減壓裝置制造方法

減壓裝置制造方法
【專利摘要】在減壓裝置(13)的主體部(30)形成有使從冷媒流入口(31)流入的冷媒回旋的回旋空間(33)、使從回旋空間(33)流出的冷媒減壓的節流空間(34b)、以及配置在比節流空間(34b)靠冷媒流動下游側的位置且以使內部的冷媒壓力變得均勻的方式形成的下游側空間(34c)。由此，能夠使在回旋空間(33)內壓力下降了的冷媒向節流空間(34b)流入，從而抑制產生沸騰延遲所引發的噪聲產生原因，并能夠使因冷媒的減壓而產生的沖擊波在下游側空間(34c)內衰減，能夠抑制沖擊波向減壓裝置下游傳播而引起的制冷循環系統內的噪聲產生。即，能夠抑制適用于蒸氣壓縮式的制冷循環系統的減壓裝置的噪聲產生原因。
【專利說明】減壓裝置
[0001]本申請基于2012年6月22日提出申請的日本專利申請2012-140773而主張優先權，上述日本專利申請的公開內容通過參照而援引入本申請。

【技術領域】
[0002]本發明涉及一種適用于蒸氣壓縮式的制冷循環系統的減壓裝置。

【背景技術】
[0003]以往，在專利文獻I中公開了一種在溫度式膨脹閥的冷媒出口連接有噴射器的裝置來作為適用于蒸氣壓縮式的制冷循環的減壓裝置。
[0004]在該專利文獻I的減壓裝置中，使通過溫度式膨脹閥的節流通路而減壓沸騰后的冷媒在噴射器的噴嘴部的入口處恢復壓力而在向噴嘴部流入的冷媒中生成沸騰核，由此促進噴嘴部中的冷媒的沸騰來抑制噴嘴效率的下降。需要說明的是，噴嘴效率是指在噴嘴部將冷媒的壓力能轉換成運動能時的能量轉換效率。
[0005]【在先技術文獻】
[0006]【專利文獻】
[0007]【專利文獻I】日本專利第4775363號公報


【發明內容】

[0008]然而，根據本申請的
【發明者】的研究，在專利文獻I的減壓裝置中，在散熱器內冷凝后的液相冷媒直接向溫度式膨脹閥的節流通路流入，因此流入到節流通路中的冷媒可能會產生沸騰延遲。需要說明的是，沸騰延遲是指冷媒流入到節流通路之后、在冷媒通路截面積最為縮小的最小通路面積部未直接開始沸騰而在最小通路面積部的后游(下游側)開始沸騰的現象。
[0009]當這樣的沸騰延遲產生時，液滴(液相冷媒的液粒)未被微細化，冷媒開始沸騰時的沖擊波難以衰減，因此有時冷媒會成為在制冷循環系統內產生噪聲的原因。而且，相對于未產生沸騰延遲的情況而言，在產生沸騰延遲的情況下，液滴大且產生偏倚，因此該液滴與冷媒通路的壁面發生碰撞的現象也可能會成為產生噪聲的原因。
[0010]鑒于上述問題點，本發明目的在于抑制適用于蒸氣壓縮式的制冷循環系統的減壓裝置的噪聲產生原因。
[0011]根據本發明的一方案，提供一種減壓裝置，其適用于蒸氣壓縮式的制冷循環系統來對冷媒進行減壓，所述減壓裝置具備:主體部，其具有供冷媒流入的至少一個冷媒流入口、供減壓后的冷媒流出的冷媒流出口、使從冷媒流入口流入的冷媒回旋的回旋空間、以及將從回旋空間流出的冷媒向冷媒流出口側引導的冷媒通路空間；閥芯，其使冷媒通路空間的通路截面積可變。冷媒通路空間具有通路截面積最小的最小通路面積部、位于閥芯的外周面上的至少一部分且使從回旋空間流出的冷媒減壓的節流空間、以及位于比節流空間靠冷媒流動方向下游側的位置的下游側空間。閥芯使最小通路面積部的通路截面積可變，下游側空間具有在制冷循環系統工作時使下游側空間的內部的冷媒壓力變得均勻的形狀。
[0012]據此，由于使從冷媒流入口流入的冷媒在回旋空間內回旋，因此能夠使回旋空間內的中心軸側的冷媒壓力下降至成為飽和液相冷媒的壓力或者冷媒進行減壓沸騰(產生氣穴)的壓力。
[0013]因此，能夠使剛流入到節流空間之后的冷媒減壓沸騰，能夠抑制節流空間中的冷媒的沸騰延遲。即，能夠抑制冷媒的沸騰延遲產生所引發的噪聲產生原因。而且，能夠使向節流空間流入的冷媒穩定地在最小通路面積部附近開始沸騰，因此能夠抑制從減壓裝置流出的冷媒的流量變動。
[0014]另外，由于在節流空間的下游側設有形成為使冷媒壓力變得均勻的形狀的下游側空間，因此能夠使沸騰所產生的沖擊波在下游側空間內衰減。由此，能夠抑制減壓產生的沖擊波向減壓裝置下游傳播所引起的制冷循環系統內的噪聲產生。
[0015]因此，能夠抑制流入到節流空間的冷媒的沸騰延遲所引發的噪聲產生原因及減壓產生的沖擊波所引發的噪聲產生原因這雙方，作為減壓裝置整體而言能夠抑制噪聲產生原因。
[0016]需要說明的是，本權利要求中的“冷媒壓力變得均勻”不僅表示下游側空間內的冷媒壓力在任意的場所中都完全一致的情況，而且也包括在能夠抑制下游側空間內的噪聲的產生的程度內產生些許的壓力分布的情況。
[0017]另外，作為使內部的冷媒壓力變得均勻的下游側空間的具體形狀，可以采用下游側空間的外周形狀成為圓柱狀的形狀、或者隨著朝向冷媒流動下游側而冷媒通路截面積逐漸擴展的圓錐臺狀的形狀。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本發明的第一實施方式的制冷循環系統的簡圖。
[0019]圖2是第一實施方式的減壓裝置的平行于軸向的簡要剖視圖。
[0020]圖3是圖2的II1-1II剖視圖。
[0021]圖4是本發明的第二實施方式的減壓裝置的平行于軸向的簡要剖視圖。
[0022]圖5是第二實施方式的變形例的減壓裝置的平行于軸向的簡要剖視圖。
[0023]圖6是本發明的第三實施方式的減壓裝置的平行于軸向的簡要剖視圖。
[0024]圖7是本發明的第四實施方式的減壓裝置的對應于圖3的剖視圖。
[0025]圖8是本發明的第五實施方式的減壓裝置的平行于軸向的簡要剖視圖。
[0026]圖9是本發明的第六實施方式的制冷循環系統的簡圖。
[0027]圖10是第六實施方式的減壓裝置的平行于軸向的簡要剖視圖。
[0028]圖11是本發明的第七實施方式的減壓裝置的平行于軸向的簡要剖視圖。
[0029]圖12是本發明的第八實施方式的減壓裝置的對應于圖3的剖視圖。
[0030]圖13是本發明的變形例的減壓裝置的平行于軸向的簡要剖視圖。

【具體實施方式】
[0031]以下，參照附圖來說明用于實施本發明的多個方式。在各方式中，對與先前的方式中說明過的事項對應的部分標注同一參照符號，有時省略重復的說明。在各方式中僅說明結構的一部分的情況下，對于結構的其他的部分可以適用先前說明過的其他的方式。在各實施方式中不僅是明示了可具體組合的部分彼此能夠組合，只要組合不會特別產生障礙，則即使未明示也可以將實施方式彼此進行部分組合。
[0032](第一實施方式)
[0033]使用圖1?3，說明本發明的第一實施方式。如圖1所示，本實施方式的減壓裝置13適用于蒸氣壓縮式的制冷循環系統10。而且，該制冷循環系統10適用于車輛用空氣調節裝置，發揮對向作為空氣調節對象空間的車室內鼓入的鼓風空氣進行冷卻的功能。
[0034]首先，在制冷循環系統10中，壓縮機11是吸入冷媒且使其升壓成為高壓冷媒后噴出的設備。具體而言，本實施方式的壓縮機11是在一個殼體內收容固定容量型的壓縮機構Ila及驅動壓縮機構Ila的電動馬達Ilb而構成的電動壓縮機。
[0035]作為該壓縮機構11a，可以采用渦旋式壓縮機構、葉片式壓縮機構等各種壓縮機構。而且，電動馬達Iib是按照從后述的控制裝置輸出的控制信號來控制其動作(轉速)的機構，因此可以采用交流馬達、直流馬達中的任一形式。
[0036]在壓縮機11的噴出口連接有散熱器12的冷凝部12a的冷媒入口側。散熱器12是通過使從壓縮機11噴出的高壓冷媒與由冷卻風扇12d鼓入的車室外空氣(外部氣體)進行熱交換而使高壓冷媒散熱來進行冷卻的散熱用的熱交換器。
[0037]更具體而言，該散熱器12是所謂的低溫處理(subcool)型的冷凝器，構成為具有:使從壓縮機11噴出的高壓氣相冷媒與由冷卻風扇12d鼓入的外部氣體進行熱交換、使高壓氣相冷媒散熱而使其冷凝的冷凝部12a ;將從冷凝部12a流出的冷媒的氣液進行分離而蓄積過剩液相冷媒的接收部12b ;及使從接收部12b流出的液相冷媒與由冷卻風扇12d鼓入的外部氣體進行熱交換、對液相冷媒進行過冷卻的過冷卻部12c。
[0038]需要說明的是，在本實施方式的制冷循環系統10中，采用HFC系冷媒(具體而言為R134a)作為冷媒，構成高壓側冷媒壓力不超過冷媒的臨界壓力的亞臨界制冷循環系統。當然，只要是構成亞臨界制冷循環系統的冷媒即可，可以采用HFO系冷媒(具體而言為R1234yf)等。
[0039]另外，在該冷媒中混入有用于對壓縮機11進行潤滑的制冷機油，制冷機油的一部分與冷媒一起在循環系統中進行循環。冷卻風扇12d是按照從控制裝置輸出的控制電壓來控制轉速(鼓風空氣量)的電動式鼓風機。在散熱器12的過冷卻部12c的冷媒出口側連接有減壓裝置13的冷媒流入口 31。
[0040]減壓裝置13是使從散熱器12流出的過冷卻狀態的高壓液相冷媒減壓而向下游側流出的減壓機構。關于減壓裝置13的具體結構，使用圖2、圖3進行說明。需要說明的是，圖2中的上下的各箭頭表示將制冷循環系統10搭載于車輛用空氣調節裝置的狀態下的上下各方向。這種情況在以下的附圖中也同樣。
[0041]該減壓裝置13具有通過將多個結構構件組合而構成的主體部30。在本實施方式的主體部30形成有使從散熱器12流出的冷媒向內部流入的冷媒流入口 31、使冷媒從內部流出的冷媒流出口 32、使從冷媒流入口 31流入的冷媒回旋的回旋空間33、將從回旋空間33流出的冷媒向冷媒流出口 32側引導的冷媒通路空間34等。
[0042]首先，回旋空間33形成為旋轉體形狀。旋轉體形狀是指使平面圖形繞著同一平面上的一條直線(中心軸)旋轉時形成的立體形狀。更具體而言，本實施方式的回旋空間33形成為圓柱狀。當然也可以形成為使圓錐或圓錐臺與圓柱結合而成的形狀等。
[0043]冷媒流入口 31經由冷媒流入通路31a而與回旋空間33連接。如圖3所示，該冷媒流入通路31a在從回旋空間33的中心軸方向觀察時沿著回旋空間33的內壁面的切線方向延伸。由此，從冷媒流入口 31經由冷媒流入通路31a向回旋空間33流入的冷媒如圖3的實線箭頭所示那樣，沿著回旋空間33的內壁面流動并在回旋空間33內進行回旋。
[0044]需要說明的是，冷媒流入通路31a在從回旋空間33的中心軸方向觀察時，無需形成為與回旋空間33的切線方向完全一致，只要至少包含回旋空間33的切線方向的分量即可，也可以包含其他的方向的分量(例如，回旋空間33的軸向的分量)而形成。
[0045]在此，在回旋空間33內進行回旋的冷媒上作用有離心力，因此在回旋空間33內，中心軸側的冷媒壓力比外周側的冷媒壓力下降。因此，在本實施方式中，在制冷循環系統10的通常運轉時，使回旋空間33內的中心軸側的冷媒壓力下降至成為飽和液相冷媒的壓力、或冷媒進行減壓沸騰(產生氣穴)的壓力。
[0046]這樣的回旋空間33內的中心軸側的冷媒壓力的調整可以通過調整在回旋空間33內進行回旋的冷媒的回旋流速來進行。而且，回旋流速的調整例如可以通過調整冷媒流入通路31a的通路截面積與回旋空間33的軸向垂直截面積(垂直于軸向的截面積)的面積比等方式來實現。需要說明的是，本實施方式的回旋流速是指回旋空間33的最外周部附近的冷媒的回旋方向上的流速。
[0047]接著，冷媒通路空間34與回旋空間33同樣地形成為旋轉體形狀，冷媒通路空間34的中心軸配置在與回旋空間33的中心軸同軸上。更具體而言，本實施方式的冷媒通路空間34形成為使圓錐臺與圓柱結合而成的形狀，其中，該圓錐臺是隨著朝向冷媒流動下游側(鉛垂方向上方側)而截面積逐漸擴大的圓錐臺，該圓柱是將成為該圓錐臺的最大截面積的端面朝向冷媒流動下游側延長而成的圓柱。
[0048]因此，在本實施方式的冷媒通路空間34的冷媒流動最上游部(鉛垂方向下方部)形成冷媒通路截面積最為縮小的最小通路面積部34a。并且，回旋空間33的中心軸側的冷媒從該最小通路面積部34a向冷媒通路空間34內流入。此外，在冷媒通路空間34的冷媒流動最下游部(鉛垂方向上方部)經由大致沿水平方向延伸的冷媒流出通路32a而連接有冷媒流出口 32。
[0049]另外，在主體部30的內部收容有:使最小通路面積部34a的冷媒通路截面積可變的閥芯35 ;使閥芯35與由步進馬達構成的電動促動器37連結而使閥芯35位移的動作棒36。需要說明的是，電動促動器37按照從控制裝置輸出的控制信號來控制其動作。
[0050]閥芯35形成為朝向冷媒流動下游側擴展的圓錐形狀，其中心軸配置在與回旋空間33及冷媒通路空間34的中心軸同軸上。而且，閥芯35的最大外徑部相對于最小通路面積部34a在冷媒流動下游側進行位移。并且，在冷媒通路空間34的圓錐臺形狀部的內周面與閥芯35的外周面之間形成有使從回旋空間33流出的冷媒減壓的節流空間34b。
[0051]在此，本實施方式的閥芯35的擴展角度比冷媒通路空間34的圓錐臺形狀部的擴展角度小，因此節流空間34b的冷媒通路截面積隨著朝向冷媒流動下游側而逐漸擴大。在本實施方式中，通過該冷媒通路截面積的擴大而使節流空間34b作為噴嘴發揮功能，使由節流空間34b減壓的冷媒的流速以接近于聲速的方式增速。
[0052]動作棒36形成為在與回旋空間33及冷媒通路空間34同軸上延伸的圓柱形狀。在動作棒36的一端側(鉛垂方向下方側)利用焊接等接合手段而連結有閥芯35，在另一端側(鉛垂方向上方側)連結有電動促動器37的運轉部。
[0053]并且，在冷媒通路空間34中的比節流空間34b靠冷媒流動下游側處，且在冷媒通路空間34的圓柱形狀部的內周面與動作棒36的外周面之間，形成有中心軸方向垂直截面(垂直于中心軸方向的截面)成為環形形狀(從圓形形狀中去除了配置在同軸上的小徑的圓形形狀所得到的圓環形狀)的下游側空間34c。
[0054]本實施方式的下游側空間34c形成為，通過由從作為噴嘴發揮功能的節流空間34b噴出的高速度的冷媒瞬時充滿，由此下游側空間34c內部的冷媒壓力變得大致均勻。在減壓裝置13的冷媒流出口 32連接有蒸發器14的冷媒入口側。
[0055]蒸發器14是通過使由減壓裝置13減壓后的低壓冷媒與從鼓風風扇14a向車室內鼓入的鼓風空氣進行熱交換、由此使低壓冷媒蒸發而發揮吸熱作用的吸熱用熱交換器。鼓風風扇14a是按照從控制裝置輸出的控制電壓來控制轉速(鼓風空氣量)的電動式鼓風機。在蒸發器14的出口側連接有壓縮機11的吸入側。
[0056]接著，未圖示的控制裝置由包括CPU、ROM及RAM等的周知的微型計算機及其外圍電路構成。該控制裝置基于存儲在該ROM內的控制程序來進行各種運算、處理，從而控制上述的各種電氣式的促動器llb、12d、37、14a等的動作。
[0057]而且，在控制裝置上連接有檢測車室內溫度的內部氣體溫度傳感器、檢測外部氣體溫度的外部氣體溫度傳感器、檢測車室內的日照量的日照傳感器、檢測蒸發器14的吹出空氣溫度(蒸發器溫度)的蒸發器溫度傳感器、檢測蒸發器14出口側冷媒的溫度的出口側溫度傳感器及檢測蒸發器14出口側冷媒的壓力的出口側壓力傳感器等空氣調節控制用的傳感器組，且這些傳感器組的檢測值被向控制裝置輸入。
[0058]而且，在控制裝置的輸入側連接有在車室內前部的儀表盤附近配置的未圖示的操作面板，來自設于該操作面板的各種操作開關的操作信號向控制裝置輸入。作為設于操作面板的各種操作開關，設有要求進行車室內空氣調節的空氣調節動作開關、設定車室內溫度的車室內溫度設定開關、空氣調節運轉模式的選擇開關等。
[0059]需要說明的是，本實施方式的控制裝置是將控制與其輸出側連接的各種控制對象設備的動作的控制機構一體構成的裝置，控制裝置中的對各控制對象設備的動作進行控制的結構(硬件及軟件)構成各控制對象設備的控制機構。例如，在本實施方式中，對壓縮機11的電動馬達Ilb的動作進行控制的結構(硬件及軟件)構成噴出能力控制機構。
[0060]接著，說明上述結構的本實施方式的動作。首先，當操作面板的動作開關接通(ON)時，控制裝置使壓縮機11的電動馬達I lb、冷卻風扇12d、鼓風風扇14a、減壓裝置13的電動促動器37等動作。由此，壓縮機11吸入冷媒，進行壓縮后噴出。
[0061]從壓縮機11噴出的高溫高壓狀態的氣相冷媒向散熱器12的冷凝部12a流入，與由冷卻風扇12d鼓入的鼓風空氣(外部氣體)進行熱交換，散熱而冷凝。在冷凝部12a中散熱后的冷媒在接收部12b中被氣液分離。在接收部12b被氣液分離后的液相冷媒在過冷卻部12c中與由冷卻風扇12d鼓入的鼓風空氣進行熱交換，進一步散熱而成為過冷卻液相冷媒。
[0062]從散熱器12的過冷卻部12c流出的過冷卻液相冷媒在減壓裝置13中減壓膨脹。具體而言，在減壓裝置13中，從冷媒流入口 31流入的冷媒經由冷媒流入通路31a向回旋空間33內流入。在回旋空間33內，冷媒進行回旋，由此中心軸側的冷媒壓力下降至成為飽和液相冷媒的壓力或冷媒進行減壓沸騰的壓力。
[0063]并且，壓力下降后的中心軸側的冷媒從最小通路面積部34a向冷媒通路空間34內流入而在節流空間34b中被減壓。此時，控制裝置以使根據出口側溫度傳感器的檢測溫度及出口側壓力傳感器的檢測壓力而算出的蒸發器14出口側冷媒的過熱度接近于預先確定的規定值的方式，控制電動促動器37的動作而調整最小通路面積部34a的冷媒通路面積。
[0064]此外，本實施方式的節流空間34b發揮作為噴嘴的功能，因此在節流空間34b中被減壓后的氣液混相的低壓冷媒向下游側空間34c噴射，瞬時將下游側空間34c內充滿。由此，在下游側空間34c的內部空間(圖2的點陰影所示的區域)中，成為冷媒中的液滴(液相冷媒的液粒)均質地分布的霧狀態，而且，冷媒壓力變得大致均勻。
[0065]向下游側空間34c流入的冷媒經由冷媒流出通路32a從冷媒流出口 32流出。從冷媒流出口 32流出的低壓冷媒向蒸發器14流入，從由鼓風風扇14a鼓入的鼓風空氣吸熱而蒸發。由此，向車室內鼓入的鼓風空氣被冷卻。從蒸發器14流出的氣相冷媒由壓縮機11吸入，再次被壓縮。
[0066]本實施方式的制冷循環系統10如上述那樣工作，因此在蒸發器14中使冷媒發揮吸熱作用而能夠對從鼓風風扇14a朝向車室內鼓入的鼓風空氣進行冷卻。而且，在本實施方式的減壓裝置13中，能夠有效地抑制冷媒在減壓裝置13內流動所引發的噪聲產生原因。
[0067]詳細而言，在本實施方式的減壓裝置13中，使從冷媒流入口 31流入的冷媒在回旋空間33內進行回旋，而使回旋空間33內的中心軸側的冷媒壓力下降至成為飽和液相冷媒的壓力或者冷媒進行減壓沸騰的壓力。而且，由于將回旋空間33及冷媒通路空間34彼此配置在同軸上，因此能夠使回旋空間33內的中心軸側的壓力下降了的冷媒向節流空間34b流入。
[0068]換言之，能夠使與回旋空間33的外周側相比含有更多的因些許的壓力下降而開始沸騰的飽和液相冷媒或通過減壓沸騰而產生的氣相冷媒的中心軸側的氣液混相冷媒向節流空間34b流入。因此，能夠使剛向節流空間34b流入之后的冷媒減壓沸騰，能夠抑制節流空間34b中的冷媒的沸騰延遲。即，能夠抑制冷媒的沸騰延遲產生所引發的噪聲產生原因。
[0069]另外，在定位于節流空間34b的下游側的下游側空間34c中，冷媒成為霧狀態而冷媒壓力變得大致均勻，因此能夠使通過冷媒的減壓而產生的沖擊波在下游側空間34c內衰減。因此，能夠抑制沖擊波向減壓裝置下游傳播所引發的制冷循環系統10內的噪聲產生原因。
[0070]其結果是，根據本實施方式的減壓裝置13，能夠抑制向節流空間34b流入的冷媒所具有的噪聲產生原因及從節流空間34b流出的冷媒所具有的噪聲產生原因這雙方，從而有效地抑制冷媒在減壓裝置13內流動所引發的噪聲產生原因。
[0071]此外，在本實施方式的減壓裝置13中，作為下游側空間34c，采用的是在外周側形狀形成為圓柱狀的空間的內部將形成為圓柱狀的動作棒36配置在同軸上、與中心軸方向垂直的截面成為環形形狀的空間。因此，在因回旋流動而冷媒壓力容易下降的中心軸部附近不存在冷媒，容易使下游側空間34c中的冷媒壓力均勻化。
[0072]此外，在本實施方式的減壓裝置13中，使閥芯35的最大外徑部相對于最小通路面積部34a在冷媒流動下游側位移，因此即便使閥芯35位移，也不易對在回旋空間33內回旋的冷媒的流動造成影響。這種結構在容易調整在回旋空間33內回旋的冷媒的回旋速度這一點上有效。
[0073](第二實施方式)
[0074]在第一實施方式中，說明了采用形成為圓錐形狀的閥芯35作為減壓裝置13的閥芯的例子，但是在本實施方式中，如圖4所示，采用形成為球形形狀的閥芯35a。需要說明的是，在圖4中，對與第一實施方式相同或等同的部分標注同一符號。這在以下的附圖中也同樣。
[0075]此外，在配置于閥芯35a的外周側而形成冷媒通路空間34的最上游部的通路形成構件30c上形成有圓柱狀的空間(直線部)、及從該圓柱狀的空間連續地朝向冷媒流動方向擴徑的圓錐臺狀的空間(錐部)。并且，在本實施方式中，如圖4所示，在直線部與錐部的連接部形成有最小通路面積部34a。
[0076]即使采用這樣的球形形狀的閥芯35a，在通路形成構件30c的錐部的內周面與閥芯35a的外周面之間的至少一部分也能夠形成冷媒通路截面積隨著朝向冷媒流動下游側而逐漸擴大的節流空間34b，能夠使該節流空間34b作為噴嘴發揮功能。其他的結構及動作與第一實施方式相同。
[0077]因此，在本實施方式的減壓裝置13中，也能夠得到與第一實施方式同樣的效果。此外，減壓裝置13的閥芯的形狀沒有限定為圓錐形狀、球形形狀，只要是在冷媒通路空間34的內周面與閥芯的外周面之間的至少一部分能夠形成冷媒通路截面積隨著朝向冷媒流動下游側而逐漸擴大的節流空間34b這樣的形狀即可。例如圖5所示，可以采用將圓錐形狀、圓錐臺形狀組合而成的形狀(中心軸方向截面成為多邊形的形狀)的閥芯35b等。
[0078](第三實施方式)
[0079]在第一實施方式中，說明了通過電動促動器37使動作棒36及閥芯35電氣性地位移的減壓裝置13，但是在本實施方式中，說明通過作為壓力隨動構件的隔膜38b使動作棒36及閥芯35c機械性地位移的例子。更具體而言，如圖6的剖視圖所示，本實施方式的減壓裝置13構成為所謂的內部均壓式的溫度式膨脹閥。
[0080]首先，在本實施方式的主體部30上，除了形成有前述的冷媒流入口 31、冷媒流出口 32等之外，還形成有使從蒸發器14流出的低壓冷媒流入的第二冷媒流入通路31b、及使從第二冷媒流入通路31b流入的蒸發器14流出冷媒向壓縮機11的吸入側流出的第二冷媒流出通路32b。
[0081]而且，在本實施方式的主體部30安裝有元件部38，該元件部38根據在從第二冷媒流入通路31b到第二冷媒流出通路32b的冷媒通路中流動的蒸發器14流出冷媒的溫度及壓力而使動作棒36位移。
[0082]該元件部38具有通過螺紋緊固等固定手段而安裝于主體部30的元件殼體38a、由圓板狀的金屬薄板構成的作為壓力隨動構件的隔膜38b、與元件殼體38a—起夾持隔膜38b的外緣部而形成元件部38的外殼的元件罩38c等。
[0083]元件殼體38a及元件罩38c通過不銹鋼(SUS304)等金屬而形成為杯形狀，在夾持著隔膜38b的外周緣部的狀態下，元件殼體38a及元件罩38c的外周端部彼此通過焊接、釬焊等接合手段而一體接合。因此，通過元件殼體38a及元件罩38c形成的元件部38的內部空間由隔膜38b劃分成兩個空間。
[0084]這兩個空間中的通過元件罩38c和隔膜38b而形成的空間構成將根據蒸發器14流出冷媒的溫度而壓力變化的感溫介質封入的封入空間38d。與在制冷循環系統10中循環的冷媒為同一組成的感溫介質以成為預先確定的密度的方式被封入到該封入空間38d。因此，本實施方式中的感溫介質成為R134a。
[0085]另一方面，通過元件殼體38a和隔膜38b而形成的空間構成與從第二冷媒流入通路31b到第二冷媒流出通路32b的冷媒通路連通而使蒸發器14流出冷媒導入的導入空間38e。因此，導入到導入空間38e中的蒸發器14流出冷媒的溫度經由隔膜38b向被封入到封入空間38d中的感溫介質傳遞。
[0086]其結果是，封入空間38d的內壓成為與蒸發器14流出冷媒的溫度對應的壓力。并且，隔膜38b根據封入空間38d的內壓與向導入空間38e流入的蒸發器14流出冷媒的壓力之間的差壓而變形。因此，隔膜38b優選由富于彈性且導熱良好、強韌的材質來形成，例如，利用不銹鋼(SUS304)等的金屬薄板形成。
[0087]此外，在隔膜38b的中心部通過焊接等接合手段而接合有動作棒36的另一端側(鉛垂方向上方側)，在動作棒36的一端側(鉛垂方向下方側)通過焊接等接合手段而連結有閥芯35c。由此，在本實施方式中，伴隨著隔膜38b的變形而動作棒36及閥芯35c進行位移，從而能調整最小通路面積部34a的冷媒通路面積。
[0088]而且，該閥芯35c形成為朝向冷媒流動下游側變尖細的圓錐臺形狀，冷媒通路空間34中的位于閥芯35c的外周側的部位也形成為朝向冷媒流動下游側變尖細的圓錐臺形狀。因此，在本實施方式中，在冷媒通路空間34的圓錐臺形狀部的冷媒流動最下游部形成最小通路面積部34a，閥芯35c的最大外徑部相對于最小通路面積部34a在冷媒流動上游側進行位移。
[0089]并且，當閥芯35c向冷媒流動上游側(鉛垂方向下方側)位移時，最小通路面積部34a的冷媒通路面積擴大，當閥芯35c向冷媒流動下游側(鉛垂方向上方側)位移時，最小通路面積部34a的冷媒通路面積縮小。需要說明的是，閥芯35c的擴展角度比冷媒通路空間34的圓錐臺形狀部的擴展角度小，本實施方式的節流空間34b的冷媒通路面積也隨著朝向冷媒流動下游側而逐漸縮小。
[0090]另外，在本實施方式的動作棒36上設有突緣部36a，該突緣部36a承受在主體部30的內部收容的螺旋彈簧36b的載荷。該突緣部36a是沿著動作棒36的徑向擴展的圓板狀構件，螺旋彈簧36b對突緣部36a施加向使閥芯35c縮小最小通路面積部34a的冷媒通路面積這一側作用的載荷。
[0091]其他的結構與第一實施方式相同。需要說明的是，動作棒36配置于將主體部30內的下游側空間34c和導入空間38e貫通的貫通孔30a內，該貫通孔30a與動作棒36的間隙由未圖示的O型密封圈等密封構件來密封，即使動作棒36位移，冷媒也不會從貫通孔30a與動作棒36的間隙泄漏。
[0092]接著，說明上述結構的本實施方式的動作。在本實施方式的減壓裝置13中，當從第二冷媒流入通路31b向導入空間38e流入的蒸發器14流出冷媒的過熱度上升時，被封入到封入空間38d內的感溫介質的飽和壓力上升，從封入空間38d的內壓減去導入空間38e的壓力所得到的差壓增大。由此，隔膜38b使閥芯35c向擴大最小通路面積部34a的冷媒通路面積的方向(鉛垂方向下方側)位移。
[0093]反之，當蒸發器14流出冷媒的過熱度下降時，封入到封入空間38d內的感溫介質的飽和壓力下降，從封入空間38d的內壓減去導入空間38e的壓力所得到的差壓減小。由此，隔膜38b使閥芯35c向縮小最小通路面積部34a的冷媒通路面積的方向(鉛垂方向上方側)位移。
[0094]這樣，根據蒸發器14流出冷媒的過熱度而元件部38 (具體而言為隔膜38b)使閥芯35c位移，由此以使蒸發器14出口側冷媒的過熱度接近于預先確定的規定值的方式調整最小通路面積部34a的冷媒通路面積。需要說明的是，通過調整從螺旋彈簧36b向突緣部36a施加的載荷，由此也能夠變更閥芯35c的開閥壓，從而變更目標的過熱度。
[0095]其他的制冷循環系統10的動作與第一實施方式相同。因此，在本實施方式中，也與第一實施方式同樣，能夠對從鼓風風扇14a朝向車室內鼓入的鼓風空氣進行冷卻。而且，在本實施方式的減壓裝置13中，也與第一實施方式同樣，能夠有效地抑制冷媒在減壓裝置13內流動所引發的噪聲產生原因。
[0096](第四實施方式)
[0097]在本實施方式中，相對于第一實施方式，變更了冷媒流入口 31的配置形態。具體而言，如圖7所示，本實施方式的冷媒流入口 31及冷媒流入通路31a設置在多個部位(具體而言為兩個部位)，各個冷媒流入口 31及冷媒流入通路31a相對于回旋空間33的中心軸對稱配置。其他的結構及動作與第一實施方式相同。
[0098]這樣，通過將冷媒流入口 31及冷媒流入通路31a相對于回旋空間33的中心軸對稱配置，由此能夠更可靠地在回旋空間33內產生回旋流，能夠抑制節流空間34b內的冷媒的沸騰延遲。因此，根據本實施方式的減壓裝置13，能夠更可靠地抑制沸騰延遲產生所引發的噪聲產生原因，并且能夠更可靠地抑制從減壓裝置13流出的冷媒流量的變動。
[0099]需要說明的是，在圖7中，圖示出將冷媒流入口 31及冷媒流入通路31a設置在兩個部位的例子，但當然也可以設置三個部位以上。
[0100](第五實施方式)
[0101]在本實施方式中，相對于第一實施方式，變更了在減壓裝置13的主體部30形成的冷媒流入口 31的配置形態。具體而言，如圖8所示，本實施方式的冷媒流入口 31配置在主體部30的鉛垂方向下方側，而且，在本實施方式的回旋空間33的內周壁面上形成有螺旋狀的槽33a。
[0102]即使形成這樣的槽33a，在回旋空間33中也能夠使冷媒回旋。其他的結構及動作與第一實施方式相同。因此，在本實施方式中也能夠得到與第一實施方式同樣的效果。
[0103](第六實施方式)
[0104]在本實施方式的減壓裝置13中，如圖9、圖10所示，相對于第一實施方式而言，在主體部30追加了使從蒸發器14流出的低壓冷媒流通而向壓縮機11的吸入側流出的冷媒通路30b。該冷媒通路30b以在回旋空間33的附近(在本實施方式中為下方側)通過的方式配置，從而能夠使在該冷媒通路30b內部流通的低壓冷媒與在回旋空間33內回旋的高壓冷媒進行熱交換。
[0105]其他的結構及動作與第一實施方式相同。因此，在本實施方式的減壓裝置13中，也與第一實施方式同樣，能夠有效地抑制冷媒在減壓裝置13內流動所引發的噪聲產生原因。
[0106]此外，在本實施方式的減壓裝置13中，能夠使在回旋空間33內回旋的高壓冷媒與在冷媒通路30b中流通的低壓冷媒進行熱交換，從而對高壓冷媒進行冷卻。由此，能夠使向蒸發器14流入的冷媒的焓下降，能夠增大由蒸發器14發揮的制冷能力。
[0107](第七實施方式)
[0108]在第一實施方式中，說明了通過圓錐臺與圓柱結合而成的旋轉體形狀來形成冷媒通路空間34的例子，但是在本實施方式中，如圖11所示，通過擴展角度不同的兩個圓錐臺結合而成的旋轉體形狀來形成冷媒通路空間34。因此，本實施方式的下游側空間34c成為如下的形狀:與中心軸方向垂直的截面成為環形形狀，而且，該環形形狀的面積隨著朝向冷媒流動下游側而逐漸擴展。
[0109]其他的結構及動作與第一實施方式相同。因此，在本實施方式的減壓裝置13中，也與第一實施方式同樣，能夠有效地抑制冷媒在減壓裝置13內流動所引發的噪聲產生原因。
[0110](第八實施方式)
[0111]在本實施方式中，相對于第一實施方式的減壓裝置13而言，如圖12所示，追加了調整在回旋空間33內回旋的冷媒的回旋流速的作為回旋流速調整裝置的一例的流入冷媒流量調整閥39。
[0112]該流入冷媒流量調整閥39通過使冷媒流入口 31的冷媒通路面積變化，并使從冷媒流入口 31向回旋空間33內流入的冷媒的流速變化，由此使回旋空間33內的冷媒的回旋流速變化。具體而言，流入冷媒流量調整閥39具有調整冷媒流入口 31的開度的閥芯39a和使該閥芯39a位移的電動促動器39b。
[0113]而且，在本實施方式中，控制裝置檢測從散熱器12流出的冷媒的溫度及壓力等，并根據上述的檢測值來算出冷媒的過冷卻度。而后，基于算出的過冷卻度，參照預先存儲在控制裝置的存儲電路中的控制映射，以使回旋空間33內的中心軸側的冷媒壓力為成為飽和液相冷媒的壓力或冷媒進行減壓沸騰的壓力的方式控制電動促動器39b的動作。
[0114]其他的結構及動作與第一實施方式相同。因此，在本實施方式的減壓裝置13中也與第一實施方式同樣，能夠有效地抑制冷媒在減壓裝置13內流動所引發的噪聲產生原因。
[0115]此外，在本實施方式中，通過流入冷媒流量調整閥39來調整從冷媒流入口 31向回旋空間33內流入的冷媒的流速，因此能夠更可靠地使回旋空間33內的中心軸側的冷媒壓力下降至成為飽和液相冷媒的壓力或冷媒進行減壓沸騰的壓力。其結果是，能夠更可靠地抑制在節流空間34b內產生冷媒的沸騰延遲所引發的噪聲產生原因。
[0116](其他的實施方式)
[0117]本發明沒有限定為上述的實施方式，在不脫離本發明的主旨的范圍內可以如下述那樣進行各種變形。
[0118](I)在上述的各實施方式中，作為冷媒通路空間34的旋轉體形狀，說明了采用圓柱與圓錐臺結合而成的形狀或者擴展角度不同的兩個圓錐臺結合而成的形狀的例子，但是冷媒通路空間34的旋轉體形狀沒有限定于此。
[0119]例如圖13所示，也可以將朝向冷媒流動下游側變尖細的圓錐臺與朝向冷媒流動下游側擴展的圓錐臺組合。而且，這種情況下，與第三實施方式同樣，可以采用形成為朝向冷媒流動下游側變尖細的圓錐臺形狀的閥芯35c。
[0120](2)在上述的各實施方式中說明的結構也可以適用于其他的實施方式。例如可以在第二、第三、第六?第八實施方式說明的減壓裝置13中適用第四實施方式說明的多個冷媒流入口 31。
[0121](3)此外，在上述的實施方式中，也可以使動作棒36繞著中心軸向與回旋空間33中的冷媒的回旋方向相同的方向旋轉。在此，在本實施方式的減壓裝置13中，使在回旋空間33內回旋的冷媒向冷媒通路空間34流入，因此在向冷媒通路空間34流入的冷媒中殘留有回旋方向的速度分量。
[0122]因此，通過使動作棒36向與冷媒的回旋方向相同的方向旋轉，由此能夠使向下游側空間34c流入的冷媒與動作棒36的摩擦力下降，在節流空間34b內減壓后的氣液混相的低壓冷媒容易充滿于下游側空間34c內。由此，容易使下游側空間34c的內部空間的冷媒壓力均勻。
[0123]其結果是，容易在下游側空間34c中抑制液體冷媒與冷媒通路空間34的壁面發生碰撞所引發的噪聲產生原因。
[0124](4)在上述的各實施方式中，說明了以使蒸發器14出口側冷媒的過熱度接近于預先確定的規定值的方式使閥芯35位移的例子，但是閥芯35的位移沒有限定于此。例如，可以以使散熱器12出口側冷媒的過冷卻度接近于預先確定的規定值的方式使閥芯35位移。
[0125](5)在上述的實施方式中，說明了將具備本發明的減壓裝置13的制冷循環系統10適用于車輛用空氣調節裝置的例子，但是具備本發明的減壓裝置13的制冷循環系統10的適用沒有限定于此。例如，也可以適用于固定型空氣調節裝置、冷熱保存庫、自動售賣機用冷卻加熱裝置等。
[0126](6)在上述的實施方式中，作為散熱器12，說明了采用低溫處理型的熱交換器的例子，但當然也可以采用僅由冷凝部12a構成的通常的散熱器。
【權利要求】
1.一種減壓裝置，其適用于蒸氣壓縮式的制冷循環系統來對冷媒進行減壓，所述減壓裝置具備: 主體部(30)，其具有供冷媒流入的至少一個冷媒流入口(31)、供冷媒流出的冷媒流出口(32)、使從所述冷媒流入口(31)流入的冷媒回旋的回旋空間(33)、以及將從所述回旋空間(33)流出的冷媒向所述冷媒流出口(32)側引導的冷媒通路空間(34)； 閥芯(35、35a、35b、35c)，其使所述冷媒通路空間(34)的通路截面積可變， 所述冷媒通路空間(34)具有通路截面積最小的最小通路面積部(34a)、位于所述閥芯(35、35a、35b、35c)的外周面上的至少一部分且使從所述回旋空間(33)流出的冷媒減壓的節流空間(34b)、以及位于比所述節流空間(34b)靠冷媒流動方向下游側的位置的下游側空間(34c)， 所述閥芯(35、35a、35b、35c)使所述最小通路面積部(34a)的通路截面積可變， 所述下游側空間(34c)具有在所述制冷循環系統工作時使所述下游側空間(34c)的內部的冷媒壓力變得均勻的形狀。
2.根據權利要求1所述的減壓裝置，其中， 所述下游側空間(34c)的外周側形狀為圓柱狀。
3.根據權利要求1所述的減壓裝置，其中， 所述下游側空間(34c)的外周側形狀是通路截面積隨著朝向冷媒流動方向下游側而逐漸擴展的圓錐臺狀。
4.根據權利要求1?3中任一項所述的減壓裝置，其中， 所述減壓裝置具備使所述閥芯(35、35a、35b、35c)位移的動作棒(36)， 所述動作棒(36)配置在所述冷媒通路空間(34)內，且具有相對于所述冷媒通路空間(34)的中心軸在同軸上延伸的形狀。
5.根據權利要求1?4中任一項所述的減壓裝置，其中， 所述閥芯(35、35a、35b)的最大外徑部相對于所述最小通路面積部(34a)在冷媒流動方向下游側進行位移。
6.根據權利要求1?5中任一項所述的減壓裝置，其中， 所述節流空間(34b)的通路截面積隨著朝向所述冷媒流動方向下游側而逐漸擴大。
7.根據權利要求1?6中任一項所述的減壓裝置，其中， 所述冷媒流入口(31)的數目為多個， 多個所述冷媒流入口(31)相對于所述回旋空間(33)的中心軸對稱配置。
8.根據權利要求1?7中任一項所述的減壓裝置，其中， 所述減壓裝置還具備對在所述回旋空間(33)內回旋的冷媒的流速進行調整的回旋流速調整裝置(39)。
9.根據權利要求8所述的減壓裝置，其中， 所述回旋流速調整裝置是對從所述冷媒流入口(31)向所述回旋空間(33)內流入的冷媒的流量進行調整的流入冷媒流量調整閥(39)。
10.根據權利要求1?9中任一項所述的減壓裝置，其中， 所述動作棒(36)能夠以所述冷媒通路空間(34)的中心軸為中心進行旋轉。
11.根據權利要求1?10中任一項所述的減壓裝置，其中，所述回旋空間(33)及所述冷媒通路空間(34)分別具有旋轉體形狀，所述回旋空間(33)的中心軸及所述冷媒通路空間(34)的中心軸配置在同軸上。
【文檔編號】F16K1/32GK104380012SQ201380032578
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2013年5月21日 優先權日:2012年6月22日
【發明者】阿波良子, 山田悅久, 西島春幸, 高野義昭 申請人:株式會社電裝