JP7182283B2 - Power element and expansion valve using the same - Google Patents
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Description
本発明は、パワーエレメント及びこれを用いた膨張弁に関する。 The present invention relates to a power element and an expansion valve using the same.
従来、自動車に搭載される空調装置等に用いる冷凍サイクルにおいては、冷媒の通過量を温度に応じて調整する感温式の温度膨張弁が使用されている。このような温度膨張弁において、封入した作動ガスの圧力で弁体を駆動するパワーエレメントが採用されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, in a refrigerating cycle used in an air conditioner or the like mounted on an automobile, a temperature-sensitive thermal expansion valve that adjusts the flow rate of refrigerant according to temperature is used. Such a thermal expansion valve employs a power element that drives the valve body with the pressure of the enclosed working gas.
特許文献1に示す膨張弁に備えられたパワーエレメントは、ダイアフラムと、前記ダイアフラムとの間で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、中央部に貫通孔を備えるとともに前記ダイアフラムに関して前記上蓋部材と反対側に配置される受け部材と、前記ダイアフラムと前記受け部材との間に形成される流体流入室に配置され、弁体を駆動する作動棒に連結されたストッパ部材と、を備える。ダイアフラムは、薄く可撓性を有する金属製の板から形成されている。
The power element provided in the expansion valve disclosed in
流体流入室に流入する冷媒の温度が低ければ、圧力作動室の作動ガスから熱を奪うことで収縮が生じ、また該冷媒の温度が高ければ、圧力作動室の作動ガスに熱を付与することで膨張が生じる。作動ガスの収縮/膨張に応じてダイアフラムが変形するため、その変形量に応じて、ストッパ部材及び作動棒を介して弁体を開閉させることができ、それにより膨張弁を通過する冷媒の流量調整を行うことができる。 If the temperature of the refrigerant flowing into the fluid inflow chamber is low, it takes heat from the working gas in the pressure-actuated chamber and causes contraction. expansion occurs. Since the diaphragm deforms according to the contraction/expansion of the working gas, the valve body can be opened and closed via the stopper member and the operating rod according to the amount of deformation, thereby adjusting the flow rate of the refrigerant passing through the expansion valve. It can be performed.
ところで、一般的な冷凍サイクルにおいては、配管内を流れる冷媒に混入した異物を捕獲すべく、ストレーナを設けている。しかしながら、微小な異物がストレーナを通過してパワーエレメント内に進入することがある。かかる場合、受け部材とダイアフラムとの間に異物が入り込むことで、ダイアフラムの局所的な変形などを招くおそれがある。これに対し、微小な異物まで捕獲できる性能をストレーナに持たせると、ストレーナにおける圧損が高まり冷凍サイクルにおける冷媒の搬送効率を悪化させるおそれがある。 By the way, in a general refrigerating cycle, a strainer is provided in order to trap foreign matter mixed in the refrigerant flowing through the piping. However, minute foreign matter may pass through the strainer and enter the power element. In such a case, there is a possibility that foreign matter may enter between the receiving member and the diaphragm, causing local deformation of the diaphragm. On the other hand, if the strainer has the ability to trap even minute foreign matter, pressure loss in the strainer increases, which may deteriorate the efficiency of refrigerant transport in the refrigeration cycle.
そこで本発明は、冷媒の搬送効率を確保しつつ、ダイアフラムの局所的変形などを抑制できるパワーエレメント及びそれを用いた膨張弁を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a power element capable of suppressing local deformation of a diaphragm and the like, and an expansion valve using the power element, while securing refrigerant transport efficiency.
上記目的を達成するために、本発明によるパワーエレメントは、
ダイアフラムと、
前記ダイアフラムの外周部に当接し、前記ダイアフラムとの間に圧力作動室を形成する上蓋部材と、
前記ダイアフラムの外周部に当接し、前記ダイアフラムとの間に冷媒流入室を形成する受け部材と、
前記冷媒流入室に収容され、前記ダイアフラムに当接するストッパ部材と、を有し、
前記ダイアフラムは、中立位置から、前記中立位置より前記上蓋部材側に変位した位置の範囲内で変位することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the power element according to the present invention comprises:
a diaphragm;
an upper lid member that abuts on the outer peripheral portion of the diaphragm and forms a pressure actuation chamber between itself and the diaphragm;
a receiving member that abuts against the outer peripheral portion of the diaphragm and forms a coolant inflow chamber between itself and the diaphragm;
a stopper member accommodated in the refrigerant inflow chamber and in contact with the diaphragm;
The diaphragm is characterized by being displaced from a neutral position within a range of positions displaced from the neutral position toward the upper cover member.
本発明による膨張弁は、
パワーエレメントと、
前記冷媒流入室に連通する冷媒流路と、弁室及び弁座が設けられた弁本体と、
前記弁室に配置された弁体と、
前記弁体を前記弁座に向けて押圧するコイルばねと、
前記弁体に一端を当接させた作動棒と、を有し、
前記パワーエレメントは、ダイアフラムと、前記ダイアフラムの外周部に当接し、前記ダイアフラムとの間に圧力作動室を形成する上蓋部材と、前記ダイアフラムの外周部に当接し、前記ダイアフラムとの間に冷媒流入室を形成する受け部材と、を有し、
前記ダイアフラムは、前記パワーエレメントの圧力作動室と冷媒流入室との圧力差により、中立位置から、前記中立位置より前記上蓋部材側に変位した位置の範囲内で変位して、前記コイルばねの付勢力に抗して前記弁体を駆動することを特徴とする。
The expansion valve according to the invention comprises:
power element and
a refrigerant flow path communicating with the refrigerant inflow chamber; a valve body provided with a valve chamber and a valve seat;
a valve body arranged in the valve chamber;
a coil spring that presses the valve body toward the valve seat;
an operating rod having one end in contact with the valve body,
The power element includes a diaphragm, an upper lid member that abuts on the outer periphery of the diaphragm and forms a pressure-actuated chamber between itself and the diaphragm, and a coolant that flows into the space between the diaphragm and the outer periphery of the diaphragm. a receiving member forming a chamber;
The diaphragm is displaced from a neutral position within a range of positions displaced from the neutral position toward the upper cover member due to a pressure difference between the pressure actuation chamber and the refrigerant inflow chamber of the power element, and the coil spring is attached. It is characterized in that the valve body is driven against force.
本発明により、冷媒の搬送効率を確保しつつ、ダイアフラムの局所的変形などを抑制できるパワーエレメント及びそれを用いた膨張弁を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION By this invention, the power element which can suppress the local deformation|transformation of a diaphragm, etc., and an expansion valve using the same can be provided, ensuring the conveyance efficiency of a refrigerant|coolant.
以下、図面を参照して、本発明にかかる実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings.
(方向の定義)
本明細書において、弁体3から作動棒5に向かう方向を「上方向」と定義し、作動棒5から弁体3に向かう方向を「下方向」と定義する。よって、本明細書では、膨張弁1の姿勢に関わらず、弁体3から作動棒5に向かう方向を「上方向」と呼ぶ。
(definition of direction)
In this specification, the direction from the
(第1の実施形態)
図1を参照して、第1の実施形態におけるパワーエレメントを含む膨張弁1の概要について説明する。図1は、本実施形態における膨張弁1を、冷媒循環システム100に適用した例を模式的に示す概略断面図である。本実施例では、膨張弁1は、コンプレッサ101と、コンデンサ102と、エバポレータ104とに流体接続されている。膨張弁1の軸線をLとする。
(First embodiment)
An outline of an
図1において、膨張弁1は、弁室VSを備える弁本体2と、弁体3と、付勢装置4と、作動棒5と、パワーエレメント8を具備する。
In FIG. 1, an
弁本体2は、弁室VSに加え、第1流路21と、第2流路22と、中間室221と、戻り流路(冷媒通路ともいう)23とを備える。第1流路21は供給側流路であり、弁室VSには、供給側流路を介して冷媒が供給される。第2流路22は排出側流路であり、弁室VS内の流体は、弁通孔27、中間室221及び排出側流路を介して膨張弁外に排出される。
The
第1流路21と弁室VSとの間は、第1流路21より小径の接続路21aにより連通している。弁室VSと中間室221との間は、弁座20及び弁通孔27を介して連通している。
The
中間室221の上方に形成された作動棒挿通孔28は、作動棒5をガイドする機能を有し、作動棒挿通孔28の上方に形成された環状凹部29は、リングばね6を収容する機能を有する。リングばね6は、作動棒5の外周に複数のばね片を当接させて、所定の付勢力を付与するものである。
The actuating
弁体3は弁室VS内に配置される。弁体3が弁本体2の弁座20に着座しているとき、弁通孔27の冷媒の流れが制限される。この状態を非連通状態という。ただし、弁体3が弁座20に着座した場合でも、制限された量の冷媒を流すこともある。一方、弁体3が弁座20から離間しているとき、弁通孔27を通過する冷媒の流れが増大する。この状態を連通状態という。
The
作動棒5は、弁通孔27に所定の隙間を持って挿通されている。作動棒5の下端は、弁体3の上面に接触している。作動棒5の上端は、後述するストッパ部材84の嵌合孔84cに嵌合している。
The
作動棒5は、付勢装置4による付勢力に抗して弁体3を開弁方向に押圧することができる。作動棒5が下方向に移動するとき、弁体3は、弁座20から離間し、膨張弁1が開状態となる。
The operating
図1において、付勢装置4は、断面円形の線材を螺旋状に巻いたコイルばね41と、弁体サポート42と、ばね受け部材43とを有する。
In FIG. 1 , the
弁体サポート42は、コイルばね41の上端に取り付けられており、その上面には球状の弁体3が溶接され、両者は一体となっている。
The
コイルばね41の下端を支持するばね受け部材43は、弁本体2に対して螺合可能となっていて、弁室VSを密封する機能と、コイルばね41の付勢力を調整する機能とを有する。
A
(パワーエレメント)
次に、パワーエレメント8について説明する。図2は、パワーエレメント8の拡大断面図であるが、点線で図示する比較例との差異を理解しやすいように誇張して示しており、実際の寸法と異なる場合がある。パワーエレメント8の軸線をOとする。パワーエレメント8は、栓81と、上蓋部材82と、ダイアフラム83と、受け部材86と、ストッパ部材84とを有する。ここでも、上蓋部材82側が上側であり、受け部材86側が下側であるものとする。
(power element)
Next, the
上蓋部材82は、例えば金属製の板材をプレスにより成形することによって形成される。上蓋部材82は、環状の外側板部82bと、外側板部82bの内周に連設され浅い角度で上側に向かう外側テーパ部82cと、外側テーパ部82cの内周に連設され深い角度で上側に向かう内側テーパ部82eと、内側テーパ部82eの内周に連設された頂部82fとを有する。頂部82fの中央には開口82aが形成され、栓81により封止可能となっている。
The
上蓋部材82に対向する受け部材86は、例えば金属製の板材をプレスにより成形することによって形成される。受け部材86は、上蓋部材82の外側板部82bの外径とほぼ同じ外径を持つフランジ部86aと、フランジ部86aの内周に連設され下側に向かう円錐部86bと、円錐部86bの内周に連設された環状の内側板部86cと、内側板部86cの内周に連設された中空円筒部86dとを有している。中空円筒部86dの外周には、雄ねじ86eが形成されている。
The receiving
図1に示すように、中空円筒部86dが取り付けられる弁本体2の凹部2aの内周には、雄ねじ86eに螺合する雌ねじ2cが形成されている。
As shown in FIG. 1, a
図2において、上蓋部材82と受け部材86との間に配置されるダイアフラム83は、薄く可撓性を有する金属(たとえばSUS)製の板材からなり、上蓋部材82及び受け部材86の外径とほぼ同じ外径を有する。
In FIG. 2, the
より具体的に、ダイアフラム83は、上蓋部材82と受け部材86とに挟持される外周部83aと、ストッパ部材84に当接する中央部83bとを有する。また、ダイアフラム83は、外周部83aと中央部83bとの間において、軸線Oに対してそれぞれ同軸であり、上側に突出した複数の上側輪状部83cと、下側に突出した複数の下側輪状部83dとを径方向に沿って交互に備える。本実施形態では、図2に示す断面において、上側輪状部83cと下側輪状部83dとで略サインカーブを描くような周期的形状としているが、断面半円形である周溝状の上側輪状部と下側輪状部とを、平板に独立してそれぞれ形成するようにしてもよい。
More specifically, the
図3は、本実施形態における図2のA部を拡大して示す断面図であり、最大開弁時におけるダイアフラム83の変位位置(実線が中立位置とする)を示している。上蓋部材82の外側板部82bと、受け部材86のフランジ部86aとの間に、外周部83aが挟持されてダイアフラム83が保持されている。外側板部82b、外周部83a、及びフランジ部86aの外周端は、後述するように溶接されて接合されている。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing an enlarged portion A of FIG. 2 in this embodiment, showing the displacement position of the diaphragm 83 (the solid line is the neutral position) at the time of maximum valve opening. An outer
ダイアフラム83の外周に最も近い下側輪状部83dは、ダイアフラム83の外周に最も近い上側輪状部83cよりも外周近くに配置されており、下側輪状部83dと
受け部材86との間には隙間が形成されている。
The lower ring-shaped
図2において、ストッパ部材84は、円筒状の本体84aと、本体84aの上端に連設され径方向に延在する円盤部84bと、本体84aの下面中央に形成された袋穴状の嵌合孔84cとを有する。円盤部84bは、ダイアフラム83の中央部83bの下面と接している。
In FIG. 2, the
次に、パワーエレメント8の組み立て手順を説明する。ダイアフラム83と受け部材86との間にストッパ部材84を配置しつつ、上蓋部材82の外側板部82bと、ダイアフラム83の外周部83aと、受け部材86のフランジ部86aをこの順序で重ね合わせ軸方向に押圧しつつ、その外周を例えばTIG溶接やレーザ溶接、プラズマ溶接等により溶接して全周にわたって溶接部Wを形成し、これらを一体化する。
Next, the procedure for assembling the
続いて、上蓋部材82に形成された開口82aから、上蓋部材82とダイアフラム83とで囲われる空間(圧力作動室POという)内に作動ガスを封入した後、開口82aを栓81で封止し、更にプロジェクション溶接等を用いて、栓81を上蓋部材82に固定する。
Subsequently, after a working gas is introduced from an
このとき、圧力作動室POに封入された作動ガスにより、ダイアフラム83は、受け部材86側に張り出す形で圧力を受けるため、ダイアフラム83と受け部材86とで囲われる下部空間(冷媒流入室)LSに配置されたストッパ部材84の上面に、ダイアフラム83の中央部83bが当接する。これによりストッパ部材84の円盤部84bは、ダイアフラム83と受け部材86の内側板部86cとの間で保持される。
At this time, the working gas enclosed in the pressure actuation chamber PO causes the
本実施形態では、ダイアフラム83が受け部材86に向かって変位して、ストッパ部材84に当接して制止されたとき、ダイアフラム83は中立位置(もしくは中立位置より上蓋部材82側に変位した位置)にある。「中立位置」とは、ダイアフラムが上蓋部材側の支点からも、また受け部材側の支点からも反力を受けない位置をいう。
In this embodiment, when the
ここで「上蓋部材側の支点」とは、ダイアフラムが撓んで変位する場合において、上蓋部材に当接することでダイアフラムが制止される(上蓋部材側に変位しない)部位と、上蓋部材側に変位する部位との境界点に接する上蓋部材の点をいう。また、「受け部材側の支点」とは、ダイアフラムが撓んで変位する場合において、受け部材に当接することでダイアフラムが制止される(受け部材側に変位しない)部位と、受け部材側に変位する部位との境界点に接する受け部材の点をいう。 Here, the "fulcrum on the side of the upper lid member" means a portion where the diaphragm is restrained (not displaced toward the upper lid member) by coming into contact with the upper lid member when the diaphragm is deflected and displaced, and a portion where the diaphragm is displaced toward the upper lid member. Refers to the point on the top cover member that is in contact with the boundary point with the part. In addition, the "fulcrum on the receiving member side" refers to a portion at which the diaphragm is restrained (not displaced toward the receiving member) by contact with the receiving member when the diaphragm is deflected and displaced, and a portion at which the diaphragm is displaced toward the receiving member. Refers to the point on the receiving member that touches the boundary point with the site.
ここでは、上蓋部材82側の支点よりも、受け部材86側の支点がダイアフラム83の外周に近くなっていると好ましい。
Here, it is preferable that the fulcrum on the receiving
以上のようにアッセンブリ化したパワーエレメント8を、弁本体2に組み付けるときは、軸線Oを軸線Lと合致させるようにして、受け部材86の中空円筒部86dの下端外周の雄ねじ86eを、弁本体2の凹部2aの内周に形成した雌ねじ2cに螺合させる。中空円筒部86dの雄ねじ86eを雌ねじ2cに対して螺進させてゆくと、受け部材86の内側板部86cが弁本体2の上端面に当接する。これによりパワーエレメント8を弁本体2に固定できる。
When the
このとき、パワーエレメント8と弁本体2との間には、パッキンPKが介装され、下部空間LSにつながる凹部2a内の空間が封止されて、凹部2aからの冷媒のリークを防止する。かかる状態で、パワーエレメント8の下部空間LSは、連通孔2bを介して戻り流路23と連通している。
At this time, a packing PK is interposed between the
(膨張弁の動作)
図1を参照して、膨張弁1の動作例について説明する。コンプレッサ101で加圧された冷媒は、コンデンサ102で液化され、膨張弁1に送られる。また、膨張弁1で断熱膨張された冷媒はエバポレータ104に送り出され、エバポレータ104で、エバポレータの周囲を流れる空気と熱交換される。エバポレータ104から戻る冷媒は、膨張弁1(より具体的には、戻り流路23)を通ってコンプレッサ101側へ戻される。このとき、エバポレータ104を通過することで、第2流路22内の流体圧は、戻り流路23の流体圧より大きくなる。
(Operation of expansion valve)
An operation example of the
膨張弁1には、コンデンサ102から高圧冷媒が供給される。より具体的には、コンデンサ102からの高圧冷媒は、第1流路21を介して弁室VSに供給される。
The
弁体3が、弁座20に着座しているとき(非連通状態のとき)には、弁室VSから弁通孔27、中間室221及び第2流路22を通ってエバポレータ104へ送り出される冷媒の流量が制限される。他方、弁体3が、弁座20から離間しているとき(連通状態のとき)には、弁室VSから弁通孔27、中間室221及び第2流路22を通って、エバポレータ104へ送り出される冷媒の流量が増大する。膨張弁1の閉状態と開状態との間の切り換えは、ストッパ部材84を介してパワーエレメント8に接続された作動棒5によって行われる。
When the
図1において、パワーエレメント8の内部には、ダイアフラム83により仕切られた圧力作動室POと下部空間LSとが設けられている。このため、圧力作動室PO内の作動ガスが液化されると、ダイアフラム83とストッパ部材84が上昇するため、コイルばね41の付勢力に応じて作動棒5は上方向に移動する。一方、液化された作動ガスが気化されると、ダイアフラム83とストッパ部材84が下方に押圧されるため、作動棒5は下方向に移動する。こうして、膨張弁1の開状態と閉状態との間の切り換えが行われる。
In FIG. 1, inside the
更に、パワーエレメント8の下部空間LSは、戻り流路23と連通している。このため、戻り流路23を流れる冷媒の温度・圧力に応じて、圧力作動室PO内の作動ガスの体積が変化し、作動棒5が駆動される。換言すれば、図1に記載の膨張弁1では、エバポレータ104から膨張弁1に戻る冷媒の温度・圧力に応じて、膨張弁1からエバポレータ104に向けて供給される冷媒の量が自動的に調整される。
Furthermore, the lower space LS of the
(比較例)
次に、比較例を参照して、本実施形態の効果について説明する。図2において、理解しやすいように、比較例にかかるストッパ部材84A(点線で図示)を、本実施形態のストッパ部材84に重ねて示す。比較例にかかるストッパ部材84Aは、本実施形態のストッパ部材84に対して、円盤部の厚みのみが異なる。より具体的に、ストッパ部材84Aの円盤部84Abの厚みtAは、ストッパ部材84の円盤部84bの厚みtよりも小さく(t<tA)なっている。比較例のパワーエレメント8Aにおけるストッパ部材84A以外の形状は、本実施形態のパワーエレメント8と共通する。
(Comparative example)
Next, the effect of this embodiment will be described with reference to a comparative example. In FIG. 2, for ease of understanding, a
比較例のパワーエレメント8Aにおいて、圧力作動室PO内の作動ガスが膨張して、ダイアフラム83が受け部材86に向かって変位して、ストッパ部材84に当接して制止されたとき(すなわち最大開弁時)、ダイアフラム83と受け部材86の内側板部86cとの間に、図2に点線で示すように円盤部84Abが挟持される。このとき、円盤部84Abの厚みtAが比較的薄いので、ダイアフラム83は中立位置より受け部材86側に変位した位置にある。このため、図3に点線で示すように、ダイアフラム83は受け部材86側に変位することで、受け部材86側の支点P1から反力を受けた状態となる。換言すれば、ダイアフラム83は、中立位置より受け部材86側では支点P1回りに変位し、それによりダイアフラム83と受け部材86との間の隙間が増減する。
In the
ここで、冷媒循環システム100の動作中に、冷媒内に混入した金属粉などの異物DSが、戻り流路23を介して下部空間LS内に進入する場合がある。かかる場合、図3に示すようにダイアフラム83と受け部材86との隙間に異物DSが入り込み、ダイアフラム83が受け部材86側に変位した際に、受け部材86との間で異物DSの噛み込みが起きるおそれがある。ダイアフラム83は非常に薄い金属板から形成されているため、比較的硬い異物DSの噛み込みが起きると、応力集中が生じて局所的変形などを招き、場合によってはパワーエレメント8の作動特性を悪化させるおそれがある。
Here, foreign matter DS such as metal powder mixed in the refrigerant may enter the lower space LS through the
これに対し本実施形態によれば、ダイアフラム83が受け部材86に向かって変位して、ストッパ部材84の円盤部84bに当接して制止されたとき、図3に実線で示すように、ダイアフラム83は中立位置(もしくは中立位置より上蓋部材82側に変位した位置)にある。つまり、ダイアフラム83は、最大開弁時と閉弁時との間において、その中立位置から上蓋部材82側の範囲内でのみ、上蓋部材82側の支点P2を基点として変位する。換言すれば、ダイアフラム83は中立位置より受け部材86側には変位しないため、ダイアフラム83と受け部材86との間の隙間に異物DSが進入しても、かかる隙間は小さくならないから異物の噛み込みは生じず、ダイアフラム83の局所的変形などは生じない。これにより冷媒循環システム100に用いるストレーナ(不図示)は通常のものを使用でき、冷媒の搬送効率を低下させることがない。
On the other hand, according to this embodiment, when the
(第2の実施形態)
図4は、第2の実施形態における膨張弁1Aを示す概略断面図である。図5は、第2の実施形態におけるパワーエレメント8Aの断面図である。図6は、第2の実施形態における図4のB部を拡大して示す断面図である。
(Second embodiment)
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing an
図4に示す膨張弁1Aが、第1の実施形態にかかる膨張弁1と異なる点は、パワーエレメント8Aと、弁本体2Aの上部構成にある。すなわち本実施形態においては、パワーエレメント8Aと弁本体2Aは、ねじの螺合により結合されておらず、両者の結合はカシメにより行われる。それ以外の構成については、第1の実施形態と同様であるため、同じ符号を付して重複説明を省略する。
The
図5において、パワーエレメント8Aは、栓81と、上蓋部材82と、ダイアフラム83と、受け部材86Aと、ストッパ部材84とを有する。ここでも、上蓋部材82側が上側であり、受け部材86A側が下側であるものとする。なお、ストッパ部材は設けなくてもよいが、その場合には、ストッパ部材に代わりダイアフラムの変位を制止する制止部材を設けることが好ましい。受け部材86Aの一部を変形させて、ストッパ部材の代わりとしてもよい。
In FIG. 5, the
本実施形態のパワーエレメント8Aにおいては、第1の実施形態におけるパワーエレメント8に対して、受け部材86Aの構成のみが主として異なる。それ以外の栓81、上蓋部材82、ダイアフラム83、ストッパ部材84については、細部の形状が異なることを除き基本的に同様な構成であるため、同じ符号を付して重複説明を省略する。
A
金属製の板材をプレスにより成形することによって形成される受け部材86Aは、上蓋部材82の外側板部82bの外径とほぼ同じ外径を持つフランジ部86Aaと、フランジ部86Aaの内周に連設され下側に向かう円錐部86Abと、円錐部86Abの内周に連設された環状の中間板部86Acと、中間板部86cの内周に連設された中空円筒部86Adと、中空円筒部86Adの内周に連設された環状の内側板部86Aeと、を有している。内側板部86Aeは、ストッパ部材84の本体84aが嵌入する中央開口86Afを備えている。
The receiving
パワーエレメント8Aの組み立て時において、ダイアフラム83と受け部材86Aとの間にストッパ部材84を配置しつつ、上蓋部材82の外側板部82bと、ダイアフラム83の外周部83aと、受け部材86Aのフランジ部86Aaをこの順序で重ね合わせ軸方向に押圧しつつ、その外周を例えばTIG溶接やレーザ溶接、プラズマ溶接等により溶接して全周にわたって溶接部Wを形成し、これらを一体化する。
When assembling the
続いて、上蓋部材82に形成された開口82aから、上蓋部材82とダイアフラム83とで囲われる空間内に作動ガスを封入した後、開口82aを栓81で封止し、更にプロジェクション溶接等を用いて、栓81を上蓋部材82に固定する。以上により、パワーエレメント8Aが組み立てられる。
Subsequently, after the working gas is sealed from the
図6において、アルミニウムなどの金属から形成される弁本体2Aは、その上端から延在する円管部2dを備える。円管部2dの内径は、パワーエレメント8Aの外径に等しいか、わずかに大きい。
In FIG. 6, a
パワーエレメント8Aを弁本体2Aに組み付ける前において、円管部2dは点線で示すように、軸線L(図4)を軸とする円筒形状となっている。パワーエレメント8Aを弁本体2Aに組み付けるときは、弁本体2Aの段部2eに環状のパッキンPKを配置して、受け部材86A側から弁本体2Aに接近させ、円管部2d内にパワーエレメント8Aを嵌合させる。このとき、中間板部86Acと段部2eとの間にパッキンPKが挟持される。
Before the
かかる状態で、不図示のカシメ工具を用いて、円管部2dの先端を内側に向かってかしめると、円管部2dの先端は軸線Lに向かって塑性変形して、環状のカシメ部2fが形成される。上蓋部材82の外側板部82bの外周上面がカシメ部2fから押圧されて固定される。これにより中間板部86Acと段部2eとの間でパッキンPKが軸線L方向に圧縮され、下部空間LSにつながる凹部2a内の空間が封止されて、凹部2aからの冷媒のリークを防止する。
In this state, when the tip of the
図4に示す膨張弁1Aも、図1に示す冷媒循環システム100に組み込むことができ、第1の実施形態にかかる膨張弁1と同様の機能を発揮する。
The
なお、本発明は上述の実施形態に限定されない。本発明の範囲内において、上述の実施形態の任意の構成要素の変形が可能である。また、上述の実施形態において任意の構成要素の追加または省略が可能である。例えば、本実施形態では、最大開弁時のダイアフラムの位置を中立位置としているが、中立位置より上蓋部材側に変位した位置を最大開弁時としてもよい。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments. Variations of any of the components of the above-described embodiments are possible within the scope of the invention. Also, arbitrary components can be added or omitted in the above-described embodiments. For example, in the present embodiment, the position of the diaphragm at maximum valve opening is defined as the neutral position, but a position displaced toward the upper cover member from the neutral position may be defined as maximum valve opening.
1、1A :膨張弁
2、2A :弁本体
3 :弁体
4 :付勢装置
5 :作動棒
6 :リングばね
8、8A :パワーエレメント
20 :弁座
21 :第1流路
22 :第2流路
221 :中間室
23 :戻り流路
27 :弁通孔
28 :作動棒挿通孔
29 :環状凹部
41 :コイルばね
42 :弁体サポート
43 :ばね受け部材
81 :栓
82 :上蓋部材
83 :ダイアフラム
84 :ストッパ部材
86,86A :受け部材
100 :冷媒循環システム
101 :コンプレッサ
102 :コンデンサ
104 :エバポレータ
VS :弁室
1, 1A:
Claims (5)
前記ダイアフラムの外周部に当接し、前記ダイアフラムとの間に圧力作動室を形成する上蓋部材と、
前記ダイアフラムの外周部に当接し、前記ダイアフラムとの間に冷媒流入室を形成する受け部材と、
前記冷媒流入室に収容され、前記ダイアフラムに当接するストッパ部材と、を有し、
前記ダイアフラムは、中立位置から、前記中立位置より前記上蓋部材側に変位した位置の範囲内で変位することを特徴とするパワーエレメント。 a diaphragm;
an upper lid member that abuts on the outer peripheral portion of the diaphragm and forms a pressure actuation chamber between itself and the diaphragm;
a receiving member that abuts against the outer peripheral portion of the diaphragm and forms a coolant inflow chamber between itself and the diaphragm;
a stopper member accommodated in the refrigerant inflow chamber and in contact with the diaphragm;
A power element, wherein the diaphragm is displaced from a neutral position within a range of positions displaced from the neutral position toward the upper cover member.
前記冷媒流入室に連通する冷媒流路と、弁室及び弁座が設けられた弁本体と、
前記弁室に配置された弁体と、
前記弁体を前記弁座に向けて押圧するコイルばねと、
前記弁体に一端を当接させた作動棒と、を有し、
前記パワーエレメントは、ダイアフラムと、前記ダイアフラムの外周部に当接し、前記ダイアフラムとの間に圧力作動室を形成する上蓋部材と、前記ダイアフラムの外周部に当接し、前記ダイアフラムとの間に冷媒流入室を形成する受け部材と、を有し、
前記ダイアフラムは、前記パワーエレメントの圧力作動室と冷媒流入室との圧力差により、中立位置から、前記中立位置より前記上蓋部材側に変位した位置の範囲内で変位して、前記コイルばねの付勢力に抗して前記弁体を駆動することを特徴とする膨張弁。 power element and
a refrigerant flow path communicating with the refrigerant inflow chamber; a valve body provided with a valve chamber and a valve seat;
a valve body arranged in the valve chamber;
a coil spring that presses the valve body toward the valve seat;
an operating rod having one end in contact with the valve body,
The power element includes a diaphragm, an upper lid member that abuts on the outer periphery of the diaphragm and forms a pressure-actuated chamber between itself and the diaphragm, and a coolant that flows into the space between the diaphragm and the outer periphery of the diaphragm. a receiving member forming a chamber;
The diaphragm is displaced from a neutral position within a range of positions displaced from the neutral position toward the upper cover member due to a pressure difference between the pressure actuation chamber and the refrigerant inflow chamber of the power element, and the coil spring is attached. An expansion valve characterized by driving the valve body against force.
前記ダイアフラムは、前記中立位置から、前記中立位置より前記上蓋部材側に変位した位置の範囲内で、前記ストッパ部材を介して前記受け部材により制止されることを特徴とする請求項4に記載の膨張弁。
The power element is housed in the refrigerant inflow chamber and has a stopper member that contacts the diaphragm,
5. The diaphragm according to claim 4, wherein said diaphragm is stopped by said receiving member via said stopper member within a range of positions displaced from said neutral position toward said upper cover member from said neutral position. expansion valve.
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