JPH05256539A - 温度膨脹弁の製造方法 - Google Patents
温度膨脹弁の製造方法Info
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- JPH05256539A JPH05256539A JP4052677A JP5267792A JPH05256539A JP H05256539 A JPH05256539 A JP H05256539A JP 4052677 A JP4052677 A JP 4052677A JP 5267792 A JP5267792 A JP 5267792A JP H05256539 A JPH05256539 A JP H05256539A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
- F25B41/30—Expansion means; Dispositions thereof
- F25B41/31—Expansion valves
- F25B41/33—Expansion valves with the valve member being actuated by the fluid pressure, e.g. by the pressure of the refrigerant
- F25B41/335—Expansion valves with the valve member being actuated by the fluid pressure, e.g. by the pressure of the refrigerant via diaphragms
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2341/00—Details of ejectors not being used as compression device; Details of flow restrictors or expansion valves
- F25B2341/06—Details of flow restrictors or expansion valves
- F25B2341/068—Expansion valves combined with a sensor
- F25B2341/0683—Expansion valves combined with a sensor the sensor is disposed in the suction line and influenced by the temperature or the pressure of the suction gas
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は膨脹弁の作動によりダイヤフラムの
基底部に繰り返し応力が加わっても、十分その応力に耐
え得るダイヤフラムを有する温度膨脹弁の製造方法を提
供することにある。 【構成】 温度膨脹弁のパワーエレメント部を構成する
ダイヤフラム２０と、中空部を有する感温応動部材１７
とを一体化するにあたり、上記ダイヤフラム２０の中央
部に開口部を設け、且つその開口部には一定高さの円筒
状立上り部２５を設け、該立上り部２５の高さは少くと
も立上り部先端を溶接するとき、立上り部２５の先端に
加わる熱が立上り部基底部の強度を低下せしめない寸法
に選定し、上記ダイヤフラム２０の立上り部２５の内周
に上記感温応動部材１７の外周を挿入し、上記立上り部
２５の外側に補強部材２６を組合せ、それぞれの上端部
を揃えて溶接することを特徴とする。
基底部に繰り返し応力が加わっても、十分その応力に耐
え得るダイヤフラムを有する温度膨脹弁の製造方法を提
供することにある。 【構成】 温度膨脹弁のパワーエレメント部を構成する
ダイヤフラム２０と、中空部を有する感温応動部材１７
とを一体化するにあたり、上記ダイヤフラム２０の中央
部に開口部を設け、且つその開口部には一定高さの円筒
状立上り部２５を設け、該立上り部２５の高さは少くと
も立上り部先端を溶接するとき、立上り部２５の先端に
加わる熱が立上り部基底部の強度を低下せしめない寸法
に選定し、上記ダイヤフラム２０の立上り部２５の内周
に上記感温応動部材１７の外周を挿入し、上記立上り部
２５の外側に補強部材２６を組合せ、それぞれの上端部
を揃えて溶接することを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、圧縮機・凝縮器・蒸発
器および温度膨脹弁を主構成要素とする、空調用冷凍シ
ステムに用いる温度膨脹弁の製造方法に関するものであ
る。
器および温度膨脹弁を主構成要素とする、空調用冷凍シ
ステムに用いる温度膨脹弁の製造方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】温度膨脹弁の基本的な機能は、冷凍シス
テムにおける蒸発器出口の冷媒温度を検知し、その蒸発
温度との温度差（過熱度と呼ぶ）によって、蒸発器に流
れ込む冷媒流量を制御するように弁開閉を行うことにあ
る。
テムにおける蒸発器出口の冷媒温度を検知し、その蒸発
温度との温度差（過熱度と呼ぶ）によって、蒸発器に流
れ込む冷媒流量を制御するように弁開閉を行うことにあ
る。
【０００３】従って、その構成は冷媒の蒸発器出口の温
度を感知するための感熱部（通常は感知温度を圧力に変
換する機能も備えている）と、感知した過熱度に相当す
る弁開力を生じさせるためのパワーエレメント部（この
部分は通常、冷媒通路を有する弁体部とは、変形可能な
ダイヤフラムにより区画されている）と、冷媒通路及び
該冷媒通路内におく弁・弁座部と、パワーエレメントか
ら弁・弁座部に力を伝達する部材より成る。
度を感知するための感熱部（通常は感知温度を圧力に変
換する機能も備えている）と、感知した過熱度に相当す
る弁開力を生じさせるためのパワーエレメント部（この
部分は通常、冷媒通路を有する弁体部とは、変形可能な
ダイヤフラムにより区画されている）と、冷媒通路及び
該冷媒通路内におく弁・弁座部と、パワーエレメントか
ら弁・弁座部に力を伝達する部材より成る。
【０００４】通常の温度膨脹弁は、上記感熱部をパワー
エレメントと連結するに、長いキャピラリー管を用いて
いる。しかしこの種の温度膨脹弁は、車両用など狭い空
間に設置する際には、取付上不便があり、感温部を膨脹
弁内の冷媒流路内に置くことが提案された。
エレメントと連結するに、長いキャピラリー管を用いて
いる。しかしこの種の温度膨脹弁は、車両用など狭い空
間に設置する際には、取付上不便があり、感温部を膨脹
弁内の冷媒流路内に置くことが提案された。
【０００５】図３にその従来例の一形態を示す。蒸発器
を出た冷媒通路１内に、温度感知機能を有する熱容量の
大きい感温応動部材２を配置し、これとダイヤフラム３
を接触させて、パワーエレメント４内に充填する作動流
体に温度信号を与える。前記感温応動部材２はダイヤフ
ラム３の上側の圧力と下側の圧力との差を弁部材に伝達
する役目も兼務している。
を出た冷媒通路１内に、温度感知機能を有する熱容量の
大きい感温応動部材２を配置し、これとダイヤフラム３
を接触させて、パワーエレメント４内に充填する作動流
体に温度信号を与える。前記感温応動部材２はダイヤフ
ラム３の上側の圧力と下側の圧力との差を弁部材に伝達
する役目も兼務している。
【０００６】しかし、前記のような配置をとった温度膨
脹弁は、パワーエレメント部４が環境温度と熱交換しや
すい状況にあり、温度膨脹弁の本来の機能を十分に発揮
させ得ないという欠点があった。また、別途に感温部を
有する型の温度膨脹弁においては、環境温度の変動に左
右されないようにするため、吸着剤を封入し、温度信号
を圧力に変換する際、吸着平衝の原理を利用したり、ま
たは感知温度上昇時の圧力応答速度を遅らせ、感知温度
下降時の圧力応答速度と明確に区別して、過敏な弁開閉
応答を防ぐための手段として、固体の熱バラスト材を封
入することも行なわれるが、図３の形態はそれ等の応用
は不可能であった。
脹弁は、パワーエレメント部４が環境温度と熱交換しや
すい状況にあり、温度膨脹弁の本来の機能を十分に発揮
させ得ないという欠点があった。また、別途に感温部を
有する型の温度膨脹弁においては、環境温度の変動に左
右されないようにするため、吸着剤を封入し、温度信号
を圧力に変換する際、吸着平衝の原理を利用したり、ま
たは感知温度上昇時の圧力応答速度を遅らせ、感知温度
下降時の圧力応答速度と明確に区別して、過敏な弁開閉
応答を防ぐための手段として、固体の熱バラスト材を封
入することも行なわれるが、図３の形態はそれ等の応用
は不可能であった。
【０００７】上記状況を打開するため、米国特許３，５
３７，６４５（図３と同一部分に同一符号を付した図４
参照）に、上記感温応動部材２を中空にし、ダイヤフラ
ム３の上部室と連通させる方法が開示されている。この
方法はパワーエレメント部４の凝縮性流体圧力が低温部
の温度に支配されることを利用し、冷媒通路内にある感
温応動部材２内にパワーエレメント部４の内部作動流体
を導こうというものである。
３７，６４５（図３と同一部分に同一符号を付した図４
参照）に、上記感温応動部材２を中空にし、ダイヤフラ
ム３の上部室と連通させる方法が開示されている。この
方法はパワーエレメント部４の凝縮性流体圧力が低温部
の温度に支配されることを利用し、冷媒通路内にある感
温応動部材２内にパワーエレメント部４の内部作動流体
を導こうというものである。
【０００８】これによって、パワーエレメント部４が環
境温度によって影響をうける程度は減少する。ただしこ
の構造をとると、圧力差をうけて変形するダイヤフラム
３と中空の感温応動部材２を気密に接合する際に種々の
問題を生ずる。
境温度によって影響をうける程度は減少する。ただしこ
の構造をとると、圧力差をうけて変形するダイヤフラム
３と中空の感温応動部材２を気密に接合する際に種々の
問題を生ずる。
【０００９】もっとも信頼性のある接合方法は、ダイヤ
フラム３と感温応動部材２を溶接することであった。し
かし、従来開示されている接合部の形状は、図５に示す
ように、ダイヤフラム３の中央部に孔を穿設し、その開
口部に中空状の感温応動部材２の外周部を挿入し、当て
板５と共に溶接するものである。
フラム３と感温応動部材２を溶接することであった。し
かし、従来開示されている接合部の形状は、図５に示す
ように、ダイヤフラム３の中央部に孔を穿設し、その開
口部に中空状の感温応動部材２の外周部を挿入し、当て
板５と共に溶接するものである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上記のような方法で、
感温応動部材２とダイヤフラム３を一体化すると、次の
ような不具合を生じる。
感温応動部材２とダイヤフラム３を一体化すると、次の
ような不具合を生じる。
【００１１】すなわち、ダイヤフラム３の中央部は変形
量の大きいところであり、しかも感熱部を兼ねる感温応
動部材２との接合部が、その中央部である。このため、
上記のような接合では、力を受けて変形するダイヤフラ
ム３の中央部位は、溶接時の熱影響を受けている。この
熱影響を受けたダイヤフラム３は、金属組織的に応力を
受け、繰り返し変形を受けた時に脆弱なものに変質す
る。実際に、上記のような接合方法をとったこの種の温
度膨脹弁は、繰り返し使用の結果、ダイヤフラム３がし
ばしば疲労破壊を発生し、耐久性能の面で信頼性を欠い
ていた。このため、すぐれた機能性故に数々の応用分野
をもちながら、上記形状の温度膨脹弁が車両空調用冷凍
システムに用いられることは殆んどなかった。そこで本
発明は、簡単ではあるが信頼性のあるダイヤフラムと感
温応動部材の接合方法を提供し、あわせてその接合方法
による応用を開示する。
量の大きいところであり、しかも感熱部を兼ねる感温応
動部材２との接合部が、その中央部である。このため、
上記のような接合では、力を受けて変形するダイヤフラ
ム３の中央部位は、溶接時の熱影響を受けている。この
熱影響を受けたダイヤフラム３は、金属組織的に応力を
受け、繰り返し変形を受けた時に脆弱なものに変質す
る。実際に、上記のような接合方法をとったこの種の温
度膨脹弁は、繰り返し使用の結果、ダイヤフラム３がし
ばしば疲労破壊を発生し、耐久性能の面で信頼性を欠い
ていた。このため、すぐれた機能性故に数々の応用分野
をもちながら、上記形状の温度膨脹弁が車両空調用冷凍
システムに用いられることは殆んどなかった。そこで本
発明は、簡単ではあるが信頼性のあるダイヤフラムと感
温応動部材の接合方法を提供し、あわせてその接合方法
による応用を開示する。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題達成の
ため、蒸発器から圧縮機に向う冷媒通路の一部を自らの
内部に共有し、且つその通路内に温度感知機能を有する
感温応動部材を内蔵した温度膨脹弁において、この温度
膨脹弁のパワーエレメント部を構成するダイヤフラム
と、中空状の感温応動部材とを一体化するにあたり、上
記ダイヤフラムの中央部に開口部を設け、且つその開口
部には一定高さの円筒状立上り部を設け、この立上り部
の高さは少くとも立上り部先端を溶接するとき、立上り
部の先端に加わる熱が立上り部基底部の強度を低下せし
めない寸法に選定し、上記ダイヤフラム立上り部の内周
に上記感温応動部材の外周を挿入し、上記立上り部の外
側に補強部材を組合せ、それぞれの上端部を揃えて溶接
する方法をとる。
ため、蒸発器から圧縮機に向う冷媒通路の一部を自らの
内部に共有し、且つその通路内に温度感知機能を有する
感温応動部材を内蔵した温度膨脹弁において、この温度
膨脹弁のパワーエレメント部を構成するダイヤフラム
と、中空状の感温応動部材とを一体化するにあたり、上
記ダイヤフラムの中央部に開口部を設け、且つその開口
部には一定高さの円筒状立上り部を設け、この立上り部
の高さは少くとも立上り部先端を溶接するとき、立上り
部の先端に加わる熱が立上り部基底部の強度を低下せし
めない寸法に選定し、上記ダイヤフラム立上り部の内周
に上記感温応動部材の外周を挿入し、上記立上り部の外
側に補強部材を組合せ、それぞれの上端部を揃えて溶接
する方法をとる。
【００１３】更に、この方向を用いて温度膨脹弁を構成
する際に、上記感温応動部材の中空部にパワーエレメン
ト内の作動流体を吸着する能力を有した固体吸着剤を挿
入する製造方法をとる。
する際に、上記感温応動部材の中空部にパワーエレメン
ト内の作動流体を吸着する能力を有した固体吸着剤を挿
入する製造方法をとる。
【００１４】更にまた、この発明の方法を用いて構成す
る温度膨脹弁の上記感温応動部材の中空部分に、空調冷
凍システム内において温度膨脹弁がハンチング等の不具
合現象を生じないようにする目的で、熱バラスト材を挿
入する製造方法をとる。
る温度膨脹弁の上記感温応動部材の中空部分に、空調冷
凍システム内において温度膨脹弁がハンチング等の不具
合現象を生じないようにする目的で、熱バラスト材を挿
入する製造方法をとる。
【００１５】
【作用】本発明のようなダイヤフラムと中空状の感温応
動部材との接合方法をとると、溶接近傍の部材は温度膨
脹弁として組みあげられたとき、その部分が直接力を受
けて局部的に変形を生ずることはない。力を受けて変形
したり、変形の支点部となるダイヤフラムの部位は、実
質的に熱影響を受けていない。
動部材との接合方法をとると、溶接近傍の部材は温度膨
脹弁として組みあげられたとき、その部分が直接力を受
けて局部的に変形を生ずることはない。力を受けて変形
したり、変形の支点部となるダイヤフラムの部位は、実
質的に熱影響を受けていない。
【００１６】このため、ダイヤフラムの予め予想される
繰り返し変形強度は損なわれることなく保持される。こ
のようにして信頼性の高い接合方法で、ダイヤフラムと
感温応動部材が一体化されると、この中空状の感温応動
部材に活性炭のような流体吸着物質を挿入し、パワーエ
レメント内に封入する作動流体との間の温度・圧力吸着
平衝特性を利用した、温度信号−圧力信号変換型のパワ
ーエレメントを構成させることができる。
繰り返し変形強度は損なわれることなく保持される。こ
のようにして信頼性の高い接合方法で、ダイヤフラムと
感温応動部材が一体化されると、この中空状の感温応動
部材に活性炭のような流体吸着物質を挿入し、パワーエ
レメント内に封入する作動流体との間の温度・圧力吸着
平衝特性を利用した、温度信号−圧力信号変換型のパワ
ーエレメントを構成させることができる。
【００１７】また、上記中空状の感温応動部材に熱バラ
スト材を挿入すると、感温応動部材が温度上昇したとき
は、気・液平衝状態にある作動流体の液相から気相への
相変化に時間遅れが生じる一方、前記感温応動部材が温
度低下をしたときは、気液平衝状態にある作動流体の気
相から液相への相変化は相対的に低い温度である感温応
動部材の内壁部で生じ、一般的に時間遅れがない。
スト材を挿入すると、感温応動部材が温度上昇したとき
は、気・液平衝状態にある作動流体の液相から気相への
相変化に時間遅れが生じる一方、前記感温応動部材が温
度低下をしたときは、気液平衝状態にある作動流体の気
相から液相への相変化は相対的に低い温度である感温応
動部材の内壁部で生じ、一般的に時間遅れがない。
【００１８】このように温度上昇時と下降時における信
号応答速度に差をつけておくと、温度膨脹弁が開弁方向
に動くときは相対的に時間がかかり、逆に閉弁方向に動
くときは、相対的に急速であるような開閉弁特性を付与
できる。これは、温度膨脹弁のハンチング防止に有効な
手段の一つである。この手段を実現した温度膨脹弁の作
成は、本発明によって可能となる。
号応答速度に差をつけておくと、温度膨脹弁が開弁方向
に動くときは相対的に時間がかかり、逆に閉弁方向に動
くときは、相対的に急速であるような開閉弁特性を付与
できる。これは、温度膨脹弁のハンチング防止に有効な
手段の一つである。この手段を実現した温度膨脹弁の作
成は、本発明によって可能となる。
【００１９】
【実施例】図１に従って本発明の一実施例を詳述する。
膨脹弁本体Ａは、通路１０で図示しない圧縮機側配管に
接続し、通路１１で図示しない凝縮器側配管に接続して
いる。通路１２を蒸発器の入口に、通路１３を蒸発器の
出口に連結する。
膨脹弁本体Ａは、通路１０で図示しない圧縮機側配管に
接続し、通路１１で図示しない凝縮器側配管に接続して
いる。通路１２を蒸発器の入口に、通路１３を蒸発器の
出口に連結する。
【００２０】凝縮器を出た液冷媒は、前記通路１１より
弁本体Ａに入り、弁体１４と弁座１５で構成するオリフ
ィス部を通過して減圧され弁室１６に入る。このとき、
弁体１４の位置は次にように規制され、それ故この部分
を通過する液冷媒の量が制御される。
弁本体Ａに入り、弁体１４と弁座１５で構成するオリフ
ィス部を通過して減圧され弁室１６に入る。このとき、
弁体１４の位置は次にように規制され、それ故この部分
を通過する液冷媒の量が制御される。
【００２１】前記弁体１４の位置は、中空状の感温応動
部材１７とパワーエレメント１８の一体空間１９の内部
に封入された作動流体の圧力と、ダイヤフラム２０の上
記空間１９とは反対側の圧力との圧力差（この圧力差は
一般的には、冷媒の蒸発器出口の過熱度に比例する数値
と考えられる）により、ダイヤフラム２０が過熱度大の
ときは下側に変位し、それにともない感温筒も兼ねる感
温応動部材１７も下側に変位し、弁作動棒２１を介して
前記弁体１４を下側に変位させ、開弁方向に押しやる。
一方、過熱度が小さいときは、開弁力はバイアスばね２
２の上側への付勢力に打勝つことができず、弁体１４は
閉弁の位置をとる。
部材１７とパワーエレメント１８の一体空間１９の内部
に封入された作動流体の圧力と、ダイヤフラム２０の上
記空間１９とは反対側の圧力との圧力差（この圧力差は
一般的には、冷媒の蒸発器出口の過熱度に比例する数値
と考えられる）により、ダイヤフラム２０が過熱度大の
ときは下側に変位し、それにともない感温筒も兼ねる感
温応動部材１７も下側に変位し、弁作動棒２１を介して
前記弁体１４を下側に変位させ、開弁方向に押しやる。
一方、過熱度が小さいときは、開弁力はバイアスばね２
２の上側への付勢力に打勝つことができず、弁体１４は
閉弁の位置をとる。
【００２２】前記ダイヤフラム２０の上部室は、上記感
温応動部材１７とパワーエレメント１８の一体空間１９
を他から隔離するように構成し、蓋２３と蓋受け体２４
に、これから述べるダイヤフラム２０・感温応動部材１
７の一体化部材によるダイヤフラム周辺部をはさみ込
み、それぞれの端部を溶接する。前記蓋２３と蓋受け体
２４およびダイヤフラム２０の材質はＳＵＳ３０４を用
いた。前記ダイヤフラム２０は、変形しやすいように円
心円波形に成形し、且つその中央部を開口させ、図の上
の方向に高さ１．５ｍｍの立上り部２５を設けた。
温応動部材１７とパワーエレメント１８の一体空間１９
を他から隔離するように構成し、蓋２３と蓋受け体２４
に、これから述べるダイヤフラム２０・感温応動部材１
７の一体化部材によるダイヤフラム周辺部をはさみ込
み、それぞれの端部を溶接する。前記蓋２３と蓋受け体
２４およびダイヤフラム２０の材質はＳＵＳ３０４を用
いた。前記ダイヤフラム２０は、変形しやすいように円
心円波形に成形し、且つその中央部を開口させ、図の上
の方向に高さ１．５ｍｍの立上り部２５を設けた。
【００２３】この立上り部２５の内周に密接させて中空
状の感温応動部材１７をさし込み、前記立上り部２５の
外側に断面Ｌ字状の補強部材２６を組み合わせ、それぞ
れの先端部を揃えて先端Ｂを図２の如く溶接する。前記
立上り部２５は、その先端部に溶接熱が加わっている
が、立上り基底部への熱影響はないように立上り高さを
選定したので、立上り基底部に繰返し応力が加わったと
してもダイヤフラム２０には十分耐えられる強度があ
る。
状の感温応動部材１７をさし込み、前記立上り部２５の
外側に断面Ｌ字状の補強部材２６を組み合わせ、それぞ
れの先端部を揃えて先端Ｂを図２の如く溶接する。前記
立上り部２５は、その先端部に溶接熱が加わっている
が、立上り基底部への熱影響はないように立上り高さを
選定したので、立上り基底部に繰返し応力が加わったと
してもダイヤフラム２０には十分耐えられる強度があ
る。
【００２４】前述した従来の構成において、ダイヤフラ
ムの開口部をできるだけ小さくし、かつ溶接周辺部を広
範囲によってダイヤフラムの上下から補強部材で固定す
る方法も可能である。しかしこの方法には重要な欠点が
ある。
ムの開口部をできるだけ小さくし、かつ溶接周辺部を広
範囲によってダイヤフラムの上下から補強部材で固定す
る方法も可能である。しかしこの方法には重要な欠点が
ある。
【００２５】すなわち、そのように固定すれば、ダイヤ
フラムの変形可能な部分が減少し、有効面積がとれなく
なる。また、ダイヤフラムの開口径が小さいときは、た
しかに気・液平衝方式の作動流体封入用にはよいが、本
実施例のように感温応動部材１７の中空部を固体で充填
しようとするときは、いったん固体を充填してから、溶
接という手順をふまなければならず、取扱い上きわめて
不利となる。本発明の方法によれば、ダイヤフラム２０
と感温応動部材１７の一体化を、まず最初の工程で溶接
する故、信頼性も高く且つ取扱いも容易である。
フラムの変形可能な部分が減少し、有効面積がとれなく
なる。また、ダイヤフラムの開口径が小さいときは、た
しかに気・液平衝方式の作動流体封入用にはよいが、本
実施例のように感温応動部材１７の中空部を固体で充填
しようとするときは、いったん固体を充填してから、溶
接という手順をふまなければならず、取扱い上きわめて
不利となる。本発明の方法によれば、ダイヤフラム２０
と感温応動部材１７の一体化を、まず最初の工程で溶接
する故、信頼性も高く且つ取扱いも容易である。
【００２６】本実施例では、前記感温応動部材１７の中
空部分に粒状活性炭１７ａを充填した。そして、この粒
状活性炭充填の感温応動部材１７と前記ダイヤフラム２
０を上述したように溶接して、パワーエレメントと感温
応動部材の一体空間１９を作る。この空間を形成する蓋
２３には、作動流体封入のための封入キャピラリー２７
を取付けておく。このキャピラリー２７の一端（図では
封止になっている）から脱気し、この脱気後に作動流体
としてＣＦ4 （Ｒ１４）を封入し、前記キャピラリー２
７の一端を封止する。
空部分に粒状活性炭１７ａを充填した。そして、この粒
状活性炭充填の感温応動部材１７と前記ダイヤフラム２
０を上述したように溶接して、パワーエレメントと感温
応動部材の一体空間１９を作る。この空間を形成する蓋
２３には、作動流体封入のための封入キャピラリー２７
を取付けておく。このキャピラリー２７の一端（図では
封止になっている）から脱気し、この脱気後に作動流体
としてＣＦ4 （Ｒ１４）を封入し、前記キャピラリー２
７の一端を封止する。
【００２７】このようにして構成された前記空間１９内
の圧力は、ほぼ感温応動部材１７がさらされる蒸発器出
口より圧縮機に向う加熱冷媒ガスの関数である。この吸
着平衝型の特性は、かなりの温度範囲で、圧力が温度の
一次式で近似できるという特徴があり、その一次式の係
数は封入する固体吸着量によって変更可能のため、この
型の温度膨脹弁の使用者にとって、特性がつかみやすい
という長所がある。更に、吸着材と流体との温度・圧力
平衝が達成される迄に時間がかかり、このことは冷凍サ
イクルの動的制御特性を安定させるという特徴がある。
の圧力は、ほぼ感温応動部材１７がさらされる蒸発器出
口より圧縮機に向う加熱冷媒ガスの関数である。この吸
着平衝型の特性は、かなりの温度範囲で、圧力が温度の
一次式で近似できるという特徴があり、その一次式の係
数は封入する固体吸着量によって変更可能のため、この
型の温度膨脹弁の使用者にとって、特性がつかみやすい
という長所がある。更に、吸着材と流体との温度・圧力
平衝が達成される迄に時間がかかり、このことは冷凍サ
イクルの動的制御特性を安定させるという特徴がある。
【００２８】本実施例は、本発明の方法により望ましい
特徴をもった温度膨脹弁の製造例である。また本実施例
の活性炭１７ａの代りに、固形中空のアルミナ・シリカ
焼結体のような熱バラストを感温応動部材１７の中空部
に装填し、作動流体はシステム冷媒と同様のＲ１３４ａ
を封入したパワーエレメントを用いた実施例（他は上述
の実施例と実質的に同様）では、温度−圧力変換は気液
平衝型（飽和温度・蒸気圧特性の利用）であるが、冷凍
システム運転直後は上記吸着特性型よりも急速に冷却能
力があり、かつ安定運転時、外乱因子によってハンチン
グを起こしにくい温度膨脹弁とすることができる。
特徴をもった温度膨脹弁の製造例である。また本実施例
の活性炭１７ａの代りに、固形中空のアルミナ・シリカ
焼結体のような熱バラストを感温応動部材１７の中空部
に装填し、作動流体はシステム冷媒と同様のＲ１３４ａ
を封入したパワーエレメントを用いた実施例（他は上述
の実施例と実質的に同様）では、温度−圧力変換は気液
平衝型（飽和温度・蒸気圧特性の利用）であるが、冷凍
システム運転直後は上記吸着特性型よりも急速に冷却能
力があり、かつ安定運転時、外乱因子によってハンチン
グを起こしにくい温度膨脹弁とすることができる。
【００２９】
【発明の効果】本発明によればダイヤフラムの中央部を
開口し、その開口部にその高さを十分に選定した円筒状
の立上り部を設け、この立上り部の内周に中空状の感温
応動部材を密着させて挿入し、前記立上り部の外側に補
強部材を沿わせ、それぞれの先端部を揃えて溶接したか
ら、膨脹弁の作動によりダイヤフラムの円筒状立上り部
及びその基底部に繰り返し応力が加わったとしてもダイ
ヤフラムには十分その応力に耐えられる強度がある。
開口し、その開口部にその高さを十分に選定した円筒状
の立上り部を設け、この立上り部の内周に中空状の感温
応動部材を密着させて挿入し、前記立上り部の外側に補
強部材を沿わせ、それぞれの先端部を揃えて溶接したか
ら、膨脹弁の作動によりダイヤフラムの円筒状立上り部
及びその基底部に繰り返し応力が加わったとしてもダイ
ヤフラムには十分その応力に耐えられる強度がある。
【図１】本発明の製造方法によって得られた温度膨脹弁
の縦断面図。
の縦断面図。
【図２】本発明の実施例におけるダイヤフラム・感温応
動部材一体化の状況を説明するための図１の要部拡大
図。
動部材一体化の状況を説明するための図１の要部拡大
図。
【図３】感温応動部材を内蔵する従来の温度膨脹弁の縦
断面図。
断面図。
【図４】ダイヤフラム・感温応動部材を一体化した従来
の温度膨脹弁の縦断面図。
の温度膨脹弁の縦断面図。
【図５】図４に示す従来例の上記一体化部分の拡大図。
１７…中空状の感温応動部材、１７ａ…粒状活性炭、２
０…ダイヤフラム、２５…立上り部、２６…補強部材。
０…ダイヤフラム、２５…立上り部、２６…補強部材。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年１２月２５日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１６】このため、ダイヤフラムの予め予想される
繰り返し変形強度は損なわれることなく保持される。こ
のようにして信頼性の高い接合方法で、ダイヤフラムと
感温応動部材が一体化されると、この中空状の感温応動
部材に活性炭のような流体吸着物質を挿入し、パワーエ
レメント内に封入する作動流体との間の温度・圧力吸着
平衡特性を利用した、温度信号−圧力信号変換型のパワ
ーエレメントを構成させることができる。
繰り返し変形強度は損なわれることなく保持される。こ
のようにして信頼性の高い接合方法で、ダイヤフラムと
感温応動部材が一体化されると、この中空状の感温応動
部材に活性炭のような流体吸着物質を挿入し、パワーエ
レメント内に封入する作動流体との間の温度・圧力吸着
平衡特性を利用した、温度信号−圧力信号変換型のパワ
ーエレメントを構成させることができる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１７】また、上記中空状の感温応動部材に熱バラ
スト材を挿入すると、感温応動部材が温度上昇したとき
は、気・液平衡状態にある作動流体の液相から気相への
相変化に時間遅れが生じる一方、前記感温応動部材が温
度低下をしたときは、気・液平衡状態にある作動流体の
気相から液相への相変化は相対的に低い温度である感温
応動部材の内壁部で生じ、一般的に時間遅れがない。
スト材を挿入すると、感温応動部材が温度上昇したとき
は、気・液平衡状態にある作動流体の液相から気相への
相変化に時間遅れが生じる一方、前記感温応動部材が温
度低下をしたときは、気・液平衡状態にある作動流体の
気相から液相への相変化は相対的に低い温度である感温
応動部材の内壁部で生じ、一般的に時間遅れがない。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１９】
【実施例】図１に従って本発明の一実施例を詳述する。
膨脹弁本体Ａは、通路１３で図示しない圧縮機側配管に
接続し、通路１２で図示しない凝縮器側配管に接続して
いる。通路１１を蒸発器の入口に、通路１０を蒸発器の
出口に連結する。
膨脹弁本体Ａは、通路１３で図示しない圧縮機側配管に
接続し、通路１２で図示しない凝縮器側配管に接続して
いる。通路１１を蒸発器の入口に、通路１０を蒸発器の
出口に連結する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２０】凝縮器を出た液冷媒は、前記通路１２より
弁本体Ａに入り、弁体１４と弁座１５で構成するオリフ
ィス部を通過して減圧され弁室１６に入る。このとき、
弁体１４の位置は次のように規制され、それ故この部分
を通過する液冷媒の量が制御される。
弁本体Ａに入り、弁体１４と弁座１５で構成するオリフ
ィス部を通過して減圧され弁室１６に入る。このとき、
弁体１４の位置は次のように規制され、それ故この部分
を通過する液冷媒の量が制御される。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２２】前記ダイヤフラム２０の上部室は、上記感
温応動部材１７とパワーエレメント１８の一体空間１９
を他から隔離するように構成し、蓋２３と蓋受け体２４
に、これから述べるダイヤフラム２０・感温応動部材１
７の一体化部材によるダイヤフラム周辺部をはさみ込
み、それぞれの端部を溶接する。前記蓋２３と蓋受け体
２４およびダイヤフラム２０の材質はＳＵＳ３０４を用
いた。前記ダイヤフラム２０は、変形しやすいように同
心円波形に成形し、且つその中央部を開口させ、図の上
の方向に高さ１．５ｍｍの立上がり部２５を設けた。
温応動部材１７とパワーエレメント１８の一体空間１９
を他から隔離するように構成し、蓋２３と蓋受け体２４
に、これから述べるダイヤフラム２０・感温応動部材１
７の一体化部材によるダイヤフラム周辺部をはさみ込
み、それぞれの端部を溶接する。前記蓋２３と蓋受け体
２４およびダイヤフラム２０の材質はＳＵＳ３０４を用
いた。前記ダイヤフラム２０は、変形しやすいように同
心円波形に成形し、且つその中央部を開口させ、図の上
の方向に高さ１．５ｍｍの立上がり部２５を設けた。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２５】すなわち、そのように固定すれば、ダイヤ
フラムの変形可能な部分が減少し、有効面積がとれなく
なる。また、ダイヤフラムの開口径が小さいときは、た
しかに気・液平衡方式の作動流体封入用にはよいが、本
実施例のように感温応動部材１７の中空部を固体で充填
しようとするときは、いったん固体を充填してから、溶
接という手順をふまなければならず、取扱い上きわめて
不利となる。本発明の方法によれば、ダイヤフラム２０
と感温応動部材１７の一体化を、まず最初の工程で溶接
する故、信頼性も高く且つ取扱いも容易である。
フラムの変形可能な部分が減少し、有効面積がとれなく
なる。また、ダイヤフラムの開口径が小さいときは、た
しかに気・液平衡方式の作動流体封入用にはよいが、本
実施例のように感温応動部材１７の中空部を固体で充填
しようとするときは、いったん固体を充填してから、溶
接という手順をふまなければならず、取扱い上きわめて
不利となる。本発明の方法によれば、ダイヤフラム２０
と感温応動部材１７の一体化を、まず最初の工程で溶接
する故、信頼性も高く且つ取扱いも容易である。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２７】このようにして構成された前記空間１９内
の圧力は、ほぼ感温応動部材１７がさらされる蒸発器出
口より圧縮機に向う加熱冷媒ガスの関数である。この吸
着平衡型の特性は、かなりの温度範囲で、圧力が温度の
一次式で近似できるという特徴があり、その一次式の係
数は封入する固体吸着量によって変更可能のため、この
型の温度膨脹弁の使用者にとって、特性がつかみやすい
という長所がある。更に、吸着材と流体との温度・圧力
平衡が達成される迄に時間がかかり、このことは冷凍サ
イクルの動的制御特性を安定させるという特徴がある。
の圧力は、ほぼ感温応動部材１７がさらされる蒸発器出
口より圧縮機に向う加熱冷媒ガスの関数である。この吸
着平衡型の特性は、かなりの温度範囲で、圧力が温度の
一次式で近似できるという特徴があり、その一次式の係
数は封入する固体吸着量によって変更可能のため、この
型の温度膨脹弁の使用者にとって、特性がつかみやすい
という長所がある。更に、吸着材と流体との温度・圧力
平衡が達成される迄に時間がかかり、このことは冷凍サ
イクルの動的制御特性を安定させるという特徴がある。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２８】本実施例は、本発明の方法により望ましい
特徴をもった温度膨脹弁の製造例である。また本実施例
の活性炭１７ａの代りに、固形中空のアルミナ・シリカ
焼結体のような熱バラストを感温応動部材１７の中空部
に装着し、作動流体はシステム冷媒と同様のＲ１３４ａ
を封入したパワーエレメントを用いた実施例（他は上述
の実施例と実質的に同様）では、温度−圧力変換は気液
平衡型（飽和温度・蒸気圧特性の利用）であるが、冷凍
システム運転直後は上記吸着特性型よりも急速に冷却能
力があり、かつ安定運転時、外乱因子によってハンチン
グを起こしにくい温度膨脹弁とすることができる。
特徴をもった温度膨脹弁の製造例である。また本実施例
の活性炭１７ａの代りに、固形中空のアルミナ・シリカ
焼結体のような熱バラストを感温応動部材１７の中空部
に装着し、作動流体はシステム冷媒と同様のＲ１３４ａ
を封入したパワーエレメントを用いた実施例（他は上述
の実施例と実質的に同様）では、温度−圧力変換は気液
平衡型（飽和温度・蒸気圧特性の利用）であるが、冷凍
システム運転直後は上記吸着特性型よりも急速に冷却能
力があり、かつ安定運転時、外乱因子によってハンチン
グを起こしにくい温度膨脹弁とすることができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
Claims (3)
- 【請求項１】 蒸発器から圧縮機に向う冷媒通路の一部
を自らの内部に共有し、且つその通路内に温度感知機能
を有する感温応動部材を内蔵した温度膨脹弁において、
この温度膨脹弁のパワーエレメント部を構成するダイヤ
フラムと、中空部を有する感温応動部材とを一体化する
にあたり、上記ダイヤフラムの中央部に開口部を設け、
且つその開口部には一定高さの円筒状立上り部を設け、
該立上り部の高さは少くとも立上り部先端を溶接すると
き、立上り部の先端に加わる熱が立上り部基底部の強度
を低下せしめない寸法に選定し、上記ダイヤフラムの立
上り部の内周に上記感温応動部材の外周を挿入し、上記
立上り部の外側に補強部材を組合せ、それぞれの上端部
を揃えて溶接することを特徴とする温度膨脹弁の製造方
法。 - 【請求項２】 上記感温応動部材の中空部に、パワーエ
レメント内の作動流体を吸着する能力を有した固体吸着
剤を充填することを特徴とする請求項１記載の温度膨脹
弁の製造方法。 - 【請求項３】 上記感温応動部材の中空部に、固体の熱
バラスト材を充填することを特徴とする請求項１記載の
温度膨脹弁の製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05267792A JP3224139B2 (ja) | 1992-03-11 | 1992-03-11 | 温度膨脹弁の製造方法 |
| US07/967,338 US5297728A (en) | 1992-03-11 | 1992-10-28 | Thermal expansion valve |
| EP92118363A EP0559958B1 (en) | 1992-03-11 | 1992-10-28 | Thermal expansion valve |
| DE69208074T DE69208074T2 (de) | 1992-03-11 | 1992-10-28 | Thermisches Expansionsventil |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05267792A JP3224139B2 (ja) | 1992-03-11 | 1992-03-11 | 温度膨脹弁の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05256539A true JPH05256539A (ja) | 1993-10-05 |
| JP3224139B2 JP3224139B2 (ja) | 2001-10-29 |
Family
ID=12921516
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05267792A Expired - Fee Related JP3224139B2 (ja) | 1992-03-11 | 1992-03-11 | 温度膨脹弁の製造方法 |
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|---|---|
| US (1) | US5297728A (ja) |
| EP (1) | EP0559958B1 (ja) |
| JP (1) | JP3224139B2 (ja) |
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| CN102454823A (zh) * | 2010-10-16 | 2012-05-16 | 浙江三花股份有限公司 | 气箱头部件及其加工方法和使用该部件的热力膨胀阀 |
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| JPH0814707A (ja) * | 1994-06-29 | 1996-01-19 | Tgk Co Ltd | ユニット型膨張弁 |
| CN1046022C (zh) * | 1994-09-26 | 1999-10-27 | 易通公司 | 直角热敏膨胀阀 |
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| JP2001033123A (ja) * | 1999-07-19 | 2001-02-09 | Fuji Koki Corp | 温度膨張弁 |
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| WO2014120997A1 (en) | 2013-02-01 | 2014-08-07 | Swagelok Company | Diaphragm valve with welded diaphragm seat carrier |
| US9398722B1 (en) | 2013-09-03 | 2016-07-19 | Mainstream Engineering Corporation | Cold plate with insertable integrated thermostatic expansion device and sensing element |
| CN105773071B (zh) * | 2015-11-27 | 2018-03-27 | 南通市电站阀门有限公司 | 一种小口径闸阀阀座装配方法 |
| JP7074321B2 (ja) * | 2018-03-16 | 2022-05-24 | 株式会社不二工機 | 膨張弁 |
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- 1992-03-11 JP JP05267792A patent/JP3224139B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1992-10-28 EP EP92118363A patent/EP0559958B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-10-28 DE DE69208074T patent/DE69208074T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1992-10-28 US US07/967,338 patent/US5297728A/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| DE69208074D1 (de) | 1996-03-14 |
| EP0559958A1 (en) | 1993-09-15 |
| JP3224139B2 (ja) | 2001-10-29 |
| US5297728A (en) | 1994-03-29 |
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