JP2016145656A - 膨張弁およびその配管取付構造 - Google Patents
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Abstract
Description
まず、第1実施形態に係る配管取付構造が適用される膨張弁について説明する。
この膨張弁は、自動車用空調装置の冷凍サイクルに適用される温度式膨張弁である。この冷凍サイクルには、循環する冷媒を圧縮する圧縮機、圧縮された冷媒を凝縮する凝縮器、凝縮された冷媒を気液に分離する受液器、分離された液冷媒を絞り膨張させて霧状にして送出する膨張弁、その霧状の冷媒を蒸発させてその蒸発潜熱により車室内の空気を冷却する蒸発器が設けられている。
膨張弁1は、アルミニウム合金からなる素材を押出成形して得た部材に所定の切削加工を施して得られたボディ2を有する。このボディ2は角柱状をなし、その内部には冷媒の絞り膨張を行う弁部が設けられている。ボディ2の長手方向の端部には、「駆動部」として機能するパワーエレメント3が設けられている。
図3は、変形例に係る配管取付構造の主要部を示す部分拡大断面図である。(A)は第1変形例を示し、(B)は第2変形例を示す。図3(A)に示すように、第1変形例においては、下流側の配管70aの端面が、R形状の傾斜面78aとされている。このような構成によっても、配管70aにおいて第2の通路14の軸線に直角な面を小さくすることができる。その結果、冷媒の波が配管70aの端面にて軸線方向に反射され難く、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
次に、第2実施形態に係る配管取付構造について説明する。図4は、第2実施形態に係る配管取付構造の主要部を示す部分拡大断面図である。(A)は本実施形態に係る配管取付構造を示し、(B)は変形例に係る配管取付構造を示す。
次に、第3実施形態に係る配管取付構造について説明する。図5は、第3実施形態に係る配管取付構造の主要部を示す部分拡大断面図である。
本実施形態では、図2(B)に示した比較例の配管170が採用される。一方、第2の通路314において配管60と配管170とに挟まれる中間部320の内径を、両配管の内径と等しくしている。すなわち、中間部320の内周面と両配管の内周面との間に実質的に段差がない構造とされている。このような構成により、配管60の開口端と配管170の開口端とを定常波の腹とする気柱が形成され難い。このため、そのため、シャフト33の下流側に生じるカルマン渦の周波数と、気柱の固有振動数とが対応してカルマン渦音を発生する可能性は低い。すなわち、固有値の一致によるカルマン渦音の発生を防止又は抑制することができる。
図6および図7は、変形例に係る配管取付構造の主要部を示す部分拡大断面図である。図6(A)は第1変形例を示し、図6(B)は第2変形例を示す。図7(A)は第3変形例を示し、図7(B)は第4変形例を示す。
Claims (10)
- 冷凍サイクルに設けられ、熱交換器を経て流入した冷媒を弁部を通過させることで絞り膨張させて蒸発器へ供給し、前記蒸発器から戻ってきた冷媒の圧力と温度を感知して前記弁部の開度を制御するとともに、その冷媒を圧縮機へ向けて導出する膨張弁であって、
前記熱交換器からの冷媒を導入するための第1導入ポートと、その冷媒を前記蒸発器へ向けて導出するための第1導出ポートと、前記第1導入ポートと前記第1導出ポートとをつなぐ第1の通路と、前記第1の通路の中間部に設けられた弁孔と、前記蒸発器から戻ってきた冷媒を導入するための第2導入ポートと、その冷媒を前記圧縮機へ向けて導出するための第2導出ポートと、前記第2導入ポートと第2導出ポートとをつなぐ第2の通路と、を有するボディと、
前記弁孔に接離して前記弁部を開閉する弁体と、
前記ボディの前記第2の通路に対して前記第1の通路とは反対側に設けられ、前記第2の通路を流れる冷媒の温度と圧力を感知して動作するパワーエレメントと、
一端側が前記第2の通路を横断して前記パワーエレメントに接続され、他端側が前記第1の通路と前記第2の通路との隔壁を貫通して前記弁体に接続され、前記パワーエレメントの駆動力を前記弁体に伝達するシャフトと、
を備える膨張弁に対し、前記蒸発器の出口側につながる第1配管を前記第2導入ポートに挿入するように取り付け、前記圧縮機の入口側につながる第2配管を前記第2導出ポートに挿入するように取り付けて構成される配管取付構造であって、
前記第1配管と前記第2配管とが前記シャフトを挟んで対向するように取り付けられ、
前記第1配管の開口端と前記第2配管の開口端とを定常波の腹とする気柱の固有振動を防止又は抑制する固有振動抑制構造を備えることを特徴とする配管取付構造。 - 前記固有振動抑制構造は、前記第2配管における前記第1配管との対向面が、前記第2の通路の軸線に直角な面に対して傾斜する傾斜面を有することにより実現されていることを特徴とする請求項1に記載の配管取付構造。
- 前記固有振動抑制構造は、前記第2配管における前記第1配管との対向面において、前記第2の通路の軸線に直角な部分を小さくする形状により実現されていることを特徴とする請求項1または2に記載の配管取付構造。
- 前記固有振動抑制構造は、前記第2配管の先端側に設けられた吸音材を含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の配管取付構造。
- 前記固有振動抑制構造は、前記第1配管の内径と、前記第2配管の内径と、前記第2の通路における前記第1配管と前記第2配管との間にある中間部の内径と、を実質的に等しくすることにより実現されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の配管取付構造。
- 前記第2の通路の中間部と前記第2配管との間隙を封止する封止部材が設けられていることを特徴とする請求項5に記載の配管取付構造。
- 前記第2の通路の中間部における前記第2配管との対向面と、前記第2配管における前記中間部との対向面の少なくとも一方が、前記第2の通路の軸線に直角な面に対して傾斜する傾斜面を有することを特徴とする請求項5に記載の配管取付構造。
- 請求項1〜7のいずれかに記載の配管取付構造を組み込み可能な前記第2の通路を有することを特徴とする膨張弁。
- 冷凍サイクルに設けられ、熱交換器を経て流入した冷媒を弁部を通過させることで絞り膨張させて蒸発器へ供給し、前記蒸発器から戻ってきた冷媒の圧力と温度を感知して前記弁部の開度を制御するとともに、その冷媒を圧縮機へ向けて導出する膨張弁であって、
前記熱交換器からの冷媒を導入するための第1導入ポートと、その冷媒を前記蒸発器へ向けて導出するための第1導出ポートと、前記第1導入ポートと前記第1導出ポートとをつなぐ第1の通路と、前記第1の通路の中間部に設けられた弁孔と、前記蒸発器から戻ってきた冷媒を導入するための第2導入ポートと、その冷媒を前記圧縮機へ向けて導出するための第2導出ポートと、前記第2導入ポートと第2導出ポートとをつなぐ第2の通路と、を有するボディと、
前記弁孔に接離して前記弁部を開閉する弁体と、
前記ボディの前記第2の通路に対して前記第1の通路とは反対側に設けられ、前記第2の通路を流れる冷媒の温度と圧力を感知して動作するパワーエレメントと、
一端側が前記第2の通路を横断して前記パワーエレメントに接続され、他端側が前記第1の通路と前記第2の通路との隔壁を貫通して前記弁体に接続され、前記パワーエレメントの駆動力を前記弁体に伝達するシャフトと、
を備え、
前記ボディは、
前記蒸発器の出口側につながる第1配管を前記第2導入ポート側から挿入するように受け入れ可能な第1配管接続部と、
前記圧縮機の入口側につながる第2配管を前記第2導出ポート側から挿入するように受け入れ可能な第2配管接続部と、
前記第1配管接続部と前記第2配管接続部との間において、前記第1配管接続部に接続される前記第1配管の先端開口部と軸線方向に対向し、前記第2の通路の軸線に直角な面に対して傾斜する傾斜面と、
を有することを特徴とする膨張弁。 - 冷凍サイクルに設けられ、熱交換器を経て流入した冷媒を弁部を通過させることで絞り膨張させて蒸発器へ供給し、前記蒸発器から戻ってきた冷媒の圧力と温度を感知して前記弁部の開度を制御するとともに、その冷媒を圧縮機へ向けて導出する膨張弁であって、
前記熱交換器からの冷媒を導入するための第1導入ポートと、その冷媒を前記蒸発器へ向けて導出するための第1導出ポートと、前記第1導入ポートと前記第1導出ポートとをつなぐ第1の通路と、前記第1の通路の中間部に設けられた弁孔と、前記蒸発器から戻ってきた冷媒を導入するための第2導入ポートと、その冷媒を前記圧縮機へ向けて導出するための第2導出ポートと、前記第2導入ポートと第2導出ポートとをつなぐ第2の通路と、を有するボディと、
前記弁孔に接離して前記弁部を開閉する弁体と、
前記ボディの前記第2の通路に対して前記第1の通路とは反対側に設けられ、前記第2の通路を流れる冷媒の温度と圧力を感知して動作するパワーエレメントと、
一端側が前記第2の通路を横断して前記パワーエレメントに接続され、他端側が前記第1の通路と前記第2の通路との隔壁を貫通して前記弁体に接続され、前記パワーエレメントの駆動力を前記弁体に伝達するシャフトと、
を備え、
前記ボディは、
前記蒸発器の出口側につながる第1配管を前記第2導入ポート側から挿入するように受け入れ可能な第1配管接続部と、
前記圧縮機の入口側につながる第2配管を前記第2導出ポート側から挿入するように受け入れ可能な第2配管接続部と、
前記第1配管接続部と前記第2配管接続部との間において、前記第2配管接続部に接続される前記第2配管の先端開口部と軸線方向に対向し、前記第2の通路の軸線に直角な面に対して45度以上の角度にて傾斜する傾斜面と、
を有することを特徴とする膨張弁。
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