CN111664255A - 流量调整阀及其组装方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够抑制制造成本的上升并且能有效地降低流动声的流量调整阀及流量调整阀的组装方法。流量调整阀(1)的设置于底座部件(11)的圆筒部(16)插入到管(19)的上端(19b)侧。整流部件(20)以向径向内侧突出的方式夹在设置于管(1)的突部(19a)与圆筒部(16)的顶端(16a)之间。并且，在管(19)的上端(19b)与底座部件(11)之间设置有沿轴线(L)方向隔开的间隙(S)。

Description

流量调整阀及其组装方法
技术领域
本发明涉及例如在热泵式制冷制热系统等中用于制冷剂的流量调整的流量调整阀及流量调整阀的组装方法。
背景技术
在专利文献1中公开了现有的流量调整阀。如图2所示，专利文献1的流量调整阀901具有设置有阀室914和节流孔931的主体911、在阀室914中与节流孔931相对地配设的阀芯940、以及有底筒状的整流部件920。整流部件920一体地具有筒状部921和以堵塞筒状部921的下端的方式设置的平板状的整流部922。筒状部921以与节流孔931相连的方式配置，将作为供制冷剂流动的流体流路的阀口930与节流孔931一起构成。在整流部922设置有多个小孔924。制冷剂通过多个小孔924，由此将包含液相及气相的二相流状态的制冷剂中的气泡细化，能够降低伴随着制冷剂的流动的流动声。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2007-107623号公报
流量调整阀901具有与阀口930连接的管919。管919设置有向径向内侧突出的突部919a。整流部件920被夹在主体911与管919的突部919a之间。管919以上端919b与主体911抵靠的状态固定于主体911。并且，为了防止整流部件920的晃动，必须使管919中的从突部919a到上端919b的长度与整流部件920的轴线L方向的长度适当地一致。因此，需要高精度的加工，导致制造成本的上升。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种能够抑制制造成本的上升并且能有效地降低流动声的流量调整阀及流量调整阀的组装方法。
为了实现上述目的，本发明的流量调整阀具有设置有阀室的阀主体、配置于所述阀室的阀芯、以及安装于所述阀主体的管，所述阀主体具有：主体部件，该主体部件设置有构成与所述阀室连通的阀口的圆筒部；以及整流部件，该整流部件形成为具有孔的圆板状，并以堵塞所述圆筒部的顶端的方式配置，所述管具有突部，该突部设置成向径向内侧突出，所述圆筒部插入于所述管，所述整流部件被夹在所述突部与所述圆筒部的顶端之间，在所述管的一端与所述主体部件之间设置有沿插入方向隔开的间隙。
根据本发明，设置于主体部件的圆筒部插入到管中。整流部件以向径向内侧突出的方式夹在设置于管的突部与圆筒部的顶端之间。并且，在管的一端与主体部件之间设置有沿插入方向隔开的间隙。由此，能够避免管的一端与主体部件抵靠。因此，即使主体部件、管的尺寸存在一些偏差，也能够不晃动地可靠地固定整流部件。
在本发明中，优选的是，从所述突部到所述管的一端的长度比所述圆筒部的轴向的长度短。由此，能够更可靠地避免管的一端与主体部件抵靠。
在本发明中，优选的是，在所述主体部件设置有将所述圆筒部的外周面作为内周面的环状槽，所述管压入到所述环状槽。由此，由于管通过压入而保持于环状槽，因此无需在通过钎焊等将管安装于阀主体时支承管。因此，能够提高组装性。
在本发明中，优选的是，所述突部形成为环状，在所述整流部件的周缘部形成有环状的曲面或环状的倾斜面，所述突部与所述周缘部抵接。由此，能够自动地对整流部件进行调心而将管与整流部件容易地同轴地配置。
在本发明中，优选的是，所述孔设置有多个，多个所述孔中的一部分的孔跨所述圆筒部的内周面而配置。由此，能够有效地提高整流部件的开口率。
在本发明中，优选的是，所述一部分的孔设置有多个，多个所述一部分的孔中的两个孔配置成隔着所述整流部件的中心而相对。由此，即使在整流部件在两个孔的相对方向上错开配置的情况下，也能够抑制整流部件的开口率减少。
为了实现上述目的，本发明的流量调整阀的组装方法是如下流量调整阀的组装方法，该流量调整阀具有设置有阀室的阀主体、配置于所述阀室的阀芯、以及安装于所述阀主体的管，所述阀主体具有：主体部件，该主体部件设置有构成与所述阀室连通的阀口的圆筒部；以及整流部件，该整流部件形成为具有孔的圆板状并以堵塞所述圆筒部的顶端的方式配置，其中，在所述管中的到该管的一端的长度比所述圆筒部的轴向长度短的位置，设置向径向内侧突出的突部，以堵塞所述圆筒部的顶端的方式配置所述整流部件，并且将所述圆筒部插入到所述管的一端侧，将所述整流部件夹在所述突部与所述圆筒部的顶端之间，将所述管安装于所述主体部件。
根据本发明，在管的到该管的一端的长度比圆筒部的轴向长度短的位置，设置向径向内侧突出的突部。以堵塞圆筒部的顶端的方式配置整流部件，并且将圆筒部插入到管的一端侧，将整流部件夹在突部与圆筒部的顶端之间。并且，将管安装于主体部件。由此，在将整流部件夹在管的突部与圆筒部的顶端之间的状态下，能够在管的一端与主体部件之间设置沿插入方向隔开的间隙。由此，能够避免管的一端与主体部件抵靠。因此，即使主体部件、管的尺寸存在一些偏差，也能够不晃动地可靠地固定整流部件。
根据本发明，能够在抑制制造成本的上升的同时有效地降低流动声。
附图说明
图1是示出本发明的一实施例的流量调整阀的结构的剖视图。
图2是示出现有的流量调整阀的图。
符号说明
1…流量调整阀、10…阀主体、11…底座部件、12…底壁部、13…周壁部、14…阀室、15…环状槽、16…圆筒部、16a…顶端、17…阀座、18…壳体部件、19…管、19a…突部、19b…上端、20…整流部件、24、24a、24b…小孔、30…阀口、31…第一周面、32…第一锥面、33…第二周面、34…第二锥面、35…第三周面、40…阀芯、41…胴部、42…落座面部、43…曲面部、43A～43E…圆锥锥面部、S…间隙、A…管中的从突部到上端的长度、B…圆筒部的轴向长度。
具体实施方式
以下，参照图1对本发明的一实施例的流量调整阀进行说明。
图1是示出本发明的一实施例的流量调整阀的结构的剖视图。图1(a)是沿着轴线L的纵剖视图(开阀状态)。图1(b)是整流部件的仰视图(在图1(a)中从下方观察的图)。图1(c)是示出图1(b)的整流部件的变形例的结构的仰视图。
本实施例的流量调整阀1例如是在热泵式制冷制热系统等中用于调整作为流体的制冷剂的流量的电动阀。
如图1所示，流量调整阀1具有阀主体10和阀芯40。
阀主体10具有作为主体部件的底座部件11、壳体部件18、作为管接头的管19以及整流部件20。
底座部件11例如通过对不锈钢等金属材料进行切削加工来制作。底座部件11一体地具有底壁部12和周壁部13。底壁部12形成为圆板状。周壁部13形成为圆筒状。周壁部13从底壁部12的上表面12a向上方延伸。周壁部13插入到圆筒状的壳体部件18的下端部。周壁部13与壳体部件18通过钎焊而固定。由底壁部12的上表面12a、周壁部13以及壳体部件18形成阀室14。即，底壁部12的上表面12a是阀室14侧的面，底壁部12的下表面12b是与阀室14相反侧的面。在壳体部件18固定有沿横向贯通且与阀室14连接的未图示的管。此外，在本实施例中，底座部件11和壳体部件18是分体部件，将它们组装并相互固定，但也可以将底座部件11和壳体部件18作为主体部件一体地制作。
在底壁部12的下表面12b设置有环状槽15。环状槽15的外径比管19的外径稍小。在环状槽15中压入管19的上端部。底壁部12与管19通过钎焊而固定。在底壁部12的环状槽1的内侧设置有以从阀室14离开的方式向下方延伸的圆筒部16。圆筒部16局部地构成与阀室14连通的后述的阀口30。环状槽15的内周面成为圆筒部16的外周面。圆筒部16的轴与图1的轴线L一致。即，轴线L方向是圆筒部16的轴向。圆筒部16随着管19向环状槽15的压入，沿着轴线L方向(插入方向)插入到管19的上端19b侧。圆筒部16的顶端16a是朝向下方的环状平面。在底壁部12的上表面12a设置有包围后述的阀口30的阀座17。阀座17是朝向径向内侧且随着远离阀室14而直径变小的环状锥面。后述的阀芯40与阀座17接触或分离。
整流部件20形成为与圆筒部16直径相同的圆板状。整流部件20以堵塞圆筒部16的顶端16a的开口的方式与该顶端16a重叠配置。整流部件20夹在圆筒部16的顶端16a与以向径向内侧突出的方式设置在管19的内周面的环状的突部19a之间。在整流部件20夹在圆筒部16的顶端16a与管19的突部19a之间的状态下，在作为管19的一端的上端19b与底壁部12(具体而言为环状槽15的底面15a)之间设置有沿作为插入方向的轴线L方向隔开的间隙S。管19中的从突部19a到上端19b的长度A比圆筒部16的轴线L方向的长度B短。由此，能够避免在上述状态下管19的上端19b与底壁部12抵靠。因此，即使底座部件11、管19等的尺寸存在一些偏差，也能够不晃动地可靠地固定整流部件20。管19将圆筒部16及整流部件20收容在内侧。圆筒部16、整流部件20及管19同轴地配置。
整流部件20设置有多个小孔24。制冷剂通过多个小孔24，由此将包含液相及气相的二相流状态的制冷剂中的气泡细化，能够降低流动声。
如图1(a)、(b)所示，多个小孔24中的配置在最靠径向外侧的小孔24(24a)优选配置成其内表面的一部分与圆筒部16的内周面(后述的第三周面35)无台阶地相连(成为齐平)。由此，能够减轻通过小孔24时的制冷剂的流动的紊乱。
另外，如图1(c)所示，也可以将多个小孔24中的一部分的小孔24(24b)以跨圆筒部16的内周面(后述的第三周面35)的方式配置。例如，在图2所示的现有的有底筒状的整流部件920中，由于与筒状部921重叠，因此无法在周缘部的附近设置小孔924，但通过使整流部件20为板状，能够在周缘部附近也设置小孔24。因此，能够以跨圆筒部16的内周面的方式配置小孔24(24b)而有效地提高开口率。在本实施例中，将两个小孔24b设为1组，将这些小孔24b以隔着整流部件20的中心O相对的方式配置。在图1(c)的例子中设置有4组。由此，即使在整流部件20在两个小孔24b的相对方向上错开配置的情况下，也能够抑制开口率减少。
在本实施例中，整流部件20的朝向下方的面的周缘部25遍及整周地形成有径向截面呈圆弧状的环状的曲面。例如，在通过用冲头对金属板进行冲裁来制作整流部件20的情况下，在整流部件20的冲头侧的面的周缘部25形成环状的曲面。也可以通过倒角加工形成环状的曲面(R倒角)。整流部件20将冲头侧的面朝向下方配置。也可以在周缘部25形成环状的倾斜面来代替环状的曲面。
管19的突部19a通过利用辊铆接加工机遍及整周地缩径而形成。突部19a的轴线L方向的截面为圆弧状。因此，当管19的突部19a与整流部件20的周缘部25抵接时，整流部件20在作为环状平面的圆筒部16的顶端16a上自动调心，管19与整流部件2同轴地配置。此外，也可以使用冲头在周向上隔开间隔地设置多个突部19a。
阀主体10形成有阀口30，该阀口30为从阀座17的内侧通过圆筒部16而到达整流部件20的流体流路。
阀口30与圆筒部16同轴地设置在底座部件11。阀口30具有从阀室14侧依次相连的第一周面31、第一锥面32、第二周面33、第二锥面34以及第三周面35。
第一周面31、第二周面33以及第三周面35是朝向径向内侧的圆筒状的周面。当将第一周面31的口径(内径)设为D1，将第二周面33的口径(内径)设为D2，将第三周面35的口径(内径)设为D3时，D1＜D2＜D3。第一锥面32及第二锥面34是朝向径向内侧且随着远离阀室14而直径变大的环状锥面。即，阀口30形成为随着从阀室14离开而直径逐渐变大。另外，阀口30具有圆筒状的周面和随着远离阀室而直径逐渐变大的锥面，周面与锥面交替地相连。在本实施例中，第一锥面32的锥角(角θ1)与第二锥面34的锥角(角度θ2)为相同(θ1＝θ2)。只要不违反本发明的目的，角度θ1以及角度θ2是任意的。
阀芯40整体上形成为圆柱状。阀芯40一体地具有胴部41、落座面部4b以及曲面部43。胴部41形成为圆柱状。落座面部42与胴部41的下端相连。落座面部42的外周面是朝向径向外侧且随着从上方向下方而直径变小的环状锥面。曲面部43与落座面部42的下端相连。曲面部43具有用于得到与等百分比特性近似的特性作为流量特性的形状。在本实施例中，曲面部43具有以模拟椭圆球面的方式随着接近顶端而将控制角(同与阀芯40的中心轴线(轴线L)平行的线的交叉角)阶段性地变大的多级(在此为5级)圆锥锥面部43A～43E。最上级的圆锥锥面部43A的第一控制角θa通常设定为3°＜θa＜15°(在此为5°)。最下级的圆锥锥面部43E成为顶端尖锐的圆锥面。
阀芯40以曲面部43与阀口30相对且阀芯40的轴与轴线L一致的方式配置于阀室14。阀芯40例如通过由设置有外螺纹的阀轴、设置有内螺纹的引导杆、以及步进马达等构成的未图示的螺纹进给式升降驱动机构，以相对于阀座17接触分离的方式在上下方向上移动。落座面部42在阀芯40落座时与阀座17接触而关闭阀口30。阀芯40根据距阀座17的距离(提升量)使在阀口30流动的制冷剂的流量变化。
接着，对上述流量调整阀1的组装方法进行说明。
通过用冲头对金属板进行冲裁，从而制作与圆筒部16直径相同且设置有多个小孔24的圆板状的整流部件20。
将直线状的铜管材切断为适当的长度，并且利用辊铆接加工机进行加工，制作设置有向径向内侧突出的环状的突部19a的管19。具体而言，在管19中的到上端19b的长度比圆筒部16的轴线L方向的长度短的位置，设置向径向内侧突出的突部19a。
并且，在圆筒部16的顶端16a重叠配置整流部件20。此时，整流部件20的与冲头侧的面相反侧的面以与圆筒部16的顶端16a接触的方式配置。沿着轴线L方向将管19从其上端19b插入到环状槽15，同时，将圆筒部16插入到管19的上端19b侧，推入(压入)直到突部19a与整流部件20抵接。由此，整流部件20夹在突部19a与圆筒部16的顶端16a之间而被固定。此时，通过突部19a与整流部件20的周缘部25抵接，从而以整流部件20与管19同轴的方式进行调心。另外，在管19的上端19b与底座部件11之间设置有沿轴线L方向(插入方向)隔开的间隙S。将底座部件11的周壁部13插入到壳体部件18的下端部。并且，在底座部件11与管19以及底座部件11与壳体部件18各自的钎焊部位设置钎料而投入到炉中。由此，将底座部件11、管19及壳体部件18固定，管19和壳体部件18安装于阀主体10。
接着，在未图示的螺纹进给式升降驱动机构上安装阀芯40之后，将螺纹进给式升降驱动机构组装于钎焊有管19及底座部件11的壳体部件18。这样，完成流量调整阀1。
如上所述，根据本实施例的流量调整阀1，设置于底座部件11的圆筒部16插入到管19的上端19b侧。整流部件20以向径向内侧突出的方式夹在设置于管19的突部19a与圆筒部16的顶端16a之间。并且，在管19的上端19b与底座部件11之间设置有沿轴线L方向(插入方向)隔开的间隙S。由此，能够避免管19的上端19b与底座部件11抵靠。因此，即使底座部件11、管19的尺寸存在一些偏差，也能够不晃动地可靠地固定整流部件20。
另外，管19中的从突部19a到上端19b的长度A比圆筒部16的轴线L方向的长度B短。由此，能够更可靠地避免管19的上端19b与底座部件11抵靠。
另外，在底座部件11设置有将圆筒部16的外周面作为内周面的环状槽15。并且，管19被压入到环状槽15。由此，由于通过压入将管19保持于环状槽15，因此不需要在通过钎焊将管19安装于底座部件11时支承管19。因此，能够提高组装性。
另外，管19的突部19a形成为环状。在整流部件20的周缘部25形成有环状的曲面。并且，环状的突部19a与周缘部25抵接。由此，整流部件20被自动调心，能够容易地同轴地配置管19和整流部件20。
在上述的实施例的流量调整阀1中，整流部件20通过被圆筒部16和管19的突部19a夹持而被固定，但例如也可以通过凸焊等将整流部件20固定于圆筒部16的顶端16a。
以上说明了本发明的实施例，但本发明并不限定于这些例子。只要不违反本发明的主旨，本领域技术人员对上述实施例适当地进行了结构要素的追加、删除、设计变更而得到的实施例、适当地组合实施例的特征而得到的实施例也包含在本发明的范围内。

Claims (7)

1.一种流量调整阀，具有设置有阀室的阀主体、配置于所述阀室的阀芯、以及安装于所述阀主体的管，其特征在于：
所述阀主体具有：主体部件，该主体部件设置有构成与所述阀室连通的阀口的圆筒部；以及整流部件，该整流部件形成为具有孔的圆板状，并以堵塞所述圆筒部的顶端的方式配置，
所述管具有突部，该突部设置成向径向内侧突出，
所述圆筒部插入于所述管，
所述整流部件被夹在所述突部与所述圆筒部的顶端之间，
在所述管的一端与所述主体部件之间设置有沿插入方向隔开的间隙。
2.根据权利要求1所述的流量调整阀，其特征在于，
从所述突部到所述管的一端的长度比所述圆筒部的轴向的长度短。
3.根据权利要求1或2所述的流量调整阀，其特征在于，
在所述主体部件设置有将所述圆筒部的外周面作为内周面的环状槽，
所述管压入到所述环状槽。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的流量调整阀，其特征在于，
所述突部形成为环状，
在所述整流部件的周缘部形成有环状的曲面或环状的倾斜面，
所述突部与所述周缘部抵接。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的流量调整阀，其特征在于，
所述孔设置有多个，
多个所述孔中的一部分的孔跨所述圆筒部的内周面而配置。
6.根据权利要求5所述的流量调整阀，其特征在于，
所述一部分的孔设置有多个，
多个所述一部分的孔中的两个孔配置成隔着所述整流部件的中心而相对。
7.一种流量调整阀的组装方法，该流量调整阀具有设置有阀室的阀主体、配置于所述阀室的阀芯、以及安装于所述阀主体的管，所述阀主体具有：主体部件，该主体部件设置有构成与所述阀室连通的阀口的圆筒部；以及整流部件，该整流部件形成为具有孔的圆板状并以堵塞所述圆筒部的顶端的方式配置，所述流量调整阀的组装方法的特征在于，
在所述管中的到该管的一端的长度比所述圆筒部的轴向长度短的位置，设置向径向内侧突出的突部，
以堵塞所述圆筒部的顶端的方式配置所述整流部件，并且将所述圆筒部插入到所述管的一端侧，将所述整流部件夹在所述突部与所述圆筒部的顶端之间，
将所述管安装于所述主体部件。
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