(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を供給する配管に配され、該配管内に連通する開口端部を両端に有するチューブ本体と、
前記チューブ本体内に連通する少なくとも一つの開口端部を有するガイドチューブに形成され、弁ポートを有する弁座と、
前記ガイドチューブにおける弁座に隣接して形成され該ガイドチューブの内周部と外周部と連通させる少なくとも一つの連通孔と、
前記弁座の弁ポートに対し近接または離隔可能に配され、前記ガイドチューブの内周部に案内される本体部と、該弁ポートの開口面積を制御する先細部と、該本体部の端部と該先細部の基部との間に前記冷媒の流れ方向に対し直交するように形成され前記弁ポートからの冷媒を前記連通孔に誘導する少なくとも一つの張出部と、を有するニードル部材と、
前記ニードル部材と前記ガイドチューブの端部との間に配され、前記ニードル部材を前記弁座の弁ポートに対し近接する方向に付勢する付勢部材と、を備え、
前記ニードル部材の張出部の直径は、該ニードル部材の本体部の直径に比して小に設定されることを特徴とする絞り装置。
【請求項２】
前記ニードル部材の張出部は、前記ガイドチューブ内における前記弁ポートに連通する拡大部において前記連通孔に隣接して配されることを特徴とする請求項１記載の絞り装置。
【請求項３】
前記ニードル部材の張出部が、互いに平行に複数個、形成されることを特徴とする請求項１記載の絞り装置。
【請求項４】
前記ガイドチューブ内の前記拡大部内の圧力と該ガイドチューブにおける前記付勢部材が配される部分の圧力とを略同一とする連通路が、前記ニードル部材の本体部の外周部と前記ガイドチューブの内周部との間に形成されることを特徴とする請求項２記載の絞り装置。
【請求項５】
蒸発器と、圧縮機、および、凝縮器とを備え、
請求項１乃至請求項４のうちのいずれかに記載の絞り装置が、前記凝縮器の出口と前記蒸発器の入口との間に配される配管に設けられることを特徴とする冷凍サイクルシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絞り装置、および、それを備える冷凍サイクルシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
空調装置における冷凍サイクルシステムにおいては、絞り装置としてのキャピラリチューブに代えて差圧式の絞り装置を備えるものが提案されている。差圧式の絞り装置は、外気温度に応じて圧縮機を効率よく作動させるために凝縮器出口と蒸発器入口との間の冷媒の圧力を最適に制御するとともに、圧縮機の回転数を変更できる冷凍サイクルシステムにおいても、省力化の観点から圧縮機の回転数に応じた冷媒の圧力を最適に制御するものとされる。絞り装置は、例えば、冷媒が導入される一端で、凝縮器に接続される一次側配管に接合されており、冷媒が排出される他端で蒸発器に接続される二次側配管に接合されている。
【０００３】
差圧式の絞り装置は、例えば、特許文献１にも示されるように、ハウジングの弁口の開度を調節する弁体と、複数個の穴を有し弁体の移動を案内するガイドスカートと、弁体をハウジングの流入口の空間に向けて付勢するコイルバネとを含んで構成されている。上述のハウジングの弁口は、凝縮器（放熱器）に接続され、ハウジングの流出口は、蒸発器に接続されている。
【０００４】
上述のガイドスカートにおける弁体近傍には、冷媒の流路をなす複数の穴が形成されている。ハウジングの流出口に向けて延びるガイドスカートの円筒外側面がハウジングの内壁に接触することにより、コイルバネの付勢力に抗して弁体の移動が案内される。これにより、弁体は、ハウジングの弁口およびハウジングの流出口を介してそれぞれ作用される力が均衡する位置で停止するので弁口の開度は、コイルバネが弁体に及ぼす弾性力によって決定されることとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３５２８４３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のような差圧式の絞り装置において、ハウジングの弁口よりも下流側では冷媒の状態は比較的不安定な液‐ガス状態であり、このような場合、比較的長期間の運転により、ハウジングの弁口よりも下流側部分となるガイドスカートの円筒外側面がハウジングの内壁に接触する部分等の部品同士が摺動する摺動部に、冷媒や冷凍機油に含まれる成分が溶出し形成された溶出物または磨耗粉、あるいは、その溶出物と摩耗粉との化合物等が付着し堆積する場合がある。このようなガイドスカートにおける摺動抵抗となる溶出物および磨耗粉は、絞り装置の流量特性に悪影響を及ぼすこととなる。
【０００７】
以上の問題点を考慮し、本発明は、絞り装置、および、それを備える冷凍サイクルシステムであって、冷媒や冷凍機油に含まれる成分の溶出物または磨耗粉、この溶出物と摩耗粉との化合物等の異物が弁口よりも下流側に配置された絞り装置における摺動部に付着することを抑制できる絞り装置、および、それを備える冷凍サイクルシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の目的を達成するために、本発明に係る絞り装置は、冷媒を供給する配管に配され、配管内に連通する開口端部を両端に有するチューブ本体と、チューブ本体内に連通する少なくとも一つの開口端部を有するガイドチューブに形成され、弁ポートを有する弁座と、ガイドチューブにおける弁座に隣接して形成されガイドチューブの内周部と外周部と連通させる少なくとも一つの連通孔と、弁座の弁ポートに対し近接または離隔可能に配され、ガイドチューブの内周部に案内される本体部と、弁ポートの開口面積を制御する先細部と、本体部の端部と先細部の基部との間に冷媒の流れ方向に対し直交するように形成され弁ポートからの冷媒を連通孔に誘導する少なくとも一つの張出部と、を有するニードル部材と、ニードル部材とガイドチューブの端部との間に配され、ニードル部材を弁座の弁ポートに対し近接する方向に付勢する付勢部材と、を備え、ニードル部材の張出部の直径は、ニードル部材の本体部の直径に比して小に設定されることを特徴とする。また、ニードル部材の張出部は、ガイドチューブ内における弁ポートに連通する拡大部において連通孔に隣接して配されてもよい。ニードル部材の張出部が、互いに平行に複数個、形成されてもよい。さらにまた、ガイドチューブ内の拡大部内の圧力とガイドチューブにおける付勢部材が配される部分の圧力とを略同一とする連通路が、ニードル部材の本体部の外周部とガイドチューブの内周部との間に形成されてもよい。
【０００９】
本発明に係る絞り装置を備える冷凍サイクルシステムは、蒸発器と、圧縮機、および、凝縮器とを備え、上述の絞り装置が、凝縮器の出口と蒸発器の入口との間に配される配管に設けられるものとされる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る絞り装置、および、それを備える冷凍サイクルシステムによれば、ニードル部材が、本体部の端部と先細部の基部との間に冷媒の流れ方向に対し直交するように形成され弁ポートからの冷媒を連通孔に誘導する少なくとも一つの張出部を有するので冷媒や冷凍機油に含まれる成分の溶出物または磨耗粉、この溶出物と摩耗粉との化合物等の異物が弁口よりも下流側に配置された絞り装置における摺動部に付着することを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る絞り装置の第１実施例の構成を示す断面図である。
【図２】本発明に係る絞り装置の各実施例が適用される冷凍サイクルシステムの一例の構成を概略的に示す図である。
【図３】図１に示される例における動作説明に供される断面図である。
【図４】比較例の動作説明に供される断面図である。
【図５】本発明に係る絞り装置の第２実施例の構成を示す断面図である。
【図６】本発明に係る絞り装置の第３実施例の構成を示す断面図である。
【図７】本発明に係る絞り装置の第４実施例の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、冷凍サイクルシステムの一例に適用された本発明に係る絞り装置の第１実施例の構成を示す。
【００１３】
絞り装置は、例えば、図２に示されるように、冷凍サイクルシステムの配管における凝縮器６の出口と蒸発器２の入口との間に配置されている。絞り装置は、後述するチューブ本体１０の一端１０Ｅ１で、一次側配管Ｄｕ１に接合されており、冷媒が排出されるチューブ本体１０の他端１０Ｅ２で二次側配管Ｄｕ２に接合されている。一次側配管Ｄｕ１は、凝縮器６の出口と絞り装置とを接続し、二次側配管Ｄｕ２は、蒸発器２の入口と絞り装置とを接続するものとされる。蒸発器２の出口と凝縮器６の入口との間には、図２に示されるように、蒸発器２の出口に接合される配管Ｄｕ３と、凝縮器６の入口に接合される配管Ｄｕ４とにより、圧縮機４が接続されている。圧縮機４は、図示が省略される制御部により駆動制御される。これにより、冷凍サイクルシステムにおける冷媒が、例えば、図２に示される矢印に沿って循環されることとなる。
【００１４】
絞り装置は、図１に拡大されて示されるように、上述の冷凍サイクルシステムの配管に接合されるチューブ本体１０と、チューブ本体１０の内周部に固定されるガイドチューブ１８と、ガイドチューブ１８における一次側配管Ｄｕ１に近い端部に一体に形成され冷媒の流量を調整する冷媒流量調整部を構成する弁座１８Ｖ、および、ニードル部材２０と、ニードル部材２０を弁座１８Ｖに対し近接する方向に付勢するコイルスプリング１６と、コイルスプリング１６の一方の端部を支持するばね受け部材１２と、ニードル部材２０の後述する円柱大径部２０Ｐ２の端面を受け止めるストッパ部材２２と、を主な要素として含んで構成されている。
【００１５】
所定の長さおよび直径を有するチューブ本体１０は、例えば、銅製パイプ、ステンレス鋼パイプ、または、アルミニウム製パイプで作られ、冷媒が導入される一端１０Ｅ１で、凝縮器６に接続される一次側配管Ｄｕ１に接合されており、冷媒が排出される他端１０Ｅ２で蒸発器２に接続される二次側配管Ｄｕ２に接合されている。
【００１６】
チューブ本体１０の内周部における一端１０Ｅ１から所定距離、離隔した中間部には、後述するガイドチューブ１８の固定部１８Ａの外周部が固定されている。ガイドチューブ１８の固定部１８Ａは、かしめ加工によるチューブ本体１０の窪み１０ＣＡ１により形成される突起がその固定部１８Ａの外周部に食い込むことにより固定されている。
【００１７】
ガイドチューブ１８は、例えば、銅、真鍮、または、アルミニウム、あるいは、ステンレス鋼等の材料で機械加工により作られている。ガイドチューブ１８における固定部１８Ａよりも下流側にある円筒状のニードル部材収容部１８Ｄ、および、固定部１８Ａよりも上流側にある円筒状のストッパ部材収容部１８Ｕは、それぞれ、チューブ本体１０の内径よりも小なる外径を有している。ガイドチューブ１８は、チューブ本体１０の他端１０Ｅ２に最も近いニードル部材収容部１８Ｄの端部の内周部に、ばね受け部材１２を有し、チューブ本体１０の一端１０Ｅ１に最も近いストッパ部材収容部１８Ｕの端部の内周部に、ストッパ部材２２を有している。ガイドチューブ１８における上述のニードル部材収容部１８Ｄ、ストッパ部材収容部１８Ｕ、および、固定部１８Ａは、一体に形成されている。
【００１８】
固定部１８Ａに形成される弁座１８Ｖは、ニードル部材２０における後述する先細部２０Ｐ１が挿入される弁ポート１８Ｐを内部中央部に有している。弁ポート１８Ｐは、所定の一様な直径で弁座１８Ｖの中心軸線に沿って貫通する円形の開口を有している。なお、弁ポート１８Ｐは、斯かる例に限られることなく、例えば、弁座１８Ｖの中心軸線に沿って一端１０Ｅ１に向けて末広状に貫通するものであってもよい。ガイドチューブ１８における弁ポート１８Ｐよりも上流側部分には、弁ポート１８Ｐの直径よりも内径が上流側に向けて徐々に大きくなる末広部が、固定部１８Ａの内側に形成されている。
【００１９】
ストッパ部材収容部１８Ｕの内周部には、ストッパ部材２２が固定されている。ストッパ部材２２は、かしめ加工によるストッパ部材収容部１８Ｕの窪み１８ＣＡ２により形成される突起がその外周部に食い込むことにより固定される。ストッパ部材２２は、例えば、金属材料で作られ、略円形断面を有している。ストッパ部材２２における冷媒の流れに直交するように形成される両端面には、略平坦な面が形成されている。ストッパ部材２２の両端面のうちの一方の端面には、ニードル部材２０の先細部２０Ｐ１が弁ポート１８Ｐに近接したとき、ニードル部材２０の円柱大径部２０Ｐ２の端面が当接されている。ストッパ部材２２は、互いに離隔し向き合う平坦面２２ＦＳを外周面の一部に有している。これにより、冷媒の流路が、ガイドチューブ１８の内周面とストッパ部材２２の各平坦面２２ＦＳとの間に形成されることとなる。
【００２０】
図１に示されるように、ガイドチューブ１８における弁座１８Ｖよりも下流側部分には、弁ポート１８Ｐの直径よりも内径が大である拡大部１８Ｍが、ニードル部材収容部１８Ｄの内側に形成されている。その拡大部１８Ｍには、後述するニードル部材２０の張出部２０Ｆが配される。
【００２１】
ニードル部材収容部１８Ｄの内周部におけるばね受け部材１２と上述の弁座１８Ｖとの間には、連通孔１８ｃが弁座１８Ｖの直上に上述の拡大部１８Ｍに向き合って形成されている。連通孔１８ｃは、ガイドチューブ１８のニードル部材収容部１８Ｄをその半径方向に貫通することにより、ガイドチューブ１８の内周部、弁ポート１８Ｐ、および、上述の拡大部１８Ｍを、チューブ本体１０の内周部とガイドチューブ１８のニードル部材収容部１８Ｄにおける外周部との間に連通させる。
【００２２】
ばね受け部材１２は、かしめ加工によるガイドチューブ１８におけるニードル部材収容部１８Ｄの窪み１８ＣＡ１により形成される突起がその外周部に食い込むことによりニードル部材収容部１８Ｄの内周部に固定されている。付勢部材支持部としてのばね受け部材１２は、コイルスプリング１６の一端が係合されるばねガイド１２ｂを有している。コイルスプリング１６の他端は、ニードル部材２０のばねガイド部２０Ｄ１に係合されている。ニードル部材収容部１８Ｄにおけるコイルスプリング１６に向き合う部分には、連通孔１８ｃの直径よりも小なる直径を有する連通孔１８ｂがガイドチューブ１８の半径方向に貫通するように形成されている。これにより、ニードル部材収容部１８Ｄの内側とチューブ本体１０の内周部とガイドチューブ１８のニードル部材収容部１８Ｄにおける外周部との間が、連通することとなる。
【００２３】
ニードル部材２０は、例えば、真鍮、または、ステンレス鋼等の材料で機械加工により作られ、ニードル部材収容部１８Ｄの内周部に摺動可能に配される円柱状の本体部２０Ａと、本体部２０Ａに後述する張出部２０Ｆを介して連結され弁座１８Ｖに向かい合って形成される先細部２０Ｐ１と、先細部２０Ｐ１の一端部に形成される円柱大径部２０Ｐ２と、コイルスプリング１６の他端に向かい合う本体部２０Ａの端部に形成される突起状のばねガイド部２０Ｄ１と、本体部２０Ａと先細部２０Ｐ１の基部との間に形成される張出部２０Ｆと、を主な要素として構成されている。
【００２４】
先細部２０Ｐ１の最小径部は、円柱大径部２０Ｐ２の連結部の直径と同一に設定されている。所定のテーパ角度を有する円錐台状の先細部２０Ｐ１は、図１に示されるように、円柱大径部２０Ｐ２の端面がストッパ部材２２の端面に当接されるとき、弁ポート１８Ｐの直径よりも大なる直径を有する基部を弁ポート１８Ｐから所定距離、離隔した位置に有している。先細部２０Ｐ１における最小径部には、一様な直径を有する所定の長さの円柱部を有する円柱大径部２０Ｐ２が連なって形成されている。円柱大径部２０Ｐ２の端面の直径は、先細部２０Ｐ１の最小径部よりも大に設定されている。先細部２０Ｐ１における弁ポート１８Ｐの開口端部に対応する位置から上述の円柱大径部２０Ｐ２の端面までの長さは、所定の長さに設定されている。
【００２５】
円柱大径部２０Ｐ２の端面がストッパ部材２２の平坦な端面に当接されるとき、ニードル部材２０の先細部２０Ｐ１の外周部における弁ポート１８Ｐの開口端部に対応する位置において、先細部２０Ｐ１の外周部が、弁ポート１８Ｐの開口端部の周縁に対し所定の隙間を形成するように配置されている。その際、ニードル部材２０の先細部２０Ｐ１と弁ポート１８Ｐの開口端部との間には、後述する絞り部が形成される。チューブ本体１０内の冷媒の圧力が所定値以下の場合、円柱大径部２０Ｐ２の端面は、コイルスプリング１６の付勢力と一次側配管Ｄｕ１からの冷媒の圧力との差に応じた所定の圧力でストッパ部材２２の平坦面に当接されている。
【００２６】
このような弁ポート１８Ｐの開口端部の周縁に対して形成される所定の隙間の量により、絞り部を通過する所定のブリード量が設定されることとなる。また、ニードル部材２０の円柱大径部２０Ｐ２は、ストッパ部材２２の平坦面に当接されているのでニードル部材２０に二次側からの不所望な圧力が作用しニードル部材２０の先細部２０Ｐ１が弁座１８Ｖの弁ポート１８Ｐの開口端に食い付くことが回避される。
【００２７】
ニードル部材２０のばねガイド部２０Ｄ１には、コイルスプリング１６の他方の端部が係合されている。また、コイルスプリング１６の一方の端部には、ばね受け部材１２のばねガイド部１２ｂが係合されている。ばねガイド部２０Ｄ１に連なる当接部２０Ｄ２とばねガイド部１２ｂの先端とは、所定の距離、離隔されている。これにより、仮に、ニードル部材２０が、ばねガイド部１２ｂに向って所定値以上、移動せしめられた場合、当接部２０Ｄ２の端面とばねガイド部１２ｂの先端とが当接するのでニードル部材２０の移動が規制されることとなる。従って、コイルスプリング１６が、所定値以上に過剰に圧縮されることが回避される。
【００２８】
ニードル部材２０のばねガイド部２０Ｄ１には、ニードル部材２０の移動速度を減速させるはね部材２４が設けられている。はね部材２４は、例えば、薄板金属材料で作られ、環状の固定片に一体に形成される３枚の接触片を有している。固定片の孔には、ばねガイド部２０Ｄ１が挿入される。３枚の接触片は、固定片の円周方向に沿って均等の角度で離隔され形成されている。これにより、弾性変位可能な３枚の接触片の先端がガイドチューブ１８の内周面に所定の荷重で摺接することによってニードル部材２０の移動速度が減速されることとなる。
【００２９】
ニードル部材２０における張出部２０Ｆは、図３に示されるように、円板形の輪郭を形成するように略環状に形成されている。張出部２０Ｆの直径は、本体部２０Ａの直径よりも若干小に設定されている。例えば、張出部２０Ｆの直径は、本体部２０Ａの直径より約０．２〜０．６ｍｍ程度小さく設定されている。なお、この設定値は、所定の長期間、冷凍サイクルシステムを運転した場合、ガイドチューブ１８内に堆積するであろう溶出物等に基づいて設定されており、仮に、ガイドチューブ１８内の張出部２０Ｆに対応する箇所に溶出物等が堆積したとしても、堆積した溶出部等が張出部２０Ｆに接触しない程度の値とされている。これにより、万一、溶出物がニードル部材収容部１８Ｄの内周部の端部に付着した場合であっても、張出部２０Ｆによってニードル部材２０の摺動が阻害される虞がない。
【００３０】
また、張出部２０Ｆは、本体部２０Ａの端部から所定距離、離隔した位置に軸部を介して形成されている。ニードル部材２０の円柱大径部２０Ｐ２が、ストッパ部材２２の平坦面に対し最大離隔した位置にあるとき、張出部２０Ｆの位置は、その下端が連通孔１８ｃの周縁に近接し向き合うように設定されている。これにより、弁ポート１８Ｐからの冷媒の一部は、ニードル部材収容部１８Ｄの内周部と張出部２０Ｆの外周部との間の隙間に流れ込むとともに、それよりも多くの量であるその他の冷媒は、図３の矢印に示されるように、張出部２０Ｆの下端面および周縁により、連通孔１８ｃに向けて誘導される。ニードル部材収容部１８Ｄの内周部と張出部２０Ｆの外周部との間の隙間に流れ込んだ冷媒は、本体部２０Ａの外周部とニードル部材収容部１８Ｄの内周部との間の隙間、ニードル部材収容部１８Ｄの内周部、および、連通孔１８ｂを通じてニードル部材収容部１８Ｄの外周部とチューブ本体１０の内周部との間の隙間に放出される。これにより、弁ポート１８Ｐからの冷媒の大部分が、ガイドチューブ１８の連通孔１８ｃを通じてニードル部材収容部１８Ｄの外周部とチューブ本体１０の内周部との間の隙間を通じて他端１０Ｅ２に排出される。従って、冷媒や冷凍機油に含まれる成分が溶出し形成された溶出物または磨耗粉、あるいは、溶出物と摩耗粉の化合物等が、ニードル部材２０の本体部２０Ａにおける上流側および下流側の端部に付着し堆積することがより一層回避される。また、上述の溶出物等が本体部２０Ａの外周部とニードル部材収容部１８Ｄの内周部との間の隙間に噛み込むことも回避される。
【００３１】
一方、図４は、本発明に係る絞り装置の第１実施例に用いられるニードル部材２０の代わりに、ニードル部材３０が用いられる比較例としての絞り装置を示す。なお、図４においては、図３に示される例における同一の構成要素について同一の符号を示し、その重複説明を省略する。
【００３２】
ニードル部材３０は、本発明の一例に採用されるような張出部を有することなく、ニードル部材２０の材料と同様な材料で機械加工により作られ、ニードル部材収容部１８Ｄの内周部に摺動可能に配される円柱状の本体部３０Ａと、本体部３０Ａの端部に面取部を介して連結され弁座１８Ｖに向かい合って形成される先細部３０Ｐ１と、先細部３０Ｐ１の一端部に形成される円柱大径部３０Ｐ２と、コイルスプリング１６の他端に向かい合う本体部３０Ａの端部に形成される突起状のばねガイド部３０Ｄ１と、を主な要素として構成されている。
【００３３】
先細部３０Ｐ１の最小径部は、円柱大径部３０Ｐ２の連結部の直径と同一に設定されている。所定のテーパ角度を有する円錐台状の先細部３０Ｐ１は、円柱大径部３０Ｐ２の端面がストッパ部材２２の端面に当接されるとき、弁ポート１８Ｐの直径よりも大なる直径を有する基部を弁ポート１８Ｐから所定距離、離隔した位置に有している。先細部３０Ｐ１における最小径部には、一様な直径を有する所定の長さの円柱部を有する円柱大径部３０Ｐ２が連なって形成されている。
【００３４】
ニードル部材３０のばねガイド部３０Ｄ１には、コイルスプリング１６の他方の端部が係合されている。また、コイルスプリング１６の一方の端部には、ばね受け部材１７のばねガイド部１７ｂが係合されている。ばねガイド部３０Ｄ１に連なる当接部３０Ｄ２とばねガイド部１７ｂの先端とは、所定の距離、離隔されている。これにより、仮に、ニードル部材３０が、ばねガイド部１７ｂに向って所定値以上、移動せしめられた場合、当接部３０Ｄ２の端面とばねガイド部１７ｂの先端とが当接するのでニードル部材３０の移動が規制されることとなる。
【００３５】
斯かる構成において、絞り部を通過することにより、流れが乱れた冷媒の一部は、図４に示されるように、弁ニードル部材収容部１８Ｄの内周部とニードル部材３０の外周部との間の隙間に直接的に流れ込み、弁ニードル部材収容部１８Ｄの内周部、および、連通孔１８ｂを通じて排出されるとともに、冷媒の他の部分は、連通孔１８ｃを通じてチューブ本体１０の内周部とガイドチューブ１８の外周部との間に排出されることとなる。このような場合、冷凍サイクルシステムによる比較的長期間の運転により、この比較例としての絞り装置においては、冷媒や冷凍機油に含まれる成分が溶出し形成された溶出物または磨耗粉、あるいは、溶出物と摩耗粉の化合物等である溶出物ＳＥ１およびＳＥ２が、ガイドチューブ１８の内周部におけるニードル部材３０の本体部３０Ａにおける下流側および上流側の端部近傍に付着し堆積する虞があり、その結果として、比較例としての絞り装置においては、ニードル部材３０における円滑な作動が損なわれる場合がある。
【００３６】
さらに、上述した本発明に係る絞り装置の第１実施例におけるニードル部材２０の先細部２０Ｐ１の外周部が、差圧（一端１０Ｅ１側の冷媒の入口圧力と他端１０Ｅ２側の冷媒の出口圧力との差）により、弁ポート１８Ｐの開口端部の周縁に対しさらに離隔し始める離隔開始タイミングは、コイルスプリング１６の付勢力に基づいて設定される。コイルスプリング１６のばね定数は、所定の値に設定されている。
【００３７】
また、ストッパ部材２２に円柱大径部２０Ｐ２の端面が当接した際、ストッパ部材２２と円柱大径部２０Ｐ２との当接面にはコイルスプリング１６による弁閉方向の付勢力が作用する。
【００３８】
コイルスプリング１６の付勢力の調整、即ち、各冷媒に応じたコイルスプリング１６の基準高さ（セット長）の調整は、例えば、以下のような手順で行われる。その基準高さとは、各冷媒に応じたニードル部材２０の先細部２０Ｐ１の上述の所定の離隔タイミングとなるように、設定されたコイルスプリング１６の高さをいう。
【００３９】
先ず、ストッパ部材２２がガイドチューブ１８のストッパ部材収容部１８Ｕの内周部１８ａに固定される場合、まず、ニードル部材２０の円柱大径部２０Ｐ２が、弁ポート１８Ｐに挿入される。そして、コイルスプリング等を用いてニードル部材２０を弁座１８Ｖに押し付けた状態とし、その後、ストッパ部材２２が挿入されたガイドチューブ１８が、例えば、空気を流体としたブリード流量測定装置／かしめ装置（不図示）に配された状態で、目標ブリード流量と等しい空気流量となるようにガイドチューブ１８に対するストッパ部材２２の位置を調整した後、円柱大径部２０Ｐ２の端面が当接した状態でストッパ部材２２がガイドチューブ１８にかしめ固定されることにより、ブリード流量の調整が完了する。
【００４０】
そして、ばね受け部材１２が固定される場合、ストッパ部材２２が固定されたガイドチューブ１８が、例えば、空気を流体とした所定の性能測定／かしめ装置（不図示）に配された状態で、あらかじめ規定された圧力が印加された状態での空気流量の検出に基づいてガイドチューブ１８に対するばね受け部材１２の位置を調整した後、ばね受け部材１２がかしめ固定されることにより、コイルスプリング１６のばね長さの調整が完了する。
【００４１】
従って、コイルスプリング１６のばね長さの調整を行う調整ねじ等が不要とされるので各冷媒に応じた弁開き始め圧力を調整することができ、しかも、絞り装置の構造を簡略化し、製造コストを低減できる。
【００４２】
斯かる構成において、冷媒の圧力によるニードル部材２０に作用する力がコイルスプリング１６の付勢力を超えない場合、冷媒が、図２において一次側配管Ｄｕ１を通じて矢印の示す方向に沿って供給されるとき、図１に示されるように、冷媒の圧力は、チューブ本体１０の一端１０Ｅ１、チューブ本体１０の内周部１０ａとガイドチューブ１８の外周部との間、上述の絞り部、連通路１８ｃを通過することにより減圧され、その後、冷媒が、ガイドチューブ１８の外周面とチューブ本体１０の内周面１０ａとの間を通じて他端１０Ｅ２から所定のブリード量で排出される。
【００４３】
さらに、冷媒の圧力によるニードル部材２０に作用する力がコイルスプリング１６の付勢力を超える場合、上述の絞り部を通じて流れる冷媒が、図２および図３に示されるように、弁ポート１８Ｐの周縁からさらに離隔する方向にニードル部材２０を押圧することとなる。これにより、差圧が増大するにつれて流量が急激に増大することとなる。
【００４４】
ニードル部材２０の先細部２０Ｐ１の外周部が、上述のように、弁ポート１８Ｐの開口端部の周縁に対し離隔される場合、ニードル部材２０の先細部２０Ｐ１と弁ポート１８Ｐの開口端部との間には、その開度が冷媒圧力に応じて可変になる絞り部が形成される。絞り部とは、弁ポート１８Ｐの周縁から先細部２０Ｐ１の母線への垂線と、先細部２０Ｐ１の母線との交点が、弁ポート１８Ｐの縁から最も近い箇所（最狭部）をいう。この垂線が描く円錐面の面積が、絞り部の開口面積となる。なお、この開口面積の算出は、冷媒の圧力によるニードル部材２０に作用する力がコイルスプリング１６の付勢力を超えない場合に形成される先細部２０Ｐ１の外周部と弁ポート１８Ｐの開口端部の周縁との間に形成される隙間の場合も同様である。
【００４５】
図５は、冷凍サイクルシステムの一例に適用された本発明に係る絞り装置の第２実施例の構成を示す。
【００４６】
図１に示される例においては、ニードル部材２０は、一段の張出部２０Ｆを本体部２０Ａの端部と先細部２０Ｐ１の基部との間に有するものとされるが、その代わりに、図５に示される例においては、ニードル部材４０は、互いに離隔した二段の張出部４０Ｆ１および張出部４０Ｆ２を本体部４０Ａの端部と先細部４０Ｐ１の基部との間に有するものとされる。なお、図５において、図１に示される例における同一の構成要素について同一の符号を付して示し、その重複説明を省略する。
【００４７】
絞り装置は、例えば、上述の例と同様に図２に示されるように、冷凍サイクルシステムの配管における凝縮器６の出口と蒸発器２の入口との間に配置されている。
【００４８】
絞り装置は、上述の冷凍サイクルシステムの配管に接合されるチューブ本体１０と、チューブ本体１０の内周部に固定されるガイドチューブ１８´と、ガイドチューブ１８´における一次側配管Ｄｕ１に近い端部に一体に形成され冷媒の流量を調整する冷媒流量調整部を構成する弁座１８´Ｖ、および、ニードル部材４０と、ニードル部材４０を弁座１８´Ｖに対し近接する方向に付勢するコイルスプリング１６と、コイルスプリング１６の一方の端部を支持するばね受け部材１２´と、冷媒の圧力によるニードル部材４０に作用する力がコイルスプリング１６の付勢力を超えない場合、ニードル部材４０の円柱大径部４０Ｐ２の端面を受け止めるストッパ部材２２と、を主な要素として含んで構成されている。
【００４９】
チューブ本体１０の内周部における一端１０Ｅ１から所定距離、離隔した中間部には、チューブ本体１０の内径よりも小なる外径を有するガイドチューブ１８´の固定部１８´Ａの外周部が固定されている。ガイドチューブ１８´は、かしめ加工によるチューブ本体１０の窪み１０ＣＡ１により形成される突起がその固定部１８´Ａの外周部に食い込むことにより固定されている。チューブ本体１０の他端１０Ｅ２に最も近いニードル部材収容部１８´Ｄの端部の内周部に、ばね受け部材１２´が固定されている。ばね受け部材１２´は、かしめ加工によるガイドチューブ１８´における円筒形の窪み１８´ＣＡ１により形成される突起がその外周部に食い込むことにより固定されている。
【００５０】
ガイドチューブ１８´は、例えば、銅、真鍮、または、アルミニウム、あるいは、ステンレス鋼等の材料で機械加工により作られている。ガイドチューブ１８´における固定部１８´Ａよりも下流側にある円筒状のニードル部材収容部１８´Ｄ、および、固定部１８´Ａよりも上流側にある円筒状のストッパ部材収容部１８´Ｕは、それぞれ、チューブ本体１０の内径よりも小なる外径を有している。ガイドチューブ１８´は、チューブ本体１０の他端１０Ｅ２に最も近いニードル部材収容部１８´Ｄの端部の内周部に、ばね受け部材１２´を有し、チューブ本体１０の一端１０Ｅ１に最も近いストッパ部材収容部１８´Ｕの端部の内周部に、ストッパ部材２２を有している。ガイドチューブ１８´における上述のニードル部材収容部１８´Ｄ、ストッパ部材収容部１８´Ｕ、および、固定部１８´Ａは、一体に形成されている。
【００５１】
固定部１８´Ａに形成される弁座１８´Ｖは、ニードル部材４０における後述する先細部４０Ｐ１が挿入される弁ポート１８´Ｐを内部中央部に有している。弁ポート１８´Ｐは、所定の一様な直径で弁座１８´Ｖの中心軸線に沿って貫通する円形の開口を有している。なお、弁ポート１８´Ｐは、斯かる例に限られることなく、例えば、弁座１８´Ｖの中心軸線に沿って一端１０Ｅ１に向けて末広状に貫通するものであってもよい。ガイドチューブ１８´における弁ポート１８´Ｐよりも上流側部分には、弁ポート１８´Ｐの直径よりも内径が上流側に向けて徐々に大きくなる末広部が、固定部１８´Ａの内側に形成されている。
【００５２】
ストッパ部材収容部１８´Ｕの内周部１８´ａには、ストッパ部材２２が固定されている。ストッパ部材２２の両端面のうちの一方の端面には、ニードル部材４０の先細部４０Ｐ１が弁ポート１８´Ｐに近接したとき（冷媒の圧力によるニードル部材４０に作用する力がコイルスプリング１６の付勢力を超えない場合）、ニードル部材４０の円柱大径部４０Ｐ２の端面が当接されている。
【００５３】
図５に示されるように、ガイドチューブ１８´における弁座１８´Ｖよりも下流側部分には、弁ポート１８´Ｐの直径よりも内径が大である拡大部１８´Ｍが、ニードル部材収容部１８´Ｄの内側に形成されている。その拡大部１８´Ｍには、図５において二点鎖線および実線で示されるように、後述するニードル部材４０の張出部４０Ｆ１および４０Ｆ２が配される。
【００５４】
ニードル部材収容部１８´Ｄの内周部におけるばね受け部材１２´と上述の弁座１８´Ｖとの間には、連通孔１８´ｃが弁座１８´Ｖの直上に上述の拡大部１８´Ｍに向き合って形成されている。連通孔１８´ｃは、ガイドチューブ１８´のニードル部材収容部１８´Ｄをその半径方向に貫通することにより、ガイドチューブ１８´の内周部、弁ポート１８´Ｐ、および、上述の拡大部１８´Ｍを、チューブ本体１０の内周部とガイドチューブ１８´のニードル部材収容部１８´Ｄにおける外周部との間に連通させる。
【００５５】
ばね受け部材１２´は、かしめ加工によるガイドチューブ１８´におけるニードル部材収容部１８´Ｄの窪み１８´ＣＡ１により形成される突起がその外周部に食い込むことによりニードル部材収容部１８´Ｄの内周部に固定されている。付勢部材支持部としてのばね受け部材１２´は、コイルスプリング１６の一端が係合されるばねガイド１２´ｂを有している。コイルスプリング１６の他端は、ニードル部材４０のばねガイド部４０Ｄ１に係合されている。ニードル部材収容部１８´Ｄにおけるコイルスプリング１６に向き合う部分には、連通孔１８´ｃの直径よりも小なる直径を有する連通孔１８´ｂがガイドチューブ１８の半径方向に貫通するように形成されている。これにより、ニードル部材収容部１８´Ｄの内側とチューブ本体１０の内周部とガイドチューブ１８´のニードル部材収容部１８´Ｄにおける外周部との間の隙間が、連通することとなる。
【００５６】
また、ニードル部材収容部１８´Ｄの内周部における連通孔１８´ｂよりも後述するニードル部材４０の本体部４０Ａの端部に近い部分には、環状の凹部１８´Ｒが形成されている。
【００５７】
ニードル部材４０は、例えば、真鍮、または、ステンレス鋼等の材料で機械加工により作られ、ニードル部材収容部１８´Ｄの内周部に摺動可能に配される円柱状の本体部４０Ａと、本体部４０Ａに後述する張出部４０Ｆ１および４０Ｆ２を介して連結され弁座１８´Ｖに向かい合って形成される先細部４０Ｐ１と、先細部４０Ｐ１の一端部に形成される円柱大径部４０Ｐ２と、コイルスプリング１６の他端に向かい合う本体部４０Ａの端部に形成される突起状のばねガイド部４０Ｄ１と、本体部４０Ａと先細部４０Ｐ１の基部との間に形成される二段の張出部４０Ｆ１および４０Ｆ２と、を主な要素として構成されている。
【００５８】
先細部４０Ｐ１の最小径部は、円柱大径部４０Ｐ２の連結部の直径と同一に設定されている。所定のテーパ角度を有する円錐台状の先細部４０Ｐ１は、図５に二点鎖線で示されるように、円柱大径部４０Ｐ２の端面がストッパ部材２２の端面に当接されるとき、弁ポート１８´Ｐの直径よりも大なる直径を有する基部を弁ポート１８´Ｐから所定距離、離隔した位置に有している。先細部４０Ｐ１における最小径部には、一様な直径を有する所定の長さの円柱部を有する円柱大径部４０Ｐ２が連なって形成されている。円柱大径部４０Ｐ２の端面の直径は、先細部４０Ｐ１の最小径部よりも大に設定されている。先細部４０Ｐ１における弁ポート１８´Ｐの開口端部に対応する位置から上述の円柱大径部４０Ｐ２の端面までの長さは、所定の長さに設定されている。
【００５９】
円柱大径部４０Ｐ２の端面がストッパ部材２２の平坦な端面に当接されるとき、ニードル部材４０の先細部４０Ｐ１の外周部における弁ポート１８´Ｐの開口端部に対応する位置において、先細部４０Ｐ１の外周部が、弁ポート１８´Ｐの開口端部の周縁に対し所定の隙間を形成するように配置されている。その際、ニードル部材４０の先細部４０Ｐ１と弁ポート１８´Ｐの開口端部との間には、後述する絞り部が形成される。チューブ本体１０内の冷媒の圧力が所定値以下の場合、円柱大径部４０Ｐ２の端面は、コイルスプリング１６の付勢力と一次側配管Ｄｕ１からの冷媒の圧力との差に応じた所定の圧力でストッパ部材２２の平坦面に当接されている。
【００６０】
このような弁ポート１８´Ｐの開口端部の周縁に対して形成される所定の隙間の量により、絞り部を通過する所定のブリード量が設定されることとなる。また、ニードル部材４０の円柱大径部４０Ｐ２は、ストッパ部材２２の平坦面に当接されているのでニードル部材４０に二次側からの不所望な圧力が作用しニードル部材４０の先細部４０Ｐ１が弁座１８´Ｖの弁ポート１８´Ｐの開口端に食い付くことが回避される。
【００６１】
ニードル部材４０における張出部４０Ｆ１および４０Ｆ２は、それぞれ、図５に示されるように、中心軸線に対し直交し所定の間隔をもって互いに平行に形成されている。張出部４０Ｆ１および４０Ｆ２の直径は、本体部４０Ａの直径よりも若干小に設定されている。これにより、万一、溶出物等がニードル部材収容部１８´Ｄの内周部の端部に付着した場合であっても、張出部４０Ｆ１および４０Ｆ２の機能が阻害される虞がない。張出部４０Ｆ１は、円板形の輪郭を形成するように略環状に形成され、本体部４０Ａの端部から所定距離、離隔した位置に形成されている。張出部４０Ｆ２は、張出部４０Ｆ１に対し所定の間隔をもって離隔し先細部４０Ｐ１の基部に連結されている。張出部４０Ｆ１と本体部４０Ａとの間、および、張出部４０Ｆ１と張出部４０Ｆ２との間の部分は、それぞれ、張出部４０Ｆ１および４０Ｆ２の直径よりも小であって先細部４０Ｐ１の基部の直径と略同一の直径を有する軸部により連結されている。このようにニードル部材４０が、二段の張出部４０Ｆ１および４０Ｆ２を有することにより、図１に示される例に比してニードル部材収容部１８´Ｄの内周部と張出部４０Ｆ１および４０Ｆ２の外周部との間を通過する冷媒の量が低減される。
【００６２】
ニードル部材４０の円柱大径部４０Ｐ２が、ストッパ部材２２の平坦面に対し最大離隔した位置にあるとき、張出部４０Ｆ２の位置は、その下端が連通孔１８´ｃの周縁に近接し向き合うように設定されている。これにより、弁ポート１８´Ｐからの冷媒の一部は、ニードル部材収容部１８´Ｄの内周部と張出部４０Ｆ１および４０Ｆ２の外周部との間の隙間に流れ込むとともに、それよりも多くの量であるその他の冷媒は、張出部４０Ｆ２の下端面および周縁により、連通孔１８´ｃに向けて誘導される。ニードル部材収容部１８´Ｄの内周部と張出部４０Ｆ１および４０Ｆ２の外周部との間の隙間に流れ込んだ冷媒は、本体部４０Ａの外周部とニードル部材収容部１８´Ｄの内周部との間の隙間、ニードル部材収容部１８´Ｄの内周部、および、連通孔１８´ｂを通じてニードル部材収容部１８´Ｄの外周部とチューブ本体１０の内周部１０ａとの間の隙間に放出される。これにより、弁ポート１８´Ｐからの冷媒の大部分が、ガイドチューブ１８´の連通孔１８´ｃを通じてニードル部材収容部１８´Ｄの外周部とチューブ本体１０の内周部との間の隙間を通じて他端１０Ｅ２に排出される。従って、冷媒や冷凍機油に含まれる成分が溶出し形成された溶出物または磨耗粉、あるいは、溶出物と摩耗粉の化合物等が、ニードル部材４０の本体部４０Ａにおける上流側および下流側の端部に付着し堆積することがより一層回避される。また、上述の溶出物等が本体部４０Ａの外周部とニードル部材収容部１８´Ｄの内周部との間の隙間に噛み込むことも、回避される。
【００６３】
図６は、冷凍サイクルシステムの一例に適用された本発明に係る絞り装置の第３実施例の構成を示す。
【００６４】
図１に示される例においては、ガイドチューブ１８が連通孔１８ｂを有するものとされるが、その代わりに、図６に示される例においては、ガイドチューブ２８は、そのような連通孔を有することなく、しかも、ニードル部材５０の本体部５０Ａが、ガイドチューブ２８のニードル部材収容部２８Ｄの内周面に向かい合う平坦面５０ＦＳを有するものとされる。なお、図６において、図１に示される例における同一の構成要素について同一の符号を付して示し、その重複説明を省略する。
【００６５】
絞り装置は、例えば、図２に示されるように、冷凍サイクルシステムの配管における凝縮器６の出口と蒸発器２の入口との間に配置されている。
【００６６】
絞り装置は、図６に拡大されて示されるように、上述の冷凍サイクルシステムの配管に接合されるチューブ本体１０と、チューブ本体１０の内周部に固定されるガイドチューブ２８と、ガイドチューブ２８における一次側配管Ｄｕ１に近い端部に一体に形成され冷媒の流量を調整する冷媒流量調整部を構成する弁座２８Ｖ、および、ニードル部材５０と、ニードル部材５０を弁座２８Ｖに対し近接する方向に付勢するコイルスプリング１６と、コイルスプリング１６の一方の端部を支持するばね受け部材１２と、ニードル部材５０の後述する円柱大径部５０Ｐ２の端面を受け止めるストッパ部材２２と、を主な要素として含んで構成されている。
【００６７】
チューブ本体１０の内周部における一端１０Ｅ１から所定距離、離隔した中間部には、後述するガイドチューブ２８の固定部２８Ａの外周部が固定されている。ガイドチューブ２８の固定部２８Ａは、かしめ加工によるチューブ本体１０の窪み１０ＣＡ１により形成される突起がその固定部２８Ａの外周部に食い込むことにより固定されている。
【００６８】
ガイドチューブ２８は、例えば、銅、真鍮、または、アルミニウム、あるいは、ステンレス鋼等の材料で機械加工により作られている。ガイドチューブ２８における固定部２８Ａよりも下流側にある円筒状のニードル部材収容部２８Ｄ、および、固定部２８Ａよりも上流側にある円筒状のストッパ部材収容部２８Ｕは、それぞれ、チューブ本体１０の内径よりも小なる外径を有している。ガイドチューブ２８は、チューブ本体１０の他端１０Ｅ２に最も近いニードル部材収容部２８Ｄの端部の内周部に、ばね受け部材１２を有し、チューブ本体１０の一端１０Ｅ１に最も近いストッパ部材収容部２８Ｕの端部の内周部に、ストッパ部材２２を有している。ガイドチューブ２８における上述のニードル部材収容部２８Ｄ、ストッパ部材収容部２８Ｕ、および、固定部２８Ａは、一体に形成されている。
【００６９】
固定部２８Ａに形成される弁座２８Ｖは、ニードル部材５０における後述する先細部５０Ｐ１が挿入される弁ポート２８Ｐを内部中央部に有している。弁ポート２８Ｐは、所定の一様な直径で弁座２８Ｖの中心軸線に沿って貫通する円形の開口を有している。なお、弁ポート２８Ｐは、斯かる例に限られることなく、例えば、弁座２８Ｖの中心軸線に沿って一端１０Ｅ１に向けて末広状に貫通するものであってもよい。ガイドチューブ２８における弁ポート２８Ｐよりも上流側部分には、弁ポート２８Ｐの直径よりも内径が上流側に向けて徐々に大きくなる末広部が、固定部２８Ａの内側に形成されている。
【００７０】
ストッパ部材収容部２８Ｕの内周部には、ストッパ部材２２が固定されている。ストッパ部材２２の両端面のうちの一方の端面には、ニードル部材５０の先細部５０Ｐ１が弁ポート２８Ｐに近接したとき、ニードル部材５０の円柱大径部５０Ｐ２の端面が当接されている。ストッパ部材２２は、互いに離隔し向き合う平坦面２２ＦＳを外周面の一部に有している。これにより、冷媒の流路が、ガイドチューブ２８の内周面とストッパ部材２２の各平坦面２２ＦＳとの間に形成されることとなる。
【００７１】
図６に示されるように、ガイドチューブ２８における弁座２８Ｖよりも下流側部分には、弁ポート２８Ｐの直径よりも内径が大である拡大部２８Ｍが、ニードル部材収容部２８Ｄの内側に形成されている。その拡大部２８Ｍには、後述するニードル部材５０の張出部５０Ｆが配される。
【００７２】
ニードル部材収容部２８Ｄの内周部におけるばね受け部材１２と上述の弁座２８Ｖとの間には、連通孔２８ｃが弁座２８Ｖの直上に上述の拡大部２８Ｍに向き合って形成されている。連通孔２８ｃは、ガイドチューブ２８のニードル部材収容部２８Ｄをその半径方向に貫通することにより、ガイドチューブ２８の内周部、弁ポート２８Ｐ、および、上述の拡大部２８Ｍを、チューブ本体１０の内周部とガイドチューブ２８のニードル部材収容部２８Ｄにおける外周部との間に連通させる。
【００７３】
ばね受け部材１２は、かしめ加工によるガイドチューブ２８におけるニードル部材収容部２８Ｄの窪み２８ＣＡ１により形成される突起がその外周部に食い込むことによりニードル部材収容部２８Ｄの内周部に固定されている。コイルスプリング１６の他端は、ニードル部材５０のばねガイド部５０Ｄ１に係合されている。
【００７４】
ニードル部材５０は、例えば、真鍮、または、ステンレス鋼等の材料で機械加工により作られ、ニードル部材収容部２８Ｄの内周部に摺動可能に配される円柱状の本体部５０Ａと、本体部５０Ａに後述する張出部５０Ｆを介して連結され弁座２８Ｖに向かい合って形成される先細部５０Ｐ１と、先細部５０Ｐ１の一端部に形成される円柱大径部５０Ｐ２と、コイルスプリング１６の他端に向かい合う本体部５０Ａの端部に形成される突起状のばねガイド部５０Ｄ１と、本体部５０Ａと先細部５０Ｐ１の基部との間に形成される張出部５０Ｆと、を主な要素として構成されている。
【００７５】
略Ｄ字形の横断面を有する本体部５０Ａは、その中心軸線から所定距離、離隔した位置に平坦面５０ＦＳを有している。平坦面５０ＦＳは、その中心軸線に沿って端から端まで延びている。これにより、上述の拡大部２８Ｍとコイルスプリング１６が配されるニードル部材収容部２８Ｄの内周部とを連通させる連通路が、ガイドチューブ２８におけるニードル部材収容部２８Ｄの内周部と向かい合う本体部５０Ａの平坦面５０ＦＳとの間に形成されることとなる。
【００７６】
先細部５０Ｐ１の最小径部は、円柱大径部５０Ｐ２の連結部の直径と同一に設定されている。所定のテーパ角度を有する円錐台状の先細部５０Ｐ１は、円柱大径部５０Ｐ２の端面がストッパ部材２２の端面に当接されるとき、弁ポート２８Ｐの直径よりも大なる直径を有する基部を弁ポート２８Ｐから所定距離、離隔した位置に有している。先細部５０Ｐ１における最小径部には、一様な直径を有する所定の長さの円柱部を有する円柱大径部５０Ｐ２が連なって形成されている。円柱大径部５０Ｐ２の端面の直径は、先細部５０Ｐ１の最小径部よりも大に設定されている。先細部５０Ｐ１における弁ポート２８Ｐの開口端部に対応する位置から上述の円柱大径部５０Ｐ２の端面までの長さは、所定の長さに設定されている。
【００７７】
円柱大径部５０Ｐ２の端面がストッパ部材２２の平坦な端面に当接されるとき、ニードル部材５０の先細部５０Ｐ１の外周部における弁ポート２８Ｐの開口端部に対応する位置において、先細部５０Ｐ１の外周部が、弁ポート２８Ｐの開口端部の周縁に対し所定の隙間を形成するように配置されている。その際、ニードル部材５０の先細部５０Ｐ１と弁ポート２８Ｐの開口端部との間には、後述する絞り部が形成される。チューブ本体１０内の冷媒の圧力が所定値以下の場合、円柱大径部５０Ｐ２の端面は、コイルスプリング１６の付勢力と一次側配管Ｄｕ１からの冷媒の圧力との差に応じた所定の圧力でストッパ部材２２の平坦面に当接されている。
【００７８】
このような、弁ポート２８Ｐの開口端部の周縁に対して形成される所定の隙間の量により、絞り部を通過する所定のブリード量が設定されることとなる。また、ニードル部材５０の円柱大径部５０Ｐ２は、ストッパ部材２２の平坦面に当接されているのでニードル部材５０に二次側からの不所望な圧力が作用しニードル部材５０の先細部５０Ｐ１が弁座２８Ｖの弁ポート２８Ｐの開口端に食い付くことが回避される。
【００７９】
ニードル部材５０における張出部５０Ｆは、円板形の輪郭を形成するように略環状に形成されている。張出部５０Ｆの直径は、本体部５０Ａの直径よりも若干小に設定されている。これにより、万一、溶出物がニードル部材収容部２８Ｄの内周部の端部に付着した場合であっても、張出部５０Ｆの機能が阻害される虞がない。また、張出部５０Ｆは、本体部５０Ａの端部から所定距離、離隔した位置に軸部を介して形成されている。ニードル部材５０の円柱大径部５０Ｐ２が、ストッパ部材２２の平坦面に対し最大離隔した位置にあるとき、張出部５０Ｆの位置は、その下端が連通孔２８ｃの周縁に近接し向き合うように設定されている。これにより、弁ポート２８Ｐからの冷媒の一部は、ニードル部材収容部２８Ｄの内周部と張出部５０Ｆの外周部との間の隙間に流れ込むとともに、それよりも多くの量であるその他の冷媒は、張出部５０Ｆの下端面および周縁により、連通孔２８ｃに向けて誘導される。これにより、弁ポート２８Ｐからの冷媒の大部分が、ガイドチューブ２８の連通孔２８ｃを通じてニードル部材収容部２８Ｄの外周部とチューブ本体１０の内周部との間の隙間を通じて他端１０Ｅ２に排出される。従って、冷媒や冷凍機油に含まれる成分が溶出し形成された溶出物または磨耗粉、あるいは、溶出物と摩耗粉の化合物等が、ニードル部材５０の本体部５０Ａにおける上流側および下流側の端部に付着し堆積することがより一層回避される。また、上述の溶出物等が本体部５０Ａの外周部とニードル部材収容部２８Ｄの内周部との間の隙間に噛み込むことも、回避される。
【００８０】
一方、ニードル部材収容部２８Ｄの内周部と張出部５０Ｆの外周部との間の隙間に流れ込んだ冷媒は、本体部５０Ａの外周部とニードル部材収容部２８Ｄの内周部との間の隙間、ニードル部材５０の平坦面５０ＦＳとニードル部材収容部２８Ｄの内周部との間に形成される連通路を通じてコイルスプリング１６が配されるニードル部材収容部２８Ｄの内周部に流れ込む。これにより、それ以降、冷媒が本体部５０Ａの外周部とニードル部材収容部２８Ｄの内周部との間の隙間を通過しないので冷媒や冷凍機油に含まれる成分が溶出し形成された溶出物または磨耗粉、あるいは、溶出物と摩耗粉の化合物等が、ニードル部材５０の本体部５０Ａにおける上流側および下流側の端部に付着し堆積することが回避される。
【００８１】
その際、仮に、ばね受け部材１２の外周部とガイドチューブ２８の内周部との間の隙間から冷媒が漏れ出す場合であっても、弁ポート２８Ｐからの冷媒の圧力が、上述の連通路を通じてコイルスプリング１６が配されるニードル部材収容部２８Ｄの内周部に直接的に作用するので上述の拡大部２８Ｍ内の圧力とコイルスプリング１６が配されるニードル部材収容部２８Ｄの内部圧力（背圧）とが略同一となり、流量特性の不安定さが、抑制される。
【００８２】
斯かる構成において、冷媒の圧力によるニードル部材５０に作用する力がコイルスプリング１６の付勢力を超えない場合、冷媒が、図２において一次側配管Ｄｕ１を通じて矢印の示す方向に沿って供給されるとき、冷媒の圧力は、チューブ本体１０の一端１０Ｅ１、チューブ本体１０の内周部１０ａとガイドチューブ２８の外周部との間、上述の絞り部、連通路２８ｃを通過することにより減圧され、その後、冷媒が、ガイドチューブ２８の外周面とチューブ本体１０の内周面１０ａとの間を通じて他端１０Ｅ２から所定のブリード量で排出される。
【００８３】
さらに、冷媒の圧力によるニードル部材５０に作用する力がコイルスプリング１６の付勢力を超える場合、上述の絞り部を通じて流れる冷媒が、弁ポート２８Ｐの周縁からさらに離隔する方向にニードル部材５０を押圧することとなる。これにより、流量が所定の値以上となるとき、差圧が増大するにつれて流量が急激に増大することとなる。
【００８４】
図７は、冷凍サイクルシステムの一例に適用された本発明に係る絞り装置の第４実施例の構成を示す。
【００８５】
図６に示される例においては、ニードル部材５０の張出部５０Ｆの下端の周縁部は、直角の角で形成されているが、その代わりに、図７に示される例においては、ニードル部材６０の張出部６０Ｆの下端の周縁部には、面取部６０ＦＣが施されるものとされる。なお、図７は、図６に示される例における構成要素と同一の構成要素について同一の符号を付して示し、その重複説明を省略する。
【００８６】
ニードル部材６０は、例えば、真鍮、または、ステンレス鋼等の材料で機械加工により作られ、ニードル部材収容部２８Ｄの内周部に摺動可能に配される円柱状の本体部６０Ａと、本体部６０Ａに後述する張出部６０Ｆを介して連結され弁座２８Ｖに向かい合って形成される先細部６０Ｐ１と、先細部６０Ｐ１の一端部に形成される円柱大径部６０Ｐ２と、コイルスプリング１６の他端に向かい合う本体部６０Ａの端部に形成される突起状のばねガイド部６０Ｄ１と、本体部６０Ａと先細部６０Ｐ１の基部との間に形成される張出部６０Ｆと、を主な要素として構成されている。
【００８７】
略Ｄ字形の横断面を有する本体部６０Ａは、その中心軸線から所定距離、離隔した位置に平坦面６０ＦＳを有している。平坦面６０ＦＳは、その中心軸線に沿って端から端まで延びている。これにより、上述の拡大部２８Ｍとコイルスプリング１６が配されるニードル部材収容部２８Ｄの内周部とを連通させる連通路が、ガイドチューブ２８におけるニードル部材収容部２８Ｄの内周部と向かい合う本体部６０Ａの平坦面６０ＦＳとの間に形成されることとなる。
【００８８】
先細部６０Ｐ１の最小径部は、円柱大径部６０Ｐ２の連結部の直径と同一に設定されている。所定のテーパ角度を有する円錐台状の先細部６０Ｐ１は、円柱大径部６０Ｐ２の端面がストッパ部材２２の端面に当接されるとき、弁ポート２８Ｐの直径よりも大なる直径を有する基部を弁ポート２８Ｐから所定距離、離隔した位置に有している。先細部６０Ｐ１における最小径部には、一様な直径を有する所定の長さの円柱部を有する円柱大径部６０Ｐ２が連なって形成されている。円柱大径部６０Ｐ２の端面の直径は、先細部６０Ｐ１の最小径部よりも大に設定されている。先細部６０Ｐ１における弁ポート２８Ｐの開口端部に対応する位置から上述の円柱大径部６０Ｐ２の端面までの長さは、所定の長さに設定されている。
【００８９】
円柱大径部６０Ｐ２の端面がストッパ部材２２の平坦な端面に当接されるとき、ニードル部材６０の先細部６０Ｐ１の外周部における弁ポート２８Ｐの開口端部に対応する位置において、先細部６０Ｐ１の外周部が、弁ポート２８Ｐの開口端部の周縁に対し所定の隙間を形成するように配置されている。その際、ニードル部材６０の先細部６０Ｐ１と弁ポート２８Ｐの開口端部との間には、後述する絞り部が形成される。チューブ本体１０内の冷媒の圧力が所定値以下の場合、円柱大径部６０Ｐ２の端面は、コイルスプリング１６の付勢力と一次側配管Ｄｕ１からの冷媒の圧力との差に応じた所定の圧力でストッパ部材２２の平坦面に当接されている。
【００９０】
このような弁ポート２８Ｐの開口端部の周縁に対して形成される所定の隙間の量により、絞り部を通過する所定のブリード量が設定されることとなる。また、ニードル部材６０の円柱大径部６０Ｐ２は、ストッパ部材２２の平坦面に当接されているのでニードル部材６０に二次側からの不所望な圧力が作用しニードル部材６０の先細部６０Ｐ１が弁座２８Ｖの弁ポート２８Ｐの開口端に食い付くことが回避される。
【００９１】
ニードル部材６０における張出部６０Ｆは、円板形の輪郭を形成するように略環状に形成されている。張出部６０Ｆの直径は、本体部６０Ａの直径よりも若干小に設定されている。これにより、万一、溶出物がニードル部材収容部２８Ｄの内周部の端部に付着した場合であっても、張出部６０Ｆの機能が阻害される虞がない。また、張出部６０Ｆは、本体部６０Ａの端部から所定距離、離隔した位置に軸部を介して形成されている。張出部６０Ｆは、弁ポート２８Ｐに向き合う下端に面取部６０ＦＣを有している。
【００９２】
ニードル部材６０の円柱大径部６０Ｐ２が、ストッパ部材２２の平坦面に対し最大離隔した位置にあるとき、張出部６０Ｆの位置は、その下端が連通孔２８ｃの周縁に近接し向き合うように設定されている。
【００９３】
なお、斯かる実施例においても、上述の実施例において説明した同様な作用効果を奏する。
【００９４】
なお、上述の例においては、張出部６０Ｆは、弁ポート２８Ｐに向き合う下端に面取部６０ＦＣを有しているが、必ずしもこのようになされる必要がなく、例えば、冷媒をより円滑に連通孔に導くような凹状の形状が張出部６０Ｆの下端に形成されてもよい。
【符号の説明】
【００９５】
１０    チューブ本体
１２、１２´    ばね受け部材
１８、１８´、２８    ガイドチューブ
１８Ｖ、１８´Ｖ、２８Ｖ    弁座
１８Ｐ、１８´Ｐ、２８Ｐ    弁ポート
２０、４０、５０、６０    ニードル部材
２０Ｆ、４０Ｆ１、４０Ｆ２、５０Ｆ、６０Ｆ    張出部
５０ＦＳ、６０ＦＳ    平坦面
２２    ストッパ部材
【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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