JP2015143543A - control valve - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、制御弁に関する。 The present invention relates to a control valve.
冷凍サイクル装置においては、膨張弁としてニードル弁が、凝縮器と蒸発器との間に配されている。膨張弁においては、例えば、特許文献1の段落[0022]および図5にも示されるように、弁座の内周縁とニードルとによって形成される隙間流路のオリフィス入口で、流れの剥離が、発生する。この剥離流れの発達と消滅との変動、あるいは、剥離流れそのものが、膨張弁において騒音の原因となる。また、オリフィス入口で渦が発生した場合、一連の渦の挙動により発泡点が変動するので騒音の原因となる圧力変動が生じる。このような場合、騒音レベルを低減すべく、ニードル先端部とオリフィス入口部とのなす角度を60°以下に設定することが提案されている。さらに、ニードル弁は、例えば、特許文献2にも示されるように、気泡が消滅するとき、衝撃力により生じる騒音を確実に抑制すべく、弁体の外周面同士のなす角度αが、弁座の弁口におけるポート部の内面同士の角度β以上で、かつ、これらの角度の差(α―β)が10°以下となるように構成されることが提案されている。 In the refrigeration cycle apparatus, a needle valve is arranged as an expansion valve between the condenser and the evaporator. In the expansion valve, for example, as shown in paragraph [0022] of Patent Document 1 and FIG. 5, the flow separation occurs at the orifice inlet of the gap flow path formed by the inner peripheral edge of the valve seat and the needle. Occur. The fluctuation between the development and disappearance of the separation flow, or the separation flow itself causes noise in the expansion valve. In addition, when a vortex is generated at the inlet of the orifice, the foaming point fluctuates due to the behavior of a series of vortices, so that pressure fluctuations that cause noise occur. In such a case, in order to reduce the noise level, it has been proposed that the angle formed between the needle tip and the orifice inlet is set to 60 ° or less. Furthermore, as shown in Patent Document 2, for example, when a bubble disappears, the needle valve has an angle α formed by the outer peripheral surfaces of the valve body so as to reliably suppress noise generated by an impact force. It is proposed that the angle between the inner surfaces of the port portions of the valve port is not less than β and the difference between these angles (α−β) is not more than 10 °.
しかしながら、上述のような隙間流路を形成する弁座の壁面、あるいは、ニードル弁の外周面において、角部が形成されている場合、その角部で流体の剥離が発生することにより、流体の剥離と再付着とが発生するので騒音や壊食の原因となる虞がある。 However, when a corner is formed on the wall surface of the valve seat or the outer peripheral surface of the needle valve forming the gap channel as described above, fluid separation occurs at the corner, thereby Since peeling and reattachment occur, there is a risk of causing noise and erosion.
また、近年、地球温暖化対策として、CO2冷媒、R410aなどの温暖化係数の低い冷媒が使用されるようになってきた。これらは、既存の冷媒より高圧であるためオリフィスにおいて流速が高速となるので流体の流れによる騒音が顕在化し易くなってきた。 In recent years, as a countermeasure against global warming, a refrigerant having a low global warming coefficient such as CO 2 refrigerant or R410a has been used. Since these are higher in pressure than existing refrigerants, the flow velocity at the orifice is high, and noise due to the flow of fluid has become more obvious.
以上の問題点を考慮し、本発明は、制御弁であって、弁座の内周面に形成される隙間流路に発生する騒音や壊食の原因となる流体の剥離を抑制できる制御弁を提供することを目的とする。 In view of the above problems, the present invention is a control valve that can suppress separation of fluid that causes noise and erosion generated in a gap flow path formed on the inner peripheral surface of the valve seat. The purpose is to provide.
上述の目的を達成するために、本発明に係る制御弁は、第1の通路に接続される第1のポートと、第2の通路に接続される第2のポートとを有し、第1のポートおよび第2のポートに連通し、第2のポートを開閉制御する弁体を含んでなる弁体ユニットを移動可能に収容する収容部を備える弁本体部と、弁体ユニットに、弁体の先端部と第2のポートの周縁との間を通過する流体の流量を調整するように、第2のポートを開閉制御する動作を行わせる弁体ユニット駆動機構と、を備え、弁体の先端部に向き合う第2のポートを形成する壁面、または、第2のポートの周縁を形成する弁座の流路の横断面における複数の湾曲面のうち少なくとも二つの湾曲面が互いに交わる部分に、流体の渦が内側に生じる凹部が形成されることを特徴とする。 In order to achieve the above-mentioned object, a control valve according to the present invention has a first port connected to a first passage and a second port connected to a second passage, A valve body having an accommodating portion that movably accommodates a valve body unit that includes a valve body that controls opening and closing of the second port, and is connected to the valve body unit. A valve body unit drive mechanism for performing an operation for controlling opening and closing of the second port so as to adjust the flow rate of the fluid passing between the front end of the second port and the peripheral edge of the second port. At a portion where at least two curved surfaces intersect each other among a plurality of curved surfaces in the cross section of the flow path of the valve seat forming the second port facing the tip portion or the peripheral edge of the second port, A concave portion in which a fluid vortex is generated is formed.
また、弁体の先端部を形成する複数の円錐面のうち少なくとも二つの円錐面が互いに交わる部分に、流体の渦が内側に生じる凹部が形成されてもよく、凹部は、円弧状の断面を有するものでもよく、略V字状の断面を有するものでもよい。第2のポートの周縁を形成する弁座の流路の横断面における少なくとも一つの拡大面の両端に、それぞれ、凹部が形成されてもよく、さらに、第2のポートの周縁を形成する弁座の流路の横断面における複数の拡大面が交差する部分に凹部が形成されてもよい。 In addition, a recess in which at least two conical surfaces of the plurality of conical surfaces forming the tip of the valve body intersect each other may be formed with a fluid vortex inside, and the recess has an arc-shaped cross section. It may have, and may have a substantially V-shaped cross section. Recesses may be formed at both ends of at least one enlarged surface in the cross section of the flow path of the valve seat that forms the periphery of the second port, and the valve seat that forms the periphery of the second port A recess may be formed at a portion where a plurality of enlarged surfaces intersect in the cross section of the flow path.
本発明に係る制御弁によれば、弁体の先端部に向き合う第2のポートを形成する壁面、または、第2のポートの周縁を形成する弁座の流路の横断面における複数の湾曲面のうち少なくとも二つの湾曲面が互いに交わる部分に、流体の渦が内側に生じる凹部が形成されるので弁座の内周面に形成される隙間流路に発生する騒音や壊食の原因となる流体の剥離を抑制できる。 According to the control valve of the present invention, a plurality of curved surfaces in the cross section of the wall surface forming the second port facing the tip of the valve body or the flow path of the valve seat forming the peripheral edge of the second port A recess in which a fluid vortex is formed inside is formed at a portion where at least two curved surfaces intersect each other, which causes noise and erosion generated in the gap flow path formed on the inner peripheral surface of the valve seat Fluid separation can be suppressed.
図2は、本発明に係る制御弁の第1実施例を、配管用パイプとともに示す。 FIG. 2 shows a first embodiment of the control valve according to the present invention together with a pipe for piping.
図2において、制御弁は、例えば、空調装置における凝縮器と蒸発器との間に膨張弁として配されている。制御弁は、円筒状のローターケース20内に配され後述する弁体ユニットを駆動する弁駆動部と、ローターケース20の端部に連結され弁体26の先端部で開閉される弁座30Vを有する弁本体部30と、弁本体部30内に配され弁座30Vを開閉する弁体26を含んでなる弁体ユニットと、を含んで構成されている。
In FIG. 2, for example, the control valve is arranged as an expansion valve between a condenser and an evaporator in the air conditioner. The control valve is provided in a
弁駆動部は、弁体ユニットを昇降動させる雄ネジ軸14と、雄ネジ軸14と嵌め合わされる雌ねじ部を有し弁体ユニットを昇降動可能に案内する案内支持部12と、雄ねじ軸14に固定され回転可能に支持され着磁されたロータ(不図示)と、ローターケース20の外周部に配されロータを回転させるステータコイル(不図示)と、を主な要素として含んで構成されている。案内支持部12は、弁体ユニットのケース18を案内する案内面を内周部に有している。弁駆動部は、図示が省略される駆動制御部により供給される駆動パルス信号に基づいて制御される。
The valve drive unit includes a
上述の弁体ユニットは、後述する弁座30Vの流路30Vaを開閉するニードル状の弁体26と、雄ねじ軸14のフランジ付連結端14aをワッシャ16と協働してケース18の一端部に保持するリテーナ部材24と、リテーナ部材24の一端と弁体26の一端26EAの環状平坦部との間に配され、双方を互いに離隔する方向に付勢するコイルスプリング22と、リテーナ部材24、コイルスプリング22、弁体26の一端26EAを収容する円筒状のケース18と、を主な要素として含んで構成されている。
In the valve body unit described above, a needle-
円筒状のケース18の一端は、弁体26の一端26EAの外周部に嵌合されることにより、閉塞されている。円筒状のケース18の他端は、フランジ付連結端14aが挿入される開口端部を有している。
One end of the
ケース18の開口端部の内周縁とフランジ付連結端14aのフランジとの間には、ワッシャ16が配されている。また、フランジ付連結端14aの端面には、リテーナ部材24の端面が当接されている。
A
円筒状のケース18の外周部は、上述の案内支持部12の案内面に摺接され昇降動可能に支持されている。これにより、弁体26の他端26EBの最先端が、弁座30Vの流路30Vaに挿入されるとともに、後述の弁体26の円錐面26E2が尖頭部30EPに当接した後、引き続き雄ねじ軸14が下降すると、コイルスプリング22が圧縮される。それによって、ばね力により弁体26の円錐面26E2が尖頭部30EPに押し付けられる。これにより、弁座30の流路30Vaが、閉塞される。
The outer peripheral part of the
弁体26の他端26EBの先端部は、図1に部分的に拡大されて示されるように、弁座30Vの流路30Vaに挿入される先細状部を有している。その先細状部は、円錐面26E2、26E3,および、26E4により形成されている。円錐面26E2と円錐面26E3とが交わる部分に形成される第1の縮径部26EP1は、所定の頂角αを有する円錐面26E2を介して他端26EBの外周面に連なっている。円錐面26E2は、その円錐の母線の一部を形成する。第1の縮径部26EP1の直径VDは、流路30Vaの内径PDと略同一に設定されている。また、第1の縮径部26EP1に連なり最先端に向けて延びる円錐面26E3は、頂角αよりも小なる所定の頂角βを有している。円錐面26E3と交わる円錐面26E4は、頂角αよりも大なる頂角γを有している。円錐面26E3と円錐面26E4とが交わる部分には、円弧状の断面を有する凹部26R1が環状に形成されている。さらに、円錐面26E2と他端26EBの外周面とが交わる部分には、略V字状の断面を有する凹部26E1が環状に形成されている。
The tip of the other end 26EB of the
弁本体部30は、金属材料、例えば、真鍮、ステンレス鋼、アルミニウム合金、樹脂材料等により作られ、案内支持部12の下端、弁体26の他端26EBおよび円筒状のケース18を収容する弁体収容部30Aを内側に有している。弁体収容部30Aには、弁体26の他端26EBが突出している。また、弁体収容部30Aには、弁体26の中心軸線に対し略直交する軸線上に第1の通路としての接続用パイプ32の一端が接続される第1のポートとしてのポート32Pと、弁体26の中心軸線と共通の軸線上に第2の通路としての接続用パイプ34の一端が接続される、第2のポートとしてのポート34Pに隣接した弁座30Vと、が形成されている。ポート34Pの直径は、ポート32Pの直径と略同一に設定されている。
The valve
上述の弁体26の他端26EBの先端部に向かい合う弁座30Vに形成される流路30Vaの開口端周縁の流路を形成する面である横断面は、図1に部分的に拡大されて示されるように、漏斗状に弁座30Vの平坦面に連なる湾曲面30E2および30E3と、流路30Vaの内周部を形成する内周面30E4と、から形成されている。流路30Vaの直径は、ポート34Pの直径よりも小に設定されている。弁座30Vの平坦面は、弁体26の他端26EBの中心軸線に対し直交するように形成されている。内周面30E4は、弁体26の他端26EBの中心軸線と平行に延びている。湾曲面30E2および30E3は、弁座30Vの平坦面と内周面30E4とを連結している。湾曲面30E2の一方の端部と弁座30Vの平坦面とが交わる部分には、略V字状の断面を有する凹部30E1が、流路30Vaの中心軸線の回りに環状に形成されている。湾曲面30E2の他方の端部と内周面30E4との交わる部分に円弧状の断面を有する凹部30R1が、流路30Vaの中心軸線の回りに環状に形成されている。湾曲面30E2と湾曲面30E3との境界部分の中間部分には、弁体26が流路30Vaに対し閉塞状態とされる場合、図1において二点鎖線で示されるように、弁体26の円錐面26E2が当接する尖頭部30EPが、流路30Vaの中心軸線の回りの円周上に形成されている。
The cross section which is a surface forming the flow path at the periphery of the opening end of the flow path 30Va formed in the
斯かる構成において、弁駆動部のステータコイルが駆動制御部からの駆動パルス信号により制御され、弁体26が昇降動せしめられることにより、接続用パイプ32または接続用パイプ34を通じて供給される流体としての冷媒が、矢印Fまたは矢印Rの示す方向に沿って弁座30Vの湾曲面30E2から内周面30E4に至る壁面と弁体26の他端26EBの先細状部との間に形成される隙間流路を通じて所定の流量で通過することとなる。
In such a configuration, the stator coil of the valve drive unit is controlled by the drive pulse signal from the drive control unit, and the
その際、例えば、図3(A)に部分的に拡大されて示されるように、流体が矢印Fの示す方向に流れる場合、凹部30R1内において、矢印Faの示す方向に自転する渦が、形成され、流体の一部の流れは、この渦によって見かけの粘性が高い乱流となる。これにより、湾曲面30E3に沿った流体は、凹部30R1近傍において渦表面の乱流境界層に沿って流れ、湾曲面30E3から剥離せずに内周面30E4に沿って流れる。凹部30E1、弁体26の他端26EBにおける凹部26E1、凹部26R1近傍においても、流体が同様な挙動となるので流体は、壁面から剥離せずに流れる。従って、流体の壁面からの剥離に起因する再付着が抑制されることにより騒音が低減される。
At that time, for example, when the fluid flows in the direction indicated by the arrow F as shown in a partially enlarged view in FIG. 3A, a vortex that rotates in the direction indicated by the arrow Fa is formed in the recess 30R1. The flow of a part of the fluid becomes a turbulent flow having a high apparent viscosity due to the vortex. Thereby, the fluid along the curved surface 30E3 flows along the turbulent boundary layer of the vortex surface in the vicinity of the concave portion 30R1, and flows along the inner peripheral surface 30E4 without being separated from the curved surface 30E3. Even in the vicinity of the recess 30E1 and the recess 26E1 and the recess 26R1 in the other end 26EB of the
一方、例えば、図3(B)に部分的に拡大されて示されるように、流体が矢印Rの示す方向に流れる場合、凹部30R1内において、矢印Fbの示す方向に自転する渦が、形成され、流体の一部の流れは、この渦によって見かけの粘性が高い乱流となる。これにより、内周面30E4に沿った流体は、凹部30R1近傍において渦表面の乱流境界層に沿って流れ、内周面30E4から剥離せずに湾曲面30E3に沿って流れる。従って、流体が矢印Rの示す方向に流れる場合においても、流体は、壁面から剥離せずに流れ、流体の壁面からの剥離に起因する流体の再付着が抑制されることにより騒音が低減される。 On the other hand, for example, as shown partially enlarged in FIG. 3B, when the fluid flows in the direction indicated by the arrow R, a vortex that rotates in the direction indicated by the arrow Fb is formed in the recess 30R1. The flow of a part of the fluid becomes a turbulent flow having a high apparent viscosity due to the vortex. Thereby, the fluid along the inner peripheral surface 30E4 flows along the turbulent boundary layer of the vortex surface in the vicinity of the recess 30R1, and flows along the curved surface 30E3 without being separated from the inner peripheral surface 30E4. Therefore, even when the fluid flows in the direction indicated by the arrow R, the fluid flows without being separated from the wall surface, and noise is reduced by suppressing reattachment of the fluid due to the separation of the fluid from the wall surface. .
図4は、本発明に係る制御弁の第2実施例に用いられる弁体の要部を拡大して示す。 FIG. 4 shows an enlarged view of the main part of the valve body used in the second embodiment of the control valve according to the present invention.
図1に示される第1実施例においては、弁体26の他端26EBは、2箇所に凹部26E1、26R1を有し、弁座30Vは、2箇所に凹部30E1、30R1を有するものとされるが、その代わりに、図4に示される第2実施例においては、弁体36の他端36EBは、3箇所に凹部36R1、36R2、および、36R3を有し、弁座40Vは、4箇所に凹部40E1、40R1、40R2、および、40R3を有するものとされる。
In the first embodiment shown in FIG. 1, the other end 26EB of the
図4に示される例においても、制御弁は、例えば、空調装置における凝縮器と蒸発器との間に膨張弁として配されている。制御弁は、上述の円筒状のローターケース20内に配され後述する弁体ユニットを駆動する弁駆動部と、ローターケース20の端部に連結され弁体36の先端部で開閉される弁座40Vを有する弁本体部40と、弁本体部40内に配され弁座40Vを開閉する弁体36を含んでなる弁体ユニットと、を含んで構成されている。なお、ローターケース20、弁駆動部は、それぞれ、上述した図2に示される例と同様な構成を有するのでその重複説明を省略する。
Also in the example shown in FIG. 4, the control valve is arranged as an expansion valve between a condenser and an evaporator in the air conditioner, for example. The control valve is arranged in the above-described
弁体36の他端36EBの先端部は、図4に部分的に拡大されて示されるように、流路44Pに挿入される先細状部を有している。その先細状部は、円錐面36E1、36E2、36E3,および、36E4により形成されている。円錐面36E1と円錐面36E2とが交わる部分に形成される第1の縮径部36EP1は、所定の頂角αAを有する円錐面36E1、凹部36R1を介して他端36EBの外周面に連なっている。円錐面36E1は、その円錐の母線の一部を形成する。第1の縮径部36EP1の直径VDは、後述する流路44Pの最小内径PDと略同一に設定されている。また、第1の縮径部36EP1に連なり最先端に向けて延びる円錐面36E2は、頂角αAよりも小なる所定の頂角βAを有している。円錐面36E2と交わる円錐面36E3は、頂角βAよりも大なる頂角γAを有している。円錐面36E3と交わる円錐面36E4は、頂角γAよりも大なる頂角δAを有しており、円錐面36E3と交わる部分には、円弧状の断面を有する凹部36R3が環状に形成されている。このように円錐面36E4がくびれ状に形成されているので流体が円錐面36E4の最下端で整流化された状態となり、円錐面36E4から流路44Pの流れがスムーズになる。
The tip of the other end 36EB of the
円錐面36E2と円錐面36E3とが交わる部分には、円弧状の断面を有する凹部36R2が環状に形成されている。さらに、円錐面36E1と他端36EBの外周面とが交わる部分には、円弧状の断面を有する凹部36R1が環状に形成されている。 A concave portion 36R2 having an arc-shaped cross section is formed in an annular shape at a portion where the conical surface 36E2 and the conical surface 36E3 intersect. Further, a concave portion 36R1 having an arcuate cross section is formed in an annular shape at a portion where the conical surface 36E1 and the outer peripheral surface of the other end 36EB intersect.
弁本体部40は、金属材料、例えば、真鍮、ステンレス鋼、アルミニウム合金、樹脂材料等により作られ、弁体36の他端36EBを収容する弁体収容部40Aを内側に有している。弁体収容部40Aには、弁体36の中心軸線に対し略直交する軸線上に第1の通路としての接続用パイプ32の一端が接続される一方のポートと、弁体36の中心軸線と共通の軸線上に第2の通路としての接続用パイプ34の一端が接続される他方のポートと、が形成されている。
The valve
上述の弁体36の他端36EBの先端部に向かい合う他方のポートに隣接した弁座40Vに形成される流路44Pの開口端周縁の横断面は、図4に示されるように、漏斗状に弁座40Vの平坦面に連なる湾曲面40E2および40E3と、最小縮径面部40E4と、末広ノズルの断面形状のように、後述する最大内径を有する内周面40E8に向かうにつれて順次、徐々に拡大する拡大面40E5、40E6、40E7と、流路44Pの内周部を形成する内周面40E8と、から形成されている。このように拡大面40E5および拡大面40E6が急拡大しないので縮流が抑制される。内周面40E8の中心軸線は、弁体36の他端36EBの中心軸線と共通の直線に沿って延びている。上述の弁座40Vの平坦面は、弁体36の他端36EBの中心軸線に対し直交するように形成されている。
As shown in FIG. 4, the transverse cross section of the opening edge of the
湾曲面40E2および40E3は、弁座40Vの平坦面と最小縮径面部40E4とを連結している。湾曲面40E1の一方の端部と弁座40Vの平坦面とが交わる部分には、略V字状の断面を有する凹部40E1が、流路44Pの中心軸線の回りに環状に形成されている。
The curved surfaces 40E2 and 40E3 connect the flat surface of the
湾曲面40E3の他方の端部と最小縮径面部40E4の上端との交わる部分に円弧状の断面を有する凹部40R1が、流路44Pの中心軸線の回りに環状に形成されている。湾曲面40E2と湾曲面40E3との境界部分には、弁体36が閉状態とされる場合、図4において二点鎖線で示されるように、弁体36の円錐面36E1が当接する尖頭部40EPが、流路44Pの中心軸線の回りの円周上に形成されている。
A concave portion 40R1 having an arc-shaped cross section is formed in an annular shape around the central axis of the
最小縮径面部40E4の下端と拡大面40E5の一端とが交わる部分には、円弧状の断面を有する凹部40R2が、流路44Pの中心軸線の回りに環状に形成されている。凹部40R2の断面の曲率半径は、凹部40R1の断面の曲率半径よりも大に設定されている。さらに、拡大面40E5の他端と拡大面40E6の一端とが交わる部分には、円弧状の断面を有する凹部40R3が、流路44Pの中心軸線の回りに環状に形成されている。凹部40R3の断面の曲率半径は、好ましくは、凹部40R2の断面の曲率半径と略同一に設定されている。なお、凹部40R3の断面の曲率半径が、凹部40R2の断面の曲率半径と異なる値であっても良い。
A concave portion 40R2 having an arc-shaped cross section is formed in an annular shape around the central axis of the
斯かる構成において、弁駆動部のステータコイルが駆動制御部からの駆動パルス信号により制御され、弁体36が昇降動せしめられることにより、接続用パイプ32および34を通じて供給される流体が、矢印Fまたは矢印Rの示す方向に沿って弁体36の他端36EBの先細状部と弁座40Vの最小縮径面部40E4との間に形成される隙間流路を通じて所定の流量で通過することとなる。
In such a configuration, when the stator coil of the valve drive unit is controlled by the drive pulse signal from the drive control unit and the
その際、例えば、図4において、流体が矢印Fの示す方向に流れる場合、凹部40E1,40R1、40R2,および、40R3内において、所定の方向に自転する渦が、形成され、流体の一部の流れは、この渦によって見かけの粘性が高い乱流となる。これにより、湾曲面40E2、40E3付近の流体は、凹部40E1,40R1近傍において渦表面の乱流境界層に沿って流れ、湾曲面40E2、40E3から剥離せずに最小縮径面部40E4に沿って流れる。凹部40R2、凹部40R3、弁体36の他端36EBにおける凹部36R1、凹部36R2、凹部36R3近傍においても、流体が同様な挙動となるので流体は、壁面から剥離せずに流れる。従って、流体の壁面からの剥離に起因する再付着が抑制されることにより騒音が低減される。
At that time, for example, in FIG. 4, when the fluid flows in the direction indicated by the arrow F, a vortex rotating in a predetermined direction is formed in the recesses 40E1, 40R1, 40R2, and 40R3, and a part of the fluid The flow becomes a turbulent flow with a high apparent viscosity due to this vortex. Thereby, the fluid in the vicinity of the curved surfaces 40E2 and 40E3 flows along the turbulent boundary layer of the vortex surface in the vicinity of the concave portions 40E1 and 40R1, and flows along the minimum diameter reducing surface portion 40E4 without being separated from the curved surfaces 40E2 and 40E3. . In the vicinity of the recesses 40R2, 40R3, and the other end 36EB of the
一方、例えば、流体が矢印Rの示す方向に流れる場合、凹部40R3,40R2,40R1、および、40E1内において、上述の方向とは逆方向に自転する渦が、形成され流体の一部の流れは、この渦によって見かけの粘性が高い乱流となる。これにより、湾曲面40E3、40E2に沿った流体は、凹部40R1,40E1近傍において、渦表面の乱流境界層に沿って流れ、湾曲面40E3、40E2から剥離せずに弁座上面の平坦面に沿って流れる。凹部40R3、40R2、弁体36の他端36EBにおける凹部36R3、凹部36R2、凹部36R1、近傍においても、流体が同様な挙動となる。従って、流体が矢印Rの示す方向に流れる場合においても、流体は、壁面から剥離せずに流れる。従って、流体の壁面からの剥離に起因する再付着が抑制されることにより騒音が低減される。
On the other hand, for example, when the fluid flows in the direction indicated by the arrow R, in the recesses 40R3, 40R2, 40R1, and 40E1, a vortex that rotates in the direction opposite to the above-described direction is formed, and a part of the fluid flows This vortex creates a turbulent flow with a high apparent viscosity. As a result, the fluid along the curved surfaces 40E3 and 40E2 flows along the turbulent boundary layer of the vortex surface in the vicinity of the recesses 40R1 and 40E1, and does not peel off the curved surfaces 40E3 and 40E2 but on the flat surface of the upper surface of the valve seat. Flowing along. The fluid behaves similarly in the vicinity of the recesses 40R3 and 40R2 and the recess 36R3, the recess 36R2, and the recess 36R1 in the other end 36EB of the
上述の本発明に係る制御弁の第1実施例および第2実施例において、略V字状および円弧状断面を有する凹部が全円周上に形成されているが、斯かる例に限られることなく、凹部は、上述の隙間流路を形成する隣接する壁面が交差する部分に、分散して互いに離隔するように、ディンプル状に形成されるものであってもよい。 In the first and second embodiments of the control valve according to the present invention described above, the concave portion having a substantially V-shaped and arc-shaped cross section is formed on the entire circumference. However, the present invention is limited to this example. Instead, the recesses may be formed in a dimple shape so as to be dispersed and separated from each other at a portion where adjacent wall surfaces forming the above-described gap flow path intersect.
また、上述の本発明に係る制御弁の第1実施例および第2実施例においては、電動式の弁駆動部を備えた制御弁に適用されているが、斯かる例に限られることなく、例えば、ねじ送り機構を手動で操作する手動式制御弁、あるいは、ソレノイドによって弁体を駆動する電磁式制御弁に適用されてもよい。さらに、上述の本発明に係る制御弁の第1実施例および第2実施例においては、流路30Vaを内側に有する弁座30Vが、ポート34Pに隣接した弁本体部30の内側の位置に別個に設けられているが、斯かる例に限られることなく、上述の凹部、拡大面が形成される流路を備える弁座が弁本体部30と一体に形成されてもよいことは勿論である。
Further, in the first embodiment and the second embodiment of the control valve according to the present invention described above, the control valve is applied to a control valve provided with an electric valve drive unit, but is not limited to such an example. For example, the present invention may be applied to a manual control valve that manually operates a screw feed mechanism or an electromagnetic control valve that drives a valve body by a solenoid. Furthermore, in the above-described first and second embodiments of the control valve according to the present invention, the
26、36 弁体
30、40 弁本体部
30V、40V 弁座
34P、44P 流路
26E1、26R1、36R1、36R2、36R3 凹部
30E1、30R1、40E1,40R1、40R2、40R3 凹部
26, 36
Claims (6)
前記弁体ユニットに、前記弁体の先端部と前記第2のポートの周縁との間を通過する流体の流量を調整するように、前記第2のポートを開閉制御する動作を行わせる弁体ユニット駆動機構と、を備え、
前記弁体の先端部に向き合う前記第2のポートを形成する壁面、または、前記第2のポートの周縁を形成する弁座の流路の横断面における複数の湾曲面のうち少なくとも二つの湾曲面が互いに交わる部分に、前記流体の渦が内側に生じる凹部が形成されることを特徴とする制御弁。 A first port connected to the first passage and a second port connected to the second passage, and communicates with the first port and the second port; A valve main body including a housing portion that movably houses a valve body unit including a valve body that controls opening and closing of the port; and
A valve body that causes the valve body unit to perform an operation of controlling the opening and closing of the second port so as to adjust the flow rate of the fluid that passes between the tip of the valve body and the peripheral edge of the second port. A unit drive mechanism,
A wall surface forming the second port facing the tip of the valve body, or at least two curved surfaces of a plurality of curved surfaces in a cross section of a flow path of a valve seat forming a peripheral edge of the second port The control valve is characterized in that a concave portion in which the vortex of the fluid is generated is formed at a portion where the two intersect each other.
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