JP7208333B2 - 温度式制御弁のプレート体への固定構造 - Google Patents

Description

本発明は、感温部の感知温度に応じて冷媒の流量を制御する温度式制御弁を熱源としてのプレート体に対して固定する温度式制御弁のプレート体への固定構造に関する。

従来、熱源の温度に応じて冷却装置等の冷媒の流量を制御することが行われている。熱源の温度に応じて流量を高精度に制御するためには熱源の温度を感温部で効率よく感知する必要がある。このように熱源の温度に感応する感温部を備えた弁装置として、例えば、特許文献１に開示された温度式制御弁（温度膨張弁）が知られている。

特開２００２－２２１３７８号公報

特許文献１の温度式制御弁は温度膨張弁であるが、感温筒によらずに冷凍サイクルの蒸発器の温度を、熱伝導部材を介して感温室に伝導させるようにしている。しかし、熱源である蒸発器と感温室（膨張弁）との間に熱伝導部材という別部材を介在させているので、熱が伝わり難く、改良の余地がある。

本発明は、プレート体で構成される熱源と感温部との間での熱の伝導効率を良くした温度式制御弁のプレート体への固定構造を提供することを課題とする。

請求項１の温度式制御弁のプレート体への固定構造は、感温部の感知温度に応じて弁体を軸線方向に移動させて該弁体により冷媒の流量を制御する温度式制御弁を、前記感温部が当接される熱源としてのプレート体に対して固定する、温度式制御弁のプレート体への固定構造であって、前記感温部は、前記プレート体の温度を感知するとともに、前記プレート体と前記温度式制御弁とが弾性部材からなるブラケットで連結され、前記ブラケットの弾性力により前記温度式制御弁の前記感温部側が前記プレート体に対して前記軸線方向に付勢されており、前記プレート体と前記温度式制御弁の前記感温部側の一部とが、前記軸線と直交する平面同士で接触するよう構成されていることを特徴とする。

請求項２の温度式制御弁のプレート体への固定構造は、請求項１に記載の温度式制御弁のプレート体への固定構造であって、前記ブラケットは、前記軸線方向に離間して対向する少なくとも一対の弾性片を有し、前記一対の弾性片により、前記プレート体と前記温度式制御弁の一部を前記軸線方向に挟み付けるよう構成されていることを特徴とする。

請求項３の温度式制御弁のプレート体への固定構造は、請求項２に記載の温度式制御弁のプレート体への固定構造であって、前記ブラケットは、前記一対の弾性片を連結する連結部を前記軸線に対して片側に有し、当該ブラケットが前記プレート体と前記温度式制御弁に対して前記軸線の片側の同一の方向から前記一対の弾性片が嵌め込まれて当該弾性片により前記温度式制御弁と前記プレート体とが挟み付けられるよう構成されていることを特徴とする。

請求項４の温度式制御弁のプレート体への固定構造は、請求項２または３に記載の温度式制御弁のプレート体への固定構造であって、前記温度式制御弁が前記冷媒を流す継手を有するとともに少なくとも一つの継手は前記軸線と交差する方向に延設され、前記ブラケットの前記温度式制御弁側の前記弾性片は、前記継手に係合するよう設けられていることを特徴とする。

請求項５の温度式制御弁のプレート体への固定構造は、請求項４に記載の温度式制御弁のプレート体への固定構造であって、前記継手に係合するよう設けられた前記弾性片は、前記継手の長手方向に沿った形状の凹部をなす係合部を有することを特徴とする。

請求項６の温度式制御弁のプレート体への固定構造は、請求項２～５のいずれか一項に記載の温度式制御弁のプレート体への固定構造であって、前記プレート体が熱源であり、前記ブラケットの前記プレート体側の前記弾性片が、該プレート体の前記温度式制御弁とは反対側の底面に対向して前記ブラケットの弾性力により該底面を押圧するよう構成されていることを特徴とする。

請求項１～６の温度式制御弁のプレート体への固定構造によれば、ブラケットが温度式制御弁の感温部側を軸線方向に付勢することにより、温度式制御弁の感温部を熱源であるプレート体に対して軸線上で固定することができる。したがって、プレート体から熱を受ける感温部の受熱部の位置をプレート体に対して軸線上に確実に確保することができ、プレート体から感温部へ効率良く熱を伝導させることができる。特に、プレート体からの熱は温度式制御弁に対して概ね軸線方向に伝達されるとともに熱の分布は軸線回りに均等になり、温度式制御弁においては感知温度に応じて弁体を軸線方向に移動させるので、熱の伝達方向と弁体の作動方向とが一致することから、感知温度に応じた安定した動作が可能となる。

本発明の第１実施形態の温度式制御弁のプレート体への固定構造を示す斜視図である。 第１実施形態の同固定構造の一部破砕側面図である。 第１実施形態の同固定構造の上面図である。 第１実施形態の同固定構造の正面図である。 本発明の第２実施形態の温度式制御弁のプレート体への固定構造を示す斜視図である。 第２実施形態の同固定構造の一部破砕側面図である。 本発明の第３実施形態の温度式制御弁のプレート体への固定構造を示す斜視図である。 第３実施形態の同固定構造の一部破砕側面図である。

次に、本発明の温度式制御弁のプレート体への固定構造の実施形態を、図面を参照して説明する。図１は第１実施形態の固定構造を示す斜視図、図２は第１実施形態の同固定構造の一部破砕側面図、図３は第１実施形態の同固定構造の上面図、図４は第１実施形態の同固定構造の正面図である。なお、以下の説明における「上下」の概念は図１及び図４の図面における上下に対応する。

この実施形態の温度式制御弁１００は、弁装置本体１０と、操作部２０と、「感温部」としてのサーモエレメント３０（図２参照）とで構成されており、この温度式制御弁１００は、「熱源」としてのプレート体（この実施形態では、金属プレート２００）に取り付けられている。弁装置本体１０には内部の弁室に冷媒を流入する第１継手１０ａと弁室から冷媒を流出する第２継手１０ｂとが取り付けられている。また、弁装置本体１０の弁室内には軸線Ｌ方向に移動する弁棒１０ｃ（図２参照）が設けられている。弁棒１０ｃは弁体（図示せず）を有し、この弁体により第１継手１０ａと第２継手１０ｂとの間の流路が開閉され、冷媒の流量が制御される。

操作部２０は、弁装置本体１０に対してこの弁装置本体１０と同軸にして金属プレート２００側に取り付けられている。すなわち、操作部２０は、弁装置本体１０に固着された蓋２０ａと、蓋２０ａと同径のケース２０ｂとで外装ケースを構成し、その内部にはダイヤフラム２０ｃ（図２参照）が設けられている。そして、ケース２０ｂの円筒部２０ｄ内にサーモエレメント３０が設けられている。

本発明における「感温部」は熱源の温度を感知するものであり、この実施形態ではサーモエレメント３０が「感温部」を構成している。この実施形態のサーモエレメント３０は、温度変化によるパラフィン等の膨張収縮を利用したサーモアクチュエータであり、パラフィン等が充填されたセンシング部３０ａで感知した温度の温度変化に応じて作動軸３０ｂを軸線Ｌ方向に移動する。なお、このセンシング部３０ａは、金属プレート２００（熱源）からの熱を受ける「受熱部」である。そして、作動軸３０ｂは、操作部２０内の当金２０ｅ、ダイヤフラム２０ｃ及び当座２０ｆを介して弁装置本体１０の弁体を有する弁棒１０ｃを作動させる。また、サーモエレメント３０のセンシング部３０ａは円柱状に突出しており、このセンシング部３０ａは、金属プレート２００の装着孔２００ａ内に装着され、ケース２０ｂの円筒部２０の下端の円環状の平面２０ｄ１が装着孔２００ａの開口の外周に当接されている。そして、この金属プレート２００からの熱がセンシング部３０ａに伝達される。なお、金属プレート２００は図示しない温度感知対象に密着されている。

金属プレート２００と温度式制御弁１００とは、弾性部材からなるブラケット１で連結されている。ブラケット１は金属板のプレス及び曲げ加工により形成され、温度式制御弁１００の第１継手１０ａと第２継手１０ｂ側にそれぞれ延設された２つの弾性片１１Ａ，１１Ｂと、金属プレート２００の裏面に沿ってそれぞれ延設された２つの弾性片１２，１２と、金属プレート２００の上面に対向する水平板１３と、軸線Ｌに対して平行に対向する垂直板１４と、を一体に備えている。以下、温度式制御弁１００を金属プレート２００の方向に付勢する弾性片を「制御弁側の弾性片」といい、金属プレート２００を温度式制御弁１００の方向に付勢する弾性片を「熱源側の弾性片」という。垂直板１４と水平板１３とは、制御弁側の弾性片（弾性片１１Ａ，１１Ｂ）と熱源側の弾性片（弾性片１２，１２）を連結する連結部を構成している。すなわち、ブラケット１は連結部を軸線Ｌに対して片側に有している。

一方の制御弁側の弾性片１１Ａには第１継手１０ａの長手方向に沿った係合部１１ａが形成され、他方の制御弁側の弾性片１１Ｂにも第２継手１０ｂの長手方向に沿った係合部１１ｂが形成されている。係合部１１ａは第１継手１０ａの外形に倣った形状であり、同様に係合部１１ｂも第２継手１０ｂの外形に倣った形状である。ここでは、第１継手１０ａ、および、第２継手１０ｂは円筒状であることから、係合部１１ａ、係合部１１ｂは、円筒状の第１継手１０ａ、および、第２継手１０ｂの外径に倣った円弧状である。また、熱源側の２つの弾性片１２，１２には、金属プレート２００の裏面に当接するように山形の突部１２ａ，１２ａがそれぞれ形成されている。

以上の構成により、温度式制御弁１００は、サーモエレメント３０のセンシング部３０ａを金属プレート２００の装着孔２００ａ内に装着された状態で金属プレート２００に取り付けられ、ブラケット１の熱源側の弾性片１２，１２と水平板１３との間に金属プレート２００を挿入するとともに、制御弁側の弾性片１１Ａ，１１Ｂの係合部１１ａ，１１ｂをそれぞれ第１継手１０ａと第２の継手１０ｂとに係合させて、ブラケット１が取り付けられている。この取り付け時には、ブラケット１の自己の弾性力により、係合部１１ａ，１１ｂは第１継手１０ａと第２継手１０ｂにそれぞれスナップフィットするように係合される。そして、このブラケット１は、自己の弾性力により、熱源側の弾性片１２においては突部１２ａ，１２ａの部分で図２の矢印Ａのように金属プレート２００の底面を押圧し、制御弁側の弾性片１１Ａ，１１Ｂの係合部１１ａ，１１ｂの部分で図２の矢印Ｂのように第１継手１０ａと第２の継手１０ｂとを押圧する。

以上のように、温度式制御弁１００は、センシング部３０ａの感知温度に応じて弁棒１０ｃを軸線Ｌ方向に移動させて第１継手１０ａから第２継手１０ｂに流れる冷媒の流量を制御する。また、温度式制御弁１００は、センシング部３０ａが当接される金属プレート２００に対して固定されている。そして、金属プレート２００（熱源）と温度式制御弁１００とは、弾性部材からなるブラケット１で連結されている。また、ブラケット１の弾性力により温度式制御弁１００のセンシング部３０ａが金属プレート２００に対して軸線Ｌ方向に付勢されている。

このように、温度式制御弁１００において、センシング部３０ａは弁装置本体１０に対して軸線Ｌ上で金属プレート２００（熱源）側にあり、ブラケット１が軸線Ｌ方向に付勢することにより受熱部であるセンシング部３０ａの位置が金属プレート２００に対して軸線Ｌ上で確実に確保されるので、熱源である金属プレート２００からセンシング部３０ａへ効率良く熱を伝導させることができる。また、ケース２０ｂの円筒部２０の下端の円環状の平面２０ｄ１は軸線Ｌと直交する平面となっており、これに対向する金属プレート２００の上面２００ｂ（装着孔２００ａの開口の外周）も軸線Ｌと直交する平面となっている。そして、この平面２０ｄ１，２００ｂ同士で接触している。このように、温度式制御弁１００と金属プレート２００（熱源）が面同士で当接するので固定が安定する。

また、この第１実施形態によれば、ブラケット１を温度式制御弁１００と金属プレート２００に対して、同一方向の横からスナップフィットだけで取り付けることができるので、組み付け作業が容易になる。

また、金属プレート２００は別途の温度感知対象に対して所定の位置に配置されるものであるが、ブラケット１の係合部１１ａ，１１ｂが第１継手１０ａと第２継手１０ｂとの決まった位置に係合する。したがって、金属プレート２００に対する第１継手１０ａと第２継手１０ｂの向き（温度式制御弁１００の向き）も所定の位置に決まり、別途の配管等に対する第１継手１０ａと第２継手１０ｂの向きも自動的に決まる。よって、第１継手１０ａ、第２継手１０ｂに対して接続される冷凍サイクルシステム等、温度式制御弁が設けられるシステム側の配管への接続作業等が容易になる。

図５は第２実施形態の温度式制御弁のプレート体への固定構造を示す斜視図、図６は第２実施形態の同固定構造の一部破砕側面図であり、以下の各実施形態において第１実施形態と同様な要素には図１乃至図４と同符号を付記して重複する説明は適宜省略する。

この第２実施形態と第１実施形態との違いはブラケットの構造及び作用である。第２実施形態のブラケット１′は、第１実施形態における制御弁側の弾性片１１Ａ，１１Ｂを無くし、垂直板１４から温度式制御弁１００側に伸びる制御弁側の弾性片１５を設け、さらに、弾性片１５から軸線Ｌに平行に対向する第２垂直板１６を設けたものである。そして、この第２垂直板１６に対して弁装置本体１０をネジ止めしている。

この第２実施形態では、ブラケット１′の自己の弾性力は、第１実施形態と同様に、熱源側の弾性片１２における突部１２ａを金属プレート２００の底面を押圧するように作用する。また、制御弁側の弾性片１５は、温度式制御弁１００及びそのセンシング部３０ａを金属プレート２００側に付勢する。そして、このブラケット１′の弾性力により温度式制御弁１００のセンシング部３０ａが金属プレート２００に対して軸線Ｌ方向に付勢されている。垂直板１４と水平板１３とは、制御弁側の弾性片（弾性片１５）と熱源側の弾性片（弾性片１２，１２）を連結する連結部を構成している。すなわち、ブラケット１′は連結部を軸線Ｌに対して片側に有している。

この第２実施形態でも、ブラケット１′が軸線Ｌ方向に付勢することにより受熱部であるセンシング部３０ａの位置が金属プレート２００に対して軸線Ｌ上で確実に確保されるので、熱源である金属プレート２００からセンシング部３０ａへ効率良く熱を伝導させることができる。また、この第２実施形態でも、ケース２０ｂの円筒部２０の下端の円環状の平面２０ｄ１と金属プレート２００（熱源）が平面２０ｄ１，２００ｂ同士で接触しているので、固定が安定する。

図７は第３実施形態の温度式制御弁のプレート体への固定構造を示す斜視図、図８は第３実施形態の同固定構造の一部破砕側面図であり、この第３実施形態と第１実施形態との違いはブラケットの構造及び作用である。第３実施形態のブラケット１″は、第１実施形態における熱源側の弾性片１２，１２を無くし、水平板１３を金属プレート２００の上面にネジ止めしている。

この第３実施形態では、ブラケット１″の自己の弾性力により、第１実施形態と同様に、制御弁側の弾性片１１Ａ，１１Ｂの係合部１１ａ，１１ｂの部分で第１継手１０ａと第２の継手１０ｂとを押圧する。そして、このブラケット１″の弾性力により温度式制御弁１００のセンシング部３０ａが金属プレート２００に対して軸線Ｌ方向に付勢されている。

この第３実施形態でも、ブラケット１″が軸線Ｌ方向に付勢することにより受熱部であるセンシング部３０ａの位置が金属プレート２００に対して軸線Ｌ上で確実に確保されるので、熱源である金属プレート２００からセンシング部３０ａへ効率良く熱を伝導させることができる。また、この第３実施形態でも、ケース２０ｂの円筒部２０の下端の円環状の平面２０ｄ１と金属プレート２００（熱源）が平面２０ｄ１，２００ｂ同士で接触しているので、固定が安定する。

また、ブラケット１″の係合部１１ａ，１１ｂにより、金属プレート２００に対する第１継手１０ａと第２継手１０ｂの向き（温度式制御弁１００の向き）も所定の位置に決まり、別途の配管等に対する配管接続作業等が容易になる。

以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。例えば、継手に対する弾性部材の「係合部」の形状は実施形態のように円弧状、Ｖ字状に限らず、継手が填まり込むような凹部であればよい。すなわち、係合部が継手に「係合する」とは、係合部に継手が填まり込んで弾性片が継手と交差する方向への移動が規制されるような状態となること表現した概念である。

１ ブラケット
１１Ａ 弾性片
１１Ｂ 弾性片
１１ａ 係合部
１１ｂ 係合部
１２ 弾性片
１２ａ 突部
１３ 水平板（連結部）
１４ 垂直板（連結部）
１０ 弁装置本体
１０ａ 第１継手
１０ｂ 第２継手
２０ 操作部
２０ａ 蓋
２０ｂ ケース
２０ｃ ダイヤフラム
３０ サーモエレメント（感温部）
３０ａ センシング部（受熱部）
３０ａ１ 平面
３０ｂ 作動軸
１００ 温度式制御弁
２００ 金属プレート（熱源）
２００ａ 装着孔
２００ａ１ 平面
Ｌ 軸線
１ ′ ブラケット
１５ 弾性片
１６ 第２垂直板
１″ ブラケット

Claims (6)

1. 感温部の感知温度に応じて弁体を軸線方向に移動させて該弁体により冷媒の流量を制御する温度式制御弁を、前記感温部が当接される熱源としてのプレート体に対して固定する、温度式制御弁のプレート体への固定構造であって、
   前記感温部は、前記プレート体の温度を感知するとともに、
   前記プレート体と前記温度式制御弁とが弾性部材からなるブラケットで連結され、前記ブラケットの弾性力により前記温度式制御弁の前記感温部側が前記プレート体に対して前記軸線方向に付勢されており、
   前記プレート体と前記温度式制御弁の前記感温部側の一部とが、前記軸線と直交する平面同士で接触するよう構成されていることを特徴とする温度式制御弁のプレート体への固定構造。
2. 前記ブラケットは、前記軸線方向に離間して対向する少なくとも一対の弾性片を有し、前記一対の弾性片により、前記プレート体と前記温度式制御弁の一部を前記軸線方向に挟み付けるよう構成されていることを特徴とする請求項１に記載の温度式制御弁のプレート体への固定構造。
3. 前記ブラケットは、前記一対の弾性片を連結する連結部を前記軸線に対して片側に有し、当該ブラケットが前記プレート体と前記温度式制御弁に対して前記軸線の片側の同一の方向から前記一対の弾性片が嵌め込まれて当該弾性片により前記温度式制御弁と前記プレート体とが挟み付けられるよう構成されていることを特徴とする請求項２に記載の温度式制御弁のプレート体への固定構造。
4. 前記温度式制御弁が前記冷媒を流す継手を有するとともに少なくとも一つの継手は前記軸線と交差する方向に延設され、前記ブラケットの前記温度式制御弁側の前記弾性片は、前記継手に係合するよう設けられていることを特徴とする請求項２または３に記載の温度式制御弁のプレート体への固定構造。
5. 前記継手に係合するよう設けられた前記弾性片は、前記継手の長手方向に沿った形状の凹部をなす係合部を有することを特徴とする請求項４に記載の温度式制御弁のプレート体への固定構造。
6. 前記プレート体が熱源であり、前記ブラケットの前記プレート体側の前記弾性片が、該プレート体の前記温度式制御弁とは反対側の底面に対向して前記ブラケットの弾性力により該底面を押圧するよう構成されていることを特徴とする請求項２～５のいずれか一項に記載の温度式制御弁のプレート体への固定構造。

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