WO2000070276A1 - Pointeau motorise pour circuit frigorifique et circuit frigorifique equipe du pointeau motorise - Google Patents

Description

明 細 書 冷凍回路用電動ニードル弁及びこれを備えた冷凍装置 技術分野

本願発明は、 冷凍回路において冷媒の流量制御に用いられる電動ニードル弁、 及 びこの電動ニードル弁を備えた冷凍装置に関するものである。 背景技術

図 1 4は、 冷凍回路において冷媒の流量制御に使用されている電動膨張弁 Z oの 構造を示している。 尚、 後述する本願発明の説明のため、 この従来の一般的な電動膨 張弁 Z。の構造を具体的に説明しておく。

図 1 4において、 電動膨張弁 Z。は、 弁本体 1と二一ドル 2とケース 3を備えて いる。 上記弁本体 1は、 その軸方向の一端側に位置する大径の流路形成部 1 aと、 他 端側に位置する小径のネジ形成部 1 cと、 上記流路形成部 1 aとネジ形成部 1 cの中 間に位置する中径の肩部 1 bとを備えた異径体に構成されている。 上記肩部 1 bとネ ジ形成部 1 cとは、 上記ケース 3の一方の端面に形成した開口 3 3を通してケース 3 の内部空間 3 0に挿入されている。 そして、 上記弁本体 1は、 肩部 l bとネジ形成部 1 cとをケース 3に挿入した状態でケース 3と一体化されている。

上記弁本体 1の上記流路形成部 1 aには、 冷媒流路 9が設けられている。 該冷媒 流路 9は、 略直交する冷媒導入部 1 1と冷媒導出部 1 2とから構成されている。 上記 冷媒導入部 1 1の口縁部には、 弁座部 1 5が形成されている。 上記冷媒導入部 1 1に は冷媒導入管 1 3が、 上記冷媒導出部 1 2には冷媒導出管 1 4がそれぞれ接続されて いる。

上記弁本体 1には、 所定径の二一ドル嵌揷孔 1 6が形成されている。 該ニ一ドル 嵌揷孔 1 6は、 上記流路形成部 1 aの冷媒流路 9から上記ネジ形成部 1 cの端部に亘 つて形成されている。 そして、 該ニ一ドル嵌挿孔 1 6の一端が上記冷媒流路 9に開口 し、 他端が上記ネジ形成部 1 cの端面に閧口している。

上記二一ドル嵌揷孔 1 6には、 ニードル 2が摺動自在に挿入されている。 該ニ一 ドル 2の一端には弁頭部 2 0が形成されている。 上記ニードル 2は、 軸方向に移動し て上記弁頭部 2 0と弁座部 1 5との間の通路面積を増減する。 この増減によって上記 冷媒導入管 1 3から冷媒導出管 1 4に流れる冷媒の流量が制御される。 また、 上記弁 頭部 2 0が上記弁座部 1 5に着座することによつて上記冷媒流路 9が全閉となり、 冷 媒の流通が阻止される。

上記ニードル 2は、 上記弁頭部 2 0側に位置する大径の摺動軸部 2 aと、 小径の 支持軸部 2 bとを備えた段付き軸体で構成されている。 そして、 上記摺動軸部 2 aが 摺動自在に弁本体 1に支持されてニードル 2の軸心位置が保持されている。 上記ニー ドル嵌挿孔 1 6の内周面と上記ニードル 2の摺動軸部 2 aとの間には、 微小なニード ル嵌揷隙間 1 7が形成されている。 また、 上記二一ドル嵌挿孔 1 6の内周面と上記支 持軸部 2 bとの間には、 上記ニードル嵌挿隙間 1 7よりも隙間寸法の大きい内周隙間 2 2が形成されている。

一方、 上記弁本体 1の肩部 1 bには、 該肩部 1 bの軸心部を通る上記ニードル嵌 揷孔 1 6と、 上記ケース 3の内部空間 3 0の下端部とを連通させる所定径の均圧孔 1 8が形成されている。 即ち、 上記二一ドル嵌揷隙間 1 7と、 後述する第 1空間部 3 1 とを連通させる所定径の均圧孔 1 8が形成されている。

さらに、 上記弁本体 1における上記ネジ形成部 1 cの外周面には、 ォネジが形成 されている。 該ネジ形成部 1 cの径方向の外側には、 電動手段 Xの一部を構成する口 —夕部 1 0が配置されている。 上記電動手段 Xは、 上記二一ドル 2を軸方向に駆動さ せるもので、 いわゆるステッピングモー夕で構成されている。 上記電動手段 Xは、 上 記ロータ部 1 0と、 上記ケース 3の外周側に配置された電磁石 5とを備えている。

上記口一夕部 1 0は、 ネジ形成部材 7とスぺーサ 6とを備えている。 該ネジ形成 部材 7は、 有底の筒状に形成されている。 上記ネジ形成部材 7における周壁部 7 aの 内周面には、 上記弁本体 1のネジ形成部 1 cのォネジに嚙合するメネジが形成されて いる。 上記スぺ一サ 6は、 両端に鍔を有する筒状に形成されている。 上記スぺ一サ 6 の外周側には、 永久磁石 4が設けられている。 一方、 上記スぺ一サ 6の内周側には、 上記ネジ形成部材 7の周壁部 7 aが無理嵌めされて固着されている。

上記口一夕部 1 0は、 上記弁本体 1のネジ形成部 1 cの上方から該ネジ形成部 1 cに上記ネジ形成部材 7を嚙み合わせて挿入し、 弁本体 1に取り付けられている。 従 つて、 上記ロー夕部 1 0は、 上記電磁石 5の通電量 （パルス値） に対応して回転し、 上記弁本体 1のネジ形成部 1 cに対して該ネジ形成部 1 cの軸方向へ相対移動する。

このロー夕部 1 0の軸方向移動によって上記二一ドル 2が開閉するように、 該ニ 一ドル 2が口一夕部 1 0に連結されている。 即ち、 上記二一ドル 2の上端は、 上記ネ ジ形成部材 Ίの端面部 7 bを貫通して上方に突出している。 この二一ドル 2の突出端 には、 止着部材 3 4が設けられている。 該止着部材 3 4は、 ニードル 2がネジ形成部 材 7から下方へ抜け落ちないようにしている。 また、 上記ニードル 2における摺動軸 部 2 aと支持軸部 2 bとの段差部と、 上記ネジ形成部材 7の端面部 Ί bの下面との間 には、 圧縮バネ 3 5が設けられている。 該バネ 3 5は、 上記止着部材 3 4が上記ネジ 形成部材 7の端面部 7 bに当接する方向に常時ニードル 2とネジ形成部材 7を押圧し ている。

従って、 上記二一ドル 2は、 上記弁頭部 2 0が上記弁座部 1 5に着座するまでの 範囲において、 上記口一夕部 1 0の軸方向移動と一体的に移動して流路面積の増減を 行う。 一方、 上記弁頭部 2 0が上記弁座部 1 5に着座すると、 上記ニードル 2の下方 向の移動が規制される。 この状態においては、 上記ロー夕部 1 0は、 上記バネ 3 5を 縮小させながらさらに所定寸法だけ下方向に移動する。 そして、 パネ 3 5の付勢力に よって上記ニードル 2の閉弁状態が保持される。 この場合、 上記止着部材 3 4と上記 ネジ形成部材 7の端面部 7 bとの間には所定の隙間が生じる （例えば、 本発明の実施 形態における図 9及び図 1 0を参照)。

上記ロー夕部 1 0は、 上記永久磁石 4と上記電磁石 5との間における磁力効果を 適正に保持するために、 該永久磁石 4とケース 3の内周面との間隔を微小に設定して いる。 この間隔は、 例えば、 0 . 2 mm程度である。 従って、 上記ケース 3の内部空 間 3 0は、 上記口一夕部 1 0によって該ロ一夕部 1 0の下側に位置する第 1空間部 3 1と、 ロー夕部 1 0の上側に位置する第 2空間部 3 2とに区画されている。 該第 1空 間部 3 1と第 2空間部 3 2は、 上記永久磁石 4の外周面と上記ケース 3の内周面との 間に形成される外周隙間 2 1を介して連通している。

以上の説明が、 従来の一般的な電動膨張弁 Z。の構造である。

上記電動膨張弁 Z。は、 圧縮機の駆動によつて電動膨張弁 Z。の上流側の冷媒圧力 が上昇すると、 この冷媒圧力の上昇を受ける。 この結果、 該電動膨張弁 Z。の内部に は差圧が生じる。 そして、 冷媒の一部が冷媒流路 9から二一ドル嵌揷隙間 1 7を通つ てケース 3の内部空間 3 0に流れ込む。

即ち、 上記ニードル嵌挿隙間 1 7に流入する冷媒の一部は、 該ニ一ドル嵌挿隙間 1 7に連通する均圧孔 1 8を通って第 1空間部 3 1に直接流入する。

また、 他の冷媒は、 上記ニードル嵌挿隙間 1 7を上昇し、 該ニ一ドル嵌挿隙間 1 7からさらに上記二一ドル 2の他端寄り部分と上記弁本体 1のニードル嵌揷孔 1 6と の間に形成される内周隙間 2 2を通って上昇する。 その後、 上記冷媒は、 反転し、 上 記弁本体 1のネジ形成部 1 cと上記ネジ形成部材 7との間の嚙合部隙間 2 3を通って 流下し、 第 1空間部 3 1に至る。

この二つの経路から上記第 1空間部 3 1に流入し且つ合流した冷媒は、 さらに上 記外周隙間 2 1を通って上昇し、 上記第 2空間部 3 2に流入する。

このように、上記ケース 3の第 1空間部 3 1と第 2空間部 3 2とに冷媒が流入し、 上記口一夕部 1 0における軸方向の両側における差圧状態が解消される。 この結果、 該ロ一夕部 1 0の円滑な移動が確保される。 この状態において、 上記ニードル 2が上 記ロー夕部 1 0の移動に連動して一体的に移動し、 冷媒流量が制御される。

一方、 圧縮機が停止して電動膨張弁 Z。の上流側の冷媒圧力が低下してくると、 上記ケース 3の内部空間 3 0の冷媒が上記場合とは逆の経路を迪つて上記冷媒流路 9 側に還流される。 一解決課題一

ところで、 冷凍装置に使用される圧縮機の摺動部は、 厳しい運転条件下では金属 接触によって高温となる。 この結果、 冷凍機油とか回路中に残存した加工油が劣化し て高粘度のスラッジが発生する。 しかも、 このスラッジは冷媒に溶けない性質又は溶 け難い性質を有するので、 冷媒と溶け合わずに冷媒と分離したスラッジが生ずる。 こ のスラッジは、 冷媒とともに冷凍回路中を循環する。

この場合、 電動膨張弁 Z。においては、 上述のように圧縮機の運転開始及び運転 停止に伴って、冷媒が冷媒流路 9とケース 3の内部空間 3 0との間を流れる。しかも、 この冷媒は狭隘な上記ニードル嵌揷隙間 1 7と嚙合部隙間 2 3及び外周隙間 2 1とを 通って流れる。 このことから、 これらの各隙間 1 7 , 2 3 , 2 1にスラッジが付着し 易い。

そして、 上記二一ドル嵌揷隙間 1 7にスラッジが付着して溜まると、 該スラッジ が高粘度であることから、 上記ニードル 2の移動、 即ち、 冷媒の流量制御作用が阻害 される。また、上記嚙合部隙間 2 3及び外周隙間 2 1にスラッジが付着して溜まると、 上記ロータ部 1 0の作動が阻害される。 これら何れの場合においても、 圧縮機の異常 な液圧縮とか、 圧縮機の過熱を招来し、 好ましくない。

本発明は、 斯かる点に鑑みて成されたもので、 スラッジの付着を可及的に防止し 得るようにした冷凍回路用電動ニードル弁及びこれを備えた冷凍装置を提案すること を目的とする。 発明の開示

本願発明は、 上記課題を解決するために次のような具体的手段を採用している。 第 1の発明にかかる冷凍回路用電動二一ドル弁は、 ニードル 2が摺動自在に貫通 配置されるニードル嵌挿孔 1 6と該ニードル嵌挿孔 1 6の一端側に臨んで設けられ上 記ニードル 2によって流路面積が調整される冷媒流路 9とを備えた弁本体 1と、 上記 弁本体 1に対して上記ニードル嵌揷孔 1 6の他端側をその内部空間 3 0内に内包せし めた状態で取り付けられるとともに該内部空間 3 0内には上記二一ドル 2を駆動する 電動手段 Xの少なくとも一部が内装されたケース 3とを備えたものを対象としてい る。 そして、 上記弁本体 1に、 上記二一ドル嵌揷孔 1 6とこれに嵌挿された上記ニー ドル 2との間に形成される二一ドル嵌挿隙間 1 7を通って上記冷媒流路 9側から上記 内部空間 3 0側へ流入する冷媒の流量を低下させる冷媒流量低下手段 Pを設けたこと を特徴としている。

第 2の発明は、 上記第 1の発明にかかる冷凍回路用電動ニードル弁において、 上 記冷媒流量低下手段 Yを、 上記冷媒流路 9と上記内部空間 3 0とを上記ニードル嵌揷 孔 1 6を介することなく連通させるように上記弁本体 1に設けられた冷媒流路 4 1で 構成したことを特徴としている。

第 3の発明は、 上記第 1の発明にかかる冷凍回路用電動ニードル弁において、 上 記二一ドル嵌揷孔 1 6が上記冷媒流路 9寄りに位置する大径孔部 1 6 Aと上記電動手 段 X寄りに位置して上記ニードル 2を摺動自在に支持する小径孔部 1 6 Bとを備える とともに、 上記大径孔部 1 6 Aには上記小径孔部 1 6 Bを介することなく上記内部空 間 3 0に連通する均圧孔 1 8を形成したもので、 上記大径孔部 1 6 Aと上記均圧孔 1 8とによって上記冷媒流量低下手段 Pを構成したことを特徴としている。

第 4の発明は、 上記第 3の発明にかかる冷凍回路用電動二一ドル弁において、 上 記大径孔部 1 6 Aに、 上記ニードル 2を摺動自在に支持するとともに該大径孔部 1 6 Aの軸方向への冷媒の流通を許容し得る如く構成されたニードルガイド部材 4 2を配 置したことを特徴としている。 .

第 5の発明は、 上記第 1の発明にかかる冷凍回路用電動ニードル弁において、 上 記二一ドル嵌揷孔 1 6が、 上記冷媒流路 9寄りに位置する第 1小径孔部 1 6 Cと上記 電動手段 X寄りに位置する第 2小径孔部 1 6 Eと該第 1小径孔部 1 6 Cと第 2小径孔 部 1 6 Eの中間に位置し該第 1小径孔部 1 6 Cよりも大径で且つその軸方向長さが該 第 1小径孔部 1 6 Cのそれよりも長く設定された大径孔部 1 6 Dとを備え、 上記ニー ドル 2を上記第 2小径孔部 1 6 Eで又は上記第 1小径孔部 1 6 Cと第 2小径孔部 1 6 Eの双方で摺動自在に支持する構成とする一方、 上記大径孔部 1 6 Dには上記第 2小 径孔部 1 6 Eを介することなく上記内部空間 3 0に連通する均圧孔 1 8を形成したも ので、 上記大径孔部 1 6 Dと上記均圧孔 1 8とによって上記冷媒流量低下手段 Pを構 成したことを特徴としている。 第 6の発明は、 上記第 1の発明にかかる冷凍回路用電動ニードル弁において、 上 記冷媒流量低下手段 Pを、 上記二一ドル 2の外周面又は上記二一ドル嵌揷孔 1 6の内 周面に設けた溝 4 3， 4 4で構成したことを特徴としている。

第 7の発明は、 上記第 3又は第 4の発明にかかる冷凍回路用電動ニードル弁にお いて、 上記弁本体 1を、 上記冷媒流路 9を備えた基部 1 Aと該基部 1 Aとは別体の副 部 1 Bとで構成し、 上記大径孔部 1 6 Aを上記基部 1 Aに、 上記小径孔部 1 6 Bを上 記副部 1 Bにそれぞれ設けたことを特徴としている。

第 8の発明は、 上記第 5の発明にかかる冷凍回路用電動ニードル弁において、 上 記弁本体 1を、 上記冷媒流路 9を備えた基部 1 Aと該基部 1 Aとは別体の副部 1 Bと で構成し、 上記第 1小径孔部 1 6 Cと大径孔部 1 6 Dを上記基部 1 Aに、 上記第 2小 径孔部 1 6 Eを上記副部 1 Bにそれぞれ設けたことを特徴としている。

第 9の発明は、 上記第 3、 第 4又は第 5の発明にかかる冷凍回路用電動ニードル 弁において、 上記均圧孔 1 8を、 丸孔で構成し且つその内径を 1 . 2 mm以上とした ことを特徴としている。

第 1 0の発明は、 上記第 9の発明にかかる冷凍回路用電動二一ドル弁において、 上記均圧孔 1 8を、 上記ニードル嵌揷孔 1 6の周囲に複数個設けたことを特徴として いる。

第 1 1の発明は、 上記第 1、 第 2、 第 3、 第 4、 第 5、 第 6、 第 7、 第 8、 第 9 又は第 1 0の発明にかかる冷凍回路用電動二一ドル弁において、 上記二一ドル嵌揷隙 間 1 7の隙間間隔を 0 . 2 mm以上に設定したことを特徴としている。

第 1 2の発明にかかる冷凍回路用電動ニードル弁では、 ニードル 2が摺動自在に 貫通配置されるニードル嵌揷孔 1 6と該ニードル嵌揷孔 1 6の一端側に臨んで設けら れ上記二一ドル 2によって流路面積が調整される冷媒流路 9とを備えた弁本体 1と、 上記弁本体 1に対して上記ニードル嵌揷孔 1 6の他端側をその内部空間 3 0内に内包 せしめた状態で取り付けられ且つ該内部空間 3 0内には上記二一ドル 2を駆動する電 動手段 Xの少なくとも一部が内装されたケース 3とを備えるとともに、 上記電動手段 Xが上記二一ドル嵌揷孔 1 6の径方向外側において嚙合し且つ該ニードル嵌揷孔 1 6 の軸方向に延びるネジ部を備えるとともにその嚙合隙間 2 3が上記二一ドル嵌挿孔 1 6の他端側において該ニードル嵌揷孔 1 6と連通する構成をもつものを対象としてい る。 そして、 上記冷媒流路 9から上記ニードル嵌揷孔 1 6を介して上記嚙合隙間 2 3 に流入する冷媒の流量を低下させる冷媒流量低下手段 Qを設けたことを特徴としてい る

第 1 3の発明は、上記第 1 2の発明にかかる冷凍回路用電動二一ドル弁において、 上記冷媒流量低下手段 Qを、 上記ニードル嵌揷孔 1 6の他端側に対向して上記電動手 段 X側に設けられた連通孔 4 5で構成したことを特徴としている。

第 1 4の発明は、上記第 1 2の発明にかかる冷凍回路用電動ニードル弁において、 上記冷媒流量低下手段 Qを、 上記ニードル嵌揷孔 1 6に嵌挿された上記二一ドル 2の 端部側に設けられて該ニ一ドル 2が上記電動手段 Xに対してその軸方向に相対変位し た時に上記ニードル嵌揷孔 1 6と上記内部空間 3 0とを連通させる冷媒流路 4 9 , 5 0で構成したことを特徴としている。

第 1 5の発明にかかる冷凍回路用電動ニードル弁では、 ニードル 2が摺動自在に 貫通配置されるニードル嵌挿孔 1 6と該二一ドル嵌挿孔 1 6の一端側に臨んで設けら れ上記二一ドル 2によって流路面積が調整される冷媒流路 9とを備えた弁本体 1と、 上記弁本体 1に対して上記ニードル嵌揷孔 1 6の他端側をその内部空間 3 0内に内包 せしめた状態で取り付けられ且つ該内部空間 3 0内には上記ニードル 2を駆動する電 動手段 Xの少なくとも一部が内装されたケース 3とを備えるとともに、 上記電動手段 Xの外周面と上記ケース 3の内周面との間に外周隙間 2 1が形成されたものを対象と している。 そして、 上記外周隙間 2 1を介して上記内部空間 3 0の上記電動手段 Xの 一方側に位置する第 1空間部 3 1と他方側に位置する第 2空間部 3 2との間を流れる 冷媒の流量を低下させる冷媒流量低下手段 Rを設けたことを特徴としている。

第 1 6の発明は、上記第 1 5の発明にかかる冷凍回路用電動ニードル弁において、 上記冷媒流量低下手段 Rを、 上記電動手段 Xに備えられた永久磁石 4の周壁部分をそ の軸方向に貫通して形成された冷媒流路 4 6で構成したことを特徴としている。

第 1 7の発明は、上記第 1 5の発明にかかる冷凍回路用電動ニードル弁において、 上記冷媒流量低下手段 Rを、 上記電動手段 Xに備えられた永久磁石 4の内周側にあつ てこれを保持するスぺーサ 6の周壁部分をその軸方向に貫通して形成された冷媒流路 4 7で構成したことを特徴としている。

第 1 8の発明は、上記第 1 5の発明にかかる冷凍回路用電動二一ドル弁において、 上記冷媒流量低下手段 Rを、 上記電動手段 Xに備えられた永久磁石 4と該永久磁石 4 の内周側にあってこれを保持するスぺ一サ 6との衝合部分に形成された冷媒流路 4 8 で構成したことを特徴としている。

第 1 9の発明は、 上記第 1の発明ないし第 1 8の発明のいずれか一つの冷凍回路 用電動ニードル弁を膨張弁として適用したことを特徴としている。

第 2 0の発明は、上記第 1 9の発明にかかる冷凍装置において、上記冷媒として、 理論吐出温度が R 2 2よりも高い H F C冷媒又は H F C冷媒を含む混合冷媒を用いた ことを特徴としている。

第 2 1の発明は、上記第 1 9の発明にかかる冷凍装置において、上記冷媒として、 理論吐出温度が R 1 2及び R 5 0 2よりも高い H F C冷媒又は H F C冷媒を含む混合 冷媒を用いたことを特徴としている。

第 2 2の発明は、上記第 1 9の発明にかかる冷凍装置において、上記冷媒として、 R 3 2のみ、 又は R 3 2を含む混合冷媒を用いたことを特徴としている。

第 2 3の発明は、 上記第 1 9の発明にかかる冷凍装置において、 冷凍機油として 合成油を用いたことを特徴としている。

第 2 4の発明は、 上記第 2 2の発明にかかる冷凍装置において、 上記合成油の基 油として、 ポリオ一ルエステル、 炭酸エステル、 ポリビエルエーテル、 アルキンペン ゼン又はポリアルキレングリコールを用いたことを特徴としている。

第 2 5の発明は、 上記第 2 0又は第 2 1の発明にかかる冷凍装置において、 冷凍 機油として極圧添加剤を含んだ合成油を用いたことを特徴としている。

第 2 6の発明は、 上記第 1 9、 第 2 0、 第 2 1、 第 2 2、 第 2 3、 第 2 4又は第 2 5にかかる冷凍装置において、 利用側熱交換器又は熱源側熱交換器を複数備えたこ とを特徴としている。 一発明の効果一

本願発明は、 次のような効果が得られる。

第 1の発明にかかる冷凍回路用電動ニードル弁は、 二一ドル嵌揷孔 （16) 及び 該ニードル嵌揷孔（16)の一端が開口する冷媒流路（ 9 ) を備えた弁本体（ 1 ) と、 該弁本体 （1) に取り付けられたケース （3) と、 上記ニードル嵌揷孔 （16) に挿 入され且つ上記冷媒流路 （9) の流路面積を調整する二一ドル （2) と、 該ニ一ドル (2) を駆動する電動手段 （X) とを備えている。 さらに、 上記二一ドル嵌揷孔 （ 1 6)の他端側の弁本体（ 1) が上記ケース （3)の内部空間 （30) に位置する一方、 上記電動手段 （X) の少なくとも一部が上記ケース （3) の内部空間 （30) に収納 されている。 加えて、 上記弁本体 （ 1) には、 上記ニードル嵌揷孔 （16) と上記二 ―ドル（ 2 )との間に形成される二一ドル嵌揷隙間（ 17)を通って上記冷媒流路（ 9 ) から上記内部空間（30)へ流入する冷媒の流量を低下させる冷媒流量低下手段（P) を設けている。

従って、 電動ニードル弁の上流側の冷媒圧力の上昇又は降下に伴って上記ニード ル嵌挿隙間 17を通って冷媒が流れる場合、 上記冷媒流量低下手段 Pによって上記二 一ドル嵌挿隙間 17における冷媒流量が低下される。 この低下分だけ、 該冷媒に混入 しているスラッジの二一ドル嵌挿隙間 17の壁面への付着量が減少し、 スラッジの付 着に起因する上記ニードル 2の作動不良が可及的に防止される。 この結果、 該ニード ル 2の適正な作動の確保によって冷凍回路の圧縮機における異常な液圧縮又は過熱が 未然に防止され、 信頼性が向上する。

第 2の発明にかかる冷凍回路用電動ニードル弁は、 上記冷媒流量低下手段 Pを、 上記冷媒流路 （9) と上記内部空間 （30) とを上記ニードル嵌挿孔 （16) と別個 に連通させるように上記弁本体（ 1 )に設けられた冷媒流路（41 )で構成している。

従って、 冷媒は、 通路抵抗の少ない上記冷媒流路 41を主として流れ、 上記二一 ドル嵌挿隙間 17の冷媒流量が相対的に減少し、 それだけ該ニードル嵌挿隙間 17の 壁面へのスラッジの付着が抑制される。 即ち、 上記第 1の発明の効果を、 上記冷媒流 路 41の形成という簡単且つ安価な構成によって確実に達成することができる。 第 3の発明にかかる冷凍回路用電動ニードル弁は、 上記第 1の発明にかかる冷凍 回路用電動ニードル弁において、 上記ニードル嵌揷孔（ 16 )は、 上記冷媒流路（ 9 ) 寄りに位置する大径孔部 （16A) と、 上記電動手段 （X) 寄りに位置して上記二一 ドル （2) を移動自在に支持する小径孔部 （ 16B) とを備えている。 加えて、 上記 冷媒流量低下手段 （P) は、 上記大径孔部 （16A) と上記内部空間 （30) とを上 記小径孔部 （16B) と別個に連通させるように上記弁本体 （1) に設けられた均圧 孔 （18) と、 上記大径孔部 （16A) とによって構成している。

従って、 上記第 3の発明の冷凍回路用電動ニードル弁によれば、 上記ニードル嵌 揷孔 16の内周面と上記ニードル 2の外周面との間に形成される上記ニードル嵌揷隙 間 17のうち、 上記冷媒流路 9寄りに位置する上記大怪孔部 16Aに対応する部分で は、 上記小径孔部 16 Bに対応する部分よりもその通路面積が大きくその通路抵抗が 小さくなつているのに加えて、 この大径孔部 16 Aに上記均圧孔 18が形成されてい る。

このことから、 上記冷媒流路 9からの冷媒は、 主として、 上記大径孔部 16Aに 対応する部分から上記均圧孔 18を介して上記内部空間 30に流れ、 それだけ上記小 径孔部 16 Bを流れる冷媒の流量が相対的に減少する。 この結果、 上記ニードル嵌揷 隙間 17のうち、 上記小径孔部 16 Bに対応する部分が狭隘な隙間であるにも拘わら ず、 この部位へのスラッジの付着が可及的に抑制される。 即ち、 上記第 1の発明の効 果が、 上記大径孔部 16Aと均圧孔 18を形成するという簡単且つ安価な構成によつ て確実に達成することができる。

第 4の発明にかかる冷凍回路用電動ニードル弁は、 上記第 3の発明にかかる冷凍 回路用電動ニードル弁において、 上記大径孔部 （16A) に、 上記ニードル （2) を 移動自在に支持するとともに、 該大径孔部 （16A) の軸方向への冷媒の流通を許容 する二一ドルガイ ド部材 （42) を設けている。

従って、 上記二一ドル嵌挿隙間 17における冷媒の流通を確保しつつ、 上記ニー ドルガイ ド部材 42によって上記二一ドル 2の軸心をより確実に保持することができ る。 この結果、 上記第 3の発明の効果がさらに促進される。

第 5の発明にかかる冷凍回路用電動二一ドル弁は、 上記第 1の発明にかかる冷凍 回路用電動二一ドル弁において、 上記ニードル嵌揷孔（ 16 )が、 上記冷媒流路 ( 9 ) 寄りに位置する第 1小径孔部 （16C) と、 上記電動手段 （X)寄りに位置する第 2 小径孔部 （16E) と、 該第 1小径孔部 （16C) と第 2小径孔部 （16E) との間 に位置し該第 1小径孔部（ 16 C)よりも大径で且つ軸方向長さが該第 1小径孔部（ 1 6 C) よりも長い大径孔部 （16D) とを備えている。 さらに、 上記ニードル嵌挿孔 (16) は、 上記ニードル （2) を上記第 2小径孔部 （16E) によって移動自在に 支持するか、 又は上記第 1小径孔部 （16C) と第 2小径孔部 （16E) の双方によ つて移動自在に支持するように構成されている。加えて、上記冷媒流量低下手段（P) は、 上記大径孔部（ 16 D )と上記内部空間（ 30 )とを上記第 2小径孔部（ 16 E ) と別個に連通させるように上記弁本体 （1) に設けられた均圧孔 （18) と、 上記大 径孔部 （16D) とによって構成されている。

従って、 上記第 5の発明の冷凍回路用電動ニードル弁によれば、 上記ニードル嵌 揷孔 16の内周面と上記ニードル 2の外周面との間に形成される上記二一ドル嵌揷隙 間 17のうち、 上記冷媒流路 9寄りに位置する上記大径孔部 16 Aに対応する部分で は、 上記第 1及び第 2小径孔部 16 C， 16Eに対応する部分よりもその通路面積が 大きくその通路抵抗が小さくなつている。 そして、 この大径孔部 16 Aに対応する部 分に上記均圧孔 18が形成されていることから、 上記冷媒流路 9から上記第 1小径孔 部 16Cを通って大径孔部 16Dに流れる冷媒は、 主として上記大径孔部 16Dから 上記均圧孔 18を介して上記内部空間 30に流れる。 この結果、 相対的に上記第 2小 径孔部 16 Eを流れる冷媒の流量は減少し、 該第 2小径孔部 16 Eへのスラッジの付 着が可及的に抑制される。 また、 上記第 1の小径孔部 16 C部分は冷媒が流れるもの の、 その長さが上記大径孔部 16 Dのそれに比して短いことからこの部分へのスラッ ジの付着量は少なく維持される。

これらの相乗的効果として、 付着スラッジによる上記ニードル 2の作動阻害が可 及的に防止され、 該ニードル 2の適正な作動が確保される。 よって、 上記第 1の発明 の効果が確実に達成される。

第 6の発明にかかる冷凍回路用電動ニードル弁は、 上記第 1の発明にかかる冷凍 回路用電動ニードル弁において、 上記冷媒流量低下手段（P)を、 上記二一ドル（2) の外周面又は上記ニードル嵌挿孔 （16) の内周面に設けた溝 （43, 44) で構成 している。

従って、 上記ニードル 2の外周面とニードル嵌揷孔 16の内周面との間に形成さ れるニードル嵌挿隙間 17を通って冷媒が流れる場合、 冷媒は通路抵抗の少ない上記 溝 43， 44を主として流れ、 該溝 43， 44以外の狭隘な部分における冷媒流量が 相対的に減少し、 それだけ該ニードル嵌挿隙間 17の壁面へのスラッジの付着が抑制 される。 即ち、 上記第 1の発明の効果を、 上記溝 43， 44の形成という簡単且つ安 価な構成によつて確実に達成することができる。

第 7の発明にかかる冷凍回路用電動ニードル弁は、 上記第 3又は第 4の発明にか かる冷凍回路用電動ニードル弁において、 上記弁本体 （1) が、 上記冷媒流路 (9) を備えた基部（1A)と該基部（1A)とは別体の副部（1B) とによって構成され、 上記大径孔部 （16A) が上記基部 ( 1 A) に設けられ、 上記小径孔部 （16B) が 上記副部 （1B) に設けられている。

第 8の発明にかかる冷凍回路用電動ニードル弁は、 上記第 5の発明にかかる冷凍 回路用電動ニードル弁において、 上記弁本体 （1) が、 上記冷媒流路 (9) を備えた 基部 （1A) と該基部 （1A) とは別体の副部 （1B) とによって構成され、 上記第 1小径孔部 （16C) と大径孔部 （16D) とが上記基部 （1A) に設けられ、 上記 第 2小径孔部 （16E) が上記副部 （1B) に設けられている。

従って、 上記第 7及び第 8の発明の冷凍回路用電動ニードル弁によれば、 上記第 3の発明、 第 4の発明又は第 5の発明の効果が得られるのに加えて、 例えば、 該弁本 体 1を一体構成とする場合に比して、 上記各孔部の加工が容易である。 それだけ電動 二一ドル弁の製造コス卜の低廉化を期待することができる。

第 9の発明にかかる冷凍回路用電動ニードル弁は、 上記第 3、 第 4又は第 5の発 明にかかる冷凍回路用電動二一ドル弁において、 上記均圧孔 （18) を丸孔で構成さ れ且つ該均圧孔 （18) の内径を 1. 2 mm以上としているので、 該均圧孔 18がス ラッジの付着によって詰まりを生じることがほぼ確実に防止され、 該均圧孔 18によ る均圧作用が良好に維持される。

第 10の発明にかかる冷凍回路用電動二一ドル弁は、 上記第 9の発明にかかる冷 凍回路用電動ニードル弁において、 上記均圧孔 （18) を、 上記二一ドル嵌挿孔 （1

6) の周囲に複数個設けているので、 電動ニードル弁側における均圧作用がより一層 促進され、 該電動ニードル弁の適正な作動への移行がより迅速となる。

第 11の発明にかかる冷凍回路用電動ニードル弁は、 上記第 1、 第 2、 第 3、 第

4、 第 5又は第 6の発明にかかる冷凍回路用電動ニードル弁において、 上記ニードル 嵌揷隙間 （17) の隙間間隔を 0. 2 mm以上に設定しているので、 上記ニードル嵌 揷孔 16による上記ニードル 2の軸心保持作用を維持しつつ、 該ニードル嵌揷隙間 1

7の壁面へのスラッジの付着を効果的に抑制することができる。 そして、 これらの相 乗効果によって、 上記ニードル 2の適正な作動状態が長期に亙って維持される。

第 12の発明にかかる冷凍回路用電動二一ドル弁は、 ニードル嵌揷孔 （16)及 び該二一ドル嵌挿孔 （16) の一端が開口する冷媒流路 (9) を備えた弁本体 （1) と、 該弁本体 （1) に取り付けられたケース （3) と、 上記二一ドル嵌揷孔 （16) に挿入され且つ上記冷媒流路 (9)の流路面積を調整するニードル （2) と、 該ニ一 ドル （2) を駆動する電動手段 （X) とを備えている。 さらに、 上記ニードル嵌挿孔

(16) の他端側の弁本体 （1) が上記ケース （3) の内部空間 （30) に位置し、 上記電動手段 （X) の少なくとも一部が上記ケース （3) の内部空間 （30) に収納 されている。 その上、 上記電動手段 （X) は、 上記ニードル嵌揷孔 （16) の外側の 弁本体（1)に嚙合し且つ該ニードル嵌揷孔（ 16)の軸方向に延びるネジ部を備え、 該電動手段 （X) のネジ部と弁本体 （1) との間の嚙合隙間 （23) が上記ニードル 嵌揷孔 （16) の他端に連通している。 加えて、 上記冷媒流路 （9) から上記ニード ル嵌挿孔 （16) を介して上記嚙合隙間 （23) に流入する冷媒の流量を低下させる 冷媒流量低下手段 （Q) を設けている。

従って、 電動二一ドル弁の上流側の冷媒圧力の上昇又は降下に伴って上記二一ド ル嵌挿隙間 1 7を介して上記嚙合隙間 2 3側に冷媒が流れる場合、 上記冷媒流量低下 手段 Qによって上記嚙合隙間 2 3に流入する冷媒の流量が低下される。 その低下分だ け、 該冷媒に混入しているスラッジの上記嚙合隙間 2 3の壁面への付着量が減少し、 スラッジの付着に起因する上記ネジ部の作動不良が可及的に防止される。 延いては上 記電動手段 Xの適正な作動が確保によって冷凍回路の圧縮機における異常な液圧縮又 は過熱が未然に防止され、 信頼性が向上する。

第 1 3の発明にかかる冷凍回路用電動二一ドル弁は、 上記第 1 2の発明にかかる 冷凍回路用電動二一ドル弁において、 上記冷媒流量低下手段 （Q) を、 上記二一ドル 嵌揷孔 （1 6 ) の他端に対向して上記電動手段 （X) に設けられた連通孔 （4 5 ) で 構成している。 従って、 上記ニードル嵌挿孔 1 6とニードル 2との間のニードル嵌挿 隙間 1 7を通って該ニードル嵌揷孔 1 6の他端側に流入する冷媒は、 上記嚙合隙間 2 3よりも通路抵抗の少ない上記連通孔 4 5を主として流れる。 この結果、 該啮合隙間 2 3においては。 冷媒の流量が相対的に減少し、 それだけ該嚙合隙間 2 3の壁面への スラッジの付着が抑制される。 即ち、 この発明では、 上記連通孔 4 5を形成するとい う簡単且つ安価な構造によって上記第 1 2の発明の効果が確実に得られる。

第 1 4の発明にかかる冷凍回路用電動ニードル弁は、 上記第 1 2の発明にかかる 冷凍回路用電動ニードル弁において、 上記冷媒流量低下手段 （Q) を、 上記ニードル ( 2 ) の端部に設けられ、 該ニードル （2 ) が上記電動手段 （X) に対して軸方向に 相対変位した時に上記ニードル嵌挿孔 （1 6 ) と上記内部空間 （3 0 ) とを連通させ る冷媒流路 （4 9 , 5 0 ) で構成している。

従って、上記ニードル 2が上記電動手段 Xに対してその軸方向に相対変位した時、 即ち、 上記ニードル 2が閉弁された状態においては、 上記二一ドル嵌揷孔 1 6とニー ドル 2との間のニードル嵌挿隙間 1 7を通って該ニードル嵌揷孔 1 6の他端側に流入 する冷媒は、 上記嚙合隙間 2 3よりも通路抵抗の少ない上記冷媒流路 4 9， 5 0を主 として流れる。この結果、該嚙合隙間 2 3においては、冷媒の流量が相対的に減少し、 それだけ該嚙合隙間 2 3の壁面へのスラッジの付着が抑制される。 即ち、 この発明で は、 上記冷媒流路 4 9， 5 0を形成するという簡単且つ安価な構造によって上記第 1 2の発明の効果が確実に得られる。

第 15の発明にかかる冷凍回路用電動ニードル弁は、 二一ドル嵌揷孔 （16)及 び該ニードル嵌挿孔 （16) の一端が開口する冷媒流路 （9) を備えた弁本体 （1) と、 該弁本体 （1) に取り付けられたケース （3) と、 上記ニードル嵌揷孔 （16) に挿入され且つ上記冷媒流路 （9) の流路面積を調整するニードル （2) と、 該ニー ドル （2) を駆動する電動手段 （X) とを備えている。 さらに、 上記二一ドル嵌揷孔 (16) の他端側の弁本体 (1) が上記ケース （3) の内部空間 （30) に位置し、 上記電動手段 （X) の少なくとも一部が上記ケース （3) の内部空間 （30) に収納 されている。 その上、 上記電動手段 （X) の外周面と上記ケース （3) の内周面との 間に外周隙間 （21) が形成されている。 加えて、 上記外周隙間 （21) を介して上 記内部空間 （30) の上記電動手段 (X) の一方側に位置する第 1空間部 （31) と 他方側に位置する第 2空間部 （32) との間を流れる冷媒の流量を低下させる冷媒流 量低下手段 （R) を設けている。

従って、 電動ニードル弁の上流側の冷媒圧力の上昇又は降下に伴って上記外周隙 間 21を介して上記第 1空間部 31と第 2空間部 32の間で冷媒が流れる場合、 上記 冷媒流量低下手段 Rによって上記外周隙間 21を流れる冷媒の流量が低下する。 その 低下分だけ、 該冷媒に混入しているスラッジの上記外周隙間 21の壁面への付着量が 減少し、スラッジの付着に起因する上記電動手段 Xの作動不良が可及的に防止される。 この結果、 該電動手段 Xの適正な作動が確保されることで、 冷凍回路の圧縮機におけ る異常な液圧縮又は過熱が未然に防止されその信頼性が向上する。

第 16の発明にかかる冷凍回路用電動ニードル弁は、 上記第 15の発明にかかる 冷凍回路用電動二一ドル弁において、 上記冷媒流量低下手段 （R) を、 上記電動手段 (X) の永久磁石 （4) の周壁部分に形成された冷媒流路 （46) で構成している。

従って、 上記第 1空間部 31と第 2空間部 32の間を流れる冷媒は、 上記外周隙 間 21よりも通路抵抗の少ない上記冷媒流路 46を主として流れる。 この結果、 該外 周隙間 21においては、 冷媒の流量が相対的に減少し、 それだけ該外周隙間 21の壁 面へのスラッジの付着が抑制される。 即ち、 この発明では、 上記冷媒流路 46を形成 WO 00/70276 ^ PCT/JPOO/03042 するという簡単且つ安価な構造によって上記第 1 5の発明の効果が確実に得られる。

第 1 7の発明にかかる冷凍回路用電動ニードル弁は、 上記第 1 5の発明にかかる 冷凍回路用電動二一ドル弁において、 上記冷媒流量低下手段 （R ) を、 上記電動手段 (X)の永久磁石（4 )の内周側に位置して該永久磁石（4 )を保持するスぺ一サ（6 ) の周壁部分に形成された冷媒流路 （4 7 ) で構成している。

従って、 上記第 1空間部 3 1と第 2空間部 3 2の間を流れる冷媒は、 上記外周隙 間 2 1よりも通路抵抗の少ない上記冷媒流路 4 7を主として流れる。 この結果、 該外 周隙間 2 1側においては冷媒の流量が相対的に減少し、 それだけ該外周隙間 2 1の壁 面へのスラッジの付着が抑制される。 即ち、 この発明では、 上記冷媒流路 4 7を形成 するという簡単且つ安価な構造によって上記第 1 5の発明の効果が確実に得られる。

第 1 8の発明にかかる冷凍回路用電動ニードル弁は、 上記第 1 5の発明にかかる 冷凍回路用電動二一ドル弁において、 上記冷媒流量低下手段 （R ) を、 上記電動手段 (X) の永久磁石 （4 ) と該永久磁石 （4 ) の内周側に位置して該永久磁石 （4 ) を 保持するスぺ一サ （6 ) との間に形成された冷媒流路 （4 8 ) で構成している。

従って、 上記第 1空間部 3 1と第 2空間部 3 2の間を流れる冷媒は、 上記外周隙 間 2 1よりも通路抵抗の少ない上記冷媒流路 4 8を主として流れる。 この結果、 該外 周隙間 2 1においては冷媒の流量が相対的に減少し、 それだけ該外周隙間 2 1の壁面 へのスラッジの付着が抑制される。 即ち、 この発明では、 上記冷媒流路 4 8を形成す るという簡単且つ安価な構造によって上記第 1 5の発明の効果が確実に得られる。 第 1 9の発明にかかる冷凍装置は、 上記第 1の発明〜第 6の発明及び第 1 2の発 明〜第 1 8の発明のいずれか 1の冷凍回路用電動二一ドル弁を膨張弁として適用して いる。

従って、 該電動二一ドル弁がスラッジの付着による作動不良が生じ難い構成であ ることから、 上記膨張弁はこれが比較的スラッジが発生し易い運転条件下において使 用される場合でも、 スラッジの付着による作動不良を生じることなく適正な作動を維 持することができる。 この結果、 冷凍装置の運転上の信頼性が向上する。 第 2 0の発明にかかる冷凍装置は、上記第 1 9の発明にかかる冷凍装置において、 上記冷媒として、 理論吐出温度が R 2 2よりも高い H F C冷媒又は H F C冷媒を含む 混合冷媒を用いている。

この場合、 圧縮機中で生成されるスラッジは、 冷媒の吐出温度が高くなるほどそ の生成量が増加するという特性がある。 このため、 冷媒として理論吐出温度が R 2 2 よりも高い H F C冷媒又は H F C冷媒を含む混合冷媒を用いると、 スラッジ生成量そ のものが多くなる。 それだけ電動膨張弁にスラッジの付着による作動不良が生じ易く なる。

しかし、 かかる場合にあっても、 この発明の冷凍装置は、 上記電動膨張弁として 上記第 1の発明〜第 6の発明及び第 1 2の発明〜第 1 8の発明のいずれか一つの冷凍 回路用電動ニードル弁を適用しているので、 冷媒の特性上スラッジ生成量が多いにも 拘わらず、 上記電動膨張弁の適正な作動が確保され、 冷凍装置の適正な運転が実現さ れる。

第 2 1の発明にかかる冷凍装置は、上記第 1 9の発明にかかる冷凍装置において、 上記冷媒として、 理論吐出温度が R 1 2及び R 5 0 2よりも高い H F C冷媒又は H F C冷媒を含む混合冷媒を用いている。

この場合、 圧縮機中で生成されるスラッジは、 冷媒の吐出温度が高くなるほどそ の生成量が増加するという特性がある。 このため、 冷媒として理論吐出温度が R 1 2 及び R 5 0 2よりも高い H F C冷媒又は H F C冷媒を含む混合冷媒を用いると、 スラ ッジ生成量そのものが多くなる。 それだけ電動膨張弁にスラッジの付着による作動不 良が生じ易くなる。

しかし、 かかる場合にあっても、 この発明の冷凍装置は、 上記電動膨張弁として 上記第 1の発明〜第 6の発明及び第 1 2の発明〜第 1 8の発明のいずれか一つの冷凍 回路用電動ニードル弁を適用しているので、 冷媒の特性上スラッジ生成量が多いにも 拘わらず、 上記電動膨張弁の適正な作動が確保され、 冷凍装置の適正な運転が実現さ れる。

第 2 2の発明にかかる冷凍装置は、上記第 1 9の発明にかかる冷凍装置において、 上記冷媒として、 R 3 2の単一冷媒又は R 3 2を含む混合冷媒を用いている。

この場合、 R 3 2は温暖化係数が低いこと、 理論 C O Pとか熱伝達効率が高く且 っ冷媒圧力損失が少ないために冷凍装置で使用した場合にはエネルギー効率が高いこ と、 などの利点がある。 反面、 例えば、 R 2 2等に比較して吐出温度が高くスラッジ の生成量が多いという欠点がある。

しかし、 この発明の冷凍装置は、 冷媒として、 R 3 2のみ、 又は R 3 2を含む混 合冷媒を用いても、 上記電動膨張弁として上記第 1の発明〜第 6の発明及び第 1 2の 発明〜第 1 8の発明のいずれか一つの冷凍回路用電動ニードル弁を適用しているの で、 スラッジ生成量が多いにも拘わらず、 上記電動膨張弁の適正な作動が確保される ので、 温暖化防止効果の高い冷凍装置を提供することができる。

第 2 3の発明にかかる冷凍装置は、上記第 1 9の発明にかかる冷凍装置において、 冷凍機油として合成油を用い、 また、 第 2 4の発明にかかる冷凍装置は、 上記合成油 の基油として、 ポリオ一ルエステル、 炭酸エステル、 ポリビニルエーテル、 アルキン ベンゼン又はポリアルキレングリコールを用いている。

この場合、 上記合成油は、 例えば、 R 2 2を冷媒とする冷凍装置において冷凍機 油として用いられていた鉱油と異なり、 狭い範囲の分子量で且つ単一に近い構造の分 子で構成されている。 このため、 上記合成油は、 水分、 空気又は不純物などの影響を 受けて化学的変化を生じた場合にダメージを受け易い。 また、 この化学的なダメージ はスラッジの発生増加につながる。 従って、 かかる合成油を冷凍機油として用いた冷 凍装置においては、 スラッジの付着による電動膨張弁の作動不良が生じ易い。

ところが、 この発明の冷凍装置は、 冷凍機油として上記ポリオ一ルエステル等の 合成油を用いても、 上記電動膨張弁として上記第 1の発明〜第 6の発明及び第 1 2の 発明〜第 1 8の発明のいずれか一つの冷凍回路用電動二一ドル弁を適用しているの で、 冷凍機油の性状からスラッジ生成量が多いにも拘わらず、 上記電動膨張弁の適正 な作動が確保され、 作動上の信頼性の高い冷凍装置を提供することができる。

第 2 5の発明にかかる冷凍装置は、 上記第 2 0又は第 2 1の発明にかかる冷凍装 置において、 冷凍機油として極圧添加剤を含んだ合成油を用いている。 この場合、 H F C冷媒は、 一般に H C F C冷媒に比して自己潤滑性に劣るため、 冷凍機油に極圧添加剤を添加する必要がある。 ところが、 この極圧添加剤は高温の金 属摺動面において鉄と反応してスラッジとなる。 このため、 H F C冷媒を用い且つ冷 凍機油として極圧添加剤を添加した合成油を用いた場合、 スラッジ付着による電動膨 張弁の作動不良が発生し易い。

しかし、 この発明の冷凍装置のように、 冷凍機油として極圧添加剤を含んだ合成 油を用いても、 上記電動膨張弁として上記第 1の発明〜第 6の発明及び第 1 2の発明 〜第 1 8の発明のいずれか一つの冷凍回路用電動二一ドル弁を適用しているので、 ス ラッジ生成量が多いにも拘わらず、 上記電動膨張弁の適正な作動が確保され、 作動上 の信頼性の高い冷凍装置を提供することができる。

第 2 6の発明にかかる冷凍装置は、 上記第 1 9、 第 2 0、 第 2 1、 第 2 2、 第 2 3、 第 2 4又は第 2 5にかかる冷凍装置において、 利用側熱交換器又は熱源側熱交換 器を複数備えている。

かかる熱交換器を複数備えた冷凍装置にあっては、 例えば、 利用側熱交換器と熱 源側熱交換器とが一対一で連結される構成の冷凍装置に比して、 冷媒の配管長が長く なる。 そして、 それだけ配管中の水分、 空気又は不純物も多く、 これが冷凍回路中に 混入してスラッジを発生する確率も高くなる。 従って、 利用側熱交換器又は熱源側熱 交換器を複数備えた冷凍装置においては、 スラッジの付着に起因する電動膨張弁の作 動不良が問題となり易い。

しかし、 かかる場合においても、 上記第 1 9、 第 2 0、 第 2 1、 第 2 2、第 2 3、 第 2 4又は第 2 5にかかる冷凍装置のように、 電動膨張弁としてスラッジが付着し難 い構造の電動膨張弁を採用しているので、 熱交換器を複数備えた配管長の長い構成で ありながら、 電動膨張弁の作動不良の無い信頼性の高い冷凍装置を提供することがで きる。 図面の簡単な説明

図 1は、 本願発明にかかる冷凍回路用電動二一ドル弁の第 1の実施形態としての 電動膨張弁の構造を示す要部断面図である。

図 2は、 本願発明にかかる冷凍回路用電動二一ドル弁の第 2の実施形態としての 電動膨張弁の構造を示す要部断面図である。

図 3は、 本願発明にかかる冷凍回路用電動二一ドル弁の第 3の実施形態としての 電動膨張弁の構造を示す要部断面図である。

図 4は、 図 3の I V— I V拡大断面図である。

図 5は、 本願発明にかかる冷凍回路用電動ニードル弁の第 4の実施形態としての 電動膨張弁の構造を示す要部断面図である。

図 6は、 本願発明にかかる冷凍回路用電動ニードル弁の第 5の実施形態としての 電動膨張弁の構造を示す要部断面図である。

図 7は、 本願発明にかかる冷凍回路用電動ニードル弁の第 6の実施形態としての 電動膨張弁の構造を示す要部断面図である。

図 8は、 本願発明にかかる冷凍回路用電動二一ドル弁の第 7の実施形態としての 電動膨張弁の構造を示す要部断面図である。

図 9は、 本願発明にかかる冷凍回路用電動二一ドル弁の第 8の実施形態としての 電動膨張弁の構造を示す要部断面図である。

図 1 0は、 本願発明にかかる冷凍回路用電動ニードル弁の第 9の実施形態として の電動膨張弁の構造を示す要部断面図である。

図 1 1は、 本願発明にかかる冷凍回路用電動ニードル弁の第 1 0の実施形態とし ての電動膨張弁の構造を示す要部断面図である。

図 1 2は、 本願発明にかかる冷凍回路用電動二一ドル弁の第 1 1の実施形態とし ての電動膨張弁の構造を示す要部断面図である。

図 1 3は、 本願発明にかかる冷凍回路用電動二一ドル弁の第 1 2の実施形態とし ての電動膨張弁の構造を示す要部断面図である。

図 1 4は、 従来一般的な冷凍回路用電動膨張弁の構造を示す要部断面図である。 発明を実施するための最良の形態 以下、 本願発明を好適な実施形態に基づいて具体的に説明する。

尚、 以下に述べる各実施形態の電動膨張弁 Z ,〜Z _{1 2}は、 上述の図 1 4に示した 従来の電動膨張弁 Z _flとその基本構造を同じくする。 従って、 以下の各実施形態の電 動膨張弁 Z ^ Z i ₂の構成部材のうち、 図 1 4に示した電動膨張弁 Z Qの各構成部材に 対応する部材には、 図 1 4に付した符号と同一の符号を付する。 そして、 各実施形態 において、 図 1 4の電動膨張弁 Ζ。に対応する部材には、 その説明を省略し、 各実施 形態に特有の構成部分のみを詳述する。 一第 1の実施形態—

図 1には、 第 1の実施形態にかかる電動膨張弁 Z iを示している。図 1において、 符号 1は弁本体、 2はニードル、 3はケース、 4は永久磁石、 5は電磁石、 6はスぺ ーサ、 7はネジ形成部材、 1 0は上記永久磁石 4とスぺーサ 6とネジ形成部材 7とで 構成される口一夕部であり、 該ロ一夕部 1 0と上記電磁石 5とで電動手段 Xが構成さ れている。

この実施形態の電動膨張弁 Z！は、 上記弁本体 1に設けたニードル嵌揷孔 1 6と これに嵌装される上記二一ドル 2との間に形成される狭隘なニードル嵌挿隙間 1 7の 壁面におけるスラッジの付着を可及的に防止することをその主たる目的としたもので ある。 そして、 この実施形態の電動膨張弁 は、 圧縮機 （図示省略） の運転及び運 転停止に伴う上記冷媒流路 9側の冷媒圧力の上昇又は降下に対応して、 該冷媒流路 9 と上記ケース 3側の内部空間 3 0との間を冷媒が流れる場合において、 上記ニードル 嵌挿隙間 1 7を流れる冷媒量を低下させることで該ニードル嵌揷隙間 1 7の壁面への スラッジの付着を可及的に抑制するものである。

このための具体的手段として、 この実施形態の電動膨張弁 Z !においては、 本願 の第 1の発明及び第 2の発明を適用して、 上記弁本体 1の流路形成部 1 a部分に、 上 記ニードル嵌挿隙間 1 7を介することなく、 上記冷媒流路 9と上記ケース 3側の第 1 空間部 3 1とを直接連通する冷媒流路 4 1 (冷媒流量低下手段 P ) を適数個形成した ものである。 かかる構成とすれば、 上記冷媒流路 9側と上記内部空間 3 0側との差圧によって これら両者間を冷媒が流れる場合、 上記ニードル嵌揷隙間 1 7を通って流れる冷媒量 が相対的に減少する。 即ち、 圧縮機の運転開始時には上記冷媒流路 9側から内部空間 3 0側に、 また、 圧縮機の運転停止時には内部空間 3 0側から冷媒流路 9側に、 それ それ冷媒が流れる。 その場合、 上記ニードル嵌挿隙間 1 7と上記各冷媒流路 4 1 , 4 1 , …との間における通路抵抗は、 該各冷媒流路 4 1， 4 1 , …側の方が上記ニード ル嵌揷隙間 1 7側よりも格段に小さい。 このため、 冷媒は、 その大部分が上記冷媒流 路 4 1 , 4 1 , …を通って流れ、 その分だけ上記ニードル嵌揷隙間 1 7を通って流れ る冷媒量が相対的に減少する。

この結果、 上記ニードル嵌揷隙間 1 7を流れる冷媒量の相対的な低下により、 た とえ冷媒又は冷凍機油にスラッジ発生量が多くなるものを採用していたとしても、 該 二一ドル嵌挿隙間 1 7を流れる冷媒量の低下分だけ、 該ニ一ドル嵌挿隙間 1 7の壁面 へのスラッジ付着量が減少する。

従って、 上記ニードル嵌挿隙間 1 7の壁面への高粘度のスラッジの付着に起因し て上記二一ドル 2の作動が阻害されることが可及的に防止され、 該ニードル 2の適正 な作動が確保される。 この結果、 例えば、 圧縮機における異常な液圧縮又は過熱が未 然に防止され、上記電動膨張弁 Z ,を備えた冷凍装置の作動上の信頼性が高められる。

尚、 上記冷媒流路 4 1は、 その通路面積が大きいことから、 ここへのスラヅジ付 着はほとんど生じない。また、 この実施形態においては、上記各冷媒流路 4 1 , 4 1 , …が、 従来構造の電動膨張弁 Z oにおける均圧孔 1 8として同時に機能し得ることか ら、 該均圧孔 1 8は設けていない。 一第 2の実施形態一

図 2には、 本願発明の第 2の実施形態にかかる電動膨張弁 Z ₂を示している。 こ の電動膨張弁 Z ₂は、 本願の第 1の発明、 第 3の発明、 第 7の発明、 第 9の発明及び 第 1 0の発明が適用されたものである。 この電動膨張弁 Z ₂は、 上記第 1の実施形態 にかかる電動膨張弁 Z ,と同様に、 上記ニードル嵌揷隙間 1 7の壁面へのスラッジの 付着による上記ニードル 2の作動不良の発生を防止することを目的とした構造であ る。

即ち、 この実施形態の電動膨張弁 Z ₂は、 次の構造を特徴としている。

①上記弁本体 1の構造に関しては、 次の通りである。

上記第 1の実施形態は、 弁本体 1を流路形成部 1 aと肩部 1 bとネジ形成部 1 c とを一体的に備えた構造としていた。 これに対し、 この実施形態の弁本体 1は、 上記 流路形成部 1 aと肩部 1 bのみを備えた基部 1 Aと、 上記ネジ形成部 1 cに対応する ネジ形成部材 8で構成される副部 1 Bとからなる結合構造である。

②上記基部 1 Aと上記副部 1 Bとに跨がって形成される上記二一ドル嵌揷孔 1 6 に関しては、 次の通りである。

該ニ一ドル嵌揷孔 1 6は、 上記基部 1 A側に位置する大径孔部 1 6 Aと、 上記副 部 1 B側に位置する小径孔部 1 6 Bとで構成している。 該小径孔部 1 6 Bは、 これを 上記二一ドル 2を摺動自在に支持し得るように該ニードル 2の外径に近似した径寸法 に設定し、 該ニードル 2の外周面との隙間を上記ニードル嵌揷隙間 1 7としている。 一方、 上記大径孔部 1 6 Aは、 上記小径孔部 1 6 Bよりも大きな径寸法に設定し、 上 記二一ドル 2の外周面との隙間を上記ニードル嵌揷隙間 1 7よりも隙間寸法の大きい 環状隙間 2 4としている。

③上記基部 1 Aには、 上記環状隙間 2 4と上記第 1空間部 3 1とを連通する均圧 孔 1 8を複数個形成している。

この実施形態の電動膨張弁 Z 2では、 上記①〜③の特有の構造を採用することに よって、 次のような作用効果が得られる。

先ず、 上記冷媒流路 9と上記内部空間 3 0との差圧によってこれら両者間を冷媒 が流れる場合、 上記副部 1 B側の上記ニードル嵌挿隙間 1 7と上記基部 1 A側の上記 環状隙間 2 4との間における通路抵抗は、 該環状隙間 2 4の方が上記ニードル嵌揷隙 間 1 7よりも格段に小さい。 また、 この環状隙間 2 4に臨んで上記均圧孔 1 8が形成 されているので、 例えば、 上記冷媒流路 9から上記内部空間 3 0へ冷媒が流れる場合 についてみれば、 上記冷媒流路 9から上記環状隙間 2 4に流入した冷媒は、 該環状隙 間 2 4から直接上記均圧孔 1 8を介して上記第 1空間部 3 1に流れる。 このため、 通 路抵抗の大きい上記ニードル嵌揷隙間 1 7の冷媒量は相対的に低下する。

この結果、 上記ニードル嵌挿隙間 1 7を流れる冷媒量の相対的な低下により、 た とえ冷媒又は冷凍機油にスラッジ発生量が多くなるものを採用していたとしても、 該 二一ドル嵌挿隙間 1 7を流れる冷媒量の低下分だけ、 該ニードル嵌挿隙間 1 7の壁面 へのスラッジ付着量が減少する。 従って、 上記ニードル嵌挿隙間 1 7の壁面への高粘 度のスラッジの付着に起因して上記二一ドル 2の作動が阻害されることが可及的に防 止され、 該ニ一ドル 2の適正な作動が確保される。 このため、 例えば、 圧縮機におけ る異常な液圧縮又は過熱が未然に防止され、 上記電動膨張弁 Z ₂を備えた冷凍装置の 作動上の信頼性が高められる。

また、 この場合、 上記ニードル 2は、 上記ニードル嵌挿孔 1 6のうち、 上記副部 1 Bを構成する上記ネジ形成部材 8側の小径孔部 1 6 Bによって支持されている。 こ の結果、 上記ニードル 2の軸心の保持が確実となり、 該ニードル 2による冷媒流量の 制御が高い信頼性をもって行われる。

さらに、 この実施形態の電動膨張弁 Z ₂においては、 上記弁本体 1を、 上記冷媒 流路 9を備えた基部 1 Aと該基部 1 Aとは別体の副部 1 Bとで構成している。 このた め、 例えば、 上記弁本体 1を一体構成とする場合に比して、 上記各孔部の加工が容易 であり、 それだけ電動膨張弁 Z ₂の製造コス卜の低廉化が期待できる。

また、 例えば、 上記均圧孔 1 8を丸孔で構成し且つその内径を 1 . 2 mm以上に 設定すれば、 該均圧孔 1 8がスラッジの付着によって詰まりを生じることがほぼ確実 に防止され、 該均圧孔 1 8による均圧作用が良好に維持される。 延いては電動膨張弁

Z 2の適正な作動が確保される。

尚、 この実施形態の電動膨張弁 Z ₂では、 上記環状隙間 2 4と均圧孔 1 8とで冷 媒流量低下手段 Pが構成されている。 一第 3の実施形態—

図 3には、 本願発明の第 3の実施形態にかかる電動膨張弁 Z ₃を示している。 こ の電動膨張弁 Z ₃は、 本願の第 1の発明、 第 3の発明、 第 4の発明、 第 7の発明、 第 9の発明及び第 1 0の発明を適用している。 この電動膨張弁 Z ₃は、 上記第 2の実施 形態にかかる電動膨張弁 Z 2をさらに発展させたもので、 該電動膨張弁 Z 2と同様の構 造に加えて、上記環状隙間 2 4部分に次のニードルガイ ド部材 4 2が装着されている。

上記二一ドルガイ ド部材 4 2は、 その内周を上記ニードル 2を摺動自在に支持し 得るような内径寸法をもつニードル嵌揷孔 4 2 aとする一方、 該ニードル嵌揷孔 4 2 aの外周側には複数の冷媒流路 4 2 b， 4 2 b , …を設けている。

このようなニードルガイ ド部材 4 2を備えた上記電動膨張弁 Z ₃においては、 上 記第 2の実施形態にかかる電動膨張弁 Z ₂と同様の作用効果が得られるのに加えて、 次の作用効果が得られる。 上記電動膨張弁 Z ₃は、 上記ニードルガイ ド部材 4 2を設 けて、 該ニードルガイ ド部材 4 2と上記ネジ形成部材 8側の小径孔部 1 6 Bの両者に よって上記ニードル 2を摺動自在に支持する。 この結果、 該ニ一ドル 2の軸心の保持 がより一層確実となり、 電動膨張弁 Z ₃の作動上の信頼性がさらに高まる。

尚、 この実施形態の電動膨張弁 Z ₃では、 上記環状隙間 2 4と均圧孔 1 8とで冷 媒流量低下手段 Pが構成されている。

—第 4の実施形態—

図 5には、 本願発明の第 4の実施形態にかかる電動膨張弁 Z ₄を示している。 こ の電動膨張弁 Z ₄は、 本願の第 1の発明、 第 5の発明、 第 8の発明、 第 9の発明及び 第 1 0の発明が適用されたものでる。 この電動膨張弁 Z ₄は、 上記第 3の実施形態に かかる電動膨張弁 Z ₃の変形例である。 該第 3の実施形態にかかる電動膨張弁 Z 3は、 上記ニードルガイ ド部材 4 2を備え、 これによつて上記ニードル 2の下部側を支持し ていた。 これに対し、 この実施形態の電動膨張弁 Z ₄は、 ニードル 2の下部側の支持 を上記基部 1 A側において行うようにし、 これによつて上記ニードルガイ ド部材 4 2 の装着を不要としたものである。

即ち、 この電動膨張弁 Z ₄においては、 上記基部 1 Aから上記副部 1 Bに跨がつ て形成される上記ニードル嵌揷孔 1 6を、 上記冷媒流路 9寄りに位置して上記ニード ル 2の外径より僅かに大きい径寸法をもつ第 1小径孔部 1 6 Cと、 該第 1小径孔部 1 6 Cよりも大径で且つ該第 1小径孔部 1 6 Cに連続するとともに上記均圧孔 1 8の一 端が開口された大径孔部 1 6 Dと、 上記副部 1 Bを構成するネジ形成部材 8側に設け られ且つ上記第 1小径孔部 1 6 Cと略同一の径寸法をもつ第 2小径孔部 1 6 Eとで構 成している。 また、 この場合、 上記第 1小径孔部 1 6 Cの軸方向長さを、 上記大径孔 部 1 6 Dのそれよりも短くなるように設定している。 そして、 上記第 1小径孔部 1 6 Cと第 2小径孔部 1 6 Bの双方によって上記ニードル 2を支持する。

このような構成とすることで、 上記第 3の実施形態の電動膨張弁 Z ₃の如き上記 二一ドルガイ ド部材 4 2を設けずとも該第 3の実施形態の電動膨張弁 Z ₃と同様の作 用効果が得られる。 これに加えて、 上記該ニードルガイ ド部材 4 2が不要である分だ け製造コス卜の低廉化も期待することができる。

即ち、 この電動膨張弁 Z ₄においては、 上記大径孔部 1 6 Dに対応する上記環状 隙間 2 4は、 上記第 1小径孔部 1 6 Cに形成される二一ドル嵌挿隙間 2 5及び上記第 2小径孔部 1 6 Eに対応する上記二一ドル嵌挿隙間 1 7よりもその通路面積が大きく その通路抵抗が小さくなつている。 しかも、 該環状隙間 2 4部分には、 上記均圧孔 1 8が形成されていることから、 上記冷媒流路 9から上記第 1小径孔部 1 6 Cを通って 大径孔部 1 6 Dに流れる冷媒は、 主として通路抵抗の小さい上記大径孔部 1 6 Dから 上記均圧孔 1 8を介して上記内部空間 3 0側に流れる。 このため、 相対的に上記二一 ドル嵌揷隙間 1 7を流れる冷媒の流量は減少する。

この結果、 上記ニードル嵌挿隙間 1 7におけるスラッジの付着が可及的に抑制さ れる。 また、 上記第 1の小径孔部 1 6 Cに対応するニードル嵌挿隙間 2 5部分も、 冷 媒が流れるものの、 その長さが上記大径孔部 1 6 Dのそれに比して短いことからこの 部分へのスラヅジの付着量は少ない。 これらの相乗的効果として、 付着スラッジによ る上記ニードル 2の作動阻害が可及的に防止され、 その適正な作動が確保される。

尚、 この実施形態の電動膨張弁 Z ₄においては、 上記環状隙間 2 4と上記均圧孔 1 8とで冷媒流量低下手段 Pが構成されている。 一第 5の実施形態及び第 6の実施形態 - 図 6は、 本願発明の第 5の実施形態にかかる電動膨張弁 Z ₅が、 また、 図 7には、 本願発明の第 6実施形態にかかる電動膨張弁 Z ₆がそれぞれ示されている。 これら各 実施形態の電動膨張弁 Z ₅， Z ₆は、 本願の第 1の発明及び第 6の発明が適用されたも のである。 この電動膨張弁 Z ₅ , Z ₆は、 上記各実施形態の電動膨張弁 Z !〜Z ₄と同様 に、 上記ニードル嵌揷隙間 1 7部分におけるスラッジの付着を防止することを目的と するものであるが、 これを実現するための具体例な構造は上記各電動膨張弁 Z ,〜 Z とは異なっている。

即ち、 この第 5及び第 6の実施形態にかかる電動膨張弁 Z ₅ , Z ₆は、 図 1 4に示 した従来の電動膨張弁 Z。の構造を基本としている。 その上で、 第 5の実施形態にか かる電動膨張弁 Z ₅は、 上記ニードル 2の摺動軸部 2 aの外周面に、 螺旋状に延びる 溝 4 3を形成している。 また、 第 6の実施形態にかかる電動膨張弁 Z ₆は、 二一ドル 2の軸方向に延びる複数本の溝 4 4 , 4 4 , …を形成している。

かかる構造によれば、 上記冷媒流路 9と上記内部空間 3 0との間を冷媒が流れる 冷媒は、 上記ニードル嵌揷隙間 1 7を通る。 その場合、 該ニードル嵌挿隙間 1 7に臨 む上記ニードル 2の外周面に上記溝 4 3又は溝 4 4が形成されているので、 該ニード ル嵌挿隙間 1 7において、 各溝 4 3 , 4 4に臨む部位は、 それ以外の部位に比して、 その通路面積が大きくなつている。

このため、 上記ニードル嵌揷隙間 1 7を通って流れる冷媒は、 主として上記各溝 4 3 , 4 4に対応する通路面積の大きい部位を通って流れ、 該各溝 4 3 , 4 4に対応 する部位以外の部分における冷媒流量は相対的に減少する。 そして、 上記各溝 4 3， 4 4に対応する部位では、 その通路面積が大きいことから、 ここへのスラッジの付着 はほとんどない。 また、 該各溝 4 3 , 4 4に対応する部位以外の部位においても、 こ こを流れる冷媒量が少ないことから、 その隙間が狭隘であったとしても、 ここへのス ラッジの付着は極めて少なく維持される。

この結果、 たとえ冷媒又は冷凍機油にスラッジ発生量が多くなるものを採用して いたとしても、 上記二一ドル嵌揷隙間 1 7の狭隘な隙間部分におけるスラッジ付着が 可及的に防止され、 上記ニードル 2の適正な作動が確保される。 このため、 例えば、 圧縮機における異常な液圧縮又は過熱が未然に防止され、 上記電動膨張弁 Z ₅ , Z ₆を 備えた冷凍装置の作動上の信頼性が高められる。

尚、 第 5の実施形態における電動膨張弁 Z ₅では、 上記溝 4 3が冷媒流量低下手 段 Pに該当し、 また、 第 6の実施形態における電動膨張弁 Z ₆では、 上記溝 4 4が冷 媒流量低下手段 Pに該当する。

また、 上記溝 4 3， 4 4は、 上記第 5、 第 6の実施形態のように、 上記ニードル 2の外周面に設ける構成に限定されるものではない。 例えば、 上記溝 4 3， 4 4は、 上記弁本体 1のニードル嵌揷孔 1 6の内周面に形成したり、 又は上記二一ドル 2の外 周面と上記二一ドル嵌揷孔 1 6の内周面の双方に形成することもできることは勿論で ある。

—第 7の実施形態一

図 8には、 本願の第 7の実施形態にかかる電動膨張弁 Z ₇を示している。 この実 施形態の電動膨張弁 Z ₇は、 本願の第 1 2の発明及び第 1 3の発明を適用したもので ある。 この実施形態の電動膨張弁 Z ₇は、 冷媒が上記弁本体 1のネジ形成部 1 cと上 記ネジ形成部材 7との間の嚙合隙間 2 3を通って流れる場合において該嚙合隙間 2 3 におけるスラッジの付着を防止することを目的としている。 そのために、 この実施形 態の電動膨張弁 Z ₇は、 嚙合隙間 2 3を通る冷媒流量を低下させる冷媒流量低下手段 Qを設けたものである。

尚、 この第 7の実施形態から後述する第 9の実施形態は、 この冷媒流量低下手段 Qの具体的構成をそれぞれ特定するものである。

この第 7の実施形態にかかる電動膨張弁 Z ₇は、 上記冷媒流路 9から上記二一ド ル嵌揷隙間 1 7を通って上記弁本体 1のネジ形成部 1 cの端面側に流出する冷媒のう ち、 上記嚙合隙間 2 3側に流入する冷媒量を低下させることを狙ったものである。 そ のために、 上記弁本体 1のネジ形成部 1 cの端面側を覆うように配置された上記ネジ 形成部材 7の端面部 7 bには、 適数個の連通孔 4 5， 4 5 , …を形成している。 そし て、 上記ニードル嵌揷隙間 1 7を通って上記端面部 7 bに流入する冷媒を、 上記各連 通孔 4 5 , 4 5， …を通してそのまま上記第 2空間部 3 2に流出させる。 上記電動膨 張弁 は、 連通孔 4 5， 4 5， …によって上記嚙合隙間 2 3に流入する冷媒流量を 相対的に低下させるように構成したものである。 尚、 この実施形態の電動膨張弁 Z 7 は、 上記連通孔 4 5が冷媒流量低下手段 Qに該当する。

以上のように、 上記嚙合隙間 2 3を通る冷媒の流量を低下させることで、 たとえ 冷媒又は冷凍機油にスラッジ発生量が多くなるものを採用していたとしても、 狭隘な 上記嚙合隙間 2 3部分においては、 ここを流れる冷媒の流量そのものが少ないことか らスラッジの付着が可及的に防止される。 この結果、 上記口一夕部 1 0の適正な作動 (回転動及び軸方向動） が確保される。 延いては上記電動膨張弁 Z ₇の適正な作動が 確保され、 該電動膨張弁 Z ₇を備えた冷凍装置においては圧縮機における異常な液圧 縮又は過熱の発生が未然に防止され、 高い作動上の信頼性が得られる。

—第 8の実施形態及び第 9の実施形態一

図 9には、 本願の第 8の実施形態にかかる電動膨張弁 Z ₈を、 また、 図 1 0には、 本願の第 9の実施形態にかかる電動膨張弁 Z ₉をそれぞれ示している。 これら各実施 形態の電動膨張弁 Z ₈， Z ₉は、 共に本願の第 1 2の発明及び第 1 4の発明が適用され たものである。 この電動膨張弁 Z ₈ , Z ₉は、 上記第 7の実施形態にかかる電動膨張弁 Z ₇と同様に、 上記嚙合隙間 2 3におけるスラッジの付着を防止せんとするものであ るが、 これを実現するための具体的構造 （即ち、 冷媒流量低下手段 Qの構成） は上記 第 7の実施形態の電動膨張弁 Z ₇とは異なっている。

即ち、 これら各実施形態にかかる電動膨張弁 Z ₈， Z ₉は、 上記ニードル 2の全閉 状態において、 上記止着部材 3 4と上記ネジ形成部材 7の端面部 7 bとの間に所定の 隙間が生じることを利用している。 具体的に、 図 9及び図 1 0に示すように、 上記二 ―ドル 2の弁頭部 2 0が上記冷媒流路 9の弁座部 1 5に着座すると、 それ以上、 上記 二一ドル 2の下動が規制される。

この状態において、 上記二一ドル 2に所定の閉弁方向への押圧力をかけるために 上記ロー夕部 1 0が上記パネ 3 5の付勢力に抗してさらに下動し、 上記ニードル 2に 対して相対変位する。 その際、 該ニードル 2の支持軸部 2 bの端部に設けた上記止着 部材 3 4と上記ネジ形成部材 7の端面部 7 bとの間に所定の隙間が生じ、 該ニードル 2の支持軸部 2 bの端部が上記第 2空間部 3 2内に突出する。 このことを利用し、 該 二一ドル 2の支持軸部 2 bの端部寄りの外周面には、 冷媒流路 4 9 , 5 0が形成され ている。 第 8の実施形態にかかる電動膨張弁 Z ₈の場合は、 複数の縦溝でなる冷媒流 路 4 9を形成している。 第 9の実施形態にかかる電動膨張弁 Z ₉の場合は、 複数本の 螺旋溝でなる冷媒流路 5 0を形成している。

かかる構成とすると、 上記ニードル 2の全閉状態において、 上記ニードル嵌揷隙 間 1 7の上端側 （即ち、 上記嚙合隙間 2 3への連通側） が上記各冷媒流路 4 9 , 5 0 を介して直接に上記第 2空間部 3 2に連通する。 このことから、 該ニードル嵌揷隙間 1 7を上昇してきた冷媒は、 その大部分が通路抵抗の少ない上記冷媒流路 4 9 , 5 0 を通って直接的に上記第 2空間部 3 2に流出する。、 それだけ上記嚙合隙間 2 3にお ける冷媒の流量が相対的に減少する。

この結果、 上記第 7の実施形態にかかる電動膨張弁 Z ₇の場合と同様に、 たとえ 冷媒又は冷凍機油にスラッジ発生量が多くなるものを採用していたとしても、 狭隘な 上記嚙合隙間 2 3部分におけるスラッジ付着が可及的に防止され、 上記ロー夕部 1 0 の適正な作動 （回転動及び軸方向動） が確保される。 延いては上記電動膨張弁 Z ₈ , Z ₉の適正な作動が確保される。 よって、 該電動膨張弁 Z ₈ , Z ₉を備えた冷凍装置に おいては、 圧縮機における異常な液圧縮又は過熱の発生が未然に防止され、 高い作動 上の信頼性が得られる。

尚、 第 8の実施形態における電動膨張弁 Z ₈では上記冷媒流路 4 9が、 また、 第 9の実施形態における電動膨張弁 Z ₉では上記冷媒流路 5が冷媒流量低下手段 Qに該 当する。

—第 1 0の実施形態、 第 1 1の実施形態及び第 1 2の実施形態一

図 1 1には、 本願の第 1 0の実施形態にかかる電動膨張弁 Z !。を、 また、 図 1 2 には、 本願の第 1 1の実施形態にかかる電動膨張弁 を、 さらに図 13には、 本願 の第 12の実施形態にかかる電動膨張弁 Z ₁₂をそれぞれ示している。

これら各実施形態の電動膨張弁 Z_1Q, Ζ, ι, Ζ₁₂は、 本願の第 15の発明〜第 1 8の発明が適用されたものである。 この電動膨張弁 Z , Zii, Z₁₂は、 上記ケース 3の外周壁と、 上記ロー夕部 10の最外周に位置して上記外周壁に近接対向する上記 永久磁石 4の外周面との間に形成される狭隘な外周隙間 21におけるスラッジの付着 を防止することを目的としている。そのために、 この電動膨張弁 Z , Z II, Z ₁₂は、 該外周隙間 21における冷媒流量を低下させる冷媒流量低下手段 Rを備えたものであ る。

先ず、 図 1 1に示す第 10の実施形態にかかる電動膨張弁 Zi。は、 上記永久磁石 4の周壁部分にこれを軸方向に貫通する冷媒流路 46， 46， …を形成している。 該 各冷媒流路 46, 46,…が上記第 1空間部 31と第 2空間部 32とを連通している。

また、 図 12に示す第 1 1の実施形態にかかる電動膨張弁 Z！ iは、 上記永久磁石 4を抱持する上記スぺ一サ 6の周壁部分にこれを軸方向に貫通する冷媒流路 47, 4 7, …を形成している。 該各冷媒流路 47, 47, …が上記第 1空間部 31と第 2空 間部 32とを連通している。

さらに、 図 13に示す第 12の実施形態にかかる電動膨張弁 Z₁₂は、 上記永久磁 石 4とこれを抱持する上記スぺ一サ 6との衝合面部分にこれを軸方向に貫通する冷媒 流路 48, 48, …を形成している。 該各冷媒流路 48， 48, …が上記第 1空間部 31と第 2空間部 32とを連通している。 尚、 この場合、 上記冷媒流路 48は、 この 第 12の実施形態のように上記スベーサ 6の外周面に設けるものに限定されるもので はない。 例えば、 上記冷媒流路 48は、 上記永久磁石 4の内周面に設けたり、 又は上 記永久磁石 4と上記スぺ一サ 6の両者にそれぞれ設けたりすることができる。

かかる構成とすれば、 上記冷媒流路 9と上記内部空間 30との差圧によって上記 第 1空間部 31から第 2空間部 32に冷媒が流れる場合、 上記外周隙間 21と上記各 冷媒流路 46 , 47, 48との間における通路抵抗は、 該各冷媒流路 46, 47, 4 8側の方が上記外周隙間 21側よりも小さい。 このため、 上記冷媒はその大部分が上 記冷媒流路 46, 47, 48を通って流れ、 その分だけ上記外周隙間 21を通って流 れる冷媒量が相対的に減少する。

この結果、 上記外周隙間 21において、 ここを流れる冷媒量の相対的な低下によ り、 たとえ冷媒又は冷凍機油にスラッジ発生量が多くなるものを採用していたとして も、 冷媒流量の低下分だけ、 該外周隙間 21の壁面、 即ち、 上記ケース 3の内周面及 び上記永久磁石 4の外周面へのスラッジ付着量が減少する。 従って、 上記外周隙間 2 1へのスラッジの付着に起因して上記口一夕部 10の作動が阻害されることが可及的 に防止され、 上記ニードル 2の適正な作動が確保される。 結果的に、 例えば、 圧縮機 における異常な液圧縮又は過熱が未然に防止され、 上記電動膨張弁 Z_1C), Ζϋ, Z.2 を備えた冷凍装置の作動上の信頼性が高められる。

尚、 上記第 10〜第 12の実施形態においては、 上記各冷媒流路 46, 47, 4 8が冷媒流量低下手段 Rに該当する。

—その他の実施形態一

上記各実施形態の電動膨張弁 z ,~z ₁₂は、 スラッジ付着が懸念される狭隘な隙 間のスラッジ付着を個別に防止する具体例を示している。 つまり、 上記各実施形態の 電動膨張弁 Z !〜Z ₁₂は、 上記ニードル嵌挿隙間 17と上記外周隙間 21と上記嚙合 隙間 23のスラッジ付着を個別に防止している。

しかしながら、 本発明は、 電動膨張弁全体としてスラッジの付着による不具合を より確実に防止するという観点から、 上記各実施形態の電動膨張弁 Z！〜 Z！ ₂にそれ それ示した構成を適宜組み合わせた複合的な構造としてもよい。 産業上の利用可能性

以上のように、 本発明による冷凍回路用電動二一ドル弁及びこれを備えた冷凍装 置は、 冷媒流量を制御する場合に有用であり、 特に、 HFC冷媒などを用いる場合に 適している。

Claims

請 求 の 範 囲

1. 二一ドル嵌揷孔 （16)及び該ニ一ドル嵌揷孔 （16) の一端が開口する冷媒流 路（9)を備えた弁本体（1) と、 該弁本体（1)に取り付けられたケース （3) と、 上記ニードル嵌挿孔 （16) に挿入され且つ上記冷媒流路 （9) の流路面積を調整す るニードル （2) と、 該ニードル （2) を駆動する電動手段 （X) とを備え、

上記ニードル嵌揷孔 （16) の他端側の弁本体 (1) が上記ケース （3) の内部 空間（30)に位置する一方、上記電動手段（X)の少なくとも一部が上記ケース（ 3 ) の内部空間 （30) に収納され冷凍回路用電動ニードル弁であって、

上記弁本体 （1) には、 上記ニードル嵌挿孔 （16) と上記ニードル （2) との 間に形成されるニードル嵌揷隙間 （17) を通って上記冷媒流路 （9) から上記内部 空間 （30)へ流入する冷媒の流量を低下させる冷媒流量低下手段 （P) が設けられ ていることを特徴とする冷凍回路用電動二一ドル弁。

2. 請求項 1において、

上記冷媒流量低下手段 （P) は、 上記冷媒流路 (9) と上記内部空間 （30) と を上記ニードル嵌挿孔 （16) と別個に連通させるように上記弁本体 （1) に設けら れた冷媒流路 （41) であることを特徴とする冷凍回路用電動ニードル弁。

3. 請求項 1において、

上記ニードル嵌挿孔（ 16 )は、 上記冷媒流路（ 9 )寄りに位置する大径孔部（ 1 6A) と、 上記電動手段 （X)寄りに位置して上記ニードル （2) を移動自在に支持 する小径孔部 （16B) とを備え、

上記冷媒流量低下手段（P)は、 上記大径孔部（ 16 A)と上記内部空間（30) とを上記小径孔部 （16B) と別個に連通させるように上記弁本体 （1) に設けられ た均圧孔 （18) と、 上記大径孔部 （16A) とによって構成されていることを特徴 とする冷凍回路用電動ニードル弁。

4. 請求項 3において、

上記大径孔部 （16A) には、 上記ニードル （2) を移動自在に支持するととも に、該大径孔部（ 16 A)の軸方向への冷媒の流通を許容する二一ドルガイ ド部材（ 4 2) が設けられていることを特徴とする冷凍回路用電動ニードル弁。

5. 請求項 1において、

上記二一ドル嵌揷孔 （16) は、 上記冷媒流路 （9)寄りに位置する第 1小径孔 部 （16C) と、 上記電動手段 （X)寄りに位置する第 2小径孔部 （16E) と、 該 第 1小径孔部（16C)と第 2小径孔部（16E)との間に位置し該第 1小径孔部（ 1 6 C) よりも大径で且つ軸方向長さが該第 1小径孔部 （ 16 C) よりも長い大径孔部 (16D) とを備え、

上記ニードル嵌揷孔 （16) は、 上記ニードル （2) を上記第 2小径孔部 （16 E) によって移動自在に支持するか、 又は上記第 1小径孔部 （16C) と第 2小径孔 部 （16E) の双方によって移動自在に支持するように構成される一方、

上記冷媒流量低下手段（P)は、 上記大径孔部（ 16D)と上記内部空間（30) とを上記第 2小径孔部 （16E) と別個に連通させるように上記弁本体 (1) に設け られた均圧孔 （18) と、 上記大径孔部 （16D) とによって構成されていることを 特徴とする冷凍回路用電動ニードル弁。

6. 請求項 1において、

上記冷媒流量低下手段 （P) は、 上記ニードル （2) の外周面又は上記ニードル 嵌揷孔 （16) の内周面に設けた溝 （43， 44) で構成されていることを特徴とす る冷凍回路用電動二一ドル弁。

7. 請求項 3又は 4において、

上記弁本体（ 1 )は、 上記冷媒流路（ 9 )を備えた基部（ 1 A) と該基部（ 1 A) とは別体の副部 （1B) とによって構成され、

上記大径孔部（ 16 A)が上記基部（ 1 A)に設けられ、 上記小径孔部（ 16 B) が上記副部 （1B) に設けられていることを特徴とする冷凍回路用電動二一ドル弁。

8. 請求項 5において、

上記弁本体（ 1 )は、 上記冷媒流路（ 9 )を備えた基部 （ 1 A) と該基部 （ 1 A) とは別体の副部 （1B) とによって構成され、

上記第 1小径孔部 （16C) と大径孔部 （16D) とが上記基部 (1 A) に設け られ、 上記第 2小径孔部 （16E) が上記副部 （1B) に設けられていることを特徴 とする冷凍回路用電動ニードル弁。

9. 請求項 3、 4又は 5において、

上記均圧孔 （18) は、 丸孔で構成され且つ該均圧孔 （18) の内径が 1. 2m m以上であることを特徴とする冷凍回路用電動二一ドル弁。

10. 請求項 9において、

上記均圧孔 （18) は、 上記二一ドル嵌揷孔 （16) の周囲に複数個設けられて いることを特徴とする冷凍回路用電動ニードル弁。

11. 請求項 1、 2、 3、 4、 5又は 6において、

上記ニードル嵌揷隙間 （17) の隙間間隔は、 0. 2mm以上に設定されている ことを特徴とする冷凍回路用電動ニードル弁。

12. ニードル嵌揷孔 （16)及び該ニ一ドル嵌揷孔 （16) の一端が開口する冷媒 流路 （9) を備えた弁本体 （1) と、 該弁本体 （1) に取り付けられたケース （3) と、 上記ニードル嵌揷孔 （16) に挿入され且つ上記冷媒流路 （9) の流路面積を調 整するニードル （2) と、 該ニードル （2) を駆動する電動手段 （X) とを備え、 上記ニードル嵌揷孔 （16) の他端側の弁本体 （1) が上記ケース （3) の内部 空間 （30) に位置し、 上記電動手段 （X) の少なくとも一部が上記ケース （3) の 内部空間 （30) に収納される一方、

上記電動手段 （X) は、 上記ニードル嵌揷孔 （16) の外側の弁本体 (1) に嚙 合し且つ該ニードル嵌揷孔 （16) の軸方向に延びるネジ部を備え、

該電動手段 （X) のネジ部と弁本体 （1) との間の嚙合隙間 （23) が上記ニー ドル嵌揷孔 （16) の他端に連通する冷凍回路用電動ニードル弁であって、

上記冷媒流路 (9) から上記ニードル嵌揷孔 （16) を介して上記嚙合隙間 （2 3) に流入する冷媒の流量を低下させる冷媒流量低下手段 （Q) が設けられているこ とを特徴とする冷凍回路用電動二一ドル弁。

13. 請求項 12において、

上記冷媒流量低下手段 （Q) は、 上記ニードル嵌揷孔 （16)の他端に対向して 上記電動手段 （X) に設けられた連通孔 （45) であることを特徴とする冷凍回路用 電動ニードル弁。

14. 請求項 12において、

上記冷媒流量低下手段 （Q) は、 上記ニードル （2) の端部に設けられ、 該ニー ドル （2) が上記電動手段 （X) に対して軸方向に相対変位した時に上記ニードル嵌 挿孔 （16) と上記内部空間 （30) とを連通させる冷媒流路 （49, 50) である ことを特徴とする冷凍回路用電動二一ドル弁。

15. ニードル嵌揷孔 （16)及び該ニ一ドル嵌揷孔 （16) の一端が開口する冷媒 流路 （9) を備えた弁本体 （1) と、 該弁本体 （1) に取り付けられたケース （3) と、 上記ニードル嵌揷孔 （16) に挿入され且つ上記冷媒流路 （9) の流路面積を調 整する二一ドル （2) と、 該ニードル （2) を駆動する電動手段 （X) とを備え、 上記二一ドル嵌揷孔 （16) の他端側の弁本体 （1) が上記ケース （3) の内部 空間 （30) に位置し、 上記電動手段 （X) の少なくとも一部が上記ケース （3) の 内部空間 （30) に収納される一方、

上記電動手段 （X) の外周面と上記ケース （3) の内周面との間に外周隙間 （2 1) が形成された冷凍回路用電動ニードル弁であって、

上記外周隙間 （21) を介して上記内部空間 （30)の上記電動手段 （X) の一 方側に位置する第 1空間部 （31) と他方側に位置する第 2空間部 （32) との間を 流れる冷媒の流量を低下させる冷媒流量低下手段 （R) が設けられていることを特徴 とする冷凍回路用電動二一ドル弁。

16. 請求項 15において、

上記冷媒流量低下手段 （R) は、 上記電動手段 （X) の永久磁石 （4) の周壁部 分に形成された冷媒流路 (46) で構成されていることを特徴とする冷凍回路用電動 ニードル弁。

17. 請求項 15において、

上記冷媒流量低下手段 （R) は、 上記電動手段 （X) の永久磁石 （4) の内周側 に位置して該永久磁石 （4) を保持するスぺーサ （6)の周壁部分に形成された冷媒 流路 （47)で構成されていることを特徴とする冷凍回路用電動ニードル弁。

18. 請求項 15において、

上記冷媒流量低下手段 （R) は、 上記電動手段 （X) の永久磁石 （4) と該永久 磁石 （4)の内周側に位置して該永久磁石 （4) を保持するスぺ一サ （6) との間に 形成された冷媒流路 （48) で構成されていることを特徴とする冷凍回路用電動二一 ドル弁。

19. 請求項 1〜請求項 6及び請求項 12〜請求項 18のいずれか 1項に記載の冷凍 回路用電動ニードル弁を膨張弁として適用していることを特徴とする冷凍装置。

2 0 . 請求項 1 9において、

上記冷媒として、 理論吐出温度が R 2 2よりも高い H F C冷媒又は H F C冷媒を 含む混合冷媒を用いたことを特徴とする冷凍装置。

2 1 . 請求項 1 9において、

上記冷媒として、 理論吐出温度が R 1 2及び R 5 0 2よりも高い H F C冷媒又は H F C冷媒を含む混合冷媒を用いたことを特徴とする冷凍装置。

2 2 . 請求項 1 9において、

上記冷媒として、 R 3 2の単一泠媒又は R 3 2を含む混合冷媒を用いたことを特 徴とする冷凍装置。

2 3 . 請求項 1 9において、

冷凍機油として合成油を用いたことを特徴とする冷凍装置。

2 3 . 請求項 2 2において、

上記合成油の基油として、 ポリオールエステル、 炭酸エステル、 ポリビニルェ一 テル、 アルキンベンゼン又はポリアルキレングリコールを用いたことを特徴とする冷

2 5 . 請求項 2◦又は 2 1において、

冷凍機油として極圧添加剤を含んだ合成油を用いたことを特徴とする冷凍装置。

2 6 . 請求項 1 9、 2 0、 2 1、 2 2、 2 3、 2 4又は 2 5において、

利用側熱交換器又は熱源側熱交換器が複数備えられていることを特徴とする冷凍