CN107435757B - 流量调节阀 - Google Patents

Abstract

提供一种流量调节阀，能够有效地降低流体(制冷剂)通过时的噪音，并且能够实现大开度区域的压力损失的降低。在经由连通空间(34)将阀室(14)和阀口(第一阀口)(16)连通的小流量通路的阀口(第二阀口)(36)的阀室(14)侧以及阀口(16)侧，具体而言，在阀轴(20)的连结轴(29)的连通路(上侧连通路)(29w)以及阀芯(32)的阀芯部件(38)的连通路(下侧连通路)(38w)，配置有将流经该小流量通路的流体中的气泡细化的消音部件(71、72)。

Description

流量调节阀

技术领域

本发明涉及一种适用于在例如热泵式制冷制热系统等中调节制冷剂流量的流量调节阀，特别涉及一种能够降低流体(制冷剂)通过时的噪音的流量调节阀。

背景技术

作为这种流量调节阀的一例，已知一种电动阀，具备：阀主体，该阀主体设有阀室以及带有阀口(节流孔)的阀座；以及阀芯，该阀芯根据来自阀座的上升量使流经阀口的流体的流量变化，阀芯通过例如专利文献1、2等所记载的那样的螺纹进给式升降驱动机构而以与阀座接触、分离或靠近、远离的方式升降，该螺纹进给式升降驱动机构由设有外螺纹的阀轴、设有内螺纹的轴承部件、以及步进电动机等构成。

然而，在将如上所述的结构的流量调节阀组合到例如热泵式制冷制热系统的情况下，有如下问题：所述阀口打开到规定开度，流入至阀室的制冷剂从阀室经由形成于阀芯与阀口之间的间隙流出时，容易产生连续的噪音(流体通过音)。

更详细而言，流入至阀口的流体(制冷剂)是气体和液体的混合状态(气液二相流)，即，当经由阀室向阀口流动的流体中混入有气泡时，在该气泡通过阀口时，使急剧的压力变动在其流入侧与流出侧产生，由于该压力变动而产生大的噪音。特别是，在小开度区域(阀开度(阀芯的上升量)小的区域)，一般地，所述阀口的流体的流路(阀芯与阀口之间的间隙)非常狭窄，因此流体中的气泡的影响增大，更容易产生所述的大的噪音(流体通过音)。

对于这样的问题，在专利文献3所记载的现有技术中，提出了在阀室内配置细化流体中的气泡的部件(消音部件)

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012–172839号公报

专利文献2：日本特开2004–289901号公报

专利文献3：日本特开2001–289538号公报

发明所要解决的课题

然而，在大开度区域(阀开度大的区域)，所述阀口的流体的流路(阀芯与阀口之间的间隙)扩大，因此难以产生所述的那样大的噪音(流体通过音)，另一方面，充分确保通过阀口的流量的必要性提高。

在专利文献3所记载的现有技术中，流体中的气泡在由所述消音部件分解细化的状态下流入阀芯与阀口之间的间隙，因此在通过阀口时，在其流入侧与流出侧不产生急剧的压力变动，能够降低所述的噪音。但是，所述消音部件以将阀室的流入口侧与流出口侧始终隔开的方式固定于阀主体，因此，在需要确保通过阀口的流量的大开度区域，有如下问题：阻碍流体向阀口流动，压力损失(压损)增大，且难以获得适当的制冷剂流量。

发明内容

本发明是鉴于上述情况而作出的，其目的在于，提供一种流量调节阀，能够有效地降低流体(制冷剂)通过时的噪音，并且能够实现大开度区域的压力损失的降低。

用于解决课题的手段

为了达成所述目的，本发明的流量调节阀的特征在于，基本上具备：阀主体，该阀主体设有阀室以及第一阀口；阀轴，该阀轴升降自如地配置于所述阀室内；升降驱动部，该升降驱动部用于使所述阀轴升降；以及阀芯，该阀芯以包围所述阀轴的下端部外周的方式滑动自如地外插于所述阀轴，且与所述阀轴的升降动作连动地被驱动，在所述阀芯设有第一阀芯部，该第一阀芯部根据上升量使流经所述第一阀口的流体的流量变化，形成有小流量通路，该小流量通路经由在所述阀轴的下端部附近通过所述阀芯划分出的连通空间将所述阀室和所述第一阀口连通，并且，在所述阀轴设有第二阀芯部，该第二阀芯部根据上升量使流经设于所述小流量通路的第二阀口的流体的流量变化，所述流量调节阀构成为，在所述第二阀芯部的上升量在规定量以下时，成为所述第一阀口通过所述第一阀芯部关闭并且根据所述第二阀芯部相对于所述第二阀口的上升量来控制流量的小流量控制状态，在所述第二阀芯部的上升量超过所述规定量时，成为所述阀芯伴随着所述阀轴的上升而上升并且所述第一阀芯部将所述第一阀口打开的大流量控制状态，在所述小流量通路中的所述第二阀口的所述阀室侧以及所述第一阀口侧，配置有将流经所述小流量通路的流体中的气泡细化的消音部件。

优选的是，所述阀芯通过施力部件而被向所述第一阀口的闭阀方向施力，并且，在所述第二阀芯部的上升量超过所述规定量时，所述阀芯通过设于所述阀轴的凸缘状卡定部克服所述施力部件的作用力而提升。

优选的是，所述阀芯由筒状的连动部件和阀芯部件构成，所述筒状的连动部件滑动自如地外插于所述阀轴中的所述第二阀芯部的上侧，所述阀芯部件连结于所述连动部件的下端开口，且设有所述第一阀芯部。

在更优选的方式中，所述小流量通路由上侧连通路、所述连通空间以及下侧连通路构成，所述上侧连通路设于所述阀轴以将所述阀室和所述连通空间连通，所述下侧连通路设于所述阀芯部件以将所述连通空间和所述第一阀口连通，在所述连通空间中的所述阀芯部件附近形成有所述第二阀口，所述消音部件配置于所述阀轴中的所述上侧连通路以及所述阀芯部件中的所述下侧连通路。

在更进一步优选的方式中，所述消音部件内装于所述阀轴的所述上侧连通路中的纵孔及/或所述阀芯部件的所述下侧连通路中的纵孔。

在其他的优选的方式中，在所述阀轴设有沿轴线方向延伸的嵌插孔，并且，在该嵌插孔嵌插固定有筒状的管状部件，该筒状的管状部件与所述嵌插孔之间具有规定的间隙，通过所述管状部件的内部空间、设于所述管状部件的上端部的横向的贯通口、所述管状部件与所述嵌插孔之间的所述间隙、以及设于所述阀轴中的所述管状部件的外侧的横孔，而形成有所述阀轴的所述上侧连通路，所述消音部件内装于所述管状部件的内部空间。

在其他的优选的方式中，所述消音部件通过具有通孔的支承部件支承固定于所述阀芯部件的所述下侧连通路，该支承部件固定于所述阀芯部件的所述下侧连通路。

在其他的优选的方式中，在所述第一阀口通过所述第一阀芯部关闭、且所述第二阀口通过所述第二阀芯部关闭的状态下，允许流体从所述第一阀口向所述阀室流动，但是设有止回阀芯，该止回阀芯阻止流体从所述阀室向所述第一阀口流动。

在更优选的方式中，在所述阀芯设有：收纳室，该收纳室收纳所述止回阀芯；止回阀口，该止回阀口连通于所述收纳室和所述第一阀口，并且根据所述第一阀口侧与所述阀室侧的差压而通过所述止回阀芯开闭；以及连通口，该连通口始终连通于所述收纳室和所述阀室。

在更优选的方式中，在所述阀轴设有：收纳室，该收纳室收纳有所述止回阀芯；以及止回阀口，该止回阀口连通于所述收纳室和所述第一阀口，并且根据所述第一阀口侧与所述阀室侧的差压而通过所述止回阀芯开闭，所述收纳室设成与将所述阀室和所述连通空间连通的上侧连通路连续，所述收纳室和所述阀室始终连通。

发明效果

在本发明的流量调节阀中，在经由连通空间将阀室和第一阀口连通的小流量通路中的第二阀口的阀室侧以及第一阀口侧，配置有将流经该小流量通路的流体中的气泡细化的消音部件，因此，能够有效地降低流体(制冷剂)通过时的噪音，并且大开度(大流量控制)区域的压力损失减小，能够获得适当的制冷剂流量。

另外，所述消音部件内装于构成小流量通路的阀轴的上侧连通路的纵孔、和阀芯部件的下侧连通路的纵孔，因此，能够将所述消音部件配置得较长，能够更加有效地降低流体(制冷剂)通过时的噪音。

附图说明

图1是表示本发明的流量调节阀的一实施方式的整体剖视图。

图2是表示图1所示的阀芯的连动部件的立体图。

图3是表示图1所示的阀芯的压板的立体图。

图4是表示图1所示的流量调节阀的主要部分(正向流动时)的要部剖视图，其中，(A)是表示全闭状态的图，(B)是表示上升量小的状态(小流量控制状态)的图，(C)是表示全开状态(大流量控制状态)的图。

图5是表示图1所示的流量调节阀的主要部分(逆向流动时)的要部剖视图，其中，(A)是表示全闭状态的图，(B)是表示由于差压止回阀口打开的状态的图，(C)是表示全开状态的图。

图6是表示图1所示的流量调节阀的变形方式(其一)的整体剖视图。

图7是表示图1所示的流量调节阀的变形方式(其二)的整体剖视图。

图8是表示图1所示的流量调节阀的变形方式(其三)的整体剖视图。

图9是表示图1所示的流量调节阀的变形方式(其四)的图，其中，(A)是表示主要部分的要部剖视图，(B)是表示止回阀芯的一例的立体图，(C)是表示止回阀芯的另一例的立体图。

符号说明

1 流量调节阀

10 阀主体

11 流入口

11A 管接头

12 流出口

12A 管接头

14 阀室

15 阀座(第一阀座)

16 阀口(第一阀口)

20 阀轴

21 止回阀芯

21a 铆接部

21b 收纳室

21u 连通口

21v 止回阀口

22 螺纹驱动部件

27 螺纹进给机构

28 推力传递轴

29 连结轴

29a 凸缘状卡定部

29b 第二阀芯部

29c 凹孔

29u 横孔

29v 纵孔

29w 连通路(上侧连通路)

30 外壳

32 阀芯

33 连动部件

33a 连动部件的圆筒部

33b 连动部件的顶部

33c 插通部

34 连通空间

35 阀座(第二阀座)

36 阀口(第二阀口)

37 圆锥台面部

38 阀芯部件

38b 第一阀芯部(圆锥台面部)

38u 横孔

38v 纵孔

38w 连通路(下侧连通路)

39 压缩螺旋弹簧(施力部件)

40 定子

50 转子

60 奇异行星齿轮减速机构

63 步进电动机(升降驱动部)

71 消音部件(阀室侧消音部件)

72 消音部件(阀口侧消音部件)

73 压板(支承部件)

73a 压板的通孔

具体实施方式

以下，一边参照附图一边对本发明的实施方式进行说明。

图1是表示本发明的流量调节阀的一实施方式的整体剖视图，图2是表示图1所示的阀芯的连动部件的立体图，图3是表示图1所示的阀芯的压板的立体图。

此外，在本说明书中，表示上下、左右、前后等的位置、方向的记述是用于避免说明变烦琐而根据附图方便起见而附加的，不限定于指实际的使用状态下的位置、方向。

另外，在各图中存在如下情况：为了容易理解发明，另外，为了实现作图上的方便，形成于部件之间的间隙、部件之间的间隔距离等与各构成部件的尺寸相比增大或者减小地描绘。

图示实施方式的流量调节阀1是被用于在例如热泵式制冷制热系统等中调节制冷剂流量的电动阀，与所述的以往的流量调节阀同样地由以下结构构成：阀主体10，该阀主体10具有供流体(制冷剂)导入、导出的阀室14以及带有向该阀室14开口的阀口(第一阀口)16的阀座(第一阀座)15；有底圆筒状的外壳30，该有底圆筒状的外壳30经由环状的基座板31粘合于阀主体10；步进电动机(升降驱动部)63，该步进电动机63由外嵌于外壳30的定子40以及旋转自如地配置于外壳30的内周的转子50构成；奇异行星齿轮减速机构60，该奇异行星齿轮减速机构60降低转子50的转速；阀轴20，该阀轴20设有与所述阀座15接触、分离来控制流体的通过量的(换言之，根据来自阀座15的上升量来使流经阀口16的流体的流量变化的)阀芯32；以及螺纹进给机构27，该螺纹进给机构27将奇异行星齿轮减速机构60的输出齿轮57的旋转运动转换为直线运动来驱动阀轴20(使阀轴20升降)。

在阀主体10的阀室14的一侧部设有供管接头11A连接的流入口11，在阀主体10的阀室14的底部设有流出口12，该流出口12连接有管接头12A，并且具有由阀座15以及圆筒面构成的阀口(节流孔)16。另外，在阀主体10的阀室14的上部嵌插有轴承部件13，该轴承部件13通过铆接固定于阀主体10(铆接部17)，在轴承部件13的中心部下半部形成有内螺纹部13a。在固定于阀主体10的外周(的阶梯部)的基座板31通过对焊等而密封接合有有盖筒状的外壳30的下端部。

安装于外壳30的外周的定子40是由磁轭41、绕线管42、线圈43以及树脂模压罩盖44等构成的，(不会上下移动地)旋转自如地支承于外壳30的内部的转子50是由磁性材料制作的圆筒状的转子部件51和由树脂材料制作的太阳齿轮部件52一体地连结而构成的。在太阳齿轮部件52的中心部插入有轴62，该轴62的上部由配置于外壳30的顶部内侧的支承部件61支承。

太阳齿轮部件52的太阳齿轮53与多个行星齿轮55啮合，该多个行星齿轮55旋转自如地支承于轴56，该轴56设于在输出齿轮57的底面上载置的行星齿轮架54。行星齿轮55的上半部分与环状的齿圈(内齿固定齿轮)58啮合，行星齿轮55的下半部分与环状的输出齿轮57的内齿轮57a啮合，环状的齿圈58通过铆接安装于固定在阀主体10的上部的圆筒部件18的上部。齿圈58的齿数和输出齿轮57的内齿轮57a的齿数设为稍微不同的齿数，由此，太阳齿轮53的转速以大的减速比减低且传递至输出齿轮57(这样的齿轮结构称为所谓的奇异行星齿轮减速机构60)。

输出齿轮57滑动接触于筒状的轴承部件13的上表面，在该输出齿轮57的底部中央压入有带有阶梯的圆筒状的输出轴59的上部，输出轴59的下部旋转自如地插入于嵌插孔13b，该嵌插孔13b形成于轴承部件13的中心部上半部。另外，在输出轴59的上部嵌入有轴62的下部。

阀轴20从上侧开始具有螺纹驱动部件(也称为驱动器)22、带有阶梯的圆筒状的推力传递轴28、以及带有阶梯的轴状的连结轴29，该带有阶梯的轴状的连结轴29的上部内嵌固定于推力传递轴28的下部，阀芯32以包围连结轴29的下端部外周(即，阀轴20的下端部外周)的方式滑动自如地外插于该连结轴29。

在设于所述轴承部件13(的内周)的内螺纹部13a螺合有设于构成阀轴20的螺纹驱动部件22(的外周)的外螺纹部22a，该螺纹驱动部件22通过由外螺纹部22a和内螺纹部13a构成的螺纹进给机构27而将输出齿轮57(即，转子50)的旋转运动转换为轴线O方向(升降方向)的直线运动。在此，输出齿轮57在轴线O方向的恒定位置不会上下移动地旋转运动，输出轴59连结于输出齿轮57，将设于螺纹驱动部件22的上端部的平头形状的板状部22b插入设于输出轴59的下端部的狭缝状的嵌合槽59b，将输出齿轮57的旋转运动传递至螺纹驱动部件22侧。设于螺纹驱动部件22的板状部22b在输出轴59的嵌合槽59b内沿轴线O方向滑动，从而若输出齿轮57(转子50)旋转，则尽管该输出齿轮57不向其旋转轴方向移动，但是螺纹驱动部件22通过所述螺纹进给机构27沿轴线O方向直线运动。螺纹驱动部件22的直线运动经由由滚珠23和滚珠支座24构成的滚珠状接头25传递至推力传递轴28，滚珠支座24嵌入于在推力传递轴28的上部设置的带有阶梯的嵌合孔。连结于推力传递轴28的连结轴29滑动自如地内插于固定在阀主体10的内部的带有阶梯的圆筒状的弹簧壳体19(的下部)，阀轴20由该弹簧壳体19引导而沿轴线O方向移动。另外，在弹簧壳体19(的向上的阶梯面)与推力传递轴28(的向下的阶梯面)之间压缩安装有对阀轴20始终向开阀方向(上方)施力的压缩螺旋弹簧26。

在连结轴29的下端外周(向外侧)突出设置有与后述的连动部件33的顶部33b(的插通部33c附近)卡合的凸缘状卡定部29a，并且，在连结轴29的下端面形成有倒凹字状的凹孔29c，设有与该凹孔29c连续且将阀室14和连通空间34(通过阀芯32在阀轴20(的连结轴29)的下端部附近划分的空间)连通的连通路(上侧连通路)29w。在此，所述连通路29w由直径比较大的纵孔29v和多个直径比较小的横孔29u构成，直径比较大的纵孔29v从凹孔29c的上表面(里侧的面)中央在纵向(轴线O方向)上形成，多个直径比较小的横孔29u从纵孔29v的中间部在横向上形成。在阀轴20的上升量L小时(小流量控制状态)，各横孔29u在外插于连结轴29的弹簧壳体19的下侧向阀室14开口(之后详细叙述)。连结轴29的下端面的凹孔29c附近设为第二阀芯部29b，该第二阀芯部29b与设于后述的阀芯32的阀座35接触、分离来开闭阀口36。

阀芯32由带有顶部的圆筒状的连动部件33和带有阶梯的阀芯部件38构成，带有顶部的圆筒状的连动部件33滑动自如地外插于构成阀轴20的连结轴29的凸缘状卡定部29a的上侧(并且，构成连通路29w的横孔29u的下侧)，带有阶梯的阀芯部件38通过焊接、压入、铆接等连结于连动部件33的下端开口，通过阀芯32(的连动部件33和阀芯部件38)而在阀轴20(的连结轴29)的下端部附近划分出的空间设为连通空间34。

在连动部件33的顶部33b设有具有供连结轴29滑动自如地插通的短圆筒面的插通部33c。另外，连动部件33的圆筒部33a的下端部通过焊接等粘合于在阀芯部件38(的下部大径部)的外周部设置的凸缘状部38a(特别地参照图2)。

另一方面，阀芯部件38(的下部大径部)的下端面设为倒圆锥台状的第一阀芯部(圆锥台面部)38b，该第一阀芯部38b与阀主体10的阀座15接触、分离而开闭阀口16，并且，在该阀芯部件38设有将阀口16和连通空间34始终连通的连通路(下侧连通路)38w。在此，所述连通路38w由直径比较大的带有阶梯的纵孔38v和多个直径比较小的横孔38u构成，直径比较大的带有阶梯的纵孔38v从阀芯部件38(的下部大径部)的下端面中央在纵向(轴线O方向)上(直至阀芯部件38的中间体部)形成，多个直径比较小的横孔38u从纵孔38v的上部在横向上形成。另外，阀芯部件38的上部(上部小径部)内插于所述的阀轴20的连结轴29的凹孔29c，在阀芯部件38的上部与凹孔29c之间具有一些间隙，在形成于阀芯部件38的中间体部与上部小径部之间的圆锥台面部37，设有与连结轴29的第二阀芯部29b接触、分离的阀座(第二阀座)35。即，在本例中，在连通空间34的阀芯部件38(的圆锥台面部37)附近形成有阀口(第二阀口)36，该阀口36由直径比所述的阀主体10的阀口(第一阀口)16的直径小的圆筒面构成，通过形成于连结轴29的下端面的第二阀芯部29b开闭。

另外，在阀芯部件38的上部(上部小径部)设有凹状的收纳室21b，并且，在该收纳室21b的底部中央设有由延伸至所述连通路38w的纵孔38v的纵孔构成的止回阀口21v，在收纳室21b的侧部(的轴线O附近的多个位置)设有由多个横孔构成的连通口21u，为了根据流入口11与流出口12的差压来开闭止回阀口21v(在后文中叙述)，在该收纳室21b收纳有由滚珠构成的止回阀芯21。阀芯部件38的上端部(的收纳室21b附近)向内侧铆接(铆接部21a)，从而所述止回阀芯21在轴线O方向稍微滑动自如地配置于所述收纳室21b内。

在此，设于阀轴20的连结轴29的凸缘状卡定部29a和连动部件33的顶部33b设定成，在阀口36由连结轴29的第二阀芯部29b关闭时(换言之，连结轴29的第二阀芯部29b落座于在阀芯部件38的圆锥台面部37设置的阀座(第二阀座)35时)，在轴线O方向(上下方向)以具有规定尺寸的间隙La(之后详细叙述)。

另外，在弹簧壳体19(的向下的阶梯面)与构成阀芯32的连动部件33(的顶部33b的上表面的插通部33c附近)之间，压缩安装有对阀芯32始终向闭阀方向(下方)施力的压缩螺旋弹簧(施力部件)39。

在上述结构的基础上，在本实施方式中，为了细化流体中(流经小流量通路的流体中)的气泡，在所述阀轴20的连结轴29的连通路(上侧连通路)29w设有由大致圆柱状的金属网等构成的消音部件(阀室14侧消音部件)71，并且，在所述阀芯32的阀芯部件38的连通路(下侧连通路)38w也设有由大致圆柱状的金属网等构成的消音部件(阀口16侧消音部件)72。

详细而言，消音部件71遍及上下方向地内装于所述阀轴20的连结轴29的连通路29w的纵孔29v，并且，该连结轴29的连通路29w的纵孔29v的下端附近(向内侧)铆接，从而消音部件71支承固定于该纵孔29v内。另外，消音部件72内装于所述阀芯32的阀芯部件38的连通路38w的纵孔38v，并且，具有多个(在图示例中，四个)通孔73a的压板73(支承部件)通过铆接等固定于该阀芯部件38的连通路38w的纵孔38v的阶梯部(参照图3)，从而消音部件72支承固定于该纵孔38v。

此外，在此，作为消音部件71、72，采用将具有多个小孔的金属网(网状部件)成形为圆柱状的部件、层叠板状的金属网而设成圆柱状的部件、或者卷曲板状的金属网而设成圆柱状的部件，但是，若能够细化流体中的气泡，则例如也可以将该消音部件71、72设成树脂制，并且也可以用圆柱状的多孔体形成该消音部件71、72自身。

另外，当然，压板73的通孔73a的数量、孔径、形成位置等不限定于图示例，并且，当然，各消音部件71、72的固定方法等也不限定于图示例。

在这样构成的流量调节阀1中，流体(制冷剂)向两个方向(从流入口11向流出口12流动的方向(横→下，正向流动)和从流出口12向流入口11流动的方向(下→横，逆向流动)的两个方向)流动，控制所述转子50的旋转量使阀轴20的上升量L变化，从而调节流体(制冷剂)的通过流量。

(流量调节阀1的正向流动时的动作)

在正向流动时，在如图4的(A)所示的全闭状态(阀轴20的上升量L是零的状态)下，阀轴20(的连结轴29)的第二阀芯部29b压接(落座)于阀芯32(的阀芯部件38)的阀座35而阀口36关闭，并且，阀芯32(的阀芯部件38)的第一阀芯部38b压接(落座)于阀主体10的阀座15而阀口16关闭。另外，止回阀芯21被从流入口11流入至阀室14的流体的压力(液压)施力，阀芯32(的阀芯部件38)的止回阀口21v关闭(即，流体从阀室14向阀口16流动被止回阀芯21阻止)。此时，阀轴20(的连结轴29)的凸缘状卡定部29a(的上表面)和阀芯32的连动部件33的顶部33b(的下面)位于在轴线O方向(上下方向)离开规定尺寸的间隙La的位置。

在该全闭状态下，在使阀轴20上升时，如图4的(B)所示，直到所述规定尺寸的间隙(上升量)La(小流量控制状态)位置，阀芯32的第一阀芯部38b都通过压缩螺旋弹簧39(的作用力)压接(落座)于阀主体10的阀座15，并且，在保持止回阀芯21被液压施力而阀芯32的止回阀口21v关闭的状态下，阀轴20的连结轴29在阀芯32(的连动部件33的顶部33b)的插通部33c内滑动，阀轴20移动(上升)，阀轴20的第二阀芯部29b从阀芯32的阀座35离开而阀口36开口。从流入口11流入至阀室14的流体，经由阀轴20的连结轴29的连通路(上侧连通路)29w(横孔29u、纵孔29v)→阀轴20的凹孔29c(的与阀芯32的上部(上部小径部)的间隙)→阀轴20的第二阀芯部29b与阀芯32的阀座35的间隙(阀口36)→连通空间34→阀芯32的阀芯部件38的连通路(下侧连通路)38w(横孔38u、纵孔38v)(特别是，固定于该连通路38w的纵孔38v的压板73的通孔73a)，流入至与其下方相连的阀口16，伴随着阀轴20的上升，流入至该阀口16的流体的流量随之变大。此时，从流入口11流入至阀室14的流体，(在通过阀轴20的连结轴29的连通路29w的纵孔29v时)通过配置于连通路29w的消音部件71，并且，(在通过阀芯32的阀芯部件38的连通路38w的纵孔38v时)通过配置于连通路38w的消音部件72，在通过配置于阀口36的上游侧(阀室14侧)以及下游侧(阀口16侧)的两个消音部件71、72而分解细化流体中的气泡的状态下，从流入口11流入至阀室14的流体通过阀口16(流出口12)。因此，在小流量控制(小开度)区域(容易产生噪音的区域)，流体(制冷剂)通过时的噪音被可靠地降低。

在此，将经由以下结构将阀室14和阀口16连通的流路称为小流量通路：所述的阀轴20的连结轴29的连通路(上侧连通路)29w(横孔29u、纵孔29v)→阀轴20的凹孔29c→阀轴20的第二阀芯部29b与阀芯32的阀座35的间隙(阀口36)→连通空间34→阀芯32的阀芯部件38的连通路(下侧连通路)38w(横孔38u、纵孔38v)。

此外，所述上升量La是与容易产生流体(制冷剂)通过时的噪音(流体通过音)的流量对应的阀轴20的上升量L，能够基于实验等预先决定。

在使阀轴20上升至所述上升量La之后，进一步使阀轴20上升(即，上升量L超过所述上升量La)时，如图4的(C)所示，阀轴20(的连结轴29)的凸缘状卡定部29a与阀芯32(的连动部件33的顶部33b)卡合，阀芯32克服压缩螺旋弹簧39的作用力而与阀轴20一起(一体地)移动(上升)，阀芯32的第一阀芯部38b从阀主体10的阀座15离开，在阀芯32的第一阀芯部38b与阀主体10的阀座15之间形成有(轴线O方向的)宽度Lb(＝L–La)的间隙(圆环状的流路)(大流量控制状态)。从流入口11流入至阀室14的流体，经由阀芯32的第一阀芯部38b与阀主体10的阀座15的间隙，流入至与其下方相连的阀口16，伴随着阀轴20的上升，流入至该阀口16的流体的流量随之变大。此时，从流入口11流入至阀室14的流体的一部分如上述那样地通过阀轴20的连结轴29的连通路29w，在通过消音部件71、72分解细化流体中的气泡的状态下，从流入口11流入至阀室14的流体的一部分通过阀口16(流出口12)，但是，从流入口11流入至阀室14的流体的大部分通过形成于阀芯32的第一阀芯部38b与阀主体10的阀座15之间的间隙(流路)，直接流入至阀口16(流出口12)。因此，在阀轴20的上升量L比较大的大流量控制(大开度)区域(难以产生噪音的区域，想要确保流量的区域)，压力损失(压损)减小。

此外，在使阀轴20从如图4的(C)所示的全开状态下降，流入至阀口16的流体的流量随之减小的情况下，当然也能够获得与上述相同的作用效果。

(流量调节阀1的逆向流动时的动作)

在逆向流动时，在如图5的(A)所示的全闭状态(基于图4的(A)说明的状态)下，在阀口16侧(流出口12侧)与阀室14侧(流入口11)的差压比规定的差压大(换言之，阀口16侧的压力比阀室14侧的压力高出规定压力)时，如图5的(B)所示，在保持阀轴20(的连结轴29)的第二阀芯部29b压接(落座)于阀芯32(的阀芯部件38)的阀座35，阀芯32(的阀芯部件38)的第一阀芯部38b压接(落座)于阀主体10的阀座15的状态下，止回阀芯21通过从流出口12流入的流体的压力(液压)在收纳室21b内移动(上升)，阀芯32(的阀芯部件38)的止回阀口21v开口。从流出口12(的阀口16)流入的流体，经由阀芯32的阀芯部件38的连通路(下侧连通路)38w(的纵孔38v)(特别是，固定于该连通路38w的纵孔38v的压板73的通孔73a)→止回阀口21v→收纳室21b→连通口21u→阀轴20的凹孔29c(与阀芯32的上部(上部小径部)的间隙)→阀轴20的连结轴29的连通路(上侧连通路)29w(纵孔29v、横孔29u)，流入至阀室14。此外，在该状态下，供流入至该阀室14的流体(即，向流入口11流出的流体)流通的流路的开口面积恒定。此时，从流出口12流入的流体，(在通过阀芯32的阀芯部件38的连通路38w的纵孔38v时)通过配置于连通路38w的消音部件72，并且，(在通过阀轴20的连结轴29的连通路29w的纵孔29v时)通过配置于连通路29w的消音部件71，在保持通过配置于阀口36的上游侧(阀口16侧)以及下游侧(阀室14侧)的两个消音部件72、71而分解细化流体中的气泡的状态下，从流出口12流入的流体通过阀室14(流入口11)。因此，在小流量控制区域(容易产生噪音的区域)，流体(制冷剂)通过时的噪音可靠地降低。

在该止回阀口21v打开的状态下，在使阀轴20上升时，如图5的(C)所示，保持阀轴20的第二阀芯部29b压接(落座)于阀芯32的阀座35(即，保持阀轴20的凸缘状卡定部29a和连动部件33的顶部33b在轴线O方向位于离开规定尺寸的间隙La的位置的状态)的状态，阀芯32克服压缩螺旋弹簧39的作用力(即，从阀口16流入至阀室14的流体的压力克服压缩螺旋弹簧39的作用力)而与阀轴20一起(一体地)移动(上升)，阀芯32的第一阀芯部38b从阀主体10的阀座15离开，在阀芯32的第一阀芯部38b与阀主体10的阀座15之间形成有(轴线O方向的)宽度L的间隙(圆环状的流路)。在该情况下，通过相对于止回阀芯21的液压，阀芯32(的阀芯部件38)的止回阀口21v成为保持打开的状态。流入至流出口12(的阀口16)的流体，经由阀芯32的第一阀芯部38b与阀主体10的阀座15的间隙，流入至阀室14，伴随着阀轴20的上升，流入至该阀室14的流体的流量随之变大。此时，从流出口12(的阀口16)流入的流体(的大部分)，通过形成于阀芯32的第一阀芯部38b与阀主体10的阀座15之间的间隙(流路)，直接流入至阀室14(流入口11)。因此，在阀轴20的上升量L比较大的大流量控制区域(难以产生噪音的区域，想要确保流量的区域)，压力损失(压损)减小。

这样一来，在本实施方式的流量调节阀1中，在经由连通空间34将阀室14和阀口(第一阀口)16连通的小流量通路中的阀口(第二阀口)36的阀室14侧(正向流动时为上游侧，逆向流动时为下游侧)以及阀口16侧(正向流动时为下游侧，逆向流动时为上游侧)，具体而言，在阀轴20的连结轴29的连通路(上侧连通路)29w以及阀芯32的阀芯部件38的连通路(下侧连通路)38w，配置有将流经该小流量通路的流体中的气泡细化的消音部件71、72，因此，能够有效地降低流体(制冷剂)通过时的噪音，并且，大开度(大流量控制)区域的压力损失减小，能够获得适当的制冷剂流量。

另外，所述消音部件71、72内装于构成小流量通路的阀轴20的连通路(上侧连通路)29w的纵孔29v、阀芯32的阀芯部件38的连通路(下侧连通路)38w的纵孔38v，因此，能够将所述消音部件71、72配置得较长，能够更有效地降低流体(制冷剂)通过时的噪音。

此外，在上述实施方式中，在形成于阀轴20的连结轴29的纵孔29v(与横孔29u一起构成连通路29w的纵孔29v)配置有圆柱状的消音部件71，但是，例如，如图6所示的流量调节阀1A，沿轴线O方向延长所述的凹孔29c(至横孔29u的上侧)等形成下端开口(在轴线O方向长)的嵌插孔29d，在该嵌插孔29d嵌插固定有管状部件29A，该管状部件29A与嵌插孔29d之间具有规定的间隙，管状部件29A是圆筒状(直径比嵌插孔29d的直径小的圆筒状)，并且在其下端部形成有抵接于嵌插孔29d的内周(特别是，横孔29u的下侧的内周)的凸缘部29Aa，由以下结构形成所述阀轴20的连通路(上侧连通路)29w：管状部件29的内部空间、设于管状部件29A的上端部的横向的(多个)贯通口29Au、管状部件29A(的外壁)与嵌插孔29d(的内壁)之间的间隙、以及所述横孔29u，并且，在该管状部件29A的内部空间(纵孔)也可以内装圆柱状的消音部件71。此外，在图6中，对具有与上述实施方式相同的功能以及作用的结构标注相同的符号。在这样的结构的流量调节阀1A中，能够进一步延长配置于阀轴20的连结轴29的连通路(上侧连通路)29w的消音部件71(的上下方向长度)，因此能够更有效地降低流体(制冷剂)通过时的噪音。

另外，在上述实施方式中，利用所述的止回阀芯21，使流体(制冷剂)向从流入口11向流出口12流动的方向(正向流动)和从流出口12向流入口11流动的方向(逆向流动)的两个方向流动，但是，例如，在应用于使流体(制冷剂)仅向一个方向(从流入口11向流出口12流动的方向(正向流动)，即保持止回阀芯21不发挥功能而止回阀口21v通过该止回阀芯21始终关闭的状态的方向)流动的系统的情况下，如图7所示的流量调节阀1B，除去阀芯32的阀芯部件38的上部小径部，也可以省略所述的止回阀芯21以及附属于该止回阀芯21的构造(收纳室21b、止回阀口21v、连通口21u)。此外，在图7中，对具有与上述实施方式相同的功能以及作用的结构标注相同的符号。即使是这样的结构的流量调节阀1B，当然也能够获得与上述实施方式的流量调节阀1相同的作用效果。

另外，在上述实施方式中，利用降低转子50的转速的奇异行星齿轮减速机构60，但是，例如，如图8所示的流量调节阀1C，也可以省略奇异行星齿轮减速机构，将波纹管28C安装于阀轴20(的推力传递轴28)的外周，在环状的上侧弹簧支架28Ca与阀芯32的连动部件33的顶部33b之间，设置作为对阀芯32向闭阀方向(下方)施力的施力部件的压缩螺旋弹簧39，环状的上侧弹簧支架28Ca由推力传递轴28(的阶梯部)和连结轴29(的上端部)夹持(详细构造，一并参照上述专利文献2)。此外，在图8中，对具有与上述实施方式相同的功能以及作用的结构标注有相同的符号。即使是这样的结构的流量调节阀1C，无需详细叙述，也获得与上述实施方式的流量调节阀1相同的作用效果。

另外，在上述实施方式中，不安装压缩螺旋弹簧39就能够构成流量调节阀。在该情况下，阀芯32主要通过液压落座于阀座15或者从阀座15离开。

另外，在阀口16通过阀芯32的第一阀芯部38b关闭，并且，阀口36通过阀轴20的第二阀芯部29b关闭的状态下，允许流体从阀口16向阀室14流动，但是，采用阻止流体从阀室14向阀口16流动的止回阀芯21的止回阀构造不限定于上述的构造。例如，如图9的(A)所示的流量调节阀1D，也可以将止回阀芯21配置于阀轴20(的连结轴29)的一侧。

更详细而言，在连结轴29的下端(向下)突出设置带有底部的圆筒部29D，在形成于连结轴29的下端外周的凸缘状卡定部29a的下侧设置由多个横孔构成的连通口21u，并且，在连结轴29(的带有底部的圆筒部29D)的底部中央设置由纵孔构成的止回阀口21v，也可以将止回阀芯21在轴线O方向滑动自如地收纳于该连结轴29(的带有底部的圆筒部29D)的内部(收纳室21b)，为了根据流入口11与流出口12的差压来开闭止回阀口21v，该止回阀芯21具有与该止回阀口21v接触、分离的倒立圆锥面部。在该情况下，连结轴29(的带有底部的圆筒部29D)的下端面设成与设于阀芯32的阀座35接触、分离而开闭阀口36的倒圆锥台状的第二阀芯部(圆锥台面部)29b，并且，在止回阀芯21的侧部的一部分(在图示例中，相对于轴线O相反侧的部分)形成有例如D切削面(也称为倒角部)21Da(参照图9的(B))。另外，也可以采用用于使流体流通的纵槽21Db等代替D切削面21Da(参照图9的(C))。另一方面，在阀芯32的阀芯部件38的中央形成由将阀口16和连通空间34连通的带有阶梯的纵孔构成的连通路(下侧连通路)38wD，将由薄壁圆板状的金属网等构成的消音部件(阀口16侧消音部件)72配设于该阀芯部件38的连通路38wD(的阶梯部)即可。此外，在图9中，对具有与上述实施方式相同的功能以及作用的结构标注相同的符号。

在这样的结构的流量调节阀1D中，收纳止回阀芯21的收纳室21b与设于阀轴20的连结轴29的连通路(上侧连通路)29w(的纵孔29v)连续地设置，收纳室21b和阀室14始终连通，因此能够获得与上述实施方式的流量调节阀1相同的作用效果。

另外，本发明是在上述的实施方式已说明的那样的电动式的流量调节阀，采用具有定子和转子的步进电动机等使阀轴升降(移动)而任意细致地调节上升量(阀开度)，此外，当然，也能够采用使用了例如电磁铁等的电磁式的流量调节(切换)阀。

Claims (8)

1.一种流量调节阀，其特征在于，具备：

阀主体，该阀主体设有阀室以及第一阀口；阀轴，该阀轴升降自如地配置于所述阀室内；升降驱动部，该升降驱动部用于使所述阀轴升降；以及阀芯，该阀芯以包围所述阀轴的下端部外周的方式滑动自如地外插于所述阀轴，且与所述阀轴的升降动作连动地被驱动，

在所述阀芯设有第一阀芯部，该第一阀芯部根据上升量使流经所述第一阀口的流体的流量变化，

形成有小流量通路，该小流量通路经由在所述阀轴的下端部附近通过所述阀芯划分出的连通空间将所述阀室和所述第一阀口连通，并且，在所述阀轴设有第二阀芯部，该第二阀芯部根据上升量使流经设于所述小流量通路的第二阀口的流体的流量变化，

所述流量调节阀构成为，在所述第二阀芯部的上升量在规定量以下时，成为所述第一阀口通过所述第一阀芯部关闭并且根据所述第二阀芯部相对于所述第二阀口的上升量来控制流量的小流量控制状态，在所述第二阀芯部的上升量超过所述规定量时，成为所述阀芯伴随着所述阀轴的上升而上升并且所述第一阀芯部将所述第一阀口打开的大流量控制状态，

在所述小流量通路中的所述第二阀口的所述阀室侧以及所述第一阀口侧，配置有将流经所述小流量通路的流体中的气泡细化的消音部件，

所述阀芯由筒状的连动部件和阀芯部件构成，所述筒状的连动部件滑动自如地外插于所述阀轴中的所述第二阀芯部的上侧，所述阀芯部件连结于所述连动部件的下端开口，且设有所述第一阀芯部，

所述小流量通路由上侧连通路、所述连通空间以及下侧连通路构成，所述上侧连通路设于所述阀轴以将所述阀室和所述连通空间连通，所述下侧连通路设于所述阀芯部件以将所述连通空间和所述第一阀口连通，在所述连通空间中的所述阀芯部件附近形成有所述第二阀口，

所述消音部件配置于所述阀轴中的所述上侧连通路以及所述阀芯部件中的所述下侧连通路，

所述阀轴的下端面形成有与所述上侧连通路连通的倒凹字状的凹孔，该凹孔的内周侧与所述第二阀口接触、分离。

2.根据权利要求1所述的流量调节阀，其特征在于，

所述阀芯通过施力部件而被向所述第一阀口的闭阀方向施力，并且，在所述第二阀芯部的上升量超过所述规定量时，所述阀芯通过设于所述阀轴的凸缘状卡定部克服所述施力部件的作用力而提升。

3.根据权利要求1所述的流量调节阀，其特征在于，

所述消音部件内装于所述阀轴的所述上侧连通路中的纵孔及/或所述阀芯部件的所述下侧连通路中的纵孔。

4.根据权利要求1所述的流量调节阀，其特征在于，

在所述阀轴设有沿轴线方向延伸的嵌插孔，并且，在该嵌插孔嵌插固定有筒状的管状部件，该筒状的管状部件与所述嵌插孔之间具有规定的间隙，

通过所述管状部件的内部空间、设于所述管状部件的上端部的横向的贯通口、所述管状部件与所述嵌插孔之间的所述间隙、以及设于所述阀轴中的所述管状部件的外侧的横孔，而形成有所述阀轴的所述上侧连通路，

所述消音部件内装于所述管状部件的内部空间。

5.根据权利要求1所述的流量调节阀，其特征在于，

所述消音部件通过具有通孔的支承部件支承固定于所述阀芯部件的所述下侧连通路，该支承部件固定于所述阀芯部件的所述下侧连通路。

6.根据权利要求1所述的流量调节阀，其特征在于，

在所述第一阀口通过所述第一阀芯部关闭、且所述第二阀口通过所述第二阀芯部关闭的状态下，允许流体从所述第一阀口向所述阀室流动，但是设有止回阀芯，该止回阀芯阻止流体从所述阀室向所述第一阀口流动。

7.根据权利要求6所述的流量调节阀，其特征在于，

在所述阀芯设有：收纳室，该收纳室收纳所述止回阀芯；止回阀口，该止回阀口连通于所述收纳室和所述第一阀口，并且根据所述第一阀口侧与所述阀室侧的差压而通过所述止回阀芯开闭；以及连通口，该连通口始终连通于所述收纳室和所述阀室。

8.根据权利要求6所述的流量调节阀，其特征在于，

在所述阀轴设有：收纳室，该收纳室收纳所述止回阀芯；以及止回阀口，该止回阀口连通于所述收纳室和所述第一阀口，并且根据所述第一阀口侧与所述阀室侧的差压而通过所述止回阀芯开闭，所述收纳室设成与将所述阀室和所述连通空间连通的上侧连通路连续，所述收纳室和所述阀室始终连通。

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