JPH08135842A - 弁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、流量制御が不安定となって圧力脈動
が生じ、それにともない脈動音が生じても、この脈動音
を効率よく吸収減衰させ、静粛運転を得る弁装置を提供
する。 【構成】チャンバ室Ｒを備えた弁本体２０、チャンバ室
に進退自在に設けられる弁体３１、整流路３３を備えチ
ャンバ室に設けられる弁座３２、弁座整流路と連通する
よう弁本体に設けられる第１の接続管Ｐａ、チャンバ室
に連通するよう弁本体に設けられる第２の接続管Ｐｂを
具備し、上記構成部品のうちの少なくとも１つの構成部
品、たとえば弁座に消音室Ｓを設け、この消音室と、弁
本体のチャンバ室と弁座の整流路および第１，第２の接
続管流路のいずれか、たとえば弁本体のチャンバ室に連
通する連通路Ｙを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、たとえば空気調和装置
の冷凍サイクル回路に備えられる、自動膨張弁である弁
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】いわゆるマルチエアコンと呼ばれ、多室
同時の空調運転が可能な空気調和装置が多用される傾向
にある。その冷凍サイクル回路を、図５（Ａ）に示す。
ここで、１は圧縮機、２は四方弁、３は室外熱交換器、
４ａ，４ｂは液側自動膨張弁、５ａ，５ｂは室内熱交換
器、６ａ，６ｂはガス側自動膨張弁であり、これらは冷
媒管Ｐを介してヒートポンプ式の冷凍サイクルを構成す
るよう順次接続される。上記複数の室内熱交換器５ａ，
５ｂは、複数の被空調室それぞれに配置されている。

【０００３】冷房運転時は図に実線矢印で示すように冷
媒が導かれ、暖房運転時では図に破線矢印で示すように
冷媒が導かれる。冷房運転時には、指示された空調負荷
に応じて上記液側自動膨張弁４ａ，４ｂは冷媒流量の絞
り調整をなし、暖房運転時には指示された空調負荷に応
じて上記ガス側自動膨張弁６ａ，６ｂが絞り調整をな
す。いずれの運転時にも室内熱交換器５ａ，５ｂは、そ
れぞれの被空調室における最適空調作用を行える。

【０００４】なお、７は、室外熱交換器３とガス側自動
膨張弁４ａ，４ｂの分岐部との間の冷媒管に一端部が接
続され、液側自動膨張弁６ａ，６ｂと四方弁２との間の
冷媒管に他端部が接続されるバイパス回路であり、中途
部に補助キャピラリ８および第１の温度センサ９が設け
られる。

【０００５】一方のガス側自動膨張弁６ｂの接続部には
第２の温度センサ１０が設けられていて、この検知温度
と上記第１の温度センサ９の検知温度との差から、冷媒
加熱度の制御をなす。

【０００６】１１は、暖房時において室外熱交換器３に
霜が付着した場合に、これを除去するために、図中一点
鎖線矢印に示すように室外熱交換器３にホットガスを導
くための除霜回路である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、各被
空調室における空調負荷は当然異なるものであり、上記
自動膨張弁の開度も相違する。そして、空調負荷の変化
にともなって各自動膨張弁の開度が自動的に調整され
る。

【０００８】特に、ここでは２個備えられるガス側自動
膨張弁６ａ，６ｂのうちの、少なくとも一方の弁の開度
を調整変化させたとき、この弁の入り口側において過渡
的に冷媒が気液２相流状態となり、かつこの状態が激し
く変化する。

【０００９】そのため、このガス側自動膨張弁の流量制
御が不安定となって、圧力脈動が生じる。それにともな
い脈動音が生するところとなり、この脈動音は被空調室
内に騒音として放散され、静粛運転が損なわれる。

【００１０】本発明は、上記事情に鑑みなされたもので
あり、その目的とするところは、流量制御が不安定とな
って圧力脈動が生じ、それにともない脈動音が生じて
も、この脈動音を効率よく吸収減衰させ静粛運転を行い
得る弁装置を提供しようとするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を満足するた
め、本発明の弁装置は、請求項１において、チャンバ室
を備えた弁本体と、この弁本体の上記チャンバ室に進退
自在に突設される弁体と、この弁体と対向する部位の上
記弁本体に設けられ整流路を備えた弁座と、上記弁本体
に接続され上記チャンバ室に連通する流路を備えた第１
の接続管と、上記弁本体に接続され上記弁座の整流路と
連通する第２の接続管とを具備した弁装置において、上
記構成部品のうちの少なくとも１つの構成部品に設けら
れる消音室と、この消音室と、弁本体のチャンバ室と弁
座の整流路および第１，第２の接続管流路とのいずれか
に連通する連通路とを具備したことを特徴とする。

【００１２】請求項２において、請求項１記載の上記消
音室は、上記弁座に凹陥形成され、上記連通路は、上記
弁座に設けられ、上記消音室と上記弁本体のチャンバ室
とを連通することを特徴とする。

【００１３】請求項３において、請求項１記載の上記消
音室は、上記弁座に凹陥形成され、上記連通路は、上記
弁座に設けられ、上記消音室と上記弁座の整流路とを連
通することを特徴とする。

【００１４】請求項４において、請求項２および請求項
３記載の上記消音室は、上記弁座および弁本体に凹陥形
成され、互いの消音室は互いに連通する位置に設けられ
たことを特徴とする。

【００１５】請求項５において、請求項１記載の上記消
音室は、上記弁本体の第１の接続管および第２の接続管
のいずれか接続管外周部に沿って設けられ、上記連通路
は、上記消音室側接続管に設けられ、消音室と接続管流
路とを連通することを特徴とする。

【００１６】請求項６において、請求項１記載の上記消
音室は、上記弁本体の第１の接続管および第２の接続管
のいずれか接続管外周部に沿って設けられ、上記連通路
は、上記弁本体に設けられ、消音室とチャンバ室とを連
通することを特徴とする。

【００１７】請求項７において、請求項１記載の上記消
音室は、上記弁体に設けられ、上記連通路は、上記弁体
に設けられ、上記消音室と弁本体のチャンバ室とを連通
することを特徴とする。

【００１８】

【作用】弁本体内で発生した騒音は、連通路から消音室
に導かれ、ここで一種の共鳴形消音器の作用をなして消
音する。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を、図面を参照して
説明する。なお本発明に用いられる弁装置は、たとえば
先に図５（Ａ）で説明したように、マルチエアコンと呼
ばれる多室型空気調和装置の自動膨張弁である。

【００２０】その具体的構成を同図（Ｂ）に示す。図中
２０は弁本体であって、この弁本体２０の図において上
部には、弁駆動部２１が載設されている。

【００２１】この弁駆動部２１は、弁本体２０に載設固
定される筐体２２と、この筐体の外周面に緩挿されるス
テータ２３と、筐体の内周面に緩挿されるロータ２４お
よびこのロータに嵌着される回転体２５とから構成され
る。

【００２２】上記回転体２５は、ねじ部２６を介して弁
本体２０に螺合され、ロータ２４および回転体２５は弁
本体２０に対して一体に回転し、かつ弁本体２０が固定
であるところから軸芯に沿って上下移動するようになっ
ている。

【００２３】回転体２５の上端面から上ストッパ２６ａ
が突設され、これと対向する筐体２２頭部にＬ字状のス
トッパ受け２７ａが設けられている。上記回転体２５が
上方移動し所定位置に到達したとき、上ストッパ２６ａ
がストッパ受け２７ａの水平片部に当接して、ロータ２
４と回転体２５の回転が規制されるようになっている。

【００２４】上記回転体２５の下端面から下ストッパ２
６ｂが突設され、回転体２５が下方移動し所定位置に到
達した状態で、下ストッパが筐体２２下部に当接して、
ロータ２４と回転体２５の回転が規制されるようになっ
ている。

【００２５】上記弁本体２０の軸芯に沿って弁棒案内孔
２８が設けられ、弁棒３０と、これを弾性的に下方へ移
動付勢するスプリング２９が緩挿される。上記弁棒３０
は、その上部が弁本体上面に突出し、ストッパリング２
９ａによって抜け止めがなされている。

【００２６】このような弁駆動部２１を載設した弁本体
２０には、上記弁棒案内孔２８と連通する空間部である
ところのチャンバ室Ｒが設けられる。そして上記弁棒３
０は、その先端部が上記チャンバ室Ｒにまで延出され、
かつ弁棒先端部には弁体３１が取付け固定される。

【００２７】この弁体３１は、弁棒３０と一体に上下移
動することは言う迄もないが、その移動範囲はチャンバ
室Ｒ内に限定される。上記弁体３１は、基端部が六角ボ
ルト状に形成されており、先端部３１ａは截頭テーパ状
に形成されている。

【００２８】さらにチャンバ室Ｒの図において下部に
は、弁座３２が設けられる。実際には、弁本体２０下部
にめねじ部が設けられていて、ここに周面におねじ部を
備えた弁座３２が螺着される。当然、この弁座３２の軸
芯は、上記弁棒３０および弁体３１の軸芯と一致する。

【００２９】上記弁座３２には、この軸芯に沿って整流
路３３が設けられる。整流路３３は、弁座３２の上端面
からある程度の間隔を存した下部に亘って直径が漸次縮
小するテーパ孔状をなし、この最小径部から下端面に亘
って直径が漸次拡大するテーパ孔状をなす。

【００３０】上記弁本体２０の側部と底部には、冷凍サ
イクルを構成する冷媒管Ｐａ，Ｐｂが接続される。ここ
で、弁本体側部に接続される冷媒管を第１の接続管Ｐ
ａ、弁本体底部に接続される冷媒管を第２の接続管Ｐｂ
と称する。

【００３１】上記第１の接続管Ｐａは、弁本体２０側部
に設けられる連通用孔３４を介してチャンバ室Ｒに連通
される。上記第２の接続管Ｐｂは、上記弁座３２の周面
に沿って接続されるところから、弁座３２に形成される
整流路３３を介してチャンバ室Ｒに連通される。

【００３２】このような基本構成に加えて上記自動膨張
弁には、以下に述べるような消音室と連通路を備えてい
る。図１（Ａ）に示すように、上記弁座３２の周面に設
けられるおねじ部３２ａは、そのほぼ中間部に外周面に
沿って凹陥状に切欠され、上下に二分される。

【００３３】この凹陥状の部位は、弁座３２外周面から
上記整流路３３にかからない程度の深さ寸法にて形成さ
れ、弁座３２のおねじ部３２ａが弁本体２０のめねじ部
２０ａに螺合した状態で、弁本体めねじ部３２ａとの間
に密閉空間が形成される。この密閉空間を、消音室Ｓと
称する。

【００３４】そして上記弁座３２には、その一端部が上
記消音室Ｓに開口され、他端部が上記弁本体２０のチャ
ンバ室Ｒに開口される孔部からなる連通路Ｙが設けられ
る。なお説明すれば、この連通路Ｙは、消音室Ｓとチャ
ンバ室Ｒとを連通することになる。

【００３５】このようにして構成される自動膨張弁であ
って、冷凍サイクル運転にともないたとえば第１の接続
管Ｐａから弁本体２０のチャンバ室Ｒに冷媒が導かれ、
さらに弁体３１と弁座整流路３３との隙間を介して第２
の接続管Ｐｂへ導かれる。

【００３６】あるいは、その逆に第２の接続管Ｐｂから
弁座整流路３３に冷媒が導かれ、さらに弁体３１との隙
間を介してチャンバ室Ｒへ導出され、それから第１の接
続管Ｐａに導かれる。

【００３７】いずれの運転にしても、冷媒は弁体截頭テ
ーパ部３１ａと弁座整流路３３との隙間を介して導か
れ、かつこの隙間量は弁駆動部２１に対する電気的な制
御をなすことによって調整され、よって冷媒流量が最適
に設定される。

【００３８】なお、弁体截頭テーパ部３１ａが弁座整流
路３３に当接して、整流路を完全に閉成し、かつ弁棒３
０および弁体３１の移動が規制された状態になってもな
お、弁駆動部２１では、回転体２５の回転および降下移
動はスプリング２９が収縮して継続され、下ストッパ２
６ｂが筐体２２下部に当接したときはじめて回転体２５
の回転が停止することとなる。

【００３９】先に図５（Ａ）で説明したように、ガス側
自動膨張弁６ａ，６ｂのうちの少なくとも一方の弁開度
を変化調整すると、この弁の入り口に過渡的に冷媒の気
液２相流状態が変化して、チャンバ室Ｒや第１，第２の
接続管Ｐａ，Ｐｂ内部に圧力脈動が発生する。

【００４０】しかるに、図１（Ａ）で説明した弁におい
ては、この圧力脈動は連通路Ｙを介して消音室Ｓへ導か
れる。すなわち、圧力脈動がチャンバ室Ｒや第１，第２
の接続管Ｐａ，Ｐｂ内部から直状の連通路Ｙへ導かれ、
ここを連通して所定の密閉容積をもった消音室Ｓに導か
れる。

【００４１】したがってこの消音室Ｓは、最も簡単でよ
く使われる音響共鳴器であるところのヘルムホルツ共鳴
器と近似した構成をなす。この共鳴器は、容積の閉じた
空間室（消音室）とそれに連通する所定の長さと断面積
の直管（連通路）とからなり、低い周波数の音、特に一
定の周波数の騒音を減少させるのに有効に作用する。

【００４２】上記消音室Ｓにおいて圧力脈動が吸収さ
れ、脈動音の発生が顕著に減衰する。静粛な運転が保持
され、使用者における信頼感が損なわれない。図１
（Ｂ）に示すような消音構造を採用してもよい。この場
合、消音室Ｓが弁座３２のおねじ部３２ａが一部欠落し
て設けられているばかりでなく、上記弁本体２０のめね
じ部２０ａを一部欠落して消音室Ｓａが設けられる。

【００４３】したがって、これら弁座３２の消音室Ｓと
弁本体２０の消音室Ｓａは互いに連通する。また、弁座
３２には消音室Ｓとチャンバ室Ｒとを連通する連通路Ｙ
が設けられることは先に説明したものと同様である。

【００４４】このような構成をなせば、消音室Ｓの容量
が先に説明したものよりも約２倍に増大し、よって減衰
すべき騒音の周波数範囲が拡大し、より有効な消音効果
が得られる。

【００４５】図２（Ｃ）に示すような消音構造を採用し
てもよい。この場合、消音室Ｓが弁座３２のおねじ部３
２ａを一部欠落して設けられていることは変りがない。
上記弁座３２には、連通路Ｙａが設けられる。すなわち
この連通路Ｙａは、上記消音室Ｓと弁座３２に設けられ
る整流路３３とを連通する。

【００４６】このような構成をなせば、先に説明したも
のと比較して、連通路Ｙａの開口対象位置が相違すると
ころから、減衰すべき騒音の特定の周波数が変化し、そ
の騒音周波数に対する有効な消音効果が得られる。

【００４７】図２（Ｄ）に示すような消音構造を採用し
てもよい。上記消音室Ｓｂは、上記弁本体２０における
第２の接続管Ｐｂの接続部位に設けられる。換言すれ
ば、第２の接続管Ｐｂの外周面に沿って弁本体２０部位
を凹陥形成をなし、これが消音室Ｓｂに相当することに
なる。

【００４８】そして連通路Ｙｂは、弁本体２０に設けら
れていて、消音室Ｓｂと弁本体チャンバ室Ｒとを連通す
る。このような構成をなせば、先に説明したものと比較
して、消音室Ｓｂの位置が相違するとともに連通路Ｙｂ
の全長が相違するところから、減衰すべき騒音の特定の
周波数が変化し、その騒音周波数に対する有効な消音効
果が得られる。

【００４９】図３（Ｅ）に示すような消音構造を採用し
てもよい。上記消音室Ｓｃは、先に説明したものと同
様、上記弁本体２０における第２の接続管Ｐｂ接続部位
である接続管外周面に沿って設けられる。

【００５０】この場合、先に説明したものよりも消音室
Ｓｃの容量を意図的に増大化して、減衰すべき騒音の特
定の周波数に対応させる。そして連通路Ｙｃは、上記第
２の接続管Ｐｂに直接設けられる。実際には、第２の接
続管Ｐｂ端部が孔開け加工され、この接続管内部である
流路と消音室Ｓｃとを連通するように設けられる。

【００５１】このような構成をなせば、先に説明したも
のと比較して、消音室Ｓｃの容量が相違するとともに連
通路Ｙｃの全長が相違するところから、減衰すべき騒音
の特定の周波数が変化し、その騒音周波数に対する有効
な消音効果が得られる。

【００５２】図３（Ｆ）に示すような消音構造を採用し
てもよい。消音室Ｓｄは、弁本体２０の側部に一体に突
設される突部３５内に形成される空間部からなる。なお
説明すれば、上記突部３５は第１の接続管Ｐａの外周面
を囲撓するようにして設けられることになる。

【００５３】そして連通路Ｙｄは、上記第１の接続管Ｐ
ａに直接設けられる。実際には、第１の接続管Ｐａ端部
が孔開け加工され、この接続管内部である流路と消音室
Ｓｄとを連通するように設けられる。

【００５４】このような構成をなせば、先に説明したも
のと比較して、消音室Ｓｄの位置および容量が相違する
とともに連通路Ｙｄの全長が相違するところから、減衰
すべき騒音の特定の周波数が変化し、その騒音周波数に
対する有効な消音効果が得られる。

【００５５】図４（Ｇ）に示すような消音構造を採用し
てもよい。消音室Ｓｄは、先に説明したものと同様、弁
本体２０側部に第１の接続管Ｐａの外周面を囲撓するよ
う一体に突設される突部３５内の空間部からなる。

【００５６】連通路Ｙｅは、弁本体２０側部に設けられ
る。実際には、弁本体２０側部に孔開け加工され、接続
管流路と消音室Ｓｄとを連通する。このような構成をな
せば、先に説明したものと比較して、消音室Ｓｄの位置
および容量が相違するとともに連通路Ｙｅの全長が相違
するところから、減衰すべき騒音の特定の周波数が変化
し、その騒音周波数に対する有効な消音効果が得られ
る。

【００５７】図４（Ｈ）に示すような消音構造を採用し
てもよい。消音室Ｓｅは弁体３１に設けられる。すなわ
ち、上記弁体３１には弁棒３０が接続固定されており、
この弁棒が嵌着される取付孔３６を長めに製作してお
く。

【００５８】そして、上記取付孔３６の上部にのみ弁棒
３０を挿入して固定し、取付孔３６の下部はそのまま空
間室として残し、ここを消音室Ｓｅとする。当然、連通
路Ｙｆは、上記弁体３１に設けられる。ここでは、消音
室Ｓｅから水平に延設され、弁体３１の側面に開口す
る。

【００５９】この連通路Ｙｆの弁体３１側面開口部は、
弁体が上記弁座整流路３３を完全に閉成した状態にあっ
ても、弁座３２の上端部より上方に位置して開放が保持
される。

【００６０】このような構成をなせば、先に説明したも
のと比較して、消音室Ｓｅと整流路３３との位置が相違
するところから、減衰すべき騒音の特定の周波数が変化
し、その騒音周波数に対する有効な消音効果が得られ
る。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、構
成部品のうちの少なくとも１つの構成部品に消音室を設
け、この消音室と、弁本体のチャンバ室と弁座の整流路
および第１，第２の接続管流路のいずれかに連通する連
通路とを具備したから、圧力脈動にともなう脈動音の発
生があっても、消音室と、これに連通する連通路とで、
この脈動音を効率よく吸収減衰して、靜粛運転を可能と
し、信頼性の向上を図れるなどの効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は、本発明の一実施例を示す、弁装置要
部を拡大した縦断面図。（Ｂ）は、他の実施例を示す、
弁装置要部を拡大した縦断面図。

【図２】（Ｃ）は、さらに他の実施例を示す、弁装置要
部を拡大した縦断面図。（Ｄ）は、さらに他の実施例を
示す、弁装置要部を拡大した縦断面図。

【図３】（Ｅ）は、さらに他の実施例を示す、弁装置要
部を拡大した縦断面図。（Ｆ）は、さらに他の実施例を
示す、弁装置要部を拡大した縦断面図。

【図４】（Ｇ）は、さらに他の実施例を示す、弁装置要
部を拡大した縦断面図。（Ｈ）は、さらに他の実施例を
示す、弁装置要部を拡大した縦断面図。

【図５】（Ａ）は、マルチタイプの空調装置の冷凍サイ
クル構成図。（Ｂ）は、自動膨張弁の縦断面図。

【符号の説明】

Ｒ…チャンバ室、２０…弁本体、３１…弁体、３３…整
流路、３２…弁座、Ｐａ…第１の接続管、Ｐｂ…第２の
接続管、Ｓ，Ｓａ〜Ｓｅ…消音室、Ｙ，Ｙａ〜Ｙｆ…連
通路。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】チャンバ室を備えた弁本体と、この弁本体
   の上記チャンバ室に進退自在に突設される弁体と、この
   弁体と対向する部位の上記弁本体に設けられ整流路を備
   えた弁座と、上記弁本体に接続され上記チャンバ室に連
   通する流路を備えた第１の接続管と、上記弁本体に接続
   され上記弁座の整流路と連通する第２の接続管とを具備
   した弁装置において、 上記構成部品のうちの少なくとも１つの構成部品に設け
   られる消音室と、 この消音室と、弁本体のチャンバ室と弁座の整流路およ
   び第１，第２の接続管流路とのいずれかに連通する連通
   路とを具備したことを特徴とする弁装置。
2. 【請求項２】上記消音室は、上記弁座に凹陥形成され、 上記連通路は、上記弁座に設けられ、上記消音室と上記
   弁本体のチャンバ室とを連通することを特徴とする請求
   項１記載の弁装置。
3. 【請求項３】上記消音室は、上記弁座に凹陥形成され、 上記連通路は、上記弁座に設けられ、上記消音室と上記
   弁座の整流路とを連通することを特徴とする請求項１記
   載の弁装置。
4. 【請求項４】上記消音室は、上記弁座および弁本体に凹
   陥形成され、互いの消音室は互いに連通する位置に設け
   られたことを特徴とする請求項２および請求項３記載の
   弁装置。
5. 【請求項５】上記消音室は、上記弁本体の第１の接続管
   および第２の接続管のいずれか接続管外周部に沿って設
   けられ、 上記連通路は、上記消音室側接続管に設けられ、消音室
   と接続管流路とを連通することを特徴とする請求項１記
   載の弁装置。
6. 【請求項６】上記消音室は、上記弁本体の第１の接続管
   および第２の接続管のいずれか接続管外周部に沿って設
   けられ、 上記連通路は、上記弁本体に設けられ、消音室とチャン
   バ室とを連通することを特徴とする請求項１記載の弁装
   置。
7. 【請求項７】上記消音室は、上記弁体に設けられ、 上記連通路は、上記弁体に設けられ、上記消音室と弁本
   体のチャンバ室とを連通することを特徴とする請求項１
   記載の弁装置。