JP2008298343A - 冷媒分流器一体化構造の膨張弁及びこれを用いた冷凍装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、不連続な冷媒流動音を低減するとともに、良好な冷媒分流特性が得られる冷媒分流器一体化構造の膨張弁、及びこの膨張弁を用いた冷凍装置を提供する。
【解決手段】本発明に係る冷媒分流器一体化構造の膨張弁は、絞り作用を行う第１絞り部１０と、第１絞り部１０通過後の冷媒を分流管１２に分流するための冷媒分流室６と、冷媒分流室６に接続された分流管１２とを備える。分流管１２は、第１絞り部１０が形成されている壁体（第１仕切壁４）の近くに開口するように形成され、第１絞り部１０の出口側の周囲に、第１絞り部１０から噴出される冷媒流が直接的に分流管１２の入口に吹き付けられることを防止するための筒状部材１３を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、冷媒分流器と膨張弁とを一体化した冷媒分流器一体化構造の膨張弁及びこれを用いた冷凍装置に関する。

空気調和装置、冷蔵庫、製造工程用冷却装置などの冷凍装置において、蒸発器が複数のパス（熱交換器における冷媒流通路）で構成される場合がある。この場合の冷媒回路は、例えば、図１６に示すように構成されている。圧縮機１０１によって加圧された冷媒は、凝縮器１０２で凝縮され、受液器１０３を経て膨張弁１０４に送られる。膨張弁１０４で減圧された冷媒は、冷媒配管１０５を介して冷媒分流器１０６に送られ、冷媒分流器１０６で分流されて蒸発器１０７の複数のパスに送られる。蒸発器１０７に送られた低圧冷媒は、蒸発器１０７で蒸発気化し、アキュムレータ１０８を介して圧縮機１０１に還流される。このように蒸発器１０７が複数のパスに構成される場合には、膨張弁１０４の下流側の冷媒配管１０５に、膨張弁１０４で減圧された冷媒を蒸発器１０７の複数のパスに均等に分流するための冷媒分流器１０６が取り付けられている。なお、冷媒分流器１０６は、例えば特許文献１に記載されているように、所定容積の冷媒分配空間（以下冷媒分流室という）を備えた容器であって、この容器に、この冷媒分流室と蒸発器１０７の各パスとを接続するための分流管取付孔が形成されたものである。したがって、冷媒分流器１０６に流入する冷媒は、所定の流通方向においては膨張弁１０４で減圧された冷媒であるため、低圧の気液二相流冷媒となっている。そして、この気液二相流冷媒は、膨張弁１０４と冷媒分流器１０６とを接続する冷媒配管１０５を流れる間に大きな気泡が存在するプラグ流やスラグ流になりやすい。また、冷媒分流器１０６に流入する冷媒がプラグ流やスラグ流になった場合は、重力の影響等により、各分流管に気泡が均等に流入しないことがあり、均等な分流が行われ難いという問題があった。

そこで、最近の冷媒分流器においては、例えば、特許文献１に記載のように、分流管取付穴の上流側に開度一定の絞り部（特許文献１では経路縮小部材）を配置し、この絞り部下流側の冷媒を噴霧状態とすることにより、均等な分流を実現しようとする提案がなされている。

一方、上記の冷媒分流器の問題とは別に、膨張弁においては次のように冷媒流動音が問題となっている。
膨張弁は、一般に、流入する冷媒が高圧液冷媒であることを基本としている。ところが、冷凍装置の運転条件の変動などにより、膨張弁の上流側、すなわち受液器の出口（受液器がない場合は凝縮器の出口）側の冷媒に気泡が含まれる場合がある。そして、この気泡を含む高圧液冷媒は、膨張弁に至る冷媒配管を流通する間に配管外部から加熱されて気泡が増加したり、冷媒流中の気泡が合体したりすることがある。その結果、大きな気泡が断続的に存在するプラグ流やスラグ流に成長して膨張弁に流入することがある。また、プラグ流やスラグ流が膨張弁に送られてくると、絞り部に対し液冷媒とガス冷媒とが交互に流れる不連続状態となり、膨張弁の冷媒流に速度変動及び圧力変動が生ずる。このため、絞り部では気液が交互に流れることにより「チュルチュル」という音を発したり、絞り部から冷媒配管系へ流出する霧状冷媒の噴出速度及び圧力が変動して膨張弁出口側で「シャーシャー」という音を発したりというように不連続な冷媒流動音が発生するという問題があった。さらには、冷媒配管内の速度変動及び圧力変動により膨張弁や接続配管などの膨張弁周りの機器が振動して膨張弁周りに振動音を発生するという問題があった。なお、このような冷媒流動音及び振動音を総称して、以下の説明では膨張弁における不連続な冷媒流動音という。

このために、膨張弁における不連続な冷媒流動音を低減する方法として、膨張弁における冷媒流の速度変動及び圧力変動を緩和する手段が設けられていた。例えば、特許文献２においては、閉鎖可能な絞り部の上流側に冷媒流を減圧する他の絞り部が設けられている。また、特許文献３においては、閉鎖可能な絞り部の上流側に冷媒流に乱れを生起する乱れ生起部が設けられている。また、特許文献４においては、閉鎖可能な絞り部の下流側に冷媒流を減圧する他の絞り部が設けられている。
特開２００２−１８８８６９号公報 特開２００５−６９６４４号公報 特開２００５−３５１６０５号公報 特開２００５−２２６８４６号公報

上述のように、従来の冷媒分流器では、分流を均等に行う手段として分流管取付孔の上流側に絞り部が設けられていたが、絞り部は冷媒分流器の上流側に設けられる膨張弁においても基本的な構成要素となっており、同一構成要素を重複して配置するという無駄があった。一方、従来の膨張弁では、上述のように、膨張弁における不連続な冷媒流動音を低減するために、冷媒流の速度変動及び圧力変動を緩和する手段が設けられていた。しかし、このような手段を膨張弁単独の構成要素として設けることは、膨張弁が大型化しコストの上昇を招くという問題があった。

本発明は、従来技術におけるこのような問題点を解決するものであって、膨張弁における絞りと冷媒分流器における絞りとを共通化して、膨張弁から冷媒分流器に至る冷媒回路を一体化して簡素化するとともに、膨張弁における不連続な冷媒流動音の低減を図ることを目的とする。また、本発明は、絞り部から噴出される冷媒流が直接分流管に吹き付けられないようにして、冷媒分流器における冷媒の分流特性を向上させることを目的とする。また、本発明は、このような冷媒分流器一体化構造の膨張弁を用いた冷凍装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る冷媒分流器一体化構造の膨張弁は、第１弁体と第１弁孔との間に形成された、絞り作用を行う第１絞り部と、第１絞り部通過後の冷媒を分流管に分流するための冷媒分流室と、冷媒分流室に接続された分流管とを備え、前記分流管は、第１絞り部が形成されている壁体の近くに開口するように形成され、前記第１絞り部の出口側の周囲には、第１絞り部から噴出される冷媒流が直接的に分流管に流れることを防止するための筒状部材が設けられていることを特徴とする。

このように構成された冷媒分流器一体化構造の膨張弁によれば、冷媒分流特性が改善されるとともに、冷媒音の低減を行うことができ、さらに、膨張弁と冷媒分流器とを一体化することにより、膨張弁から冷媒分流器に至る回路部分を簡素化して、その占有スペースを小さくするとともにコストを軽減することができる。

これら改善点についてさらに説明する。まず、冷媒分流特性が改善される点について詳しく述べる。
この冷媒分流器一体化構造の膨張弁においては、第１絞り部通過後の気泡が細分化された噴霧状態の冷媒が、冷媒配管を経ることなく直接冷媒分流室に導かれる。したがって、絞り部通過後に気液二相流がプラグ流やフラグ流に発展することがなくなり、分流特性が向上する。

また、第１絞り部の出口側の周囲に筒状部材が設けられているので、第１絞り部から噴出される冷媒流が直接的に分流管に流れることを防止するとともに、第１絞り部から噴出された冷媒流を第１絞り部に対向する壁体に衝突させて方向転換する迂回回路を形成している。仮に、第１絞り部から噴出された噴流が、直接分流管の入口を成す微小面積部に衝突すると、流出孔に流入できずに周辺面で衝突して跳ね返ってくる成分の影響や、分流管に流入した成分でも流入直後の剥離流れの影響などが入り乱れて大きな不安定現象が生じる。しかしながら、本発明では、前述のように第１絞り部からの噴流を迂回させて分流管の入口に到達するようにしているので、上記のような問題を発生させないで済む。また、第１絞り部から噴出される噴流が有する間欠的な変動の影響も軽減できる。

次に、膨張弁における冷媒流動音の改善について説明する。
第１絞り部から流出する冷媒流の噴出エネルギは、冷媒分流室が拡大空間部として作用することにより拡散されるので、第１絞り部上流側の冷媒流がプラグ流あるいはスラグ流となった場合に、膨張弁における冷媒流の圧力変動を緩和することができる。この結果、膨張弁における不連続な冷媒流動音を軽減することができる。

また、冷媒流動音については、この冷媒分流器一体化構造の膨張弁が暖房サイクルに使用される場合にも改善される。本発明に係る冷媒分流器一体化構造の膨張弁は、ヒートポンプ式の空気調和機等に使用される場合には、暖房運転時には逆方向に冷媒が流通する状態で使用されることになる。この場合、冷媒分流室に流入する高圧液冷媒がプラグ流あるいはスラグ流であった場合には、冷媒流動音が発生しやすいが、冷媒流が分流管から冷媒分流室に合流するときに、各分流管から流入する冷媒が合流により掻き乱されるとともに、筒状部材に衝突して掻き乱される。この結果、冷媒流中の気泡が細分化され、膨張弁における不連続な冷媒流動音が効果的に低減される。

また、上記のように構成された冷媒分流器一体化構造の膨張弁において、第１絞り部の入口側に第１弁体を収納する弁室が形成され、第１絞り部を形成する壁体を介在させて第１絞り部の出口側に冷媒分流室が形成されているように構成することができる。このように構成すれば、従来の弁室の構成のままで冷媒分流室等を設計することができる。また、冷媒分流室の設計に対する制約も少なくなる。

また、前記冷媒分流室は、第１絞り部を構成する第１弁孔の中心軸に対し直交する方向の寸法が第１弁孔の中心軸の軸方向の寸法より大きくなるように形成され、前記分流管は、このように形成された冷媒分流室における第１絞り部から径方向に離れた位置において冷媒分離室に開口するように形成されているようにすることもできる。このように構成すると、第１絞り部から噴出される冷媒流をより確実に迂回させることができるので、前述の迂回による効果をより一層発揮させることができる。

また、前記冷媒分流室において第１絞り部に対向する壁体には、第１絞り部から衝突するように流出される噴流を、分流管の入口の方に方向転換するようにガイドするガイド部を形成してもよい。このように構成すれば、第１絞り部からの噴流が方向転換する際の乱れを抑制し、噴出エネルギを低減するとともに、冷媒流中の気泡の細分化を行い、冷媒流動音を軽減することができる。

また、前記弁室には、気泡細分化手段を配置してもよい。このように構成すると、第１絞り部上流側の冷媒流がプラグ流あるいはスラグ流となった場合に、気泡細分化手段により第１絞り部の上流側の冷媒流中の気泡が細分化されて、第１絞り部への冷媒の流れが連続化され、膨張弁における冷媒流の速度変動及び圧力変動が緩和される。したがって、膨張弁における不連続な冷媒流動音が低減される。また、第１絞り部下流側の噴霧状態が安定化され、冷媒分流室における冷媒の分流が安定化される。

また、前記冷媒分流室における冷媒通路に多孔質透過材層を配置してもよい。このように構成すれば、第１絞り部通過後の冷媒流は、この多孔質透過材層を通過する際に噴出エネルギが消耗されるので、膨張弁における速度変動及び圧力変動が緩和され、膨張弁における不連続な冷媒流動音が低減される。また、第１絞り部通過の冷媒流は、多孔質透過材層通過時に気泡が細分化されるので、各分流管に対する気液二相流冷媒の流動状態が均一化され、冷媒分流室の分流特性が向上する。

また、第１絞り部の出口側に第１弁体を収納する弁室が形成され、この弁室が冷媒分流室に兼用される弁室兼冷媒分流室として構成することもできる。このように構成すると、膨張弁から冷媒分流器に至る回路部分がより顕著に簡素化される。

また、前記弁室兼冷媒分流室は、第１絞り部を構成する第１弁孔の中心軸に対し直交する方向の寸法が第１弁孔の中心軸の軸方向の寸法より大きくなるように形成され、前記分流管は、このように形成された冷媒分流室における第１絞り部から径方向に離れた位置において冷媒分離室に開口するように形成されているようにすることもできる。このように構成すると、第１絞り部から噴出される冷媒流をより確実に迂回させることができるので、前述の迂回による効果をより一層発揮させることができる。

また、前記弁室兼冷媒分流室において第１絞り部に対向する壁体には、第１絞り部から衝突するように流出される噴流を、分流管の入口の方へ方向転換するようにガイドするガイド部が形成してもよい。このように構成すれば、第１絞り部からの噴流が方向転換する際の乱れを抑制し、噴出エネルギを低減するとともに、冷媒流中の気泡の細分化を行い、冷媒流動音を軽減することができる。

前記弁室兼冷媒分流室の入口側に整流室を形成し、この整流室に気泡細分化手段が配置されているようにしてもよい。このように構成すれば、弁室と冷媒分流室とを兼用した構成において第１絞り部の上流側に気泡細分化手段を設置することができる。また、気泡細分化手段を設置することにより、第１絞り部上流側の冷媒流がプラグ流あるいはスラグ流となった場合に、第１絞り部の上流側において冷媒流中の気泡が細分化される。このため、第１絞り部への冷媒の流れが連続化され、膨張弁における冷媒流の速度変動及び圧力変動が緩和される。したがって、膨張弁における不連続な冷媒流動音が低減される。また、第１絞り部下流側の噴霧状態が安定化され、冷媒分流室における冷媒の分流が安定化される。

また、前記弁室兼冷媒分流室における冷媒通路に多孔質透過材層が配置してもよい。このように構成すれば、第１絞り部通過後の冷媒流は、この多孔質透過材層を通過する際に噴出エネルギが消耗されるので、膨張弁における速度変動及び圧力変動が緩和され、膨張弁における不連続な冷媒流動音が低減される。また、第１絞り部通過の冷媒流は、多孔質透過材層通過時に気泡が細分化されるので、各分流管に対する気液二相流冷媒の流動状態が均一化され、弁室兼冷媒分流室の冷媒分流特性が向上する。

また、前記気泡細分化手段として第２絞り部を形成してもよい。このように構成すれば、膨張弁上流側の冷媒流がプラグ流あるいはスラグ流となった場合に、第２絞り部において気泡が細分化されて、第１絞り部への冷媒の流れが連続化され、膨張弁における冷媒流の速度変動及び圧力変動が緩和される。また、第２絞り部と第１絞り部との多段絞りの構成となり、絞り部における噴出エネルギが分散される。この結果、膨張弁における冷媒流の速度変動及び圧力変動がより緩和される。したがって、膨張弁における不連続な冷媒流動音が低減される。また、第１絞り部下流側の噴霧状態が安定化され、冷媒分流室又は弁室兼冷媒分流室における冷媒の分流が安定化される。

また、前記気泡細分化手段として、第２絞り部と第１絞り部との間に拡大空間部を設けるようにしてもよい。このように構成すると、第２絞り部で気泡が細分化された冷媒は、拡大空間部において噴出エネルギが分散されるとともに、第１絞り部に流入する冷媒中の気泡がさらに細分化される。これにより、膨張弁における冷媒流の速度変動及び圧力変動がより緩和されるので、冷媒流動音がより低減されるとともに、冷媒分流室又は弁室兼冷媒分流室における冷媒の分流がより安定化される。

また、前記気泡細分化手段として多孔質透過材層を設けるようにしてもよい。このように構成すれば、第１絞り部へ流れる冷媒流中の気泡が多孔質透過材層において細分化される。これにより、膨張弁における冷媒流の速度変動及び圧力変動がより緩和されるので、冷媒流動音が低減されるとともに、冷媒分流室における冷媒の分流が安定化される。また、多孔質透過材層を設けることにより、第１絞り部のごみ詰まりを低減することができる。

また、前述の第１絞り部の冷媒分流室に設ける筒状部材を、先端部が交互に凹凸を繰り返す端縁に形成することもできる。このように構成すると、逆方向に冷媒を流して使用される場合において、この部分を通過する冷媒により一層の乱れを生じさせることができるので、気泡細分化効果が向上し、冷媒音を軽減することができる。また、冷房時の正方向に冷媒を流通させる使用においても、第１絞り部からの高速噴流がこの筒状部材の先端部に衝突して剥離流れを生じる際も、安定的な渦の生成を抑制することができるので、速度変動及び圧力変動が緩和され、冷媒流動音がより低減されるとともに、冷媒分流室における冷媒の分流がより安定化される。

また、本発明に係る冷凍装置は、上記冷媒分流器一体化構造の膨張弁を用いたものである。したがって、膨張弁における不連続な冷媒流動音を低減するとともに、分流特性の向上により能力を向上させることができ、さらに、簡素な冷凍装置を構成することができる。

本発明に係る冷媒分流器一体化構造の膨張弁によれば、第１絞り部通過後の噴霧状態の冷媒が冷媒分流室に導かれるので、冷媒の分流を均等に行うことができる。また、第１絞り部から噴出された冷媒流を第１絞り部に対向する壁体に衝突さて方向転換する迂回回路により分流管に流入するようにしているので、膨張弁に流入してくる気液二相流の変動の影響を受けにくくなる。また、第１絞り部から流出する冷媒流の噴出エネルギが冷媒分流室で拡散されるので、第１絞り部上流側の冷媒流がスラグ流あるいはプラグ流となった場合に、冷媒分流室に流入する冷媒の噴出エネルギが低減され、膨張弁における冷媒流の速度変動及び圧力変動が緩和される。これにより、膨張弁における不連続な冷媒流動音を低減することができる。また、冷媒が逆方向に流れる暖房運転時においては、冷媒が分流管から冷媒分流室に合流するときに掻き乱され、或いは、分流管から入ってくる冷媒が筒状部材に衝突して、冷媒流中の気泡が細分化される。これにより、気泡が細分化されて冷媒音が軽減される。また、膨張弁と冷媒分流器が一体化されることにより、冷媒回路が簡素化される。

以下、本発明の各実施の形態に係る膨張弁について、図面に基づき説明する。なお、各実施の形態に共通する要素には同一の符号を付し、説明を簡略化する。また、以下の説明において上下左右方向をいうときは、各図における上下左右方向をいうものとする。また、各図における実線矢印は、正方向の冷媒の流れ方向、例えば、従来例に係る図１６における冷房運転時の冷媒の流れ方向を示すものとする。ただし、膨張弁としては逆方向で冷媒を流して使用することは可能であるので、以下に説明する冷媒分流器一体化構造の膨張弁は、例えば空気調和機の冷房運転を正方向流れとした場合の逆方向流れ、すなわち暖房運転などに用いることは可能である。なお、このとき冷媒分流室は冷媒分流器として機能しない。ただし、以下の記載においては、特に断りのない限りは正方向に冷媒を流通させる冷房運転についてのみ説明するものとし、説明を簡略化する。

（実施の形態１）
以下、この発明の実施の形態１に係る冷媒分流器一体化構造の膨張弁について、図１に基づき説明する。図１は実施の形態１に係る冷媒分流器一体化構造の膨張弁の要部縦断面図であって、弁室の上部の弁駆動装置を省略して示している。実施の形態１に係る冷媒分流器一体化構造の膨張弁は、通常の冷媒回路において、膨張弁から冷媒分流器に至る回路部分に代わり使用されるものである。

この冷媒分流器一体化構造の膨張弁は、中心軸を上下方向とする略円筒状に形成された弁本体１を有し、その側面には入口ポート２が形成されている。この入口ポート２には液管３が接続されている。また、弁本体１は、内部が第１仕切壁４により上下に仕切られ、上部（上流側）に弁室５が形成され、下部（下流側）に冷媒分流室６が形成されている。前述の入口ポート２は弁室５の側面に形成されている。

第１仕切壁４は、弁座を成し、その中心部には、弁室５と冷媒分流室６との間に絞り部を形成する第１弁孔７が形成されている。弁室５内には弁棒８が収納されている。弁棒８は、上方の弁駆動装置（図示省略）から下方に延びるものであって、弁本体１及び弁室５と同心に配置されている。また、弁棒８の先端には、第１弁体（この場合ニードル弁）９が形成されている。そして、第１弁体９は、不図示の弁駆動装置の駆動により弁棒８を介して第１弁孔７に対し進退自在に移動するように構成されている。このようにして、第１弁体９と第１弁孔７とにより、冷凍負荷に対応して開度可変、かつ全閉可能とした第１絞り部１０が形成されている。

冷媒分流室６は、所定の容積に形成され、外周壁の上方部に、すなわち、第１絞り部１０が形成されている第１仕切壁４の近くに、均等ピッチで、かつ、蒸発器のパス数に見合う複数個の分流管取付孔１１が形成されている。そして、この分流管取付孔１１には冷媒分流室６と蒸発器の各パスの入口とを接続する分流管１２が接続されている。

また、第１絞り部１０の出口側の周囲、すなわち、冷媒分流室６側の周囲には第１絞り部１０から噴出される冷媒流が直接的に分流管１２の入口に流れることを防止するための筒状部材１３が設けられている。この筒状部材１３は、断面形状は図１に示されるように肉厚が先端に行くに従い薄くなっている円筒状の部材であって、その軸方向の長さは、第１絞り部１０から噴出される冷媒流が直接的に分流管１２の入口に流れることを防止する長さとされている。したがって、分流管１２の入口と対向する状態に筒状部材１３が配置されている。

実施の形態１の冷媒分流器一体化構造の膨張弁は、上記のように構成されたものであって、次のように作用する。
この冷媒分流器一体化構造の膨張弁は、通常の冷媒回路において正方向（図示矢印の方向）に冷媒を流すように使用される場合、凝縮器で凝縮した液冷媒が入口ポート２から流入する。入口ポート２から入ってきた冷媒は、第１絞り部１０で減圧されて噴霧される。そして、噴霧状態のままで冷媒分流室６に流入する。この噴流は、筒状部材１３にガイドされて冷媒分流室６の底壁、すなわち、第１絞り部１０に対向する壁体（冷媒分流室６の底壁）に衝突し、方向を上方に転換して分流管１２の入口に向かうように迂回して流れる。このため、噴流が直接分流管１２の入口に流れることがないので、第１絞り部１０からの噴流における圧力変動、速度変動が直接分流管１２内の冷媒流通に影響しないように構成されている。また、噴霧状態の冷媒が分流管１２に流れるようになっているので、冷媒分流室６においては重力の影響を受けることなく、各分流管１２に均等に分流される。

また、入口ポート２から大きな気泡が存在するスラグ流あるいはプラグ流となって気液二相流冷媒が入ってきた場合、第１絞り部１０に対する冷媒流は、液冷媒とガス冷媒（気泡）とが交互に流れる不連続状態となる。このため、膨張弁における冷媒流の速度変動及び圧力変動が生じやすくなっている。また、このような冷媒流の速度変動及び圧力変動により膨張弁における不連続な冷媒流動音が発生しやすくなっている。しかし、本実施の形態によれば、第１絞り部１０の下流側に冷媒流路を拡大する冷媒分流室６が形成されているため、冷媒分流室６内において噴出エネルギが拡散される。この結果、膨張弁における冷媒流の速度変動及び圧力変動が緩和され、膨張弁における不連続な冷媒流動音が低減される。

また、このような冷媒分流器一体化構造の膨張弁は、可逆に冷媒を流通させるヒートポンプ式冷媒回路において、冷媒を逆方向に流して使用される。この場合、最近のヒートポンプ式空気調和機の冷媒回路では、この冷房用に使用されていた室内側の膨張弁は、暖房運転時においては、室内側熱交換器出口における冷媒の過冷却度を調整する絞りとして使用される例が多い。この場合、この冷媒分流器一体化構造の膨張弁は室内側熱交換器のすぐ近くに接続されている。そして、室内側熱交換器からの液冷媒が複数の分流管１２を介して冷媒分流室６に流入し、混合される。冷媒分流室６に入ってきた冷媒は、第１絞り部１０で絞られて、弁室５を介し液管３から流出する。この場合において、運転停止中は室内側熱交換器には冷媒が気液二相状態で貯留されており、運転開始の過渡期においては室内側熱交換器の出口での完全液化が困難であるため、この膨張弁に気液二相流が流れ込むことになる。このため、暖房運転開始時に、冷媒分流室６に流入する高圧液冷媒がプラグ流あるいはスラグ流となることがあり、先ほどの冷房運転時の場合と同様に冷媒流動音が発生しやすい状況になっている。しかしながら、本実施の形態の場合は、冷媒が分流管１２から冷媒分流室６に合流するときに掻き乱されるとともに、分流管１２から冷媒分流室６に流れ込む冷媒が筒状部材１３に衝突して掻き乱される。これにより、気液二相流冷媒中の気泡が細分化されるので、本実施の形態に係る冷媒分流器一体化構造の膨張弁は、逆方向に冷媒が流通するように使用される場合においても、膨張弁における不連続な冷媒流動音を効果的に低減することができる。

また、本実施の形態に係る冷媒分流器一体化構造の膨張弁は、冷媒を逆方向に流して通常の膨張弁として使用される場合においても、同様にして冷媒流動音が低減される。すなわち、分流管１２からフラグ流或いはスラグ流が流入してくる場合には、分流管１２からの冷媒の合流作用及び筒状部材１３への冷媒の衝突作用により気泡が細分化され、冷媒流動音が低減される。

本実施の形態に係る冷媒分流器一体化構造の膨張弁は、以上のように構成されているので、次のような効果を奏することができる。
（１）膨張弁と冷媒分流器とが一体化されているので、膨張弁から冷媒分流器に至る回路部分が簡素化され、占有スペースが省スペース化される。

（２）冷媒分流室６には噴霧状態の冷媒が流れ込むので、重力の影響を受けることなく、各分流管１２に均等に分流される。
（３）第１絞り部１０からの高速の噴霧流が分流管１２の入口に直接吹き込まれることがないので、第１絞り部１０からの噴流の影響を受けて発生する不安定現象（噴流の分流管１２の入口への衝突、跳ね返り、剥離流れなどの複合現象）を回避することができる。

（４）第１絞り部１０の下流側に冷媒流路を拡大する冷媒分流室６が形成されているため、噴出エネルギが拡散される。これにより、冷媒流の速度変動及び圧力変動が緩和され、膨張弁における不連続な冷媒流動音が低減される。

（５）逆方向に冷媒が流通するように使用される場合において、分流管１２から冷媒分流室６に流入する冷媒は、各分流管１２からの冷媒が合流することにより掻き乱されるとともに、筒状部材１３に衝突することにより掻き乱される。これにより、気液二相流冷媒中の気泡が細分化される。このように、本発明に係る冷媒分流器一体化構造の膨張弁は、逆方向に冷媒が流通するように使用される場合においても、膨張弁における不連続な冷媒流動音が効果的に低減される。

（６）冷媒分流室６の上流側に設置される第１絞り部１０は、冷凍負荷に対応して開度可変に絞られるので、従来の冷媒分流器に取り付けられているような開度一定の絞り部と異なり、流量及び乾き度などの運転状況に応じて適切な絞り度に変化し、これにより冷媒分流特性をより一層向上させることができる。

（７）第１絞り部１０の上流側に弁室５が形成され、下流側に冷媒分流室６が形成されている。したがって、従来の弁室の構成のままで冷媒分流室６等を設計することができる。

（実施の形態２）
次に、実施の形態２について図２に基づき説明する。図２は、実施の形態２に係る冷媒分流器一体化構造の膨張弁の要部縦断面図である。この図に示すように、同膨張弁は、実施の形態１における冷媒分流室６の形状及び分流管取付孔１１の取付位置を変更したものである。すなわち、この実施の形態においては、冷媒分流室６は、第１絞り部１０の軸心を中心として半径方向（図面における横方向）の寸法が第１絞り部１０の軸心方向（図面における縦方向）の寸法より大きくなる形状に形成され、つまり、図面で見るように膨張弁の中心軸に対し薄く横に広がった形状に形成されている。また、分流管取付孔１１が、第１絞り部１０の周辺に拡がる壁体、すなわち、第１仕切壁４と同じ高さ位置に形成されている冷媒分流室６の上部壁における周辺部、すなわち、第１絞り部１０から離れた位置に形成されており、この分流管取付孔１１を介して分流管１２が冷媒分流室６に開口している。

実施の形態２は、以上のように構成されているので、第１絞り部１０から噴出される冷媒流が直接的に分流管１２に流入することはなく、実施の形態１の場合より大きく迂回する。この結果、実施の形態１の場合と同様若しくはそれ以上の迂回効果を奏することができ、冷媒分流室６における分流特性が良好となる。

（実施の形態３）
次に、実施の形態３について図３に基づき説明する。図３は、実施の形態３に係る冷媒分流器一体化構造の膨張弁の要部縦断面図である。この図に示すように、同膨張弁は、実施の形態２における分流管取付孔１１及び分流管１２の取付を変更したものである。すなわち、この実施の形態においては、分流管取付孔１１は、第１絞り部１０に対向する壁体（冷媒分流室６の底壁）に設けられている。また、この分流管取付孔１１に取り付けられる分流管１２は、この分流管取付孔１１を貫通して固定されるとともに、冷媒分流室６内における第１絞り部１０の周辺に広がる壁体、すなわち、第１仕切壁４と同じ高さ位置に形成されている冷媒分流室６の上部壁に近い位置において開放するように構成されている。

実施の形態３は、以上のように構成されているので、第１絞り部１０から噴出された冷媒流は、図示破線のように、反転迂回して、上方の分流管１２の入口に流入する。したがって、実施の形態２の場合と同様の迂回効果を発揮することができるとともに、分流管１２を膨張弁の軸心方向に揃えて配置することができる。

（実施の形態４）
次に、実施の形態４について図４に基づき説明する。図４は、実施の形態４に係る冷媒分流器一体化構造の膨張弁の要部縦断面図である。この図に示すように、同膨張弁は、実施の形態１の冷媒分流室６における第１絞り部１０に対向する壁体を変更したものである。この実施の形態における第１絞り部１０に対向する壁体（冷媒分流室６の底壁）は、内壁面が第１絞り部１０から噴出された衝突流を円滑に周辺に広げて反転させるように作用するガイド部に構成されている。具体的には、ガイド部として、第１絞り部１０に対向する部分に円錐状の突出部１５を形成するとともに、底壁面と側壁とのコーナ部を円弧面１６に形成している。

実施の形態４は、このように構成されているので、第１絞り部１０からの噴流が方向転換する際の乱れを抑制することができる。したがって、液管３から気液二相流が入ってきた場合において、このガイド部が冷媒流の流れ方向変更作用を助長して冷媒流の噴出エネルギを低減するとともに、冷媒流中の気泡の細分化を行い、冷媒流動音を低減することができる。

（実施の形態５）
次に、実施の形態５について図５に基づき説明する。図５は、実施の形態５に係る冷媒分流器一体化構造の膨張弁の要部縦断面図である。この図に示すように、同膨張弁は、実施の形態２の冷媒分流室６における第１絞り部１０に対向する壁体（冷媒分流室６の底壁）を変更したものである。この実施の形態における第１絞り部１０に対向する壁体は、内壁面が第１絞り部１０からの噴出された衝突流を円滑に周辺に広げて反転させるように作用するガイド部に構成されている。具体的には、ガイド部として、第１絞り部１０に対向する部分に円錐状の突出部１７を形成するとともに、この壁面と側壁とのコーナ部を曲面１８で滑らかに接続している。

実施の形態５は、このように構成されているので、第１絞り部１０からの噴流が方向転換する際の乱れを抑制することができる。したがって、液管３から気液二相流が入ってきた場合において、このガイド部が冷媒流の流れ方向変更作用を助長して冷媒流の噴出エネルギを低減するとともに、冷媒流中の気泡の細分化を行い、冷媒流動音を低減することができる。

（実施の形態６）
次に、実施の形態６について図６に基づき説明する。図６は、実施の形態６に係る冷媒分流器一体化構造の膨張弁の要部縦断面図であって、弁室上方の駆動装置を省略して示している。実施の形態６に係る冷媒分流器一体化構造の膨張弁も、実施の形態１のものと同様に、通常の冷媒回路において、膨張弁から冷媒分流器に至る回路部分に代わり使用されるものである。

この冷媒分流器一体化構造の膨張弁は、中心軸を上下方向とする略円筒状に形成された弁本体２１を有し、その下壁２２には入口ポート２３が形成されている。この入口ポート２３には液管２４が接続されている。また、弁本体２１の内部には、弁室兼冷媒分流室２５が形成されている。なお、弁室兼冷媒分流室２５の上方は、弁駆動装置（図示せず）を収納する駆動部２６であり、駆動部２６と弁室兼冷媒分流室２５との間に隔壁２７が形成されている。

下壁２２は、弁座を成し、その中心部には、前述のように入口ポート２３が形成されるとともに、弁室兼冷媒分流室２５との間に絞り部を形成する第１弁孔２８が形成されている。弁室兼冷媒分流室２５内には、弁棒２９が収納されている。弁棒２９は、上方の弁駆動装置（不図示）から下方に延びるものであって、弁本体２１及び弁室兼冷媒分流室２５と同心に配置されている。また、弁棒２９の先端には、第１弁体（この場合ニードル弁）３０が形成されている。そして、第１弁体３０は、弁駆動装置の駆動により弁棒２９を介して第１弁孔２８に対し進退自在に移動するように構成されている。このようにして、第１弁体３０と第１弁孔２８とにより冷凍負荷に対応して開度可変、かつ全閉可能とした第１絞り部３１が形成されている。

弁室兼冷媒分流室２５は、所定の容積に形成されている。そして、弁室兼冷媒分流室２５の側壁における第１絞り部３１に近い側に（図面における弁室兼冷媒分流室２５の下方に）、均等ピッチで、かつ、蒸発器のパス数に見合う複数個の分流管取付孔３２が形成されている。そして、この分流管取付孔３２には、弁室兼冷媒分流室２５と蒸発器の各パスの入口とを接続する分流管３３が接続されている。また、第１弁孔２８の弁室兼冷媒分流室２５側に、第１絞り部３１から噴出される冷媒流が直接分流管３３の入口に流れることを防止する筒状部材３４が形成されている。この筒状部材３４は、実施の形態１における筒状部材を上下反転させた形態に形成されている。

実施の形態６の冷媒分流器一体化構造の膨張弁は、上記のように構成されたものであって、次のように作用する。
この冷媒分流器一体化構造の膨張弁は、通常の冷媒回路において正方向（図示矢印の方向）に冷媒を流すように使用される場合、凝縮器で凝縮した液冷媒が入口ポート２３から流入する。入口ポート２３から入ってきた冷媒は、第１絞り部３１で減圧されて噴霧される。そして、噴霧状態のままで弁室兼冷媒分流室２５に流入する。第１絞り部３１から噴出された冷媒流は、破線で示すように、筒状部材３４にガイドされて弁棒２９と弁室兼冷媒分流室２５の外周壁との間に噴出され、駆動部２６との隔壁２７などの適宜の壁体に衝突し、反転して分流管取付孔３２から分流管３３に流入するように構成されている。このため、噴流が直接分流管３３の入口に流れることがないので、第１絞り部３１からの噴流における圧力変動、速度変動が直接分流管３３内の冷媒流通に影響しないように構成されている。また、噴霧状態の冷媒が分流管３３に流れるようになっているので、弁室兼冷媒分流室２５においては重力の影響を受けることなく、各分流管３３に均等に分流される。

また、入口ポート２３から大きな気泡が存在するスラグ流あるいはプラグ流となって気液二相流冷媒が入ってきた場合、第１絞り部３１に対する冷媒流は、液冷媒とガス冷媒（気泡）とが交互に流れる不連続状態となる。このため、膨張弁における冷媒流の速度変動及び圧力変動が生じやすくなっている。また、このような冷媒流の速度変動及び圧力変動により膨張弁における不連続な冷媒流動音が発生しやすくなっている。しかし、本実施の形態によれば、第１絞り部３１の下流側に冷媒流路を拡大する弁室兼冷媒分流室２５が形成されているため、弁室兼冷媒分流室２５内において噴出エネルギが拡散される。この結果、膨張弁における冷媒流の速度変動及び圧力変動が緩和され、膨張弁における不連続な冷媒流動音が低減される。

また、このような冷媒分流器一体化構造の膨張弁は、可逆に冷媒を流通させるヒートポンプ式冷媒回路において、冷媒を逆方向に流して使用される。この場合、実施の形態１において述べたように、最近のヒートポンプ式空気調和機の冷媒回路では、暖房運転時においては、室内側熱交換器出口における冷媒の過冷却度を調整する絞りとして使用される例が多い。そして、室内側熱交換器からの液冷媒が複数の分流管３３を介して弁室兼冷媒分流室２５に流入し、混合される。弁室兼冷媒分流室２５に入ってきた冷媒は、第１絞り部３１で絞られて、弁室兼冷媒分流室２５を介し液管２４から流出する。この場合において、運転停止中は室内側熱交換器には冷媒が気液二相状態で貯留されており、運転開始の過渡期においては室内側熱交換器の出口での完全液化が困難である。このため、暖房運転開始時に、弁室兼冷媒分流室２５に流入する高圧液冷媒がプラグ流あるいはスラグ流となることがあり、先ほどの冷房運転時の場合と同様に冷媒流動音が発生しやすい状況になっている。しかしながら、本実施の形態の場合は、冷媒が分流管３３から弁室兼冷媒分流室２５に合流するときに掻き乱されるとともに、分流管３３から弁室兼冷媒分流室２５に流れ込む冷媒が筒状部材３４に衝突して掻き乱される。これにより、気液二相流冷媒中の気泡が細分化されるので、本実施の形態に係る冷媒分流器一体化構造の膨張弁は、このように逆方向に冷媒が流通するように使用される場合においても、膨張弁における不連続な冷媒流動音を効果的に低減することができる。

また、本実施の形態に係る冷媒分流器一体化構造の膨張弁は、冷媒を逆方向に流して通常の膨張弁として使用される場合においても、同様にして冷媒流動音が低減される。すなわち、分流管３３からフラグ流或いはスラグ流が流入してくる場合には、分流管３３からの冷媒の合流作用及び筒状部材３４への冷媒の衝突作用により気泡が細分化され、冷媒流動音が低減される。

本実施の形態に係る冷媒分流器一体化構造の膨張弁は、以上のように構成されているので、前述の実施の形態１における（１）〜（６）と同様の作用効果を奏することができる。また、本実施の形態によれば、弁室と冷媒分流室とが兼用となっているので、実施の形態１の場合に比しよりコンパクトに構成することができる。

(実施の形態７)
次に、実施の形態７について図７に基づき説明する。図７は、実施の形態７に係る冷媒分流器一体化構造の膨張弁の要部縦断面図である。この図に示すように、同膨張弁は、実施の形態６における弁室兼冷媒分流室２５の形状及び分流管取付孔３２の取付位置を変更したものである。すなわち、この実施の形態においては、弁室兼冷媒分流室２５は、第１絞り部３１の軸心を中心として半径方向（図面における横方向）の寸法が第１絞り部３１の軸心方向（図面における縦方向）の寸法より大きくなる形状に形成され、つまり、図面で見るように膨張弁の中心軸に対し横に広がった形状に形成されている。また、分流管取付孔３２が、側壁における下壁２２に近い位置、すなわち、第１絞り部３１の周辺に拡がる壁体に近い位置であって、第１絞り部３１から離れた位置に形成されており、この分流管取付孔３２を介して分流管３３が弁室兼冷媒分流室２５に開口している。

実施の形態７は、以上のように構成されているので、第１絞り部３１から噴出される冷媒流が直接的に分流管３３に流入することはなく、実施の形態６の場合より大きく迂回する。この結果、実施の形態６の場合と同様若しくはそれ以上の迂回効果を奏することができ、弁室兼冷媒分流室２５における分流特性が良好となる。

(実施の形態８)
次に、実施の形態８について図８に基づき説明する。図８は、実施の形態８に係る冷媒分流器一体化構造の膨張弁の要部縦断面図である。この図に示すように、同膨張弁は、実施の形態７における第１絞り部３１に対向する壁体を変更したものである。この実施の形態における第１絞り部３１に対向する壁体は、内壁面が第１絞り部３１から噴出された衝突流を円滑に周辺に広げて反転させるように作用するガイド部に構成されている。具体的には、ガイド部として、駆動部との隔壁２７の中心部（弁棒周り）を円錐状に下方に突出させた突出部２５ａとするとともに、この突出部２５ａの周囲から弁室兼冷媒分流室２５の上壁を経て弁室兼冷媒分流室２５にかけての形状を冷媒の流線に沿う曲面形状とした曲面壁２５ｂとしている。

実施の形態８は、このように構成されているので、第１絞り部３１からの噴流が方向転換する際の乱れを抑制することができる。したがって、液管３から気液二相流が入ってきた場合において、このガイド部が冷媒流の流れ方向変更作用を助長して冷媒流の噴出エネルギを低減するとともに、冷媒流中の気泡の細分化を行い、冷媒流動音を低減することができる。

（実施の形態９）
次に、実施の形態９について図９に基づき説明する。図９は、実施の形態９に係る冷媒分流器一体化構造の膨張弁の要部縦断面図である。この図に示すように、同膨張弁は、膨張弁に流入する冷媒がプラグ流又はスラグ流の場合に気泡を細分化できるように、実施の形態１における弁室５内に気泡細分化手段として、第２絞り部３５を設けるとともに、この第２絞り部３５と第１絞り部３１との間に拡大空間部３６を設けたものである。以下、実施の形態１との相違点を中心に説明する。

実施の形態９に係る冷媒分流器一体化構造の膨張弁は、図９に示すように、弁室５の中央部に高さ寸法の大きい第２仕切壁３７を設け、第２仕切壁３７の下方、すなわち、第２仕切壁３７と第１絞り部３１との間に拡大空間部３６が形成されている。そして、この第２仕切壁３７の中央部に下方に向かって孔径が小さくなるテーパ孔が形成されている。このテーパ孔が第２弁孔３８を成す。また、弁棒８は、実施の形態１の場合と同様に弁本体１と同心に配置されており、第１弁体９の上方に、つまり弁棒８の中間部に拡径部を形成し、これを第２弁体３９としている。第２弁体３９は、外周面を下方に向かって外径が小さくなるテーパ面として形成されるとともに、このテーパ面に螺旋溝が形成されている。これにより、第２弁孔３８と第２弁体３９との間に略螺旋状の螺旋状通路が形成される。この螺旋状通路が第２絞り部３５を形成する。第２絞り部３５は、弁棒８が上下方向に駆動されることにより螺旋状通路の断面積および長さが変化する。例えば、冷凍負荷の小さいときは弁棒８が下方に移動して、螺旋状通路の断面積を小さくするとともに、螺旋状通路の長さを長くして冷媒流通抵抗が大きくなるように（開度が小さくなるように）している。第２絞り部３５は、このように開度可変に形成されている。なお、第１絞り部３１は、前述のように第１弁孔７と第１弁体９との間に形成されるものであって、弁棒８の上下方向の駆動により、開度可変、かつ全閉可能に形成されている。

実施の形態９に係る冷媒分流器一体化構造の膨張弁は、以上のように実施の形態１の場合と同様に第１仕切壁４の下部（下流側）に冷媒分流室６が形成されているので、実施の形態１のものと同様の作用効果を奏することができる。また、これに加え、上述のように第１仕切壁４の上部（上流側）の弁室５内に、第２絞り部３５及び拡大空間部３６が形成されているので、次のような作用効果を奏することができる。

前述の実施の形態１の場合には、入口ポート２からスラグ流あるいはプラグ流となって気液二相流冷媒が入ってきた場合、このスラグ流あるいはプラグ流が第１絞り部１０を通過する前に冷媒流中の気泡が細分化されていなかった。しかし、この実施の形態においては、入口ポート２から入ってくるスラグ流あるいはプラグ流などの気液二相流冷媒は、第２絞り部３５を通過することにより気泡が細分化される。これにより、第１絞り部１０への冷媒流れが連続化され、膨張弁における不連続な冷媒流動音が効果的に低減される。特に、第２絞り部３５は、螺旋状通路により構成されているので、絞り通路を長くすることができ、気泡細分化効果を向上させることができる。

また、この実施の形態の場合は、第２絞り部３５と第１絞り部１０とにより２段絞り部が形成されるので、それぞれの絞り部における噴出エネルギ自体が小さくなる。したがって、この観点からも膨張弁を通過する冷媒流の速度変動及び圧力変動が緩和される。さらに、この実施の形態においては、第２絞り部３５以外に拡大空間部３６が設けられており、第２絞り部３５通過後の冷媒流が、拡大空間部３６において流路拡大により噴出エネルギが拡散され、冷媒中の気泡がこの拡大空間部３６においてさらに細分化される。したがって、第２絞り部３５のみの場合に比し、気泡細分化効果がさらに向上し、膨張弁を流通する冷媒流の速度変動及び圧力変動をさらに緩和することができる。この結果、前記実施の形態１の場合に比し、膨張弁における不連続な冷媒流動音をさらに低減することができる。

（実施の形態１０）
次に、実施の形態１０について図１０に基づき説明する。図１０は、実施の形態１０に係る冷媒分流器一体化構造の膨張弁の要部縦断面図である。この図に示すように、同膨張弁は、実施の形態１における弁室５内に、冷媒流内の気泡を細分化する気泡細分化手段として多孔質透過材層４３を備えたものである。このように実施の形態１０は、実施の形態９と比較して気泡細分化手段を多孔質透過材層４３とした点において相違する。

実施の形態１０に係る冷媒分流器一体化構造の膨張弁は、図１０に示すように、弁室５内に多孔質透過材層４３が設けられている。多孔質透過材層４３は、第１仕切壁４の上面から入口ポート２の上部にかけて、弁棒８を取り囲む円筒状に形成されたものであって、上下部には弁室５の内面に支持される支持板４３ａ，４３ｂが形成されている。多孔質透過材層４３の素材としては、発泡金属、セラミック、発泡性樹脂、メッシュ状のもの、多孔板などを用いることができる。

実施の形態１０に係る冷媒分流器一体化構造の膨張弁は、以上のように構成されているので、入口ポート２から冷媒流がスラグ流あるいはプラグ流となって入ってきた場合、この冷媒流が多孔質透過材層４３を通過することにより、第１絞り部１０へ流れる冷媒流中の気泡が多孔質透過材層４３において細分化される。したがって、実施の形態９の場合と同様に、膨張弁における不連続な冷媒流動音を低減することができる。また、多孔質透過材層４３は、通過する冷媒中のごみを除去することができるので、フィルターを兼用することができる。

（実施の形態１１）
次に、実施の形態１１について図１１に基づき説明する。図１１は、実施の形態１１に係る冷媒分流器一体化構造の膨張弁の要部縦断面図である。この図に示すように、同膨張弁は、実施の形態１における形状を変更するとともに、冷媒分流室内における冷媒流路に多孔質透過材層４５を設置したものである。すなわち、この実施の形態においては、冷媒分流室６は、第１絞り部１０の軸心を中心として半径方向（図面における横方向）の寸法が第１絞り部１０の軸心方向（図面における縦方向）の寸法より大きくなる形状に形成され、つまり、図面で見るように膨張弁の中心軸に対し横に広がった形状に形成されている。また、冷媒分流室６内には円筒状の多孔質透過材層４５が冷媒分流室６と同心に配置されている。この多孔質透過材層４５の素材としては、実施の形態１０におけるものと同様のものでよく、発泡金属、セラミック、発泡性樹脂、メッシュ状のもの、多孔板などでよい。

実施の形態１１は、以上のように構成されているので、第１絞り部１０から噴出される冷媒流が直接的に分流管１２に流入することはなく、実施の形態１の場合より大きく迂回する。この結果、実施の形態１の場合と同様若しくはそれ以上の迂回効果を奏することができ、冷媒分流室６における分流特性が良好となる。

また、冷媒分流室における冷媒通路に多孔質透過材層４５を配置しているので、第１絞り部１０通過後の冷媒流は、この多孔質透過材層４５を通過する際に噴出エネルギが消耗される。これにより、膨張弁における第１絞り部１０通過後の冷媒流の速度変動及び圧力変動が緩和され、膨張弁における不連続な冷媒流動音が低減される。また、第１絞り部１０通過の冷媒流は、多孔質透過材層４５通過時に気泡が細分化されるので、各分流管１２に対する気液二相流冷媒の流動状態が均一化され、冷媒分流室６の分流特性が向上する。また、多孔質透過材層４５は、通過する冷媒中のごみを除去することができるので、逆方向流れの場合はフィルターを兼用することができる。

（実施の形態１２）
次に、実施の形態１２について図１２に基づき説明する。図１２は、実施の形態１２に係る冷媒分流器一体化構造の膨張弁の要部縦断面図である。この図に示すように、同膨張弁は、実施の形態１１における多孔質透過材層４５をメッシュ４６に変更したものである。この場合も実施の形態１０と同様の作用効果を奏することができる。また、メッシュ４６は、通過する冷媒中のごみを除去することができるので、逆方向流れの場合はフィルターを兼用することができる。

（実施の形態１３）
次に、実施の形態１３について図１３に基づき説明する。図１３は、実施の形態１３に係る冷媒分流器一体化構造の膨張弁の要部縦断面図である。この図に示すように、同膨張弁は、実施の形態７における弁室兼冷媒分流室２５の冷媒通路に、円筒状の多孔質透過材層４７を弁室兼冷媒分流室２５と同心に設置したものである。多孔質透過材層４７の素材としては、実施の形態１０におけるものと同様のものでよく、発泡金属、セラミック、発泡性樹脂、メッシュ状のもの、多孔板などでよい。なお、上記以外は実施の形態７と同一である。

実施の形態１３は、以上のように構成されているので、第１絞り部３１通過後の冷媒流は、この多孔質透過材層４７を通過する際に噴出エネルギが消耗されるので、膨張弁における速度変動及び圧力変動が緩和され、膨張弁における不連続な冷媒流動音が低減される。また、第１絞り部３１通過の冷媒流は、多孔質透過材層４７通過時に気泡が細分化されるので、各分流管３３に対する気液二相流冷媒の流動状態が均一化され、弁室兼冷媒分流室２５の冷媒分流特性が向上する。また、多孔質透過材層４７は、通過する冷媒中のごみを除去することができるので、逆方向流れの場合はフィルターを兼用することができる。

（実施の形態１４）
次に、実施の形態１４について図１４に基づき説明する。図１４は、実施の形態１４に係る冷媒分流器一体化構造の膨張弁の要部縦断面図である。この図に示すように、同膨張弁の基本的構造は、実施の形態７のように弁室兼冷媒分流室２５が軸方向の寸法よりも径方向寸法の方が大きくなったものにおいて、第１絞り部３１の入口側に整流室５１を形成するとともに、その内部の冷媒通路中に気泡細分化手段を配置したものである。

整流室５１を形成するために、弁室兼冷媒分流室の下壁２２の下方に、新しく容器が延設され、その内部が整流室５１として形成されている。また、この整流室５１の底壁５２に入口ポート２３を形成し、この入口ポート２３に液管２４を接続している。したがって、弁室兼冷媒分流室２５の下壁２２には、入口ポート２３が形成されていないし、液管２４も接続されていない。そして、整流室５１の中間高さ位置には、気泡細分化手段として、円盤状の多孔質透過材層５３が水平に配置されている。多孔質透過材層５３の素材としては、実施の形態１０におけるものと同様のものでよく、発泡金属、セラミック、発泡性樹脂、メッシュ状のもの、多孔板などでよい。

実施の形態１４は、以上のように構成されているので、入口ポート２３から冷媒流がスラグ流あるいはプラグ流となって入ってきた場合、大きな空間からなる整流室５１に入ることにより冷媒流のエネルギが拡散され、冷媒流中の気泡が細分化される。そして、この冷媒流が多孔質透過材層５３を通過することにより、第１絞り部３１へ流れる冷媒流中の気泡が多孔質透過材層５３においてさらに細分化される。これにより、第１絞り部３１への冷媒流れが連続化され、膨張弁における不連続な冷媒流動音が顕著に低減される。したがって、本実施の形態の場合は、第１絞り部３１の入口側で気泡が細分化されていなかった実施の形態７に比し、膨張弁における不連続な冷媒流動音が低減される。また、多孔質透過材層５３は、通過する冷媒中のごみを除去することができるので、フィルターを兼用することができる。

（変形例）
（１）実施の形態１における筒状部材１３は、図１５（ａ）の第１弁孔７の中心側から見た展開図に示すように、その先端が平坦に形成されている。しかし、この先端部は、交互に凹凸を繰り返す端縁に形成してもよい。例えば、同図（ｂ）の展開図のように鋸歯状に形成したものでもよいし、同図（ｃ）のように規則的に凹凸したものとしてもよい。また、これら形状とは別のランダムな形状としてもよい。このような形状にすると、冷媒を逆方向から流す暖房運転時において、この筒状部材１３に衝突する冷媒流がこの凹凸部を通過することにより一層乱されるので、気泡細分化効果がより一層大きくなり、不連続な冷媒通過音をより一層低減することができる。また、正方向に冷媒を流す冷房運転時においても、第１絞り部１０からの高速噴流がこの筒状部材１３の先端部に衝突して剥離流れを生じる際も、安定的な渦の生成を抑制することができるので、低騒音化を図ることができる。他の実施の形態における筒状部材１３，３４についても、同様に変形することができる。

（２）実施の形態９及び実施の形態１０には、気泡細分化手段を設けた例が記載されているが、このような気泡細分化手段は実施の形態２〜５、１１及び１２においても適用することができる。また、気泡細分化手段としては、このような例に限られたものではなく、他の気泡細分化手段を弁室５に設けるようにしてもよい。例えば、第２絞り部３５と拡大空間部３６の何れかのみを設けるようにしてもよい。また、冷媒流に乱れを与えるような他の手段、例えば、冷媒流に旋回流を与えたり、冷媒流を蛇行させたりするような手段に置き換えてもよい。また、弁棒８の周囲における弁棒８と直交する平面上に、ドーナツ状の多孔質透過材層を設けるようにしたものでもよい。また、このような気泡細分化手段は、実施の形態２〜５、１１及び１２に対して適用することができる。

（３）また、実施の形態９における第２絞り部３５に関し、第２弁体３９及び第２弁孔３８をテーパ状にしているが、これを弁棒８の中心線に平行な外周面を備えた弁体、あるいは弁棒８の中心線に平行な内周面を備えた弁孔にしてもよい。また、この第２弁体３９に設けられている螺旋溝を複数条の螺旋溝で形成し、複数の絞り通路となるようにしてもよい。また、螺旋溝に代えて上下方向に直線状に延びる複数条の凹溝で形成してもよい。また、このような溝を第２弁体３９の外周面ではなく第２弁孔３８の内周面に形成してもよい。また、これらの溝を第２弁体３９あるいは第２弁孔３８の何れにも形成しない絞り部としてもよい。さらには、これら溝の段面形状を半円形、３角形、４角形など種々の形状にすることも可能である。

（４）実施の形態１４において、整流室５１の側面に液管２４を接続する入口ポート２３を形成することにより、整流室５１に配置する円盤状の多孔質透過材層５３に代えて、整流室と同心に円筒状の多孔質透過材層を設置することもできる。また、整流室５１に配置する気泡細分化手段として、実施の形態９のように第２絞り部と拡大空間部３６とからなる構成とし、整流室５１そのものを第２絞り部３５と拡大空間部３６とからなる構成に置換してもよい（図９参照）。

本発明の実施の形態１に係る冷媒分流器一体化構造の膨張弁の要部縦断面図である。 本発明の実施の形態２に係る冷媒分流器一体化構造の膨張弁の要部縦断面図である。 本発明の実施の形態３に係る冷媒分流器一体化構造の膨張弁の要部縦断面図である。 本発明の実施の形態４に係る冷媒分流器一体化構造の膨張弁の要部縦断面図である。 本発明の実施の形態５に係る冷媒分流器一体化構造の膨張弁の要部縦断面図である。 本発明の実施の形態６に係る冷媒分流器一体化構造の膨張弁の要部縦断面図である。 本発明の実施の形態７に係る冷媒分流器一体化構造の膨張弁の要部縦断面図である。 本発明の実施の形態８に係る冷媒分流器一体化構造の膨張弁の要部縦断面図である。 本発明の実施の形態９に係る冷媒分流器一体化構造の膨張弁の要部縦断面図である。 本発明の実施の形態１０に係る冷媒分流器一体化構造の膨張弁の要部縦断面図である。 本発明の実施の形態１１に係る冷媒分流器一体化構造の膨張弁の要部縦断面図である。 本発明の実施の形態１２に係る冷媒分流器一体化構造の膨張弁の要部縦断面図である。 本発明の実施の形態１３に係る冷媒分流器一体化構造の膨張弁の要部縦断面図ある。 本発明の実施の形態１４に係る冷媒分流器一体化構造の膨張弁の要部縦断面図ある。 実施の形態１における筒状部材の中心側から見た展開図に関し、（ａ）は実施の形態１の展開図であり、（ｂ）はその変形例の展開図であり、（ｃ）は更なる他の変形例の展開図である。 従来の冷凍装置における一般的な冷媒回路図である。

符号の説明

５…弁室、６…冷媒分流室、７，２８…第１弁孔、９，３０…第１弁体、１０，３１…第１絞り部、１２，３３…分流管、１３，３４…筒状部材、２５…弁室兼冷媒分流室、３５…第２絞り部、３６…拡大空間部、４３、４５，４７，５３…多孔質透過材層、５１…整流室。

Claims (16)

1. 第１弁体と第１弁孔との間に形成された、絞り作用を行う第１絞り部と、第１絞り部通過後の冷媒を分流管に分流するための冷媒分流室と、冷媒分流室に接続された分流管とを備え、
   前記分流管は、第１絞り部が形成されている壁体の近くに開口するように形成され、
   前記第１絞り部の出口側の周囲には、第１絞り部から噴出される冷媒流が直接的に分流管に流れることを防止するための筒状部材が設けられている
   ことを特徴とする冷媒分流器一体化構造の膨張弁。
2. 請求項１記載の冷媒分流器一体化構造の膨張弁において、
   第１絞り部の入口側に第１弁体を収納する弁室が形成され、第１絞り部を形成する壁体を介在して第１絞り部の出口側に冷媒分流室が形成されている
   ことを特徴とする冷媒分流器一体化構造の膨張弁。
3. 前記冷媒分流室は、第１絞り部を構成する第１弁孔の中心軸に対し直交する方向の寸法が第１弁孔の中心軸の軸方向の寸法より大きくなるように形成され、
   前記分流管は、このように形成された冷媒分流室における第１絞り部から径方向に離れた位置において冷媒分離室に開口するように形成されている
   ことを特徴とする請求項２記載の冷媒分流器一体化構造の膨張弁。
4. 前記冷媒分流室において第１絞り部に対向する壁体には、第１絞り部から衝突するように流出される噴流を、分流管の入口の方へ方向転換するようにガイドするガイド部が形成されていることを特徴とする請求項２又は３記載の冷媒分流器一体化構造の膨張弁。
5. 前記弁室には、気泡細分化手段が配置されていることを特徴とする請求項２〜４の何れか１項に記載の冷媒分流器一体化構造の膨張弁。
6. 前記冷媒分流室における冷媒通路に多孔質透過材層が配置されていることを特徴とする請求項２〜４の何れか１項に記載の冷媒分流器一体化構造の膨張弁。
7. 請求項１記載の冷媒分流器一体化構造の膨張弁において、
   第１絞り部の出口側に第１弁体を収納する弁室が形成され、この弁室が冷媒分流室に兼用され弁室兼冷媒分流室として構成されている
   ことを特徴とする冷媒分流器一体化構造の膨張弁。
8. 前記弁室兼冷媒分流室は、第１絞り部を構成する第１弁孔の中心軸に対し直交する方向の寸法が第１弁孔の中心軸の軸方向の寸法より大きくなるように形成され、
   前記分流管は、このように形成された冷媒分流室における第１絞り部から径方向に離れた位置において冷媒分離室に開口するように形成されている
   ことを特徴とする請求項７記載の冷媒分流器一体化構造の膨張弁。
9. 前記弁室兼冷媒分流室において第１絞り部に対向する壁体には、第１絞り部から衝突するように流出される噴流を、分流管の入口の方へ方向転換するようにガイドするガイド部が形成されていることを特徴とする請求項７又は８記載の冷媒分流器一体化構造の膨張弁。
10. 前記弁室兼冷媒分流室の入口側に整流室を形成し、この整流室に気泡細分化手段が配置されていることを特徴とする請求項７〜９の何れか１項に記載の冷媒分流器一体化構造の膨張弁。
11. 前記弁室兼冷媒分流室における冷媒通路に多孔質透過材層が配置されていることを特徴とする請求項７〜１０の何れか１項に記載の冷媒分流器一体化構造の膨張弁。
12. 前記気泡細分化手段は、第２絞り部であることを特徴とする請求項５又は１０記載の冷媒分流器一体化構造の膨張弁。
13. 前記気泡細分化手段は、第２絞り部と第１絞り部との間に拡大空間部を備えていることを特徴とする請求項１２記載の冷媒分流器一体化構造の膨張弁。
14. 前記気泡細分化手段は、多孔質透過材層であることを特徴とする請求項５又は１０記載の冷媒分流器一体化構造の膨張弁。
15. 前記筒状部材は、先端部が交互に凹凸を繰り返す端縁に形成されていることを特徴とする請求項１〜１４の何れか１項に記載の冷媒分流器一体化構造の膨張弁。
16. 請求項１〜１５の何れか１項に記載の冷媒分流器一体化構造の膨張弁を用いたことを特徴とする冷凍装置。

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