特許 6374215 絞り装置、それを備える冷凍サイクルシステム、および、絞り装置の製造方法

(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】6374215

(24)【登録日】2018年7月27日

(45)【発行日】2018年8月15日

(54)【発明の名称】絞り装置、それを備える冷凍サイクルシステム、および、絞り装置の製造方法

(51)【国際特許分類】

   F16K 27/02 20060101AFI20180806BHJP

   F25B 41/06 20060101ALI20180806BHJP

   F16K 17/30 20060101ALI20180806BHJP

【ＦＩ】

   F16K27/02

   F25B41/06 B

   F16K17/30 Z

【請求項の数】8

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2014-102592(P2014-102592)

(22)【出願日】2014年5月16日

(65)【公開番号】特開2015-218812(P2015-218812A)

(43)【公開日】2015年12月7日

【審査請求日】2017年2月2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】110001243

【氏名又は名称】特許業務法人 谷・阿部特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】高田 裕正

(72)【発明者】

【氏名】當山 雄一郎

【審査官】 山本 崇昭

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００１−２７１９５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１３８２２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−０８１８００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２６５２３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００６／０２８９０６７（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｋ １７／００−１７／１６８

Ｆ１６Ｋ １７／１８−１７／３４

Ｆ１６Ｋ ２７／００−２７／１２

Ｆ２５Ｂ ３１／００−３１／０２

Ｆ２５Ｂ ３９／００−４１／０６

(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配され弁ポートを有する弁座と、
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該弁ポートの開口面積を制御する先細部を有するニードル部材と、
前記ニードル部材と前記チューブ本体の一方の開口端部との間に配され、貫通孔を有し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の一端を支持する付勢部材支持部と、
前記付勢部材支持部と前記ニードル部材との間に配置された前記付勢部材の長さを、前記ニードル部材における目標弁開き始め圧力に応じて調整するように前記チューブ本体の外周部に形成され、薄肉化されるとともに前記チューブ本体の中心軸線に沿って一方向に延伸され得るばね長さ調整部と、
を具備して構成される絞り装置。

【請求項2】

開口端部を両端に有するチューブ本体内に弁ポートを有する弁座を固定し、該弁ポートの開口面積を制御する先細部を有するニードル部材を、前記弁座の弁ポートに対し近接または離隔可能に配置し、
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を、前記ニードル部材と前記チューブ本体の一方の開口端部との間に第１の長さで配置し、貫通孔を有し付勢部材の一端を支持する付勢部材支持部を前記チューブ本体内に固定し、薄肉化されるとともに前記チューブ本体の中心軸線に沿って一方向に延伸され得るばね長さ調整部を前記チューブ本体の外周部の塑性変形によって形成することにより、前記ニードル部材における目標弁開き始め圧力に応じた前記第１の長さとは異なる第２の長さに、前記付勢部材の長さを調整することを含む絞り装置の製造方法。

【請求項3】

前記ばね長さ調整部が、前記ニードル部材と前記付勢部材支持部との間における前記付勢部材の長さが前記第１の長さよりも大なる前記第２の長さとなるように、該チューブ本体の中心軸線に沿って一方向に延伸加工されることにより形成されることを特徴とする請求項２記載の絞り装置の製造方法。

【請求項4】

前記ばね長さ調整部が、前記ニードル部材と前記付勢部材支持部との間における前記付勢部材の長さが前記第１の長さよりも小なる前記第２の長さとなるように、該チューブ本体の中心軸線に沿って他方向に圧縮加工されることにより形成されることを特徴とする請求項２記載の絞り装置の製造方法。

【請求項5】

前記ばね長さ調整部は、複数の環状の溝が前記チューブ本体の中心軸線に沿って間隔をもって、個別に、または、連続して形成されることを特徴とする請求項２記載の絞り装置の製造方法。

【請求項6】

請求項２乃至請求項５のうちのいずれかに記載の絞り装置の製造方法により製造された絞り装置。

【請求項7】

蒸発器と、圧縮機、および、凝縮器とを備え、
請求項１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。

【請求項8】

蒸発器と、圧縮機、および、凝縮器とを備え、
請求項６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、それを備える冷凍サイクルシステム、および、絞り装置の製造方法に関する。

【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。例えば、特許文献１および２にも示されるような、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。

【0003】

差圧式の絞り装置は、特許文献１における図１に示されるように、冷媒流路を構成する配管に配されるシリンダと、弁部をそれぞれ有しシリンダ内の通路における弁座を開閉する第１弁体および第２弁体と、第１弁体および第２弁体の弁部を、弁座に対し閉状態とするように付勢する複数のばねと、第１弁体および第２弁体の縮管部内に配されるテーパ部を有し縮管部の内端縁部とテーパ部との間に絞り流路を形成する軸状部材と、各ばねの一端に当接し複数のばねの弾性力を調整する複数のストッパと、ストッパの雌ねじ孔に嵌め合わされ軸状部材の軸方向の位置をする止めねじと、を含んで構成されている。

【0004】

斯かる構成において、冷媒の設計圧力に応じた上述の絞り流路の前後の差圧が所定の値未満の場合、第１弁体および第２弁体の弁部が弁座に対し閉状態となるように、ストッパによりばねの付勢力が調整される。その際、第１弁体および第２弁体の弁部が弁座に対し閉状態となるとき、上述の絞り流路の大きさが、所定の大きさとなるように、軸状部材の位置が、止めネジにより調整される。これにより、冷房時、シリンダ内の通路を通過する冷媒が、上述の絞り流路により減圧されシリンダから排出されることとなる。一方、上述の絞り流路の前後の差圧が所定の値以上となる場合、第１弁体の弁部が弁座に対し開状態となり、冷媒の大部分が第１弁体の弁部とシリンダの内周部との間の隙間、および、ストッパの長孔を介してシリンダから排出される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００５−２６５２３０号公報

【特許文献2】特許第４８９７４２８

【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は、複数のストッパおよび止めねじ等の多くの部品が必要とされ、しかも、内部構造が複雑となるので製造コストが嵩む虞がある。このような場合、例えば、部品点数を減らすために上述のような複数のばねの弾性力を調整する調整機構を備えないとき、絞り流路において弁開き始め圧力を高精度に設定するためには、個々の部品の仕上がり精度をいたずら高める必要があるので却って製造コストが嵩む結果となる。

【0007】

以上の問題点を考慮し、本発明は、絞り装置、それを備える冷凍サイクルシステム、および、絞り装置の製造方法であって、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絞り装置、それを備える冷凍サイクルシステム、および、絞り装置の製造方法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、チューブ本体内に配され弁ポートを有する弁座と、弁座の弁ポートに対し近接または離隔可能に配され弁ポートの開口面積を制御する先細部を有するニードル部材と、ニードル部材とチューブ本体の一方の開口端部との間に配され、貫通孔を有し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の一端を支持する付勢部材支持部と、付勢部材支持部とニードル部材との間に配置された付勢部材の長さを、ニードル部材における目標弁開き始め圧力に応じて調整するようにチューブ本体の外周部に形成され、薄肉化されるとともにチューブ本体の中心軸線に沿って一方向に延伸され得るばね長さ調整部と、を備えて構成される。

【0009】

本発明に係る絞り装置の製造方法は、開口端部を両端に有するチューブ本体内に弁ポートを有する弁座を固定し、弁ポートの開口面積を制御する先細部を有するニードル部材を、弁座の弁ポートに対し近接または離隔可能に配置し、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を、ニードル部材とチューブ本体の一方の開口端部との間に第１の長さで配置し、貫通孔を有し付勢部材の一端を支持する付勢部材支持部をチューブ本体内に固定し、薄肉化されるとともにチューブ本体の中心軸線に沿って一方向に延伸され得るばね長さ調整部をチューブ本体の外周部の塑性変形によって形成することにより、ニードル部材における目標弁開き始め圧力に応じた第１の長さとは異なる第２の長さに、付勢部材の長さを調整することを含む。

【0010】

また、ばね長さ調整部が、ニードル部材と付勢部材支持部との間における付勢部材の長さが第１の長さよりも大なる第２の長さとなるように、チューブ本体の中心軸線に沿って一方向に延伸加工されることにより形成されてもよい。さらに、ばね長さ調整部が、ニードル部材と付勢部材支持部との間における付勢部材の長さが第１の長さよりも小なる第２の長さとなるように、チューブ本体の中心軸線に沿って他方向に圧縮加工されることにより形成されてもよい。ばね長さ調整部は、複数の環状の溝がチューブ本体の中心軸線に沿って間隔をもって、個別に、または、連続して形成されてもよい。

【0011】

さらに、本発明に係る絞り装置は、上述のいずれかに記載の絞り装置の製造方法により製造されたものとされる。

【0012】

そして、本発明に係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ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0013】

本発明に係る絞り装置、それを備える冷凍サイクルシステム、および、絞り装置の製造方法によれば、付勢部材支持部とニードル部材との間に配置された付勢部材の長さを、ニードル部材における目標弁開き始め圧力に応じて調整するようにチューブ本体の外周部に形成されたばね長さ調整部を備え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。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ、本発明に係る絞り装置の製造方法の第１実施例の工程の説明に供される断面図、ならびに、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第１実施例の構成を示す断面図である。

【図3】図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿って示される断面図である。

【図4】（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ、本発明に係る絞り装置の製造方法の第１実施例の工程の説明に供される断面図である。

【図5】（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ、本発明に係る絞り装置の製造方法の第１実施例に用いられる性能測定／延伸装置の構成を概略的に示す構成図であり、（Ｃ）は、図５（Ａ）および（Ｂ）に示される延伸装置のかしめ治具の構成を概略的に示す構成図である。

【図6】本発明に係る絞り装置の第１実施例を備え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7】本発明に係る絞り装置の製造方法の第１実施例の動作説明に供される図である。

【図8】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9】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10】本発明に係る絞り装置の製造方法の第３実施例に用いられる性能測定／圧縮装置の構成を概略的に示す構成図である。

【図11】本発明に係る絞り装置の製造方法の第３実施例の動作説明に供される図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

図２は、本発明に係る絞り装置の第１実施例の構成を示す。

【0016】

絞り装置は、例えば、図６に概略的に示されるように、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６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、図６に示される矢印に沿って循環されることとなる。

【0017】

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冷媒の流量を調整する流量調整部を構成する弁座２２、および、ニードル部材２０と、ニードル部材２０を弁座２２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１２と、を主な要素として含んで構成されている。

【0018】

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、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で蒸発器に接続される二次側配管Ｄｕ２に接合されている。

【0019】

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、弁座２２の外周部が固定されている。弁座２２は、かしめ加工によるチューブ本体１０の窪み１０ＣＡ２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。チューブ本体１０の外周部における窪み１０ＣＡ２に隣接して弁座２２に向き合う部分には、ばね長さ調整部１０ＡＪが形成されている。ばね長さ調整部１０ＡＪは、後述するように、かしめ治具３０（図５（Ｃ）参照）により、チューブ本体１０に対しその中心軸線方向に延伸加工が施されることにより、形成される。

【0020】

円筒状の弁座２２は、後述するニードル部材２０における先細部２０Ｐが挿入される弁ポート２２ａを内部中央部に有している。弁ポート２２ａは、所定の直径φＤを有し弁座２２の中心軸線に沿って一端１０Ｅ１に向けて延びている。

【0021】

向かい合う平坦面を横断面に有する円柱状のニードル部材２０は、例えば、真鍮、または、ステンレス鋼で作られ、弁座２２に向かい合う端部に先細部２０Ｐと、コイルスプリング１６の他端に向かい合う端部に、突起状のばね受け部２０Ｄとを有している。ニードル部材２０における先細部２０Ｐとばねガイド部２０Ｄとの間の部分の外周部の平坦面とチューブ本体１０の内周部との間には、図３に示されるように、流路１０ａが形成されている。

【0022】

円錐台状の先細部２０Ｐは、テーパ角度を有している。また、先細部２０Ｐの端面は、直径φＤよりも小なる直径φａを有している。ニードル部材２０の先細部２０Ｐの外周部が弁ポート２２ａの開口端部の周縁に当接し弁ポート２２ａを略閉状態とした後、ニードル部材２０の先細部２０Ｐ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２２ａの開口端部の周縁に対し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。

【0023】

ニードル部材２０の先細部２０Ｐの外周部が、弁ポート２２ａ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２０Ｐと弁ポート２２ａの開口端部との間には、絞り部が形成される。絞り部とは、弁ポート２２ａの縁から先細部２０Ｐの母線への垂線と、先細部２０Ｐの母線との交点が、弁ポート２２ａの縁２２ａｓ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。

【0024】

ニードル部材２０のばねガイド部２０Ｄ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、付勢部材としてのコイルスプリング１６の一方の端部には、付勢部材支持部としてのばね受け部１２の先細部１２ｂが係合されている。

【0025】

ばね受け部１２は、内側中央部に貫通孔１２ａを有している。ばね受け部１２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食い込むことにより固定されている。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。

【0026】

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、以下のような手順で行われる。

【0027】

基準高さとは、各冷媒に応じたニードル部材２０の先細部２０Ｐ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。

【0028】

先ず、図４（Ａ）に示されるように、所定の全長を有するチューブ本体１８の内周部１８ａにおける所定の第１の位置に弁座２２が固定される。弁座２２は、かしめ加工によるチューブ本体１８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ている。次に、弁座２２が固定されたチューブ本体１８内に、順次、ニードル部材２０、コイルスプリング１６が、チューブ本体１８の内周部１８ａに挿入された後、ばね受け部１２がチューブ本体１８の内周部１８ａにおける所定の位置に固定される。これにより、図１（Ａ）および図４（Ｂ）に示されるように、ばね受け部１２は、かしめ加工によるチューブ本体１０´の窪み１０´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る。その際、弁座２２、ニードル部材２０、ばね受け部１２、および、コイルスプリング１６の寸法の製造誤差および、ばね定数のばらつき等を考慮し、コイルスプリング１６の初期セット長Ｌ´（第１の長さ）は、ニードル部材２０の先細部２０Ｐが弁ポート２２ａの開口端部の周縁に対し離隔し始める離隔開始タイミング（弁開き始め圧力ＩＰ）が、必ず、目標の離隔開始タイミング（目標弁開き始め圧力ＳＰ）に対して遅くなる（大きくなる）ように設定される。このようにコイルスプリング１６が初期セット長Ｌ´に設定されることにより、ニードル部材２０の先細部２０Ｐの外周部が弁ポート２２ａの開口端部の周縁に、目標弁開き始め圧力ＳＰ以上の所定の圧力で当接した状態に維持される。

【0029】

続いて、ニードル部材２０の先細部２０Ｐの外周部が弁ポート２２ａの開口端部の周縁に当接した状態で、チューブ本体１０´が、図５（Ａ）に示されるように、性能測定／延伸装置に配される。

【0030】

その性能測定／延伸装置は、上述のチューブ本体１０´の一端１０´Ｅ１に接続され図示が省略されるエアポンプからの空気をチューブ本体１０´内に供給する導入通路３２と、チューブ本体１０´の他端１０´Ｅ２に接続されチューブ本体１０´からの空気を排出する排出通路３６と、排出通路３６に接続されるフロート式流量計３８と、を含んで構成されている。導入通路３２は、エアポンプの吐出側に接続されている。導入通路３２には、導入通路３２内の圧力を検出する圧力計３４が設けられている。性能測定／延伸装置におけるかしめ治具３０は、図５（Ｃ）に示されるように、上述のチューブ本体１０´におけるばね長さ調整部１０ＡＪに対応する位置に位置決めされている。その際、チューブ本体１０´は、図示が省略される支持台により、その全体が移動しないように支持されている。

【0031】

かしめ治具３０は、例えば、チューブ本体１０´の外周部に円周方向に沿って均等間隔で３箇所に、自転可能に配されるかしめローラ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃを含んで構成されている。

【0032】

かしめローラ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃは、所定の期間、その外周面が矢印の示す方向に自転しながらチューブ本体１０´の外周部における上述のチューブ本体１０のばね長さ調整部１０ＡＪに対応する部分に、所定の圧力で押し付けられるように構成されている。なお、上述の所定の期間、および、押し付け力は、目標弁開き始め圧力に応じた空気流量が流量計３８により検出されるまでの期間に基づいて設定されている。

【0033】

かしめローラ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃにより、チューブ本体１０´の外周部におけるばね長さ調整部１０ＡＪに対応する部分は、薄肉化され、弁座２２を伴ってチューブ本体１０´の中心軸線に沿って一端１０´Ｅ１方向に延伸されることとなる。その結果、チューブ本体１０´の全長が、チューブ本体１０´のばね長さ調整部１０ＡＪに対応する部分の変位量に応じてチューブ本体１８の全長よりも若干長くなることとなる。

【0034】

続いて、かしめローラ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃが作動状態において、導入通路３２を介して上述の目標弁開き始め圧力で設定された空気が、チューブ本体１０´内に供給される。かしめローラ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃが、上述したように、作動しないとき、コイルスプリング１６の初期セット長Ｌ´が、コイルスプリング１６の付勢力が予め目標弁開き始め圧力よりも大きくなるように設定されているのでニードル部材２０の先細部２０Ｐの外周部が弁ポート２２ａの開口端部の周縁に当接した状態が維持される。コイルスプリング１６の初期セット長Ｌ´の場合、仮に、弁開き始め圧力ＩＰ以上の空気圧力が作用したとき、絞り部の開口面積は、圧力上昇につれて増大することとなり、他端１０Ｅ２から流出する（二次側配管Ｄｕ２に流入する）流量が増大する。

【0035】

なお、図７は、縦軸にチューブ本体１０´の他端１０´Ｅ２から排出されフロート式流量計に導入される空気の流量をとり、横軸にチューブ本体１０´の一端１０´Ｅ１に導入される空気の圧力をとり、コイルスプリング１６が初期セット長Ｌ´に設定されるときの流量特性を示す特性線Ｌａと、コイルスプリング１６がセット長Ｌに設定されるときの流量特性を示す特性線Ｌｂと、をあらわしている。

【0036】

一方、かしめローラ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃが所定期間、作動後、チューブ本体１０´の全長が、弁座２２を伴って大きくなるのでコイルスプリング１６の長さが、図１（Ｂ）に示されるように、初期セット長Ｌ´（第１の長さ）よりも長いセット長Ｌ（第２の長さ）となる。

【0037】

コイルスプリング１６のセット長Ｌ（第２の長さ）は、上述の目標弁開き始め圧力に応じた付勢力を作用するように設定されている。従って、コイルスプリング１６の付勢力が、減少し目標弁開き始め圧力に応じた付勢力に一致するのでニードル部材２０の先細部２０Ｐの外周部が弁ポート２２ａの開口端部の周縁に対し離隔される。これにより、空気が、図５（Ｂ）に示されるように、弁座２２の弁ポート２２ａおよびばね受け部１２の貫通孔１２ａ、他端１０Ｅ２を通じて排出された後、フロート式流量計３８に導入される。フロート式流量計３８により、目標弁開き始め圧力ＳＰに応じた空気流量Ｑａが検出されたとき、かしめローラ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃの回転が停止される。その際、弁座２２が、チューブ本体１０の第２の位置に固定されることとなる。従って、流量特性は、図７における特性線Ｌａから特性線Ｌｂに移行する。

【0038】

そして、ばね長さ調整部１０ＡＪが形成されたチューブ本体１０が、かしめ治具３０から取り外される。従って、コイルスプリング１６のばね長さの調整が完了する。

【0039】

なお、上述の例においては、目標弁開き始め圧力に応じた空気流量の検出に基づいてかしめ治具３０が制御されているが、斯かる例に限られることなく、例えば、ニードル部材２０の先細部２０Ｐの弁座２２の弁ポート２２ａの開口端部の周縁から離隔するタイミングを位置センサ等により検出することにより、かしめ治具３０が制御されてもよい。

【0040】

従って、上述の第１実施例において、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。

【0041】

図８は、本発明に係る絞り装置の第２実施例の構成を示す。

【0042】

図１（Ａ）、（Ｂ）に示される第１実施例においては、ばね長さ調整部１０ＡＪが、平坦な外周面を有するかしめローラ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃより形成されているが、その代わりに、第２実施例は、ばね長さ調整部５０ＡＪが、複数の微小な突起部を外周面に有する３個のかしめローラより形成されるものとされる。なお、図８において、図１（Ａ）、（Ｂ）において示される例において同一とされる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される。

【0043】

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５０と、チューブ本体５０の内周部に固定され冷媒の流量を調整する流量調整部を構成する弁座２２、および、ニードル部材２０と、ニードル部材２０を弁座２２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１２と、を主な要素として含んで構成されている。

【0044】

所定の長さおよび直径を有するチューブ本体５０は、例えば、銅製パイプ、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５０Ｅ１で、凝縮器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５０Ｅ２で蒸発器に接続される二次側配管Ｄｕ２に接合されている。

【0045】

チューブ本体５０の内周部における一端５０Ｅ１から所定距離、離隔した中間部には、弁座２２の外周部が固定されている。弁座２２は、かしめ加工によるチューブ本体５０の窪み５０ＣＡ２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。チューブ本体５０の外周部における窪み５０ＣＡ２に隣接して弁座２２に向き合う部分には、ばね長さ調整部５０ＡＪが形成されている。後述のようにコイルスプリング１６のセット長Ｌが調整された後には、ばね長さ調整部５０ＡＪには、円周方向に沿った環状の溝５０ｄが、複数本、中心軸線に沿って所定の間隔で個別に形成されている。なお、溝５０ｄは、斯かる例に限られることなく、例えば、連続的に螺旋状に形成されてもよい。

【0046】

ばね長さ調整部５０ＡＪは、かしめ治具（不図示）により、チューブ本体５０に対しその中心軸線方向に延伸加工が施されることにより形成される。

【0047】

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、上述の例と同様に、先ず、所定の全長を有するチューブ本体の内周部における所定の第１の位置に弁座２２が固定される。次に、弁座２２が固定されたチューブ本体内に、順次、ニードル部材２０、コイルスプリング１６が、チューブ本体１８の内周部１８ａに挿入された後、ばね受け部１２がチューブ本体の内周部における所定の位置に固定される。その際、弁座２２、ニードル部材２０、ばね受け部１２、および、コイルスプリング１６の寸法の製造誤差および、ばね定数のばらつき等を考慮し、コイルスプリング１６の初期セット長Ｌ´は、ニードル部材２０の先細部２０Ｐが弁ポート２２ａの開口端部の周縁に対し離隔し始める離隔開始タイミング（弁開き始め圧力ＩＰ）が、必ず、目標の離隔開始タイミング（目標弁開き始め圧力ＳＰ）に対して遅くなる（大きくなる）ように設定される。このようにコイルスプリング１６が初期セット長Ｌ´に設定されることにより、ニードル部材２０の先細部２０Ｐの外周部が弁ポート２２ａの開口端部の周縁に、目標弁開き始め圧力ＳＰ以上の所定の圧力で当接した状態に維持される。

【0048】

続いて、ニードル部材２０の先細部２０Ｐの外周部が弁ポート２２ａの開口端部の周縁に当接した状態で、チューブ本体が、性能測定／延伸装置（不図示）に配される。なお、性能測定／延伸装置は、図５（Ａ）に示される例におけるかしめ治具のかしめローラを除き、同様な構成を備えるものとされる。

【0049】

各かしめローラが作動状態とされる場合、チューブ本体の外周部におけるばね長さ調整部５０ＡＪに対応する部分は、薄肉化され、弁座２２を伴ってチューブ本体の中心軸線に沿って一端方向に延伸されることとなる。その結果、チューブ本体の全長が、チューブ本体のばね長さ調整部５０ＡＪに対応する部分の変位量に応じて初期のチューブ本体の全長よりも若干長くなることとなる。

【0050】

続いて、各かしめローラが作動状態において、導入通路３２を介して上述の目標弁開き始め圧力で設定された空気が、チューブ本体内に供給される。かしめローラが、上述したように、作動しないとき、コイルスプリング１６の初期セット長Ｌ´が、コイルスプリング１６の付勢力が予め目標弁開き始め圧力よりも大きくなるように設定されているのでニードル部材２０の先細部２０Ｐの外周部が弁ポート２２ａの開口端部の周縁に当接した状態が維持される。

【0051】

一方、かしめローラが所定期間、作動後、チューブ本体の全長が、弁座２２を伴って大きくなるのでコイルスプリング１６の長さが、初期セット長Ｌ´よりも長いセット長Ｌとなる。図８は、コイルスプリング１６の長さが、セット長Ｌとなった状態を示す。

【0052】

コイルスプリング１６のセット長Ｌは、上述の目標弁開き始め圧力に応じた付勢力を作用するように設定されている。従って、コイルスプリング１６の付勢力が、減少し目標弁開き始め圧力に応じた付勢力に一致するのでニードル部材２０の先細部２０Ｐの外周部が弁ポート２２ａの開口端部の周縁に対し離隔される。これにより、空気が、図５（Ｂ）に示されるように、弁座２２の弁ポート２２ａおよびばね受け部１２の貫通孔１２ａ、他端５０Ｅ２を通じて排出された後、フロート式流量計３８に導入される。フロート式流量計３８により、目標弁開き始め圧力ＳＰに応じた空気流量Ｑａが検出されたとき、かしめローラの回転が停止される。その際、弁座２２が、チューブ本体１０の第２の位置に固定されることとなる。従って、絞り部の開口面積が圧力上昇につれて増大することとなる。

【0053】

そして、ばね長さ調整部５０ＡＪが形成されたチューブ本体５０が、かしめ治具から取り外される。従って、コイルスプリング１６のばね長さの調整が完了する。

【0054】

従って、上述の第２実施例においても、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。

【0055】

図９は、本発明に係る絞り装置の第３実施例の構成を示す。

【0056】

図１（Ａ）、（Ｂ）に示される第１実施例においては、ばね長さ調整部１０ＡＪが、平坦な外周面を有するかしめローラ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃより形成されているが、その代わりに、予め、例えば、バルジ成形されたパイプにおけるばね長さ調整部４０ＡＪが、固定成形型６２および可動成形型６４からなる成形型６０により形成されるものとされる。

【0057】

なお、図９および図１０において、図１（Ａ）、（Ｂ）、および、図５（Ａ）、（Ｂ）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。

【0058】

絞り装置は、例えば、図６に示される例と同様な冷凍サイクルシステムの配管における凝縮器と蒸発器との間に配置されている。

【0059】

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４０と、チューブ本体４０の内周部に固定され冷媒の流量を調整する流量調整部を構成する弁座２４、および、ニードル部材２０と、ニードル部材２０を弁座２４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１２と、を主な要素として含んで構成されている。

【0060】

所定の長さおよび直径を有するチューブ本体４０は、例えば、銅製パイプ、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４０Ｅ１で、凝縮器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４０Ｅ２で蒸発器に接続される二次側配管Ｄｕ２に接合されている。

【0061】

チューブ本体４０の内周部における一端４０Ｅ１から所定距離、離隔した中間部には、弁座２４の外周部が固定されている。弁座２４は、かしめ加工によるチューブ本体４０の窪み４０ＣＡ２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。

【0062】

円筒状の弁座２４は、後述するニードル部材２０における先細部２０Ｐが挿入される弁ポート２４ａを内部中央部に有している。弁ポート２４ａは、ニードル部材２０の先細部２０Ｐの先端よりも大なる所定の直径を有し弁座２４の中心軸線に沿って一端４０Ｅ１に向けて延びている小径部と、小径部に連なり漏斗状の拡張部とから構成されている。

【0063】

ニードル部材２０の先細部２０Ｐの外周部が、弁ポート２４ａ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２０Ｐと弁ポート２４ａの開口端部との間には、絞り部が形成される。絞り部とは、弁ポート２４ａの縁から先細部２０Ｐの母線への垂線と、先細部２０Ｐの母線との交点が、弁ポート２４ａの縁２４ａｓ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。

【0064】

ばね受け部１２は、内側中央部に貫通孔１２ａを有している。ばね受け部１２は、かしめ加工によるチューブ本体４０の窪み４０ＣＡ１により形成される突起が食い込むことにより固定されている。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。

【0065】

チューブ本体４０の外周部における窪み４０ＣＡ２とチューブ本体４０の窪み４０ＣＡ１との間には、予め、例えば、バルジ成形によりチューブ本体４０の半径方向に環状に張り出したばね長さ調整部４０ＡＪが形成されている。ばね長さ調整部４０ＡＪは、後述するように、固定成形型６２および可動成形型６４からなる成形型６０（図１０参照）により、チューブ本体に対しその中心軸線方向に圧縮加工が施されることにより、形成される。

【0066】

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、以下のような手順で行われる。

【0067】

基準高さとは、各冷媒に応じたニードル部材２０の先細部２０Ｐ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。

【0068】

先ず、図１０に示されるように、予め、例えば、バルジ成形により所定位置に形成されたばね長さ調整部４０ＡＪを有するチューブ本体の内周部における所定の第１の位置に弁座２４が固定される。弁座２４は、かしめ加工によるチューブ本体の窪み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。次に、弁座２４が固定されたチューブ本体内に、順次、ニードル部材２０、コイルスプリング１６が、チューブ本体の内周部に挿入された後、ばね受け部１２がチューブ本体の内周部における所定の位置に固定される。これにより、ばね受け部１２は、かしめ加工によるチューブ本体の窪み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。その際、弁座２４、ニードル部材２０、ばね受け部１２、および、コイルスプリング１６の寸法の製造誤差および、ばね定数のばらつき等を考慮し、コイルスプリング１６の初期セット長Ｌ´は、図１１に示されるように、ニードル部材２０の先細部２０Ｐが弁ポート２４ａの開口端部の周縁に対し離隔し始める離隔開始タイミング（弁開き始め圧力ＩＰ）が、必ず、目標の離隔開始タイミング（目標弁開き始め圧力ＳＰ）に対して早くなる（小さくなる）ように設定される。このようにコイルスプリング１６が初期セット長Ｌ´に設定されることにより、ニードル部材２０の先細部２０Ｐの外周部が弁ポート２４ａの開口端部の周縁に、目標弁開き始め圧力ＳＰ未満の所定の圧力で当接した状態に維持される。

【0069】

続いて、ニードル部材２０の先細部２０Ｐの外周部が弁ポート２４ａの開口端部の周縁に当接した状態で、チューブ本体が、図１０に示されるように、性能測定／圧縮装置に配される。

【0070】

その性能測定／圧縮装置は、上述のチューブ本体の一端に接続され図示が省略されるエアポンプからの空気をチューブ本体内に供給する導入通路３２と、チューブ本体の他端に接続されチューブ本体からの空気を排出する排出通路３６と、排出通路３６に接続されるフロート式流量計３８と、を含んで構成されている。性能測定／圧縮装置における成形型６０の固定成形型６２および可動成形型６４は、図１０に示されるように、上述のチューブ本体におけるばね長さ調整部４０ＡＪを挟んだ位置に位置決めされている。その際、チューブ本体は、図示が省略される支持台により、その全体が移動しないように支持されている。

【0071】

可動成形型６４は、ばね長さ調整部４０ＡＪを圧縮するように固定成形型６２に対し近接し、またはばね長さ調整部４０ＡＪを解放するように離隔可能に駆動される。
なお、上述の圧縮力は、目標弁開き始め圧力に応じた空気流量が流量計３８により検出されるまでの期間に基づいて設定されている。

【0072】

固定成形型６２および可動成形型６４により、チューブ本体の外周部におけるばね長さ調整部４０ＡＪに対応する部分は、圧縮され、弁座２４を伴ってチューブ本体の中心軸線に沿って他端の方向に縮小されることとなる。その結果、チューブ本体の全長が、ばね長さ調整部４０ＡＪに対応する部分の変位量に応じて初期のチューブ本体の全長よりも若干短くなることとなる。

【0073】

続いて、成形型６０が作動状態において、導入通路３２を介して上述の目標弁開き始め圧力で設定された空気が、チューブ本体内に供給される。成形型６０が、上述したように、作動しないとき、コイルスプリング１６の初期セット長Ｌ´が、コイルスプリング１６の付勢力が予め目標弁開き始め圧力よりも小さくなるように設定されているのでニードル部材２０の先細部２０Ｐの外周部が弁ポート２４ａの開口端部の周縁に離隔した状態が維持され、空気がチューブ本体から流れ出ることとなる。コイルスプリング１６の初期セット長Ｌ´の場合、仮に、弁開き始め圧力ＩＰ以上の空気圧力が作用したとき、絞り部の開口面積は、圧力上昇につれて増大することとなり、他端４０Ｅ２から流出する（二次側配管Ｄｕ２に流入する）流量が増大する。

【0074】

なお、図１１は、縦軸にチューブ本体の他端から排出されフロート式流量計に導入される空気の流量をとり、横軸にチューブ本体の一端に導入される空気の圧力をとり、コイルスプリング１６が初期セット長Ｌ´に設定されるときの流量特性を示す特性線Ｌｃと、コイルスプリング１６がセット長Ｌに設定されるときの流量特性を示す特性線Ｌｂと、をあらわしている。

【0075】

一方、成形型６０が所定期間、作動後、チューブ本体の全長が、弁座２４を伴って小さくなるのでコイルスプリング１６の長さが、図１（Ｂ）に示されるように、初期セット長Ｌ´よりも短いセット長Ｌとなる。

【0076】

コイルスプリング１６のセット長Ｌは、上述の目標弁開き始め圧力に応じた付勢力を作用するように設定されている。従って、コイルスプリング１６の付勢力が、増大し目標弁開き始め圧力に応じた付勢力に一致するのでニードル部材２０の先細部２０Ｐの外周部が弁ポート２４ａの開口端部の周縁に対し近接される。これにより、空気が、弁座２４の弁ポート２４ａおよびばね受け部１２の貫通孔１２ａ、他端４０Ｅ２を通じて排出された後、フロート式流量計３８に導入される。フロート式流量計３８により、目標弁開き始め圧力ＳＰに応じた空気流量Ｑｂが検出されたとき、成形型６０の可動型６４が停止される。その際、弁座２４が、チューブ本体４０の第２の位置に固定されることとなる。従って、流量特性は、図１１における特性線Ｌｃから特性線Ｌｂに移行する。

【0077】

そして、ばね長さ調整部４０ＡＪが形成されたチューブ本体４０が、成形型６０から取り外される。従って、コイルスプリング１６のばね長さの調整が完了する。

【0078】

なお、上述の例においては、目標弁開き始め圧力に応じた空気流量の検出に基づいて成形型６０が制御されているが、斯かる例に限られることなく、例えば、ニードル部材２０の先細部２０Ｐの弁座２４の弁ポート２４ａの開口端部の周縁から離隔するタイミングを位置センサ等により検出することにより、成形型６０が制御されてもよい。

【0079】

従って、上述の第３実施例においても、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。

【符号の説明】

【0080】

１０、４０、５０ チューブ本体
１０ＡＪ，４０ＡＪ、５０ＡＪ ばね長さ調整部
１２ ばね受け部
１６ コイルスプリング
２０ ニードル部材
２２，２４ 弁座

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】