(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-11-13
(45)【発行日】2023-11-21
(54)【発明の名称】膨張弁および冷凍サイクル装置
(51)【国際特許分類】
F25B 41/40 20210101AFI20231114BHJP
F25B 41/335 20210101ALI20231114BHJP
F16K 31/68 20060101ALI20231114BHJP
F16K 47/02 20060101ALI20231114BHJP
【ＦＩ】
F25B41/40 A
F25B41/335 C
F16K31/68 S
F16K47/02 D
【請求項の数】
9
(21)【出願番号】P 2019203632
(22)【出願日】2019-11-11
(65)【公開番号】P2021076190
(43)【公開日】2021-05-20
【審査請求日】2022-09-09
(73)【特許権者】
【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】100100365
【弁理士】
【氏名又は名称】増子 尚道
(72)【発明者】
【氏名】冨塚 真弘
(72)【発明者】
【氏名】山▲崎▼ 祥吾
(72)【発明者】
【氏名】矢野 卓宏
【審査官】加藤 昌人
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１６－０２３８９６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－１８７２２５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２０－０６０３５６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－０２５９７５（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ２５Ｂ ４１／３３５
Ｆ２５Ｂ ４１／４０
Ｆ１６Ｋ ３１／６４－３１／７２
Ｆ１６Ｋ ４７／００－４７／１６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
熱媒体を導入する流入路と当該熱媒体を排出する流出路とに連通する弁室を有する弁本体と、前記弁室の内部に配置され、弁座に着座した閉弁状態と前記弁座から離間した開弁状態との間で前記弁座に対して進退動することにより前記熱媒体の流量を変更する弁体と、
前記弁体を支持する弁支持部と、
前記弁支持部を介して前記弁体を前記弁座に向けて付勢する付勢部材と、
前記弁体に接触して前記付勢部材による付勢力に抗し前記弁体を開弁方向へ移動させる作動棒と、
前記作動棒を駆動する駆動部と
を備えた膨張弁であって、
前記弁室は、
前記流入路を通じて前記熱媒体を導入する流入口と、
前記流出路を通じて前記熱媒体を排出する流出口と
を有し、
前記弁支持部は、
周面の一部が、前記弁室の内壁面に摺動可能に当接し、且つ、前記流入口から前記弁室内に流入して前記流出口に向け流れる前記熱媒体に押されて前記弁室の内壁面に押し付けられるように、前記弁室内に備えられており、
前記流入口に対向する側の弁室の内壁面に沿うように広がって当該内壁面に当接する後周面と、
前記流入口側の弁室の内壁面から離間して、当該流入口側の弁室の内壁面との間に、前記流入口から前記流出口に向け流れる熱媒体の流路を形成する前周面と
を有し、
前記弁支持部の軸方向から見たときに前記後周面は円弧状に広がる一方、
前記前周面は前記流入口に対向するように広がる平面であり、
これにより前記弁支持部が略Ｄ字状の横断面を有する
ことを特徴とする膨張弁。
【請求項2】
前記後周面に、前記流入口に対向する側の弁室の内壁面に向け突出して当該内壁面に当接する突起を１つ以上備えた請求項１に記載の膨張弁。
【請求項3】
熱媒体を導入する流入路と当該熱媒体を排出する流出路とに連通する弁室を有する弁本体と、
前記弁室の内部に配置され、弁座に着座した閉弁状態と前記弁座から離間した開弁状態との間で前記弁座に対して進退動することにより前記熱媒体の流量を変更する弁体と、
前記弁体を支持する弁支持部と、
前記弁支持部を介して前記弁体を前記弁座に向けて付勢する付勢部材と、
前記弁体に接触して前記付勢部材による付勢力に抗し前記弁体を開弁方向へ移動させる作動棒と、
前記作動棒を駆動する駆動部と
を備えた膨張弁であって、
前記弁室は、
前記流入路を通じて前記熱媒体を導入する流入口と、
前記流出路を通じて前記熱媒体を排出する流出口と
を有し、
前記弁支持部は、
周面の一部が、前記弁室の内壁面に摺動可能に当接し、且つ、前記流入口から前記弁室内に流入して前記流出口に向け流れる前記熱媒体に押されて前記弁室の内壁面に押し付けられるように、前記弁室内に備えられており、
前記流入口に対向する側の弁室の内壁面に沿うように広がって当該内壁面に当接する後周面と、
前記流入口側の弁室の内壁面から離間して、当該流入口側の弁室の内壁面との間に、前記流入口から前記流出口に向け流れる熱媒体の流路を形成する前周面と
を有し、
前記後周面に、前記流入口に対向する側の弁室の内壁面に向け突出して当該内壁面に当接する突起を１つ以上備えた
ことを特徴とする膨張弁。
【請求項4】
前記突起は、半球状の形状を有する請求項２または３に記載の膨張弁。
【請求項5】
前記弁体の進退動方向に延び且つ前記突起と係合して当該突起を介し前記弁支持部が前記弁支持部の軸周りに回転することを阻止するスリットを前記流入口に対向する側の弁室の内壁面に備えた請求項２から４のいずれか一項に記載の膨張弁。
【請求項6】
熱媒体を導入する流入路と当該熱媒体を排出する流出路とに連通する弁室を有する弁本体と、
前記弁室の内部に配置され、弁座に着座した閉弁状態と前記弁座から離間した開弁状態との間で前記弁座に対して進退動することにより前記熱媒体の流量を変更する弁体と、
前記弁体を支持する弁支持部と、
前記弁支持部を介して前記弁体を前記弁座に向けて付勢する付勢部材と、
前記弁体に接触して前記付勢部材による付勢力に抗し前記弁体を開弁方向へ移動させる作動棒と、
前記作動棒を駆動する駆動部と
を備えた膨張弁であって、
前記弁室は、
前記流入路を通じて前記熱媒体を導入する流入口と、
前記流出路を通じて前記熱媒体を排出する流出口と
を有し、
前記弁支持部は、
周面の一部が、前記弁室の内壁面に摺動可能に当接し、且つ、前記流入口から前記弁室内に流入して前記流出口に向け流れる前記熱媒体に押されて前記弁室の内壁面に押し付けられるように、前記弁室内に備えられており、
前記流入口に対向する側の弁室の内壁面に沿うように広がって当該内壁面に当接する後周面と、
前記流入口側の弁室の内壁面から離間して、当該流入口側の弁室の内壁面との間に、前記流入口から前記流出口に向け流れる熱媒体の流路を形成する前周面と
を有し、
前記後周面に、前記弁支持部の軸方向に延びる平面部を形成し、
当該平面部の両縁が、前記流入口に対向する側の弁室の内壁面に当接するようにした
ことを特徴とする膨張弁。
【請求項7】
前記後周面に、前記弁支持部の軸方向に延びる平面部を形成し、当該平面部の両縁が、前記流入口に対向する側の弁室の内壁面に当接するようにした
請求項１から５のいずれか一項に記載の膨張弁。
【請求項8】
前記弁体と前記弁支持部が一体の部材である請求項１から７のいずれか一項に記載の膨張弁。
【請求項9】
熱媒体を圧縮する圧縮機と、前記圧縮機で圧縮された前記熱媒体を冷却して液化する凝縮器と、
前記凝縮器で液化された前記熱媒体を減圧膨張させる膨張弁と、
前記膨張弁で減圧膨張された前記熱媒体を蒸発気化する蒸発器と
を備えた冷凍サイクル装置であって、
前記膨張弁が、前記請求項１から８のいずれか一項に記載の膨張弁であることを特徴とする冷凍サイクル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、膨張弁および冷凍サイクル装置に係り、特にエアコンなどの冷凍サイクルに備えられる膨張弁の弁振動を抑制し、異音が発生することを防ぐ技術に関する。
【背景技術】
【0002】
カーエアコンのような冷凍サイクル装置では、エバポレータ（蒸発器）の能力を十分に引き出すために膨張弁が備えられる。この膨張弁は、エバポレータの出口側配管の冷媒温度に感応してエバポレータに供給される冷媒の流れを絞り、最適流量に制御する。
【0003】
一方、かかる膨張弁では、弁の開度が小さいときに弁振動が生じ、この振動によって膨張弁から異音が発生することがある。このため、下記特許文献１のような弁振動を抑制する提案が従来からなされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１９－１１８８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、上記特許文献１に記載の発明は、弁開度が小さいときほど弁支持部や作動棒を押さえる力が強くなる構造を採用することで弁開度に応じた効果的な制振が可能となる一方で、制振用の防振ばねを新たに備える必要があり、部品点数の増加から製造コストが嵩む面がある。また部品点数が増える分、組立工程数も増えることとなる。
【0006】
他方、弁振動は弁の開度だけでなく、弁内を通過する冷媒の圧力にも影響され、冷媒の圧力が高くなるほど弁振動は起こりやすくなる。しかしながら、上記特許文献１記載の発明は弁開度の観点から効果的な制振を企図したものであり、冷媒圧力に対応した効果的な振動抑制を行うことは必ずしも出来ない。
【0007】
したがって、本発明の目的は、部品点数や製造工程数を増加させることなく弁振動を抑制することにあり、さらに、熱媒体の圧力が高くなるほど振動の抑制力を高めることを可能とする点にある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
前記課題を解決し目的を達成するため、本発明に係る膨張弁は、熱媒体を導入する流入路と当該熱媒体を排出する流出路とに連通する弁室を有する弁本体と、弁室の内部に配置され、弁座に着座した閉弁状態と弁座から離間した開弁状態との間で弁座に対して進退動することにより熱媒体の流量を変更する弁体と、弁体を支持する弁支持部と、弁支持部を介して弁体を弁座に向けて付勢する付勢部材と、弁体に接触して付勢部材による付勢力に抗し弁体を開弁方向へ移動させる作動棒と、作動棒を駆動する駆動部とを備える。
【0009】
また上記弁室は、流入路を通じて熱媒体を導入する流入口と、流出路を通じて熱媒体を排出する流出口とを有する。さらに上記弁支持部は、周面の一部が、弁室の内壁面に摺動可能に当接し、且つ、流入口から弁室内に流入して流出口に向け流れる熱媒体に押されて弁室の内壁面に押し付けられるように、弁室内に備えられている。
【0010】
本発明の膨張弁では、弁室の内壁面に摺動可能に当接するように備えられた弁支持部が流入口から流出口に向け流れる熱媒体に押されて弁室の内壁面に押し付けられるように配置されている。したがって、この熱媒体による押圧力により弁支持部やこれにより支持される弁体の振動が抑えられ、前述した防振ばねのような制振用の部材を別に備えなくても弁振動を抑制することができ、弁振動の抑制にあたって部品点数や製造工程数の増加を招くことを回避することが出来る。
【0011】
また、熱媒体の流れ（押圧力）を利用して制振を行う本発明によれば、熱媒体の圧力が高くなるほど強い押圧力が弁支持部に加わることとなるから、熱媒体の圧力が高いときほど生じやすくなる弁振動に効果的に対処することが可能となる。
【0012】
なお、上述した「周面の一部が弁室の内壁面に当接する」とは、周面の一部が内壁面に直接接触する構成に限られず、例えば後に述べるように突起を備えてこの突起を介して当接しているような、間接的に内壁面に押し当てられる構成を含む概念である。
【0013】
弁支持部は、流入口に対向する側の弁室の内壁面に沿うように広がって当該内壁面に当接する後周面と、流入口側の弁室の内壁面から離間して、当該流入口側の弁室の内壁面との間に、流入口から流出口に向け流れる熱媒体の流路を形成する前周面とを有することがある。このような態様では、流入口が備えられた側の弁室の内壁面と、弁支持部の前周面との間に形成された流路を通って流れる熱媒体に押されて弁支持部の後周面が、流入口に対向する側（流入口とは反対側）の弁室の内壁面に押し付けられ、これにより弁振動が抑制される。
【0014】
また本発明では、弁支持部の軸方向から見たときに上記後周面は円弧状に広がる一方、上記前周面は流入口に対向するように広がる平面であり、これにより弁支持部が略Ｄ字状の横断面を有する場合がある。
【0015】
さらに、上記後周面に、流入口に対向する側の弁室の内壁面に向け突出して当該内壁面に当接する突起を１つ以上備えても良い。突起の形状は、例えば半球状の形状とする。
【0016】
また、弁体の進退動方向に延び且つ上記突起と係合して当該突起を介し弁支持部が弁支持部の軸周りに回転することを阻止するスリットを流入口に対向する側の弁室の内壁面に備えても良い。このような態様によれば、弁支持部が軸周りに回転して上記突起が流入口側に移動し、流入口を塞いでしまうような事態を回避することが出来る。
【0017】
また、上記後周面に、弁支持部の軸方向に延びる平面部を形成し、当該平面部の両縁が、流入口に対向する側の弁室の内壁面に当接するようにしても良い。このような態様によれば、軸方向に延びる一対の平面部の縁が弁室内壁面に当接して押し付けられるから、安定した強い振動抑制力を得ることが出来る。
【0018】
弁支持部は、典型的には後に説明する実施形態のように弁体と別の部材により構成するが、本発明では弁体と弁支持部を一体の部材により（一つの部材として一体に）構成することも可能である。
【0019】
また、本発明に係る冷凍サイクル装置は、熱媒体を圧縮する圧縮機と、圧縮機で圧縮された熱媒体を冷却して液化する凝縮器と、凝縮器で液化された熱媒体を減圧膨張させる膨張弁と、膨張弁で減圧膨張された熱媒体を蒸発気化する蒸発器とを備えた冷凍サイクル装置であり、膨張弁として前述した本発明に係るいずれかの膨張弁を使用する。
【発明の効果】
【0020】
本発明によれば、部品点数や製造工程数を増加させることなく弁振動を抑制することができ、熱媒体の圧力が高くなるほど振動の抑制力を高めることが可能となる。
【0021】
本発明の他の目的、特徴および利点は、図面に基づいて述べる以下の本発明の実施の形態の説明により明らかにする。なお、各図中、同一の符号は、同一又は相当部分を示す。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【発明を実施するための形態】
【0023】
〔第１実施形態〕
図１から図３を参照して本発明の第１の実施形態について説明する。なお、各図には前後左右の各方向を表す二次元直交座標、または上下前後左右の各方向を表す三次元直交座標をそれぞれ示し、これらの方向に基いて説明を行う。
図１から図３を参照して本発明の第１の実施形態について説明する。なお、各図には前後左右の各方向を表す二次元直交座標、または上下前後左右の各方向を表す三次元直交座標をそれぞれ示し、これらの方向に基いて説明を行う。
【0024】
図１から図３に示すように、本発明の第１の実施形態に係る膨張弁１１は、弁室１３を内部に備えた弁本体１２と、弁室上部に形成された弁座１４と、弁座１４に対向し且つ弁座１４に対して進退動（上下動）可能に設置された弁体１５と、弁体１５を下方から支持する弁体支持部１６と、弁本体１２の下面部に装着されることにより弁室１３を封止するばね受け部材１８と、ばね受け部材１８と弁体支持部１６との間に配置されて弁体支持部１６を介し弁体１５を弁座１４に向け上方へ付勢するコイルばね（付勢部材）１７と、弁体１５をコイルばね１７の付勢力に抗して弁座１４から後退させる（下方へ移動させる）作動棒１９と、弁本体１２の上面部に備えられて作動棒１９を上下動させるダイアフラム装置（駆動部）２４とを有する。
【0025】
また弁本体１２は、弁室１３に冷媒（熱媒体）を導入する流入路２１と、弁室１３から外部へ冷媒を排出する流出路２２と、弁本体１２の上部を左右に貫通するように冷媒を流通させる戻り流路２３をさらに備えている。なお、戻り流路２３と上記ダイアフラム装置２６の詳細については、本実施形態の膨張弁１１を使用する後述の第４実施形態において説明する。
【0026】
流入路２１と流出路２２は弁室１３を介して互いに連通するが、コイルばね１７の上方への付勢力によって弁体１５が弁座１４に当接し着座した閉弁状態（図１および図２に示す状態）では流入路２１と流出路２２とは連通せずに遮断状態となる。一方、作動棒１９の下方への押圧力により弁体１５が下方へ移動し弁座１４から離れると、流入路２１と流出路２２とが連通し、流入路２１を通って流入口２１ａから弁室１３の内部に流入した冷媒は、流出口２２ａから流出路２２を通って膨張弁１１の外へ排出されエバポレータ６４（後述の図１６参照）に導入される。そして、弁体１５と弁座１４との距離が変更されることにより当該冷媒の流量が調整される。
【0027】
弁の開閉を行う作動棒１９は、弁本体１２の内部において上下方向に延び、上端をダイアフラム装置２４に接続し、下端を弁体１５に接触させてある。
【0028】
弁支持部１６は、弁体１５を載せて当該弁体１５が例えば溶接等の方法により固定される弁体固定部１６ａを上面に有するとともに、コイルばね１７を接続するばね接続部１６ｃを下面に有する。またこれら弁体固定部１６ａとばね接続部１６ｃとの間の弁支持本体部１６ｂは、図３に示すように円弧状に湾曲した後周面３１と平面状の前周面３２とからなる外周面を備え、略Ｄ字状の横断面（水平断面）を有する。なお、図３（後述の図７，図８，図１１，図１４，図１５も同様）では、弁体１５の位置を二点鎖線で示している。また、弁支持本体部１６ｂの形状について別の表現をすれば、円柱の前面側の一部を垂直に切り欠いたような形状、より具体的には、円柱の前縁と中心軸との間の位置において中心軸に平行に垂直に当該円柱を切り欠いた形状を弁支持本体部１６ｂは有する。
【0029】
そして、弁支持部１６（弁支持本体部１６ｂ）の後周面３１は、弁室１３の内壁面１３ａに、より詳しくは流入口２１ａに対向する側（流入口２１ａが備えられている側とは反対側）の内壁面（後側内壁面）１３ａに、弁の開閉方向（すなわち上下方向）に摺動可能に接触している。一方、弁支持部１６（弁支持本体部１６ｂ）の前周面３２は、流入口２１ａから流出口２２ａに向け弁室１３の内部を流れる熱媒体が当該前周面３２と弁室内壁面１３ｂとの間を通過し、熱媒体の流路を形成できるように流入口２１ａが備えられている側の弁室内壁面（前側内壁面）１３ｂと距離を隔てて広がっている。
【0030】
したがって、開弁時には、流入口２１ａから弁室１３の内部に流入した熱媒体が弁支持部１６の前周面３２と弁室前側内壁面１３ｂとの間の流路を通って流出口２２ａに向け流れる。このとき弁支持部１６は、熱媒体の流れに押されて後周面３１が弁室１３の後側内壁面１３ａに押し付けられ、この押圧力により弁支持部１６やこれに固定された弁体１５の振動が抑制される。言い換えれば、本実施形態の膨張弁１１（後述の実施形態においても同様）は、弁室内を通過する熱媒体の流れによって弁支持部１６が弁室１３の内壁面１３ａに押し付けられるように熱媒体の流路を片側（流入口側／前側）に寄せたものである。
【0031】
また、熱媒体の圧力が高まるほど熱媒体が弁支持部１６を弁室内壁面１３ａに押し付ける押圧力は大きくなるから、熱媒体の圧力に対応して弁振動を効果的に抑制することが可能となる。
【0032】
〔第２実施形態〕
図４から図８を参照して本発明の第２の実施形態に係る膨張弁について説明する。なお、以下の説明では、前記第１実施形態と同一又は同等の構成については同一の符号を付して重複した説明を省略し、相違点を中心に説明を行う（後述の各実施形態についても同様）。
図４から図８を参照して本発明の第２の実施形態に係る膨張弁について説明する。なお、以下の説明では、前記第１実施形態と同一又は同等の構成については同一の符号を付して重複した説明を省略し、相違点を中心に説明を行う（後述の各実施形態についても同様）。
【0033】
図４から図８に示すように第２実施形態に係る膨張弁は、前記第１実施形態と比べ、弁支持部４１の構造が異なるもので他の構成は同様である。具体的には、本実施形態において弁支持部４１は、弁体１５を載せて固定する天板部４２（弁体固定部１６ａ）と、弁支持本体部４３と、弁支持本体部４３の後周面を覆うように天板部４２の後側縁部から立ち下がる外筒部４４と、コイルばねを接続するばね接続部１６ｃとを備えている。
【0034】
なお、本実施形態では、外筒部４４の後周面３１が前記第１実施形態の弁支持本体部１６ｂの後周面３１に相当し、当該外筒部４４の後周面３１が前記第１実施形態の弁支持本体部１６ｂの後周面３１と同様に、弁室１３（弁室上部１３ｄ）の後側内壁面１３ａに当接し、押し当てられることとなる。
【0035】
また、天板部４２と弁支持本体部４３は、前記第１実施形態の弁支持部１６（弁支持本体部１６ｂ）と同様に、弁室１３の前側内壁面１３ｂとの間に熱媒体の流路を形成するために前縁を切り欠いたような略Ｄ字状の水平断面形状を有する。さらに、外筒部４４は、弁室１３の後側内壁面１３ａに沿うように湾曲して広がる円弧状の水平断面形状を有し、外周面に複数（本実施形態では３つ）の突起４５ａ，４５ｂ，４５ｃを備えている。各突起４５ａ～４５ｃは、半球状の形状を有し、弁室１３（弁室下部１３ｃ）の後側内壁面１３ａに当接する。
【0036】
なお、弁室１３は、図４に示すように弁支持部４１の上端部（天板部４２や弁支持本体部４３）が配置される上部は内径が小さく、コイルばね１７や弁支持部４１の下端部（外筒部下部の突起４５ａ～４５ｃ）が配置される下部は内径が大きくなっており、弁室上部１３ｄでは外筒部４４の後周面３１が弁室内壁面１３ａに当接し、弁室下部１３ｃでは外筒部４４の後周面３１から外方へ突出する突起４５ａ～４５ｃが弁室内壁面１３ａに当接する。
【0037】
本実施形態の膨張弁では、弁支持部４１の前周面３２と弁室１３の前側内壁面１３ｂとの間を通過する熱媒体により弁支持部４１（外筒部４４の上部と突起４５ａ～４５ｃ）が弁室１３の後側内壁面１３ａに押し付けられ、これにより弁支持部４１および弁体１５の振動が抑制される。また本実施形態では、弁支持部上部（外筒部４４）の後周面３１に加えて、複数の突起４５ａ～４５ｃが弁室内壁面１３ａに押し当てられることとなるから、前記第１実施形態と比べて強い制振効果を得ることが出来る。
【0038】
さらに本実施形態では、図９から図１１に示すように弁支持部４１の各突起４５ａ，４５ｂ，４５ｃと係合するスリット４６ａ，４６ｂ，４６ｃを弁室下部１３ｃの後側内壁面１３ａに形成しても良い。これらのスリット４６ａ～４６ｃは、弁の開閉方向（上下方向）に延び、各突起４５ａ，４５ｂ，４５ｃは、対応するスリット４６ａ，４６ｂ，４６ｃにそれぞれ嵌入しつつ弁の開閉に伴ってスリット４６ａ，４６ｂ，４６ｃに沿って上下に移動する。
【0039】
一方、当該スリット４６ａ～４６ｃによって突起４５ａ～４５ｃの左右への移動は阻止され、弁支持部４１が軸周りに回転すること（図１１の矢印Ｇ参照）を防ぐことが出来る。これにより、弁支持部４１が軸周りに回転して外筒部４４の下端部や突起４５ａ～４５ｃが流入口側に移動し、流入口２１ａを塞いで熱媒体の流入を阻害するような事態が生じることを防ぐことが出来る。
【0040】
なお、図示の例では、各突起４５ａ～４５ｃに対応するように３本のスリット４６ａ～４６ｃを設けたが、当該スリットは１本（例えば中央の突起４５ｂに対応するスリット４６ｂのみを備える）あるいは２本としても構わない。また同様に、突起４５ａ～４５ｃについても、本実施形態では３つ備えたが、２つ以下あるいは４つ以上備えることも可能である。
【0041】
〔第３実施形態〕
図１２から図１５を参照して本発明の第３の実施形態に係る膨張弁について説明する。これらの図に示すように当該膨張弁は、前記第１乃至第２実施形態と比べ、弁支持部５１の構造が異なるもので他の構成は同様である。
図１２から図１５を参照して本発明の第３の実施形態に係る膨張弁について説明する。これらの図に示すように当該膨張弁は、前記第１乃至第２実施形態と比べ、弁支持部５１の構造が異なるもので他の構成は同様である。
【0042】
具体的には本実施形態の弁支持部５１は、前記第２実施形態と同様に、弁体１５を載せて固定する天板部４２（弁体固定部１６ａ）と、弁支持本体部４３と、弁支持本体部４３の後周面を覆うように天板部４２の後側縁部から立ち下がる外筒部４４と、コイルばねを接続するばね接続部１６ｃとを備えている。
【0043】
一方、前記第２実施形態と異なり、外筒部４４の後面には、一定幅を有し上下方向に延びる平面部５２を形成してある。なお、この平面部５２の形成に伴い本実施形態では、前記第２実施形態と同様に斜め左後方と斜め右後方の２つの突起４５ａ，４５ｃを備えるが、真後ろ（中央）の突起４５ｂ（図６および図８参照）は備えていない。
【0044】
他方、本実施形態では、２つの突起４５ａ，４５ｃに加えて、上下方向に延びる平面部５２の左右両縁５２ａ，５２ｂが下縁部を除く全長に亘って弁室１３の後側内壁面１３ａに当接し押し当てられるため、前記第１および第２実施形態より大きな振動抑制効果を得ることが出来る。なお、本実施形態においても前記第２実施形態（図９から図１１）と同様に突起４５ａ，４５ｃに対応して回転防止用のスリット４６ａ，４６ｃを備えても良い。
【0045】
〔第４実施形態〕
本発明の第４の実施形態に係る冷凍サイクル装置は、前記第１実施形態の膨張弁１１を用いたものである。
本発明の第４の実施形態に係る冷凍サイクル装置は、前記第１実施形態の膨張弁１１を用いたものである。
【0046】
具体的には、図１６に示すようにこの冷凍サイクル装置６１は、熱媒体（冷媒）を圧縮するコンプレッサ（圧縮機）６２と、コンプレッサ６２で圧縮された冷媒を冷却して液化するコンデンサ（凝縮器）６３と、コンデンサ６３で液化された冷媒を減圧膨張させる膨張弁１１と、膨張弁１１で減圧膨張された冷媒を蒸発気化するエバポレータ（蒸発器）６４とを備え、膨張弁として前記第１実施形態に係る膨張弁１１を使用する。
【0047】
かかる冷凍サイクル装置６１では、コンプレッサ６２で加圧された冷媒は、コンデンサ６３で液化されて膨張弁１１に送られる。また、膨張弁１１で断熱膨張された冷媒はエバポレータ６４に送り出され、エバポレータ６４で、エバポレータ６４の周囲を流れる空気と熱交換される。エバポレータ６４から戻る冷媒は、膨張弁１１の戻り流路２３を通ってコンプレッサ６２へ戻される。
【0048】
膨張弁１１には、コンデンサ６３から高圧の冷媒が供給される。より具体的には、コンデンサ６３から送られた高圧冷媒は、流入路２１を通って弁室１３に流れ込む。コイルばね１７によって弁体１５が弁座１４に押し付けられて着座した閉弁状態にあれば、弁室１３と流出路２２とが連通していないから、弁室１３内の冷媒は膨張弁１１から排出されない。
【0049】
一方、コイルばね１７の付勢力に抗して作動棒１９が下方へ移動し、弁体１５を弁座１４から後退させると、弁室１３と流出路２２とが連通状態（開弁状態）となり、弁室１３内の冷媒が流出路２２から排出されてエバポレータ６４へ送り出される。かかる作動棒１９の動作は、弁本体１２の上面部に備えられたダイアフラム装置２４により行われる。
【0050】
ダイアフラム装置２４は、上蓋部材２５と、中央部に開口を有する受け部材２６と、上蓋部材２５と受け部材２６との間に配置されたダイアフラム（図示せず）とを備える。そして、上蓋部材２５とダイアフラムとによって囲まれる第１空間には、作動ガスを充填してある。また、ダイアフラムには作動棒１９の上端が接続されており、第１空間内の作動ガスが液化されると、作動棒１９はダイアフラムによって上方へ引き上げられ、液化された作動ガスが気化されると、作動棒１９はダイアフラムによって下方へ押し下げられる。このようにして、膨張弁１１の開弁状態と閉弁状態との間の切り換えが行われる。
【0051】
また、ダイアフラムと受け部材２６との間の第２空間は、前記受け部材中央の開口を通じて戻り流路２３と連通している。このため、戻り流路２３を流れる冷媒の温度と圧力に応じて、第１空間内の作動ガスの相（気相か液相か）が変化し、この変化に応じて作動棒１９が駆動される。このようにして膨張弁１１では、エバポレータ６４から膨張弁１１に戻る冷媒の温度と圧力に応じて、膨張弁１１からエバポレータ６４に向けて供給される冷媒の量が自動的に調整される。
【0052】
また、本実施形態の冷凍サイクル装置６１では、前記第１実施形態の膨張弁１１を使用しているため、弁振動、特に弁体１５や弁支持部１６に生じる振動を、弁室内を流入口２１ａから流出口２２ａに向けて流れる熱媒体の圧力によって効果的に抑制することができ、膨張弁１１から異音が発生することを防ぐことが出来る。
【0053】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の範囲内で種々の変更を行うことができることは当業者に明らかである。
【0054】
例えば、前記実施形態では弁体１５と弁体支持部１６，３１，４１，５１を別部材として構成したが、これらは一体に成形された１つの部材であっても良い。また前記第４実施形態に係る冷凍サイクル装置では、第１実施形態の膨張弁１１を使用したが、第２乃至第３実施形態の膨張弁を使用しても勿論良く、さらに前記実施形態の膨張弁以外にも本発明に基いて構成可能な他の膨張弁を用いることも可能である。
【0055】
さらに、本発明はカーエアコンの膨張弁に好ましく使用することが出来るものであるが、用途や適用対象はカーエアコンに限られず、ルームエアコンや冷凍機など他の様々な冷凍サイクル装置の膨張弁に適用することが出来る。
【符号の説明】
【0056】
１１ 膨張弁
１２ 弁本体
１３ 弁室
１３ａ 流入口に対向する側の弁室の内壁面（後側内壁面）
１３ｂ 流入口側の弁室の内壁面（前側内壁面）
１３ｃ 弁室下部
１３ｄ 弁室上部
１４ 弁座
１５ 弁体
１６，３１，４１，５１ 弁体支持部
１６ａ 弁体固定部
１６ｂ，４３ 弁支持本体部
１６ｃ ばね接続部
１７ コイルばね（付勢部材）
１８ ばね受け部材
１９ 作動棒
２１ 流入路
２１ａ 流入口
２２ 流出路
２２ａ 流出口
２３ 戻り流路
２４ ダイアフラム装置
２５ 上蓋部材
２６ 受け部材
３１ 後周面
３２ 前周面
４２ 天板部
４４ 外筒部
４５ａ，４５ｂ，４５ｃ 突起
４６ａ，４６ｂ，４６ｃ スリット
６１ 冷凍サイクル装置
６２ コンプレッサ（圧縮機）
６３ コンデンサ（凝縮器）
６４ エバポレータ（蒸発器）
１２ 弁本体
１３ 弁室
１３ａ 流入口に対向する側の弁室の内壁面（後側内壁面）
１３ｂ 流入口側の弁室の内壁面（前側内壁面）
１３ｃ 弁室下部
１３ｄ 弁室上部
１４ 弁座
１５ 弁体
１６，３１，４１，５１ 弁体支持部
１６ａ 弁体固定部
１６ｂ，４３ 弁支持本体部
１６ｃ ばね接続部
１７ コイルばね（付勢部材）
１８ ばね受け部材
１９ 作動棒
２１ 流入路
２１ａ 流入口
２２ 流出路
２２ａ 流出口
２３ 戻り流路
２４ ダイアフラム装置
２５ 上蓋部材
２６ 受け部材
３１ 後周面
３２ 前周面
４２ 天板部
４４ 外筒部
４５ａ，４５ｂ，４５ｃ 突起
４６ａ，４６ｂ，４６ｃ スリット
６１ 冷凍サイクル装置
６２ コンプレッサ（圧縮機）
６３ コンデンサ（凝縮器）
６４ エバポレータ（蒸発器）
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】