JP5643925B2 - 膨張弁 - Google Patents

Description

本発明は膨張弁に関し、特に自動車用空調装置の冷凍サイクルで使用されて、常温・高圧の液冷媒を減圧・膨張させて低温・低圧の霧状の冷媒にするとともに、エバポレータ出口での冷媒の蒸発状態が適度な過熱度を持つようにエバポレータに供給する冷媒の流量を調節する機能を持った膨張弁に関する。

自動車用空調装置では、冷媒を密閉配管の中に閉じ込め、冷媒を気体から液体への相変化および液体から気体への相変化を連続して生じさせるときの熱エネルギを利用した冷凍サイクルが用いられている。この冷凍サイクルの中で、常温・高圧の液状冷媒を絞り膨脹させて低温・低圧の液状冷媒にするのが膨張弁である。

図１７は従来の膨張弁の構成例を示す中央縦断面図である。
膨張弁１００は、コンプレッサ１０１、コンデンサ１０２、レシーバ／ドライヤ１０３およびエバポレータ１０４を冷媒が循環するように配管することによって冷凍サイクルを構成している。冷媒は、コンプレッサ１０１によって圧縮されて高温・高圧のガス冷媒となり、コンデンサ１０２にて熱が放出されることにより凝縮して常温・高圧の液状冷媒になって、レシーバ／ドライヤ１０３に蓄積される。レシーバ／ドライヤ１０３により気液分離された液冷媒は、膨張弁１００にて絞り膨脹および流量制御が行われて低温・低圧の蒸気状冷媒になる。その蒸気状冷媒は、エバポレータ１０４にて車室内の空気から熱を吸収することにより蒸発して常温・低圧のガス冷媒となって、コンプレッサ１０１に戻される。

膨張弁１００は、レシーバ／ドライヤ１０３から液冷媒を受ける高圧入口ポート１１１を有し、この高圧入口ポート１１１は、これよりも通路断面積を小さくした冷媒流通孔１１２を介して弁室１１３に接続されている。弁室１１３は、オリフィス１１４を介して低圧出口ポート１１５に連通されている。弁室１１３には、オリフィス１１４を開閉するボール形状の弁体１１６が配置され、この弁体１１６は、バルブサポート１１７によって支持され、かつ、オリフィス１１４を閉じる方向に圧縮コイルスプリング１１８によって付勢されている。

膨張弁１００は、また、エバポレータ１０４の出口に接続される低圧入口ポート１１９とコンプレッサ１０１の入口に接続される低圧出口ポート１２０とを有し、これら低圧入口ポート１１９および低圧出口ポート１２０は、冷媒戻り通路１２１によって連通されている。

膨張弁１００の上端部には、パワーエレメント１２２が設けられている。このパワーエレメント１２２は、冷媒戻り通路１２１を流れる冷媒の温度および圧力を感知し、その温度および圧力に応じて中央部が軸方向に変位するダイヤフラム１２３を有している。このダイヤフラム１２３の変位は、シャフト１２４を介して弁体１１６に伝達されるようになっている。

以上の構成の膨張弁１００によれば、高圧入口ポート１１１に導入された液冷媒は、冷媒流通孔１１２を介して弁室１１３に入り、弁体１１６とその弁座との隙間およびオリフィス１１４を介して低圧出口ポート１１５に流れる。その冷媒は、弁体１１６とその弁座との隙間および狭いオリフィス１１４を通過して広い低圧出口ポート１１５に出るときに絞り膨脹されて、低温・低圧の蒸気状冷媒になり、低圧出口ポート１１５からエバポレータ１０４に供給される。エバポレータ１０４にて蒸発されたガス冷媒は、膨張弁１００の冷媒戻り通路１２１を通ってコンプレッサ１０１に戻される。ガス冷媒が冷媒戻り通路１２１を通過するとき、その温度および圧力がパワーエレメント１２２によって検出され、それに応じてダイヤフラム１２３が変位し、その変位は、シャフト１２４を介して弁体１１６に伝達され、弁体１１６とその弁座との隙間を調整して、エバポレータ１０４に供給する冷媒の流量を制御する。これにより、エバポレータ１０４に供給される冷媒は、エバポレータ１０４の出口における冷媒の過熱度が所定値を維持する流量に制御される。

ところで、自動車用空調装置の起動直後のように、コンデンサ１０２を出た冷媒が十分に過冷却されていない場合、または、運転停止直後のように、コンデンサ１０２を熱交換されずに出た冷媒が冷凍サイクル内で均圧になろうとして膨張弁１００の側へ流れてきた場合、高圧入口ポート１１１に導入される冷媒には気泡が混入した気液混合状態になることがある。気泡が混入した液冷媒の場合、その気泡は、膨張弁の中で破裂して騒音を発生することが知られている。これに対し、上記の冷媒流通孔１１２のように、弁室の前に絞り部を設けて騒音の発生原因である気泡の弁室への進入を防ぐことが提案されている（たとえば、特許文献１参照）。それでも、弁室に進入した気泡については、弁室に導入される冷媒を圧縮コイルスプリングの線間の隙間を通過させてそこで気泡を微細化させ、それによって気泡が潰れることによる騒音の低減化を図ることも提案されている（たとえば、特許文献２参照）。さらに、弁室から弁部への冷媒通路をテーパ壁にして気泡の衝撃を緩和させ、泡の潰れを防止することで騒音を低減することも知られている（たとえば、特許文献３参照）。

特開平８−１５９６１６号公報 特開２００８−１８０４７５号公報 特開平８−１４５５０６号公報

しかしながら、弁室に液冷媒とともに進入した気泡を既存の圧縮コイルスプリングを利用して微細化する構成では、その圧縮コイルスプリングの線間のピッチが弁開度に応じて常に変化しているため、一定の効果を出すことが難しいという問題点がある。また、圧縮コイルスプリングが弁室に導入される冷媒をすべて通過させるように配置されていることはないので、弁室の内壁と圧縮コイルスプリングとの間の隙間を流れてしまう気泡に対しては、微細化されず、騒音が低減されることはない。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、気泡が混じった液冷媒が導入されたときの騒音を低減した膨張弁を提供することを目的とする。

本発明では上記の課題を解決するために、冷媒を絞り膨張させる弁部と、冷媒の圧力および温度に応じて前記弁部の開度を制御するパワーエレメントとを備えた膨張弁において、導入された冷媒の全量が前記弁部に向けて通過する位置に配置され、冷媒に混入した気泡が前記弁部へ流入するのを抑制する気泡流入抑制手段を備え、前記気泡流入抑制手段は、冷媒が導入される弁室にて冷媒の流れを遮るように配置され、通路断面積の小さな複数の通路を有する気泡細分化手段であり、前記気泡細分化手段は、前記弁室に連通するオリフィスに対し開閉自在に弁体を支持するバルブサポートに形成され、中央に前記弁体を載せている環状のばね受け部の外周に配置されて前記通路を構成する複数の切欠き部であることを特徴とする膨張弁が提供される。

このような膨張弁によれば、気泡流入抑制手段である気泡細分化手段が弁部へ流入するすべての冷媒に対して弁部へ流入する気泡を細分化するので、弁部に送られる冷媒に大きな気泡が存在せず、そのため、大きな破裂音は発生しない。しかも、弁部に送られる冷媒に気泡が混入していたとしても、それは、小さな気泡であるため、たとえ途中で破裂したとしても、それによる騒音は極めて小さい。そのため、この膨張弁は、気泡が混入した液冷媒が導入されたとしても、気泡の破裂による騒音を大幅に低減することができる。

上記構成の膨張弁は、導入された冷媒の全量が通過する位置に気泡流入抑制手段を備えたことにより、弁部に送られる冷媒に破裂したときの音が大きい大きな気泡が混入することがなくなり、混入していたとしても、破裂したときの音が極めて小さい小さな気泡であるため、気泡混入時の騒音を大幅に低減することができる。

気泡流入抑制手段として気泡細分化手段を有する膨張弁では、弁室に大きな気泡が進入してきても気泡細分化手段によって細分化されることで、弁部を通過する冷媒の通過音を大幅に低減できるという利点がある。

第１の実施の形態に係る膨張弁の構成例を示す中央縦断面図である。 バルブサポートを示す図であって、（Ａ）はバルブサポートの平面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるバルブサポートのａ−ａ矢視断面図である。 バルブサポートの変形例を示す図であって、（Ａ）はバルブサポートの平面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるバルブサポートのｂ−ｂ矢視断面図である。 第２の実施の形態に係る膨張弁の構成例を示す中央縦断面図である。 第２の実施の形態に係る膨張弁の要部を示す図であって、（Ａ）は気泡細分化部の正面図、（Ｂ）は気泡細分化部の中央縦断面図、（Ｃ）は図４のｃ−ｃ矢視断面図である。 第３の実施の形態に係る膨張弁の構成例を示す中央縦断面図である。 図６のｄ−ｄ矢視断面図である。 第４の実施の形態に係る膨張弁の構成例を示す中央縦断面図である。 歯付きリングの例を示す図であって、（Ａ）は歯付きリングの平面図、（Ｂ）は（Ａ）のｅ−ｅ矢視断面図である。 第１の実施の形態に係る膨張弁を高圧入口ポートのある側から見た側面図である。 第５の実施の形態に係る膨張弁を高圧入口ポートのある側から見た側面図である。 第６の実施の形態に係る膨張弁を示す中央縦断面図である。 第６の実施の形態に係る膨張弁を高圧入口ポートのある側から見た図である。 第７の実施の形態に係る膨張弁を示す中央縦断面図である。 第７の実施の形態に係る膨張弁を高圧入口ポートのある側から見た図である。 第８の実施の形態に係る膨張弁を示す中央縦断面図である。 従来の膨張弁の構成例を示す中央縦断面図である。

以下、本発明の実施の形態について、自動車用空調装置の冷凍サイクルで使用され、常温・高圧の液冷媒を減圧・膨張させて低温・低圧の霧状の冷媒にするとともに、エバポレータ出口での冷媒の蒸発状態が適度な過熱度を持つようにエバポレータに供給する冷媒の流量を調節する機能を持った温度式膨張弁に適用した場合を例に図面を参照して詳細に説明する。

図１は第１の実施の形態に係る膨張弁の構成例を示す中央縦断面図である。
この膨張弁１０は、弁部を収容した本体１１と冷媒の温度および圧力に応動して弁部を制御するパワーエレメント１２とを備えた温度式膨張弁である。本体１１には、高圧の冷媒を受ける高圧入口ポート１３と、低圧の冷媒を導出する低圧出口ポート１４と、エバポレータを出た冷媒を受ける低圧入口ポート１５と、冷媒をコンプレッサへ戻す低圧出口ポート１６とが設けられている。

高圧入口ポート１３は、これよりも通路断面積の小さな冷媒流通孔１７を介して円柱状の弁室１８に接続されている。弁室１８は、オリフィス１９を介して低圧出口ポート１４に連通されている。オリフィス１９の弁室１８側の端部は、弁座２０になっており、その弁座２０に対して着座可能にボール形状の弁体２１が弁室１８内に配置され、その弁座２０と弁体２１とオリフィス１９とでこの膨張弁１０の弁部を構成している。

弁体２１は、バルブサポート２２によって支持され、このバルブサポート２２は、弁体２１を弁座２０に着座させる方向に弾性体である圧縮コイルスプリング２３によって付勢されている。圧縮コイルスプリング２３は、そのバルブサポート２２とは反対の側が本体１１に螺合されているアジャストねじ（付勢力調整部材）２４によって受けられており、そのアジャストねじ２４の螺入量を調節することで、オリフィス１９を閉じる方向にバルブサポート２２を付勢するばね荷重が調整される。これによりこの膨張弁１０のセット値が調整され、この膨張弁１０が制御しようとするエバポレータの出口における冷媒の過熱度が設定されることになる。

膨張弁１０の本体１１は、また、低圧入口ポート１５と低圧出口ポート１６との間にこれらを連通する冷媒戻り通路２５を有し、図の上端部にはその冷媒戻り通路２５を流れる冷媒の温度および圧力を感知するパワーエレメント１２が設けられている。パワーエレメント１２は、ダイヤフラム２６によって仕切られ、内部に所定のガスが封入された感温室２７を有し、ダイヤフラム２６の図の下面には、ディスク２８が配置されている。ディスク２８の下方には、ダイヤフラム２６の変位を弁体２１へ伝達するシャフト２９が配置されている。このシャフト２９の上部は、冷媒戻り通路２５を横切って配置された保持部材３０により保持されている。ダイヤフラム２６によって仕切られたパワーエレメント１２の下側の部屋は、保持部材３０の頭部の隙間を介して冷媒戻り通路２５と連通して、冷媒戻り通路２５を流れる冷媒が導入されるようになっている。また、保持部材３０の頭部には、シャフト２９に対して横荷重を与えるスプリング３１が設けられ、高圧の冷媒が変動することにより弁体２１が開閉方向に振動するのを防止している。

以上の構成の膨張弁１０によれば、高圧入口ポート１３に導入された液冷媒は、冷媒流通孔１７を介して弁室１８に入り、弁座２０と弁体２１との間の隙間およびオリフィス１９を介して低圧出口ポート１４に流れる。このとき、その冷媒は、絞り膨脹されて、低温・低圧の蒸気状冷媒になり、低圧出口ポート１４からエバポレータに供給される。エバポレータにて車室内空気との熱交換により蒸発されたガス冷媒は、低圧入口ポート１５に入り、冷媒戻り通路２５を通って低圧出口ポート１６からコンプレッサに戻される。ガス冷媒が冷媒戻り通路２５を通過するとき、その温度および圧力がパワーエレメント１２によって検出され、それに応じてダイヤフラム２６が変位する。そのダイヤフラム２６の変位は、ディスク２８およびシャフト２９を介して弁体２１に伝達され、弁体２１の弁座２０からの弁リフトを調整して、エバポレータに供給する冷媒の流量を制御する。このようにして、膨張弁１０は、エバポレータの出口における冷媒の過熱度が所定値を維持するような流量に制御して、エバポレータに供給することになる。

ここで、高圧の冷媒が導入される弁室１８の回りの構成部分について詳細に説明する。まず、弁室１８内に配置されて弁体２１を支持しているバルブサポート２２について説明する。

図２はバルブサポートを示す図であって、（Ａ）はバルブサポートの平面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるバルブサポートのａ−ａ矢視断面図である。
バルブサポート２２は、中央の上端に弁体２１を載せて支持する筒状部２２ａと、この筒状部２２ａの上端より半径方向外側へ延出された環状のばね受け部２２ｂとを有している。このばね受け部２２ｂは、その外周にて複数の切欠き部２２ｃが円周方向に均等配置され、歯車のように形成されている。ばね受け部２２ｂの外径は、圧縮コイルスプリング２３によって支えられているバルブサポート２２が弁部の開閉方向に変位したとしても、弁室１８の内壁にぶつからない程度に弁室１８の内径より小さく形成されている。なお、膨張弁１０の組み立て作業の効率化を図るために、好ましくは、バルブサポート２２および弁体２１は、互いに溶接により固着されている。

バルブサポート２２は、弁室１８の中に配置されると、切欠き部２２ｃが気泡流入抑制手段として機能し、より詳しくは、気泡細分化手段として機能する。すなわち、大きな気泡の混じった冷媒が弁室１８に流入してきた場合、液冷媒は、バルブサポート２２の切欠き部２２ｃをそのまま通過し、大きな気泡は、その切欠き部２２ｃの大きさに細分化されて通過することになる。気泡は、細分化されていれば、それが破裂して潰れたとしても、それによる騒音は大幅に低減される。

図３はバルブサポートの変形例を示す図であって、（Ａ）はバルブサポートの平面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるバルブサポートのｂ−ｂ矢視断面図である。なお、この図３において、図２に示した構成要素と同じ構成要素については同じ符号を付してある。

この変形例のバルブサポート２２によれば、そのばね受け部２２ｂの外周近傍に複数の開口部２２ｄが円周方向に均等に穿設されている。この開口部２２ｄは、バルブサポート２２における気泡細分化手段として機能する。すなわち、大きな気泡は、この開口部２２ｄを通過するときに、この開口部２２ｄの大きさに細分化されることになる。

さらに、図１に戻って、弁室１８は、バルブサポート２２が設置されている位置から弁座２０にかけて平面のないＲ形状のコーナー内壁３２にしている。このＲ形状のコーナー内壁３２は、ボールエンドミルによって加工することができる。

オリフィス１９および弁座２０が形成されている側の弁室１８のコーナー内壁３２をＲ形状としたことにより、バルブサポート２２の切欠き部２２ｃまたは開口部２２ｄを通過した冷媒が乱れることなく、スムーズにオリフィス１９に流れ込むことになる。これにより、オリフィス１９に流れ込む手前で冷媒の流れに乱れが発生することがなく、冷媒がコーナー内壁３２より剥離することもないので、気泡の発生がなく、そのため、オリフィス１９の出口で絞り膨脹された冷媒の乱れが少なくなり、冷媒の流動音を低減させることができる。

図４は第２の実施の形態に係る膨張弁の構成例を示す中央縦断面図、図５は第２の実施の形態に係る膨張弁の要部を示す図であって、（Ａ）は気泡細分化部の正面図、（Ｂ）は気泡細分化部の中央縦断面図、（Ｃ）は図４のｃ−ｃ矢視断面図である。なお、この図４において、図１に示した構成要素と同じまたは均等の構成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。

この実施の形態に係る膨張弁１０ａでは、冷媒が導入される弁室１８に冷媒の流れを遮るように筒状気泡細分化部材３３が嵌め込まれている。この筒状気泡細分化部材３３は、軸方向両端の端部３３ａ，３３ｂが弁室１８の内壁に嵌合される大きさに形成されている。図５の（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）に示されるように、筒状気泡細分化部材３３の軸方向の中間部３３ｃは、円周方向に溝状に凹設されており、かつ、軸方向に細長い複数のスリット３３ｄが円周方向に均等配置されている。この筒状気泡細分化部材３３は、中間部３３ｃが凹設されているので、弁室１８に嵌合されると、弁室１８の内壁との間に環状通路が形成され、この環状通路には、冷媒流通孔１７が接続されている。

高圧入口ポート１３に導入された冷媒は、その全量が冷媒流通孔１７を介して環状通路に導入され、その環状通路の全周からスリット３３ｄを介して弁体２１が配置される空間へ導入され。したがって、高圧入口ポート１３に導入された冷媒に大きな気泡が混入していたとしても、そのような気泡は、まず、冷媒流通孔１７から環状通路へ流入するのが抑制され、さらに、環状通路へ流入する気泡があったとしても、その気泡は、スリット３３ｄを通過する段階で細分化される。

図６は第３の実施の形態に係る膨張弁の構成例を示す中央縦断面図、図７は図６のｄ−ｄ矢視断面図である。なお、この図６および図７において、図１に示した構成要素と同じまたは均等の構成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。

この実施の形態に係る膨張弁１０ｂでは、気泡流入抑制手段としての気泡細分化手段は、弁室１８の内壁を内歯車のような形状に形成している。すなわち、弁室１８の内壁に軸方向に延びる複数のリブ３４を円周方向に均等配置している。これにより、図６に示されるように、弁室１８の中では、バルブサポート２２の外周面と隣接するリブ３４の間の谷とによって通路断面積の小さな通路が形成され、これが気泡細分化手段として機能する。

高圧入口ポート１３から冷媒流通孔１７を介して弁室１８に導入された冷媒は、弁室１８の内壁面とバルブサポート２２との間を通過するときに、大きな気泡は、その通過が抑制されるとともに小さな気泡に細分化されることになる。

図８は第４の実施の形態に係る膨張弁の構成例を示す中央縦断面図、図９は歯付きリングの例を示す図であって、（Ａ）は歯付きリングの平面図、（Ｂ）は（Ａ）のｅ−ｅ矢視断面図である。なお、この図８において、図１に示した構成要素と同じまたは均等の構成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。

この実施の形態に係る膨張弁１０ｃでは、１個の別部品を追加することで気泡細分化手段を構成している。すなわち、オリフィス１９を開閉するように弁体２１を支持しているバルブサポート２２とこのバルブサポート２２を閉弁方向に付勢している圧縮コイルスプリング２３との間に歯付きリング３５を配置している。この歯付きリング３５は、図９の（Ａ）および（Ｂ）に示されるように、リング部３５ａとその外周に均等配置された複数の突起部３５ｂとを有している。なお、この実施の形態では、歯付きリング３５の突起部３５ｂは、先端部が曲げられているが、ストレート形状でもよい。

高圧入口ポート１３から冷媒流通孔１７を介して弁室１８に導入された冷媒は、弁室１８の内壁面と歯付きリング３５との間を通過するときに、大きな気泡は、その通過が抑制される。同時に、弁室１８の内壁と突起部３５ｂの間の谷とによって形成される通路が気泡細分化手段として機能し、大きな気泡を細分化して通過させる。この膨張弁１０ｃは、１個の別部品である歯付きリング３５を追加するだけの構成であるので、既存の膨張弁に容易に適用することができる。

次に、気泡流入抑制手段の別の例である気泡堰き止め手段について説明する。
図１０は第１の実施の形態に係る膨張弁を高圧入口ポートのある側から見た側面図である。

この膨張弁１０は、特に、パワーエレメント１２を上にした状態で車両に取り付けるようにした取り付け姿勢が縦の場合のものであって、膨張弁１０の高圧入口ポート１３と弁室１８との境界にある冷媒流通孔１７は、その中心が高圧入口ポート１３の中心よりも重力方向３６にずらした位置に設置されている。すなわち、膨張弁１０を縦の姿勢で車両に取り付ける場合には、冷媒流通孔１７を高圧入口ポート１３の中心よりも重力方向３６に移動して配置している。この冷媒流通孔１７の上側は、壁３７になっていて、高圧入口ポート１３の中で液冷媒の上面を浮遊している気泡を堰き止める構成にしている。

この膨張弁１０は、高圧入口ポート１３に気泡が混入された冷媒が導入されたとき、液冷媒が高圧入口ポート１３の下側を流れ、気泡がその液冷媒の上側を浮遊していることを利用している。したがって、冷媒流通孔１７を膨張弁１０の取り付け姿勢に対して下側に設置しておくことで、冷媒流通孔１７は、高圧入口ポート１３の下側を流れる液冷媒を通過させ、壁３７は、気泡の通過を阻止することになる。これにより、弁室１８への気泡の進入が大幅に低減することから、気泡が破裂することによる騒音を大幅に低減することができることになる。

図１１は第５の実施の形態に係る膨張弁を高圧入口ポートのある側から見た側面図である。なお、この図１１において、図１０に示した構成要素と同じまたは均等の構成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。

この膨張弁１０ｄは、特に、パワーエレメント１２を左横にした状態で車両に取り付けるようにした取り付け姿勢が横の場合のものであって、膨張弁１０ｄの高圧入口ポート１３と弁室１８との境界にある冷媒流通孔１７は、その中心が高圧入口ポート１３の中心よりも重力方向３６に移動した位置に設置されている。

この場合も、冷媒流通孔１７は、高圧入口ポート１３の下側を流れる液冷媒だけを通過させ、壁３７が液冷媒の上側に浮遊する気泡を堰き止めて冷媒流通孔１７の通過を阻止することになる。これにより、弁室１８への気泡の進入が大幅に低減するので、弁室１８での気泡の破裂音は、大幅に低減されることになる。

図１２は第６の実施の形態に係る膨張弁を示す中央縦断面図、図１３は第６の実施の形態に係る膨張弁を高圧入口ポートのある側から見た図である。なお、この図１２および図１３において、図１および図１０に示した構成要素と同じまたは均等の構成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。

この膨張弁１０ｅは、冷媒流通孔１７を高圧入口ポート１３およびアジャストねじ２４を収容する調整部材収容室３８の加工によって形成している。すなわち、高圧入口ポート１３は、本体１１の側面に穴加工をし、調整部材収容室３８は、弁室１８よりも大きな径で弁室１８と同軸に穴加工をすることによって形成するが、そのときに、調整部材収容室３８の穴の先端を高圧入口ポート１３の先端とクロスさせることで、図１３に示したように、高圧入口ポート１３の下側奥に半月状の冷媒流通孔１７が形成される。

ここで、高圧入口ポート１３に気泡が混入した冷媒が導入されると、下側を流れる液冷媒だけが冷媒流通孔１７を通って弁室１８へ流れ、液冷媒に浮遊する大きな気泡については、壁３７によって弁室１８への通過が阻止される。

図１４は第７の実施の形態に係る膨張弁を示す中央縦断面図、図１５は第７の実施の形態に係る膨張弁を高圧入口ポートのある側から見た図である。なお、この図１４および図１５において、図１２および図１３に示した構成要素と同じまたは均等の構成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。

この膨張弁１０ｆは、冷媒流通孔１７を高圧入口ポート１３および弁室１８の加工によって形成している。すなわち、高圧入口ポート１３は、本体１１の側面に穴加工をし、弁室１８は、調整部材収容室３８と同軸に穴加工をすることによって形成するが、そのときに、高圧入口ポート１３をパワーエレメント１２の側へずらして穴加工をすることにより、弁室１８の穴の先端を高圧入口ポート１３の先端とクロスさせることで、図１５に示したように、高圧入口ポート１３の下側奥に半月状の冷媒流通孔１７が形成される。

ここで、高圧入口ポート１３に気泡が混入した冷媒が導入されると、下側を流れる液冷媒だけが冷媒流通孔１７を通って弁室１８へ流れ、液冷媒に浮遊する大きな気泡については、壁３７によって弁室１８への通過が阻止される。

図１６は第８の実施の形態に係る膨張弁を示す中央縦断面図である。なお、この図１６において、図１２に示した構成要素と同じまたは均等の構成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。

この膨張弁１０ｇは、高圧入口ポート１３の下側奥から斜め下方に向けて冷媒流通孔１７を穿設している。これにより、高圧入口ポート１３に気泡が混入した冷媒が導入されると、下側を流れる液冷媒だけが冷媒流通孔１７を通って弁室１８へ流れ、液冷媒に浮遊する大きな気泡は、壁３７によって弁室１８への通過が阻止されることになる。

なお、第１の実施の形態では、気泡流入抑制手段として気泡細分化手段および気泡堰き止め手段を有してオリフィス１９になるべく大きな気泡を入れないようにし、さらに、弁室１８のオリフィス１９に通じるコーナー内壁３２に平面が残らないようにＲ形状に形成して冷媒の流れを滑らかにし、気泡の発生を抑えるようにしている。しかし、気泡堰き止め手段および弁室１８におけるコーナー内壁３２のＲ形状を持たない第２、第３および第４の実施の形態に係る膨張弁１０ａ，１０ｂ，１０ｃにおいても、気泡堰き止め手段またはＲ形状のコーナー内壁３２を付加することができ、気泡堰き止め手段およびＲ形状のコーナー内壁３２の両方を備えることもできる。同様に、気泡細分化手段およびＲ形状のコーナー内壁３２を持たない第６ないし第８の実施の形態に係る膨張弁１０ｅ，１０ｆ，１０ｇに、気泡細分化手段、Ｒ形状のコーナー内壁３２または気泡細分化手段およびＲ形状のコーナー内壁３２を備えることができる。

１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆ，１０ｇ 膨張弁
１１ 本体
１２ パワーエレメント
１３ 高圧入口ポート
１４ 低圧出口ポート
１５ 低圧入口ポート
１６ 低圧出口ポート
１７ 冷媒流通孔
１８ 弁室
１９ オリフィス
２０ 弁座
２１ 弁体
２２ バルブサポート
２２ａ 筒状部
２２ｂ ばね受け部
２２ｃ 切欠き部
２２ｄ 開口部
２３ 圧縮コイルスプリング
２４ アジャストねじ
２５ 冷媒戻り通路
２６ ダイヤフラム
２７ 感温室
２８ ディスク
２９ シャフト
３０ 保持部材
３１ スプリング
３２ コーナー内壁
３３ 筒状気泡細分化部材
３３ａ，３３ｂ 端部
３３ｃ 中間部
３３ｄ スリット
３４ リブ
３５ 歯付きリング
３５ａ リング部
３５ｂ 突起部
３６ 重力方向
３７ 壁
３８ 調整部材収容室

Claims (1)

1. 冷媒を絞り膨張させる弁部と、冷媒の圧力および温度に応じて前記弁部の開度を制御するパワーエレメントとを備えた膨張弁において、
   導入された冷媒の全量が前記弁部に向けて通過する位置に配置され、冷媒に混入した気泡が前記弁部へ流入するのを抑制する気泡流入抑制手段を備え、
   前記気泡流入抑制手段は、冷媒が導入される弁室にて冷媒の流れを遮るように配置され、通路断面積の小さな複数の通路を有する気泡細分化手段であり、
   前記気泡細分化手段は、前記弁室に連通するオリフィスに対し開閉自在に弁体を支持するバルブサポートに形成され、中央に前記弁体を載せている環状のばね受け部の外周に配置されて前記通路を構成する複数の切欠き部であることを特徴とする膨張弁。
   

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