JP2004132498A

JP2004132498A - 閉鎖弁および空気調和機

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Publication number: JP2004132498A
Application number: JP2002298967A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Okamoto; 岡本　高宏; Shigeji Taira; 平良　繁治; Atsushi Koizumi; 小泉　淳
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2002-10-11
Filing date: 2002-10-11
Publication date: 2004-04-30
Anticipated expiration: 2022-10-11
Also published as: JP4114457B2

Abstract

【課題】簡単安価に製造できる減圧機能を有するコンパクトな閉鎖弁を提供すること。
【解決手段】閉鎖弁の流体通路４８の入口４６側の本体４１の一部をオリフィス部材４９にすると共に、流体通路４８の出口側にオリフィス部３５とフィルタ部４２から構成されるフィルタ付オリフィス部材３３を嵌め込む。また、閉鎖弁の流体通路４８の入口４６付近にフィルタ部材５０を嵌め込む。
【選択図】　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、閉鎖弁およびこの閉鎖弁を用いた空気調和機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、空気調和機としては、室内熱交換器とガス閉鎖弁と圧縮機と室外熱交換器と手動閉鎖弁とキャピラリと液閉鎖弁とを順次ループ状に接続して、冷媒回路を構成したものがある。上記キャピラリは、フレア等の継手によって冷媒回路に接続されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−６３７３７号公報（第１図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の空気調和機では、キャピラリと液閉鎖弁とを別部材としているので、キャピラリと液閉鎖弁とのために大きなスペースを必要とし、空気調和機が大型化するという問題がある。
【０００５】
また、上記キャピラリを配管に接続するとき、キャピラリの両端を配管にする必要があり、空気調和機を製造するときのコストと工数が増大するという問題もある。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、簡単安価に製造できる減圧機能を有するコンパクトな閉鎖弁を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明の閉鎖弁は、入口と出口と、上記入口と出口の間に設けられた弁座とを有する本体と、上記弁座に接離する弁体とを備えた閉鎖弁において、
上記弁座の少なくとも片側にオリフィス部材を設けたことを特徴としている。
【０００８】
上記オリフィス部材は、上記本体と別部材であっても良く、上記本体の一部であっても良い。
【０００９】
上記請求項１の発明の閉鎖弁によれば、上記弁座の少なくとも片側にオリフィス部材を設け、冷媒等の流体を膨張する機能を閉鎖弁に付加しているので、この閉鎖弁を例えば空気調和機等の冷媒回路中に設置することによって、このオリフィス部材を通過した流体を膨張させて減圧できる。したがって、空気調和機等の装置の回路中の閉鎖弁の外部にキャピラリまたは膨張弁を設けることなしに、流体を膨張減圧することができる。したがって、別体のキャピラリまたは膨張弁を省略できて、スペースを節約でき、空気調和機等をコンパクトにできる。
【００１０】
また、請求項２の発明の閉鎖弁は、請求項１に記載の閉鎖弁において、上記弁座の両側にオリフィス部材を設けたことを特徴としている。
【００１１】
上記請求項２の発明の閉鎖弁によれば、上記弁座の両側にオリフィス部材が設けられているので、冷媒等の流体がこの閉鎖弁を通過するときに生じる上記流体の膨張減圧効果を増大できる。
【００１２】
また、請求項３の発明の閉鎖弁は、請求項１または２に記載の閉鎖弁において、上記入口と上記出口の内の少なくとも一方に、オリフィス部材を挿入して設けたことを特徴としている。
【００１３】
上記請求項３の発明の閉鎖弁によれば、上記オリフィス部材を上記入口と上記出口の内の少なくとも一方に挿入して設けているので、上記オリフィス部材を閉鎖弁の中に簡単に組み込むことができて、ひいては閉鎖弁の製造コストを低減できる。
【００１４】
また、請求項４の発明の閉鎖弁は、請求項１乃至３のいずれか１つに記載の閉鎖弁において、上記入口と出口との間にフィルタ部材を設けたことを特徴としている。
【００１５】
上記請求項４の発明の閉鎖弁によれば、上記本体の入口と出口の間にフィルタ部材が設けられているので、上記入口から冷媒等と共に流れてくるごみ等の異物をこのフィルタ部材で捕獲できる。したがって、異物のオリフィス部材、室外熱交換器、室内熱交換器および圧縮機への侵入を防止できるので、空気調和機等の故障を防止できる。
【００１６】
また、請求項５の発明の閉鎖弁は、請求項４に記載の閉鎖弁において、上記オリフィス部材と上記フィルタ部材とを一体に形成したことを特徴としている。
【００１７】
上記請求項５の発明の閉鎖弁によれば、上記オリフィス部材と上記フィルタ部材とを一体に形成したので、フィルタ部材を閉鎖弁の中に簡単に組み込むことができて、フィルタ部材を閉鎖弁に組み込むときのコストと工数を低減できる。
【００１８】
また、請求項６の発明の空気調和機は、圧縮機と、室外熱交換器と、請求項１乃至５のいずれか１つに記載の閉鎖弁と、室内熱交換器とを接続した冷媒回路を備えることを特徴としている。
【００１９】
上記請求項６の発明の空気調和機によれば、空気調和機の閉鎖弁中にオリフィス部材を設け、この閉鎖弁を通常の閉鎖弁本来の機能の他に膨張手段として機能させているので、キャピラリまたは膨張弁を設ける必要がない。したがって、空気調和機をコンパクト、かつ、安価にすることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００２１】
（第１実施形態）
図１（Ａ）に、この発明の第１実施形態の閉鎖弁の断面図を示す。この閉鎖弁は、例えば、黄銅製の本体１と、黄銅製の弁体２と、ステンレス製のオリフィス部材３とを備えている。
【００２２】
上記本体１は、入口６と、出口７と、入口６と出口７とを接続する断面Ｌ字状に屈曲した流体通路８とを備える。上記流体通路８の屈曲部に弁座９を形成している。また、上記流体通路８の屈曲部と出口７の間に、略鼓形状（中央がくびれた円筒形状）の流体通路部分１１を設けている。
【００２３】
一方、上記弁体２は、本体１と螺合するねじ部１２と、六角レンチを挿入する六角穴１３と、上記本体１の弁座９と密着して本体１と弁体２の間をシールするテーパ面１６と、本体１と弁体２の間の隙間から冷媒等が外部に漏れるのを防止するＯリング１７とを備えている。
【００２４】
また、上記オリフィス部材３は、本体１と別部材となっており、本体１の上記略鼓状の流体通路部分１１の出口６側に嵌め込まれている。
【００２５】
図１（Ｂ）は、本体１に嵌め込む前のオリフィス部材３の断面図である。上記オリフィス部材３は、図１（Ｂ）に示すように、凹部２０を有する蓋状の環状部材であり、オリフィス２１を有する円板状のオリフィス部２２と、このオリフィス部２２の外周部から軸方向に突出すると共に、上記オリフィス１５の中心軸αと同一の中心軸αを有する円筒部２３と、この円筒部２３に連なる第１テーパ部２４と、この第１テーパ部２４に連なる第２テーパ部２５とから構成されている。
【００２６】
上記第１テーパ部２４の中心軸αからの傾きは、第２テーパ部２５の中心軸αからの傾きよりも大きくなっている。上記第１テーパ部２４は、上記略鼓状の流体通路部分１１の出口７側のテーパ面に適合するように、この流体通路部分１１の出口７側のテーパ面の形状と略同一の形状に形づくられている。一方、第２テーパ部２５は、中心軸αからの距離がオリフィス部２２から離れるに従って大きくなるように形づくられており、オリフィス部２２から離れるに従って流体通路８の略鼓形状の流体通路部分１１の出口７側の円筒面の内径よりも大きな外径を有するようになっている。上記オリフィス部材３を、流体通路部分１１の出口７側の円筒面に押し込んだとき、オリフィス部材３の第２テーパ部２５と本体１の流体通路部分１１の出口７側の円筒面の間には大きな静摩擦力が生じるようになっている。このことによって、オリフィス部材３を本体１に確実に固定することができる。
【００２７】
尚、詳述しないが、参照番号１５は弁蓋を示し、参照番号１８はキャップを示し、参照番号１９はフレアナットを示している。上記弁蓋１５は、外部からごみ等が侵入するのを防止している。また、上記キャップ１８は、閉鎖弁を回路に設置する前にごみが流体通路８に侵入するのを防止しており、フレアナット１９は、本体１の入口６に接続する図示しない配管を本体に締めつけて固定する役割を果たす。
【００２８】
上記第１実施形態の閉鎖弁によれば、上記流体通路８の弁座９よりも出口７側にオリフィス部材３を設けているので、この閉鎖弁中のオリフィス部材３を通過した流体を膨張させて減圧できる。したがって、空気調和機の回路中の閉鎖弁の外部に、別途、キャピラリまたは膨張弁等を設けることなしに、流体を膨張減圧することができるので、上記キャピラリまたは膨張弁等を省略できて、スペースを節約できる。したがって、空気調和機をコンパクトにできる。
【００２９】
また、上記第１実施形態の閉鎖弁によれば、オリフィス部材３を圧入によって簡単安価に閉鎖弁の入口と出口の間に組み込んだので、キャピラリやオリフィスをコストや工数を要するろう付けによって閉鎖弁外の回路中に設ける必要がない。したがって、空気調和機を製造するときのコストと工数を大幅に低減できる。
【００３０】
また、上記第１実施形態の閉鎖弁によれば、オリフィス部材３を、閉鎖弁の出口７に挿入して嵌め込んで設けたので、オリフィス部材を閉鎖弁の中に簡単に組み込むことができて、閉鎖弁の製造コストを低減できる。
【００３１】
尚、上記第１実施形態の閉鎖弁では、オリフィス部材３を流体通路８の弁座９よりも出口７側の１箇所に設けたが、オリフィス部材を流体通路の弁座よりも入口側の１箇所に設けても良い。また、二つのオリフィス部材を流体通路の弁座よりも入口側と出口側の２箇所に設ける等、複数のオリフィス部材を閉鎖弁の流体通路中に設けても良く、この場合、冷媒等の流体が閉鎖弁を通過するときに生じる上記流体の膨張減圧効果を増大できる。
【００３２】
また、上記第１実施形態の閉鎖弁では、本体１とオリフィス部材３とを別部材としたが、本体とオリフィス部材とを一体部材にして、本体の一部にオリフィスを形成しても良い。
【００３３】
また、上記第１実施形態の閉鎖弁では、本体１の流体通路８は、断面Ｌ字状であったが、流体通路は、流体通路に弁体を挿入できる形状であれば、直線形状等どのような形状であっても良い。
【００３４】
また、上記第１実施形態の閉鎖弁では、本体１の弁座９に接触する弁体２の部分をテーパ面８にしたが、本体の弁座に接触する弁体の部分は、先細りの形状であれば良く、例えば、本体の弁座に接触する弁体の部分を球面等の形状にしても良い。
【００３５】
また、上記第１実施形態の閉鎖弁では、本体１と弁体２を黄銅製とし、オリフィス部材３をステンレス製としたが、本体と弁体を黄銅以外の金属で形成しても良く、オリフィス部材をステンレス以外の金属で形成しても良い。
【００３６】
また、上記第１実施形態の閉鎖弁では、本体１の一部を弁座７にしたが、本体の弁座を、別体の部材、例えば、ゴム等の弾性材質で形成しても良い。
【００３７】
また、上記第１実施形態の閉鎖弁では、オリフィス部材３を流体通路８の弁座９よりも出口７側の１箇所に設けたが、二つのオリフィス部材を二枚重ねにして流体通路の弁座よりも出口側に設けても良い。また、入口側にオリフィス部材を二枚重ねに設けても良い。
【００３８】
また、上記第１実施形態の閉鎖弁では、この発明の閉鎖弁を空気調和機に適用したが、この発明の閉鎖弁を冷蔵庫等の冷凍装置に適用しても良い。
【００３９】
（第２実施形態）
図２に、この発明の第２実施形態の閉鎖弁の断面図を示す。第２実施形態の閉鎖弁は、流体通路４８の出口４７側に嵌め込んだ部材３３をオリフィス部材であるオリフィス部３５とフィルタ部材であるフィルタ部４２で構成して、フィルタ付オリフィス部材３３にした点と、本体４１のＬ字状の流体通路４８の入口４６側に断面を小さくしてオリフィス４５を形成し、本体４１の一部をオリフィス部材４９とした点と、断面Ｌ字状の流体通路４８の入口４６と屈曲部の間に段部５９を形成して、フィルタ部材５０のリング５１の弁体２側の端面をこの段部５９に接触させた状態で、フィルタ部材５０のリング５１の入口４６側の端面を押圧部材５５によって弁体２の方向に押し込んで、フィルタ部材５０を本体４１に固定した点が第１実施形態の閉鎖弁と異なる。
【００４０】
第２実施形態の閉鎖弁では、第１実施形態の閉鎖弁の構成部と同一構成部には同一参照番号を付して説明を省略する。
【００４１】
上記フィルタ付オリフィス部材３３のオリフィス部３５は、第１実施形態の閉鎖弁のオリフィス部材３と同一の形状を有している。また、上記フィルタ付オリフィス部材３３のフィルタ部４２は、オリフィス部材３の出口４７側の端面に取り付けられたリング４３と、このリング４３の出口４７側の端面に取り付けられた金網製のフィルタ４４とから成る。上記フィルタ部４２は、流体と共に上流から流れてくるゴミがフィルタ付オリフィス部材３３のオリフィス部３５やオリフィス部材４９に詰まったり、熱交換器に侵入して熱交換器の熱効率が下がったり、圧縮機が故障したりするのを防止している。
【００４２】
一方、上記フィルタ部材５０は、本体４１の段部と接触する位置に配置されるリング５１と、このリング５１の入口４６側の端面の内径側に取り付けられた金網製のフィルタ５２とから成る。このフィルタ部材５０は、第２実施形態の閉鎖弁を備えた空気調和機の機能を、例えば冷房から暖房（または、暖房から冷房）に代えて流体の流れが逆になったときに、上流から流れてくるゴミを捕獲するのに使用する。
【００４３】
また、上記押圧部材５５の外側側面は、流体通路の入口４６付近の形状、本体４１の入口４６側の端面形状、および、キャップ１８の内面形状に適合する形状を有している。上記押圧部材５５の弁体２側の端面が上記リング５１の入口４６側の端面の外径側を押圧している状態で、押圧部材５５の外側側面と、本体４１の流体通路の入口４６付近の側面および本体４１の入口４６側の端面とを固定している。尚、参照番号５６はＯリングである。Ｏリング５６は本体４１の入口４６側の端面と押圧部材ア５５の間をシールして、流体が本体４１の流体通路４８から閉鎖弁の外に漏れるのを防止している。
【００４４】
上記第２実施形態の閉鎖弁によれば、流体通路３８の入口４６側にフィルタ部材５０を設けると共に、流体通路の出口４７側のフィルタ付オリフィス部材３３にフィルタ部４２を設けたので、空気調和機の冷暖によって流体の流れる方向が変わっても、上流から流体と共に流れてくるごみをこのフィルタ部材５０およびフィルタ部４２で捕獲できる。したがって、ごみがフィルタ付オリフィス部材３３のオリフィス部３５やオリフィス部材４９に詰まったり、圧縮機が故障したりするのを防止できる。
【００４５】
空気調和機の熱交換器の熱効率を向上でき、かつ、空気調和機の熱交換器の故障を防止できる。
【００４６】
また、上記第２実施形態の閉鎖弁によれば、流体通路４８の出口４７側のフィルタ付オリフィス部材３３をオリフィス部３５とフィルタ部４２で構成して、オリフィスとフィルタ４４を一体部材に形成したので、フィルタを閉鎖弁の中に簡単に組み込むことができる。したがって、流体通路４８の出口４７側のフィルタ４４を閉鎖弁中に設置するときの工程を低減できて、フィルタを閉鎖弁中に設置するときのコストを低減できる。
【００４７】
尚、上記第２実施形態の閉鎖弁では、フィルタ部材５０のフィルタ５２およびフィルタ付オリフィス部材３３のフィルタ部４２のフィルタ４４を金網で形成したが、これらのフィルタをコットンやポリエステル等の繊維織物や焼結金属等で形成しても良い。
【００４８】
また、上記第２実施形態の閉鎖弁では、流体通路４８の出口側４７のフィルタ付オリフィス部材３３をオリフィス部３５とフィルタ部４２で構成して、オリフィスとフィルタ４４を一体部材に形成したが、流体通路の出口側に、オリフィス部材と、このオリフィス部材と別部材のフィルタ部材を設けるようにしても良い。
【００４９】
また、上記第２実施形態の閉鎖弁では、流体通路４８の入口側４６に、オリフィス部材４９とこのオリフィス部材４９と別部材のフィルタ部材５１を配置したが、流体通路の入口側に、オリフィス部とフィルタ部を有する焼結金属等でできた一体部材を配置しても良い。
【００５０】
また、上記第２実施形態の閉鎖弁では、流体通路４８の入口４６側のオリフィス部材４９は、本体４１の一部であったが、オリフィス部材は、本体と別部材であっても良い。
【００５１】
また、上記第２実施形態の閉鎖弁では、フィルタ４４，５２を流体通路４８の入口４６側と出口４７側の２箇所に設けたが、フィルタを、流体通路中の１箇所に設けるようにしても良い。また、オリフィス部３５およびオリフィス部材４９を流体通路４８の入口４６側と出口４７側の２箇所に設けたが、オリフィスは、流体通路の入口側と出口側の少なくと一方に設ければ良い。
【００５２】
また、上記第２実施形態の閉鎖弁では、押圧部材５５を本体４１に溶接によって固定したが、キャップを取り外して図示しない空気調和機の回路の配管を押圧部材とフレアナットの間に挿入した後、フレアナットを弁体の方へ締め付けることによって押圧部材を本体に固定しても良い。
【００５３】
また、上記第２実施形態の閉鎖弁では、押圧部材５５を閉鎖弁中に設けたが、この発明の閉鎖弁は、押圧部材を有さないような構造であっても良い。
【００５４】
また、上記第２実施形態の閉鎖弁では、この発明の閉鎖弁を空気調和機に適用したが、この発明の閉鎖弁を冷蔵庫等の冷凍装置に適用しても良い。
【００５５】
また、上記第２実施形態の閉鎖弁では、オリフィス部材であるフィルタ付オリフィス部材３３のオリフィス部３５を流体通路４８の弁座９よりも出口４７側の１箇所に設けたが、例えば、フィルタ付オリフィス部材より弁座側に更なるオリフィス部材を設ける等、二つのオリフィス部材を二枚重ねにして流体通路中に設けても良い。
【００５６】
また、上記第１および第２実施形態の閉鎖弁では、オリフィス部材３，３５，４９に一個のオリフィス２１，４５を設けたが、この発明の閉鎖弁が備えるオリフィス部材に複数個のオリフィスを設けても良い。
【００５７】
尚、図示しないが、空気調和機の冷媒回路中にこの発明の閉鎖弁を配置すると、通常メンテナンス時等に使用する閉鎖弁に膨張手段の機能を付加することができる。すなわち、図示しないが、圧縮機と、四路切換弁と、室外熱交換器と、この発明の閉鎖弁と、室内熱交換器とを順次接続して空気調和機の冷媒回路を構成する。そうすると、上記閉鎖弁が、メンテナンス時に使用する本来の閉鎖弁の役目と膨張手段の役目とをするから、空気調和機が、コンパクト、かつ、安価になる。
【００５８】
【発明の効果】
以上より明らかなように、請求項１の発明の閉鎖弁によれば、閉鎖弁の弁座の少なくとも片側にオリフィス部材を設け、冷媒等の流体を膨張する機能を閉鎖弁に付加したので、この閉鎖弁を例えば空気調和機等の回路中に設置することによって、このオリフィス部材を通過した流体を膨張させて減圧できる。したがって、空気調和機等の回路中の閉鎖弁の他部に、別途キャピラリまたは膨張弁等を設けることなしに、流体を膨張減圧することができるので、上記キャピラリまたは膨張弁等を省略できて、スペースを節約でき、この閉鎖弁と備えた空気調和機等の装置をコンパクトにできる。
【００５９】
また、請求項２の発明の閉鎖弁によれば、上記弁座の両側にオリフィス部材が設けられているので、冷媒等の流体がこの閉鎖弁を通過するときに生じる流体の膨張減圧効果を増大できる。
【００６０】
また、請求項３の発明の閉鎖弁によれば、オリフィス部材を上記入口と上記出口の内の少なくとも一方に挿入して設けているので、上記オリフィス部材を閉鎖弁の中に簡単に組み込むことができて、オリフィス部材の製造コストを低減できる。
【００６１】
また、請求項４の発明の閉鎖弁によれば、上記本体の入口と出口の間にフィルタ部材が設けられているので、上記入口から流体と共に流れてくるごみをこのフィルタ部材で捕獲できてオリフィス部材の詰まり等を防止でき、この閉鎖弁を用いた空気調和機等のの故障を防止できる。
【００６２】
また、請求項５の発明の閉鎖弁によれば、上記オリフィス部材と上記フィルタ部材とを一体に形成しているので、フィルタ部材を閉鎖弁の中に簡単に組み込むことができて、フィルタ部材を閉鎖弁に組み込むときのコストと工数を低減できる。
【００６３】
また、請求項６の発明の空気調和機によれば、空気調和機の閉鎖弁中にオリフィス部材を設け、この閉鎖弁を通常の閉鎖弁本来の機能の他に膨張手段として機能させているので、キャピラリまたは膨張弁を設ける必要がなくて、空気調和機をコンパクト、かつ、安価にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（Ａ）は、本発明の第１実施形態の閉鎖弁の断面図であり、図１（Ｂ）は、上記第１実施形態の閉鎖弁が備えるオリフィス部材の断面図である。
【図２】本発明の第２実施形態の閉鎖弁の断面図である。
【符号の説明】
１，４１　本体
２　弁体
３，４９　オリフィス部材
６，４６　入口
７，４７　出口
９　弁座
２１，４５　オリフィス
３３　フィルタ付オリフィス部材
３５　オリフィス部
４３，５１　リング
４２　フィルタ部
４４，５２　フィルタ
５０　フィルタ部材

Claims

入口（６，４６）と出口（７，４７）と、上記入口（６，４６）と出口（７，４７）の間に設けられた弁座（９）とを有する本体（１，４１）と、上記弁座（９）に接離する弁体（２）とを備えた閉鎖弁において、
上記弁座（９）の少なくとも片側にオリフィス部材（３，３５，４９）を設けたことを特徴とする閉鎖弁。
請求項１に記載の閉鎖弁において、
上記弁座（９）の両側にオリフィス部材（３５，４９）を設けたことを特徴とする閉鎖弁。
請求項１または２に記載の閉鎖弁において、
上記入口（６，４６）と上記出口（７，４７）の内の少なくとも一方に、オリフィス部材（３，３５）を挿入して設けたことを特徴とする閉鎖弁。
請求項１乃至３のいずれか１つに記載の閉鎖弁において、
上記入口（４６）と出口（４７）との間にフィルタ部材（４２，５０）を設けたことを特徴とする閉鎖弁。
請求項４に記載の閉鎖弁において、
上記オリフィス部材（３５）と上記フィルタ部材（４２）とを一体に形成したことを特徴とする閉鎖弁。
圧縮機と、室外熱交換器と、請求項１乃至５のいずれか１つに記載の閉鎖弁と、室内熱交換器とを接続した冷媒回路を備えることを特徴とする空気調和機。