JPH07146032A

JPH07146032A - 膨張弁

Info

Publication number: JPH07146032A
Application number: JP5296817A
Authority: JP
Inventors: Yuji Sugata; 裕治菅田
Original assignee: Matsushita Seiko Co Ltd
Current assignee: Panasonic Ecology Systems Co Ltd
Priority date: 1993-11-26
Filing date: 1993-11-26
Publication date: 1995-06-06

Abstract

(57)【要約】【目的】膨張弁前後に多孔体を挿入して冷媒流動状態
を変化させ、冷媒音及び、配管振動を低減することを目
的とする。【構成】膨張弁１０５に流入する冷媒１０６の流動状
態が、気泡魂を伴う流れであるものが、膨張弁１０５前
後の多孔体１，１ａを通過する際に、気相、液相がそれ
ぞれ混ざり合った流動状態に移行されるため、絞り部１
１０での冷媒圧力脈動が連続的にするため、冷媒音及
び、配管振動を低減することができる。また、冷媒音が
小さいことで、居住空間に耳ざわりな音が少ない快適空
間をつくることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ヒートポンプ式エアコ
ン等に用いられる膨張弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ヒートポンプ式エアコンの冷凍サ
イクルは図７に示すような回路である。すなわち、室外
熱交換器１０１と室内熱交換器１０２とに流通させる冷
媒の方向を四方弁１０３を転換させることにより、冷房
と暖房の切換えを行っている。冷房運転時においては、
圧縮機１０４から吐出された冷媒は、四方弁１０３を通
り室外熱交換器１０１で熱交換され、膨張弁１０５に流
入し、減圧膨張され、室内熱交換器１０２で熱交換さ
れ、四方弁１０３を介して圧縮器１０４へもどされる。
また、暖房運転時においては、圧縮機１０４から吐出さ
れた冷媒は、冷房運転時とは逆に、冷媒は四方弁１０３
により室内熱交換器１０２へ流され熱交換され、膨張弁
１０５に流入し減圧膨張され、室外熱交換器１０１で熱
交換され、四方弁１０３を介して圧縮器１０４へもどさ
れる。このように用いられる膨張弁１０５は、図６に示
すような膨張弁装置となっている。すなわち、膨張弁１
０５の内部に冷媒１０６の流量を調節するための絞り部
１１０があり、膨張弁１０５の両端を室外熱交換器１０
１と室内熱交換器１０２とに接続された配管１１１，１
１１ａがある。また、配管１１１，１１１ａと絞り部１
１０とに近接する部分にオリフィス部１０９,１０９ａ
を設けている。このように用いられる膨張弁１０５は、
可逆流通性を有し、流量制御並びに減圧膨張機構として
用いられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の膨張
弁では、冷媒がオリフィス部を通過する際に冷媒音が発
生するため、ブチルテープ等の遮音材で、冷媒音を封じ
込めており、外部への影響を防いでおり、絞り部により
絞られオリフィス部を通過する際に発生する冷媒音を根
本から消滅させるに至ってない。また、気相、液相がそ
れぞれの状態すなわち、スラグ流のような気泡魂が突発
的に膨張弁に流入すると、膨張弁の絞り部とオリフィス
部で急激に圧力が変動するため、膨張弁前後で冷媒音及
び、配管振動が発生するという問題があった。

【０００４】本発明は、上記課題を解決するもので、膨
張弁のオリフィス部での圧力脈動を連続的にすることで
発生する冷媒音及び、配管振動を低減することを第１の
目的とする。

【０００５】第２の目的は、膨張弁前後に並列に配置し
た極細の管を数本通すことで、膨張弁絞り部での急激な
圧力変動を避けることで発生する冷媒音及び、配管振動
を低減することにある。

【０００６】第３の目的は、膨張弁前後で発生する圧力
波を減少させることで、冷媒音及び、配管振動を低減す
ることにある。

【０００７】第４の目的は、膨張弁前後での冷媒の流れ
をスムーズにし、急激な圧力変化をさけることで、冷媒
音及び、配管振動を低減することにある。

【０００８】第５の目的は、膨張弁オリフィス部で発生
する圧力波を吸収することで配管振動を低減することに
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の膨張弁は上記第
１の目的を達成するために、第１の手段は、冷凍サイク
ル内に配置され、冷媒通路を絞ることによって冷媒流量
を調節する膨張弁において、前記膨張弁前後に出入りす
る冷媒流動状態を微小な気泡に細分化状態にする手段を
設けることを特徴とする膨張弁の構成とする。

【００１０】また、第２の目的を達成するために、第２
の手段は、冷凍サイクル内に配置され、冷媒通路を絞る
ことによって冷媒流量を調節する膨張弁において、前記
膨張弁前後に並列に配置した極細の管を数本通して配し
てなる膨張弁の構成とする。

【００１１】また、第３の目的を達成するために、第３
の手段は、冷凍サイクル内に配置され、冷媒通路を絞る
ことによって冷媒流量を調節する膨張弁において、前記
膨張弁前後に内径を段階的に変えて階段形状としたオリ
フィスを配してなる膨張弁の構成とする。

【００１２】また、第４の目的を達成するために、第４
の手段は、冷凍サイクル内に配置され、冷媒通路を絞る
ことによって冷媒流量を調節する膨張弁において、前記
膨張弁前後に円錐形状のオリフィスを配置し、前記円錐
形状のオリフィスの内周にネジ切り溝を配してなる膨張
弁の構成とする。

【００１３】また、第５の目的を達成するために、第５
の手段は、冷凍サイクル内に配置され、冷媒通路を絞る
ことによって冷媒流量を調節する膨張弁において、前記
膨張弁を多層構造のオリフィスとし、前記多層構造のオ
リフィスに防振材を配してなる膨張弁の構成とする。

【００１４】

【作用】本発明は上記した第１の手段の構成により、冷
媒の流動状態が、気泡魂を伴う流れであったものが、多
孔体の部材を膨張弁前後に設置することで、スラグ流の
ような気泡魂であった冷媒を多孔体を通過させること
で、気相、液相がそれぞれ微小な気泡に細分化し、これ
を完全に混じり合った流動様式に移行することができ
る。その結果、膨張弁のオリフィス部での圧力脈動を連
続的にすることができ発生する冷媒音及び、配管振動を
低減することができる。

【００１５】また、第２の手段の構成により、冷媒の流
動状態が、気泡魂を伴う流れであったものが、膨張弁前
後に並列に配置した極細の管を数本通すことで、膨張弁
絞り部での急激な圧力変動を避けることができ発生する
冷媒音及び、配管振動を低減することができる。

【００１６】また、第３の手段の構成により、膨張弁前
後での圧力をオリフィスの絞り部の内径を段階的に変え
て階段形状としたオリフィスでの急激な圧力波変動を避
けることで、発生する冷媒音及び、配管振動を低減する
ことができる。

【００１７】また、第４の手段の構成により、膨張弁絞
り部前後での圧力及び、冷媒の流れをスムーズにするた
め、円錐形状のオリフィスとし、膨張弁絞り部での急激
な圧力変化をさけ、円錐形状のオリフィス内周のネジ切
り溝により、冷媒の流れをスムーズにすることで、発生
する冷媒音及び、配管振動を低減することができる。

【００１８】また、第５の手段の構成により、膨張弁を
多層構造のオリフィスとし、防振材を挿入することで、
冷媒の気泡魂によっておこる圧力波を吸収することで、
配管振動を低減することができる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の第１実施例について図１，図
７を参照しながら説明する。なお、従来例と同一部分に
は同一番号をつけて詳細な説明は省略する。図に示すよ
うに膨張弁１０５は配管１１１，１１１ａと接続されて
いる。膨張弁１０５の内部には、多孔質性からなる多孔
体１を設け、この多孔体に接合させてオリフィス部１０
９，１０９ａを配置する。また、膨張弁１０５の中心部
には上下方向に移動する絞り部１１０があり、絞り部１
１０がオリフィス部１０９とで開閉作用を行うことにな
る。

【００２０】上記構成により、膨張弁１０５に接続され
た配管１１１より流れてきた冷媒１０６は、流動状態が
気泡魂を伴う流れであるため、膨張弁１０５の配管１１
１側に配置した多孔体１を通過する際、気相、液相がそ
れぞれ混ざり合った流動状態に移行され、オリフィス部
１０９内を通過する。オリフィス部１０９を通過した冷
媒１０６は、絞り部１１０に到達したときは、圧力脈動
が連続的になっているため均圧された冷媒１０６は、絞
り部１１０により減圧膨張される。減圧膨張された冷媒
は、オリフィス部１０９ａを通り、多孔体１ａを通過す
る際、気相、液相がそれぞれ混ざり合った流動状態に再
び移行されるため、圧力脈動が連続的になり、均圧され
た冷媒１０６状態なって膨張弁１０５から出ていくこと
になる。

【００２１】このように本発明の第１実施例の膨張弁１
０５によれば、絞り部１１０前後の冷媒の流動状態が、
多孔体１，１ａを通過する際に気相、液相がそれぞれ混
ざり合った流動状態に移行するため、オリフィス部１０
９，１０９ａでの圧力脈動が連続的にすることで、冷媒
音を低減することができる。また、膨張弁１０５に接続
された配管１１１，１１１ａへの振動も低減することが
できる。

【００２２】なお、実施例ではオリフィス部１０９，１
０９ａ前後に多孔体１，１ａを用いたが、多孔体１，１
ａに代えてステンレスウール及び、極小の粒（ビーズ）
を用いてもよく、その効果に差異を生じない。また、ヒ
ートポンプ式エアコンの冷房時、暖房時の冷媒の流れ
は、四方弁１０３を切換えることで膨張弁１０５への冷
媒の流れは、可、逆方向に流れるため、前記説明の逆方
向の作用となる。

【００２３】つぎに本発明の第２実施例について図２，
図７を参照しながら説明する。なお、従来例と同一部分
には同一番号をつけて詳細な説明は省略する。図に示す
ように膨張弁１０５は配管１１１，１１１ａと接続され
ている。膨張弁１０５の内部には、膨張弁１０５前後に
並列に配置した極細の管２，２ａを設け、この極細の管
２，２ａに接合させてオリフィス部１０９，１０９ａを
配置する。

【００２４】また、膨張弁１０５の中心部には上下方向
に移動する絞り部１１０があり、絞り部１１０がオリフ
ィス部１０９とで開閉作用を行うことになる。

【００２５】上記構成により、膨張弁１０５に接続され
た配管１１１より流れてきた冷媒１０６は、流動状態が
気泡魂を伴う流れであるため、膨張弁１０５の配管１１
１側に並列に配置した極細の管２を通過する際、圧力脈
動が均圧及び、また減圧され、オリフィス部１０９内を
通過する。オリフィス部１０９を通過してきた冷媒１０
６は、絞り部１１０に到達したときは、オリフィス部１
０９ですでに減圧されているため、絞り部１１０で急激
な圧力変動を受けずに、減圧膨張される。減圧膨張され
た冷媒は、オリフィス１０９ａを通り、極細の管２ａを
通過する際、さらに減圧され、均圧された冷媒１０６状
態となって膨張弁１０５から出ていくことになる。

【００２６】このように本発明の第２実施例の膨張弁１
０５によれば、絞り部１１０前後の冷媒の流動状態が、
極細の管２，２ａを通過する際に圧力脈動が均圧されて
いるため、絞り部１１０で急激な圧力変動を受けずに定
常的な、減圧膨張されることで、冷媒音を低減すること
ができる。また、膨張弁１０５に接続された配管１１
１，１１１ａへの振動も低減することができる。また、
ヒートポンプ式エアコンの冷房時、暖房時の冷媒の流れ
は、四方弁１０３を切換えることで膨張弁１０５への冷
媒の流れは、可、逆方向に流れるため、前記説明の逆方
向の作用となる。

【００２７】つぎに本発明の第３実施例について図３，
図７を参照しながら説明する。なお、従来例と同一部分
には同一番号をつけて詳細な説明は省略する。図に示す
ように膨張弁１０５の内部には、オリフィス３，３ａと
絞り部１１０が配置され、膨張弁１０５前後には配管１
１１，１１１ａが接続されている。この膨張弁１０５の
内部のオリフィス３，３ａは同じ形状を有し、内径４の
径を段階的に変えて階段形状にしたものである。また、
膨張弁１０５の中心部には上下方向に移動する絞り部１
１０があり、絞り部１１０がオリフィス３とで開閉作用
を行うことになる。

【００２８】上記構成により、膨張弁１０５に接続され
た配管１１１より流れてきた冷媒１０６は、流動状態が
気泡魂を伴う流れであるため、圧力が脈動しており、オ
リフィス３の内径４の径を段階的に変えて階段状にした
ものにおいて圧力波が減衰される。減衰された冷媒１０
６は、絞り部１１０に到達したときは、圧力脈動が小さ
くなっているため、絞り部１１０において急激な圧力変
動を受けずに、減圧膨張される。減圧膨張された冷媒
は、オリフィス３ａを通過し、冷媒の圧力脈動が均圧さ
れた冷媒１０６状態となって膨張弁１０５から出ていく
ことになる。

【００２９】このように本発明の第３実施例の膨張弁１
０５によれば、配管１１１より流れてきた冷媒１０６
は、流動状態が気泡魂を伴う流れであるため、圧力が脈
動しており、オリフィス３の内径４の径を段階的に変え
て階段状にしたものにおいて圧力波を減衰されているた
め、絞り部１１０での圧力波脈動でおこる冷媒音を低減
することができる。また、膨張弁１０５に接続された配
管１１１，１１１ａへの振動も低減することができる。
また、ヒートポンプ式エアコンの冷房時、暖房時の冷媒
の流れは、四方弁１０３を切換えることで膨張弁１０５
への冷媒の流れは、可、逆方向に流れるため、前記説明
の逆方向の作用となる。

【００３０】つぎに本発明の第４実施例について図４，
図７を参照しながら説明する。なお、従来例と同一部分
には同一番号をつけて詳細な説明は省略する。図に示す
ように膨張弁１０５は配管１１１，１１１ａと接続され
ている。膨張弁１０５の内部には円錐形状のオリフィス
５，５ａ設け、この円錐形状のオリフィス５，５ａの内
周には、ネジ切り溝６，６ａをもうけてある。また、膨
張弁１０５の中心部には上下方向に移動する絞り部１１
０があり、絞り部１１０が円錐形状のオリフィス５とで
開閉作用を行うことになる。

【００３１】上記構成により、膨張弁１０５に接続され
た配管１１１より流れてきた冷媒１０６は、流動状態が
脈動を伴う流れであるため、膨張弁１０５の配管１１１
側に配置した、円錐形状のオリフィス５の内周のネジ切
り溝６に沿ってスムーズに絞り部１１０まで導かれる。
冷媒をスムーズに導くことで、絞り部１１０で急激な圧
力脈動を伴う圧力変化がされず、減圧膨張される。減圧
膨張された冷媒は、円錐形状のオリフィス５ａの内周の
ネジ切り溝６ａに沿ってスムーズに膨張弁１０５と接続
された配管１１１ａに流れていくことになる。

【００３２】このように本発明の第４実施例の膨張弁１
０５によれば、絞り部１１０前後の冷媒の流動状態が、
膨張弁１０５の配管１１１側に配置した、円錐形状のオ
リフィス５の内周のネジ切り溝６に沿ってスムーズに絞
り部１１０まで導くため、絞り部１１０で急激な圧力脈
動を伴う圧力変化を受けない。よって、絞り部１１０で
減圧膨張しても、冷媒音の発生を低減することができ
る。また、膨張弁１０５に接続された配管１１１，１１
１ａへの振動も低減することができる。また、ヒートポ
ンプ式エアコンの冷房時、暖房時の冷媒の流れは、四方
弁１０３を切換えることで膨張弁１０５への冷媒の流れ
は、可、逆方向に流れるため、前記説明の逆方向の作用
となる。

【００３３】つぎに本発明の第５実施例について図５，
図７を参照しながら説明する。なお、従来例と同一部分
には同一番号をつけて詳細な説明は省略する。図に示す
ように膨張弁１０５は配管１１１，１１１ａと接続され
ている。膨張弁１０５の内部には円錐状に広がる形状の
多層構造のオリフィス７，７ａ設け、この多層構造のオ
リフィス７，７ａは、配管１１１，１１１ａと多層構造
のオリフィス７，７ａの接触部分に防振材８，８ａが設
置されている。また、多層構造のオリフィス７，７ａの
円錐状に広がる部分９にも防振材８，８ａが取付けてあ
る。また、膨張弁１０５の中心部には上下方向に移動す
る絞り部１１０があり、絞り部１１０が多層構造のオリ
フィス７とで開閉作用を行うことになる。

【００３４】上記構成により、膨張弁１０５に接続され
た配管１１１より流れてきた冷媒１０６は、流動状態が
脈動を伴う流れで、圧力が変動しながら、多層構造のオ
リフィス７を通過する。多層構造のオリフィス７を通過
する際、多層構造のオリフィス７と接合された防振材８
で多層構造のオリフィス７内の圧力波の振動を防振材８
で吸収されながら、絞り部１１０まで導かれる。冷媒１
０６は絞り部１１０で減圧膨張されたのち、多層構造の
オリフィス７ａを通過する際、多層構造のオリフィス７
ａと接合された防振材８ａで多層構造のオリフィス７ａ
内の圧力波の振動を防振材８ａで吸収される。多層構造
のオリフィス７ａを通過した冷媒１０６は、膨張弁１０
５と接続された配管１１１ａへ流れる。

【００３５】このように本発明の第５実施例の膨張弁１
０５によれば、冷媒の流動状態が脈動を伴う流れで、圧
力が変動しても、防振材８，８ａで圧力波を吸収するた
め膨張弁１０５に接続された配管１１１，１１１ａへの
振動を低減することができる。また、ヒートポンプ式エ
アコンの冷房時、暖房時の冷媒の流れは、四方弁１０３
を切換えることで膨張弁１０５への冷媒の流れは、可、
逆方向に流れるため、前記説明の逆方向の作用となる。

【００３６】

【発明の効果】以上の実施例から明らかなように本発明
によれば、冷媒の流動状態が、気泡魂を伴う流れであっ
たものが、多孔体の部材を膨張弁前後に設置し、気泡魂
であった冷媒を多孔体を通過させることで、気相、液相
がそれぞれ混じり合った流動様式に移行することができ
る。その結果、膨張弁のオリフィス部での圧力脈動を連
続的にすることができ発生する冷媒音及び、配管振動を
低減することができる。さらに、冷媒音が小さいことで
居住空間を快適なものとできる効果のある膨張弁が提供
できる。

【００３７】また、冷媒の流動状態が、気泡魂を伴う流
れであったものが、膨張弁前後に並列に配置した極細の
管を数本通すことで、膨張弁絞り部での急激な圧力変動
を避けることができ発生する冷媒音及び、配管振動を低
減することができる。さらに、冷媒音が小さいことで居
住空間を快適なものとできる効果のある膨張弁が提供で
きる。

【００３８】また、膨張弁前後での圧力をオリフィスの
絞り部の内径を段階的に変えて階段形状としたオリフィ
スでの急激な圧力波変動を避けることで、発生する冷媒
音及び、配管振動を低減することができる。さらに、冷
媒音が小さいことで居住空間を快適なものとできる効果
のある膨張弁が提供できる。

【００３９】また、膨張弁絞り部前後での圧力及び、冷
媒の流れをスムーズにするため、円錐形状のオリフィス
とし、膨張弁絞り部での急激な圧力変化をさけ、円錐形
状のオリフィス内周のネジ切り溝により、冷媒の流れを
スムーズにすることで、発生する冷媒音及び、配管振動
を低減することができる。さらに、冷媒音が小さいこと
で居住空間を快適なものとできる効果のある膨張弁が提
供できる。

【００４０】また、膨張弁を多層構造のオリフィスと
し、防振材を挿入することで、冷媒の気泡魂によってお
こる圧力波を吸収することで、配管振動を低減すること
ができる効果のある膨張弁が提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の膨張弁の構成断面図

【図２】同第２実施例の膨張弁の構成断面図

【図３】同第３実施例の膨張弁の構成断面図

【図４】同第４実施例の膨張弁の構成断面図

【図５】同第５実施例の膨張弁の構成断面図

【図６】従来の膨張弁の構成断面図

【図７】従来のヒートポンプ式の冷凍サイクル図

【符号の説明】

２極細の管２ａ極細の管３オリフィス３ａオリフィス４内径５円錐形状のオリフィス５ａ円錐形状のオリフィス６ネジ切り溝６ａネジ切り溝７多層構造のオリフィス７ａ多層構造のオリフィス１０５膨張弁

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】冷凍サイクル内に配置され、冷媒通路を
絞ることによって冷媒流量を調節する膨張弁において、
前記膨張弁前後に出入りする冷媒流動状態を微小な気泡
に細分化状態にする手段を設けることを特徴とする膨張
弁。
【請求項２】冷凍サイクル内に配置され、冷媒通路を
絞ることによって冷媒流量を調節する膨張弁において、
前記膨張弁前後に並列に配置した極細の管を数本通して
配してなる膨張弁。
【請求項３】冷凍サイクル内に配置され、冷媒通路を
絞ることによって冷媒流量を調節する膨張弁において、
前記膨張弁前後のオリフィス部の内径を段階的に変えて
階段形状としたオリフィスを配してなる膨張弁。
【請求項４】冷凍サイクル内に配置され、冷媒通路を
絞ることによって冷媒流量を調節する膨張弁において、
前記膨張弁前後に円錐形状のオリフィスを配置し、前記
円錐形状のオリフィスの内周にネジ切り溝を配してなる
膨張弁。
【請求項５】冷凍サイクル内に配置され、冷媒通路を
絞ることによって冷媒流量を調節する膨張弁において、
前記膨張弁を多層構造のオリフィスとし、前記多層構造
のオリフィスに防振材を配してなる膨張弁。