよい。

従って、感温媒体の主成分もＲ１３４ａに限定されない。例えば、感温媒体として、複数種の冷媒を混合したものを採用してもよいし、冷媒に、ヘリウムや窒素等の不活性ガスを加えたものを採用してもよい。

（２）上述の実施形態では、温度式膨張弁５の製造方法の一例を説明したが、第２ボデー部取付工程の後に、エレメント部取付工程を実施することで、第１ボデー部５１、第２ボデー部５２、およびエレメント部５４を容易に固定することができる。従って、各工程の順序は、上述の実施形態に開示した順序に限定されない。例えば、弁体部収容工程は、エレメント部取付工程の後に実行してもよい。

（３）上述の第２実施形態では、固定部材５５と第１ボデー部５１とをネジ締結によって固定した例を説明したが、固定部材５５と第１ボデー部５１との固定態様はこれに限定されない。例えば、固定部材５５を第１ボデー部５１に圧入によって固定してもよいし、接着、溶接等の接合手段を用いて固定してもよい。

（４）本発明に係る温度式膨張弁５の適用は、上述の実施形態に開示された冷凍サイクル装置１に限定されない。

例えば、圧縮機にて昇圧過程の冷媒に中間圧冷媒を合流させる、いわゆるガスインジェクションサイクルを構成する冷凍サイクル装置に適用してもよい。この場合は、例えば、高圧冷媒を中間圧冷媒となるまで減圧させる高段側減圧装置として用いてもよいし、中間圧冷媒を低圧冷媒となるまで減圧させる低段側減圧装置として用いてもよい。

また、冷媒減圧装置としてエジェクタを備える、いわゆるエジェクタ式冷凍サイクルを構成する冷凍サイクル装置に適用してもよい。この場合は、例えば、エジェクタのノズル部へ流入させる冷媒を中間圧冷媒となるまで減圧させる中間圧減圧装置として用いてもよい。

５ 温度式膨張弁
５１ 第１ボデー部
５２ 第２ボデー部
５３ 弁体部
５４ エレメント部
５４ａ ダイヤフラム（変形部材）
５４ｃ 作動棒
５５ 固定部材
５５ａ 均圧穴
５５ｂ 連通路

Claims (3)

1. 蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置に適用される温度式膨張弁であって、
   高圧冷媒を減圧させる絞り通路（５０ａ）が形成された第１ボデー部（５１）と、
   低圧冷媒を流通させる低圧冷媒通路（５０ｃ）が形成された第２ボデー部（５２）と、
   前記第１ボデー部内に収容されて前記絞り通路の通路断面積を変化させる弁体部（５３）と、
   前記弁体部を変位させるエレメント部（５４）と、
   前記第１ボデー部と前記エレメント部とを互いに固定する固定部材（５５）と、を備え、
   前記エレメント部は、前記低圧冷媒通路を流通する低圧冷媒の温度および圧力に応じて前記弁体部を変位させるものであり、
   前記第１ボデー部および前記固定部材は、金属で形成されており、
   前記第２ボデー部は、前記第１ボデー部および前記固定部材よりも熱伝達率の低い樹脂で形成されており、
   前記第２ボデー部は、前記エレメント部と前記第１ボデー部との間に配置されており、
   前記固定部材の少なくとも一部は、前記低圧冷媒通路内に配置されている温度式膨張弁。
2. 前記エレメント部は、前記低圧冷媒通路を流通する低圧冷媒の温度および圧力に応じて変形する変形部材（５４ｂ）、および前記変形部材の変形を前記弁体部に伝達する柱状の作動棒（５４ｃ）を有し、
   前記固定部材は、筒状に形成されて前記作動棒の周囲に配置されている請求項１に記載の温度式膨張弁。
3. 前記固定部材の外周面には内外を連通させる均圧穴（５５ａ）が形成されており、
   前記固定部材の内部には、前記低圧冷媒を前記エレメント部側へ導く連通路（５５ｂ）が形成されている請求項２に記載の温度式膨張弁。

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