JP3859913B2

JP3859913B2 - Expansion valve

Info

Publication number: JP3859913B2
Application number: JP30630699A
Authority: JP
Inventors: 真司佐伯
Original assignee: TGK Co Ltd
Current assignee: TGK Co Ltd
Priority date: 1999-10-28
Filing date: 1999-10-28
Publication date: 2006-12-20
Anticipated expiration: 2019-10-28
Also published as: JP2001124441A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、冷凍サイクルにおいて蒸発器に送り込まれる冷媒の流量制御を行いつつ冷媒を断熱膨張させるための膨張弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
膨張弁には各種のタイプがあるが、蒸発器に送り込まれる高圧冷媒が通る高圧冷媒流路の途中を細く絞って形成された弁座孔に対向して弁体が配置され、蒸発器から送り出された低圧冷媒の温度と圧力に対応して変位するダイアフラムの動作により弁体を開閉駆動させるようにした膨張弁が広く用いられている。
【０００３】
図５と図６は、そのような従来の膨張弁の、ダイアフラム３２の状態に対する弁体１６の開閉状態を示しており、ダイアフラム３２の外縁は全周にわたってパワーエレメント３０のハウジング３１に溶接固着され、ダイアフラム３２とハウジング３１との間に形成される気密室３０ａ内の圧力変動によってダイアフラム３２が変位する。
【０００４】
弁体１６は、ダイアフラム３２との間に軸線方向に進退自在に挟設されたロッド２０によってダイアフラム３２の変位に追従して動作し、気密室３０ａ内の圧力が上昇してロッド２０で押されると弁座孔１５から離れて開き方向に移動する。
【０００５】
また、弁体１６はダイアフラム３２と反対側から圧縮コイルスプリング１７により閉じ方向に付勢されており、気密室３０ａ内の圧力が下降すると、弁体１６が弁座孔１５に接近する閉じ方向に移動する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
図５及び図６において、ダイアフラム３２の形状が外力により変形させられていない中立状態の形状になっているときのダイアフラム３２の位置（Ｃ）が、一点鎖線で示されている。
【０００７】
即ち、従来の膨張弁においては、図５に示される全閉の場合と図６に示される全開の場合とで、ダイアフラム３２が、中立位置Ｃを挟んでその両側にほぼ均等に変位する。なお、その変位量は両側を合わせて例えば０．６ｍｍ程度であり、図では分かりやすいように変位量が拡大して図示されている。
【０００８】
そのようなダイアフラム３２は薄いステンレス鋼板等によって形成されているので、中立位置Ｃから変位した位置ではダイアフラム３２が板バネのように作用する。
【０００９】
しかし、ダイアフラム３２の変位量に対応するバネ力（付勢力）は組み付け状態のバラツキなどによって相当にばらついているので、弁体１６が全閉状態になるときのセット荷重が製品によって変動し、量産される膨張弁が一定の特性にならない問題があった。
【００１０】
そこで本発明は、全閉状態になるときのセット荷重が安定し、一定の安定した特性のものを量産することができる膨張弁を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の膨張弁は、蒸発器に送り込まれる高圧冷媒が通る高圧冷媒流路の途中を細く絞って形成された弁座孔に対向して弁体が配置され、蒸発器から送り出された低圧冷媒の温度と圧力に対応して変位するダイアフラムの動作により弁体が開閉駆動される膨張弁において、ダイアフラムの形状が外力により変形させられていない中立状態の形状になっているときに、弁体が弁座孔に密接する全閉状態になるようにしたものである。
【００１２】
なお、ダイアフラムの外縁が全周にわたってパワーエレメントのハウジングに固着され、ダイアフラムとハウジングとの間に形成される気密室内の圧力変動によってダイアフラムが変位するものであってもよい。
【００１３】
そして、ダイアフラムがステンレス鋼薄板製であってもよく、ダイアフラムの中心から偏心した位置に突起が形成されていてもよい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図３は本発明の実施の形態の膨張弁を示している。図中、１は蒸発器、２は圧縮機、３は凝縮器、４は、凝縮器３の出口側に接続されて高圧の液体冷媒を収容する受液器、１０は膨張弁である。これらによって冷凍サイクルが形成されており、例えば自動車の室内冷房装置（カーエアコン）に用いられる。
【００１５】
膨張弁１０の本体ブロック１１には、蒸発器１から圧縮機２へ送り出される低温低圧の冷媒ガスを通すための低圧冷媒流路１２と、蒸発器１に送り込まれる高温高圧の冷媒液を通して断熱膨張させるための高圧冷媒流路１３とが形成されている。
【００１６】
低圧冷媒流路１２は、入口側の端部が蒸発器１の出口に接続され、出口側が圧縮機２の入口に接続されている。高圧冷媒流路１３は、入口側の端部が受液器４の出口に接続され、出口側が蒸発器１の入口に接続されている。
【００１７】
低圧冷媒流路１２と高圧冷媒流路１３とは互いに平行に形成されており、これに垂直に本体ブロック１１に穿設された貫通孔１４が、低圧冷媒流路１２と高圧冷媒流路１３との間を貫通している。また、低圧冷媒流路１２から外方に抜けるように、貫通孔１４と同じ向きに形成された開口部には、パワーエレメント３０が取り付けられている。
【００１８】
高圧冷媒流路１３の途中には、流路面積を途中で狭く絞った形の弁座孔１５が中央部に形成されていて、その弁座孔１５に上流側から対向して球状の弁体１６が配置されている。
【００１９】
その結果、弁体１６と弁座孔１５の入口部との間の隙間の最も狭い部分が高圧冷媒流路１３の絞り部になり、そこから蒸発器１に到る下流側の流路内において、高圧冷媒が断熱膨張する。
【００２０】
弁体１６は例えばステンレス鋼等の金属により形成されており、弁体１６が面する弁座孔１５の開口端は、テーパ状の面取りがされて外側へ広がった形状に形成されている。
【００２１】
弁体１６は、弁体１６側へ次第に巻き径が細くなるテーパ状に形成された圧縮コイルスプリング１７によって弁座孔１５に接近する方向（即ち、閉じ方向）に付勢されている。
【００２２】
圧縮コイルスプリング１７が配置された孔１９は、弁座孔１５と同方向に（したがって、高圧冷媒流路１３に対して垂直方向に）本体ブロック１１に形成されていて、外方に抜けている。
【００２３】
その孔１９内には、圧縮コイルスプリング１７の基端側を受けるスプリング受け１８が外方から圧入固定されており、螺合部がないので、ねじ込みによる切り粉の発生がない。
【００２４】
スプリング受け１８は内側の端面が塞がった筒状に形成されており、圧縮コイルスプリング１７のバネ力が適正値になるように組み立て時に固定位置が調整され、孔１９の内周面との間に隙間ができないように組み付けられている。
【００２５】
貫通孔１４内に挿通されたロッド２０は、軸線方向に摺動自在に設けられていて、その上端はパワーエレメント３０の内部に達し、中間部分が低圧冷媒流路１２を垂直に横切って貫通孔１４内に嵌合し、下端は、弁座孔１５内を通って弁体１６の頭部に当接している。なおロッド２０は、弁座孔１５の壁面との間が冷媒流路になるよう、弁座孔１５に比べて細く形成されている。
【００２６】
弁体１６と当接するロッド２０の端面には、断面形状がＶ字状の円錐状の凹み２２が形成されている。その結果、ロッド２０の端面に対して弁体１６が軽く嵌まり込んだ状態になっているので、弁体１６が横方向にガタつかず、したがって弁体１６が横方向に振動することによる振動音が発生しない。
【００２７】
パワーエレメント３０は、剛性の高いステンレス鋼板製のハウジング３１で囲まれていて、分解することができない構造になっており、その半部は、ハウジング３１と可撓性のある金属製薄板（例えば厚さ０．１ｍｍのステンレス鋼板）からなるダイアフラム３２とによって気密に囲まれた気密室３０ａになっている。
【００２８】
ダイアフラム３２には同心円状に波打った形状に形成されていて、その外縁は全周にわたってハウジング３１に挟み付けられてそこに溶接固着され、気密室３０ａ内の圧力変動によってダイアフラム３２が変位する。
【００２９】
気密室３０ａ内には、冷媒流路１２，１３内に流されている冷媒と同じか又は性質の似ている飽和蒸気状態のガスが封入されていて、ガス封入用の注入孔は、ステンレス鋼製の栓３４を溶接して閉塞されている。
【００３０】
ダイアフラム３２の裏面に面して、大きな皿状に形成されたダイアフラム受け盤３３が配置されていて、ダイアフラム受け盤３３の裏面にロッド２０の端部が当接している。したがってロッド２０は、軸線方向に進退自在にダイアフラム受け盤３３と弁体１６との間に挟み付けられた状態に配置されている。
【００３１】
ダイアフラム受け盤３３は、図４に斜視図が示されるように、三つの脚状部３３ａが折り曲げ形成された皿状になっており、ステンレス鋼板材からプレス加工により形成されている。
【００３２】
ダイアフラム受け盤３３の裏面の中央部分には斜面３６が形成され、脚状部３３ａは、ハウジング３１の内周面に緩く嵌合してダイアフラム受け盤３３の姿勢を安定させる機能を有している。また、脚状部３３ａが折り曲げられることにより切り欠かれた部分が冷媒通路４０になっている。
【００３３】
本体ブロック１１に形成された貫通孔１４部分にはロッド２０の中間部分が嵌合しており、貫通孔１４の低圧冷媒流路側開口部１４ａから少し離れた位置には、ロッド２０に突起２３が突設されている。貫通孔１４の低圧冷媒流路側開口部１４ａは、テーパ状に面取りされている。
【００３４】
パワーエレメント３０を全体的に囲むように形成されたハウジング３１には、本体ブロック１１と螺合する螺合部２５が外面に形成されている。２６はシール部材である。
【００３５】
ハウジング３１の低圧冷媒流路１２に面する部分の中央部分には、ロッド２０が端部近傍で摺動自在に嵌合するロッド受け３７が形成されており、これによってロッド２０のガタ付きが規制されて騒音の発生が抑制されている。
【００３６】
ロッド受け３７の周囲の低圧冷媒流路１２に面する部分には、低圧冷媒流路１２内を通過する冷媒をパワーエレメント３０内に少量だけ導くための冷媒通過孔３８がハウジング３１に穿設されており、低圧冷媒流路１２内を通過する冷媒の温度と圧力の状態変化がダイアフラム３２の裏面に遅延されて緩やかに伝達されるので、膨張弁１０が急激な動作変化をしない。
【００３７】
このように構成された膨張弁においては、低圧冷媒流路１２内を流れる低圧冷媒の温度が下がると、ダイアフラム３２の温度が下がって、パワーエレメント３０の気密室３０ａ内の飽和蒸気ガスがダイアフラム３２の内表面で凝縮する。
【００３８】
すると、気密室３０ａ内の圧力が下がってダイアフラム３２が変位するので、ロッド２０が圧縮コイルスプリング１７に押されて移動し、その結果、弁体１６が弁座孔１５側に移動して高圧冷媒の流路面積が狭くなり、蒸発器１に送り込まれる冷媒の流量が減る。
【００３９】
低圧冷媒流路１２内を流れる低圧冷媒の温度が上がると、上記と逆の動作によって、上昇した気密室３０ａ内の圧力によりダイアフラム３２が変位し、それによって押されたロッド２０により弁体１６が弁座孔１５から離れる方向に移動させられ、高圧冷媒の流路面積が広がって、蒸発器１に送り込まれる高圧冷媒の流量が増える。
【００４０】
そして、ロッド２０が当接するダイアフラム受け盤３３側の当接面が斜面３６になっていることにより、パワーエレメント３０と圧縮コイルスプリング１７とからロッド２０が受ける力は、軸線の向きを変える方向にロッド２０を回転させようとする偶力としても作用する。
【００４１】
その結果、ロッド２０が進退する際には貫通孔１４の内面壁との間において相当に大きな摩擦抵抗が発生するので、高圧冷媒流路１３内の高圧冷媒に圧力変動があったとき、ロッド２０の動作（即ち弁体１６の開閉動作）がそれに対して敏感に反応しないので、高圧冷媒に圧力変動があっても弁体１６の動作がそれに対して鋭敏に反応せず、動作が安定している。
【００４２】
図１と図２は、ダイアフラム３２の状態に対する弁体１６の開閉状態を示しており、ダイアフラム３２の形状が外力により変形させられていない中立状態の形状になっているときのダイアフラム３２の位置（Ｃ）が、一点鎖線で示されている。
【００４３】
図１に示されるように、弁体１６が弁座孔１５に密接した全閉状態のときに、ダイアフラム３２が中立位置Ｃに位置しており、気密室３０ａ内の圧力上昇に伴ってダイアフラム３２がロッド２０を押す方向に変位する。図２に示される全開状態までのダイアフラム３２の変位量は例えば０．６ｍｍ程度であり、図では分かりやすいように変位量が拡大して図示されている。
【００４４】
したがって、全閉状態のときにはダイアフラム３２が全く弾性変形しておらず、ダイアフラム３２が弁体１６の開閉駆動に対してバネ力を提供していない状態になっているので、弁体１６が全閉状態になるときのセット荷重が安定したものになっている。
【００４５】
その結果、パワーエレメント３０の気密室３０ａ内の圧力と弁体１６の開閉状態との特性曲線（ヒステリシスループ）等が製品によってばらつかず、安定した特性を得ることができる。
【００４６】
なお、ダイアフラム３２の中心位置付近には小さな突起３２ａが形成されているが、その突起３２ａはダイアフラム３２の中心より少し（例えば０．５ｍｍ程度）偏心して形成されている。
【００４７】
したがって、組み立て時に複数のダイアフラム３２が重なっていると、相互の突起３２ａの位置が偶然に一致していない限り、相互の間に突起３２ａ分の隙間があくので、重なっていることが容易に発見され、二枚のダイアフラム３２を一緒に取り付けてしまうような誤装着を防止することができる。
【００４８】
【発明の効果】
本発明によれば、ダイアフラムの形状が外力により変形させられていない中立状態の形状になっているときに、弁体が弁座孔に密接する全閉状態になるようにしたことにより、全閉状態のときには、ダイアフラムが弾性変形しておらず膨張弁の開閉駆動に対してバネ力を提供していない状態になっているので、セット荷重が安定し、一定の安定した特性の膨張弁を量産することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の膨張弁が全閉状態のときのダイアフラムと弁体との関係を示す部分合成断面図である。
【図２】本発明の実施の形態の膨張弁が全開状態のときのダイアフラムと弁体との関係を示す部分合成断面図である。
【図３】本発明の実施の形態の膨張弁の縦断面図である。
【図４】本発明の実施の形態の膨張弁のダイアフラム受け盤の斜視図である。
【図５】従来の膨張弁が全閉状態のときのダイアフラムと弁体との関係を示す部分合成断面図である。
【図６】従来の膨張弁が全開状態のときのダイアフラムと弁体との関係を示す部分合成断面図である。
【符号の説明】
１２低圧冷媒流路
１３高圧冷媒流路
１５弁座孔
１６弁体
１７圧縮コイルスプリング
２０ロッド
３０パワーエレメント
３０ａ気密室
３１ハウジング
３２ダイアフラム
Ｃ中立位置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an expansion valve for adiabatically expanding a refrigerant while controlling a flow rate of the refrigerant sent to an evaporator in a refrigeration cycle.
[0002]
[Prior art]
There are various types of expansion valves, but a valve element is placed facing the valve seat hole formed by narrowing the middle of the high-pressure refrigerant flow path through which the high-pressure refrigerant sent to the evaporator passes. An expansion valve in which a valve body is driven to open and close by an operation of a diaphragm that is displaced corresponding to the temperature and pressure of the low-pressure refrigerant is widely used.
[0003]
5 and 6 show the open / close state of the valve body 16 with respect to the state of the diaphragm 32 of such a conventional expansion valve. The outer edge of the diaphragm 32 is welded and fixed to the housing 31 of the power element 30 over the entire circumference. The diaphragm 32 is displaced by the pressure fluctuation in the hermetic chamber 30 a formed between the diaphragm 32 and the housing 31.
[0004]
The valve body 16 is operated by following the displacement of the diaphragm 32 by the rod 20 which is sandwiched between the diaphragm 32 and the axial direction so that the pressure in the hermetic chamber 30a rises and is pushed by the rod 20. And move away from the valve seat hole 15 in the opening direction.
[0005]
Further, the valve body 16 is urged in the closing direction by the compression coil spring 17 from the opposite side of the diaphragm 32. When the pressure in the airtight chamber 30a is lowered, the valve body 16 approaches the valve seat hole 15 in the closing direction. Moving.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
5 and 6, the position (C) of the diaphragm 32 when the shape of the diaphragm 32 is in a neutral state that is not deformed by an external force is indicated by a one-dot chain line.
[0007]
That is, in the conventional expansion valve, the diaphragm 32 is displaced almost evenly on both sides of the neutral position C between the fully closed case shown in FIG. 5 and the fully open case shown in FIG. The amount of displacement is about 0.6 mm, for example, on both sides, and the amount of displacement is shown enlarged in the figure for easy understanding.
[0008]
Since such a diaphragm 32 is formed of a thin stainless steel plate or the like, the diaphragm 32 acts like a leaf spring at a position displaced from the neutral position C.
[0009]
However, since the spring force (biasing force) corresponding to the amount of displacement of the diaphragm 32 varies considerably due to variations in the assembled state, the set load when the valve body 16 is fully closed varies depending on the product, and mass production There was a problem that the expansion valve to be used did not have a certain characteristic.
[0010]
In view of the above, an object of the present invention is to provide an expansion valve that can stabilize the set load when the fully closed state is reached and can mass-produce a constant stable characteristic.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the expansion valve of the present invention has a valve element disposed opposite to a valve seat hole formed by narrowing the middle of the high-pressure refrigerant flow path through which the high-pressure refrigerant sent to the evaporator passes, In the expansion valve in which the valve element is opened and closed by the operation of the diaphragm that is displaced according to the temperature and pressure of the low-pressure refrigerant sent out from the evaporator, the shape of the diaphragm is in a neutral state that is not deformed by an external force. The valve body is in a fully closed state in close contact with the valve seat hole.
[0012]
The outer edge of the diaphragm may be fixed to the housing of the power element over the entire circumference, and the diaphragm may be displaced by pressure fluctuation in the hermetic chamber formed between the diaphragm and the housing.
[0013]
The diaphragm may be made of a thin stainless steel plate, and a protrusion may be formed at a position eccentric from the center of the diaphragm.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 3 shows an expansion valve according to an embodiment of the present invention. In the figure, 1 is an evaporator, 2 is a compressor, 3 is a condenser, 4 is a receiver that is connected to the outlet side of the condenser 3 and accommodates a high-pressure liquid refrigerant, and 10 is an expansion valve. These form a refrigeration cycle, which is used, for example, in an indoor air conditioner (car air conditioner) of an automobile.
[0015]
The main body block 11 of the expansion valve 10 is adiabatically expanded through a low-pressure refrigerant channel 12 for passing a low-temperature and low-pressure refrigerant gas sent from the evaporator 1 to the compressor 2 and a high-temperature and high-pressure refrigerant liquid sent to the evaporator 1. A high-pressure refrigerant flow path 13 is formed.
[0016]
The low-pressure refrigerant channel 12 has an inlet side end connected to the outlet of the evaporator 1 and an outlet side connected to the inlet of the compressor 2. The high-pressure refrigerant channel 13 has an inlet side end connected to the outlet of the liquid receiver 4 and an outlet side connected to the inlet of the evaporator 1.
[0017]
The low-pressure refrigerant flow path 12 and the high-pressure refrigerant flow path 13 are formed in parallel with each other, and a through hole 14 formed in the main body block 11 perpendicularly to the low-pressure refrigerant flow path 12 and the high-pressure refrigerant flow path 13. It penetrates between. In addition, a power element 30 is attached to an opening formed in the same direction as the through hole 14 so as to come out from the low-pressure refrigerant flow path 12.
[0018]
In the middle of the high-pressure refrigerant flow path 13, a valve seat hole 15 whose channel area is narrowed in the middle is formed in the central portion, and a spherical valve body facing the valve seat hole 15 from the upstream side. 16 is arranged.
[0019]
As a result, the narrowest portion of the gap between the valve body 16 and the inlet portion of the valve seat hole 15 becomes the throttle portion of the high-pressure refrigerant flow path 13, and in the downstream flow path from there to the evaporator 1. The high-pressure refrigerant expands adiabatically.
[0020]
The valve body 16 is formed of, for example, a metal such as stainless steel, and the opening end of the valve seat hole 15 that the valve body 16 faces is formed in a shape that is tapered and widened outward.
[0021]
The valve body 16 is urged in a direction approaching the valve seat hole 15 (that is, a closing direction) by a compression coil spring 17 formed in a taper shape whose winding diameter gradually decreases toward the valve body 16 side.
[0022]
The hole 19 in which the compression coil spring 17 is disposed is formed in the main body block 11 in the same direction as the valve seat hole 15 (and thus in the direction perpendicular to the high-pressure refrigerant flow path 13), and is open outward. .
[0023]
In the hole 19, a spring receiver 18 that receives the proximal end side of the compression coil spring 17 is press-fitted and fixed from the outside, and since there is no screwing portion, there is no generation of chips due to screwing.
[0024]
The spring receiver 18 is formed in a cylindrical shape whose inner end face is closed, and the fixing position is adjusted at the time of assembly so that the spring force of the compression coil spring 17 becomes an appropriate value, and between the inner peripheral surface of the hole 19. It is assembled so that there is no gap.
[0025]
The rod 20 inserted into the through hole 14 is provided so as to be slidable in the axial direction, the upper end thereof reaches the inside of the power element 30, and the intermediate portion perpendicularly crosses the low-pressure refrigerant flow path 12 and passes through the hole. 14, and the lower end is in contact with the head of the valve body 16 through the valve seat hole 15. The rod 20 is formed to be thinner than the valve seat hole 15 so that a coolant channel is formed between the rod 20 and the wall surface of the valve seat hole 15.
[0026]
A conical recess 22 having a V-shaped cross-section is formed on the end surface of the rod 20 that contacts the valve body 16. As a result, since the valve body 16 is lightly fitted into the end face of the rod 20, the valve body 16 is not rattled in the lateral direction, and therefore vibration due to the valve body 16 vibrating in the lateral direction. There is no sound.
[0027]
The power element 30 is surrounded by a housing 31 made of a highly rigid stainless steel plate and cannot be disassembled. A half of the power element 30 and a flexible metal thin plate (for example, thick) The airtight chamber 30a is airtightly surrounded by a diaphragm 32 made of a 0.1 mm stainless steel plate).
[0028]
The diaphragm 32 is formed in a concentric undulating shape, and its outer edge is sandwiched by the housing 31 and welded to the entire periphery thereof, and the diaphragm 32 is displaced by pressure fluctuation in the hermetic chamber 30a.
[0029]
A gas in a saturated vapor state having the same or similar properties as the refrigerant flowing in the refrigerant flow paths 12 and 13 is enclosed in the airtight chamber 30a, and the injection hole for gas injection is made of stainless steel. The plug 34 made of metal is closed by welding.
[0030]
A diaphragm receiving plate 33 formed in a large dish shape is arranged facing the back surface of the diaphragm 32, and the end of the rod 20 is in contact with the back surface of the diaphragm receiving plate 33. Therefore, the rod 20 is disposed in a state of being sandwiched between the diaphragm receiving plate 33 and the valve body 16 so as to be movable back and forth in the axial direction.
[0031]
As shown in the perspective view of FIG. 4, the diaphragm receiving plate 33 has a dish shape in which three leg portions 33 a are formed by bending, and is formed from a stainless steel plate material by pressing.
[0032]
A slope 36 is formed at the center of the back surface of the diaphragm receiving plate 33, and the leg portion 33 a has a function of loosely fitting to the inner peripheral surface of the housing 31 to stabilize the posture of the diaphragm receiving plate 33. . Further, a portion cut out by bending the leg portion 33 a is a refrigerant passage 40.
[0033]
An intermediate portion of the rod 20 is fitted into the through-hole 14 portion formed in the main body block 11, and a protrusion 23 is formed on the rod 20 at a position slightly away from the low-pressure refrigerant channel side opening 14 a of the through-hole 14. Projected. The low-pressure refrigerant channel side opening 14a of the through hole 14 is chamfered in a tapered shape.
[0034]
A housing 31 formed so as to surround the power element 30 as a whole has a threaded portion 25 that is threadedly engaged with the main body block 11 formed on the outer surface. Reference numeral 26 denotes a seal member.
[0035]
A rod receiver 37 into which the rod 20 is slidably fitted in the vicinity of the end portion is formed at the central portion of the portion of the housing 31 facing the low-pressure refrigerant flow path 12, thereby restricting rattling of the rod 20. Thus, the generation of noise is suppressed.
[0036]
A refrigerant passage hole 38 for guiding a small amount of the refrigerant passing through the low pressure refrigerant flow path 12 into the power element 30 is formed in the housing 31 at a portion facing the low pressure refrigerant flow path 12 around the rod receiver 37. Since the change in the temperature and pressure of the refrigerant passing through the low-pressure refrigerant channel 12 is delayed and slowly transmitted to the back surface of the diaphragm 32, the expansion valve 10 does not change suddenly.
[0037]
In the expansion valve configured as described above, when the temperature of the low-pressure refrigerant flowing in the low-pressure refrigerant flow path 12 decreases, the temperature of the diaphragm 32 decreases, and the saturated vapor gas in the airtight chamber 30a of the power element 30 becomes the diaphragm 32. Condenses on the inner surface of
[0038]
Then, the pressure in the hermetic chamber 30a decreases and the diaphragm 32 is displaced, so that the rod 20 is pushed and moved by the compression coil spring 17, and as a result, the valve body 16 moves to the valve seat hole 15 side and the high-pressure refrigerant. , The flow area of the refrigerant is reduced, and the flow rate of the refrigerant fed into the evaporator 1 is reduced.
[0039]
When the temperature of the low-pressure refrigerant flowing in the low-pressure refrigerant flow path 12 rises, the diaphragm 32 is displaced by the pressure in the airtight chamber 30a raised by the reverse operation, and the valve body 16 is moved by the rod 20 pushed thereby. It is moved in a direction away from the valve seat hole 15, the flow area of the high-pressure refrigerant is expanded, and the flow rate of the high-pressure refrigerant fed into the evaporator 1 is increased.
[0040]
Since the contact surface on the diaphragm receiving plate 33 side with which the rod 20 abuts is a slope 36, the force received by the rod 20 from the power element 30 and the compression coil spring 17 is in a direction to change the direction of the axis. It also acts as a couple that tries to rotate the rod 20.
[0041]
As a result, a considerably large frictional resistance is generated between the rod 20 and the inner wall of the through-hole 14 when the rod 20 moves back and forth, so that when the pressure of the high-pressure refrigerant in the high-pressure refrigerant flow path 13 varies, the rod 20 (That is, the opening / closing operation of the valve body 16) does not respond sensitively to it, so even if the pressure of the high-pressure refrigerant fluctuates, the operation of the valve body 16 does not react sensitively to it and the operation is stable. Yes.
[0042]
1 and 2 show the open / close state of the valve body 16 with respect to the state of the diaphragm 32, and the position of the diaphragm 32 when the shape of the diaphragm 32 is a neutral state that is not deformed by an external force ( C) is indicated by a dashed line.
[0043]
As shown in FIG. 1, when the valve body 16 is in a fully closed state in close contact with the valve seat hole 15, the diaphragm 32 is positioned at the neutral position C, and the diaphragm 32 is accompanied by an increase in pressure in the airtight chamber 30 a. Is displaced in the direction of pushing the rod 20. The displacement amount of the diaphragm 32 until the fully opened state shown in FIG. 2 is about 0.6 mm, for example, and the displacement amount is shown enlarged in the figure for easy understanding.
[0044]
Therefore, the diaphragm 32 is not elastically deformed at the time of the fully closed state, and the diaphragm 32 is in a state of not providing a spring force for the opening / closing drive of the valve body 16, so that the valve body 16 is fully closed. The set load at the time of the state is stable.
[0045]
As a result, the characteristic curve (hysteresis loop) between the pressure in the hermetic chamber 30a of the power element 30 and the open / closed state of the valve body 16 does not vary depending on the product, and stable characteristics can be obtained.
[0046]
Although a small protrusion 32a is formed near the center position of the diaphragm 32, the protrusion 32a is formed slightly eccentric (for example, about 0.5 mm) from the center of the diaphragm 32.
[0047]
Therefore, when a plurality of diaphragms 32 are overlapped at the time of assembly, a gap corresponding to the protrusions 32a is created between them unless the positions of the protrusions 32a coincide with each other. Thus, it is possible to prevent erroneous mounting such that the two diaphragms 32 are attached together.
[0048]
【The invention's effect】
According to the present invention, when the diaphragm is in a neutral state that is not deformed by an external force, the valve body is in a fully closed state in close contact with the valve seat hole. In this state, the diaphragm is not elastically deformed and does not provide spring force for the expansion valve opening / closing drive, so the set load is stable and the expansion valve with constant and stable characteristics is mass-produced. can do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial composite sectional view showing a relationship between a diaphragm and a valve body when an expansion valve according to an embodiment of the present invention is in a fully closed state.
FIG. 2 is a partial composite cross-sectional view showing a relationship between a diaphragm and a valve body when the expansion valve according to the embodiment of the present invention is in a fully opened state.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the expansion valve according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a perspective view of a diaphragm receiving plate of the expansion valve according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a partial composite sectional view showing a relationship between a diaphragm and a valve body when a conventional expansion valve is in a fully closed state.
FIG. 6 is a partial composite sectional view showing the relationship between a diaphragm and a valve body when a conventional expansion valve is fully open.
[Explanation of symbols]
12 Low-pressure refrigerant flow path 13 High-pressure refrigerant flow path 15 Valve seat hole 16 Valve element 17 Compression coil spring 20 Rod 30 Power element 30a Airtight chamber 31 Housing 32 Diaphragm C Neutral position

Claims

蒸発器に送り込まれる高圧冷媒が通る高圧冷媒流路の途中を細く絞って形成された弁座孔に上流側から対向してスプリングにより閉じ方向に付勢された弁体が配置され、上記蒸発器から送り出された低圧冷媒の温度と圧力に対応して変位して上記弁体に開き方向の力を作用させるダイアフラムの動作と閉じ方向の力を作用させる上記スプリングの付勢力とにより上記弁体が開閉駆動される膨張弁において、
上記弁体が上記弁座孔に密接する全閉状態になっているときに、上記ダイアフラムの形状が外力により変形させられていない中立状態時の形状になっているようにしたことを特徴とする膨張弁。High-pressure refrigerant passage in the middle of the narrow squeezing opposite from the upstream side is formed a valve seat hole in a direction to be biased a valve body closed by a spring through which high-pressure refrigerant fed to the evaporator is disposed, the evaporator The valve body is displaced by the operation of a diaphragm that applies a force in the opening direction to the valve body and the biasing force of the spring that applies a force in the closing direction. In an expansion valve that is driven to open and close,
When said valve body is in the fully closed state to close to the valve seat hole, wherein the shape of the diaphragm was Unishi I that has a unique configuration at a neutral state of not being deformed by an external force Expansion valve.

上記ダイアフラムの外縁が全周にわたってパワーエレメントのハウジングに固着され、上記ダイアフラムと上記ハウジングとの間に形成される気密室内の圧力変動によって上記ダイアフラムが変位する請求項１記載の膨張弁。2. The expansion valve according to claim 1, wherein an outer edge of the diaphragm is fixed to a housing of a power element over the entire circumference, and the diaphragm is displaced by pressure fluctuation in an airtight chamber formed between the diaphragm and the housing.

上記ダイアフラムが、ステンレス鋼薄板製である請求項１又は２記載の膨張弁。The expansion valve according to claim 1 or 2, wherein the diaphragm is made of a stainless steel sheet.

上記ダイアフラムの中心から偏心した位置に突起が形成されている請求項１、２又は３記載の膨張弁。The expansion valve according to claim 1, 2 or 3, wherein a protrusion is formed at a position eccentric from the center of the diaphragm.