CN101463907A - 流量控制阀 - Google Patents

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Abstract

一种流量控制阀，具有：设有阀座部(14A)的阀座构件(14)，该阀座部(14A)具有倒圆锥面状的锥面(14a)；以及设有阀芯部(21A)的阀杆(20)，该阀芯部(21A)具有与所述阀座部(14A)接触、分离的倒圆锥面状的锥面(21a)，为了在所述阀芯部(21A)与所述阀座部(14A)抵接的闭阀时也使制冷剂节流导出，在所述阀座部(14A)上形成有规定深度的流出槽(17)，所述阀座部(14A)锥面(14a)的中心角θa减去所述阀芯部(21A)锥面(21a)的中心角θb后的角度α为0°以上、2.5°以下。采用本发明，能尽量降低通过作为制冷剂导出用节流部的槽的制冷剂而发生的噪声(制冷剂通过声)。

Description

流量控制阀
技术领域
本发明涉及空调机等所使用的螺线管(电磁)驱动式、电动机驱动式等的流量控制阀，尤其涉及一种在阀座部形成有即使在闭阀状态下也使制冷剂节流导出的作为制冷剂导出用节流部的流出槽的流量控制阀。
背景技术
以往，对于空调机所使用的流量控制阀，例如下述专利文献1、2等中所示的那样，已知这样一种技术：在阀座部(阀座)上设有除湿(干燥)运行时等作为制冷剂导出用节流部(在闭阀状态下也使制冷剂节流导出)的槽。
但是，上述以往的流量控制阀仅将作为制冷剂导出用节流部的槽设在阀座部上，存在着因通过该槽的制冷剂而发生不适的噪声(制冷剂通过声)的问题。
因此，为了尽量降低这种噪声(制冷剂通过声)，本申请发明者们先前提出了下述专利文献3所记载的流量控制阀。
即，提出的该流量控制阀具有：设有阀座部的阀座构件，而该阀座部具有倒圆锥面状的圆锥面；以及设有阀芯部的阀杆，而该阀芯部具有与所述阀座部接触、分离的倒圆锥面状的圆锥面，为了在所述阀芯部与所述阀座部抵接的闭阀时也使制冷剂节流导出，在所述阀座部上形成有规定深度的流出槽，并在该流出槽的底部并排设置有多排的截面为三角形、半圆弧形、梯形等规定深度的凹部，以将制冷剂分散导出。
在这种结构的所提出的控制阀中，在空调机除湿(干燥)运行时等，制冷剂被流出槽分散的同时，在所述凹部进一步被分散导出，因此，可有效地降低通过流出槽的制冷剂所发生的噪声(制冷剂通过声)，可获得静音化。
专利文献1：特开平11—51514号公报
专利文献2：特开2004—150580号公报
专利文献3：特愿2006—158785号
但是，在上述所提出的控制阀中噪声降低效果并不充分，非常需要开发可获得进一步静音化的流量控制阀。
发明内容
本发明是为了响应上述需要而提出的，其目的在于提供一种可尽量降低通过作为制冷剂导出用节流部的流出槽的制冷剂所发生的噪声(制冷剂通过声)、可进一步获得静音化的流量控制阀。
为实现上述目的，本发明的一个流量控制阀，基本具有：设有阀座部的阀座构件，该阀座部具有倒圆锥面状的锥面；以及设有阀芯部的阀杆，该阀芯部具有与所述阀座部接触、分离的倒圆锥面状的锥面，为了在所述阀芯部与所述阀座部抵接的闭阀时也使制冷剂节流导出，在所述阀座部上形成有规定深度的流出槽，所述阀座部锥面的中心角θa减去所述阀芯部锥面的中心角θb后的角度α为0°以上、2.5°以下。
在该场合，较佳的形态是，在所述流出槽的底部并排设有多排的截面为V字状、半椭圆弧状、梯形状等的规定深度的凹部，以将制冷剂分散导出。
更佳的形态是，所述中心角θa减去所述中心角θb后的角度α为1.0°以上、1.5°以下。
另一方面，本发明的另一个流量控制阀，基本具有：设有阀座部的阀座构件，该阀座部具有倒圆锥面状的锥面；以及设有阀芯部的阀杆，该阀芯部具有与所述阀座部接触、分离的倒圆锥面状的锥面，为了在所述阀芯部与所述阀座部抵接的闭阀时也使制冷剂节流导出，在所述阀座部上形成有规定深度的流出槽，在所述阀芯部的所述锥面的上游侧设有鼓出部，该鼓出部沿半径方向鼓出且其下表面与所述阀座部的上端面相对，闭阀时的所述鼓出部的下表面与所述阀座部的上端面的相隔距离β为规定值以下。
在该场合，较佳的形态是，在所述流出槽的底部并排设有多排的截面为V字状、半椭圆弧状、梯形状等的规定深度的凹部，以将制冷剂分散导出。
其它的较佳形态是，在所述阀座部的上端面，沿半径方向横穿该上端面地设有多个截面为V字状、半椭圆弧状、梯形状等的规定深度的整流槽。
所述多个整流槽最好放射状排列。
另外，所述多个整流槽最好设在相邻的所述流出槽之间。
本发明的一个流量控制阀，由于阀座部锥面的中心角θa减去阀芯部锥面的中心角θb后的角度α为0°以上、2.5°以下，更好是1.0°以上、1.5°以下，因此，阀芯部的锥面与阀座部的锥面之间的、并形成于它们抵接部的上游侧的截面为锐角三角形的间隙Sa与以往的所述角度α为8°左右的结构相比较大幅度缩小。因此，噪声发生源即向所述流出槽通过的制冷剂中所含的气泡被充分细化，由此，通过流出槽的制冷剂所发生的噪声(制冷剂通过声)可比以往技术进一步降低，可获得进一步静音化。
本发明的另一流量控制阀是，由于在阀芯部的所述锥面的上游侧设有鼓出部，闭阀时的所述鼓出部下表面与所述阀座部上端面的相隔距离β作成规定值以下，因此，从阀座部及阀芯部外周侧向所述流出槽通过的较大(直径的)气泡就不会进入形成在所述鼓出部下表面与所述阀座部上端面之间的间隙内。因此，噪声发生源即向所述流出槽通过的制冷剂中所含的较大(直径的)气泡被细化，由此，通过流出槽的制冷剂所发生的噪声(制冷剂通过声)可比以往技术进一步降低，可获得进一步静音化。
在该场合，除了上述结构外，通过在所述阀座部的上端面以规定形态设置多个整流槽对制冷剂进行整流，从而可获得进一步静音化。
附图说明
图1是表示本发明的流量控制阀的一实施形态的纵剖视图。
图2是图1所示的阀座构件的立体图。
图3是表示图2所示的形成在阀座构件的阀座部上的流出槽的放大剖视图。
图4是本发明一实施形态的阀杆的下部大径部与阀座构件上部的放大剖视图。
图5是图4中X部的放大图。
图6是用于说明本发明一实施形态作用效果的曲线图。
图7是用于说明本发明一实施形态作用效果的曲线图。
图8是表示在本发明一实施形态中对流出槽的凹部数予以改变后的声压的曲线图。
图9是表示本发明一实施形态中流出槽的凹部数为四个时的放大剖视图。
图10是本发明另一实施形态的阀杆的下部大径部与阀座构件上部的放大剖视图。
图11是用于说明本发明另一实施形态作用效果的曲线图。
图12(A)是本发明另一实施形态的阀杆的下部大径部与阀座构件上部的放大剖视图、图12(B)是阀座阀口构件的立体图。
图13是用于说明本发明另一实施形态作用效果的曲线图。
具体实施方式
下面，参照附图说明本发明流量控制阀的实施形态。
图1是表示本发明流量控制阀的一实施形态的纵剖视图。
图示实施形态的流量控制阀1用于空调机等的制冷循环，其阀本体10包括：由倒置有底的圆筒状小径部12A和与其下部相连的大径部12B所构成的带有台阶的壳体12；以及从下方嵌入该壳体12的大径部12B并通过焊接等被密封接合的带有凸缘状部的阀座构件14。阀座构件14的上端部内周侧成为具有倒圆锥面状的锥面14a的阀座部14A，设在阀杆20下部大径部20A下端外周侧的并具有倒圆锥面状锥面21a的阀芯部21A与该阀座部14A接触、分离(后述)。
另外，分别通过钎焊等，而在所述壳体12的大径部12B的一侧部接合连接有导管(接头)41，在阀座构件14的下部接合连接有导管(接头)42。
在所述壳体12的小径部12A的下部，通过钎焊或铆接固定等固定有作为固定铁心的吸引件22，阀室15由该吸引件22、壳体12的大径部12B及阀座构件14划分，所述阀杆20的下部大径部20A位于该阀室15内。
所述阀杆20的小径部20B滑动自如地嵌插在设在所述吸引件22上的贯通孔中，阀杆20的上端部插入滑动自如地嵌插在壳体12上部的中空柱塞24内并被铆接固定。
在柱塞24与吸引件22之间夹装有压缩螺旋弹簧25，该压缩螺旋弹簧25始终向使柱塞24离开吸引件22的方向也就是使阀芯部21A离开阀座部14A的方向(开阀方向)进行施力。
在所述壳体20(的小径部20B)的外周侧，安装有具有外壳32、线圈33和绕线架34等的电磁式作动器30。在外壳32的上部用铆钉36等固定有具有半球状凸部的挡块37，通过将该挡块37的半球状凸部嵌合在设在壳体20侧多个部位(例如四个)的半球状凹部的任一凹部中，电磁式作动器30就被定位固定在壳体20上。
利用这种结构，在线圈33未被通电的状态下，柱塞24利用压缩螺旋弹簧25的施力而处于上端位置，阀杆20的阀芯部21A离开阀座构件14的阀座部14A。因此，制冷剂可通过阀室15而自由地在两导管41、42之间流动(这里，如图中箭头所示，基本是导管41→导管42的流动)。
当线圈33通电时，吸引件22及柱塞24因线圈33发生的磁场而被磁化。吸引件22的磁力克服压缩螺旋弹簧25的施力而将柱塞24拉到吸引件22侧。由此，阀杆20的阀芯部21A与阀座部14A抵接，成为闭阀状态(图1所示的位置)。
除了上述结构外，在本实施形态中，为了在所述闭阀状态对制冷剂进行节流并从导管41→导管42地导出，即在空调机中作为进行除湿(干燥)运行时等的制冷剂导出用节流部，如图2所示，在所述阀座部14A的多个部位(例如以45°间隔的八个部位)形成有截面如图3所示那样的深度为d的流出槽17，在该流出槽17的底部17B并排设有多排(例如二排)的从阀室15向导管42那样例如截面为半椭圆弧状的深度为e的凹部18。
如此，通过在深度为d的流出槽17上并排设置多排(例如二排)的深度为e的凹部18，则在空调机除湿(干燥)运行时，制冷剂由所述八个流出槽17分散，同时进一步被所述二排凹部18分散并导出，因此，可有效地降低制冷剂通过流出槽17所发生的噪声(制冷剂通过声)。
所述凹部18的截面形状不限于图3所示那样的截面为半椭圆弧状，截面形状也可是V字状、半圆弧状、梯形状等或它们的组合。
除了这种结构外，在本实施形态的流量控制阀1中，还增加如下结构。
即，如图4、图5所示，从所述阀座部14A锥面14a的中心角θa减去所述阀芯部21A锥面21a的中心角θb后的角度α是0°以上、2.5°以下，最好是1.0°以上、1.5°以下，阀芯部21A锥面21a与阀座部14A锥面14a之间的并形成在它们抵接部P的上游侧的截面为锐角三角形的间隙Sa与以往的所述角度α为8°左右的结构相比大幅度缩小，因此，噪声发生源即向所述流出槽17通过的制冷剂中所含的气泡被充分细化，由此，制冷剂通过流出槽17所发生的噪声(制冷剂通过声)比以往可进一步降低，可获得进一步静音化。
为了验证这种效果，作了试制实验，获得了如图6、图7那样的结果。即，在图6、图7中，表示了将表示噪声水平的声压(dB)作为纵轴、分别将所述角度α(＝θa-θb)和时间(s)作为横轴的试制实验值，如试制实验值所示可知：声压随着所述角度α变大而变大，所述角度α超过2°，声压就超过规格上允许界限值即33.8dB，且所述角度α在1.0°以上、1.5°以下时，噪声降低效果最大。
图8表示将所述流出槽17的凹部18数量做成1个、2个、3个、4个(参照图9)……时噪声水平的声压(dB)。由其可知，所述凹部18的适当数量是2～4个，做成5个以上的话，并不能获得噪声降低效果。
图10表示另一实施形态的阀杆20的下部大径部20A’与阀座构件14。在本实施形态中，所述角度α与以往技术相同做成8°左右，流出槽17等做成与前述实施形态相同的结构，再添加如下那样的结构。即，在所述阀芯部21A的锥面21a的上游侧设有鼓出部23，该鼓出部23在半径方向鼓出且下表面23a与所述阀座部14A的上端面14b相对，闭阀时的鼓出部23下表面23a与阀座部14A上端面14b的相隔距离β为规定值以下。
由此，从阀座部14A及阀芯部21A的外周侧面向所述流出槽17通过的较大(直径的)气泡不能进入形成在所述鼓出部23下表面23a与所述阀座部14A上端面14b之间的间隙β内，因此，噪声发生源即向所述流出槽17通过的制冷剂中所含的较大(直径的)气泡被细化，由此，通过流出槽17的制冷剂所发生的噪声(制冷剂通过声)可比以往技术进一步降低，可获得进一步静音化。
为了验证这种效果，作了试制实验，获得了图11所示那样的结果。即，在图11中，表示了将表示噪声水平的声压(dB)作为纵轴，将时间(s)作为横轴，所述相隔距离β为0.15mm、0.30mm、0.45mm时的试制实验值，从该试制实验值可知，声压随着所述相隔距离β增大而增大。
在该场合，除了上述结构外，如图12所示，在上述阀座部14的上端面14b，沿半径方向横穿该上端面14b地放射状排列形成有多个(2个为一组隔开45°、在八个部位共计16个)截面为V字状(半椭圆弧状、梯形状等都可)的规定深度f的整流槽14c。这里，各整流槽14c设在相邻的所述流出槽17、17之间。
这样，通过在所述阀座部的上端面以规定形态设置多个整流槽来对制冷剂进行整流，则如图13所示那样可获得进一步静音化。

Claims (8)

1.一种流量控制阀，其特征在于，具有：设有阀座部的阀座构件，该阀座部具有倒圆锥面状的锥面；以及设有阀芯部的阀杆，该阀芯部具有与所述阀座部接触、分离的倒圆锥面状的锥面，为了在所述阀芯部与所述阀座部抵接的闭阀时也使制冷剂节流导出，在所述阀座部上形成有规定深度的流出槽，并且，
所述阀座部锥面的中心角θa减去所述阀芯部锥面的中心角θb后的角度α为0°以上、2.5°以下。
2.如权利要求1所述的流量控制阀，其特征在于，在所述流出槽的底部并排设有多排的截面为V字状、半椭圆弧状、梯形状等的规定深度的凹部，以将制冷剂分散导出。
3.如权利要求1或2所述的流量控制阀，其特征在于，所述中心角θa减去所述中心角θb后的角度α为1.0°以上、1.5°以下。
4.一种流量控制阀，其特征在于，具有：设有阀座部的阀座构件，该阀座部具有倒圆锥面状的锥面；以及设有阀芯部的阀杆，该阀芯部具有与所述阀座部接触、分离的倒圆锥面状的锥面，为了在所述阀芯部与所述阀座部抵接的闭阀时也使制冷剂节流导出，在所述阀座部上形成有规定深度的流出槽，并且，
在所述阀芯部的所述锥面的上游侧设有鼓出部，该鼓出部沿半径方向鼓出且其下表面与所述阀座部的上端面相对，闭阀时的所述鼓出部的下表面与所述阀座部的上端面的相隔距离β为规定值以下。
5.如权利要求4所述的流量控制阀，其特征在于，在所述流出槽的底部并排设有多排的截面为V字状、半椭圆弧状、梯形状等的规定深度的凹部，以将制冷剂分散导出。
6.如权利要求4或5所述的流量控制阀，其特征在于，在所述阀座部的上端面，沿半径方向横穿该上端面地设有多个截面为V字状、半椭圆弧状、梯形状等的规定深度的整流槽。
7.如权利要求6所述的流量控制阀，其特征在于，所述多个整流槽放射状排列。
8.如权利要求6或7所述的流量控制阀，其特征在于，所述多个整流槽设在相邻的所述流出槽之间。
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