(57)【要約】【課題】精密な切削加工や圧入工程が不要で低コストであり、冷媒通過音対策の不要な機種にも容易に対応でき、かつより騒音を低減する効果の高い冷凍装置の提供。【解決手段】鍔状部４１とシール溝部４３とを備えた接続配管４を、膨張弁１の高圧側通路３２に接続する冷凍装置において、接続配管４内に、絞り部品６を挿入して絞り部６４を形成した。絞り部品６はゴム製または樹脂製の筒体で形成すると生産性および装着性に優れ、コストの削減に有効である。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒流路に介装された膨張弁の高圧側通路に接続される接続部材として、鍔状部とシール溝部とを形成した接続配管を使用する冷凍装置において、前記接続配管内に、絞り部品を挿入して絞り部を形成したことを特徴とする冷凍装置。
【請求項２】
請求項１に記載の冷凍装置において、前記絞り部品は、内径が前記絞り部となっているゴムまたは樹脂製の筒体であることを特徴とする冷凍装置。
【請求項３】
請求項２に記載の冷凍装置において、前記絞り部品の外周が前記シール溝部の内側の径小部で固定されることを特徴とする冷凍装置。
【請求項４】
請求項３に記載の冷凍装置において、前記接続配管は、前記絞り部品の外径を２カ所以上で固定することを特徴とする冷凍装置。
【請求項５】
請求項３に記載の冷凍装置において、前記絞り部品の外周に前記シール溝の内側の径小部に引っかかる突起を設けたことを特徴とする冷凍装置。
【請求項６】
請求項１に記載の冷凍装置において、前記絞り部品は、内径が前記絞り部となっている金属製筒体であることを特徴とする冷凍装置。
【請求項７】
請求項１に記載の冷凍装置において、前記絞り部品は、内径が前記絞り部となっており、内側が金属、外側はゴムまたは樹脂の筒体であることを特徴とする冷凍装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１に記載の冷凍装置において、前記膨張弁の高圧側通路の内径は、前記絞り部品の外径より小さいことを特徴とする冷凍装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１に記載の冷凍装置において、前記絞り部の長さが５ｍｍ以上であることを特徴とする冷凍装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両などの空調装置に使用される冷凍装置に関し、とくに膨張弁を通過する冷媒の騒音の低減にかかわる。
【０００２】
【従来の技術】
膨張弁で発生する冷媒通過音を低減させるため、膨張弁の流入口に接続される高圧経路に絞り部を設け、冷媒中の気泡を低減または微細化する提案がなされている（特許文献１参照）。この絞り部は、膨張弁の流入口に接続される配管または配管を流入口に接続するための配管接続用コネクタに形成されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−１５９６１６号公報　（図１〜図５）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の膨張弁の絞り部は、配管接続用コネクタに別物品のリングを圧入するか、または切削加工した絞り部を有する接続用コネクタを追加して形成されている。リングの圧入は、圧入のための加工精度が必要であるとともに、圧入プレス工程を必要とするため、コストの増大となる。また、接続用コネクタの追加は切削部品を必要とし、冷媒通過音対策の不要な機種を含む場合には、コネクタを２種類設定する必要が生じるため、コストアップにつながる。
【０００５】
この発明の目的は、精密な切削加工や圧入工程が不要であるとともに、冷媒通過音対策の不要な機種にも容易に対応でき、かつより騒音低減効果の高い騒音対策を備えた冷凍装置の提供にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は、冷媒流路に介装された膨張弁の高圧側通路に接続される接続部材として、鍔状部とシール溝部とを形成した接続配管を使用する冷凍装置において、前記接続配管内に、絞り部品を挿入して絞り部を形成した。この構成により、絞り部品を接続配管内に設置するだけで絞り部を形成できる。このため、精密な切削加工や圧入工程が不要であり、最も騒音防止効果の高い絞り構造を低コストに提供できる。また、絞り部品の設置を行わないことで、冷媒通過音対策の不要な機種にも対応できる。
【０００７】
請求項２に記載の発明では、絞り部品を、内径が絞り部であるゴムまたは樹脂製の筒体で形成している。このため、生産性および装着性に優れ、コストの削減に有効である。
この筒体は、請求項３に記載の如く、シール溝部の内側の径小部で固定すると、容易かつ確実に固定できるとともに、別途に固定手段が不要となる利点がある。
【０００８】
請求項４に記載の発明では、接続配管に、絞り部品の外径を２カ所以上で固定させている。これにより、絞り部品の固定が安定し、がたつきが確実に防止できる。
請求項５に記載の発明では、絞り部品の外周にシール溝の内側の径小部に引っかかる突起を設けている。このため、低コストかつ確実に絞り部品を接続配管のシール溝部の内側の径小部に保持させることができる。
【０００９】
請求項６に記載の発明では、絞り部品を金属製筒体で形成している。このため、絞り部の寸法を精密に形成できるとともに耐久性に優れメンテナンスが容易になる。
請求項７に記載の発明では、絞り部品は、内側が金属、外側はゴムまたは樹脂の筒体で形成している。この構成では、絞り部品の接続配管への装着性を維持したまま、絞り部の寸法を精密に形成できるとともに耐久性に優れメンテナンスが容易になる。
【００１０】
請求項８に記載の発明では、膨張弁の高圧側通路の内径を絞り部品の外径より小さく設定した。これにより、絞り部品が高圧側通路内に落ち込む不具合が低コストに実現できる。
請求項９に記載の発明では、絞り部の長さを５ｍｍ以上としている。これにより、高い消音効果が得られる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
この発明を図に示す実施例に基づき説明する。図１は、自動車用空調装置に使用される冷凍装置の概略を示し、圧縮機Ａ、凝縮器Ｃ、膨張弁１、および蒸発器Ｅを冷媒流路で配管結合して冷凍サイクルを構成している。膨張弁１は、図示上下に長いブロック状の本体２を備える。本体２の下部には、凝縮器Ｃから蒸発器Ｅへ冷媒を流通させる流入路３が設けられている。本体２の上部には、蒸発器Ｅから圧縮機Ａへ冷媒を流通させる流出流路３０が設けられている。
【００１２】
流入路３は、蒸発器Ｅと連通する低圧側通路３１と、凝縮器Ｃと連通する高圧側通路３２と、低圧側通路３１と高圧側通路３２とを縦に接続するオリフィス３３とで構成されている。高圧側通路３２は、本体２の下端面から縦に開けられた縦室２１と、本体２の一側面から開けられ縦室２１に接続した横穴２２とからなる。縦室２１の下端は蓋体２３で閉塞されており、横穴２２の入口側は径大の差込み口２４となっている。差込み口２４は円筒状を呈し、凝縮器Ｃからの接続配管４が接続される。
【００１３】
低圧側通路３１は、高圧側通路３２より上位に設けられ、本体２の他側面に開口するとともに、オリフィス３３の上端とを連通する連通孔２５からなる。連通孔２５の外側部は、径大の嵌合ポート２６となっている。嵌合ポート２６には蒸発器Ｅへの接続配管（図示せず）が差し込まれる。
【００１４】
流出流路３０は、本体２の上部に横方向に貫通して設けられた流路穴２７によって構成される。流路穴２７の他方の開口端部は蒸発器Ｅの出口に接続された接続配管（図示せず）が差し込まれる嵌合ポート２８、流路穴２７の一方の開口端部は圧縮機Ａへの流出管３Ａ（図４参照）が差し込まれる嵌合ポート２９となっている。
【００１５】
本体２には、上端面２Ａからオリフィス３３と同軸心を有する縦穴１０が設けられている。縦穴１０は、流出流路３０に貫通する径大部１１、および流出流路３０と低圧側通路３１とを貫通する径中部１２および径小部１３からなる。縦孔１０にはダイヤフラム式の弁開度調節手段５が設置されている。
【００１６】
弁開度調節手段５は、上端面２Ａおよび径大部１１に設置された略そろばん玉型のハウジング５０内に、密閉されたダイヤフラム室５１と、流出流路３０に連通する均圧室５２とに区画するダイヤフラム５３を設置している。ダイヤフラム５３の下面の中心には、感温棒５４の上端が連結されている。
【００１７】
感温棒５４は、流出流路３０内を挿通し、作動棒５８と当接し、作動棒５８はオリフィス３３を周囲に隙間を残して貫通し、高圧側通路３２に達した下端部がボール状の弁体５５と当接している。弁体５５は縦室２１に収納された弁体受け５６と結合し、弁体受け５６と蓋体２３との間に介装されたスプリング５７によりオリフィス３３を閉鎖する方向に常時付勢されている。
【００１８】
弁開度調節手段５は、流出流路３０内の冷媒温度に応じて感温棒５４を介して伝達された熱により変化するダイヤフラム室５１側からの圧力と、流出流路３０側からの冷媒圧力と、スプリング５７との釣り合により弁体５５を変位させ、膨張弁１の開度を調節する。これにより、弁体５５とオリフィス３３とによって高圧側通路３２から低圧側通路３１に冷媒を霧状に減圧膨張させる膨張部が構成されている。
【００１９】
接続配管４は、図２に示す如く、端部４０がバルジ加工され、鍔状部４１と、その先端の拡径部４２と、該拡径部４２に周設されたシール溝部４３とが設けられている。シール溝部４３にはシールリング４４が外嵌めされ、シール溝部４３の内側は径小部４５となっている。端部４０内には、この発明の第１実施例にかかる絞り部品６が差し込まれている。
【００２０】
絞り部品６は、この実施例では図２、図３に示す如く、ゴム製または樹脂製の筒体であり、一端側が鍔状部４１より上流側の接続配管４の内径に締まり嵌めされる脚筒部６１、中間がやや径大で径小部４５に締まり嵌めされる中筒部６２、他端に拡径部４２の先端に嵌まり込む径大のフランジ部６３からなる。絞り部品６の内部は同一半径で、冷媒の絞り部６４となっている。このように、接続配管４の２カ所で絞り部品６を保持させることにより、絞り部品６がふらついて振動したり、異音を発生したりする不具合を有効に防止できる。
【００２１】
フランジ部６３の外径は、横穴２２の内径より大きく設定してある。これは、接続配管４による絞り部品６の保持力より、冷媒の流動による付勢力から絞り部品６に加わるスラストが大きく、絞り部品６が下流に移動した場合に、絞り部品６が横穴２２内に落ち込むことを防止するためである。フランジ部６３は、横穴２２の周囲の差込み口２４の奥壁１６に係合して、絞り部品６が横穴２２に進入することを阻止している。また、この場合に、絞り部６４の内径より横穴２２の直径を大きく設定しておき、圧力損失が大きくならないようにすることが望ましい。
【００２２】
絞り部品６が挿入された接続配管４、および流出管３Ａの本体２への取付は、図４に示す如く、接続配管４および流出管３Ａの挿通穴を有す板状コネクタ４６を、本体２の側面に締結して行われる。この実施例では、コネクタ４６を、ボルト４７で、本体２のネジ穴４８へ螺合させて行う。
【００２３】
この膨張弁１では、凝縮器Ｃから高圧側通路３２に流入する冷媒は、絞り部品６の絞り部６４を通過する際に、冷媒中の気泡が低減または微細化され、膨張弁１で発生する冷媒通過音が低減できる。この冷媒通過音の低減は、各種のテストの結果、絞り部６４は、内径を２．５〜４．０ｍｍ、長さを５．０ｍｍ以上に設定すると、冷媒通過音の低減効果が高いことが判明した。
【００２４】
図５は、内径が３．０ｍｍの絞り部品６の絞り部６４の長さＬを変えてテストした騒音レベルの聴感評価データを示す。このデータによれば、騒音が大きくなる冷凍装置の起動時においては、長さＬが１０ｍｍ以上で騒音の低下が顕著であり、５ｍｍで相当の効果がある。また、定常運転時には、長さＬが１ｍｍ以上で騒音防止効果が顕著である。このため、最も騒音が問題となる起動時において確実な冷媒通過音の低減効果を得るために、Ｌ≧５．０ｍｍであることが望ましいことが証明される。
【００２５】
図６は、第２実施例にかかる絞り部品６を示す。この実施例では、図６の（イ）に示す如く、脚筒部６１を長くして、鍔状部４１より上流側の接続配管４内に深く嵌まり込む寸法に設定している。このため、図６の（ロ）に示す如く、冷媒の流動による付勢力で、絞り部品６が変位し、フランジ部６３が差込み口２４の奥壁１６に当接しても、絞り部品６の２カ所固定が維持される。この結果、製品寸法のバラツキや、絞り部品６の経時磨耗で、フランジ部６３と奥壁１６との隙間の寸法が大きくなっても、絞り部品６の安定保持が維持される。
【００２６】
図７は、第３実施例にかかる絞り部品６を示し、中筒部６２の外周に、シール溝部４３の内側の径小部４５に係合する突起６５を設けている。このため、冷媒の流動による付勢力で、絞り部品６が抜ける方向に変位しても、突起６５が径小部４５に係合して移動が阻止されるため、絞り部品６の２カ所固定が維持される。この結果、第２実施例と同様な効果がある。この実施例では、高さ０．１〜０．５ｍｍの半球状突起６５を４個、等間隔に形成している。突起６５の形状、高さ、個数などは、絞り部品６の挿入に要する力、抜ける方向に加わる力との兼ね合いで適宜に設定する。
【００２７】
図８は、第４実施例にかかる絞り部品７を示す。絞り部品７は、冷間鍛造、プレス、鋳造などにより金属で形成されている。金属製の絞り部品７は、一端側が鍔状部４１より上流側の接続配管４の内径に圧入される脚筒部７１、中間がやや径大で径小部４５に圧入される中筒部７２、他端側が拡径部４２の先端に嵌まり込む径大のフランジ部７３からなる。絞り部品７の内部は同一半径で、冷媒の絞り部７４となっている。接続配管４のシール溝４３の内側の径小部４５に中筒部７２を圧入して装着される。この金属製の絞り部品７は、耐久性に優れるとともに、圧入時に内径の変化が少なく、冷媒の絞り部７４が設計した寸法精度となる利点がある。
【００２８】
金属製の絞り部品７の接続配管４への装着は、図９に示す如く、本体２の差込み口２４に、脚筒部７１および中筒部７２を差し込んだ接続配管４を挿入し、コネクタ４６をボルト４７で締め付ける。これにより、絞り部品７は、フランジ部７３が差込み口２４の奥壁１６に当接する。さらにコネクタ４６をボルト４７で締め付けると、脚筒部７１が接続配管４内に圧入されると同時に中筒部７２が径小部４５に圧入されて行く。このため、新たに圧入工程を追加することなく絞り部品７の組付けが可能である。
【００２９】
図１０は、第５実施例にかかる絞り部品８を示す。この実施例の絞り部品８は、金属製の芯パイプ８１の外周を樹脂製またはゴム製の外套パイプ８２で包囲した構造を有している。この構成では、第１〜第３実施例の樹脂製またはゴム製絞り部品６が備える優れた装着性と、第４実施例の金属製絞り部品７が有する優れた耐久性および絞り部６４の寸法精度との、双方の利点が得られる。なお、芯パイプ８１は、パイプ材の成形で比較的安価に製造でき、外套パイプ８２との嵌合面は、外套パイプ８２が樹脂製の場合はインサート成形、ゴム製の場合で接着剤による接着が実用的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】冷凍装置の概略構成図である。
【図２】接続配管の断面図である。
【図３】第１実施例の絞り部品の正面図である。
【図４】膨張弁の斜視図である。
【図５】冷媒通過音の測定結果を示すグラフである。
【図６】第２実施例の絞り部品の正面図である。
【図７】第３実施例の絞り部品の正面図である。
【図８】第４実施例の絞り部品の正面図である。
【図９】第４実施例の絞り部品の組付工程図である。
【図１０】第５実施例の絞り部品の正面図である。
【符号の説明】
１　　膨張弁
２　　膨張弁の本体
３　　冷媒の流入路
３０　冷媒の流出流路
３１　低圧側通路
３２　高圧側通路
３３　オリフィス
４　　接続配管
４１　鍔状部
４３　シール溝部
４５　径小部
５　　弁開度調節手段
６　　第１〜第３実施例の絞り部品
６４　絞り部
６５　突起
７　　第４実施例の絞り部品
８　　第５実施例の絞り部品
【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】
2004101082.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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