JP6143500B2 - 温度式膨張弁 - Google Patents

Description

本発明は、カーエアコン等の空調装置に装備されて、冷媒の温度に応じて蒸発器（エバポレータ）へ供給される冷媒の流量を制御する温度式膨張弁に関する。

この種の温度式膨張弁にあっては、蒸発器へ送られる冷媒の流量を制御する弁機構を備える冷媒の通路と、蒸発器から圧縮機側へ戻る冷媒の戻り通路を有する弁本体を備える。そして、弁本体の戻り通路の上部に装備される弁体の駆動装置であるパワーエレメントにより操作される作動棒が蒸発器へ向かう冷媒の通路と戻り通路を貫通して弁室内の弁体に当接して弁の開度を制御する。

下記の特許文献１は、作動棒の外周部に防振部材（防振ばね）を配置して高圧冷媒の圧力変動に対する弁動作を安定させることを開示している。

特開２００６−３０５６号公報

本発明の目的は、防振部材の防振性能を向上することによって、膨張弁としての動作の安定化を更に向上させることにある。

上記目的を達成するために、本発明の温度式膨張弁は、エバポレータから戻ってくる冷媒の温度及び圧力に感応して冷媒の絞り・膨張を行う弁部材の弁リフトを制御するパワーエレメントを弁本体に備え、前記弁本体は、コンプレッサ及びコンデンサを経て供給される高圧冷媒用の高圧入口側流路と、該高圧入口側流路に連通する弁室と、該弁室に連通するとともに弁座を有する弁孔と、該弁孔で膨張した冷媒をエバポレータに向けて導出する低圧出口側流路と、前記エバポレータから戻ってくる冷媒を通過させる戻り冷媒通路とを備える。

そして、前記弁座に対向して前記弁室内に配置される前記弁部材を開閉させるべく前記パワーエレメントの作動に追従して進退する作動棒と、該作動棒の外周に嵌装されて該作動棒の振動を防止する防振部材とが備わっており、該防振部材は、細長い板状の弾性素材を環状に弾性変形させた環状部と、前記弾性素材の一部に切り込みを入れて内側に折り曲げて形成する複数本の防振ばねを有し、該防振ばねそれぞれは、前記作動棒の軸方向に２段組となるようにさらに１つの切り込みを入れてあることを特徴とする。

本発明の温度式膨張弁は以上の手段を備えることにより、防振部材が作動棒に対して適切な摩擦抵抗を発生させて、振動を防止する。

本発明の温度式膨張弁の説明図。 本発明の防振部材の折り曲げ前の展開平面図。 本発明の防振部材の斜視図。 防振部材の組込み状態を示す要部拡大断面図。

図１は、本発明を適用する冷凍サイクルの概要と温度式膨張弁の構成を示す説明図である。
コンプレッサ１で加圧された冷媒は、コンデンサ２で液化され、膨張弁３に送られる。膨張弁３で断熱膨張した冷媒はエバポレータ４に送り出され、エバポレータ４で熱交換される。エバポレータ４から戻る冷媒は膨張弁３を通ってコンプレッサ１側へ戻される。

温度式膨張弁３は弁本体１０を有し、コンデンサ２からの高圧の冷媒が供給される高圧冷媒入口側通路２０に連通する弁室２２を備える。
弁室２２内には弁部材４０が弁座２４に対向して配置され、弁部材４０はサポート４２に支持され、サポート４２はスプリング４４を介して弁室２２を封止するプラグ４６で支持される。弁部材４０と弁座２４の間で流量を制御された冷媒は、弁孔２６、低圧出口側通路２８を通ってエバポレータ４へ送り出される。

エバポレータ４から出た冷媒は、弁本体１０の戻り冷媒通路３０を通過してコンプレッサ１へ戻される。弁本体１０の頂部にはパワーエレメント５０が装備されている。

パワーエレメント５０はダイアフラム５４で形成される作動ガス室５２を有し、ダイアフラム５４の下面は支持部材５６で支持される。ダイアフラム５４の下面には戻り冷媒通路３０の冷媒が開口部３２を介して作用する。

ダイアフラム５４の変位は支持部材５６を介して作動棒６０に伝達され、作動棒６０は弁部材４０を操作する。作動棒６０は細い棒状の部材であって、弁本体１０に形成した貫通穴７０に挿入される。作動棒６０は貫通穴７０内で摺動するので、作動棒６０の振動を防止するために、防振部材挿入穴７２が形成されて防振部材挿入穴７２内に防振部材１００が嵌装される。

図２は、防振部材１００の折曲げ前の状態を示す展開平面図である。
防振部材１００は、細長い弾性金属板である素材板１１０にプレス加工や折り曲げ加工、湾曲加工を施して製造される部材である。

素材板１１０の長手方向の一方側の端部には舌片１１２を有し、長手方向の反対側の端部には、素材板１１０を円筒形状に湾曲させたときに舌片１１２を受け入れる舌片受け部１１４が形成される。凸部１１６は素材板１１０を円筒形状に湾曲加工するときなどに使用される。

素材板１１０には、２段組の防振ばねが長手方向（周方向）に３ヶ所の切込み加工により形成されている。
第１の２段組の防振ばね１２０、１２４は切込み１２８により形成され、防振ばね１２０、１２４の各先端部には凸状当接部１２２、１２６がプレス加工により設けられる。
第２の２段組の防振ばね１３０、１３４は切込み１３８により形成され、防振ばね１３０、１３４の各先端部には凸状当接部１３２、１３６がプレス加工により設けられる。
第３の２段組の防振ばね１４０、１４４は切込み１４８により形成され、防振ばね１４０、１４４の各先端部には凸状当接部１４２、１４６がプレス加工により設けられる。

図２に示す防振部材１００は、図３に示すように円筒形状に湾曲させて使用される。すなわち、第１の２段組の防振ばね１２０、１２４、第２の２段組の防振ばね１３０、１３４、第３の２段組の防振ばね１４０、１４４を内側に折り曲げられて防振部材１００が完成する。舌片１１２は舌片受け部１１４に重ね合わされて、外周面は滑らかな円筒形を形成する。

第１の２段組の防振ばね１２０、１２４、第２の２段組の防振ばね１３０、１３４、第３の２段組の防振ばね１４０、１４４は内側に折り曲げられるが、凸状当接部１２２、１２６、凸状当接部１３２、１３６、凸状当接部１４２、１４６は、円周を３等分した位置になるように設計されている。そして、凸状当接部１２２、１２６、凸状当接部１３２、１３６、凸状当接部１４２、１４６の頂部を結ぶ円の直径寸法は、作動棒６０の直径寸法より小さな寸法に形成される。

図４に示すように、防振部材１００は防振部材挿入穴７２内に挿入した状態で、カシメ加工部Ｋ_１により防振部材挿入穴７２内に固定される。
作動棒６０は、防振部材１００の第１の２段組の防振ばね１２０、１２４、第２の２段組の防振ばね１３０、１３４、第３の２段組の防振ばね１４０、１４６内に挿入されて、パワーエレメント５０の作用により上下に変位する。作動棒６０は、第１の２段組の防振ばね１２０、１２４、第２の２段組の防振ばね１３０、１３４、第３の２段組の防振ばね１４０、１４４の合計６枚のばね力により安定的に支持され、防振作用を効果的に発揮する。

なお、上述した実施例においては、３本の防振ばねを２段組にした例を示したが、防振ばねの本数は４本など適宜に選択できる。

本発明の温度式膨張弁によれば、作動棒の防振性が更に向上し、高圧冷媒の圧力変動に対する動作安定性が更に高まる。

１ コンプレッサ
２ コンデンサ
３ 温度式膨張弁
４ エバポレータ
１０ 弁本体
２０ 高圧冷媒入口側通路
２２ 弁室
２４ 弁座
２６ 弁孔
２８ 低圧出口側通路
３０ 戻り冷媒側通路
３２ 開口部
４０ 弁部材
４２ サポート
４４ スプリング
４６ プラグ
５０ パワーエレメント
５２ 作動ガス室
５４ ダイアフラム
５６ 支持部材
６０ 作動棒
７０ 貫通穴
７２ 防振部材挿入穴
１００ 防振部材
１１０ 素材板
１１２ 舌片
１１４ 舌片受け部
１２０、１２４ 第１の２段組の防振ばね
１３０、１３４ 第２の２段組の防振ばね
１４０、１４４ 第３の２段組の防振ばね

Claims (1)

1. エバポレータから戻ってくる冷媒の温度及び圧力に感応して冷媒の絞り・膨張を行う弁部材の弁リフトを制御するパワーエレメントを弁本体に備える温度式膨張弁であって、
   前記弁本体は、コンプレッサ及びコンデンサを経て供給される高圧冷媒用の高圧入口側流路と、該高圧入口側流路に連通する弁室と、該弁室に連通するとともに弁座を有する弁孔と、該弁孔で膨張した冷媒をエバポレータに向けて導出する低圧出口側流路と、前記エバポレータから戻ってくる冷媒を通過させる戻り冷媒通路とを備え、
   前記弁座に対向して前記弁室内に配置される前記弁部材を開閉させるべく前記パワーエレメントの作動に追従して進退する作動棒と、該作動棒の外周に嵌装されて該作動棒の振動を防止する防振部材とが備わっており、
   該防振部材は、細長い板状の弾性素材を環状に弾性変形させた環状部と、前記弾性素材の一部に切り込みを入れて内側に折り曲げて形成する複数本の防振ばねを有し、
   該防振ばねそれぞれは、前記作動棒の軸方向に２段組となるようにさらに１つの切り込みを入れてある
   ことを特徴とする温度式膨張弁。