JP2008076031A - 膨張弁 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成で弁開度の特性を調整すること。
【解決手段】高圧通路３１０と低圧通路３２０とを連通し、高圧冷媒を減圧膨張する絞り通路６１０と、絞り通路６１０を開閉するものであって、弁開度により冷媒流量を調整するスプール弁６００と、スプール弁６００に対して閉弁方向への付勢力を付与するバネ部材７００と、スプール弁６００に対する開弁方向への付勢力を調整することで弁開度を調整する作動棒４５０と、閉弁方向に沿ってスプール弁６００とともにバネ部材７００を挟み込み、外部からの変形力に応じて閉弁方向に沿った方向に塑性変形可能な変形部１２０とを備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、冷媒流量の制御特性を調整するための調整機構を備えた冷凍サイクル用の膨張弁に関する。

冷凍サイクル用の膨張弁としては、温度および圧力のいずれか又は両方を感知して弁開度を調節し、冷媒の流れを制御する弁が知られている。たとえば、低圧側冷媒の温度および圧力を感知して冷媒状態を所定の状態に制御するものとして温度式膨張弁と呼ばれるものが知られている。また、高圧側冷媒の状態を検知して所定の状態に制御する膨張弁は、圧力制御弁とも呼ばれる。このような膨張弁として、例えば特許文献１に記載されているものが知られている。

特許文献１の温度式膨張弁は、いわゆるボール弁タイプのものであり、上下方向にオフセット配置された高圧通路と低圧通路とを絞り通路で連通することで、クランク状の冷媒通路を構成している。上下方向に延びる絞り通路内には、この絞り通路よりも小径な作動棒が挿入されているとともに、作動棒の先端には絞り通路を開閉するボール弁が一体化されている。従って、作動棒を上下方向に変位させることでボール弁が絞り通路入口を開閉するようになっている。 絞り通路は他の空間介して本体ブロック上端の開口部に連通しており、これら作動棒及びボール弁は本体ブロック上端の開口部から絞り通路内に挿入するという方法で組みつけられている。具体的には、絞り通路に圧入される弁座部材を作動棒に通した状態で作動棒の先端にボール弁を溶接等により一体化し、これらを本体ブロック上端の開口部から絞り通路に挿入する。作動棒を挿入する際には、併せて作動棒に形成された径大部により弁座部材を絞り通路に圧入する。

このように、本体ブロック上端の開口部から各部材を組み付ける方法によれば、部品点数の低減及び組み付け容易性を担保できるため、組み付け精度を高精度化しやすくなる。このため、組み付け精度の誤差に起因する弁開度の特性を補正するための調整機構を省略した構成としていた。
特開２００２−３１０５３８号公報

しかしながら、ボール弁の溶接過程で作動棒の長さが変化したり、弁座部材の圧入の際に作動棒が変形するということが考えられる。このような場合には、弁開度の特性が所定の特性範囲から外れることが予測されるため、たとえ組み付け精度を高精度化しやすくなったとしても調整機構を備えることが望ましい。

一方で、調整機構を用いて弁開度の特性を調整するのは、製品出荷前の段階に限られている。従って、複雑な調整機構を設けることは無用な高コスト化や部品点数の増加を招くこととなるため、できるだけ簡易に弁開度の特性を調整できる構成が要望されていた。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、簡易な構成で弁開度の特性を調整することができる膨張弁を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１の発明では、高圧通路から流入した高圧冷媒を減圧膨張させ、減圧膨張後の低圧冷媒を低圧通路に流出させるとともに、低圧通路に流出させる低圧冷媒の冷媒流量を調整する冷凍サイクル用の膨張弁であって、高圧通路と低圧通路との間を連通し、高圧冷媒を減圧膨張する絞り通路と、絞り通路を開閉するものであって、弁開度により冷媒流量を調整する弁体と、弁体に対して付勢力を付与するバネ部材と、弁体とともにバネ部材を挟み込み、外部からの変形力に応じてバネ部材の伸縮方向に塑性変形可能な変形部とを備えたことを特徴としている。

請求項１の発明によれば、外部から変形力を与えて変形部をバネ部材の伸長方向に変形させることにより、弁体との間隔を狭くしてバネ部材の付勢力を増大させることができる。また、変形部をバネ部材の縮小方向に変形させることにより、弁体との隙間を広くしてバネ部材の付勢力を減少させることができる。このように、変形部をバネ部材の伸縮方向に変形させることにより、バネ部材の付勢力を調整して弁開度の特性を所望の特性に調整することができる。

また、変形部の変形によりバネ部材の付勢力を調整するようにしているため、付勢力調整のために必要となる機構を簡素化できる。また、このような簡素な構成であっても、付勢力の調整を確実に行うことができる。

請求項２の発明では、バネ部材を収容する本体ブロックを有し、変形部は、本体ブロックに一体的に形成され、伸縮方向に関して薄肉となる薄肉壁として構成されていることを特徴としている。

請求項２の発明によれば、本体ブロックの壁面の一部を薄肉に構成すれば良いから、本体ブロックの形成時に同時に薄肉壁たる変形部を形成できるとともに、その構成を簡素化することができる。また、このような変形部を変形させる場合には、伸縮方向に変形力を与えるようにすれば、この変形部を伸縮方向に塑性変形させることができる。

請求項３の発明では、バネ部材を収容する本体ブロックを有し、本体ブロックのうち弁体との対面位置には孔部が形成されており、変形部は、孔部と略同一形状を有する変形板により構成されており、本体ブロックに対して固定状態となるように孔部に収められていることを特徴としている。

請求項３のように、変形部を本体ブロックとは別体で設けた構成としても良い。この場合、本体ブロックのほかに変形板が必要となるものの、追加すべき部品を最小限に止めることができる。

請求項４の発明では、孔部はバネ部材の伸縮方向と直交方向の径寸法よりも大径となるように設定されていることを特徴としている。

また、請求項３の構成においては、請求項４に記載したように、変形板の径を容易に大径化することができるため、変形量を大きくしたい場合、即ち、調整範囲を広く取りたい場合には好適な構成である。

請求項５の発明では、変形部のうち、外部からの変形力が作用する作用面は、バネ部材が当接する受け面と同一あるいは相対的に大となるように設定されていることを特徴としている。

請求項５の発明によれば、変形部の変形が受け面全体に作用するため、受け面全体を伸縮方向に沿った方向に変形させることができる。このため、受け面の一部が変形するといった偏った変形を防止することができる。

請求項６の発明では、変形部は、その肉厚が０．５〜２ｍｍに設定されており、受け面の径寸法が７〜２０ｍｍに設定されていることを特徴としている。

請求項６の発明によれば、外部からの変形力に見合った変形量とすることができるため、弁開度の特性を調整しやすくなる。

請求項７の発明では、作用面には筒状突起部が形成されており、筒状突起部には作用面に変形力を付与する調整治具が螺合される螺子部が形成されていることを特徴としている。

請求項７の発明によれば、調整治具を筒状突起部に螺合させた状態でこの調整治具を伸長方向あるいは縮小方向に移動させることにより、受け面を伸長方向又は縮小方向に変形させることができる。従って、付勢手段の付勢力を増大方向及び減少方向の双方向に調整することができる。

請求項８の発明では、作用面の周囲には、作用面と同軸状に周壁が形成されていることを特徴としている。

請求項８の発明によれば、周壁内に調整治具を進入させることで変形部との位置決めがなされるため、変形部からずれた位置を変形させることがなく、確実に変形部を変形させることができる。

請求項９の発明では、周壁には、調整治具が螺合する螺子部が形成されていることを特徴としている。

請求項９の発明によれば、調整治具を周壁に螺合し、この調整治具を螺進させることで変形部を縮小方向に変形させることができる。このようにすれば、調整治具を縮小方向側に移動させることによって変形部を変形させる場合に比べて極めて小さい力で変形部を変形させることができる。

＜第１の実施形態＞
本発明に係る膨張弁の一実施形態について図１ないし図３を参照して説明する。本実施形態では、本発明を温度式膨張弁に適用した。温度式膨張弁１（以下、膨張弁１と称する。）は、一般的な冷凍サイクル内に配置されており、コンデンサ２を流出した高圧液相冷媒を減圧膨張し、減圧膨張後の低圧冷媒をエバポレータ３に流出させるものである。また、エバポレータ３出口の冷媒の過熱度に応じて弁開度を調整することで、エバポレータ３へ流出させる冷媒流量を調整する。

尚、冷凍サイクルの冷媒流れは以下のようである。即ち、コンプレッサ４にて圧縮された高圧気相冷媒はコンデンサ２にて熱交換されることによって高圧液相冷媒となり、この高圧液相冷媒が膨張弁１にて減圧膨張されて気液２相の低圧冷媒となる。この低圧冷媒は、エバポレータ３にて熱交換されることにより低圧気相冷媒となり、コンプレッサ４に吸引される。

この膨張弁１の本体ブロック１００内には横方向に貫通する通路が上下に２つ形成されている。上側の通路はエバポレータ３を流出した冷媒をコンプレッサ４に流入させるとともに、通過する冷媒の過熱度を検出するための過熱度検出通路２００である。下側の通路は、コンデンサ２を流出した高圧液相冷媒を低圧冷媒に減圧膨張してエバポレータ３に流出させるための減圧通路３００である。

また、本体ブロック１００上端には、過熱度検出通路２００に連通する開口部１１０が形成されている。この開口部１１０には、過熱度検出通路２００を通過する冷媒の過熱度に応じて弁体であるスプール弁６００の弁開度を調整するためのパワーエレメント４００が収められている。

パワーエレメント４００を形成するケース４１０内には、内部空間を上下２つに分断するダイアフラム４２０が収められている。分断された２つ空間のうち上側には上部圧力室４３０が形成され、下側には下部圧力室４４０が形成されている。

上部圧力室４３０には、飽和状態の冷媒が封入されており、栓体４３１により封止されている。封入されている冷媒には、過熱度検出通路２００を通過する冷媒の温度を感知し、その温度に応じた飽和圧力がダイヤフラム４２０に作用する。また、下部圧力室４４０には、ストッパ部材４４１が、その外周部をケース４１０とダイヤフラム４２０とに挟まれた状態で収められている。

ケース４１０下部には、本体ブロック１００上端にある開口部１１０に形成された雌螺子１１１に螺合する雄螺子４１１が形成されている。また、ケース４１０下端面には、過熱度検出通路２００を通過する冷媒がストッパ部材４４１に到達可能となるように開口４１２が形成され、過熱度検出通路２００を通過する冷媒の圧力がストッパ部材４４１に作用するようになっている。

従って、ダイヤフラム４２０には、上部圧力室４３０内の冷媒の飽和圧力と、ストッパ部材４４１への冷媒圧力とが作用し、これらの圧力差によってダイヤフラム４２０が上下に変位することで、ストッパ部材４４１の変位位置が決定される。これにより、圧力差が増大したときにはストッパ部材４４１が下方に変位する一方、圧力差が減少したときにはストッパ部材４４１が上方に変位する。この結果、過熱度が増大したときにはストッパ部材４４１が下方に変位し、過熱度が減少したときにはストッパ部材４４１が上方に変位する。

ストッパ部材４４１には、過熱度検出通路２００を横断し、減圧通路３００に配置されたスプール弁６００に対してストッパ部材４４１の変位を伝達する作動棒４５０が取り付けられている。この作動棒４５０がストッパ部材４４１に従って変位することで、スプール弁６００に対して下方向（開弁方向）への付勢力を付与するようになっている。

減圧通路３００は、上下にオフセット配置された高圧通路３１０及び低圧通路３２０を、上下方向に延びる小径通路３３０で連絡して構成されている。下側にある高圧通路３１０はコンデンサ２からの高圧液相冷媒を小径通路３３０に流入させる通路である。上側にある低圧通路３２０は小径通路３３０内で減圧膨張された低圧冷媒をエバポレータ３に流出させる通路である。

小径通路３３０には、スプール弁６００が挿入されているとともに、スプール弁６００に対して上方向への付勢力を付与するバネ部材７００が配置されている。この実施形態では、上方向が、弁体を閉じさせる閉弁方向となっている。この閉弁方向は、バネ部材７００の伸縮方向でもある。この実施形態では、バネ部材７００は、予荷重を与えられた圧縮状態で収容されている。閉弁方向は、バネ部材７００にとっては、伸長方向である。開弁方向は、バネ部材７００にとっては、縮小方向である。これらスプール弁６００及びバネ部材７００の径寸法は小径通路３３０の径寸法と略一致している。

スプール弁６００には、高圧通路３１０と低圧通路３２０とを連通するＴ字型の絞り通路６１０が形成されている。絞り通路６１０は、高圧通路３１０からの高圧冷媒を減圧膨張し、減圧膨張後の低圧冷媒を低圧通路３２０に流出させるための通路として機能する。
また、スプール弁６００には、高圧通路３１０に通じる冷媒流出口６１１と同一の高さ位置に、外周溝６２０が形成されている。

スプール弁６００は、小径通路３３０内を上下に変位することにより、外周溝６２０と低圧通路３２０との一致面積が変更され、これによって低圧通路３２０に流出する低圧冷媒の冷媒流量が調整されるようになっている。

即ち、スプール弁６１０を下方向である開弁方向に変位させると、外周溝６２０と低圧通路３２０との一致面積である弁開度が増大して低圧通路３２０へ流出する低圧冷媒の冷媒流量が増大する。また、スプール弁６００を上方向である閉弁方向に変位させると、外周溝６２０と低圧通路３２０との一致面積である弁開度が減少して低圧通路３２０へ流出する低圧冷媒の冷媒流量が減少する。つまり、スプール弁６００を開弁方向あるいは閉弁方向に変位させて弁開度を調整することで、低圧通路３２０へ流出させる低圧冷媒の冷媒流量を調整することができる。

小径通路３３０のうち、スプール弁６００の下側には、このスプール弁６００に対して上方向（閉弁方向）への付勢力を付与するバネ部材７００が配置されている。このバネ部材７００は、コイルバネにより構成されている。バネ部材７００の下端にはバネ座７１０が配置されており、このバネ座７１０によってバネの座りを安定させるとともに、バネ部材７００の回転による本体ブロック１００の切削を防止している。

本体ブロック１００のうち、小径通路３３０の下側位置には、外部からの変形力によって上方向（閉弁方向）に塑性変形可能な変形部１２０が形成されている。この変形部１２０は、本体ブロック１００の上下方向（閉弁方向及び開弁方向）に関して、本体ブロック１００の他の部位よりも肉薄となる薄肉壁として構成されている。変形部１２０は、バネ部材７００に与えられた荷重を受ける座を提供している。変形部１２０は、バネ部材７００の伸縮方向（上下方向）に関して変位できるように、その厚さと広がりとが設定されている。変形部１２０は、バネ部材７００の初期荷重を変化させるぐらいに変位できる。変形部１２０は、膨張弁１の特性を製造工程において調整できる程度の範囲にわたって変位できる。変形部１２０は、本体ブロック１００を強固に保持した状態で、変形用の工具である調整治具８００が到達しやすい位置に設けられている。変形部１２０は、その周囲の本体ブロック１００の厚さに比べて顕著に薄く形成されている。変形部１２０は、多面体形状の本体ブロック１００のひとつの面（底面）の中ほどに設けられた凹部の中に位置している。凹部は、周壁１３０で囲まれている。

この変形部１２０の上面は、スプール弁６００とともにバネ部材７００を挟み込み、バネ部材７００の付勢力をスプール弁６００に付与する受け面１２０Ａである。また、変形部１２０の下面は、プランジャー等の調整治具８００による変形力を受ける作用面１２０Ｂである。また、受け面１２０Ａ及び作用面１２０Ｂはともに円形に形成されいている。

周壁１３０は、変形部１２０と同軸状に形成されており、その径は、変形部１２０の受け面１２０Ａの径よりも大きく設定されている。これによって、作用面１２０Ｂは、受け面１２０Ａよりも相対的に大きくなっている。

本実施形態の膨張弁１の組み立て手順は以下のようである。まず。バネ座７１０、バネ部材７００、及びスプール弁６００を、順番に開口部１００から小径通路３３０内に納める。そして、ハウジング１００の開口部１１０からパワーエレメント４００を螺子止めすることで組み立てが完了する。複数の部品を組立てた後、変形部１２０を変形させてスプール弁６００による制御特性が調整される。この実施形態では、膨張弁１の可動部に関連するすべての部品が組立てられた後に、調整工程が遂行される。

ここで、スプール弁６００の弁開度は以下のようにして調整されるようになっている。具体的には、エバポレータ３を流出した冷媒の過熱度が増大した場合には、パワーエレメント４００内での圧力差が大きくなり、ストッパ部材４４１とともに作動棒４５０が下方に変位しようとする。作動棒４５０が下方に変位しようとすると、スプール弁６００に対する下方（開弁方向）への付勢力がスプール弁６００に付与される。スプール弁６００は、バネ部材７００の上方（閉弁方向）への付勢力に抗して小径通路３３０内を下方に変位する。これにより、小径通路３３０と外周溝６２０との一致面積である弁開度が増大し、低圧通路３２０に流出する低圧冷媒の冷媒流量が増大する。

一方、エバポレータ３を流出した冷媒の過熱度が減少した場合には、パワーエレメント４００内での圧力差が小さくなり、ストッパ部材４４１とともに作動棒４５０が上方に変位しようとする。作動棒４５０が下方に変位しようとすると、スプール弁６００に対する下方（開弁方向）への付勢力が減少する。スプール弁６００は、バネ部材７００の上方（閉弁方向）への付勢力により小径通路３３０内を上方に変位する。これにより、小径通路３３０と外周溝６２０との一致面積である弁開度が減少し、低圧通路３２０に流出する低圧冷媒の冷媒流量が減少する。

本実施形態では、上述の弁開度の特性が所定範囲の特性となるようにバネ部材７００の反発力を調整する。バネ部材７００の反発力の調整は、調整治具８００を用いて変形部１２０を上方向（伸長方向）に塑性変形させることで行う。まず、調整治具８００を変形部１２０の作用面１２０Ｂに一致させる。このとき、調整治具８００を周壁１３０内に進入させることで、調整治具８００の変形部１２０に対する位置決めがなされる。

調整治具８００が変形部１２０の作用面１２０Ｂに当接した状態から、調整治具８００を上方向（伸長方向）に移動させると、変形部１２０に対して上方向（伸長方向）への変形力が作用して変形部１２０が変形し、受け面１２０Ａが上方に移動する。ここで、作用面１２０Ｂは、受け面１２０Ａよりも相対的に大となるように設定されているため、変形部１２０の変形が受け面１２０Ａ全体に作用し、受け面１２０Ａ全体が上方向（伸長方向）に沿った方向に移動する。

この結果、受け面１２０Ａとスプール弁６００との間隔が縮められてバネ部材７００のスプール弁６００に対する閉弁方向への付勢力が増加側に調整される。これにより、スプール弁６００の弁開度の特性が変更されるのである。

尚、設定すべきバネ部材７００の特性は予め求められており、この特性を得るために必要となる移動量も予め決定されている。従って、調整の際には、決定された移動量に従って調整治具８００を移動させるようにすればよい。

本実施形態では、変形部１２０の肉厚ｔ１を１ｍｍ、直径φを１４ｍｍに設定しており、このときの、調整治具８００の移動量とバネ部材７００のセット値（初期反発力）の変化量との関係を図３のグラフに示している。このグラフによると、調整治具８００の移動量が０．８ｍｍまでの範囲では、バネ部材７００のセット値変化量は移動量に対して略比例関係を有していることが判る。従って、本実施形態では、バネ部材７００のセット値変化量を４０（ｋＰａ）までの範囲内で変更したい場合には、これに対応する移動量でもって調整治具８００により調整を行うことができる。

また、変形部１２０の肉厚ｔ１及び直径φは、上記の数値に限らず、肉厚ｔ１は０．５〜２ｍｍ、直径φは７〜２０ｍｍの範囲で種々変更できる。この範囲内であれば、調整治具８００の移動量とバネ部材７００のセット値の変化量との関係は、上記のグラフと略同一となる。

ところで、肉厚ｔ１が上記の範囲を肉厚側へ超えた寸法となっている場合、即ち、直径φに対して肉厚となっている場合には、移動量を増加させたとしても、変形部１２０がほとんど変形しないため、バネ部材７００のセット値を所望の値に調整できないことがある。

また、肉厚ｔ１が上記の範囲を肉薄側へ超えた寸法となっている場合、即ち、直径φに対して肉薄となっている場合には、変形部１２０の剛性が低下し、調整治具８００によって変形部１２０を変形させたとしても、バネ部材７００の反発力や小径通路３３０内の冷媒圧力等によって変形部１２０が下方向（縮小方向）に押し戻されてしまうことが考えられる。従って、所定の移動量で変形部１２０を変形させたとしても、所望のセット値に設定されないことがある。

従って、変形部１２０は、肉厚ｔ１及び直径φを上記の範囲内に設定しておけば、移動量に対応したセット値に確実に設定することができる。

本実施形態によれば、調整治具８００により変形部１２０に変形力を与えてこの変形部１２０を上方向（伸長方向）に変形させることにより、スプール弁６００との間隔を狭くしてバネ部材７００の閉弁方向への付勢力を増大させることができる。このように、変形部１２０を上方向（伸長方向）に変形させることにより、バネ部材７００の付勢力を調整して弁開度の特性を所望の特性に調整することができる。 また、変形部１２０の変形によりバネ部材７００のセット値を調整するようにしているため、セット値調整のために必要となる機構を簡素化できる。また、このような簡素な構成であっても、セット値の調整を確実に行うことができる。

さらには、本体ブロック１００の一部を薄肉に形成した薄肉壁を変形部１２０として構成しているため、変形部１２０を別途設ける必要がなく構成を一層簡素化することができる。

また、変形部１２０のうち、作用面１２０Ｂは、受け面１２０Ａよりも相対的に大となるように設定されているため、変形部１２０の変形が受け面１２０Ａ全体に作用し、受け面１２０Ａ全体を上方向（伸長方向）に変形させることができる。これにより、受け面１２０Ａの一部が変形するといったいった変形を防止することができる。

また、本体ブロック１００には、変形部１２０と同軸状に周壁１３０を形成した構成としているため、調整治具８００の変形部１２０に対する位置決めを容易に行うことができる。このため、変形部１２０からずれた位置を変形させることがなく、確実に変形部１２０を変形させることができる。

＜第２の実施形態＞
本発明に係る第２の実施形態について図４を参照して説明する。本実施形態では、作用面１２０Ｂに筒状突起部１４０を形成しており、この筒状突起部１４０に調整治具８００が螺合される雌螺子１４０Ａ（螺子部）が形成された構成とされている。この筒状突起部１４０は本体ブロック１００に一体的に形成されており、本体ブロック１００成形時に同時に形成される。

筒状突起部１４０は、変形部１２０を上下両方向（伸縮方向）の少なくとも一方向に変位させるための操作部を提供する。筒状突起部１４０は、変形部１２０の中央部に設けられる。筒状突起部１４０は、変形部１２０の変位方向に沿って延び出している。変形部１２０は、バネ部材７００の伸長方向と収縮方向との両方または一方に変位させられる。

一方、調整治具８００は、筒状突起部１４０の雌螺子１４０Ａに螺合される雄螺子８００Ａが形成されており、調整治具８００を筒状突起部１４０に螺合した状態でこの調整治具８００を上下方向（伸縮方向）に移動させる。

調整治具８００を上方向に移動させると、変形部１２０が上方向に変形することで受け面１２０Ａが上方向（伸長方向）へ移動する。一方、調整治具８００を下方向（縮小方向）に移動させると、変形部１２０が下方向（縮小方向）に変形することで受け面１２０Ａが下方向（縮小方向）へ移動する。従って、本実施形態では、受け面１２０Ａを上下方向（伸縮方向）に変形させることができるため、バネ部材７００の付勢力を増大方向及び減少方向の双方向に調整することができる。

＜第３の実施形態＞
本発明に係る第３の実施形態について、図５を参照して説明する。本実施形態では、周壁１３０に調整治具８００に形成された雄螺子８００Ａが螺合する雌螺子１３０Ａ（螺子部）が形成されている。尚、本実施形態の周壁１３０で囲まれた凹部の深さは、第１実施形態の構成よりも深くなっている。また、周壁１３０で囲まれた凹部の深さは、変形部１２０の直径よりも大きい。

そして、調整治具８００を周壁１３０に螺合し、調整治具８００の螺進によって、バネ部材７００を上方向（伸長方向）へ変形させるのである。このようにすれば、調整治具８００を上方向に移動させることによって変形部１２０を変形させる場合に比べて極めて小さい力で変形部１２０を変形させることができる。従って、プレス装置等の大掛かりな装置を用いずとも小型の装置で変形部１２０を変形させることができる。

＜第４の実施形態＞
本発明に係る第４の実施形態について、図６を参照して説明する。本実施形態では、小径通路３３０から下方向に延びて本体ブロック１００下端部に連通する孔部１５０が形成されている。この孔部１５０は、小径通路３３０と同軸状に、且つ、小径通路３３０の径よりも大径とされている。即ち、この孔部１５０は、スプール弁６００との対面位置に、バネ部材７００の径よりも大径となるように形成されている。

また、孔部１５０の内部には、孔部１５０と略同一形状の変形板１６０が、圧入状態で固定されている。この変形板１６０は、カップ状に形成されている。変形板１６０は、その開口端をバネ部材７００側に向けて、本体ブロック１００に装着されている。変形板１６０は、凹部を提供する孔部１５０内に位置している。尚、本実施形態では、この変形板１６０が変形部１２０として機能する。

従って、調整治具８００によって変形板１６０を変形させることにより、バネ部材７００のセット値を調整し、もって弁開度の特性を調整することができる。このような構成とした場合、変形板１６０の径を容易に大径化することができるため、変形量を大きくしたい場合、即ち、調整範囲を広く取りたい場合には好適な構成である。

＜第５の実施形態＞
本発明に係る第５の実施形態について、図７を参照して説明する。本実施形態は、弁体としてボール弁を用いた膨張弁１に関するものである。図７に示すように、小径通路３３０内には、バネ部材７００の上側にボール弁９００を受け支えるための第１弁座部材９１０が載置されている。そして、第１弁座部材９１０の上側には、第２弁座部材９２０が小径通路３３０内に上方から圧入された状態で配置されている。第２弁座部材９２０には、作動棒４５０が挿入される貫通孔９２１が上下方向に延設されており、両弁座部材９１０，９２０の間に配置されているボール弁９００に対して当接している。また、第２弁座部材９２０には、貫通孔９２１と直交する孔部９２２が形成されており、この孔部９２２が低圧通路３２０と連通している。

貫通孔９２１のうち、高圧通路３１０と孔部９２２とを連通する下部領域が、高圧冷媒を減圧膨張するための絞り通路９２１Ａであり、ボール弁９００は、この絞り通路９２１Ａの入口を開閉することで、低圧通路３２０に流出する低圧冷媒の冷媒流量を調整する。

本体ブロック１００のうち、小径通路３３０の下側位置には、第１の実施形態と同様に変形部１２０及び周壁１３０が形成されており、第１の実施形態と同様にして弁開度の調整を行うことができる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例え
ば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱
しない範囲内で種々変更して実施することができる。

第１の実施形態では、変形部１２０と同軸状に周壁１３０を設けた構成を示したが、この周壁１３０を省略した構成であっても良い。即ち、変形部１２０の作用面１２０Ｂを本体ブロック１００の底面と面一としてもよい。

また、第１の実施形態では、作用面１２０Ｂを受け面１２０Ａよりも相対的に大となるように構成していたが、作用面１２０Ｂを受け面１２０Ａと同一の大きさ、あるいは、受け面１２０Ａよりも小さくして構成しても良い。

また、上記第１の実施形態では、プレス装置により調整治具８００をストロークさせることで変形部１２０を変形させるようにしていたが、例えば、ハンマー等により変形部１２０を打撃することでこの変形部１２０を変形させようにしても良い。

また、第２の実施形態では、筒状突起部１４０の内径を小径通路３３０の径よりも小さくして構成していたが、筒状突起部１４０の内径を小径通路３３０の径と同一径となるように形成しても良い。このように構成すれば、変形部１２０全体を上下方向に変形させることができる。

第４の実施形態では、孔部１５０の径を、小径通路３３０の径よりも大径となるように形成していたが、孔部１５０の径は、小径通路３３０の径と同一径あるいは小径となるように構成しても良い。

以上に説明した実施形態では、低圧冷媒の状態を弁操作機構としてのパワーエレメント４００によって検出した。これに代えて、高圧冷媒の状態を弁操作機構によって検出し、弁開度を調節する構成に、本発明を適用してもよい。

第１の実施形態に係る温度式膨張弁の全体構成を示した断面図である。 図１における下部領域拡大図である。 調整治具のストローク量とバネ部材のセット値変化量との関係を示したグラフである。 第２の実施形態において、筒状突起部の構成を示した拡大断面図である。 第３の実施形態において、周壁に調整治具が螺合される雌ネジを設けた構成を示した拡大断面図である。 第４の実施形態において、変形板を用いて変形部を構成した例を示した拡大断面図である 第５の実施形態におけるボール弁タイプの膨張弁の全体構成を示した断面図である。

符号の説明

１…膨張弁
１００…本体ブロック
１２０…変形部
１２０Ａ…受け面
１２０Ｂ…作用面
１３０…周壁
１３０Ａ，１４０Ａ…雌螺子
１４０…筒状突起部
１５０…孔部
１６０…変形板（変形部）
２００…過熱度検出通路
３１０…高圧通路
３２０…低圧通路
４００…パワーエレメント
４５０…作動棒
６００…スプール弁（弁体）
６１０…絞り通路
７００…バネ部材
８００…調整治具

Claims (9)

1. 高圧通路から流入した高圧冷媒を減圧膨張させ、減圧膨張後の低圧冷媒を低圧通路に流出させるとともに、前記低圧通路に流出させる低圧冷媒の冷媒流量を調整する冷凍サイクル用の膨張弁であって、
   前記高圧通路と前記低圧通路との間を連通し、前記高圧冷媒を減圧膨張する絞り通路と、
   前記絞り通路を開閉するものであって、弁開度により前記冷媒流量を調整する弁体と、
   前記弁体に対して付勢力を付与するバネ部材と、
   前記弁体とともに前記バネ部材を挟み込み、外部からの変形力に応じて前記バネ部材の伸縮方向に塑性変形可能な変形部とを備えたことを特徴とする膨張弁。
2. 前記バネ部材を収容する本体ブロックを有し、
   前記変形部は、本体ブロックに一体的に形成され、前記伸縮方向に関して薄肉となる薄肉壁として構成されていることを特徴とする請求項１に記載の膨張弁。
3. 前記バネ部材を収容する本体ブロックを有し、
   前記本体ブロックのうち前記弁体との対面位置には孔部が形成されており、
   前記変形部は、前記孔部と略同一形状を有する変形板により構成されており、前記本体ブロックに対して固定状態となるように前記孔部に収められていることを特徴とする請求項１に記載の膨張弁。
4. 前記孔部は前記バネ部材の前記伸縮方向と直交方向の径寸法よりも大径となるように設定されていることを特徴とする請求項３に記載の膨張弁。
5. 前記変形部のうち、前記外部からの変形力が作用する作用面は、前記バネ部材が当接する受け面と同一あるいは相対的に大となるように設定されていることを特徴とする請求項２から請求項４のいずれかに記載の膨張弁。
6. 前記変形部は、その肉厚が０．５〜２ｍｍに設定されており、前記受け面の径寸法が７〜２０ｍｍに設定されていることを特徴とする請求項５に記載の膨張弁。
7. 前記作用面には筒状突起部が形成されており、
   前記筒状突起部には前記作用面に前記変形力を付与する調整治具が螺合される螺子部が形成されていることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の膨張弁。
8. 前記作用面の周囲には、前記作用面と同軸状に周壁が形成されていることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の膨張弁。
9. 前記周壁には、前記調整治具が螺合する螺子部が形成されていることを特徴とする請求項８に記載の膨張弁。

Images