特開 2024-180623 電動弁

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024180623

(43)【公開日】2024-12-26

(54)【発明の名称】電動弁

(51)【国際特許分類】

   F16K 47/02 20060101AFI20241219BHJP

【ＦＩ】

F16K47/02 D

【審査請求】有

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024181908

(22)【出願日】2024-10-17

(62)【分割の表示】P 2021134664の分割

【原出願日】2021-08-20

(71)【出願人】

【識別番号】000143949

【氏名又は名称】株式会社鷺宮製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100134832

【弁理士】

【氏名又は名称】瀧野 文雄

(74)【代理人】

【識別番号】100165308

【弁理士】

【氏名又は名称】津田 俊明

(74)【代理人】

【識別番号】100115048

【弁理士】

【氏名又は名称】福田 康弘

(72)【発明者】

【氏名】小池 亮司

(72)【発明者】

【氏名】中川 大樹

(57)【要約】

【課題】消音部材における錆の発生を防止できる上、消音部材が剥離した際の弁部に対する剥離異物の攻撃性を低減でき、これらに起因した腐食を抑制できる電動弁を提供する。
【解決手段】電動弁１０は、主弁体３で主弁ポート１Ｂを閉じるとともに、主弁体３に設けられた副弁ポート３Ｄの開度を副弁体４のニードル弁４２によって制御することで、ニードル弁４２と副弁ポート３Ｄとの隙間で流体の流量を絞る小流量制御域を有する。主弁体３には、主弁室１Ａに向かって開口した連通路３Ｅと、連通路３Ｅと副弁室３Ｂとの間にて軸線Ｌ回りに環状に連続する環状空間３Ｆと、が形成され、連通路３Ｅと副弁ポート３Ｂとの間には、流体の通過音を消音する樹脂製の消音部材３５，３７が設けられている。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

主弁室および主弁ポートを構成する弁本体と、前記主弁室内に設けられて前記主弁ポートを開閉する主弁体と、前記主弁体内に形成された副弁室において軸線方向に移動自在に設けられた副弁体と、を備え、前記主弁体で前記主弁ポートを閉じるとともに、前記主弁体に設けられた副弁ポートの開度を前記副弁体のニードル弁によって制御することで、前記ニードル弁と前記副弁ポートとの隙間で流体の流量を絞る小流量制御域を有する電動弁であって、
前記主弁体には、前記主弁室に向かって開口した連通路と、前記連通路と前記副弁室との間にて軸線回りに環状に連続する環状空間と、が形成され、
前記連通路と前記副弁ポートとの間には、前記流体を通過させる樹脂製の消音部材が設けられ、
前記副弁ポートの周囲には、前記軸線を中心とした副弁座が形成され、
前記環状空間は、前記副弁座の外周側に形成され、前記副弁座の上面よりも下方に凹んだ溝状であることを特徴とする電動弁。

【請求項2】

前記環状空間は、前記連通路の径方向内側かつ上方に位置して前記軸線回りに環状に連続するとともに、上方に開口し、かつ、下方に開口せず形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電動弁。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、冷凍サイクルシステムなどに使用する電動弁に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、空気調和機の冷凍サイクルに設けられる電動弁として、小流量制御域と大流量域とで流量制御する電動弁が知られている（例えば、特許文献１、２参照）。このような従来の電動弁は、主弁体と副弁体とを備え、副弁体の連通路から主弁体内の副弁室へ冷媒（流体）を流入させ、副弁体のニードル弁と副弁ポートとの隙間であるポート絞り部で冷媒を絞って小流量制御を行うものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２０－１０６０８６号公報

【特許文献2】特開２０１９－１２８００１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

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、連通路に流入する冷媒が気相に液相が混入し、冷媒の状態が不安定である場合、冷媒が安定しないままポート絞り部に流入すると、ポート絞り部の冷媒通過音が増大するという問題がある。

【0005】

一方、特許文献２に記載された電動弁では、前述した冷媒通過音を抑制するため、連通路（小流量通路）を流れる冷媒（流体）中の気泡を細分化する消音部材を備えている。しかしながら、消音部材は、金属の焼結や、積層線材または線材の成形品による多孔体が主であるため、以下の要因による腐食が生じる問題がある。腐食の要因としては、流体通過時の壊食や配管内不純物に由来するもの、湿度環境や塩害環境で放置されることによるもの、および消音部材が剥離した際の金属異物が弁部に詰まることによるもの、が挙げられる。

【0006】

本発明の目的は、主弁体で主弁ポートを全閉状態とし、この主弁体に設けられた副弁ポートと副弁体との隙間により流体の小流量制御域での流量制御を行う電動弁において、消音部材における錆の発生を防止できる上、消音部材が剥離した際の弁部に対する剥離異物の攻撃性を低減でき、これらに起因した腐食を抑制できる電動弁を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の電動弁は、主弁室および主弁ポートを構成する弁本体と、前記主弁室内に設けられて前記主弁ポートを開閉する主弁体と、前記主弁体内に形成された副弁室において軸線方向に移動自在に設けられた副弁体と、を備え、前記主弁体で前記主弁ポートを閉じるとともに、前記主弁体に設けられた副弁ポートの開度を前記副弁体のニードル弁によって制御することで、前記ニードル弁と前記副弁ポートとの隙間で流体の流量を絞る小流量制御域を有する電動弁であって、前記主弁体には、前記主弁室に向かって開口した連通路と、前記連通路と前記副弁室との間にて軸線回りに環状に連続する環状空間と、が形成され、前記連通路と前記副弁ポートとの間には、前記流体を通過させる樹脂製の消音部材が設けられ、前記副弁ポートの周囲には、前記軸線を中心とした副弁座が形成され、前記環状空間は、前記副弁座の外周側に形成され、前記副弁座の上面よりも下方に凹んだ溝状であることを特徴とする。

【0008】

このような本発明によれば、消音部材が樹脂製であるため、錆の発生を防止できる上、素材の硬度が低いことから、消音部材が剥離した際の弁部に対する剥離異物の攻撃性を低減でき、これらに起因した腐食を抑制できる。加えて、消音部材が樹脂製であるため、形状の自由度が高いと共に、樹脂成型によって多量に制作できる。また、樹脂材料は、金属に比して制振性に優れるため、振動の影響に有利であり、良好な作動性の維持が可能となる。

【0009】

この際、前記環状空間は、前記連通路の径方向内側かつ上方に位置して前記軸線回りに環状に連続するとともに、上方に開口し、かつ、下方に開口せず形成されていることが好ましい。

【発明の効果】

【0010】

本発明の電動弁によれば、電動弁において冷媒通過音を抑制するための消音部材が樹脂製であるため、錆の発生を防止できる上、素材の硬度が低いことから、消音部材が剥離した際の弁部に対する剥離異物の攻撃性を低減でき、これらに起因した腐食を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の第１実施形態の電動弁を示す縦断面図である。

【図2】前記電動弁の小流量制御域状態の要部を示す拡大断面図である。

【図3】前記電動弁の小流量制御域状態の流体の流れを示す図である。

【図4】前記電動弁の変形例１を示す拡大断面図である。

【図5】前記電動弁の変形例２を示す拡大断面図である。

【図6】前記電動弁の変形例３を示す拡大断面図である。

【図7】前記電動弁の変形例４を示す拡大断面図である。

【図8】本発明の第２実施形態の電動弁の要部を示す拡大断面図である。

【図9】前記電動弁の変形例５を示す断面図である。

【図10】前記電動弁の変形例６を示す拡大断面図である。

【図11】前記電動弁の変形例７を示す拡大断面図である。

【図12】前記電動弁の変形例８を示す拡大断面図である。

【図13】前記電動弁の変形例９を示す拡大断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本発明の電動弁の実施形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の第１実施形態の電動弁を示す縦断面図、図２は電動弁の小流量制御域状態（副弁下端位置）の要部を示す拡大断面図、図３は電動弁の小流量制御域状態の冷媒（流体）の流れを示す図である。なお、以下の説明における「上、下」の概念は図１における上、下に対応し、この上、下方向を軸線Ｌ方向とし、軸線Ｌと直交する方向を径方向と呼ぶことがある。また、後述する第２実施形態以降において、第１実施形態と同一または類似する部材や部位に関しては、共通の符号を付すとともに説明を省略または簡略することがある。

【0013】

本実施形態の電動弁１０は、弁本体である弁ハウジング１と、ガイド部材２と、主弁体３と、副弁体４と、駆動部５と、を備えている。

【0014】

弁ハウジング１は、例えば、黄銅やステンレス等で略円筒形状に形成されており、その内側に主弁室１Ａを有している。弁ハウジング１の外周片側には、主弁室１Ａに導通される第１継手管１１が接続されるとともに、下端から下方に延びる筒状部に第２継手管１２が接続されている。また、弁ハウジング１の第２継手管１２の主弁室１Ａ側には、主弁座１３が形成され、この主弁座１３の内側は、主弁ポート１Ｂとなっている。主弁ポート１Ｂは、軸線Ｌを中心とする円柱形状の孔であり、第２継手管１２は、主弁ポート１Ｂを介して主弁室１Ａに導通される。なお、本実施形態では、主弁座１Ｂは、弁ハウジング１に一体的に形成されているが、主弁ポートを有する弁座部材を弁ハウジングとは別体に設け、弁座部材を弁ハウジングに組み付ける形態としてもよい。

【0015】

弁ハウジング１の上端の開口部には、ガイド部材２が取り付けられている。ガイド部材２は、弁ハウジング１の内周面内に嵌合される嵌合部２１と、嵌合部２１の内側に位置して軸線Ｌを中心とする略円柱状のガイド部２２と、ガイド部２２の上部に延設されたホルダ部２３と、ホルダ部２３の上方に設けられたストッパ部２４と、嵌合部２１の外周に突出する金属板からなるリング状の固定金具２５とを有している。嵌合部２１、上部ガイド部２２、ホルダ部２３およびストッパ部２４は、樹脂製の一体品として構成されており、固定金具２５は、インサート成形により樹脂製の嵌合部２１と一体に設けられている。なお、ガイド部材２の嵌合部２１を弁ハウジング１に対して圧入してもよい。

【0016】

ガイド部材２は、嵌合部２１により弁ハウジング１に組み付けられ、固定金具２５を介して弁ハウジング１の上端部に溶接を用いて固定されている。また、ガイド部材２において、嵌合部２１とガイド部２２の内側には、軸線Ｌと同軸の円筒形状のガイド孔２Ａが形成される。また、ホルダ部２３の中心には、ガイド孔２Ａと同軸であり、後述するロータ軸５１を進退案内する挿通孔２Ｂが形成されている。ストッパ部２４の中心には、ガイド孔２Ａおよび挿通孔２Ｂと同軸であり、ロータ軸５１の後述する雄ねじ部５１Ａと螺合する雌ねじ部２Ｃが形成されている。そして、ガイド孔２Ａ内には主弁体３が配設され、主弁体３がガイド孔２Ａによって軸線Ｌ方向に進退案内される。

【0017】

主弁体３は、主弁座１３に対して着座および離座する主弁部３１と、主弁体３の側壁であって副弁体４を保持する保持部３２と、を有して構成されている。主弁部３１の内側には円柱状の開口３Ａが形成される。保持部３２の内側には、円柱状の副弁室３Ｂが形成され、この副弁室３Ｂの内側には、後述する消音部材３７を主弁体３内に保持する保持部材３Ｃが設けられている。そして、主弁部３１と保持部３２との間には、軸線Ｌを中心として副弁室３Ｂから開口３Ａ側に開口する円柱状の副弁ポート３Ｄが形成されている。

【0018】

主弁体３の保持部３２の側面には、軸線Ｌと交差する方向で主弁室１Ａに向かって開口した連通路３Ｅが形成されている。図３（Ａ）に示すように、軸線Ｌ周りに回転対称な位置に複数本（例えば８本）の連通路３Ｅが放射状に形成されている。主弁体３は、保持部３２の上端部にリテーナ３３を有する。また、主弁体３は、リテーナ３３とガイド部材２のガイド孔２Ａの上端部との間に主弁ばね３４を有している。主弁体３は、主弁ばね３４により主弁座１３の方向（閉方向）に付勢されている。なお、主弁部３１の開口３Ａの内側には、後述する消音部材３５が配設されている。また、連通路３Ｅは、回転対称な位置に放射状に複数本形成される形態に限らず、連通路３Ｅの数を一個としたり、不等間隔に複数本形成したりしてもよい。

【0019】

副弁体４は、ロータ軸５１の下端部に一体に設けられている。この副弁体４はガイド用ボス部４１とニードル弁４２とを有して構成されている。また、副弁体４のニードル弁４２は、その先端が副弁ポート３Ｄ対して軸線Ｌ方向に挿通されるものであり、ニードル弁４２と副弁ポート３Ｄとの隙間を小流量の冷媒が流れることにより小流量制御が行われる。ガイド用ボス部４１の上端には、潤滑性樹脂製の円環状をなすワッシャ４３が配設され、ガイド用ボス部４１は、保持部材３Ｃ内に挿通されている。そして、このガイド用ボス部４１の外周面が保持部材３Ｃの内周面に摺接して案内されるようになっている。なお、副弁体４と、ロータ軸５１と、をそれぞれ別体で形成し、それらを組み付けてもよい。

【0020】

弁ハウジング１の上端には、ケース１４が溶接等によって気密に固定され、このケース１４の内外に駆動部５が構成されている。駆動部５は、ステッピングモータ５Ａと、ステッピングモータ５Ａの回転により副弁体４を進退させるねじ送り機構５Ｂと、ステッピングモータ５Ａの回転を規制するストッパ機構５Ｃと、を備えている。

【0021】

ステッピングモータ５Ａは、ロータ軸５１と、ケース１４の内部に回転可能に配設されたマグネットロータ５２と、ケース１４の外周においてマグネットロータ５２に対して対向配置されたステータコイル（不図示）と、その他、ヨークや外装部材等と、により構成されている。ロータ軸５１は、ブッシュを介してマグネットロータ５２の中心に取り付けられ、このロータ軸５１の上部の外周には、雄ねじ部５１Ａが形成されている。雄ねじ部５１Ａは、ガイド部材２の雌ねじ部２Ｃに螺合されている。これにより、ガイド部材２は、ロータ軸５１を軸線Ｌ上に支持している。そして、ガイド部材２の雌ねじ部２Ｃおよびロータ軸５１の雄ねじ部５１Ａは、ねじ送り機構５Ｂを構成している。

【0022】

ガイド部材２のストッパ部２４の外周面には、雄ねじ状のガイド溝２４Ａが形成されている。ガイド溝２４Ａには、スライダ５３が設けられている。スライダ５３は、マグネットロータ５２に当接し、マグネットロータ５２の回転に伴いガイド溝２４Ａに沿って回転かつ上下動する。そして、スライダ５３は、ガイド溝２４Ａの上端または下端に当接することで、マグネットロータ５２の回転を規制するストッパ機構５Ｃを構成している。このストッパ機構５Ｃにより、ロータ軸５１とマグネットロータ５２との最下端位置および最上端位置が規制される。

【0023】

以上の構成により、ステッピングモータ５Ａが駆動されると、マグネットロータ５２およびロータ軸５１が回転し、雄ねじ部５１Ａと雌ねじ部２Ｃとのねじ送り機構５Ｂにより、マグネットロータ５２とともにロータ軸５１が軸線Ｌ方向に移動する。そして、副弁体４が軸線Ｌ方向に進退移動し、副弁体４のニードル弁４２が副弁ポート３Ｄに対して近接または離間する。また、副弁体４が上昇するとき、ワッシャ４３が主弁体３のリテーナ３３に係合し（副弁上端位置）、主弁体３が副弁体４とともに移動して、主弁体３の主弁部３１が主弁座１３から離座する。これにより、主弁ポート１Ｂが全開となって大流量域状態となる。

【0024】

図２および図３に示すように、主弁体３の副弁ポート３Ｄの周囲には、軸線Ｌを中心とした副弁座３６が形成されている。副弁座３６は円筒状に形成され、開口３Ａから上方に立ち上がって設けられている。副弁座３６の外周側には、副弁座３６の上面よりも下方に凹んだ溝状の環状空間３Ｆが形成されている。環状空間３Ｆは、連通路３Ｅの径方向内側かつ上方に位置して軸線Ｌ回りに環状に連続するとともに、上方に開口して形成されている。環状空間３Ｆは、図３（Ａ）に示すように、環状の流路断面積を有している。そして、環状空間３Ｆは、８本の連通路３Ｅの流路断面積の合計よりも大きな流路断面積を備えている。また、後述するように環状空間３Ｆにて流体を確実に減速させるため、環状空間３Ｆの高さは、連通路３Ｅの半径以上の大きさにすることが好ましい。環状空間３Ｆの上側には、消音部材３７が設けられ、環状空間３Ｆの上部開口が消音部材３７によって覆われている。

【0025】

ここで、一般的に消音部材は、金属の焼結、積層線材、線材の成形品による多孔体で構成されることが主となる。しかしながら、消音部材を金属材料によって構成した場合、次のような問題点が懸念される。すなわち、流体通過時の壊食や配管内における不純物由来の腐食や、電動弁が湿度環境や塩害環境にて単品で放置された場合による消音部材の腐食、または、消音部材が剥離した際の硬い金属異物が弁部に噛み込まれて詰まりを生じる等の問題点が挙げられる。

【0026】

そこで、本実施形態の電動弁１０では、消音部材３５，３７をメッシュ状または多孔質の樹脂材料によって形成するようにした。樹脂材料としては、ポリテトラフルオロエチレン樹脂(ＰＴＦＥ樹脂：Poly Tetra Fluoro Ethylene）、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ樹脂：Poly Phenylene Sulfide Resin）、ポリエチレン樹脂（ＰＥ樹脂：PolyEthylene（米国）、Poly Ethene（英国））、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ樹脂：Poly Propylene）等の耐薬品性に優れたものが好ましく、樹脂焼結（ポーラス状）、多層不織布、メンブレン等の構成であることが望ましい。また、本実施形態の電動弁１０では、消音部材３５が全体として円柱状に形成されており、消音部材３７が全体として環状に形成されている。

【0027】

保持部材３Ｃは、全体略円筒状に形成され、その上端部にて径方向外側に突出して主弁体３の内周面に嵌合する嵌合部３８Ａと、主弁体３の内周面に沿って延び副弁体４を軸線Ｌ方向に案内する円筒状の案内部３８Ｂと、案内部３８Ｂの下端部から径方向内側に延びる底部３８Ｃと、底部３８Ｃの径方向内側から下方に延びる円筒状の延出部３８Ｄと、を備えている。保持部材３Ｃは、嵌合部３８Ａが主弁体３の内周面に嵌合することで固定され、底部３８Ｃによって消音部材３７を保持している。また、延出部３８Ｄの下端と副弁座３６の上面との間には、狭い隙間が形成され、この隙間によって、環状空間３Ｆよりも流路断面積が小さい絞り通路３Ｇが構成されている。

【0028】

図２および図３に示す電動弁１０の小流量制御域状態では、主弁体３は主弁座１３に着座した状態で主弁ポート１Ｂが弁閉となり、副弁体４のニードル弁４２により副弁ポート３Ｄの開度が制御され、小流量の制御が行われる。このとき、第１継手管１１から主弁室１Ａ内に流入した冷媒は、図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、連通路３Ｅから環状空間３Ｆに入り、環状空間３Ｆにて旋回した後に、軸線Ｌ方向上方に屈曲してから消音部材３７を通過する。さらに、冷媒は、図３（Ｃ）に示すように、消音部材３７を通過しつつ径方向内方に屈曲し、絞り通路３Ｇを通過してから副弁室３Ｂに入り、副弁室３Ｂからニードル弁４２と副弁ポート３Ｄとの隙間で絞られる。

【0029】

図４～図７は、それぞれ本実施形態の電動弁１０における変形例１～４を示す拡大断面図である。これらの変形例１～４で前述の実施形態と異なる点は、保持部材３Ｃの形態と冷媒の流路である。

【0030】

図４に示す変形例１の保持部材３Ｃは、延出部３８Ｄの下端が副弁座３６の上面に当接して設けられ、延出部３８Ｄの中間に設けられた貫通孔によって、環状空間３Ｆよりも流路断面積（の合計）が小さい絞り通路３Ｇが構成されている。この変形例１では、前述と同様に、消音部材３７を通過した冷媒が貫通孔である絞り通路３Ｇを通過してから副弁室３Ｂに入る。

【0031】

図５に示す変形例２の保持部材３Ｃは、延出部３８Ｄの下端が副弁座３６の上面に当接して設けられ、底部３８Ｃに設けられた貫通孔によって、環状空間３Ｆよりも流路断面積（の合計）が小さい絞り通路３Ｇが構成されている。この変形例２では、消音部材３７を通過した冷媒が上方に流れ、貫通孔である絞り通路３Ｇを軸線Ｌ方向に通過してから副弁室３Ｂに入り、副弁室３Ｂ内で径方向内方に屈曲してから副弁ポート３Ｄに流れる。

【0032】

図６に示す変形例３の保持部材３Ｃは、底部３８Ｃおよび延出部３８Ｄを備えず、案内部３８Ｂの下端を消音部材３７に当接させて保持している。また、副弁室３Ｂには、環状空間３Ｆよりも容積が拡大された拡大空間３Ｈが設けられている。この変形例３では、消音部材３７を通過した冷媒が拡大空間３Ｈに入り、拡大空間３Ｈ内で径方向内方に屈曲してから副弁ポート３Ｄに流れる。

【0033】

図７に示す変形例４の保持部材３Ｃは、延出部３８Ｄの下端が副弁座３６の上面に当接して設けられ、案内部３８Ｂに第二連通路としての貫通孔３８Ｅが設けられている。この変形例４では、消音部材３７を通過した冷媒が径方向外側に屈曲し、主弁体３の内周面と案内部３８Ｂとの隙間を上方に流れ、貫通孔３８Ｅを径方向に通過してから副弁室３Ｂに入る。すなわち、環状空間３Ｆと副弁室３Ｂとの間には、径方向外側に屈曲しさらに軸線Ｌ方向に屈曲した屈曲路３Ｊが設けられている。なお、屈曲路３Ｊの流路断面積は、環状空間３Ｆの流路断面積よりも小さくなっている。

【0034】

以上の本実施形態によれば、仮に主弁室１Ａ内の冷媒が、気相の冷媒に液相の冷媒が混入した状態であっても、この冷媒は環状空間３Ｆを通ることで減速され、さらに消音部材３７を通過し、さらに絞り通路３Ｇや拡大空間３Ｈ、屈曲路３Ｊを通ってから副弁室３Ｂに入ることで安定化される。従って、副弁室３Ｂでの冷媒の状態が安定化され、ニードル弁４２と副弁ポート３Ｄとの隙間を通過するときの冷媒通過音が低減され、この電動弁１０の騒音や振動の発生を抑制することができる。

【0035】

そして、本実施形態によれば、前述した消音効果に加え、消音部材３５，３７が樹脂製であるため、錆の発生を防止できる上、素材の硬度が低いことから、消音部材３５，３７が剥離した際の弁部（副弁ポート３Ｄの副弁座３６と副弁体４のニードル弁４２との間）に対する剥離異物の攻撃性を低減でき、これらに起因した腐食を抑制できる。加えて、消音部材３５，３７が樹脂製であるため、形状の自由度が高いとともに、樹脂成形によって多量に製造できる。また、樹脂材料は、金属に比して制振性に優れるため、振動の影響に有利であり、良好な作動性の維持が可能となる。

【0036】

図８は、本発明の第２実施形態の電動弁の要部を示す拡大断面図である。この第２実施形態では、前述の第１実施形態と異なる点は、保持部材３Ｃの形態と消音部材３７の位置である。図８に示すように、保持部材３Ｃは、嵌合部３８Ａと、案内部３８Ｂと、底部３８Ｃと、底部３８Ｃの中間部から下方に延びる円筒状の延出部３８Ｄと、を備えている。延出部３８Ｄの下端は、副弁座３６の上面に当接して設けられ、延出部３８Ｄの中間に設けられた貫通孔３８Ｅによって、環状空間３Ｆよりも流路断面積（の合計）が小さい絞り通路が構成されている。消音部材３７は、延出部３８Ｄよりも径方向内側に設けられ、保持部材３Ｃの底部３８Ｃと副弁座３６の上面との間に保持されている。

【0037】

このような電動弁では、主弁室１Ａ内に流入した冷媒は、図８に示すように、連通路３Ｅから環状空間３Ｆに入り、環状空間３Ｆにて旋回した後に、軸線Ｌ方向上方に屈曲してから径方向内方に屈曲し、貫通孔３８Ｅを通過してから消音部材３７を通過する。消音部材３７を通過した冷媒は、副弁室３Ｂに入り、副弁室３Ｂからニードル弁４２と副弁ポート３Ｄとの隙間で絞られる。

【0038】

図９～図１１は、それぞれ本実施形態の電動弁１０における変形例５～７を示す拡大断面図である。これらの変形例５～７で第２実施形態と異なる点は、保持部材３Ｃの形態と、環状空間３Ｆからの冷媒を絞る絞り部材３９を備えた点である。絞り部材３９は、環状空間３Ｆの上部開口を覆うように設けられた板状の部材であって、周方向の複数箇所に上下に貫通する貫通孔３９Ａが形成されている。すなわち、貫通孔３９Ａによって、環状空間３Ｆよりも流路断面積（の合計）が小さい絞り通路が構成されている。これらの貫通孔３９Ａは、連通路３Ｅと同じ数で周方向の同じ位置に設けられていてもよいし、連通路３Ｅと周方向にずれた位置に設けられていてもよい。消音部材３７は、保持部材３Ｃと絞り部材３９の上面との間に保持されている。すなわち、絞り部材３９は、消音部材３７の環状空間３Ｆ側に設けられる第一固定部材としても機能し、貫通孔３９Ａによって第一貫通孔が構成されている。

【0039】

図９に示す変形例５の保持部材３Ｃは、底部３８Ｃを有し、底部３８Ｃが消音部材３７の上面に当接し、消音部材３７の下面が絞り部材３９の上面に当接している。すなわち、底部３８Ｃは、消音部材３７を介して絞り部材３９を環状空間３Ｆの上部開口の周縁に向けて押圧している。この変形例５では、環状空間３Ｆからの冷媒は、貫通孔３９Ａで絞られてから消音部材３７に入り、消音部材３７内で径方向内方に屈曲して通過してから副弁室３Ｂに入る。図１０に示す変形例６の保持部材３Ｃは、底部３８Ｃを有さず、案内部３８Ｂの下端が消音部材３７の上面に当接し、消音部材３７の下面が絞り部材３９の上面に当接している。すなわち、案内部３８Ｂは、その下端において消音部材３７を介して絞り部材３９を環状空間３Ｆの上部開口の周縁に向けて押圧している。この変形例６では、環状空間３Ｆからの冷媒は、貫通孔３９Ａで絞られてから消音部材３７に入り、消音部材３７を上方に通過してから副弁室３Ｂに入る。図１１に示す変形例７では、図９の場合と比較して消音部材３７の高さ寸法（体積）が大きくなっており、消音部材３７内部で冷媒が減速されるようになっている。

【0040】

図１２および図１３は、それぞれ本実施形態の電動弁１０における変形例８、９を示す拡大断面図である。これらの変形例８、９では、消音部材３７を保持する固定部材６０を備えた点が上述の形態と相違し、上述のワッシャ４３が省略されるとともにリテーナ３３によって保持部材３Ｃが主弁体３の保持部３２内に固定されている。固定部材６０は、主弁体３の内部において、環状空間３Ｆ側に設けられる第一固定部材６１と、消音部材３７を挟んで第一固定部材６１の反対側に設けられる第二固定部材６２と、を有している。固定部材６０は、第一固定部材６１と第二固定部材６２とによって軸線Ｌ方向両側から消音部材３７を挟むとともに、主弁体３内に圧入された保持部材３Ｃによって第二固定部材６２が軸線Ｌ方向下方に押圧されることで消音部材３７を保持する。

【0041】

第一固定部材６１は、平面視で円環状に形成されるとともに、消音部材３７の底面に当接するとともに環状空間３Ｆの上部開口を覆う底部６１Ａと、消音部材３７の径方向内側の側面に対向して当接する壁部６１Ｂと、を有して断面略Ｌ字形に形成されている。第一固定部材６１の底部６１Ａには、環状空間３Ｆに連通する第一貫通孔６１Ｃが周方向に沿って複数箇所に設けられている。これらの第一貫通孔６１Ｃは、環状空間３Ｆからの冷媒を絞る絞り通路として機能するものであり、連通路３Ｅと同じ数で周方向の同じ位置に設けられていてもよいし、連通路３Ｅと周方向にずれた位置に設けられていてもよい。また、第一固定部材６１および第二固定部材６２の少なくとも一方は弾性部材であり、この変形例８、９では、第二固定部材６２が弾性部材であり、保持部材３Ｃに押圧されることで軸線Ｌ方向に弾性変形して潰されつつ消音部材３７に押し付けられている。

【0042】

図１２に示す変形例８の第二固定部材６２の径方向の幅寸法は、消音部材３７の径方向の幅寸法よりも小さく形成され、消音部材３７の外周側の上面に当接している。消音部材３７の内周側の上面は覆われておらず、環状空間３Ｆからの冷媒は、第一貫通孔６１Ｃで絞られてから消音部材３７に入り、消音部材３７内を上昇して第二固定部材６２よりも内周側から副弁室３Ｂに入り、副弁室３Ｂ内で径方向内方に屈曲する。図１３に示す変形例９の第二固定部材６２は、消音部材３７の上面の略全面に当接して設けられるとともに、副弁室３Ｂに連通する第二貫通孔６２Ａが設けられている。また、第一固定部材６１の壁部６１Ｂの高さ寸法は、消音部材３７の高さ寸法よりも小さく形成され、壁部６１Ｂの先端部（上端部）よりも上の消音部材３７の側面が露出されており、壁部６１Ｂの上端部と第二固定部材６２の径方向内端部との間には隙間が設けられている。この変形例９では、環状空間３Ｆからの冷媒は、第一貫通孔６１Ｃで絞られてから消音部材３７に入り、消音部材３７を上方に通過してから再び第二貫通孔６２Ａで絞られてから副弁室３Ｂに入る。また、消音部材３７を通過した一部の冷媒は、第一固定部材６１の壁部６１Ｂの上端部と第二固定部材６２の径方向内端部との隙間から副弁室３Ｂに入ることもある。

【0043】

以上の変形例８、９によれば、消音部材３７が固定部材６０の第一固定部材６１と第二固定部材６２とによって挟まれて保持されていることで、消音部材３７の保持性を高めることができる。また、第一固定部材６１の壁部６１Ｂが消音部材３７の径方向内側の側面に当接することで、消音部材３７の径方向の保持性も高めることができる。特に、変形例９のように、消音部材３７を上方に通過して第二貫通孔６２Ａを介して副弁室３Ｂに入る流路と、壁部６１Ｂを径方向に通過して（すなわち、壁部６１Ｂの上端部と第二固定部材６２との隙間を介して）副弁３Ｂに入る流路に流路とに分岐させることで冷媒を分散させることで静音性を向上させることができる。さらに、第一貫通孔６１Ｃが環状空間３Ｆよりも流路断面積（の合計）が小さい絞り通路として機能することで、副弁室３Ｂでの冷媒の状態が安定化される。また、第一固定部材６１および第二固定部材６２の少なくとも一方が弾性部材で構成されることで、消音部材３７を軸線Ｌ方向に押圧して保持することができ、消音部材３７の保持性をより一層高めることができる。

【0044】

以上の本実施形態によっても、冷媒は環状空間３Ｆを通ることで減速され、さらに貫通孔３８Ｅ，３９Ａや第一貫通孔６１Ｃで絞られてから消音部材３７を通過した後に、副弁室３Ｂに入ることで安定化される。さらに、変形例９のように、消音部材３７を通過した冷媒は、第二固定部材６２の第二貫通孔６２Ａや、第一固定部材６１の壁部６１Ｂの上端部と第二固定部材６２との隙間で絞られてから副弁室３Ｂに入ることで安定化される。従って、副弁室３Ｂでの冷媒の状態が安定化され、ニードル弁４２と副弁ポート３Ｄとの隙間を通過するときの冷媒通過音が低減され、この電動弁１０の騒音や振動の発生を抑制することができる。しかも、消音部材３５，３７が前述したように樹脂製であるため、第１実施形態と同様の効果を得ることが可能である。

【0045】

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。また、本発明の電動弁は、家庭用エアコンや業務用エアコン等の空気調和機に用いられてもよいし、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。

【0046】

前記実施形態の電動弁１０では、主弁体３に副弁座３６および副弁ポート３Ｄを一体に形成したが、これに限らず、副弁ポートを有する弁座部材を主弁体とは別体に設け、弁座部材を主弁体に組み付ける形態としてもよい。

【0047】

また、前記実施形態の電動弁１０では、主弁体３の内部に保持部材３Ｃが設けられ、この保持部材３Ｃによって副弁体４を案内するとともに、保持部材３Ｃによって消音部材３７を保持するものとしたが、これに限らず、保持部材３Ｃから副弁体４を案内する案内部３８Ｂを廃し、主弁体の内周面によって副弁体を案内するようにしてもよい。さらに、消音部材３７を保持する保持部材としては、ワッシャ状の部材で構成されていてもよい。

【0048】

また、前記実施形態の電動弁１０の駆動部５は、ステッピングモータ５Ａと、ねじ送り機構５Ｂと、ストッパ機構５Ｃと、を備えていたが、これら各部の構成は前記実施形態のものに限らず、任意の形式の機構を採用することができる。

【0049】

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。

【符号の説明】

【0050】

１ 弁ハウジング（弁本体）
１Ａ 主弁室
１Ｂ 主弁ポート
２ ガイド部材
３ 主弁体
３Ｂ 副弁室
３Ｃ 保持部材
３Ｄ 副弁ポート
３Ｅ 連通路
３Ｆ 環状空間
３Ｇ 絞り通路
３Ｈ 拡大空間
３Ｊ 屈曲路
４ 副弁体
３７ 消音部材
３８Ｅ 貫通孔（絞り通路、第二連通路）
３９ 絞り部材（第一固定部材）
３９Ａ 貫通孔（絞り通路、第一貫通孔）
４２ ニードル弁
６０ 固定部材
６１ 第一固定部材
６１Ａ 底部
６１Ｂ 壁部
６１Ｃ 第一貫通孔（絞り通路）
６２ 第二固定部材
６２Ａ 第二貫通孔（絞り通路）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】