KR101045759B1 - 냉매 분류 구조를 구비한 팽창 밸브 및 이를 이용한 냉동 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 팽창 밸브는 냉매 분류기 일체화 구조를 가지고 있다. 팽창 밸브는 제1 조임부(10)의 하류측에 냉매 분류실(6)을 구비한다. 분류관(12)은 냉매 분류실(6)에 접속되어 있다. 이 팽창 밸브에서는, 제1 조임부(10)를 통과 후의 냉매가 냉매 분류실(6)에 분무되므로, 냉매 흐름의 분류 특성이 향상된다. 또한, 냉매 분류실(6)에 있어서의 유로의 확대에 의해, 제1 조임부(10)로부터 분출되는 냉매 흐름의 분출 에너지가 확산되므로, 불연속적인 냉매 유동음도 저감된다.

Description

냉매 분류 구조를 구비한 팽창 밸브 및 이를 이용한 냉동 장치{EXPANSION VALVE WITH REFRIGERANT FLOW DIVIDING STRUCTURE AND REFRIGERATION UNIT UTILIZING THE SAME}

본 발명은, 냉매 분류 구조를 구비한 팽창 밸브 및 이를 이용한 냉동 장치에 관한 것이다.

공기 조화 장치, 냉장고, 제조용 냉각 장치 등의 냉동 장치에 있어서, 증발기가 복수의 패스(열교환기에 있어서의 냉매 유통로)에 의해 구성되는 경우가 있다. 예를 들면, 도 43에 도시하는 냉매 회로에서는, 압축기(201)에 의해 가압된 냉매가, 응축기(202)에서 응축되어, 수액기(203)를 거쳐 팽창 밸브(204)에 보내진다. 팽창 밸브(204)에 의해 감압된 냉매는, 냉매 배관(205)을 통해 냉매 분류기(206)에 보내지고, 냉매 분류기(206)에서 분류되어, 증발기(207)의 복수의 패스에 보내진다. 저압 냉매는, 증발기(207)에 있어서 기화한 후, 어큐뮬레이터(208)를 통해 압축기(201)로 환류된다. 이와 같이, 증발기(207)가 복수의 패스에 의해 구성되는 경우, 팽창 밸브(204)에는, 냉매 배관(205)을 통해, 냉매 분류기(206)가 접속되어 있다. 냉매 분류기(206)는, 팽창 밸브(204)에서 감압된 냉매를, 증발기(207)의 복수의 패스에 대해 균등하게 분류한다. 냉매 분류기(206)는, 특허 문 헌 1에 기재되어 있는 바와같이, 소정 용적을 가지고, 또한 냉매를 분배하기 위한 공간(냉매 분류실)을 구비한다. 냉매 분류기(206)에는, 냉매 분류실과 증발기(207)의 각 패스와의 접속에 이용되는 분류관 설치 구멍이 형성되어 있다. 냉매는, 팽창 밸브(204)에서 감압되면, 저압의 기액 2상 흐름 냉매로 되어, 냉매 분류기(206)에 유입한다. 이 기액 2상 흐름 냉매는, 팽창 밸브(204)와 냉매 분류기(206)를 연결하는 냉매 배관(205) 내를 흐를 때에 큰 기포를 포함하는 플러그류(plug flow)나 슬러그류(slug flow)로 되기 쉽다. 이러한 플러그류나 슬러그류가 발생한 경우, 중력의 영향 등에 의해, 각 분류관 설치 구멍에 설치된 각 분류관에 기포가 균등하게 유입하지 않아, 균등하게 분류되기 어려워진다.

그래서, 균등한 분류를 실현하기 위해, 특허 문헌 1에서는, 분류관 설치 구멍의 상류측에, 개방도가 일정한 조임부(경로 축소 부재)를 배치하고, 이 조임부보다도 하류측에서 냉매를 분무 상태로 하도록 하고 있다.

한편, 팽창 밸브에 유입하는 냉매는 고압 액 냉매인데, 냉동 장치의 운전 조건의 변동 등에 의해, 팽창 밸브의 상류측, 즉 수액기의 출구나, 응축기의 출구 부근의 냉매에 기포가 포함되는 경우가 있다. 이 경우, 고압 액 냉매 중의 기포는, 냉매 배관을 유통하는 동안에 배관의 외부로부터 가열되어 팽창하거나, 기포끼리 합체하기도 한다. 그 결과, 플러그류나 슬러그류가 발생하여, 조임부를 액 냉매와 가스 냉매가 교대로 유입된다. 이 때문에, 냉매 흐름의 속도 및 압력이 변동하거나, 조임부로부터 냉매 배관으로 분출되는 냉매의 분출 속도 및 분출 압력이 변동하여, 냉매 유동음이 발생한다. 나아가, 팽창 밸브나 접속 배관인 팽창 밸브 부근 의 기기가 진동하여, 진동음도 발생한다. 이러한 불연속 냉매 유동음을 저감하기 위해, 특허 문헌 2에서는, 냉매 흐름의 속도 및 압력의 변동을 완화하는 수단으로서, 조임부의 상류측에, 냉매 흐름을 감압하기 위한 조임부가 설치되어 있다. 또, 특허 문헌 3에서는, 조임부의 상류측에, 냉매 흐름에 교란을 일으키는 교란 발생부가 구비되어 있다. 또, 특허 문헌 4에서는, 조임부의 하류측에, 냉매 흐름을 감압하는 조임부가 설치되어 있다.

특허 문헌 1 : 일본국 특개 2002－188869호 공보

특허 문헌 2 : 일본국 특개 2005－69644호 공보

특허 문헌 3：일본국 특개 2005－351605호 공보

특허 문헌 4：일본국 특개 2005－226846호 공보

종래의 냉매 분류기에서는, 균등한 분류를 행하기 위해, 분류관 설치 구멍의 상류측에, 조임부가 설치되어 있었다. 그러나, 이 조임부는, 냉매 분류기의 상류측에 배치되는 팽창 밸브에도 설치되어 있고, 동일한 구성 요소가 다른 부품에 각각 설치되어 있었다. 한편, 종래의 팽창 밸브에서는, 팽창 밸브에 있어서의 냉매 유동음을 저감하기 위해, 냉매 흐름의 속도 및 압력의 변동을 완화하는 수단이 설치되어 있었다. 그러나, 이 완화 수단에 의해서, 팽창 밸브가 대형화하고, 비용의 상승을 초래했다.

본 발명의 목적은, 팽창 밸브로부터 냉매 분류기에 이르는 냉매 회로의 구성이 간소화되고, 팽창 밸브에 있어서의 불연속 냉매 유동음이 저감되어, 냉매 분류기에 있어서의 냉매의 분류 특성이 향상되는 냉매 분류 구조를 구비한 팽창 밸브 및 그 팽창 밸브를 이용한 냉동 장치를 제공하는 것에 있다.

상기의 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 제1의 양태에 의하면, 냉매 분류 구조를 구비한 팽창 밸브가 제공된다. 그 팽창 밸브는, 제1 밸브체와 제1 밸브 구멍으로 형성되고, 제1 밸브 구멍의 개방도가 제1 밸브체에 의해 조절되는 제1 조임부와, 제1 조임부를 통과 후의 냉매를 복수의 분류관으로 분류하기 위한 냉매 분류실과, 냉매 분류실에 설치되고, 각 분류관이 접속되는 분류관 설치 구멍을 구비하고 있다. 그 팽창 밸브에 의하면, 제1 조임부와 냉매 분류실이 일체화되어 있다.

상기의 구성에 의하면, 제1 조임부를 통과한 냉매 중의 기포가 세분화되고, 그 냉매가 냉매 분류실에 직접 분무되기 때문에, 냉매 흐름의 분류 특성이 향상된다. 또한, 냉매 분류실이 확대 공간부로서 작용하기 때문에, 제1 조임부로부터 유출하는 냉매 흐름의 분출 에너지를 확산시킬 수 있다. 따라서, 제1 조임부의 상류측에 있어서 냉매가 플러그류 또는 슬러그류가 된 경우, 냉매 흐름의 압력 변동이 완화되어, 불연속 냉매 유동음이 저감된다. 또한, 팽창 밸브와 냉매 분류기가 일체화되어 있으므로, 팽창 밸브로부터 냉매 분류기에 이르는 부분의 구성이 간소화되고, 설치 공간이 작아져, 비용이 저감된다.

상기의 팽창 밸브에 있어서, 제1 밸브 구멍의 개방도는, 냉동 부하에 따라 변경 가능한 것이 바람직하다. 이 경우, 개방도가 일정한 조임부를 구비한 종래의 냉매 분류기와는 달리, 유량 및 건조도 등의 운전 상황에 따라, 조임도를 적절히 조절할 수 있어, 냉매 흐름의 분류 특성이 한층 더 향상된다.

상기의 팽창 밸브에 있어서, 제1 밸브체를 수납하는 밸브실을 가지고, 밸브실은, 제1 조임부의 상류측에 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 종래의 밸브실의 구성을 유지하면서, 냉매 분류실 등을 설계할 수 있어, 냉매 분류실의 설계에 대한 제약이 적어진다.

상기의 팽창 밸브에 있어서, 냉매 분류실은, 제1 조임부의 하류측에 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 종래의 밸브실의 구성을 유지하면서, 냉매 분류실 등을 설계할 수 있어, 냉매 분류실의 설계에 대한 제약이 적어진다.

상기의 팽창 밸브에 있어서, 제1 밸브체를 수납하는 밸브실을 가지고, 밸브실은 냉매 분류실을 포함하는 것이 바람직하다. 이 경우, 팽창 밸브로부터 냉매 분류기에 이르는 부분의 구성이 한층 더 간소화된다.

상기의 팽창 밸브에 있어서, 제1 조임부의 상류측에, 냉매 중의 기포를 세분화하는 기포 세분화 수단을 구비하는 것이 바람직하다. 이 경우, 팽창 밸브의 상류측에 슬러그류 또는 플러그류가 발생한 경우, 기포 세분화 수단에 의해, 제1 조임부의 상류측을 흐르는 냉매 중의 기포가 세분화된다. 이에 따라, 제1 조임부를 향하는 냉매의 흐름이 연속화되어, 냉매 흐름의 속도 변동 및 압력 변동이 완화된다. 따라서, 불연속 냉매 유동음이 저감된다. 또한, 제1 조임부의 하류측에 있어서의 냉매의 분무 상태가 안정화되므로, 냉매 분류실에 있어서의 냉매의 분류가 안정화 된다.

상기의 팽창 밸브에 있어서, 기포 세분화 수단은, 제1 조임부의 상류측의 냉매를 감압하는 제2 조임부로 이루어지는 것이 바람직하다. 이 경우, 팽창 밸브의 상류측에 있어서 냉매가 플러그류 또는 슬러그류가 된 경우, 제2 조임부에 의해 냉매 흐름 중의 기포가 세분화된다. 이에 따라, 제1 조임부를 향하는 냉매의 흐름이 연속화되어, 냉매 흐름의 속도 변동 및 압력 변동이 완화된다. 또, 제2 조임부 및 제1 조임부로 이루어지는 다단 조임 구조에 의해서, 냉매 흐름의 분출 에너지가 효과적으로 분산된다. 이 결과, 냉매 흐름의 속도 변동 및 압력 변동이 보다 완화되어, 제1 조임부의 하류측에 있어서의 냉매의 분무 상태가 보다 안정화되고, 냉매 분류실에 있어서의 냉매의 분류가 보다 안정화된다.

상기의 팽창 밸브에 있어서, 기포 세분화 수단은, 제1 조임부의 상류측의 냉매를 감압하는 제2 조임부와, 제2 조임부와 제1 조임부의 사이에 형성된 확대 공간부로 이루어지는 것이 바람직하다. 이 경우, 제2 조임부에 의해 냉매 중의 기포가 세분화된 후, 확대 공간부에 있어서 냉매 흐름의 분출 에너지가 분산되어, 제1 조임부에 유입하는 냉매 중의 기포가 더욱 세분화된다.

상기의 팽창 밸브에 있어서, 제2 조임부는, 복수의 조임 통로로 이루어지는 것이 바람직하다. 조임부가 하나의 통로로 이루어지는 경우, 조임부에 있어서의 냉매의 유동의 변화에 따라, 조임부의 하류측에 있어서 냉매 흐름의 속도 및 압력도 변동하기 쉬워진다. 그러나, 조임부가 복수의 통로로 이루어지는 경우, 각 통로에 있어서 각각 다른 기액의 유동 상태가 형성된다. 이 때문에, 각 통로를 흐르는 냉매가 집합하는 조임부의 하류측에 있어서, 냉매 흐름의 속도 및 압력의 변동을 최대한 억제할 수 있다. 또한, 조임부를 구성하는 복수의 통로로부터 냉매가 분출되므로, 제2 조임부로부터 분출되는 냉매 흐름이 교란되어, 제2 조임부의 하류측을 흐르는 냉매 중의 기포가 한층 더 세분화된다.

상기의 팽창 밸브에 있어서, 기포 세분화 수단은, 제1 조임부의 상류측에 있어서 냉매 흐름에 교란을 일으키는 교란 발생부로 이루어지는 것이 바람직하다. 이 경우, 교란 발생부로서, 냉매 통로의 냉매 흐름에 선회 흐름을 부여할 수 있는 나선홈을 구비한 것, 확대 공간부만을 구비한 것, 냉매 유로에 반송부를 구비한 것 등을 생각할 수 있다. 이러한 교란 발생부에 의해, 제1 조임부의 상류측을 흐르는 냉매에 교란을 일으킬 수 있고, 이에 따라, 냉매 흐름 중의 기포가 세분화된다.

상기의 팽창 밸브에 있어서, 교란 발생부는, 제1 조임부의 상류측에 있어서 냉매 흐름을 선회시키는 나선홈을 구비하는 것이 바람직하다. 이 경우, 제1 조임부를 향하는 냉매 흐름이 선회되므로, 냉매 중의 기포가 세분화된다.

상기의 팽창 밸브에 있어서, 기포 세분화 수단은, 제1 조임부의 상류측에 설치된 다공질 투과재층으로 이루어지는 것이 바람직하다. 이 경우, 제1 조임부를 향하는 냉매 흐름 중의 기포가 다공질 투과재층에 의해 세분화된다. 또, 다공질 투과재층에 의해, 제1 조임부의 먼지 막힘이 억제된다.

상기의 팽창 밸브에 있어서, 제1 조임부의 하류측에, 제1 조임부를 통과 후의 냉매를 감압하기 위한 제3 조임부를 구비하고, 제3 조임부의 하류측에, 냉매 분류실이 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 제1 조임부를 통과 후의 냉매 흐름의 분출 에너지는, 제3 조임부에서의 감압 작용에 의해서 소모된다. 또한, 제1 조임부와 제3 조임부가 직렬로 배치된 2단 조임부를 구비하므로, 각 조임부를 통과할 때, 냉매 흐름의 분출 에너지가 저감된다. 이에 따라, 냉매 흐름의 속도 변동 및 압력 변동이 완화되어, 불연속 냉매 유동음이 저감된다. 또한, 냉매 분류실에 유입되는 냉매 중의 기포가 제3 조임부에 의해 한층 더 세분화되므로, 냉매의 분류를 한층 더 균등하게 행할 수 있다.

상기의 팽창 밸브에 있어서, 제1 조임부와 제3 조임부의 사이에 확대 공간부를 구비하는 것이 바람직하다. 이 경우, 확대 공간부에 있어서, 제1 조임부를 통과 후의 냉매 흐름의 분출 에너지가 확산된다. 이에 따라, 제3 조임부를 경유하여 냉매 분류실로 분출되는 냉매 흐름의 분출 에너지가 저감되어 냉매 흐름의 속도 변동 및 압력 변동이 한층 더 완화된다.

상기의 팽창 밸브에 있어서, 제3 조임부는, 복수의 조임 통로로 이루어지는 것이 바람직하다. 이 경우, 각 통로에 각각 다른 기액의 유동 상태가 형성되므로, 각 통로를 흐르는 냉매가 집합하는 제3 조임부의 하류측에 있어서, 냉매 흐름의 속도 변동 및 압력 변동이 한층 더 완화된다.

상기의 팽창 밸브에 있어서, 제3 조임부는, 나선상의 통로로 이루어지는 것이 바람직하다. 이 경우, 조임 통로가 길어지므로, 제3 조임부로부터 분출되는 냉매 흐름의 방향이 일정하게 되어, 냉매 분류실에 유입하는 냉매의 속도 변동 및 압력 변동이 한층 더 완화된다. 또한, 냉매 분류실에 유입하는 냉매 중의 기포가 한층 더 세분화된다.

상기의 팽창 밸브에 있어서, 냉매 분류실 내에는, 외표면에 나선홈을 구비한 난류 생성 부재가 설치되고, 난류 생성 부재는, 제1 밸브 구멍과 동축 상에 설치되어 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 제1 조임부를 통과 후의 냉매 흐름이, 외표면에 나선홈을 구비하는 난류 생성 부재에 의해서 교란된다. 이 결과, 각 분류관 설치 구멍에 유입하는 냉매의 유동 상태가 균일화되어, 냉매 흐름의 분류 특성이 향상된다.

상기의 팽창 밸브에 있어서, 냉매 분류실 내에, 제1 조임부로부터 분출된 냉매를 제1 조임부와 대향하는 벽면을 향해서 안내하는 원통부가 설치되고, 냉매 분류실의 측벽에 있어서, 제1 조임부 부근에는, 분류관 설치 구멍이 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 제1 조임부를 통과 후의 냉매 흐름은, 원통부 내를 통과하여 냉매 분류실로 분출된 후, 제 1 조임부와 대향하는 벽면에 분사된다. 그 후, 그 냉매는 반전되어, 분류관 설치 구멍을 향해 흐른다. 이에 따라, 냉매 흐름의 분출 에너지가 저감되고, 또한 냉매 중의 기포가 세분화된다. 따라서, 각 분류관 설치 구멍에 유입하는 냉매의 유동 상태가 균일화되어 냉매 흐름의 분류 특성이 향상된다.

상기의 팽창 밸브에 있어서, 원통부의 외주면에 나선홈이 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 제1 조임부와 대향하는 벽면에 분사된 냉매 흐름은 벽체와 충돌하고, 이에 따라, 냉매 흐름의 방향이 변경된다. 그리고, 원통부의 외표면과 냉매 분류실의 벽면의 사이를 냉매가 흐를 때에, 그 냉매는, 나선홈에 의해서 선회하도록 흐른다. 이에 따라, 냉매 흐름의 분출 에너지가 한층 더 저감된다. 따라서, 각 분류관 설치 구멍에 유입하는 냉매 흐름의 분출 에너지가 한층 더 저감되고, 냉매 중의 기포가 세분화되어 냉매 흐름의 분류 특성이 향상된다.

상기의 팽창 밸브에 있어서, 원통부의 내주면에 나선홈이 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 제1 조임부를 통과 후의 냉매 흐름은, 원통부 내에 있어서 선회 흐름이 되고, 냉매 분류실의 벽면(제1 조임부와 대향하는 벽면)에 분사된다. 그 결과, 냉매 흐름의 기류 에너지가 소모된다. 이에 따라, 각 분류관 설치 구멍에 유입하는 냉매 흐름의 분출 에너지가 한층 더 저감되어, 냉매 중의 기포가 세분화되어 냉매 흐름의 분류 특성이 향상된다.

상기의 팽창 밸브에 있어서, 냉매 분류실에 있어서, 제1 조임부와 대향하는 벽면에는, 원통부로부터 분출되는 냉매 흐름의 방향을 변경하기 위한 가이드부가 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 원통부로부터 냉매 분류기의 벽면에 분사되어 냉매 흐름의 방향이 원활하게 변경된다. 이 때문에, 냉매 흐름의 분출 에너지가 한층 더 저감되고, 냉매 중의 기포가 세분화되어 냉매 흐름의 분류 특성이 향상된다.

상기의 팽창 밸브에 있어서, 냉매 분류실 내에 있어서, 제1 밸브 구멍과 분류관 설치 구멍의 사이에는, 다공질 투과재층이 설치되어 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 다공질 투과재층에 의해, 각 분류관 설치 구멍에 유입되는 냉매의 유동 상태가 균일화되어, 냉매 흐름의 분류 특성이 향상된다. 또한, 다공질 투과재층에 의해, 냉매가 역방향으로 흐르는 경우에 생기는 제1 조임부의 먼지 막힘이 억제된다.

상기의 팽창 밸브에 있어서, 분류관 설치 구멍은, 제1 조임부와 대향하는 벽면에 설치됨과 더불어, 제1 조임부의 축선을 중심으로 하는 원주를 따라서 등간격으로 배치되고, 분류관은, 분류관 설치 구멍을 통해 벽면에 대해 직각으로 설치되어 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 분류관을 팽창 밸브의 축선을 따라서 일정하게 배치할 수 있다.

상기의 팽창 밸브에 있어서, 분류관 설치 구멍은, 냉매 분류실의 측벽에 있어서 제1 조임부 부근에 형성되고, 제1 조임부로부터 분출된 냉매 흐름은, 제1 조임부와 대향하는 벽체에 충돌하고, 반전되고 나서 분류관에 유입되는 것이 바람직하다. 만일, 제1 조임부로부터 분출된 냉매 흐름이 분류관에 직접 유입되는 경우, 냉매 흐름의 교란이 커져, 냉매 유동음의 발생이 증대한다. 또한, 팽창 밸브에 기액 2상 흐름이 유입되는 경우, 분류관에 유입되는 냉매 흐름은, 간헐적 변동을 받기 쉽고, 나아가, 냉매 유동음의 발생 증대 및 분류 특성의 악화를 초래할 우려가 있다. 이에 대해, 본 발명에서는, 냉매 분류실 내에 분출된 냉매 흐름을 우회시키기 때문에, 제1 조임부로부터 분출된 냉매 흐름이 분류관에 직접 유입하기 어려워진다. 즉, 분류관에 유입하는 냉매 흐름은, 팽창 밸브에 유입하는 기액 2상 흐름의 변동의 영향을 받기 어려워진다. 또한, 분류관 입구에서는, 냉매 흐름의 속도가 느려, 냉매 흐름의 분류 특성이 향상되고, 냉매 유동음의 발생이 저감된다.

상기의 팽창 밸브에 있어서, 제1 밸브체를 수납하는 밸브실을 가지고, 밸브실은 제1 조임부의 하류측에 설치되고, 밸브실 내에 있어서, 제1 조임부 부근의 측벽에는 분류관 설치 구멍이 형성되고, 밸브실은, 분류관 설치 구멍에 설치된 분류관을 통해 개구되고, 밸브실은, 냉매 분류실로서 겸용되어 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 밸브실이 냉매 분류실로서 겸용되므로, 팽창 밸브의 소형화가 도모된다. 또한, 제1 조임부로부터 분출된 냉매 흐름을 우회시킴으로써, 냉매 흐름이 분류관에 직접 유입하지 않도록 할 수 있다. 따라서, 냉매 흐름의 분류 특성이 향상되고, 냉매 유동음이 저감된다.

상기의 팽창 밸브에 있어서, 냉매 분류실에서는, 제1 조임부의 축선을 중심으로 한 직경 방향의 치수가, 제1 조임부의 축심 방향의 치수보다도 크게 설정되고, 분류관 설치 구멍에 설치된 분류관은, 냉매 분류실의 직경 방향의 둘레 가장자리를 따라서 등간격으로 설치되어 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 제1 조임부로부터 분출되는 냉매 흐름을 분류관에 직접 유입시키기 어렵게 할 수 있다.

상기의 팽창 밸브에 있어서, 분류관 설치 구멍은, 냉매 분류실에 있어서 제1 조임부 부근의 벽체에 설치되고, 냉매 분류실은, 분류관 설치 구멍에 설치된 분류관을 통해 개구되는 것이 바람직하다. 이 경우, 냉매 흐름의 우회 효과를 보다 효과적으로 발휘할 수 있다.

상기의 팽창 밸브에 있어서, 분류관 설치 구멍은, 제1 조임부와 대향하는 벽체에 설치되고, 분류관은, 분류관 설치 구멍에 삽입 통과 및 고정되고, 냉매 분류실은, 제1 조임부 부근의 벽체에 있어서 개구되는 것이 바람직하다. 이 경우, 냉매 흐름의 우회 효과를 발휘할 수 있고, 분류관을 팽창 밸브의 축선을 따라서 일정하게 배치할 수 있다.

상기의 팽창 밸브에 있어서, 냉매 분류실은, 제1 조임부의 축선을 중심으로 하는 부채 형상으로 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이 경우도, 전술의 냉매의 우회 효과를 발휘할 수 있다.

상기의 팽창 밸브에 있어서, 제1 조임부와 대향하는 벽면에는, 제1 조임부로부터 분출된 냉매 흐름을 가로 방향으로 확산하고, 또한 반전시키기 위한 가이드부가 설치되어 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 제1 조임부로부터 분출된 냉매 흐름의 방향이 변경될 때에 생기는 교란을 억제할 수 있다.

상기의 팽창 밸브에 있어서, 제1 밸브체를 수납하는 밸브실을 가지고, 밸브실은 제1 조임부의 하류측에 형성되고, 밸브실 내에 있어서의 제1 조임부로부터 이격된 부분이 냉매 분류실로서 겸용되고, 냉매 분류실과 제1 조임부의 사이에는, 냉매 흐름을 사행시키기 위한 사행류 생성부가 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 밸브실이 냉매 분류실로서 겸용되므로, 팽창 밸브의 소형화가 도모된다. 또한, 분류관의 개구 위치가 제1 조임부로부터 이간되어 배치되고, 또한 제1 조임부로부터 분출된 냉매 흐름이 사행하기 때문에, 냉매 흐름을 분류관에 직접 유입시키지 않게 할 수 있다. 이에 따라, 냉매 흐름의 분류 특성이 향상되어, 냉매 유동음이 저감 된다.

상기의 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 제2의 양태에 의하면, 상기의 팽창 밸브를 이용한 냉동 장치가 제공된다. 이 경우, 팽창 밸브에 있어서의 불연속 냉매 유동음이 저감되어, 냉매 흐름의 분류 특성이 향상된다. 또한, 냉동 장치의 구성이 간소화된다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 팽창 밸브의 부분 종단면도.

도 2는 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 팽창 밸브의 부분 종단면도.

도 3은 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 팽창 밸브의 부분 종단면도.

도 4는 본 발명의 제4 실시 형태에 관한 팽창 밸브의 부분 종단면도.

도 5는 본 발명의 제5 실시 형태에 관한 팽창 밸브의 부분 종단면도.

도 6은 본 발명의 제6 실시 형태에 관한 팽창 밸브의 부분 종단면도.

도 7은 본 발명의 제7 실시 형태에 관한 팽창 밸브의 부분 종단면도.

도 8은 본 발명의 제8 실시 형태에 관한 팽창 밸브의 부분 종단면도.

도 9는 본 발명의 제9 실시 형태에 관한 팽창 밸브의 부분 종단면도.

도 10은 본 발명의 제10 실시 형태에 관한 팽창 밸브의 부분 종단면도.

도 11은 본 발명의 제11 실시 형태에 관한 팽창 밸브의 부분 종단면도.

도 12는 본 발명의 제12 실시 형태에 관한 팽창 밸브의 부분 종단면도.

도 13은 본 발명의 제13 실시 형태에 관한 팽창 밸브의 부분 종단면도.

도 14는 본 발명의 제14 실시 형태에 관한 팽창 밸브의 부분 종단면도.

도 15는 본 발명의 제15 실시 형태에 관한 팽창 밸브의 부분 종단면도.

도 16은 본 발명의 제16 실시 형태에 관한 팽창 밸브의 부분 종단면도.

도 17은 도 16의 17－17 단면도이다.

도 18은 본 발명의 제17 실시 형태에 관한 팽창 밸브의 부분 종단면도.

도 19는 본 발명의 제18 실시 형태에 관한 팽창 밸브의 부분 종단면도.

도 20은 본 발명의 제19 실시 형태에 관한 팽창 밸브의 부분 종단면도.

도 21은 본 발명의 제20 실시 형태에 관한 팽창 밸브의 부분 종단면도.

도 22는 본 발명의 제21 실시 형태에 관한 팽창 밸브의 부분 종단면도.

도 23은 본 발명의 제22 실시 형태에 관한 팽창 밸브의 부분 종단면도.

도 24는 본 발명의 제23 실시 형태에 관한 팽창 밸브의 부분 종단면도.

도 25는 본 발명의 제24 실시 형태에 관한 팽창 밸브의 부분 종단면도.

도 26은 본 발명의 제25 실시 형태에 관한 팽창 밸브의 부분 종단면도.

도 27은 본 발명의 제26 실시 형태에 관한 팽창 밸브의 부분 종단면도.

도 28은 본 발명의 제27 실시 형태에 관한 팽창 밸브의 부분 종단면도.

도 29는 본 발명의 제28 실시 형태에 관한 팽창 밸브의 부분 종단면도.

도 30은 본 발명의 제29 실시 형태에 관한 팽창 밸브의 부분 종단면도.

도 31(a)는 본 발명의 제30 실시 형태에 관한 팽창 밸브의 부분 종단면도.

(b)는 도 31(a)의 31b－31b 단면도, (c)는 별도예에 관한 도 31(a)의 31b－31b단면도, (d)는 별도예에 관한 도 31(a)의 31b－31b 단면도.

도 32(a)는 본 발명의 제31 실시 형태에 관한 팽창 밸브의 부분 종단면도. (b)는 저면도.

도 33(a)는 본 발명의 제32 실시 형태에 관한 팽창 밸브의 부분 종단면도.

(b)는 도 33(a)의 33b－33b 단면도.

도 34는 본 발명의 제33 실시 형태에 관한 팽창 밸브의 부분 종단면도.

도 35(a)는 본 발명의 제34 실시 형태에 관한 팽창 밸브의 부분 종단면도,

(b)는 저면도.

도 36은 본 발명의 제35 실시 형태에 관한 팽창 밸브의 부분 종단면도.

도 37은 본 발명의 제36 실시 형태에 관한 팽창 밸브의 부분 종단면도.

도 38은 본 발명의 제37 실시 형태에 관한 팽창 밸브의 부분 종단면도.

도 39는 본 발명의 제38 실시 형태에 관한 팽창 밸브의 부분 종단면도.

도 40(a)는 본 발명의 제39 실시 형태에 관한 팽창 밸브의 부분 종단면도이고, (b)는 도 40(a)의 40b－40b 단면도.

도 41(a)는 본 발명의 제40 실시 형태에 관한 팽창 밸브의 부분 종단면도, (b)는 도 41(a)의 41b－41b 단면도.

도 42는 본 발명의 제41 실시 형태에 관한 팽창 밸브의 부분 종단면도.

도 43은 종래의 냉동 장치에 있어서의 일반적인 냉매 회로도.

이하, 본 발명의 각 실시의 형태에 관한 팽창 밸브에 대해서 도면에 의거해 설명한다. 각 실시의 형태에 공통되는 요소에 동일한 부호를 붙인다. 각 도면 중의 실선 화살표는, 냉매의 흐름을 나타낸다. 팽창 밸브는, 냉매를 정방향으로 흐르게하여 사용될 뿐만 아니라, 역방향으로 흐르게하여 사용되기도 한다. 구체적으로는, 팽창 밸브는, 공기 조화기의 냉방 운전 시에 냉매를 정방향으로 흐르게하여 사용되고, 난방 운전 시에 냉매를 역방향으로 흐르게하여 사용된다. 설명의 간략화를 위해, 이하의 설명에 있어서, 특별히 양해를 구하지 않는한, 팽창 밸브 내에 있어서 냉매를 정방향으로 유통시키는 것으로 한다.

(제1 실시 형태)

이하, 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 팽창 밸브에 대해서 도 1에 의거하여 설명한다. 이 팽창 밸브는, 냉매 회로에 있어서, 팽창 밸브로부터 냉매 분류기에 이르는 부분을 대신하여 사용된다.

도 1에 도시하는 바와같이, 팽창 밸브는, 대략 원통형상의 밸브체(1)를 가지고 있다. 밸브체(1)의 측면에는, 입구 포트(2)가 형성되어 있다. 입구 포트(2)에는 액관(3)이 접속되어 있다. 밸브체(1)의 내부는, 제1 칸막이벽(4)에 의해 상부와 하부로 나뉘고, 상부(상류측)가 밸브실(5)로서 형성되고, 하부(하류측)가 냉매 분류실(6)로서 형성되어 있다. 입구 포트(2)는, 밸브실(5)의 측면에 형성되어 있다.

제1 칸막이벽(4)은 밸브 시트를 형성한다. 벨브 시트의 중앙에는, 제1 밸브 구멍(7)이 형성되어 있다. 밸브실(5) 내에는 밸브봉(8)이 수납되어 있다. 밸브봉(8)은, 밸브 구동 장치(도시 생략)로부터 하방으로 연장됨과 더불어, 밸브체(1) 및 밸브실(5)과 동축 상에 배치되어 있다. 밸브봉(8)의 선단에는, 제1 밸브체(니들 밸브)(9)가 형성되어 있다. 제1 밸브체(9)는, 밸브 구동 장치에 의해, 밸브 봉(8)을 통해, 제1 밸브 구멍(7)에 대해 진퇴 자유롭게 이동한다. 제1 밸브체(9)와 제1 밸브 구멍(7)에 의해, 밸브실(5)과 냉매 분류실(6)의 사이에 제1 조임부(10)가 형성되어 있다. 제1 조임부(10)의 개방도는, 냉동 부하의 크기에 따라 변경 가능하다.

밸브체(1)의 하부에는, 증발기(도시 생략)의 패스와 동일 수의 분류관 설치 구멍(11)이 형성되어 있다. 각 분류관 설치 구멍(11)은, 밸브체(1)의 외주벽을 따라서 동일 피치로 형성되어 있다. 각 분류관 설치 구멍(11)에는, 냉매 분류실(6)과 증발기의 각 패스를 접속하는 분류관(12)이 접속되어 있다.

제1 실시 형태의 팽창 밸브에서는, 입구 포트(2)로부터 단상(單相)의 액 냉 매가 팽창 밸브에 유입되는 경우, 그 액 냉매가 제1 조임부(10)에 있어서 감압된다. 제1 조임부(10)에서 감압된 냉매는 저압의 기액 2상 흐름이 되어, 제1 조임부(10)로부터 냉매 분류실(6)에 분무된다. 이 때문에, 냉매 분류실(6)에서는, 냉매가 중력의 영향을 받지않고, 각 분류관(12)에 대해 균등하게 분류된다.

또한, 냉매가 슬러그류 또는 플러그류가 되어 팽창 밸브에 유입하는 경우, 제1 조임부(10)를 액 냉매와 가스 냉매(기포)가 교대로 흐른다. 이 때문에, 팽창 밸브에서는, 냉매 흐름의 속도 및 압력이 변동되기 쉬워진다. 또한, 냉매 흐름의 속도 변동 및 압력 변동에 의한 불연속 냉매 유동음이 팽창 밸브에 발생하기 쉬워진다. 그러나, 본 실시 형태에 의하면, 제1 조임부(10)의 하류측에, 냉매 유로를 확대하도록 냉매 분류실(6)이 형성되어 있다. 이 경우, 냉매 분류실(6) 내에 있어서 냉매 흐름의 분출 에너지가 확산되므로, 냉매 흐름의 속도 변동 및 압력 변동이 완화되어, 상술한 불연속 냉매 유동음이 저감된다. 또한, 냉매는, 제1 조임부(10)로부터 냉매 분류실(6)로 분무되므로, 냉매는, 중력의 영향을 받지 않고, 각 분류관(12)에 대해 균등하게 분류된다.

또한, 제1 조임부(10)의 개방도는 냉동 부하에 따라 변경 가능하므로, 개방도가 일정한 조임부를 구비한 종래의 냉매 분류기와는 달리, 유량 및 건조도 등의 운전 상황에 따라, 조임도가 적절히 조절되어, 냉매의 분류 특성이 한층 더 향상된다.

또, 제1 실시 형태에 관한 팽창 밸브에서는, 팽창 밸브와 냉매 분류기가 일체화되어 있으므로, 팽창 밸브로부터 냉매 분류기에 이르는 부분의 구성이 간소화 되어, 공간 절약화가 도모된다. 또한, 본 실시 형태의 팽창 밸브는, 제1 조임부(10)의 상류측에 밸브실(5)을 구비하고, 하류측에 냉매 분류실(6)을 구비한다. 이 경우, 종래의 밸브실의 구성을 유지하면서 냉매 분류실(6)이 설계되므로, 냉매 분류실(6)의 설계에 자유도가 향상된다.

이 팽창 밸브는, 예를 들면, 냉매를 가역(可逆)으로 유통시키는 냉난방 겸용의 히트 펌프식 냉매 회로에도 사용된다. 이 냉매 회로에 있어서 냉매가 역방향으로 흐르는 경우, 각 분류관(12)으로부터 고압 액 냉매가 냉매 분류실(6)에 유입된다. 즉, 난방 시에는, 냉방 운전 시에 증발기로서 사용되는 열 교환기가 응축기로서 사용되고, 냉매 분류기의 상류측에는 응축기가 접속되는 한편, 팽창 밸브는, 응축기로부터 유입되는 고압 액 냉매의 과냉각도를 제어하도록 구동된다. 운전 정지 중의 열교환기에 냉매가 기액 2상 상태로 저류되어 있으므로, 난방 운전의 개시 시에, 몇분 정도간, 기액 2상의 냉매가 팽창 밸브에 유입하는 경우가 있다. 이 때문에, 냉매 분류실(6)에 고압 액 냉매가 플러그류 또는 슬러그류가 되어 유입하고, 그 결과, 냉매 유동음이 발생할 우려가 있다. 그러나, 본 실시 형태의 팽창 밸브에 의하면, 분류관(12)으로부터 냉매 분류실(6)에 합류하는 냉매가 교란되어, 그에 따라, 냉매 흐름 중의 기포가 세분화된다. 따라서, 팽창 밸브 내를 냉매가 역방향으로 유통하는 경우에도, 불연속 냉매 유동음이 효과적으로 저감된다.

(제2 실시 형태)

다음에, 본 발명의 제2 실시 형태에 대해 도 2에 의거해 설명한다.

도 2에 도시하는 바와같이, 팽창 밸브는, 대략 원통형상의 밸브체(21)를 가 지고 있다. 밸브 본체(21)의 하벽(22)에는, 입구 포트(23)가 형성되어 있다. 입구 포트(23)에는, 액관(24)이 접속되어 있다. 밸브체(21) 내의 공간이, 밸브체를 수납하는 밸브실과 냉매를 분류하는 냉매 분류실을 겸용하는 작용실(25)로서 형성되어 있다.

하벽(22)은 밸브 시트를 형성한다. 밸브 시트의 중앙에는, 입구 포트(23) 및 제1 밸브 구멍(26)이 형성되어 있다. 밸브 본체(21) 내의 작용실(25)에는, 밸브봉(27)이 수납되어 있다. 밸브봉(27)은, 밸브 구동 장치로부터 하방으로 연장됨과 더불어, 밸브 본체(21) 및 작용실(25)과 동축 상에 배치되어 있다. 또한, 밸브봉(27)의 선단에는, 제1 밸브체(니들 밸브)(28)가 형성되어 있다. 제1 밸브체(28)는, 밸브 구동 장치에 의해서, 밸브봉(27)을 통하여 제1 밸브 구멍(26)에 대해 진퇴 자유롭게 이동한다. 이 제1 밸브체(28)와 제1 밸브 구멍(26)에 의해, 하벽(22)과 작용실(25)의 사이에 제1 조임부(30)가 형성되어 있다. 제1 조임부(30)의 개방도는, 냉동 부하의 크기에 따라 변경 가능하다.

밸브 본체(21)의 상부에는, 증발기(도시 생략)의 패스와 동일 수의 분류관 설치 구멍(31)이 형성되어 있다. 각 분류관 설치 구멍(31)은, 밸브체(21)의 외주벽을 따라서 동일 피치로 형성되어 있다. 각 분류관 설치 구멍(31)에는, 작용실(25)과 증발기의 각 패스의 입구를 접속하는 분류관(32)이 접속된다.

이상, 제2 실시 형태의 팽창 밸브에서는, 입구 포트(23)로부터 단상의 액 냉매가 팽창 밸브에 유입하는 경우, 그 액 냉매가 제1 조임부(30)에 있어서 감압된다. 제1 조임부(30)에서 감압된 냉매는 저압의 기액 2상 흐름이 되어, 제1 조임 부(30)로부터 작용실(25)내에 분무된다. 이 때문에, 작용실(25)에서는, 냉매가 중력의 영향을 받지 않고, 각 분류관(32)에 대해 균등하게 분류된다.

또한, 냉매가 슬러그류 또는 플러그류가 되어 팽창 밸브에 유입하는 경우, 제1 조임부(30)를, 액 냉매와 가스 냉매(기포)가 교대로 흐른다. 이 때문에, 팽창 밸브에서는, 냉매 흐름의 속도 및 압력이 변동하기 쉬워지고, 이에 따라, 불연속 냉매 유동음이 팽창 밸브에 발생하기 쉬워진다. 그러나, 본 실시 형태에 의하면, 제1 조임부(30)의 하류측에, 냉매 유로를 확대하도록 작용실(25)이 형성되어 있다. 이 때문에, 작용실(25) 내에 있어서 냉매 흐름의 분출 에너지가 확산된다. 이 결과, 작용실(25)로부터 분류관(32)으로 유출하는 냉매 흐름의 속도 변동 및 압력 변동이 완화되어, 불연속 냉매 유동음이 저감된다. 또한, 작용실(25)에는, 냉매가 제1 조임부(30)로부터 분무되어 유입한다. 이 때문에, 냉매는, 중력의 영향을 받지 않고, 각 분류관(32)에 대해 균등하게 분류된다.

또, 제1 조임부(30)의 개방도는 냉동 부하에 따라 변경 가능하므로, 개방도가 일정한 조임부를 구비한 종래의 냉매 분류기와는 달리, 유량 및 건조도 등의 운전 상황에 따라 조임도가 적절히 조절되고, 냉매의 분류 특성이 한층 더 향상된다.

또한, 제2 실시 형태에 관한 팽창 밸브에서는, 팽창 밸브와 냉매 분류기가 일체화되어 있으므로, 팽창 밸브로부터 냉매 분류기에 이르는 회로의 구성이 간소화되어 공간 절약화가 도모된다. 또, 본 실시 형태의 팽창 밸브는, 밸브실에 냉매 분류실을 포함하는 공간이 작용실로서 형성되어 있으므로, 제1 실시 형태의 구성보다도 더욱 간소화된다.

이 팽창 밸브는, 예를 들면, 냉매를 가역으로 유통시키는 냉난방 겸용의 히트 펌프식 냉매 회로에도 사용된다. 동 냉매 회로에 있어서 냉매가 역방향으로 흐르는 경우, 복수의 분류관(32)으로부터 고압 액 냉매가 작용실(25)에 유입한다. 제1 실시 형태에서 설명한 것처럼, 운전 개시 시 등에 고압 액 냉매가 플러그류 또는 슬러그류가 되어 팽창 밸브에 유입하는 경우, 냉매는 분류관(32)으로부터 작용실(25)에 합류할 때에 교란되어, 이에 따라, 냉매 흐름 중의 기포가 세분화된다. 따라서, 팽창 밸브 내를 냉매가 역방향으로 유통하는 경우에도, 불연속 냉매 유동음이 효과적으로 저감된다.

(제3 실시 형태)

다음에, 본 발명의 제3 실시 형태에 대해 도 3에 의거해 설명한다.

도 3에 도시하는 바와같이, 팽창 밸브는, 밸브실(5) 내에 기포 세분화 수단으로서 제2 조임부(35)를 구비하고, 또한, 제2 조임부(35)와 제1 조임부(10)의 사이에 확대 공간부(36)를 구비하고 있다. 팽창 밸브는, 밸브실(5)의 중앙부에 제2 칸막이벽(37)을 구비한다. 또, 확대 공간부(36)는, 제2 칸막이벽(37)의 하방, 즉 제2 칸막이벽(37)과 제1 조임부(10)의 사이에 배치되어 있다. 제2 칸막이벽(37)의 중앙에는, 하방을 향함에 따라 직경이 작아지는 테이퍼 구멍이 형성되어 있다. 테이퍼 구멍은, 제2 밸브 구멍(38)을 형성한다. 또한, 밸브봉(8)은, 밸브 본체(1)와 동축 상에 배치되어 있다. 밸브봉(8)은, 제1 밸브체(9)의 상방, 즉 밸브봉(8)의 중간부에, 제2 밸브체(39)로서의 확경(擴徑)부를 구비한다. 제2 밸브체(39)의 외주면은, 하방을 향함에 따라 외경이 작아지는 테이퍼면이다. 제2 밸브체(39)의 외 주면에는, 나선홈이 형성되어 있다. 이 나선홈이, 제2 밸브 구멍(38)을 구성하는 벽면과 제2 밸브체(39)의 사이에 나선상의 통로를 형성한다. 본 실시 형태에서는, 이 나선상 통로가 제2 조임부(35)이다. 제2 조임부(35)에서는, 밸브봉(8)이 세로 방향으로 이동하는데 수반해, 나선상 통로의 단면적 및 길이가 변화한다. 구체적으로는, 냉동 부하가 작을 때, 나선상 통로의 단면적이 작고, 또한 나선상 통로가 길어지도록, 밸브봉(8)이 하방으로 이동한다. 그 결과, 제1 밸브 구멍(7)과 제1 밸브체(9)의 사이에 형성되는 제1 조임부(10)의 개방도가 작아지고, 제1 조임부(10)를 흐르는 냉매의 유통 저항이 커진다. 이와 같이, 제1 조임부(10)의 개방도는, 밸브봉(8)의 세로 방향의 이동에 의해 변경 가능하다.

이상, 제3 실시 형태의 팽창 밸브에서는, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 제1 칸막이벽(4)의 하부(하류측)에 냉매 분류실(6)이 형성되어 있다. 이 때문에, 제1 실시 형태와 동일한 작용 효과를 발휘한다. 이에 더하여 제1 칸막이벽(4)의 상부(상류측)의 밸브실(5) 내에, 제2 조임부(35) 및 확대 공간부(36)가 형성되어 있으므로, 다음과 같은 작용 효과를 발휘한다.

제1 실시 형태의 경우, 입구 포트(2)로부터 냉매가 슬러그류 또는 플러그류로 되어 팽창 밸브에 유입하는 경우, 제1 조임부(10)를 통과하기까지 동안, 냉매 흐름 중의 기포는 세분화되지 않는다. 그러나, 본 실시 형태에서는, 입구 포트(2)로부터 유입되는 냉매 중의 기포가 제2 조임부(35)를 통과할 때에 세분화되므로, 제1 조임부(10)로 냉매가 원활하게 흘러, 불연속 냉매 유동음이 효과적으로 저감된다. 특히, 제2 조임부(35)는 나선상 통로로 이루어지므로 조임 통로를 용이하게 길게 할 수 있어, 기포의 세분화가 한층 더 촉진된다.

또, 본 실시 형태에서는, 제2 조임부(35)와 제1 조임부(10)로부터 2단 조임부가 형성되어 있으므로, 각 조임부에 의해 냉매 흐름의 분출 에너지가 더욱 작아진다. 따라서, 팽창 밸브를 통과하는 냉매 흐름의 속도 변동 및 압력 변동이 완화된다. 또한, 본 실시 형태에서는, 제2 조임부(35)에 추가하여 확대 공간부(36)이 설치되어 있으므로, 제2 조임부(35)를 통과 후의 냉매 흐름의 분출 에너지는 확대 공간부(36)에서 확산된다. 따라서, 제2 조임부(35)만을 구비하는 경우에 비해, 기포의 세분화 효과가 더욱 향상되고, 냉매 흐름의 속도 변동 및 압력 변동이 더욱 완화된다. 이 결과, 제1 실시 형태의 경우보다, 불연속 냉매 유동음의 발생이 더욱 저감된다.

(제4 실시 형태)

다음에, 본 발명의 제4 실시 형태에 대해 도 4에 의거해 설명한다.

도 4에 도시하는 바와같이, 팽창 밸브는, 밸브실(5) 내에 기포 세분화 수단으로서, 냉매 흐름에 교란을 일으키기 위한 교란 발생부를 구비한다. 밸브실(5) 내에 기포 세분화 수단을 구비하는 점은 제3 실시 형태와 동일하지만, 기포 세분화 수단의 구성이 제3 실시 형태와 다르다. 팽창 밸브는, 밸브실(5)의 하방에, 외형 치수가 작은 소경(小徑)부(41)를 구비한다. 밸브봉(8)의 소경부(41)와 대응하는 부분에는, 교란 발생부가 형성되어 있다. 교란 발생부는, 제1 조임부(10)에 유입되는 냉매 흐름을 선회시킨다. 교란 발생부는, 밸브봉(8)의 중간 위치에 형성된 확경부(42)와, 확경부(42)의 외주면에 형성된 나선홈(42a)으로 이루어진다. 제4 실시 형태에서는, 소경부(41)의 내면이 테이퍼면이 아니다. 이 때문에, 확경부(42)와 소경부(41)의 사이의 간극이, 조임 작용을 일으킬만큼 작아지지는 않는다. 따라서, 확경부(42)의 외주를 흐르는 냉매는, 나선홈(42a)에 따라 선회되어 교란되지만, 조임 작용을 받지는 않는다.

이상, 제4 실시 형태의 팽창 밸브에서는, 입구 포트(2)로부터 냉매가 슬러그류 또는 플러그류가 되어 팽창 밸브에 유입하는 경우, 냉매 흐름은, 확경부(42)의 외주를 흐름으로써 선회된다. 이 선회에 의해, 냉매 흐름이 교란되어 냉매 흐름 중의 기포가 세분화되므로, 불연속 냉매 유동음이 저감된다.

(제5 실시 형태)

다음에, 본 발명의 제5 실시 형태에 대해서 도 5에 의거해 설명한다.

도 5에 도시하는 바와같이, 팽창 밸브는, 밸브실(5) 내에 기포 세분화 수단으로서 다공질 투과재층(43)을 구비한다. 제5 실시 형태의 팽창 밸브는, 제3 실시 형태 및 제4 실시 형태의 기포 세분화 수단을 다공질 투과재층(43)으로 변경한 것이다. 다공질 투과재층(43)은, 밸브봉(8)의 외주면을 포위하는 원통체로서, 제1 칸막이벽(4)의 상면으로부터 입구 포트(2)의 상부에까지 연장되어 있다. 다공질 투과재층(43)은, 그 상단 및 하단에 있어서, 각 지지판(43a, 43b)을 통해, 밸브실(5)의 내면에 각각 지지되어 있다. 다공질 투과재층(43)의 소재로서, 발포 금속, 세라믹, 발포성 수지, 메쉬, 다공판 등이 이용된다.

이상, 제5 실시 형태의 팽창 밸브에서는, 입구 포트(2)로부터 냉매가 슬러그류 또는 플러그류가 되어 팽창 밸브에 유입하는 경우, 냉매 흐름 중의 기포가 다공 질 투과재층(43)을 통과하여 세분화되므로, 불연속 냉매 유동음이 저감된다. 또한, 다공질 투과재층(43)에 의해서, 냉매 중의 먼지가 제거되므로, 필터로서의 기능도 발휘된다.

(제6 실시 형태)

다음에, 본 발명의 제6 실시 형태에 대해 도 6에 의거해 설명한다.

도 6에 도시하는 바와같이, 팽창 밸브는, 제5 실시 형태에 있어서의 기포 세분화 수단으로서 다공질 투과재층의 형상을 변경한 것이다. 팽창 밸브는, 밸브실(5) 내에 다공질 투과재층(44)을 구비한다. 다공질 투과재층(44)은 평판상의 원환체로서, 입구 포트(2) 부근에 있어서, 밸브봉(8)과 밸브체(1)의 내면과의 간극을 메우도록 설치되어 있다. 다공질 투과재층(44)의 소재는, 제5 실시 형태의 경우와 동일하다.

이상, 제6 실시 형태의 팽창 밸브에서는, 입구 포트(2)로부터 냉매가 슬러그류 또는 플러그류가 되어 팽창 밸브에 유입하는 경우, 냉매 흐름 중의 기포가 다공질 투과재층(44)을 통과하여 세분화되므로, 불연속인 냉매 유동음이 저감된다. 또한, 다공질 투과재층(43)에 의해서, 냉매 중의 먼지가 제거되므로, 필터로서의 기능도 발휘된다.

(제7 실시 형태)

다음에, 본 발명의 제7 실시 형태에 대해서 도 7에 의거해 설명한다.

도 7에 도시하는 바와같이, 팽창 밸브는, 제1 조임부(10)의 하류측에 제3 조임부(45)를 구비하고, 제3 조임부(45)와 제1 조임부(10)의 사이에 확대 공간부(46) 를 구비한다. 팽창 밸브는, 제1 조임부(10)의 하류측에 제3 칸막이벽(47)을 구비한다. 제3 칸막이벽(47)의 상방, 즉 제3 칸막이벽(47)과 제1 조임부(10)의 사이에, 상기의 확대 공간부(46)가 위치하고 있다. 제3 칸막이벽(47)의 하류측에는, 냉매 분류실(6)이 설치되어 있다. 제3 칸막이벽(47)의 중앙에는, 제3 밸브체(48)가 관통되는 관통 구멍이 형성되어 있다. 이 관통 구멍은, 밸브봉(8)의 축선을 따라서 직선상으로 연장되는 구멍이며, 제3 밸브 구멍(49)을 형성한다. 냉매 분류실(6)의 하면으로부터 난류 생성 부재가 돌출되어 있다. 이 난류 생성 부재의 상부는, 제3 밸브체(48)를 형성한다. 제3 밸브체(48)는, 난류 생성 부재의 제3 밸브 구멍(49)과 대응하는 부분이다. 제3 밸브체(48)는 원주체로서, 그 외주면에는, 나선홈이 형성되어 있다. 또, 제3 밸브체(48)와 제3 밸브 구멍(49)의 벽면은, 소정의 거리를 두고 이간되어 있다. 제3 밸브체(48)와 제3 밸브 구멍(49)의 벽면의 사이에는, 나선상의 통로가 형성되어 있다. 이 나선상 통로는, 개방도가 일정한 제3 조임부(45)를 형성한다.

이상, 제7 실시 형태의 팽창 밸브에서는, 입구 포트(2)로부터 액 단상의 고압 액 냉매가 팽창 밸브에 유입하는 경우, 고압 액 냉매는, 제1 조임부(10) 및 제3 조임부(45)에 의해 감압됨과 더불어, 제1 조임부(10)로부터 냉매 분류실(6)로 분무된다. 따라서, 냉매 분류실(6)에서는, 냉매가 중력의 영향을 받지 않고, 각 분류관(12)에 대해 균등하게 분류된다.

또한, 냉매가 슬러그류 또는 플러그류가 되어 팽창 밸브에 유입하는 경우, 제1 조임부(10)를 액 냉매와 가스 냉매(기포)가 교대로 흐른다. 이 때문에, 제1 조임부(10)에서는, 냉매 흐름의 속도 변동 및 압력 변동이 생기기 쉬워져, 불연속 냉매 유동음이 발생하기 쉬워진다. 그러나, 본 실시 형태 의하면, 제1 조임부(10)의 하류측에, 확대 공간부(46)가 형성되어 있다. 이 때문에, 확대 공간부(46)에 있어서 냉매 흐름의 분출 에너지가 확산되어, 냉매 흐름의 분출 에너지가 저감된다. 또한, 제1 조임부(10)와 제3 조임부(45)가 직렬로 배치된 2단 조임부를 구비하므로, 각 조임부에 의해 냉매 흐름의 분출 에너지가 효과적으로 저감된다. 또, 제3 조임부(45)는 나선상 통로로 이루어지므로, 이 통로를 냉매가 통과하는 동안에 냉매 흐름의 방향이 일정하게 된다. 또한, 냉매는, 제3 조임부(45)를 통과한 후, 확대 공간부인 냉매 분류실(6)로 분출된다. 이에 따라, 냉매 흐름의 분출 에너지가 확산된다.

이와 같이, 본 실시 형태에 의하면, 확대 공간부(46) 및 냉매 분류실(6)에 의한 유로의 확대 작용, 제3 조임부에 의한 정류 작용, 제1 및 제3 조임부(10, 45)에 의한 2단계로 조임 작용을 받음으로써, 냉매 흐름의 분출 에너지가 저감되어, 냉매 흐름의 속도 변동 및 압력 변동이 완화된다. 따라서, 불연속 냉매 유동음이 효과적으로 저감된다. 또한, 냉매 흐름 중의 기포는, 제1 조임부(10)로부터 확대 공간부(46)로 분출되고 나서, 나선상 통로를 구비하는 제3 조임부(45)에 의해 세분화된다. 따라서, 냉매 분류실에 있어서의 냉매의 분류 특성이 더욱 향상된다.

(제8 실시 형태)

다음에, 본 발명의 제8 실시 형태에 대해서 도 8에 의거해 설명한다.

도 8에 도시하는 바와같이, 팽창 밸브는, 냉매 분류실(6) 내, 즉 제1 조임 부(10)의 하류측에, 난류 생성 부재(51)를 구비한다. 난류 생성 부재(51)의 외주면에는, 냉매 흐름을 선회시키기 위한 나선홈(51a)이 형성되어 있다. 난류 생성 부재(51)는, 냉매 분류실(6)의 하면으로부터 상방으로 돌출됨과 더불어, 제1 밸브 구멍(7)과 동 축 상에 배치되어 있다. 난류 생성 부재(51)는 대략 원주체로서, 그 상단부는, 원추형상으로 형성되어 있다. 밸브체(1)의 하부에는, 분류관 설치 구멍(11)이 형성되어 있다.

이상, 제8 실시 형태의 팽창 밸브에서는, 입구 포트(2)로부터 액 단상의 고압 액 냉매가 팽창 밸브에 유입되는 경우, 제1 실시 형태와 동일한 작용 효과를 발휘한다. 또, 냉매가 슬러그류 또는 플러그류가 되어 팽창 밸브에 유입하는 경우, 냉매 분류실(6)에 있어서 유로가 확대되므로, 냉매 흐름의 분출 에너지가 확산된다. 또한, 냉매 흐름은, 제1 조임부(10)를 통과 후, 난류 생성 부재(51)의 나선홈(51a)에 의해서 선회 흐름이 된다. 이에 따라, 냉매 흐름의 분출 에너지가 저감되어, 냉매 흐름의 속도 변동 및 압력 변동이 완화되고, 불연속 냉매 유동음이 저감된다.

또, 제1 조임부(10)로부터 냉매 분류실(6)에 분출된 후, 냉매 중의 기포는, 냉매 분류실(6)에 있어서의 유로 확대에 의한 분출 에너지의 확산과, 난류 생성 부재(51)의 주위를 흘렀을 때에 받는 선회 작용에 의해서 세분화된다. 이에 따라, 냉매 흐름의 분류 특성이 더욱 향상된다.

(제9 실시 형태)

다음에, 본 발명의 제9 실시 형태에 대해 도 9에 의거해 설명한다.

도 9에 도시하는 바와같이, 팽창 밸브는, 제8 실시 형태의 난류 생성 부재(51)를 원통부(55)로 변경한 것이다. 팽창 밸브는, 제1 조임부(10)의 하류측에 냉매 분류실(6)을 구비한다. 제1 조임부(10)의 하류 측에는, 냉매 흐름에 교란을 주기 위한 원통부(55)가 설치되어 있다. 원통부(55)는, 제1 칸막이벽(4)의 하면으로부터 하방으로 돌출됨과 더불어, 제1 밸브 구멍(7)과 동축 상에 배치되어 있다. 원통부(55)의 내경은, 제1 밸브 구멍(7)보다 크게 설정되어 있다. 원통부(55)의 외주면에는, 나선홈(55a)이 형성되어 있다. 원통부(55)의 하단은, 제1 조임부(10)와 대향하는 벽면, 즉 밸브 본체(1)의 벽체의 내면 부근에까지 연장되어 있다. 분류관 설치 구멍(11)은 밸브체(1)의 측벽에 설치되고, 제1 밸브 구멍(7) 부근, 즉 냉매 분류실(6)의 상부에 위치하고 있다.

이상, 제9 실시 형태의 팽창 밸브에서는, 입구 포트(2)로부터 액 단상의 고압 액 냉매가 팽창 밸브에 유입하는 경우, 제1 실시 형태와 동일한 작용 효과를 발휘한다. 또, 입구 포트(2)로부터 냉매가 슬러그류 또는 플러그류가 되어 팽창 밸브에 유입하는 경우, 냉매는, 제1 조임부(10)으로부터 원통부(55) 내로 분출되고, 원통부(55) 내를 통과한 후, 냉매 분류실(6)에 분출된다. 그 후, 냉매는 냉매 분류실(6)의 하면에 충돌하고, 냉매 흐름의 방향이 하방에서 상방으로 변경된다. 그리고, 그 냉매 흐름은, 원통부(55)와 냉매 분류실(6)의 내주면의 사이를 통과하여, 원통부(55)의 나선홈(55a)에 의한 선회 작용을 받으면서, 각 분류관(12)에 대해 분류된다. 이 경우, 원통부(55)로부터 냉매 분류실(6)에 흐를 때에 받는 유로 확대 작용, 원통부(55)의 하방에 있어서의 흐름 방향 변경 작용, 및 나선홈(55a)에 의한 선회 작용에 의해서, 냉매 흐름의 분출 에너지가 저감되어, 냉매 흐름 중의 기포가 세분화된다. 따라서, 냉매 흐름의 속도 변동 및 압력 변동이 완화되어, 불연속 냉매 유동음이 저감됨과 더불어, 냉매 흐름의 분류 특성이 더욱 향상된다.

(제10 실시 형태)

다음에, 본 발명의 제10 실시 형태에 대해서 도 10에 의거해 설명한다.

도 10에 도시하는 바와같이, 팽창 밸브는, 제9 실시 형태의 원통부의 구조를 변경한 것이며, 또한, 이 원통부로부터 분출되는 냉매 흐름의 방향을 반전시키기 위한 가이드부를 구비한다. 원통부(61)는, 제1 칸막이벽(4)의 하면으로부터 하방으로 연장됨과 더불어, 제1 밸브 구멍(7)과 동축 상에 배치되어 있다. 제9 실시 형태의 원통부와는 달리, 원통부(61)의 내주면에 나선홈(61a)이 형성되어 있다. 또한, 제1 조임부(10)와 대향하는 벽면에는, 가이드부(62)가 설치되어 있다. 가이드부(62)는, 원통부(61)로부터 분출된 냉매 흐름의 방향을 반전시키기 위한 것이다. 가이드부(62)는, 원통부(61)와 동축 상에 설치된 원추상의 돌출부로 이루어진다.

이상, 제10 실시 형태의 팽창 밸브에서는, 입구 포트(2)로부터 냉매가 슬러그류 또는 플러그류가 되어 팽창 밸브에 유입하는 경우, 냉매는, 제1 조임부(10)로부터 원통부(61) 내로 분출된 후, 원통부(61) 내에서 나선홈(61a)에 의한 선회 작용을 받는다. 이에 따라, 냉매는 선회 흐름이 되어, 냉매 분류실(6)의 하면을 향해서 분출된다. 그리고, 냉매 흐름이 냉매 분류실(6)의 하면에 충돌하여, 가이드부(62)에 의해 냉매 흐름의 방향이 하방으로부터 상방으로 원활하게 변경된다. 그 후, 냉매 흐름은, 원통부(61)와 밸브체(1)의 내주면의 사이를 통과하여, 각 분류관(12)에 대해 분류된다. 이 경우, 냉매는, 원통부(61)로부터 냉매 분류실(6)에 흐를 때에 받는 나선홈(61a)에 의한 선회 작용, 냉매 분류실(6)에 의한 유로 확대 작용, 및, 가이드부(62)에 의한 흐름 방향 변경 작용을 받는다. 이에 따라, 냉매 흐름의 분출 에너지가 저감되어 냉매 흐름 중의 기포가 세분화된다. 따라서, 냉매 흐름의 속도 변동 및 압력 변동이 완화되어 불연속적 냉매 유동음이 저감됨과 더불어, 냉매 흐름의 분류 특성이 더욱 향상된다.

(제11 실시 형태)

다음에, 본 발명의 제11 실시 형태에 대해서 도 11에 의거해 설명한다.

도 11에 도시하는 바와같이, 팽창 밸브는, 냉매 분류실(6) 내에, 즉 제1 조임부(10)의 하류측에 다공질 투과재층(59)을 구비한다. 팽창 밸브는, 제1 조임부(10)의 하류측에 냉매 분류실(6)을 구비한다. 냉매 분류실(6) 내에는, 원반형상의 다공질 투과재층(59)이 설치되어 있다. 다공질 투과재층(59)의 소재로서, 발포 금속, 세라믹, 발포성 수지, 메쉬, 다공판 등이 이용된다.

이상, 제11 실시 형태의 팽창 밸브에서, 냉매 흐름은, 제1 조임부(10)를 통과한 후, 냉매 분류실(6)로 분출된다. 이에 따라, 냉매 흐름의 분출 에너지가 확산된다. 그 후, 냉매 흐름은, 다공질 투과재층(59)을 통과한다. 이 때에, 냉매 흐름의 분출 에너지가 소모됨과 더불어, 냉매 중의 기포가 세분화되어 액 냉매와 기포가 혼합된다. 따라서, 입구 포트(2)로부터 냉매가 슬러그류 또는 플러그류가 되어 팽창 밸브에 유입하는 경우, 냉매 흐름의 속도 변동 및 압력 변동이 완화되 어, 불연속 냉매 유동음이 저감된다. 또, 각 분류관 설치 구멍(11)을 향하는 기액 2상 흐름의 유동 상태가 균일화되므로, 냉매의 분류 특성이 향상된다. 또한, 냉매가 역방향으로 흐르는 경우, 다공질 투과재층(59)에 의해, 냉매 중의 이물이 제거되므로, 제1 조임부(10)의 먼지 막힘이 방지된다.

(제12 실시 형태)

다음에, 본 발명의 제12 실시 형태에 대해서 도 12에 의거해 설명한다.

도 12에 도시하는 바와같이, 팽창 밸브에서는, 제1 조임부(10)의 상류측이 제3 실시 형태와 동일하고, 제1 조임부(10)의 하류측이 제7 실시 형태와 동일하다. 밸브실(5)의 중앙부에는, 제2 칸막이벽(37)이 설치되어 있다. 제2 칸막이벽(37)과 제1 조임부(10)의 사이에는, 확대 공간부(36)가 형성되어 있다. 제2 칸막이벽(37)의 중앙에는, 테이퍼 형상의 제2 밸브 구멍(38)이 형성되고, 밸브봉(8)의 중간부에는, 테이퍼 형상의 제2 밸브체(39)가 형성되어 있다. 제2 밸브 구멍(38)의 내면과 제2 밸브체(39)의 외주면의 사이에는, 나선상 통로가 제2 조임부(35)로서 형성되어 있다.

또, 제1 조임부(10)의 하류측에는, 제3 칸막이벽(47)이 설치되어 있다. 제3 칸막이벽(47)과 제1 조임부(10)의 사이에는, 확대 공간부(46)가 형성되어 있다. 또, 제3 칸막이벽(47)의 중앙에는, 밸브봉(8)의 축선을 따라서 직선상으로 연장되는 제3 밸브 구멍(49)이 형성되어 있다. 또한, 냉매 분류실(6)의 하면에는, 상방으로 연장되는 난류 생성 부재가 설치되어 있다. 난류 생성 부재의 상부에는, 제3 밸브체(48)가 형성되어 있다. 제3 밸브체(48)는 원주체로서, 그 외주면에는, 나선 홈이 형성되어 있다. 제3 밸브 구멍(49)의 내면과 제3 밸브체(48)의 외주면의 사이에는, 나선상의 통로가 제3 조임부(45)로서 형성되어 있다.

이상, 제12 실시 형태의 팽창 밸브에서는, 입구 포트(2)로부터 액 단상의 고압 액 냉매가 팽창 밸브에 유입하는 경우, 고압 액 냉매는, 제2 조임부(35), 제1 조임부(10) 및 제3 조임부(45)에 의해 감압되어 냉매 분류실(6)에 분무된다. 따라서, 냉매 분류실(6)에 있어서, 냉매는 중력의 영향을 받지 않고, 각 분류관(12)에 대해 균등하게 분류된다.

또, 냉매가 슬러그류 또는 플러그류가 되어 팽창 밸브에 유입하는 경우, 냉매는, 제2 조임부(35)에 의한 조임 작용, 및 확대 공간부(36)에 의한 유로 확대 작용을 받는다. 이에 따라, 냉매 중의 기포가 세분화되므로, 제1 조임부(10)를 기액이 교대로 흘러 생기는 불연속 냉매 흐름이 완화된다. 또한, 냉매가 제1 조임부(10)로부터 분출된 후, 확대 공간부(46)에서 유로가 확대되므로, 냉매 흐름의 분출 에너지가 분산된다. 또, 제2 조임부(35), 제1 조임부(10) 및 제3 조임부(45)가 직렬로 배치된 3단 조임부를 구비하므로, 냉매 흐름의 분출 에너지가 효과적으로 저감된다. 또한, 제3 조임부(45)가 나선상 통로로 이루어지므로, 냉매 흐름의 방향이 일정하게 된다. 이 결과, 냉매 흐름의 속도 변동 및 압력 변동이 완화되어, 불연속 냉매 유동음이 저감된다. 또, 확대 공간부(46)에 의한 유로 확대 작용이나 3단계의 조임 작용을 받으므로, 냉매 흐름 중의 기포가 한층 더 세분화되어 냉매의 분류 특성이 더욱 향상된다.

(제13 실시 형태)

다음에, 본 발명의 제13 실시 형태에 대해 도 13에 의거해 설명한다.

도 13에 도시하는 바와같이, 팽창 밸브에서는, 제1 조임부(10)의 상류측이 제3 실시 형태와 동일하고, 제1 조임부(10)의 하류측이 제8 실시 형태와 동일하다. 밸브실(5)의 중앙부에는, 제2 칸막이벽(37)이 설치되어 있다. 제2 칸막이벽(37)과 제1 조임부(10)의 사이에는, 확대 공간부(36)가 형성되어 있다. 제2 칸막이벽(37)의 중앙에는, 테이퍼 형상의 제2 밸브 구멍(38)이 형성되고, 밸브봉(8)의 중간부에는, 테이퍼 형상의 제2 밸브체(39)가 형성되어 있다. 제2 밸브 구멍(38)의 내면과 제2 밸브체(39)의 외주면의 사이에는, 나선상 통로가 제2 조임부(35)로서 형성되어 있다.

또한, 팽창 밸브는, 제1 칸막이벽(4)의 하부에 도 8에 도시하는 냉매 분류실(6)을 구비한다. 팽창 밸브는, 표면에 나선홈(51a)을 구비한 난류 생성 부재(51)를 구비한다. 난류 생성 부재(51)는, 냉매 분류실(6)의 하면으로부터 상방을 향해 연장됨과 더불어, 제1 밸브 구멍(7)과 동축 상에 배치되어 있다. 또, 분류관 설치 구멍(11)은, 밸브체(1)의 하부에 형성되어 있다.

이상, 제13 실시 형태의 팽창 밸브에서는, 입구 포트(2)로부터 액 단상의 고압 액 냉매가 팽창 밸브에 유입하는 경우, 고압 액 냉매는, 제2 조임부(35) 및 제1 조임부(10)에 의해 감압되어, 냉매 분류실(6)에 분무된다. 따라서, 냉매 분류실(6)에 있어서, 냉매는 중력의 영향을 받지 않고, 각 분류관(12)에 대해 균등하게 분류된다.

또한, 냉매가 슬러그류 또는 플러그류가 되어 팽창 밸브에 유입하는 경우, 냉매 흐름은, 제2 조임부(35)에 의한 조임 작용, 및 확대 공간부(36)에 있어서의 유로의 확대 작용을 받는다. 이에 따라, 냉매 중의 기포가 세분화되므로, 제1 조임부(10)를 기액이 교대로 흘러 생기는 불연속 냉매 흐름이 완화된다. 또, 냉매가 냉매 분류실(6)에 분무된 후, 냉매 분류실(6)에 있어서의 유로의 확대에 의해서, 냉매 흐름의 분출 에너지가 확산된다. 또, 나선홈(51a)에 의한 선회 작용을 받아, 냉매 흐름의 분출 에너지가 저감된다. 이 결과, 냉매 흐름의 속도 변동 및 압력 변동이 완화되어, 불연속 냉매 유동음이 저감된다.

또한, 냉매 중의 기포는 냉매 분류실(6)에 있어서의 유로 확대 작용, 및 나선홈(51a)에 의한 선회 작용을 받아 더욱 세분화되므로, 냉매의 분류 특성이 더욱 향상된다.

(제14 실시 형태)

다음에, 본 발명의 제14 실시 형태에 대해서 도 14에 의거해 설명한다.

도 14에 도시하는 바와같이, 팽창 밸브의 기본적인 구조는, 밸브체(21)의 내부를 작용실(25)로 한 제2 실시 형태와 동일하다. 팽창 밸브는, 제1 조임부(30)의 상부(하류측)에 제3 조임부(65)를 구비한다. 팽창 밸브는, 또한, 제3 조임부(65)와 제1 조임부(30)의 사이에 확대 공간부(66)를 구비한다. 팽창 밸브는, 제1 조임부(30)의 하류측, 즉 작용실(25) 내에 제3 칸막이벽(67)을 구비함과 더불어, 제3 칸막이벽(67)의 하류측에 분류실부(25a)를 구비한다. 분류실부(25a)의 측벽에는, 분류관 설치 구멍(31)이 형성되고, 분류관 설치 구멍(31)에는, 분류관(32)이 접속되어 있다. 또한, 제3 칸막이벽(67)의 하방, 즉 제3 칸막이벽(67)과 제1 조임 부(30)의 사이에는, 확대 공간부(66)가 형성되어 있다.

제3 칸막이벽(67)의 중앙에는, 제3 밸브체(68)가 관통되는 관통 구멍이 형성되어 있다. 이 관통 구멍은, 제3 밸브 구멍(69)이며, 테이퍼 형상을 이루고 있다. 제3 밸브체(68)는, 밸브봉(27)의 중간부에 형성되어 있다. 제3 밸브체(68)는 제3 밸브 구멍(69) 내를 상하 방향으로 이동 가능하다. 제3 밸브체(68)는, 제3 밸브 구멍(69)와 함께 제3 조임부(65)를 형성한다. 제3 밸브체(68)는, 제3 밸브 구멍(69)과 대응하는 부분에 테이퍼면을 가지고 있다. 제3 밸브체(68)의 외주면에는, 나선홈이 형성되어 있다. 이에 따라, 제3 밸브체(68)와 제3 밸브 구멍(69)의 사이에는, 나선상 통로가 제3 조임부(65)로서 형성되어 있다. 제3 조임부(65)에서는, 밸브봉(27)이 세로 방향으로 이동하는데 수반해, 나선상 통로의 단면적 및 길이가 변화한다. 예를 들면, 냉동 부하가 작을 때, 나선상 통로의 단면적이 작고, 또한 나선상 통로가 길어지도록, 밸브봉(27)이 하방으로 이동한다. 그 결과, 제3 조임부(65)의 개방도가 작아져, 제3 조임부(65)를 흐르는 냉매의 유통 저항이 커진다. 이와 같이, 제3 조임부(65)의 개방도는, 밸브봉(27)의 세로 방향으로의 이동에 의해 변경 가능하다. 제1 조임부(30)는, 제2 실시 형태와 마찬가지로, 하벽(22)의 중앙에 형성된 제1 밸브 구멍(26)과, 제1 밸브 구멍(26)에 대해 진퇴 가능한 제1 밸브체(28)로 이루어진다. 제1 밸브체(28)는, 밸브봉(27)의 선단에 형성되어 있다. 제1 조임부(26)의 개방도는, 밸브봉(27)의 세로 방향으로의 이동에 의해 변경 가능하다.

이상, 제14 실시 형태의 팽창 밸브에서는, 입구 포트(23)로부터 단상의 액 냉매가 팽창 밸브에 유입하는 경우, 액 냉매가 제1 조임부(30)에서 감압된다. 제1 조임부(30)에서 감압된 냉매는, 확대 공간부(66)를 통과한 후, 제3 조임부(65)에서 더욱 감압되고 나서, 분류실부(25a) 내로 분무된다. 이 때문에, 분류실부(25a)에서는, 냉매가 중력의 영향을 받지 않고, 각 분류관(32)에 대해 균등하게 분류된다.

또, 냉매가 슬러그류 또는 플러그류로 되어 팽창 밸브에 유입하는 경우, 제1 조임부(30)를 액 냉매와 가스 냉매가 교대로 흐르므로, 냉매 흐름에 속도 변동 및 압력 변동이 생기기 쉬워진다. 그러나, 본 실시 형태에서는, 제1 조임부(30)의 하류 측에 확대 공간부(66)가 형성되어 있으므로, 확대 공간부(66) 내에 있어서 냉매 흐름의 분출 에너지가 확산되어, 냉매 흐름의 속도 변동 및 압력 변동이 완화된다. 또한, 제1 조임부(30)와 제3 조임부(65)가 직렬로 배치된 2단 조임부에 의해서, 냉매 흐름의 분출 에너지가 저감되어, 냉매 흐름의 속도 변동 및 압력 변동이 완화된다. 또, 나선상 통로에 의해서, 제3 조임부(65)를 통과하는 냉매 흐름의 방향이 일정하게 된다. 또한, 분류실부(25a)가 확대 공간부로서 작용하기 때문에, 분류실부(25a)에 있어서 냉매 흐름의 분출 에너지가 확산되어, 냉매 흐름의 속도 변동 및 압력 변동이 완화되어 불연속 냉매 유동음이 저감된다.

또한, 제1 조임부(30)로부터 분출된 냉매 흐름은, 확대 공간부(66)에 있어서 유로 확대 작용을 받아, 제3 조임부(65)에 있어서 조임 작용을 받는다. 이에 따라, 냉매 중의 기포가 세분화되므로, 분류실부(25a)에 있어서의 냉매의 분류 특성이 더욱 향상된다.

(제15 실시 형태)

다음에, 본 발명의 제15 실시 형태에 대해서 도 15에 의거해 설명한다.

도 15에 도시하는 바와같이, 팽창 밸브의 기본적 구조는, 밸브체(21)의 내부를 작용실(25)로 한 제2 실시 형태와 동일하다. 팽창 밸브는, 제1 조임부(30)의 하류측에 난류 생성 부재를 구비한다. 난류 생성 부재에는, 제1 밸브 구멍(26)의 축선을 중심으로 선회하는 나선홈(72a)이 형성되어 있다. 팽창 밸브는, 제2 실시 형태와 마찬가지로, 제1 조임부(30)의 하류측에 작용실(25)을 구비하고, 작용실(25)의 하방에 소경부(71)를 구비한다. 분류실부(25a)의 측벽에는, 분류관 설치 구멍(31)이 형성되고, 분류관 설치 구멍(31)에는, 분류관(32)이 접속되어 있다.

밸브봉(27)은, 소경부(71)와 대응하는 부분에 난류 생성 부재(72)를 가지고 있다. 난류 생성 부재(72)의 외주면에는, 나선홈(72a)이 형성되어 있다. 난류 생성 부재(72)는, 제1 밸브체(28)의 상부(하류측)에 위치하고 있다. 난류 생성 부재(72)는, 제11 실시 형태의 제3 밸브체(68)와 마찬가지로, 밸브봉(27)의 중간 위치의 직경을 크게 한 부분이다. 본 실시 형태에서는, 난류 생성 부재(72)의 외주면과 소경부(71)의 내면의 간극은, 조임 작용을 일으킬만큼 작지 않다. 따라서, 난류 생성 부재(72)의 주위를 흐르는 냉매는, 나선홈(72a)에 의해 선회 작용을 받는데, 조임 작용은 받지 않는다.

본 실시 형태의 팽창 밸브에 의하면, 입구 포트(23)로부터 단상의 액 냉매가 유입되는 경우, 제2 실시 형태와 마찬가지로, 냉매가 작용실(25)에 분무된 후, 난류 생성 부재(72)의 주위를 통과함으로써, 각 분류관(32)에 대해 균등하게 분류된다.

또한, 입구 포트(23)로부터 냉매가 슬러그류 또는 플러그류가 되어 팽창 밸브에 유입하는 경우, 제1 조임부(30)를 액 냉매와 가스 냉매(기포)가 교대로 흐르므로, 냉매 흐름에 속도 변동 및 압력 변동이 생기기 쉬워진다. 그러나, 본 실시 형태에서는, 작용실(25)에 있어서 유로가 확대되므로, 냉매 흐름의 분출 에너지가 확산된다. 또한, 나선홈(72a)에 의해 선회 작용을 받으므로, 냉매 흐름의 분출 에너지도 저감된다. 이와 같이 하여, 냉매 흐름의 속도 변동 및 압력 변동이 완화되어, 불연속 냉매 유동음이 저감된다. 또, 제1 조임부(30)로부터 분출된 냉매는, 나선홈(72a)에 의해 선회되므로, 냉매 흐름 중의 기포는 더욱 세분화된다. 따라서, 분류실부(25a)에 있어서의 냉매 흐름의 분류 특성이 더욱 향상된다.

(제16 실시 형태)

다음에, 본 발명의 제16 실시 형태에 대해서 도 16 및 도 17에 의거해 설명한다.

도 16 및 도 17에 나타내는 바와같이, 팽창 밸브의 기본적 구조는, 밸브체(21)의 내부를 작용실(25)로 한 제2 실시 형태와 같다. 팽창 밸브는, 제1 조임부(30)의 상부(하류측)에 제3 조임부(75)를 구비한다. 제3 조임부(75)는, 복수의 통로에 의해 형성되어 있다. 이 팽창 밸브에서는, 밸브체(21)의 하벽(22)의 두께가 커진다. 하벽(22)의 중앙에는, 상방에서 하방을 향함에 따라 축경되는 테이퍼 형상의 제3 밸브 구멍(76)과, 제3 밸브 구멍(76)보다도 직경이 작은 제1 밸브 구멍(26)과, 제1 밸브 구멍(26)보다도 직경이 큰 입구 포트(23)가 형성되어 있다. 따라서, 본 실시 형태의 하벽(22)의 세로 방향의 두께는, 제2 실시 형태보다도 커 진다.

밸브봉(27)은, 제3 밸브 구멍(76)과 대응하는 부분에 제3 밸브체(77)를 가지고 있다. 제3 밸브체(77)의 외주면은, 하방을 향함에 따라 축경되는 테이퍼 형상으로 형성되어 있다. 제3 밸브체(77)의 외주면에는, 도 17에 나타내는 바와같이, 복수의 홈(78)이 설치되어 있다. 각 홈(78)은, 일정한 깊이를 가지고, 또한 단면 삼각형상을 가지고 있다. 각 홈(78)은, 제3 밸브체(77)의 외주면에 등간격을 두고 형성되어 있다. 제3 밸브체(77)는, 제3 밸브 구멍(76)의 내면과의 사이에 소정의 간격을 유지하면서, 세로 방향으로 이동 가능하다. 제3 밸브체(77)와 제3 밸브 구멍(76)이 제3 조임부(75)를 형성하고 있다. 본 실시 형태의 제3 조임부(75)에서는, 밸브체(21)와 제3 밸브체(77)가 완전하게 분리되어 있지 않다. 그러나, 제3 조임부(75)에는, 홈(78)에 의해서, 세로 방향으로 연장되는 복수의 조임 통로가 형성되어 있다.

본 실시 형태에서는, 입구 포트(23)로부터 단상의 액 냉매가 팽창 밸브에 유입하는 경우, 액 냉매가 제1 조임부(30)에 의해 감압된다. 제1 조임부(30)에서 감압된 냉매는 제3 조임부(75)에 의해 더욱 감압되며, 제3 조임부(75)로부터 작용실(25) 내로 분무된다. 이 때문에, 작용실(25)에 있어서, 냉매는 중력의 영향을 받지 않고, 각 분류관(32)에 대해 균등하게 분류된다.

또한, 입구 포트(23)로부터 냉매가 슬러그류 또는 플러그류가 되어 팽창 밸브가 유입하는 경우, 제1 조임부(30)를 액 냉매와 가스 냉매(기포)가 교대로 흐르므로, 냉매 흐름에 속도 변동 및 압력 변동이 생기기 쉬워진다. 그러나, 본 실시 형태에서는, 제1 조임부(30)와 제3 조임부(75)가 직렬로 배치된 2단 조임부에 의해서, 냉매 흐름의 분출 에너지가 저감된다. 또, 제3 조임부(75)는 복수의 조임 통로로 이루어지므로, 그에 따라, 냉매 흐름의 분출 에너지가 분산된다. 따라서, 냉매 흐름의 속도 변동 및 압력 변동이 더욱 완화되어 불연속 냉매 유동음이 저감된다.

또한, 냉매 흐름은, 제3 조임부(75)에 의한 조임 작용, 및 각 조임 통로의 입구 및 출구에 있어서의 분산 및 집합 작용을 받는다. 이에 따라, 제1 조임부(30)로부터 분출된 냉매 흐름 중의 기포가 세분화되므로, 작용실(25)에 있어서의 냉매 흐름의 분류 특성은 더욱 향상된다.

(제17 실시 형태)

다음에, 본 발명의 제17 실시 형태에 대해서 도 18에 의거해 설명한다.

도 18에 도시하는 바와같이, 팽창 밸브의 기본적 구조는, 밸브 본체(21)의 내부를 작용실(25)로 한 제2 실시 형태와 동일하다. 팽창 밸브는, 제1 조임부(30)의 상류측에 기포 세분화 수단으로서 확대 공간부(81) 및 제2 조임부(82)를 구비한다. 본 실시 형태의 팽창 밸브는, 밸브 본체(21) 내의 공간을 상부와 하부로 나누는 제1 칸막이벽(83)을 구비한다. 제1 칸막이벽(83)의 중앙에는, 제1 밸브 구멍(26)이 형성되어 있다. 또한, 제1 칸막이벽(83)의 하부, 즉 제1 조임부(30)의 상류측에는, 기포 세분화 수단으로서 확대 공간부(81) 및 제2 조임부(82)가 설치되어 있다. 확대 공간부(81)의 하벽(84)의 중앙에는, 밸브봉(27)의 축선을 따라서 연장되는 직선상의 제2 밸브 구멍(85)이 형성되어 있다. 이 제2 밸브 구멍(85)과 제2 밸브체(86)로 제2 조임부(82)가 형성되어 있다. 제2 밸브체(86)는, 밸브 본체(21)의 하벽(22)으로부터 상방을 향해 연장되는 난류 생성 부재의 상부를 형성하고 있다. 제2 밸브체(86)는, 대략 원기둥체로 이루어지고, 제2 밸브 구멍(85) 내에 있어서, 밸브체(21)와의 사이에 소정의 간극을 두고 배치되어 있다. 또한, 제2 밸브체(86)의 외주면에는, 나선홈이 형성되어 있다. 이 나선홈에 의해서, 제2 밸브체(86)와 제2 밸브 구멍(85)의 사이에는, 나선상 통로가 제2 조임부(82)로서 형성되어 있다. 제2 조임부(82)는, 개방도가 일정한 조임부이다.

본 실시 형태의 팽창 밸브에서는, 입구 포트(23)로부터 단상의 액 냉매가 팽창 밸브에 유입하는 경우, 액 냉매는, 제2 조임부(82) 및 제1 조임부(30)에 의해 감압된다. 제1 조임부(30)에서 감압된 냉매는, 제1 조임부(30)로부터 작용실(25) 내로 분무된다. 이 때문에, 작용실(25)에 있어서는, 냉매 흐름이 중력의 영향을 받지 않고, 각 분류관(32)에 대해 균등하게 분류된다.

또, 입구 포트(23)로부터 냉매 흐름이 슬러그류 또는 플러그류가 되어 팽창 밸브에 유입하는 경우, 제2 조임부(82)를 통과할 때에 냉매 흐름 중의 기포가 세분화된다. 또, 확대 공간부(81)에 있어서의 유로의 확대에 의해, 제2 조임부(82)를 통과 후의 냉매 흐름의 분출 에너지가 분산된다. 또한, 제1 조임부(30)로 흐르는 냉매 흐름의 기포가 세분화되므로, 냉매 흐름이 연속화되어, 불연속 냉매 유동음이 저감된다. 특히, 제2 조임부(82)는 나선상 통로로 이루어지므로, 조임 통로를 길게 할 수 있다. 이에 따라, 냉매 흐름의 방향이 일정하게 되어, 기포 세분화 효과가 향상된다.

또, 이와 같이 하여 냉매 흐름이 연속화되면, 제1 조임부(30)를 통과하는 냉매 흐름의 속도 변동 및 압력 변동이 완화된다. 또한, 제2 및 제1 조임부(82, 30)로부터 2단 조임이 형성되므로, 각 조임부에 의해 냉매 흐름의 분출 에너지가 저감되어, 냉매 흐름의 속도 변동 및 압력 변동이 보다 완화된다. 또한, 확대 공간부(81)에 있어서의 유로 확대에 의해, 제2 조임부(82)를 통과 후의 냉매 흐름의 분출 에너지가 확산된다. 따라서, 냉매 흐름의 속도 변동 및 압력 변동이 더욱 완화되어, 불연속 냉매 유동음이 한층 더 저감된다.

(제18 실시 형태)

다음에, 본 발명의 제18 실시 형태에 대해 도 19에 의거해 설명한다.

도 19에 도시하는 바와같이, 팽창 밸브의 기본적 구조는, 밸브체(21)의 내부를 작용실(25)로 한 제2 실시 형태와 동일하다. 팽창 밸브는, 제1 조임부(30)의 상류측에 기포 세분화 수단으로서의 교란 발생부를 구비한다. 본 실시 형태의 팽창 밸브는, 기포 세분화 수단이 다른 이외는, 제17 실시 형태와 동일하다. 팽창 밸브는, 밸브 본체(21) 내의 공간을 상부와 하부로 나누는 제1 칸막이벽(83)을 구비한다. 제1 칸막이벽(83)의 하부(제1 조임부(30)의 상류측)에는, 공간부(91)가 형성되어 있다. 이 공간부(91)에는, 제1 조임부(30)에 유입하는 냉매 흐름을 선회시키기 위한 교란 발생부가 형성되어 있다. 교란 발생부는, 밸브체(21)의 하벽(22)으로부터 상방을 향해서 연장되는 난류 생성 부재(92)로 이루어진다. 난류 생성 부재(92)의 표면에는, 나선홈(92a)이 형성되어 있다. 난류 생성 부재(92)의 상단부는 원추상으로 형성되어 있다.

본 실시 형태의 팽창 밸브에서는, 입구 포트(23)로부터 단상의 액 냉매가 팽창 밸브에 유입하는 경우, 냉매는, 난류 생성 부재(92)의 주위를 통과한 후, 제1 조임부(30)에서 감압되어, 제1 조임부(30)로부터 작용실(25) 내로 분무된다. 이 때문에, 작용실(25)에 있어서, 냉매 흐름은 중력의 영향을 받지않고, 각 분류관(32)에 대해 균등하게 분류된다.

또한, 입구 포트(23)로부터 냉매 흐름이 슬러그류 또는 플러그류가 되어 팽창 밸브에 유입하는 경우, 냉매 흐름은, 난류 생성 부재(92)의 주위를 통과함으로써 선회된다. 이에 따라, 냉매 흐름이 교란되므로, 냉매 흐름 중의 기포가 세분화된다. 따라서, 제1 조임부(30)를 유통하는 냉매 흐름이 연속화되어, 냉매 흐름의 속도 변동 및 압력 변동이 완화된다. 따라서, 불연속 냉매 유동음이 저감된다.

(제19 실시 형태)

다음에, 본 발명의 제19 실시 형태에 대해서 도 20에 의거해 설명한다.

도 20에 도시하는 바와같이, 팽창 밸브는, 제1 실시 형태에 있어서의 냉매 분류실(6)의 분류관 설치 구멍(11)의 위치를 변경한 것이다. 제1 조임부(10)와 대향하는 밸브체(1)의 벽체에는, 4개의 분류관 설치 구멍(11)이 형성되어 있다. 각 분류관 설치 구멍(11)은, 제1 조임부(10)의 축심을 중심으로 하는 원주상에 대략 등간격으로 배치되어 있다. 각 분류관(12)은, 각 분류관 설치 구멍(11)에 설치됨으로써, 밸브 본체(21)의 벽면에 대해 대략 직각으로 부착된다.

본 실시 형태의 팽창 밸브에서는, 냉매 흐름의 분류 특성에 대해서, 제1 실시 형태의 경우와 동일한 효과를 가진다. 즉, 제1 조임부(10)로부터 냉매 분류 실(6)로 냉매가 분무되므로, 냉매는 중력의 영향을 받지않고, 각 분류관(12)에 대해서 균등하게 분류된다. 또한, 제1 조임부(10)는, 냉매 분류기에 있어서 조임부로서도 작용한다. 이 때문에, 냉동 부하의 증감에 따라 적절한 조임도가 부여되므로, 냉매 흐름의 분류 특성이 한층 더 향상된다.

또한, 본 실시 형태의 팽창 밸브에서는, 냉매 유동음에 대해서도, 제1 실시 형태의 경우와 동일한 작용 효과를 가진다. 즉, 입구 포트(2)로부터 냉매가 슬러그류 또는 플러그류가 되어 팽창 밸브에 유입하는 경우, 냉매 분류실(6)에 있어서 냉매 흐름의 분출 에너지가 확산되므로, 냉매 흐름의 속도 변동 및 압력 변동이 완화되어, 불연속 냉매 유동음이 저감된다. 또한, 냉매가 역방향으로 흐르는 경우, 즉 난방 운전 개시 시에 있어서 각 분류관(12)으로부터 기액 2상 흐름이 팽창 밸브에 유입하는 경우에도, 냉매 유동음이 저감된다.

또한, 본 실시 형태의 팽창 밸브는, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 종래의 밸브실의 구성을 유지하면서, 냉매 분류실(6)이 설계되므로, 냉매 분류실(6)의 설계에 대한 제약이 적다. 또한, 본 실시 형태에서는, 복수의 분류관(12)을, 팽창 밸브의 축선 주위에 가늘고 길게 묶은 상태에서, 각 분류관 설치 구멍(11)에 설치할 수 있다.

(제20 실시 형태)

다음에, 본 발명의 제20 실시 형태에 대해서 도 21에 의거해 설명한다.

도 21에 도시하는 바와같이, 팽창 밸브는, 제19 실시 형태에 있어서의 냉매 분류실(6)의 분류관 설치 구멍(11)의 위치를 변경한 것이다. 본 실시 형태에서는, 분류관 설치 구멍(11)은, 냉매 분류실(6)을 구성하는 밸브체(1)의 측벽에 형성되어 있다. 분류관 설치 구멍(11)은, 제1 조임부(10) 부근에 형성되고, 분류관 설치 구멍(11)에는, 분류관(12)이 설치되어 있다. 냉매 분류실(6)은, 이 분류관(12)을 통해 개구되어 있다. 이 경우, 제1 조임부(10)로부터 분출된 냉매 흐름은, 도 21의 파선으로 표시하는 바와같이, 제1 조임부(10)와 대향하는 벽면에 충돌하고, 반전하고 나서, 분류관(12)을 통해 팽창 밸브 외로 송출된다.

이상, 제20 실시 형태의 팽창 밸브에서는, 제1 조임부(10)로부터 분출되는 냉매 흐름이 분류관(12)에 직접 유입되지 않고, 반전한 후에 분류관(12)에 유입한다. 이에 따라, 팽창 밸브에 유입하는 기액 2상 흐름의 변동의 영향을 받기 어렵게 할 수 있어 분류관(12)의 입구에 있어서의 냉매 흐름의 속도를 느리게 할 수 있다. 이들 작용에 의해, 냉매 분류실(6)에 있어서의 냉매 흐름의 분류 특성이 양호해진다.

(제21 실시 형태)

다음에, 본 발명의 제21 실시 형태에 대해서 도 22에 의거해 설명한다.

도 22에 도시하는 바와같이, 팽창 밸브는, 제20 실시 형태의 냉매 분류실(6)에 있어서의 제1 조임부(10)와 대향하는 벽면의 형상을 변경한 것이다. 본 실시 형태에 있어서, 밸브체(1)는, 제1 조임부(10)와 대향하는 벽면에 가이드부를 구비한다. 가이드부는, 제1 조임부(10)로부터 분출된 냉매 흐름을 가로 방향으로 확산하고, 원활하게 반전시키기 위한 것이다. 가이드부는, 원추상의 돌출부(95)와, 돌출부(95)의 주변에 설치된 원호면(96)으로 이루어진다. 돌출부(95)는, 제1 조임 부(10)와 대향하는 벽면에 설치되고, 원호면(96)은, 돌출부(95)로부터 냉매 분류실(6)의 코너부에 걸쳐 설치되어 있다.

본 실시 형태에 의하면, 제1 조임부(10)로부터 분출된 냉매 흐름의 방향이 변경될 때에 생기는 교란을 억제할 수 있다. 따라서, 입구 포트(2)로부터 냉매 흐름이 기액 2상 흐름으로서 팽창 밸브에 유입하는 경우, 가이드부에 의해 냉매 흐름의 방향이 원활하게 변경되므로, 냉매 흐름의 분출 에너지가 저감되어, 냉매 흐름 중의 기포가 세분화된다. 따라서, 냉매 유동음이 저감된다.

(제22 실시 형태)

다음에, 본 발명의 제22 실시 형태에 대해서 도 23에 의거해 설명한다.

도 23에 도시하는 바와같이, 팽창 밸브는, 제2 실시 형태에 있어서의 냉매 분류실(6)의 형상 및 분류관 설치 구멍(11)의 설치 위치를 변경한 것이다. 본 실시 형태에 있어서, 냉매 분류실(6)에서는, 제1 조임부(10)의 축심을 중심으로 하여 직경 방향(가로 방향)의 치수가, 제1 조임부(10)의 축심 방향(세로 방향)의 치수보다도 크게 설정되어 있다. 즉, 냉매 분류실(6)은, 팽창 밸브의 축선을 중심으로 직경 방향으로 확대되도록 형성되어 있다. 분류관 설치 구멍(11)은, 제1 조임부(10) 부근에 있어서 밸브체(1)의 외주부에 설치되고, 이 분류관 설치 구멍(11)에, 분류관(12)이 설치되어 있다. 냉매 분류실(6)은, 이 분류관(12)을 통해 개구되어 있다.

본 실시 형태에 의하면, 제1 조임부(10)로부터 분출되는 냉매 흐름이 분류관(12)에 직접 유입하기 어려워진다. 따라서, 제20 실시 형태와 동일한 효과를 가 지므로, 냉매 분류실(6)에 있어서의 냉매 흐름의 분류 특성이 양호해진다.

(제23 실시 형태)

다음에, 본 발명의 제23 실시 형태에 대해서 도 24에 의거해 설명한다.

도 24에 도시하는 바와같이, 팽창 밸브는, 제22 실시 형태에 있어서의 분류관 설치 구멍(11) 및 분류관(12)의 설치 위치를 변경한 것이다. 본 실시 형태에 있어서, 분류관 설치 구멍(11)은, 제1 조임부(10)와 대향하는 밸브 본체(1)의 벽체에 설치되고, 이 분류관 설치 구멍(11)에, 분류관(12)이 설치되어 있다. 분류관(12)은 분류관 설치 구멍(11)에 삽입 통과 및 고정됨과 더불어, 냉매 분류실(6) 내에 있어서의 제1 조임부(10) 부근의 벽면 근방에까지 연장되어 있다.

본 실시 형태에 의하면, 도 24의 파선으로 표시하는 바와같이, 냉매 흐름은, 제1 조임부(10)로부터 분출된 후, 반전하여 상방을 향하고, 분류관(12)의 입구에 유입된다. 따라서, 제22 실시 형태와 동일한 작용 효과를 가진다. 또한, 복수의 분류관(12)을 팽창 밸브의 축선을 따라서 일정하게 부착할 수 있다.

(제24 실시 형태)

다음에, 본 발명의 제24 실시 형태에 대해서 도 25에 의거해 설명한다.

도 25에 도시하는 바와같이, 팽창 밸브는, 제22 실시 형태의 냉매 분류실(6)에 있어서의 제1 조임부(10)와 대향하는 벽면의 형상을 변경한 것이다. 본 실시 형태에 있어서, 제1 조임부(10)와 대향하는 벽면에는, 가이드부가 형성되어 있다. 가이드부는, 제1 조임부(10)로부터 분출된 냉매 흐름을 가로 방향으로 확산하고, 더욱 원활히 반전시키기 위한 것이다. 가이드부는, 원추상의 돌출부(101)와, 돌출 부(101)의 주변에 설치된 곡면부(102)로 이루어진다. 돌출부(101)는, 제1 조임부(10)와 대향하는 벽면에 설치되고, 곡면부(102)는, 돌출부(101)로부터 냉매 분류실(6)의 코너부에 걸쳐 형성되어 있다.

본 실시 형태에 의하면, 제1 조임부(10)로부터 분출된 냉매 흐름의 방향이 변경될 때에 생기는 교란을 억제할 수 있다. 따라서, 입구 포트(2)로부터 냉매 흐름이 기액 2상 흐름으로서 유입되는 경우, 가이드부에 의해 냉매 흐름의 방향이 원활하게 변경되므로, 냉매 흐름의 분출 에너지가 저감되어 냉매 흐름 중의 기포가 세분화된다. 따라서, 냉매 유동음이 저감된다.

(제25 실시 형태)

다음에, 본 발명의 제25 실시 형태에 대해서 도 26에 의거해 설명한다.

도 26에 도시하는 바와같이, 팽창 밸브는, 제2 실시 형태에 있어서, 작용실(25) 내에 유입한 냉매 흐름을 반전시키도록 변경한 것이다. 본 실시 형태에 있어서, 분류관 설치 구멍(31)은, 작용실(25)을 구성하는 밸브 본체(21)의 측벽에 설치되어 있다. 분류관 설치 구멍(31)은, 제1 조임부(30) 부근, 즉 작용실(25)의 하방에 설치되고, 분류관 설치 구멍(31)에 분류관(32)이 설치되어 있다. 작용실(25)은, 이 분류관(12)을 통해 개구되어 있다. 이와 같이 하여, 제1 조임부(30)로부터 분출된 냉매 흐름은, 파선으로 표시하는 바와같이, 밸브봉(27)과 밸브체(21)의 외주벽의 사이에 분출되고, 구동부(103)와 작용실(25)을 나누는 격벽(104)에 충돌하여, 반전되고 나서, 분류관(32)에 유입한다.

본 실시 형태에 의하면, 제2 실시 형태의 경우와 마찬가지로, 밸브실이 냉매 분류실로서 겸용되므로, 팽창 밸브의 소형화가 도모된다. 또한, 분류관 설치 구멍(31)이 제1 조임부(30) 부근에 배치되어 있으므로, 제1 조임부(30)로부터 분출된 냉매 흐름이 분류관(32)에 직접 유입하지 않고, 반전되고 나서 분류관(32)에 유입한다. 이에 따라, 냉매 흐름의 분류 특성이 향상되어, 냉매 유동음이 더욱 저감된다.

(제26 실시 형태)

다음에, 본 발명의 제26 실시 형태에 대해서 도 27에 의거해 설명한다.

도 27에 도시하는 바와같이, 팽창 밸브는, 제25 실시 형태에 있어서, 작용실(25)의 형상을 변경한 것이다. 즉, 본 실시 형태에 있어서, 작용실(25)에서는, 제1 조임부(30)의 축선을 중심으로 하여 직경 방향(가로 방향)의 치수가, 제1 조임부(30)의 축선 방향(세로 방향)의 치수보다도 크게 설정되어 있다. 즉, 작용실(25)은, 팽창 밸브의 축선을 중심으로 직경 방향으로 확대되도록 형성되어 있다.

본 실시 형태에 의하면, 제1 조임부(30)로부터 분출되는 냉매 흐름이 분류관(32)에 직접 유입하기 어려워진다. 따라서, 제25 실시 형태와 동일한 효과를 가지므로, 작용실(25)에 있어서의 냉매 흐름의 분류 특성이 양호해진다.

(제27 실시 형태)

다음에, 본 발명의 제27 실시 형태에 대해서 도 28에 의거해 설명한다.

도 28에 도시하는 바와같이, 팽창 밸브는, 제26 실시 형태에 있어서의 분류관 설치 구멍(31) 및 분류관(32)의 설치 위치를 변경한 것이다. 본 실시 형태에 있어서, 분류관 설치 구멍(31)은 제1 조임부(30)와 대향하는 벽체, 즉 작용실(25) 을 구성하는 밸브체(21)의 상벽에 설치되어 있다. 분류관 설치 구멍(31)에는, 분류관(32)이 삽입 통과 및 고정되어 있다. 작용실(25)은, 제1 조임부(30) 부근에 있어서 분류관(21)을 통해 개방되어 있다.

본 실시 형태에 의하면, 제1 조임부(30)로부터 분출된 냉매 흐름은, 도시하는 파선과 같이, 반전하고 나서 상방을 향하여, 분류관(32)의 입구에 유입한다. 따라서, 제26 실시 형태와 동일한 효과를 가짐과 더불어, 복수의 분류관(32)을 팽창 밸브의 축선을 따라서 일정하게 장착할 수 있다.

(제28 실시 형태)

다음에, 본 발명의 제28 실시 형태에 대해서 도 29에 의거해 설명한다.

도 29에 도시하는 바와같이, 팽창 밸브는, 제26 실시 형태의 작용실(25)에 있어서의 제1 조임부(30)와 대향하는 벽면의 형상을 변경한 것이다. 본 실시 형태에 있어서, 제1 조임부(30)와 대향하는 벽체는, 그 중앙부에, 구동부(103)와 작용실(25)을 나누는 격벽(104)을 구비한다. 격벽(104)의 주변부에는, 작용실(25)을 구성하는 밸브체(21)의 상벽이 설치되어 있다. 본 실시 형태에서는, 이러한 벽 구조에 의해서, 제1 조임부(30)로부터 분출된 냉매 흐름을 가로 방향으로 확산시키고, 더욱 원활하게 반전시키기 위한 가이드부가 구성되어 있다. 구체적으로, 가이드부는, 원추상의 돌출부(105)와, 돌출부(105)의 주변에 설치된 곡면부(106)로 이루어진다. 돌출부(105)는, 격벽(104)의 내측 가장자리에 설치되고, 곡면부(106)는, 돌출부(105)로부터 밸브 본체(21)의 측벽의 내면에 걸쳐 형성되어 있다.

본 실시 형태에 의하면, 제1 조임부(30)로부터 분출된 냉매 흐름의 방향이 변경될 때에 생기는 교란을 억제할 수 있다. 따라서, 액관(24)으로부터 냉매 흐름이 기액 2상 흐름으로서 팽창 밸브에 유입하는 경우, 가이드부에 의해, 냉매 흐름의 방향이 원활하게 변경된다. 이 때문에, 냉매 흐름의 분출 에너지가 저감되어, 냉매 흐름 중의 기포가 세분화되어, 냉매 유동음이 저감된다.

(제29 실시 형태)

다음에, 본 발명의 제29 실시 형태에 대해서 도 30에 의거해 설명한다.

도 30에 도시하는 바와같이, 팽창 밸브는, 제2 실시 형태에 있어서, 제1 조임부(30)와 분류관 설치 구멍(31)의 사이에, 냉매를 사행상으로 유통시키기 위한 사행류 생성부(107)를 구비한 것이다. 사행류 생성부(107)는, 밸브봉(27)의 대경부(108)에 형성되어 있다. 이에 따라, 제1 조임부(30)와 분류관 설치 구멍(31)의 사이에, 냉매 통로가 사행상으로 형성되어 있다.

본 실시 형태에 의하면, 제2 실시 형태의 경우와 마찬가지로, 밸브실이 냉매 분류실로서 겸용되므로, 팽창 밸브의 소형화가 도모된다. 또한, 사행류 생성부(107)에 의해 제1 조임부(30)로부터 분출된 냉매 흐름을 사행시킴으로써, 냉매를 분류관(32)에 직접 유입시키지 않도록 하고 있다. 이에 따라, 냉매 흐름의 분류 특성이 향상되고, 냉매 유동음이 저감된다.

(제30 실시 형태)

다음에, 본 발명의 제30 실시 형태에 대해서 도 31에 의거해 설명한다.

도 31에 도시하는 바와같이, 팽창 밸브는, 제29 실시 형태에 있어서의 사행류 생성부(107)를 개량한 것이다. 본 실시 형태에 있어서, 사행류 생성부(107)가 밸브봉(27)에 대경부(108)로 형성되는데 더하여, 작용실(25)을 구성하는 밸브체(21)의 내측 둘레 가장자리를 따라서 플랜지(flange)(109)이 설치되어 있다. 플렌지(109)는, 분류관 설치 구멍(31) 부근에 위치하고 있다. 이 플렌지의 내측 둘레 가장자리의 형상은, 통상은 매끄러운 내측 둘레 가장자리이지만, 냉매 흐름에 교란을 주기 때문에, 도 31(c)에 도시하는 톱니 형상이나, (d)에 도시하는 단차 형상이어도 된다.

이 플렌지에 의해, 대경부(108)의 주위를 통과하여 분류관 설치 구멍(31)에 유입하는 냉매의 흐름을 내향으로 편향시킬 수 있다. 이와 같이 하여 냉매 흐름을 사행시킴으로써, 냉매 흐름의 에너지를 소비시킬 수 있다. 따라서, 냉매 흐름의 분류 효과가 향상되어, 냉매 유동음이 한층 더 저감된다. 또한, 도 31(c), (d)에 도시하는 플렌지를 이용하면, 냉매 흐름이 한층 더 교란되므로, 냉매 중의 기포가 보다 작아진다. 이에 따라, 냉매 흐름의 분류 효과와 냉매 유동음의 저감 효과가 한층 더 발휘된다.

(제31 실시 형태)

다음에, 본 발명의 제31 실시 형태에 대해서 도 32에 의거해 설명한다.

도 32에 도시하는 바와같이, 팽창 밸브는, 제1 실시 형태에 있어서의 냉매 분류실(6)의 형상 및 분류관 설치 구멍(11)의 설치 위치를 변경한 것이다. 본 실시 형태에 있어서, 냉매 분류실(6)에서는, 제1 조임부(10)의 축심을 중심으로 한 직경 방향의 치수가, 제1 조임부(10)의 축심 방향의 치수보다도 크게 설정되어 있다. 또한, 냉매 분류실(6)은, 부채형으로 형성되어 있다. 제1 조임부(10)와 대향 하는 밸브 본체(1)의 벽체에는, 복수의 분류관 설치 구멍(11)이, 부채형의 원호를 따라서 등간격으로 설치되어 있다. 냉매 분류실(6)은, 이 분류관(12)을 통해 개구되어 있다. 본 실시 형태에 의하면, 제1 조임부(10)로부터 분출되는 냉매 흐름이 분류관(12)에 직접 유입하기 어려워지므로, 냉매 흐름의 우회 효과를 가진다.

(제32 실시 형태)

다음에, 본 발명의 제32 실시 형태에 대해서 도 33에 의거해 설명한다.

도 33에 도시하는 바와같이, 팽창 밸브는, 제31 실시 형태에 있어서, 분류관 설치 구멍(11)의 위치를 변경한 것이다. 본 실시 형태에 있어서, 냉매 분류실(6)의 측벽에, 분류관(12)이 설치되는 복수의 분류관 설치 구멍(11)이 형성되어 있다. 분류관(12)은, 각 냉매 분류실(6)의 측벽에 대해 직경 방향을 향해서 설치되어 있다. 냉매 분류실(6)은, 이들 분류관(12)을 통해 개구되어 있다. 본 실시 형태에 의하면, 제31 실시 형태와 대략 동일한 작용 효과를 가진다.

(제33 실시 형태)

다음에, 본 발명의 제33 실시 형태에 대해서 도 34에 의거해 설명한다.

도 34에 도시하는 바와같이, 팽창 밸브는, 제31 실시 형태에 있어서의 냉매 분류실(6)의 제1 조임부(10)와 대향하는 벽면의 형상을 변경한 것이다. 본 실시 형태에 있어서, 제1 조임부(10)와 대향하는 벽체는, 제1 조임부(10)로부터 분출된 냉매 흐름을, 밸브체(1)의 측벽 부근의 분류관 설치 구멍(11)을 향해서 가이드하는 가이드부를 형성하고 있다. 가이드부는, 제1 조임부(10)와 대향하는 벽면의 형상을 냉매 흐름의 흐름선을 따라서 만곡상으로 형성한 것이다. 본 실시 형태에서는, 제1 조임부(10)로부터 분출된 냉매 흐름의 방향이 변경될 때에 생기는 교란을 억제할 수 있다. 즉, 입구 포트(2)로부터 냉매 흐름이 기액 2상 흐름으로서 팽창 밸브에 유입하는 경우, 가이드부에 의해서, 냉매 흐름의 방향이 원활하게 변경된다. 이에 따라, 냉매 흐름의 분출 에너지가 저감되어, 냉매 흐름 중의 기포가 세분화되고, 냉매 유동음이 저감된다.

(제34 실시 형태)

다음에, 본 발명의 제34 실시 형태에 대해서 도 35에 의거해 설명한다.

도 35에 도시하는 바와같이, 팽창 밸브는, 제26 실시 형태에 있어서의 작용실(25)의 형상 및 분류관 설치 구멍(11)의 설치 위치를 변경한 것이다. 본 실시 형태에 있어서, 작용실(25)에서는, 제1 조임부(30)의 축심을 중심으로 한 직경 방향의 치수가, 제1 조임부(30)의 축심 방향의 치수보다도 크게 설정되어 있다. 작용실(25)은, 부채형으로 형성되어 있다. 제1 조임부(30)와 대향하는 작용실(25)의 벽면에는, 복수의 분류관 설치 구멍(31)이, 부채형의 원호를 따라서 등간격으로 설치되어 있다. 작용실(25)은, 분류관 설치 구멍(31)에 설치된 분류관(32)을 통해 개구되어 있다. 본 실시 형태에 의하면, 제1 조임부(30)로부터 분출되는 냉매 흐름이 분류관(32)에 직접 유입하기 어려워지므로, 냉매 흐름의 우회 효과를 가진다.

(제35 실시 형태)

다음에, 본 발명의 제35 실시 형태에 대해서 도 36에 의거해 설명한다.

도 36에 도시하는 바와같이, 팽창 밸브는, 제11 실시 형태에 있어서의 원반상의 다공질 투과재층(59)을 원통상의 다공질 투과재층(63)으로 변경한 것이다. 다공질 투과재층(63)의 소재로서, 발포 금속, 세라믹, 발포성 수지, 메쉬, 다공판등이 이용된다. 따라서, 본 실시 형태의 팽창 밸브는, 기본적으로는 제11 실시 형태와 동등한 작용을 가진다. 구체적으로는, 불연속 냉매 유동음이 저감되어, 냉매 분류실(6)에 있어서의 냉매 흐름의 분류 특성이 향상된다. 또한, 다공질 투과재층(63)에 의해, 냉매가 역방향으로 흐르는 경우에 생기는 제1 조임부(10)의 먼지 막힘을 억제할 수 있다.

(제36 실시 형태)

다음에, 제36 실시 형태에 대해서 도 37에 의거해 설명한다.

도 37에 도시하는 바와같이, 팽창 밸브는, 제35 실시 형태에 있어서의 원반상의 다공질 투과재층(63)을 메쉬 재료로 이루어지는 투과재층(64)으로 변경한 것이다. 투과재층(64)은 컵형상으로 형성되어 있다. 본 실시 형태에 의하면, 제11 및 제35 실시 형태와 동일한 작용 효과를 가진다. 구체적으로는, 불연속 냉매 유동음이 저감되어, 냉매 분류실(6)에 있어서의 냉매 흐름의 분류 특성이 향상된다. 또한, 투과재층(64)이 메쉬 재료로 이루어지므로, 냉매가 역방향으로 흐르는 경우에 생기는 제1 조임부(10)의 먼지 막힘을 억제할 수 있다.

(제37 실시 형태)

다음에, 본 발명의 제37 실시 형태에 대해서 도 38에 의거해 설명한다.

도 38에 도시하는 바와같이, 팽창 밸브는, 제26 실시 형태의 작용실(25) 내, 즉 제1 조임부(30)의 하류측에 다공질 투과재층(97)을 구비한 것이다. 팽창 밸브의 작용실(25) 내에는, 원통상의 다공질 투과재층(97)이 밸브봉(27)과 동축 상에 배치되어 있다. 다공질 투과재층(97)의 소재로서, 발포 금속, 세라믹, 발포성 수지, 메쉬, 다공판 등이 이용된다.

본 실시 형태의 팽창 밸브에 의하면, 제1 조임부(30)로부터 분출되는 냉매 흐름은, 제1 조임부(30)와 대향하는 벽면에 충돌 및 반전함과 더불어, 다공질 투과재층(97)을 통과한 후에 분류관(32)으로 향한다. 이 때, 냉매 흐름이 다공질 투과재층(97)을 통과할 때에, 냉매 흐름의 분출 에너지가 소모됨과 더불어, 냉매 중의 기포가 세분화되어 액 냉매와 기포가 혼합된다. 이에 따라, 냉매 흐름의 속도 변동 및 압력 변동이 완화되어, 불연속 냉매 유동음이 저감된다. 또한, 각 분류관(32)을 향하는 냉매 흐름의 유동 상태가 균일화되어, 작용실(25)에 있어서의 냉매 흐름의 분류 특성이 향상된다. 또한, 다공질 투과재층(97)에 의해, 냉매가 역방향으로 흐른 경우에 생기는 제1 조임부(30)의 먼지 막힘을 억제할 수 있다.

(제38 실시 형태)

다음에, 본 발명의 제38 실시 형태에 대해서 도 39에 의거해 설명한다.

도 39에 도시하는 바와같이, 팽창 밸브에서는, 제18 실시 형태와 마찬가지로, 밸브체(21)의 내부가, 제1 칸막이벽(83)에 의해 상실과 하실로 나누어져, 상실(제1 조임부의 하류측)이 작용실(25)로서 형성되고, 하실(제1 조임부의 상류측)이 공간부(91)로서 형성되어 있다. 밸브 본체(21)의 공간부(91)에 있어서, 제1 조임부의 상류측에는, 기포 세분화 수단으로서 원통상의 다공질 투과재층(98)이 설치되어 있다. 다공질 투과재층(98)의 소재로서, 발포 금속, 세라믹, 발포성 수지, 메쉬, 다공판 등이 이용된다.

본 실시 형태의 팽창 밸브에 의하면, 입구 포트(23)로부터 냉매 흐름이 슬러그류 또는 플러그류가 되어 팽창 밸브에 유입하는 경우, 냉매 흐름이 다공질 투과재층(98)을 통과함으로써, 냉매 흐름 중의 기포가 세분화되므로, 불연속 냉매 유동음이 저감된다. 또한, 다공질 투과재층(98)에 의해, 냉매 중의 이물이 제거되므로, 필터로서의 기능을 발휘할 수 있다.

(제39 실시 형태)

다음에, 본 발명의 제39 실시 형태에 대해서 도 40에 의거해 설명한다.

도 40에 도시하는 바와같이, 본 실시 형태의 팽창 밸브는, 로터리형 팽창 밸브이다. 팽창 밸브는, 원통상의 케이싱(111)을 구비하고, 케이싱(111) 내에는, 로터리형 밸브체(112)를 수납하는 밸브실(113)이 형성되어 있다. 밸브체(112)는, 케이싱(111)과 동 축 상에 배치되어 있다. 밸브체(112)는, 케이싱(111)의 상부에 배치되는 구동 장치(도시하지 않음)에 의해, 케이싱(111)의 내주면에 대해 슬라이드 및 회전 가능하다. 도 40(b)에 도시하는 원호상의 화살표는, 밸브체(12)의 회전 방향을 나타낸다. 또한, 밸브체(112)의 표면에 있어서, 소정의 회전 각도에 대응하는 부분에는, 세로로 긴 홈으로 이루어지는 밸브 통로(114)가 형성되어 있다. 케이싱(111)에는, 액관(115)을 접속하는 연통 구멍(116)과, 관 형상의 냉매 분류실(117)을 접속하는 연통 구멍(118)이, 케이싱(111)의 축선을 중심으로 하여 동일 각도의 위치에 형성되어 있다. 양 연통 구멍(116, 118)은, 상기 각 실시 형태에 있어서의 밸브 구멍에 상당한다. 양 연통 구멍(116, 118)과 밸브 통로(114)의 겹침 각도(θ)에 따라 조임도가 조절된다. 따라서, 본 실시 형태에서는, 양 연통 구멍(116, 118) 및 홈 형상의 밸브 통로(114)로부터, 제1 및 제2 조임부가 구성되어 있다.

냉매 분류실(117)은, 케이싱(111)의 하부로부터 수평 방향으로, 즉 케이싱(111)의 축선과 직교하는 방향으로 연장되는 관 형상체 내에 설치되어 있다. 그 관 형상체의 선단부에는, 4개의 분류관 설치 구멍(119)이, 동 관 형상체의 외주면을 따라서 등간격으로 형성되어 있다. 각 분류관 설치 구멍(119)에는, 분류관(120)이 각각 접속되어 있다.

본 실시 형태의 팽창 밸브에 의하면, 액관(115)으로부터 유입하는 액 냉매의 감압 레벨은, 밸브 통로(114)와 양 연통 구멍(116, 118)의 겹침 각도(θ)에 따라 조정된다. 양 조임부에 의해 감압된 냉매는, 저압의 기액 2상 흐름이 되어, 연통 구멍(118)으로부터 냉매 분류실(117) 내로 분무된다. 또한, 분류관 설치 구멍(119)이 연통 구멍(118)으로부터 이간되어 배치되어 있으므로, 연통 구멍(118)으로부터 분출된 냉매 흐름은, 분류관(120)의 입구에 직접 도달하지 않는다. 이 때문에, 냉매 분류실(117)에 있어서 냉매 흐름은 중력이나 직접 분무의 영향을 받지 않고, 각 분류관(120)에 대해서 균등하게 분류된다.

또한, 액관(115)으로부터 액 냉매가 슬러그류 또는 플러그류가 되어 팽창 밸브에 유입하는 경우, 조임부를 액 냉매와 가스 냉매(기포)가 교대로 흐르므로, 냉매 흐름에 속도 변동 및 압력 변동이 생기기 쉽고, 불연속 냉매 유동음이 발생하기 쉬워진다. 본 실시 형태에 의하면, 양 연통 구멍(116, 118)과 밸브 통로(114)로 이루어지는 조임부의 하류측에 냉매 유로를 확대하는 냉매 분류실(117)이 형성되어 있으므로, 냉매 분류실(117) 내에 있어서 조임부를 통과 후의 냉매 흐름의 분출 에너지가 확산된다. 이 결과, 냉매 흐름의 속도 변동 및 압력 변동이 완화되어 불연속 냉매 유동음이 억제된다.

(제40 실시 형태)

다음에, 본 발명의 제40 실시 형태에 대해 도 41에 의거해 설명한다.

도 41에 도시하는 바와같이, 팽창 밸브는, 제39 실시 형태에 있어서의 냉매 분류실(117)의 형상 및 분류관 설치 구멍(119)의 설치 위치를 변경한 것이다. 본 실시 형태에 있어서, 냉매 분류실(117)은, 연통 구멍(118)을 중심으로 하여 직경 방향으로 확대되는 부채형상으로 형성되어 있다. 그리고, 냉매 분류실(117)을 구성하는 벽체에는, 복수의 분류관 설치 구멍(119)이, 부채형의 원호를 따라서 등간격으로 설치되어 있다. 각 분류관 설치 구멍(119)에는, 분류관(119)이 삽입 통과 및 고정되어 있다. 그리고, 냉매 분류실(117)은, 이 분류관(120)을 통해 개구되어 있다. 본 실시 형태에 의하면, 제39 실시 형태와 동일한 효과를 가진다. 또한, 제39 실시 형태와는 달리, 복수의 분류관(120)을 동일 방향(세로 방향)을 향해서 냉매 분류실(117)에 접속할 수 있다.

(제41 실시 형태)

다음에, 본 발명의 제41 실시 형태에 대해서 도 42에 의거해 설명한다. 본 실시 형태의 팽창 밸브는, 기본적으로는 제1 실시형에 있어서의 냉매 분류실을 크게 하고, 냉매 분류실 내에 별도의 밸브실을 구비한 것이다.

도 42에 도시하는 바와같이, 팽창 밸브는, 밸브실(121)을 형성하는 원통상의 제1 용기(122)와, 냉매 분류실(123)을 형성하는 원통상의 제2 용기(124)를 구비한 이중 케이싱 구조를 가지고 있다. 제1 용기(122)는, 제1 실시 형태에 있어서의 밸브실의 구성과 대략 동일하다. 제1 용기(122)의 측면에는, 입구 포트(125)가 형성되고, 입구 포트(125)에는, 액관(126)이 접속되어 있다. 액관(126)은, 제2 용기(124)의 외주벽을 관통하고 있다. 또한, 밸브실(121) 내에는, 선단에 제1 밸브체(니들 밸브)(127)를 구비한 밸브봉(128)이 수납되어 있다. 제1 용기(122)의 저벽에는, 제1 밸브 구멍(129)이 형성되어 있다. 밸브봉(128)은, 구동부(122a) 내의 구동 장치(도시하지 않음)에 의해 제1 밸브 구멍(129)에 대해 진퇴 가능하다. 본 실시 형태에 있어서, 밸브봉(128)의 제1 밸브체(127)와 제1 밸브 구멍(129)으로 제1 조임부(130)가 구성되어 있다.

냉매 분류실(123)에는, 제1 용기(122)의 전체가 수납되어 있다. 냉매 분류실(123)은, 제1 밸브 구멍(129)을 통해 밸브실(121)에 연통되어 있다. 분류관 설치 구멍(31)은, 냉매 분류실(123)의 상방에 설치되고, 분류관 설치 구멍(131)에는, 분류관(132)이 설치되어 있다. 이 팽창 밸브에서는, 제1 조임부(130)로부터 분출된 냉매 흐름이 냉매 분류실(123)의 저벽에 분무되어, 냉매 흐름의 방향이 하방으로부터 상방으로 변경되고 나서, 제1 용기(122)와 제2 용기(124)의 사이를 통과하여 분류관(132)에 유입한다.

본 실시 형태의 팽창 밸브에 의하면, 액관(126)으로부터 유입하는 액 냉매는, 우선, 제1 조임부(130)에 의해 감압된다. 제1 조임부(130)에서 감압된 냉매는, 저압의 기액 2상 흐름이 되어, 제1 조임부(130)로부터 냉매 분류실(123) 내로 분무된다. 또한, 제1 조임부(130)로부터 분출된 냉매 흐름이 분류관(132)의 입구에 직접 유입하지 않도록 분류관 설치 구멍(131)의 위치가 냉매 분류실(123)의 상방에 설정되어 있다. 이 때문에, 냉매 분류실(123)에 있어서, 냉매 흐름은, 중력이나 직접 분무의 영향을 받지 않고, 각 분류관(132)에 대해 균등하게 분류된다.

또한, 액관(126)으로부터 액 냉매가 슬러그류나 플러그류가 되어 팽창 밸브에 유입하는 경우, 액 냉매와 가스 냉매(기포)가 교대로 흐르기 때문에, 냉매 흐름에 속도 변동 및 압력 변동이 생기기 쉬워져, 불연속 냉매 유동음이 발생하기 쉬워진다. 본 실시 형태에 의하면, 제1 조임부(130)의 하류측에 냉매 유로를 확대하는 냉매 분류실(123)이 형성되어 있으므로, 냉매 분류실(123) 내에 있어서 냉매 흐름의 분출 에너지가 확산되고, 냉매 흐름의 속도 변동 및 압력 변동이 완화되어, 불연속 냉매 유동음이 억제된다.

상기의 각 실시 형태를 이하와 같이 변경해도 된다.

·제3 실시 형태에 있어서, 테이퍼면을 구비한 제2 밸브체(39) 및 제2 밸브 구멍(38)을, 밸브봉(8)의 축선과 평행한 외주면을 구비한 밸브체, 밸브봉(8)의 축선과 평행한 내주면을 구비한 밸브 구멍으로 각각 변경해도 된다. 또한, 제2 밸브체(39)에 복수의 나선홈을 형성함으로써, 복수의 조임 통로를 설치해도 된다. 또한, 나선홈을 대신하여, 제16 실시 형태에 나타내는 직선상의 홈을 채용해도 된다. 또한, 이러한 홈을 제2 밸브체(39)의 외주면이 아니라 제2 밸브 구멍(38)의 내주면에 형성해도 된다. 또한, 이들 홈을 구비하지 않는 제2 밸브체(39) 또는 제2 밸브 구멍(38)을 채용해도 된다. 또한, 이들 홈의 단면 형상을, 반원형, 삼각형, 사각 형 등으로 변경해도 된다. 제7 실시 형태의 제3 조임부(45)에 있어서 상기의 변경예를 채용해도 된다. 또한, 제12 실시 형태의 제2 및 제3 조임부(35, 45), 제13 실시 형태의 제2 조임부(35), 제14 실시 형태의 제3 조임부(65), 제16 실시 형태의 제3 조임부(75) 및, 제17 실시 형태의 제2 조임부(82)에 대해도 상기의 변경예를 채용해도 된다.

·제4 실시 형태에 있어서, 확경부(42)를 테이퍼 형상으로 형성해도 되고, 나선홈(42a)의 단면 형상을 반원형, 삼각형, 사각형 등 다양한 형상으로 변경해도 된다. 제8 실시 형태의 난류 생성 부재(51)에 있어서 상기의 변경예를 채용해도 된다. 마찬가지로, 제9 실시 형태의 원통부(55), 제10 실시 형태의 원통부(61), 제13 실시 형태의 난류 생성 부재(51), 제15 실시 형태의 나선홈(72a)을 구비한 난류 생성 부재(72), 및 제18 실시 형태의 난류 생성 부재(92)에 있어서도 상기의 변경예를 채용해도 된다.

·제3 실시 형태에 있어서, 제1 및 제2 조임부(10, 35)로 이루어지는 2단 조임부를 구비하는데, 각 조임부간에서의 냉매 유통 저항의 비는 한정되지 않는다. 제7 실시 형태, 제12 실시 형태, 제13 실시 형태, 제14 실시 형태, 제16 실시 형태 및 제17 실시 형태의 다단의 조임에 대해서도 동일하다.

·제3 실시 형태, 제7 실시 형태, 제12 실시 형태, 제13 실시 형태, 제14 실시 형태 및 제17 실시 형태에 있어서, 제1 조임부(10)의 상류측 또는 하류측에 설치된 확대 공간부(36, 46, 66, 81)를 생략해도 된다.

·제9 실시 형태에 있어서, 냉매 분류실(6)에 있어서, 제1 조임부(10)와 대 향하는 벽면에, 제10 실시 형태의 가이드부(62)를 설치해도 된다. 이 경우도, 냉매 흐름의 방향이 원활하게 변경되므로, 불연속 냉매 유동음이 저감되어, 냉매 분류실(6)에 있어서의 냉매 흐름의 분류 특성이 향상된다.

·제19∼24, 35, 36 실시 형태에 있어서, 제3 실시 형태와 같이, 기포 세분화 수단으로서 제2 조임부(35) 및 확대 공간부(36)를 설치해도 된다. 이에 따라, 기포 세분화 효과가 향상되어, 제1 조임부(10)로의 냉매 흐름이 연속화되어, 불연속 냉매 유동음이 저감된다. 또한, 이 경우, 테이퍼면을 구비하는 제2 밸브체(39) 및 제2 밸브 구멍(38)을, 제2 밸브체 및 밸브 구멍(39, 38)의 축선과 평행한 표면, 내주면을 구비한 밸브체 및 밸브 구멍으로 각각 변경해도 된다. 또한, 제2 밸브체(39)에 복수의 나선홈을 설치해도 된다. 또한, 나선홈을 대신하여, 제13 실시 형태의 직선상의 오목홈도 설치해도 된다.

·또한, 제19∼24, 35, 36 실시 형태에 있어서, 제4 실시 형태와 마찬가지로, 기포 세분화 수단으로서 교란 발생부를 설치해도 된다. 구체적으로는, 밸브봉(8)의 중간 위치에 확경부(42)를 형성하고, 이 확경부(42)에 나선홈(42a)을 형성해도 된다. 이에 따라, 냉매 중의 기포가 세분화되어, 불연속 냉매 유동음이 저감 된다.

·또한, 제19∼24, 35, 36 실시 형태에 있어서, 제5, 6 실시 형태와 마찬가지로, 밸브실(5) 내에 원통상의 다공질 투과재층(43) 또는 원환상의 다공질 투과재층(44)을 설치해도 된다. 이 경우, 냉매 중의 기포가 세분화됨과 더불어, 먼지가 제거된다.

Claims (32)

1. 제1 밸브체와 제1 밸브 구멍으로 형성되고, 상기 제1 밸브 구멍의 개방도가 상기 제1 밸브체에 의해 조절되는 제1 조임부와,

   상기 제1 조임부를 통과 후의 냉매를 복수의 분류관으로 분류하기 위한 냉매 분류실과,

   상기 냉매 분류실에 설치되고, 상기 각 분류관이 접속되는 분류관 설치 구멍과,

   상기 제1 밸브체를 수납하는 밸브실과,

   상기 냉매 분류실 내에 설치되고, 상기 제1 조임부로부터 분출된 냉매를 상기 제1 조임부와 대향하는 벽면을 향해서 안내하는 원통부를 구비하고,

   상기 분류관 설치 구멍은, 상기 냉매 분류실의 측벽에 있어서 상기 제1 조임부 부근에 형성되고, 상기 제1 조임부로부터 분출된 냉매 흐름은, 상기 제1 조임부와 대향하는 벽체에 충돌하고, 반전되고 나서 상기 분류관에 유입되며, 상기 밸브실은, 상기 제1 조임부의 상류측에 형성되고, 상기 냉매 분류실은, 상기 제1 조임부의 하류측에 형성되며, 상기 제1 조임부와 상기 냉매 분류실이 일체화되어 있는 것을 특징으로 하는 냉매 분류 구조를 구비한 팽창 밸브.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 원통부의 외주면에 나선홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 냉매 분류 구조를 구비한 팽창 밸브.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 원통부의 내주면에 나선홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 냉매 분류 구조를 구비한 팽창 밸브.
4. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,

   상기 냉매 분류실에 있어서, 상기 제1 조임부와 대향하는 벽면에는, 상기 원통부로부터 분출되는 냉매 흐름의 방향을 변경하기 위한 가이드부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 냉매 분류 구조를 구비한 팽창 밸브.
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