JP2016095049A - 絞り装置、および、それを備える冷凍サイクルシステム - Google Patents

Abstract

【課題】ブリード量を調整することができ、しかも、万一、弁体が、弁孔を閉状態とする方向に移動した場合であっても、弁体の弁座に対する食い付きを回避できる絞り装置、および、それを備える冷凍サイクルシステムを提供する。
【解決手段】絞り装置において、ガイドチューブ１８は、チューブ本体の一端に近い端部に、ばね受け部と、チューブ本体の他端に近い端部に、ストッパ部材２２と、ばね受け部とストッパ部材２２との間にニードル部材２０とを有し、ストッパ部材２２に向けて延びるニードル部材２０の先細部２０Ｐの最先端部には、その円柱部近傍の直径よりも大であって直径φＤ１よりも若干小なる直径φＤ２を有する大径部２０ＰＳが形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、絞り装置、および、それを備える冷凍サイクルシステムに関する。

空調装置における冷凍サイクルシステムにおいては、絞り装置としてのキャピラリチューブに代えて差圧式の絞り装置を備えるものが提案されている。差圧式の絞り装置は、外気温度に応じて圧縮機を効率よく作動させるために凝縮器出口と蒸発器入口との間の冷媒の圧力を最適に制御するとともに、圧縮機の回転数を変更できる冷凍サイクルシステムにおいても、省力化の観点から圧縮機の回転数に応じた冷媒の圧力を最適に制御するものとされる。絞り装置は、例えば、冷媒が導入される一端で、凝縮器に接続される一次側配管に接合されており、冷媒が排出される他端で蒸発器に接続される二次側配管に接合されている。

差圧式の絞り装置は、例えば、特許文献１に示されるように、冷媒の通路に接続されるボディの内側に固定される筒状のハウジングを備えている。そのハウジングは、冷媒入口および冷媒出口を有している。ハウジングは、弁孔および固定オリフィスに連通するストレーナを冷媒入口に有している。固定オリフィスは、ハウジングの外周部とボディの内周部との間を介して冷媒出口およびボディの下流側出口に連通している。これにより、後述する弁体が弁座に着座し弁孔が閉状態である場合においても、冷媒に溶け込んでいるコンプレッサ用の潤滑油が、コンプレッサの動作に必要とされる最小の流量（ブリード量）だけ冷媒入口からボディの下流側出口まで流れることとなる。

ハウジングのダンパ室には、弁体に連結されるシャフトおよびピストンが移動可能に配されている。シャフトおよびピストンは、ピストン内に配され弁体の先端を弁座に対し閉状態とするように付勢するスプリングにより、付勢されている。スプリングの付勢力は、ハウジングの端部にねじ込まれたアジャストねじにより調整される。上述の弁体の先端面は、弁孔の開口端周縁に形成される弁座に対し当接するように略円錐面に形成されている。

特開２００８−１３８８１２号公報

特許文献１に示されるように、ブリード量が、上述の固定オリフィスにより設定される場合、設定したブリード量が、各絞り装置を構成する部品の製造誤差に起因してばらついたとき、ブリード量を適正な量に調整するためにハウジングを交換しなければならない場合もある。また、万一、ストレーナに捕捉されなかった冷媒中の異物が固定オリフィスに詰まった場合も、その異物を除去することも容易でなくハウジングを交換しなければならない。さらに、万一、弁体が、弁孔を閉状態とする方向に移動した場合、弁体の略円錐面が弁孔の開口端周縁に形成される弁座に食い付く虞がある。

以上の問題点を考慮し、本発明は、絞り装置、および、それを備える冷凍サイクルシステムであって、ブリード量を調整することができ、しかも、万一、弁体が、弁孔を閉状態とする方向に移動した場合であっても、弁体の弁座に対する食い付きを回避できる絞り装置、および、それを備える冷凍サイクルシステムを提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために、本発明に係る絞り装置は、冷凍サイクルシステムの配管に接合され、冷媒流量調整部よりも上流側に形成され冷媒が導入される一次室と冷媒流量調整部よりも下流側に形成され冷媒が排出される二次室とを有するチューブ本体と、弁ポートを有し一次室と二次室とを区画し、冷媒流量調整部の一部を構成する弁座と、弁座の弁ポートに対し近接または離隔可能に配され、弁ポートの開口面積を制御する先細部を有し、冷媒流量調整部の一部を構成するニードル部材と、二次室内に配置される付勢部材支持部とニードル部材との間に配され、ニードル部材を、弁座の弁ポートに対し近接する方向に付勢する付勢部材と、チューブ本体の一次室内に配置され、冷媒の圧力によるニードル部材に作用する力が付勢部材の付勢力を超えない場合、弁ポートの開口面積を所定の値となるように、当接されるニードル部材の先細部の先端部を支持するストッパ部材と、を備え、ニードル部材の先細部の先端部は、ニードル部材の先細部の最小径部分の直径よりも大なる大径部を有することを特徴とする。

ストッパ部材は、一次室側に向かって延び弁座に一体に形成された円筒部に固定されてもよい。

また、本発明に係る絞り装置は、冷媒を供給する配管に配され、配管内に連通する開口端部を両端に有するガイドチューブと、ガイドチューブに形成され、弁ポートを有する弁座と、ガイドチューブにおける弁座に隣接して形成されガイドチューブの内周部と外周部と連通させる少なくとも一つの連通路と、弁座の弁ポートに対し近接または離隔可能に配され弁ポートの開口面積を制御する先細部を有するニードル部材と、ニードル部材とガイドチューブの一方の開口端部との間に配され、ニードル部材を弁座の弁ポートに対し近接する方向に付勢する付勢部材と、ニードル部材とガイドチューブの他方の開口端部との間に配され、冷媒の圧力によるニードル部材に作用する力が付勢部材の付勢力を超えない場合、付勢部材により付勢されるニードル部材の先細部と弁ポートの周縁との間に隙間を生じさせるように、当接されるニードル部材の先細部の先端部を支持するストッパ部材と、を備え、ニードル部材の先細部の先端部は、ニードル部材の先細部の最小径部分の直径よりも大なる大径部を有することを特徴とする。ストッパ部材は、一部または全てが多孔質材料で形成されてもよく、また、ガイドチューブが、ガイドチューブの外径よりも大なる内径を有するチューブ本体の内周部に所定の隙間をもって配されるものであってもよい。

さらに、本発明に係る冷凍サイクルシステムは、蒸発器と、圧縮機、および、凝縮器とを備え、上述のいずれかの絞り装置が、凝縮器の出口と蒸発器の入口との間に配される配管に設けられることを特徴とする。

本発明に係る絞り装置、および、それを備える冷凍サイクルシステムによれば、チューブ本体の一次室内に配置され、冷媒の圧力によるニードル部材に作用する力が付勢部材の付勢力を超えない場合、弁ポートの開口面積を所定の値となるように、当接されるニードル部材の先細部の先端部を支持するストッパ部材を備え、ニードル部材の先細部の先端部は、弁ポートの内径よりも小であってニードル部材の先細部の最小径部分の直径よりも大なる大径部を有するのでブリード量を調整することができ、しかも、万一、弁体が、弁孔を閉状態とする方向に移動した場合であっても、弁体の弁座に対する食い付きを回避できる。

本発明に係る絞り装置の一例の要部を部分的に拡大して示す部分断面図である。 本発明に係る絞り装置の一例を備える冷凍サイクルシステムの一例の構成を概略的に示す図である。 図２に示される例に用いられるはね部材を示す斜視図である。 本発明に係る絞り装置の一例の要部を部分的に拡大して示す部分断面図である。 図１に示される例における絞り部の差圧に応じた流量特性を示す特性図である。 図１に示される例におけるストッパ部材の他の一例を示す部分断面図である。 本発明に係る絞り装置の他の一例の構成を示す断面図である。 図７に示される例における動作説明に供される断面図である。

図２は、冷凍サイクルシステムの一例に適用された本発明に係る絞り装置の一例の構成を示す。

絞り装置は、例えば、図２に示されるように、冷凍サイクルシステムの配管における凝縮器６の出口と蒸発器２の入口との間に配置されている。絞り装置は、後述するチューブ本体１０の一端１０Ｅ１で、一次側配管Ｄｕ１に接合されており、冷媒が排出されるチューブ本体１０の他端１０Ｅ２で二次側配管Ｄｕ２に接合されている。一次側配管Ｄｕ１は、凝縮器６の出口と絞り装置とを接続し、二次側配管Ｄｕ２は、蒸発器２の入口と絞り装置とを接続するものとされる。蒸発器２の出口と凝縮器６の入口との間には、図２に示されるように、蒸発器２の出口に接合される配管Ｄｕ３と、凝縮器６の入口に接合される配管Ｄｕ４とにより、圧縮機４が接続されている。圧縮機４は、図示が省略される制御部により駆動制御される。これにより、冷凍サイクルシステムにおける冷媒が、例えば、図２に示される矢印に沿って循環されることとなる。

絞り装置は、上述の冷凍サイクルシステムの配管に接合されるチューブ本体１０と、チューブ本体１０の内周部に固定されるガイドチューブ１８と、ガイドチューブ１８における一次側配管Ｄｕ１に近い端部に一体に形成され冷媒の流量を調整する冷媒流量調整部を構成する弁座１８Ｖ、および、ニードル部材２０と、ニードル部材２０を弁座１８Ｖに対し近接する方向に付勢するコイルスプリング１６と、コイルスプリング１６の一方の端部を支持するばね受け部１２と、後述するニードル部材２０の大径部２０ＰＳを受け止めるストッパ部材２２と、を主な要素として含んで構成されている。

所定の長さおよび直径を有するチューブ本体１０は、例えば、銅製パイプ、または、アルミニウム製パイプで作られ、冷媒が導入される一端１０Ｅ１で、凝縮器６に接続される一次側配管Ｄｕ１に接合されており、冷媒が排出される他端１０Ｅ２で蒸発器２に接続される二次側配管Ｄｕ２に接合されている。

チューブ本体１０の内周部における一端１０Ｅ１から所定距離、離隔した中間部には、ガイドチューブ１８の外周部が固定されている。ガイドチューブ１８は、かしめ加工によるチューブ本体１０の窪み１０ＣＡ１により形成される突起がその外周部に食い込むことにより固定されている。

ガイドチューブ１８は、例えば、銅製パイプ、真鍮製パイプ、または、アルミニウム製パイプ、あるいは、ステンレス鋼パイプ等で作られ、チューブ本体１０の他端１０Ｅ２に近い端部に、ばね受け部１２を有し、チューブ本体１０の一端１０Ｅ１に近い端部に、ストッパ部材２２を内周部に有している。ばね受け部１２は、かしめ加工によるガイドチューブ１８の窪み１８ＣＡ１により形成される突起がその外周部に食い込むことにより固定されている。付勢部材支持部としてのばね受け部１２は、コイルスプリング１６の一端が係合されるばねガイド１２ｂを有している。

また、ストッパ部材２２は、かしめ加工によるガイドチューブ１８の窪み１８ＣＡ２により形成される突起がその外周部に食い込むことにより内周部１８ａに固定されている。ストッパ部材２２は、例えば、冷媒が通過可能な金属製の多孔質材料、または、焼結金属で円柱状に作られている。ストッパ部材２２の両端面は、略平坦な表面を有している。ストッパ部材２２の両端面のうちの一方の端面には、後述するニードル部材２０の大径部２０ＰＳが当接されている。これにより、冷媒に混入した異物も、ストッパ部材２２により捕捉されることとなる。従って、ストレーナ等が冷凍サイクルシステムの配管に設けられる必要もなくなる。

ストッパ部材２２は、斯かる例に限られることなく、例えば、図６に示されるように、
ストッパ部材２６が、ステンレス鋼等で作られる円柱体のコア部材２６Ｂと、コア部材２６Ｂの外周部を囲む円筒部材２６Ａとから構成されてもよい。円筒部材２６Ａは、例えば、金属製の多孔質材料、または、焼結金属で作られている。なお、図６において、図４に示される例における構成要素と同一の構成要素について同一の符号を付して示し、その重複説明を省略する。

図２に示されるように、ばね受け部１２とストッパ部材２２との間には、ガイドチューブ１８の内周部をチューブ本体１０の内周部とガイドチューブ１８の外周部との間に連通させる第１の連通孔１８ｂ、第２の連通孔１８ｃが形成されている。第２の連通孔１８ｃの直径は、第１の連通孔１８ｂの直径に比して大に設定されている。

ガイドチューブ１８におけるストッパ部材２２と第２の連通孔１８ｃとの間に形成される弁座１８Ｖは、後述するニードル部材２０における先細部２０Ｐが挿入される弁ポート１８Ｐを内部中央部に有している。弁ポート１８Ｐは、所定の直径φＤ１を有し弁座１８Ｖの中心軸線に沿って一端１０Ｅ１に向けて末広に形成されている。

ニードル部材２０は、例えば、真鍮、または、ステンレス鋼で作られ、円柱状の本体部２０Ｂと、本体部２０Ｂにおける弁座１８Ｖに向かい合う端部に形成される先細部２０Ｐと、本体部２０Ｂにおけるコイルスプリング１６の他端に向かい合う端部に形成される突起状のばねガイド部２０Ｄと、から構成されている。

本体部２０Ｂと先細部２０Ｐとの結合部分は、第２の連通孔１８ｃに向かい合っている。ニードル部材２０のばねガイド部２０Ｄには、コイルスプリング１６の他方の端部が係合されている。また、コイルスプリング１６の一方の端部には、ばねガイド部１２ｂが係合されている。ニードル部材２０のばねガイド部２０Ｄには、ニードル部材２０の移動速度を減速させるはね部材２４が設けられている。はね部材２４は、図３に拡大されて示されるように、例えば、薄板金属材料で作られ、環状の固定片２４Ａに一体に形成される３枚の接触片２４ａ，２４ｂ，２４ｃを有している。固定片２４Ａの孔２４ｄには、ばねガイド部２０Ｄが挿入される。

３枚の接触片２４ａ，２４ｂ，２４ｃは、固定片２４Ａの円周方向に沿って均等の角度で離隔され形成されている。これにより、弾性変位可能な接触片２４ａ，２４ｂ，２４ｃの先端がガイドチューブ１８の内周面に所定の荷重で摺接することによってニードル部材２０の移動速度が減速されることとなる。

所定のテーパ角度を有する円錐台状の先細部２０Ｐは、図１に示されるように、弁ポート１８Ｐの直径φＤ１よりも大なる直径を有する基部を弁ポート１８Ｐから離隔した位置に有している。本体部２０Ｂと先細部２０Ｐの基部との間の境界部分には、先細部２０Ｐの先端に向かうにつれて外径が小となるテーパが、施されている。このテーパは上述のように第２の連通孔１８ｃに向かい合っており、後述の絞り部を通過した流体が第２の連通孔１８ｃに流れ込みやすくなるように、面取りが施されている。先細部２０Ｐにおける最小径となる端部には、一様な直径を有する円柱部が所定の長さだけ形成されている。先細部２０Ｐにおける弁ポート１８Ｐの開口端部に対応する位置から上述の円柱部までの長さは、所定の長さＬに設定されている。これにより、差圧（一端１０Ｅ１側の冷媒の入口圧力と他端１０Ｅ２側の冷媒の出口圧力との差）に応じて弁開度を大きくでき、しかも、流体の流れの乱れが小さいので冷媒が通過するとき、発生する音圧レベルが抑制される。

ストッパ部材２２に向けて延びる先細部２０Ｐの最先端部には、その円柱部近傍の直径よりも大であって直径φＤ１よりも若干小なる直径φＤ２を有する大径部２０ＰＳが形成されている。大径部２０ＰＳの厚さは、所定の値Ｔに設定されている。

ニードル部材２０の先細部２０Ｐの外周部における弁ポート１８Ｐの開口端部に対応する位置において、先細部２０Ｐの外周部が弁ポート１８Ｐの開口端部の周縁に対し所定の隙間を形成するように配置されている。大径部２０ＰＳは、コイルスプリング１６の付勢力と一次側配管Ｄｕ１からの冷媒の圧力との差に応じた所定の圧力でストッパ部材２２の平坦面に当接されている。ニードル部材２０の先細部２０Ｐの外周部が、上述のように、弁ポート１８Ｖの開口端部の周縁に対し離隔される場合、ニードル部材２０の先細部２０Ｐと弁ポート１８Ｖの開口端部との間には、絞り部が形成される。絞り部とは、弁ポート１８Ｖの周縁から先細部２０Ｐの母線への垂線と、先細部２０Ｐの母線との交点が、弁ポート１８Ｖの縁から最も近い箇所（最狭部）をいう。この垂線が描く円錐面の面積が、絞り部の開口面積となる。

これにより、絞り部を通過する所定のブリード量が設定されることとなる。また、ニードル部材２０の先細部２０Ｐの大径部２０ＰＳは、ストッパ部材２２の平坦面に当接されているのでニードル部材２０に不所望な圧力が作用しニードル部材２０の先細部２０Ｐが弁座１８Ｖの弁ポート１８Ｐの開口端に食い付くことが回避される。

また、ニードル部材２０の先細部２０Ｐの外周部が、差圧（一端１０Ｅ１側の冷媒の入口圧力と他端１０Ｅ２側の冷媒の出口圧力との差）により、弁ポート１８Ｖの開口端部の周縁に対しさらに離隔し始める離隔開始タイミングは、コイルスプリング１６の付勢力に基づいて設定される。コイルスプリング１６のばね定数は、所定の値に設定されている。

ストッパ部材２２の平坦面における大径部２０ＰＳの接触面積は、面圧を小さくするように先細部２０Ｐの端部の断面積よりも大となるため、ニードル部材２０の大径部２０ＰＳの磨耗が抑制され、ブリード流量の経年変化が起こりにくい。
また、ストッパ部２２に大径部２０ＰＳが当接した際、ストッパ部２２と大径部２０ＰＳとの当接面にはコイルスプリング１６による弁閉方向の付勢力が作用するが、先細部２０Ｐに一次側配管Ｄｕ１からの冷媒の圧力と二次側配管Ｄｕ２からの冷媒の圧力との圧力差により弁開方向の力も作用するので、これによっても、ニードル部材２０の大径部２０ＰＳの磨耗が抑制され、この事によってもブリード流量の経年変化が起こりにくい。

コイルスプリング１６の付勢力の調整、即ち、各冷媒に応じたコイルスプリング１６の基準高さ（セット長）の調整は、例えば、以下のような手順で行われる。その基準高さとは、各冷媒に応じたニードル部材２０の先細部２０Ｐの上述の所定の離隔タイミングとなるように、設定されたコイルスプリング１６の高さをいう。

先ず、ストッパ部材２２がガイドチューブ１８に固定される場合、まず、ニードル部材２０が、ガイドチューブ１８の内周部に挿入される。そして、コイルスプリング等を用いてニードル部材２０を弁座１８Ｖに押し付けた状態とし、その後、ストッパ部材２２が挿入されたガイドチューブ１８が、例えば空気を流体としたブリード流量測定装置／かしめ装置（不図示）に配された状態で、目標ブリード流量と等しい空気流量となるようにガイドチューブ２２に対するストッパ部材２２の位置を調整した後、ストッパ部材２２がガイドチューブ１８にかしめ固定されることにより、ブリード流量の調整が完了する。

そして、ばね受け部１２が固定される場合、ストッパ部材２２が固定されたガイドチューブ１８が、例えば空気を流体した所定の性能測定／かしめ装置（不図示）に配された状態で、あらかじめ規定された圧力が 印加された状態での空気流量の検出に基づいてガイドチューブ２２に対するばね受け部１２の位置を調整した後、ばね受け部１２がかしめ固定されることにより、コイルスプリング１６のばね長さの調整が完了する。

従って、コイルスプリング１６のばね長さの調整を行う調整ねじ等が不要とされるので各冷媒に応じた弁開き始め圧力を調整することができ、しかも、絞り装置の構造を簡略化し、製造コストを低減できる。

斯かる構成において、図２に示されるように、冷媒の圧力によるニードル部材２０に作用する力がコイルスプリング１６の付勢力を超えない場合、冷媒が、一次側配管Ｄｕ１を通じて矢印の示す方向に沿って供給される場合、冷媒の圧力は、チューブ本体１０の一端１０Ｅ１、ガイドチューブ１８の内周部１８ａ、ストッパ部材２２、上述の絞り部を通過することにより減圧され、その後、冷媒が第２の連通孔１８ｃ、ガイドチューブ１８の内周部１８ａとチューブ本体１０の内周部１０ａとの間を通じて他端１０Ｅ２から所定のブリード量で排出される。

さらに、冷媒の圧力によるニードル部材２０に作用する力がコイルスプリング１６の付勢力を超える場合、ストッパ部材２２、上述の絞り部を通じて流れる冷媒が、弁ポート１８Ｖの周縁からさらに離隔する方向にニードル部材２０を押圧することとなる。これにより、冷媒の流量Ｑが、図５に示されるように、上述の差圧ＤＰが増大するにつれてブリード量よりも徐々に特性線Ｌａに従い増大し、上述の差圧ＤＰが例えば、所定の値ＰＡ（０．３Ｍｐａ）、流量Ｑが所定の値ＧＡ（２リットル）以上となるとき、差圧ＤＰが増大するにつれて流量が特性線Ｌａに従い急激に増大することとなる。なお、図５は、縦軸に上述の絞り部の流量Ｑをとり、横軸に上述の冷媒の差圧ＤＰをとり、冷媒の差圧に応じた変化をあらわす特性線Ｌａを示す。また、図示が省略されるが、特性線Ｌａは、配管における圧力損失等の影響によって下に向って凸状の緩やかな曲線となる場合がある。

さらにまた、図７は、冷凍サイクルシステムの一例に適用された本発明に係る絞り装置の他の一例の構成を示す。なお、図７において、図２に示される例における構成要素と同一の構成要素について同一の符号を付して示し、その重複説明を省略する。

絞り装置は、図２に示される例と同様に、冷凍サイクルシステムの配管における凝縮器の出口と蒸発器の入口との間に配置されている。絞り装置は、後述するチューブ本体１０´の一端１０´Ｅ１で、一次側配管に接合されており、冷媒が排出されるチューブ本体１０´の他端１０´Ｅ２で二次側配管に接合されている。

絞り装置は、上述の冷凍サイクルシステムの配管に接合されるチューブ本体１０´と、チューブ本体１０´における一次側配管に近い端部１０´Ｅ１における内周部に設けられ、冷媒の流量を調整する冷媒流量調整部を構成する弁座３８、および、ニードル部材２０と、ニードル部材２０を弁座３８に対し近接する方向に付勢するコイルスプリング２８と、コイルスプリング２８の一方の端部を支持するとともに、コイルスプリング２８の付勢力を調整する付勢力調整用ねじ機構３３と、弁座３８に連結されニードル部材２０の大径部２０ＰＳを受け止めるストッパ部材３２と、を主な要素として含んで構成されている。

所定の長さおよび直径を有するチューブ本体１０´は、例えば、銅製パイプ、または、アルミニウム製パイプで作られ、冷媒が導入される一端１０´Ｅ１で、凝縮器に接続される一次側配管に接合されており、冷媒が排出される他端１０´Ｅ２で蒸発器に接続される二次側配管に接合されている。

図７に示されるように、チューブ本体１０´の内周部における一端１０´Ｅ１から所定距離、離隔した中間部には、弁座３８の外周部が固定されている。弁座３８の外周部は、かしめ加工によるチューブ本体１０´の窪み１０´ＣＡ１により形成される突起がその外周部に食い込むことにより固定されている。チューブ本体１０´における弁座３８よりも上流側には、挿入された一次側配管を位置決めする窪み１０´ＣＡ３が形成されている。

弁座３８は、ニードル部材２０における先細部２０Ｐが挿入される弁ポート３８Ｐを内部中央部に有している。弁ポート３８Ｐは、所定の直径を有し弁座３８の中心軸線に沿って一端１０´Ｅ１に向けて末広に形成されている。弁座３８の弁ポート３８Ｐを形成する内周面が延在する円筒部としての円筒状部の雌ねじ部には、ストッパ部材３２の雄ねじ部が雌ねじ部に捩じ込まれている。円柱状のストッパ部材３２は、例えば、ステンレス鋼等で作られ、共通の円周上に所定の間隔をもって貫通孔３２ａを有している。貫通孔３２ａは、ストッパ部材３２の中心軸線に沿って貫通している。ストッパ部材３２の両端面は、略平坦な表面を有している。ストッパ部材３２の両端面のうちの一方の端面には、ニードル部材２０の大径部２０ＰＳが当接されている。

なお、ストッパ部材３２は、斯かる例に限られることなく、例えば、ステンレス鋼等で作られる円柱体のコア部材と、コア部材の外周部を囲む円筒部材とからなる複合体で構成されてもよい。その円筒部材は、例えば、金属製の多孔質材料、または、焼結金属で作られてもよい。これにより、冷媒に混入した異物も、ストッパ部材３２により捕捉されることとなる。従って、ストレーナ等が冷凍サイクルシステムの配管に設けられる必要もなくなる。

付勢力調整用ねじ機構３３は、チューブ本体１０´の内周部に固定され雌ねじ部を有する調整ねじ支持部３１と、コイルスプリング２８の他方の端部に係合される調整ねじ３０とを含んで構成されている。

調整ねじ３０は、外周部に雄ねじ部を有し、内側中央部に貫通孔３０ａを有している。その雄ねじ部は、チューブ本体１０´の内周部に固定される調整ねじ支持部３１の雌ねじに嵌め合わされている。調整ねじ支持部３１は、かしめ加工によるチューブ本体１０´の窪み１０´ＣＡ２により形成される突起が食い込むことにより固定されている。調整ねじ３０におけるチューブ本体１０´の他端１０´Ｅ２側の端部には、ドライバーの先端が係合される溝が形成されている。これにより、ドライバーの先端により、調整ねじ３０が回動され送られることによって、コイルスプリング２８の撓み量が調整されるので冷媒の設計圧力に応じたコイルスプリング２８の付勢力が調整されることとなる。即ち、所定の差圧（一端１０´Ｅ１側の冷媒の入口圧力と他端１０´Ｅ２側の冷媒の出口圧力との差）のとき、ニードル部材２０の先細部２０Ｐにおける位置が、ニードル部材２０の規定リフト量の位置となるようにコイルスプリング２８の付勢力が調整される。

ニードル部材２０の先細部２０Ｐの外周部が、上述のように、弁ポート３８Ｐの開口端部の周縁に対し離隔される場合、ニードル部材２０の先細部２０Ｐと弁ポート３８Ｐの開口端部との間には、絞り部が形成される。絞り部とは、弁ポート３８Ｐの周縁から先細部２０Ｐの母線への垂線と、先細部２０Ｐの母線との交点が、弁ポート３８Ｐの縁から最も近い箇所（最狭部）をいう。この垂線が描く円錐面の面積が、絞り部の開口面積となる。

これにより、絞り部を通過する所定のブリード量が設定されることとなる。また、ニードル部材２０の先細部２０Ｐの大径部２０ＰＳは、ストッパ部材３２の平坦面に当接されているのでニードル部材２０に不所望な圧力が作用しニードル部材２０の先細部２０Ｐが弁座３８の弁ポート３８Ｐの開口端に食い付くことが回避される。

また、ニードル部材２０の先細部２０Ｐの外周部が、差圧（一端１０´Ｅ１側の冷媒の入口圧力と他端１０´Ｅ２側の冷媒の出口圧力との差）により、弁ポート３８Ｐの開口端部の周縁に対しさらに離隔し始める離隔開始タイミングは、コイルスプリング２８の付勢力に基づいて設定される。コイルスプリング２８のばね定数は、所定の値に設定されている。

ストッパ部材３２の平坦面における大径部２０ＰＳの接触面積は、面圧を小さくするように先細部２０Ｐの端部の断面積よりも大となるため、ニードル部材２０の大径部２０ＰＳの磨耗が抑制され、ブリード流量の経年変化が起こりにくい。また、ストッパ部３２に大径部２０ＰＳが当接した際、ストッパ部３２と大径部２０ＰＳとの当接面にはコイルスプリング２８による弁閉方向の付勢力が作用するが、先細部２０Ｐに一次側配管Ｄｕ１からの冷媒の圧力と二次側配管Ｄｕ２からの冷媒の圧力との圧力差により弁開方向の力も作用するので、これによっても、ニードル部材２０の大径部２０ＰＳの磨耗が抑制され、この事によってもブリード流量の経年変化が起こりにくい。

斯かる構成において、図７に示されるように、冷媒の圧力によるニードル部材２０に作用する力がコイルスプリング２８の付勢力を超えない場合、冷媒が、一次側配管を通じて矢印の示す方向に沿って供給される場合、冷媒の圧力は、チューブ本体１０´の一端１０´Ｅ１、ストッパ部材３２の貫通孔３２ａ、上述の絞り部を通過することにより減圧され、その後、冷媒がはね２４の接触片２４ａ，２４ｂ，２４ｃ相互間、チューブ本体１０´の内周部１０´ａ、貫通孔３０ａを通じて他端１０´Ｅ２から所定のブリード量で排出される。

さらに、冷媒の圧力によるニードル部材２０に作用する力がコイルスプリング２８の付勢力を超える場合、図８に示されるように、ストッパ部材３２、上述の絞り部を通じて流れる冷媒が、弁ポート３８Ｐの周縁からさらに離隔する方向にニードル部材２０をコイルスプリング２８の付勢力に抗して押圧することとなる。これにより、冷媒の流量Ｑが、図５に示されるように、上述の差圧ＤＰが増大するにつれてブリード量よりも徐々に特性線Ｌａに沿って増大し、上述の差圧ＤＰが例えば、所定の値ＰＡ（０．３Ｍｐａ）、流量Ｑが所定の値ＧＡ（２リットル）以上となるとき、差圧ＤＰが増大するにつれて流量が特性線Ｌａに沿って急激に増大することとなる。

従って、斯かる例においても、ブリード量を調整することができ、しかも、万一、弁体が、弁孔を閉状態とする方向に移動した場合であっても、弁体の弁座に対する食い付きを回避できる。

上述の図２、図６および図７に示される例においては、ストッパ部材２２、２６、および、３２に向けて延びる先細部２０Ｐの最先端部には、その円柱部近傍の直径よりも大であって弁ポートの内径よりも若干小なる直径φＤ２を有する大径部２０ＰＳが先細部２０Ｐと一体に形成されているが、斯かる例に限られることなく、例えば、大径部が、先細部２０Ｐとは個別に形成された後、ねじ機構または接合により、大径部と先細部２０Ｐとが一体とされてもよい。このような場合、その大径部の直径を弁ポートの内径よりも大に設定することができる。さらに、上述の図２および図７に示される例においては、大径部が、先細部２０Ｐの最先端に形成されているが、斯かる例に限られることなく、例えば、ニードル部材の最先端が挿入される凹部がストッパ部材の端面に形成される場合、ニードル部材の大径部が、ニードル部材の最先端よりも基部側の位置に鍔のように形成されてもよい。

１０、１０´ チューブ本体
１２ ばね受け部
１８ ガイドチューブ
１８Ｖ 弁座
１８Ｐ 弁ポート
１８ＰＳ 大径部
２０ ニードル部材
２２、２６、３２ ストッパ部材

Claims (6)

1. 冷凍サイクルシステムの配管に接合され、冷媒流量調整部よりも上流側に形成され冷媒が導入される一次室と該冷媒流量調整部よりも下流側に形成され該冷媒が排出される二次室とを有するチューブ本体と、
   弁ポートを有し前記一次室と前記二次室とを区画し、前記冷媒流量調整部の一部を構成する弁座と、
   前記弁座の弁ポートに対し近接または離隔可能に配され、該弁ポートの開口面積を制御する先細部を有し、前記冷媒流量調整部の一部を構成するニードル部材と、
   前記二次室内に配置される付勢部材支持部と前記ニードル部材との間に配され、前記ニードル部材を、前記弁座の弁ポートに対し近接する方向に付勢する付勢部材と、
   前記チューブ本体の前記一次室内に配置され、前記冷媒の圧力による前記ニードル部材に作用する力が前記付勢部材の付勢力を超えない場合、前記弁ポートの開口面積を所定の値となるように、当接される前記ニードル部材の先細部の先端部を支持するストッパ部材と、を備え、
   前記ニードル部材の先細部の先端部は、前記ニードル部材の先細部の最小径部分の直径よりも大なる大径部を有することを特徴とする絞り装置。
2. 前記ストッパ部材は、前記一次室側に向かって延び前記弁座に一体に形成された円筒部に固定されることを特徴とする請求項１記載の絞り装置。
3. 冷媒を供給する配管に配され、該配管内に連通する開口端部を両端に有するガイドチューブと、
   前記ガイドチューブに形成され、弁ポートを有する弁座と、
   前記ガイドチューブにおける弁座に隣接して形成され該ガイドチューブの内周部と外周部と連通させる少なくとも一つの連通路と、
   前記弁座の弁ポートに対し近接または離隔可能に配され該弁ポートの開口面積を制御する先細部を有するニードル部材と、
   前記ニードル部材と前記ガイドチューブの一方の開口端部との間に配され、前記ニードル部材を前記弁座の弁ポートに対し近接する方向に付勢する付勢部材と、
   前記ニードル部材と前記ガイドチューブの他方の開口端部との間に配され、前記冷媒の圧力による前記ニードル部材に作用する力が前記付勢部材の付勢力を超えない場合、前記付勢部材により付勢される前記ニードル部材の先細部と弁ポートの周縁との間に隙間を生じさせるように、当接される前記ニードル部材の先細部の先端部を支持するストッパ部材と、を備え、
   前記ニードル部材の先細部の先端部は、前記ニードル部材の先細部の最小径部分の直径よりも大なる大径部を有することを特徴とする絞り装置。
4. 前記ストッパ部材は、一部または全てが多孔質材料で形成されることを特徴とする請求項１または請求項３記載の絞り装置。
5. 前記ガイドチューブが、ガイドチューブの外径よりも大なる内径を有するチューブ本体の内周部に所定の隙間をもって配されることを特徴とする請求項３記載の絞り装置。
6. 蒸発器と、圧縮機、および、凝縮器とを備え、
   請求項１乃至請求項５記載のうちのいずれかに記載の絞り装置が、前記凝縮器の出口と前記蒸発器の入口との間に配される配管に設けられることを特徴とする冷凍サイクルシステム。

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