(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒管路の途中に、その両端がそれぞれ端部材（３），（４）により閉塞された円筒体（１）を配置してその軸方向の一端から他端に向けて冷媒を流通させる如くする一方、上記円筒体（１）内に、上記円筒体（１）の内周面（１ａ）にその外周面（２ａ）が密接する所定長さの円柱体（２）を嵌挿配置し、上記円柱体（２）の外周面（２ａ）にその軸方向の一端側から他端側に向けて螺旋状に形成された溝（９）と、該溝（９）の外側に対応する上記円筒体（１）の内周面（１ａ）により、冷媒流通方向における上流側から下流側に向かって螺旋状に延びる所定通路面積をもつ冷媒通路（１０）を形成するとともに、上記円柱体（２）が上記円筒体（１）内においてその軸方向へ摺動可能とされる一方、上記円柱体（２）の一端（２ｂ）側と他端（２ｃ）側とにそれぞれ該円柱体（２）をその軸方向中央寄りに押圧付勢する一対のスプリング（１１），（１２）が嵌装されていることを特徴とする空調機における冷媒減圧装置。
【請求項２】
冷媒管路の途中に、その両端がそれぞれ端部材（３），（４）により閉塞された円筒体（１）を配置してその軸方向の一端から他端に向けて冷媒を流通させる如くする一方、上記円筒体（１）内に、上記円筒体（１）の内周面（１ａ）にその外周面（２ａ）が密接する所定長さの円柱体（２）を嵌挿配置し、上記円筒体（１）の内周面（１ａ）にその軸方向の一端側から他端側に向けて螺旋状に形成された溝（９）と、該溝（９）の内側に対応する上記円柱体（２）の外周面（２ａ）により、冷媒流通方向における上流側から下流側に向かって螺旋状に延びる所定通路面積をもつ冷媒通路（１０）を形成するとともに、上記円柱体（２）が上記円筒体（１）内においてその軸方向へ摺動可能とされる一方、上記円柱体（２）の一端（２ｂ）側と他端（２ｃ）側とにそれぞれ該円柱体（２）をその軸方向中央寄りに押圧付勢する一対のスプリング（１１），（１２）が嵌装されていることを特徴とする空調機における冷媒減圧装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、
上記円筒体（１）の内周面（１ａ）の軸方向長さが、該円柱体（２）の冷媒上流側から下流側への軸方向移動に伴って該円柱体（２）の外周面（２ａ）と上記円筒体（１）の内周面（１ａ）との軸方向における重合長さが減少変化する如く設定されていることを特徴とする空調機における冷媒減圧装置。
【請求項４】
請求項３において、
上記冷媒通路（１０）の通路面積が、冷媒上流側から下流側に向けて次第に漸減する如く構成されていることを特徴とする空調機における冷媒減圧装置。
【請求項５】
請求項３又は４において、
上記円柱体２が磁性構造とされるとともに、
上記円筒体（１）の外側にはソレノイドコイル（１３）が、その磁力によって上記円柱体（２）を冷媒上流側から下流側に向けて移動させ得る如く配置されていることを特徴とする空調機における冷媒減圧装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
【０００２】
本願発明は、空調機の凝縮器と蒸発器の間に配置されて該凝縮器から蒸発器に送られる液冷媒を減圧する冷媒減圧装置に関するものである。
【従来の技術】
【０００３】
空調機においては凝縮器から蒸発器に送られる液冷媒を減圧するために冷媒減圧装置が設けられるが、かかる冷媒減圧装置の一つに内径の小さい細管（例えば、内径１ｍｍ、長さ１ｍ程度）で構成されその通路抵抗に基づく圧力損失により減圧作用を行うキャプラリチューブが知られている（例えば、特開昭６２−１０７０５７号公報参照）。
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、冷媒には各機器の潤滑用に油が混入されているため、空調機の運転中にこの油等の分解生成物が発生する。この場合、キャプラリチューブは上述のように細管で構成されていることから、冷媒がこのキャプラリチューブを流通する間にこの分解生成物がその管内面に次第に付着堆積し、場合によっては冷媒通路がこの付着堆積した分解生成物により詰まりを生じ、空調機の動作不良を招来する虞れがある。
【０００５】
また、かかる分解生成物の付着堆積によるキャプラリチューブの詰まりを防止すべく該キャプラリチューブの管内を掃除しようとしても、該キャプラリチューブが細管であることから非常に困難であり、そのためキャプラリチューブを消耗品扱いとし、付着堆積物により冷媒通路がある程度詰まるとその時点でこれを新品と取り替えるのが通例であり、経済性という点においても問題があった。
【０００６】
さらに、キャプラリチューブは、上述のように所定の減圧性能を確保するためにはかなりの長さを必要とすることから、空調機へのコンパクト配置には限界があり、延いては空調機のコンパクト化を阻害する一因ともなっていた。
【０００７】
また、キャプラリチューブは、空調機の容量に応じてその長さが所定値に設定され、且つその設定長さは固定的であってその長さ調整を行うことができないことから、冷媒流量に対する制御幅が小さく、そのため冷媒流量の変化幅の大きい空調機、例えば使用負荷条件の広い空調機とかインバータ圧縮機を備えた空調機への適用が困難であった。
【０００８】
そこで本願発明は、冷媒通路の詰まりによる空調機の動作不良を回避し得るとともに、経済性及びコンパクト性に優れ、また冷媒流量の変化に対する自己制御性の良好な空調機における冷媒減圧装置を提供せんとしてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願発明ではかかる課題を解決するための具体的手段として次のような構成を採用している。
【００１０】
本願の第１の発明では、図１〜図３にそれぞれ例示するように、冷媒管路の途中に、その両端がそれぞれ端部材３，４により閉塞された円筒体１を配置してその軸方向の一端から他端に向けて冷媒を流通させる如くする一方、上記円筒体１内に、上記円筒体１の内周面１ａにその外周面２ａが密接する所定長さの円柱体２を嵌挿配置し、上記円柱体２の外周面２ａにその軸方向の一端側から他端側に向けて螺旋状に形成された溝９と、該溝９の外側に対応する上記円筒体１の内周面１ａにより、冷媒流通方向における上流側から下流側に向かって螺旋状に延びる所定通路面積をもつ冷媒通路１０を形成するとともに、上記円柱体２を上記円筒体１内においてその軸方向へ摺動可能とする一方、上記円柱体２の一端２ｂ側と他端２ｃ側とにそれぞれ該円柱体２をその軸方向中央寄りに押圧付勢する一対のスプリング１１，１２を嵌装したことを特徴としている。
【００１１】
本願の第２の発明では、図１〜図３にそれぞれ例示するように、冷媒管路の途中に、その両端がそれぞれ端部材３，４により閉塞された円筒体１を配置してその軸方向の一端から他端に向けて冷媒を流通させる如くする一方、上記円筒体１内に、上記円筒体１の内周面１ａにその外周面２ａが密接する所定長さの円柱体２を嵌挿配置し、上記円筒体１の内周面１ａにその軸方向の一端側から他端側に向けて螺旋状に形成された溝９と、該溝９の内側に対応する上記円柱体２の外周面２ａにより、冷媒流通方向における上流側から下流側に向かって螺旋状に延びる所定通路面積をもつ冷媒通路１０を形成するとともに、上記円柱体２を上記円筒体１内においてその軸方向へ摺動可能とする一方、上記円柱体２の一端２ｂ側と他端２ｃ側とにそれぞれ該円柱体２をその軸方向中央寄りに押圧付勢する一対のスプリング１１，１２を嵌装したことを特徴としている。
本願の第３の発明では、図５に例示するように、上記第１又は第２の発明にかかる空調機における冷媒減圧装置において、上記円筒体１の内周面１ａの軸方向長さを、該円柱体２の冷媒上流側から下流側への軸方向移動に伴って該円柱体２の外周面２ａと上記円筒体１の内周面１ａとの軸方向における重合長さが減少変化する如く設定したことを特徴としている。
【００１２】
本願の第４の発明では、図１０に例示するように、上記第３の発明にかかる空調機における冷媒減圧装置において、上記冷媒通路１０の通路面積を、冷媒上流側から下流側に向けて次第に漸減する如く構成したことを特徴としている。
【００１３】
本願の第５の発明では、図１５に例示するように、上記第３又は第４の発明にかかる空調機における冷媒減圧装置において、上記円柱体２を磁性構造とするとともに、上記円筒体１の外側にソレノイドコイル１３を、その磁力によって上記円柱体２を冷媒上流側から下流側に向けて移動させ得る如く配置したことを特徴としている。
【発明の作用・効果】
【００１４】
本願各発明ではかかる構成とすることによりそれぞれ次のような作用・効果が得られる。
【００１５】
（イ）  本願の第１の発明にかかる空調機における冷媒減圧装置によれば、冷媒管路の途中に配置されその一端から他端側に向けて冷媒が流通せしめられる円筒体１内に、該円筒体１の内周面１ａにその外周面２ａが密接する所定長さの円柱体２を嵌挿配置し、上記円筒体１の内周面１ａと円柱体２の外周面２ａとの密接部分に、冷媒流通方向における上流側から下流側に向かって螺旋状に延びる所定通路面積をもつ冷媒通路１０を形成しているので、該円柱体２の軸長内において冷媒通路１０の所定の通路長さが確保され、例えばキャプラリチューブの如く所定長さをもつ細管をコイル状に巻回して構成する場合に比して、そのコンパクト化が図れるものである。
【００１６】
また、円筒体１から円柱体２を取り出すことで、該円筒体１の内周面１ａと円柱体２の外周面２ａとを容易に掃除することができ、従って、これらの密接部に形成される冷媒通路１０に例え分解生成物が付着堆積していたとしてもこれを取り除いて、該冷媒通路１０の詰まりに起因する空調機の動作不良の発生を未然に防止し得るとともに、冷媒減圧装置の半永久的な繰り返し使用が可能であり消耗品扱いとされるキャプラリチューブに比して経済的である。
【００１７】
さらに、例えば、上記円柱体２としてその軸長が種々異なるものを複数個用意し、これを空調機の容量に応じて選択使用することで、冷媒流量の異なる空調機にも容易に適用可能であり、その汎用性が向上する。
【００１８】
また、この発明では、上記冷媒通路１０を、上記円柱体２の外周面２ａにその軸方向の一端側から他端側に向けて螺旋状に形成された溝９と、該溝９の外側に対応する上記円筒体１の内周面１ａとで構成しているので、冷媒減圧装置の分解状態においては上記溝９が円柱体２の外周面２ａ上に露出し、該溝９部分に付着堆積した分解生成物の掃除が容易であり、より確実な付着堆積物の除去が可能となる。
【００１９】
さらに、この発明では、上記円柱体２を上記円筒体１内においてその軸方向へ摺動可能とする一方、上記円柱体２の一端２ｂ側と他端２ｃ側とにそれぞれ該円柱体２をその軸方向中央寄りに押圧付勢する一対のスプリング１１，１２を嵌装している。
【００２０】
このため、空調機が運転停止状態にある場合には、図３に示すように上記円柱体２は上記一対のスプリング１１，１２のバネ力が均衡し所定の初期位置で停止したままの状態とされる。ところが、空調機の運転に伴って冷媒が上記冷媒通路１０を通ってその上流側から下流側に向けて流れると、冷媒は上記冷媒通路１０の通路抵抗に基づく圧力損失により次第に減圧され上記円柱体２の上流側と下流側との間に圧力差が生じるとともに、上記冷媒通路１０の壁面と冷媒との摩擦抵抗により該冷媒の流通に伴って上記円柱体２を冷媒下流側へ押し付ける方向に反力が生じる。また、上記円柱体２がその初期位置から下流側へ移動すると該円柱体２の両端にそれぞれ配置されたスプリング１１，１２のバネ力に差が生じる。このため、上記円柱体２は、図４に示すように冷媒の流通に伴ってその初期位置から下流側に移動せしめられ、且つ該円柱体２の両端における圧力差と上記一対のスプリング１１，１２のバネ力と上記摩擦抵抗による反力の三者が均衡した位置でほぼ停止状態とされるとともに、該圧力差に変動が生じた場合にはこれに伴って軸方向に微小振動することになる。また、空調機が運転状態から停止されると、円柱体２はその両側の圧力差と摩擦抵抗による反力とが消滅することから、上記一対のスプリング１１，１２のバネ力が均衡した上記初期位置に復帰せしめられる（図３参照）。
【００２１】
このように、空調機の運転開始時における円柱体２の移動と、運転状態中における圧力差の変動に伴う円柱体２の微小振動と、運転状態からの停止時における円柱体２の移動とにおいては、共に該円柱体２の外周面２ａと円筒体１の内周面１ａとが面方向に相対摺動することから、該円柱体２の外周面２ａ又は円筒体１の内周面１ａに形成された冷媒通路１０に付着堆積した分解生成物が掻き落とされ、該分解生成物の付着堆積に起因する冷媒通路１０の詰まりが防止されるとともに、この冷媒通路１０に付着堆積した分解生成物の除去を目的とする冷媒減圧装置の分解掃除の間隔の長期化が図られるものである。
【００２２】
（ロ）  本願の第２の発明にかかる空調機における冷媒減圧装置によれば、冷媒管路の途中に配置されその一端から他端側に向けて冷媒が流通せしめられる円筒体１内に、該円筒体１の内周面１ａにその外周面２ａが密接する所定長さの円柱体２を嵌挿配置し、上記円筒体１の内周面１ａと円柱体２の外周面２ａとの密接部分に、冷媒流通方向における上流側から下流側に向かって螺旋状に延びる所定通路面積をもつ冷媒通路１０を形成しているので、該円柱体２の軸長内において冷媒通路１０の所定の通路長さが確保され、例えばキャプラリチューブの如く所定長さをもつ細管をコイル状に巻回して構成する場合に比して、そのコンパクト化が図れるものである。
【００２３】
また、円筒体１から円柱体２を取り出すことで、該円筒体１の内周面１ａと円柱体２の外周面２ａとを容易に掃除することができ、従って、これらの密接部に形成される冷媒通路１０に例え分解生成物が付着堆積していたとしてもこれを取り除いて、該冷媒通路１０の詰まりに起因する空調機の動作不良の発生を未然に防止し得るとともに、冷媒減圧装置の半永久的な繰り返し使用が可能であり消耗品扱いとされるキャプラリチューブに比して経済的である。
【００２４】
さらに、例えば、上記円柱体２としてその軸長が種々異なるものを複数個用意し、これを空調機の容量に応じて選択使用することで、冷媒流量の異なる空調機にも容易に適用可能であり、その汎用性が向上する。
【００２５】
また、この発明によれば、上記冷媒通路１０を、上記円筒体１の内周面１ａにその軸方向の一端側から他端側に向けて螺旋状に形成された溝９と、該溝９の内側に対応する上記円柱体２の外周面２ａとで構成しているので、上記円柱体２として軸長の異なるものを複数個用意する場合においては、その外周面が平滑面とされた単なる円柱をそれぞれ所要の長さに切断すれば良く、例えばこの円柱体２の外周面２ａに溝９が形成されている場合のように切断によって該溝９部分に“返り”が生じる虞れがある場合に比して、該円柱体２の加工が容易である。
【００２６】
さらに、この発明では、上記円柱体２を上記円筒体１内においてその軸方向へ摺動可能とする一方、上記円柱体２の一端２ｂ側と他端２ｃ側とにそれぞれ該円柱体２をその軸方向中央寄りに押圧付勢する一対のスプリング１１，１２を嵌装している。
【００２７】
このため、空調機が運転停止状態にある場合には、図３に示すように上記円柱体２は上記一対のスプリング１１，１２のバネ力が均衡し所定の初期位置で停止したままの状態とされる。ところが、空調機の運転に伴って冷媒が上記冷媒通路１０を通ってその上流側から下流側に向けて流れると、冷媒は上記冷媒通路１０の通路抵抗に基づく圧力損失により次第に減圧され上記円柱体２の上流側と下流側との間に圧力差が生じるとともに、上記冷媒通路１０の壁面と冷媒との摩擦抵抗により該冷媒の流通に伴って上記円柱体２を冷媒下流側へ押し付ける方向に反力が生じる。また、上記円柱体２がその初期位置から下流側へ移動すると該円柱体２の両端にそれぞれ配置されたスプリング１１，１２のバネ力に差が生じる。このため、上記円柱体２は、図４に示すように冷媒の流通に伴ってその初期位置から下流側に移動せしめられ、且つ該円柱体２の両端における圧力差と上記一対のスプリング１１，１２のバネ力と上記摩擦抵抗による反力の三者が均衡した位置でほぼ停止状態とされるとともに、該圧力差に変動が生じた場合にはこれに伴って軸方向に微小振動することになる。また、空調機が運転状態から停止されると、円柱体２はその両側の圧力差と摩擦抵抗による反力とが消滅することから、上記一対のスプリング１１，１２のバネ力が均衡した上記初期位置に復帰せしめられる（図３参照）。
【００２８】
このように、空調機の運転開始時における円柱体２の移動と、運転状態中における圧力差の変動に伴う円柱体２の微小振動と、運転状態からの停止時における円柱体２の移動とにおいては、共に該円柱体２の外周面２ａと円筒体１の内周面１ａとが面方向に相対摺動することから、該円柱体２の外周面２ａ又は円筒体１の内周面１ａに形成された冷媒通路１０に付着堆積した分解生成物が掻き落とされ、該分解生成物の付着堆積に起因する冷媒通路１０の詰まりが防止されるとともに、この冷媒通路１０に付着堆積した分解生成物の除去を目的とする冷媒減圧装置の分解掃除の間隔の長期化が図られるものである。
【００２９】
（ハ）  本願の第３の発明にかかる空調機における冷媒減圧装置によれば、上記(イ)又は（ロ）に記載の作用効果に加えて、次のような特有の作用効果が期待できる。
【００３０】
即ち、この第３の発明にかかる空調機における冷媒減圧装置においては、上記円筒体１の内周面１ａの軸方向長さを、該円柱体２の冷媒上流側から下流側への軸方向移動に伴って該円柱体２の外周面２ａと上記円筒体１の内周面１ａとの軸方向における重合長さが減少変化するように設定している。
【００３１】
このため、空調機が運転されると、円柱体２は図５に示す初期位置から、その両端に生じる圧力差とその両端にそれぞれ設けた一対のスプリング１１，１２のバネ力と冷媒通路１０を流通する冷媒の摩擦抵抗による反力との三者が均衡する位置まで冷媒下流側へ移動せしめられ（図６参照）、その状態で所要の減圧作用を為す。この場合、運転中における圧力差の細かな変動に伴い円柱体２はその軸方向へ微小振動する。
【００３２】
ところが、空調機の運転状態の変化により冷媒流量が大きく増量変化すると、上記冷媒通路１０における冷媒の流通抵抗が増大し、円柱体２の両端側における圧力差が急激に大きくなり、該円柱体２はこの圧力差の増加分に対応する力によって図６に示す位置からさらに下流側へ移動せしめられ、図７に示すように該円柱体２の下流側の端部が円筒体１の内周面１ａからその軸方向へ外れ、該円筒体１の内周面１ａと円柱体２の外周面２ａとの重合長さが短くなり、結果的に上記冷媒通路１０の通路長さが減少変化することになる。この結果、この通路長さの減少分だけ冷媒の冷媒通路１０における流通抵抗が減少し、上記円柱体２の両端の圧力差が少流量時と同じ圧力差に収束変化し、冷媒流量の増大変化に拘わらず圧力差一定の減圧作用が確保されるものである。換言すれば、冷媒通路１０の通路長さを変化させることで円柱体２の両端の圧力差を一定にしたままで冷媒流量を変化させることができるものである。
【００３３】
従って、この第５の発明にかかる冷媒減圧装置によれば、円柱体２を円筒体１内で移動可能とするとともにその移動量に対応して該円筒体１の内周面１ａと円柱体２の外周面２ａとの重合長さを変化させて冷媒通路１０の通路長さを自己調整可能としているので、冷媒の流量の変化に対する制御幅が、例えば通路長さが固定されたキャプラリチューブの場合に比して大きくとれ、このためキャプラリチューブでは十分な対応が困難であった使用負荷条件の広い空調機とか冷媒流量可変のインバータ圧縮機を用いた空調機への適用が容易であり、冷媒減圧装置の汎用性が向上するものである。
【００３４】
（ニ）  本願の第４の発明にかかる空調機における冷媒減圧装置によれば、上記(ハ)に記載の作用効果に加えて、次のような特有の作用効果が期待できる。
【００３５】
即ち、この第４の発明においては、移動量に応じて冷媒通路１０の通路長さを自己調整する構造の円柱体２を備えたものにおいて、さらに該冷媒通路１０をその通路面積が冷媒上流側から下流側に向けて次第に漸減する如く構成したものである。かかる構成によれば、冷媒流量の増加に伴って上記円柱体２がその下流側へ移動しその下流側部分の円筒体１との重合が解除され上記冷媒通路１０の通路長さが短縮変化する場合、これに伴って該冷媒通路１０は最も通路面積の小さい下流側部分から順次無効とされ冷媒通路１０として有効に機能する位置が次第に通路面積が大きい上流側へ移行する（図１２参照）。従って、冷媒流量の増大変化に伴って円柱体２が下流側に移動する場合にその移動に伴って冷媒通路１０の通路面積が次第に増大し、冷媒通路１０の流通抵抗が通路長さの短縮と通路面積の増大の双方によって減少せしめられることから、例えば上記冷媒通路１０の通路面積をその全長に亙って一定とした場合に比して、同一の冷媒増加量に対する円柱体２の移動量が少なくて済みそれだけ冷媒減圧装置の軸方向の更なるコンパクト化が期待でき、また上記円柱体２の移動量を一定とした場合には移動量に伴う流通抵抗の減少が大きい分だけより大きな冷媒流量変化に対応することができるものである。
【００３６】
（ホ）  本願の第５の発明にかかる空調機における冷媒減圧装置によれば、上記(ハ)又は（ニ）に記載の作用効果に加えて、次のような特有の作用効果が期待できる。
【００３７】
即ち、この第５の発明にかかる空調機における冷媒減圧装置においては、上記円柱体２を磁性構造とするとともに、上記円筒体１の外側にソレノイドコイル１３を、その磁力によって上記円柱体２を冷媒上流側から下流側に向けて移動させ得る如く配置している。
【００３８】
従って、上記ソレノイドコイル１３への入力電流値を調整することで上記円柱体２の下流側への移動量、即ち、冷媒通路１０の通路長さ又は通路長さと通路面積とが調整され、大きな冷媒流量の変化に対しても圧力差一定の減圧制御が可能となる。この場合、この第７の発明のようにソレノイドコイル１３への入力電流値を調整して円柱体２の移動量、即ち、冷媒通路１０の通路長さを調整することで冷媒の流量変化に対応する方式においては入力電流値に対する冷媒流量の変化特性の直線性が高いことから、例えばステッピングモータへ入力電流値の調整によりオリフィスの開度を変更することで冷媒の流量変化に対応する電子膨張弁を備える方式のもののように入力電流値に対して冷媒流量が二次関数的に変化するもの比べて、同一冷媒流量変化量に対する入力電流値の制御幅が大きく、入力電流値の調整による冷媒流量の微調整が可能であり、それだけ冷媒流量制御をより高精度に行うことができるものである。
【実施例】
【００３９】
以下、本願発明の空調機における冷媒減圧装置を添付図面に基づいて具体的に説明する。
【００４０】
第１実施例
図１には、本願発明の第１実施例にかかる冷媒減圧装置Ｚ１を示している。この実施例の冷媒減圧装置Ｚ１は、従来から空調機における冷媒減圧装置として一般的に使用されていたキャプラリチューブのもつ欠点を解消し得る新規な構造をもつものであって、所定径及び所定軸長を有するとともにその一端１ａが冷媒導入部材５を備えた端部材３により閉塞され他端１ｂが冷媒導出部材６を備えた端部材４により閉塞された円筒体１と、該円筒体１の内周面１ａにその外周面２ａを密接せしめた状態で且つその軸方向両端側にそれぞれ配置したストッパー７，８により軸方向の位置決めがなされた状態で上記円筒体１内に嵌挿配置された円柱体２とを備えて構成される。
【００４１】
上記円柱体２は、その外周面２ａ上に所定溝幅の溝９を、その軸方向の一端２ｂから他端２ｃに向けて所定ピッチで螺旋状に形成している（尚、この溝９の溝幅は該溝９の全長において一定とされている）。この円柱体２を上記円筒体１内に嵌挿配置することで、該円柱体２の外周面２ａと円筒体１の内周面１ａとの間には、上記溝９とその開口側に対応する上記円筒体１の内周面１ａとによって、該円柱体２の一端２ｂから他端２ｃにかけて螺旋状に延びる冷媒通路１０が形成される。
【００４２】
かかる構成の冷媒減圧装置Ｚ１は、上記冷媒導入部材５を凝縮器（図示省略）側に、冷媒導出部材６を蒸発器（図示省略）側にそれぞれ対応させた状態で、該凝縮器と蒸発器とを接続する冷媒管路（図示省略）中に介装される。従って、空調機が運転されると、凝縮器からの高圧冷媒は上記冷媒導入部材５から冷媒減圧装置Ｚ１内に導入され、上記冷媒通路１０を通って上記冷媒導出部材６から蒸発器側へ導出される。この冷媒通路１０内を冷媒が絞られて流通する際、その流通抵抗により圧力損失が生じ、冷媒圧力減圧されるものである。
【００４３】
このように、この実施例の冷媒減圧装置Ｚ１においては、上記円柱体２の外周面２ａ上に冷媒通路１０を構成する溝９を螺旋状に形成することで該円柱体２の軸長内において該冷媒通路１０の必要通路長さを確保するようにしているので、例えばキャプラリチューブの如く必要通路長さに相当する長さをもつ細管を所定径のコイル状に巻回して構成される場合に比して、形状のコンパクト化が図れ、それだけ冷媒減圧装置Ｚ１の空調機へのレイアウト性が向上するものである。
【００４４】
また、この実施例の冷媒減圧装置Ｚ１においては、これを分解して上記円筒体１から円柱体２を取り出すと、該円筒体１の内周面１ａと円柱体２の外周面２ａとを共に容易に掃除することができる。従って、この円筒体１の内周面１ａと円柱体２の外周面２ａとの密接部分に形成される上記冷媒通路１０に例え分解生成物が付着堆積していたとしてもこれを容易に取り除くことができ、この結果、該冷媒通路１０の詰まりに起因する空調機の動作不良の発生を未然に防止し得るとともに、該冷媒減圧装置Ｚ１を繰り返して半永久的に使用することができ、例えば消耗品扱いとされるキャプラリチューブの場合に比してより経済的である。
【００４５】
さらに、例えば、上記円柱体２としてその軸長が種々異なるものを複数個用意しておけば、これらを空調機の容量（即ち、冷媒流量）に応じて選択使用することで冷媒流量の異なる空調機にも容易に適用可能であり、その汎用性が向上するものである。
【００４６】
第２実施例
図２には、本願発明の第２実施例にかかる冷媒減圧装置Ｚ２を示している。この実施例の冷媒減圧装置Ｚ２は、上記第１実施例の冷媒減圧装置Ｚ１が上記円柱体２の外周面２ａ上に溝９を形成していたのに対して、該溝９を円筒体１の内周面１ａ側に形成した点が異なるのみで、その他の構成は第１実施例の冷媒減圧装置Ｚ１の場合と同様である。
【００４７】
かかる構成とすれば、上記第１実施例の場合と同様の作用効果が得られるのに加えて、冷媒流量の異なる空調機への適用性を確保すべく上述のように上記円柱体２として軸長の異なるものを複数個用意する場合においては、その外周面が平滑面とされた単なる円柱をそれぞれ所要の長さに切断すれば良く、例えばこの円柱体２の外周面２ａに溝９が形成されている場合のように切断によって該溝９部分に生じた“返り”の除去加工が必要な場合に比して、該円柱体２の加工が容易であり、それだけ製作コストの低減が期待できるものである。
【００４８】
第３実施例
図３及び図４には、本願発明の第３実施例にかかる冷媒減圧装置Ｚ３を示している。この実施例の冷媒減圧装置Ｚ３は、上記第１実施例の冷媒減圧装置Ｚ１においては上記円柱体２を上記円筒体１内に固定配置していたのに対して、該円柱体２を上記円筒体１内においてその軸方向に移動可能に嵌挿するとともに、該円柱体２の一端２ｂと上記端部材３の間に第１スプリング１１を、また他端２ｃと上記端部材４の間に上記第１スプリング１１と同一仕様の第２スプリング１２を、それぞれ縮装配置し、該前後一対のスプリング１１，１２のバネ力の均衡によって上記円柱体２を図３に示す初期位置に位置保持し得るようにしたものである。その他の構成はすべて上記第１実施例の冷媒減圧装置Ｚ１の場合と同一であるためその説明は省略する。
【００４９】
かかる構成の冷媒減圧装置Ｚ３によれば、空調機が運転停止状態にある場合には、図３に示すように、上記円柱体２は上記一対のスプリング１１，１２のバネ力が均衡し上記初期位置で停止したまま位置保持される。
【００５０】
ところが、空調機の運転に伴って冷媒が上記冷媒通路１０を通ってその上流側から下流側に向けて流れ、該冷媒通路１０における圧力損失により減圧されると、図４に示すように、上記円柱体２はその上流側と下流側との圧力差によって上記初期位置から下流側へ向けて移動せしめられ、上記圧力差と上記一対のスプリング１１，１２のバネ力と冷媒通路１０と冷媒との摩擦抵抗の反力の三者が均衡した位置でほぼ停止状態とされるとともに、該圧力差が変動した場合にはその変動に伴って軸方向に微小振動する。また、空調機が運転状態から停止されると、円柱体２はその両側の圧力差及び摩擦抵抗の反力の消滅に伴って、図４に示す移動位置から図３に示す初期位置に復帰せしめられる。
【００５１】
この実施例の冷媒減圧装置Ｚ３によれば、上述の如く空調機の運転開始時と運転状態からの停止時とにおいては円柱体２が円筒体１内をその軸方向へ移動し、また運転状態中において冷媒の圧力差が変動した場合には軸方向に微小振動するが、かかる円柱体２の移動時と微小振動時においては共に該円柱体２の外周面２ａと円筒体１の内周面１ａとが面方向に相対摺動することから、該円柱体２の外周面２ａと円筒体１の内周面１ａとの間に形成された上記冷媒通路１０内に分解生成物が付着堆積していたとしてもこれが掻き落とされる。従って、分解生成物の付着堆積に起因する上記冷媒通路１０の詰まりが未然に防止されるとともに、この冷媒通路１０に付着堆積した分解生成物の除去を目的とする冷媒減圧装置Ｚ３の分解掃除の間隔の長期化、延いては空調機の稼働率の向上が図られるものである。
【００５２】
第４実施例
図５〜図７には、本願発明の第４実施例にかかる冷媒減圧装置Ｚ４を示している。この実施例の冷媒減圧装置Ｚ４は、上記第３実施例にかかる冷媒減圧装置Ｚ３においては上記円筒体１の内周面１ａがその全長に亙って同径に形成され、上記円柱体２が軸方向のどの位置にあっても該円柱体２の外周面２ａに形成した溝９で構成される上記冷媒通路１０の通路長さが一定とされているのに対して、この第５実施例の冷媒減圧装置Ｚ４においては上記円柱体２の外周面２ａと密接嵌合してこれらの間に上記溝９によって冷媒通路１０を構成する上記円筒体１の内周面１ａを該円筒体１の軸方向中央部分にしかも上記円柱体２の軸長よりも所定量だけ長い軸方向長さをもって形成し、該内周面１ａの左右両側の部分はこれを上記内周面１ａよりも大径の内周面１ｂ，１ｃとし、上記円柱体２の移動量によって該円柱体２と円筒体１の内周面１ａとの重合部分の長さ、即ち、これらの間に形成される上記冷媒通路１０の通路長さが変化するように構成している。そして、この実施例においては、図１０に示すように上記円柱体２の左右両端側にそれぞれ配置される上記第１スプリング１１と第２スプリング１２によって該円柱体２を対向方向から押圧付勢した初期位置では、該円柱体２の一端２ｂが上記円筒体１の内周面１ａの上流側端部にほぼ合致し、該円柱体２の他端２ｃと上記内周面１ａの下流側端部との間には所定の間隔が確保されるようにしている。
【００５３】
かかる構成の冷媒減圧装置Ｚ４においては、上記第３実施例にかかる冷媒減圧装置Ｚ３と同様の作用効果が期待できるのに加えて、次のような特有の作用効果が得られるものである。即ち、この実施例の冷媒減圧装置Ｚ４においては、上記円筒体１の内周面１ａの軸方向長さを、該円柱体２の冷媒上流側から下流側への軸方向移動に伴って該円柱体２の外周面２ａと上記円筒体１の内周面１ａとの軸方向における重合長さが減少変化するように設定しているので、空調機が運転されると、該円柱体２は、図５に示す初期位置から、上記冷媒通路１０の流通抵抗により該円柱体２の両端に生じる圧力差と、その両端にそれぞれ設けた一対のスプリング１１，１２のバネ力と、上記冷媒通路１０を流通する冷媒の摩擦抵抗による反力とを受けて、図６に示すようにこれら三者の力が均衡する位置まで冷媒下流側へ移動せしめられ、その状態で所要の減圧作用を為す。この場合の圧力差と冷媒流量との関係は、図９における冷媒流量曲線Ｌ３と圧力差曲線Ｌ４において時間ｔ１までの範囲に示す通りであり、冷媒流量Ｑ１に対して圧力差Ｐ０となっている。
【００５４】
ところが、空調機の運転状態の変化により冷媒流量が、例えば図９において冷媒流量がＱ１からＱ３まで大きく増量変化すると、冷媒流量の増大に伴って上記冷媒通路１０における冷媒の流通抵抗が増大し、円柱体２の両端側における圧力差がＰ０からＰ１まで急激に大きくなり、該円柱体２はこの圧力差の増加分に対応する力によって図６に示す位置からさらに下流側へ移動せしめられ、図７に示すように該円柱体２の他端２ｃ側が円筒体１の内周面１ａからその軸方向へ外れ、該円筒体１の内周面１ａと円柱体２の外周面２ａとの重合長さが短くなり、結果的に上記冷媒通路１０の通路長さが減少変化する。すると、この通路長さの減少分だけ冷媒の冷媒通路１０における流通抵抗が減少することから、上記円柱体２の両端の圧力差が次第に減少変化し時間ｔ３において少流量時と同じ圧力差Ｐ０に収束する。
【００５５】
このように冷媒通路１０の通路長さが冷媒流量の変化に伴って自己調整されることで、冷媒流量の変動時に過渡的にごく短時間だけ圧力差が変動することを無視すれば、図８に示すように、冷媒流量の増大変化に拘わらず圧力差一定の減圧作用が確保されるものである。ここで、図８において曲線Ｌ１は冷媒通路１０の通路長さを短くした時の「圧力差−冷媒流量特性」であり、曲線Ｌ２は冷媒通路１０の通路長さが長い場合の「圧力差−冷媒流量特性」である。
【００５６】
尚、冷媒流量がＱ３からさらにＱ４に増大変化した場合、及び冷媒流量がＱ４からＱ２に減少変化した場合については、上記場合と同様の作用により圧力差一定の減圧作用がなされるものであるため、ここでの説明は省略する。
【００５７】
このように、この第４実施例の冷媒減圧装置Ｚ４によれば、円柱体２を円筒体１内で移動可能とするとともにその移動量に対応して該円筒体１の内周面１ａと円柱体２の外周面２ａとの重合長さを変化させて冷媒通路１０の通路長さを自己調整可能とすることで、冷媒の流量の変化に対する制御幅を、例えば通路長さが固定されたキャプラリチューブの場合に比して大きくとれる。この結果、キャプラリチューブでは十分な対応が困難であった使用負荷条件の広い空調機とか冷媒流量可変のインバータ圧縮機を用いた空調機への適用が容易であり、それだけ冷媒減圧装置Ｚ４の汎用性が向上するものである。
【００５８】
第５実施例
図１０〜図１２には、本願発明の第５実施例にかかる冷媒減圧装置Ｚ５を示している。この実施例の冷媒減圧装置Ｚ５は、基本的には上記第４実施例にかかる冷媒減圧装置Ｚ４と同様構造を有し、これと異なる点は上記第４実施例の冷媒減圧装置Ｚ４においては上記冷媒通路１０の通路面積がその全長に亙って同一に設定されていたのに対して、この実施例の冷媒減圧装置Ｚ５においては上記冷媒通路１０の通路面積を上記円柱体２の一端２ｂ（即ち、冷媒上流側端部）から他端２ｃ（即ち、冷媒下流側端部）に向けて次第に漸減するようにしている点である。
【００５９】
かかる構成によれば、冷媒流量の増加に伴って上記円柱体２がその下流側へ移動しその下流側部分の円筒体１との重合状態が解除され上記冷媒通路１０の通路長さが短縮変化する場合、これに伴って該冷媒通路１０は最も通路面積の小さい下流側部分から順次無効とされ冷媒通路１０として有効に機能する位置が次第に通路面積が大きい上流側へ移行する（図１２参照）。従って、冷媒流量の増大変化に伴って円柱体２が下流側に移動する場合にその移動に伴って冷媒通路１０の通路面積が次第に増大し、冷媒通路１０の流通抵抗が通路長さの短縮と通路面積の増大の双方によって減少せしめられる。このため、図１３において曲線Ｌ５で示すように冷媒流量Ｑの場合、上記冷媒通路１０の通路面積をその全長に亙って一定とした時には上記円柱体２の必要移動量はＳ２であるのに対して、この実施例のように冷媒通路１０の通路面積を冷媒上流側から下流側に向かって漸減させた場合には曲線Ｌ６で示すように同一の冷媒流量Ｑに対して円柱体２の移動量はＳ１（Ｓ１＜Ｓ２）で良く、それだけ冷媒減圧装置Ｚ６の軸方向のコンパクト化が期待できるものである。また逆に、上記円柱体２の移動量一定とした場合、例えば移動量Ｓ１とした場合には、冷媒通路１０の通路面積が一定の時には対応可能な冷媒流量はＱ０であるのに対して、この実施例のように冷媒通路１０の通路面積が変化するものにおいては対応可能な冷媒流量はＱ（Ｑ＞Ｑ０）となり、より大きな冷媒流量変化に対応することができるものである。
【００６０】
また、図１４に示すように、冷媒流量がＱ１からＱ２へ増大変化する場合（曲線Ｌ７参照）、上記冷媒通路１０の通路面積を一定とした場合には曲線Ｌ８で示すように冷媒流量の増大変化時における圧力差の変動幅は（Ｐ１〜Ｐ３）であるのに対して、この実施例のように冷媒通路１０の通路面積を可変とした場合には曲線Ｌ９で示すように冷媒流量の増大変化時における圧力差の変動幅は（Ｐ１〜Ｐ２）であって前者より小さく、それだけ圧力差の復帰が早いことから冷媒流量の変化時における減圧制御がより精度良く行えるものである。
【００６１】
第６実施例
図１５〜図１７には、本願発明の第６実施例にかかる冷媒減圧装置Ｚ６を示している。この実施例の冷媒減圧装置Ｚ６は、上記第５実施例にかかる冷媒減圧装置Ｚ５において、上記円筒体１の外側で且つ上記円柱体２の他端２ｃよりに位置する部位にソレノイドコイル１３を配置するとともに、上記円柱体２を鉄等の磁性体で形成し、該ソレノイドコイル１３の磁力によって上記円柱体２を冷媒下流側へ強制的に移動させ得るようにした構成となっている。
【００６２】
かかる構成とすると、上記ソレノイドコイル１３への入力電流値を調整することで上記円柱体２の下流側への移動量、即ち、冷媒通路１０の通路長さが調整され、大きな冷媒流量の変化に対しても圧力差一定の減圧制御が可能となる。この場合、この実施例の冷媒減圧装置Ｚ６のように、上記ソレノイドコイル１３への入力電流値を調整して円柱体２の移動量、即ち、冷媒通路１０の通路長さを調整することで冷媒の流量変化に対応するようにしたものにおいては、図１８の曲線Ｌ１０で示すように上記ソレノイドコイル１３への入力電流値に対する冷媒流量の変化特性がほぼ直線を示す。これに対して、例えばステッピングモータへ入力電流値の調整によりオリフィスの開度を変更することで冷媒の流量変化に対応する電子膨張弁を備える方式のものにおいては、図１３の曲線Ｌ１１で示すように、入力電流値に対して冷媒流量が二次関数的に変化する。この結果、例えば、冷媒流量がＱ１からＱ２に増大変化する場合、この実施例の冷媒減圧装置Ｚ６においてはソレノイドコイル１３への入力電流の調整幅は入力電流Ａ３〜Ａ４の範囲であり、電子膨張弁のステッピングモータへの入力電流の調整幅Ａ１〜Ａ２に比して広く、それだけ冷媒流量制御をより高精度に行うことができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】  本願発明の第１実施例にかかる冷媒減圧装置の構造説明図である。
【図２】  本願発明の第２実施例にかかる冷媒減圧装置の構造説明図である。
【図３】  本願発明の第３実施例にかかる冷媒減圧装置の構造説明図である。
【図４】  図３に示した冷媒減圧装置の状態変化図である。
【図５】  本願発明の第４実施例にかかる冷媒減圧装置の構造説明図である。
【図６】  図５に示した冷媒減圧装置の状態変化図である。
【図７】  図５に示した冷媒減圧装置の状態変化図である。
【図８】  冷媒通路長さを変化させた場合の「圧力差−冷媒流量」特性図である。
【図９】  冷媒流量と圧力差の時間的変化状態説明図である。
【図１０】  本願発明の第５実施例にかかる冷媒減圧装置の構造説明図である。
【図１１】  図１０に示した冷媒減圧装置の状態変化図である。
【図１２】  図１０に示した冷媒減圧装置の状態変化図である。
【図１３】  減圧装置の変位量と冷媒流量との相関図である。
【図１４】  冷媒流量と圧力差の時間的変化状態説明図である。
【図１５】  本願発明の第６実施例にかかる冷媒減圧装置の構造説明図である。
【図１６】  図１５に示した冷媒減圧装置の状態変化図である。
【図１７】  図１５に示した冷媒減圧装置の状態変化図である。
【図１８】  ソレノイドコイルへの入力電流と冷媒流量との相関図である。
【符号の説明】
【００６４】
１は円筒体、２は円柱体、３及び４は端部材、５は冷媒導入部材、６は冷媒導出部材、７及び８はストッパー、９は溝、１０は冷媒通路、１１は第１スプリング、１２は第２スプリング、１３はソレノイドコイル、Ｚ１〜Ｚ６は冷媒減圧装置である。
【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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【図１８】
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