特許 6231509 絞り装置及び冷凍サイクル

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6231509

(24)【登録日】2017年10月27日

(45)【発行日】2017年11月15日

(54)【発明の名称】絞り装置及び冷凍サイクル

(51)【国際特許分類】

   F16K 47/02 20060101AFI20171106BHJP

   F16K 17/30 20060101ALI20171106BHJP

   F25B 41/06 20060101ALI20171106BHJP

【ＦＩ】

   F16K47/02 D

   F16K17/30 A

   F25B41/06 G

【請求項の数】4

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2015-18634(P2015-18634)

(22)【出願日】2015年2月2日

(65)【公開番号】特開2016-142335(P2016-142335A)

(43)【公開日】2016年8月8日

【審査請求日】2016年9月27日

(73)【特許権者】

【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】100110733

【弁理士】

【氏名又は名称】鳥野 正司

(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】八木 進平

(72)【発明者】

【氏名】横田 純一

【審査官】 正木 裕也

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−２１８９１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−０８２８３５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｋ １７／１８−１７／３４

Ｆ１６Ｋ ３９／００−５１／０２

Ｆ２５Ｂ ４１／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

冷凍サイクルの凝縮器と蒸発器との間に設けられ、前記凝縮器により凝縮された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を構成する本体ケースと、
弁ポートが形成され前記本体ケース内で前記一次室と前記二次室との間に配設された弁座部材と、
前記弁ポートの軸線に沿って移動することにより前記弁ポートの開度を可変にする弁体と、
前記弁ポートの軸線に平行なガイド面であって、前記弁座部材に対して前記二次室側に配置されたガイド面と、
前記弁体を前記弁ポート側に付勢するばね部材と、
前記弁体の側面と前記ガイド面との隙間であって、前記弁ポート側から前記弁体の背圧室に前記冷媒を流す導入路と、
を備え、
前記弁体と前記ガイド面の一方または他方に設けられた羽根部材であって、前記弁ポート側から前記背圧室に流れる冷媒の流れの下流側に端部を有する羽根を前記弁体と前記ガイド面の他方または一方に当接させることで、前記弁体と前記ガイド面の他方または一方と、前記羽根との間に摺動抵抗を付与する羽根部材が設けられ、前記羽根の端部に、該羽根が当接する対象と点接触または線接触する曲面部を備えた
ことを特徴とする絞り装置。

【請求項2】

前記羽根部材が前記弁体に設けられ、前記羽根が前記ガイド面に当接することで、前記ガイド面と前記羽根との間に摺動抵抗が付与され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】

前記羽根部材が前記ガイド面に設けられ、前記羽根が前記弁体の側面に当接することで、前記弁体と前記羽根との間に摺動抵抗が付与されることを特徴とする請求項１に記載の絞り装置。

【請求項4】

請求項１乃至３のいずれか一項に記載の絞り装置が、凝縮器と蒸発器との間に設けられていることを特徴とする冷凍サイクル。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、冷凍サイクルの凝縮器と蒸発器との間に設けられ、前記凝縮器により凝縮された冷媒を、減圧して前記蒸発器に送り出す絞り装置、及び、この絞り装置を用いた冷凍サイクルに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、この種の絞り装置として、例えば特開２００８−１３８８１２号公報（特許文献１）に開示されたものがある。この従来の絞り装置は、凝縮器側（一次側）の冷媒の圧力と蒸発器側（二次側）の冷媒の圧力との差圧に応じて弁開度が変化するものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００８−１３８８１２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

一般にこの種の絞り装置は、一次側の冷媒の圧力と二次側の冷媒の圧力との差圧に応じて弁体が移動する。このため、弁閉の状態から弁が開き始めた時、一次側の圧力の急激な減少により弁体は弁閉方向に変位するが、弁体が弁閉方向に変位すると、今度は弁体に作用する一次側の圧力が増加し、弁体は再度、弁開方向に変位する。このように弁の開き始めの時には、弁体が差圧の変化に追従して開閉動作を繰り返すので、弁体の振動すなわちハンチングが生じる。そこで、この弁体が差圧の変動に追従するのを抑えるために、弁体とこの弁体をガイドする部分との間に摺動抵抗を与えることも考えられる。しかしながら、この摺動抵抗は差圧−流量特性にヒステリシスを生じさせることになり、このヒステリシスは摺動抵抗が大きいほど（ハンチングを抑えようとするほど）、大きくなる。

【0005】

本発明は、冷凍サイクルの凝縮器と蒸発器との間に設けられ、前記凝縮器により凝縮された冷媒を、減圧して前記蒸発器に送り出す絞り装置において、弁体のハンチングを抑えるとともに、差圧−流量特性にヒステリシスを小さく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、冷凍サイクルの凝縮器と蒸発器との間に設けられ、前記凝縮器により凝縮された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を構成する本体ケースと、弁ポートが形成され前記本体ケース内で前記一次室と前記二次室との間に配設された弁座部材と、前記弁ポートの軸線に沿って移動することにより前記弁ポートの開度を可変にする弁体と、前記弁ポートの軸線に平行なガイド面であって、前記弁座部材に対して前記二次室側に配置されたガイド面と、前記弁体を前記弁ポート側に付勢するばね部材と、前記弁体の側面と前記ガイド面との隙間であって、前記弁ポート側から前記弁体の背圧室に前記冷媒を流す導入路と、を備え、前記弁体と前記ガイド面の一方または他方に設けられた羽根部材であって、前記弁ポート側から前記背圧室に流れる冷媒の流れの下流側に端部を有する羽根を前記弁体と前記ガイド面の他方または一方に当接させることで、前記弁体と前記ガイド面の他方または一方と、前記羽根との間に摺動抵抗を付与する羽根部材が設けられ、前記羽根の端部に、該羽根が当接する対象と点接触または線接触する曲面部を備えたことを特徴とする。

【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、前記羽根部材が前記弁体に設けられ、前記羽根が前記ガイド面に当接することで、前記ガイド面と前記羽根との間に摺動抵抗が付与されることを特徴とする。

【0008】

請求項３の絞り装置は、請求項１に記載の絞り装置であって、前記羽根部材が前記ガイド面に設けられ、前記羽根が前記弁体の側面に当接することで、前記弁体と前記羽根との間に摺動抵抗が付与されることを特徴とする。

【0010】

請求項４の冷凍サイクルは、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の絞り装置が、凝縮器と蒸発器との間に設けられていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

請求項１、２、３、４の発明によれば、羽根部材の羽根の摺動抵抗により、弁の開き始めの低圧領域で弁体のハンチングを抑えることができる。また、導入路を通って背圧室へ流れる冷媒の流れに対して、羽根部材の羽根の端部は下流側にあり、この羽根は冷媒の流体圧力を受けるので、弁開き始め後の高圧領域においては、冷媒の流体圧力により羽根が変位して摺動抵抗が小さくなるので、圧力変化に対して弁体の動きが敏感に追従し、差圧−流量特性のヒステリシスが小さくなる。

【0012】

また、羽根の端部に羽根が当接する対象と点接触または線接触する曲面部を備えているので、高圧領域において羽根が当接する対象側と曲面部との間の摺動抵抗を小さくでき、差圧−流量特性のヒステリシスをさらに小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の第１実施形態の絞り装置の縦断面図、底断面図及び断面図である。

【図2】図１の要部拡大図及び要部断面図である。

【図3】本発明の第１実施形態における羽根部材の側面図、底面図及び斜視図である。

【図4】本発明の実施形態の冷凍サイクルの概略構成図である。

【図5】本発明の実施形態における差圧−流量特性の一例を示す図である。

【図6】本発明の第２実施形態の絞り装置の縦断面図である。

【図7】本発明の第２実施形態の絞り装置の要部拡大図である。

【図8】本発明の実施形態の羽根部材の変形例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

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１（Ａ））、図２は図１の要部拡大図及び要部断面図、図３は第１実施形態における羽根部材の側面図、底面図及び斜視図、図４は実施形態の冷凍サイクルの概略構成図である。なお、図１（Ｂ）は図１（Ａ）におけるＡ−Ａ矢視図であり、図１（Ｃ）は図１（Ａ）におけるＢ−Ｂ断面図である。また、図２（Ｂ）は図２（Ａ）のＣ−Ｃ矢視図であり、コイルばねの図示は省略してある。

【0015】

まず、図４の冷凍サイクルについて説明する。この冷凍サイクルは、例えば空気調和機を構成しており、圧縮機１００と、凝縮器１１０と、実施形態の絞り装置１０と、ストレーナ２０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で凝縮された冷媒はストレーナ２０を介して絞り装置１０に送られる。ストレーナ２０は冷凍サイクルを流れる冷媒に含まれている異物を除去するものであり、例えば８０メッシュ〜１００メッシュ程度のフィルタである。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、冷凍サイクルを空気調和機として構成した場合には、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。

【0016】

図１に示すように、絞り装置１０は、金属管からなる本体ケース１と、金属製の弁座部材２と、ガイド部材３と、「弁体」としてのニードル弁４と、羽根部材５と、ばね受け６と、「ばね部材」としてのコイルばね７と、ストッパ部材８とを備えている。なお、弁座部材２とガイド部材３は金属材の切削等により一体に形成されている。

【0017】

本体ケース１は軸線Ｌを中心とする円筒状の形状で、前記ストレーナ２０を介して凝縮器１１０に接続される一次室１１と前記蒸発器１２０に接続される二次室１２とを構成している。弁座部材２は、本体ケース１の内面に整合する略円柱形状の弁座部２ａと、弁座部２ａから下方に伸びる円筒部２ｂとを一体にして構成されている。弁座部２ａの外周面の全周（軸線Ｌ廻りの全周）には、かしめ溝２ａ１が形成されており、このかしめ溝２ａ１の位置で本体ケース１をかしめることにより、弁座部材２（及びガイド部材３）が本体ケース１内に固定されている。これにより、弁座部材２は一次室１１と二次室１２との間に配設されている。また、弁座部材２には、軸線Ｌを中心とする円柱孔をなす弁ポート２１が形成されるとともに、この弁ポート２１から円筒部２ｂ内まで導通する径の大きな導通室２２が形成されている。

【0018】

ガイド部材３は円筒状の形状であり弁座部材２から二次室１２内に立設されており、このガイド部材３と本体ケース１との隙間は本体側流路１３となっている。ガイド部材３は軸線Ｌを中心とする円柱状のガイド孔３１を有するとともに、弁座部材２に隣接する位置にガイド孔３１と外部（二次室１２）とを導通する開放孔３２が形成されている。さらに、ガイド部材３の上方には、ガイド孔３１と外部（二次室１２）とを導通する開放孔３３が形成されている。そして、ガイド孔３１の内周面は円筒状ガイド面３１ａとなっている。この円筒状ガイド面３１ａは軸線Ｌと平行になっている。

【0019】

ニードル弁４は、先端部４１ａの端面を略平坦にした円錐状のニードル部４１と、ガイド部材３のガイド孔３１内に挿通される挿通部４２と、挿通部４２の端部に形成されたボス部４３とを有している。図１（Ｃ）に示すように、挿通部４２は軸線Ｌと直交する面での断面形状が略六角柱の形状をしており、この挿通部４２の六角柱の隣接する側面同士の間の幅の狭い面がガイド部４２ａとなっている。そして、ガイド部４２ａがガイド孔３１の円筒状ガイド面３１ａに沿って摺動することにより、ニードル弁４は軸線Ｌに沿って移動するようにガイドされる。また、挿通部４２の六角柱の側面とガイド孔３１の円筒状ガイド面３１ａとで囲まれる隙間は、弁ポート２１側の空間からニードル弁４の背後の背圧室４４に通じる導入路４５となっている。

【0020】

図２及び図３に示すように、羽根部材５は、嵌合孔５１ａを有する円環状の固定座５１と、固定座５１の外周から立設された３枚の羽根５２とを一体に形成したものである。羽根５２の先端部には外側に膨出した「曲面部」としての半球状接触部５２ａが形成されている。羽根部材５は、固定座５１の嵌合孔５１ａをニードル弁４のボス部４３に填め込み、さらにコイルばね７により押さえ付けることによりニードル弁４に固定されている。そして、羽根部材５の羽根５２はその弾性力により半球状接触部５２ａを、ガイド孔３１の円筒状ガイド面３１ａに押しつけて摺接させている。この例では、半球状接触部５２ａは円筒条ガイド面３１ａに対して点接触する。これにより、円筒状ガイド面３１ａと羽根５２との間に摺動抵抗が付与される。

【0021】

ばね受け６は略円柱状の形状であり、その外周面の全周（軸線Ｌ廻りの全周）にかしめ溝６ａが形成されている。そして、このかしめ溝６ａの位置でガイド部材３をかしめることにより、ばね受け６がガイド部材３内に固定されている。コイルばね７は、ガイド孔３１内で羽根部材５を介してニードル弁４とばね受け６との間に圧縮した状態で配設されている。

【0022】

ストッパ部材８は略円柱状の形状で、図１（Ｂ）に示すように、このストッパ部材８には円柱状部材の側面にＤカット面８１が形成されており、このＤカット面８１と円筒部２ｂとの間隙を介して一次室１１が弁座部材２の導通室２２に導通される。また、ストッパ部材８のＤカット面８１以外の外周面（軸線Ｌ廻り）にはかしめ溝８ａが形成されている。そして、このかしめ溝８ａの位置で弁座部材２の円筒部２ｂをかしめることにより、ストッパ部材８が弁座部材４に固定されている。

【0023】

図１の状態では、ニードル弁４のニードル部４１の先端部４１ａは、弁ポート２１から一次室１１側に突出している。このニードル部４１の先端部４１ａの端面はストッパ部材８に当接している。なお、弁座部２ａに対するストッパ部材８の軸線Ｌ方向の位置の設定により、ニードル部４１の先端部４１ａの端面がストッパ部材８に当接した状態であっても、このニードル部４１と弁ポート２１との間には隙間すなわち「オリフィス」が形成されるようにしてもよい。

【0024】

以上の構成により、凝縮器１１０からの高圧冷媒は一次室１１に流入すると、一次室１１の冷媒は、ストッパ部材８と円筒部２ｂの隙間から弁ポート２１とニードル部４１との隙間（オリフィス）を通ってガイド孔３１内に流出する。このガイド孔３１に流出した冷媒は分流され、一方の流れの冷媒はガイド部材３の開放孔３２から本体側流路１３に流れ、他方の流れの冷媒は導入路４５を通って背圧室４４に流入する。本体側流路１３の冷媒はそのまま二次室１２に流れ込むが、背圧室４４の冷媒は、ガイド部材３の上方の開放孔３３を介して二次室１２に流れ出す。

【0025】

ニードル弁４と円筒状ガイド面３１ａとで囲まれる導入路４５は、その断面積が大きいので、冷媒の流量を多くすることができる。このため、冷媒に混入する異物はこの導入路４５に導かれて流れる。すなわち、導入路４５におけるクリアランスは前記冷凍サイクルのストレーナ２０におけるクリアランス（目開き）よりも大きく設定されている。したがって、ニードル弁４の側面のガイド部４２ａとガイド部材３の円筒状ガイド面３１ａとの間（クリアランス）に異物が挟まる可能性を極力小さくできる。したがって、異物によってニードル弁４がロックすることが無い。

【0026】

また、導入路４５を通って背圧室４４へ流れる冷媒の流れに対して、羽根部材５は、羽根５２の固定座５１側の付け根部分を上流側にして、半球状接触部５２ａ側を下流側に向かって延びるように配置されている。これにより、羽根５２は冷媒の流体圧力を受ける。ここで、弁の開き始め圧力である低圧領域においては、弁開度が小さいので冷媒の流量も少なく、羽根５２が受ける流体圧力は小さい。したがって、羽根５２の弾性力により半球状接触部５２ａが円筒状ガイド面３１ａに付勢される力も十分得られ、この半球状接触部５２ａと円筒状ガイド面３１ａとの間の摺動抵抗を大きくとることができる。このため、低圧領域である弁の開き始めのときに、摺動抵抗によりニードル弁４のハンチングを抑えることができる。

【0027】

一方、弁開き始め後の高圧領域においては、弁開度が大きく冷媒の流量も多くなり、羽根５２が受ける流体圧力が大きい。この流体圧力は羽根５２（半球状接触部５２ａ）を円筒状ガイド面３１ａから遠ざける方向に働くため、半球状接触部５２ａを筒状ガイド面３１に付勢する力が減少し、この半球状接触部５２ａと円筒状ガイド面３１ａとの間の摺動抵抗が小さくなる。これにより、高圧領域においては、圧力変化に対してニードル弁４の動きが敏感に追従する。したがって、差圧−流量特性のヒステリシスが小さくなる。また、この実施形態では、半球状接触部５２ａが円筒状ガイド面３１ａと点接触するので摺動抵抗が小さく、差圧−流量特性のヒステリシスがさらに小さくできる。なお、半球状接触部５２ａに代えて、縦長のドーム状にした「曲面部」とし、この曲面部を円筒状ガイド面３１ａに当接させるようにしてもよい。この場合、縦長のドーム状の曲面部と円筒状ガイド面３１ａとを線接触させるようにしてもよい。

【0028】

図５は実施形態における差圧−流量特性の一例を示す図であり、実線は一次側の圧力が上昇する昇圧時の流量を示し、破線は一次側の圧力が下降する降圧時の流量を示している。図のように、低圧領域（差圧小の領域）では、摺動抵抗が大きいのである程度のヒステリシスは存在するが、高圧領域（差圧大の領域）では殆どヒステリシスが存在しない。これにより、高圧領域において、圧力に応じた流量の制御が良好となり、安定した過熱度を確保することができる。

【0029】

図６は第２実施形態の絞り装置の縦断面図、図７は第２実施形態の絞り装置の要部拡大図であり、第１実施形態と同様な要素には図１乃至図３と同符号を付記して重複する説明は適宜省略する。また、第２実施形態の絞り装置１０も図４の冷凍サイクルに設けられるのも第１実施形態と同様である。

【0030】

この第２実施形態の絞り装置１０は、第１実施形態１のガイド部材３に代えて本体ケース１でニードル弁４をガイドするようにしたものである。図６に示すように、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１と、金属製の弁座部材２と、「弁体」としてのニードル弁４と、調整ねじ８１と、「ばね部材」としてのコイルばね７と、ストッパ部材８２とを備えている。

【0031】

本体ケース１は軸線Ｌを中心とする円筒状の形状で、前記ストレーナ２０を介して凝縮器１１０に接続される一次室１１と前記蒸発器１２０に接続される二次室１２とを構成している。そして、本体ケース１の内周面は円筒状ガイド面１ａとなっている。この円筒状ガイド面１ａは軸線Ｌと平行になっている。

【0032】

弁座部材２は、本体ケース１の内面に整合する略円柱形状の形状をしている。弁座部材２の外周面の全周（軸線Ｌ廻りの全周）には、かしめ溝２ａ１が形成されており、このかしめ溝２ａ１の位置で本体ケース１をかしめることにより、弁座部材２が本体ケース１内に固定されている。これにより、弁座部材２は一次室１１と二次室１２との間に配設されている。

【0033】

また、弁座部材２には、軸線Ｌを中心とする円柱孔をなす弁ポート２１が形成されるとともに、弁座部材２と同軸にして弁ポート２１から一次室１１側に開口するねじ穴２３が形成されている。ねじ穴２３の内周には雌ねじ部２３ａが形成されている。ストッパ部材８２には円柱状の形状であり、その外周に雄ねじ部８２ａが形成されている。また、ストッパ部材８２には、軸Ｌ周りに３つの導通孔８２ｂが形成されている。そして、ストッパ部材８２は、その外周の雄ねじ部８２ａを弁座部材２のねじ穴２３の雌ねじ部２３ａに螺合することにより、弁座部材２に取り付けられている。

【0034】

本体ケース１の内部上方には、内側に雌ねじ部８３ａを有する雌ねじ部材８３が配設されている。雌ねじ部材８３の外周面の全周（軸線Ｌ廻りの全周）には、かしめ溝２ａ１が形成されており、このかしめ溝２ａ１の位置で本体ケース１をかしめることにより、雌ねじ部材８３が本体ケース１内に固定されている。調整ねじ８１は、その外周に雄ねじ部８１ａが形成されるとともに、二次室１２側の端部にマイナスドライバを嵌合するスリット８１ｂが形成されている。また、調整ねじ８１にはその中心に抜き孔８１ｃが貫通して形成されている。コイルばね７は、本体ケース１内で羽根部材９を介してニードル弁４と調整ねじ８１との間に圧縮した状態で配設されている。そして、調整ねじ８１は、その外周の雄ねじ部８１ａを雌ねじ部材８３の雌ねじ部８３ａに螺合することにより、雌ねじ部材８３に取り付けられている。これにより、コイルばね７はニードル弁４を一次室１１側に付勢しており、このニードル弁４を付勢する付勢力は、調整ねじ８１の雌ねじ部材８３に対するねじ込み量により調整される。

【0035】

この第２実施形態におけるニードル弁４は、第１実施形態と同様な円錐状のニードル部４１と、本体ケース１の円筒状ガイド面１ａ内に挿通される挿通部４８と、挿通部４８の端部に形成されたボス部４３とを有している。この挿通部４８は、円柱体の側面４箇所をＤカットした形状でありＤカット面の間の面がガイド部４８ａとなっている。そして、ガイド部４８ａが本体ケース１の円筒状ガイド面１ａに沿って摺動することにより、ニードル弁４は軸線Ｌに沿って移動するようにガイドされる。また、挿通部４８の四角柱の側面と円筒状ガイド面１ａとで囲まれる空間は、弁ポート２１側の空間から背圧室４４に通じる導入路４５となっている。

【0036】

なお、この第２実施形態では、ニードル部４１の先端部４１ａの位置（弁体の一次室側端部の位置）はストッパ部材８２により位置決めされる。また、このオリフィスを流れる冷媒の流量、すなわちブリード流量は、ストッパ部材８２の弁座部材２に対するねじ込み量により調整できる。このように、ねじ込み量により調整できるので、ブリード流量をきわめて精度良く調整できる。ストッパ部材８２の位置調整をした後は、ストッパ部材８２は、例えば接着、ろう付け、かしめ等により弁座部材２に固定する。

【0037】

羽根部材９は、嵌合孔９１ａを有する円環状の固定座９１と、固定座９１の外周から立設された４枚の羽根９２とを一体に形成したものである。羽根９２の先端部には外側に膨出した「曲面部」としての半球状接触部９２ａが形成されている。羽根部材９は、固定座９１の嵌合孔９１ａをニードル弁４のボス部４３に填め込み、さらにコイルばね７により押さえ付けることによりニードル弁４に固定されている。そして、羽根部材９の羽根９２はその弾性力により半球状接触部９２ａを、本体ケース１の円筒状ガイド面１ａに押しつけて摺接させている。

【0038】

この第２実施形態でも、導入路４５を通って背圧室４４へ流れる冷媒の流れに対して、羽根部材９は、羽根９２の固定座９１側の付け根部分を上流側にして、半球状接触部９２ａ側を下流側に向かって延びるように配置されている。これにより、羽根９２は冷媒の流体圧力を受ける。そして、第１実施形態と同様に、弁の開き始め圧力である低圧領域においては、弁開度が小さいので冷媒の流量も少なく、羽根９２が受ける流体圧力は小さい。したがって、羽根９２の弾性力により半球状接触部９２ａが円筒状ガイド面１ａに付勢される力も十分得られ、この半球状接触部９２ａと円筒状ガイド面１ａとの間の摺動抵抗を大きくとることができる。このため、低圧領域である弁の開き始めのときに、摺動抵抗によりニードル弁４のハンチングを抑えることができる。

【0039】

一方、弁開き始め後の高圧領域においては、弁開度が大きく冷媒の流量も多くなり、羽根９２が受ける流体圧力が大きい。この流体圧力は羽根９２（半球状接触部９２ａ）を円筒状ガイド面１ａから遠ざける方向に働くため、半球状接触部９２ａを筒状ガイド面１ａに付勢する力が減少し、この半球状接触部９２ａと円筒状ガイド面１ａとの間の摺動抵抗が小さくなる。これにより、高圧領域においては、圧力変化に対してニードル弁４の動きが敏感に追従する。したがって、差圧−流量特性のヒステリシスが小さくなる。

【0040】

図８は羽根部材の変形例である。図８（Ｂ）は図８（Ａ）のＤ−Ｄ矢視図であり、コイルばねの図示は省略してある。羽根部材９′は嵌合孔９１ａ′を有する円環状の固定座９１′と、固定座９１′の外周から立設された４枚の羽根９２′とを一体に形成したものである。この変形例では羽根９２′の先端部に外側に湾曲した「曲面部」としての湾曲部９２ａ′が形成されている。羽根部材９′は、固定座９１′の嵌合孔９１ａ′をニードル弁４のボス部４３′に填め込み、さらにコイルばね７により押さえ付けることによりニードル弁４に固定されている。なお、この変形例では、ボス部４３′は第１実施形態よりも径が小さくなっている。これは羽根９２′の付け根を第１実施形態よりも内側に配置するためである。そして、羽根部材９′の羽根９２′はその弾性力により湾曲部９２ａ′を、ガイド部材３の円筒状ガイド面３１ａに押しつけて摺接させている。湾曲部９２ａ′は、円筒状ガイド面３１ａに対して２点で点接触する。この変形例でも第１実施形態及び第２実施形態と動揺にニードル弁４のハンチングを防止できるとともに、差圧−流量特性のヒステリシスを小さくできる。

【0041】

以上の実施形態及び変形例の絞り装置は、弁ポート２１の径がφ１ｍｍ〜φ２．５ｍｍ程度の絞り装置である。また、ガイド部材３内にニードル弁４が挿通された第１実施形態及び変形例では、導入路４５の冷媒の流れは、ガイド部材３と本体ケース１との隙間の本体側流路１３よりも流量が少ないため、流体の流れにより羽根部材５，９′の羽根５２，９２′自身が振動して騒音となることはない。また、第１実施形態及び変形例では、ニードル弁４の挿通部４２は六角柱の形状であり導入路４５のクリアランス（ガイド部材３と挿通部４２のクリアランス）は０．１５ｍｍ程度である。この挿通部４２を四角柱の形状とすることもできるがこの場合の導入路のクリアランスは０．３５ｍｍ程度である。これに対して、羽根５２，９２′の厚みは０．０５ｍｍ〜０．１ｍｍ程度である。このように羽根５２，９２′の厚みが導入路４５のクリアランスより薄いため、導入路４５における流量が少なくても、羽根５２，９２′が流れに対して敏感に反応し、差圧−流量特性のヒステリシスを可変にし易くなっている。

【0042】

以上の実施形態及び変形例では、羽根部材がニードル弁４側に固定されている場合について説明したが、同様な羽根部材を円筒状ガイド面（ガイド面）側に設けるようにしてもよい。この場合も、羽根の付け根を流体の上流側、羽根の端部を流体の下流側に配置し、ニードル弁に対する背圧室へ流れる冷媒の流体圧力を受けるようにする。また、羽根の端部をニードル弁（弁体）の側面に押しつけて摺接させる。これにより、弁の開き始め圧力である低圧領域においては、羽根が受ける流体圧力が小さい状態で羽根の弾性力によりニードル弁と羽根との間の摺動抵抗を大きくし、ニードル弁のハンチングを抑える。また、高圧領域では流量の多い冷媒の流体圧力を羽根で受けて、羽根の端部をニードル弁の側面から遠ざけ、羽根の端部とニードル弁との間の摺動抵抗を小さくする。これにより、高圧領域において圧力変化に対してニードル弁の動きが敏感に追従させ、差圧−流量特性のヒステリシスが小さくすることができる。

【0043】

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。ニードル弁をガイドするガイド面が円筒状の例について説明したが、例えばガイド面が軸線と平行な角柱形状であって、その内側にニードル部の円柱状の挿通部を挿通し、この挿通部の外周を角柱形状のガイド面でガイドするようにしてもよい。

【符号の説明】

【0044】

１ 本体ケース
１１ 一次室
１２ 二次室
２ 弁座部材
３ ガイド部材
３１ａ 円筒状ガイド面
４ ニードル弁（弁体）
４１ ニードル部
４２ 挿通部
４２ａ ガイド部
４４ 背圧室
４５ 導入路
５ 羽根部材
５１ 固定座
５２ 羽根
５２ａ 半球状接触部
４８ 挿通部
４８ａ ガイド部
７ コイルばね（ばね部材）
８ ストッパ部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】