KR101276967B1 - Flow control valve - Google Patents
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Abstract
과제assignment
냉매 도출용 조임부로서의 홈을 통과하는 냉매에 의해 발생하는 소음(냉매 통과음)을 가급적 저감할 수 있도록 된 유량 제어 밸브를 제공한다.Provided is a flow control valve capable of reducing noise (refrigerant passage sound) generated by a refrigerant passing through a groove as a refrigerant deriving fastening portion as much as possible.
해결 수단Solution
역원추면형상의 테이퍼면(14a)을 갖는 밸브시트부(14A)를 갖는 밸브시트 부재(14)와, 상기 밸브시트부(14A)에 접리하는 역원추면형상의 테이퍼면(21a)을 갖는 밸브체부(21A)를 갖는 밸브봉(20)을 구비하고, 상기 밸브시트부(14A)에 상기 밸브체부(21A)가 맞닿는 밸브폐쇄시에도 냉매를 조여서 도출시키기 위해, 상기 밸브시트부(14A)에, 소정 깊이의 블리드 홈(17)이 형성되고, 상기 밸브시트부(14A)의 테이퍼면(14a)의 중심각(θa)으로부터 상기 밸브체부(21A)의 테이퍼면(21a)의 중심각(θb)을 뺀 각도의 1/2의 각도(α)가 1.0° 이상이고 2.5° 이하로 되어 있다.A valve seat member 14 having a valve seat portion 14A having a tapered surface 14a having a reverse conical surface shape, and a valve body portion having a tapered surface 21a having a reverse conical surface facing the valve seat portion 14A. In the valve seat portion 14A, a valve rod 20 having a 21A is provided, and the refrigerant is tightened and drawn out even when the valve body 21A is in contact with the valve seat portion 14A. A bleed groove 17 having a predetermined depth is formed, and the center angle θb of the tapered surface 21a of the valve body 21A is subtracted from the center angle θa of the tapered surface 14a of the valve seat portion 14A. The angle α of 1/2 of the angle is 1.0 ° or more and 2.5 ° or less.
Description
본 발명은, 공기 조화기 등에 사용되는 솔레노이드(전자) 구동식이나 모터 구동식등의 유량 제어 밸브에 관한 것으로, 특히, 밸브시트부에, 밸브폐쇄 상태에서도 냉매를 조여서 도출시키는 냉매 도출용 조임부로서의 블리드 홈이 형성되어 있는 것에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
종래로부터, 공기 조화기 등에 사용되는 유량 제어 밸브에서는, 예를 들면 하기 특허 문헌 1, 2 등에도 보이는 바와 같이, 제습(드라이) 운전을 행할 때 등의 냉매 도출용 조임부(밸브폐쇄 상태에서도 냉매를 조여서 도출시킨다)로서의 홈을 밸브시트부(밸브 시트)에 마련한 것이 알려져 있다.Conventionally, in a flow control valve used in an air conditioner or the like, for example, as shown in the following
그러나, 상기 종래의 유량 제어 밸브와 같이, 단지 냉매 도출용 조임부로서의 홈을 밸브시트부에 마련한 것만으로는, 해당 홈을 통과하는 냉매에 의해 불쾌한 소음(냉매 통과음)이 발생한다는 문제가 있다.However, as in the conventional flow control valve, if only a groove serving as a refrigerant extracting fastening portion is provided in the valve seat portion, there is a problem that an unpleasant noise (refrigerant passage sound) is generated by the refrigerant passing through the groove. .
그래서, 이와 같은 소음(냉매 통과음)을 가급적 저감하기 위해, 본원의 발명자 등은, 앞서, 하기 특허 문헌 3에 실려있는 바(所載)와 같은 유량 제어 밸브를 제안하고 있다.Then, in order to reduce such noise (refrigerant passage sound) as much as possible, the inventors of this application etc. propose the flow control valve like the bar previously disclosed by following
즉, 이 제안의 유량 제어 밸브는, 역원추면형상의 테이퍼면을 갖는 밸브시트부를 갖는 밸브시트 부재와, 상기 밸브시트부에 접리(接離)하는 역원추면형상의 테이퍼면을 갖는 밸브체부를 갖는 밸브봉을 구비하고, 상기 밸브시트부에 상기 밸브체부가 맞닿는 밸브폐쇄시에도 냉매를 조여서 도출시키기 위해, 상기 밸브시트부에, 소정 깊이의 블리드 홈이 형성됨과 함께, 해당 블리드 홈의 저부에, 냉매를 분산하여 도출하도록, 단면이 삼각형상, 반원호형상, 사다리꼴형상 등의 소정 깊이의 오목부가 복수열 병설되어 이루어지는 것이다.That is, the flow control valve of this proposal has the valve seat member which has a valve seat part which has a tapered surface of a reverse conical surface, and the valve body part which has a tapered surface of the reverse conical surface which folds in the said valve seat part. A bleed groove having a predetermined depth is formed in the valve seat portion to provide a valve rod to tighten and extract the refrigerant even when the valve seat portion abuts the valve body portion, and at the bottom of the bleed groove, In order to disperse | distribute a refrigerant | coolant, the recessed part of predetermined depths, such as a triangular shape, a semicircular arc shape, and a trapezoid shape, is formed in multiple rows.
이와 같은 구성의 제안된 제어 밸브에서는, 냉매 공기 조화기의 제습(드라이) 운전시 등에서, 냉매는 블리드 홈에서 분산되는 동시에, 상기 오목부에서 또한 분산되어 도출되게 되고, 그 때문에, 블리드 홈을 통과하는 냉매에 의한 소음(냉매 통과음)을 효과적으로 저감할 수 있고, 정음화(靜音化)를 도모할 수 있다.In the proposed control valve having such a configuration, at the time of dehumidification (dry) operation of the refrigerant air conditioner, the refrigerant is dispersed in the bleed groove and is also dispersed in the concave portion so that it is derived, thereby passing through the bleed groove. Noise (refrigerant passage sound) caused by the refrigerant can be effectively reduced, and sound noise can be achieved.
특허 문헌 1 : 일본 특개평11-51514호 공보Patent Document 1: Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-51514
특허 문헌 2 : 일본 특개2004-150580호 공보Patent Document 2: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-150580
특허 문헌 3 : 일본 특원2006-158785호Patent Document 3: Japanese Patent Application No. 2006-158785
그러나, 상기 제안된 제어 밸브에서도, 소음 저감 효과가 충분하지 않고, 더한층 정음화를 도모할 수 있는 유량 제어 밸브의 개발이 강하게 요망되고 있다.However, even in the proposed control valve, the noise reduction effect is not sufficient, and there is a strong demand for the development of a flow control valve capable of further quieting.
본 발명은, 상기 요망에 응하기 위해 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 냉매 도출용 조임부로서의 블리드 홈을 통과하는 냉매에 의해 발생하는 소음(냉매 통과음)을 가급적 저감할 수 있어, 더 한층 정음화를 도모할 수 있는 유량 제어 밸브를 제공하는 데 있다.This invention is made | formed in response to the said request, The objective is that the noise (refrigerant passage sound) which generate | occur | produces by the refrigerant | coolant which passes through the bleed groove as a fastening part for refrigerant | coolant derivation can be reduced as much as possible, and furthermore, The present invention provides a flow rate control valve capable of achieving silent operation.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 관한 유량 제어 밸브는, 기본적으로는, 역원추면형상의 테이퍼면을 갖는 밸브시트부를 갖는 밸브시트 부재와, 상기 밸브시트부에 접리하는 역원추면형상의 테이퍼면을 갖는 밸브체부를 갖는 밸브봉을 구비하고, 상기 밸브시트부에 상기 밸브체부가 맞닿는 밸브폐쇄시에도 냉매를 조여서 도출시키기 위해, 상기 밸브시트부에, 소정 깊이의 블리드 홈이 형성되어 있고, 상기 블리드 홈의 저부에, 냉매를 분산하여 도출하도록, 소정 깊이의 오목부가 복수열 병설되어 있고, 상기 밸브시트부의 테이퍼면의 중심각(θa)으로부터 상기 밸브체부의 테이퍼면의 중심각(θb)을 뺀 각도의 1/2의 각도(α)가 1.0° 이상이고 2. 5° 이하로 되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.In order to achieve the above object, the flow control valve according to the present invention basically has a valve seat member having a valve seat portion having a tapered surface of a reverse conical surface, and a tapered taper shape in contact with the valve seat portion. A valve rod having a valve body portion having a surface is provided, and a bleed groove of a predetermined depth is formed in the valve seat portion so as to tighten and extract the refrigerant even when the valve body portion is in contact with the valve seat portion. In the bottom of the bleed groove, a plurality of rows of concave portions having a predetermined depth are arranged in parallel so as to disperse the refrigerant, and the center angle θb of the tapered surface of the valve body portion is subtracted from the center angle θa of the tapered surface of the valve seat portion. The angle α of 1/2 of the angle is 1.0 ° or more and 2.5 ° or less.
이 경우, 바람직한 양태에서는, 상기 블리드 홈의 저부에 병설된 소정 깊이의 오목부는, 단면이 V자형상, 반타원호형상, 사다리꼴형상 등의 소정 깊이의 오목부이다.In this case, in a preferable aspect, the recessed part of predetermined depth provided in the bottom part of the said bleed groove is a recessed part of predetermined depth, such as V shape, a semi-elliptic arc shape, and trapezoid shape.
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본 발명에 관한 유량 제어 밸브에서는, 밸브시트부의 테이퍼면의 중심각(θa)으로부터 밸브체부의 테이퍼면의 중심각(θb)을 뺀 각도의 1/2의 각도(α)가 1.0° 이상이고 2.5° 이하가 되기 때문에, 밸브체부의 테이퍼면과 밸브시트부의 테이퍼면 사이에 있어서의, 그들의 당접부보다 상류측에 형성되는 단면이 예각 삼각형상의 간극(Sa)이, 종전의 상기 각도(α)가 8° 전후였던 것에 비하여 대폭적으로 축소된다. 이 때문에, 소음 발생 원천인 상기 블리드 홈을 향한 통과 냉매중에 포함되는 기포가 충분히 세분화되고, 이로써, 블리드 홈을 통과하는 냉매에 의해 발생하는 소음(냉매 통과음)을 종전의 것보다 더욱 저감할 수 있고, 가일층 정음화를 도모할 수 있다.In the flow control valve according to the present invention, the angle α of 1/2 of the angle obtained by subtracting the center angle θb of the tapered surface of the valve body portion from the center angle θa of the tapered surface of the valve seat portion is 1.0 ° or more and 2.5 ° or less. Since the cross section formed between the tapered surface of a valve body part and the tapered surface of a valve seat part upstream rather than those abutting parts, the clearance gap Sa of an acute-angled triangle is 8 degrees, and the said angle (alpha) was 8 degrees It is greatly reduced compared to the postwar period. For this reason, bubbles contained in the refrigerant passing through the bleed groove, which are the sources of noise generation, are sufficiently subdivided, whereby noise (refrigerant passage sound) generated by the refrigerant passing through the bleed groove can be further reduced than before. It is possible to plan further silence.
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이하, 본 발명의 유량 제어 밸브의 실시 형태를 도면을 참조하면서 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of the flow control valve of this invention is described, referring drawings.
도 1은, 본 발명에 관한 유량 제어 밸브의 한 실시 형태를 도시하는 종단면도이다.1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of a flow control valve according to the present invention.
도시한 실시 형태의 유량 제어 밸브(1)는, 공기 조화기 등의 냉동 사이클에 사용되는 것으로, 역유저(逆有底) 원통형상의 소경부(12A) 및 그 하부에 이어지는 대경부(12B)로 이루어지는 단이 있는 캔(12)과 해당 캔(12)의 대경부(12B)에 아래로부터 끼워 넣어(嵌入) 용접 등에 의해 밀봉 접합된 플랜지영상부 부착 밸브시트 부재(14)로 밸브 본체(10)가 구성되어 있다. 밸브시트 부재(14)의 상단부 내주측은, 역원추면형상의 테이퍼면(14a)을 갖는 밸브시트부(14A)로 되어 있고, 이 밸브시트부(14A)에, 밸브봉(20)의 하부 대경부(2θa)의 하단 외주측에 마련된, 역원추면형상의 테이퍼면(21a)을 갖는 밸브체부(21A)가 접리하도록 되어 있다(후술).The
또한, 상기 캔(12)의 대경부(12B)의 한 측부에는 도관(조인트)(41)이, 또한, 밸브시트 부재(14)의 하부에는 도관(조인트)(42)이, 각각 솔더링 등에 의해 접합 연결되어 있다.In addition, a conduit (joint) 41 is formed at one side of the
상기 캔(12)의 소경부(12A)의 하부에는, 고정 철심인 흡인자(吸引子)(22) 솔 더링 또는 코킹 고정 등에 의해 고착되고, 이 흡인자(22), 캔(12)의 대경부(12B), 및 밸브시트 부재(14)로 밸브실(15)이 구획되고, 이 밸브실(15)에는, 상기 밸브봉(20)의 하부 대경부(2θa)가 위치되게 되어 있다.The lower portion of the
상기 흡인자(22)에 마련된 관통구멍에는 상기 밸브봉(20)의 소경부(20b)가 활주 자유롭게 끼워 삽입되고, 밸브봉(20)의 상단부는, 캔(12)의 상부에 활주 자유롭게 끼워 삽입된 중공의 플런저(24)에 삽입되어 코킹 고정되어 있다.The small diameter portion 20b of the
플런저(24)와 흡인자(22) 사이에는 압축 코일 스프링(25)이 개장되어 있고, 이 압축 코일 스프링(25)은, 항상 플런저(24)를 흡인자(22)로부터 떼어놓는 방향, 즉, 밸브체부(21A)를 밸브시트부(14A)로부터 떼어놓는 방향(밸브개방 방향)으로 가세하고 있다.A
상기 캔(20)(의 소경부(20b))의 외주측에는, 하우징(32), 코일(33), 보빈(34) 등을 갖는 전자식 액추에이터(30)가 부착되어 있다. 또한, 하우징(32)의 상부에는, 리벳(36) 등으로 반구형상 볼록부를 갖는 스토퍼(37)가 고착되어 있고, 이 스토퍼(37)의 반구형상 볼록부를 캔(20)측에 복수 개소(예를 들면 4개소) 마련된 반구형상의 오목부의 어느 하나에 끼워 맞춤에 의해, 캔(20)에 대해 전자식 액추에이터(30)가 위치 결정 고정된다.An
이러한 구성하에서, 코일(33)에 통전이 되지 않는 상태에서는, 압축 코일 스프링(25)의 가세력에 의해, 플런저(24)는 상단 위치에 있고, 밸브봉(20)의 밸브체부(21A)는 밸브시트 부재(14)의 밸브시트부(14A)로부터 떨어져 있다. 따라서, 냉매는, 밸브실(15)을 통하여 양 도관(41, 42)의 사이를 자유롭게 흐를 수 있다(여기서 는, 도면의 화살표로 도시되는 바와 같이 도관(41) →도관(42)의 흐름을 기본으로 하고 있다).Under such a configuration, in the state where the
코일(33)에 통전되면, 코일(33)로부터 발하여지는 자계에 의해 흡인자(22) 및 플런저(24)가 자화된다. 흡인자(22)의 자력은 플런저(24)를 압축 코일 스프링(25)의 가세력에 대항하여 흡인자(22)측으로 끌어당긴다. 이로써, 밸브봉(20)의 밸브체부(21A)가 밸브시트부(14A)에 맞닿아 밸브폐쇄 상태가 된다(도 1에 도시되는 위치).When the
이상의 구성에 더하여, 본 실시 형태에서는, 상기 밸브폐쇄 상태에서 냉매를 조여서 도관(41) →도관(42)으로 도출하기 위해, 즉, 공기 조화기에서 제습(드라이) 운전을 행할 때 등의 냉매 도출용 조임부로서, 도 2에 도시되는 바와 같이, 상기 밸브시트부(14A)의 복수 개소(예를 들면 45° 간격으로 8개소)에, 도 3에 단면(斷面)이 도시되어 있는 바와 같이, 깊이가 d인 블리드 홈(17)이 형성되어 있고, 이 블리드 홈(17)의 저부(17B)에, 밸브실(15)로부터 도관(42)을 향하도록, 예를 들면 단면 반타원호형상이며 깊이가 e인 오목부(18)가 복수열(예를 들면 2열) 병설되어 있다.In addition to the above configuration, in the present embodiment, the refrigerant is drawn out by tightening the refrigerant in the valve closing state to lead the
이와 같이, 깊이가 d인 블리드 홈(17)에 깊이가 e인 오목부(18)를 복수열(예를 들면 2열) 병설함에 의해, 냉매 공기 조화기의 제습(드라이) 운전시에 있어서, 냉매는 상기 8개소의 블리드 홈(17)에서 분산되는 동시에, 상기 2열의 오목부(18)에서 또한 분산되어 도출되게 되는 것이 되고, 그 때문에, 블리드 홈(17)을 통과하는 냉매에 의한 소음(냉매 통과음)을 효과적으로 저감할 수 있다.As described above, the plurality of rows (for example, two rows) of the
또한, 상기 오목부(18)의 단면 형상은, 도 3에 도시되는 바와 같은 단면 반타원호형상으로 한정되는 것이 아니고, 단면 형상을 V자형상, 반원호형상, 사다리꼴형상 등이나 그들의 조합으로 하여도 좋다.In addition, the cross-sectional shape of the said
이러한 구성에 더하여, 본 실시 형태의 유량 제어 밸브(1)에서는, 또한, 다음과 같은 구성이 더하여져 있다.In addition to such a structure, in the
즉, 도 4, 도 5에 도시되는 바와 같이, 상기 밸브시트부(14A)의 테이퍼면(14a)의 중심각(θa)으로부터 상기 밸브체부(21A)의 테이퍼면(21a)의 중심각(θb)을 뺀 각도의 1/2의 각도(α)가 1.0° 이상이고 2.5° 이하가 되어, 밸브체부(21A)의 테이퍼면(21a)과 밸브시트부(14A)의 테이퍼면(14a) 사이에 있어서의, 그들의 당접부(P)보다 상류측에 형성되는 단면(斷面)이 예각 삼각형상의 간극(Sa)이, 종전의 상기 각도(α)가 8° 전후였던 것에 비하여 대폭적으로 축소되어 있다. 이 때문에, 소음 발생원인 상기 블리드 홈(17)을 향하는 통과 냉매중에 포함되는 기포가 충분히 세분화되고, 이로써, 블리드 홈(17)을 통과하는 냉매에 의해 발생하는 소음(냉매 통과음)을 종전의 것보다 더욱 저감할 수 있고, 가일층 정음화를 도모할 수 있다.That is, as shown in FIG. 4, FIG. 5, the center angle (theta) b of the
이러한 효과를 검증하기 위해, 시작(試作) 실험을 행한 바, 도 6, 도 7에 도시되는 바와 같은 결과가 얻어졌다. 즉, 도 6 및 도 7에서, 종축에 소음 레벨을 나타내는 음압(音壓)(dB)을 취하고, 횡축에 각각 상기 각도(α)(=(θa-θb)/2) 및 시간(s)을 취하여 시작 실험치가 나타나고 있는 바와 같이, 상기 각도(α)가 커짐에 따라 음압이 커지고, 상기 각도(α)가 2°를 넘은 부근에서, 음압은 규격상의 허용 한계치인 33.8dB을 넘어 버리는 것, 및, 상기 각도(α)가 1.0° 이상이고 1.5° 이하인 경우에 가장 소음 저감 효과가 큰 것이 밝혀진다.In order to verify such an effect, a start experiment was conducted, and the results as shown in FIGS. 6 and 7 were obtained. That is, in FIG. 6 and FIG. 7, sound pressure (dB) representing the noise level is taken on the vertical axis, and the angle α (= (θa-θb) / 2) and time s are set on the horizontal axis, respectively. As the starting experiment value is shown, the sound pressure increases as the angle α increases, and in the vicinity of the angle α exceeding 2 °, the sound pressure exceeds 33.8 dB, which is a standard allowable limit value, and When the angle α is 1.0 ° or more and 1.5 ° or less, it is found that the noise reduction effect is greatest.
또한, 상기 블리드 홈(17)에서의 오목부(18) 수를 1개, 2개, 3개, 4개(도 9 참조), …로 한 경우의 소음 레벨을 나타내는 음압(dB)을 도 8에 도시한다. 이들로부터 알 수 있는 바와 같이, 상기 오목부(18) 수는 2 내지 4개가 적당하고, 5개 이상으로 하여도 그다지 소음 저감 효과는 얻어지지 않는다.In addition, the number of
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도 1은 본 발명에 관한 유량 제어 밸브의 한 실시 형태를 도시하는 종단면도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The longitudinal cross-sectional view which shows one Embodiment of the flow control valve which concerns on this invention.
도 2는 도 1에 도시되는 밸브시트 부재의 사시도.FIG. 2 is a perspective view of the valve seat member shown in FIG. 1. FIG.
도 3은 도 2에 도시되는 밸브시트 부재의 밸브시트부에 형성된 블리드 홈을 도시하는 확대 단면도.3 is an enlarged cross sectional view showing a bleed groove formed in a valve seat portion of the valve seat member shown in FIG. 2;
도 4는 본 발명의 한 실시 형태에서의 밸브봉의 하부 대경부와 밸브시트 부재의 상부의 확대 단면도.4 is an enlarged cross-sectional view of the lower large diameter portion of the valve rod and the upper portion of the valve seat member in one embodiment of the present invention.
도 5는 도 4의 X부의 확대도.FIG. 5 is an enlarged view of part X of FIG. 4; FIG.
도 6은 본 발명의 한 실시 형태의 작용 효과의 설명에 제공되는 그래프.6 is a graph provided to explain the operational effects of one embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 한 실시 형태의 작용 효과의 설명에 제공되는 그래프.7 is a graph provided to explain the operational effects of one embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 한 실시 형태에서 블리드 홈에서의 오목부 수를 바꾼 경우의 음압을 도시하는 그래프.FIG. 8 is a graph showing sound pressure when the number of recesses in the bleed groove is changed in one embodiment of the present invention. FIG.
도 9는 발명의 한 실시 형태에서 블리드 홈에서의 오목부 수가 4개인 경우를 도시하는 확대 단면도.FIG. 9 is an enlarged cross sectional view showing a case where the number of recesses in the bleed groove is 4 in one embodiment of the invention; FIG.
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(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for the main parts of the drawing)
1 : 유량 제어 밸브1: flow control valve
10 : 밸브 본체10: valve body
14 : 밸브시트 부재14: valve seat member
14A : 밸브시트부14A: valve seat
14a : 테이퍼면14a: tapered surface
14b : 상단면14b: top side
14c : 정류홈14c: rectification groove
17 : 블리드 홈17: bleed home
17B : 저부17B: Bottom
18 : 오목부18: recess
20 : 밸브봉20: valve rod
21A : 밸브체부21A: Valve body part
21a : 테이퍼면21a: tapered surface
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Claims (8)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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