(57)【要約】【課題】複数の弁体を備える弁装置において、体格の小型化を図る。【解決手段】弁装置２８は、圧力調整室７０５ｂが形成されたボデー部７０と、第１弁体７２と、第２弁体７４と、第１弁体７２および第２弁体７４を所定の弁軸方向ＤＲａに変位させる弁作動部７６と、を備える。弁作動部７６は、圧力調整室７０５ｂの冷媒の圧力に応じて弁軸方向ＤＲａに変位するピストン７６１、ピストン７６１の変位を第１弁体７２および第２弁体７４に伝える作動軸部７６３、圧力調整室７０５ｂの冷媒圧力を変化させる圧力調整部７６４を含んでいる。圧力調整部７０５ｂは、圧力調整室７０５ｂにおける冷媒の圧力を変化させるためのマイクロバルブを含んで構成されている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１１）を含むヒートポンプ回路（１０１）の一部を構成する弁装置であって、
冷媒が導入される圧力調整室（７０５ｂ）が形成されたボデー部（７０）と、
前記ボデー部の内側に収容され、前記ヒートポンプ回路における冷媒の循環経路を第１経路および第２経路に切り替えるための第１弁体（７２）と、
前記ボデー部の内側に収容され、前記ボデー部に形成された冷媒通路（２８３、２８５）の通路開度を全開にする全開状態および前記冷媒通路の通路開度を前記全開状態よりも絞る絞り状態に切り替えるための第２弁体（７４）と、
前記第１弁体および前記第２弁体を所定の弁軸方向（ＤＲａ）に変位させることで、前記循環経路を前記第１経路にするとともに前記冷媒通路の通路開度を前記全開状態にする第１作動状態と、前記循環経路を前記第２経路にするとともに前記冷媒通路の通路開度を前記絞り状態にする第２作動状態とを切り替える弁作動部（７６）と、を備え、
前記弁作動部は、前記圧力調整室の冷媒の圧力に応じて前記弁軸方向に変位するピストン（７６１）、前記ピストンの変位を前記第１弁体および前記第２弁体に伝える作動軸部（７６３）、前記圧力調整室における冷媒の圧力を変化させる圧力調整部（７６４）を含んでおり、
前記圧力調整部は、前記圧力調整室における冷媒の圧力を変化させるための弁部品（Ｙ１）を含んで構成され、
前記弁部品は、
前記圧力調整室に導入する冷媒が流通する流体室（Ｙ１９）が形成される基部（Ｙ１１、Ｙ１２、Ｙ１３）と、
自らの温度が変化すると変位する駆動部（Ｙ１２３、Ｙ１２４、Ｙ１２５）と、
前記駆動部の温度の変化による変位を増幅する増幅部（Ｙ１２６、Ｙ１２７）と、
前記増幅部によって増幅された変位が伝達されて動くことで、前記流体室の圧力を調整する可動部（Ｙ１２８）と、を有し、
前記駆動部が温度の変化によって変位したときに、前記駆動部が付勢位置（ＹＰ２）において前記増幅部を付勢することで、前記増幅部がヒンジ（ＹＰ０）を支点として変位するとともに、前記増幅部と前記可動部の接続位置（ＹＰ３）で前記増幅部が前記可動部を付勢し、
前記ヒンジから前記付勢位置までの距離よりも、前記ヒンジから前記接続位置までの距離の方が長くなっている、弁装置。
【請求項２】
前記圧縮機から吐出された冷媒と同等の圧力となる冷媒を高圧冷媒とし、前記圧縮機に吸入される冷媒と同等の圧力となる冷媒を低圧冷媒としたとき、
前記基部には、前記流体室と前記圧力調整室とを連通させる第１流体孔（Ｙ１６）、前記流体室に前記高圧冷媒を流すための第２流体孔（Ｙ１７）、前記流体室に前記低圧冷媒を流すための第３流体孔（Ｙ１８）が形成されており、
前記弁部品は、前記可動部によって前記第２流体孔および前記第３流体孔を開閉することで、前記圧力調整室の圧力を変化させる構成になっている、請求項１に記載の弁装置。
【請求項３】
前記圧力調整部は、前記弁部品の取付対象となる被取付対象物（７０）に対して前記弁部品を取り付けるための部品取付部（Ｙ３）を含んでおり、
前記部品取付部は、前記弁部品と前記被取付対象物とが直接接しないように前記部品取付部と前記弁部品との間に介在されている、請求項１または２に記載の弁装置。
【請求項４】
前記部品取付部は、前記部品取付部の線膨張係数が、前記弁部品の線膨張係数と前記被取付対象物の線膨張係数との間に値となるように構成されている、請求項３に記載の弁装置。
【請求項５】
前記弁部品は、当該弁部品が正常に作動しているか故障しているかを判別するための信号を出力する故障検知部（Ｙ５０）を備えている、請求項１ないし４のいずれか１つに記載の弁装置。
【請求項６】
前記信号は、前記増幅部の歪み量に応じた信号である、請求項５に記載の弁装置。
【請求項７】
前記駆動部は、通電されることで発熱し、
前記故障検知部は、前記弁部品が故障している場合に前記弁部品に対する通電を停止する装置（Ｙ５５）に、前記信号を出力する、請求項５または６に記載の弁装置。
【請求項８】
前記故障検知部は、前記弁部品が故障している場合に、人に報知を行う報知装置（Ｙ５６）を作動させる装置（Ｙ５５）に、前記信号を出力する、請求項５または６に記載の弁装置。
【請求項９】
前記弁部品は、半導体チップによって構成されている、請求項１ないし８のいずれか１つに記載の弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、複数の弁体を備える弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ヒートポンプ回路における制御バルブの数を減らすために、冷媒が循環するヒートポンプ回路に設けられた複数の制御バルブの一部を統合弁として統合することが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１７／０２２３７８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に記載の統合弁は、複数の制御バルブを駆動する駆動部が、作動軸部、ステッピングモータ等の電動モータ、電動モータの回転を作動軸部の軸方向の変位に変換する送りネジ機構で構成されており、体格が非常に大型になっている。統合弁の大型化は、搭載性の悪化につながることから好ましくない。
【０００５】
本開示は、複数の弁体を備える弁装置において、体格の小型化を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、
冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１１）を含むヒートポンプ回路（１０１）の一部を構成する弁装置であって、
冷媒が導入される圧力調整室（７０５ｂ）が形成されたボデー部（７０）と、
ボデー部の内側に収容され、ヒートポンプ回路における冷媒の循環経路を第１経路および第２経路に切り替えるための第１弁体（７２）と、
ボデー部の内側に収容され、ボデー部に形成された冷媒通路（２８３、２８５）の通路開度を全開にする全開状態および冷媒通路の通路開度を全開状態よりも絞る絞り状態に切り替えるための第２弁体（７４）と、
第１弁体および第２弁体を所定の弁軸方向（ＤＲａ）に変位させることで、循環経路を第１経路にするとともに冷媒通路の通路開度を全開状態にする第１作動状態と、循環経路を第２経路にするとともに冷媒通路の通路開度を絞り状態にする第２作動状態とを切り替える弁作動部（７６）と、を備え、
弁作動部は、圧力調整室の冷媒の圧力に応じて弁軸方向に変位するピストン（７６１）、ピストンの変位を第１弁体および第２弁体に伝える作動軸部（７６３）、圧力調整室における冷媒の圧力を変化させる圧力調整部（７６４）を含んでおり、
圧力調整部は、圧力調整室における冷媒の圧力を変化させるための弁部品（Ｙ１）を含んで構成され、
弁部品は、
圧力調整室に導入する冷媒が流通する流体室（Ｙ１９）が形成される基部（Ｙ１１、Ｙ１２、Ｙ１３）と、
自らの温度が変化すると変位する駆動部（Ｙ１２３、Ｙ１２４、Ｙ１２５）と、
駆動部の温度の変化による変位を増幅する増幅部（Ｙ１２６、Ｙ１２７）と、
増幅部によって増幅された変位が伝達されて動くことで、流体室の圧力を調整する可動部（Ｙ１２８）と、を有し、
駆動部が温度の変化によって変位したときに、駆動部が付勢位置（ＹＰ２）において増幅部を付勢することで、増幅部がヒンジ（ＹＰ０）を支点として変位するとともに、増幅部と可動部の接続位置（ＹＰ３）で増幅部が可動部を付勢し、
ヒンジから付勢位置までの距離よりも、ヒンジから接続位置までの距離の方が長くなっている。
【０００７】
これによると、ヒートポンプ回路における冷媒の循環経路を第１経路と第２経路とに切り替えることと、冷媒通路の通路開度を全開状態と絞り状態とに切り替えることとを、弁作動部の作動によって一度に実現することが可能である。
【０００８】
弁作動部は、第１弁体および第２弁体を弁部品による圧力制御室の圧力調整によって変位させる。この弁部品は、増幅部が梃子として機能し、駆動部の温度変化に応じた変位量が、梃子によって増幅されて可動部伝わる。このように、梃子を利用して熱的な膨張による変位量が増幅される弁部品は、そのような梃子を利用しない電磁弁や電動弁に比べて小型に構成することが可能となる。したがって、本開示によれば、複数の弁体を備える弁装置の小型化を図ることができる。
【０００９】
なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態に係る弁装置を含む空調装置の概略構成を示す図であって、冷房モード時の冷媒の循環経路を実線で示した図である。
【図２】第１実施形態に係る弁装置を含む空調装置の概略構成を示す図であって、暖房モード時の冷媒の循環経路を実線で示した図である。
【図３】第１実施形態に係る弁装置の冷房モード時および暖房モード時の状態を説明するための説明図である。
【図４】第１実施形態に係る弁装置の冷房モード時の状態を示す模式的な断面図である。
【図５】第１実施形態に係る弁装置の暖房モード時の状態を示す模式的な断面図である。
【図６】図４のＶＩ部分の模式的な拡大図である。
【図７】第１実施形態に係る弁装置に用いられるマイクロバルブの模式的な分解斜視図である。
【図８】第１実施形態に係る弁装置に用いられるマイクロバルブの模式的な側面図である。
【図９】図８のＩＸ−ＩＸ断面を示すものであって、マイクロバルブの非通電状態を示す断面図である。
【図１０】図９のＸ−Ｘ断面を示す断面図である。
【図１１】図８のＩＸ−ＩＸ断面を示すものであって、マイクロバルブの通電状態を示す断面図である。
【図１２】図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ断面を示す断面図である。
【図１３】第１実施形態に係る弁装置の弁作動部の動作を説明するための説明図である。
【図１４】第２実施形態に係る弁装置の模式的な断面図である。
【図１５】第２実施形態に係る弁装置の弁作動部の動作を説明するための説明図である。
【図１６】第３実施形態に係る弁装置に用いられるマイクロバルブの内部を示す模式図である。
【図１７】図１６の一部を拡大した拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態において、先行する実施形態で説明した事項と同一もしくは均等である部分には、同一の参照符号を付し、その説明を省略する場合がある。また、実施形態において、構成要素の一部だけを説明している場合、構成要素の他の部分に関しては、先行する実施形態において説明した構成要素を適用することができる。以下の実施形態は、特に組み合わせに支障が生じない範囲であれば、特に明示していない場合であっても、各実施形態同士を部分的に組み合わせることができる。
【００１２】
（第１実施形態）
本実施形態について、図１〜図１３を参照して説明する。本実施形態では、車室内を空調する空調装置８に本開示の弁装置２８を適用した例について説明する。空調装置８は、蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置１０を備えている。
【００１３】
冷凍サイクル装置１０は、冷媒が循環するヒートポンプ回路１０１を有する。また、冷凍サイクル装置１０は、送風空気を冷却して車室内を冷房する冷房モードと、送風空気を加熱して車室内を暖房する暖房モードとに切替可能になっている。
【００１４】
図１では、冷房モード時に冷媒が流れる経路を実線で示し、冷媒が流れない経路を破線で示している。また、図２では、暖房モード時に冷媒が流れる経路を実線で示し、冷媒が流れない経路を破線で示している。なお、本実施形態では、冷房モード時の冷媒の循環経路が第１経路となり、冷房モード時の冷媒の循環経路が第２経路となる。
【００１５】
図１および図２に示す空調装置８は、エンジン６８および図示しない走行用電動モータ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る。そして、冷凍サイクル装置１０は、空調装置８において、空調対象空間である車室内へ送風される送風空気を加熱あるいは冷却する機能を果たす。
【００１６】
ヒートポンプ回路１０１は、冷媒が循環する流体循環回路である。ヒートポンプ回路１０１は、図１に示す冷房モードの冷媒回路と図２に示す暖房モードの冷媒回路とに切替可能に構成されている。
【００１７】
ヒートポンプ回路１０１では、冷媒としてＨＦＣ系冷媒（具体的には、Ｒ１３４ａ）が採用されている。なお、冷媒は、ＨＦＯ系冷媒（例えば、Ｒ１２３４ｙｆ）や自然冷媒（例えば、二酸化炭素）等が採用されてもよい。
【００１８】
冷凍サイクル装置１０は、制御装置５０を有する。ヒートポンプ回路１０１は、圧縮機１１、水冷コンデンサ１２、室外熱交換器１６、気液分離器１７、過冷却器１９、蒸発器２２、弁装置２８、温度式膨張弁２９、不図示の各種センサ、および高圧配管５２等を有している。
【００１９】
圧縮機１１は、エンジンルーム内に配置されている。エンジンルームは車室外の一部であり、車両に設けられたエンジンルーム隔壁９によって車室内と隔てられている。圧縮機１１は、ヒートポンプ回路１０１において吸入口１１１から冷媒を吸入して圧縮し、圧縮して過熱状態にした冷媒を吐出口１１２から吐出する。圧縮機１１は、電動モータの回転数によって冷媒の吐出容量を変更可能な電動圧縮機で構成されている。圧縮機１１の電動モータは、後述する制御装置５０から出力される制御信号によって制御される。
【００２０】
水冷コンデンサ１２は、冷媒が流れる第１熱交換部１２１と、エンジン冷却水としての不凍液が流れる第２熱交換部１２２とを備える水冷媒熱交換器である。第１熱交換部１２１は、圧縮機１１の吐出口１１２と高圧配管５２との間に設けられている。高圧配管５２は、水冷コンデンサ１２の第１熱交換部１２１と弁装置２８の第３入口通路２８３とをつなぐ配管である。第２熱交換部１２２は、不凍液が流れる不凍液循環回路６４の途中に設けられている。
【００２１】
不凍液循環回路６４では不凍液が冷却水ポンプ６６によって矢印Ｗｅｎのように循環させられている。第２熱交換部１２２は、第２熱交換部１２２から流出した不凍液がヒータコア６２を通ってからエンジン６８へ戻るように、ヒータコア６２と直列に配置されている。
【００２２】
水冷コンデンサ１２は、第１熱交換部１２１内を流れる冷媒と第２熱交換部１２２内を流れる不凍液とを熱交換させ、それによりその冷媒の熱で不凍液を加熱すると共に、冷媒を冷却する。
【００２３】
ヒータコア６２は、室内空調ユニット３０のケーシング３１内に形成された温風通路３１ａに配置されている。ヒータコア６２は、内部を流れる不凍液と、温風通路３１ａにてヒータコア６２を通過する送風空気とを熱交換させて当該送風空気を加熱する熱交換器である。従って、水冷コンデンサ１２は、圧縮機１１から吐出され第１熱交換部１２１に流入した冷媒が持つ熱を不凍液とヒータコア６２とを介して間接的に送風空気へ放熱させる放熱器として機能する。
【００２４】
弁装置２８は、複数の弁体が互いに連動して作動する複合制御バルブであり、制御装置５０から出力される制御信号によって作動する。具体的に、弁装置２８は、冷媒を減圧膨張させる減圧弁として機能する絞り機能部２８ａと、冷媒の流れを切り替える三方弁として機能する切替機能部２８ｂとを有している。
【００２５】
弁装置２８には、冷媒が流入する第１入口通路２８１、第２入口通路２８２、および第３入口通路２８３が設けられている。また、弁装置２８には、冷媒が流出する第１出口通路２８４および第２出口通路２８５が設けられている。第１入口通路２８１は、温度式膨張弁２９の感温部２９２を介して蒸発器２２に接続されている。また、第２入口通路２８２は気液分離器１７の気相冷媒出口１７ｂに接続され、第３入口通路２８３は水冷コンデンサ１２の第１熱交換部１２１に接続されている。さらに、第１出口通路２８４は圧縮機１１の吸入口１１１に接続され、第２出口通路２８５は室外熱交換器１６の冷媒入口１６１に接続されている。
【００２６】
絞り機能部２８ａは、第３入口通路２８３からの冷媒を第２出口通路２８５へ殆ど絞らずに流す開放状態と、第３入口通路２８３からの冷媒の流れを上記開放状態よりも絞ってその冷媒を第２出口通路２８５へ流す絞り状態とに切替可能に構成されている。
【００２７】
また、切替機能部２８ｂは、第１入口通路２８１を第１出口通路２８４へ連通させる第１連通状態と、第２入口通路２８２を第１出口通路２８４へ連通させる第２連通状態とに択一的に切替可能に構成されている。なお、弁装置２８の詳細構成については後述する。
【００２８】
室外熱交換器１６は、エンジンルーム内に配置されている。室外熱交換器１６は、冷媒入口１６１と冷媒出口１６２とを有している。室外熱交換器１６の冷媒入口１６１には、弁装置２８の第２出口通路２８５から流出した冷媒が流入する。室外熱交換器１６は、内部を流通する冷媒と、車室外空気である外気とを熱交換させる。室外熱交換器１６は、室外熱交換器１６に流入する冷媒の温度に応じて吸熱器または放熱器として機能する。室外熱交換器１６の機能の切替えは、弁装置２８の絞り機能部２８ａによって行われる。
【００２９】
気液分離器１７は、冷媒入口１７ａと気相冷媒出口１７ｂと液相冷媒出口１７ｃとを有している。気液分離器１７の冷媒入口１７ａには、室外熱交換器１６の冷媒出口１６２から流出した冷媒が流入する。気液分離器１７は、冷媒入口１７ａから流入した冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離する。そして、気液分離器１７は、その分離された気相冷媒を気相冷媒出口１７ｂから流出させ、液相冷媒を液相冷媒出口１７ｃから流出させる。
【００３０】
過冷却器１９は、冷媒入口１９１と冷媒出口１９２とを有し、その冷媒入口１９１は気液分離器１７の液相冷媒出口１７ｃに接続されている。過冷却器１９は、気液分離器１７の液相冷媒出口１７ｃと温度式膨張弁２９との間に設けられている。過冷却器１９は、気液分離器１７の液相冷媒出口１７ｃから流出した冷媒を過冷却する熱交換器である。この過冷却器１９、室外熱交換器１６、および気液分離器１７は、相互にボルト締結等されることで一体的に構成されている。
【００３１】
温度式膨張弁２９は、過冷却器１９を通過した冷媒が流入するように、過冷却器１９の冷媒出口１９２に接続されている。温度式膨張弁２９は、過冷却器１９の冷媒出口１９２を通過した冷媒を所望の圧力に減圧させるものである。温度式膨張弁２９は、過冷却器１９と蒸発器２２との間に介装された減圧部２９１と、蒸発器２２と弁装置２８の第１入口通路２８１との間に介装された感温部２９２とを有する温度感応型の機械式膨張弁で構成されている。感温部２９２は、蒸発器出口側冷媒の温度および圧力に基づきその冷媒の過熱度を検出する。減圧部２９１は、蒸発器出口側冷媒の温度および圧力に応じて冷媒流れを絞って減圧する。
【００３２】
蒸発器２２は、冷媒が流入する冷媒入口２２１と、冷媒を流出させる冷媒出口２２２とを有している。蒸発器２２は、室内空調ユニット３０のケーシング３１内のうち、ヒータコア６２よりも空気流れ上流側に配置されている。蒸発器２２は、冷房モード時に送風空気を冷却する冷却用熱交換器であり、温度式膨張弁２９の減圧部２９１から流出した冷媒をケーシング３１内の送風空気と熱交換させて蒸発させる。なお、室内空調ユニット３０は蒸発器２２よりも空気流れ上流側に送風機を備えており、その送風機によって送風空気が矢印ＦＮのように蒸発器２２へと送られる。
【００３３】
室内空調ユニット３０は、上記のケーシング３１に加えて送風通路切替ドア３３を備えている。ケーシング３１内には、互いに並列に設けられた温風通路３１ａと冷風通路３１ｂとが形成されており、温風通路３１ａにはヒータコア６２が配置されている。すなわち、温風通路３１ａは蒸発器２２通過後の送風空気をヒータコア６２へ流す空気通路であり、冷風通路３１ｂは、ヒータコア６２を迂回させてその送風空気を流す空気通路である。
【００３４】
送風通路切替ドア３３は、制御装置５０から出力される制御信号によって作動する。送風通路切替ドア３３は、冷房モード時に温風通路３１ａを塞ぐ一方で冷風通路３１ｂを開放する第１ドア位置に位置決めされ、暖房モード時に温風通路３１ａを開放する一方で冷風通路３１ｂを塞ぐ第２ドア位置に位置決めされる。例えば、図１では送風通路切替ドア３３は第１ドア位置に位置決めされており、図２では送風通路切替ドア３３は第２ドア位置に位置決めされている。
【００３５】
ケーシング３１において、温風通路３１ａおよび冷風通路３１ｂの空気流れ下流側には、温風通路３１ａまたは冷風通路３１ｂを通過した送風空気を、空調対象空間である車室内へ吹き出す開口孔が複数設けられている。具体的に、この開口孔としては、車室内の乗員の上半身に向けて空調風を吹き出すフェイス開口孔、乗員の足元に向けて空調風を吹き出すフット開口孔、および車両前面窓ガラス内側面に向けて空調風を吹き出すデフロスタ開口孔（いずれも図示せず）等がある。それぞれの開口孔には、開口孔を開閉する開閉ドアが設けられている。
【００３６】
次に、空調装置８の電子制御部である制御装置５０について説明する。制御装置５０は、プロセッサ、メモリ等を含むマイクロコンピュータとその周辺回路で構成されている。制御装置５０は、メモリに記憶された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。なお、制御装置５０のメモリは、非遷移的実体的記憶媒体で構成される。
【００３７】
このように構成される空調装置８は、制御装置５０による各制御対象機器の制御により、運転モードを冷房モードおよび暖房モードに切替可能になっている。以下、空調装置８の冷房モードおよび暖房モードにおける動作を説明する。
【００３８】
（冷房モード）
制御装置５０は、運転モードが冷房モードに設定されると、図３に示すように、絞り機能部２８ａが開放状態となり、切替機能部２８ｂが第１連通状態となるように弁装置２８を制御する。また、制御装置５０は、送風通路切替ドア３３を、温風通路３１ａを塞ぐ第１ドア位置に位置決めするとともに、不図示の開閉弁により不凍液循環回路６４での不凍液の流れを止める。
【００３９】
冷房モード時には、図１の矢印ＦＬｃで示すように冷媒が流れる。すなわち、圧縮機１１から吐出された高温高圧の冷媒が水冷コンデンサ１２の第１熱交換部１２１に流入する。冷房モード時には、温風通路３１ａを塞がれるとともに、不凍液循環回路６４での不凍液の流れを止められているので、第１熱交換部１２１内を流れる冷媒は殆ど放熱させられることなく第１熱交換部１２１を通過する。
【００４０】
第１熱交換部１２１を通過した冷媒は、弁装置２８の絞り機能部２８ａを通過して室外熱交換器１６に流入する。冷房モード時には、絞り機能部２８ａが開放状態になっているので、絞り機能部２８ａを通過する際に冷媒は殆ど減圧されない。
【００４１】
室外熱交換器１６に流入した冷媒は、外気に放熱された後、気液分離器１７に流入して気相例冷媒と液相冷媒とに分離される。冷房モード時には、切替機能部２８ｂが第１連通状態になっているので、気液分離器１７内の冷媒は気相冷媒出口１７ｂからは流出せず液相冷媒出口１７ｃから流出する。気液分離器１７の液相冷媒出口１７ｃから流出した液相冷媒は、過冷却器１９に流入し、外気に放熱される。
【００４２】
過冷却器１９を通過した冷媒は、温度式膨張弁２９に流入し、低圧冷媒となるまで減圧される。温度式膨張弁２９で減圧された冷媒は、蒸発器２２に流入し、送風空気から吸熱して蒸発した後、再び圧縮機１１で圧縮される。
【００４３】
以上の如く、冷房モード時には、蒸発器２２にて送風空気が冷却された後、ヒータコア６２にて加熱されることなく、車室内に吹き出される。これにより、車室内の冷房が実現される。
【００４４】
（暖房モード）
制御装置５０は、運転モードが暖房モードに設定されると、図３に示すように、絞り機能部２８ａが絞り状態となり、切替機能部２８ｂが第２連通状態となるように弁装置２８を制御する。また、制御装置５０は、送風通路切替ドア３３を、冷風通路３１ｂを塞ぐ第２ドア位置に位置決めするとともに、不凍液循環回路６４内を不凍液が流れるように、不図示の開閉弁を開放する。
【００４５】
暖房モード時には、図２の矢印ＦＬｈで示すように冷媒が流れる。すなわち、圧縮機１１から吐出された高温高圧の冷媒が水冷コンデンサ１２の第１熱交換部１２１に流入し、高圧冷媒が有する熱が不凍液およびヒータコア６２を介して送風空気に放熱される。
【００４６】
第１熱交換部１２１を通過した冷媒は、弁装置２８の絞り機能部２８ａを通過して室外熱交換器１６に流入する。暖房モード時には、絞り機能部２８ａが絞り状態になっているので、絞り機能部２８ａを通過する際に冷媒が低圧冷媒となるまで減圧される。
【００４７】
室外熱交換器１６に流入した冷媒は、外気から吸熱して蒸発した後、気液分離器１７に流入して気相冷媒と液相冷媒とに分離される。暖房モード時には、切替機能部２８ｂが第２連通状態になっているので、気液分離器１７内の冷媒は液相冷媒出口１７ｃからは流出せず気相冷媒出口１７ｂから流出し、再び圧縮機１１で圧縮される。
【００４８】
以上の如く、暖房モード時には、圧縮機１１から吐出された高温高圧の冷媒を熱源として、間接的に送風空気が加熱された後、車室内に吹き出される。これにより、車室内の冷房が実現される。
【００４９】
［弁装置２８の構成］
続いて、弁装置２８の詳細について図４および図５を参照して説明する。弁装置２８は、ボデー部７０、第１弁体７２、第２弁体７４、弁作動部７６、第１付勢部材７８、第２付勢部材８０、調整ネジ８２を備えている。第１弁体７２、第２弁体７４、第１付勢部材７８、および第２付勢部材８０はボデー部７０内に収容されている。
【００５０】
弁装置２８では、一軸心である弁軸心ＣＬｖに沿って第１弁体７２と第２弁体７４とが直列に並んで配置されている。そして、弁装置２８では、弁作動部７６によって、第１弁体７２および第２弁体７４が互いに連動して弁軸心ＣＬｖの軸方向ＤＲａ（以下、弁軸方向ＤＲａとも呼ぶ）に移動させられる。
【００５１】
ボデー部７０は、その内部に第１弁座部７０１、第２弁座部７０２、第３弁座部７０３に設けられている。第１弁座部７０１はその内側に、第１入口通路２８１に連通した通路連通孔７０１ａを形成している。また、第２弁座部７０２はその内側に、第２入口通路２８２に連通した通路連通孔７０２ａを形成している。また、第３弁座部７０３はその内側に、第２出口通路２８５に連通した通路連通孔７０３ａを形成している。第１弁座部７０１は、弁軸方向ＤＲａにおいて第２弁座部７０２に対し第１弁体７２を挟んで対向して配置されている。詳細に言えば、第１弁座部７０１は第１弁体７２に対し、弁軸方向ＤＲａの一方に配置されている。そして、第２弁座部７０２は第１弁体７２に対し、弁軸方向ＤＲａの他方に配置されている。
【００５２】
また、第１出口通路２８４のうち、第１弁座部７０１と第２弁座部７０２とにそれぞれ接続する接続部分は第１弁室２８４ａとして形成されている。その第１弁室２８４ａ内には、第１弁体７２と第１付勢部材７８とが収容されている。
【００５３】
また、第３弁座部７０３は第２弁体７４に対し、弁軸方向ＤＲａの一方に配置されている。第３入口通路２８３のうち、第３弁座部７０３にそれぞれ接続する接続部分は第２弁室２８３ａとして形成されている。その第２弁室２８３ａ内には、第２弁体７４と第２付勢部材８０とが収容されている。
【００５４】
第１弁体７２は、ヒートポンプ回路１０１における冷媒の循環経路を第１経路および第２経路に切り替えるための弁体である。第１弁体７２は、弁軸方向ＤＲａを厚み方向とする略円盤形状を成しており、切替機能部２８ｂの弁体として設けられている。第１弁体７２は、第１弁座部７０１に対し弁軸方向ＤＲａに押し付けられると、第１入口通路２８１を塞ぐ。その一方で、第１弁体７２は、第２弁座部７０２に対し弁軸方向ＤＲａに押し付けられることで第２入口通路２８２を塞ぐ。
【００５５】
このように、第１弁体７２は、弁軸方向ＤＲａへ移動させられることで、第１入口通路２８１を第１出口通路２８４へ連通させる第１連通状態と、第２入口通路２８２を第１出口通路２８４へ連通させる第２連通状態とに択一的に切り替えられる。
【００５６】
第１連通状態は、第２入口通路２８２を塞ぐ一方で第１入口通路２８１を第１出口通路２８４へ連通させる状態である。この第１連通状態では、ヒートポンプ回路１０１における冷媒の循環経路が図１に示す第１経路となる。また、第２連通状態は、第１入口通路２８１を塞ぐ一方で第２入口通路２８２を第１出口通路２８４へ連通させる状態である。この第２連通状態では、ヒートポンプ回路１０１における冷媒の循環経路が図２に示す第２経路となる。
【００５７】
第１連通状態では、図４に示すように、第１弁体７２が第１弁座部７０１から離れる一方で第２弁座部７０２へ押し付けられて当接する。これにより、第１弁体７２は、矢印ＦＬ１ａのように冷媒を第１入口通路２８１から第１出口通路２８４へと流す。その一方で、第１弁体７２は、矢印ＦＬ１ｂのように第２入口通路２８２へ流入する冷媒を塞き止める。
【００５８】
また、第２連通状態では、図５に示すように、第１弁体７２が第２弁座部７０２から離れる一方で第１弁座部７０１へ押し付けられて当接する。これにより、第１弁体７２は、矢印ＦＬ１ｃのように冷媒を第２入口通路２８２から第１出口通路２８４へと流す。その一方で、第１弁体７２は、第１入口通路２８１へ矢印ＦＬ１ｄのように流入する冷媒を塞き止める。
【００５９】
図４および図５に示すように、第２弁体７４は、弁軸方向ＤＲａを厚み方向とする略円盤形状を成しており、絞り機能部２８ａの弁体として設けられている。第２弁体７４は、第１弁体７２に対し弁軸方向ＤＲａの他方に配置されている。第２弁体７４には、その第２弁体７４を弁軸方向ＤＲａに貫通する絞り孔７４ａが形成されている。その絞り孔７４ａは細径の孔であり、その絞り孔７４ａを通る冷媒を絞って減圧させる。
【００６０】
また、第２弁体７４の絞り孔７４ａは、第２弁体７４が第３弁座部７０３に当接した状態で、第３弁座部７０３の通路連通孔７０３ａへ連通する。具体的には、第３弁座部７０３側に開口した絞り孔７４ａの開口端は、弁軸心ＣＬｖの径方向において第３弁座部７０３の内径よりも内側に位置している。
【００６１】
このような構成から、第２弁体７４は、弁軸方向ＤＲａへ移動させられることで、開放状態と絞り状態とに切り替えられる。開放状態は、第３入口通路２８３からの冷媒を第２出口通路２８５へ殆ど絞らずに流す状態である。また、絞り状態は、第３入口通路２８３からの冷媒の流れを上記開放状態よりも絞ってその冷媒を第２出口通路２８５へ流す状態である。
【００６２】
具体的には、開放状態では、図４に示すように、第２弁体７４が第３弁座部７０３から離れ、第３弁座部７０３の通路連通孔７０３ａを開放して第３入口通路２８３へ連通させる。これにより、第２弁体７４は、冷媒を殆ど減圧せずに矢印ＦＬ２ａのように第３入口通路２８３から第２出口通路２８５へと流す。
【００６３】
また、絞り状態では、図５に示すように、第２弁体７４が第３弁座部７０３に押し付けられて当接し、第３弁座部７０３の通路連通孔７０３ａを第２弁体７４の絞り孔７４ａを介して第３入口通路２８３へ連通させる。言い換えれば、第２弁体７４の絞り孔７４ａは絞り状態において、第３入口通路２８３を第３弁座部７０３の通路連通孔７０３ａへ連通させる。そして、第２弁体７４は絞り状態では、第３入口通路２８３からの冷媒を絞り孔７４ａを通過させることで、第３入口通路２８３からの冷媒の流れを上記開放状態よりも絞る。これにより、矢印ＦＬ２ｂ、ＦＬ２ｃのように流れて絞り孔７４ａを通過する冷媒はその絞り孔７４ａにて減圧膨張させられる。絞り状態においては、第２弁体７４は固定絞りとして機能する。
【００６４】
図４および図５に示すように、第１付勢部材７８は、弁軸方向ＤＲａに常時圧縮されている圧縮コイルバネである。第１付勢部材７８は、弁軸方向ＤＲａにおいて第１弁体７２に対し第１弁座部７０１側とは反対側に配置されている。この配置により、第１付勢部材７８は、第１弁体７２を、その第１弁体７２に対する弁軸方向ＤＲａの第１弁座部７０１側すなわち弁軸方向ＤＲａの一方へ付勢する。
【００６５】
第２付勢部材８０は、弁軸方向ＤＲａに常時圧縮されている圧縮コイルバネである。第２付勢部材８０は、弁軸方向ＤＲａにおいて第２弁体７４に対し第３弁座部７０３側とは反対側に配置されている。この配置により、第２付勢部材８０は、第２弁体７４を、その第２弁体７４に対する弁軸方向ＤＲａの第３弁座部７０３側すなわち弁軸方向ＤＲａの一方へ付勢する。
【００６６】
また、調整ネジ８２は、弁軸心ＣＬｖまわりに回動するネジ部材であり、ボデー部７０に対して螺合されている。調整ネジ８２は、弁軸方向ＤＲａにおいて第２弁体７４との間に第２付勢部材８０を挟むように配置されている。第２付勢部材８０が第２弁体７４を付勢する付勢力すなわち第２付勢部材８０のバネ力は、ボデー部７０に対する調整ネジ８２のねじ込み量に応じて増減される。
【００６７】
弁作動部７６は、ピストン７６１、付勢部材７６２、作動軸部７６３、冷媒の圧力差を利用してピストン７６１を駆動する圧力調整部７６４を有している。弁作動部７６は、圧力調整部７６４によってピストン７６１を駆動することで、第１弁体７２と第２弁体７４とを弁軸方向ＤＲａに変位させる。
【００６８】
ピストン７６１は、弁軸方向ＤＲａを厚み方向とする略円柱形状を成している。ピストン７６１は、弁軸方向ＤＲａに変位可能な状態でボデー部７０に形成されたシリンダ室７０５に収容されている。ピストン７６１は、第１弁体７２および第２弁体７４それぞれと連動して変位するように、第１弁体７２および第２弁体７４が固定された作動軸部７６３に対して連結されている。ピストン７６１は、後述の圧力調整室７０５ｂの冷媒の圧力に応じて弁軸方向ＤＲａに変位する。
【００６９】
シリンダ室７０５は、ボデー部７０における第１弁室２８４ａと第２弁室２８３ａとの間に形成された円柱状の空間である。シリンダ室７０５は、ピストン７６１によって、基準圧力室７０５ａおよび圧力調整可能な圧力調整室７０５ｂに分割されている。
【００７０】
基準圧力室７０５ａには、参照ガスとして基準圧力となる冷媒が封入されている。基準圧力室７０５ａには、例えば、第１出口通路２８４を通過する低圧冷媒が導入される。基準圧力室７０５ａには、ピストン７６１を弁軸方向ＤＲａの他方側に向けて付勢する付勢部材７６２が配置されている。付勢部材７６２は、弁軸方向ＤＲａに常時圧縮されている圧縮コイルバネである。
【００７１】
ボデー部７０のうち圧力調整室７０５ｂを形成する側壁部７０６には、圧力調整部７６４が設けられている。圧力調整部７６４は、バルブモジュールＹ０を含んで構成されている。バルブモジュールＹ０は、高圧管７７を介して圧力調整室７０５ｂを第３入口通路２８３と連通させたり、低圧管７９を介して圧力調整室７０５ｂを第１出口通路２８４と連通させたりすることで、圧力調整室７０５ｂの圧力を変動させる。圧力調整部７６４の詳細については後述する。
【００７２】
高圧管７７は、一端側が第３入口通路２８３に接続され、他端側がバルブモジュールＹ０を設置する側壁部７０６に接続されている。この高圧管７７が接続される第３入口通路２８３は、水冷コンデンサ１２を通過した冷媒が流入する通路である。圧縮機１１の吐出口１１２から水冷コンデンサ１２の出口側までには、積極的に冷媒を減圧させるための機器が設けられていない。このため、第３入口通路２８３を通過する冷媒は、圧縮機１１から吐出される冷媒と同等の圧力を有する高圧冷媒となる。したがって、高圧管７７と圧力調整室７０５ｂとが連通すると、圧力調整室７０５ｂの圧力が、圧縮機１１から吐出される冷媒と同等の圧力まで上昇する。
【００７３】
また、低圧管７９は、一端側が第１出口通路２８４に接続され、他端側がバルブモジュールＹ０を設置する側壁部７０６に接続されている。低圧管７９が接続される第１出口通路２８４は、圧縮機１１の吸入口１１１に冷媒を導出する通路である。このため、第１出口通路２８４を通過する冷媒は、圧縮機１１に吸入される冷媒と同等の圧力となる低圧冷媒となる。したがって、低圧管７９と圧力調整室７０５ｂとが連通すると、圧力調整室７０５ｂの圧力が、圧縮機１１に吸入される冷媒と同等の圧力（すなわち、低圧圧力Ｐｌ）まで低下する。
【００７４】
ここで、高圧管７７および低圧管７９は、サイクル内の各種構成機器同士を接続する冷媒配管と異なり小流量の冷媒が流れればよいので、当該冷媒配管よりも流路面積が小さい細管（例えば、キャピラリーチューブ）で構成されている。
【００７５】
作動軸部７６３は、ピストン７６１に接続されており、弁軸方向ＤＲａにおけるピストン７６１の変位を第１弁体７２と第２弁体７４とに伝達する。具体的には、作動軸部７６３は、ピストン７６１よりも弁軸方向ＤＲａの一方側に位置する部位に第１弁体７２が固定され、弁軸方向ＤＲａの他方側の端部に第２弁体７４が固定されている。なお、作動軸部７６３は、ボデー部７０のうち第１弁室２８４ａとシリンダ室７０５との間に形成された第１挿通孔７０ａおよび第２弁室２８３ａとシリンダ室７０５との間に形成された第２挿通孔７０ｂに挿通されている。
【００７６】
［弁装置２８の動作説明］
弁装置２８は、弁作動部７６によって第１弁体７２および第２弁体７４が弁軸方向ＤＲａへ移動させることで、図４に示す第１作動状態と図５に示す第２作動状態とに切り替わる。第１作動状態は、第１弁体７２を第１連通状態にするとともに第２弁体７４を開放状態にする作動状態である。また、第２作動状態は、第１弁体７２を第２連通状態にすると共に第２弁体７４を絞り状態にする作動状態である。
【００７７】
例えば、弁装置２８は、圧力調整部７６４によって圧力調整室７０５ｂの制御圧力Ｐｍが低圧圧力Ｐｌ付近まで低下されると、ピストン７６１が弁軸方向ＤＲａの他方側に向けて変位する。これにより、第１弁体７２が第１連通状態になるとともに第２弁体７４が開放状態になる。すなわち、弁装置２８は、図４に示す第１作動状態に切り替わる。
【００７８】
一方、弁装置２８は、圧力調整部７６４によって圧力調整室７０５ｂの制御圧力Ｐｍが高圧圧力Ｐｈ付近まで高められると、ピストン７６１が弁軸方向ＤＲａの一方側に向けて変位する。これにより、第１弁体７２が第２連通状態になるとともに第２弁体７４が絞り状態になる。すなわち、弁装置２８は、図５に示す第２作動状態に切り替わる。
【００７９】
このように、弁装置２８は、圧力調整部７６４によって圧力調整室７０５ｂの制御圧力Ｐｍを調整することで、第１作動状態と第２作動状態と択一的に切り替わる構成になっている。
【００８０】
以下、圧力調整部７６４について、図６を参照して説明する。図６に示すように、ボデー部７０のうち圧力調整室７０５ｂを形成する側壁部７０６には、バルブモジュールＹ０が一体に構成されている。ボデー部７０は、マイクロバルブＹ１の取付対象となる被取付対象物を構成している。
【００８１】
具体的には、側壁部７０６には、後述するバルブモジュールＹ０の第１突出部Ｙ２１、第２突出部Ｙ２２、第３突出部Ｙ２３が嵌め合わされる第１凹部７０７、第２凹部７０８、第３凹部７０９が形成されている。第１凹部７０７、第２凹部７０８、第３凹部７０９は、側壁部７０６を外側から見たときに、第２凹部７０８、第１凹部７０７、第３凹部７０９の順に直線状に並ぶように配置されている。第１凹部７０７の底部には、第１凹部７０７と圧力調整室７０５ｂとを連通させる貫通孔７０７ａが形成されている。第２凹部７０８の底部には、第２凹部７０８と高圧管７７とを連通させる連通路７０８ａが形成されている。第３凹部７０９の底部には、第３凹部７０９と低圧管７９とを連通させる連通路７０９ａが形成されている。
【００８２】
［バルブモジュールＹ０の構成］
以下、バルブモジュールＹ０について説明する。図６に示すように、バルブモジュールＹ０は、マイクロバルブＹ１、バルブケーシングＹ２、封止部材Ｙ３、３つのＯリングＹ４、Ｙ５ａ、Ｙ５ｂ、２本の電気配線Ｙ６、Ｙ７、変換プレートＹ８を有している。
【００８３】
マイクロバルブＹ１は、板形状の弁部品であり、主として半導体チップによって構成されている。マイクロバルブＹ１は、半導体チップ以外の部品を有していてもいなくてもよい。したがって、マイクロバルブＹ１を小型に構成できる。マイクロバルブＹ１の厚さ方向の長さは例えば２ｍｍであり、厚さ方向に直交する長手方向の長さは例えば１０ｍｍであり、長手方向にも厚さ方向にも直交する短手方向の長さは例えば５ｍｍであるが、これに限定されない。マイクロバルブＹ１への供給電力が変動することで、マイクロバルブＹ１の流路構成が変化する。マイクロバルブＹ１は、前述の圧力調整室７０５ｂの冷媒圧力を変化させるための弁部品である。
【００８４】
電気配線Ｙ６、Ｙ７は、マイクロバルブＹ１の２つの板面のうち、バルブケーシングＹ２とは反対側の面から伸びて、封止部材Ｙ３、バルブケーシングＹ２内を通過して、バルブモジュールＹ０の外部にある電源に接続される。これにより、電気配線Ｙ６、Ｙ７を通して、電源からマイクロバルブＹ１に電力が供給される。
【００８５】
変換プレートＹ８は、マイクロバルブＹ１とバルブケーシングＹ２の間に配置される板形状の部材である。変換プレートＹ８は、ガラス基板である。変換プレートＹ８の２つの板面の一方側は、マイクロバルブＹ１に対して接着剤で固定され、他方側はバルブケーシングＹ２に対して接着剤で固定されている。変換プレートＹ８には、マイクロバルブＹ１の後述する３つの冷媒孔とバルブケーシングＹ２の３つの連通孔とを繋げるための流路Ｙ８１、Ｙ８２、Ｙ８３が形成されている。これら流路Ｙ８１、Ｙ８２、Ｙ８３は、一列に並ぶ上記３つの冷媒孔のピッチと一列に並ぶ上記３つの連通孔のピッチの違いを吸収するための部材である。流路Ｙ８１、Ｙ８２、Ｙ８３は、変換プレートＹ８の２つの板面の一方から他方に貫通している。
【００８６】
バルブケーシングＹ２は、マイクロバルブＹ１および変換プレートＹ８を収容する樹脂製のケーシングである。バルブケーシングＹ２は、ポリフェニレンサルファイドを主成分として樹脂成形によって形成されている。バルブケーシングＹ２は、線膨張係数が、マイクロバルブＹ１の線膨張係数とボデー部７０の線膨張係数の間の値となるように構成されている。なお、バルブケーシングＹ２は、マイクロバルブＹ１をボデー部７０に対して取り付けるための部品取付部を構成している。
【００８７】
バルブケーシングＹ２は、一方側に底壁を有し、他方側が開放された箱体である。バルブケーシングＹ２の底壁は、マイクロバルブＹ１がボデー部７０に直接接しないように、ボデー部７０とマイクロバルブＹ１の間に介在する。そして、この底壁の一方側の面がボデー部７０に接触して固定され、他方側の面が変換プレートＹ８に接触して固定される。このようになっていることで、マイクロバルブＹ１とボデー部７０の線膨張係数の違いをバルブケーシングＹ２が吸収できる。これは、バルブケーシングＹ２の線膨張係数が、マイクロバルブＹ１の線膨張係数とボデー部７０の線膨張係数の間の値となっているからである。なお、変換プレートＹ８の線膨張係数は、マイクロバルブＹ１の線膨張係数とバルブケーシングＹ２の線膨張係数の間の値となっている。
【００８８】
また、バルブケーシングＹ２の底壁は、マイクロバルブＹ１に対向する板形状のベース部Ｙ２０と、マイクロバルブＹ１から離れる方向に当該ベース部Ｙ２０から突出する柱形状の第１突出部Ｙ２１、第２突出部Ｙ２２、第３突出部Ｙ２３を有する。
【００８９】
第１突出部Ｙ２１、第２突出部Ｙ２２、第３突出部Ｙ２３は、側壁部７０６の下面に形成された第１凹部７０７、第２凹部７０８、第３凹部７０９に嵌め込まれている。第１突出部Ｙ２１には、マイクロバルブＹ１側端からその反対側端まで貫通する第１連通孔ＹＶ１が形成されている。第２突出部Ｙ２２には、マイクロバルブＹ１側端からその反対側端まで貫通する第２連通孔ＹＶ２が形成されている。第３突出部Ｙ２３には、マイクロバルブＹ１側端からその反対側端まで貫通する第３連通孔ＹＶ３が形成されている。第１連通孔ＹＶ１、第２連通孔ＹＶ２、第３連通孔ＹＶ３は一列に並んでおり、第２連通孔ＹＶ２と第３連通孔ＹＶ３の間に第１連通孔ＹＶ１が位置する。
【００９０】
第１連通孔ＹＶ１のマイクロバルブＹ１側端は、変換プレートＹ８に形成された流路Ｙ８１のバルブケーシングＹ２側端に連通している。第２連通孔ＹＶ２のマイクロバルブＹ１側端は、変換プレートＹ８に形成された流路Ｙ８２のバルブケーシングＹ２側端に連通している。第３連通孔ＹＶ３のマイクロバルブＹ１側端は、変換プレートＹ８に形成された流路Ｙ８３のバルブケーシングＹ２側端に連通している。
【００９１】
封止部材Ｙ３は、バルブケーシングＹ２の開放された上記他方側を封止するエポキシ樹脂製の部材である。封止部材Ｙ３は、マイクロバルブＹ１の２つの板面のうち、変換プレートＹ８側とは反対側の板面の全体を覆う。また、封止部材Ｙ３は、変換プレートＹ８の２つの板面のうち、バルブケーシングＹ２の底壁側とは反対側の板面の一部を覆う。また、封止部材Ｙ３は、電気配線Ｙ６、Ｙ７を覆うことで、電気配線Ｙ６、Ｙ７の防水および絶縁を実現する。封止部材Ｙ３は樹脂ポッティング等によって形成される。
【００９２】
ＯリングＹ４は、第１突出部Ｙ２１の外周に取り付けられ、側壁部７０６と第１突出部Ｙ２１の間を封止することで、弁装置２８の外部かつ冷媒回路の外部への冷媒の漏出を抑制する。ＯリングＹ５ａは、第２突出部Ｙ２２の外周に取り付けられ、側壁部７０６と第２突出部Ｙ２２の間を封止することで、弁装置２８の外部かつ冷媒回路の外部への冷媒の漏出を抑制する。ＯリングＹ５ｂは、第３突出部Ｙ２３の外周に取り付けられ、側壁部７０６と第３突出部Ｙ２３の間を封止することで、弁装置２８の外部かつ冷媒回路の外部への冷媒の漏出を抑制する。
【００９３】
［マイクロバルブＹ１の構成］
ここで、マイクロバルブＹ１の構成について更に説明する。マイクロバルブＹ１は、図７、図８に示すように、いずれも半導体である第１外層Ｙ１１、中間層Ｙ１２、第２外層Ｙ１３を備えたＭＥＭＳである。ＭＥＭＳは、Micro Electro Mechanical Systemsの略称である。第１外層Ｙ１１、中間層Ｙ１２、第２外層Ｙ１３は、それぞれが同じ外形を有する長方形の板形状の部材であり、第１外層Ｙ１１、中間層Ｙ１２、第２外層Ｙ１３の順に積層されている。第１外層Ｙ１１、中間層Ｙ１２、第２外層Ｙ１３のうち、第２外層Ｙ１３が、バルブケーシングＹ２の底壁に最も近い側に配置される。後述する第１外層Ｙ１１、中間層Ｙ１２、第２外層Ｙ１３の構造は、化学的エッチング等の半導体製造プロセスによって形成される。
【００９４】
第１外層Ｙ１１は、表面に非導電性の酸化膜のある導電性の半導体部材である。第１外層Ｙ１１には、図７に示すように、表裏に貫通する２つの貫通孔Ｙ１４、Ｙ１５が形成されている。この貫通孔Ｙ１４、Ｙ１５に、それぞれ、電気配線Ｙ６、Ｙ７のマイクロバルブＹ１側端が挿入される。
【００９５】
第２外層Ｙ１３は、表面に非導電性の酸化膜のある導電性の半導体部材である。第２外層Ｙ１３には、図７、図９、図１０に示すように、表裏に貫通する第１冷媒孔Ｙ１６、第２冷媒孔Ｙ１７、第３冷媒孔Ｙ１８が形成されている。第１冷媒孔Ｙ１６、第２冷媒孔Ｙ１７、第３冷媒孔Ｙ１８の各々の水力直径は、例えば０．１ｍｍ以上かつ３ｍｍ以下であるが、これに限定されない。第１冷媒孔Ｙ１６、第２冷媒孔Ｙ１７、第３冷媒孔Ｙ１８は、それぞれ、第１流体孔、第２流体孔、第３流体孔に対応する。
【００９６】
図１０に示すように、第１冷媒孔Ｙ１６、第２冷媒孔Ｙ１７、第３冷媒孔Ｙ１８は、それぞれ、変換プレートＹ８の流路Ｙ８１、Ｙ８２、Ｙ８３に連通する。第１冷媒孔Ｙ１６、第２冷媒孔Ｙ１７、第３冷媒孔Ｙ１８は、一列に並んでいる。第２冷媒孔Ｙ１７と第３冷媒孔Ｙ１８の間に第１冷媒孔Ｙ１６が配置される。
【００９７】
中間層Ｙ１２は、導電性の半導体部材であり、第１外層Ｙ１１と第２外層Ｙ１３に挟まれている。中間層Ｙ１２は、第１外層Ｙ１１の酸化膜と第２外層Ｙ１３の酸化膜に接触するので、第１外層Ｙ１１と第２外層Ｙ１３とも電気的に非導通である。中間層Ｙ１２は、図９に示すように、第１固定部Ｙ１２１、第２固定部Ｙ１２２、複数本の第１リブＹ１２３、複数本の第２リブＹ１２４、スパインＹ１２５、アームＹ１２６、梁Ｙ１２７、可動部Ｙ１２８を有している。
【００９８】
第１固定部Ｙ１２１は、第１外層Ｙ１１、第２外層Ｙ１３に対して固定された部材である。第１固定部Ｙ１２１は、第２固定部Ｙ１２２、第１リブＹ１２３、第２リブＹ１２４、スパインＹ１２５、アームＹ１２６、梁Ｙ１２７、可動部Ｙ１２８を同じ１つの流体室Ｙ１９内に囲むように形成されている。流体室Ｙ１９は、第１固定部Ｙ１２１、第１外層Ｙ１１、第２外層Ｙ１３によって囲まれた室である。流体室Ｙ１９は、圧力調整室７０５ｂに導入する冷媒が流通する。第１固定部Ｙ１２１、第１外層Ｙ１１、第２外層Ｙ１３は、全体として基部に対応する。なお、電気配線Ｙ６、Ｙ７は複数の第１リブＹ１２３および複数の第２リブＹ１２４の温度を変化させて変位させるための電気配線である。
【００９９】
第１固定部Ｙ１２１の第１外層Ｙ１１および第２外層Ｙ１３に対する固定は、冷媒が流体室Ｙ１９から第１冷媒孔Ｙ１６、第２冷媒孔Ｙ１７、第３冷媒孔Ｙ１８以外を通ってマイクロバルブＹ１から漏出することを抑制するような形態で、行われている。
【０１００】
第２固定部Ｙ１２２は、第１外層Ｙ１１、第２外層Ｙ１３に対して固定される。第２固定部Ｙ１２２は、第１固定部Ｙ１２１に取り囲まれると共に、第１固定部Ｙ１２１から離れて配置される。
【０１０１】
複数本の第１リブＹ１２３、複数本の第２リブＹ１２４、スパインＹ１２５、アームＹ１２６、梁Ｙ１２７、可動部Ｙ１２８は、第１外層Ｙ１１、第２外層Ｙ１３に対して固定されておらず、第１外層Ｙ１１、第２外層Ｙ１３に対して変位可能である。
【０１０２】
スパインＹ１２５は、中間層Ｙ１２の矩形形状の短手方向に伸びる細長い棒形状を有している。スパインＹ１２５の長手方向の一端は、梁Ｙ１２７に接続されている。
【０１０３】
複数本の第１リブＹ１２３は、スパインＹ１２５の長手方向に直交する方向におけるスパインＹ１２５の一方側に配置される。そして、複数本の第１リブＹ１２３は、スパインＹ１２５の長手方向に並んでいる。各第１リブＹ１２３は、細長い棒形状を有しており、温度に応じて伸縮可能となっている。
【０１０４】
各第１リブＹ１２３は、その長手方向の一端で第１固定部Ｙ１２１に接続され、他端でスパインＹ１２５に接続される。そして、各第１リブＹ１２３は、第１固定部Ｙ１２１側からスパインＹ１２５側に近付くほど、スパインＹ１２５の長手方向の梁Ｙ１２７側に向けてオフセットされるよう、スパインＹ１２５に対して斜行している。そして、複数の第１リブＹ１２３は、互いに対して平行に伸びている。
【０１０５】
複数本の第２リブＹ１２４は、スパインＹ１２５の長手方向に直交する方向におけるスパインＹ１２５の他方側に配置される。そして、複数本の第２リブＹ１２４は、スパインＹ１２５の長手方向に並んでいる。各第２リブＹ１２４は、細長い棒形状を有しており、温度に応じて伸縮可能となっている。
【０１０６】
各第２リブＹ１２４は、その長手方向の一端で第２固定部Ｙ１２２に接続され、他端でスパインＹ１２５に接続される。そして、各第２リブＹ１２４は、第２固定部Ｙ１２２側からスパインＹ１２５側に近付くほど、スパインＹ１２５の長手方向の梁Ｙ１２７側に向けてオフセットされるよう、スパインＹ１２５に対して斜行している。そして、複数の第２リブＹ１２４は、互いに対して平行に伸びている。
【０１０７】
複数本の第１リブＹ１２３、複数本の第２リブＹ１２４、スパインＹ１２５は、全体として、駆動部に対応する。
【０１０８】
アームＹ１２６は、スパインＹ１２５と非直交かつ平行に伸びる細長い棒形状を有している。アームＹ１２６の長手方向の一端は梁Ｙ１２７に接続されており、他端は第１固定部Ｙ１２１に接続されている。
【０１０９】
梁Ｙ１２７は、スパインＹ１２５およびアームＹ１２６に対して約９０°で交差する方向に伸びる細長い棒形状を有している。梁Ｙ１２７の一端は、可動部Ｙ１２８に接続されている。アームＹ１２６と梁Ｙ１２７は、全体として、増幅部に対応する。
【０１１０】
アームＹ１２６と梁Ｙ１２７の接続位置ＹＰ１、スパインＹ１２５と梁Ｙ１２７の接続位置ＹＰ２、梁Ｙ１２７と可動部Ｙ１２８の接続位置ＹＰ３は、梁Ｙ１２７の長手方向に沿って、この順に並んでいる。そして、第１固定部Ｙ１２１とアームＹ１２６との接続点をヒンジＹＰ０とすると、中間層Ｙ１２の板面に平行な面内におけるヒンジＹＰ０から接続位置ＹＰ２までの直線距離よりも、ヒンジＹＰ０から接続位置ＹＰ３までの直線距離の方が、長い。例えば、前者の直線距離を後者の直線距離で除算した値は、１／５以下であってもよいし、１／１０以下であってもよい。
【０１１１】
可動部Ｙ１２８は、流体室Ｙ１９の圧力を調整するものである。可動部Ｙ１２８は、その外形が、梁Ｙ１２７の長手方向に対して概ね９０°の方向に伸びる矩形形状を有している。この可動部Ｙ１２８は、流体室Ｙ１９内において梁Ｙ１２７と一体に動くことができる。そして、可動部Ｙ１２８は、中間層Ｙ１２の表裏に貫通する貫通孔Ｙ１２０を囲む枠形状となっている。したがって、貫通孔Ｙ１２０も、可動部Ｙ１２８と一体的に移動する。貫通孔Ｙ１２０は、流体室Ｙ１９の一部である。
【０１１２】
可動部Ｙ１２８は、上記のように動くことで、第２冷媒孔Ｙ１７の貫通孔Ｙ１２０に対する開度および、第３冷媒孔Ｙ１８の貫通孔Ｙ１２０に対する開度を変更する。第１冷媒孔Ｙ１６は、貫通孔Ｙ１２０に対して常に全開で連通している。
【０１１３】
また、第１固定部Ｙ１２１のうち、複数の第１リブＹ１２３と接続する部分の近傍の第１印加点Ｙ１２９には、図７に示した第１外層Ｙ１１の貫通孔Ｙ１４を通った電気配線Ｙ６のマイクロバルブＹ１側端が接続される。また、第２固定部Ｙ１２２の第２印加点Ｙ１３０には、図７に示した第１外層Ｙ１１の貫通孔Ｙ１５を通った電気配線Ｙ７のマイクロバルブＹ１側端が接続される。
【０１１４】
［バルブモジュールＹ０の作動］
ここで、バルブモジュールＹ０の作動について説明する。マイクロバルブＹ１への通電が開始されると、電気配線Ｙ６、Ｙ７から第１印加点Ｙ１２９、第２印加点Ｙ１３０の間に電圧が印加される。すると、複数の第１リブＹ１２３、複数の第２リブＹ１２４を電流が流れる。この電流によって、複数の第１リブＹ１２３、複数の第２リブＹ１２４が発熱する。その結果、複数の第１リブＹ１２３、複数の第２リブＹ１２４の各々が、その長手方向に膨張する。
【０１１５】
このような熱的な膨張の結果、複数の第１リブＹ１２３、複数の第２リブＹ１２４は、スパインＹ１２５を接続位置ＹＰ２側に付勢する。付勢されたスパインＹ１２５は、接続位置ＹＰ２において、梁Ｙ１２７を押す。このように、接続位置ＹＰ２は付勢位置に対応する。
【０１１６】
そして、梁Ｙ１２７とアームＹ１２６から成る部材は、ヒンジＹＰ０を支点として、接続位置ＹＰ２を力点として、一体に姿勢を変える。その結果、梁Ｙ１２７のアームＹ１２６とは反対側の端部に接続された可動部Ｙ１２８も、その長手方向の、スパインＹ１２５が梁Ｙ１２７を押す側に、移動する。
【０１１７】
また、マイクロバルブＹ１への通電が停止されたときは、電気配線Ｙ６、Ｙ７から第１印加点Ｙ１２９、第２印加点Ｙ１３０への電圧印加が停止される。すると、複数の第１リブＹ１２３、複数の第２リブＹ１２４を電流が流れなくなり、複数の第１リブＹ１２３、複数の第２リブＹ１２４の温度が低下する。その結果、複数の第１リブＹ１２３、複数の第２リブＹ１２４の各々が、その長手方向に収縮する。
【０１１８】
このような熱的な収縮の結果、複数の第１リブＹ１２３、複数の第２リブＹ１２４は、スパインＹ１２５を接続位置ＹＰ２とは反対側に付勢する。付勢されたスパインＹ１２５は、接続位置ＹＰ２において、梁Ｙ１２７を引っ張る。その結果、梁Ｙ１２７とアームＹ１２６から成る部材は、ヒンジＹＰ０を支点として、接続位置ＹＰ２を力点として、一体に姿勢を変える。その結果、梁Ｙ１２７のアームＹ１２６とは反対側の端部に接続された可動部Ｙ１２８も、その長手方向の、スパインＹ１２５が梁Ｙ１２７を引っ張る側に、移動する。その移動の結果、可動部Ｙ１２８は、所定の非通電時位置で停止する。
【０１１９】
このようなマイクロバルブＹ１への通電時、電気配線Ｙ６、Ｙ７から第１印加点Ｙ１２９、第２印加点Ｙ１３０を介してマイクロバルブＹ１に供給される電力が大きいほど、非通電時位置に対する可動部Ｙ１２８の移動量も大きくなる。これは、マイクロバルブＹ１に供給される電力が高いほど、第１リブＹ１２３、第２リブＹ１２４の温度が高くなり、膨張度合いが大きいからである。
【０１２０】
例えば電気配線Ｙ６、Ｙ７から第１印加点Ｙ１２９、第２印加点Ｙ１３０へ印加される電圧がＰＷＭ制御される場合、デューティ比が大きいほど非通電時に対する可動部Ｙ１２８の移動量も大きくなる。
【０１２１】
図９、図１０に示すように、可動部Ｙ１２８が非通電時位置にある場合、貫通孔Ｙ１２０は、中間層Ｙ１２の板面に直交する方向に第１冷媒孔Ｙ１６、第３冷媒孔Ｙ１８と重なるが、当該方向に第２冷媒孔Ｙ１７とは重ならない。第２冷媒孔Ｙ１７は、中間層Ｙ１２の板面に直交する方向に可動部Ｙ１２８と重なる。つまりこのとき、貫通孔Ｙ１２０に対して第１冷媒孔Ｙ１６、第３冷媒孔Ｙ１８は全開になり、第２冷媒孔Ｙ１７は全閉になる。したがってこの場合、第１冷媒孔Ｙ１６が第３冷媒孔Ｙ１８に可動部Ｙ１２８を介して連通し、第２冷媒孔Ｙ１７は第１冷媒孔Ｙ１６とも第３冷媒孔Ｙ１８とも遮断される。この結果、第１連通孔ＹＶ１と第３連通孔ＹＶ３との間で、流路Ｙ８１、第１冷媒孔Ｙ１６、貫通孔Ｙ１２０、第３冷媒孔Ｙ１８、流路Ｙ８３を介した、冷媒の流通が可能となる。
【０１２２】
また、図１１、図１２に示すように、マイクロバルブＹ１への通電によって可動部Ｙ１２８が非通電時位置から最も遠ざかった位置にある場合、そのときの可動部Ｙ１２８の位置を最大通電時位置という。可動部Ｙ１２８が最大通電時位置にある場合は、マイクロバルブＹ１へ供給される電力が制御範囲内の最大となる。例えば、可動部Ｙ１２８が最大通電時位置にある場合、上述のＰＷＭ制御においてデューティ比が制御範囲内の最大値（例えば１００％）となる。
【０１２３】
可動部Ｙ１２８が最大通電時位置にある場合、貫通孔Ｙ１２０は、中間層Ｙ１２の板面に直交する方向に第１冷媒孔Ｙ１６、第２冷媒孔Ｙ１７と重なるが、当該方向に第３冷媒孔Ｙ１８とは重ならない。第３冷媒孔Ｙ１８は、中間層Ｙ１２の板面に直交する方向に可動部Ｙ１２８と重なる。つまりこのとき、貫通孔Ｙ１２０に対して第１冷媒孔Ｙ１６、第２冷媒孔Ｙ１７は全開になり、第３冷媒孔Ｙ１８は全閉になる。したがってこの場合、第１冷媒孔Ｙ１６が第２冷媒孔Ｙ１７に可動部Ｙ１２８を介して連通し、第３冷媒孔Ｙ１８は第１冷媒孔Ｙ１６とも第２冷媒孔Ｙ１７とも遮断される。この結果、第１連通孔ＹＶ１と第２連通孔ＹＶ２との間で、流路Ｙ８１、第１冷媒孔Ｙ１６、貫通孔Ｙ１２０、第２冷媒孔Ｙ１７、流路Ｙ８３を介した、冷媒の流通が可能となる。
【０１２４】
以上の如く、マイクロバルブＹ１は、梁Ｙ１２７およびアームＹ１２６が、ヒンジＹＰ０を支点とし、接続位置ＹＰ２を力点とし、接続位置ＹＰ３を作用点とする梃子として機能する。上述の通り、中間層Ｙ１２の板面に平行な面内におけるヒンジＹＰ０から接続位置ＹＰ２までの直線距離よりも、ヒンジＹＰ０から接続位置ＹＰ３までの直線距離の方が、長い。したがって、力点である接続位置ＹＰ２の移動量よりも、作用点である接続位置ＹＰ３の移動量の方が大きくなる。したがって、熱的な膨張による変位量が、梃子によって増幅されて可動部Ｙ１２８に伝わる。
【０１２５】
また、マイクロバルブＹ１における冷媒の流路は、Ｕターン構造を有している。具体的には、冷媒は、マイクロバルブＹ１の一方側の面からマイクロバルブＹ１内に流入し、マイクロバルブＹ１内を通って、マイクロバルブＹ１の同じ側の面からマイクロバルブＹ１外に流出する。そして同様にバルブモジュールＹ０における冷媒の流路も、Ｕターン構造を有している。具体的には、冷媒は、バルブモジュールＹ０の一方側の面からバルブモジュールＹ０内に流入し、バルブモジュールＹ０内を通って、バルブモジュールＹ０の同じ側の面からバルブモジュールＹ０外に流出する。なお、中間層Ｙ１２の板面に直交する方向は、第１外層Ｙ１１、中間層Ｙ１２、第２外層Ｙ１３の積層方向である。
【０１２６】
ここで、バルブモジュールＹ０は、第１冷媒孔Ｙ１６が、第１連通孔ＹＶ１、第１凹部７０７の貫通孔７０７ａを介して圧力調整室７０５ｂに連通している。また、第２冷媒孔Ｙ１７が、第２連通孔ＹＶ２、第２凹部７０８の連通路７０８ａを介して高圧管７７に連通している。そして、第３冷媒孔Ｙ１８が、第３連通孔ＹＶ３、第３凹部７０９の連通路７０９ａを介して低圧管７９に連通している。
【０１２７】
このため、例えば、マイクロバルブＹ１の可動部Ｙ１２８が非通電時位置にある場合、第１冷媒孔Ｙ１６と第３冷媒孔Ｙ１８とが連通し、圧力調整室７０５ｂが低圧管７９を介して、第１出口通路２８４に連通する。これにより、圧力調整室７０５ｂの圧力（すなわち、制御圧力Ｐｍ）が第１出口通路２８４と同等の低圧圧力Ｐｌに低下する。すなわち、弁装置２８は、図１３に示すように、マイクロバルブＹ１への通電が停止されると、制御圧力Ｐｍが低圧圧力Ｐｌに変化する。これにより、ピストン７６１が弁軸方向ＤＲａの他方側に向けて変位することで、第１弁体７２が第１連通状態になるとともに第２弁体７４が開放状態になる。すなわち、弁装置２８は、図４に示す第１作動状態に切り替わる。
【０１２８】
一方、マイクロバルブＹ１への通電によって、可動部Ｙ１２８が最大通電時位置にある場合、第１冷媒孔Ｙ１６と第２冷媒孔Ｙ１７が連通し、圧力調整室７０５ｂが高圧管７７を介して第３入口通路２８３に連通する。これにより、圧力調整室７０５ｂの圧力（すなわち、制御圧力Ｐｍ）が第３入口通路２８３と同等の高圧圧力Ｐｈとなる。すなわち、弁装置２８は、図１３に示すように、マイクロバルブＹ１へ通電されると、制御圧力Ｐｍが高圧圧力Ｐｈに変化する。これにより、ピストン７６１が弁軸方向ＤＲａの一方側に向けて変位することで、第１弁体７２が第２連通状態になるとともに第２弁体７４が絞り状態になる。すなわち、弁装置２８は、図５に示す第２作動状態に切り替わる。
【０１２９】
以上説明した弁装置２８は、ヒートポンプ回路１０１における冷媒の循環経路を第１経路と第２経路とに切り替えることと、冷媒通路の通路開度を全開状態と絞り状態とに切り替えることとを、弁作動部７６の作動によって一度に実現することが可能である。
【０１３０】
弁作動部７６は、第１弁体７２および第２弁体７４をマイクロバルブＹ１による圧力調整室７０５ｂの圧力調整によって変位させる構成になっているので、電磁弁や電動弁よりも小型に構成することができる。その理由の１つは、マイクロバルブＹ１が上述の通り半導体チップにより形成されているということである。また、上述の通り、梃子を利用して熱的な膨張による変位量が増幅されることも、そのような梃子を利用しない電磁弁や電動弁と比べて小型に構成することが可能となる。
【０１３１】
具体的には、マイクロバルブＹ１は、可動部Ｙ１２８によって第２冷媒孔Ｙ１７および第３冷媒孔Ｙ１８を開閉して圧力調整室７０５ｂの圧力を変化させる構成になっている。これによれば、マイクロバルブＹ１による圧力調整室７０５ｂの圧力調整によって、第１弁体７２および第２弁体７４それぞれを変位させることができる。
【０１３２】
また、マイクロバルブＹ１は、梃子を利用しており、熱的な膨張による変位量を可動部Ｙ１２８の移動量より抑えることができるので、可動部Ｙ１２８を駆動するための消費電力も低減することができる。また、電磁弁の駆動時における衝撃音を無くすことができるので、騒音を低減することができる。また、複数本の第１リブＹ１２３、複数本の第２リブＹ１２４の変位は熱に起因して発生するので、騒音低減効果が高い。
【０１３３】
また、マイクロバルブＹ１における冷媒の流路は、Ｕターン構造を有している。具体的には、冷媒は、マイクロバルブＹ１の一方側の面からマイクロバルブＹ１内に流入し、マイクロバルブＹ１内を通って、マイクロバルブＹ１の同じ側の面からマイクロバルブＹ１外に流出する。そして同様にバルブモジュールＹ０における冷媒の流路も、Ｕターン構造を有している。具体的には、冷媒は、バルブモジュールＹ０の一方側の面からバルブモジュールＹ０内に流入し、バルブモジュールＹ０内を通って、バルブモジュールＹ０の同じ側の面からバルブモジュールＹ０外に流出する。なお、中間層Ｙ１２の板面に直交する方向は、第１外層Ｙ１１、中間層Ｙ１２、第２外層Ｙ１３の積層方向である。
【０１３４】
このように、マイクロバルブＹ１およびバルブモジュールＹ０がＵターンの構造の冷媒流路を有していれば、ボデー部７０の掘り込みを少なくすることができる。つまり、バルブモジュールＹ０を配置するためにボデー部７０に形成された凹みの深さを抑えることができる。その理由は以下の通りである。
【０１３５】
例えば、バルブモジュールＹ０がＵターンの構造の冷媒流路を有しておらず、バルブモジュールＹ０の側壁部７０６側の面に冷媒入口があり、バルブモジュールＹ０の反対側の面に冷媒出口があったとする。その場合、バルブモジュールＹ０の両面に、冷媒流路を形成する必要がある。したがって、バルブモジュールＹ０の両面の冷媒流路までボデー部７０に収容しようとすると、バルブモジュールＹ０を配置するためにボデー部７０に形成しなければならない凹みが深くなってしまう。また、マイクロバルブＹ１自体が小型であるので、ボデー部７０の掘り込みを更に低減することができる。
【０１３６】
また、マイクロバルブＹ１の両面のうち、第１冷媒孔Ｙ１６、第２冷媒孔Ｙ１７が形成される面とは反対側の面に電気配線Ｙ６、Ｙ７を配置した場合、電気配線Ｙ６、Ｙ７を大気雰囲気により近い側に置くことができる。したがって、したがって、電気配線Ｙ６、Ｙ７への冷媒雰囲気の影響を低減するためのハーメチック等のシール構造が不要となる。その結果、弁装置２８の小型化が実現できる。
【０１３７】
また、マイクロバルブＹ１が軽量であることから、弁装置２８が軽量化される。マイクロバルブＹ１の消費電力が小さいので、弁装置２８が省電力化される。
【０１３８】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について、図１４、図１５を参照して説明する。本実施形態では、第２弁体７４に対して絞り孔７４ａが形成されていない点が第１実施形態と相違している。本実施形態では、第１実施形態と異なる部分について主に説明し、第１実施形態と同様の部分について説明を省略することがある。
【０１３９】
図１４に示すように、側壁部７０６は、第２弁体７４に対して絞り孔７４ａが設けられていない。このため、第２弁体７４が第３弁座部７０３に押し付けられて当接すると、第３入口通路２８３と第２出口通路２８５との連通が遮断される。
【０１４０】
また、本実施形態の第２弁体７４は、絞り状態において、第２弁体７４が第３弁座部７０３との間に微小な隙間Ｃが形成されるように構成されている。これにより、絞り状態では、第３弁座部７０３の通路連通孔７０３ａが第２弁体７４と第３弁座部７０３との間の微小な隙間Ｃを介して第３入口通路２８３へ連通する。そして、第２弁体７４は絞り状態では、第３入口通路２８３からの冷媒を、隙間Ｃを通過させることで、第３入口通路２８３からの冷媒の流れを開放状態よりも絞る。
【０１４１】
ここで、圧力調整部７６４のマイクロバルブＹ１は、通電時に、電気配線Ｙ６、Ｙ７から第１印加点Ｙ１２９、第２印加点Ｙ１３０を介してマイクロバルブＹ１に供給される電力が大きいほど、非通電時位置に対する可動部Ｙ１２８の移動量も大きくなる。これは、マイクロバルブＹ１に供給される電力が高いほど、第１リブＹ１２３、第２リブＹ１２４の温度が高くなり、膨張度合いが大きいからである。例えば、電気配線Ｙ６、Ｙ７から第１印加点Ｙ１２９、第２印加点Ｙ１３０へ印加される電圧がＰＷＭ制御される場合、デューティ比が大きいほど非通電時に対する可動部Ｙ１２８の移動量も大きくなる。
【０１４２】
このため、マイクロバルブＹ１に供給される電力を、例えばＰＷＭ制御で調整することで、可動部Ｙ１２８を、非通電時位置と最大通電時位置の間のどの中間位置にでも、停止させることができる。例えば、最大通電時位置と非通電時位置からも等距離の位置（すなわち、中央位置）で可動部Ｙ１２８を停止させるには、マイクロバルブＹ１に供給される電力が、制御範囲内の最大値の半分であればいい。例えば、ＰＷＭ制御のデューティ比が５０％であればいい。
【０１４３】
可動部Ｙ１２８が中間位置に停止している場合、第１冷媒孔Ｙ１６、第２冷媒孔Ｙ１７、第３冷媒孔Ｙ１８は、いずれも貫通孔Ｙ１２０に連通している。しかし、第２冷媒孔Ｙ１７および第３冷媒孔Ｙ１８は、貫通孔Ｙ１２０に対して全開状態ではなく、１００％未満かつ０％よりも大きい開度となっている。可動部Ｙ１２８が中間位置において最大通電位時位置に近づくほど、貫通孔Ｙ１２０に対する第３冷媒孔Ｙ１８の開度が減少し、第２冷媒孔Ｙ１７の開度が増大する。
【０１４４】
これらを加味して、本実施形態の制御装置５０は、マイクロバルブＹ１に印加される電圧をＰＷＭ制御によって変更し、制御圧力Ｐｍを中間圧力に変化させることで、第２弁体７４と第３弁座部７０３との隙間Ｃの大きさを変化させる。
【０１４５】
制御装置５０は、例えば、図１５に示すように、マイクロバルブＹ１に対するＰＷＭ制御のデューティ比を大きくして制御圧力Ｐｍを高圧圧力Ｐｈに近づける。これにより、第２弁体７４と第３弁座部７０３との隙間Ｃが小さくなる。また、制御装置５０、例えば、マイクロバルブＹ１に対するＰＷＭ制御のデューティ比を小さくして制御圧力Ｐｍを小さくする。これにより、第２弁体７４と第３弁座部７０３との隙間Ｃが大きくなる。
【０１４６】
その他の構成および作動は、第１実施形態と同様である。弁装置２８がマイクロバルブＹ１を含んで構成されることで得られる作用効果に関しては、第１実施形態と同様に得ることができる。
【０１４７】
本実施形態の弁装置２８は、制御装置５０がマイクロバルブＹ１に供給される電力を変化させることで、第２弁体７４と第３弁座部７０３との間の隙間Ｃの大きさを微調整可能になっている。これによると、第２弁体７４と第３弁座部７０３との隙間Ｃの大きさを変更することで、暖房モード時における冷媒流量を負荷条件等に応じた適量に調整できる。
【０１４８】
但し、第２弁体７４と第３弁座部７０３との間の隙間Ｃが大きくなると、第１弁体７２が第１弁座部７０１から離れ、暖房モード時に第１弁体７２と第１弁座部７０１との間での冷媒漏れが生じてしまう。このため、第２弁体７４と第３弁座部７０３との間での隙間Ｃの調整範囲は、暖房モード時に第１弁体７２と第１弁座部７０１との間での冷媒の漏れ量の許容量に応じて設定する等の対策を施すことが望ましい。
【０１４９】
（第３実施形態）
次に第３実施形態について説明する。本実施形態は、第１、第２実施形態のマイクロバルブＹ１が、故障検知機能を有するよう変更されている。具体的には、マイクロバルブＹ１は、第５実施形態と同じ構成に加え、図１６、図１７に示すように、故障検知部Ｙ５０を備えている。
【０１５０】
故障検知部Ｙ５０は、中間層Ｙ１２のアームＹ１２６に形成されたブリッジ回路を含む。ブリッジ回路は、図１７のように接続された４つのゲージ抵抗を含んでいる。つまり、故障検知部Ｙ５０は、ダイヤフラムに相当するアームＹ１２６の歪みに応じて抵抗が変化するブリッジ回路である。つまり、故障検知部Ｙ５０は半導体ピエゾ抵抗式の歪みセンサである。故障検知部Ｙ５０は、電気的絶縁膜を介して、アームＹ１２６と導通しないように、アームＹ１２６に接続されていてもよい。
【０１５１】
このブリッジ回路の対角にある２つの入力端子に配線Ｙ５１、Ｙ５２が接続される。そして、配線Ｙ５１、Ｙ５２から当該入力端子に、定電流発生用の電圧が印加される。この配線Ｙ５１、Ｙ５２は、電気配線Ｙ６、Ｙ７を介してマイクロバルブＹ１に印加される電圧（すなわち、マイクロバルブ駆動電圧）から分岐して上記２つの入力端子まで伸びている。
【０１５２】
また、このブリッジ回路の別の対角にある２つの出力端子に、配線Ｙ５３、Ｙ５４が接続される。そして、アームＹ１２６の歪み量に応じた電圧信号が配線Ｙ５３、Ｙ５４から出力される。この電圧信号は、後述する通り、マイクロバルブＹ１が正常に作動しているか否かを判別するための情報として使用される。配線Ｙ５３、Ｙ５４から出力される電圧信号は、マイクロバルブＹ１の外部にある外部制御装置Ｙ５５に入力される。
【０１５３】
この外部制御装置Ｙ５５は、例えば、空調装置１の制御装置５０であってもよい。あるいは、この外部制御装置Ｙ５５は、車両において、車速、燃料残量、電池残量等を表示するメータＥＣＵであってもよい。
【０１５４】
アームＹ１２６の歪み量に応じた電圧信号を外部制御装置Ｙ５５が配線Ｙ５３、Ｙ５４を介して取得すると、外部制御装置Ｙ５５は、当該電圧信号に応じて、マイクロバルブＹ１の故障の有無を検知する。検知対象の故障としては、例えば、アームＹ１２６が折れる故障、可動部Ｙ１２８と第１外層Ｙ１１または第２外層Ｙ１３との間に微小な異物が挟まって可動部Ｙ１２８が動かなくなる故障、等がある。
【０１５５】
複数本の第１リブＹ１２３および複数本の第２リブＹ１２４の伸縮に応じて、梁Ｙ１２７および可動部Ｙ１２８が変位する際、アームＹ１２６の歪み量が変化する。したがって、アームＹ１２６の歪み量に応じた電圧信号から、可動部Ｙ１２８の位置を推定できる。一方、マイクロバルブＹ１が正常であれば、電気配線Ｙ６、Ｙ７からマイクロバルブＹ１への通電量と可動部Ｙ１２８の位置との間にも相関関係がある。この通電量は、マイクロバルブＹ１を制御するための制御量である。
【０１５６】
外部制御装置Ｙ５５は、このことを利用して、マイクロバルブＹ１の故障の有無を検知する。つまり、外部制御装置Ｙ５５は、配線Ｙ５３、Ｙ５４からの電圧信号から、あらかじめ定められた第１マップに基づいて、可動部Ｙ１２８の位置を算出する。そして、あらかじめ定められた第２マップに基づいて、可動部Ｙ１２８の位置から、正常時において当該位置を実現するために必要な電気配線Ｙ６、Ｙ７からマイクロバルブＹ１への供給電力を算出する。これら第１マップ、第２マップは、外部制御装置Ｙ５５の不揮発性メモリに記録されている。不揮発性メモリは、非遷移的実体的記憶媒体である。第１マップにおける電圧信号のレベルと位置との対応関係は、あらかじめ実験等によって定められてもよい。また、第２マップにおける位置と供給電力との対応関係も、あらかじめ実験等によって定められてもよい。
【０１５７】
そして外部制御装置Ｙ５５は、算出された電力と、実際に電気配線Ｙ６、Ｙ７からマイクロバルブＹ１へ供給されている電力とを比較する。そして、外部制御装置Ｙ５５は、前者の電力と後者の電力の差の絶対値が許容値を超えていれば、マイクロバルブＹ１が故障していると判定し、許容値を超えていなければ、マイクロバルブＹ１が正常であると判定する。そして、外部制御装置Ｙ５５は、マイクロバルブＹ１が故障していると判定した場合に、所定の故障報知制御を行う。
【０１５８】
外部制御装置Ｙ５５は、この故障報知制御においては、車内の人に報知を行う報知装置Ｙ５６を作動させる。例えば、外部制御装置Ｙ５５は、警告ランプを点灯させてもよい。また、外部制御装置Ｙ５５は、画像表示装置に、マイクロバルブＹ１に故障が発生したことを示す画像を表示させてもよい。これによって、車両の乗員は、マイクロバルブＹ１の故障に気付くことができる。
【０１５９】
また、外部制御装置Ｙ５５は、この故障報知制御においては、車両内の記憶装置に、マイクロバルブＹ１に故障が発生したことを示す情報を記録してもよい。この記憶装置は、非遷移的実体的記憶媒体である。これにより、マイクロバルブＹ１の故障を記録に残すことができる。
【０１６０】
また、外部制御装置Ｙ５５は、マイクロバルブＹ１が故障していると判定した場合は、通電停止制御を行う。通電停止制御では、外部制御装置Ｙ５５は、電気配線Ｙ６、Ｙ７からマイクロバルブＹ１への通電を停止させる。このように、マイクロバルブＹ１の故障時にマイクロバルブＹ１への通電を停止することで、マイクロバルブＹ１の故障時の安全性を高めることができる。
【０１６１】
以上のように、故障検知部Ｙ５０が、マイクロバルブＹ１が正常に作動しているか否かを判別するための電圧信号を出力することで、外部制御装置Ｙ５５は、マイクロバルブＹ１の故障の有無を容易に判別することができる。
【０１６２】
また、この電圧信号は、アームＹ１２６の歪み量に応じた信号である。したがって、電気配線Ｙ６、Ｙ７からマイクロバルブＹ１への通電量とこの電圧信号との関係に基づいて、マイクロバルブＹ１の故障の有無を容易に判別することができる。
【０１６３】
なお、本実施形態では、ブリッジ回路を構成する抵抗の変化に基づいてマイクロバルブＹ１が故障しているか否かが判定されている。しかし、他の方法として、静電容量の変化に基づいてマイクロバルブＹ１が故障しているか否かが判定されてもよい。この場合、ブリッジ回路の代わりに容量成分を形成する複数の電極がアームＹ１２６に形成される。アームＹ１２６の歪み量と複数の電極間の静電容量の間は相関関係がある。したがって、外部制御装置Ｙ５５は、この複数の電極間の静電容量の変化に基づいて、マイクロバルブＹ１が故障しているか否かを判定できる。
【０１６４】
（他の実施形態）
以上、本開示の代表的な実施形態について説明したが、本開示は、上述の実施形態に限定されることなく、例えば、以下のように種々変形可能である。
【０１６５】
上述の実施形態では、ボデー部７０における第１弁室２８４ａと第２弁室２８３ａとの間に形成されたものを例示したが、これに限定されない。弁装置２８は、例えば、シリンダ室７０５が第１弁室２８４ａの上方側に形成されていたり、第２弁室２８３ａの下方側に形成されていたりしてもよい。
【０１６６】
上述の実施形態のマイクロバルブＹ１は常閉弁ではなく、常開弁として構成されていてもよい。
【０１６７】
上述の実施形態の如く、弁装置２８は、マイクロバルブＹ１とボデー部７０との間にバルブケーシングＹ２を介在させることが望ましいが、これに限らない。弁装置２８は、例えば、マイクロバルブＹ１とボデー部７０とがバルブケーシングＹ２を介さずに互いに接するように構成されていてもよい。また、バルブケーシングＹ２は樹脂に限らない。さらに、バルブケーシングＹ２とボデー部７０との間に線膨張係数の違いを吸収できる追加部材が介在されていてもよい。
【０１６８】
上述の実施形態では、複数本の第１リブＹ１２３、複数本の第２リブＹ１２４が通電されることで発熱し、その発熱によって自らの温度が上昇することで膨張する。しかし、これら部材は、温度が変化すると長さが変化する形状記憶材料から構成されていてもよい。
【０１６９】
上述の実施形態では、本開示の弁装置２８が、ヒートポンプ回路１０１を含む空調装置１に適用されるものを例示したが、これに限定されない。弁装置２８は、空調装置１以外の機器に用いられるヒートポンプ回路１０１にも適用可能である。
【０１７０】
上述の実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。
【０１７１】
上述の実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されない。
【０１７２】
上述の実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されない。例えば、マイクロバルブＹ１の形状やサイズは、上記の実施形態で示したものに限られない。マイクロバルブＹ１は、極微小流量制御可能で、かつ、流路内に存在する微少ゴミを詰まらせないような水力直径の第１冷媒孔Ｙ１６、第２冷媒孔Ｙ１７、第３冷媒孔Ｙ１８を有していればよい。
【０１７３】
上述の実施形態において、センサから車両の外部環境情報（例えば車外の湿度）を取得することが記載されている場合、そのセンサを廃し、車両の外部のサーバまたはクラウドからその外部環境情報を受信することも可能である。あるいは、そのセンサを廃し、車両の外部のサーバまたはクラウドからその外部環境情報に関連する関連情報を取得し、取得した関連情報からその外部環境情報を推定することも可能である。
【０１７４】
本開示に記載の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ以上の専用ハードウエア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウエア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。
【０１７５】
（まとめ）
上述の実施形態の一部または全部で示された第１の観点によれば、弁装置は、ボデー部と、第１弁体と、第２弁体と、弁作動部と、を備える。弁作動部は、圧力調整室の冷媒の圧力に応じて弁軸方向に変位するピストン、ピストンの変位を第１弁体および第２弁体に伝える作動軸部、圧力調整室における冷媒の圧力を変化させる圧力調整部を含んでいる。圧力調整部は、圧力調整室における冷媒の圧力を変化させるための弁部品を含んでいる。弁部品は、冷媒が流通する流体室が形成される基部と、温度変化により変位する駆動部と、駆動部の温度変化による変位を増幅する増幅部と、増幅部によって増幅された変位が伝達されて動くことで流体室の冷媒圧力を調整する可動部と、を有する。そして、増幅部が、ヒンジを支点とし、増幅部が駆動部に付勢される付勢位置を力点とし、増幅部と可動部との接続位置を作用点とする梃子として機能するように構成されている。
【０１７６】
第２の観点によれば、基部には、流体室と圧力調整室とを連通させる第１流体孔、流体室に高圧冷媒を流すための第２流体孔、流体室に低圧冷媒を流すための第３流体孔が形成されている。弁部品は、可動部によって第２流体孔および第３流体孔を開閉することで、圧力調整室の圧力を変化させる構成になっている。
【０１７７】
これにより、弁部品によって圧力制御室への高圧冷媒および低圧冷媒の導入状態を調整して、圧力制御室の圧力を調整することができる。なお、高圧冷媒は、圧縮機から吐出された冷媒と同等の圧力となる冷媒である。また、低圧冷媒は、圧縮機に吸入される冷媒と同等の圧力となる冷媒である。
【０１７８】
第３の観点によれば、圧力調整部は、弁部品の取付対象となる被取付対象物に対して弁部品を取り付けるための部品取付部を含んでいる。部品取付部は、弁部品と被取付対象物とが直接接しないように部品取付部と弁部品との間に介在されている。これによれば、被取付対象物と弁部品との間に部品取付部が介在させる構成とすれば、部品取付部が緩衝材として機能することで、弁部品を保護することができる。
【０１７９】
第４の観点によれば、部品取付部は、部品取付部の線膨張係数が、弁部品の線膨張係数と被取付対象物の線膨張係数との間に値となるように構成されている。これによると、被取付対象物の温度変化による熱歪が生じたとしても、被取付対象物の温度変化による熱歪の応力が部品取付部で吸収されるので、弁部品を保護することができる。
【０１８０】
第５の観点によれば、弁部品は、当該弁部品が正常に作動しているか故障しているかを判別するための信号を出力する故障検知部を備えている。弁部品がこのような信号を出力することで、弁部品の故障の有無を容易に判別できる。
【０１８１】
第６の観点によれば、弁部品が出力する信号は、増幅部の歪み量に応じた信号である。このようになっていることで、この信号と弁部品を制御するための制御量との関係に基づいて、弁装置の故障の有無を判別することができる。
【０１８２】
第７の観点によれば、駆動部は、通電されることで発熱し、故障検知部は、弁部品が故障している場合に弁部品に対する通電を停止する装置に、信号を出力する。このように、弁部品の故障時に通電を停止することで、故障時の安全性を高めることができる。
【０１８３】
第８の観点によれば、故障検知部は、弁部品が故障している場合に、人に報知を行う報知装置を作動させる装置に、信号を出力する。これにより、人は、弁部品の故障を知ることができる。
【０１８４】
第９の観点によれば、弁部品は、半導体チップによって構成されている。これによれば、弁部品を小型に構成できる。
【符号の説明】
【０１８５】
２８      弁装置
７２      第１弁体
７４      第２弁体
７６      弁作動部
７６４    圧力調整部
Ｙ１                          マイクロバルブ（弁部品）
Ｙ１１、Ｙ１２１、Ｙ１３      基部
Ｙ１２３、Ｙ１２４、Ｙ１２５  駆動部
Ｙ１２６、Ｙ１２７            増幅部
Ｙ１２８                      可動部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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