JP3525112B2 - 膨張弁 - Google Patents

膨張弁

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JP3525112B2 JP2001022792A JP2001022792A JP3525112B2 JP 3525112 B2 JP3525112 B2 JP 3525112B2 JP 2001022792 A JP2001022792 A JP 2001022792A JP 2001022792 A JP2001022792 A JP 2001022792A JP 3525112 B2 JP3525112 B2 JP 3525112B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は膨張弁に関し、特に
冷凍サイクル中のエバポレータからコンプレッサに送り
出される冷媒の温度に応じてコンプレッサに入る冷媒の
量を制御する膨張弁に関する。
【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】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなエバポレータ出口側の冷媒配管の接続を省略したタ
イプの感温式の膨張弁においても、組み立ての際には、
弁ケースに設けられた冷媒の入口および出口には、高圧
冷媒配管およびエバポレータへの低圧冷媒配管を締め付
け具によって接続しているが、この組み立てコストも含
めて、膨張弁のさらなるコスト低減が望まれている。
【０００６】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、組み立てコストおよび部品コストの両方を効
果的に大幅に削減することができる経済性の高い膨張弁
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】本発明では上記問題を解
決するために、エバポレータ出口の冷媒の温度変化を感
知して前記エバポレータ入口側に供給される冷媒の流量
を制御する膨張弁において、前記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
圧する感温室と前記感温室の昇降圧により駆動されて前
記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と、前記膨張弁ユニ
ットを差し込むことによって装着できる開口部を有し、
高圧冷媒を導入する高圧冷媒配管、流量制御された冷媒
を導出する低圧冷媒配管および前記エバポレータと一体
に形成した弁ケースと、前記弁ケースに装着した前記膨
張弁ユニットを固定する固定手段と、を備え、前記固定
手段は、前記弁機構のボディに周設された溝に前記弁ケ
ースをかしめて嵌合させることにより前記膨張弁ユニッ
トを前記弁ケースに固定することからなることを特徴と
する膨張弁が提供される。また、エバポレータ出口の冷
媒の温度変化を感知して前記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膨張弁において、前記エバ
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前記感温室の昇降圧に
より駆動されて前記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
と、前記膨張弁ユニットを差し込むことによって装着で
きる開口部を有し、高圧冷媒を導入する高圧冷媒配管、
流量制御された冷媒を導出する低圧冷媒配管および前記
エバポレータと一体に形成した弁ケースと、前記弁ケー
スに装着した前記膨張弁ユニットを固定する固定手段
と、を備え、前記固定手段は、前記エバポレータと一体
に形成された出口配管による接触荷重により前記膨張弁
ユニットを前記弁ケースに固定することからなることを
特徴とする膨張弁が提供される。さらに、エバポレータ
出口の冷媒の温度変化を感知して前記エバポレータ入口
側に供給される冷媒の流量を制御する膨張弁において、
前記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前記感温室の
昇降圧により駆動されて前記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
ニットと、前記膨張弁ユニットを差し込むことによって
装着できる開口部を有し、高圧冷媒を導入する高圧冷媒
配管、流量制御された冷媒を導出する低圧冷媒配管およ
び前記エバポレータと一体に形成した弁ケースと、前記
弁ケースに装着した前記膨張弁ユニットを固定する固定
手段と、を備え、前記弁ケースは、前記低圧冷媒配管の
先端部を前記膨張弁ユニットが装着できるよう拡開する
ことにより形成したものであることを特徴とする膨張弁
が提供される。また、エバポレータ出口の冷媒の温度変
化を感知して前記エバポレータ入口側に供給される冷媒
の流量を制御する膨張弁において、前記エバポレータ出
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前記感温室の昇降圧により駆動さ
れて前記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と、前記膨張
弁ユニットを差し込むことによって装着できる開口部を
有し、高圧冷媒を導入する高圧冷媒配管、流量制御され
た冷媒を導出する低圧冷媒配管および前記エバポレータ
と一体に形成した弁ケースと、前記弁ケースに装着した
前記膨張弁ユニットを固定する固定手段と、を備え、前
記固定手段は、前記弁ケースの軸線方向に直角な方向か
ら挟み込むアーム部を有し、前記弁ケースの前記開口部
に一体に形成されたフランジと前記膨張弁ユニットの前
記感温室の周縁部とを前記アーム部に設けられた開口部
に嵌合させることにより、前記膨張弁ユニットが前記弁
ケースから抜け出ないようにしたばね性を有するクリッ
プであり、一端が前記クリップに係止され、他端が前記
エバポレータの出口配管に係止されて前記クリップの側
で前記膨張弁ユニットの前記感温室と熱結合されている
熱伝導部材を備えていることを特徴とする膨張弁が提供
される。また、エバポレータ出口の冷媒の温度変化を感
知して前記エバポレータ入口側に供給される冷媒の流量
を制御する膨張弁において、前記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
圧する感温室と前記感温室の昇降圧により駆動されて前
記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 ニットと、前記膨張弁ユニ
ットを差し込むことによって装着できる開口部を有し、
高圧冷媒を導入する高圧冷媒配管、流量制御された冷媒
を導出する低圧冷媒配管および前記エバポレータと一体
に形成した弁ケースと、前記弁ケースに装着した前記膨
張弁ユニットを固定する固定手段と、を備え、前記固定
手段は、前記弁ケースの軸線方向に直角な方向から挟み
込むアーム部を有し、前記弁ケースの前記開口部に一体
に形成されたフランジと前記膨張弁ユニットの前記感温
室の周縁部とを前記アーム部に設けられた開口部に嵌合
させることにより、前記膨張弁ユニットが前記弁ケース
から抜け出ないようにしたばね性を有するクリップであ
り、一端が前記膨張弁ユニットの前記感温室と面接触さ
れ、他端が前記エバポレータの出口配管に面接触されて
いる熱伝導部材と、一端が前記クリップに係止され、他
端が前記熱伝導部材を前記膨張弁ユニットの前記感温室
に押し付けるばね性を持った押え部材とを備えているこ
とを特徴とする膨張弁が提供される。
【０００８】このような膨張弁によれば、高圧冷媒配管
と弁ケースと低圧冷媒配管とをあらかじめエバポレータ
と一体に形成しておき、組み立て時に、膨張弁としての
最小機能を有する膨張弁ユニットを弁ケースに挿入して
固定手段で固定する構成とした。これにより、膨張弁ユ
ニットは、高圧冷媒配管および低圧冷媒配管をナットの
ような締め付け具による接続が不要であり、膨張弁ユニ
ットは接続部を持たない最小機能の構成であるため、部
品コストが低減でき、高圧冷媒配管、低圧冷媒配管、エ
バポレータと一体にされた弁ケースに膨張弁ユニットを
装着するだけで組み立てができることから組み立てコス
トを低減できる。
【０００９】
【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を用いた冷凍サイクルを示す図であ
る。
【００１０】本発明による膨張弁１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と膨張
弁ユニット２とを固定するクリップ４と、弁ケース３に
溶着された高圧冷媒配管５および低圧冷媒配管６とから
構成されている。このような膨張弁１は、低圧冷媒配管
６をエバポレータ７、コンプレッサ８、コンデンサ９お
よびレシーバ１０を介して高圧冷媒配管５に接続し、か
つ、膨張弁ユニット２の感温筒１１をエバポレータ７の
出口配管１２に熱結合することにより、冷凍サイクルを
形成する。
【００１１】次に、この膨張弁１を構成する各構成要素
について説明する。図２は膨張弁ユニットの構成を示す
縦断面図である。この膨張弁ユニット２は、エバポレー
タ７の出口配管１２を流れる冷媒の温度変化を感温筒１
１が感知し、それによって内部の圧力が昇降圧する感温
室１３と、その感温室１３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。
【００１２】感温室１３は、厚い金属板製のハウジング
１４と可撓性のある金属薄板製のダイヤフラム１５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
１６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１４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。
【００１３】感温室取付座１６の下端部は、弁機構のボ
ディ１７の上部に螺合されている。このボディ１７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１８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１９を有している。ボディ
１７の軸線位置には、高圧冷媒通路１８と低圧冷媒通路
１９との間を連通させる穴があいており、その低圧冷媒
通路１９側が弁座２０になっている。その弁座２０に対
向して球状の弁体２１が配置され、その弁体２１は、圧
縮コイルスプリング２２により弁体受け２３を介して弁
座２０に向けて付勢されている。圧縮コイルスプリング
２２の基端部は、アジャストねじ２４によって受けられ
ている。このアジャストねじ２４は、低圧冷媒通路１９
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２１に対する付勢力を調整することができ
る。
【００１４】ボディ１７の軸線位置には、軸線方向に進
退自在にシャフト２５が挿通され、その一端は、弁体２
１に当接または溶接され、他端は、ディスク２６を介し
てダイヤフラム１５の下面に当接されている。このシャ
フト２５は、また、ホルダ２７によってボディ１７の軸
線位置に位置決めされている。
【００１５】また、ボディ１７には、感温室１３のダイ
ヤフラム１５の下側の空間を低圧冷媒通路１９と均圧に
する連通路２８が設けられている。ダイヤフラム１５の
下側の空間はシャフト２５に設けられたＯリング２９に
よって高圧冷媒通路１８からシールされている。ボディ
１７の外周には、高圧冷媒通路１８を挟んでその上下位
置にＯリング３０，３１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１８と
感温室１３および低圧冷媒通路１９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１６の下端
部外周には、ダイヤフラム１５の下面の空間がボディ１
７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３２とこのＯリング３２の移動を規
制するバックアップリング３３とが装着されている。
【００１６】以上の構成の膨張弁ユニット２において、
レシーバ１０からの冷媒が高圧冷媒配管５に供給される
と、その冷媒は、高圧冷媒通路１８に入り、弁座２０と
弁体２１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１９から低圧冷媒配管
６を介してエバポレータ７に送られる。エバポレータ７
から出力された冷媒は、コンプレッサ８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。
【００１７】その温度に応じて、感温室１３内に封入さ
れたガスの圧力が変化して感温室１３内の圧力が昇降す
る。一方、低圧冷媒通路１９内の冷媒が連通路２８を通
って感温室１３の裏側に入って、ダイヤフラム１５の裏
面側が低圧冷媒通路１９内の冷媒圧を受けている。その
冷媒圧と感温室１３内の圧力と圧縮コイルスプリング２
２の付勢力とが釣り合う位置にダイヤフラム１５、シャ
フト２５および弁体２１が静止し、高圧冷媒配管５から
エバポレータ７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７から出た冷媒の出口温度が高く
なると、感温室１３内の圧力が上昇し、ダイヤフラム１
５の面が下方に変位し、その変位はシャフト２５を介し
て弁体２１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７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７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７から出る冷媒の出口温度を上げるよう制御する。
【００１８】図３は膨張弁ユニット装着用の弁ケースを
示す縦断面図である。膨張弁ユニット２を装着する弁ケ
ース３は、膨張弁ユニット２の外形に合わせて形成さ
れ、膨張弁ユニット２を図の上側の開口部より差し込ん
で装着するようにしている。開口部の周囲には、装着さ
れた膨張弁ユニット２をクリップ４によって弁ケース３
に固定するためのフランジ３４が形成されている。
【００１９】この弁ケース３は、アルミニウム製であ
り、積層型のエバポレータ７を高温室に入れてアルミニ
ウム溶接加工をする際に、高圧冷媒配管５および低圧冷
媒配管６も同じ高温室内において同時にアルミニウム溶
接され、高圧冷媒配管５および低圧冷媒配管６と一体に
形成される。
【００２０】図４はクリップを示す図であって、（Ａ）
はクリップの平面図、（Ｂ）はそのａ−ａ矢視断面図、
図５はクリップを装着した状態を示す膨張弁の側面図、
図６はクリップを装着した状態を示す膨張弁の縦断面図
である。
【００２１】クリップ４は、ばね性を有する硬質材料、
たとえばステンレスによって略Ｕ字状に形成され、両側
のアーム部の中央には、細長い開口部３５が穿設されて
いる。このクリップ４は、膨張弁ユニット２を弁ケース
３に装着した後、膨張弁ユニット２の感温室取付座１６
が弁ケース３のフランジ３４に当接している部分にアー
ム部の先端を押し当て、横から押し進めることにより、
感温室取付座１６およびフランジ３４の辺縁部が細長い
開口部３５に同時に嵌まり込み、図５および図６に示し
たように、膨張弁ユニット２と弁ケース３とを固定し、
膨張弁として構成することができる。
【００２２】図７は膨張弁の組み立て前の状態を示した
側面図、図８は膨張弁の組み立て後の状態を示した側面
図である。膨張弁の組み立ては、エバポレータ７、低圧
冷媒配管６、弁ケース３および高圧冷媒配管５が一体に
形成されているので、これを自動車に設置し、弁ケース
３に膨張弁ユニット２を装着し、クリップ４を嵌めて、
膨張弁ユニット２と弁ケース３とを固定する。次に、膨
張弁ユニット２の感温筒１１の先端部分をエバポレータ
７の出口配管１２に密着させ、バンド３６で固定するこ
とによって行う。
【００２３】したがって、膨張弁の組み立て時には、低
圧冷媒配管６および高圧冷媒配管５をナットのような締
め付け具によって接続する必要がなく、組み立てコスト
を低減できるのみならず、膨張弁ユニットも、膨張弁と
しての最小機能を有する膨張弁ユニット２だけを用意す
ればよいので、締め付け具が不要なことも含め、部品コ
ストを低減することができる。
【００２４】図９は本発明の第２の実施の形態に係る膨
張弁を示す縦断面図である。この図９において、図２お
よび図６に示した構成要素と同じ要素については同じ符
号を付してその詳細な説明は省略する。
【００２５】この第２の実施の形態の膨張弁によれば、
感温室１３の感温室取付座１６とボディ１７とを固定す
るねじ部３７において、それらのねじ山部分にシール材
を塗布した状態で螺着する。これにより、ダイヤフラム
１５の下面の空間がこのねじ部３７を介して大気と連通
するのをシールすることができ、第１の実施の形態の膨
張弁で必要であったＯリング３２およびバックアップリ
ング３３が不要になる。
【００２６】膨張弁の組み立ては、第１の実施の形態の
膨張弁と同様、弁ケース３に膨張弁ユニット２を挿入
し、クリップ４で留めることによって行う。図１０は本
発明の第３の実施の形態に係る膨張弁を示す縦断面図で
ある。この図１０において、図２および図６に示した構
成要素と同じ要素については同じ符号を付してその詳細
な説明は省略する。
【００２７】この第３の実施の形態の膨張弁によれば、
低圧冷媒配管６の先端を拡開加工して弁ケース３ａを形
成し、これに高圧冷媒配管５をアルミニウム溶接して一
体に形成している。
【００２８】図１１は本発明の第４の実施の形態に係る
膨張弁を示す縦断面図、図１２は本発明の第４の実施の
形態に係る膨張弁の外観を示す側面図である。この図１
１および図１２において、図２および図６に示した構成
要素と同じ要素については同じ符号を付してその詳細な
説明は省略する。
【００２９】この第４の実施の形態の膨張弁によれば、
弁ケース３と膨張弁ユニット２との固定をカップリング
３８の上下端をかしめることで行っている。すなわち、
弁ケース３に膨張弁ユニット２を装着した後、カップリ
ング３８を嵌めて、その上下端をかしめ加工する。
【００３０】あるいは、カップリング３８の上端を絞り
加工しておいたものを、弁ケース３に装着した膨張弁ユ
ニット２の上から被せて、カップリング３８の下端をか
しめることにより両者を固定するようにしてもよい。
【００３１】図１３は本発明の第５の実施の形態に係る
膨張弁を示す縦断面図である。この図１３において、図
２および図６に示した構成要素と同じ要素については同
じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００３２】この第５の実施の形態の膨張弁によれば、
弁ケース３ｂの開口端側を長く延長しておき、弁ケース
３ｂに膨張弁ユニット２を装着した後に、弁ケース３ｂ
の開口端をかしめ加工することにより、膨張弁ユニット
２を弁ケース３ｂに固定している。
【００３３】また、膨張弁ユニット２は、そのボディ１
７の外表面に溝３９が周設されており、弁ケース３ｂに
装着したときに、その弁ケース３ｂとの間に形成される
隙間が冷媒の流れをよくすることができる。
【００３４】図１４は本発明の第６の実施の形態に係る
膨張弁を示す縦断面図である。この図１４において、図
２および図６に示した構成要素と同じ要素については同
じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００３５】この第６の実施の形態の膨張弁によれば、
膨張弁ユニット２のボディ１７の外表面に溝３９を周設
し、弁ケース３に膨張弁ユニット２を装着した後に、溝
３９に対応した位置の弁ケース３の部分をかしめ加工
し、溝３９にかしめ部分を嵌合させることにより、膨張
弁ユニット２が弁ケース３から抜けないようにしてい
る。かしめ加工は、高圧冷媒配管５の接合部分を除く周
囲部分、あるいは、１箇所もしくは複数箇所で行われ
る。
【００３６】図１５は本発明の第７の実施の形態に係る
膨張弁を示す縦断面図である。この図１５において、図
６に示した構成要素と同じ要素については同じ符号を付
してその詳細な説明は省略する。
【００３７】この第７の実施の形態の膨張弁によれば、
エバポレータ７の出口配管１２における冷媒温度の検知
を、上記のような感温筒１１によらずに、熱伝導部材４
１による伝熱によって行うようにしている。
【００３８】熱伝導部材４１は、たとえば銅またはベリ
リウムのようなばね性のある銅合金でできており、その
一端はクリップ４に係止するよう係止部４２を有し、他
端は、エバポレータ７の出口配管１２の外形に合わせて
円弧状に形成された配管受け部４３を有している。熱伝
導部材４１は、クリップ４を装着したときに、膨張弁ユ
ニット２の感温室１３との接触面積が大きくなるように
してある。
【００３９】すなわち、熱伝導部材４１は板状に形成さ
れ、膨張弁ユニット２の感温室１３は、これを構成する
ハウジング１４の頂面が平らになるよう形成されてい
る。ハウジング１４の頂面の中央部は、ガスが入る穴が
あけられており、その穴はガス雰囲気中でボールを抵抗
溶接して封止するようにしている。
【００４０】図１６は膨張弁の組み立て前の状態を示す
分解図、図１７は組み立て後の膨張弁を示すエバポレー
タの側面図、図１８は組み立て後の膨張弁を示すエバポ
レータの正面図である。
【００４１】第７の実施の形態の膨張弁を組み立てる場
合の手順について説明する。エバポレータ７は、弁ケー
ス３、高圧冷媒配管５、低圧冷媒配管６および出口配管
１２と一体に形成されている。このとき、弁ケース３
は、エバポレータ７の正面側の面から見て、その面に平
行に配管された出口配管１２よりも遠く離れた位置に配
置されている。
【００４２】膨張弁の組み立てを行うときには、まず、
矢印４４で示したように、膨張弁ユニット２を弁ケース
３に挿入し、矢印４５で示したように、クリップ４に熱
伝導部材４１を係止しておき、最後に、熱伝導部材４１
の先端部が出口配管１２の下側に当接した状態で、矢印
４６で示したように、挿入された膨張弁ユニット２の感
温室取付座１６と弁ケース３のフランジ３４とを留める
ようにクリップ４を押し込む。これにより、図１７に最
もよく表されているように、クリップ４が膨張弁ユニッ
ト２の感温室取付座１６と弁ケース３のフランジ３４と
を留めたときに、熱伝導部材４１の配管受け部４３が出
口配管１２を受けている状態になる。このとき、熱伝導
部材４１の配管受け部４３が図の下方へ押されるため、
熱伝導部材４１は、膨張弁ユニット２の頂部の面に圧接
されるようになり、出口配管１２を流れる冷媒の温度が
配管受け部４３を経由して感温室１３に有効に伝達する
ようになる。
【００４３】図１９は本発明の第８の実施の形態に係る
膨張弁を示す縦断面図である。この図１９において、図
６に示した構成要素と同じ要素については同じ符号を付
してその詳細な説明は省略する。
【００４４】この第８の実施の形態の膨張弁によれば、
エバポレータ７の出口配管１２における冷媒温度の検知
を、上記のような感温筒１１または熱伝導部材４１によ
らずに、出口配管１２からの直接伝熱によって行うよう
にしている。
【００４５】膨張弁ユニット２の感温室１３は、その頂
面に、エバポレータ７の出口配管１２の外形に合わせて
凹設された配管受け部４７を有している。この配管受け
部４７に出口配管１２を載せるように配置することで、
出口配管１２と感温室１３とが直接接触され、感温室１
３が出口配管１２を流れる冷媒の温度を直接検知するこ
とができるようになる。
【００４６】図２０は膨張弁の組み立て前の状態を示す
分解図、図２１は組み立て後の膨張弁を示すエバポレー
タの側面図、図２２は組み立て後の膨張弁を示すエバポ
レータの正面図である。
【００４７】第８の実施の形態の膨張弁を組み立てる場
合の手順について説明する。エバポレータ７は、弁ケー
ス３、高圧冷媒配管５、低圧冷媒配管６および出口配管
１２と一体に形成されている。このとき、低圧冷媒配管
６および出口配管１２において、エバポレータ７の正面
側の面と平行になっている部分は、エバポレータ７の正
面側の面から等距離に配置され、弁ケース３と一体にな
っている同軸上の低圧冷媒配管６は、エバポレータ７の
正面側の面に対して外側に傾斜した状態に形成されてい
る。
【００４８】膨張弁の組み立てを行うときには、まず、
矢印４８で示したように、膨張弁ユニット２を弁ケース
３に挿入する。このとき、ボディ１７の高圧冷媒通路１
８と高圧冷媒配管５とが整合し、感温室１３の配管受け
部４７が出口配管１２の向きと整合する形で膨張弁ユニ
ット２を弁ケース３に挿入する。次に、矢印４９で示し
たように、挿入された膨張弁ユニット２の感温室取付座
１６と弁ケース３のフランジ３４とをクリップ４で留
め、最後に、傾斜している低圧冷媒配管６を、矢印５０
で示したように、エバポレータ７の正面側の面と平行に
なるまで起立させる。このとき、出口配管１２が感温室
１３のハウジング１４の斜面を乗り越え、凹設された配
管受け部４７に嵌まるようになる。
【００４９】これにより、感温室１３は、出口配管１２
との接触荷重により、出口配管１２と圧接されるように
なり、出口配管１２を流れる冷媒の温度が直接感温室１
３に伝達するようになる。
【００５０】図２３は本発明の第９の実施の形態に係る
膨張弁の組み立て前の状態を示す分解図、図２４は組み
立て後の膨張弁を示すエバポレータの側面図、図２５は
組み立て後の膨張弁を示すエバポレータの正面図であ
る。これらの図において、図２０〜図２２に示した構成
要素と同じ要素については同じ符号を付してその詳細な
説明は省略する。
【００５１】第９の実施の形態の膨張弁を組み立てる場
合の手順について説明する。第８の実施の形態の膨張弁
の組み立てと同様、エバポレータ７は、弁ケース３、高
圧冷媒配管５、低圧冷媒配管６および出口配管１２と一
体に形成されている。このとき、低圧冷媒配管６および
出口配管１２において、エバポレータ７の正面側の面と
平行になっている部分は、エバポレータ７の正面側の面
から等距離に配置され、弁ケース３と一体になっている
同軸上の低圧冷媒配管６は、エバポレータ７の正面側の
面に対して外側に傾斜した状態に形成されている。
【００５２】膨張弁の組み立てを行うときには、まず、
矢印５１で示したように、膨張弁ユニット２を弁ケース
３に挿入する。このとき、ボディ１７の高圧冷媒通路１
８と高圧冷媒配管５とが整合し、感温室１３の配管受け
部４７が出口配管１２の向きと整合する形で膨張弁ユニ
ット２を弁ケース３に挿入する。そして、傾斜している
低圧冷媒配管６を、矢印５２で示したように、エバポレ
ータ７の正面側の面と平行になるまで起立させる。この
とき、出口配管１２が感温室１３のハウジング１４の斜
面を乗り越え、凹設された配管受け部４７に嵌まるよう
になる。
【００５３】これにより、出口配管１２との接触荷重に
より、膨張弁ユニット２は弁ケース３からの抜けが防止
され、かつ、感温室１３は、出口配管１２との圧接によ
り、出口配管１２を流れる冷媒の温度が直接感温室１３
に伝達するようになる。
【００５４】図２６は本発明の第１０の実施の形態に係
る膨張弁を示す縦断面図、図２７は図２６のｂ−ｂ矢視
断面図、図２８は熱伝導部材の外観を示す底面図であ
る。これらの図において、図１、図１０に示した構成要
素と同じ要素については同じ符号を付してその詳細な説
明は省略する。
【００５５】第１０の実施の形態の膨張弁では、感温室
１３のハウジング１４に熱伝導部材５３を載せ、その熱
伝導部材５３の一端をエバポレータ７の出口配管１２に
接触させる構成にしている。
【００５６】熱伝導部材５３は、熱伝導の大きな、たと
えば銅または銅合金で作られ、図２８に示したように、
感温室１３のハウジング１４と十分な接触が得られるよ
うに、ハウジング１４の平らな頂面の全面にわたって接
触する平らな感温室接触部５４と、この感温室接触部５
４の一端に立設されて端面がエバポレータ７の出口配管
１２の外形における曲率と同じ曲率を有する半円筒形の
配管接触部５５とから構成されている。
【００５７】この熱伝導部材５３は、また、その上面が
遮熱カバー５６によって覆われている。この遮熱カバー
５６は、熱伝導の小さな樹脂であり、好ましくはインサ
ート成形にて熱伝導部材５３と一体になっている。遮熱
カバー５６は、熱伝導部材５３からの放熱を防止し、外
部温度の影響を避けるためのものである。また、この遮
熱カバー５６は、半円筒形の配管接触部５５の両側端部
に配管接触部５５と同じ曲率の内側面を有する係止部５
７を備えている。この係止部５７は、熱伝導部材５３の
配管接触部５５を出口配管１２に接触した状態を保持す
るとともに、配管接触部５５を出口配管１２に固定する
働きをする。
【００５８】また、感温室１３のハウジング１４に冠着
された熱伝導部材５３は、押えレバー５８によってその
感温室接触部５４が感温室１３のハウジング１４の頂面
に圧接するようにしてある。この押えレバー５８は、ば
ね性を有する硬質材料によって形成され、その一端側
は、クリップ４に留められていて他端側がばね性により
遮熱カバー５６の上から熱伝導部材５３をハウジング１
４に押圧するようにしている。
【００５９】図２９は本発明の第１０の実施の形態に係
る膨張弁の組み立て手順の説明を示すエバポレータの側
面図、図３０は本発明の第１０の実施の形態に係る膨張
弁の組み立て手順の説明を示すエバポレータの正面図、
図３１は組み立て後の膨張弁を示すエバポレータの側面
図、図３２は組み立て後の膨張弁を示すエバポレータの
正面図である。
【００６０】第１０の実施の形態の膨張弁を組み立てる
場合の手順について説明する。第９の実施の形態の膨張
弁の組み立ての場合と同様に、エバポレータ７は、弁ケ
ース３ａ、高圧冷媒配管５、低圧冷媒配管６および出口
配管１２と一体に形成されている。
【００６１】膨張弁の組み立てを行うときには、まず、
図３０の矢印５９で示したように、膨張弁ユニット２を
弁ケース３ａに挿入する。次に、熱伝導部材５３をエバ
ポレータ７の出口配管１２に取り付ける。すなわち、遮
熱カバー５６の係止部５７をエバポレータ７の出口配管
１２に当接した状態で、図２９の矢印６０で示した出口
配管１２の方向に押すと、係止部５７が外側に弾性変形
し、出口配管１２の最大径を乗り越えたところで熱伝導
部材５３の配管接触部５５が出口配管１２の側面に接触
し、係止部５７が出口配管１２を把持することで、熱伝
導部材５３を出口配管１２に取り付ける。
【００６２】次に、矢印６１で示したように、熱伝導部
材５３および遮熱カバー５６を回動させて、熱伝導部材
５３の感温室接触部５４が感温室１３のハウジング１４
と対峙するようにしておく。その後、矢印６２で示した
ように、熱伝導部材５３および遮熱カバー５６を出口配
管１２に沿って移動させて感温室１３のハウジング１４
に被せる。
【００６３】次に、矢印６３で示したように、クリップ
４に押えレバー５８を係止しておき、最後に、矢印６４
で示したように、挿入された膨張弁ユニット２の感温室
取付座１６と弁ケース３ａのフランジ３４とを留めるよ
うにクリップ４を押し込む。これにより、図３１および
図３２に最もよく表されているように、クリップ４が膨
張弁ユニット２の感温室取付座１６と弁ケース３ａのフ
ランジ３４とを留めることで、弁ケース３ａから膨張弁
ユニット２の抜けが防止され、押えレバー５８が熱伝導
部材５３および遮熱カバー５６を感温室１３のハウジン
グ１４に押え込んでいるため、出口配管１２を流れる冷
媒の温度が熱伝導部材５３を経由して感温室１３に有効
に伝達するようになる。このとき、熱伝導部材５３は、
遮熱カバー５６が設けられていることにより、放熱が防
止されるとともに外部からの温度の影響を回避すること
ができる。
【００６４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、膨張
弁の最小機能を有する膨張弁ユニットと、高圧冷媒配
管、低圧冷媒配管およびエバポレータと一体に形成され
て膨張弁ユニットを収容できる弁ケースと、弁ケースに
装着した膨張弁ユニットを固定する固定手段とを備え、
組み立てを、弁ケースに膨張弁ユニットを装着して固定
手段で固定する構成にした。これにより、低圧冷媒配管
および高圧冷媒配管を弁ケースに接続するナットのよう
な締め付け具が不要であり、また、膨張弁としての最小
機能を有する膨張弁ユニットだけを用意すればよいの
で、部品コストを低減できるのみならず、膨張弁の組み
立てでは、膨張弁ユニットを弁ケースに装着して固定手
段で固定するだけでよいので、組み立てコストを低減す
ることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る膨張弁を用い
た冷凍サイクルを示す図である。
【図２】膨張弁ユニットの構成を示す縦断面図である。
【図３】膨張弁ユニット装着用の弁ケースを示す縦断面
図である。
【図４】クリップを示す図であって、（Ａ）はクリップ
の平面図、（Ｂ）はそのａ−ａ矢視断面図である。
【図５】クリップを装着した状態を示す膨張弁の側面図
である。
【図６】クリップを装着した状態を示す膨張弁の縦断面
図である。
【図７】膨張弁の組み立て前の状態を示した側面図であ
る。
【図８】膨張弁の組み立て後の状態を示した側面図であ
る。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係る膨張弁を示す
縦断面図である。
【図１０】本発明の第３の実施の形態に係る膨張弁を示
す縦断面図である。
【図１１】本発明の第４の実施の形態に係る膨張弁を示
す縦断面図である。
【図１２】本発明の第４の実施の形態に係る膨張弁の外
観を示す側面図である。
【図１３】本発明の第５の実施の形態に係る膨張弁を示
す縦断面図である。
【図１４】本発明の第６の実施の形態に係る膨張弁を示
す縦断面図である。
【図１５】本発明の第７の実施の形態に係る膨張弁を示
す縦断面図である。
【図１６】膨張弁の組み立て前の状態を示す分解図であ
る。
【図１７】組み立て後の膨張弁を示すエバポレータの側
面図である。
【図１８】組み立て後の膨張弁を示すエバポレータの正
面図である。
【図１９】本発明の第８の実施の形態に係る膨張弁を示
す縦断面図である。
【図２０】膨張弁の組み立て前の状態を示す分解図であ
る。
【図２１】組み立て後の膨張弁を示すエバポレータの側
面図である。
【図２２】組み立て後の膨張弁を示すエバポレータの正
面図である。
【図２３】本発明の第９の実施の形態に係る膨張弁の組
み立て前の状態を示す分解図である。
【図２４】組み立て後の膨張弁を示すエバポレータの側
面図である。
【図２５】組み立て後の膨張弁を示すエバポレータの正
面図である。
【図２６】本発明の第１０の実施の形態に係る膨張弁を
示す縦断面図である。
【図２７】図２６のｂ−ｂ矢視断面図である。
【図２８】熱伝導部材の外観を示す底面図である。
【図２９】本発明の第１０の実施の形態に係る膨張弁の
組み立て手順の説明を示すエバポレータの側面図であ
る。
【図３０】本発明の第１０の実施の形態に係る膨張弁の
組み立て手順の説明を示すエバポレータの正面図であ
る。
【図３１】組み立て後の膨張弁を示すエバポレータの側
面図である。
【図３２】組み立て後の膨張弁を示すエバポレータの正
面図である。
【符号の説明】
１ 膨張弁 ２ 膨張弁ユニット ３，３ａ，３ｂ 弁ケース ４ クリップ ５ 高圧冷媒配管 ６ 低圧冷媒配管 ７ エバポレータ ８ コンプレッサ ９ コンデンサ １０ レシーバ １１ 感温筒 １２ 出口配管 １３ 感温室 １４ ハウジング １５ ダイヤフラム １６ 感温室取付座 １７ ボディ １８ 高圧冷媒通路 １９ 低圧冷媒通路 ２０ 弁座 ２１ 弁体 ２２ 圧縮コイルスプリング ２３ 弁体受け ２４ アジャストねじ ２５ シャフト ２６ ディスク ２７ ホルダ ２８ 連通路 ２９，３０，３１，３２ Ｏリング ３３ バックアップリング ３４ フランジ ３５ 開口部 ３６ バンド ３７ ねじ部 ３８ カップリング ３９ 溝 ４１ 熱伝導部材 ４２ 係止部 ４３，４７ 配管受け部 ５３ 熱伝導部材 ５４ 感温室接触部 ５５ 配管接触部 ５６ 遮熱カバー ５７ 係止部 ５８ 押えレバー
フロントページの続き (72)発明者 金子 毅 東京都八王子市椚田町1211番地４ 株式 会社テージーケー内 (56)参考文献 特開 平８−14707（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−142026（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−100679（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F25B 41/06

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 エバポレータ出口の冷媒の温度変化を感
    知して前記エバポレータ入口側に供給される冷媒の流量
    を制御する膨張弁において、 前記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前記感温室の
    昇降圧により駆動されて前記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
    ニットと、 前記膨張弁ユニットを差し込むことによって装着できる
    開口部を有し、高圧冷媒を導入する高圧冷媒配管、流量
    制御された冷媒を導出する低圧冷媒配管および前記エバ
    ポレータと一体に形成した弁ケースと、 前記弁ケースに装着した前記膨張弁ユニットを固定する
    固定手段と、 を備え、 前記固定手段は、前記弁機構のボディに周設された溝に
    前記弁ケースをかしめて嵌合させることにより前記膨張
    弁ユニットを前記弁ケースに固定することからなる こと
    を特徴とする膨張弁。
  2. 【請求項２】 エバポレータ出口の冷媒の温度変化を感
    知して前記エバポレータ入口側に供給される冷媒の流量
    を制御する膨張弁において、 前記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前記感温室の
    昇降圧により駆動されて前記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
    ニットと、 前記膨張弁ユニットを差し込むことによって装着できる
    開口部を有し、高圧冷媒を導入する高圧冷媒配管、流量
    制御された冷媒を導出する低圧冷媒配管および前記エバ
    ポレータと一体に形成した弁ケースと、 前記弁ケースに装着した前記膨張弁ユニットを固定する
    固定手段と、 を備え、 前記固定手段は、前記エバポレータと一体に形成された
    出口配管による接触荷重により前記膨張弁ユニットを前
    記弁ケースに固定することからなることを特徴とする 膨
    張弁。
  3. 【請求項３】 前記膨張弁ユニットの前記感温室は、頭
    部が前記出口配管を受け止めるよう凹設された配管受け
    部を有していることを特徴とする請求項２記載の膨張
    弁。
  4. 【請求項４】 前記膨張弁ユニットの前記感温室は、前
    記配管受け部が前記エバポレータの出口配管を受け止め
    ることにより熱結合されて前記出口配管を流れる冷媒の
    温度を直接検知するようにしたことを特徴とする請求項
    ３記載の膨張弁。
  5. 【請求項５】 前記出口配管は、前記弁ケースの側が前
    記エバポレータより離れる方向に傾斜した状態で形成さ
    れ、前記膨張弁ユニットを前記弁ケースに装着後に、起
    立させて前記出口配管を前記配管受け部に嵌合させるよ
    うにしたことを特徴とする請求項４記載の膨張弁。
  6. 【請求項６】 エバポレータ出口の冷媒の温度変化を感
    知して前記エバポレータ入口側に供給される冷媒の流量
    を制御する膨張弁において、 前記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前記感温室の
    昇降圧により駆動されて前記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
    ニットと、 前記膨張弁ユニットを差し込むことによって装着できる
    開口部を有し、高圧冷媒を導入する高圧冷媒配管、流量
    制御された冷媒を導出する低圧冷媒配管および前記エバ
    ポレータと一体に形成した弁ケースと、 前記弁ケースに装着した前記膨張弁ユニットを固定する
    固定手段と、 を備え、 前記弁ケースは、前記低圧冷媒配管の先端部を前記膨張
    弁ユニットが装着できるよう拡開することにより形成し
    たものであることを特徴とする 膨張弁。
  7. 【請求項７】 エバポレータ出口の冷媒の温度変化を感
    知して前記エバポレータ入口側に供給される冷媒の流量
    を制御する膨張弁において、 前記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 る感温室と前記感温室の
    昇降圧により駆動されて前記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
    ニットと、 前記膨張弁ユニットを差し込むことによって装着できる
    開口部を有し、高圧冷媒を導入する高圧冷媒配管、流量
    制御された冷媒を導出する低圧冷媒配管および前記エバ
    ポレータと一体に形成した弁ケースと、 前記弁ケースに装着した前記膨張弁ユニットを固定する
    固定手段と、 を備え、 前記固定手段は、前記弁ケースの軸線方向に直角な方向
    から挟み込むアーム部を有し、前記弁ケースの前記開口
    部に一体に形成されたフランジと前記膨張弁ユニットの
    前記感温室の周縁部とを前記アーム部に設けられた開口
    部に嵌合させることにより、前記膨張弁ユニットが前記
    弁ケースから抜け出ないようにしたばね性を有するクリ
    ップであり、 一端が前記クリップに係止され、他端が前記エバポレー
    タの出口配管に係止されて前記クリップの側で前記膨張
    弁ユニットの前記感温室と熱結合されている熱伝導部材
    を備えていることを特徴とする 膨張弁。
  8. 【請求項８】 エバポレータ出口の冷媒の温度変化を感
    知して前記エバポレータ入口側に供給される冷媒の流量
    を制御する膨張弁において、 前記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前記感温室の
    昇降圧により駆動されて前記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
    ニットと、 前記膨張弁ユニットを差し込むことによって装着できる
    開口部を有し、高圧冷媒を導入する高圧冷媒配管、流量
    制御された冷媒を導出する低圧冷媒配管および前記エバ
    ポレータと一体に形成した弁ケースと、 前記弁ケースに装着した前記膨張弁ユニットを固定する
    固定手段と、 を備え、 前記固定手段は、前記弁ケースの軸線方向に直角な方向
    から挟み込むアーム部を有し、前記弁ケースの前記開口
    部に一体に形成されたフランジと前記膨張弁ユニットの
    前記感温室の周縁部とを前記アーム部に設けられた開口
    部に嵌合させることにより、前記膨張弁ユニットが前記
    弁ケースから抜け出ないようにしたばね性を有するクリ
    ップであり、 一端が前記膨張弁ユニットの前記感温室と面接触され、
    他端が前記エバポレータの出口配管に面接触されている
    熱伝導部材と、一端が前記クリップに係止され、他端が
    前記熱伝導部材を前記膨張弁ユニットの前記感温室に押
    し付けるばね性を持った押え部材とを備えていることを
    特徴とする 膨張弁。
  9. 【請求項９】 前記熱伝導部材の外側に被着され、前記
    熱伝導部材からの放熱を防止するとともに前記熱伝導部
    材に対する外部温度の影響を回避する熱伝導の悪い材料
    で形成された遮熱カバーを備えていることを特徴とする
    請求項８記載の膨張弁。
  10. 【請求項１０】 前記遮熱カバーは、前記出口配管を把
    持して前記熱伝導部材と前記出口配管との接触状態を保
    持する係止部を有していることを特徴とする請求項９記
    載の膨張弁。
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