JPH0720529Y2 - 膨張弁 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は、車輌用冷房装置などに用いられて、蒸発器
に入る冷媒の流量を制御する膨張弁に関し、特に、蒸発
器を出る冷媒ガスの温度の変動によって作動するダイア
フラムにより弁体を駆動して冷媒の流量を調整する温度
作動式膨張弁に関する。

［従来の技術］ この種の膨張弁は、かつては、例えば第６図に示される
ように、大きな径のダイアフラム81で小さな径の弁体82
を駆動していた。したがって、ダイアフラム81は駆動力
が大きく、弁体82側から加わる力の影響は微細なもので
あった。したがって、高圧側の冷媒流路83内の液体冷媒
が弁体82を閉じ方向に押しても膨張弁の作動には悪影響
はなく、蒸発器の入口に通じる低圧側の冷媒流路84をダ
イアフラム81の裏側に連通させていた。しかし、このよ
うにダイアフラム81の直径が大きいと、膨張弁が大型化
するので、車輌用などに用いるには不都合である。ま
た、弁体82の径が細いと冷媒の最大流量が大きくするこ
とができないので、冷房能力があがらない欠点がある。

第５図は、そのような欠点を改良した膨張弁であり、ダ
イアフラム91の直径を小さくし、且つ、弁体92部分の径
を太くして、小型でありながら大きな冷房能力を得るこ
とができる。ただし、弁体92に作用する力がダイアフラ
ム91の作動に対して大きな影響を及ぼすので、ダイアフ
ラム91と反対側（下側）98を低圧側としてある。即ち、
93は高圧の液体冷媒が供給される高圧側冷媒流路であ
り、ダイアフラム91の低圧室94は、蒸発器の出口側に連
通させてある。95は、高圧冷媒93とダイアフラムの低圧
室94との間を隔てる隔壁。96は、ダイアフラム91の動き
を弁体92に伝える作動棒。97はシール部材。99は、弁体
92によって開閉される連通孔である。なお、この連通孔
99と作動棒96とは直径の同寸法にしてあり、高圧側冷媒
の圧力は上下方向に均等に作用して相殺され、弁体92の
動きには影響を及ぼさない。

［考案が解決しようとする課題］ しかし、上述の膨張弁のように、高圧側冷媒流路93とダ
イアフラムの低圧室94とを隔てる隔壁95を作動棒96が貫
通していると、シール部材97に傷が付いたときなどに、
高圧側冷媒流路93内の高圧冷媒がダイアフラムの低圧室
94内に洩れて、ダイアフラム91が弁体92を閉じた状態か
ら動かなくなってしまい、冷房が全くきかなくなってし
まう欠点があった。

この考案は、そのような従来の欠点を解消し、小型の装
置で大きな冷媒流量を得ることができ、しかも高圧の液
体冷媒の洩れが作動に影響しない膨張弁を提供すること
を目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために、本考案の膨張弁は、高圧
の液体冷媒が供給される高圧側冷媒流路と、蒸発器の入
口に接続される低圧側冷媒流路と、隔壁によって上記高
圧側冷媒流路と隔てられた室内に設けられ、上記蒸発器
を出る冷媒ガスの温度の変動によって作動するダイアフ
ラムと、上記高圧側冷媒流路と低圧側冷媒流路との間を
開閉する弁体が一端に設けられ、高圧側冷媒流路内を通
って上記隔壁を貫通し、他端が上記ダイアフラムに当接
するように設けられた作動棒とを有する膨張弁におい
て、上記作動棒に、一端が上記低圧側冷媒流路に開口し
他端が上記隔壁の内側に開口するリーク孔を穿設したこ
とを特徴とする。

［作用］ 高圧側冷媒流路から、高圧の液体冷媒が作動棒の外周と
隔壁との隙間を通ってダイアフラム側へ洩れようとする
と、その高圧冷媒は、作動棒に穿設されたリーク孔を通
って低圧側冷媒流路へ抜ける。

［実施例］ 図面を参照して実施例を説明する。

第１図は本考案の第１の実施例を示しており、図中、１
は蒸発器。２は圧縮機。３は凝縮器。４は、高圧の液体
冷媒を収容する液容器である。

11は、膨張弁の弁本体であり、合成樹脂によって形成さ
れている。弁本体11には、液容器４の出口に接続された
高圧側冷媒流路12と、蒸発器１の入口に接続された低圧
側冷媒流路13とが形成されている。この低圧側冷媒流路
13は弁本内11の底部側から上方へ向って弁本体11の中央
部付近まで形成され、高圧側冷媒流路12は、そのすぐ上
側の位置に弁本体11の側方から形成されている。

14は、両流路12,13を連通する連通孔であり、冷媒の流
量を確保するために充分に太い径に形成されている。そ
してその連通孔14を、下方から、即ち低圧側冷媒流路13
側から塞ぐテーパ状の面を有する弁体15が、上下方向に
進退自在に設けられている。16は、連通孔14を閉塞する
方向に弁体15を附勢するコイルスプリング。17は、スプ
リング受けである。なお、連通孔14の直径は、後述する
作動棒30の上半部の直径と同寸法に形成されている。し
たがって、高圧側冷媒の圧力は上下両方向に均等に作用
して相殺され、弁体15の作動には影響を及ぼさない。そ
して、コイルスプリング17の弾発力によって、連通孔14
を閉じる方向に弁体15が押し付けられている。

弁本体11の上端部には、高圧側冷媒流路12と隔壁18によ
って隔てられた、ダイアフラム室20が設けられている。
21は、変位自在な薄い膜板よりなるダイアフラムであ
り、ダイアフラム室20を、上側の高圧室22と下側の低圧
室23とに仕切っている。

ダイアフラム室の高圧室22は、蒸発器１の出口側に設け
られた感温筒24に、キャピラリチューブ25によって接続
されている。感温筒24は、蒸発器１を出る冷媒ガスの温
度を感知するものであり、キャピラリチューブ25内には
少量の冷媒が封入されている。したがって、蒸発器１を
出る冷媒ガスの温度の変動（過熱度によって生じる）に
よってダイアフラム室の高圧室22内の圧力が変化する。

一方、ダイアフラム室の低圧室23は、蒸発器１の出口側
と連通しており、低圧室23内は蒸発室１を出る冷媒ガス
の圧力と等圧になっている。そして、ダイアフラム21
は、高圧室22と低圧室23との圧力差によって変位する。

30は、ダイアフラム21の動きを弁体15に伝達する作動棒
である。作動棒30は、下部において連通孔14内を通っ
て、その下端部付近に前述の弁体15が設けられている。
なお、冷媒の流量を確保するために、作動棒30は、連通
孔14の内径に対して充分な隙間を有するように形成され
ている。そして作動棒30の上半部側は隔壁18を貫通し
て、その上端部がダイアフラム21に当接するようになっ
ている。この作動棒30は、弁本体11と同じ合成樹脂材料
（即ち、同じ熱膨張率の材料）で弁体15と一体形成され
ている。したがって、膨張弁自体の温度変化があって
も、流量の誤差や洩れ等は発生しない。また、作動棒30
の表面には、弁体15を含めて全体に四フッ化エチレン樹
脂がコーティングされている。したがって、表面摩擦抵
抗が少なくて作動が滑らかである。また、摺動面のクリ
アランスを小さくしてシール性を向上させることができ
る。

31は、スペーサ32によって隔壁をあけて、隔壁18と作動
棒30との摺動部に設けられた一対のシール部材であり、
例えばＥリング33によって隔壁18側に取り付けられてい
る。

35は、作動棒30内に形成されたリーク孔であり、その一
端は作動棒30の下端部において低圧側冷媒流路13に開口
し、他端は作動棒30側面において、隔壁18内に設けられ
た前述の一対のシール部材31の間に開口している。した
がって、シール部材31の破損などによって、高圧の冷媒
が高圧側冷媒流路12から作動棒30に沿ってダイアフラム
室20内へ抜けようとしたときには、その漏洩冷媒は、第
１図の破線に示されるように、一対のシール部材31の間
からリーク孔35を通って低圧側冷媒流路13へ抜け出して
しまう。したがって、ダイアフラム21は高圧側冷媒流路
12内の冷媒の洩れに影響されずに作動する。また、リー
ク孔35を通って低圧側冷媒流路13に入る冷媒の量は全体
から見れば極めて微量なので、冷房状態などにはほとん
ど影響を及ぼさない。

第２図は、ダイアフラム室の高圧室22が高圧となってダ
イアフラム21が変位した状態を示しており、ダイアフラ
ム21によって作動棒30が、コイルスプリング17の附勢力
に抗して押し下げられ、弁体15が下って連通孔14が開
く。この結果、高圧側冷媒流路12内の高圧の冷媒が、低
圧側冷媒流路13へ流入して、蒸発器１で蒸発したのと同
じ量の冷媒が蒸発器１に送り込まれる。

第３図は本考案の第２の実施例を示しており、第１の実
施例からシール部材31を取り去り、作動棒30を隔壁13内
に直接嵌合するように設けたものである。本考案におい
てはこのように、必ずしもシール手段を設けなくても、
作動棒30に沿ってダイアフラム室20側へ洩れ出そうとす
る高圧冷媒は，リーク孔35を通って低圧側冷媒流路13へ
抜け出すのである。第４図は、第２の実施例において弁
が開いた状態を示している。

［考案の効果］ 本考案の膨張弁によれば、ダイアフラムを小さくして装
置を小型化し、弁体部を太くして大きな冷房能力を得る
ことができると共に、高圧側冷媒流路からの漏洩冷媒は
リーク孔を通って低圧側冷媒流路に抜けてしまうので、
ダイアフラムの作動に全く悪影響を及ぼさず、蒸発器に
流入する冷媒の流量を常に性格に制御することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１の実施例の断面図、 第２図はその実施例の開弁状態の断面図、 第３図は第２の実施例の断面図、 第４図はその実施例の開弁状態の断面図、 第５図及び第６図は各々従来の膨張弁の断面図である。 １…蒸発器、11…弁本体、12…高圧側冷媒流路、13…低
圧側冷媒流路、14…連通孔、15…弁体、18…隔壁、20…
ダイアフラム室、21…ダイアフラム、22…高圧室、23…
低圧室、30…作動棒、31…シール部材、35…リーク孔。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】高圧の液体冷媒が供給される高圧側冷媒流
   路と、 蒸発器の入口に接続される低圧側冷媒流路と、 隔壁によって上記高圧側冷媒流路と隔てられた室内に設
   けられ、上記蒸発器を出る冷媒ガスの温度の変動によっ
   て作動するダイアフラムと、 上記高圧側冷媒流路と低圧側冷媒流路との間を開閉する
   弁体が一端に設けられ、高圧側冷媒流路内を通って上記
   隔壁を貫通し、他端が上記ダイアフラムに当接するよう
   に設けられた作動棒と を有する膨張弁において、 上記作動棒に、一端が上記低圧側冷媒流路に開口し他端
   が上記隔壁の内側に開口するリーク孔を穿設した ことを特徴とする膨張弁。