JP2018159433A - 流量調整弁 - Google Patents

Abstract

【課題】冷媒通過時における騒音を効果的に低減できるとともに、簡単な構成で大開度領域における圧力損失の低減と小開度領域における制御性の向上も図ることのできる流量調整弁を提供する。
【解決手段】弁室１４と大流量用弁口１６とを連通する小流量通路３５が形成され、主弁体２９のリフト量に応じて小流量通路における小流量用弁口２９ｃを流れる流体の流量が変化され、小流量制御状態において副弁体３１に作用する閉弁方向の力が開弁方向の力以上になるように、大流量用弁口の開口面積Ａ２と副弁体の昇降方向における受圧面積Ａ１とが設定される。また、大流量用弁口の開口面積と副弁体の昇降方向における受圧面積とが同一に設定される。また、大流量用弁口の開口面積、主弁体の背圧室２１の昇降方向における受圧面積Ａ３、及び副弁体の昇降方向における受圧面積が同一に設定されるとともに、大流量用弁口と背圧室とを連通する均圧通路５が設けられる。
【選択図】図３Ａ

Description

本発明は、例えばヒートポンプ式冷暖房システム等において冷媒流量を調整するのに好適な流量調整弁に関する。

この種の流量調整弁の一例として、弁室及び弁座付き弁口（オリフィス）が設けられた弁本体と、弁座からのリフト量に応じて弁口を流れる流体の流量を変化させる弁体とを備え、弁体が、例えば特許文献１〜３等に所載の如くの、雄ねじが設けられた弁軸、雌ねじが設けられた軸受部材、及びステッピングモータ等で構成されるねじ送り式昇降駆動機構により、弁座に接離又は近接離間するように昇降せしめられる電動弁が知られている。

ところで、上記した如くの構成の流量調整弁を、例えばヒートポンプ式冷暖房システムに組み込んだ場合、前記弁口が所定開度まで開かれ、弁室に流れ込んだ冷媒が、弁室から弁体と弁口との間に形成される隙間を介して流出する際、連続的な騒音（流体通過音）が発生しやすいという問題があった。

より詳しくは、弁口に流れ込む流体（冷媒）が気体と液体の混合状態（気液二相流）、つまり、弁室を介して弁口に向かう流体中に気泡が混じっていると、その気泡が弁口を通過する際、その流入側と流出側に急激な圧力変動を発生させ、その圧力変動によって大きな騒音が発生する。特に、小開度領域（弁開度（弁体のリフト量）が小さい領域）においては、一般に、前記弁口における流体の流路（弁体と弁口との間の隙間）が非常に狭いので、流体中の気泡の影響が大きくなり、前述の大きな騒音（流体通過音）が更に発生しやすくなる。

このような問題に対し、特許文献４に所載の従来技術では、弁室内に、流体中の気泡を細分化する部材（消音部材）を介装することが提案されている。

特開２０１２−１７２８３９号公報 特開２００８−１０１７６５号公報 特開２００４−２８９９０１号公報 特開２００１−２８９５３８号公報

ところで、大開度領域（弁開度が大きい領域）においては、前記弁口における流体の流路（弁体と弁口との間の隙間）が広くなるので、前述のような大きな騒音（流体通過音）は発生しにくくなる一方、弁口を通過する流量を十分に確保する必要性が高くなる。

特許文献４に所載の従来技術においては、流体中の気泡が、前記消音部材に設けられた貫通孔ないし網状部を通過する際に分解されて細分化され、その細分化された状態で、弁体と弁口との間の隙間に流入するので、弁口を通過する際、その流入側と流出側に急激な圧力変動は発生せず、前述の騒音を低減できる。しかし、前記消音部材は、弁室における流入口側と流出口側を常時仕切るように弁本体に固定されているので、弁口を通過する流量を確保する必要がある大開度領域において、弁口へ向かう流体の流れを阻害し、圧力損失（圧損）が大きくなり、適正な冷媒流量が得られ難いという問題があった。

また、この種の流量調整弁では、近年、小開度領域（低流量域）での制御性の向上が求められているが、上記の問題を解消しつつ小開度領域での制御性を確保しようとすると、体格の大型化、構成の複雑化、高コスト化等を招くおそれがあった。

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、流体（冷媒）通過時における騒音を効果的に低減できるとともに、簡単な構成で大開度領域における圧力損失の低減と小開度領域における制御性の向上も図ることのできる流量調整弁を提供することにある。

前記目的を達成すべく、本発明に係る流量調整弁は、基本的には、弁室及び大流量用弁口が設けられた弁本体と、前記弁室内に昇降自在に配在された第１弁体と、該第１弁体を昇降させるための昇降駆動部と、リフト量に応じて前記大流量用弁口を流れる流体の流量を変化させるべく、前記第１弁体の下端部外周を包囲するように該第１弁体に摺動自在に外挿され、該第１弁体の昇降動作に連動して駆動される第２弁体と、を備え、前記第１弁体に設けられた上側連通路と、前記第２弁体により前記第１弁体の下端部周りに画成された連通空間と、前記第２弁体に設けられた下側連通路とを介して前記弁室と前記大流量用弁口とを連通する小流量通路が形成され、前記第１弁体は、リフト量に応じて前記小流量通路における前記上側連通路と前記連通空間との間に設けられた小流量用弁口を流れる流体の流量を変化させるようになっており、前記昇降駆動部による前記第１弁体のリフト量が所定量以下のときは、前記第２弁体により前記大流量用弁口が閉じられ、前記第１弁体の前記小流量用弁口に対するリフト量に応じて流量が制御される小流量制御状態をとり、前記昇降駆動部による前記第１弁体のリフト量が前記所定量を超えると、前記第１弁体の上昇に伴って前記第２弁体が上昇せしめられて前記第２弁体が前記大流量用弁口を開く大流量制御状態をとるように構成され、前記小流量制御状態において前記第２弁体に作用する閉弁方向の力が開弁方向の力以上になるように、前記大流量用弁口の開口面積と前記第２弁体の昇降方向における受圧面積とが設定されていることを特徴としている。

好ましい態様では、前記大流量用弁口の開口面積と前記第２弁体の昇降方向における受圧面積とが同一に設定される。

更に好ましい態様では、前記大流量用弁口の開口面積、前記第１弁体の背面側に画成された背圧室の昇降方向における受圧面積、及び前記第２弁体の昇降方向における受圧面積が同一に設定されるとともに、前記大流量用弁口と前記背圧室とを連通する均圧通路が設けられる。

更に好ましい態様では、前記均圧通路は、前記弁本体における前記弁室の外側の一部もしくは全周を含んで構成される。

更に好ましい態様では、前記均圧通路は、前記弁室を画成する基体部材と、該基体部材の外側に配在された外筒との間に形成される隙間を含んで構成される。

別の好ましい態様では、前記小流量通路における前記小流量用弁口より前記弁室側及び前記大流量用弁口側の少なくとも一方に、前記小流量通路を流れる流体中の気泡を細分化する消音部材が配在される。

前記消音部材は、好ましくは、前記小流量通路における前記上側連通路及び前記下側連通路に配在される。

他の好ましい態様では、前記第２弁体は、該第２弁体と前記第１弁体との間に介装された付勢部材によって前記大流量用弁口の閉弁方向に付勢されるとともに、前記第１弁体のリフト量が前記所定量を超えると、前記第１弁体に設けられた鍔状係止部により前記付勢部材の付勢力に抗して引き上げられるようにされる。

別の好ましい態様では、前記第２弁体は、前記第１弁体の下端部に摺動自在に外挿された筒状の連動部材と、該連動部材の下端開口に連結され、前記大流量用弁口を開閉する弁体部材とで構成される。

更に好ましい態様では、前記第１弁体の下端部と前記連動部材との間に、前記連通空間と前記弁室との間を封止するシール部材が介装される。

更に好ましい態様では、前記第１弁体の前記上側連通路における縦穴、及び／又は、前記第２弁体の前記弁体部材に設けられた前記下側連通路における縦穴に前記小流量通路を流れる流体中の気泡を細分化する消音部材が内装される。

更に好ましい態様では、前記第１弁体の前記上側連通路における縦穴に前記小流量用弁口が設けられる。

本発明に係る流量調整弁では、第１弁体に設けられた上側連通路と、第２弁体により第１弁体の下端部周りに画成された連通空間と、第２弁体に設けられた下側連通路とを介して弁室と大流量用弁口とを連通する小流量通路が形成され、流体中の気泡が、当該小流量通路を通過する際に細分化されるので、流体（冷媒）通過時、特に、小開度（小流量制御）領域での流体（冷媒）通過時における騒音を効果的に低減できるとともに、大開度（大流量制御）領域における圧力損失が抑えられ、適正な冷媒流量を得ることができる。

また、例えば大流量用弁口の開口面積と第２弁体の昇降方向における受圧面積とが同一に設定され、閉弁状態ないし小流量制御状態において第２弁体の移動方向（昇降方向）に作用する力がバランス（差圧がキャンセル）されるので、流量制御時、特に、大流量用弁口から弁室に向かう方向に流体が流れるときの流量制御時の小開度領域（低流量域）における制御性を向上させることができる。

また、大流量用弁口の開口面積、第１弁体の背圧室の昇降方向における受圧面積、及び第２弁体の昇降方向における受圧面積が同一に設定されるとともに、大流量用弁口と背圧室とを連通する均圧通路が設けられ、閉弁状態ないし小流量制御状態において第２弁体の移動方向（昇降方向）に作用する力がバランス（差圧がキャンセル）されることに加えて、小流量制御状態において第１弁体の移動方向に作用する力や大流量制御状態において第１弁体及び第２弁体の移動方向に作用する力をバランス（差圧をキャンセル）させられるので、前記の如くに小開度領域（低流量域）における制御性を向上できることに加えて、流量制御時に弁体（小流量制御状態における第１弁体、大流量制御状態における第１弁体及び第２弁体）に作用する荷重を可及的に小さくして、弁体の駆動トルクを低減でき、もって、更なる小型化、省電力化等を図ることができる。

また、前記小流量通路における上側連通路と連通空間との間に設けられた小流量用弁口より弁室側及び大流量用弁口側に、当該小流量通路を流れる流体中の気泡を細分化する消音部材が配在されているので、流体（冷媒）通過時における騒音を確実に低減することができる。

本発明に係る流量調整弁の一実施形態を示す全体断面図。 図１のＵ−Ｕ矢視断面図。 図１に示される流量調整弁における主要部の全閉状態を示す要部断面図。 図１に示される流量調整弁における主要部のリフト量が小さい状態（小流量制御状態）を示す要部断面図。 図１に示される流量調整弁における主要部の全開状態（大流量制御状態）を示す要部断面図。 図１に示される流量調整弁の変形形態（その１）を示す全体断面図。 図４のＶ−Ｖ矢視断面図。 図１に示される流量調整弁の変形形態（その２）を示す全体断面図。 図１に示される流量調整弁の変形形態（その３）を示す全体断面図。

以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明に係る流量調整弁の一実施形態を示す全体断面図、図２は、図１のＵ−Ｕ矢視断面図である。

なお、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。

また、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、各構成部材の寸法に比べて大きくあるいは小さく描かれている場合がある。

＜流量調整弁１の構成＞
図示実施形態の流量調整弁１は、例えばヒートポンプ式冷暖房システム等において冷媒流量を調整するために使用される電動弁であり、前述した従来の流量調整弁と同様に、流体（冷媒）が導入導出される弁室１４及び該弁室１４に開口する弁座１５付きの弁口（大流量用弁口）１６を有する弁本体１０と、段付きの筒状基台１３を介して弁本体１０に固着された有底円筒状のキャン３０と、キャン３０に外嵌されるステータ４０及びキャン３０の内周に回転自在に配在されるロータ５０からなるステッピングモータ（昇降駆動部）６３と、ロータ５０の回転数を減速する不思議遊星歯車減速機構６０と、前記弁座１５に接離して流体の通過量を制御する（言い換えれば、弁座１５からのリフト量に応じて弁口１６を流れる流体の流量を変化させる）副弁体（第２弁体）３１が設けられた二段弁体３２と、不思議遊星歯車減速機構６０の出力ギヤ５７の回転運動を直線運動に変換して前記二段弁体３２を駆動する（昇降させる）ねじ送り機構２７と、から構成される。

弁本体１０は、有底円筒状の基体部材９と、基体部材９の外側に配在された、例えば板金製の外筒８とを有し、基体部材９の内部に円筒状空所からなる弁室１４が画成されている。基体部材９における弁室１４の一側部には、管継手１１ａが（ろう付け等により）接続されるとともに、弁室１４に開口する入出口１７を持つ横向きの側部開口１１が設けられ、その底部に、管継手１２ａが（ろう付け等により）接続されるとともに、弁室１４に開口する円筒面からなる弁口（オリフィス）１６を持つ縦向きの下部開口１２が設けられている。また、弁室１４の上部（言い換えれば、基体部材９の円筒部９ａの上部開口）には、後述する支持部材１９の筒状保持部材１９ａの下部が嵌挿され、かしめにより弁本体１０（の筒状基台１３）に固定されている（かしめ部１３ａ）。

外筒８は、基体部材９の円筒部９ａより若干大径に形成されている。前記基体部材９の底部９ｂの下半部は若干大径とされており、その大径部分の外周に設けられた鍔状部９ｃに、外筒８の下端部が突き合わせ溶接等により接合されることで、当該外筒８は、基体部材９の外周に若干の隙間をあけて固定配置されている。

また、本例では、基体部材９の側部（図示例では、側部開口１１とは反対側の側部であって、円筒部９ａ及び底部９ｂの上半部に相当する部分）にＤカット面９ｄが形成されるとともに、その底部９ｂの上半部に、Ｄカット面９ｄと弁口１６とを繋ぐ横孔からなる下通路７ｂが形成されている。

外筒８の上端部（上方開口部）には、段付きの筒状基台１３（の外周段差部）が溶接等により接合され、その筒状基台１３の上端部に、有蓋円筒状のキャン３０の下端部が突き合わせ溶接等により密封接合されている。

弁本体１０及びキャン３０によって画成された内部空間には、当該内部空間に昇降可能に配置された二段弁体３２（の主弁体（第１弁体）２９）等を支持する支持部材１９が、弁本体１０に固定されて配置されている。この支持部材１９は、隔壁１９ｃ付き筒状保持部材１９ａ及び雌ねじ部１９ｉ付き軸受部材１９ｈを有し、筒状基台１３の内側に、前記筒状保持部材１９ａ（の中央部）が圧入・かしめ等により固定され、基体部材９（の円筒部９ａ）の上部開口に、前記筒状保持部材１９ａの下部（より詳しくは、外径が若干小さくされた下端縮径部）が（間にシール部材としてのＯリング１９ｂを介装した状態で）嵌挿されている。筒状保持部材１９ａの上部には、内周面下方に雌ねじ部１９ｉが螺設された段付き筒状の軸受部材１９ｈがかしめ等により固定されている。筒状保持部材１９ａの隔壁１９ｃと軸受部材１９ｈとの間にばね室１９ｄが画成され、該ばね室１９ｄに二段弁体３２（の主弁体２９）を常時開弁方向（上方向）に付勢する圧縮コイルばねからなる開弁ばね２６が収納（縮装）されている。

キャン３０の外周に装着されたステータ４０は、ヨーク４１、ボビン４２、コイル４３、樹脂モールドカバー４４等からなり、キャン３０の内部に（上下動せずに）回転自在に支持されるロータ５０は、磁性材料で作製された円筒状のロータ部材５１と樹脂材料で作製された太陽ギヤ部材５２とが一体に連結されて構成されている。太陽ギヤ部材５２の中心部にはシャフト６２が挿入され、そのシャフト６２の上部は、キャン３０の頂部内側に配置された支持部材６１により支持されている。

太陽ギヤ部材５２の太陽ギヤ５３は、出力ギヤ５７の底面上に載置されたキャリア５４に設けられたシャフト５６に回転自在に支持される複数の遊星ギヤ５５に噛み合う。遊星ギヤ５５の上半分は、前記筒状保持部材１９ａの上部に固定された円筒部材１８の上端にかしめにより取り付けられた環状のリングギヤ（内歯固定ギヤ）５８に噛み合い、遊星ギヤ５５の下半分は、環状の出力ギヤ５７の内歯ギヤ５７ａに噛み合っている。リングギヤ５８の歯数と出力ギヤ５７の内歯ギヤ５７ａの歯数とはわずかに異なる歯数とされ、これにより、太陽ギヤ５３の回転数が大きな減速比で減速されて出力ギヤ５７に伝達される（このような歯車構成を、いわゆる不思議遊星歯車減速機構６０という）。

出力ギヤ５７は、前記筒状の軸受部材１９ｈの上面に摺動接触しており、その出力ギヤ５７の底部中央には段付き円筒状の出力軸５９の上部が圧入され、出力軸５９の下部が軸受部材１９ｈの中心部上半部に形成された嵌挿穴１９ｇに回転自在に挿入されている。また、出力軸５９の上部には、シャフト６２の下部が嵌め込まれている。

前記軸受部材１９ｈ（の内周）に設けられた雌ねじ部１９ｉには、ねじ駆動部材（ドライバともいう）２２（の外周）に設けられた雄ねじ部２２ｉが螺合されており、そのねじ駆動部材２２は、出力ギヤ５７（すなわち、ロータ５０）の回転運動を雄ねじ部２２ｉと雌ねじ部１９ｉとからなるねじ送り機構２７により軸線Ｏ方向（昇降方向）の直線運動に変換する。ここで、出力ギヤ５７は軸線Ｏ方向の一定位置で上下動せずに回転運動しており、出力ギヤ５７に連結された出力軸５９の下部に設けたスリット状の嵌合溝５９ａにねじ駆動部材２２の上端部に設けた平ドライバ形状の板状部２２ａを挿入して出力ギヤ５７の回転運動をねじ駆動部材２２側に伝達する。ねじ駆動部材２２に設けた板状部２２ａが出力軸５９の嵌合溝５９ａ内で軸線Ｏ方向に摺動することにより、出力ギヤ５７（ロータ５０）が回転すれば該出力ギヤ５７はその回転軸方向に移動しないにも関わらず、ねじ駆動部材２２は前記ねじ送り機構２７で軸線Ｏ方向に直線運動する。ねじ駆動部材２２の直線運動は、ボール２３と推力伝達軸２８の上部中央に設けられた段付き嵌合穴に嵌め込まれたボール受座２４とからなるボール状継手２５を介して段付き軸状の推力伝達軸２８に伝達される。

推力伝達軸２８は、上方から、中央に前記段付き嵌合穴が形成された大径上部２８ａ、前記筒状保持部材１９ａの隔壁１９ｃに形成された挿通孔に摺動自在に内挿される中間胴部２８ｂ、該中間胴部２８ｂより小径の小径下部２８ｃから構成され、小径下部２８ｃに、筒状体からなる主弁体２９の上部（の中心穴２９ｖからなる嵌合穴２９ｄ）が圧入等により外嵌固定されており、主弁体２９と推力伝達軸２８は一体となって昇降される。推力伝達軸２８（の小径下部２８ｃ）に連結された主弁体２９は、弁本体１０の内部に固定された筒状保持部材１９ａの下部に摺動自在に内挿されており、当該筒状保持部材１９ａにより案内されて軸線Ｏ方向に移動する。すなわち、筒状保持部材１９ａの下部内周（隔壁１９ｃより下側の内周部分）は、主弁体２９を軸線Ｏ方向（昇降方向）にガイドする弁体ガイド穴１９ｆとされている。

なお、主弁体２９の上端面と推力伝達軸２８の中間胴部２８ｂの下端段差部との間には、小径下部２８ｃの圧入時において押さえ部材２９ｆが挟み込まれて固定され、この押さえ部材２９ｆと主弁体２９の上端部に形成された環状溝と弁体ガイド穴１９ｆとの間に、シール部材としてのＯリング２９ｈが装着されるとともに、該Ｏリング２９ｈの外側に、弁体ガイド穴１９ｆに対する主弁体２９の摺動抵抗を低減すべく、テフロン（登録商標）等からなるリング状のパッキン（キャップシールともいう）２９ｉが装着されている。

また、筒状保持部材１９ａの隔壁１９ｃよりも上側のばね室１９ｄに配在された開弁ばね２６は、その下端を隔壁１９ｃに当接させた状態で配置されるとともに、この開弁ばね２６の付勢力（引き上げ力）を推力伝達軸２８を介して主弁体２９に伝達すべく、上下に鍔状の引っ掛け部２０ａ、２０ｂを有する引き上げばね受け体２０が配在されている。引き上げばね受け体２０の上側の引っ掛け部２０ａは開弁ばね２６の上部に載置され、下側の引っ掛け部２０ｂは推力伝達軸２８の大径上部２８ａの下端段差部に掛止される。

また、筒状保持部材１９ａには、前記ばね室１９ｄとキャン３０の内部を連通する連通穴１９ｅが形成されるとともに、筒状保持部材１９ａにおける基体部材９（の上端部）の上側かつかしめ部１３ａの下側の部分に、前記弁体ガイド穴１９ｆ（詳細には、弁体ガイド穴１９ｆにおける主弁体２９より上側の空間である背圧室２１、言い換えれば、主弁体２９と筒状保持部材１９ａの隔壁１９ｃとの間に画成される空間）と筒状保持部材１９ａの外側を連通する横孔からなる上通路７ａが形成されている。

前述の弁本体１０の基体部材９の底部９ｂに設けられた下通路７ｂと、基体部材９（のＤカット面９ｄ）及び筒状保持部材１９ａ（の外周面）と外筒８（の内壁面）の間に形成される隙間からなる縦通路６と、筒状保持部材１９ａに設けられた上通路７ａとによって、弁口１６と主弁体２９の上側（弁室１４に対して背面側）に画成される背圧室２１とを常時連通する均圧通路５が構成されることになる（後で詳述）。

前述のように、基体部材９（の円筒部９ａ）の上部開口に筒状保持部材１９ａの下部（下端縮径部）が内嵌され、その筒状保持部材１９ａの下部開口（弁体ガイド穴１９ｆ）に主弁体２９が内挿されることで、基体部材９の内部における筒状保持部材１９ａの下方に前記弁室１４が画成される。推力伝達軸２８に連結された主弁体２９の下部は、前記筒状保持部材１９ａの弁体ガイド穴１９ｆから前記弁室１４に向けて突出して当該弁室１４内に昇降自在に配在されるとともに、主弁体２９の下端部外周を包囲するように該主弁体２９に概略凹状の副弁体（第２弁体）３１が摺動自在に外挿されている。

詳しくは、図１とともに図３Ａ〜３Ｃを参照すればよく分かるように、前記した筒状体からなる主弁体２９の中心穴（縦穴）２９ｖの上半部は、前記推力伝達軸２８の小径下部２８ｃが嵌合固定される嵌合穴２９ｄとされるとともに、その中心穴２９ｖの中腹部（言い換えれば、嵌合穴２９ｄの直下）から横向きに複数個の比較的小径の横穴２９ｕが形成されている。また、中心穴２９ｖの下端部内周は若干縮径されており、その下端縮径部２９ａの内周面（円筒面）は、後述する副弁体３１（の上端部に形成される上部弁体部３７ｆ）が接離して開閉される弁座２９ｂ付きの弁口（小流量用弁口）２９ｃとされている。前述のように、主弁体２９の中心穴２９ｖの上半部（上部開口）は、推力伝達軸２８の小径下部２８ｃによって閉塞されており、前記中心穴２９ｖの下半部（推力伝達軸２８の小径下部２８ｃが嵌合固定された嵌合穴２９ｄより下側の部分）と前記横穴２９ｕとで、主弁体２９と副弁体３１との間に画成された空間（言い換えれば、副弁体３１によって主弁体２９の下端部周りに画成された空間）からなる連通空間３４と弁室１４とに連通する連通路（上側連通路）３３ａが形成される。

また、主弁体２９の下端外周は、下側に向けて若干延設されるとともに、その主弁体２９の下端外周（の延設部）には、後述する副弁体３１の連動部材３６（の内周に形成された内鍔状係止部３６ｇ）に係合する鍔状係止部２９ｇが（外側に向けて）突設されている。

一方、主弁体２９の下端部外周に配在される副弁体３１は、主弁体２９の下端部に摺動自在に外挿された円筒状の連動部材３６と、連動部材３６の下端開口に連結された段付きの弁体部材３７とで構成され、副弁体３１（の連動部材３６と弁体部材３７）によって主弁体２９の下端部周りに画成された空間が、連通空間３４とされている。

連動部材３６の内周には段差が形成されており、その内周段差部（の下向きの面）が、主弁体２９の下端部に設けられた鍔状係止部２９ｇと係合する内鍔状係止部３６ｇとされている。主弁体２９の下端部と副弁体３１の連動部材３６（の内鍔状係止部３６ｇより上側部分）との間（具体的には、その連動部材３６の内周に形成された環状溝）には、連通空間３４と弁室１４との間（主弁体２９と副弁体３１の連動部材３６との摺動面隙間）を気密的に封止するシール部材としてのＯリング３８が装着されている。連動部材３６の下端部は、弁体部材３７（の下部大径部３７ａ）の外周部に設けられた鍔状部３７ｃに溶接、圧入、かしめ等により固着されている。

連動部材３６に連結された弁体部材３７は、基本的に、弁口（大流量用弁口）１６より大径の下部大径部３７ａと、前記主弁体２９の下端外周の延設部より若干小径かつ中心穴２９ｖより若干大径の上部小径部３７ｂとで構成されている。

弁体部材３７（の下部大径部３７ａ）の下端面は、弁本体１０の弁座１５に（上側から）接離して弁口１６を開閉する逆円錐台面からなる下部弁体部（大流量用弁体部）３７ｄとされている。また、当該弁体部材３７には、下部大径部３７ａの下端面中央から上部小径部３７ｂの上端面付近まで縦向き（軸線Ｏ方向）に比較的大径の段付きの中心穴（縦穴）３７ｖが形成されるとともに、その中心穴３７ｖの上部（上部小径部３７ｂの中腹部）から横向きに複数個の比較的小径の横穴３７ｕが形成されている。前記中心穴３７ｖと前記横穴３７ｕとで、弁口１６と連通空間３４を常時連通する連通路（下側連通路）３３ｂが形成される。

また、弁体部材３７（の上部小径部３７ｂ）の上端面には、略円錐台状の突面が形成されており、その突面（特に、その突面の側面部分）が、主弁体２９の下端部（下端縮径部２９ａ）に形成された弁座２９ｂに（下側から）接離して弁口（小流量用弁口）２９ｃを開閉する上部弁体部（小流量用弁体部）３７ｆとされている。

すなわち、本例では、前述の副弁体３１（の弁材部材３７）に設けられた連通路（下側連通路）３３ｂと、主弁体２９と副弁体３１との間に形成された連通空間３４と、主弁体２９に設けられた連通路（上側連通路）３３ａとによって、弁口１６と弁室１４とを連通する小流量通路３５が形成されるとともに、連通空間３４と連通路（上側連通路）３３ａとの間に、弁本体１０の弁口（大流量用弁口）１６より小径の円筒面からなり、副弁体３１（の弁体部材３７の上部小径部３７ｂ）の上端面に形成された上部弁体部３７ｆによって開閉される弁座２９ｄ付きの弁口（小流量用弁口）２９ｃが形成される。そして、弁座２９ｄからの副弁体３１の上部弁体部３７ｆのリフト量（つまり、上下方向の離隔量）に応じて小流量通路３５における弁口２９ｃを流れる流体の流量（通過量）が変化されるようになっている（後で詳述）。

ここで、主弁体２９に設けられた鍔状係止部２９ｇと副弁体３１（の連動部材３６）に設けられた内鍔状係止部３６ｇとは、副弁体３１の上部弁体部３７ｆによって弁口２９ｃが閉じられたとき（言い換えれば、弁体３１の上部弁体部３７ｆが弁座２９ｂに着座したとき）に、軸線Ｏ方向（上下方向）で所定寸法の隙間Ｌａを持つように設定されている（後で詳述）。

また、二段弁体３２を構成する主弁体２９と副弁体３１との間、より具体的には、主弁体２９の底面における中心穴２９ｖ周り（言い換えれば、下端縮径部２９ａ周り）に形成された円環状凹面からなる上側ばね受け２９ｅと弁体部材３７の下部大径部３７ａの上面における上部小径部３７ｂ周りに形成された円環状窪み面からなる下側ばね受け３７ｅとの間には、副弁体３１を常時閉弁方向（下方）に付勢する圧縮コイルばねからなる閉弁ばね（付勢部材）３９が縮装されている。

上記構成に加えて、本実施形態では、流体中（小流量通路を流れる流体中）の気泡を確実に細分化すべく、前記主弁体２９の連通路（上側連通路）３３ａに、略円柱状の金属メッシュ等からなる消音部材（弁室１４側消音部材）７１が設けられるとともに、前記副弁体３１の弁体部材３７の連通路（下側連通路）３３ｂにも、略円柱状の金属メッシュ等からなる消音部材（弁口１６側消音部材）７２が設けられている。

詳しくは、消音部材７１は、前記連通路３３ａにおける中心穴（縦穴）２９ｖ、より詳しくは、嵌合穴２９ｄに嵌合された推力伝達軸２８の小径下部２８ｃの下端部と下端縮径部２９ａとの間に内装されて支持固定されている。また、消音部材７２は、前記連通路３３ｂにおける中心穴（縦穴）３７ｖに内装されるとともに、その中心穴３７ｖの下端の段差部に複数個（例えば４個）の通し穴７３ａを持つ押さえ板（支持部材）７３がかしめ等により固定されることによって、当該中心穴３７ｖ内に支持固定されている。

なお、ここでは、消音部材７１、７２として、複数の小孔を有する金属メッシュ（網状部材）を円柱状に成形したもの、板状の金属メッシュを積層して円柱状としたもの、あるいは、板状の金属メッシュを巻回して円柱状としたものを採用しているが、流体中の気泡を細分化できれば、例えば、当該消音部材７１、７２を樹脂製としても良いし、当該消音部材７１、７２自体を円柱状の多孔体で形成しても良い。また、各消音部材７１、７２の固定方法等についても、図示例に限定されないことは勿論である。

また、本実施形態では、閉弁状態において二段弁体３２の副弁体３１等に作用する押し下げ力（閉弁方向に働く力）と押し上げ力（開弁方向に働く力）とをバランス（差圧をキャンセル）させるべく、前述の弁本体１０（の弁室１４の外側）に設けられた均圧通路５（下通路７ｂ、縦通路６、上通路７ａ）を介して弁口１６と主弁体２９の上側の背圧室２１とが常時連通せしめられるとともに、弁口１６の口径φＤ２と、主弁体２９に外装された副弁体３１の受圧径（弁室１４内の流体から圧力を受ける径）φＤ１と、主弁体２９の上側の背圧室２１の室径（すなわち、弁体ガイド穴１９ｆの内径）φＤ３とが略同一に設定されている（後で詳述）。

かかる構成の流量調整弁１では、流体（冷媒）は、双方向（側部開口１１から底部開口１２に向かう方向（横→下）と、底部開口１２から側部開口１１に向かう方向（下→横）との双方向）に流されるようになっており、前記弁本体１０の上方に取り付けられたステッピングモータ６３のロータ４５の回転量を制御して二段弁体３２（の主弁体２９）のリフト量Ｌを変化させることにより、流体（冷媒）の通過流量を調整するようになっている。

＜流量調整弁１の動作＞
上記構成とされた流量調整弁１の動作を図３Ａ〜３Ｃ等を参照しながら説明する。

なお、流量調整弁１の動作自体は流体（冷媒）の流れ方向で基本的に同じであるので、以下では、小開度領域（低流量域）での制御性に対して差圧の影響が大きくなる下→横流れの場合を代表して説明する。

図３Ａに示される如くの全閉状態（二段弁体３２のリフト量Ｌが０の状態）において、副弁体３１（の弁体部材３７）の上部弁体部３７ｆが主弁体２９の弁座２９ｂに圧接（着座）されて弁口２９ｃが閉じられるとともに、副弁体３１（の弁体部材３７）の下部弁体部３７ｄが弁本体１０の弁座１５に圧接（着座）されて弁口１６が閉じられている。このとき、主弁体２９の鍔状係止部２９ｇ（の上面）と副弁体３１（の連動部材３６）の内鍔状係止部３６ｇ（の下面）とは、軸線Ｏ方向（上下方向）で所定寸法の隙間Ｌａだけ離れて位置せしめられている。

ここで、側部弁口１１側の流体（冷媒）の圧力をＰ１、底部開口１２側の流体（冷媒）の圧力をＰ２、閉弁ばね３９のばね力（付勢力）をＦとし、副弁体３１の受圧径φＤ１に対応する（昇降方向における）受圧面積をＡ１、弁口１６の口径φＤ２に対応する開口面積をＡ２、背圧室２１の室径φＤ３に対応する（昇降方向における）受圧面積をＡ３、弁口２９ｃの口径φＤｓに対応する開口面積をＡｓとすると、この全閉状態で副弁体３１に作用する開弁方向及び閉弁方向の力はそれぞれ、以下となる。
［数１］
開弁方向の力 ＝ Ｐ２×Ａ２
閉弁方向の力 ＝ Ｆ＋Ｐ１×Ａｓ＋Ｐ１×（Ａ２−Ａ１）＋Ｐ２×（Ａ１−Ａｓ）

副弁体３１により弁口２９ｃが閉じられるためには、副弁体３１に作用する閉弁方向の力が開弁方向の力以上であればよいが、本実施形態では、前述のように、弁口１６の口径φＤ２と副弁体３１の受圧径φＤ１とが略等しくされ、弁口１６の開口面積Ａ２と副弁体３１の（昇降方向における）受圧面積Ａ１とが略同一に設定されているので、この閉弁状態において、副弁体３１に作用する押し上げ力（開弁方向の力）と押し下げ力（閉弁方向の力）とがバランス（差圧がキャンセル）されている。ここで、Ｐ２がＰ１よりも大きいときは、開口面積Ａｓの面積に応じて開弁方向の力が大きくなると考えられるが、このような開口面積Ａｓの影響によるアンバランスは閉弁ばね３９のばね力Ｆの値を調整してバランスさせることができる。そのため、以下の小流量制御状態において主弁体２９を上昇させたときにも、副弁体３１は流体圧（弁口１６から弁室１４に向かう方向に流れる流体の圧力）によって押し上げられることはない。

なお、後述するが、受圧面積Ａ１及び開口面積Ａ２は略同一としない設定であっても、副弁体３１に作用する閉弁方向の力がその開弁方向の力と同等以上であれば、副弁体３１が流体圧によって押し上げられることを防止できる。

前記全閉状態において、二段弁体３２の主弁体２９を上昇させると、図３Ｂに示される如くに、前記所定寸法の隙間（リフト量）Ｌａまでは（小流量制御状態）、副弁体３１（の弁体部材３７）の下部弁体部３７ｂが閉弁ばね３９（の付勢力）により弁本体１０の弁座１５に圧接（着座）されたままで、主弁体２９の下端部が副弁体３１の連動部材３６内を摺動するようにして主弁体２９が移動（上昇）せしめられ、副弁体３１（の弁体部材３７）の上部弁体部３７ｆが主弁体２９の弁座２９ｂから離れて弁口２９ｃが開口せしめられる。底部開口１２（の弁口１６）から流れ込んだ流体は、副弁体３１の弁体部材３７の連通路（下側連通路）３３ａ（中心穴３７ｖ、横穴３７ｕ）（特に、その連通路３３ａの中心穴３７ｖに固定された押さえ板７３の通し穴７３ａ）→連通空間３４→副弁体３１の上部弁体部３７ｆと主弁体２９の弁座２９ｂとの間の隙間→主弁体２９の連通路（上側連通路）３３ａ（中心穴２９ｖ、横穴２９ｕ）を介して、弁室１４に流れ込む。当該弁室１４に流れ込む流体（つまり、側部開口１１へ流れ出る流体）の流量は、主弁体２９の上昇に伴って次第に大きくなる。このとき、底部開口１２から流れ込んだ流体は、（副弁体３１の弁体部材３７の連通路３３ｂの中心穴３７ｖを通る際に）消音部材７２を通過するとともに、（主弁体２９の連通路３３ａの中心穴２９ｖを通る際に）消音部材７１を通過し、弁口２９ｃより上流側（弁口１６側）及び下流側（弁室１４側）に配置された２つの消音部材７２、７１によって流体中の気泡が分解されて細分化された状態で、弁室１４（側部開口１１）を通過することになる。そのため、小流量制御領域（騒音が発生しやすい領域）において、流体（冷媒）通過時の騒音が確実に低減される。

また、本実施形態では、前述のように、背圧室２１の室径φＤ３と副弁体３１の受圧径φＤ１とが略等しくされ、主弁体２９の背圧室２１の（昇降方向における）受圧面積Ａ３と副弁体３１の（昇降方向における）受圧面積Ａ１とが略同一に設定されるとともに、均圧通路５（下通路７ｂ、縦通路６、上通路７ａ）によって弁口１６側（より詳細には、弁口１６と連通する連通空間３４側）と背圧室２１側とが常時連通せしめられて均圧されているので、この小流量制御状態において、主弁体２９に作用する押し下げ力（閉弁方向に働く力）と押し上げ力（開弁方向に働く力）とがバランス（差圧がキャンセル）されることになる。

なお、前記リフト量Ｌａは、流体（冷媒）通過時における騒音（流体通過音）が発生しやすい流量に対応する主弁体２９のリフト量Ｌであり、実験等に基づき予め決めることができる。

主弁体２９を前記リフト量Ｌａまで上昇させた後、さらに上昇させる（つまり、リフト量Ｌが前記リフト量Ｌａを超える）と、図３Ｃに示される如くに、主弁体２９の鍔状係止部２９ｇが副弁体３１（の連動部材３６）の内鍔状係止部３６ｇと係合し、副弁体３１は、閉弁ばね３９の付勢力に抗して主弁体２９とともに（一体に）移動（上昇）せしめられ、副弁体３１（の弁体部材３７）の下部弁体部３７ｂが弁本体１０の弁座１５から離れ、副弁体３１（の弁体部材３７）の下部弁体部３７ｂと弁本体１０の弁座１５との間に（軸線Ｏ方向の）幅Ｌｂ（＝Ｌ−Ｌａ）の隙間（円環状の流路）が形成される（大流量制御状態）。底部開口１２（の弁口１６）に流れ込んだ流体は、副弁体３１（の弁体部材３７）の下部弁体部３７ｂと弁本体１０の弁座１５との隙間を介して、弁室１４に流れ込み、主弁体２９（及び副弁体３１）の上昇に伴って、当該弁室１４に流れ込む流体の流量が次第に大きくなる。このとき、底部開口１２（の弁口１６）から流れ込んだ流体（の大部分）は、副弁体３１（の弁体部材３７）の下部弁体部３７ｂと弁本体１０の弁座１５との間に形成された隙間（流路）を通過して、弁室１４（側部開口１１）に直接流れ込むことになる。そのため、主弁体２９のリフト量Ｌが比較的大きい大流量制御領域（騒音が発生しにくい領域であって、流量を確保したい領域）において、圧力損失（圧損）が小さくなる。

また、本実施形態では、前述のように、弁口１６の口径φＤ２と背圧室２１の室径φＤ３とが略等しくされ、弁口１６の開口面積Ａ２と主弁体２９の背圧室２１の（昇降方向における）受圧面積Ａ３とが略同一に設定されるとともに、均圧通路５（下通路７ｂ、縦通路６、上通路７ａ）によって弁口１６側と背圧室２１側とが常時連通せしめられて均圧されているので、この大流量制御状態において、二段弁体３２（一体となって移動する主弁体２９及び副弁体３１）に作用する押し下げ力（閉弁方向の力）と押し上げ力（開弁方向の力）とがバランス（差圧がキャンセル）されることになる。

なお、図３Ｃに示される如くの全開状態から二段弁体３２（の主弁体２９）を下降させ、弁室１４に流れ込む流体の流量が次第に減少する場合にも、上記と同様の作用効果が得られることは言うまでも無い。

＜流量調整弁１の効果＞
このように、本実施形態の流量調整弁１では、主弁体２９に設けられた連通路（上側連通路）３３ａと、副弁体３１により主弁体２９の下端部周りに画成された連通空間３４と、副弁体３１に設けられた連通路（下側連通路）３３ｂとを介して弁室１４と弁口１６とを連通する小流量通路３５が形成され、流体中の気泡が、当該小流量通路３５を通過する際に細分化されるので、流体（冷媒）通過時、特に、小開度（小流量制御）領域での流体（冷媒）通過時における騒音を効果的に低減できるとともに、大開度（大流量制御）領域における圧力損失が抑えられ、適正な冷媒流量を得ることができる。

また、前記小流量通路３５における連通路（上側連通路）３３ａと連通空間３４との間に設けられた弁口２９ｃより弁室１４側及び弁口１６側に、当該小流量通路３５を流れる流体中の気泡を細分化する消音部材７１、７２が配在されているので、流体（冷媒）通過時における騒音を確実に低減することができる。

また、弁口１６の口径φＤ２と副弁体３１の受圧径φＤ１とが等しくされ、弁口１６の開口面積Ａ２と副弁体３１の昇降方向における（つまり、昇降方向（軸線Ｏ方向）で視たときの）受圧面積Ａ１とが同一に設定され、閉弁状態ないし小流量制御状態において副弁体３１の移動方向（昇降方向）に作用する力がバランス（差圧がキャンセル）されるので、流量制御時、特に、弁口１６から弁室１４に向かう方向に流体が流れるときの流量制御時の小開度領域（低流量域）における制御性を向上させることができる。

さらに、弁口１６の口径φＤ２、背圧室２１の室径φＤ３、及び副弁体３１の受圧径φＤ１が等しくされ、弁口１６の開口面積Ａ２、主弁体２９の背圧室２１の昇降方向における受圧面積Ａ３、及び副弁体３１の昇降方向における受圧面積Ａ１が同一に設定されるとともに、弁口１６と背圧室２１とを連通する均圧通路５が設けられ、閉弁状態ないし小流量制御状態において副弁体３１の移動方向（昇降方向）に作用する力がバランス（差圧がキャンセル）されることに加えて、小流量制御状態において主弁体２９の移動方向に作用する力や大流量制御状態において二段弁体３２（一体となって移動する主弁体２９及び副弁体３１）の移動方向に作用する力をバランス（差圧をキャンセル）させられるので、前記の如くに小開度領域（低流量域）における制御性を向上できることに加えて、流量制御時に弁体（小流量制御状態における主弁体２９、大流量制御状態における二段弁体３２）に作用する荷重を可及的に小さくして、弁体の駆動トルクを低減でき、もって、更なる小型化、省電力化等を図ることができる。

＜流量調整弁１の変形形態（その１）＞
なお、上記実施形態では、弁本体１０を構成する基体部材９の外周（の一部）にＤカット面９ｄを形成して、基体部材９と外筒８との間に均圧通路５（の縦通路６）を形成したが、例えば図４及び図５に示される流量調整弁１Ａの如くに、基体部材９の外周全体を薄肉化して、基体部材９の外周（の全部）と外筒８との間に比較的大きな隙間（円筒状の隙間）からなる均圧通路５（の縦通路６）を形成しても良い。

＜流量調整弁１の変形形態（その２）＞
また、上記実施形態（流量調整弁１、１Ａ）では、弁本体１０における弁室１４の外側に、弁口１６と主弁体２９の上側の背圧室２１とを常時連通する均圧通路５（下通路７ｂ、縦通路６、上通路７ａ）を形成したが、例えば、図６に示される流量調整弁１Ｂの如くに、均圧通路を省略しても良い。なお、図６において、上記実施形態と同様の機能及び作用を有する構成には、同様の符号が付されている（詳細構造については、上記特許文献２も併せて参照）。

かかる構成の流量調整弁１Ｂでは、上記実施形態の流量調整弁１と比べて、流量制御時に弁体（小流量制御状態における主弁体２９、大流量制御状態における二段弁体３２）に作用する荷重は大きくなる可能性があるものの、閉弁状態ないし小流量制御状態において副弁体３１の移動方向（昇降方向）に作用する力はバランス（差圧がキャンセル）されるので、低コストで、小開度領域（低流量域）における制御性を確保することができる。

＜流量調整弁１の変形形態（その３）＞
また、上記実施形態（流量調整弁１、１Ａ、１Ｂ）では、ロータ５０の回転数を減速する不思議遊星歯車減速機構６０を利用しているが、例えば、図７に示される流量調整弁１Ｃの如くに、不思議遊星歯車減速機構を省略し、推力伝達軸２８の外周にベローズ２８Ｃを取り付け、推力伝達軸２８の下部に連結された主弁体２９の外周（弁室１４を画成する弁本体１０の内壁面との摺動面）に、弁室１４と前記ベローズ２８Ｃが配置されたベローズ室２１Ｃとを連通する連通路（図７に示す例では、上下方向（軸線Ｏ方向）に延びる縦溝からなる連通路）２９Ｃを形成しても良い。なお、図７において、上記実施形態と同様の機能及び作用を有する構成には、同様の符号が付されている（詳細構造については、上記特許文献３も併せて参照）。かかる構成の流量調整弁１Ｃでも、前述の図６に示される実施形態の流量調整弁１Ｂと略同様の作用効果が得られることは詳述するまでも無い。

上述の各実施形態では、弁口１６の開口面積Ａ２と副弁体３１の（昇降方向における）受圧面積Ａ１とが略同一に設定されることで、副弁体３１に作用する押し上げ力（開弁方向の力）と押し下げ力（閉弁方向の力）とをバランス（差圧をキャンセル）させているが、副弁体３１に作用する閉弁方向の力がその開弁方向の力と同等以上になるように、前述のＡ１、Ａ２、Ａｓ、Ｆの各値を設定すれば、少なくとも、小流量制御状態において主弁体２９を上昇させたときに副弁体３１が流体圧（弁口１６から弁室１４に向かう方向に流れる流体の圧力）によって押し上げられないようにできる。これにより、小開度領域（低流量域）における制御性を確保できるとともに、流体（冷媒）通過時における騒音を低減できる。

なお、副弁体３１に作用する閉弁方向の力がその開弁方向の力と同等以上になるようにするには、まず、必要流量を確保するためにＡ２及びＡｓを設定し、さらに副弁体３１に作用する閉弁方向の力が開弁方向の力以上になるように、Ａ１及びＦの値を設定すればよい。

また、本発明は、上述の実施形態で説明したような、ステータとロータとを有するステッピングモータ等を用いて弁軸を昇降（移動）させてリフト量（弁開度）を任意に細かく調整する電動式の流量調整弁の他、例えばソレノイド等を用いた電磁式の流量調整（切換）弁にも採用し得ることは勿論である。

１ 流量調整弁
５ 均圧通路
６ 縦通路
７ａ 上通路
７ｂ 下通路
８ 外筒
９ 基体部材
９ａ 円筒部
９ｂ 底部
９ｄ Ｄカット面
１０ 弁本体
１４ 弁室
１５ 弁座
１６ 弁口（大流量用弁口）
１７ 入出口
２１ 背圧室
２９ 主弁体（第１弁体）
２９ｂ 弁座
２９ｃ 弁口（小流量用弁口）
２９ｄ 嵌合穴
２９ｇ 鍔状係止部
２９ｕ 横穴
２９ｖ 中心穴（縦穴）
３０ キャン
３１ 副弁体（第２弁体）
３２ 二段弁体
３３ａ 連通路（上側連通路）
３３ｂ 連通路（下側連通路）
３４ 連通空間
３５ 小流量通路
３６ 連動部材
３６ｇ 内鍔状係止部
３７ 弁体部材
３７ａ 下部大径部
３７ｂ 上部小径部
３７ｄ 下部弁体部
３７ｆ 上部弁体部
３７ｕ 横穴
３７ｖ 中心穴（縦穴）
３８ Ｏリング（シール部材）
３９ 閉弁ばね（付勢部材）
４０ ステータ
５０ ロータ
６０ 不思議遊星歯車減速機構
６３ ステッピングモータ（昇降駆動部）
７１ 消音部材（弁室側消音部材）
７２ 消音部材（弁口側消音部材）
Ａ１ 副弁体の昇降方向における受圧面積
Ａ２ 大流量用弁口の開口面積
Ａ３ 背圧室の昇降方向における受圧面積
Ａｓ 小流量用弁口の開口面積
φＤ１ 副弁体の受圧径
φＤ２ 大流量用弁口の口径
φＤ３ 背圧室の室径
φＤｓ 小流量用弁口の口径

弁本体１０は、有底円筒状の基体部材９と、基体部材９の外側に配在された、例えば板金製の外筒８とを有し、基体部材９の内部に円筒状空所からなる弁室１４が画成されている。基体部材９における弁室１４の一側部には、管継手１１ａが（ろう付け等により）接続されるとともに、弁室１４に開口する入出口１７を持つ横向きの側部開口１１が設けられ、その底部に、管継手１２ａが（ろう付け等により）接続されるとともに、弁室１４に開口する円筒面からなる弁口（オリフィス）１６を持つ縦向きの底部開口１２が設けられている。また、弁室１４の上部（言い換えれば、基体部材９の円筒部９ａの上部開口）には、後述する支持部材１９の筒状保持部材１９ａの下部が嵌挿され、かしめにより弁本体１０（の筒状基台１３）に固定されている（かしめ部１３ａ）。

すなわち、本例では、前述の副弁体３１（の弁体部材３７）に設けられた連通路（下側連通路）３３ｂと、主弁体２９と副弁体３１との間に形成された連通空間３４と、主弁体２９に設けられた連通路（上側連通路）３３ａとによって、弁口１６と弁室１４とを連通する小流量通路３５が形成されるとともに、連通空間３４と連通路（上側連通路）３３ａとの間に、弁本体１０の弁口（大流量用弁口）１６より小径の円筒面からなり、副弁体３１（の弁体部材３７の上部小径部３７ｂ）の上端面に形成された上部弁体部３７ｆによって開閉される弁座２９ｂ付きの弁口（小流量用弁口）２９ｃが形成される。そして、弁座２９ｂからの副弁体３１の上部弁体部３７ｆのリフト量（つまり、上下方向の離隔量）に応じて小流量通路３５における弁口２９ｃを流れる流体の流量（通過量）が変化されるようになっている（後で詳述）。

ここで、主弁体２９に設けられた鍔状係止部２９ｇと副弁体３１（の連動部材３６）に設けられた内鍔状係止部３６ｇとは、副弁体３１の上部弁体部３７ｆによって弁口２９ｃが閉じられたとき（言い換えれば、副弁体３１の上部弁体部３７ｆが弁座２９ｂに着座したとき）に、軸線Ｏ方向（上下方向）で所定寸法の隙間Ｌａを持つように設定されている（後で詳述）。

かかる構成の流量調整弁１では、流体（冷媒）は、双方向（側部開口１１から底部開口１２に向かう方向（横→下）と、底部開口１２から側部開口１１に向かう方向（下→横）との双方向）に流されるようになっており、前記弁本体１０の上方に取り付けられたステッピングモータ６３のロータ５０の回転量を制御して二段弁体３２（の主弁体２９）のリフト量Ｌを変化させることにより、流体（冷媒）の通過流量を調整するようになっている。

ここで、側部開口１１側の流体（冷媒）の圧力をＰ１、底部開口１２側の流体（冷媒）の圧力をＰ２、閉弁ばね３９のばね力（付勢力）をＦとし、副弁体３１の受圧径φＤ１に対応する（昇降方向における）受圧面積をＡ１、弁口１６の口径φＤ２に対応する開口面積をＡ２、背圧室２１の室径φＤ３に対応する（昇降方向における）受圧面積をＡ３、弁口２９ｃの口径φＤｓに対応する開口面積をＡｓとすると、この全閉状態で副弁体３１に作用する開弁方向及び閉弁方向の力はそれぞれ、以下となる。
［数１］
開弁方向の力 ＝ Ｐ２×Ａ２
閉弁方向の力 ＝ Ｆ＋Ｐ１×Ａｓ＋Ｐ１×（Ａ２−Ａ１）＋Ｐ２×（Ａ１−Ａｓ）

前記全閉状態において、二段弁体３２の主弁体２９を上昇させると、図３Ｂに示される如くに、前記所定寸法の隙間（リフト量）Ｌａまでは（小流量制御状態）、副弁体３１（の弁体部材３７）の下部弁体部３７ｂが閉弁ばね３９（の付勢力）により弁本体１０の弁座１５に圧接（着座）されたままで、主弁体２９の下端部が副弁体３１の連動部材３６内を摺動するようにして主弁体２９が移動（上昇）せしめられ、副弁体３１（の弁体部材３７）の上部弁体部３７ｆが主弁体２９の弁座２９ｂから離れて弁口２９ｃが開口せしめられる。底部開口１２（の弁口１６）から流れ込んだ流体は、副弁体３１の弁体部材３７の連通路（下側連通路）３３ｂ（中心穴３７ｖ、横穴３７ｕ）（特に、その連通路３３ｂの中心穴３７ｖに固定された押さえ板７３の通し穴７３ａ）→連通空間３４→副弁体３１の上部弁体部３７ｆと主弁体２９の弁座２９ｂとの間の隙間→主弁体２９の連通路（上側連通路）３３ａ（中心穴２９ｖ、横穴２９ｕ）を介して、弁室１４に流れ込む。当該弁室１４に流れ込む流体（つまり、側部開口１１へ流れ出る流体）の流量は、主弁体２９の上昇に伴って次第に大きくなる。このとき、底部開口１２から流れ込んだ流体は、（副弁体３１の弁体部材３７の連通路３３ｂの中心穴３７ｖを通る際に）消音部材７２を通過するとともに、（主弁体２９の連通路３３ａの中心穴２９ｖを通る際に）消音部材７１を通過し、弁口２９ｃより上流側（弁口１６側）及び下流側（弁室１４側）に配置された２つの消音部材７２、７１によって流体中の気泡が分解されて細分化された状態で、弁室１４（側部開口１１）を通過することになる。そのため、小流量制御領域（騒音が発生しやすい領域）において、流体（冷媒）通過時の騒音が確実に低減される。

Claims (12)

1. 弁室及び大流量用弁口が設けられた弁本体と、前記弁室内に昇降自在に配在された第１弁体と、該第１弁体を昇降させるための昇降駆動部と、リフト量に応じて前記大流量用弁口を流れる流体の流量を変化させるべく、前記第１弁体の下端部外周を包囲するように該第１弁体に摺動自在に外挿され、該第１弁体の昇降動作に連動して駆動される第２弁体と、を備え、
   前記第１弁体に設けられた上側連通路と、前記第２弁体により前記第１弁体の下端部周りに画成された連通空間と、前記第２弁体に設けられた下側連通路とを介して前記弁室と前記大流量用弁口とを連通する小流量通路が形成され、前記第１弁体は、リフト量に応じて前記小流量通路における前記上側連通路と前記連通空間との間に設けられた小流量用弁口を流れる流体の流量を変化させるようになっており、
   前記昇降駆動部による前記第１弁体のリフト量が所定量以下のときは、前記第２弁体により前記大流量用弁口が閉じられ、前記第１弁体の前記小流量用弁口に対するリフト量に応じて流量が制御される小流量制御状態をとり、前記昇降駆動部による前記第１弁体のリフト量が前記所定量を超えると、前記第１弁体の上昇に伴って前記第２弁体が上昇せしめられて前記第２弁体が前記大流量用弁口を開く大流量制御状態をとるように構成され、
   前記小流量制御状態において前記第２弁体に作用する閉弁方向の力が開弁方向の力以上になるように、前記大流量用弁口の開口面積と前記第２弁体の昇降方向における受圧面積とが設定されていることを特徴とする流量調整弁。
2. 前記大流量用弁口の開口面積と前記第２弁体の昇降方向における受圧面積とが同一に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の流量調整弁。
3. 前記大流量用弁口の開口面積、前記第１弁体の背面側に画成された背圧室の昇降方向における受圧面積、及び前記第２弁体の昇降方向における受圧面積が同一に設定されるとともに、前記大流量用弁口と前記背圧室とを連通する均圧通路が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の流量調整弁。
4. 前記均圧通路は、前記弁本体における前記弁室の外側の一部もしくは全周を含んで構成されていることを特徴とする請求項３に記載の流量調整弁。
5. 前記均圧通路は、前記弁室を画成する基体部材と、該基体部材の外側に配在された外筒との間に形成される隙間を含んで構成されていることを特徴とする請求項４に記載の流量調整弁。
6. 前記小流量通路における前記小流量用弁口より前記弁室側及び前記大流量用弁口側の少なくとも一方に、前記小流量通路を流れる流体中の気泡を細分化する消音部材が配在されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の流量調整弁。
7. 前記消音部材は、前記小流量通路における前記上側連通路及び前記下側連通路に配在されていることを特徴とする請求項６に記載の流量調整弁。
8. 前記第２弁体は、該第２弁体と前記第１弁体との間に介装された付勢部材によって前記大流量用弁口の閉弁方向に付勢されるとともに、前記第１弁体のリフト量が前記所定量を超えると、前記第１弁体に設けられた鍔状係止部により前記付勢部材の付勢力に抗して引き上げられるようにされていることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の流量調整弁。
9. 前記第２弁体は、前記第１弁体の下端部に摺動自在に外挿された筒状の連動部材と、該連動部材の下端開口に連結され、前記大流量用弁口を開閉する弁体部材とで構成されていることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の流量調整弁。
10. 前記第１弁体の下端部と前記連動部材との間に、前記連通空間と前記弁室との間を封止するシール部材が介装されていることを特徴とする請求項９に記載の流量調整弁。
11. 前記第１弁体の前記上側連通路における縦穴、及び／又は、前記第２弁体の前記弁体部材に設けられた前記下側連通路における縦穴に前記小流量通路を流れる流体中の気泡を細分化する消音部材が内装されていることを特徴とする請求項９に記載の流量調整弁。
12. 前記第１弁体の前記上側連通路における縦穴に前記小流量用弁口が設けられていることを特徴とする請求項１１に記載の流量調整弁。

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