(57)【要約】【課題】シンプルでコストが低く、高圧冷媒の圧力変動に対する動作を安定させることができる膨張弁用防振部材を提供する。【解決手段】弁本体において、冷媒が流入する高圧側通路と冷媒が流出する低圧側通路とを連通するオリフィスを流れる冷媒の量を調整するためのボール状の弁体８が、弁本体に対して、膨張弁用防振部材１０によって拘束される。膨張弁用防振部材１０は、弾性変形可能な円環状の環状部１１と防振バネ１２とからなり、防振バネ１２によりその側面において弁体８を支持する。環状部１１は、細長い板状の弾性素材によりＣ字形を成すように形成されており、径の大きさが変更可能である。弁本体への装着の際に膨張弁用防振部材１０の径を小さくすると装着後に元の径に弾性復帰しようとするので、膨張弁用防振部材１０の弁本体への装着が容易であり、装着状態では弁本体に密着して確実に保持される。【選択図】図３
2008202800.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性変形可能な円環状の環状部と、該環状部と一体的に形成され被支持物を弾性支持する防振バネとからなり、前記環状部は、細長い板状の弾性素材がＣ字形を成すように形成されるか又は両端が厚み方向に重なり合うように形成されることにより径が変更可能であることを特徴とする膨張弁用防振部材。
【請求項２】
上下の円環状の環状部と、該環状部から切り出した板体状の防振バネとからなることを特徴とする請求項１記載の膨張弁用防振部材。
【請求項３】
一つの円環状の環状部と、該環状部の一側に配置した板体状の防振バネとからなることを特徴とする請求項１記載の膨張弁用防振部材。
【請求項４】
上記防振バネは湾曲状の板体で形成され、その側面において前記被支持物を弾性支持することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の膨張弁用防振部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、冷凍サイクルを構成する膨張弁に使用される膨張弁用防振部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
膨張弁には各種のタイプがあるが、蒸発器に送り込まれる高圧冷媒が通る高圧冷媒通路の途中を細く絞って形成されたオリフィスに対して上流側から対向するように弁体を配置し、蒸発器から送り出される低圧冷媒の温度と圧力に対応して弁体を開閉動作させるようにしたものが広く用いられている。
【０００３】
この種の膨張弁として、図１１に示される自動車の空気調和装置等の冷凍サイクル１に使用されるものがある。すなわち、冷凍サイクル１は、エンジンにより駆動される冷媒圧縮機２と、該冷媒圧縮機２の吐出側に接続される凝縮器３と、凝縮器３に接続される受液器４と、受液器４からの液相冷媒を気液二相冷媒に断熱膨張させる膨張弁５と、膨張弁５に接続される蒸発器６とから構成され、前記膨張弁５は冷凍サイクル１内に位置している。
【０００４】
膨張弁５には、弁本体５ａに液相冷媒が流入する高圧側通路５ｂと断熱膨張された気液二相冷媒が流出する低圧側通路５ｃとが設けられ、高圧側通路５ｂと低圧側通路５ｃとはオリフィス７を介して連通し、更に該オリフィス７を通過する冷媒量を調整する弁体８を弁室８ｄに備えている。
また、膨張弁５は、弁本体５ａに低圧冷媒通路５ｄを貫通して形成され、また、低圧冷媒通路５ｄ内にはプランジャ９ａが摺動可能に配置され、該プランジャ９ａは、弁本体５ａの上部に固定された感温駆動部９により駆動される。該感温駆動部９はその内部がダイヤフラム９ｄによって区画され、上部気密室９ｃと下部気密室９ｃ’とが形成されている。プランジャ９ａの上端の円盤部９ｅはダイヤフラム９ｄに当接する。
さらに、弁本体５ａの下部には、支持部材８ｃを介して弁体８を閉弁方向に押圧する圧縮コイルばね８ａが弁室８ｄ内に配置されており、弁室８ｄは弁本体５ａと螺合する調節ねじ８ｂにより形成され、Ｏリング８ｅにより気密が保持される。また、プランジャ９ａの摺動により弁体８を開弁方向に移動する作動棒９ｂがプランジャ９ａの下端に当接している。
【０００５】
そして、感温駆動部９内のプランジャ９ａが低圧冷媒通路５ｄ内の温度を前記上部気密室９ｃに伝達し、その温度に応じて上部気密室９ｃの圧力が変化する。例えば、温度が高い場合は上部気密室９ｃの圧力が上昇して前記ダイヤフラム９ｄがプランジャ９ａを押し下げると、弁体８は開弁方向に移動してオリフィス７の冷媒通過量が増加し、蒸発器６の温度が下げられる。
一方、温度が低い場合には、上部気密室９ｃの圧力が下降し、前記ダイヤフラム９ｄによるプランジャ９ａを押し下げる力が弱まり、弁体８は閉弁方向に押圧する圧縮コイルばね８ａにより閉弁方向に移動してオリフィス７の冷媒通過量が減少し、蒸発器６の温度が上げられる。
【０００６】
このように、膨張弁５は、低圧冷媒通路５ｄ内の温度変化に応じて、弁体８を移動させてオリフィス７の開口面積を変化させ、冷媒通過量を調整して蒸発器６の温度調整を図っている。そして、この種の膨張弁５においては、液相冷媒から気液二相冷媒に断熱膨張させるオリフィス７の開口面積は、弁体８を閉弁方向に押圧する圧縮コイルばね８ａのばね荷重を調節ねじ８ｂで調整することによって設定されている。
【０００７】
しかし、膨張弁に送り込まれる高圧冷媒には、冷凍サイクル内において上流側で圧力変動が発生する場合があり、その圧力変動は、高圧冷媒液を媒体として膨張弁に伝達される。
すると、上述のような従来の膨張弁においては、弁体に上流側の冷媒圧力が圧力変動によって伝達されると、それが弁体の動作を不安定にするという問題を生じる場合があり、その場合には、膨張弁の流量制御が正確に行われない、或いは、弁体の振動により騒音が発生するという不具合を生じることがあった。
【０００８】
そこで従来の対応手段として、パワーエレメントと弁体との間に軸線方向に進退自在に配置されたロッドに対して、スプリング等で側方から付勢力を与えることにより弁体が高圧側冷媒の圧力変動に敏感に反応しないようにして、動作を安定させる手段（特許文献１参照）がある。
【特許文献１】特開２００１−５０６１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、上述のような従来の膨張弁は、高圧冷媒の圧力変動に対する動作の安定を図るという目的は達成できるものの、軸線方向に進退するロッドを側方から押すスプリングを安定した状態に配置しなければならないので、構造や組み立て作業が複雑になってコスト高となるおそれがあった。
【００１０】
そこで本発明は、シンプルでコストが低く、高圧冷媒の圧力変動に対する動作を安定させることができる膨張弁用防振部材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】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明は下記の手段を講じた。請求項１記載の膨張弁用防振部材は、弾性変形可能な円環状の環状部と、該環状部と一体的に形成され被支持物を弾性支持する防振バネとからなり、前記環状部は、細長い板状の弾性素材がＣ字形を成すように形成されるか又は両端が厚み方向に重なり合うように形成されることにより径が変更可能であることを特徴とする。
【００１２】
請求項２記載の膨張弁用防振部材は、請求項１記載の膨張弁用防振部材が、上下の円環状の環状部と、該環状部から切り出した板体状の防振バネとからなることを特徴とする。
【００１３】
請求項３記載の膨張弁用防振部材は、請求項１記載の膨張弁用防振部材が、一つの円環状の環状部と、該環状部の一側に配置した板体状の防振バネとからなることを特徴とする。
【００１４】
請求項４記載の膨張弁用防振部材は、請求項１乃至３のいずれかに記載の膨張弁用防振部材において、上記防振バネは湾曲状の板体で形成され、その側面において前記被支持物を弾性支持することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る膨張弁用防振部材は、極めて簡素な構造で安価に製造することができ、冷媒の圧力変動に伴う膨張弁の弁体振動を確実に抑制することができる。また、本発明に係る膨張弁用防振部材は、環状部が、細長い板状の弾性素材を用いてＣ字形を成すように形成されるか又は両端が厚み方向に重なり合うように形成されることにより径を変更可能であるので、加工が簡単であるとともに、弁本体に装着する際に径を小さくすることで、弁本体への装着が容易であり、装着後に元の径に弾性復帰しようとするので、装着状態では弁本体に密着して確実に保持されるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の膨張弁の実施形態を図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１７】
先ず、本発明の実施例１について説明する。図１は、実施例１の膨張弁用防振部材が装着された膨張弁の要部断面図、図２は同膨張弁用防振部材の斜視図、図３は同膨張弁用防振部材が弁体を支持している状態の斜視図である。なお、図１の膨張弁において、図１１の膨張弁と同一の部分については同一の符号を付してあり、図１に図示されていない部分については、図１１を用いて説明する。
【００１８】
図１の膨張弁は、蒸発器６から送り出される低圧冷媒の温度と圧力に対応して作動する感温駆動部９により駆動されて、弁体８が蒸発器６に流入する冷媒の流量を調整するもので、膨張弁用防振部材１０が弁体８に近接して配置される。
【００１９】
弁本体５ａは、冷媒が流入する高圧側通路５ｂと冷媒が流出する低圧側通路５ｃとを連通するオリフィス７を備え、このオリフィス７を流れる冷媒量を弁体８が調節する。
この膨張弁は、弁体８を開弁方向に作動する作動棒９ｂと、該作動棒９ｂを駆動する感温駆動部９とを備えている。そして、高圧側通路５ｂのオリフィス７の上流側において、膨張弁用防振部材１０が配置されている。この膨張弁用防振部材１０は、弁本体５ａに装着され、弾性力により弁体８を弾性支持する。
【００２０】
弁体８は図１，３に示すように、ボール状に形成され、この弁体８はこれと一体の支持部材８ｃにより支持され、膨張弁用防振部材１０は、弁体８又は支持部材８ｃのどちらか、又は両方を弾性的に支持する。なお、図１及び図３では弁体８のみを弾性的に支持する場合を示している。
図２及び図３に示すように、膨張弁用防振部材１０は、金属弾性度が高いスチール、例えばステンレスを素材として形成され、弾性変形可能な円環状の環状部１１と、この環状部１１から切り出された、例えば４本の湾曲状の板体の防振バネ１２とからなり、防振バネ１２は環状部１１の中心部の方向に向けて先端が凸状の湾曲状に構成されている。そして４本の防振バネ１２により弾性的にボール状の弁体８の周面を支持させる。また、膨張弁用防振部材１０は、弁本体５ａに装着する際に径を小さくできるように、環状部１１の一部にスリット１３が形成されている。
かかる構成の膨張弁用防振部材１０によれば、環状部１１が弁本体５ａに装着されることにより、弁体８はその周面を４個所にて防振バネ１２により支持されるので、冷凍サイクル内に冷媒圧力の変動が生じても、弁体８の動作を安定させることができ、冷媒流量の正確な制御と弁体８の振動により生じる騒音の発生を防止することができる。
【実施例２】
【００２１】
図４に実施例２を示す。実施例２は、１つの円環状の環状部１１ａと、該環状部１１ａの一側に配置させた板体状の防振バネ１２ａとから構成される膨張弁用防振部材１０ａとしたものである。なお、膨張弁用防振部材１０ａには、実施例１の膨張弁用防振部材１０と同様に、弁本体５ａに装着する際に径を小さくできるように、環状部１１ａの一部にスリット１３ａが形成されている。
実施例２の防振バネ１２ａは、環状部１１ａの中心に向かって先端が凸状に形成された湾曲状の板体で構成され、その側面において弁体８の周面を支持する。実施例２においても、実施例１と同様に、防振バネ１２ａは、環状部１１ａからの切り出しにより形成されている。
【００２２】
かかる構成の実施例２においても、図２，３に示す実施例と同様に、冷凍サイクル内に冷媒圧力の変動が生じた場合に、冷媒流量の正確な制御と弁体８の振動により生じる騒音の発生を防止することができる。
【実施例３】
【００２３】
実施例３を、図５〜７に示す。図５は実施例３の膨張弁用防振部材の斜視図、図６は膨張弁用防振部材の装着状態の斜視図、図７は膨張弁用防振部材が弁体を支持している状態の斜視図である。
【００２４】
実施例３では、実施例１，２のスリット１３，１３ａに代えて、環状部１１ｂを形成する板体の両端部が厚み方向に重なり合って交差部を形成している。この交差部として、図５に示すように、環状部１１ｂの一端部から、幅の狭い所定長さの舌片１１ｂ’を環状部１１ｂと同一曲率で延設し、環状部１１ｂの他端には、前記舌片１１ｂ’を案内・支持する舌片受凹部１１ｂ”を形成する。
該舌片受凹部１１ｂ”は、環状部１１ｂの他端部近傍において、上縁部と下縁部との間に形成され、舌片１１ｂ’が舌片受凹部１１ｂ”に弁本体５ａ内において重なった状態において、環状部１１ｂが舌片１１ｂ’によって弁本体５ａ内壁との間に隙間ができないように形成される。そのために、舌片受凹部１１ｂ”の深さは、舌片１１ｂ’の厚みと同程度とするか、又は、それ以上が望ましい。
【００２５】
実施例３の膨張弁用防振部材１０ｂも、実施例１，２と同様に、金属弾性度が高いスチール、例えばステンレスを素材として形成され、この環状部１１ｂから切り出された、例えば、図５に示すように、３本の湾曲状の板体の防振バネ１２ｂとからなり、防振バネ１２ｂは環状部１１ｂの中心部の方向に向けて先端を凸状に湾曲させて構成されている。そして、図７に示すように、３本の防振バネ１２ｂにより弾性的に弁体８の周面を支持させる。
【００２６】
かかる構成の膨張弁用防振部材１０ｂによれば、環状部１１ｂが弁本体５ａに装着された状態において、弁体８はその周面を最小必要数の３個所にて防振バネ１２ｂにより支持され、膨張弁用防振部材１０ｂは弁体８の拘束手段として作用することとなり、冷凍サイクル内に冷媒圧力の圧力変動が生じても、弁体８の動作を安定させることができ、冷媒流量の正確な制御と弁体８の振動により生じる騒音の発生を防止することができる。
また、実施例３では環状部１１ｂにスリットがないことから、膨張弁用防振部材１０ｂを多数同梱した場合、或いは、膨張弁の自動組付け工程においても、膨張弁用防振部材１０ｂ同士が絡み合うことがなく、自動組付け工程が円滑に行われるという効果がある。
【実施例４】
【００２７】
実施例４を図８〜１０に示す。図８は実施例４の膨張弁用防振部材の斜視図、図９は膨張弁用防振部材の装着状態の斜視図、図１０は膨張弁用防振部材が弁体を支持している状態の斜視図である。実施例４は、図８に示すように、１つの円環状の環状部１１ｃと、該環状部１１ｃの一側に配置させた板体状の３枚の防振バネ１２ｃとから構成される膨張弁用防振部材１０ｃとしたものである。実施例３と同様に、環状部１１ｃを形成する板体の端部に交差部を形成するもので、この交差部として、環状部１１ｃの一端部から、幅の狭い舌片１１ｃ’を環状部１１ｃと同一曲率で延設する。該環状部１１ｃの他端は、前記舌片１１ｃ’と同一面内で交差するように環状部１１ｃを幅狭に形成されている。防振バネ１２ｃの形状・素材及び数は、実施例３の場合と同様である。
【００２８】
かかる構成の膨張弁用防振部材１０ｃによれば、環状部１１ｃが弁本体５ａに装着された状態において、弁体８は、図１０に示すように、その周面を３個所にて防振バネ１２ｃにより支持され、膨張弁用防振部材１０ｃは弁体８の拘束手段として作用することとなる。したがって、冷凍サイクル内に冷媒圧力の圧力変動が生じても、弁体８の動作を安定させることができ、冷媒流量の正確な制御と弁体８の振動により生じる騒音の発生を防止することができる。
【００２９】
なお、上記各実施例において、膨張弁用防振部材１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃを構成する防振バネ１２，１２ａ，１２ｂ，及び１２ｃは、全幅において、同一幅に形成したが、その他の形状でもよく、例えば先端部が頂点となる三角形状とすることで、弾性度を調整するようにしてもよいのは勿論である。また、交差部の実施態様として、実施例３，４を示したが、その他の形状であってもよいことは言うまでもない。
また、実施例１，２のスリット１３，１３ａは、膨張弁用防振部材１０，１０ａの周方向に対して，直角に横断するように形成したが、膨張弁用防振部材１０，１０ａの周方向に対して，傾斜させて形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】実施例１の膨張弁用防振部材が装着された膨張弁の要部断面図。
【図２】実施例１の膨張弁用防振部材の斜視図。
【図３】実施例１の膨張弁用防振部材が弁体を支持している状態の斜視図。
【図４】実施例２の膨張弁用防振部材の斜視図。
【図５】実施例３の膨張弁用防振部材の斜視図。
【図６】実施例３の膨張弁用防振部材の装着状態の斜視図。
【図７】実施例３の膨張弁用防振部材が弁体を支持している状態の斜視図。
【図８】実施例４の膨張弁用防振部材の斜視図。
【図９】実施例４の膨張弁用防振部材の装着状態の斜視図。
【図１０】実施例４の膨張弁用防振部材が弁体を支持している状態の斜視図。
【図１１】冷凍サイクルにおける膨張弁の断面図。
【符号の説明】
【００３１】
１・・・冷凍サイクル    ２・・・冷媒圧縮機    ３・・・凝縮器
４・・・受液器          ５・・・膨張弁        ５ａ・・・弁本体
５ｂ・・・高圧側通路    ５ｃ・・・低圧側通路  ５ｄ・・・低圧冷媒通路
６・・・蒸発器          ７・・・オリフィス
８・・・弁体            ８ａ・・・圧縮コイルばね
８ｂ・・・調節ねじ      ８ｃ・・・支持部材    ８ｄ・・・弁室
８ｅ・・・Ｏリング
９・・・感温駆動部      ９ａ・・・プランジャ  ９ｂ・・・作動棒
９ｃ・・・上部気密室    ９ｃ’・・・下部気密室
９ｄ・・・ダイヤフラム  ９ｅ・・・円盤部
１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ・・膨張弁用防振部材
１１，１１ａ，１１ｂ，１１ｃ・・環状部
１１ｂ’，１１ｃ’・・舌片        １１ｂ”・・舌片受凹部
１２，１２ａ，１２ｂ，１２ｃ・・防振バネ
１３，１３ａ・・スリット
【図１】
2008202800.tif 000003
【図２】
2008202800.tif 000004
【図３】
2008202800.tif 000005
【図４】
2008202800.tif 000006
【図５】
2008202800.tif 000007
【図６】
2008202800.tif 000008
【図７】
2008202800.tif 000009
【図８】
2008202800.tif 000010
【図９】
2008202800.tif 000011
【図１０】
2008202800.tif 000012
【図１１】
2008202800.tif 000013