JP7259071B2

JP7259071B2 - 弁消音器及びこの弁消音器を有する電子膨張弁

Info

Publication number: JP7259071B2
Application number: JP2021551755A
Authority: JP
Inventors: 宇辰賀; 晶馮
Original assignee: Zhejiang Dunan Artificial Environment Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Dunan Artificial Environment Co Ltd
Priority date: 2019-08-15
Filing date: 2020-07-22
Publication date: 2023-04-17
Anticipated expiration: 2040-07-22
Also published as: WO2021027512A1; JP2022543721A; CN110513532A; KR20220002671A

Description

[001] 本出願は、２０１９年８月１５日に出願された、出願番号が第２０１９１０７５４６４７．６号であり、発明の名称が「弁消音器及びこの弁消音器を有する電子膨張弁」である中国特許出願の優先権を主張し、その全ての内容が引用によって本出願に組み込まれる。

[002] 本出願は、弁の分野に関し、特に弁消音器及びこの弁消音器を有する電子膨張弁に関する。

[003] 弁は管路システムに取り付けられて、遮断、流量の調節等の機能を果たし、主に空調システム、暖房システム、給排水システム等の分野に適用される。

[004] 従来の弁において、弁を流れる流体が気液混合流体の場合、流体が急に収縮する弁口を流れるときに速度が大幅に上昇するため、大きな騒音が発生して使用者の快適性に影響を及ぼし、特に流体中に大きな気泡が存在する場合、更に間欠的に大きな騒音が発生しやすい。

[005] 本出願で提供される様々な実施例によれば、弁消音器が提供される。

[006] この弁消音器は、互いに平行且つ間隔を空けて設置される複数枚の消音パネルを含み、それぞれの消音パネルには複数のガイド孔が開設されており、隣接する２枚の消音パネルの間に混流チャンバが形成されている。

[007] 上記の弁消音器は、複数枚の消音パネルを設置し、隣接する消音パネルの間に混流チャンバを形成することで、流体が消音パネルを流れるとき、大きな気泡が分解されてから流体が混流チャンバに入り、混流チャンバ内で混流して攪拌され、更に気泡を分散させることで、流体中の気泡が十分に微細化され、弁を流れるときに流体から発生する騒音が低減される。

[008] 一実施形態では、消音器は、支持体を更に含み、弁消音パネルは支持体に設置される。このように、支持体で弁消音パネルを支持し、支持体に弁消音パネルを取り付けることにより、消音器の取り付け及び取り外しを容易にする。

[009] 一実施形態では、支持体は、積層して設置されてガイド通路を形成する複数の支持リングを含み、隣接する２つの支持リングの間毎に１つの消音パネルが設置されている。このように、複数の支持リングを設置すると、様々な適用シーンに応じて支持リングの数を増減することができ、これによって消音器の高さを柔軟に調整し、消音器の構造多様性を高め、これによって消音器の適用シーンを広げ、消音器の拡張の利便性を高めることができる。

[010] 一実施形態では、ガイド孔は、消音パネルの中心線を軸線として、何れも時計回り方向に傾いて設置され、又は反時計回り方向に傾いて設置される。このように設置することで、流体が消音パネルを通過した後に螺旋を生じさせ、大きな気泡を微細化する効果を高める。

[011] 一実施形態では、複数のガイド孔は、消音パネルの中心点を中心として環状に均一に分布されており、且つそれぞれのガイド孔は何れも消音パネルの中心軸線を軸心として螺旋状に設置されている。このように、ガイド孔を螺旋状構造に設置することで、消音パネルを流れる流体の螺旋効果を高める。

[012] 一実施形態では、消音器の一端から他端にかけて、複数枚の消音パネル上のガイド孔の孔径が層毎に徐々に減少する。このように、流体の流動方向に沿って、層毎に徐々にガイド孔を減少させると、気泡を段階的に微細化でき、気泡の微細化効果がより良好になる。

[013] 一実施形態では、消音器の一端から他端にかけて、消音パネル上のガイド孔の断面積が徐々に減少する。このように、流体の流動方向に沿って、ガイド孔を徐々に縮小する収縮口構造に設置すると、流体に対する消音パネルのブロックを減少させ、流体の運動エネルギーの損失を低減することができる。

[014] 一実施形態では、ガイド孔の断面は、円形、楕円形、四角形、三角形、台形、扇形のいずれか１つ又は複数の組み合わせである。このように、異なる孔形を設定すると、互いに組み合わされて、気泡に対して異なる形の分割を行い、消音パネルの大きな気泡を除去する効果を高めることができる。

[015] 一実施形態では、消音パネルの軸方向に沿って、隣接する２枚の消音パネル上のガイド孔の軸線は千鳥状に設置されている。このように、混流チャンバに流入した気液混合流体を、必ず混流チャンバ内で混合してから再流出させて、混流チャンバの混流効果を高める。

[016] 一実施形態では、隣接する消音パネル上のガイド孔の形状は異なるように設置される。このように、流体を上の層の消音パネル上のガイド孔から流出させ、更に次の層の異なる形状のガイド孔を流せると、更に流体を乱して、気泡を分散できる。

[017] 一実施形態では、ガイド孔の孔径範囲は０．１５ｍｍ～２ｍｍである。

[018] 一実施形態では、ガイド孔は、互いに連通される第１の孔及び第２の孔を含み、第１の孔の断面は第１の孔の軸線に沿って且つ第２の孔に接近する方向に徐々に減少し、第２の孔の断面は第２の孔の軸線に沿って且つ第２の孔に接近する方向に徐々に減少する。このように、弁消音器が双方向弁に取り付けられる場合、流体が流動するときの抵抗を減少させる。

[019] 一実施形態では、消音パネルには支持部が設置されており、支持部の一端は隣接する消音パネルに当接されており、支持部と消音パネルとは一体成形で設置される。

[020] 本出願は、上述のいずれか１つの弁消音器を含む電子膨張弁を更に提供する。

[021] 一実施形態では、電子膨張弁は、供給口及び排出口を有する弁体と、供給口に取り付けられる供給管と、排出口に取り付けられる排出管と、供給口、排出口、供給管、排出管の任意の一箇所又は複数の箇所に設置される弁消音器とを含む。

[022] ここで開示されるそれらの発明の実施例及び／又は例示をより分かりやすく説明するために、１つ又は複数の図面を参照することができる。図面を説明するための追加の詳細や例示は、開示された発明、現在説明されている実施例及び／又は例示、並びに現在理解されているこれらの発明の最適な態様のいずれかの範囲を制限するものと考えられるべきではない。

[023]本出願で提供される弁消音器の断面図である。 [024]本出願で提供される弁消音器の支持体の一実施形態の断面図である。 [025]本出願で提供される弁消音器の支持体の他の実施形態の断面図である。 [026]本出願で提供される弁消音器の支持リングの斜視図である。 [027]本出願で提供される弁消音器の消音パネルの斜視図である。 [028]本出願で提供される弁消音器のガイド孔の一実施形態の構造概略図である。 [029]本出願で提供される弁消音器のガイド孔の他の実施形態の構造概略図である。 [030]本出願で提供される電子膨張弁の断面図である。 [031]図８のＡ箇所の部分拡大図である。 [032]本出願で提供される電子膨張弁の断面図である。 [033]図１０のＢ部分の部分拡大図である。

[034] 図面の符号の意味は以下の通りである。
１００電子膨張弁、１１弁体、１１１供給口、１１２排出口、１２供給管、１３排出管、１４弁消音器、１４１消音パネル、１４１１支持部、１４２ガイド孔、１４２１第１の孔、１４２２第２の孔、１４３混流チャンバ、１４４支持体、１４５支持リング、１４６ガイド通路、１４５１外リング、１４５２内リング。

[035] 本出願の理解を容易にするために、以下では、本出願についてより全面的に説明する。ただし、本出願は多くの様々な形式で実現することができ、本文で説明する実施例に限定されるものではない。むしろ、本考案の開示内容に対する理解を徹底的且つ完全にするために、これらの実施例を提供する。

[036] なお、要素が他の要素に「固定される」とされる場合、他の要素の上に直接置かれていてもよく、又は間に置かれている要素が存在してもよい。要素が他の要素に「接続される」とみなされる場合、他の要素に直接接続されていてもよく、又は間に接続されている要素が同時に存在してもよい。

[037] 特に定義しない限り、本文で使用される全ての技術用語及び科学用語は、本出願に属する技術分野の当業者が一般的に理解している意味と同じである。本出願の明細書で使用される本文の用語は単に具体的な実施例を説明するためのものであり、本出願を制限するものではない。

[038] 図１に示すように、本出願は、弁に取り付けられ、流体が弁を流れるときに発生する騒音を低減させるための弁消音器１４を提供する。本実施例では、弁消音器１４は、空調冷却システムにおける電子膨張弁内に取り付けられるが、他の実施例では、弁消音器１４を熱膨張弁等の弁内に取り付けて消音することも可能である。

[039] 弁消音器１４は、互いに平行且つ間隔を空けて設置される複数枚の消音パネル１４１を含み、それぞれの消音パネル１４１には複数のガイド孔１４２が開設されており、隣接する２枚の消音パネル１４１の間に混流チャンバ１４３が形成されている。

[040] なお、弁が空調冷却システムに取り付けられる場合、空調冷却システム内の流体流量の制御に用いられ、弁を流れる冷媒は、気液二相の混合状態にあることが多く、管路中の流体内に大きさが均一でない気泡が存在することになり、気泡が絞りを行う弁口を流れるときに流通面積が急に縮小するため、直径の大きい気泡が破裂して大きな騒音を生じさせ、且つ騒音が不連続であるため、使用者の機器を使用する快適性に影響を及ぼす。本実施例では、弁口に互いに平行且つ間隔を空けた複数枚の消音パネル１４１を設置して、大きな気泡を微細化することで、流体が弁口を流れるときに発生する騒音を低減させる。

[041] 具体的に、弁消音器１４は、複数枚の消音パネル１４１を設置し、隣接する２枚の消音パネル１４１の間に混流チャンバ１４３を形成することで、流体が消音パネル１４１を流れるとき、大きな気泡が消音パネル１４１上のガイド孔１４２を通過するときに小さな気泡に分解されてから流体が混流チャンバ１４３に入り、混流チャンバ１４３内で混流して攪拌され、更に気泡を分散させることで、流体中の気泡が十分に微細化され、電子膨張弁１００を流れるときに流体から発生する騒音が低減される。

[042] 図２に示すように、支持体１４４の一実施形態では、弁消音器１４は、支持体１４４を更に含み、複数枚の消音パネル１４１は互いに間隔を空けて且つ平行に支持体１４４に設置されていることが好ましい。消音パネル１４１を支持するように支持体１４４を設置することで、弁消音器１４が一体になり、これによって、弁消音器１４の取り付け及び取り外しを容易にすることが理解できる。

[043] 消音パネル１４１の取り付け及び取り外しの利便性を高めるために、消音パネル１４１を支持体１４４に固定させてから支持体１４４を弁、又は弁に接続される管路に取り付けるが、このように設置することで、消音パネル１４１のメンテナンスと交換の過程を簡略化することができ、高い実用性を有することが理解できる。

[044] 更に、図３に示すように、支持体１４４の他の実施形態では、支持体１４４は、積層して間隔を空けて設置されてガイド通路１４６を形成する複数の支持リング１４５を含み、２つの支持リング１４５の間毎に１枚の消音パネル１４１が設置されている。

[045] 図３及び図４に示すように、支持リング１４５は、内リング１４５２と外リング１４５１とを含み、且つ、隣接する後側の支持リング１４５の内リング１４５２が前側の支持リング１４５の外リング１４５１内に挿通されることにより、複数の支持リング１４５を接続させ、且つ、消音パネル１４１は隣接する２つの支持リング１４５の内リング１４５２の間毎に設置されることにより、更に複数枚の消音パネル１４１の接続を実現する。

[046] 複数の支持リング１４５が支持体１４４を構成することにより、支持リング１４５の数を実際の取り付けニーズ及び空間ニーズに応じて増減することができ、これは弁消音器１４の構造の可変性を高めるだけでなく、弁消音器１４の適応シーンも広げることが理解できる。

[047] 他の実施形態では、図１０に示すように、消音パネル１４１には支持部１４１１が設置されており、支持部１４１１の一端は消音パネル１４１に接続され、他端は隣接する消音パネル１４１に当接されることにより、隣接する２枚の消音パネル１４１の間に一定の距離を保つようにして、混流チャンバ１４３を形成する。

[048] 支持部１４１１は、環状を呈しており、且つ、消音パネル１４１の縁に位置して消音パネル１４１と一体式構造に設置されることが好ましい。

[049] なお、複数枚の消音パネル１４１は間隔を空けて設置されており、隣接する消音パネル１４１の間の間隔の範囲は１ｍｍ～５ｍｍであり、例えば、１ｍｍ、２ｍｍ、３ｍｍ、４ｍｍ、５ｍｍ又は１ｍｍ～５ｍｍの間の任意の数値である。

[050] 複数のガイド孔１４２は、消音パネル１４１の中心線を軸線として、何れも時計回り方向に傾いて設置され、又は反時計回り方向に傾いて設置されることが好ましい。

[051] 流体が一層の消音パネル１４１を流れた後に混流チャンバ１４３に入り、混流チャンバ１４３内で時計回り又は反時計回り方向の回転が生じ、後続の流体が混流チャンバ１４３に流入すると、流体中の大きな気泡を十分に微細化することができることが理解できる。

[052] 一実施形態として、図５に示すように、複数のガイド孔１４２は、消音パネル１４１の中心点を中心として環状に均一に分布されており、且つそれぞれのガイド孔１４２は何れも消音パネル１４１の中心軸線を軸心として螺旋状に設置されていることが好ましい。

[053] ガイド孔１４２を螺旋状構造に設置することで、消音パネル１４１を流れる流体の回転効果を高めることができ、これによって混流チャンバ１４３内の攪拌効果を高めることが理解できる。

[054] 弁消音器１４の一端から他端にかけて、且つ流体の流動方向に沿って、複数枚の消音パネル１４１上のガイド孔１４２の孔径が層毎に徐々に減少することが好ましい。

[055] なお、弁消音器１４の一端から他端に沿う消音パネル１４１上のガイド孔１４２を層毎に徐々に減少させると、消音パネル１４１が気泡を段階的に微細化する作用を呈し、これによって、流体が消音パネル１４１を流れるときに激しすぎる大きな気泡の微細化による大きな騒音を回避することができ、気泡の微細化効果を確保すると共に、大きな騒音の発生も回避する。

[056] 図６を参照して、一実施形態では、流体の流動方向に沿って、弁消音器１４の一端から他端にかけて、消音パネル１４１上のガイド孔１４２の断面積が徐々に減少することが好ましい。

[057] ガイド孔１４２を徐々に縮小する収縮口構造に設置すると、流体に対する消音パネル１４１のブロックを減少できることが理解できる。

[058] 図７を参照して、他の実施形態では、ガイド孔１４２は、両側がフレア形状に設置でき、即ち、ガイド孔１４２は、第１の孔１４２１と第２の孔１４２２とを含み、第１の孔１４２１と第２の孔１４２２とは連通されており、第１の孔１４２１の断面は第１の孔１４２１の軸線に沿って且つ第２の孔１４２２に接近する方向に徐々に減少し、第２の孔１４２２の断面は第２の孔１４２２の軸線に沿って且つ第１の孔１４２１に接近する方向に徐々に減少することにより、流体が逆方向に流動するときに、流体に対するブロック作用を減少させ、弁消音器１４を双方向弁に適応させて、弁消音器１４の適用シーンを広げることができる。

[059] ガイド孔１４２の断面は、円形、楕円形、四角形、三角形、台形、扇形のいずれか１つ又は複数の組み合わせであることが好ましい。

[060] なお、一層の消音パネル１４１には、多重形状のガイド孔１４２を有してもよく、隣接するものの間の消音パネル１４１のガイド孔１４２は、異なる形状に設置されてもよい。

[061] 異なる孔形の気泡に対する分割効果は異なり、同一の消音パネル１４１に異なる形状のガイド孔１４２を設置すると、混流チャンバ１４３内に入る流体の状態を多様化させることができ、これによって混流チャンバ１４３内に入る流体の混流効果を高める一方、複数層の消音パネル１４１のガイド孔１４２を異なる形状に設置すると、異なる層の消音パネル１４１を互いに組み合わせて、気泡に対して異なる形の分割を行い、消音パネル１４１の大きな気泡を除去する効果を高めることができることが理解できる。

[062] 具体的には、一例として、第１層の消音パネル１４１上のガイド孔１４２の断面を円形に設置し、第２層の消音パネル１４１上のガイド孔１４２の断面を四角形に設置し、第３層の消音パネル１４１上のガイド孔１４２の断面を扇形に設置することができる。

[063] 図１及び図２に示すように、隣接する２枚の消音パネル１４１上のガイド孔１４２の軸線は互いに千鳥状に設置されていることが好ましい。

[064] 隣接する２枚の消音パネル１４１上のガイド孔１４２を千鳥状に設置すると、混流チャンバ１４３に流入した気液混合流体を混合させた後に次の層の消音パネル１４１のガイド孔１４２内に入ることで、混流チャンバ１４３の混流効果を高めることができ、隣接する２枚の消音パネル１４１の間隔が小さすぎるため、流体が十分に混流されずに、直接２層の消音パネル１４１を流れることによって、大きな気泡に対する微細化効果を低下させてしまうことを回避することが理解できる。

[065] なお、ガイド孔１４２の孔径の大きさは０．１５ｍｍ～２ｍｍであってもよく、例えば、０．１５ｍｍ、０．１６ｍｍ、１ｍｍ、１．２ｍｍ、１．５ｍｍ、１．８ｍｍ、２ｍｍ、又は他の０．１５ｍｍ～２ｍｍの間の数値であり、空調冷却システム内のフィルタの孔径よりも大きくすることで、弁消音器１４が管路内の濾過装置を通過可能な不純物によって塞がれることを回避できる。

[066] また、本出願は、弁体１１、供給管１２、及び排出管１３を含み、弁体１１は供給口１１１及び排出口１１２を有し、供給管１２は供給口１１１に接続され、排出管１３は排出口１１２に接続される電子膨張弁１００を更に提供する。

[067] 電子膨張弁１００は、供給口１１１及び／又は排出口１１２及び／又は供給管１２及び／又は排出管１３に設置される上記の弁消音器１４を更に含む。

[068] 具体的には、図８及び図１０に示す電子膨張弁において、弁消音器１４は、弁体１１の供給口１１１に、或いは排出口１１２に、或いは供給管１２に、或いは排出管１３に、或いは上記のいずれか２つの位置、或いは３つの位置を組み合わせた位置、或いは上記の４つの位置に同時に設置されてもよい。

[069] 好ましくは、電子膨張弁１００は、流体が供給管１２から排出管１３に流れてもよく、排出管１３から供給管１２に流れてもよい双方向絞り弁であってもよい。なお、流体が供給管１２から排出管１３に流れる場合、供給管１２或いは弁体１１の供給口１１１に弁消音器１４を設置すると、良好な消音効果を発揮でき、流体が排出管１３から供給管１２に流れる場合、排出管１３或いは弁体１１の排出口１１２に弁消音器１４を設置すると、良好な消音効果を発揮できる。よって、電子膨張弁１００が双方向絞りを必要とする場合、弁体１１の供給口１１１或いは供給管１２に１つの弁消音器１４を設置し、弁体１１の排出口１１２或いは排出管１３内にも１つの弁消音器１４を設置することで、流体が異なる流向を有する場合にも消音の機能を果たせることができる。

[070] 以上に述べた実施例の各技術の特徴は、任意に組み合わせることができ、説明を簡潔にするために、上述の実施例における各技術の特徴のあらゆる可能な組み合わせについて全て説明していないが、これらの技術の特徴の組み合わせに矛盾がない限り、全て本明細書に記載された範囲と考えるべきである。

[071] 以上に述べた実施例は、単に本出願のいくつかの実施形態を示すものであり、その説明は比較的に具体的且つ詳細であるが、これにより本出願の特許請求の範囲を制限するものと理解されてはならない。なお、当業者にとっては、本出願の思想を逸脱しない限り、いくつかの変形や改良が可能であり、これらは全て本出願の保護範囲に属する。従って、本出願の特許の保護範囲は、添付の特許請求の範囲に準ずるものとする。

Claims

互いに平行且つ間隔を空けて設置される複数枚の消音パネルを含み、それぞれの前記消音パネルには複数のガイド孔が開設されており、隣接する２枚の前記消音パネルの間に混流チャンバが形成されていて、
前記弁消音器は、支持体を更に含み、前記消音パネルは前記支持体に設置され、
前記ガイド孔は、消音パネルの中心線を軸線として、何れも時計回り方向に傾いて設置され、又は反時計回り方向に傾いて設置される、弁消音器。
前記支持体は、積層して設置されてガイド通路を形成する複数の支持リングを含み、隣接する２つの前記支持リングの間毎に１つの前記消音パネルが設置されている、請求項１に記載の弁消音器。
複数の前記ガイド孔は、前記消音パネルの中心点を中心として環状に均一に分布されており、且つそれぞれの前記ガイド孔は何れも前記消音パネルの中心軸線を軸心として螺旋状に設置されている、請求項１に記載の弁消音器。
前記複数枚の消音パネル上のガイド孔の孔径が層毎に徐々に減少する、請求項１に記載の弁消音器。
前記消音パネル上のガイド孔の断面積が徐々に減少する、請求項１に記載の弁消音器。
前記ガイド孔の断面は、円形、楕円形、四角形、三角形、台形、扇形のいずれか１つ又は複数の組み合わせである、請求項１に記載の弁消音器。
前記消音パネルの軸方向に沿って、隣接する前記消音パネル上のガイド孔の軸線は互いに千鳥状に設置されている、請求項１に記載の弁消音器。
隣接する前記消音パネル上のガイド孔の形状は異なるように設置される、請求項１に記載の弁消音器。
前記ガイド孔の孔径範囲は０．１５ｍｍ～２ｍｍである、請求項１に記載の弁消音器。
前記ガイド孔は、互いに連通される第１の孔及び第２の孔を含み、前記第１の孔の断面は前記第１の孔の軸線に沿って且つ前記第２の孔に接近する方向に徐々に減少し、前記第２の孔の断面は前記第２の孔の軸線に沿って且つ前記第１の孔に接近する方向に徐々に減少する、請求項１に記載の弁消音器。
前記消音パネルには支持部が設置されており、前記支持部の一端は隣接する前記消音パネルに当接されており、前記支持部と前記消音パネルとは一体成形で設置される、請求項１に記載の弁消音器。
請求項１から１１のいずれか一項に記載の弁消音器を含む、電子膨張弁。
供給口及び排出口を有する弁体と、
前記供給口に取り付けられる供給管と、
前記排出口に取り付けられる排出管と、
前記供給口、排出口、供給管、及び排出管の任意の一箇所又は複数の箇所に設置される弁消音器とを更に含む、請求項１２に記載の電子膨張弁。