JP2022187265A - 電動弁 - Google Patents

電動弁 Download PDF

Info

Publication number
JP2022187265A
JP2022187265A JP2021095203A JP2021095203A JP2022187265A JP 2022187265 A JP2022187265 A JP 2022187265A JP 2021095203 A JP2021095203 A JP 2021095203A JP 2021095203 A JP2021095203 A JP 2021095203A JP 2022187265 A JP2022187265 A JP 2022187265A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
valve
rectifying
valve seat
motor
hole
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2021095203A
Other languages
English (en)
Inventor
将志 矢沢
Masashi Yazawa
共存 大内
Tomoari Ouchi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujikoki Corp
Original Assignee
Fujikoki Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujikoki Corp filed Critical Fujikoki Corp
Priority to JP2021095203A priority Critical patent/JP2022187265A/ja
Priority to CN202210348039.7A priority patent/CN115507187A/zh
Publication of JP2022187265A publication Critical patent/JP2022187265A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/02Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with screw-spindle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/32Details
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/32Details
    • F16K1/34Cutting-off parts, e.g. valve members, seats
    • F16K1/36Valve members
    • F16K1/38Valve members of conical shape
    • F16K1/385Valve members of conical shape contacting in the closed position, over a substantial axial length, a seat surface having the same inclination
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K27/00Construction of housing; Use of materials therefor
    • F16K27/02Construction of housing; Use of materials therefor of lift valves
    • F16K27/0254Construction of housing; Use of materials therefor of lift valves with conical shaped valve members
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/04Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor
    • F16K31/047Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor characterised by mechanical means between the motor and the valve, e.g. lost motion means reducing backlash, clutches, brakes or return means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/44Mechanical actuating means
    • F16K31/50Mechanical actuating means with screw-spindle or internally threaded actuating means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K47/00Means in valves for absorbing fluid energy
    • F16K47/02Means in valves for absorbing fluid energy for preventing water-hammer or noise

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)
  • Lift Valve (AREA)
  • Details Of Valves (AREA)

Abstract

【課題】騒音をさらに低減できる電動弁を提供する。【解決手段】電動弁は、弁室を備えた弁本体10と、弁座11kを備えた弁座部材11と、弁座11kに着座可能な弁体25と、弁体25を保持する弁ホルダと、を有し、弁座部材11は、弁室内に突出し、内側に弁座11に連通する整流孔11dが形成され、弁体25は、弁ホルダに保持される保持軸部25aと、弁座11kに着座可能な円錐部25cと、保持軸部と整流軸部25bと、を有し、整流孔11dの内径は、前記整流孔11dに近い側の前記弁ホルダの端部外径よりも小さく、少なくとも閉弁時に、整流孔11d内に整流軸部が位置しており、整流軸部の円錐部側の端部が整流孔11d内に位置しているときは、当該電動弁の軸線方向からみて、整流軸部25bと前記整流孔11dとの隙間の断面積は、弁体25と前記弁座11kとの隙間の断面積よりも大きい。【選択図】図2

Description

本発明は、電動弁に関する。
冷凍サイクルにおいて流量制御弁として使用される電動弁は、モータにより回転駆動される弁軸の雄ねじ部を弁本体に設けられた雌ねじ孔に螺合させてなるねじ機構を有し、このねじ機構により回転運動を軸線方向運動に変換することによって、弁軸を軸線方向に変位させ、流量を制御している。このような電動弁において、冷媒の通過音を抑制することが求められている。
例えば特許文献1には、第1冷媒循環形態時、弁室から弁ポート側に形成される通路Aを円錐形状にし、第2冷媒循環形態時、通路B先端から弁ポート側に形成される通路Bを円錐形状にしたことにより、渦流による流体流動音を低減することが可能となる電動弁が開示されている。
特開2008-128603号公報
特に近年では、自動車の電動化が推進されており、電動化された車両では空調装置等の動作音が車室内の乗員に届きやすくなるため、静穏化の要求が一層厳しくなっている。したがって、電動弁においても静穏化のさらなる改善が求められている。
冷凍サイクルにおいて、冷媒は、一般的には気液二相流状態で配管から電動弁の弁本体に流入する。本発明者らの研究結果によれば、オリフィスを通過する冷媒が気相状態であるときと、液相状態であるときとでオリフィス通過音が変化し、それが騒音として認識される場合があることが判明した。
そこで本発明は、騒音をさらに低減できる電動弁を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の電動弁は、
配管を連結可能であり、弁室を備えた弁本体と、
前記弁本体に取り付けられ、弁座を備えた弁座部材と、
前記弁室内に配置され、前記弁座に着座可能な弁体と、
前記弁室内に配置され、前記弁体を保持する弁ホルダと、を有し、
前記弁座部材は、前記弁室内に突出し、内側に前記弁座に連通する整流孔が形成された円筒部、を有し、
前記弁体は、前記弁ホルダに保持される保持軸部と、前記弁座に着座可能な円錐部と、前記保持軸部と前記円錐部との間に配置される整流軸部と、を有し、
前記整流孔の内径は、前記整流孔に近い側の前記弁ホルダの端部外径よりも小さく、
少なくとも閉弁時に、前記整流孔内に前記整流軸部が位置しており、
前記整流軸部の前記円錐部側の端部が前記整流孔内に位置しているときは、当該電動弁の軸線方向からみて、前記整流軸部と前記整流孔との隙間の断面積は、前記弁体と前記弁座との隙間の断面積よりも大きい、ことを特徴とする。
本発明によれば、騒音をさらに低減できる電動弁を提供することができる。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る電動弁を示す縦断面図である。 図2は、本実施形態の弁座部材周辺を拡大して示す縦断面図であり、閉弁状態を示す。 図3は、本実施形態の弁座部材周辺を拡大して示す縦断面図であり、閉弁状態と開弁状態の間の中間位置にニードル弁がある状態を示す。 図4は、本実施形態の弁座部材周辺を拡大して示す縦断面図であり、弁の全開状態を示す。 図5は、本発明の第2の実施形態に係る電動弁を示す縦断面図である。 図6は、本実施形態の弁座部材周辺を拡大して示す縦断面図であり、閉弁状態を示す。 図7は、本実施形態の弁座部材周辺を拡大して示す縦断面図であり、閉弁状態と開弁状態の間の中間位置にニードル弁がある状態を示す。 図8は、本実施形態の弁座部材周辺を拡大して示す縦断面図であり、弁の全開状態を示す。
以下、図面を参照して、本発明にかかる実施形態について説明する。
[第1の実施形態]
図1は、本発明の第1の実施形態に係る電動弁1を示す縦断面図である。ここで、電動弁1におけるロータ側を上方といい、ニードル弁側を下方という。また、「オリフィス」とは、開弁時におけるニードル弁と弁座との隙間をいい、隙間が最小となる位置のニードル弁の外径と弁座の内径とで形成される環状面の面積が「オリフィス断面積」である。
(流量制御弁の構成)
電動弁1は、上端が開口した有底円筒状の弁本体10と、弁本体10の上端面に下端部が溶接等により密封接合された有頂円筒状のキャン45と、弁本体10の内側に固定されたガイドステム15と、ガイドステム15の内側に配設された弁軸21と、弁軸21に対し一体的に回動可能に連結固定されたロータ30と、を備えている。ロータ30の周囲には、ロータ30を回転駆動すべく、キャン45の外周に外嵌されたステータが配設されるが、ここでは図示を省略する。ロータ30とステータとで、ステッピングモータが構成される。電動弁1の軸線(ロータの回転軸線と一致する線)をLとする。
弁本体10は、中空円筒部10aと底壁部10bとを連設してなる。弁本体10はSUS製の板材をプレス成形することによって形成できるが、SUS素材を圧造することによって形成してもよい。
底壁部10bにおいて、その中央に円形の開口10dが形成されており、開口10dには、弁座部材11がロウ付け等で固定されている。
図2~4は、弁座部材11周辺を拡大して示す縦断面図である。
略円筒状の弁座部材11は、上部円筒部11aと、上部円筒部11aより大径の中部円筒部11bと、中部円筒部11bより大径の下部円筒部11cとを連設してなる。
また、弁座部材11は、一定な内径を有する円筒状の上部開口部(整流孔ともいう)11dと、上部開口部11dより大径の中部開口部11eと、中部開口部11eの下端から下方に向かうに従ってテーパ状に拡径した下部開口部11fとを同軸に整列させてなる開口孔11gを備える。したがって弁座部材11は、弁室29内に突出し、内側に弁座11kに連通する整流孔が形成された円筒部を有する。なお、上部開口部11dは、図5~8に符号11Adとして示すように、上方に向かうに従って拡径するテーパ形状でもよい。
オリフィス部を構成する中部開口部11eの上端内周に、弁座11kが形成されている。上部円筒部11aと上部開口部11dとの間の肉厚は、弁本体10の肉厚よりも厚くなっており、好ましくは1.2倍以上の肉厚である。このため、上部円筒部11aの剛性を高めて、冷媒通過時の振動を抑制し、騒音低減を図ることができる。
中部円筒部11bが弁本体10の開口10dに嵌合し、上部円筒部11aは弁本体10の内部に突出し、下部円筒部11cは弁本体10の外部に配設される。下部円筒部11cの下端面には、軸線Lと同軸に環状凹部11hが形成されている。環状凹部11h内に進入させた第一の配管T1の端部が、ロウ付けなどにより接続される。
弁本体10の中空円筒部10aには、入口開口10eが形成されており、入口開口10eに第二の配管T2の端部が嵌挿され、ロウ付けなどにより接続されている。入口開口10eの軸線をOとする。
図1において、弁本体10の上端にキャン45の下端が突き当てられた状態で、キャン45の下端内周に鍔状円盤18が嵌合しており、これらは溶接により接合されている。これにより、弁本体10とキャン45とが密閉した状態で一体化される。
鍔状円盤18は、複数の貫通孔(点線で図示)を備えており、この貫通孔を介して、冷媒が弁本体10側とキャン45側との間で移動することは可能になる。
ロータ30の内側に配設された樹脂製のガイドステム15は、中実円筒状の本体15aと、中空円筒部15bとを連設してなる。本体15aは、軸線Lに沿って雌ねじ孔15cを有する。またガイドステム15の上方に、閉弁方向用可動ストッパ35を設置している。
中空円筒部15bの中間部外周には、弁本体10の上端に溶接された鍔状円盤18が配設されており、この鍔状円盤18を介して、ガイドステム15は弁本体10に対して固定される。中空円筒部15bには、均圧穴15dが形成されている。
また、ロータ30及び弁軸21の制御用原点位置を設定すべく、ガイドステム15の本体15aの上面には、断面矩形状の閉弁方向用固定ストッパ55が上向きに突設されており、またガイドステム15の本体15aの下面には、断面矩形状の開弁方向用固定ストッパ56が下向きに突設されている。ここで、ロータ30及び弁軸21の制御用原点位置とは、閉弁方向用可動ストッパ35が閉弁方向用固定ストッパ55に当接して係止され、ロータ30及び弁軸21が最下降位置に達した時の位置のことである。
金属製の弁軸21は、ロータ30に取り付けられた環状の連結体32が外嵌した端部21aと、雌ねじ孔15cに螺合する雄ねじ部21bと、下端近傍に形成された鍔状部21cと、下端連結部21dとを同軸に連設してなる。
弁軸21に固定された閉弁方向用可動ストッパ35が、雄ねじ部21bの上端付近に配設され、ロータ30の上壁下面に係止されている。閉弁方向用可動ストッパ35の下面には、断面矩形状のストッパ部35aが形成されている。
また、弁軸21の雄ねじ部21bの下端近傍には、鍔状部21cの上面に突き当てるようにして、開弁方向用可動ストッパ36がねじ込まれている。開弁方向用可動ストッパ36の上面には、断面矩形状のストッパ部36aが形成されている。ここでは、開弁方向用可動ストッパ36の内周に雌ねじを形成して、雄ねじ部21bと螺合させることにより、開弁方向用可動ストッパ36と弁軸21との固定を行っている。
弁軸21の下方において、弁ホルダ23が、中空円筒部15bの内側に摺動可能に嵌合して配設されている。弁ホルダ23は、中空円筒部23aと、上壁23bとを連設した有頂円筒形状を有している。上壁23bの中央には、段付き開口23cが形成されており、中空円筒部23aは連通穴23dを有する。弁ホルダ23の中空円筒部23aの開放した下端は、閉弁状態で第二の配管T2より下方に配設され、カシメ固定された環状部材27により閉止されている。
段付き開口23cの段部に弁軸21の鍔状部21cが当接した状態で、下端連結部21dが段付き開口23cを貫通しており、この下端連結部21dを拡径するようにカシメ加工することで、弁軸21と弁ホルダ23とが固定連結されている。弁本体10と弁ホルダ23との間に、弁室29が画成される。
図2~4に示すように、環状部材27を通して弁ホルダ23の下端から突出するようにして、ニードル弁(弁体ともいう)25が配置されている。ニードル弁25は、円柱状の軸部(保持軸部ともいう)25aと、一定な外径を有する弁円筒部(整流軸部ともいう)25bと、下方に向かうにしたがって縮径する第1円錐部25c及び第2円錐部25dとを連設してなる。第1円錐部25cのテーパ角(軸線Lと交差する角度)は、第2円錐部25dのテーパ角よりも大きい。第1円錐部25cが弁座11kに着座する。
図3を参照して、弁座部材11の上部開口部11dの内径をφAとし、中部開口部11eの内径をφaとし、ニードル弁25の弁円筒部25bの外径をφBとし、第2円錐部25dの外径をφbとしたときに、少なくともニードル弁25の閉弁点から全開の40%までの範囲において、以下の式を満たすと好ましい。ただし、「開弁点」とは、ニードル弁25を下限でストッパに当接させた位置から上昇させてゆき、所定の流量の冷媒が流れた位置であり、「全開」とはニードル弁25の上限ストッパ位置をいう。なお、全開の40%とは、例えば「エアコンの冷房・暖房運転時の定常運転(設定温度に室温が近づいてからの調整段階)のときの最大弁開度に相当する。
1<{(φA-φB)・π/4}/{(φa-φb)・π/4}<100 (1)
なお、(φA-φB)・π/4が、弁円筒部25bと上部開口部11dとの隙間の断面積S1であり、(φa-φb)・π/4がオリフィス断面積S2となる。
また、弁座部材11の上部開口部11dの内径は、弁ホルダ23の外径より小さく、さらに中空円筒部23aの内径よりも小さいと好ましい。弁座部材11の上部開口部11dの軸線方向長は、弁円筒部25bの軸線方向長よりも短い。
ニードル弁25の軸部25aの外周には、リング状部材31が圧入等により嵌合している。リング状部材31の外径は、環状部材27の内径より大きいため、弁ホルダ23からニードル弁25が脱落することが阻止される。リング状部材31と環状部材27との間には、ワッシャ28が配設されており、リング状部材31と環状部材27との相対回転時の摩擦を軽減する。
図1において、弁ホルダ23の上壁23bと、ニードル弁25との間に、下端鍔部26aを有する円筒状のばね受け部材26が配設されている。さらに上壁23bと下端鍔部26aとの間には、コイルバネ24が配設され、弁ホルダ23に対してばね受け部材26を下方に向かって付勢している。
第1円錐部25cが弁座部材11の弁座11kに着座して、上方に向かう反力を受けたときに、ニードル弁25により上向きに付勢されたばね受け部材26が弁ホルダ23の上壁23bの下面(または下端連結部21d)に当接することで、ニードル弁25は弁軸21に対して軸線方向に係止される。
上記した弁軸21、弁ホルダ23、ニードル弁25、及びコイルバネ24は、ニードル弁25が弁座11kから離間している状態(開弁状態)においては、ガイドステム15に対して実質的に一体的に回転しながら昇降する。
(流量制御弁の動作)
電動弁1の動作を、具体的に説明する。
ここで、第二の配管T2から弁室29内に冷媒(流体)が進入しているものとする。
外部の制御装置から不図示のステータにパルス給電が行われることにより、ロータ30及び弁軸21が一方向に回転駆動され、雌ねじ孔15cと雄ねじ部21bからなるねじ送り機構により、弁軸21及び閉弁方向用可動ストッパ35が回転しながら下降し、図2に示すように、ニードル弁25が弁座11kに着座してオリフィスが閉止される。これにより、弁室29から第一の配管T1側へ向かう冷媒の流れを遮断する。
この時点では、可動ストッパ35は未だ固定ストッパ55に当接しておらず、ロータ30及び弁軸21の回転下降は停止されず、コイルバネ24が所定量圧縮されるまでパルス給電が継続される。それにより、ニードル弁25が弁座11kに着座したまま回転が制止される一方、ロータ30、弁軸21、弁ホルダ23等はさらに回転しながら下降する。
このとき、着座したニードル弁25に対して弁軸21及び弁ホルダ23が下降するため、コイルバネ24が縮長圧縮され、これにより弁軸21及び弁ホルダ23の下降力が吸収される。その後、コイルバネ24の圧縮量が所定量となったとき、可動ストッパ35が固定ストッパ55に当接して係止され、ロータ30及び弁軸21が最下降位置に達し、ステータに対しパルス給電が継続されてもロータ30及び弁軸21の下降は強制的に停止される。
このように、ニードル弁25が弁座11kに着座してオリフィスが閉止された後においても、可動ストッパ35が固定ストッパ55に当接して係止される制御用原点位置に達するまでは、ロータ30、弁軸21、及び弁ホルダ23の回転下降が継続されることにより、コイルバネ24が圧縮される。そのため、コイルバネ24の付勢力によりニードル弁25が弁座11kに強く押し付けられ、冷媒漏れ等を確実に防止できる。
一方、上記制御用原点位置からステータに、逆極性のパルス給電を行うと、ロータ30及び弁軸21が閉弁時とは逆方向に回転駆動され、雌ねじ孔15cと雄ねじ部21bからなるねじ送り機構により、ロータ30、弁軸21、弁ホルダ23及び開弁方向用可動ストッパ36が回転しながら上昇する。
これに伴い、ニードル弁25に対する押圧力が弱められ、コイルバネ24が伸張して、図3に示すように、ニードル弁25が弁座11kから離れると、オリフィスが開放される。これにより、第二の配管T2から弁室29内へと進入した冷媒は、第1円錐部25cと弁座11kとの間の隙間を通過して、中部開口部11e及び下部開口部11fを通って第一の配管T1へと流れる。
ここで、図2を参照して、ニードル弁25が弁座11kから離間した直後の状態では、弁円筒部25bは、弁座部材11の上部開口部11dに対して軸線方向に重なった位置のままである。このため、弁室29の冷媒は、弁円筒部25bと上部開口部11dとの隙間を通り、その後に第1円錐部25cと上部開口部11dとの間に画成される比較的広い空間SPを通ってオリフィスへと向かう。空間SPの軸線直交方向の断面積は、弁円筒部25bと上部開口部11dとの隙間の断面積よりも大きく、空間SPは、オリフィスに進入する冷媒の整流効果を高めるバッファ空間として機能する。すなわち整流軸部である弁円筒部25bの円錐部側の端部が、整流孔である上部開口部11d内に位置しているときは、電動弁1の軸線方向からみて、弁円筒部25bと上部開口部11dとの隙間の断面積は、ニードル弁25と弁座11kとの隙間の断面積よりも大きい。
仮に弁円筒部25bと上部開口部11dとの隙間が比較的広く形成されている場合には、該隙間で冷媒が十分に整流されることなく、上部開口部11d内を通過してオリフィスに進入するため、気相状態の冷媒または液相状態の冷媒が通過することで、オリフィス通過時の音が一様ではなくなり、騒音として認識されるおそれがある。かかる騒音は、特にニードル弁25が弁座11kから離間した直後に生じやすい。
これに対し本実施形態によれば、冷媒が、弁円筒部25bと上部開口部11dとの狭い隙間を通る間に整流され、全周にわたって均一化された二相状態に近づく。このため、オリフィス通過時の音を低減させることができる。
また、仮に上部開口部11dが弁ホルダ23よりも大径であった場合、第二の配管T2から弁室29内へと進入した冷媒が、弁ホルダ23の外周面に当たった後、該外周面に沿って下方に向かい、弁円筒部25bと上部開口部11dとの隙間にダイレクトに進入することで、その整流効果が弱められる恐れがある。
これに対し本実施形態によれば、上部開口部11dが弁ホルダ23の下端外径よりも小径であるため、第二の配管T2から弁室29内へと進入した冷媒が、弁ホルダ23の外周面に沿って下方に向かったとき、まず弁座部材11の上端面に当たることで勢いが弱められ、全周に沿って回り込むことで均一化がある程度図られた後に、弁円筒部25bと上部開口部11dとの隙間に進入することとなる。このため、その整流効果をより高めることができる。
さらに、本実施形態によれば、閉弁状態の断面図(図3)において、弁ホルダ23の下端外周面(テーパ状にカシメられた面)の延長線が、上部開口部11dに進入する前に、弁座部材11の上端面により遮られている。したがって、冷媒が該テーパ状面に沿って下方に流れた場合でも、弁座部材11の上端面に当たることで勢いが弱められ、上述の整流効果をさらに高めることができる。
加えて、本実施形態によれば、弁座部材11とニードル弁25の間に、上記式(1)の関係が成立するため、常にオリフィス断面積S2よりも、弁円筒部25bと上部開口部11dとの隙間の断面積S1の方が大きくなり、それによりニードル弁25のリフト量に関わらず、冷媒の流量制御を正確に実現することができる。
本実施形態によれば、ステータへのパルス給電に応じてニードル弁25のリフト量が定まるため、冷媒の流量制御を行える。さらにパルス給電を続けることで、図4に示すように、弁円筒部25bが上部開口部11dから離脱し、最終的にニードル弁25が全開状態となる。さらにパルス給電が継続された場合、可動ストッパ36が開弁方向用固定ストッパ56に当接して係止され、これにより、ロータ30、弁軸21、及び弁ホルダ23の回転及び上昇が強制的に停止せしめられる。
[第2の実施形態]
図5は、第2の実施形態に係る電動弁1Aの縦断面図である。弁座部材11A以外の電動弁構成については、第1の実施形態と同様であるため、重複説明を省略する。
図6~8は、弁座部材11A周辺を拡大して示す縦断面図である。本実施形態の弁座部材11Aは、第1の実施形態に対して、上部開口部11Adの形状が主として異なる。第1の実施形態と共通する構成については、同じ符号を付して重複説明を省略する。
弁座部材11Aの上部開口部11Adの内周面は、上方に向かうに従って拡径したテーパ形状(テーパ面)である。本実施形態では、ニードル弁25のリフト量に従って、弁円筒部25bと上部開口部11Adとの隙間の断面積S1が変化するが、いずれのリフト量でも、上記(1)式の関係を満たす。なお、弁円筒部25bの外周面を、下方に向かうに従って縮径するテーパ形状(テーパ面)としてもよい。整流孔である上部開口部11Adの内周面および整流軸部である弁円筒部25bの外周面をいずれもテーパ形状とすることで、低流量時の弁円筒部25bと上部開口部11dとの隙間の流路を長くし、騒音を低減する効果を高めることができる。
1 電動弁
10 弁本体
11、11A 弁座部材
11k 弁座
15 ガイドステム
21 弁軸
23 弁ホルダ
24 コイルバネ
25 ニードル弁
26 ばね受け部材
27 環状部材
29 弁室
30 ロータ
35 閉弁方向用可動ストッパ
36 開弁方向用可動ストッパ
55 閉弁方向用固定ストッパ
56 開弁方向用固定ストッパ

Claims (9)

  1. 配管を連結可能であり、弁室を備えた弁本体と、
    前記弁本体に取り付けられ、弁座を備えた弁座部材と、
    前記弁室内に配置され、前記弁座に着座可能な弁体と、
    前記弁室内に配置され、前記弁体を保持する弁ホルダと、を有し、
    前記弁座部材は、前記弁室内に突出し、内側に前記弁座に連通する整流孔が形成された円筒部、を有し、
    前記弁体は、前記弁ホルダに保持される保持軸部と、前記弁座に着座可能な円錐部と、前記保持軸部と前記円錐部との間に配置される整流軸部と、を有し、
    前記整流孔の内径は、前記整流孔に近い側の前記弁ホルダの端部外径よりも小さく、
    少なくとも閉弁時に、前記整流孔内に前記整流軸部が位置しており、
    前記整流軸部の前記円錐部側の端部が前記整流孔内に位置しているときは、当該電動弁の軸線方向からみて、前記整流軸部と前記整流孔との隙間の断面積は、前記弁体と前記弁座との隙間の断面積よりも大きい、
    ことを特徴とする電動弁。
  2. 前記弁体の閉弁点から全開の40%までの範囲において、前記整流軸部と前記整流孔との隙間の断面積は、前記弁体と前記弁座との隙間の断面積の1倍より大きく、100倍より小さい、
    ことを特徴とする請求項1に記載の電動弁。
  3. 前記弁座部材の前記円筒部の肉厚は、前記弁本体の肉厚より厚い、
    ことを特徴とする請求項1または2に記載の電動弁。
  4. 前記弁ホルダは円筒状であり、前記整流孔の内径は、前記弁ホルダの下端内径よりも小さい、
    ことを特徴とする請求項1~3のいずれか一項に記載の電動弁。
  5. 前記整流軸部が一定な外径を有する、
    ことを特徴とする請求項1~4のいずれか一項に記載の電動弁。
  6. 前記整流孔が一定な内径を有する、
    ことを特徴とする請求項1~5のいずれか一項に記載の電動弁。
  7. 前記整流孔がテーパ形状を有する、
    ことを特徴とする請求項1~5のいずれか一項に記載の電動弁。
  8. 前記整流孔および前記整流軸部がいずれもテーパ形状を有する、
    ことを特徴とする請求項1~4のいずれか一項に記載の電動弁。
  9. 前記弁体の開弁量に応じて、前記整流軸部は前記整流孔から離脱する、
    ことを特徴とする請求項1~8のいずれか一項に記載の電動弁。

JP2021095203A 2021-06-07 2021-06-07 電動弁 Pending JP2022187265A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021095203A JP2022187265A (ja) 2021-06-07 2021-06-07 電動弁
CN202210348039.7A CN115507187A (zh) 2021-06-07 2022-03-23 电动阀

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021095203A JP2022187265A (ja) 2021-06-07 2021-06-07 電動弁

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2022187265A true JP2022187265A (ja) 2022-12-19

Family

ID=84500937

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021095203A Pending JP2022187265A (ja) 2021-06-07 2021-06-07 電動弁

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2022187265A (ja)
CN (1) CN115507187A (ja)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1137306A (ja) * 1997-07-25 1999-02-12 Fuji Koki Corp 流量制御弁
JP2005069644A (ja) * 2003-08-27 2005-03-17 Daikin Ind Ltd 多段電動膨張弁及び冷凍装置
JP2005069645A (ja) * 2003-08-27 2005-03-17 Daikin Ind Ltd 多段電動膨張弁及び冷凍装置
JP2005351605A (ja) * 2004-06-14 2005-12-22 Daikin Ind Ltd 膨張弁及び冷凍装置
JP2008232290A (ja) * 2007-03-20 2008-10-02 Saginomiya Seisakusho Inc ニードル弁及びこのニードル弁を有する冷凍サイクル装置
JP2019060479A (ja) * 2017-09-28 2019-04-18 株式会社不二工機 電動弁
JP2020016292A (ja) * 2018-07-25 2020-01-30 株式会社不二工機 電動弁

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1137306A (ja) * 1997-07-25 1999-02-12 Fuji Koki Corp 流量制御弁
JP2005069644A (ja) * 2003-08-27 2005-03-17 Daikin Ind Ltd 多段電動膨張弁及び冷凍装置
JP2005069645A (ja) * 2003-08-27 2005-03-17 Daikin Ind Ltd 多段電動膨張弁及び冷凍装置
JP2005351605A (ja) * 2004-06-14 2005-12-22 Daikin Ind Ltd 膨張弁及び冷凍装置
JP2008232290A (ja) * 2007-03-20 2008-10-02 Saginomiya Seisakusho Inc ニードル弁及びこのニードル弁を有する冷凍サイクル装置
JP2019060479A (ja) * 2017-09-28 2019-04-18 株式会社不二工機 電動弁
JP2020016292A (ja) * 2018-07-25 2020-01-30 株式会社不二工機 電動弁

Also Published As

Publication number Publication date
CN115507187A (zh) 2022-12-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110094514B (zh) 电动阀以及冷冻循环系统
KR102418034B1 (ko) 전동 밸브 및 그 조립 방법
US9366353B2 (en) Control valve driven by stepping motor
JP6845817B2 (ja) 電動弁及び冷凍サイクルシステム
US20120091375A1 (en) Electrically operated valve
JP6721237B2 (ja) 電動弁
JP2008128449A (ja) 流量制御弁及び冷凍サイクル
JP2024038287A (ja) 電動弁
KR20180097121A (ko) 전동밸브
JP2022187265A (ja) 電動弁
JP7409982B2 (ja) 電動弁及び冷凍サイクルシステム
WO2017217114A1 (ja) 電動弁
JP7055768B2 (ja) 電動弁及び冷凍サイクルシステム
JP5627188B2 (ja) 可逆式電動弁
JP6722230B2 (ja) 電動弁
JP7107881B2 (ja) 電動弁及び冷凍サイクルシステム
JP7105489B2 (ja) 流路切換弁
JP7175035B2 (ja) 流量制御弁
JP6846875B2 (ja) 膨張弁
CN112879573A (zh) 一种电子膨胀阀
JP2023046812A (ja) 電動弁
JP7006981B2 (ja) 電動弁
JP7332191B2 (ja) 電動弁
EP4067713A1 (en) Power element and expansion valve using same
JP7491734B2 (ja) 電動弁及び冷凍サイクルシステム

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220509

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230704

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230822

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20231212

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240201

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240521