(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却システム、特に車両用空調システムにおける膨張弁のための遮断弁であって、
前記遮断弁（２７）は、ハウジング（１２）と、このハウジングに挿入し固定された調整ネジ（３１）と、この調整ネジ内に配置された弁（４７）と、この弁を作動させる往復動発生装置（３３）とから構成され、
前記調整ネジ（３１）に、前記ハウジング（１２）の内側に開口する入口（６１）と出口（６３）とを設け、更に調整ネジ（３１）の一方の端部に受け部（３２）を設けるとともに他方の端部に調整装置（７８）を設ける調整スペース（７６）を配してなり、
前記入口と出口との間の通路開口（５３）を開閉する前記弁（４７）作動させる往復動発生装置（３３）を前記受け部（３２）に取り付けたことを特徴とする遮断弁。
【請求項２】
前記調整ネジ（３１）が、膨張弁（１１）のハウジング（１２）内に少なくとも部分的に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の遮断弁。
【請求項３】
前記往復動発生装置（３３）が、前記調整ネジ（３１）に一体化されていることを特徴とする請求項１に記載の遮断弁。
【請求項４】
前記調整ネジ（３１）が、第１の冷媒入口開口（１４）と第１の冷媒出口開口（１６）との間の前記膨張弁（１１）のハウジング（１２）内に交換可能に配置することができることを特徴とする請求項１に記載の遮断弁。
【請求項５】
前記調整スペース（７６）が、前記調整装置（７８）を受けるために前記第１の冷媒出口開口（１６）に向かって開放されていることを特徴とする請求項１に記載の遮断弁。
【請求項６】
前記調整装置（７８）が、前記調整スペース（７６）内に交換可能に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の遮断弁。
【請求項７】
前記調整装置（７８）が、少なくとも１つの弁部材（８１）と、少なくとも１つの制振バネ（８２）と、少なくとも１つの制振スリーブ（８３）とを有する調整弁（７９）であることを特徴とする請求項１に記載の遮断弁。
【請求項８】
前記少なくとも１つの制振スリーブ（８３）が、前記調整スペース（７６）に対して半径方向で作用して且つ該調整スペース（７６）に対して前記調整装置（７８）を固定する固定部材（８４）を有することを特徴とする請求項７に記載の遮断弁。
【請求項９】
前記固定部材（８４）が、前記調整スペース（７６）の円筒形内壁に対してプレストレス下で作用するタブであることを特徴とする請求項８に記載の遮断弁。
【請求項１０】
前記調整スペース（７６）に対して前記調整装置（７８）を固定する固定部が、前記弁（４７）とは反対側にある前記調整スペース（７６）の自由端に設けられることを特徴とする請求項７に記載の遮断弁。
【請求項１１】
ボール弁（８１）と前記制振バネ（８２）と前記制振スリーブ（８３）とが互いに固定的に接続されていることを特徴とする請求項７に記載の遮断弁。
【請求項１２】
前記調整装置（７８）が、少なくとも１つのオリフィスプレート（９４）であり、該オリフィスプレートが、前記調整スペース（７６）に位置付けられるか、又は前記ハウジング部（２６）に配置されることを特徴とする請求項１に記載の遮断弁。
【請求項１３】
前記オリフィスプレート（９４）が、少なくとも１つの調整穴（９６）を有し、該調整穴９６の断面が、円筒形、凹形、凸形、ノズル形、楔形、スロット形、又は扇形であることを特徴とする請求項１２に記載の遮断弁。
【請求項１４】
前記オリフィスプレート（９４）が、少なくとも２つの調整穴（９６）を有し、少なくとも１つの調整穴（９６′）が、前記調整スペース（７６）内に存在する冷媒の蒸気圧に応じて開放され、前記オリフィスプレート（９４）が、前記蒸気圧に応じて断面が変化する調整穴（９６）を有することを特徴とする請求項１２に記載の遮断弁。
【請求項１５】
前記オリフィスプレート（９４）が、ラッチ、スナップ、クリップ、又はネジ接続部により、或いは圧入、接着、又はビーディングにより挿入体として前記調整スペース（７６）に固定されることを特徴とする請求項１２に記載の遮断弁。
【請求項１６】
前記オリフィスプレート（９４）又は前記調整装置（７８）が、前記ハウジング部（２６）内又は前記調整ネジ（３１）上に交換可能ユニットとして配置されることを特徴とする請求項１に記載の遮断弁。
【請求項１７】
弁座（５１）が前記交換可能ユニットと前記調整ネジ（３１）との間に挿入されるか、或いは前記交換可能ユニット又は前記調整ネジに一体的に形成されることを特徴とする請求項１６に記載の遮断弁。
【請求項１８】
前記弁（４７）又は該弁（４７）のスリーブ（４８）が、少なくとも１つの偏心配置された軸方向穴（６４）と、前記調整ネジ（３１）の穴部（４２）に面する縁部において又は前記弁（４７）と前記調整ネジ（３１）の穴部（４２）との間のギャップにおいて開放された少なくとも１つの長手方向溝（６５）と、前記入口（６１）を前記弁（４７）と前記往復動発生装置（３３）との間でギャップ（６６）に接続するギャップとを有することを特徴とする請求項１に記載の遮断弁。
【請求項１９】
前記往復動発生装置（３３）が、アーマチュア（３６）とタペット（３９）との間に少なくとも１つの制振部材（４０、４１）を有することを特徴とする請求項１に記載の遮断弁。
【請求項２０】
前記調整ネジ（３１）を受けるために設けられ、且つ膨張弁（１１）のハウジング部（２６）内に挿入するために設けられた少なくとも１つのアダプタ部材（９９）があることを特徴とする請求項１に記載の遮断弁。
【請求項２１】
車両用空調システムのためなどの膨張弁（１１）における前記請求項１〜２０記載のうちいずれか１項記載の遮断弁（２７）を有するキットであって、
冷媒通路（１７）により互いに接続された少なくとも１つの第１の冷媒入口開口（１４）と少なくとも１つの第１の冷媒出口開口（１６）とを有するハウジング（１２）と、
第１の通路開口（５３）を開閉し且つ第２の通路開口（８７）を含む調整装置（７８）を受ける弁（４７）を作動させるための往復動発生装置（３３）の受け部（３２）を有し、前記第１の冷媒入口開口（１４）と前記第１の冷媒出口開口（１６）との間で冷媒通路（１７）内に配置することができる遮断弁（２７）と、
前記調整装置（７８）に作用する伝動ピン（９２）により、前記第２の通路開口（８７）に対して前記調整装置（７８）を動かすための作動装置（９１）と、
前記ハウジング（１２）内の前記作動装置（９１）の少なくとも１つの受け部を閉鎖するか、又は前記遮断弁（２７）を受けるハウジング部（２６）を閉鎖する少なくとも１つの閉鎖部材（１００）と、を含むことを特徴とするキット。
【請求項２２】
前記調整装置（７８）が、少なくとも１つの弁部材（８１）と、少なくとも１つの制振バネ（８２）と、少なくとも１つの制振スリーブ（８３）とを有する調整弁（７９）を含むことを特徴とする請求項２１に記載のキット。
【請求項２３】
前記調整装置（７８）が、少なくとも１つの調整穴（９６）を有する少なくとも１つのオリフィスプレート（９４）を含むことを特徴とする請求項２１に記載のキット。
【請求項２４】
前記遮断弁（２７）を受けるため、前記ハウジング（１２）のハウジング部（２６）内で前記遮断弁（２７）を位置付けるために設けられた少なくとも１つのアダプタ部材（９９）があることを特徴とする請求項２１に記載のキット。
【請求項２５】
冷却システム、特に車両用空調システムにおける膨張弁であって、
少なくとも１つの冷媒通路（１７）により互いに接続された少なくとも１つの第１の冷媒入口開口（１４）と少なくとも１つの第１の冷媒出口開口（１６）とを有するハウジング（１２）と、
第１の通路開口（５３）を制御する弁（４７）と調整装置（７８）とを有する前記請求項１〜２０記載のうちいずれか１項記載の遮断弁（２７）のハウジング部（２６）と、を備え、前記ハウジング部（２６）が少なくとも部分的に前記冷媒通路（１７）に延びていることを特徴とする膨張弁。
【請求項２６】
前記調整装置（７８）が、オリフィスプレート（９４）であることを特徴とする請求項２５に記載の膨張弁。
【請求項２７】
前記ハウジング（１２）が、前記調整装置（７８）に作用する伝動ピン（９２）を介して該調整装置（７８）を前記第２の通路開口（８７）に対して動かすための作動装置（９１）を有し、前記伝動ピン（９２）が前記冷媒通路（１７）に延びていることを特徴とする請求項２５に記載の膨張弁。
【請求項２８】
前記調整装置（７８）が、少なくとも１つの弁部材（８１）と、少なくとも１つの制振バネ（８２）と、少なくとも１つの制振スリーブ（８３）とを有する調整弁（７９）であることを特徴とする請求項２５に記載の膨張弁。
【請求項２９】
少なくとも１つのアダプタ部材（９９）が、前記ハウジング部（２６）と前記遮断弁（２７）との間に配置され、前記少なくとも１つのアダプタ部材（９９）が、前記冷媒を前記第１の冷媒入口開口（１４）から前記第１の通路開口（５３）を制御する前記弁（４７）まで少なくとも案内する流路を含み、前記少なくとも１つのアダプタ部材（９９）が前記調整装置（７８）の弁座（８６）を含むことを特徴とする請求項２５に記載の膨張弁。
【請求項３０】
前記遮断弁（２７）を２部品構成又は４部品構成の膨張弁のハウジング（１２）内に挿入することができることを特徴とする請求項２５に記載の膨張弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却システム、特に車両用空調システムにおいて各構成要素が冷却回路内で使用される遮断弁、遮断弁を有するキット、膨張弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両において、例えば車室内の前後、又は左右で個別に冷却することができるように、少なくとも１つの追加の蒸発器を備える空調システムを装備することが益々一般的になっている。不必要なエネルギー消費を回避するために、不要な時には追加の蒸発器を遮断できることが望ましい。しかしながら、冷却管に配置される個別の遮断弁は比較的コスト高であり、追加の構造スペースを必要とする。
【０００３】
日本国公開特許、特開平０８−２１０７３３号は、ハウジング内に調整弁を収容した膨張弁を開示しており、この調整弁は、ハウジングの第２の冷媒通路内の蒸気圧及び温度に応じて膨張弁を開閉するサーマルヘッドとして設計された作動装置を使用している。往復動発生装置としてのソレノイド弁が、調整弁とは別にハウジングの外側上にフランジ装着され、ハウジングの外側に配置された弁を作動させて第１の貫通穴を開閉する。この弁は、第１の冷媒入口からハウジングの外へ出て、フランジ装着された別個のハウジング内に開いた通路を備える。この弁からの別の通路を備え、その通路が弁から膨張弁のハウジングまで延び、調整弁につながる別の通路部に開いている。
【０００４】
膨張弁のこの構成は、遮断弁をハウジングの外側にフランジ装着するために、大きな構造スペースが必要となる欠点を有する。更に、外側に配置され且つハウジングの外にある遮断弁に接続するために、ハウジング内に多数の通路部が必要となる。
【０００５】
【特許文献１】日本国公開特許  特開平０８−２１０７３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って本発明の目的は、膨張弁のコンパクトな構成を可能にする、冷却システムの膨張弁のための遮断弁を提供することである。更に本発明は、柔軟な設計とコンパクトな構成とを可能にする、冷却システムの膨張弁のための遮断弁を有するキットを提案することを目的とする。更に本発明は、遮断を可能にするための構造スペースが小さく、コンパクトに装備できる冷却システムのための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】
コンパクトな遮断構成を実現することを意図するこの目的は、往復動発生装置を取り付けるための少なくとも１つの受け部を一方の端部に含む少なくとも１つの調整ネジを備える遮断弁によって可能となる。その往復動発生装置は、調整ネジに対して割り当てられた弁を作動させて、調整ネジの入口と出口との間の第１の貫通穴を開閉する。調整ネジには、冷媒の流れ方向において弁の下流側に接続され、少なくとも１つの調整装置を受けるように設計された調整スペースが設けられる。
【０００８】
遮断弁のこの推奨すべき構成は、膨張弁内に一体化された遮断弁を可能にする。本発明によれば、遮断弁は、第１の貫通穴を開閉するための弁と更に調整弁とを両方備えており、結果としてコンパクトな構造が与えられる。この遮断弁は、特に本発明によれば、ユニットとして設計され、従って、取付けが簡単で且つ構造部材の構成要素を低減することができる。
【０００９】
遮断弁の更に有利な構成は他の請求項で定義される。
【００１０】
本発明による遮断弁は、少なくとも部分的に、有利には完全に膨張弁のハウジング内に配置される。この場合、弁及び調整装置は、第１の冷媒入口開口と第１の冷媒出口開口との間に位置付けられ、スペースを取らない配置が可能になる。
【００１１】
遮断装置の１つの有利な構成によれば、往復動発生装置は調整ネジに一体化される。その結果、好ましくはソレノイド弁として設計されている往復動発生装置は、遮断弁の一部を成し、従って更にコンパクトな構造の遮断弁が得られ、これにより膨張弁全体の構造スペースの低減が可能になる。
【００１２】
本発明の１つの有利な構成によれば、遮断弁は、第１の冷媒入口開口と第１の冷媒出口開口との間の貫通通路内に位置付けられる。これにより、特に第１の通路開口の弁への流路と更に調整弁の下流側に接続された気化スペースとを小さくなるように設計し、膨張弁のハウジング内で簡単な方法で作ることが可能になる。
【００１３】
少なくとも１つの調整装置を受けるための遮断弁の調整スペースは、第１の冷媒出口開口に面した調整ネジの端部に設けるのが有利である。その結果、調整装置を一体的小形に配置することができる。
【００１４】
遮断弁の１つの好ましい実施態様によれば、調整装置は、調整スペース内に交換可能に配置される。これにより、対応して設けられる調整装置を使用すると、様々な使用条件に対して遮断弁を簡単に適合又は変更することが可能になる。同時に、これを満足する遮断弁を取り外した状態で、調整装置を迅速に改変し変更することが可能である。
【００１５】
第１の有利な実施態様によれば、調整装置は、少なくとも１つの弁部材、好ましくはボール弁と、少なくとも１つの制振バネと、少なくとも１つの制振スリーブとを含む調整弁として設計されている。この調整弁は、冷媒通路に形成された第２の通路開口に備えられた円錐状弁座と相互作用する。調整装置は、サーマルヘッドとして設計された作動装置によって作動可能な伝動ピンにより作動される。従って、この調整装置は、公知の方法で作動させることができ、調整スペースは、好ましくは調整装置を受け、／又は位置付けするように設計されている。
【００１６】
調整弁として設計されている調整装置は、調整スペースに対して半径方向に作用する固定部材を有する制振スリーブを含むのが有利である。これらの固定部材は、調整スペースの内外の両方で作用することができる。その結果、調整弁は、膨張弁のハウジング内に遮断弁を少なくとも取り付ける間に確実に位置付けされる。
【００１７】
調整装置の第１の好ましい実施態様によれば、調整弁の制振スリーブは、調整スペースの好ましくは円筒形内壁部に作用して、該調整弁を調整スペースに対して固定するタブを含むのが有利である。
【００１８】
別の構成では、調整弁を固定するために、調整弁が挿入された後に所定位置に取付け又は挿入される固定部を調整スペースの自由端に設けることができる。この固定部は、例えば調整スペースの断面積を低減し、すなわち固定手段を提供するショルダー部を備えた環状カラーとすることができる。同様にこれは、調整スペースに固定部を取り外し可能又は取り外し不能に固定することによって提供することもできる。更に、調整スペースに対して調整弁を固定するために、例えばタブのビーディング、圧縮、又はノッチングなど、調整スペースの自由端を変形させてもよい。
【００１９】
調整装置の第１の有利な構成によれば、調整弁は、好ましくは構成要素を互いに固定的に接続したユニットとして設計される。ボール弁、制振バネ、制振スリーブは、例えば互いに接着又は溶接される。
【００２０】
更に別の実施態様によれば、調整装置は、調整スペースに割り当てられ、又はハウジング部内に配置された少なくとも１つのオリフィスプレートとして設計される。この少なくとも１つのオリフィスプレートは、冷媒通路の第２の貫通穴を形成する少なくとも１つの調整穴を有するのが有利である。オリフィスプレートは、調整スペースに隣接して配置されるか、又は調整スペース内に挿入される。同様に、オリフィスプレートはまた、冷媒が第２の貫通穴を介して広がり、第１の冷媒排開口と直接つながる状態になるように、調整スペースの周りで少なくとも部分的に係合してこれを囲むこともできる。別の構成では、オリフィスプレートをハウジング部内に配置して、調整ネジから離れてハウジング内に位置付けることもできる。
【００２１】
少なくとも１つの穴の少なくとも１つの調整穴は、断面が円筒形、凹形、凸形、ノズル形、楔形、スロット形、／又は扇形である。オリフィスプレートの調整穴の形状及び／又はサイズ及び／又は数は、使用状況と、調整穴の上流側及び下流側に形成された冷媒通路のサイズ比とに応じて適切に定めることができ、所望の効果を生じさせ且つ取得できるようにする。
【００２２】
オリフィスプレートとして設計された調整装置の別の有利な実施態様によれば、少なくとも２つの調整装置が、オリフィスプレート内に置かれ、少なくとも１つの調整穴は、調整スペース内にある冷媒の蒸気圧に応じて開閉する。蒸気圧によって制御されるこの調整穴は、例えばバネ装着された弁部材、例えばボール又は円錐体によって形成することができる。
【００２３】
オリフィスプレートとして設計された調整装置の別の有利な実施態様によれば、少なくとも１つの調整穴の断面積は、蒸気圧に応じて変化させることができる。これにより、調整穴を使用条件に可変的に適合させることが可能になる。同時に、調整穴における緩やかな増減は、発生する圧力変動を低減し、従って振動の低減に役立つ。
【００２４】
調整装置として設計された少なくとも１つのオリフィスプレートは、例えばラッチ、スナップ、クリップ、又はネジ接続部によって調整スペースに取り外し可能に固定され、或いは圧入、接着、又はかしめ接続によって、若しくはビーディングによって調整スペースに取り外し不能に固定される挿入体又は取付け部品として設計されているのが有利である。取り外し可能な構成は、異なる設計のオリフィスプレートにより様々な使用状況に対して迅速に交換できるといった利点がある。
【００２５】
本発明の有利な構成によれば、遮断弁は、ハウジング部内又は調整ネジ上に交換可能ユニットとして配置されたオリフィスプレート又は調整装置を含む。これは、遮断弁の構成の柔軟性を改善することができる。特定の作動条件及び遮断弁の開放時間に関する要件に応じて、オリフィスプレート又は調整装置のモジュール設計を行うことができる。例えば、オリフィスプレート又は調整装置を、例えばネジ、クランプ、ラッチ接続、又はこれらに類した取り外し可能な接続手段によって調整ネジに接続して、遮断弁を受けるためのハウジング部内に挿入されるユニットを形成することができる。この有利な構成により、様々な開放圧力及び開放特性を有する膨張弁の改変又は交換が可能になる。
【００２６】
弁座は、有利には交換可能ユニットと調整ネジとの間に形成され、交換可能ユニットと調整ネジとの間に置かれる挿入体として配置されるか、或いは交換可能ユニット又は調整ネジに一体的に形成される。弁座は大きな磨耗を受けるので、挿入可能なユニットを用いることにより、個々の構成要素の迅速な交換を可能にすることができる。オリフィスプレート又は調整ネジ上に配置される弁座は、遮断弁取付けのための構成要素の数を低減することができる利点がある。
【００２７】
本発明の別の有利な構成によれば、弁又は弁のスリーブは、外縁部領域内で弁と往復動発生装置との間のギャップに入口を接続する通路を有する。この通路は、衝撃音が無く弁座を開放させるサーボ駆動手段として機能する。
【００２８】
１つの有利な実施態様によれば、この通路は、弁の貫通穴と同軸に延びる軸方向穴によって形成することができる。軸方向穴の別の実施態様は、縁部において開放され、冷媒を入口から弁と往復動発生装置との間のギャップに流すことができる長手方向溝によって形成することができる。通路の更に別の構成は、弁又は弁のスリーブの外周と弁を受けるための調整ネジの穴部との間に形成されたギャップ又は環状ギャップによって提供される。穴部内で弁を軸方向に案内するため、別の構成又は追加として、周全体に分布された長手方向ウエブを備えることができ、この長手方向ウエブはまた、長手方向の範囲に中断部を有するようにして、穴部内で弁を半径方向支持部として機能させることができる。これらの実施態様の任意の所望の組み合せが可能である。
【００２９】
本発明の別の有利な構成によれば、少なくとも１つの制振部材が、タペットと往復動発生装置のアーマチュアとの間に設けられる。制振部材は、弁に対する閉鎖位置にタペットを位置付けし、且つ開放運動を制振する少なくとも1つの圧縮バネを含む。これに加え、又は別の構成として、弾性的な制振部材を設けて、開放運動中にタペットがアーマチュアに当たる方向の運動を防止する。
【００３０】
膨張弁における遮断弁の別の有利な構成によれば、少なくとも部分的に調整ネジを囲み、膨張弁のハウジング部内に挿入されるように設計された少なくとも１つのアダプタ部材が設けられる。その結果、異なるアダプタ部材の形状によって、一様に製造された遮断弁を膨張弁の異なるハウジングに使用することができる。
【００３１】
本発明の目的は、膨張弁における遮断弁を有するキットであって、冷媒通路により互いに接続された少なくとも１つの第１の冷媒入口開口と少なくとも１つの第１の冷媒出口開口とを有するハウジングと、第１の通路開口を開閉し且つ第２の通路開口を含む調整装置を受ける弁を作動させるための往復動発生装置の受け部を有し、第１の冷媒入口開口と第１の冷媒出口開口との間で冷媒通路内に配置することができる遮断弁と、特に調整装置に作用する伝動ピンにより、第２の通路開口に対して調整装置を動かすための作動装置と、ハウジング内の作動装置の少なくとも１つの受け部を閉鎖するか、又は遮断弁を受けるハウジング部を閉鎖する少なくとも１つの閉鎖部材とを含むキットによって更に達成される。
【００３２】
このキットの新規な構成は、個々の構成要素が一様な構成であることから、製造のコスト効果が高く、更に、構造スペースのコンパクトな構成を可能にする少なくとも３つの異なる膨張弁を含む製品ファミリーを提供することができる。膨張弁用の遮断弁を有するキットの新規構成により、柔軟でコスト効果の高い方法で製品ファミリーを取り付けることが可能になる。
【００３３】
例えば、サーマルヘッドとして構成され、調整装置により遮断弁を作動させる作動装置を有するハウジングを含む「標準膨張弁」を構成することができる。この標準弁は、往復動発生装置なしで形成される。ハウジング部内に閉鎖部材が設けられる。
【００３４】
第２の実施態様は、作動装置を有するハウジングと、往復動発生装置を有する遮断弁との両方を含む。閉鎖部材を除いたキットのすべての構成要素がこのために使用される。
【００３５】
更に別の実施態様は、上記実施態様に対応するが、作動装置は使用されない。ハウジング内に挿入される作動装置の代わりに、調整装置につながるハウジング内の貫通穴を閉鎖するために閉鎖部材が使用される。
【００３６】
本発明によるキットの１つの有利な構成によれば、調整装置のこの交換可能な構成によって膨張弁の製品ファミリーに変更を加える実現性が改善される。
【００３７】
第１の有利な実施態様によれば、調整装置は、少なくとも１つのボール弁と、少なくとも１つの制振バネと、少なくとも１つの制振スリーブとを有する調整弁として設計される。調整装置の更に別の実施態様によれば、少なくとも１つの調整穴を有するオリフィスプレートがキットに加えられる。これにより、作動可能な調整弁を有し、或いは遮断可能な膨張弁が「遮断可能オリフィスプレート」を含むように固定されたオリフィスプレートを含むことができる遮断可能な膨張弁を提供することができる。
【００３８】
本発明によるキットは、有利には、遮断弁を受け、第1の冷媒入口開口と第１の冷媒出口開口との間の冷媒通路内に少なくとも部分的に延びるハウジング部に挿入できるアダプタ部材を含む。これは、製品ファミリーの膨張弁の数を増やすことができる。
【００３９】
本発明の目的は、冷却システム、特に車両用空調システムにおける膨張弁であって、少なくとも１つの冷媒通路により互いに接続された少なくとも１つの第１の冷媒入口開口と少なくとも１つの第１の冷媒出口開口とを有するハウジングと、第１の通路開口を制御する弁と調整装置とを有する遮断弁のためのハウジング部とを備え、該ハウジング部が、少なくとも部分的に冷媒通路に延びている膨張弁によって更に達成される。
【００４０】
この新規な構成は、膨張弁の遮断弁を一体化された構成にすることができ、この遮断弁は、第1の通路開口を制御する弁と更に別の調整装置とを含む。
【００４１】
有利には、オリフィスプレートとして設計された調整装置が提供される。その結果、遮断することのできるオリフィスプレートが形成される。
【００４２】
冷却システムの膨張弁の更に別の構成によれば、ハウジングは、調整弁として設計された調整装置を動かす作動装置を取り付けるための受け部を含む。前述の膨張弁とは異なり、この膨張弁は更に、作動装置のための受け部と、前述の膨張弁に対応する外形寸法を備えた伝動ピンの貫通穴とを有する。具体的には、遮断弁の同様の新規な構成によって、膨張弁内で一体的な遮断が少なくとも部分的に、好ましくは完全に維持される。
膨張弁の更に有利な構成及び改善点は、更に請求項において示されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
次に、本発明並びに更に有利な実施形態及びその改善点を、図面に示す実施形態を参照しながら以下により詳細に記載し説明する。以下の説明及び図面から得られる特徴は、本発明に従ってそれぞれ個別的に用いることができ、或いはこれらの幾つかを任意の所望の組み合せで用いることができる。
【００４４】
図１は、本発明による膨張弁１１の第１の実施形態を示す。膨張弁１１は、第１の冷媒入口開口１４と、第１の冷媒出口開口１６と、第１の冷媒入口開口１４及び第１の冷媒出口開口１６に接続する冷媒通路１７とを有するハウジング１２を含む。ハウジング１２は更に、第２の冷媒通路２１によって互いに接続される第２の冷媒入口開口１８と第２の冷媒出口開口１９とを備える。凝縮器２２の出口側は第１の冷媒入口開口１４に接続され、凝縮器２２の入口側は、圧縮器２３の出口側に接続される。従って、圧縮器２３の入口側は、蒸発器２４の出口側に接続される。
【００４５】
膨張弁１１のハウジング１２は、ハウジング内部と冷媒通路１７の一部に延びるハウジング部２６を有する。遮断弁２７は、このハウジング部２６内に挿入することができる。例示的な実施形態によれば、遮断弁２７は、構造的スペースを縮小するためにハウジング内で完全に一体化されるのが有利である。
【００４６】
遮断弁２７は調整ネジ３１を含み、この調整ネジ３１は好ましくはネジによってハウジング部２６に作用する。調整ネジ３１は、中空円筒体として設計され、一方の端部に往復動発生装置３３を配置するための受け部３２を有する。例示的な実施形態によれば、この往復動発生装置３３はソレノイド弁として設計され、受け部３２に固定された保持クリップ３７により保持されるアーマチュア３６を含む。アーマチュア３６は、軸方向に移動可能なタペット３９を保持するコイル３８によって部分的に囲まれている。タペット３９は、バネ、特にソレノイドバネ４１によりアーマチュア３６に対して位置付けられる。タペット３９は、調整ネジ３１の穴部４２内に誘導され、アーマチュア３６とは反対側の端部に弁４７の貫通穴４６を開閉する弁体４３を有する。弁体４３は、密閉部材４９が配置されているスリーブ４８を含む。この密閉部材４９は弁体４３と相互作用して密閉する。弁体４３と反対側の弁４７の端部には、密閉部材４９が同様に作用して密閉する弁座５１が備えられる。この弁座５１は、冷媒通路１７内に第１の通路開口５３を形成する。この弁座５１は、調整ネジ３１の第２の穴部５６内に圧入、螺入、又はこれに類する方法で固定され、或いは調整ネジ３１と一体的に形成される。
【００４７】
弁４７は、その外側に閉鎖バネ５９の受け部５８を有し、閉鎖バネ５９は弁座５１上で一端が支持され、受け部５８のショルダー部上で他端が支持される。受け部５８は、少なくとも調整ネジ３１内の入口６１に沿って長手方向に延び、この入口は冷媒通路１７の一部を形成してこれに接続される。
【００４８】
調整ネジ３１は、例えば、上方及び下方環状溝６０を有し、これらの溝が長手方向通路６２に接続されることにより、冷媒が冷媒入口開口１４から入口６１内に流入する。他の供給方式も同様に可能である。
【００４９】
調整ネジ３１は、密閉部材３４により媒体及び／又は圧力気密状態でハウジング１２のハウジング部２６内に配置される。
【００５０】
弁４７のスリーブ４８は、外縁領域に軸方向穴６４を有し、この軸方向穴６４は、タペット３９とスリーブ４８との間に形成されたギャップ６６と入口６１との間の接続部を形成する。この軸方向穴６４によりサーボ駆動が可能となる。更に軸方向穴６４は、冷媒がタペット３９の外周上の長手方向溝（具体的に図示せず）に沿ってアーマチュア３６とタペット３９間に形成された中間スペース６８内に流入することを可能にする。
【００５１】
更に、タペット３９には、タペット３９の長手方向溝とバネ４１用の受けスペース７２間の接続部を形成する少なくとも１つの横断穴７１を備えることができる。その結果、貫通穴４６が開放された後に、タペット３９のアーマチュア３６からの分離が往復動発生装置３３の磁力によって確保される。
【００５２】
タペット３９内の横断穴７１に代わるものとして、アーマチュア３６に面したタペット３９の端部側にその端部の外縁領域まで延びる少なくとも１つの凹部を備えることができる。これは、タペット３９と往復動発生装置３３内のタペット案内部との間のギャップに対する接続部を形成し、この接続部内に冷媒が配置される。この凹部により、付着力によってタペット３９がアーマチュア３６上に保持されること無く、開放移動後にタペット３９をアーマチュア３６から簡単に分離することができる。凹部は、例えばＶ字形、Ｕ字形、矩形、半円形、又は他の幾何形状を含むことができる。この凹部は、端部側全体にわたり軸線に沿って延びる直線状断面によって簡単に形成される。例えば、直線状に延びる複数の凹部を互いに星形に配列することも可能である。同様に、これらの凹部は曲線した扇形又はこれに類した形状に配列することもできる。このタイプの凹部は、フライス又は腐食機械加工によって、或いはプレス加工によって形成することができる。
【００５３】
調整ネジ３１に設けた入口６１は、有利には少なくとも部分的に環状溝として設計することができるので、受け部５８は、その周りを流れる冷媒によって完全に囲まれる。
【００５４】
密閉部材４９は、タペット３９の弁体４３から弁座５１まで延びる貫通穴４６を有する。密閉部材４９は、好ましくは段付きのものであり、弁体４３に対して固定された配置となるようにする。その反対側の端部において、密閉部材４９は、スリーブ４８をビーディングすることにより固定されるから、長期にわたる動作が保証される。
【００５５】
遮断弁２７は、冷媒の流れ方向における弁座５１の下流側に接続された調整スペース７６を有する。この調整スペース７６は、調整装置７８を受けるために設けられている。第１の例示的な実施形態による調整装置は、調整弁７９を含み、この調整弁７９は、ボール弁８１、制振バネ８２、制振スリーブ８３を含む。ボール弁８１は、冷媒通路１７における第２の通路開口８７を形成する好ましくは円錐状弁座８６に接続される。
【００５６】
調整弁７９は、調整スペース７６内に挿入される。制振スリーブ８３上に配置されたタブ８４が調整スペース７６の内壁７７に作用し、その結果として調整弁７９が遮断弁２７の調整スペース７６に対して位置決めされ固定される。
【００５７】
調整弁７９を作動させるために作動装置９１が設けられ、この作動装置９１は、サーマルヘッドとして設計され、伝動ピン９２を用いて調整弁７９を開放及び閉鎖位置に移動させることができる。
【００５８】
図１に示す好ましい実施形態によれば、本発明の遮断弁２７は、弁４７、調整弁７９、伝動ピン９２、並びに往復動発生装置３３が１つの共通長手方向軸線に配置された構成を有する。或いは代替として、弁４７と往復動発生装置３３とを、例えば長手方向軸線の外側でハウジング１２の右側壁又は左側壁上に配置して、更にハウジング１２内に少なくとも部分的に一体化することも可能である。この例示的な代替の実施形態によれば、冷媒通路１７は、弁座５１の下流側で調整弁７９に対して偏位する。
【００５９】
図示した膨張弁１１は、以下の機能を有する。図１に示す弁４７の遮断位置から始めて、冷媒を液化装置２２から蒸発器２４に更に導くために、往復動発生装置３３が作動してタペット３９をアーマチュア３６に向けて移動させる。これによって弁体４３が貫通穴４６を開放させ、冷媒が軸方向穴６４を介して貫通穴４６を通り密閉部材４９の内部に流入する。その結果、密閉部材４９内に穏やかな圧力上昇が発生する。これと同時に、閉鎖バネ５９により、密閉部材４９が持ち上がって弁座５１から離れ、第１の通路開口５３を開放させる。中間スペース６８内に置かれて少なくとも１つの横断穴７１（任意選択的に設けられる）にある冷媒によって、タペット３９が制振状態で開放位置に移動する。末端位置において、弁４７は、タペット３９の弁体４３に接して再び支持し、その結果、冷媒は、入口６１を介して直接第１の通路開口５３内に流入し、第１の例示的な実施形態においては、タブ８４間の開口によって形成された出口６３に達する。調整装置７８は、サーマルヘッドとして設計された作動装置９１により第２の冷媒通路２１内の蒸気圧及び温度の関数として調節される。
【００６０】
往復動発生装置３３が遮断された後、ソレノイドバネ４１によりタペット３９が、スリーブ４８を閉鎖バネ５９のバネ力に抗して弁座５１上に移動させ、第１の通路開口５３を閉鎖する。これと同時に、第１の通路開口５３の穏やかな閉鎖を可能にするために、軸方向穴６４及びタペット３９の長手方向溝によって調整ネジ３１内に流れと圧力の補償が行われる。
【００６１】
図２は、本発明による遮断弁２７を受ける膨張弁１１の別の実施形態を示している。図１とは異なり、この膨張弁１１には、伝動ピン９２を受ける貫通穴９３が無い。
【００６２】
貫通穴９３を設ける場合には、閉鎖部材１００が作動装置９１のための受け部内に挿入され、同時に前記閉鎖部材が貫通穴９３を閉鎖する。
【００６３】
遮断装置２７のこの別の設計は、少なくとも１つの貫通穴９６を含むオリフィスプレート９４として設計されている調整装置７８を有する。例示的な実施形態によれば、このオリフィスプレート９４は調整スペース７６を閉じている。オリフィスプレート９４は、取り外し可能或いは取り外し不能な接続部により調整スペース７６に対して固定される。オリフィスプレート９４は、これとは別に又は少なくとも部分的に調整スペース７６内に挿入でき、或いは少なくとも部分的に調整スペース７６内に係合させることができる。同様に、オリフィスプレート９４は、外周に作用して固定することができる。調整装置７８のこの別の実施形態は、遮断弁２７が制御可能なオリフィスプレート９４を備えた構成を提供する。
【００６４】
調整装置７８の別の実施形態（具体的に図示せず）によれば、少なくとも１つの貫通穴９６の開放断面積を蒸気圧及び温度に応じて独立的に変化させるオリフィスプレート９４を提供することができる。
【００６５】
図２による新規の遮断弁２７の機能は、調整弁７９を作動装置９１によって作動可能である点を除けば、図１による遮断弁２７の機能と同様である。
【００６６】
図３ａから図３ｆは、オリフィスプレート９４の種々の実施形態を示す。図３ａにおいては、オリフィスプレートは、ショルダー部９７が調整スペース７６の外側端部上で支持し且つ少なくとも部分的に係合する圧入部材として設計されている。或いは、オリフィスプレート９４の円筒形の内周壁上に形成されたネジ山を備えてもよい。同様に、ビーディングの部分を設けることもできる。或いは代替として、オリフィスプレート９４を固定するためにオリフィスプレート９４を調整スペース７６内に完全に挿入して、調整スペース７６の外側部分をビーディングするか、又は調整スペース７６内に固定部材を挿入することも同様に可能である。
【００６７】
図３ｂから図３ｆは、可能な貫通穴９６の種々の断面を示している。図３ｂは、円筒形の貫通穴を示す。別の構成として、複数の貫通穴９６を互いにグループ化された状態で配置することも可能である。
【００６８】
図３ｃにおいては、貫通穴９６は、楔形又はノズル形に先細になるように設計されている。図３ｄにおいては、貫通穴９６は、中央部に向かって先細の断面形状を有する。
【００６９】
図３ｅにおいては、例えば、平面図（図示せず）で環状又はこれと同様な断面を形成する２つの貫通穴９６が設けられている。
【００７０】
図３ｆは、調整不能の貫通穴９６と調整可能の貫通穴９６′とを有するオリフィスプレート９４を示している。これは、例えばバネが装着された弁体と弁座によって可能とすることができる。
【００７１】
図４は、本発明による遮断弁２７の更に別の実施形態を示す。遮断弁２７は、機能において図１に関連で説明した遮断弁２７に相当する。図１に示された遮断弁２７とは異なり、図４による遮断弁２７は、調整ネジ３１を完全に囲むアダプタ部材９９を有する。このアダプタ部材９９は、ハウジング１２のハウジング部２６内に、少なくとも部分的に、好ましくは完全に挿入することができる。この実施形態においては、調整スペース７６は、単に短くされた設計のものであり、制振バネ８２を受けて、／又は位置付ける働きをする。制振スリーブ８３は、タブ８４によりアダプタ部材９９の内壁に作用する。アダプタ部材９９の外周をハウジング部２６の形状及びサイズに適合させることができることにより、本発明による遮断弁２７をアダプタ部材９９によって改変することができ、別の膨張弁１１内に挿入することができるようになる。
【００７２】
図５ａから図５ｃは、本発明により提供されるキットに基づいて実現可能な３つの異なる膨張弁１１を示している。
【００７３】
図５ａにおいては、膨張弁１１は、ハウジング１２と作動装置９１とを有し、この作動装置９１により、調整ネジ３１内に配置された調整装置７８を伝動ピン９２を介して作動させることができる。調整装置７８は、調整弁７９として設計されている。
【００７４】
図５ｂにおいては、遮断可能な膨張弁１１は、調整装置７８として調整弁７９を備える。この図から、弁４７及び調整装置７８を備える遮断弁２７がハウジング１２内に配置され、完全に一体化されていることは明らかである。ハウジング１２は、上側で作動装置９１を受ける。
【００７５】
図５ｃは膨張弁１１の更に別の構成を示しており、該膨張弁は遮断可能であり、オリフィスプレート９４として設計された調整装置７８を有する。作動装置９１のハウジング１２の受け部は、閉鎖部材１００によって閉鎖される。この場合、第１の冷媒通路１７と第２の冷媒通路２１との間の短絡を防止するためにバイパス路を形成する貫通穴９３は閉鎖される。
【００７６】
従って本発明によるキットによって、構成要素の製造コストの低減が可能であり、様々な構成要素を有し且つ種々の要件を満足する膨張弁１１の構造をコンパクトにすることができる。
【００７７】
図６は、図１からの膨張弁１１の別の実施形態を示す。対応する特徴部に関しては図１を参照する。
【００７８】
図６は、図１の軸方向穴６４の代わりに、同様にサーボ駆動のために入口６１からギャップ６６に冷媒を供給することできる少なくとも１つの長手方向溝６５が形成された弁４７の別の構成を例示している。長手方向溝６５又は軸方向穴６４に代わるものとしては、調整ネジ３１の穴部４２と弁４７又は弁４７のスリーブ４８の外周との間に形成されるギャップが構成される。このギャップの大きさは流量を決定付ける。上述の個々の実施形態の組み合せも可能であることは勿論である。上述のサーボ駆動の構成は、図１及び図６による膨張弁には限定されない。
【００７９】
更に図７においては、衝撃の無い静粛な作動を得るために、制振部材４０を単独で又はバネ４１と共に備えることができる。これは、往復動発生装置３３が作動した時にタペット３９がアーマチュアに当たることを防止する。
【００８０】
更に有利な構成によれば、２部品構成の調整ネジ３１が備えられる。或いは、調整ネジ３１は、多部品構成の設計であってもよい。例示的な実施形態は、弁４７を受け、往復動発生装置３３を受ける穴部４２を含む調整ネジ部３１ａを設ける。調整装置７８は、調整ネジ部３１ａに取り外し可能に固定される調整ネジ部３１ｂ内に受けられる。或いは、調整ネジ部３１ｂは、オリフィスプレート９４を受けるように設けてもよい。その結果、遮断弁における調整ネジ部３１ａの柔軟な構成及び装備が提供される。調整ネジ部３１ｂはまた、オリフィスプレート９４又は調整装置７８を取り外し不能に含むこともできる。例えば挿入体としての弁座５１が、調整ネジ部３１ｂに対してショルダー部により保持される。別の構成では、弁座５１は、調整ネジ部３１ｂ内に圧入するか、或いは直接調整ネジ部３１ｂ上に一体的に形成してもよい。
【００８１】
図６において説明された別の複数の実施形態は、更に別の例示的な実施形態においても個別に又は組み合せて使用することもできる。
【００８２】
図７は、別の構成としての２ポート式膨張弁１１を示している。ハウジング１２は、第１の冷媒入口開口１４と第１の冷媒出口開口１６とを備え、冷媒の貫流は、弁４７によって制御される。遮断弁２７は、調整ネジ部３１ｂが調整穴９６を有すると共に例えばネジ接続部により調整ネジ部３１ａに接続されるオリフィスプレート９４として設計されている、２部品構成の調整ネジ３１を含む。オリフィスプレート９４は、更に弁座５１を含む。弁４７は、穴部４２内に受けられ、サーボ駆動のための通路を有する。
【００８３】
２部品構成の構造により、遮断弁２７は、オリフィスプレートを使用する場合にはこれに取り付けることができ、調整ネジ部３１ｂとして調整ネジ部３１ａに固定される。これに続いて、閉鎖バネ５９と弁４７とが、調整ネジ３１の穴部４２と調整ネジ部３１ａにそれぞれ挿入される。次に、スリーブ９０が穴部４２に挿入される。このスリーブ９０はアーマチュアスリーブとも呼ばれる。タペット３９が、このスリーブ９０内に導入される。バネ４１と、適切である場合には制振部材４０とが挿入された後、次にアーマチュア３６が挿入され、スリーブ９０と該スリーブ９０に引き寄せられた磁石コイル３８とに対して固定されるようにする。
【００８４】
また、同様の組立体が、オリフィスプレート９４の代わりに調整装置７８を含む上述の実施形態に適用可能である。個々の順番を便宜的に変更することができる。弁１１を組み立てる個々の段階は、遮断弁２７の多種多様な構成要素及びこれらを互いに固定することとは無関係である。
【００８５】
図２、図３ａから図３ｆ、図７で説明されたオリフィスプレート９４は、フィルタ部材を追加して備えることができる。このフィルタ部材は、調整穴９６に交換可能に設けるか、又はその調整穴９６の上流側又は下流側に接続させることができる。同様に、上述の別の実施形態の場合には、フィルタ又はフィルタ部材は、弁座５１の第１の通路開口５３内に設けるか、又はこの貫通穴の下流側に接続することができる。
【００８６】
各例示的な実施形態の上に述べた特徴は、要望通りに互いに組み合せることができ、更に、上述の例示的な実施形態に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明による膨張弁の第１の実施形態の概略断面を示す。
【図２】本発明による膨張弁の別の実施形態の概略断面を示す。
【図３】本発明に従ってオリフィスプレートとして設計された調整装置の実施形態の概略断面を示す。
【図４】アダプタ部材を有する本発明による遮断弁の概略断面図を示す。
【図５】本発明によるキットに従って製造することができる膨張弁の概略図を示す。
【図６】本発明による膨張弁の別の実施形態の概略断面を示す。
【図７】本発明による膨張弁の更に別の実施形態の概略断面を示す。
【符号の説明】
【００８８】
１１  膨張弁、１２  ハウジング、３１  調整ネジ、３２  受け部（調整ネジ３１の）、３３  往復動発生装置、４７  弁、５３  第１の通路開口、６１  入口、６３  出口、７６  調整スペース、７８  調整装置
【図１】
0004693403.tif 000002
【図２】
0004693403.tif 000003
【図３】
0004693403.tif 000004
【図４】
0004693403.tif 000005
【図５】
0004693403.tif 000006
【図６】
0004693403.tif 000007
【図７】
0004693403.tif 000008