(57)【要約】      （修正有）【課題】エバポレータとの接続を二重管構造としたことにより、エバポレータへの取り付けの向きを自由に変更可能にして、エンジンルームからの高圧および低圧の配管を曲げることなく接続できる膨張弁を提供する。【解決手段】ボディ１６において、エバポレータ１１の冷媒入口配管１２と接続される低圧冷媒出口２７と、冷媒出口配管１３と接続される戻り低圧冷媒入口２８とを略同軸配置の二重管構造にした。これにより、ボディ１６は、エバポレータ１１の冷媒入口配管１２および冷媒出口配管１３と結合する前は、低圧冷媒出口２７および戻り低圧冷媒入口２８の同心の軸を中心に回動できるので、高圧配管３３および戻り低圧配管３５を接続する高圧冷媒入口３１および戻り低圧冷媒出口３２の向きを自由に変更することができる。【選択図】図１
2008275198.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エバポレータを出た冷媒の温度および圧力を感知するパワーエレメントと、前記パワーエレメントが感知した温度および圧力に応じて前記エバポレータに送り出す冷媒の流量を制御する弁部とを備えた膨張弁において、
前記エバポレータの冷媒入口に接続される低圧冷媒出口が前記エバポレータの冷媒出口に接続される戻り低圧冷媒入口の内側に位置し、前記低圧冷媒出口と前記戻り低圧冷媒入口とは略同軸配置の二重管構造を有していることを特徴とする膨張弁。
【請求項２】
前記低圧冷媒出口および前記戻り低圧冷媒入口の軸線に対して略直交する方向に、高圧の冷媒が導入される高圧冷媒入口およびコンプレッサの入口に冷媒を送出する戻り低圧冷媒出口を有していることを特徴とする請求項１記載の膨張弁。
【請求項３】
主円柱部とこれに略直交する方向に突設された副円柱部とが一体になった形状を有するボディを備え、前記主円柱部は、その一端が第１内管および第１外管の二重管の構造を有し、他方の端が第２内管および第２外管の二重管の構造を有していて前記第２外管が前記パワーエレメントによって閉止され、前記第１内管および前記第２内管の中心を通る軸線に沿って長手方向に貫通するように形成されて内部に弁座およびこの弁座に対して前記長手方向に接離自在な弁体が収容される中央孔と、この中央孔を囲うようにして平行に形成された少なくとも１つの低圧冷媒通路とを有し、前記副円柱部は、第３内管および第３外管の二重管の構造になっていて、前記第３内管が前記中央孔に連通され、前記第３内管と前記第３外管との間が前記低圧冷媒通路に連通するように形成されていることを特徴とする請求項２記載の膨張弁。
【請求項４】
前記ボディは、前記主円柱部の前記第１内管が前記低圧冷媒出口を構成し、前記第１外管が前記戻り低圧冷媒入口を構成し、前記副円柱部の前記第３内管が前記高圧冷媒入口を構成し、前記第３外管が前記戻り低圧冷媒出口を構成していることを特徴とする請求項３記載の膨張弁。
【請求項５】
前記ボディは、前記主円柱部の前記第１内管が前記高圧冷媒入口を構成し、前記第１外管が前記戻り低圧冷媒出口を構成し、前記副円柱部の前記第３内管が前記低圧冷媒出口を構成し、前記第３外管が前記戻り低圧冷媒入口を構成していることを特徴とする請求項３記載の膨張弁。
【請求項６】
前記ボディは、長手方向に貫通するように前記中央孔および前記低圧冷媒通路が平行に成形された中空押し出し成形材を切削して前記主円柱部および前記副円柱部を形成したものであることを特徴とする請求項３記載の膨張弁。
【請求項７】
前記ボディは、前記主円柱部および前記副円柱部をダイカスト鋳造法により形成したものであることを特徴とする請求項３記載の膨張弁。
【請求項８】
主円柱部とこれに略直交する方向に突設された副円柱部とが一体になった形状を有するボディを備え、前記主円柱部は、その一端が前記低圧冷媒出口を構成する第１内管および前記戻り低圧冷媒入口を構成する第１外管の二重管の構造を有し、他方の端が第２内管および前記パワーエレメントによって閉止される第２外管の二重管の構造を有し、前記第１内管および前記第２内管の中心を通る軸線に沿って長手方向に貫通するように形成されて内部に弁座およびこの弁座に対して前記長手方向に接離自在な弁体が収容される中央孔と、この中央孔を囲うようにして平行に形成された少なくとも１つの低圧冷媒通路とを有し、かつ、側面には、前記中央孔に連通するよう形成される前記高圧冷媒入口を有し、前記副円柱部は、前記低圧冷媒通路に連通するよう形成された前記戻り低圧冷媒出口を有していることを特徴とする請求項２記載の膨張弁。
【請求項９】
前記ボディは、長手方向に貫通するように前記中央孔および前記低圧冷媒通路が平行に成形された中空押し出し成形材を切削して前記主円柱部および前記副円柱部を形成したものであることを特徴とする請求項８記載の膨張弁。
【請求項１０】
前記ボディは、前記主円柱部および前記副円柱部をダイカスト鋳造法により形成したものであることを特徴とする請求項８記載の膨張弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は膨張弁に関し、特に自動車用空調装置の冷凍サイクル内にてエバポレータの出口における冷媒の温度および圧力に応じてエバポレータに送り出す冷媒の流量を制御する膨張弁に関する。
【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して液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。
【０００３】
このような膨張弁としては、エバポレータを出た冷媒が所定の過熱度を有するようにエバポレータへ送り出す冷媒の流量を制御するようにした温度式の膨張弁が知られている。温度式の膨張弁は、高温・高圧の液冷媒を断熱膨張させて低温・低圧の霧状の冷媒にする弁部と、エバポレータを出た冷媒の温度および圧力を感知するパワーエレメントとを有しており、パワーエレメントは、感温室内の圧力がエバポレータを出た冷媒の温度および圧力に応じて変化することによるダイヤフラムの変位を弁部に伝達して弁部の弁リフトを制御するものである。
【０００４】
この温度式の膨張弁では、パワーエレメントにエバポレータを出た冷媒の温度および圧力を感知させるために、エバポレータからコンプレッサに戻る冷媒を通過させる低圧戻り通路を有しているが、この低圧戻り通路は、弁部のボディを構成する略角柱形状のブロックを貫通して形成されている。また、このボディのブロックには、配管継手として機能させるために、接続される配管を固定しておくための２個のボルト孔が貫通形成されている。このような低圧戻り通路およびボルト孔は、ブロックを貫通して平行に形成されている孔であることから、このような孔を機械加工にて開けるのではなく、そのような孔が中空押し出し加工によって形成されている素材をボディとして使うことが提案されている（たとえば、特許文献１参照。）。これにより、少なくともこのような低圧戻り通路およびボルト孔の下孔を開ける必要がないため加工コストが低減され、ボディの素材として既に孔が開いているので、材料費の節約にもなって、コストの安い温度式膨張弁を作ることを可能にしている。
【特許文献１】特開平１０−２６７４７０号公報
【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、従来の膨張弁は、弁部のボディを構成する略角柱形状のブロックに、エバポレータの冷媒入口と接続される低圧冷媒出口と、エバポレータの冷媒出口と接続される低圧戻り通路の冷媒入口とが並んで設けられているため、エバポレータの冷媒入口および冷媒出口の位置に合わせて膨張弁の向きが変わったり、膨張弁の向きを変えたことによりこれに接続されるエンジンルームからの高圧および低圧の配管を曲げる必要があったりして、レイアウトの自由度がないという問題点があった。また、低圧戻り通路と２個のボルト孔とが中空押し出し加工により形成された略角柱形状のブロックにて作られたボディを有する従来の膨張弁では、押し出し方向から見た中空押し出し材の端面の面積に対して中空押し出し加工によって形成される貫通孔の面積の割合が小さいので、ボディの中空押し出し加工による材料費の節約の効果が少ないという問題点があった。
【０００６】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、エバポレータとの接続に際して取り付けの向きを自由に変更可能にし、材料費の節約の効果が大きいボディを備え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を解決するために、エバポレータを出た冷媒の温度および圧力を感知するパワーエレメントと、前記パワーエレメントが感知した温度および圧力に応じて前記エバポレータに送り出す冷媒の流量を制御する弁部とを備えた膨張弁において、前記エバポレータの冷媒入口に接続される低圧冷媒出口が前記エバポレータの冷媒出口に接続される戻り低圧冷媒入口の内側に位置し、前記低圧冷媒出口と前記戻り低圧冷媒入口とは略同軸配置の二重管構造を有し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、エバポレータと接続される低圧冷媒出口および戻り低圧冷媒入口が二重管構造であるので、高圧の冷媒が導入される高圧冷媒入口およびコンプレッサの入口に冷媒を送出する戻り低圧冷媒出口を任意に方向に向けた状態でエバポレータに取り付けることができるので、エバポレータ、膨張弁および配管のレイアウトの自由度を向上させることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の膨張弁は、エバポレータとの接続を二重管構造としたことにより、エバポレータの冷媒入口と低圧冷媒出口との接続、および、エバポレータの冷媒出口と戻り低圧冷媒入口との接続を同時に行うことができ、しかも、エバポレータとの接続が同軸であることから、エバポレータへの接合時に高圧配管および戻り低圧配管が接続される部分の向きを自由に変更することができ、レイアウトの自由度を向上させることができるという利点がある。
【００１０】
また、ボディは、弁座および弁体が配置される中心孔とその周囲に配置された低圧冷媒通路とが長手方向に貫通して平行に形成されているので、これを中空押し出し成形またはダイカスト鋳造により形成することによって、材料を大量に節約することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
図１は第１の実施の形態に係る膨張弁を取り付け状態で示す断面図、図２は図１のａ−ａ矢視断面図、図３はボディの加工前の中空押し出し成形材を示す端面図、図４は中空押し出し成形材を加工したボディの斜視図、図５は中空押し出し成形材を加工したボディの斜視断面図である。
【００１２】
この第１の実施の形態に係る膨張弁１０は、エバポレータ１１の冷媒入口および冷媒出口に直接接続するような構成を有している。なお、エバポレータ１１は、複数のアルミニウムのプレートを積層して構成され、そのヘッダ部分には、冷媒を導入する冷媒入口配管１２および冷媒を導出する冷媒出口配管１３を有している。冷媒出口配管１３は、冷媒入口配管１２を囲うように冷媒入口配管１２と同軸に配置されている。そして、このエバポレータ１１は、炉中ろう付け加工にて、積層されたプレートを同時に溶接することによって形成されるが、このとき、冷媒入口配管１２および冷媒出口配管１３も一緒に溶接されて一体に形成されている。
【００１３】
膨張弁１０は、図１の左右方向に延びる主円柱部１４に図１の下方向に延びる副円柱部１５が結合されたような外形を有するボディ１６を備えている。主円柱部１４および副円柱部１５は、それら三方の端面形状がそれぞれ二重管構造を有している。主円柱部１４は、図２に示されるように、その中央に中央孔１７が貫通形成され、その中央孔１７の周囲には４つの低圧冷媒通路１８が形成されている。
【００１４】
主円柱部１４の中央孔１７には、シャフトガイド１９とリング状の弁座２０とが嵌合され、かしめ加工によってボディ１６に固定されている。その弁座２０に対して接離自在に弁体２１が配置されている。この弁体２１は、弁座２０およびシャフトガイド１９を介して軸方向に延びるシャフト２２と一体に形成されている。シャフト２２の弁体２１が形成されている側とは反対側の端部には、円筒状のカラー部材２３が嵌合され、それより弁体２１の側には、シール用のＯリング２４が配置されている。カラー部材２３は、弁座２０の弁孔の内径に略等しい外径を有し、これにより、膨張弁１０に導入される冷媒の圧力をキャンセルして高圧の圧力変動の影響を受けないようにしている。
【００１５】
弁体２１は、スプリング２５によって閉弁方向に付勢されており、そのスプリング２５は、主円柱部１４のエバポレータ１１側に形成された二重管の内管内に圧入されたばね受け部材２６によって受けられていて、そのばね受け部材２６の内管への圧入量によってスプリング２５の荷重が調整されている。ここで、このばね受け部材２６が配置される内管には、段差が設けられていて、その拡管部にばね受け部材２６を圧入するようにし、かつ、ばね受け部材２６の先端は、内管の縮径部とは接触しないよう、外周が縮径されている。これにより、ばね受け部材２６が圧入される方向の先には、ばね受け部材２６とボディ１６とによって囲まれる環状空間が形成されるが、これは、ばね受け部材２６の圧入時に削り取られたボディ屑を入れておくためのポケットを構成している。
【００１６】
主円柱部１４のばね受け部材２６が圧入されている側に形成された二重管構造の内管は、この膨張弁１０の低圧冷媒出口２７を構成し、その外側に配置された低圧冷媒通路１８は、互いに環状に連通されてエバポレータ１１から戻ってきた冷媒を受ける戻り低圧冷媒入口２８を構成している。ここで、この膨張弁１０の低圧冷媒出口２７は、エバポレータ１１の冷媒入口配管１２に嵌合され、その嵌合部はＯリング２９によってシールされている。また、膨張弁１０の戻り低圧冷媒入口２８は、エバポレータ１１の冷媒出口配管１３に嵌合され、先端部を全周かしめ加工することによってエバポレータ１１と機械的に結合され、冷媒出口配管１３との嵌合部は、Ｏリング３０によってシールされている。
【００１７】
主円柱部１４の中央孔１７における弁座２０とカラー部材２３との間の空間は、副円柱部１５に形成された二重管構造の内管が連通し、主円柱部１４の低圧冷媒通路１８は、副円柱部１５に形成された内管と外管との間の空間に連通している。ここで、副円柱部１５の内管は、高圧冷媒入口３１を構成し、副円柱部１５の内管と外管との間の空間は、この膨張弁１０を通過した冷媒がコンプレッサの入口に戻される戻り低圧冷媒出口３２を構成している。したがって、膨張弁１０の高圧冷媒入口３１は、レシーバからの高温・高圧の液冷媒が供給される高圧配管３３が嵌合され、Ｏリング３４によってシールされている。また、膨張弁１０の戻り低圧冷媒出口３２は、戻り低圧配管３５に嵌合され、先端部に内嵌したバックアップリング３６を固定するようにその全周かしめ加工することによって戻り低圧配管３５と機械的に結合され、戻り低圧配管３５との嵌合部は、Ｏリング３７によってシールされている。この実施の形態では、副円柱部１５に接続される高圧配管３３および戻り低圧配管３５は、二重管とすることができ、あるいは二重管構造の内部熱交換器とすることができる。
【００１８】
このように、この膨張弁１０は、エバポレータ１１との接続を互いに同軸の二重管構造として外管の全周かしめ加工で行うようにしたことで、２つの流体の通路の接続を同時に行うことができ、しかも、エバポレータ１１との接続が同軸であることから、エバポレータ１１への接合前に、ボディ１６は、低圧冷媒出口２７および戻り低圧冷媒入口２８の同心の軸を中心に回動できるので、高圧配管３３および戻り低圧配管３５が嵌合される高圧冷媒入口３１および戻り低圧冷媒出口３２の開口方向の向きを自由に変更することができる。あるいは、この膨張弁１０は、エンジンルームから延びてくる高圧配管３３および戻り低圧配管３５の向きに合った姿勢でエバポレータ１１と結合することができる。
【００１９】
ボディ１６のエバポレータ１１と結合される側と反対の側の開口端は、パワーエレメント３８の外周縁部を係止するように全周かしめ加工することによって封止されている。このパワーエレメント３８は、厚い金属製のアッパーハウジング３９およびロアハウジング４０と、外周縁部がこれらによって挟持された状態でともに溶接された可撓性の金属薄板からなるダイヤフラム４１と、ロアハウジング４０内に配置されたセンターディスク４２とによって構成されている。アッパーハウジング３９とダイヤフラム４１とによって囲まれた空間は、感温室を構成し、ここに冷媒ガスなどが充填されている。センターディスク４２は、その一方の面がダイヤフラム４１に当接され、他方の面がボディ１６から突出されたシャフト２２に嵌合されているカラー部材２３の端面に当接されて、ダイヤフラム４１の変位を弁体２１へ伝達するようにしている。ロアハウジング４０は、その開口端が円周方向に交互に内側および外側に屈曲されていて、外側の屈曲部がシール用のＯリング４３の脱落防止に使用され、内側の屈曲部がセンターディスク４２の脱落防止のためのストッパになっている。
【００２０】
以上の構成の膨張弁１０において、レシーバから高圧配管３３を通じて高温・高圧の液冷媒が高圧冷媒入口３１に供給されると、その液冷媒は、弁座２０と弁体２１との間の隙間を通って低圧冷媒出口２７へ流出する。このとき、冷媒は、断熱膨張されて低温・低圧の気液混合冷媒となり、冷媒入口配管１２よりエバポレータ１１へ導入される。なお、図中の矢印は、冷媒の流れ方向を示している。エバポレータ１１では、導入された冷媒は、車室内の空気との熱交換により蒸発されて冷媒出口配管１３から流出する。その冷媒は、戻り低圧冷媒入口２８より導入され、低圧冷媒通路１８を通じて戻り低圧冷媒出口３２へ流出し、戻り低圧配管３５を介してコンプレッサの入口へ戻される。
【００２１】
パワーエレメント３８のダイヤフラム４１とロアハウジング４０とによって囲まれた空間は、低圧冷媒通路１８と連通しているので、エバポレータ１１から戻ってきた冷媒が低圧冷媒通路１８を通過するとき、その冷媒が導入されてその温度および圧力がパワーエレメント３８によって検出される。感温室内の圧力は、検出した冷媒の温度および圧力に応じて昇降するので、その温度および圧力に応じてダイヤフラム４１が弁体２１の開閉方向に変位する。その変位は、センターディスク４２を介してカラー部材２３に伝達され、さらにシャフト２２を介して弁体２１に伝達される。これにより、弁体２１のリフトが変化し、エバポレータ１１に供給する冷媒の流量を制御することになる。つまり、この膨張弁１０は、エバポレータ１１を出た冷媒の温度および圧力を感知して、その冷媒が所定の過熱度を保持するようにエバポレータ１１に供給する冷媒の流量を制御することになる。
【００２２】
ところで、この膨張弁１０のボディ１６は、好ましくは、中空押し出し成形材を加工して形成される。その中空押し出し成形材は、図３にその押し出し方向から見た端面を示したように、円柱部４４とその側面に位置する帯状部４５とが一体に形成された外形を有している。その円柱部４４は、中央に丸孔４６が開けられ、その周囲に４つの通路４７が丸孔４６と平行に開けられている。これは、押し出し方向から見た中空押し出し成形材の端面に対して中空部が占める面積が非常に大きく、材料を大幅に削減することを可能にしている。
【００２３】
ボディ１６は、以上のような中空押し出し成形材を切削加工することによって、形成される。つまり、弁体２１の動く方向に貫通して形成された円柱部４４の丸孔４６は、これを下孔として両端面からそれぞれ拡開加工することによって、シャフトガイド１９および弁座２０が嵌合される部分、ばね受け部材２６が圧入される部分、カラー部材２３およびＯリング２４が挿入される部分などが形成される。円柱部４４は、丸孔４６と同心の環状空間を両端側から切削加工により形成してそれぞれ二重管構造にされる。帯状部４５は、その両端側を円柱部４４の外形に沿って切削加工され、残った部分に対して丸孔４６の軸に略直交する方向に切削加工によって高圧冷媒入口３１および戻り低圧冷媒出口３２が形成され、二重管構造にされる。このようにして、図４に示されるような概観、図５に示されるような内部構造を有するボディ１６が形成される。
【００２４】
なお、この第１の実施の形態に係る膨張弁１０では、そのボディ１６を中空押し出し成形材を機械加工することによって形成しているが、ボディ１６は、ダイカスト鋳造法によっても形成することができる。この場合、三方にある二重管構造の軸方向に結合・分離可能な金型が用いられ、図５に示すような断面構造のダイカスト品がボディ１６として形成することができる。なお、開弁特性を決定する精密部品は、ボディ１６に組み込まれる弁座２０および弁体２１であるので、そのダイカスト品は、何らかの追加の仕上げ加工を必要とすることなく、ボディ１６として使用することが可能である。
【００２５】
図６は第２の実施の形態に係る膨張弁を取り付け状態で示す断面図、図７は図６のｂ−ｂ矢視断面図、図８は図６のｃ−ｃ矢視断面図、図９はボディの加工前の中空押し出し成形材を示す端面図である。この図６ないし図９において、図１ないし図５に示した構成要素と同じまたは同等の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。
【００２６】
この第２の実施の形態に係る膨張弁１０ａは、第１の実施の形態に係る膨張弁１０と比較して、高圧の冷媒を導入する高圧配管３３の挿入方向と、低圧の冷媒をコンプレッサへ戻す戻り低圧配管３５の挿入方向とを直角にした点、および、ボディ１６を形成する中空押し出し成形材の形状を変更した点で異なる。
【００２７】
まず、ボディ１６は、その加工前の中空押し出し成形材の端面を図９に示したように、丸孔４６に平行に形成される通路４７の断面形状を図３のものから変更している。すなわち、図３の中空押し出し成形材は、丸孔４６の周囲に配置された４つの通路４７が薄い３つの隔壁と厚い隔壁とによって隔てられているのに対し、図９の中空押し出し成形材は、それらの薄い隔壁をなくし、かつ、円柱部４４の側壁に形成されている帯状部４５の位置を厚い隔壁のある位置から９０度時計回り方向に移動している。第２の実施の形態に係る膨張弁１０ａは、このような中空押し出し成形材を加工してできたボディ１６を使用している。
【００２８】
高圧冷媒入口３１は、図６および図７に示されるように、主円柱部１４の側壁から中央孔１７に向けて穿設されることによって形成されている。その高圧冷媒入口３１に、高圧配管３３がＯリング３４とともに挿入され、かしめ加工でフランジ付パイプ４８をボディ１６に固定することによって高圧配管３３が高圧冷媒入口３１に接続される。
【００２９】
戻り低圧冷媒出口３２は、図７および図８に示されるように、帯状部４５から低圧冷媒通路１８に連通するように穿設されることによって形成されている。その戻り低圧冷媒出口３２には、戻り低圧配管３５がＯリング３７とともに挿入され、かしめ加工でフランジ付パイプ４９をボディ１６に固定することによって戻り低圧配管３５が戻り低圧冷媒出口３２に接続される。
【００３０】
以上の構成の膨張弁１０ａは、高圧配管３３と戻り低圧配管３５との接続の向きが違うだけで、第１の実施の形態に係る膨張弁１０と実質的に同じ動作をするので、ここでは、動作の説明は省略する。
【００３１】
図１０は第３の実施の形態に係る膨張弁を取り付け状態で示す断面図、図１１は図１０のｄ−ｄ矢視断面図、図１２はボディの加工前の中空押し出し成形材を示す端面図である。この図１０ないし図１２において、図１ないし図９に示した構成要素と同じまたは同等の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。
【００３２】
この第３の実施の形態に係る膨張弁１０ｂは、第１および第２の実施の形態に係る膨張弁１０，１０ａと比較して、冷凍負荷が高いときにコンプレッサに戻る冷媒が高温になり過ぎるのを抑制する手段と、パワーエレメント３８が周囲温度の影響を受けにくいようにする手段とを新たに備え、さらに、ボディ１６を中空押し出し加工による材料費の節約効果の大きいものにしている点で異なる。
【００３３】
まず、ボディ１６は、その加工前の中空押し出し成形材の端面を図１２に示したように、図３および図９に示す中空押し出し成形材よりも、円柱部４４の中央に開けられる丸孔４６の内径を大きくしてある。丸孔４６の内径を大きくした分、中空にされるべき容積が増加し、しかも、この丸孔４６と同心の孔を切削加工するときの削り代を削減することができる。
【００３４】
丸孔４６の内径を大きくしたことにより、パワーエレメント３８の側でシャフト２２を支持している構成を変更している。すなわち、丸孔４６の開口端に筒状体５０が圧入され、その筒状体５０の弁体２１側の先端は、内側に屈曲されて、Ｏリング２４の脱落防止としている。筒状体５０の内壁がカラー部材２３のガイドになっている。
【００３５】
ボディ１６のエバポレータ１１側に形成された環状空間には、差圧弁５１が配置されている。この差圧弁５１は、エバポレータ１１への低圧冷媒出口２７を構成する内管に嵌合されたホルダ５２を有している。このホルダ５２は、内管に穿設されたバイパス通路５３に連通するとともに低圧冷媒通路１８に開口している装着穴５４を有している。この装着穴５４には、ダイヤフラム５５が配置され、その外周は、ホルダ５２と装着穴５４に圧入されたばね受け部材５６とによって挟持され、内周は、中央に貫通孔を有する弁体５７とこれに嵌合された筒状部材５８とによって挟持されている。弁体５７は、スプリング５９によって図の上方へ付勢されており、低圧冷媒出口２７の圧力と低圧冷媒通路１８の圧力との差が小さいときには、バイパス通路５３を閉止するようにしている。
【００３６】
エバポレータ１１が接続される側と反対側のボディ１６の開口端は、パワーエレメント３８によって閉止されているが、このパワーエレメント３８は、断熱カバー６０によって覆われた状態でボディ１６に固定されている。これにより、パワーエレメント３８は、その感温室が外気に直接晒されることはないので、周囲の温度変化の影響を受けにくくすることができる。
【００３７】
以上の構成の膨張弁１０ｂは、これに接続される高圧配管３３および戻り低圧配管３５が二重管構成の内部熱交換器である場合に好適である。すなわち、膨張弁１０ｂに内部熱交換器が接続された冷凍サイクルでは、レシーバから供給される高温・高圧の冷媒と膨張弁１０ｂからコンプレッサに戻る低温・低圧の冷媒との間で熱交換を行うので、エバポレータ１１を出て膨張弁１０ｂを通過した冷媒は、内部熱交換器でさらに過熱されてコンプレッサに吸引される。ところが、冷凍負荷が高いとき、コンプレッサに吸引される冷媒が高温になり過ぎるので、コンプレッサから吐出される冷媒の温度も高くなり過ぎてしまうことがある。このような場合、コンプレッサの潤滑オイルを劣化させてコンプレッサの焼き付きの要因になってしまうので、特に、冷凍負荷が高いときは、コンプレッサに戻る冷媒の温度が高温になり過ぎないように抑制する必要がある。この冷凍負荷が高いときの温度制御をするのが差圧弁５１である。冷凍負荷が異常に高くてエバポレータ１１に供給される冷媒の流量が多くなると、エバポレータ１１の圧力損失が大きくなり、エバポレータ１１の前後差圧も大きくなる。差圧弁５１は、このような差圧を感知して開弁し、バイパス通路５３を介して断熱膨張直後の湿り分の非常に多い低温の冷媒を低圧冷媒通路１８に流出させる。これにより、内部熱交換器に入る冷媒の温度が低下し、コンプレッサから吐出される冷媒が高温になり過ぎるのを防止することになる。
【００３８】
図１３は第４の実施の形態に係る膨張弁を取り付け状態で示す断面図である。この図１３において、図１ないし図１１に示した構成要素と同じまたは同等の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。
【００３９】
この第４の実施の形態に係る膨張弁１０ｃは、第３の実施の形態に係る膨張弁１０ｂと比較して、構成的にはほとんど同じであるが、エバポレータ１１と、高圧配管３３および戻り低圧配管３５との接続を逆にした点で異なる。したがって、この膨張弁１０ｃは、ボディ１６のパワーエレメント３８が取り付けられている側と反対の側にある二重管構造の内管が高圧冷媒入口３１となり、外管が戻り低圧冷媒出口３２となっている。また、ボディ１６の側部に形成された二重管構造の内管は低圧冷媒出口２７となり、外管が戻り低圧冷媒入口２８となっている。
【００４０】
これにより、この膨張弁１０ｃは、第１ないし第３の実施の形態の膨張弁１０，１０ａ，１０ｂとは、冷媒の流れが逆になっているだけで、動作としては同じである。
なお、上述した第１ないし第４の実施の形態では、膨張弁１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃは、エバポレータ１１と一体に形成された二重管構造の冷媒入口配管１２および冷媒出口配管１３に直接結合する場合について説明したが、エバポレータ１１との接続を二重管を介して接続するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】第１の実施の形態に係る膨張弁を取り付け状態で示す断面図である。
【図２】図１のａ−ａ矢視断面図である。
【図３】ボディの加工前の中空押し出し成形材を示す端面図である。
【図４】中空押し出し成形材を加工したボディの斜視図である。
【図５】中空押し出し成形材を加工したボディの斜視断面図である。
【図６】第２の実施の形態に係る膨張弁を取り付け状態で示す断面図である。
【図７】図６のｂ−ｂ矢視断面図である。
【図８】図６のｃ−ｃ矢視断面図である。
【図９】ボディの加工前の中空押し出し成形材を示す端面図である。
【図１０】第３の実施の形態に係る膨張弁を取り付け状態で示す断面図である。
【図１１】図１０のｄ−ｄ矢視断面図である。
【図１２】ボディの加工前の中空押し出し成形材を示す端面図である。
【図１３】第４の実施の形態に係る膨張弁を取り付け状態で示す断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ  膨張弁
１１  エバポレータ
１２  冷媒入口配管
１３  冷媒出口配管
１４  主円柱部
１５  副円柱部
１６  ボディ
１７  中央孔
１８  低圧冷媒通路
１９  シャフトガイド
２０  弁座
２１  弁体
２２  シャフト
２３  カラー部材
２４  Ｏリング
２５  スプリング
２６  ばね受け部材
２７  低圧冷媒出口
２８  戻り低圧冷媒入口
２９，３０  Ｏリング
３１  高圧冷媒入口
３２  戻り低圧冷媒出口
３３  高圧配管
３４  Ｏリング
３５  戻り低圧配管
３６  バックアップリング
３７  Ｏリング
３８  パワーエレメント
３９  アッパーハウジング
４０  ロアハウジング
４１  ダイヤフラム
４２  センターディスク
４３  Ｏリング
４４  円柱部
４５  帯状部
４６  丸孔
４７  通路
４８，４９  フランジ付パイプ
５０  筒状体
５１  差圧弁
５２  ホルダ
５３  バイパス通路
５４  装着穴
５５  ダイヤフラム
５６  ばね受け部材
５７  弁体
５８  筒状部材
５９  スプリング
６０  断熱カバー
【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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