(57)【要約】【課題】  絞り部の下流側にて発生する騒音を低減するための特別な部材や加工工程の不要な膨張弁を提供すること。【解決手段】  エバポレータの入口へ配管する低圧冷媒配管２が挿入されて接続されるポートＴ２と弁座３および弁体４を含む絞り部との間を連通させる冷媒通路１２の内径を、低圧冷媒配管２の内径とほぼ等しくなるように形成し、ポートＴ２に低圧冷媒配管２を挿入したときに、絞り部を出た冷媒の流れを阻害するような段差が通路内にできないようにした。これにより、絞り部を出た冷媒に含まれる液分の粒子が段差に衝突することなくスムーズに流れるようになるので、衝突音による騒音の発生を低減することができる。【選択図】  図１
2005331165.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のポートに導入した高温・高圧の液冷媒を絞り部により断熱膨張させて低温・低圧にした後、第２のポートより流出させる弁部を備えた膨張弁において、
前記絞り部の下流側に隣接して前記第２のポートに連通するように配置される冷媒通路の内径を前記第２のポートに挿入される配管の内径とほぼ等しくなるように形成したことを特徴とする膨張弁。
【請求項２】
前記冷媒通路と前記第２のポートとの間には、前記配管の肉厚分に相当する段差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】
前記冷媒通路と前記第２のポートとは、同軸上に配置されていることを特徴とする請求項１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、特に自動車用エアコンシステムの冷凍サイクルにてエバポレータの出口冷媒の温度および圧力を感知し、その冷媒の温度および圧力に応じてエバポレータに供給する冷媒の流量を制御するようにした温度式の膨張弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用エアコンシステムでは、コンプレッサによって圧縮された高温・高圧のガス冷媒をコンデンサで凝縮し、レシーバ／ドライヤで気液分離された液冷媒を膨張弁で断熱膨張させることにより低温・低圧の冷媒にし、それをエバポレータで蒸発させてコンプレッサに戻すような冷凍サイクルが形成されている。低温の冷媒が供給されるエバポレータでは、車室内の空気と冷媒とが熱交換を行うことで、冷房を行う。
【０００３】
図２は従来の膨張弁の構成を示す中央縦断面図である。
膨張弁は、そのボディ１０１の側部に、冷媒が導入されるポートＴ１と、この膨張弁にて断熱膨張された冷媒をエバポレータへ導出するポートＴ２と、エバポレータから戻ってきた冷媒が通過していくポートＴ３およびポートＴ４とが設けられている。それぞれのポートＴ１〜Ｔ４には配管が接続されるが、ここでは、エバポレータの入口に接続される配管１０２をポートＴ２に挿入して接続した状態で示している。なお、矢印は、冷媒の流れ方向を示している。
【０００４】
ポートＴ１とポートＴ２との間の弁部には、弁座１０３およびボール形状の弁体１０４によって構成される絞り部（可変オリフィス）と、圧縮コイルスプリング１０５と、アジャストねじ１０６を有している。
【０００５】
ボディ１０１の図の上端部には、パワーエレメント１０７が設けられている。このパワーエレメント１０７は、ダイヤフラム１０８と、ディスク１０９とを有している。パワーエレメント１０７のディスク１０９と弁部の弁体１０４との間には、シャフト１１０が配置され、ホルダ１１１によって保持されている。
【０００６】
この膨張弁においては、ボディ１０１に設けられた各ポートＴ１〜Ｔ４は、ボディ１０１の側面から穿設されていて、それらの中にそれぞれ配管が挿入され、継手を構成している。ここで、ポートＴ１に流入する液冷媒は、流速が遅いが、絞り部で絞られてポートＴ２より流出する冷媒、およびエバポレータより出てポートＴ３に流入し、ポートＴ４へ抜ける冷媒については、ガス化しているので、流速が速くなっている。特に、絞り部で絞られて膨張した後の冷媒は、霧状になっていて、液状の粒子を含んでいる。
【０００７】
このため、図２に示したように、絞り部の下流側のポートＴ２に配管１０２を挿入しただけの状態では、霧状の冷媒の流路に配管１０２の肉厚分による段差ができているので、霧状の冷媒が通過する際に、その段差となる配管１０２の端面に冷媒の液状粒子が衝突して大きな流動音を発生することがあった。
【０００８】
このような流動音の発生を防止する技術として、絞り部の下流側の冷媒通路に通気通液性を持った緩衝部材を充填する方法（たとえば、特許文献１参照。）、あるいは、配管の端面をテーパ形状に加工する方法（たとえば、特許文献２参照。）が知られている。前者は、液状粒子が通気通液性の緩衝部材を通過することにより微小粒子に分散され、これによって液状粒子の衝突音を低減させ、騒音を低減するようにしている。後者については、配管の端面をテーパ加工して液状粒子が衝突する段差をなくし、これによって霧状冷媒による衝突音の発生を抑止し、低騒音化している。なお、ポートＴ３に流入し、ポートＴ４へ抜ける冷媒については、エバポレータにおいて完全に蒸発してガス化しているので、冷媒通路の中に配管による段差があっても液状粒子による衝突音の発生はない。
【特許文献１】特開平５−２６４１２９号公報（段落番号〔００２７〕，〔００３０〕、図３）
【特許文献２】特開２００２−１０７００７号公報（段落番号〔００１１〕、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来の膨張弁では、絞り部を通過した冷媒による衝突音を低減するために、エバポレータ入口への配管が挿入されるポートの奥の冷媒通路の中に緩衝部材を配置する必要があるため、部品点数が増加してコストアップするという問題点があった。また、配管の端面をテーパ加工する場合には、配管側のコストが高くなってしまう。
【００１０】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、絞り部の下流側にて発生する騒音を低減するための特別な部材や加工工程の不要な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】
【００１１】
本発明では上記問題を解決するために、第１のポートに導入した高温・高圧の液冷媒を絞り部により断熱膨張させて低温・低圧にした後、第２のポートより流出させる弁部を備えた膨張弁において、前記絞り部の下流側に隣接して前記第２のポートに連通するように配置される冷媒通路の内径を前記第２のポートに挿入される配管の内径とほぼ等しくなるように形成したことを特徴とする膨張弁が提供される。
【００１２】
このような膨張弁によれば、エバポレータの入口に接続するための配管を第２のポートに挿入すると、絞り部を通過してきた冷媒が冷媒通路から配管へと流れる途中に流れを阻害するような段差がなくなる。これにより、絞り部を出た霧状の冷媒は、配管内へスムーズに流入することができるようになるので、冷媒流動音を低減させることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の膨張弁は、絞り部の下流側の冷媒通路を第２のポートと一緒に加工でき、騒音低減用の特別な部材が不要であるため、コストを上げることなく低騒音化を実現することができるという利点がある。また、配管側の特別な加工も必要ないので、配管のコストが上がることもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
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は本発明による膨張弁の構成を示す中央縦断面図である。
膨張弁は、そのボディ１の側部に配管の継手を構成する４つのポートＴ１〜Ｔ４が設けられている。ポートＴ１には、レシーバ／ドライヤから高温・高圧の冷媒を受けるよう高圧冷媒配管（図示しない）が接続され、ポートＴ２には、この膨張弁にて断熱膨張された低温・低圧の冷媒をエバポレータへ供給するよう低圧冷媒配管２が接続され、ポートＴ３には、エバポレータ出口からの低圧冷媒配管（図示しない）が接続され、ポートＴ４には、コンプレッサへ至る低圧冷媒配管（図示しない）が接続される。
【００１５】
ポートＴ１とポートＴ２との間には、弁部が構成されている。弁部は、ボディ１と一体に形成された弁座３を有し、その弁座３の上流側には、弁座３に対向してボール形状の弁体４が接離自在に配置されている。これにより、弁座３と弁体４との間の隙間が高圧の冷媒を断熱膨張させることができる絞り部（可変オリフィス）を構成するようにしている。また、弁体４が配置された空間には、弁体４を弁座３に着座させる方向に付勢する圧縮コイルスプリング５が配置され、この圧縮コイルスプリング５は、アジャストねじ６によって受けられている。このアジャストねじ６は、ボディ１に螺着されていて、圧縮コイルスプリング５の荷重を調整することができるようにしている。
【００１６】
ボディ１の図の上端部には、パワーエレメント７が設けられている。このパワーエレメント７は、内部空間を仕切るよう配置された可撓性のある金属薄板からなるダイヤフラム８と、このダイヤフラム８の下面に当接配置されたディスク９とを有し、ダイヤフラム８によって仕切られた上部の密閉空間には、冷媒ガスが封入されている。
【００１７】
ディスク９の下方には、ダイヤフラム８の変位を弁体４へ伝達するシャフト１０が配置されている。このシャフト１０は、ポートＴ３，Ｔ４間の冷媒通路を横切って垂下するホルダ１１によって軸線方向に進退自在に保持されている。
【００１８】
ここで、エバポレータの冷媒入口に接続するための低圧冷媒配管２が挿入されるポートＴ２について説明する。ポートＴ２は、低圧冷媒配管２の外径よりも若干大きな内径を有する穴によって形成され、さらに、このポートＴ２の奥には、低圧冷媒配管２の内径とほぼ等しい内径を有する冷媒通路１２が絞り部のオリフィスを通過した位置までポートＴ２と同じ軸線上に形成されている。これにより、この冷媒通路１２とポートＴ２との間に低圧冷媒配管２の肉厚分に相当する段差が形成されることになる。また、冷媒通路１２は、ポートＴ２よりも小径で同軸上に配置されているので、ポートＴ２および冷媒通路１２は、１つの工程によって同時に加工することができ、段差を設けることによる加工コストの増加はない。
【００１９】
したがって、ポートＴ２に低圧冷媒配管２が挿入されると、絞り部を通過してきた霧状の冷媒が冷媒通路１２を介して低圧冷媒配管２へ流れていく途中に冷媒の流れを阻害するような段差がなくなる。これにより、絞り部のオリフィスを出た冷媒は、低圧冷媒配管２の端面に衝突することなく冷媒通路１２を介して低圧冷媒配管２内へスムーズに流入することができるようになるので、冷媒流動音を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明による膨張弁の構成を示す中央縦断面図である。
【図２】従来の膨張弁の構成を示す中央縦断面図である。
【符号の説明】
【００２１】
１  ボディ
２  低圧冷媒配管
３  弁座
４  弁体
５  圧縮コイルスプリング
６  アジャストねじ
７  パワーエレメント
８  ダイヤフラム
９  ディスク
１０  シャフト
１１  ホルダ
１２  冷媒通路
Ｔ１〜Ｔ４  ポート
【図１】
2005331165.tif 000003
【図２】
2005331165.tif 000004