(57)【要約】【課題】  温度式膨張弁において、冷媒温度を精度よく感知して安定した弁開度特性を簡易かつ低コストに得られるようにする。【解決手段】  温度式膨張弁１によれば、ディスク２４の形状を断面六角形状にして冷媒との接触面を拡大したことにより、エバポレータ出口の冷媒温度の感温部への熱伝達性能が向上する。このため、感温部において冷媒温度を精度よく感知して安定した弁開度特性を得ることができる。その結果、外部雰囲気の影響を遮断するための付属部品を組み付ける必要性がなくなり、低コストに実現することができる。【選択図】  図２
2006322689.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷凍サイクルに設けられて、コンデンサ側から流入した冷媒を内部の弁部を通過させることにより絞り膨張させてエバポレータへ供給し、前記エバポレータから戻ってきた冷媒の圧力と温度を感知して前記弁部の開度を制御する温度式膨張弁において、
前記コンデンサ側から導入された冷媒を、前記弁部を経由させて前記エバポレータへ導出するための第１通路と、前記エバポレータから戻ってきた冷媒を導入してコンプレッサ側へ導出するための第２通路とを有するボディと、
第１ハウジングと、前記第１ハウジングに対向配置されるとともに、前記第１ハウジングとは反対側で前記第２通路に連通する第２ハウジングと、前記第１ハウジングと前記第２ハウジングとにより囲まれる空間を仕切るように配置され、前記第１ハウジング側の密閉空間に所定の感温用媒体を封入させた状態で保持するダイヤフラムと、前記第２ハウジング内で前記ダイヤフラムに当接するように配置され、前記ダイヤフラムとは反対側面にシャフトが当接するディスクとを備え、前記第２通路を流れる冷媒の温度及び圧力を感知し、前記シャフトを前記ディスクと一体に駆動して前記弁部の開度を制御し、前記第１通路を流れる冷媒の流量を制御するパワーエレメントと、
を備え、
前記ディスクは、
前記シャフトの前記弁部とは反対側の端部と係合してこれを係止する係合部と、前記第２ハウジングの内壁に沿うようにして配置される延出部とを有し、
前記パワーエレメントとして組み立てられる際に、前記延出部が前記第２ハウジングの内壁に沿って収容されることにより仮の位置決めがなされ、前記パワーエレメントが前記ボディに組み付けられる際に、前記係合部と前記シャフトとが係合することにより位置決めが完了するように構成され、
前記延出部は、前記第２通路を流れる冷媒と前記ディスクとの接触面積を大きくするために、前記ディスクの前記第２通路側に露出する表面積を拡大する接触面拡大形状を有すること、
を特徴とする温度式膨張弁。
【請求項２】
前記接触面拡大形状は、前記第２ハウジングの内壁面との間に一又は複数の空間部を形成する前記延出部の外周形状により形成されていることを特徴とする請求項１記載の温度式膨張弁。
【請求項３】
前記第２ハウジングが円筒状に構成され、前記延出部がほぼ断面多角形状に形成されていることを特徴とする請求項２記載の温度式膨張弁。
【請求項４】
前記接触面拡大形状は、前記延出部の前記第２通路との対向面において前記ディスクの厚み方向に設けられた凹部からなることを特徴とする請求項１記載の温度式膨張弁。
【請求項５】
前記接触面拡大形状は、前記延出部の中央に設けられて前記係合部を構成する穴部に連通するように形成されたことを特徴とする請求項４記載の温度式膨張弁。
【請求項６】
前記接触面拡大形状は、さらに前記第２ハウジングの内壁面との間に一又は複数の空間部を形成する前記延出部の外周形状により形成されていることを特徴とする請求項５記載の温度式膨張弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍サイクルにおいて、エバポレータの出口側を流れる冷媒の温度及び圧力を感知して弁部の開度を制御し、コンデンサ側から流入した冷媒を絞り膨張させてエバポレータへ供給する温度式膨張弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用エアコン装置の冷凍サイクルは、一般に、循環する冷媒を圧縮するコンプレッサと、圧縮された冷媒を凝縮するコンデンサと、冷凍サイクル内の冷媒を溜めるとともに凝縮された冷媒を気液に分離するレシーバと、分離された液冷媒を絞り膨張させる膨張弁と、膨張弁で膨張された冷媒を蒸発させるエバポレータとにより構成されている。このうち、膨張弁には、例えばエバポレータの出口側を流れる冷媒の温度及び圧力を感知してエバポレータに送り出す冷媒の流量を制御する温度式膨張弁が用いられる。
【０００３】
このような温度式膨張弁は、レシーバからエバポレータへ向かう冷媒を通過させる第１通路と、エバポレータから戻ってきた冷媒を通過させてコンプレッサへ導出する第２通路とが形成されたボディを備え、そのボディの一端に感温部を構成するパワーエレメントが設けられている。このパワーエレメントは、例えばダイヤフラムで仕切られた感温室に所定の感温用ガスを封入して構成され、エバポレータの出口側を流れる冷媒の温度及び圧力を感知し、ボディに支持された駆動用のシャフトを介して第１通路に配置された弁部の開度を制御する。
【０００４】
ところで、このような温度式膨張弁では、冷媒の温度及び圧力を感知して変位するダイヤフラムの動作をシャフトに伝達するために、ダイヤフラムとシャフトとの間に板状のディスクが介装されることがある。このディスクは、弁部を駆動制御するシャフトに直接力を及ぼすものであるため、弁開度特性を安定に保つためにはシャフトの軸線方向に沿って安定に動作する必要がある。このため、温度式膨張弁の製造時には、パワーエレメント内におけるディスクの位置合わせが行われる。
【０００５】
このディスクの位置合わせを高精度にかつ容易に行うために、出願人は、例えば先行特許出願である特願２００４−２９２２７４号において、以下のような温度式膨張弁を提案している。図１３は、この先行特許出願にかかる温度式膨張弁の製造工程の一部を表す説明図である。（Ａ）はパワーエレメントを組み立てる段階の工程を表し、（Ｂ）はパワーエレメントをボディに組み付ける段階の工程を表している。
【０００６】
この温度式膨張弁のパワーエレメント１０１は、ロアハウジング１０２の内部に収容される円板状のディスク１０３を有する。このディスク１０３は、その下半部にロアハウジング１０２の縮管部１０４に挿通される延出部１０５を有し、その下面中央にシャフト１０６の端部を挿通して係止する穴部１０７を有する。
【０００７】
そして、パワーエレメント１０１を組み立てる際には、同図（Ａ）に示すように、ディスク１０３の延出部１０５をロアハウジング１０２の縮管部１０４に挿通するようにして、ディスク１０３をロアハウジング１０２に載置する。これにより、ディスク１０３のパワーエレメント１０１内での概略的な位置決めがなされる。
【０００８】
そして、同図（Ｂ）に示すように、パワーエレメント１０１をシャフト１０６が露出したボディ１０８に対して組み付ける。このとき、ディスク１０３がその軸心をシャフト１０６の軸線位置に一致させる方向に移動する。つまり、パワーエレメント１０１をボディ１０８に組み付けると同時にディスク１０３の最終的な位置決めがなされる。
【０００９】
ところで、このような構成では、前段でディスク１０３をパワーエレメント１０１内で概略的に位置決めするために、延出部１０５と縮管部１０４とのクリアランスを小さく設定する必要がある。このため、第２通路１０９を流れる冷媒は、そのクリアランスを通過し難くなり、感温部での温度感知は、専らディスク１０３による冷媒温度の熱伝達によるものとなる。このとき、ディスク１０３と冷媒との接触面は実質的に同図（Ｂ）の黒塗り部Ａ０のようになり、冷媒温度を感知に機能する範囲が制限されてしまう。
【００１０】
また、ディスク１０３に設けた延出部１０５が、ディスク１０３の厚みを大きくして熱伝達を低下させるため、エバポレータ出口の冷媒温度の正確な感知を妨げる要因となる。
そして特に、このような温度式膨張弁は、設置スペースの都合により高温雰囲気となるエンジンルーム内に配置されることがあるが、感温部がこの高温雰囲気下に晒されると、冷媒温度よりも外部雰囲気のほうに反応してしまい、本来感知すべきエバポレータ出口の冷媒温度を正確に感知できず、弁部の制御に誤作動を引き起こしてしまうおそれがある。
【００１１】
このような場合、温度式膨張弁の少なくとも感温部を樹脂材等からなる断熱用のカバーにて被覆し、周囲温度の影響を受け難くする等の工夫も考えられる（例えば特許文献１参照）。これにより、外部雰囲気の影響を少なくして冷媒温度に対する感度を相対的に向上させることができる。
【特許文献１】特開２００４−３４５３７６号公報（図１等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、このようなカバー等の付属部品を組み付ける構成は、部品点数の増加によりコストアップにつながるため、可能な限り付属部品を用いることなく、冷媒温度に対する感度を向上させることが要請されている。
【００１３】
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、簡易かつ低コストに実現でき、冷媒温度を精度よく感知して安定した弁開度特性を得ることができる温度式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】
【００１４】
本発明では上記問題を解決するために、冷凍サイクルに設けられて、コンデンサ側から流入した冷媒を内部の弁部を通過させることにより絞り膨張させてエバポレータへ供給し、前記エバポレータから戻ってきた冷媒の圧力と温度を感知して前記弁部の開度を制御する温度式膨張弁において、前記コンデンサ側から導入された冷媒を、前記弁部を経由させて前記エバポレータへ導出するための第１通路と、前記エバポレータから戻ってきた冷媒を導入して前記コンプレッサ側へ導出するための第２通路とを有するボディと、第１ハウジングと、前記第１ハウジングに対向配置されるとともに、前記第１ハウジングとは反対側で前記第２通路に連通する第２ハウジングと、前記第１ハウジングと前記第２ハウジングとにより囲まれる空間を仕切るように配置され、前記第１ハウジング側の密閉空間に所定の感温用媒体を封入させた状態で保持するダイヤフラムと、前記第２ハウジング内で前記ダイヤフラムに当接するように配置され、前記ダイヤフラムとは反対側面にシャフトが当接するディスクとを備え、前記第２通路を流れる冷媒の温度及び圧力を感知し、前記シャフトを前記ディスクと一体に駆動して前記弁部の開度を制御し、前記第１通路を流れる冷媒の流量を制御するパワーエレメントと、を備え、前記ディスクは、前記シャフトの前記弁部とは反対側の端部と係合してこれを係止する係合部と、前記第２ハウジングの内壁に沿うようにして配置される延出部とを有し、前記パワーエレメントとして組み立てられる際に、前記延出部が前記第２ハウジングの内壁に沿って収容されることにより仮の位置決めがなされ、前記パワーエレメントが前記ボディに組み付けられる際に、前記係合部と前記シャフトとが係合することにより位置決めが完了するように構成され、前記延出部は、前記第２通路を流れる冷媒と前記ディスクとの接触面積を大きくするために、前記ディスクの前記第２通路側に露出する表面積を拡大する接触面拡大形状を有すること、を特徴とする温度式膨張弁が提供される。
【００１５】
このような温度式膨張弁においては、パワーエレメントの組み立て時にディスクの位置決めが概略的に行われた後、これを利用してパワーエレメントのボディへの組み付け時にさらにディスクの高精度な位置決めがなされる。つまり、ディスクの位置決めが温度式膨張弁の組立工程の流れにおいて構造上自動的に行われるため、その位置合わせ作業が非常に容易になる。そして、この高精度な位置決めにより、ディスクの動作が安定に保持される。
【００１６】
また、ディスクの第２通路側に露出する表面積が接触面拡大形状により拡大されるため、第２通路を流れる冷媒とディスクとの接触面積が大きくなり、感温部への熱伝達性能が向上する。その結果、外部雰囲気の影響を遮断するためのカバー等の付属部品を組み付ける必要性がなくなる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の温度式膨張弁によれば、第２通路を流れる冷媒とディスクとの接触面積が大きくなるため、エバポレータ出口の冷媒温度の感温部への熱伝達性能が向上する。このため、感温部において冷媒温度を精度よく感知して安定した弁開度特性を得ることができる。その結果、外部雰囲気の影響を遮断するための付属部品を組み付ける必要性がなくなり、低コストに実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
［第１の実施の形態］
本実施の形態は、本発明の温度式膨張弁を自動車用エアコン装置の冷凍サイクルに適用される温度式膨張弁として具体化したものである。図１は、この温度式膨張弁の構造を表す中央縦断面図である。なお、以下の説明においては、便宜上、図１の状態を基準に各構造の位置関係を上下と表現することがある。
【００１９】
図１に示すように、温度式膨張弁１は、アルミニウム材から形成された略角柱状のボディ２の側部に、レシーバ（コンデンサ側）から高温・高圧の液冷媒を受けるポート３と、この温度式膨張弁１にて絞り膨張された低温・低圧の冷媒をエバポレータへ供給するポート４と、エバポレータから蒸発された冷媒を受けるポート５と、この温度式膨張弁１を通過した冷媒をコンプレッサへ戻すポート６とを備えている。ポート３、ポート４及びこれらをつなぐ冷媒通路により第１通路７が構成され、ポート５、ポート６及びこれらをつなぐ冷媒通路により第２通路８が構成されている。
【００２０】
ポート３からポート４へ連通する第１通路７の部分には、弁座９がボディ２と一体に形成され、この弁座９の内周縁により弁孔１０が規定されている。弁座９の上流側には、弁体受け１１に支持され、弁座９とともに弁部を構成するボール状の弁体１２が配置されている。また、ボディ２の下端部には、この第１通路７にほぼ直交して外部と連通する連通孔１３が形成されており、この連通孔１３を封止するようにアジャストねじ１４が螺着されている。アジャストねじ１４の先端面中央には凹状のスプリング受け部１５が設けられており、弁体受け１１との間に圧縮コイルスプリング１６を介装している。この圧縮コイルスプリング１６は、その一端が弁体受け１１に、他端がスプリング受け部１５に挿通され、弁体受け１１を介して弁体１２を弁座９に着座させる方向に付勢している。そして、このアジャストねじ１４のボディ２への螺入量を調整することで、圧縮コイルスプリング１６の荷重を調整できるようなっている。また、アジャストねじ１４とボディ２との間には、内部の冷媒が連通孔１３を通って外部に漏洩することを阻止するＯリング１７が介装されている。
【００２１】
また、ボディ２の上端部には、感温部を構成するパワーエレメント２０が当接して設けられている。このパワーエレメント２０は、ステンレス材からなるアッパーハウジング２１（「第１ハウジング」に該当する）及びロアハウジング２２（「第２ハウジング」に該当する）と、これらによって囲まれた空間を仕切るように配置された可撓性のある金属薄板からなるダイヤフラム２３と、このダイヤフラム２３の下面に配置されたディスク２４とによって構成されている。アッパーハウジング２１とダイヤフラム２３とよって密閉された感温室には、所定の感温用ガス（「感温用媒体」に該当する）が封入されている。ボディ２の上端部には、ポート５からポート６へ連通する第２通路８にほぼ直交して外部と連通する連通路２５が形成されており、この連通路２５を封止するようにパワーエレメント２０が螺着されている。このパワーエレメント２０とボディ２との間には、内部の冷媒が連通路２５を通って外部に漏洩することを阻止するＯリング２６が介装されている。
【００２２】
ディスク２４の下方には、ダイヤフラム２３の変位を弁体１２へ伝達するシャフト２７が配置されている。このシャフト２７は、ボディ２に形成された貫通孔２８を挿通しており、ボディ２によって自軸方向に動作可能に支持されている。この貫通孔２８は、その上部に大径部２９、下部に小径部３０を有しており、大径部２９の上部開口端は、テーパ状の面取りがされた形状に形成されている。貫通孔２８の大径部２９には、シャフト２７と貫通孔２８との間をシールするＯリング３１が配置され、貫通孔２８における冷媒のバイパス漏れを防止するように構成されている。
【００２３】
シャフト２７の上部は、第２通路８を横切って配置されたホルダ３２により保持されている。このホルダ３２の下端部は大径部２９に嵌入されており、その下部端面がＯリング３１の移動を規制している。シャフト２７の下端部は、小径部３０を貫通して弁孔１０に達している。シャフト２７の上端部は、ディスク２４の下面中央に形成された穴部に挿通され、このディスク２４を下方から支持している。
【００２４】
また、ホルダ３２の上部には、シャフト２７に対して横方向から付勢するコイルスプリング３３が配置されている。このコイルスプリング３３でシャフト２７に横荷重を与える構成にしたことにより、ポート３における高圧冷媒に圧力変動があったときにシャフト２７の軸線方向の動作が敏感に反応しないようにしている。つまり、このコイルスプリング３３は、シャフト２７の軸線方向の振動による異常振動音の発生を抑える制振機構を構成している。
【００２５】
図２は、本実施の形態にかかる温度式膨張弁のパワーエレメント周辺の構造を表す部分拡大図である。また、図３は、パワーエレメントを構成するディスクの構造を表す説明図であり、（Ａ）はディスクの断面図であり、（Ｂ）はディスクの底面図である。さらに、図４は、パワーエレメントの底面図である。
【００２６】
図２に示すように、パワーエレメント２０は、それぞれステンレス材をプレス成形して構成したカップ状のアッパーハウジング２１とロアハウジング２２とを、ディスク２４及びダイヤフラム２３を間に介装させた状態で対向配置し、その接合部の外周端に沿って溶接を施すことにより形成されている。
【００２７】
アッパーハウジング２１のダイヤフラム２３とは反対側の端部中央には、感温用ガス導入用の円孔４１が形成されており、この円孔４１を介してアッパーハウジング２１とダイヤフラム２３とにより形成される空間に感温用ガスが注入される。感温用ガスの注入が完了すると、この円孔４１を封止するように金属製のボール４２が溶接され、感温部となる密閉空間が形成される。
【００２８】
ロアハウジング２２は、アッパーハウジング２１とは反対側の開口部近傍が縮径して延出した縮管部４３となっており、この縮管部４３の先端外周部には、ボディ２の上端開口部に形成された雌ねじ部４４に螺合する雄ねじ部４５が周設されている。
【００２９】
ディスク２４は、その上面部がダイヤフラム２３に当接し、その下端面中央に設けられた穴部４６（「係合部」に該当する）にシャフト２７の上端部が挿通されて係止されている。
【００３０】
図３に示すように、ディスク２４は、アルミニウム材を鍛造成形して形成された円板状の本体５１を有する。この本体５１は、その上半部が半径方向外向きに延出してフランジ状の係止部５２を構成しており、この係止部５２の下面が、ロアハウジング２２の内側底面に接離可能に係止されるようになっている。また、その下面には、半径方向に放射状に延びる３つの連通溝５３が形成されており、第２通路８から連通路２５を介して流入した冷媒を通過させて、ロアハウジング２２内のダイヤフラム２３の下面に導けるようになっている。本体５１の下半部は、ロアハウジング２２の縮管部４３内に延出する断面六角形状の延出部５４となっている。
【００３１】
また、ディスク２４の下面に設けられた上記穴部４６は、シャフト２７の直径とほぼ等しい大きさの内径を有し、その基端にシャフト２７の先端面を係止する係止面を有するシャフト挿通部５５と、このシャフト挿通部５５から下端開口端に向けて拡径するテーパ部５６とからなり、その開口端には所定の座グリ面５７が設けられている。ここでは、ロアハウジング２２とディスク２４（詳しくは延出部５４）との最も半径方向に近接した部分のクリアランスが、ディスク２４とシャフト２７との最も半径方向に近接した部分のクリアランスよりも大きくなるように構成されている。
【００３２】
また、上述のように、ディスク２４の延出部５４の断面が六角形状であることから、図４に示すように、延出部５４の外周面とロアハウジング２２の内壁面２２ａとの間には、所定の空間部Ｓが形成されている。このため、第２通路８を流れる冷媒がこの空間部Ｓにも容易に導入され、ディスク２４と第２通路８を流れる冷媒との接触面は、実質的に図２に示した黒塗り部Ａ１となり、図１３にて示したＡ０よりも大きくなる。つまり、ディスク２４の延出部５４の断面六角形状（「接触面拡大形状」に該当する）により冷媒とディスク２４との接触面積が大きくなるため、パワーエレメント２０の感温部への熱伝達性能が向上する。
【００３３】
図５は温度式膨張弁の製造工程の一部を表す説明図である。（Ａ）はパワーエレメントを組み立てる段階の工程を表し、（Ｂ）はパワーエレメントをボディに組み付ける段階の工程を表している。
【００３４】
同図（Ａ）に示すように、パワーエレメント２０を組み立てる際には、ディスク２４の延出部５４をロアハウジング２２の縮管部４３に挿通するようにして、ディスク２４をロアハウジング２２に載置する。そして、ディスク２４を覆うようにダイヤフラム２３を配置し、このダイヤフラム２３をロアハウジング２２との間に挟むようにアッパーハウジング２１を対向配置して、アッパーハウジング２１とロアハウジング２２との接続部に沿って外周溶接する。そして、アッパーハウジング２１の円孔４１を介して感温用ガスを注入した後、ボール４２を溶接して円孔４１を閉じることにより、パワーエレメント２０が得られる。このとき、ディスク２４の延出部５４とロアハウジング２２との間の半径方向のクリアランスが比較的小さいため、ディスク２４のパワーエレメント２０内での概略的な位置決めがなされる。なお、同図では、パワーエレメント２０の空間部Ｓが見える断面位置が示されているため、延出部５４とロアハウジング２２との間のクリアランスが大きく見えるが、延出部５４がロアハウジング２２の内壁面２２ａに最も近接した六角断面の頂点位置では、そのクリアランスは小さくなっている（図４参照）。
【００３５】
そして、同図（Ｂ）に示すように、このパワーエレメント２０をシャフト２７が露出したボディ２に対して組み付ける。このとき、シャフト２７の先端部がディスク２４の穴部４６にそのテーパ部５６に沿って導入されるが、ディスク２４がパワーエレメント２０内で固定されていないため、実際には、ディスク２４が、その軸心をシャフト２７の軸線位置に一致させる方向に移動する。つまり、パワーエレメント２０をボディ２に組み付けると同時にディスク２４の最終的な位置決めがなされる。
【００３６】
このように、ディスク２４は、その延出部５４によりパワーエレメント２０内での概略的な位置決めがなされた後、その穴部４６によりボディ２及びパワーエレメント２０に対する正確な位置決めがなされる。換言すれば、この位置決めがディスク２４の形状、ロアハウジング２２及びシャフト２７とディスク２４との取付構造によって、温度式膨張弁１の組立工程において必然的に行われる。このため、作業者がその位置決めに労することがなく、温度式膨張弁１の組み立てが簡易かつ迅速に行われる。
【００３７】
図１に戻り、以上のように構成された温度式膨張弁１は、エバポレータから戻ってきて第２通路８を通過する冷媒の圧力及び温度をパワーエレメント２０で感知し、ダイヤフラム２３を介してディスク２４を駆動する。そして、その冷媒の温度が高い又は圧力が低い場合には、ディスク２４と一体化したシャフト２７を介して弁体１２を開弁方向へ押して弁座９からのリフト量を大きくし、逆にその温度が低い又は圧力が高い場合には、弁体１２を閉弁方向へ移動させて弁座９からのリフト量を小さくして弁開度を制御するようにしている。一方、レシーバから供給された液冷媒は、ポート３を介して弁体１２のある空間に流入し、弁開度が制御された弁部を通過することで絞り膨張され、低温・低圧の冷媒になる。その冷媒は、ポート４から出てエバポレータに供給され、ここで車室内の空気と熱交換されて温度式膨張弁１のポート５に戻される。このとき、温度式膨張弁１は、エバポレータの出口の冷媒が所定の過熱度を有するようにエバポレータへ供給する冷媒の流量を制御するので、エバポレータからは冷媒が完全に蒸発された状態でコンプレッサに戻される。
【００３８】
図６は、外部雰囲気温度を変化させた場合における温度式膨張弁の冷媒接触面積と冷媒流量増加率との関係を表す説明図である。同図において、横軸が第２通路を流れる冷媒とディスクとの接触面積（冷媒接触面積）を表し、縦軸が弁部における冷媒流量増加率を表している。
【００３９】
ここでは、温度式膨張弁の外部雰囲気の変化による弁開度特性への影響の度合いを実験的に求めている。具体的には、パワーエレメントとしてディスクの最大径が２２．５ｍｍであるものを用い、外部雰囲気の温度を３５度から７０度に変化させた場合に弁部を流れる冷媒流量の増加率を算出した。冷媒接触面積については、ディスクの断面形状を変更するなどして変化させた。ここで、本実施の形態の構成を採用した場合の冷媒接触面積は２２２ｍｍ2であり、図１３に示した先行出願の構成を採用した場合の冷媒接触面積は１４３ｍｍ2であった。
【００４０】
これにより、冷媒接触面積を所定値（同図では２２２ｍｍ2）以上とすることで、冷媒流量増加率が最小値に収束することが分かる。つまり、図３で示したようにディスク２４の形状を断面六角形状にして冷媒との接触面を拡大し、その接触面積を所定値以上にすることで冷媒流量増加率がほぼ最小となり、弁開度特性が安定することが分かる。
【００４１】
以上に説明したように、温度式膨張弁１によれば、ディスク２４の形状を断面六角形状にして冷媒との接触面を拡大したことにより、エバポレータ出口の冷媒温度の感温部への熱伝達性能が向上する。このため、感温部において冷媒温度を精度よく感知して安定した弁開度特性を得ることができる。その結果、外部雰囲気の影響を遮断するための付属部品を組み付ける必要性がなくなり、低コストに実現することができる。
【００４２】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、本実施の形態にかかる温度式膨張弁は、ディスクに設けられた接触面拡大形状が異なる以外は上記第１の実施の形態の構成とほぼ同様であるため、ほぼ同様の構成部分については同一の符号を付す等してその説明を省略する。図７は、本実施の形態にかかる温度式膨張弁のパワーエレメント周辺の構造を表す部分拡大図である。また、図８は、パワーエレメントを構成するディスクの構造を表す説明図である。（Ａ）はディスクの断面図であり、（Ｂ）はディスクの底面図である。
【００４３】
図７に示すように、温度式膨張弁２０１のパワーエレメント２２０を構成するディスク２２４は、その上面部がダイヤフラム２３に当接し、その下端面中央に設けられた穴部４６にシャフト２７の上端部が挿通されて係止されている。
【００４４】
図８に示すように、ディスク２２４は、アルミニウム材を鍛造成形して形成された円板状の本体２５１を有する。この本体２５１は、その下面が、ロアハウジング２２の内側底面に接離可能に係止されるようになっている。本体２５１の下半部は、ロアハウジング２２の縮管部４３内に延出する断面円形状の延出部２５４となっている。
【００４５】
また、ディスク２２４に設けられた穴部４６の下方には、所定深さの円形状の凹部２５５（「接触面拡大形状」に該当する）が連通して設けられ、下方に向けて開口している。この凹部２５５は、延出部２５４の周縁部近傍に広がる程度の大きさを有し、穴部４６よりも十分大きく形成されている。また、ディスク２２４の厚みは図３のディスク２４の厚みと同じに設定されているため、ディスク２２４における穴部４６は、ディスク２４の穴部４６よりも高い位置（深い位置）に形成されている。そして、この凹部２５５を形成したことにより、その内周面の分だけディスク２２４の下面の表面積が大きくなっている。ディスク２２４と第２通路８を流れる冷媒との接触面は実質的に図７の黒塗り部Ａ２となり、図１３に示したＡ０よりも大きくなる。また、この凹部２５５を形成したことにより、ディスク２２４と第２通路８を流れる冷媒との接触面が感温部に近くなる。その結果、パワーエレメント２２０の感温部への熱伝達性能が向上する。
【００４６】
なお、本実施の形態においても、ロアハウジング２２とディスク２２４との最も半径方向に近接した部分のクリアランスが、ディスク２２４とシャフト２７との最も半径方向に近接した部分のクリアランスよりもやや大きくなるように構成されているが、ロアハウジング２２とディスク２２４との間に、図４に示したような空間部Ｓは設けられていない。
【００４７】
以上に説明したように、温度式膨張弁２０１においてもディスク２２４に凹部２５５を設けて冷媒との接触面を拡大し、さらに、冷媒との接触面を感温部に近くしたことにより、エバポレータ出口の冷媒温度の感温部への熱伝達性能が向上する。このため、感温部において冷媒温度を精度よく感知して安定した弁開度特性を得ることができる。その結果、外部雰囲気の影響を遮断するための付属部品を組み付ける必要性がなくなり、低コストに実現することができる。
【００４８】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はその特定の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の精神の範囲内での変化変形が可能であることはいうまでもない。
【００４９】
図９及び図１０は、それぞれ第１の実施の形態の変形例を表す説明図である。これらの図において、（Ａ）はディスクの底面図を表し、（Ｂ）はパワーエレメントの底面図を表している。なお、各図において第１の実施の形態の構成とほぼ同様の構成部分については同一の符号を付している。
【００５０】
すなわち、第１の実施の形態では図３及び図４に示したように、ディスク２４の延出部５４を断面六角形状に構成した例を示したが、例えば図９に示すように、ディスク３２４の延出部３５４を断面三角形状に構成してもよい。これにより、延出部３５４の外周面とロアハウジング２２の内壁面２２ａとの間に空間部Ｓ３を形成するようにしてもよい。
【００５１】
あるいは図１０に示すように、ディスク４２４の延出部４５４を断面波形状に構成してもよい。これにより、延出部４５４の外周面とロアハウジング２２の内壁面２２ａとの間に空間部Ｓ４を形成するようにしてもよい。
【００５２】
なお、ディスクの延出部の形状は、これら図９及び図１０に示した形状に限らず、種々の接触面拡大形状を採用することが可能である。
図１１は、第２の実施の形態の変形例を表す説明図である。（Ａ）はディスクの断面図であり、（Ｂ）はディスクの底面図である。なお、同図において第２の実施の形態の構成とほぼ同様の構成部分については同一の符号を付している。
【００５３】
すなわち、第２の実施の形態では図８に示したように、ディスク２２４の穴部４６の下方に円形状の凹部２５５を設けた例を示したが、例えば図１１に示すように、ディスク５２４の延出部５５４の下面に設けられた穴部４６の周囲に、同心円状にリング状の凹部５５５を設けるようにしてもよい。あるいは、他の種々の形状の凹部を設けて接触面拡大形状を構成してもよい。
【００５４】
さらに、各実施の形態や各変形例を組み合わせた構成としてもよい。図１２は、第１の実施の形態と第２の実施の形態とを組み合わせた変形例を表す説明図である。なお、同図において第１及び第２の実施の形態の構成とほぼ同様の構成部分については同一の符号を付している。
【００５５】
すなわち、例えば同図のように、ディスク６２４の延出部６５４を断面六角形状にし、その下面に凹部２５５を形成するようにしてもよい。あるいは、他の変形例を組み合わせた構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】この温度式膨張弁の構造を表す中央縦断面図である。
【図２】本実施の形態にかかる温度式膨張弁のパワーエレメント周辺の構造を表す部分拡大図である。
【図３】パワーエレメントを構成するディスクの構造を表す説明図である。
【図４】パワーエレメントの底面図である。
【図５】温度式膨張弁の製造工程の一部を表す説明図である。
【図６】外部雰囲気温度を変化させた場合における温度式膨張弁の冷媒接触面積と冷媒流量増加率との関係を表す説明図である。
【図７】本実施の形態にかかる温度式膨張弁のパワーエレメント周辺の構造を表す部分拡大図である。
【図８】パワーエレメントを構成するディスクの構造を表す説明図である。
【図９】第１の実施の形態の変形例を表す説明図である。
【図１０】第１の実施の形態の変形例を表す説明図である。
【図１１】第２の実施の形態の変形例を表す説明図である。
【図１２】第１の実施の形態と第２の実施の形態とを組み合わせた変形例を表す説明図である。
【図１３】先行特許出願にかかる温度式膨張弁の製造工程の一部を表す説明図である。
【符号の説明】
【００５７】
１，２０１  温度式膨張弁
２  ボディ
７  第１通路
８  第２通路
９  弁座
１０  弁孔
１２  弁体
２０，２２０  パワーエレメント
２１  アッパーハウジング
２２  ロアハウジング
２３  ダイヤフラム
２４，２２４，３２４，４２４，５２４，６２４  ディスク
２５  連通路
２７  シャフト
３２  ホルダ
４３  縮管部
４６  穴部
５４，２５４，３５４，４５４，５５４，６５４  延出部
Ｓ，Ｓ３，Ｓ４  空間部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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