JPH0413579Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、冷凍冷房装置に用いられる膨張弁の
感温筒の取付構造に関する。

（従来技術の問題点） 従来周知の圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器か
らなる冷凍サイクルを形成する冷凍冷房装置にお
いて、自動車用冷房装置等のように、冷房負荷の
変動または自動車エンジンによつて駆動される圧
縮機の回転数の変動が激しい冷房装置では、冷房
装置を効率よく作動させるために、温度作動式の
膨張弁を採用している。この温度作動式の膨張弁
は、蒸発器出口付近の冷媒配管に取付けられ、こ
の部分の冷媒温度を検出する感温筒を有してお
り、蒸発器から出る冷媒の飽和蒸気と過熱蒸発と
の温度差（過熱度）が一定になるように冷媒流量
を制御している。

この場合、従来の感温筒は熱伝導率の大きい黄
銅等の金属製であり、蒸発器の出口側冷媒配管に
直接接触させて取付けられているため、冷媒配管
内の冷媒温度（圧力）が若干変動するだけで、感
温筒はその温度（圧力）変化に敏感に反応して膨
張弁の感度を頻繁に変化せしめ、ついには膨張弁
のハンチング現象を引き起こすという問題があつ
た。

そこで、膨張弁の安定した動作を得るために、
感温筒に伝熱抵抗となる樹脂製チユーブを被覆し
たものが知られている。

しかし、単に樹脂製チユーブを被覆するだけで
は、感温筒の温度感知が鈍くなり過ぎてしまい、
冷凍サイクルの過渡時、例えば冷媒圧縮器の起動
時の冷媒温度の急激な低下に追従できなくなり、
膨張弁の作動遅れ等が生じ、冷房装置の効率よい
作動が阻害されるという問題が生じてしまう。

（考案の目的） そこで、本考案は熱伝導率の小さい熱伝達遅延
部材と、熱伝導率の大きい熱伝達促進部材とを介
して感温筒を蒸発器出口側の冷媒配管に熱伝達可
能に取付けることにより、冷房負荷の変動に対し
て良好な膨張弁の作動が得られるようにすること
を目的とする。

（実施例） 以下本考案を図に示す実施例によつて説明す
る。

従来周知のように、例えばカーエアコンや冷凍
車では蒸気圧縮式冷凍方式が採用されている。こ
の冷凍方式は冷媒ガスを高温高圧に圧縮する圧縮
機と、圧縮器によつて圧縮された冷媒を液化する
凝縮器と、液化した冷媒を急激に膨張させ低温低
圧の霧状冷媒にする膨張弁と、霧状冷媒を蒸発さ
せることにより、周囲空気を冷却する蒸発器とか
らなる冷凍サイクルを循環させることにより冷
房、冷凍を行なうものである。

この場合、上気膨張弁は、例えば冷房負荷の変
動が大きいカーエアコン等では温度作動式の膨張
弁を使用している。この温度作動式膨張弁１０は
第１図に示すように、蒸発器２０の出口側の冷媒
配管２１に接触させられ、冷媒温度を検出する感
温筒３０を具備しており、感温筒３０内に封入さ
れているフロンガスをキヤピラリーチユーブ３１
によつて膨張弁１０の作動室１１内に導き、ダイ
ヤフラム１２を作動させるようにしている。ダイ
ヤフラム１２には、冷媒流量を調節するニードル
弁１３が接続されており、このニードル弁１３
は、弁を閉じる方向に付勢されたスプリング１４
によつて押圧されている。

なお、第１図において、１０ａは膨張弁の冷媒
入口を示し、１０ｂは冷媒出口を示し、２０ａは
蒸発器２０の飽和蒸気部分を示し、２０ｂは過熱
蒸気部分を示している。

この第１図において、 pf：感温筒３０内のガス圧力 ps：スプリング１４の押圧力 pe：蒸発器２０内の蒸発圧力 とすると、作動中の冷房装置の蒸発圧力が安定
しているときには、 pf＝pe＋ps が成り立ち、ニードル弁１３はその時の開度で静
止しており、冷媒の流量は一定保たれるようにな
つている。

ここで、冷房負荷が大きくなると（蒸発器の吸
入空気温度が高くなる）、冷媒は早く蒸発し、蒸
発器２０出口における冷媒の温度が高くなる。従
つて、感温筒３０内の温度および圧力が高くな
り、ダイヤフラム１２は下方に押される。このダ
イヤフラム１２の変位はニードル弁１３の開度を
大きくして蒸発器２０に流入する冷媒の量を多く
する。

また、反対に冷房負荷が小さくなると、過熱蒸
気部分２０ｂの長さが短くなり、感温筒３０内の
圧力が低下し、ニードル弁１３の開度は小さくな
る。

次に、上記感温筒３０の取付構造について詳細
に説明する。

第２図および第３図は、感温筒３０の取付構造
の第１実施例を示し、蒸発器２０の出口側配管２
１には、感温筒３０を取付けるための円弧状凹部
２１ａが形成されている。感温筒３０は、第２図
および第３図に示す如く、良好で均一な熱伝導が
得られるように銅等の熱伝導率の高い金属をコイ
ル状に成形したものであり、感温筒３０は、厚さ
が30μ〜100μ程度で熱伝導率が小さく、熱収縮性
の樹脂チユーブ３によつて包まれている。この樹
脂チユーブ３は、周方向では全周に渡り、長手方
向では全長に渡つて感温筒３０を包みこんでお
り、冷媒配管２１の熱が感温筒３０に伝達するの
を遅延させる熱伝達遅延部材としての働きを有す
る。この樹脂チユーブ３の外側は、厚さ0.05〜
0.5mm程度で、アルミニウム等の熱伝導率の高い
熱伝達促進部材として働く金属箔テープ４で覆わ
れており、樹脂チユーブ３と金属箔テープ４は接
着剤によつて密着されている。第２，３図中、符
号５はステンレス等の金属製のクランプであり、
樹脂チユーブ３及び金属箔テープ４で包まれた感
温筒３０を冷媒配管２１の凹部２１ａに弾性力に
よつて密着固定している。符号６は例えばポリウ
レタンよりなる断熱材でその内面６ａに接着材が
付いており、冷媒配管２１、およびクランプ５に
よつて冷媒配管２１に取付けられた感温筒３０を
包みこんで周囲から断熱している。

なお、上述第１実施例では金属箔テープ４は周
方向では、全周にわたり、また長手方向では、全
長にわたつて感温筒３０を包み込んでいるが、周
方向では、冷媒配管２１の凹部２１ａに接触して
いれば、1/3周から全周、また長手方向では1/2か
ら全長を包み込んでもよい。

本実施例は上記の構成からよくわかるように冷
媒配管２１及び金属箔テープ４は、ともに熱伝導
性に優れた金属であるため、この両者間の熱伝達
は、冷媒配管２１と金属箔４の接触面積の大小に
よらず、良好に行なわれる。また、金属箔テープ
４と感温筒３０の熱伝達は、金属箔テープ４の全
周より、熱抵抗となる熱収縮性樹脂チユーブ３を
介して感温筒２へ行なわれる。

このことにより、冷媒配管２１と金属箔テープ
４の接触面積の影響、つまり両者の形状の影響を
受けず、冷媒配管２１より感温筒３０への適度の
熱伝達性能が得られる。

また、本実施例によれば、樹脂チユーブ３およ
び金属箔テープ４は本実施に耐え得る充分な厚
み、強度を有しており、しかも２重構造であるた
め、どちらかが何らかの原因によつて万一破れる
ようなことがあつても感温筒３０が冷媒配管２１
に直接接触する恐れがないため、品質管理上極め
て大きな信頼性が得られるという特徴を有してい
る。

次に感温筒３０の取付構造の第２実施例につい
て説明する。

本実施例は、第４図および第５図に示すように
前記実施例の金属箔テープ４の代わりに、熱伝導
性の優れた、例えばアルミ粉配合の接着剤７を冷
媒配管２１と熱収縮性樹脂チユーブ３の間に介在
させ、前記実施例と同様の効果を得るものであ
る。また、接着剤７は、冷媒配管２１と熱収縮性
樹脂チユーブ３の間〓を埋める役割をはたすもの
であり、カーボンを配合したゴム等の熱先導性の
優れた弾性材でもよい。

次に、感温筒３０の取付構造の第３実施例につ
いて説明する。

本実施例は、第６図および第７図に示すように
第１，２の実施例の熱収縮性樹脂チユーブ３は使
用せず、冷媒配管２１と感温筒３０の間に適度な
熱伝導率を有するシート材８を介在させるもので
ある。シート材８としては、具体的には、厚さ３
〜10μ程度の熱伝導率の低い薄肉ポリエステルフ
イルムを熱を加えながら、熱伝導率の高い金属箔
に厚着した２層成形のシート材が適用できる。ま
たシート材８は、片面に接着材をつけ、これを冷
媒配管２１又は、感温筒３０に貼り付け固定する
と感温筒３０の冷媒配管２１への組付作業が良く
なる。

また、シート材８をチユーブ材に形成すれば、
より均一な熱伝達性が得られる。

以上の実施例では、冷媒配管２１に接触する金
属箔テープ４、シート材８の金属箔部分は、接触
面の形状の影響を受けないため、冷媒配管２１の
凹部２１ａの形状は、本実施例のものに限らず
種々の変形が可能である。

なお、第３の実施例においてシート材８は、熱
伝導率の異なる２種の材料を２層成形する他に適
度の熱伝導率を有する薄肉ポリエステルフイル
ム、またはシリコンゴムシートをそれ単体で感温
筒３０を被覆するようにしてもよい。

（考案の効果） 以上述べたように本考案によれば、蒸発器の出
口付近の冷媒配管内の冷媒温度は、冷媒配管の円
弧状凹部により良好に熱伝達促進部材に速やかに
伝達された後、熱抵抗となる熱伝達遅延部材によ
つて感温筒に伝達されるようになつているため、
冷媒配管から感温筒への適度の熱伝達特性が得ら
れ、従つて膨張弁は冷房負荷によつて蒸発器出口
付近の冷媒温度が変化しても、常に安定した動作
が得られるという効果がある。

また、感温筒、熱伝達遅延部材及び熱伝達促進
部材を断熱材によつて覆つており、感温筒、熱伝
達遅延部材及び熱伝達促進部材は外部からの温度
の影響を受けず冷媒配管内の冷媒温度のみによつ
て反応するため、さらに安定した動作が得られる
という効果がある。

しかも、膨張弁の作動が安定しているため、冷
房装置も常に良好な冷房感を提供でき、製品の信
頼性が向上するという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面は全て本考案の実施例を示し、第１図は、
本考案の膨張弁の作動原理を説明する原理図、第
２図は、感温筒の取付構造の第１実施例を示す断
面図、第３図は第２図の−断面図、第４図は
感温筒の取付構造の第２実施例を示す断面図、第
５図は第４図の−断面図、第６図は感温筒の
取付構造の第３実施例を示す断面図、第７図は第
６図の−断面図である。 ３……樹脂チユーブ（熱伝達遅延部材）、４…
…金属箔テープ（熱伝達促進部材）、５……クラ
ンプ、６……断熱材、７……熱伝達接着剤、８…
…２層成形シート剤、１０……膨張弁、２１……
冷媒配管、３０……感温筒。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 冷凍サイクルを構成する冷媒蒸発器の出口側配
   管上の円弧状凹部に配設され、前記冷媒蒸発器の
   出口側配管の冷媒温度を検出する熱伝動率の高い
   コイル状の感温筒を有し、この感温筒の検出する
   冷媒温度に応じて弁の開度を調整し、前記蒸発器
   内にて冷媒を膨張せしめるように構成された膨張
   弁において、 前記感温筒の外周囲を覆うように設けられ、前
   記蒸発器の出口側配管の冷媒からの前記感温筒へ
   の熱伝達を遅延させる熱伝達遅延部材と、 この熱伝達遅延部材の外周囲を覆うとともに、
   前記蒸発器の出口側配管の円弧状凹部に面接触す
   るように設けられ、前記蒸発器の出口側配管の冷
   媒からの前記熱伝達遅延部材への熱伝達を促進さ
   せる熱伝達促進部材と、 前記感温筒、前記熱伝達遅延部材、前記熱伝達
   促進部材、及び前記出口側配管を覆うとともに、
   外部からの熱を遮断する断熱材と、 を備えることを特徴とする冷凍装置の膨張弁。