JP7074374B2 - Solenoid valve - Google Patents
Solenoid valve Download PDFInfo
- Publication number
- JP7074374B2 JP7074374B2 JP2020192725A JP2020192725A JP7074374B2 JP 7074374 B2 JP7074374 B2 JP 7074374B2 JP 2020192725 A JP2020192725 A JP 2020192725A JP 2020192725 A JP2020192725 A JP 2020192725A JP 7074374 B2 JP7074374 B2 JP 7074374B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- peripheral surface
- valve
- diameter
- tapered surface
- valve chamber
- 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.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K1/00—Lift 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
- F16K1/32—Details
- F16K1/34—Cutting-off parts, e.g. valve members, seats
- F16K1/42—Valve seats
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
- F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
- F16K31/06—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
- F16K31/0644—One-way valve
- F16K31/0655—Lift valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
- F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
- F16K31/06—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
- F16K31/0675—Electromagnet aspects, e.g. electric supply therefor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K47/00—Means in valves for absorbing fluid energy
- F16K47/02—Means in valves for absorbing fluid energy for preventing water-hammer or noise
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K47/00—Means in valves for absorbing fluid energy
- F16K47/04—Means in valves for absorbing fluid energy for decreasing pressure or noise level, the throttle being incorporated in the closure member
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2500/00—Problems to be solved
- F25B2500/12—Sound
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
- Y02B30/70—Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Lift Valve (AREA)
- Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)
- Details Of Valves (AREA)
Description
本発明は、例えば、ヒートポンプ式冷暖房システム等において冷媒の流量調整に用いられる流量調整弁などの電動弁に関する。 The present invention relates to, for example, an electric valve such as a flow rate adjusting valve used for adjusting the flow rate of a refrigerant in a heat pump type heating / cooling system or the like.
従来の電動弁の一例である流量調整弁が特許文献1に開示されている。特許文献1の流量調整弁は、弁本体に弁室および弁口が設けられている。そして、弁口の口径が、弁室から離れるにしたがって3段階以上で順次大きくされている。これにより、冷媒が弁口を通過する際に生じる騒音を低減している。
しかしながら、電動弁が用いられるシステムによっては、さらなる騒音の低減が求められている。 However, depending on the system in which the motorized valve is used, further noise reduction is required.
そこで、本発明は、冷媒が弁口を流れる際に生じる騒音を効果的に低減できる電動弁を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an electric valve capable of effectively reducing the noise generated when the refrigerant flows through the valve opening.
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る電動弁は、弁室および弁口が設けられた弁本体と、前記弁口に対向するように前記弁室に配置された弁体と、を有する電動弁であって、前記弁口は、前記弁室側から軸方向に順に接続された、第1周面と、前記弁室から離れるにしたがって径が大きくなる第1テーパー面と、前記第1周面より大径の第2周面と、前記軸方向と直交する環状平面と、前記弁室から離れるにしたがって径が大きくなる第2テーパー面と、を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the electric valve according to one aspect of the present invention includes a valve body provided with a valve chamber and a valve opening, and a valve body arranged in the valve chamber so as to face the valve opening. The valve port is an electric valve having, the first peripheral surface connected in order from the valve chamber side in the axial direction, and the first tapered surface whose diameter increases as the distance from the valve chamber increases. It is characterized by having a second peripheral surface having a diameter larger than that of the first peripheral surface, an annular plane orthogonal to the axial direction, and a second tapered surface whose diameter increases as the distance from the valve chamber increases.
本発明において、前記第2周面の軸方向の長さが前記第1周面の軸方向の長さより長いことが好ましい。 In the present invention, it is preferable that the axial length of the second peripheral surface is longer than the axial length of the first peripheral surface.
本発明において、前記第1周面の軸方向の長さをL1とし、前記第2周面の軸方向の長さをL2としたとき、以下の式(1)を満たすことが好ましい。
2≦L2/L1≦133.3 ・・・ (1)
In the present invention, when the axial length of the first peripheral surface is L1 and the axial length of the second peripheral surface is L2, it is preferable to satisfy the following formula (1).
2 ≦ L2 / L1 ≦ 133.3 ・ ・ ・ (1)
本発明において、前記第1周面の径をD1としたとき、以下の式(2)を満たすことが好ましい。
0.4≦L2/D1≦25 ・・・ (2)
In the present invention, when the diameter of the first peripheral surface is D1, it is preferable to satisfy the following formula (2).
0.4 ≤ L2 / D1 ≤ 25 ... (2)
本発明において、前記第1周面の径をD1とし、前記第2周面の径をD2としたとき、以下の式(3)を満たすことが好ましい。
1.01≦D2/D1≦1.55 ・・・ (3)
In the present invention, when the diameter of the first peripheral surface is D1 and the diameter of the second peripheral surface is D2, it is preferable to satisfy the following formula (3).
1.01 ≤ D2 / D1 ≤ 1.55 ... (3)
本発明において、前記第1テーパー面のテーパー角度をθ1とし、第2テーパー面のテーパー角度をθ2としたとき、以下の式(4)、(5)を満たすことが好ましい。
60度≦θ1≦120度 ・・・ (4)
40度≦θ2≦150度 ・・・ (5)
In the present invention, when the taper angle of the first tapered surface is θ1 and the taper angle of the second tapered surface is θ2, it is preferable to satisfy the following equations (4) and (5).
60 degrees ≤ θ1 ≤ 120 degrees ... (4)
40 degrees ≤ θ2 ≤ 150 degrees ... (5)
本発明において、前記第2周面が、前記弁室側から離れるにしたがって段々と径が大きくなる複数の周面部分を有していてもよい。 In the present invention, the second peripheral surface may have a plurality of peripheral surface portions whose diameters gradually increase as the distance from the valve chamber side increases.
上記目的を達成するために、本発明の他の一態様に係る電動弁は、弁室および弁口が設けられた弁本体と、前記弁口に対向するように前記弁室に配置された弁体と、を有する電動弁であって、前記弁口は、前記弁室側から軸方向に順に接続された、第1周面と、前記弁室から離れるにしたがって径が大きくなる第1テーパー面と、を有し、かつ、前記弁室側から前記軸方向に順に接続された、前記第1テーパー面より前記弁室から離れて配置され、前記第1周面より大径の第2周面と、前記軸方向と直交する環状平面と、前記弁室から離れるにしたがって径が大きくなる第2テーパー面と、を有していることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the electric valve according to another aspect of the present invention includes a valve body provided with a valve chamber and a valve opening, and a valve arranged in the valve chamber so as to face the valve opening. An electric valve having a body, the valve port is a first peripheral surface connected in order from the valve chamber side in the axial direction, and a first tapered surface whose diameter increases as the distance from the valve chamber increases. A second peripheral surface having It is characterized by having an annular plane orthogonal to the axial direction and a second tapered surface whose diameter increases as the distance from the valve chamber increases.
本発明において、前記第1テーパー面と前記第2周面とが接続されていてもよい。 In the present invention, the first tapered surface and the second peripheral surface may be connected to each other.
本発明において、前記第1テーパー面と前記第2周面との間に、(a)前記第1周面より大径でかつ前記第2周面より小径の1つの中間周面が配置されていてもよく、または、(b)前記第1周面より大径でかつ前記第2周面より小径であり、前記弁室から離れるにしたがって段階的に径が大きくなる複数の中間周面が配置されていてもよい。 In the present invention, between the first tapered surface and the second peripheral surface, (a) one intermediate peripheral surface having a diameter larger than that of the first peripheral surface and a diameter smaller than that of the second peripheral surface is arranged. Alternatively, (b) a plurality of intermediate peripheral surfaces having a diameter larger than that of the first peripheral surface and a diameter smaller than that of the second peripheral surface and gradually increasing in diameter as the distance from the valve chamber is increased are arranged. It may have been done.
本発明において、前記第1周面の軸方向の長さをL1とし、前記第1テーパー面と前記環状平面との間の長さをL2としたとき、以下の式(1)を満たすことが好ましい。
2≦L2/L1≦133.3 ・・・ (1)
In the present invention, when the axial length of the first peripheral surface is L1 and the length between the first tapered surface and the annular plane is L2, the following equation (1) can be satisfied. preferable.
2 ≦ L2 / L1 ≦ 133.3 ・ ・ ・ (1)
本発明において、前記第1周面の径をD1としたとき、以下の式(2)を満たすことが好ましい。
0.4≦L2/D1≦25 ・・・ (2)
In the present invention, when the diameter of the first peripheral surface is D1, it is preferable to satisfy the following formula (2).
0.4 ≤ L2 / D1 ≤ 25 ... (2)
本発明において、前記弁本体に取り付けられた円筒状のキャンと、前記キャンに収容されたマグネットローターと、前記キャンが内側にはめ込まれた筒状のステーターと、を有していてもよい。 In the present invention, it may have a cylindrical can attached to the valve body, a magnet rotor housed in the can, and a tubular stator in which the can is fitted inward.
本発明によれば、冷媒が弁口を流れる際に生じる騒音を効果的に低減できる。 According to the present invention, the noise generated when the refrigerant flows through the valve opening can be effectively reduced.
(第1実施形態)
以下、本発明の第1実施形態に係る流量調整弁について、図1~図5を参照して説明する。
(First Embodiment)
Hereinafter, the flow rate adjusting valve according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5.
図1は、本発明の第1実施形態に係る流量調整弁の構成を示す断面図(軸線に沿う断面図)である。図2は、図1の流量調整弁の弁座部材およびその近傍を示す拡大断面図である。図1、図2において、弁体および連結機構は、断面ではなく正面方向から見た形状である。図3は、図1の流量調整弁の弁座部材の断面図である。図4は、図3の弁座部材の第1変形例の構成を示す断面図である。図5は、図3の弁座部材の第2変形例の構成を示す断面図である。なお、以下の説明において、「上下」は各図における位置関係を示すものであり、各構成部材の絶対的な位置関係を示すものではない。 FIG. 1 is a cross-sectional view (cross-sectional view along the axis) showing the configuration of the flow rate control valve according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing the valve seat member of the flow rate control valve of FIG. 1 and its vicinity. In FIGS. 1 and 2, the valve body and the connecting mechanism have a shape seen from the front rather than a cross section. FIG. 3 is a cross-sectional view of the valve seat member of the flow rate adjusting valve of FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view showing the configuration of the first modification of the valve seat member of FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view showing the configuration of the second modification of the valve seat member of FIG. In the following description, "upper and lower" indicates the positional relationship in each figure, and does not indicate the absolute positional relationship of each constituent member.
本実施形態の流量調整弁1は、例えば、ヒートポンプ式冷暖房システム等において流体としての冷媒の流量を調整するのに用いられる電動弁である。
The flow
図1~図3に示すように、流量調整弁1は、弁本体10と、弁体40と、キャン50と、ガイドステム60と、弁軸70と、連結機構78と、マグネットローター80と、ステーター90と、を有している。
As shown in FIGS. 1 to 3, the flow
弁本体10は、弁座部材11と、ケース部材18と、を有している。
The
弁座部材11は、例えば、ステンレスなどの金属材を切削加工することにより作製されている。弁座部材11は、円板状に形成された底壁部12と、底壁部12の上面12aから上方に延びる円筒状の周壁部13と、底壁部12の下面12bから下方に延びる円筒部14とを一体的に有している。
The
弁座部材11は、周壁部13が円筒状のケース部材18の下端部に挿入された状態で、ろう付けによりケース部材18と接合されている。弁座部材11とケース部材18とは弁室15を形成する。ケース部材18には、軸線Lと直交する方向に貫通して弁室15に接続された第1導管6が接合されている。なお、周壁部13は、第1導管6から後述する弁口30に流入する冷媒の流れを軸方向に沿うように整流して騒音を低減する効果を奏する。
The
底壁部12の上面12aには、弁座16が設けられている。弁座16は、径方向内方を向き、弁室15から離れるにしたがって径が小さくなる円すい状のテーパー面である。
A
底壁部12の下面12bには、円筒部14を囲むように円形の環状溝17が設けられている。環状溝17の内縁側の周面は円筒部14の外周面となる。環状溝17に第2導管7の上端部が差し込まれることにより、円筒部14が第2導管7の上端部に挿入される。そして、底壁部12と第2導管7とはろう付けにより接合される。
A circular
底壁部12および円筒部14を貫通するように冷媒流路である弁口30が設けられている。弁口30は、直線的に延びる断面円形状の空間である。弁口30の弁室15側の開口は弁座16に囲われている。弁口30の軸は、軸線Lに一致する。
A
弁口30は、弁室15側から軸線L方向に順に接続された、第1周面31と、第1テーパー面32と、第2周面33と、環状平面34と、第2テーパー面35と、を有している。
The
第1周面31は、径方向内方を向く円筒状の周面である。一例として、第1周面31の径D1は1.6mmであり、軸線L方向の長さL1は0.3mmである。第1周面31は、弁座16の下端に接続されている。
The first
第1テーパー面32は、径方向内方を向き、弁室15から離れるにしたがって径が大きくなる円すい状のテーパー面である。一例として、第1テーパー面32のテーパー角度θ1は80度である。テーパー角度とは、頂角ともいい、一つの軸断面における円すいの二つの母線のなす角度である。
The first tapered
第2周面33は、径方向内方を向く円筒状の周面である。第2周面33の径D2は、第1周面31の径D1より大きい。また、第2周面33の軸線L方向の長さL2は、第1周面31の軸線L方向の長さL1より長い。一例として、第2周面33の径D2は1.9mmであり、長さL2は4.6mmである。
The second
環状平面34は、軸線L方向と直交する円形環状の平面である。環状平面34の内径は第2周面33の径D2と等しい。環状平面34の外径D3は第2周面33の径D2より大きい。一例として、環状平面の外径D3は4.0mmである。
The
第2テーパー面35は、径方向内方を向き、弁室15から離れるにしたがって径が大きくなる円すい状のテーパー面である。一例として、第2テーパー面35のテーパー角度θ2は60度であり、第2テーパー面35における軸線L方向の長さL3は0.9mmである。本実施形態において、第2テーパー面35の下端は、円筒部14の下端となる。
The second tapered
なお、弁口30については、次のように言い換えることができる。すなわち、弁口30は、弁室15側から軸線L方向に順に接続された、第1周面31と、第1テーパー面32と、を有し、かつ、弁室15側から軸線L方向に順に接続された、第2周面33と、環状平面34と、第2テーパー面35と、を有している。そして、第1テーパー面32と第2周面33とが接続されている。
The
弁口30は、以下の式(1)~(6)を満たす。
2≦L2/L1≦133.3 ・・・ (1)
0.4≦L2/D1≦25 ・・・ (2)
1.01≦D2/D1≦1.55 ・・・ (3)
60度≦θ1≦120度 ・・・ (4)
40度≦θ2≦150度 ・・・ (5)
0.2mm<L1<0.8mm ・・・ (6)
The
2 ≦ L2 / L1 ≦ 133.3 ・ ・ ・ (1)
0.4 ≤ L2 / D1 ≤ 25 ... (2)
1.01 ≤ D2 / D1 ≤ 1.55 ... (3)
60 degrees ≤ θ1 ≤ 120 degrees ... (4)
40 degrees ≤ θ2 ≤ 150 degrees ... (5)
0.2 mm <L1 <0.8 mm ... (6)
本発明に係る流量調整弁は、上記式(1)~(6)の全てを満たすことが好ましいが、上記式(1)~(6)のうちの1つまたは2以上の複数の式を満たすものであってもよい。 The flow rate regulating valve according to the present invention preferably satisfies all of the above formulas (1) to (6), but satisfies one or a plurality of the above formulas (1) to (6). It may be a thing.
弁体40は、全体的に円柱状に形成されている。弁体40は、上方から下方に向かって軸線L方向に順に接続された胴部41と着座部42と先端部43とを有している。
The
胴部41は円柱状に形成されている。着座部42の外周面は、径方向外方を向き、弁口30側(下方)に向かうにしたがって径が小さくなる円すい状のテーパー面である。本実施形態では、先端部43が、流量特性としてイコールパーセント特性に近似した特性を得るための形状を有している。先端部43は、複数段(ここでは5段)の円すい状のテーパー面部43A~43E(符号43B、43C、43Dは不図示)を有している。テーパー面部43A~43Eは、楕円面を疑似するように先端に近づくにしたがってテーパー角度が段階的に大きくされている。本明細書では、テーパー面部43A~43Eのテーパー角度の半分の角度(すなわち、テーパー面部の母線と弁体40の軸に平行な線との交差角(ただし交差角は劣角))を傾斜角という。この傾斜角のことを、円すい母線角ともいう。最も着座部42に近い最上段のテーパー面部43Aの傾斜角θaは、通常、3°<θa<15°(ここでは5°)に設定される。最も着座部42から遠い最下段のテーパー面部43Eは先の尖った円すい面となっている。なお、先端部43は、流量特性としてリニア特性を得るための形状を採用してもよい。
The
弁体40は、先端部43が弁口30と軸線L方向に対向しかつ弁体40の軸が軸線Lと一致するように弁室15に配置されている。弁体40は、弁座16に対して進退するように軸線L方向に移動される。着座部42は、弁座16に接した際に弁口30を閉じる。弁体40は、弁座16からの距離(リフト量)に応じて弁口30を流れる冷媒の流量を変化させる。
The
キャン50は、上端が塞がれた円筒状に形成されている。キャン50の下端は弁本体10のケース部材18の上端に溶接等により固着されている。
The
ガイドステム60は、円筒状のガイド部61と、ガイド部61の上端に連接され、雌ねじ部65が設けられた弁軸支持部62と、を有している。ガイド部61は、鍔状円板63を介してケース部材18の上端に溶接等により固着されている。ガイドステム60は、ケース部材18の内側とキャン50の内側とにまたがるように配置されている。
The guide stem 60 has a
弁軸70は、円柱状に形成されている。弁軸70の外周面には、ガイドステム60の雌ねじ部65に螺合する雄ねじ部75が設けられている。弁軸70の下端は、円筒状の連結機構78を介して、弁体40と連結されている。連結機構78は、ガイド部61の内側に軸線L方向に摺動可能に配置されている。
The
マグネットローター80は、キャン50の内径より若干小さい外径を有する円筒状の周壁部81と、周壁部81の上端を塞ぐ天井部82と、を一体的に有している。マグネットローター80はキャンの内側に回転可能に収容されている。天井部82には、弁軸70の上端部71が取り付けられている。弁軸70は、マグネットローター80とともに回転する。
The
ステーター90は、略円筒状に形成されている。ステーター90の内側に、キャン50がはめ込まれる。ステーター90は、マグネットローター80を一方向および他方向に回転させる磁界を生じる。ステーター90は、マグネットローター80とともにステッピングモーターを構成する。
The
流量調整弁1において、弁座部材11(底壁部12、周壁部13、円筒部14、弁座16、環状溝17)、ケース部材18、弁口30、弁体40、キャン50、ガイドステム60、弁軸70、マグネットローター80、ステーター90は、それぞれの中心軸が軸線Lに一致する。弁口30の環状平面34は、その法線方向が軸線L方向に一致する。
In the flow
流量調整弁1において、マグネットローター80が一方向に回転するように、ステーター90に通電すると、マグネットローター80とともに弁軸70が回転する。ガイドステム60の雌ねじ部65と弁軸70の雄ねじ部75とのねじ送り作用により、弁軸70およびマグネットローター80が下方に移動して、弁体40が弁座16に接する(閉弁状態)。
When the
または、流量調整弁1において、マグネットローター80が他方向に回転するように、ステーター90に通電すると、マグネットローター80とともに弁軸70が回転する。ガイドステム60の雌ねじ部65と弁軸70の雄ねじ部75とのねじ送り作用により、弁軸70およびマグネットローター80が上方に移動して、弁体40が弁座16から離れる(開弁状態)。
Alternatively, when the
以上より、本実施形態の流量調整弁1によれば、弁座部材11に設けられた弁口30が、弁室15側から順に接続された、第1周面31と、弁室15から離れるにしたがって径が大きくなる第1テーパー面32と、第1周面31より大径の第2周面33と、軸線L方向と直交する環状平面34と、弁室15から離れるにしたがって径が大きくなる第2テーパー面35と、を有する。このようにしたことから、冷媒が弁口30を流れる際に生じる騒音を効果的に低減できる。
From the above, according to the
第2周面33の端部に環状平面34を介して第2テーパー面35を接続する構成では、弁口30における第2周面33の端部より先の部分が環状平面34と第2テーパー面35とによって第2周面33に対して拡径されている。この構成を前者構成という。一方、第2周面33の端部に直接的に第2テーパー面35を接続する構成では、弁口30における第2周面33の端部より先の部分が第2テーパー面35のみによって第2周面33に対して拡径されている。この構成を後者構成という。そのため、同一のテーパー角度θ2で前者構成と後者構成とで同じサイズに拡径する場合、前者構成の方が後者構成より第2テーパー面35の軸線L方向の長さを短くすることができる。そして、前者構成では第2テーパー面35の軸線L方向の長さが短い分、第2周面33の軸線L方向の長さを長くすることができる。そのため、前者構成を有する本実施形態の流量調整弁1は、弁口30においてどちらの向きに冷媒が流れても、第2周面33で冷媒の流速を低下させることができ、騒音を効果的に低減できる。
In the configuration in which the second tapered
また、冷媒が第2導管7から第1導管6へ流れる場合、第2周面33と環状平面34との間の角部で冷媒中の気泡を砕いて微細化するので、騒音を効果的に低減できる。このとき、第2テーパー面35は、径方向外方から内方に向かう流れを作り、冷媒中の気泡を集めるとともに上記角部を冷媒が通過する速度を高めて、気泡の微細化を促進している。
Further, when the refrigerant flows from the
上述した実施形態では、弁座部材11は、第2周面33が軸線L方向全体にわたって同一の径D2となる構成であったが、本発明はこの構成に限定されない。弁座部材11に代えて、例えば、複数の周面部分を有する第2周面33Aを有する第1変形例の弁座部材11A(図4)、または、複数の周面部分を有する第2周面33Bを有する第2変形例の弁座部材11B(図5)を採用した構成であってもよい。図4、図5において、上述した弁座部材11と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。第1実施形態の変形例について、以下に説明する。
In the above-described embodiment, the
(第1実施形態の第1変形例)
図4に示す弁座部材11Aは、底壁部12および円筒部14を貫通するように冷媒流路である弁口30Aが設けられている。弁口30Aは、弁室15側から順に接続された、第1周面31と、第1テーパー面32と、第2周面33Aと、環状平面34と、第2テーパー面35と、を有している。
(First modification of the first embodiment)
The
第2周面33Aは、弁室15側から軸線L方向に順に接続された、第1周面部分33A1と、中間テーパー面33A2と、第2周面部分33A3と、を有している。
The second
第1周面部分33A1は、径方向内方を向く円筒状の周面である。第1周面部分33A1の径D21は、第1周面31の径D1より大きい。第1周面部分33A1は、第1テーパー面32の下端に接続されている。中間テーパー面33A2は、径方向内方を向き、弁室15から離れるにしたがって径が大きくなる円すい状のテーパー面である。第2周面部分33A3は、径方向内方を向く円筒状の周面である。第2周面部分33A3の径D22は、第1周面部分33A1の径D21より大きい。第2周面部分33A3は、環状平面34に接続されている。第2周面33Aの軸線L方向の長さL2(すなわち、第1周面部分33A1の軸線L方向の長さL21、中間テーパー面33A2の軸線L方向の長さL22および第2周面部分33A3の軸線L方向の長さL23の合計)は、第1周面31の軸線L方向の長さL1より長い。また、第1周面部分33A1の軸線L方向の長さL21は、第2周面部分33A3の軸線L方向の長さL23より長い。
The first peripheral surface portion 33A1 is a cylindrical peripheral surface facing inward in the radial direction. The diameter D21 of the first peripheral surface portion 33A1 is larger than the diameter D1 of the first
(第1実施形態の第2変形例)
図5に示す弁座部材11Bは、底壁部12および円筒部14を貫通するように冷媒流路である弁口30Bが設けられている。弁口30Bは、弁室15側から順に接続された、第1周面31と、第1テーパー面32と、第2周面33Bと、環状平面34と、第2テーパー面35と、を有している。
(Second variant of the first embodiment)
The
第2周面33Bは、弁室15側から軸線L方向に順に接続された、第1周面部分33B1と、中間テーパー面33B2と、第2周面部分33B3と、を有している。
The second
第1周面部分33B1は、径方向内方を向く円筒状の周面である。第1周面部分33B1の径D21は、第1周面31の径D1より大きい。第1周面部分33B1は、第1テーパー面32の下端に接続されている。中間テーパー面33B2は、径方向内方を向き、弁室15から離れるにしたがって径が大きくなる円すい状のテーパー面である。第2周面部分33B3は、径方向内方を向く円筒状の周面である。第2周面部分33B3の径D22は、第1周面部分33B1の径D21より大きい。第2周面部分33B3は、環状平面34に接続されている。第2周面33Bの軸線L方向の長さL2(すなわち、第1周面部分33B1の軸線L方向の長さL21、中間テーパー面33B2の軸線L方向の長さL22および第2周面部分33B3の軸線L方向の長さL23の合計)は、第1周面31の軸線L方向の長さL1より長い。また、第1周面部分33B1の軸線L方向の長さL21と、第2周面部分33B3の軸線L方向の長さL23と、は略同一である。
The first peripheral surface portion 33B1 is a cylindrical peripheral surface facing inward in the radial direction. The diameter D21 of the first peripheral surface portion 33B1 is larger than the diameter D1 of the first
第1実施形態の各変形例において、長さL2は、第1テーパー面32と環状平面34との間の長さでもある。弁口30Aおよび弁口30Bについても、上記式(1)~(6)のうちの1つまたは2以上の複数の式を満たすことが好ましい。各変形例も、上述した第1実施形態の流量調整弁1と同様の作用効果を奏する。
In each modification of the first embodiment, the length L2 is also the length between the first tapered
なお、第1変形例の第2周面33Aおよび第2変形例の第2周面33Bは、弁室15から離れるにしたがって段階的に径が大きくなる3つ以上の周面部分を有していてもよい。
The second
第1変形例の弁口30Aについては、次のように言い換えることができる。すなわち、弁口30Aは、弁室15側から軸線L方向に順に接続された、第1周面31と、第1テーパー面32と、を有し、かつ、弁室15側から軸線L方向に順に接続された、第2周面部分33A3(第2周面)と、環状平面34と、第2テーパー面35と、を有している。そして、第1テーパー面32と第2周面部分33A3との間に、第1周面部分33A1(1つの中間周面)が配置されている(なお、1つの中間周面に代えて、弁室15から離れるにしたがって段階的に径が大きくなる複数の中間周面が配置されていてもよい。中間周面は、第1周面31より大径でかつ第2周面部分33A3より小径である。)。第1テーパー面32と第2周面部分33A3とが、第1周面部分33A1および中間テーパー面33A2を介して接続されている。第2変形例の弁口30Bについても、上記と同様に言い換えることができる。
The
(第2実施形態)
以下、本発明の第2施形態に係る流量調整弁について、図6~図10を参照して説明する。
(Second Embodiment)
Hereinafter, the flow rate adjusting valve according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 to 10.
図6は、本発明の第2実施形態に係る流量調整弁の構成を示す断面図(軸線に沿う断面図)である。図7は、図6の流量調整弁の弁座部材およびその近傍を示す拡大断面図である。図6、図7において、弁体および連結機構は、断面ではなく正面方向から見た形状である。図8は、図6の流量調整弁の弁座部材の断面図である。図9は、図8の弁座部材の第1変形例の構成を示す断面図である。図10は、図8の弁座部材の第2変形例の構成を示す断面図である。 FIG. 6 is a cross-sectional view (cross-sectional view along the axis) showing the configuration of the flow rate control valve according to the second embodiment of the present invention. FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view showing the valve seat member of the flow rate control valve of FIG. 6 and its vicinity. In FIGS. 6 and 7, the valve body and the connecting mechanism are not in cross section but in a shape seen from the front direction. FIG. 8 is a cross-sectional view of the valve seat member of the flow rate adjusting valve of FIG. FIG. 9 is a cross-sectional view showing the configuration of the first modification of the valve seat member of FIG. FIG. 10 is a cross-sectional view showing the configuration of the second modification of the valve seat member of FIG.
本実施形態の流量調整弁2は、上述した第1実施形態の流量調整弁1にさらに円筒状の整流部材20を追加した構成を有する。以下の説明において、第1実施形態の流量調整弁1と同一(略同一含む)構成を有する構成要素には、同一の符号を付して説明を省略する。
The flow
図6~図8に示すように、流量調整弁1は、弁本体10と、整流部材20と、弁体40と、キャン50と、ガイドステム60と、弁軸70と、連結機構78と、マグネットローター80と、ステーター90と、を有している。
As shown in FIGS. 6 to 8, the flow
整流部材20は、円筒状の本体部21と、本体部21の下端を塞ぐ円板部22と、本体部21の上端に径方向外方に突出して設けられた円環板状のフランジ部23と、を一体的に有している。本体部21の内径は、弁座部材11の円筒部14の外径側に隙間なく挿入される寸法である。本体部21の外径は、第2導管7の内径より小さい。円板部22には、複数の冷媒流通孔22aが設けられている。
The rectifying
整流部材20の本体部21は、内側に弁座部材11の円筒部14が挿入され、円板部22は、円筒部14と間隔をあけて軸線L方向に対向するように配置される。すなわち、整流部材20は、円筒部14に被せられている。フランジ部23は、環状溝17に挿入されており、環状溝17に挿入された第2導管7と弁座部材11との間に挟まれている。本体部21の内周面は、第2テーパー面35に実質的に接続された、第2周面33より大径の第3周面となる。
The
第2実施形態の流量調整弁2も、上述した第1実施形態の流量調整弁1と同様の作用効果を奏する。
The flow
図9、図10には、整流部材20が被せられた弁座部材11の変形例の構成を示している。図9は、図4に示す弁座部材11Aに整流部材20を被せた構成を示す。図10は、図5に示す弁座部材11Bに整流部材20を被せた構成を示す。
9 and 10 show a configuration of a modified example of the
上記に本発明の実施形態を説明したが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。前述の実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、設計変更を行ったものや、実施形態の特徴を適宜組み合わせたものも、本発明の趣旨に反しない限り、本発明の範囲に含まれる。 Although embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these examples. A person skilled in the art appropriately adding, deleting, or changing the design of the above-described embodiment, or a combination of the features of the embodiment as appropriate is also the present invention as long as it does not contradict the gist of the present invention. Is included in the range of.
本発明者は、以下に示す本発明の実施例および比較例を用いて、本発明の作用効果について検証した。 The present inventor has verified the action and effect of the present invention using the following examples and comparative examples of the present invention.
(検証1)
検証1において、本発明者は、弁口の環状平面が騒音に与える効果について検証した。
(Verification 1)
In
本発明者は、以下に示す実施例1および比較例1の構成を有する電動弁を作製した。実施例1は環状平面を有している。比較例1は環状平面を有していない。 The present inventor has produced an electric valve having the configurations of Example 1 and Comparative Example 1 shown below. Example 1 has an annular plane. Comparative Example 1 does not have an annular plane.
(実施例1)
実施例1は、上述した第1実施形態の電動弁(流量調整弁1)であって、以下の構成を有する弁口30を備える。
第1周面の径D1=1.6mm
第2周面の径D2=1.9mm
環状平面の外径D3=4.0mm
円筒部の外径D4=5.4mm
第2導管の内径D5=6.35mm
第1周面の長さL1=0.3mm
第2周面の長さL2=4.6mm
第2テーパー面の長さL3=0.9mm
第1テーパー面のテーパー角度θ1=80度
第2テーパー面のテーパー角度θ2=60度
(Example 1)
The first embodiment is the motorized valve (flow rate adjusting valve 1) of the first embodiment described above, and includes a
Diameter of the first peripheral surface D1 = 1.6 mm
Diameter of the second peripheral surface D2 = 1.9 mm
Outer diameter D3 of annular plane = 4.0 mm
Outer diameter D4 of the cylindrical part = 5.4 mm
Inner diameter D5 of the second conduit = 6.35 mm
Length of first peripheral surface L1 = 0.3mm
Second peripheral surface length L2 = 4.6 mm
Second tapered surface length L3 = 0.9 mm
The taper angle of the first tapered surface θ1 = 80 degrees The taper angle of the second tapered surface θ2 = 60 degrees
(比較例1)
比較例1は、実施例1において環状平面を省略した以外は、実施例1と同一の構成を有する。すなわち、比較例1は、実施例1においてD2=D3=1.9mmとした構成を有する。
(Comparative Example 1)
Comparative Example 1 has the same configuration as that of Example 1 except that the annular plane is omitted in Example 1. That is, Comparative Example 1 has a configuration in which D2 = D3 = 1.9 mm in Example 1.
本発明者は、実施例1および比較例1において、所定量の冷媒が流れるように弁口の開度を設定した。実施例1および比較例1から15~30cm程度離れた箇所でかつ最も騒音が大きい箇所に騒音計を設置した。実施例1および比較例1において、第1導管側と第2導管側の差圧を所定の圧力として、第1方向(第1導管→弁室→弁口→第2導管)および第2方向(第2導管→弁口→弁室→第1導管)に冷媒を流して騒音を計測した。計測した比較例1の騒音(騒音計測値)を基準値としたときの実施例1の騒音(言い換えれば、比較例1の騒音から実施例1の騒音を差し引いた値)を表1に示す。負の値は、電動弁が生じる騒音が比較例1より低いことを示す。 In Example 1 and Comparative Example 1, the present inventor set the opening degree of the valve port so that a predetermined amount of refrigerant flows. A sound level meter was installed at a location about 15 to 30 cm away from Example 1 and Comparative Example 1 and at a location with the loudest noise. In Example 1 and Comparative Example 1, the differential pressure between the first conduit side and the second conduit side is set as a predetermined pressure, and the first direction (first conduit → valve chamber → valve opening → second conduit) and the second direction ( Noise was measured by flowing a refrigerant through the second conduit → valve opening → valve chamber → first conduit). Table 1 shows the noise of Example 1 (in other words, the value obtained by subtracting the noise of Example 1 from the noise of Comparative Example 1) when the measured noise of Comparative Example 1 (noise measurement value) is used as a reference value. A negative value indicates that the noise generated by the motorized valve is lower than that of Comparative Example 1.
表1に示すように、比較例1の騒音を基準値としたときの実施例1の騒音は、冷媒が第1方向に流れる場合に-1.5dBとなり、冷媒が第2方向に流れる場合に-2.1dBとなった。実施例1では、いずれの場合も騒音計測値が比較例1より低くなった。 As shown in Table 1, the noise of Example 1 when the noise of Comparative Example 1 is used as a reference value is -1.5 dB when the refrigerant flows in the first direction, and is -1.5 dB when the refrigerant flows in the second direction. It became -2.1 dB. In Example 1, the noise measurement value was lower than that of Comparative Example 1 in each case.
冷媒が第1方向に流れる場合、比較例1では、冷媒が第2周面から第2テーパー面に至ると冷媒流路の径が連続的に広がり、冷媒圧力が低下するとともに冷媒の流速が上昇する。これにより、比較例1では、キャビテーションが発生しやすくなり、騒音を低減できなかったものと考えられる。一方、実施例1では、冷媒が第2周面から環状平面に至ると冷媒流路の径が段階的に広がり、環状平面と第2テーパー面との間の角部(環状平面と第2テーパー面との接続箇所)において冷媒に小さな乱流(渦)が生じて、冷媒の流速が低下する。これにより、実施例1では、キャビテーションの発生が抑えられて、騒音を低減できたものと考えられる。 When the refrigerant flows in the first direction, in Comparative Example 1, when the refrigerant reaches from the second peripheral surface to the second tapered surface, the diameter of the refrigerant flow path continuously expands, the refrigerant pressure decreases, and the flow velocity of the refrigerant increases. do. As a result, in Comparative Example 1, it is probable that cavitation was likely to occur and the noise could not be reduced. On the other hand, in the first embodiment, when the refrigerant reaches the annular plane from the second peripheral surface, the diameter of the refrigerant flow path gradually increases, and the corner portion between the annular plane and the second tapered surface (annular plane and the second taper). A small turbulent flow (vortex) is generated in the refrigerant at the connection point with the surface), and the flow velocity of the refrigerant decreases. As a result, in Example 1, it is considered that the occurrence of cavitation was suppressed and the noise could be reduced.
冷媒が第2方向に流れる場合、比較例1では、冷媒が第2テーパー面に沿って流れて冷媒流路の中心にスムーズに集まり、冷媒の流速が上昇する。これにより、比較例1では、キャビテーションが発生しやすくなり、騒音を低減できなかったものと考えられる。また、比較例1では、冷媒に含まれる小さな気泡が冷媒流路の中心にスムーズに集まると互いに結合して大きな泡に成長し、破裂時に騒音を生じてしまう。一方、実施例1では、冷媒が第2テーパー面に沿って流れて環状平面に当たると、冷媒の流速が低下するとともに、冷媒に含まれる小さな気泡が破裂する。これにより、実施例1では、キャビテーションの発生および気泡の成長が抑えられて、騒音を低減できたものと考えられる。 When the refrigerant flows in the second direction, in Comparative Example 1, the refrigerant flows along the second tapered surface and smoothly gathers at the center of the refrigerant flow path, and the flow velocity of the refrigerant increases. As a result, in Comparative Example 1, it is probable that cavitation was likely to occur and the noise could not be reduced. Further, in Comparative Example 1, when small bubbles contained in the refrigerant smoothly gather in the center of the refrigerant flow path, they combine with each other and grow into large bubbles, which causes noise at the time of bursting. On the other hand, in the first embodiment, when the refrigerant flows along the second tapered surface and hits the annular plane, the flow velocity of the refrigerant decreases and small bubbles contained in the refrigerant burst. As a result, in Example 1, it is considered that the generation of cavitation and the growth of air bubbles were suppressed, and the noise could be reduced.
(検証2)
検証2において、本発明者は、騒音を効果的に低減できる第1周面の径D1と第2周面の径D2との比D2/D1の範囲について検証した。
(Verification 2)
In the
本発明者は、上述した実施例1において第2周面の径D2を1.60mm~2.60mmまで段階的に変えた電動弁を作製した(径D2以外は実施例1と同じ構成)。そして、本発明者は、検証1と同様に騒音計を設置して、第1導管側と第2導管側の差圧を所定の圧力として冷媒を流して騒音を計測した。騒音を計測し、騒音計測値から基準値を差し引いた値を評価値E[dB]とした。基準値は55dBとした(参考:騒音に係る環境基準(環境省 平成24年3月30日環告54、「専らおよび主に住居の用に供される地域の昼間の基準値:55dB以下))。冷媒の流れ方向は第1方向である。結果を表2および図11に示す。
The present inventor produced an electric valve in which the diameter D2 of the second peripheral surface was changed stepwise from 1.60 mm to 2.60 mm in Example 1 described above (the same configuration as in Example 1 except for the diameter D2). Then, the present inventor installed a sound level meter in the same manner as in
表2および図11に示すように、比D2/D1が1.01~1.55の範囲内のとき、評価値Eが負の値となり、騒音計測値が基準値より低くなった。特に、比D2/D1が1.13~1.38の範囲内のとき、騒音計測値が基準値より1.8dB以上低くなった。一方、比D2/D1が1.00または比D2/D1が1.63であると、評価値Eが0以上の値となり、騒音計測値が基準値以上となった。この結果から、比D2/D1が1.01~1.55の範囲内であることが好ましく、比D2/D1が1.13~1.38の範囲内であることがより好ましいことがわかる。 As shown in Table 2 and FIG. 11, when the ratio D2 / D1 was in the range of 1.01 to 1.55, the evaluation value E became a negative value, and the noise measurement value became lower than the reference value. In particular, when the ratio D2 / D1 was in the range of 1.13 to 1.38, the noise measurement value was 1.8 dB or more lower than the reference value. On the other hand, when the ratio D2 / D1 is 1.00 or the ratio D2 / D1 is 1.63, the evaluation value E becomes a value of 0 or more, and the noise measurement value becomes a reference value or more. From this result, it can be seen that the ratio D2 / D1 is preferably in the range of 1.01 to 1.55, and the ratio D2 / D1 is more preferably in the range of 1.13 to 1.38.
(検証3)
検証3において、本発明者は、騒音を効果的に低減できる第1テーパー面のテーパー角度θ1の範囲について検証した。
(Verification 3)
In verification 3, the present inventor has verified the range of the taper angle θ1 of the first tapered surface that can effectively reduce noise.
本発明者は、上述した実施例1において第1テーパー面のテーパー角度θ1を50~130度まで段階的に変え、第1周面の径D1と第2周面の径D2との比(D2/D1)を1.01、1.19および1.15に変えた電動弁を作製した(テーパー角度θ1および径D2以外は実施例1と同じ構成)。そして、本発明者は、検証2と同様にして、騒音を計測し、騒音計測値から基準値を差し引いた値を評価値E[dB]とした。冷媒の流れ方向は第1方向である。結果を表3および図12に示す。
In the first embodiment described above, the present inventor changes the taper angle θ1 of the first tapered surface stepwise from 50 to 130 degrees, and the ratio of the diameter D1 of the first peripheral surface to the diameter D2 of the second peripheral surface (D2). An electric valve in which / D1) was changed to 1.01, 1.19 and 1.15 was produced (the same configuration as in Example 1 except for the taper angle θ1 and the diameter D2). Then, the present inventor measured the noise in the same manner as in the
表3および図12に示すように、テーパー角度θ1が60~120度の範囲内のとき、比D2/D1がいずれの値でも評価値Eが負の値となり、騒音計測値が基準値より低くなった。特に、テーパー角度θ1が70~100度の範囲内のとき、騒音計測値が基準値より大幅に(概ね0.7dB以上)低くなった。一方、テーパー角度θ1が50度またはテーパー角度θ1が130度であると、比D2/D1がいずれの値でも評価値Eが0以上の値となり、騒音計測値が基準値以上となった。テーパー角度θ1が50度以下であると、冷媒の流速が上昇してキャビテーションが発生しやすくなる。テーパー角度θ1が130度以上であると、冷媒の乱れが大きくなる。そのため、騒音を低減できなかったものと考えられる。この結果から、テーパー角度θ1が60~120度の範囲内であることが好ましく、テーパー角度θ1が70~100度の範囲内であることがより好ましいことがわかる。 As shown in Table 3 and FIG. 12, when the taper angle θ1 is in the range of 60 to 120 degrees, the evaluation value E becomes a negative value regardless of the ratio D2 / D1, and the noise measurement value is lower than the reference value. became. In particular, when the taper angle θ1 was in the range of 70 to 100 degrees, the noise measurement value was significantly (generally 0.7 dB or more) lower than the reference value. On the other hand, when the taper angle θ1 is 50 degrees or the taper angle θ1 is 130 degrees, the evaluation value E becomes 0 or more regardless of the ratio D2 / D1, and the noise measurement value becomes the reference value or more. When the taper angle θ1 is 50 degrees or less, the flow velocity of the refrigerant increases and cavitation is likely to occur. When the taper angle θ1 is 130 degrees or more, the turbulence of the refrigerant becomes large. Therefore, it is probable that the noise could not be reduced. From this result, it can be seen that the taper angle θ1 is preferably in the range of 60 to 120 degrees, and the taper angle θ1 is more preferably in the range of 70 to 100 degrees.
(検証4)
検証4において、本発明者は、騒音を効果的に低減できる第2テーパー面のテーパー角度θ2の範囲について検証した。
(Verification 4)
In verification 4, the present inventor has verified the range of the taper angle θ2 of the second tapered surface that can effectively reduce noise.
本発明者は、上述した実施例1において第2テーパー面のテーパー角度θ2を30~160度まで段階的に変え、第1周面の径D1と第2周面の径D2との比(D2/D1)を1.01、1.19および1.15に変えた電動弁を作製した(テーパー角度θ2および径D2以外は実施例1と同じ構成。ただし、テーパー角度θ2が150度および160度のとき、第2テーパー面の長さL3は0.17mmおよび0.11mmとした。)。そして、本発明者は、検証2と同様にして、騒音を計測し、騒音計測値から基準値を差し引いた値を評価値E[dB]とした。冷媒の流れ方向は第1方向である。結果を表4および図13に示す。
In the first embodiment described above, the present inventor changes the taper angle θ2 of the second tapered surface stepwise from 30 to 160 degrees, and the ratio of the diameter D1 of the first peripheral surface to the diameter D2 of the second peripheral surface (D2). Electric valves in which / D1) were changed to 1.01, 1.19 and 1.15 were produced (the same configuration as in Example 1 except for the taper angle θ2 and the diameter D2. However, the taper angles θ2 were 150 degrees and 160 degrees. At this time, the length L3 of the second tapered surface was set to 0.17 mm and 0.11 mm). Then, the present inventor measured the noise in the same manner as in the
表4および図13に示すように、テーパー角度θ2が40~150度の範囲内のとき、比D2/D1がいずれの値でも評価値Eが負の値となり、騒音計測値が基準値より低くなった。特に、テーパー角度θ2が60~100度の範囲内のとき、騒音計測値が基準値より0.7dB以上低くなった。一方、テーパー角度θ2が30度またはテーパー角度θ2が160度であると、比D2/D1がいずれの値でも評価値Eが正の値となり、騒音計測値が基準値より大きくなった。テーパー角度θ2が30度以下であると、冷媒の流速が上昇してキャビテーションが発生しやすくなる。テーパー角度θ2が160度以上であると、冷媒の乱れが大きくなる。そのため、騒音を低減できなかったものと考えられる。この結果から、テーパー角度θ2が40~150度の範囲内であることが好ましく、テーパー角度θ2が60~100度の範囲内であることがより好ましいことがわかる。 As shown in Table 4 and FIG. 13, when the taper angle θ2 is in the range of 40 to 150 degrees, the evaluation value E becomes a negative value regardless of the ratio D2 / D1, and the noise measurement value is lower than the reference value. became. In particular, when the taper angle θ2 was in the range of 60 to 100 degrees, the noise measurement value was 0.7 dB or more lower than the reference value. On the other hand, when the taper angle θ2 is 30 degrees or the taper angle θ2 is 160 degrees, the evaluation value E becomes a positive value regardless of the ratio D2 / D1, and the noise measurement value becomes larger than the reference value. When the taper angle θ2 is 30 degrees or less, the flow velocity of the refrigerant increases and cavitation is likely to occur. When the taper angle θ2 is 160 degrees or more, the turbulence of the refrigerant becomes large. Therefore, it is probable that the noise could not be reduced. From this result, it can be seen that the taper angle θ2 is preferably in the range of 40 to 150 degrees, and the taper angle θ2 is more preferably in the range of 60 to 100 degrees.
(検証5)
検証5において、本発明者は、騒音を効果的に低減できる第1テーパー面の長さL1と第2テーパー面の長さL2との比L2/L1の範囲について検証した。
(Verification 5)
In verification 5, the present inventor has verified the range of the ratio L2 / L1 of the length L1 of the first tapered surface and the length L2 of the second tapered surface that can effectively reduce noise.
本発明者は、上述した実施例1において第2テーパー面の長さL2を0.3~80.0mmまで段階的に変えた電動弁を作製した(長さL2以外は実施例1と同じ構成)。そして、本発明者は、検証2と同様にして、騒音を計測し、騒音計測値から基準値を差し引いた値を評価値E[dB]とした。冷媒の流れ方向は第1方向である。結果を表5および図14に示す。
The present inventor produced an electric valve in which the length L2 of the second tapered surface was changed stepwise from 0.3 to 80.0 mm in Example 1 described above (the same configuration as in Example 1 except for the length L2). ). Then, the present inventor measured the noise in the same manner as in the
表5および図14に示すように、比L2/L1が2.0~133.3(長さL2が0.6~40.0mm)の範囲内のとき、評価値Eが負の値となり、騒音計測値が基準値より低くなった。特に、比L2/L1が10.0~30.0(長さL2が3.0~9.0mm)の範囲内のとき、騒音計測値が基準値より0.7dB以上低くなった。一方、比L2/L1が1.0(長さL2が0.3mm)または比L2/L1が160.0以上(長さL2が48.0mm以上)であると、評価値Eが0以上の値となり、騒音計測値が基準値以上となった。長さL2が長さL1と同程度に短いと、冷媒圧力が比較的短い間隔で段階的に低下して、キャビテーションの発生を効果的に抑えることができない。長さL2が長すぎると、環状平面において冷媒の流れが比較的安定した状態から急激に変化して、環状平面で生じる渦が大きくなる。そのため、騒音を低減できなかったものと考えられる。この結果から、比L2/L1が2.0~133.3の範囲内であることが好ましく、比L2/L1が10.0~30.0の範囲内であることがより好ましいことがわかる。また、比L2/D1が0.4~25.0(長さL2が0.6~40.0mm)の範囲内であることが好ましく、比L2/D1が1.9~5.6(長さL2が3.0~9.0mm)の範囲内であることがより好ましいこともわかる。 As shown in Table 5 and FIG. 14, when the ratio L2 / L1 is in the range of 2.0 to 133.3 (length L2 is 0.6 to 40.0 mm), the evaluation value E becomes a negative value. The noise measurement value became lower than the standard value. In particular, when the ratio L2 / L1 was in the range of 10.0 to 30.0 (length L2 was 3.0 to 9.0 mm), the noise measurement value was 0.7 dB or more lower than the reference value. On the other hand, when the ratio L2 / L1 is 1.0 (length L2 is 0.3 mm) or the ratio L2 / L1 is 160.0 or more (length L2 is 48.0 mm or more), the evaluation value E is 0 or more. It became a value, and the noise measurement value exceeded the standard value. If the length L2 is as short as the length L1, the refrigerant pressure is gradually reduced at relatively short intervals, and the occurrence of cavitation cannot be effectively suppressed. If the length L2 is too long, the flow of the refrigerant suddenly changes from a relatively stable state in the annular plane, and the vortex generated in the annular plane becomes large. Therefore, it is probable that the noise could not be reduced. From this result, it can be seen that the ratio L2 / L1 is preferably in the range of 2.0 to 133.3, and the ratio L2 / L1 is more preferably in the range of 10.0 to 30.0. Further, the ratio L2 / D1 is preferably in the range of 0.4 to 25.0 (length L2 is 0.6 to 40.0 mm), and the ratio L2 / D1 is 1.9 to 5.6 (length). It can also be seen that it is more preferable that L2 is in the range of 3.0 to 9.0 mm).
(検証6)
検証6において、本発明者は、騒音を効果的に低減できる第1テーパー面の長さL1の範囲について検証した。
(Verification 6)
In
本発明者は、上述した実施例1において第2周面、環状平面および第2テーパー面を省略し、第1テーパー面の長さL1を0.1~1.0mmまで段階的に変化させた電動弁を作製した(径D1、径D2(第1テーパー面の最大径)、外径D4、内径D5、角度θ1は実施例1と同じ構成)。そして、本発明者は、検証1と同様にして、騒音を計測し、騒音計測値から基準値を差し引いた値を評価値E[dB]とした。なお、検証6においては、第2周面、環状平面および第2テーパー面を省略したため騒音低減効果が減少していることから、基準値を65dBとしている。冷媒の流れ方向は第1方向である。結果を表6および図15に示す。
The present inventor omitted the second peripheral surface, the annular plane, and the second tapered surface in the above-mentioned Example 1, and changed the length L1 of the first tapered surface stepwise from 0.1 to 1.0 mm. An electric valve was manufactured (diameter D1, diameter D2 (maximum diameter of the first tapered surface), outer diameter D4, inner diameter D5, and angle θ1 have the same configurations as in the first embodiment). Then, the present inventor measured the noise in the same manner as in
表6および図15に示すように、長さL1が0.2~0.8mmの範囲内のとき、評価値Eが負の値となり、騒音計測値が基準値より低くなった。特に、長さL1が0.3~0.6mmの範囲内のとき、騒音計測値が基準値より0.5dB以上低くなった。一方、長さL1が0.1mmまたは長さL1が0.9mm以上であると、評価値Eが正の値となり、騒音計測値が基準値より大きくなった。この結果から、長さL1が0.2~0.8mmの範囲内であることが好ましく、長さL1が0.3~0.6mmの範囲内であることがより好ましいことがわかる。 As shown in Table 6 and FIG. 15, when the length L1 was in the range of 0.2 to 0.8 mm, the evaluation value E became a negative value, and the noise measurement value became lower than the reference value. In particular, when the length L1 was in the range of 0.3 to 0.6 mm, the noise measurement value was 0.5 dB or more lower than the reference value. On the other hand, when the length L1 is 0.1 mm or the length L1 is 0.9 mm or more, the evaluation value E becomes a positive value, and the noise measurement value becomes larger than the reference value. From this result, it can be seen that the length L1 is preferably in the range of 0.2 to 0.8 mm, and the length L1 is more preferably in the range of 0.3 to 0.6 mm.
1…流量調整弁、6…第1導管、7…第2導管、10…弁本体、11、11A、11B…弁座部材、12…底壁部、12a…上面、12b…下面、13…周壁部、14…円筒部、15…弁室、16…弁座、17…環状溝、18…ケース部材、20…整流部材、21…本体部、22…円板部、22a…冷媒流通孔、23…フランジ部、30、30A、30B…弁口、31…第1周面、32…第1テーパー面、33、33A、33B…第2周面、33A1、33B1…第1周面部分、33A2、33B2…中間テーパー面、33A3、33B3…第2周面部分、34…環状平面、35…第2テーパー面、40…弁体、50…キャン、60…ガイドステム、61…ガイド部、62…弁軸支持部、63…鍔状円板、65…雌ねじ部、70…弁軸、71…上端部、75…雄ねじ部、78…連結機構、80…マグネットローター、81…周壁部、82…天井部、90…ステーター、L…軸線、D1…第1周面の径、D2…第2周面の径、D3…環状平面の外径、L1…第1周面の軸線方向の長さ、L2…第2周面の軸線方向の長さ、L21…第1周面部分の軸線方向の長さ、L22…中間テーパー面の軸線方向の長さ、L23…第2周面部分の軸線方向の長さ、L3…第2テーパー面の軸線方向の長さ、θ1…第1テーパー面のテーパー角度、θ2…第2テーパー面のテーパー角度 1 ... Flow control valve, 6 ... 1st conduit, 7 ... 2nd conduit, 10 ... Valve body, 11, 11A, 11B ... Valve seat member, 12 ... Bottom wall, 12a ... Top surface, 12b ... Bottom surface, 13 ... Peripheral wall Part, 14 ... Cylindrical part, 15 ... Valve chamber, 16 ... Valve seat, 17 ... Circular groove, 18 ... Case member, 20 ... Rectifying member, 21 ... Main body part, 22 ... Disc part, 22a ... Refrigerator flow hole, 23 ... Flange portion, 30, 30A, 30B ... Valve port, 31 ... First peripheral surface, 32 ... First tapered surface, 33, 33A, 33B ... Second peripheral surface, 33A1, 33B1 ... First peripheral surface portion, 33A2, 33B2 ... Intermediate tapered surface, 33A3, 33B3 ... Second peripheral surface portion, 34 ... Circular plane, 35 ... Second tapered surface, 40 ... Valve body, 50 ... Can, 60 ... Guide stem, 61 ... Guide part, 62 ... Valve Shaft support part, 63 ... Diameter disk, 65 ... Female thread part, 70 ... Valve shaft, 71 ... Upper end part, 75 ... Male thread part, 78 ... Connection mechanism, 80 ... Magnet rotor, 81 ... Peripheral wall part, 82 ... Ceiling part , 90 ... Stator, L ... Axis line, D1 ... First peripheral surface diameter, D2 ... Second peripheral surface diameter, D3 ... Circular plane outer diameter, L1 ... First peripheral surface axial length, L2 ... Axial length of the second peripheral surface, L21 ... Axial length of the first peripheral surface portion, L22 ... Axial length of the intermediate tapered surface, L23 ... Axial length of the second peripheral surface portion , L3 ... Length in the axial direction of the second tapered surface, θ1 ... Tapered angle of the first tapered surface, θ2 ... Tapered angle of the second tapered surface
Claims (13)
前記弁口は、前記弁室側から軸方向に順に接続された、
第1周面と、
前記弁室から離れるにしたがって径が大きくなる第1テーパー面と、
前記第1周面より大径の第2周面と、
前記軸方向と直交する環状平面と、
前記弁室から離れるにしたがって径が大きくなる第2テーパー面と、を有することを特徴とする電動弁。 An electric valve having a valve body provided with a valve chamber and a valve opening, and a valve body arranged in the valve chamber so as to face the valve opening.
The valve openings were connected in order from the valve chamber side in the axial direction.
The first peripheral surface and
A first tapered surface whose diameter increases as the distance from the valve chamber increases,
A second peripheral surface having a diameter larger than that of the first peripheral surface,
An annular plane orthogonal to the axial direction,
An electric valve characterized by having a second tapered surface whose diameter increases as the distance from the valve chamber increases.
2≦L2/L1≦133.3 ・・・ (1) The invention according to claim 1 or 2, wherein when the axial length of the first peripheral surface is L1 and the axial length of the second peripheral surface is L2, the following formula (1) is satisfied. Electric valve.
2 ≦ L2 / L1 ≦ 133.3 ・ ・ ・ (1)
0.4≦L2/D1≦25 ・・・ (2) The motorized valve according to any one of claims 1 to 3, which satisfies the following formula (2) when the diameter of the first peripheral surface is D1.
0.4 ≤ L2 / D1 ≤ 25 ... (2)
1.01≦D2/D1≦1.55 ・・・ (3) The motorized valve according to any one of claims 1 to 4, wherein the diameter of the first peripheral surface is D1 and the diameter of the second peripheral surface is D2, which satisfies the following formula (3). ..
1.01 ≤ D2 / D1 ≤ 1.55 ... (3)
60度≦θ1≦120度 ・・・ (4)
40度≦θ2≦150度 ・・・ (5) One of claims 1 to 5, which satisfies the following equations (4) and (5) when the taper angle of the first tapered surface is θ1 and the taper angle of the second tapered surface is θ2. The electric valve described in.
60 degrees ≤ θ1 ≤ 120 degrees ... (4)
40 degrees ≤ θ2 ≤ 150 degrees ... (5)
前記弁口は、
前記弁室側から軸方向に順に接続された、第1周面と、前記弁室から離れるにしたがって径が大きくなる第1テーパー面と、を有し、かつ、
前記弁室側から前記軸方向に順に接続された、前記第1テーパー面より前記弁室から離れて配置され、前記第1周面より大径の第2周面と、前記軸方向と直交する環状平面と、前記弁室から離れるにしたがって径が大きくなる第2テーパー面と、を有していることを特徴とする電動弁。 An electric valve having a valve body provided with a valve chamber and a valve opening, and a valve body arranged in the valve chamber so as to face the valve opening.
The valve port is
It has a first peripheral surface connected in order from the valve chamber side in the axial direction, and a first tapered surface whose diameter increases as the distance from the valve chamber increases.
The second peripheral surface, which is connected in order from the valve chamber side in the axial direction, is arranged away from the valve chamber from the first tapered surface and has a larger diameter than the first peripheral surface, is orthogonal to the axial direction. An electric valve characterized by having an annular flat surface and a second tapered surface whose diameter increases as the distance from the valve chamber increases.
(a)前記第1周面より大径でかつ前記第2周面より小径の1つの中間周面が配置されている、または、
(b)前記第1周面より大径でかつ前記第2周面より小径であり、前記弁室から離れるにしたがって段階的に径が大きくなる複数の中間周面が配置されている、請求項8に記載の電動弁。 Between the first tapered surface and the second peripheral surface,
(A) One intermediate peripheral surface having a diameter larger than that of the first peripheral surface and a diameter smaller than that of the second peripheral surface is arranged or arranged.
(B) A plurality of intermediate peripheral surfaces having a diameter larger than that of the first peripheral surface and a diameter smaller than that of the second peripheral surface and gradually increasing in diameter as the distance from the valve chamber is increased are arranged. 8. The electric valve according to 8.
2≦L2/L1≦133.3 ・・・ (1) Claims 8 to 8 satisfy the following equation (1), where L1 is the axial length of the first peripheral surface and L2 is the length between the first tapered surface and the annular plane. Item 2. The electric valve according to any one of Item 10.
2 ≦ L2 / L1 ≦ 133.3 ・ ・ ・ (1)
0.4≦L2/D1≦25 ・・・ (2) The motorized valve according to claim 11, wherein the following equation (2) is satisfied when the diameter of the first peripheral surface is D1.
0.4 ≤ L2 / D1 ≤ 25 ... (2)
前記キャンに収容されたマグネットローターと、
前記キャンが内側にはめ込まれた筒状のステーターと、を有する、請求項1~請求項12のいずれか一項に記載の電動弁。
A cylindrical can attached to the valve body and
The magnet rotor housed in the can and
The electric valve according to any one of claims 1 to 12, further comprising a tubular stator in which the can is fitted.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110076092.1A CN113251160A (en) | 2020-01-28 | 2021-01-20 | Electric valve |
JP2022070599A JP7374522B2 (en) | 2020-01-28 | 2022-04-22 | electric valve |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020011822 | 2020-01-28 | ||
JP2020011822 | 2020-01-28 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022070599A Division JP7374522B2 (en) | 2020-01-28 | 2022-04-22 | electric valve |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021116924A JP2021116924A (en) | 2021-08-10 |
JP7074374B2 true JP7074374B2 (en) | 2022-05-24 |
Family
ID=77174584
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020192725A Active JP7074374B2 (en) | 2020-01-28 | 2020-11-19 | Solenoid valve |
JP2022070599A Active JP7374522B2 (en) | 2020-01-28 | 2022-04-22 | electric valve |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022070599A Active JP7374522B2 (en) | 2020-01-28 | 2022-04-22 | electric valve |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (2) | JP7074374B2 (en) |
CN (1) | CN113251160A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2022090042A (en) * | 2020-01-28 | 2022-06-16 | 株式会社不二工機 | Motor valve |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7438549B2 (en) | 2021-09-24 | 2024-02-27 | 株式会社不二工機 | electric valve |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013234726A (en) | 2012-05-10 | 2013-11-21 | Saginomiya Seisakusho Inc | Electric valve |
JP2016151310A (en) | 2015-02-17 | 2016-08-22 | 株式会社不二工機 | Motor valve |
JP2017089864A (en) | 2015-11-17 | 2017-05-25 | 株式会社不二工機 | Flow regulating valve |
JP2017210974A (en) | 2016-05-23 | 2017-11-30 | 株式会社不二工機 | Flow regulation valve |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6740179B2 (en) * | 2017-06-23 | 2020-08-12 | 株式会社鷺宮製作所 | Motorized valve and refrigeration cycle system |
JP7074374B2 (en) * | 2020-01-28 | 2022-05-24 | 株式会社不二工機 | Solenoid valve |
-
2020
- 2020-11-19 JP JP2020192725A patent/JP7074374B2/en active Active
-
2021
- 2021-01-20 CN CN202110076092.1A patent/CN113251160A/en active Pending
-
2022
- 2022-04-22 JP JP2022070599A patent/JP7374522B2/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013234726A (en) | 2012-05-10 | 2013-11-21 | Saginomiya Seisakusho Inc | Electric valve |
JP2016151310A (en) | 2015-02-17 | 2016-08-22 | 株式会社不二工機 | Motor valve |
JP2017089864A (en) | 2015-11-17 | 2017-05-25 | 株式会社不二工機 | Flow regulating valve |
JP2017210974A (en) | 2016-05-23 | 2017-11-30 | 株式会社不二工機 | Flow regulation valve |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2022090042A (en) * | 2020-01-28 | 2022-06-16 | 株式会社不二工機 | Motor valve |
JP7374522B2 (en) | 2020-01-28 | 2023-11-07 | 株式会社不二工機 | electric valve |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN113251160A (en) | 2021-08-13 |
JP2021116924A (en) | 2021-08-10 |
JP2022090042A (en) | 2022-06-16 |
JP7374522B2 (en) | 2023-11-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2022090042A (en) | Motor valve | |
JP6639876B2 (en) | Flow control valve | |
JP6692213B2 (en) | Flow control valve | |
JP6359593B2 (en) | Motorized valve | |
JP6968768B2 (en) | Electric valve and refrigeration cycle system | |
CN106884996B (en) | Electronic expansion valve and valve core thereof | |
EP3366957B1 (en) | Electric valve | |
JPWO2007046379A1 (en) | Cage valve | |
JP6647618B1 (en) | Motorized valve | |
JP6757996B2 (en) | Solenoid valve | |
JP6474863B2 (en) | Flow control valve | |
JP2017194168A (en) | Flow rate control valve | |
WO2020184076A1 (en) | Flow-rate adjusting valve | |
JP6639980B2 (en) | Expansion valve | |
JP7264548B2 (en) | flow control valve | |
JP6722230B2 (en) | Motorized valve | |
JP7113553B2 (en) | flow control valve | |
JP6964888B2 (en) | Flow control valve and its assembly method | |
JP7023540B2 (en) | Flow control valve | |
JP6901161B2 (en) | Flow control valve | |
JP7050347B2 (en) | Flow control valve | |
JP7050346B2 (en) | Flow control valve | |
JP2023080169A (en) | Flow rate adjustment valve | |
JP7438549B2 (en) | electric valve | |
JP2021143759A (en) | Valve gear |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20201125 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20211223 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220104 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220228 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220405 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220502 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7074374 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |