JP4047088B2

JP4047088B2 - 膨張弁

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Publication number: JP4047088B2
Application number: JP2002213379A
Authority: JP
Inventors: 昌賢箕輪; 和彦渡辺; 公道矢野
Original assignee: Fujikoki Corp
Current assignee: Fujikoki Corp
Priority date: 2002-07-23
Filing date: 2002-07-23
Publication date: 2008-02-13
Anticipated expiration: 2022-07-23
Also published as: JP2004053181A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば車両の空調装置の冷凍サイクルに装備される膨張弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、特開平８−１５２２３２号公報は、膨張弁本体に対してダイアフラム室を有する機能部品を別体に構成し、この別体の機能部品を弁本体に組み込むことで、膨張弁を構成するものを開示している。そして、感温ケース内にバネを設けて、バネ受けとの間の長さをねじ機構により調整するものが記載されている。同様の構成は、特開平１１−３５１４４０号公報にも記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述した特開平８−１５２２３２号公報に記載された膨張弁にあっては、感温ケースの取付部にねじ機構を備え、また機能部品全体を弁本体に固定する手段としてもねじ機構を使用しており、全体として複雑な構成とならざるを得ない。
本発明は、膨張弁を配管部材と膨張弁の機能を有するカセットユニットで構成することによって、より簡素化された構造を備える膨張弁を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の膨張弁は、空調装置の各機器に連通される配管が接続される冷媒の通路を有する配管部材と、該配管部材内に挿入されるカセットユニットとを備え、前記カセットユニットは、上端開口部に上蓋部材が固着されたチューブ部材と、該チューブ部材の内部に固定されるガイド部材、オリフィス部材、及びプレート部材と、前記オリフィス部材及び前記プレート部材が形成する弁室内に配備される弁体と、前記プレート部材と前記弁体の間に設けられ、前記弁体を前記オリフィス部材側へ向けて付勢するスプリングと、一端が前記弁体に接するとともに前記弁体を操作するシャフト部材と、前記チューブにおけるエバポレータから蒸発器へ戻る冷媒が通る通路内において前記シャフト部材の他端に接するように配置された第１の円筒部材と、該第１の円筒部材と前記上蓋との間に配置され、ガスチャージ室を形成するベローズと、該ベローズ内部に収納され、前記ベローズ内部と連通するとともに前記第１の円筒部材と少穴を介して連通する第２の円筒部材と、を備える。
このような構成とすることにより、弁体の駆動機構にベローズを用いるので、径方向の大きさを小型化したカセットユニットで構成される膨張弁を実現できる。
【０００５】
さらに、本発明の膨張弁は、前記第１の円筒部材内に吸着剤が収納されるものである。
このような構成とすることにより、弁体の過敏な応答を一層防止することが可能となる。
【０００６】
また、本発明の膨張弁は、空調装置の各機器に連通される配管が接続される冷媒の通路を有する配管部材と、該配管部材内に挿入されるカセットユニットとを備え、前記カセットユニットは、上端開口部に上蓋部材が固着されたチューブ部材と、該チューブ部材の内部に固定されるガイド部材、オリフィス部材、及びプレート部材と、前記オリフィス部材及び前記プレート部材が形成する弁室内に配備される弁体と、前記プレート部材と前記弁体の間に設けられ、前記弁体を前記オリフィス部材側へ向けて付勢するスプリングと、一端が前記弁体に接するとともに前記弁体を操作するシャフト部材と、該シャフト部材の他端と前記上蓋との間に配置され、ガスチャージ室を形成するカップ状のベローズと、該ベローズ内部に収納され、前記ベローズ内部と連通する円筒部材と、前記シャフト部材を摺動可能に案内するとともに前記上蓋との間に前記ベローズを収納する空間を形成し、上下に貫通する小径の貫通穴を有する支持部材と、を備える。
このような構成とすることにより、小型化されかつ弁体の過敏な応答を防止できるカセットユニットで構成される膨張弁を実現できる。
【０００７】
さらに、本発明の膨張弁は、前記円筒部材内に吸着剤が収納されるものである。
このような構成とすることにより、弁体の過敏な応答を一層防止することが可能となる。
【０００８】
さらに、本発明の膨張弁は、前記配管部材における前記カセットユニットが挿入される穴が挿入方向に向かって順次縮径するように段付状に形成され、前記チューブ部材は前記穴の内周形状に沿うように段付状に形成され、前記シール部材が前記チューブ部材と前記穴の互いに対向する段部の間に挟持され、前記ガイド部材及び前記オリフィス部材が前記チューブ部材の内面の段部に当接した状態で前記チューブ部材に固定されることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明のカセット構造を有する膨張弁の一実施形態を示す断面図である。
全体を符号１で示す膨張弁は、別部材で構成される配管部材１０と、カセットユニット１００を備える。
配管部材１０は、適宜の材料例えばアルミニウムで形成される本体２０を有し、本体２０には図示しないコンプレッサ側から供給される冷媒の配管が接続される通路３０、蒸発器側（図示せず）へ向かう冷媒の配管が接続される通路３２、蒸発器から戻る冷媒の配管が接続される通路３４、コンプレッサ側へ戻る冷媒の配管が接続される通路３６が形成される。
【００１２】
本体２０の中心部には、冷媒の通路に直交する方向に、段付の内径部４０，４２，４４，４６が加工される。内径部４６は、有底の穴を形成する。
配管部材１０の本体２０の内径部に挿入されるカセットユニット１００は、例えばステンレス材を絞り加工等により形成するチューブ部材１１０を有する。チューブ部材１１０は、フランジ部１１１と一体に形成され、段付部１１３，１１５が設けられる。チューブ部材１１０は、フランジ部１１１とは反対側の端部は開口している。
【００１３】
フランジ部１１１には、ストッパ部材１４０が配設され、ストッパ部材１４０の上面に当接するダイアフラム１３０の周辺部を挟んだ状態で蓋部材１２０が一体に溶接される。蓋部材１２０とダイアフラム１３０はガスチャージ室１２２を形成し、所定のガスが充填され、栓体１２４により封止される。このガスチャージ室１２２とダイアフラム１３０は、弁体の駆動機構を構成する。
【００１４】
チューブ部材１１０には、冷媒が通過する貫通穴１１２，１１４，１１６が形成されている。ストッパ部材１４０の下面には、シャフト部材１５０が当接され、シャフト部材１５０はガイド部材１７０、オリフィス部材１８０を貫通し、弁室１６１内に配置される弁体１６０に当接する。
球形の弁体１６０は、支持部材１６２により支持され、支持部材１６２はスプリング１６４を介して固定プレート１６６に支持される。
【００１５】
ガイド部材１７０にはシール部材１７４が挿入され、保持部材１７２により固定される。シール部材１７４は、シャフト部材１５０をガイドするとともに、蒸発器へ向かう冷媒の通路３２と、蒸発器から戻る冷媒の通路３４との間の冷媒の漏れをシールする。ガイド部材１７０はチューブ部材１１０に対してカシメ加工部Ｋ_１により固定される。さらに、オリフィス部材１８０と固定プレート１６６もそれぞれカシメ加工部Ｋ_２，Ｋ_３により固定される。
【００１６】
カセットユニット１００は、配管部材１０の本体２０の内径部に挿入され、止めリング５０により固定される。カセット部材１００と本体２０の内径部との間には、３個のシール部材６２，６４，６６が嵌着され、カセットユニット１００の外周部と配管部材１０の本体２０の内径部との間のシール部を形成する。
【００１７】
かかる構成により、蒸発器からコンプレッサ側に送出される冷媒の通路３４，３６内の低圧冷媒の温度がシャフト部材１５０及びストッパ部材１４０を介してガスチャージ室１２２に伝達され、ガスチャージ室１２２内に封入された冷媒の圧力が変化し、この圧力変化がダイアフラム１３０及びシャフト部材１５０により弁体１６０に伝達され、蒸気圧力変化とスプリング１６４の付勢力及び上記通路３４，３６内の冷媒圧力の釣り合う位置に弁体１６０が駆動されて、コンプレッサ側から供給される冷媒の通る通路３０から蒸発器に送出される冷媒の量が制御される。
【００１８】
そして、カセットユニット１００のチューブ部材１１０の外径部と配管部材１０の本体２０の内径部との間には、間隙が設けられるので配管部材１０に形成する各通路３０，３２，３４，３６は自由な方向に形成することができる。
したがって、配管の自由度が向上し、空調装置のレイアウトも自由に設定することができる。
【００１９】
カセットユニット１００は、これ自体で膨張弁の機能の全てを備えている。
配管部材１０は、膨張弁の機能を備えるカセットユニット１００に対する冷媒の配管を接続する通路を備えることで、その機能を発揮するので、通路の形状、構造等は自由に設計することができる。
【００２０】
しかしながら、カセットユニット１００と配管部材１０との間の冷媒のシール構造は、確実なシール性能を確保する必要がある。
一方、カセットユニット１００のチューブ部材１１０は、ステンレス鋼材を深絞り加工により製造するのであるから、その加工性を考慮して種々の構成が採用される。
【００２１】
図２は、本発明のカセットユニットの他の実施形態を示す断面図である。
本実施形態は図１の構成に比べ、段付部を少なくした構成であり、図２において、全体を符号２００で示すカセットユニットは、フランジ部２１１と一体のチューブ部材２１０を有し、チューブ部材２１０には段付部２１３が形成され、冷媒が通過する貫通穴２１２，２１４，２１６が設けられる。
【００２２】
フランジ部２１１には、ストッパ部材２４０が配設され、ストッパ部材２４０の上面に当接するダイアフラム２３０の周辺部を挟み、蓋部材２２０が一体に溶接される。蓋部材２２０とダイアフラム２３０は、ガスチャージ室２２２を形成し、所定のガスが充填され、栓体２２４により封止される。
【００２３】
ストッパ部材２４０の下面には、シャフト部材２５０が当接され、シャフト部材２５０は、ガイド部材２７０、オリフィス部材２８０を貫通し、弁室２６１内に配置される弁体２６０に当接する。オリフィス部材２８０は、カシメ加工部Ｋ_２によりチューブ部材２１０に固定される。
【００２４】
球形の弁体２６０は、支持部材２６２により支持され、支持部材２６２はスプリング２６４を介して固定プレート２６６に支持される。固定プレート２６６はカシメ加工部Ｋ_３によりチューブ部材２１０に固定される。
【００２５】
ガイド部材２７０には、シール部材２７４が挿入され、保持部材２７２により固定される。
シール部材２７４は、シャフト部材２５０をガイドするとともに、蒸発器へ向かう冷媒と蒸発器から戻る冷媒の漏れをシールする。
【００２６】
ガイド部材２７０は、円筒形の外周部を有し、カシメ加工部Ｋ_１によりチューブ部材２１０の円筒部に固定される。ガイド部材２７０に対向するチューブ部材２１０の外周部には、ゴム製のブッシュ部材２９０が嵌着される。
このゴム製のブッシュ部材２９０は、カセットユニット２００を図１に示す配管部材１０に挿入したときのシール部を形成する。かかる構成によれば、図１と同様に冷媒の量を制御でき、段付部が少なく形成し易いチューブ部材２１０とすることができる。この際にチューブ部材２１０の段付部２１３にシール部材６６ａ及びフランジ部２１１の段付部２１５にシール部材６２ａを介在させる。
かかる構成によれば、図１と同様に冷媒の流量を制御でき、段付部が少なく、形成し易いチューブ部材２１０とすることができる。
【００２７】
図３は、本発明のカセットユニットの他の実施形態を示す断面図である。
本実施形態においても、図１の実施形態と同一の作用にて冷媒の流量を制御できるのは勿論である。
図において、全体を符号３００で示すカセットユニットは、フランジ部３１１と一体のチューブ部材３１０を有し、チューブ部材３１０には段付部３１３が形成され、冷媒が通過する貫通穴３１２，３１４，３１６が設けられる。
【００２８】
フランジ部３１１には、ストッパ部材３４０が配設され、ストッパ部材３４０の上面に当接するダイアフラム３３０の周辺を挟み、蓋部材３２０が一体に溶接される。蓋部材３２０とダイアフラム３３０は、ガスチャージ室３２２を形成し、所定のガスが充填され、栓体３２４により封止される。
【００２９】
ストッパ部材３４０の下面には、シャフト部材３５０が当接され、シャフト部材３５０は、ガイド部材３７０、オリフィス部材３８０を貫通し、弁室３６１内に配置される弁体３６０に当接する。オリフィス部材３８０は、カシメ加工部Ｋ_２によりチューブ部材３１０に固定される。
【００３０】
球形の弁体３６０は、支持部材３６２により支持され、支持部材３６２はスプリング３６４を介して固定プレート３６６に支持される。固定プレート３６６はカシメ加工部Ｋ_３によりチューブ部材３１０に固定される。
【００３１】
ガイド部材３７０には、シール部材３７４が挿入され、保持部材３７２により固定される。
シール部材３７４は、シャフト部材３５０をガイドするとともに、蒸発器へ向かう冷媒と蒸発器から戻る冷媒の漏れをシールする。
【００３２】
ガイド部材３７０は、円筒形の外周部を有し、カシメ加工部Ｋ_１によりチューブ部材３１０の円筒部に固定される。ガイド部材３７０に対向するチューブ部材３１０の外周部には、ゴム製のブッシュ部材３９０が嵌着される。
さらに、チューブ部材３１０の段付部３１３にゴム製のシール部材３９２を焼付け加工により取付ける。フランジ部３１１の段付部３１５にシール部材６２ｂを介在させる。これらゴムブッシュ部材３９０、シール部材３９２，６２ｂは、カセットユニット３００を図１の配管部材１０に挿入したときのシール部を形成する。
【００３３】
図４は、本発明のカセットユニットの他の実施形態を示す断面図である。
本実施形態は段付部を有しないチューブ部材を用いる構成であり、図１と同様の作用を奏するのは勿論である。
図において、全体を符号４００で示すカセットユニットは、フランジ部４１１と一体のチューブ部材４１０を有し、チューブ部材４１０は直円筒状に形成され、冷媒が通過する貫通穴４１２，４１４，４１６が設けられる。
【００３４】
フランジ部４１１には、ストッパ部材４４０が配設され、ストッパ部材４４０の上面に当接するダイアフラム４３０の周辺部を挟み、蓋部材４２０が一体に溶接される。蓋部材４２０とダイアフラム４３０は、感温室となるガスチャージ室４２２を形成し、所定のガスが充填され、栓体４２４により封止される。
【００３５】
ストッパ部材４４０の下面には、シャフト部材４５０が当接され、シャフト部材４５０は、ガイド部材４７０、オリフィス部材４８０を貫通し、弁室４６１内に配置される弁体４６０に当接する。オリフィス部材４８０は、カシメ加工部Ｋ_２によりチューブ部材４１０に固定される。
【００３６】
球形の弁体４６０は、支持部材４６２により支持され、支持部材４６２はスプリング４６４を介して固定プレート４６６に支持される。
【００３７】
ガイド部材４７０には、シール部材４７４が挿入され、保持部材４７２により固定される。
シール部材４７４は、シャフト部材４５０をガイドするとともに、蒸発器へ向かう冷媒と蒸発器から戻る冷媒の漏れをシールする。
【００３８】
ガイド部材４７０は、円筒形の外周部を有し、カシメ加工部Ｋ_１によりチューブ部材４１０の円筒部に固定される。ガイド部材４７０に対向するチューブ部材４１０の外周部には、ゴム製のブッシュ部材４９０が嵌着される。
さらに、弁室４６１の外側にはゴムブッシュ部材４９２が嵌着される。フランジ部４１１の段付部４１５にシール部材６２ｃを介在させる。これらゴムブッシュ材４９０，４９２及びシール部材６２ｃは、カセットユニット４００を図１に示す配管部材１０に挿入したときのシール部を形成する。
【００３９】
上述した本発明に係る膨張弁の設計の自由度について、図５〜図８を用いて説明する。なお、図５〜図８において、図１に示す実施形態と同一部分には、同一の符号を付して説明を省略する。
【００４０】
図５は、図１に示す実施形態の膨張弁１を蒸発器に取付ける場合に、膨張弁１に冷媒用配管をフランジ５１及び５１’を用いて接続するフランジ接続の例を示す断面図であり、図において、フランジ５１及び５１’はそれぞれＯリング５２，５２’及びＯリング５３，５３’により気密に膨張弁１の配管部材１０の本体２０に適宜に取り付けられている。そのフランジ接続により、膨張弁１を蒸発器に接続する場合を図６により示す。
【００４１】
図６は、図１に示す膨張弁１を蒸発器５４に接続する場合の概略を示す図であり、図示しないコンプレッサ側よりの冷媒が配管５５を介して冷媒通路３０に導入され、冷媒通路３２を経て配管５６を介して蒸発器５４に送出され、蒸発器５４を経て、蒸発器５４より送出される冷媒が配管５７を介して冷媒通路３４に流入し、冷媒通路３６を経て配管５８を介してコンプレッサ側に送出される。各配管５５〜５８はフランジ５１及び５１’に例えば挿入したり圧入して接続される。さらには、一体に構成してもよい。
【００４２】
さらに、図７及び図８は、図１に示す実施形態の膨張弁１に配管を接続する場合に、配管部材１０の本体２０に直接溶接により固着するパイプ接続の例を示す図である。図７において、配管部材本体２０に形成された各冷媒通路３０，３２，３４及び３６に例えばアルミ製のパイプ７０，７１，７２及び７３がそれぞれ接続され、溶接個所Ｗにて配管部材本体２０に固着される。
【００４３】
図８は、図７に示すパイプ接続において、パイプ７０を内径部４６に接続する場合を示し、配管部材本体２０にコンプレッサ側からの冷媒が供給される冷媒通路３０’が形成されており、内径部４６に連通している。この通路３０’にパイプ７０’が溶接個所Ｗ’にて溶接され、配管部材本体２０に固着される。なお、図８では、プレート部材１６６に貫通穴１６６’を設ける場合を示している。
【００４４】
以上述べた膨張弁においては、カセットユニットにはダイアフラムを用いてシャフト部材を変位させる場合について述べたが、本発明はこれに限らずダイアフラムの代りにベローズを用いることもできる。
【００４５】
図９は、ベローズを用いた場合の本発明に係るカセットユニットの実施形態を示す断面図である。
図９においては、図１とはダイアフラムとこのダイアフラムの周辺部を挟んで溶接により一体に形成される蓋部材及びフランジ部とが異なり、他の構成は図１と同一であるので、図１と同一部分には同一の符号を付して説明を省略する。
図９において、チューブ部材１１０の貫通穴１１２を通過する冷媒の通路１１０’中に露出する如くチューブ部材１１０の中心部に有底の第１の円筒部材９００が配置され、その開口部９０４にはその径方向に鍔部９０２がチューブ部材１１０と所定の大きさの間隙ｄを形成する径の大きさを有して円筒部９０１と一体に形成されかつその底部９０３の中心部にシャフト部材１５０の一端が当接し、シャフト部材１５０他端は弁体１６０に当接している。
【００４６】
そして、第１の円筒部材９００に当接して、有底の第２の円筒部材９１０が第１の円筒部材９００の開口部９０４に載置される。
上記第２の円筒部材９１０は、大径の円筒部９１１とこれより小径の円筒部９１２とからなり、これら円筒部９１１及び９１２は、段付部９１３にて連続して一体に形成され、その段付部９１３が第１の円筒部材９００の鍔部９０２に当接して載置され、第２の円筒部材９１０の円筒部９１２が第１の円筒部材９００の開口部９０４内に圧入され固定されることにより、第１の円筒部材９００と第２の円筒部材９１０とは接続される。
【００４７】
第１の円筒部材９００の空間９０５と第２の円筒部材９１０の空間９１４とは、第２の円筒部材９１０の底部に形成された切り起し部９１５によって設けられた小穴９１６によって連通している。
チューブ部材１１０の上端開口部９０６は、円板状の上蓋部材９２０がこの上蓋部材の立上り部９２１とチューブ部材１１０の上端部分Ｐとが例えば溶接されることによって溶接部Ｗ_１により固着される。
【００４８】
９３０は、円筒状の例えばステンレスよりなる金属製のベローズを示し、その一端が円板状の上蓋部材９２０の立上り部９２１とチューブ部材１１０の上端部分Ｐに挟まれて溶接されることにより、溶接部Ｗ_１にて固着され、その他端は第１の円筒部材９００の鍔部９０２に溶接されることにより溶接部Ｗ_２にて固着される。これにより、ベローズ９３０は第２の円筒部材９１０の大径の円筒部９１１をベローズ９３０内に収納するようにチューブ部材１１０に沿って上記上蓋部材９２０と第１円筒部材９００との間の空間に設けられ、ベローズ９３０と第２円筒部材９１０の内部は互いに連通する。
【００４９】
第１の円筒部材９００の空間９０５及び第２の円筒部材９１０の空間９１４とベローズ９３０内とには、所定の冷媒ガスが円板状の上蓋部材９２０に形成された小穴９２２より充填され、栓体１２４により封止される。
したがって、ベローズ９３０、第１の円筒部材９００及び第２の円筒部材９１０によりガスチャージ室９４０が形成され、第１の円筒部材９００は感温室９５０となり、上記ガスチャージ室９４０と感温室９５０とはパワーエレメント部となり、弁体１６０の駆動機構を構成し、上記シャフト部材１５０は第１の円筒部材９００の底部９０３と上記弁体１６０との間に配置される。
【００５０】
かかる実施形態の構成により、貫通穴１１２及び通路１１０’を通って蒸発器からコンプレッサ側に戻る冷媒の温度が、感温室９５０よりガスチャージ室９４０に伝達され、通路１１０’から間隙ｄを介して圧力と温度が伝達され、ベローズ９３０の周囲の空間Ｓ内の冷媒ガスの温度が高い場合には、ガスチャージ室９４０のガスが膨張する圧力変化によりベローズ９３０が伸び、シャフト部材１５０により弁体１６０をオリフィス部材１８０から離す方向へ圧力変化とスプリング１６４の付勢力の釣り合う位置に駆動し、またベローズ９３０の周囲の空間Ｓ内の冷媒ガスの温度が低い場合には上述と逆の動作をし、弁体１６０をオリフィス部材１８０に接近する方向へ駆動する。かくして、コンプレッサ側から供給されてチューブ部材１１０に形成された貫通穴１１６より流入して蒸発器に送出される冷媒の量が制御される。
しかも、図９に示す実施形態によれば、ベローズ９３０を用いて弁体の駆動機構を構成できるので、カセットユニットの径方向の小型化を実現できるのである。
【００５１】
図１０は、ベローズを用いた場合の本発明に係るカセットユニットの他の実施形態を示す断面図であり、図９に示す実施形態において、蒸発器からコンプレッサに戻る貫通穴１１２を通る冷媒の温度に対する弁体１６０の過敏な応答を防ぐため、第１の円筒部材９００の空間９０５内に吸着剤として例えば活性炭Ａを充填した場合を示している。図１０の実施形態においては、活性炭Ａを充填する点以外は図９と同一構成であり、図９と同一部分は同一の符号を付して説明を省略する。
【００５２】
また、本発明においては、図９及び図１０に示す実施形態において、チューブ部材１１０に段付部を形成して、その段付部を位置決め手段あるいは所定シール材の保持手段として用いることができる。図１１は、例えば図１０に示す実施形態において、チューブ部材１１０の上端部Ｐの開口部９０６の近傍に段付部Ｌを形成し、この段付部Ｌに円板状の部材９２０が当接される。而して、段付部Ｌは、図１に示す配管部材１０の配管部材本体２０に装着する際の位置決め手段として作用し、あるいは段付部Ｌに図１１に示すようにシール部材Ｏを配置し、上記装着に際してのシール部材Ｏの保持手段として作用させるのである。
【００５３】
さらに、本発明においては、蒸発器からコンプレッサに戻る冷媒の温度に対する弁体１６０の過敏な反応を防ぐため、本発明に係るカセットユニットの他の実施形態の断面図を図１２に示す。図１２において、図９に示す実施形態と同一部分には同一の符号を付して、説明を省略している。而して、図１２において、チューブ部材１１０の上端開口部９０６には、有底の円筒部材９１０’が配置され、円筒部材９１０’の開口部９０７に一体に形成された鍔部９１１’の端部Ｐ_１と円筒部材９１０’の鍔部９１１’に当接して開口部９０７を覆う円板状の上蓋部材９０８の端部Ｐ_２とチューブ部材１１０の上端部分Ｐとが溶接により溶接部Ｗ_３にて固着される。
【００５４】
９３１は金属製例えばステンレスよりなるカップ状のベローズを示し、その底部９３２は当て板となる円盤９３２’に当接されており、その上部の開口端９３３は溶接により円筒部材９１０’の鍔部９１１’に固定され、円筒部材９１０’をベローズ９３１内に収納するように配置される。そして、円筒部材９１０’の内部空間Ｓ_１とベローズ９３１の内部空間Ｓ_２とは、円筒部材９１０’の底部に形成された切り起し部９１５によって設けられた小穴９１６により連通する。
【００５５】
９３４は金属製例えばステンレスよりなる支持部材であり、円盤状の基部９３７と基部９３７の中心部に一体に形成された円柱部９３６と円柱部９３６の中心に形成された貫通穴９３５と基部９３７に１個所又は複数個（図１２では複数個の場合を示す）設けられた貫通穴９３８とからなる。上記貫通穴９３５にはシャフト部材１５０が摺動可能に支持され、チューブ部材１１０に形成された貫通穴１１２を通過する冷媒の通路１１０’中に露出してシャフト部材１５０の上端は円盤９３２’に当接し、その下端は弁体１６０に当接している。さらに、支持部材９３４に設けられた貫通穴９３８によって、ベローズ９３１とチューブ部材１１０とによって形成されるベローズ９３１の周囲の空間Ｓ_３と通路１１０’とは連通する。
【００５６】
而して、円筒部材９１０’の内部空間Ｓ_１とベローズ９３１の内部空間Ｓ_２とには、所定のガス冷媒が円板状の上蓋部材９０８に形成された小穴９２２により充填され、栓体１２４により封止される。したがって、円筒部材９１０’とベローズ９３１とによりガスチャージ室９４０’が形成され、円筒部材９１０’は感温室となりベローズ９３１とでパワーエレメント部を構成し、弁体１６０の駆動機構となり、上記シャフト部材１５０はベローズ９３１と弁体１６０間に配置される。
【００５７】
かかる実施形態の構成により、通路１１０’を通って蒸発器からコンプレッサ側に戻る冷媒の温度がシャフト部材１５０を介してパワーエレメント部に伝達され、通路１１０’から支持部材９３４の貫通穴９３８により伝達されるベローズ９３１周囲の空間Ｓ_３の冷媒ガスの温度が高い場合には、ガスチャージ室９４０’の内部空間Ｓ_１及びベローズ９３１の内部空間Ｓ_２のガスが膨張し、ベローズ９３１が伸び、シャフト部材１５０により弁体１６０をオリフィス部材１８０から離す方向に駆動し、またベローズ９３１周囲の空間Ｓ_３の冷媒ガスの温度が低い場合には、上述と逆の動作をし、弁体１６０をオリフィス部材１８０に接近する方向に駆動する。かくして、コンプレッサ側から供給されてチューブ部材１１０に形成された貫通穴１１６より流入して蒸発器に送出される冷媒の量が制御される。しかも、図１２の実施形態によれば、カセットユニットの径方向の小型化を実現できると共に、支持部材９３４によって、通路１１０’を通る冷媒の温度変化及び圧力変化を緩慢に上記パワーエレメント部に伝達することができ、弁体１６０の過敏な反応を防ぐことができるのである。
【００５８】
図１３は、図１２に示す実施形態において、さらに弁体１６０の過敏な反応を防ぐため、円筒部材９１０’の内部空間Ｓ_１に吸着剤として例えば活性炭Ａを充填した場合を示す実施形態であり、図１２とは活性炭Ａ以外の構成は同一であるので、図１２と同一部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００５９】
さらにまた、本発明においては、図１２及び図１３に示す実施形態において、図１１に示す実施形態と同様にチューブ部材１１０に段付部を形成して、その段付部を位置決め手段あるいは所定のシール材の保持手段として用いることができる。
【００６０】
図１４は、例えば図１３に示す実施形態において、チューブ部材１１０の上端部Ｐの開口部９０６の近傍に段付部Ｌ’を形成し、この段付部Ｌ’に円板状の上蓋部材９０８の立上げ部となる端部Ｐ_２が段付部Ｌ’との間に鍔部９１１’の端部Ｐ_１を挟んで当接され、溶接部Ｗ_３にて溶接される。而して、段付部Ｌは、図１に示す配管部材１０の配管部材本体２０に装着する際の位置決め手段として作用し、あるいは段付部Ｌ’に図１３に示すようにシール部材Ｏ’を配置し、上記装着に際してのシール部材Ｏ’の保持手段として作用させるのである。
【００６１】
以上述べた本発明に係る図９乃至図１４に示す実施形態のカセットユニットで構成される膨張弁を各々図１に示す配管部材本体に装着でき、あるいは図５乃至図８に示す配管例の如く接続することができるのは勿論である。
【００６２】
【発明の効果】
本発明の膨張弁は以上のように、空調装置の各機器と膨張弁を結ぶ配管が接続される配管部材と、配管部材に挿入される膨張弁の機能を有するカセットユニットを別部材として構成し、両者を組み合わせて膨張弁を製作するものである。
配管部材に形成される冷媒配管の接続方法及び冷媒の通路の向きは、適用される空調装置のレイアウトに合わせて自由に設定することができ、設計の自由度が向上する。
また、本発明においてはカセットユニットの構造も簡素化され、全体のコストも低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の膨張弁の全体構造を示す断面図。
【図２】本発明の膨張弁のカセットユニットの他の例を示す断面図。
【図３】本発明の膨張弁のカセットユニットの他の例を示す断面図。
【図４】本発明の膨張弁のカセットユニットの他の例を示す断面図。
【図５】本発明の膨張弁の配管例を示す断面図。
【図６】本発明の膨張弁の配管例を示す断面図。
【図７】本発明の膨張弁の配管例を示す断面図。
【図８】本発明の膨張弁の配管例を示す断面図。
【図９】本発明の膨張弁のカセットユニットの他の例を示す断面図。
【図１０】図９に示す膨張弁に吸着剤を充填した例を示す断面図。
【図１１】図１０に示す膨張弁に段付部を形成した例を示す断面図。
【図１２】本発明の膨張弁のカセットユニットの他の例を示す断面図。
【図１３】図１２に示す膨張弁に吸着剤を充填した例を示す断面図。
【図１４】図１３に示す膨張弁に段付部を形成した例を示す断面図。
【符号の説明】
１膨張弁
１０配管部材
２０配管部材本体
３０，３２，３４，３６冷媒通路
１００カセットユニット
１１０チューブ部材
１１１フランジ部
１２０蓋部材
１２２ガスチャージ室
１３０ダイアフラム
１４０ストッパ部材
１５０シャフト部材
１６０弁体
１６１弁室
１６６プレート部材
１７０ガイド部材
１８０オリフィス部材
９００第１の円筒部材
９１０第２の円筒部材
９２０上蓋部材
９３０ベローズ
９３１カップ状ベローズ
９３４支持部材

Claims

空調装置に装備されて冷媒の流量を制御する膨張弁であって、
空調装置の各機器に連通される配管が接続される冷媒の通路を有する配管部材と、該配管部材内に挿入されるカセットユニットとを備え、
前記カセットユニットは、上端開口部に上蓋部材が固着されたチューブ部材と、該チューブ部材の内部に固定されるガイド部材、オリフィス部材、及びプレート部材と、前記オリフィス部材及び前記プレート部材が形成する弁室内に配備される弁体と、前記プレート部材と前記弁体の間に設けられ、前記弁体を前記オリフィス部材側へ向けて付勢するスプリングと、一端が前記弁体に接するとともに前記弁体を操作するシャフト部材と、前記チューブにおけるエバポレータから蒸発器へ戻る冷媒が通る通路内において前記シャフト部材の他端に接するように配置された第１の円筒部材と、該第１の円筒部材と前記上蓋との間に配置され、ガスチャージ室を形成するベローズと、該ベローズ内部に収納され、前記ベローズ内部と連通するとともに前記第１の円筒部材と少穴を介して連通する第２の円筒部材と、を備える膨張弁。
前記第１の円筒部材内に吸着剤が収納される請求項１記載の膨張弁。
空調装置に装備されて冷媒の流量を制御する膨張弁であって、
空調装置の各機器に連通される配管が接続される冷媒の通路を有する配管部材と、該配管部材内に挿入されるカセットユニットとを備え、
前記カセットユニットは、上端開口部に上蓋部材が固着されたチューブ部材と、該チューブ部材の内部に固定されるガイド部材、オリフィス部材、及びプレート部材と、前記オリフィス部材及び前記プレート部材が形成する弁室内に配備される弁体と、前記プレート部材と前記弁体の間に設けられ、前記弁体を前記オリフィス部材側へ向けて付勢するスプリングと、一端が前記弁体に接するとともに前記弁体を操作するシャフト部材と、該シャフト部材の他端と前記上蓋との間に配置され、ガスチャージ室を形成するカップ状のベローズと、該ベローズ内部に収納され、前記ベローズ内部と連通する円筒部材と、前記シャフト部材を摺動可能に案内するとともに前記上蓋との間に前記ベローズを収納する空間を形成し、上下に貫通する小径の貫通穴を有する支持部材と、を備える膨張弁。
前記円筒部材内に吸着剤が収納される請求項３記載の膨張弁。
前記配管部材における前記カセットユニットが挿入される穴が挿入方向に向かって順次縮径するように段付状に形成され、前記チューブ部材は前記穴の内周形状に沿うように段付状に形成され、前記シール部材が前記チューブ部材と前記穴の互いに対向する段部の間に挟持され、前記ガイド部材及び前記オリフィス部材が前記チューブ部材の内面の段部に当接した状態で前記チューブ部材に固定されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の膨張弁。