特開 2024-15586 バルブユニット

(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】P2024015586

(43)【公開日】2024-02-06

(54)【発明の名称】バルブユニット

(51)【国際特許分類】

   F16K 15/04 20060101AFI20240130BHJP

   F25B 43/00 20060101ALI20240130BHJP

   F25B 1/00 20060101ALI20240130BHJP

   F25B 41/335 20210101ALI20240130BHJP

   F16K 27/00 20060101ALI20240130BHJP

【ＦＩ】

F16K15/04 Z

F25B43/00 L

F25B1/00 304B

F25B41/335 Z

F16K27/00 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022117734

(22)【出願日】2022-07-25

(71)【出願人】

【識別番号】000133652

【氏名又は名称】株式会社テージーケー

(74)【代理人】

【識別番号】110002273

【氏名又は名称】弁理士法人インターブレイン

(72)【発明者】

【氏名】吉廣 良介

(72)【発明者】

【氏名】梶原 盛光

(72)【発明者】

【氏名】池田 英生

【テーマコード（参考）】

3H051

3H058

【Ｆターム（参考）】

3H051AA01

3H051BB10

3H051CC01

3H051FF08

3H058AA04

3H058EE17

3H058EE18

(57)【要約】

【課題】バルブユニットの構成により冷凍サイクルのシステム効率を高める。
【解決手段】ある態様のバルブユニットは、冷媒を導入する導入ポートとレシーバの入口ポートとをつなぐ冷媒通路が設けられたユニットボディを備える。逆止弁１８は、ユニットボディにおける冷媒通路に固定され、中途に弁座１６４が形成された内部通路１７４を有する筒状のバルブボディ１６８と、弁座１６４に下流側から着脱して内部通路１７４を開閉する弁体１６２と、を含む。バルブボディ１６８は、弁座１６４の上流側に弁座１６４の内径よりも断面が小さいオリフィス１６６を有する。
【選択図】図９

【特許請求の範囲】

【請求項1】

冷媒を気液分離するレシーバが一体に設けられるバルブユニットであって、
上流側から冷媒を導入する導入ポートと、下流側へ冷媒を導出する導出ポートと、前記レシーバの入口と連通する入口ポートと、前記レシーバの出口と連通する出口ポートと、前記導入ポートと前記入口ポートとをつなぐ第１冷媒通路と、前記出口ポートと前記導出ポートとをつなぐ第２冷媒通路とを有し、前記レシーバのタンクが組み付けられるユニットボディと、
前記第１冷媒通路における冷媒の逆流を防止する逆止弁と、
を備え、
前記逆止弁は、
前記ユニットボディにおける第１冷媒通路に固定され、中途に弁座が形成された内部通路を有する筒状のバルブボディと、
前記弁座に下流側から着脱して前記内部通路を開閉する弁体と、
を含み、
前記バルブボディは、前記弁座の上流側に前記弁座の内径よりも断面が小さいオリフィスを有することを特徴とするバルブユニット。

【請求項2】

前記バルブボディの下流側端部に組み付けられるガイド部材をさらに備え、
前記弁体が前記ガイド部材に軸線方向に変位可能に支持され、
前記ガイド部材は、前記バルブボディの内方に向けて延出し、内周面にて前記弁体を支持するガイド部と、前記ガイド部の外側で前記バルブボディとの間に流路を形成する流路形成部とを含み、
前記弁体が球状のボール弁体であり、
前記ガイド部の前記弁座側の端部と前記弁座との距離が、前記弁体の直径よりも小さく、
前記バルブボディの内方には、前記弁体を閉弁方向に付勢する付勢部材が設けられていないことを特徴とする請求項１に記載のバルブユニット。

【請求項3】

前記逆止弁としての第１逆止弁と、
前記第２冷媒通路における冷媒の逆流を防止する第２逆止弁と、
を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のバルブユニット。

【請求項4】

前記ユニットボディは、前記導入ポートとしての第１導入ポートと、前記第１導入ポートとは別に上流側から冷媒を導入する第２導入ポートと、前記第２導入ポートと前記導出ポートとを前記レシーバを介することなくつなぐ第３冷媒通路と、前記第３冷媒通路と連通する第１取付孔とを有し、前記第２冷媒通路と前記第３冷媒通路とが、前記第２逆止弁の下流側にて合流し、
前記第１取付孔に取り付けられ、前記第３冷媒通路を開閉する電磁弁をさらに備え、
前記第１取付孔の内周面に、前記第２逆止弁を前記ユニットボディに取り付けるための第２取付孔が開口し、
前記第２取付孔が前記第２冷媒通路の一部を構成し、
前記第２冷媒通路と前記第３冷媒通路との合流点が前記第１取付孔に位置することを特徴とする請求項３に記載のバルブユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、冷媒を気液分離するレシーバが一体に設けられるバルブユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

近年の電気自動車の普及に伴い、その空調システムの開発も進められている。電気自動車は内燃機関による熱源そのものがないため、冷房のみならず暖房にも冷媒を用いてサイクル運転を行うヒートポンプ式の冷暖房装置が採用される（特許文献１参照）。

【0003】

このような車両用冷暖房装置は、圧縮機、室外熱交換器、膨張装置、蒸発器、室内熱交換器等を含む冷凍サイクルを有し、暖房運転時と冷房運転時とで室外熱交換器の機能が切り替えられる。暖房運転時においては室外熱交換器が蒸発器として機能する。その際、冷凍サイクルを冷媒が循環する過程で室内熱交換器が放熱し、その熱により車室内の空気が加熱される。冷房運転時においては室外熱交換器が凝縮器として機能する。その際、室外熱交換器にて凝縮された冷媒は、膨張装置により減圧膨張されて気液二相冷媒となり、蒸発器にて蒸発される。その蒸発潜熱により車室内の空気が冷却される。また、電気自動車に搭載されるバッテリの冷却にもこの冷凍サイクルが利用される。バッテリを冷却するための冷水循環路と、冷凍サイクルの冷媒循環路との間で熱交換が行われる。

【0004】

このような冷凍サイクルでは、蒸発器における安定した熱交換を維持するために、室外熱交換器から導出された冷媒を気液分離して溜め置くレシーバドライヤ（以下、単に「レシーバ」という）が設けられることがある。室外熱交換器による凝縮が不十分であってもレシーバの液相部の冷媒を膨張装置に導出することで、蒸発器での熱交換に必要な気液二相冷媒を供給できる。また、余剰液冷媒についてはレシーバに溜め置くことで、膨張装置に対して適量の液冷媒を供給できる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１２－９１５７８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ヒートポンプ式の冷暖房装置を採用する場合、冷媒循環路に配置される各種制御弁等のデバイスの数も多くなる。このように冷凍サイクルの構成が複雑化するなかでそのシステム効率を高めることは重要である。

【0007】

本発明の目的の一つは、バルブユニットの構成により冷凍サイクルのシステム効率を高めることにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明のある態様は、冷媒を気液分離するレシーバが一体に設けられるバルブユニットである。このバルブユニットは、上流側から冷媒を導入する導入ポートと、下流側へ冷媒を導出する導出ポートと、レシーバの入口と連通する入口ポートと、レシーバの出口と連通する出口ポートと、導入ポートと入口ポートとをつなぐ第１冷媒通路と、出口ポートと導出ポートとをつなぐ第２冷媒通路とを有し、レシーバのタンクが組み付けられるユニットボディと、第１冷媒通路における冷媒の逆流を防止する逆止弁と、を備える。逆止弁は、ユニットボディにおける第１冷媒通路に固定され、中途に弁座が形成された内部通路を有する筒状のバルブボディと、弁座に下流側から着脱して内部通路を開閉する弁体と、を含む。バルブボディは、弁座の上流側に弁座の内径よりも断面が小さいオリフィスを有する。

【0009】

この態様によると、バルブユニットが共用のユニットボディを備え、そのユニットボディにレシーバのタンクが組み付けられる。ユニットボディには、冷媒の導入ポートとレシーバの入口ポートとをつなぐ冷媒通路に逆止弁が組み込まれ、その逆止弁にオリフィス機能がもたされる。このため、導入される冷媒を減圧してエンタルピーを低下させ、過冷却を発生させた状態でレシーバに供給できる。それにより、冷凍サイクルのシステム効率を高めることができる。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、バルブユニットに組み込まれた逆止弁により、冷凍サイクルのシステム効率を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】実施形態に係るバルブユニットの外観を表す図である。

【図2】実施形態に係るバルブユニットの外観を表す図である。

【図3】実施形態に係るバルブユニットの外観を表す図である。

【図4】ユニットボディ２の通路構成および各制御弁の配置構成を表す図である。

【図5】ユニットボディ２の通路構成および各制御弁の配置構成を表す図である。

【図6】ユニットボディ２の通路構成および各制御弁の配置構成を表す図である。

【図7】ユニットボディ２の通路構成および各制御弁の配置構成を表す図である。

【図8】図４のＥ部拡大図である。

【図9】第１逆止弁１８の構成を表す図である。

【図10】第２逆止弁２０の構成を表す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明においては便宜上、図示の状態を基準に各構造の位置関係を表現することがある。

【0013】

図１～図３は、実施形態に係るバルブユニットの外観を表す図である。図１は正面図、図２は側面図、図３は平面図である。
図１に示すように、バルブユニット１は、ブロック状のユニットボディ２にレシーバ１０、第１電磁弁１２、第２電磁弁１４、電動膨張弁１６、第１逆止弁１８および第２逆止弁２０を組み付けて構成される。

【0014】

図２に示すように、ユニットボディ２は、第１ボディ４および第２ボディ６を含む。第１ボディ４に第１電磁弁１２および第２電磁弁１４が配設され、第２ボディ６に電動膨張弁１６が配設されている。第１ボディ４の下部にレシーバ１０のタンク２２が組み付けられている。レシーバ１０は、上流側からの冷媒を気液分離して溜め置き、下流側へ液相部の冷媒を導出するデバイスである。

【0015】

図３にも示すように、第１電磁弁１２および第２電磁弁１４は、ユニットボディ２に上方から組み付けられ、各電磁弁の駆動部（ソレノイド）が上方に露出している。電動膨張弁１６もユニットボディ２に上方から組み付けられ、その駆動部（モータユニット）が上方に露出している。

【0016】

図４～図７は、ユニットボディ２の通路構成および各制御弁の配置構成を表す図である。図４は図１のＡ－Ａ矢視断面図であり、図５はＢ－Ｂ矢視断面図である。図６は図２のＣ－Ｃ矢視断面図であり、図７はＤ－Ｄ矢視断面図である。
図４に示すように、第１ボディ４の一側面には室外熱交換器からの冷媒を導入する導入ポート３０（「第１導入ポート」として機能する）が設けられ、第１ボディ４の底面にはレシーバ１０の入口と連通する入口ポート３２が設けられている。導入ポート３０と入口ポート３２とをつなぐ冷媒通路３１が直交通路とされ、その上流側に第１逆止弁１８が配設されている。

【0017】

第１ボディ４の上面には、入口ポート３２と同軸状に取付孔３４が設けられている。第１電磁弁１２は、バルブボディ３６が取付孔３４に挿入される態様で第１ボディ４に組み付けられている。取付孔３４と同軸状に下流側通路３８が設けられ、取付孔３４の軸線からオフセットした位置に上流側通路３７が設けられている。

【0018】

上流側通路３７は、連通路３９を介して取付孔３４と連通する。上流側通路３７と下流側通路３８とはそれぞれの延在方向が直角をなし、冷媒通路３５を構成する。冷媒通路３１と冷媒通路３５とは、それらの下流側において合流する。第１電磁弁１２は、いわゆるパイロット作動式の電磁弁であり、ソレノイド１３の駆動によりその弁部ひいては冷媒通路３５を開閉する。これらの詳細については後述する。

【0019】

図５に示すように、第１ボディ４と第２ボディ６とは、互いの側面が当接するように組み付けられ、ボルト８を介して固定されている。第１ボディ４の一側面には蒸発器に向けて冷媒を導出するための導出ポート４０が設けられ、第１ボディ４の底面にはレシーバ１０の出口と連通する出口ポート４２が設けられている。第１ボディ４には、導出ポート４０と出口ポート４２とをつなぐ冷媒通路４３と、冷媒通路４３における出口ポート４２の下流側で導出ポート４０を含む下流側通路４４と、冷媒通路４３から分岐して下流側通路４４と同軸状に延びる直線通路４６が設けられている。その直線通路４６の一端に第２逆止弁２０が配設されている。

【0020】

第１ボディ４の上面には、比較的大きな取付孔４８（「第１取付孔」として機能する）が設けられている。第２電磁弁１４は、そのバルブボディ５０が取付孔４８に挿入される態様で第１ボディ４に組み付けられている。直線通路４６は、バルブボディ５０の下方において取付孔４８と直交する。言い換えれば、取付孔４８の下部内側面に直線通路４６が開口する。その上流側の開口部が、第２逆止弁２０を挿入する態様で取り付けるための取付孔５６（「第２取付孔」として機能する）となっている。また、取付孔４８の上部内側面には、冷媒通路５２（後述）の上流側通路５４が開口している。直線通路４６は、出口ポート４２につながる冷媒通路５９を構成する。冷媒通路５９と冷媒通路５２とが、取付孔４８の下部（つまり第２電磁弁１４の下流側）にて合流する。

【0021】

第２電磁弁１４は、いわゆるパイロット作動式の電磁弁であり、ソレノイド１５の駆動によりその弁部ひいては冷媒通路５２を開閉する。第２電磁弁１４の具体的構成については、例えば特願２０２２－３２７０７号に記載の構造を採用できるが、その詳細については説明を省略する。

【0022】

第２ボディ６の上面には、取付孔５８が設けられている。電動膨張弁１６は、そのバルブボディ６０が取付孔５８に挿入される態様で第２ボディ６に組み付けられている。第２ボディ６の一側面、つまり第１ボディ４との対向面の下部には、接続ポート６２が設けられている。接続ポート６２は、直線通路４６の他端にある接続ポート４７と対向配置され、両接続ポートをつなぐように接続管６３が挿通される。接続管６３は、第１ボディ４と第２ボディ６との境界を跨ぐように配置され、両接続ポートに同軸状に嵌合する。接続管６３の内部通路は、冷媒通路５２の一部を構成する。

【0023】

一方、図６にも示すように、第２ボディ６の他の側面の上部には、室外熱交換器に向けて冷媒を導出する導出ポート６４が設けられている。第２ボディ６には、接続ポート６２と導出ポート６４とをつなぐ直交通路６６が設けられ、直交通路６６の中途に電動膨張弁１６の弁部が設けられる。

【0024】

電動膨張弁１６は、大口径の第１弁７０と小口径の第２弁７２とを備え、これらの弁を共用のモータ１７により開閉駆動する。電動膨張弁１６は、第１弁７０を開閉させることで開閉弁として機能する一方、第２弁７２の開度を調整することにより膨張弁として機能する。電動膨張弁１６の具体的構成については、例えば特願２０１８－１６９０１７号に記載の構造を採用できるが、その詳細については説明を省略する。

【0025】

図７に示すように、第１ボディ４の他の側面には、室内熱交換器からの冷媒を導入する導入ポート７４（「第２導入ポート」として機能する）が設けられている。導入ポート７４は、上述した上流側通路３７に連通する（図４参照）。上流側通路３７は、冷媒通路３５と冷媒通路５２とに分岐している。上流側通路３７の中途に連通路３９の一端が開口している。

【0026】

ここで、ユニットボディ２に設けられる冷媒通路をまとめると、導入ポート３０と入口ポート３２とをつなぐ冷媒通路３１と、導入ポート７４と入口ポート３２とをつなぐ冷媒通路３５と、導入ポート７４と導出ポート６４とをつなぐ冷媒通路５２と、出口ポート４２と導出ポート４０とをつなぐ冷媒通路４３と、出口ポート４２と導出ポート６４とをつなぐ冷媒通路５９とがある。本実施形態において、冷媒通路３１が「第１冷媒通路」として機能し、冷媒通路５９が「第２冷媒通路」として機能し、冷媒通路５２が「第３冷媒通路」として機能する。

【0027】

次に、本実施形態の主要部について説明する。
本実施形態では、ユニットボディ２における第１電磁弁１２の構造およびその周辺の通路配置を工夫することで、ユニットボディ２ひいてはバルブユニット１のコンパクト化を図っている。以下、その詳細について説明する。

【0028】

図８は、図４のＥ部拡大図である。
第１電磁弁１２は、バルブボディ３６とソレノイド１３とを軸線方向に組み付けて構成される。バルブボディ３６は、取付孔３４に対する取り付けが容易となるよう、下方に向けて外径が段階的に小さくなる段付円筒状をなす。バルブボディ３６は、基端側の大径部８０と先端側の小径部８２を有する。その大径部８０の上端部を覆うようにソレノイド１３が組み付けられている。

【0029】

バルブボディ３６とソレノイド１３との間（つまり大径部８０の内方）には弁室８４が形成されている。小径部８２の半径方向外側に位置する大径部８０の底部には、内外を連通する複数の連通孔８６が設けられている。これらの連通孔８６は、上流側からの冷媒を導入する「導入ポート」として機能する。一方、小径部８２の内部通路１５６の先端（下端）が、下流側へ冷媒を導出する「導出ポート」として機能する。バルブボディ３６において、これら導入ポートと導出ポートとをつなぐ流路の中途に弁室８４が形成される。

【0030】

大径部８０と小径部８２の外周面には、それぞれＯリング８８，９０（シールリング）が嵌着されている。Ｏリング８８はバルブボディ３６の基端部（上端部）に位置し、Ｏリング９０はバルブボディ３６の先端部（下端部）に位置する。小径部８２の下部内方には通路形成部材９２が形成され、通路形成部材９２の軸線に沿ってオリフィス９４が形成されている。

【0031】

大径部８０の底部中央には、小径部８２の開口端から円ボス状の主弁座９６が突設され、その主弁座９６の内方に主弁孔９８が形成されている。主弁孔９８は、冷媒通路３５の一部を構成する。弁室８４には、段付円柱状の主弁体１００が配設されている。主弁体１００が主弁孔９８に近接又は離間（主弁座９６に着脱）することにより主弁（弁部）が開閉される。また、ソレノイド１３側から弁室８４に向けて段付円筒状のガイド部１０４が延設され、主弁体１００がガイド部１０４に内挿されている。ガイド部１０４は、Ｏリング１０６（シールリング）を介してバルブボディ３６と連結されている。

【0032】

主弁体１００とガイド部１０４は、主弁孔９８と同軸状に配設されている。主弁体１００は、ガイド部１０４との間に背圧室１０８を区画する。主弁体１００は、その外周面がガイド部１０４の内周面に摺動可能に支持され、軸線方向（主弁の開閉方向）に安定に動作する。また、主弁体１００の中央を軸線方向に貫通する小径のパイロット弁孔１１０が設けられている。ガイド部１０４の下端部と主弁体１００との間には、主弁体１００を開弁方向に付勢するスプリング１１２（付勢部材）が介装されている。

【0033】

一方、ソレノイド１３は、スリーブ１１４と、スリーブ１１４の上端開口部を封止するように固定されたコア１１６と、スリーブ１１４内でコア１１６に対向配置されたプランジャ１１８と、スリーブ１１４およびコア１１６に外挿嵌合されたボビン１２０と、ボビン１２０に巻回された電磁コイル１２２とを含む。

【0034】

プランジャ１１８は、コア１１６と主弁体１００との間に配設されている。電磁コイル１２２を上下に挟むように一対の端部材１２４が設けられている。端部材１２４は、磁気回路を構成するヨークとしても機能する。ソレノイド１３は、シールリング１２６を介してバルブボディ３６と連結されている。バルブボディ３６とソレノイド１３との間には、バルブボディ３６を第１ボディ４に固定するための接続部材１２８が設けられる。シールリング１２６は、接続部材１２８の内方に位置する。

【0035】

スリーブ１１４は段付円筒状をなし、その下半部が拡径されてガイド部１０４と連設されている。コア１１６は段付円柱状をなし、その下端部がスリーブ１１４の上端部に嵌合し、スリーブ１１４の上端開口部を封止する。プランジャ１１８は有底円筒状をなし、側部に内外を連通する連通路１３０が設けられる。プランジャ１１８とコア１１６との間の空間は、その連通路１３０と、プランジャ１１８の外周面に形成された連通溝（図示せず）を介して背圧室１０８と連通している。

【0036】

プランジャ１１８の下端中央部には細径のパイロット弁体１３２が一体に設けられている。パイロット弁体１３２は、下部が下方に向かって小径化するテーパ状をなす。パイロット弁体１３２は、背圧室１０８に延出し、パイロット弁孔１１０に近接又は離間してパイロット弁を開閉する。コア１１６の下面中央部とプランジャ１１８との間には、パイロット弁体１３２を閉弁方向に付勢するスプリング１３６（付勢部材）が介装されている。

【0037】

主弁体１００は、円筒状の本体１４０の内方に円柱状の弾性体からなる弁部材１４２を固定したものであり、その弁部材１４２が主弁座９６に着脱することにより主弁を開閉する。弁部材１４２の軸線に沿ってパイロット弁孔１１０が貫通している。パイロット弁孔１１０の背圧室１０８側の端部にはパイロット弁座１４４が形成されている。本体１４０の周縁部近傍には、背圧室１０８の内外を連通する小径のリーク通路１４６が形成されている。

【0038】

取付孔３４は、開口端側から大径孔１５０および小径孔１５２を有し、下方に向けて内径が段階的に縮径される段付円孔状をなす。バルブボディ３６は、取付孔３４の開口端を閉止するようにユニットボディ２に組み付けられる。すなわち、バルブボディ３６の大径部８０が大径孔１５０に挿通され、小径部８２が小径孔１５２に挿通される。接続部材１２８がボルト１５４により第１ボディ４に締結されることにより、第１電磁弁１２がユニットボディ２に対して固定される。

【0039】

図示のように、大径部８０の底面がバルブボディ３６の軸線Ｌに対して直角な平面状とされる一方で、大径孔１５０の底面が軸線Ｌに近づくほど低くなるよう傾斜するテーパ面１５１を有する。それにより、大径部８０とテーパ面１５１との間に上流側圧力が導入される高圧室１５３が形成される。連通路３９は、下流側通路３８と平行（つまり軸線Ｌの方向）に延びてテーパ面１５１に開口し、上流側通路３７と高圧室１５３とを連通させる。高圧室１５３は、連通孔８６を介して弁室８４に連通する。

【0040】

連通路３９が上流側通路３７と大径孔１５０とを連通し、連通孔８６が弁室８４と大径孔１５０とを連通する。小径部８２の内部通路１５６が小径孔１５２を介して下流側通路３８と連通している。冷媒通路３５を流れる冷媒は、上流側通路３７から連通路３９を介して高圧室１５３に導入され、さらに連通孔８６を介して弁室８４に導入される。主弁が開弁されることで弁部を経た冷媒は、内部通路１５６に導かれてオリフィス９４を通過することで減圧され、下流側通路３８に導出される。

【0041】

第１電磁弁１２は、ソレノイド１３がオフ（非通電状態）の状態では、コア１１６とプランジャ１１８との間に吸引力が作用しない。このため、スプリング１３６の付勢力によりパイロット弁体１３２が付勢され、パイロット弁体１３２がパイロット弁座１４４に着座してパイロット弁を閉じる。このとき、弁室８４の冷媒がリーク通路１４６を介して背圧室１０８に導入されるため、主弁体１００に閉弁方向の差圧が作用する。その結果、主弁は閉弁状態を維持する。

【0042】

一方、ソレノイド１３がオン（通電状態）にされると、コア１１６とプランジャ１１８との間に吸引力が作用するため、パイロット弁体１３２がパイロット弁座１４４から離間し、パイロット弁が開く。この結果、背圧室１０８内の冷媒がパイロット弁孔１１０を介して内部通路１５６に導出され、背圧室１０８の圧力が低下する。その結果、スプリング１１２の付勢力により主弁体１００が付勢され、主弁が開弁状態となる。

【0043】

以上のような構成において、上流側通路３７を小径孔１５２ではなく大径孔１５０に開口させることで、小径部８２の小径孔１５２への挿入長さを小さくできる。より詳細には、高圧室１５３から下流側通路３８への冷媒の漏れを防止するために、小径部８２の外周面と小径孔１５２の内周面との間にＯリング９０が介装されている。このため、連通路３９はＯリング９０の位置よりも上流側で開口させなければならない。連通路３９を小径孔１５２に連通させるとすると、Ｏリング９０をその連通路３９よりも下方に配置しなければならず、結果的に小径部８２の長さが大きくなる。

【0044】

この点、本実施形態では連通路３９を大径孔１５０に開口させているため、Ｏリング９０が位置する小径部８２の先端部を大径孔１５０に近い高さ位置に設定できる。それにより、小径部８２を短くできる。つまり、バルブボディ３６を小さくするとともに、下流側通路３８の長さを小さくしやすい。

【0045】

さらに、上流側通路３７は、第１電磁弁１２の軸線方向に対して直角方向に延在するところ、図示のように大径孔１５０の角部近傍、つまり大径部８０の軸線方向下方かつ小径部８２の側方に位置する。このため、上流側通路３７と主弁の距離が近くなり、冷媒通路３５の配置についても省スペース化を実現できる。

【0046】

図９は、第１逆止弁１８の構成を表す図である。（Ａ）は側面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は背面図、（Ｄ）は（Ｂ）のＦ－Ｆ矢視断面図である。なお、ここでは上流側面を正面、下流側面を背面とする。
図９（Ｄ）に示すように、第１逆止弁１８は、弁室１６０に弁体１６２のみが変位可能に配設された簡素な構造を有し、弁座１６４の上流側にオリフィス１６６を有することを特徴とする。弁体１６２を閉弁方向に付勢するスプリングは設けられていない。

【0047】

すなわち、第１逆止弁１８は、バルブボディ１６８に弁体１６２を収容して構成される。バルブボディ１６８は段付円筒状をなし、その外周面には環状溝１７０が形成され、シール用のＯリング１７２（シールリング）が嵌着されている（図９（Ａ））。バルブボディ１６８の上流側開口端にはフランジ状の係止部１６９が設けられている（図９（Ｂ））。図４に示したように、係止部１６９が冷媒通路３１の段差に係止されることにより、第１逆止弁１８のユニットボディ２に対する挿入位置が規定される。第１逆止弁１８は、スナップリング３３によりユニットボディ２に固定される。

【0048】

バルブボディ１６８は、直線状の内部通路１７４を有する。内部通路１７４の一端に冷媒の導入ポート１７６が設けられ、他端に導出ポート１７８が設けられている。内部通路１７４の中途が部分的に縮径されることで環状の弁座１６４が形成され、その縮径部の内方に弁孔１８２が形成される。

【0049】

弁孔１８２の上流側に通路形成部材１８４が配設され、その内方にオリフィス１６６が形成されている。オリフィス１６６は、弁座１６４と同軸状に設けられ、弁座１６４の内径（つまり弁孔１８２の内径）よりも断面が小さい。通路形成部材１８４は段付円筒状をなし、バルブボディ１６８の上流側開口端から挿通されて弁座１６４の背面で係止され、その上流側開口端を部分的に加締めることによりバルブボディ１６８に固定されている。

【0050】

弁孔１８２の下流側にガイド部材１８６が配設され、その内側に弁体１６２が配置されている。弁体１６２は、球状のボール弁体であり、弁座１６４に下流側から着脱して内部通路１７４を開閉する。ガイド部材１８６は、バルブボディ１６８の下流側領域に組み付けられている。ガイド部材１８６は正面視十字状の本体１８７を有し、その本体１８７の中心を軸線方向に貫通する貫通孔１８５を有する。ガイド部材１８６は、本体１８７からバルブボディ１６８の内方に向けて延出する円筒状のガイド部１８８を有する。本体１８７は、ガイド部１８８の内側に弁体１６２を下流側で受ける曲面状の受け面１８９を有し、開弁時には弁体１６２を安定に支持できる。ガイド部１８８と弁座１６４との間に弁室１６０が形成される。弁体１６２は、ガイド部１８８の内周面によって軸線方向に変位可能に支持される。

【0051】

ガイド部１８８の外周面に雄ねじが突設され、バルブボディ１６８の内周面に雌ねじが設けられている。本実施形態では、ガイド部１８８の周方向に等間隔で４つの雄ねじ片が設けられ、それら４つの雄ねじ片が１つの雄ねじとして機能する。これらの雄ねじと雌ねじを螺合させることにより、ガイド部材１８６がバルブボディ１６８に組み付けられる。ガイド部材１８６の下流側端部には、本体１８７において半径方向外向きに延出する４つの係止部１９０が周方向に等間隔で設けられている（図９（Ｃ））。それらの係止部１９０がバルブボディ１６８の下流側開口端面に係止されることで、バルブボディ１６８に対するガイド部材１８６の位置決めがなされる。各係止部１９０の前方（上流側）に向けてガイド部１８８が延出している。隣接する係止部１９０の間に流路形成部１９２が設けられている。流路形成部１９２は、ガイド部１８８の外側でバルブボディ１６８との間に流路を形成する。

【0052】

以上のような構成において、ガイド部１８８の先端と弁座１６４との距離が、弁体１６２の直径よりも小さい。このため、弁体１６２がガイド部１８８から脱落することはなく、その軸線方向への安定した作動を確保できる。また、バルブボディ１６８の内方には、弁体１６２を閉弁方向に付勢するスプリング等の付勢部材は設けられていない。このため、冷媒が第１逆止弁１８を通過する際の圧力損失を小さくでき、また、バルブボディ１６８ひいては第１逆止弁１８を非常にコンパクトに構成できる。

【0053】

このような構成により、上流側圧力（一次圧）が下流側圧力（二次圧）より大きいとき、弁体１６２が弁座１６４から離脱し、第１逆止弁１８が開弁状態となる。すなわち、内部通路１７４ひいては冷媒通路３１が開放される。上流側から導入ポート１７６に導入された冷媒は、オリフィス１６６にて減圧された後、弁孔１８２、流路形成部１９２の流路を介して下流側に導出される。

【0054】

一次圧よりも二次圧が高くなったときには、弁体１６２が弁座１６４に着座する。すなわち、第１逆止弁１８が閉弁状態となり、内部通路１７４が遮断される。それにより、冷媒の逆流が防止される。

【0055】

図１０は、第２逆止弁２０の構成を表す図である。（Ａ）は側面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は背面図、（Ｄ）は（Ｂ）のＦ－Ｆ矢視断面図である。なお、ここでは上流側面を正面、下流側面を背面とする。
第２逆止弁２０は、オリフィスを有しない点を除き、第１逆止弁１８とほぼ同様の構成を有する。このため、第１逆止弁１８と同様の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。

【0056】

図１０（Ｄ）に示すように、第２逆止弁２０は、バルブボディ２６８に弁体１６２を収容して構成される。バルブボディ２６８は段付円筒状をなし、その外周面にＯリング１７２（シールリング）が嵌着されている（図１０（Ａ））。ガイド部材２８６の係止部２９０は、第１逆止弁１８の係止部１９０と比較して半径方向にやや大きい。図５に示したように、係止部２９０が取付孔５６の段差に係止されることにより、第２逆止弁２０のユニットボディ２に対する挿入位置が規定される。第２逆止弁２０は、スナップリング５７によりユニットボディ２に固定される。

【0057】

バルブボディ２６８は、内部通路１７４の一端に冷媒の導入ポート２７６が設けられ、他端に導出ポート２７８が設けられている。内部通路１７４の中途に弁座１６４および弁孔１８２が形成される。ガイド部材１８６の下流側端部に半径方向外向きに延出する複数の係止部２９０が周方向に等間隔で設けられている（図１０（Ｃ））。

【0058】

第２逆止弁２０においても、ガイド部１８８の先端と弁座１６４との距離が、弁体１６２の直径よりも小さい。バルブボディ２６８の内方に、弁体１６２を閉弁方向に付勢するスプリング等の付勢部材は設けられていない。このため、冷媒が第２逆止弁２０を通過する際の圧力損失を小さくでき、また、バルブボディ２６８ひいては第２逆止弁２０を非常にコンパクトに構成できる。

【0059】

上流側圧力（一次圧）が下流側圧力（二次圧）より大きいとき、弁体１６２が弁座１６４から離脱し、第２逆止弁２０が開弁状態となる。すなわち、内部通路１７４が開放される。上流側から導入ポート１７６に導入された冷媒は、弁孔１８２、流路形成部１９２の流路を介して下流側に導出される。一次圧よりも二次圧が高くなったときには、弁体１６２が弁座１６４に着座する。すなわち、第２逆止弁２０が閉弁状態となり、内部通路１７４が遮断される。それにより、冷媒の逆流が防止される。

【0060】

なお、第２逆止弁２０は、第１逆止弁１８と類似した構成および大きさを有するが、冷媒通路に係止させるための係止部２９０が設けられる箇所が第１逆止弁１８とは異なる。すなわち、第１逆止弁１８の係止部１６９がバルブボディ１６８の一端に設けられるのに対し、第２逆止弁２０の係止部２９０はガイド部材２８６の一端に設けられる。このため、外観上も両逆止弁の区別は容易であり、それぞれをユニットボディ２に組み付ける際のミスが生じ難くなっている。

【0061】

第２逆止弁２０については、図５に示したように、取付孔４８の下部内側面に設けられた取付孔５６に組み付けられる。取付孔４８が比較的大きいことから、第２逆止弁２０を取付孔４８の開口端から挿入し、取付孔４８の内側から取付孔５６に組み付けることが可能とされている。

【0062】

以上に説明したように、本実施形態では、バルブユニット１における第１電磁弁１２の近傍において、上流側通路３７を大径孔１５０に開口させることで、バルブボディ３６を小さくするとともに、下流側通路３８の長さを小さくできる。また、上流側通路３７と下流側通路３８とを直角に配置しつつも近接させることで、冷媒通路３５の省スペースを実現できる。さらに、第１逆止弁１８および第２逆止弁２０を付勢部材のない簡素な形状とすることで、これらをコンパクトに構成できる。これらの結果、これらの制御弁が組み付けられるユニットボディ２ひいてはバルブユニット１のコンパクト化を図ることができる。ユニットボディ２の車両への搭載スペースも確保しやすくなる。

【0063】

また、第１逆止弁１８および第２逆止弁２０をユニットボディ２の冷媒通路に組み込むことで、冷媒循環用の配管を削減できる。その結果、車両用冷暖房装置を製造する際の継手接続工数を削減でき、作業効率も高められる。第１逆止弁１８にオリフィス機能をもたせることで、室外熱交換器から導入される冷媒を減圧してエンタルピーを低下させ、過冷却を発生させることができる。それにより、冷凍サイクルのシステム効率を高めることもできる。

【0064】

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はその特定の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想の範囲内で種々の変形が可能であることはいうまでもない。

【0065】

上記実施形態では、図８に示したように、連通路３９を軸線Ｌに対して平行に形成する例を示した。変形例においては、連通路３９を例えばテーパ面１５１に対して垂直方向に延ばすなど、軸線Ｌに対して斜め方向に形成してもよい。

【0066】

上記実施形態では、第１逆止弁１８に通路形成部材１８４を組み付け、その内方にオリフィス１６６を形成する例を示した。変形例においては、バルブボディ１６８の弁孔１８２を段差形状として上流側を小径にし、オリフィスとして機能させてもよい。

【0067】

上記実施形態では、バルブユニットを構成する制御弁として、第１電磁弁１２、第２電磁弁１４、電動膨張弁１６、第１逆止弁１８および第２逆止弁２０を例示した。変形例においては、これらのいずれかを省略してもよいし、さらに他の制御弁を追加してもよい。

【0068】

なお、本発明は上記実施形態や変形例に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。上記実施形態や変形例に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることにより種々の発明を形成してもよい。また、上記実施形態や変形例に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。

【符号の説明】

【0069】

１ バルブユニット、２ ユニットボディ、１０ レシーバ、１２ 第１電磁弁、１３ ソレノイド、１４ 第２電磁弁、１５ ソレノイド、１６ 電動膨張弁、１７ モータ、１８ 第１逆止弁、２０ 第２逆止弁、２２ タンク、３０ 導入ポート、３１ 冷媒通路、３２ 入口ポート、３４ 取付孔、３５ 冷媒通路、３６ バルブボディ、３７ 上流側通路、３８ 下流側通路、３９ 連通路、４０ 導出ポート、４２ 出口ポート、４３ 冷媒通路、４４ 下流側通路、４６ 直線通路、４７ 接続ポート、４８ 取付孔、５０ バルブボディ、５２ 冷媒通路、５４ 上流側通路、５６ 取付孔、５８ 取付孔、６０ バルブボディ、６２ 接続ポート、６３ 接続管、６４ 導出ポート、６６ 直交通路、７０ 第１弁、７２ 第２弁、７４ 導入ポート、８０ 大径部、８２ 小径部、８４ 弁室、８６ 連通孔、９０ Ｏリング、９４ オリフィス、９６ 主弁座、９８ 主弁孔、１００ 主弁体、１０４ ガイド部、１０８ 背圧室、１１０ パイロット弁孔、１１６ コア、１１８ プランジャ、１２２ 電磁コイル、１２８ 接続部材、１３２ パイロット弁体、１４４ パイロット弁座、１４６ リーク通路、１５０ 大径孔、１５１ テーパ面、１５２ 小径孔、１５３ 高圧室、１５６ 内部通路、１６０ 弁室、１６２ 弁体、１６４ 弁座、１６６ オリフィス、１６８ バルブボディ、１７４ 内部通路、１７６ 導入ポート、１７８ 導出ポート、１８２ 弁孔、１８６ ガイド部材、１８８ ガイド部、１９２ 流路形成部、２６８ バルブボディ、２７６ 導入ポート、２７８ 導出ポート、２８６ ガイド部材、２９０ 係止部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】