JP2020056472A - Valve device, motor-operated valve and refrigeration cycle system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、弁装置、電動弁および冷凍サイクルシステムに関する。 The present invention relates to a valve device, a motor-operated valve, and a refrigeration cycle system.
従来、空気調和機の冷凍サイクルに設けられる電動弁(弁装置)として、電動モータにより副弁体が軸線方向に進退駆動され、主弁体の副弁ポートでの流量制御を行う小流量制御域と、弁室の主弁ポートを主弁体で開閉して流量制御を行う大流量制御域と、の二段の流量制御域を有するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, as an electric valve (valve device) provided in a refrigeration cycle of an air conditioner, a small flow control area in which a sub-valve is driven forward and backward in an axial direction by an electric motor to control a flow at a sub-valve port of a main valve. A large flow rate control area in which a main valve port of a valve chamber is opened and closed by a main valve body to control flow rate has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1に記載の電動弁(流量調整弁)は、弁室の主弁ポート(第1弁口)を開閉する主弁体(第1弁体部)と、主弁体を閉方向に付勢する主弁ばね(圧縮コイルばね)と、主弁体に形成された副弁ポート(第2弁口)を開閉する副弁体(第2弁体部)と、副弁体を駆動する電動モータ(ステッピングモータ)を有した駆動部と、を備えている。この電動弁では、主弁ばねに付勢された主弁体が着座して主弁ポートを閉じるとともに、駆動部によって進退駆動された副弁体が副弁ポートを開閉する。すなわち、駆動部により副弁体が引き上げられることで副弁ポートが開き、これにより小流量制御が行われ、さらに、引き上げられた副弁体が主弁体に係合して主弁体が引き上げられることで主弁ポートが開き、これにより大流量制御が行われる。 The motor-operated valve (flow regulating valve) described in Patent Literature 1 includes a main valve body (first valve body) that opens and closes a main valve port (first valve port) of a valve chamber and a main valve body in a closing direction. A main valve spring (compression coil spring), a sub-valve (second valve body) for opening and closing a sub-valve port (second valve port) formed in the main valve, and an electric motor for driving the sub-valve. A drive unit having a motor (stepping motor). In this electric valve, the main valve body biased by the main valve spring is seated to close the main valve port, and the sub-valve element driven forward and backward by the drive unit opens and closes the sub-valve port. That is, the sub-valve port is opened by pulling up the sub-valve by the drive unit, thereby controlling the small flow rate. Further, the pulled-up sub-valve engages with the main valve to raise the main valve. As a result, the main valve port is opened, thereby performing a large flow rate control.
特許文献1に記載の主弁体は、主弁ポートに着座または離座可能な弁体部材と、この弁体部材に連結された円筒状の連動部材と、を有して中空状に形成されるとともに、金属メッシュからなる第1および第2の消音部材が取り付けられている。弁体部材は、主弁ポートに着座する円錐台面部と、主弁ポートに連通する開口である連通路と、を有している。連動部材は、円筒部と、円筒部を貫通する複数の貫通孔と、を有している。第1の消音部材は、円筒状に形成されるとともに連動部材の円筒部の内周側に設けられ、連動部材と弁体部材とで挟持されることで取り付けられている。第2の消音部材は、円板状に形成されるとともに弁体部材の連通路に設けられ、その外側から弁体部材にかしめ固定される押え板によって弁体部材との間に挟持されることで取り付けられている。 The main valve body described in Patent Literature 1 is formed in a hollow shape having a valve body member that can be seated or unseated on a main valve port, and a cylindrical interlocking member connected to the valve body member. In addition, first and second silence members made of a metal mesh are attached. The valve body member has a truncated conical surface portion seated on the main valve port, and a communication passage that is an opening communicating with the main valve port. The interlocking member has a cylindrical portion and a plurality of through holes penetrating the cylindrical portion. The first silencing member is formed in a cylindrical shape, is provided on the inner peripheral side of the cylindrical portion of the interlocking member, and is attached by being sandwiched between the interlocking member and the valve member. The second muffling member is formed in a disc shape and is provided in a communication passage of the valve body member, and is sandwiched between the valve body member and a pressing plate fixed to the valve body member from outside thereof. Installed with.
しかしながら、特許文献1に記載されたような従来の電動弁では、主弁体が弁体部材および連動部材の少なくとも二部材で構成されるとともに、弁体部材と連動部材とに挟持されることで第1の消音部材が取り付けられ、弁体部材にかしめ固定される押え板によって挟持されることで第2の消音部材が取り付けられている。このため、主弁体の部品点数が多くなるとともに、消音部材を取り付けつつ主弁体を組み立てるための作業工数が増加するという不都合がある。 However, in the conventional motor-operated valve as described in Patent Document 1, the main valve body is constituted by at least two members of the valve body member and the interlocking member, and is sandwiched between the valve body member and the interlocking member. The first muffling member is attached, and the second muffling member is attached by being clamped by a pressing plate fixed by caulking to the valve body member. Therefore, there are disadvantages that the number of parts of the main valve body increases and the number of man-hours for assembling the main valve body while attaching the muffling member increases.
本発明の目的は、部品点数や組立作業工数の増加を抑制することができる弁装置、電動弁および冷凍サイクルシステムを提供することである。 An object of the present invention is to provide a valve device, a motor-operated valve, and a refrigeration cycle system that can suppress an increase in the number of parts and assembly man-hours.
本発明の弁装置は、弁ポートを開閉する弁体を備えた弁装置であって、前記弁体は、中空状に形成されて内部に流体を流通させる弁体主部と、前記弁体主部の内外を連通する連通孔と、前記連通孔を覆って設けられて流体を通過させる消音部材と、を有して構成され、前記消音部材は、弾性体からなり、外力を受けて弾性変形した変形状態において前記弁体主部に対して取り付け可能な形状を有し、外力が除かれて自然状態に向かう復元状態において前記弁体主部に保持されることを特徴とする。 The valve device of the present invention is a valve device provided with a valve element that opens and closes a valve port, wherein the valve element is formed in a hollow shape and allows a fluid to flow therein, and the valve element main part. A communication hole communicating between the inside and the outside of the portion, and a muffling member provided to cover the communication hole and allow fluid to pass therethrough, wherein the muffling member is made of an elastic body, and is elastically deformed by receiving an external force. The valve body has a shape attachable to the valve body main part in the deformed state, and is held by the valve body main part in a restored state in which an external force is removed and goes to a natural state.
このような本発明によれば、消音部材は、外力を受けて弾性変形した変形状態において弁体主部に対して取り付け可能な形状を有し、外力が除かれて自然状態に向かう復元状態において弁体主部に保持されるので、弁体主部に対して消音部材を容易に取り付けることができ、弁体の組み立てに要する作業手間を軽減することができる。また、弁体主部の所定部位間や二部材間などで消音部材を挟持するような構造を採用しなくても、消音部材が復元状態において弁体主部に保持されるので、弁体の部品点数の増加を抑制することができる。なお、消音部材の復元状態とは、弾性変形した変形状態から自然状態に戻る途中の状態、すなわち復元力によって弁体主部を押圧するような状態であってもよいし、自然状態まで戻った状態であってもよい。 According to this aspect of the invention, the muffling member has a shape attachable to the valve body main portion in a deformed state elastically deformed by receiving an external force, and in a restored state in which the external force is removed and goes to a natural state. Since it is held by the valve body main part, the muffling member can be easily attached to the valve body main part, and the labor required for assembling the valve body can be reduced. Further, even if a structure in which the muffling member is sandwiched between predetermined portions of the valve body main portion or between two members is not adopted, the muffling member is held by the valve body main portion in the restored state. An increase in the number of parts can be suppressed. In addition, the restored state of the muffling member may be a state in which the elastically deformed deformed state returns to the natural state, that is, a state in which the valve body main part is pressed by the restoring force, or may return to the natural state. It may be in a state.
この際、前記弁体主部は、円筒部を有し、前記円筒部の周面部を貫通して前記連通孔が設けられ、前記消音部材は、円環状に形成されるとともに、前記弁体主部の外周側または内周側に保持されることが好ましい。 At this time, the valve body main portion has a cylindrical portion, the communication hole is provided through the peripheral surface of the cylindrical portion, and the muffling member is formed in an annular shape, and the valve body main portion is formed. It is preferable to be held on the outer peripheral side or inner peripheral side of the portion.
ここで、前記消音部材は、その周方向の一部を分断する分断部を有して形成され、前記分断部の幅を増減することで径方向に弾性変形可能に構成されていてもよいし、前記消音部材は、伸縮可能な高分子材料から形成され、伸縮することで径方向に弾性変形可能に構成されていてもよいし、前記消音部材は、コイルばねから形成され、捩じれることで径方向に弾性変形可能に構成されていてもよい。 Here, the muffling member may be formed to have a dividing portion that divides a part in the circumferential direction, and may be configured to be elastically deformable in the radial direction by increasing or decreasing the width of the dividing portion. The silencing member may be formed of a stretchable polymer material, and may be configured to be elastically deformable in the radial direction by expanding and contracting, or the silencing member may be formed of a coil spring and twisted. It may be configured to be elastically deformable in the radial direction.
このような各構成によれば、円筒部を有した弁体主部に対して、その外周側または内周側に取り付ける消音部材の形態や材料を適宜に選択するとともに、消音部材を径方向に弾性変形させて弁体主部に容易に取り付けることができ、取付作業の作業性を良好にすることができる。 According to such a configuration, for the valve body main portion having the cylindrical portion, while appropriately selecting the form and material of the muffling member attached to the outer peripheral side or the inner peripheral side thereof, and moving the muffling member in the radial direction. It can be easily elastically deformed and attached to the main part of the valve body, and the workability of the attaching work can be improved.
また、前記弁体主部には、前記消音部材を受け入れて係止する凹部が設けられていることが好ましい。 Further, it is preferable that the valve body main portion is provided with a concave portion that receives and locks the muffling member.
この構成によれば、弁体主部の凹部に消音部材を受け入れて係止することによって、消音部材の移動を規制することができるので、弁装置の作動時の振動や流体圧などによる消音部材の位置ずれを防止することができる。 According to this configuration, the movement of the muffling member can be regulated by receiving and locking the muffling member in the concave portion of the valve body main portion, so that the muffling member due to vibration, fluid pressure, or the like during operation of the valve device. Can be prevented from being displaced.
また、前記連通孔と前記消音部材とが隙間を介して設けられていることが好ましい。 Further, it is preferable that the communication hole and the muffling member are provided via a gap.
この構成によれば、連通孔と消音部材との間に隙間が存在することで、消音部材における非通過部(流体を通過させる部分以外の部位)によって連通孔を塞いでしまうことが防止でき、弁装置における流路抵抗の増加を抑制することができる。 According to this configuration, since the gap exists between the communication hole and the noise reduction member, it is possible to prevent the communication hole from being blocked by a non-passing portion (a portion other than the portion through which the fluid passes) in the noise reduction member, An increase in flow path resistance in the valve device can be suppressed.
本発明の電動弁は、弁室の主弁ポートを開閉する主弁体と、前記主弁体を閉方向に付勢する主弁ばねと、前記主弁体に設けられた副弁ポートの開度を変更する副弁体と、前記副弁体を軸線方向に進退駆動する駆動部と、を備えた電動弁であって、前記副弁体が前記副弁ポートの開度を変更する小流量制御域と、前記主弁体が前記主弁ポートを開閉する大流量制御域と、の二段の流量制御域を有し、前記いずれかの弁装置における前記弁体主部と、前記連通孔と、前記消音部材と、を有した前記弁体によって前記主弁体が構成されていることを特徴とする。 An electric valve according to the present invention includes a main valve body that opens and closes a main valve port of a valve chamber, a main valve spring that urges the main valve body in a closing direction, and an opening of a sub-valve port provided in the main valve body. An electric valve comprising: a sub-valve for changing the degree; and a drive unit for driving the sub-valve to advance and retreat in the axial direction, wherein the sub-valve changes a degree of opening of the sub-valve port. A control area, and a large flow rate control area in which the main valve body opens and closes the main valve port. The flow rate control area has two stages, and the valve body main portion in any one of the valve devices and the communication hole And the sound deadening member, wherein the main valve body is constituted by the valve body having:
このような本発明によれば、前述の弁装置による効果と同様に、主弁体の部品点数の増加を抑制しつつ主弁体の組み立てに要する作業手間を軽減することが可能な二段の流量制御域を有する電動弁を実現することができる。 According to the present invention as described above, similarly to the effect of the valve device described above, a two-stage that can reduce the labor required for assembling the main valve body while suppressing an increase in the number of parts of the main valve body. A motor-operated valve having a flow control region can be realized.
本発明の冷凍サイクルシステムは、圧縮機と、凝縮器と、膨張弁と、蒸発器と、を含む冷凍サイクルシステムであって、前記いずれかの弁装置が、前記膨張弁として用いられていることを特徴とする。 The refrigeration cycle system of the present invention is a refrigeration cycle system including a compressor, a condenser, an expansion valve, and an evaporator, wherein any one of the valve devices is used as the expansion valve. It is characterized by.
このような冷凍サイクルシステムによれば、前述の弁装置による効果と同様に、弁体の部品点数の増加を抑制しつつ弁体の組み立てに要する作業手間を軽減するとともに、消音部材によって静粛性を高めた冷凍サイクルシステムを実現することが可能になる。 According to such a refrigeration cycle system, similarly to the effect of the valve device described above, the work required for assembling the valve body is reduced while suppressing an increase in the number of parts of the valve body, and silence is reduced by the noise reduction member. It is possible to realize an enhanced refrigeration cycle system.
本発明の弁装置、電動弁および冷凍サイクルシステムによれば、部品点数や組立作業工数の増加を抑制することができる。 According to the valve device, the motor-operated valve, and the refrigeration cycle system of the present invention, it is possible to suppress an increase in the number of parts and the number of assembly operations.
本発明の実施形態に係る弁装置としての電動弁を図1〜6に基づいて説明する。図1に示すように、本実施形態の電動弁10は、弁ハウジング1と、主弁体2と、副弁体3と、駆動部4と、を備えている。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。
A motor-operated valve as a valve device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, the motor-operated
弁ハウジング1は、筒状の弁本体1Aと、弁本体1Aの内部に固定される支持部材1Bと、を有している。弁本体1Aは、その内部に円筒状の主弁室1Cが形成され、弁本体1Aには、側面側から主弁室1Cに連通して冷媒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に連通して冷媒が流出される二次継手管12が取り付けられている。さらに、弁本体1Aには、主弁室1Cと二次継手管12とを連通する位置に主弁座13が形成されるとともに、この主弁座13から二次継手管12側に断面形状が円形の主弁ポート14が形成されている。支持部材1Bは、金属製の固定部15によって弁本体1Aに溶接固定されている。支持部材1Bは、樹脂成形品であって、主弁座13側に設けられて円筒状の主弁ガイド部16と、駆動部4側に設けられて内周面に雌ねじが形成された雌ねじ部17と、を有して形成されている。弁本体1Aの上端部には、ケース18が溶接等によって気密に固定されている。
The valve housing 1 has a
主弁体2は、図2にも示すように、主弁座13に対して着座または離座する主弁部21を有する弁体主部2Aと、ばね受け部2Bと、副弁座2Cと、消音部材2Dと、を有している。弁体主部2Aは、軸線Lを軸方向とする円筒状の円筒部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の周面部には複数の連通孔25が形成され、副弁室23は連通孔25により主弁室1Cに連通されている。弁体主部2Aの円筒部22の内周面には、軸線Lに沿った挿通孔26が形成され、この挿通孔26内には副弁体3の副弁基部3Aが挿通されている。ばね受け部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が挿通されている。ばね受け部2Bの上面と支持部材1Bの天井面との間には、主弁ばね27が配設されており、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。
As shown in FIG. 2, the
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。スラストワッシャ3Cは、副弁基部3Aの上面及びばね受け部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。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。
The
駆動部4は、電動モータとしてのステッピングモータ41と、ステッピングモータ41の回転により副弁体3を進退させるねじ送り機構42と、ステッピングモータ41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41は、外周部が多極に着磁されたマグネットロータ44と、ケース15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。
The
ストッパ機構43は、ケース18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、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ようになっている。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50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。
The
次に、図2〜6に基づき、主弁体2の弁体主部2Aおよび消音部材2Dの構成について説明する。弁体主部2Aの円筒部22の外周面には、連通孔25の上下に亘って径方向内側に凹んだ凹部28が全周に連続して形成されている。消音部材2Dは、図3〜5に示すように、全体円環状に形成され、凹部28に嵌りこんで係止され、連通孔25の外側を覆って設けられている。凹部28は、円筒部22の外周面から二段の階段状に形成され、外周面側の一段目の段部28aは、その上下方向(軸線Lの方向)の幅寸法が消音部材2Dの高さよりも若干大きく形成され、二段目の段部28bは、その幅寸法が消音部材2Dの高さよりも小さく形成されている。これにより、消音部材2Dは一段目の段部28aに係止され、消音部材2Dと連通孔25との間には、二段目の段部28bの段差寸法に応じた隙間が形成されている。また、消音部材2Dの外面は、円筒部22の外周面よりも径方向の内側に位置し、主弁体2が進退移動する際に消音部材2Dが支持部材1Bの主弁ガイド部16に摺接しないようになっている。
Next, the configuration of the valve body
消音部材2Dは、図3〜5に示すように、ばね性を有した弾性体である金属や樹脂等の薄板材から全体円環状に成形された環状板材29によって構成されている。消音部材2Dは、環状板材29を径方向に貫通して流体を通過させる複数の貫通孔29aと、環状板材29の周方向の一部を分断する分断部29bと、を有して形成されている。このような消音部材2Dは、外力を受けて分断部29bの幅を増減させることで径方向に弾性変形可能に構成され、径方向外側に向かって外力を受けることで分断部29bの幅が増大し、内径が拡大された変形状態となり、外力が除かれることで図3〜5に示す自然状態に向かって復元するようになっている。
As shown in FIGS. 3 to 5, the muffling
複数の貫通孔29aは、図3(A)に示すように、比較的大きな円孔が上下二段かつ周方向に所定間隔で並べられたものが例示できる。また、図3(B)に示すように、複数の貫通孔29aは、比較的小さな円孔が上下三段の千鳥状で周方向に連続して並べられたものであってもよい。図3に示す本実施形態の消音部材2Dにおいて、個々の貫通孔29aの開口面積は、例えば、各連通孔25の開口面積よりも小さく、かつ、複数の貫通孔29aの合計開口面積は、複数の連通孔25の合計開口面積よりも大きくなるように設定されている。なお、貫通孔29aの開口面積と連通孔25の開口面積との関係は、任意に設定することが可能であり、個々の貫通孔29aの開口面積が各連通孔25の開口面積よりも大きく設定されたり、複数の貫通孔29aの合計開口面積が複数の連通孔25の合計開口面積よりも小さく設定されたりしてもよい。また、複数の貫通孔29aは、図4(A)に示すように、周方向に沿った横長スリット状の長孔が上下二段かつ周方向に所定間隔で並べられたものであってもよいし、図4(B)に示すように、上下方向(軸線L方向)に沿った縦長スリット状の長孔が周方向に所定間隔で並べられたものであってもよい。
As shown in FIG. 3 (A), the plurality of through
分断部29bは、図3、4に示すように、環状板材29の一部を上下方向に一直線状に分断したのもでもよいし、図5(A)に示すように、環状板材29の一部を上下方向にクランク状に分断したのもでもよいし、図5(B)に示すように、環状板材29の一部を上下方向に対して傾斜した方向に一直線状に分断したのもでもよい。このように分断部29bの形状は特に限定されるものではなく、環状板材29を径方向外側に変形させる構成であれば任意の形状を採用することができる。
As shown in FIGS. 3 and 4, the dividing
以上のような消音部材2Dは、図6に示すようにして主弁体2の弁体主部2Aに取り付けられる。先ず、弁体主部2Aの内部である挿通孔26に副弁体3およびロータ軸46を挿入してから、弁体主部2Aの上端部にばね受け部2Bを固定し、これにより主弁体2と副弁体3およびロータ軸46とを組み立てる。なお、ここではロータ軸46にマグネットロータ44は固定されていない。次に、ロータ軸46に消音部材2Dを挿通させ、消音部材2Dに径方向外側に向かって外力を加え、消音部材2Dの内径を拡大させて変形状態としてから下方に移動し、ばね受け部2Bから弁体主部2Aの円筒部22に消音部材2Dを挿通させる。消音部材2Dが凹部28まで到達したら外力を解除することで、環状板材29の復元力により消音部材2Dが自然状態に向かって復元し、この復元状態において、環状板材29の内周面が凹部28の一段目の段部28aに当接し、これにより消音部材2Dが凹部28に保持される。
The silencing
この際、自然状態の環状板材29の内径が凹部28の一段目の段部28aの外径よりも若干小さく形成されていることが好ましい。これによれば、消音部材2Dが自然状態まで戻らずに復元力を保持したままで、環状板材29の内周面が一段目の段部28aを復元力により押圧した状態で消音部材2Dが取り付けられる。従って、消音部材2Dが弁体主部2Aに対してがたつくことがなく、さらに弁作動時の流体圧等に対しても消音部材2Dが上下に振動したり周方向に回転したりすることが防止でき、弁体主部2Aに対する消音部材2Dの取付状態を安定させ、異音の発生を抑制することができる。一方、消音部材2Dが自然状態まで戻って凹部28に保持されてもよく、その場合には、自然状態の環状板材29の内径が凹部28の一段目の段部28aの外径と略同一であれば、弁体主部2Aに対してがたつきなく消音部材2Dを取り付けることができる。さらに、消音部材2Dの取り付け後に、弁体主部2Aに対して移動不能にする規制部材などを用いて消音部材2Dを固定してもよい。
At this time, it is preferable that the inner diameter of the
以上の電動弁10は、以下のように動作する。まず、図1の状態では、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である。一方、副弁ポート24に最も近づいた位置にある副弁体3は、副弁座2Cに着座せず、副弁体3の副弁部3Bの外周面と副弁ポート24の内周面との隙間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に流入した冷媒(流体)は、消音部材2Dの貫通孔29aを通過してから弁体主部2Aの連通孔25を通過し、副弁室23に流入する。副弁室23に流入した冷媒は、副弁部3Bと副弁ポート24との隙間を通って主弁部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、弁開度がゼロであっても微少な流量が生じることとなる。このような微少流量時において、副弁部3Bと副弁ポート24との隙間を通過する冷媒の通過音(異音)が生じることがあるが、連通孔25が消音部材2Dで覆われていることで、外部への異音の漏出を抑制することができる。
The above-described motor-operated
次に、駆動部4のステッピングモータ41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が副弁ポート24から抜け出し、副弁部3Bと副弁ポート24との隙間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がばね受け部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を着座位置(閉位置)から弁開位置(開位置)に向かって上昇させ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主弁体2の開度(ステッピングモータ41の回転量=弁リフト量)に対する流量の変化は大きなものとなり、主弁体2の全開状態において、流量は最大となる。
Next, by driving the stepping
以上の本実施形態によれば、消音部材2Dは、外力を受けて弾性変形した変形状態において弁体主部2Aに対して取り付け可能な形状を有し、外力が除かれて自然状態に向かう復元状態において弁体主部2Aに保持されるので、弁体主部2Aに対して消音部材2Dを容易に取り付けることができ、主弁体2の組み立てに要する作業手間を軽減することができる。また、弁体主部2Aの所定部位間や二部材間などで消音部材2Dを挟持するような構造を採用しなくても、消音部材2Dが復元状態において弁体主部2Aに保持されるので、主弁体2の部品点数の増加を抑制することができる。
According to the above-described embodiment, the muffling
また、円筒部22を有した弁体主部2Aに対して、その外周側に円環状の消音部材2Dが取り付けられることで、消音部材2Dを径方向外側に弾性変形させて弁体主部2Aに容易に取り付けることができ、取付作業の作業性を良好にすることができる。
Further, by attaching an annular silencing
また、弁体主部2Aが消音部材2Dを受け入れる凹部28を有し、この凹部28に消音部材2Dを受け入れて係止することによって、消音部材2Dの移動を規制することができるので、電動弁10の作動時の振動や流体圧などによる消音部材2Dの位置ずれを防止することができる。
Further, the valve body
また、弁体主部2Aの連通孔25と消音部材2Dとの間に隙間が存在することで、消音部材2Dにおける環状板材29の貫通孔29aがない部分によって連通孔25を塞いでしまうことが防止でき、電動弁10における流路抵抗の増加を抑制することができる。
In addition, since there is a gap between the
次に、図7に基づいて本発明の冷凍サイクルシステムについて説明する。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。前記実施形態の電動弁10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おり、圧縮機93、四方弁94、室外側熱交換器95および電子膨張弁96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及び電動弁10は室内に設置され、圧縮機93、四方弁94、室外側熱交換器95および電子膨張弁96は室外に設置されていて冷暖房装置を構成している。
Next, a refrigeration cycle system of the present invention will be described with reference to FIG. The
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的が達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。例えば、前記実施形態では、家庭用エアコン等の空気調和機に用いられる電動弁10を例示したが、本発明の電動弁は、家庭用エアコンに限らず、業務用エアコンであってもよいし、空気調和機に限らず、各種の冷凍機等にも適用可能である。また、前記実施形態では、一次継手管11から冷媒が流入し、二次継手管12から流出する旨を記載しているが、この一方向流れに限定されるものではなく、逆流しとして、二次継手管12から冷媒が流入し、一次継手管11から流出する場合にも適用可能であり、特に全開状態での逆流しを行うことがある。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, but includes other configurations and the like that can achieve the object of the present invention, and includes the following modifications and the like. For example, in the embodiment, the motor-operated
また、前記実施形態では、消音部材2Dは、円環状に形成された環状板材29に貫通孔29aと分断部29bとが設けられるとともに、主弁体2の弁体主部2Aの外周側に保持されていたが、消音部材としては、図8〜図10に示すような部材形状および取り付け形態を有するものであってもよい。図8〜図10は、それぞれ本発明の変形例に係る電動弁の要部を拡大して示す縦断面図である。
Further, in the above-described embodiment, the muffling
図8に示す電動弁10において、消音部材2Eは、ばね性を有した弾性体である金属や樹脂等の線材から螺旋状に成形されたコイルばね51であり、弁体主部2Aの外周側に形成された凹部28に保持されている。この消音部材2Eでは、コイルばね51の線材同士の間に隙間51aが形成され、この隙間51aを流体が通過することができるようになっている。弁体主部2Aに対する消音部材2Eの取付手順としては、コイルばね51の内径が広がるように捩じる外力を加えて弾性変形させ、内径が広がったコイルばね51に弁体主部2Aの円筒部22を挿通させる。コイルばね51が凹部28まで到達したら外力を解除することで、復元力によりコイルばね51が自然状態に向かって復元し、この復元状態において消音部材2Eが凹部28に保持される。
In the motor-operated
図9、図10に示す電動弁10において、主弁体2の弁体主部2Aは、円筒部22の内周面に凹部28が形成され、この凹部28に消音部材2F,2Gが保持されている。図9に示す消音部材2Fは、前記実施形態の消音部材は2Dと同様に、環状板材29に貫通孔29aと分断部29b(図3等参照)とが設けられ、径方向内側に向かって外力を受けることで分断部29bの幅が減少し、内径が縮小された変形状態となり、外力が除かれることで自然状態に向かって復元する。図10に示す消音部材2Gは、図8に示す消音部材2Eと同様に、コイルばね51からなり、コイルばね51の内径が縮小するように捩じる外力を受けて変形状態となり、外力が除かれることで自然状態に向かって復元する。これらの消音部材2F,2Gは、外力により内径が縮小された変形状態において円筒部22の内側に挿入され、凹部28に到達したら外力を解除することで自然状態に向かって復元し、この復元状態において凹部28に保持される。
In the motor-operated
また、前記実施形態では、消音部材2Dは、環状板材29に分断部29bが設けられ、分断部29bの幅を増減させることで径方向に弾性変形可能に構成されていたが、消音部材に分断部が設けられていなくてもよい。すなわち、消音部材は、伸縮可能な樹脂材料やゴム等の高分子材料から円環状に形成され、伸縮することで径方向に弾性変形可能に構成されたものが採用可能である。さらに、消音部材は、分断部に代えて周方向の一部または複数個所に伸縮可能な伸縮部を有していてもよく、この伸縮部としては、伸縮性を有した樹脂材料やゴム等の高分子材料から構成されるものや、蛇腹状等の伸縮可能なばね材料から構成されるものなど、各種の材質や構造が採用可能である。さらに、消音部材としては、円環状に形成されたものに限らず、角筒状に形成されていてもよいし、平板状に形成されていてもよい。
Further, in the above-described embodiment, the silencing
以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。 As described above, the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to these embodiments, and a design change or the like may be made without departing from the scope of the present invention. The present invention is also included in the present invention.
10 電動弁(弁装置)
1C 主弁室
14 主弁ポート
2 主弁体(弁体)
2A 弁体主部
2D 消音部材
22 円筒部
24 副弁ポート
25 連通孔
27 主弁ばね
28 凹部
29b 分断部
3 副弁体
4 駆動部
51 コイルばね
90 冷凍サイクルシステム
91 第1室内側熱交換器
92 第2室内側熱交換器
93 圧縮機
95 室外側熱交換器
10 Motorized valve (valve device)
1C
2A Valve
Claims (9)
前記弁体は、中空状に形成されて内部に流体を流通させる弁体主部と、前記弁体主部の内外を連通する連通孔と、前記連通孔を覆って設けられて流体を通過させる消音部材と、を有して構成され、
前記消音部材は、弾性体からなり、外力を受けて弾性変形した変形状態において前記弁体主部に対して取り付け可能な形状を有し、外力が除かれて自然状態に向かう復元状態において前記弁体主部に保持されることを特徴とする弁装置。 A valve device comprising a valve body that opens and closes a valve port,
The valve body is formed in a hollow shape and allows a fluid to flow therethrough, a communication hole communicating between the inside and the outside of the valve body main portion, and the valve body is provided to cover the communication hole and allows the fluid to pass therethrough. And a muffling member,
The muffling member is made of an elastic body, has a shape attachable to the valve body main part in a deformed state that is elastically deformed by receiving an external force, and the valve is in a restored state in which the external force is removed and goes to a natural state. A valve device which is held by a body part.
前記消音部材は、円環状に形成されるとともに、前記弁体主部の外周側または内周側に保持されることを特徴とする請求項1に記載の弁装置。 The valve body main portion has a cylindrical portion, the communication hole is provided through the peripheral surface portion of the cylindrical portion,
2. The valve device according to claim 1, wherein the muffling member is formed in an annular shape, and is held on an outer circumferential side or an inner circumferential side of the main body of the valve body. 3.
前記副弁体が前記副弁ポートの開度を変更する小流量制御域と、前記主弁体が前記主弁ポートを開閉する大流量制御域と、の二段の流量制御域を有し、
請求項1〜7のいずれか一項に記載の弁装置における前記弁体主部と、前記連通孔と、前記消音部材と、を有した前記弁体によって前記主弁体が構成されていることを特徴とする電動弁。 A main valve body that opens and closes a main valve port of a valve chamber, a main valve spring that biases the main valve body in a closing direction, and a sub-valve body that changes an opening of a sub-valve port provided in the main valve body And a drive unit for driving the sub-valve to advance and retreat in the axial direction,
The sub-valve has a two-stage flow control area of a small flow control area where the opening degree of the sub-valve port is changed, and a large flow control area where the main valve body opens and closes the main valve port,
The valve body according to any one of claims 1 to 7, wherein the valve body having the valve body main portion, the communication hole, and the muffling member constitutes the main valve body. Motorized valve characterized by the above-mentioned.
請求項1〜7のいずれか一項に記載の弁装置が、前記膨張弁として用いられていることを特徴とする冷凍サイクルシステム。 A refrigeration cycle system including a compressor, a condenser, an expansion valve, and an evaporator,
A refrigeration cycle system, wherein the valve device according to any one of claims 1 to 7 is used as the expansion valve.
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