(57)【要約】【課題】コストを増大させることなく、小径流路の流入口の開閉に要する力の低減化を図ることができる膨張弁を提供すること。【解決手段】所定のデューティー比にて弁体４４に磁力を作用させることにより、冷媒入口４２ａと冷媒出口４２ｂとを所定の時間周期で連通させて流入した冷媒を断熱膨張させる膨張弁４０において、弁体４４は、ロッド状を成しており、常態においては、待機姿勢となって先端部４４１が小径流路４３１の流入口４３１ａを閉成させることで冷媒入口４２ａと冷媒出口４２ｂとが連通することを規制する一方、自身に磁力が作用する場合には、駆動姿勢となって先端部４４１が小径流路４３１の流入口４３１ａを開成させることで冷媒入口４２ａと冷媒出口４２ｂとが小径流路４３１を通じて連通することを許容するものである。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒入口と冷媒出口とが設けられた弁本体と、
前記弁本体の内部に設けられ、かつ前記冷媒入口よりも小径であって前記冷媒出口に連通する小径流路を有する弁座と、
前記弁本体の内部に設けられており、常態においては前記冷媒入口と前記冷媒出口とが前記小径流路を通じて連通することを規制する一方、自身に磁力が作用する場合には前記冷媒入口と前記冷媒出口とが前記小径流路を通じて連通することを許容する弁体と
を備え、
所定のデューティー比にて前記弁体に磁力を作用させることにより、前記冷媒入口と前記冷媒出口とを所定の時間周期で連通させ、前記冷媒入口を通じて流入した冷媒を前記小径流路で断熱膨張させて前記冷媒出口を通じて流出させる膨張弁において、
前記弁体は、中央部がピンを介して前記弁本体に支持されることで先端部が前記弁座に近接離反するとともに基端部が前記弁本体に設けられたヨークに対して近接離反する態様で前記ピンの中心軸回りに揺動可能に配設されたロッド状の形態を成しており、常態においては、先端部が前記弁座に近接するとともに基端部が前記ヨークから離隔する待機姿勢となって該先端部が前記小径流路の流入口を閉成させることで前記冷媒入口と前記冷媒出口とが前記小径流路を通じて連通することを規制する一方、自身に磁力が作用する場合には、基端部が前記ヨークに近接するとともに先端部が前記弁座から離隔する駆動姿勢となって該先端部が前記小径流路の流入口を開成させることで前記冷媒入口と前記冷媒出口とが前記小径流路を通じて連通することを許容することを特徴とする膨張弁。
【請求項２】
前記弁体は、中央部から基端部までの距離が中央部から先端部までの距離よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の膨張弁。
【請求項３】
前記弁本体に設けられ、かつ底部に形成された孔を介して前記冷媒入口に連通する凹部と、
前記弁体の先端部に設けられ、かつ該弁体が駆動姿勢となる場合に前記凹部との間で前記冷媒入口よりも細径となる細流路を形成する凸部と
を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の膨張弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、膨張弁に関し、より詳細には、自動販売機等の冷凍サイクルを構成する膨張弁に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、冷凍サイクルを構成する膨張弁として、電磁弁を特定の時間周期で開閉させることにより冷媒を断熱膨張させるようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図６は、この種の従来の膨張弁の構成を示す断面側面図である。この図６に示すように、膨張弁１００は、図示せぬ圧縮機、凝縮器及び蒸発器とともに冷媒サイクルを構成する冷媒回路を形成するもので、弁本体１１０と、弁座１２０と、プランジャ１３０とを備えて構成されている。
【０００４】
弁本体１１０は、冷媒入口１１０ａを構成し、かつ凝縮器から供給される高圧冷媒が通過する高圧流入管２５１に接続される入口ポート１１１と、冷媒出口１１０ｂを構成し、かつ蒸発器に向けて送出される低圧冷媒が通過する低圧流出管に接続される出口ポート１１２とを有している。
【０００５】
弁座１２０は、弁本体１１０の内部に設けられており、冷媒入口１１０ａよりも小径であって冷媒出口１１０ｂに連通する小径流路１２１を有している。
【０００６】
プランジャ１３０は、弁本体１１０の内部において、弁座１２０に対して近接離反する態様で進退移動可能に設けられている。このプランジャ１３０は、一部が弁本体１１０に収納された状態で設けられたヨーク１４０の下端部に圧縮コイルバネ１５０を介して連結されており、常態においては、圧縮コイルバネ１５０に付勢されて弁座１２０に近接する態様で進出移動することで、自身の下端部が弁体として弁座１２０の小径流路１２１の流入口１２１ａを閉成させるものである（図６中の二点鎖線参照）。一方、上記ヨーク１４０と、弁本体１１０の外部に設けられた電磁コイル１６０とによって形成される磁気回路により、自身に磁力が作用する場合には、プランジャ１３０は、圧縮コイルバネ１５０の付勢力に抗して弁座１２０から離隔する態様で退行移動することで上記小径流路１２１の流入口１２１ａを開成させるものである。
【０００７】
このような図６に示す従来の膨張弁１００においては、電磁コイル１６０への通電がオフとなる場合には、プランジャ１３０が圧縮コイルバネ１５０に付勢されて進出移動することで小径流路１２１の流入口１２１ａを閉成させる一方、電磁コイル１６０への通電がオンとなる場合には、プランジャ１３０が圧縮コイルバネ１５０の付勢力に抗して退行移動することで小径流路１２１の流入口１２１ａを開成させることになる。
【０００８】
そして、所定のデューティー比にて電磁コイル１６０の通電をオンオフさせてプランジャ１３０の進退移動により小径流路１２１の流入口１２１ａを弁体で開閉させることで、冷媒入口１１０ａを通じて流入した冷媒を小径流路１２１で断熱膨張させて冷媒出口１１０ｂを通じて流出させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開昭５３−１３５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、上述したような従来の膨張弁１００においては、プランジャ１３０の進退移動により小径流路１２１の流入口１２１ａを弁体で開閉させているために、冷媒入口１１０ａより流入する冷媒（高圧冷媒）と冷媒出口１１０ｂより流出する冷媒（低圧冷媒）との圧力差が大きい場合には、プランジャ１３０における弁体にかかる圧力差も大きくなり、小径流路１２１の流入口１２１ａを開成させるためのプランジャ１３０の退行移動に要する力が過大なものとなってしまう。このようにプランジャ１３０の退行移動に要する力が過大なものとなると、アクチュエータである電磁コイル１６０の大型化を招来し、結果的にコストが増大してしまい好ましくない。また、プランジャ１３０の退行移動に要する力を低減させるためには、小径流路１２１を縮径させることが考えられるが、これでは冷媒とともに冷媒回路を循環する塵等が小径流路１２１で詰まる可能性があり、小径流路１２１の縮径化にも限界がある。
【００１１】
本発明は、上記実情に鑑みて、コストを増大させることなく、小径流路の流入口の開閉に要する力の低減化を図ることができる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】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る膨張弁は、冷媒入口と冷媒出口とが設けられた弁本体と、前記弁本体の内部に設けられ、かつ前記冷媒入口よりも小径であって前記冷媒出口に連通する小径流路を有する弁座と、前記弁本体の内部に設けられており、常態においては前記冷媒入口と前記冷媒出口とが前記小径流路を通じて連通することを規制する一方、自身に磁力が作用する場合には前記冷媒入口と前記冷媒出口とが前記小径流路を通じて連通することを許容する弁体とを備え、所定のデューティー比にて前記弁体に磁力を作用させることにより、前記冷媒入口と前記冷媒出口とを所定の時間周期で連通させ、前記冷媒入口を通じて流入した冷媒を前記小径流路で断熱膨張させて前記冷媒出口を通じて流出させる膨張弁において、前記弁体は、中央部がピンを介して前記弁本体に支持されることで先端部が前記弁座に近接離反するとともに基端部が前記弁本体に設けられたヨークに対して近接離反する態様で前記ピンの中心軸回りに揺動可能に配設されたロッド状の形態を成しており、常態においては、先端部が前記弁座に近接するとともに基端部が前記ヨークから離隔する待機姿勢となって該先端部が前記小径流路の流入口を閉成させることで前記冷媒入口と前記冷媒出口とが前記小径流路を通じて連通することを規制する一方、自身に磁力が作用する場合には、基端部が前記ヨークに近接するとともに先端部が前記弁座から離隔する駆動姿勢となって該先端部が前記小径流路の流入口を開成させることで前記冷媒入口と前記冷媒出口とが前記小径流路を通じて連通することを許容することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の請求項２に係る膨張弁は、上述した請求項１において、前記弁体は、中央部から基端部までの距離が中央部から先端部までの距離よりも大きいことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の請求項３に係る膨張弁は、上述した請求項１又は請求項２において、前記弁本体に設けられ、かつ底部に形成された孔を介して前記冷媒入口に連通する凹部と、前記弁体の先端部に設けられ、かつ該弁体が駆動姿勢となる場合に前記凹部との間で前記冷媒入口よりも細径となる細流路を形成する凸部とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、弁体は、中央部がピンを介して弁本体に支持されることで先端部が弁座に近接離反するとともに基端部が弁本体に設けられたヨークに対して近接離反する態様でピンの中心軸回りに揺動可能に配設されており、常態においては、待機姿勢となって先端部が小径流路の流入口を閉成させることで冷媒入口と冷媒出口とが小径流路を通じて連通することを規制する一方、自身に磁力が作用する場合には、駆動姿勢となって小径流路の流入口を開成させることで冷媒入口と冷媒出口とが小径流路を通じて連通することを許容するので、弁体はピンを支点として「てこの原理」で動作することになる。これにより、冷媒入口より流入する高圧冷媒と冷媒出口より流出する低圧冷媒との圧力差が大きいことにより弁体の前後における差圧が大きい場合でも、弁体の移動に要する力を低減することができる。従って、アクチュエータの大型化等を招来することなく、このように弁体の移動に要する力を低減させることができるので、コストを増大させずに小径流路の流入口の開閉に要する力の低減化を図ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明の実施の形態である膨張弁を有する冷媒サイクル装置が適用された自動販売機の内部構造を正面から見た場合を示す説明図である。
【図２】図２は、図１に示した自動販売機の内部構造を示すものであり、右側の商品収容庫の断面側面図である。
【図３】図３は、図１及び図２に示した自動販売機に適用された冷媒サイクル装置を概念的に示す概念図である。
【図４】図４は、図２及び図３に示した膨張弁の構成を示すもので、通電がオフされた状態を示す断面側面図である。
【図５】図５は、図２及び図３に示した膨張弁の構成を示すもので、通電がオンされた状態を示す断面側面図である。
【図６】図６は、従来の膨張弁の構成を示す断面側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る膨張弁の好適な実施の形態について詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本発明の実施の形態である膨張弁を有する冷媒サイクル装置が適用された自動販売機の内部構造を正面から見た場合を示す説明図である。ここで例示する自動販売機は、本体キャビネット１を備えている。
【００１９】
本体キャビネット１は、前面が開口した直方状の形態を成すものである。この本体キャビネット１には、その内部に例えば２つの断熱仕切板２によって仕切られた３つの独立した商品収容庫３が左右に並んだ態様で設けてある。この商品収容庫３は、缶入り飲料やペットボトル入り飲料等の商品を所望の温度に維持した状態で収容するためのもので、断熱構造を有している。
【００２０】
図２は、図１に示した自動販売機の内部構造を示すものであり、右側の商品収容庫３の断面側面図である。尚、ここでは右側の商品収容庫（以下、適宜右庫とも称する）３ａの内部構造について示すが、中央の商品収容庫（以下、適宜中庫とも称する）３ｂ及び左側の商品収容庫（以下、適宜左庫とも称する）３ｃの内部構造も右庫３ａと略同じような構成である。尚、本明細書における右側とは、自動販売機を正面から見た場合の右方を示し、左側とは、自動販売機を正面から見た場合の左方を示す。
【００２１】
かかる図２に示すように、本体キャビネット１の前面には、外扉４及び内扉５が設けてある。外扉４は、本体キャビネット１の前面開口を開閉するためのものであり、内扉５は、商品収容庫３の前面を開閉するためのものである。この内扉５は、上下に分割してあり、上側の扉５ａは商品を補充する際に開閉するものである。
【００２２】
上記商品収容庫３には、商品収納ラック６、払出機構７及び搬出シュータ８が設けてある。商品収納ラック６は、商品を上下方向に沿って並ぶ態様で収納するためのものである。払出機構７は、商品収納ラック６の下部に設けてあり、この商品収納ラック６に収納された商品群の最下位にある商品を１つずつ搬出するためのものである。搬出シュータ８は、払出機構７から払い出された商品を外扉４に設けられた商品取出口４ａに導くためのものである。
【００２３】
図３は、図１及び図２に示した自動販売機に適用された冷媒サイクル装置を概念的に示す概念図である。この図３に示す冷媒サイクル装置は、内部に冷媒（例えば二酸化炭素等）を封入した冷媒回路１０を有しており、この冷媒回路１０は、主経路２０、高圧冷媒導入配管３０及び戻配管３２を備えて構成してある。
【００２４】
主経路２０は、圧縮機２１、庫外熱交換器２２、補助庫外熱交換器２３及び庫内熱交換器２４を冷媒配管２５にて順次接続して構成してある。
【００２５】
圧縮機２１は、図２にも示すように機械室９に配設してある。機械室９は、本体キャビネット１の内部であって商品収容庫３と区画され、かつ商品収容庫３の下方側の室である。この圧縮機２１は、吸引口を通じて冷媒を吸引し、吸引した冷媒を圧縮して高温高圧の状態（高圧冷媒）にして吐出口より吐出するものである。
【００２６】
本実施の形態である圧縮機２１は、２回に分けて圧縮動作を行う二段式圧縮機２１である。より詳細に説明すると、圧縮機２１は、１回目の圧縮動作を行う第１圧縮要素２１１と、２回目の圧縮動作を行う第２圧縮要素２１２とを有し、これらの間に図示せぬ中間熱交換器が設けてある。中間熱交換器は、第１圧縮要素２１１による１回目の圧縮動作により圧縮された冷媒を放熱させて第２圧縮要素２１２に送出するものである。
【００２７】
庫外熱交換器２２は、圧縮機２１と同様に機械室９に配設してある。この庫外熱交換器２２は、圧縮機２１で圧縮された冷媒が自身の流路を通過する場合に、該冷媒を周囲空気と熱交換させて放熱させるものである。この庫外熱交換器２２と圧縮機２１とを接続する冷媒配管２５には、三方弁２６が設けてある。かかる三方弁２６については後述する。
【００２８】
補助庫外熱交換器２３は、自身の流路に熱的に接続されるフィン部材が庫外熱交換器２２と共通化された状態で該庫外熱交換器２２と一体的に構成されている。この補助庫外熱交換器２３は、流路を通過する冷媒、すなわち庫外熱交換器２２で放熱した冷媒を周囲空気と熱交換させて放熱させるものである。
【００２９】
庫内熱交換器２４は、複数（図示の例では３つ）設けてあり、それぞれが各商品収容庫３の内部低域であって背面ダクトＤの前方側に配設してある。これら庫内熱交換器２４と補助庫外熱交換器２３とを接続する冷媒配管２５は、その途中に配設された分配器２７により３つに分岐され、右庫３ａに配設された庫内熱交換器（以下、右庫内熱交換器とも称する）２４ａ、中庫３ｂに配設された庫内熱交換器（以下、中庫内熱交換器とも称する）２４ｂ、並びに左庫３ｃに配設された庫内熱交換器（以下、左庫内熱交換器とも称する）２４ｃの入口側にそれぞれ接続してある。
【００３０】
また、この冷媒配管２５においては、分配器２７から各庫内熱交換器２４に至る途中に膨張弁４０ａ，４０ｂ，４０ｃ（以下、これらを総称して膨張弁４０とも称する）が設けてある。膨張弁４０は、図示せぬコントローラから与えられる指令に応じて開度を調整することができる流量可変のものであり、全閉状態となることも可能である。かかる膨張弁４０は、通過する冷媒を減圧して断熱膨張させるものであり、その構成については後述する。
【００３１】
上記庫内熱交換器２４のそれぞれの出口側に接続された冷媒配管２５は、途中の第１合流点Ｐ１で合流して圧縮機２１の吸引口に連通する態様で該圧縮機２１に接続してある。
【００３２】
尚、このような主経路２０において、図３中の符号２８及び符号２９は、それぞれヒータ及び内部熱交換器である。ヒータ２８は、中庫３ｂに配設してあり、駆動して通電状態となることにより中庫３ｂの内部空気を加熱する加熱手段である。内部熱交換器２９は、補助庫外熱交換器２３を通過した高圧冷媒と、庫内熱交換器２４を通過した冷媒（低圧冷媒）とを熱交換させるものである。
【００３３】
高圧冷媒導入配管３０は、一端が三方弁２６に連結してあり、他端が左庫３ｃに配設された加熱用熱交換器３１の入口側に接続してある。この高圧冷媒導入配管３０は、圧縮機２１で圧縮された高圧冷媒を加熱用熱交換器３１に導入させるためのものである。
【００３４】
ここで三方弁２６は、圧縮機２１で圧縮された高圧冷媒を庫外熱交換器２２へ送出する第１送出状態と、加熱用熱交換器３１へ送出する第２送出状態との間で択一的に切り換え可能なバルブ手段である。かかる三方弁２６の切換動作は、コントローラから与えられる指令に応じて行われる。
【００３５】
戻配管３２は、一端が加熱用熱交換器３１の出口側に接続してあり、他端が主経路２０を構成する冷媒配管２５、すなわち庫外熱交換器２２と補助庫外熱交換器２３との間の冷媒配管２５の第２合流点Ｐ２に接続してある。この戻配管３２は、加熱用熱交換器３１を通過した冷媒を主経路２０に戻すためのものである。
【００３６】
このような冷媒サイクル装置においては、圧縮機２１の回転数や膨張弁４０の開度、あるいは三方弁２６の送出状態を、コントローラを通じて制御することで各商品収容庫３の内部温度を所望の温度状態に調整することができ、次のようにして商品収容庫３に収容された商品を冷却、あるいは加熱することができる。ここでは、ＣＣＣ運転（すべての商品収容庫３の内部空気を冷却する運転）を行う場合とＨＣＣ運転（左庫３ｃの内部空気を加熱し、右庫３ａ及び中庫３ｂの内部空気を冷却する運転）を行う場合とを代表例として説明する。
【００３７】
まずＣＣＣ運転を行う場合について説明する。この場合、コントローラは、三方弁２６を第１送出状態にさせるとともに、膨張弁４０の開度を調整する。
【００３８】
これにより圧縮機２１で圧縮された冷媒は、第１送出状態にある三方弁２６を通過して庫外熱交換器２２に至る。庫外熱交換器２２に至った冷媒は、該庫外熱交換器２２を通過中に、周囲空気（外気）と熱交換を行って放熱する。庫外熱交換器２２で放熱した冷媒は、補助庫外熱交換器２３に至り、かかる補助庫外熱交換器２３を通過中に、周囲空気と熱交換してさらに放熱する。補助庫外熱交換器２３で放熱した冷媒は、内部熱交換器２９を通じて膨張弁４０に至り、かかる膨張弁４０で断熱膨張し、右庫内熱交換器２４ａ、中庫内熱交換器２４ｂ及び左庫内熱交換器２４ｃに送出される。
【００３９】
各庫内熱交換器２４に送出された冷媒（低圧冷媒）は、図示せぬ冷媒流路を通過して周囲空気（内部空気）と熱交換して該周囲空気を冷却する。冷却された空気は、各庫内熱交換器２４に近接配置された庫内送風ファンＦ１の駆動により内部を循環し、これにより各商品収容庫３に収容された商品は、循環する空気により冷却される。各庫内熱交換器２４を通過した冷媒は、第１合流点Ｐ１で合流した後に内部熱交換器２９を通じて圧縮機２１に吸引され、圧縮機２１に圧縮されて上述した循環を繰り返す。
【００４０】
次に、ＨＣＣ運転を行う場合について説明する。この場合、コントローラは、三方弁２６を第２送出状態にさせ、膨張弁４０ｃを全閉状態にさせるとともに膨張弁４０ａ，４０ｂの開度を調整する。
【００４１】
これにより圧縮機２１で圧縮された冷媒は、第２送出状態である三方弁２６を通過し、高圧冷媒導入配管３０を通じて加熱用熱交換器３１に送出される。
【００４２】
加熱用熱交換器３１に送出された冷媒（高圧冷媒）は、図示せぬ冷媒流路を通過して周囲空気（内部空気）と熱交換して該周囲空気を加熱する。加熱された空気は、庫内送風ファンＦ１の駆動により内部を循環し、これにより各商品収容庫３に収容された商品は、循環する空気により加熱される。
【００４３】
加熱用熱交換器３１を通過した冷媒は、戻配管３２を通過した後に第２合流点Ｐ２に至り、かかる第２合流点Ｐ２で主経路２０に進入する。主経路２０に進入した冷媒は、補助庫外熱交換器２３及び内部熱交換器２９を通過した後に膨張弁４０ａ，４０ｂに至り、かかる膨張弁４０ａ，４０ｂで断熱膨張し、右庫内熱交換器２４ａ及び中庫内熱交換器２４ｂに送出される。
【００４４】
右庫内熱交換器２４ａ及び中庫内熱交換器２４ｂに送出された冷媒は、冷媒流路を通過して周囲空気（内部空気）と熱交換して該周囲空気を冷却する。冷却された空気は、庫内送風ファンＦ１の駆動により内部を循環し、これにより右庫３ａ及び中庫３ｂに収容された商品は、循環する空気により冷却される。右庫内熱交換器２４ａ及び中庫内熱交換器２４ｂを通過した冷媒は、第１合流点Ｐ１で合流した後に内部熱交換器２９を通じて圧縮機２１に吸引され、圧縮機２１に圧縮されて上述した循環を繰り返す。
【００４５】
上記膨張弁４０の構造について、図４及び図５を参照しながら説明する。図４及び図５は、それぞれ図２及び図３に示した膨張弁４０の構成を示すものであり、図４は通電がオフされた状態を示す断面側面図であり、図５は通電がオンされた状態を示す断面側面図である。これら図４及び図５に示す膨張弁４０は、ヨーク４１と、ケース４２と、弁座４３と、弁体４４とを備えて構成してある。
【００４６】
ヨーク４１は、電磁コイル４５が巻回されたボビン４６の中空部４６１を貫通する態様でハウジングを形成する外ヨーク４７の下面に固定ネジによって固定してある。このヨーク４１の上端部４１１は、ボビン４６の上端よりも上方に突出している。
【００４７】
ケース４２は、箱状の形態を成した弁本体であり、外ヨーク４７に取り付けられている。このケース４２は、底部に形成された開口４２１にヨーク４１の上端部４１１が貫通しており、底部の上面とヨーク４１の上端面とが同一平面を構成している。かかるケース４２は、入口ポート４２２と出口ポート４２３とを有している。
【００４８】
入口ポート４２２は、ケース４２の天部に設けてある。この入口ポート４２２は、分配器２７に接続された冷媒配管２５（以下、高圧冷媒配管２５とも称する）と接続する部位であり、冷媒入口４２ａを構成している。
【００４９】
出口ポート４２３は、ケース４２の底部であって、入口ポート４２２の下方域に設けてある。この出口ポート４２３は、庫内熱交換器２４の入口側に接続された冷媒配管２５（以下、低圧冷媒配管２５とも称する）と接続する部位であり、冷媒出口４２ｂを構成している。
【００５０】
弁座４３は、ケース４２の内部において底部に載置された状態で設けられた柱状部材であり、上下方向に沿って延在する小径流路４３１が形成してある。この小径流路４３１は、冷媒入口４２ａ、より詳細には高圧冷媒配管２５の内径よりも小径となる流路であり、弁座４３の上面及び下面に開口を形成している。ここで弁座４３の上面側の開口が冷媒の流入口４３１ａであり、下面側の開口が冷媒の流出口４３１ｂとなる。このような小径流路４３１は、流出口４３１ｂを介して冷媒出口４２ｂに連通している。
【００５１】
弁体４４は、ロッド状の形態を成しており、先端部４４１が弁座４３の上方域に位置し、基端部４４２がヨーク４１の上端面の上方域に位置しており、中央部４４３がケース４２の底部に立設された支持片４２４に設けられたピン４２５に軸支されている。この弁体４４は、ピン４２５の中心軸回りに揺動可能に設けられており、より詳細には、先端部４４１が弁座４３に近接離反する態様で、かつ基端部４４２がヨーク４１の上端面に近接離反する態様で揺動可能に設けられている。このような弁体４４は、中央部４４３から基端部４４２までの距離が中央部４４３から先端部４４１までの距離よりも大きくしてある。
【００５２】
また、この弁体４４の先端部４４１には上方に向けて突出する例えば円錐形状を成す凸部４４４が設けられている。この凸部４４４は、入口ポート４２２に形成された凹部４２２１に進入している。凹部４２２１は、底部に形成された孔部４２２２を介して冷媒入口４２ａに連通しており、その横断面が下方に向けて漸次拡大するよう周面がテーパー状に形成されている。
【００５３】
以上のように構成された膨張弁４０においては、図４に示すように、電磁コイル４５への通電がオフされる場合には、弁体４４は、自身の自重によって先端部４４１が弁座４３の上面に載置された待機姿勢となる。このように弁体４４が待機姿勢となることで、先端部４４１が小径流路４３１の流入口４３１ａを閉成させる。これにより、冷媒入口４２ａと冷媒出口４２ｂとの連通状態が遮断され、膨張弁４０は全閉状態となり、冷媒が通過することを規制する。
【００５４】
一方、図５に示すように、図示せぬ通電装置より電磁コイル４５への通電がオンされる場合には、電磁コイル４５、外ヨーク４７、弁体４４、ヨーク４１等により形成される磁気回路により弁体４４に磁力が作用し、これにより弁体４４は、基端部４４２がヨーク４１の上端面に近接し、かつ先端部４４１が弁座４３から離隔する態様で揺動して駆動姿勢となる。このように弁体４４が駆動姿勢となることで、先端部４４１が小径流路４３１の流入口４３１ａを開成させるとともに、凸部４４４と凹部４２２１との間で冷媒入口４２ａよりも細径となる細流路４９が形成され、冷媒入口４２ａと冷媒出口４２ｂとは、細流路４９及び小径流路４３１を介して連通する。
【００５５】
これにより、冷媒入口４２ａを通じて高圧冷媒配管２５よりケース４２の内部に流入した高圧冷媒は、細流路４９を通過することで減圧され、さらに小径流路４３１を通過することでさらに減圧されて低圧冷媒となり、この小径流路４３１を通過後に冷媒出口４２ｂから低圧冷媒配管２５に流出される。
【００５６】
このような膨張弁４０では、所定の時間周期で通電装置より電磁コイル４５への通電がオンオフされると、すなわち所定のデューティー比で弁体４４に磁力を作用させると、弁体４４が待機姿勢と駆動姿勢との間で揺動することで小径流路４３１の流入口４３１ａが開閉され、自身を通過することで断熱膨張する冷媒の減圧量の調整を良好に行うことができるため、冷媒の蒸発温度を所定の温度に調整可能である。
【００５７】
以上説明したように本実施の形態である膨張弁４０によれば、弁体４４は、中央部４４３がピン４２５を介してケース４２に支持されることで先端部４４１が弁座４３に近接離反するとともに基端部４４２がヨーク４１に対して近接離反する態様でピン４２５の中心軸回りに揺動可能に配設されており、電磁コイル４５への通電がオフされる場合には、待機姿勢となって先端部４４１が小径流路４３１の流入口４３１ａを閉成させることで冷媒入口４２ａと冷媒出口４２ｂとが小径流路４３１を通じて連通することを規制する一方、自身に磁力が作用する場合には、駆動姿勢となって小径流路４３１の流入口４３１ａを開成させることで冷媒入口４２ａと冷媒出口４２ｂとが小径流路４３１を通じて連通することを許容するので、弁体４４はピン４２５を支点として「てこの原理」で動作することになる。これにより、冷媒入口４２ａより流入する高圧冷媒と冷媒出口４２ｂより流出する低圧冷媒との圧力差が大きいことにより弁体４４の前後における差圧が大きい場合でも、弁体４４の移動に要する力を低減することができる。従って、電磁コイル４５の大型化等を招来することなく、このように弁体４４の移動に要する力を低減させることができるので、コストを増大させずに小径流路４３１の流入口４３１ａの開閉に要する力の低減化を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
以上のように、本発明に係る膨張弁は、自動販売機等の冷媒サイクル装置に有用である。
【符号の説明】
【００５９】
４０  膨張弁
４１  ヨーク
４２  ケース
４２ａ  冷媒入口
４２ｂ  冷媒出口
４２２  入口ポート
４２２１  凹部
４２３  出口ポート
４２４  支持片
４２５  ピン
４３  弁座
４３１  小径流路
４３１ａ  流入口
４３１ｂ  流出口
４４  弁体
４４１  先端部
４４２  基端部
４４３  中央部
４４４  凸部
４５  電磁コイル
４６  ボビン
４６１  中空部
４７  外ヨーク
４９  細流路
Ｎ  固定ネジ
【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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