(57)【要約】【課題】  流体中に含まれる気泡を細分化させるための多孔質部材を組み込んだ従来の流量制御弁は部品コストが嵩む。【解決手段】  本発明による流量制御弁は、弁室２５が形成された弁ハウジング２６と、弁室２５に臨む第１の開口部２７と、弁室２５に臨む弁座２８が形成された第２の開口部２９と、弁座２８に当接して第２の開口部２９を閉止するように移動可能に保持された弁体３０と、弁ハウジング２６に連結されて弁体３０を駆動する駆動手段とを具え、弁体３０は、その軸線を中心とする円筒状をなし、この軸線に沿った一端側が第２の開口部２９に連通する内側空隙部５０と、この内側空隙部５０を同心状に囲む円筒状の外側空隙部５１と、この外側空隙部５０から径方向外側に延在して弁室２５側に開口するポート５２と、このポート５２に対し１８０度隔てて配され、内側空隙部５０と外側空隙部５１とを連通する絞り通路５３とを有する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状をなし、その軸線に沿った一端側が外部に連通する内側空隙部と、
この内側空隙部を同心状に囲むように形成された円筒状をなす外側空隙部と、
この外側空隙部から径方向外側に延在し、当該外側空隙部に連通するポートと、
このポートに対し１８０度隔てて配され、前記内側空隙部と前記外側空隙部とを連通する絞り通路と
を具えたことを特徴とする絞り装置。
【請求項２】
前記内側空隙部および外側空隙部の少なくとも一方の半径方向に沿った厚みは、前記絞り通路の内径よりも小さく設定されていることを特徴とする請求項１に記載の絞り装置。
【請求項３】
内側に弁室が形成された弁ハウジングと、第１の方向に延在して前記弁ハウジングの弁室に臨む第１の開口部と、前記第１の方向と交差するように第２の方向に延在して前記弁ハウジングの弁室に臨む弁座が形成された第２の開口部と、この第２の開口部の弁座に当接して当該第２の開口部を閉止するように、前記第２の方向に移動可能に保持された弁体と、前記弁ハウジングに連結されて前記弁体を前記第２の方向に沿って駆動する駆動手段とを具え、前記弁体は、
前記第２の方向と平行な軸線を中心とする円筒状をなし、かつ前記軸線に沿った一端側が前記第２の開口部に連通する内側空隙部と、
この内側空隙部を同心状に囲むように形成された円筒状をなす外側空隙部と、
この外側空隙部から径方向外側に延在して前記弁室側に開口するポートと、
このポートに対し１８０度隔てて配され、前記内側空隙部と前記外側空隙部とを連通する絞り通路と
を有することを特徴とする流量制御弁。
【請求項４】
弁体の半径方向に沿った前記内側空隙部および前記外側空隙部の少なくとも一方の厚みが前記絞り通路の内径よりも小さく設定されていることを特徴とする請求項３に記載の流量制御弁。
【請求項５】
前記弁体が前記第２の開口部の弁座に当接した状態において、前記ポートは前記第１の開口部によって画成される流体通路の前記第１の方向に沿った延在領域に位置していることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の流量制御弁。
【請求項６】
前記弁体が前記第２の開口部の弁座に当接した状態において、前記第２の開口部の一端側が前記第２の開口部の弁座の内壁に近接して開口していることを特徴とする請求項３から請求項５の何れかに記載の流量制御弁。
【請求項７】
圧縮機と、
室外熱交換器と、
一対の室内熱交換器と、
これら圧縮機，室外熱交換器，一対の室内熱交換器を順に通る冷媒の循環通路と、
前記一対の室内熱交換器をつなぐ循環通路に組み込まれる請求項６から請求項１２の何れかに記載の流量制御弁と
を具え、この流量制御弁の第１の開口部が前記室外熱交換器に続く一方の室内熱交換器側に接続すると共に第２の開口部が前記圧縮機に続く他方の室内熱交換器側に接続していることを特徴とする空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絞り装置および同じ絞り機能を持つ流量制御弁ならびにこの流量制御弁を冷媒の循環通路に組み込んだ空気調和装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
除湿機能を具えた空気調和装置においては、一対の室内熱交換器を用いて除湿運転中に上流側の室内熱交換器を凝縮器として機能させると共に下流側の室内熱交換器を蒸発器として機能させたものが知られている。このような空気調和装置にて除湿運転を行う場合、上流側の熱交換器によって室内空気を加熱する一方、下流側の熱交換器により室内空気の冷却および除湿を行うことにより、室内空気温度を低下させずに除湿を行うことができるように配慮している。この一対の室内熱交換器を組み込んだ空気調和装置においては、上流側の室内熱交換器と下流側の熱交換器とをつなぐ冷媒の通路に絞り機能を持った流量制御弁を組み付け、除湿運転を行う場合には冷媒の通路を絞った状態に保持しておく必要がある。
【０００３】
除湿運転を行う場合、流量制御弁の上流側の冷媒通路内では液相および気相の冷媒が混在した状態となっており、気相状態の冷媒が絞り部を通過する際にその圧力の急変に伴って耳障りな騒音が発生する。このような騒音を低減するための技術が例えば特許文献１や特許文献２に開示されている。特許文献１では、絞り部の出口側に多孔質透過材を組み込み、気泡の爆発的な膨張を抑えて細分化させるようにしている。特許文献２では、複数枚のオリフィスを空間を介して重ね合わせ、オリフィスを通過する際に発生する騒音を空間にて緩衝させ、静音化させるようにしている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２０２１６７号公報
【特許文献２】特開２００３−０６５６３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示された従来の流量制御弁の場合、所定の静音効果を得るためには冷媒の流れ方向に沿った多孔質透過材の厚みをある程度厚く設定する必要がある。このため、入口ポートと出口ポートとを直交させた流量制御弁において出口ポート側を開閉する弁体に多孔質透過材を組み込んだものでは、弁体により出口ポート側を閉じた状態で冷媒を絞り部および多孔質透過材に導くため、流量制御弁内における冷媒の流路を入口ポートから出口ポートと反対側に大きく曲げなければならず、圧損が生じたり、流量制御弁自体の寸法が大きくなってしまう。しかも、多孔質透過材は材料コストが嵩むため、流量制御弁自体のコストを増大させる一因ともなっている。
【０００６】
また、特許文献２に開示された減圧装置においては、冷媒の流れ方向に沿って複数枚のオリフィスと、空間とを直列に配置する必要があり、充分な静音効果を得るためには、大きな容積の空間を多段にすることが望まれるため、減圧装置の寸法が大型化してしまう欠点がある。しかも、この減圧装置においては、冷媒が下流側の最終段のオリフィスを通過する際に発生する騒音を低減させることが基本的に不可能である。
【０００７】
本発明の目的は、低コストにて高い静音効果が得られる絞り装置およびこの絞り装置を組み込んだ流量制御弁ならびにこの流量制御弁が組み込まれ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】
【０００８】
本発明の第１の形態は、円筒状をなし、その軸線に沿った一端側が外部に連通する内側空隙部と、この内側空隙部を同心状に囲むように形成された円筒状をなす外側空隙部と、この外側空隙部から径方向外側に延在し、当該外側空隙部に連通するポートと、このポートに対し１８０度隔てて配され、前記内側空隙部と前記外側空隙部とを連通する絞り通路とを具えたことを特徴とする絞り装置にある。
【０００９】
本発明においては、ポートから外側空隙部に流体が導入された場合、その１８０度隔てた絞り通路を介して内側空隙部へと流体が導かれ、この内側空隙部の一端側から流体が流出する。逆に、内側空隙部の一端側から内側空隙部に流体が導入された場合、絞り通路を通って外側空隙部へと流体が導かれ、さらに絞り通路の１８０度反対側に位置するポートから流体が流出する。何れの場合においても、絞り通路を通過する際の絞り効果によって流体の流速の上昇および圧力の低下が起こる。そして、ポートから外側空隙部に流体が導入された場合には、絞り通路を通過直後に流体の流速が徐々に低下すると共に低下した圧力の安定化が内側空隙部内にて起こる。これに対し、内側空隙部の一端側から内側空隙部へと流体が導入された場合には、絞り通路を通過直後の流体の流速が徐々に低下すると共に低下した圧力の安定化が外側空隙部にて起こることとなる。
【００１０】
本発明の第１の形態による絞り装置において、内側空隙部および外側空隙部の少なくとも一方の半径方向に沿った厚みが絞り通路の内径よりも小さく設定されていることが好ましい。
【００１１】
また、この絞り装置はポートを覆うフィルタをさらに具えることができる。
【００１２】
外部と内側空隙部の一端側とを連通する第２のポートをさらに具え、この第２のポートを内側空隙部の軸線に関して軸対称に配することができる。この場合、第２のポートは内側空隙部の一端側から半径方向外側に放射状に複数開口しているものであってよい。
【００１３】
本発明の第２の形態は、内側に弁室が形成された弁ハウジングと、第１の方向に延在して前記弁ハウジングの弁室に臨む第１の開口部と、前記第１の方向と交差するように第２の方向に延在して前記弁ハウジングの弁室に臨む弁座が形成された第２の開口部と、この第２の開口部の弁座に当接して当該第２の開口部を閉止するように、前記第２の方向に移動可能に保持された弁体と、前記弁ハウジングに連結されて前記弁体を前記第２の方向に沿って駆動する駆動手段とを具え、前記弁体は、前記第２の方向と平行な軸線を中心とする円筒状をなし、かつ前記軸線に沿った一端側が前記第２の開口部に連通する内側空隙部と、この内側空隙部を同心状に囲むように形成された円筒状をなす外側空隙部と、この外側空隙部から径方向外側に延在して前記弁室側に開口するポートと、このポートに対し１８０度隔てて配され、前記内側空隙部と前記外側空隙部とを連通する絞り通路とを有することを特徴とする流量制御弁にある。
【００１４】
本発明においては、ポートから外側空隙部に流体が導入される場合、その１８０度隔てた絞り通路から内側空隙部へと流体が導かれ、この内側空隙部の一端側から流体が流出する。逆に、内側空隙部の一端側から内側空隙部に流体が導入される場合、絞り通路を介して外側空隙部へと流体が導かれ、さらに絞り通路の反対側に位置するポートから流体が流出する。何れの場合においても、絞り通路を通過する際の絞り効果によって流体の流速の上昇および圧力の低下が起こる。そして、ポートから外側空隙部に流体が導入された場合には、絞り通路を通過直後の流体の流速の低下および圧力の安定化が内側空隙部内にて徐々に起こる。これに対し、内側空隙部の一端側から内側空隙部へと流体が導入された場合には、絞り通路を通過直後の流体の流速が徐々に低下すると共に低下した圧力が安定化する。
【００１５】
本発明の第２の形態による流量制御弁において、弁体の半径方向に沿った内側空隙部および外側空隙部の少なくとも一方の半径方向に沿った厚みを絞り通路の内径よりも小さく設定することが好ましい。
【００１６】
また、この流量制御弁はポートを覆う円筒状のフィルタをさらに具えることができる。
【００１７】
弁体が前記第２の開口部の弁座に当接した状態において、第１の開口部によって画成される流体通路の第１の方向に沿った延在領域にポートを位置させることができる。
【００１８】
第２の開口部と内側空隙部の一端側とを連通する第２のポートをさらに具え、この第２のポートを内側空隙部の軸線に関して軸対称に配することができる。この場合、第２のポートが内側空隙部の一端側から半径方向外側に放射状に複数開口しているものであってよい。
【００１９】
弁体が第２の開口部の弁座に当接した状態において、内側空隙部の一端側が第２の開口部の弁座の内壁に近接して開口していることが好ましい。
【００２０】
本発明の第３の形態は、圧縮機と、室外熱交換器と、一対の室内熱交換器と、これら圧縮機，室外熱交換器，一対の室内熱交換器を順に通る冷媒の循環通路と、前記一対の室内熱交換器をつなぐ循環通路に組み込まれる本発明の第２の形態による流量制御弁とを具え、この流量制御弁の第１の開口部が前記室外熱交換器に続く一方の室内熱交換器側に接続すると共に第２の開口部が前記圧縮機に続く他方の室内熱交換器側に接続していることを特徴とする空気調和装置にある。
【００２１】
本発明において、通常の冷房運転中は流量制御弁が開弁状態にあり、圧縮機により圧縮された冷媒が室外熱交換器，一方の室内熱交換器，流量制御弁，他方の室内熱交換器を通って再び圧縮機に戻り、一対の室内熱交換器によって室内の冷房が行われる。これに対し、除湿運転中は流量制御弁が閉弁状態にあり、一方の室内熱交換器から他方の室内熱交換器への冷媒の流れが抑制された状態となり、室内に存在する水分を一対の室内熱交換器に析出させてこれを室外に排出する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の絞り装置によると、円筒状をなし、その軸線に沿った一端側が外部に連通する内側空隙部と、この内側空隙部を同心状に囲むように形成された円筒状をなす外側空隙部と、この外側空隙部から径方向外側に延在し、当該外側空隙部に連通するポートと、このポートに対し１８０度隔てて配され、内側空隙部と外側空隙部とを連通する絞り通路とを具えているので、外側空隙部から絞り通路を介して内側空隙部へと流体を流した場合、絞り通路を通過する際の絞り効果によって流体の流速の上昇および圧力の低下が起こり、さらにこの絞り通路を通過直後の流体の流速の低下および圧力の安定化が内側空隙部内で徐々に起こることとなる。この結果、特に気化しやすい流体を用いた場合でも、通路の通過直後に気化に伴う膨張音が瞬時に発生せず、絞り通路を通過後の内側空隙部内を流動中に順次発生するため、従来のものよりも静音化させることができる。逆に、内側空隙部の一端側から絞り通路を介して内側空隙部へと流体を流した場合、外側空隙部内で流体の流速を徐々に上昇させつつ圧力を安定化させた状態でポートへと導くことができる。また、静音化のために高価な多孔質部材を使用する必要がなくなり、その部品コストおよび製造コストを抑制することが可能である。
【００２３】
外側空隙部の半径方向に沿った厚みを絞り通路の内径よりも小さく設定した場合、流体が外側空隙部から絞り通路に流入する際に、流体に含まれる気泡を通路の内径よりも細分化させることができ、気泡が絞り通路を通過する際に発生する圧力変動の幅を小さくすることが可能となる。逆に、流体が絞り通路を通って外側空隙部に流入する際に、この絞り通路での絞り効果によって上昇した流体の流速をゆっくりと低下させると共に低下した圧力を安定化させることができる。
【００２４】
同様に、内側空隙部の半径方向に沿った厚みを絞り通路の内径よりも小さく設定した場合、流体が絞り通路を通って内側空隙部に流入する際に、この絞り通路での絞り効果によって上昇した流体の流速を緩慢に低下させると共に低下した圧力を安定化させることができる。逆に、流体が内側空隙部から絞り通路に流入する際に、流体に含まれる気泡を通路の内径よりも細分化させることができ、気泡が絞り通路を通過する際に発生する圧力変動の幅を小さくすることが可能となる。
【００２５】
本発明の流量制御弁によると、弁室が形成された弁ハウジングと、弁ハウジングの弁室に臨む第１の開口部と、弁ハウジングの弁室に臨む弁座が形成された第２の開口部と、この第２の開口部の弁座に当接してここを閉止するように移動可能に保持された弁体とを具え、この弁体が、その軸線を中心とする円筒状をなし、かつ当該軸線に沿った一端側が第２の開口部に連通する内側空隙部と、この内側空隙部を同心状に囲むように形成された円筒状をなす外側空隙部と、この外側空隙部から径方向外側に延在して弁室側に開口するポートと、このポートに対し１８０度隔てて配され、内側空隙部と外側空隙部とを連通する絞り通路とを有しているので、絞り通路を介さずに第１の開口部と第２の開口部とを連通させた状態と、絞り通路を介して第１の開口部と第２の開口部とを連通させた状態とに切り替えることができる。また、絞り通路を介して第１および第２の開口部を連通させた場合、絞り通路を通過する際に流体の流速の上昇および圧力の低下が起こるが、この絞り通路を通過直後の流体の流速が徐々に低下すると共にその圧力の安定化が内側空隙部または外側空隙部内で起こることとなる。この結果、特に気化しやすい流体を用いた場合でも、絞り通路の通過直後に気化に伴う膨張音が瞬時に発生せず、絞り通路を通過後の内側空隙部または外側空隙部内を流動中に順次発生するため、静音化のために高価な多孔質部材を使用せずとも静音化させることができる。しかも、静音化のため多孔質部材を使用する必要がなくなり、その部品コストおよび製造コストを抑制することが可能となる。
【００２６】
弁体の半径方向に沿った外側空隙部の厚みを絞り通路の内径よりも小さく設定した場合、流体が外側空隙部から絞り通路に流入する際に、流体に含まれる気泡を絞り通路の内径よりも細分化させることができ、気泡が絞り通路を通過する際に発生する圧力変動の幅を小さくすることが可能となる。逆に、流体が絞り通路を通って外側空隙部に流入する際に、絞り通路によって上昇した流体の流速を緩慢に低下させると共に低下した圧力を安定化させることができる。
【００２７】
同様に、弁体の半径方向に沿った内側空隙部の厚みを絞り通路の内径よりも小さく設定した場合、流体が絞り通路を通って内側空隙部に流入する際に、絞り通路により上昇した流体の流速をゆっくりと低下させると共に低下した圧力を安定化させることができる。逆に、流体が内側空隙部から絞り通路に流入する際に、流体に含まれる気泡を絞り通路の内径よりも細分化させることができ、気泡が絞り通路を通過する際に発生する圧力変動の幅を小さくすることが可能となる。
【００２８】
弁体が第２の開口部の弁座に当接した状態において、ポートを第１の開口部によって画成される流体通路の第１の方向に沿った延在領域に位置させた場合、ポートと第１の開口部によって形成される流体通路との間を流体が第１の方向に沿って円滑に流れることとなり、流体の流動方向の変化に伴って発生する騒音を解消することができる。
【００２９】
弁体が第２の開口部の弁座に当接した状態において、内側空隙部の一端側を第２の開口部の弁座の内壁に近接して開口させた場合、流体が内側空隙部の一端側から第２の開口部側に流出する際に第２の開口部の弁座の内壁に沿って流体を流すことが可能となり、内周側の液体と外周側の気体との２相に分離しやすい流体の混和を企図することができる。
【００３０】
本発明の空気調和装置によると、一対の室内熱交換器をつなぐ循環通路に組み込まれる本発明の第２の形態による流量制御弁の第１の開口部が室外熱交換器に続く一方の室内熱交換器側に接続し、第２の開口部が圧縮機に続く他方の室内熱交換器側に接続しているので、除湿運転などの際に流量制御弁を通過する冷媒の通過音を簡単かつ安価な構成にて低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
本発明による流量制御弁を空気調和装置の除湿用絞り弁として応用した実施形態について、図１〜図５を参照しながら詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態のみに限らず、これらをさらに組み合わせたり、特許請求の範囲に記載された本発明の概念に包含されるあらゆる変更や修正が可能であり、従って本発明の精神に帰属する他の任意の技術にも当然応用することができる。
【００３２】
本実施形態における空気調和装置の概念を図１に示す。すなわち、本実施形態における空気調和装置１０は、気相の冷媒を高圧に圧縮する圧縮機１１と、この圧縮機１１に冷媒供給管１２および冷媒戻り管１３を介して連通する４ポート２位置切換弁（以下、方向制御弁と記述する）１４と、この方向制御弁１４に冷媒循環配管１５を介して連通する室外熱交換器１６と、この室外熱交換器１６に冷媒循環配管１７を介して連通する第１の室内熱交換器１８と、この第１の室内熱交換器１８と室外熱交換器１６とを接続する冷媒循環配管１７の途中に組み込まれる膨張弁１９と、第１の室内熱交換器１８と先の方向制御弁１４とにそれぞれ冷媒循環配管２０，２１を介して連通する第２の室内熱交換器２２と、第１の室内熱交換器１８と第２の室内熱交換器２２とを接続する冷媒循環配管２０の途中に組み込まれる本発明の流量制御弁としての除湿用絞り弁２３と、室内の空気を前述した一対の室内熱交換器１８，２２に導いて再び室内に送り出すための送風ファン２４とを具えている。さらに、図示しない温度センサからの検出信号や操作スイッチからの指令に基づき、これら圧縮機１１，方向制御弁１４，室外熱交換器１６，一対の室内熱交換器１８，２２，膨張弁１９，除湿用絞り弁２３の作動を制御する図示しない制御装置なども具えている。
【００３３】
方向制御弁１４は、冷房運転と暖房運転とで冷媒の循環流方向を切り替えるためのものである。このため、冷媒供給管１２を室外熱交換器１６が接続する冷媒循環配管１５に連通させると共に冷媒戻り管１３を第２の室内熱交換器２２が接続する冷媒循環配管２１に連通させる冷房運転位置と、冷媒供給管１２を第２の室内熱交換器２２が接続する冷媒循環配管２１に連通させると共に冷媒戻り管１３を室外熱交換器１６が接続する冷媒循環配管１５に連通させる暖房運転位置とに切換可能である。
【００３４】
また、膨張弁１９は、冷暖房運転時にここを通過する冷媒の相変化をもたらすことなく断熱膨張させて低温低圧の状態に変える弁開度可変位置と、除湿運転時に冷媒に対して何ら作用せずにこれを単に通過させるだけの開弁位置とを有する。
【００３５】
除湿用絞り弁２３は、冷暖房運転時に一対の室内熱交換器１８，２２の間の冷媒の流れを規制しない開弁位置と、除湿運転中に第１の室内熱交換器１８と第２の室内熱交換器２２との間の冷媒の流れを絞る閉弁位置とに切換可能である。
【００３６】
通常の冷房運転モードでは、除湿用絞り弁２３が開弁位置にあり、図１中、矢印方向に冷媒が循環して一対の室内熱交換器１８，２２を通過する低温低圧の冷媒と室内空気との間で熱交換が行われ、室内を冷房する。
【００３７】
冷房除湿運転モードでは、方向制御弁１４が冷房運転位置のまま膨張弁１９が開弁位置，除湿用絞り弁２３が閉弁位置にそれぞれ切り換わり、先の冷房運転モードの場合と同様に、図１中、矢印方向に冷媒が循環する。この場合、膨張弁１９が開弁位置にあるので、室外熱交換器１６を通過した比較的高温かつ高圧の冷媒がそのまま第１の室内熱交換器１８に導かれ、この第１の室内熱交換器１８と室内空気との間で室内空気の加熱をもたらす熱交換が行われる。一方、閉弁状態にある除湿用絞り弁２３の下流側に位置する第２の室内熱交換器２２には低温低圧の冷媒が導かれることとなるため、この第２の室内熱交換器２２との間で熱交換が行われる室内空気の冷却がなされる。従って、第２の室内熱交換器２２による室内空気の除湿がなされると共に第１の室内熱交換器１８による室内空気の加熱がなされ、除湿運転中の室内空気温度の低下が防止される。
【００３８】
暖房運転モードでは、除湿用絞り弁２３が開弁位置にあり、冷媒供給管１２および冷媒戻り管１３内の冷媒の流れを除き、図１中、矢印方向と逆方向に冷媒が循環し、一対の室内熱交換器１８，２２を通過する高温高圧の冷媒と室内空気との間で熱交換が行われる。
【００３９】
本実施形態における除湿用絞り弁２３の断面構造を図２に開弁状態にて示し、その主要部を抽出拡大して図３に閉弁状態で示し、そのIV−IV矢視断面形状を図４に示す。すなわち、本実施形態における除湿用絞り弁２３は、非通電時に開弁状態となる、いわゆるノーマルオープンタイプの電磁駆動式のものであり、内側に弁室２５が形成された弁ハウジング２６と、第１の方向（図２中、左右方向）に延在して弁ハウジング２６の弁室２５に臨む第１の開口部２７と、この第１の方向と交差するように第２の方向（図２中、上下方向）に延在し、弁ハウジング２６の弁室２５に臨む弁座２８が形成された第２の開口部２９と、この第２の開口部２９の弁座２８に当接して当該第２の開口部２９を閉止するように、第２の方向に移動可能に保持された弁体３０と、弁ハウジング２６に連結されて弁体３０を第２の方向に駆動する駆動手段３１とを具えている。弁体３０が弁座２８から離れた図２に示す開弁位置においては、第１の開口部２７と第２の開口部２９とは弁ハウジング２６の弁室２５を介して連通状態にあり、逆に弁体３０が弁座２８に押し当たる図３に示す閉弁位置においては、第１の開口部２７と第２の開口部２９とは、弁体３０内に組み込まれた後述する絞り装置を介して連通する。
【００４０】
弁ハウジング２６の第１および第２の開口部２７，２９には、一対の室内熱交換器１８，２２を連通する冷媒循環配管２０がそれぞれ配管継手３２，３３を介して連結され、第１の開口部２７が第１の室内熱交換器１８側に連通し、第２の開口部２９が第２の室内熱交換器２２側に連通した状態となっている。弁ハウジング２６の弁室２５を挟んで第２の開口部２９の反対側には、第２の方向に延在する案内筒３４の基端部が接合され、この案内筒３４の基端部の内側には、開弁状態における弁体３０の先端部に形成された弁部３５の基部を囲む円筒状のカラー３６が収容されている。このカラー３６は、弁ハウジング２６に形成された内フランジ３７に係止した状態となっており、その先端部が弁室２５内に臨んでいる。第２の配管継手３３と反対方向に弁ハウジング２６から突出する案内筒３４の末端部には、この案内筒３４内を塞ぐプラグ３８が緊密に嵌め込まれている。
【００４１】
弁体３０は、案内筒３４内に摺動自在に収容されてプラグ３８の先端部が貫入し得るカップ形断面のプランジャ３９と、プラグ３８の先端部が当接し得る環状の緩衝部材４０を収容したプランジャ３９の底部に基端が一体的にかしめられ、先端部に前述の弁部３５が形成された弁棒４１と、弁棒４１の弁部３５に形成されて第２の開口部２９側に向けて開口する段部４２を具えた凹部４３と、この凹部４３内に収容されるブシュ４４および円筒状の絞り筒４５とを具えている。ブシュ４４は、凹部４３の底面に当接するフランジ部４６と、このフランジ部４６よりも小径のコア部４７とを有する。また、絞り筒４５は、先端がブシュ４４のフランジ部４６に当接する仕切り壁部４８と、この仕切り壁部４８の基端にあって凹部４３の内周に形成された段部４２に係止するフランジ部４９とを有する。金属または樹脂などから得られるブシュ４４および絞り筒４５は、外周が第２の開口部２９側に向けて先細りとなる円錐面となった弁棒４１の弁部３５の先端、つまり凹部４３の開口端を内周側にかしめることにより、凹部４３内に保持される。
【００４２】
絞り筒４５の仕切り壁部４８は、ブシュ４４のコア部４７の外周面との間に円筒状の内側空隙部５０を画成すると共に凹部４３の内周面との間に外側空隙部５１を画成する。本実施形態では、ブシュ４４のフランジ部４６の外径よりも大きな内径の段部４２を凹部４３の開口端側に形成し、この段部４２に絞り筒４５のフランジ部４９を嵌合することによって、ブシュ４４と凹部４３との間に２つの空隙部５０，５１を同時に形成している。弁棒４１の凹部４３の部分には、第１の開口部２７と外側空隙部５１とを連通する第１ポート５２が形成されている。また、この第１ポート５２の反対側に位置する絞り筒４５の仕切り壁部４８には、外側空隙部５１と内側空隙部５０とを連通する絞り通路５３が形成されており、この絞り通路５３を含めてその前後が本実施形態における絞り装置を構成する。第２の開口部２９側に臨む内側空隙部５０の環状をなす開口端５４は、この除湿用絞り弁２３の閉弁中におけるポート（以下、便宜的に第２ポートと記述する）として機能する。
【００４３】
内側空隙部５０の半径方向に沿った厚み、つまりブシュ４４のコア部４７の外周面と絞り筒４５の仕切り壁部４８の内周面との間隔は、絞り通路５３の内径よりも狭く設定されている。同様に、外側空隙部５１の半径方向に沿った厚み、つまり絞り筒４５の仕切り壁部４８の外周面と凹部４３の内周面との間隔も絞り通路５３の内径より狭く設定されている。通常、これら空隙部５０，５１の半径方向に沿った厚みは、絞り通路５３の内径の１／４程度にまで狭く設定することが一般的に好ましく、その理由は絞り通路５３と内側および外側空隙部５０，５１との間での流路断面積の変化が最も滑らかとなるためである。静音化の観点からは、これらの間隔をできるだけ狭く設定することが好ましいと言える。絞り通路５３の両側に連通する２つの空隙部５０，５１は、絞り通路５３の軸線に対して直交方向に延在するスリット状の冷媒通路を画成するため、絞り通路５３にて発生する騒音が２つの空隙部５０，５１から外側へは伝わりにくく、良好な静音性を得ることができる。
【００４４】
ところで、冷媒循環通路２０内の冷媒中に微小な異物などが混在していると、このような異物が絞り筒４５に形成された絞り通路５３を塞いでしまい、除湿用絞り弁２３の正常な機能を果たすことができなくなる虞が生ずる。このような不具合を回避するためには、この絞り装置の上流側に異物を捕捉するための多孔質部材などにて形成されたフィルタを設けておくことが好ましい。このような観点から、弁部３５の基端面に当接するように金属メッシュにて形成された円筒状のフィルタ５５が弁棒４１の弁部３５の基部側に嵌め込まれている。フィルタ５５の内周面側が隙間を隔てて第１ポート５２を完全に覆うことができるように、フィルタ５５の他端面は弁棒４１の外周にばね力を利用して取り外し可能に嵌着されるスナップリング５６により、弁部３５に対して一体的に固定されている。
【００４５】
また、本実施形態では第２の開口部２９の弁座２８に弁棒４１の弁部３５の円錐状外周面が当接する図３に示すような閉弁位置において、第１ポート５２の外周側の開口端が、第１の開口部２７により画成される冷媒通路の第１の方向に沿った延在領域Ｚに位置するように設定されているため、第１ポート５２と第１の開口部２７との間を流れる流体の流れ方向を強く屈曲させることなく、ほぼ直線状に維持することができ、これによる静音化が可能となる。
【００４６】
本実施形態における弁体３０の駆動手段３１は、電磁コイル５７を用いたものであり、この電磁コイル５７を収容するボビン５８と、このボビン５８が電磁コイル５７と共に封止樹脂５９を介して埋設され、ボルト６０を介してプラグ３８に固定される枠状のケーシング６１とを具えている。電磁コイル５７から封止樹脂５９を介して外部に引き出されたケーブル６２が図示しないオン／オフ回路を介して電源に接続している。ボビン５８は、案内筒３４を介してプランジャ３９を囲むように配され、通電時にプランジャ３９を弁ハウジング２６側へ移動させるような電磁力を発生する。
【００４７】
前記カラー３６とプランジャ３９の底部との間の案内筒３４内には、弁体３０を弁座２８から離れるように付勢する圧縮コイルばね６３が組み込まれており、従って電磁コイル５７に対する非通電時には第１の開口部２７と第２の開口部２９とが弁体３０を介さずに弁ハウジング２６の弁室２５を介して連通状態となる。
【００４８】
上述したように、除湿運転時には電磁コイル５７が導通し、圧縮コイルばね６３のばね力に抗して弁体３０が第２の開口部２９側へ付勢され、その弁部３５が弁座２８に当接して図３に示す閉弁状態となる。これに伴い、第１の開口部２７から弁ハウジング２６の弁室２５内に流入する気液２相の冷媒は、フィルタ５５を通って第１ポート５２から外側空隙部５１内に流入し、ここから絞り筒４５の仕切り壁部４８の外周面に沿ってその１８０度反対側の絞り通路５３側へと流動するに連れて次第に圧縮され、大きな気泡が細分化されて絞り通路５３内に流入し、ここでさらに圧縮を受け、所定流量の冷媒が第２の開口部２９側へ導かれることとなる。絞り通路５３から内側空隙部５０に導かれる冷媒は、ブシュ４４のコア部４７の外周面に沿って放射状に拡がるが、内側空隙部５０の厚みが薄いため、その急激な膨張が抑制されてゆるやかに膨張し、その開口端である第２ポート５４から第２の開口部２９へと流出する。この結果、気泡の膨張に伴って発生する騒音を低レベルに抑えることができる。
【００４９】
なお、気液２相が混在する流路中では、流路の内壁に気泡が固着状態となって流路断面積が実質的に狭められ、冷媒の円滑な流動を損なう虞があるが、本実施形態では第２の開口部２９側に臨む第２ポート５４の開口端が第２の開口部２９の内壁に近接して開口しているため、第２ポート５４から第２の開口部２９に流出する冷媒が第２の開口部２９の内壁に付着した気泡を流動させる効果をもたらす。
【００５０】
上述した実施形態では、本発明の流量制御弁を除湿用絞り弁２３として用いたが、膨張弁１９に適用することも可能であり、冷凍サイクルにおける冷媒流路の絞り装置として特に有用である。
【００５１】
上述した実施形態では、内側空隙部５０の開口端５４をそのまま第２の開口部２９に臨む第２ポートとして利用したが、第２の開口部２９の内周面に向けて開口させることも可能であり、このような本発明による流量制御弁の別な実施形態の主要部の断面構造を図５に示すが、先の実施形態と同一機能の要素にはこれと同一符号を記すに止め、重複する説明は省略するものとする。すなわち、この実施形態では絞り筒４５をカップ型断面の底付きとし、この絞り筒４５の仕切り壁部４８内にブシュ４４のコア部４７を収納した状態で、そのフランジ部４９を凹部４３の段部４２に嵌合し、弁部３５の先端を内側にかしめることにより、これらを一体的に固定している。弁部３５の先端から突出する絞り筒４５の仕切り壁部４８の基端部には、複数の第２ポート５４が放射状に形成され、内側空隙部５０と第２の開口部２９とに連通している。このように、複数の第２ポート５４を第２の開口部２９の内壁に向けて絞り筒４５の仕切り壁部４８の基端部に開口させることにより、ここから流出する冷媒が第２の開口部２９の内壁に向けて吹き出すこととなり、第２の開口部２９に付着した気泡をさらに効率よく剥離させることができる。
【００５２】
本実施形態においても、冷媒は第１ポート５２から絞り筒４５の仕切り壁部４８の外周面に沿って半円弧状に流れ、絞り通路５３を通過した後、再び内側空隙部５０にてブシュ４４のコア部４７の外周面に沿って流れ、最終的に第２ポート５４から第２の開口部２９の内壁に沿って流出することとなる。フィルタ５５は、異物を捕捉する以外に冷媒の整流効果にも寄与することは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明による空気調和装置の一実施形態の概念図である。
【図２】図１に示した空気調和装置に除湿用絞り弁として組み込まれた流量制御弁の一実施形態の概略構造を表す断面図である。
【図３】図２に示した除湿用絞り弁の主要部の抽出拡大断面図である。
【図４】図３中のIV−IV矢視断面図である。
【図５】本発明による流量制御弁の他の実施形態の概略構造を表す断面図である。
【符号の説明】
【００５４】
１０  空気調和装置
１１  圧縮機
１２  冷媒供給管
１３  冷媒戻り管
１４  方向制御弁（４ポート２位置切換弁）
１５  冷媒循環配管
１６  室外熱交換器
１７  冷媒循環配管
１８  第１の室内熱交換器
１９  膨張弁
２０，２１  冷媒循環配管
２２  第２の室内熱交換器
２３  除湿用絞り弁
２４  送風ファン
２５  弁室
２６  弁ハウジング
２７  第１の開口部
２８  弁座
２９  第２の開口部
３０  弁体
３１  駆動手段
３２，３３  配管継手
３４  案内筒
３５  弁部
３６  カラー
３７  内フランジ
３８  プラグ
３９  プランジャ
４０  緩衝部材
４１  弁棒
４２  段部
４３  凹部
４４  ブシュ
４５  絞り筒
４６  フランジ部
４７  コア部
４８  仕切り壁部
４９  フランジ部
５０  内側空隙部
５１  外側空隙部
５２  第１ポート
５３  絞り通路
５４  内側空隙部の開口端（第２ポート）
５５  フィルタ
５６  スナップリング
５７  電磁コイル
５８  ボビン
５９  封止樹脂
６０  ボルト
６１  ケーシング
６２  ケーブル
６３  圧縮コイルばね
Ｚ  第１の開口部により画成される冷媒通路の第１の方向に沿った延在領域
【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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