(57)【要約】【課題】  冷媒の圧力損失を低減することができる冷媒用閉鎖弁を提供する。【解決手段】  冷媒用閉鎖弁１００は、本体部１と、弁体２とを備える。本体部１は、第１冷媒流路２１と、第２冷媒流路２２と、第１冷媒流路２１と第２冷媒流路２２とを連通させる中間流路２５と、中間流路２５に連通する弁通路２４とを内部に有する。弁体２は、軸方向に移動可能に弁通路２４に挿入され、弁通路２４側から中間流路２５側へ向かう第１方向に移動することによって第１冷媒流路２１と第２冷媒流路２２との間を遮断し、中間流路２５側から弁通路２４側へ向かう第２方向に移動することによって第１冷媒流路２１と第２冷媒流路２２との間を開く。そして、弁体２は、中間流路２５に面する先端面から第２方向に凹んだ凹部３１を有する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１冷媒流路（２１）と、第２冷媒流路（２２）と、前記第１冷媒流路（２１）と前記第２冷媒流路（２２）とを連通させる中間流路（２５）と、前記中間流路（２５）に連通する弁通路（２４）とを内部に有する本体部（１）と、
軸方向に移動可能に前記弁通路（２４）に挿入され、前記弁通路（２４）側から前記中間流路（２５）側へ向かう第１方向に移動することによって前記第１冷媒流路（２１）と前記第２冷媒流路（２２）との間を遮断し、前記中間流路（２５）側から前記弁通路（２４）側へ向かう第２方向に移動することによって前記第１冷媒流路（２１）と前記第２冷媒流路（２２）との間を開く弁体（２）と、
を備え、
前記弁体（２）は、前記中間流路（２５）に面する先端面（３０）から前記第２方向に凹んだ凹部（３１−３５，４０）を有する、
冷媒用閉鎖弁（１００）。
【請求項２】
前記第１冷媒流路（２１）と第２冷媒流路（２２）とは所定の角度をなして屈曲して配置されており、
前記第２冷媒流路（２２）と前記弁通路（２４）とは、前記中間流路（２５）を挟んで同軸に配置されており、
前記本体部（１）は、前記中間流路（２５）と前記第２冷媒流路（２２）との境界に位置し前記弁体（２）の先端が当接・離反する弁座（１０）を有する、
請求項１に記載の冷媒用閉鎖弁（１００）。
【請求項３】
前記凹部（３１）は、その内部に円筒形状の空間を形成する、
請求項１または２に記載の冷媒用閉鎖弁（１００）。
【請求項４】
前記凹部（３２，３３）は、前記先端面（３０）から前記第２方向に凹んだ第１凹部（３６，３８）と、前記第１凹部（３６，３８）の底面から前記第２方向に凹んだ第２凹部（３７，３９）とを有する、
請求項１または２に記載の冷媒用閉鎖弁（１００）。
【請求項５】
前記第１凹部（３６）は、その内部に円筒形状の第１空間を形成し、
前記第２凹部（３７）は、その内部に円筒形状の第２空間を形成し、
前記第２空間は前記第１空間よりも径が小さい、
請求項４に記載の冷媒用閉鎖弁（１００）。
【請求項６】
前記第１凹部（３８）は、円筒形状の第１空間を形成し、
前記第２凹部（３９）は、前記第１凹部（３８）の底面から前記第２方向に凹んだ曲面形状を有する、
請求項４に記載の冷媒用閉鎖弁（１００）。
【請求項７】
前記凹部（３４）は、前記第１方向に向かって拡径する円錐台形状の空間をその内部に形成する、
請求項１または２に記載の冷媒用閉鎖弁（１００）。
【請求項８】
前記凹部（３５）の底面は、前記第２方向に凹んだ曲面形状を有する、
請求項１または２に記載の冷媒用閉鎖弁（１００）。
【請求項９】
前記凹部（４０）は、前記第１方向に向かって拡径する円錐形状の空間をその内部に形成する、
請求項１または２に記載の冷媒用閉鎖弁（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷媒用閉鎖弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、空気調和機や冷凍機などの冷媒設備において冷媒を封止するための冷媒用閉鎖弁が利用されている。この冷媒用閉鎖弁には、冷媒が流れる冷媒流路を内部に有する本体部と、冷媒流路に対して接近・退行するように移動する弁体とを備えるものがある。このような冷媒用閉鎖弁では、冷媒流路を閉じる場合には、弁体が冷媒流路に対して接近する方向に移動して弁体が冷媒流路を遮断する。また、冷媒流路を開く場合には、弁体が冷媒流路に対して退行する方向に移動することにより、弁体によって遮断されていた冷媒流路が開放される。
【特許文献１】特開平９−１３８０３７号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記のような冷媒用閉鎖弁は、冷媒設備の移送時やメンテナンス時などに冷媒を封止する必要がある場合には閉じられるが、通常時は冷媒設備内を冷媒が循環するように開かれている。冷媒用閉鎖弁が開かれた状態においては、冷媒が冷媒流路を流れるが、弁体が冷媒の流れに影響を与えることによって冷媒の圧力損失が生じる。
本発明の課題は、冷媒の圧力損失を低減することができる冷媒用閉鎖弁を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
第１発明にかかる冷媒用閉鎖弁は、本体部と、弁体とを備える。本体部は、第１冷媒流路と、第２冷媒流路と、第１冷媒流路と第２冷媒流路とを連通させる中間流路と、中間流路に連通する弁通路とを内部に有する。弁体は、軸方向に移動可能に弁通路に挿入され、弁通路側から中間流路側へ向かう第１方向に移動することによって第１冷媒流路と第２冷媒流路との間を遮断し、中間流路側から弁通路側へ向かう第２方向に移動することによって第１冷媒流路と第２冷媒流路との間を開く。そして、弁体は、中間流路に面する先端面から第２方向に凹んだ凹部を有する。
【０００５】
この冷媒用閉鎖弁では、弁体の先端部分が中間流路に面する先端面から第２方向に凹んだ形状となっている。このため、弁体が冷媒の流れに与える影響が低減され、弁体による冷媒の圧力損失を低減することができる。
第２発明にかかる冷媒用閉鎖弁は、第１発明の冷媒用閉鎖弁であって、第１冷媒流路と第２冷媒流路とは所定の角度を成して屈曲して配置されている。また、第２冷媒流路と弁通路とは、中間流路を挟んで同軸に配置されている。そして、本体部は弁座を有する。弁座は、中間流路と第２冷媒流路２２との境界に位置し、弁体の先端が当接・離反する部分である。
【０００６】
この冷媒用閉鎖弁では、弁体が第１方向に移動すると、弁体が弁座に当接して中間流路と弁通路との境界が塞がれる。これにより、第１冷媒流路２１と第２冷媒流路２２との間が遮断され、冷媒の流れを遮断することができる。また、弁体が第２方向に移動すると弁座に当接していた弁体が弁座から離反して中間流路と弁通路との境界が開かれる。これにより、第１冷媒流路２１と第２冷媒流路２２との間が開放され、冷媒の流れを開放することができる。
【０００７】
第３発明にかかる冷媒用閉鎖弁は、第１発明または第２発明の冷媒用閉鎖弁であって、凹部は、その内部に円筒形状の空間を形成する。
この冷媒用閉鎖弁では、凹部が内部に円筒形状の空間を形成するような形状であることによって、冷媒の圧力損失をより低減することができる。
第４発明にかかる冷媒用閉鎖弁は、第１発明または第２発明の冷媒用閉鎖弁であって、凹部は、先端面から第２方向に凹んだ第１凹部と、第１凹部の底面から第２方向に凹んだ第２凹部とを有する。
【０００８】
この冷媒用閉鎖弁では、凹部が第１凹部と第２凹部とを有しており先端面から複数段階に凹んだ形状となっていることによって、冷媒の圧力損失をより低減することができる。
第５発明にかかる冷媒用閉鎖弁は、第４発明の冷媒用閉鎖弁であって、第１凹部は、その内部に円筒形状の第１空間を形成し、第２凹部は、その内部に円筒形状の第２空間を形成する。そして、第２空間は第１空間よりも径が小さい。
【０００９】
この冷媒用閉鎖弁では、第２凹部の第２空間が第１凹部の第１空間よりも径が小さい形状であることによって、冷媒の圧力損失をより低減することができる。
第６発明にかかる冷媒用閉鎖弁は、第４発明の冷媒用閉鎖弁であって、第１凹部は、円筒形状の第１空間を形成する。また、第２凹部は、第１凹部の底面から第２方向に凹んだ曲面形状を有する。
【００１０】
この冷媒用閉鎖弁では、複数段階に凹んだ形状のうち、第２方向側に位置する第２凹部の形状が曲面となっている。この冷媒用閉鎖弁では、凹部がこのような形状であることによって、冷媒の圧力損失をより低減することができる。
第７発明にかかる冷媒用閉鎖弁は、第１発明または第２発明の冷媒用閉鎖弁であって、凹部は、第１方向に向かって拡径する円錐台形状の空間をその内部に形成する。
【００１１】
この冷媒用閉鎖弁では、凹部は、第１方向に向かって拡径する円錐台形状の空間をその内部に形成するような形状であることによって、冷媒の圧力損失をより低減することができる。
第８発明にかかる冷媒用閉鎖弁は、第１発明または第２発明の冷媒用閉鎖弁であって、凹部の底面は、第２方向に凹んだ曲面形状を有する。
【００１２】
この冷媒用閉鎖弁では、凹部の底面は、第２方向に凹んだ曲面形状を有することによって、冷媒の圧力損失をより低減することができる。
第９発明にかかる冷媒用閉鎖弁は、第１発明または第２発明の冷媒用閉鎖弁であって、凹部は、第１方向に向かって拡径する円錐形状の空間をその内部に形成する。
この冷媒用閉鎖弁では、凹部は、第１方向に向かって拡径する円錐形状の空間をその内部に形成するような形状であることによって、冷媒の圧力損失をより低減することができる。
【発明の効果】
【００１３】
第１発明にかかる冷媒用閉鎖弁では、弁体の先端部分が中間流路に面する先端面から第２方向に凹んだ形状となっている。このため、弁体が冷媒の流れに与える影響が低減され、弁体による冷媒の圧力損失を低減することができる。
第２発明にかかる冷媒用閉鎖弁では、弁体が第１方向に移動すると、弁体が弁座に当接して中間流路と弁通路との境界が塞がれることにより、冷媒の流れを遮断することができる。また、弁体が第２方向に移動すると弁体が弁座から離反して中間流路と弁通路との境界が開かれることにより、冷媒の流れを開放することができる。
【００１４】
第３発明にかかる冷媒用閉鎖弁では、凹部が内部に円筒形状の空間を形成する形状であることによって、冷媒の圧力損失をより低減することができる。
第４発明にかかる冷媒用閉鎖弁では、凹部が先端面から複数段階に凹んだ形状となっていることによって、冷媒の圧力損失をより低減することができる。
第５発明にかかる冷媒用閉鎖弁では、第２凹部の第２空間が第１凹部の第１空間よりも径が小さいことによって、冷媒の圧力損失をより低減することができる。
【００１５】
第６発明にかかる冷媒用閉鎖弁では、複数段階に凹んだ形状のうち、第２方向側に位置する第２凹部の形状が曲面となっていることによって、冷媒の圧力損失をより低減することができる。
第７発明にかかる冷媒用閉鎖弁では、凹部が第１方向に向かって拡径する円錐台形状の空間を形成することによって、冷媒の圧力損失をより低減することができる。
【００１６】
第８発明にかかる冷媒用閉鎖弁では、凹部の底面が第２方向に凹んだ曲面形状を有することによって、冷媒の圧力損失をより低減することができる。
第９発明にかかる冷媒用閉鎖弁では、凹部は、第１方向に向かって拡径する円錐形状の空間をその内部に形成するような形状であることによって、冷媒の圧力損失をより低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
＜全体構成＞
本発明の一実施形態にかかる冷媒用閉鎖弁１００の断面図を図１に示す。冷媒用閉鎖弁１００は、室内機と、室外機と、室内機と室外機とを繋ぐ連絡配管とを備える空気調和機(図示せず)の室外機に設けられる閉鎖弁であり、本体部１、弁体２、シールキャップ３、バルブコア４、バルブコアキャップ５、ナット７を備える。
【００１８】
本体部１は、第１円筒部１ａ、第２円筒部１ｂ、第３円筒部１ｃ、第４円筒部１ｄを有する。各円筒部１ａ−１ｄは、内部に貫通孔が設けられた略円筒形状をそれぞれ有しており、互いに貫通孔の内周面が連続するように一端が接続されている。第１円筒部１ａの他端には、連絡配管が接続される第１接続ポート１１が設けられている。第２円筒部１ｂの他端には、室外機内の内部配管が接続される第２接続ポート１２が設けられている。第３円筒部１ｃの他端には、真空ポンプ(図示せず)からのホースなどが接続されるサービスポート１４が設けられている。第４円筒部１ｄの他端には、弁体２を移動させるためのレンチが挿入される操作ポート１５が設けられている。また、第２円筒部１ｂは、第１円筒部１ａに対して約９０度の角度を成している。第３円筒部１ｃは、第２円筒部１ｂに対して約９０度の角度を成しており、第１円筒部１ａと直線状に並んで配置されている。第４円筒部は、第１円筒部１ａおよび第３円筒部１ｃと約９０度の角度を成しており、第２円筒部１ｂと直線状に並んで配置されている。第１円筒部１ａの内部には、第１冷媒流路２１が設けられており、第２円筒部１ｂの内部には第２冷媒流路２２が設けられている。また、第３円筒部１ｃの内部には、バルブコア通路２３が設けられており、第４円筒部１ｄの内部には、弁通路２４が設けられている。第１冷媒流路２１、第２冷媒流路２２、バルブコア通路２３および弁通路２４は、中間流路２５を中心にして４方に放射状に配置されており、中間流路２５に連通している。また、第１冷媒流路２１とバルブコア通路２３とは中間流路２５を挟んで同軸に配置され、第２冷媒流路２２と弁通路２４とは中間流路２５を挟んで同軸に配置されている。なお、バルブコア通路２３はバルブコア４によって閉塞され、弁通路２４は弁体２によって閉塞されるため、第１冷媒流路２１、中間流路２５および第２冷媒流路２２は冷媒が流れる冷媒流路２６を形成している。このため、冷媒流路２６は、途中で９０度に屈曲したＬ字型の形状となっている。以下、第２冷媒流路２２と弁通路２４とを通る軸に平行な方向のうち弁通路２４から第２冷媒流路２２へ向かう方向を第１方向（図１の矢印Ａ１参照）と呼び、第２冷媒流路２２から弁通路２４へ向かう方向を第２方向（図２の矢印Ａ２参照）と呼ぶこととする。中間流路２５と第２冷媒流路２２との境界には、弁体２の先端が当接・離反する弁座１０が設けられており、弁座１０は、第２方向へ向けて拡径するテーパ形状を有している。
【００１９】
弁体２は、略円柱状の形状を有しており、第４円筒部１ｄの弁通路２４に軸方向に移動可能に配置されている。弁体２の先端は、中間流路２５に面しており、第１方向に向けて縮径するテーパ形状を有している。また、弁体２の後端には６角レンチが挿入される６角穴（図示せず）が形成されており、６角レンチと共に弁体２を回転させることによって弁体２を軸方向に移動させることができる。図１に示すように冷媒流路２６が開かれた開状態においては、弁体２の先端は、弁通路２４から中間流路２５へと僅かに突出している。この状態においては、弁体２の先端と第２冷媒流路２２との間は開かれており、中間流路２５は開放されている。また、図２に示すように冷媒流路２６が閉じられた閉状態においては、弁体２の先端は弁座１０に当接している。この状態においては、弁体２の先端と第２冷媒流路２２との間は隙間無く閉じられており、中間流路２５は閉塞されている。冷媒用閉鎖弁１００を閉じる場合には、弁体２を第１方向に移動させることによって、弁体２の先端と弁座１０とを当接させて、第１冷媒流路２１と第２冷媒流路２２との間を遮断する。また、冷媒用閉鎖弁１００を開く場合には、弁体２を第２方向に移動させることによって、その先端を弁座１０から離反させて、第１冷媒流路２１と第２冷媒流路２２とを連通させる。弁体２の先端には冷媒の圧力損失を低減させるための凹部が設けられているが、凹部については後に詳述する。なお、弁体２の外周には環状の溝２ｂが形成されており、溝２ｂにはオーリング６が外嵌されている。これにより、弁通路２４の内周面と弁体２の外周面との間がシールされ、外部に冷媒が漏れないようにされている。
【００２０】
シールキャップ３は、通常時には第４円筒部１ｄの他端に取り付けられており、操作ポート１５を塞ぐ。冷媒用閉鎖弁１００の開閉が行われる場合には、第４円筒部１ｄの他端から取り外される。なお、シールキャップ３と本体部１と間は、シール部材によりシールされている。
バルブコア４はバルブコア通路２３に挿入されており、バルブコア通路２３を塞ぐ。バルブコア４に真空ポンプからのホースが接続されると、バルブコア４が開き、サービスポート１４および第１接続ポート１１を介して第１接続ポート１１に接続された連絡配管内の真空引きが行われる。
【００２１】
バルブコアキャップ５は、通常時は第３円筒部１ｃの他端に取り付けられており、サービスポート１４を塞ぐ。バルブコアキャップ５は、連絡配管内の真空引きを行う場合には第３円筒部１ｃの他端から取り外される。なお、バルブコアキャップ５の内周の螺子１８と第３円筒部１ｃの内周の螺子１７との間はシールされている。
ナット７は、第１接続ポート１１の外周に形成された螺子１６と螺合する螺子１９を内周に有し、第１接続ポート１１と連絡配管とを接続する。
【００２２】
＜凹部の形状＞
上述したように、弁体２の先端には、弁体２の先端面３０から第２方向に凹んだ凹部３１−３５，４０が設けられている。凹部３１−３５，４０の具体的な形状として、以下、形状（１）から形状（５）までの５種類の形状を挙げる。
［形状（１）］
図３に示すように、凹部３１は、弁体２の軸と同軸に配置される円筒形状の空間をその内部に形成している。弁体２の径をｄ１、弁体２の先端面３０の径をｄ２（ｄ１＞ｄ２）、第１冷媒流路２１の径をｄ３（図１参照）、凹部３１が形成する空間の径をＬ１、凹部３１の凹みの深さすなわち凹部３１が形成する空間の高さをＷ１とした場合、以下の２つ条件が同時に成り立つ。
【００２３】
ｄ１×０．２＜Ｌ１＜ｄ１×０．８
ｄ３×０．１＜Ｗ１＜ｄ３×１
なお、図３（ｂ）は、図３（ａ）を軸方向から見た図である。
［形状（２）］
図４に示すように、凹部３２は、先端面３０から第２方向に凹んだ第１凹部３６と、第１凹部３６の底面から第２方向に凹んだ第２凹部３７とを有している。凹部３２は、第２方向に向けて段階的に縮径する空間をその内部に形成しており、本形状では２段階に凹んだ形状となっている。第１凹部３６は、弁体２の軸と同軸に配置される円筒形状の第１空間をその内部に形成している。第２凹部３７は、弁体２の軸と同軸に配置される円筒形状の第２空間をその内部に形成している。そして、第２空間は第１空間よりも径が小さい。第１空間の径をＬ３、第２空間の径をＬ４（Ｌ３＞Ｌ４）、先端面３０から第２空間の底面までの深さすなわち第１空間の円筒形状の高さと第２空間の円筒形状の高さの合計をＷ２、先端面３０から第１空間の底面までの深さすなわち第１空間の円筒形状の高さをＷ３とした場合、以下の条件が同時に成り立つ。
【００２４】
ｄ１×０．２＜Ｌ３＜ｄ１×０．８
ｄ３×０．１＜Ｗ２＜ｄ３×１
Ｌ３×０．２＜Ｌ４＜Ｌ３×０．８
Ｗ２×０．１＜Ｗ３＜Ｗ２×０．８
なお、図４（ｂ）は、図４（ａ）を軸方向から見た図である。
【００２５】
［形状（３）］
図５に示すように、凹部３３は、先端面３０から第２方向に凹んだ第１凹部３８と、第１凹部３８の底面から第２方向に凹んだ第２凹部３９とを有している。凹部３３は、第２方向に向けて段階的に縮径する空間をその内部に形成しており、本形状では２段階に凹んだ形状となっている。第１凹部３８は、弁体２の軸と同軸に配置される円筒形状の第１空間をその内部に形成している。第２凹部３９は、第１凹部３８の底面から第２方向に半楕円状に凹んだ曲面形状を有している。第２凹部３９がその内部に形成する第２空間は、軸断面において弁体２の軸と同軸に配置される円形状を有している。また、第２空間の軸断面における径Ｌ６は、第１空間の径Ｌ５よりも小さい。
【００２６】
なお、図５（ｂ）は、図５（ａ）を軸方向から見た図である。
［形状（４）］
図６に示すように、凹部３４は、弁体２の軸と同軸に配置された円錐台形状の空間をその内部に形成する。円錐台形状は、第１方向に向かって拡径しており、円錐台形の第１方向側の底面の径Ｌ７は、第２方向側の底面の径Ｌ８よりも小さい。
【００２７】
なお、図６（ｂ）は、図６（ａ）を軸方向から見た図である。
［形状（５）］
図７に示すように、凹部３５は、弁体２の軸と同軸に配置された円筒形状の空間をその内部に形成しており、凹部３５の底面は第２方向に凹んだ曲面形状を有する。
なお、図７（ｂ）は、図７（ａ）を軸方向から見た図である。
【００２８】
［形状（６）］
図８に示すように、凹部４０は、弁体２の軸と同軸に配置された円錐形状の空間をその内部に形成する。円錐形状は、第１方向に向かって拡径している。
なお、図８（ｂ）は、図８（ａ）を軸方向から見た図である。
＜特徴＞
この冷媒用閉鎖弁１００では、空気調和機の移送時やメンテナンス時に冷媒流路２６を閉じ、本体部１の第１接続ポート１１から連絡配管を外すことによって、室外機と室内機とを切り離した状態にすることができる。そして、通常時は、冷媒流路２６を開いた状態とすることができると共に、弁体２を上述したような形状とすることによって、冷媒流路２６を流れる冷媒の圧力損失を低減することができる。
【００２９】
また、弁体２の形状によって冷媒流路２６を流れる冷媒の圧力損失を低減することができることにより、冷媒流路２６を広くすることなくＣｖ値（流量係数）を改善することができる。これにより、冷媒用閉鎖弁１００の小型化が可能である。
さらに、本体部１の形状の変更なしにＣｖ値を改善できるため、本体部１の製造用の既成の金型を利用することができ、コストダウンが可能である。
【００３０】
＜他の実施形態＞
（１）
上記の実施形態では、空気調和機の室内機と室外機とを繋ぐ連絡配管に接続される冷媒用閉鎖弁１００について説明したが、他の冷凍機に本発明にかかる冷媒用閉鎖弁１００を用いてもよい。
【００３１】
（２）
上記の実施形態では、冷媒流路２６は９０度に屈曲した形状であるが、冷媒流路２６が直線状の形状であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明は、冷媒の圧力損失を低減することができる効果を有し、冷媒用閉鎖弁として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】冷媒用閉鎖弁の断面図（開状態）。
【図２】冷媒用閉鎖弁の断面図（閉状態）
【図３】形状（１）にかかる凹部の形状を示す図。
【図４】形状（２）にかかる凹部の形状を示す図。
【図５】形状（３）にかかる凹部の形状を示す図。
【図６】形状（４）にかかる凹部の形状を示す図。
【図７】形状（５）にかかる凹部の形状を示す図。
【図８】形状（６）にかかる凹部の形状を示す図。
【符号の説明】
【００３４】
１                本体部
２                弁体
１０              弁座
２１              第１冷媒流路
２２              第２冷媒流路
２４              弁通路
２５              中間流路
３１−３５，４０  凹部
３６，３８        第１凹部
３７，３９        第２凹部
１００            冷媒用閉鎖弁
【図１】
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【図２】
2006002798.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2006002798.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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