(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
仕切り壁に仕切られた弁室と冷媒分流室とを有し、仕切り壁に前記弁室と前記冷媒分流室とが通じる絞り部が開口しているとともに、前記冷媒分流室内に通じる複数の分岐ポートが形成された本体ユニットと、
前記絞り部の開度を調整する弁体と、
前記冷媒分流室内に配置され、前記冷媒分流室を前記複数の分岐ポート毎に区画する板状の区画部と、
を備え、
前記区画部の上縁の少なくとも一部は、前記仕切り壁に対する垂直視において前記絞り部の開口内に位置し、
前記絞り部が開口する前記仕切り壁の下面と前記区画部の上縁との最大離間寸法は、前記絞り部の直径よりも小さいことを特徴とする膨張弁。
【請求項２】
前記区画部の上縁には、前記絞り部に対向する位置に凹部が形成され、
前記最大離間寸法は、前記絞り部が開口する前記仕切り壁の下面と前記上縁の凹部の下端との離間寸法であることを特徴とする請求項１に記載の膨張弁。
【請求項３】
前記区画部の上縁には、前記絞り部側に向けて板厚が薄くなるテーパー部が形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の膨張弁。
【請求項４】
前記本体ユニットは、
前記仕切り壁の一面側に前記弁室を形成する第１ハウジングと、
前記仕切り壁の他面側に取り付けられた前記冷媒分流室を形成する第２ハウジングと
を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の膨張弁。
【請求項５】
前記本体ユニットは、前記第２ハウジングに取り付けられる前記複数の分岐ポートが形成された取付部材を有するものであることを特徴とする請求項４に記載の膨張弁。
【請求項６】
前記区画部は、前記複数の分岐ポートへの冷媒の分配比に合わせて前記冷媒分流室が分割されるように配置されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の膨張弁。
【請求項７】
前記区画部は、前記本体ユニットに固定される固定片と、前記固定片から前記絞り部へ向かって延びる平板状の区画壁と、前記区画壁上に設けられ前記仕切り壁に接触して前記区画壁を前記固定片側へ付勢する弾性片とを有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の膨張弁。
【請求項８】
前記複数の分岐ポートには分岐配管が前記冷媒分流室内に突出するように挿入されており、
前記固定片は、前記分岐配管の突出した部位を挿入する穴を有し、前記穴に前記分岐配管を挿入し前記本体ユニットに固定されることを特徴とする請求項７に記載の膨張弁。
【請求項９】
前記区画部は、前記分岐ポートから前記絞り部に向かって突出して配置された複数の分岐配管の壁面からなることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の膨張弁。
【請求項１０】
前記区画部は、前記冷媒分流室の内面と同一形状の外形を有する１つの部材に前記絞り部から前記分岐ポートまで接続された複数の貫通孔が形成されたものであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の膨張弁。
【請求項１１】
室内側熱交換器を備えた室内機と、室外側熱交換器を備えた室外機とが配管により接続された冷凍サイクル装置において、
前記室内側熱交換器および／または前記室外側熱交換器は、複数のパスを有するマルチパス熱交換器からなり、
前記室内側熱交換器および／または前記室外側熱交換器には、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の膨張弁が接続されていることを特徴とする冷凍サイクル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、冷媒分配機能を備えた膨張弁及びこれを用いた冷凍サイクル装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  冷凍サイクル装置には、高圧の冷媒を減圧して低圧の低乾き度の気液二相状態に変化させる膨張弁が設けられており、膨張弁の下流には蒸発器が接続されている。そして、冷媒は膨張弁において気液二相状態になり、蒸発器において冷媒が空気や水と熱交換されて低圧の高乾き度の気液二相状態あるいは過熱ガス状態となる。ここで、蒸発器が複数のパス（冷媒流路）からなるマルチパス熱交換器で構成される場合、各パスに適切に冷媒分配を実施する必要がある。【０００３】  従来、膨張弁内に分配器を設け各パスへの分配を行う膨張弁と冷媒分流器とを一体化した膨張弁が提案されている（例えば特許文献１参照）。特許文献１には、仕切り壁により仕切られた弁室部と冷媒分流室部とを有し、弁室部と冷媒分流室部とが仕切り壁に設けられた絞り部により通じている膨張弁が開示されている。そして、膨張弁内部に流入した冷媒は、絞り部で減圧され噴霧状態（気液二相状態）で冷媒分流室に流入し、冷媒分流室において複数の分岐配管毎に分流するようになっている。【０００４】  特許文献２には、冷媒流入口からオリフィス、冷媒分流室を通り冷媒流出口へ至り、オリフィスの開度と調整する弁体を備えた膨張弁が開示されている。冷媒流出口はオリフィスを中心に冷媒分流室の周方向に等間隔に配置し、オリフィスより下流側に弁体があり、冷媒分流室は次第に外周側へ進む流路となっている。冷媒はオリフィスから冷媒分流室へ膨張しつつ、オリフィスに設けた突状の整流部で案内され、冷媒流出口へ均一に分流される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２４９３７号公報
【特許文献２】特開２０１０−３２１８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  ここで、膨張弁から流出した直後の冷媒は噴霧流であり均一に分配しやすい状態であるが、蒸発器に流入する冷媒は必ずしも噴霧流ではなく、蒸発器入口で例えばスラグ流やプラグ流となる場合がある。すると、気液二相状態にある冷媒の気液が分離し、重力の影響により各パスへの適切な分配を行うことができない場合がある。特許文献１のように冷媒分流室において、弁室部から流出した冷媒が噴霧状態であっても、各分岐配管に至るまでの冷媒分流室において冷媒が互いに影響を及ぼし合い、乱れが生じて不均一な流れとなる。冷媒流量が十分大きいのであれば、不均一な流れは冷媒分流室の壁面に衝突することで再度均一な流れとなり、冷媒分流室において意図した分配比で各分岐配管に冷媒を分配することができる。しかし、冷媒流量が小さい場合、衝突のエネルギーが小さく均一な流れにならず、各分岐配管へ適切な分配することができない場合がある。さらに、冷凍（空調）負荷が小さい等の運転条件の場合、膨張弁を流れる冷媒流量が小さくなるため、膨張弁内に絞り部で減圧されて気液二相状態で流入しても噴霧状態にならず、意図した分配比で各分岐配管に冷媒を分配することができない場合がある。【０００７】  また、特許文献２はオリフィスから冷媒分流室へ流入する冷媒を膨張させつつ、周方向に等間隔に設けた冷媒流出口へ入るが、特許文献１のように壁面に衝突させて均一分配させるのではなく、弁体と冷媒分流室と整流部で案内しながら分配させる。しかし特許文献１と同様に、冷媒流出口に至るまでの冷媒分流室において、冷媒が互いに影響を及ぼし合い、乱れが生じて不均一な流れとなる。結果、均一に分配されないおそれがある。また逆方向流れを想定しておらず、気液二相流の場合の冷媒音が発生するおそれがある。さらには等分配でなく、意図的に異なる比率に分配することができない。【０００８】  本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、冷媒分流室において冷媒を意図した分配比に精度良く分配することができる膨張弁及びこれを用いた冷凍サイクル装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の膨張弁は、仕切り壁に仕切られた弁室と冷媒分流室とを有し、仕切り壁に弁室と冷媒分流室とが通じる絞り部が開口しているとともに、冷媒分流室内に通じる複数の分岐ポートが形成された本体ユニットと、絞り部の開度を調整する弁体と、冷媒分流室内に配置され、冷媒分流室を複数の分岐ポート毎に区画する板状の区画部と、を備え、区画部の上縁の少なくとも一部は、仕切り壁に対する垂直視において絞り部の開口内に位置し、絞り部が開口する仕切り壁の下面と区画部の上縁との最大離間寸法は、絞り部の直径よりも小さいことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】  本発明の膨張弁によれば、区画部が複数の分岐ポート毎に冷媒分流室を分割するため、冷媒流量の大小に拘わらず、意図した分配比で冷媒を各分岐ポートに分配しながら減圧もしくは膨張等の圧力の調整を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の冷凍サイクル装置の実施形態１を示す冷媒回路図である。
【図２Ａ】本発明の膨張弁の実施形態１を示す断面模式図である。
【図２Ｂ】本発明の膨張弁の実施形態１を示す部分断面模式図である。
【図３Ａ】図２Ａの第２ハウジングにおける区画部の様子を示す上面模式図である。
【図３Ｂ】図２Ａの第１ハウジングにおけるＡ−Ａ’断面の様子を示す模式図である。
【図４Ａ】図２Ａの膨張弁における区画部の一例を示す上面模式図である。
【図４Ｂ】図２Ａの膨張弁における区画部の一例を示す側面模式図である。
【図４Ｃ】図２Ａの膨張弁における区画部の一例を示す展開模式図である。
【図５Ａ】本発明の膨張弁における区画部の実施形態２を示す上面模式図である。
【図５Ｂ】本発明の膨張弁における区画部の実施形態２を示す側面模式図である。
【図５Ｃ】本発明の膨張弁における区画部の実施形態２を示す展開模式図である。
【図５Ｄ】図２Ａの第１ハウジングにおけるＡ−Ａ’断面の様子を示す模式図である。
【図６Ａ】本発明の膨張弁の実施形態３を示す断面模式図である。
【図６Ｂ】図６Ａの第１ハウジングにおけるＡ−Ａ’断面の様子を示す模式図である。
【図７】本発明の膨張弁の実施形態４を示す断面模式図である。
【図８Ａ】図７の第２ハウジングにおける区画部の様子を示す上面模式図である。
【図８Ｂ】は図７の第１ハウジングにおけるＡ−Ａ’断面の様子を示す模式図である。
【図９】本発明の冷凍サイクル装置の実施形態５を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】  実施の形態１．  以下、図面を参照しながら本発明の膨張弁の実施形態１について説明する。図１は本発明の冷凍サイクル装置の実施形態１を示す冷媒回路図であり、図１を参照して冷凍サイクル装置１について説明する。冷凍サイクル装置１は、冷房運転と暖房運転の双方を行うものであって、室外機１Ａと室内機１Ｂとが液管９Ａ及びガス管９Ｂにより接続された構成を有している。室外機１Ａは、圧縮機２、流路切替器３、室外側熱交換器４を備えている。圧縮機２は、冷媒を吸入し、その冷媒を圧縮して高温・高圧の状態にして吐出するものである。この圧縮機２は、吐出側が流路切替器３に接続され、吸入側が吸入配管９に接続されている。
【００１３】  流路切替器３は、冷房運転もしくは暖房運転の運転モードの切替に応じて暖房流路と冷房流路との切替を行うものであって、例えば四方弁からなっている。冷房運転時において、流路切替器３は、圧縮機２の吐出側と室外側熱交換器４とを接続させるとともに、圧縮機２の吸入側とガス管９Ｂとを接続させる。すると、圧縮機２から吐出された冷媒は室外側熱交換器４側へ流れるとともに、室内機１Ｂから流出した冷媒はガス管９Ｂを介して室外機１Ａ側へ流入する。一方、暖房運転時において、流路切替器３は圧縮機２の吸入側と室外側熱交換器４とを接続させるとともに、圧縮機２の吐出側とガス管９Ｂとを接続させる。すると、圧縮機２から吐出された冷媒は室内機１Ｂ側へ流れるとともに、室内機１Ｂから流出した冷媒は液管９Ａを介して室外機１Ａへ流入する。なお、流路切替器３として四方弁を用いた場合について例示しているが、これに限らず例えば複数の二方弁等を組み合わせて構成してもよい。
【００１４】  室外側熱交換器４は、冷媒と空気（外気）との間で熱交換を行うものであって、例えば冷媒を通過させる伝熱管と、伝熱管を流れる冷媒と外気との間の伝熱面積を大きくするためのフィンとを備えた構造を有している。室外側熱交換器４は流路切替器３と液管９Ａとの間に接続されており、冷房運転時には冷媒を凝縮して液化させる凝縮器として機能し、暖房運転時には冷媒を蒸発させて気化させる蒸発器として機能する。
【００１５】  室内機１Ｂは、膨張弁５、室内側熱交換器７、ヘッダー８を有している。膨張弁５は、室内側熱交換器７を通過する冷媒の圧力を調整する減圧弁や膨張弁として機能し、液管９Ａと室内側熱交換器７との間に接続されている。室内側熱交換器７は、冷房運転時には蒸発器（吸熱器）として機能し、暖房運転時には凝縮器（放熱器）として機能する。そして、室内側熱交換器７は、室内空気と冷媒との間で熱交換を行い空間の冷房及び暖房を行うものである。特に、室内側熱交換器７は複数のパスを有するマルチパス熱交換器からなっており、例えば２つのパスを有する熱交換器からなっている。膨張弁５はキャピラリチューブ６を介して室内側熱交換器７の各パスへ冷媒を分配する分配機能を有している。冷房運転時において、室内側熱交換器７の各パスには膨張弁５により分配された冷媒が流入しヘッダー８において合流する。暖房運転時において、室内側熱交換器７の各パスにヘッダー８から冷媒が流入し、各パスから流出した冷媒は膨張弁５において合流する。
【００１６】  上述した冷凍サイクル装置１に用いられる冷媒として、地球温暖化防止の観点からＧＷＰの低い冷媒を少ない量で使用することが望ましく、ＧＷＰの比較的高いＲ３２、ＨＦＯ系冷媒、ＨＣＦＯ系冷媒、可燃性冷媒等を使えばＧＷＰが従来のフロン冷媒より低減できる。
【００１７】  以下に、冷房運転時及び暖房運転時の冷凍サイクル装置１における冷媒の流れについて分説する。はじめに、図１を参照して冷凍サイクル装置１の冷房運転時の動作例について説明する。まず、流路切替器３により圧縮機２の吐出側とガス管９Ｂとが接続され、室外側熱交換器４と圧縮機２の吸引側とが接続される。そして、低圧ガスの冷媒が圧縮機２において圧縮され高圧ガスとなる。高圧ガス状態の冷媒は、室外側熱交換器（凝縮器）４において外気と熱交換され、冷媒のエネルギーを熱源（空気や水）に伝達することで凝縮し高圧液冷媒となる。
【００１８】  その後、冷媒は液管９Ａを介して膨張弁５で減圧され低圧二相状態となり、膨張弁５において分岐してキャピラリチューブ６を通り室内側熱交換器７の各パスに入る。室内側熱交換器（蒸発器）７において、冷媒は室内側熱交換器７内の経路を通過するに従い負荷側の水または室外空気のエネルギーを吸収して蒸発し低圧ガスとなる。このとき、冷媒と熱交換された水または空気等は冷却される。その後、ヘッダー８で室内側熱交換器７の複数のパスの冷媒が集約され、ガス管９Ｂを介して圧縮機２に吸入される。
【００１９】  次に、図１を参照して冷凍サイクル装置１の暖房運転時の動作例について説明する。まず、流路切替器３により圧縮機２の吐出側とガス管９Ｂとが接続され、室外側熱交換器４と圧縮機２の吸引側とが接続される。そして、圧縮機２に冷媒は低圧ガスで入り、圧縮されて高圧ガスとなる。その後、高圧ガス状態の冷媒は、ガス管９Ｂを通りヘッダー８で室内側熱交換器（凝縮器）７の複数のパスに分岐して流入する。冷媒は室内側熱交換器７内の経路を通過するに従い、冷媒のエネルギーが負荷側の水または空気等に伝達される。この際、冷媒は凝縮して高圧液冷媒となるとともに、熱交換された水や室内空気は加熱される。
【００２０】  その後、高圧液冷媒は、室内側熱交換器（凝縮器）７からキャピラリチューブ６を介して膨張弁５に流入する。膨張弁５において室内側熱交換器７の複数のパスを通った冷媒が集約されるとともに減圧され低圧二相状態になる。低圧二相状態の冷媒は、液管９Ａを通過し室外側熱交換器４に至る。室外側熱交換器（蒸発器）４において、冷媒は外気の水や空気のエネルギーを吸収して蒸発し低圧ガスになる。その後、流路切替器３を介して圧縮機２の吸入側へ戻る。
【００２１】  上述のように、室内側熱交換器７は複数のパスを有するものであり、冷媒の分配及び集約は膨張弁５により行われる。ここで、図２Ａは本発明の膨張弁の実施形態１を示す断面模式図、図２Ｂは、本発明の膨張弁の実施形態１を示す部分断面模式図であり、図２Ａ、図２Ｂを参照して膨張弁５について説明する。なお、図２Ａにおいては室内側熱交換器７のパス数が２つである場合について例示する。膨張弁５は、室内側熱交換器７の各パスへ冷媒を分配・集約する分配機能を備えたものであって、本体ユニット１０、弁体１３、区画部２０を備えている。
【００２２】  本体ユニット１０は、仕切り壁１１に仕切られた弁室ＢＣと冷媒分流室ＳＣとを有するものである。具体的には、本体ユニット１０は、弁室ＢＣが形成された第１ハウジング１０ａと、冷媒分流室ＳＣが形成された第２ハウジング１０ｂとを備えている。第１ハウジング１０ａは、例えば円筒形状に真鍮製の鋳造品を切削加工して形成されたものであって、円筒部に直交する平板状の仕切り壁１１を有している。そして、第１ハウジング１０ａにおいて円筒部と仕切り壁１１とに仕切られた弁室ＢＣが形成されるようになっている。第１ハウジング１０ａの側面には弁室ＢＣに通じる接続ポートＰ１が形成されており、接続ポートには液管９Ａ（図１参照）に通じる配管３０が取り付けられている。そして、接続ポートＰ１及び配管３０を介して弁室ＢＣと液管９Ａとの間を冷媒が流通するようになっている。また、仕切り壁１１には弁室ＢＣと冷媒分流室ＳＣとが通じる円形の絞り部１２が形成されている。
【００２３】  第２ハウジング１０ｂは、例えば円筒状に形成されており、一方の開口が仕切り壁１１側に取り付けられ、他方の開口には複数の分岐ポートＰ２が形成された取付部材１４が固定されている。取付部材１４の複数の分岐ポートＰ２にはそれぞれ分岐配管１５がろう付け等により冷媒分流室ＳＣ内に突出するように取り付けられている。
【００２４】  弁体１３は、絞り部１２の開度を調整するものであって、弁室ＢＣ内における絞り部１２上に配置されている。弁体１３は、先端が円錐状に形成されており、第１ハウジング１０ａの上部に設けた図示しない駆動装置により先端が絞り部１２内を移動するように配置されている。そして、この弁体１３の位置に応じて、絞り部１２の周縁（弁座）と弁体１３とで形成される微少通路の絞り部１２の通路面積が変化し、絞り部１２の開度を調整することができる。
【００２５】  区画部２０は、冷媒分流室ＳＣを複数の分岐ポートＰ２毎に区画するものであって、冷媒分流室ＳＣ内に配置されている。図３Ａは図２Ａの第２ハウジング１０ｂにおける区画部の様子を示す模式図、図３Ｂは図２Ａの第１ハウジング１０ａにおけるＡ−Ａ’断面の様子を示す模式図、図４は図２Ａの膨張弁５における区画部２０の一例を示す模式図であり、図２から図４を参照して区画部２０について説明する。なお、図４Ａは区画部２０の上面模式図、図４Ｂは区画部２０の側面模式図、図４Ｃは区画部２０の展開模式図をそれぞれ示しており、２つの分岐ポートＰ２に対し均等に冷媒を分配する場合について例示する。
【００２６】  区画部２０は、例えば板状のステンレス（ＳＵＳ）等により一体成形されたものであって固定片２１、区画壁２２、弾性片２３を有している。固定片２１は、区画部２０を冷媒分流室ＳＣ内に固定するための部位であって半円状に形成されている。固定片２１の外形は、第２ハウジング１０ｂの内径と同一もしくは第２ハウジング１０ｂの内径よりも小さく形成されている。固定片２１には分岐配管１５に挿入される穴２１ａが形成されており、穴２１ａに分岐配管１５が挿入されることにより、区画部２０が取付部材１４に固定されろう付け等される。穴２１ａの直径は分岐配管１５の直径とほぼ同じ、もしくは微小隙間を有するように形成されている。そして、固定片２１は取付部材１４及び分岐配管１５にろう付け等で固定されている。なお、上述した分岐配管１５は、固定片２１に接続するために冷媒分流室ＳＣに突出させたものであって、複数の分岐配管１５のうち１本の分岐配管１５が冷媒分流室ＳＣ内に突出していればよい。
【００２７】  区画壁２２は、固定片２１から絞り部１２に向かって延びる平板状の部材であって、冷媒分流室ＳＣを複数の分岐ポート毎に分割するものである（図２Ａ中の矢印参照）。区画壁２２の幅は第２ハウジング１０ｂの内径より大きく形成されており、区画壁２２の両端は第２ハウジング１０ｂの内周面に固定される。区画壁２２の上縁２２ａは、仕切り壁１１に対する垂直視において絞り部１２の開口内に位置している。すなわち、図３Ｂに示すように、図２Ａにおいて、弁室ＢＣ内からＡ−Ａ’断面方向に下方を見たときに絞り部１２の開口を通して区画壁２２の上縁２２ａが見える位置に区画壁２２が配置されている。  区画壁２２の高さは絞り部１２の直下まで延びて形成されている。具体的には、区画壁２２の上縁２２ａの略中央に凹部２２ｂが形成されており、この凹部２２ｂの最下端と絞り部１２が開口する仕切り壁１１の下面１１ａとの距離Ｄ１は、絞り部１２の直径Ｒ１よりも小さくなるように形成されている（Ｄ１＜Ｒ１）。すなわち、絞り部１２が開口する仕切り壁１１の下面１１ａと区画壁２２の上縁２２ａとの最大離間寸法は、絞り部１２の直径Ｒ１の寸法よりも小さくなっている。このように、区画壁２２の上縁２２ａ（凹部２２ｂの最下端）が絞り部１２の直下まで延びていることにより、冷媒は絞り部１２から流出した直後であって不均一に拡散する前に分配されるため、冷媒流量の大小及び冷媒の状態によらず、各分岐ポートＰ２毎に設計通りの分配比で冷媒が分配されるとともに、冷媒流動音の発生を最小限に抑えることができる。なお、凹部２２ｂは、区画壁２２の上縁２２ａに弁体１３が接触することを防止するために形成されている。  上記実施の形態１では、区画壁２２の上縁２２ａの略中央に凹部２２ｂが形成された例を示したが、弁体１３が接触しない距離を仕切り壁１１の下面１１ａから確保すれば、上縁２２ａに凹部２２ｂを形成する必要はない。この場合、上記距離Ｄ１は、区画壁２２の上縁２２ａと絞り部１２が開口する仕切り壁１１の下面１１ａとの距離となる。
【００２８】  図２Ｂは、本発明の膨張弁の実施形態１を示す部分断面模式図である。  区画壁２２の上縁２２ａには、図２Ｂに示すように絞り部１２側に向けて区画壁２２の板厚が薄くなるテーパー部２２ｃが形成されていてもよい。このように上縁２２ａにテーパー部２２ｃを設けることで、絞り部１２に区画壁２２の上縁２２ａ（凹部２２ｂ）を接近させて冷媒が上縁２２ａに当たっても、冷媒の抵抗を少なくして分流することができるため、冷媒流動音や圧力損失を低減することができる。  また、区画壁２２は、複数の分岐配管１５（分岐ポートＰ２）への分配比に合わせて冷媒分流室ＳＣが分割されるように配置されている。たとえば２つのパスへの分配比が均等である場合、冷媒分流室ＳＣの断面面積（絞り部１２の面積）を均等な面積比で分割する。このように、区画壁２２の配置位置の変更により意図した分配比に設定するため、熱交換器の種類に合わせて容易に分配比の設定を行うことができる。
【００２９】  弾性片２３は、仕切り壁１１に接触して区画壁２２を固定片２１側に弾性力により付勢するものであって、半円形上に形成されている。弾性片２３の外形は、第２ハウジング１０ｂの内径と同一もしくは第２ハウジング１０ｂの内径よりも小さく形成される。また、弾性片２３には開口２３ａが形成されており、冷媒が開口２３ａを通り絞り部１２と分岐配管１５との間を流通するようになっている。なお、開口２３ａの半円の直径は絞り部（弁座）１２の径とほぼ同一もしくは僅かに大きくなるように形成されている。
【００３０】  ここで、図２から図４を参照して膨張弁５の組み立て手順の一例について説明する。まず、第１ハウジング１０ａに第２ハウジング１０ｂ、弁体１３及び図示しない駆動装置が取り付けられ、第１アセンブリ組立体が組み立てられる。一方、取付部材１４の分岐ポートＰ２に分岐配管１５が突出するように挿入され固定される。そして、取付部材１４から突出した分岐配管１５に区画部２０の穴２１ａが挿入され、第２アセンブリ組立体が組み立てられる。その後、第１アセンブリ組立体に第２アセンブリ組立体が取り付けられ、膨張弁５が完成する。この際、弾性片２３が仕切り壁１１に接触して区画壁２２が取付部材１４側に付勢されるとともに、所定の位置に区画壁２２が位置するように取付部材１４の位相（回転方向）が調整される。このように、取付部材１４側に分岐配管１５及び区画部２０を取り付けた後に、第２ハウジング１０ｂに取付部材１４を固定することにより、本体ユニット１０側の絞り部１２と取付部材１４側の区画部２０との位相（回転方向）の位置合わせを容易に行うことができる。
【００３１】  図２から図４を参照して膨張弁５において冷房運転時に冷媒が複数の分岐配管１５に分配される場合について説明する。まず、配管３０から弁室ＢＣ内に高圧液冷媒が入り、絞り部１２において減圧される。この際、弁体１３により絞り部１２における通過面積が調整されている。すると、冷媒は均一な噴霧流となり第１ハウジング１０ａの弁室ＢＣから第２ハウジング１０ｂの冷媒分流室ＳＣ内へ流入する。その後、噴霧流の冷媒は区画部２０で分配され各分岐配管１５へ流入する。
【００３２】  ここで、絞り部１２における流路面積が小さいほど、冷媒の流れは弁体１３の円錐部分の母線に沿って流れる傾向がある。よって、冷媒が絞り部１２から冷媒分流室ＳＣへ流入したとき、冷媒分流室ＳＣ内において冷媒のすべての流れが衝突して互いに影響を及ぼす方向に向かう。流量が小さいと衝突のエネルギーが小さく、十分に均一な流れにならない。このとき、区画部２０により膨張弁５を流れる流量に関係なく、絞り部１２直後の噴霧流のまま分岐されるので、各分岐配管１５への冷媒の流れが互いに影響を及ぼすのを防止することができる。したがって、冷媒流量及び冷媒の状態によらず、意図した分配比で冷媒を各分岐配管１５に分配することができる。特に、絞り部１２直下の区画部２０により冷媒が分岐されるため、流量の大小を関わらず分配することができる。
【００３３】  また、冷媒流量が大きい場合、冷媒の流れが分岐されるときに冷媒分流室ＳＣの壁面に（正面）衝突することで冷媒流動音が発生するおそれがある。さらに、配管３０での冷媒状態がスラグ流やプラグ流といった気液二相状態の場合、絞り部１２に気体と液体とが交互に流入する不連続の状態となり冷媒分流室ＳＣに入る。このとき、区画部２０で分岐されて経路を拡大する冷媒分流室ＳＣに入るため、エネルギー拡散しやすく、不連続な冷媒流動音の発生を抑制することができる。また、区画部２０が板状部材であって区画部２０の法線方向の面積が小さいため冷媒流動音の発生を抑制することができる。さらに、区画部２０の弾性（ばね）で接触しているので、接触部の振動による発音を防止することができる。
【００３４】  図２から図４を参照して膨張弁５において暖房運転時に冷媒が複数の分岐配管１５から配管３０に集約される場合について説明する。まず、複数の分岐配管１５から第２ハウジング１０ｂの冷媒分流室ＳＣ内に流入し、絞り部１２を通って第１ハウジング１０ａの弁室ＢＣ内に流入する。その後、弁室ＢＣ内の冷媒は接続ポートＰ１から配管３０を介して液管９Ａへ向かって流れる。
【００３５】  ここで、各分岐配管１５を通る冷媒状態がスラグ流やプラグ流といった気液二相状態の場合、絞り部１２から弁室ＢＣに気体と液体とが不連続に流入する。特に、室内側熱交換器（凝縮器）７の出口の冷媒が気液二相状態のとき、流速が遅くなる冷媒分流室ＳＣで集約されるので、気液の不連続性が顕著になり絞り部１２に流入するため冷媒流動音が増大するおそれがある。このとき、各分岐配管１５から冷媒分流室ＳＣに流入した冷媒は、区画部２０により相互に影響を及ぼすことなく絞り部１２（弁座）に入る直前で集約するため、不連続な冷媒流れを抑制することができ、不連続な冷媒流動音の発生を最小限に抑えることができる。
【００３６】  以上のように、膨張弁５によれば、膨張弁５が冷媒の分配機能を有しているため、冷媒流量の大小及び冷媒の状態に拘わらず意図した分配比により分配を行いながら、冷媒流動音の発生を抑制することができる。また、分配機能を有しながら冷媒の減圧または膨張を行うことができるため、部品点数が少なく、省スペース、高作業性、低コストを図ることができる。特に、冷媒量を削減するために熱交換器を細径化した場合、必然的にパス数が増加するが、分配器を追加で設けることなくパス数増加に対応することができる。
【００３７】  また、冷媒分流室ＳＣでは冷媒を均一な状態とすることができ、均等に冷媒を分配することができるが、意図的に異なる冷媒流量で分配するには、分岐配管と蒸発器を接続する配管の流路抵抗（管長さ）で調整するしかない。その分圧力損失が増大するため、膨張弁５の必要口径もしくは配管径を大きくする必要があり、コストが増加してしまう。一方、上述したように、分配比は区画壁２２を配置する位置により調整することができるため、容易に意図した分配比に設定することができる。
【００３８】実施の形態２．  図５は本発明の膨張弁における区画部の実施形態２を示す模式図であり、図５を参照して区画部１２０について説明する。なお、図５Ａは区画部１２０の上面模式図、図５Ｂは区画部１２０の側面模式図、図５Ｃは区画部１２０の展開模式図、図５Ｄは図２Ａの第１ハウジング１０ａにおけるＡ−Ａ’断面の様子を示す模式図をそれぞれ示しており、また、図５の区画部１２０において図４の区画部２０と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。図５の区画部１２０が図４の区画部２０と異なる点は、分岐の数及び弾性片１２３の構造である。
【００３９】  図５の区画部１２０は、３つの分岐ポートＰ２を有する取付部材１４に取り付けられるものであって、板状の部材を折り曲げることにより、冷媒分流室ＳＣを３つの空間に区画するように形成される。そして、複数の分岐ポートＰ２にはそれぞれ分岐配管１５が挿入されており、固定片１２１は２つの分岐ポートＰ２上に配置されるとともに、２つの分岐配管１５に挿入するための穴１２１ａが形成されている。また、３つの分岐ポートＰ２に対応して３つの区画壁１２２が固定片１２１上に形成される。弾性片１２３は絞り部１２を避けて仕切り壁１１に接触する板状片により形成されている。そして、実施の形態１と同様に区画壁１２２の上縁１２２ａは、仕切り壁１１に対する垂直視において絞り部１２の開口内に位置している。すなわち、図５Ｄに示すように、図２Ａにおいて、弁室ＢＣ内からＡ−Ａ’断面方向に下方を見たときに絞り部１２の開口を通して区画壁１２２の上縁１２２ａが見える位置に区画壁１２２が配置されている。
【００４０】  また、区画壁１２２の上縁１２２ａには凹部１２２ｂが形成されており、この凹部１２２ｂの最下端と絞り部１２が開口する仕切り壁１１の下面１１ａとの距離Ｄ１は、絞り部１２の直径Ｒ１よりも小さくなるように形成されている（Ｄ１＜Ｒ１、図２Ａを参照）。すなわち、絞り部１２が開口する前記仕切り壁１１の下面１１ａと区画壁１２２の上縁１２２ａとの最大離間寸法は、絞り部１２の直径Ｒ１の寸法よりも小さくなっている。このように、区画壁１２２の上縁１２２ａ（凹部１２２ｂの最下端）が絞り部１２の直下まで延びていることにより、冷媒は絞り部１２から流出した直後であって不均一に拡散する前に分配されるため、冷媒流量の大小及び冷媒の状態によらず、各分岐ポートＰ２毎に設計通りの分配比で冷媒が分配されるとともに、冷媒流動音の発生を最小限に抑えることができる。なお、凹部１２２ｂは、区画壁１２２の上縁１２２ａに弁体１３が接触することを防止するために形成されている。  上記実施の形態２では、区画壁１２２の上縁１２２ａの略中央に凹部１２２ｂが形成された例を示したが、弁体１３が接触しない距離を仕切り壁１１の下面１１ａから確保すれば、上縁１２２ａに凹部１２２ｂを形成する必要はない。この場合、上記距離Ｄ１は、区画壁１２２の上縁１２２ａと絞り部１２が開口する仕切り壁１１の下面１１ａとの距離となる。  また、実施の形態１と同様に区画壁１２２の上縁１２２ａには、図２Ｂに示すように絞り部１２側に向けて区画壁１２２の板厚が薄くなるテーパー部が形成されていてもよい。
【００４１】  このような区画部１２０であっても、実施形態１と同様、冷媒流量の大小及び冷媒の状態に拘わらず意図した分配比により分配を行いながら、冷媒流動音の発生を抑制することができる。特に、冷媒量を削減するために熱交換器を細径化した場合、必然的にパス数が増加するが、分配器を追加で設けることなくパス数増加に対応することができる。
【００４２】実施の形態３．  図６Ａは本発明の膨張弁の実施形態３を示す模式図、図６Ｂは図６Ａの第１ハウジング１０ａにおけるＡ−Ａ’断面の様子を示す模式図であり、図６Ａ、図６Ｂを参照して膨張弁２０５について説明する。なお、図６Ａの膨張弁２０５において図２Ａの膨張弁５と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。図６Ａの膨張弁２０５が図２Ａの膨張弁５と異なる点は、区画部２２０が分岐配管１５の壁面からなっている点である。
【００４３】  図６Ａにおいて、第２ハウジング１０ｂには補助ハウジング１０ｃがろう付け等により固定されており、補助ハウジング１０ｃに分岐ポートが形成された取付部材１４が取り付けられている。そして、複数の分岐配管１５は分岐ポートＰ２から絞り部１２の直下まで延びた状態で冷媒分流室ＳＣ内に配置されている。そして、分岐配管１５の壁面が区画部２２０として機能し、冷媒分流室ＳＣにおいて、分岐配管１５の内部の空間と外部の空間とに区画するようになっている。言い換えれば、絞り部１２から流出した冷媒が、絞り部１２直下の各分岐配管１５内に流入するようになっている。  そして、実施の形態１、２と同様に区画部２２０（分岐配管１５）の上縁２２０ａは、仕切り壁１１に対する垂直視において絞り部１２の開口内に位置している。すなわち、図６Ｂに示すように、図６Ａにおいて、弁室ＢＣ内からＡ−Ａ’断面方向に下方を見たときに絞り部１２の開口を通して区画部２２０の上縁２２０ａが見える位置に区画部２２０が配置されている。
【００４４】  また、区画部２２０の上縁２２０ａと絞り部１２が開口する仕切り壁１１の下面１１ａとの距離Ｄ１は、絞り部１２の直径Ｒ１よりも小さくなるように形成されている（Ｄ１＜Ｒ１）。このように、区画部２２０の上縁２２０ａが絞り部１２の直下まで延びていることにより、冷媒は絞り部１２から流出した直後であって不均一に拡散する前に分配されるため、冷媒流量の大小及び冷媒の状態によらず、各分岐ポートＰ２毎に設計通りの分配比で冷媒が分配されるとともに、冷媒流動音の発生を最小限に抑えることができる。  なお、実施の形態１、２と同様に区画部２２０の上縁２２０ａには、図２Ｂに示すように絞り部１２側に向けて区画部２２０の板厚が薄くなるテーパー部が形成されていてもよい。
【００４５】  このように、区画部２２０が分岐配管からなる場合であっても、冷媒流量の大小及び冷媒の状態に拘わらず意図した分配比により分配を行うことができる。また、分岐配管１５が区画部２０を兼ねているため、部品点数が少なく、低コスト及び作業効率の向を図ることができる。さらに、区画部２２０（分岐配管１５）が冷媒分流室ＳＣ内において第２ハウジング１０ｂが直接接触していないため、区画部２２０の設置に起因する騒音の発生を防止することができる。
【００４６】  また、上述した膨張弁２０５を組み立てる際、取付部材１４を複数の分岐配管１５が取り付けられた状態で補助ハウジング１０ｃに固定して第２アセンブリ組立体が組み立てられ、この補助ハウジング１０ｃが第１アセンブリ組立体に固定するようになっている。これにより、本体ユニット１０自体に取付部材１４を取り付ける作業が不要になり、組立作業を効率的に行うことができる。また、取付部材１４における分岐ポートＰ２と分岐配管１５との接合位置と、第２ハウジング１０ｂと補助ハウジング１０ｃとの接合位置との距離を離すことができるため、ろう付け作業時に、取付部材１４と分岐配管１５とのろう付け部が再溶解する可能性が低く作業性が改善される。
【００４７】実施の形態４．  図７は本発明の膨張弁の実施形態４を示す模式図、図８Ａは図７の第２ハウジング１０ｂにおける区画部の様子を示す模式図、図８Ｂは図７の第１ハウジング１０ａにおけるＡ−Ａ’断面の様子を示す模式図であり、図７、図８Ａ、図８Ｂを参照して膨張弁３０５について説明する。なお、図７、図８Ａ、図８Ｂにおいて、膨張弁３０５が図２の膨張弁５と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。図７及び図８Ａ、図８Ｂの膨張弁３０５が図２の膨張弁５と異なる点は区画部３２０の構造である。
【００４８】  図７及び図８Ａ、図８Ｂの区画部３２０は、樹脂もしくは鋳造、鍛造などの金属により一体成形された１つの部材からなるものである。例えば、区画部３２０は、冷媒分流室ＳＣの内面と同一形状の外形を有しているとともに、第２ハウジング１０ｂの半径と同一もしくは小さい円柱形状を有している。これにより、区画部３２０が第２ハウジング１０ｂの内周面に接触することによる騒音の発生を防止している。
【００４９】  区画部３２０には絞り部１２から分岐ポートＰ２まで延びる複数の貫通孔３２０ａが形成されており、仕切り壁１１と区画部３２０との間には円環状の板ばね３２１が配置されている。各貫通孔３２０ａは、絞り部１２から分岐ポートＰ２に向かうに従って断面積が小さくなるように曲面加工され、隣接する貫通孔３２０ａ同士は曲面を有する板状部で仕切られている。また、板ばね３２１は区画部３２０を取付部材１４側に付勢して区画部３２０の振動による機械音の発生を抑制するものである。なお、図７の取付部材１４において、分岐ポートＰ２から冷媒分流室ＳＣ側へ分岐配管１５は突出しておらず、分配された冷媒は分岐ポートＰ２へ直接流入するようになっている。  そして、実施の形態１〜３と同様に区画部３２０の上縁３２０ｂは、仕切り壁１１に対する垂直視において絞り部１２の開口内に位置している。すなわち、図８Ｂに示すように、図７において、弁室ＢＣ内からＡ−Ａ’断面方向に下方を見たときに絞り部１２の開口を通して区画部３２０の上縁３２０ｂが見える位置に上縁３２０ｂが配置されている。
【００５０】  また、区画部３２０の上縁３２０ｂには凹部３２０ｃが形成されており、この凹部３２０ｃの最下端と絞り部１２が開口する仕切り壁１１の下面１１ａとの距離Ｄ１は、絞り部１２の直径Ｒ１よりも小さくなるように形成されている（Ｄ１＜Ｒ１）。すなわち、絞り部１２が開口する前記仕切り壁１１の下面１１ａと区画部３２０の上縁３２０ｂとの最大離間寸法は、絞り部１２の直径Ｒ１の寸法よりも小さくなっている。このように、区画部３２０の上縁３２０ｂ（凹部３２０ｃの最下端）が絞り部１２の直下まで延びていることにより、冷媒は絞り部１２から流出した直後であって不均一に拡散する前に分配されるため、冷媒流量の大小及び冷媒の状態によらず、各分岐ポートＰ２毎に設計通りの分配比で冷媒が分配されるとともに、冷媒流動音の発生を最小限に抑えることができる。なお、凹部３２０ｃは、区画部３２０の上縁３２０ｂに弁体１３が接触することを防止するために形成されている。  上記実施の形態４では、区画部３２０の上縁３２０ｂに凹部３２０ｃが形成された例を示したが弁体１３が接触しない距離を仕切り壁１１の下面１１ａから確保すれば、上縁３２０ｂに凹部３２０ｃを形成する必要はない。この場合、上記距離Ｄ１は、区画部３２０の上縁３２０ｂと絞り部１２が開口する仕切り壁１１の下面１１ａとの距離となる。  また、実施の形態１〜３と同様に区画部３２０の上縁３２０ｂには、図２Ｂに示すように絞り部１２側に向けて上縁３２０ｂの板厚が薄くなるテーパー部が形成されていてもよい。
【００５１】  このような区画部３２０の構造を有する膨張弁３０５であっても、実施形態１〜３と同様、冷媒流量の大小及び冷媒の状態に拘わらず、意図した分配比で冷媒を分配することができるとともに、冷媒流動音の発生を抑制することができる。また、区画部３２０が一体成形品からなっているため、部品点数が少なく、低コスト、作業性を改善することができる。
【００５２】実施の形態５．  図９は本発明の冷凍サイクル装置の実施形態５を示す模式図であり、図９を参照して冷凍サイクル装置４００について説明する。なお、図９の冷凍サイクル装置４００が図１の冷凍サイクル装置１と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。図９の冷凍サイクル装置４００が図１の冷凍サイクル装置１と異なる点は、室外機４００Ａの室外側熱交換器４０４がマルチパス熱交換器であって、分配機能を有する膨張弁が用いられている点である。なお、図２の膨張弁５を使用する場合について例示するが、図５及び図６の膨張弁２０５、３０５を用いてもよい。
【００５３】  冷凍サイクル装置４００は、１台の室外機４００Ａに複数台の室内機１Ｂが接続された構成を有している。さらに、室外機４００Ａは、圧縮機２の吸入側にアキュムレータ４０５を有している。アキュムレータ４０５は、余剰冷媒又は過渡的な運転の変化に対する余剰冷媒を蓄えるものであって、流路切替器３側から冷媒が流入されるとともに、吸入配管９を介して圧縮機２の吸入側に冷媒が供給されるようになっている。
【００５４】  ここで、室外側熱交換器４０４は、ヘッダー４０３を介して流路切替器３に接続されているとともに、膨張弁５を介して液管９Ａに接続されている。そして、冷房運転時には、膨張弁５は室外側熱交換器４０４の各パスから流出した冷媒を集約して液管９Ａ側に流出する。一方、暖房運転時には、膨張弁５は液管９Ａから流入する冷媒を室外側熱交換器４０４の各パスに分配して流出する。
【００５５】  このように、室外側熱交換器４０４がマルチパス熱交換器に対し、意図した分配比で冷媒流動音を抑制した膨張弁５を用いることができる。なお、室外機４００Ａ側と室内機１Ｂ側とにそれぞれ膨張弁５を設けることにより、液管密度が低減するため冷媒量の削減を図ることができる。さらに、液管９Ａの両端に膨張弁５が設けられているため、液管９Ａ内の冷媒が気液二相状態になるように膨張弁５を制御することができる。これにより、二相気相状態の冷媒の圧損は液冷媒の圧損より大きいため、不要な圧損を低減させることができる。
【００５６】  本発明の実施形態は、上記実施形態に限定されない。たとえば図１の室内側熱交換器７及び図９の室外側熱交換器４０４はパス数が２つである場合について例示し、図３においてパス数が３つである場合について例示しているが、４つ以上設けられていてもよい。
【００５７】  また、図２及び図５において、本体ユニット１０は、第１ハウジング１０ａと第２ハウジング１０ｂとがそれぞれ別部材で構成された場合について例示しているが、一体成形されたものであってもよい。さらに、実施形態１、２において、分岐配管１５が分岐ポートＰ２から冷媒分流室ＳＣ側に突出した場合について例示しているが、穴２１ａが分岐ポートＰ２上に位置するように固定片２１が取付部材１４に固定されるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００５８】  １、４００  冷凍サイクル装置、１Ａ、４００Ａ  室外機、１Ｂ  室内機、２  圧縮機、３  流路切替器、４、４０４  室外側熱交換器、５、２０５、３０５  膨張弁、６  キャピラリチューブ、７  室内側熱交換器、８  ヘッダー、９  吸入配管、９Ａ  液管、９Ｂ  ガス管、１０  本体ユニット、１０ａ  第１ハウジング、１０ｂ  第２ハウジング、１０ｃ  補助ハウジング、１１  仕切り壁、１２  絞り部、１３  弁体、１４  取付部材、１５  分岐配管、２０、１２０、２２０、３２０  区画部、２１、１２１  固定片、２１ａ、１２１ａ  穴、２２、１２２  区画壁、２２ａ、１２２ａ、２２０ａ、３２０ｂ  上縁、２２ｂ、１２２ｂ、３２０ｃ  凹部、２２ｃ  テーパー部、２３、１２３  弾性片、２３ａ  開口、３０  配管、２０５  膨張弁、３２０ａ  貫通孔、３２１  板ばね、４０４  ヘッダー、４０５  アキュムレータ、ＢＣ  弁室、Ｐ１  接続ポート、Ｐ２  分岐ポート、ＳＣ  冷媒分流室。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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