CN112443667B - 电动阀以及冷冻循环系统 - Google Patents

电动阀以及冷冻循环系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供降低了使制冷剂从第二接头管经由阀部件与阀口之间的间隙向阀室流入时的制冷剂通过声等噪声的电动阀。在阀壳(1)的阀室(1R)与第二接头管(12)之间设置具有阀口(2a)的阀座部件(2)。由阀座部(21)和从阀座部(21)向第二接头管(12)内突出的长条圆筒状的整流管部(22)一体地构成阀座部件(2)。在阀壳(1)的筒状部(1a)的嵌合孔(1a1)内嵌合阀座部件(2)的阀座部(21)和第二接头管(12)的缩径部(12a)。利用阀座部件(2)的整流管部(22)内的阀口(2a)来对从第二接头管(12)向阀室(1R)侧流动的制冷剂进行整流。

Description

电动阀以及冷冻循环系统
技术领域
本发明涉及在冷冻循环系统等中使用的电动阀以及冷冻循环系统。
背景技术
现今，作为在空调机的冷冻循环中设置的电动阀，例如有日本特开2005-98471号公报(专利文献1)所公开的装置。该专利文献1的电动阀具有一次接头管(第一接头管)和二次接头管(第二接头管)，其中，一次接头管从阀壳的侧面侧与阀室连通，二次接头管从阀壳的下部的端部经由阀座部件的阀口而与阀室连通。而且，在冷冻循环系统的例如制热运转时，制冷剂从一次接头管向阀室流入，之后制冷剂从阀室经由针阀与阀口之间的间隙向二次接头管流出。另一方面，在制冷运转时，制冷剂从二次接头管经由针阀与阀口之间的间隙向阀室流入，之后制冷剂从阀室向一次接头管流出。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2005-98471号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在专利文献1的电动阀中，未考虑制冷剂从二次接头管经由针阀与阀口之间的间隙向阀室流入的相反方向的制冷剂通过声等，从而作为噪声对策，有改进的余地。例如，在使制冷剂从二次接头管侧流动的相反方向的情况下，该制冷剂从内径较大的二次接头管向阀座部件的内径较小的阀口流入，之后立即从阀口与针阀之间的缝隙向阀室流出。因此，从二次接头管内至阀口与针阀之间的缝隙为止的流速较大，从而容易产生噪声。
本发明的课题在于提供一种电动阀，该电动阀降低了使制冷剂从第二接头管经由阀部件与阀口之间的间隙向阀室流入时的制冷剂通过声等噪声。
用于解决课题的方案
本发明的电动阀中，在构成阀室的阀主体的侧部连通第一接头管，并且相对于该阀主体在与上述第一接头管交叉的方向上连通第二接头管，上述第二接头管与上述阀室能够经由开口面积由阀部件增减的阀口而连通，并且在上述阀室与上述第二接头管之间具备阀座部件，该阀座部件具有上述阀口，上述电动阀的特征在于，上述阀主体具有至少与上述阀座部的一部分嵌合的嵌合孔，上述阀座部件构成为一体地具有与上述第二接头管的端部连接的阀座部、以及从上述阀座部向上述第二接头管内突出的长条圆筒状的整流管部。
此时，优选以下电动阀，其特征在于，上述阀座部件的上述阀座部的外径与上述第二接头管的上述端部的直径大致相同，上述阀座部和上述第二接头管的上述端部嵌合在上述阀主体的上述嵌合孔内。
并且，优选以下电动阀，其特征在于，上述阀座部件的上述阀座部的靠上述整流管部侧的抵接面与上述第二接头管的靠上述阀座部侧的上述端部的抵接面相互抵接，来连接上述阀座部和上述第二接头管。
另外优选以下电动阀，其特征在于，上述第二接头管构成为具有与上述阀座部件的上述阀座部连接的缩径部、以及直径比该缩径部的直径大的扩径部。
本发明的冷冻循环系统包括压缩机、冷凝器、膨胀阀以及蒸发器，其特征在于，使用上述电动阀作为上述膨胀阀。
发明的效果如下。
根据本发明的电动阀，阀座部件的整流管部呈向第二接头管内突出的长条圆筒状，该整流管部通过直径比第二接头管的内径小的流路来与阀口连通。因此，从第二接头管流向阀口与阀部件之间的缝隙的制冷剂的流动被整流，从而从该阀口与阀部件之间的缝隙向阀室流入的制冷剂的通过声降低。
并且，根据本发明的冷冻循环系统，与上述电动阀相同，从阀口与阀部件之间的缝隙向阀室流入的制冷剂的通过声降低。
附图说明
图1是本发明的实施方式的电动阀的主要部分纵剖视图。
图2是实施方式的电动阀的主要部分放大纵剖视图。
图3是实施方式的电动阀的整体纵剖视图。
图4是示出本发明的实施方式的冷冻循环系统的图。
图中：
1—阀壳(阀主体)，1R—阀室，1a—筒状部，1a1—嵌合孔，11—第一接头管，12—第二接头管，12a—缩径部，12b—扩径部，2—阀座部件，2a—阀口，21—阀座部，22—整流管部，3—支撑部件，4—密闭壳体，5—阀架，6—针阀(阀部件)，7—步进马达，100—电动阀，200—室外换热器，300—室内换热器，400—流路切换阀，500—压缩机。
具体实施方式
接下来，参照附图来说明本发明的电动阀以及冷冻循环系统的实施方式。图1是本发明的实施方式中的电动阀的主要部分纵剖视图，图2是该电动阀的主要部分放大图，图3是实施方式的电动阀的整体纵剖视图。此外，以下的说明中的“上下”的概念与图1的附图中的上下对应。该电动阀100具备作为“阀主体”的阀壳1、阀座部件2、支撑部件3、密闭壳体4、阀架5、作为“阀部件”的针阀6、以及步进马达7。
阀壳1例如由黄铜、不锈钢等形成并大致形成为圆筒形状，并且在其内侧构成有阀室1R。在阀壳1的外周单侧连接有与阀室1R导通的第一接头管11。并且，在阀壳1的下端形成有从阀室1R向下方延伸的筒状部1a，在该筒状部1a内侧的圆柱状的嵌合孔1a1内嵌合有阀座部件2和第二接头管12。阀座部件2具有以轴线L为中心的阀口2a，通过从第二接头管12的靠阀室1R侧的端部插通来一体地组装于第二接头管12。第二接头管12具有嵌合在阀壳1的筒状部1a内的缩径部12a和直径比该缩径部12a的直径大的扩径部12b。而且，第二接头管12经由阀座部件2的阀口2a而与阀室1R导通。此外，第一接头管11、第二接头管12以及阀座部件2通过硬钎焊等固定于阀壳1。
在阀壳1的上端的开口部安装有支撑部件3。支撑部件3具有中央的支架部31、该支架部31的外周的壁厚的基部32、以及固定金属零件33，固定金属零件33通过镶嵌成形来与支架部31及基部32设为一体。而且，支撑部件3经由固定金属零件33并通过焊接而固定于阀壳1的上端部。在支架部31的中心形成有与轴线L同轴的内螺纹部31a和其螺纹孔，并且形成有圆筒形状的导向孔31b。
密闭壳体4形成为上端部被封堵的大致圆筒形状，并通过焊接而气密地固定于阀壳1的上端。在密闭壳体4内的上部设有导向件41，并且在导向件41的外周设有旋转限位机构42。
阀架5是圆筒状的部件，嵌合在支撑部件3的导向孔31b内并配设为能够沿轴线L方向滑动。而且，在阀架5的下端部固定有针阀6。在阀架5内，能够沿轴线L方向移动地设有弹簧座51，在弹簧座51与针阀6之间，以被施加有预定的负荷的状态安装有压缩螺旋弹簧52。
步进马达7由转子轴71、能够旋转地配设在密闭壳体4的内部的磁性转子72、与磁性转子72对置地配置于密闭壳体4的外周的定子线圈73、以及其它未图示的轭部、外装部件等构成。此外，图3中省略了定子线圈73的图示。转子轴71安装于磁性转子72的中心，该转子轴71配置为延伸至支撑部件3侧。在转子轴71的靠支撑部件3侧的外周形成有外螺纹部61a，该外螺纹部71a与支撑部件3的内螺纹部31a螺纹结合。而且，在支撑部件3的导向孔31b内，阀架5的上端部与转子轴71的下端部卡合，阀架5及针阀6由转子轴71以能够旋转地悬挂的状态支撑。并且，转子轴71的上端部转动自如地嵌入在密闭壳体4内的导向件41内。
通过以上的结构，磁性转子72及转子轴71因步进马达7的驱动而旋转，并且转子轴71因转子轴71的外螺纹部71a与支撑部件3的内螺纹部31a的螺纹进给机构而沿轴线L方向移动。而且，针阀6沿轴线L方向移动来相对于阀座部件2接近或分离。由此，阀口2a开闭，控制从第一接头管11向第二接头管12、或者从第二接头管12向第一接头管11流动的制冷剂的流量。此外，磁性转子72上下的旋转位置由旋转限位机构72限制。
如图2所示，阀座部件2通过金属的切削加工等来形成，并构成为一体地具有直径与第二接头管12的缩径部12a的外径大致相同的阀座部21、以及从阀座部21向第二接头管12内突出的长条圆筒状的整流管部22。阀座部21的外径与缩径部12a的外径大致相同，并且分别嵌合在阀壳1的筒状部1a的嵌合孔1a1内。
并且，整流管部22具有与第二接头管12的缩径部12a的内径匹配的外径。并且，阀座部21的靠整流管部22侧的台阶面211和第二接头管12的缩径部12a的端面12a1分别成为与轴线L正交的“抵接面”，使该台阶面211与端面12a1抵接来连接阀座部21和缩径部12a。而且，从阀座部21的靠阀室1R侧的端部至整流管部22的第二接头管12内的端部为止，以轴线L为中心地贯通形成有阀座部件2的阀口2a，该阀口2a呈长条的圆柱形状。此外，整流管部22的长度“B”与外径“A”的关系为A＜B的关系。另外，更优选为2A＜B的关系。
如上所述，阀座部件2构成为一体地具有与第二接头管12的缩径部12a的端部连接的阀座部21、以及从该阀座部21向第二接头管12内突出的长条圆筒状的整流管部22。即，整流管部22是比第二接头管12细的构造，其中央的阀口2a的内径也比第二接头管12的内径小。因此，从第二接头管12向该整流管部22流入的制冷剂在通过细长的阀口2a的期间被整流，该整流后的制冷剂从阀口2a与针阀6之间的缝隙向阀室1R流出时的制冷剂通过声降低。
并且，在该实施方式中，阀座部件2的阀座部21的外径与第二接头管12的缩径部12a(端部)的直径大致相同，阀座部21和第二接头管12的缩径部12a嵌合在阀壳1(主体)的筒状部1a的嵌合孔1a1内。另外，并且，阀座部件2的阀座部21的靠整流管部22侧的台阶面211和第二接头管12的缩径部12a的端面12a1成为与轴线L正交的抵接面，该抵接面相互抵接来连接阀座部21和第二接头管12。因此，阀座部件2和第二接头管12能够相对于轴线L正确地定位并保持。
并且，在实施方式中，第二接头管12构成为具有与阀座部件2的阀座部21连接的缩径部12a和直径比该缩径部12a的直径大的扩径部12b。因此，利用该扩径部12b，在阀座部件2的整流管部22与第二接头管12之间形成空间，在第二接头管12内降低沿整流管部22流入的制冷剂的流速，整流管部22处的整流效果变高，进一步降低制冷剂通过声。
并且，如图3所示，第二接头管12的扩径部12b从阀座部件2的比整流管部22的前端靠前的部分起向与第一接头管11平行的方向(与轴线L成直角的方向)弯曲。这样，第二接头管12相对于整流管部22横向弯曲，由此降低到达至该整流管部22的制冷剂的流速，降低噪声。另外，从扩径部12b的靠缩径部12a侧的端部至弯曲部为止的平直部12b1的长度“C”比扩径部12b的外径“D”短，即C＜D。由此，当制冷剂从第二接头管12向阀口2a与阀部件6之间的缝隙流动的方向的流动时，能够抑制到达至整流管部22之前的制冷剂的流速增大，进一步降低噪声。并且，从整流管部22的第二接头管12内的端部至平直部12b1处的第二接头管12的靠弯曲部侧的端部为止的长度“E”也比扩径部12b的外径“D”短，能够更进一步抑制在到达至整流管部22之前制冷剂的流速增大的情况。
图4是示出实施方式的冷冻循环系统的图。图中，符号100是构成膨胀阀的本发明的实施方式的电动阀，200是搭载于室外单元的室外换热器，300是搭载于室内单元的室内换热器，400是构成四通阀的流路切换阀，500是压缩机。电动阀100、室外换热器200、室内换热器300、流路切换阀400、以及压缩机500分别通过导管如图示那样连接，构成热泵式冷冻循环。此外，省略了存储器、压力传感器、温度传感器等的图示。
冷冻循环的流路由流路切换阀400切换成制冷运转时的流路或者制热运转时的流路。在制冷运转时，如图中实线箭头所示，由压缩机500压缩后的制冷剂从流路切换阀400向室外换热器200流入，该室外换热器200作为冷凝器发挥功能，从室外换热器200流出的液体制冷剂经由电动阀100向室内换热器300流入，该室内换热器300作为蒸发器发挥功能。
另一方面，在制热运转时，如图中虚线箭头所示，由压缩机500压缩后的制冷剂从流路切换阀400依次向室内换热器300、电动阀100、室外换热器200、流路切换阀400、以及压缩机500循环，室内换热器300作为冷凝器发挥功能，室外换热器200作为蒸发器发挥功能。电动阀100使在制冷运转时从室外换热器200流入的液体制冷剂、或者在制热运转时从室内换热器300流入的液体制冷剂分别减压膨胀，并且控制该制冷剂的流量。
此外，在图4的实施方式中，说明了电动阀100的第一接头管11与室外换热器200连接、第二接头管12与室内换热器300连接的情况，但并不限定于此，也可以将电动阀100的第一接头管11与室内换热器300连接，并将第二接头管12与室外换热器200连接。
以上，参照附图，详细地说明了本发明的实施方式，但具体的结构不限定于上述实施方式，本发明还包括不脱离本发明的主旨的范围内的设计变更等。

Claims (5)

1.一种电动阀，在构成阀室的阀主体的侧部连通第一接头管，并且相对于该阀主体在与上述第一接头管交叉的方向上连通第二接头管，上述第二接头管与上述阀室能够经由开口面积由阀部件增减的阀口而连通，并且在上述阀室与上述第二接头管之间具备阀座部件，该阀座部件具有上述阀口，
上述电动阀的特征在于，
上述阀主体具有至少与上述阀座部件的一部分嵌合的嵌合孔，
上述阀座部件构成为一体地具有与上述第二接头管的端部连接的阀座部、以及从上述阀座部向上述第二接头管内突出的长条圆筒状的整流管部，
上述阀口与上述第二接头管同轴，上述第二接头管的内周面的与上述整流管部的端部对应的部分在相对于该第二接头管的轴线的正交方向上，设置于从上述阀口的内周面离开大于该阀口的内径的位置，
上述第二接头管通过硬钎焊固定于上述阀主体。
2.根据权利要求1所述的电动阀，其特征在于，
上述阀座部件的上述阀座部的外径与上述第二接头管的上述端部的直径大致相同，上述阀座部和上述第二接头管的上述端部嵌合在上述阀主体的上述嵌合孔内。
3.根据权利要求2所述的电动阀，其特征在于，
上述阀座部件的上述阀座部的靠上述整流管部侧的抵接面与上述第二接头管的靠上述阀座部侧的上述端部的抵接面相互抵接，来连接上述阀座部和上述第二接头管。
4.根据权利要求1至3任一项中所述的电动阀，其特征在于，
上述第二接头管构成为具有与上述阀座部件的上述阀座部连接的缩径部、以及直径比该缩径部的直径大的扩径部。
5.一种冷冻循环系统，包括压缩机、冷凝器、膨胀阀以及蒸发器，其特征在于，
使用权利要求1至4任一项中所述的电动阀作为上述膨胀阀。
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