WO2019111629A1 - リリーフバルブ - Google Patents

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WO2019111629A1
WO2019111629A1 PCT/JP2018/041542 JP2018041542W WO2019111629A1 WO 2019111629 A1 WO2019111629 A1 WO 2019111629A1 JP 2018041542 W JP2018041542 W JP 2018041542W WO 2019111629 A1 WO2019111629 A1 WO 2019111629A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
valve
valve seat
refrigerant
refrigeration cycle
resin coating
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/041542
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
秋山　訓孝
亨 大隈
Original Assignee
株式会社デンソー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by 株式会社デンソー filed Critical 株式会社デンソー
Publication of WO2019111629A1 publication Critical patent/WO2019111629A1/ja

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K17/00—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves
    • F16K17/02—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side
    • F16K17/04—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side spring-loaded
    • 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
    • F25B1/00—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle
    • 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
    • F25B49/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/02—Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems

Definitions

  • the present disclosure relates to a relief valve provided in a refrigeration cycle.
  • a relief valve which discharges the refrigerant from the refrigeration cycle to the atmosphere to prevent damage or the like of each device constituting the refrigeration cycle.
  • the relief valve described in Patent Document 1 includes a cylindrical valve case and a valve body housed inside the valve case.
  • the valve body is provided so as to be able to be seated and separated from a valve seat provided on the inner wall of the flow passage inside the valve case.
  • a rubber packing is fixed to the valve body at a portion that abuts on the valve seat.
  • the relief valve secures the seal between the valve seat and the valve body by its rubber packing.
  • the relief valve described in Patent Document 1 includes an O-ring on the outside of the valve case.
  • the valve case is fixed to a component on the high pressure side of the refrigeration cycle via the O-ring.
  • the relief valve secures sealing between the component on the high pressure side of the refrigeration cycle and the valve case by the O-ring.
  • the relief valve described in Patent Document 2 has a configuration in which a valve seat member having a valve seat and a spherical valve body that is seated on and away from the valve seat are both made of metal only.
  • Patent No. 3292796 gazette Patent Application Publication FR 2 998 430 A1
  • valve seat of a relief valve In order to improve the sealing property of the valve seat of a relief valve, and a valve body, it is possible to form either a valve seat or a valve body only with resin.
  • the relief valve applied to the refrigeration cycle using a CO 2 refrigerant is used under a high temperature and heavy load environment, so when the resin is creep-deformed, the sealability between the valve seat and the valve body is It can not be maintained, and the valve opening pressure of the valve body may change.
  • An object of the present disclosure is to provide a relief valve capable of maintaining the hermeticity of a refrigerant for long-term use and maintaining the valve opening pressure of the valve constant.
  • a metal valve case attached to a mounting hole provided in a component on the high pressure side of a refrigeration cycle and having a flow path for flowing a refrigerant and a valve seat provided in the middle of the flow path;
  • a valve body accommodated in the flow passage of the valve case and provided so as to be able to be seated on and away from the valve seat;
  • An urging member for urging the valve body toward the valve seat with a predetermined urging force;
  • a resin coating which is formed of a resin whose ordinary heat resistance temperature is higher than the temperature of the high pressure refrigerant of the refrigeration cycle, and which is provided on at least one of the surface of the valve seat or the surface of the valve body.
  • the valve seat and the valve are protected against the high load of the high pressure refrigerant and the biasing member. It is possible to keep the setting position with the body constant over long-term use. Therefore, the biasing force by the biasing member is kept constant. Therefore, this relief valve can maintain the valve opening pressure of the valve body constant over long-term use.
  • the resin in the coating applied to the surface of the surface or the valve body of the valve seat for example, even when using CO 2 refrigerant is a low molecular weight, that prevent the coating CO 2 refrigerant passes Is possible.
  • a resin having a commonly used heat-resistant temperature higher than the temperature of the high-pressure refrigerant in the refrigeration cycle for coating for example, even when using a CO 2 refrigerant having a high operating pressure, thermal degradation of the coating can be prevented. is there. Therefore, this relief valve can maintain the hermeticity of the refrigerant over long-term use.
  • parenthesized reference symbol attached to each component etc. shows an example of the correspondence of the component etc. and the specific component etc. as described in the embodiment to be described later.
  • the relief valve of the present embodiment is applied to a refrigeration cycle that constitutes a vehicle air conditioner.
  • the relief valve discharges the refrigerant from the refrigeration cycle to the atmosphere when the pressure of the refrigerant circulating in the refrigeration cycle becomes an abnormally high pressure, thereby preventing damage or the like of each device constituting the refrigeration cycle.
  • the refrigeration cycle 1 is configured by connecting a compressor 2, a radiator 3, an expansion valve 4, an evaporator 5 and the like in a ring shape by a refrigerant pipe 6.
  • the refrigeration cycle 1 of the present embodiment employs carbon dioxide (hereinafter referred to as CO 2 ) as a refrigerant.
  • CO 2 carbon dioxide
  • the refrigeration cycle 1 is a supercritical refrigeration cycle in which a CO 2 refrigerant is used at a pressure above the critical point.
  • the compressor 2 is driven by transmitting power from the engine 7 of the vehicle via the belt 8 and the like.
  • the compressor 2 discharges the refrigerant sucked from the refrigerant pipe 6 on the evaporator 5 side at a high pressure.
  • the compressor 2 can compress the CO 2 refrigerant to a pressure above the critical point.
  • the operating pressure of the CO 2 refrigerant compressed by the compressor 2 is 4 to 7 times the operating pressure of the refrigeration cycle 1 using a fluorocarbon refrigerant such as HFC-134a, and at the same time, the refrigerant temperature on the high pressure side is also Get higher.
  • the radiator 3 radiates the refrigerant discharged from the compressor 2.
  • the expansion valve 4 decompresses and expands the refrigerant flowing out of the radiator 3.
  • the evaporator 5 evaporates and evaporates the refrigerant decompressed and expanded by the expansion valve 4.
  • the air conditioning unit for vehicles which is not shown in figure cools the air ventilated to a vehicle interior by the vaporization heat of the refrigerant
  • the relief valve 10 of the present embodiment is attached to a housing 21 of the compressor 2.
  • the relief valve 10 releases the refrigerant from the refrigeration cycle 1 to the atmosphere at a pressure equal to or less than the pressure resistance of each device constituting the refrigeration cycle 1 when the refrigerant pressure circulating in the refrigeration cycle 1 is abnormally high. Thereby, the relief valve 10 can prevent damage or the like of each of the devices constituting the refrigeration cycle 1.
  • the housing 21 of the compressor 2 corresponds to an example of a component on the high pressure side of the refrigeration cycle 1.
  • the housing 21 of the compressor 2 is provided with a mounting hole 22 for mounting the relief valve 10.
  • the mounting hole 22 communicates with a discharge chamber (not shown) through which the high-temperature and high-pressure refrigerant compressed by the compressor 2 flows, through the communication passage 23.
  • a female screw 24 is formed on the side surface of the inner wall of the mounting hole 22.
  • the relief valve 10 includes a valve case 100, a valve body 13, a spring 14 as a biasing member, a retainer 15, a stopper 16, and the like.
  • the valve case 100 includes a valve case body 11 and a valve seat member 12.
  • the valve case main body 11 is formed in a tubular shape, and has a flow path 111 for flowing the refrigerant inside.
  • An external thread 112 is formed on the radially outer side of the valve case body 11.
  • the valve case main body 11 is fixed to the mounting hole 22 of the housing 21 by screwing the male screw 112 of the valve case main body 11 with the female screw 24 provided in the mounting hole 22 of the housing 21 of the compressor 2.
  • a concave portion 113 is provided on the bottom surface 221 side of the mounting hole 22 in the valve case main body 11.
  • the inner diameter of the recess 113 is larger than the inner diameter of the flow passage 111 of the valve case body 11. Therefore, a step surface 114 is formed at the boundary between the flow passage 111 and the recess 113 of the valve case main body 11.
  • valve seat member 12 is fixed inside the recess 113 of the valve case main body 11, the valve seat member 12 is fixed.
  • the valve seat member 12 is in contact with the step surface 114 of the valve case body 11. Thereby, the valve case main body 11 and the valve seat member 12 are positioned. In that state, the valve case main body 11 and the valve seat member 12 are fixed by caulking, heat caulking, press fitting, or the like.
  • the valve seat member 12 is formed in a tubular shape, and has a flow passage 121 for flowing the refrigerant inside.
  • the flow passage 111 of the valve case main body 11 and the flow passage 121 of the valve seat member 12 communicate with each other when the valve body 13 is opened.
  • the valve seat member 12 has a valve seat 122 in the middle of the flow path 121 for flowing the refrigerant.
  • the valve seat 122 is formed in a tapered shape in which the inner diameter gradually increases from the bottom surface 221 side of the mounting hole 22 toward the spring 14 side.
  • valve seat member 12 has an annular protrusion 123 that protrudes annularly toward the bottom surface 221 of the mounting hole 22 on the surface opposite to the valve seat 122.
  • the annular projection 123 is provided to surround the opening of the flow passage 121 of the valve seat member 12.
  • the valve seat member 12 is coated with a resin coating 17 on the surface on the valve seat 122 side, and is also coated on the surface on the annular protrusion 123 side.
  • the resin coatings 17 and 18 are provided on the entire surface of the valve seat 122 and the entire bottom surface of the mounting hole 22 including the annular projection 123 in the valve seat member 12.
  • the resin coating 17 applied to the surface on the valve seat 122 side may be applied at least to the surface of the portion of the valve seat 122 to which the valve body 13 abuts.
  • the resin coating 18 applied to the surface on the side of the annular protrusion 123 may be applied at least to the surface of a portion of the annular protrusion 123 that abuts on the bottom surface 221 of the mounting hole 22. In the present embodiment, the resin coating is not provided on the valve body 13.
  • the resin coatings 17 and 18 are formed of a resin having a commonly used heat resistant temperature higher than the temperature of the high pressure refrigerant of the refrigeration cycle 1.
  • engineering plastics such as polyamide (PA) or super engineering plastics such as polyimide (PI), polyamide imide (PAI), and polyether ether ketone (PEEK) can be adopted as the resin coatings 17 and 18, respectively. is there.
  • PA polyamide
  • PI polyimide
  • PAI polyamide imide
  • PEEK polyether ether ketone
  • the optimal range of the bending elastic modulus of resin coating 17 and 18, and the optimal range of the film thickness are mentioned later.
  • valve case body 11 and the valve seat member 12 are made of the same kind of metal. Thereby, the linear expansion coefficients of the valve case main body 11 and the valve seat member 12 become the same. Therefore, even if both the valve case main body 11 and the valve seat member 12 are used in a high temperature and high pressure environment, minute deformation or distortion of the valve seat 122 is suppressed by the high temperature and high pressure CO 2 refrigerant discharged from the compressor 2 Be done.
  • a metal which forms the valve case main body 11 and the valve seat member 12 aluminum or copper etc. are illustrated.
  • valve case body 11 is attached to the mounting hole 22 of the housing 21 in a state in which the valve seat member 12 is fixed to the recess 113 of the valve case body 11. At that time, the annular projection 123 of the valve seat member 12 is pressed against the bottom surface 221 of the mounting hole 22 through the resin coating 18 by an axial force that clamps the male screw 112 of the valve case body 11 into the female screw 24 of the mounting hole 22 of the housing 21 . This prevents the CO 2 refrigerant from leaking to the atmosphere between the bottom surface 221 of the mounting hole 22 and the valve seat member 12.
  • the valve body 13 is accommodated in the flow paths 111 and 121 of the valve case 100.
  • the valve body 13 is, for example, a spherical valve, and is provided so as to be able to be seated and removed from the valve seat 122 of the valve seat member 12.
  • the valve body 13 is formed of, for example, a hard material such as metal or ceramic.
  • the surface of the valve body 13 opposite to the valve seat 122 is held by a retainer 15.
  • the radially outer surface of the retainer 15 is in sliding contact with the inner wall of the flow passage 111 of the valve case main body 11. Therefore, the retainer 15 can slide relative to the valve case body 11.
  • a flow passage not shown is provided in a part of the outer wall of the retainer 15.
  • a stopper 16 is provided at an end of the valve case main body 11 opposite to the valve seat member 12.
  • the stopper 16 is fixed to the inner wall of the valve case body 11.
  • the stopper 16 is provided with a flow path 161 for releasing the refrigerant from the flow path 111 of the valve case main body 11 to the atmosphere.
  • a spring 14 as a biasing member is provided between the retainer 15 and the stopper 16.
  • the spring 14 is a compression coil spring, and one end thereof is in contact with the surface of the retainer 15 on the stopper 16 side, and the other end is in contact with the surface of the stopper 16 on the retainer 15 side.
  • the spring 14 biases the valve body 13 against the valve seat 122 via the retainer 15 by a predetermined biasing force. Thereby, the valve body 13 is pressed against the valve seat 122 via the resin coating 17. Therefore, the CO 2 refrigerant is prevented from leaking to the atmosphere from between the valve body 13 and the valve seat 122.
  • the biasing force of the spring 14 is set so that the valve body 13 is separated from the valve seat 122 at a pressure equal to or less than the pressure resistance of each device constituting the refrigeration cycle 1 when the refrigerant pressure is abnormally high. Specifically, the biasing force of the spring 14 is set to 1.2 times or more of the maximum working pressure of the CO 2 refrigerant.
  • FIG. 4 is a graph showing the optimum range of the bending elastic modulus (hereinafter simply referred to as “elastic modulus”) of the resin coatings 17 and 18.
  • the horizontal axis indicates the elastic modulus of the resin coatings 17 and 18, one vertical axis indicates the airtight pressure (that is, sealability) by the resin coatings 17 and 18, and the other vertical axis indicates the resin coating 17.
  • 18 break strength ie, valve load resistance
  • the solid line A in FIG. 4 shows the relationship between the breaking strength and the elastic modulus of the resin coatings 17 and 18.
  • the breaking strength of the resin coatings 17 and 18 is equal to or higher than the allowable strength when the elastic modulus is 3500 MPa or more. That is, when the elastic modulus of the resin coatings 17 and 18 is set to 3500 MPa or more, the setting position of the valve seat 122 and the valve body 13 is kept constant without breakage of the resin coating 17 by the biasing force of the spring 14. The biasing force by 14 is kept constant. Further, the resin coating 18 is prevented from being broken by an axial force which clamps the male screw 112 of the valve case main body 11 to the female screw 24 of the mounting hole 22. Therefore, the relief valve 10 can maintain the valve opening pressure of the valve body 13 constant over a long period of use.
  • the solid line B in FIG. 4 indicates the relationship between the airtight pressure and the elastic modulus by the resin coatings 17 and 18.
  • the airtight pressure by the resin coatings 17 and 18 is equal to or higher than the required airtight pressure when the elastic modulus is 5000 MPa or less. That is, when the elastic modulus of the resin coatings 17 and 18 is 5000 MPa or less, the resin coating 17 is slightly deformed by the biasing force of the spring 14 to such an extent that the valve opening pressure of the valve 13 is not affected. Sealability with the body 13 is maintained.
  • the relief valve 10 can maintain the hermeticity of the refrigerant over long-term use.
  • FIG. 5 is a graph showing the optimum range of the film thickness of the resin coatings 17 and 18.
  • the horizontal axis indicates the film thickness of the resin coatings 17 and 18, one vertical axis indicates the airtight pressure (that is, sealability) by the resin coatings 17 and 18, and the other vertical axis indicates the resin coating 17. , 18 creep displacement amount.
  • the solid line C in FIG. 5 indicates the relationship between the airtight pressure and the film thickness of the resin coatings 17 and 18.
  • the airtight pressure by the resin coatings 17 and 18 is equal to or higher than the required airtight pressure when the film thickness is 20 ⁇ m or more. That is, when the film thickness of the resin coatings 17 and 18 is 20 ⁇ m or more, the resin coating 17 is slightly deformed by the biasing force of the spring 14 to such an extent that the valve opening pressure of the valve body 13 is not affected. Sealability with the body 13 is maintained.
  • the relief valve 10 can maintain the hermeticity of the refrigerant over long-term use.
  • the solid line D in FIG. 5 indicates the relationship between the creep displacement amount and the film thickness due to the resin coatings 17 and 18.
  • the deviation amount of the setting value of the biasing force (that is, the spring force) of the spring 14 becomes equal to or less than the allowable value. That is, when the film thickness of the resin coatings 17 and 18 is 120 ⁇ m or less, even if the resin coating 17 is slightly creep-deformed by the biasing force of the spring 14, the change in the setting position of the valve seat 122 and the valve body 13 due to that. Is very small. Therefore, the deviation amount of the setting value of the biasing force of the spring 14 does not exceed the allowable value. Therefore, the relief valve 10 can maintain the valve opening pressure of the valve body 13 constant over a long period of use.
  • the relief valve 10 of the first embodiment described above has the following effects.
  • the resin coating 17 is applied to the surface of the valve seat 122 of the metal valve seat member 12.
  • the resin coating 17 is formed of a resin having a commonly used heat resistant temperature higher than the temperature of the CO 2 refrigerant on the high pressure side. According to this, it is possible to maintain the setting positions of the valve seat 122 and the valve body 13 for a long time with respect to the high pressure of the CO 2 refrigerant and the high load of the spring 14. Therefore, the biasing force of the spring 14 is kept constant. Therefore, the relief valve 10 can maintain the valve opening pressure of the valve body 13 constant over a long period of use.
  • the relief valve 10 can maintain the hermeticity of the CO 2 refrigerant over a long period of use.
  • the resin coating 18 is also provided on the surface of the annular projection 123 of the valve seat member 12. According to this, by using a resin for the coating 18 applied to the surface of the annular projection 123, it is possible to prevent the low molecular weight CO 2 refrigerant from passing through the resin coating 18. Furthermore, it is possible to prevent the thermal deterioration of the resin coating 18 by using, for the coating, a resin having a commonly used heat resistant temperature higher than the temperature of the high pressure side CO 2 refrigerant. Therefore, the relief valve 10 can maintain the hermeticity of the refrigerant over long-term use.
  • valve case body 11 and the valve seat member 12 are formed of the same type of metal. According to this, the linear expansion coefficients of the valve case main body 11 and the valve seat member 12 become the same. Therefore, even when both the valve case main body 11 and the valve seat member 12 are used in a high temperature and high pressure environment, it is possible to suppress micro deformation or distortion of the valve seat 122. If the valve case main body 11 and the valve seat member 12 are formed of resin, the valve case main body 11 and the valve seat member 12 will be creep-deformed if the valve case main body 11 and the valve seat member 12 are used for a long time under high temperature and high pressure environment. Changes in valve pressure and sealing may occur.
  • valve case body 11 and the valve seat member 12 of metal and applying the resin coating 17 thereto, the valve body 13 due to the creep deformation of the resin even when used for a long time under a high temperature and high pressure environment. It is possible to prevent the change in the valve opening pressure and the decrease in the sealing performance.
  • the resin coatings 17 and 18 are provided not on the valve body 13 but on the surface of the valve seat 122 of the valve seat member 12 and the surface of the annular projection 123. According to this, since both the valve seat 122 and the annular projection 123 are provided on the valve seat member 12, it is possible to simplify the process of applying the resin coatings 17 and 18. Further, by applying a thin resin coating 18 to the surface of the annular projection 123 of the metal valve seat member 12, the bottom surface 221 of the mounting hole 22, the valve seat member 12, and the valve case can be used over a long period of use. It is possible to keep the setting position with the main body 11 constant. Therefore, since the biasing force by the spring 14 is kept constant, the valve opening pressure of the valve body 13 is kept constant. Therefore, the relief valve 10 can maintain the valve opening pressure of the valve body 13 constant over a long period of use.
  • the resin coatings 17 and 18 have a flexural modulus of 3500 to 5000 MPa. According to this, by setting the flexural modulus of the resin coatings 17 and 18 to 3500 MPa or more, the breaking strength of the resin coating 17 against the biasing force of the spring 14 becomes equal to or higher than the allowable strength. And the set position is kept constant. Therefore, since the biasing force by the spring 14 is kept constant over long-term use, the relief valve 10 can maintain the valve opening pressure of the valve body 13 constant.
  • the relief valve 10 can maintain the hermeticity of the refrigerant over long-term use.
  • the resin coatings 17 and 18 have a thickness of 20 to 120 ⁇ m. According to this, when the film thickness of the resin coatings 17 and 18 is 20 ⁇ m or more, the resin coating 17 is minutely deformed to such an extent that the valve opening pressure of the valve 13 is not affected by the biasing force of the spring 14. Therefore, it is possible to prevent a gap from being generated between the valve seat 122 and the valve body 13. Therefore, the relief valve 10 can maintain the hermeticity of the refrigerant over long-term use.
  • the setting position of the valve seat 122 and the valve body 13 Change is very small. Therefore, the change of the biasing force of the spring 14 becomes less than the allowable value. Therefore, the relief valve 10 can maintain the valve opening pressure of the valve body 13 constant over a long period of use.
  • the resin coatings 17 and 18 are engineering plastics or super engineering plastics. According to this, it is possible to make the ordinary heat resistance temperature of the resin coatings 17 and 18 higher than the temperature of the high pressure refrigerant of the cycle, and to set the flexural modulus of the resin coatings 17 and 18 to 3500 to 5000 MPa.
  • Second Embodiment The second embodiment will be described.
  • a part of the configuration of the relief valve 10 is modified with respect to the first embodiment, and the other parts are the same as the first embodiment, so only the parts different from the first embodiment are different. explain.
  • the valve case 100 provided in the relief valve 10 of the second embodiment is one in which the valve case main body 11 and the valve seat member 12 described in the first embodiment are integrally formed. is there.
  • the valve case 100 is formed in a tubular shape, and has a flow path 111 for flowing the refrigerant inside, and a valve seat 122 provided in the middle of the flow path 111.
  • the valve case 100 has an annular protrusion 123 that protrudes annularly toward the bottom surface 221 of the mounting hole 22.
  • the annular protrusion 123 is provided to surround the opening of the flow passage 111 of the valve case 100.
  • Resin coatings 17 and 18 are applied to the surface of the valve seat 122 of the valve case 100 and the surface of the annular projection 123.
  • the resin coatings 17 and 18 are provided on the surface of the valve seat member 12 on the valve seat 122 side including the valve seat 122 and the surface on the annular projection 123 side including the annular protrusion 123.
  • the material, the bending elastic modulus and the film thickness of the resin coatings 17 and 18 are the same as those described in the first embodiment.
  • the relief valve 10 of the second embodiment described above reduces the number of parts and simplifies the configuration by integrally forming the valve case body 11 and the valve seat member 12 described in the first embodiment. Can.
  • the relief valve 10 of the second embodiment can exhibit the same effects as those of the first embodiment.
  • the third embodiment is the same as the second embodiment except that the configuration of the resin coating is changed with respect to the second embodiment, and therefore, only the parts different from the second embodiment will be described.
  • the resin coatings 18 and 19 are provided on the surface of the valve body 13 and the surface of the annular projection 123 of the valve case 100.
  • the resin coatings 18 and 19 are provided on the entire surface of the valve body 13 and on the entire surface of the bottom of the mounting hole 22 including the annular protrusion 123 in the valve case 100.
  • the resin coating is not provided on the surface of the valve seat 122. That is, the resin coating may be provided on one of the surface of the valve body 13 and the surface of the valve seat 122.
  • the material, the flexural modulus and the film thickness of the resin coatings 18, 19 are the same as those described in the first embodiment.
  • the third embodiment described above can also achieve the same effects as the first and second embodiments described above.
  • the resin coating on the surface of the valve seat 122 may be omitted. It is possible.
  • the valve case 100 may be configured such that the valve case main body 11 and the valve seat member 12 are separate members.
  • an annular washer member 31 is provided between the bottom surface 221 of the mounting hole 22 of the housing 21 of the compressor 2 and the valve seat member 12.
  • the washer member 31 is formed of, for example, a metal such as copper.
  • the washer member 31 is in close contact with the bottom surface 221 of the mounting hole 22 and the valve seat member 12 by an axial force that clamps the male screw 112 of the valve case body 11 to the female screw 24 of the mounting hole 22 of the housing 21. Thereby, the washer member 31 functions as a seal member. Therefore, the washer member 31 prevents the CO 2 refrigerant from leaking between the bottom surface 221 of the mounting hole 22 and the valve seat member 12.
  • the resin coating 17 is provided on the surface of the valve seat 122 of the valve seat member 12.
  • the resin coating 17 is provided on the entire surface of the valve seat member 12 on the valve seat 122 side.
  • the resin coating is not provided on the surface of the valve seat member 12 on the bottom surface 221 side of the mounting hole 22.
  • the material, the bending elastic modulus and the film thickness of the resin coating 17 are the same as those described in the first embodiment.
  • the relief valve 10 according to the fourth embodiment described above is provided with the washer member 31 between the bottom surface 221 of the mounting hole 22 and the valve seat member 12 so that the annular projection 123 described in the first to third embodiments described above. And it is possible to abolish the resin coating applied there. Therefore, in the fourth embodiment, the process for applying the resin coating 17 to the valve seat member 12 can be simplified. In addition, the relief valve 10 of the fourth embodiment can achieve the same effects as those of the first to third embodiments.
  • the fifth embodiment is provided with a gasket 32 in place of the washer member 31 described in the fourth embodiment, and the other parts are the same as the fourth embodiment, so only the parts different from the fourth embodiment are included. explain.
  • a plate-like gasket 32 is provided between the bottom surface 221 of the mounting hole 22 of the housing 21 of the compressor 2 and the valve seat member 12.
  • the gasket 32 is formed of, for example, a metal plate or a metal plate coated with a resin.
  • the gasket 32 is in close contact with the bottom surface 221 of the mounting hole 22 and the valve seat member 12 by an axial force that clamps the male screw 112 of the valve case body 11 to the female screw 24 of the mounting hole 22 of the housing 21.
  • the gasket 32 functions as a seal member. Therefore, the gasket 32 prevents the CO 2 refrigerant from leaking between the bottom surface 221 of the mounting hole 22 and the valve seat member 12.
  • the annular projection 123 described in the first to third embodiments described above is disposed by arranging the gasket 32 between the bottom surface 221 of the mounting hole 22 and the valve seat member 12. And it is possible to abolish the resin coating applied there.
  • the relief valve 10 of the fifth embodiment can also provide the same effects as those of the first to fourth embodiments described above.
  • the relief valve 10 is described as being provided in the refrigeration cycle 1 using a CO 2 refrigerant, but the invention is not limited thereto.
  • the relief valve 10 may be provided in the refrigeration cycle 1 using a fluorocarbon-based refrigerant such as HFC-134a or HFO-1234yf.
  • the relief valve 10 is described as being attached to the housing 21 of the compressor 2 in each of the above embodiments, the present invention is not limited to this.
  • the relief valve 10 may be attached to a component disposed between the discharge side of the compressor 2 and the suction side of the expansion valve 4 as a component on the high pressure side of the refrigeration cycle 1.
  • the compressor 2 constituting the refrigeration cycle 1 is described as being driven by power transmitted from the engine 7 of the vehicle via the belt 8 or the like, but the invention is not limited thereto.
  • the compressor 2 may be driven by, for example, an electric motor.
  • valve body 13 was demonstrated as a spherical valve, it does not restrict to this.
  • the shape of the valve body 13 can adopt various shapes, such as a conical shape, a plate shape, and a needle shape, for example.
  • valve case 100, the valve case main body 11, the valve seat member 12 and the like included in the relief valve 10 are described as being formed of a metal material, but the invention is not limited thereto.
  • Each configuration of the relief valve 10 may be formed of a hard material such as ceramic.
  • the relief valve 10 is described as being applied to the refrigeration cycle 1 constituting the vehicle air conditioner, but the invention is not limited thereto.
  • the relief valve 10 may be applied to a refrigeration cycle that constitutes, for example, an air conditioner for a building or a water heater.
  • the relief valve has a function of releasing the refrigerant from the refrigeration cycle when the refrigerant pressure in the refrigeration cycle becomes an abnormally high pressure.
  • the relief valve comprises a valve case, a valve body, a biasing member and a resin coating.
  • the valve case is attached to a mounting hole provided in a component on the high pressure side of the refrigeration cycle, and has a flow path for flowing the refrigerant and a valve seat provided in the middle of the flow path.
  • the valve case is made of metal.
  • the valve body is accommodated in the flow path of the valve case, and is provided so as to be able to be seated and separated from the valve seat.
  • the biasing member biases the valve body toward the valve seat with a predetermined biasing force.
  • the resin coating is formed of a resin having a commonly used heat resistant temperature higher than the temperature of the high pressure refrigerant of the refrigeration cycle, and is provided on at least one of the surface of the valve seat or the surface of the valve body.
  • the valve case further includes an annular protrusion that protrudes annularly toward the bottom surface of the mounting hole and is provided to surround the opening of the flow passage of the valve case.
  • the resin coating is also provided on the surface of the annular protrusion.
  • this relief valve can maintain the hermeticity of the refrigerant over long-term use.
  • the valve case includes a valve case main body and a valve seat member.
  • the valve case main body is fixed to a mounting hole provided in a component on the high pressure side of the refrigeration cycle, and has a flow path for flowing the refrigerant.
  • the valve seat member is fixed to the valve case main body and has a flow path for flowing the refrigerant and a valve seat provided in the middle of the flow path.
  • the valve case body and the valve seat member are formed of the same kind of metal. According to this, the linear expansion coefficients of the valve case main body and the valve seat member become the same. Therefore, even when both the valve case main body and the valve seat member are used in a high temperature and high pressure environment, it is possible to suppress minute deformation or distortion of the valve seat.
  • valve case main body and the valve seat member are formed of resin, the valve case main body and the valve seat member creep and deform when used for a long time in a high temperature and high pressure environment, and the valve opening pressure changes or Sealing deterioration may occur.
  • the valve case main body and the valve seat member are formed of metal, and the resin coating is applied thereto, so that the valve opening pressure of the valve body due to the creep deformation of the resin even when used for a long time under high temperature and high pressure environment Change and sealing can be prevented.
  • the annular projection is provided on the valve seat member.
  • the resin coating is provided on the surface of the valve seat of the valve seat member and the surface of the annular projection of the valve seat member without being provided on the valve body. According to this, since both the valve seat and the annular projection are provided on the valve seat member, it is possible to simplify the process of applying the resin coating.
  • the set positions of the bottom surface of the mounting hole, the valve seat member and the valve case main body can be used for long-term use. It is possible to keep constant. Therefore, the biasing force by the biasing member is kept constant. Therefore, this relief valve can maintain the valve opening pressure of the valve body constant over long-term use.
  • the resin coating has a flexural modulus of 3500 to 5000 MPa. According to this, by setting the bending elastic modulus of the resin coating to 3500 MPa or more, the breaking strength of the resin coating with respect to the biasing force of the biasing member becomes greater than the allowable strength, and the setting positions of the valve seat and the valve body Be kept constant. Therefore, since the biasing force by the biasing member is maintained constant over a long period of use, the relief valve can maintain the valve opening pressure of the valve disc constant. Further, by setting the bending elastic modulus of the resin coating to 5000 MPa or less, the resin coating is slightly deformed by the biasing force of the biasing member to such an extent that the valve opening pressure of the valve body is not affected. It is possible to prevent a gap from occurring. Therefore, this relief valve can maintain the hermeticity of the refrigerant over long-term use.
  • the resin coating has a thickness of 20 to 120 ⁇ m. According to this, by setting the film thickness of the resin coating to 20 ⁇ m or more, the resin coating is slightly deformed by the biasing force of the biasing member to such an extent that the valve opening pressure of the valve body is not affected. It is possible to prevent a gap from occurring between the Therefore, this relief valve can maintain the hermeticity of the refrigerant over long-term use. Further, by setting the film thickness of the resin coating to 120 ⁇ m or less, even if the resin coating is creep-deformed temporarily due to the high load of the high pressure refrigerant and the biasing member, the change in the setting position of the valve seat and the valve body is extremely small. It becomes a thing. Therefore, the change of the biasing force of the biasing member becomes less than the allowable value. Therefore, this relief valve can maintain the valve opening pressure of the valve body constant over long-term use.
  • the refrigerant circulating in the refrigeration cycle is carbon dioxide.
  • the operating pressure of the refrigeration cycle using the CO 2 refrigerant is 4 to 7 times the operating pressure of the refrigeration cycle using the fluorocarbon refrigerant such as HFC-134a, and at the same time the refrigerant temperature on the high pressure side becomes higher. Therefore, a relief valve applied to a refrigeration cycle using a CO 2 refrigerant is required to open at a pressure 1.2 times or more the maximum working pressure of the refrigerant and to be required to be reproduced several times. Furthermore, the relief valve is required to close reliably during operation of the refrigeration cycle and to have high sealing performance. To meet such requirements, this relief valve applies a resin coating to the surface of the metal valve seat or the surface of the valve disc, so that the valve disc opening pressure and the refrigerant sealing property can be used over a long period of use. Can be maintained.
  • the refrigeration cycle is a supercritical refrigeration cycle that uses carbon dioxide as a refrigerant at a pressure above the critical point. According to this, even when the relief valve is applied to a supercritical refrigeration cycle in which the working pressure of the refrigerant is high, it is possible to maintain the valve opening pressure of the valve and the sealing performance of the refrigerant over long-term use.

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Abstract

バルブケース（１１、１２、１００）は金属製であり、冷凍サイクル（１）の高圧側の構成部材に設けられた取付穴（２２）に取り付けられ、冷媒を流すための流路（１１１、１２１）、およびその流路の途中に設けられる弁座（１２２）を有する。弁体（１３）は、バルブケース（１１、１２、１００）の流路（１１１）に収容され、弁座（１２２）に着座および離座可能に設けられる。付勢部材（１４）は、弁体（１３）を所定の付勢力で弁座（１２２）側に付勢する。樹脂コーティング（１７、１９）は、冷凍サイクル（１）の高圧冷媒の温度よりも常用耐熱温度の高い樹脂により形成され、弁座（１２２）の表面または弁体（１３）の表面の少なくとも一方に設けられる。

Description

リリーフバルブ 関連出願への相互参照
　本出願は、２０１７年１２月６日に出願された日本特許出願番号２０１７－２３４４３６号に基づくもので、ここにその記載内容が参照により組み入れられる。
　本開示は、冷凍サイクルに設けられるリリーフバルブに関するものである。
　従来、冷凍サイクルを循環する冷媒の圧力が異常高圧となる場合、冷凍サイクルから冷媒を大気に放出することで、冷凍サイクルを構成する各機器の破損等を防止するリリーフバルブが知られている。
　特許文献１に記載のリリーフバルブは、筒状のバルブケースと、そのバルブケースの内側に収容された弁体を備えている。弁体は、バルブケース内側の流路の内壁に設けられた弁座に対して着座および離座可能に設けられている。この弁体には、弁座に当接する部位に、ゴムパッキンが固定されている。リリーフバルブは、そのゴムパッキンにより、弁座と弁体との間の密封性を確保している。
　また、特許文献１に記載のリリーフバルブは、バルブケースの外側にＯリングを備えている。バルブケースは、そのＯリングを介して冷凍サイクルの高圧側の構成部材に固定されている。このリリーフバルブは、そのＯリングにより、冷凍サイクル高圧側の構成部材とバルブケースとの間の密封性を確保している。
　一方、特許文献２に記載のリリーフバルブは、弁座を有する弁座部材と、その弁座に着座および離座する球状の弁体が、いずれも金属のみで形成された構成である。
特許第３２９２７９６号公報 仏国特許出願公開第２９８９４３０Ａ１号明細書
　発明者は、上述した特許文献１および２に記載のリリーフバルブに関し、新たな課題を見出した。すなわち、特許文献１に記載のリリーフバルブは、弁体に固定されたゴムパッキンの肉厚が厚いので、ゴムパッキンが弾性変形すると、弁体を弁座側に付勢するスプリングの付勢力（すなわち、ばね力）が変化する。そのため、このリリーフバルブは、弁体の開弁圧（すなわち、開弁セット荷重）を長期使用に亘り一定に維持できないといった課題がある。
　一方、特許文献２に記載のリリーフバルブは、弁座と弁体が金属のみで形成されている。そのため、弁座と弁体との僅かな隙間から冷媒が大気に漏洩するといった課題がある。
　ところで、近年、環境保護の観点から、二酸化炭素（以下、ＣＯ２と表記する）を冷媒に使用した冷凍サイクルの開発が進められている。このＣＯ２冷媒を使用した冷凍サイクルの作動圧は、ＨＦＣ－１３４ａ等のフロン系冷媒を使用した冷凍サイクルの作動圧に比べて４～７倍となる。そのため、リリーフバルブの弁体を弁座側に付勢するスプリングの付勢力を大きく設定し、弁体の開弁圧を高く設定しなければならない。一般に、弁体の開弁圧は、冷凍サイクルの作動圧の１．２倍以上に設定される。そのようなＣＯ２冷媒を使用した冷凍サイクルに対し、特許文献１に記載のリリーフバルブを適用した場合、弁体に固定されたゴムパッキンの弾性変形が大きくなることに伴い、弁体の開弁圧の変動がより大きくなる。
　また、ＣＯ２冷媒を使用した冷凍サイクルに特許文献１に記載のリリーフバルブを適用した場合、ＣＯ２冷媒は分子量が小さいので、弁体に固定されたゴムパッキンや、バルブケースの外側に設けられたＯリングを透過し、大気に漏洩するといった課題が生じる。
　さらに、上述したようにＣＯ２冷媒を使用した冷凍サイクルの作動圧は、フロン系冷媒を使用した冷凍サイクルの作動圧より高いので、それと共に冷凍サイクルの高圧側を流れるＣＯ２冷媒の温度が高くなる。そのため、ＣＯ２冷媒を使用した冷凍サイクルに特許文献１に記載のリリーフバルブを適用した場合、弁体に固定されたゴムパッキンや、バルブケースの外側に設けられたＯリングが熱劣化し、ＣＯ２冷媒が大気に漏洩するといった課題も生じる。
　なお、リリーフバルブの弁座と弁体との密封性を高めるため、弁座または弁体のいずれか一方を樹脂のみで形成することが考えられる。しかし、その場合、ＣＯ２冷媒を使用した冷凍サイクルに適用されるリリーフバルブは、高温かつ高荷重の環境下で使用されるため、樹脂がクリープ変形すると、弁座と弁体との密封性が維持できず、また、弁体の開弁圧が変化するといった問題が生じる。
　さらに、リリーフバルブの弁座と弁体との密封性を高めるため、弁座の表面または弁体の表面のいずれか一方に軟質の錫めっきを施す技術も知られている（特開２００５－２１４３９６号公報）。しかし、その場合、リリーフバルブが工場出荷時の検査などで一旦開弁すると、弁座または弁体から錫めっきが剥がれ、その後の密封性が悪化すると共に、弁体の開弁圧が変化するおそれがある。このように、上述したいずれの構成によっても、リリーフバルブの長期使用に亘り冷媒の密封性を維持し、且つ、弁体の開弁圧を一定に維持することは困難である。
　本開示は、長期使用に亘り冷媒の密封性を維持し、且つ、弁体の開弁圧を一定に維持することの可能なリリーフバルブを提供することを目的とする。
　本開示の１つの観点によれば、冷凍サイクルの冷媒圧力が異常高圧になると冷凍サイクルから冷媒を放出するリリーフバルブにおいて、
　冷凍サイクルの高圧側の構成部材に設けられた取付穴に取り付けられ、冷媒を流すための流路、およびその流路の途中に設けられる弁座を有する金属製のバルブケースと、
　バルブケースの流路に収容され、弁座に着座および離座可能に設けられる弁体と、
　弁体を所定の付勢力で弁座側に付勢する付勢部材と、
　冷凍サイクルの高圧冷媒の温度よりも常用耐熱温度の高い樹脂により形成され、弁座の表面または弁体の表面の少なくとも一方に設けられる樹脂コーティングと、を備える。
　これによれば、金属製のバルブケースが有する弁座の表面または弁体の表面に対し、膜厚の薄い樹脂コーティングを施すことで、高圧冷媒と付勢部材の高荷重に対し弁座と弁体との設定位置を長期使用に亘り一定に保つことが可能である。そのため、付勢部材による付勢力が一定に保たれる。したがって、このリリーフバルブは、長期使用に亘り弁体の開弁圧を一定に維持することができる。
　また、弁座の表面または弁体の表面に施すコーティングに樹脂を使用することで、例えば、低分子量であるＣＯ２冷媒を使用した場合でも、そのコーティングをＣＯ２冷媒が透過することを防ぐことが可能である。さらに、冷凍サイクルの高圧冷媒の温度よりも常用耐熱温度の高い樹脂をコーティングに使用することで、例えば、作動圧の高いＣＯ２冷媒を使用した場合でも、コーティングの熱劣化を防ぐことが可能である。したがって、このリリーフバルブは、長期使用に亘り、冷媒の密封性を維持することができる。
　なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。
第１実施形態に係るリリーフバルブの断面構成を示す図である。 図１のＩＩ部分の拡大図である。 リリーフバルブが適用される冷凍サイクルの模式図である。 樹脂コーティングの曲げ弾性率の最適範囲を示すグラフである。 樹脂コーティングの膜厚の最適範囲を示すグラフである。 第２実施形態に係るリリーフバルブの断面構成を示す図である。 図６のＶＩＩ部分の拡大図である。 第３実施形態に係るリリーフバルブの断面構成を示す図である。 図８のＩＸ部分の拡大図である。 第４実施形態に係るリリーフバルブの断面構成を示す図である。 図１０のＸＩ部分の拡大図である。 第５実施形態に係るリリーフバルブの断面構成を示す図である。 図１２のＸＩＩＩ部分の拡大図である。
　以下、本開示の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。
　（第１実施形態）
　第１実施形態について図面を参照しつつ説明する。本実施形態のリリーフバルブは、車両用空調装置を構成する冷凍サイクルに適用される。リリーフバルブは、冷凍サイクルを循環する冷媒の圧力が異常高圧となる場合、冷凍サイクルから冷媒を大気に放出することで、冷凍サイクルを構成する各機器の破損等を防止するものである。
　まず、本実施形態のリリーフバルブが適用される冷凍サイクルの構成について説明する。図３に示すように、冷凍サイクル１は、圧縮機２、放熱器３、膨張弁４、蒸発器５などが冷媒配管６によって環状に接続されて構成されている。本実施形態の冷凍サイクル１は、冷媒として二酸化炭素（以下、ＣＯ２と表記する）を採用している。そして、この冷凍サイクル１は、ＣＯ２冷媒を臨界点以上の圧力にして使用する超臨界冷凍サイクルである。
　圧縮機２は、車両のエンジン７からベルト８等を介して動力が伝達されて駆動する。圧縮機２は、蒸発器５側の冷媒配管６から吸入した冷媒を高圧にして吐出する。圧縮機２は、ＣＯ２冷媒を臨界点以上の圧力に圧縮することが可能である。圧縮機２で圧縮されたＣＯ２冷媒の作動圧は、ＨＦＣ－１３４ａ等のフロン系冷媒を使用した冷凍サイクル１の作動圧に比べて４～７倍となり、それと共に、高圧側の冷媒温度も高くなる。
　放熱器３は、圧縮機２から吐出された冷媒を放熱させる。膨張弁４は、放熱器３から流出した冷媒を減圧膨張させる。蒸発器５は、膨張弁４により減圧膨張された冷媒を蒸発気化させる。図示していない車両用空調ユニットは、車室内に送風する空気を、蒸発器５で蒸発する冷媒の気化熱により冷却する。蒸発器５で蒸発した冷媒は、圧縮機２に吸入される。
　図１～図３に示すように、本実施形態のリリーフバルブ１０は、圧縮機２のハウジング２１に取り付けられている。リリーフバルブ１０は、冷凍サイクル１を循環する冷媒圧力が異常高圧となる場合、冷凍サイクル１を構成する各機器の耐圧圧力以下で、冷凍サイクル１から冷媒を大気に放出するものである。これにより、リリーフバルブ１０は、冷凍サイクル１を構成する各機器の破損等を防止することが可能である。なお、圧縮機２のハウジング２１は、冷凍サイクル１の高圧側の構成部材の一例に相当するものである。
　次に、本実施形態のリリーフバルブ１０の構成について、図１および図２を参照して説明する。圧縮機２のハウジング２１には、リリーフバルブ１０を取り付けるための取付穴２２が設けられている。この取付穴２２は、圧縮機２で圧縮された高温高圧の冷媒が流れる図示していない吐出室に対し、連通路２３を介して連通している。取付穴２２の内壁の側面には、雌ねじ２４が形成されている。
　リリーフバルブ１０は、バルブケース１００、弁体１３、付勢部材としてのスプリング１４、リテーナ１５、およびストッパ１６などを備えている。
　バルブケース１００は、バルブケース本体１１および弁座部材１２を備えている。バルブケース本体１１は、筒状に形成され、内側に冷媒を流すための流路１１１を有している。バルブケース本体１１の径方向外側には、雄ねじ１１２が形成されている。圧縮機２のハウジング２１の取付穴２２に設けられた雌ねじ２４に対し、バルブケース本体１１の雄ねじ１１２を螺合することで、バルブケース本体１１は、ハウジング２１の取付穴２２に固定される。
　バルブケース本体１１のうち、取付穴２２の底面２２１側には、凹部１１３が設けられている。バルブケース本体１１が有する流路１１１の内径より、凹部１１３の内径の方が大きい。そのため、バルブケース本体１１が有する流路１１１と凹部１１３との境界には、段差面１１４が形成されている。
　バルブケース本体１１の凹部１１３の内側に、弁座部材１２が固定されている。弁座部材１２は、バルブケース本体１１の段差面１１４に当接している。これにより、バルブケース本体１１と弁座部材１２とが位置決めされる。その状態で、バルブケース本体１１と弁座部材１２とは、カシメ、熱カシメまたは圧入等により固定される。
　弁座部材１２は、筒状に形成され、内側に冷媒を流すための流路１２１を有している。バルブケース本体１１が有する流路１１１と、弁座部材１２が有する流路１２１とは弁体１３が開弁する際に連通する。弁座部材１２は、冷媒を流すための流路１２１の途中に、弁座１２２を有している。弁座１２２は、取付穴２２の底面２２１側からスプリング１４側に向かって内径が次第に大きくなるテーパ状に形成されている。
　また、弁座部材１２は、弁座１２２とは反対側の面に、取付穴２２の底面２２１に向けて環状に突出する環状突起１２３を有している。環状突起１２３は、弁座部材１２の流路１２１の開口部を囲うように設けられている。
　図２に示すように、弁座部材１２には、弁座１２２側の面に樹脂コーティング１７が施され、環状突起１２３側の面にも樹脂コーティング１８が施されている。樹脂コーティング１７、１８は、弁座部材１２のうち、弁座１２２の表面全体と、環状突起１２３を含む取付穴２２の底側の表面全体に設けられている。ただし、弁座１２２側の面に施される樹脂コーティング１７は、少なくとも、弁座１２２のうち弁体１３が当接する部位の表面に施されていればよい。また、環状突起１２３側の面に施される樹脂コーティング１８は、少なくとも、環状突起１２３のうち取付穴２２の底面２２１に当接する部位の表面に施されていればよい。なお、本実施形態では、樹脂コーティングは、弁体１３に設けられていない。
　樹脂コーティング１７、１８は、冷凍サイクル１の高圧冷媒の温度よりも常用耐熱温度の高い樹脂により形成されている。樹脂コーティング１７、１８として、例えば、ポリアミド（ＰＡ）等のエンジニアリングプラスチック、または、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等のスーパーエンジニアリングプラスチックを採用することが可能である。なお、樹脂コーティング１７、１８の曲げ弾性率の最適範囲と、その膜厚の最適範囲については後述する。
　バルブケース本体１１と弁座部材１２とは、同種の金属により形成されている。これにより、バルブケース本体１１と弁座部材１２の線膨張係数が同一となる。そのため、圧縮機２から吐き出される高温高圧のＣＯ２冷媒により、バルブケース本体１１と弁座部材１２とが共に高温高圧の環境下で使用される場合でも、弁座１２２の微小変形または歪みが抑制される。なお、バルブケース本体１１と弁座部材１２を形成する金属として、アルミニウムまたは銅などが例示される。
　バルブケース本体１１の凹部１１３に弁座部材１２が固定された状態で、バルブケース本体１１は、ハウジング２１の取付穴２２に取り付けられる。その際、バルブケース本体１１の雄ねじ１１２をハウジング２１の取付穴２２の雌ねじ２４に締め付ける軸力により、弁座部材１２の環状突起１２３は樹脂コーティング１８を介して取付穴２２の底面２２１に押し付けられる。これにより、取付穴２２の底面２２１と弁座部材１２との間からＣＯ２冷媒が大気に漏洩することが防がれる。
　弁体１３は、バルブケース１００の流路１１１、１２１内に収容されている。弁体１３は、例えば球体弁であり、弁座部材１２が有する弁座１２２に着座および離座可能に設けられている。弁体１３は、例えば金属またはセラミック等の硬質材料から形成されている。
　弁体１３のうち、弁座１２２とは反対側の面は、リテーナ１５によって保持されている。リテーナ１５の径方向外側の面は、バルブケース本体１１の流路１１１の内壁に摺接している。そのため、リテーナ１５は、バルブケース本体１１に対し、摺動可能である。なお、リテーナ１５の外壁の一部には、図示していない流路が設けられている。
　バルブケース本体１１のうち、弁座部材１２とは反対側の端部には、ストッパ１６が設けられている。ストッパ１６は、バルブケース本体１１の内壁に固定されている。ストッパ１６には、バルブケース本体１１の流路１１１から大気に冷媒を放出するための流路１６１が設けられている。
　リテーナ１５とストッパ１６との間には、付勢部材としてのスプリング１４が設けられている。スプリング１４は、圧縮コイルスプリングであり、その一端がリテーナ１５のうちストッパ１６側の面に当接し、他端がストッパ１６のうちリテーナ１５側の面に当接している。スプリング１４は、所定の付勢力により、リテーナ１５を介して弁体１３を弁座１２２に付勢している。これにより、弁体１３は樹脂コーティング１７を介して弁座１２２に押し付けられる。したがって、弁体１３と弁座１２２との間からＣＯ２冷媒が大気に漏洩することが防がれる。スプリング１４の付勢力は、冷媒圧力が異常高圧となる場合、冷凍サイクル１を構成する各機器の耐圧圧力以下で、弁体１３が弁座１２２から離座するように設定される。具体的には、スプリング１４の付勢力は、ＣＯ２冷媒の常用最高圧の１．２倍以上に設定される。
　次に、上述した樹脂コーティング１７、１８の曲げ弾性率と膜厚の最適範囲について、図４および図５を参照して説明する。
　図４は、樹脂コーティング１７、１８の曲げ弾性率（以下、単に「弾性率」という）の最適範囲を示すグラフである。図４では、横軸に樹脂コーティング１７、１８の弾性率を示し、一方の縦軸に、樹脂コーティング１７、１８による気密圧力（即ち、シール性）を示し、他方の縦軸に、樹脂コーティング１７、１８の破断強さ（即ち、耐弁荷重）を示している。
　図４の実線Ａは、樹脂コーティング１７、１８の破断強さと弾性率との関係を示している。この実線Ａに示すように、樹脂コーティング１７、１８の破断強さは、弾性率が３５００ＭＰａ以上の場合、許容強さ以上となる。すなわち、樹脂コーティング１７、１８の弾性率を３５００ＭＰａ以上とした場合、スプリング１４の付勢力によって樹脂コーティング１７が破断することなく、弁座１２２と弁体１３との設定位置が一定に保たれ、スプリング１４による付勢力が一定に保たれる。また、バルブケース本体１１の雄ねじ１１２を取付穴２２の雌ねじ２４に締め付ける軸力によって樹脂コーティング１８が破断することが防がれる。したがって、リリーフバルブ１０は、長期使用に亘り、弁体１３の開弁圧を一定に維持することができる。
　また、図４の実線Ｂは、樹脂コーティング１７、１８による気密圧力と弾性率との関係を示している。この実線Ｂに示すように、樹脂コーティング１７、１８による気密圧力は、弾性率が５０００ＭＰａ以下の場合、必要気密圧力以上となる。すなわち、樹脂コーティング１７、１８の弾性率を５０００ＭＰａ以下とした場合、スプリング１４の付勢力によって樹脂コーティング１７が弁体１３の開弁圧に影響のない程度に微小変形するので、弁座１２２と弁体１３とのシール性が保たれる。また、バルブケース本体１１の雄ねじ１１２を取付穴２２の雌ねじ２４に締め付ける軸力によって樹脂コーティング１８が微小変形するので、環状突起１２３と取付穴２２の底面２２１とのシール性が保たれる。したがって、このリリーフバルブ１０は、長期使用に亘り、冷媒の密封性を維持することができる。
　一方、図５は、樹脂コーティング１７、１８の膜厚の最適範囲を示すグラフである。図５では、横軸に樹脂コーティング１７、１８の膜厚を示し、一方の縦軸に、樹脂コーティング１７、１８による気密圧力（即ち、シール性）を示し、他方の縦軸に、樹脂コーティング１７、１８のクリープ変位量を示している。
　図５の実線Ｃは、樹脂コーティング１７、１８による気密圧力と膜厚との関係を示している。この実線Ｃに示すように、樹脂コーティング１７、１８による気密圧力は、膜厚が２０μｍ以上の場合、必要気密圧力以上となる。すなわち、樹脂コーティング１７、１８の膜厚を２０μｍ以上とした場合、スプリング１４の付勢力によって樹脂コーティング１７が弁体１３の開弁圧に影響のない程度に微小変形するので、弁座１２２と弁体１３とのシール性が保たれる。また、バルブケース本体１１の雄ねじ１１２を取付穴２２の雌ねじ２４に締め付ける軸力によって樹脂コーティング１８が微小変形するので、環状突起１２３と取付穴２２の底面２２１とのシール性が保たれる。したがって、このリリーフバルブ１０は、長期使用に亘り、冷媒の密封性を維持することができる。
　また、図５の実線Ｄは、樹脂コーティング１７、１８によるクリープ変位量と膜厚との関係を示している。この実線Ｄに示すように、樹脂コーティング１７、１８は、膜厚が１２０μｍ以下の場合、スプリング１４の付勢力（即ち、ばね力）の設定値のずれ量が許容値以下となる。すなわち、樹脂コーティング１７、１８の膜厚を１２０μｍ以下とした場合、スプリング１４の付勢力によって樹脂コーティング１７が僅かにクリープ変形しても、それによる弁座１２２と弁体１３との設定位置の変化は極めて小さいものとなる。そのため、スプリング１４の付勢力の設定値のずれ量は、許容値を超えることがない。したがって、このリリーフバルブ１０は、長期使用に亘り、弁体１３の開弁圧を一定に維持することができる。
　以上説明した第１実施形態のリリーフバルブ１０は、次の作用効果を奏するものである。（１）第１実施形態では、金属製の弁座部材１２が有する弁座１２２の表面に、樹脂コーティング１７を施している。この樹脂コーティング１７は、高圧側のＣＯ２冷媒の温度よりも常用耐熱温度の高い樹脂により形成されている。これによれば、ＣＯ２冷媒の高圧とスプリング１４の高荷重に対し、弁座１２２と弁体１３との設定位置を長期に亘り保つことが可能である。そのため、スプリング１４による付勢力が一定に保たれる。したがって、このリリーフバルブ１０は、長期使用に亘り、弁体１３の開弁圧を一定に維持することができる。
　また、弁座１２２の表面に施すコーティング１７に樹脂を使用することで、その樹脂コーティング１７を低分子量であるＣＯ２冷媒が透過することを防ぐことが可能である。さらに、高圧側のＣＯ２冷媒の温度よりも常用耐熱温度の高い樹脂をコーティングに使用することで、樹脂コーティング１７の熱劣化を防ぐことが可能である。したがって、このリリーフバルブ１０は、長期使用に亘り、ＣＯ２冷媒の密封性を維持することができる。
　（２）第１実施形態では、樹脂コーティング１８は、弁座部材１２が有する環状突起１２３の表面にも設けられている。これによれば、環状突起１２３の表面に施すコーティング１８に樹脂を使用することで、その樹脂コーティング１８を低分子量であるＣＯ２冷媒が透過することを防ぐことが可能である。さらに、高圧側のＣＯ２冷媒の温度よりも常用耐熱温度の高い樹脂をコーティングに使用することで、樹脂コーティング１８の熱劣化を防ぐことが可能である。したがって、このリリーフバルブ１０は、長期使用に亘り、冷媒の密封性を維持することができる。
　（３）第１実施形態では、バルブケース本体１１と弁座部材１２とは、同種の金属により形成されている。これによれば、バルブケース本体１１と弁座部材１２の線膨張係数が同一となる。そのため、バルブケース本体１１と弁座部材１２とが共に高温高圧の環境下で使用される場合でも、弁座１２２の微小変形または歪みを抑制することが可能である。なお、仮に、バルブケース本体１１と弁座部材１２を樹脂で形成した場合、高温高圧の環境下で長期間使用すると、バルブケース本体１１と弁座部材１２がクリープ変形し、弁体１３の開弁圧の変化や密封性の低下が生じることがある。これに対し、バルブケース本体１１と弁座部材１２を金属で形成し、そこに樹脂コーティング１７を施すことで、高温高圧の環境下で長期間使用した場合でも、樹脂のクリープ変形による弁体１３の開弁圧の変化や密封性の低下を防ぐことができる。
　（４）第１実施形態では、樹脂コーティング１７、１８は、弁体１３に設けられることなく、弁座部材１２が有する弁座１２２の表面、および、環状突起１２３の表面に設けられている。これによれば、弁座１２２と環状突起１２３はいずれも弁座部材１２に設けられているので、樹脂コーティング１７、１８を施す工程を簡素にすることが可能である。また、金属製の弁座部材１２が有する環状突起１２３の表面に対し、膜厚の薄い樹脂コーティング１８を施すことで、長期使用に亘り、取付穴２２の底面２２１と弁座部材１２とバルブケース本体１１との設定位置を一定に保つことが可能である。そのため、スプリング１４による付勢力が一定に保たれるので、弁体１３の開弁圧が一定に保たれる。したがって、このリリーフバルブ１０は、長期使用に亘り、弁体１３の開弁圧を一定に維持することができる。
　（５）第１実施形態では、樹脂コーティング１７、１８は、曲げ弾性率が３５００～５０００ＭＰａである。これによれば、樹脂コーティング１７、１８の曲げ弾性率を３５００ＭＰａ以上とすることで、スプリング１４の付勢力等に対する樹脂コーティング１７の破断強さが許容強さ以上となり、弁座１２２と弁体１３との設定位置が一定に保たれる。したがって、リリーフバルブ１０は、長期使用に亘り、スプリング１４による付勢力が一定に保たれるので、弁体１３の開弁圧を一定に維持することができる。また、樹脂コーティング１７、１８の曲げ弾性率を５０００ＭＰａ以下とすることで、スプリング１４の付勢力によって樹脂コーティング１７が弁体１３の開弁圧に影響のない程度に微小変形する。そのため、弁座１２２と弁体１３との間に隙間が生じることを防ぐことが可能である。したがって、このリリーフバルブ１０は、長期使用に亘り、冷媒の密封性を維持することができる。
　（６）第１実施形態では、樹脂コーティング１７、１８は、膜厚が２０～１２０μｍである。これによれば、樹脂コーティング１７、１８の膜厚を２０μｍ以上とすることで、スプリング１４の付勢力により樹脂コーティング１７が弁体１３の開弁圧に影響のない程度に微小変形する。そのため、弁座１２２と弁体１３との間に隙間が生じることを防ぐことが可能である。したがって、このリリーフバルブ１０は、長期使用に亘り、冷媒の密封性を維持することができる。また、樹脂コーティング１７、１８の膜厚を１２０μｍ以下とすることで、スプリング１４の付勢力や冷媒圧力によって樹脂コーティング１７が僅かにクリープ変形した場合でも、弁座１２２と弁体１３との設定位置の変化は極めて小さいものとなる。そのため、スプリング１４の付勢力の変化が許容値以下となる。したがって、このリリーフバルブ１０は、長期使用に亘り、弁体１３の開弁圧を一定に維持することができる。
　（７）第１実施形態では、樹脂コーティング１７、１８は、エンジニアリングプラスチックまたはスーパーエンジニアリングプラスチックである。これによれば、樹脂コーティング１７、１８の常用耐熱温度をサイクルの高圧冷媒の温度より高いものとし、且つ、樹脂コーティング１７、１８の曲げ弾性率を３５００～５０００ＭＰａとすることが可能である。
　（第２実施形態）
　第２実施形態について説明する。第２実施形態は、第１実施形態に対してリリーフバルブ１０の構成の一部を変更したものであり、その他については第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
　図６および図７に示すように、第２実施形態のリリーフバルブ１０が備えるバルブケース１００は、第１実施形態で説明したバルブケース本体１１と弁座部材１２とが一体に形成されたものである。バルブケース１００は、筒状に形成され、内側に冷媒を流すための流路１１１と、その流路１１１の途中に設けられる弁座１２２を有している。また、バルブケース１００は、取付穴２２の底面２２１に向けて環状に突出する環状突起１２３を有している。環状突起１２３は、バルブケース１００が有する流路１１１の開口部を囲うように設けられている。
　バルブケース１００が有する弁座１２２の表面、および、環状突起１２３の表面には、樹脂コーティング１７、１８が施されている。詳細には、樹脂コーティング１７、１８は、弁座部材１２のうち、弁座１２２を含む弁座１２２側の面と、環状突起１２３を含む環状突起１２３側の面に設けられている。樹脂コーティング１７、１８の材質、曲げ弾性率および膜厚は、第１実施形態で説明したものと同じである。
　以上説明した第２実施形態のリリーフバルブ１０は、第１実施形態で説明したバルブケース本体１１と弁座部材１２とを一体に形成することで、部品点数を少なくし、構成を簡素にすることができる。その他、第２実施形態のリリーフバルブ１０は、第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
　（第３実施形態）
　第３実施形態について説明する。第３実施形態は、第２実施形態に対して樹脂コーティングの構成を変更したものであり、その他については第２実施形態と同様であるため、第２実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
　図８および図９に示すように、第３実施形態では、樹脂コーティング１８、１９は、弁体１３の表面と、バルブケース１００が有する環状突起１２３の表面に設けられている。詳細には、樹脂コーティング１８、１９は、弁体１３の表面全体と、バルブケース１００のうち環状突起１２３を含む取付穴２２の底側の表面全体に設けられている。なお、第３実施形態では、樹脂コーティングは、弁座１２２の表面には設けられていない。すなわち、樹脂コーティングは、弁体１３の表面と弁座１２２の表面のうち、いずれか一方に設けられていればよい。樹脂コーティング１８、１９の材質、曲げ弾性率および膜厚は、第１実施形態で説明したものと同じである。
　以上説明した第３実施形態も、上述した第１および第２実施形態と同様の作用効果を奏することができる。第３実施形態では、例えばバルブケース１００の流路１１１の深部に形成された弁座１２２に対して樹脂コーティングを施すことが困難な場合、その弁座１２２の表面に対する樹脂コーティングを省略することが可能である。なお、第３実施形態でも、第１実施形態のように、バルブケース１００は、バルブケース本体１１と弁座部材１２とを別部材で構成してもよい。
　（第４実施形態）
　第４実施形態について説明する。第４実施形態は、第１実施形態に対してリリーフバルブ１０の構成の一部と樹脂コーティングの構成の一部を変更したものであり、その他については第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
　図１０および図１１に示すように、第４実施形態では、圧縮機２のハウジング２１が有する取付穴２２の底面２２１と、弁座部材１２との間に、環状のワッシャ部材３１が設けられている。ワッシャ部材３１は、例えば銅などの金属により形成されている。バルブケース本体１１の雄ねじ１１２をハウジング２１の取付穴２２の雌ねじ２４に締め付ける軸力により、ワッシャ部材３１は、取付穴２２の底面２２１と弁座部材１２に密着する。これにより、ワッシャ部材３１は、シール部材として機能する。したがって、ワッシャ部材３１により、取付穴２２の底面２２１と弁座部材１２との間からＣＯ２冷媒が漏洩することが防がれる。
　また、第４実施形態では、樹脂コーティング１７は、弁座部材１２が有する弁座１２２の表面に設けられている。詳細には、樹脂コーティング１７は、弁座部材１２のうち弁座１２２側の表面全体に設けられている。なお、第４実施形態では、樹脂コーティングは、弁座部材１２のうち、取付穴２２の底面２２１側の面には設けられていない。樹脂コーティング１７の材質、曲げ弾性率および膜厚は、第１実施形態で説明したものと同じである。
　以上説明した第４実施形態のリリーフバルブ１０は、取付穴２２の底面２２１と弁座部材１２との間にワッシャ部材３１を設けることで、上述の第１～３実施形態で説明した環状突起１２３とそこに施される樹脂コーティングを廃止することが可能である。そのため、第４実施形態では、弁座部材１２に対して樹脂コーティング１７を施すための工程を簡素にすることができる。また、その他、第４実施形態のリリーフバルブ１０も、第１～第３実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
　（第５実施形態）
　第５実施形態について説明する。第５実施形態は、第４実施形態で説明したワッシャ部材３１に代えて、ガスケット３２を備えるものであり、その他については第４実施形態と同様であるため、第４実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
　図１２および図１３に示すように、第５実施形態では、圧縮機２のハウジング２１が有する取付穴２２の底面２２１と、弁座部材１２との間に、板状のガスケット３２が設けられている。ガスケット３２は、例えば金属板、または、金属板に対して樹脂コーティングを施したものにより形成されている。バルブケース本体１１の雄ねじ１１２をハウジング２１の取付穴２２の雌ねじ２４に締め付ける軸力により、ガスケット３２は、取付穴２２の底面２２１と弁座部材１２に密着する。これにより、ガスケット３２は、シール部材として機能する。したがって、ガスケット３２により、取付穴２２の底面２２１と弁座部材１２との間からＣＯ２冷媒が漏洩することが防がれる。
　以上説明した第５実施形態のリリーフバルブ１０は、取付穴２２の底面２２１と弁座部材１２との間にガスケット３２を配置することで、上述の第１～３実施形態で説明した環状突起１２３とそこに施される樹脂コーティングを廃止することが可能である。第５実施形態のリリーフバルブ１０も、上述の第１～４実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
　（他の実施形態）
　本開示は上記した実施形態に限定されるものではなく、適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。
　（１）上記各実施形態では、リリーフバルブ１０は、ＣＯ２冷媒を用いた冷凍サイクル１に設けられるものとして説明したが、これに限らない。リリーフバルブ１０は、ＨＦＣ－１３４ａまたはＨＦＯ－１２３４ｙｆ等のフロン系冷媒を使用した冷凍サイクル１に設けられるものであってもよい。
　（２）上記各実施形態では、リリーフバルブ１０は、圧縮機２のハウジング２１に取り付けられるものとして説明したが、これに限らない。リリーフバルブ１０は、冷凍サイクル１の高圧側の構成部材として、圧縮機２の吐出側と膨張弁４の吸入側との間に配置される構成部材に取り付けられるものであってもよい。
　（３）上記各実施形態では、冷凍サイクル１を構成する圧縮機２は、車両のエンジン７からベルト８等を介して動力が伝達されて駆動するものとして説明したが、これに限らない。圧縮機２は、例えば電動機によって駆動するものであってもよい。
　（４）上記各実施形態では、弁体１３は球体弁として説明したが、これに限らない。弁体１３の形状は、例えば円錐状、板状、ニードル状など、種々の形状を採用することができる。
　（５）上記各実施形態では、リリーフバルブ１０が備えるバルブケース１００、バルブケース本体１１、弁座部材１２などは、金属材料により形成されるものとして説明したが、これに限らない。リリーフバルブ１０が備える各構成は、セラミックなどの硬質材料により形成してもよい。
　（６）上記各実施形態では、リリーフバルブ１０は、車両用空調装置を構成する冷凍サイクル１に適用されるものとして説明したが、これに限らない。リリーフバルブ１０は、例えば建造物用の空調装置または給湯機を構成する冷凍サイクルに適用してもよい。
　（まとめ）
　上述の実施形態の一部または全部で示された第１の観点によれば、リリーフバルブは、冷凍サイクルの冷媒圧力が異常高圧になると冷凍サイクルから冷媒を放出する機能を有するものである。リリーフバルブは、バルブケース、弁体、付勢部材および樹脂コーティングを備える。バルブケースは、冷凍サイクルの高圧側の構成部材に設けられた取付穴に取り付けられ、冷媒を流すための流路、およびその流路の途中に設けられる弁座を有する。バルブケースは、金属製である。弁体は、バルブケースの流路に収容され、弁座に着座および離座可能に設けられる。付勢部材は、弁体を所定の付勢力で弁座側に付勢する。樹脂コーティングは、冷凍サイクルの高圧冷媒の温度よりも常用耐熱温度の高い樹脂により形成され、弁座の表面または弁体の表面の少なくとも一方に設けられる。
　第２の観点によれば、バルブケースは、取付穴の底面に向けて環状に突出し、バルブケースの流路の開口部を囲うように設けられる環状突起をさらに有している。樹脂コーティングは、環状突起の表面にも設けられている。環状突起の表面に施すコーティングに樹脂を使用することで、例えば、低分子量であるＣＯ２冷媒を使用した場合でも、その樹脂コーティングをＣＯ２冷媒が透過することを防ぐことが可能である。また、冷凍サイクルの高圧冷媒の温度よりも常用耐熱温度の高い樹脂をコーティングに使用することで、例えば、作動圧の高いＣＯ２冷媒を使用した場合でも、樹脂コーティングの熱劣化を防ぐことが可能である。したがって、このリリーフバルブは、長期使用に亘り、冷媒の密封性を維持することができる。
　第３の観点によれば、バルブケースは、バルブケース本体と弁座部材とを備えている。バルブケース本体は、冷凍サイクルの高圧側の構成部材に設けられた取付穴に固定され、冷媒を流すための流路を有する。弁座部材は、バルブケース本体に固定され、冷媒を流すための流路、およびその流路の途中に設けられる弁座を有する。そのバルブケース本体と弁座部材とは、同種の金属により形成されている。これによれば、バルブケース本体と弁座部材の線膨張係数が同一となる。そのため、バルブケース本体と弁座部材とが共に高温高圧の環境下で使用される場合でも、弁座の微小変形または歪みを抑制することが可能である。なお、仮に、バルブケース本体と弁座部材を樹脂で形成した場合、高温高圧の環境下で長期間使用すると、バルブケース本体と弁座部材がクリープ変形し、弁体の開弁圧の変化や密封性の低下が生じることがある。これに対し、バルブケース本体と弁座部材を金属で形成し、そこに樹脂コーティングを施すことで、高温高圧の環境下で長期間使用した場合でも、樹脂のクリープ変形による弁体の開弁圧の変化や密封性の低下を防ぐことができる。
　第４の観点によれば、環状突起は、弁座部材に設けられている。樹脂コーティングは、弁体に設けられることなく、弁座部材が有する弁座の表面、および、弁座部材が有する環状突起の表面に設けられている。これによれば、弁座と環状突起はいずれも弁座部材に設けられているので、樹脂コーティングを施す工程を簡素にすることが可能である。また、金属製の弁座部材が有する環状突起の表面に対し、膜厚の薄い樹脂コーティングを施すことで、長期使用に亘り、取付穴の底面と弁座部材とバルブケース本体との設定位置を一定に保つことが可能である。そのため、付勢部材による付勢力が一定に保たれる。したがって、このリリーフバルブは、長期使用に亘り、弁体の開弁圧を一定に維持することができる。
　第５の観点によれば、樹脂コーティングは、曲げ弾性率が３５００～５０００ＭＰａである。これによれば、樹脂コーティングの曲げ弾性率を３５００ＭＰａ以上とすることで、付勢部材の付勢力等に対する樹脂コーティングの破断強さが許容強さ以上となり、弁座と弁体との設定位置が一定に保たれる。したがって、リリーフバルブは、長期使用に亘り、付勢部材よる付勢力が一定に保たれるので、弁体の開弁圧を一定に維持することができる。また、樹脂コーティングの曲げ弾性率を５０００ＭＰａ以下とすることで、付勢部材の付勢力によって樹脂コーティングが弁体の開弁圧に影響のない程度に微小変形するので、弁座と弁体との間に隙間が生じることを防ぐことが可能である。したがって、このリリーフバルブは、長期使用に亘り、冷媒の密封性を維持することができる。
　第６の観点によれば、樹脂コーティングは、膜厚が２０～１２０μｍである。これによれば、樹脂コーティングの膜厚を２０μｍ以上とすることで、付勢部材の付勢力により樹脂コーティングが弁体の開弁圧に影響のない程度に微小変形するので、弁座と弁体との間に隙間が生じることを防ぐことが可能である。したがって、このリリーフバルブは、長期使用に亘り、冷媒の密封性を維持することができる。また、樹脂コーティングの膜厚を１２０μｍ以下とすることで、高圧の冷媒と付勢部材の高荷重により仮に樹脂コーティングがクリープ変形した場合でも、弁座と弁体との設定位置の変化は極めて小さいものとなる。そのため、付勢部材の付勢力の変化が許容値以下となる。したがって、このリリーフバルブは、長期使用に亘り、弁体の開弁圧を一定に維持することができる。
　第７の観点によれば、冷凍サイクルを循環する冷媒は二酸化炭素である。これによれば、ＣＯ２冷媒を使用した冷凍サイクルの作動圧は、ＨＦＣ－１３４ａ等のフロン系冷媒を使用した冷凍サイクルの作動圧に比べて４～７倍となり、それと共に高圧側の冷媒温度が高くなる。そのため、ＣＯ２冷媒を使用する冷凍サイクルに適用されるリリーフバルブは、冷媒の常用最高圧力に対し１．２倍以上の圧力で開弁すると共に、複数回の再現性が求められる。さらに、リリーフバルブは、冷凍サイクルの稼働時に確実に閉弁すると共に、高い密封性が求められる。このような要求に対し、このリリーフバルブは、金属製の弁座の表面または弁体の表面に対し、樹脂コーティングを施すことで、長期使用に亘り、弁体の開弁圧と冷媒の密封性を維持することができる。
　第８の観点によれば、冷凍サイクルは、冷媒としての二酸化炭素を臨界点以上の圧力にして使用する超臨界冷凍サイクルである。これによれば、リリーフバルブは、冷媒の作動圧が高圧となる超臨界冷凍サイクルに適用した場合でも、長期使用に亘り、弁体の開弁圧と冷媒の密封性を維持することができる。

Claims (8)

  1. 　冷凍サイクル（１）の冷媒圧力が異常高圧になると前記冷凍サイクルから冷媒を放出するリリーフバルブにおいて、
    　前記冷凍サイクルの高圧側の構成部材に設けられた取付穴（２２）に取り付けられ、冷媒を流すための流路（１１１、１２１）、およびその流路の途中に設けられる弁座（１２２）を有する金属製のバルブケース（１１、１２、１００）と、
    　前記バルブケースの流路に収容され、前記弁座に着座および離座可能に設けられる弁体（１３）と、
    　前記弁体を所定の付勢力で前記弁座側に付勢する付勢部材（１４）と、
    　前記冷凍サイクルの高圧冷媒の温度よりも常用耐熱温度の高い樹脂により形成され、前記弁座の表面または前記弁体の表面の少なくとも一方に設けられる樹脂コーティング（１７、１９）と、を備えるリリーフバルブ。
  2. 　前記バルブケースは、前記取付穴の底面（２２１）に向けて環状に突出し、前記バルブケースの流路の開口部を囲うように設けられる環状突起（１２３）をさらに有しており、
    　前記樹脂コーティング（１８）は、前記環状突起の表面にも設けられている、請求項１に記載のリリーフバルブ。
  3. 　前記バルブケースは、
    　前記取付穴に固定され、冷媒を流すための流路（１１１）を有するバルブケース本体（１１）と、
    　前記バルブケース本体に固定され、冷媒を流すための流路（１２１）、およびその流路の途中に設けられる前記弁座（１２２）を有する弁座部材（１２）と、を備えており、
    　前記バルブケース本体と前記弁座部材とは、同種の金属により形成されている、請求項２に記載のリリーフバルブ。
  4. 　前記環状突起は、前記弁座部材に設けられており、
    　前記樹脂コーティング（１７、１８）は、前記弁座部材が有する前記弁座の表面、および、前記弁座部材が有する前記環状突起の表面に設けられている、請求項３に記載のリリーフバルブ。
  5. 　前記樹脂コーティングは、曲げ弾性率が３５００～５０００ＭＰａである、請求項１ないし４のいずれか１つに記載のリリーフバルブ。
  6. 　前記樹脂コーティングは、膜厚が２０～１２０μｍである、請求項１ないし５のいずれか１つに記載のリリーフバルブ。
  7. 　前記冷凍サイクルを循環する冷媒は二酸化炭素である、請求項１ないし６のいずれか１つに記載のリリーフバルブ。
  8. 　前記冷凍サイクルは、冷媒としての二酸化炭素を臨界点以上の圧力にして使用する超臨界冷凍サイクルである、請求項１ないし７のいずれか１つに記載のリリーフバルブ。
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