JP5755711B2 - 絞り弁装置 - Google Patents

Description

本発明は、絞り弁装置に関し、より詳細には、除湿機能を備える空気調和機に用いられて好適な絞り弁装置に関する。

除湿機能を備える空気調和機として、室内熱交換器が２分割され、その２つの室内熱交換器間に弁閉状態で膨張弁となる絞り弁装置が配置されている空気調和機が知られている。この除湿機能を備える空気調和機では、除湿運転時において、冷媒が絞り弁装置の狭い流体流路を通過して減圧されるようになっている。

そして、２分割された室内熱交換器の内、上流側の室内熱交換器が凝縮器、下流側の室内熱交換器が蒸発器として作用し、下流側の室内熱交換器によって室内空気を冷却・除湿するとともに、上流側の室内熱交換器によって室内空気を加熱することで、温度を下げずに室内空気の除湿を行うことができるようになっている。

上述したような除湿機能を備える空気調和機では、除湿運転時において、液体と気体とが混ざり合った気液混合状態の冷媒が絞り弁装置に流入する。この際、冷媒中には気泡が含まれており、この冷媒中の気泡が流体流路を通過した直後に膨張破裂することで、耳障りな冷媒通過音が発生する。このような冷媒通過音は冷媒流量が増加するにつれてより顕著に発生する。

このような冷媒通過音を低減するため、従来、絞り弁装置に例えば焼結金属などからなる多孔質部材を配置し、この多孔質部材を冷媒が通過するように構成された絞り弁装置（フィルター方式の絞り弁装置）が、例えば特許文献１、２などに開示されている。

図１２は、特許文献１（特開２００５−２４１６１号公報）、特許文献２（特開２００４−３７９３号公報）などに開示されている従来のフィルター方式の絞り弁装置の一部を示した断面図である。
この従来のフィルター方式の絞り弁装置１００は、図１２に示したように、ハウジング１０６の内部に弁座部材１１０が固定されているとともに、ハウジング１０６の上方側には、上下移動可能に構成された弁本体１２０が収容されている。
図１２に示した状態では、弁本体１２０が下方に移動し、その外周面１２０ａが弁座部材１１０の弁シート部１１０ａと当接して、弁ポート１１２が弁本体１２０によって閉止された弁閉状態となっている。

また、弁本体１２０の内部には、通過する冷媒を減圧する流体流路１３０が形成されている。そして、この流体流路１３０の上下には、多孔質部材で形成された多孔体１２３、１２５が配置されている。

また、弁本体１２０の外周には、多孔質部材で形成されたフィルター１２１が配置されている。このフィルター１２１は、上述した多孔体１２３、１２５よりも孔径が小さい多孔質部材によって形成されており、冷媒中に存在する固形の混入物を除去できるようになっている。

このような構成からなる従来のフィルター方式の絞り弁装置１００は、弁閉状態において、図中の矢印で示したように、第１の入出口ポート１０２からハウジング１０６で画成される弁室１０８Ａ内に流入した冷媒が、フィルター１２１、連絡路１３２、多孔体１２３、流体流路１３０、多孔体１２５を通過して、第２の入出口ポート１０４へ流出するようになっている。
そして、主として流体流路１３０で減圧が行なわれるとともに、フィルター１２１、および多孔体１２３、１２５によって、冷媒に混入している気泡を微細化し、これにより冷媒通過音を低減できるようになっている。

また、上述したフィルター方式とは異なる方式の絞り弁装置として、弁座部材の弁シート部に溝を形成し、この溝を流体流路として構成した絞り弁装置（溝方式の絞り弁装置）において、冷媒通過音を低減するために、溝の数や形状等に変更を加えた絞り弁装置が、例えば、特許文献３〜７に開示されている。

ここで、図１３は、特許文献３〜７などに開示されている従来の溝方式の絞り弁装置の一部を示した断面図、図１４（Ａ）は、図１３のａ部を拡大して示した拡大断面図、図１４（Ｂ）は、図１４（Ａ）のｂ−ｂ線における断面図、図１４（Ｃ）は、図１４（Ａ）のｃ−ｃ線における断面図である。

この従来の溝方式の絞り弁装置２００は、図１３に示したように、ハウジング２０６の内部に弁座部材２１０が固定されているとともに、ハウジング２０６の上方側には、上下移動可能に構成された弁本体２２０が収容されている。

そして、図１３に示した状態では、弁本体２２０が下方に移動し、その外周面２２０ａが弁座部材２１０の弁シート部２１０ａと当接して、弁ポート２１２が弁本体２２０によって閉止された弁閉状態となっている。

また、弁座部材２１０の弁シート部２１０ａには、溝２３０が形成されている。この溝２３０は、図１３に示した弁閉状態において、冷媒が通過する流体流路２３０Ａとして機能する。また、溝２３０は、図１４（Ｂ）および図１４（Ｃ）に示したように、断面略Ｖ字状に形成されており、その断面形状は、上流端２３０ｂから下流端２３０ｃに至るまで同じ断面形状に形成されている。

なお、図１４（Ａ）の矢印２３２は、溝２３０を通過した冷媒の流路方向を示している。この矢印２３２は、上流端２３０ｂにおける溝２３０の断面の中心２３２ｂと、下流端２３０ｃにおける溝２３０の断面の中心２３２ｃとを通過する直線上に位置している。

このような構成からなる従来の溝方式の絞り弁装置２００は、図１３の矢印で示したように、第１の入出口ポート２０２からハウジング２０６で画成される弁室２０８Ａ内に流入した冷媒が、上述した流体流路２３０Ａを通過する際に減圧され、減圧された冷媒が第２の入出口ポート２０４へ流出するようになっている。

この際、特許文献４（特開２００４−１５０５８０号公報）に開示されている絞り装置では、所定数以上の流体流路２３０Ａを形成し、流体流路２３０Ａを通過する冷媒の運動エネルギーを分散させることで、冷媒通過音を低減させるようになっている。

また、特許文献５（特開２００４−１８３９５０号公報）に開示されている絞り装置では、流体流路２３０Ａの内面に微細な凹凸などからなる気泡破壊手段を設け、この気泡破壊手段によって冷媒に混入している気泡を微細化し、冷媒通過音を低減させるようになっている。

また、特許文献６（特開２００７−３２７５５１号公報）、特許文献７（特開２００９−１４４８９３号公報）に開示されている絞り装置では、所定の深さの流体流路２３０Ａを複数列並設し、流体流路２３０Ａを通過する冷媒の運動エネルギーを分散させることで、冷媒通過音を低減させるようになっている。

さらに、特許文献８（特許第４８１２１９９号公報）には、常時開弁状態で通電時閉弁状態となるように構成した電磁弁において、弁内部を流れる流体の力により非通電時にも関わらず、弁体が弁座部材に向って引き込まれることがなく、開弁状態を維持するようにした構成が提案されている。

すなわち、図１５の概略図に示したように、特許文献８の電磁弁３００では、弁座シート部材３０２の位置を、入口側パイプ３０６の中心軸線Ｏに近づけることによって、圧力損失を低下させ、これにより、流体の流量が多い場合や、圧力差によっても、弁体３０８が弁座部材３０４に向って引き込まれることがなく、開弁状態を維持できるように構成されている。

特開２００５−２４１６１号公報 特開２００４−３７９３号公報 特開平１１−５１５１４号公報 特開２００４−１５０５８０号公報 特開２００４−１８３９５０号公報 特開２００７−３２７５５１号公報 特開２００９−１４４８９３号公報 特許第４８１２１９９号公報

ところで、上述したフィルター方式の絞り弁装置１００は、冷媒通過音を低減する効果が大きく、高い静音性を有するものの、部品点数が多く、コストが高いとの問題があった。また、冷媒がフィルター１２１などの多孔質部材の細孔を通過するため、冷媒中に存在する固形の混入物がこの細孔に詰まってしまい、長期間の使用において、絞り弁装置１００における冷媒流量が変化するというおそれがあった。

また、上述した溝方式の絞り弁装置２００は、フィルター方式の絞り弁装置１００と比べて、構造が簡素で、低コストで製造可能であるものの、冷媒通過音を低減する効果は低く、所望の騒音レベルにまで冷媒通過音を低減させることは難しかった。

さらに、特許文献８の電磁弁３００では、弁座シート部材３０２の位置を、入口側パイプ３０６の中心軸線Ｏに近づける構造とするために、弁座シート部材３０２の位置設定の自由度がなくなり、また弁体３０８の位置設定の自由度もなくなることになる。

本発明は、上述したような従来技術の課題に鑑みなされた発明であって、弁座シート部材と弁体の位置設定の自由度を保ちながら、構造が簡素で、低コストで製造可能であるとともに、高い静音性を有する絞り弁装置を提供することを目的とする。

本発明は、上述した目的を達成するために発明されたものであって、
本発明の絞り弁装置は、
弁シート部が形成された弁座部材と、該弁シート部と接離する弁本体と、を備えた絞り弁装置であって、
前記弁座部材と弁本体との間には、前記弁本体が弁シート部と当接した状態において、前記弁座部材と弁本体との間を流体が通過する流体流路が形成されており、
前記流体流路の少なくとも一部には、その上流から下流に向かって断面積が連続的に小さくなるように形成された断面縮小部が形成されているとともに、
前記流体流路の下流には、前記流体流路を通過した流体を案内する流体案内部が形成され、
前記流体案内部が、前記流体流路の断面縮小部の最小流路断面積以上の流路断面積を有するように形成され、
前記流体案内部が、
前記弁本体の下端外周面と、流体案内部の外周面とのなす角度αと、前記弁本体の下端外周面と、弁座部材の内周面とのなす角度βとした時に、
０＜α≦βとの関係を満たすように形成されていることを特徴とする。

また、本発明の絞り弁装置は、
弁シート部が形成された弁座部材と、該弁シート部と接離する弁本体と、を備えた絞り弁装置であって、
前記弁座部材と弁本体との間には、前記弁本体が弁シート部と当接した状態において、前記弁座部材と弁本体との間を流体が通過する流体流路が形成されており、
前記流体流路の少なくとも一部には、その上流から下流に向かって断面積が連続的に小さくなるように形成された断面縮小部が形成されているとともに、
前記流体流路の下流には、前記流体流路を通過した流体を案内する流体案内部が形成され、
前記流体流路が、前記弁本体に形成された溝と、前記弁シート部の外周面とによって構成され、
前記流体案内部が、前記流体流路の断面縮小部の最小流路断面積以上の流路断面積を有するように形成されていることを特徴とする。
このような断面縮小部が、流体流路の少なくとも一部に形成されていれば、流体がこの断面縮小部を通過する際に、流体中に含まれる気泡が微細化されるため、流体通過音を低減することができる。

このように、流体流路が弁本体に形成されている溝と、弁シート部の外周面とによって構成されていれば、流体流路を単純な構造で構成することができる。

このような流体案内部が、流体流路の下流に各々形成されていれば、流体流路を通過した流体同士が直接衝突するのを防ぐことができるため、流体通過音を低減することができる。

また、本発明の絞り弁装置は、前記流体流路が、複数形成されていることを特徴とする。

このように構成することで、流体流路の少なくとも一部に断面縮小部が形成されるとともに、流体流路の下流には流体案内部が形成されているため、断面縮小部によって気泡が微細化される効果と、流体案内部によって、流体同士が直接衝突するのを防ぐことができる効果とが相まって、流体通過音をより低減することができる。

また、フィルター式の絞り弁装置のように、多孔質部材などを用いる必要がないため、構造が簡素で、低コストで製造可能な絞り弁装置を提供することができる。

また、本発明の絞り弁装置は、前記流体案内部が、前記複数形成された流体流路に対応して各々形成されていることを特徴とする。

このような流体案内部が、複数の流体流路の下流に各々形成されていれば、流体流路を通過した流体同士が直接衝突するのを防ぐことができるため、流体通過音を低減することができる。

また、本発明の絞り弁装置は、前記流体流路の全体が、その上流端から下流端に向かって断面積が連続的に小さくなるように形成されていることを特徴とする。

このように、流体流路の全体が、上述した断面縮小部として構成されていれば、限られた流体流路の長さの中で、流体中に含まれる気泡の微細化がスムーズに行われ、より高い流体通過音の低減効果が発揮される絞り弁装置とすることができる。

また、本発明の絞り弁装置は、
前記流体案内部が、
前記弁本体の下端外周面と、流体案内部の外周面とのなす角度αと、前記弁本体の下端外周面と、弁座部材の内周面とのなす角度βとした時に、
０＜α≦βとの関係を満たすように形成されていることを特徴とする。

このように構成することによって、流体流路を通過した流体が、流体案内部によって流体同士が直接衝突しないように案内され、流体同士の衝突による流体通過音（異音、騒音）をより効果的に低減することができる。

また、本発明の絞り弁装置は、前記流体案内部が、弁本体下部に突設した流体案内突部から構成されていることを特徴とする。

このように構成することによって、流体流路を通過した流体が、弁本体下部に突設した流体案内突部によって流体同士が直接衝突しないように案内され、流体同士の衝突による流体通過音（異音、騒音）をより効果的に低減することができる。

また、流体案内突部を弁本体下部に突設するように、弁本体と一体に形成するだけでよいので、本発明の絞り弁装置をより簡素な構造とすることができ、コストを低減することができる。

また、本発明の絞り弁装置は、前記流体案内部が、弁本体下部に形成した流体案内溝部から構成されていることを特徴とする。

このように構成することによって、流体流路を通過した流体が、弁本体下部に形成した流体案内溝部によって流体同士が直接衝突しないように案内され、流体同士の衝突による流体通過音（異音、騒音）をより効果的に低減することができる。

また、流体案内溝部を弁本体下部に弁本体下部に形成するだけでよいので、本発明の絞り弁装置をより簡素な構造とすることができ、コストを低減することができる。

本発明によれば、構造が簡素で、低コストで製造可能であるとともに、高い静音性を有する絞り弁装置を提供することができる。

図１は、除湿機能を備える空気調和機を示したブロック図である。 図２は、本発明の絞り弁装置が弁開状態にある状態を示した断面図である。 図３は、本発明の絞り弁装置が弁閉状態にある状態を示した断面図である。 図４は、本発明の絞り弁装置の弁座部材を示した斜視図である。 図５（Ａ）は、図３のａ部を拡大して示した拡大断面図、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）のｂ−ｂ線における断面図、図５（Ｃ）は、図５（Ａ）のｃ−ｃ線における断面図である。 図６は、流体流路３０Ａを冷媒が通過している状態を概念的に示した図である。 図７は、本発明の流体流路の変形例を説明するための拡大断面図である。 図８は、本発明の絞り弁装置が弁閉状態にある状態を示した部分拡大断面図である。 図９は、本発明の別の実施例の絞り弁装置１の部分拡大断面図である。 図１０は、本発明の別の実施例の絞り弁装置１の部分拡大断面図である。 図１１は、本発明の別の実施例の絞り弁装置１の部分拡大断面図である。 図１２は、従来のフィルター方式の絞り弁装置の一部を示した断面図である。 図１３は、従来の溝方式の絞り弁装置の一部を示した断面図である。 図１４（Ａ）は、図１３のａ部を拡大して示した拡大断面図、図１４（Ｂ）は、図１４（Ａ）のｂ−ｂ線における断面図、図１４（Ｃ）は、図１４（Ａ）のｃ−ｃ線における断面図である。 図１５は、特許文献8と同様な電磁弁の部分拡大断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいてより詳細に説明する。
図１は、除湿機能を備える空気調和機を示したブロック図である。図２および図３は、本発明の絞り弁装置を示した断面図であり、図２は弁開状態における断面図、図３は弁閉状態における断面図である。また、図４は、本発明の絞り弁装置の弁座部材を示した斜視図である。

本発明の絞り弁装置１は、図１に示したような除湿機能を備える空気調和機５０に好適に用いられる。
この空気調和機５０は、図１に示したように、圧縮機５２と、室外熱交換器５４と、膨張弁５６と、第１の室内熱交換器５８Ａと、第２の室内熱交換器５８Ｂと、四方弁６０とが、それぞれ冷媒配管を介して環状に接続されることで構成されている。
そして、圧縮機５２において吸引圧縮されて冷媒配管を循環する冷媒が、室外熱交換器５４、第１の室内熱交換器５８Ａ、および第２の室内熱交換器５８Ｂなどで熱交換されることで、室内の空気を暖房、冷房、および除湿できるように構成されている。
なお、四方弁６０は、暖房運転時および冷房・除湿運転時とで、冷媒の循環方向を切り換えるために配置されている。

本発明の絞り弁装置１は、この空気調和機５０の第１の室内熱交換器５８Ａと第２の室内熱交換器５８Ｂとの間に配置されている。
この空気調和機５０は、冷房・除湿運転時には、図中の矢印で示した方向に冷媒が流れるようになっている。そして、絞り弁装置１は、冷房運転時には、後述する図２に示したような弁開状態となり、除湿運転時には後述する図３に示したような弁閉状態となるように構成されている。

本発明の絞り弁装置１は、図２および図３に示したように、略円筒状のハウジング６の内部下方に弁座部材１０が固定されており、このハウジング６、および弁座部材１０によって弁室８Ａが画成されている。そして、ハウジング６の側面の開口には第１の入出口ポート２が嵌装されて、この弁室８Ａと接続している。また、ハウジング６の下方側からは第２の入出口ポート４が挿入されている。この第２の入出口ポート４は、弁座部材１０の下面に形成されている凹部に嵌装されて、弁座部材１０の中央部に形成されている弁ポート１２に接続している。

また、弁座部材１０の弁ポート１２の上端部の内周面には、弁シート部１０ａが形成されている。この弁シート部１０ａは、後述する弁本体２０の先端部の外周面２０ａが当接する部分であり、弁本体２０の先端部の外周面２０ａと同じ傾きに形成されたテーパー状に形成されている。

また、ハウジング６の上方側には、弁本体２０が収容されている。この弁本体２０は、その上端部において不図示のプランジャと結合されており、このプランジャの周囲には、不図示の電磁コイル部が配置されている。そして、この電磁コイル部を通電状態または非通電状態とすることで、プランジャが上方または下方に移動し、これとともに弁本体２０も上方または下方に移動するように構成されている。

なお、本発明において、弁本体２０を上下動される駆動機構は、上述した電磁式の駆動機構に限定されず、例えば、電動式の駆動機構であってもよい。
図２に示した状態では、弁本体２０が上方に移動して、弁ポート１２が開放された弁開状態となっている。この図２に示した弁開状態では、図２中の矢印で示したように、第１の入出口ポート２から弁室８Ａ内に流入した冷媒が、弁ポート１２を通過して、第２の入出口ポート４へ流出する。

一方、図３に示した状態では、弁本体２０が下方に移動して、弁座部材１０の弁シート部１０ａと弁本体２０の外周面２０ａとが当接し、弁ポート１２が閉止された弁閉状態となっている。この図３に示した弁閉状態では、図３中の矢印で示したように、第１の入出口ポート２から弁室８Ａ内に流入した冷媒が、弁座部材１０と弁本体２０との間に形成される流体流路３０Ａを通過し、減圧されて、第２の入出口ポート４へ流出する。

また、図４に示したように、弁座部材１０の弁シート部１０ａには、溝３０が形成されている。そして、図３に示した弁閉状態において、この溝３０と弁本体２０の外周面２０ａとで画成された部分が、冷媒が通過する上述した流体流路３０Ａとして機能するようになっている。

溝３０は、図４に示したように、弁座部材１０の弁シート部１０ａに略等間隔で複数形成されている。また溝３０の断面形状は、断面略Ｖ字状に形成されている。また、この溝３０は、後述するように、上流側から下流側に向かって溝の深さが連続的に浅くなるように形成されている。

本発明の絞り弁装置１において、溝３０の箇所数は特に限定されないが、複数の溝３０が形成されている方が、１箇所当たりの冷媒流量を少なくすることができ、これにより冷媒通過音も低減されるため、好ましい。また、複数の溝３０が略等間隔に形成されていれば、１箇所当たりの冷媒流量を平準化することができるため、より好ましい。

また、本発明の絞り弁装置１において、上述した溝３０の断面形状は特に限定されず、上述したＶ字状の他に、例えば、半円状、半楕円状、三角形状、四角形状、台形状など、種々の断面形状とすることが可能である。

また、弁本体２０の先端部（下部）には、その外周から先端側に向かって略鉛直方向に突設した本発明の流体案内部を構成する流体案内突部２２が形成されている。この流体案内突部２２は、図３に示した弁閉状態において、流体流路３０Ａの下流で冷媒の流れを遮るように位置し、後述するように、流体流路３０Ａから流出した冷媒を下向きに案内するように形成されている。

次に、本発明の絞り弁装置１における流体流路３０Ａ、および流体案内突部２２の作用について、図５、図６を基に説明する。
図５（Ａ）は、図３のａ部を拡大して示した拡大断面図、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）のｂ−ｂ線における断面図、図５（Ｃ）は、図５（Ａ）のｃ−ｃ線における断面図である。また、図６は、流体流路３０Ａを冷媒が通過している状態を概念的に示した図である。

溝３０は、上述したように、断面略Ｖ字状に形成されており、上流側から下流側に向かって溝の深さが連続的に浅くなるように形成されている。したがって、図５（Ｂ）および図５（Ｃ）に示したように、その下流端３０ｃの溝幅Ｂ２は、上流端３０ｂの溝幅Ｂ１よりも狭くなっている。
また、その下流端３０ｃの溝深さＨ２も、上流端３０ｂの溝深さＨ１よりも浅くなっている。すなわち、流体流路３０Ａの全体は、その上流端３０ｂから下流端３０ｃに向かって断面積が連続的に小さくなるように形成されている。

このように、流体流路３０Ａが、その上流端３０ｂから下流端３０ｃに向かって断面積が連続的に小さくなるように形成されていれば、冷媒が流体流路３０Ａを通過する際に、その冷媒中に含まれる気泡が徐々に狭くなる流路の中で圧縮されていき、微細化される。
すなわち、図６に概念的に示したように、流体流路３０Ａに流入した冷媒中に含まれている大きな気泡３３ｂは、流体流路３０Ａを通過する際に、気泡が徐々に圧縮されて微細化し、小さい気泡３３ｃとなって下流端３０ｃから流出することとなる。

したがって、このような断面積が連続的に小さくなる流体流路３０Ａが形成されていれば、冷媒中に含まれる気泡が微細化されることで、冷媒通過音を低減することができる。

また、上述したように、弁本体２０の先端部には流体案内突部２２が形成されている。この流体案内突部２２は、図５に示したように、流体案内突部２２の外周面２２ａが、流体流路３０Ａの上流端３０ｂにおける流体流路３０Ａの断面の中心３２ｂと、下流端３０ｃにおける流体流路３０Ａの断面の中心３２ｃとを通過する直線状のライン３４と交差する位置に形成されている。

これにより、流体流路３０Ａを通過した冷媒は、図５（Ａ）の矢印３２で示したように、流体案内突部２２の外周面２２ａに沿って案内され、流路方向を下向きに変えて、流体案内突部２２と弁座部材１０との間に形成される隙間ｄを通過して、第２の入出口ポート４へと流出する。
この際、図５（Ａ）に示したように、流体案内突部２２の外周面２２ａにＲ部２１ａが形成され、このＲ部２１ａが弁本体２０の外周面２０ａと接続するように形成されていれば、流体流路３０Ａを通過した冷媒の流路方向をスムーズに下向きに変えることができるため、好ましい。

このように、流体流路３０Ａを通過した冷媒流の流路方向を下向きに変える流体案内突部２２が、複数の流体流路３０Ａの下流に各々形成されていれば、流体流路３０Ａを通過した冷媒流同士が直接衝突するのを防ぐことができ、これにより冷媒通過音を低減することができる。

なお、冷媒通過音を効果的に低減するためには、上述したように、流体案内突部２２が鉛直方向に突設しているのが好ましい。
流体案内突部２２が、このように突設されていれば、流体流路３０Ａを通過した冷媒流の流路方向を略下向きに変えることができ、弁本体２１０の外周面２１０ａが約３０°傾いて形成されている従来の絞り弁装置２００に対して、その冷媒通過音を大きく低減することができる。

以上のとおり、本発明の絞り弁装置１によれば、冷媒が流体流路３０Ａを通過する際に、冷媒中に含まれる気泡が微細化されるため、流体通過音を低減することができるようになっている。また、流体案内突部２２によって冷媒流同士が直接衝突するのを防いでいるため、流体通過音を低減することができるようになっている。

また、本発明の絞り弁装置１は、従来のフィルター式の絞り弁装置２００のように、多孔質部材などを用いる必要がないため、構造が簡素で、低コストで製造可能な絞り弁装置とすることができる。

なお、上述した流体流路３０Ａは、流体流路３０Ａの全体が、上流端３０ｂから下流端３０ｃに向かって断面積が連続的に小さくなるように形成されている。
このように構成されていれば、限られた流体流路３０Ａの長さの中で、冷媒中に含まれる気泡をスムーズに微細化することができるため好ましいが、本発明の絞り弁装置１はこれに限定されない、すなわち、少なくとも流体流路３０Ａの一部が、その上流から下流に向かって断面積が連続的に小さくなるように形成されていればよい。

例えば、図７（Ａ）に示したように、流体流路３０Ａの上流端３０ｂ側に、その上流から下流に向かって断面積が連続的に小さくなる断面縮小部３４Ａが形成され、この断面縮小部３４Ａよりも下流側は、均一な断面積に形成されていてもよい。
また、図示しないが、このような断面縮小部３４Ａが、流体流路３０Ａの下流端３０ｃ側に形成されていてもよい。また、図示しないが、このような断面縮小部３４Ａが、流体流路３０Ａの中間部に形成され、その上流端３０ｂ側、およびその下流端３０ｂ側は均一な断面積に形成されていてもよい。

また、図７（Ｂ）に示したように、流体流路３０Ａの上流端３０ｂ側に断面縮小部３４Ａが形成され、この断面縮小部３４Ａよりも下流側は、その上流から下流に向かって断面積が連続的に大きくなる断面拡大部３４Ｂが形成されていてもよい。
このような断面拡大部３４Ｂが形成されていれば、流体流路３０Ａを通過した冷媒が、第２の入出口ポート４に流出する際に生ずる冷媒の圧力変化を緩やかにすることができ、冷媒通過音も小さくすることができる。

なお、本発明の流体案内部を構成する流体案内突部２２は、図８に示したように、弁本体２０の下端の外周面２０ａと、流体案内突部２２の外周面２２ａとのなす角度αと、弁本体２０の下端の外周面２０ａと、弁座部材１０の内周面１０ｂとのなす角度βとした時に、
０＜α≦βとの関係を満たすように形成されているのが望ましい。

このように構成することによって、流体流路３０Ａを通過した流体が、流体案内部である流体案内突部２２によって流体同士が直接衝突しないように案内され、流体同士の衝突による流体通過音（異音、騒音）をより効果的に低減することができる。

なお、この場合、図示しないが、流体案内突部２２は、流体流路３０Ａの位置に対応して各々設けられていても良く、また、弁本体２０の先端部の外周全周に形成しても良い。

図９は、本発明の別の実施例の絞り弁装置１の部分拡大断面図である。
この実施例の絞り弁装置１は、図２に示した絞り弁装置１と基本的には同様な構成であり、同一の構成部材には、同一の参照番号を付して、その詳細な説明を省略する。

この実施例の絞り弁装置１では、本発明の流体案内部が、弁本体２０の先端部（下部）に形成した流体案内溝部３６から構成されている。
この場合、流体案内溝部３６は、水平部３６ａと鉛直部３６ｂとから構成されている。

なお、本発明の流体案内部を構成する流体案内溝部３６は、図９に示したように、弁本体２０の下端の外周面２０ａと、流体案内溝部３６の外周面である鉛直部３６ｂとのなす角度αと、弁本体２０の下端の外周面２０ａと、弁座部材１０の内周面１０ｂとのなす角度βとした時に、
０＜α≦βとの関係を満たすように形成されているのが望ましい。

このように構成することによって、流体流路３０Ａを通過した流体が、流体案内部である流体案内溝部３６によって流体同士が直接衝突しないように案内され、流体同士の衝突による流体通過音（異音、騒音）をより効果的に低減することができる。

なお、この場合、図示しないが、流体案内溝部３６は、流体流路３０Ａの位置に対応して各々設けられていても良く、また、弁本体２０の先端部の外周全周に形成しても良い。
さらに、図１０に示したように、Ｒ部３６ｃを有するように形成することも可能である。

また、流体案内溝部３６を形成する位置としては、図９に示したように、弁本体２０の下端の外周面２０ａが、弁座部材１０の弁シート部１０ａの上端と当接する位置２０ｂと、弁本体２０の下端の外周面２０ａの下端２０ｃとの間に形成すれば良い。

図１１は、本発明の別の実施例の絞り弁装置１の部分拡大断面図である。
この実施例の絞り弁装置１は、図２に示した絞り弁装置１と基本的には同様な構成であり、同一の構成部材には、同一の参照番号を付して、その詳細な説明を省略する。

この実施例の絞り弁装置１では、バネ受け部材３８の下端が下方に延設されており、これにより、弁開時に、弁本体２０の下端部、すなわち、流体案内突部２２を取り囲む囲繞部４０が形成されている。

すなわち、常時開弁状態で通電時閉弁状態となるように構成した絞り弁装置１において、図２の実施例のように、弁本体２０の下端部、すなわち、流体案内突部２２が、バネ受け部材３８の下端よりも下方に突設している場合には、第１の入出口ポート２から流入する流体に直接曝されることになる。

このため、弁内部を流れる流体の力により非通電時にも関わらず、弁本体２０が弁座部材１０に向って引き込まれるおそれがあり、開弁状態を維持することができないことになる。
この実施例の絞り弁装置１では、弁開時に、バネ受け部材３８の下端の下方に延設された囲繞部４０によって、弁本体２０の下端部、すなわち、流体案内突部２２が取り囲まれる。

これにより、弁本体２０の下端部、すなわち、流体案内突部２２が、第１の入出口ポート２から流入する流体に直接曝されることがなく、弁本体２０が弁座部材１０に向って引き込まれるおそれがなく、開弁状態を維持することができる。

この場合、囲繞部４０の突設距離としては、特に限定されるものではなく、第１の入出口ポート２の上部内壁２ａよりも下方に延設していれば良く、流体の種類、流速などを第１の入出口ポート２の流れを阻害しない距離突設するように適宜設計するようにすれば良い。

このように構成することによって、特許文献８の電磁弁３００では、弁座シート部材３０２の位置を、入口側パイプ３０６の中心軸線Ｏに近づける構造とするために、弁座シート部材３０２の位置設定の自由度がなくなり、また弁体３０８の位置設定の自由度もなくなるのに対して、本発明の絞り弁装置１では、バネ受け部材３８の下端の下方に延設された囲繞部４０を設けるだけで良いので弁座シート部材３０２と弁体３０８の位置設定の自由度を保ちながら、構造が簡単で、コストも低減することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されない。本発明の目的を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
例えば、上述した実施形態では、弁座部材１０の弁シート部１０ａに溝３０を形成し、この溝３０と弁本体２０の外周面２０ａとによって、流体流路３０Ａを画成している。
しかしながら、本発明の絞り弁装置１はこれに限定されず、例えば、弁本体２０の外周面２０ａに溝３０を形成し、この溝３０と弁座部材１０の弁シート部１０ａとによって流体流路３０Ａを画成するように構成してもよい。

また、弁座部材１０の弁シート部１０ａと、弁本体２０の外周面２０ａの両方に溝３０を形成し、これら２つの溝３０が組み合されることで、流体流路３０Ａを画成するように構成してもよい。

また、上述した実施形態では、流体案内突部２２は、弁本体２０の先端部に略鉛直方向に突設して形成されていた。このような構成であれば、流体案内突部２２を弁本体２０と一体に形成することで、絞り弁装置１をより簡素な構造とすることができるため好ましいが、本発明の絞り弁装置１はこれに限定されない。
例えば、流体案内突部２２を弁座部材１０や第２の入出口ポート４の一部分として構成することや、また、例えば、流体案内突部２２を弁本体２０、弁座部材１０、第２の入出口ポート４とは別体の部材によって構成することも可能である。

また、上述した実施形態では、少なくとも流体流路３０Ａの一部が、その上流から下流に向かって断面積が連続的に小さくなるように形成されているとともに、複数の流体流路３０Ａの下流には、流体流路３０Ａを通過した冷媒を案内する流体案内突部２２が各々形成されていた。
このように、流体流路３０Ａと流体案内突部２２とが両方とも形成されていれば、流体流路３０Ａによって気泡が微細化される効果と、流体案内突部２２によって冷媒流同士の衝突が回避されることの効果とが相まって、冷媒通過音をより低減することができるため、好ましい。

しかしながら、本発明の絞り弁装置１はこれに限定されず、上述した流体流路３０Ａ、および流体案内突部２２の内、いずれか一方だけが形成されていてもよい。
すなわち、例えば、少なくとも流体流路３０Ａの一部は、その上流から下流に向かって断面積が連続的に小さくなるように形成されているが、流体案内突部２２は形成されていない絞り弁装置１であってもよい。
また、例えば、複数の流体流路３０Ａの下流には流体案内突部２２が各々形成されているが、流体流路は従来のように均一な断面積に形成されている絞り弁装置１であってもよいものである。

また、上述した実施形態では、本発明の絞り弁装置１が、除湿機能を備える空気調和機５０に適用された場合を例にして説明した。
しかしながら、本発明の絞り弁装置１の用途はこれに限定されず、弁閉状態において膨張弁として作用する絞り弁装置として、広く他の用途にも適用可能である。また、流体も冷媒には限定されず、例えば、水などであってもよいものである。

以下に、本発明の絞り弁装置１の静音性を評価するために実施した比較試験結果を説明する。
なお、以下の説明において特に断りのない場合は、後述する実施例１〜３、比較例、および参考例ともに、同じ条件で試験を行っているものとする。

＜実施例１＞
実施例１では、図２〜図５に示した絞り弁装置１を用いて試験を行った。
すなわち、この実施例１で用いた絞り弁装置１は、上述したように、流体流路３０Ａの全体が、上流端３０ｂから下流端３０ｃに向かって断面積が連続的に小さくなるように形成されているとともに、弁本体２０の先端部には、流体案内突部２２がその外周から鉛直方向に突設して形成されている。

試験では、弁閉状態にある絞り弁装置１に対して、所定の圧力の冷媒を第１の入出口ポート２から弁室８Ａに流入させ、この冷媒が流体流路３０Ａを通過して第２の入出口ポート４へ流出する際に発生する騒音を、絞り弁装置１から所定の距離だけ離れた位置で測定した。

＜実施例２＞
実施例２で用いた絞り弁装置１は、上述した実施例１の絞り弁装置１に対して、流体流路３０Ａの一部または全体に断面縮小部３４Ａが形成されていない点だけが異なっている。
すなわち、この実施例２で用いた絞り弁装置１は、上述した実施例１の絞り弁装置１と同様に、弁本体２０の先端部に流体案内突部２２が形成されているが、その流体流路は、図１３および図１４に示した従来の溝方式の絞り弁装置２００における流体流路２３０Ａと同様に、流体流路の全体にわたって同じ断面形状に形成されている。

＜実施例３＞
実施例３で用いた絞り弁装置１は、上述した実施例１の絞り弁装置１に対して、流体流路３０Ａの下流に流体案内突部２２が形成されていない点だけが異なっている。
すなわち、この実施例３で用いた絞り弁装置１は、上述した実施例１の絞り弁装置１と同様に、流体流路３０Ａの全体が、上流端３０ｂから下流端３０ｃに向かって断面積が連続的に小さくなるように形成されているが、その弁本体は、図１３および図１４に示した従来の溝方式の絞り弁装置２００の弁本体２２０と同じ形状に形成されている。

＜比較例＞
比較例では、図１３および図１４に示した従来の溝方式の絞り弁装置２００を用いて試験を行った。
すなわち、この比較例で用いた絞り弁装置２００は、上述したように、流体流路２３０Ａの全体が、上流端２３０ｂから下流端２３０ｃに至るまで同じ断面形状に形成されているとともに、流体流路２３０Ａの下流には流体案内突部が形成されておらず、図１４に示したように、弁閉状態において、弁本体２２０の先端部は、矢印２３２の延長線と交差しない位置にある。
また、その他の条件については、上述した実施例１と同じである。

＜参考例＞
参考例では、図１２に示した従来のフィルター方式の絞り弁装置１００を用いて試験を行った。
この参考例で用いた絞り弁装置１００は、上述したように、弁座部材１１０の弁シート部１１０ａと弁本体１２０の外周面１２０ａとの間に流体流路は形成されておらず、フィルター１２１、および多孔体１２３を介して、弁本体１２０の内部に形成されている流体流路１３０を冷媒が通過するようになっている。
なお、使用しているフィルター１２１、および多孔体１２３、１２５は、溝方式の絞り弁装置用のフィルターおよび多孔体として、標準的なものを使用している。

＜試験結果＞
上述した実施例１〜３、比較例、および参考例の試験結果を表１に示す。

表１からも明らかなように、実施例１〜３ともに、比較例の騒音値を下回っている。また、実施例１の絞り弁装置１にあっては、参考例である従来のフィルター式の絞り弁装置１００とほぼ同程度の騒音値となっている。

以上の比較試験結果より、本発明の絞り弁装置１が騒音性に優れていることが確認された。

本発明は、絞り弁装置に適用でき、より詳細には、除湿機能を備える空気調和機に用いられて好適な絞り弁装置に適用することができる。

１ 絞り弁装置
２ 第１の入出口ポート
２ａ 上部内壁
４ 第２の入出口ポート
６ ハウジング８Ａ 弁室
１０ 弁座部材
１０ａ 弁シート部
１２ 弁ポート
２０ 弁本体
２０ａ 外周面
２０ｂ 弁シート部の上端と当接する位置
２０ｃ 外周面の下端
２１ａ Ｒ部
２２ 流体案内突部
２２ａ 外周面
３０ 溝
３０Ａ 流体流路
３３ｂ 大きな気泡
３３ｃ 小さな気泡
３４Ａ 断面縮小部
３４Ｂ 断面拡大部
３６ 流体案内溝部
３６ａ 水平部
３６ｂ 鉛直部
３６ｃ Ｒ部
３８ バネ受け部材
４０ 囲繞部
５０ 空気調和機
５２ 圧縮機
５４ 室外熱交換器
５６ 膨張弁
５８Ａ 第１の室内熱交換器
５８Ｂ 第２の室内熱交換器
６０ 四方弁
１００ フィルター式の絞り弁装置
１０２ 第１の入出口ポート
１０４ 第２の入出口ポート
１０６ ハウジング
１０８Ａ 弁室
１１０ 弁座部材
１１０ａ 弁シート部
１１２ 弁ポート
１２０ 弁本体
１２０ａ 外周面
１２１ フィルター
１２３、１２５ 多孔体
１３０ 流体流路
１３２ 連絡路
２００ 溝方式の絞り弁装置
２０２ 第１の入出口ポート
２０４ 第２の入出口ポート
２０６ ハウジング
２０８Ａ 弁室
２１０ 弁座部材
２１０ａ 弁シート部
２１２ 弁ポート
２２０ 弁本体
２２０ａ 外周面
２３０ 溝
２３０Ａ 流体流路
３００ 電磁弁
３０２ 弁座シート部材
３０４ 弁座部材
３０６ 入口側パイプ
３０８ 弁体
Ｏ 中心軸線

Claims (8)

1. 弁シート部が形成された弁座部材と、該弁シート部と接離する弁本体と、を備えた絞り弁装置であって、
   前記弁座部材と弁本体との間には、前記弁本体が弁シート部と当接した状態において、前記弁座部材と弁本体との間を流体が通過する流体流路が形成されており、
   前記流体流路の少なくとも一部には、その上流から下流に向かって断面積が連続的に小さくなるように形成された断面縮小部が形成されているとともに、
   前記流体流路の下流には、前記流体流路を通過した流体を案内する流体案内部が形成され、
   前記流体案内部が、前記流体流路の断面縮小部の最小流路断面積以上の流路断面積を有するように形成され、
   前記流体案内部が、
   前記弁本体の下端外周面と、流体案内部の外周面とのなす角度αと、前記弁本体の下端外周面と、弁座部材の内周面とのなす角度βとした時に、
   ０＜α≦βとの関係を満たすように形成されていることを特徴とする絞り弁装置。
2. 弁シート部が形成された弁座部材と、該弁シート部と接離する弁本体と、を備えた絞り弁装置であって、
   前記弁座部材と弁本体との間には、前記弁本体が弁シート部と当接した状態において、前記弁座部材と弁本体との間を流体が通過する流体流路が形成されており、
   前記流体流路の少なくとも一部には、その上流から下流に向かって断面積が連続的に小さくなるように形成された断面縮小部が形成されているとともに、
   前記流体流路の下流には、前記流体流路を通過した流体を案内する流体案内部が形成され、
   前記流体流路が、前記弁本体に形成された溝と、前記弁シート部の外周面とによって構成され、
   前記流体案内部が、前記流体流路の断面縮小部の最小流路断面積以上の流路断面積を有するように形成されていることを特徴とする絞り弁装置。
3. 前記流体流路が、複数形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の絞り弁装置。
4. 前記流体案内部が、前記複数形成された流体流路に対応して各々形成されていることを特徴とする請求項３に記載の絞り弁装置。
5. 前記流体流路の全体が、その上流端から下流端に向かって断面積が連続的に小さくなるように形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の絞り弁装置。
6. 前記流体案内部が、
   前記弁本体の下端外周面と、流体案内部の外周面とのなす角度αと、前記弁本体の下端外周面と、弁座部材の内周面とのなす角度βとした時に、
   ０＜α≦βとの関係を満たすように形成されていることを特徴とする請求項２に記載の絞り弁装置。
7. 前記流体案内部が、弁本体下部に突設した流体案内突部から構成されていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の絞り弁装置。
8. 前記流体案内部が、弁本体下部に形成した流体案内溝部から構成されていることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の絞り弁装置。

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