WO2023276627A1 - 蒸発圧力調整弁 - Google Patents

Abstract

冷凍サイクル（１０）に用いられる蒸発圧力調整弁（１９）は、冷凍サイクル（１０）における蒸発器（１６、１８）と圧縮機（１１）の間に配置される。蒸発圧力調整弁（１９）は、蒸発器（１６、１８）における冷媒蒸発圧力が予め定めた基準蒸発圧力以上となるように調整する。蒸発圧力調整弁（１９）は、電動アクチュエータ（５２）によって駆動される。蒸発圧力調整弁（１９）は、開度に対する冷媒流量の増加度合いが、開度が大きい方が多い。

Description

蒸発圧力調整弁 関連出願の相互参照

　本出願は、２０２１年６月２９日に出願された日本特許出願２０２１－１０７４５４号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。

　本開示は、冷凍サイクルに用いられる蒸発圧力調整弁に関する。

　従来、蒸気圧縮式の冷凍サイクルにおいて、蒸発器と圧縮機の間に配置され、蒸発器における着霜を抑制するために、蒸発器における冷媒蒸発圧力を予め定めた基準蒸発圧力以上となるように調整する蒸発圧力調整弁が知られている。

　例えば、特許文献１には、蒸発器の出口側冷媒の圧力の上昇に伴って、弁開度を増加させる機械式の蒸発圧力調整弁が開示されている。機械式の蒸発圧力調整弁では、蒸発器側の冷媒圧力と参照気体の圧力との差圧により弁体が変位することで、弁開度が制御される。

特開平６－３００３９１号公報

　ところで、車両用空調装置の冷凍サイクルでは、フロントガラスの曇りの発生を抑制するため、蒸発器に大流量で冷媒を流す場合がある。このとき、蒸発器における冷媒の圧力損失が増大し、蒸発器の出口側冷媒の圧力が小さくなってしまう。これにより、蒸発圧力調整弁において蒸発器側の冷媒圧力と参照気体の圧力との差圧が小さくなり、弁開度が低下する可能性がある。その結果、蒸発器に流入する冷媒流量が少なくなり、蒸発器のフィン温度を充分に低下させることができず、冷凍サイクルの性能が低下するおそれがある。

　一方、冷房時には、冷媒の流量が少ない小流量域において、冷媒流量を細かく調整することが求められる。しかしながら、上記従来の機械式の蒸発圧力調整弁では、小流量域において、開度に対する冷媒流量の増加度合いが大きいため、冷媒流量の制御が困難となる可能性がある。これにより、冷房時において冷凍サイクルの性能が低下するおそれがある。

　本開示は、上記点に鑑みて、作動条件に関わらず冷凍サイクルの性能を向上できる蒸発圧力調整弁を提供することを目的とする。

　上記目的を達成するため、本開示の一態様に係る蒸発圧力調整弁は、冷凍サイクルにおける蒸発器と圧縮機の間に配置され、蒸発器における冷媒蒸発圧力が予め定めた基準蒸発圧力以上となるように調整する蒸発圧力調整弁において、
　電動アクチュエータによって駆動され、
　開度に対する冷媒流量の増加度合いが、開度が大きい方が多い。

　これによれば、電動アクチュエータで駆動することで、蒸発器の出口側冷媒の圧力に開度が依存しないので、冷媒の流量が多い場合でも、蒸発圧力調整弁の開度を大きくすることができる。このため、除湿運転時において、蒸発器のフィン温度を充分に低下させることができるので、冷凍サイクルの性能を向上させることができる。

　また、開度に対する冷媒流量の増加度合いが、開度が大きい方が多いので、冷媒の流量が少ない場合は、開度に対する冷媒流量の増加度合いを小さくすることができる。これにより、冷房運転時において、冷媒流量を細かく調整することができるので、冷凍サイクルの性能を向上させることができる。

第１実施形態における車両用空調装置を示す全体構成図である。 第１実施形態に係る蒸発圧力調整弁を示す断面図である。 第１実施形態における蒸発圧力調整弁の開度と冷媒流量との関係を示す特性図である。 第１実施形態および比較例における冷媒流量に対する冷媒温度、蒸発器入口圧力、蒸発器出口圧力および冷却能力の変化を示すグラフである。 第２実施形態における蒸発圧力調整弁の開度と冷媒流量との関係を示す特性図である。 第３実施形態に係る蒸発圧力調整弁の一部を示す拡大断面図である。 第３実施形態における蒸発圧力調整弁の開度と冷媒流量との関係を示す特性図である。 第４実施形態に係る蒸発圧力調整弁の一部を示す拡大断面図である。 第４実施形態における蒸発圧力調整弁の開度と冷媒流量との関係を示す特性図である。 第５実施形態に係る蒸発圧力調整弁の一部を示す拡大断面図である。 第５実施形態における蒸発圧力調整弁の開度と冷媒流量との関係を示す特性図である。 第６実施形態に係る蒸発圧力調整弁を示す斜視図である。 第６実施形態における弁座および弁体を示す斜視図である。 第６実施形態における蒸発圧力調整弁の開度と冷媒流量との関係を示す特性図である。 第７実施形態における弁座および弁体を示す斜視図である。 第７実施形態における蒸発圧力調整弁の開度と冷媒流量との関係を示す特性図である。 第８実施形態に係る蒸発圧力調整弁を示す断面図である。 第８実施形態における蒸発圧力調整弁の開度と冷媒流量との関係を示す特性図である。 第９実施形態に係る蒸発圧力調整弁を示す断面図である。 図１９のＸＸ－ＸＸ断面図である。 第１０実施形態に係る蒸発圧力調整弁の一部を示す拡大断面図である。 第１０実施形態における蒸発圧力調整弁の開度と冷媒流量との関係を示す特性図である。 第１１実施形態に係る蒸発圧力調整弁の一部を示す拡大断面図である。 第１１実施形態における蒸発圧力調整弁の開度と冷媒流量との関係を示す特性図である。 第１２実施形態に係る蒸発圧力調整弁を示す断面図である。 図２５のＸＸＶＩ－ＸＸＶＩ断面図である。 他の実施形態（１）に係る蒸発圧力調整弁を示す概略断面図である。 他の実施形態（２）に係る蒸発圧力調整弁を示す概略断面図である。 他の実施形態（３）における蒸発圧力調整弁の開度と冷媒流量との関係を示す特性図である。

　以下に、図面を参照しながら本開示を実施するための複数の形態を説明する。各実施形態において先行する実施形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の実施形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組合せが可能であることを明示している部分同士の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示してなくとも実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。

　（第１実施形態）
　第１実施形態に係る蒸発圧力調整弁１９は、車両用空調装置１の冷凍サイクル装置１０における構成機器の一つとして用いられている。車両用空調装置１は、内燃機関および走行用電動機から車両走行用の駆動力を得るハイブリッド車両に搭載されている。そして、冷凍サイクル装置１０は、車両用空調装置１において、空調対象空間である車室内へ送風される車室内送風空気を冷却或いは加熱する。

　そして、蒸発圧力調整弁１９は、図１に示すように、冷凍サイクル装置１０において、室内蒸発器１８と圧縮機１１の間に配置されており、室内蒸発器１８における着霜を抑制している。

　まず、蒸発圧力調整弁１９を含む車両用空調装置１及び冷凍サイクル装置１０の構成について、図１を参照しつつ説明する。第１実施形態に係る冷凍サイクル装置１０は、暖房モードの冷媒回路、除湿暖房モードの冷媒回路及び冷房モードの冷媒回路を切り替え可能に構成されている。

　ここで、車両用空調装置１において、暖房モードは、送風空気を加熱して車室内へ吹き出す運転モードである。除湿暖房モードは、冷却されて除湿された送風空気を再加熱して車室内へ吹き出す運転モードである。又、冷房モードは、送風空気を冷却して車室内へ吹き出す運転モードである。

　尚、図１では、暖房モードの冷媒回路における冷媒の流れを黒塗り矢印で示し、除湿暖房モードの冷媒回路における冷媒の流れを斜線ハッチング付き矢印で示している。又、冷房モードの冷媒回路における冷媒の流れを白抜き矢印で示している。

　そして、冷凍サイクル装置１０では、冷媒としてＨＦＣ系冷媒（具体的には、Ｒ１３４ａ）を採用しており、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力を超えない蒸気圧縮式の亜臨界冷凍サイクルを構成している。もちろん、冷媒としてＨＦＯ系冷媒（例えば、Ｒ１２３４ｙｆ）や自然冷媒（例えば、Ｒ７４４）等を採用してもよい。更に、冷媒には圧縮機１１を潤滑するための冷凍機油が混入されており、冷凍機油の一部は冷媒とともにサイクルを循環している。

　図１に示すように、冷凍サイクル装置１０は、圧縮機１１、第１膨張弁１５ａ、第２膨張弁１５ｂ、室外熱交換器１６、逆止弁１７、室内蒸発器１８、蒸発圧力調整弁１９、アキュムレータ２０、第１開閉弁２１、第２開閉弁２２を有している。

　圧縮機１１は、冷凍サイクル装置１０において冷媒を吸入し、圧縮して吐出するものであり、車両ボンネット内に配置されている。圧縮機１１は、吐出容量が固定された固定容量型の圧縮機構を電動モータにて駆動する電動圧縮機として構成されている。

　そして、圧縮機１１の圧縮機構としては、スクロール型圧縮機構、ベーン型圧縮機構等の各種圧縮機構を採用することができる。又、圧縮機１１を構成する電動モータは、空調制御装置１００から出力される制御信号によって、その作動（即ち、回転数）が制御される。電動モータとしては、交流モータ、直流モータの何れの形式を採用してもよい。

　圧縮機１１の吐出口には、室内凝縮器１２の冷媒入口側が接続されている。室内凝縮器１２は、暖房モード時及び除湿暖房モード時に、加熱用熱交換器として機能する。即ち、室内凝縮器１２は、暖房モード時及び除湿暖房モード時に、圧縮機１１から吐出された高温高圧の吐出冷媒と後述する室内蒸発器１８を通過した送風空気とを熱交換させて送風空気を加熱する。室内凝縮器１２は、後述する室内空調ユニット３０のケーシング３１内に配置されている。

　室内凝縮器１２の冷媒出口には、第１三方継手１３ａの１つの流入出口側が接続されている。第１三方継手１３ａのような三方継手は、冷凍サイクル装置１０において、分岐部あるいは合流部として機能する。

　例えば、除湿暖房モード時の第１三方継手１３ａでは、３つの流入出口のうち１つが流入口として用いられ、残りの２つが流出口として用いられる。従って、除湿暖房モード時の第１三方継手１３ａは、１つの流入口から流入した冷媒の流れを分岐して２つの流出口から流出させる分岐部である。これらの三方継手は、複数の配管を接合して形成してもよいし、金属ブロックや樹脂ブロックに複数の冷媒通路を設けて形成してもよい。

　更に、冷凍サイクル装置１０は、後述するように、第２三方継手１３ｂ～第４三方継手１３ｄを備えている。第２三方継手１３ｂ～第４三方継手１３ｄの基本的構成は、第１三方継手１３ａと同様である。例えば、除湿暖房モード時の第４三方継手１３ｄでは、３つの流入出口のうち２つが流入口として用いられ、残りの１つが流出口として用いられる。従って、除湿暖房モード時の第４三方継手１３ｄは、２つの流入口から流入した冷媒を合流させて１つの流出口から流出させる合流部として機能する。

　そして、第１三方継手１３ａの別の流入出口には、第１冷媒通路１４ａが接続されている。第１冷媒通路１４ａは、室内凝縮器１２から流出した冷媒を、室外熱交換器１６の冷媒入口側へ導く。

　又、第１三方継手１３ａのさらに別の流入出口には、第２冷媒通路１４ｂが接続されている。第２冷媒通路１４ｂは、室内凝縮器１２から流出した冷媒を、後述する第３冷媒通路１４ｃに配置された第２膨張弁１５ｂの入口側（具体的には、第３三方継手１３ｃの１つの流入出口）へ導く。

　第１冷媒通路１４ａには、第１膨張弁１５ａが配置されている。第１膨張弁１５ａは、暖房モード時、及び除湿暖房モード時に、室内凝縮器１２から流出した冷媒を減圧させる。第１膨張弁１５ａは、減圧部（即ち、減圧装置）として機能する。第１膨張弁１５ａは、絞り開度を変更可能に構成された弁体と、この弁体の絞り開度を変化させるステッピングモータからなる電動アクチュエータとを有する可変絞り機構である。

　更に、第１膨張弁１５ａは、絞り開度を全開にすることによって、冷媒減圧作用を殆ど発揮することなく単なる冷媒通路として機能する全開機能付きの可変絞り機構として構成されている。第１膨張弁１５ａは、空調制御装置１００から出力される制御信号（即ち、制御パルス）によって、その作動が制御される。

　第１膨張弁１５ａの出口側には、室外熱交換器１６の冷媒入口側が接続されており、車両ボンネット内の車両前方側に配置されている。室外熱交換器１６は、第１膨張弁１５ａから流出した冷媒と図示しない送風ファンから送風された車室外空気（即ち、外気）とを熱交換させるものである。送風ファンは、空調制御装置１００から出力される制御電圧によって回転数（即ち、送風能力）が制御される電動送風機である。

　具体的には、室外熱交換器１６は、暖房モード時においては、外気から吸熱する吸熱器として機能する。冷房モード時及び除湿暖房モード時においては、室外熱交換器１６は、外気へ放熱する放熱器として機能する。

　室外熱交換器１６の冷媒出口側には、第２三方継手１３ｂの１つの流入出口が接続されている。第２三方継手１３ｂの別の流入出口には、第３冷媒通路１４ｃが接続されている。第３冷媒通路１４ｃは、室外熱交換器１６から流出した冷媒を、室内蒸発器１８の冷媒入口側へ導く。

　又、第２三方継手１３ｂのさらに別の流入出口には、第４冷媒通路１４ｄが接続されている。第４冷媒通路１４ｄは、室外熱交換器１６から流出した冷媒を、後述するアキュムレータ２０の入口側（具体的には、第４三方継手１３ｄの１つの流入出口）へ導く。

　第３冷媒通路１４ｃには、逆止弁１７、第３三方継手１３ｃ、並びに、第２膨張弁１５ｂが、冷媒流れに対してこの順に配置されている。逆止弁１７は、冷媒が第２三方継手１３ｂ側から室内蒸発器１８側へ流れることのみを許容する。第３三方継手１３ｃには、前述した第２冷媒通路１４ｂが接続されている。

　第２膨張弁１５ｂは、室外熱交換器１６から流出して室内蒸発器１８へ流入する冷媒を減圧させる。即ち、第２膨張弁１５ｂは減圧部（即ち、減圧装置）として機能する。第２膨張弁１５ｂの基本的構成は、第１膨張弁１５ａと同様である。更に、第２膨張弁１５ｂは、絞り開度を全閉した際に冷媒通路を閉塞する全閉機能付きの可変絞り機構で構成されている。

　従って、第１実施形態に係る冷凍サイクル装置１０では、第２膨張弁１５ｂを全閉として第３冷媒通路１４ｃを閉じることによって、冷媒回路を切り替えることができる。換言すると、第２膨張弁１５ｂは、冷媒減圧装置として機能するとともに、サイクルを循環する冷媒の冷媒回路を切り替える冷媒回路切替装置としても機能する。

　室内蒸発器１８は、冷房モード時及び除湿暖房モード時に、冷却用熱交換器として機能する。即ち、室内蒸発器１８は、冷房モード時及び除湿暖房モード時に、第２膨張弁１５ｂから流出した冷媒と室内凝縮器１２通過前の送風空気とを熱交換させ、本開示における蒸発器として機能する。室内蒸発器１８では、第２膨張弁１５ｂにて減圧された冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させることによって送風空気を冷却する。室内蒸発器１８は、室内空調ユニット３０のケーシング３１内のうち、室内凝縮器１２の送風空気流れ上流側に配置されている。

　室内蒸発器１８の冷媒出口には、蒸発圧力調整弁１９の流入口側が接続されている。蒸発圧力調整弁１９は、室内蒸発器１８の着霜（フロスト）を抑制するために、室内蒸発器１８における冷媒蒸発圧力（即ち、低圧側冷媒圧力）を着霜抑制圧力以上に調整する。換言すると、蒸発圧力調整弁１９は、室内蒸発器１８における冷媒蒸発温度を予め定められた着霜抑制温度以上に調整する。

　蒸発圧力調整弁１９は、絞り開度を変更可能に構成された弁体と、弁体の絞り開度を変化させる電動アクチュエータとを有して構成される電動弁である。蒸発圧力調整弁１９は、空調制御装置１００から出力される制御信号（即ち、制御パルス）によって、その作動が制御される。蒸発圧力調整弁１９の具体的構成については、後に図面を参照しつつ詳細に説明する。

　蒸発圧力調整弁１９の出口側には、第４三方継手１３ｄが接続されている。又、前述したように、第４三方継手１３ｄにおける他の流入出口には、第４冷媒通路１４ｄが接続されている。そして、第４三方継手１３ｄのさらに別の流入出口には、アキュムレータ２０の入口側が接続されている。

　アキュムレータ２０は、内部に流入した冷媒の気液を分離して、サイクル内の余剰冷媒を蓄える気液分離器である。アキュムレータ２０の気相冷媒出口には、圧縮機１１の吸入口側が接続されている。従って、アキュムレータ２０は、圧縮機１１に液相冷媒が吸入されることを抑制し、圧縮機１１における液圧縮を防止する。

　又、第２三方継手１３ｂと第４三方継手１３ｄとを接続する第４冷媒通路１４ｄには、第１開閉弁２１が配置されている。第１開閉弁２１は、電磁弁によって構成されている。そして、第１開閉弁２１は、第４冷媒通路１４ｄを開閉することによって冷媒回路を切り替える冷媒回路切替装置として機能する。第１開閉弁２１は、空調制御装置１００から出力される制御信号によって、その作動が制御される。

　同様に、第１三方継手１３ａと第３三方継手１３ｃとを接続する第２冷媒通路１４ｂには、第２開閉弁２２が配置されている。第２開閉弁２２は、第１開閉弁２１と同様に、電磁弁によって構成されている。第２開閉弁２２は、第２冷媒通路１４ｂを開閉することによって冷媒回路を切り替える冷媒回路切替装置として機能する。

　次に、冷凍サイクル装置１０と共に車両用空調装置１を構成する室内空調ユニット３０について説明する。室内空調ユニット３０は、冷凍サイクル装置１０によって温度調整された送風空気を車室内へ吹き出すためのものである。室内空調ユニット３０は、車室内最前部の計器盤（即ち、インストルメントパネル）の内側に配置されている。

　室内空調ユニット３０は、その外殻を形成するケーシング３１内に送風機３２、室内蒸発器１８、室内凝縮器１２等を収容することによって構成されている。ケーシング３１は、車室内に送風される送風空気の空気通路を形成する。ケーシング３１は、或る程度の弾性を有し、強度的にも優れた樹脂（例えば、ポリプロピレン）にて成形されている。

　ケーシング３１内の送風空気流れ最上流側には、内外気切替装置３３が配置されている。内外気切替装置３３は、ケーシング３１内へ内気（即ち、車室内空気）と外気（即ち、車室外空気）とを切替導入する。

　具体的には、内外気切替装置３３は、ケーシング３１内へ内気を導入させる内気導入口及び外気を導入させる外気導入口の開口面積を、内外気切替ドアによって連続的に調整して、内気の風量と外気の風量との風量割合を連続的に変化させることができる。内外気切替ドアは、内外気切替ドア用の電動アクチュエータによって駆動される。電動アクチュエータは、空調制御装置１００から出力される制御信号によって、その作動が制御される。

　そして、内外気切替装置３３の送風空気流れ下流側には、送風機（即ち、ブロワ）３２が配置されている。送風機３２は、内外気切替装置３３を介して吸入した空気を車室内へ向けて送風する。送風機３２は、遠心多翼ファン（即ち、シロッコファン）を電動モータにて駆動する電動送風機である。送風機３２における遠心多翼ファンの回転数（即ち、送風量）は、空調制御装置１００から出力される制御電圧によって制御される。

　送風機３２の送風空気流れ下流側には、室内蒸発器１８及び室内凝縮器１２が、送風空気流れに対して、この順に配置されている。換言すると、室内蒸発器１８は、室内凝縮器１２よりも送風空気流れ上流側に配置されている。

　又、ケーシング３１内には、冷風バイパス通路３５が形成されている。冷風バイパス通路３５は、室内蒸発器１８を通過した送風空気を、室内凝縮器１２を迂回させて下流側へ流す為の通路である。

　室内蒸発器１８の送風空気流れ下流側であって、且つ、室内凝縮器１２の送風空気流れ上流側には、エアミックスドア３４が配置されている。エアミックスドア３４は、室内蒸発器１８通過後の送風空気のうち室内凝縮器１２を通過させる風量割合を調整する際に用いられる。従って、車両用空調装置１は、冷風バイパス通路３５を全開開度とし、エアミックスドア３４により室内凝縮器１２へ向かう送風空気の流路を全閉することで、室内凝縮器１２における熱交換量を最小値にすることができる。

　又、室内凝縮器１２の送風空気流れ下流側には、混合空間が設けられている。混合空間では、室内凝縮器１２にて加熱された送風空気と、冷風バイパス通路３５を通過して室内凝縮器１２にて加熱されていない送風空気とが混合される。更に、ケーシング３１の送風空気流れ最下流部には、複数の開口穴が配置されている。混合空間にて混合された送風空気（即ち、空調風）は、これらの開口穴を介して、空調対象空間である車室内へ吹き出される。

　これらの開口穴としては、具体的に、フェイス開口穴、フット開口穴、デフロスタ開口穴（いずれも図示せず）が設けられている。フェイス開口穴は、車室内の乗員の上半身に向けて空調風を吹き出す為の開口穴である。フット開口穴は、乗員の足元に向けて空調風を吹き出す為の開口穴である。デフロスタ開口穴は、車両前面窓ガラス内側面に向けて空調風を吹き出す為の開口穴である。

　更に、フェイス開口穴、フット開口穴及びデフロスタ開口穴の送風空気流れ下流側は、それぞれ空気通路を形成するダクトを介して、車室内に設けられたフェイス吹出口、フット吹出口及びデフロスタ吹出口（いずれも図示せず）に接続されている。従って、エアミックスドア３４が、室内凝縮器１２を通過させる風量と冷風バイパス通路３５を通過させる風量との風量割合を調整することによって、混合空間にて混合される空調風の温度が調整されて、各吹出口から車室内へ吹き出される空調風の温度が調整される。

　つまり、エアミックスドア３４は、車室内へ送風される空調風の温度を調整する温度調整部である。エアミックスドア３４は、エアミックスドア駆動用の電動アクチュエータによって駆動される。電動アクチュエータは、空調制御装置１００から出力される制御信号によって、その作動が制御される。

　又、フェイス開口穴、フット開口穴、及びデフロスタ開口穴の送風空気流れ上流側には、それぞれ、フェイス開口穴の開口面積を調整するフェイスドア、フット開口穴の開口面積を調整するフットドア、デフロスタ開口穴の開口面積を調整するデフロスタドア（いずれも図示せず）が配置されている。

　これらのフェイスドア、フットドア、デフロスタドアは、吹出口モードを切り替える吹出口モード切替ドアを構成する。フェイスドア、フットドア、デフロスタドアは、それぞれリンク機構等を介して、吹出口モードドア駆動用の電動アクチュエータに連結されており、連動して回転操作される。電動アクチュエータも、空調制御装置１００から出力される制御信号によって、その作動が制御される。

　吹出口モード切替ドアによって切り替えられる吹出口モードとしては、具体的に、フェイスモード、バイレベルモード、フットモード等がある。

　フェイスモードは、フェイス吹出口を全開にしてフェイス吹出口から車室内乗員の上半身に向けて空気を吹き出す吹出口モードである。バイレベルモードは、フェイス吹出口とフット吹出口の両方を開口して車室内乗員の上半身と足元に向けて空気を吹き出す吹出口モードである。フットモードは、フット吹出口を全開にしてフット吹出口から車室内乗員の足元に向けて送風空気を吹き出す吹出口モードである。

　更に、乗員が操作パネルに設けられた吹出モード切替スイッチをマニュアル操作することによって、デフロスタモードとすることもできる。デフロスタモードは、デフロスタ吹出口を全開してデフロスタ吹出口から車両フロント窓ガラス内面に空気を吹き出す吹出口モードである。

　空調制御装置１００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成され、そのＲＯＭ内に記憶された空調制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行い、出力側に接続された各種制御対象機器の作動を制御する。

　そして、車両用空調装置１は、上述したように、冷房運転、暖房運転、除湿暖房運転に、その運転態様を切り替えることができる。運転モード毎の具体的な作動や制御については、既に公知の内容であり、例えば、特開２０１２－２２５６３７号公報等に記載されている。従って、これらの点についての説明を省略する。

　次に、車両用空調装置１及び冷凍サイクル装置１０に配置されている蒸発圧力調整弁１９の具体的構成について、図面を参照しつつ詳細に説明する。

　上述したように、第１実施形態に係る蒸発圧力調整弁１９は、冷凍サイクル装置１０における室内蒸発器１８と圧縮機１１の間に配置されている。蒸発圧力調整弁１９は、室内蒸発器１８における冷媒蒸発圧力Ｐ１が予め定めた基準蒸発圧力（即ち、着霜抑制圧力ＡＰｅ）以上となるように調整する。

　図２に示すように、蒸発圧力調整弁１９は、アルミ合金等から構成されたボデー部５１を有している。蒸発圧力調整弁１９は、ボデー部５１の内部に形成された冷媒流路上の弁室５１ａに、弁体５５を摺動可能に収容して構成されている。

　具体的には、蒸発圧力調整弁１９は、ボデー部５１、駆動機構５２、外側ガイド部５３、内側ガイド部５４、弁体５５およびコイルスプリング５６を備えている。

　ボデー部５１には、中空円筒状の弁室５１ａが形成されている。弁室５１ａの周壁面の下部には、中空円筒状の流入路５１ｂが形成されている。弁室５１ａの下面の中央部には、中空円筒状の流出路５１ｃが同心状に形成されている。弁室５１ａ、流入路５１ｂおよび流出路５１ｃにより、連続したＬ字状の流体通路５１ｄが構成されている。

　弁室５１ａの下面、すなわち流出路５１ｃの上端開口部の口縁部には、弁座５１ｅが同心状に形成されている。弁座５１ｅの上面は、弁室５１ａの軸線に対して直交する平面で構成されている。

　弁室の５１ａの上面の中央部には、中空円筒状の軸通路５１ｊが形成されている。軸通路５１ｊには、後述する出力軸５２ａおよび動力伝達部５２ｂが挿通されている。軸通路５１ｊの下方側の内周面には、雌ねじ部５１ｆが形成されている。

　また、ボデー部５１には、入口部５１ｇおよび出口部５１ｈが形成されている。入口部５１ｇは、室内蒸発器１８軸通路５１ｊから流出した冷媒を流入させる。出口部５１ｈは、弁室５１ａを流通した冷媒を圧縮機１１の吸入口側へ流出させる。入口部５１ｇは、流入路５１ｂの入口側に接続されている。出口部５１ｈは、流出路５１ｃの出口側に接続されている。

　入口部５１ｇから流入した冷媒は、流入路５１ｂを介して弁室５１ａに流入し、その後、流出路５１ｃを介して出口部５１ｈから流出する。したがって、弁室５１ａは、入口部５１ｇから流入した冷媒を流通させる冷媒流路に相当する。

　ボデー部５１内の冷媒流路において、入口部５１ｇから弁体５５に向かう冷媒の流れと、弁体５５から出口部５１ｈへ向かう冷媒の流れとの成す角度は、９０°である。換言すると、流入路５１ｂを流れる冷媒の流れと、流出路５１ｃを流れる冷媒の流れとの成す角度は、９０°である。

　駆動機構５２は、弁体５５を変位させる電動アクチュエータである。本実施形態では、駆動機構５２としてステッピングモータが採用されている。

　駆動機構５２は、ボデー部５１の上部に設置されている。駆動機構５２には、モータ本体の下面から突出されかつ正逆回転可能な出力軸５２ａが設けられている。出力軸５２ａの下端部には、出力軸５２ａを介して駆動機構５２の動力を伝達する動力伝達部５２ｂが接続されている。動力伝達部５２ｂは、出力軸５２ａと同心状に延びる略円柱状に形成されている。出力軸５２ａおよび動力伝達部５２ｂは、ボデー部５１の軸通路５１ｊ内に同心状に配置されている。

　外側ガイド部５３は、円筒状の筒壁部５３ａと、筒壁部５３ａの下端開口部を閉鎖する下壁部５３ｂとを有する有底円筒状に形成されている。外側ガイド部５３は、ボデー部５１の弁室５１ａ内に配置されている。筒壁部５３ａは、弁室５１ａに対して同心状に配置されている。筒壁部５３ａの上端部は、弁室５１ａの上壁面に固定されている。下壁部５３ｂの中心部には、後述する弁体５５の弁側円筒部５５ｂが挿通される貫通孔５３ｃが形成されている。

　外側ガイド部５３の内側には、内側ガイド部５４が配置されている。内側ガイド部５４は、ボデー部５１の弁室５１ａ内に対して、図示しない回転防止部により軸回り方向に回り止めされた状態で上下方向（すなわち軸方向）に移動可能に配置されている。

　内側ガイド部５４は、弁室５１ａの軸方向に垂直な方向から見た断面が略Ｔ字状に形成されている。内側ガイド部５４は、ガイド側円板部５４ａおよびガイド側円筒部５４ｂを有している。ガイド側円板部５４ａおよびガイド側円筒部５４ｂの双方は、弁室５１ａに対して同心状に形成されている。ガイド側円板部５４ａは、ガイド側円筒部５４ｂの上面に配置されている。ガイド側円筒部５４ｂの直径は、ガイド側円板部５４ａの直径より小さい。

　内側ガイド部５４のガイド側円板部５４ａは、鋼玉５４ｃを介して、動力伝達部５２ｂに接続されている。また、内側ガイド部５４のガイド側円筒部５４ｂの下端面には、弁体５５が接続されている。

　ここで、動力伝達部５２ｂの下方側の外周面には、雄ねじ部５２ｃが形成されている。動力伝達部５２ｂは、ボデー部５１の軸通路５１ｊに螺合されている。すなわち、軸通路５１ｊの雌ねじ部５１ｆと動力伝達部５２ｂの雄ねじ部５２ｃとがねじ合わされている。したがって、駆動機構５２の出力軸５２ａおよび動力伝達部５２ｂの正逆回転に基づいて、動力伝達部５２ｂに接続されている内側ガイド部５４および弁体５５が上下方向（すなわち、軸方向）に直線往復運動（すなわち、昇降移動）される。このとき、動力伝達部５２ｂの雄ねじ部５２ｃと軸通路５１ｊの雌ねじ部５１ｆとにより送りねじ機構５７が構成されている。

　内側ガイド部５４におけるガイド側円板部５４ａの下面と外側ガイド部５３の下壁部５３ｂとの間には、コイルスプリング５６が介装されている。コイルスプリング５６は、内側ガイド部５４のガイド側円筒部５４ｂの外周側に同心状に配置されている。コイルスプリング５６は、内側ガイド部５４を常に上方へ付勢することにより、送りねじ機構５７のバックラッシュを防止する。

　弁体５５は、弁室５１ａの軸方向に垂直な方向から見た断面が略逆Ｔ字状に形成されている。弁体５５は、弁側円板部５５ａおよび弁側円筒部５５ｂを有している。弁側円板部５５ａおよび弁側円筒部５５ｂの双方は、弁室５１ａに対して同心状に形成されている。弁側円板部５５ａは、弁側円筒部５５ｂの下面に配置されている。弁側円筒部５５ｂの直径は、弁側円板部５５ａの直径より小さい。

　弁側円筒部５５ｂの上面は、内側ガイド部５４のガイド側円筒部５４ｂに接続されている。弁側円筒部５５ｂの直径は、ガイド側円筒部５４ｂの直径と同等である。

　弁側円筒部５５ｂは、外側ガイド部５３の下壁部５３ｂにおける貫通孔５３ｃに挿通されている。弁側円筒部５５ｂの直径は、貫通孔５３ｃの直径よりわずかに小さい。弁側円板部５５ａは、弁室５１ａにおける外側ガイド部５３の外側、すなわち外側ガイド部５３の下方側に配置されている。

　ところで、蒸発圧力調整弁１９の駆動機構５２は、空調制御装置１００から出力される制御信号によって、その作動が制御される。より詳細には、空調制御装置１００は、室内蒸発器１８における冷媒蒸発温度（即ち、蒸発器温度）に基づいて、蒸発圧力調整弁１９における冷媒流路の絞り開度を制御する。

　室内蒸発器１８における冷媒蒸発温度は、蒸発器温度センサ１８ａ（図１参照）により検出される。本実施形態の蒸発器温度センサ１８ａでは、具体的に、室内蒸発器１８の熱交換フィン温度を検出している。

　次に、本実施形態の蒸発圧力調整弁１９の流量特性について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態の蒸発圧力調整弁１９は、図３に示すように、開度に対する冷媒流量の増加度合いが、開度が大きい方が多くなる流量特性を有している。なお、開度に対する冷媒流量の増加度合いは、図３のグラフの傾きに相当している。

　換言すると、本実施形態の蒸発圧力調整弁１９は、絞り開度が予め定めた第１基準開度より小さい低開度域における開度に対する冷媒流量の増加度合いが、絞り開度が第１基準開度以上の第２基準開度より大きい高開度域における開度に対する冷媒流量の増加度合いよりも少なくなる流量特性を有している。低開度域とは、絞り開度が予め定めた第１基準開度より小さい開度域である。高開度域とは、絞り開度が第１基準開度以上の第２基準開度より大きい開度域である。

　すなわち、本実施形態の蒸発圧力調整弁１９は、絞り開度が最小から最大までの間に、開度の増加に対する冷媒流量の増加割合が小さい状態から大きい状態に切り替わる遷移領域（本例では、遷移点Ｓ１）を有する流量特性を備えている。遷移点Ｓ１よりも絞り開度が小さい領域Ｒ１における開度の増加に対する冷媒流量の増加割合は、遷移点Ｓ１よりも絞り開度が大きい領域Ｒ２における開度の増加に対する冷媒流量の増加割合よりも小さい。なお、本実施形態の蒸発圧力調整弁１９では、絞り開度が最小の場合の冷媒流量は０に設定されている。

　以上説明したように、本実施形態の蒸発圧力調整弁１９は、電動アクチュエータである駆動機構５２で駆動されるので、室内蒸発器１８の出口側冷媒の圧力に開度が依存しない。このため、冷媒の流量が多い場合でも、蒸発圧力調整弁１９の開度を大きくすることができる。これにより、除湿暖房運転時において、室内蒸発器１８のフィン温度を充分に低下させることができるので、冷凍サイクルの性能を向上させることができる。

　このことを、図４を用いて説明する。図４では、電動アクチュエータである駆動機構５２で駆動される本実施形態の蒸発圧力調整弁１９を用いた際の、冷媒流量と室内蒸発器１８の出口側冷媒温度との関係を太実線で示している。また、比較例として、室内蒸発器１８の出口側冷媒の圧力の上昇に伴って弁開度を増加させる機械式の蒸発圧力調整弁を用いた際の、冷媒流量と室内蒸発器１８の出口側冷媒温度との関係を太一点鎖線で示している。

　図４の破線ａおよび実線ｂで示すように、室内蒸発器１８における冷媒流量が増加すると、室内蒸発器１８における冷媒の圧力損失が増大し、室内蒸発器１８の出口側冷媒の圧力が小さくなる。このとき、比較例では、機械式の蒸発圧力調整弁を用いているため、弁開度が小さくなり、適正な開度で開かない。これにより、圧縮機１１の冷媒吐出能力が頭打ちとなってしまう。

　一方、本実施形態では、蒸発圧力調整弁１９が電動弁であるため、冷媒流量が増大した際に室内蒸発器１８の出口側冷媒の圧力が小さくなったとしても、強制的に開弁することができる。これにより、圧縮機１１の冷媒吐出能力を向上できるので、冷凍サイクルの性能を向上させることができる。

　また、本実施形態の蒸発圧力調整弁１９は、開度に対する冷媒流量の増加度合いが、開度が大きい方が多い流量特性を有している。このため、冷媒の流量が少ない場合は、開度に対する冷媒流量の増加度合いを小さくすることができる。これにより、冷房運転時において、冷媒流量を細かく調整することができるので、冷凍サイクルの性能を向上させることができる。したがって、本実施形態の蒸発圧力調整弁１９によれば、作動条件に関わらず冷凍サイクルの性能を向上できる。

　ところで、蒸発圧力調整弁１９のボデー部５１内の冷媒流路において、入口部５１ｇから弁体５５に向かう冷媒の流れと、弁体５５から出口部５１ｈへ向かう冷媒の流れとの成す角度が９０°より小さいと、冷媒流路における圧力損失が増大してしまう。

　これに対し、本実施形態の蒸発圧力調整弁１９では、ボデー部５１内の冷媒流路において、入口部５１ｇから弁体５５に向かう冷媒の流れと、弁体５５から出口部５１ｈへ向かう冷媒の流れとの成す角度を、９０°としている。これによれば、蒸発圧力調整弁１９内の冷媒流路において圧力損失が増大することを抑制できる。

　（第２実施形態）
　次に、本開示の第２実施形態について図５に基づいて説明する。本実施形態では、第１実施形態に対して、蒸発圧力調整弁１９の流量特性を変更している。

　図５に示すように、本実施形態の蒸発圧力調整弁１９では、絞り開度が最小の場合の冷媒流量が０より大きく設定されている。すなわち、本実施形態の蒸発圧力調整弁１９は、最小開度において冷媒の流量が０より大きくなるように設定されている。これによれば、蒸発圧力調整弁１９における差圧を低減できるので、駆動機構５２（例えば、ステッピングモータ）に減速機を設けることなく、作動させることが可能となる。

　（第３実施形態）
　次に、本開示の第３実施形態について図６および図７に基づいて説明する。本実施形態では、第１実施形態に対して、蒸発圧力調整弁１９の弁体５５の構成を変更している。

　図６に示すように、本実施形態の蒸発圧力調整弁１９では、弁体５５としてニードル弁を採用している。すなわち、本実施形態では、弁体５５は、先端部に向かって先細る形状に形成されている。

　より詳細には、弁体５５の先端部は、駆動機構５２から遠ざかる程（即ち、先端に近づく程）、軸方向に垂直な断面積が小さくなるテーパ状に形成されている。以下、弁体５５の表面（即ち、テーパ面）と軸方向との成す角度をテーパ角度という。

　弁体５５の先端部には、テーパ角度の異なる第１先端部５５１および第２先端部５５２が設けられている。第１先端部５５１は、第２先端部５５２より先端側に配置されている。第１先端部５５１のテーパ角度は、第２先端部５５２のテーパ角度よりも大きい。

　第１先端部５５１および第２先端部５５２は、直接接続されている。すなわち、第１先端部５５１および第２先端部５５２の間に、他の部材が介在されていない。第１先端部５５１および第２先端部５５２は、一体に形成されている。

　図７に示すように、本実施形態の蒸発圧力調整弁１９は、第１実施形態と同様に、開度に対する冷媒流量の増加度合いが、開度が大きい方が多くなる流量特性を有している。このとき、弁体５５の先端部のテーパ角度が大きい程、開度に対する冷媒流量の増加度合いが多くなる。

　その他の構成は、第１実施形態と同様である。したがって、第３実施形態の蒸発圧力調整弁１９においても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

　（第４実施形態）
　次に、本開示の第４実施形態について図８および図９に基づいて説明する。本実施形態では、第３実施形態に対して、蒸発圧力調整弁１９の弁体５５の構成を変更している。

　図８に示すように、本実施形態の蒸発圧力調整弁１９は、第１先端部５５１と第２先端部５５２との間に、段差面５５３を有している。段差面５５３は、軸方向に垂直な平面状に形成されている。すなわち、段差面５５３と軸方向との成す角度は９０°である。

　図９に示すように、本実施形態の蒸発圧力調整弁１９は、絞り開度が最小から最大までの間に、開度の増加に対する冷媒流量の増加割合が小さい状態から大きい状態に切り替わる遷移領域Ｓ２を有する流量特性を備えている。遷移領域Ｓ２よりも絞り開度が小さい小開度領域Ｒ１における開度の増加に対する冷媒流量の増加割合は、遷移領域点Ｓ２よりも絞り開度が大きい大開度領域Ｒ２における開度の増加に対する冷媒流量の増加割合よりも小さい。また、本実施形態では、小開度領域Ｒ１から大開度領域Ｒ２に開度が増加する際、遷移領域Ｓ２では、絞り開度が一定の状態で、冷媒流量のみ増加する。

　その他の構成は、第３実施形態と同様である。したがって、第４実施形態の蒸発圧力調整弁１９においても、第３実施形態と同様の効果を得ることができる。

　（第５実施形態）
　次に、本開示の第５実施形態について図１０および図１１に基づいて説明する。本実施形態では、第３実施形態に対して、蒸発圧力調整弁１９の弁体５５の構成を変更している。

　図１０に示すように、本実施形態の蒸発圧力調整弁１９は、第１先端部５５１と第２先端部５５２との間に、平坦面５５４を有している。平坦面５５４は、軸方向に平行な平面状に形成されている。すなわち、平坦面５５４と軸方向との成す角度は０°である。

　図１１に示すように、本実施形態の蒸発圧力調整弁１９は、絞り開度が最小から最大までの間に、開度の増加に対する冷媒流量の増加割合が小さい状態から大きい状態に切り替わる遷移領域Ｓ２を有する流量特性を備えている。遷移領域Ｓ２よりも絞り開度が小さい小開度領域Ｒ１における開度の増加に対する冷媒流量の増加割合は、遷移領域点Ｓ２よりも絞り開度が大きい大開度領域Ｒ２における開度の増加に対する冷媒流量の増加割合よりも小さい。また、本実施形態では、小開度領域Ｒ１から大開度領域Ｒ２に開度が増加する際、遷移領域Ｓ２では、絞り開度が増加しても、冷媒流量は一定である。

　その他の構成は、第３実施形態と同様である。したがって、第５実施形態の蒸発圧力調整弁１９においても、第３実施形態と同様の効果を得ることができる。

　（第６実施形態）
　次に、本開示の第６実施形態について図１２～図１４に基づいて説明する。本実施形態では、第１実施形態に対して、蒸発圧力調整弁１９の構成を変更している。

　図１２および図１３に示すように、本実施形態の蒸発圧力調整弁１９は、ディスクバルブにより構成されている。具体的には、本実施形態の蒸発圧力調整弁１９は、弁箱６１、弁座６２および弁体６３を有している。

　弁箱６１は、冷媒流路６１０を構成する箱状部材であり、ボデー部に相当する。弁箱６１には流入管６１ａおよび流出管６１ｂが接続されている。流入管６１ａは、室内蒸発器１８から流出した冷媒を流入させる入口部である。流出管６１ｂは、冷媒を圧縮機１１の吸入口側へ流出させる出口部である。

　弁座６２および弁体６３は、弁箱６１内に収容されている。弁座６２および弁体６３の双方は、ディスク状（即ち、円盤状）に形成されている。弁座６２には、流入管６１ａと連通する弁孔６２ａが形成されている。弁体６３には、周方向に延びる連通孔６３ａが形成されている。本実施形態では、連通孔６３ａは、図１２の紙面における時計回り方向の後方側から前方側に向かって開口面積が徐々に拡大するテーパ状に形成されている。

　弁座６２と弁体６３は、これらの中心軸が合わさるよう重ね合わされている。そして、弁体６３を弁座６２に対して中心軸の回りに所定角度まで摺動回転させて弁孔６２ａを開閉する。

　弁体６３は、回転中心軸に、図示しない駆動機構であるステッピングモータの回転軸が接続されている。ステッピングモータは、図示しない空調制御装置から出力される制御信号によって、その作動が制御される。このため、本実施形態の蒸発圧力調整弁１９では、空調制御装置から出力される制御信号に応じ、弁体６３を弁座６２に対して中心軸の回りに任意角度に回転させることができる。

　弁体６３を図１３における紙面反時計回り方向に回転させることで絞り開度が大きくなり、弁体６３を図１３における紙面時計回り方向に回転させることで絞り開度が小さくなる。このとき、連通孔６３ａがテーパ状に形成されているため、図１４に示すように、本実施形態の蒸発圧力調整弁１９は、開度に対する冷媒流量の増加度合いが、開度が大きい方が多くなる流量特性を有している。

　その他の構成は、第１実施形態と同様である。したがって、第６実施形態の蒸発圧力調整弁１９においても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

　（第７実施形態）
　次に、本開示の第７実施形態について図１５および図１６に基づいて説明する。本実施形態では、第６実施形態に対して、弁体６３の連通孔６３ａの形状を変更している。

　図１５に示すように、本実施形態の蒸発圧力調整弁１９では、連通孔６３ａは、細溝部６３ｂおよび太溝部６３ｃを有している。細溝部６３ｂにおける径方向の幅は、太溝部６３ｃにおける径方向の幅より細い。弁体６３において、細溝部６３ｂは太溝部６３ｃよりも時計回り方向における後方側に配置されている。細溝部６３ｂと太溝部６３ｃとは直接連通している。

　細溝部６３ｂでは、時計回り方向前方側から後方側まで径方向の長さは一定である。太溝部６３ｃでは、時計回り方向後方側から前方側に向かって、径方向の長さが徐々に長くなっている。

　上述のように連通孔６３ａが構成されているため、本実施形態の蒸発圧力調整弁１９は、図１６に示すように、絞り開度が最小から最大までの間に、開度の増加に対する冷媒流量の増加割合が小さい状態から大きい状態に切り替わる遷移領域Ｓ２を有する流量特性を備えている。遷移領域Ｓ２よりも絞り開度が小さい小開度領域Ｒ１における開度の増加に対する冷媒流量の増加割合は、遷移領域点Ｓ２よりも絞り開度が大きい大開度領域Ｒ２における開度の増加に対する冷媒流量の増加割合よりも小さい。また、本実施形態では、小開度領域Ｒ１から大開度領域Ｒ２に開度が増加する際、遷移領域Ｓ２では、絞り開度が一定の状態で、冷媒流量のみ増加する。

　その他の構成は、第６実施形態と同様である。したがって、第７実施形態の蒸発圧力調整弁１９においても、第６実施形態と同様の効果を得ることができる。

　（第８実施形態）
　次に、本開示の第８実施形態について図１７および図１８に基づいて説明する。本実施形態では、第１実施形態に対して、蒸発圧力調整弁１９の構成を変更している。

　図１７に示すように、本実施形態の蒸発圧力調整弁１９は、バタフライ弁により構成されている。具体的には、本実施形態の蒸発圧力調整弁１９は、弁箱７１、弁軸７２、弁体７３、弁体弁座７４および弁箱弁座７５を有している。

　弁箱７１は、冷媒流路７１０を構成する箱状部材であり、ボデー部に相当する。弁箱７１には流入路７１ａおよび流出路７１ｂが接続されている。流入路７１ａは、室内蒸発器１８から流出した冷媒を流入させる入口部である。流出路７１ｂは、冷媒を圧縮機１１の吸入口側へ流出させる出口部である。

　弁軸７２は、弁箱７１を弁軸７２の径方向に貫通する軸部材である。弁体７３は、円板状に形成されるとともに、弁軸７２に取り付けられている。弁体弁座７４は、弁体７３の外周全面に設けられている。弁箱弁座７５は、弁箱７１の内壁面に設けられており、弁体弁座７４が接離する。

　弁軸７２には、図示しない駆動機構であるステッピングモータの回転軸が接続されている。ステッピングモータは、図示しない空調制御装置から出力される制御信号によって、その作動が制御される。このため、本実施形態の蒸発圧力調整弁１９では、空調制御装置から出力される制御信号に応じ、弁軸７２を介して弁体７３を回転して弁体弁座７４を弁箱弁座７５に接離することによって弁開閉する。

　ここで、本実施形態では、弁箱弁座７５は、弁箱７１の冷媒流れ方向（図１７の紙面上下方向）に対して傾斜したテーパ面７５ａを有している。このため、図１８に示すように、本実施形態の蒸発圧力調整弁１９は、開度に対する冷媒流量の増加度合いが、開度が大きい方が多くなる流量特性を有している。

　その他の構成は、第１実施形態と同様である。したがって、第８実施形態の蒸発圧力調整弁１９においても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

　（第９実施形態）
　次に、本開示の第９実施形態について図１９および図２０に基づいて説明する。本実施形態では、第８実施形態に対して、蒸発圧力調整弁１９の構成を変更している。

　図１９に示すように、本実施形態の蒸発圧力調整弁１９は、ボール弁により構成されている。具体的には、本実施形態の蒸発圧力調整弁１９は、弁箱８１、弁体８２および弁棒８３を有している。

　弁箱８１は、冷媒流路８１０を構成する箱状部材であり、ボデー部に相当する。弁箱８１には、図示しない流入路および流出路が接続されている。流入路は、室内蒸発器１８から流出した冷媒を流入させる入口部である。流出路は、冷媒を圧縮機１１の吸入口側へ流出させる出口部である。

　弁体８２は、球状に形成されるとともに、弁箱８１内に弁座８４を介して回転可能に保持される。弁棒８３は、弁体８２の上面に接続されるとともに、弁体８２を回転させる。

　図２０に示すように、弁体８２には、球状面へ開口して弁内冷媒通路８２ａが形成されている。弁体８２において、弁内冷媒通路８２ａの球状面への開口部には、弁体８２の回転方向へ延出して、切欠溝８２ｂが形成されている。

　図１９に示すように、弁棒８３には、図示しない駆動機構であるステッピングモータの回転軸が接続されている。ステッピングモータは、図示しない空調制御装置から出力される制御信号によって、その作動が制御される。このため、本実施形態の蒸発圧力調整弁１９では、空調制御装置から出力される制御信号に応じ、弁棒８３を介して弁体８２を回転して、弁箱８１内の冷媒流路と弁体８２の弁内冷媒通路８２ａとの連通状態を切り替えることによって弁開閉する。

　本実施形態の蒸発圧力調整弁１９では、第８実施形態と同様の流量特性を有している。したがって、第９実施形態の蒸発圧力調整弁１９においても、第８実施形態と同様の効果を得ることができる。

　（第１０実施形態）
　次に、本開示の第１０実施形態について図２１および図２２に基づいて説明する。本実施形態では、第１実施形態に対して、蒸発圧力調整弁１９の構成を変更している。

　図２１に示すように、本実施形態の蒸発圧力調整弁１９は、スプール弁により構成されている。具体的には、本実施形態の蒸発圧力調整弁１９は、ケース９１、略円筒状の弁体９２および軸部９３を有している。

　ケース９１は、冷媒流路９１０を構成する流路形成部であり、ボデー部に相当する。ケース９１には、弁室９１ａ、流入ポート９１ｂおよび流出ポート９１ｃが形成されている。弁室９１ａは、弁体９２が収容される空間であって、弁体９２の軸方向に延びている。流入ポート９１ｂは、室内蒸発器１８から流出した冷媒を流入させる入口部である。流出ポート９１ｃは、冷媒を圧縮機１１の吸入口側へ流出させる出口部である。流入ポート９１ｂにおける弁室９１ａへの開口部と、流出ポート９１ｃにおける弁室９１ａへの開口部とは、弁体９２の軸方向に垂直な同一平面上に配置されている。

　弁体９２は、弁室９１ａ内に配置されている。弁体９２の外径は、弁室９１ａの内径よりわずかに小さい。軸部９３は、弁体９２の軸方向の一端面の中央部に接続されている。

　軸部９３における弁体９２と接続されていない側の端部には、図示しない駆動機構であるリニアアクチュエータが接続されている。リニアアクチュエータは、直線駆動する電動アクチュエータである。リニアアクチュエータは、図示しない空調制御装置から出力される制御信号によって、その作動が制御される。このため、本実施形態の蒸発圧力調整弁１９では、空調制御装置から出力される制御信号に応じ、軸部９３および弁体９２を軸方向に摺動させて、流入ポート９１ｂと流出ポート９１ｃとの連通状態を切り替えることによって弁開閉する。

　本実施形態では、弁体９２は、弁体９２の軸方向および径方向の双方に対して傾斜した第１テーパ面９２ａおよび第２テーパ面９２ｂを有している。第１テーパ面９２ａは、第２テーパ面９２ｂより軸部９３に近い側に配置されている。第２テーパ面９２ｂの軸方向に対する傾斜角度は、第１テーパ面９２ａの軸方向に対する傾斜角度よりも大きい。第１テーパ面９２ａおよび第２テーパ面９２ｂは、連続して形成されている。

　ここで、上述したように、弁体８２は第１テーパ面９２ａおよび第２テーパ面９２ｂを有しているので、図２２に示すように、本実施形態の蒸発圧力調整弁１９は、開度に対する冷媒流量の増加度合いが、開度が大きい方が多くなる流量特性を有している。

　より詳細には、本実施形態の蒸発圧力調整弁１９は、絞り開度が最小から最大までの間に、開度の増加に対する冷媒流量の増加割合が小さい状態から大きい状態に切り替わる第１遷移点Ｓ１および第２遷移点Ｓ２を有する流量特性を備えている。

　第1遷移点Ｓ１よりも絞り開度が小さい領域Ｒ１における開度の増加に対する冷媒流量の増加割合は、第１遷移点Ｓ１よりも絞り開度が大きい領域Ｒ２、Ｒ３における開度の増加に対する冷媒流量の増加割合よりも小さい。また、第１遷移点Ｓ１よりも絞り開度が大きく、かつ、第２遷移点Ｓ２よりも絞り開度が小さい領域Ｒ２における開度の増加に対する冷媒流量の増加割合は、第２遷移点Ｓ２よりも絞り開度が大きい領域Ｒ３における開度の増加に対する冷媒流量の増加割合よりも小さい。

　その他の構成は、第１実施形態と同様である。したがって、第１０実施形態の蒸発圧力調整弁１９においても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

　（第１１実施形態）
　次に、本開示の第１１実施形態について図２３および図２４に基づいて説明する。本実施形態では、第１０実施形態に対して、ケース９１および弁体９２の形状を変更している。

　図２３に示すように、本実施形態の蒸発圧力調整弁１９では、弁体９２は円筒状に形成されている。すなわち、第１テーパ面９２ａおよび第２テーパ面９２ｂを廃止している。

　ケース９１における流入ポート９１ｂと弁室９１ａとの接続部には、テーパ状に切り欠かれた細溝部９１ｄが形成されている。細溝部９１ｄは、弁体９２における軸部９３と反対側の端面に設けられた角部と対向するように配置されている。

　このため、図２４に示すように、本実施形態の蒸発圧力調整弁１９では、絞り開度が最小から最大までの間に、開度の増加に対する冷媒流量の増加割合が小さい状態から大きい状態に切り替わる遷移点Ｓ１を有する流量特性を備えている。遷移点Ｓ１よりも絞り開度が小さい領域における開度の増加に対する冷媒流量の増加割合は、遷移点Ｓ１よりも絞り開度が大きい領域Ｒ２における開度の増加に対する冷媒流量の増加割合よりも小さい。

　その他の構成は、第１０実施形態と同様である。したがって、第１１実施形態の蒸発圧力調整弁１９においても、第１０実施形態と同様の効果を得ることができる。

　（第１２実施形態）
　次に、本開示の第１２実施形態について図２５および図２６に基づいて説明する。本実施形態では、第１１実施形態に対して、蒸発圧力調整弁１９の構成を変更している。

　図２５および図２６に示すように、本実施形態の蒸発圧力調整弁１９は、スライド弁により構成されている。具体的には、本実施形態の蒸発圧力調整弁１９は、弁箱１０１、流入ポート１０２、流出ポート１０３および弁体１０４を有している。

　弁箱１０１は、冷媒流路１０１０を構成する箱状部材であり、ボデー部に相当する。弁箱１０１には、流入ポート１０２および流出ポート１０３が接続されている。流入ポート１０２は、室内蒸発器１８から流出した冷媒を流入させる入口部である。流出ポート１０３は、冷媒を圧縮機１１の吸入口側へ流出させる出口部である。

　流入ポート１０２および流出ポート１０３は、それぞれ、円筒状に形成されている。流入ポート１０２は、弁箱１０１における冷媒流れ方向一端側（図２６の紙面上側）に接続されている。流出ポート１０３は、弁箱１０１における冷媒流れ方向他端側（図２６の紙面下側）に接続されている。

　ここで、各ポート１０２、１０３における冷媒流路の中心軸を流路軸線という。流入ポート１０２の流路軸線は、流出ポート１０３の流路軸線と同一直線上に配置されている。すなわち、流入ポート１０２は、弁箱１０１を挟んで流出ポート１０３と対向している。

　流出ポート１０３の上流側端部は、弁箱１０１内に配置されている。流出ポート１０３の上流側端面には、弁座面１０５が形成されている。以下、流出ポート１０３における弁箱１０１内に配置された部位を、弁座部１０６という。弁座部１０６は、円筒状に形成されている。

　弁体１０４は、円板状に形成されている。軸方向から見た際に、弁体１０４の直径は、流出ポート１０３の開口部の直径よりも大きい。弁体１０４は、弁座面１０５に添わせて設けられ、上記流路軸線に対して直交する方向にスライドすることで流出ポートを開閉する。

　弁体１０４には、図示しない駆動機構であるリニアアクチュエータが接続されている。リニアアクチュエータは、図示しない空調制御装置から出力される制御信号によって、その作動が制御される。このため、本実施形態の蒸発圧力調整弁１９では、空調制御装置から出力される制御信号に応じ、弁体１０４をスライドさせて、流出ポート１０３の連通状態を切り替えることによって弁開閉する。

　ここで、弁座部１０６の内周面における駆動機構と反対側には、径方向に切り欠いた細溝部１０７が設けられている。細溝部１０７の底面（すなわち、弁体１０４から遠い面）は、弁体１０４に近づくにつれて流出ポート１０３の流路軸線から遠ざかるように傾斜するテーパ状に形成されている。

　このため、本実施形態の蒸発圧力調整弁１９は、第１１実施形態と同様の流量特性を有している。したがって、第１２実施形態の蒸発圧力調整弁１９においても、第１１実施形態と同様の効果を得ることができる。

　本開示は上述の実施形態に限定されることなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲内で、以下のように種々変形可能である。

　（１）上記第８実施形態では、蒸発圧力調整弁１９をバタフライ弁により構成するとともに、弁箱弁座７５にテーパ面７５ａを設けた例について説明したが、この態様に限定されない。例えば、図２７に示すように、弁箱弁座７５を階段状に形成してもよい。この場合、蒸発圧力調整弁１９の流量特性を第４実施形態と同様とすることができる。

　（２）上記第１０実施形態では、蒸発圧力調整弁１９をスプール弁により構成するとともに、弁体９２に第１テーパ面９２ａおよび第２テーパ面９２ｂを設けた例について説明したが、この態様に限定されない。例えば、図２８に示すように、弁体９２における軸部９３から遠い側に、他の部位より径方向寸法が小さい小径部９２ｃを設けてもよい。この場合、蒸発圧力調整弁１９の流量特性を第１１実施形態と同様とすることができる。

　（３）上記実施形態では、蒸発圧力調整弁１９の流量特性として、開度が増加するに伴い、冷媒流量が直線的に増加する例を説明したが、流量特性はこの態様に限定されない。例えば、図２９に示すように、開度が増加するに伴い、冷媒流量が曲線的に増加してもよい。

　（４）上記実施形態では、電動アクチュエータとして電動モータを採用した例について説明したが、電動アクチュエータとして例えばソレノイド等の他の電気式アクチュエータを採用してもよい。

　（５）上記第１実施形態では、ボデー部５１内の冷媒流路（すなわち、弁室５１ａ）において、入口部５１ｇから弁体５５に向かう冷媒の流れと、弁体５５から出口部５１ｈへ向かう冷媒の流れとの成す角度を９０°とした例について説明したが、この態様に限定されない。入口部５１ｇから弁体５５に向かう冷媒の流れと、弁体５５から出口部５１ｈへ向かう冷媒の流れとの成す角度を、９０°以上の任意の角度としてもよい。

　（６）上記実施形態では、室内蒸発器１８における冷媒蒸発温度（即ち、蒸発器温度）に基づいて、蒸発圧力調整弁１９における冷媒流路の絞り開度を制御する例について説明したが、蒸発圧力調整弁１９の開度制御をこの態様に限定されない。

　例えば、室内蒸発器１８の入口側冷媒の温度に基づいて、蒸発圧力調整弁１９における冷媒流路の絞り開度を制御してもよい。また、室内蒸発器１８の入口側冷媒の圧力に基づいて、蒸発圧力調整弁１９における冷媒流路の絞り開度を制御してもよい。また、第２膨張弁１５ｂにおける減圧量に基づいて、蒸発圧力調整弁１９における冷媒流路の絞り開度を制御してもよい。また、第２膨張弁１５ｂから流出した冷媒の出口側圧力に基づいて、蒸発圧力調整弁１９における冷媒流路の絞り開度を制御してもよい。

　（７）上記実施形態では、蒸発圧力調整弁１９の流入口側を、室内蒸発器１８の冷媒出口に接続した例について説明したが、蒸発圧力調整弁１９の配置はこの態様に限定されない。例えば、蒸発圧力調整弁１９の流入口側を、室外熱交換器１６の冷媒出口に接続してもよい。

　本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

Claims (9)

1. 　冷凍サイクル（１０）における蒸発器（１６、１８）と圧縮機（１１）の間に配置され、前記蒸発器における冷媒蒸発圧力が予め定めた基準蒸発圧力以上となるように調整する蒸発圧力調整弁であって、
   　電動アクチュエータ（５２）によって駆動され、
   　開度に対する冷媒流量の増加度合いが、開度が大きい方が多い蒸発圧力調整弁。
2. 　開度が最小から最大までの間に、開度に対する冷媒流量の増加度合いが小さい状態から大きい状態に切り替わる遷移領域を有している請求項１に記載の蒸発圧力調整弁。
3. 　最小開度において、冷媒の流量が０より大きい請求項１または２に記載の蒸発圧力調整弁。
4. 　前記蒸発器から流出した冷媒を流入させる入口部（５１ｇ、６１ａ、７１ａ、９１ｂ、１０２）、前記入口部から流入した冷媒を流通させる冷媒流路（５１ａ、６１０、７１０、８１０、９１０、１０１０）、および前記冷媒流路を流通した冷媒を前記圧縮機の吸入口側へ流出させる出口部（５１ｈ、６１ｂ、７１ｂ、９１ｃ、１０３）を有するボデー部（５１、６１、７１、８１、９１、１０１）と、
   　前記冷媒流路の絞り開度を調整する弁体（５５、６３、７３、８２、９２、１０４）と、を備え、
   　前記入口部から前記弁体に向かう冷媒の流れと、前記弁体から前記出口部へ向かう冷媒の流れとのなす角度は、９０°以上である請求項１ないし３のいずれか１つに記載の蒸発圧力調整弁。
5. 　前記蒸発器から流出した冷媒を流入させる入口部（５１ｇ、６１ａ、７１ａ、９１ｂ、１０２）、前記入口部から流入した冷媒を流通させる冷媒流路（５１ａ、６１０、７１０、８１０、９１０、１０１０）、および前記冷媒流路を流通した冷媒を前記圧縮機の吸入口側へ流出させる出口部（５１ｈ、６１ｂ、７１ｂ、９１ｃ、１０３）を有するボデー部（５１、６１、７１、８１、９１、１０１）と、
   　前記冷媒流路の絞り開度を調整する弁体（５５、６３、７３、８２、９２、１０４）と、を備え、
   　前記蒸発器における冷媒蒸発温度に基づいて、前記冷媒流路の絞り開度を制御する請求項１ないし４のいずれか１つに記載の蒸発圧力調整弁。
6. 　前記蒸発器から流出した冷媒を流入させる入口部（５１ｇ、６１ａ、７１ａ、９１ｂ、１０２）、前記入口部から流入した冷媒を流通させる冷媒流路（５１ａ、６１０、７１０、８１０、９１０、１０１０）、および前記冷媒流路を流通した冷媒を前記圧縮機の吸入口側へ流出させる出口部（５１ｈ、６１ｂ、７１ｂ、９１ｃ、１０３）を有するボデー部（５１、６１、７１、８１、９１、１０１）と、
   　前記冷媒流路の絞り開度を調整する弁体（５５、６３、７３、８２、９２、１０４）と、を備え、
   　前記蒸発器の入口側冷媒の温度に基づいて、前記冷媒流路の絞り開度を制御する請求項１ないし４のいずれか１つに記載の蒸発圧力調整弁。
7. 　前記蒸発器から流出した冷媒を流入させる入口部（５１ｇ、６１ａ、７１ａ、９１ｂ、１０２）、前記入口部から流入した冷媒を流通させる冷媒流路（５１ａ、６１０、７１０、８１０、９１０、１０１０）、および前記冷媒流路を流通した冷媒を前記圧縮機の吸入口側へ流出させる出口部（５１ｈ、６１ｂ、７１ｂ、９１ｃ、１０３）を有するボデー部（５１、６１、７１、８１、９１、１０１）と、
   　前記冷媒流路の絞り開度を調整する弁体（５５、６３、７３、８２、９２、１０４）と、を備え、
   　前記蒸発器の入口側冷媒の圧力に基づいて、前記冷媒流路の絞り開度を制御する請求項１ないし４のいずれか１つに記載の蒸発圧力調整弁。
8. 　前記蒸発器から流出した冷媒を流入させる入口部（５１ｇ、６１ａ、７１ａ、９１ｂ、１０２）、前記入口部から流入した冷媒を流通させる冷媒流路（５１ａ、６１０、７１０、８１０、９１０、１０１０）、および前記冷媒流路を流通した冷媒を前記圧縮機の吸入口側へ流出させる出口部（５１ｈ、６１ｂ、７１ｂ、９１ｃ、１０３）を有するボデー部（５１、６１、７１、８１、９１、１０１）と、
   　前記冷媒流路の絞り開度を調整する弁体（５５、６３、７３、８２、９２、１０４）と、を備え、
   　前記圧縮機から吐出された冷媒を減圧する減圧部（１５ｂ）における減圧量に基づいて、前記冷媒流路の絞り開度を制御する請求項１ないし４のいずれか１つに記載の蒸発圧力調整弁。
9. 　前記蒸発器から流出した冷媒を流入させる入口部（５１ｇ、６１ａ、７１ａ、９１ｂ、１０２）、前記入口部から流入した冷媒を流通させる冷媒流路（５１ａ、６１０、７１０、８１０、９１０、１０１０）、および前記冷媒流路を流通した冷媒を前記圧縮機の吸入口側へ流出させる出口部（５１ｈ、６１ｂ、７１ｂ、９１ｃ、１０３）を有するボデー部（５１、６１、７１、８１、９１、１０１）と、
   　前記冷媒流路の絞り開度を調整する弁体（５５、６３、７３、８２、９２、１０４）と、を備え、
   　前記圧縮機から吐出された冷媒を減圧する減圧部（１５ｂ）から流出した冷媒の出口側圧力に基づいて、前記冷媒流路の絞り開度を制御する請求項１ないし４のいずれか１つに記載の蒸発圧力調整弁。

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