JPH11182984A

JPH11182984A - 膨張弁

Info

Publication number: JPH11182984A
Application number: JP9320660A
Authority: JP
Inventors: Kimimichi Yano; 公道矢野; Hiroshi Hayashi; 宏林
Original assignee: Fujikoki Corp
Current assignee: Fujikoki Corp
Priority date: 1997-10-13
Filing date: 1997-11-21
Publication date: 1999-07-06

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】カーエアコン用膨張弁の騒音の低減。【解決手段】膨張弁１０’は蒸発器８に送りこまれる
高圧冷媒流路に形成されたオリフィス３２ａと、このオ
リフィスに配された球状の弁体３２ｂと、この弁体を上
流側からオリフィスに向けて付勢する手段３２ｄと、付
勢力を弁体３２ｂに伝えるため付勢手段と弁体間に配置
され、弁体が溶接個所Ｗ₂により溶接された弁部材３２
ｃと、蒸発器から送り出される低圧冷媒の温度に対応し
て動作するパワーエレメント部３６と、感温棒３６ｆ
と、これより細径でかつオリフィス内を挿通する作動棒
３７ｆとからなる弁体駆動棒とを設け、パワーエレメン
ト部の動作に応じて、弁体駆動棒により弁体をオリフィ
スに対し接離させるようにしたことによりオリフィス通
過の冷媒流量を制御する。そして弁体３２ｂと作動棒３
７ｆを溶接個所Ｗ₁により一体化することにより、部材
間が接離することによる騒音発生が防止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は空気調和装置、冷凍
装置等の冷凍サイクルにおいて、エバポレータに供給さ
れる冷媒の流量制御に用いられる膨張弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の膨張弁は、自動車等の空気調和
装置の冷凍サイクルにおいて用いられており、図３は、
従来広く用いられている膨張弁の縦断面図を冷凍サイク
ルの概略と共に示している。膨張弁１０は、角柱状のア
ルミ製の弁本体３０には、冷凍サイクルの冷媒管路１１
においてコンデンサ５の冷媒出口からレシーバ６を介し
てエバポレータ８の冷媒入口へと向かう部分に介在され
る液相冷媒が通過する第１の通路３２と冷媒管路１１に
おいてエバポレータ８の冷媒出口からコンプレッサ４の
冷媒入口へと向かう部分に介在される気相冷媒が通過す
る第２の通路３４とが上下に相互に離間して形成されて
いる。

【０００３】第１の通路３２にはレシーバ６の冷媒出口
から供給された液体冷媒を断熱膨張させるためのオリフ
ィス３２ａが形成されている。オリフィス３２ａの入口
側つまり第１の通路の上流側には弁座が形成されてい
て、弁座には上流側から弁部材３２ｃにより支持された
球状の弁体３２ｂが配置され、弁体３２ｂと弁部材３２
ｃとは溶接により固定されている。弁部材３２ｃは、弁
体と溶接により固着されると共に圧縮コイルばねの如き
付勢手段３２ｄとの間に配置され付勢手段３２ｄの付勢
力を弁体３２ｂに伝え、弁体３２ｂは弁座に接近する方
向に付勢されている。レシーバ６からの液冷媒が導入さ
れる第１の通路３２は液冷媒の通路となり、入口ポート
３２１と、この入口ポート３２１に連続する弁室３５を
有する。弁室３５は、オリフィス３２ａと同軸に形成さ
れる有底の室であり、プラグ３９によって密閉されてい
る。

【０００４】さらに、弁本体３０にはエバポレータ８の
出口温度に応じて弁体３２ｂに対して駆動力を与えてオ
リフィス３２ａの開閉を行うために、小径の孔３７とこ
の孔３７より径が大径の孔３８が第２の通路３４を貫通
してオリフィス３２ａと同軸に形成され、弁本体３０の
上端には感熱部となるパワーエレメント部３６が固定さ
れるねじ孔３６１が形成されている。

【０００５】パワーエレメント部３６は、ステンレス製
のダイアフラム３６ａと、このダイアフラム３６ａを挾
んで互いに密着して設けられ、その上下に二つの気密室
を形成する上部圧力作動室３６ｂ及び下部圧力作動室３
６ｃをそれぞれ形成する上カバー３６ｄと下カバー３６
ｈと、上部圧力作動室３６ｂにダイアフラム駆動流体と
なる所定冷媒を封入するための封切管３６ｉとを備え、
下部圧力作動室３６ｃは、オリフィス３２ａの中心線に
対して同心的に形成された均圧孔３６ｅを介して第２の
通路３４に連通されている。第２の通路３４には、エバ
ポレータ８からの冷媒蒸気が流れ、通路３４は気相冷媒
の通路となり、その冷媒蒸気の圧力が均圧孔３６ｅを介
して下部圧力作動室３６ｃに負荷されている。

【０００６】さらに下部圧力作動室３６ｃ内にダイアフ
ラム３６ａと当接し、かつ第２の通路３４を貫通して大
径の孔３８内に摺動可能に配置されて、エバポレータ８
の冷媒出口温度を下部圧力作動室３６ｃへ伝達すると共
に、上部圧力作動室３６ｂ及び下部圧力作動室３６ｃの
圧力差に伴うダイアフラム３６ａの変位に応じて大径３
８内を摺動して駆動力を与えるアルミ製の感温棒３６ｆ
と、小径の孔３７内に摺動可能に配置されて感温棒３６
ｆの変位に応じて弁体３２ｂを付勢手段３２ｄの弾性力
に抗して押圧する感温棒３６ｆより細径のステンレス製
の作動棒３７ｆからなり、感温棒３６ｆには第１の通路
３２と、第２の通路３４との気密性を確保するための密
封部材、例えばＯリング３６ｇが備えられている。感温
棒３６ｆの上端はダイアフラム３６ａの受け部としてダ
イアフラム３６ａの下面に当接し、感温棒３６ｆの下端
は作動棒３７ｆの上端と当接し、作動棒３７ｆの下端は
弁体３２ｂと当接しており、感温棒３６ｆと作動棒３７
ｆとで弁体駆動棒が構成されている。したがって、均圧
孔３６ｅには、ダイアフラム３６ａの下面から第１の通
路３２のオリフィス３２ａまで延出した弁体駆動棒が同
心的に配置されていることになる。なお、作動棒３７ｆ
の部分３７ｅはオリフィス３２ａの内径より細く形成さ
れて、オリフィス３２ａ内を挿通し、冷媒はオリフィス
３２ａ内を通過する。

【０００７】圧力作動ハウジング３６ｄの上方の圧力作
動室３６ｂ中には公知のダイアフラム駆動流体が充填さ
れていて、ダイアフラム駆動流体には第２の通路３４や
第２の通路３４に連通されている均圧孔３６ｅに露出さ
れた弁体駆動棒及びダイアフラム３６ａを介して第２の
通路３４を流れているエバポレータ８の冷媒出口からの
冷媒蒸気の熱が伝達される。

【０００８】上方の圧力作動室３６ｂ中のダイアフラム
駆動流体は上記伝達された熱に対応してガス化し圧力を
ダイアフラム３６ａの上面に負荷する。ダイアフラム３
６ａは上記上面に負荷されたダイアフラム駆動ガスの圧
力とダイアフラム３６ａの下面に負荷された圧力との差
により上下に変位する。ダイアフラム３６ａの中心部の
上下への変位は弁体駆動棒を介して弁体３２ｂに伝達さ
れ弁体３２ｂをオリフィス３２ａの弁座に対して接近ま
たは離間させる。この結果、冷媒流量が制御されること
となる。

【０００９】即ち、エバポレータ８の出口側つまりエバ
ポレータから送り出される低圧の気相冷媒の温度が上部
圧力作動室３６ｂに伝達されるため、その温度に応じて
上部圧力作動室３６ｂの圧力が変化し、エバポレータ８
の出口温度が上昇する。つまりエバポレータの熱負荷が
増加すると、上部圧力作動室３６ｂの圧力が高くなり、
それに応じて感温棒３６ｆつまり弁体駆動棒が下方へ駆
動されて弁体３２ｂを下げるため、オリフィス３２ａの
開度が大きくなる。これによりエバポレータ８への冷媒
の供給量が多くなり、エバポレータ８の温度を低下させ
る。逆に、エバポレータ８から送り出される冷媒の温度
が低下する。つまりエバポレータの熱負荷が減少する
と、弁体３２ｂが上記と逆方向に駆動され、オリフィス
３２ａの開度が小さくなり、エバポレータへの冷媒の供
給量が少なくなり、エバポレータ８の温度を上昇させる
のである。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従来の膨張弁１０にお
いては、レシーバ６より第１の通路３２の入口ポート３
２１に送り込まれてくる高圧の液冷媒については、何ら
かの原因、例えば自動車の振動により圧力変動を発生す
ることがあり、その圧力変動が弁部材３２ｃを介して球
状の弁体３２ｂに伝達される。而して弁体３２ｂと作動
棒３７ｆの下端とは当接しているのみであるから、弁体
３２ｂは、上記圧力変動により縦振動を生じることがあ
る。かかる縦振動が生じた場合には、弁体３２ｂとこれ
に当接している作動棒３７ｆの部分３７ｅの端面との間
で衝突が起こることになり、膨張弁１０より騒音を生じ
るという問題が発生する場合がある。

【００１１】本発明は、上述の問題を解消すべくなされ
たもので、その目的とするところは、構成が簡単で、低
コストで製作できるものでありながら、騒音の発生を無
くし、安定した動作を実現できる膨張弁を提供すること
にある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく、
本発明に係る膨張弁は、液冷媒の通る第１の通路とエバ
ポレータからコンプレッサに向う気相冷媒の通る第２の
通路を有する弁本体と、上記第１の通路中に設けられる
オリフィスと、オリフィスを通過する冷媒量を調節する
弁体と、上記弁本体に設けられ、上記気相冷媒の温度に
対応して動作するパワーエレメント部と、上記パワーエ
レメントと上記弁体間に設けられる弁体駆動棒とからな
り、上記弁体駆動棒は上記第２の通路を貫通して配置さ
れ、上記気相冷媒の温度を上記パワーエレメント部に伝
達する感温棒と、この感温棒より細径に形成され上端が
上記感温棒に当接し、下端が上記弁体に溶接された作動
棒とからなることを特徴とする。

【００１３】また、本発明に係る膨張弁は、液冷媒の通
る第１の通路とエバポレータからコンプレッサに向う気
相冷媒の通る第２の通路を有する弁本体と、上記第１の
通路中に設けられるオリフィスと、オリフィスを通過す
る冷媒量を調節する弁体と、上記弁本体に設けられるそ
の上下の圧力差により作動するダイアフラムを有するパ
ワーエレメント部と、このダイアフラムの変位により上
記弁体を駆動する一端にて上記ダイアフラムに接し、他
端にて上記弁体を駆動する弁体駆動棒とからなり、上記
弁体駆動棒は、上記第２の通路内を貫通して配置され、
上記エバポレータから送り出される冷媒の温度を上記パ
ワーエレメントに伝達する感温棒と、この感温棒より細
径に形成され上端が上記感温棒に当接し、下端が上記弁
体に溶接された作動棒とからなることを特徴とする。

【００１４】さらにまた本発明に係る膨張弁は、液冷媒
の通る第１の通路とエバポレータからコンプレッサに向
う気相冷媒の通る第２の通路を有する弁本体と、上記第
１の通路中に設けられるオリフィスと、オリフィスを通
過する冷媒量を調節する弁体と、上記弁本体に設けられ
るその上下の圧力差により作動するダイアフラムを有す
るパワーエレメント部と、上記第２の通路を貫通して配
置され、上記エバポレータから送り出される冷媒の温度
を上記パワーエレメント部に伝達する一端が上記ダイア
フラムに当接する感温棒と、この感温棒の他端に上端が
当接し、下端が上記弁体に溶接された上記感温棒より細
径の作動棒とを備え、上記作動棒は上記オリフィス内に
挿通されると共に、上記作動棒は上記ダイアフラムの変
位により上記弁体を上記オリフィスに接離させることを
特徴とする。

【００１５】また、本発明に係る膨張弁は、エバポレー
タに送り込まれる高圧冷媒が通る高圧冷媒流路に形成さ
れたオリフィスと、上記オリフィスに上記冷媒の上流側
から対向するように配置された球状の弁体と、上記弁体
を上流側から上記オリフィスに向けて付勢するための付
勢手段と、上記付勢手段の付勢力を上記弁体に伝えるた
めに上記付勢手段と上記弁体との間に配置され、上記弁
体が溶接された弁部材と、上記蒸発器から送り出される
低圧冷媒の温度に対応して動作するパワーエレメント部
と上記弁体との間に配置された弁体駆動棒とからなり、
上記パワーエレメント部の動作に応じて上記弁体を上記
オリフィスに対して接離させるようにした膨張弁におい
て、上記弁体駆動棒は上記第２の通路を貫通して配置さ
れ、上記エバポレータから送り出される冷媒の温度を上
記パワーエレメント部に伝達する感温棒と、この感温棒
の他端に上端が当接し、下端が上記弁体に溶接された上
記感温棒より細径の作動棒とからなり、上記作動棒は上
記オリフィス内に挿通されていることを特徴とする。

【００１６】さらに、本発明に係る膨張弁は、液冷媒の
通る第１の通路とエバポレータからコンプレッサに向う
気相冷媒の通る第２の通路を有する弁本体と、上記第１
の通路中に設けられるオリフィスと、オリフィスを通過
する冷媒量を調節する弁体と、上記弁本体に設けられ、
上記気相冷媒の温度に対応して動作するパワーエレメン
ト部と、上記パワーエレメントと上記弁体間に設けられ
るロッド部とからなり、上記ロッド部は上記第２の通路
を貫通して配置され、上記気相冷媒の温度を上記パワー
エレメント部に伝達すると共に、上記オリフィスを挿通
して上記弁体に溶接されていることを特徴とする。

【００１７】そして、エバポレータに送り込まれる高圧
冷媒が通る高圧冷媒流路に形成されたオリフィスと、上
記オリフィスに上記冷媒の上流側から対向するように配
置された球状の弁体と、上記弁体を上流側から上記オリ
フィスに向けて付勢するための付勢手段と、上記付勢手
段の付勢力を上記弁体に伝えるために上記付勢手段と上
記弁体との間に配置され、上記弁体が溶接された弁部材
と、上記エバポレータから送り出される低圧冷媒の温度
に対応して動作するパワーエレメント部と上記弁体との
間に配置されたロッド部とからなり、上記パワーエレメ
ント部の動作に応じて上記弁体を上記オリフィスに対し
て接離させるようにした膨張弁において、上記ロッド部
は、上記第２の通路を貫通して配置され、上記エバポレ
ータから送り出される冷媒の温度を上記パワーエレメン
ト部に伝達すると共に、上記オリフィスを挿通して上記
弁体に溶接されていることを特徴とする。

【００１８】以上のような膨張弁において、上記感温棒
はアルミ材、作動棒はステンレス材及び弁体はステンレ
ス材で構成されると共に、作動棒は上記感温棒より細径
に形成されていることを特徴とする。さらに、本発明に
係る膨張弁の好ましい形態は、作動棒と球状の弁体とを
スポット溶接により溶接接合したことを特徴としてい
る。

【００１９】また本発明に係る膨張弁は、弁本体と、パ
ワーエレメントと、温度を圧力に変換する感温筒と、該
感温筒と前記パワーエレメントを連結する導管と、弁本
体内部空間とパワーエレメント圧力空間を区割するダイ
アフラムと、該ダイアフラムに隣接してその変位を一定
量以下に制限するための受け部材と、上記ダイアフラム
の変位を伝達のための作動棒と、弁座と接離する弁体
と、該弁体を上記弁座の方向に付勢するためのばねと、
このばねと上記弁体との間に配置された弁部材とからな
る膨張弁において、上記作動棒の一端は上記受け部材に
当接され、その他端は上記弁体に溶接されると共に、上
記弁体は上記弁部材に溶接されていることを特徴とす
る。本発明に係る膨張弁の好ましい形態は、上記作動
棒、弁体及び弁部材はステンレス材で構成されているこ
とを特徴とする。

【００２０】さらに本発明の膨張弁においては、上記弁
体は球状であることを特徴とする。さらに、本発明に係
る膨張弁は、弁本体内に設けられて冷媒を通過させる高
圧側通路、低圧側通路及びこれら両通路を互いに連通さ
せるよう設けられたオリフィスと、上記オリフィスを流
通する冷媒量を制御するべく上記オリフィスに接離する
弁体と、この弁体を上記オリフィス側に付勢するばね
と、このばねと弁体との間に配置された弁部材と、上記
弁体を上記オリフィスから離れる方向に押圧するため、
上記オリフィスを挿通して設けられた作動棒とからな
り、上記作動棒、弁体及び弁部材は共に溶接されている
ことを特徴とする。

【００２１】さらにまた本発明に係る膨張弁は、弁本体
と、弁本体内に設けられて冷媒を通過させる高圧側通
路、及びこの通路に略直交するよう設けられた低圧側通
路と、これら両通路を互いに連通させるよう設けられた
オリフィスと、上記弁本体に固定されたパワーエレメン
トと、上記パワーエレメント内をエバポレータから送り
出される冷媒の温度に応じて内部圧力が変化する第１の
圧力室と、エバポレータの出口側冷媒の圧力と連通する
第２圧力室とに区割するダイアフラムと、上記ダイアフ
ラムの変位により駆動される上記オリフィスを挿通する
作動棒と、上記作動棒により上記オリフィスに接離する
弁体と、上記弁体をオリフィス側に付勢するばねと、こ
のばねと弁体との間に配置された弁部材とからなり、上
記作動棒、弁体及び弁部材は共に溶接されていることを
特徴とする。しかも、上記溶接は、スポット溶接である
ことを特徴とする。

【００２２】このような構成とされた本発明に係る膨張
弁においては、球状の弁体がオリフィス内を挿通してい
る作動棒の下端に溶接により固着されているので、弁体
のオリフィスに対する接離動作中に、高圧の液冷媒の圧
力変動が生じたとしても、弁体に縦振動が発生すること
はなく、膨張弁より騒音が発生するようなことはない。
したがって、安定に動作する膨張弁を得ることができ
る。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の膨張弁の一実施形
態を図面を参照しながら説明する。上記実施形態を説明
するに当って上記従来例と同一符号は、同一又は均等部
分を示し、同一の機能を奏する。

【００２４】図１は、本実施形態の膨張弁１０’の縦断
面図、図２はその要部の拡大図である。図１に示す膨張
弁１０’は、基本的には蒸発器８に送り込まれる高圧冷
媒が通る高圧冷媒流路に形成されたオリフィス３２ａ
と、上記オリフィス３２ａに上記冷媒の上流側から対向
するように配置された球状の弁体３２ｂと、上記弁体を
上流側から上記オリフィスに向けて付勢するための付勢
手段３２ｄと、上記付勢手段の付勢力を上記弁体３２ｂ
に伝えるために上記付勢手段と上記弁体との間に配置さ
れ、上記弁体３２ｂが溶接個所Ｗ₂にて溶接された弁部
材３２ｃと、上記蒸発器から送り出される低圧冷媒の温
度に対応して動作するパワーエレメント部３６と、上記
弁体との間に配置される感温棒３６ｆと、これより細径
でかつオリフィス内を挿通する作動棒３７ｆとからなる
弁体駆動棒とを設け、上記パワーエレメント部の動作に
応じて、上記弁体駆動棒により弁体を上記オリフィスに
対して接離させるようにしたことによりオリフィスを通
過する冷媒流量を制御するようになっている。

【００２５】而して、膨張弁１０’には、角柱状のアル
ミ製の弁本体３０内に、冷凍サイクルの冷媒管路１１に
おいてコンデンサ５の冷媒出口からレシーバ６を介して
エバポレータ８の冷媒入口へと送り込まれる液相冷媒が
通過する第１の通路３２と、冷媒管路１１においてエバ
ポレータ８の冷媒出口からコンプレッサ４の冷媒入口へ
と送り出される気相冷媒が通過する第２の通路３４とが
上下に相互に離間して形成されている。

【００２７】第１の通路３２にはレシーバ６の冷媒出口
から供給された液体冷媒を断熱膨張させるためのオリフ
ィス３２ａが形成されている。オリフィス３２ａの入口
側つまり第１の通路の上流側には弁座が形成されてい
て、弁座には上流側から弁部材３２ｃにより支持された
球状の弁体３２ｂが配置され、弁体３２ｂと弁部材３２
ｃとは溶接により固定されている。なお、球状の弁体３
２ｂは、例えば直径約３ｍｍのステンレス製の部材であ
る。弁部材３２ｃは、弁体と溶接個所Ｗ₂により固着さ
れると共に、圧縮コイルばねの如き付勢手段３２ｄとの
間に配置され付勢手段３２ｄの付勢手段３２ｄの付勢力
を弁体３２ｂに伝え、弁体３２ｂは弁座に接近する方向
に付勢されている。

【００２８】レシーバ６からの液冷媒が導入される第１
の通路３２は液冷媒の通路となり、入口ポート３２１
と、この入口ポート３２１に連続する弁室３５を有す
る。弁室３５は、オリフィス３２ａと同軸に形成される
有底の室であり、プラグ３９によって密閉される。さら
に、弁本体３０にはエバポレータ８の出口温度に応じて
弁体３２ｂに対して駆動力を与えてオリフィス３２ａの
開閉を行うために、小径の孔３７とこの孔３７より径が
大径の孔３８が第２の通路３４を貫通してオリフィス３
２ａと同軸上に形成され、弁本体３０の上端には感熱部
となるパワーエレメント部３６が固定されるねじ孔３６
１が形成されている。

【００２９】パワーエレメント部３６の構成は、図３に
示す従来例の膨張弁１０と同じである。上記弁体駆動棒
は、感温棒３６ｆとこれにより細径の作動棒３７ｆとか
ら構成されている。感温棒３６ｆは、例えば直径約６．
４ｍｍのアルミ製の部材であり、その一端はパワーエレ
メント３６を構成する下部圧力作動室３６ｃ内のダイア
フラム３６ａと当接し、かつ第２の通路３４を貫通して
大径の孔３８内に摺動可能に配置されて、エバポレータ
８の冷媒出口温度を下部圧力作動室３６ｃへ伝達すると
共に、上部圧力作動室３６ｂ及び下部圧力作動室３６ｃ
の圧力差に伴うダイアフラム３６ａの変位に応じて大径
３８内を摺動して作動棒３７ｆに駆動力を与える。作動
棒３７ｆは、大径の孔３８に連続する小径の孔３７内に
摺動可能に配置されて感温棒３６ｆの変位に応じて弁体
３２ｂを付勢手段３２ｄの弾性力に抗して押圧する感温
棒３６ｆより細径の例えば直径約１．６ｍｍのステンレ
ス製の部材からなる。

【００３０】作動棒３７ｆの上端は、大径の孔３６の底
部にて感温棒３６ｆの他端に当接し、作動棒３７ｆの下
端は、弁体３２ｂとスポット溶接により溶接個所Ｗ₁に
て溶接接合されている。図２は、作動棒３７ｆと弁体３
２ａとの溶接状態を示す図である。なお、図１に示す実
施形態では、作動棒３７ｆの一部分３７ｅが、オリフィ
ス３２ａ内を挿通して球状の弁体３２ｂと当接し、この
当接個所が溶接個所Ｗ₁により接合されている。感温棒
３６ｆには第１の通路３２と、第２の通路３４との気密
性を確保するための密封部材、例えばＯリング３６ｇが
備えられている。感温棒３６ｆの上端はダイアフラム３
６ａの受け部としてダイアフラム３６ａの下面に当接
し、感温棒３６ｆの下端は作動棒３７ｆの上端と当接し
作動棒３７ｆの下端は弁体３２ｂに溶接されている。し
たがって、均圧孔３６ｅには、ダイアフラム３６ａの下
面から第１の通路３２のオリフィス３２ａまで延出した
弁体駆動棒が同心的に配置されていることになる。な
お、作動棒３７ｆの３７ｅ部分はオリフィス３２ａの内
径より細く形成されて、オリフィス３２ａ内を挿通し、
冷媒はオリフィス３２ａ内を通過する。

【００３１】圧力作動ハウジング３６ｄの上方の圧力作
動室３６ｂ中には公知のダイアフラム駆動流体が充填さ
れていて、ダイアフラム駆動流体には第２の通路３４や
第２の通路３４に連通されている均圧孔３６ｅに露出さ
れた弁体駆動棒及びダイアフラム３６ａを介して、第２
の通路３４を流れているエバポレータ８の冷媒出口から
の冷媒蒸気の熱が伝達される。

【００３２】上方の圧力作動室３６ｂ中のダイアフラム
駆動流体は、上記伝達された熱に対応してガス化し圧力
をダイアフラム３６ａの上面に負荷する。ダイアフラム
３６ａは上部上面に負荷されたダイアフラム駆動ガスの
圧力とダイアフラム３６ａの下面に負荷された圧力との
差により上下に変位する。ダイアフラム３６ａの中心部
の上下の変位は弁体駆動棒を介して弁体３２ｂに伝達さ
れ、弁体３２ｂをオリフィス３２ａの弁座に対して接近
または離間させる。この結果、冷媒流量が制御されるこ
ととなる。

【００３３】即ち、エバポレータ８の出口側つまりエバ
ポレータから送り出される低圧の気相冷媒の温度が上部
圧力作動室３６ｂに伝達されるため、その温度に応じて
上部圧力作動室３６ｂの圧力が変化し、エバポレータ８
の出口温度が上昇する。つまりエバポレータの熱負荷が
増加すると、上部圧力作動室３６ｂの圧力が高くなり、
それに応じて感温棒３６ｆつまり弁体駆動棒が下方へ駆
動されて弁体３２ｂを下げるため、オリフィス３２ａの
開度が大きくなる。これによりエバポレータ８への冷媒
の供給量が多くなり、エバポレータ８の温度を低下させ
る。逆に、エバポレータ８から送り出される冷媒の温度
が低下する。つまりエバポレータの熱負荷が減少する
と、弁体３２ｂが上記と逆方向に駆動され、オリフィス
３２ａの開度が小さくなり、エバポレータへの冷媒の供
給量が少なくなり、エバポレータ８の温度を上昇させる
のである。

【００３４】しかるに、膨張弁１０’の第１の通路３２
にレシーバ６より送り込まれてくる高圧冷媒に圧力変動
の生じる場合がある。しかしながら、本実施形態におい
ては、作動棒３７ｆと球状の弁体３２ｂとは溶接接合さ
れているので、上記圧力変動が発生しても、弁体３２ｂ
に縦振動が生じることはなく、膨張弁１０から騒音は発
生しないのである。

【００３５】図４は本発明の膨張弁の他の実施形態を示
す縦断面図であり、図１に示す実施形態と同一符号は同
一又は均等部分を示し、図１とは弁体駆動棒の構成が相
違している。図４に示す膨張弁１０１の実施形態では、
弁本体３０は、図１に示す実施形態と同様の弁本体が用
いられており、基本的にはエバポレータ８に送り込まれ
る高圧冷媒が通る高圧冷媒流路３２に形成されたオリフ
ィス３２ａと、上記オリフィス３２ａに上記冷媒の上流
側から対向するように配置された球状の弁体３２ｂと、
上記弁体を上流側から上記オリフィスに向けて付勢する
ための付勢手段３２ｄと、上記付勢手段の付勢力を上記
弁体３２ｂに伝えるために上記付勢手段と上記弁体との
間に配置され、上記弁体が溶接個所Ｗ₂により溶接され
た弁部材３２ｃと、上記エバポレータから送り出される
低圧冷媒の温度に対応して動作するパワーエレメント部
３６と、上記弁体との間に配置される感温棒と作動棒と
が一体に形成されたオリフィス内を挿通する弁体駆動
棒、即ちロッド部とを設け、上記パワーエレメント部の
動作に応じて上記ロッド部により上記弁体を上記オリフ
ィスに対して接離させるようにしたことにより、オリフ
ィスを通過する冷媒流量を制御するようになっている。

【００３６】感温部３１８は、感温棒３６ｆとダイアフ
ラム３６ａがその表面に当接し、ダイアフラム３６ａの
受け部となる大径のストッパ部３１２と、ストッパ部３
１２の裏面に一端面が当接し、かつ他端面の中央部が突
起部３１５に形成されて下部圧力作動室３６ｃ内に摺動
自在に挿入される大径部３１４と、この大径部３１４の
突起部３１５の内部にて上端が嵌合し、下端が弁体３２
ｂにスポット溶接により溶接個所Ｗ₁により溶接接合さ
れて連続する一体形成のロッド部３１６とからなる。感
温棒３６ｆを構成するロッド部３１６は、パワーエレメ
ント部３６のダイアフラム３６ａの変位に応じて通路３
４を横切って進退自在に駆動されるので、ロッド部３１
６に沿って通路３２２と通路３４間を連通するクリアラ
ンス（隙間）が形成されることとなり、この連通を防止
するため、ロッド部３１６の外周に密着するＯリング４
０を大径の孔３８内に配置し、両通路間にＯリングが存
在するようにしており、しかもＯリング４０がコイルバ
ネ３２ｄ及び通路３２１の冷媒圧力により長手方向（パ
ワーエレメント部３６の存在する方向）に作用する力を
受けて、移動しないようにするため戻り止めとして、例
えばワッシャあるいは歯付き止め輪４１がＯリング４０
に接して大径の孔３８内に配置されており、Ｏリングを
固定している。ロッド部３１６は、例えばステンレス製
にて約２．４ｍｍ程度の直径を有し、ロッド部３１６の
オリフィス３２ａを挿通する部分は約１．６ｍｍ程度の
直径に構成されている。

【００３７】なお、本実施形態において、ストッパ部３
１２及び大径部３１４を真ちゅう材とし、ロッド部３１
６にアルミ材を用いることもできる。さらには、ストッ
パ部、大径部及びロッド部を全てステンレス製にて構成
することも可能である。図４に示す実施形態において、
ダイアフラム３６ａの変位はロッド部３１６を介して球
状の弁体３２ｂに伝達され、弁体３２ｂをオリフィス３
２ａに対して接近または離間させ、冷媒流量が制御され
る動作は図１の実施形態と同じである。したがって、そ
の動作中に高圧冷媒の圧力変動が生じたとしても、ロッ
ド部３１６は弁体３２ｂに溶接接合されているので、弁
体３２ｂに縦振動が生じることはなく、膨張弁１０１か
ら振動は発生しないのである。

【００３８】さらに、本発明の膨張弁においては、図１
及び図４に示す封切管３６ｃの代りに、栓体３６ｋを用
いることもできる。例えば図５に示す実施形態におい
て、図５に示す如く、栓体３６ｋを用いて所定冷媒を封
入してもよく、例えば金属性、例えばステンレス製の栓
体３６ｋが、例えばステンレス製の上カバー３６ｄに形
成された孔３６ｊを塞ぐように挿入され溶接により固着
される。また図５では、パワーエレメント部３６に関連
する部分のみを示し、他の構成を省略して示している。

【００３９】さらに本発明は、以上の実施形態に係る膨
張弁に限らず、基本的構成及び冷媒の流量制御の動作は
同一である従来広く用いられている他の従来の膨張弁に
対しても、図６に示されるように適用できるものであ
る。図６は、本発明の膨張弁のさらに他の実施形態を示
す縦断面図であり、冷凍サイクルを省略して示してい
る。図６においては、図１及び図４の実施形態の膨張弁
１００及び１０１が、弁本体内にコンデンサからエバポ
レータへと向う通路と、エバポレータからコンプレッサ
へと向う通路とを略平行に形成して具備しているのと異
なり、コンデンサ（図示せず）に接続されてコンデンサ
からの高圧の液体冷媒が供給される冷媒入口通路１０７
とエバポレータ（図示せず）に接続されてエバポレータ
に低圧の冷媒を供給するための冷媒出口通路１０９とが
弁本体１００内に略直交して形成されている。冷媒入口
通路１０７と冷媒出口通路１０９との間を連通する弁本
体１００に形成されたオリフィス１１０の入口側端部は
弁座になっており、そこに接離する球状の弁体１０６
が、圧縮コイルばねの如き付勢手段１０４によって下方
から付勢されてオリフィス１１０を閉じている。１０８
は、付勢手段１０４のばね圧を調整するための調節ナッ
トの如き調節部材であり、１０７は、弁体１０６とコイ
ルばね１０４との間に配置された弁部材１０７であり、
この弁部材１０７と弁体１０６とは例えばスポット溶接
により溶接個所Ｗ₂にて溶接されている。

【００４０】弁本体１００の上端部には、パワーエレメ
ント部１２０が固定されており、パワーエレメント部１
２０は、上カバー１２２と下カバー１２４の外周縁に挾
持して溶接したダイアフラム１２６を包含し、前記上カ
バー１２２とダイアフラム１２６でダイアフラムの上部
の上部圧力作動室となる第１の圧力空間室１２３が形成
される。この第１の圧力空間室は導管１２８を介して感
温筒１３０の内部と連通している。この感温筒１３０は
エバポレータの出口部分に取付けられ、エバポレータの
出口近傍の冷媒温度を感知し、この温度を圧力Ｐ１に変
換して、パワーエレメント部の第１の圧力空間室１２３
に加える。前記圧力Ｐ１は、それが増加するときダイア
フラム１２６を下方に押して、弁体１０６の開弁方向の
力となる。

【００４１】一方、ダイアフラム１２６の下部の下部圧
力作動室となる第２の圧力空間室１２５には、導管１３
２を介してエバポレータの出口の冷媒圧力Ｐ２が配管取
付部１３４から直接導かれる。この圧力Ｐ２は弁本体に
形成された導入孔１０３を通ってダイアフラム１２６の
下部に形成される第２の圧力空間室１２５に供給され、
コイルばね１０４の力と共に弁体１０６の閉弁方向に働
く。すなわち過熱度（冷媒のエバポレータ出口温度と蒸
発温度との差：これは力として取出すため上記Ｐ１−Ｐ
２となっている）の大きいとき弁を大きく開き、小さい
ときは弁を閉まり気味にして、エバポレータに供給する
冷媒の量を制御する。

【００４２】なお、パワーエレメント部１２０は、下カ
バー１２４が弁本体１００の上端部にネジにより固着さ
れることにより固定される。また、１１１はダイアフラ
ム１２６の変位を弁体１０６に伝達する弁体駆動棒であ
る。弁体駆動棒１１１は、弁本体１００に形成された大
径の孔１１７’及び小径の孔１１７内を通って、さらに
オリフィス１１０を挿通しており、その上端はダイアフ
ラム１２６の下面に当接して第２圧力空間室１２５内に
配置されたダイアフラム１２６の受け部となるストッパ
部１１９の下面に当接し、下端はオリフィス１１０を通
って弁体１０６の上面に当接し、この当接個所が溶接に
より固定されている。弁体駆動棒１１１の下端は、例え
ばスポット溶接により溶接個所Ｗ₁にて溶接され、両者
は固定されている。図７は、溶接個所Ｗ₁及びＷ₂を示す
概略の要部拡大図である。１１８は、大径の孔１１７’
に配置されたシール用のＯリングであり、コイルバネ１
１６で付勢されて取り付けられている。

【００４３】以上のような構成において、ダイアフラム
１２６が変位すると、その変位により弁体駆動棒１１１
が駆動されて弁体１０６が変位つまり弁座に対して接離
し、それによりオリフィス１１０の開口面積が変化して
エバポレータに供給される冷媒の量が制御される。この
動作中に高圧冷媒の圧力変動が生じたとしても、弁体駆
動棒１１１の下端は、弁体１０６の上面の溶接個所Ｗ₁
で、また弁体１０６は、その下面が弁部材１０７と溶接
個所Ｗ₂で溶接接合され、固定されているので、弁体１
０６に振動の生じることはなく、膨張弁１０２から振動
は発生しないのである。しかも、図６に示す膨張弁１０
２においては、例えば弁本体１００には黄銅材が用いら
れ、弁体１０６、弁体駆動棒１１１及び弁部材１０７を
例えばステンレス材とし、さらにパワーエレメント部１
２０の上カバー及び下カバーにステンレス材を用いるこ
とにより、耐久性の高い信頼性のある構造が得られる。

【００４４】

【発明の効果】以上の説明から理解されるように、本発
明の膨張弁は感温棒と作動棒とから構成される弁体駆動
棒によってオリフィスに接離の動作をする弁体が上記作
動棒に溶接接合されたことで、高圧の液冷媒に圧力変動
が発生しても、騒音及び振動等の発生しない膨張弁を得
ることができる。したがって、安定に動作する膨張弁を
実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る膨張弁の縦断面図。

【図２】図１に示す実施形態の要部の拡大図。

【図３】従来の膨張弁の縦断面図。

【図４】本発明の他の実施形態に係る膨張弁の縦断面
図。

【図５】本発明の実施形態の要部の断面図。

【図６】本発明のさらに他の実施形態に係る膨張弁の縦
断面図。

【図７】図６の実施形態の要部の断面図。

【符号の説明】

１０’ 膨張弁３０弁本体３２ａオリフィス３２ｂ弁体３２ｃ弁部材３６パワーエレメント部３６ｆ感温棒３７ｆ作動棒Ｗ₁，Ｗ₂ 溶接個所

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液冷媒の通る第１の通路とエバポレータ
からコンプレッサに向う気相冷媒の通る第２の通路を有
する弁本体と、上記第１の通路中に設けられるオリフィ
スと、オリフィスを通過する冷媒量を調節する弁体と、
上記弁本体に設けられ、上記気相冷媒の温度に対応して
動作するパワーエレメント部と、上記パワーエレメント
と上記弁体間に設けられる弁体駆動棒とからなり、上記
弁体駆動棒は上記第２の通路を貫通して配置され、上記
気相冷媒の温度を上記パワーエレメント部に伝達する感
温棒と、この感温棒より細径に形成され上端が上記感温
棒に当接し、下端が上記弁体に溶接された作動棒とから
なることを特徴とする膨張弁。
【請求項２】液冷媒の通る第１の通路とエバポレータ
からコンプレッサに向う気相冷媒の通る第２の通路を有
する弁本体と、上記第１の通路中に設けられるオリフィ
スと、オリフィスを通過する冷媒量を調節する弁体と、
上記弁本体に設けられるその上下の圧力差により作動す
るダイアフラムを有するパワーエレメント部と、このダ
イアフラムの変位により上記弁体を駆動する一端にて上
記ダイアフラムに接し、他端にて上記弁体を駆動する弁
体駆動棒とからなり、上記弁体駆動棒は、上記第２の通
路内を貫通して配置され、上記エバポレータから送り出
される冷媒の温度を上記パワーエレメントに伝達する感
温棒と、この感温棒より細径に形成され上端が上記感温
棒に当接し、下端が上記弁体に溶接された作動棒とから
なることを特徴とする膨張弁。
【請求項３】液冷媒の通る第１の通路とエバポレータ
からコンプレッサに向う気相冷媒の通る第２の通路を有
する弁本体と、上記第１の通路中に設けられるオリフィ
スと、オリフィスを通過する冷媒量を調節する弁体と、
上記弁本体に設けられるその上下の圧力差により作動す
るダイアフラムを有するパワーエレメント部と、上記第
２の通路を貫通して配置され、上記エバポレータから送
り出される冷媒の温度を上記パワーエレメント部に伝達
する一端が上記ダイアフラムに当接する感温棒と、この
感温棒の他端に上端が当接し、下端が上記弁体に溶接さ
れた上記感温棒より細径の作動棒とを備え、上記作動棒
は上記オリフィス内に挿通されると共に、上記作動棒は
上記ダイアフラムの変位により上記弁体を上記オリフィ
スに接離させることを特徴とする膨張弁。
【請求項４】エバポレータに送り込まれる高圧冷媒が
通る高圧冷媒流路に形成されたオリフィスと、上記オリフィスに上記冷媒の上流側から対向するように
配置された球状の弁体と、上記弁体を上流側から上記オリフィスに向けて付勢する
ための付勢手段と、上記付勢手段の付勢力を上記弁体に伝えるために上記付
勢手段と上記弁体との間に配置され、上記弁体が溶接さ
れた弁部材と、上記蒸発器から送り出される低圧冷媒の温度に対応して
動作するパワーエレメント部と上記弁体との間に配置さ
れた弁体駆動棒とからなり、上記パワーエレメント部の
動作に応じて上記弁体を上記オリフィスに対して接離さ
せるようにした膨張弁において、上記弁体駆動棒は上記
第２の通路を貫通して配置され、上記エバポレータから
送り出される冷媒の温度を上記パワーエレメント部に伝
達する感温棒と、この感温棒の他端に上端が当接し、下
端が上記弁体に溶接された上記感温棒より細径の作動棒
とからなり、上記作動棒は上記オリフィス内に挿通され
ていることを特徴とする膨張弁。
【請求項５】液冷媒の通る第１の通路とエバポレータ
からコンプレッサに向う気相冷媒の通る第２の通路を有
する弁本体と、上記第１の通路中に設けられるオリフィ
スと、オリフィスを通過する冷媒量を調節する弁体と、
上記弁本体に設けられ、上記気相冷媒の温度に対応して
動作するパワーエレメント部と、上記パワーエレメント
と上記弁体間に設けられるロッド部とからなり、上記ロ
ッド部は上記第２の通路を貫通して配置され、上記気相
冷媒の温度を上記パワーエレメント部に伝達すると共
に、上記オリフィスを挿通して上記弁体に溶接されてい
ることを特徴とする膨張弁。
【請求項６】エバポレータに送り込まれる高圧冷媒が
通る高圧冷媒流路に形成されたオリフィスと、上記オリフィスに上記冷媒の上流側から対向するように
配置された球状の弁体と、上記弁体を上流側から上記オリフィスに向けて付勢する
ための付勢手段と、上記付勢手段の付勢力を上記弁体に伝えるために上記付
勢手段と上記弁体との間に配置され、上記弁体が溶接さ
れた弁部材と、上記エバポレータから送り出される低圧冷媒の温度に対
応して動作するパワーエレメント部と上記弁体との間に
配置されたロッド部とからなり、上記パワーエレメント部の動作に応じて上記弁体を上記
オリフィスに対して接離させるようにした膨張弁におい
て、上記ロッド部は、上記第２の通路を貫通して配置され、
上記エバポレータから送り出される冷媒の温度を上記パ
ワーエレメント部に伝達すると共に、上記オリフィスを
挿通して上記弁体に溶接されていることを特徴とする膨
張弁。
【請求項７】弁本体と、パワーエレメントと、温度を
圧力に変換する感温筒と、該感温筒と前記パワーエレメ
ントを連結する導管と、弁本体内部空間とパワーエレメ
ント圧力空間を区割するダイアフラムと、該ダイアフラ
ムに隣接してその変位を一定量以下に制限するための受
け部材と、上記ダイアフラムの変位を伝達のための作動
棒と、弁座と接離する弁体と、該弁体を上記弁座の方向
に付勢するためのばねと、このばねと上記弁体との間に
配置された弁部材とからなる膨張弁において、上記作動棒の一端は、上記ストッパ部材に当接され、そ
の他端は上記弁体に溶接されると共に、上記弁体は上記
弁部材に溶接されていることを特徴とする膨張弁。
【請求項８】上記作動棒、弁体及び弁部材はステンレ
ス材で構成されていることを特徴とする請求項７記載の
膨張弁。
【請求項９】上記弁体は球状であることを特徴とする
請求項７及び請求項８記載の膨張弁。
【請求項１０】弁本体内に設けられて冷媒を通過させ
る高圧側通路、低圧側通路及びこれら両通路を互いに連
通させるよう設けられたオリフィスと、上記オリフィス
を流通する冷媒量を制御するべく上記オリフィスに接離
する弁体と、この弁体を上記オリフィス側に付勢するば
ねと、このばねと弁体との間に配置された弁部材と、上
記弁体を上記オリフィスから離れる方向に押圧するた
め、上記オリフィスを挿通して設けられた作動棒とから
なり、上記作動棒、弁体及び弁部材は共に溶接されてい
ることを特徴とする膨張弁。
【請求項１１】弁本体と、弁本体内に設けられて冷媒
を通過させる高圧側通路、及びこの通路に略直交するよ
う設けられた低圧側通路と、これら両通路を互いに連通
させるよう設けられたオリフィスと、上記弁本体に固定
されたパワーエレメントと、上記パワーエレメント内を
エバポレータから送り出される冷媒の温度に応じて内部
圧力が変化する第１の圧力室と、エバポレータの出口側
冷媒の圧力と連通する第２空間室とに区割するダイアフ
ラムと、上記ダイアフラムの変位により駆動される上記
オリフィスを挿通する作動棒と、上記作動棒により上記
オリフィスに接離する弁体と、上記弁体をオリフィス側
に付勢するばねと、このばねと弁体との間に配置された
弁部材とからなり、上記作動棒、弁体及び弁部材は共に
溶接されていることを特徴とする膨張弁。
【請求項１２】上記溶接は、スポット溶接であること
を特徴とする請求項８及び請求項１１記載の膨張弁。