JP4476757B2 - Valve device and refrigeration cycle device - Google Patents
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Description
この発明は、弁装置および冷凍サイクル装置に関し、特に、冷凍サイクル装置の冷媒回路など、液相と気相が混在した2相流を含む流体回路で用いられる弁装置および空気調和装置や冷凍・冷蔵庫等の冷凍サイクル装置に関するものである。 The present invention relates to a valve device and a refrigeration cycle device, and more particularly to a valve device, an air conditioner, and a refrigeration / refrigerator used in a fluid circuit including a two-phase flow in which a liquid phase and a gas phase are mixed, such as a refrigerant circuit of a refrigeration cycle device. It is related with refrigeration cycle apparatuses, such as.
冷凍サイクル装置の電動膨張弁等として用いられる弁装置として、弁ハウジングに弁室と前記弁室に開口した第1の入出口ポートおよび第2の入出口ポートを有し、弁体が前記弁室内に配置され、ステッピングモータ駆動の送りねじ機構によって前記弁体を軸線方向に移動させ、当該弁体の軸線方向移動によって前記弁ハウジングに設けられている弁ポートの実効開口面積を増減し、流体の通過量を調節する電動式の弁装置がある(例えば、特許文献1)。 As a valve device used as an electric expansion valve or the like of a refrigeration cycle apparatus, a valve housing has a valve chamber and a first inlet / outlet port and a second inlet / outlet port opened to the valve chamber, and a valve body is in the valve chamber The valve body is moved in the axial direction by a feed screw mechanism driven by a stepping motor, and the effective opening area of the valve port provided in the valve housing is increased or decreased by the movement of the valve body in the axial direction. There is an electric valve device that adjusts the amount of passage (for example, Patent Document 1).
冷凍サイクル装置の凝縮器から膨張弁へ送られる冷媒は、完全な液冷媒でなく、液相と気相が混在した2相冷媒であり、膨張弁を気液2相流が流れる。このような場合、液相と気相が弁ポートを不規則に通過することになり、このことによって弁室内の圧力変動が発生しやすく、流体通過時の騒音(流体流動音)の発生の原因となる。特に、液相中の気相(気泡)が大きく、大きい気泡が弁ポートを断続的に不規則に通過するほど、気液2相流が通過する際の弁ポートの圧力変動が大きくなり、流体流動音の発生レベルが大きくなる。 The refrigerant sent from the condenser of the refrigeration cycle apparatus to the expansion valve is not a complete liquid refrigerant but a two-phase refrigerant in which a liquid phase and a gas phase are mixed, and a gas-liquid two-phase flow flows through the expansion valve. In such a case, the liquid phase and the gas phase irregularly pass through the valve port, which tends to cause pressure fluctuations in the valve chamber, and causes the generation of noise (fluid flow sound) during fluid passage. It becomes. In particular, the larger the gas phase (bubbles) in the liquid phase and the larger bubbles intermittently and irregularly pass through the valve port, the greater the pressure fluctuation of the valve port when the gas-liquid two-phase flow passes, The generation level of flowing sound increases.
また、弁ポートに流れ込む流体の状態が不均一であると、弁室内の圧力が変動し、この圧力変動が弁ハウジングや継手などに伝わると、音を発生し、騒音となる。弁ハウジングの底部中央にある弁ポートに対して弁ハウジングの側部に入出口ポートの継手がある構成であると、弁ポートの方向に対し、流体が流れ込む量や相が異なるために、流体の状態に不均一を生じ、流体流動音の増大を招く。 Further, if the state of the fluid flowing into the valve port is not uniform, the pressure in the valve chamber fluctuates, and when this pressure fluctuation is transmitted to the valve housing, the joint, etc., a noise is generated and noise is generated. If the valve port in the center of the bottom of the valve housing has a joint with an inlet / outlet port on the side of the valve housing, the amount and phase of fluid flowing in the direction of the valve port will be different. The state becomes non-uniform and the fluid flow noise increases.
この種の流体流動音の低減策として、弁座面に形成した接線方向溝や傾斜貫通孔等によって弁ポートを通過する流体の流れを旋回流とすることにより、整流効果を得て圧力変動を緩和することが提案されている(例えば、特許文献2、3)。
As a measure to reduce this kind of fluid flow noise, the flow of fluid passing through the valve port is swirled by a tangential groove or inclined through hole formed on the valve seat surface, thereby obtaining a rectifying effect and reducing pressure fluctuation. It has been proposed to relax (for example,
また、整流筒を配置し、気液2相流が整流筒に穿けられた貫通孔を通過して弁室内に入るようにして弁室内の圧力変動を抑制するものがある(例えば、特許文献4)。 In addition, there is a type in which a flow straightening cylinder is arranged so that a gas-liquid two-phase flow passes through a through hole formed in the flow straightening cylinder and enters the valve chamber to suppress pressure fluctuation in the valve chamber (for example, Patent Document 4). ).
しかし、上述したような従来のものは、充分な流体流動音低減効果を得ることが難しい、必要部品点数が増え、構造が複雑になる、弁装置側のポート位置の制約から配管に細工を施さなくてはならない等の不具合、問題がある。 However, it is difficult to obtain a sufficient fluid flow noise reduction effect as described above, the number of necessary parts increases, the structure becomes complicated, and the piping is crafted due to the restriction of the port position on the valve device side. There are problems and problems that must be solved.
また、第1の入出口ポートと第2の入出口ポートのどちらから流れてきた流体でも、弁体と弁ポートによる絞り部のみで導入側(1次側)の圧力から排出側(2次側)の圧力までの減圧を行っているため、急激な圧力低下が生じ、弁ポートを通過する時の流速が非常に早く、キャビテーションの発生や、弁体の振動現象が発生し、この点も騒音の原因となっている。 In addition, the fluid flowing from either the first inlet / outlet port or the second inlet / outlet port can be discharged from the pressure on the inlet side (primary side) to the outlet side (secondary side) only by the throttle portion of the valve body and the valve port. ), The pressure drops rapidly, the flow velocity when passing through the valve port is very fast, and cavitation and vibration of the valve body occur. Cause.
弁装置におけるキャビテーションは、弁室内に導入された流体が弁ポートを通過する際に、弁ポート前後の圧力差によって加速されることで、弁ポートの下流側の圧力より低い圧力まで急激に減圧するため、液流中に気泡を発生する。そして、流体が弁ポートを抜けて再び広い空間に出ることで、流速が下がり、圧力は弁ポートの下流側の圧力まで上昇することで、弁ポートで発生した気泡が崩壊する現象を生じる。この気泡が崩壊する瞬間に生じる衝撃波が流路内にダメージを与えたり、騒音を発生させる。 Cavitation in the valve device is rapidly reduced to a pressure lower than the pressure on the downstream side of the valve port by being accelerated by the pressure difference before and after the valve port when the fluid introduced into the valve chamber passes through the valve port. Therefore, bubbles are generated in the liquid flow. Then, when the fluid exits the valve port and returns to the wide space again, the flow velocity decreases, and the pressure rises to the pressure on the downstream side of the valve port, thereby causing the phenomenon that the bubbles generated at the valve port collapse. A shock wave generated at the moment when the bubble collapses damages the flow path or generates noise.
特に圧力差の大きい状態で弁ポートに流体を通すと、高い流速となり、流体の圧力は低下し、この時の圧力が飽和蒸気圧力を下回ると、液流中の気泡の発生がより顕著になる。この状態はフラッシング流れと呼ばれ、流体音の原因の一つとなっている。更に、排出側圧力が飽和蒸気圧力以上である場合には、気泡が崩壊し、衝撃波やマイクロジェットが発生する。この状態がキャビテーション流れと呼ばれ、フラッシング流れ以上に深刻な流体音及び配管へのダメージの原因となる。 In particular, when fluid is passed through the valve port with a large pressure difference, the flow rate becomes high and the pressure of the fluid decreases. When the pressure at this time falls below the saturated vapor pressure, the generation of bubbles in the liquid flow becomes more prominent. . This state is called flushing flow and is one of the causes of fluid sound. Furthermore, when the discharge side pressure is equal to or higher than the saturated vapor pressure, the bubbles collapse, and shock waves and microjets are generated. This state is called a cavitation flow, which causes more serious fluid noise and damage to piping than the flushing flow.
キャビテーション流れの発生を防止するために、弁室内に間欠溝付きの円板を積み重ねて所要数の直角の曲がりを有する流路を形成したものがある(例えば、特許文献5)。
この発明が解決しようとする課題は、必要部品点数の増加を招くことなく、キャビテーション流れ、フラッシング流れの発生を防止し、弁装置における流体流動音を充分に低減することである。 The problem to be solved by the present invention is to prevent the occurrence of cavitation flow and flushing flow without increasing the number of necessary parts, and to sufficiently reduce the fluid flow noise in the valve device.
この発明による弁装置は、弁ハウジングに弁室と第1の入出口ポートおよび第2の入出口ポートを有し、前記弁室内に弁体が配置され、当該弁体によって前記弁ハウジングに設けられている弁ポートの実効開口面積を増減し、前記第1の入出口ポートと前記第2の入出口ポートとの間の流体の通過量を調節する弁装置において、前記弁室内における前記第1の入出口ポートと前記弁ポートとの間の流路長を増大する仕切壁が前記弁室内に設けられ、前記弁室は円筒状空間をなし、当該弁室の底部中央に前記弁ポートがあり、当該弁ポートより径方向外方に離れた位置に前記第1の入出口ポートがあり、前記仕切壁は、前記弁ポートと同心の渦巻き状をなし、渦巻き状の流路を画定している。 The valve device according to the present invention has a valve chamber, a first inlet / outlet port, and a second inlet / outlet port in a valve housing, a valve body is disposed in the valve chamber, and is provided in the valve housing by the valve body. A valve device for adjusting an amount of fluid passing between the first inlet / outlet port and the second inlet / outlet port by increasing / decreasing an effective opening area of the valve port of the first valve port; A partition wall that increases the flow path length between the inlet / outlet port and the valve port is provided in the valve chamber, the valve chamber forms a cylindrical space, and the valve port is in the center of the bottom of the valve chamber, The first inlet / outlet port is located at a position radially outward from the valve port, and the partition wall has a spiral shape concentric with the valve port and defines a spiral flow path .
この発明による弁装置は、更に、前記流路の少なくとも一部に整流消音部材が設けられている。 In the valve device according to the present invention, a rectifying and silencing member is further provided in at least a part of the flow path.
この発明による弁装置は、前記弁体は、前記弁ハウジングに取り付けられた弁軸ガイド部材より軸線方向に移動可能に支持され、軸線方向移動によって前記弁ポートの実効開口面積を増減し、更に、電動モータと、前記電動モータによって回転駆動され回転運動を軸線方向の運動に変換する送りねじ機構とを有し、前記送りねじ機構によって前記弁体が軸線方向に駆動される電動式コントロールバルブである。 In the valve device according to the present invention, the valve body is supported so as to be movable in the axial direction from a valve shaft guide member attached to the valve housing, and the effective opening area of the valve port is increased or decreased by moving in the axial direction. An electric control valve having an electric motor and a feed screw mechanism that is rotationally driven by the electric motor and converts rotational motion into motion in an axial direction, and the valve element is driven in the axial direction by the feed screw mechanism. .
この発明による弁装置は、弁ハウジングに弁室と第1の入出口ポートおよび第2の入出口ポートを有し、前記弁室内に弁体が配置され、当該弁体によって前記弁ハウジングに設けられている弁ポートの実効開口面積を増減し、前記第1の入出口ポートと前記第2の入出口ポートとの間の流体の通過量を調節する弁装置において、前記第1の入出口ポートと前記弁ポートとの間に、少なくとも一つの絞り通路と当該絞り通路の前後に膨張室を有し、前記弁体を駆動する電動モータを有する電動式の弁装置であり、前記弁ハウジングに気密に接続されたロータケースを有し、前記ロータケースが画定するロータ室が前記膨張室の一つをなしている。 The valve device according to the present invention has a valve chamber, a first inlet / outlet port, and a second inlet / outlet port in a valve housing, a valve body is disposed in the valve chamber, and is provided in the valve housing by the valve body. A valve device for adjusting an amount of fluid passing between the first inlet / outlet port and the second inlet / outlet port by increasing / decreasing an effective opening area of the valve port, between said valve port, a motorized valve system having an electric motor have a expansion chamber before or after the at least one throttle passage and the throttle passage, and drives the valve body hermetically to said valve housing It has connected the rotor casing, a rotor chamber in which the rotor casing defines the that have no one of said expansion chamber.
この発明による弁装置は、更に、前記絞り通路に整流消音部材が設けられている。 In the valve device according to the present invention, a rectifying and silencing member is further provided in the throttle passage.
この発明による冷凍サイクル装置は、上述の発明による弁装置を冷媒回路中に有する。 The refrigeration cycle apparatus according to the present invention has the valve device according to the above-described invention in the refrigerant circuit.
この発明による弁装置によれば、前記弁室内に設けられた仕切壁によって第1の入出口ポートと弁ポートとの間の流路長が増大し、第1の入出口ポートと弁ポートとの間を流体を直進する場合に比して、この間の流路が長くなり、この流路長に応じて第1の入出口ポートと弁ポートとの間に流路長に応じた緩やかな圧力勾配ができる。これにより、1次側と2次側との間の圧力差が大きくても、弁ポート前後の圧力差は小さくなり、キャビテーション流れやフラッシング流れが発生することが抑制され、これらに起因する流体流動音が低減する。 According to the valve device of the present invention, the flow path length between the first inlet / outlet port and the valve port is increased by the partition wall provided in the valve chamber, and the first inlet / outlet port and the valve port are Compared to the case where the fluid moves straight between, the flow path between them becomes longer, and a gentle pressure gradient according to the flow path length is formed between the first inlet / outlet port and the valve port according to the flow path length. Can do. As a result, even if the pressure difference between the primary side and the secondary side is large, the pressure difference before and after the valve port becomes small, and the occurrence of cavitation flow and flushing flow is suppressed, and fluid flow resulting from these Sound is reduced.
この発明による弁装置を電動式コントロールバルブとして適用した一つの実施形態を、図1を参照して説明する。 One embodiment in which the valve device according to the present invention is applied as an electric control valve will be described with reference to FIG.
この実施形態の電動式コントロールバルブは、全体を符号10で示している。電動式コントロールバルブ10は金属製の弁ハウジング11を有する。弁ハウジング11は、上方開口のカップ形状をなしており、円筒状空間をなす弁室12と、弁ポート15と、第1の継手ポート19(第1の入出口ポート)と、第2の継手ポート14(第2の入出口ポート)とを有する。
The electric control valve of this embodiment is indicated by
第1の継手ポート19は弁ハウジング11の側周壁部11Bの弁室12に位置する部分(弁室の側周部)に開口しており、第1の継手ポート19には管継手(横継手)16が取り付けられていて、弁室12内に突出する管継手16の一端が入出口ポート13を構成している。弁ポート15は、弁ハウジング11の底壁部11Cの弁室12に位置する部分(弁室の底部)の中央に開口しており、弁室12の外側にて第2の継手ポート14と直接連通している。第2の継手ポート14にはもう一つの管継手(下継手)17が取り付けられている。このポート配置により、第1の継手ポート19は、弁ハウジング11の底壁部11Cの弁室12に位置する部分(弁室の底部)の中央に開口している弁ポート15より弁ハウジング11の半径相当、径方向外方に離れた位置にある。
The
弁ハウジング11の上方開口部11Aは弁軸ガイド部材20によって閉じられている。弁軸ガイド部材20は、フランジ部21に金属製の取付板22をインサート成形された樹脂成形品であり、フランジ部21が弁ハウジング11の上方開口部11Aに嵌合し、取付板22によって溶接等により弁ハウジング11に固着されている。
An
これにより、弁室12は、弁ハウジング11の円筒状の側周壁部11Bと底壁部11Cと弁軸ガイド部材20のフランジ部21とで円筒状空間を画定され、フランジ部21が弁室12の天井部をなしている。
Accordingly, the
弁軸ガイド部材20は、フランジ部21の下底部中央より弁室12内に垂下した円筒部23を有する。円筒部23は、フランジ部21と一体成形され、弁室12の中心部において軸線方向(上下方向)に延在している。円筒部23は、弁ポート15と同心で、弁ポート15の真上位置にある。
The valve
円筒部23は軸受孔23Aを有し、軸受孔23Aには弁室12内に配置された弁体(ニ一ドル弁)30の弁軸31が軸線方向に移動可能に嵌合している。これにより、弁体30は、弁軸ガイド部材20により軸線方向に移動可能に支持され、軸線方向移動によって弁ポート15の実効開口面積を増減し、軸線方向位置に応じて流体の通過量(流量)を調節する。
The
弁ハウジング11の上部にはステッピングモータ90が取り付けられている。ステッピングモータ90は、弁ハウジング11の上方開口部11Aに溶接等により気密に固着されて内側にロータ室91を画定するキャン状のロータケース92と、ロータ室91に回転可能に配置された多極着磁の永久磁石を外周部93Aに有するロータ93と、ロータケース92の外周部に固定装着された円環状のステータコイルユニット94とを有する。ステータコイルユニット94は、詳細図示を省略しているが、ステータコイル部や磁極歯等を有する一般的構造のものである。
A stepping
ステッピングモータ90は、ステータコイルユニット94のステータコイル部(図示省略)に対するパルス通電により、パルス数に応じて回転角をもってロータ93を回転させる。
The stepping
弁軸ガイド部材20には、フランジ部21の上部中央より立設されてロータ室91内に位置する雌ねじ筒部24が一体成形されている。雌ねじ筒部24の内筒部は軸受孔23Aと同心連通しており、この内筒部には雌ねじ25が形成されている。
The valve
弁軸31は上部延長軸として雄ねじ軸32を一体に有する。雄ねじ軸32の外周部には雄ねじ33が形成されている。雄ねじ33は、雌ねじ25とねじ係合し、雌ねじ25と共働して回転運動を軸線方向の運動に変換する送りねじ機構をなす。雄ねじ軸32は、ステッピングモータ90のロータ93と連結され、ロータ軸を兼ねている。
The
以上の構造は、電動式コントロールバルブ10としての一般的構造である。
The above structure is a general structure as the
この実施形態の電動式コントロールバルブ10では、弁軸ガイド部材20に、これのフランジ部21より垂下する形態で弁室12内に位置する渦巻き状仕切壁51が一体成形されている。渦巻き状仕切壁51は、図2に示されているように、弁ポート15を中心として形成され、弁室12の外周側より弁ポート15に至る渦巻き状流路52を画定している。
In the
なお、渦巻き状仕切壁51は、図1に示されているように、先端51Aが弁ハウジング11の底壁部11Cに当接又は接近し、図2に示されているように、巻内端51Bが弁軸ガイド部材20の円筒部23に接続されている。
As shown in FIG. 1, the
つぎに、上述の構成による電動式コントロールバルブ10の作用について説明する。ステータコイルユニット94のステータコイル部(図示省略)に対してパルス通電が行われることにより、パルス数に応じて回転角をもってロータ93が回転する。このロータ93の回転によって雄ねじ軸32が回転し、雄ねじ33と固定配置の雌ねじ25とのねじ係合によって回転運動が軸線方向の運動に変換され、弁体30が軸線方向に移動する。
Next, the operation of the
これにより、弁体30の軸線方向位置が変更され、弁ポート15の実効開口面積が増減し、弁体30の軸線方向位置に応じて、第1の継手ポート19の管継手16より弁室12を経て第2の継手ポート14の管継手17へ流れる流体の通過量(流量)が調節される。
Thereby, the axial position of the
この実施形態では、第1の継手ポート19の管継手16より弁室12に流入した流体は、渦巻き状仕切壁51による渦巻き状流路52を流れて弁ポート15に到達する。
In this embodiment, the fluid that has flowed into the
これにより、弁室12内に仕切壁がなく、入出口ポート13より弁ポート15へ流体が直進する場合に比して、入出口ポート13と弁ポート15との間の流路が長くなり、この流路長に応じて入出口ポート13と弁ポート15との間に、流路長に応じた緩やかな圧力勾配ができる。
Thereby, there is no partition wall in the
これにより、弁室12内の弁ポート15側が減圧され、管継手16側(1次側)と管継手17側(2次側)との間の圧力差が大きくても、弁ポート15前後の圧力差は小さくなり、キャビテーション流れやフラッシング流れが発生することが抑制される。この結果、キャビテーション流れやフラッシング流れに起因する流体流動音が低減する。
Thereby, the
この流路長増大による減圧効果は、管継手17側より管継手16側へ流体が流れる場合も同様に得ることができ、双方向性を示す。 The pressure reduction effect due to the increase in the flow path length can be obtained in the same manner when fluid flows from the pipe joint 17 side to the pipe joint 16 side, and exhibits bidirectionality.
渦巻き状流路52は、比較的狭い流路をなすから、弁室12に流入する流体が、液相と気相が混在した気液2相流であっても、液相中の気相(気泡)が細分化される現象が生じる。このことにより、弁室12内や弁ポート15の圧力変動が小さくなり、これに応じて流体流動音が低減する。また、旋回流となるため、スムーズに弁ポート15に流入し、流体流動音が低減する。
Since the
この実施形態では、上述の効果を奏する渦巻き状仕切壁51は、樹脂成形品として弁軸ガイド部材20に一体成形されているから、必要部品点数の増加を招くことがない。
In this embodiment, the
また、図3、図4に示されているように、渦巻き状流路52の一部に、多孔質材である発泡金属、積層メッシュのストレーナ、焼結金属、MIM、発泡高分子材料等による整流消音部材53が嵌め込まれていてもよい。この場合も、流路長増大による圧力降下効果と
共に、流体が整流消音部材を通過することにより、整流消音効果も得られる。
Also, as shown in FIGS. 3 and 4 , a part of the
つぎに、この発明による弁装置を電動式コントロールバルブとして適用した他の実施形態を、図5、図6を参照して説明する。なお、図9、図10においても、図1及び図2に対応する部分は、図1及び図2に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。 Next, another embodiment of applying the valve device according to the invention as electric control valve 5 will be described with reference to FIG. Incidentally, FIG. 9, also in FIG. 10, parts corresponding to Figures 1 and 2 are denoted by the same reference numerals as those in FIGS. 1 and 2, description thereof is omitted.
図5に示されているように、この実施形態では、弁ポート15は、弁ハウジング11に固定装着された弁座部材18に形成され、弁ハウジング11の底壁部11Cの中央に開口している。第1の継手ポート19は、この実施形態でも、弁ハウジング11の側周壁部11Bに開口している。
As shown in FIG. 5 , in this embodiment, the
弁軸ガイド部材20にはフランジ部21より弁室12内に垂下された円筒仕切壁61が一体成形されている。円筒仕切壁61は、先端部が弁ハウジング11の底壁部11Cに当接又は接近し、弁室12内を、入出口ポート13を含む外側膨張室62と、弁ポート15を含む内側膨張室63とに区分している。
The valve
弁軸ガイド部材20の弁室12とは反対側にはロータケース92によって画定されたロータ室91がある。弁軸ガイド部材20には外側膨張室62ともう一つの膨張室をなすロータ室91とを連通する第1の絞り通路64が貫通形成されている。
On the opposite side of the valve
また、弁軸ガイド部材20にはフランジ部21より立設されてロータ室91内に位置する外側筒体65が一体成形されている。外側筒体65は、雌ねじ筒部24の外側に同心配置され、雌ねじ筒部24との間に円筒状空間66を画定している。弁軸ガイド部材20には円筒状空間66の底部を貫通して円筒状空間66を介してロータ室91と内側膨張室63とを連通する第2の絞り通路67が形成されている。
Further, the valve
この実施形態では、第1の継手ポート19の管継手16より弁室12に流入した流体は、外側膨張室62→第1の絞り通路64→ロータ室91→第2の絞り通路67→内側膨張室63を流れて弁ポート15に到達する。
In this embodiment, the fluid that has flowed into the
これにより、流体が入出口ポート13より弁ポート15に至る間に、第1の絞り通路64と第2の絞り通路67により、2回段階的に減圧され、管継手16側(1次側)と管継手17側(2次側)との間の圧力差が大きくても、弁ポート15前後の圧力差は小さくなり、キャビテーション流れやフラッシング流れが発生することが抑制される。この結果、キャビテーション流れやフラッシング流れに起因する流体流動音が低減する。
As a result, while the fluid reaches the
この多段絞りによる弁室12内の圧力状態を、図7を参照して説明する。図7において、P1は入出口ポート13の圧力を、P2は第1の絞り通路64の圧力を、P3は第2の絞り通路67の圧力を、P4は弁ポート15の圧力を、P5は第2の継手ポート14の圧力を各々示している。そして、実線がこの実施形態の特性を、破線が多段絞りでない従来のものの特性を示している。
The pressure state in the
このグラフからも、多段絞りにより、弁ポート15前後の圧力差が小さくなることが分かる。
This graph also shows that the pressure difference before and after the
なお、この多段絞りによる減圧効果は、管継手17側より管継手16側へ流体が流れる場合も同様に得ることができ、双方向性を示す。 In addition, the pressure reduction effect by this multistage throttle can be obtained similarly when fluid flows from the pipe joint 17 side to the pipe joint 16 side, and exhibits bidirectionality.
第1の絞り通路64と第2の絞り通路67や円筒状空間66は、比較的狭い流路をなすから、弁室12に流入する流体が、液相と気相が混在した気液2相流であっても、液相中の気相(気泡)が細分化される現象が生じる。このことにより、弁室12内や弁ポート15の圧力変動が小さくなり、これに応じて流体流動音が低減する。
Since the
この実施形態では、円筒仕切壁61は、樹脂成形品として弁軸ガイド部材20に一体成形されているから、必要部品点数の増加を招くことがない。
In this embodiment, since the
また、図8に示されているように、円筒状空間66や、円筒部23と円筒仕切壁61との間の円筒状空間68に、多孔質材である発泡金属、積層メッシュのストレーナ、焼結金属、MIM、発泡高分子材料等による整流消音部材69、70が嵌め込まれていてもよい。この場合も、多段絞りによる圧力降下効果と共に、流体が整流消音部材を通過することにより、整流消音効果も得られる。
Further, as shown in FIG. 8, in the
次に、この発明による冷凍サイクル装置の一つの実施形態を、図9を参照して説明する。 Next, one embodiment of the refrigeration cycle apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG .
この実施形態による冷凍サイクル装置は、圧縮機101と、凝縮器(室外熱交換器)102と、膨張弁103と、蒸発器(室内熱交換器)104と、これらをループ接続する冷媒通路105〜108とを有する。
The refrigeration cycle apparatus according to this embodiment includes a
この冷凍サイクル装置は、空気調和装置(冷房)や冷凍・冷蔵庫等で使用される。 This refrigeration cycle apparatus is used in air conditioners (cooling), refrigeration / refrigerators, and the like.
膨張弁103としては、上述したこの発明による電動式コントロールバルブ10が用いられる。
As the
なお、上述したこの電動式コントロールバルブが適用される冷凍サイクル装置は、図9に示されているような基本的な冷凍サイクル装置に限られることはなく、四方弁の組み込みにより、冷媒回路における冷媒流れ方向を逆転できる冷房・暖房用の空気調和装置や、室内機に二つの熱交換器が直列接続され、その二つの熱交換器間に追加の膨張弁を有する冷暖房・除湿可能な空気調和装置等、あらゆる冷凍サイクル装置にも適用可能である。 The above-described refrigeration cycle apparatus to which the electric control valve is applied is not limited to the basic refrigeration cycle apparatus as shown in FIG. 9, and the refrigerant in the refrigerant circuit can be obtained by incorporating a four-way valve. Air conditioning equipment for cooling and heating that can reverse the flow direction, and air conditioning equipment that can be used for air conditioning and dehumidification, with two heat exchangers connected in series to the indoor unit and an additional expansion valve between the two heat exchangers It can be applied to any refrigeration cycle apparatus.
10 電動式コントロールバルブ
11 弁ハウジング
11A 上方開口部
11B 側周壁部
11C 底壁部
12 弁室
13 入出口ポート
14 第2の継手ポート
15 弁ポート
16、17 管継手
18 弁座部材
19 第1の継手ポート
20 弁軸ガイド部材
21 フランジ部
22 取付板
23 円筒部
23A 軸受孔
24 雌ねじ筒部
25 雌ねじ
30 弁体
31 弁軸
32 雄ねじ軸
33 雄ねじ
53、69、70 整流消音部材
51 渦巻き状仕切壁
52 渦巻き状流路
61 円筒仕切壁
62 外側膨張室
63 内側膨張室
64 第1の絞り通路
65 外側筒体
66、68 円筒状空間
67 第2の絞り通路
90 ステッピングモータ
91 ロータ室
92 ロータケース
93 ロータ
93A 外周部
94 ステータコイルユニット
101 圧縮機
102 凝縮器
103 膨張弁
104 蒸発器
105〜108 冷媒通路
DESCRIPTION OF
5 3, 69, 70
Claims (6)
前記弁室内における前記第1の入出口ポートと前記弁ポートとの間の流路長を増大する仕切壁が前記弁室内に設けられ、
前記弁室は円筒状空間をなし、当該弁室の底部中央に前記弁ポートがあり、当該弁ポートより径方向外方に離れた位置に前記第1の入出口ポートがあり、
前記仕切壁は、前記弁ポートと同心の渦巻き状をなし、渦巻き状の流路を画定している弁装置。 The valve housing has a valve chamber, a first inlet / outlet port, and a second inlet / outlet port, a valve body is disposed in the valve chamber, and an effective opening of the valve port provided in the valve housing by the valve body In the valve device for adjusting the amount of fluid passing between the first inlet / outlet port and the second inlet / outlet port by increasing / decreasing the area,
A partition wall for increasing a flow path length between the first inlet / outlet port and the valve port in the valve chamber is provided in the valve chamber ;
The valve chamber has a cylindrical space, the valve port is in the center of the bottom of the valve chamber, and the first inlet / outlet port is at a position radially outward from the valve port,
The partition device is a valve device having a spiral shape concentric with the valve port and defining a spiral flow path .
更に、電動モータと、前記電動モータによって回転駆動され回転運動を軸線方向の運動に変換する送りねじ機構とを有し、前記送りねじ機構によって前記弁体が軸線方向に駆動される電動式コントロールバルブである請求項1又は2記載の弁装置。 The valve body is supported so as to be movable in the axial direction from a valve shaft guide member attached to the valve housing, and the effective opening area of the valve port is increased or decreased by moving in the axial direction.
The electric control valve further includes an electric motor and a feed screw mechanism that is rotationally driven by the electric motor and converts rotational motion into axial motion, and the valve element is driven in the axial direction by the feed screw mechanism. The valve device according to claim 1 or 2 .
前記第1の入出口ポートと前記弁ポートとの間に、少なくとも一つの絞り通路と当該絞り通路の前後に膨張室を有し、
前記弁体を駆動する電動モータを有する電動式の弁装置であり、前記弁ハウジングに気密に接続されたロータケースを有し、前記ロータケースが画定するロータ室が前記膨張室の一つをなしている弁装置。 The valve housing has a valve chamber, a first inlet / outlet port, and a second inlet / outlet port, a valve body is disposed in the valve chamber, and an effective opening of the valve port provided in the valve housing by the valve body In the valve device for adjusting the amount of fluid passing between the first inlet / outlet port and the second inlet / outlet port by increasing / decreasing the area,
Between the first inlet and outlet port and said valve port, have a expansion chamber before or after the at least one throttle passage and the throttle passage,
An electric valve device having an electric motor for driving the valve body, having a rotor case hermetically connected to the valve housing, and a rotor chamber defined by the rotor case forms one of the expansion chambers Tei Ru valve device.
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