特開 2022-21827 膨張弁

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022021827

(43)【公開日】2022-02-03

(54)【発明の名称】膨張弁

(51)【国際特許分類】

   F16K 31/68 20060101AFI20220127BHJP

   F25B 41/335 20210101ALI20220127BHJP

【ＦＩ】

F16K31/68 S

F25B41/06 K

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020125660

(22)【出願日】2020-07-22

(71)【出願人】

【識別番号】391002166

【氏名又は名称】株式会社不二工機

(74)【代理人】

【識別番号】110000062

【氏名又は名称】特許業務法人第一国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】志村 智紀

(72)【発明者】

【氏名】早川 潤哉

【テーマコード（参考）】

3H057

【Ｆターム（参考）】

3H057AA04

3H057BB43

3H057CC05

3H057CC15

3H057DD04

3H057EE01

3H057FA24

3H057FD14

3H057HH18

(57)【要約】      （修正有）

【課題】安価でありながら、所望の温度／流量特性を得ることが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。
【解決手段】膨張弁１は、ダイアフラム８３と、前記ダイアフラム８３の一方の面との間に圧力作動室ＰＯを配置する上蓋部材８２と、前記ダイアフラム８３の他方の面との間に流体流入室ＬＳを配置する受け部材８６とを備えたパワーエレメント８と、第３配管５３を接続可能な冷媒の戻り流路２３と、前記流体流入室ＬＳと前記戻り流路２３とを連通する連通路２ｂと、弁室ＶＳと、弁座２０とを備えた弁本体２と、前記弁室ＶＳに配置された弁体３と、前記弁体３を前記弁座２０に向けて押圧するコイルばね４１と、前記弁体３に一端を当接させ、前記ダイアフラム８３によって駆動される作動棒と、前記戻り流路２３内に挿入されることにより、前記連通路２ｂの一部を遮蔽する遮蔽部材と、を有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

弁体を弁座に向けて押圧する作動棒を駆動するダイアフラムと、前記ダイアフラムの一方の面との間に圧力作動室を配置する上蓋部材と、前記ダイアフラムの他方の面との間に流体流入室を配置する受け部材とを備えたパワーエレメントと、
配管を接続可能な冷媒流路と、
前記流体流入室と前記冷媒流路とを連通する連通路と、
前記冷媒流路内に挿入されることにより、前記連通路の一部を遮蔽する遮蔽部材と、を有することを特徴とする膨張弁。

【請求項2】

前記遮蔽部材は、前記冷媒流路に接続される配管であり、前記配管の先端が前記連通路の一部を遮蔽することを特徴とする請求項１に記載の膨張弁。

【請求項3】

前記遮蔽部材は、前記冷媒流路に接続される配管に取り付けられる円筒部材であり、前記円筒部材の先端が前記連通路の一部を遮蔽することを特徴とする請求項１に記載の膨張弁。

【請求項4】

前記連通路に前記作動棒が挿通されており、前記先端には、前記作動棒との干渉を回避するための切欠が形成されていることを特徴とする請求項２または３に記載の膨張弁。

【請求項5】

前記先端の外周には、テーパ面が形成されていることを特徴とする請求項２または３に記載の膨張弁。

【請求項6】

前記遮蔽部材と前記連通路との重なり量を調整する調整部材を有することを特徴とする請求項１～５のいずれか一項に記載の膨張弁。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、膨張弁に関する。

【背景技術】

【0002】

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。

【0003】

膨張弁に備えられたパワーエレメントは、一般的に、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配置する上蓋部材と、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。

【0004】

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。

【0005】

ところで、流体流入室に流入する冷媒の量や温度は、冷凍サイクルの稼働状況によって刻々と変化する。したがって、条件によってはダイアフラムが過敏に反応し、それにより弁体の繰り返し開閉動作を招き、冷媒の温度制御が不安定になることがある。これをハンチング現象という。ハンチング現象が生じると、空調装置における空気の温度制御が安定せず、空調装置の使用者に不快感を与える恐れがある。

【0006】

これに対し、膨張弁の冷媒流路と、パワーエレメントの流体流入室とをつなぐ通路に、冷媒の流入を制限する孔を形成したディスクを配置することにより、ハンチング現象を抑制することができる膨張弁が、特許文献１に開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２０１８－１１５７９９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、膨張弁を備えた冷凍サイクルの使用条件は、これが適用される空調装置や外部温度環境によって、さまざまに変化する。したがって、ある使用条件下では、膨張弁に取り付けたディスクによりハンチング現象を有効に抑制できたとしても、別の使用条件下では、ハンチング現象を抑制できない場合もある。

【0009】

このような場合、例えば孔径を変えたディスクに交換することにより、ハンチング現象を抑制することも一案である。しかしながら、特許文献１の膨張弁では、ディスクを交換するにはパワーエレメントを取り外さなくてはならず、交換作業が大掛かりになり手間がかかる。またパワーエレメントを脱着することで、流体流入室の容積が変わるなどの条件変化を招き、ディスクの孔径を変えたのにハンチング現象が治まらないなどの不具合も想定される。

【0010】

そこで本発明は、容易にハンチング現象を抑制することができる膨張弁を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上記目的を達成するために、本発明による膨張弁は、
弁体を弁座に向けて押圧する作動棒を駆動するダイアフラムと、前記ダイアフラムの一方の面との間に圧力作動室を配置する上蓋部材と、前記ダイアフラムの他方の面との間に流体流入室を配置する受け部材とを備えたパワーエレメントと、
配管を接続可能な冷媒流路と、
前記流体流入室と前記冷媒流路とを連通する連通路と、
前記冷媒流路内に挿入されることにより、前記連通路の一部を遮蔽する遮蔽部材と、を有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0012】

本発明により、容易にハンチング現象を抑制することができる膨張弁を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】図１は、第１実施形態における膨張弁を、冷媒循環システムに適用した例を模式的に示す概略断面図である。

【図2】図２は、図２のＡ－Ａ矢視断面図である。

【図3】図３は、第２実施形態の膨張弁の縦断面図である。

【図4】図４は、図３のＢ－Ｂ矢視断面図である。

【図5】図５は、第２実施形態の変形例にかかる膨張弁の縦断面図である。

【図6】図６は、第２実施形態の別な変形例にかかる図４と同様な断面図である。

【図7】図７は、第３実施形態にかかる図４と同様な断面図である。

【図8】図８は、第３実施形態の変形例にかかる図４と同様な断面図である。

【図9】図９は、図８のＥ部を拡大して示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

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。

【0015】

（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。

【0016】

（第１実施形態）
図１を参照して、第１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。

【0017】

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。

【0018】

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（冷媒流路ともいう）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。

【0019】

第１流路２１には、コンデンサ１０２に接続された金属製の第１配管５１の端部が内挿されており、第１配管５１の外周に形成された周溝５１ａ内に配置されたＯ－リングＯＲ１により、第１流路２１と第１配管５１との間が密封されている。

【0020】

第２流路２２には、エバポレータ１０４の入口に接続された金属製の第２配管５２の端部が内挿されており、第２配管５２の外周に形成された周溝５２ａ内に配置されたＯ－リングＯＲ２により、第２流路２２と第２配管５２との間が密封されている。

【0021】

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。

【0022】

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。

【0023】

弁本体２の戻り流路２３は、環状凹部２９に隣接して弁本体２を貫通して形成されている。戻り流路２３の軸線Ｏは、膨張弁１の軸線Ｌに直交している。戻り流路２３は、パワーエレメント８を取り付ける凹部２ａの内部空間に連通する円筒状の連通路２ｂに接続されている。連通路２ｂを作動棒５が貫通している。

【0024】

戻り流路２３の入口側（図１で左側）には、エバポレータ１０４の出口に接続された金属製の第３配管５３の端部が内挿されており、第３配管５３の外周に形成された周溝５３ａ内に配置されたＯ－リングＯＲ３により、戻り流路２３と第３配管５３との間が密封されている。第３配管５３の端部外径は、戻り流路２３の内径にほぼ等しい。

【0025】

また戻り流路２３の出口側（図１で右側）には、大径部２３ａ（後述する図２参照）が形成されている。この大径部２３ａに、コンプレッサ１０１に接続された金属製の第４配管５４の端部が内挿されており、第４配管５４の外周に形成された周溝５４ａ内に配置されたＯ－リングＯＲ４により、戻り流路２３と第４配管５４との間が密封されている。

【0026】

図２は、図２のＡ－Ａ矢視断面図である。作動棒５の軸方向に見た図２において、第３配管５３の先端は、連通路２ｂに対して重なり量Δを持って重なっている。換言すれば、連通路２ｂの一部は、遮蔽部材である第３配管５３により遮蔽されている。重なり量Δは１ｍｍ以上であると好ましい。また連通路２ｂが遮蔽される面積は、連通路２ｂの最小断面積に対して１０％以上であると好ましい。

【0027】

例えば第３配管５３の外周に雌ねじを形成し、点線で示すような環状部材ＲＧの内周に雄ねじを形成して、これらのねじを螺合させて第３配管５３の外周に環状部材ＲＧを軸線Ｏに沿った方向に位置調整可能に取り付けることができる。環状部材ＲＧを取り付けた第３配管５３を戻り流路２３に挿入し、環状部材ＲＧを弁本体２に突き当てることで、所望の重なり量Δを確保できる。重なり量Δを変更したい場合、第３配管５３に対して環状部材ＲＧを螺動させればよい。「螺動」とは、係合するねじ同士を相対回転させることにより、ねじ同士が軸線方向に相対移動することをいう。環状部材ＲＧが調整部材を構成する。

【0028】

ただし、調整部材としては、環状部材ＲＧに限られない。例えば第３配管５３の外周に軸線Ｏに沿って複数の小孔を形成し、調整部材としてのピンをいずれかの小孔に外方より差し込んで、第３配管５３を戻り流路２３に挿入する際に弁本体２に当接させてもよい。なお、第３配管５３の先端近傍には、テーパ内周面５３ｂが形成されている。

【0029】

図１において、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。

【0030】

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。

【0031】

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。

【0032】

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。

【0033】

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。

【0034】

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。

【0035】

次に、パワーエレメント８について説明する。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。

【0036】

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。ドーム状となった上蓋部材８２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。

【0037】

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、その下部に形成された中空円筒部８６ｄの外周には雄ねじ８６ｅが刻設されている。

【0038】

一方、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。

【0039】

上蓋部材８２と受け部材８６との間に挟持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。

【0040】

ストッパ部材８４は、上端に鍔部を備えた円筒状の本体８４ａ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。本体８４ａの中央頂面は、ダイアフラム８３の中央下面と接している。

【0041】

パワーエレメント８は、上蓋部材８２とダイアフラム８３と受け部材８６と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されることで、一体化される。

【0042】

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の上面とで囲われる空間（圧力作動室ＰＯ）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。ダイアフラム８３の下面と受け部材８６とで囲われる空間（下部空間ＬＳ）を、流体流入室とする。

【0043】

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、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の肩部が弁本体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。

【0044】

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、連通路２ｂを介して戻り流路２３と連通している。

【0045】

（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の戻り流路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。

【0046】

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。

【0047】

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。

【0048】

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が上昇するため、コイルばね４１の付勢力に応じてストッパ部材８４及び作動棒５が上方向に移動する。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。このようにして、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。

【0049】

更に、パワーエレメント８の下部空間ＬＳは、連通路２ｂを介して戻り流路２３と連通している。このため、戻り流路２３を流れる冷媒が連通路２ｂを介して下部空間ＬＳに流入し、その冷媒の温度・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。

【0050】

第３配管５３の先端と連通路２ｂとの重なり量Δが規定値であるときに、戻り流路２３から下部空間ＬＳに流入する冷媒の量と温度によって、圧力作動室ＰＯ内の作動ガスの体積変化が周期的に起こり、それによりダイアフラム８３が敏感に反応して、弁体３が開閉動作を繰り返すハンチング現象が生じる場合がある。

【0051】

本実施形態によれば、例えば重なり量Δが規定値であるときにハンチング現象が生じた場合には、環状部材ＲＧを螺動させて第３配管５３の挿入量を変え、重なり量Δを変更することができる。これにより戻り流路２３から下部空間ＬＳに進入する冷媒の量を調整し、ハンチング現象を抑制することができる。

【0052】

また、実際の冷凍サイクルを稼働させながら、環状部材ＲＧを螺動させることで、ハンチング現象が生じない最適な重なり量Δの範囲を探ることもできる。なお、環状部材ＲＧが第３配管５３に接合されている場合には、戻り流路２３への挿入サイズが異なる第３配管５３に交換することで、重なり量Δを変更することができる。

【0053】

（第２実施形態）
図３は、第２実施形態の膨張弁の縦断面図である。図４は、図３のＢ－Ｂ矢視断面図である。本実施形態の膨張弁１Ａは、上述した実施形態に対して、第３配管５３Ａに対して、円筒部材５５を取り付けた点が異なる。それ以外の第１実施形態と同様な構成は、同じ符号を付して重複説明を省略する。

【0054】

第２実施形態の固有な構成について説明する。図４において、第３配管５３Ａは、その先端に形成された縮径外周部５３ｃと、縮径外周部５３ｃの端部に形成された外周環状突起５３ｄとを有している。外周環状突起５３ｄは、端部に向かって縮径したテーパ面５３ｅを外周に備える。図示していないが、第３配管５３Ａは環状部材ＲＧを取り付け可能となっている。

【0055】

また、樹脂製の円筒部材５５は、薄肉円筒部５５ａと、厚肉円筒部５５ｂとを軸方向に連設している。厚肉円筒部５５ｂは、第３配管５３Ａと同じ外径と内径を備えている。薄肉円筒部５５ａの端部に内周環状突起５５ｃが形成され、厚肉円筒部５５ｂの対向端側にテーパ内周面５５ｄが形成されている。円筒部材５５が遮蔽部材を構成する。

【0056】

縮径外周部５３ｃに予めＯ－リングＯＲ３を配置しつつ、第３配管５３Ａの縮径外周部５３ｃに対して、円筒部材５５の薄肉円筒部５５ａを同軸に対向させて接近させると、まず外周環状突起５３ｄに内周環状突起５５ｃが当接する。さらに両者を接近させると、樹脂製である内周環状突起５５ｃがテーパ面５３ｅにより拡径するよう弾性変形させられて外周環状突起５３ｄを乗り越え、縮径外周部５３ｃに至った時点で弾性変形から復帰して、縮径外周部５３ｃに全周で当接する。また外周環状突起５３ｄも薄肉円筒部５５ａに密着当接する。これにより、第３配管５３Ａの先端に対して円筒部材５５を取り付けることができる。第３配管５３Ａから円筒部材５５を取り外す場合、上述とは逆方向に力を付与すればよい。

【0057】

円筒部材５５を取り付けた第３配管５３Ａを戻り流路２３に挿入したときに、Ｏ－リングＯＲ３により戻り流路２３と第３配管５３Ａとの間が密封される。本実施形態によれば、第３配管５３Ａを組付けた状態で、円筒部材５５により連通路２ｂの一部を遮蔽することができるため、上述した実施形態と同様にハンチング現象を抑制することができる。

【0058】

また、円筒部材５５の外径が第３配管５３Ａの外径と同じであるため、円筒部材５５及び第３配管５３Ａを戻り流路２３にスムーズに挿入できる。また、円筒部材５５の内周と第３配管５３Ａの内周との間に段差がないため、第３配管５３Ａから円筒部材５５を介して戻り流路２３に冷媒をスムーズに流すことができる。

【0059】

なお、本実施形態で、全長の異なる円筒部材５５を複数種類準備しておくと好ましい。例えば、ある円筒部材５５を使用したときにハンチング現象が生じた場合、これを取り付けた第３配管５３Ａを抜き出して、長さの異なる円筒部材５５に変えて再度挿入すれば、重なり量Δ（図２参照）を容易に変更でき、ハンチング現象の抑制に効果がある。

【0060】

（変形例１）
図５は、第２実施形態の変形例にかかる膨張弁の縦断面図である。本変形例の膨張弁１Ｂは、第２実施形態に対して、円筒部材５５Ｂの形状が異なる。具体的には、円筒部材５５Ｂの端部近傍には、テーパ内周面５５ｄに対向してテーパ外周面５５ｅが形成されている。それ以外の第２実施形態と同様な構成は、同じ符号を付して重複説明を省略する。

【0061】

本変形例によれば、連通路２ｂに対向してテーパ外周面５５ｅが形成されているため、下部空間ＬＳから連通路２ｂを通って戻り流路２３側へ向かう冷媒を、矢印Ｃに示すように、スムーズに戻り流路２３へと戻すことが可能になり、また下部空間ＬＳへの冷媒の還流を抑制してハンチング現象をさらに抑えることができる。

【0062】

さらに、環状凹部２９に対向してテーパ外周面５５ｅが形成されているため、中間室２２１から、作動棒５と作動棒挿通孔２８及び環状凹部２９との隙間を介して漏れ出る冷媒を、矢印Ｄに示すように、スムーズに戻り流路２３へと戻すことが可能になり、それにより連通路２ｂに向かう冷媒を抑制してハンチング現象をさらに抑えることができる。同様なテーパ外周面を、例えば第１実施形態の第３配管に設けてもよい。

【0063】

（変形例２）
図６は、第２実施形態の別な変形例にかかる図４と同様な断面図である。本変形例の膨張弁１Ｃは、第２実施形態に対して、円筒部材５５Ｃの形状が異なる。具体的には、円筒部材５５Ｃの端部には、作動棒５との干渉を防ぐように、半円弧状の切欠５５ｆが１８０度位相で２か所に形成されている。それ以外の第２実施形態と同様な構成は、同じ符号を付して重複説明を省略する。

【0064】

本変形例によれば、円筒部材５５Ｃに切欠５５ｆを形成しているため、連通路２ｂ内に作動棒５が挿通されていても、連通路２ｂとの重なり量を増大させることができる。図６の例では、円筒部材５５Ｃにより、連通路２ｂの約半分の断面積を遮蔽できる。これによりハンチング現象をさらに有効に抑制できる。

【0065】

（第３実施形態）
図７は、第３実施形態にかかる図４と同様な断面図である。本実施形態の膨張弁１Ｄは、第２実施形態に対して、第４配管５４Ｄにも円筒部材５６を取り付けている。それ以外の第２実施形態と同様な構成は、同じ符号を付して重複説明を省略する。

【0066】

第３実施形態の固有な構成について説明する。図７において、第４配管５４Ｄは、戻り流路２３の大径部２３ａの内径にほぼ等しい外径を持つ第１縮径外周部５４ｇと、第１縮径外周部５４ｇに形成された周溝５４ｂと、第１縮径外周部５４ｇより小径の第２縮径外周部５４ｃと、第２縮径外周部５４ｃの先端に形成された外周環状突起５４ｄとを有している。外周環状突起５４ｄは、端部に向かって縮径したテーパ面５４ｅを外周に備える。

【0067】

第４配管５４Ｄは、第１縮径外周部５４ｇを大径部２３ａ内に挿入可能となっており、第４配管５４Ｄの外周部と第１縮径外周部５４ｇとの間の段部５４ｆを弁本体２に当接させることで、軸線方向に位置決めされる。周溝５４ｂに予めＯ－リングＯＲ４を配置しておくことで、大径部２３ａと第４配管５４Ｄとの間が密封される。

【0068】

また、樹脂製の円筒部材５６は、薄肉円筒部５６ａと、厚肉円筒部５６ｂとを軸方向に連設している。厚肉円筒部５６ｂは、第４配管５４Ｄと同じ内径を備え、また戻り流路２３と同じ内径を備えている。薄肉円筒部５６ａの先端に内周環状突起５６ｃが形成されている。厚肉円筒部５６ｂの端部外周に、テーパ面を形成してもよい(図５参照）。

【0069】

第４配管５４Ｄの第２縮径外周部５４ｃに対して、円筒部材５６の薄肉円筒部５６ａを同軸に対向させて接近させると、まず外周環状突起５４ｄに内周環状突起５６ｃが当接する。さらに両者を接近させると、樹脂製である内周環状突起５６ｃがテーパ面５４ｅにより拡径するよう弾性変形させられて外周環状突起５４ｄを乗り越え、第２縮径外周部５４ｃに至った時点で弾性変形から復帰して、第２縮径外周部５４ｃに全周で当接する。また外周環状突起５４ｄも薄肉円筒部５６ａに密着当接する。これにより、第４配管５４Ｄの先端に対して円筒部材５６を取り付けることができる。円筒部材５６の端面と、第１縮径外周部５４ｇとの間に隙間を形成しているが、両者を密着当接させてもよい。

【0070】

本実施形態によれば、円筒部材５６を取り付けた第４配管５４Ｄを戻り流路２３の大径部２３ａに挿入したときに、円筒部材５６により連通路２ｂの下流側の一部を遮蔽することができる。そのため、第３配管５３に取り付けた円筒部材５５により連通路２ｂの上流側の一部を遮蔽することと相まって、上述した実施形態と同様にハンチング現象を抑制することができる。

【0071】

（変形例）
図８は、第３実施形態の変形例にかかる図４と同様な断面図である。図９は、図８のＥ部を拡大して示す図である。本変形例の膨張弁１Ｅは、第３実施形態に対して、円筒部材５５Ｅ、５６Ｅの形状が異なる。具体的には、円筒部材５５Ｅの端部には、作動棒５との干渉を防ぐように、半円弧状の切欠５５ｇが１８０度位相で２か所に形成され、円筒部材５６Ｅの端部には、作動棒５との干渉を防ぐように、半円弧状の切欠５６ｇが１８０度位相で２か所に形成されている。また、円筒部材５５Ｅと円筒部材５６Ｅとは、対向端面を当接させた状態で、膨張弁１Ｅに組み付けられている。それ以外の第２実施形態と同様な構成は、同じ符号を付して重複説明を省略する。

【0072】

図９に示すように、円筒部材５５Ｅと円筒部材５６Ｅとが対向端面を当接させた状態で、切欠５５ｇと切欠５６ｇとで単一の円筒を形成し、その内径Ｘは、作動棒５の外径Ｙより０．１ｍｍ～０．２ｍｍ程度大きくなっている。この隙間の面積（Ｘ^２－Ｙ^２）π／４が連通路２ｄの有効断面積となる。このように連通路２ｄの有効断面積を極力小さくすることにより、ハンチング現象をさらに有効に抑制できる。

【0073】

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。

【符号の説明】

【0074】

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ ：膨張弁
２ ：弁本体
３ ：弁体
４ ：付勢装置
５ ：作動棒
６ ：リングばね
８：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
５１ ：第１配管
５２ ：第２配管
５３，５３Ａ ：第３配管
５４、５４Ｄ ：第４配管
５５，５５Ｂ，５５Ｃ，５５Ｅ ：円筒部材
５６、５６Ｅ ：円筒部材
８１ ：栓
８２ ：上蓋部材
８３ ：ダイアフラム
８４ ：ストッパ部材
８６ ：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

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】