JP5730629B2 - 膨張弁 - Google Patents
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Description
特許文献1は、本出願人に係るこの種の膨張弁の一例を示す。
膨張弁の弁本体は、高圧の冷媒が導入される入口ポートと、入口ポートに連通する弁室とを有する。弁室内に配設される球状の弁部材は、弁室に開口する弁孔の入口の弁座に対向し、パワーエレメントにより駆動される弁棒により移動して、弁座との間の絞り通路の開度を制御する。
絞り通路を通った冷媒は、出口ポートから蒸発器側へ送られる。蒸発器から圧縮機側へ戻る冷媒は、弁本体に設けられた戻り通路を通過する。
弁本体の頂部には、パワーエレメントと称する弁部材の駆動機構が装備される。
パワーエレメントは、作動ガスが封入される圧力作動室を形成する上蓋部材と、作動ガスの圧力を受けて弾性変形する薄板のダイアフラムと、受け部材とで構成され、3つの部材を重ね合わせて円周部をTIG溶接手段などにより接合して形成される。
上蓋部材とダイアフラムで形成される圧力作動室には作動ガスが封入される。圧力作動室に作動ガスを封入するために、上蓋部材の頂部に穴を設け、この穴から作動ガスを注入した後に鋼球等の栓体で穴を塞ぎ、プロジェクション溶接手段などによって圧力作動室を封止する。
本発明の目的は、パワーエレメントの圧力作動室に作動ガスを封入するために設ける上蓋部材の穴と封止手段を省略することができる膨張弁を提供することにある。
本発明の膨張弁の弁本体10は、アルミ合金を押出し成形して成る素材に機械加工を施して生産されるもので、高圧の冷媒が導入される入口ポート20を有する。
入口ポート20の奥壁には小径穴22が設けられ、弁本体10の長手方向に中心軸を有する弁室24に連通している。弁室24は同軸状に形成される弁孔26を介して冷媒の出口ポート28に連通している。
弁部材40は支持部材42により支持され、支持部材42は、コイルスプリング44を介して弁室24の開口部を封鎖するプラグ50で支持される。プラグ50はねじ部52により弁室24の開口部に螺合される。プラグ50は有底の六角穴53にレンチを差し込んで回動できるので、プラグ50のねじ込み量を調整することにより、弁部材体40を支持するコイルスプリング44のばね力を調整することができる。
プラグ50の外周部にシール部材54を設けて弁室24のシールを行う。
弁本体10の頂部にはパワーエレメント100が弁本体10の上部に形成された円筒部12の上部をカシメ加工することにより形成されるカシメ部12aにより取付けられる。
パワーエレメント100と弁本体10の間にはシール部材64が配設される。
上蓋部材110とダイアフラム130で形成される圧力作動室112内には作動ガスが封入してある。ダイアフラム130の下面にはストッパ部材62が配設され、ストッパ部材62の移動は弁棒60を介して弁部材40に伝達される。弁棒60の外周部にはばね部材66が配設され、弁棒60に摺動抵抗を付加して弁部材40の振動を防止する。
弁本体10には、弁本体10を貫通する2本の貫通穴70が設けられ、弁本体10を他の部材に取付けるボルトの挿入穴として利用される。また、弁本体10の中心部には1本の有底のねじ穴80も形成される。
上蓋部材110は、中央部が上方に凸に形成されて、圧力作動室112が設けられる。受け部材120は、リング状の部材であって、中央部に開口部122を有する。ダイアフラム130は硬度が高く、かつ弾性を有する薄板の部材である。これら3つの部材は例えば鋼材で形成される。
上蓋部材110、受け部材120、ダイアフラム130の接合手段として、本発明にあってはプロジェクション溶接手段が使用される。
上蓋部材110、ダイアフラム130、受け部材120をチャンバー内で重ねて、電極200、210で挟み通電することにより、突起124が溶融し、3つの部材はプロジェクション溶接される。
栓体の外周部には結露が付着しやすく、腐食の原因ともなるので、塗装等の後処理が必要であるが、本発明にあっては、この後処理も不要とすることができる。
パワーエレメント100は、弾性を有するシール部材64を押しつぶす状態でカシメ部12aで押圧されるので、パワーエレメント100と弁本体10の間は確実にシールされる。
また、パワーエレメント100のプロジェクション溶接部をカシメ部12aと弁本体10との間に挟み込むことで、プロジェクション溶接部が補強され、パワーエレメント100の内圧が上昇しても溶接部が破損しにくくなる。
従来の膨張弁では、ストッパ部材が受け部材に接することによって開弁方向への移動が制限されるようになっているが、これに比べて、本実施例では、膨張弁の高さ方向の寸法を短縮することができる。
また、ストッパ部材62と弁本体10の間に受け部材120が介在しないことで、ストッパ部材62の上下方向の位置が受け部材120の厚みの影響を受けなくなるので、ダイアフラム130の位置が安定し、個々の性能のバラツキが少なくなる。
このパワーエレメント100’は、上蓋部材110、ダイアフラム130、受け部材120の3つの部材で構成される点については、上述した実施例と同様である。
本実施例にあっては、プロジェクション溶接用の突起114を上蓋110側に設けてある。突起114はリング状のもので、電極200、210でプロジェクション溶接を行い、圧力作動室112内に作動ガスを封止する。
本実施例においても、図1及び2の実施例と同様の作用効果を得ることができる。
12 円筒部
12a カシメ部
20 入口ポート
22 小径穴
24 弁室
25 弁座
26 弁孔
28 出口ポート
30 戻り通路
40 弁部材
42 支持部材
44 コイルスプリング
50 プラグ
52 ねじ部
53 六角穴
54 シール部材
60 弁棒
62 ストッパ部材
64 シール部材
66 ばね部材
70 貫通穴
80 ねじ穴
100、100’パワーエレメント
110 上蓋部材
112 圧力作動室
114 突起
120 受け部材
122 開口部
124 突起
130 ダイアフラム
200、210 電極
Claims (5)
- 高圧の液冷媒を導入する入口ポートと、該入口ポートに連通する弁室と、該弁室内に設けられた弁孔と、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とを有する弁本体と、前記弁孔の入口に設けられた弁座に接離して前記弁孔を開閉する弁部材と、該弁部材を移動させる弁棒と、該弁棒を駆動するための作動ガスが封入されるパワーエレメントとを備える膨張弁であって、
前記パワーエレメントは、無孔の膨出部を中央部に備える上蓋部材とダイアフラムとリング状の受け部材との各外周部を重ね合わせて、不活性ガスの雰囲気中でプロジェクション溶接で接合することによって、前記膨出部と前記ダイアフラムとの間の密閉空間に前記不活性ガスが前記作動ガスとして閉じ込められている
ことを特徴とする膨張弁。 - 前記弁本体は、前記パワーエレメントが挿入される円筒部を有し、該円筒部を内側に押し曲げることにより前記パワーエレメントが前記弁本体にカシメ固定される請求項1記載の膨張弁。
- 前記弁棒がストッパ部材を介して前記ダイアフラムに接しており、前記受け部材がリング状であるとともにその内周部と前記ストッパ部材の外周部との間に隙間が形成されており、前記ストッパ部材は前記弁本体に接することで開弁方向への移動が制限されることを特徴とする請求項1又は2記載の膨張弁。
- 前記受け部材は、プロジェクション溶接用のリング状の突起を有する請求項1乃至3のいずれかに記載の膨張弁。
- 前記上蓋部材は、プロジェクション溶接用のリング状の突起を有する請求項1乃至3のいずれかに記載の膨張弁。
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