JPH07294063A - 冷凍サイクル用膨張弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 製品コストの上昇を抑えながらも、製品の小
型化や取付スペースの縮小化に伴う吸着剤３５の封入量
の減少により発生する冷凍サイクル１の蒸発圧力の変動
を抑制できる温度作動式膨張弁５を提供する。 【構成】 温度作動式膨張弁５の感温筒１５内に封入さ
れた多数の吸着剤３５からキャピラリチューブ２６を介
してダイヤフラム２５の上側圧力室２３に至る導圧経路
中にフィルター３７を設けて、冷媒蒸発器の出口側の冷
媒配管内を流れる冷媒の温度変化に対して、ダイヤフラ
ム２５の上側圧力室２３内の圧力変化の応答速度を遅ら
せるようにした。これにより、冷媒蒸発器より流出した
冷媒の温度が変化しても温度作動式膨張弁５の絞り孔１
９の開度がゆっくりと変化するため、冷媒蒸発器に供給
される液冷媒量の変化が小さくなるので、冷凍サイクル
の蒸発圧力の変動がなくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、冷媒蒸発器に供給さ
れる冷媒を減圧膨張させると共に、冷媒蒸発器を流出し
た冷媒の温度変化に基づいて冷媒循環量を調節する冷凍
サイクル用温度作動式膨張弁に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば自動車用空気調和装置
の冷凍サイクルにおいては、冷媒蒸発器の出口の冷媒過
熱度を感温筒で検出して冷凍サイクル中の冷媒循環量、
つまり冷媒蒸発器に供給される液冷媒量を調節する温度
作動式の膨張弁が利用されている。

【０００３】なお、膨張弁の感温筒は、熱伝導率の大き
い金属により製造されており、冷媒蒸発器の出口側の冷
媒配管に直接接触させて取り付けられている。このた
め、冷媒配管内の冷媒の温度が若干変化するだけで、感
温筒から弁体を駆動する駆動部に至る導圧経路中に封入
されたガス冷媒等の媒体の圧力が応答良く変化して絞り
孔の開度を頻繁に変化させてしまう。したがって、膨張
弁の弁体のハンチング現象を引き起こすため、冷媒蒸発
器に供給される液冷媒量が頻繁に変化することにより、
冷凍サイクルの蒸発圧力が変動する。この結果、冷媒蒸
発器を通過する際に冷却される空気の吹出温度が変動す
るため、車室内に吹き出す空気の温度も変化するので、
乗員に不快感を与えるという不具合があった。

【０００４】そこで、その不具合を解消する目的で、実
公平４−１３５７９号公報においては、感温筒の周囲を
伝熱抵抗となる樹脂製チューブで被覆して冷媒配管から
感温筒への伝熱速度を遅延させると共に、冷媒配管と樹
脂製チューブとに面接触する金属箔テープを設けて冷媒
配管から樹脂製チューブへの伝熱速度を促進させるよう
にした技術が提案されている。また、感温筒内に活性炭
等の吸着剤を封入して、吸着剤によるガス冷媒等の媒体
の吸着作用を利用することによって、冷媒配管内の冷媒
の温度の変化に対する媒体の圧力の変化速度を遅延させ
るようにした技術も知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前者の技術
においては、冷媒蒸発器の出口側の冷媒配管の周囲に樹
脂製チューブや金属箔テープを設けたり、さらに樹脂製
チューブと金属箔テープと冷媒配管を囲む断熱材を設け
たりしているので、部品点数が増加し、組付作業性が悪
化することにより製品コストを上昇させる要因となると
いう不具合があった。

【０００６】また、後者の技術においては、製品の小型
化や取付スペースの縮小化の要求を満たすために感温筒
の小型化を図る場合、感温筒内の活性炭等の吸着剤の封
入量を減少させると、冷媒配管内の冷媒の温度の変化に
対する媒体の圧力の変化速度を促進させることになり、
冷凍サイクルの蒸発圧力の変動を抑制しきれないという
不具合があった。

【０００７】この発明は、製品コストの上昇を抑えなが
らも、製品の小型化や取付スペースの縮小化に伴う吸着
剤の封入量の減少により発生する冷凍サイクルの蒸発圧
力の変動を抑制できる冷凍サイクル用膨張弁の提供を目
的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、内部を冷媒
蒸発器に向かう冷媒が流れる冷媒通路を有する弁本体
と、この弁本体内において変位自在に配され、前記冷媒
通路の開度を調節する弁体と、前記冷媒蒸発器より流出
する冷媒の温度が伝わる感温部と、内部の圧力の変化に
基づいて前記弁体を駆動する駆動部と、前記感温部から
前記駆動部に至る導圧経路中に充填され、前記冷媒蒸発
器より流出する冷媒の温度変化を圧力変化に変換して前
記駆動部内に伝える媒体と、前記感温部内に封入され、
前記冷媒蒸発器より流出する冷媒の温度変化に応じて媒
体を吸着する吸着剤と、この吸着剤から前記駆動部に至
る導圧経路内に設けられ、前記冷媒蒸発器より流出する
冷媒の温度変化に対する媒体の圧力の伝達速度を遅延さ
せる遅延手段とを備えた技術手段を採用した。

【０００９】なお、前記遅延手段として、内部を媒体が
通過する通過口を有する非通気性の一体成形品、および
前記通過口を通過する媒体の移動速度を制限する通気性
の制限手段を利用しても良い。また、前記遅延手段とし
て、前記導圧経路内を移動する媒体の移動速度を制限す
る通気性の一体成形品を利用しても良い。そして、前記
媒体として、ＨＦＣ−２３またはＨＦＣ−１３４ａ等の
飽和ガスを利用しても良い。

【００１０】

【作用】この発明によれば、冷媒蒸発器より流出した冷
媒の温度が低くなると、感温部内に封入された吸着剤
に、感温部から駆動部に至る導圧経路中に充填された媒
体が遅延手段を経て徐々に吸着されて駆動部内の圧力が
徐々に低下する。これにより、駆動部が弁体を駆動する
ことによって、弁体が弁本体内を変位して冷媒通路の開
度を狭めて冷媒蒸発器に供給される液冷媒量を徐々に減
少させる。

【００１１】逆に、冷媒蒸発器より流出した冷媒の温度
が高くなると、感温部内に封入された吸着剤より媒体が
放出され、遅延手段を経て感温部から駆動部に至る導圧
経路内に移動して、徐々に駆動部内の圧力が上昇する。
これにより、駆動部が弁体を駆動することによって、弁
体が弁本体内を変位して冷媒通路の開度を拡げて冷媒蒸
発器に供給される液冷媒量を徐々に増加させる。

【００１２】したがって、冷媒蒸発器より流出した冷媒
の温度が変化しても駆動部内へ伝達される媒体の圧力変
化は、冷媒の温度変化に対して遅れて伝わるので、仮に
製品の小型化や取付スペースの縮小化に伴って感温部内
の吸着剤の封入量を減少させた場合でも、弁体が頻繁に
冷媒通路の開度を変化させることはなくなる。これによ
り、弁体のハンチング現象を引き起こさず、冷媒蒸発器
に供給される液冷媒量が頻繁に変化せず、冷凍サイクル
の蒸発圧力の変動が抑制される。

【００１３】

【実施例】次に、この発明の冷凍サイクル用膨張弁を図
に示す複数の実施例に基づいて説明する。

【００１４】〔第１実施例の構成〕図１ないし図３はこ
の発明の第１実施例を示したもので、図１は冷凍サイク
ルを示した図である。この冷凍サイクル１は、自動車用
空気調和装置に使用されるもので、冷媒圧縮機２、冷媒
凝縮器３、レシーバ４、温度作動式膨張弁５、冷媒蒸発
器６、蒸発圧力調整弁７およびこれらを環状に接続する
冷媒配管８より構成されている。

【００１５】冷媒圧縮機２は、自動車用エンジンまたは
電動モータ等の駆動手段（図示せず）によって回転駆動
され、冷媒蒸発器６の出口より蒸発圧力調整弁７を介し
て吸入した冷媒を圧縮して高温、高圧のガス冷媒を吐出
する冷媒圧縮手段である。冷媒凝縮器３は、冷媒圧縮機
２の吐出口より吐出されたガス冷媒を冷却ファン９の送
風を受けて凝縮液化する冷媒凝縮手段である。

【００１６】レシーバ４は、冷媒凝縮器３より流入した
冷媒を一時的に蓄えておき、冷房負荷に応じて液冷媒の
みを流出する気液分離手段である。冷媒蒸発器６は、ブ
ロワ１０の送風を受けて、温度作動式膨張弁５より流入
した霧状冷媒を蒸発気化させる冷媒蒸発手段である。な
お、冷媒との熱交換によって冷却された空気はブロワ１
０によって車室内へ送られ、車室内を冷房する。

【００１７】蒸発圧力調整弁７は、冷凍サイクル１の蒸
発圧力を調整する蒸発圧力調整手段であって、冷房負荷
が小さくなり、冷媒蒸発器６での蒸発圧力が低い場合
に、絞り弁（図示せず）の開度を小さくして、冷媒蒸発
器６の出口から冷媒圧縮機２の吸入口に吸入されるガス
冷媒の流量（冷媒循環量）を減少させて、冷媒蒸発器６
での蒸発圧力を設定値（例えば１．９kg／mm² 〜２．１
kg／mm² ）に保持する。逆に、冷凍負荷が大きくなり、
冷媒蒸発器６での蒸発圧力が大きい場合は、絞り弁を全
開して、冷媒蒸発器６の出口から冷媒圧縮機２の吸入口
に吸入されるガス冷媒の流量（冷媒循環量）を増加させ
る。

【００１８】次に、温度作動式膨張弁５の構造を図２に
基づいて詳細に説明する。この温度作動式膨張弁５は、
本発明の冷凍サイクル用膨張弁であって、弁ケースを構
成する弁本体１１と、この弁本体１１と共に絞り弁を構
成するボール弁（ニードル弁）１２と、このボール弁１
２を図示上方に付勢するコイルスプリング１３と、ボー
ル弁１２を駆動するエレメント１４と、このエレメント
１４に連結する感温筒１５とから構成されている。

【００１９】弁本体１１は、真鍮製で断面形状が略Ｔ字
形状に形成されている。この弁本体１１は、内部空間を
高圧側通路１６と低圧側通路１７とに２分割する区画壁
１８が冷媒の流れ方向に直交する方向に設けられてい
る。この区画壁１８には、高圧側通路１６と低圧側通路
１７より内径の小さい絞り孔（オリフィス）１９がその
区画壁１８の両側端面を連通するように形成されてい
る。

【００２０】高圧側通路１６の入口（図示下端部の開
口）は、レシーバ４の出口に冷媒配管８を介して連結さ
れている。また、低圧側通路１７の出口（図示左端部の
開口）は、冷媒蒸発器６の入口に冷媒配管８を介して連
結されている。そして、絞り孔１９は、本発明の冷媒通
路であって、円形状に形成されており、内部に流入した
高温、高圧の液冷媒を低圧側通路１７に噴射することに
より急激に減圧膨張させて、低温、低圧の霧状冷媒（気
液二相状態の冷媒）にする減圧部である。

【００２１】ボール弁１２は、本発明の弁体であって、
高圧側通路１６内に往復変位自在に配され、図示上側に
作動棒２０の先端部が当接し、図示下側に弁座２１が当
接している。このボール弁１２は、絞り孔１９からのリ
フト量に応じて冷媒循環量、つまり冷媒蒸発器６へ供給
する液冷媒量を調節する。作動棒２０は、丸棒状に形成
されており、エレメント１４の変位をボール弁１２に伝
えるもので、図示下端部（先端部）が絞り孔１９内を往
復移動する伝達手段である。

【００２２】コイルスプリング１３は、図示上端が弁座
２１に保持され、図示下端部が弁本体１１の高圧側通路
１６の中央部分に螺着された調節ねじ２２に保持されて
いる付勢手段である。この調節ねじ２２は、弁本体１１
の固定位置に応じてボール弁１２の開弁圧を変更する開
弁圧変更手段である。

【００２３】エレメント１４は、本発明の駆動部であっ
て、内部空間を上側圧力室（ダイヤフラム室）２３と下
側圧力室２４とに区画するダイヤフラム２５が変位自在
に配されている。上側圧力室２３は、キャピラリチュー
ブ２６を介して感温筒１５の内部に連通している。

【００２４】下側圧力室２４は、弁本体１１に形成され
た均圧通路２７、外均管２８を介して蒸発圧力調整弁７
の出口側の冷媒配管８の内部に連通している。このた
め、下側圧力室２４内には、蒸発圧力調整弁７の出口側
の圧力、つまり冷凍サイクル１の蒸発圧力（低圧圧力）
が加わることになる。

【００２５】なお、外均管２８は、一端部が弁本体１１
の均圧通路２７の開口部に溶接等の手段を用いて接合さ
れるキャピラリチューブ２９、このキャピラリチューブ
２９の他端部に溶接等の手段を用いて接合されるバルジ
パイプ３０、および冷媒配管８の取付部（図示せず）に
バルジパイプ３０をボルト等の締結手段を用いて取り付
けるためのジョイントブロック３１等より構成されてい
る。

【００２６】ダイヤフラム２５は、上側圧力室２３内の
圧力変化に基づいて、作動棒２０を介してボール弁１２
を駆動する駆動手段である。なお、ダイヤフラム２５の
代わりにベローズ等の駆動手段を用いても良い。また、
ダイヤフラム２５の下側圧力室２４側面には、中央部に
作動棒２０の図示上端部に連結する円板状のストッパ３
２が同軸的に装着されている。

【００２７】さらに、弁本体１１と作動棒２０との間に
は、低圧側通路１７と下側圧力室２４との間を密封する
円筒状のシール部材３３およびＯリング３４が装着され
ている。

【００２８】感温筒１５は、本発明の感温部であって、
熱伝導性に優れるアルミニウム合金等の金属により円管
状に形成されており、冷媒蒸発器６の出口と蒸発圧力調
整弁７の入口とを連結する冷媒配管８に直接接触するよ
うに取り付けられている。この感温筒１５の両端部は、
他部より径を絞られており、その部分に多数の吸着剤３
５の流出を防ぐための保持部材３６とフィルター３７と
を固定している。

【００２９】多数の吸着剤３５は、感温筒１５の温度が
低下するとガス冷媒を吸着し、感温筒１５の温度が上昇
するとガス冷媒を放出（脱着）する性能を有する活性
炭、合成ゼオライト、シリカゲル、活性アルミナ等を使
用している。これらの吸着剤３５は、感温筒１５の感温
室３８（保持部材３６とフィルター３７とで挟まれた空
間）内に略緊密的に封入されている。

【００３０】また、感温筒１５の感温室３８からキャピ
ラリチューブ２６の導圧通路３９を介してダイヤフラム
２５の上側圧力室２３までの導圧経路中には、冷凍サイ
クル１内に充填された冷媒と同一のガス冷媒等が充填さ
れている。このガス冷媒は、本発明の媒体であって、Ｈ
ＦＣ−２３またはＨＦＣ−１３４ａ等の飽和圧力の比較
的に高いフロン系飽和ガスで、冷媒蒸発器６の出口より
流出したガス冷媒の温度変化を圧力変化に変換する充填
媒体である。また、充填媒体として、アンモニア、臭化
リチウムや水等を用いても良い。

【００３１】なお、感温筒１５の図示上端部の開口部分
には、キャピラリチューブ２６の端部が差し込まれてお
り、図示下端部の開口部分には、ガス冷媒を封入するた
めの封入管１５ａが溶接等の手段を用いて接合されてい
る。この封入管１５ａは、ガス冷媒を感温筒１５内に封
入した後に端部が閉じられる。

【００３２】保持部材３６は、吸着剤３５の径より目の
細かい金網であって、感温筒１５の図示下端部に感温筒
１５の絞り成形による固定方法や溶接等の手段を用いて
接合され、多数の吸着剤３５が感温室３８内から流出す
るのを防止している。

【００３３】次に、フィルター３７の構造を図３に基づ
いて詳細に説明する。このフィルター３７は、本発明の
遅延手段であって、樹脂により一体成形された非通気性
のフィルター本体４０、およびこのフィルター本体４０
内に装着された通気性の抵抗部材４１よりなり、感温筒
１５のキャピラリチューブ２６との結合部付近のガス流
が生じる箇所に取り付けられている。なお、フィルター
３７は、感温筒１５の吸着剤３５からダイヤフラム２５
の上側圧力室２３に至る導圧経路中であれば例えばキャ
ピラリチューブ２６内などどこに配されていても良い。

【００３４】フィルター本体４０は、本発明の一体成形
品であって、内部にガス冷媒が移動可能な通過口４２を
形成している。また、フィルター本体４０の感温室３８
側端部の外周には、感温筒１５の内周に当接すると共
に、多数の吸着剤３５を保持する円環状の鍔部４３が形
成されている。

【００３５】また、フィルター本体４０の外周と感温筒
１５の内周とを通過しようとするガス冷媒は、円錐形状
に絞り成形した縮径部１５ｂの内周に沿うように円錐形
状に成形されたシール部４４により密封（シール）され
ている。なお、鍔部４３とシール部４４との間には、鍔
部４３より外径が小さく、シール部４４の最大外径部分
と同一の外径の円環部４５が形成されている。

【００３６】抵抗部材４１は、本発明の制限手段であっ
て、合成繊維、メッシュ等の通気性の濾過部材が利用さ
れている。この抵抗部材４１は、フィルター本体４０の
樹脂成形時にフィルター本体４０の素材内にモールドさ
れた状態でフィルター本体４０に一体成形されていると
共に、フィルター本体４０の鍔部４３の内周面に形成さ
れた円環溝４６内に保持されてなる。そして、抵抗部材
４１は、感温筒１５の感温室３８内からキャピラリチュ
ーブ２６の導圧通路３９内へ向かうガス冷媒の移動速
度、およびキャピラリチューブ２６の導圧通路３９内か
ら感温筒１５の感温室３８内へ向かうガス冷媒の移動速
度を制限する働きをする。

【００３７】〔第１実施例の作用〕次に、この実施例の
冷凍サイクル１の作用を図１ないし図３に基づいて簡単
に説明する。冷媒圧縮機２で圧縮され、吐出された高
温、高圧のガス冷媒は、冷媒凝縮器３を通過する際に冷
却ファン９の送風を受けて凝縮液化する。その後、レシ
ーバ４を通って高温、高圧の液冷媒のみが温度作動式膨
張弁５の弁本体１１の高圧側通路１６内に導かれる。高
圧側通路１６内に流入した液冷媒は、絞り孔１９で急激
に減圧膨張されて低温、低圧の霧状冷媒となり、低圧側
通路１７を通って冷媒蒸発器６内に導かれる。

【００３８】冷媒蒸発器６内に流入した霧状冷媒は、ブ
ロワ１０の送風を受けて蒸発気化し、ガス冷媒となって
冷媒蒸発器６より流出し、蒸発圧力調整弁７を介して冷
媒圧縮機２に戻される。以上のような作用を繰り返すこ
とによって、冷媒蒸発器６を通過する際に冷却された空
気がブロワ１０の作用により車室内へ吹き出されること
により、車室内が冷房される。

【００３９】上記の冷媒蒸発器６の熱交換において、冷
房負荷が小さくなり、冷媒蒸発器６の出口の冷媒の過熱
度が低くなった場合、すなわち、冷媒蒸発器６の出口よ
り流出した冷媒の温度が低くなった場合には、その冷媒
の温度が伝わる感温筒１５の感温室３８の温度も下降す
る。このため、感温筒１５の感温室３８からキャピラリ
チューブ２６の導圧通路３９を介してダイヤフラム２５
の上側圧力室２３までの導圧経路中に充填されたガス冷
媒が感温室３８内に封入された多数の吸着剤３５に吸着
される。

【００４０】ここで、ガス冷媒は、冷媒蒸発器６の出口
側の冷媒配管８内を流れる冷媒の温度に対応した飽和圧
力になる過程において、感温筒１５内のガス冷媒がボー
ル弁１２と作動棒２０を介して連結するダイヤフラム２
５の上側圧力室２３との均圧現象の際に、キャピラリチ
ューブ２６を介してダイヤフラム２５の上側圧力室２３
と感温筒１５の感温室３８との間にガス流を発生する。
そこで、この実施例では、ガス流の流速をフィルター３
７で抑制することにより、感温筒１５で発生した冷媒の
温度に対応した飽和圧力の変化の伝達速度を遅らせて上
側圧力室２３内へ伝わるようにしている。

【００４１】また、ダイヤフラム２５の上側圧力室２３
からキャピラリチューブ２６の導圧通路３９までに存し
たガス冷媒は、フィルター３７のフィルター本体４０の
通過口４２を通過する際に抵抗部材４１により感温室３
８内へ移動する速度を抑えられている。このため、感温
筒１５で検出した冷媒の温度変化に対して、ダイヤフラ
ム２５の上側圧力室２３に伝わる圧力の伝達速度（低下
速度）が抑えられる。

【００４２】したがって、感温筒１５で検出した冷媒の
温度変化に対して、ダイヤフラム２５がゆっくりと上昇
し、ボール弁１２がコイルスプリング１３のばね力によ
り上方に変位して、絞り孔１９の開度がゆっくりと狭め
られる。これにより、レシーバ４から冷媒蒸発器６へ向
かう冷媒の流量、つまり高圧側通路１６から絞り孔１９
を通って低圧側通路１７へ流入する液冷媒の流量がゆっ
くりと減少する。この結果、冷媒蒸発器６内に供給され
る液冷媒の流量が減少するので、液冷媒はゆっくりと蒸
発し、冷媒蒸発器６の出口の冷媒過熱度が上昇し始め
る。

【００４３】そして、冷凍サイクル１内の冷媒循環量が
減少して冷媒蒸発器６の出口より流出する冷媒の過熱度
が上昇すると、冷媒蒸発器６の出口側冷媒配管８内を流
れる冷媒の温度も上昇するので、感温筒１５の感温室３
８内に封入された多数の吸着剤３５よりガス冷媒が離脱
される。

【００４４】多数の吸着剤３５より離脱したガス冷媒
は、フィルター３７のフィルター本体４０の通過口４２
を通過する際に抵抗部材４１によりキャピラリチューブ
２６の導圧通路３９内へ移動する速度を抑えられてい
る。このため、感温筒１５で検出した冷媒の温度変化に
対して、ダイヤフラム２５の上側圧力室２３に伝わる圧
力の伝達速度（上昇速度）が抑えられる。

【００４５】したがって、感温筒１５で検出した冷媒の
温度変化に対して、ダイヤフラム２５がゆっくりと下降
し、ボール弁１２がコイルスプリング１３のばね力によ
り下方に変位して、絞り孔１９の開度がゆっくりと拡げ
られる。これにより、レシーバ４から冷媒蒸発器６へ向
かう液冷媒の流量がゆっくりと増加する。この結果、冷
媒蒸発器６内に供給される液冷媒の流量が増加するの
で、液冷媒はす早く蒸発し、冷媒蒸発器６の出口の冷媒
過熱度が下降し始める。

【００４６】〔第１実施例の効果〕以上のように、冷凍
サイクル１は、冷媒蒸発器６の出口側の冷媒配管８内を
流れる冷媒の温度が変化しても、感温筒１５の感温室３
８からキャピラリチューブ２６の導圧通路３９を介して
ダイヤフラム２５の上側圧力室２３までの導圧経路中に
封入されたガス冷媒の圧力が徐々に変化して絞り孔１９
の開度をゆっくりと変化させる。

【００４７】したがって、ボール弁１２のハンチング現
象の発生を抑制できるので、冷媒蒸発器６の出口の冷媒
の過熱度の変化に対して、冷媒蒸発器６に供給される液
冷媒量がゆっくりと変化することにより、冷凍サイクル
１の蒸発圧力の変動が抑えられる。この結果、冷媒蒸発
器６から吹き出される空気の吹出温度の変動が小さくな
るため、車室内に吹き出す空気の温度変化も小さくなる
ので、乗員に不快感を与えることはない。

【００４８】また、冷媒蒸発器６の出口側の冷媒配管８
の周囲に樹脂製チューブや金属箔テープを設けていない
ので、それらを設けた従来の膨張弁と比較して部品点数
を減少でき、組付作業性が向上することにより製品コス
トが低減するという効果を備える。

【００４９】さらに、温度作動式膨張弁５の小型化や取
付スペースの縮小化の要求を満たすために感温筒１５の
小型化を図る場合に、感温筒１５内に封入する吸着剤３
５の封入量を減らしても、冷媒蒸発器６の出口側の冷媒
配管８内の冷媒の温度の変化に対するガス冷媒の圧力の
変化速度を鈍化させることになり、冷凍サイクル１の蒸
発圧力の変動を抑制することができる。よって、温度作
動式膨張弁５の小型化や取付スペースの縮小化の要求を
満たしながらも、冷凍サイクル１の蒸発圧力を安定させ
ることができる温度作動式膨張弁５を提供することがで
きる。

【００５０】そして、温度作動式膨張弁５の感温筒１５
内のガス冷媒の飽和圧力値に影響を与えないことから温
度作動式膨張弁５の流量制御特性等の基本性能を維持し
たまま、冷媒蒸発器６の出口より流出した冷媒の温度変
化に対するダイヤフラム２５の上側圧力室２３内の圧力
変化の時定数のコントロール（遅らす）が可能となる。

【００５１】〔第１実施例の実験評価〕この実施例の温
度作動式膨張弁５について実験を行ったので図４のグラ
フおよび図５のグラフに基づいて説明する。ここで、実
験に用いた膨張弁の仕様条件を述べる。遅延手段とし
て、キャピラリチューブ２６の中間部に治具を用いて取
り付けた０．４５μｍ×２枚の樹脂フィルターを利用
し、通路面積をキャピラリチューブ２６の内径（φ０．
８）相当とした。内部に充填する媒体は、吸着剤として
の活性炭の吸着量を考慮してフロンガス（ＨＦＣ−１３
４ａ）の飽和特性に近づける必要性からフロンガス（Ｈ
ＦＣ−２３）を用いた。

【００５２】以上のようなフィルター付膨張弁（実施
品）の感温筒とフィルター無し膨張弁（従来品）の感温
筒を水温が０℃の水槽と水温が１０℃の水槽との間で瞬
時に入れ替えを行い、ダイヤフラム２５の上側圧力室２
３の圧力の変化およびボール弁１２のリフト量の変化を
経時的に確認した。その実験結果を図４のグラフおよび
図５のグラフに示した。

【００５３】図４のグラフからも確認できるように、フ
ィルター付膨張弁（実施品）は、水温が０℃の水槽から
水温が１０℃の水槽へ入れ替えを行った感温筒の加熱時
に、全変化幅の６３％まで変化するまでに４２秒間かか
り、フィルター無し膨張弁（従来品）よりも変化時間が
１７％遅れるようになった。

【００５４】また、図５のグラフからも確認できるよう
に、フィルター付膨張弁（実施品）は、水温が１０℃の
水槽から水温が０℃の水槽へ入れ替えを行った感温筒の
冷却時に、全変化幅の６３％まで変化するまでに３４秒
間かかり、フィルター無し膨張弁（従来品）よりも変化
時間が３１％遅れるようになった。

【００５５】〔第２実施例〕図６はこの発明の第２実施
例を示したもので、遅延手段をなすフィルター３７を示
した図である。この実施例のフィルター３７は、陶器や
セラミックにより一体成形したもので、抵抗部材４１の
代わりに通気性を有する抵抗部４７を通過口４２内に形
成している。

【００５６】〔第３実施例〕図７はこの発明の第３実施
例を示したもので、遅延手段をなすフィルター３７を示
した図である。この実施例では、第２実施例のフィルタ
ー３７の外周と感温筒１５の内周との間からガス冷媒が
洩れるのを防ぐために、フィルター３７の外周と感温筒
１５の内周との間にＯリング等のシール部材４８を装着
している。

【００５７】

【発明の効果】この発明は、製品の小型化や取付スペー
スの縮小化に伴って感温部内に封入する吸着剤の封入量
を減少したとしても、冷媒蒸発器より流出する冷媒の温
度変化に対する駆動部内の圧力変化の応答速度を抑制す
ることにより冷凍サイクルの圧力変動を抑制できる。ま
た、樹脂製チューブ、金属箔テープおよび断熱材を設け
ることなく、冷媒蒸発器より流出する冷媒の温度変化に
対する駆動部内の圧力変化の応答速度をコントロールで
きるため、部品点数の減少および組付作業性の向上が図
れるので、製品コストの上昇を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例に用いた冷凍サイクルを
示した構成図である。

【図２】図１の冷凍サイクルに組み込まれた温度作動式
膨張弁を示した断面図である。

【図３】図２の温度作動式膨張弁のフィルターを示した
断面図である。

【図４】感熱筒の加熱時の実施品と従来品との時定数改
良効果を示したグラフである。

【図５】感熱筒の冷却時の実施品と従来品との時定数改
良効果を示したグラフである。

【図６】この発明の第２実施例に用いた温度作動式膨張
弁のフィルターを示した断面図である。

【図７】この発明の第３実施例に用いた温度作動式膨張
弁のフィルターを示した断面図である。

【符号の説明】

１ 冷凍サイクル ５ 温度作動式膨張弁（冷凍サイクル用膨張弁） ６ 冷媒蒸発器 ８ 冷媒配管 １１ 弁本体 １２ ボール弁（弁体） １４ エレメント（駆動部） １５ 感温筒（感温部） １９ 絞り孔（冷媒通路） ３５ 吸着剤 ３７ フィルター（遅延手段） ４０ フィルター本体（一体成形品） ４１ 抵抗部材（制限手段） ４２ 通過口

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（ａ）内部を冷媒蒸発器に向かう冷媒が流
   れる冷媒通路を有する弁本体と、 （ｂ）この弁本体内において変位自在に配され、前記冷
   媒通路の開度を調節する弁体と、 （ｃ）前記冷媒蒸発器より流出する冷媒の温度が伝わる
   感温部と、 （ｄ）内部の圧力の変化に基づいて前記弁体を駆動する
   駆動部と、 （ｅ）前記感温部から前記駆動部に至る導圧経路中に充
   填され、前記冷媒蒸発器より流出する冷媒の温度変化を
   圧力変化に変換して前記駆動部内に伝える媒体と、 （ｆ）前記感温部内に封入され、前記冷媒蒸発器より流
   出する冷媒の温度変化に応じて媒体を吸着する吸着剤
   と、 （ｇ）この吸着剤から前記駆動部に至る導圧経路内に設
   けられ、前記冷媒蒸発器より流出する冷媒の温度変化に
   対する媒体の圧力の伝達速度を遅延させる遅延手段とを
   備えた冷凍サイクル用膨張弁。
2. 【請求項２】請求項１に記載の冷凍サイクル用膨張弁に
   おいて、 前記遅延手段は、内部を媒体が通過する通過口を有する
   非通気性の一体成形品、および前記通過口を通過する媒
   体の移動速度を制限する通気性の制限手段よりなること
   を特徴とする冷凍サイクル用膨張弁。
3. 【請求項３】請求項１に記載の冷凍サイクル用膨張弁に
   おいて、 前記遅延手段は、前記導圧経路内を移動する媒体の移動
   速度を制限する通気性の一体成形品よりなることを特徴
   とする冷凍サイクル用膨張弁。
4. 【請求項４】請求項１ないし請求項３のいずれかに記載
   の冷凍サイクル用膨張弁において、 前記媒体には、ＨＦＣ−２３またはＨＦＣ−１３４ａ等
   の飽和ガスが利用されることを特徴とする冷凍サイクル
   用膨張弁。