(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機側から蒸発器側へ供給される冷媒が通過する第１の通路と、蒸発器側から圧縮機側へ戻る冷媒が通過する第２の通路と、第１の通路の途中に設けられて弁体が収容される弁室を有する弁本体と、弁体を操作する駆動機能を有するパワーエレメントを備える膨張弁であって、
弁本体とパワーエレメントの結合手段は、弁本体の頂部に設けられる円筒部と円筒部から外周側へ突出する複数の突出部と、パワーエレメントのハウジングに形成される弁本体の突出部に係合する複数の爪を備える膨張弁。
【請求項２】
圧縮機側から蒸発器側へ供給される冷媒が通過する第１の通路と、蒸発器側から圧縮機側へ戻る冷媒が通過する第２の通路と、第１の通路の途中に設けられて弁体が収容される弁室を有する弁本体と、弁体を操作する駆動機能を有するパワーエレメントを備える膨張弁であって、
弁本体とパワーエレメントの結合手段は、弁本体の頂部に設けられる環状の溝と環状の溝から内周側へ突出する複数の突出部と、パワーエレメントのハウジングに形成される弁本体の突出部に係合する複数の爪を備える膨張弁。
【請求項３】
弁本体とパワーエレメントの結合手段は、１８０度の間隔で設けられる２個の突出部と２個の爪を備える請求項１又は２記載の膨張弁。
【請求項４】
弁本体とパワーエレメントの結合手段は、１２０度の間隔で設けられる３個の突出部と３個の爪を備える請求項１又は２記載の膨張弁。
【請求項５】
弁本体とパワーエレメントの結合手段は、９０度の間隔で設けられる４個の突出部と４個の爪を備える請求項１又は２記載の膨張弁。
【請求項６】
弁本体の頂部に取り付けられてパワーエレメントにより押圧される弾性材でつくられたパッキン部材を備える請求項１又は２記載の膨張弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気調和装置、冷凍装置等の冷凍サイクルに用いられる冷媒用の膨張弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の膨張弁は、アルミ合金等でつくられる弁本体に対して、パワーエレメントと称される作動ガスを封入した圧力室を有する部材を取り付け、圧力室内の作動ガスの圧力により作動するダイアフラムの変位を弁体に伝達して冷媒の流量を制御するもので、例えば、特開２０００−９７５２２号公報に本出願人による膨張弁が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この種の膨張弁にあっては、パワーエレメントと弁本体の結合は、ねじ機構が用いられている。
ねじ機構にあっては、両部材にねじ加工を施す必要があり、また、結合時には、パワーエレメントを回動させ、ねじ山の終端まで捩り、結合を完全に行う工程を必要とする。同時に、このねじ結合部は、冷媒ガスが漏れない対策を必要とする。
本発明は、簡単な操作でパワーエレメントを弁本体に結合することができる膨張弁を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の膨張弁は、圧縮機側から蒸発器側へ供給される冷媒が通過する第１の通路と、蒸発器側から圧縮機側へ戻る冷媒が通過する第２の通路と、第１の通路の途中に設けられて弁体が収容される弁室を有する弁本体と、弁体を操作する駆動機能を有するパワーエレメントを備え、弁本体とパワーエレメントの結合手段は、弁本体の頂部に設けられる円筒部と円筒部から外周側へ突出する複数の突出部と、パワーエレメントのハウジングに形成される膨張弁の突出部に係合する複数の爪を備えるものである。
【０００５】
また、弁本体とパワーエレメントの結合手段は、弁本体の頂部に設けられる環状の溝と環状の溝から内周側へ突出する複数の突出部と、パワーエレメントのハウジングに形成される弁本体の突出部に係合する複数の爪を備えるものである。
そして、弁本体とパワーエレメントの結合手段は、１８０度の間隔で設けられる２個の突出部と２個の爪を備える。
【０００６】
また、弁本体とパワーエレメントの結合手段は、１２０度の間隔で設けられる３個の突出部と３個の爪を備えることもでき、さらに、９０度の間隔で設けられる４個の突出部と４個の爪を備えることもできる。
そして、弁本体の頂部に取り付けられてパワーエレメントにより押圧される弾性材でつくられたパッキン部材を備えるものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係る膨張弁の一実施の形態を示す断面図である。
全体を符号１で示す膨張弁は、例えばアルミ合金製の角柱形状をした弁本体１０を有する。
弁本体１０には、図示しない冷媒サイクルのコンデンサ、レシーバ側からエバポレータ側へ向かう冷媒の通る第一の通路１１，１２が形成され、この通路１１，１２の途中に弁室２０が形成される。弁室２０には、通路１１と通路１２とを連通するオリフィス２２を形成する弁座が設けられ、この弁座に対向して球形の弁体３０が弁部材３２により支えられる。この弁部材３２は、押圧ばね３４を介して調節ねじ３６により支持されており、この調節ねじ３６の弁室２０側へのねじ込み量を調節することで、弁体３０のオリフィス側への押圧力を調整することができる。
弁本体１０には、図示しないエバポレータ側からコンプレッサ側へ向かう冷媒が通過する第二の通路２６が設けられる。
【０００８】
第二の通路２６に直交する弁本体１０の長手方向の軸線に沿って、開口部２８が形成され、開口部２８の外周部の弁本体１０の頂部の上面１１０には、パワーエレメント２００の取付部１００が形成される。
パワーエレメント２００は、上部ハウジング２１０と下部ハウジング２２０がその周辺部で溶接されて一体に構成される構造を有し、上下のハウジングの間に、ダイアフラム２３０が挟み込まれる。
【０００９】
ダイアフラム２３０と上部ハウジング２１０との間には、圧力室２４０が設けられ、作動ガスが封入され、栓体２４２で密閉される。
ダイアフラム２３０と下部ハウジング２２０との間には、ストッパ部材６０が取り付けられ、ストッパ部材６０は作動棒５０を介して、ダイアフラム２３０の変位を弁体３０に伝達する。
【００１０】
作動棒５０の外側の弁本体１０側には、シールリング５２が止め輪５４を介して設けられ、冷媒のシールを達成する。
この膨張弁にあっては、パワーエレメント２００は簡単な取付け操作により、弁本体１０の取付部１００に組み付けられる。
【００１１】
図２は、下部ハウジング２２０の断面図、図３は平面図、図４は弁本体の平面図、図５は断面図である。
下部ハウジング２２０は、上部ハウジング２１０との接合部２２１と平坦部２２２を有し、中央部に開口部２２４が形成される。そして、平坦部２２２の内周部には、開口部２２４の中心方向に延びる複数の爪２２６が設けられる。
【００１２】
一方、弁本体１０の頂部には、弁本体の上面１１０から突出する取付部１００が設けられる。
取付部１００は、円筒部１０４と、円筒部１０４の外周部に突出する複数の突出部１０２を有する。隣接する突出部１０２との間にはパワーエレメント２００の下部ハウジング２２０の爪２２６が通過することができる空間１０６が形成される。
【００１３】
そして、弁本体の上面１１０には、リング状のパッキン溝１２０が形成され、環状のパッキン部材１５０が嵌合される。
パッキン部材１５０は、弾性材でつくられており、自由状態にあっては、その上面１５２は、弁本体の上面１１０より上方へ突出する寸法を有する。
【００１４】
パワーエレメント２００を弁本体１０に組み付ける工程は、予めダイアフラム２３０とストッパ部材６０を内部に装備し、作動ガスが封入されたパワーエレメント２００の完成品を用意する。そして、パワーエレメント２００の下部ハウジング２２０の爪２２６が弁本体１０の取付部１００の空間１０６を通過する位置で、下部ハウジング２２０を弁本体の上面１１０側へ接触させ、パッキン部材１５０を圧縮させた状態でパワーエレメント２００を軸まわりに捩る。この操作によりパワーエレメントの爪２２６が弁本体の取付部１００の突出部１０２の下面に当接する。パワーエレメント２００の押圧力を解放すると、パッキン部材１５０の弾性により、爪２２６は突出部１０２に圧接され、パワーエレメント２００は、弁本体の取付部１００に対して確実に固定される。
【００１５】
本発明の膨張弁にあっては、以上のようなパワーエレメントの弁本体への取付構造を有するので、簡単な操作でパワーエレメントの弁本体への組み付けが完了する。したがって、組立工数も削減することができる。
【００１６】
図６は本発明の膨張弁の他の取付構造を示し、（ａ）はパワーエレメント側の平面構造を示し、（ｂ）は弁本体側の平面構造を示す。
パワーエレメントの下部ハウジングは平坦部２２２ａと、開口部２２４ａとを有し、平坦部２２２ａの中心部には、開口部２２４ａが設けられている。そして、開口部２２４ａ側へ突出する２本の爪２２６ａが互いに１８０度の間隙にて対向して設けられている。また、扇状の爪２２６ａの両辺が形成する開角度は例えば約６０度とする。
【００１７】
一方、弁本体の上面１１０に設ける取付部１００ａは、円筒部１０４ａとその外周に突出する２個の突出部１０２ａを有する。突出部１０２ａの間には、空間１０６ａが設けられる。
パワーエレメントを弁本体に取り付ける際には、パワーエレメントの下部ハウジングの爪２２６ａが、弁本体の取付部の突出部１０２ａと干渉しない位置でパワーエレメントを弁本体の上面１１０側に差し込み、パワーエレメントの爪２２６ａが弁本体の突出部１０２ａの裏面に当接する位置まで回動させる。
弁本体の上面１１０に形成される溝１２０にパッキン部材を嵌合させる構成は、前述の実施例と同様である。
【００１８】
図７は、取付構造の更に他の例を示す。
パワーエレメントの下部ハウジングは平坦部２２２ｂと開口部２２４ｂを有し、平坦部２２２ｂの中心部には開口部２２４ｂが設けられ、開口部２２４ｂ側へ突出する２個の扇形の爪２２６ｂが形成される。また、爪２２６ｂの開角度は例えば約９０度である。
弁本体の上面１１０には取付部１００ｂが設けられる。取付部１００ｂは、円筒部１０４ｂと円筒部１０４ｂの外周に突出する２個の突出部１０２ｂを有する。
【００１９】
取り付けに際しては、パワーエレメント側の爪２２６ｂを弁本体側の空間１０６ｂを通過させ、パワーエレメントを回動させて、爪２２６ｂと突出部１０２ｂを当接させる。
【００２０】
図８は取付構造の更に他の例を示す。
パワーエレメントの下部ハウジングは平坦部２２２ｃと開口部２２４Ｃを有し、平坦部２２２ｃの中心部には開口部２２４ｃが設けられ、３個の爪２２６ｃが１２０度の角度間隔で形成される。扇形の爪２２６ｃの開角度は例えば約６０度である。
弁本体の上面１１０には、取付部１００ｃが設けられる。取付部１００ｃは、円筒部１０４ｃと円筒部の外周に突出する３個の突出部１０２ｃを有する。
【００２１】
取り付けに際しては、パワーエレメント側の爪２２６ｃを弁本体側の空間１０６ｃを通過させ、パワーエレメントを回動させて、爪２２６ｃと突出部１０２ｃを当接させる。
弁本体の上面１１０の溝１２０内にパッキン部材を介在させることは、いずれの例にも共通する構成である。
【００２２】
図９は、本発明の他の実施形態を示す断面図である。
膨張弁の構造は、先に説明したものと同様であるので、同一の符号を付して説明は省略する。
弁本体１０の頂部に設けられる取付部１００の構造は、前述したものと同様である。
【００２３】
パワーエレメント３００は、上部ハウジング３１０、下部ハウジング３２０を有し、ダイアフラム３３０により圧力室３４０が形成される。圧力室３４０には作動ガスが封入され、栓３４２で密封される。
【００２４】
下部ハウジング３２０は、２段の段部を有し、弁本体の取付部に結合される。取付構造は、先に説明したものと同様である。この例にあっては、下部ハウジング３２０の形状に合わせて、ストッパ部材６０ａも厚さ寸法が大きなものとなっている。
【００２５】
図１０は、本発明の他の実施形態を示す断面図である。
膨張弁の構造は、先に説明したものと同様であるので、同一の符号を付して説明は省略する。
弁本体１０の頂部に設けられる取付部１７０の構造は、弁本体の軸線方向にスリットを有する環状の溝となっている。
【００２６】
パワーエレメント４００は、上部ハウジング４１０、下部ハウジング４２０を有し、ダイアフラム４３０により圧力室４４０が形成される。圧力室４４０には作動ガスが封入され、栓４４２で密封される。
【００２７】
下部ハウジング４２０の端部には、外側へ拡がるつば４２２が設けられ、弁本体１０のスリットに挿入され、回動することによりパワーエレメント４００が弁本体１０に結合される。つば４２２と弁本体の取付溝１７０の形状構造は、先に説明したものと同様である。
【００２８】
【発明の効果】
本発明は以上のように、膨張弁本体に対して、パワーエレメントを簡単な操作で取り付けることができるので、製造工程を短縮することができる。
また、冷媒ガスのシール構造も確実な構造が形成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の膨張弁の断面図。
【図２】パワーエレメントの構造を示す断面図。
【図３】パワーエレメントの構造を示す平面図。
【図４】膨張弁の本体の平面図。
【図５】膨張弁の本体の上部の断面図。
【図６】結合手段の構造を示す説明図。
【図７】結合手段の構造を示す説明図。
【図８】結合手段の構造を示す説明図。
【図９】本発明の膨張弁の他の例を示す断面図。
【図１０】本発明の膨張弁の他の例を示す断面図。
【符号の説明】
１  膨張弁
１０  弁本体
２０  弁室
３０  弁体
５０  作動棒
６０  ストッパ部材
１００  取付部
１５０  パッキン部材
２００  パワーエレメント
２１０  上部ハウジング
２２０  下部ハウジング
２３０  ダイアフラム
２４０  圧力室
【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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【図９】
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【図１０】
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