JP7395538B2 - 逆止弁及び冷凍サイクルシステム - Google Patents

Description

本発明は、逆止弁及び冷凍サイクルシステムに関する。

従来、逆止弁として、内部に弁室が形成された本体継手（外管）と、本体継手の内部に固定される弁座部材と、弁室内に移動自在に設けられる弁体と、を備えるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この逆止弁では、弁体が弁座部材の弁座面に着座することで流体の逆流が阻止される。

特開２０１０－１３８９２７号公報

ここで、近年、冷凍サイクル機器の性能向上が求められるとともに、冷凍サイクル中の流体環境が過酷化（例えば、高圧化）されることが多い。これに伴い、逆止弁においても弁閉時における弁漏れ性能（弁漏れが起きにくい性能）の向上が求められている。

本発明の目的は、弁閉時における弁漏れ性能を向上させることができる逆止弁及び冷凍サイクルシステムを提供することである。

本発明の逆止弁は、軸方向に延びる筒状の外管部と、前記外管部に組付けられる弁本体と、前記弁本体に設けられる弁体と、を備え、油を含有する流体を所定の正方向に通過させ逆方向への逆流を阻止する逆止弁であって、前記弁本体は、前記弁体が着座可能な弁座部と、前記弁座部に着座した前記弁体により閉じられる弁口と、を有し、前記弁座部には、前記弁口の周辺に前記弁体が着座可能な弁座側着座面が設けられ、前記弁体には、前記弁座側着座面に面接触して着座可能な弁体側着座面が設けられ、前記弁座側着座面と前記弁体側着座面との少なくとも一方、又は、前記弁座側着座面及び前記弁体側着座面が互いに接触する接触部分に連通する位置と前記弁体側着座面との少なくとも一方、に前記油を貯留可能な油溜まり部が設けられていることを特徴とする。

このような本発明によれば、油溜まり部に溜められた流体中の油が、その表面張力により弁体の着座時に着座面間に供給されることで、着座面同士の密着性を高めることができるので、弁閉時における弁漏れ性能を向上させることができる。また、流体には微細なゴミが含まれることがあるが、本発明によれば、油溜まり部にこのようなゴミを溜めることができるので、ゴミが着座面間に噛みこまれるゴミ噛みに起因した密着性の低下を抑えることもできる。

この際、前記油溜まり部は、前記弁口の口径よりも大きい直径を有した円環状の溝で構成されていることが好ましい。この構成によれば、油溜まり部が円環状の溝で構成されているので、流体中の油は、この円環状の溝に、その周方向について略均一に溜められて着座面間に供給されることとなる。その結果、着座面同士の密着性を周方向について略均一に高めることができるので、弁閉時における弁漏れ性能を一層向上させることができる。

また、前記弁本体は、前記弁座側着座面の周囲から立ち上がって円筒状に形成されるとともに前記弁体を軸方向にガイドする弁ホルダ部を有することが好ましい。この構成によれば、円筒状の弁ホルダ部による弁体のガイドにより、弁体の、軸方向の開閉移動を円滑化することができる。

このとき、前記油溜まり部は、前記弁座側着座面と前記弁ホルダ部との入隅部に形成された溝で構成されていることが好ましい。このような構成によれば、油溜まり部に溜められた油の、径内側の弁口とは反対側の径外側への流出が、径外側を囲む弁ホルダ部の内面によって阻止されるので着座面間への油の供給の確度を高めることができる。その結果、着座面同士の密着性向上についての確度も高められるので、弁閉時における弁漏れ性能を一層向上させることができる。また、入隅部に溝が形成されているので、この入隅部にＲ部が形成されている場合と比べて、弁体における弁体側着座面がＲ部に乗り上げて着座面同士の密着性が低下する等といった恐れが効果的に回避される。つまり、この乗り上げ回避の点においても弁漏れ性能を一層向上させることができる。

さらに、前記入隅部の前記溝は、前記弁座側着座面から前記軸方向に凹んで形成されていることが好ましい。この構成によれば、円筒状の弁ホルダ部の軸方向への溝の加工が工具のアクセス性等の点で容易となるため、加工コストを低減することができる。

また、前記入隅部の前記溝は、前記弁ホルダ部の内周面から径方向外側に凹んで形成されていることも好ましい。この構成によれば、逆止弁の軸が上下方向を向くような縦置き配置での使用では、溝内に油が満杯にならなくても溝から油が流出し易いことから、着座面間への油の供給の確度を高めることができる。その結果、弁閉時における弁漏れ性能を一層向上させることができる。

また、前記入隅部の溝の幅寸法は、前記弁体と前記弁ホルダ部との隙間寸法よりも大きく、かつ、０．１ｍｍよりも大きくて２ｍｍより小さいことが好ましい。入隅部の溝の幅寸法が上記の隙間寸法よりも大きくなることで、溝が軸方向に形成された場合には弁体における弁体側着座面が溝に確実に重なることとなり、着座面間への油の供給の確度を高めることができる。また、溝が径方向外側に形成された場合には、溝と弁体の周面との距離である上記の隙間寸法が小さく抑えられるので、毛細管現象により油が着座面間に回り易く、着座面間への油の供給の確度を高めることができる。また、一般に、円筒内面の形成加工時に底面と内周面との入隅部に形成されるＲ部はＲ０．１ｍｍ～０．２ｍｍ程度となる。このため、入隅部の溝が、０．１ｍｍよりも大きくて２ｍｍより小さい幅で形成されることで、この入隅部におけるＲ部が略除かれることとなり、弁体側着座面のＲ部への乗り上げによる着座面同士の密着性の低下を一層効果的に回避することができる。

また、本発明の冷凍サイクルシステムは、前記いずれかの逆止弁を備えていることを特徴とする。

このような本発明によれば、冷凍サイクルシステムにおいて上述の逆止弁が採用されているので、当該逆止弁について弁閉時における弁漏れ性能を向上させることができるため、システムのエネルギーロスによる、省エネ性や冷凍効率の悪化を招くことがない。

本発明の逆止弁及び冷凍サイクルシステムによれば、弁閉時における弁漏れ性能を向上させることができる。

第１実施形態に係る逆止弁の、軸方向に沿った断面を示す全体断面図である。 図１に示されている油溜まり部を拡大し、更に、弁ホルダの内部で弁体を径方向について図の左端に寄せた拡大断面図である。 第２実施形態に係る逆止弁の要部である弁本体及び弁体の、軸方向に沿った断面を示す断面図である。 図３示されている油溜まり部を拡大し、更に、弁ホルダの内部で弁体を径方向について図の左端に寄せた拡大断面図である。 第１変形例に係る逆止弁の要部である弁本体及び弁体の、軸方向に沿った断面を示す断面図である。 第２変形例に係る逆止弁の要部である弁本体及び弁体の、軸方向に沿った断面を示す断面図である。 第３変形例に係る逆止弁の要部である弁体の、軸方向に沿った断面を示す断面図である。 第４変形例に係る逆止弁の要部である油溜まり部の周辺部位の、軸方向に沿った断面を示す断面図である。 図１～図８に示されている種々の逆止弁が共通に適用される、一実施形態に係る冷凍サイクルシステムを示す図である。

以下、本発明の一実施形態に係る逆止弁について説明する。まず、第１実施形態の逆止弁について図１及び図２に基づいて説明する。

図１は、第１実施形態に係る逆止弁の、軸方向に沿った断面を示す全体断面図である。

本実施形態の逆止弁１は、詳細については後述するように冷凍サイクルシステムにおける冷媒の流路の途中に設置されて使用され、圧縮機の潤滑用の油を含有する冷媒が流体として流される。この逆止弁１は、一次側（図１の下側）から二次側（図１の上側）への流体の流れ（正方向の正流）を許可して通過させ、二次側から一次側への流体の流れ（逆方向の逆流）を禁止して阻止する弁装置である。逆止弁１は、軸線Ｌに沿った軸方向に延びる円筒状の外管部１２と、外管部１２の一次側に組付けられる弁本体１３と、弁本体１３に設けられる弁体１４と、を備えている。弁本体１３は、弁体１４を支持する筒状の弁ホルダ部１５と、弁体１４が着座可能な弁座部１６と、が一体に形成された黄銅製等の部材である。弁座部１６は、円筒状の外管部１２における一次側の開口を塞ぐように組付けられ、この弁座部１６には、着座した弁体１４により閉じられる弁口１７が形成されている。更に、弁座部１６には、弁口１７と連通するように一次継手管１ａが連結されている。他方、円筒状の外管部１２における二次側の開口には、中央に開口が設けられた閉塞部１２１で塞がれており、この閉塞部１２１には、中央開口と連通するように一次継手管１ｂが連結されている。

また、弁座部１６には、弁口１７の周辺に、弁体１４が着座可能な弁座側着座面１６１が設けられている。そして、弁ホルダ部１５は、弁座側着座面１６１の周囲から立ち上がって円筒状に形成されている。この円筒状の弁ホルダ部１５の内部に円柱状に形成された弁体１４が軸方向Ｄ１１について移動自在に収められている。この弁体１４の一次側端部には、弁座部１６における弁座側着座面１６１に面接触して着座可能な弁体側着座面１４１が設けられている。本実施形態では、弁体１４の一次側端部には、弁口１７から流出する正流の流体を受け止めるための皿状の凹部１４２が形成されており、この凹部１４２を囲う円環状の平坦面が弁体側着座面１４１となっている。この円環状の弁体側着座面１４１は、その内径が弁口１７の口径φ１１よりも大きくなり、弁座側着座面１６１に確実に面接触して着座可能となるように構成されている。尚、「φ１１」は寸法表記ではなく図２中で弁口１７の口径を示す識別符号であり、ここにいう「１１」は寸法値ではなく識別符号「φ１１」の一部である。他方、弁体側着座面１４１を含む円柱状の弁体１４の外径は、弁ホルダ部１５の内径よりも若干小さくなっており、弁体１４が軸方向Ｄ１１について弁ホルダ部１５の内部を移動自在となるように構成されている。このような構成において、弁体１４は、弁ホルダ部１５内において、弁体側着座面１４１が弁座側着座面１６１に面接触して弁座部１６に着座する弁閉位置と、弁座部１６から離れた弁開位置と、の間を軸方向Ｄ１１に移動自在に設けられている。

弁本体１３の弁ホルダ部１５には、円筒状の周面を径方向に貫通する連通孔１５１が周方向に複数箇所に設けられ、これらの連通孔１５１によって、弁ホルダ部１５の内部と外管部１２の内部とが連通されている。連通孔１５１は、側面視で円形に形成されている。すなわち、連通孔１５１は、弁ホルダ部１５に対して軸直交方向からドリル等による穴開け加工によって形成されている。弁ホルダ部１５の二次側端部近傍の内面には、ＳＵＳ製で略円環状の弁ストッパー１５２が取り付けられている。弁口１７からの流体に押されて弁座部１６から離れて弁開位置に移動した弁体１４が弁ストッパー１５２に当接することで、弁体１４の弁開位置よりも二次側への移動が規制されている。この弁ストッパー１５２としては、具体的にはＣ型止め輪が採用される。上記の弁開位置とは、弁体１４が弁座部１６から離れた位置で、かつ、弁体１４が弁ストッパー１５２に当接したことで、弁ストッパー１５２よりも二次側に弁体１４が移動することが規制された位置(弁ストロークにおける二次側方向最大位置)のことである。

逆止弁１は、図１に示されている縦置き状態で使用される場合には、次のように動作する。まず、弁体１４が着座して弁閉位置にあるときに一次側から二次側へと正流で流体が流れると、弁口１７から流出する流体に押された弁体１４が、弁ストッパー１５２に当接する弁開位置まで移動する。正流の流れが止まると弁体１４は自重で落下して弁座部１６に着座する弁閉位置まで移動する。

また、逆止弁１は、横置き状態や、図１とは上下逆向きの縦置き状態で使用される場合には、次のように動作する。まず、弁閉位置では一時側よりも二次側の圧力が高く設定され、このときの差圧によって弁体１４が弁座部１６に押し付けられて着座状態が維持される。この状態において一次側から二次側へと正流で流体が流れると、弁口１７から流出する流体に押された弁体１４が、弁ストッパー１５２に当接する弁開位置まで移動する。そして、弁閉時には、二次側の圧力を一時側よりも高めることで、その差圧によって弁体１４が弁座部１６に着座する弁閉位置まで移動する。

ここで、弁座側着座面１６１及び弁体側着座面１４１が互いに接触する接触部分１８に連通する位置と弁体側着座面１４１との少なくとも一方、本実施形態では、接触部分１８に連通する位置のみに油溜まり部１９が設けられている。油溜まり部１９は、逆止弁１を流れる流体に含有される油を貯留可能な、詳細には以下に説明するような部位となっている。

図２は、図１に示されている油溜まり部を拡大し、更に、弁ホルダの内部で弁体を径方向について図の左端に寄せた拡大断面図である。

この図２に示されているように、油溜まり部１９は、接触部分１８に連通する位置に形成された溝、具体的には、弁本体１３における弁座部１６の弁座側着座面１６１と弁ホルダ部１５との入隅部１３１に形成された溝で構成されている。この油溜まり部１９としての溝は、弁口１７の口径φ１１（上述のように「１１」は識別符号「φ１１」の一部）よりも大きい直径φ１２を有した円環状で底がＲ状となった溝となっている。尚、「φ１２」も、「φ１１」と同様に寸法表記ではなく図２中で弁口１７の口径を示す識別符号であり、ここにいう「１２」も寸法値ではなく識別符号「φ１２」の一部である。また、入隅部１３１に形成された油溜まり部１９としての円環状の溝は、弁ホルダ部１５の内周面から径方向Ｄ１２の外側に一周に亘って凹んで形成されている。

また、油溜まり部１９としての溝の幅寸法Ｗ１１は、弁体１４と弁ホルダ部１５との隙間寸法ｔ１１よりも大きく、かつ、０．１ｍｍよりも大きくて２ｍｍより小さくなるように形成されている。ここで、隙間寸法ｔ１１とは、弁体１４を弁ホルダ部１５内において、径方向Ｄ１２の図の左端に寄せた時の弁体１４と弁ホルダ部１５との右側の隙間の寸法、即ち、弁ホルダ部１５の内径と弁体１４の外径の差を意味する。溝の幅寸法Ｗ１１は、当該範囲において、特に０．２ｍｍより大きくて０．５ｍｍより小さくなるように形成されることが好ましい。

また、油溜まり部１９としての溝の深さ寸法ＤＰ１１は、０．２ｍｍより大きくて３ｍｍより小さくなるように形成されている。溝の深さ寸法ＤＰ１１は、当該範囲においては、特に０．２ｍｍより大きくて１ｍｍより小さくなるように形成されることが好ましい。更に、この溝の深さ寸法ＤＰ１１は、幅寸法Ｗ１１の１／４よりも大きくて幅寸法Ｗ１１の４倍よりも小さくなるように形成されている。溝の深さ寸法ＤＰ１１は、当該範囲においては、特に幅寸法Ｗ１１の１／４よりも大きくて幅寸法Ｗ１１の１倍よりも小さくなるように形成されることが好ましい。

図１及び図２を参照して説明した第１実施形態の逆止弁１によれば、油溜まり部１９に溜められた流体中の油が、その表面張力により弁体１４の着座時に着座面間に供給されることで、着座面同士の密着性を高めることができる。これにより、逆止弁１における弁閉時の弁漏れ性能を向上させることができる。また、流体には微細なゴミが含まれることがあるが、本実施形態によれば、油溜まり部１９にこのようなゴミを溜めることができるので、ゴミが着座面間に噛みこまれるゴミ噛みに起因した密着性の低下を抑えることもできる。

また、本実施形態では、油溜まり部１９は、弁口１７の口径φ１１（上述のように「１１」は識別符号「φ１１」の一部）よりも大きい直径φ１２（上述のように「１２」は識別符号「φ１２」の一部）を有した円環状の溝で構成されている。この構成によれば、油溜まり部１９が円環状の溝で構成されているので、流体中の油は、この円環状の溝に、その周方向について略均一に溜められて着座面間に供給されることとなる。その結果、着座面同士の密着性を周方向について略均一に高めることができるので、弁閉時における弁漏れ性能を一層向上させることができる。

また、本実施形態では、弁本体１３は、弁座側着座面１６１の周囲から立ち上がって円筒状に形成された弁ホルダ部１５を有している。この構成によれば、円筒状の弁ホルダ部１５による弁体１４のガイドにより、弁体１４の、軸方向Ｄ１１の開閉移動を円滑化することができる。

また、本実施形態では、油溜まり部１９は、弁座側着座面１６１と弁ホルダ部１５との入隅部１３１に形成された溝で構成されている。このような構成によれば、油溜まり部１９に溜められた油の、径内側の弁口１７とは反対側の径外側への流出が、径外側を囲む弁ホルダ部１５の内面によって阻止されるので着座面間への油の供給の確度を高めることができる。その結果、着座面同士の密着性向上についての確度も高められるので、弁閉時における弁漏れ性能を一層向上させることができる。また、入隅部１３１に溝が形成されているので、この入隅部１３１にＲ部が形成されている場合と比べて、弁体１４における弁体１４側着座面がＲ部に乗り上げて着座面同士の密着性が低下する等といった恐れが効果的に回避される。つまり、この乗り上げ回避の点においても弁漏れ性能を一層向上させることができる。

また、本実施形態では、入隅部１３１の溝は、弁ホルダ部１５の内周面から径方向Ｄ１２の外側に凹んで形成されている。この構成によれば、逆止弁１の軸線Ｌが上下方向を向くような縦置き配置での使用では、溝内に油が満杯にならなくても溝から油が流出し易いことから、着座面間への油の供給の確度を高めることができる。その結果、弁閉時における弁漏れ性能を一層向上させることができる。

また、本実施形態では、入隅部１３１の溝の幅寸法Ｗ１１は、弁体１４と弁ホルダ部１５との隙間寸法ｔ１１よりも大きく、かつ、０．１ｍｍよりも大きくて２ｍｍより小さい。この構成によれば、溝と弁体１４の周面との最大距離である上記の隙間寸法ｔ１１が小さく抑えられるので、毛細管現象により油が着座面間に回り易く、着座面間への油の供給の確度を高めることができる。また、溝の幅寸法Ｗ１１が隙間寸法ｔ１１よりも大きいため、油溜まり部１９の空間容積が、上記隙間寸法ｔ１１による着座部付近の空間容積より大きくなる。その結果、油溜まり部１９の油が着座面間に供給されやすく、一層効果的に油の供給の確度を高められる。また、一般に、円筒内面の形成加工時に底面と内周面との入隅部に形成されるＲ部はＲ０．１ｍｍ～０．２ｍｍ程度となる。このため、入隅部１３１の溝が、０．１ｍｍよりも大きくて２ｍｍより小さい幅で形成されることで、入隅部１３１におけるＲ部が略除かれることとなり、弁体１４側着座面のＲ部への乗り上げによる着座面同士の密着性の低下を一層効果的に回避することができる。

また、溝の幅寸法Ｗ１１は、当該範囲において、特に０．２ｍｍより大きくて０．５ｍｍより小さくなるように形成されることが好ましい構成である。この幅寸法Ｗ１１を０．２ｍｍより大きくすることにより、入隅部の一般的なＲ部が完全に除かれる為、弁体側着座面のＲ部への乗り上げによる着座面同士の密着性の低下をより一層効果的に回避することができる。更に、０．５ｍｍより小さくすることにより、弁体外径のガイド長さが確保でき、弁体の作動性を安定させることができる。

また、油溜まり部１９としての溝の深さ寸法ＤＰ１１は、０．２ｍｍより大きくて３ｍｍより小さくなるように形成されているため、着座面への油供給の確度が高められる。溝の深さ寸法ＤＰ１１は、当該範囲においては、特に０．２ｍｍより大きくて１ｍｍより小さくなるように形成されることが好ましい構成である。これにより、溝空間体積が大きすぎず適切となり、少ない油量でも着座面への油供給の確度をより高めることができる。更に、この溝の深さ寸法ＤＰ１１は、幅寸法Ｗ１１の１／４よりも大きくて幅寸法Ｗ１１の４倍よりも小さくなるように形成されているため、着座面への油供給の確度を高めることができる。溝の深さ寸法ＤＰ１１は、当該範囲においては、特に幅寸法Ｗ１１の１／４よりも大きくて幅寸法Ｗ１１の１倍よりも小さくなるように形成されることが好ましい構成である。これにより、溝空間体積が大きすぎず適切となり、少ない油量でも着座面への油供給の確度をより高めることができる。

以上で第１実施形態についての説明を終了し、次に第２実施形態について図３及び図４を参照して説明する。第２実施形態は、油溜まり部の形成位置が第１実施形態と異なっており、以下では、第２実施形態について、この第１実施形態との相違点に注目して説明する。

図３は、第２実施形態に係る逆止弁の要部である弁本体及び弁体の、軸方向に沿った断面を示す断面図である。また、図４は、図３示されている油溜まり部を拡大し、更に、弁ホルダの内部で弁体を径方向について図の左端に寄せた拡大断面図である。尚、図３及び図４では、図１及び図２に示されている第１実施形態の構成要素と同等な構成要素については、図１及び図２と同じ符号が付されており、以下では、これら同等な構成要素についての重複説明を割愛する。

第２実施形態の逆止弁２でも、弁体１４が、弁本体１３における弁ホルダ部１５の内部を、弁体側着座面１４１が弁座部１６の弁座側着座面１６１に接触する弁閉位置と、弁ストッパー１５２に接触する弁開位置と、の間で軸方向Ｄ１１に移動自在に設けられている。そして、本実施形態でも弁閉時における弁漏れ性能を向上させるために油溜まり部２９が設けられているが、上述の第１実施形態とは異なる次のような位置に形成されている。即ち、この油溜まり部２９は、弁座側着座面１６１と弁体側着座面１４１との少なくとも一方、具体的には弁座側着座面１６１にのみ形成されている。そして、油溜まり部２９は、弁座側着座面１６１と弁ホルダ部１５との入隅部１３１において、弁座側着座面１６１から軸方向Ｄ１１に凹んで形成された溝となっている。

この油溜まり部２９としての溝が、弁口１７の口径φ１１（上述のように「１１」は識別符号「φ１１」の一部）よりも大きい直径φ２２を有した円環状の溝である点は第１実施形態と同じで効果も同じである。尚、「φ２２」も、「φ１１」と同様に寸法表記ではなく図４中で油溜まり部２９としての円環状の溝の直径を示す識別符号であり、ここにいう「２２」も寸法値ではなく識別符号「φ２２」の一部である。また、溝の幅寸法Ｗ２１が、弁体１４と弁ホルダ部１５との隙間寸法ｔ１１よりも大きく、かつ、０．１ｍｍよりも大きくて２ｍｍより小さく、特に０．２ｍｍより大きくて０．５ｍｍより小さいことが好ましい点も第１実施形態と同じで効果も同じである。第１実施形態において説明したように、隙間寸法ｔ１１とは、弁体１４を弁ホルダ部１５内において、径方向Ｄ１２の図の左端に寄せた時の弁体１４と弁ホルダ部１５との右側の隙間の寸法、即ち、弁ホルダ部１５の内径と弁体１４の外径の差を意味する。そして、溝の深さ寸法ＤＰ２１が、０．２ｍｍより大きくて３ｍｍより小さく、特に０．２ｍｍより大きくて１ｍｍより小さいことが好ましい点も第１実施形態と同じで効果も同じである。更に、深さ寸法ＤＰ２１が、幅寸法Ｗ２１の１／４よりも大きくて幅寸法Ｗ２１の４倍よりも小さく、特に幅寸法Ｗ２１の１／４よりも大きくて幅寸法Ｗ２１の１倍よりも小さいことが好ましい点も第１実施形態と同じで効果も同じである。

以上に説明した第２実施形態の逆止弁２によれば、上述の第１実施形態と同様に、弁閉時における弁漏れ性能を向上させることができることは言うまでもない。尚、上述の第２実施形態の逆止弁２では、幅寸法Ｗ２１が隙間寸法ｔ１１よりも大きいため、油溜め部２９の溝の上部に着座面が確実に重なるため、油が着座面間に供給されやすく、油の供給の確度を一層高められる。

ここで、本実施形態では、入隅部１３１における油溜まり部２９としての溝は、弁座側着座面１６１から軸方向Ｄ１１に凹んで形成されている。この構成によれば、円筒状の弁ホルダ部１５の軸方向Ｄ１１への溝の加工が工具のアクセス性等の点で容易となるため、加工コストを低減することができる。

次に、ここまでに説明した第１及び第２実施形態に対する複数の変形例について説明する。これら複数の変形例は、何れも、油溜まり部が、上述の第１及び第２実施形態とは異なっている。まず、第１変形例について図５を参照して説明する。

図５は、第１変形例に係る逆止弁の要部である弁本体及び弁体の、軸方向に沿った断面を示す断面図である。尚、図５では、図１及び図２に示されている第１実施形態の構成要素と同等な構成要素については、説明に参照する構成要素についてのみ図１及び図２と同じ符号が付されて示されている。また、以下では、これらの構成要素についての重複説明を割愛する。

この図５に示されている第１変形例は、図３及び図４を参照して説明した第２実施形態に対する変形例となっている。第１変形例の逆止弁３では、油溜まり部３９としての溝が、弁座側着座面１６１における、弁座側着座面１６１と弁ホルダ部１５との入隅部１３１から径方向Ｄ１２の内側に若干離れた位置に円環状に設けられている。また、この溝は、第２実施形態と同様に、弁座側着座面１６１から軸方向Ｄ１１に凹んで形成された溝となっている。

次に、第２変形例について図６を参照して説明する。

図６は、第２変形例に係る逆止弁の要部である弁本体及び弁体の、軸方向に沿った断面を示す断面図である。尚、図６でも、図１及び図２に示されている第１実施形態の構成要素と同等な構成要素については、説明に参照する構成要素についてのみ図１及び図２と同じ符号が付されて示されている。また、以下では、これらの構成要素についての重複説明を割愛する。

この図６に示されている第２変形例は、第１及び第２実施形態の双方に対する変形例となっている。第２変形例の逆止弁４では、油溜まり部４９としての溝が、弁体１４における弁体側着座面１４１に設けられている。また、この溝は、弁座部１６の入隅部１３１に対応する、弁体側着座面１４１の外周縁から径方向Ｄ１２の内側に若干離れた位置に円環状に設けられている。そして、この溝は、第２実施形態とは反対向きに、弁体側着座面１４１から軸方向Ｄ１１に凹んで形成された溝となっている。

次に、第３変形例について図７を参照して説明する。

図７は、第３変形例に係る逆止弁の要部である弁体の、軸方向に沿った断面を示す断面図である。尚、図７では、本変形例の要部以外の他の構成要素については図示が省略されている。また、弁体それ自体は、第１及び第２実施形態における弁体１４と同等であるので、この図７でも弁体には符号「１４」が付されている。

この図７に示されている第３変形例は、図６に示されている第２変形例を更に変形した例となっている。第３変形例の逆止弁５では、油溜まり部５９としての溝が、弁体１４における弁体側着座面１４１に軸方向Ｄ１１に凹んで形成されているが、この溝は、弁体側着座面１４１の外周縁から径方向Ｄ１２の内側に若干離れた位置に二重円環状に設けられている。

次に、第４変形例について図８を参照して説明する。

図８は、第４変形例に係る逆止弁の要部である油溜まり部の周辺部位の、軸方向に沿った断面を示す断面図である。尚、図８では、本変形例の要部以外の他の構成要素については図示が省略されている。

この図８に示されている第４変形例は、図１及び図２を参照して説明した第１実施形態に対する変形例となっている。まず、第４変形例の逆止弁６では、弁体６４における一次側が、中央側に平坦面を残した先細りのテーパ形状に形成されている。そして、弁本体６３の弁座部６６には、弁体６４の一次側においてテーパ形状をなす外周側のテーパ面と対面するように、中央側が弁口６７へと至るすり鉢状のテーパ面が、弁座部６６と弁ホルダ部６５との境界部に形成されている。第４変形例では、弁体６４の一次側におけるテーパ面が弁体側着座面６４１となり、これに対面する弁座部６６のテーパ面が弁座側着座面６６１となっている。第４変形例の逆止弁６では、弁体６４は、テーパ面状の弁体側着座面６４１が、テーパ面状の弁座側着座面６６１に接触するように軸方向Ｄ６１に移動して弁座部６６に着座する。

そして、本変形例では、油溜まり部６９が、テーパ面状の弁座側着座面６６１から径方向Ｄ６２の外側に凹んで形成された円環状の溝で構成されている。尚、油溜まり部６９は、弁座側着座面６６１から軸方向Ｄ６１の側に凹んで形成された円環状の溝としてもよい。

以上、図５～図８を参照して説明した第１～第４変形例の何れによっても、上述の第１及び第２実施形態と同様に、弁閉時における弁漏れ性能を向上させることができることは言うまでもない。

次に、上述の第１及び第２実施形態の逆止弁１，２や、上述の第１～第４変形例の逆止弁３，４，５，６が共通に適用される冷凍サイクルシステムについて説明する。

図９は、図１～図８に示されている種々の逆止弁が共通に適用される、一実施形態に係る冷凍サイクルシステムを示す図である。尚、この図９では、逆止弁について、第１及び第２実施形態、上述の第１～第４変形例、の区別が捨象された逆止弁１１０として模式的に示されている。

この図９に示されている冷凍サイクルシステム１００は、例えば、業務用エアコン等の空気調和機に用いられる。この冷凍サイクルシステム１００は、室内側熱交換器１０１、室外側熱交換器１０２、膨張弁１０３、四方弁１０４、並列に接続された３台の圧縮機１０５、が配管で接続されたものである。逆止弁１１０は、各圧縮機１０５への冷媒の逆流を防ぐために、各圧縮機１０５における吐出（高圧出力）側と四方弁１０４との間に、圧縮機１０５を一次側、四方弁１０４を二次側として接続されている。

冷房運転時には、実線矢印Ｄ１０１で示されているように、室内側熱交換器１０１で熱を吸収した冷媒が、四方弁１０４を介して圧縮機１０５へと流れ、圧縮機１０５で圧縮された後、逆止弁１１０と四方弁１０４を経て室外側熱交換器１０２に至る。そして、この室外側熱交換器１０２で熱を放出した後、膨張弁１０３を経て室内側熱交換器１０１に戻る。暖房運転時には、点線矢印Ｄ１０２で示されているように、室内側熱交換器１０１で熱を放出した冷媒が、膨張弁１０３を経て室外側熱交換器１０２に至る。そして、この室外側熱交換器１０２で熱を吸収した後、四方弁１０４を介して圧縮機１０５へと流れ、圧縮機１０５で圧縮された後、逆止弁１１０と四方弁１０４を経て室内側熱交換器１０１に戻る。冷凍サイクルシステム１００は、これらのサイクルを繰り返して室内の冷房または暖房を行う。

ここで、例えば、冷却負荷が大きい条件では、３台の圧縮機１０５を同時に運転するため、３台の各逆止弁１１０は全開状態となる。また、冷却負荷が小さい条件では、１台の圧縮機１０５の運転だけで足りるので、他の２台の圧縮機１０５は運転しない。このときには、２台の逆止弁１１０の二次側圧力が一次側圧力より高くなることで二次側からの逆流が生じ、２台の逆止弁１１０が閉じた状態となる。

以上に説明した実施形態の冷凍サイクルシステム１００によれば、第１及び第２実施形態、第１～第４変形例において説明された逆止弁１１０が採用されているので、当該逆止弁１１０について弁閉時における弁漏れ性能を向上させることができるため、システムのエネルギーロスによる、省エネ性や冷凍効率の悪化を招くことがない。

尚、以上に説明した第１及び第２実施形態や第１～第４変形例は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、これに限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。かかる変形によっても尚本発明の逆止弁及び冷凍サイクルシステムの構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。

例えば、上述の第１及び第２実施形態や第１～第４変形例では、業務用エアコン等の空気調和機に用いられる逆止弁１，・・・，６，１１０を例示したが、逆止弁は、これに限るものではない。逆止弁は、業務用エアコンに限らず、家庭用エアコンに用いてもよいし、空気調和機に限らず、各種の冷凍機、冷蔵庫等にも適用可能である。また、以上の様々な冷凍サイクルシステムにおいて、図９の冷凍サイクルシステム１００の逆止弁取付け例の様に圧縮機の吐出側への取付けに限定するものではなく、様々な冷凍サイクルシステム中の様々な場所での逆流防止用として適用が可能である。また、各冷凍サイクルシステムの冷媒としては、多種多様な冷媒（例えば、各種フロン系冷媒や、炭化水素系冷媒やＣＯ２やアンモニア等といった自然冷媒等）がある。これらのどの冷媒に対応した冷凍サイクルシステムにも本発明の逆止弁を適用することができる。

また、上述の第１及び第２実施形態や第１～第４変形例では、油溜まり部の一例として、一重又は二重の円環状で各底がＲ状となった溝で構成された油溜まり部１９，・・・，６９が例示されている。しかしながら、油溜まり部は、これらに限るものではなく、例えば、構成する溝の数は三重以上であってもよく、溝の環形状は、弁体や弁座部の形状が許すのであれば楕円状、長円状、多角形状等といった任意の形状であってもよい。また、溝の底形状も、Ｒ状に限らず、Ｖ字状や矩形状等といった任意の形状であってもよい。

また、上述の第１実施形態では、油溜まり部の一例として、弁座側着座面１６１と弁体側着座面１４１との接触部分１８に連通する位置である、弁ホルダ部１５の内周面に設けられた油溜まり部１９が例示されている。また、第２実施形態、第１及び第４変形例では、弁座側着座面１６１，６６１に設けられた油溜まり部２９，３９，６９が例示されている。そして、第２及び第３変形例では、弁体側着座面１４１に設けられた油溜まり部４９，５９が例示されている。しかしながら、油溜まり部は、これらに限るものではなく、弁座側着座面と弁体側着座面との両方に設けられるものや、両着座面の接触部分に連通する位置と弁体側着座面の両方に設けられるものであってもよい。

また、上述の第１実施形態では、油溜まり部が設けられる、弁座側着座面と弁体側着座面の接触部分に連通する位置の一例として、図１及び図２に示されているように入隅部１３１における弁ホルダ部１５の内周面が例示されている。しかしながら、弁座側着座面と弁体側着座面の接触部分に連通する位置は、これに限るものではなく、例えば次のような別例の位置であってもよい。まず、この別例では、弁体における弁体側着座面が、弁座部の入隅部から内側に若干離れた位置で弁体側着座面に接触するように構成されているものとする。この場合、弁座部において、弁体側着座面の径方向外側に面一に延在する非着座面を設けることが可能となるが、このような弁座部における非着座面も、弁座側着座面と弁体側着座面の接触部分に連通する位置となる。そして、油溜まり部を、弁座部におけるこのような非着座面から軸方向に凹んで形成された溝で構成することとしてもよい。

また、上述の第１及び第２実施形態や第１～第４変形例では、油溜まり部の一例として、弁口１７，６７の口径φ１１（上述のように「１１」は識別符号「φ１１」の一部）よりも大きい直径φ１２（上述のように「１２」は識別符号「φ１２」の一部）を有した円環状の溝で構成された油溜まり部１９，・・・，６９が例示されている。しかしながら、油溜まり部は、これに限るものではなく、例えば弁口の周囲に断続的に配置された複数の窪みで構成されるものであってもよく、環状の溝で構成されるにしても、その形状は上述したように円環に限るものではない。ただし、上記のような円環状の溝で構成される油溜まり部１９，・・・，６９によれば、着座面同士の密着性を周方向について略均一に高めて弁漏れ性能を一層向上させることができる点は上述した通りである。

また、上述の第１及び第２実施形態や第１～第４変形例では、弁本体の一例として、弁座側着座面１６１，６６１の周囲から立ち上がって円筒状に形成されるとともに弁体１４，６４をガイドする弁ホルダ部１５，６５を有する弁本体１３，６３が例示されている。しかしながら、弁本体は、これに限るものではなく、弁座部と弁口とを有するものであれば、その具体的な態様を問うものではない。ただし、弁ホルダ部１５，６５を有する弁本体１３，６３によれば、弁体１４，６４の開閉移動を円滑化することができる点は上述した通りである。

また、上述の第１及び第２実施形態では、油溜まり部の一例として、弁本体１３の入隅部１３１に形成された溝で構成された油溜まり部１９，２９が例示されている。しかしながら、油溜まり部は、これに限るものではない。油溜まり部は、第１～第３変形例に例示されているように、入隅部１３１から離れた位置に設けられるものでもよく、あるいは、第４変形例に例示されているように、弁本体６３に設けられたテーパ面状の弁座側着座面６６１に設けられるものあってもよい。ただし、入隅部１３１に形成された溝で構成された油溜まり部１９，２９を採用することで、弁漏れ性能を一層向上させることができる点は上述した通りである。

また、上述の第１及び第２実施形態では、油溜まり部を構成する入隅部の溝の一例として、弁ホルダ部１５の内周面から径方向Ｄ１２の外側に凹んで形成された溝や、弁座側着座面１６１から軸方向Ｄ１１に凹んで形成された溝が例示されている。しかしながら、油溜まり部を構成する入隅部の溝は、これらに限るものではない。この入隅部の溝は、例えば弁ホルダ部と弁座側着座面との境界部から斜めに凹んで形成されるもの等であってもよく、その具体的な溝態様を問うものではない。ただし、弁ホルダ部１５の内周面から径方向Ｄ１２の外側に凹んで形成された溝で構成された油溜まり部１９によれば、弁漏れ性能を一層向上させることができる点は上述した通りである。また、弁座側着座面１６１から軸方向Ｄ１１に凹んで形成された溝で構成された油溜まり部２９によれば、加工コストを低減することができる点も上述した通りである。

また、また、上述の第１及び第２実施形態では、入隅部の溝の幅寸法の一例として、弁体１４，６４と弁ホルダ部１５，６５との隙間寸法ｔ１１よりも大きく、かつ、０．１ｍｍよりも大きくて２ｍｍより小さい寸法が例示されている。しかしながら、溝の幅寸法はこれに限るものではなく、任意の寸法に設定し得るものである。ただし、入隅部１３１における上記幅寸法の溝で油溜まり部１９，２９を構成することで、着座面間への油の供給の確度を高めることができる点は上述した通りである。また、上記幅寸法の溝で油溜まり部１９，２９を構成することで、入隅部１３１のＲ部への弁体側着座面の乗り上げによる着座面同士の密着性の低下を一層効果的に回避することができる点も上述した通りである。

以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。

１，２，３，４，５，６ 逆止弁
１２ 外管部
１３，６３ 弁本体
１４，６４ 弁体
１５，６５ 弁ホルダ部
１６，６６ 弁座部
１７，６７ 弁口
１８ 接触部分
１９，２９，３９，４９，５９，６９ 油溜まり部
１００ 冷凍サイクルシステム
１４１，６４１ 弁体側着座面
１６１，６６１ 弁座側着座面
Ｄ１１ 軸方向
Ｄ１２ 径方向
ＤＰ１１，ＤＰ２１ 深さ寸法
Ｗ１１，Ｗ２１ 幅寸法
ｔ１１ 隙間寸法
φ１１ 口径
φ１２，φ２２ 直径

Claims (8)

1. 軸方向に延びる筒状の外管部と、前記外管部に組付けられる弁本体と、前記弁本体に設けられる弁体と、を備え、油を含有する流体を所定の正方向に通過させ逆方向への逆流を阻止する逆止弁であって、
   前記弁本体は、前記弁体が着座可能な弁座部と、前記弁座部に着座した前記弁体により閉じられる弁口と、を有し、
   前記弁座部には、前記弁口の周辺に前記弁体が着座可能な弁座側着座面が設けられ、
   前記弁体には、前記弁座側着座面に面接触して着座可能な弁体側着座面が設けられ、
   前記弁座側着座面と前記弁体側着座面との少なくとも一方、又は、前記弁座側着座面及び前記弁体側着座面が互いに接触する接触部分に連通する位置と前記弁体側着座面との少なくとも一方、に前記油を貯留可能な油溜まり部が設けられていることを特徴とする逆止弁。
2. 前記油溜まり部は、前記弁口の口径よりも大きい直径を有した円環状の溝で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の逆止弁。
3. 前記弁本体は、前記弁座側着座面の周囲から立ち上がって円筒状に形成されるとともに前記弁体を軸方向にガイドする弁ホルダ部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の逆止弁。
4. 前記油溜まり部は、前記弁座側着座面と前記弁ホルダ部との入隅部に形成された溝で構成されていることを特徴とする請求項３に記載の逆止弁。
5. 前記入隅部の前記溝は、前記弁座側着座面から前記軸方向に凹んで形成されていることを特徴とする請求項４に記載の逆止弁。
6. 前記入隅部の前記溝は、前記弁ホルダ部の内周面から径方向外側に凹んで形成されていることを特徴とする請求項４に記載の逆止弁。
7. 前記入隅部の溝の幅寸法は、前記弁体と前記弁ホルダ部との隙間寸法よりも大きく、かつ、０．１ｍｍよりも大きくて２ｍｍより小さいことを特徴とする請求項５又は６に記載の逆止弁。
8. 請求項１～７のいずれか一項に記載の逆止弁を備えた冷凍サイクルシステム。

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