JPH0626741A - 膨張弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 感温エレメントを弁本体に固定するための固
定部品の部品点数の減少と感温エレメントの小型化を図
ると共に、メンテナンス時の作業性を向上する。 【構成】 第２冷媒通路１５内に挿入された感温エレメ
ント１３を開放穴１１１を塞ぐ蓋材１７で押さえ付ける
ことによって、蓋材１７の内側面と弁本体１１の内壁部
１１３との間で感温エレメント１３を固定するようにし
た。これによって、感温筒２６をクリップ等の固定部品
で弁本体１１に固定する必要がなく、感温筒２６の外周
にねじを形成する必要がなくなる。また、蓋材１７を弁
本体１１より取り外すだけで、感温エレメント１３を弁
本体１１内より取り出すことが可能となるので作業性に
優れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、感温筒内蔵式の膨張弁
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、冷媒蒸発器へ向かう冷媒を急
激に断熱膨張させる絞り部を設けた弁本体内に、冷媒蒸
発器より冷媒圧縮機へ向かう冷媒が流れる冷媒通路を並
列して形成し、その冷媒通路を流れる冷媒の温度変化を
圧力変化に変換する封入物を感温筒とダイヤフラムとの
間に密封充填した感温エレメントを設置した感温筒内蔵
式の膨張弁（実開昭６２−８０１６３号公報等）が知ら
れている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の感温
筒内蔵式の膨張弁においては、感温エレメントを冷媒通
路の側方より外部に開放した開放穴より冷媒通路内に挿
入し、弁本体内にクリップ等の固定部品により固定した
り、ねじ込みにより固定したりしていた。このため、ク
リップ等が必要となるので感温エレメントを弁本体に固
定するための固定部品の部品点数が多く、さらに感温エ
レメントの外周にねじ成形が必要となるので感温エレメ
ントの体格が大きくなるという課題があった。

【０００４】また、感温エレメントのメンテナンス時に
は、開放穴を塞いでいる蓋材を弁本体より取り外した後
に、さらにクリップ等の固定部品を感温エレメントより
外したり、感温エレメントの締結状態を緩めたりする必
要がある。このため、従来の感温筒内蔵式の膨張弁は、
感温エレメントのメンテナンス時の作業性に劣るという
課題があった。本発明は、感温エレメントを弁本体に固
定するための固定部品の部品点数の減少と感温エレメン
トの小型化を図ると共に、メンテナンス時の作業性を向
上する膨張弁の提供を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、内部を冷媒蒸
発器へ流入する冷媒が流れる第１冷媒通路、この第１冷
媒通路に並列して設けられ、内部を前記冷媒蒸発器より
流出した冷媒が流れる第２冷媒通路、およびこの第２冷
媒通路の側方より外部へ開放された開放穴を有する弁本
体と、この弁本体内に変位可能に設けられ、前記第１冷
媒通路の開度を調節する弁体と、前記開放穴より前記第
２冷媒通路内に挿入されて前記弁本体内に設置されると
共に、前記第２冷媒通路を流れる冷媒の温度変化を圧力
変化に変換する感温部、この感温部の圧力変化に応じて
前記弁体を変位させる駆動部を有する感温エレメント
と、この感温エレメントを前記弁本体に押し付けた状態
で、前記開放穴を塞ぐ蓋材とを備えた技術手段を採用し
た。

【０００６】

【作用】本発明は、弁本体の第２冷媒通路の側方に形成
された開放穴より感温エレメントを挿入した後に、開放
穴を塞ぐ蓋材により感温エレメントを弁本体に押し付け
ることにより、感温エレメントが第２冷媒通路内に設置
される。これにより、クリップ等の固定部品や感温エレ
メントにねじを設けなくても、感温エレメントが弁本体
内に固定されるので、部品点数の減少と小型化が図れ
る。また、感温エレメントのメンテナンス時には、蓋材
を弁本体より取り外すだけで感温エレメントが弁本体内
より取り出すことが可能となるので作業性に優れる。

【０００７】

【実施例】つぎに、本発明の膨張弁を図に示す実施例に
基づいて説明する。図１は本発明の第１実施例を示し、
冷凍サイクルに組み込まれた感温筒内蔵式の膨張弁を示
した図である。冷凍サイクル１は、自動車用空気調和装
置に使用されるもので、冷媒圧縮機２、冷媒凝縮器３、
レシーバ４、膨張弁５、冷媒蒸発器６およびこれらを接
続する冷媒配管８より構成されている。冷媒圧縮機２
は、自動車用エンジンまたは電動モータ等の駆動装置
（図示せず）によって回転駆動され、冷媒蒸発器６より
吸引した冷媒を圧縮して高温、高圧の冷媒ガスを吐出す
る。冷媒凝縮器３は、冷媒圧縮機２より吐出された冷媒
ガスをクーリングファン９の送風を受けて凝縮液化す
る。

【０００８】レシーバ４は、冷媒凝縮器３より流入した
冷媒を一時的に蓄えておき、冷房負荷に応じて液冷媒の
みを流出する。冷媒蒸発器６は、ブロワ１０の送風を受
けて、膨張弁５より流入した霧状冷媒を蒸発気化させ
る。なお、冷媒との熱交換によって冷却された空気はブ
ロワ１０によって車室内へ送られる。

【０００９】次に、膨張弁５の構造を詳しく説明する。
この膨張弁５は、直方体形状の弁ケースとして用いられ
る弁本体１１と、この弁本体１１内に配されたボール弁
１２と、このボール弁１２を駆動する感温エレメント１
３とから構成されている。弁本体１１は、レシーバ４の
出口と冷媒蒸発器６の入口とを連通する第１冷媒通路１
４、および冷媒蒸発器６の出口とを連通する第２冷媒通
路１５等が形成されている。なお、第１冷媒通路１４の
途中には、レシーバ４より第１冷媒通路１４の高圧側通
路１４ａ内に流入した高温、高圧の液冷媒を低圧側通路
１４ｂに噴射させることにより急激に断熱膨張させて、
低温、低圧の霧状冷媒にする絞り孔１６が形成されてい
る。

【００１０】また、弁本体１１の上部の開口、すなわ
ち、第２冷媒通路１５の側方より外部に開放した開放穴
１１１には、その開放穴１１１を塞ぐ蓋材１７が締め付
けられている。その蓋材１７の外周には、弁本体１１の
内周面に形成されためねじ部１１２に螺合するおねじ部
１７１が形成されている。また、蓋材１７の第２冷媒通
路１５に臨む内側面には、感温エレメント１３の感温筒
２６の上部が接触し、一部に感温エレメント１３の封入
管３３より逃げるための逃げ穴１７２が形成されてい
る。そして、この実施例では、蓋材１７を弁本体１１に
ねじ込むことによって、感温エレメント１３の感温筒２
６を弁本体１１の内壁部１１３に押さえ付けて固定する
ようにしている。弁本体１１と蓋材１７との間には、冷
媒の弁本体１１外への漏洩を防止するためのＯリング１
８が取り付けられている。

【００１１】弁本体１１の下部の開口、すなわち、第１
冷媒通路１４の側方より外部に開放した開放穴１１４に
は、その開放穴１１４内を軸方向に変位可能な調整ねじ
１９が締め付けられている。弁本体１１と調整ねじ１９
との間には、冷媒の弁本体１１外への漏洩を防止するた
めのＯリング２０が取り付けられている。

【００１２】ボール弁１２は、本発明の弁体であって、
上部が作動棒２３を介して感温エレメント１３に連結さ
れ、下部が調整ばね２４に連結されている。このボール
弁１２は、絞り孔１６より冷媒蒸発器６側の低圧側通路
１４ｂ内に変位可能に配されている。ボール弁１２が下
方に変位した場合には、絞り孔１６の開度が大きくな
り、冷媒の流量を増加させる。逆に、ボール弁１２が上
方に変位した場合には、絞り孔１６の開度が小さくな
り、冷媒の流量を減少させる。

【００１３】作動棒２３は、弁本体１１内に軸方向に変
位可能に配されており、この作動棒２３と弁本体１１と
の間には第１冷媒通路１４の高圧側通路１４ａと第２冷
媒通路１５側との間を密封するシール材２５が装着され
ている。調整ばね２４は、ボール弁１２を絞り孔１６の
開度が小さくなる方向に付勢しており、調整ねじ１９の
位置に応じてばね力が変わりボール弁１２の開弁圧を調
整する。

【００１４】感温エレメント１３は、円筒状の感温筒２
６、吸着材ガイド２７、皿形状の受け具２８、ダイヤフ
ラム２９および当て板３０を備えている。感温筒２６
は、本発明の感温部であって、上部が蓋材１７に接触し
ており、下部が開放されている。そして、感温筒２６の
筒端部３１は、弁本体１１の内壁面に沿って下方に延ば
されている。感温筒２６と吸着材ガイド２７との間に形
成される感温室３２内に冷媒ガスと多数の吸着材（本例
では活性炭を使用）３２ａとが配されている。

【００１５】また、感温筒２６の上部には、冷媒ガスを
封入するための封入管３３が溶接等の手段により接続さ
れており、感温筒２６内に冷媒ガスを封入した後は図示
のように端部が閉じられる。感温室３２内の圧力は、感
温筒２６の周囲の温度、すなわち、第２冷媒通路１５内
を流れる冷媒温度に応じて変動し、この冷媒温度が低く
なると、吸着材３２ａに冷媒ガスが吸着されて感温室３
２内の圧力が低下する。逆に、第２冷媒通路１５内を流
れる冷媒温度が高くなると、吸着材３２ａから冷媒ガス
が離脱して感温室３２内の圧力が上昇する。

【００１６】吸着材ガイド２７は、円板状に形成されて
おり、感温筒２６の内側面に溶接等の手段により固着さ
れているか、あるいは受け具２８によって感温筒２６の
内側面との間に挟み込んで固着されている。吸着材ガイ
ド２７の上面には、多数の吸着材３２ａが載置されてい
る。また、吸着材ガイド２７には、複数の切込み２７ａ
が形成してあり、この切込み２７ａを通してダイヤフラ
ム２９の上部の室が感温室３２内に連通している。受け
具２８は、ダイヤフラム２９との間に圧力室３４を形成
する円板部３５を備えている。この円板部３５には、ス
リットや穴等の連通孔３６が複数形成されているので、
圧力室３４はこの連通孔３６および筒端部３１外周の隙
間３８を介して第２冷媒通路１５に連通している。そし
て、受け具２８の筒端部３７は、感温筒２６の筒端部３
１の内壁面に沿って下方に延ばされている。そして、筒
端部３７は、感温筒２６の筒端部３１との間にダイヤフ
ラム２９の外周縁を挟み込んでおり、筒端部３１に溶接
やろう付け等の手段により固定されている。

【００１７】ダイヤフラム２９は、その上側の感温室３
２内の圧力が上昇すると、当て板３０と作動棒２３を介
してボール弁２４を下方に移動させる。また、ダイヤフ
ラム２９は、感温室３２内の圧力が低下すると、調節ば
ね２４の付勢力によってボール弁１２、作動棒２３、当
て板３０を介して上方に移動させる。当て板３０は、円
板状に形成されており、ダイヤフラム２９の変位をボー
ル弁１２に伝えるもので、作動棒２３の上部に当接する
ように配置されている。なお、作動棒２３、ダイヤフラ
ム２９および当て板３０によって、本発明の駆動部を構
成する。

【００１８】つぎに、弁本体１１への感温エレメント１
３の取付方法を図１に基づいて説明する。感温筒２６内
に多数の吸着材３２ａを充填した後、感温筒２６、吸着
材ガイド２７、受け具２８、ダイヤフラム２９および当
て板３０の組み付けを行い、感温筒２６内に冷媒ガスを
封入充填し、筒端部３７をろう付け溶接固定することに
よって感温エレメント１３を形成する。そして、その感
温エレメント１３を弁本体１１の開放穴１１１より第２
冷媒通路１５内に挿入して、弁本体１１の内壁部１１３
上に載せる。

【００１９】その後に、蓋材１７のおねじ部１７１と弁
本体１１のめねじ部１１２とを嵌め合わせて蓋材１７に
締付け工具等により回転力を与えて蓋材１７を締め付け
て、蓋材１７の内側面と感温筒２６の上部とを接触させ
る。これによって、蓋材１７の内側面で感温筒２６を弁
本体１１の内壁部１１３に押さえ付けることにより、感
温エレメント１３が弁本体１１の内壁部１１３と蓋材１
７の内側面との間に固定される。したがって、感温エレ
メント１３を弁本体１１内に挿入した後に、弁本体１１
の開放穴１１１を蓋材１７で塞ぐだけで、感温エレメン
ト１３を弁本体１１に固定することができるので、感温
エレメント１３の弁本体１１への取付作業の作業性に優
れるという利点がある。

【００２０】以上のように、この実施例では、クリップ
等の固定部品を設けなくても、感温エレメント１３が弁
本体１１の内壁部１１３と蓋材１７の内側面との間に固
定することができるので、感温エレメント１３を固定す
るための固定部品が必要なくなることによって部品点数
を減少することができる。また、感温筒２６の外周にね
じ部を形成する必要もないので、感温エレメント１３の
体格を小さくすることができるため、感温エレメント１
３の小型軽量化を達成できる。さらに、感温エレメント
１３のメンテナンス時には、蓋材１７を弁本体１１より
取り外すだけで感温エレメント１７を弁本体１１より容
易に取り出すことが可能となるので、メンテナンスの作
業性に優れるという利点がある。

【００２１】つぎに、この冷凍サイクル１の作用を図１
に基づいて説明する。冷媒圧縮機２で圧縮された高温、
高圧の冷媒ガスは、冷媒凝縮器３でクーリングファン９
の送風を受けて冷却され凝縮された後、レシーバ４を通
って弁本体１１の第１冷媒通路１４内に導かれる。第１
冷媒通路１４の高圧側通路１４ａ内を流れる高温、高圧
の液冷媒は、絞り孔１６で急激に断熱膨張されて低温、
低圧の霧状冷媒となって第１冷媒通路１４の低圧側通路
１４ｂを通って膨張弁５より流出し、冷媒蒸発器６に導
かれる。冷媒蒸発器６内を流れる霧状冷媒は、ブロワ１
０の送風を受けて蒸発気化し、冷媒ガスとなって弁本体
１１の第２冷媒通路１５を通って冷媒圧縮機２に戻され
る。以上のような作用を継続することによって、冷媒蒸
発器６を通過する際に冷却された空気がブロワ１０によ
り車室内へ吹き出される。これによって、車室内が冷房
される。

【００２２】上記の冷媒蒸発器６の熱交換において、冷
房負荷が低く、冷媒蒸発器６の出口の冷媒の過熱度が低
いと、その冷媒が通過する第２冷媒通路１５内の温度も
低下するので、ダイヤフラム２９の上側の感温室３２内
の冷媒ガスが吸着材３２ａに吸着されて感温室３２の圧
力、すなわちダイヤフラム２９の上側の室の圧力も低下
させる。これによって、ボール弁１２は調整ばね２４の
ばね力により上方に変位し、ボール弁１２と絞り孔１６
との間の開口面積を狭めて第１冷媒通路１４の高圧側通
路１４ａから低圧側通路１４ｂへ流れる冷媒の流量を減
少させる。

【００２３】このように、冷媒の流量が減少しても、冷
房負荷が非常に小さく、冷媒蒸発器６より流出した冷媒
温度がさらに低下するときは、ボール弁１２が一層上方
へ変位し、極限においてはボール弁１２が絞り孔１６を
閉じ、冷媒蒸発器６から冷媒圧縮機２へ向かう冷媒の流
れを遮断する。このように、冷媒の流量が減少して冷媒
蒸発器６より流出する冷媒の過熱度が上昇していくと、
その冷媒が通過する第２冷媒通路１５内の過熱度も上昇
するので、ダイヤフラム２９の上側の感温室３２内の冷
媒ガスが吸着材３２ａより離脱されて感温室３２内の圧
力も上昇させる。これによって、ダイヤフラム２９の上
側の感温室３２内の圧力とダイヤフラム２９の下側の圧
力室３４内の圧力とのバランスから、ボール弁１２が調
整ばね２４の付勢力に打ち勝って下方に変位し、ボール
弁１２と絞り孔１６との隙間を拡げて冷媒蒸発器６へ流
入する冷媒の流量を増加させる。

【００２４】図２は本発明の第２実施例を示し、感温筒
内蔵式の膨張弁の蓋材を示した図である。この実施例で
は、蓋材１７の内側面に、蓋材１７と別途設けられた円
筒部材４１を配し、円筒部材４１他を介して間接的に蓋
材１７により感温エレメント１３を押し付けるようにし
ても良い。なお、蓋材１７と円筒部材４１他とが一体的
に形成されていても良い。

【００２５】〔変形例〕本実施例では、蓋材１７を弁本
体１１に締結したが、蓋材をサークリップ等の固定部品
により弁本体に固定しても良い。また、蓋材１７の内側
面に感温エレメント１３を嵌め込む嵌込溝を形成しても
良い。蒸発圧力調整弁の外均管と膨張弁１とを接続する
場合には、Ｏリングを感温エレメント１３と弁本体１１
の間に装着することによって、第２冷媒通路１５と圧力
室３４とを遮断して均圧穴を設けた方式の膨張弁にして
も良い。

【００２６】

【発明の効果】本発明は、感温エレメントを弁本体に固
定するための固定部品として、弁本体の開放穴を塞ぐ蓋
材を利用しているので、部品点数の減少と小型化を図る
ことができると共に、感温エレメントの弁本体への取付
作業の作業性を向上できる。また、蓋材を弁本体より取
り外すだけで感温エレメントを自由に弁本体内より取り
出すことが可能となるので、メンテナンスの作業性を向
上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例にかかる冷凍サイクルに組
み込まれた感温筒内蔵式の膨張弁を示した断面図であ
る。

【図２】本発明の第２実施例にかかる弁本体の蓋材を示
した断面図である。

【符号の説明】

５ 感温筒内蔵式の膨張弁 ６ 冷媒蒸発器 １１ 弁本体 １２ ボール弁（弁体） １３ 感温エレメント １４ 第１冷媒通路 １５ 第２冷媒通路 １７ 蓋材 ２３ 作動棒（駆動部） ２６ 感温筒（感温部） ２９ ダイヤフラム（駆動部） ３０ 当て板（駆動部） １１１ 開放穴

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）内部を冷媒蒸発器へ流入する冷媒
   が流れる第１冷媒通路、この第１冷媒通路に並列して設
   けられ、内部を前記冷媒蒸発器より流出した冷媒が流れ
   る第２冷媒通路、およびこの第２冷媒通路の側方より外
   部へ開放された開放穴を有する弁本体と、 （ｂ）この弁本体内に変位可能に設けられ、前記第１冷
   媒通路の開度を調節する弁体と、 （ｃ）前記開放穴より前記第２冷媒通路内に挿入されて
   前記弁本体内に設置されると共に、 前記第２冷媒通路を流れる冷媒の温度変化を圧力変化に
   変換する感温部、この感温部の圧力変化に応じて前記弁
   体を変位させる駆動部を有する感温エレメントと、 （ｄ）この感温エレメントを前記弁本体に押し付けた状
   態で、前記開放穴を塞ぐ蓋材とを備えた膨張弁。