JP2004340260A - Flow control valve - Google Patents

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JP2004340260A
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Soichiro Tomioka
総一郎 富岡
Seiichi Nakano
誠一 中野
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a flow control valve, restraining the generation of noise caused by a fluid such as refrigerant passing a valve port to the utmost, and further reducing the noise level. <P>SOLUTION: The inner peripheral surface of an enlarged diameter part 57 of the valve port 13 and the inner peripheral surface of a straight part 55 are connected to each other without a tangential or substantially tangential step, that is, substantially put in the tangential connection. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、流量制御弁に関し、特に、ニードル弁型の流量制御弁の弁ポート形状、弁体形状に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
弁室に開口した弁ポートを弁ハウジング側に有し、弁室内に設けられた弁体の軸線方向移動によって弁ポートの開度を増減し、流量制御を行うニードル弁型の流量制御弁は、よく知られている(例えば、特許文献1)。
【0003】
上述のような流量制御弁は、特に、空気調和機や冷凍機等の冷凍サイクル装置での可変膨張弁としての使用において、冷媒の通過音による騒音を生じ、静粛性を阻害する。この騒音の発生は、冷媒が絞り作用を行う弁ポートを高速度で流れることにより、流体流の剥離、縮流が生じ、渦(マイクロタービレンス)が発生するからであると考えられている。
【0004】
このことに鑑みて、弁ポート(オリフィス)の流出側や流入側をテーパ形状にしたり、弁ポートの流出側開口端をR面取りして渦の発生を抑制する工夫が、従来より種々提案されている(例えば、特許文献2、3、4、5)。
【0005】
【特許文献1】
特開2003−56736号公報
【特許文献2】
特開2003−4160号公報
【特許文献3】
特開2000−213827号公報
【特許文献4】
特開平11−37311号公報
【特許文献5】
特開平11−37306号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
弁ポート(オリフィス)の流出側や流入側をテーパ形状にしたり、弁ポートの流出側開口端をR面取りすることにより、冷媒が弁ポートを通過することに伴う渦の発生が抑制され、騒音の低減が図られるが、しかしながら、冷凍サイクル装置の高圧、大流量化に伴い、充分ではなくなる傾向があり、より一層の渦発生を低減するために流体をスムーズに流す必要が生じている。
【0007】
特に、環境保全のために、R410AやCO冷媒等の高圧ガスを使用する超臨界蒸気圧縮冷凍サイクル装置においては、高圧のため流体の流速が速くなり、現状の膨張弁(流量制御弁)では、騒音レベルが高く、改善の必要が生じる。
【0008】
この発明は、上述の如き問題点を解消するためになされたもので、冷媒等の流体が弁ポートを通過することに伴う騒音の発生を極力抑制し、より一層の騒音レベルの低減を図った流量制御弁を提供することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】
(1)上述の目的を達成するために、この発明による流量制御弁は、弁室に開口した弁ポートを弁ハウジング側に有し、前記弁室内に設けられた弁体の軸線方向移動によって前記弁ポートの開度を増減し、流量制御を行う流量制御弁において、前記弁ポートは、前記弁室に対して開口した一方の開口端の側に所定軸長に亘って設けられた均一内径のストレート部と、前記ストレート部より他方の開口端の側に向かうに従って内径が大きくなり前記ストレート部の軸長より長い軸長の拡径部とを有し、前記拡径部の内周面と前記ストレート部の内周面とが曲面によって略接線接続されている。
【0010】
この発明による流量制御弁によれば、弁ポートが、ストレート部と拡径部とで構成され、ストレート部は弁体と共働して安定した高精度流量計量部として作用し、拡径部は弁ポートを流れる流体の整流作用を行い、流体通過音を低減する。更に、拡径部の内周面と前記ストレート部の内周面とが曲面によって、接線または接線に近い略段差のない接続、即ち、略接線接続されていることにより、ストレート部と拡径部との境界部で、流体の乱流による渦の発生が抑制され、騒音の発生が抑制される。
【0011】
前記拡径部の内周面は、異なる半径の複数個の円弧面の組合せ、あるいは、少なくとも一つの円弧面と直線傾斜面との組合せ等により構成することができ、これにより、弁ポートの口径と拡径部の軸長との寸法比や、ストレート部の口径と拡径部の最大径との開口比を、スペース的な制約を受ける自由に、最適値に設定することができる。
【0012】
ストレート部の口径と拡径部の最大径との開口比(最大径/口径)は2〜4程度が好適であり、そうすると、弁ポートの口径と拡径部の軸長との寸法比(軸長/口径)は1〜8.5程度となる。
【0013】
この発明による流量制御弁は、更に、前記弁ポートの前記弁室に対する開口端がC面取りあるいはR面取りされていたり、前記弁ポートの前記弁室に対する開口端の側に、前記拡径部とは逆方向に拡径した逆拡径部を有し、当該逆拡径部の内周面と前記ストレート部の内周面とが曲面によって、接線または接線に近い略段差のない接続、即ち、略接線接続されていたり、前記弁ポートの前記弁室に対する開口端の周りが当該開口端を取り囲む円環状段差突起部になっていたりすることにより、更に、騒音の発生が抑制される。
【0014】
(2)また、上述の目的を達成するために、この発明による流量制御弁は、弁室に開口した弁ポートを弁ハウジング側に有し、前記弁室内に設けられた弁体の軸線方向移動によって前記弁ポートの開度を増減し、流量制御を行う流量制御弁において、前記弁ポートの前記弁室に対する開口端の周りが当該開口端を取り囲む円環状段差突起部になっており、前記弁ポートの前記弁室に対する開口端が面取りされている。
【0015】
この発明による流量制御弁によれば、流体が弁室の壁面(底面)に沿って高流速のまま弁ポートの弁室に対する開口端より弁ポート内に直接流入することが円環状段差突起部によって阻止され、この流体流は、一旦、環状段差突起部を乗り越えて弁ポート内に流入するので、緩速され、しかも、弁ポートの弁室に対する開口端が面取りされているので、この開口端部分で整流されて乱れ難くなり、笛吹のような現象が生じることも解消され、騒音の発生が低減する。
【0016】
前記弁ポートの前記弁室に対する開口端の面取りは、C面取りあるいはR面取りの何れでよい。
【0017】
(3)また、上述の目的を達成するために、この発明による流量制御弁は、弁室に開口した弁ポートを弁ハウジング側に有し、前記弁室内に設けられた弁体の軸線方向移動によって前記弁ポートの開度を増減し、流量制御を行う流量制御弁において、前記弁ポートの前記弁室に対する開口端の周りが当該開口端を取り囲む円環状段差突起部になっており、前記弁ポートの前記弁室に対する開口端の側がテーパ部になっている。
【0018】
この発明による流量制御弁によれば、流体が弁室の壁面(底面)に沿って高流速のまま弁ポートの弁室に対する開口端より弁ポート内に直接流入することが円環状段差突起部によって阻止され、この流体流は、一旦、環状段差突起部を乗り越えて弁ポート内に流入するので、緩速され、しかも、弁ポートの弁室に対する開口端の側がテーパ部になっているので、この開口端の側で整流されて乱れ難くなり、笛吹のような現象が生じることも解消され、騒音の発生が低減する。
【0019】
この発明による流量制御弁は、更に、前記円環状段差突起部の外周角部がC面取りあるいはR面取りされていたり、前記円環状段差突起部の頂面と当該円環状段差突起部の外周囲に存在する段差面とが、曲面あるいは傾斜面により接続されていたり、前記弁ポートが、前記弁室に対して開口した一方の開口端の側に所定軸長に亘って設けられた均一内径のストレート部と、前記ストレート部より他方の開口端の側に向かうに従って内径が大きくなり前記ストレート部の軸長より長い軸長の拡径部とを有する形状になっていたりすることにより、更に、騒音の発生が抑制される。
【0020】
(4)また、上述の目的を達成するために、この発明による流量制御弁は、弁室に開口した弁ポートを弁ハウジング側に有し、前記弁室内に設けられた弁体の軸線方向移動によって前記弁ポートの開度を増減し、流量制御を行う流量制御弁において、前記弁室に対して開口した一方の開口端の側に所定軸長に亘って設けられた均一内径のストレート部と、前記ストレート部より他方の開口端の側に向かうに従って内径が大きくなり前記ストレート部の軸長より長い軸長のテーパ部とを有し、前記ストレート部の口径Aと前記テーパ部の最大径Bとの開口比が2〜4で、前記テーパ部のテーパ角が20度〜60度であることを特徴としている。
【0021】
この発明による流量制御弁によれば、弁ポートのストレート部の口径Aとテーパ部の最大径Bとの開口比が2〜4で、テーパ部のテーパ角が20度〜60度であることにより、テーパ部をむやみに長くしなければならなくなって無駄なスペースを生じさせることなく、弁ポートを通過する流体が乱流を生じることなく良好に減速(緩速)し、騒音の発生が低減する。
【0022】
この発明による流量制御弁は、更に、前記ストレート部と前記テーパ部とがR面によって接続されていたり、前記テーパ部の大径側の開口端がR面されていたり、前記弁ポートの前記弁室に対する開口端の側に、前記テーパ部とは逆方向に拡径した逆テーパ部を有していたり、前記弁ポートの前記弁室に対する開口端の周りが当該開口端を取り囲む円環状段差突起部になっていたりすることにより、更に、騒音の発生が抑制される。
【0023】
(5)また、上述の目的を達成するために、この発明による流量制御弁は、弁室に開口した弁ポートを弁ハウジング側に有し、前記弁室内に設けられた弁体の軸線方向移動によって前記弁ポートの開度を増減し、流量制御を行う流量制御弁において、前記弁体は、前記弁ポートの開度を増減するテーパ軸状の計量部を有し、更に前記計量部の先端に円錐部を有し、前記計量部と前記円錐部とが曲面によって接続されている。
【0024】
この発明による流量制御弁によれば、弁体の計量部と円錐部とが曲面によって接続されているので、これに沿って流れる流体の流れが滑らかになり、弁体の計量部の全域(全周)に亘って均等に流体が流入して乱れた流れが生じ難くなり、騒音の低減が図られる。
【0025】
この発明による流量制御弁は、更に、前記円錐部の先端が半球面になっていることにより、更に、騒音の発生が抑制される。
【0026】
(6)また、上述の目的を達成するために、この発明による流量制御弁は、弁室に開口した弁ポートを弁ハウジング側に有し、前記弁室内に設けられた弁体の軸線方向移動によって前記弁ポートの開度を増減し、流量制御を行う流量制御弁において、前記弁体は、前記弁ポートの開度を増減するテーパ軸状の計量部を有し、前記計量部の先端角部がR面取りされている。
【0027】
この発明による流量制御弁によれば、弁体の計量部の先端角部がR面取りされているので、弁体の計量部に沿って流れる流体が計量部の先端角部において整流されて乱れ難くなり、騒音の発生が抑制される。
【0028】
(7)また、上述の目的を達成するために、この発明による流量制御弁は、弁室に開口した弁ポートを弁ハウジング側に有し、前記弁室内に設けられた弁体の軸線方向移動によって前記弁ポートの開度を増減し、流量制御を行う流量制御弁において、前記弁体は、前記弁ポートの開度を増減するテーパ軸状の計量部を有し、前記計量部の先端面が球面状になっている。
【0029】
この発明による流量制御弁によれば、弁体の計量部の先端面が球面状になっているので、弁体の計量部に沿って流れる流体が計量部の先端部において整流されて乱れ難くなり、騒音の発生が抑制される。
【0030】
(8)また、上述の目的を達成するために、この発明による流量制御弁は、弁室に開口した弁ポートを弁ハウジング側に有し、前記弁室内に設けられた弁体の軸線方向移動によって前記弁ポートの開度を増減し、流量制御を行う流量制御弁において、前記弁体は、前記弁ポートの開度を増減するテーパ軸状の計量部を有し、前記計量部と前記弁体の弁棒部とが曲面によって接続されている。
【0031】
この発明による流量制御弁によれば、弁体の計量部と弁棒部とが曲面によって接続されているので、この部分を流れる流体の流れが滑らかになり、乱れた流れが生じ難くなり、騒音の低減が図られる。
【0032】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図を参照してこの発明の実施の形態を詳細に説明する。
【0033】
(全体構造)
図1はこの発明による流量制御弁の一つの実施形態を示している。本実施形態の流量制御弁は弁ハウジング(本体)10を有している。弁ハウジング10は、内部に弁室11を画定している。弁ハウジング10には、弁室11に直接連通する第1の管継手(横継手)12と、弁ポート13を画定する弁座部材14と、弁ポート13を介して弁室11に連通する第2の管継手(下継手)15とが、各々溶接、ろう付け等によって固定装着されている。なお、弁座部材14は、弁ハウジング10の底部に下継手15と同心配置で固定されている。
【0034】
弁室11には弁体16が設けられている。弁体16は、弁座部材14に対する軸線方向(上下方向)移動によって弁ポート13の開閉および実効開口面積を定量的に増減するテーパ軸状のニードル弁部(計量部)17を有し、基部(弁軸部)18を円筒状の弁ホルダ19の一端部(下端)に溶接等によって固着されている。
【0035】
弁ハウジング10には取付金具20によって雌ねじ部材21が固定されている。雌ねじ部材21は、軸線方向に延在する中空ガイド孔部21Aと、雌ねじ孔22とを有する。中空ガイド孔部21Aには弁ホルダ19が軸線方向(弁開閉方向)に摺動可能に嵌合している。
【0036】
雌ねじ孔22には、ステッピングモータ30のロータ軸31の雄ねじ部32がねじ係合状態で、貫通している。弁ホルダ19の上端部には孔23が明けられており、孔23をロータ軸31が遊貫通している。ロータ軸31の下端には弁ホルダ19内に位置するフランジ部33が形成されており、フランジ部33は高滑性表面のスラストベアリング24を挟んで弁ホルダ19の上端壁部25に吊り上げ可能に係合している。
【0037】
弁ホルダ19の下端側は弁体16によって閉じられている。弁ホルダ19内にはフランジ部33に相対回転変位可能に係合するばね受け部材26があり、このばね受け部材26と弁体16の背面との間に圧縮コイルばね28が所定の予荷重を与えられた状態で装着されている。
【0038】
この構造により、ロータ軸31は、ばね受け部材26、圧縮コイルばね28、弁体16、弁ホルダ19よりなる弁体側の組立体に対して、低摩擦抵抗で、回転することができる。
【0039】
弁ハウジング10の上部にはカップ形状のロータケース34が気密に固定されている。ロータケース34は内部にロータ35を同心状態で回転可能に収容している。ロータケース34の外側には円環形状のステータエレメント36が固定配置されている。
【0040】
ロータ35の中心部37にはロータ軸31が固定連結されている。ロータ35の外周部38は、フェライト焼結品、希土類の焼結磁石、或いはプラスチックマグネット等により構成されたN極S極交互の多極の永久磁石をなしている。
【0041】
ステータエレメント36は、上下2段にステータコイル39を有し、全体を電気絶縁性樹脂40によりモールドされ、内周部全体に複数個の磁極歯(図示省略)を等間隔に有している。
【0042】
ロータケース34内には、ロータケース34に固定されたガイド支持体41、螺旋ガイド線体42、弁開ストッパ部43、弁閉ストッパ部44、螺旋ガイド線体42に螺合した可動ストッパ部材45、可動ストッパ部材45と係合するロータ35の突起部46があり、これらによって、弁開、弁閉のストッパが構成されている。
【0043】
ステッピングモータ30は、ステータエレメント36のステータコイル39にパルス信号が与えられることにより、そのパルス数に応じてロータ35を回転させる。ロータ35の回転によってこれと一体にロータ軸31が回転し、ロータ軸31の雄ねじ部32と固定配置の雌ねじ孔22とのねじ係合関係により、ロータ軸31が回転しつつ軸線方向に移動する。これにより、弁ホルダ19および弁体16が上下移動(軸線方向移動)し、弁開閉および弁ポート13の開度を増減する。これにより、弁体16の軸線方向位置に応じた流量制御が行われる。
【0044】
(弁ポート)
弁座部材14に形成されている弁ポート13の一実施形態の詳細を、図2を参照して説明する。弁座部材14は、金属切削品、又は、焼結金属品等の成形品であり、弁座部材14の上面中央部には円環状段差突起部51が一体形成されている。円環状段差突起部51の幅狭の頂面(上面)52は、これの外周囲に存在する段差面53より一段高い位置にある。弁ポート13の弁室11に対する開口端54の周りに、当該開口端54を取り囲むように、円環状段差突起部51が存在する。
【0045】
弁ポート13は、弁室11に対して開口した一方の開口端54の側に所定軸長に亘って設けられた均一内径のストレート部55と、ストレート部55より他方の開口端56の側に向かうに従って内径が大きくなり、しかもストレート部55の軸長より長い軸長の拡径部57とを有する。
【0046】
拡径部57の直線傾斜面(テーパ部)58による内周面を有している。直線傾斜面58は、一方においてR面(円弧面)59によってストレート部55の内周面に、他方においてR面(円弧面)60によって下継手15の内周面に、いずれも接線または接線に近い略段差のない滑らかな接続、即ち、略接線接続されている。
【0047】
弁ポート13の弁室11に対する開口端(内周縁)54がR面取り或いはC面取り(R面取り部或いはC面取り部61)されている。また、円環状段差突起部51の外周角部がC面取り(C面取り部62)されている。
【0048】
上述の構成により、弁ポート13のストレート部55は弁体16のニードル弁部17と共働して安定した高精度流量計量部として作用し、拡径部57は、弁室11(横継手12)から下継手15への流れにおいて、あるいは、下継手15から弁室11(横継手12)への流れにおいて、いずれも、弁ポート13を流れる流体の流速を徐々に下げて整流作用を行い、流体通過音を低減する。
【0049】
更に、拡径部57の内周面とストレート部55の内周面とがR面59によって滑らかに変曲点を含むことなく略接線接続されていることにより、ストレート部55と拡径部57との境界部で、流体の乱流による渦が発生することが抑制され、騒音の発生が抑制される。
【0050】
また、流体が弁室11の壁面(底面)に沿って高流速のまま、弁ポート13の弁室11に対する開口端54より弁ポート13内に直接流入することが、円環状段差突起部51によって阻止され、この流体流は、一旦、環状段差突起部51を乗り越えて弁ポート13内に流入するので、緩速される。これにより、流体が弁ポート13内に流入する際に、開口端54部分で、全周に亘って均等に流入し、しかも、流体に乱流が生じ難くなり、笛吹のような現象が生じることも解消され、騒音の発生が低減する。
【0051】
しかも、弁ポート13の弁室11に対する開口端54がR面取り部(あるいはC面取り部)61になっており、また、円環状段差突起部51の外周角部がC面取り部62になっているから、これらの部分においても、流体の乱流が生じ難くくなり、騒音の発生が低減する。
【0052】
拡径部57の内周面は、直線傾斜面58とR面60との組合せにより構成されているので、弁ポート13の口径、すなわちストレート部の口径Aと拡径部57の最大径Bとの開口比B/A(図3参照)を、スペース的な制約を受ける自由に、最適値に設定することができる。
【0053】
ストレート部の口径Aと拡径部57の最大径Bとの開口比B/Aは、2〜4程度が好適である。
【0054】
なぜならば、開口比B/A<2であると、拡径部57が短く、弁ポート13を流れる流体の流速を徐々に下げる効果が充分に得られない。このため、騒音低減が充分に行われない。これとは逆に、開口比B/A>4であっても、それ以上に流速を下げる効果が生じず、無駄なスペースを取ることになる。
【0055】
なお、拡径部57の直線傾斜面58部分の軸長、傾斜角、R面59、60の円弧半径は、図4、図5に示されているように、自由に、最適値にすることができる。直線傾斜面58部分の傾斜角は10度〜30度程度であればよい。
【0056】
また、図6に示されているように、拡径部57の内周面がR面60だけで構成され、R面60がR面59によってストレート部55の内周面に滑らかに略接線接続されていてもよく、図7に示されているように、拡径部57の内周面が直線傾斜面58だけで構成され、直線傾斜面58がR面59によってストレート部55の内周面に滑らかに略接線接続されていてもよい。
【0057】
また、図8に示されている実施形態は、円環状段差突起部51を有するものの実施形態の一つとして、拡径部57の内周面がR面60だけで構成され、このR面60がストレート部55の内周面に直接滑らかに略接線接続されている。
【0058】
また、図9に示されている実施形態では、円環状段差突起部51の外周角部がC面取り部62に代えてR面取り部63になっている。これにより、円環状段差突起部51の外周角部において、流体の乱流が生じ難くなり、騒音の発生が低減する。
【0059】
また、この実施形態では、拡径部57の内周面と下継手15の内周面とがろう材64によって滑らかに接続され、弁座部材14の外周上面(段差面53)と弁ハウジング10の弁室底面11Aとがろう材65によって滑らかに接続され、これらの部分においても、整流効果が発揮されて流体の乱流が生じ難くなっている。
【0060】
また、図10に示されている実施形態では、弁ポート13の弁室11に対する開口端54の側に、拡径部57とは逆方向に拡径した逆拡径部(テーパ部)66が設けられている。そして、逆拡径部66の内周面とストレート部55の内周面とがR面(円弧面)67によって滑らかに略接線接続されている。また、逆拡径部66の内周面と環状段差突起部51の頂面52もR面(円弧面)68によって滑らかに略接線接続されている。
【0061】
この実施形態では、特に、弁ポート入口部における流体の乱流による渦の発生が抑制され、騒音の発生が抑制される。また、この実施形態では、逆流しにおいて、逆拡径部66が減速、整流作用を奏し、逆流し時における騒音低減効果も得られる。
【0062】
また、図11に示されている実施形態では、円環状段差突起部51の頂面52と段差面53とがR面(円弧面)69によって接続されている。これにより、段差面53より円環状段差突起部51の外周面に沿って流れる流体流れが円滑になり、この部分での流体渦の発生が抑制される。これにより、騒音低減が図られる。
【0063】
また、図12に示されている実施形態では、円環状段差突起部51の外周根元部がR面(円弧面)70になっている。これにより、この場合も、段差面53より円環状段差突起部51の外周面に沿って流れる流体流れが円滑になり、この部分での流体渦の発生が抑制される。また、この実施形態の弁座部材14はプレス加工品により構成することができる。
【0064】
また、図13に示されている実施形態では、円環状段差突起部51の頂面52と段差面53とが傾斜面(切頭円錐面)71によって接続されている。これにより、段差面53より円環状段差突起部51の外周面に沿って流れる流体流れが円滑になり、この部分での流体渦の発生が抑制される。これにより、騒音低減が図られる。
【0065】
また、図14に示されているように、弁ポート13は弁ハウジング11に直接形成されていてもよい。また、図15に示されているように、円環状段差突起部51は、円環状の凹溝72によって画定されていもよい。
【0066】
図16は弁座部材14に形成されている弁ポート13の他の実施形態の詳細を示している。なお、図16において、図2に対応する部分は、図2に付した符号と同一の符号を付けて説明する。
【0067】
弁ポート13は、弁室11に対して開口した一方の開口端54の側に所定軸長に亘って設けられた均一内径のストレート部55と、ストレート部55より他方の開口端56の側に向かうに従って内径が大きくなり、しかもストレート部55の軸長より長い軸長のテーパ部81と有する。
【0068】
ストレート部55とテーパ部81とはR面82によって滑らかに略接線接続されている。テーパ部81の大径側の開口端56がR面取り(R面取り部83)されている。
【0069】
本実施形態では、ストレート部55の口径Aとテーパ部81の最大径Bとの開口比B/Aが2〜4で、テーパ部81のテーパ角θaが20度〜60度の範囲内に設定されている。
【0070】
なぜならば、開口比B/A<2であると、テーパ部81の軸長が短く、弁ポート13を流れる流体の流速を徐々に下げる効果が充分に得られず、テーパ出口部(開口端56)で流体の乱流が生じる。このため、騒音低減が充分に行われない。これとは逆に、開口比B/A>4であると、すなわち、テーパ部81の軸長を極端に長くすると、テーパ部81の軸方向の途中まで差しかかった時点で流体の流速が十分に下がってしまい、騒音対策上それ以上流体の流速を下げる必要性がないので、テーパ部81の途中から下流側の部分は、ただ無駄なスペースを取るだけのものとなってしまい無意味である。
【0071】
また、テーパ角θa<20度であると、テーパ部81の軸長を相当長くしなければ、減速効果が得られず、スペースが必要になり、大型化する。これとは逆に、テーパ角θa>60度であると、傾斜角が大きいため、テーパ入口部(ストレート部55との境界部)で流体の剥離が生じる。このため、騒音低減が充分に行われない。
【0072】
この実施形態では、テーパ部81の内周面とストレート部55の内周面とがR面82によって変曲点を含むことなく滑らかに略接線接続されているから、ストレート部55とテーパ部81との境界部で、流体の乱流による渦が発生することが抑制され、騒音の発生が抑制される。また、テーパ部81の大径側(出口側)がR面による面取り部(R面取り部83)になっているので、この部分における流体の乱流による渦の発生も抑制され、騒音の発生が抑制される。
【0073】
なお、この実施形態でも、弁ポート13の入口側に円環状段差突起部51が形成されているので、前述の実施形態のものと同等の作用、効果も得られる。
【0074】
図17に示されている実施形態では、弁ポート13の弁室11に対する開口端54の側に、テーパ部81とは逆方向に拡径した逆テーパ部84が形成されている。逆テーパ部84は、弁締切性を確保するために、テーパ角θbを弁体16のテーパ部91のテーパ角θcより大きい値に設定されている。なお、このことは、図10に示されている実施形態のものでも同じである。
【0075】
この実施形態では、逆テーパ部84によって弁ポート入口部における流体の乱流による渦の発生が抑制され、騒音の発生が抑制される。また、この実施形態では、逆流しにおいて、逆テーパ部84が減速、整流作用を奏し、逆流し時における騒音低減効果も得られる。
【0076】
(弁体)
図18は弁体16の一実施形態の詳細を示している。この実施形態の弁体16は、ニードル弁部17の先端に円錐部92を有し、ニードル弁部17と円錐部92とがR面(円弧面)93によって滑らかに接続されている。
【0077】
この実施形態では、弁体16のニードル弁部17と先端の円錐部92とがR面93によって滑らかに接続されているので、弁体16の表面に沿って流れる流体の流れが滑らかになり、ニードル弁部17と円錐部92との接続部で、乱れた流体の流れが生じ難くなり、騒音の低減が図られる。
【0078】
円錐部は、図19に示すように、ニードル弁部17側の円錐部92Aと先端の尖った円錐部92Bとにより構成されていてもよく、この場合にはニードル弁部17と円錐部92AとがR面93Aによって滑らかに接続され、円錐部92Aと円錐部92BもR面93Bによって滑らかに接続される。
【0079】
また、図20に示されている実施形態では、更に、円錐部92の先端が半球面94になっている。これにより、円錐部92の先端部での流体の乱流が抑制され、騒音の低減が図られる。
【0080】
また、図21、図22に示されている実施形態では、円錐部92が回転凹曲面になっており、円錐部92の表面に沿って流体が整流状態で、流れ易いようになっている。
【0081】
また、図23に示されている実施形態では、弁体16のニードル弁部17の先端角部がR面取り(R面取り部95)されている。この実施形態では、弁体16のニードル弁部17の先端角部がR面取り部95になっているから、弁体16のニードル弁部17に沿って流れる流体がニードル弁部17の先端角部において、流体の乱流による渦を生じ難くなり、騒音の発生が抑制される。
【0082】
また、図24、図25、図26に示されている実施形態では、各々、弁体16のニードル弁部17の先端面が球面状(半球面)96になっている。これらの実施形態では、弁体16のニードル弁部17の先端面が半球面96になっているので、弁体16のニードル弁部17に沿って流れる流体がニードル弁部17の先端部において、流体の乱流による渦を生じ難くなり、騒音の発生が抑制される。
【0083】
図27、図28は各々弁体16の他の実施形態を示している。この実施形態ではニードル弁部17が、テーパ部91、R面(円弧面)97によって弁棒部18と滑らかに接続されている。これにより、弁体16のニードル弁部17の付根部を流れる流体の流れが滑らかになり、乱れた流れが生じ難くなり、騒音の低減が図られる。
【0084】
図29に示されている実施形態では、更に、弁棒部18の先端角部がR面取り(R面取り部98)され、この部分を流れる流体の乱流が生じ難いようになっている。
【0085】
また、図30に示されている実施形態では、ニードル弁部17と弁棒部18とが回転凹曲面(R面)99によって接続され、この部分の表面に沿って流体が整流状態で、流れ易いようになっている。
【0086】
【発明の効果】
以上の説明から理解される如く、この発明による流量制御弁によれば、拡径部の内周面とストレート部の内周面とが曲面によって略接線接続されていることにより、ストレート部と拡径部との境界部で、流体の乱流による渦の発生が抑制され、騒音の発生が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明による流量制御弁の一つの実施形態の全体を示す縦断面図である。
【図2】この発明による流量制御弁の弁ポートの実施形態1を示す拡大縦断面図である。
【図3】この発明による流量制御弁の弁ポートの実施形態1の寸法指定図である。
【図4】この発明による流量制御弁の弁ポートの実施形態2を示す拡大縦断面図である。
【図5】この発明による流量制御弁の弁ポートの実施形態3を示す拡大縦断面図である。
【図6】この発明による流量制御弁の弁ポートの実施形態4を示す拡大縦断面図である。
【図7】この発明による流量制御弁の弁ポートの実施形態5を示す拡大縦断面図である。
【図8】この発明による流量制御弁の弁ポートの実施形態6を示す拡大縦断面図である。
【図9】この発明による流量制御弁の弁ポートの実施形態7を示す拡大縦断面図である。
【図10】この発明による流量制御弁の弁ポートの実施形態8を示す拡大縦断面図である。
【図11】この発明による流量制御弁の弁ポートの実施形態9を示す拡大縦断面図である。
【図12】この発明による流量制御弁の弁ポートの実施形態10を示す拡大縦断面図である。
【図13】この発明による流量制御弁の弁ポートの実施形態11を示す拡大縦断面図である。
【図14】この発明による流量制御弁の弁ポートの実施形態12を示す拡大縦断面図である。
【図15】この発明による流量制御弁の弁ポートの実施形態13を示す拡大縦断面図である。
【図16】この発明による流量制御弁の弁ポートの実施形態14を示す拡大縦断面図である。
【図17】この発明による流量制御弁の弁ポートの実施形態15を示す拡大縦断面図である。
【図18】この発明による流量制御弁の弁体の実施形態1を示す拡大縦断面図である。
【図19】この発明による流量制御弁の弁体の実施形態2を示す拡大縦断面図である。
【図20】この発明による流量制御弁の弁体の実施形態3を示す拡大縦断面図である。
【図21】この発明による流量制御弁の弁体の実施形態4を示す拡大縦断面図である。
【図22】この発明による流量制御弁の弁体の実施形態5を示す拡大縦断面図である。
【図23】この発明による流量制御弁の弁体の実施形態6を示す拡大縦断面図である。
【図24】この発明による流量制御弁の弁体の実施形態7を示す拡大縦断面図である。
【図25】この発明による流量制御弁の弁体の実施形態8を示す拡大縦断面図である。
【図26】この発明による流量制御弁の弁体の実施形態9を示す拡大縦断面図である。
【図27】この発明による流量制御弁の弁体の実施形態10を示す拡大縦断面図である。
【図28】この発明による流量制御弁の弁体の実施形態11を示す拡大縦断面図である。
【図29】この発明による流量制御弁の弁体の実施形態12を示す拡大縦断面図である。
【図30】この発明による流量制御弁の弁体の実施形態13を示す拡大縦断面図である。
【符号の説明】
10 弁ハウジング
13 弁ポート
14 弁座部材
16 弁体
17 ニードル弁部
18 弁軸部
19 弁ホルダ
21 雌ねじ部材
30 ステッピングモータ
31 ロータ軸
35 ロータ
36 ステータエレメント
51 円環状段差突起部
55 ストレート部
57 拡径部
58 直線傾斜面
59 R面
60 R面
61 R面取り部或いはC面取り部
62 C面取り部
63 R面取り部
66 逆拡径部
69、70 R面
71 傾斜面
81 テーパ部
84 逆テーパ部
91 テーパ部
92 円錐部
93 R面
94 半球面
95 R面取り部
96 半球面
97 R面
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a flow control valve, and more particularly to a valve port shape and a valve body shape of a needle type flow control valve.
[0002]
[Prior art]
A needle valve type flow control valve that has a valve port opened in the valve chamber on the valve housing side, increases or decreases the opening of the valve port by moving the valve body provided in the valve chamber in the axial direction, and controls the flow rate, It is well known (for example, Patent Document 1).
[0003]
The flow control valve as described above generates noise due to the passing sound of the refrigerant, particularly when used as a variable expansion valve in a refrigeration cycle device such as an air conditioner or a refrigerator, and impairs quietness. It is considered that the noise is generated because the refrigerant flows at a high speed through the valve port that performs the throttling action, thereby causing separation and contraction of the fluid flow, thereby generating a vortex (micro turbulence).
[0004]
In view of this, various proposals have conventionally been made for tapering the outflow side or the inflow side of the valve port (orifice), or chamfering the outflow side opening end of the valve port to suppress the generation of vortices. (For example, Patent Documents 2, 3, 4, and 5).
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2003-56736 A
[Patent Document 2]
JP-A-2003-4160
[Patent Document 3]
JP 2000-213827 A
[Patent Document 4]
JP-A-11-37311
[Patent Document 5]
JP-A-11-37306
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By making the outflow side and inflow side of the valve port (orifice) tapered, or by chamfering the outflow side opening end of the valve port, the generation of vortices due to refrigerant passing through the valve port is suppressed, and noise is reduced. However, as the pressure of the refrigeration cycle device is increased and the flow rate is increased, it tends to be insufficient, and it is necessary to smoothly flow the fluid in order to further reduce vortex generation.
[0007]
In particular, for environmental protection, R410A and CO 2 In a supercritical vapor compression refrigeration cycle device using a high-pressure gas such as a refrigerant, the flow rate of a fluid is increased due to high pressure, and the current expansion valve (flow control valve) has a high noise level, and needs to be improved.
[0008]
The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and has minimized the generation of noise due to the passage of a fluid such as a refrigerant through a valve port, thereby further reducing the noise level. It is intended to provide a flow control valve.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
(1) In order to achieve the above-mentioned object, a flow control valve according to the present invention has a valve port opened to a valve chamber on a valve housing side, and the valve body provided in the valve chamber is moved in an axial direction. In the flow control valve for increasing or decreasing the opening of the valve port and performing flow control, the valve port has a uniform inner diameter provided over a predetermined axial length on one side of the opening end opened to the valve chamber. The straight portion, the inner diameter increases toward the other open end side from the straight portion, and has an enlarged diameter portion having an axial length longer than the axial length of the straight portion, and the inner peripheral surface of the enlarged diameter portion and the The inner peripheral surface of the straight portion is substantially tangentially connected by a curved surface.
[0010]
According to the flow control valve according to the present invention, the valve port is constituted by the straight portion and the enlarged diameter portion, and the straight portion acts as a stable high-precision flow rate measuring portion in cooperation with the valve element, and the enlarged diameter portion is A rectifying action of the fluid flowing through the valve port is performed to reduce fluid passing noise. Further, the inner peripheral surface of the enlarged diameter portion and the inner peripheral surface of the straight portion are connected by a curved surface without a tangent line or a substantially step-like portion close to the tangent line, that is, substantially tangentially connected. At the boundary with the turbulent flow of the fluid, the generation of eddies is suppressed, and the generation of noise is suppressed.
[0011]
The inner peripheral surface of the enlarged diameter portion can be constituted by a combination of a plurality of arc surfaces having different radii, or a combination of at least one arc surface and a linearly inclined surface. The dimensional ratio between the diameter of the enlarged diameter portion and the axial length of the enlarged diameter portion, and the opening ratio between the diameter of the straight portion and the maximum diameter of the enlarged diameter portion can be freely set to optimal values subject to space restrictions.
[0012]
The opening ratio (maximum diameter / diameter) of the diameter of the straight portion to the maximum diameter of the enlarged diameter portion (maximum diameter / diameter) is preferably about 2 to 4. Then, the dimensional ratio of the diameter of the valve port to the axial length of the enlarged diameter portion (shaft) (Length / diameter) is about 1 to 8.5.
[0013]
In the flow control valve according to the present invention, further, the open end of the valve port to the valve chamber may be C-chamfered or R-chamfered. It has a reverse enlarged portion having an enlarged diameter in the opposite direction, and the inner peripheral surface of the reverse enlarged portion and the inner peripheral surface of the straight portion are curved surfaces, and there is a substantially tangential or substantially stepless connection close to the tangent, that is, approximately The occurrence of noise is further suppressed by being tangentially connected or by forming an annular step projection surrounding the open end of the valve port with respect to the valve chamber around the open end.
[0014]
(2) Further, in order to achieve the above object, a flow control valve according to the present invention has a valve port opened to a valve chamber on a valve housing side, and an axial movement of a valve element provided in the valve chamber. In the flow control valve for increasing / decreasing the opening degree of the valve port and controlling the flow rate, an annular step protrusion surrounding the open end of the valve port with respect to the valve chamber is formed as an annular step projection, The open end of the port to the valve chamber is chamfered.
[0015]
According to the flow control valve according to the present invention, it is possible for the fluid to flow directly into the valve port from the opening end of the valve port to the valve chamber at a high flow rate along the wall surface (bottom surface) of the valve chamber by the annular step projection. This fluid flow is once blocked over the annular step projection and flows into the valve port, so that the fluid flow is slowed down, and the open end of the valve port with respect to the valve chamber is chamfered. The rectification makes it difficult to be disturbed, and the occurrence of a phenomenon such as a flute is also eliminated, and the generation of noise is reduced.
[0016]
The chamfering of the open end of the valve port with respect to the valve chamber may be either C chamfering or R chamfering.
[0017]
(3) Further, in order to achieve the above object, a flow control valve according to the present invention has a valve port opened to a valve chamber on a valve housing side, and an axial movement of a valve element provided in the valve chamber. In the flow control valve for increasing / decreasing the opening degree of the valve port and controlling the flow rate, an annular step protrusion surrounding the open end of the valve port with respect to the valve chamber is formed as an annular step projection, The open end side of the port with respect to the valve chamber is tapered.
[0018]
According to the flow control valve according to the present invention, it is possible for the fluid to flow directly into the valve port from the opening end of the valve port to the valve chamber at a high flow rate along the wall surface (bottom surface) of the valve chamber by the annular step projection. Since the fluid flow once passes over the annular stepped portion and flows into the valve port, the fluid flow is slowed down, and the valve port of the valve port has a tapered portion on the open end side with respect to the valve chamber. The flow is rectified on the side of the opening end and is less likely to be disturbed, and a phenomenon such as whistling is also eliminated, thereby reducing the generation of noise.
[0019]
In the flow control valve according to the present invention, the outer peripheral corner of the annular step projection may be C-chamfered or R-chamfered, or the top surface of the annular step projection and the outer periphery of the annular step projection. An existing step surface is connected by a curved surface or an inclined surface, or the valve port is a straight opening having a uniform inner diameter provided over a predetermined axial length on one opening end side opened to the valve chamber. Part, the inner diameter increases toward the other open end side from the straight part, and has a shape having an enlarged diameter part having an axial length longer than the axial length of the straight part. Generation is suppressed.
[0020]
(4) In order to achieve the above object, a flow control valve according to the present invention has a valve port opened to a valve chamber on a valve housing side, and an axial movement of a valve element provided in the valve chamber. In the flow control valve for increasing or decreasing the opening degree of the valve port and controlling the flow rate, a straight portion having a uniform inner diameter provided over a predetermined axial length on one open end side opened to the valve chamber. An inner diameter increases toward the other open end side from the straight portion, and has a tapered portion having an axial length longer than the axial length of the straight portion. The diameter A of the straight portion and the maximum diameter B of the tapered portion And the taper angle of the tapered portion is 20 degrees to 60 degrees.
[0021]
According to the flow control valve of the present invention, the opening ratio between the diameter A of the straight portion of the valve port and the maximum diameter B of the tapered portion is 2 to 4, and the taper angle of the tapered portion is 20 to 60 degrees. The fluid passing through the valve port is decelerated (slowly) satisfactorily without generating turbulent flow without causing unnecessary space by making the tapered portion unnecessarily long, thereby reducing noise generation. .
[0022]
In the flow control valve according to the present invention, the straight portion and the tapered portion may be connected by an R surface, the large-diameter opening end of the tapered portion may be an R surface, or the valve of the valve port. On the side of the open end with respect to the chamber, there is provided an inverted tapered portion having a diameter which is enlarged in a direction opposite to the tapered portion, or an annular step projection around the open end of the valve port with respect to the valve chamber surrounding the open end. The occurrence of noise is further suppressed by being a part.
[0023]
(5) In order to achieve the above object, the flow control valve according to the present invention has a valve port opened to the valve chamber on the valve housing side, and the valve body provided in the valve chamber moves in the axial direction. In the flow control valve that increases or decreases the opening of the valve port and controls the flow rate, the valve body has a tapered shaft-shaped measuring unit that increases or decreases the opening of the valve port, and further includes a tip of the measuring unit. Has a conical portion, and the measuring portion and the conical portion are connected by a curved surface.
[0024]
According to the flow control valve according to the present invention, since the measuring portion and the conical portion of the valve body are connected by the curved surface, the flow of the fluid flowing along the smoothing portion is smooth, and the entire area of the measuring portion of the valve body (total) Fluid flows evenly over the circumference), making it difficult for a turbulent flow to occur, thereby reducing noise.
[0025]
In the flow control valve according to the present invention, furthermore, generation of noise is further suppressed because the tip of the conical portion has a hemispherical surface.
[0026]
(6) In order to achieve the above object, a flow control valve according to the present invention has a valve port opened to a valve chamber on a valve housing side, and an axial movement of a valve element provided in the valve chamber. In the flow control valve for increasing or decreasing the opening degree of the valve port and controlling the flow rate, the valve body has a tapered shaft-shaped measuring part for increasing or decreasing the opening degree of the valve port, and a tip angle of the measuring part. The part is rounded.
[0027]
According to the flow control valve according to the present invention, since the tip corner of the measuring portion of the valve body is rounded, the fluid flowing along the measuring portion of the valve body is rectified at the tip corner of the measuring portion and is less likely to be disturbed. And the generation of noise is suppressed.
[0028]
(7) In order to achieve the above-mentioned object, a flow control valve according to the present invention has a valve port opened to a valve chamber on a valve housing side, and an axial movement of a valve element provided in the valve chamber. In the flow control valve for increasing or decreasing the opening degree of the valve port and controlling the flow rate, the valve body has a tapered shaft-shaped measuring part for increasing or decreasing the opening degree of the valve port, and the distal end face of the measuring part. Has a spherical shape.
[0029]
According to the flow control valve according to the present invention, since the distal end surface of the metering section of the valve element is spherical, the fluid flowing along the measuring section of the valve element is rectified at the distal end of the measuring section and is less likely to be disturbed. , Noise generation is suppressed.
[0030]
(8) In order to achieve the above object, a flow control valve according to the present invention has a valve port opened to a valve chamber on a valve housing side, and an axial movement of a valve provided in the valve chamber. In the flow control valve for increasing or decreasing the opening degree of the valve port and controlling the flow rate, the valve body has a tapered shaft-shaped measuring part for increasing or decreasing the opening degree of the valve port, and the measuring part and the valve The valve stem of the body is connected by a curved surface.
[0031]
According to the flow rate control valve according to the present invention, since the metering portion and the valve rod portion of the valve body are connected by a curved surface, the flow of the fluid flowing through this portion is smooth, the turbulent flow is less likely to occur, and the noise is reduced. Is reduced.
[0032]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0033]
(Overall structure)
FIG. 1 shows one embodiment of a flow control valve according to the present invention. The flow control valve of the present embodiment has a valve housing (main body) 10. The valve housing 10 defines a valve chamber 11 therein. The valve housing 10 has a first pipe joint (lateral joint) 12 that directly communicates with the valve chamber 11, a valve seat member 14 that defines a valve port 13, and a second pipe joint that communicates with the valve chamber 11 through the valve port 13. The two pipe joints (lower joints) 15 are fixedly mounted by welding, brazing, or the like. The valve seat member 14 is fixed to the bottom of the valve housing 10 in a concentric arrangement with the lower joint 15.
[0034]
A valve body 16 is provided in the valve chamber 11. The valve body 16 has a tapered shaft-shaped needle valve portion (measuring portion) 17 for opening and closing the valve port 13 and quantitatively increasing and decreasing the effective opening area by moving in the axial direction (vertical direction) with respect to the valve seat member 14. (Valve shaft portion) 18 is fixed to one end (lower end) of a cylindrical valve holder 19 by welding or the like.
[0035]
A female screw member 21 is fixed to the valve housing 10 by a mounting bracket 20. The female screw member 21 has a hollow guide hole 21A extending in the axial direction and a female screw hole 22. The valve holder 19 is slidably fitted in the hollow guide hole 21A in the axial direction (valve opening / closing direction).
[0036]
The male screw portion 32 of the rotor shaft 31 of the stepping motor 30 passes through the female screw hole 22 in a screw engagement state. A hole 23 is formed in the upper end of the valve holder 19, and the rotor shaft 31 passes through the hole 23 freely. At the lower end of the rotor shaft 31, a flange portion 33 located in the valve holder 19 is formed. Is engaged.
[0037]
The lower end side of the valve holder 19 is closed by the valve body 16. In the valve holder 19, there is provided a spring receiving member 26 which engages with the flange portion 33 so as to be relatively rotatable. A compression coil spring 28 applies a predetermined preload between the spring receiving member 26 and the back surface of the valve body 16. Wearing as given.
[0038]
With this structure, the rotor shaft 31 can rotate with low frictional resistance with respect to the assembly on the valve body side including the spring receiving member 26, the compression coil spring 28, the valve body 16, and the valve holder 19.
[0039]
A cup-shaped rotor case 34 is hermetically fixed to an upper portion of the valve housing 10. The rotor case 34 accommodates the rotor 35 therein so as to be rotatable concentrically. An annular stator element 36 is fixedly disposed outside the rotor case 34.
[0040]
The rotor shaft 31 is fixedly connected to a central portion 37 of the rotor 35. The outer peripheral portion 38 of the rotor 35 is a multi-pole permanent magnet composed of a ferrite sintered product, a rare-earth sintered magnet, or an N-pole-S-pole alternately formed of a plastic magnet or the like.
[0041]
The stator element 36 has stator coils 39 in two upper and lower stages, is entirely molded with an electrically insulating resin 40, and has a plurality of magnetic pole teeth (not shown) at equal intervals over the entire inner peripheral portion.
[0042]
In the rotor case 34, a guide support 41 fixed to the rotor case 34, a spiral guide wire 42, a valve opening stopper 43, a valve closing stopper 44, and a movable stopper member 45 screwed to the spiral guide wire 42. There is a projection 46 of the rotor 35 which engages with the movable stopper member 45, and these constitute a valve opening and valve closing stopper.
[0043]
When a pulse signal is given to the stator coil 39 of the stator element 36, the stepping motor 30 rotates the rotor 35 according to the number of pulses. The rotation of the rotor 35 causes the rotor shaft 31 to rotate integrally therewith. The screw engagement relationship between the male screw portion 32 of the rotor shaft 31 and the fixedly arranged female screw hole 22 causes the rotor shaft 31 to move in the axial direction while rotating. . Thereby, the valve holder 19 and the valve element 16 move up and down (moving in the axial direction), and the opening and closing of the valve and the opening of the valve port 13 are increased or decreased. Thereby, the flow rate control is performed according to the axial position of the valve element 16.
[0044]
(Valve port)
Details of one embodiment of the valve port 13 formed in the valve seat member 14 will be described with reference to FIG. The valve seat member 14 is a molded product such as a metal cut product or a sintered metal product. An annular step projection 51 is integrally formed at the center of the upper surface of the valve seat member 14. The narrow top surface (upper surface) 52 of the annular step projection portion 51 is located at a position one step higher than the step surface 53 present on the outer periphery thereof. An annular step projection 51 is provided around the open end 54 of the valve port 13 with respect to the valve chamber 11 so as to surround the open end 54.
[0045]
The valve port 13 has a straight portion 55 having a uniform inner diameter provided over a predetermined axial length on one open end 54 side opened to the valve chamber 11, and a straight portion 55 on the other open end 56 side of the straight portion 55. The inner diameter increases as the distance increases, and there is an enlarged diameter portion 57 having an axial length longer than the axial length of the straight portion 55.
[0046]
The enlarged diameter portion 57 has an inner peripheral surface formed by a linear inclined surface (tapered portion) 58. The straight inclined surface 58 is tangential or tangential to the inner peripheral surface of the straight joint 55 by the R surface (arc surface) 59 on one side and to the inner peripheral surface of the lower joint 15 by the R surface (arc surface) 60 on the other side. Smooth connection without near-step difference, that is, substantially tangential connection.
[0047]
The opening end (inner peripheral edge) 54 of the valve port 13 with respect to the valve chamber 11 is R-chamfered or C-chamfered (R-chamfered portion or C-chamfered portion 61). Further, an outer peripheral corner of the annular step protrusion 51 is C-chamfered (C-chamfered portion 62).
[0048]
With the above-described configuration, the straight portion 55 of the valve port 13 acts as a stable high-precision flow rate measuring portion in cooperation with the needle valve portion 17 of the valve body 16, and the enlarged diameter portion 57 connects the valve chamber 11 (the horizontal joint 12). ) To the lower joint 15, or from the lower joint 15 to the valve chamber 11 (lateral joint 12), the flow velocity of the fluid flowing through the valve port 13 is gradually reduced to perform a rectifying action, Reduces fluid passage noise.
[0049]
Furthermore, since the inner peripheral surface of the enlarged diameter portion 57 and the inner peripheral surface of the straight portion 55 are substantially tangently connected by the R surface 59 without including an inflection point, the straight portion 55 and the enlarged diameter portion 57 are connected. At the boundary with the turbulent flow of the fluid, generation of eddies is suppressed, and generation of noise is suppressed.
[0050]
The annular step projection 51 allows the fluid to flow directly into the valve port 13 from the opening end 54 of the valve port 13 with respect to the valve chamber 11 while maintaining a high flow velocity along the wall surface (bottom surface) of the valve chamber 11. This fluid flow is blocked, and once flows over the annular step projection portion 51 and flows into the valve port 13, so that the fluid flow is slowed down. As a result, when the fluid flows into the valve port 13, the fluid flows evenly over the entire circumference at the opening end 54, and furthermore, turbulence does not easily occur in the fluid, and a phenomenon like a whistle occurs. And noise generation is reduced.
[0051]
Moreover, the opening end 54 of the valve port 13 with respect to the valve chamber 11 is an R chamfer (or a C chamfer) 61, and the outer peripheral corner of the annular step projection 51 is a C chamfer 62. Therefore, also in these portions, the turbulent flow of the fluid hardly occurs, and the generation of noise is reduced.
[0052]
Since the inner peripheral surface of the enlarged diameter portion 57 is configured by a combination of the linear inclined surface 58 and the R surface 60, the diameter of the valve port 13, that is, the diameter A of the straight portion and the maximum diameter B of the enlarged diameter portion 57 are determined. Can be set to an optimum value freely, subject to space restrictions.
[0053]
The opening ratio B / A between the diameter A of the straight portion and the maximum diameter B of the enlarged diameter portion 57 is preferably about 2 to 4.
[0054]
Because, when the opening ratio B / A <2, the enlarged diameter portion 57 is short, and the effect of gradually decreasing the flow velocity of the fluid flowing through the valve port 13 cannot be sufficiently obtained. For this reason, noise reduction is not performed sufficiently. On the contrary, even if the opening ratio B / A> 4, no further effect of lowering the flow velocity is produced, and a useless space is taken.
[0055]
The axial length and the inclination angle of the straight inclined surface 58 of the enlarged diameter portion 57 and the arc radius of the R surfaces 59 and 60 can be freely set to optimal values as shown in FIGS. Can be. The inclination angle of the linear inclined surface 58 may be about 10 degrees to 30 degrees.
[0056]
As shown in FIG. 6, the inner peripheral surface of the enlarged diameter portion 57 is constituted only by the R surface 60, and the R surface 60 is smoothly and substantially tangentially connected to the inner peripheral surface of the straight portion 55 by the R surface 59. As shown in FIG. 7, the inner peripheral surface of the enlarged diameter portion 57 is constituted only by the linear inclined surface 58, and the linear inclined surface 58 is formed by the R surface 59 on the inner peripheral surface of the straight portion 55. Tangent connection may be made smoothly.
[0057]
Further, the embodiment shown in FIG. 8 has an annular step projection portion 51, but as one of the embodiments, the inner peripheral surface of the enlarged diameter portion 57 is constituted only by the R surface 60. Is directly and substantially tangentially connected directly to the inner peripheral surface of the straight portion 55.
[0058]
Further, in the embodiment shown in FIG. 9, an outer peripheral corner of the annular step projection 51 is an R chamfer 63 instead of the C chamfer 62. Accordingly, turbulent flow of the fluid is less likely to occur at the outer peripheral corner of the annular step projection 51, and noise is reduced.
[0059]
Further, in this embodiment, the inner peripheral surface of the enlarged diameter portion 57 and the inner peripheral surface of the lower joint 15 are smoothly connected by the brazing material 64, and the outer peripheral upper surface (the step surface 53) of the valve seat member 14 and the valve housing 10. Is smoothly connected to the valve chamber bottom surface 11A by the brazing material 65, and the rectifying effect is exerted also in these portions, so that turbulent flow of the fluid hardly occurs.
[0060]
In addition, in the embodiment shown in FIG. 10, on the side of the opening end 54 of the valve port 13 with respect to the valve chamber 11, a reverse enlarged portion (taper portion) 66 whose diameter is increased in a direction opposite to the enlarged portion 57 is provided. Is provided. The inner peripheral surface of the inversely enlarged portion 66 and the inner peripheral surface of the straight portion 55 are smoothly and substantially tangentially connected by an R surface (arc surface) 67. Further, the inner peripheral surface of the inversely enlarged portion 66 and the top surface 52 of the annular step projection 51 are also smoothly and substantially tangentially connected by an R surface (arc surface) 68.
[0061]
In this embodiment, in particular, the generation of eddies due to the turbulent flow of the fluid at the valve port inlet is suppressed, and the generation of noise is suppressed. Further, in this embodiment, in the reverse flow, the reverse enlarged diameter portion 66 performs the deceleration and rectification actions, and a noise reduction effect in the reverse flow can also be obtained.
[0062]
In the embodiment shown in FIG. 11, the top surface 52 of the annular step projection 51 and the step surface 53 are connected by an R surface (arc surface) 69. Accordingly, the flow of the fluid flowing from the step surface 53 along the outer peripheral surface of the annular step protrusion 51 becomes smooth, and the generation of the fluid vortex at this portion is suppressed. Thereby, noise reduction is achieved.
[0063]
Further, in the embodiment shown in FIG. 12, the outer circumferential root of the annular step projection 51 is an R surface (arc surface) 70. Thus, also in this case, the flow of the fluid flowing from the step surface 53 along the outer peripheral surface of the annular step projection 51 becomes smooth, and the generation of the fluid vortex at this portion is suppressed. Further, the valve seat member 14 of this embodiment can be constituted by a pressed product.
[0064]
In the embodiment shown in FIG. 13, the top surface 52 of the annular step projection 51 and the step surface 53 are connected by an inclined surface (truncated conical surface) 71. Accordingly, the flow of the fluid flowing from the step surface 53 along the outer peripheral surface of the annular step protrusion 51 becomes smooth, and the generation of the fluid vortex at this portion is suppressed. Thereby, noise reduction is achieved.
[0065]
Further, as shown in FIG. 14, the valve port 13 may be formed directly on the valve housing 11. Further, as shown in FIG. 15, the annular step projection 51 may be defined by an annular concave groove 72.
[0066]
FIG. 16 shows details of another embodiment of the valve port 13 formed in the valve seat member 14. Note that in FIG. 16, portions corresponding to FIG. 2 are described with the same reference numerals as in FIG. 2.
[0067]
The valve port 13 has a straight portion 55 having a uniform inner diameter provided over a predetermined axial length on one open end 54 side opened to the valve chamber 11, and a straight portion 55 on the other open end 56 side of the straight portion 55. It has a tapered portion 81 having an inner diameter that becomes larger as it goes toward the end and has an axial length longer than the axial length of the straight portion 55.
[0068]
The straight portion 55 and the tapered portion 81 are smoothly and substantially tangentially connected by the R surface 82. The opening end 56 on the large diameter side of the tapered portion 81 is rounded (R chamfered portion 83).
[0069]
In the present embodiment, the opening ratio B / A between the diameter A of the straight portion 55 and the maximum diameter B of the tapered portion 81 is 2 to 4, and the taper angle θa of the tapered portion 81 is set in the range of 20 degrees to 60 degrees. Have been.
[0070]
Because, when the opening ratio B / A <2, the axial length of the tapered portion 81 is short, and the effect of gradually decreasing the flow velocity of the fluid flowing through the valve port 13 cannot be sufficiently obtained, and the tapered outlet portion (opening end 56 ) Causes turbulence of the fluid. For this reason, noise reduction is not performed sufficiently. Conversely, if the opening ratio B / A> 4, that is, if the axial length of the tapered portion 81 is extremely increased, the flow velocity of the fluid will be sufficient at the time when the tapered portion 81 reaches halfway in the axial direction. Since there is no need to reduce the flow velocity of the fluid any more in order to reduce noise, the portion from the middle to the downstream side of the tapered portion 81 merely takes up unnecessary space and is useless. .
[0071]
If the taper angle θa is less than 20 degrees, the deceleration effect cannot be obtained unless the axial length of the tapered portion 81 is made considerably long, and a space is required, resulting in an increase in size. Conversely, when the taper angle θa> 60 degrees, the fluid is separated at the taper inlet portion (boundary portion with the straight portion 55) because the inclination angle is large. For this reason, noise reduction is not performed sufficiently.
[0072]
In this embodiment, the inner peripheral surface of the tapered portion 81 and the inner peripheral surface of the straight portion 55 are smoothly and substantially tangentially connected by the R surface 82 without including an inflection point. At the boundary with the turbulent flow of the fluid, generation of eddies is suppressed, and generation of noise is suppressed. Further, since the large-diameter side (exit side) of the tapered portion 81 is a chamfered portion (R chamfered portion 83) by the R surface, generation of eddies due to turbulent flow of fluid in this portion is also suppressed, and noise is generated. Is suppressed.
[0073]
In this embodiment, since the annular step projection 51 is formed on the inlet side of the valve port 13, the same operation and effect as those of the above-described embodiment can be obtained.
[0074]
In the embodiment shown in FIG. 17, a reverse taper portion 84 whose diameter is increased in a direction opposite to the taper portion 81 is formed on the valve port 11 on the side of the opening end 54 with respect to the valve chamber 11. The reverse taper portion 84 has a taper angle θb set to a value larger than the taper angle θc of the taper portion 91 of the valve body 16 in order to ensure valve shut-off. This is the same in the embodiment shown in FIG.
[0075]
In this embodiment, the generation of the vortex due to the turbulent flow of the fluid at the valve port inlet portion is suppressed by the reverse taper portion 84, and the generation of noise is suppressed. Further, in this embodiment, the reverse taper portion 84 performs the deceleration and rectification actions in the backward flow, and the noise reduction effect at the time of the backward flow can also be obtained.
[0076]
(Valve)
FIG. 18 shows details of one embodiment of the valve element 16. The valve body 16 of this embodiment has a conical portion 92 at the tip of the needle valve portion 17, and the needle valve portion 17 and the conical portion 92 are smoothly connected by an R surface (arc surface) 93.
[0077]
In this embodiment, since the needle valve portion 17 of the valve body 16 and the conical portion 92 at the tip end are smoothly connected by the R surface 93, the flow of the fluid flowing along the surface of the valve body 16 becomes smooth, At the connection between the needle valve portion 17 and the conical portion 92, the flow of turbulent fluid is less likely to occur, and noise is reduced.
[0078]
As shown in FIG. 19, the conical portion may be constituted by a conical portion 92A on the needle valve portion 17 side and a conical portion 92B with a sharp tip. Are smoothly connected by the R surface 93A, and the conical portions 92A and 92B are also smoothly connected by the R surface 93B.
[0079]
Further, in the embodiment shown in FIG. 20, the tip of the conical portion 92 is a hemispherical surface 94. Thereby, the turbulent flow of the fluid at the tip of the conical portion 92 is suppressed, and the noise is reduced.
[0080]
In the embodiments shown in FIGS. 21 and 22, the conical portion 92 has a concave rotating surface, so that the fluid flows easily along the surface of the conical portion 92 in a rectified state.
[0081]
Further, in the embodiment shown in FIG. 23, the tip corner of the needle valve portion 17 of the valve body 16 is rounded (R chamfered portion 95). In this embodiment, since the tip corner of the needle valve portion 17 of the valve body 16 is an R-chamfered portion 95, the fluid flowing along the needle valve portion 17 of the valve body 16 flows through the tip corner portion of the needle valve portion 17. In this case, eddies due to turbulent flow of the fluid are less likely to be generated, and generation of noise is suppressed.
[0082]
In the embodiments shown in FIGS. 24, 25, and 26, the distal end surface of the needle valve portion 17 of the valve element 16 is spherical (hemispherical) 96. In these embodiments, since the distal end surface of the needle valve portion 17 of the valve element 16 is a hemispherical surface 96, the fluid flowing along the needle valve portion 17 of the valve element 16 is Vortices due to the turbulent flow of the fluid are less likely to be generated, and the generation of noise is suppressed.
[0083]
27 and 28 each show another embodiment of the valve element 16. In this embodiment, the needle valve portion 17 is smoothly connected to the valve stem portion 18 by the tapered portion 91 and the R surface (arc surface) 97. Thereby, the flow of the fluid flowing through the base of the needle valve portion 17 of the valve body 16 becomes smooth, the turbulent flow hardly occurs, and the noise is reduced.
[0084]
In the embodiment shown in FIG. 29, the tip corner of the valve stem 18 is further rounded (R-chamfered portion 98) so that turbulent flow of the fluid flowing through this portion is less likely to occur.
[0085]
Further, in the embodiment shown in FIG. 30, the needle valve portion 17 and the valve rod portion 18 are connected by a rotary concave curved surface (R surface) 99, and the fluid flows in a rectified state along the surface of this portion. It is easy to do.
[0086]
【The invention's effect】
As can be understood from the above description, according to the flow control valve of the present invention, the inner peripheral surface of the enlarged diameter portion and the inner peripheral surface of the straight portion are substantially tangentially connected by a curved surface. At the boundary with the radial portion, the generation of vortices due to the turbulent flow of the fluid is suppressed, and the generation of noise is suppressed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an entire flow control valve according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged longitudinal sectional view showing Embodiment 1 of the valve port of the flow control valve according to the present invention.
FIG. 3 is a dimension designation diagram of Embodiment 1 of the valve port of the flow control valve according to the present invention.
FIG. 4 is an enlarged vertical sectional view showing Embodiment 2 of a valve port of a flow control valve according to the present invention.
FIG. 5 is an enlarged vertical sectional view showing Embodiment 3 of a valve port of a flow control valve according to the present invention.
FIG. 6 is an enlarged vertical sectional view showing Embodiment 4 of a valve port of a flow control valve according to the present invention.
FIG. 7 is an enlarged longitudinal sectional view showing Embodiment 5 of a valve port of a flow control valve according to the present invention.
FIG. 8 is an enlarged vertical sectional view showing Embodiment 6 of a valve port of a flow control valve according to the present invention.
FIG. 9 is an enlarged vertical sectional view showing Embodiment 7 of the valve port of the flow control valve according to the present invention.
FIG. 10 is an enlarged vertical sectional view showing Embodiment 8 of a valve port of a flow control valve according to the present invention.
FIG. 11 is an enlarged vertical sectional view showing Embodiment 9 of a valve port of a flow control valve according to the present invention.
FIG. 12 is an enlarged vertical sectional view showing Embodiment 10 of the valve port of the flow control valve according to the present invention.
FIG. 13 is an enlarged vertical sectional view showing Embodiment 11 of a valve port of a flow control valve according to the present invention.
FIG. 14 is an enlarged vertical sectional view showing Embodiment 12 of a valve port of a flow control valve according to the present invention.
FIG. 15 is an enlarged vertical sectional view showing Embodiment 13 of the valve port of the flow control valve according to the present invention.
FIG. 16 is an enlarged vertical sectional view showing Embodiment 14 of the valve port of the flow control valve according to the present invention.
FIG. 17 is an enlarged longitudinal sectional view showing Embodiment 15 of the valve port of the flow control valve according to the present invention.
FIG. 18 is an enlarged vertical sectional view showing Embodiment 1 of the valve body of the flow control valve according to the present invention.
FIG. 19 is an enlarged longitudinal sectional view showing Embodiment 2 of the valve body of the flow control valve according to the present invention.
FIG. 20 is an enlarged vertical sectional view showing Embodiment 3 of the valve body of the flow control valve according to the present invention.
FIG. 21 is an enlarged longitudinal sectional view showing Embodiment 4 of the valve body of the flow control valve according to the present invention.
FIG. 22 is an enlarged longitudinal sectional view showing Embodiment 5 of the valve body of the flow control valve according to the present invention.
FIG. 23 is an enlarged vertical sectional view showing Embodiment 6 of the valve body of the flow control valve according to the present invention.
FIG. 24 is an enlarged vertical sectional view showing Embodiment 7 of the valve body of the flow control valve according to the present invention.
FIG. 25 is an enlarged vertical sectional view showing Embodiment 8 of the valve body of the flow control valve according to the present invention.
FIG. 26 is an enlarged vertical sectional view showing Embodiment 9 of the valve body of the flow control valve according to the present invention.
FIG. 27 is an enlarged vertical sectional view showing Embodiment 10 of the valve body of the flow control valve according to the present invention.
FIG. 28 is an enlarged vertical sectional view showing Embodiment 11 of the valve body of the flow control valve according to the present invention.
FIG. 29 is an enlarged vertical sectional view showing Embodiment 12 of the valve body of the flow control valve according to the present invention.
FIG. 30 is an enlarged vertical sectional view showing Embodiment 13 of the valve body of the flow control valve according to the present invention.
[Explanation of symbols]
10 Valve housing
13 Valve port
14 Valve seat member
16 valve body
17 Needle valve
18 Valve stem
19 Valve holder
21 Female thread member
30 stepper motor
31 Rotor shaft
35 rotor
36 Stator element
51 annular step projection
55 straight section
57 Expanded part
58 Straight slope
59 R side
60 R surface
61 R chamfer or C chamfer
62 C chamfer
63 R chamfer
66 Reverse expanding part
69, 70 R surface
71 Slope
81 Taper
84 Reverse taper section
91 Tapered part
92 cone
93 R side
94 hemisphere
95 R chamfer
96 hemisphere
97 R side

Claims (22)

弁室に開口した弁ポートを弁ハウジング側に有し、前記弁室内に設けられた弁体の軸線方向移動によって前記弁ポートの開度を増減し、流量制御を行う流量制御弁において、
前記弁ポートは、前記弁室に対して開口した一方の開口端の側に所定軸長に亘って設けられた均一内径のストレート部と、前記ストレート部より他方の開口端の側に向かうに従って内径が大きくなり前記ストレート部の軸長より長い軸長の拡径部とを有し、前記拡径部の内周面と前記ストレート部の内周面とが曲面によって略接線接続されていることを特徴とする流量制御弁。
A flow control valve that has a valve port opened in the valve chamber on the valve housing side, increases or decreases the opening of the valve port by axial movement of a valve element provided in the valve chamber, and performs flow control.
The valve port has a straight portion having a uniform inner diameter provided over a predetermined axial length on one side of the open end that opens to the valve chamber, and has an inner diameter that goes from the straight portion toward the other open end. Has an enlarged diameter portion having an axial length longer than the axial length of the straight portion, and that the inner peripheral surface of the enlarged diameter portion and the inner peripheral surface of the straight portion are substantially tangentially connected by a curved surface. Characteristic flow control valve.
前記拡径部の内周面は、異なる半径の複数個の円弧面の組合せ、あるいは、少なくとも一つの円弧面と直線傾斜面との組合せにより構成されていることを特徴とする請求項1記載の流量制御弁。The inner peripheral surface of the enlarged diameter portion is configured by a combination of a plurality of arc surfaces having different radii or a combination of at least one arc surface and a linearly inclined surface. Flow control valve. 前記弁ポートの前記弁室に対する開口端がC面取りあるいはR面取りされていることを特徴とする請求項1または2記載の流量制御弁。3. The flow control valve according to claim 1, wherein an open end of the valve port with respect to the valve chamber is chamfered or rounded. 前記弁ポートの前記弁室に対する開口端の側に、前記拡径部とは逆方向に拡径した逆拡径部を有し、当該逆拡径部の内周面と前記ストレート部の内周面とが曲面によって略接線接続されていることを特徴とする請求項1または2記載の流量制御弁。On the side of the open end of the valve port with respect to the valve chamber, the valve port has a reverse enlarged portion that is enlarged in a direction opposite to the enlarged portion, and an inner peripheral surface of the inverse enlarged portion and an inner periphery of the straight portion. 3. The flow control valve according to claim 1, wherein the surface and the surface are substantially tangentially connected by a curved surface. 前記弁ポートの前記弁室に対する開口端の周りが当該開口端を取り囲む円環状段差突起部になっていることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項記載の流量制御弁。The flow control valve according to any one of claims 1 to 4, wherein a periphery of an opening end of the valve port with respect to the valve chamber is an annular step projection surrounding the opening end. 弁室に開口した弁ポートを弁ハウジング側に有し、前記弁室内に設けられた弁体の軸線方向移動によって前記弁ポートの開度を増減し、流量制御を行う流量制御弁において、
前記弁ポートの前記弁室に対する開口端の周りが当該開口端を取り囲む円環状段差突起部になっており、前記弁ポートの前記弁室に対する開口端が面取りされていることを特徴とする流量制御弁。
A flow control valve that has a valve port opened in the valve chamber on the valve housing side, increases or decreases the opening of the valve port by axial movement of a valve element provided in the valve chamber, and performs flow control.
A flow control characterized in that an annular stepped portion surrounding the open end of the valve port with respect to the valve chamber surrounds the open end, and the open end of the valve port with respect to the valve chamber is chamfered. valve.
前記弁ポートの前記弁室に対する開口端の面取りが、C面取りあるいはR面取りであることを特徴とする請求項5記載の流量制御弁。The flow control valve according to claim 5, wherein a chamfer of an open end of the valve port with respect to the valve chamber is a C chamfer or an R chamfer. 弁室に開口した弁ポートを弁ハウジング側に有し、前記弁室内に設けられた弁体の軸線方向移動によって前記弁ポートの開度を増減し、流量制御を行う流量制御弁において、
前記弁ポートの前記弁室に対する開口端の周りが当該開口端を取り囲む円環状段差突起部になっており、前記弁ポートの前記弁室に対する開口端の側がテーパ部になっていることを特徴とする流量制御弁。
A flow control valve that has a valve port opened in the valve chamber on the valve housing side, increases or decreases the opening of the valve port by axial movement of a valve element provided in the valve chamber, and performs flow control.
Around the open end of the valve port with respect to the valve chamber is an annular step projection surrounding the open end, and the open end side of the valve port with respect to the valve chamber is tapered. Flow control valve.
前記円環状段差突起部の外周角部がC面取りあるいはR面取りされていることを特徴とする請求項6〜8の何れか1項記載の流量制御弁。The flow control valve according to any one of claims 6 to 8, wherein an outer peripheral corner of the annular step protrusion is C-chamfered or R-chamfered. 前記円環状段差突起部の頂面と当該円環状段差突起部の外周囲に存在する段差面とが、曲面あるいは傾斜面により接続されていることを特徴とする請求項6〜9の何れか1項記載の流量制御弁。The top surface of the annular step protrusion and a step surface existing around the annular step protrusion are connected by a curved surface or an inclined surface. Flow control valve according to the item. 前記弁ポートは、前記弁室に対して開口した一方の開口端の側に所定軸長に亘って設けられた均一内径のストレート部と、前記ストレート部より他方の開口端の側に向かうに従って内径が大きくなり前記ストレート部の軸長より長い軸長の拡径部とを有することを特徴とする請求項6〜10の何れか1項記載の流量制御弁。The valve port has a straight portion having a uniform inner diameter provided over a predetermined axial length on one side of the open end that opens to the valve chamber, and has an inner diameter that goes from the straight portion toward the other open end. The flow control valve according to any one of claims 6 to 10, further comprising an enlarged diameter portion having a larger axial length than the axial length of the straight portion. 前記ストレート部の口径Aと前記拡径部の最大径Bとの開口比B/Aが2〜4であることを特徴とする請求項1〜5、11の何れか1項記載の流量制御弁。The flow control valve according to any one of claims 1 to 5, wherein an opening ratio B / A between a diameter A of the straight portion and a maximum diameter B of the enlarged portion is 2 to 4. . 弁室に開口した弁ポートを弁ハウジング側に有し、前記弁室内に設けられた弁体の軸線方向移動によって前記弁ポートの開度を増減し、流量制御を行う流量制御弁において、
前記弁室に対して開口した一方の開口端の側に所定軸長に亘って設けられた均一内径のストレート部と、前記ストレート部より他方の開口端の側に向かうに従って内径が大きくなり前記ストレート部の軸長より長い軸長のテーパ部とを有し、
前記ストレート部の口径Aと前記テーパ部の最大径Bとの開口比B/Aが2〜4で、前記テーパ部のテーパ角が20度〜60度であることを特徴とする流量制御弁。
A flow control valve that has a valve port opened in the valve chamber on the valve housing side, increases or decreases the opening of the valve port by axial movement of a valve element provided in the valve chamber, and performs flow control.
A straight portion having a uniform inner diameter provided over a predetermined axial length on one open end side opened to the valve chamber, and the inner diameter increases toward the other open end side from the straight portion, and the straight A taper portion having an axial length longer than the axial length of the portion,
An opening ratio B / A between the diameter A of the straight portion and the maximum diameter B of the tapered portion is 2 to 4, and the taper angle of the tapered portion is 20 degrees to 60 degrees.
前記ストレート部と前記テーパ部とがR面によって接続されていることを特徴とする請求項13記載の流量制御弁。14. The flow control valve according to claim 13, wherein the straight portion and the tapered portion are connected by an R surface. 前記テーパ部の大径側の開口端がR面取りされていることを特徴とする請求項13または14記載の流量制御弁。The flow control valve according to claim 13, wherein an opening end on a large diameter side of the tapered portion is chamfered. 前記弁ポートの前記弁室に対する開口端の側に、前記テーパ部とは逆方向に拡径した逆テーパ部を有することを特徴とする請求項13〜15の何れか1項記載の流量制御弁。The flow control valve according to any one of claims 13 to 15, wherein the valve port has a reverse tapered portion on a side of an opening end of the valve chamber with respect to the valve chamber, the diameter being increased in a direction opposite to the tapered portion. . 前記弁ポートの前記弁室に対する開口端の周りが当該開口端を取り囲む円環状段差突起部になっていることを特徴とする請求項13〜16の何れか1項記載の流量制御弁。The flow control valve according to any one of claims 13 to 16, wherein a periphery of an opening end of the valve port with respect to the valve chamber is an annular step projection surrounding the opening end. 弁室に開口した弁ポートを弁ハウジング側に有し、前記弁室内に設けられた弁体の軸線方向移動によって前記弁ポートの開度を増減し、流量制御を行う流量制御弁において、
前記弁体は、前記弁ポートの開度を増減するテーパ軸状の計量部を有し、更に前記計量部の先端に円錐部を有し、前記計量部と前記円錐部とが曲面によって接続されていることを特徴とする流量制御弁。
A flow control valve that has a valve port opened in the valve chamber on the valve housing side, increases or decreases the opening of the valve port by axial movement of a valve element provided in the valve chamber, and performs flow control.
The valve body has a tapered shaft-shaped measuring portion for increasing and decreasing the opening degree of the valve port, and further has a conical portion at a tip of the measuring portion, and the measuring portion and the conical portion are connected by a curved surface. A flow control valve characterized in that:
前記円錐部の先端が半球面になっていることを特徴とする請求項18記載の流量制御弁。19. The flow control valve according to claim 18, wherein the tip of the conical portion has a hemispherical surface. 弁室に開口した弁ポートを弁ハウジング側に有し、前記弁室内に設けられた弁体の軸線方向移動によって前記弁ポートの開度を増減し、流量制御を行う流量制御弁において、
前記弁体は、前記弁ポートの開度を増減するテーパ軸状の計量部を有し、前記計量部の先端角部がR面取りされていることを特徴とする流量制御弁。
A flow control valve that has a valve port opened in the valve chamber on the valve housing side, increases or decreases the opening of the valve port by axial movement of a valve element provided in the valve chamber, and performs flow control.
The flow rate control valve, wherein the valve body has a tapered shaft-shaped measuring portion for increasing and decreasing the opening degree of the valve port, and a tip corner portion of the measuring portion is rounded.
弁室に開口した弁ポートを弁ハウジング側に有し、前記弁室内に設けられた弁体の軸線方向移動によって前記弁ポートの開度を増減し、流量制御を行う流量制御弁において、
前記弁体は、前記弁ポートの開度を増減するテーパ軸状の計量部を有し、前記計量部の先端面が球面状になっていることを特徴とする流量制御弁。
A flow control valve that has a valve port opened in the valve chamber on the valve housing side, increases or decreases the opening of the valve port by axial movement of a valve element provided in the valve chamber, and performs flow control.
The flow rate control valve, wherein the valve body has a tapered shaft-shaped measuring portion for increasing and decreasing the opening degree of the valve port, and a distal end surface of the measuring portion has a spherical shape.
弁室に開口した弁ポートを弁ハウジング側に有し、前記弁室内に設けられた弁体の軸線方向移動によって前記弁ポートの開度を増減し、流量制御を行う流量制御弁において、
前記弁体は、前記弁ポートの開度を増減するテーパ軸状の計量部を有し、前記計量部と前記弁体の弁棒部とが曲面によって接続されていることを特徴とする流量制御弁。
A flow control valve that has a valve port opened in the valve chamber on the valve housing side, increases or decreases the opening of the valve port by axial movement of a valve element provided in the valve chamber, and performs flow control.
The flow rate control is characterized in that the valve body has a tapered shaft-shaped measuring portion for increasing and decreasing the opening degree of the valve port, and the measuring portion and a valve rod portion of the valve body are connected by a curved surface. valve.
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