JP2006084108A - 弁装置および冷凍サイクル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】必要部品点数の増加を招くことなく、キャビテーション流れ、フラッシング流れの発生を防止し、弁装置における流体流動音を充分に低減すること。
【解決手段】弁装置は、弁ハウジングに弁室と第１の入出口ポ−トおよび第２の入出口ポ−トを有し、弁室内に弁体が配置され、弁体によって弁ハウジングに設けられている弁ポ−トの実効開口面積を増減し、第１の入出口ポ−トと第２の入出口ポ−トとの間の流体の通過量を調節する弁装置において、弁室内における第１の入出口ポ−トと第２の入出口ポ−トとの間の流路長を増大する仕切壁を弁室内に設ける。
【選択図】図１

Description

この発明は、弁装置および冷凍サイクル装置に関し、特に、冷凍サイクル装置の冷媒回路など、液相と気相が混在した２相流を含む流体回路で用いられる弁装置および空気調和装置や冷凍・冷蔵庫等の冷凍サイクル装置に関するものである。

冷凍サイクル装置の電動膨張弁等として用いられる弁装置として、弁ハウジングに弁室と前記弁室に開口した第１の入出口ポートおよび第２の入出口ポートを有し、弁体が前記弁室内に配置され、ステッピングモータ駆動の送りねじ機構によって前記弁体を軸線方向に移動させ、当該弁体の軸線方向移動によって前記弁ハウジングに設けられている弁ポートの実効開口面積を増減し、流体の通過量を調節する電動式の弁装置がある（例えば、特許文献１）。

冷凍サイクル装置の凝縮器から膨張弁へ送られる冷媒は、完全な液冷媒でなく、液相と気相が混在した２相冷媒であり、膨張弁を気液２相流が流れる。このような場合、液相と気相が弁ポートを不規則に通過することになり、このことによって弁室内の圧力変動が発生しやすく、流体通過時の騒音（流体流動音）の発生の原因となる。特に、液相中の気相（気泡）が大きく、大きい気泡が弁ポートを断続的に不規則に通過するほど、気液２相流が通過する際の弁ポートの圧力変動が大きくなり、流体流動音の発生レベルが大きくなる。

また、弁ポートに流れ込む流体の状態が不均一であると、弁室内の圧力が変動し、この圧力変動が弁ハウジングや継手などに伝わると、音を発生し、騒音となる。弁ハウジングの底部中央にある弁ポートに対して弁ハウジングの側部に入出口ポートの継手がある構成であると、弁ポートの方向に対し、流体が流れ込む量や相が異なるために、流体の状態に不均一を生じ、流体流動音の増大を招く。

この種の流体流動音の低減策として、弁座面に形成した接線方向溝や傾斜貫通孔等によって弁ポートを通過する流体の流れを旋回流とすることにより、整流効果を得て圧力変動を緩和することが提案されている（例えば、特許文献２、３）。

また、整流筒を配置し、気液２相流が整流筒に穿けられた貫通孔を通過して弁室内に入るようにして弁室内の圧力変動を抑制するものがある（例えば、特許文献４）。

しかし、上述したような従来のものは、充分な流体流動音低減効果を得ることが難しい、必要部品点数が増え、構造が複雑になる、弁装置側のポート位置の制約から配管に細工を施さなくてはならない等の不具合、問題がある。

また、第１の入出口ポートと第２の入出口ポートのどちらから流れてきた流体でも、弁体と弁ポートによる絞り部のみで導入側（１次側）の圧力から排出側（２次側）の圧力までの減圧を行っているため、急激な圧力低下が生じ、弁ポートを通過する時の流速が非常に早く、キャビテーションの発生や、弁体の振動現象が発生し、この点も騒音の原因となっている。

弁装置におけるキャビテーションは、弁室内に導入された流体が弁ポートを通過する際に、弁ポート前後の圧力差によって加速されることで、弁ポートの下流側の圧力より低い圧力まで急激に減圧するため、液流中に気泡を発生する。そして、流体が弁ポートを抜けて再び広い空間に出ることで、流速が下がり、圧力は弁ポートの下流側の圧力まで上昇することで、弁ポートで発生した気泡が崩壊する現象を生じる。この気泡が崩壊する瞬間に生じる衝撃波が流路内にダメージを与えたり、騒音を発生させる。

特に圧力差の大きい状態で弁ポートに流体を通すと、高い流速となり、流体の圧力は低下し、この時の圧力が飽和蒸気圧力を下回ると、液流中の気泡の発生がより顕著になる。この状態はフラッシング流れと呼ばれ、流体音の原因の一つとなっている。更に、排出側圧力が飽和蒸気圧力以上である場合には、気泡が崩壊し、衝撃波やマイクロジェットが発生する。この状態がキャビテーション流れと呼ばれ、フラッシング流れ以上に深刻な流体音及び配管へのダメージの原因となる。

キャビテーション流れの発生を防止するために、弁室内に間欠溝付きの円板を積み重ねて所要数の直角の曲がりを有する流路を形成したものがある（例えば、特許文献５）。
特許第２６１５０２１号公報 特開平１０−６１８０５号公報 特開２００４−１０８７６４号公報 特許第３３８０３９５号公報 特開平１０−１５３２７５号公報

この発明が解決しようとする課題は、必要部品点数の増加を招くことなく、キャビテーション流れ、フラッシング流れの発生を防止し、弁装置における流体流動音を充分に低減することである。

この発明による弁装置は、弁ハウジングに弁室と第１の入出口ポートおよび第２の入出口ポートを有し、前記弁室内に弁体が配置され、当該弁体によって前記弁ハウジングに設けられている弁ポートの実効開口面積を増減し、前記第１の入出口ポートと前記第２の入出口ポートとの間の流体の通過量を調節する弁装置において、前記弁室内における前記第１の入出口ポートと前記弁ポートとの間の流路長を増大する仕切壁が前記弁室内に設けられている。

この発明による弁装置は、好ましくは、前記弁室は円筒状空間をなし、当該弁室の底部中央に前記弁ポートがあり、当該弁ポートより径方向外方に離れた位置に前記第１の入出口ポートがあり、前記仕切壁は、前記弁ポートと同心の円筒状をなし、前記弁室の天井部より垂下したもと前記弁室の底部より立設されたものとを交互に有し、ラビリンス状の流路を画定している。

この発明による弁装置は、好ましくは、前記弁室は円筒状空間をなし、当該弁室の底部中央に前記弁ポートがあり、当該弁ポートより径方向外方に離れた位置に前記第１の入出口ポートがあり、前記仕切壁は、前記弁ポートと同心の渦巻き状をなし、渦巻き状の流路を画定している。

この発明による弁装置は、更に、前記流路の少なくとも一部に整流消音部材が設けられている。

この発明による弁装置は、前記弁体は、前記弁ハウジングに取り付けられた弁軸ガイド部材より軸線方向に移動可能に支持され、軸線方向移動によって前記弁ポートの実効開口面積を増減し、更に、電動モータと、前記電動モータによって回転駆動され回転運動を軸線方向の運動に変換する送りねじ機構とを有し、前記送りねじ機構によって前記弁体が軸線方向に駆動される電動式コントロールバルブである。

この発明による弁装置は、弁ハウジングに弁室と第１の入出口ポートおよび第２の入出口ポートを有し、前記弁室内に弁体が配置され、当該弁体によって前記弁ハウジングに設けられている弁ポートの実効開口面積を増減し、前記第１の入出口ポートと前記第２の入出口ポートとの間の流体の通過量を調節する弁装置において、前記第１の入出口ポートと前記弁ポートとの間に、少なくとも一つの絞り通路と当該絞り通路の前後に膨張室を有する。

この発明による弁装置は、前記弁体を駆動する電動モータを有する電動式の弁装置であり、前記弁ハウジングに気密に接続されたロータケースを有し、前記ロータケースが画定するロータ室が前記膨張室の一つをなしている。

この発明による弁装置は、更に、前記絞り通路に整流消音部材が設けられている。

この発明による冷凍サイクル装置は、上述の発明による弁装置を冷媒回路中に有する。

この発明による弁装置によれば、前記弁室内に設けられた仕切壁によって第１の入出口ポートと弁ポートとの間の流路長が増大し、第１の入出口ポートと弁ポートとの間を流体を直進する場合に比して、この間の流路が長くなり、この流路長に応じて第１の入出口ポートと弁ポートとの間に流路長に応じた緩やかな圧力勾配ができる。これにより、１次側と２次側との間の圧力差が大きくても、弁ポート前後の圧力差は小さくなり、キャビテーション流れやフラッシング流れが発生することが抑制され、これらに起因する流体流動音が低減する。

この発明による弁装置を電動式コントロールバルブとして適用した一つの実施形態を、図１を参照して説明する。

この実施形態の電動式コントロールバルブは、全体を符号１０で示している。電動式コントロールバルブ１０は金属製の弁ハウジング１１を有する。弁ハウジング１１は、上方開口のカップ形状をなしており、円筒状空間をなす弁室１２と、弁ポート１５と、第１の継手ポート１９（第１の入出口ポート）と、第２の継手ポート１４（第２の入出口ポート）とを有する。

第１の継手ポート１９は弁ハウジング１１の側周壁部１１Ｂの弁室１２に位置する部分（弁室の側周部）に開口しており、第１の継手ポート１９には管継手（横継手）１６が取り付けられていて、弁室１２内に突出する管継手１６の一端が入出口ポート１３を構成している。弁ポート１５は、弁ハウジング１１の底壁部１１Ｃの弁室１２に位置する部分（弁室の底部）の中央に開口しており、弁室１２の外側にて第２の継手ポート１４と直接連通している。第２の継手ポート１４にはもう一つの管継手（下継手）１７が取り付けられている。このポート配置により、第１の継手ポート１９は、弁ハウジング１１の底壁部１１Ｃの弁室１２に位置する部分（弁室の底部）の中央に開口している弁ポート１５より弁ハウジング１１の半径相当、径方向外方に離れた位置にある。

弁ハウジング１１の上方開口部１１Ａは弁軸ガイド部材２０によって閉じられている。弁軸ガイド部材２０は、フランジ部２１に金属製の取付板２２をインサート成形された樹脂成形品であり、フランジ部２１が弁ハウジング１１の上方開口部１１Ａに嵌合し、取付板２２によって溶接等により弁ハウジング１１に固着されている。

これにより、弁室１２は、弁ハウジング１１の円筒状の側周壁部１１Ｂと底壁部１１Ｃと弁軸ガイド部材２０のフランジ部２１とで円筒状空間を画定され、フランジ部２１が弁室１２の天井部をなしている。

弁軸ガイド部材２０は、フランジ部２１の下底部中央より弁室１２内に垂下した円筒部２３を有する。円筒部２３は、フランジ部２１と一体成形され、弁室１２の中心部において軸線方向（上下方向）に延在している。円筒部２３は、弁ポート１５と同心で、弁ポート１５の真上位置にある。

円筒部２３は軸受孔２３Ａを有し、軸受孔２３Ａには弁室１２内に配置された弁体（ニ一ドル弁）３０の弁軸３１が軸線方向に移動可能に嵌合している。これにより、弁体３０は、弁軸ガイド部材２０により軸線方向に移動可能に支持され、軸線方向移動によって弁ポート１５の実効開口面積を増減し、軸線方向位置に応じて流体の通過量（流量）を調節する。

弁ハウジング１１の上部にはステッピングモータ９０が取り付けられている。ステッピングモータ９０は、弁ハウジング１１の上方開口部１１Ａに溶接等により気密に固着されて内側にロータ室９１を画定するキャン状のロータケース９２と、ロータ室９１に回転可能に配置された多極着磁の永久磁石を外周部９３Ａに有するロータ９３と、ロータケース９２の外周部に固定装着された円環状のステータコイルユニット９４とを有する。ステータコイルユニット９４は、詳細図示を省略しているが、ステータコイル部や磁極歯等を有する一般的構造のものである。

ステッピングモータ９０は、ステータコイルユニット９４のステータコイル部（図示省略）に対するパルス通電により、パルス数に応じて回転角をもってロータ９３を回転させる。

弁軸ガイド部材２０には、フランジ部２１の上部中央より立設されてロータ室９１内に位置する雌ねじ筒部２４が一体成形されている。雌ねじ筒部２４の内筒部は軸受孔２３Ａと同心連通しており、この内筒部には雌ねじ２５が形成されている。

弁軸３１は上部延長軸として雄ねじ軸３２を一体に有する。雄ねじ軸３２の外周部には雄ねじ３３が形成されている。雄ねじ３３は、雌ねじ２５とねじ係合し、雌ねじ２５と共働して回転運動を軸線方向の運動に変換する送りねじ機構をなす。雄ねじ軸３２は、ステッピングモータ９０のロータ９３と連結され、ロータ軸を兼ねている。

以上の構造は、電動式コントロールバルブ１０としての一般的構造である。

この実施形態の電動式コントロールバルブ１０では、弁軸ガイド部材２０に、これのフランジ部２１より垂下する形態で弁室１２内に位置し、円筒部２３と同心に、円筒状の外側仕切壁４１が一体成形されている。

また、弁ハウジング１１の弁室１２内には弁ハウジング１１の底壁部１１Ｃより立設された形態で、弁ポート１５と同心に、円筒状の内側仕切壁４２が一体形成されている。内側仕切壁４２は、外側仕切壁４１より小径で、外側仕切壁４１と円筒部２３との間にある。

これにより、弁室１２の天井部より垂下された外側仕切壁４１と弁室１２の底部より立設された内側仕切壁４２とが交互に配置され、外側仕切壁４１と弁ハウジング１１の側周壁部１１Ｂとの間に流路４３Ａが、外側仕切壁４１と内側仕切壁４２との間に流路４３Ｂが、内側仕切壁４２と円筒部２３との間に流路４３Ｃが各々画定される。

流路４３Ａと流路４３Ｂとは弁室底部側の通路４３Ｄによって互いに連通し、流路４３Ｂと流路４３Ｃとは弁室天井部側の通路４３Ｅによって互いに連通し、流路４３Ｃと弁ポート１５とは弁室底部側の通路４３Ｆによって互いに連通し、全体で上下方向のメアンダ状のラビリンス流路４３が画定される。なお、通路４３Ｄは、外側仕切壁４１の先端に間欠的に設けられた切欠４１Ａによって小孔状をなしている。

つぎに、上述の構成による電動式コントロールバルブ１０の作用について説明する。ステータコイルユニット９４のステータコイル部（図示省略）に対してパルス通電が行われることにより、パルス数に応じて回転角をもってロータ９３が回転する。このロータ９３の回転によって雄ねじ軸３２が回転し、雄ねじ３３と固定配置の雌ねじ２５とのねじ係合によって回転運動が軸線方向の運動に変換され、弁体３０が軸線方向に移動する。

これにより、弁体３０の軸線方向位置が変更され、弁ポート１５の実効開口面積が増減し、弁体３０の軸線方向位置に応じて、第１の継手ポート１９の管継手１６より弁室１２を経て第２の継手ポート１４の管継手１７へ流れる流体の通過量（流量）が調節される。

第１の継手ポート１９の管継手１６より弁室１２に流入する流体は、流路４３Ａ→通路４３Ｄ→流路４３Ｂ→通路４３Ｅ→流路４３Ｃ→通路４３Ｆを順にメアンダ状に流れて弁ポート１５に到達する。

これにより、弁室１２内に仕切壁がなく、入出口ポート１３より弁ポート１５へ流体が直進する場合に比して、入出口ポート１３と弁ポート１５との間の流路が長くなり、この流路長に応じて入出口ポート１３と弁ポート１５との間に、流路長に応じた緩やかな圧力勾配ができる。

これにより、弁室１２内の弁ポート１５側が減圧され、管継手１６側（１次側）と管継手１７側（２次側）との間の圧力差が大きくても、弁ポート１５前後の圧力差は小さくなり、キャビテーション流れやフラッシング流れが発生することが抑制される。この結果、キャビテーション流れやフラッシング流れに起因する流体流動音が低減する。

この流路長増大による減圧効果は、管継手１７側より管継手１６側へ流体が流れる場合も同様に得ることができ、双方向性を示す。

流路４３Ａ、通路４３Ｄ、流路４３Ｂ、通路４３Ｅ、流路４３Ｃ、通路４３Ｆは、比較的狭い流路をなすから、弁室１２に流入する流体が、液相と気相が混在した気液２相流であっても、液相中の気相（気泡）が細分化される現象が生じる。このことにより、弁室１２内や弁ポート１５の圧力変動が小さくなり、これに応じて流体流動音が低減する。

上述の効果を奏する外側仕切壁４１、内側仕切壁４２は、樹脂成形品として弁軸ガイド部材２０あるいは鋳造等による弁ハウジング１１に一体的に形成されているから、必要部品点数の増加を招くことがない。

なお、大流量時の流体抵抗を低減するために、図２に示されているように、弁軸ガイド部材２０の円筒部材２３の先端側に切欠２３Ｂを設け、弁体３０のリフト量が大きくなった時に、切欠２３Ｂによって流体通過面積が増大する構造とすることもできる。また、図３に示されているように、弁ハウジング１１の底壁部１１Ｃに凹部１１Ｄを形成する等して、弁室１２の弁ポート１５周りの部分の空間容積を大きくしてもよい。

また、図４に示されているように、ラビリンス流路４３の一部、例えば、流路４３Ｃに整流消音部材４５が嵌め込まれていてもよい。整流消音部材４５としては、多孔質材である発泡金属、積層メッシュのストレーナ、焼結金属、ＭＩＭ、発泡高分子材料等がある。

この場合には、流路長増大による圧力降下効果と共に、流体が整流消音部材４５を通過することにより、整流消音効果も得られる。

つぎに、この発明による弁装置を電動式コントロールバルブとして適用した他の実施形態を、図５、図６を参照して説明する。なお、図５、図６において、図１〜図４に対応する部分は、図１〜図４に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。

図５に示されているように、この実施形態では、弁軸ガイド部材２０に、これのフランジ部２１より垂下する形態で弁室１２内に位置する渦巻き状仕切壁５１が一体成形されている。渦巻き状仕切壁５１は、図６に示されているように、弁ポート１５を中心として形成され、弁室１２の外周側より弁ポート１５に至る渦巻き状流路５２を画定している。

なお、渦巻き状仕切壁５１は、図５に示されているように、先端５１Ａが弁ハウジング１１の底壁部１１Ｃに当接又は接近し、図６に示されているように、巻内端５１Ｂが弁軸ガイド部材２０の円筒部２３に接続されている。

この実施形態では、第１の継手ポート１９の管継手１６より弁室１２に流入した流体は、渦巻き状仕切壁５１による渦巻き状流路５２を流れて弁ポート１５に到達する。

これにより、弁室１２内に仕切壁がなく、入出口ポート１３より弁ポート１５へ流体が直進する場合に比して、入出口ポート１３と弁ポート１５との間の流路が長くなり、この流路長に応じて入出口ポート１３と弁ポート１５との間に、流路長に応じた緩やかな圧力勾配ができる。

これにより、弁室１２内の弁ポート１５側が減圧され、管継手１６側（１次側）と管継手１７側（２次側）との間の圧力差が大きくても、弁ポート１５前後の圧力差は小さくなり、キャビテーション流れやフラッシング流れが発生することが抑制される。この結果、キャビテーション流れやフラッシング流れに起因する流体流動音が低減する。

この流路長増大による減圧効果は、管継手１７側より管継手１６側へ流体が流れる場合も同様に得ることができ、双方向性を示す。

渦巻き状流路５２は、比較的狭い流路をなすから、弁室１２に流入する流体が、液相と気相が混在した気液２相流であっても、液相中の気相（気泡）が細分化される現象が生じる。このことにより、弁室１２内や弁ポート１５の圧力変動が小さくなり、これに応じて流体流動音が低減する。また、旋回流となるため、スムーズに弁ポート１５に流入し、流体流動音が低減する。

この実施形態では、上述の効果を奏する渦巻き状仕切壁５１は、樹脂成形品として弁軸ガイド部材２０に一体成形されているから、必要部品点数の増加を招くことがない。

また、図７、図８に示されているように、渦巻き状流路５２の一部に、多孔質材である発泡金属、積層メッシュのストレーナ、焼結金属、ＭＩＭ、発泡高分子材料等による整流消音部材５３が嵌め込まれていてもよい。この場合も、流路長増大による圧力降下効果と共に、流体が整流消音部材を通過することにより、整流消音効果も得られる。

つぎに、この発明による弁装置を電動式コントロールバルブとして適用した他の実施形態を、図９、図１０を参照して説明する。なお、図９、図１０においても、図１〜図４に対応する部分は、図１〜図４に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。

図９に示されているように、この実施形態では、弁ポート１５は、弁ハウジング１１に固定装着された弁座部材１８に形成され、弁ハウジング１１の底壁部１１Ｃの中央に開口している。第１の継手ポート１９は、この実施形態でも、弁ハウジング１１の側周壁部１１Ｂに開口している。

弁軸ガイド部材２０にはフランジ部２１より弁室１２内に垂下された円筒仕切壁６１が一体成形されている。円筒仕切壁６１は、先端部が弁ハウジング１１の底壁部１１Ｃに当接又は接近し、弁室１２内を、入出口ポート１３を含む外側膨張室６２と、弁ポート１５を含む内側膨張室６３とに区分している。

弁軸ガイド部材２０の弁室１２とは反対側にはロータケース９２によって画定されたロータ室９１がある。弁軸ガイド部材２０には外側膨張室６２ともう一つの膨張室をなすロータ室９１とを連通する第１の絞り通路６４が貫通形成されている。

また、弁軸ガイド部材２０にはフランジ部２１より立設されてロータ室９１内に位置する外側筒体６５が一体成形されている。外側筒体６５は、雌ねじ筒部２４の外側に同心配置され、雌ねじ筒部２４との間に円筒状空間６６を画定している。弁軸ガイド部材２０には円筒状空間６６の底部を貫通して円筒状空間６６を介してロータ室９１と内側膨張室６３とを連通する第２の絞り通路６７が形成されている。

この実施形態では、第１の継手ポート１９の管継手１６より弁室１２に流入した流体は、外側膨張室６２→第１の絞り通路６４→ロータ室９１→第２の絞り通路６７→内側膨張室６３を流れて弁ポート１５に到達する。

これにより、流体が入出口ポート１３より弁ポート１５に至る間に、第１の絞り通路６４と第２の絞り通路６７により、２回段階的に減圧され、管継手１６側（１次側）と管継手１７側（２次側）との間の圧力差が大きくても、弁ポート１５前後の圧力差は小さくなり、キャビテーション流れやフラッシング流れが発生することが抑制される。この結果、キャビテーション流れやフラッシング流れに起因する流体流動音が低減する。

この多段絞りによる弁室１２内の圧力状態を、図１１を参照して説明する。図１１において、Ｐ１は入出口ポート１３の圧力を、Ｐ２は第１の絞り通路６４の圧力を、Ｐ３は第２の絞り通路６７の圧力を、Ｐ４は弁ポート１５の圧力を、Ｐ５は第２の継手ポート１４の圧力を各々示している。そして、実線がこの実施形態の特性を、破線が多段絞りでない従来のものの特性を示している。

このグラフからも、多段絞りにより、弁ポート１５前後の圧力差が小さくなることが分かる。

なお、この多段絞りによる減圧効果は、管継手１７側より管継手１６側へ流体が流れる場合も同様に得ることができ、双方向性を示す。

第１の絞り通路６４と第２の絞り通路６７や円筒状空間６６は、比較的狭い流路をなすから、弁室１２に流入する流体が、液相と気相が混在した気液２相流であっても、液相中の気相（気泡）が細分化される現象が生じる。このことにより、弁室１２内や弁ポート１５の圧力変動が小さくなり、これに応じて流体流動音が低減する。

この実施形態では、円筒仕切壁６１は、樹脂成形品として弁軸ガイド部材２０に一体成形されているから、必要部品点数の増加を招くことがない。

また、図１２に示されているように、円筒状空間６６や、円筒部２３と円筒仕切壁６１との間の円筒状空間６８に、多孔質材である発泡金属、積層メッシュのストレーナ、焼結金属、ＭＩＭ、発泡高分子材料等による整流消音部材６９、７０が嵌め込まれていてもよい。この場合も、多段絞りによる圧力降下効果と共に、流体が整流消音部材を通過することにより、整流消音効果も得られる。

次に、この発明による冷凍サイクル装置の一つの実施形態を、図１３を参照して説明する。

この実施形態による冷凍サイクル装置は、圧縮機１０１と、凝縮器（室外熱交換器）１０２と、膨張弁１０３と、蒸発器（室内熱交換器）１０４と、これらをループ接続する冷媒通路１０５〜１０８とを有する。

この冷凍サイクル装置は、空気調和装置（冷房）や冷凍・冷蔵庫等で使用される。

膨張弁１０３としては、上述したこの発明による電動式コントロールバルブ１０が用いられる。

なお、上述したこの電動式コントロールバルブが適用される冷凍サイクル装置は、図１３に示されているような基本的な冷凍サイクル装置に限られることはなく、四方弁の組み込みにより、冷媒回路における冷媒流れ方向を逆転できる冷房・暖房用の空気調和装置や、室内機に二つの熱交換器が直列接続され、その二つの熱交換器間に追加の膨張弁を有する冷暖房・除湿可能な空気調和装置等、あらゆる冷凍サイクル装置にも適用可能である。

この発明による弁装置を電動式コントロールバルブとして適用した一つの実施形態を示す縦断面図である。 この発明による弁装置を電動式コントロールバルブとして適用した他の実施形態を示す縦断面図である。 この発明による弁装置を電動式コントロールバルブとして適用した他の実施形態を示す縦断面図である。 この発明による弁装置を電動式コントロールバルブとして適用した他の実施形態を示す縦断面図である。 この発明による弁装置を電動式コントロールバルブとして適用した他の一つの実施形態を示す縦断面図である。 図５の線Ａ−Ａに沿った断面図である。 この発明による弁装置を電動式コントロールバルブとして適用した他の実施形態を示す縦断面図である。 図７の線Ｂ−Ｂに沿った断面図である。 この発明による弁装置を電動式コントロールバルブとして適用した他の実施形態を示す縦断面図である。 この実施形態による弁装置に用いられる弁軸ガイド部材の斜視図である。 弁室の圧力状態を示すグラフである。 他の実施形態による弁装置に用いられる弁軸ガイド部材の斜視図である。 この発明による冷凍サイクル装置の一つの実施形態を示す冷媒回路図である。

符号の説明

１０ 電動式コントロールバルブ
１１ 弁ハウジング
１１Ａ 上方開口部
１１Ｂ 側周壁部
１１Ｃ 底壁部
１２ 弁室
１３ 入出口ポート
１４ 第２の継手ポート
１５ 弁ポート
１６、１７ 管継手
１８ 弁座部材
１９ 第１の継手ポート
２０ 弁軸ガイド部材
２１ フランジ部
２２ 取付板
２３ 円筒部
２３Ａ 軸受孔
２４ 雌ねじ筒部
２５ 雌ねじ
３０ 弁体
３１ 弁軸
３２ 雄ねじ軸
３３ 雄ねじ
４１ 外側仕切壁
４１Ａ 切欠部
４２ 内側仕切壁
４３ ラビリンス流路
４３Ａ、４３Ｂ、４３Ｃ 流路
４３Ｄ、４３Ｅ、４３Ｆ 通路
４５、５３、６９、７０ 整流消音部材
５１ 渦巻き状仕切壁
５２ 渦巻き状流路
６１ 円筒仕切壁
６２ 外側膨張室
６３ 内側膨張室
６４ 第１の絞り通路
６５ 外側筒体
６６、６８ 円筒状空間
６７ 第２の絞り通路
９０ ステッピングモータ
９１ ロータ室
９２ ロータケース
９３ ロータ
９３Ａ 外周部
９４ ステータコイルユニット
１０１ 圧縮機
１０２ 凝縮器
１０３ 膨張弁
１０４ 蒸発器
１０５〜１０８ 冷媒通路

Claims (9)

1. 弁ハウジングに弁室と第１の入出口ポートおよび第２の入出口ポートを有し、前記弁室内に弁体が配置され、当該弁体によって前記弁ハウジングに設けられている弁ポートの実効開口面積を増減し、前記第１の入出口ポートと前記第２の入出口ポートとの間の流体の通過量を調節する弁装置において、
   前記弁室内における前記第１の入出口ポートと前記弁ポートとの間の流路長を増大する仕切壁が前記弁室内に設けられている弁装置。
2. 前記弁室は円筒状空間をなし、当該弁室の底部中央に前記弁ポートがあり、当該弁ポートより径方向外方に離れた位置に前記第１の入出口ポートがあり、
   前記仕切壁は、前記弁ポートと同心の円筒状をなし、前記弁室の天井部より垂下したもと前記弁室の底部より立設されたものとを交互に有し、ラビリンス状の流路を画定している請求項１記載の弁装置。
3. 前記弁室は円筒状空間をなし、当該弁室の底部中央に前記弁ポートがあり、当該弁ポートより径方向外方に離れた位置に前記第１の入出口ポートがあり、
   前記仕切壁は、前記弁ポートと同心の渦巻き状をなし、渦巻き状の流路を画定している請求項１記載の弁装置。
4. 前記流路の少なくとも一部に整流消音部材が設けられている請求項１〜３の何れか１項記載の弁装置。
5. 前記弁体は、前記弁ハウジングに取り付けられた弁軸ガイド部材より軸線方向に移動可能に支持され、軸線方向移動によって前記弁ポートの実効開口面積を増減し、
   更に、電動モータと、前記電動モータによって回転駆動され回転運動を軸線方向の運動に変換する送りねじ機構とを有し、前記送りねじ機構によって前記弁体が軸線方向に駆動される電動式コントロールバルブである請求項１〜４の何れか１項記載の弁装置。
6. 弁ハウジングに弁室と第１の入出口ポートおよび第２の入出口ポートを有し、前記弁室内に弁体が配置され、当該弁体によって前記弁ハウジングに設けられている弁ポートの実効開口面積を増減し、前記第１の入出口ポートと前記第２の入出口ポートとの間の流体の通過量を調節する弁装置において、
   前記第１の入出口ポートと前記弁ポートとの間に、少なくとも一つの絞り通路と当該絞り通路の前後に膨張室を有する弁装置。
7. 前記弁体を駆動する電動モータを有する電動式の弁装置であり、前記弁ハウジングに気密に接続されたロータケースを有し、前記ロータケースが画定するロータ室が前記膨張室の一つをなしている請求項６記載の弁装置。
8. 前記絞り通路に整流消音部材が設けられている請求項６または７記載の弁装置。
9. 請求項１〜８の何れか１項記載の弁装置を冷媒回路中に有する冷凍サイクル装置。

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