(57)【要約】【課題】内部熱交換器の側に組み付けられた状態でエバポレータに組み付けることができる膨張弁にする。【解決手段】膨張弁機能部１２を装着した通路形成部材１１をケース１０の二重管熱交換器３Ａの側から挿入し、通路形成部材１１の膨張弁出口を、エバポレータ２の冷媒入口４に接続される開口部１７の外側から挿入されたシール金具４４で連結する。ケース１０は、アルミダイカストとし、開口部１６，１７，１８のＯリング２９，４６，４７によるシール面をテーパ内壁面１６Ａ，１７Ａ，１８Ａにする。膨張弁１は、二重管熱交換器３Ａの外管２１を開口部１６に嵌合し、内管２０を通路形成部材１１の筒状継手部２７に嵌合し、外管２１とケース１０とをパイプクランプ３１で固定して内部熱交換器の側に組み付けられるので、エバポレータ２へはボルトにより容易に組み付けられる。【選択図】図２
2010043778.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二重管熱交換器とエバポレータとの間に配置される膨張弁において、
開口端に向けて開口断面積が漸次拡大されるテーパ内壁面を有していて前記二重管熱交換器と接続される第１開口部および開口端に向けて開口断面積が漸次拡大されるテーパ内壁面を有していて前記エバポレータと接続される第２および第３開口部が形成されたダイカスト製のケースと、
前記第１開口部から挿入され、前記ケースの中において、前記二重管熱交換器の内管と外管との間の高圧通路から前記エバポレータの冷媒入口が接続される前記第２開口部までの第１冷媒通路および前記エバポレータの冷媒出口が接続される前記第３開口部から前記二重管熱交換器の戻り低圧通路である前記内管までの第２冷媒通路を形成する通路形成部材と、
前記通路形成部材に装着されて、前記第３開口部から前記ケースの中に導入された冷媒の温度および圧力に基づいて前記第１冷媒通路を流れる冷媒の流量を制御する膨張弁機能部と、
を備えていることを特徴とする膨張弁。
【請求項２】
前記通路形成部材は、前記二重管熱交換器の前記外管が前記第１開口部の前記テーパ内壁面に嵌合されたときに、前記第１冷媒通路の前記二重管熱交換器の側の端部が前記内管と前記外管との間の前記高圧通路にのみ連通する形状を有し、前記第２冷媒通路の前記二重管熱交換器の側の端部が前記内管と嵌合され、その端部と反対側の端部が前記ケースの中に開口する形状を有している請求項１記載の膨張弁。
【請求項３】
前記ケースの前記第２開口部は、前記通路形成部材の挿入方向に対して直交する方向に形成され、前記第２開口部の外側から筒状のシール金具を挿入することにより、前記通路形成部材の挿入方向に対して直交する方向に開口された前記第１冷媒通路の前記二重管熱交換器の側と反対側の端部が前記第２開口部に接続される請求項１記載の膨張弁。
【請求項４】
前記ケースの前記第２開口部は、前記ケースの内側に開口する端部が前記通路形成部材の挿入方向に形成されており、前記ケースに前記通路形成部材を挿入することにより、前記通路形成部材の挿入方向に開口された前記第１冷媒通路の前記二重管熱交換器の側と反対側の端部が前記第２開口部に接続される請求項１記載の膨張弁。
【請求項５】
前記ケースの前記第２開口部は、前記通路形成部材の挿入方向に対して直交する方向に形成され、前記第２開口部が開口している前記ケースの内壁面は、前記第１開口部の中心線からの距離が前記第１開口部の開口端に向けて漸次増加する傾斜平面を有し、前記ケースに前記通路形成部材を挿入することにより、前記通路形成部材の挿入方向に対して直交する方向に開口されていてその開口端面が前記傾斜平面と同じ傾斜を有するとともに開口回りにシール部材を保持している前記第１冷媒通路の前記二重管熱交換器の側と反対側の端部が前記傾斜平面に圧接することによって前記第２開口部に接続される請求項１記載の膨張弁。
【請求項６】
前記通路形成部材は、ダイカスト製であり、前記膨張弁機能部のボディを兼ねている請求項１記載の膨張弁。
【請求項７】
前記通路形成部材は、柔軟性を有する樹脂製であり、一体に形成された爪によって前記膨張弁機能部が係止されている請求項１記載の膨張弁。
【請求項８】
前記通路形成部材は、柔軟性を有する樹脂製であり、前記膨張弁機能部が圧入により固定されている請求項１記載の膨張弁。
【請求項９】
前記ケースは、前記エバポレータの側に設けられた固定ブロックに螺着されるボルトを通すための固定孔が一体に形成されている請求項１記載の膨張弁。
【請求項１０】
二重管熱交換器とエバポレータとの間に配置される膨張弁において、
開口端に向けて開口断面積が漸次拡大されるテーパ内壁面を有していて前記二重管熱交換器と接続される第１開口部および開口端に向けて開口断面積が漸次拡大されるテーパ内壁面を有していて前記エバポレータと接続される第２開口部が形成されたダイカスト製のケースと、
前記第１開口部から挿入され、前記ケースの中において、前記二重管熱交換器の内管と外管との間の高圧通路から前記エバポレータの冷媒入口が接続される膨張弁出口までの第１冷媒通路および前記エバポレータの冷媒出口が接続される前記第２開口部から前記二重管熱交換器の戻り低圧通路である前記内管までの第２冷媒通路を形成する通路形成部材と、
前記通路形成部材に装着されて、前記第２開口部から前記ケースの中に導入された冷媒の温度および圧力に基づいて前記第１冷媒通路を流れる冷媒の流量を制御する膨張弁機能部と、
を備え、前記ケースの前記第２開口部は、前記通路形成部材の挿入方向に対して直交する方向に形成され、前記ケースに前記通路形成部材を挿入することにより、前記通路形成部材の挿入方向に対して直交する方向に開口された前記第１冷媒通路の前記二重管熱交換器の側と反対側の端部である前記膨張弁出口が前記第２開口部と同軸上に位置していることを特徴とする膨張弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は膨張弁に関し、特に車両用空調装置の冷凍サイクルにて二重管式の内部熱交換器とエバポレータとの間に配置されて内部熱交換器から送り込まれた高温・高圧の冷媒を膨張して低温・低圧になった冷媒をエバポレータに送り出す膨張弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用空調装置は、一般に、車両走行用のエンジンによって駆動されるコンプレッサと、コンプレッサによって圧縮された冷媒を凝縮させるコンデンサと、凝縮された冷媒を気液に分離するとともに冷凍サイクル内の余剰冷媒を蓄えておくレシーバと、高温・高圧の液冷媒を絞り膨張させて低温・低圧の霧状の冷媒にする膨張弁と、霧状の冷媒を車室内の空気と熱交換することにより蒸発させてコンプレッサへ戻すエバポレータとを備えている。自動車用空調装置は、さらに、冷凍サイクルの成績係数を上げるために、内部熱交換器が使用されている。内部熱交換器は、レシーバから膨張弁へ送られる高温・高圧の液冷媒とエバポレータからコンプレッサへ戻る低温・低圧の冷媒との間で熱交換を行うように構成されている。
【０００３】
このような内部熱交換器は、冷凍サイクルの中に内部熱交換器という独立した装置を設置するのではなく、冷凍サイクルの配管自体を内部熱交換器として機能させることが行われている（たとえば、特許文献１参照）。この内部熱交換器は、内管と外管とを同軸配置した二重管熱交換器によって構成され、内管によって形成される通路と、内管と外管との間に形成される通路とを向流する冷媒の間で熱交換を行うようにしている。
【０００４】
また、冷凍サイクルを構成する内部熱交換器、膨張弁およびエバポレータに関して、内部熱交換器を二重管構造のまま膨張弁に接続することができるようにした構成も知られている（たとえば、特許文献２参照）。この構成によれば、エバポレータに、その冷媒入口および冷媒出口を取り囲むようにした筒状のケースが接合され、そのケースの中に、膨張弁出口を蒸発器の冷媒入口に接続した状態で膨張弁を収容し、ケースの開口端には二重管の外管を接続し、膨張弁入口にはケースの開口端を介して延びる二重管の内管を接続するようにしている。この構成では、二重管の内管は、膨張弁に高温・高圧の液冷媒を送る高圧通路として使用され、内管と外管との間の環状の通路は、蒸発器を出た低温・低圧の冷媒を送る低圧通路として使用されている。
【特許文献１】特開２００４−５８８６３号公報
【特許文献２】特開２００８−３９２６２号公報（図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、エバポレータの冷媒入口に膨張弁の出口を接続し、その膨張弁を収容するようにエバポレータの冷媒出口にケースを結合し、そのケースおよびその中の膨張弁に二重管熱交換器の外管および内管をそれぞれ接続する構成では、エバポレータに対して膨張弁および内部熱交換器を組み付けていくやり方であるが、膨張弁の取り付け場所の構造によってはそのような方法が採りにくい場合がある。また、二重管熱交換器の内管に高温・高圧の冷媒を流し、内管と外管との間の環状の通路に低温・低圧の冷媒を流す内部熱交換器では、内管と膨張弁の入口ポートとの接続構造がシンプルである反面、その外表面に結露が生じる可能性があるので断熱材で覆う必要がある。このため、二重管熱交換器の内管に低温・低圧の冷媒を流し、内管と外管との間の環状の通路に高温・高圧の冷媒を流すようにして、そのような結露対策を不要にしたいという要望がある。
【０００６】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、内部熱交換器の側に組み付けられた状態でエバポレータに組み付けることができるようにした膨張弁を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明では上記問題点を解決するために、二重管熱交換器とエバポレータとの間に配置される膨張弁において、開口端に向けて開口断面積が漸次拡大されるテーパ内壁面を有していて前記二重管熱交換器と接続される第１開口部および開口端に向けて開口断面積が漸次拡大されるテーパ内壁面を有していて前記エバポレータと接続される第２および第３開口部が形成されたダイカスト製のケースと、前記第１開口部から挿入され、前記ケースの中において、前記二重管熱交換器の内管と外管との間の高圧通路から前記エバポレータの冷媒入口が接続される前記第２開口部までの第１冷媒通路および前記エバポレータの冷媒出口が接続される前記第３開口部から前記二重管熱交換器の戻り低圧通路である前記内管までの第２冷媒通路を形成する通路形成部材と、前記通路形成部材に装着されて、前記第３開口部から前記ケースの中に導入された冷媒の温度および圧力に基づいて前記第１冷媒通路を流れる冷媒の流量を制御する膨張弁機能部と、を備えていることを特徴とする膨張弁が提供される。
【０００８】
このような膨張弁によれば、膨張弁機能部を装着した通路形成部材をケースの二重管熱交換器の側から挿入して組み立てて二重管熱交換器を接続する構成にし、ケースはダイカスト製にしている。これにより、膨張弁は、ボルト等によってエバポレータに、またはエバポレータから延びる配管に容易に組み付けることができるので、組み付けスペースの狭い場所でもエバポレータ側への組み付けを容易に行うことができる。
【発明の効果】
【０００９】
上記構成の膨張弁は、二重管熱交換器との接続側は、膨張弁機能部および通路形成部材を挿入するとともに二重管熱交換器との接続を可能にする第１開口部とし、エバポレータとの接続側は、エバポレータの冷媒入口および冷媒出口と単に接続できるだけの継手構造にしたダイカスト製のケースとしたことで、エバポレータ側への組み付けが容易という利点がある。膨張弁機能部が装着された通路形成部材を収容するためのケースは、ダイカスト成型の際に、二重管熱交換器およびエバポレータとの嵌合部におけるシール部材配置面をテーパ内壁面としたことで、仕上げ加工の不要なシール面にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について、車両用空調装置の内部熱交換器として内管の外側に高温・高圧の冷媒を流すようにした二重管熱交換器を有する冷凍サイクルに適用した場合を例に図面を参照して詳細に説明する。
【００１１】
図１は第１の実施の形態に係る膨張弁の装着例を示す断面図である。なお、図中の矢印は、冷媒の流れ方向を示している。
第１の実施の形態に係る膨張弁１は、エバポレータ２と内部熱交換器３との間に配置されている。エバポレータ２は、その一側面に蒸発しようとする冷媒を導入する冷媒入口４および蒸発した冷媒を導出する冷媒出口５が並んで形成されている。エバポレータ２の冷媒入口４および冷媒出口５は、膨張弁１を介して内部熱交換器３に接続される。この内部熱交換器３は、車両の車室内に配置される二重管熱交換器３Ａとエンジンルーム内に配置される二重管熱交換器３Ｂとからなり、これらの二重管熱交換器３Ａ，３Ｂは、車室とエンジンルームとを隔てている隔壁にて接続されている。エンジンルーム内の二重管熱交換器３Ｂは、その端部において、内管と外管との間によって形成される環状の高圧通路がレシーバから液冷媒が供給される高圧配管６に接続され、戻り低圧通路を構成する内管は、低圧配管７および図示しないフレキシブルホースを介してコンプレッサの入口へ接続される。
【００１２】
このような構成において、コンプレッサによって圧縮され、コンデンサによって凝縮され、レシーバによって気液に分離された高温・高圧の液冷媒は、高圧配管６を介して内部熱交換器３に導入される。内部熱交換器３の高圧通路を通過した冷媒は、膨張弁１に導入され、ここで絞り膨張されて低温・低圧の霧状の二相冷媒になる。その霧状の二相冷媒は、冷媒入口４を介してエバポレータ２に導入され、ここで車室内の空気と熱交換されることにより蒸発される。蒸発された冷媒は、冷媒出口５を介して膨張弁１に入り、ここから内部熱交換器３、低圧配管７およびフレキシブルホースを介してコンプレッサへ戻る。膨張弁１は、エバポレータ２から導入された冷媒の温度および圧力に基づいてエバポレータ２に供給する冷媒の流量を制御している。また、内部熱交換器３は、高圧通路を流れる高温・高圧の液冷媒と内管の戻り低圧通路を流れる低温・低圧の冷媒との間で熱交換が行われる。これにより、膨張弁１に送り込まれる液冷媒は、レシーバを出た液冷媒よりもさらに過冷却され、コンプレッサに送り込まれる冷媒は、エバポレータ２を出た冷媒よりもさらに過熱されることになる。
【００１３】
図２は第１の実施の形態に係る膨張弁の接続状態を示す断面図、図３はエバポレータへの取り付け方向に見たケースの側面図、図４は図２のａ−ａ矢視断面図、図５は図２のｂ−ｂ矢視断面図、図６は第１の実施の形態に係る膨張弁の組立手順を示す図であって、（Ａ）は第１の手順を示し、（Ｂ）は第２の手順を示し、（Ｃ）は第３の手順を示している。
【００１４】
第１の実施の形態に係る膨張弁１は、ケース１０と、その中に収容される通路形成部材１１および膨張弁機能部１２とを備えている。ケース１０は、図３にその外観を示したように、釣り鐘状の形状を有し、その側面にエバポレータ２との接続を行う継手部１３と、エバポレータ２の側に設けられた固定ブロック１４に螺着されるボルトを通すための固定孔１５とを一体に有している。ケース１０は、二重管熱交換器３Ａと接続される開口部１６と、継手部１３に開口部１６の軸線に対して直交する方向に形成されてエバポレータ２と接続される２つの開口部１７，１８とを有し、たとえばアルミニウムダイカストにて形成されている。３つの開口部１６，１７，１８は、それらの開口端に向けて開口断面積が漸次拡大されるテーパ内壁面１６Ａ，１７Ａ，１８Ａを有している。これは、鋳型を割るときに、シールリング部材が配置されるシール面として仕上げ加工が不要な擦り傷のない鋳肌にするためである。
【００１５】
通路形成部材１１は、ケース１０内にて、二重管熱交換器３Ａの内管２０と外管２１との間の高圧通路２２からエバポレータ２の冷媒入口４に接合された入口配管２３が接続される開口部１７へ連通させる第１冷媒通路２４と、エバポレータ２の冷媒出口５に接合された出口配管２５が接続される開口部１８から二重管熱交換器３Ａの戻り低圧通路である内管２０へ連通させる第２冷媒通路２６とを形成するものであって、たとえば亜鉛ダイカストにて形成されている。
【００１６】
通路形成部材１１において、第２冷媒通路２６の二重管熱交換器３Ａ側の一端を構成する筒状継手部２７は、ケース１０の開口部１６と同軸に位置していて、二重管熱交換器３Ａの内管２０と嵌合されるときに、開口部１６の軸線を中心にして自由な回転位置にて二重管熱交換器３Ａを取り付けることができるようにしている。第２冷媒通路２６の他端は、ケース１０内に開口している。筒状継手部２７および二重管熱交換器３Ａの嵌合部は、Ｏリング２８によってシールされている。
【００１７】
通路形成部材１１は、二重管熱交換器３Ａとの接続側において、二重管熱交換器３Ａの外管２１が開口部１６に嵌合されたときに、二重管熱交換器３Ａの内管２０と外管２１との間の高圧通路２２の一端を閉止するとともに、その高圧通路２２を第１冷媒通路２４に連通している。この第１冷媒通路２４は、図４にも示されるように、筒状継手部２７の外側からそれと同軸に形成された通路に連通され、さらに膨張弁機能部１２の冷媒入口へ連通されている。開口部１６と二重管熱交換器３Ａの外管２１との嵌合部は、テーパ内壁面１６Ａに配置されてケース１０内から大気への冷媒漏れを防止するＯリング２９によってシールされ、高圧の冷媒がケース１０内へ冷媒漏れするのを防止するＯリング３０によってシールされている。二重管熱交換器３Ａおよびケース１０は、パイプクランプ３１によって固定されている。なお、ボール４８は、第１冷媒通路２４の一部である筒状継手部２７と同軸の通路を有する通路形成部材１１をダイカストにて成型するときに必然的に作られる捨て孔を塞ぐために圧入された栓である。
【００１８】
膨張弁機能部１２は、通路形成部材１１をボディとし、その外形は、図５に示したように、戻り低圧通路の十分な断面積を確保しながら一部がケース１０の内壁に沿った形状に形成されている。第１冷媒通路２４は、その途中に膨張弁１の弁部が配置されている。すなわち、開口部１７と同じ軸線方向に形成された通路内にディスク状の弁座部材３２が嵌め込まれてかしめ加工により固定されている。この弁座部材３２は、開口部１７の側の面に丸い凹部が形成されて弁孔および弁座を形成し、中央には弁軸ガイドを構成する孔が穿設され、その周囲には、凹部の弁孔まで貫通する複数（図では１つ）の円弧状のスリット孔が穿設されている。この弁座部材３２の開口部１７の側には、弁孔を開閉する弁体３３がスプリング３４により閉弁方向に付勢された状態で配置されている。このスプリング３４は、第１冷媒通路２４の開口部１７の側の端部である冷媒出口の開口部に圧入されたアジャスト部材３５に受けられており、そのアジャスト部材３５の冷媒出口の開口部への圧入量により荷重が調整されて、この膨張弁１のセット値が調整されている。弁体３３は、弁軸３６と一体に形成され、弁座部材３２によって開閉方向に進退自在に支持されている。
【００１９】
弁軸３６の弁体３３とは反対側の端部には、伝達部材３７が嵌着されている。この伝達部材３７は、通路形成部材１１によって弁の開閉方向に進退自在に支持される筒状部と通路形成部材１１の外側に配置されるフランジ部とからなり、その筒状部には、冷媒入口に導入された高圧の液冷媒が通路形成部材１１と弁軸３６との間のクリアランスを介してケース１０の内に漏れないようにＯリング３８が周設されている。
【００２０】
ケース１０内の戻り低圧通路を通過する冷媒の温度および圧力を感知するパワーエレメント４０は、通路形成部材１１の弁軸３６と同じ軸線方向に形成された載置場所に嵌め込まれてその外側の一部をかしめ加工することにより固定されている。パワーエレメント４０は、アッパーハウジング４１と、ダイヤフラム４２と、中央が開口されたロアハウジング４３と積層し、それらの外周を溶接し、アッパーハウジング４１とダイヤフラム４２とによって形成される部屋には、冷媒と同じまたは類似した特性のガスを含む作動ガスが封入されている。パワーエレメント４０は、通路形成部材１１に固定されることによって、伝達部材３７のフランジ部がダイヤフラム４２に当接されている。これにより、戻り低圧通路を通過する冷媒の温度および圧力に応じて変化するダイヤフラム４２の変位が伝達部材３７および弁軸３６を介して弁体３３に伝達され、エバポレータ２に送り込む冷媒の流量を制御することになる。
【００２１】
通路形成部材１１の第１冷媒通路２４の冷媒出口は、シール金具４４によって開口部１７へ連結されている。このシール金具４４は、筒状の形状を有し、開口部１７の外側から挿入または開口部１７に圧入して第１冷媒通路２４に嵌合され、第１冷媒通路２４の冷媒出口からケース１０内への冷媒漏れは、Ｏリング４５によって防止されている。
【００２２】
膨張弁１をエバポレータ２に取り付けたときには、開口部１７における大気への冷媒漏れは、Ｏリング４６によって防止され、開口部１８における大気への冷媒漏れは、Ｏリング４７によって防止されている。これらのＯリング４６，４７は、開口部１７，１８の、仕上げ加工の不要なテーパ内壁面１７Ａ，１８Ａに配置されている。
【００２３】
以上の構成の膨張弁１は、図６に示した手順によって組み立てられる。すなわち、図６の（Ａ）に示したように、通路形成部材１１にあらかじめ弁部およびパワーエレメント４０を組み付けてスプリング３４の荷重調整が済んだ組立体と、ケース１０とが準備され、その組立体をケース１０の開口部１６へ挿入する。次に、図６の（Ｂ）に示したように、通路形成部材１１が開口部１６の内側に形成された段部に係止するまでケース１０の中に押し込まれた後、開口部１７にシール金具４４を挿入（圧入）する。シール金具４４のフレア部が開口部１７に係止した後、図６の（Ｃ）に示したように、シール金具４４は、通路形成部材１１と開口部１７との間の隙間に対応する位置の内側から外側へ向けて押し出し変形する加工がなされ、これによって、ケース１０に固定されている。
【００２４】
このようにして組み立てられた膨張弁１は、二重管熱交換器３Ａと接続される。すなわち、二重管熱交換器３Ａの外管２１を開口部１６に嵌合し、内管２０を通路形成部材１１の筒状継手部２７に嵌合し、外管２１がケース１０から抜けないよう、両者をパイプクランプ３１にて固定する。膨張弁１が二重管熱交換器３Ａに組み付けられたことにより、エバポレータ２への組み付け作業は、ボルトによる固定だけであることから、取り付けスペースの狭い場所でもエバポレータ２への組み付けを容易に行うことができる。
【００２５】
このような膨張弁１において、二重管熱交換器３Ａの内管２０と外管２１との間の環状の高圧通路２２を介して供給された高温・高圧の液冷媒は、通路形成部材１１の第１冷媒通路２４に導入され、弁座部材３２の弁座と弁体３３との間の隙間を通過する。このとき、その液冷媒は、絞り膨張されて低温・低圧の霧状の二相冷媒になり、入口配管２３を介してエバポレータ２の冷媒入口４に導入される。エバポレータ２では、その二相冷媒は、車室内の空気と熱交換されて蒸発され、蒸発された冷媒は、冷媒出口５から出口配管２５を介して膨張弁１に導入される。導入された冷媒は、ケース１０内および通路形成部材１１の第２冷媒通路２６を介して二重管熱交換器３Ａの内管２０へ送られる。
【００２６】
膨張弁１に導入された冷媒がケース１０内を通過するとき、その冷媒の温度および圧力がパワーエレメント４０によって感知され、パワーエレメント４０は、その冷媒は、所定の過熱度を保つようにエバポレータ２に供給する冷媒の流量を制御している。
【００２７】
図７は第２の実施の形態に係る膨張弁の接続状態を示す断面図である。なお、この図７において、図２に示した構成要素と同じ構成要素については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００２８】
この第２の実施の形態に係る膨張弁５０は、通路形成部材１１を開口部１６からケース１０に挿入したときに、第１冷媒通路２４と開口部１７とが接続される構成を有している。そのために、ケース１０は、開口部１６から見て奥側に開口部１７が配置され、ケース１０の内側に開口する開口部１７の接続端部５１が通路形成部材１１の挿入方向に形成されて、通路形成部材１１の第１冷媒通路２４と開口部１７の接続端部５２との継手部を構成している。この継手部では、Ｏリング５３によるシールが行われている。なお、この開口部１７の接続端部５１においても、図示ではＯリング５３が配置される内壁面はストレートになっているが、開口部１６に向かって断面積が大きくなるようなテーパ内壁面を構成するのがよい。
【００２９】
この膨張弁５０は、通路形成部材１１を樹脂材料にて形成している。樹脂材料は、膨張弁機能部１２の係止機能を持たせる関係上、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）のように変形し辛い樹脂は適しておらず、たとえばポリアミド（ＰＡ）またはポリアセタール（ＰＯＭ）のような柔軟性を有するものがよく、好ましくは、ガラス繊維で強化されたポリアミドとすることができる。
【００３０】
この膨張弁５０では、膨張弁機能部１２は、その構造体として樹脂の通路形成部材１１をまったく利用しておらず、単体で膨張弁機能を果たすことができるようにしている。これは、樹脂が金属に比べて寸法安定性に不利な熱膨張および膨潤といったを特性を有しており、特性が狂ってしまうためである。
【００３１】
この膨張弁機能部１２は、パワーエレメント４０のロアハウジング４３の中央開口部を延長して筒状ボディを形成し、一端に弁座および弁軸ガイドを有する弁座付き筒状部材５４が筒状ボディに嵌合され、弁座付き筒状部材５４の途中に形成された段差部と弁軸３６に結合された伝達部材３７との間にスプリング３４を有する構成になっている。ロアハウジング４３には、エバポレータ２から戻ってきた冷媒を通過させる連通孔５５が穿設されている。この連通孔５５は、たとえばロアハウジング４３の筒状ボディの軸線を中心とする同心円上に３つの円弧状のスリットを円周方向に均等配置したものである。
【００３２】
通路形成部材１１は、膨張弁機能部１２の弁座付き筒状部材５４を収容するボアの開口端には、ロアハウジング４３に形成された連通孔５５に係止される３個の爪５６が一体に形成されている。これらの爪５６は先端の内側に斜面を有し、膨張弁機能部１２の弁座付き筒状部材５４を通路形成部材１１に挿入したときに、連通孔５５の縁部が斜面に沿って移動しながら爪５６を支持している爪支持部が変形され、連通孔５５の縁部が爪５６を通り越すことにより爪支持部の変形が復元して連通孔５５の縁部に爪５６が係止される。これにより、通路形成部材１１は、通路形成部材１１に固定されることになる。
【００３３】
図８は第３の実施の形態に係る膨張弁の接続状態を示す断面図である。なお、この図８において、図２に示した構成要素と同じ構成要素については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００３４】
この第３の実施の形態に係る膨張弁６０は、通路形成部材１１を開口部１６からケース１０に挿入したときに、第１冷媒通路２４と開口部１７とが接続される構成を有している。すなわち、継手部１３の開口部１７が開口しているケース１０の内壁面は、開口部１６の中心線からの距離が開口部１６の開口端に向けて漸次増加する傾斜平面６１になっている。通路形成部材１１は、開口部１７に対向する第１冷媒通路２４の開口端が傾斜平面６１と同じ傾斜の端面を有し、その端面には、溝が周設されていてＯリング６２を保持するようにしている。
【００３５】
これにより、ケース１０に通路形成部材１１を挿入することにより、開口部１７および第１冷媒通路２４の開口部の軸線が一致したところで、第１冷媒通路２４の開口端面に保持されたＯリング６２が開口部１７の回りの傾斜平面６１に圧接され、第１冷媒通路２４と開口部１７とが気密に接続される。
【００３６】
この通路形成部材１１においても、第２の実施の形態に係る膨張弁５０と同様に、樹脂材料にて形成され、膨張弁機能部１２を係止する爪５６が一体に形成されている。この実施の形態で使用している膨張弁機能部１２は、第２の実施の形態の膨張弁５０で使用しているものと比較して、スプリング３４の荷重調整を弁座位置の変更なしに行うことができる構成にしてある。
【００３７】
図９は第４の実施の形態に係る膨張弁の接続状態を示す断面図である。なお、この図９において、図２に示した構成要素と同じ構成要素については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００３８】
この第４の実施の形態に係る膨張弁７０は、冷媒入口４および冷媒出口５に接合された入口配管２３および出口配管２５が同軸に設けられているエバポレータ２に適用するためのものである。このため、ケース１０は、エバポレータ２と接続される側に１つの開口部７１を有し、その開口端側には、テーパ内壁面７１Ａを有している。この開口部７１には、エバポレータ２の出口配管２５が嵌合され、テーパ内壁面７１Ａに接触するように配置されたＯリング７２によって大気への冷媒漏れを防止している。
【００３９】
通路形成部材１１は、第１冷媒通路２４のエバポレータ２側の開口端部、すなわち膨張弁出口の部分は、エバポレータ２の入口配管２３との継手部を構成している。したがって、通路形成部材１１を開口部１６から挿入したときに、膨張弁出口が開口部７１と同じ軸線上に位置するようにしている。
【００４０】
この通路形成部材１１においても、第２の実施の形態に係る膨張弁５０と同様に、柔軟性のある樹脂材料にて形成され、膨張弁機能部１２を係止する爪５６が一体に形成されている。この実施の形態で使用している膨張弁機能部１２は、第２の実施の形態の膨張弁５０で使用しているものと比較して、スプリング３４およびその荷重調整用のアジャスト部材３５が弁体３３の下流側に配置されている構成にしてある。さらに、膨張弁機能部１２の通路形成部材１１への装着は、圧入にて行い、シールリングを不要にしている。これは、膨張弁機能部１２を収容する通路形成部材１１のボアの内径を膨張弁機能部１２の胴部の外径より小さくし、樹脂の柔軟性を利用して、膨張弁機能部１２を通路形成部材１１に圧入したときに両者が緊密に密着するようにしている。
【００４１】
なお、この実施の形態では、エバポレータ２の出口配管２５とケース１０との固定は、ケース１０と二重管熱交換器３Ａとをパイプクランプ３１で固定しているやり方と同じ方法で行っている。
【００４２】
以上、本発明をその好適な実施の形態について詳述したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。たとえば、第１の実施の形態では、金属製の通路形成部材１１と開口部１７とをシール金具４４によって連結しているが、このシール金具４４を樹脂製の通路形成部材１１と開口部１７との連結に使用しても良い。また、第２ないし第４の実施の形態では、樹脂製の３種類の通路形成部材１１と３種類の膨張弁機能部１２との組み合わせを例示したが、これらの組み合わせに限定されるものではなく、別の種類の膨張弁機能部を使用しても良い。さらに、第２ないし第４の実施の形態における樹脂製の通路形成部材１１をダイカスト製としても良い。また、第１ないし第４の実施の形態では、膨張弁をエバポレータ２に直接接続する場合について説明したが、車室とエンジンルームとを隔てている隔壁にてエバポレータ２から延びる２本の配管または二重管に膨張弁を接続するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】第１の実施の形態に係る膨張弁の装着例を示す断面図である。
【図２】第１の実施の形態に係る膨張弁の接続状態を示す断面図である。
【図３】エバポレータへの取り付け方向に見たケースの側面図である。
【図４】図２のａ−ａ矢視断面図である。
【図５】図２のｂ−ｂ矢視断面図である。
【図６】第１の実施の形態に係る膨張弁の組立手順を示す図であって、（Ａ）は第１の手順を示し、（Ｂ）は第２の手順を示し、（Ｃ）は第３の手順を示している。
【図７】第２の実施の形態に係る膨張弁の接続状態を示す断面図である。
【図８】第３の実施の形態に係る膨張弁の接続状態を示す断面図である。
【図９】第４の実施の形態に係る膨張弁の接続状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１  膨張弁
２  エバポレータ
３  内部熱交換器
３Ａ，３Ｂ  二重管熱交換器
４  冷媒入口
５  冷媒出口
６  高圧配管
７  低圧配管
１０  ケース
１１  通路形成部材
１２  膨張弁機能部
１３  継手部
１４  固定ブロック
１５  固定孔
１６，１７，１８  開口部
１６Ａ，１７Ａ，１８Ａ  テーパ内壁面
２０  内管
２１  外管
２２  高圧通路
２３  入口配管
２４  第１冷媒通路
２５  出口配管
２６  第２冷媒通路
２７  筒状継手部
２８，２９，３０  Ｏリング
３１  パイプクランプ
３２  弁座部材
３３  弁体
３４  スプリング
３５  アジャスト部材
３６  弁軸
３７  伝達部材
３８  Ｏリング
４０  パワーエレメント
４１  アッパーハウジング
４２  ダイヤフラム
４３  ロアハウジング
４４  シール金具
４５，４６，４７  Ｏリング
４８  ボール
５０  膨張弁
５１，５２  接続端部
５３  Ｏリング
５４  弁座付き筒状部材
５５  連通孔
５６  爪
６０  膨張弁
６１  傾斜平面
６２  Ｏリング
７０  膨張弁
７１  開口部
７１Ａ  テーパ内壁面
７２  Ｏリング
【図１】
2010043778.tif 000003
【図２】
2010043778.tif 000004
【図３】
2010043778.tif 000005
【図４】
2010043778.tif 000006
【図５】
2010043778.tif 000007
【図６】
2010043778.tif 000008
【図７】
2010043778.tif 000009
【図８】
2010043778.tif 000010
【図９】
2010043778.tif 000011