(57)【要約】【課題】　絞り部の冷媒通路長さを任意に可変とすることにより冷媒減圧量を任意に可変としながら冷媒通過音を低減した電動膨張弁及びこの膨張弁を利用した冷凍装置を提供すること。【解決手段】　略円筒状の筐体１と、筐体１に形成された冷媒出入口をなす２つの冷媒流通口１ｃ、１ｄと、筐体１の軸方向の一端側において筐体１の内面に螺合された略円柱状の弁体３と、２つの冷媒流通口１ｃ、１ｄの間に位置するように、筐体１の内面と弁体３との間に形成された螺旋溝５と、筐体１の軸方向の他端側において嵌挿された略円柱状の駆動体８と、駆動体８を駆動するステッピングモータ６とを備えた電動膨張弁。駆動体８は、弁体３を回転させることにより弁体３と一体となって回転し、筐体１の内面と弁体３との螺合により回転運動が直線運動に変換されて筐体１内を筐体１の軸方向に弁体３とともに移動する。【選択図】　　　　図１
2004108763.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略円筒状の筐体と、筐体に形成された冷媒出入口をなす２つの冷媒流通口と、筐体の軸方向の一端側において筐体の内面に螺合された略円柱状の弁体と、前記２つの冷媒流通口間に位置するように、筐体の内面と弁体との間に形成された螺旋溝と、筐体の軸方向の他端側において筐体内に嵌挿され、弁体と一体となって回転するように、筐体の内面と弁体との螺合により回転運動が直線運動に変換されて筐体内を筐体の軸方向に弁体とともに移動する略円柱状の駆動体と、駆動体を回転駆動するステッピングモータとを備えた電動膨張弁。
【請求項２】
一方の冷媒流通口が筐体の軸方向の一端面側に形成され、他方の冷媒流通口が筐体の側面に形成されてなる請求項１に記載の電動膨張弁。
【請求項３】
筐体の側面に形成される冷媒流通口が、その横断面において略円筒状の筐体の接線方向に延設され、かつ、該筐体から遠ざかるにつれて断面積が大きくなる壁部を有するように形成されてなる請求項２に記載の電動膨張弁。
【請求項４】
略円柱状の筐体の他端面が密閉壁で塞がれて、該密閉壁と駆動体との間に背圧室が設けられてなり、さらに、該背圧室と一方の冷媒流通口とを連通するように弁体及び駆動体を軸方向に貫通してなる均圧孔が設けられてなる請求項２又は３の何れか１つに記載の電動膨張弁。
【請求項５】
弁体と駆動体との境界部近傍であって、かつ螺旋溝の終焉部近傍において、前記弁体及び／又は駆動体と筐体の内面との隙間に、該隙間を塞ぐシール部材が設けられてなる請求項２〜４に記載の電動膨張弁。
【請求項６】
前記筐体は小径部と大径部とを有し、少なくとも前記小径部の内面の一部において弁体が螺合され、かつ前記大径部に駆動体が嵌挿されてなり、さらに、該駆動体が、一端側で螺旋溝と連通し、他端側で他方の冷媒流通口に連通するように軸方向に貫通する連絡通路を備えてなる請求項１に記載の電動膨張弁。
【請求項７】
小径部と大径部とを有する略円筒状の筐体と、筐体の両端に形成された冷媒流通口と、筐体の小径部において筐体の内面に螺合された略円柱状の弁体と、筐体の内面と弁体との間の螺合部に隙間を設けて形成された、一方の冷媒流通口に連通する螺旋溝と、筐体の大径部に嵌挿され、弁体を回転させることにより弁体と一体となって回転し、筐体の内面と弁体との螺合により回転運動が直線運動に変換されて筐体内を筐体の軸方向に弁体とともに移動する略円柱状の駆動体と、駆動体を駆動するステッピングモータと、一端側で螺旋溝と連通し他端側で他方の冷媒流通口に連通するように駆動体を軸方向に貫通する連絡通路とを備えた電動膨張弁。
【請求項８】
前記駆動体は前記ステッピングモータのロータを構成し、前記ステッピングモータのステータは筐体の外周側に取り付けられている請求項１〜７の何れか１つに記載の電動膨張弁。
【請求項９】
前記筐体は軸方向の一部に膨出部を有し、この膨出部内にステッピングモータに直結された変速ギヤが設けられ、前記駆動体はこの変速ギヤを介してステッピングモータにより回転可能に連結されている請求項１〜８の何れか１つに記載の電動膨張弁。
【請求項１０】
筐体と弁体との螺合が、筐体の内面及び／又は弁体の外面に形成された螺旋溝の少なくとも一部によって行われる請求項１〜９の何れか１つに記載の電動膨張弁。
【請求項１１】
筐体の内面又は弁体の外面のいずれか一方のみに螺旋溝が形成されており、該螺旋溝が、軸方向において溝幅及び／又は深さが異なるように形成されてなるか、あるいは筐体の内面及び弁体の外面に螺旋溝が形成されており、該螺旋溝同士の噛みあい高さが異なるように形成されてなる請求項１〜１０の何れか１つに記載の電動膨張弁。
【請求項１２】
筐体の内側面に螺旋溝が形成され、かつ弁体の外側面における軸方向の先端部に、筐体の内面と弁体との間の隙間を確保しながら、前記螺旋溝の深さに略対応する高さを有するネジ山部が設けられてなる請求項１〜１１の何れか１つに記載の電動膨張弁。
【請求項１３】
略円筒状の筐体は、軸方向における一端面側に冷媒流通口を備え、該冷媒流通口から前記筐体内部に所定長さ延設され、前記筐体と同心で、かつ筐体の円筒内径よりも小さい円筒状の冷媒流通路を備えるとともに、
　略円柱状の弁体は、前記円筒状の冷媒流通路の外周面に螺合し、かつ、該冷媒流通路の長さよりも深く、前記弁体と同心の穴部を備えてなる請求項１〜１２の何れか１つに記載の電動膨張弁。
【請求項１４】
前記駆動体は前記弁体と一体的に形成されている請求項１〜１３の何れか１つに記載の電動膨張弁。
【請求項１５】
前記筐体の内面と弁体との螺合部は、最小絞り位置で所定の最小螺合部が残るように形成されている請求項１〜１４の何れか１つに記載の電動膨張弁。
【請求項１６】
前記筐体の内面と弁体との螺合部は最小絞り位置で所定の最小螺合部が残るように形成されるとともに、筐体の内面又は弁体の外面に最小螺合部をバイパスするバイパス溝が形成されている請求項１〜１５の何れか１つに記載の電動膨張弁。
【請求項１７】
前記駆動体に形成された連絡通路は連絡通路を半径方向に複数通路に区画する隔壁を備え、この隔壁の側面が螺旋溝の向きと同一方向の旋回流を生成するように傾斜して形成されている請求項６〜１６の何れか１つに記載の電動膨張弁。
【請求項１８】
複数の前記螺旋溝が形成されている請求項１〜１７の何れか１つに記載の電動膨張弁。
【請求項１９】
請求項１４に記載の電動膨張弁において、弁体と駆動体とを軸方向に貫通する副冷媒通路と、この副冷媒通路の両端開口部に形成された弁座と、副冷媒通路内に冷媒圧力により軸方向に移動可能に収納され、弁体が最小絞り位置近傍から最大絞り位置との間にあるときに冷媒圧力により弁座に当接して副冷媒を遮断するように形成された補助弁体と、弁体が最小絞り位置又はその近傍位置にあるときに補助弁体による副冷媒通路の閉鎖を防止するように設けられた押し棒とを備えた電動膨張弁。
【請求項２０】
請求項１〜１９の何れか１つに記載の電動膨張弁を用いた冷凍装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、空気調和装置等の冷凍装置に用いられる電動膨張弁の冷媒通過音の低下に関する。
【背景技術】
【０００２】
　従来冷凍装置に用いられるステッピングモータで駆動される電動膨張弁の基本的な構造を図２９に示す。
　この図に示すように、従来の電動膨張弁は、弁本体１０１を仕切壁１０２により上下に二分し、仕切壁１０２の上部をステッピングモータ１１０のロータ１１１を収納するロータ室１１２とし、下方を弁室１２０としている。ステッピングモータ１１０のステータ１１３はロータ室１１２の外部に取り付けられている。
　ロータ１１１には弁棒１２１の一端が固定されている。したがって、この弁棒１２１は、ステッピングモータ１１０の駆動によりロータ１１１とともに回転する。
【０００３】
　また、弁棒１２１は、中間部が仕切壁１０２に形成されたネジ部１２２に螺合されている。したがって、弁棒１２１は、ネジ部１２２において弁棒１２１の回転運動が軸方向の運動に変換される。
　弁棒１２１は、先端部がニードル弁部１２３として形成されている。
　弁室１２０の側壁には一方の冷媒出入口配管部１３１が接続されている。弁室１２０の下方には、中央部に弁座１２４が形成された弁座形成壁１２５が設けられている。この弁座形成壁１２５の下面には、弁座１２４に連通する他方の冷媒出入口配管部１３２が接続されている。
【０００４】
　以上のように構成された電動膨張弁は、ステッピングモータ１１０を駆動し、その回転角度を制御することにより、弁座１２４に対しニードル弁部１２３を進退させて弁体と弁座との間で形成される絞り部の冷媒通過面積を変化させ、冷媒通過面積の変化により減圧量（弁開度）を調節するようにしていた。
　したがって、従来の電動膨張弁では、絞り部の長さが極めて短く、所定量の減圧量を得るために絞り部の冷媒通過面積を小さくせざるを得ないものであり、絞り部における冷媒流速が極めて速くならざるを得ないものとなっていた。
【０００５】
　また、電動膨張弁における冷媒通過音は、絞り部の冷媒通過速度が速いほど音エネルギに変換されるエネルギーが大きくなり、冷媒通過音が大きくなるという関係にある。
　空気調和機などの冷凍装置においては、一般的に、据付条件や運転条件の変化により、膨張弁入口までの液管内で気泡が発生して二相冷媒流となり、この二相冷媒流中の気泡が大きく成長して冷媒流れ中に大きな気泡が断続的に存在するスラグ流やプラグ流となることがあった。また、このようなスラグ流やプラグ流が発生すると絞り部を通過する液冷媒とガス冷媒との速度差により不連続な圧力変動が発生し、結果として「チュルチュル」などと表現される不連続の冷媒流動音が発生していた。さらに、このような気液冷媒の速度差による圧力変動は、絞り部の冷媒通過速度が速いほど大きくなるという関係にあった。
【０００６】
　このように、従来の電動膨張弁では、絞り部の通過面積だけで冷媒減圧量を変えようとしていたため、冷媒通過音が大きいという問題があった。
　なお、絞り部の通過面積ではなく、絞り作用を行う螺旋溝の長さの変更によって冷媒減圧量を変更するものも提案されている（例えば、特許文献１及び２）。しかし、これらは何れもソレノイドと磁性体により、弁体を直線方向の駆動力で変位させようとしている。
【０００７】
　前者の例では圧力が変化しても弁体を一定位置に保っておくなど、微少な減圧量の調整を行うためには複雑な弁体の位置制御が必要で、また減圧量が大きいときには弁体の圧力差によって弁体にかかる力に対抗するため、極めて大きな駆動力が必要になる場合がある。
【０００８】
　後者の例では、前者の例の大きな駆動力が必要となる問題点を改善するため、弁体にかかる力を相殺すべく冷媒通路を２方向に分岐するなどの手段がとられているが、そのための構造は複雑で、また、微少な減圧量の調整を行うためには複雑な位置制御が必要な点は前者と同じである。
　したがって、単純な構造、かつ簡単な制御で絞り部の長さを変更することによって減圧量を調整する実用的な電動膨張弁は未だに開発されていない。
【特許文献１】特開平８−２９６９２８号公報
【特許文献２】特開平１１−２８７３５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
　本発明は、このような従来技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、複雑な構造や制御を必要とせずに絞り部の冷媒通路長さを可変とすることにより、冷媒減圧量を任意に可変でき、かつ冷媒通過音を低減した電動膨張弁及びこの電動膨張弁を用いた冷凍装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
　上記目的を達成するために、本発明に係る電動膨張弁は、略円筒状の筐体と、筐体に形成された冷媒出入口をなす２つの冷媒流通口と、筐体の軸方向の一端側において筐体の内面に螺合された略円柱状の弁体と、前記２つの冷媒流通口間に位置するように、筐体の内面と弁体との間に形成された螺旋溝と、筐体の軸方向の他端側において筐体内に嵌挿され、弁体と一体となって回転するように、筐体の内面と弁体との螺合により回転運動が直線運動に変換されて筐体内を筐体の軸方向に弁体とともに移動する略円柱状の駆動体と、駆動体を回転駆動するステッピングモータとを備えたことを特徴とする。
【００１１】
　これにより、一方の冷媒流通口から冷媒が流入すると、この冷媒は螺旋溝に流入し、この螺旋溝を通過することにより減圧され、他方の冷媒流通口から送り出される。また、この電動膨張弁においては、ステッピングモータの回転角度を制御することにより、駆動体を所定角度回転させて弁体を所定位置に調節することにより、この螺旋溝による減圧量を変更することができる。さらに、螺旋溝が絞り部となるので、従来の電動膨張弁の絞り部に比し、減圧作用部が長くなり、冷媒通過面積を大きくすることができる。
【００１２】
　螺旋溝の入口部は、螺旋溝が筐体の軸方向に対し傾斜した形態で開放されることになるので、冷媒流通口から冷媒が流入する螺旋溝入口部の面積が大きくなり、この入口部での冷媒の圧力変動が緩和される。したがって、冷媒通過音に変換される冷媒の運動エネルギーが減少し、冷媒通過音が小さくなる。
　このように構成された電動膨張弁では、ステッピングモータの回転運動をネジ部の螺合により直線運動に変えるので、弁体の前後に圧力差があっても大きな駆動力を必要とせず、複雑な位置制御も必要ない。
　このように構成すれば、電動膨張弁の構成が簡略化され、コスト軽減を図ることができる。
【００１３】
　また、上記電動膨張弁において、一方の冷媒流通口が筐体の軸方向の一端面側に形成され、他方の冷媒流通口が筐体の側面に形成されていてもよい。
　このような構成により、一方の冷媒流通口から、冷媒が螺旋溝を通って他方の冷媒流通口から送り出されるため、螺旋溝が絞り部となって、従来の電動膨張弁の絞り部に比し、減圧作用部が長くなり、冷媒通過面積を大きくすることができ、ひいては、冷媒通過音を低減することができる。
【００１４】
　さらに、上記電動膨張弁において、筐体の側面に形成される冷媒流通口が、その横断面において略円筒状の筐体の接線方向に延設され、かつ、該筐体から遠ざかるにつれて断面積が大きくなる壁部を有するように形成されていてもよい。
　このような構成により、螺旋溝から冷媒流通口へ、あるいは逆に冷媒流通口から螺旋方向に沿って、冷媒がスムーズに通り抜けることとなり、冷媒の圧力変動を低減することができる。
【００１５】
　また、上記電動膨張弁において、略円柱状の筐体の他端面が密閉壁で塞がれて、該密閉壁と駆動体との間に背圧室が設けられてなり、さらに、該背圧室と一方の冷媒流通口とを連通するように弁体及び駆動体を軸方向に貫通してなる均圧孔が設けられていてもよい。
　これにより、弁体前後の圧力を等しくすることができ、駆動体の駆動トルクを軽減させることができる。
【００１６】
　さらに、上記電動膨張弁において、弁体と駆動体との境界部近傍であって、かつ螺旋溝の終焉部近傍において、前記弁体及び／又は駆動体と筐体の内面との隙間に、該隙間を塞ぐシール部材が設けられていてもよい。
　このような構成により、冷媒は確実に螺旋溝による絞り通路を通過して減圧される、つまり、冷媒が、螺旋溝の一部からもれて、あるいは螺旋溝による絞り通路を通らずに弁体の背後から冷媒流通に流れ込むことを防止することができる。
【００１７】
　上記電動膨張弁は、前記筐体は小径部と大径部とを有し、少なくとも前記小径部の内面の一部において弁体が螺合され、かつ前記大径部に駆動体が嵌挿されてなり、さらに、該駆動体が、一端側で螺旋溝と連通し、他端側で他方の冷媒流通口に連通するように軸方向に貫通する連絡通路を備えていてもよい。
　これにより、冷媒通過音を低減し、かつ、直線状の配管経路内に設置するのに適した構造となる。
【００１８】
　また、本発明の電磁膨張弁は、小径部と大径部とを有する略円筒状の筐体と、筐体の両端に形成された冷媒流通口と、筐体の小径部において筐体の内面に螺合された略円柱状の弁体と、筐体の内面と弁体との間の螺合部に隙間を設けて形成された、一方の冷媒流通口に連通する螺旋溝と、筐体の大径部に嵌挿され、弁体を回転させることにより弁体と一体となって回転し、筐体の内面と弁体との螺合により回転運動が直線運動に変換されて筐体内を筐体の軸方向に弁体とともに移動する略円柱状の駆動体と、駆動体を駆動するステッピングモータと、一端側で螺旋溝と連通し他端側で他方の冷媒流通口に連通するように駆動体を軸方向に貫通する連絡通路とを備えたことを特徴とする。
【００１９】
　このように構成された本発明の電動膨張弁によれば、一方の冷媒流通口から冷媒が流入すると、この冷媒は螺旋溝に流入し、この螺旋溝を通過することにより減圧され、駆動体に形成された連絡通路を介して他方の冷媒流通口から送り出される。また、この電動膨張弁においては、ステッピングモータの回転角度を制御することにより、駆動体を所定角度回転させて弁体を所定位置に調節することにより、この螺旋溝による減圧量を変更することができる。
　さらに、このように構成された電動膨張弁では、螺旋溝が絞り部となるので、従来の電動膨張弁の絞り部に比し、減圧作用部が長くなり、冷媒通過面積を大きくすることができる。
【００２０】
　螺旋溝の入口部は、螺旋溝が筐体の軸方向に対し傾斜した形態で開放されることになるので、冷媒流通口から冷媒が流入する螺旋溝入口部の面積が大きくなり、この入口部での冷媒の圧力変動が緩和される。したがって、冷媒通過音に変換される冷媒の運動エネルギーが減少し、冷媒通過音が小さくなる。
　このように構成された電動膨張弁では、ステッピングモータの回転運動をネジ部の螺合により直線運動に変えるので、弁体の前後に圧力差があっても大きな駆動力を必要とせず、複雑な位置制御も必要ない。
【００２１】
　また、前記駆動体がステッピングモータのロータを構成し、前記ステッピングモータのステータが筐体の外周側に取り付けられているように構成してもよい。
　このように構成すれば、電動膨張弁の構成が簡略化され、コスト軽減を図ることができる。
【００２２】
　さらに、前記筐体は、大径部の一部に膨出部を有し、この膨出部内にステッピングモータに直結された変速ギヤが設けられ、前記駆動体はこの変速ギヤを介してステッピングモータにより回転可能に連結されているように構成してもよい。
　このように構成すれば、駆動体の最小駆動回転角度を微少とすることができ、微少な絞り制御（流量制御）を行うことができる。
【００２３】
　また、上記電動膨張弁は、筐体と弁体との螺合が、筐体の内面及び／又は弁体の外面に形成された螺旋溝の少なくとも一部によって行われていてもよい。
　このような構成により、弁体の回転時の筐体との接触による抵抗を、両者の接触面積を低減しることにより、低減することができ、より小さな力で電磁膨張弁を動作させることができる。
【００２４】
　さらに、上記電動膨張弁は、筐体の内面又は弁体の外面のいずれか一方のみに螺旋溝が形成されており、該螺旋溝が、軸方向において溝幅及び／又は深さが異なるように形成されてなるか、あるいは筐体の内面及び弁体の外面に螺旋溝が形成されており、該螺旋溝同士の噛みあい高さが異なるように形成されてていもよい。
　このような構成により、一律的な絞り特性を持つ電動膨張弁だけでなく、冷媒音を低減でき、かつ、冷凍サイクルの特性に合わせた絞り特性を持つ電動膨張弁の製作が容易となる。
【００２５】
　また、上記電動膨張弁は、筐体の内側面に螺旋溝が形成され、かつ弁体の外側面における軸方向の先端部に、筐体の内面と弁体との間の隙間を確保しながら、前記螺旋溝の深さに略対応する高さを有するネジ山部が設けられてていもよい。
　このような構成により、例えば、電動膨張弁の運転を開始してから所定時間後に、弁体を全開から全閉に又はこの逆に動作させることにより、筐体の内面に形成された螺旋溝の最深部に付着した油の劣化物、弁体等の削りかす、ゴミ等をかき出すことができる。
【００２６】
　さらに、上記電動膨張弁は、略円筒状の筐体が、軸方向における一端面側に冷媒流通口を備え、該冷媒流通口から前記筐体内部に所定長さ延設され、前記筐体と同心で、かつ筐体の円筒内径よりも小さい円筒状の冷媒流通路を備えるとともに、
　略円柱状の弁体は、前記円筒状の冷媒流通路の外周面に螺合し、かつ、該冷媒流通路の長さよりも深く、前記弁体と同心の穴部を備えていてもよい。
　このような構成により、冷媒が電動膨張弁内を通過する際の絞り通路を、より長くすることができ、その結果、電動膨張弁自体の長さを短くすることができ、電動膨張弁の小型化を図ることが可能となる。あるいは、絞り通路をより長くすることで、所望の冷媒減圧量を確保することができ、かつ冷媒通過音を低減するすることができる。
【００２７】
　駆動体を弁体と一体的に形成されたものとしてもよい。
　このように構成すれば、電動膨張弁の構成がより簡略化され、よりコスト軽減を図ることができる。
【００２８】
　また、筐体の内面と弁体との螺合部が最小絞り位置で所定の最小螺合部が残るように形成してもよい。
　このように構成すると、弁体を最小絞り位置で完全に筐体内面と螺合しない構造とした場合に比し、弁体を最小絞り位置と最大絞り位置との間で移動させる機構を簡略化することができる。最小絞り位置のときに残る所定の最小螺合部の加工精度を高くしておくことにより、冷媒減圧量の制御（絞り制御）を確実に行うことができるので、他の螺合部の加工精度を低く設定することができ、製作が容易になる。
【００２９】
　このように筐体の内面と弁体との螺合部が最小絞り位置で所定の最小螺合部が残るように形成するとともに、筐体の内面又は弁体の外面に最小螺合部をバイパスするバイパス溝を形成してもよい。
　このように構成すると、最小絞り状態における冷媒通過抵抗を少なくすることができ、電動膨張弁の全開状態の冷媒通過抵抗を少なくしたい用途に使用することが可能となる。
【００３０】
　前記駆動体に形成された連絡通路は、連絡通路を半径方向に複数通路に区画する隔壁を備え、この隔壁の側面を螺旋溝の向きと同一方向の旋回流を生成するように傾斜して形成してもよい。
　このように構成すれば、螺旋溝から流出した冷媒流れや、逆に駆動体側から螺旋溝に流入する冷媒流れを整流できるので、螺旋溝における冷媒の圧力変動が緩和され、冷媒通過音が低減される。
【００３１】
　前記螺旋溝が複数本形成されるように構成してもよい。
　このように構成すれば、一つの螺旋溝で圧力変動が発生しても、この圧力変動は他の螺旋溝を流れる冷媒により減衰される。したがって、電動膨張弁における冷媒通過音をより一層低減することができる。
【００３２】
　弁体と駆動体とを一体的に形成されたものとするとともに、弁体と駆動体とを軸方向に貫通する副冷媒通路と、この副冷媒通路の両端開口部に形成された弁座と、副冷媒通路内に冷媒圧力により軸方向に移動可能に収納され、弁体が最小絞り位置近傍と最大絞り位置との間にあるときに冷媒圧力により弁座に当接して副冷媒を遮断するように形成された補助弁体と、弁体が最小絞り位置又はその近傍にあるときに補助弁体による副冷媒通路の閉鎖を防止するように設けられた押し棒とを備えたものとしてもよい。
　このように構成すると、弁体全開時には螺旋溝を通過させるだけでなく、冷媒を広い副冷媒通路を介して流通させることができる。したがって、膨張弁を絞り部として使用しない全開時に冷媒流通抵抗を小さくすることができる。
【００３３】
　また、本発明に係る上記各電動膨張弁を用いた冷凍装置では、運転音を静粛にすることができる。
【発明の効果】
【００３４】
　上述したように、本発明に係る電動膨張弁によれば、螺旋溝が絞り部となるので、従来の電動膨張弁の絞り部に比し、冷媒通路が長くなり、冷媒通過面積を大きくすることができる。また、螺旋溝の入口部は、螺旋溝が筐体の軸方向に対し傾斜した形態で開放されることになるので、冷媒流通口から冷媒が流入する螺旋溝入口部の面積が大きくなり、この入口部での冷媒の圧力変動が緩和される。したがって、冷媒の運動エネルギーが冷媒通過音エネルギーに変換される量が減少し、冷媒通過音が小さくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
　以下、この発明を具体化した電動膨張弁についての実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００３６】
　実施例１を図１〜図４に基づき詳細に説明する。なお、図１は本発明の実施例１に係る電動膨張弁の断面図であって、全閉状態を示す。図２は図１における駆動体のＩＩ−ＩＩ断面図である。図３は同電動膨張弁の断面図であって、全開状態を示す。図４は同電動膨張弁の筐体内面と弁体との螺合部の拡大図である。
【００３７】
　図１に示すように、実施例１に係る電動膨張弁は、小径部１ａと大径部１ｂとを有する略円筒状の筐体１を有する。筐体１の小径部１ａ側端面及び大径部１ｂ側端面には冷媒流通口１ｃ、１ｄが形成されている。
　小径部１ａは、内面に雌ネジ部２が形成されている。そして、筐体１内には、この雌ネジ部２と螺合する略円柱状の弁体３が収納されている。この螺合は雌ネジ部２と弁体３の雄ネジ部４とが螺合するものである。また、雌ネジ部２と雄ネジ部４との螺合部は、図４からよく分かるように、雌ネジ部２の谷の傾斜角に対し雄ネジ部４の山の傾斜角が鋭く形成されることにより、雌ネジ部２と雄ネジ部４との間に螺旋溝５が形成される。
【００３８】
　螺旋溝５の端部は、雌ネジ部２及び雄ネジ部４との間で筐体１内に開口されるため、その開口部は筐体１の軸方向に対し直角ではなく傾斜した形となる。このため、その開口部が直角に開口する場合に比し、螺旋溝５端部の開口面積が大きくなっている。また、螺旋溝５は、この端部開口部を筐体１内に開口し、筐体１内を介し一方の冷媒流通口１ｃに連通している。
　大径部１ｂでは、外側にステッピングモータ６を構成するステータ７が取り付けられ、内部にステッピングモータ６のロータをなす駆動体８が収納されている。
　駆動体８は、略円柱状の弁体３より大径の略円柱状を成し、一端がテーパ状に形成されている。そして、この駆動体８のテーパ状側の端面が弁体３の端面に連結され、両者が一体となって回転及び筐体１の軸方向に移動可能に構成されている。また、駆動体８の表面部にはステッピングモータ６のロータを構成するための永久磁石９が駆動体８の外周面に取り付けられている。
【００３９】
　駆動体８には、テーパ状端面から複数の斜行孔１０が中心部に向け均等間隔で設けられている。これら斜行孔１０は、図２に示すように、中心部から半径方向に延びる隔壁１１により画成されている。斜行孔１０は、テーパ状端面で扇状をなして筐体１内に開口し、筐体１内を介して螺旋溝５に連通している。斜行孔１０の反対側端部は、反テーパ面側に開口する軸方向の直線状孔１２に連通し、斜行孔１０と直線状孔１２とで駆動体８を軸方向に貫通する連絡通路１３を形成している。この連絡通路１３は筐体１内を介し他方の冷媒流通口１ｄに連通している。
【００４０】
　上記構成の電動膨張弁は、ステッピングモータ６を駆動することにより、駆動体８が回転し、この回転運動が雌ネジ部２と雄ねじ部４との螺合機構により直線運動に変換される構成になっている。この電動膨張弁は、ステッピングモータ６の回転角を制御することにより、弁体３を所定の位置に移動させて、雌ネジ部２と雄ねじ部４との螺合長さを制御し、所定長さの螺旋溝５を得て所定の冷媒減圧量が得られるように構成されている。
【００４１】
　図１は、弁体３が最大絞りとなる位置、つまりこの電動膨張弁の全閉位置を示しているが、図３は弁体３が最小絞りとなる位置、つまりこの電動膨張弁の全開位置を示している。図１から良く分かるように、この電動膨張弁は、全閉位置においては、弁体３の端面に設けられたテーパ状突起部５ａにより冷媒流通口１ｃが閉鎖されるように構成されている。また、図３から良く分かるように、この電動膨張弁は、全開位置で、駆動体８の端面が筐体１の右端に当接して所定の最小螺旋溝５が僅かに残るように設定されている。
　このような構造とすることにより、弁体３を全開位置で完全に雌ネジ部２との螺合から開放される構造とした場合に比し、弁体３を最小絞り位置（全開位置）と最大絞り位置（全閉位置）との間で移動させる機構を簡略化することができる。また、全開位置で残る螺合部分の加工精度を高くしておくことにより、冷媒減圧量の制御（絞り制御）を確実に行うことができるので、他の螺合部の加工精度を低く設定することができ、製作が容易になる。
【００４２】
　実施例１に係る電動膨張弁では、螺旋溝５が絞り部となるので、従来の電動膨張弁の絞り部に比し、冷媒通路が長くなり、冷媒通過面積を大きくすることができる。螺旋溝５の入口部は、螺旋溝５が筐体１の軸方向に対し傾斜した形態で開放されることになるので、冷媒流通口から冷媒が流入する螺旋溝５入口部の面積が大きくなり、この入口部での冷媒の圧力変動が緩和される。したがって、冷媒通過音に変換される冷媒の運動エネルギーが減少し、冷媒通過音が小さくなる。
【００４３】
　また、実施例１に係る電動膨張弁では、駆動体８がステッピングモータ６のロータを構成し、ステッピングモータ６のステータ７が筐体１の外周側に取り付けられているので、電動膨張弁の構成が簡略化され、コスト軽減を図ることができる。駆動体８は、弁体３の端面に直接連結されているので、電動膨張弁の構成がより簡略化され、よりコスト軽減を図ることができる。
【実施例２】
【００４４】
　実施例２の電動膨張弁について、図５に基づき説明する。なお、図５は、実施例２に係る電動膨張弁の筐体内面と弁体との螺合部の拡大図である。
　実施例２の電動膨張弁は、実施例１における筐体１の小径部１ａの内面と弁体３との螺合部分の構造を変更したものである。より具体的には、小径部１ａの内面に形成された雌ネジ部２２の谷の傾斜角と弁体３の雄ネジ部２４の山の傾斜角とを一致させ、雄ネジ部２４の山の高さを雌ネジ部２２の谷の深さより大きくしたものである。このように構成することにより、雌ネジ部２２と雄ネジ部２４との間に螺旋溝２５が形成される。他の構成は実施例１と同一である。
　したがって、この実施例２も実施例１の場合と同様な作用効果を有する。
【実施例３】
【００４５】
　実施例３の電動膨張弁について、図６に基づき説明する。なお、図６は、実施例３に係る電動膨張弁の筐体内面と弁体との螺合部の拡大図である。
　実施例３の電動膨張弁は、実施例１における筐体１の小径部１ａの内面と弁体３との螺合部分の構造を変更したものである。より具体的には、小径部１ａの内面に形成された雌ネジ部２６のネジ山の頂部２６ａを若干平坦にするとともに、弁体３の雄ネジ部のネジ山の頂部４２を平坦にして、雄ネジ部のネジ山の高さを筐体１の雌ネジ部２６の谷の深さより小さくして、両者がわずかに螺合するようにしたものである。
　このように構成することにより、雌ネジ部２６と雄ネジ部との間に、より大きな螺旋溝２７ａ、２７ｂを形成することができる。
　他の構成は実施例１と同一である。したがって、この実施例３も実施例１の場合と同様な作用効果を有する。
【実施例４】
【００４６】
　実施例４の電動膨張弁について、図７に基づき説明する。なお、図７は、実施例４に係る電動膨張弁の筐体内面と弁体との螺合部の拡大図である。
　実施例４の電動膨張弁は、実施例１における筐体１の小径部１ａの内面と弁体３との螺合部分の構造を変更したものである。より具体的には、小径部１ａの内面に形成された雌ネジ部２８のネジ山の頂部２８ａを若干平坦にするとともに、弁体３の雄ネジ部のネジ山の頂部４３を徐々に平坦にして、つまり、ネジ山の高さを徐々に変化させ、雄ネジ部のネジ山の高さを雌ネジ部２８の谷の深さより小さくして、両者が螺合するようにしたものである。このような構成により、弁体３と筐体１の内面とが螺合する際に形成される螺旋溝が、結果的に徐々に浅くなり、さらに深くなる。つまり、螺旋溝の断面積を軸方向において変化させることができる。
【００４７】
　これにより、筐体１内における弁体３を所定の位置に配置すれば、弁体３と筐体１の内面との間の隙間の大きさを調整することができる。したがって、冷媒音を低減でき、かつ、冷凍サイクルの特性に合わせた絞り特性を持つ電動膨張弁の製作が容易となる。例えば図7の場合、冷媒の出入口の螺旋溝の断面積は大きいので圧力変動は小さくでき、中間部での螺旋溝の断面積を小さくすることで必要な絞り量は確保することができる。
　他の構成は実施例１と同一である。したがって、この実施例４も実施例１の場合と同様な作用効果を有する。
【実施例５】
【００４８】
　実施例５について図８に基づき説明する。なお、図８は実施例５に係る電動膨張弁の断面図である。
　実施例５は、実施例１における筐体１の小径部１ａの内面と弁体３との螺合部分の構造を変更したもので、実施例１における螺旋溝５を二つの通路３５ａ、３５ｂに構成したものであって、この二つの通路３５ａ、３５ｂは、それぞれが螺旋溝５に対応する構造をなしている。なお、他の構成は実施例１と同一である。
【００４９】
　このように構成すると、一つの通路（例えば通路３５ａ）で圧力変動が発生しても、この圧力変動は他の通路（例えば通路３５ｂ）を流れる冷媒により減衰される。したがって、電動膨張弁における冷媒通過音をより一層低減することができる。
【実施例６】
【００５０】
　実施例６を図９及び図１０に基づき詳細に説明する。なお、図９は本発明の実施例６に係る電動膨張弁の断面図であり、図１０は、弁体先端部の平面図を示す。
　実施例６は、実施例１における筐体１の小径部１ａの内面と弁体３との螺合部分の構造を変更したものである。より具体的には、小径部１ａの内面に雌ネジ部２９が形成されている。そして、筐体１内には、この雌ネジ部２９と螺合する略円柱状の弁体３が収納されている。螺合は、雌ネジ部２９と弁体３の雄ネジ部４４とで行われる。なお、雄ネジ部４４は、弁体３の先端部でのみ、雌ネジ部２９の溝に略完全に当接されるようなネジ山４４ａを有しており、それ以外の部分では、若干の高さが残されたネジ山４２ｂを有しているのみである。つまり、弁体３は、その先端部において、雄ネジ部４４のネジ山４４ａの高さと、雌ネジ部２９の溝の深さとが、略対応するように形成されている。
【００５１】
　このような形状により、例えば、電動膨張弁の運転を開始してから所定時間後に、弁体３を全開から全閉に又はこの逆に動作させることにより、弁体３の先端部の雄ネジ部４４のネジ山４４ａにより、雌ネジ部２９のＶ溝内に付着した油の劣化物、弁体等の削りかす、ゴミ等をかき出すことができる。
【００５２】
　また、弁体３の先端部では、筐体１の内面と弁体３との間に隙間を確保するために、図１０に示すように、雄ネジ部４４が、円周方向の一部に切り欠き部４４ｃを有して、ネジ山４４ａが残るように形成されている。このような形状により、弁体３と駆動体８との一体物の回転運動を直線運動に変換する構成を確保しながら、かつ冷媒の通過を妨げずに良好な絞り制御を確保することができる。また、螺合部における弁体３と筐体１の内面との接触面積を低減することができ、より小さな回転力で直線運動を実現することができる。
　他の構成は、実施例１と同一である。したがって、この実施例も実施例１と同様の作用効果を有する。
【実施例７】
【００５３】
　実施例７の電動膨張弁について、図１１に基づき説明する。なお、図１１は、実施例７４に係る電動膨張弁の筐体内面と弁体との螺合部の拡大図である。
　実施例７の電動膨張弁は、実施例６における筐体１の小径部１ａの内面と弁体３との螺合部分の構造を変更したものである。より具体的には、弁体３の先端部に図９に示したように、２周分の雄ネジ部４４のネジ山４４ａを残したまま、それ以外の弁体３の雄ネジ部４４ｄのネジ山をなくし、両者が弁体３の先端部でのみ螺合するようにしたものである。このように構成することにより、弁体３の回転時の抵抗を低減することができ、より小さな力で回転運動を直線運動に変換することができる。
　他の構成は実施例６と同一である。したがって、この実施例７も実施例６の場合と同様の作用効果を有する。
【実施例８】
【００５４】
　実施例８の電動膨張弁について、図１２に基づき説明する。なお、図１２は、実施例８に係る電動膨張弁の筐体内面と弁体との螺合部の拡大図である。
　実施例８の電動膨張弁は、実施例６における筐体１の小径部１ａの内面と弁体３との螺合部分の構造を変更したものである。より具体的には、弁体３の雄ネジ部のネジ山の頂部４５を平坦にし、さらに、筐体１の小径部１ａと大径部（図示せず）との境界近傍の小径部１ａの内面においてのみ、２周分の雌ネジ部（図示せず）を残し、両者が小径部１ａと大径部１ｂとの境界近傍の小径部１ａの内面においてのみ螺合するようにしたものである。このように構成することにより、弁体３の回転時の抵抗を低減することができ、小さな力で回転運動を直線運動に変換することができる。
【００５５】
　他の構成は実施例１と同一である。したがって、この実施例５も実施例１の場合と同様な作用効果を有する。
【実施例９】
【００５６】
　実施例９について図１３に基づき説明する。なお、図１３は実施例９に係る電動膨張弁の断面図であって、全開状態を示す。
　実施例９は、実施例１と同様に、筐体１の内面と弁体３との螺合部が最小絞り位置で所定の最小螺合部が残るように形成するとともに、弁体３の外面に最小螺合部をバイパスするバイパス溝４１を形成したものである。なお、他の構成は実施例１と同一である。
【００５７】
　このように構成すると、最小絞り状態、つまり全開状態における冷媒通過抵抗を少なくすることができるので、電動膨張弁の全開状態において冷媒通過抵抗を少なくしたい用途に使用することが可能となる。
【実施例１０】
【００５８】
　実施例１０について図１４〜図１８に基づき説明する。なお、図１４は実施例１０に係る電動膨張弁の断面図であって、弁体が最小絞り位置近傍と最大絞り位置との間にあるときの状態を示す。図１５は同電動膨張弁の断面図であって、弁体が最小絞り位置にあるときの状態を示す。図１６は同電動膨張弁における補助弁体を筐体の軸と直角の横方向から見た図である。図１７は同電動膨張弁における補助弁体を筐体の軸方向から見た図である。図１８は同電動膨張弁における押し棒の斜視図である。
【００５９】
　実施例１０は、実施例１において弁体３と駆動体８とを一体的に形成するとともに、この一体形成物の軸心部に弁全開時に開通し得る副冷媒通路を設けたものである。
　すなわち、この実施例においては、弁体３と駆動体８とを軸方向に貫通する副冷媒通路５１が形成されている。副冷媒通路５１内には、冷媒圧力により軸方向に移動可能に補助弁体５２が収納されるとともに、副冷媒通路５１の両端開口部には弁座５３、５４が形成されている。また、筐体１の大径部１ｂ内の右端（冷媒流通口１ｄ側端）に図１８に示すような押し棒５５が設けられている。この実施例においては、実施例１における連絡通路１３に相当する連絡通路５７が副冷媒通路５１の周囲に複数の直線状孔として設けられている。
【００６０】
　補助弁体５２は、図１６及び図１７に示されるように、基本形状を円柱体とするものであって、両端部を円錐状に尖った弁部５２ａに形成している。また、補助弁体５２は、円柱体の周囲を４等分する位置４箇所に板状部５２ｂを突設している。そして、この板状部５２ｂの端面５２ｃが副冷媒通路５１の内面に接するように形成されている。したがって、この補助弁体５２は、冷媒の流れにより何れの方向にも副冷媒通路５１内を移動できる。この補助弁体５２が冷媒圧力により何れかの端部の弁座５３、５４に押し付けられたときには、弁部５２ａにより副冷媒通路５１が閉鎖される。
【００６１】
　押し棒５５は、図１８のように、円盤状部５５ａに対し棒状部５５ｂを垂設し、さらに円盤状部５５ａを冷媒が貫通できるように、円盤状部５５ａに複数個（この場合４個）の扇型貫通孔５５ｃを設けたものである。この押し棒５５は、弁体３が全開状態にあるときに、補助弁体５２が弁座５４に当接して副冷媒通路５１を閉鎖することができないようにするものであって、棒状部５５ｂにより補助弁体５２が弁座５４に当接することを防止するものである。
【００６２】
　したがって、この電動膨張弁によれば、弁体３が最小絞り位置近傍と最大絞り位置との間にあるときには、冷媒圧力により補助弁体５２が弁座５３、５４に押し付けられて副冷媒通路５１を閉鎖するので、冷媒は螺旋溝５により減圧される（図１４の実線矢印で示した冷媒流れ参照）。また、弁体３が最小絞り位置又はその近傍にあるときであって、冷媒が冷媒流通口１ｃから１ｄに向けて流れるときには、補助弁体５２は冷媒圧力により弁座５４側に押されるが、押し棒５５により弁座５４への当接が防止される。したがって、弁体３が最小絞り位置又はその近傍にあるときが弁体３の全開状態となり、この弁体３の全開状態においては、冷媒は副冷媒通路５１を通じ自由に流通することができる。
【００６３】
　実施例１０は以上のように構成されているので、弁体全開時には、螺旋溝５及び筐体１内の広い副冷媒通路５１を介して流通させることができる（図１５の実線矢印で示した冷媒流れ参照）。したがって、一方向のみ特に冷媒通過抵抗の小さい状態が必要なときに好適な電動膨張弁を提供することができる。
【００６４】
　このように構成すると、一方向のみの最小絞り状態、つまり全開状態における冷媒通過抵抗をより少なくすることができるので、一つの冷媒流れ方向では、全閉から全開まで線形的に冷媒通過抵抗を制御するが、逆方向の冷媒流れ方向では特に冷媒通過抵抗の小さい状態が必要な用途に使用することが可能となる。
【実施例１１】
【００６５】
　実施例１１について図１９及び図２０に基づき説明する。なお、図１９は実施例１１に係る電動膨張弁の断面図である。また、図２０は、図１９のＡ−Ａ’線断面図である。
　実施例１１は、実施例１において、絞り通路の長さを長く形成したものである。
　つまり、この実施例においては、略円筒状の筐体３１が、軸方向における一端面側に冷媒流通口３１ｃを備え、冷媒流通口３１ｃから筐体３１内部に所定長さ延設された円筒状の冷媒流通路３２が形成されている。この冷媒流通路３２は、略円筒状の筐体３１と同心で、かつ筐体３１の円筒内径よりも小さく、筐体３１の小径部３１ａから大径部３１ｂにわたる長さで形成されている。
【００６６】
　円柱状の弁体３３には、その円柱と同心で、かつ冷媒流通路３２の長さよりも深い穴部３３ａを備えている。穴部３３ａの底部（弁体３３の穴の他端面）には、突部３３ｃが形成されている。
　この略円柱状の弁体３３の穴部３３ａは、円筒状の冷媒流通路３２の外周面（筐体３１の内部側の面）に螺合している。螺合は、筐体３１の内側面に形成された雌ネジ部４６と弁体３３の雄ネジ部４７とで行われ、さらに、円筒状の冷媒流通路３２の外側面（筐体３１の内部側）に形成された雌ネジ部４６と、弁体３３の穴部の内側面に形成された雄ネジ部４７とでも行われる。なお、雄ネジ部４７は、弁体３３の先端部でのみ、雌ネジ部４６の螺旋溝の深さに略対応するようなネジ山４７ａを有しており、それ以外の部分では、ネジ山が形成されていない。また、弁体３３の一方側の先端は、図２０に示すように、ネジ山４７ａの円周方向において一部を残すように、切り欠き部３４が形成されている。
【００６７】
　この実施例の電動膨張弁では、図１９中の矢印に示したように、冷媒が電動膨張弁内を通過するため、絞り部における通路を実施例１等の電動膨張弁に比較してより長くすることができる。その結果、電動膨張弁自体の長さを短くすることができ、電動膨張弁の小型化を図ることが可能となる。
【００６８】
　また、弁体３３の穴部３３ａの底部に形成された突部３３ｃを有していることにより、弁体３３が筐体３１の一方端に近づくことにより、突部３３ｃが冷媒流通路３２を確実に塞ぐことができ、電動膨張弁を全閉することができる。
　さらに、弁体３３の先端部にネジ山４７ａの一部を残すことで、弁体３３と駆動体８との一体物の回転運動を直線運動に変換する構成を確保しながら、かつ冷媒の通過を妨げずに良好な絞り制御を確保したまま、雌ネジ部４６に付着したゴミ等を除去することができる。
【００６９】
　また、弁体３３の先端部において筐体３１との螺合が、両者の間に隙間なく行われていたとしても、弁体３３の先端部に切り欠き部３４を形成することにより、弁体３３と筐体３１との間に隙間を確保することができ、冷媒の流通を妨げることはない。
　その他の構成は、弁体３３に形成された穴部３３ａの構成に起因して、駆動体８ａに形成された斜行孔１０ａ及び直線状孔１２ａが小さく、駆動体８ａの外周部に偏って形成された構成以外、実施例６と同様である。したがって、実施例６と同様の作用効果を有する。
【実施例１２】
【００７０】
　実施例１２を図２１及び図２２に基づき詳細に説明する。なお、図２１は本発明の実施例１２に係る電動膨張弁の断面図であって、弁体が最大絞りとなる位置、つまりこの電動膨張弁の全閉状態を示す。また、図２２は、冷媒流通口の横断面図を示す。
【００７１】
　図２１に示すように、実施例１２に係る電動膨張弁は、略円筒状の筐体４８を有する。筐体４８の一方側の端面に冷媒流通口４８ａが、また、側面に冷媒流通口４８ｂが形成されている。
　筐体４８の一方側の内面には、雌ネジ部４９が形成されている。そして、筐体４８内には、この雌ネジ部４９と螺合する略円柱状の弁体５８が収納されている。螺合は、実施例６と同様に、弁体５８の先端部のみで行われる。
【００７２】
　また、雌ネジ部４９と弁体５８の先端部との螺合部は、実施例６と同様に構成されることにより、雌ネジ部４９と弁体５８との間に螺旋溝４８ｃが形成される。螺旋溝４８ｃの端部は、雌ネジ部４９と弁体５８との間で筐体４８内に開口され、それぞれ、冷媒流通口４８ａ、４８ｂに連通している。
　筐体４８の側面に形成された冷媒流通口４８ｂは、図２２に示すように、その横断面において、略円筒状の筐体４８の接線方向に延設され、かつ筐体４８から遠ざかるにつれて断面積が大きくなる壁部４８ｄを有するように形成されている。
【００７３】
　このような構成により、螺旋溝４８ｃに沿って流通してきた冷媒が、そのまま冷媒流通口４８ｂから螺旋方向に沿ってスムーズに通り抜けることとなり、冷媒の圧力変動を低減することが可能となる。
【００７４】
　また、筐体４８の他方側には、外側にステッピングモータ６を構成するステータ７が取り付けられ、内部にステッピングモータ６のロータをなす駆動体８ｂが収納されている。
　駆動体８ｂは、略円柱状で、その先端部のネジ山を含めた弁体５８と同等の略円柱状をなしている。そして、この駆動体８ｂの端面が弁体５８の端面に連結され、両者が一体となって回転及び筐体４８の軸方向に移動可能に構成されている。また、駆動体８ｂの外周面には、ステッピングモータ６のロータを構成するための永久磁石９が取り付けられている。
【００７５】
　この実施例は、螺旋溝４８ｃが絞り部となるので、実施例１と同様の作用効果を有する。また、実施例１と同様の回転機構を有しているため、実施例１と同様の作用効果を有する。さらに、弁体５８の雄ネジ部が実施例６と同様の構成を有するため、実施例６と同様の作用効果を有する。
【実施例１３】
【００７６】
　実施例１３を図２３に基づき詳細に説明する。なお、図２３は本発明の実施例１３に係る電動膨張弁の断面図である。
　この実施例においては、弁体５８から駆動体８ｂの内部に、一方の冷媒流通口４８ａに連通し、貫通した均圧孔５８ａが形成されるとともに、弁体５８と駆動体８ｂとの境界部において、筐体４８の内面と弁体５８との間の隙間をシールするためのシール部材５９が設けられている。なお、このシール部材は、Ｏリング、ピストンリング、樹脂等のシール部材として公知の材料が利用される。
【００７７】
　これにより、均圧孔５８ａから駆動体８ｂ側に流れた冷媒が、絞り通路を通らずに弁体５８の背後から冷媒流通口４８ｂに流れ込む（図２３矢印参照）ことなく弁体５８前後の圧力を等しくすることができ、駆動体の駆動トルクを軽減させることができる。
　これ以外の構成は、実施例１２と同様である。したがって、この実施例１３においても、実施例１２と同様の作用効果を有する。
【実施例１４】
【００７８】
　実施例１４を図２４に基づき詳細に説明する。なお、図２４は本発明の実施例１４に係る電動膨張弁の断面図である。
　この実施例においては、螺旋溝を筐体４８の内面のみに形成し、筐体４８の内面と弁体５８との間の隙間をシールするためのシール部材５９が、弁体５８と駆動体８ｂとの境界部において、弁体５８と筐体４８の内面との接触面積がより小さい部分に形成されている。
【００７９】
　これにより、シール部材５９と、弁体５８及び筐体４８の内面との接触面積をより小さくすることができ、それらの接触によって生じる抵抗を低減することができ、実施例１３の電動膨張弁よりも、さらに駆動体の駆動トルクを低減させることが可能となる。
【００８０】
　これ以外の構成は、実施例１２と同様である。したがって、この実施例１４においても、実施例１２と同様の作用効果を有する。
【実施例１５】
【００８１】
　実施例１５について図２５に基づき説明する。なお、図２５は実施例１５に係る電動膨張弁の断面図であって、全閉状態を示す。
　実施例１５は、駆動体を、変速ギヤを介してステッピングモータで駆動されるようにしたものである。
【００８２】
　すなわち、実施例１５においては、筐体１の大径部１ｂの一部に膨出部１５を形成し、この膨出部１５内に、ステッピングモータ１６に直結された変速ギヤ１７を設け、駆動体１８をこの変速ギヤ１７を介してステッピングモータ１６により回転可能に連結したものである。駆動体１８は、外表面部に変速ギヤ１７と噛み合うギヤが形成されている点を除いては、実施例１と同一である。また、上記した以外の他の構成は実施例１と同一である。
　このように構成すれば、駆動体１８の最小駆動回転角度を微少とすることができ、微少な絞り制御（流量制御）を行うことができる。
【００８３】
　　（変形例）
　なお、この発明は、次のように変更して具体化することもできる。
　（１）実施例１〜９において、隔壁１１を傾斜させて、冷媒流通口Ｉｄ側から入る螺旋溝５に流入する冷媒を螺旋溝５と同一方向に旋回させるように構成してもよい。
【００８４】
　このように形成すれば、駆動体８側から冷媒が流入するときに、流入する冷媒が気泡を含む２相冷媒であったとしても、螺旋溝５から流出した冷媒流れや、逆に駆動体８側から螺旋溝５に流入する冷媒流れを整流できるので、螺旋溝５における冷媒の圧力変動が緩和され、冷媒通過音が低減される。
【００８５】
　（２）実施例９において、バイパス溝４１を弁体３の外面に設けていたが、これに代えて、筐体１の小径部１ａの内面側の雌ネジ部２に設けてもよい。
【００８６】
　（３）実施例１〜１４の構成は、実施例１５のように駆動体１８が変速ギヤを介してステッピングモータ１６により駆動される電動膨張弁に対しても適用できる。
【００８７】
　（４）実施例４の構成は、実施例１〜１５の全ての電動膨張弁に適用することができる。また、実施例４では、弁体３の一方端から他方端にかけて、弁体３の雄ネジ部のネジ山の頂部４３を徐々に高くして低くするように変化させているが、これに代えて、弁体３の一方端から他方端にかけて徐々に高くなる又は低くなるように構成してもよい。さらに、弁体３又は筐体１の小径部１ａのいずれかにネジ山が形成されておらず、その表面が平坦な場合（例えば、図１１又は図１２）には、ネジ山自体の幅や深さを変えてもよい。これと同様に、螺旋溝の深さ自体を徐々に変化させたり、任意に変化させたり、このような構成により、任意の絞り特性を得ることができる。
【００８８】
　（５）実施例６の弁体３の雄ネジ部４４の構成は、実施例１〜１５の全ての実施例で適用することができる。このような構成により、筐体の雌ネジ部に付着した油の劣化物、弁体等の削りかす、ゴミ等を除去することができる。
【００８９】
　（６）実施例１１における弁体３３及び筐体３１の構成は、実施例１〜９に適用することができる。このような構成により、電動膨張弁自体の長さを短くすることができ、小型化を図ることができる。
【００９０】
　（７）実施例１２の冷媒流通口４８ｂの構成は、実施例１０以外の実施例に適用することができる。また、この冷媒流通口４８ｂの形状は、円錐のように断面積が円形であってもよいが、四角形等の多角形や楕円等であってもよい。
　（８）実施例１〜３（図４〜図６）及び実施例７、８（図１１、図１２）における弁体又は筐体のネジ山及び螺旋溝の形状は、本発明の全ての実施例に適用することができる。
【００９１】
　　（応用例）
　上記のように構成された電動膨張弁の応用例について簡単に説明する。
　上記構成の電動膨張弁は、冷凍装置であればどのようなものにも使用することができるが、特に電動膨張弁における冷媒通過音が問題視され易い室内機に用いると効果がある。
【００９２】
応用例１．
　図１４に基づき応用例１を説明する。
　応用例１はヒートポンプ式多室用分離型空気調和機に応用した例であり、図２６にその冷媒回路を示す。
　応用例１の空気調和機は、この図に示されるように、室外ユニット１Ａに対し連絡配管１Ｂ、１Ｃを使用して複数台の室内ユニット１Ｄが接続されている。
【００９３】
　また、図２６に示されるように、室外ユニット１Ａには、圧縮機６１、室外コイル６２、室外ファン６３、従来公知の暖房専用の電動膨張弁６４、四路切換弁６５などが収納され冷媒配管により接続されている。また、室内ユニット１Ｄには、室内コイル６６、室内ファン６７、本発明に係る電動膨張弁６８などが収納され冷媒配管により接続されている。
【００９４】
　そして、冷房運転時は、四路切換弁６５を図示実線の切換位置とし、電動膨張弁６４を全開とするとともに、室内コイル６６の出口の過熱度が所定値となるように電動膨張弁６８も冷媒減圧量を調整することにより、冷媒を実線矢印のように流し、室内コイル６６を蒸発器として作用させることにより冷房を行っている。
　また、暖房運転時は、四路切換弁６５を図示破線の切換位置とし、電動膨張弁６８で少し減圧するようにするとともに、室外コイル６２の出口の過熱度が所定値となるように電動膨張弁６４も冷媒減圧量を調整することにより、冷媒を破線矢印のように流し、室内コイル６６を凝縮器として作用させることにより暖房を行っている。
【００９５】
　このようなヒートポンプ式多室用分離型空気調和機では、運転条件や据付条件の変化が大きく電動膨張弁６８にはスラグ流やプラグ流が流れ易く、冷媒通過音が問題となりやすいが、本膨張弁を使用することにより冷媒通過音を低減することができる。
【００９６】
　なお、このような多室用分離型空気調和機では、冷媒回路内に停留した圧縮機油を圧縮機６１に戻すため、冷房運転時と同じ回路において圧縮機６１の回転を上げるとともに電動膨張弁６８を全開にして大流量を得る油戻し運転を行うことがあるが、このような油戻し運転を想定しているときは、特に、電動膨張弁６８として実施例１０のものを用いることが好ましい。すなわち、冷房運転時には電動膨張弁６８の冷媒流量制御の線形性が損われることがないが、同じ冷媒回路で運転を行う油戻し運転時には冷媒流通抵抗の特に小さい状態にすることができる。
【００９７】
応用例２．
　図２７に基づき応用例２を説明する。
　応用例２は冷房、暖房及び除湿運転可能な分離型空気調和機に応用した例であり、図２７にその冷媒回路を示す。
【００９８】
　応用例２の空気調和機は、この図に示されるように、室外ユニット２Ａに対し連絡配管２Ｂ、２Ｃにより室内ユニット２Ｄが接続されている。
【００９９】
　また、図２７に示されるように、室外ユニット２Ａには、圧縮機７１、室外コイル７２、室外ファン７３、従来公知の電動膨張弁７４、四路切換弁７５などが収納され、冷媒配管により接続されている。また、室内ユニット２Ｄには、第１室内コイル７６、第２室内コイル７７、室内ファン７８、本発明に係る電動膨張弁７９などが収納されている。
　そして、冷房運転時には、四路切換弁６５は図示実線の切換位置とし、電動膨張弁７９を全開とするとともに、電動膨張弁７４を室内コイル７７の出口の過熱度が所定値となるように電動膨張弁７４も冷媒減圧量を調整することにより、冷媒を実線矢印のように流し、室内コイル７６、７７を蒸発器として作用させることにより冷房を行っている。
【０１００】
　また、暖房運転時には、四路切換弁７５を図示破線の切換位置とし、電動膨張弁７９を全開とするとともに、室外コイル７２の出口の過熱度が所定値となるように電動膨張弁７４も冷媒減圧量を調整することにより、冷媒を破線矢印のように流し、室内コイル７６、７７を凝縮器として作用させることにより暖房を行っている。
　除湿運転時には、四路切換弁７５を図示実線の切換位置とし、電動膨張弁７４を全開とするとともに、室内コイル７７の出口の過熱度が所定値となるように電動膨張弁７９も冷媒減圧量を調整することにより、冷媒を波線矢印のように流し、室内コイル７６を再熱器（凝縮器）とし、室内コイル７７を蒸発器として作用させることにより除湿を行っている。
【０１０１】
　このような冷房、暖房及び除湿用の空気調和機においても、本発明に係る電動膨張弁を使用することにより冷媒通過音を小さくすることができる。また、前述の実施例９や実施例１０の電動膨張弁を用いれば、電動膨張弁７９の全開時の冷媒通過抵抗を小さくすることができる。
【０１０２】
応用例３．
　応用例３はヒートポンプ式分離型空気調和機に応用した例であり、図２８にその冷媒回路を示す。
　応用例３の空気調和機は、この図に示されるように、室外ユニット３Ａに対し連絡配管３Ｂ、３Ｃを使用して複数台の室内ユニット３Ｄが接続されている。
【０１０３】
　また、図２８に示されるように、室外ユニット３Ａには、圧縮機８１、室外コイル８２、室外ファン８３、本発明に係る電動膨張弁８４、四路切換弁８５などが収納され冷媒配管により接続されている。また、室内ユニット３Ｄには、室内コイル８６、室内ファン８７などが収納され冷媒配管により接続されている。
　そして、冷房運転時は、四路切換弁８５を図示実線の切換位置とし、室内コイル８６の出口の過熱度が所定値となるように電動膨張弁８４も冷媒減圧量を調整することにより、冷媒を実線矢印のように流し、室内コイル８６を蒸発器として作用させることにより冷房を行っている。
【０１０４】
　また、暖房運転時は、四路切換弁８５を図示破線の切換位置とし、室外コイル８２の出口の過熱度が所定値となるように電動膨張弁８４も冷媒減圧量を調整することにより、冷媒を破線矢印のように流し、室内コイル８６を凝縮器として作用させることにより暖房を行っている。
　この応用例のように、室外ユニットの電動膨張弁に使用してもよく、この場合には、室外ユニットの運転音を小さくすることができる。
【０１０５】
応用例４．
　応用例４は、前述の応用例１のような多室用分離型空気調和機の室外ユニット１Ａの暖房専用の電動膨張弁６４に実施例１０の電動膨張弁を応用するものである。なお、冷媒回路は応用例１と同一であり、応用例１と同様に制御して冷暖房を行うものとする。以下、図２６の冷媒回路を備えていることを前提として説明する。
【０１０６】
　前述のように、室外ユニット１Ａに収納されている暖房専用の電動膨張弁６４は、冷房運転時には全開とされ、暖房運転時のみ流量制御が行われる。この電動膨張弁６４は、上記応用例３の場合の電動膨張弁８４と比較すると、室外ユニットに収納される点においては同様であるが、流量制御を必要とするのが暖房運転時のみである点で相違する。
【０１０７】
　したがって、このような暖房専用の電動膨張弁６４として実施例１０に係る電動膨張弁を用いると、冷房運転時に全開状態としたときの冷媒通過抵抗が小さくなる。また、流量制御を必要とする暖房運転時には、全閉に近い状態から全開に近い状態まで線形的に流量制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】本発明の実施例１に係る電動膨張弁の断面図であって、全閉状態を示す。
【図２】図１における駆動体のＩＩ−ＩＩ断面図である。
【図３】同電動膨張弁の断面図であって、全開状態を示す。
【図４】同電動膨張弁の筐体内面と弁体との螺合部の拡大図である。
【図５】実施例２に係る電動膨張弁の筐体内面と弁体との螺合部の拡大図である。
【図６】実施例３に係る電動膨張弁の筐体内面と弁体との螺合部の拡大図である。
【図７】実施例４に係る電動膨張弁の筐体内面と弁体との螺合部の拡大図である。
【図８】実施例５に係る電動膨張弁の断面図である。
【図９】実施例９に係る電動膨張弁の断面図である。
【図１０】実施例９の電動膨張弁における弁体先端部の平面図である。
【図１１】実施例７に係る電動膨張弁の筐体内面と弁体との螺合部の拡大図である。
【図１２】実施例８に係る電動膨張弁の筐体内面と弁体との螺合部の拡大図である。
【図１３】実施例９に係る電動膨張弁の断面図であって、全開状態を示す。
【図１４】実施例１０に係る電動膨張弁の断面図であって、弁体が最小絞り位置近傍と最大絞り位置との間にあるときの状態を示す。
【図１５】同電動膨張弁の断面図であって、弁体が最小絞り位置にあるときの状態を示す。
【図１６】同電動膨張弁における補助弁体を筐体の軸と直角の横方向から見た図である。
【図１７】同電動膨張弁における補助弁体を筐体の軸方向から見た図である。
【図１８】同電動膨張弁における押し棒の斜視図である。
【図１９】実施例１１に係る電動膨張弁の断面図である。
【図２０】実施例１１の電動膨張弁における弁体のＡ−Ａ線断面図である。
【図２１】実施例１２に係る電動膨張弁の断面図であって、全閉状態を示す。
【図２２】図２１におけるＢ−Ｂ銭断面図である。
【図２３】実施例１３に係る電動膨張弁の断面図であって、全閉状態を示す。
【図２４】実施例１４に係る電動膨張弁の断面図であって、全閉状態を示す。
【図２５】実施例１５に係る電動膨張弁の断面図であって、全閉状態を示す。
【図２６】本発明に係る電動膨張弁の応用例１を示す冷媒回路図である。
【図２７】本発明に係る電動膨張弁の応用例２を示す冷媒回路図である。
【図２８】本発明に係る電動膨張弁の応用例３を示す冷媒回路図である。
【図２９】従来のステッピングモータで駆動される電動膨張弁の基本的な構造図である。
【符号の説明】
【０１０９】
１、３１、４８   筐体
１ａ、３１ａ　小径部
１ｂ、３１ｂ　大径部
１ｃ、１ｄ、３１ｃ、４８ａ、４８ｂ　冷媒流通口
２、２２、２６、２８、２９、４６、４９　雌ネジ部
３、３３、５８　弁体
４、２４、４４、４４ｄ、４７　雄ネジ部
５、２５、２７ａ、４８ｃ　螺旋溝
５ａ　テーパ状突起部
６、１６　ステッピングモータ
７　ステータ
８、８ａ、８ｂ、１８　駆動体
９　永久磁石
１０、１０ａ　斜行孔
１１　隔壁
１２、１２ａ　直線状孔
１３　連絡通路
１５　膨出部
１７　変速ギヤ
１８　駆動体
２６ａ、２８ａ、４２、４３、４５　頂部
３２　冷媒流通路
３３ａ　穴部
３３ｂ　凹部の内側の面
３３ｃ　突部
３４、４４ｃ　切り欠き部
３５ａ、３５ｂ　通路
４１　バイパス溝
４２ｂ、４４ａ、４７ａ　ネジ山
４８ｄ　壁部
５１　副冷媒通路
５２　補助弁体
５２ａ　弁部
５２ｂ　板状部
５２ｃ　端面
５３、５４　弁座
５５　押し棒
５５ａ　円盤状部
５５ｂ　棒状部
５５ｃ　扇型貫通孔
５７　連絡通路
５８ａ　均圧孔
５９　シール部材
６１　圧縮機
６２、７２、８２　室外コイル
６３、７３、８３　室外ファン
６４、７４、８４　電動膨張弁
６５、７５、８５　四路切換弁
６６、７６、７７、８６　室内コイル
６７、７８、８７　室内ファン
６８、７９　電動膨張弁
７１、８１　圧縮機
１Ａ、２Ａ、３Ａ　室外ユニット
１Ｂ、２Ｂ、３Ｂ　連絡配管
１Ｄ、２Ｄ、３Ｄ　室内ユニット
【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
2004108763.tif 000027
【図２６】
2004108763.tif 000028
【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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