JP2012520975A - 蒸気圧縮システム用の弁 - Google Patents

Abstract

流体媒体を受け取るように適合された入口開口と、流体的に並列に配置された流路にそれぞれ流体接続された少なくとも２つの出口開口とを備える弁が開示される。弁は、第１の弁部品（１）と第２の弁部品（３）を備える。第１の弁部品（１）には、少なくとも２つの流通路（２）が形成されており、各流通路（２）が出口開口の１つと流体接続される。第２の弁部品（３）には、少なくとも１つの主要流通路（４）と少なくとも１つの副次流通路（５、６、７）が形成されており、（１つ又は複数の）主要流通路（４）及び（１つ又は複数の）副次流通路（５、６、７）が入口開口に流体接続される。第１の弁部品（１）と第２の弁部品（３）は相対的に移動可能であり、それにより、第１の弁部品（１）と第２の弁部品（３）の相互位置が、第１の弁部品（１）及び第２の弁部品（３）の流通路（２、４、５、６、７）を通る入口開口と各出口開口の間の流体の流れを決定する。
【選択図】図２ａ

Description

本発明は、弁、特に膨張弁に関する。本発明の弁は、流体的に並列に配置された少なくとも２つの流路に流体の流れを分配するように適合される。本発明の弁を使用するとき、少なくとも２つの流路に送られる流体の流れが、従来技術の弁によって送られる流体の流れに比べて滑らかになる。本発明の弁は、有利には、冷凍システムなど蒸気圧縮システムで使用することができる。

蒸気圧縮システムの冷媒回路など流体回路において、流路を、流体回路の一部に沿って２つ以上の並列の流路に分割することが望ましいことがある。これは、例えば、並列に配置された２つ以上の蒸発器を備える蒸気圧縮システムの場合である。さらに、例えば、実質的に均等な流体分配が得られるように、又は例えばエネルギー消費もしくは効率の観点でシステムが最適に動作されるように並列の各流路への流体の流れを制御することができることが望ましいことがある。

蒸気圧縮システムにおいて２つ以上の並列の流路への冷媒の分配を制御するいくつかの従来の試みでは、分配器が、冷媒流路内で膨張弁に対して下流に配置されている。従って、冷媒は、冷媒の膨張後に、即ち冷媒が主として気体になった後に分配される。これは、並列の流路への実質的に均等な分配を得られるように冷媒の流れを制御することが非常に難しいという欠点を有する。

蒸発圧縮システムにおいて２つ以上の並列の流路への冷媒の分配を制御する他の従来の試みでは、ただ１つの入口開口が２つ以上の出口開口を渡り移り、各出口開口が並列の流路の１つに流体接続されており、入口開口及び対応する出口開口を通して並列の流路に順次に流体媒体が供給されるようになっている。それにより、所与の流路に対応する出口開口への流体接続を確立する位置に入口開口が配置されるときにのみ、流体媒体が所与の流路に供給される。さらに、所与の流路への流体接続を確立する位置に入口開口が配置されるとき、（１つ又は複数の）残りの流路はどれも流体媒体を受け取らない。このため、流路に送られる流体の流れが比較的不均等になることがある。

本発明の目的は、少なくとも２つの並列の流路に流体の流れを分配するように適合された弁であって、並列の流路に滑らかな流体の流れを提供することができる弁を提供することである。

本発明のさらなる目的は、少なくとも２つの並列の流路に流体の流れを分配するように適合された弁であって、同様の従来技術の弁よりも小型の弁を提供することである。

本発明のさらなる目的は、少なくとも２つの並列の流路に流体の流れを分配するように適合された弁であって、弁の動作に必要なモータ力が同様の従来技術の弁に比べて小さい弁を提供することである。

本発明によれば、
− 流体媒体を受け取るように適合された入口開口と、
− それぞれ流路に流体接続された少なくとも２つの出口開口であって、少なくとも２つの流路が、流体的に並列に配置され、各出口開口が、流路の１つに流体媒体を送るように適合されている、出口開口と、
− 少なくとも２つの流通路が形成され、各流通路が、出口開口の１つに流体接続される第１の弁部品と、
− 少なくとも１つの主要流通路と少なくとも１つの副次流通路が形成され、（１つ又は複数の）主要流通路及び（１つ又は複数の）副次流通路が入口開口に流体接続され、第１の弁部品と第２の弁部品が相対的に移動可能であり、それにより、第１の弁部品と第２の弁部品の相互位置が、第１の弁部品及び第２の弁部品の流通路を通る入口開口と各出口開口の間の流体の流れを決定するようになっている第２の弁部品と
を備える弁が提供される。

弁は、入口開口と、少なくとも２つの出口開口とを備える。流体媒体は、入口開口を通って弁に入り、出口開口を通って弁から出る。本明細書の文脈では、用語「流体媒体」は、液体状態の媒体、気体状態の媒体、又は液体状態と気体状態の媒体の混合体と解釈すべきである。弁から出る流体媒体の状態は、弁に入る流体媒体の状態と必ずしも同じではないことに留意すべきである。これは以下にさらに詳細に説明する。

入口開口は、流体媒体の供給源、例えばリザーバや、流れシステムの流路、例えば蒸気圧縮システムの冷媒経路に流体接続されてよい。

各出口開口は流路に接続される。流路は、流体的に並列に配置される。流路は、流体が流路に沿って並列に流れることができるという意味合いで並列である。従って、所与の出口開口を通って流れる流体媒体は、その出口開口が接続される流路に送られる。従って、弁に入る流体媒体は、弁によって並列の流路に分配される。

弁が冷凍システム、空調システム、又はヒートポンプなど蒸気圧縮システム内に配置される場合、並列の流路は、例えば、蒸気圧縮システム内に流体的に並列に配置された２つ以上の蒸発器、又は蒸発器の２つ以上の並列の蒸発器コイルでよい。

弁は、第１の弁部品と第２の弁部品を備える。第１の弁部品には、少なくとも２つの流通路が形成されている。流通路は、流体媒体が第１の弁部品を通れるようにする。各流通路が出口開口の１つに流体接続される。従って、所与の流通路を通って第１の弁部品を通る流体媒体は、対応する出口開口を通って弁から出て、対応する流路に入る。

第２の弁部品には、少なくとも１つの主要流通路と少なくとも１つの副次流通路が形成されている。主要流通路及び副次流通路は、入口開口に流体接続される。従って、主要流通路及び副次流通路は、入口開口から受け取られた流体媒体が第２の弁部品を通れるようにする。本明細書の文脈では、用語「主要流通路」及び「副次流通路」は、以下のように解釈すべきである。（１つ又は複数の）各主要流通路は、入口開口から受け取られた流体媒体の主要な部分、即ち大半の部分が第２の弁部品に進むことができるように適合される。他方、（１つ又は複数の）各副次流通路は、入口開口から受け取られた流体媒体の副次的な部分、即ちより少量の部分のみが第２の弁部品を通ることができるように適合される。

第１の弁部品と第２の弁部品は相対的に移動可能である。これは、第１及び／又は第２の弁部品を、弁の残りの部分に対して移動できるように取り付けることによって実現することができる。即ち、第２の弁部品が固定して取り付けられた状態で、第１の弁部品が可動であってよい。あるいは、第１の弁部品が固定して取り付けられた状態で、第２の弁部品が可動であってよい。最後に、両方の弁部品を可動に取り付けることもできる。上述したすべての状況において、第１の弁部品と第２の弁部品の相対移動が可能であり、それにより第１の弁部品と第２の弁部品の相互位置を定義する。この相互位置は、入口開口と各出口開口の間の流体の流れを決定する。流体の流れは、第１の弁部品及び第２の弁部品の流通路を通って弁を進む。従って、第１の弁部品と第２の弁部品の相互位置を調節することによって、並列の流路への流体媒体の分配を含めた流体媒体の流れを調節することができる。

第１の弁部品と第２の弁部品が相対的に移動されるとき、第１の弁部品に形成された流通路と第２の弁部品に形成された流通路も相対的に移動される。従って、第１の弁部品と第２の弁部品の相互位置は、第１の弁部品に形成された各流通路と第２の弁部品に形成された各流通路との相互位置を決定する。これは、第１の弁部品に形成された流通路と第２の弁部品に形成された流通路との間で１つ又は複数の流体接続が確立されているか否かを決定すること、及び第２の弁部品の主要流通路又は副次流通路が第１の弁部品の所与の流通路に流体接続されているか否かを決定することを含むことができる。例えば、第２の弁部品の主要流通路が第１の弁部品の所与の流通路に流体接続されている場合には、入口開口から受け取られた流体媒体の大半の部分が、所与の流通路に流体接続された流路に分配されると予想されることになる。同様に、第２の弁部品の副次流通路が第１の弁部品の所与の流通路に流体接続されている場合には、入口開口から受け取られた流体媒体のわずかな部分が、所与の流通路に流体接続された流路に分配されると予想されることになる。最後に、第１の弁部品の所与の流通路が第２の弁部品の主要流通路にも副次流通路にも流体接続されていない場合には、対応する流路が流体媒体を受け取らないと予想されることになる。

従って、流通路の設計に当たっては、特に、第２の弁部品に形成された（１つ又は複数の）副次流通路によって定義される流量と第２の弁部品に形成された（１つ又は複数の）主要流通路によって定義される流量との比が、第１の弁部品と第２の弁部品の所与の相互位置に対応する並列の流路への流体媒体の分配を決定する。それにより、流通路の設計を考慮しつつ、第１の弁部品と第２の弁部品の相互位置を制御することによって、弁の作動中の並列の流路への流体媒体の分配を制御することができる。例えば、第１の弁部品の所与の流通路は、第２の弁部品の主要流通路を通る大半の流体媒体を受け取ることができ、これに、第２の弁部品の１つ又は複数の副次流通路を通して送られるより少量の流体媒体を「注ぎ足す」ことができ、その後、より大量の流体媒体が再び主要流通路を通して送られる。これにより、弁が、並列の流路に対して滑らかな流体の流れを提供できるようになる。

さらに、（１つ又は複数の）副次流通路は、（１つ又は複数の）主要流通路よりも少量の流体媒体を通すように適合されているので、第２の弁部品において主要流通路ほどは面積を取らないと予想されることになる。これは、第２の弁部品の流通路を小さな領域内に収めることができるようにし、それにより、第２の弁部品の全体サイズを従来技術の弁に比べて小さくすることができる。それにより、この弁は、従来技術の弁よりも小型にすることができる。

最後に、弁の小型の設計により、この弁を、同様の従来技術の弁に比べて小さいモータ力で動作させることができるようになる。

弁は膨張弁でよく、その場合、入口開口は、液体状態の流体媒体を受け取るように適合させることができ、出口開口は、少なくとも一部が気体状態の流体媒体を送るように適合させることができる。

本明細書における用語「液体状態」は、入口開口を通って膨張弁に入る流体媒体が実質的に液相であることを意味するものと解釈すべきである。同様に、本明細書での用語「少なくとも一部が気体状態」は、膨張弁から出る流体媒体の体積の少なくとも一部、例えばかなりの部分が気相であることを意味するものと解釈すべきである。従って、膨張弁に入る流体媒体の少なくとも一部は、膨張弁を通過するときに液相から気相に相転移され、即ち流体媒体は膨張する。

この実施形態によれば、並列の流路への流体媒体の分配が、流体媒体の膨張前又は膨張中に行われる。それにより、少なくともかなりの部分が液相の状態で流体媒体が分配されることが達成される。これにより、分配をより制御しやすくなる。さらに、弁が、マイクロチャネルタイプの流れシステムで使用するのに適したものとなる。

各主要流通路は、（１つ又は複数の）各副次流通路によって定義される流量よりもかなり大きい流体媒体の流量を定義することができる。この実施形態によれば、第２の弁部品を通る流体媒体の大半が（１つ又は複数の）主要流通路を通って流れ、少量のみが（１つ又は複数の）副次流通路を通って流れる。

一例によれば、弁は４つの出口開口を備えることができ、即ち４つの並列の流路に流体媒体を分配するように適合させることができる。この場合、第１の弁部品は４つの流通路を備える。第２の弁部品は、１つの主要流通路と３つの副次流通路を備えることができる。主要流通路が第１の弁部品の流通路の１つへの流体接続を確立する位置に配置されるときに、各副次流通路が第１の弁部品の３つの残りの流通路の１つへの流体接続を確立する位置に配置されるように、第１の弁部品と第２の弁部品の流通路を互いに対して配置することができる。所与の流路への流体媒体の供給量を、その流路に向かう弁の開度とみなすことができる。いくつかの場合には、流路への流体媒体の所望の供給量、従って流路に向かう開度を流路ごとに変えることができ、それにより、流路に流体媒体を分配するための所望の分配キーを定義する。流路への流体媒体の所望の分配を得られるような第１の弁部品と第２の弁部品の相対移動の制御の仕方を決定するために、以下の方程式系を解かなければならない。

ここで、ＯＤ１、ＯＤ２、ＯＤ３、及びＯＤ４は、並列の各流路に関する所望の開度を表し、ｈ１、ｈ２、ｈ３、及びｈ４は、第２の弁部品の４つの流通路のサイズを表し、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、及びＴ４は、ある相互位置での弁部品の滞留時間を表す。従って、４つの並列の各流路に関して所望の開度を得るのに必要な滞留時間は、方程式系Ｔ＝ｉｎｖ（Ｈ）^*ＯＤを解くことによって導き出すことができる。

一例では、第２の弁部品の流通路のサイズは以下のようにすることができる。
ｈ１＝０．７
ｈ２＝０．１
ｈ３＝０．１
ｈ４＝０．１

この場合、流通路ｈ１が主要流通路であり、流通路ｈ２、ｈ３、及びｈ４が副次流通路であり、副次流通路はサイズが等しい。

所望の開度が、
ＯＤ１＝０．１５
ＯＤ２＝０．３５
ＯＤ３＝０．２５
ＯＤ４＝０．２５
である場合、所望の開度を得るのに必要な滞留時間は、
Ｔ１＝０．０８３３
Ｔ２＝０．４１６７
Ｔ３＝０．２５００
Ｔ４＝０．２５００
となる。

上の例では、Ｔ、ＯＤ、及びＨは相対値であり、即ち、Ｔ１〜Ｔ４の和が１であり、ＯＤ１〜ＯＤ４の和が１であり、ｈ１〜ｈ４の和が１である。

（１つ又は複数の）副次流通路の少なくとも１つは、第２の弁部品の表面部分に形成された溝の形態でよい。所与の小さな断面積を有する溝を物体の表面部分に設けるのは比較的容易なので、これは、（１つ又は複数の）副次流通路が非常に小さい場合に利点となる。

その代わりに、又はそれに加えて、（１つ又は複数の）副次流通路の少なくとも１つは、第２の弁部品に形成された貫通穴の形態でよい。

第１の弁部品の流通路の少なくとも１つは、第１の弁部品に形成された貫通穴の形態でよい。この実施形態によれば、流体媒体は、（１つ又は複数の）前記流通路を通って、第１の弁部品を通過する。

第１の弁部品の流通路は、実質的に同一の流量を定義することができる。これは、例えば、実質的に同一のサイズ及び形状の流通路を提供することによって得ることができる。この実施形態によれば、並列の各流路に供給される流体媒体の量は、第２の弁部品の主要流通路及び副次流通路によって定義される流量と、第１の弁部品と第２の弁部品の相対移動の移動パターンとの組合せによって完全に決定される。

第１の弁部品と第２の弁部品は、相対回転移動を行うように適合させることができる。この場合、第１の弁部品及び第２の弁部品は円板状の部材でよく、これら円板状の部材の少なくとも一方が、これら円板状の部材に関する共通の中心軸線の周りで回転可能に配置される。この実施形態によれば、有利には、第１の弁部品の流通路と第２の弁部品の流通路との重なり領域を画定する位置に第１及び／又は第２の弁部品を回転させ、それにより、重なり合う流通路間で直接的な流体接続を確立することができるように、第１の弁部品及び第２の弁部品の流通路をそれぞれの弁部品に構成することができる。この場合、重なり領域は、重なり合う流通路を通って弁を通される流体媒体の流量を定義する。

主要流通路が第１の弁部品の流通路の位置に対応する位置に配置されるときに、少なくとも１つの副次流通路が第１の弁部品の別の流通路に対応する位置に配置されるように、（１つ又は複数の）主要流通路及び（１つ又は複数の）副次流通路を第２の弁部品に構成することができる。この実施形態によれば、主要な流体の流れが並列の流路の１つに供給され、副次的な流体の流れが、並列の流路の別のものに同時に供給される。それにより、より均等で滑らかな流体の流れが並列の各流路に供給され、並列の流路内の流体の流れの望ましくない変動が低減される。

さらに、本発明は、圧縮器と、凝縮器と、少なくとも２つの蒸発器コイルを備える蒸発器と、本発明による弁とを備える蒸気圧縮システムであって、各出口開口が蒸発器コイルと流体連絡して配置されるように弁が蒸発器に流体接続される蒸気圧縮システムを提供する。従って、本発明の弁は、蒸気圧縮システムの蒸発器の並列の蒸発器コイルへの流体分配を制御するのに適している。

蒸気圧縮システムは、例えば、冷凍システム、空気調和システム、又はヒートポンプでよい。

次に、本発明を、添付図面を参照してさらに詳細に説明する。

本発明の第１の実施形態による弁に関する第１の弁部品を示す図である。 本発明の第１の実施形態による弁に関する第２の弁部品を示す図である。 図１ａ及び図１ｂの弁部品を４つの異なる相対位置で示す図である。 本発明の第２の実施形態による弁に関する第１の弁部品を示す図である。 本発明の第２の実施形態による弁に関する第２の弁部品を示す図である。 図３ａ及び図３ｂの弁部品を４つの異なる相対位置で示す図である。 本発明の第３の実施形態による弁に関する第１の弁部品を示す図である。 本発明の第３の実施形態による弁に関する第２の弁部品を示す図である。 図５ａ及び図５ｂの弁部品を４つの異なる相対位置で示す図である。

図１ａは、本発明の第１の実施形態による弁で使用するための第１の弁部品１の斜視図である。第１の弁部品１は、円板であり、第１の弁部品１を貫通する貫通穴の形態で４つの開口２が設けられている。開口２は、テーパ形状を有し、即ち開口２の幅は、第１の弁部品の外縁部に近い位置よりも、第１の弁部品１の中心に近い位置で狭い。

図１ｂは、本発明の第１の実施形態による弁で使用するための第２の弁部品３の斜視図である。図１ｂの第２の弁部品３は、図１ａの第１の弁部品１と協働するように適合されている。第２の弁部品３も円板であり、図１ａの第１の弁部品１とサイズ及び形状が同一である。第２の弁部品３には、第２の弁部品３を貫通する貫通穴の形態で１つの主開口４が設けられている。主開口４は、図１ａの第１の弁部品１に形成された開口２とサイズ及び形状が同一である。さらに、主開口４は、円板の中心が重なり合うように配置された状態で第１の弁部品１と第２の弁部品３が互いに隣接して配置されるときに、図１ａの第１の弁部品１に形成された開口２の１つと重なり合うことができるようになる位置で第２の弁部品３に構成される。

さらに、第２の弁部品３は、第２の弁部品３の表面部分に形成された溝５を設けられている。溝５は、第２の弁部品３の副次流通路を形成する。溝５の断面積は比較的小さいので、溝５を通過する流体の流量は、主開口４を通過する流体の流量よりもかなり小さい。副次流通路が例えば図１ａ〜図２ｄに示されるような溝５の形態であるとき、副次流通路を通過する流体媒体は、第２の弁部品３の側部から副次流通路内に流れる。

図２ａ〜図２ｄは、図１ａ及び図１ｂの弁部品１、３を４つの異なる相互位置で示す。第１の弁部品１と第２の弁部品３は、弁部品１、３の表面領域が完全に重なり合うように互いに隣接して配置される。弁部品１、３の少なくとも一方は、円板の外面に実質的に垂直な方向に両方の弁部品１、３の中心を通って延びる軸線の周りで他方の弁部品３、１に対して回転移動を行うことができるように取り付けられる。第２の弁部品３は、溝５が形成された表面が第１の弁部品１に面するように配置され、それにより、第１の弁部品１と第２の弁部品３の間での溝５を通る流体の流れを可能にする。

図２ａでは、第１の弁部品１と第２の弁部品３の相互位置は、主開口４が第１の弁部品１の開口２ａの１つと完全に重なり合って配置されるようなものである。溝５は、第１の弁部品１の残りの各開口２ｂと溝５の１つとの最大限の重なりが画定されるように配置される。第１の弁部品１と第２の弁部品３がこの相互位置で配置されるとき、最大流量の流体媒体が、主開口４と重なり合って配置された開口２ａに流体接続される流路に供給される。同時に、より小さい流量の流体媒体が、溝５と重なり合って配置された開口２ｂに流体接続された各流路に供給される。

図２ｂでは、第１の弁部品１又は第２の弁部品３を回転させることによって、第１の弁部品１と第２の弁部品３の相互位置がわずかに変えられている。それにより、主開口４と第１の弁部品１の開口２ａは、依然として重なり領域が画定されてはいるが、もはや完全には重なり合っていない。同様に、第１の弁部品１の残りの各開口２ｂと溝５とで画定される重なりも縮小されている。従って、開口２に流体接続される並列の各流路に供給される流体の流量は、図２ａに示される状況に比べて減少される。しかし、第１の弁部品１の開口２ａに流体接続された流路に供給される流体の流量は、第１の弁部品１の残りの開口２ｂに流体接続された各流路に供給される流体の流量よりも依然としてかなり大きい。

図２ｃでは、第１の弁部品１又は第２の弁部品３がさらに回転されている。それにより、第１の弁部品１の開口２ｂは、もはや溝５と重なり合って配置されていない。即ち、流体は、第１の弁部品１の開口２ｂに流体接続された流路に供給されない。しかし、第１の弁部品１の開口２ａと第２の弁部品３の主開口４との重なり領域は、非常に小さいものの、依然として画定される。従って、小さな流量の流体の流れが、第１の弁部品１の開口２ａに流体接続された流路に供給される。

図２ｄでは、第１の弁部品１又は第２の弁部品３がさらに回転されている。図２ｄでは、第１の弁部品１の開口２はいずれも、第２の弁部品３の流通路４、５のどれとも重なり合って配置されていない。従って、流体が弁を通ることはできず、従って弁は閉じた位置にある。

図３ａは、本発明の第２の実施形態による弁で使用するための第１の弁部品１の斜視図である。図３ａの第１の弁部品１は、図１ａの第１の弁部品１と同一であり、従ってここでは詳細には説明しない。

図３ｂは、本発明の第２の実施形態による弁で使用するための第２の弁部品３の斜視図である。図３ｂの第２の弁部品３は、図１ａ及び図１ｂに関して上述した状況と同様に、図３ａの第１の弁部品１と協働するように適合されている。図３ｂの第２の弁部品３は、図１ｂの第２の弁部品３と非常に類似しており、従ってここでは詳細には説明しない。

図１ｂの第２の弁部品３と同様に、図３ｂの第２の弁部品３は、第２の弁部品３を貫通する貫通穴の形態で１つの主開口４を設けられており、主開口４は、図３ａの第１の弁部品１に形成された開口２とサイズ及び形状が同一である。

第２の弁部品３はさらに溝６を設けられており、溝６は、第２の弁部品３の表面部分に形成され、交わらずに、第２の弁部品３の外縁部から第２の弁部品３の中心に向かって延びている。溝６は、第２の弁部品３の副次流通路を形成する。溝６の断面積は比較的小さいので、溝６を通過する流体の流量は、主開口４を通過する流体の流量よりもかなり小さい。

図４ａ〜図４ｄは、図２ａ〜図２ｄと同様に、図３ａ及び３ｂの弁部品１、３を４つの異なる相互位置で示す。第２の弁部品３は、溝６が形成された表面が第１の弁部品１に面するように配置され、それにより、流体が溝６を通って第１の弁部品１と第２の弁部品３の間に入ることができるようにする。

図４ａでは、第１の弁部品１と第２の弁部品３の相互位置は、主開口４が第１の弁部品１の開口２ａの１つと完全に重なり合って配置されるようなものである。溝６は、第１の弁部品１の残りの各開口２ｂと溝６の１つとで最大限の重なりが画定されるように配置される。図１ａ〜図２ｄに示される本発明の第１の実施形態の溝５の大きさに比べて溝６の大きさは限られているので、開口２ｂと溝６の最大の重なりは非常に小さい。従って、第１の弁部品１と第２の弁部品３がこの相互位置に配置されるとき、最大流量の流体媒体が、主開口４と重なり合って配置された開口２ａに流体接続された流路に供給される。同時に、より小さな流量の流体媒体が、溝６と重なり合って配置された開口２ｂに流体接続された各流路に供給される。しかし、図１ａ〜図２ｄに示される第１の実施形態に比べて、副次流通路、即ち溝６を通して供給される流体の流量ははるかに小さく、主開口４を通して供給される流体の流量と各溝６を通して供給される流体の流量の差はさらに大きい。

図４ｂでは、第１の弁部品１又は第２の弁部品３を回転させることによって、第１の弁部品１と第２の弁部品３の相互位置がわずかに変えられている。これにより、第１の弁部品１の開口２ａと主開口４との重なり領域、及び第１の弁部品１の残りの各開口２ｂと溝６との重なり領域が縮小している。しかし、４つの各開口２に関して依然として重なりがある。

図４ｃでは、第１の弁部品１又は第２の弁部品３がさらに回転されている。第１の弁部品１の開口２ｂと溝６との重なりはない。従って、流体は、開口２ｂに流体接続された流路に供給されない。しかし、依然として第１の弁部品１の開口２ａと主開口４との小さな重なりがあり、従って、小さな流量の流体が、第１の弁部品１の開口２ａに流体接続された流路に供給される。

図４ｄでは、第１の弁部品１又は第２の弁部品３がさらに回転されている。図４ｄでは、第１の弁部品１の開口２はいずれも、第２の弁部品３の流通路４、６のどれとも重なり合って配置されていない。従って、流体が弁を通ることはできず、従って弁は閉じられた位置にある。

図５ａは、本発明の第３の実施形態による弁で使用するための第１の弁部品１の斜視図である。図５ａの第１の弁部品１は、図１ａ及び図３ａの第１の弁部品１と同一であり、従ってここでは詳細には説明しない。

図５ｂは、本発明の第３の実施形態による弁で使用するための第２の弁部品３の斜視図である。図５ｂの第２の弁部品３は、図１ａ及び図１ｂを参照して上述した状況と同様に、図５ａの第１の弁部品１と協働するように適合されている。図５ｂの第２の弁部品３は、図１ｂの第２の弁部品３と非常に類似しており、従ってここでは詳細には説明しない。

図１ｂの第２の弁部品３及び図３ｂの第２の弁部品３と同様に、図５ｂの第２の弁部品３は、第２の弁部品３を貫通する貫通穴の形態で１つの主開口４を設けられており、主開口４は、図５ａの第１の弁部品１に形成された開口２とサイズ及び形状が同一である。

さらに、第２の弁部品３は、実質的に円形の断面を有する３つの貫通穴７の形態で副次流路を設けられている。各穴７の断面積は、主開口４の断面積よりもはるかに小さい。従って、主開口４は、各穴７よりもはるかに大きな流量を定義することができる。

図６ａ〜図６ｄは、図２ａ〜図２ｄ及び図４ａ〜図４ｄと同様に、図５ａ及び図５ｂの弁部品１、３を４つの異なる相互位置で示す。

図６ａで、第１の弁部品１と第２の弁部品３の相互位置は、主開口４が第１の弁部品１の開口２ａの１つと完全に重なり合って配置されるようなものである。穴７は、第１の弁部品１の残りの各開口２ｂと穴７の１つとで最大限の重なりが画定されるように配置される。穴７の断面積が小さいので、各穴７は、第１の弁部品１の開口２ｂの断面領域内に完全に収められ、従って最大の重なり面積は穴７の断面積と同一である。

従って、第１の弁部品１と第２の弁部品３がこの相互位置で配置されるとき、最大流量の流体媒体が、主開口４と重なり合って配置された開口２ａに流体接続された流路に供給される。同時に、各穴７の断面積によって決定されるより小さな流量の流体媒体が、穴７と重なり合って配置された開口２ｂに流体接続された各流路に供給される。

図６ｂでは、第１の弁部品１又は第２の弁部品３を回転させることによって、第１の弁部品１と第２の弁部品３の相互位置がわずかに変えられている。これにより、第１の弁部品１の開口２ａと主開口４との重なり領域、及び第１の弁部品１の残りの各開口２ｂと穴７との重なり領域が縮小している。しかし、４つの各開口２に関して依然として重なりがある。

図６ｃでは、第１の弁部品１又は第２の弁部品３がさらに回転されている。第１の弁部品１の開口２ｂと穴７との重なりはない。従って、流体は、開口２ｂに流体接続された流路に供給されない。しかし、依然として第１の弁部品１の開口２ａと主開口４との小さな重なりがあり、従って、小さな流量の流体が、第１の弁部品１の開口２ａに流体接続された流路に供給される。

図６ｄでは、第１の弁部品１又は第２の弁部品３がさらに回転されている。図６ｄでは、第１の弁部品１の開口２はいずれも、第２の弁部品３の流通路４、７のどれとも重なり合って配置されていない。従って、流体が弁を通ることはできず、従って弁は閉じた位置にある。

Claims (11)

1. 流体媒体を受け取るように適合された入口開口と、
   それぞれ流路に流体接続され、少なくとも２つの前記流路が、流体的に並列に配置され、前記流路の１つに流体媒体を送るように適合されている、少なくとも２つの出口開口と、
   少なくとも２つの流通路（２）が形成され、各流通路（２）が、前記出口開口の１つに流体接続される第１の弁部品（１）と、
   少なくとも１つの主要流通路（４）と少なくとも１つの副次流通路（５、６、７）が形成され、（１つ又は複数の）前記主要流通路（４）及び（１つ又は複数の）前記副次流通路（５、６、７）が前記入口開口に流体接続され、前記第１の弁部品（１）と前記第２の弁部品（３）が相対的に移動可能であり、それにより、前記第１の弁部品（１）と前記第２の弁部品（３）の相互位置が、前記第１の弁部品（１）及び前記第２の弁部品（３）の流通路（２、４、５、６、７）を通る前記入口開口と各前記出口開口の間の流体の流れを決定するようになっている第２の弁部品（３）と、
   を備えることを特徴とする弁。
2. 前記弁が膨張弁であり、前記入口開口が、液体状態の流体媒体を受け取るように適合され、前記出口開口が、少なくとも一部が気体状態の流体媒体を送るように適合された、請求項１に記載の弁。
3. 各主要流通路（４）が、各前記副次流通路（５、６、７）によって定義される流量よりもかなり大きい流体媒体の流量を定義する、請求項１又は２に記載の弁。
4. （１つ又は複数の）前記副次流通路の少なくとも１つが、前記第２の弁部品（３）の表面部分に形成された溝（５、６）の形態である、請求項１から３のいずれか一項に記載の弁。
5. （１つ又は複数の）前記副次流通路の少なくとも１つが、前記第２の弁部品（３）に形成された貫通穴（７）の形態である、請求項１から４のいずれか一項に記載の弁。
6. 前記第１の弁部品（１）の前記流通路（２）の少なくとも１つが、前記第１の弁部品（１）に形成された貫通穴の形態である、請求項１から５のいずれか一項に記載の弁。
7. 前記第１の弁部品（１）の前記流通路（２）が実質的に同一の流量を定義する、請求項１から６のいずれか一項に記載の弁。
8. 前記第１の弁部品（１）と前記第２の弁部品（３）が相対回転移動を行うように適合された、請求項１から７のいずれか一項に記載の弁。
9. 前記第１の弁部品（１）及び前記第２の弁部品（３）が円板状の部材であり、前記円板状の部材の少なくとも一方が、前記円板状の部材に関する共通の中心軸線の周りで回転可能に配置される請求項８に記載の弁。
10. 主要流通路（４）が前記第１の弁部品（１）の流通路（２）の位置に対応する位置に配置されるときに、少なくとも１つの副次流通路（５、６、７）が前記第１の弁部品（１）の別の流通路（２）に対応する位置に配置されるように、（１つ又は複数の）前記主要流通路（４）及び（１つ又は複数の）前記副次流通路（５、６、７）が前記第２の弁部品（３）に構成される、請求項１から９のいずれか一項に記載の弁。
11. 圧縮器と、凝縮器と、少なくとも２つの蒸発器コイルを備える蒸発器と、請求項１から１０のいずれか一項に記載の弁とを備える蒸気圧縮システムであって、各出口開口が蒸発器コイルと流体連絡して配置されるように前記弁が前記蒸発器に流体接続される、蒸気圧縮システム。

Images