(57)【要約】【課題】弁体の端部を覆う蓋体がハウジングから外れるのを抑制できる冷媒用閉鎖弁およびこれを備えた空気調和装置を提供する。【解決手段】冷媒用閉鎖弁３１，３３は、一端側が冷媒流路４１につながり他端側に開口部が設けられた弁体通路４３を内部に有するハウジング４５と、弁体通路４３内に支持されて前記開口部を塞ぐとともに弁体通路４３に対して軸方向に相対移動可能な弁体４７と、弁体４７の端部を覆うとともにハウジング４５に固定された蓋体４９と、蓋体４９の内面と弁体４７の端部との隙間に配設された弾性部材５１と、を備えている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒が流れる冷媒流路（４１）を内部に有するとともに、一端側が前記冷媒流路（４１）につながり他端側に開口部（４３ａ）が設けられた弁体通路（４３）を内部に有するハウジング（４５）と、
前記弁体通路（４３）内に支持されて前記開口部（４３ａ）を塞ぐとともに、前記一端側から前記他端側に向かう第１方向（Ｄ１）と前記他端側から前記一端側に向かう第２方向（Ｄ２）に前記弁体通路（４３）に対して相対移動可能であり、前記第１方向（Ｄ１）に移動することにより前記冷媒流路（４１）を開放し、前記第２方向（Ｄ２）に移動することにより前記冷媒流路（４１）を遮断する弁体（４７）と、
前記弁体（４７）の前記第１方向（Ｄ１）側の端部を覆うとともに、前記ハウジング（４５）に固定された蓋体（４９）と、
前記蓋体（４９）の内面と前記弁体（４７）の前記第１方向（Ｄ１）側の端部との隙間に配設された弾性部材（５１）と、を備えた冷媒用閉鎖弁。
【請求項２】
前記弁体通路（４３）はその内側面に雌ねじ部を有し、前記弁体（４７）はその外側面は前記雌ねじ部に螺合する雄ねじ部を有し、前記弁体（４７）の前記第１方向（Ｄ１）側の端部は前記弁体（４７）を回転させて前記弁体（４７）を前記第１方向（Ｄ１）または第２方向（Ｄ２）に移動させる工具を嵌合するための凹部（６３）を有し、前記弾性部材（５１）が前記凹部（６３）にも配設されている、請求項１に記載の冷媒用閉鎖弁。
【請求項３】
前記弾性部材（５１）は前記蓋体（４９）の内面において前記蓋体（４９）と一体化されている、請求項１または２に記載の冷媒用閉鎖弁。
【請求項４】
室内機（２５）と、室外機（７３）と、これらを接続し内部を冷媒が流れる冷媒配管（３５，３７）と、前記冷媒配管（３５，３７）に配設された請求項１〜３のいずれかに記載の冷媒用閉鎖弁（３１，３３）により構成される冷媒流路開閉機構と、を備えた空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷媒用閉鎖弁およびこれを備えた空気調和装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、空気調和装置の室外機は、内部の冷媒回路の末端にガス側閉鎖弁および液側閉鎖弁を備えている。これらの閉鎖弁は、工場出荷の段階では閉状態とされており、室外機および室内機が現場に配置され、室内機からのガス側冷媒連絡配管および液側冷媒連絡配管にそれぞれ接続された後、閉状態から開状態に切り換えられる。これにより、室外機と室内機との間で冷媒が流通できるようになる（例えば特許文献１）。
【０００３】
閉鎖弁は、内部に冷媒が流れる冷媒流路を有するハウジングと、この冷媒流路を開閉する弁体とを備えている。通常、弁体は、略円柱形状であり、冷媒流路と連通するようにハウジングに設けられた筒状の弁体通路に螺合されている。弁体は、その一端側が冷媒流路に面しており、他端には六角レンチが挿入される六角穴が形成されている。六角レンチにより弁体を回転させて冷媒流路側の方向に締め込むことにより冷媒流路は弁体の一端側の部分により閉じられて閉状態となり、弁体を逆方向に回転させて冷媒流路から離れる方向に移動させることにより冷媒流路は開状態となる。
【０００４】
弁体の他端側の上部外周には環状の溝が形成されており、この溝にはＯリングが嵌め込まれている。これにより、弁体と弁体通路との間がシールされて冷媒が外部に漏れるのを抑制している。しかし、Ｏリングだけでは冷媒の漏れを完全に防止することはできないので、弁体の前記他端側には、弁体および弁体通路を覆い、ハウジングに螺合された蓋体（メタルシール）が取り付けられている。これにより、閉鎖弁から冷媒が外部に漏れるのを防止している。
【特許文献１】特開平３−２７４３６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、蓋体の内面と弁体の前記他端との間にはわずかな隙間が存在しているので、この隙間にはＯリングをすり抜けてくる微量の冷媒が溜まることがある。一方、冷媒回路を循環する冷媒の温度は運転モードなどに応じて変動し、特にガス側閉鎖弁では例えば−２０℃〜１００℃程度の範囲で冷媒の温度が大きく変動する。したがって、蓋体の内面と弁体の前記他端との隙間に溜まった冷媒が温度上昇とともに液体から気体へ状態変化すると、上記隙間において冷媒の体積が増加して上記隙間における圧力が増大する。この圧力がハウジングに対する蓋体の固定強度よりも大きくなると、蓋体がハウジングから外れてしまうという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、弁体を覆う蓋体がハウジングから外れるのを抑制できる冷媒用閉鎖弁およびこれを備えた空気調和装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の冷媒用閉鎖弁は、冷媒が流れる冷媒流路（４１）を内部に有するとともに、一端側が前記冷媒流路（４１）につながり他端側に開口部（４３ａ）が設けられた弁体通路（４３）を内部に有するハウジング（４５）と、前記弁体通路（４３）内に支持されて前記開口部（４３ａ）を塞ぐとともに、前記一端側から前記他端側に向かう第１方向（Ｄ１）と前記他端側から前記一端側に向かう第２方向（Ｄ２）に前記弁体通路（４３）に対して相対移動可能であり、前記第１方向（Ｄ１）に移動することにより前記冷媒流路（４１）を開放し、前記第２方向（Ｄ２）に移動することにより前記冷媒流路（４１）を遮断する弁体（４７）と、前記弁体（４７）の前記第１方向（Ｄ１）側の端部を覆うとともに、前記ハウジング（４５）に固定された蓋体（４９）と、前記蓋体（４９）の内面と前記弁体（４７）の前記第１方向（Ｄ１）側の端部との隙間に配設された弾性部材（５１）と、を備えている。
【０００８】
この構成では、蓋体（４９）の内面と弁体（４７）の第１方向（Ｄ１）側の端部との隙間に弾性部材（５１）が配設されているので、上記隙間に溜まった冷媒が温度上昇に伴って液体から気体に状態変化したときの圧力上昇により生じる衝撃の一部が弾性部材（５１）の弾性変形によって吸収される。また、弾性部材（５１）が上記隙間に配設されることにより、上記隙間に存在する空気の量を少なくすることができるので、冷媒の温度上昇に伴った空気の体積増加量を低減することもできる。これにより、弁体（４７）の端部を覆う蓋体（４９）がハウジング（４５）から外れるのを効果的に抑制することができる。
【０００９】
前記弁体通路（４３）はその内側面に雌ねじ部を有し、前記弁体（４７）はその外側面に前記雌ねじ部に螺合する雄ねじ部を有し、前記弁体（４７）の前記第１方向（Ｄ１）側の端部は前記弁体（４７）を回転させて前記弁体（４７）を前記第１方向（Ｄ１）または第２方向（Ｄ２）に移動させる工具を嵌合するための凹部（６３）を有し、前記弾性部材（５１）が前記凹部（６３）にも配設されているのが好ましい。
【００１０】
この構成では、弁体（４７）を回転させる工具を嵌合するための凹部（６３）にも弾性部材（５１）が配設されているので、上記した圧力上昇時の衝撃を吸収する効果および空気の体積増加量の低減効果をより高めることができる。
【００１１】
前記弾性部材（５１）は前記蓋体（４９）の内面において前記蓋体（４９）と一体化されていてもよい。
【００１２】
この構成では、弾性部材（５１）が蓋体（４９）と一体化されているので、蓋体（４９）をハウジング（４５）に取り付ける際に弾性部材（５１）も同時に取り付けることができ、作業性が向上する。
【００１３】
本発明の空気調和装置は、室内機（２５）と、室外機（７３）と、これらを接続し内部を冷媒が流れる冷媒配管（３５，３７）と、前記冷媒配管（３５，３７）に配設された上記の冷媒用閉鎖弁（３１，３３）により構成される冷媒流路開閉機構と、を備えている。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように、本発明によれば、弁体を覆う蓋体がハウジングから外れるのを効果的に抑制することができるので、冷媒が外部に漏れるのを抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。図１に示すように本実施形態にかかる空気調和装置７１は、室内機２５と室外機７３とを備えている。この空気調和装置７１は、室内機２５に配設された熱交換器１９と、室外機７３に配設された圧縮機７５、熱交換器７７および膨張弁７９と、これらを接続する配管とを含む冷媒回路を備えている。この空気調和装置７１は、冷媒回路の配管の一部に配設された四路切換弁８７により冷媒の流れ方向を切り換えることによって、冷房運転と暖房運転を切り換えることができる。室内機２５および室外機７３は送風機１７，８１をそれぞれ備えている。
【００１６】
室外機７３は、内部の冷媒回路の末端に、ガス側閉鎖弁３１および液側閉鎖弁３３により構成される冷媒流路開閉機構を備えている。ガス側閉鎖弁３１は室内機２５からのガス側冷媒連絡配管３５と室外機７３内の膨張弁７９につながる内部配管３６との間に配設されてこれらの配管を接続している。液側閉鎖弁３３は室内機２５からの液側冷媒連絡配管３７と室外機７３内の四路切換弁８７につながる内部配管３８との間に配設されてこれらの配管を接続している。以下に示す実施形態におけるガス側閉鎖弁３１および液側閉鎖弁３３は同じ構造を有しているので、以下では代表してガス側閉鎖弁３１について説明し、液側閉鎖弁３３に関する説明は省略する。
【００１７】
＜第１の実施形態＞
図２は本発明の第１の実施形態にかかる閉鎖弁３１を正面から見た部分断面図であり、図３はその平面図である。図４は閉鎖弁３１のハウジング４５を示す断面図であり、図５は閉鎖弁３１の弁体４７を示す断面図である。図６は閉鎖弁３１における弁体４７、蓋体４９および弾性部材５１の配置を示す断面図である。なお、図３では、弁体４７の端部の構造を図示するために蓋体４９および弾性部材５１の図示は省略している。
【００１８】
図２〜５に示すように、閉鎖弁３１は、冷媒が流れる冷媒流路４１を内部に有するとともに、一端側が冷媒流路４１につながり他端側に開口部４３ａが設けられた弁体通路４３を内部に有するハウジング４５と、弁体通路４３内に支持されて開口部４３ａを塞ぐ弁体４７と、この弁体４７および弁体通路４３の他端側を覆う蓋体４９とを備えている。
【００１９】
ハウジング４５は、四方に突出した４つの円筒部４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄを備えている。これらの円筒部４５ａ〜４５ｄは、内部に貫通口をそれぞれ有し、ハウジング４５の中央部４５ｅにおいて互いに連通している。
【００２０】
冷媒は、図２，４に二点鎖線の矢印で示すように、円筒部４５ａの貫通口から中央部４５ｅを経て円筒部４５ｂの貫通口までつづく冷媒流路４１を流れる。この冷媒流路４１を構成する円筒部４５ａの貫通口にはガス側冷媒連絡配管３５が接続されており、円筒部４５ｂの貫通口には、弁体の先端部が当接する略円筒形状の弁座４６が嵌合されており、この弁座４６に内部配管３６が接続されている。
【００２１】
円筒部４５ｃには図略の真空ポンプからのホースなどが接続されるサービスポート５３が設けられている。円筒部４５ｃの貫通口はバルブコア６５の通路６１として機能し、この通路６１はバルブコア６５によって閉塞されている。バルブコア６５に真空ポンプからのホースが接続されると、バルブコア６５が開き、サービスポート５３および円筒部４５ａに接続されたガス側冷媒連絡配管３５内の真空引きが行われる。
【００２２】
円筒部４５ｃの端部の外側面には雄ねじ部４８が形成されている。この円筒部４５ｃの雄ねじ部４８には、内側面に雌ねじ部が形成されたバルブコアキャップ６７が螺合されてサービスポート５３が塞がれている。バルブコアキャップ６７は、上記した真空引きを行うときに円筒部４５ｃの端部から取り外される。
【００２３】
弁体通路４３は、図４に一点鎖線の矢印で示すように、円筒部４５ｄの貫通口から冷媒流路４１につながる円筒部４５ｄの軸方向に沿った経路である。この弁体通路４３の一端側（中央部４５ｅ側）の内側面には前記軸方向に沿って雌ねじ部５４が形成されている。
【００２４】
図２，５に示すように、弁体４７は、略円柱形状を有しており、一端側（図５の下方側）の外側面に雄ねじ部５０が形成されている。この弁体４７は、弁体通路４３内に配置されて弁体通路４３の開口部４３ａを塞いでいる。弁体４７の雄ねじ部５０はハウジング４５の雌ねじ部５４に螺合されている。これにより、弁体４７は、弁体通路４３内において第１方向Ｄ１および第２方向Ｄ２に移動可能にハウジング４５に支持されている。
【００２５】
弁体４７の他端側（図５の上方側）には図略の六角レンチが挿入される六角穴６３が形成されている。この六角穴６３に六角レンチを挿入して弁体４７を回転させることにより、弁体４７は弁体通路４３内を第１方向Ｄ１および第２方向Ｄ２に移動する。
【００２６】
弁体４７の第２方向Ｄ２側の端部は、冷媒流路４１に面しており、第２方向Ｄ２に向かうにつれて縮径するテーパ部５２が形成されている。六角レンチにより弁体４７を第２方向Ｄ２に移動させてテーパ部５２を弁座４６の端部４６ａに当接させることによって、冷媒流路４１が弁体４７により遮断される。一方、この遮断状態から弁体４７を第１方向Ｄ１側に移動させることによって冷媒流路４１が開放される。弁体４７の第２方向Ｄ２側の端部には第１方向Ｄ１側に向かって穿孔された凹部６６が設けられている。この凹部６６は冷媒の圧力損失を低減させるためのものである。
【００２７】
図５に示すように、弁体４７の第１方向Ｄ１側の端部には外径を他の部位よりも小さくした略円柱状の縮径部６４が形成されている。これにより、弁体４７の縮径部６４とハウジング４５の内側面との間に環状の溝が形成されている。この溝にはＯリング６０が配置されており、このＯリング６０よりも第１方向Ｄ１側にはＯリング６０を固定するためのＯリング止め輪６２が配置されている。これにより、弁体通路４３の内側面と弁体４７の外側面との間がシールされている。
【００２８】
蓋体４９は、その内側面に雌ねじ部を有しており、この雌ねじ部が円筒部４５ｄの外側面に形成された雄ねじ部５６に螺合されることによってハウジング４５に固定されている。蓋体４９は、通常運転時には円筒部４５ｄに取り付けられた状態であり、閉鎖弁３１の開閉が行われるときには円筒部４５ｄから取り外される。
【００２９】
図２，６に示すように、本実施形態の閉鎖弁３１は、蓋体４９の内面と弁体４７の第１方向Ｄ１側の端部との隙間に弾性部材５１を備えている。この弾性部材５１は、蓋体４９の内面と弁体４７の端部との間の扁平な隙間を埋めるような扁平形状を有している。
【００３０】
この弾性部材５１の第１方向Ｄ１側の表面は、蓋体４９の内面に沿った略平面であり、第２方向Ｄ２側の表面には、弁体４７の端部の凹凸に沿って中央付近を凹ませた凹部が形成されている。
【００３１】
弾性部材５１を構成する材料としては、蓋体４９と弁体４７との隙間に溜まる冷媒が温度上昇に伴って液体から気体に状態変化するときの温度において弾性を有する材料が用いられる。また、弾性部材５１を構成する材料としては、冷媒が液体から気体に状態変化するときの圧力による衝撃の少なくとも一部を吸収できる弾性を有する材料が用いられる。
【００３２】
例えば、弾性部材５１の材料としては、合成樹脂、金属、これらを組み合わせた複合材料などを用いることができる。合成樹脂の場合には、適度な弾性を付与するために例えば内部に気泡を含ませた発泡樹脂を用いてもよい。また、金属の場合には、適度な弾性を付与するために例えばコイルばね、板ばねなどのようにばね形状に加工してもよい。
【００３３】
以上説明したように、本実施形態によれば、閉鎖弁３１は、蓋体４９の内面と弁体４７の第１方向Ｄ１側の端部との隙間に配設された弾性部材５１を備えているので、上記隙間に溜まった冷媒が液体から気体に状態変化したときの圧力上昇に起因する衝撃の一部が弾性部材５１の弾性変形により吸収される。また、弾性部材５１が上記隙間に配設されることにより、上記隙間に存在する空気の量を低減することができるので、冷媒の温度上昇に伴った空気の体積増加量を低減することもできる。これにより、弁体４７の端部を覆う蓋体４９がハウジング４５から外れるのを効果的に抑制することができる。
【００３４】
＜実施形態２＞
図７は本発明の第２の実施形態を示す断面図である。なお、ここでは第１の実施形態と同じ構成要素には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００３５】
この実施形態２では、弾性部材５１は、六角レンチを嵌合するための六角穴６３の内部にも配設されており、断面が略Ｔ字の形状を有している。しかも、弾性部材５１は蓋体４９の内面において蓋体４９と接合されて一体化されている。蓋体４９との一体化の方法としては、接着剤による接合、融着による接合などが挙げられる。
【００３６】
このように本実施形態によれば、弾性部材５１が六角穴６３にも配設されているので、上記した圧力上昇時の衝撃を吸収する効果および空気の体積増加量の低減効果をより高めることができる。
【００３７】
また、本実施形態によれば、弾性部材５１は蓋体４９と一体化されているので、蓋体４９をハウジング４５に取り付ける際に弾性部材５１も同時に取り付けることができ、作業性が向上する。その他の構成、作用及び効果はその説明を省略するが上記した第１の実施形態と同様である。
【００３８】
なお、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更、改良等が可能である。例えば、上記実施形態では、ガス側閉鎖弁と液側閉鎖弁が同じ構造である場合を例に挙げて説明したが、冷媒の温度変化の大きなガス側閉鎖弁のみに弾性部材を配設して液側閉鎖弁には弾性部材を配設しない形態であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の一実施形態にかかる空気調和装置を示す構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態にかかる閉鎖弁を正面から見た部分断面図である。
【図３】第１の実施形態にかかる閉鎖弁を示す平面図である。
【図４】第１の実施形態にかかる閉鎖弁のハウジングを示す断面図である。
【図５】第１の実施形態にかかる閉鎖弁の弁体を示す断面図である。
【図６】第１の実施形態にかかる閉鎖弁における弁体、蓋体および弾性部材の配置を示す断面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態にかかる閉鎖弁における弁体、蓋体および弾性部材の配置を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１７  送風機
１９  熱交換器
２５  室内機
３１  ガス側閉鎖弁
３３  液側閉鎖弁
３５  ガス側冷媒連絡配管
３７  液側冷媒連絡配管
４１  冷媒流路
４３  弁体通路
４５  ハウジング
４７  弁体
４９  蓋体
５１  弾性部材
７１  空気調和装置
７３  室外機
【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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