WO2021106933A1 - パワーエレメント及びこれを用いた膨張弁 - Google Patents

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WO2021106933A1
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diaphragm
power element
upper lid
valve
chamber
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裕太郎 青木
潤哉 早川
祐亮 ▲高▼橋
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株式会社不二工機
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/30—Expansion means; Dispositions thereof
    • F25B41/31—Expansion valves
    • F25B41/33—Expansion valves with the valve member being actuated by the fluid pressure, e.g. by the pressure of the refrigerant
    • F25B41/335—Expansion valves with the valve member being actuated by the fluid pressure, e.g. by the pressure of the refrigerant via diaphragms
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2341/00—Details of ejectors not being used as compression device; Details of flow restrictors or expansion valves
    • F25B2341/06—Details of flow restrictors or expansion valves

Definitions

  • the present invention relates to a power element and an expansion valve using the power element.
  • a temperature-sensitive temperature expansion valve that adjusts the amount of refrigerant passing through according to the temperature has been used.
  • a power element that drives the valve body by the pressure of the enclosed working gas is adopted.
  • the power element provided in the expansion valve shown in Patent Document 1 is provided with an upper lid member forming a pressure working chamber in which a working gas is sealed between the diaphragm and the diaphragm, and a through hole in the center thereof and the diaphragm.
  • the diaphragm is made of a thin, flexible metal plate.
  • the valve body can be opened and closed via the stopper member and the working rod according to the amount of deformation, thereby adjusting the flow rate of the refrigerant passing through the expansion valve. It can be performed.
  • a strainer is provided to capture foreign matter mixed in the refrigerant flowing in the pipe.
  • minute foreign matter may pass through the strainer and enter the power element.
  • foreign matter may enter between the receiving member and the diaphragm, which may cause local deformation of the diaphragm.
  • the strainer is provided with the ability to capture even minute foreign substances, the pressure loss in the strainer may increase and the transfer efficiency of the refrigerant in the refrigeration cycle may be deteriorated.
  • an object of the present invention is to provide a power element capable of suppressing local deformation of the diaphragm while ensuring the transport efficiency of the refrigerant, and an expansion valve using the power element.
  • the power element according to the present invention is Diaphragm and An upper lid member that abuts on the outer peripheral portion of the diaphragm and forms a pressure operating chamber between the diaphragm and the diaphragm.
  • a receiving member that comes into contact with the outer peripheral portion of the diaphragm and forms a refrigerant inflow chamber between the diaphragm and the diaphragm. It has a stopper member that is housed in the refrigerant inflow chamber and abuts on the diaphragm.
  • the diaphragm is characterized in that it is displaced within a range of a position displaced from the neutral position toward the upper lid member side from the neutral position.
  • the expansion valve Power element and A refrigerant flow path communicating with the refrigerant inflow chamber, a valve body provided with a valve chamber and a valve seat, and a valve body.
  • the valve body arranged in the valve chamber and A coil spring that presses the valve body toward the valve seat, and It has an operating rod whose one end is in contact with the valve body, and has.
  • the power element comes into contact with the diaphragm, an upper lid member that abuts on the outer peripheral portion of the diaphragm and forms a pressure operating chamber between the diaphragm, and the outer peripheral portion of the diaphragm, and a refrigerant flows in between the diaphragm.
  • the diaphragm is displaced from the neutral position within a position displaced from the neutral position to the upper lid member side due to the pressure difference between the pressure operating chamber and the refrigerant inflow chamber of the power element, and the coil spring is attached. It is characterized in that the valve body is driven against a force.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view schematically showing an example in which the expansion valve in the present embodiment is applied to a refrigerant circulation system.
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the power element.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing an enlarged portion A of FIG.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing an expansion valve according to the second embodiment.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the power element 8A in the second embodiment.
  • FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view showing a portion B of FIG. 4 in the second embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view schematically showing an example in which the expansion valve 1 in the present embodiment is applied to the refrigerant circulation system 100.
  • the expansion valve 1 is fluidly connected to the compressor 101, the condenser 102, and the evaporator 104.
  • L be the axis of the expansion valve 1.
  • the expansion valve 1 includes a valve body 2 having a valve chamber VS, a valve body 3, an urging device 4, an operating rod 5, and a power element 8.
  • the valve body 2 includes a first flow path 21, a second flow path 22, an intermediate chamber 221 and a return flow path (also referred to as a refrigerant passage) 23 in addition to the valve chamber VS.
  • the first flow path 21 is a supply-side flow path, and the refrigerant is supplied to the valve chamber VS via the supply-side flow path.
  • the second flow path 22 is a discharge side flow path, and the fluid in the valve chamber VS is discharged to the outside of the expansion valve through the valve through hole 27, the intermediate chamber 221 and the discharge side flow path.
  • the first flow path 21 and the valve chamber VS communicate with each other by a connecting path 21a having a smaller diameter than the first flow path 21.
  • the valve chamber VS and the intermediate chamber 221 communicate with each other via a valve seat 20 and a valve through hole 27.
  • the actuating rod insertion hole 28 formed above the intermediate chamber 221 has a function of guiding the actuating rod 5, and the annular recess 29 formed above the actuating rod insertion hole 28 has a function of accommodating the ring spring 6.
  • the ring spring 6 abuts a plurality of spring pieces on the outer circumference of the operating rod 5 to apply a predetermined urging force.
  • the valve body 3 is arranged in the valve chamber VS.
  • the valve body 3 When the valve body 3 is seated on the valve seat 20 of the valve body 2, the flow of the refrigerant in the valve through hole 27 is restricted. This state is called a non-communication state. However, even when the valve body 3 is seated on the valve seat 20, a limited amount of refrigerant may flow. On the other hand, when the valve body 3 is separated from the valve seat 20, the flow of the refrigerant passing through the valve through hole 27 increases. This state is called a communication state.
  • the operating rod 5 is inserted into the valve through hole 27 with a predetermined gap.
  • the lower end of the operating rod 5 is in contact with the upper surface of the valve body 3.
  • the upper end of the operating rod 5 is fitted in the fitting hole 84c of the stopper member 84, which will be described later.
  • the operating rod 5 can press the valve body 3 in the valve opening direction against the urging force of the urging device 4. When the operating rod 5 moves downward, the valve body 3 is separated from the valve seat 20 and the expansion valve 1 is opened.
  • the urging device 4 has a coil spring 41 in which a wire rod having a circular cross section is spirally wound, a valve body support 42, and a spring receiving member 43.
  • valve body support 42 is attached to the upper end of the coil spring 41, and a spherical valve body 3 is welded to the upper surface thereof, and both are integrated.
  • the spring receiving member 43 that supports the lower end of the coil spring 41 is screwable with respect to the valve body 2, and has a function of sealing the valve chamber VS and a function of adjusting the urging force of the coil spring 41. ..
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the power element 8, but the difference from the comparative example shown by the dotted line is exaggerated for easy understanding, and may differ from the actual dimensions.
  • O be the axis of the power element 8.
  • the power element 8 has a stopper 81, an upper lid member 82, a diaphragm 83, a receiving member 86, and a stopper member 84.
  • the upper lid member 82 side is the upper side and the receiving member 86 side is the lower side.
  • the upper lid member 82 is formed, for example, by molding a metal plate material by pressing.
  • the upper lid member 82 is connected to the annular outer plate portion 82b, the outer tapered portion 82c which is connected to the inner circumference of the outer plate portion 82b and faces upward at a shallow angle, and the outer tapered portion 82c which is connected to the inner circumference of the outer tapered portion 82c and is connected at a deep angle.
  • It has an inner tapered portion 82e that faces upward, and a top portion 82f that is continuously provided on the inner circumference of the inner tapered portion 82e.
  • An opening 82a is formed in the center of the top portion 82f, and can be sealed by a stopper 81.
  • the receiving member 86 facing the upper lid member 82 is formed, for example, by molding a metal plate material by pressing.
  • the receiving member 86 includes a flange portion 86a having an outer diameter substantially the same as the outer diameter of the outer plate portion 82b of the upper lid member 82, a conical portion 86b connected to the inner circumference of the flange portion 86a and facing downward, and a conical portion 86b. It has an annular inner plate portion 86c connected to the inner circumference of the inner circumference and a hollow cylindrical portion 86d connected to the inner circumference of the inner plate portion 86c.
  • a male screw 86e is formed on the outer circumference of the hollow cylindrical portion 86d.
  • a female screw 2c screwed into the male screw 86e is formed on the inner circumference of the recess 2a of the valve body 2 to which the hollow cylindrical portion 86d is attached.
  • the diaphragm 83 arranged between the upper lid member 82 and the receiving member 86 is made of a thin and flexible metal (for example, SUS) plate material, and has the outer diameter of the upper lid member 82 and the receiving member 86. It has almost the same outer diameter.
  • the diaphragm 83 has an outer peripheral portion 83a sandwiched between the upper lid member 82 and the receiving member 86, and a central portion 83b that abuts on the stopper member 84. Further, the diaphragm 83 is coaxial with the axis O between the outer peripheral portion 83a and the central portion 83b, and has a plurality of upper ring-shaped portions 83c protruding upward and a plurality of lower ring-shaped portions protruding downward. Parts 83d are provided alternately along the radial direction. In the present embodiment, in the cross section shown in FIG.
  • the upper ring-shaped portion 83c and the lower ring-shaped portion 83d have a periodic shape such that a substantially sine curve is drawn, but the peripheral groove-shaped upper ring-shaped portion having a semicircular cross section.
  • the lower ring-shaped portion may be formed independently on the flat plate.
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing part A of FIG. 2 in the present embodiment, and shows the displacement position of the diaphragm 83 at the time of maximum valve opening (the solid line is the neutral position).
  • the outer peripheral portion 83a is sandwiched between the outer plate portion 82b of the upper lid member 82 and the flange portion 86a of the receiving member 86 to hold the diaphragm 83.
  • the outer peripheral ends of the outer plate portion 82b, the outer peripheral portion 83a, and the flange portion 86a are welded and joined as described later.
  • the lower ring-shaped portion 83d closest to the outer circumference of the diaphragm 83 is arranged closer to the outer circumference than the upper ring-shaped portion 83c closest to the outer circumference of the diaphragm 83, and a gap is provided between the lower ring-shaped portion 83d and the receiving member 86. Is formed.
  • the stopper member 84 is fitted with a cylindrical main body 84a, a disk portion 84b connected to the upper end of the main body 84a and extending in the radial direction, and a bag hole shape formed in the center of the lower surface of the main body 84a. It has a hole 84c.
  • the disk portion 84b is in contact with the lower surface of the central portion 83b of the diaphragm 83.
  • the procedure for assembling the power element 8 will be described. While arranging the stopper member 84 between the diaphragm 83 and the receiving member 86, the outer plate portion 82b of the upper lid member 82, the outer peripheral portion 83a of the diaphragm 83, and the flange portion 86a of the receiving member 86 are overlapped in this order. While pressing in the direction, the outer periphery thereof is welded by, for example, TIG welding, laser welding, plasma welding, etc. to form a welded portion W over the entire circumference, and these are integrated.
  • the working gas is sealed in the space (referred to as the pressure working chamber PO) surrounded by the upper lid member 82 and the diaphragm 83 from the opening 82a formed in the upper lid member 82, and then the opening 82a is sealed with the stopper 81. Further, the stopper 81 is fixed to the upper lid member 82 by projection welding or the like.
  • the diaphragm 83 receives pressure in a form of projecting toward the receiving member 86 due to the working gas sealed in the pressure operating chamber PO, the lower space (refrigerant inflow chamber) surrounded by the diaphragm 83 and the receiving member 86.
  • the central portion 83b of the diaphragm 83 comes into contact with the upper surface of the stopper member 84 arranged in the LS.
  • the disk portion 84b of the stopper member 84 is held between the diaphragm 83 and the inner plate portion 86c of the receiving member 86.
  • the diaphragm 83 when the diaphragm 83 is displaced toward the receiving member 86 and abuts on the stopper member 84 to be stopped, the diaphragm 83 is in the neutral position (or the position displaced from the neutral position to the upper lid member 82 side). is there.
  • the "neutral position” means a position where the diaphragm does not receive a reaction force from the fulcrum on the upper lid member side or the fulcrum on the receiving member side.
  • the "fulcrum on the upper lid member side” means a portion where the diaphragm is stopped (not displaced toward the upper lid member side) by abutting against the upper lid member when the diaphragm is flexed and displaced, and is displaced toward the upper lid member side. The point of the upper lid member in contact with the boundary point with the part.
  • the "fulcrum on the receiving member side” means a portion where the diaphragm is stopped (not displaced toward the receiving member side) by abutting against the receiving member when the diaphragm is bent and displaced, and is displaced toward the receiving member side. The point of the receiving member that touches the boundary point with the part.
  • the fulcrum on the receiving member 86 side is closer to the outer circumference of the diaphragm 83 than the fulcrum on the upper lid member 82 side.
  • the axis O is aligned with the axis L, and the male screw 86e on the outer periphery of the lower end of the hollow cylindrical portion 86d of the receiving member 86 is attached to the valve body. It is screwed into the female screw 2c formed on the inner circumference of the recess 2a of 2.
  • the male screw 86e of the hollow cylindrical portion 86d is screwed with respect to the female screw 2c, the inner plate portion 86c of the receiving member 86 comes into contact with the upper end surface of the valve body 2. As a result, the power element 8 can be fixed to the valve body 2.
  • a packing PK is interposed between the power element 8 and the valve body 2 to seal the space in the recess 2a connected to the lower space LS to prevent the refrigerant from leaking from the recess 2a.
  • the lower space LS of the power element 8 communicates with the return flow path 23 via the communication hole 2b.
  • the refrigerant pressurized by the compressor 101 is liquefied by the condenser 102 and sent to the expansion valve 1. Further, the refrigerant adiabatically expanded by the expansion valve 1 is sent to the evaporator 104, and the evaporator 104 exchanges heat with the air flowing around the evaporator. The refrigerant returning from the evaporator 104 is returned to the compressor 101 side through the expansion valve 1 (more specifically, the return flow path 23). At this time, by passing through the evaporator 104, the fluid pressure in the second flow path 22 becomes larger than the fluid pressure in the return flow path 23.
  • High-pressure refrigerant is supplied to the expansion valve 1 from the condenser 102. More specifically, the high-pressure refrigerant from the condenser 102 is supplied to the valve chamber VS via the first flow path 21.
  • valve body 3 When the valve body 3 is seated on the valve seat 20 (in a non-communication state), it is sent from the valve chamber VS to the evaporator 104 through the valve passage hole 27, the intermediate chamber 221 and the second flow path 22. The flow rate of the refrigerant is limited. On the other hand, when the valve body 3 is separated from the valve seat 20 (in the state of communication), the valve chamber VS passes through the valve passage hole 27, the intermediate chamber 221 and the second flow path 22 to the evaporator 104. The flow rate of the delivered refrigerant increases. Switching between the closed state and the open state of the expansion valve 1 is performed by the operating rod 5 connected to the power element 8 via the stopper member 84.
  • a pressure operating chamber PO and a lower space LS partitioned by a diaphragm 83 are provided inside the power element 8. Therefore, when the working gas in the pressure working chamber PO is liquefied, the diaphragm 83 and the stopper member 84 rise, so that the working rod 5 moves upward according to the urging force of the coil spring 41. On the other hand, when the liquefied working gas is vaporized, the diaphragm 83 and the stopper member 84 are pressed downward, so that the working rod 5 moves downward. In this way, the expansion valve 1 is switched between the open state and the closed state.
  • the lower space LS of the power element 8 communicates with the return flow path 23. Therefore, the volume of the working gas in the pressure working chamber PO changes according to the temperature and pressure of the refrigerant flowing through the return flow path 23, and the working rod 5 is driven.
  • the amount of the refrigerant supplied from the expansion valve 1 toward the evaporator 104 is automatically adjusted according to the temperature and pressure of the refrigerant returning from the evaporator 104 to the expansion valve 1. It will be adjusted.
  • the stopper member 84A (shown by the dotted line) according to the comparative example is shown superimposed on the stopper member 84 of the present embodiment.
  • the stopper member 84A according to the comparative example differs only in the thickness of the disk portion from the stopper member 84 of the present embodiment. More specifically, the thickness t A of the disk portion 84Ab of the stopper member 84A is smaller than the thickness t of the disk portion 84b of the stopper member 84 (t ⁇ t A ).
  • the shape of the power element 8A of the comparative example other than the stopper member 84A is the same as that of the power element 8 of the present embodiment.
  • the diaphragm 83 is displaced toward the receiving member 86 side, so that the reaction force is received from the fulcrum P1 on the receiving member 86 side.
  • the diaphragm 83 is displaced around the fulcrum P1 on the receiving member 86 side from the neutral position, whereby the gap between the diaphragm 83 and the receiving member 86 increases or decreases.
  • foreign matter DS such as metal powder mixed in the refrigerant may enter the lower space LS via the return flow path 23.
  • the diaphragm 83 is formed of a very thin metal plate, when a relatively hard foreign matter DS is bitten, stress concentration occurs, causing local deformation and the like, and in some cases, the operating characteristics of the power element 8 deteriorate. There is a risk of causing it.
  • the diaphragm 83 when the diaphragm 83 is displaced toward the receiving member 86 and abuts on the disk portion 84b of the stopper member 84 and is stopped, the diaphragm 83 is stopped as shown by a solid line in FIG. Is in the neutral position (or the position displaced from the neutral position toward the upper lid member 82). That is, the diaphragm 83 is displaced with the fulcrum P2 on the upper lid member 82 side as a base point only within the range from the neutral position to the upper lid member 82 side between the maximum valve opening time and the valve closing time.
  • the diaphragm 83 does not displace toward the receiving member 86 from the neutral position, even if the foreign matter DS enters the gap between the diaphragm 83 and the receiving member 86, the gap does not become small, so that the foreign matter is caught. Does not occur, and local deformation of the diaphragm 83 does not occur. As a result, a normal strainer (not shown) used in the refrigerant circulation system 100 can be used, and the refrigerant transport efficiency is not lowered.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing the expansion valve 1A in the second embodiment.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the power element 8A in the second embodiment.
  • FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view showing a portion B of FIG. 4 in the second embodiment.
  • the expansion valve 1A shown in FIG. 4 differs from the expansion valve 1 according to the first embodiment in the upper configuration of the power element 8A and the valve body 2A. That is, in the present embodiment, the power element 8A and the valve body 2A are not connected by screwing the screws, and the two are connected by caulking. Since the other configurations are the same as those in the first embodiment, the same reference numerals are given and duplicate description will be omitted.
  • the power element 8A has a stopper 81, an upper lid member 82, a diaphragm 83, a receiving member 86A, and a stopper member 84.
  • the upper lid member 82 side is the upper side
  • the receiving member 86A side is the lower side.
  • the stopper member may not be provided, but in that case, it is preferable to provide a stopper member for stopping the displacement of the diaphragm instead of the stopper member.
  • a part of the receiving member 86A may be deformed to replace the stopper member.
  • the configuration of the receiving member 86A is mainly different from that of the power element 8 in the first embodiment. Since the other stopper 81, the upper lid member 82, the diaphragm 83, and the stopper member 84 have basically the same configuration except that the shapes of the details are different, the same reference numerals are given and duplicate description will be omitted.
  • the receiving member 86A formed by molding a metal plate material by pressing is connected to the flange portion 86Aa having an outer diameter substantially the same as the outer diameter of the outer plate portion 82b of the upper lid member 82 and the inner circumference of the flange portion 86Aa.
  • the inner plate portion 86Ae includes a central opening 86Af into which the main body 84a of the stopper member 84 is fitted.
  • the outer periphery thereof is welded by, for example, TIG welding, laser welding, plasma welding, etc. to form a welded portion W over the entire circumference, and these are integrated.
  • the working gas is sealed in the space surrounded by the upper lid member 82 and the diaphragm 83, the opening 82a is sealed with the stopper 81, and further projection welding or the like is used.
  • the stopper 81 is fixed to the upper lid member 82. As described above, the power element 8A is assembled.
  • the valve body 2A formed of a metal such as aluminum includes a circular tube portion 2d extending from the upper end thereof.
  • the inner diameter of the circular tube portion 2d is equal to or slightly larger than the outer diameter of the power element 8A.
  • the circular tube portion 2d Before assembling the power element 8A to the valve body 2A, the circular tube portion 2d has a cylindrical shape centered on the axis L (FIG. 4) as shown by the dotted line.
  • an annular packing PK is arranged on the step portion 2e of the valve body 2A, approaches the valve body 2A from the receiving member 86A side, and the power element 8A is inside the circular tube portion 2d. To fit. At this time, the packing PK is sandwiched between the intermediate plate portion 86Ac and the step portion 2e.
  • the expansion valve 1A shown in FIG. 4 can also be incorporated into the refrigerant circulation system 100 shown in FIG. 1, and exhibits the same function as the expansion valve 1 according to the first embodiment.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment.
  • any component of the above-described embodiment can be modified.
  • any component can be added or omitted in the above-described embodiment.
  • the position of the diaphragm at the time of maximum valve opening is set to the neutral position, but the position displaced from the neutral position to the upper lid member side may be set at the time of maximum valve opening.
  • Valve body 1 Expansion valve 2A: Valve body 3: Valve body 4: Evaporating device 5: Actuating rod 6: Ring spring 8, 8A: Power element 20: Valve seat 21: First flow path 22: Second flow Road 221: Intermediate chamber 23: Return flow path 27: Valve through hole 28: Actuating rod insertion hole 29: Annulus recess 41: Coil spring 42: Valve body support 43: Spring receiving member 81: Plug 82: Upper lid member 83: Diaphragm 84 : Stopper members 86, 86A: Receiving member 100: Refrigerant circulation system 101: Compressor 102: Condenser 104: Evaporator VS: Valve chamber

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Abstract

冷媒の搬送効率を確保しつつ、ダイアフラムの局所的変形などを抑制できるパワーエレメント及びそれを用いた膨張弁を提供する。パワーエレメント（８）は、ダイアフラム（８３）と、前記ダイアフラム（８３）の外周近傍における一方の面に重ねられ、前記ダイアフラム（８３）との間に圧力作動室（ＰＯ）を形成する上蓋部材（８２）と、前記ダイアフラム（８３）の外周近傍における他方の面に重ねられ、前記ダイアフラム（８３）との間に冷媒流入室（ＬＳ）を形成する受け部材（８６）と、前記冷媒流入室（ＬＳ）に収容され、前記ダイアフラム（８３）に当接するストッパ部材（８４）と、を有し、前記ダイアフラム（８３）は、中立位置から、前記中立位置より前記上蓋部材（８２）側に変位した位置の範囲内で変位することを特徴とする。

Description

パワーエレメント及びこれを用いた膨張弁
　本発明は、パワーエレメント及びこれを用いた膨張弁に関する。
　従来、自動車に搭載される空調装置等に用いる冷凍サイクルにおいては、冷媒の通過量を温度に応じて調整する感温式の温度膨張弁が使用されている。このような温度膨張弁において、封入した作動ガスの圧力で弁体を駆動するパワーエレメントが採用されている。
　特許文献１に示す膨張弁に備えられたパワーエレメントは、ダイアフラムと、前記ダイアフラムとの間で作動ガスが封入される圧力作動室を形成する上蓋部材と、中央部に貫通孔を備えるとともに前記ダイアフラムに関して前記上蓋部材と反対側に配置される受け部材と、前記ダイアフラムと前記受け部材との間に形成される流体流入室に配置され、弁体を駆動する作動棒に連結されたストッパ部材と、を備える。ダイアフラムは、薄く可撓性を有する金属製の板から形成されている。
　流体流入室に流入する冷媒の温度が低ければ、圧力作動室の作動ガスから熱を奪うことで収縮が生じ、また該冷媒の温度が高ければ、圧力作動室の作動ガスに熱を付与することで膨張が生じる。作動ガスの収縮／膨張に応じてダイアフラムが変形するため、その変形量に応じて、ストッパ部材及び作動棒を介して弁体を開閉させることができ、それにより膨張弁を通過する冷媒の流量調整を行うことができる。
特開２０１９－１６３８９６号公報
　ところで、一般的な冷凍サイクルにおいては、配管内を流れる冷媒に混入した異物を捕獲すべく、ストレーナを設けている。しかしながら、微小な異物がストレーナを通過してパワーエレメント内に進入することがある。かかる場合、受け部材とダイアフラムとの間に異物が入り込むことで、ダイアフラムの局所的な変形などを招くおそれがある。これに対し、微小な異物まで捕獲できる性能をストレーナに持たせると、ストレーナにおける圧損が高まり冷凍サイクルにおける冷媒の搬送効率を悪化させるおそれがある。
　そこで本発明は、冷媒の搬送効率を確保しつつ、ダイアフラムの局所的変形などを抑制できるパワーエレメント及びそれを用いた膨張弁を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本発明によるパワーエレメントは、
　ダイアフラムと、
　前記ダイアフラムの外周部に当接し、前記ダイアフラムとの間に圧力作動室を形成する上蓋部材と、
　前記ダイアフラムの外周部に当接し、前記ダイアフラムとの間に冷媒流入室を形成する受け部材と、
　前記冷媒流入室に収容され、前記ダイアフラムに当接するストッパ部材と、を有し、
　前記ダイアフラムは、中立位置から、前記中立位置より前記上蓋部材側に変位した位置の範囲内で変位することを特徴とする。
　本発明による膨張弁は、
　パワーエレメントと、
　前記冷媒流入室に連通する冷媒流路と、弁室及び弁座が設けられた弁本体と、
　前記弁室に配置された弁体と、
　前記弁体を前記弁座に向けて押圧するコイルばねと、
　前記弁体に一端を当接させた作動棒と、を有し、
　前記パワーエレメントは、ダイアフラムと、前記ダイアフラムの外周部に当接し、前記ダイアフラムとの間に圧力作動室を形成する上蓋部材と、前記ダイアフラムの外周部に当接し、前記ダイアフラムとの間に冷媒流入室を形成する受け部材と、を有し、
　前記ダイアフラムは、前記パワーエレメントの圧力作動室と冷媒流入室との圧力差により、中立位置から、前記中立位置より前記上蓋部材側に変位した位置の範囲内で変位して、前記コイルばねの付勢力に抗して前記弁体を駆動することを特徴とする。
　本発明により、冷媒の搬送効率を確保しつつ、ダイアフラムの局所的変形などを抑制できるパワーエレメント及びそれを用いた膨張弁を提供することができる。
図１は、本実施形態における膨張弁を、冷媒循環システムに適用した例を模式的に示す概略断面図である。 図２は、パワーエレメントの拡大断面図である。 図３は、図２のＡ部を拡大して示す断面図である。 図４は、第２の実施形態における膨張弁を示す概略断面図である。 図５は、第２の実施形態におけるパワーエレメント８Ａの断面図である。 図６は、第２の実施形態における図４のＢ部を拡大して示す断面図である。
　以下、図面を参照して、本発明にかかる実施形態について説明する。
（方向の定義）
　本明細書において、弁体３から作動棒５に向かう方向を「上方向」と定義し、作動棒５から弁体３に向かう方向を「下方向」と定義する。よって、本明細書では、膨張弁１の姿勢に関わらず、弁体３から作動棒５に向かう方向を「上方向」と呼ぶ。
（第１の実施形態）
　図１を参照して、第１の実施形態におけるパワーエレメントを含む膨張弁１の概要について説明する。図１は、本実施形態における膨張弁１を、冷媒循環システム１００に適用した例を模式的に示す概略断面図である。本実施形態では、膨張弁１は、コンプレッサ１０１と、コンデンサ１０２と、エバポレータ１０４とに流体接続されている。膨張弁１の軸線をＬとする。
　図１において、膨張弁１は、弁室ＶＳを備える弁本体２と、弁体３と、付勢装置４と、作動棒５と、パワーエレメント８を具備する。
　弁本体２は、弁室ＶＳに加え、第１流路２１と、第２流路２２と、中間室２２１と、戻り流路（冷媒通路ともいう）２３とを備える。第１流路２１は供給側流路であり、弁室ＶＳには、供給側流路を介して冷媒が供給される。第２流路２２は排出側流路であり、弁室ＶＳ内の流体は、弁通孔２７、中間室２２１及び排出側流路を介して膨張弁外に排出される。
　第１流路２１と弁室ＶＳとの間は、第１流路２１より小径の接続路２１ａにより連通している。弁室ＶＳと中間室２２１との間は、弁座２０及び弁通孔２７を介して連通している。
　中間室２２１の上方に形成された作動棒挿通孔２８は、作動棒５をガイドする機能を有し、作動棒挿通孔２８の上方に形成された環状凹部２９は、リングばね６を収容する機能を有する。リングばね６は、作動棒５の外周に複数のばね片を当接させて、所定の付勢力を付与するものである。
　弁体３は弁室ＶＳ内に配置される。弁体３が弁本体２の弁座２０に着座しているとき、弁通孔２７の冷媒の流れが制限される。この状態を非連通状態という。ただし、弁体３が弁座２０に着座した場合でも、制限された量の冷媒を流すこともある。一方、弁体３が弁座２０から離間しているとき、弁通孔２７を通過する冷媒の流れが増大する。この状態を連通状態という。
　作動棒５は、弁通孔２７に所定の隙間を持って挿通されている。作動棒５の下端は、弁体３の上面に接触している。作動棒５の上端は、後述するストッパ部材８４の嵌合孔８４ｃに嵌合している。
　作動棒５は、付勢装置４による付勢力に抗して弁体３を開弁方向に押圧することができる。作動棒５が下方向に移動するとき、弁体３は、弁座２０から離間し、膨張弁１が開状態となる。
　図１において、付勢装置４は、断面円形の線材を螺旋状に巻いたコイルばね４１と、弁体サポート４２と、ばね受け部材４３とを有する。
　弁体サポート４２は、コイルばね４１の上端に取り付けられており、その上面には球状の弁体３が溶接され、両者は一体となっている。
　コイルばね４１の下端を支持するばね受け部材４３は、弁本体２に対して螺合可能となっていて、弁室ＶＳを密封する機能と、コイルばね４１の付勢力を調整する機能とを有する。
（パワーエレメント）
　次に、パワーエレメント８について説明する。図２は、パワーエレメント８の拡大断面図であるが、点線で図示する比較例との差異を理解しやすいように誇張して示しており、実際の寸法と異なる場合がある。パワーエレメント８の軸線をＯとする。パワーエレメント８は、栓８１と、上蓋部材８２と、ダイアフラム８３と、受け部材８６と、ストッパ部材８４とを有する。ここでも、上蓋部材８２側が上側であり、受け部材８６側が下側であるものとする。
　上蓋部材８２は、例えば金属製の板材をプレスにより成形することによって形成される。上蓋部材８２は、環状の外側板部８２ｂと、外側板部８２ｂの内周に連設され浅い角度で上側に向かう外側テーパ部８２ｃと、外側テーパ部８２ｃの内周に連設され深い角度で上側に向かう内側テーパ部８２ｅと、内側テーパ部８２ｅの内周に連設された頂部８２ｆとを有する。頂部８２ｆの中央には開口８２ａが形成され、栓８１により封止可能となっている。
　上蓋部材８２に対向する受け部材８６は、例えば金属製の板材をプレスにより成形することによって形成される。受け部材８６は、上蓋部材８２の外側板部８２ｂの外径とほぼ同じ外径を持つフランジ部８６ａと、フランジ部８６ａの内周に連設され下側に向かう円錐部８６ｂと、円錐部８６ｂの内周に連設された環状の内側板部８６ｃと、内側板部８６ｃの内周に連設された中空円筒部８６ｄとを有している。中空円筒部８６ｄの外周には、雄ねじ８６ｅが形成されている。
　図１に示すように、中空円筒部８６ｄが取り付けられる弁本体２の凹部２ａの内周には、雄ねじ８６ｅに螺合する雌ねじ２ｃが形成されている。
　図２において、上蓋部材８２と受け部材８６との間に配置されるダイアフラム８３は、薄く可撓性を有する金属（たとえばＳＵＳ）製の板材からなり、上蓋部材８２及び受け部材８６の外径とほぼ同じ外径を有する。
　より具体的に、ダイアフラム８３は、上蓋部材８２と受け部材８６とに挟持される外周部８３ａと、ストッパ部材８４に当接する中央部８３ｂとを有する。また、ダイアフラム８３は、外周部８３ａと中央部８３ｂとの間において、軸線Ｏに対してそれぞれ同軸であり、上側に突出した複数の上側輪状部８３ｃと、下側に突出した複数の下側輪状部８３ｄとを径方向に沿って交互に備える。本実施形態では、図２に示す断面において、上側輪状部８３ｃと下側輪状部８３ｄとで略サインカーブを描くような周期的形状としているが、断面半円形である周溝状の上側輪状部と下側輪状部とを、平板に独立してそれぞれ形成するようにしてもよい。
　図３は、本実施形態における図２のＡ部を拡大して示す断面図であり、最大開弁時におけるダイアフラム８３の変位位置（実線が中立位置とする）を示している。上蓋部材８２の外側板部８２ｂと、受け部材８６のフランジ部８６ａとの間に、外周部８３ａが挟持されてダイアフラム８３が保持されている。外側板部８２ｂ、外周部８３ａ、及びフランジ部８６ａの外周端は、後述するように溶接されて接合されている。
　ダイアフラム８３の外周に最も近い下側輪状部８３ｄは、ダイアフラム８３の外周に最も近い上側輪状部８３ｃよりも外周近くに配置されており、下側輪状部８３ｄと受け部材８６との間には隙間が形成されている。
　図２において、ストッパ部材８４は、円筒状の本体８４ａと、本体８４ａの上端に連設され径方向に延在する円盤部８４ｂと、本体８４ａの下面中央に形成された袋穴状の嵌合孔８４ｃとを有する。円盤部８４ｂは、ダイアフラム８３の中央部８３ｂの下面と接している。
　次に、パワーエレメント８の組み立て手順を説明する。ダイアフラム８３と受け部材８６との間にストッパ部材８４を配置しつつ、上蓋部材８２の外側板部８２ｂと、ダイアフラム８３の外周部８３ａと、受け部材８６のフランジ部８６ａをこの順序で重ね合わせ軸方向に押圧しつつ、その外周を例えばＴＩＧ溶接やレーザ溶接、プラズマ溶接等により溶接して全周にわたって溶接部Ｗを形成し、これらを一体化する。
　続いて、上蓋部材８２に形成された開口８２ａから、上蓋部材８２とダイアフラム８３とで囲われる空間（圧力作動室ＰＯという）内に作動ガスを封入した後、開口８２ａを栓８１で封止し、更にプロジェクション溶接等を用いて、栓８１を上蓋部材８２に固定する。
　このとき、圧力作動室ＰＯに封入された作動ガスにより、ダイアフラム８３は、受け部材８６側に張り出す形で圧力を受けるため、ダイアフラム８３と受け部材８６とで囲われる下部空間（冷媒流入室）ＬＳに配置されたストッパ部材８４の上面に、ダイアフラム８３の中央部８３ｂが当接する。これによりストッパ部材８４の円盤部８４ｂは、ダイアフラム８３と受け部材８６の内側板部８６ｃとの間で保持される。
　本実施形態では、ダイアフラム８３が受け部材８６に向かって変位して、ストッパ部材８４に当接して制止されたとき、ダイアフラム８３は中立位置（もしくは中立位置より上蓋部材８２側に変位した位置）にある。「中立位置」とは、ダイアフラムが上蓋部材側の支点からも、また受け部材側の支点からも反力を受けない位置をいう。
　ここで「上蓋部材側の支点」とは、ダイアフラムが撓んで変位する場合において、上蓋部材に当接することでダイアフラムが制止される（上蓋部材側に変位しない）部位と、上蓋部材側に変位する部位との境界点に接する上蓋部材の点をいう。また、「受け部材側の支点」とは、ダイアフラムが撓んで変位する場合において、受け部材に当接することでダイアフラムが制止される（受け部材側に変位しない）部位と、受け部材側に変位する部位との境界点に接する受け部材の点をいう。
　ここでは、上蓋部材８２側の支点よりも、受け部材８６側の支点がダイアフラム８３の外周に近くなっていると好ましい。
　以上のようにアッセンブリ化したパワーエレメント８を、弁本体２に組み付けるときは、軸線Ｏを軸線Ｌと合致させるようにして、受け部材８６の中空円筒部８６ｄの下端外周の雄ねじ８６ｅを、弁本体２の凹部２ａの内周に形成した雌ねじ２ｃに螺合させる。中空円筒部８６ｄの雄ねじ８６ｅを雌ねじ２ｃに対して螺進させてゆくと、受け部材８６の内側板部８６ｃが弁本体２の上端面に当接する。これによりパワーエレメント８を弁本体２に固定できる。
　このとき、パワーエレメント８と弁本体２との間には、パッキンＰＫが介装され、下部空間ＬＳにつながる凹部２ａ内の空間が封止されて、凹部２ａからの冷媒のリークを防止する。かかる状態で、パワーエレメント８の下部空間ＬＳは、連通孔２ｂを介して戻り流路２３と連通している。
（膨張弁の動作）
　図１を参照して、膨張弁１の動作例について説明する。コンプレッサ１０１で加圧された冷媒は、コンデンサ１０２で液化され、膨張弁１に送られる。また、膨張弁１で断熱膨張された冷媒はエバポレータ１０４に送り出され、エバポレータ１０４で、エバポレータの周囲を流れる空気と熱交換される。エバポレータ１０４から戻る冷媒は、膨張弁１（より具体的には、戻り流路２３）を通ってコンプレッサ１０１側へ戻される。このとき、エバポレータ１０４を通過することで、第２流路２２内の流体圧は、戻り流路２３の流体圧より大きくなる。
　膨張弁１には、コンデンサ１０２から高圧冷媒が供給される。より具体的には、コンデンサ１０２からの高圧冷媒は、第１流路２１を介して弁室ＶＳに供給される。
　弁体３が、弁座２０に着座しているとき（非連通状態のとき）には、弁室ＶＳから弁通孔２７、中間室２２１及び第２流路２２を通ってエバポレータ１０４へ送り出される冷媒の流量が制限される。他方、弁体３が、弁座２０から離間しているとき（連通状態のとき）には、弁室ＶＳから弁通孔２７、中間室２２１及び第２流路２２を通って、エバポレータ１０４へ送り出される冷媒の流量が増大する。膨張弁１の閉状態と開状態との間の切り換えは、ストッパ部材８４を介してパワーエレメント８に接続された作動棒５によって行われる。
　図１において、パワーエレメント８の内部には、ダイアフラム８３により仕切られた圧力作動室ＰＯと下部空間ＬＳとが設けられている。このため、圧力作動室ＰＯ内の作動ガスが液化されると、ダイアフラム８３とストッパ部材８４が上昇するため、コイルばね４１の付勢力に応じて作動棒５は上方向に移動する。一方、液化された作動ガスが気化されると、ダイアフラム８３とストッパ部材８４が下方に押圧されるため、作動棒５は下方向に移動する。こうして、膨張弁１の開状態と閉状態との間の切り換えが行われる。
　更に、パワーエレメント８の下部空間ＬＳは、戻り流路２３と連通している。このため、戻り流路２３を流れる冷媒の温度・圧力に応じて、圧力作動室ＰＯ内の作動ガスの体積が変化し、作動棒５が駆動される。換言すれば、図１に記載の膨張弁１では、エバポレータ１０４から膨張弁１に戻る冷媒の温度・圧力に応じて、膨張弁１からエバポレータ１０４に向けて供給される冷媒の量が自動的に調整される。
（比較例）
　次に、比較例を参照して、本実施形態の効果について説明する。図２において、理解しやすいように、比較例にかかるストッパ部材８４Ａ（点線で図示）を、本実施形態のストッパ部材８４に重ねて示す。比較例にかかるストッパ部材８４Ａは、本実施形態のストッパ部材８４に対して、円盤部の厚みのみが異なる。より具体的に、ストッパ部材８４Ａの円盤部８４Ａｂの厚みｔＡは、ストッパ部材８４の円盤部８４ｂの厚みｔよりも小さく（ｔ＜ｔＡ）なっている。比較例のパワーエレメント８Ａにおけるストッパ部材８４Ａ以外の形状は、本実施形態のパワーエレメント８と共通する。
　比較例のパワーエレメント８Ａにおいて、圧力作動室ＰＯ内の作動ガスが膨張して、ダイアフラム８３が受け部材８６に向かって変位して、ストッパ部材８４に当接して制止されたとき（すなわち最大開弁時）、ダイアフラム８３と受け部材８６の内側板部８６ｃとの間に、図２に点線で示すように円盤部８４Ａｂが挟持される。このとき、円盤部８４Ａｂの厚みｔＡが比較的薄いので、ダイアフラム８３は中立位置より受け部材８６側に変位した位置にある。このため、図３に点線で示すように、ダイアフラム８３は受け部材８６側に変位することで、受け部材８６側の支点Ｐ１から反力を受けた状態となる。換言すれば、ダイアフラム８３は、中立位置より受け部材８６側では支点Ｐ１回りに変位し、それによりダイアフラム８３と受け部材８６との間の隙間が増減する。
　ここで、冷媒循環システム１００の動作中に、冷媒内に混入した金属粉などの異物ＤＳが、戻り流路２３を介して下部空間ＬＳ内に進入する場合がある。かかる場合、図３に示すようにダイアフラム８３と受け部材８６との隙間に異物ＤＳが入り込み、ダイアフラム８３が受け部材８６側に変位した際に、受け部材８６との間で異物ＤＳの噛み込みが起きるおそれがある。ダイアフラム８３は非常に薄い金属板から形成されているため、比較的硬い異物ＤＳの噛み込みが起きると、応力集中が生じて局所的変形などを招き、場合によってはパワーエレメント８の作動特性を悪化させるおそれがある。
　これに対し本実施形態によれば、ダイアフラム８３が受け部材８６に向かって変位して、ストッパ部材８４の円盤部８４ｂに当接して制止されたとき、図３に実線で示すように、ダイアフラム８３は中立位置（もしくは中立位置より上蓋部材８２側に変位した位置）にある。つまり、ダイアフラム８３は、最大開弁時と閉弁時との間において、その中立位置から上蓋部材８２側の範囲内でのみ、上蓋部材８２側の支点Ｐ２を基点として変位する。換言すれば、ダイアフラム８３は中立位置より受け部材８６側には変位しないため、ダイアフラム８３と受け部材８６との間の隙間に異物ＤＳが進入しても、かかる隙間は小さくならないから異物の噛み込みは生じず、ダイアフラム８３の局所的変形などは生じない。これにより冷媒循環システム１００に用いるストレーナ（不図示）は通常のものを使用でき、冷媒の搬送効率を低下させることがない。
（第２の実施形態）
　図４は、第２の実施形態における膨張弁１Ａを示す概略断面図である。図５は、第２の実施形態におけるパワーエレメント８Ａの断面図である。図６は、第２の実施形態における図４のＢ部を拡大して示す断面図である。
　図４に示す膨張弁１Ａが、第１の実施形態にかかる膨張弁１と異なる点は、パワーエレメント８Ａと、弁本体２Ａの上部構成にある。すなわち本実施形態においては、パワーエレメント８Ａと弁本体２Ａは、ねじの螺合により結合されておらず、両者の結合はカシメにより行われる。それ以外の構成については、第１の実施形態と同様であるため、同じ符号を付して重複説明を省略する。
　図５において、パワーエレメント８Ａは、栓８１と、上蓋部材８２と、ダイアフラム８３と、受け部材８６Ａと、ストッパ部材８４とを有する。ここでも、上蓋部材８２側が上側であり、受け部材８６Ａ側が下側であるものとする。なお、ストッパ部材は設けなくてもよいが、その場合には、ストッパ部材に代わりダイアフラムの変位を制止する制止部材を設けることが好ましい。受け部材８６Ａの一部を変形させて、ストッパ部材の代わりとしてもよい。
　本実施形態のパワーエレメント８Ａにおいては、第１の実施形態におけるパワーエレメント８に対して、受け部材８６Ａの構成のみが主として異なる。それ以外の栓８１、上蓋部材８２、ダイアフラム８３、ストッパ部材８４については、細部の形状が異なることを除き基本的に同様な構成であるため、同じ符号を付して重複説明を省略する。
　金属製の板材をプレスにより成形することによって形成される受け部材８６Ａは、上蓋部材８２の外側板部８２ｂの外径とほぼ同じ外径を持つフランジ部８６Ａａと、フランジ部８６Ａａの内周に連設され下側に向かう円錐部８６Ａｂと、円錐部８６Ａｂの内周に連設された環状の中間板部８６Ａｃと、中間板部８６ｃの内周に連設された中空円筒部８６Ａｄと、中空円筒部８６Ａｄの内周に連設された環状の内側板部８６Ａｅと、を有している。内側板部８６Ａｅは、ストッパ部材８４の本体８４ａが嵌入する中央開口８６Ａｆを備えている。
　パワーエレメント８Ａの組み立て時において、ダイアフラム８３と受け部材８６Ａとの間にストッパ部材８４を配置しつつ、上蓋部材８２の外側板部８２ｂと、ダイアフラム８３の外周部８３ａと、受け部材８６Ａのフランジ部８６Ａａをこの順序で重ね合わせ軸方向に押圧しつつ、その外周を例えばＴＩＧ溶接やレーザ溶接、プラズマ溶接等により溶接して全周にわたって溶接部Ｗを形成し、これらを一体化する。
　続いて、上蓋部材８２に形成された開口８２ａから、上蓋部材８２とダイアフラム８３とで囲われる空間内に作動ガスを封入した後、開口８２ａを栓８１で封止し、更にプロジェクション溶接等を用いて、栓８１を上蓋部材８２に固定する。以上により、パワーエレメント８Ａが組み立てられる。
　図６において、アルミニウムなどの金属から形成される弁本体２Ａは、その上端から延在する円管部２ｄを備える。円管部２ｄの内径は、パワーエレメント８Ａの外径に等しいか、わずかに大きい。
　パワーエレメント８Ａを弁本体２Ａに組み付ける前において、円管部２ｄは点線で示すように、軸線Ｌ（図４）を軸とする円筒形状となっている。パワーエレメント８Ａを弁本体２Ａに組み付けるときは、弁本体２Ａの段部２ｅに環状のパッキンＰＫを配置して、受け部材８６Ａ側から弁本体２Ａに接近させ、円管部２ｄ内にパワーエレメント８Ａを嵌合させる。このとき、中間板部８６Ａｃと段部２ｅとの間にパッキンＰＫが挟持される。
　かかる状態で、不図示のカシメ工具を用いて、円管部２ｄの先端を内側に向かってかしめると、円管部２ｄの先端は軸線Ｌに向かって塑性変形して、環状のカシメ部２ｆが形成される。上蓋部材８２の外側板部８２ｂの外周上面がカシメ部２ｆから押圧されて固定される。これにより中間板部８６Ａｃと段部２ｅとの間でパッキンＰＫが軸線Ｌ方向に圧縮され、下部空間ＬＳにつながる凹部２ａ内の空間が封止されて、凹部２ａからの冷媒のリークを防止する。
　図４に示す膨張弁１Ａも、図１に示す冷媒循環システム１００に組み込むことができ、第１の実施形態にかかる膨張弁１と同様の機能を発揮する。
　なお、本発明は上述の実施形態に限定されない。本発明の範囲内において、上述の実施形態の任意の構成要素の変形が可能である。また、上述の実施形態において任意の構成要素の追加または省略が可能である。例えば、本実施形態では、最大開弁時のダイアフラムの位置を中立位置としているが、中立位置より上蓋部材側に変位した位置を最大開弁時としてもよい。
１、１Ａ　　　　：膨張弁
２、２Ａ　　　　：弁本体
３　　　　：弁体
４　　　　：付勢装置
５　　　　：作動棒
６　　　　：リングばね
８、８Ａ　　　　：パワーエレメント
２０　　　：弁座
２１　　　：第１流路
２２　　　：第２流路
２２１　　　：中間室
２３　　　：戻り流路
２７　　　：弁通孔
２８　　　：作動棒挿通孔
２９　　　：環状凹部
４１　　　：コイルばね
４２　　　：弁体サポート
４３　　　：ばね受け部材
８１　　　：栓
８２　　　：上蓋部材
８３　　　：ダイアフラム
８４　　　：ストッパ部材
８６、８６Ａ　　　：受け部材
１００　　：冷媒循環システム
１０１　　：コンプレッサ
１０２　　：コンデンサ
１０４　　：エバポレータ
ＶＳ　　　：弁室

Claims (5)

  1. 　ダイアフラムと、
    　前記ダイアフラムの外周部に当接し、前記ダイアフラムとの間に圧力作動室を形成する上蓋部材と、
    　前記ダイアフラムの外周部に当接し、前記ダイアフラムとの間に冷媒流入室を形成する受け部材と、
    　前記冷媒流入室に収容され、前記ダイアフラムに当接するストッパ部材と、を有し、
    　前記ダイアフラムは、中立位置から、前記中立位置より前記上蓋部材側に変位した位置の範囲内で変位することを特徴とするパワーエレメント。
  2. 　前記ダイアフラムは、前記中立位置から、前記中立位置より前記上蓋部材側に変位した位置の範囲内で、前記ストッパ部材を介して前記受け部材により制止されることを特徴とする請求項１に記載のパワーエレメント。
  3. 　前記受け部材側の支点は、前記上蓋部材側の支点よりも、前記ダイアフラムの外周に近いことを特徴とする請求項１又は２に記載のパワーエレメント。
  4. 　パワーエレメントと、
    　前記冷媒流入室に連通する冷媒流路と、弁室及び弁座が設けられた弁本体と、
    　前記弁室に配置された弁体と、
    　前記弁体を前記弁座に向けて押圧するコイルばねと、
    　前記弁体に一端を当接させた作動棒と、を有し、
    　前記パワーエレメントは、ダイアフラムと、前記ダイアフラムの外周部に当接し、前記ダイアフラムとの間に圧力作動室を形成する上蓋部材と、前記ダイアフラムの外周部に当接し、前記ダイアフラムとの間に冷媒流入室を形成する受け部材と、を有し、
    　前記ダイアフラムは、前記パワーエレメントの圧力作動室と冷媒流入室との圧力差により、中立位置から、前記中立位置より前記上蓋部材側に変位した位置の範囲内で変位して、前記コイルばねの付勢力に抗して前記弁体を駆動することを特徴とする膨張弁。
  5. 　前記パワーエレメントは、前記冷媒流入室に収容され、前記ダイアフラムに当接するストッパ部材を有し、
    　前記ダイアフラムは、前記中立位置から、前記中立位置より前記上蓋部材側に変位した位置の範囲内で、前記ストッパ部材を介して前記受け部材により制止されることを特徴とする請求項４に記載の膨張弁。

     
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