(57)【要約】【課題】蒸発器の入口に流れる冷媒流量の変化に対するフィードバック制御に遅れが生じることを抑制した温度式膨張弁１２を提供する。【解決手段】ダイヤフラム６１には、蒸発器流入冷媒の圧力Ｐ２と蒸発器流出冷媒の圧力Ｐ３が作用する。ダイヤフラム６１は、差圧（Ｐ２−Ｐ３）を作動棒３２３を介してダイヤフラム５０に伝える。ダイヤフラム５０には、下部圧力作動室５３ｂから蒸発器流出冷媒の圧力Ｐ１が加わる。圧力Ｐ１と圧力Ｐ３とが相殺されて、蒸発器流入冷媒の圧力Ｐ２のみがダイヤフラム５０に作用する。ダイヤフラム５０は、蒸発器流出冷媒の温度と蒸発器流入冷媒の圧力Ｐ２とに応じて、作動棒３２３を介して球状弁体３２１を変位させて絞り通路３６３の開度を調整する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸発器（１８）の入口側に向かって流れる冷媒が通過する第１の冷媒通路（３６）と、前記蒸発器の出口側からコンプレッサ（１４）の入口側に流れる冷媒が通過する第２の冷媒通路（３８）とを有し、前記第１の冷媒通路中には、前記冷媒を減圧膨張させる絞り通路（３６３）が設けられているボデー部（３０）と、
前記絞り通路の開度を調整する弁体（３２１）と、
前記弁体を駆動する作動棒（３２３）と、
前記第２の冷媒通路内の冷媒の温度の上昇或いは低下に伴って圧力が高く或いは低くなる第１の圧力作動室（５３ａ）と、前記第２の冷媒通路内の冷媒圧力が作用する第２の圧力作動室（５３ｂ）と、前記第１の圧力作動室の圧力と前記第２の圧力作動室の圧力との圧力差によって変位する第１ダイヤフラム（５０）とを有するパワーエレメント（３４）と、を備え、
前記第１ダイヤフラムは、前記第２の冷媒通路内の冷媒温度の上昇或いは低下に伴って前記作動棒を軸線方向一方側或いは他方側に変位させることにより、前記弁体を前記軸線方向一方側或いは他方側に変位させて前記絞り通路の開度を増大或いは減少させるようになっており、
前記第１、第２の冷媒通路の間に配置されて、前記第１の冷媒通路内の冷媒圧力が作用する第１受圧部（６１ａ、１１０ｄ）と、前記第２の冷媒通路内の冷媒圧力が作用する第２受圧部（６１ｂ、１１０ｅ）とを有し、前記第１の冷媒通路内の冷媒圧力と前記第２の冷媒通路内の冷媒圧力との圧力差を前記作動棒に与える差圧部材（６１、１１０）を備えることを特徴とする膨張弁。
【請求項２】
前記第１ダイヤフラムのうち前記第２の圧力作動室の圧力が作用する第１の面積と、前記差圧部材のうち前記第１の冷媒通路内の冷媒圧力が作用する第２の面積と、前記差圧部材のうち前記第２の冷媒通路内の冷媒圧力が作用する第３の面積とが同等になっていることを特徴とする請求項１に記載の膨張弁。
【請求項３】
前記差圧部材のうち前記第１の冷媒通路内の冷媒圧力が作用する第２の面積、および前記差圧部材のうち前記第２の冷媒通路内の冷媒圧力が作用する第３の面積は、前記第１ダイヤフラムのうち前記第２の圧力作動室の圧力が作用する第１の面積よりも小さくなっていることを特徴とする請求項１に記載の膨張弁。
【請求項４】
前記差圧部材は、前記第１の冷媒通路内の冷媒圧力と前記第２の冷媒通路内の冷媒圧力との圧力差によって変位する第２ダイヤフラム（６１）であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の膨張弁。
【請求項５】
前記第２ダイヤフラムに対して前記軸線方向他方側に配置されて前記作動棒に固定されている受圧板（６２）を備え、
前記作動棒は、前記受圧板を介して前記第２ダイヤフラムからの前記圧力差を受けることを特徴とする請求項４に記載の膨張弁。
【請求項６】
前記ボデー部のうち前記第１、第２の冷媒通路の間には、前記差圧部材を収納する収納室（７０）が設けられており、
前記差圧部材は、前記作動棒に固定されて、かつ前記第１の冷媒通路内の冷媒圧力と前記第２の冷媒通路内の冷媒圧力との圧力差によって、前記収納室内を前記軸線方向一方側、或いは前記軸線方向他方側に変位する差圧ピストン（１１０）であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の膨張弁。
【請求項７】
前記第１の圧力作動室の前記温度に対する圧力特性は、前記冷媒の温度に対する圧力特性よりも勾配が緩やかとなり、前記第１の圧力作動室の前記温度が所定温度以下の低温域では、前記冷媒の圧力よりも高くなるクロスチャージ特性となっていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の膨張弁。
【請求項８】
前記冷媒を吸入して圧縮して高圧冷媒を吐出するコンプレッサ（１４）と、
前記コンプレッサから吐出される高圧冷媒の熱を放熱する凝縮器（１６）と、
請求項１ないし７のいずれか１つに記載の膨張弁（１２）と備え、
前記膨張弁は、前記凝縮器により冷却された高圧冷媒を減圧膨張させるものであり、
前記膨張弁により減圧膨張された低圧冷媒を蒸発させて吸熱する蒸発器（１８）と、
前記コンプレッサにより吸入される低圧冷媒と前記膨張弁により減圧される前の高圧冷媒との間で熱交換する内部熱交換器（１７）と、を備えることを特徴とする蒸気圧縮式冷凍サイクル装置。
【請求項９】
前記コンプレッサは、前記吸入した冷媒の圧縮容量を変化させることにより吐出冷媒の容量を変化させる可変容量型コンプレッサであることを特徴とする請求項８に記載の蒸気圧縮式冷凍サイクル装置。
【請求項１０】
前記コンプレッサは、電動機により駆動されて前記冷媒を吸入圧縮する圧縮機構を有する電動コンプレッサであることを特徴とする請求項８に記載の蒸気圧縮式冷凍サイクル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、膨張弁、および蒸気圧縮式冷凍サイクル装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車載空調装置用の冷凍サイクルとしては、省動力化や冷房能力およびＣＯＰの向上をねらって、例えば特許文献１に示される可変容量コンプレッサと二重管式の内部熱交換器が用いられている。
【０００３】
これに組み合わされる膨張弁としては、オイル戻り性の確保、内部熱交換器によるコンプレッサ吸入冷媒の加熱に伴う吐出温度の上昇などに対処するため、蒸発器出口の冷媒が液戻りして気液二相状態となるクロスチャージ式膨張弁が使用されている。蒸発器出口の冷媒とは、蒸発器の出口から流れる冷媒のことである。
【０００４】
一方、膨張弁の構造としては、例えば特許文献２に示されるように、角柱状のアルミ材ボデーの端部にパワーエレメントを取付けられてなるＢＯＸ型膨張弁が使用されてきた。
【０００５】
本タイプの膨張弁は、コンデンサの出口からレシーバを介して流入する液冷媒を蒸発器の入口に流通させる第１の冷媒通路と、蒸発器の出口からコンプレッサの入口へと向かうガス冷媒が通過する第２の冷媒通路とがボデーに一体に形成されている。第１の冷媒通路中には、冷媒を減圧膨張させる絞り通路と絞り通路の開度を調整する弁体が配置されている。パワーエレメントは、蒸発器出口の冷媒圧力および温度に応じて弁体を駆動して、絞り通路を通過する冷媒流量を調整する。このような膨張弁では、弁の駆動機構と蒸発器出口の冷媒圧力および温度を検出する外均式の機能を一体化できるメリットがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４３７９１４１号明細書
【特許文献２】特開平１０−２８８４２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明者の検討によれば、従来の内部熱交換器に、外均式膨張弁として特にクロスチャージ式膨張弁を組合せた場合には、次の（１）、（２）のような問題が生じることが分かった。
【０００８】
（１）蒸発器出口の冷媒が液戻り状態となると、内部熱交換器にて液冷媒が加熱されて蒸発をおこし、蒸発器出口の冷媒圧力が急上昇するため、蒸発器出口の冷媒状態がガス冷媒の場合と比較して蒸発器出口の冷媒圧力変動が大きくなる。
【０００９】
（２）蒸発器出口の冷媒の圧力変動によりパワーエレメントが弁体を駆動すると、蒸発器の入口に流れる冷媒流量が変化する。しかし、蒸発器内を冷媒が流れる時間の分、遅れて蒸発器出口の冷媒状態が変化するため、上記冷媒流量変化に対するフィードバック制御が遅れてしまう。したがって、蒸発器出口の冷媒がガス冷媒状態と二相状態とを周期に繰り返し、低圧圧力がハンチングし易くなるといった問題がある。
【００１０】
これに対して、蒸発器の入口に流入する冷媒（以下、蒸発器流入冷媒という）の圧力に基づいてパワーエレメントが弁体を駆動する内均式膨張弁では、蒸発器の入口に流入する冷媒流量の変化に対するフィードバック制御の遅れが発生しない。しかし、上記特許文献２の膨張弁の構造では、第１の冷媒通路とパワーエレメントとの間に、第２の冷媒通路が位置する。このため、蒸発器流入冷媒の圧力をパワーエレメント側に導くことが容易にはできず、内均式の膨張弁を構成することが困難である、という問題があった。
【００１１】
本発明は上記点に鑑みて、蒸発器の入口に流れる冷媒流量の変化に対するフィードバック制御に遅れが生じることを抑制した膨張弁、およびこれを用いた蒸気圧縮式冷凍サイクル装置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】
【００１２】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、蒸発器（１８）の入口側に向かって流れる冷媒が通過する第１の冷媒通路（３６）と、蒸発器の出口側からコンプレッサ（１４）の入口側に流れる冷媒が通過する第２の冷媒通路（３８）とを有し、第１の冷媒通路中には、冷媒を減圧膨張させる絞り通路（３６３）が設けられているボデー部（３０）と、
絞り通路の開度を調整する弁体（３２１）と、
弁体を駆動する作動棒（３２３）と、
第２の冷媒通路内の冷媒の温度の上昇或いは低下に伴って圧力が高く或いは低くなる第１の圧力作動室（５３ａ）と、第２の冷媒通路内の冷媒圧力が作用する第２の圧力作動室（５３ｂ）と、第１の圧力作動室の圧力と第２の圧力作動室の圧力との圧力差によって変位する第１ダイヤフラム（５０）とを有するパワーエレメント（３４）と、を備え、
第１ダイヤフラムは、第２の冷媒通路内の冷媒温度の上昇或いは低下に伴って作動棒を軸線方向一方側或いは他方側に変位させることにより、弁体を軸線方向一方側或いは他方側に変位させて絞り通路の開度を増大或いは減少させるようになっており、
第１、第２の冷媒通路の間に配置されて、第１の冷媒通路内の冷媒圧力が作用する第１受圧部（６１ａ、１１０ｄ）と、第２の冷媒通路内の冷媒圧力が作用する第２受圧部（６１ｂ、１１０ｅ）とを有し、第１の冷媒通路内の冷媒圧力と第２の冷媒通路内の冷媒圧力との圧力差を作動棒に与える差圧部材（６１、１１０）を備えることを特徴とする。
【００１３】
したがって、差圧部材は、第１の冷媒通路内の冷媒圧力と第２の冷媒通路内の冷媒圧力との圧力差を作動棒に与える。このため、第１ダイヤフラムには、第１、第２の冷媒通路内の冷媒圧力の圧力差と、第１、第２の圧力作動室の圧力の圧力差とが作用する。よって、第１ダイヤフラムは、第１の冷媒通路内の冷媒圧力と第１の圧力作動室の圧力との圧力差に基づいて、弁体を変位させて絞り通路の開度を調整することになる。これにより、蒸発器の入口に流入する冷媒流量の変化に対するフィードバック制御に遅れが生じることを抑制することができる。
【００１４】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態における温度式膨張弁の断面構成を示す図である。
【図２】図１のパワーエレメントの上部圧力作動室内の温度−圧力特性を示す図である。
【図３】図１の部分拡大図である。
【図４】本発明の第２実施形態における温度式膨張弁の断面構成を示す図である。
【図５】本発明の第３実施形態における温度式膨張弁の断面構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。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、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。
【００１７】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態における温度式膨張弁１２の断面図である。
【００１８】
この温度式膨張弁１２は、車載空調装置用の蒸気圧縮式冷凍サイクル装置１０の一部を構成しており、図１は、温度式膨張弁１２と蒸気圧縮式冷凍サイクル装置１０の各構成機器との接続関係についても模式的に図示している。
【００１９】
蒸気圧縮式冷凍サイクル装置１０では、冷媒としてフロン系冷媒（例えば、Ｒ１３４ａ）が採用されている。蒸気圧縮式冷凍サイクル装置１０は、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力を超えない亜臨界サイクルを構成している。まず、図１に示す蒸気圧縮式冷凍サイクル装置１０において、コンプレッサ１４は、吸入した冷媒を圧縮吐出するものである。
【００２０】
本実施形態では、コンプレッサ１４としては、可変容量型コンプレッサが用いられている。可変容量型コンプレッサは、車両走行用エンジン（図示省略）から電磁クラッチ等を介して駆動力を得て、冷媒を吸入して圧縮するものであって、吸入した冷媒の圧縮容量を変化させることにより吐出冷媒の流量を変化させるものである（特許文献１参照）。
【００２１】
凝縮器１６は、コンプレッサ１４から吐出された高圧冷媒と図示しない冷却ファンにより送風される外気である車室外空気とを熱交換させて、高圧冷媒を放熱させて凝縮させる放熱用熱交換器である。凝縮器１６の出口側は、例えば気相冷媒と液相冷媒とを分離する不図示のレシーバを介して内部熱交換器１７に接続されている。
【００２２】
内部熱交換器１７は、凝縮器１６の出口から流出した高圧冷媒と蒸発器１８の出口から流れる低圧冷媒との間で熱交換するものである。内部熱交換器１７は、温度式膨張弁１２の入口での過冷却度を増大できると共に、蒸発器１８の出口での冷媒状態が液戻りして二相状態となっても高圧冷媒により加熱して気相化する。つまり、蒸発器１９の出口での冷媒状態に対する冷房能力の安定領域を広くすることができる。特に、コンプレッサ１４として可変容量型コンプレッサを用いる場合に、可変容量型コンプレッサの容量可変制御領域で液戻りしても能力低下を防いで安定に保つことができる。
【００２３】
温度式膨張弁１２は、内部熱交換器１７から流出した高圧冷媒を減圧膨張させるものである。温度式膨張弁１２は、蒸発器１８から流出した冷媒（以下、蒸発器流出冷媒という）の温度と、蒸発器１８の入口に流れる冷媒（以下、蒸発器流入冷媒という）の圧力とに基づいて、その蒸発器流出冷媒の過熱度が予め定めた値に近づくように絞り通路面積を変化させて、蒸発器１８の入口側へ流出させる冷媒流量を調整するものである。なお、温度式膨張弁１２の詳細構成については、後述する。
【００２４】
蒸発器１８は、温度式膨張弁１２にて減圧膨張された低圧冷媒と、図示しない送風ファンによって送風された車室内空気とを熱交換させ、低圧冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させる吸熱用熱交換器である。本実施形態では、蒸発器１８は、車載空調装置において車室内に吹き出す空気を冷却する冷却用熱交換器として用いられている。さらに、蒸発器１８の出口側は、温度式膨張弁１２の内部に形成された第２冷媒通路３８および内部熱交換器１７を介してコンプレッサ１４の吸入側に接続されている。
【００２５】
次に、温度式膨張弁１２の詳細構成について説明する。図１に示すように、温度式膨張弁１２は、ボデー部３０、弁機構部３２、およびパワーエレメント３４等を有して構成されている。
【００２６】
ボデー部３０は、温度式膨張弁１２の外殻を構成するもので、例えばアルミニウム合金等から成る円柱状あるいは角柱状の金属ブロックに穴開け加工等を施して形成されている。ボデー部３０には、第１冷媒通路３６、第２冷媒通路３８、および弁室４０等が形成されている。
【００２７】
第１冷媒通路３６は、内部熱交換器１７の高圧側出口から流れる冷媒を減圧させるために設けられた流路である。第１冷媒通路３６は、その一端に第１流入口３６１を有し、他端に第１流出口３６２を有している。その第１流入口３６１は内部熱交換器１７の高圧出口側に接続されており、第１流出口３６２は、蒸発器１８の入口側に接続されている。第１流入口３６１は、第１流出口３６２に対して軸線方向一方側（図中の下側）に配置されている。軸線方向は、ボデー部３０の軸線ＣＬが延びる方向である。
【００２８】
第２冷媒通路３８は、蒸発器１８の出口からの冷媒が流れる流路であって、第１冷媒通路３６に対して独立に形成されている第２の流路である。第２冷媒通路３８は、その一端に第２流出口３８２を有し、他端に第２流入口３８１を有している。その第２流入口３８１は蒸発器１８の出口側に接続されており、第２流出口３８２は内部熱交換器１７の低圧入口側に接続されている。
【００２９】
弁室４０は、第１冷媒通路３６の途中に設けられて、その内部に後述する弁機構部３２の球状弁体３２１が収容されている空所である。具体的には、弁室４０は、第１流入口３６１に直接連通し、絞り通路３６３を介して第１流出口３６２に連通している。絞り通路３６３は第１冷媒通路３６の一部を構成し、冷媒流れを細く絞ることにより冷媒を減圧させる減圧流路である。すなわち、絞り通路３６３は、第１流入口３６１から弁室４０へ流入した冷媒を、減圧膨張させながら弁室４０側から第１流出口３６２側へ導く通路である。本実施形態の絞り通路３６３は、軸線方向（図中の上下方向）に連通しているもので、作動棒３２３の外周側に形成される。弁室４０のうち絞り通路３６３の入口側には、弁座４０ａが形成されている。
【００３０】
弁機構部３２は、ボデー部３０内に収容されて、球状弁体３２１、弁部材３２１ａ、作動棒３２３、およびコイルバネ３２５から構成されている。それら球状弁体３２１、弁部材３２１ａ、作動棒３２３、コイルバネ３２５は、軸線ＣＬ上に配置されている。
【００３１】
球状弁体３２１は、軸線方向に変位することによって、絞り通路３６３の冷媒通路面積を調節する弁体、すなわち弁開度を調節する弁体である。また、弁室４０には、球状弁体３２１と共に、弁部材３２１ａ、およびコイルバネ３２５が収容されている。弁部材３２１ａは、球状弁体３２１に対して軸線方向一方側（図中の下側）に配置されて球状弁体３２１に固着されている。コイルバネ３２５は、弁部材３２１ａを介して球状弁体３２１に対し絞り通路３６３を閉弁させる側に付勢する荷重をかける。
【００３２】
また、膨張弁１２は、球状弁体３２１を弁座４０ａへコイルバネ３２５を介して押し付けるようにボデー部３０に螺合された調整ネジ４２を備えている。コイルバネ３２５が弁部材３２１ａを介して球状弁体３２１に対し付勢する荷重は、その調整ネジ４２を回転させることによって調整可能になっている。なお、調整ネジ４２とボデー部３０との間にはＯリング４２１が設けられており、そのＯリング４２１は、冷媒が弁室４０から膨張弁１２の外部に流れ出ることを防止している。作動棒３２３は、例えば細長い円柱状の形状を成している金属製の棒材である。作動棒３２３は、その軸線方向がボデー部３０の軸線方向に一致するように配置されている。作動棒３２３は、ストッパ５２と球状弁体３２１との間にてボデー部３０の貫通孔１００内に介装されている。貫通孔１００は、第１冷媒通路３６と第２冷媒通路３８との間で、軸線方向に延びるように形成されている。作動棒３２３の軸線方向他方側はストッパ５２に固定されている。作動棒３２３の軸線方向一方側（図中の下側）は絞り通路３６３内に挿通されて球状弁体３２１に突き当たっている。球状弁体３２１、ストッパ５２、および作動棒３２３は、軸線方向に変位することにより、第１冷媒通路３６の冷媒流量を増減することになる。作動棒３２３は、第２冷媒通路３８内の冷媒の温度をストッパ５２およびダイヤフラム５０を介して上部圧力作動室５３ａに伝える機能を果たす。
【００３３】
パワーエレメント３４は、ストッパ５２とともに、ステンレス製のダイヤフラム５０、上カバー５１ａ、および下カバー５１ｂを備える。ストッパ５２は、例えば円盤状の形状を成しており、軸線方向他方（図中の上側）に形成された押圧面５２ａにてパワーエレメント３４のダイヤフラム５０に接触している。ストッパ５２はこの押圧面５２ａにおいてダイヤフラム５０を軸線方向他方側（図中の上側）に押圧する。上カバー５１ａおよび下カバー５１ｂは、ダイヤフラム５０を挾んで互いに密着するように配置されている。ダイヤフラム５０に対して上カバー５１ａ側には、上部圧力作動室５３ａが形成される。ダイヤフラム５０に対して下カバー５１ｂ側には、下部圧力作動室５３ｂが形成される。つまり、ダイヤフラム５０は、上部圧力作動室５３ａと下部圧力作動室５３ｂとを分離している。上部圧力作動室５３ａおよび下部圧力作動室５３ｂは、それぞれ、気密室を構成する。ダイヤフラム５０のうち上部圧力作動室５３ａ（および下部圧力作動室５３ｂ）からの冷媒圧力が作用する領域は、軸線ＣＬを中心とするほぼ円状に形成されている。
【００３４】
上カバー５１ａのうち軸線方向他方側（図中の上側）には、感温媒体となる感温用冷媒を封入するための開口部が形成されている。上カバー５１ａの開口部には、上部圧力作動室５３ａを密閉するための蓋部材４６が溶接により固着されている。
【００３５】
上部圧力作動室５３ａは、後述するように、第２冷媒通路３８内の冷媒温度を感知する感温室を構成する。本実施形態の感温用冷媒としては、蒸気圧縮式冷凍サイクル装置１０で使用される冷媒（以下、冷凍サイクル使用冷媒という）と異なる冷媒が用いられている。このため、上部圧力作動室５３ａ内のガス冷媒の温度−圧力特性（図２中グラフＧａ）が冷凍サイクル使用冷媒の温度−圧力特性（図２中グラフＧｂ）よりも勾配が緩やかとなる。したがって、上部圧力作動室５３ａ内のガス冷媒の圧力が所定温度以下の低温域では、冷凍サイクル使用冷媒の圧力よりも高くなる。つまり、上部圧力作動室５３ａ内の温度−圧力特性は、所定温度以下の低温域では、冷凍サイクル使用冷媒の圧力よりも高くなるクロスチャージ方式となっている。
【００３６】
なお、図２中グラフＧａ、Ｇｂは、上部圧力作動室５３ａの温度−圧力特性の関係を示すグラフである。図２は、所定温度が約７℃となる例を示しているが、本発明は、これに限るものではない。
【００３７】
図１の下部圧力作動室５３ｂは、軸線ＣＬを軸心として形成された均圧孔５４を介して第２の冷媒通路３８に連通されている。第２の冷媒通路３８には、蒸発器１８の出口からのガス冷媒が流れる。このため、第２の冷媒通路３８は気相冷媒の通路となり、その冷媒蒸気の圧力が均圧孔５４を介して下部圧力作動室５３ｂ内に作用する。なお、下カバー５１ｂは、ボデー部３０に対してネジにより嵌合されている。
【００３８】
温度式膨張弁１２には、第１冷媒通路３６内の冷媒圧力（すなわち、蒸発器１８の入口側の冷媒圧力）を作動棒３２３を介してダイヤフラム５０に対して与えるための内均機構６０が設けられている。
【００３９】
図３に内均機構６０の構造の詳細を示す。内均機構６０は、ボデー部３０の収納室７０内に配置されたもので、ダイヤフラム６１、受圧板６２、およびリング６３から構成されている。
【００４０】
収納室７０は、凹部７２、７３によって形成されている。凹部７２は、底面７１から軸線方向一方側（図中の下側）に凹んでいる。底面７１は、第２冷媒通路３８のうち軸線方向一方側に形成されている面である。凹部７２は、軸線ＣＬを中心とする円板状の空所を形成する。凹部７３は、凹部７２の底面７４から軸線方向一方側（図中の下側）に凹んでいる。底面７４は、凹部７２のうちのうち軸線方向一方側に形成されている面である。凹部７３は、軸線ＣＬを中心とする円板状の空所を形成する。凹部７２において軸線ＣＬを中心とする径方向寸法は、凹部７３において軸線ＣＬを中心とする径方向寸法よりも大きくなっている。
【００４１】
ダイヤフラム６１は、軸線ＣＬを中心とするほぼ円板状に形成されているゴム製の薄膜部材である。ダイヤフラム６１のうち外周側は、凹部７２内の底部７４に対して軸線方向他方側（図中の上側）に位置する。ダイヤフラム６１のうち凹部７２、７３からの冷媒圧力が作用する領域は、軸線ＣＬを中心とするほぼ円形に形成されている。リング６３は、樹脂、金属等からなるもので、軸線ＣＬを中心とするリング状に形成されている。リング６３は、凹部７２内に嵌め込まれている。
【００４２】
本実施形態では、リング６３が凹部７２に配置されていない状態では、リング６３の径方向寸法は、凹部７２の径方向寸法よりも、大きくなっている。径方向寸法は、軸線ＣＬを中心とする径方向寸法である。このため、リング６３が弾性変形により収縮した状態で凹部７２に配置されている。つまり、リング６３は凹部７２内に圧入されて嵌め込まれている。リング６３は、凹部７２内にて、ダイヤフラム６１の外周側を凹部７２内の底部７４側に押し付ける。このため、ダイヤフラム６１のうち外周側は、凹部７２内の底部７４側に密着している。これにより、ダイヤフラム６１は、ボデー部３０によって支持されることになる。このことにより、ダイヤフラム６１が凹部７２側と凹部７３側とを分離する役割を果たす。
【００４３】
ダイヤフラム６１のうち径方向中心部には、軸線方向に貫通する貫通孔６１ｃが設けられている。ダイヤフラム６１の貫通孔６１ｃには、作動棒３２３が貫通している。
【００４４】
ダイヤフラム６１には、屈曲部６１ｄが設けられている。屈曲部６１ｄは、受圧板６２、およびリング６３の間の隙間６４において、軸線方向他方側に突起し、かつ軸線ＣＬを中心とする環状に形成されている。隙間６４は、軸線ＣＬを中心とする環状に形成されている。ダイヤフラム６１の屈曲部６１ｄは、その変形によってダイヤフラム６１の径方向中央側が軸線方向に変形することを容易にしている。
【００４５】
受圧板６２は、ダイヤフラム６１に対して軸線方向他方側（図３中の上側）に配置されている。受圧板６２は、軸線ＣＬを中心とする円板状に形成されている。受圧板６２は、樹脂や金属等からなるもので、受圧板６２のうち径方向中心側には、軸線方向に貫通する貫通孔６２ａが設けられている。貫通孔６２ａに作動棒３２３が貫通した状態で作動棒３２３は受圧板６２に固定されている。
【００４６】
本実施形態では、作動棒３２３の所定箇所を受圧板６２の貫通孔６２ａに貫通する前では、受圧板６２の貫通孔６２ａの径方向寸法は、作動棒３２３の所定箇所の径方向寸法よりも、小さくなっている。受圧板６２の貫通孔６２ａが弾性変形により拡がった状態で作動棒３２３の所定箇所が受圧板６２の貫通孔６２ａに配置されている。このことにより、作動棒３２３は、受圧板６２に対して圧入嵌合によって固定されていることになる。
【００４７】
受圧板６２のうち軸線方向他方側（図１中の上側）は、第２冷媒通路３８側に露出し、かつ受圧板６２のうち軸線方向一方側（図１中の下側）は、ダイヤフラム６１に対して接着剤等により固着されている。このことにより、収納室７０のうち凹部７２側と凹部７３側との間で冷媒が移動することをダイヤフラム６１が防ぐことができる。なお、本実施形態の受圧板６２およびダイヤフラム６１は、かしめ等により固着されていてもよい。
【００４８】
ここで、ダイヤフラム６１のうち軸線方向他方側の面６１ｂは、隙間６４および受圧板６２から第２冷媒通路３８内の冷媒圧力を受ける。ダイヤフラム６１のうち軸線方向一方側の面６１ａは、凹部７３側から第１冷媒通路３６のうち蒸発器流入冷媒の圧力Ｐ２を受ける。ここで、蒸発器流入冷媒の圧力Ｐ２とは、第１冷媒通路３６のうち絞り通路３６３に対して冷媒流れ下流側の冷媒圧力のことである。つまり、蒸発器流入冷媒の圧力Ｐ２は、蒸発器１８の入口および絞り通路３６３の間の冷媒圧力のことである。凹部７３内は、均圧孔８０を通して、冷媒通路３６のうち絞り通路３６３に対して冷媒流れ下流側に連通している。均圧孔８０は、作動棒３２３の外周側に形成されている。なお、凹部７３の軸線方向一方側には、作動棒３２３の振動を防止する防振バネ９０が配置されている。
【００４９】
次に、本実施形態の温度式膨張弁１２の組み付け工程について説明する。
【００５０】
本実施形態の温度式膨張弁１２は、上記特許文献２の温度式膨張弁１２に対して、主に、内均機構６０を追加した構成になっている。このため、以下、本実施形態の温度式膨張弁１２の組み付けの説明として、内均機構６０以外の他の構成の組み付け工程の説明を簡素化し、主に、内均機構６０の組み付けについて説明する。
【００５１】
まず、ボデー部３０、弁機構部３２、パワーエレメント３４、調整ネジ４２、および内均機構６０等を別々に用意する。
【００５２】
次に、受圧板６２およびダイヤフラム６１を接着剤等により固着する。この固着した受圧板６２およびダイヤフラム６１をボデー部３０のうち収納室７０の凹部７２内に収納する。このとき、受圧板６２をダイヤフラム６１に対して軸線方向他方側に配置した状態でダイヤフラム６１の外周側を凹部７２の底面７４上に配置する。
次に、リング６３を凹部７２内に圧入する。このとき、リング６３が径方向内側に弾性変形により圧縮する。これにより、リング６３がボデー部３０に対して固定される。このとき、リング６３は、ダイヤフラム６１の外周側を凹部７２の底面７４側に押し付ける。このため、ダイヤフラム６１の外周側と凹部７２の底面７４側とが密着する。
【００５３】
次に、作動棒３２３をボデー部３０のうち貫通孔１００に対してパワーエレメント３４側（つまり、図１中の上側）から挿入する。このとき、作動棒３２３は、受圧板６２の貫通孔６２ａ内を通過しながら、軸線方向一方側（図１中の下側）に進むことになる。その後、作動棒３２３のうち所定位置が受圧板６２の貫通孔６２ａに到達すると、受圧板６２の貫通孔６２ａが作動棒３２３により弾性変形して拡がる。これにより、作動棒３２３が受圧板６２に対して圧入により嵌合されることになる。
【００５４】
次に、ボデー部３０に対してパワーエレメント３４を組み付ける。さらに、球状弁体３２１、弁部材３２１ａ、およびコイルバネ３２５をボデー部３０内に配置して、調整ネジ４２をボデー部３０に締結する。以上により、温度式膨張弁１２の組み付けが終了する。
【００５５】
次に、本実施形態の作動について説明する。
【００５６】
まず、コンプレッサ１４は、内部熱交換器１７から流れ出る低圧冷媒を吸入して圧縮して高圧冷媒を吐出する。すると、凝縮器１６は、コンプレッサ１４から吐出された高圧冷媒を外気に放熱して凝縮させる。次に、内部熱交換器１７は、凝縮器１６の出口から流出した高圧冷媒と蒸発器１８の出口から流れる低圧冷媒との間で熱交換する。
【００５７】
次に、温度式膨張弁１２は、この熱交換された高圧冷媒を減圧膨張させるとともに、蒸発器１８から流出した蒸発器流出冷媒の温度と蒸発器流入冷媒の圧力とに基づいて、蒸発器１８の入口側へ流出させる冷媒流量を調整する。温度式膨張弁１２の作動については後述する。
【００５８】
次に、蒸発器１８は、温度式膨張弁１２から流れ出る低圧冷媒により車室内空気を冷却する作用を発揮させる。その後、蒸発器１８から流れ出た冷媒は、温度式膨張弁１２の第２冷媒通路３８および内部熱交換器１７を通してコンプレッサ１４の吸入側に吸入される。
【００５９】
以下、本実施形態の温度式膨張弁１２の作動の詳細について説明する。
【００６０】
まず、第２冷媒通路３８内を通過する蒸発器流出冷媒からの熱が作動棒３２３、ストッパ５２、およびダイヤフラム５０を通して上部圧力作動室５３ａに伝わる。
【００６１】
このとき、蒸発器流出冷媒の圧力が第２冷媒通路３８から均圧孔５４を介して下部圧力作動室５３ｂに作用する。これに伴い、ダイヤフラム５０のうち軸線方向一方側の面（図１中の下側の面）に蒸発器流出冷媒の圧力Ｐ１が作用する。このため、ダイヤフラム５０には、圧力Ｐ１に基づく力Ｆ１が作用する。
【００６２】
一方、第１冷媒通路３６を流れる蒸発器流入冷媒の圧力Ｐ２は、矢印Ｙａの如く、第１冷媒通路３６のうち絞り通路３６３に対して冷媒流れ下流側から均圧孔８０を通して収納室７０の凹部７３内に作用する。このため、ダイヤフラム６１のうち軸線方向一方側の面６１ａには、蒸発器流入冷媒の圧力Ｐ２が作用する。
【００６３】
このとき、ダイヤフラム６１のうち軸線方向他方側の面６１ｂには、隙間６４および受圧板６２を介して蒸発器流出冷媒の圧力Ｐ３が作用する。ここで、圧力Ｐ１、Ｐ３は、互いに作用する向きが逆方向で、かつ同一値となる圧力である。つまり、Ｐ１、Ｐ３は、Ｐ１＝Ｐ３といった関係を満たす冷媒圧力である。隙間６４は、受圧板６２およびリング６３の間に形成される隙間である。したがって、圧力Ｐ２を圧力Ｐ３から引いた圧力差（Ｐ２−Ｐ３）がダイヤフラム６１に作用する。つまり、圧力Ｐ２に基づく力Ｆ２と、圧力Ｐ３に基づく力Ｆ３との差分（Ｆ２−Ｆ３）が作動棒３２３からストッパ５２を通してダイヤフラム５０に作用する。以上により、Ｆ１および（Ｆ２−Ｆ３）がダイヤフラム５０に作用する。
【００６４】
なお、力Ｆ１は、圧力Ｐ１と、ダイヤフラム５０の圧力Ｐ１の受圧面積Ｓ１との積によって決まる。力Ｆ２は、圧力Ｐ２と、ダイヤフラム６１の圧力Ｐ２の受圧面積Ｓ２との積によって決まる。力Ｆ３は、圧力Ｐ３と、ダイヤフラム６１の圧力Ｐ３の受圧面積Ｓ３との積によって決まる。
【００６５】
受圧面積Ｓ１は、ダイヤフラム５０のうち蒸発器流出冷媒の圧力Ｐ１が作用する面積である。受圧面積Ｓ２は、ダイヤフラム６１のうち蒸発器流入冷媒の圧力Ｐ２が作用する面積である。受圧面積Ｓ３は、ダイヤフラム６１のうち蒸発器流出冷媒の圧力Ｐ３が作用する面積である。
【００６６】
本実施形態の受圧面積Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３は、同等に設定されている。このため、力Ｆ１および力Ｆ３が相殺されて、力Ｆ２だけがダイヤフラム５０の軸線方向一方側に作用する。つまり、ダイヤフラム５０のうち軸線方向一方側には、蒸発器流入冷媒の圧力Ｐ２に相当する力が作用する。
【００６７】
一方、上部圧力作動室５３ａには、上述の如く、蒸発器流出冷媒からの熱が上部圧力作動室５３ａに伝わる。したがって、ダイヤフラム５０のうち軸線方向他方側（つまり、上面側）には、蒸発器流出冷媒からの熱量、すなわち、過熱度に応じた圧力Ｐ４が作用する。
【００６８】
ここで、ダイヤフラム５０のうち圧力Ｐ４が作用する受圧面積Ｓ４は、受圧面積Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３と同等に設定されている。このため、圧力Ｐ４から圧力Ｐ２を引いた圧力差（Ｐ２−Ｐ４）によってダイヤフラム５０の中心部が軸線方向一方側、或いは他方側に変位する。このダイヤフラム５０の中心部の変位が球状弁体３２１を軸線方向一方側、或いは他方側に変位させる。したがって、球状弁体３２１を弁座４０ａに対して接近、或いは離間させる。この結果、絞り通路３６３を流れる冷媒流量が制御される。
【００６９】
例えば、蒸発器１８の熱負荷が増加して、第２冷媒通路３８内の冷媒温度が上昇する。すると、上部圧力作動室５３ａの圧力が高くなり、それに応じてダイヤフラム５０が作動棒３２３を軸線方向一方側に変位させる。これに伴い、作動棒３２３が球状弁体３２１を軸線方向一方側に移動させる。よって、絞り通路３６３の開度が大きくなる。これにより、蒸発器１８の入口に流れる冷媒流量が多くなり、蒸発器１８の温度が低下する。
【００７０】
逆に、蒸発器１８の熱負荷が低下して、第２冷媒通路３８内の冷媒温度が低下する。すると、上部圧力作動室５３ａの圧力が低くなる。このとき、ダイヤフラム５０から加わる力とコイルバネ３２５から加わる力とのバランスによって、作動棒３２３および球状弁体３２１が軸線方向他方側に移動する。よって、絞り通路３６３の開度が小さくなる。これにより、蒸発器１８の入口に流れる冷媒流量が少なくなり、蒸発器１８の温度が上昇する。
【００７１】
これに加えて、蒸発器流入冷媒の圧力Ｐ２が高くなると、圧力Ｐ２は、作動棒３２３に対して、絞り通路３６３の開度を小さく方向に作用する。一方、蒸発器流入冷媒の圧力Ｐ２が低くなると、圧力Ｐ２は、作動棒３２３に対して、絞り通路３６３の開度を大きくする方向に作用する。
【００７２】
以上説明した本実施形態によれば、ダイヤフラム６１の軸線方向一方側の面６１ａには、蒸発器流入冷媒の圧力Ｐ２が作用する。圧力Ｐ２は、上述の如く、第１冷媒通路３６のうち絞り通路３６３に対して冷媒流れ下流側の冷媒圧力である。
ダイヤフラム６１の軸線方向他方側の面６１ｂには、蒸発器流出冷媒の圧力Ｐ３が作用する。このため、圧力差（Ｐ２−Ｐ３）がダイヤフラム６１から受圧板６２、作動棒３２３を介してダイヤフラム５０に加わる。ダイヤフラム５０には、パワーエレメント３４の下部圧力作動室５３ｂから蒸発器流出冷媒の圧力Ｐ１が加わる。ダイヤフラム５０の圧力Ｐ１の受圧面積Ｓ１、ダイヤフラム６１の圧力Ｐ２の受圧面積Ｓ２、および圧力Ｐ３の受圧面積Ｓ３は、それぞれ同一である。このため、Ｐ１とＰ３とが相殺して、蒸発器流入冷媒の圧力Ｐ２のみがダイヤフラム５０のうち軸線方向一方側の面（図１中の下側の面）に作用する。ダイヤフラム５０のうち軸線方向他方側の面（図１中の上側の面）に上部圧力作動室５３ａからの蒸発器流出冷媒の温度に応じた圧力Ｐ４が作用する。ダイヤフラム５０のうち圧力Ｐ４が作用する受圧面積Ｓ４は、受圧面積Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３と同等に設定されている。このため、圧力差（Ｐ４−Ｐ２）およびダイヤフラム５０の受圧面積Ｓ１から定まる力Ｆａが作動棒３２３から球状弁体３２１に加わる。このため、力Ｆａとコイルバネ３２５の付勢力とのバランスによって、球状弁体３２１を軸線方向一方側、或いは軸線方向他方側に変位させて、絞り通路３６３の開度を増大或いは減少させる。
【００７３】
以上により、本実施形態の温度式膨張弁１２を、ダイヤフラム５０の軸線方向一方側には蒸発器流入冷媒の圧力Ｐ２のみが作用する内均式の温度式膨張弁１２と同等に構成することができる。このため、温度式膨張弁１２は、蒸発器流出冷媒の温度と蒸発器流入冷媒の圧力Ｐ２とに基づいて、蒸発器１８の入口に流れる冷媒流量を制御することができる。したがって、蒸発器１８の入口に冷媒が流れる冷媒流量の変化に対するフィードバック制御に遅れが生じることを抑制することができる。このため、低圧圧力のハンチングを生じ難くした温度式膨張弁１２、およびこれを用いた蒸気圧縮式冷凍サイクル装置１０を提供することができる。
【００７４】
本実施形態では、ダイヤフラム６１を利用して収納室７０内のうち蒸発器流入冷媒および蒸発器流出冷媒を分離するので、第１、第２の冷媒通路３６、３８の間をシールするシール部材をダイヤフラム６１以外に設ける必要がない。さらに、蒸発器１８の入口側の冷媒をダイヤフラム５０側に導入するための複雑な冷媒流路を設ける必要が無い。
【００７５】
（第２実施形態）
上記第１実施形態では、ダイヤフラム６１の受圧面積Ｓ２（Ｓ３）を、ダイヤフラム５０の受圧面積Ｓ１（Ｓ４）と同等にした例について説明したが、これに代えて、本第２実施形態では、ダイヤフラム６１の受圧面積Ｓ２（Ｓ３）を、ダイヤフラム５０の受圧面積Ｓ１（Ｓ４）よりも小さくした例について説明する。
【００７６】
図４は、本発明の本実施形態における温度式膨張弁１２の断面図である。
【００７７】
本実施形態における温度式膨張弁１２と上記第１実施形態における温度式膨張弁１２とは、ダイヤフラム６１、受圧板６２、およびリング部材６３のそれぞれの大きさが相違する。
【００７８】
具体的には、本実施形態のダイヤフラム６１の受圧面積Ｓ２（Ｓ３）は、ダイヤフラム５０の受圧面積Ｓ１（Ｓ４）よりも小さくなっている。なお、本実施形態では、上記第１実施形態と同様、受圧面積Ｓ１、Ｓ４は同等であり、受圧面積Ｓ２、Ｓ３は同等である。本実施形態の受圧板６２は、上記第１実施形態の受圧板６２よりも小さくなっている。本実施形態のリング部材６３は、上記第１実施形態のリング部材６３よりも小さくなっている。
【００７９】
以上説明した本実施形態によれば、上述の如く、受圧面積Ｓ２（Ｓ３）は、受圧面積Ｓ１（Ｓ４）よりも小さくなっている。例えば、受圧面積Ｓ１（Ｓ４）と受圧面積Ｓ２（Ｓ３）との比率を１対ｋ（０＜ｋ＜１）としたときには、ダイヤフラム５０の軸線方法一方側には、圧力Ｐ２ではなく、圧力｛Ｐ１・（１−ｋ）＋ｋ・Ｐ２｝が作用する。このため、蒸発器１８の入口に冷媒が流れる冷媒流量の変化に対するフィードバック制御に遅れが生じることを抑制しつつ、受圧面積の比率ｋを変えるにより外均式膨張弁の過熱度制御と内均式膨張弁の過熱度制御との間の任意の中間の作動を本実施形態の温度式膨張弁１２によって実施することができる。
【００８０】
なお、本実施形態の温度式膨張弁１２は、上記第１実施形態と同様に、図３中の凹部７２、７３、貫通孔６１ｃ、６２ａ、および面６１ａ、６１ｂを備えるものの、図４にて、凹部７２、７３、貫通孔６１ｃ、６２ａ、面６１ａ、６１ｂの各符号の図示を、省略している。
【００８１】
（第３実施形態）
上記第１、第２実施形態では、差圧部材としてダイヤフラム６１を用いた例について説明したが、これに代えて、差圧ピストン１１０を用いた例について説明する。
【００８２】
図５は、本発明の第３実施形態における温度式膨張弁１２の断面図である。
【００８３】
本実施形態の内均機構６０は、差圧ピストン１１０およびＯリング１２０から構成されている。差圧ピストン１１０およびＯリング１２０は、図１のダイヤフラム６１および受圧板６２に代えて備えられている。差圧ピストン１１０およびＯリング１２０は、収納室７０内に配置されている。差圧ピストン１１０は、軸線ＣＬを中心とする円板状部材であって、その径方向中央部には、軸線方向に貫通する貫通孔１１１が設けられている。貫通孔１１１に作動棒３２３が貫通した状態で、差圧ピストン１１０が作動棒３２３に固定されている。
【００８４】
本実施形態では、作動棒３２３の所定箇所が貫通孔１１１に貫通する前では、差圧ピストン１１０の貫通孔１１１の径方向寸法が作動棒３２３の所定箇所の径方向寸法よりも小さくなっている。このことにより、作動棒３２３の所定箇所が貫通孔１１１内で弾性変形により圧縮した状態で嵌っている。つまり、作動棒３２３が圧入嵌合により差圧ピストン１１０に固定されている。差圧ピストン１１０の径方向中央側のうち軸線方向他方側には、凹部１１０ａが形成されている。差圧ピストン１１０の径方向中央側のうち軸線方向一方側には、凹部１１０ｂが形成されている。
【００８５】
差圧ピストン１１０のうち軸線方向他方側１１０ｅには、蒸発器流出冷媒の圧力Ｐ３が作用する。収納室７０のうち差圧ピストン１１０の軸線方向一方側１１０ｄは、均圧孔８０を通して、冷媒通路３６のうち絞り通路３６３に対して冷媒流れ下流側に連通している。このため、収納室７０のうち差圧ピストン１１０の軸線方向一方側１１０ｄには、蒸発器流入冷媒の圧力Ｐ２が作用する。
【００８６】
本実施形態の均圧孔８０は、その軸線方向がボデー部３０の軸線方向に対して交差する方向に形成されている。具体的には、均圧孔８０は、凹部１１０ｂ側に近づくほど、軸線ＣＬ側に近づくように形成されている。均圧孔８０は、収納室７０のうち差圧ピストン１１０の凹部１１０ｂの軸線方向一方側（図５中下側）に開口している。
【００８７】
本実施形態の収納室７０は、第２冷媒通路３８の底面７１に対して軸線方向一方側に形成されている。収納室７０は、円板状に形成されている空間であって、その軸線方向がボデー部３０の軸線方向に一致するように形成されている。差圧ピストン１１０のうち径方向外周側には、凹部１１０ｃが設けられている。凹部１１０ｃは、径方向中央側に凹んでいる。差圧ピストン１１０の凹部１１０ｃ内には、Ｏリング１２０が嵌め込まれている。
【００８８】
以上説明した本実施形態によれば、差圧ピストン１１０のうち軸線方向他方側１１０ｅには、蒸発器流出冷媒の圧力Ｐ３が作用する。差圧ピストン１１０の軸線方向一方側１１０ｄには、蒸発器流入冷媒の圧力Ｐ２が作用する。圧力Ｐ２は、上述の如く、第１冷媒通路３６のうち絞り通路３６３に対して冷媒流れ下流側の冷媒圧力である。このため、圧力差（Ｐ２−Ｐ３）が差圧ピストン１１０から作動棒３２３およびストッパ５２を通してダイヤフラム５０に作用する。
【００８９】
ここで、差圧ピストン１１０のうち蒸発器流入冷媒の圧力Ｐ２が作用する受圧面積Ｓ２と、差圧ピストン１１０のうち蒸発器流出冷媒の圧力Ｐ３が作用する受圧面積Ｓ３とが同等になっている。受圧面積Ｓ２、Ｓ３は、ダイヤフラム５０の受圧面積Ｓ１、Ｓ４と同等になっている。このため、上記第１実施形態と同様に、Ｐ１とＰ３とが相殺して、上部圧力作動室５３ａからの圧力Ｐ４と蒸発器流入冷媒の圧力Ｐ２との圧力差（Ｐ４−Ｐ２）に基づく力Ｆａがダイヤフラム５０から作動棒３２３を通して球状弁体３２１に加わる。このとき、ダイヤフラム５０から作動棒３２３を通して球状弁体３２１に加わる力Ｆａとコイルバネ３２５の付勢力とのバランスによって、作動棒３２３および球状弁体３２１を軸線方向一方側、或いは軸線方向他方側に変位させる。したがって、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００９０】
本実施形態では、差圧ピストン１１０は、Ｏリング１２０とともに収納室７０内を軸線方向一方側、軸線方向他方側に変位する。Ｏリング１２０は、収納室７０の側壁７０ｂを摺動して摺動抵抗を発生させる。このことにより、収納室７０内において蒸発器流出冷媒および蒸発器流入冷媒を分離するシール機能と、弁振動により異音が発生することを防止する異音防止機能を果たすことができる。
【００９１】
（他の実施形態）
上記第３実施形態では、ダイヤフラム６１の受圧面積Ｓ２、Ｓ３をダイヤフラム５０の受圧面積Ｓ１（Ｓ４）と同等にした例について説明したが、これに代えて、ダイヤフラム６１の受圧面積Ｓ２、Ｓ３をダイヤフラム５０の受圧面積Ｓ１（Ｓ４）よりも小さくしてもよい。これにより、上記第２実施形態と同様、外均式膨張弁の過熱度制御と内均式膨張弁の過熱度制御との間の中間の作動を温度式膨張弁１２によって実施することができる。
【００９２】
上記第１〜第３実施形態では、上部圧力作動室５３ａに封入される感温用冷媒として、冷凍サイクル使用冷媒と異なる冷媒を用いることにより、上部圧力作動室５３ａ内の温度−圧力特性をクロスチャージ方式とする例について説明したが、これに限らず、どのような構成によって、上部圧力作動室５３ａ内の温度−圧力特性をクロスチャージ方式としてもよい。
【００９３】
上記第１〜第３実施形態では、凝縮器１６の出口と温度式膨張弁１２の入口との間の高圧冷媒と、蒸発器１８の出口とコンプレッサの入口との間の低圧冷媒とを内部熱交換器１７によって熱交換した例について説明したが、これに代えて、コンプレッサの出口と凝縮器１６の入口との間の高圧冷媒と、蒸発器１８の出口とコンプレッサの入口との間の低圧冷媒とを内部熱交換器１７によって熱交換してもよい。
【００９４】
上記第１〜第３実施形態では、コンプレッサ１４としては、可変容量型コンプレッサを用いた例について説明したが、これに限らず、電動コンプレッサ、或いは、固定容量型コンプレッサを用いることもできる。電動コンプレッサは、電動機とこの電動機により回転駆動されて冷媒を吸入圧縮する圧縮機構とを有するものであって、電動機の回転数により吐出冷媒の流量を変化させることができるものである。固定容量型コンプレッサは、冷媒の圧縮容量が一定であるコンプレッサである。
【００９５】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において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。
【００９６】
以下、上記各実施形態の構成要素と特許請求の範囲との対応関係を示す。
【００９７】
球状弁体３２１が弁体に対応し、ダイヤフラム５０が第１ダイヤフラムに対応し、ダイヤフラム６１、および差圧ピストン１１０が差圧部材６１に対応し、上部圧力作動室５３ａが第１の圧力作動室に対応し、下部圧力作動室５３ｂが第２の圧力作動室に対応する。ダイヤフラム６１が第２ダイヤフラムに対応する。
受圧面積Ｓ１が「第１ダイヤフラムのうち第２の圧力作動室の圧力が作用する第１の面積」に対応する。受圧面積Ｓ２が「差圧部材のうち第１の冷媒通路内の冷媒圧力が作用する第２の面積」に対応する。受圧面積Ｓ３が「差圧部材のうち第２の冷媒通路内の冷媒圧力が作用する第３の面積」に対応する。ダイヤフラム６１のうち軸線方向一方側の面６１ａが第１の受圧部に対応し、ダイヤフラム６１のうち軸線方向他方側の面６１ｂが第２の受圧部に対応する。差圧ピストン１１０のうち軸線方向一方側１１０ｄが第１の受圧部に対応し、差圧ピストン１１０のうち軸線方向他方側１１０ｅが第２の受圧部に対応する。
【符号の説明】
【００９８】
１０    蒸気圧縮式冷凍サイクル装置
１２    温度式膨張弁
１４    コンプレッサ
１６    凝縮器
１７    内部熱交換器
１８    蒸発器
３０    ボデー部
３２    弁機構部
３４    パワーエレメント
３６    第１冷媒通路
３８    第２冷媒通路
４０    弁室
５０    ダイヤフラム（第１ダイヤフラム）
６１    ダイヤフラム（第２ダイヤフラム）
３２１    球状弁体（弁体）
３２１ａ  弁部材
３２２    ストッパ
３２３    作動棒
３２５    コイルバネ
【図１】
2015137815.tif 000003
【図２】
2015137815.tif 000004
【図３】
2015137815.tif 000005
【図４】
2015137815.tif 000006
【図５】
2015137815.tif 000007