專利名稱：電動閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在空調(diào)機等中控制制冷劑的流量的針閥型的電動閥，尤其涉及改良閥座對針閥的閥口形狀的電動閥。
背景技術(shù)：
一直以來，在冷凍循環(huán)中，從控制制冷劑的流量的電動閥發(fā)生的、伴隨流體通過的噪音經(jīng)常成為問題。作為實施這種噪音對策的電動閥，有例如日本特開2008-232290號公報(專利文獻1)所公開的技術(shù)。另外，作為現(xiàn)有的電動閥有例如圖9所示的電動閥。該電動閥具有形成閥室4A的閥殼4，在閥殼4的側(cè)部安裝有一次接頭管41，并且在閥室4A的軸線L方向的單側(cè)端部安裝有二次接頭管42。另外，在閥殼4內(nèi)配設(shè)有閥座部9，在該閥座部9上形成有將閥室4A 和二次接頭管42連通的閥口 91。在支撐部件43的導(dǎo)向孔43a內(nèi)可滑動地嵌合有閥架44。在該閥架44的下端部緊固有閥體5，該閥體5在端部具有針閥51，并且閥架44與步進馬達6的轉(zhuǎn)子軸63的下端部配合。另外，在轉(zhuǎn)子軸63上形成有外螺紋部63a，該外螺紋部63a與形成于支撐部件43上的內(nèi)螺紋部4 螺紋連接。并且，通過步進馬達6的驅(qū)動，磁轉(zhuǎn)子62旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子軸63及閥體5在軸線L方向移動，通過針閥51的部分增減閥口 9的開口面積，控制從一次接頭管41 流向二次接頭管42的流體的流量。專利文獻1 日本特開2008-232^0號公報在上述圖9所示的現(xiàn)有的電動閥中，形成于閥座部9的閥口 91如圖10所示，從閥口 91的入口開口部直到二次接頭管42側(cè)的出口開口部，由內(nèi)徑逐漸變大的錐形面形成。因此，針對二次接頭管42，從針閥51和閥口 91的間隙流動的制冷劑處于以下狀態(tài)。從針閥51和閥口 91的間隙流出的制冷劑在從閥口 91的入口開口部到達通往二次接頭管42的出口開口部之前，在該閥口 91中被加速。即、制冷劑被加速的長度較長，制冷劑的壓力減少的幅度變大。另外，從閥口 91流出的制冷劑如圖中虛線所示，在二次接頭管42內(nèi)且在閥口 91的錐形面的延長線上產(chǎn)生明顯的自由剪切面S。并且，在該自由剪切面 S的內(nèi)側(cè)，制冷劑的流動成為直線的流動，在自由剪切面S的外側(cè)產(chǎn)生渦流。因該直線的流動和渦流的影響而產(chǎn)生噪音。另外，即使在專利文獻1的電動閥中，閥口的形狀也與上述圖 10同樣，同樣地產(chǎn)生噪音。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是為了消除如上所述的問題點而提出的技術(shù)方案，其目的在于提供一種改良閥座部的閥口并降低噪音的電動閥。方案一的電動閥具備具備形成與一次接頭管連通的閥室的閥殼；形成有將上述閥室和二次接頭管連通的截面形狀為圓形的閥口的閥座部；以及與上述閥口同軸地配設(shè)的針閥；通過使上述針閥在軸線方向移動來開閉上述閥口，從而控制使制冷劑從上述一次接頭管向上述閥室流入并通過上述閥口向上述二次接頭管流出的制冷劑的流量，該電動閥的特征是，上述閥座部的上述閥口包括位于上述閥室側(cè)的內(nèi)徑Dl的第一閥口、位于上述二次接頭管側(cè)的內(nèi)徑D2的第二閥口、以及連接上述第一閥口和上述第二閥口的錐形部，以如下方式構(gòu)成上述閥座部使第一閥口的內(nèi)徑D1、第二閥口的內(nèi)徑D2和上述二次接頭管的內(nèi)徑D3的關(guān)系為Dl < D2 < D3，并且上述第二閥口從上述錐形部至上述二次接頭管側(cè)成為直的圓筒形狀。還有，內(nèi)徑D1、D2、D3在連接第一閥口、第二閥口及二次接頭管的內(nèi)側(cè)的通路內(nèi)表面實質(zhì)上是能夠有臺階差的值。方案二的電動閥在方案一所記載的電動閥中，其特征是，上述錐形部的側(cè)面所成的角度α 1在5°彡α 1彡30° ... (1)的范圍。本發(fā)明的效果如下。根據(jù)方案一的電動閥，從第一閥口和針閥的間隙流動的制冷劑流出到內(nèi)徑比第一閥口大的第二閥口內(nèi)，在到達二次接頭管之前的閥座部的第二閥口內(nèi)使流速降低，因此能夠使制冷劑的流動穩(wěn)定化。再有，在錐形部和二次接頭管之間具有直的圓筒形狀的第二閥口，因此能夠抑制在二次接頭管側(cè)制冷劑產(chǎn)生自由剪切面，能夠使制冷劑在到達二次接頭管之前的流動穩(wěn)定化。因此，能夠降低由于液體通過聲引起的噪音。根據(jù)方案二的電動閥，錐形部的側(cè)面所成的角度在適當(dāng)?shù)姆秶軌蛴行У亟档驮胍簟?br>

圖1是本發(fā)明的第一實施方式的電動閥的縱剖視圖。圖2是本發(fā)明的第一實施方式的電動閥中的閥座部附近的主要部分的放大縱剖視圖。圖3是說明本發(fā)明的第一實施方式的電動閥中的閥座部的作用的圖。圖4是本發(fā)明的第二實施方式的電動閥的縱剖視圖。圖5是本發(fā)明的第三實施方式的電動閥的縱剖視圖。圖6是表示使用了實施方式的電動閥的空調(diào)機的一個例子的圖。圖7是表示實施方式的電動閥的錐形角度與噪音降低值的實測例的圖。圖8是表示實施方式的電動閥的Dl和D2的尺寸比與噪音降低值的實測例的圖。圖9是表示現(xiàn)有技術(shù)的電動閥的一個例子的圖。圖10是說明現(xiàn)有技術(shù)的電動閥的問題點的圖。圖中1-閥座部，11-第一閥口，12-第二閥口，2-閥座部，21-第一閥口，22-第二閥口， 23-錐形部，3-閥座部，31-第一閥口，32-第二閥口，33-錐形部，4-閥殼，4Α-閥室，41-一次接頭管，42-二次接頭管，5-閥體，51-針閥，10-電動閥，L-軸線。
具體實施例方式下面，參照附圖對本發(fā)明的電動閥的實施方式進行說明。圖1是第一實施方式的電動閥的縱剖視圖，圖2是第一實施方式的電動閥中的閥座部附近的主要部分的放大縱剖視圖，圖3是說明第一實施方式的電動閥中的閥座部的作用的圖，圖4是第二實施方式的電動閥的縱剖視圖，圖5是第三實施方式的電動閥的縱剖視圖，圖6是表示使用了實施方式的電動閥的空調(diào)機的一個例子的圖。還有，在第二實施方式及第三實施方式中，對于與第一實施方式相同及對應(yīng)的要素標(biāo)注相同符號而省略重復(fù)詳細的說明。首先，基于圖6對實施方式的空調(diào)機進行說明。在圖6中，符號10是本發(fā)明的各實施方式的電動閥。另外，符號20是搭載于室外單元100上的室外換熱器，符號30是搭載于室內(nèi)單元200上的室內(nèi)換熱器，符號40是構(gòu)成四通閥的流道轉(zhuǎn)換閥，符號50是壓縮機。 還有，電動閥10、流道轉(zhuǎn)換閥40及壓縮機50搭載于室外單元100上。電動閥10、室外換熱器20、室內(nèi)換熱器30、流道轉(zhuǎn)換閥40、以及壓縮機50分別由導(dǎo)管如圖示那樣連接，構(gòu)成熱泵式冷凍循環(huán)。還有，儲能器、壓力傳感器、溫度傳感器等省略圖示。冷凍循環(huán)的流道由流道轉(zhuǎn)換閥40在制熱模式及制冷模式這兩條流道中進行轉(zhuǎn)換。在制熱模式中，如圖6中的實線箭頭所示，由壓縮機50壓縮的制冷劑從流道轉(zhuǎn)換閥40 流入到室內(nèi)單元200的室內(nèi)換熱器30，從室內(nèi)換熱器30流出的制冷劑通過管道a流入到室外單元100的電動閥10中。并且，制冷劑通過該電動閥10而膨脹，按照室外換熱器20、流道轉(zhuǎn)換閥40、壓縮機50的順序進行循環(huán)。在制冷模式中，如圖6中的虛線箭頭所示，由壓縮機50壓縮的制冷劑從流道轉(zhuǎn)換閥40流入到室外換熱器20中，從室外換熱器20流出的制冷劑通過電動閥10而膨脹，流經(jīng)管道a并流入到室內(nèi)換熱器30中。流入到室內(nèi)換熱器30 的制冷劑通過流道轉(zhuǎn)換閥40流入到壓縮機50中。電動閥10作為控制制冷劑的流量的節(jié)流裝置而工作，在制熱模式中，室外換熱器 20作為蒸發(fā)器起作用，室內(nèi)換熱器30作為冷凝器起作用，進行室內(nèi)的制熱。另外，在制冷模式中，室外換熱器20作為冷凝器起作用，室內(nèi)換熱器30作為蒸發(fā)器起作用，進行室內(nèi)的制冷。這里，在制熱模式中，就管道a而言，流入到電動閥10的一次接頭管41的制冷劑有時液狀化，管道a內(nèi)充滿液狀制冷劑。因此，由于電動閥10的制冷劑通過等而發(fā)生振動， 該振動通過管道a傳遞到室內(nèi)單元200側(cè)，在室內(nèi)單元200發(fā)生噪音。因此，如后文所述， 各實施方式的電動閥10通過對閥口進行改良，從而降低在制熱模式中制冷劑從一次接頭管41流入到電動閥10主體，再從二次接頭管42流出制冷劑的狀態(tài)的制冷劑通過聲等。其次，基于圖1及圖2對第一實施方式的電動閥10進行說明。該電動閥10具有閥殼4，在閥殼4上形成有圓筒缸狀的閥室4A。另外，在閥殼4上安裝有從側(cè)面?zhèn)扰c閥室4A 連通的一次接頭管41，并且在閥室4A的軸線L方向的單側(cè)端部安裝有二次接頭管42。再有，在閥殼4上，在二次接頭管42的閥室4A側(cè)配設(shè)有閥座部1。并且，在閥座部1上，形成有將閥室4A和二次接頭管42連通的截面形狀為圓形的第一閥口 11和第二閥口 12。另外， 在第一閥口 11和第二閥口 12之間形成有錐形部13。在閥殼4的上部安裝有支撐部件43。在支撐部件43上形成有在軸線L方向較長的導(dǎo)向孔43a，圓筒狀的閥架44在軸線L方向可滑動地嵌合在該導(dǎo)向孔43a中。閥架44與閥室4A同軸地安裝，在該閥架44的下端部固定有閥體5，該閥體5在端部具有針閥51。另外，在閥架44內(nèi)設(shè)有彈簧支架45，該彈簧支架45可在軸線L方向移動，在彈簧支架45和閥體5之間，以施加規(guī)定負荷的狀態(tài)安裝有壓縮螺旋彈簧46。在閥殼4的上端，通過焊接等氣密地固定有步進馬達6的外殼61。在外殼61內(nèi)，
5可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置有使外周部多極磁化的磁轉(zhuǎn)子(ι ^ ^ ,卜口一夕)62，在該磁轉(zhuǎn)子62上固定有轉(zhuǎn)子軸63。轉(zhuǎn)子軸63的上端部可旋轉(zhuǎn)地嵌合在從外殼61的頂板部垂下的圓筒狀的導(dǎo)向件64內(nèi)。另外，在外殼61的外周配設(shè)有定子線圈65，通過對該定子線圈65給與脈沖信號，從而磁轉(zhuǎn)子62根據(jù)其脈沖數(shù)進行旋轉(zhuǎn)。并且，通過該磁轉(zhuǎn)子62的旋轉(zhuǎn)，與磁轉(zhuǎn)子62 — 體的轉(zhuǎn)子軸63進行旋轉(zhuǎn)。還有，在導(dǎo)向件64的外周設(shè)有相對于磁轉(zhuǎn)子62的旋轉(zhuǎn)制動機構(gòu) 66。閥架44的上端部與步進馬達6的轉(zhuǎn)子軸63的下端部配合，閥架44通過轉(zhuǎn)子軸63 可旋轉(zhuǎn)地以懸掛狀態(tài)支撐。另外，在轉(zhuǎn)子軸63上形成有外螺紋部63a，該外螺紋部63a與形成于支撐部件43上的內(nèi)螺紋部4 螺紋連接。利用以上的結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子軸63伴隨步進馬達6的磁轉(zhuǎn)子62的旋轉(zhuǎn)而在軸線L方向移動。通過伴隨該旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子軸63在軸線L方向的移動，閥體5與閥架44 一起在軸線L 方向移動。并且，閥體5通過針閥51的部分增減第一閥口 11的開口面積，控制從一次接頭管41流向二次接頭管42的制冷劑的流量。閥座部1的第一閥口 11及第二閥口 12是圓筒形狀，如圖2所示，第一閥口 11的內(nèi)徑Dl是與針閥51的外周一致的尺寸。另外，第二閥口 12的內(nèi)徑D2是比第一閥口 11的內(nèi)徑Dl大的尺寸，而且是比二次接頭管42的內(nèi)徑D3小的尺寸。再有，第二閥口 12的長度 L2是比第一閥口 11的長度Ll大的尺寸。錐形部13的內(nèi)側(cè)面成為從第一閥口 11至第二閥口 12內(nèi)徑擴大的圓錐臺形狀。并且，該錐形部13的內(nèi)側(cè)面所成的錐形角度α 1設(shè)定在5° ^ α 1 ^ 30° …(1)的范圍。另外設(shè)定成，在針閥51關(guān)閉了第一閥口 11的狀態(tài)下，該針閥51的前端處于錐形部13的大致中央位置。圖3是說明第一實施方式中的針閥51、第一閥口 11、第二閥口 12及錐形部13的作用的圖。通過了針閥51和第一閥口 11的間隙的制冷劑通過錐形部13和第二閥口 12后流向二次接頭管42。此時，受針閥51的特別是前端的影響，存在不穩(wěn)定的流動的情況。但是，由于針閥51的前端位于錐形部13的大致中央部，因此在到達第二閥口 12前能夠通過該錐形部13使流速減速。即、通過制冷劑到達二次接頭管42之前的閥座部1的部分，能夠使制冷劑的流動穩(wěn)定化，能夠抑制二次接頭管42的振動并降低噪音。再有，在錐形部13和二次接頭管42之間還具有直的圓筒形狀的第二閥口 12，利用該第二閥口 12對從錐形部13流動的制冷劑加以使流動彎曲的動作。由此，能夠抑制在二次接頭管42側(cè)的制冷劑產(chǎn)生自由剪切面。因此，在制冷劑到達二次接頭管42之前能夠使流動穩(wěn)定化。圖4的第二實施方式及圖5的第三實施方式與第一實施方式的較大的不同點在于，在該第二實施方式及第三實施方式的電動閥10中，閥室4Α通過切削閥殼4而形成，并且閥座部2(或幻與閥殼4 一體地形成。在圖4的第二實施方式的電動閥10中，閥座部2形成于二次接頭管42的閥室4Α 側(cè)。在該閥座部2上，形成有將閥室4Α和二次接頭管42連通的截面形狀為圓形的第一閥口 21和第二閥口 22，并且，在該第一閥口 21和第二閥口 22之間形成有錐形部23。并且， 與第一實施方式相同，轉(zhuǎn)子軸63通過步進馬達6的旋轉(zhuǎn)而在軸線L方向移動，閥體5的針閥51增減第一閥口 21的開口面積，控制從一次接頭管41流向二次接頭管42的制冷劑的流量。閥座部2的第一閥口 21及第二閥口 22是圓筒形狀，其尺寸為第二閥口 22的內(nèi)徑比第一閥口 21的內(nèi)徑大，而比二次接頭管42的內(nèi)徑小。另外設(shè)定成，在針閥51關(guān)閉了第一閥口 21的狀態(tài)下，該針閥51的前端處于錐形部23的大致中央位置。并且設(shè)定成，錐形部23的錐形角度也處于上述(1)的條件范圍。該第二實施方式中的第一閥口 21、第二閥口 22及錐形部23的作用與在上述圖3中說明的第一實施方式同樣，能夠降低制冷劑的通過聲。圖5的第三實施方式與上述第一及第二實施方式的較大的不同點在于，在該第三實施方式的電動閥10中，在閥殼4的步進馬達6側(cè)安裝有外殼47，在該外殼47上安裝有支撐部件43。另外，閥體5形成為比第一及第二實施方式更長，該閥體5安裝在閥殼4上，通過導(dǎo)向部件48使針閥51向閥室4A內(nèi)突出。由此，成為閥架44等不會直接接觸閥室4A內(nèi)的制冷劑的結(jié)構(gòu)。閥座部3形成于二次接頭管42的閥室4A側(cè)。在該閥座部3形成有將閥室4A和二次接頭管42連通的截面形狀為圓形的第一閥口 31和第二閥口 32，并且在該第一閥口 31 和第二閥口 32之間形成有錐形部33。并且，與第一實施方式同樣，轉(zhuǎn)子軸63通過步進馬達 6的旋轉(zhuǎn)而在軸線L方向移動，閥體5的針閥51增減第一閥口 31的開口面積，控制從一次接頭管41流向二次接頭管42的制冷劑的流量。閥座部3的第一閥口 31及第二閥口 32是圓筒形狀，其尺寸為第二閥口 32的內(nèi)徑比第一閥口 31的內(nèi)徑大，而比二次接頭管42的內(nèi)徑小。另外設(shè)定成，在針閥51關(guān)閉了第一閥口 31的狀態(tài)下，該針閥51的前端處于錐形部33的大致中央位置。并且設(shè)定成，錐形部33的錐形角度也處于上述(1)的條件范圍。該第三實施方式中的第一閥口 31、第二閥口 32及錐形部33的作用與在上述圖3中說明的第一實施方式相同，能夠降低制冷劑的通過聲。其次，基于圖7及圖8對實施方式的電動閥10的噪音的降低值的實測例進行說明。還有，第二實施方式的閥座部2及第三實施方式的閥座部3中的各部分的尺寸及角度也以與圖2所示的第一實施方式的D1、D2、D3、L1、L2、α 1相同的標(biāo)記來表示。另外，就圖 7及圖8的實測例的運轉(zhuǎn)條件而言，一次接頭管41和二次接頭管42的壓力差為1. 0(MPa 兆帕)、一次接頭管41內(nèi)的壓力為2. 5 3. O(MPa)。制冷劑的流動是從一次接頭管41至二次接頭管42的方向。Ll = 0. 5mm、L2 = 0. 6mm。還有，優(yōu)選設(shè)定在Ll = 0. 2 1. 0mm、 L2 = 0. 4 1. 2mm的范圍。圖7是關(guān)于實施方式的電動閥10的錐形角度α 1和噪音降低值的實測例。關(guān)于針對D2 = 2. 9mm，Dl = 1. 6mm的情況，和針對D2 = 4. 3mm, Dl = 3. 2mm的情況，表示使錐形角度 0 1在0° 40°變化時的噪音降低值。從該圖7可知，尤其是在滿足了 5° <
的范圍，噪音變低。還有，就D2而言，錐形角度α 1 = 0°時，D2 = D1。實施方式中的第一閥口 11、21、31的內(nèi)徑D1，第二閥口 12、22、32的內(nèi)徑D2及二次接頭管42的內(nèi)徑D3的關(guān)系設(shè)定成滿足以下條件。V [(D2)2-(D1)2] > 2. 3mm. . . (2)圖8是關(guān)于實施方式的電動閥10的Dl與D2的尺寸比和噪音降低值的實測例。關(guān)于針對D3 = 4. 95mm, Dl = 1. 6mm的情況，和Dl = 3. 2mm的情況，表示α 1 = 20°、使D2變化了時的對條件式O)的V [(D2) 2-(Dl)2]的值的噪音降低值。從該圖可知，尤其是在滿足了條件式(2)的范圍(比2.3ran大的范圍)，噪音變低。還有，V [ (D2)2-(D1)2] = 0是D2 = D1，錐形角度為0的情況。
權(quán)利要求
1.一種電動閥，具備形成與一次接頭管連通的閥室的閥殼；形成有將上述閥室和二次接頭管連通的截面形狀為圓形的閥口的閥座部；以及與上述閥口同軸地配設(shè)的針閥；通過使上述針閥在軸線方向移動來開閉上述閥口，從而控制使制冷劑從上述一次接頭管向上述閥室流入并通過上述閥口向上述二次接頭管流出的制冷劑的流量，該電動閥的特征在于，上述閥座部的上述閥口包括位于上述閥室側(cè)的內(nèi)徑Dl的第一閥口、位于上述二次接頭管側(cè)的內(nèi)徑D2的第二閥口、以及連接上述第一閥口和上述第二閥口的錐形部，以如下方式構(gòu)成上述閥座部使第一閥口的內(nèi)徑D1、第二閥口的內(nèi)徑D2和上述二次接頭管的內(nèi)徑D3的關(guān)系為Dl < D2 < D3，并且上述第二閥口從上述錐形部至上述二次接頭管側(cè)成為直的圓筒形狀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動閥，其特征在于，上述錐形部的內(nèi)側(cè)面所成的角度α 1在由式(1)規(guī)定的范圍內(nèi)。5° ≤α 1 ≤30° …(1)。
全文摘要
本發(fā)明涉及電動閥。在用針閥開閉閥口來控制制冷劑的流量的電動閥中，使在閥口的制冷劑的流動穩(wěn)定化以降低噪音。在閥座部(1)形成截面圓形狀且內(nèi)徑D1的第一閥口(11)和內(nèi)徑D2的第二閥口(12)。針對二次接頭管(42)的內(nèi)徑D3，做成D1＜D2＜D3。在第一閥口和第二閥口之間設(shè)置錐形部(13)。將錐形部的內(nèi)側(cè)面所成的角度(α1)設(shè)定在5°≤α1≤30°的范圍。針對錐形部，將第二閥口的內(nèi)側(cè)面做成直的圓柱形狀。通過與針閥(51)的間隙的制冷劑經(jīng)由錐形部到達二次接頭管之前，在第二閥口內(nèi)使流速降低。并且通過設(shè)置直的第二閥口，抑制在二次接頭管側(cè)在制冷劑上產(chǎn)生自由剪切面，在制冷劑到達二次接頭管之前使流動穩(wěn)定化。
文檔編號F16K1/42GK102444739SQ201110250980
公開日2012年5月9日 申請日期2011年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月12日
發(fā)明者中川大樹, 中野誠一, 石黑元康 申請人:株式會社鷺宮制作所