(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒としてのＣＯ2を循環させるための圧縮機と、該圧縮機により圧縮された高圧冷媒を冷却するガスクーラと、該ガスクーラからの冷媒が調圧されて導入される蒸発器と、該蒸発器の出口側の低圧冷媒と前記ガスクーラの出口側の高圧冷媒との熱交換を行う内部熱交換器と、を有する蒸気圧縮式冷凍サイクルに組み込まれ、前記ガスクーラから前記内部熱交換器を介して導入される高圧冷媒を前記ガスクーラの出口側の冷媒温度に応じて調圧して前記蒸発器に導出するための、主弁体及び該主弁体が接離する主弁座が設けられた主弁室を有する圧力制御弁であって、
前記ガスクーラからの高圧冷媒を導入するための感温用流入口及びそれを前記内部熱交換器に導出するための感温用流出口、それら感温用流入口と流出口との間に設けられた感温用導入室、前記内部熱交換器からの高圧冷媒を前記主弁室に導入するための高圧冷媒流入口及び前記主弁体により低圧に調圧された冷媒を前記蒸発器に導出する低圧冷媒流出口、を有する弁本体と、前記感温用導入室に導入された高圧冷媒の温度を感知する感温室を有し、該感温室の内圧の変化に応動して前記主弁体を開閉方向に駆動する感温圧力応動エレメントと、を備え、
前記弁本体に、前記高圧冷媒の温度が所定温度以上のとき、当該高圧冷媒の一部を前記低圧冷媒流出口に逃がすリリーフ機構が設けられていることを特徴とする圧力制御弁。
【請求項２】
前記リリーフ機構は、前記高圧冷媒を前記低圧冷媒流出口に導く弁座付き弁装通路と、該弁座付き弁装通路に嵌挿されたリリーフ弁体と、該リリーフ弁体を開弁方向に付勢する形状記憶合金製ばねと、を備えていることを特徴とする請求項１に記載の圧力制御弁。
【請求項３】
前記リリーフ機構が前記主弁体内に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の圧力制御弁。
【請求項４】
前記弁座付き弁装通路は、前記主弁室を迂回して前記高圧冷媒流入口と前記低圧冷媒流出口とを連通するバイパス通路で構成されていることを特徴とする請求項２に記載の圧力制御弁。
【請求項５】
前記形状記憶合金製ばねは、その変態温度である所定以上に加熱されたとき、元の形状に戻って前記リリーフ弁体を前記弁座からリフトさせるように構成されていることを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載の圧力制御弁。
【請求項６】
前記高圧冷媒は、前記弁座付き弁装通路の内周面と前記リリーフ弁体との間に形成された溝や切欠部等を通って前記低圧冷媒流出口に導かれるようにされていることを特徴とする請求項２から５のいずれかに記載の圧力制御弁。
【請求項７】
前記弁座付き弁装通路の内周面と前記リリーフ弁体との間に防振用とシール用とを兼ねるＯリングが介装され、前記高圧冷媒は、前記リリーフ弁体内に設けられた導通孔を通って前記低圧冷媒流出口に導かれるようにされていることを特徴とする請求項２から５のいずれかに記載の圧力制御弁。
【請求項８】
前記リリーフ機構は、前記リリーフ弁体を閉弁方向に付勢するバイアスばねを備えていることを特徴とする請求項２から７のいずれかに記載の圧力制御弁。
【請求項９】
前記リリーフ弁体の前記弁座からのリフト量を制限するためのストッパが設けられていることを特徴とする請求項２から８のいずれかに記載の圧力制御弁。
【請求項１０】
前記主弁体は、同軸的に連結された上段弁棒と下段弁棒とで構成されていることを特徴とする請求項１に記載の圧力制御弁。
【請求項１１】
前記弁本体における前記主弁座上方に、前記主弁体が摺動自在に嵌挿される案内穴が形成され、該案内穴の上方に、前記感温用流入口及び流出口並びに前記感温用導入室が形成され、前記案内穴の下方に前記高圧冷媒流入口及び流出口並びに主弁室が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の圧力制御弁。
【請求項１２】
前記感温圧力応動エレメントは、ダイアフラムと、該ダイアフラムと協同して前記感温室を画成する断面逆凹形状の蓋部材と、該蓋部材と協同して前記ダイアフラムの外周部分を挟持して密封するとともに、前記主弁体がその内周に挿入される鍔状部付き円筒状の蓋受け部材と、を備え、前記蓋受け部材の円筒部分外周に、前記弁本体への取り付けに供される雄ねじ部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の圧力制御弁。
【請求項１３】
前記主弁体と前記ダイアフラムとが同軸的に配置され、前記主弁体の一端部と前記ダイアフラムとがプロジェクション溶接により接合されていることを特徴とする請求項１２に記載の圧力制御弁。
【請求項１４】
前記主弁体に上面開口の縦穴が設けられるとともに、前記ダイアフラムに前記感温室と前記縦穴とを連通させる透孔が形成され、前記感温室と前記縦穴とで一つの拡張感温室が構成されていることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の圧力制御弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷媒としてＣＯ２が用いられる蒸気圧縮式冷凍サイクル（ＣＯ２サイクル）に組み込まれ、ガスクーラ（放熱器）出口側の冷媒圧力をその冷媒温度に応じて調圧する圧力制御弁に係り、特に、蒸発器出口側の冷媒とガスクーラ出口側の冷媒との熱交換を行う内部熱交換器を備えたカーエアコン等に採用される蒸気圧縮式冷凍サイクルに好適な圧力制御弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の圧力制御弁が組み込まれた蒸気圧縮式冷凍サイクルの一例を図８に示す。図示の冷凍サイクル１００では、冷媒としてのＣＯ２を循環させるための圧縮機１０１と、この圧縮機１０１により圧縮された冷媒を冷却するガスクーラ（放熱器）１０２と、このガスクーラ１０２からの冷媒が導入される蒸発器１０４と、該蒸発器１０４の出口側の冷媒とガスクーラ１０２の出口側の冷媒との熱交換を行う内部熱交換器１０３と、蒸発器１０４からの冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離して気相冷媒を熱交換器１０３を介して圧縮機１０１の吸入側に導くとともに、余剰冷媒を蓄えるアキュームレータ（気液分離器）１０５と、に加えて、ガスクーラ１０２から内部熱交換器１０３を介して導入される冷媒をガスクーラ１０２の出口側の冷媒温度に応じて調圧して蒸発器１０４に導出する圧力制御弁１１０を備える。
【０００３】
前記圧力制御弁１１０は、冷凍サイクル１００を効率良く運転するために設けられるもの、言い換えれば、ガスクーラ１０２の出口側の冷媒温度に対して最大成績係数が得られるようにガスクーラ１０２の出口側の冷媒圧力を調圧する（例えば、出口側の冷媒温度が４０°Ｃであるとき、出口側の冷媒圧力を例えば１０ＭＰａとすれば成績係数が最大となる場合には、その出口側の冷媒圧力が１０ＭＰａとなるように制御する）ために設けられるもので、例えば下記特許文献１等に所載のように、ガスクーラ１０２からの冷媒を内部熱交換器１０３を介して導入するための高圧冷媒流入口１１１及びその冷媒をガスクーラ１０２の出口側の冷媒温度に応じて調圧して蒸発器１０４に導出するための低圧冷媒流出口１１２と、ガスクーラ１０２からの冷媒を導入するための感温用流入口１１３及びそれを内部熱交換器１０３に導出するための感温用流出口１１４と、それら感温用流入口１１３と流出口１１４との間に設けられた感温用導入室（以下の各部は図示せず）と、この感温用導入室に導入された冷媒の温度を感知する感温室を有し、該感温室の内圧の変化に応動して弁体を開閉方向に駆動する感温圧力応動エレメントと、このエレメントを内蔵する弁本体（図示制御弁全体）と、この弁本体内に配在されて弁開度を小さくする方向（閉弁方向）に弁体を付勢するばね部材と、を備え、弁開度（弁体のリフト量）は、前記感温室内外の差圧による開弁力と前記ばね部材による閉弁力との平衡関係により決まるようになっている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−８１１５７号公報
【特許文献２】特開平１１−２４８２７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記した如くのカーエアコン等の蒸気圧縮式冷凍サイクル（ＣＯ２サイクル）に組み込まれて使用される圧力制御弁においては、外気温が高温であるとき、すなわち、日射やエンジン等からの熱により当該圧力制御弁が過熱される（通常は５０°Ｃ以下であるとき、例えば、６０°Ｃ以上になる）と、エレメント（感温室）内の圧力が上昇し、閉弁方向に過大な力が作用するため、圧縮機運転時（特に起動時）に開弁しなくなる等の動作不良を引き起こすことがあり、その結果、吐出圧力が異常に昇圧し、高圧側機器である内部熱交換器、ガスクーラ、圧縮機等が故障・破壊するおそれがある。
【０００６】
これを回避すべく、通常のフロン系の圧力制御弁のように、ＭＯＰ（最高作動圧力）付でエレメントにガスを封入、いわゆるＧチャージが可能であれば、それがベストなのだが、ＣＯ２サイクルにおいては、Ｇチャージでの対応が不可能であるため、冷凍サイクルの高圧側が所定の圧力（又は温度）に達したら、高圧冷媒の一部を低圧側（蒸発器側）にリリーフすることが考えられている（上記特許文献２等を参照）。
【０００７】
ところで、前記した如くの圧力制御弁においても、近年ますますコストダウンの要求が厳しくなって来ており、構成の簡素化、部品点数の削減、加工組立コストの低減等が強く要望されている。
【０００８】
本発明は、前記課題・要望に応えるべくなされたもので、その目的とするところは、ガスクーラの出口側の冷媒圧力をその出口側の冷媒温度に応じて適正に調圧することができるとともに、構成の簡素化、部品点数の削減、加工組立コストの低減等を効果的に図ることができ、しかも、日射やエンジン等からの熱によってエレメント内の圧力が上昇することに起因する開弁不能等の動作不良を確実に防止できるようにされた圧力制御弁を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成すべく、本発明に係る圧力制御弁は、基本的には、冷媒としてのＣＯ２を循環させるための圧縮機と、該圧縮機により圧縮された高圧冷媒を冷却するガスクーラと、該ガスクーラからの冷媒が調圧されて導入される蒸発器と、該蒸発器の出口側の低圧冷媒と前記ガスクーラの出口側の高圧冷媒との熱交換を行う内部熱交換器と、を有する蒸気圧縮式冷凍サイクルに組み込まれ、前記ガスクーラから前記内部熱交換器を介して導入される高圧冷媒を前記ガスクーラの出口側の冷媒温度に応じて調圧して前記蒸発器に導出するための、主弁体及び該主弁体が接離する主弁座が設けられた主弁室を有し、
前記ガスクーラからの高圧冷媒を導入するための感温用流入口及びそれを前記内部熱交換器に導出するための感温用流出口、それら感温用流入口と流出口との間に設けられた感温用導入室、前記内部熱交換器からの高圧冷媒を前記主弁室に導入するための高圧冷媒流入口及び前記主弁体により低圧に調圧された冷媒を前記蒸発器に導出する低圧冷媒流出口、を有する弁本体と、前記感温用導入室に導入された高圧冷媒の温度を感知する感温室を有し、該感温室の内圧の変化に応動して前記主弁体を開閉方向に駆動する感温圧力応動エレメントと、を備える。
【００１０】
そして、前記弁本体に、前記高圧冷媒の温度が所定温度以上のとき、当該高圧冷媒の一部を前記低圧冷媒流出口に逃がすリリーフ機構が設けられていることを特徴としている。
【００１１】
前記リリーフ機構は、好ましくは、前記高圧冷媒を前記低圧冷媒流出口に導く弁座付き弁装通路と、該弁座付き弁装通路に嵌挿されたリリーフ弁体と、該リリーフ弁体を開弁方向に付勢する形状記憶合金製ばねと、を備える。
【００１２】
他の好ましい態様では、前記リリーフ機構が前記主弁体内に設けられる。
【００１３】
前記弁座付き弁装通路は、好ましくは、前記主弁室を迂回して前記高圧冷媒流入口と前記低圧冷媒流出口とを連通するバイパス通路で構成される。
【００１４】
前記形状記憶合金製ばねは、好ましくは、その変態温度である所定温度（例えば６０°Ｃ）以上に加熱されたとき、元の形状に戻って前記リリーフ弁体を前記弁座からリフトさせるように構成される。
【００１５】
前記高圧冷媒は、好ましくは、前記弁座付き弁装通路の内周面と前記リリーフ弁体との間に形成された溝や切欠部等を通って前記低圧冷媒流出口に導かれるようにされる。
【００１６】
他の好ましい態様では、前記弁座付き弁装通路の内周面と前記リリーフ弁体との間に防振用とシール用とを兼ねるＯリングが介装され、前記高圧冷媒は、前記リリーフ弁体内に設けられた導通孔を通って前記低圧冷媒流出口に導かれるようにされる。
【００１７】
他の好ましい態様では、前記リリーフ機構は、前記リリーフ弁体を閉弁方向に付勢するバイアスばねを備える。
【００１８】
他の好ましい態様では、前記リリーフ弁体の前記弁座からのリフト量を制限するためのストッパが設けられる。
【００１９】
前記主弁体は、好ましくは、同軸的に連結された上段弁棒と下段弁棒とで構成される。
【００２０】
他の好ましい態様では、前記弁本体における前記主弁座上方に、前記主弁体が摺動自在に嵌挿される案内穴が形成され、該案内穴の上方に、前記感温用流入口及び流出口並びに前記感温用導入室が形成され、前記案内穴の下方に前記高圧冷媒流入口及び流出口並びに主弁室が形成される。
【００２１】
他の好ましい態様では、前記感温圧力応動エレメントは、ダイアフラムと、該ダイアフラムと協同して前記感温室を画成する断面逆凹形状の蓋部材と、該蓋部材と協同して前記ダイアフラムの外周部分を挟持して密封するとともに、前記主弁体がその内周に挿入される鍔状部付き円筒状の蓋受け部材と、を備え、前記蓋受け部材の円筒部分外周に、前記弁本体への取り付けに供される雄ねじ部が設けられる。
【００２２】
他の好ましい態様では、前記主弁体と前記ダイアフラムとが同軸的に配置され、前記主弁体の一端部と前記ダイアフラムとがプロジェクション溶接により接合される。
【００２３】
他の好ましい態様では、前記主弁体に上面開口の縦穴が設けられるとともに、前記ダイアフラムに前記感温室と前記縦穴とを連通させる透孔が形成され、前記感温室と前記縦穴とで一つの拡張感温室が構成される。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係る圧力制御弁の好ましい態様では、例えば、高圧冷媒を低圧冷媒流出口に導く弁座付き弁装通路と、該弁座付き弁装通路に嵌挿されたリリーフ弁体と、該リリーフ弁体を開弁方向に付勢する形状記憶合金製ばねと、を備えているリリーフ機構が弁本体（好ましくは主弁体内）に設けられ、高圧冷媒の温度が所定温度以上になったとき、それを前記形状記憶合金製ばねが感知してリリーフ弁体を開弁方向にリフトさせて、高圧冷媒の一部を低圧冷媒流出口にリリーフするようにされるので、日射やエンジン等からの熱によってエレメント内の圧力が上昇することに起因する開弁不能等の動作不良を確実に防止できる。
【００２５】
また、感温圧力応動エレメントを弁本体に内蔵させずに外から弁本体にねじ込む等の手法で取り付けるようにされること等から、構成の簡素化、部品点数の削減、加工組立コストの低減等を効果的に図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の圧力制御弁の実施形態を図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明に係る圧力制御弁の第１実施形態を示す縦断面図である。図示の第１実施形態の圧力制御弁１Ａは、図３に示される如くに、前述した図８に示されるものと基本的には略同様な蒸気圧縮式冷凍サイクル１００Ａに組み込まれ、ガスクーラ１０２から内部熱交換器１０３を介して導入される冷媒をガスクーラ１０２の出口側の冷媒温度に応じて調圧して蒸発器１０４に導出するようにされる。なお、図３に示される冷凍サイクル１００Ａにおいて、図８に示される冷凍サイクル１００の各部と同一構成もしくは同一機能部分には同一の符号を付してそれらの重複説明を省略する。
【００２７】
前記圧力制御弁１Ａは、冷凍サイクル１００Ａを効率良く運転するために設けられるもの、言い換えれば、ガスクーラ１０２の出口側の冷媒温度に対して最大成績係数が得られるようにガスクーラ１０２の出口側の冷媒圧力を調圧するために設けられるもので、弁本体１０Ａと、主弁体１５と、感温圧力応動エレメント２０と、を備える。前記主弁体１５は、同軸的に連結された、上面開口の縦穴１９が設けられた段付き円柱ないし円筒状の上段弁棒１５Ａと、該上段弁棒１５Ａにその上部が螺着されるとともに、円錐面状主弁部１７が下端部に設けられた段付き円筒状の下段弁棒１５Ｂと、から構成されている。
【００２８】
前記弁本体１０Ａは、アルミ押し出し棒材から切り出されたムク材に下記の各部が切削加工等により形成されたもので、その下部には、ガスクーラ１０２からの冷媒を内部熱交換器１０３を介して導入するための入口通路部１１ａを含む右側方に開口した高圧冷媒流入口（継手部）１１、この高圧冷媒流入口１１からの冷媒が導入される主弁室１４、この主弁室１４の底部を形成し、前記主弁体１５（の主弁部１７）が接離する円錐面状の主弁座１３、前記弁室１４からの冷媒を蒸発器１０４に導出するための出口通路部１２ａを含む左側方に開口した低圧冷媒流出口（継手部）１２が形成されている。なお、主弁座１３には、小さなノッチ（図示省略）が形成されており、本制御弁１Ａの弁開度は、主弁体１５（の主弁部１７）の主弁座１３からのリフト量に相当する。
【００２９】
また、弁本体１０Ａの中央部には、前記主弁室１４に連なって、主弁体１５の下段弁棒１５Ｂが摺動自在に嵌挿される案内穴１８が形成され、この案内穴１８の上方、つまり、弁本体１０Ａの上部には、ガスクーラ１０２からの冷媒を導入するための左側方に開口した感温用流入口６１、及び、その冷媒を内部熱交換器１０３に導出するための右側方に開口した感温用流出口６２が形成されており、それら感温用流入口６１と流出口６２との間に感温用導入室６０が形成されている。感温用導入室６０は、上段弁棒１５Ａの上部周りを含む断面凸字状となっている。また、弁本体１０Ａの上部内周には、後述する感温圧力応動エレメント２０を弁本体１０Ａに取り付けるための雌ねじ部１０ｂが形成されている。なお、前記下段弁棒１５Ｂの外周面と案内孔１８との間には、主弁室１４と感温用導入室６０との間で冷媒が流通するのを遮断すべくＯリング４８が装着されている。
【００３０】
前記感温圧力応動エレメント２０は、有底短円筒状のダイアフラム２１と、このダイアフラム２１と協同して感温室（ダイアフラム室）２５を画成する断面逆凹形状の蓋部材２２と、この蓋部材２２と協同してダイアフラム２１の外周部分（外周端縁部と円筒部分）を挟持して密封するとともに、主弁体１５の上段弁棒１５Ａ上部がその内周に挿入される鍔状部２３ａ付き円筒状の蓋受け部材２３と、を備え、前記蓋部材２２、蓋受け部材２３（の鍔状部２３ａ）、及びダイアフラム２１における合わせ部（挟持部）の下端部分は全周溶接により接合（溶接部Ｋａ）されている。
【００３１】
前記主弁体１５の上段弁棒１５Ａは、軸部１５ａとその上端部に設けられた鍔状大径部１５ｂとからなっており、鍔状大径部１５ｂは、蓋受け部材２３の上部中央に設けられた凹部２３ｄに浮いた状態で昇降自在に嵌挿されている。この鍔状大径部１５ｂの上面には断面台形の環状突起１６が形成されるとともに、その内外周に環状溝が形成され、前記環状突起１６にダイアフラム２１が主弁体１５（上段弁棒１５Ａ）と同軸的にプロジェクション溶接により接合（溶接部Ｋｂ）されている。
【００３２】
また、上段弁棒１５Ａの上部には、上面開口の縦穴１９が設けられ、前記ダイアフラム２１の中央部に感温室２５と前記縦穴１９とを連通させる透孔２１ａが形成され、感温室２５と縦穴１９とで一つの拡張感温室２５’が構成されている。このように感温室を感温用導入室６０側に拡張することで、温度感知能力が高められる。
【００３３】
一方、前記拡張感温室２５’（感温室２５＋縦穴１９）には、感温室２５に固着された短いキャピラリチューブ３９から、ガスクーラ１０２の出口側の冷媒温度に対して最大成績係数が得られるようにガスクーラ１０２の出口側の冷媒圧力を調圧（例えば、出口側の冷媒温度が４０°Ｃであるとき、出口側の冷媒圧力を例えば１０ＭＰａとすれば成績係数が最大となる場合には、その出口側の冷媒圧力が１０ＭＰａとなるように制御）すべく、ＣＯ２が所定の密度で封入されるとともに、窒素ガス等の不活性ガスが嵩上げ封入され、この状態で前記キャピラリチューブ３９の末端が封止されている。
【００３４】
また、前記蓋受け部材２３の円筒部分外周には、前記弁本体１０Ａへの取り付けに供される、前記雌ねじ部１０ｂに螺合する雄ねじ部２３ｂが設けられており、前記のようにして一体に結合された感温圧力応動エレメント２０（ダイアフラム２１、蓋部材２２、蓋受け部材２３）及び主弁体１５からなるユニットは、前記雄ねじ部２３ｂを前記弁本体１０Ａの雌ねじ部１０ｂに螺合させて全体を回転させることによりねじ込んで、弁本体１０Ａに取り付ける。このようにして弁本体１０Ａに取り付けた状態では、主弁体１５（上段弁棒１５Ａ）周りに感温用導入室６０が形成され、この感温用導入室６０内の冷媒の温度が拡張感温室２５’により感知されることになる。
【００３５】
なお、蓋受け部材２３の下面と弁本体１０Ａの上面との間にはガスケット２６が介装されている。また、弁本体１０Ａには、図示はされていないが、当該制御弁１Ａをガスクーラ１０２あるいは内部熱交換器１０３等に取付固定するための、ねじ穴や丸穴等が形成されている。
【００３６】
上記構成に加え、本実施形態の圧力制御弁１Ａでは、前記主弁体１５（下段弁棒１５Ｂ）内に、前記感温用導入室６０に導入された高圧冷媒の温度が所定温度以上のとき、当該高圧冷媒の一部を低圧冷媒流出口１２に逃がすべく、リリーフ機構が設けられている。
【００３７】
該リリーフ機構は、感温用導入室６０に開口する複数の入口３１、底部に弁座３５が設けられた上面開口の弁穴（リリーフ弁室）３２、及び該弁孔３２の下方に形成された出口３３からなる弁座付き弁装通路３０と、該弁座付き弁装通路３０の弁穴３２に嵌挿された、大径部４１及び前記弁座３５に接離する円錐面状の弁部４２を有する段付き円柱状のリリーフ弁体４０と、該リリーフ弁体４０を開弁方向に付勢すべく、大径部４１と弁穴３２の底部との間に縮装された形状記憶合金製ばね４５と、前記リリーフ弁体４０を閉弁方向に付勢すべく、前記上段弁棒１５Ａの底面と大径部４１との間に縮装されたバイアスばね４６と、を備えている。
【００３８】
前記リリーフ弁体４０の大径部４１外周には、図２（Ａ）に示される如くの断面矩形の縦溝４７が複数本設けられており、前記感温用導入室６０の高圧冷媒は、リリーフ弁体４０の開弁時に、前記入口３１→縦溝４７（弁穴３２の内周面とリリーフ弁体４０との間）→弁座３５と弁部４２との間（リフト量に応じて）→前記出口３３を通って低圧冷媒流出口１２に導かれるようにされている。なお、前記リリーフ弁体４０の大径部４１外周には、前記縦溝４７に代えて、図２（Ｂ）に示される如くの平行面取り切欠部４７’等を形成してもよい。
【００３９】
また、リリーフ弁体４０の上部には、当該リリーフ弁体４０（の弁部４２）の前記弁座３５からのリフト量を制限するためのストッパ４３が突設されており、ストッパ４３が上段弁棒１５Ａの底面に接当すると、リリーフ弁体４０のリフトが止められるようになっている。
【００４０】
なお、前記形状記憶合金製ばね４５は、その素材として、例えば、Ｎｉ−Ｔｉ（ニッケルチタン）系合金に、記憶する温度を調整すべくＣｕ（銅）をわずかに添加したものが用いられており、マルテンサイト相からオーステナイト相への相変態を起こす変態温度（変態点）である所定温度（例えば６０°Ｃ）以上に加熱されたとき、元の形状に戻って（伸張して）リリーフ弁体４０を前記弁座３５からリフト（開弁）させるようになっている。
【００４１】
このような構成とされた本実施形態の圧力制御弁１Ａでは、ガスクーラ１０２の出口側の冷媒が感温用流入口６１から感温用導入室６０に導入されると、拡張感温室２５’によりガスクーラ１０２の出口側の冷媒温度が感知され、拡張感温室２５’の内圧がガスクーラ１０２の出口側の冷媒温度に応じたものとなり、この拡張感温室２５’の内圧の変化にダイアフラム２１が応動して主弁体１５を開閉方向に駆動し、これによって、弁開度が調整され、ガスクーラ１０２の出口側の冷媒温度に対して最大成績係数が得られるようにガスクーラ１０２の出口側の冷媒圧力が調圧される。
【００４２】
このように本実施形態の圧力制御弁１Ａでは、感温圧力応動エレメント２０のみで弁開度を調整するようにされるので、弁開度（主弁体１５のリフト量）が拡張感温室２５’内外の差圧による開弁力とばね部材による閉弁力との平衡関係により決まるようにしたものに比して、構成が簡素化されるとともに、部品点数が削減され、また、感温圧力応動エレメント２０を弁本体に内蔵させずに外から弁本体１０Ａにねじ込む等の手法で取り付けるようにされることからも、さらに構成の簡素化、部品点数の削減、加工組立コストの低減等を効果的に図ることができる。
【００４３】
上記に加え、主弁体１５に、高圧冷媒を低圧冷媒流出口１２に導く弁座付き弁装通路３０と、該弁座付き弁装通路３０に嵌挿されたリリーフ弁体４０と、該リリーフ弁体４０を開弁方向に付勢する形状記憶合金製ばね４５と、を備えたリリーフ機構が設けられ、高圧冷媒の温度が所定温度（例えば、６０°Ｃ）以上になったとき、それを形状記憶合金製ばね４５が感知してリリーフ弁体４０を開弁方向にリフトさせて、高圧冷媒の一部を低圧冷媒流出口１２にリリーフするようにされるので、日射やエンジン等からの熱によってエレメント内の圧力が上昇することに起因する開弁不能等の動作不良を確実に防止できる。
【００４４】
なお、本第１実施形態の圧力制御弁１Ａでは、リリーフ弁体４０の弁部４２（弁座３５）より上流側（弁穴３２内等の感温用導入室６０側）が高圧Ｐｈとなり、下流側（低圧冷媒流出口１２側）が低圧Ｐｌとなるので、それらの間に差圧が生じる（Ｐｈ−Ｐｌ＞０）。そのため、圧縮機１０１の起動後は、前記差圧がリリーフ弁体４０を閉弁する方向に働く。
【００４５】
図４は、本発明に係る圧力制御弁の第２実施形態の縦断面図である。図示第２実施形態の圧力制御弁１Ｂは、基本的には第１実施形態の圧力制御弁１Ａと同じ構成であるが（第１実施形態の圧力制御弁１Ａの各部に対応する部分もしくは同一機能部分には同一の符号を付してそれらの重複説明を省略する）、本実施形態の圧力制御弁１Ｂでは、前記弁座付き弁装通路３０（弁穴３２）の内周面とリリーフ弁体４０との間に防振用とシール用とを兼ねるＯリング４９が介装され、感温用導入室６０の高圧冷媒は、前記縦溝４７ではなく、リリーフ弁体４０内に形成された上部横穴４４ａ、縦穴４４ｂ、下部横穴４４ｃからなる導通孔（均圧孔）を通って低圧冷媒流出口１２に導かれるようにされており、このような構成のもとでも、第１実施形態と略同様な作用効果が得られる。
【００４６】
図５は、本発明に係る圧力制御弁の第３実施形態の縦断面図である。図示第３実施形態の圧力制御弁１Ｃは、主弁体１５及びリリーフ機構以外は、基本的には第１実施形態の圧力制御弁１Ａと同じ構成であるが（第１実施形態の圧力制御弁１Ａの各部に対応する部分もしくは同一機能部分には同一の符号を付してそれらの重複説明を省略する）、本実施形態の圧力制御弁１Ｃでは、弁座付き弁装通路（第１及び第２実施形態では符号３０で示されている）は、主弁室１４を迂回して、高圧冷媒流入口１１と低圧冷媒流出口１２とを連通するバイパス通路５０で構成されている。
【００４７】
すなわち、本実施形態では、主弁体１５は、上段弁棒１５Ａとその下部に圧入溶接等で連結固定された段付き中実円柱状の下段弁棒１５Ｂ’とで構成され、また、リリーフ機構は、主弁室１４を迂回して、入口通路部１１ａを含む右側方に開口した高圧冷媒流入口１１と出口通路部１２ａを含む左側方に開口した低圧冷媒流出口１２とを連通する弁座５５付き弁装通路としてのバイパス通路５０と、このバイパス通路５０に嵌挿された、前記弁座５５に接離する円錐面状の大径弁部４２’を有する段付き円柱状のリリーフ弁体４０と、該リリーフ弁体４０を開弁方向に付勢すべく、リリーフ弁体４０上面と入口通路部１１ａ上面（凹部）との間に縮装された形状記憶合金製ばね４５と、前記リリーフ弁体４０を閉弁方向に付勢すべく、前記バイパス通路５０における弁座５５より上流側の大径リリーフ弁室５３内、より詳細には、前記大径弁部４２下面と弁本体１０Ｃの下端部に螺着せしめられた閉塞封止用のプラグ５６との間に縮装されたバイアスばね４６と、を備えている。なお、前記プラグ５６と弁本体１０Ｃとの間を確実に封止すべく、ガスケット５１が介装されており、該ガスケット５１は前記プラグ５６により締め付けられている。
【００４８】
前記リリーフ弁体４０には、その中央部を貫通するように導通孔（均圧孔）４４が形成されるとともに、前記バイパス通路５０の内周面とリリーフ弁体４０との間に防振用とシール用とを兼ねるＯリング５８が介装されており、前記感温用導入室６０の高圧冷媒は、リリーフ弁体４０の開弁時に、前記入口通路部１１ａ→導通孔４４→リリーフ弁室３２→弁座５５と大径弁部４２’との間（リフト量に応じて）→連通路５７を通って低圧冷媒流出口１２に導かれるようにされている。
【００４９】
このような構成のもとでも、第１及び第２実施形態と略同様な作用効果が得られる。
【００５０】
なお、本第３実施形態の圧力制御弁１Ｃでは、リリーフ弁体４０の上端側（高圧冷媒流入口１１側）と下端側（リリーフ弁室５３側）とが共に高圧Ｐｈとなり、それらの間に差圧は生じない。そのため、リリーフ弁体４０は形状記憶合金製ばね４５のばね荷重のみ（温度のみ）に依存して開閉弁することになる。
【００５１】
また、上記第３実施形態においては、バイアスばね４６のセット荷重を調節することは不可能であるが、これを調節可能とすることもできる。すなわち、図６に示される如くに、弁本体１０Ｃの下部を下方に延設（リリーフ弁室５３を下方に延長）し、このリリーフ弁室５３に雌ねじ部５４を設け、この雌ねじ部５４に調節ねじ５２を螺合させて、バイアスばね４６の下端を受けるようにする。このようになせば、調節ねじ５２のねじ込み量を調節することにより、バイアスばね４６のセット荷重を任意に変更することが可能となる。
【００５２】
図７は、本発明に係る圧力制御弁の第４実施形態の縦断面図である。図示第４実施形態の圧力制御弁１Ｄは、基本的には第３実施形態の圧力制御弁１Ｃと同じ構成であるが（第３実施形態の圧力制御弁１Ｃの各部に対応する部分もしくは同一機能部分には同一の符号を付してそれらの重複説明を省略する）、本実施形態の圧力制御弁１Ｄでは、第３実施形態においてバイパス通路５０の内周面とリリーフ弁体４０との間に配在されているＯリング５８が取り除かれて、バイパス通路５０の内周面とリリーフ弁体４０の外周面との間にクリアランスＳが形成され、このクリアランスＳを介して常時高圧冷媒をブリードする構成となっており、このような構成のもとでも、第１ないし第３実施形態と略同様な作用効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明に係る圧力制御弁の第１実施形態を示す縦断面図。
【図２】図１のＸ−Ｘ矢視断面図。
【図３】第１実施形態の圧力制御弁が組み込まれた蒸気圧縮式冷凍サイクルの一例を示す図。
【図４】本発明に係る圧力制御弁の第２実施形態を示す縦断面図。
【図５】本発明に係る圧力制御弁の第３実施形態を示す縦断面図。
【図６】図５に示される第３実施形態の圧力制御弁の変形例を示す縦断面図。
【図７】本発明に係る圧力制御弁の第４実施形態を示す縦断面図。
【図８】従来の圧力制御弁が組み込まれた蒸気圧縮式冷凍サイクルの一例を示す図。
【符号の説明】
【００５４】
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ…圧力制御弁
１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ…弁本体
１１  …高圧冷媒流入口
１２  …低圧冷媒流出口
１３  …主弁座
１４  …主弁室
１５  …主弁体
１５Ａ…上段弁棒
１５Ｂ…下段弁棒
１７  …主弁部
１９  …縦穴
２０  …感温圧力応動エレメント
２１  …ダイアフラム
２２  …蓋部材
２３  …蓋受け部材
２５  …感温室
２５’…拡張感温室
３０  …弁座付き弁装通路
３２  …弁穴（リリーフ弁室）
３５  …弁座
４０  …リリーフ弁体
４２  …弁部
４３  …ストッパ
４５  …形状記憶合金製ばね
４６  …バイアスばね
５０  …バイパス通路
５１  …ガスケット
５５  …弁座
６１  …感温用流入口
６２  …感温用流出口
１００Ａ…蒸気圧縮式冷凍サイクル
１０１…圧縮機
１０２…ガスクーラ
１０３…内部熱交換器
１０４…蒸発器
【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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