知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(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】P2024093500
(43)【公開日】2024-07-09
(54)【発明の名称】膨張弁
(51)【国際特許分類】
F16K 31/68 20060101AFI20240702BHJP
F25B 41/335 20210101ALI20240702BHJP
【ＦＩ】
F16K31/68 S
F25B41/335 B
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022209921
(22)【出願日】2022-12-27
(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】弁理士法人第一国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】柳屋 秀幸
(72)【発明者】
【氏名】今井 邦俊
(72)【発明者】
【氏名】渡辺 悠太
(72)【発明者】
【氏名】▲高▼橋 祐亮
【テーマコード（参考）】
3H057
【Ｆターム（参考）】
3H057AA04
3H057BB49
3H057CC06
3H057DD04
3H057EE01
3H057FA24
3H057FB05
3H057GG02
3H057HH01
3H057HH18
(57)【要約】 （修正有）
【課題】任意に閉弁状態を確保できるにも関わらず、圧損を抑制することができる膨張弁を提供する。
【解決手段】膨張弁１は、弁体３と、弁室ＶＳと、弁座２０と、弁本体２と、弁体３を弁座２０に向けて付勢する第１の付勢装置４と、弁体を駆動する作動棒５と、作動棒５を駆動するパワーエレメント８と、作動棒５に設けられて連通孔内に配置されたピストン部６を少なくとも有し、連通孔内を、弁室ＶＳ側のシリンダ室ＣＳ、及び低圧流路側に配置されて低圧流路に連通する連通室に区画する区画部と、弁本体１に形成され、弁室ＶＳ及びシリンダ室ＣＳを連通して弁室ＶＳ内の冷媒をシリンダ室ＣＳに導入し、または、シリンダ室ＣＳに連通して弁室ＶＳよりも上流側から冷媒をシリンダ室ＣＳに流入する流入路と、流入路を介するシリンダ室ＣＳへの冷媒の流入を制御する第１の弁装置ＥＶと、を有する。
【選択図】図２
【解決手段】膨張弁１は、弁体３と、弁室ＶＳと、弁座２０と、弁本体２と、弁体３を弁座２０に向けて付勢する第１の付勢装置４と、弁体を駆動する作動棒５と、作動棒５を駆動するパワーエレメント８と、作動棒５に設けられて連通孔内に配置されたピストン部６を少なくとも有し、連通孔内を、弁室ＶＳ側のシリンダ室ＣＳ、及び低圧流路側に配置されて低圧流路に連通する連通室に区画する区画部と、弁本体１に形成され、弁室ＶＳ及びシリンダ室ＣＳを連通して弁室ＶＳ内の冷媒をシリンダ室ＣＳに導入し、または、シリンダ室ＣＳに連通して弁室ＶＳよりも上流側から冷媒をシリンダ室ＣＳに流入する流入路と、流入路を介するシリンダ室ＣＳへの冷媒の流入を制御する第１の弁装置ＥＶと、を有する。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
弁体と、
前記弁体を内部に配置する弁室、前記弁室の下流側に形成された弁孔、前記弁孔の周囲に形成された弁座、前記弁室内における前記弁体の前記弁座に向かう方向に前記弁室に対して離間し、前記弁室内よりも低圧の冷媒が流れる低圧流路、前記弁室及び前記低圧流路の間に形成されて前記低圧流路及び前記弁孔と連通する連通孔を有する弁本体と、
前記弁体を前記弁座に向けて付勢する第１の付勢装置と、
前記弁孔及び前記連通孔に配置され、前記弁体を駆動する作動棒と、
前記作動棒を駆動するパワーエレメントと、
前記作動棒に設けられて前記連通孔内に配置されたピストン部を少なくとも有し、前記連通孔内を、前記弁室側のシリンダ室、及び前記低圧流路側に配置されて前記低圧流路に連通する連通室に区画する区画部と、
前記弁本体に形成され、前記弁室及び前記シリンダ室を連通して前記弁室内の冷媒を前記シリンダ室に導入し、または、前記シリンダ室に連通して前記弁室よりも上流側から冷媒を前記シリンダ室に流入する流入路と、
前記流入路を介する前記シリンダ室への冷媒の流入を制御する第１の弁装置と、を有する、
ことを特徴とする膨張弁。
前記弁体を内部に配置する弁室、前記弁室の下流側に形成された弁孔、前記弁孔の周囲に形成された弁座、前記弁室内における前記弁体の前記弁座に向かう方向に前記弁室に対して離間し、前記弁室内よりも低圧の冷媒が流れる低圧流路、前記弁室及び前記低圧流路の間に形成されて前記低圧流路及び前記弁孔と連通する連通孔を有する弁本体と、
前記弁体を前記弁座に向けて付勢する第１の付勢装置と、
前記弁孔及び前記連通孔に配置され、前記弁体を駆動する作動棒と、
前記作動棒を駆動するパワーエレメントと、
前記作動棒に設けられて前記連通孔内に配置されたピストン部を少なくとも有し、前記連通孔内を、前記弁室側のシリンダ室、及び前記低圧流路側に配置されて前記低圧流路に連通する連通室に区画する区画部と、
前記弁本体に形成され、前記弁室及び前記シリンダ室を連通して前記弁室内の冷媒を前記シリンダ室に導入し、または、前記シリンダ室に連通して前記弁室よりも上流側から冷媒を前記シリンダ室に流入する流入路と、
前記流入路を介する前記シリンダ室への冷媒の流入を制御する第１の弁装置と、を有する、
ことを特徴とする膨張弁。
【請求項2】
前記弁本体に形成されて前記シリンダ室に接続され、前記シリンダ室内の冷媒を前記弁室よりも下流側に流出する流出路と、
前記流出路を介する前記シリンダ室からの冷媒の流出を制御する第２の弁装置と、を備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の膨張弁。
前記流出路を介する前記シリンダ室からの冷媒の流出を制御する第２の弁装置と、を備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の膨張弁。
【請求項3】
前記流入路は、前記弁室に連通する第１の流路部、前記シリンダ室に連通する第２の流路部、並びに、前記第１の流路部及び前記第２の流路部に接続された接続室を有し、
前記流出路は、前記第２の流路部、前記接続室、並びに、前記弁室よりも下流側及び前記接続室を連通する第３の流路部を有し、
前記接続室は、前記第１の流路部及び前記第２の流路部を連通する第１連通流路、並びに、前記第２の流路部及び前記第３の流路部を連通する第２連通流路を有し、
前記第１の弁装置は、前記接続室に配置される弁軸部材、及び前記弁軸部材を駆動する駆動装置を備えて前記第２の弁装置を兼ね、
前記弁軸部材は、前記接続室の前記第１連通流路を介して前記第１の流路部および前記第２の流路部を連通させて、前記第２連通流路を閉じることで前記第１の流路部及び前記第２の流路部の双方と前記第３の流路部とを非連通とする第１の位置、並びに、前記接続室の前記第２連通流路を介して前記第２の流路部及び前記第３の流路部を連通させて、前記第１連通流路を閉じることで前記第２の流路部及び前記第３の流路部の双方と前記第１の流路部とを非連通とする第２の位置の間で移動可能に形成され、
前記駆動装置は、前記弁軸部材を前記第１の位置及び前記第２の位置の間で移動させる、ことを特徴とする請求項２に記載の膨張弁。
前記流出路は、前記第２の流路部、前記接続室、並びに、前記弁室よりも下流側及び前記接続室を連通する第３の流路部を有し、
前記接続室は、前記第１の流路部及び前記第２の流路部を連通する第１連通流路、並びに、前記第２の流路部及び前記第３の流路部を連通する第２連通流路を有し、
前記第１の弁装置は、前記接続室に配置される弁軸部材、及び前記弁軸部材を駆動する駆動装置を備えて前記第２の弁装置を兼ね、
前記弁軸部材は、前記接続室の前記第１連通流路を介して前記第１の流路部および前記第２の流路部を連通させて、前記第２連通流路を閉じることで前記第１の流路部及び前記第２の流路部の双方と前記第３の流路部とを非連通とする第１の位置、並びに、前記接続室の前記第２連通流路を介して前記第２の流路部及び前記第３の流路部を連通させて、前記第１連通流路を閉じることで前記第２の流路部及び前記第３の流路部の双方と前記第１の流路部とを非連通とする第２の位置の間で移動可能に形成され、
前記駆動装置は、前記弁軸部材を前記第１の位置及び前記第２の位置の間で移動させる、ことを特徴とする請求項２に記載の膨張弁。
【請求項4】
前記駆動装置は、
プランジャを有し、前記プランジャによって前記弁軸部材を前記第１の位置及び前記第２の位置の一方から他方へ移動する、前記弁本体に設けられる駆動部と、
前記接続室に設けられて前記弁軸部材を前記他方側から前記一方に向かって付勢する第２の付勢装置と、を備える、
ことを特徴とする請求項３に記載の膨張弁。
プランジャを有し、前記プランジャによって前記弁軸部材を前記第１の位置及び前記第２の位置の一方から他方へ移動する、前記弁本体に設けられる駆動部と、
前記接続室に設けられて前記弁軸部材を前記他方側から前記一方に向かって付勢する第２の付勢装置と、を備える、
ことを特徴とする請求項３に記載の膨張弁。
【請求項5】
前記第３の流路部は、前記接続室において、前記第１の流路部の開口を挟んで前記駆動部に対して反対側に開口し、
前記接続室内において前記第１の流路部の開口及び前記第３の流路部の開口の間に配置されて前記第１の流路部から前記第３の流路部への冷媒の流れを防止し、前記第２の流路部の開口を覆い、前記第３の流路部の前記開口との間に隙間を有する弁座部材であって、前記プランジャの移動方向に貫通する貫通孔、及び前記貫通孔及び前記第２の流路部の前記開口を中継する中継路を有する弁座部材を備え、
前記弁軸部材は、前記貫通孔内に配置されて前記貫通孔の軸方向に移動可能に形成されかつ前記貫通孔の内面との間に流路を有する軸部、及び前記軸部に設けられて前記隙間に配置され、前記弁座部材に当接することで前記貫通孔の開口を閉塞可能なフランジ部を有し、
前記プランジャの端面は、前記貫通孔の開口を閉塞可能な面に形成される、
ことを特徴とする請求項４に記載の膨張弁。
前記接続室内において前記第１の流路部の開口及び前記第３の流路部の開口の間に配置されて前記第１の流路部から前記第３の流路部への冷媒の流れを防止し、前記第２の流路部の開口を覆い、前記第３の流路部の前記開口との間に隙間を有する弁座部材であって、前記プランジャの移動方向に貫通する貫通孔、及び前記貫通孔及び前記第２の流路部の前記開口を中継する中継路を有する弁座部材を備え、
前記弁軸部材は、前記貫通孔内に配置されて前記貫通孔の軸方向に移動可能に形成されかつ前記貫通孔の内面との間に流路を有する軸部、及び前記軸部に設けられて前記隙間に配置され、前記弁座部材に当接することで前記貫通孔の開口を閉塞可能なフランジ部を有し、
前記プランジャの端面は、前記貫通孔の開口を閉塞可能な面に形成される、
ことを特徴とする請求項４に記載の膨張弁。
【請求項6】
前記弁座部材の前記駆動部側の端面において前記貫通孔の前記開口の周囲は、第２のシール部材により形成され、
前記弁部材の前記第３の流路部側の端面において前記貫通孔の前記開口の周囲は、第１のシール部材により形成される、
ことを特徴とする請求項５に記載の膨張弁。
前記弁部材の前記第３の流路部側の端面において前記貫通孔の前記開口の周囲は、第１のシール部材により形成される、
ことを特徴とする請求項５に記載の膨張弁。
【請求項7】
前記区画部は、前記ピストン部及び前記連通孔の内面との間に設けられたＯ－リングを備え、前記ピストン部は、前記Ｏ－リングを介して前記弁本体に対して支持されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の膨張弁。
ことを特徴とする請求項１に記載の膨張弁。
【請求項8】
前記シリンダ室に設けられ、前記弁本体に対して前記パワーエレメント側に前記ピストン部が所定量移動したときに、前記ピストン部に当接する係止部を有する、
ことを特徴とする請求項１～請求項７のいずれか一項に記載の膨張弁。
ことを特徴とする請求項１～請求項７のいずれか一項に記載の膨張弁。
【請求項9】
前記流入路は、前記弁本体外に設けられる外部流路に接続され、前記第１の弁装置は、前記外部流路に設けられる、
ことを特徴とする請求項１に記載の膨張弁。
ことを特徴とする請求項１に記載の膨張弁。
【請求項10】
前記流出路は、前記弁本体外に設けられる外部流路に接続され、前記第２の弁装置は、前記外部流路に設けられる、
ことを特徴とする請求項２に記載の膨張弁。
ことを特徴とする請求項２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】
膨張弁の一タイプとして、電磁弁を備えた膨張弁が知られている。かかる膨張弁は、例えば、並列に接続された複数の蒸発器を有する冷凍サイクルに適用され、蒸発器の出口側冷媒の過熱度制御機能に加え、冷凍サイクルにおける回路の遮断機能を有している。
【0003】
特許文献１には、高圧の冷媒が流入する一次側通路と弁室とを接続する連絡路に弁口を設けてなり、該弁口を開放又は遮蔽する電磁弁を取付けた膨張弁が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特許第３３６２９９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献１の構成によれば、電磁弁により該弁口を開放することで膨張弁の動作を行わせるとともに、該弁口を遮蔽することで膨張弁を強制的に閉弁状態とすることが可能となる。
【0006】
ここで、特許文献１の膨張弁によれば、電磁弁と膨張弁とが直列に接続された状態となっている。すなわち、一次側通路に進入した冷媒は、膨張弁の外部へと流出するまでに、電磁弁のオリフィスと膨張弁のオリフィスの２か所を通過しなければならず、これにより圧損の増大を招いている。しかしながら、現状の膨張弁の構造を維持したまま圧損を減少させるには、オリフィス径を増大しなければならず、それにより膨張弁の大型化を招くこととなる。
【0007】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、任意に閉弁状態を確保できるにも関わらず、圧損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】
【0008】
本発明の電磁弁は、
弁体と、
前記弁体を内部に配置する弁室、前記弁室の下流側に形成された弁孔、前記弁孔の周囲に形成された弁座、前記弁室内における前記弁体の前記弁座に向かう方向に前記弁室に対して離間し、前記弁室内よりも低圧の冷媒が流れる低圧流路、前記弁室及び前記低圧流路の間に形成されて前記低圧流路及び前記弁孔と連通する連通孔を有する弁本体と、
前記弁体を前記弁座に向けて付勢する第１の付勢装置と、
前記弁孔及び前記連通孔に配置され、前記弁体を駆動する作動棒と、
前記作動棒を駆動するパワーエレメントと、
前記作動棒に設けられて前記連通孔内に配置されたピストン部を少なくとも有し、前記連通孔内を、前記弁室側のシリンダ室、及び前記低圧流路側に配置されて前記低圧流路に連通する連通室に区画する区画部と、
前記弁本体に形成され、前記弁室及び前記シリンダ室を連通して前記弁室内の冷媒を前記シリンダ室に導入し、または、前記シリンダ室に連通して前記弁室よりも上流側から冷媒を前記シリンダ室に流入する流入路と、
前記流入路を介する前記シリンダ室への冷媒の流入を制御する第１の弁装置と、を有する、
ことを特徴とする。
弁体と、
前記弁体を内部に配置する弁室、前記弁室の下流側に形成された弁孔、前記弁孔の周囲に形成された弁座、前記弁室内における前記弁体の前記弁座に向かう方向に前記弁室に対して離間し、前記弁室内よりも低圧の冷媒が流れる低圧流路、前記弁室及び前記低圧流路の間に形成されて前記低圧流路及び前記弁孔と連通する連通孔を有する弁本体と、
前記弁体を前記弁座に向けて付勢する第１の付勢装置と、
前記弁孔及び前記連通孔に配置され、前記弁体を駆動する作動棒と、
前記作動棒を駆動するパワーエレメントと、
前記作動棒に設けられて前記連通孔内に配置されたピストン部を少なくとも有し、前記連通孔内を、前記弁室側のシリンダ室、及び前記低圧流路側に配置されて前記低圧流路に連通する連通室に区画する区画部と、
前記弁本体に形成され、前記弁室及び前記シリンダ室を連通して前記弁室内の冷媒を前記シリンダ室に導入し、または、前記シリンダ室に連通して前記弁室よりも上流側から冷媒を前記シリンダ室に流入する流入路と、
前記流入路を介する前記シリンダ室への冷媒の流入を制御する第１の弁装置と、を有する、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【0009】
本発明により、任意に閉弁状態を確保できるにも関わらず、圧損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】
【0010】
【発明を実施するための形態】
【0011】
（第１の実施形態）
以下、図１を参照して、第１の実施形態にかかる膨張弁１の構造を説明する。
図１は、本実施形態における膨張弁１の開弁状態の概略断面図であり、これが接続された冷凍サイクル１００を模式的に示す。図２は、図１に対し軸線Ｌ回りに９０度だけ位相を変えた断面における膨張弁１の縦断面図であり、開弁状態で示す。図３は、図２に示す電磁弁ＥＶの周辺を拡大して示す断面図である。図４は、図２と同様な断面における膨張弁１の縦断面図であり、閉弁状態で示す。
以下、図１を参照して、第１の実施形態にかかる膨張弁１の構造を説明する。
図１は、本実施形態における膨張弁１の開弁状態の概略断面図であり、これが接続された冷凍サイクル１００を模式的に示す。図２は、図１に対し軸線Ｌ回りに９０度だけ位相を変えた断面における膨張弁１の縦断面図であり、開弁状態で示す。図３は、図２に示す電磁弁ＥＶの周辺を拡大して示す断面図である。図４は、図２と同様な断面における膨張弁１の縦断面図であり、閉弁状態で示す。
【0012】
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（第１の付勢装置）４と、作動棒５と、ピストン部材（ピストン部ともいう）６と、パワーエレメント８とを具備する。膨張弁１の軸線をＬとする。ここで、軸線Ｌに沿って、パワーエレメント８側を上方とし、付勢装置４側を下方とする。
【0013】
弁本体２は、弁室ＶＳに加え、第１流路２１、第２流路２２及び戻り流路２３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(流体ともいう）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、作動棒挿通孔（弁孔）２７、中間通路２２ａ及び排出側流路を介して膨張弁外に排出される。第１流路２１と弁室ＶＳとは、小径通路２１ａを介して連通している。ここで、拡径部２６、中央孔２８、中間通路２２ａ、及び作動棒挿通孔２７により、請求項にいう連通孔を構成する。また、この連通孔において、後述するシリンダ室ＣＳよりも低圧流路側の部分を連通室という。
【0014】
球状の弁体３は、弁室ＶＳ内に配置される。弁体３が弁本体２の環状の弁座２０に着座しているとき、弁室ＶＳと第２流路２２とは非連通状態となる。一方、弁体３が弁座２０から離間しているとき、弁室ＶＳと第２流路２２とは連通状態となる。
【0015】
作動棒５は、下端側の小径部５ａと、小径部５ａより大径の中径部５ｂと、中径部５ｂより大径の大径部５ｃとを有する。作動棒５の小径部５ａが、作動棒挿通孔２７に対して隙間を持って挿通されており、作動棒５の下端は、弁体３の上面に接触している。
【0016】
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が弁体側に移動するとき、弁体３は弁座２０から離間し、膨張弁１が開状態となる。
【0017】
作動棒５は軸線Ｌに沿って、弁本体２に同軸に形成された作動棒挿通孔２７、中央孔２８、拡径部２６、戻り流路２３、連通路２ｂを介して、弁体３からパワーエレメント８まで延在している。作動棒５の中径部５ｂを摺動可能に保持する中央孔２８の内径に対し、拡径部２６の内径はより大きくなっている。拡径部２６には、ピストン部材６が軸線Ｌ方向に相対変位可能に配置されている。
【0018】
より具体的に、拡径部２６は、中央孔２８に隣接する第１円筒部２６ａと、第１円筒部２６ａより大径の第２円筒部２６ｂと、戻り流路２３に隣接し第２円筒部２６ｂより大径の第３円筒部２６ｃとを有する。
【0019】
ピストン部材６は、下端側の小円筒部６ａと、小円筒部６ａより大径の大円筒部６ｂと、大円筒部６ｂより大径の鍔部６ｃとを連設してなり、上下に貫通する一様な径の貫通孔６ｄを有する。作動棒５の中径部５ｂが圧入により貫通孔６ｄに挿通され、ピストン部材６の上端は、大径部５ｃと中径部５ｂの段部に当接して係止される。
【0020】
ピストン部材６の鍔部６ｃ及び大円筒部６ｂは、拡径部２６の第３円筒部２６ｃ内に配置され、さらに大円筒部６ｂと第３円筒部２６ｃとの間に第１のＯ－リングＯＲ１が配置されて、その間をシールしている。
【0021】
ピストン部材６の小円筒部６ａは、拡径部２６の第２円筒部２６ｂ内にスペースを開けて配置されている。
【0022】
作動棒５の中径部５ｂと第１円筒部２６ａとの間に第２のＯ－リングＯＲ２が配置されて、その間をシールしている。
【0023】
第１のＯ－リングＯＲ１及び第２のＯ－リングＯＲ２により挟まれた拡径部２６と作動棒５の間には、シリンダ室ＣＳが形成される。シリンダ室ＣＳは、拡径部２６に隣接する戻り流路（低圧流路ともいう）２３に対してピストン部材６の鍔部６ｃにより仕切られている。拡径部２６の第２円筒部２６ｂの下端から、下方に向かって軸線Ｌに対して傾いて延在する連通口２ｄが形成されている（図２参照）。シリンダ室ＣＳは、連通口２ｄにのみ連通している。ピストン部材６、第１のＯ－リングＯＲ１、及び第２のＯ－リングＯＲ２により、区画部を構成する。
【0024】
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、弁本体２の頂部に設けられた開口部２ａに取り付けられている。開口部２ａは連通路２ｂを介して、エバポレータからの冷媒が通過する戻り流路２３と連通している。
【0025】
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、ストッパ部材８４と、受け部材８６とを有する。
【0026】
上蓋部材８２の頂部には穴８２ａが形成され、栓８１により封止可能となっている。
【0027】
ダイアフラム８３は、同心円の凹凸形状を複数個形成した薄い板材からなる。
【0028】
ストッパ部材８４は、円盤部と、該円盤部の下面に同軸に連設された円筒部とを有し、円筒部の下端中央には嵌合孔８４ｃが形成されている。
【0029】
受け部材８６は、上蓋部材８２の外径とほぼ同じ外径を持つフランジ部と、該フランジ部の下端に連設された中空円筒部とを有し、中空円筒部の外周には雄ねじ８６ｃが形成されている。
【0030】
パワーエレメント８の組立時に、まず上蓋部材８２と、ダイアフラム８３と、受け部材８６のフランジ部のそれぞれ外周部を重ね合わせた状態で、当該外周部を例えばＴＩＧ溶接やレーザ溶接、プラズマ溶接等により周溶接して一体化する。
【0031】
続いて、上蓋部材８２に形成された穴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ＰＡという）内に作動ガスを封入した後、穴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。
【0032】
このとき、圧力作動室ＰＡ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ＬＳに配置されたストッパ部材８４の上面と当接して支持される。なお、ストッパ部材８４の円盤部が受け部材８６により保持されるので、ストッパ部材８４はパワーエレメント８から抜け出ることはない。
【0033】
パワーエレメント８を弁本体２に組み付けるときは、ピストン部材６を取り付けた作動棒５の上端をストッパ部材８４の嵌合孔８４ｃに嵌合させた状態で、作動棒５の下端側から弁本体２内に挿入する。さらに、受け部材８６の雄ねじ８６ｃを弁本体２の開口部２ａの雌ねじに螺合させ、ねじ込むことによりパワーエレメント８を弁本体２に固定する。弁本体２とパワーエレメント８との間は、パッキンＰＫによりシールされる。かかる状態で、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、すなわち同じ内圧となる。
【0034】
次に、付勢装置４について説明する。図１において、付勢装置４は、円形の線材を螺旋状に巻いたコイルばね４１と、コイルばね４１の上端に取り付けられて弁体３を支持する弁体サポート４２と、コイルばね４１の下端を支持しつつ弁本体２に取り付けるばね受け部材４３と、弁体サポート４２とコイルばね４１との間に挟持された防振部材４４とを有する。ばね受け部材４３は弁本体２の弁室ＶＳを密閉するとともに、弁体３を弁座２０に向かって付勢するコイルばね４１の端部を支持する機能を有する。
【0035】
弁体サポート４２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。防振部材４４は、例えば径方向に突き出した爪部が弁室ＶＳの内周に弾性的に係合しており、弁体３の振動を抑制する機能を有する。なお、防振部材４４については、例えば特開２０１８－０２５３３１号公報に詳細に記載されているため、詳細な説明を省略する。
【0036】
（電磁弁の構造）
次に、図２、３を参照して、本実施形態の電磁弁（弁装置ともいう）ＥＶの構造を説明する。電磁弁ＥＶの軸線をＯとする。軸線Ｏは軸線Ｌに直交する。
次に、図２、３を参照して、本実施形態の電磁弁（弁装置ともいう）ＥＶの構造を説明する。電磁弁ＥＶの軸線をＯとする。軸線Ｏは軸線Ｌに直交する。
【0037】
図２において、弁本体２には、軸線Ｏに沿って、外部に向かって開口する円形の大開口２ｅと、大開口２ｅより小径の中開口２ｆと、中開口２ｆより小径の小開口２ｇとが形成されている。大開口２ｅの底部と弁室ＶＳとは、入口孔（第１の流路部）２ｈにより連通している。また中開口２ｆの中間位置の内周に、連通口（第２の流路部）２ｄが開口している。さらに、小開口２ｇの底部と中間通路２２ａとは、出口孔（第３の流路部）２ｊにより連通している。ここで、中間通路２２ａにより、弁座２０よりも下流側の下流路を構成する。また、入口孔２ｈ、入口孔２ｈと連通口２ｄとの間に形成された高圧室（接続室ともいう）ＨＳ、中開口２ｆ、及び連通口２ｄにより、流入路を構成し、連通口２ｄ、中開口２ｆ、小開口２ｇ、及び出口孔２ｊにより、流出路を構成する。
【0038】
図３において、中開口２ｆ内には円筒状の弁座部材１１２が配置されており、大開口（凹部ともいう）２ｅの底部に形成された円筒状のカシメ部２ｉを径方向内側にカシメることによって、中開口２ｆに固定されている。
【0039】
弁座部材１１２は、軸線Ｏに沿って延在する貫通円孔（貫通孔ともいう）１１２ａと、軸線Ｏ方向における中間位置の外周に全周にわたって形成された周溝１１２ｂと、貫通円孔１１２ａと周溝１１２ｂとを径方向に連通する径方向孔１１２ｃと、小開口２ｇ側の端部に形成された凹部１１２ｄとを有する。周溝１１２ｂは、連通口２ｄに連通している。周溝１１２ｂと径方向孔１１２ｃが、中継路を構成する。また、高圧室ＨＳの一部、弁座部材１１２の貫通円孔１１２ａ、径方向孔１１２ｃ、及び周溝１１２ｂにより、第１連通流路を構成し、弁座部材１１２の貫通円孔１１２ａ、径方向孔１１２ｃ、周溝１１２ｂ、及び小開口２ｇにより、第２連通流路を構成する。
【0040】
弁座部材１１２の凹部１１２ｄ内には、環状の第１シール部材（第１のシール部材ともいう）ＳＬ１が接着等により取り付けられ、また凹部１１２ｄと反対側の端部には、環状の第２シール部材（第２のシール部材ともいう）ＳＬ２が接着等により取り付けられている。第１シール部材ＳＬ１と第２シール部材ＳＬ２の内径は、貫通円孔１１２ａの内径とほぼ等しい。第１シール部材ＳＬ１は、中開口２ｆと小開口２ｇとの境界の段部に当接し、第２シール部材ＳＬ２は、中開口２ｆの内周に当接し、これらにより弁座部材１１２と弁本体２との間をシールする。
【0041】
円柱状の弁軸部材１１３は、弁座部材１１２の貫通円孔１１２ａ及び第１シール部材ＳＬ１と第２シール部材ＳＬ２を貫通するように挿入された長軸部（単に軸部ともいう）１１３ａと、貫通円孔１１２ａより大径のフランジ部１１３ｂと、短軸部１１３ｃとを有する。長軸部１１３ａの外周と、貫通円孔１１２ａ、第１シール部材ＳＬ１及び第２シール部材ＳＬ２の内周との間には冷媒が通過可能な隙間があり、また弁軸部材１１３は、弁座部材１１２に対して軸線Ｏ方向に相対移動可能である。
【0042】
短軸部１１３ｃの周囲において、小開口２ｇの底部とフランジ部１１３ｂの対向面との間に、押しばね（第２の付勢装置）１１４が配置され、小開口２ｇの底部に対して弁軸部材１１３を大開口２ｅ側に付勢している。なお、押しばね１１４と電磁弁ＥＶとで第２の弁装置を構成し、第２の弁装置と弁軸部材１１３とで、駆動装置を構成する。
【0043】
第１の弁装置及び駆動部を構成する電磁弁ＥＶは、環状の基部１２０と、通電励磁用のコイル１３２と、ヨーク１３３と、ヨーク１３３の内周側に配置され軸線Ｏ方向に延在するパイプ１４１と、パイプ１４１の内周側に軸線Ｏ方向に摺動自在に配置されたプランジャ（変位部材）１３５と、パイプ１４１の端部内周に固定配置された吸引子１４０と、これらを覆うように配設されたハウジング１３８を備えている。
【0044】
基部１２０の内周にパイプ１４１の端部が圧入又はロウ付け等により固定されており、基部１２０の外周に形成された雄ねじ１２１を、弁本体２の大開口２ｅの内周に形成された雌ねじ２ｋに螺合させることで、基部１２０は、弁本体２に対して固定される。大開口２ｅの底部と基部１２０との間には、Ｏ－リングＯＲ３が配置され、基部１２０と弁本体２との間をシールする。これにより基部１２０と大開口２ｅとの間には高圧室ＨＳが形成される。高圧室ＨＳは、入口孔２ｈに連通し、また弁座部材１１２の貫通円孔（貫通孔ともいう）１１２ａに連通可能である。
【0045】
吸引子１４０のパイプ１４１とは反対側の端面には雌ねじ部１４２が形成されている。ハウジング１３８を介在させつつ、取付ボルト１３７を雌ねじ部１４２に螺合させることにより、吸引子１４０とハウジング１３８とが接合される。ハウジング１３８は、間座１３９を介して基部１２０に固定される。
【0046】
円柱状のプランジャ１３５は、磁性材料で形成されており、拡径筒部１３５ａと、貫通円孔１１２ａの内径より大径の縮径筒部１３５ｂとを連設してなる。縮径筒部１３５ｂの端部には円形凹部１３５ｃが形成され、弁座部材１１２から露出した弁軸部材１１３の長軸部１１３ａの端部をルーズフィットで（すなわち軸線Ｏ方向に相対変位可能に）嵌合させている。プランジャ１３５は、プランジャ１３５と吸引子１４０との間に縮装された圧縮コイルばね１３６により、弁座部材１１２側に付勢されている。
【0047】
（膨張弁の動作）
図１を参照して、膨張弁１が冷凍サイクル１００に組み込まれた際の動作例について説明する。冷凍サイクル１００におけるコンプレッサ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冷凍サイクル１００のエバポレータ１０３に送り出され、エバポレータ１０３の周囲を流れる空気と熱交換される。エバポレータ１０３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。
図１を参照して、膨張弁１が冷凍サイクル１００に組み込まれた際の動作例について説明する。冷凍サイクル１００におけるコンプレッサ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冷凍サイクル１００のエバポレータ１０３に送り出され、エバポレータ１０３の周囲を流れる空気と熱交換される。エバポレータ１０３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。
【0048】
ここで、図４に示すように電磁弁ＥＶのプランジャ１３５が弁軸部材１１３を第１の位置（後述）に駆動するものとし、それにより膨張弁１は本来の動作を行うことができる。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に供給される。
【0049】
弁体３が、弁座２０に着座しているときには、弁室ＶＳの上流側の第１流路２１と弁室ＶＳの下流側の第２流路２２とは、非連通状態である。他方、弁体３が、弁座２０から離間しているときには、弁室ＶＳに供給された冷媒は、作動棒挿通孔２７及び第２流路２２を通って、エバポレータへ送り出される。なお、膨張弁１の閉状態（図４参照）と開状態（図２）との間の切り換えは、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。
【0050】
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ＰＡと下部空間ＬＳとが設けられている。このため、圧力作動室ＰＡ内の作動ガスが液化されると、作動棒５はダイアフラム側に移動し、液化された作動ガスが気化されると、作動棒５は弁体側に移動する。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。
【0051】
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ＰＡ内の作動ガスの相（気相、液相等）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からエバポレータに向けて供給される冷媒の量が自動的に調整される。
【0052】
（膨張弁の強制閉弁動作）
次に、電磁弁ＥＶを用いた膨張弁１の強制閉弁動作について説明する。なお、電磁弁ＥＶの駆動により弁軸部材１１３が軸線Ｏに沿って変位する。弁軸部材１１３のフランジ部１１３ｂが弁座部材１１２に対して当接する位置を第１の位置とし、弁軸部材１１３のフランジ部１１３ｂが弁座部材１１２から離間した位置を第２の位置とする。基部１２０と弁本体２との間の高圧室ＨＳには、入口孔２ｈを介して弁室ＶＳから高圧の冷媒が供給されている。
次に、電磁弁ＥＶを用いた膨張弁１の強制閉弁動作について説明する。なお、電磁弁ＥＶの駆動により弁軸部材１１３が軸線Ｏに沿って変位する。弁軸部材１１３のフランジ部１１３ｂが弁座部材１１２に対して当接する位置を第１の位置とし、弁軸部材１１３のフランジ部１１３ｂが弁座部材１１２から離間した位置を第２の位置とする。基部１２０と弁本体２との間の高圧室ＨＳには、入口孔２ｈを介して弁室ＶＳから高圧の冷媒が供給されている。
【0053】
外部の給電装置からコイル１３２に給電が行われると、図４に示すように、圧縮コイルばね１３６の付勢力に抗して、プランジャ１３５が弁座部材１１２から離間する方向に付勢されて移動する。これにより、プランジャ１３５の端部が第２シール部材ＳＬ２から離間し、また押しばね１１４に付勢力により弁軸部材１１３のフランジ部１１３ｂが第１シール部材ＳＬ１に当接して、電磁弁ＥＶは、シリンダ室ＣＳへの高圧の冷媒の導入を行う第１の位置に弁軸部材１１３を切り換える。
【0054】
かかる第１の位置では、高圧室ＨＳの冷媒の圧力は、弁座部材１１２の貫通円孔１１２ａから、径方向孔１１２ｃ、周溝１１２ｂ及び連通口２ｄを介してシリンダ室ＣＳに伝達され、シリンダ室ＣＳの内部圧力を高圧とする。一方、弁軸部材１１３のフランジ部１１３ｂが第１シール部材ＳＬ１に当接しているため、高圧室ＨＳから貫通円孔１１２ａを通って小開口２ｇ側に冷媒が漏れ出ることが抑制され、シリンダ室ＣＳの内部圧力は高圧に維持されたままとなる。
【0055】
ピストン部材６の鍔部６ｃを挟んでシリンダ室ＣＳと反対側は、低圧の冷媒が通過する戻り流路２３に面している。シリンダ室ＣＳが高圧になると、戻り流路２３内の冷媒の圧力との差圧により、シリンダ室ＣＳが拡張する方向にピストン部材６が力を受けるため、ピストン部材６に連結された作動棒５はパワーエレメント８側に変位する。したがって、パワーエレメント８から作動棒５が開弁方向に力を受けていた場合でも、それに抗して作動棒５が上昇し、弁体３を閉弁状態に置くことができる。
【0056】
一方、外部の給電装置からコイル１３２に給電しないとき、図２に示すように、圧縮コイルばね１３６の付勢力により、プランジャ１３５が弁座部材１１２に近接する方向に付勢されて移動する。これにより、プランジャ１３５の端部が第２シール部材ＳＬ２に当接し、また弁軸部材１１３のフランジ部１１３ｂが第１シール部材ＳＬ１から離間して、電磁弁ＥＶは、シリンダ室ＣＳへの高圧の冷媒の遮断を行う第２の位置に弁軸部材１１３を切り換える。
【0057】
弁軸部材１１３のフランジ部１１３ｂが第１シール部材ＳＬ１から離間した直後においては、シリンダ室ＣＳの内部圧力は、中間通路２２ａ内の冷媒の圧力より高くなっている。このため第２の位置では、中間通路２２ａ内の圧力が、出口孔２ｊ、小開口２ｇ、貫通円孔１１２ａ、径方向孔１１２ｃ、周溝１１２ｂ、及び連通口２ｄを介して、シリンダ室ＣＳに伝達され、シリンダ室ＣＳの冷媒の圧力は、迅速に中間通路２２ａ（及び戻り流路２３）の圧力に略等しくなるよう低下する。それにより、ピストン部材６に付与される軸線方向力が消失し、作動棒５はパワーエレメント８の動作に応じて昇降することが可能となる。なお、プランジャ１３５の端部が第２シール部材ＳＬ２に当接するため、高圧室ＨＳ内の冷媒が貫通円孔１１２ａを通過して中間通路２２ａに漏れ出ることが抑制され、冷凍サイクル１００の動作に影響を与えることがない。
【0058】
本実施形態によれば、電磁弁ＥＶへの給電により、コンデンサ１０２から供給される高圧の冷媒をシリンダ室ＣＳに導入することで、ピストン部材６を介して作動棒５を強制的に上昇させることができ、それによりパワーエレメント８の動作に関わりなく膨張弁１の強制閉弁機能を実現できる。
【0059】
さらに、電磁弁ＥＶへの給電中断により、シリンダ室ＣＳと中間通路２２ａとを連通させることで、シリンダ室ＣＳの内圧を迅速に低下させることができるため、ピストン部材６に付与される強制力が消失することで、膨張弁１の本来の動作を確保することができる。このとき、コンデンサ１０２からの冷媒が、電磁弁ＥＶを通過することなく、直接、弁室ＶＳに導入されるため圧損等を抑制することができる。
【0060】
さらに、ゴム又は樹脂製である第１のＯ－リングＯＲ１と第２のＯ－リングＯＲ２とが、弁本体２の拡径部２６に対して、ピストン部材６を介して作動棒５を支持している。したがって、仮に作動棒５に振動が生じた場合でも、第１のＯ－リングＯＲ１と第２のＯ－リングＯＲ２のダンピング機能により、その振動を抑制することができる。
【0061】
（変形例）
図５は、変形例にかかる膨張弁１Ａの図２と同様な縦断面図である。
本実施形態の膨張弁１Ａにおいては、第１の実施形態に対して、弁本体２Ａの形状及び環状板（係止部ともいう）７Ａを配設した点のみが異なり、それ以外の構成は第１の実施形態と同様であるため、共通する構成には同じ符号を付して重複説明を省略する。
図５は、変形例にかかる膨張弁１Ａの図２と同様な縦断面図である。
本実施形態の膨張弁１Ａにおいては、第１の実施形態に対して、弁本体２Ａの形状及び環状板（係止部ともいう）７Ａを配設した点のみが異なり、それ以外の構成は第１の実施形態と同様であるため、共通する構成には同じ符号を付して重複説明を省略する。
【0062】
弁本体２Ａは、拡径部２６の上端に内周段部２Ａｍを形成しており、環状板７Ａを内周段部２Ａｍに取り付けている。作動棒５を貫通させた環状板７Ａは、内周段部２Ａｍに隣接して形成されたカシメ部２Ａｎを径方向内側にカシメることで、所定距離だけ離間してピストン部材６に対向するように弁本体２Ａに固定されている。
【0063】
第１の実施形態では、ピストン部材６に付与される軸線方向力は、ピストン室ＣＳの内圧と戻り流路２３の内圧との差圧に対応する。したがって、該差圧が過大であると、ピストン部材６に付与される軸線方向力も過大となり、作動棒５がパワーエレメント８に向かって強大な力で押圧される恐れがある。しかしながら、この力を受けるダイアフラム８３は薄い板材から形成されているため、作動棒５に強大な力で許容範囲を超えて押圧されると変形などの不具合が生じる恐れがある。
【0064】
これに対し本変形例によれば、ピストン部材６が所定距離を超えて上昇するような力を受けたとき、ピストン部材６の上端が環状板７Ａの下面に当接し、それ以上のピストン部材６の上昇を阻止するように機能する。ピストン部材６の上端が環状板７Ａの下面に当接することにより、作動棒５の上昇が抑制され、許容範囲を超えるダイアフラム８３の変形等を抑制できる。
【0065】
（第２の実施形態）
図６は、第２の実施形態における膨張弁１Ｂの開弁状態を示す概略断面図であり、これが接続された冷凍サイクル１００Ｂを模式的に示す。図７は、第２の実施形態における膨張弁１Ｂの閉弁状態を示す縦断面図である。
図６は、第２の実施形態における膨張弁１Ｂの開弁状態を示す概略断面図であり、これが接続された冷凍サイクル１００Ｂを模式的に示す。図７は、第２の実施形態における膨張弁１Ｂの閉弁状態を示す縦断面図である。
【0066】
本実施形態においては、第１の実施形態に対して、電磁弁を配設しない点が異なり、それ以外の構成は第１の実施形態と同様であるため、共通する構成には同じ符号を付して重複説明を省略する。
【0067】
本実施形態の冷凍サイクル１００Ｂにおいて、コンデンサ１０２から膨張弁１Ｂの弁室ＶＳに向かう配管から分岐して、膨張弁１Ｂの配管基部１０５Ｂに向かう分岐配管（高圧の冷媒が流れる配管、外部流路ともいう）ＤＰが配設され、分岐配管ＤＰには開閉弁（弁装置）ＶＬが取り付けられている。本実施形態において第１の弁装置を構成する開閉弁ＶＬは、分岐配管ＤＰを開放する開放位置と、閉止する閉止位置とに選択的に動作可能である。それ以外の構成は、第１の実施形態の冷凍サイクルと同様である。
【0068】
連通口２ｄが、弁本体２Ｂのシリンダ室ＣＳと大開口２Ｂｅの端部外周とを連通する。大開口２Ｂｅには、配管基部１０５Ｂが取り付けられている。配管基部１０５Ｂの外周に形成された雄ねじを、弁本体２Ｂの大開口２Ｂｅの内周に形成された雌ねじに螺合させることで、配管基部１０５Ｂは、弁本体２Ｂに対して固定される。大開口２Ｂｅと配管基部１０５Ｂとの間には、パッキンＰＫが配置され、配管基部１０５Ｂと弁本体２Ｂとの間をシールする。これにより配管基部１０５Ｂと大開口２Ｂｅとの間には、高圧室ＨＳが形成される。
【0069】
配管基部１０５Ｂは、開閉弁ＶＬを介して分岐配管ＤＰに接続される配管部１０５Ｂａを有している。高圧室ＨＳは、配管基部１０５Ｂの内部流路及び配管部１０５Ｂａを介して分岐配管ＤＰに連通し、また連通口２ｄを介してシリンダ室ＣＳに連通しているが、弁室ＶＳに連通していない。それ以外の構成は、第１の実施形態の膨張弁と同様である。
【0070】
次に、開閉弁ＶＬを用いた膨張弁１Ｂの強制閉弁動作について説明する。なお、開閉弁ＶＬにおいて、分岐配管ＤＰを開放する位置を第１の位置とし、分岐配管ＤＰを遮蔽する位置を第２の位置とする。
【0071】
開閉弁ＶＬを第１の位置（シリンダ室ＣＳへの高圧の冷媒の導入を行う開放位置）に切り換えると、分岐配管ＤＰ内の高圧冷媒が配管部１０５Ｂａを介して高圧室ＨＳに供給され、高圧室ＨＳの冷媒の圧力は連通口２ｄを介してシリンダ室ＣＳに伝達され、シリンダ室ＣＳの内部圧力を高圧とする。
【0072】
シリンダ室ＣＳが高圧になると、戻り流路２３内の冷媒の圧力との差圧により、シリンダ室ＣＳが拡張する方向にピストン部材６が力を受けるため、ピストン部材６に連結された作動棒５はパワーエレメント８側に変位する。したがって、パワーエレメント８から作動棒５が開弁方向に力を受けていた場合でも、それに抗して作動棒５が上昇し、弁体３を閉弁状態に置くことができる。
【0073】
一方、開閉弁ＶＬを第２の位置（シリンダ室ＣＳへの高圧の冷媒の遮断を行う閉止位置）に切り換えると、分岐配管ＤＰ内の冷媒の高圧が高圧室ＨＳに伝達されなくなり、シリンダ室ＣＳ内の冷媒の一部が、例えば作動棒５とピストン部材６との間の隙間から徐々に戻り流路２３内へと流れ出る。これによりシリンダ室ＣＳの内部圧力が低下するため、ピストン部材６に付与される軸線方向力が消失し、作動棒５はパワーエレメント８の動作に応じて昇降することが可能となる。
【0074】
本実施形態によれば、開閉弁ＶＬを第１の位置に動作させることにより、コンプレッサ１０１から供給される高圧の冷媒をシリンダ室ＣＳに導入し、それによりピストン部材６を介して作動棒５を強制的に上昇させることができるため、パワーエレメント８の動作に関わりなく膨張弁１の強制閉弁機能を実現できる。
【0075】
これに対し、開閉弁ＶＬを第２の位置に動作させることより、シリンダ室ＣＳの圧力を低下させることができ、それによりピストン部材６に付与される強制力を消失させて、膨張弁１の本来の動作を確保することができる。このとき、コンデンサ１０２からの冷媒が、開閉弁ＶＬを通過することなく、直接、弁室ＶＳに導入されるため圧損等を抑制することができる。
【0076】
なお、開閉弁ＶＬを三方切換弁として、三方切換弁を介して分岐配管ＤＰと高圧室ＨＳとをつなぐ流路と、高圧室ＨＳと戻り流路２３（コンプレッサ１０１の入口）につなぐ流路とに、選択的に切り替えるようにすることもできる。かかる場合、三方切換弁により分岐配管ＤＰと高圧室ＨＳとを接続することで、シリンダ室ＣＳの内圧を高圧にすることができ、また三方弁により高圧室ＨＳと戻り流路２３とをつなぐ流路により、シリンダ室ＣＳの内圧を迅速に低下させることができる。なお、この例では、三方切換弁を介して、分岐配管ＤＰと高圧室ＨＳとをつなぐ流路と、高圧室ＨＳと戻り流路２３（コンプレッサ１０１の入口）につなぐ流路とを切り換える例を説明したが、他の例では、高圧室ＨＳと戻り流路２３をつなぐ流路に替えて、高圧室ＨＳとエバポレータ１０３の入り口側とをつなぐ流路を用いてもよい。高圧室ＨＳとエバポレータ１０３の入り口側をつなぐ流路は、例えば、高圧室ＨＳと第２流路２２とをつなぐ流路や、高圧室ＨＳと中間通路２２ａとをつなぐ流路がある。
【0077】
（変形例）
図８は、変形例にかかる膨張弁１Ｃの図６と同様な縦断面図である。
本実施形態の膨張弁１Ｃにおいては、第２の実施形態に対して、弁本体２Ｃの形状及び環状板７Ｃを配設した点のみが異なり、それ以外の構成は第２の実施形態と同様であるため、共通する構成には同じ符号を付して重複説明を省略する。
図８は、変形例にかかる膨張弁１Ｃの図６と同様な縦断面図である。
本実施形態の膨張弁１Ｃにおいては、第２の実施形態に対して、弁本体２Ｃの形状及び環状板７Ｃを配設した点のみが異なり、それ以外の構成は第２の実施形態と同様であるため、共通する構成には同じ符号を付して重複説明を省略する。
【0078】
弁本体２Ｃは、拡径部２６の上端に内周段部２Ｃｍを形成しており、環状板７Ｃを内周段部２Ｃｍに取り付けている。作動棒５を貫通させた環状板７Ｃは、内周段部２Ｃｍに隣接して形成されたカシメ部２Ｃｎを径方向内側にカシメることで、所定距離だけ離間してピストン部材６に対向するように弁本体２Ｃに固定されている。
【0079】
本変形例によれば、ピストン部材６が所定距離を超えて上昇するような力を受けたとき、ピストン部材６の上端が環状板７Ｃの下面に当接し、それ以上のピストン部材６の上昇を阻止するように機能する。ピストン部材６の上端が環状板７Ｃの下面に当接することにより、作動棒５の上昇が抑制され、ダイアフラム８３の変形等を抑制できる。
【0080】
なお、本発明は上述した各実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲の設計の変更があっても本発明に含まれることはもちろんである。
【0081】
別な変形例として、例えばシリンダ室内の排圧に用いる専用の流路及び開閉弁を用いてもよい。その具体例を、図９、１０を参照して説明する。
【0082】
図９の変形例においては、弁本体２におけるシリンダ室ＣＳと外部とを連通する排出路ＥＸを形成しており、この排出路ＥＸの外方端が、第２の開閉弁（第２の弁装置）ＶＬ２及び配管（外部流路ともいう）ＨＴを介してエバポレータ１０３の入口側に接続している。なお、本変形例では、排出路ＥＸが流出路に含まれる。それ以外の構成は、図６に示す実施形態と同様であるため、重複説明を省略する。
【0083】
図９の変形例において、第２の開閉弁ＶＬ２を閉止しつつ、開閉弁ＶＬを開放することで、シリンダ室ＣＳ内に高圧の冷媒が導入される。一方、開閉弁ＶＬを閉止しつつ、第２の開閉弁ＶＬ２を開放することで、シリンダ室ＣＳから排出路ＥＸ及び配管ＨＴを介して、エバポレータ１０３に冷媒が流れることとなる。
【0084】
図１０の変形例においては、配管部１０５Ｂａとエバポレータ１０３の入口側とを接続する配管ＨＴの途中に、第２の開閉弁ＶＬ２を配設している。それ以外の構成は、図６に示す実施形態と同様であるため、重複説明を省略する。
【0085】
図１０の変形例において、第２の開閉弁ＶＬ２を閉止しつつ、開閉弁ＶＬを開放することで、高圧室ＨＳを介してシリンダ室ＣＳ内に高圧の冷媒が導入される。一方、開閉弁ＶＬを閉止しつつ、第２の開閉弁ＶＬ２を開放することで、シリンダ室ＣＳから高圧室ＨＳ及び配管ＨＴを介して、エバポレータ１０３に冷媒が流れることとなる。
【0086】
さらに、上述した実施形態及び変形例では、ピストン部材が作動棒に対して別体となっているが、ピストン部と作動棒が一体に形成されてもよい。ここで、「一体」とは、作動棒及びピストン部が単一の部材で形成されることをいう。
【0087】
本明細書は、以下の発明の開示を含む。
（第１の形態）
弁体と、
前記弁体を内部に配置する弁室、前記弁室の下流側に形成された弁孔、前記弁孔の周囲に形成された弁座、前記弁室内における前記弁体の前記弁座に向かう方向に前記弁室に対して離間し、前記弁室内よりも低圧の冷媒が流れる低圧流路、前記弁室及び前記低圧流路の間に形成されて前記低圧流路及び前記弁孔と連通する連通孔を有する弁本体と、
前記弁体を前記弁座に向けて付勢する第１の付勢装置と、
前記弁孔及び前記連通孔に配置され、前記弁体を駆動する作動棒と、
前記作動棒を駆動するパワーエレメントと、
前記作動棒に設けられて前記連通孔内に配置されたピストン部を少なくとも有し、前記連通孔内を、前記弁室側のシリンダ室、及び前記低圧流路側に配置されて前記低圧流路に連通する連通室に区画する区画部と、
前記弁本体に形成され、前記弁室及び前記シリンダ室を連通して前記弁室内の冷媒を前記シリンダ室に導入し、または、前記シリンダ室に連通して前記弁室よりも上流側から冷媒を前記シリンダ室に流入する流入路と、
前記流入路を介する前記シリンダ室への冷媒の流入を制御する第１の弁装置と、を有する、
ことを特徴とする膨張弁。
（第１の形態）
弁体と、
前記弁体を内部に配置する弁室、前記弁室の下流側に形成された弁孔、前記弁孔の周囲に形成された弁座、前記弁室内における前記弁体の前記弁座に向かう方向に前記弁室に対して離間し、前記弁室内よりも低圧の冷媒が流れる低圧流路、前記弁室及び前記低圧流路の間に形成されて前記低圧流路及び前記弁孔と連通する連通孔を有する弁本体と、
前記弁体を前記弁座に向けて付勢する第１の付勢装置と、
前記弁孔及び前記連通孔に配置され、前記弁体を駆動する作動棒と、
前記作動棒を駆動するパワーエレメントと、
前記作動棒に設けられて前記連通孔内に配置されたピストン部を少なくとも有し、前記連通孔内を、前記弁室側のシリンダ室、及び前記低圧流路側に配置されて前記低圧流路に連通する連通室に区画する区画部と、
前記弁本体に形成され、前記弁室及び前記シリンダ室を連通して前記弁室内の冷媒を前記シリンダ室に導入し、または、前記シリンダ室に連通して前記弁室よりも上流側から冷媒を前記シリンダ室に流入する流入路と、
前記流入路を介する前記シリンダ室への冷媒の流入を制御する第１の弁装置と、を有する、
ことを特徴とする膨張弁。
【0088】
（第２の形態）
前記弁本体に形成されて前記シリンダ室に接続され、前記シリンダ室内の冷媒を前記弁室よりも下流側に流出する流出路と、
前記流出路を介する前記シリンダ室からの冷媒の流出を制御する第２の弁装置と、
を備えることを特徴とする第１の形態の膨張弁。
前記弁本体に形成されて前記シリンダ室に接続され、前記シリンダ室内の冷媒を前記弁室よりも下流側に流出する流出路と、
前記流出路を介する前記シリンダ室からの冷媒の流出を制御する第２の弁装置と、
を備えることを特徴とする第１の形態の膨張弁。
【0089】
（第３の形態）
前記流入路は、前記弁室に連通する第１の流路部、前記シリンダ室に連通する第２の流路部、並びに、前記第１の流路部及び前記第２の流路部に接続された接続室を有し、
前記流出路は、前記第２の流路部、前記接続室、並びに、前記弁室よりも下流側及び前記接続室を連通する第３の流路部を有し、
前記接続室は、前記第１の流路部及び前記第２の流路部を連通する第１連通流路、並びに、前記第２の流路部及び前記第３の流路部を連通する第２連通流路を有し、
前記第１の弁装置は、前記接続室に配置される弁軸部材、及び前記弁軸部材を駆動する駆動装置を備えて前記第２の弁装置を兼ね、
前記弁軸部材は、前記接続室の前記第１連通流路を介して前記第１の流路部および前記第２の流路部を連通させて、前記第２連通流路を閉じることで前記第１の流路部及び前記第２の流路部の双方と前記第３の流路部とを非連通とする第１の位置、並びに、前記接続室の前記第２連通流路を介して前記第２の流路部及び前記第３の流路部を連通させて、前記第１連通流路を閉じることで前記第２の流路部及び前記第３の流路部の双方と前記第１の流路部とを非連通とする第２の位置の間で移動可能に形成され、
前記駆動装置は、前記弁軸部材を前記第１の位置及び前記第２の位置の間で移動させる、
ことを特徴とする第２の形態の膨張弁。
前記流入路は、前記弁室に連通する第１の流路部、前記シリンダ室に連通する第２の流路部、並びに、前記第１の流路部及び前記第２の流路部に接続された接続室を有し、
前記流出路は、前記第２の流路部、前記接続室、並びに、前記弁室よりも下流側及び前記接続室を連通する第３の流路部を有し、
前記接続室は、前記第１の流路部及び前記第２の流路部を連通する第１連通流路、並びに、前記第２の流路部及び前記第３の流路部を連通する第２連通流路を有し、
前記第１の弁装置は、前記接続室に配置される弁軸部材、及び前記弁軸部材を駆動する駆動装置を備えて前記第２の弁装置を兼ね、
前記弁軸部材は、前記接続室の前記第１連通流路を介して前記第１の流路部および前記第２の流路部を連通させて、前記第２連通流路を閉じることで前記第１の流路部及び前記第２の流路部の双方と前記第３の流路部とを非連通とする第１の位置、並びに、前記接続室の前記第２連通流路を介して前記第２の流路部及び前記第３の流路部を連通させて、前記第１連通流路を閉じることで前記第２の流路部及び前記第３の流路部の双方と前記第１の流路部とを非連通とする第２の位置の間で移動可能に形成され、
前記駆動装置は、前記弁軸部材を前記第１の位置及び前記第２の位置の間で移動させる、
ことを特徴とする第２の形態の膨張弁。
【0090】
（第４の形態）
前記駆動装置は、
プランジャを有し、前記プランジャによって前記弁軸部材を前記第１の位置及び前記第２の位置の一方から他方へ移動する、前記弁本体に設けられる駆動部と、
前記接続室に設けられて前記弁軸部材を前記他方側から前記一方に向かって付勢する第２の付勢装置と、を備える、
ことを特徴とする第３の形態の膨張弁。
前記駆動装置は、
プランジャを有し、前記プランジャによって前記弁軸部材を前記第１の位置及び前記第２の位置の一方から他方へ移動する、前記弁本体に設けられる駆動部と、
前記接続室に設けられて前記弁軸部材を前記他方側から前記一方に向かって付勢する第２の付勢装置と、を備える、
ことを特徴とする第３の形態の膨張弁。
【0091】
（第５の形態）
前記第３の流路部は、前記接続室において、前記第１の流路部の開口を挟んで前記駆動部に対して反対側に開口し、
前記接続室内において前記第１の流路部の開口及び前記第３の流路部の開口の間に配置されて前記第１の流路部から前記第３の流路部への冷媒の流れを防止し、前記第２の流路部の開口を覆い、前記第３の流路部の前記開口との間に隙間を有する弁座部材であって、前記プランジャの移動方向に貫通する貫通孔、及び前記貫通孔及び前記第２の流路部の前記開口を中継する中継路を有する弁座部材を備え、
前記弁軸部材は、前記貫通孔内に配置されて前記貫通孔の軸方向に移動可能に形成されかつ前記貫通孔の内面との間に流路を有する軸部、及び前記軸部に設けられて前記隙間に配置され、前記弁座部材に当接することで前記貫通孔の開口を閉塞可能なフランジ部を有し、
前記プランジャの端面は、前記貫通孔の開口を閉塞可能な面に形成される、
ことを特徴とする第４の形態の膨張弁。
前記第３の流路部は、前記接続室において、前記第１の流路部の開口を挟んで前記駆動部に対して反対側に開口し、
前記接続室内において前記第１の流路部の開口及び前記第３の流路部の開口の間に配置されて前記第１の流路部から前記第３の流路部への冷媒の流れを防止し、前記第２の流路部の開口を覆い、前記第３の流路部の前記開口との間に隙間を有する弁座部材であって、前記プランジャの移動方向に貫通する貫通孔、及び前記貫通孔及び前記第２の流路部の前記開口を中継する中継路を有する弁座部材を備え、
前記弁軸部材は、前記貫通孔内に配置されて前記貫通孔の軸方向に移動可能に形成されかつ前記貫通孔の内面との間に流路を有する軸部、及び前記軸部に設けられて前記隙間に配置され、前記弁座部材に当接することで前記貫通孔の開口を閉塞可能なフランジ部を有し、
前記プランジャの端面は、前記貫通孔の開口を閉塞可能な面に形成される、
ことを特徴とする第４の形態の膨張弁。
【0092】
（第６の形態）
前記弁座部材の前記駆動部側の端面において前記貫通孔の前記開口の周囲は、第２のシール部材により形成され、
前記弁部材の前記第３の流路部側の端面において前記貫通孔の前記開口の周囲は、第１のシール部材により形成される、
ことを特徴とする第５の形態の膨張弁。
前記弁座部材の前記駆動部側の端面において前記貫通孔の前記開口の周囲は、第２のシール部材により形成され、
前記弁部材の前記第３の流路部側の端面において前記貫通孔の前記開口の周囲は、第１のシール部材により形成される、
ことを特徴とする第５の形態の膨張弁。
【0093】
（第７の形態）
前記区画部は、前記ピストン部及び前記連通孔の内面との間に設けられたＯ－リングを備え、前記ピストン部は、前記Ｏ－リングを介して前記弁本体に対して支持されている、
ことを特徴とする第１の形態～第６の形態のいずれかの膨張弁。
前記区画部は、前記ピストン部及び前記連通孔の内面との間に設けられたＯ－リングを備え、前記ピストン部は、前記Ｏ－リングを介して前記弁本体に対して支持されている、
ことを特徴とする第１の形態～第６の形態のいずれかの膨張弁。
【0094】
（第８の形態）
前記シリンダ室に設けられ、前記弁本体に対して前記パワーエレメント側に前記ピストン部が所定量移動したときに、前記ピストン部に当接する係止部を有する、
ことを特徴とする第１の形態～第７の形態のいずれかの膨張弁。
前記シリンダ室に設けられ、前記弁本体に対して前記パワーエレメント側に前記ピストン部が所定量移動したときに、前記ピストン部に当接する係止部を有する、
ことを特徴とする第１の形態～第７の形態のいずれかの膨張弁。
【0095】
（第９の形態）
前記流入路は、前記弁本体外に設けられる外部流路に接続され、前記第１の弁装置は、前記外部流路に設けられる、
ことを特徴とする第１の形態の膨張弁。
前記流入路は、前記弁本体外に設けられる外部流路に接続され、前記第１の弁装置は、前記外部流路に設けられる、
ことを特徴とする第１の形態の膨張弁。
【0096】
（第１０の形態）
前記流出路は、前記弁本体外に設けられる外部流路に接続され、前記第２の弁装置は、前記外部流路に設けられる、
ことを特徴とする第２の形態の膨張弁。
前記流出路は、前記弁本体外に設けられる外部流路に接続され、前記第２の弁装置は、前記外部流路に設けられる、
ことを特徴とする第２の形態の膨張弁。
【符号の説明】
【0097】
１ ：膨張弁
２ ：弁本体
３ ：弁体
４ ：付勢装置
５ ：作動棒
６ ：ピストン部材
７ ：環状板
８ ：パワーエレメント
２０ ：弁座
２１ ：第１流路
２２ ：第２流路
２３ ：戻り流路
２６ ：拡径部
２７ ：作動棒挿通孔
４１ ：コイルばね
１４０ ：吸引子
１３５ ：プランジャ
１３２ ：コイル
ＥＶ ：電磁弁
ＶＳ ：弁室
ＣＳ ：シリンダ室
ＨＳ ：高圧室
２ ：弁本体
３ ：弁体
４ ：付勢装置
５ ：作動棒
６ ：ピストン部材
７ ：環状板
８ ：パワーエレメント
２０ ：弁座
２１ ：第１流路
２２ ：第２流路
２３ ：戻り流路
２６ ：拡径部
２７ ：作動棒挿通孔
４１ ：コイルばね
１４０ ：吸引子
１３５ ：プランジャ
１３２ ：コイル
ＥＶ ：電磁弁
ＶＳ ：弁室
ＣＳ ：シリンダ室
ＨＳ ：高圧室
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】