JP6799024B2 - 電動弁および冷凍サイクルシステム - Google Patents
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Description
ケースの内周に収容されたロータの回転運動を、雄ネジ部材と雌ネジ部材とのネジ送り機構により直線運動に変換し、この直線運動に基づいて弁本体内に収容された弁体部を前記弁体部の中心軸である弁中心軸方向に移動させる電動弁であって、
前記弁本体内に形成された空間である弁室と、
前記弁本体の側面に設けられ、前記弁室側の出入口となる第1弁ポートと、
前記弁体部の直下において前記弁本体と同軸方向に設けられ、前記弁体部が近接または離間可能な第2弁ポートと、
前記第2弁ポートが前記ロータ側に形成された筒状の弁座部と、
前記弁体部を前記弁中心軸方向に案内する弁軸ホルダと、
を備え、
前記弁体部が最も前記弁座部に近接した状態において、前記弁軸ホルダの下端よりも前記弁座部側で最も大径となる前記弁体部の最大外径が
前記弁座部の天面に形成された環状の弁座平面部の外径よりも大きく、
かつ前記弁座平面部の前記弁中心軸方向における位置が、前記第1弁ポートの内径の前記ロータと最も遠い位置を成す最下端よりも前記ロータ側に位置することを特徴とする。
このように、弁体部の最大外径を弁座平面部の外径よりも大きく形成することにより、流体が弁体部に妨げられて弁体部と弁体部を収容する収容室の間のクリアランスに流入することが防止され、弁体部が振動して生じる騒音を緩和することができ、的確に静音性を維持することができる。
前記弁体部は、
前記第2弁ポートを通過する流体の流量を調整する弁体と、
前記弁体を前記弁座部側に保持し前記弁軸ホルダに対して摺動可能に配置された弁ガイドと
を含み、
前記弁体は前記弁ガイドに固定されていることを特徴とする。
このように、弁体が弁ガイドに固定されることにより、流体によって弁体が弁ガイドの中で振動することがなくなり、静音性を維持することができる。
前記弁体は、
最も前記第2弁ポートと近接する部分であるニードル部と、
前記ニードル部の基端の外周に位置する環状の平面部と
を備えることを特徴とする。
これにより、平面部に衝突した流体によって弁体部が上方に付勢され、ネジ送り機構における雄ネジと雌ネジとのネジ山の接触面を一定に保つことができネジガタが生じることを抑制することができる。したがって、的確に電動弁の静音性を維持することができる。
前記弁体部の最大外径の下端縁を成す肩部を備え、
前記肩部の前記弁中心軸方向の位置は、前記弁体部が最も前記弁座部に近接した状態において、前記第1弁ポートの内径の前記ロータと最も近い位置を成す最上端よりも前記ロータ側に位置することを特徴とする。
これにより、第1弁ポートから流体が流入する場合は、弁体部が最も前記弁座部に近接した状態においても流体が弁体部に衝突することが軽減され、かつ上昇流が肩部に妨げられることで弁体部と弁体部を収容する収容室の間のクリアランスに流入することが防止される。
前記弁座部は、前記ロータ側に向かって外径が小さくなるテーパー部を有することを特徴とする。
このテーパー部によって流体が弁体部の最大外径よりも内側に誘導されるため、さらに的確に流体が弁体部と弁体部を収容する収容室の間のクリアランスに流入することが回避され、電動弁の静音性が維持される。
前記第1弁ポートの前記最下端が、前記弁本体内の内部底面よりも前記ロータ側に位置することを特徴とする。
これにより、上昇しない流体を弁本体内の内部底面近傍の下方空間に流すことができ、流体が弁体部と弁体部を収容する収容室の間のクリアランスに流れ込むことを防止することができる。
圧縮機、凝縮器、膨張弁、および蒸発器を含む冷凍サイクルシステムであって、上述の電動弁を前記膨張弁として用いることを特徴とする。
ここで、弁本体30は、たとえばステンレス等の金属から成り、内部に形成された空間である弁室11を有している。また、弁本体30の側面には、弁室11に直接連通するたとえばステンレス製や銅製の第1管継手12が固定装着されている。この第1管継手12の弁室11側には、流体の出入口となる断面円形の第1弁ポート12aが形成されている。さらに、弁本体30の内部底面30aには、断面円形の第2弁ポート16aが上方に形成された弁座部16が内部底面30aから突出するようにして組み込まれている。なお、第2弁ポート16aは、弁体17の直下において弁体17と同軸方向に設けられている。弁座部16には、第2弁ポート16a、弁室11を介して第1管継手12に連通するたとえばステンレス製や銅製の第2管継手15が固定装着されている。
弁軸41のブッシュ部材33より下方には、後述するように弁軸41との間でネジ送り機構Aを構成するとともに弁軸41の傾きを抑制する機能を有する弁軸ホルダ6が、弁本体30に対して相対的に回転不能に固定されている。
弁ガイド18の天井部21と弁軸41の鍔部41bとの間には、中央部に貫通孔が形成されたワッシャ70が設置されている。
4 ロータ
6 弁軸ホルダ
6a 筒状小径部
6b 筒状大径部
6c 嵌合部
6d 雌ネジ
6f フランジ部
6g 上部開口部
6h 収容室
6k 弁軸ホルダの下端
11 弁室
11a 下方空間
12 第1管継手
12a 第1弁ポート
15 第2管継手
16 弁座部
16a 第2弁ポート
16b 弁座平面部
16c テーパー部
17 弁体
17a 固定部
17b 蓋部
17c ニードル部
17c´ ニードル部の基端
17d 平面部
17e 肩部
18 弁ガイド
18a 貫通孔
20 弁体部
21 天井部
22 クリアランス
27 弁バネ
30 弁本体
30a 内部底面
33 ブッシュ部材
41 弁軸
41a 雄ネジ
41b 鍔部
41c 突出部
51 均圧孔
60 ケース
67 ロータ収容室
70 ワッシャ
100 電動弁
103 ロータ
111 管継手
112 管継手
114 弁体
118 弁ガイド
120 弁体部
121 弁室
121a 雄ネジ
130 弁座
130a 天面
130b 弁ポート
131a 雌ネジ
L 弁中心軸
M 弁中心軸
O テーパー境界部
P 第1弁ポートの内径の最下端
Q 第1弁ポートの内径の最上端
R 肩部の軸方向の位置
X 弁体部の最大外径
Y 弁座平面部の外径
Claims (7)
- ケースの内周に収容されたロータの回転運動を、雄ネジ部材と雌ネジ部材とのネジ送り機構により直線運動に変換し、この直線運動に基づいて弁本体内に収容された弁体部を前記弁体部の中心軸である弁中心軸方向に移動させる電動弁であって、
前記弁本体内に形成された空間である弁室と、
前記弁本体の側面に設けられ、前記弁室側の出入口となる第1弁ポートと、
前記弁体部の直下において前記弁本体と同軸方向に設けられ、前記弁体部が近接または離間可能な第2弁ポートと、
前記第2弁ポートが前記ロータ側に形成された筒状の弁座部と、
前記弁体部を前記弁中心軸方向に案内する弁軸ホルダと、
を備え、
前記弁体部が最も前記弁座部に近接した状態において、前記弁軸ホルダの下端よりも前記弁座部側で最も大径となる前記弁体部の最大外径が
前記弁座部の天面に形成された環状の弁座平面部の外径よりも大きく、
かつ前記弁座平面部の前記弁中心軸方向における位置が、前記第1弁ポートの内径の前記ロータと最も遠い位置を成す最下端よりも前記ロータ側に位置することを特徴とする電動弁。 - 前記弁体部は、
前記第2弁ポートを通過する流体の流量を調整する弁体と、
前記弁体を前記弁座部側に保持し前記弁軸ホルダに対して摺動可能に配置された弁ガイドと
を含み、
前記弁体は前記弁ガイドに固定されていることを特徴とする請求項1記載の電動弁。 - 前記弁体は、
最も前記第2弁ポートと近接する部分であるニードル部と、
前記ニードル部の基端の外周に位置する環状の平面部と
を備えることを特徴とする請求項2記載の電動弁。 - 前記弁体部の最大外径の下端縁を成す肩部を備え、
前記肩部の前記弁中心軸方向の位置は、前記弁体部が最も前記弁座部に近接した状態において、前記第1弁ポートの内径の前記ロータと最も近い位置を成す最上端よりも前記ロータ側に位置することを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の電動弁。 - 前記弁座部は、前記ロータ側に向かって外径が小さくなるテーパー部を有することを特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載の電動弁。
- 前記第1弁ポートの前記最下端が、前記弁本体内の内部底面よりも前記ロータ側に位置することを特徴とする請求項1〜5の何れか一項に記載の電動弁。
- 圧縮機、凝縮器、膨張弁、および蒸発器を含む冷凍サイクルシステムであって、請求項1〜6の何れか一項に記載の電動弁を前記膨張弁として用いることを特徴とする冷凍サイクルシステム。
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