JP4146255B2

JP4146255B2 - 膨張弁

Info

Publication number: JP4146255B2
Application number: JP2003031256A
Authority: JP
Inventors: 昌賢箕輪; 和彦渡辺
Original assignee: Fujikoki Corp
Current assignee: Fujikoki Corp
Priority date: 2003-02-07
Filing date: 2003-02-07
Publication date: 2008-09-10
Anticipated expiration: 2023-02-07
Also published as: JP2004239554A

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中の蒸発器から送出されてコンプレッサ側に向う低圧冷媒通路内の冷媒の温度に対応して、蒸発器に供給される冷媒の量を自動的に制御するための膨張弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
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得ることは、本出願人の提案に係る下記の特許文献１に開示されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−３５０００９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
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、より小型化された構造を備える膨張弁を提供するものである。
【０００５】
【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通路を有する配管部材と、該配管部材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、一端にフランジ部が一体的に形成されるとともに他端に向けて段付状に縮径したチューブ部材と、該チューブ部材の内部に固定されるオリフィス部材と、該オリフィス部材のオリフィスを開閉する弁体と、該弁体を駆動するシャフトと、該シャフトをガイドするガイド部材と、前記弁体を前記オリフィスに向けて付勢するスプリングと、前記フランジ部に溶接されるフランジ部を有する感温部材と、前記チューブ部材のフランジ部と前記感温部材のフランジ部とにより挟持され、前記感温部材との間にガスチャージ室を形成するダイアフラムと、前記感温部材内に挿入される吸着剤と、前記ダイアフラムの変位を前記シャフトに伝達するストッパ部材と、前記配管部材に螺着され、前記配管部材に挿入された前記カセットユニットを固定するナット部材と、前記カセットユニットの外径部と前記配管部材の内径部との間に配設されるシール部材と、前記弁体を弾性保持して前記弁体の振動を防止する保持部材とを備え、該保持部材は、弾性材から成る円筒状の本体と、該本体の一端に形成された鍔部と、前記本体の一部を切り欠いて内側に折り曲げられ、前記弁体の周面に接する保持部とを有し、前記鍔部が前記チューブ部材の段部と前記オリフィス部材との間に挟持されて固定されることを特徴とする。さらに、前記配管部材の軸線は、前記配管のレイアウトに合わせて設定されることを特徴とする。さらに、前記感温部材は、蒸発器から圧縮機へ戻る冷媒の通路内に位置することを特徴とする。さらに、前記チューブ部材のフランジ部の外周縁部が前記感温部材側へ折り曲げられて円筒部を形成し、前記感温部材のフランジ部の外周縁部が前記チューブ部材と反対側へ折り曲げられて円筒部を形成し、前記感温部材の円筒部が前記チューブ部材の円筒部の内側に挿入されることを特徴とする。さらに、前記チューブ部材のフランジ部の外周縁部が前記感温部材と反対側へ折り曲げられて円筒部を形成し、前記感温部材のフランジ部の外周縁部が前記チューブ部材側へ折り曲げられて円筒部を形成し、前記チューブ部材の円筒部が前記感温部材の円筒部の内側に挿入されることを特徴とする。
【０００６】
【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。
【０００７】
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。入口の内径部４０には内ねじが形成される。
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１１２と一体に形成され、段付部１１３，が設けられる。チューブ部材１１０のフランジ部１１２両端部は開口している。
【０００８】
チューブ部材１１０の頂部にはガイド部材１７０が圧入され、ガイド部材１７０の上部にストッパ部材１３４が配設される。ストッパ部材１３４に当接するダイアフラム１３０の周辺部を挟んだ状態で感温部材１２０のフランジ部１２２が、チューブ部材１１０のフランジ部１１２とＴＩＧ溶接部Ｗ_１により一体に溶接される。
感温部材１２０の内側には、有底の円筒部材１４０が圧入される。この円筒部材１４０内には所定のガスと活性炭のような吸着剤１４２が充填され、栓１２４により封止される。円筒部材１４０の底部には、切り欠き部１４４が設けられ、ダイアフラム１３０との間のダイアフラム１３０の上部側のガスチャージ室１３２に連通する。また、１４３は、ダイアフラム１３０の下部側に冷媒を導入するために段付部１１３に設けられた貫通穴である。
感温部材１２０は、図示しない蒸発器から送出され、コンプレッサ側に向う冷媒が通過する低圧冷媒通路を形成する通路３４，３６内に位置するように構成される。
【０００９】
チューブ部材１１０には、冷媒が通過する貫通穴１１４，１１６が形成されている。ストッパ部材１３４の底部には、シャフト部材１５０が当接され、ダイアフラム１３０、ストッパ部材１３４及びシャフト部材１５０により弁体駆動機構が構成され、シャフト部材１５０はガイド部材１７０、オリフィス部材１８０の開口を貫通し、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。
ガイド部材１７０は、シャフト部材１５０のガイドを兼ねるとともに、ストッパ部材１３４の下端位置を規制する。
【００１０】
図２は、弁室１６１内の詳細を示す断面図、図３は要部の上面図である。
弁室１６１内に配置される球状の弁体１６０は、支持部１６２に溶接部Ｗ_２によって一体化されている。
そこで、弁体１６０は、オリフィス部材１８０のオリフィス１８２を支持部材１６２とともに円滑に開閉する。しかしながら、チューブ部材１１０の開口部１１６から流入する冷媒が弁体の周囲を通ってオリフィス１８２に流れる際に弁体を振動させる場合がある。そこで、必要に応じて、弁体の保持部材３００を装備することができる。弁体の保持部材３００は円筒状の本体と、本体の一部を切り欠いて、内側に折り曲げた保持部３２０を有する。３１０は鍔部であり、オリフィス部材１８０とチューブ部材１１０との間に挟まれて固定される。
保持部３２０は、スプリングの作用を持ち、本実施例の場合には、３本の保持部３２０によって弁体の外周部を保持して、振動を防止する。
【００１１】
図１において、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、ナット部材２００により係止される。ナット部材２００は、外周部に外ねじ部２２０を有し、本体２０の内ねじ部４０に螺合される。ナット部材２００の内側には、六角穴２１０が設けてあり、レンチ等を利用して、ナット部材２００を回動させる。
ナット部材２００の底部２０２は、カセットユニット１００の感温部材１２０の頂部に当接され、カセットユニット１００の軸方向の位置を規制する。
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。
【００１２】
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感温部材１２０を介してガスチャージ室１３２に伝達され、ガスチャージ室１３２内に封入されたガスと活性炭とにおいて圧力が変化し、この圧力変化がダイアフラム１３０、ストッパ部材１３４及びシャフト部材１５０により弁体１６０に伝達され、上記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高圧冷媒の通路３０からオリフィス部材１８０の開口及び通路３６を経て蒸発器に送出される冷媒の流量が制御される。この際、活性炭１４２は弁体１６０の低圧冷媒通路の冷媒の温度変化に対する過敏な応答を防ぐ作用もする。
【００１３】
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、貫通穴１１４，１１６の向きは自由に規定することができるので配管部材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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
図４は本発明の他の実施例を示す。
本実施例にあっては、カセットユニット１００のチューブ部材１１０のフランジ部１１２の外縁部を上向きに折り曲げて円筒部１１２ａを形成してある。
そして、感温部材１２０のフランジ部及びダイアフラム１３０の周辺部も上向きに折り曲げて円筒部１２２ａ及び立上げ部１３０ａを形成し、チューブ部材１１０の円筒部１１２ａの内側に挿入する構成を採用している。
そして、２つの円筒部１１２ａ、１２２ａの接合部を溶接部Ｗ_１で接合してある。
その他の構成は図１の実施例と同様であるので、同一の符号を付して、説明を省略する。
この構成により、溶接部Ｗ_１の熱影響によるダイアフラム１３０の強度低下を曲げ部のみで抑えることができるので、ダイアフラム１３０の外周部を確実に保持し、ダイアフラムの効経寸法を正確に規定することができることから膨張弁全体の小型化を図ることができる。
【００１７】
図５は、本発明の更に他の実施例を示す。
本実施例にあっては、カセットユニットのチューブ部材１１０のフランジ部を下向きに折り曲げて円筒部１１２ｂを形成してある。そして、感温部材１２０のフランジ部及びダイアツムラ１３０の周辺部を下向きに折り曲げて円筒部１２２ｂ及び立上げ部１３０ａを形成してある。
そして、感温部材１２０の円筒部１２２ｂの内側にチューブ部材１１０の円筒部１１２ｂを挿入し、接合部を溶接部Ｗ_１で接合してある。
この構成によって、図４に示す実施例と同様に溶接部の熱影響によるダイアフラム１３０の強度低下を曲げ部のみで抑えることが可能となり、ダイアフラム１３０の有効径を正確に規定することができることから、膨張弁全体の小型化を図ることができる。
配管部材の本体２０には、この下向きに折り曲げられた円筒部材を収容するために、円溝４５が形成される。
その他の構成は、図１の実施例と同様で、あるので同一の符号を付して、説明を省略する。
【００１８】
【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と上面図。
【図２】本発明の膨張弁の要部の説明図。
【図３】本発明の膨張弁の要部の説明図。
【図４】本発明の膨張弁の他の例を示す断面図と上面図。
【図５】本発明の膨張弁の他の例を示す断面図と上面図。
【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
１１２フランジ部
１２０感温部材
１３０ダイアフラム
１３２ガスチャージ室
１３４ストッパ部材
１５０シャフト
１６０弁体
１６１弁室
１７０ガイド部材
１８０オリフィス部材
２００ナット部材

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通路を有する配管部材と、該配管部材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、一端にフランジ部が一体的に形成されるとともに他端に向けて段付状に縮径したチューブ部材と、該チューブ部材の内部に固定されるオリフィス部材と、該オリフィス部材のオリフィスを開閉する弁体と、該弁体を駆動するシャフトと、該シャフトをガイドするガイド部材と、前記弁体を前記オリフィスに向けて付勢するスプリングと、前記フランジ部に溶接されるフランジ部を有する感温部材と、前記チューブ部材のフランジ部と前記感温部材のフランジ部とにより挟持され、前記感温部材との間にガスチャージ室を形成するダイアフラムと、前記感温部材内に挿入される吸着剤と、前記ダイアフラムの変位を前記シャフトに伝達するストッパ部材と、前記配管部材に螺着され、前記配管部材に挿入された前記カセットユニットを固定するナット部材と、前記カセットユニットの外径部と前記配管部材の内径部との間に配設されるシール部材と、前記弁体を弾性保持して前記弁体の振動を防止する保持部材とを備え、該保持部材は、弾性材から成る円筒状の本体と、該本体の一端に形成された鍔部と、前記本体の一部を切り欠いて内側に折り曲げられ、前記弁体の周面に接する保持部とを有し、前記鍔部が前記チューブ部材の段部と前記オリフィス部材との間に挟持されて固定されることを特徴とする膨張弁。
前記配管部材の軸線は、前記配管のレイアウトに合わせて設定されることを特徴とする請求項１記載の膨張弁。
前記感温部材は、蒸発器から圧縮機へ戻る冷媒の通路内に位置することを特徴とする請求項１記載の膨張弁。
前記チューブ部材のフランジ部の外周縁部が前記感温部材側へ折り曲げられて円筒部を形成し、前記感温部材のフランジ部の外周縁部が前記チューブ部材と反対側へ折り曲げられて円筒部を形成し、前記感温部材の円筒部が前記チューブ部材の円筒部の内側に挿入されることを特徴とする請求項１記載の膨張弁。
前記チューブ部材のフランジ部の外周縁部が前記感温部材と反対側へ折り曲げられて円筒部を形成し、前記感温部材のフランジ部の外周縁部が前記チューブ部材側へ折り曲げられて円筒部を形成し、前記チューブ部材の円筒部が前記感温部材の円筒部の内側に挿入されることを特徴とする請求項１記載の膨張弁。