JP3519918B2 - 膨張弁 - Google Patents

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、自動車用空調装
置等の冷凍サイクルに用いられる膨張弁に関する。 【０００２】 【従来の技術】膨張弁は一般に、蒸発器から送り出され
る低圧冷媒の温度変化を感知する感温室に、低圧冷媒の
温度変化に伴って変位するダイアフラムを設けて、その
ダイアフラムの外面に当接するダイアフラム受け盤に連
結した弁体を、蒸発器に送り込まれる高圧冷媒の流路面
積を変化させるように弁支持ボディーに配置すると共
に、ダイアフラム受け盤をダイアフラムに当接させる方
向に付勢する付勢スプリングを設けて、蒸発器に送り込
まれる高圧冷媒の流量が低圧冷媒の温度変化に対応して
制御されるようになっている。 【０００３】図７はそのような従来の膨張弁を示してお
り、５１は感温室、５２はダイアフラム、５３はダイア
フラム受け盤、５４は弁体、５５は弁支持ボディー、５
６は付勢スプリングである。 【０００４】付勢スプリング５６は、組み立て時に付勢
力を調整する必要があるので、弁体５４の外端面側（即
ち、ダイアフラム５２のある側と反対側）に配置されて
いる。そして、バネ圧調整用のナット５７が弁支持ボデ
ィー５５に螺合して取り付けられている。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のように
付勢スプリング５６が弁体５４の外端面側に配置されて
いると、弁支持ボディー５５をその分だけ弁体５４より
長く形成し、その部分に深い座繰り孔加工を施して雌ネ
ジ加工等を行なう必要があるため、弁支持ボディー５５
が大型化すると共に部品としてコスト高なものになって
しまう。 【０００６】そこで本発明は、弁支持ボディーを小型化
及び低コスト化することができる膨張弁を提供すること
を目的とする。 【０００７】 【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、蒸発器から送り出される低圧冷
媒の温度変化を感知する感温室に配置されて上記低圧冷
媒の温度変化に伴って変位するダイアフラムと、そのダ
イアフラムの外面に当接するダイアフラム受け盤に連結
されて上記蒸発器に送り込まれる高圧冷媒の流路面積を
変化させるように弁支持ボディーに配置された弁体と、
上記ダイアフラム受け盤を上記ダイアフラムに当接させ
る方向に付勢する付勢スプリングとを有する膨張弁にお
いて、上記付勢スプリングを、上記弁体の弁部と上記ダ
イアフラムとの間の位置に配置したことを特徴とする。 【０００８】なお、上記付勢スプリングが、上記ダイア
フラム受け盤と上記弁支持ボディーとの間に配置されて
いてもよく、上記付勢スプリングが、上記弁支持ボディ
ーに形成された座繰り孔内に収容されていてもよい。 【０００９】また、上記感温室が上記弁支持ボディーに
螺合して取り付けられており、その螺合状態を変化させ
ることによって上記付勢スプリングの付勢力調整が行わ
れるようにしてもよい。 【００１０】その場合に、上記感温室と上記弁支持ボデ
ィーとの螺合部に、さらに両者の螺合状態を固定するた
めのナットが螺合していてもよい。 【００１１】 【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、本発明の第１の実施の形態の膨
張弁を示しており、図示されていない蒸発器から送り出
される低圧冷媒ガスの流路中に配置される感温室１の中
には、冷媒と類似のガスと吸着剤とが封入されている。 【００１２】感温室１の一つの壁面は、可撓性薄膜から
なるダイアフラム２によって形成されていて、低圧冷媒
ガスの温度変化によって生じる感温室１内の圧力変化に
伴ってダイアフラム２の面位置が変化する。 【００１３】３は、弁体４を支持する弁支持ボディー５
に感温室１を取り付けるように形成された感温室１の裏
側ケースであり、裏側ケース３に形成された雌ネジ６が
弁支持ボディー５に形成された雄ネジ７と螺合してい
る。 【００１４】この螺合によって感温室１が弁支持ボディ
ー５に連結され、固定ナット１８を、裏側ケース３にき
つく当接させる状態に弁支持ボディー５の雄ネジ７と螺
合させることにより、弁支持ボディー５に対する裏側ケ
ース３の螺合状態が固定される。８は、ダイアフラム２
の裏面側を低圧冷媒と均圧にするための連通孔である。 【００１５】弁支持ボディー５は、図示されていない配
管ブロック内に収容されるようになっており、一対のＯ
リング９によって挟まれてシールされる部分に、高圧冷
媒入口流路１１が形成されている。 【００１６】弁体４は、ダイアフラム２の面に対して垂
直方向に弁支持ボディー５に形成された貫通孔１０内
に、軸線方向に進退自在に嵌挿されている。そして、高
圧冷媒入口流路１１内に面する部分では弁体４の外径が
細く形成され、高圧冷媒出口流路１２に向かう部分は次
第に太くなるテーパ状の弁部４ａになっていて、その弁
部４ａに対向する貫通孔１０の口元部分が弁座１３にな
っている。 【００１７】弁体４の他端側は、ダイアフラム２の外面
に当接するダイアフラム受け盤２０に固着連結されてお
り、ダイアフラム受け盤２０をダイアフラム２に当接す
る方向に付勢する付勢スプリング１５がその部分に配置
されている。 【００１８】付勢スプリング１５は、この実施の形態に
おいては圧縮コイルスプリングであり、貫通孔１０のダ
イアフラム２に面する側の口元に形成された座繰り孔１
９内に収容されている。そして、付勢スプリング１５の
一端は座繰り孔１９の底面で受けられ、他端側はダイア
フラム受け盤２０で受けられている。 【００１９】ダイアフラム受け盤２０には筒状部分２０
ａが一体に形成されており、弁体４の細径部分がその筒
状部分２０ａに嵌挿、固着されている。このようにダイ
アフラム受け盤２０は組み立て上の都合によって弁体４
と別部品になっているが、機能的には弁体４と一体のも
のである。 【００２０】１７は、弁体４と貫通孔１０との嵌合部を
シールするための薄いシート状のシール部材であり、例
えばシリコンゴム等のような柔軟な部材によってドーナ
ツ状に形成されている。 【００２１】シール部材１７は貫通孔１０の直径に比べ
て大きく形成されており、図２に拡大図示されるよう
に、ダイアフラム受け盤２０の筒状部分２０ａと弁体４
とに挟まれた状態に配置されている。 【００２２】ダイアフラム受け盤２０の筒状部分２０ａ
と弁体４は、共に貫通孔１０内に嵌合する外径寸法に形
成されているが、シール部材１７を挟み付けた部分で
は、高圧冷媒入口流路１１寄りに位置する弁体４の方に
だけ、外径を細めた逃げ部２１が形成されている。 【００２３】その結果、シール部材１７の外縁部は逃げ
部２１側（即ち、高圧冷媒入口流路１１に向かう方）に
だけ折れ曲がり、高圧冷媒入口流路１１側から低圧部側
への冷媒の漏洩を完全に防止することができる。 【００２４】このように構成された実施の形態の膨張弁
は、蒸発器から送り出される低圧冷媒の温度変化に応じ
て変化する感温室１内の圧力と付勢スプリング１５の付
勢力とがダイアフラム２に対して逆方向からかかり、そ
れが均衡する位置でダイアフラム２が停止する。 【００２５】そして、そのダイアフラム２の変位に伴っ
て弁体４が移動することにより、弁部４ａと弁座１３と
の間の隙間の大きさ（即ち、高圧冷媒の流路面積）が変
化して、蒸発器に送り込まれる高圧冷媒の流量が制御さ
れる。図１は開弁状態を示し、図３は閉弁状態を示して
いる。 【００２６】この実施の形態に示される膨張弁は、付勢
スプリング１５がダイアフラム受け盤２０に直接当接す
る位置に配置されていて、弁体４の外端面側には付勢ス
プリングや付勢力調整ネジ等を設ける必要がない。 【００２７】したがって、弁支持ボディー５を弁体４と
同程度の長さに形成して小型化することができると共
に、弁支持ボディー５の加工コストを低減して部品原価
を低くすることができる。 【００２８】なお、付勢スプリング１５の付勢力の調整
は、ネジ部６，７において弁支持ボディー５に螺合連結
されている感温室１を螺動させることにより行なうこと
ができ、適切な調整状態において固定ナット１８をきつ
く締め付ければその状態が固定される。 【００２９】図４は、本発明の第２の実施の形態の膨張
弁を示しており、第１の実施の形態では付勢スプリング
１５として圧縮コイルバネが用いられていたが、それに
代えて付勢スプリング２５として、図５に示されるよう
な皿状の板バネを用いたものである。 【００３０】皿状の板バネはコイルバネよりも小さく形
成することができるので、付勢スプリング２５を収容す
る座繰り孔１９は第１の実施の形態より浅く形成されて
おり、弁支持ボディー５をさらに小型化することも可能
である。 【００３１】図６は本発明の第３の実施の形態の膨張弁
を示しており、感温室１にキャピラリーチューブ３１を
介して感温筒３２を接続したタイプの膨張弁に本発明を
適用したものである。付勢スプリング１５に係わる部分
の構成は第１の実施の形態と同様なので、第１の実施の
形態と同じ符号を付してその説明は省略する。 【００３２】 【発明の効果】本発明によれば、ダイアフラム受け盤を
ダイアフラムに当接させる方向に付勢する付勢スプリン
グを、弁体の弁部とダイアフラムとの間の位置に配置し
たことにより、弁支持ボディーを短く小型化することが
でき、部品加工コストも低減して部品原価を低くするこ
とができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の第１の実施の形態の膨張弁の開弁状態
の縦断面図である。 【図２】本発明の第１の実施の形態の膨張弁の開弁状態
の部分拡大断面図である。 【図３】本発明の第１の実施の形態の膨張弁の閉弁状態
の縦断面図である。 【図４】本発明の第２の実施の形態の膨張弁の縦断面図
である。 【図５】本発明の第２の実施の形態の膨張弁に用いられ
る付勢スプリングの斜視図である。 【図６】本発明の第３の実施の形態の膨張弁の縦断面図
である。 【図７】従来の膨張弁の縦断面図である。 【符号の説明】 １ 感温室 ２ ダイアフラム ４ 弁体 ４ａ 弁部 ５ 弁支持ボディー ６，７ ネジ部 １５ 付勢スプリング １９ 座繰り孔 ２０ ダイアフラム受け盤

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】蒸発器から送り出される低圧冷媒の温度変
   化を感知する感温室に配置されて上記低圧冷媒の温度変
   化に伴って変位するダイアフラムと、そのダイアフラム
   の外面に当接するダイアフラム受け盤に連結されて上記
   蒸発器に送り込まれる高圧冷媒の流路面積を変化させる
   ように弁支持ボディーに配置された弁体と、上記ダイア
   フラム受け盤を上記ダイアフラムに当接させる方向に付
   勢する付勢スプリングとを有する膨張弁において、 上記付勢スプリングの一端を上記ダイアフラム受け盤の
   上記ダイアフラムに対する当接面の裏面において受けて
   他端を弁支持ボディーにおいて受けると共に、上記感温
   室に形成した雌ネジ部を上記弁支持ボディーの外周部に
   形成した雄ネジ部に直接螺合させることにより上記感温
   室を上記弁支持ボディーに取り付けて、上記弁支持ボデ
   ィーに対する上記感温室の螺合状態を固定するためのナ
   ットを上記弁支持ボディーの雄ネジ部に螺合させ、上記
   弁支持ボディーに対する上記感温室の螺合状態を変化さ
   せることにより上記付勢スプリングの付勢力調整が行な
   われて、その状態で上記ナットを締め付けることにより
   上記感温室が上記弁支持ボディーに固定されるようにし
   たことを特徴とする膨張弁。