(57)【要約】【課題】冷凍サイクルの冷媒を減圧するとともに冷媒流量を制御する膨張弁の騒音低減を図る。【解決手段】膨張弁の弁本体３０には、高圧の冷媒が送り込まれる入口ポート３２１と出口ポート３３１が設けられ、弁室２５には弁孔３２ａの関度を制御する弁部材３２ｂが設けられている。出口ポートには、絞り部材１００がカシメ部３３４により固定されてエバポレータ側へ流出する冷媒を整流し、気泡の破裂に起因する騒音を低減する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンデンサで凝縮した高圧の冷媒を導入する入口ポート、該入口ポートに連通する弁室、該弁室に設けられた弁孔、該弁孔で膨張した冷媒を外部に向けて導出する出口ポート及びエバポレータからコンプレッサへ戻る冷媒が通過する通路を有する弁本体と、前記弁孔を開閉する弁部材と、前記弁部材を駆動して前記弁孔の開度を制御する弁部材駆動装置とを備える膨張弁であって、前記弁本体を塑性加工することにより形成されるカシメ部で前記出口ポートに固定される絞り部材を設けたことを特徴とする膨張弁。
【請求項２】
前記カシメ部は、前記出口ポートの奥部に設けられる段付縮径部に塑性加工を施して形成されることを特徴とする請求項１記載の膨張弁。
【請求項３】
前記絞り部材は、中央部に１個の貫通孔を有する板状の部材であることを特徴とする請求項１記載の膨張弁。
【請求項４】
前記絞り部材は、多数の小径貫通孔を有する板状の部材であることを特徴とする請求項１記載の膨張弁。
【請求項５】
コンデンサで凝縮した高圧の冷媒を導入する入口ポート、該入口ポートに連通する弁室、該弁室に設けられた弁孔、該弁孔で膨張した冷媒を外部に向けて導出する出口ポート及びエバポレータからコンプレッサへ戻る冷媒が通過する通路を有する弁本体と、前記弁孔を開閉する弁部材と、前記弁部材を駆動して前記弁孔の開度を制御する弁部材駆動装置とを備える膨張弁であって、前記出口ポートに圧入により固定される絞り部材を設けたことを特徴とする膨張弁。
【請求項６】
前記絞り部材は、前記出口ポートに圧入されるフランジ部と、中央部に形成される１個の貫通孔を有する板状の部材であることを特徴とする請求項５記載の膨張弁。
【請求項７】
前記絞り部材は、前記出口ポートに圧入されるフランジ部と、多数の小径貫通孔を有する板状の部材であることを特徴とする請求項５記載の膨張弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、冷凍サイクルに用いられる感温機構内蔵型の膨張弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車に搭載される空調装置等に用いる冷凍サイクルについては、設置スペースや配管を省略するために、冷媒の通過量を温度に応じて調整する感温機構内蔵型の温度膨張弁が使用されている。
【０００３】
図１１は、従来の感温機構内蔵型の膨張弁の一例を示す断面図であって、角柱形状を有する弁本体３０には、コンデンサ５で凝縮し、レシーバ６を通過した高圧の液冷媒の通路となる第１の通路３２と、エバポレ−タ８の冷媒出口からコンプレッサ４の冷媒入口へ供給される気相冷媒が流れる第２の通路３４とが上下に相互に離間して形成されている。なお、１１は配管である。
【０００４】
入口通路３２には、液冷媒を導入する入口ポート３２１と、この入口ポート３２１に連通する弁室３５と、この弁室３５に設けられた弁孔３２ａと、この弁孔３２ａで膨張した冷媒を外部に向けて導出する出口ポート３３１とが設けられている。弁孔３２ａの入口には弁座が形成されていて、この弁座に対向して弁部材３２ｂが配置されており、弁部材３２ｂは圧縮コイルばね３２ｃにより弁座に向かって付勢されている。弁室３５の下端は弁本体３０の底面に開口しており、弁本体３０に螺着されたプラグ３７によって密閉されている。
【０００５】
弁本体３０の上端には、弁部材３２ｂを駆動するための弁部材駆動装置３６が装着されている。弁部材駆動装置３６は、ダイヤフラム３６ａにより内部空間を上下２つの圧力作動室３６ｂ、３６ｃに仕切られた圧力作動ハウジング３６ｄを有している。圧力作動ハウジング３６ｄは、弁孔３２ａの中心線に対して同心的に形成された均圧孔３６ｅを介して第２の通路３４に連通している。
【０００６】
弁本体３０内には、ダイヤフラム３６ａの下面から弁孔３２ａまで延びた弁部材駆動棒３６ｆが配置されている。弁部材駆動棒３６ｆは、弁本体３０における第１の通路３２と第２の通路３４の間の隔壁に設けた摺動案内孔により上下方向に摺動自在に案内されていて、下端を弁部材３２ｂに当接させている。なお、上記隔壁には第１の通路３２と第２の通路３４の間で冷媒が漏れるのを防止する密封部材３６ｇが装着されている。
【０００７】
圧力作動ハウジング３６ｄの上方の圧力作動室３６ｂ中には公知のダイヤフラム駆動流体が充填されていて、このダイヤフラム駆動流体には、第２の通路３４や均圧孔３６ｅ内に位置する弁部材駆動棒３６ｆ及びダイヤフラム３６ａを介して、第２の通路３４を流れる気相冷媒の熱が伝達される。上方の圧力作動室３６ｂ中のダイヤフラム駆動流体は上記伝達された熱に対応してガス化し、そのガス圧力がダイヤフラム３６ａの上面に作用する。ダイヤフラム３６ａは、その上面に作用するダイヤフラム駆動流体の圧力とダイヤフラム３６ａの下面に負荷される圧力との差に応じて上下に変位する。ダイヤフラム３６ａの中心部の上下への変位は、受け部材３６ｈ及び弁部材駆動棒３６ｆを介して弁部材３２ｂに伝達され、弁部材３２ｂを弁孔３２ａの弁座に対して接近または離間させる。この結果、エバポレータ８に向かう冷媒流量が制御される。この種の膨張弁は、例えば下記の特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−１３８２９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
この種の膨張弁にあっては、コンプレッサ４の起動時にエバポレータ８からコンプレッサ４側に冷媒ガスを戻す第２の通路３４内の冷媒ガスがコンプレッサ８に吸引されて急激な圧力低下が発生し、第２の通路３４と弁部材駆動装置３６の圧力作動室３６ｂとの圧力差が大きくなり、弁部材３２ｂが弁孔３２ａを急速に全開する。これにより、第１の通路３２を通って弁室３５に導入される高圧冷媒中に多数の気泡が発生し、この気泡が破裂することにより耳障りな騒音が発生する。
本発明の目的は、上述した不具合を解消する膨張弁を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明に係る第１の膨張弁は、コンデンサで凝縮した高圧の冷媒を導入する入口ポート、該入口ポートに連通する弁室、該弁室に設けられた弁孔、該弁孔で膨張した冷媒を外部に向けて導出する出口ポート及びエバポレータからコンプレッサへ戻る冷媒が通過する通路を有する弁本体と、前記弁孔を開閉する弁部材と、前記弁部材を駆動して前記弁孔の開度を制御する弁部材駆動装置とを備え、前記弁本体を塑性加工することにより形成されるカシメ部で前記出口ポートに固定される絞り部材を設けたことを特徴とする。
そして、前記カシメ部は前記出口ポートの奥部に設けられる段付縮径部に塑性加工を施して形成されることを特徴とする。
また、前記絞り部材は、中央部に１個の貫通孔を有する板状の部材、または多数の小径貫通孔を有する板状の部材とすることができる。
【００１１】
また、本発明に係る第２の膨張弁は、コンデンサで凝縮した高圧の冷媒を導入する入口ポート、該入口ポートに連通する弁室、該弁室に設けられた弁孔、該弁孔で膨張した冷媒を外部に向けて導出する出口ポート及びエバポレータからコンプレッサへ戻る冷媒が通過する通路を有する弁本体と、前記弁孔を開閉する弁部材と、前記弁部材を駆動して前記弁孔の開度を制御する弁部材駆動装置とを備える膨張弁であって、前記出口ポートに圧入により固定される絞り部材を設けたことを特徴とする。
この場合、前記絞り部材は、前記出口ポートに圧入されるフランジ部と中央部に形成される１個の貫通孔を有する板状の部材、または前記出口ポートに圧入されるフランジ部と多数の小径貫通孔を有する板状の部材とすることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の膨張弁は、出口ポートに絞り部材を設けてあるので、弁本体内を通過する高圧の冷媒中の気泡が細分化され、気泡の破裂に起因する騒音の発生を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施例の正面図及び断面図。
【図２】図１のカシメ部の形成方法の説明図。
【図３】図１の絞り部材の正面図及び断面図。
【図４】本発明の他の実施例の正面図及び断面図。
【図５】図４のカシメ部の形成方法の説明図。
【図６】図４の絞り部材の正面図及び断面図。
【図７】本発明の他の実施例の正面図及び断面図。
【図８】図７の絞り部材の正面図及び断面図。
【図９】本発明の他の実施例の正面図及び断面図。
【図１０】図９の絞り部材の正面図及び断面図。
【図１１】従来の技術の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１に示すように、全体を符号１で示す本発明の膨張弁の弁本体３０には、冷媒の通路と平行に延びる１対の貫通孔５０が設けられており、この貫通孔５０は、膨張弁を他の機器にとりつけるために利用される。その他の構造で、先に説明した従来のものと同一の部材には同一の符号を付して再度の説明は省略する。
【００１５】
図１に示す実施例にあっては、１個の貫通孔１１０を有する円盤状の絞り部材１００が、出口ポート３３１の奥の段付縮径部３３２に対して塑性加工を行うことにより形成されるカシメ部３３４により固定される。
【００１６】
図２は、絞り部材の固定方法の詳細を示し、図の（ａ）は塑性加工前の状態を示す説明図、図の（ｂ）、（ｃ）は塑性加工後の状態を示す説明図である。
図２の（ａ）において、円盤状の絞り部材１００は、出口ポート３３１の奥部の段付縮径部３３２に嵌装される。その後に段付縮径部３３２に塑性加工を施してカシメ部３３４を形成する。弁本体３０はアルミ合金材料等の加工性のよい材料でつくられているので、この塑性加工も容易に達成できる。
このカシメ部３３４は、いわゆるピールカシメと称されるもので、環状の壁を周方向に間隔をおいて局部的に塑性加工することにより形成される。図の実施例にあっては、円周上に４個所のカシメ部３３４が形成され、絞り部材１００は出口ポート３３１の奥部に確実に固定される。
【００１７】
図３は絞り部材１００の詳細を示す説明図である。
絞り部材１００は、中央部に比較的大径の１個の貫通孔１１０を有する円盤状の部材であって、例えばアルミ合金材料からなる板材でつくられる。
絞り部材１００の寸法は特に限定されるものではないが、図２に示す如く、その貫通孔１１０の直径をｄ、弁孔３２ａで減圧された直後の冷媒が通る通路３３の内径をＤとしたとき、開口率＝ｄ２／Ｄ２×１００を２１．４〜７９．０％程度に設定すると、圧力損失と騒音の低減の点から好ましい結果が得られることが判っている。
絞り部材１００の外周部１０２は、カシメ部３３４に確実に当接するように平坦面に形成されるが、中央の貫通孔１１０に向けてテーパー面を形成することもできる。
【００１８】
図４乃至図６は本発明の他の実施例を示す説明図である。
本実施例にあっては、出口ポート３３１にとりつけられる絞り部材１５０は、円盤状の本体に多数の小径の貫通孔１６０が形成された構造を有する。
この絞り部材１５０は、例えばアルミ合金材料からなる板材でつくられ、カシメ部３３４により出口ポート３３１の奥部に固定されることは、前述の実施例と同様である。この絞り部材１５０は、多数の小径貫通孔１６０を有するので、膨張弁からエバポレータへ向かう冷媒中の気泡は効率よく細分化され、騒音の低減効果もさらに良いものとなる。
小径貫通孔１６０の径や個数は特に限定されるものではないが、図５に示す如く、小径貫通孔１６０の径をｄ’、個数をｎ、通路３３の内径をＤとしたとき、開口率＝ｎ×ｄ’２／Ｄ２×１００を２４．０〜６６．４％程度に設定すると、圧力損失と騒音の低減の点から好ましい結果が得られることが判っている。
【００１９】
図７は、本発明の他の実施例を示す説明図である。
本実施例にあっては、絞り部材２００は、圧入によって出口ポート３３１の奥部に固定される。
【００２０】
図８は、絞り部材の詳細を示す。絞り部材２００は、例えばアルミ合金材料からなる板材を円盤状に加工して製作され、外周部にはフランジ部２０２が形成される。
絞り部材２００の中央部には比較的大径の１個の貫通孔２１０が設けられる。フランジ部２０２から貫通孔２１０に向かう面は、図示の実施例ではテーパー面２０４に形成されるが、平坦面であってもよい。
フランジ部２０２を設けることにより、圧入した出口ポート３３１との間の接触面積も大きくなり、確実な固着が達成される。
本実施例にあっては、カシメ部を形成する塑性加工を省略することができ、加工工数も削減することができる。
【００２１】
図９、図１０は本発明の実施例を示す説明図である。
本実施例にあっては、絞り部材２５０は多数の小径貫通孔２６０を有する。
図１０に示すように、絞り部材２５０は外周部にフランジ部２５２を有して、出口ポート３３１の奥に圧入により確実に固定される。
【００２２】
本発明は以上のように、膨張弁からエバポレータへ向かう冷媒の出口ポートに冷媒を絞るとともに冷媒の流れを整流する機能を有する絞り部材をカシメ部又は圧入により確実に固定する構成を備えたものである。
この構成により、出口ポートから流出される冷媒は整流されて気泡の衝突による騒音は低減される。また、絞り部材はプレス加工等により安価に製造することができ、かつ弁本体の塑性加工や圧入等により容易に弁本体に固定することができるので、従来品よりも製造コスト、部品点数及び工数を大幅に増加させることがなく、騒音を効果的に低減することができるものである。
【符号の説明】
【００２３】
１    膨張弁
３０    弁本体
３２ａ  弁孔
３２ｂ  弁部材
３２１  入口ポート
３３１  出口ポート
３３４  カシメ部
３４    通路
３５    弁室
３６    弁部材駆動装置
１００  絞り部材
１１０  貫通孔
１５０  絞り部材
１６０  小径貫通孔
２００  絞り部材
２１０  貫通孔
２５０  絞り部材
２６０  小径貫通孔
【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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【図１１】
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