特許 6762023 複合弁及びそれを備えた冷凍サイクル装置

(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】6762023

(24)【登録日】2020年9月10日

(45)【発行日】2020年9月30日

(54)【発明の名称】複合弁及びそれを備えた冷凍サイクル装置

(51)【国際特許分類】

   F16K 17/04 20060101AFI20200917BHJP

【ＦＩ】

   F16K17/04 C

【請求項の数】11

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2016-116060(P2016-116060)

(22)【出願日】2016年6月10日

(65)【公開番号】特開2017-219167(P2017-219167A)

(43)【公開日】2017年12月14日

【審査請求日】2019年4月9日

(73)【特許権者】

【識別番号】391002166

【氏名又は名称】株式会社不二工機

(74)【代理人】

【識別番号】100091096

【弁理士】

【氏名又は名称】平木 祐輔

(74)【代理人】

【識別番号】100105463

【弁理士】

【氏名又は名称】関谷 三男

(74)【代理人】

【識別番号】100129861

【弁理士】

【氏名又は名称】石川 滝治

(74)【代理人】

【識別番号】100182176

【弁理士】

【氏名又は名称】武村 直樹

(72)【発明者】

【氏名】渡利 大介

(72)【発明者】

【氏名】今井 邦俊

【審査官】 北村 一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００３−２５４４５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０８３６９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１１６４００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−１３３２３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５８−０４６２７５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｋ １７／００−１７／１６８

Ｆ１６Ｋ １７／１８−１７／３４

Ｆ１６Ｋ １５／００−１５／２０

Ｆ１６Ｋ １／００− １／５４

Ｆ２５Ｂ ４１／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

単一の通路部材内に開弁圧力の異なる複数個の差圧弁が流体の流れ方向に対して垂直方向に並列に設けられ、各差圧弁の弁体が弁口を下流側から閉じるようにされていることを特徴とする複合弁。

【請求項2】

通路部材と、該通路部材内に配設される主弁本体とを備え、該主弁本体に、固定絞り孔と開弁圧力の異なる複数個の差圧弁とが流体の流れ方向に対して垂直方向に並列に設けられ、各差圧弁の弁体が弁口を下流側から閉じるようにされていることを特徴とする複合弁。

【請求項3】

通路部材と、該通路部材内に対向して配設された一対の主弁本体とを備え、該一対の主弁本体にそれぞれ、開弁圧力の異なる複数個の差圧弁と貫通弁口とが流体の流れ方向に対して垂直方向に並列に設けられ、各差圧弁の弁体が弁口を下流側から閉じるようにされ、前記一対の主弁本体における前記貫通弁口を選択的に開閉すべく、前記一対の主弁本体の間に差圧駆動式の逆止弁体が移動自在に配在されていることを特徴とする複合弁。

【請求項4】

前記差圧弁は、先端部が円錐状又は球状の前記弁体と、該弁体を閉弁方向に付勢する付勢部材とを備え、該付勢部材の付勢力に応じて開弁圧力が変わるようにされていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の複合弁。

【請求項5】

前記弁体の底部側に、前記主弁本体に設けられた弁室に摺動自在に内接する平面視円弧状の内接部が２箇所以上設けられた角筒状の胴部が設けられ、該胴部における前記内接部以外の部分に開口が形成されるとともに、前記内接部以外の部分と前記弁室の内周面との間には流通路が形成されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の複合弁。

【請求項6】

前記貫通弁口の実効通路断面積は、前記通路部材を通じて流すべき最大要求流量が得られる実効通路断面積より大きくされていることを特徴とする請求項３に記載の複合弁。

【請求項7】

前記貫通弁口は、前記通路部材の中心線上に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の複合弁。

【請求項8】

前記逆止弁体は、両端部に円錐状部が設けられるとともに、前記円錐状部の間に、前記通路部材に摺動自在に内接する平面視円弧状の内接部が２箇所以上設けられ、前記内接部以外の部分と前記通路部材の内周面との間には流通路が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の複合弁。

【請求項9】

前記一対の主弁本体には、それぞれ前記複数個の差圧弁と並列に固定絞り孔が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の複合弁。

【請求項10】

室外熱交換器と室内熱交換器とを結ぶ冷媒通路に請求項１又は２に記載の複合弁が介装されていることを特徴とする冷凍サイクル装置。

【請求項11】

室外熱交換器と室内熱交換器とを結ぶ冷媒通路に請求項３に記載の複合弁が介装されてい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、弁前後（入口側と出口側）の差圧に応じて流量を段階的に変化させることのできる複合弁に係り、特に、冷房専用の冷凍サイクル装置あるいは冷暖両用の冷凍サイクル装置において、冷媒流量を段階的に変化させるのに好適な複合弁及びそれを備えた冷凍サイクル装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来の一般的な冷房専用エアコンは、通常、圧縮機、室外熱交換器（凝縮器）、室内熱交換器（蒸発器）、及び固定絞りとしてのキャピラリーチューブを備え、各機器間は導管（パイプ）等で形成される冷媒通路で接続されており、運転時には、圧縮機から高温高圧の冷媒が室外熱交換器に導かれ、ここで室外空気と熱交換して凝縮し、高圧の二相冷媒となってキャピラリーチューブに導入され、このキャピラリーチューブにより高圧の冷媒が減圧され、減圧された低圧の冷媒は、室内熱交換器に導入され、ここで室内空気と熱交換（冷房）して蒸発し、室内熱交換器からは低温低圧の冷媒が圧縮機の吸入側に戻されるようになっている。

【0003】

かかる冷房専用エアコンは、冷暖両用エアコンに比べて構成が簡素であり、低価格で提供できるという利点を持つが、最近、この冷房専用エアコンについて、省エネ等を図るべく、外気温に応じて冷媒流量を変化させたい、つまり、外気温が高くなるに従って高圧側（室外熱交換器）から低圧側（室内熱交換器）に向かう冷媒流量を増加させたいとの要望がある。

【0004】

この場合、構成が簡素、低価格という冷房専用エアコンの利点が損なわれないようにするため、外気温に応じて冷媒流量をリニアに変化させることまでは要求されず、外気温に応じて冷媒流量を段階的に（３段階程度に）変化させることができれば良いと考えられている。

【0005】

かかる要望に応えるべく、従来技術として、外気温と高圧側の圧力とは相関がある（外気温上昇≒高圧側圧力上昇）ことに着目して、例えば、キャピラリーチューブを迂回するようにバイパス通路を設け、このバイパス通路に、弁前後（入口側と出口側）の差圧が所定圧より大きくなると開弁する差圧弁を組み込むこと、言い換えれば、キャピラリーチューブに並列に差圧弁を設けることが提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開昭６１−２３７９８１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

上記のようにキャピラリーチューブに並列に差圧弁を設けることにより、前記差圧が所定圧以下、つまり、外気温が比較的低いときには、冷媒がキャピラリーチューブのみを通じて流され、前記差圧が所定圧より大きいとき、つまり、外気温が比較的高いときには、差圧弁が開弁して冷媒はキャピラリーチューブに加えて差圧弁を通じても流される。そのため、外気温に応じて冷媒流量を２段階に変化させることができる。

【0008】

しかしながら、このような従来技術では、冷媒流量を２段階にしか変化させることができず、しかも、キャピラリーチューブを迂回するバイパス通路を別途に設けることが要求されるとともに、そのバイパス通路に差圧弁を組み込む必要があるので、配管系が複雑になり、組み立てコスト、部品コスト等が嵩んでしまう。

【0009】

上記従来技術において、外気温に応じて冷媒流量を多段階（例えば３段階以上）に変化させるためには、キャピラリーチューブを迂回するバイパス通路を２本以上設けるとともに、各バイパス通路にそれぞれ開弁圧力の異なる差圧弁を組み込む必要があるので、配管系が一層複雑になり、組み立てコスト、部品コスト等がさらに嵩むという問題がある。

【0010】

なお、上記特許文献１には、キャピラリーチューブに並列に差圧弁が設けられた冷房専用エアコン（局所冷房機）が記載されているが、この局所冷房機における差圧弁は、高圧側の圧力が過度に高くなったとき、高圧側の圧力を低圧側に逃がすリリーフ弁として機能するもので、外気温に応じて冷媒流量を変化させるためのものではない。

【0011】

以上、冷房専用エアコンについて説明したが、冷房運転と暖房運転とを切り換えることのできる冷暖両用エアコンについても、外気温に応じて冷媒流量を多段階に変化させようとする場合、上記と同様のコスト等に関する問題が生じることは避けられない。

【0012】

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、エアコン等の冷凍サイクル装置において、配管系を簡素に構成するとともに、組み立てコスト、部品コスト等を低く抑えながら、外気温に応じて冷媒流量を多段階に変化させることのできる複合弁及びそれを備えた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】

【0013】

前記目的を達成すべく、本発明に係る複合弁の第１態様は、単一の通路部材内に開弁圧力の異なる複数個の差圧弁が流体の流れ方向に対して垂直方向に並列に設けられ、各差圧弁の弁体が弁口を下流側から閉じるようにされていることを特徴としている。

【0014】

本発明に係る複合弁の第２態様は、通路部材と、該通路部材内に配設された主弁本体とを備え、該主弁本体に、固定絞り孔と開弁圧力の異なる複数個の差圧弁とが流体の流れ方向に対して垂直方向に並列に設けられ、各差圧弁の弁体が弁口を下流側から閉じるようにされていることを特徴としている。

【0015】

本発明に係る複合弁の第３態様は、通路部材と、該通路部材内に対向して配設された一対の主弁本体とを備え、該一対の主弁本体にそれぞれ、開弁圧力の異なる複数個の差圧弁と貫通弁口とが流体の流れ方向に対して垂直方向に並列に設けられ、各差圧弁の弁体が弁口を下流側から閉じるようにされ、前記一対の主弁本体における前記貫通弁口を選択的に開閉すべく、前記一対の主弁本体の間に差圧駆動式の逆止弁体が移動自在に配在されていることを特徴としている。

【0016】

一方、本発明に係る冷房専用の冷凍サイクル装置は、室外熱交換器と室内熱交換器とを結ぶ冷媒通路に第１態様又は第２態様の複合弁が介装されていることを特徴としている。

【0017】

また、本発明に係る冷暖両用の冷凍サイクル装置は、室外熱交換器と室内熱交換器とを結ぶ冷媒通路に第３態様の複合弁が介装されていることを特徴としている。

【発明の効果】

【0018】

本発明に係る第１態様の複合弁は、単一の通路部材内に開弁圧力の異なる複数個の差圧弁が並列に設けられるので、該複合弁を通過する冷媒流量を、差圧弁が２個の場合は２段階、３個の場合は３段階というように、差圧弁の個数に応じて段階的に変化させることができる。

【0019】

ここで、前述したように外気温と高圧側の圧力とは相関があるので、本第１態様の複合弁を、例えば、冷房専用エアコンにおける室外熱交換器と室内熱交換器とを結ぶ冷媒通路に、キャピラリーチューブに代えて介装することにより、外気温に応じて冷媒流量を段階的に変化させることが可能となる。

【0020】

このように、本第１態様の複合弁をキャピラリーチューブに代えて、例えば冷房専用エアコンに用いることにより、従来技術のようにキャピラリーチューブを迂回するバイパス通路を設けてそのバイパス通路に差圧弁を組み込む方策に比べて、特に、外気温に応じて冷媒流量を多段階（例えば３段階以上）に変化させるようにする場合には、配管系を簡素に構成でき、組み立てコスト、部品コスト等を効果的に抑えることができる。

【0021】

本発明に係る第２態様の複合弁は、通路部材内に配設される主弁本体に固定絞り孔と開弁圧力の異なる複数個の差圧弁とが並列に設けられるので、第１態様の複合弁と略同様の作用効果が得られることに加えて、差圧弁の個数を第１態様の複合弁より１個減らすことができる（例えば冷媒流量を３段階で変化させたい場合、差圧弁は２個で済む）上、複数個の差圧弁が共通の主弁本体に設けられるので、各差圧弁には、入口、出口、弁室等を形成するケース部分等が不要となる。このため、第１態様の複合弁に比べて、部品点数を少なくすることができ、組み立てコスト、部品コスト等を一層抑えることができる。

【0022】

本発明に係る第３態様の複合弁は、開弁圧力の異なる複数個の差圧弁と貫通弁口とが並列に設けられた一対の主弁本体を備え、この一対の主弁本体における貫通弁口を、該一対の主弁本体間に移動自在に配在された逆止弁体により選択的に開閉するようにされるので、本第３態様の複合弁は、両流れに対応、つまり、流れ方向が切り換えられる冷媒通路に介装することができ、流れ方向がいずれの場合も、第１態様及び第２態様の複合弁と同様に、冷媒流量を段階的に変えることができる。

【0023】

したがって、本第３態様の複合弁は、例えば冷暖両用エアコンにおいて、室外熱交換器と室内熱交換器とを結ぶ冷媒通路に、両流れに対応した膨張弁に代えて介装することができる。この場合、冷房運転時には外気温に応じて冷媒流量を段階的に変えることができ、また、暖房運転時にも、弁前後（入口と出口）の差圧に応じて冷媒流量を段階的に変えることができるので、省エネ等を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】本発明に係る複合弁の第１実施例を示し、（Ａ）は、縦断面図、（Ｂ）は、（Ａ）のＸ−Ｘ矢視断面図。

【図2】（Ａ）は、図１（Ａ）に示される複合弁における差圧弁部分の拡大図、（Ｂ）は、（Ａ）のＪ−Ｊ矢視断面図、（Ｃ）は、差圧弁の弁体を示す斜視図、（Ｄ）は、閉弁状態での、（Ｅ）は、開弁状態での、それぞれ（Ｂ）のＵ−Ｕ矢視断面図。

【図3】弁前後の差圧と冷媒流量との関係を示すグラフ。

【図4】図１に示される第１実施例の複合弁が用いられた冷房専用エアコンの一例を示す概略構成図。

【図5】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、第１実施例の複合弁の変形例の説明に供される図。

【図6】第１実施例の複合弁で用いられる差圧弁の他例を示す断面図。

【図7】本発明に係る複合弁の第２実施例を示し、（Ａ）は、左→右流れ時の、（Ｂ）は、右→左流れ時の、それぞれの縦断面図（主弁本体部分は図８（Ａ）のＺ−Ｚ矢視断面図、逆止弁体部分は図８（Ａ）のＺ−Ｚ’矢視断面図）。

【図8】（Ａ）は、図７に示される第２実施例の複合弁の右側面図、（Ｂ）は、図７（Ａ）のＹ−Ｙ矢視断面図、（Ｃ）は、逆止弁体を示す斜視図、（Ｄ）は、左→右流れ時での、（Ｂ）のＶ−Ｖ矢視断面図。

【図9】図７に示される第２実施例の複合弁が用いられた冷暖両用エアコンの一例を示す概略構成図。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。

【0026】

なお、各図において、部材間に形成される隙間や部材間の離隔距離等は、発明の理解を容易にするため、また、作図上の便宜を図るため、誇張して描かれている場合がある。また、本明細書において、上下、左右、前後等の位置、方向を表わす記述は、説明が煩瑣になるのを避けるために図面に従って便宜上付けたものであり、実際の使用状態での位置、方向を指すとは限らない。

【0027】

［第１実施例］
図１は、本発明に係る複合弁の第１実施例を示し、（Ａ）は、縦断面図、（Ｂ）は、（Ａ）のＸ−Ｘ矢視断面図である。

【0028】

本実施例の複合弁１は、図４に示される如くの、圧縮機１１０、室外熱交換器１２０、及び室内熱交換器１３０を備えた冷房専用エアコン１００において、室外熱交換器１２０と室内熱交換器１３０とを結ぶ冷媒通路１０５に介装されるもので、該冷媒通路１０５の一部を構成する通路部材７と、この通路部材７内を気密的に仕切るように配設された主弁本体１０とを備える。

【0029】

通路部材７は、例えば銅製の所定長のパイプからなり、その両端部には冷媒通路１０５を構成する配管が接続されるようになっている。

【0030】

主弁本体１０は、図１を参照すればよくわかるように、例えば真鍮製で、通路部材７の内径と略同じ外径を有する短円柱状とされており、その外周中央には断面矩形の環状溝１６が形成されている。この主弁本体１０の通路部材７への組み付けは、かしめ加工（例えば、ロールかしめ加工）によって通路部材７の外周の一部を窄めるようにかしめて（かしめ部９）、その内周の一部を前記環状溝１６内に押し込み、主弁本体１０の外周面と通路部材７の内周面とを強く密着させることによりなされる。

【0031】

主弁本体１０には、その中央（通路部材７の中心線Ｏ上）に、従前の冷房専用エアコンで用いられているキャピラリーチューブとして働く固定絞り孔１７が設けられ、この固定絞り孔１７より外周側の同心円上に１８０°の角度間隔をあけて２個の差圧弁２０Ａ、２０Ｂが固定絞り孔１７と平行に設けられている。言い換えれば、主弁本体１０に、固定絞り孔１７と２個の差圧弁２０Ａ、２０Ｂとが並列に設けられている。なお、固定絞り孔１７は内径が２段階で変化する段付きの貫通孔として形成されているが、内径が変化しない貫通孔でもよいことは勿論である。

【0032】

二つの差圧弁２０Ａ、２０Ｂは、開弁圧力が異なる（後で詳述）だけで、基本構成はほぼ同じであり、図２に差圧弁２０Ａが代表して拡大図示されているように、主弁本体１０に、左側（高圧側）から順次、弁口（入口）２１、弁体２５が摺動自在に嵌挿される弁室２３、四つ葉ないし十字状のばね受け部材２７が圧入、締結、かしめ等により装着固定される環状装着溝２４Ａが段付きで設けられている。ばね受け部材２７の中央には、弁口２１と略同径の出口２２が設けられている。

【0033】

弁室２３に摺動自在に嵌挿された弁体２５は、図２（Ａ）〜（Ｅ）を参照すればよくわかるように、先端部（左端部）の円錐状部２５ａと、この円錐状部２５ａの底部側に連設された、弁室２３に摺動自在に内接する平面視円弧状の内接部２５ｃを四隅に持つ角筒状の胴部２５ｂとで構成され、胴部２５ｂを形成する平板状の４面（内接部２５ｃ以外の平坦面部）のうちの対向する２面には、冷媒を円滑に流通させるための円形開口２５ｄが形成されている。円錐状部２５ａの底部側には、胴部２５ｂにおける内接部２５ｃ以外の平坦面部と面一の弓形状平坦面部２５ｅが形成されている。したがって、弁体２５における内接部２５ｃ以外の部分（２５ａ、２５ｂ、２５ｅ）と弁室２３の内周面との間には、流通路が形成されている。

【0034】

なお、本例では、主弁本体１０に設けられた弁室２３に摺動自在に内接する平面視円弧状の内接部２５ｃが、弁体２５の底部側に設けられた胴部２５ｂに４箇所設けられているが、２箇所以上、好ましくは３箇所以上であれば良いことは当然である。

【0035】

弁体２５（における胴部２５ｂ内の円錐状部２５ａ側の端面）とばね受け部材２７との間には、弁体２５を閉弁方向（弁口２１方向）に付勢する付勢部材としての圧縮コイルばね２６が縮装されている。

【0036】

かかる構成の差圧弁２０Ａ、２０Ｂにおいては、圧縮コイルばね２６のセット荷重（付勢力）に応じて開弁圧力が変わるようにされている。圧縮コイルばね２６のセット荷重は、本例では、ばね受け部材２７が圧入等により装着固定される環状装着溝２４Ａ、２４Ｂの深さ、すなわち、図１（Ａ）に示される如くに、閉弁状態における圧縮コイルばね２６の長さ（全高）Ｌａ、Ｌｂにより決まる。本例では、差圧弁２０Ｂの環状装着溝２４Ｂは、差圧弁２０Ａの環状装着溝２４Ａよりｈ分だけ深くされており、このため、圧縮コイルばね２６の長さ（全高）は、差圧弁２０Ｂ（Ｌｂ）の方が差圧弁２０Ａ（Ｌａ）より（ｈ分だけ）短くなる。そのため、差圧弁２０Ｂの圧縮コイルばね２６のセット荷重は、差圧弁２０Ａの圧縮コイルばね２６のセット荷重より大きくなるので、開弁圧力は、差圧弁２０Ａより差圧弁２０Ｂの方が大きくなる。

【0037】

上記のように、本例の複合弁１においては、共通の部品（弁体２５、圧縮コイルばね２６、ばね受け部材２７）を用いて、環状装着溝２４Ａ、２４Ｂの深さを変えるだけで差圧弁２０Ａ、２０Ｂの開弁圧力を変えられるようになっているので、部品コストや組立コストを相当抑えることができる。

【0038】

なお、差圧弁２０Ａ、２０Ｂの開弁圧力は、例えば、各差圧弁２０Ａ、２０Ｂの圧縮コイルばね２６のばね係数を変えることで調整しても良いし、弁体２５やばね受け部材２７の形状を変更することで調整しても良い。

【0039】

このような構成とされたもとでは、弁前後の差圧に対して冷媒流量は、図３に示される如くに変化するものとなる。すなわち、
(i)高圧側圧力が低圧の低負荷時には、各差圧弁２０Ａ、２０Ｂが閉じられたままで（図２（Ｄ）参照）、冷媒は固定絞り孔１７のみを通じて流され、冷媒流量は差圧に応じて漸増する。
(ii)高圧側圧力が低圧から中圧に上昇する（つまり、低負荷状態から中負荷状態になる）と、開弁圧力が小さい差圧弁２０Ａが開弁するので、冷媒は、固定絞り孔１７に加えて、差圧弁２０Ａ側の弁口２１→弁体２５における内接部２５ｃ以外の部分（２５ａ、２５ｂ、２５ｅ）と弁室２３の内周面との間の流通路→円形開口２５ｄ及び弁体２５（の胴部２５ｂの底端部）とばね受け部材２７の間の隙間（弁体２５（の胴部２５ｂの底端部）がばね受け部材２７に当接する場合には、円形開口２５ｄ）→ばね受け部材２７の出口２２を通じて流され（図２（Ｅ）参照）、冷媒流量は急激に上昇する。
(iii)高圧側圧力が中圧の中負荷時には、冷媒は固定絞り孔１７に加えて差圧弁２０Ａを通じても流されるので、冷媒流量は差圧に応じて漸増する。
(iv)高圧側圧力が中圧から高圧に上昇する（つまり、中負荷状態から高負荷状態になる）と、差圧弁２０Ａに加えて開弁圧力が大きい差圧弁２０Ｂが開弁するので、冷媒は、固定絞り孔１７及び差圧弁２０Ａに加えて、差圧弁２０Ｂにも前記した差圧弁２０Ａと同様に流され、冷媒流量は急激に上昇する。
(v)高圧側圧力が高圧の高負荷時には、冷媒は固定絞り孔１７と差圧弁２０Ａに加えて差圧弁２０Ｂを通じても流されるので、冷媒流量は差圧に応じて漸増する。

【0040】

このように、本実施例の複合弁１では、高圧側圧力に応じて、言い換えれば、外気温に応じて、通路部材７（冷媒通路１０５）を流れる冷媒流量を３段階に変化させることができるので、該複合弁１が用いられた冷房専用エアコン１００において省エネ等を図ることができる。

【0041】

また、本実施例の複合弁１をキャピラリーチューブに代えて冷房専用エアコン１００に用いることにより、従来技術のようにキャピラリーチューブを迂回するバイパス通路を設けてそのバイパス通路に差圧弁を組み込む方策に比べて、配管系を簡素に構成でき、組み立てコスト、部品コスト等を効果的に抑えることができる。

【0042】

また、主弁本体１０に固定絞り孔１７を設けることにより、差圧弁の必要個数を１個減らすことができる（冷媒流量を３段階で変化させたい場合、差圧弁は２個で済む）上、２個の差圧弁２０Ａ、２０Ｂが共通の主弁本体１０に設けられるので、各差圧弁２０Ａ、２０Ｂには、入口、出口、弁室等を形成するケース部分等が不要となる。このため、部品点数を少なくすることができ、組み立てコスト、部品コスト等を一層抑えることができる。

【0043】

なお、上記第１実施例では、主弁本体１０に固定絞り孔１７と２個の差圧弁２０Ａ、２０Ｂを並列に設けて、冷媒流量を３段階に変化させるようにされているが、これに限られるわけではなく、例えば、図５（Ａ）に示される如くに、開弁圧力の異なる差圧弁２０を３個（図示例では、同心円上に１２０°の角度間隔をあけて３個）に増やして冷媒流量を４段階に変化させるようにしたり、あるいは、図５（Ｂ）に示される如くに、開弁圧力の異なる差圧弁２０を４個（図示例では、同心円上に９０°の角度間隔をあけて４個）に増やして冷媒流量を５段階に変化させるようにすることもできる。

【0044】

また、差圧弁としては、上記実施例のような先端部が円錐状の弁体に代えて、図６に示される如くの、球状のボール弁体２８を用いたものでも良い。なお、このボール弁体２８を用いた差圧弁２０Ｅのばね受け部材２７には、圧縮コイルばね２６の外れ止め２７ａが（圧縮コイルばね２６の外周を囲むように）突設されている。

【0045】

また、主弁本体１０の固定絞り孔１７を省略しても良い。この場合、上記実施例のように差圧弁の必要個数を１個減らすことはできないが、複合弁を通過する冷媒流量を、差圧弁が２個の場合は２段階、３個の場合は３段階というように、差圧弁の個数に応じて段階的に変化させることができる。

【0046】

［第２実施例］
図７は、本発明に係る複合弁の第２実施例を示し、（Ａ）は、左→右流れ時の、（Ｂ）は、右→左流れ時の、それぞれの縦断面図である。なお、図７において、主弁本体１１、１２部分は図８（Ａ）のＺ−Ｚ矢視断面図、逆止弁体３０部分は図８（Ａ）のＺ−Ｚ’矢視断面図である。

【0047】

この第２実施例の複合弁２において、第１実施例の複合弁１の各部に対応する部分には同一の符号を付して重複説明を省略する。

【0048】

図示第２実施例の複合弁２は、後述する図９に示される如くの冷暖両用エアコン２００において、室外熱交換器２２０と室内熱交換器２３０とを結ぶ冷媒通路２０５に膨張弁に代えて介装されるもので、第１実施例の通路部材７に相当する通路部材８と、この通路部材８内を気密的に仕切るように対向して配設された一対の主弁本体１１、１２とを備える。一対の主弁本体１１、１２にはそれぞれ、図７に加えて図８を参照すればよくわかるように、第１実施例のものと同様な固定絞り孔１７と、開弁圧力の異なる２個の差圧弁２０Ａ、２０Ｂとが並列に設けられるとともに、それらに対して、さらに貫通弁口１５が並列に設けられている。

【0049】

本例では、固定絞り孔１７と２個の差圧弁２０Ａ、２０Ｂとが同心円上に相互に略１２０°の角度間隔をあけて設けられるとともに、前記貫通弁口１５は、主弁本体１１、１２の中央（通路部材８の中心線Ｏ上）に設けられており（図８（Ａ）参照）、この貫通弁口１５の実効通路断面積は、通路部材８を通じて流すべき最大要求流量が得られる実効通路断面積より大きくされている。

【0050】

通路部材８内において、対向配置された一対の主弁本体１１−１２間には、該一対の主弁本体１１、１２における貫通弁口１５、１５を選択的に開閉（主弁本体１１の貫通弁口１５が開かれているときは主弁本体１２の貫通弁口１５は閉じられ、逆に、主弁本体１１の貫通弁口１５が閉じられているときは主弁本体１２の貫通弁口１５は開かれるように）すべく、差圧駆動式の逆止弁体３０が中心線Ｏに沿う方向に摺動自在に配在されている。

【0051】

逆止弁体３０は、図８（Ｂ）、（Ｃ）を参照すればよくわかるように、（左右）両端部に設けられた円錐状部３０ａと、この円錐状部３０ａの間に設けられた、通路部材８の内周面に摺動自在に内接する平面視円弧状の内接部３０ｃを四隅に持つ比較的長い角柱状の胴部３０ｂとで構成され、円錐状部３０ａの胴部３０ｂ側には、胴部３０ｂにおける内接部３０ｃ以外の平坦面部３０ｄと面一の弓形状平坦面部３０ｅが形成されている。したがって、逆止弁体３０における内接部３０ｃ以外の部分（３０ａ、３０ｄ、３０ｅ）と通路部材８の内周面との間には、流通路が形成されている。

【0052】

なお、本例では、通路部材８に摺動自在に内接する平面視円弧状の内接部３０ｃが、胴部３０ｂに４箇所設けられているが、実施例１における弁体２５と同様、２箇所以上、好ましくは３箇所以上であれば良いことは当然である。

【0053】

本例の複合弁２では、図７（Ａ）に示される如くの左→右流れ時（冷房運転時）においては、逆止弁体３０が冷媒により右向きに押されて、主弁本体１２の貫通弁口１５を開くとともに、主弁本体１１の貫通弁口１５を閉じる。

【0054】

この左→右流れ時においては、左側の主弁本体１２に設けられた各差圧弁２０Ａ、２０Ｂは常時閉じられ、第１実施例のものと同様に、右側の主弁本体１１に設けられた固定絞り孔１７、差圧弁２０Ａ、２０Ｂにより、弁前後の差圧に対して冷媒流量（左側の主弁本体１２に設けられた貫通弁口１５及び固定絞り孔１７→逆止弁体３０における内接部３０ｃ以外の部分（３０ａ、３０ｄ、３０ｅ）と通路部材８の内周面との間の流通路を通じて流された冷媒の流量）は、図３に示される如くに３段階に変化するものとなる（図８（Ｄ）も併せて参照）。

【0055】

一方、図７（Ｂ）に示される如くの右→左流れ時（暖房運転時）においては、逆止弁体３０が冷媒により左向きに押されて、主弁本体１１の貫通弁口１５を開くとともに、主弁本体１２の貫通弁口１５を閉じる。

【0056】

この右→左流れ時においては、右側の主弁本体１１に設けられた各差圧弁２０Ａ、２０Ｂは常時閉じられ、左側の主弁本体１２に設けられた固定絞り孔１７、差圧弁２０Ａ、２０Ｂにより、弁前後の差圧に対して冷媒流量（右側の主弁本体１１に設けられた貫通弁口１５及び固定絞り孔１７→逆止弁体３０における内接部３０ｃ以外の部分（３０ａ、３０ｄ、３０ｅ）と通路部材８の内周面との間の流通路を通じて流された冷媒の流量）は、図３に示される如くに３段階に変化するものとなる。

【0057】

上記した如くの構成を有する本実施例の複合弁２は、図９に示される如くの、圧縮機２１０、室外熱交換器２２０、室内熱交換器２３０、及び四方切換弁２４０を備えた冷暖両用エアコン２００において、室外熱交換器２２０と室内熱交換器２３０とを結ぶ冷媒通路２０５に、膨張弁に代えて介装される。

【0058】

この複合弁２が用いられた冷暖両用エアコン２００では、冷房運転時には、図９（Ａ）に示される如くに、四方切換弁２４０の吐出側高圧ポートＤが室外側入出ポートＣに、また、室内側入出ポートＥが吸入側低圧ポートＳにそれぞれ連通せしめられる。これにより、冷媒が圧縮機２１０に吸入されるとともに、圧縮機２１０から高温高圧の冷媒が四方切換弁２４０を介して室外熱交換器２２０に導かれ、ここで室外空気と熱交換して凝縮し、高圧の二相冷媒となって複合弁２に導入される。この複合弁２により高圧の冷媒が減圧され、減圧された低圧の冷媒は、室内熱交換器２３０に導入され、ここで室内空気と熱交換（冷房）して蒸発し、室内熱交換器２３０からは低温低圧の冷媒が四方切換弁２４０を介して圧縮機２１０の吸入側に戻される。

【0059】

それに対し、暖房運転時には、図９（Ｂ）に示される如くに、四方切換弁２４０の吐出側高圧ポートＤが室内側入出ポートＥに、また、室外側入出ポートＣが吸入側低圧ポートＳにそれぞれ連通せしめられ、圧縮機２１０から高温高圧の冷媒が室内熱交換器２３０に導かれ、ここで室内空気と熱交換（暖房）して蒸発し、高圧の二相冷媒となって複合弁２に導入される。この複合弁２により高圧の冷媒が減圧され、減圧された低圧の冷媒は、室外熱交換器２２０に導入され、ここで室外空気と熱交換して凝縮し、室外熱交換器２２０からは低温低圧の冷媒が四方切換弁２４０を介して圧縮機２１０の吸入側に戻される。

【0060】

このように、本第２実施例の複合弁２は、両流れに対応、つまり、流れ方向が切り換えられる冷媒通路に介装することができ、流れ方向がいずれの場合も、上記第１実施例の複合弁１と同様に、冷媒流量を段階的に変えることができる。

【0061】

したがって、本第２実施例の複合弁２は、冷暖両用エアコン２００において、室外熱交換器２２０と室内熱交換器２３０とを結ぶ冷媒通路２０５に、従前の膨張弁に代えて介装することができる。この場合、冷房運転時には外気温に応じて冷媒流量を段階的（３段階）に変えることができ、また、暖房運転時にも、弁前後の差圧に応じて冷媒流量を段階的に変えることができるので、省エネ等を図ることができる。

【0062】

なお、本第１、２実施例の複合弁１、２を、エアコン以外の冷凍サイクル装置（例えば、冷蔵や冷凍または冷蔵暖蔵のショーケース）に用いた場合にも、省エネ等の効果が得られることは勿論である。

【符号の説明】

【0063】

１ 複合弁（第１実施例）
２ 複合弁（第２実施例）
７ 通路部材（第１実施例）
８ 通路部材（第２実施例）
１０ 主弁本体（第１実施例）
１１ 主弁本体（第２実施例）
１２ 主弁本体（第２実施例）
１５ 貫通弁口
１７ 固定絞り孔
２０Ａ、２０Ｂ 差圧弁
２１ 弁口（入口）
２２ 出口
２３ 弁室
２４Ａ、２４Ｂ 環状装着溝
２５ 弁体
２６ 圧縮コイルばね（付勢部材）
２７ ばね受け部材
３０ 逆止弁体
１００ 冷房専用エアコン（冷凍サイクル装置）
２００ 冷暖両用エアコン（冷凍サイクル装置）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】