JP7349963B2 - 流量制御弁及び冷凍サイクルシステム - Google Patents

Description

本発明は、流量制御弁及び冷凍サイクルシステムに関する。

従来、空気調和機等の冷凍サイクルシステムに設けられる流量制御弁として、例えば、特許文献１には、流入口及び流出口を有した弁本体と、弁本体の内部に設けられて流体の流路を絞る弁口（弁座）と、を備え、弁口と流出口との間に設けられた消音部材（網目構造の部材又は発泡材料からなる部材）に流体（冷媒）を通過させることで、流体通過音（冷媒通過音）の抑制を意図した膨張弁が開示されている。

国際公開第２０１５／０６３８５４号公報

しかしながら、特許文献１に開示されたような従来の流量制御弁では、弁口を通過して流速が高まった流体が消音部材の中央付近に集中し、流速が低下しないままに消音部材を通過するため、流体通過音を必ずしも十分に抑制することができない虞がある。

本発明の目的は、流体通過音の十分な抑制を図ることができる流量制御弁及び冷凍サイクルシステムを提供することである。

本発明の流量制御弁は、弁ハウジングと、前記弁ハウジング内に設けられた主弁ポートと、前記主弁ポートを開閉するとともに流入口及び流出口を有した弁本体と、前記弁本体の内部の軸線上に設けられて流体の流路を絞る弁口と、を備えた流量制御弁であって、前記弁本体は、前記弁口よりも前記流出口側に設けられて前記弁口よりも内径が大きい第２弁口と、前記第２弁口よりも前記流出口側に設けられて前記第２弁口よりもよりも内径が大きい円筒状の第３弁口と、を有し、前記第３弁口には、流体を通過させることで整流する整流部材が設けられ、前記整流部材は、その中心側の前記軸線上に前記弁口と対向して設けられた流路抵抗の高い高抵抗部と、前記高抵抗部よりも外側に流路抵抗の低い低抵抗部と、を備え、前記弁口には先端にニードル部を有して軸線方向に移動可能に弁体が挿入され、ニードル部と前記弁口との隙間によって絞り部が構成され、前記絞り部から前記整流部材までの距離である前記第２弁口の軸線方向の長さは、前記第２弁口の内径寸法の１／２以下であることが好ましい。

このような本発明によれば、弁口を通過した流体は、先ず整流部材の中心近傍に向かうものの、流路抵抗の高い高抵抗部は通過しにくいことから、外側の低抵抗部に向かっても流れることになり、流体の流れを中央付近から外側にも分散させてから、整流部材の略全体を流体が通過し、整流部材の略全体によって流体内の気泡を細分化させることで、消音効果を得ることができ、流体通過音の十分な抑制を図ることができる。

この際、前記整流部材の前記高抵抗部は、前記弁口の内径よりも大きい範囲に設けられていることが好ましい。

また、前記整流部材は、前記高抵抗部の方が前記低抵抗部よりも高い濾過密度を有していることが好ましい。

また、前記整流部材は、前記高抵抗部の方が前記低抵抗部よりも大きな厚みに形成されていることが好ましい。

また、前記整流部材の前記高抵抗部は、前記弁口に対向する面が中心側から外側に向かって厚みが小さくなる傾斜面を有して形成されていることが好ましい。

また、前記整流部材の前記弁口に対向する側には、前記高抵抗部に位置する小孔と前記低抵抗部に位置する大孔とを有した板材が設けられていることが好ましい。

また、軸線方向に進退移動することで前記弁口の開口面積を調整する弁体と、前記弁体を進退駆動する駆動部と、をさらに備えることが好ましい。

本発明の冷凍サイクルシステムは、前記流量制御弁を備えることを特徴とする。

このような本発明によれば、上記した流量制御弁のように、流体通過音の十分な抑制を図ることができるので、静音化された冷凍サイクルシステムとすることができる。

本発明の流量制御弁及び冷凍サイクルシステムによれば、流体通過音の十分な抑制を図ることができる。

本発明の第１実施形態に係る流量制御弁を示す縦断面図である。 前記流量制御弁の要部を拡大して示す縦断面図である。 本発明の第２実施形態に係る流量制御弁の要部を拡大して示す縦断面図である。 本発明の第３実施形態に係る流量制御弁の要部を拡大して示す縦断面図である。 本発明の第４実施形態に係る流量制御弁の要部を拡大して示す縦断面図である。 本発明の冷凍サイクルシステムの一例を示す図である。 本発明の他の実施形態に係る流量制御弁を示す縦断面図である。 前記流量制御弁の要部を拡大して示す縦断面図である。

本発明の第１実施形態に係る流量制御弁を図１及び図２に基づいて説明する。本実施形態の流量制御弁１０Ａは、弁ハウジング１と、弁ハウジング１内に形成された主弁ポート１４と、主弁ポート１４を開閉可能な主弁体２（弁本体）と、主弁体２内の副弁ポート２４（弁口）と、副弁ポート２４を開閉可能な副弁体３（弁体）と、ステッピングモータ４（駆動部）と、を備えた二段式電動弁である。なお、以下の説明における「上下」の概念は図１の図面における上下に対応する。

弁ハウジング１は、筒状の弁ハウジング部材１Ａと、弁ハウジング部材１Ａの上端開口部に固定される支持部材１Ｂと、を有している。弁ハウジング部材１Ａは、その内部に円筒状の主弁室１Ｃが形成され、弁ハウジング部材１Ａには、側面側から主弁室１Ｃに連通して冷媒等の流体が流入される一次継手管１１が取り付けられ、底面側から主弁室１Ｃに連通して流体が流出される二次継手管１２が取り付けられている。支持部材１Ｂは、樹脂成形品であって、金属製の固定部１５によって弁ハウジング部材１Ａに溶接固定されている。

主弁ポート１４は、弁ハウジング部材１Ａにおいて、主弁室１Ｃと二次継手管１２とが連通する位置に設けられた主弁座１３から二次継手管１２側に断面円形状に形成されている。

主弁体２は、主弁ポート１４を開閉する部位であって、主弁座１３に対して着座または離座する主弁部２１（弁座部）を有する弁体主部２Ａと、ストッパ部２Ｂと、副弁座２Ｃと、を有している。弁体主部２Ａは、軸線Ｌ方向を軸方向とする円筒部２２と、この円筒部２２の内部に形成されて流体が流通する副弁室２３と、軸線Ｌ方向に沿って副弁座２Ｃを貫通する副弁ポート２４と、を有している。円筒部２２は、その周面部に複数の連通孔２５（流入口）が形成され、その内周面には、軸線Ｌ方向に沿った挿通孔２６が形成されている。副弁室２３は、連通孔２５により主弁室１Ｃに連通されている。ストッパ部２Ｂは、円環状に形成されて弁体主部２Ａの上端部に固定され、その内部にロータ軸４６が挿通されており、このロータ軸４６の下端に設けられた副弁体３の上昇位置を規制する。副弁座２Ｃは、副弁室２３の二次継手管１２側に設けられている。なお、ストッパ部２Ｂは、その上端部から下方側にかけて段差形状が形成されており、この段差形状と支持部材１Ｂの天井面との間には、主弁ばね２７が配設されている。この主弁ばね２７により主弁体２は主弁座１３方向（閉方向）に付勢されている。

副弁ポート２４は、主弁体２内において、副弁座２Ｃから二次継手管１２側に断面円形状に形成されている。そして、円筒部２２の内側において、副弁ポート２４の下流側には、この副弁ポート２４よりも径方向に拡径された円筒状の拡径部５（第２弁口）と、拡径部５の下流側には、この拡径部５よりも径方向に拡径された円筒状の第１段差部２１ａ（第３弁口）と、この第１段差部２１ａよりも径方向に拡径された円筒状の第２段差部２１ｂと、が設けられている。そして、第１段差部２１ａ内に、多孔質材や金属メッシュ等で形成された流体を通過させる円柱状の整流部材６が嵌め込まれ、更に環状の保持部２１ｃが第２段差部２１ｂ内に嵌め込まれ、整流部材６の下端部外周が保持され、保持部２１ｃの内周面に、流体の流出部２１１（流出口）が形成されている。

副弁体３は、主弁体２に形成された副弁ポート２４の開度を変更する部位である。この副弁体３は、円筒状の副弁基部３Ａと、副弁基部３Ａから下方に突出する副弁部３Ｂと、副弁基部３Ａの上側に設けられたスラストワッシャ３Ｃと、副弁基部３Ａの内部に設けられた副弁ばね（不図示）と、で構成されている。副弁基部３Ａは、主弁体２の挿通孔２６に挿通され、軸線Ｌ方向に沿った上下方向に進退自在かつ軸線Ｌ回りに回転自在に支持されている。副弁部３Ｂは、ロッド部３１と、ロッド部３１下端部のニードル部３２と、を有している。ニードル部３２は、副弁ポート２４との隙間によって流体を通過させる絞り部３３を構成している。さらに、ニードル部３２は、図２に示すように、副弁ポート２４に挿入されるとともに、副弁ポート２４の出口側に向かって徐々に径が小さくなる流量制御部３２ａを有する。スラストワッシャ３Ｃは、副弁基部３Ａの上面及びストッパ部２Ｂの下面に当接可能になっており、その当接面同士の摩擦力が極めて小さくなるようになっている。また、副弁基部３Ａの上部には挿通孔が設けられてロータ軸４６が挿通され、ロータ軸４６の下端部に形成されたフランジ部（不図示）と副弁基部３Ａの底部に接合された副弁部３Ｂの上端部との間に副弁ばねが配設されている。この副弁ばねにより副弁体３はロータ軸４６（マグネットロータ４４）に対して副弁座２Ｃ方向（閉方向）に付勢されている。なお、副弁基部３Ａは、ロータ軸４６および副弁部３Ｂと一体に形成されてもよく、その場合には、副弁基部３Ａが中実状に形成され、副弁ばねが省略されてもよい。

ステッピングモータ４は、副弁体３の軸線Ｌ方向に進退させるとともに、この副弁体３を介して主弁体２も軸線Ｌ方向に進退させる部位である。このステッピングモータ４は、マグネットロータ４４の回転により副弁体３を進退させるねじ送り機構４２と、マグネットロータ４４の回転を規制するストッパ機構４３と、を備える。ステッピングモータ４は、外周部が多極に着磁されたマグネットロータ４４と、キャン１８の外周に配設されたステータコイル４５と、マグネットロータ４４に固定されたロータ軸４６と、を備えている。ロータ軸４６は、固定部材４６ａを介してマグネットロータ４４に固定されるとともに、軸線Ｌ方向に沿って延び、その上端部はストッパ機構４３のガイド４７に挿入されている。ロータ軸４６の中間部には雄ねじ部４６ｂが一体に形成され、この雄ねじ部４６ｂが支持部材１Ｂの雌ねじ部１７に螺合し、これによってねじ送り機構４２が構成されている。マグネットロータ４４が回転すると、ロータ軸４６の雄ねじ部４６ｂが雌ねじ部１７に案内されることで、マグネットロータ４４およびロータ軸４６が軸線Ｌ方向に進退移動し、これに伴って副弁体３も軸線Ｌに沿って上昇または下降する。

ストッパ機構４３は、キャン１８内の天井部から垂下された円筒状のガイド４７と、ガイド４７の外周に固定された螺旋状のガイド線体４８と、ガイド線体４８にガイドされて回転かつ上下動可能な可動スライダ４９と、を備えている。可動スライダ４９には、径方向外側に突出した爪部４９ａが設けられ、マグネットロータ４４には、上方に延びて爪部４９ａと当接する延長部４４ａが設けられている。マグネットロータ４４が回転すると、延長部４４ａが爪部４９ａを押すことで、可動スライダ４９がガイド線体４８に倣って回転かつ上下する。ガイド線体４８には、マグネットロータ４４の最上端位置を規定する上端ストッパ４８ａと、マグネットロータ４４の最下端位置を規定する下端ストッパ４８ｂと、が形成されている。これらの上端ストッパ４８ａおよび下端ストッパ４８ｂに可動スライダ４９が当接することで、可動スライダ４９の回転が停止され、これによりマグネットロータ４４の回転が規制され、副弁体３の上昇または下降も停止される。

本実施形態では、図２に示すように、整流部材６は、その中心側に流路抵抗の高い高抵抗部６１と、高抵抗部６１よりも外側に流路抵抗の低い低抵抗部６２と、を備えている。そして、整流部材６の高抵抗部６１は、整流部材６の中心を跨ぐ範囲に設けられている。また、高抵抗部６１は、副弁ポート２４の内径よりも大きい範囲に設けられ、更に、整流部材６は、高抵抗部６１の方が低抵抗部６２よりも高い濾過密度を有している。具体的には、高抵抗部６１の濾過密度は、低抵抗部６２の濾過密度よりも１．２倍以上高く設定されている。

以上のように構成された流量制御弁１０Ａは、次のように動作する。まず、流量制御弁１０Ａが、主弁体２の主弁部２１が主弁座１３に着座し、主弁ポート１４が閉じられた弁閉状態にあるとする。さらに、流量制御弁１０Ａが、副弁体３が副弁ポート２４に最も近づいた位置にあるとき、副弁体３は、副弁座２Ｃに着座せず、副弁体３のニードル部３２の外周面と副弁ポート２４の内周面との間隙によって流路が形成されている。従って、一次継手管１１から主弁室１Ｃに流入した流体は、弁体主部２Ａの連通孔２５を通過し、副弁室２３に流入する。副弁室２３に流入した流体は、副弁体３のニードル部３２の外周面と副弁ポート２４との間隙を通って主弁部２１の下方に流れ、主弁ポート１４から二次継手管１２に向かって流出する。すなわち、弁開度がゼロ（副弁部３Ｂが最下端の位置）であっても微少な流量が生じることとなる。

次に、ステッピングモータ４を駆動してマグネットロータ４４を回転させて副弁体３を上昇させることで、副弁体３の副弁部３Ｂのニードル部３２が副弁ポート２４の内部を上昇し、副弁部３Ｂのニードル部３２と副弁ポート２４との間隙による流路が拡大され、流量が徐々に増加する。この際、主弁体２の主弁部２１は主弁座１３に着座したままであるため、流量の増加は微少である。このように主弁体２を閉じたまま副弁体３の開度を変更する制御域が小流量制御域である。次に、副弁体３をさらに上昇させると、スラストワッシャ３Ｃがストッパ部２Ｂに当接し、副弁体３によって主弁体２が引き上げられ、主弁部２１が主弁座１３から離座する。このように主弁体２を離座させて主弁ポート１４の開度を変更する制御域が大流量制御域であって、この大流量制御域における流量の変化は大きなものとなり、主弁体２が主弁ポート１４から最も離れた全開状態において、流量は最大となる。

以上の本実施形態によれば、図２に示すように、副弁ポート２４を通過した流体は、先ず整流部材６の中心近傍に向かうものの、流路抵抗の高い高抵抗部６１は通過しにくいことから、外側の低抵抗部６２に向かっても流れることになり、流体の流れを中央付近から外側にも分散させてから、整流部材６の略全体を流体が通過し、整流部材６の略全体によって流体内の気泡を細分化させることで、特に小流量制御域における消音効果を得ることができ、流体通過音の十分な抑制を図ることができる。

本実施形態では、整流部材６の高抵抗部６１は、副弁ポート２４の内径よりも大きい範囲に設けられている。このような構成であるため、流速の速い流体が、より多く高抵抗部６１に向かうので、より多くの流体が外側の低抵抗部６２に向かっても流れることになり、整流部材６による消音効果をより得ることができ、流体通過音のより十分な抑制を図ることができる。

本実施形態では、整流部材６は、高抵抗部６１の方が低抵抗部６２よりも高い濾過密度を有している。このような構成であるため、異なる濾過密度の部材を繋ぎ合わせるなどして整流部材６を簡易に構成することができる。

次に、図３に基づき、本発明の第２実施形態に係る流量制御弁について説明する。本実施形態の流量制御弁１０Ｂは、第１実施形態の流量制御弁１０Ａと同様に、弁ハウジング１と、弁ハウジング１内に形成された主弁ポート１４と、主弁ポート１４を開閉可能な主弁体２（弁本体）と、主弁体２内の副弁ポート２４（弁口）と、副弁ポート２４を開閉可能な副弁体３（弁体）と、ステッピングモータ４（駆動部）と、を備えた二段式電動弁である。本実施形態の流量制御弁１０Ｂでは、主弁体２の一部構成が第１実施形態の流量制御弁１０Ａと相違している。以下、相違点について詳しく説明する。

本実施形態の流量制御弁１０Ｂでは、主弁体２に設けられた整流部材６は、高抵抗部６１と低抵抗部６２の濾過密度は同じで、高抵抗部６１の方が低抵抗部６２よりも大きな厚みに形成されていることが、第１実施形態の流量制御弁１０Ａと相違している。なお、具体的には、本実施形態の流量制御弁１０Ｂでは、整流部材６において、高抵抗部６１の厚みは、低抵抗部６２の厚みの１．２倍以上に設定されている。

以上の本実施形態の流量制御弁１０Ｂでは、整流部材６における高抵抗部６１と低抵抗部６２との厚みの違いで流路抵抗の違いを出している。従って、本実施形態の流量制御弁１０Ｂによれば、第１実施形態の流量制御弁１０Ａと略同様の作用効果を奏することができる。

次に、図４に基づき、本発明の第３実施形態に係る流量制御弁について説明する。本実施形態の流量制御弁１０Ｃは、第１実施形態の流量制御弁１０Ａと同様に、弁ハウジング１と、弁ハウジング１内に形成された主弁ポート１４と、主弁ポート１４を開閉可能な主弁体２（弁本体）と、主弁体２内の副弁ポート２４（弁口）と、副弁ポート２４を開閉可能な副弁体３（弁体）と、ステッピングモータ４（駆動部）と、を備えた二段式電動弁である。本実施形態の流量制御弁１０Ｃでは、主弁体２の一部構成が第１実施形態の流量制御弁１０Ａと相違している。以下、相違点について詳しく説明する。

本実施形態の流量制御弁１０Ｃでは、主弁体２に設けられた整流部材６は、高抵抗部６１と低抵抗部６２の濾過密度は同じで、高抵抗部６１は、副弁ポート２４に対向する面が中心側から外側に向かって厚みが小さくなる傾斜面を有する円錐部６１ａが形成されていることが、第１実施形態の流量制御弁１０Ａと相違している。なお、具体的には、本実施形態の流量制御弁１０Ｃでは、整流部材６において、円錐部６１ａを含めた高抵抗部６１の平均厚みは、低抵抗部６２の厚みの１．２倍以上に設定されている。

以上の本実施形態の流量制御弁１０Ｃでは、整流部材６における高抵抗部６１と低抵抗部６２との形状の違いで流路抵抗の違いを出している。従って、本実施形態の流量制御弁１０Ｃによれば、第１実施形態の流量制御弁１０Ａと略同様の作用効果を奏することができる。

次に、図５に基づき、本発明の第４実施形態に係る流量制御弁について説明する。本実施形態の流量制御弁１０Ｄは、第１実施形態の流量制御弁１０Ａと同様に、弁ハウジング１と、弁ハウジング１内に形成された主弁ポート１４と、主弁ポート１４を開閉可能な主弁体２（弁本体）と、主弁体２内の副弁ポート２４（弁口）と、副弁ポート２４を開閉可能な副弁体３（弁体）と、ステッピングモータ４（駆動部）と、を備えた二段式電動弁である。本実施形態の流量制御弁１０Ｄでは、主弁体２の一部構成が第１実施形態の流量制御弁１０Ａと相違している。以下、相違点について詳しく説明する。

本実施形態の流量制御弁１０Ｄでは、主弁体２に設けられた整流部材６は、高抵抗部６１と低抵抗部６２の濾過密度は同じで、整流部材６の副弁ポート２４に対向する側に、高抵抗部６１に位置する小孔７ａ，・・・と低抵抗部６２に位置する大孔７ｂ，・・・とを有した板材７が設けられていることが、第１実施形態の流量制御弁１０Ａと相違している。なお、具体的には、本実施形態の流量制御弁１０Ｄの板材７における小孔７ａ，・・・と、大孔７ｂ，・・・とは、平面視で、軸線Ｌを中心とした円周上に等間隔でそれぞれ設けられている。そして、本実施形態の流量制御弁１０Ｄでは、整流部材６において、板材７の小孔７ａ，・・・の総開口面積に対して大孔７ｂ，・・・の総開口面積が１．２倍以上に設定されている。また、本実施形態における高抵抗部６１の範囲（半径）は、軸芯Ｌと大孔７ｂの内径の軸芯Ｌ側とを結ぶ範囲である。また、小孔７ａ，・・・と、大孔７ｂ，・・・とは、これらの個数、大きさ、形状、及び配置等を本発明の性能を発揮する範囲においては、その他様々にしてもよい。すなわち、例えば、小孔７ａは、整流部材６の中心に１個だけ設けられていてもよいし、大孔７ｂは、小孔７ａを囲むように環状に連続した形状で１個又は複数個が設けられていてもよい。

以上の本実施形態の流量制御弁１０Ｄでは、整流部材６に小孔７ａ，・・・と、大孔７ｂ，・・・とを有する板材７を付加部材として設けることで流路抵抗の違いを出している。従って、本実施形態の流量制御弁１０Ｄによれば、第１実施形態の流量制御弁１０Ａと略同様の作用効果を奏することができる。

次に、本発明の冷凍サイクルシステムを図６に基づいて説明する。図６は、本発明の冷凍サイクルシステムの一例を示す図である。

この図６に示されている冷凍サイクルシステム９０は、例えば、家庭用エアコン等の空気調和機に用いられる。上述の実施形態の流量制御弁１０（１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ）は、空気調和機の第１室内側熱交換器９１（除湿時冷却器として作動）と第２室内側熱交換器９２（除湿時加熱器として作動）との間に設けられている。流量制御弁１０は、圧縮機９５、四方弁９６、室外側熱交換器９４および電子膨張弁９３とともに、ヒ－トポンプ式冷凍サイクルを構成している。第１室内側熱交換器９１と第２室内側熱交換器９２及び二段式電動弁１０は室内に設置され、圧縮機９５、四方弁９６、室外側熱交換器９４および電子膨張弁９３は室外に設置されていて冷暖房装置を構成している。

除湿弁としての流量制御弁１０は、除湿時以外の冷房時または暖房時には主弁体２によって主弁ポート１４が全開状態とされて、第１室内側熱交換器９１と第２室内側熱交換器９２は一つの室内側熱交換器とされる。そして、この一体の室内側熱交換器と室外側熱交換器９４は、「蒸発器」及び「凝縮器」として択一的に機能する。すなわち、電子膨張弁９３は、蒸発器と凝縮器の間に設けられている。

この冷凍サイクルシステム９０によれば、流体の経路上に上述した実施形態の流量制御弁１０が設けられているため、特に小流量制御域における流体通過音の抑制を図ることができるので、静音化された冷凍サイクルシステムとすることができる。

次に、本発明の他の実施形態に係る流量制御弁を図７及び図８に基づいて説明する。本実施形態の流量制御弁１０Ｅは、弁ハウジング１１１と、弁ハウジング１１１内に形成された弁ポート１４０と、弁ポート１４０を開閉可能な電磁弁用弁体２０（弁本体）と、電磁ソレノイド装置４０（駆動部）と、を備えた電磁弁である。なお、図７及び図８は、いずれも電磁弁用弁体２０を全閉状態としたときの図である。

本実施形態の流量制御弁１０Ｅは、電磁弁用弁体２０の下端部に形成された円筒状の凹部内に、円板状の多孔体のフィルタ要素２５を嵌め込み、その下流に中心に絞り孔２６（弁口）を有する円柱状のオリフィス部材２７を嵌め込み、更にその下流に第１実施形態の流量制御弁１０Ａで用いた整流部材６を嵌め込んだ構成である。

本実施形態の流量制御弁１０Ｅは、電磁弁用弁体２０を、電磁ソレノイド装置４０により軸線Ｌ方向に上下動させ、弁ハウジング１１１内に形成された弁ポート１４０との開度を全開状態と全閉状態（絞り状態）とに制御可能な構成である。流量制御弁１０Ｅは、電磁弁用弁体２０を全開状態とすると、大流量制御域の弁となり、一次継手管１１から流入してきた流体が弁室１１Ｃ及び弁ポート１４０を介して、二次継手管１２に流入するようになっている。一方、図８に示すように、電磁弁用弁体２０を全閉状態とすると、一次継手管１１から流入してきた流体が、円筒フィルタ要素３２を介して流入孔３３（流入口）からフィルタ要素２５を通って絞り孔２６に流入し、整流部材６を通過してから、凹部の下端部２０ａ（流出口）から二次継手管１２に流入するようになっている。なお、整流部材６には、第２実施形態乃至第４実施形態の流量制御弁１０Ｂ～１０Ｄで用いたいずれの整流部材６を用いてもよい。

本実施形態の流量制御弁１０Ｅでは、例えば、整流部材６の代わりに濾過密度が均一なフィルタ要素を設けた場合に比して、整流部材６の略全体を流体が通過し、整流部材６の略全体によって流体内の気泡を細分化させることで、特に小流量制御域における消音効果を得ることができ、流体通過音の十分な抑制を図ることができる。

以上、図面を参照して、本発明を実施するための形態を第１実施形態乃至第４実施形態、及び他の実施形態に基づいて詳述してきたが、具体的な構成は、これらの実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。

例えば、上記第１実施形態乃至第４実施形態では、高抵抗部６１の範囲を、副弁ポート２４の内径よりも大きくしたが、これに限定されず、副弁ポート２４の内径よりも小さくしてもよい。また、上記第２実施形態及び第３実施形態の整流部材６の高抵抗部６１を、上記第１実施形態のように、高抵抗部６１の方が低抵抗部６２よりも高い濾過密度を有しているようにしてもよい。また、上記第１実施形態乃至第４実施形態では、主弁部２１の下端部内に整流部材６を設けたが、これに限定されず、例えば、整流部材６を、弁ハウジング１の主弁ポート１４内や二次継手管１２内等に設けてもよい。この場合、大流量制御域における消音効果を得ることもできる。

さらに、上記本発明の一例では、流量制御弁１０を通常のエアコンに使用したが、これに限定されず、ビル用のマルチエアコンや冷凍機などに使用してもよい。

１０，１０Ａ～１０Ｅ 流量制御弁
２５ 連通孔（流入口）
３３ 流入孔（流入口）
２１１ 流出部（流出口）
２ 主弁体（弁本体）
２０ 電磁弁用弁体（弁本体）
２４ 副弁ポート（弁口）
２６ 絞り孔（弁口）
６ 整流部材
６１ 高抵抗部
６１ａ 円錐部
６２ 低抵抗部
７ 板材
７ａ 小孔
７ｂ 大孔
２１ 主弁部（弁座部）
５ 拡径部（第２弁口）
２１ａ 第１段差部（第３弁口）
Ｌ 軸線
３ 副弁体（弁体）
９０ 冷凍サイクルシステム

Claims (8)

1. 弁ハウジングと、前記弁ハウジング内に設けられた主弁ポートと、前記主弁ポートを開閉するとともに流入口及び流出口を有した弁本体と、前記弁本体の内部の軸線上に設けられて流体の流路を絞る弁口と、を備えた流量制御弁であって、
   前記弁本体は、前記弁口よりも前記流出口側に設けられて前記弁口よりも内径が大きい第２弁口と、前記第２弁口よりも前記流出口側に設けられて前記第２弁口よりもよりも内径が大きい円筒状の第３弁口と、を有し、
   前記第３弁口には、流体を通過させることで整流する整流部材が設けられ、
   前記整流部材は、その中心側の前記軸線上に前記弁口と対向して設けられた流路抵抗の高い高抵抗部と、前記高抵抗部よりも外側に流路抵抗の低い低抵抗部と、を備え、
   前記弁口には先端にニードル部を有して軸線方向に移動可能に弁体が挿入され、ニードル部と前記弁口との隙間によって絞り部が構成され、
   前記絞り部から前記整流部材までの距離である前記第２弁口の軸線方向の長さは、前記第２弁口の内径寸法の１／２以下であることを特徴とする流量制御弁。
2. 前記整流部材の前記高抵抗部は、前記弁口の内径よりも大きい範囲に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の流量制御弁。
3. 前記整流部材は、前記高抵抗部の方が前記低抵抗部よりも高い濾過密度を有していることを特徴とする請求項１又は２に記載の流量制御弁。
4. 前記整流部材は、前記高抵抗部の方が前記低抵抗部よりも大きな厚みに形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の流量制御弁。
5. 前記整流部材の前記高抵抗部は、前記弁口に対向する面が中心側から外側に向かって厚みが小さくなる傾斜面を有して形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の流量制御弁。
6. 前記整流部材の前記弁口に対向する側には、前記高抵抗部に位置する小孔と前記低抵抗部に位置する大孔とを有した板材が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の流量制御弁。
7. 軸線方向に進退移動することで前記弁口の開口面積を調整する弁体と、前記弁体を進退駆動する駆動部と、をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の流量制御弁。
8. 請求項１乃至７のいずれか１項に記載の流量制御弁を備えることを特徴とする冷凍サイクルシステム。

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