JP2023541113A - 止め弁、及びそれを有する空調システム - Google Patents

Abstract

止め弁（１００）、及び止め弁（１００）を含む空調システムである。止め弁（１００）は、弁体（１０）及び弁芯（２０）含み、弁体（１０）に第１開口（１１）、第２開口（１２）及び弁チャンバ（１３）を有し、弁体（１０）には注入端（１４）が更に設けられており、第２軸線（１２１）の延長線と第１軸線（１１１）とが第１交差点（１２１１）で交差しており、第３軸線（１４１）の延長線と第１軸線（１１１）とが第２交差点（１２１２）で交差しており、且つｄ１＜ｄ２の関係式を満たし、ここで、ｄ１は第１交差点（１２１１）から第１開口（１１）までの距離であり、ｄ２は第２交差点（１２１２）から第１開口（１１）までの距離である。このような止め弁は、流体の弁チャンバ内での流通がよりスムーズになり、流路がカーブを曲がるとき比較的緩やかになり、圧力損失を効果的に減少させることができる。【選択図】 図１

Description

関連出願
本出願は、２０２０年１２月１５日に出願された、出願番号が２０２０２３０１８１４３．５であり、発明の名称が「止め弁、及びそれを有する空調システム」である中国特許出願の優先権を主張し、その全ての内容は引用することにより本出願に組み込まれる。

本出願は空調の技術分野に関し、特に、止め弁、及びそれを有する空調システムに関する。

空調システムは、主に圧縮機、室内熱交換機、室外熱交換機、止め弁等の部材を含み、そのうち、止め弁は、主に室内機と室外機との接続のために用いられ、冷媒流路のオンオフを制御する役割を果たす。

従来の止め弁は、第１開口と第２開口とがなす夾角が略９０度であり、即ち流体が流れる過程において比較的大きく転向する必要があることを意味し、弁芯の妨害により、流体に渦流が発生して冷媒の圧力損失が大きくなる可能性があり、これによりエネルギー消費が高くなるため、いかに流体の流れを緩やかにして圧力損失を減少することは、当業者が解決すべき技術課題である。

これに鑑みて、上記の技術課題について、本出願は、流体の流れが緩やかで圧力損失が少ない止め弁を提供する。

上記の技術課題を解決するために、本出願は以下のような技術態様を提供する。
止め弁は、弁体及び弁芯を含み、弁体に第１開口、第２開口及び弁チャンバを有し、弁体には注入端が更に設けられており、第１開口に第１軸線を有し、第２開口に第２軸線を有し、注入端に第３軸線を有し、弁チャンバ内に弁口を有し、弁芯は弁チャンバ内に摺動可能に設けられて弁口の開閉に用いられ、第２軸線と第１軸線とが第１交差点で交差しており、第３軸線と第１軸線とが第２交差点で交差しており、第１軸線に沿った第１交差点から第１開口までの距離はｄ_１であり、第１軸線に沿った第２交差点から第１開口までの距離はｄ_２であり、ｄ_１とｄ_２とはｄ_１＜ｄ_２の関係式を満たす。

本出願は、第１交差点から第２開口までの距離ｄ_１と第２交差点から第２開口までの距離ｄ_２とがｄ_１＜ｄ_２の条件を満たすようにすることで、流体の弁チャンバ内での流通がよりスムーズになり、流体の流通能力がより強くなり、これにより流路がカーブを曲がるとき比較的緩やかになり圧力損失を効果的に減少させることができ、止め弁を消費電力がより大きい空調システムに適用可能にすることが理解できる。

一実施例において、弁口の内径がｄ_３であり、第２開口の内径がｄ_４であり、ｄ_３とｄ_４とはｄ_３≦ｄ_４の関係式を満たす。

流体の流路における流通能力を更に向上させることができ、弁口の内径が第２開口の内径より小さいため、弁チャンバの主な絞り部分が弁口に移行し、流体が第２開口から流れ込んで弁口に達するまで、流れ全体がより緩やかで、顕著な絞りは発生しないことが理解できる。

一実施例において、止め弁は、第１開口に固定接続された第１接続パイプ、及び第２開口に固定接続された第２接続パイプを更に含む。

第１接続パイプ及び第２接続パイプはそれぞれ弁チャンバに連通され、流体の弁チャンバ内の出入りと流通のために用いられることが理解できる。

一実施例において、弁体内には、弁チャンバに連通される第１取り付け孔を更に有し、弁芯の一端は第１取り付け孔に入り込んで弁体に摺動接続され、弁芯の他端の端面には開口して設けられた第１凹溝を有する。

第１凹溝を設けることにより弁芯の質量を低減させ、弁芯の衝撃効率を向上させることが理解できる。

一実施例において、弁芯の内部に接続孔が設けられており、接続孔の一端は第１取り付け孔に入り込んで弁芯と同心且つ同軸になり、接続孔はバルブステムに係合接続されるための雌ねじ孔であり、バルブステムが弁芯を連動して弁体の中心線に沿って垂直移動させる。

止め弁が作動するとき、バルブステムを接続孔にねじ込んで、バルブステムを時計回りに回転させると、バルブステムと弁体とが閉鎖されて、内部媒体の流通が切断され、バルブステムを反時計回りに回転させると、バルブステムと弁体とが開けられて、内部媒体の流通が開始されることにより、内部媒体に対する制御が容易になることが理解できる。

一実施例において、弁芯の外周面には、封止リングを配置するための第２凹溝が設けられている。

弁芯の移動過程において、弁チャンバのチャンバ壁との間で良好な封止性能を常に維持することが理解できる。

一実施例において、弁芯が弁体の軸方向に沿って弁チャンバ内で移動するように、弁芯及び弁チャンバのチャンバ壁には互いに係合されるねじ対偶が更に設けられている。

このようにして弁芯に対して弁開方向のトルクを与えることができ、ねじ対偶の作用で、弁芯が弁体の軸線方向に沿って変位することが理解できる。

一実施例において、止め弁は、注入端内に取り付けられて弁チャンバ内に冷媒を注入するために用いられるバルブコアを更に含み。

バルブコアにより、冷媒を注入する必要がある場合に、冷媒がバルブコア及びバルブを介して分離式空調の冷却システムの内部に注入できることが理解できる。

一実施例において、止め弁は、弁体の第１開口から離れた一端に位置して第１取り付け孔を覆う弁キャップを更に含む。

弁キャップは、止め弁に対して防塵と防水の役割を果たすことが理解できる。

本出願は、止め弁を含む空調システムの技術態様を更に提供する。

従来の技術と比べて、本出願で提供される止め弁は、第１交差点から第２開口までの距離ｄ_１と第２交差点から第２開口までの距離ｄ_２とがｄ_１＜ｄ_２の条件を満たすようにすることで、流体の弁チャンバ内での流通がよりスムーズになり、流体の流通能力がより強くなり、これにより流路がカーブを曲がるとき比較的緩やかになり圧力損失を効果的に減少させることができ、止め弁を消費電力がより大きい空調システムに適用可能にする。

本出願で提供される止め弁の一視点の構造模式図である。 本出願で提供される止め弁の他の視点の構造模式図である。

図面において、各符号の意味は以下の通りである。
１００ 止め弁、１０ 弁体、１１ 第１開口、１１１ 第１軸線、１１２ 第１接続パイプ、１２ 第２開口、１２１ 第２軸線、１２２ 第２接続パイプ、１２１１ 第１交差点、１２１２ 第２交差点、１３ 弁チャンバ、１３１ 弁口、１３２ 第１取り付け孔、１４ 注入端、１４１ 第３軸線、１４２ バルブコア、２０ 弁芯、２１ 第１凹溝、２２ 接続孔、２３ 第２凹溝、３０ 弁キャップ、４０ 取り付け部、４１ 第２取り付け孔。

以下、本出願の実施例における図面を参照して、本出願の実施例における技術態様を明確且つ完全に説明するが、説明した実施例は、本出願の実施例の一部にすぎず、実施例の全部ではないことは明らかである。当業者が、本出願における実施例に基づいて、創造的な労力なしに得られた全ての他の実施例はいずれも本出願の保護範囲に属する。

説明すべきこととして、アセンブリが他のアセンブリに「装着される」とされる場合、他のアセンブリに直接装着されてもよく、又は介在するアセンブリが存在してもよい。アセンブリが他のアセンブリに「設けられる」とみなされる場合、他のアセンブリに直接設けられてもよく、又は介在するアセンブリが同時に存在してもよい。アセンブリが他のアセンブリに「固定される」とみなされる場合、他のアセンブリに直接固定されてもよく、又は介在するアセンブリが同時に存在してもよい。

特に定義しない限り、本明細書で使用される全ての技術用語や科学用語は、本出願の属する技術分野における当業者が通常理解している意味と同じである。ここで、本出願の明細書に使用される用語は、単に具体的な実施例を説明することを目的とし、本出願を制限するものではない。本明細書に使用される「及び／又は」という用語は、関連する列挙された項目の１つ以上の任意の及び全ての組み合わせを含む。

図１から図２を参照すると、本出願で提供される止め弁１００は、空調システムの室内機と室外機との間の冷媒回路に設けられて、冷媒回路の開閉に用いられるが、空調メンテナンスときに真空引き又は冷媒注入のために用いられてもよい。当然ながら、他の実施例において、止め弁１００は、更に、空調システム以外の分野、例えば流体パイプライン輸送、石油化学産業及び航空宇宙分野等に適用することができる。

具体的には、止め弁１００は、弁体１０及び弁芯２０を含み、弁体１０に第１開口１１、第２開口１２及び弁チャンバ１３を有し、弁体１０には注入端１４が更に設けられており、第１開口１１に第１軸線１１１を有し、第２開口１２に第２軸線１２１を有し、注入端１４に第３軸線１４１を有し、弁チャンバ１３内に弁口１３１を有し、弁芯２０は弁チャンバ１３内に摺動可能に設けられて弁口１３１の開閉に用いられ、第２軸線１２１と第１軸線１１１とが第１交差点１２１１で交差しており、第３軸線１４１と第１軸線１１１とが第２交差点１２１２で交差しており、第１軸線１１１に沿った第１交差点１２１１から第１開口１１までの距離はｄ_１であり、第１軸線１１１に沿った第２交差点１２１２から第１開口１１までの距離はｄ_２であり、ｄ_１とｄ_２とはｄ_１＜ｄ_２の関係式を満たす。

説明すべきこととして、従来の止め弁１００は、第１開口１１と第２開口１２とがなす夾角が略９０度であり、即ち流体が流れる過程において比較的大きく転向する必要があることを意味し、弁芯２０の妨害により、流体に渦流が発生して冷媒の圧力損失が大きくなる可能性があり、これによりエネルギー消費が高くなる。本実施形態において、第１交差点１２１１から第２開口１２までの距離ｄ_１と第２交差点１２１２から第２開口１２までの距離ｄ_２とがｄ_１＜ｄ_２の条件を満たすようにすることで、流体の弁チャンバ１３内での流通がよりスムーズになり、流体の流通能力がより強くなり、これにより流路がカーブを曲がるとき比較的緩やかになり、圧力損失を効果的に減少させることができ、止め弁１００を消費電力がより大きい空調システムに適用可能にする。

図１及び図２に示すように、弁体１０は、止め弁１００の主な部材の１つであり、異なる圧力レベルには異なる機械製造方法を有し、本実施形態において、弁体１０は鋳造プロセスによって製造され、当然ながら、他の実施形態において、弁体１０は、鍛造又は他のプロセスによって製造されてもよい。

具体的には、弁体１０の材料は金属であり、水処理、軽工業、石油、化学工業等の産業等において低圧常温の作業条件に好適であり、その封止性能が比較的良好である。

選択的に、本実施例において、弁体１０は、第１開口１１及び第２開口１２と一体成形で設けられるが、当然ながら、他の実施例において、溶接等により接続されてもよく、ここでは限定しない。

図１に示すように、第１軸線１１１と第２軸線１２１とが夾角αを形成し、且つ夾角αが関係式１０５°≦α≦１３５°を満たしており、即ち、第２軸線１２１は第１軸線１１１に対して傾斜して設けられ、第１軸線１１１と第２軸線１２１とが直角をなす従来の止め弁１００と比べて、弁体１０の高さを低くし、且つ流体が第２開口１２から流れ込んで弁チャンバ１３に入る全ての過程において、流路カーブを曲がるとき比較的緩やかになり、圧力損失を効果的に減少させることができ、夾角αの角度＞１３５°であれば、第２開口１２と弁体１０との距離が過小になり、加工難度が増加するとともに、これに応じて第２開口１２と弁チャンバ１３とが交差する部分の高さも増加し、これにより弁体１０全体の高さが高くなる必要があり、材料コストもそれに伴って増加する。夾角αの角度＜１０５°であれば、流体の流路の改善効果が低くなる。

更に、弁口１３１の内径がｄ_３であり、第２開口１２の内径がｄ_４であり、ｄ_３とｄ_４とはｄ_３≦ｄ_４の関係式を満たし、これにより流体の流路における流通能力を更に向上させることができ、弁口１３１の内径が第２開口１２の内径より小さいため、弁チャンバ１３の主な絞り部分が弁口１３１に移行し、流体が第２開口１２から流れ込んで弁口１３１に達するまで、流れ全体がより緩やかで、顕著な絞りが発生しない。

更に、止め弁１００は、第１開口１１に固定接続された第１接続パイプ１１２、及び第２開口１２に固定接続された第２接続パイプ１２２を更に含み、これにより第１接続パイプ１１２及び第２接続パイプ１２２はそれぞれ弁チャンバ１３に連通され、流体の弁チャンバ１３内の出入りと流通のために用いられる。

選択的に、本実施例において、第１接続パイプ１１２及び第２接続パイプ１２２はいずれもろう接により弁体１０に溶接接続されるが、当然ながら、他の実施例において、他の固定形態を採用してもよく、ここでは限定しない。

更に、弁体１０内には、弁チャンバ１３に連通される第１取り付け孔１３２を更に有し、弁芯２０の一端は第１取り付け孔１３２に入り込んで弁体１０に摺動接続され、弁芯２０の他端の端面には開口して設けられた第１凹溝２１を有し、第１凹溝２１を設けることにより弁芯２０の質量を低減させ、弁芯２０の衝撃効率を向上させる。

選択的に、本実施例において、弁芯２０は、真鍮又はアルミニウムの矩形材料を切削加工することにより作製されるが、当然ながら、他の実施例において、弁芯２０は他の材料を採用してもよく、ここでは限定しない。

更に、弁芯２０の内部に接続孔２２が設けられており、接続孔２２の一端は第１取り付け孔１３２に入り込んで弁芯２０と同心且つ同軸になり、接続孔２２はバルブステム（図示せず）に係合接続されるための雌ねじ孔であり、バルブステムが弁芯２０を連動して弁体１０の中心線に沿って垂直移動させ、止め弁１００が作動するとき、バルブステムを接続孔２２にねじ込んで、バルブステムを時計回りに回転させると、バルブステムと弁体１０とが閉鎖されて、内部媒体の流通が切断され、バルブステムを反時計回りに回転させると、バルブステムと弁体１０とが開けられて、内部媒体の流通が開始されることにより、内部媒体に対する制御が容易になる。

更に、弁芯２０の外周面には、封止リングを配置するための第２凹溝２３が設けられており、これにより弁芯２０の移動過程において、弁チャンバ１３のチャンバ壁との間で良好な封止性能を常に維持する。同時に、弁芯２０が弁体１０の軸方向に沿って弁チャンバ１３内で移動するように、弁芯２０及び弁チャンバ１３のチャンバ壁には互いに係合されるねじ対偶（図示せず）が更に設けられており、このようにして弁芯２０に対して弁開方向のトルクを与えることができ、ねじ対偶の作用で、弁芯２０が弁体１０の軸線方向に沿って変位する。

更に、止め弁１００は、注入端１４内に取り付けられて弁チャンバ１３内に冷媒を注入するために用いられるバルブコア１４２を更に含み、これにより冷媒を注入する必要がある場合に、冷媒がバルブコア１４２及びバルブを介して分離式空調の冷却システムの内部に注入されることができる。

本実施例において、注入端１４が有する第３軸線１４１と弁チャンバ１３が有する第２軸線１２１とが互いに垂直となるが、当然ながら、他の実施例において、第３軸線１４１は、第１軸線１１１及び第２軸線１２１と同一又は近似する鋭角である夾角をなすように設計してもよい。

更に、止め弁１００は、弁体１０の第１開口１１から離れた一端に位置して第１取り付け孔１３２を覆う弁キャップ３０を更に含み、弁キャップ３０は、止め弁１００に対して防塵と防水の役割を果たす。

図２に示すように、弁体１０の外側面には一対の取り付け部４０が取り付けられており、取り付け部４０は、一定の厚さを有する扁平状のフランジであり、弁体１０の外周面から離れる方向に延在し、その上には、止め弁１００を空調システムに取り付けるために用いられる第２取り付け孔４１がそれぞれ設けられている。

本出願は、止め弁１００を含む空調システム（図示せず）を更に提供する。

この空調システムは、上記の止め弁１００の利点も有する。

止め弁１００のサイズの設計するとき、第１交差点１２１１から第２開口１２までの距離ｄ１と第２交差点１２１２から第２開口１２までの距離ｄ２とがｄ１＜ｄ２の条件を満たすようにすることで、流体の弁チャンバ１３内での流通がよりスムーズになり、流体の流通能力がより強くなり、これにより流路がカーブを曲がるとき比較的緩やかになり、圧力損失を効果的に減少させることができ、止め弁１００を消費電力がより大きい空調システムに適用可能にする。

以上の実施例の各技術特徴は、任意に組み合わせてもよく、説明を簡潔にするために、上記の実施例における各技術特徴の可能な組み合わせについて全て説明していないが、これらの技術特徴の組み合わせが矛盾しない限り、いずれも本明細書に記載されている範囲とみなすべきである。

以上の実施例は、本出願の幾つかの実施形態を表すものにすぎず、その説明が具体的且つ詳細であるが、考案の範囲を制限するものとして理解するべきではない。指摘すべきこととして、当業者にとって、本出願の思想を逸脱しない範囲で、更に幾つかの変形及び改良を行うことができるが、これらはいずれも本出願の保護範囲に属する。従って、本出願の保護範囲は添付された請求の範囲に準ずるものとする。

Claims (10)

1. 弁体及び弁芯を含む止め弁であって、前記弁体に第１開口、第２開口及び弁チャンバを有し、前記弁体には注入端が更に設けられており、前記第１開口に第１軸線を有し、前記第２開口に第２軸線を有し、前記注入端に第３軸線を有し、前記弁チャンバ内に弁口を有し、前記弁芯は前記弁チャンバ内に摺動可能に設けられて前記弁口の開閉に用いられ、
   前記第２軸線と前記第１軸線とが第１交差点で交差しており、前記第３軸線と前記第１軸線とが第２交差点で交差しており、前記第１軸線に沿う前記第１交差点から前記第１開口までの距離はｄ_１、前記第１軸線に沿う前記第２交差点から前記第１開口までの距離はｄ_２、ｄ_１とｄ_２とはｄ_１＜ｄ_２の関係式を満たす、止め弁。
2. 前記弁口の内径がｄ_３であり、前記第２開口の内径がｄ_４であり、ｄ_３とｄ_４とはｄ_３≦ｄ_４の関係式を満たす、請求項１に記載の止め弁。
3. 前記止め弁は、前記第１開口に固定接続された第１接続パイプ、及び前記第２開口に固定接続された第２接続パイプを更に含む、請求項２に記載の止め弁。
4. 前記弁体内には、前記弁チャンバに連通される第１取り付け孔を更に有し、前記弁芯の一端は前記第１取り付け孔に入り込んで前記弁体に摺動接続され、前記弁芯の他端の端面には開口して設けられた第１凹溝を有する、請求項１に記載の止め弁。
5. 前記弁芯の内部に接続孔が設けられており、前記接続孔の一端は前記第１取り付け孔に入り込んで前記弁芯と同心且つ同軸になり、前記接続孔はバルブステムに係合接続されるための雌ねじ孔であり、前記バルブステムが前記弁芯を連動して前記弁体の中心線に沿って垂直移動させる、請求項４に記載の止め弁。
6. 前記弁芯の外周面には、封止リングを配置するための第２凹溝が設けられている、請求項１に記載の止め弁。
7. 前記弁芯が前記弁体の軸方向に沿って前記弁チャンバ内で移動するように、前記弁芯及び前記弁チャンバのチャンバ壁には互いに係合されるねじ対偶が更に設けられている、請求項１に記載の止め弁。
8. 前記止め弁は、前記注入端内に取り付けられて前記弁チャンバ内に冷媒を注入するために用いられるバルブコアを更に含む、請求項１に記載の止め弁。
9. 前記弁体の前記第１開口から離れた一端に位置して前記第１取り付け孔を覆う弁キャップを更に含む、請求項４に記載の止め弁。
10. 請求項１から９のいずれか一項に記載の止め弁を含む、空調システム。

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