特開 2018-71936 絞り装置及び冷凍サイクルシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2018-71936(P2018-71936A)

(43)【公開日】2018年5月10日

(54)【発明の名称】絞り装置及び冷凍サイクルシステム

(51)【国際特許分類】

   F25B 41/06 20060101AFI20180406BHJP

   F16K 17/30 20060101ALN20180406BHJP

【ＦＩ】

   F25B41/06 J

   F16K17/30 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2016-215210(P2016-215210)

(22)【出願日】2016年11月2日

(71)【出願人】

【識別番号】000143949

【氏名又は名称】株式会社鷺宮製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100134832

【弁理士】

【氏名又は名称】瀧野 文雄

(74)【代理人】

【識別番号】100060690

【弁理士】

【氏名又は名称】瀧野 秀雄

(74)【代理人】

【識別番号】100070002

【弁理士】

【氏名又は名称】川崎 隆夫

(74)【代理人】

【識別番号】100165308

【弁理士】

【氏名又は名称】津田 俊明

(74)【代理人】

【識別番号】100115048

【弁理士】

【氏名又は名称】福田 康弘

(72)【発明者】

【氏名】高田 裕正

(72)【発明者】

【氏名】當山 雄一郎

(72)【発明者】

【氏名】新井 義久

(72)【発明者】

【氏名】横田 純一

(72)【発明者】

【氏名】石黒 元康

【テーマコード（参考）】

3H060

【Ｆターム（参考）】

3H060AA05

3H060BB03

3H060CC07

3H060DC05

3H060HH07

(57)【要約】

【課題】絞り装置１０において、低差圧から高差圧の広い範囲において、最適な過熱度を得ることができるようにするとともに、異物等の詰まりを防止する。
【解決手段】弁座部材１２に、一次室１１Ａと二次室１１Ｂとの間を連通する弁ポート１２１を形成する。弁ポート１２１の軸線Ｌに沿って移動するニードル弁１４に、二次室１１Ｂ側にかけて次第に縮径する円錐状のニードル部１４３と、弁ポート１２１の内径よりも小径な円柱状の円柱部１４２と、を設ける。ニードル弁１４が、ニードル部１４３から円柱部１４２までが弁ポート１２１内を進退するように配置する。一次室１１Ａ側と二次室１１Ｂ側との差圧の増加と共に弁開口面積が小さくなるように構成する。差圧が増加しても一次室１１Ａと二次室１１Ｂとが常時連通するように構成する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

冷凍サイクルシステムの凝縮器と蒸発器との間に設けられ、前記凝縮器に接続される一次室と前記蒸発器に接続される二次室との間で冷媒を減圧して前記蒸発器に送り出す絞り装置であって、
前記一次室と前記二次室との間を連通する弁ポートと弁体との間隙である弁開口面積を、前記一次室側の冷媒の圧力と前記二次室側の冷媒の圧力との差圧の増加と共に小さくなるように構成されるとともに、前記差圧が増加しても前記一次室と前記二次室とが常時連通されるように構成されている
ことを特徴とする絞り装置。

【請求項2】

前記弁開口面積が、前記差圧の増加と共に小さくなって所定の値となり、さらに前記差圧が増加したときに前記弁開口面積が大きくなるように構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の絞り装置。

【請求項3】

冷凍サイクルシステムの凝縮器と蒸発器との間に設けられ、前記凝縮器に接続される一次室と前記蒸発器に接続される二次室との間で冷媒を減圧して前記蒸発器に送り出す絞り装置であって、
前記一次室と前記二次室との間を連通する弁ポートが形成された弁座部材と、前記弁ポートの軸線に沿って移動する弁体であって、前記弁ポートと当該弁体との間隙である弁開口面積を可変にする弁体と、を備え、
前記弁体は、前記二次室側に向かって次第に径が縮径された円錐状のニードル部と、前記ニードル部の前記一次室側に形成されるとともに前記弁ポートの内径よりも小径な円柱状の円柱部と、を有し、該弁体が、前記ニードル部から前記円柱部までが前記弁ポート内を進退するように配置されている
ことを特徴とする絞り装置。

【請求項4】

前記弁体は、ガイド部材のガイド孔内でガイドされる摺動部を有し、
前記円柱部が前記弁ポート内に挿通されたときの、前記弁ポートと前記円柱部との隙間が、前記摺動部と前記ガイド孔とにより形成される隙間より大きく設定されている
ことを特徴とする請求項３に記載の絞り装置。

【請求項5】

流体である冷媒を圧縮する圧縮機と、凝縮器と、蒸発器と、前記凝縮器と前記蒸発器との間に接続された請求項１乃至４のいずれか一項に記載の絞り装置と、を備えた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、空気調和機等の冷凍サイクルシステムの凝縮器と蒸発器との間に設けられる絞り装置及び冷凍サイクルシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、キャピラリ等の固定絞り装置が用いられる冷凍サイクルシステムとして、例えば特開２０１４−０３１９１５号公報（特許文献１）に開示されたものがある。ここで用いられる固定絞り装置は、開口面積が充分小さい細管であり、これにより冷凍サイクルシステムにおける凝縮器により凝縮された冷媒を減圧膨張させるように構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１４−０３１９１５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の冷凍サイクルシステムのように一定速度の圧縮機と固定絞り装置を用いた空気調和機においては、冷凍サイクルシステムの状態に関わらず絞り装置の開口面積は一定のため、低負荷時において、過熱度が大きくなり、システム効率が低下するという問題がある。

【0005】

本発明は、低差圧から高差圧の広い範囲において、最適な過熱度を得ることができる絞り装置及び冷凍サイクルシステムを提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

請求項１の絞り装置は、冷凍サイクルシステムの凝縮器と蒸発器との間に設けられ、前記凝縮器に接続される一次室と前記蒸発器に接続される二次室との間で冷媒を減圧して前記蒸発器に送り出す絞り装置であって、前記一次室と前記二次室との間を連通する弁ポートと弁体との間隙である弁開口面積を、前記一次室側の冷媒の圧力と前記二次室側の冷媒の圧力との差圧の増加と共に小さくなるように構成されるとともに、前記差圧が増加しても前記一次室と前記二次室とが常時連通されるように構成されていることを特徴とする。

【0007】

請求項２の絞り装置は、請求項１に記載の絞り装置であって、前記弁開口面積が、前記差圧の増加と共に小さくなって所定の値となり、さらに前記差圧が増加したときに前記弁開口面積が大きくなるように構成されていることを特徴とする。

【0008】

請求項３の絞り装置は、冷凍サイクルシステムの凝縮器と蒸発器との間に設けられ、前記凝縮器に接続される一次室と前記蒸発器に接続される二次室との間で冷媒を減圧して前記蒸発器に送り出す絞り装置であって、前記一次室と前記二次室との間を連通する弁ポートが形成された弁座部材と、前記弁ポートの軸線に沿って移動する弁体であって、前記弁ポートと当該弁体との間隙である弁開口面積を可変にする弁体と、を備え、前記弁体は、前記二次室側に向かって次第に径が縮径された円錐状のニードル部と、前記ニードル部の前記一次室側に形成されるとともに前記弁ポートの内径よりも小径な円柱状の円柱部と、を有し、該弁体が、前記ニードル部から前記円柱部までが前記弁ポート内を進退するように配置されていることを特徴とする。

【0009】

請求項４の絞り装置は、請求項３に記載の絞り装置であって、前記弁体は、ガイド部材のガイド孔内でガイドされる摺動部を有し、前記円柱部が前記弁ポート内に挿通されたときの、前記弁ポートと前記円柱部との隙間が、前記摺動部と前記ガイド孔とにより形成される隙間より大きく設定されていることを特徴とする。

【0010】

請求項５の冷凍サイクルシステムは、流体である冷媒を圧縮する圧縮機と、凝縮器と、蒸発器と、前記凝縮器と前記蒸発器との間に接続された請求項１乃至４のいずれか一項に記載の絞り装置と、を備えたことを特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

請求項１乃至４の絞り装置によれば、差圧の増加と共に弁開口面積が小さくなるように構成されるとともに、差圧が所定の値になった時点からさらに差圧が増加しても一次室と二次室とが常時連通されるように構成されているので、低差圧から高差圧の広い範囲において、最適な過熱度を得ることができる。したがって、効率の良い冷凍サイクルシステムを提供することができる。また、差圧が増加しても一次室と二次室とが常時連通されるので、冷凍サイクルシステムの異常等に起因して差圧が大きくなってしまったとしても、絞り装置を通過する冷媒量がゼロになることがなく、一次側の圧力がさらなる異常高圧となって圧縮機が停止してしまうようなことがない。

【0012】

請求項４の絞り装置によれば、ニードル弁と弁ポートとが接触することがなく、繰り返しの作動による弁ポートの摩耗も生じず、流量変化が発生しない。

【0013】

請求項５の冷凍サイクルシステムによれば、請求項１乃至４と同様な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の第１実施形態の絞り装置の縦断面図である。

【図2】第１実施形態の絞り装置の無差圧時の拡大断面図である。

【図3】第１実施形態の絞り装置の最大ストローク時の拡大断面図である。

【図4】第１実施形態の絞り装置の差圧−弁開口面積特性の一例を示す図である。

【図5】実施形態の冷凍サイクルシステムの概略構成図である。

【図6】第１実施形態のニードル弁の変形例を示す図である。

【図7】変形例における差圧−弁開口面積特性の一例を示す図である。

【図8】本発明の第２実施形態の絞り装置の縦断面図である。

【図9】本発明の第３実施形態の絞り装置の縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

次に、本発明の絞り装置の実施形態を図面を参照して説明する。図１は第１実施形態の絞り装置の縦断面図、図２は第１実施形態の絞り装置の無差圧時の拡大断面図、図３は第１実施形態の絞り装置の最大ストローク時の拡大断面図、図４は第１実施形態の絞り装置の差圧−弁開口面積特性の一例を示す図、図５は実施形態の冷凍サイクルシステムの概略構成図である。

【0016】

まず、図５の冷凍サイクルシステムについて説明する。なお、図５では絞り装置１０の主要な構成要素にだけ符号を付記してある。この冷凍サイクルシステムは、圧縮機１００と、凝縮器１１０と、実施形態の絞り装置１０と、蒸発器１２０とを有している。圧縮機１００で圧縮された冷媒は凝縮器１１０に供給され、この凝縮器１１０で冷却された冷媒は絞り装置１０に送られる。絞り装置１０は後述のように冷媒を膨張減圧して蒸発器１２０に送る。そして、この蒸発器１２０により室内が冷却され、冷房の機能が得られる。蒸発器１２０で蒸発した冷媒は圧縮機１００に循環される。なお、図５では第１実施形態の絞り装置１０を図示してあるが、後述の変形例及び各実施形態の絞り装置１０も同様に冷凍サイクルシステムを構成するものである。

【0017】

図１乃至図３に示すように、絞り装置１０は、銅管等の金属管からなる本体ケース１１と、弁座部材１２と、ガイド部材１３と、「弁体」としてのニードル弁１４と、ばね受け１５と、コイルばね１６と、金属材をプレス加工することにより形成されたストッパ部１７と、を備えている。なお、弁座部材１２とガイド部材１３は金属材の切削等により一体に形成されている。

【0018】

本体ケース１１は軸線Ｌを中心とする円筒状の形状で、前記凝縮器１１０に接続される一次室１１Ａと前記蒸発器１２０に接続される二次室１１Ｂとを構成している。弁座部材１２は本体ケース１１の内面に整合する略円柱形状である。弁座部材１２の外周面にはかしめ溝１２ａが形成されており、このかしめ溝１２ａの位置で本体ケース１１をかしめることにより、弁座部材１２（及びガイド部材１３）が本体ケース１１内に固定されている。

【0019】

また、弁座部材１２には、軸線Ｌを中心とする円形の弁ポート１２１が形成されるとともに、弁ポート１２１から二次室１１Ｂ側に開口する開放穴１２２が形成されている。ガイド部材１３は弁座部材１２から一次室１１Ａ内に立設され、このガイド部材１３には、軸線Ｌを中心とする円筒状のガイド孔１３１と、弁ポート１２１と一次室１１Ａとを連通する横穴１３２とが形成されている。また、ガイド部材１３のばね受け１５側の端面はこのばね受け１５に対するストッパ面１３３となっている。

【0020】

ニードル弁１４は、ガイド部材１３のガイド孔１３１内に挿通される円柱状の摺動部１４１と、摺動部１４１より径の小さな円柱状の円柱部１４２と、円柱部１４２から二次室１１Ｂ側に向かって次第に径が縮径された円錐状のニードル部１４３と、摺動部１４１の円柱部１４２とは反対側に形成された固定部１４４と、固定部１４４の端部に形成された円錐台状の当接部１４５と、を有している。円柱部１４２の外径は、弁ポート１２１の内径よりも小径となっている。

【0021】

ばね受け１５は、ニードル弁１４に嵌合する円筒状の筒部１５１と、筒部１５１の外周に形成されたフランジ部１５２と、を有している。このばね受け１５は、筒部１５１をニードル弁４に嵌合させるとともに、固定部１４４を筒部１５１内にねじ込むことにより、ニードル弁１４に取り付けられ、筒部１５１を固定部１４４のかしめ溝１４４ａの位置でかしめることにより、ばね受け１５はニードル弁１４に固定されている。コイルばね１６は、ガイド部材１３とばね受け１５のフランジ部１５２との間に圧縮した状態で配設されている。これにより、コイルばね１６はニードル弁１４をその円柱部１４２が弁ポート１２１から離れる方向に付勢している。

【0022】

ストッパ部１７は、有底円筒状の形状をしている。このストッパ部１７は、ガイド部材１３の外周に嵌合され、ガイド部材１３のかしめ溝１３ａの位置でかしめることにより、ガイド部材１３に固定されている。ストッパ部１７の底面はニードル弁１４の当接部１４５が当接するストッパ面１７１となっている。そして、このストッパ面１７１にニードル弁１４の当接部１４５が当接し、無差圧時、あるいは、ニードル弁１４が弁閉方向への移動を開始する圧力よりも圧力差が小さい場合のニードル弁１４の軸線Ｌ方向の位置が規制される。

【0023】

図３に示す最大ストローク時では、ばね受け１５がガイド部材１３のストッパ面１３３に当接し、ばね受け１５及びニードル弁１４の軸線Ｌ方向の最大ストローク時の位置が規制される。この状態では、ニードル弁１４の円柱部１４２は弁ポート１２１内に挿通され、この弁ポート１２１と円柱部１４２との隙間が形成される。この弁ポート１２１と円柱部１４２との隙間は、ニードル弁１４の摺動部１４１とガイド部材１３のガイド孔１３１により形成される隙間より大きい構成となっている。

【0024】

以上の構成により、凝縮器１１０からの高圧冷媒は一次室１１Ａに流入し、一次室１１Ａの冷媒は、ガイド部材１３の横穴１３２から、弁ポート１２１とニードル部１４３との隙間を通って開放穴１２２に流出し、二次室１１Ｂに流れ出す。図２の弁開状態では、ニードル弁１４のニードル部１４３と弁ポート１２１との隙間が一次室１１Ａから二次室１１Ｂ側への冷媒の流れを絞って、冷媒が膨張減圧される。

【0025】

ここで、一次室１１Ａの冷媒の圧力と二次室１１Ｂ側の冷媒の圧力との差圧による差圧力は、コイルばね１６の付勢力とバランスしている。すなわち、差圧力はコイルばね１６の付勢力に抗する方向に作用する。例えば、差圧力をＦ、弁ポート１２１における受圧面積をＡ、差圧をΔＰとすると、Ｆ＝Ａ×ΔＰ
となる。なお、受圧面積Ａは、弁ポート１２１の内周縁とニードル弁１４の周囲との距離が最短となる位置でニードル弁１４を軸線Ｌと直交する面で切断したときの断面積である。そして、図２の状態から、一次室１１Ａの圧力が高くなって差圧力が増加すると、ニードル弁１４は二次室１１Ｂ側に移動する。そして、差圧力がさらに増加すると、ニードル部１４３が弁ポート１２１内を通過して、ニードル弁１４の円柱部１４２が弁ポート１２１内に進入し、図３のような最大ストローク時の状態となる。

【0026】

すなわち、ニードル部１４３が弁ポート１２１内にあるときは、ニードル部１４３の円錐状の側面と弁ポート１２１の内周面との隙間の面積（弁開口面積）は差圧に応じて変化する。一方、円柱部１４２が弁ポート１２１内にあるときは、円柱部１４２は円柱状であり、この円柱部１４２の側面と弁ポート１２１の内周面との隙間の面積（弁開口面積）は差圧に応じて変化しない。このため、この第１実施形態の絞り装置の差圧−弁開口面積特性は図４のようになる。なお、以上のようにニードル弁の各部と弁ポートとの隙間の面積を「弁開口面積」という。

【0027】

以上のように、絞り装置１０は、一次室１１Ａと二次室１１Ｂとの間を連通する弁ポート１２１が形成された弁座部材１２と、弁ポート１２１の軸線Ｌに沿って移動するニードル弁１４であって、弁ポート１２１との間隙である弁開口面積を可変にするニードル弁１４と、を備えている。また、ニードル弁１４は、二次室１１Ｂ側に向かって次第に径が縮径された円錐状のニードル部１４３と、ニードル部１４３の一次室１１Ａ側に形成されるとともに弁ポート１２１の内径よりも小径な円柱状の円柱部１４２と、を有している。そして、ニードル弁１４が、ニードル部１４３から円柱部１４２までが弁ポート１２１内を進退するように配置されている。

【0028】

このように、差圧の増加と共に弁開口面積（弁開度）が小さくなるように構成されており、差圧が所定の値になった時点からさらに差圧が増加しても一次室と二次室とが常時連通されるように構成されている。これにより、低差圧から高差圧の広い範囲において、最適な過熱度を得ることができ、効率の良い冷凍サイクルシステムを提供することができる。また、ニードル弁が弁座に対して着座し、一次側（一次室側）と二次側（二次室側）とを遮断する構造の場合、冷凍サイクルシステムの異常等によりシステム内部の高圧側（絞り装置よりも上流側）と低圧側（絞り装置よりも下流側）との差圧が過剰に大きくなると、一次側と二次側との間が遮断され、相乗的に冷凍サイクルシステムの差圧が大きくなることから、圧縮機の保安装置が作動し、冷凍サイクルシステムが停止してしまう恐れがある。しかし、本発明の場合、差圧が増加しても一次側と二次側とが常時連通するよう構成されているので、仮に冷凍サイクルシステムの異常等によりシステム内部の高圧側と低圧側の差圧が過剰に大きくなったとしても高圧側圧力を低圧側に逃すことができ、冷凍サイクルシステムの差圧がそれ以上増加することがない。したがって、異常高圧となって圧縮機が停止してしまうようなことがない。

【0029】

さらに、上記の一次室と二次室とが常時連通されるような構成を、弁ポート１２１と、弁ポート１２１より小径である円柱部１４２との隙間により実現している。この隙間は、ニードル弁１４の摺動部１４１とガイド部材１３のガイド孔１３１により形成される隙間より大きい構成となっている。したがって、ニードル弁１４と弁ポート１２１とが接触することがなく、繰り返しの作動による弁ポート１２１の摩耗も生じず、流量変化が発生しない。

【0030】

図６は第１実施形態のニードル弁１４の変形例を示す図、図７は変形例における差圧−弁開口面積特性の一例を示す図である。この変形例のニードル弁１４′は、前記摺動部１４１と前記ニードル部１４３との間に、円柱部１４２′とテーパ部１４４とストレート部１４５とを有している。円柱部１４２′の径は上述の第１実施形態の円柱部１４２と同径であるが軸線Ｌ方向の長さを極端に短くしたものである。また、テーパ部１４４は円柱部１４２′から一次室１１Ａ側に向かって次第に径が縮径された円錐台状の形状をしている。さらに、ストレート部１４５は、円柱部１４２′より径を小径とした円柱形状をしている。

【0031】

この変形例では、ニードル部１４３が弁ポート１２１内にあるときは、図４と同様に、ニードル部１４３の円錐状の側面と弁ポート１２１の内周面との弁開口面積は差圧に応じて変化する。また、円柱部１４２′が弁ポート１２１内にあるときも円柱部１４２′の側面と弁ポート１２１の内周面との弁開口面積は差圧に応じて変化しない。

【0032】

しかし、この変形例では円柱部１４２′の長さが短いため、差圧が増加すると直ぐにテーパ部１４４が弁ポート１２１内に進入する。したがって、図７に示すように、テーパ部１４４と弁ポート１２１の内周面との弁開口面積は急激に大きくなる。そして、ストレート部１４５が弁ポート１２１内に進入した状態で、ストレート部１４５と弁ポート１２１の内周面との弁開口面積は一定になる。

【0033】

このように、この変形例では、一定の差圧までは、弁開口面積が減少し、制御範囲を超えた高差圧となった時に、弁開口面積が大きくなるように構成されている。したがって、絞り装置の弁ポート１２１とニードル部１４３との間に堆積した異物を高差圧時に排出することが可能になり、システムが高圧カットにより、停止してしまうことがない。

【0034】

図８は第２実施形態の絞り装置の縦断面図である。この第２実施形態の絞り装置１０は、金属管からなる本体ケース２１と、金属製の弁座部材２２と、ガイド部材２３と、「弁体」としてのニードル弁２４と、ばね受け２５と、コイルばね２６と、ストッパ部材２７とを備えている。なお、弁座部材２２とガイド部材２３は金属材の切削等により一体に形成されている。

【0035】

本体ケース２１は軸線Ｌを中心とする円筒状の形状で、凝縮器１１０に接続される一次室２１Ａと前記蒸発器１２０に接続される二次室２１Ｂとを構成している。弁座部材２２は、本体ケース２１の内面に整合する略円柱形状をしており、その上方に伸びる円筒部２２Ａを有している。そして、かしめ溝２２ａの位置で本体ケース２１をかしめることにより、弁座部材２２（及びガイド部材２３）が本体ケース２１内に固定されている。また、弁座部材２２には、軸線Ｌを中心とする円柱孔をなす弁ポート２２１と、径の大きな導通室２２２が形成されている。

【0036】

ガイド部材２３は円柱状の形状であり弁座部材２２から一次室２１Ａ内に立設されている。ガイド部材２３は軸線Ｌを中心とする円柱状のガイド孔２３１を有するとともに、弁座部材２２に隣接する位置に弁ポート２２１と一次室２１Ａとを導通する横穴２３２が形成されている。さらに、ガイド部材２３の下方には円筒部２３３を有している。

【0037】

ニードル弁２４は、ガイド部２３のガイド孔２３１内に挿通される摺動部を兼ねた円柱状の円柱部２４２と、円柱部２４２から二次室２１Ｂ側に向かって次第に径が縮径された円錐状のニードル部２４３と、ニードル部２４３から弁座部材２２の導通室２２２内に延設された連結軸部２４４と、連結軸部２４４の端部に形成されたばね受け部２４５とを有している。円柱部２４２の外径は、弁ポート２２１の内径よりも小径となっている。そして、円柱部２４２がガイド孔２３１に沿って摺動することにより、ニードル弁２４は軸線Ｌに沿って移動するようにガイドされる。また、円柱部２４２の下端はストッパ部材２７に当接して、下端位置が規制される。

【0038】

ばね受け２５は、かしめ溝２５ａの位置で弁座部材２２の円筒部２２Ａをかしめることにより弁座部材２２内に固定されている。また、ばね受け２５は円柱状部材の側面にＤカット面２５１を形成しているものであり、このＤカット面２５１と円筒部２２Ａとの間隙を介して二次室２１Ｂが弁座部材２２の導通室２２２に導通される。コイルばね２６は、円筒部２２Ａ内でニードル弁２４のばね受け部２４５とばね受け２５との間に圧縮した状態で配設されている。

【0039】

ストッパ部材２７は略円柱状の形状で、かしめ溝２７ａの位置でガイド部材２３の円筒部２３３をかしめることにより、ガイド部材２３に固定されている。

【0040】

この第２実施形態でも、ニードル部２４３が弁ポート２２１内にあるときは、ニードル部２４３の円錐状の側面と弁ポート２２１の内周面との弁開口面積は差圧に応じて変化する。一方、円柱部２４２が弁ポート２２１内にあるときは、円柱部２４２は円柱状であり、この円柱部２４２の側面と弁ポート２２１の内周面との弁開口面積は差圧に応じて変化しない。このため、この第２実施形態の絞り装置の差圧−弁開口面積特性は第１実施形態（図４）と同様になる。

【0041】

図９は第３実施形態の絞り装置の縦断面図である。この第３実施形態の絞り装置１０は、金属管からなる本体ケース３１と、金属製の弁座部材３２と、ガイド部材３３と、「弁体」としてのニードル弁３４と、ばね受け３５と、コイルばね３６と、ストッパ部材３７と、羽根部材３８とを備えている。なお、弁座部材３２とガイド部材３３は金属材の切削等により一体に形成されている。

【0042】

本体ケース３１は軸線Ｌを中心とする円筒状の形状で、凝縮器１１０に接続される一次室３１Ａと前記蒸発器１２０に接続される二次室３１Ｂとを構成している。弁座部材３２は、本体ケース３１の内面に整合する略円柱形状をしており、その下方に伸びる円筒部３２Ａを有している。そして、かしめ溝３２ａの位置で本体ケース３１をかしめることにより、弁座部材３２（及びガイド部材３３）が本体ケース３１内に固定されている。また、弁座部材３２には、軸線Ｌを中心とする円柱孔をなす弁ポート３２１と、径の大きな導通室３２２が形成されている。

【0043】

ガイド部材３３は円筒状の形状であり弁座部材３２から二次室３１Ｂ内に立設されている。ガイド部材３３は軸線Ｌを中心とする円柱状のガイド孔３３１を有するとともに、弁座部材３２に隣接する位置にガイド孔３３１と外部（二次室３１Ｂ）とを導通する開放孔３３２が形成されている。さらに、ガイド部材３３の上方には、ガイド孔３３１と外部（二次室３１Ｂ）とを導通する開放孔３３３が形成されている。

【0044】

ニードル弁３４は、ガイド部３３のガイド孔３３１内に挿通される円柱状の摺動部３４１と、摺動部３４１より径の小さな円柱状の円柱部３４２と、円柱部３４２から二次室３１Ｂ側に向かって次第に径が縮径された円錐状のニードル部３４３と、ニードル部３４３と摺動部３４１とを連結する連結軸部３４４と、摺動部３４１の端部に形成されたボス部３４５とを有している。円柱部３４２の外径は、弁ポート３２１の内径よりも小径となっている。そして、摺動部３４１がガイド孔３３１に沿って摺動することにより、ニードル弁３４は軸線Ｌに沿って移動するようにガイドされる。また、円柱部３４２の下端はストッパ部材３７に当接して、下端位置が規制される。

【0045】

ばね受け３５は、かしめ溝３５ａの位置でガイド部材３３をかしめることによりガイド部材３３内に固定されている。コイルばね３６は、ガイド孔３３１内で羽根部材３８を介してニードル弁３４とばね受け３５との間に圧縮した状態で配設されている。

【0046】

ストッパ部材３７は略円柱状の形状で、かしめ溝３７ａの位置で弁座部材３２の円筒部３２Ａをかしめることにより、弁座部材３２に固定されている。また、ストッパ部材３７は円柱状部材の側面にＤカット面３７１が形成されており、このＤカット面３７１と円筒部３２Ａとの間隙を介して一次室３１Ａが弁座部材３２の導通室３２２に導通される。

【0047】

羽根部材３８は、中央の嵌合孔をニードル弁３４のボス部３４５に填め込み、さらにコイルばね３６により押さえ付けることによりニードル弁３４に固定されている。そして、羽根部材３８はその弾性力によりガイド孔３３１の内面との間に摺動抵抗を付与する。

【0048】

この第３実施形態でも、ニードル部３４３が弁ポート３２１内にあるときは、ニードル部３４３の円錐状の側面と弁ポート３２１の内周面との弁開口面積は差圧に応じて変化する。一方、円柱部３４２が弁ポート３２１内にあるときは、円柱部３４２は円柱状であり、この円柱部３４２の側面と弁ポート３２１の内周面との弁開口面積は差圧に応じて変化しない。このため、この第３実施形態の絞り装置の差圧−弁開口面積特性は第１実施形態（図４）と同様になる。

【0049】

以上の変形例、第２実施形態及び第３実施形態においても、差圧の増加と共に弁開口面積（弁開度）が小さくなるように構成されるとともに、差圧が所定の値になった時点からさらに差圧が増加しても一次側と二次側とが常時連通するよう構成されているので、第１実施形態と同様に、低差圧から高差圧の広い範囲において、最適な過熱度を得ることができ、効率の良い冷凍サイクルシステムを提供することができる。また、異物等の詰まりを防止でき、絞り装置を通過する冷媒量が減少して一次側の圧力が異常高圧となって圧縮機が停止してしまうようなことがない。

【0050】

以上の各実施形態及び変形例では、一次室と二次室とを常時連通する構成として、ニードル弁が弁座（弁ポートの周囲）に着座しない構造を採用しているが、弁座（弁ポートの周囲）に一次室と二次室と常時連通させるブリード溝を形成し、ニードル弁が弁座に着座するような構造でもよい。また、弁座に一次室と二次室とを常時連通させる小孔（ブリードポート）を設け、ニードル弁が弁座に着座するような構造でもよい。なお、各実施形態及び変形例の場合、特に円柱部等によりニードル弁の全周に弁ポートとの隙間が空く構造であり、ブリード溝やブリードポートよりも異物等が詰まりにくくなる。また、ニードル弁が着座せず、変形例のように差圧がさらに増大して開口面積が大きくなるものでは、上記の異物等が詰まりにくくなる効果に加えて、システムの異常により差圧が大きくなった際、開口面積は大きくなるので異物が除去できる。

【0051】

以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。

【符号の説明】

【0052】

１１ 本体ケース
１１Ａ 一次室
１１Ｂ 二次室
１２ 弁座部材
１２１ 弁ポート
１３ ガイド部材
１３１ ガイド孔
１４ ニードル弁（弁体）
１４１ 摺動部
１４２ 円柱部
１４３ ニードル部
１４′ ニードル弁
１４２′ 円柱部
２１ 本体ケース
２１Ａ 一次室
２１Ｂ 二次室
２２ 弁座部材
２２１ 弁ポート
２３ ガイド部材
２３１ ガイド孔
２４ ニードル弁（弁体）
２４２ 円柱部
２４３ ニードル部
３１ 本体ケース
３１Ａ 一次室
３１Ｂ 二次室
３２ 弁座部材
３２１ 弁ポート
３３ ガイド部材
３３１ ガイド孔
３４ ニードル弁（弁体）
３４１ 摺動部
３４２ 円柱部
３４３ ニードル部
１０ 絞り装置
１００ 圧縮機
１１０ 凝縮器
１２０ 蒸発器
Ｌ 軸線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】