(57)【要約】【課題】冷凍サイクル装置などに用いられた際に生じる騒音を抑制できるニードル弁及びこのニードル弁を有する冷凍サイクル装置を提供する。【解決手段】ニードル弁１は弁箱１０と弁体３０を備えている。弁箱１０内には弁室１１が形成されているとともにその弁座２２から弁口１２が弁室１１内に向かって立設している。弁体３０は弁口１２に接離して開度を変更する。弁体３０の流量調整部３３は先細に形成されている。弁体３０の軸芯を通る断面において流量調整部３３のなす角度をθとし弁口１２の内径をＤとし弁口１２の軸芯方向の全長をＬとすると、角度θが０度を超えかつ４０度以下である場合に、Ｌ／Ｄが３．０以上でかつ６．５以下である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入口ポートから供給された流体を収容する弁室と、前記流体を出口ポートに導くとともに長手方向に内径が一定に形成された弁口とを有した弁箱と、
前記弁口に接離自在に設けられかつ当該弁口に近づくのにしたがって先細となる針状に形成されているとともに、前記弁口に接離することで開度を変更する弁体と、を備えたニードル弁において、
前記弁口が、前記入口ポートの内面よりも前記弁室の内側に向かって突出しているとともに、
前記弁体の軸芯を通る断面において、当該弁体の先端部のなす角度をθとし、前記弁口の内径をＤとし、前記弁口の軸芯方向の全長をＬとすると、
前記角度θが０度を超えかつ４０度以下である場合に、Ｌ／Ｄが３．０以上でかつ６．５以下であるとともに、
前記角度θが４０度を越えて８０度以下である場合に、Ｌ／Ｄが１．５以上でかつ４．５以下であることを特徴とするニードル弁。
【請求項２】
前記弁口は、円筒状に形成されて、前記弁室の内面から当該弁室の内側に向かって突出していることを特徴とする請求項１記載のニードル弁。
【請求項３】
前記弁口の外周面が、前記弁室の内面から当該弁室の内側に向かうにしたがって、当該弁口が徐々に細くなる方向に形成されていることを特徴とする請求項２記載のニードル弁。
【請求項４】
前記弁口の外周面が、単葉双曲面に形成されていることを特徴とする請求項３記載のニードル弁。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のうちいずれか一項に記載のニードル弁を冷媒回路中に有す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、冷凍サイクル装置などに用いられて、内側に冷媒などの流体を通すニードル弁及びこのニードル弁を有する冷凍サイクル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷凍サイクル装置などの流体を循環させる各種の装置では、各種のニードル弁（例えば、特許文献１参照）が用いられている。特許文献１に示されたニードル弁は、内側に冷媒などの流体を通す流路が形成された弁箱と、弁箱の弁座に接離自在に設けられた針状の弁体と、前記弁体を前記弁座に接離させる駆動部とを備えている。
【０００３】
前述した特許文献１に示されたニードル弁は、駆動部のステータのコイルなどに電流を印加し、当該駆動部のロータを回転させることで、弁体を弁座に設けられた弁口に接離させて、開度を変更して、前述した流体の流量を適宜変更する。
【特許文献１】特開２００６−９７９４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述した特許文献１に示されたニードル弁は、弁箱に形成された流路内を流れる流体の流れは、弁口の弁箱寄りの端部の内縁ではがれて、当該内縁からキャビテーションが生じ、この発生したキャビテーションが弁口内を通って、当該ニードル弁の下流に導かれ、その後、弁箱を出た後に消滅することが多い。従来のニードル弁では、弁箱を出た後にキャビテーションが消滅するので、当該消滅した時の騒音がニードル弁の下流に伝わってしまい、冷凍サイクル装置自体が発生する騒音が大きくなる傾向であった。
【０００５】
したがって、本発明の目的は、特に、冷凍サイクル装置などに用いられた際に生じる騒音を抑制できるニードル弁及びこのニードル弁を有する冷凍サイクル装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の本発明のニードル弁は、入口ポートから供給された流体を収容する弁室と、前記流体を出口ポートに導くとともに長手方向に内径が一定に形成された弁口とを有した弁箱と、前記弁口に接離自在に設けられかつ当該弁口に近づくのにしたがって先細となる針状に形成されているとともに、前記弁口に接離することで開度を変更する弁体と、を備えたニードル弁において、前記弁口が、前記入口ポートの内面よりも前記弁室の内側に向かって突出しているとともに、前記弁体の軸芯を通る断面において、当該弁体の先端部のなす角度をθとし、前記弁口の内径をＤとし、前記弁口の軸芯方向の全長をＬとすると、前記角度θが０度を超えかつ４０度以下である場合に、Ｌ／Ｄが３．０以上でかつ６．５以下であるとともに、前記角度θが４０度を越えて８０度以下である場合に、Ｌ／Ｄが１．５以上でかつ４．５以下であることを特徴としている。
【０００７】
請求項２に記載の本発明のニードル弁は、請求項１記載のニードル弁において、前記弁口は、円筒状に形成されて、前記弁室の内面から当該弁室の内側に向かって突出していることを特徴としている。
【０００８】
請求項３に記載の本発明のニードル弁は、請求項２記載のニードル弁において、前記弁口の外周面が、前記弁室の内面から当該弁室の内側に向かうにしたがって、当該弁口が徐
々に細くなる方向に形成されていることを特徴としている。
【０００９】
請求項４に記載の本発明のニードル弁は、請求項３記載のニードル弁において、前記弁口の外周面が、単葉双曲面に形成されていることを特徴としている。
【００１０】
請求項５に記載の本発明の冷凍サイクル装置は、請求項１乃至請求項４のうちいずれか一項に記載のニードル弁を冷媒回路中に有することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載された本発明のニードル弁は、弁口を入口ポートの内面よりも弁室の内側に向かって突出させて、弁口の内径Ｄと弁口の全長Ｌとの関係が、弁体の先端部のなす角度θが０度を超えかつ４０度以下である場合に、Ｌ／Ｄが３．０以上でかつ６．５以下となる関係であり、かつ、角度θが４０度を越えて８０度未満である場合に、Ｌ／Ｄが１．５以上でかつ４．５以下となる関係である。即ち、弁口の弁室寄りの端部の内縁で生じたキャビテーションが、当該弁口内で消滅できる程、弁口を弁室の内面から当該弁室の内側に向かって突出させて、弁口の内径Ｄに対して弁口の全長Ｌを十分に長く形成している。
【００１２】
このため、弁室内で生じたキャビテーションが、弁口内で殆ど消滅して、弁口外で消滅することを防止できる。したがって、キャビテーションが消滅した時の騒音がニードル弁の下流に伝わることを防止でき、冷凍サイクル装置などに用いられた際に、当該冷凍サイクル装置自体が生じる騒音を抑制することができる。
【００１３】
請求項２に記載された本発明のニードル弁は、弁口が円筒状に形成されて、弁室の内面から当該弁室の内側に向かって突出しているので、入口ポートを介して弁室内に導かれた流体が弁室の内面に衝突した後に弁口を通して出口ポートに導かれることがある。このため、弁口内に流入する流体の流速が減速されて、当該弁口内でキャビテーションが生じることを防止できる。したがって、弁口外でキャビテーションが消滅することを勿論防止でき、騒音を確実に抑制することができる。
【００１４】
請求項３に記載された本発明のニードル弁は、弁口の外周面が弁室の内側に向かうにしたがって当該弁口が徐々に細くなる方向に傾斜している。このため、入口ポートを通して弁室内に侵入して、弁室の内面に一旦衝突した流体が弁口の外周面に沿って流れて、弁室の内側に速やかに導かれて、当該弁口内に導かれる。したがって、弁口内での流体の流れが乱れることを防止でき、騒音をより確実に抑制することができる。
【００１５】
請求項４に記載された本発明のニードル弁は、弁口の外周面が単葉双曲面即ち弁室の内側に向かうにしたがって弁口を徐々に細くするなだらかな曲面に形成されているので、弁室の内面に一旦衝突した流体が弁口の外周面に沿って流れて、弁室の内側に速やかに導かれて、当該弁口内にスムーズに導かれる。したがって、弁口内での流体の流れが乱れることを確実に防止でき、騒音をより確実に抑制することができる。
【００１６】
請求項５に記載された本発明の冷凍サイクル装置は、前述したニードル弁を備えているので、ニードル弁の下流でキャビテーションが消滅することを防止でき、当該冷凍サイクル装置自体が生じる騒音を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本発明の一実施形態にかかるニードル弁を、図１乃至図３を参照して説明する。
【００１８】
図１に示すニードル弁１は、例えば、冷凍サイクル装置に用いられ、流体としての冷媒の流量を変化させる所謂膨張弁として用いられる。
【００１９】
ニードル弁１は、図１に示すように、カップ状の金属製あるいは合成樹脂製の弁箱１０を有する。弁箱１０は、弁室１１と、弁室１１の後述する弁体３０と相対する弁座２２から立設した円筒状の弁口１２と、横継手１３を接続され弁室１１に直接連通する入ロポート１４と、下継手１５を接続され弁口１２を経て弁室１１に連通する出ロポート１６とを有する。
【００２０】
即ち、弁箱１０は、その内側に入ロポート１４と弁室１１と弁口１２と出ロポート１６とに亘って、前述した冷媒を流す流路が形成されて、勿論、弁室１１内に入口ポート１４から供給された流体を収容する。更に、弁口１２は、前述した弁室１１内の流体を出口ポート１６に導く。なお、図示例では、ニードル弁１は、入口ポート１４から出口ポート１６とに亘って、液体の流体を流すとともに、入口ポート１４及び横継手１３の内面は、弁室１１の内面と略面一に配置されている。また、弁箱１０の図１中の上端部内には、円筒状の弁ガイド部材３４が取り付けられている。
【００２１】
弁口１２は、弁座２２即ち弁室１１の内面から弁箱１０の内側に向かって立設しているとともに、当該弁座２２から弁箱１０の外側に向かって立設した円筒状に形成されている。即ち、弁口１２は、入口ポート１４の内面よりも弁室１１の内側即ち入口ポート１４及び横継手１３の軸芯に向かって突出している。弁口１２は、その内径Ｄがその長手方向の全長に亘って一定に形成されて、その内側に流体としての冷媒を流す。
【００２２】
弁箱１０の図１中の上部には、円筒状の蓋部材２８が同軸的に取り付けられており、この蓋部材２８の図１中の上部に取付板１７によって固定支持部材(雌ねじ部材)１８が固定されている。固定支持部材１８にはガイド孔１９が形成されている。ガイド孔１９は弁口１２と同心位置にあり、ガイド孔１９には、円筒状の弁ホルダ２０が軸芯方向(上下方向)、つまり弁開閉方向に摺動可能に嵌合している。これにより、弁ホルダ２０は固定支持部材１８内を軸芯方向に移動可能である。
【００２３】
弁ホルダ２０は、図１中の下端の内周に円環状の下側リップ部材２１が取り付けられ、その図１中の上端の内周に円環状の上側リップ片２３が一体に形成されている。下側リップ部材２１の図１中の上面は、円環段差状に形成された上向きのストッパ面部２５をなしている。なお、弁ホルダ２０には、均圧孔１１０が形成されている。
【００２４】
弁ホルダ２０に取り付けられた下側リップ部材２１に、金属製あるいは合成樹脂製の弁体３０が軸芯方向に変位可能に取り付けられている。弁体３０は、円柱状の針状に形成され、下側リップ部材２１の内側に形成された開口２６に遊嵌合、つまり、弁ホルダ２０に対して径方向に変位できるよう所定の径方向間隙を有する状態で通されて、そして、図１中の上端部から凸に設けられた環段差部(肩部)３２の下底面が下側リップ部材２１の上面に係合することにより、弁ホルダ２０より回転可能に吊り下げ支持されている。
【００２５】
さらに、弁体３０は、弁ガイド部材３４内に通されて、その軸芯に沿って移動自在に当該弁ガイド部材３４に支持されている。弁体３０は、図１中の下側に位置しかつ弁座２２即ち弁口１２と相対する先端部が円錐形をした流量調整部３３をなしており、流量調整部３３は、下側リップ部材２１の内側の開口２６より弁口１２へ向けて突出している。このように、弁体３０は、軸芯方向に移動自在とされることで、弁口１２に接離自在に設けられ、その流量調整部３３が弁口１２に近づくのにしたがって先細となるように形成されている。
【００２６】
弁体３０は、流量調整部３３の弁口１２に対する進入度(軸芯方向位置)に応じて、冷媒の定量的な流量制御を行い、流量調整部３３が弁口１２の周りの弁座２２に当接着座することにより、弁口１２を閉じる(閉塞する)全閉状態になる。
【００２７】
弁ホルダ２０には、後述するステッピングモータ７０のロータ軸をなす雄ねじ軸７３の下端部７４が、弁ホルダ２０の上側リップ片２３の内側の開口２７を遊嵌合状態で貫通している。この遊嵌合状態とは、弁ホルダ２０と雄ねじ軸７３とが相対的に径方向に変位できることを云う。
【００２８】
雄ねじ軸７３の下端部７４、つまり、雄ねじ軸７３と、弁体３０との間には、リテーナ部材３５が配置されている。リテーナ部材３５は、円柱状に形成され、勿論、弁ホルダ２０内に収容されており、その図１中の上端には、ばねリテーナを兼ねたフランジ状の吊下係合部７５がその全周に亘って凸に一体形成されている。吊下係合部７５は、図１中の上面側にて、フッ素樹脂等の高滑性プラスチックをコーテイングしたもの、あるいは高滑性プラスチックからなるワッシャ２９，３１を挟んで弁ホルダ２０の上側リップ片２３に回転可能に係合している。この係合により、弁ホルダ２０が雄ねじ軸７３より回転可能に吊り下げ支持される。
【００２９】
リテーナ部材３５に設けられた吊下係合部７５と、弁体３０の環段差部(肩部)３２との間には、内側にリテーナ部材３５を通した圧縮コイルばね３６が所定の予荷重を与えられた状態で取り付けられている。
【００３０】
雄ねじ軸７３の外周面には、雄ねじ部３７が形成されている。雄ねじ部３７は固定支持部材１８に形成された雌ねじ部(雌ねじ孔)３８にねじ係合している。このねじ係合により、雄ねじ軸７３は、回転に伴って軸芯方向、つまり、弁開閉方向に移動する。この雄ねじ部３７と雌ねじ部３８とのねじ係合によって送りねじ機構が構成され、送りねじ機構は、雄ねじ軸７３の回転運動を弁開閉方向の直線運動に変換する。
【００３１】
蓋部材２８の図１中の上部には、ステッピングモータ７０のキャン状のロータケース７１が溶接等によって気密に固定されている。ロータケース７１内には、外周面部７２Ａを多極着磁されたロータ７２が回転可能に設けられている。ロータ７２にはロータ軸を兼ねている雄ねじ軸７３の図１中の中央部が固定連結されている。
【００３２】
ロータケース７１の外側には、ステータコイルユニット７７が差し込み装着されている。ステータコイルユニット７７は、詳細を図示されていないが、ステッピングモータ用のものとして、内部に、磁極歯、巻線部、電気配線部を有する周知の気密モールド構造のものである。
【００３３】
ロータケース７１内には、ロータケース７１の天井部より垂下固定されたガイド支持筒７８と、ガイド支持筒７８の外周部に装着された螺旋ガイド線体７９と、ガイド支持筒７８の上端部に形成された固定ストッパ部８０と、螺旋ガイド線体７９に螺合した可動ストッパ部材８１と、可動ストッパ部材８１と係合してこれを蹴り回すロータ７２の突起部８２とがあり、これらによって、弁開あるいは弁閉のストッパが構成されている。また、ガイド支持筒７８は、雄ねじ軸７３の図１中の上端部７６を内側に通して、当該雄ねじ軸７３を回転自在に支持している。
【００３４】
ステッピングモータ７０は、ロータ７２によって雄ねじ軸７３を回転駆動し、回転に伴う雄ねじ軸７３の軸芯方向移動によって弁ホルダ２０と共に弁体３０を弁開閉方向に直線移動させる。これにより、弁体３０の流量調整部３３の弁口１２に対する軸芯方向位置(
弁開閉方向の直線移動位置)が変わり、その軸芯方向位置に応じて弁口１２の実効開口面
積が増減し、冷媒の定量的な流量制御が行われる。このように、弁体３０は、弁口１２に接離することで、冷媒の流量を変更即ちニードル弁１の開度を変更する。
【００３５】
弁体３０の弁開閉方向の図１中の下方に向かう降下移動により、弁口１２の実効開口面積が徐々に低減し、これに応じて弁口１２を流れる流体の流量が徐々に低減する。弁体３０が弁開閉方向に所定量降下移動すると、弁体３０の流量調整部３３が弁座２２に当接着座することにより、弁口１２が閉塞される全閉状態になる。
【００３６】
また、本実施形態のニードル弁１では、図２に示すように、弁体３０の軸芯を通る断面において当該弁体３０の流量調整部３３即ち先端部の外周面同士のなす角度をθとし、弁口１２の内径をＤとし、弁口１２の軸芯方向の全長をＬとすると、角度が０度を超えかつ４０度以下の場合に、Ｌ／Ｄが３．０以上でかつ６．５以下となっている。図示例では、角度θが約３５度で、Ｌ／Ｄが約３．０となっている。
【００３７】
前述した構成のニードル弁１は、図９に示された冷凍サイクル装置の冷媒回路中に設けられて、当該冷凍サイクル装置の膨張弁として機能する。
【００３８】
この冷凍サイクル装置は、図９に示すように、圧縮機１０１と、凝縮器（室外熱交換器）１０２と、膨張弁として用いられる前述したニードル弁１と、蒸発器（室内熱交換器）１０４と、これらをループ接続する冷媒通路１０５〜１０８とを有する。
【００３９】
この冷凍サイクル装置は、空気調和装置（冷房）や冷凍・冷蔵庫等で使用される。なお、上述したこのニードル弁１が適用される冷凍サイクル装置は、図９に示されているような基本的な冷凍サイクル装置に限られることはなく、四方弁の組み込みにより、冷媒回路における冷媒流れ方向を逆転できる冷房・暖房用の空気調和装置や、室内機に二つの熱交換器が直列接続され、その二つの熱交換器間に追加の膨張弁を有する冷暖房・除湿可能な空気調和装置等、あらゆる冷凍サイクル装置にも適用可能である。また、ニードル弁１が適用される冷凍サイクル装置は、一つの室外機に複数の室内機が並列に接続され、それぞれの室内機に膨張弁を有する冷暖房可能な空気調和機等にも適用可能である。
【００４０】
本実施形態によれば、弁口１２を入口ポート１４の内面よりも弁室１１の内側に向かって突出させて、弁口１２の内径Ｄと弁口１２の全長Ｌとの関係が、弁体３０の先端部のなす角度θが０度を超えかつ４０度以下である場合に、Ｌ／Ｄが３．０以上でかつ６．５以下となる関係である。即ち、弁口１２の弁室１１寄りの端部の内縁で生じたキャビテーションが、当該弁口１２内で消滅できる程、弁口１２を弁室１１の内面から当該弁室１１の内側に向かって突出させて、弁口１２の内径Ｄに対して弁口１２の全長Ｌを十分に長く形成している。
【００４１】
このため、弁室１１内で生じたキャビテーションが、弁口１２内で殆ど消滅して、弁口１２外即ちニードル弁１の下流側で消滅することを防止できる。したがって、キャビテーションが消滅した時の騒音がニードル弁１の下流に伝わることを防止でき、冷凍サイクル装置などに用いられた際に、当該冷凍サイクル装置自体が生じる騒音を抑制することができる。
【００４２】
また、弁口１２が円筒状に形成されて、弁室１１の内面から当該弁室１１の内側に向かって突出しているので、入口ポート１４を介して弁室１１内に導かれた流体が、図３中の矢印で示すように、弁室１１の内面に衝突した後に弁口１２を通して出口ポート１６に導かれることがある。このため、弁口１２内に流入する流体の流速が減速されて、当該弁口１２内でキャビテーションが生じることを防止できる。したがって、弁口１２外でキャビテーションが消滅することを勿論防止でき、騒音を確実に抑制することができる。
【００４３】
さらに、前述したニードル弁１を備えているので、ニードル弁１の下流でキャビテーションが消滅することを防止でき、当該冷凍サイクル装置自体が生じる騒音を抑制することができる。
【００４４】
前述した実施形態では、角度θが０度を超えかつ４０度以下である場合に、Ｌ／Ｄが３．０以上でかつ６．５以下となっている。しかしながら、本発明では、図８に示すように、前記角度θが４５度を越えて６０度未満である場合に、Ｌ／Ｄが１．５以上でかつ４．５以下となっていても良い。なお、図８に示された例では、角度θが、約５０度で約Ｌ／Ｄが２．５となっている。また、図８において、前述した実施形態と同一部分には、同一符合を付して説明を省略する。この場合も、前述した実施形態と同様に、弁口１２の弁室１１寄りの端部の内縁で生じたキャビテーションが、当該弁口１２内で消滅できる程、弁口１２を弁室１１の内面から当該弁室１１の内側に向かって突出させて、弁口１２の内径Ｄに対して弁口１２の全長Ｌを十分に長く形成している。
【００４５】
このため、弁室１１内で生じたキャビテーションが、弁口１２内で殆ど消滅して、弁口１２外即ちニードル弁１の下流側で消滅することを防止できる。したがって、キャビテーションが消滅した時の騒音がニードル弁１の下流に伝わることを防止でき、冷凍サイクル装置などに用いられた際に、当該冷凍サイクル装置自体が生じる騒音を抑制することができる。
【００４６】
また、本発明では、図４に示すように、弁口１２を設けた弁座２２を弁箱１０と別体に構成しても良い。なお、図４において、前述した実施形態と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。
【００４７】
さらに、本発明では、図５に示すように、弁口１２を円筒状に形成しなくても良い。なお、図５において、前述した実施形態と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。図５に示す場合では、横継手１３の内面と入口ポート１４の内面との略面一とし、この入口ポート１４の内面よりも弁室１１の内側即ち入口ポート１４及び横継手１３の軸芯に向かって突出した段差９０を設け、当該段差９０に内径Ｄが長手方向に一定の丸孔を設けて、弁口１２を構成している。要するに、本発明では、弁口１２を、弁室１１の内面から弁室１１の内側に向かって突出させて、入口ポート１４の内面よりも弁室１１の内側に向かって突出させれば良い。
【００４８】
これらの図４及び図５に示す場合においても、前述した実施形態と同様に、弁室１１内で生じたキャビテーションが、弁口１２内で殆ど消滅して、弁口１２外即ちニードル弁１の下流側で消滅することを防止できる。したがって、キャビテーションが消滅した時の騒音がニードル弁１の下流に伝わることを防止でき、冷凍サイクル装置などに用いられた際に、当該冷凍サイクル装置自体が生じる騒音を抑制することができる。
【００４９】
さらに、図５に示す場合では、前述した段差９０を形成することで、弁口１２を構成しているので、製造にかかる手間を削減でき、低コスト化を図ることができる。
【００５０】
また、本発明では、図６及び図７に示すように、弁口１２の外周面を、弁口１２の出口ポート１６寄りの基部即ち弁室１１の内面から弁室１１の内側即ち入口ポート１４の軸芯に向かうにしたがって、当該弁口１２が徐々に細くなる方向に形成されても良い。これら、図６及び図７において、前述した実施形態と同一部分には、同一符合を付して説明を省略する。
【００５１】
図６に示す場合では、弁口１２の外周面は、当該弁口１２の軸芯を含む断面において、直線状をなしかつ弁体３０の軸芯に対して傾斜している。
【００５２】
図７に示す場合では、弁口１２の外周面は、当該弁口１２の軸芯を含む断面において、
弁口１２の長手方向の中央部が凹となるなだらかな曲線に形成されている。即ち、弁口１２の外周面は、所謂二次曲面の単葉双曲面に形成されている。
【００５３】
これらの場合では、弁口１２の外周面が弁室１１の内側に向かうにしたがって当該弁口１２を徐々に細くなる方向に傾斜しているため、入口ポート１４を通して弁室１１内に侵入して、図６及び図７中の矢印に沿って、弁室１１の内面に一旦衝突した流体が弁口１２の外周面に沿って流れて、弁室１１の内側に速やかに導かれて、当該弁口１２内に導かれる。したがって、弁口１２の外周面に沿って流体が流れるので、弁口１２内での流体の流れが乱れることを防止でき、騒音をより確実に抑制することができる。
【００５４】
さらに、図７に示す場合では、弁口１２の外周面が単葉双曲面即ち弁室１１の内側に向かうにしたがって弁口１２を徐々に細くするなだらかな曲面に形成されているので、弁室１１の内面に一旦衝突した流体が弁口１２の外周面に沿って流れて、弁室１１の内側に速やかに導かれて、当該弁口１２内にスムーズに導かれる。したがって、弁口１２内での流体の流れが乱れることを確実に防止でき、騒音をより確実に抑制することができる。
【００５５】
次に、本発明の発明者らは、Ｌ／Ｄの異なるニードル弁１を複数製造して、本発明の効果を確認した。結果を図１０及び図１１に示す。図１０は、角度θが、２０度、３０度及び４０度の弁体３０を用いて、Ｌ／Ｄの異なるニードル弁１に上記弁体３０を用いて、冷媒を流した場合の騒音の強さを測定した結果を示している。図１０中実線は、角度θが２０度の弁体３０を用いた場合を示し、図１０中点線は、角度θが３０度の弁体３０を用いた場合を示し、図１０中一点鎖線は、角度θが４０度の弁体３０を用いた場合を示している。
【００５６】
図１１は、角度θが、４５度、６０度及び８０度の弁体３０を用いて、Ｌ／Ｄの異なるニードル弁１に上記弁体３０を用いて、冷媒を流した場合の騒音の強さを測定した結果を示している。図１１中実線は、角度θが４５度の弁体３０を用いた場合を示し、図１１中点線は、角度θが６０度の弁体３０を用いた場合を示し、図１１中一点鎖線は、角度θが８０度の弁体３０を用いた場合を示している。
【００５７】
なお、図１０及び図１１中の横軸は、Ｌ／Ｄを示し、図１０及び図１１中の縦軸は、ニードル弁１を組み込んだユニットから３０ｃｍ離れた位置で測定した騒音レベル（ｄＢ）を示している。この騒音レベル（ｄＢ）は、音による空気の圧力の変動の幅を示し、当該騒音レベル（ｄＢ）を約４４ｄＢ以下とすることは、殆どの人に対して不快ではないレベルの騒音となることを示している。
【００５８】
図１０によれば、前記角度θが０度を超えかつ４０度以下である場合に、Ｌ／Ｄが３．０以上でかつ６．５以下とすることで、騒音レベルを４３．５ｄＢ以下とすることができ、騒音を抑制できることが明らかとなった。
【００５９】
また、図１１によれば、前記角度θが４０度を越えて８０度以下である場合に、Ｌ／Ｄが１．５以上でかつ４．５以下とすることで、騒音レベルを４４．０ｄＢ以下とすることができ、騒音を抑制できることが明らかとなった。
【００６０】
なお、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。例えば、前述した実施形態では、冷凍サイクル装置を構成する膨張弁をなすニードル弁１を示している。
【００６１】
しかしながら、本発明のニードル弁１は、冷凍サイクル装置以外の装置を構成する各種
の用途に用いられても良い。要するに、本発明のニードル弁１は、各種の流体の流量を制御しても良い。また、本発明のニードル弁１は、角度θと内径Ｄと全長Ｌとが前述した関係を満たしていれば、各部の寸法を適宜変更しても良いことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の一実施形態のニードル弁の断面図である。
【図２】図１に示されたニードル弁の要部を拡大して示す断面図である。
【図３】図２に示されたニードル弁の要部の作用を示す断面図である。
【図４】図２に示されたニードル弁の変形例の要部の断面図である。
【図５】図２に示されたニードル弁の他の変形例の要部の断面図である。
【図６】図２に示されたニードル弁の更に他の変形例の要部の断面図である。
【図７】図２に示されたニードル弁の別の変形例の要部の断面図である。
【図８】図２に示されたニードル弁の更に別の変形例の要部の断面図である。
【図９】図１に示されたニードル弁を備えた冷凍サイクル装置の冷媒回路図である。
【図１０】Ｌ／Ｄを変化させた場合の騒音レベルの変化を測定した結果を示すグラフである。
【図１１】Ｌ／Ｄを変化させた場合の騒音レベルの変化を測定した他の結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６３】
１  ニードル弁
１０  弁箱
１１  弁室
１２  弁口
１４  入口ポート
１６  出口ポート
３０  弁体
θ  角度
Ｌ  全長
Ｄ  内径
【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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