(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-06-27
(45)【発行日】2024-07-05
(54)【発明の名称】電動弁、および、それを備える冷凍サイクルシステム
(51)【国際特許分類】
F16K 31/04 20060101AFI20240628BHJP
F16K 47/02 20060101ALI20240628BHJP
F16K 27/02 20060101ALI20240628BHJP
【ＦＩ】
F16K31/04 Z
F16K47/02 D
F16K27/02
【請求項の数】
9
(21)【出願番号】P 2023093869
(22)【出願日】2023-06-07
(62)【分割の表示】P 2019147593の分割
【原出願日】2019-08-09
(65)【公開番号】P2023114464
(43)【公開日】2023-08-17
【審査請求日】2023-06-07
(73)【特許権者】
【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】110001243
【氏名又は名称】弁理士法人谷・阿部特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】小林 一也
(72)【発明者】
【氏名】中川 大樹
(72)【発明者】
【氏名】松尾 拓也
【審査官】大内 俊彦
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１８／２３０１５９（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開平１１－３２５６５８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００７－１０７６２３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－２３４８４（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ１６Ｋ ３１／００－３１／０５
Ｆ１６Ｋ ２７／０２，４７／０２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１の通路に接続される第１のポートと、第２の通路に接続される第２のポートとを有し、該第１のポートおよび該第２のポートに連通する弁ポートを有し、前記弁ポートは円筒からなるオリフィスにより形成され、該弁ポートに近接または離間し、開口面積を制御する弁体を含んでなる弁体ユニットを移動可能に収容する収容部を備える弁本体部と、前記弁体ユニットに、前記弁体の先端部と前記弁ポートの周縁との間を通過する流体の流量を調整するように、前記弁ポートの開口面積を制御する動作を行わせる弁駆動部と、を備え、
弁座には、前記弁ポートおよび該弁ポートの前記弁体の中心軸線方向の弁駆動部と反対側に、弁ポートに連通する拡大部が形成され、さらに該弁座とは別体に、該弁座の前記弁体の中心軸線方向の弁駆動部とは反対側には、整流用段付流路を有する整流部材を備え、
前記整流部材の整流用段付流路は、前記弁座の拡大部に向き合って円筒からなる拡大孔が形成され、前記整流用段付流路の拡大孔の弁ポート方向とは反対側に前記整流用段付流路の拡大部の内径より小さな内径の縮小孔が形成され、前記縮小孔の中心軸方向に沿った長さは前記弁ポートのオリフィスの中心軸方向の長さよりも大なる値に設定されたことを特徴とする電動弁。
【請求項2】
前記弁座の拡大部の前記弁ポートとは反対側の開口に、前記弁ポートとは反対側に広がる形状のテーパ部が形成されることを特徴とする請求項１に記載の電動弁。
【請求項3】
前記弁座の前記弁駆動部と反対側の端部において、前記弁座の上面と平行な平面にて構成されるとともに、前記テーパ部と接続する平面部が形成されることを特徴とする請求項２に記載の電動弁。
【請求項4】
前記弁座の拡大部は、円筒からなるとともに前記弁ポートのオリフィスとテーパ面で接続し、前記弁座の拡大部の中心軸線方向の長さが前記テーパ面の中心軸線方向の長さより大きいことを特徴とする請求項１に記載の電動弁。
【請求項5】
前記弁体の最下降時において、前記弁座の弁ポートの上面から弁駆動部とは反対側への弁体の先端までの弁座への差込長さが、前記整流部材の整流用段付流路の拡大孔における前記弁体の中心軸線に沿った長さと、前記弁座の弁ポートの上面から前記弁座の拡大部の弁駆動部とは反対側の開口端面までの長さとの和の値以下に設定されることを特徴とする請求項１乃至請求項４のうちいずれかに記載の電動弁。
【請求項6】
前記弁体の最下降時において、前記弁座の弁ポートの上面から駆動部側とは反対側への弁体の先端までの弁座への差込長さが、前記弁座の弁ポートの上面から前記弁座の拡大部の駆動部側とは反対側の開口端面までの長さ以下に設定されることを特徴とする請求項１乃至請求項４のうちいずれかに記載の電動弁。
【請求項7】
前記整流部材の整流用段付流路の縮小部の流路面積は、弁ポートの内側の面積以上の値に設定されることを特徴とする請求項１乃至請求項６のうちいずれかに記載の電動弁。
【請求項8】
前記整流部材は、前記弁座の拡大部が開口する端面に当接されるフランジ部と、該フランジ部に連なる円筒部とを有し、前記第２のポートを形成する管路の内周面と該円筒部の外周面との間に隙間が形成されることを特徴とする請求項１乃至請求項７のうちいずれかに記載の電動弁。
【請求項9】
蒸発器と、圧縮機、および、凝縮器とを備え、請求項１乃至請求項８のうちのいずれかに記載の電動弁が、前記凝縮器の出口と前記蒸発器の入口との間に配される配管に設けられることを特徴とする冷凍サイクルシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電動弁、および、それを備える冷凍サイクルシステムに関する。
【背景技術】
【0002】
冷凍サイクルシステムにおいては、膨張弁として電動弁が、凝縮器と蒸発器との間に配されている。近年、冷凍サイクルシステムにおいてコンプレッサおよびファンの騒音が低減されるにつれて配管内および電動弁内を通過する冷媒の流体通過音が顕著となり、冷媒の通過速度が比較的速い電動弁の静粛性が要望されている。そのような電動弁は、例えば、特許文献１における図１１に示されるように、冷媒の通過音の音圧レベルを低減させるべく、整流部が、弁本体の弁ポートに隣接して第２管継手内に設けられるものが提案されている。そのような弁本体の弁ポートは、第１ポートと、第１テ―パー部と、第２ポートとにより形成されている。その際、第２ポートの内径は、第1ポートの内径よりも大に設定されている。また、第２ポートの内径は、円筒状の整流部の内径よりも大に設定されている。
【0003】
斯かる構成において、電動弁の弁本体に接続される第１管継手から第1ポートに流入された冷媒の流速は、第２ポートの内径が第１ポートの内径よりも大に設定されているので減速され、その冷媒が整流部を介して第２管継手内に排出される。その際、冷媒の通過音の音圧レベルが低減される。
【0004】
一方、第２管継手内の整流部を通過し弁本体の弁ポートに向けて流入した冷媒は、先ず、整流部の内径が第２管継手の内径よりも小なので整流部により整流化され、次に、弁本体の第２ポートに流入した冷媒の流速は、第２ポートの内径が円筒状の整流部の内径よりも大に設定されているので減速される。その際、第２ポートを通過する冷媒の通過音の音圧レベルがさらに低減される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】国際公開第２０１８／２３０１５９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、冷媒が第１管継手から弁本体の第1ポートを通じて第2ポートに流入される場合、第2ポートから整流部までの間で冷媒の流速が十分に減速されない場合がある。このような場合、弁本体の第2ポートにおける冷媒の流れ方向に沿う長さを比較的大きく設定することも考えられる。しかし、このような対策は、弁本体の第2ポートの加工難度が高くなるので得策ではない。
【0007】
以上の問題点を考慮し、本発明は、電動弁、および、それを備える冷凍サイクルシステムであって、電動弁内で発生する流体通過音の音圧レベルを抑制することができる電動弁、および、それを備える冷凍サイクルシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上述の目的を達成するために、本発明に係る電動弁は、第１の通路に接続される第１のポートと、第２の通路に接続される第２のポートとを有し、第１のポートおよび第２のポートに連通する弁ポートを有し、弁ポートに近接または離間し、開口面積を制御する弁体を含んでなる弁体ユニットを移動可能に収容する収容部を備える弁本体部と、弁体ユニットに、弁体の先端部と弁ポートの周縁との間を通過する流体の流量を調整するように、弁ポートの開口面積を制御する動作を行わせる弁体ユニット駆動機構と、を備え、弁体の先端部に向き合う第２ポートに隣接した弁座には、弁ポートおよび弁ポートの第２のポート側に弁ポートに連通する拡大部が形成され、さらに弁座とは別体に、 弁座の第２のポート側には、弁座の拡大部に向き合い、第２のポートに向かうほど内径が小さくなる整流用段付孔を有する整流部材と、を備えたことを特徴とする。
【0009】
整流部材の整流用段付孔は、弁座の拡大部に向き合って内径の大きい拡大部が形成され、第２のポートに向き合って整流用段付孔の拡大部の内径より小さな内径の縮小部が形成され、整流部材の整流用段付孔の拡大部の内径が、弁座の拡大部の内径以上の値に設定されてもよい。
【0010】
整流部材の整流用段付孔は、弁座側から第２のポート側へ向けて内径が縮小する2段以上の内径の異なる孔が共通の中心軸線上に形成されてもよい。
【0011】
弁体の最下降時において、弁座の弁ポートの上面から第２のポート側への弁体の先端までの弁座への差込長さが、整流部材の整流用段付孔の拡大部における第２のポートの中心軸線に沿った長さと、弁座の弁ポートの上面から弁座の拡大部の第２のポート側の開口端面までの長さとの和の値以下に設定されてもよい。
【0012】
整流部材の整流用段付孔の縮小部の最小内径は、弁ポートの内径以上の値に設定されてもよい。
【0013】
また、整流部材の整流用段付孔の拡大部と縮小部との境界部分には、テーパ面が形成されてもよい。
【0014】
整流部材は、弁座の拡大部が開口する端面に当接されるフランジ部と、フランジ部に連なる円筒部とを有し、第２のポートを形成する管路の内周面と円筒部の外周面との間に隙間が形成されてもよい。
【0015】
そして、本発明に係る冷凍サイクルシステムは、蒸発器と、圧縮機、および、凝縮器とを備え、上述の電動弁が、凝縮器の出口と蒸発器の入口との間に配される配管に設けられることを特徴とする。
【発明の効果】
【0016】
本発明に係る電動弁、および、それを備える冷凍サイクルシステムによれば、弁体の先端部に向き合う第２のポートに隣接した弁座には、弁ポートおよび弁ポートの第２のポート側に弁ポートに連通する拡大部が形成され、さらに弁座と別体に、弁座の第２のポート側に整流部材を設け、この整流部材には、弁座の拡大部に向き合って、内径の大きな拡大部が形成され、第２のポートに向かうほど内径が小さくなる整流用段付孔を有する。このように弁座の拡大部に向き合うように整流部材の拡大部を弁座と別体に整流部材を備えることで、加工の難易度を高くせずに、拡大部の長さを長くすることができ、この長くした拡大部により流体の流速を十分に低下させることが可能となる。さらに整流部材が第２のポートに向かうほど内径が小さくなる整流用段付孔を有することで、これらにより電動弁内で発生する流体通過音の音圧レベルを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図2】本発明に係る電動弁の一例の構成を示す断面図である。
【図3】本発明に係る電動弁の一例が適用される冷凍サイクルシステムの一例の構成を概略的に示す図である。
【図5】（Ａ）、（Ｂ）、および、（Ｃ）は、それぞれ、本発明に係る電動弁の一例に用いられる整流部材の他の一例を示す部分断面図である。
【図6】（Ａ）、（Ｂ）、および、（Ｃ）は、それぞれ、本発明に係る電動弁の一例に用いられる整流部材のさらなる他の一例を示す部分断面図である。
【図7】（Ａ）、および、（Ｂ）は、それぞれ、本発明に係る電動弁の一例に用いられる整流部材のさらなる他の一例を示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
図２は、本発明に係る電動弁の一例の構成を、配管用パイプとともに示す。
【0019】
本発明に係る電動弁の一例としての電動弁３は、例えば、図３に示されるように、冷凍サイクルシステムの配管における後述する冷房運転時における室外熱交換器６の出口と室内熱交換器２の入口との間に配置されている。電動弁３は、冷房運転時、後述する接続用パイプ３２で、一次側配管Ｄｕ１に接合されており、接続用パイプ３４で二次側配管Ｄｕ２に接合されている。一次側配管Ｄｕ１は、室外熱交換器６の出口と電動弁３とを接続し、二次側配管Ｄｕ２は、室内熱交換器２の入口と電動弁３とを接続するものとされる。室内熱交換器２の出口と室外熱交換器６の入口との間には、室内熱交換器２の出口に接合される配管Ｄｕ３と、流路切換弁８と、室外熱交換器６の入口に接合される配管Ｄｕ６とが配されている。また、配管Ｄｕ４、および、配管Ｄｕ５により、圧縮機４が、流路切換弁８に接合されている。配管Ｄｕ３の他端は、流路切換弁８のポート８ｂに接合されている。配管Ｄｕ６の他端は、流路切換弁８のポート８ｄに接合されている。配管Ｄｕ４の一端は、流路切換弁８のポート８ｃに接合され、配管Ｄｕ４の他端は、圧縮機４の吸入口に接合されている。配管Ｄｕ５の一端は、流路切換弁８のポート８ａに接合され、配管Ｄｕ５の他端は、圧縮機４の吐出口に接合されている。冷房運転時、ポート８ａとポート８ｄとが連通し、ポート８ｂとポート８ｃとが連通している。これにより、冷房運転時、冷凍サイクルシステムにおける冷媒が、例えば、図３に示される矢印Ｒの示す方向に沿って循環され、室外熱交換器６が凝縮器として、室内熱交換器２が蒸発器として機能することとなる。なお、冷房運転時、電動弁３は、接続用パイプ３２で、一次側配管Ｄｕ１に接合されており、接続用パイプ３４で二次側配管Ｄｕ２に接合されている形態について説明したが、斯かる例に限られることなく、例えば、冷房運転時、電動弁３は、接続用パイプ３４で、一次側配管Ｄｕ１に接合され、接続用パイプ３２で二次側配管Ｄｕ２に接合されていてもよい。
【0020】
一方、暖房運転時、流路切換弁８のポート８ａとポート８ｂとが連通し、ポート８ｃとポート８ｄとが連通するように、流路切換弁８が切り換えられる。これにより、暖房運転時、冷凍サイクルシステムにおける冷媒が、例えば、図３に示される矢印Ｆの示す方向に沿って循環され、室内熱交換器２が凝縮器として、室外熱交換器６が蒸発器として機能することとなる。なお、図示が省略される制御部により、圧縮機４および電動弁３は、駆動制御され、流路切換弁８は、切り換え制御される。
【0021】
電動弁は、図２に示されるように、円筒状のローターケース２０内に配され後述する弁体ユニットを駆動する弁駆動部と、ローターケース２０の端部に連結され弁体２３の先端部が近接または離間される弁ポートを有する弁座３１Ｖを備えた弁本体部３１と、弁本体部３１内に配され弁座３１Ｖの弁ポートに近接または離間する弁体２３を含んでなる弁体ユニットと、を含んで構成されている。
【0022】
弁駆動部は、後述する弁体ユニットを昇降動させる雄ねじ軸１４と、雄ねじ軸１４と嵌め合わされる雌ねじ１２ＦＭＳが形成された雌ねじ部１２Ｂを有し、弁本体部３１に固定され弁体ユニットを昇降動可能に案内する案内支持部１２と、雄ねじ軸１４のガイド軸部１４Ａに固定され回転可能に支持され着磁されたロータ１０と、ローターケース２０の外周部に配されロータ１０を回転させるステータコイル４０と、を主な要素として含んで構成されている。
【0023】
案内支持部１２は、弁体ユニットの一部を構成する円筒状の弁体ケース１９を昇降動可能に案内する案内面を内周部に有している。
【0024】
雄ねじ軸１４は、雌ねじ部１２Ｂの雌ねじ１２ＦＭＳに嵌め合わされる雄ねじ部１４Ｂと、雄ねじ部１４Ｂの下端に形成され弁体ケース１９の貫通孔１９ａ周縁にワッシャ（不図示）を介して係合される連結部１４Ｃと、雄ねじ部１４Ｂの上端に形成されるガイド軸部１４Ａとから構成される。ガイド軸部１４Ａは、ローターケース２０内の頂部から中心軸線に沿って案内支持部１２に向けて突出する円筒部２０Ｃ内に回動可能に支持される。
【0025】
円筒部２０Ｃの外周部には、可動ストッパ片１１Ｂを回転させながら円筒部２０Ｃの中心軸線方向に移動するように案内する螺旋ガイド部１１が形成されている。可動ストッパ片１１Ｂの一端は、ロータ１０の突起部に係止されている。また、円筒部２０Ｃの最上端部および最下端部には、それぞれ、可動ストッパ片１１Ｂの回転止め２０ＵＳおよび２０ＬＳが設けられている。これにより、可動ストッパ片１１Ｂが、回転止め２０ＵＳおよび２０ＬＳに当接されるとき、可動ストッパ片１１Ｂが、後述する弁体２３の所定の弁閉位置、および、所定の弁開（全開）位置に対応した所定の回転角度で停止される。
【0026】
なお、上述の弁駆動部は、図示が省略される駆動制御部により、ステータコイル４０へ供給される駆動パルス信号に基づいて制御される。
【0027】
弁体ユニットは、後述する弁座３１Ｖの弁ポート３１Ｖａに近接または離間するニードル状の弁体２３と、雄ねじ軸１４の連結部１４Ｃの張出部１４Ｆを、ワッシャ（不図示）と協働して弁体ケース１９の開口端部１９Ｔの内周縁に係合させる円柱状の樹脂製のばね受け部材２４と、ばね受け部材２４の張出部２４Ｔと弁体２３の一端部のばね受け用平坦部との間に配され、双方を互いに離隔する方向に付勢するコイルスプリング２２と、ばね受け部材２４、コイルスプリング２２、および、弁体２３の一端部を収容する円筒状の弁体ケース１９と、を主な要素として含んで構成されている。
【0028】
円筒状の弁体ケース１９の弁座３１Ｖに近い一端は、弁体２３の一端の外周部を固着することにより、閉塞されている。円筒状の弁体ケース１９の他方は、雄ねじ軸１４の連結部１４Ｃにおけるワッシャを位置決めする縮径部が通過する孔１９ａを有する開口端部１９Ｔとなっている。従って、ワッシャは、弁体ケース１９の開口端部１９Ｔの内周縁と張出部１４Ｆの一方の端面との間に配されることとなる。
【0029】
円筒状の弁体ケース１９の外周部は、上述の案内支持部１２の案内面に摺接され昇降動可能に支持されている。これにより、弁体２３の他端の最先端（ニードル部）が、弁座３１Ｖの弁ポート３１Ｖａに挿入されるとともに、弁体２３のニードル部の外周面が弁ポート３１Ｖａの開口部周縁に当接した後、引き続き雄ねじ軸１４が下降せしめられるとき、コイルスプリング２２が所定量、圧縮される。それによって、コイルスプリング２２のばね力により弁体２３のニードル部２３Ｅの外周面が弁ポート３１Ｖａの開口部周縁に押し付けられる。これにより、弁座３１Ｖの弁ポート３１Ｖａが、閉塞される。尚、弁体の最下降状態時に、弁体が弁ポートの開口周縁に当接させないことで、弁体の最下降状態時においても微小な流量を得るようにしてもよい。
【0030】
弁本体部３１は、金属材料、例えば、真鍮、ステンレス鋼、アルミニウム合金、または、樹脂材料等により作られ、案内支持部１２における雌ねじ部１２Ｂの下方となる下端、弁体２３の他端および円筒状の弁体ケース１９を収容する弁体収容部３１Ａを内側に有している。弁体収容部３１Ａには、弁体２３の他端が弁ポート３１Ｖａに向けて突出している。また、弁体収容部３１Ａには、弁体２３の中心軸線に対し略直交する軸線上に第１の通路としての接続用パイプ３２の一端が接続される第１のポート３２Ｐと、弁体２３の中心軸線と共通の軸線上に第２の通路としての接続用パイプ３４の一端が接続される、第２のポート３４Ｐに隣接した弁座３１Ｖとが形成されている。
【0031】
弁座３１Ｖは、図１に部分的に拡大されて示されるように、弁体２３の中心軸線と共通の軸線上に弁ポート３１Ｖａと、弁ポート３１Ｖａの第２のポート３４Ｐ側に弁ポート３１Ｖａに連通する拡大部３１Ｖｂとを有している。弁ポート３１Ｖａの内周縁と隣接する拡大部３１Ｖｂの内周縁とは、環状のテーパ面３１Ｖｔにより結合されている。
【0032】
弁座３１Ｖの拡大部３１Ｖｂが開口する端面には、接続用パイプ３４の第２のポート３４Ｐに挿入された金属製の整流部材３６の上端面が当接されている。整流部材３６の外周面は、接続用パイプ３４の内周面に固定されている。
【0033】
円筒状の整流部材３６は、図１に拡大されて示されるように、弁体２３の中心軸線と共通の軸線上に整流用段付孔３６Ｈを有している。整流用段付孔３６Ｈは、整流部材３６の中心軸線と同心上に形成される上述の拡大部３１Ｖｂに対向する拡大部３６Ａと、拡大部３６Ａの第２のポート３４Ｐ側に、拡大部３６Ａ に連通する縮小部３６Ｂとから構成される。拡大部３６Ａの内径Ｄ３は、例えば、弁ポート３１Ｖａの内径Ｄ１および縮小部３６Ｂの内径Ｄ４よりも大であって拡大部３１Ｖｂの内径Ｄ２以上の値に設定されている。また、縮小部３６Ｂの内径Ｄ４は、弁ポート３１Ｖａの内径Ｄ１以上の値に設定されている。拡大部３６Ａにおける中心軸線に沿った長さＬ３は、中心軸線に沿ったテーパ面３１Ｖｔから拡大部３１Ｖｂの端面までの長さＬ２よりも大となる値に設定されている。縮小部３６Ｂの中心軸線に沿った長さＬ６は、弁ポート３１Ｖａのオリフィス長さＬ１よりも大なる値に設定されている。なお、図１に示されるように、弁座３１Ｖの弁ポート上面から整流部材３６の拡大部３６Ａと縮小部３６Ｂとの境界までの距離Ｌａは、例えば、弁座３１Ｖの弁ポート上面から整流部材３６の端面までの距離Ｌｂに対し約９１％以下となるように設定されている。この比率は、例えば、冷媒を実際に弁ポート３１Ｖａ、拡大部３１Ｖｂ、整流用段付孔３６Ｈを通じて流し、その冷媒の通過音を検出しながらその通過音の音圧レベルが最も小さくなるように設定されている。
【0034】
斯かる構成において、弁駆動部のステータコイル４０が駆動制御部からの駆動パルス信号により制御され、弁体２３が昇降動せしめられることにより、接続用パイプ３２または接続用パイプ３４を通じて供給される流体としての冷媒が、矢印Ｆまたは矢印Ｒの示す方向に沿って弁座３１Ｖの弁ポート３１Ｖａを形成する内周面と弁体２３のニードル部２３Ｅとの間に形成される隙間流路を通じて所定の流量で通過することとなる。
【0035】
このように整流部材３６における拡大部３６Ａの内径Ｄ３が拡大部３１Ｖｂの内径Ｄ２以上の値に設定され、拡大部３６Ａにおける中心軸線に沿った長さＬ３は、中心軸線に沿ったテーパ面３１Ｖｔから拡大部３１Ｖｂの端面までの長さＬ２よりも大となる値に設定されることにより、拡大部３１Ｖｂにおける減速の領域が拡大されるのでキャビテーションの破裂が抑制されるとともに冷媒の通過音の音圧レベルが抑制される。その結果、図４に示されるように、例えば、弁ポート３１Ｖａを通じて流入された流れＳＴ１は、拡大部３１Ｖｂにより減速された流れＳＴ２となり、さらに、弁座３１Ｖ側で減速しきれない流れＳＴ３が、整流部材３６側の流路（拡大部３６Ａ）によって減速し、キャビテーションの破裂は発生するが流速が減速する距離が長い為、その影響が整流部材３６の縮小部３６Ｂまで到達しづらくなる。そして、流れＳＴ４は、整流された後、その放出された流れＳＴ５は、第２のポート３４Ｐ内に排出される。
【0036】
縮小部３６Ｂの内径Ｄ４が、弁ポート３１Ｖａの内径Ｄ１以上の値であって、拡大部３６Ａの内径Ｄ３よりも小に設定されることにより、縮小部３６Ｂにおける乱れた冷媒の流れが整流化されるので冷媒の通過音の音圧レベルが抑制される。また、縮小部３６Ｂの中心軸線に沿った長さＬ６は、弁ポート３１Ｖａのオリフィス長さＬ１よりも大なる値に設定されることにより、冷媒の流れが安定的に整流される。
【0037】
さらに、弁座３１Ｖの弁ポート上面から拡大部３１Ｖｂの開口端面までの長さＬ４と拡大部３６Ａにおける長さＬ３との和の値が、弁座３１Ｖの弁ポート上面から弁体２３のニードル部２３Ｅの下端までの長さ、即ち、弁座３１内へのニードル部２３Ｅの差込長さＬ５の値以上に設定されているので微少流量制御時でも、ニードル部２３Ｅの先端よりも先に（下側）整流部材３６の拡大部３６Ａが形成されているのでニードル部２３Ｅの位置によらず、冷媒の通過音の音圧レベルが抑制される。
【0038】
図５（Ａ），（Ｂ）、および、（Ｃ）は、それぞれ、本発明に係る電動弁の一例に用いられる整流部材の他の一例を示す。なお、図５（Ａ），（Ｂ）、および、（Ｃ）、ならびに、後述する図６（Ａ）、（Ｂ），および、（Ｃ）、図７（Ａ）および（Ｂ）において、図１に示される例における構成要素と同一の構成要素について同一の符号を付して示し、その重複説明を省略する。
【0039】
図５（Ａ）において、円筒状の金属製の整流部材４６は、弁体２３の中心軸線と共通の軸線上に整流用段付孔４６Ｈを有している。整流用段付孔４６Ｈは、整流部材４６の中心軸線と同心上に形成される拡大部３１Ｖｂに対向する拡大部４６Ａと、拡大部４６Ａに連通する縮小部４６Ｂとから構成される。拡大部４６Ａと縮小部４６Ｂとの境界部分には、テーパ面４６ｔが形成されている。拡大部４６Ａの内径と拡大部３１Ｖｂの内径とは同一の値に設定されている。拡大部４６Ａの内径は、縮小部４６Ｂの内径よりも大に設定されている。なお、拡大部４６Ａおよび縮小部４６Ｂの中心軸線に沿った長さは、それぞれ、図1に示される例と同様に設定されている。
【0040】
図５（Ｂ）において、円筒状の金属製の整流部材４８は、弁体２３の中心軸線と共通の軸線上に整流用段付孔４８Ｈを有している。整流用段付孔４８Ｈは、整流部材４８の中心軸線と同心上に形成される拡大部３１Ｖｂに対向する拡大部４８Ａと、拡大部４８Ａに連通する縮小部４８Ｂとから構成される。拡大部４６Ａと縮小部４６Ｂとの境界部分には、図５（Ａ）に示されるような、テーパ面が形成されていない。拡大部４８Ａの内径と拡大部３１Ｖｂの内径とは同一の値に設定されている。拡大部４８Ａの内径は、縮小部４８Ｂの内径よりも大に設定されている。なお、拡大部４８Ａおよび縮小部４８Ｂの中心軸線に沿った長さは、それぞれ、図１に示される例と同様に設定されている。
【0041】
図５（Ｃ）において、円筒状の金属製の整流部材５０は、弁体２３の中心軸線と共通の軸線上に整流用段付孔５０Ｈを有している。整流用段付孔５０Ｈは、整流部材５０の中心軸線と同心上に形成される拡大部３１Ｖｂに対向する拡大部５０Ａ１と、第２のポート３４Ｐ内に開口する開口端を有する縮小部５０Ｂと、拡大部５０Ａと縮小部５０Ｂとを連結するテーパ部５０Ａ２とから構成される。拡大部５０Ａ１の内径と拡大部３１Ｖｂの内径とは同一の値に設定されている。拡大部５０Ａ１の内径は、縮小部５０Ｂの内径よりも大に設定されている。なお、拡大部５０Ａ１および縮小部５０Ｂの中心軸線に沿った長さは、それぞれ、図１に示される例と同様に設定されている。
【0042】
図６（Ａ）、（Ｂ）、および、（Ｃ）は、それぞれ、本発明に係る電動弁の一例に用いられる整流部材のさらなる他の一例を示す。図６（Ａ）、（Ｂ）、および、（Ｃ）に示される整流部材５２、５４、および、５６は、それぞれ、複数段の整流用段付孔を有している。これは、整流部材内において冷媒の流れの剥離点を増やすことにより渦の発生を起こし、それによって、整流部材内の冷媒の通過音の音圧レベルを低減させるものとされる。
【0043】
図６（Ａ）において、円筒状の金属製の整流部材５２は、弁体２３の中心軸線と共通の軸線上に2段の整流用段付孔５２Ｈを有している。整流用段付孔５２Ｈは、整流部材５２の中心軸線と同心上に形成される拡大部３１Ｖｂに対向する第１の拡大部５２Ａ１と、第１の拡大部５２Ａ１に連通する第２の拡大部５２Ａ２と、拡大部５２Ａ２に連通する縮小部５２Ｂとから構成される。第１の拡大部５２Ａ１の内径は、拡大部３１Ｖｂ、第２の拡大部５２Ａ２および縮小部５２Ｂの内径よりも大に設定されている。第２の拡大部５２Ａ２の内径は、縮小部５２Ｂの内径よりも大に設定されている。
【0044】
図６（Ｂ）において、円筒状の金属製の整流部材５４は、弁体２３の中心軸線と共通の軸線上に３段の整流用段付孔５４Ｈを有している。整流用段付孔５４Ｈは、整流部材５４の中心軸線と同心上に形成される拡大部３１Ｖｂに対向する第１の拡大部５４Ａ１と、第１の拡大部５４Ａ１に連通する第２の拡大部５４Ａ２と、拡大部５２Ａ２に連通する第３の拡大部５４Ａ３と、第３の拡大部５４Ａ３に連通する縮小部５４Ｂとから構成される。第１の拡大部５４Ａ１の内径は、拡大部３１Ｖｂ、第２の拡大部５４Ａ２、第３の拡大部５４Ａ３、および縮小部５４Ｂの内径よりも大に設定されている。第２の拡大部５４Ａ２および第３の拡大部５４Ａ３の内径は、縮小部５４Ｂの内径よりも大に設定されている。
【0045】
図６（Ｃ）において、円筒状の金属製の整流部材５６は、弁体２３の中心軸線と共通の軸線上に整流用段付孔５６Ｈを有している。整流用段付孔５６Ｈは、整流部材５６の中心軸線と同心上に形成される拡大部３１´Ｖｂに対向する第１の拡大部５６Ａ１と、第１の拡大部５６Ａ１に連通する第２の拡大部５６Ａ２と、第２の拡大部５６Ａ２に連通する縮小部５６Ｂとから構成される。第１の拡大部５６Ａ１の内径は、拡大部３１´Ｖｂの内径と同一に設定されている。その際、弁ポート３１´Ｖａに連通する弁座３１´の拡大部３１´Ｖｂの開口端周縁には、面取りが施されている。第１の拡大部５６Ａ１の内径は、第２の拡大部５６Ａ２および縮小部５６Ｂの内径よりも大に設定されている。第２の拡大部５２Ａ２の内径は、縮小部５６Ｂの内径よりも大に設定されている。第１の拡大部５６Ａ１と第２の拡大部５６Ａ２との境界部分、および、第２の拡大部５６Ａ２と縮小部５６Ｂとの境界部分には、それぞれ、環状のテーパ面が形成されている。
【0046】
図７（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ、本発明に係る電動弁の一例に用いられる整流部材のさらなる他の一例を示す。図７（Ａ）および（Ｂ）に示される整流部材５８および６０は、それぞれ、接続用パイプ３４の開口端部に炉中ろう付により、固定されるものとされる。
【0047】
図７（Ａ）において、円筒状の金属製の整流部材５８は、弁座３１Ｖの拡大部３１Ｖｂが開口する端面と接続用パイプ３４の開口端面とにより挟持されるフランジ部５８Ｆと、フランジ部５８Ｆに連なる円筒部５８Ｃとを有する。整流部材５８は、弁体２３の中心軸線と共通の軸線上に整流用段付孔５８Ｈを内側に有している。円筒部５８Ｃの外周面と接続用パイプ３４の内周面との間には、所定の隙間ＣＬが形成されている。これにより、炉中ろう付によって整流部材５８が接続用パイプ３４の開口端部に固定される場合、ろうが、弁ポート３１Ｖａおよび整流部材５８の整流用段付孔５８Ｈ内に浸入する虞がない。
【0048】
整流用段付孔５８Ｈは、整流部材５８の中心軸線と同心上に形成される拡大部３１Ｖｂに対向する拡大部５８Ａと、拡大部５８Ａに連通する縮小部５８Ｂとから構成される。拡大部５８Ａと縮小部５８Ｂとの境界部分には、テーパ面５８ｔが形成されている。拡大部５８Ａの内径と拡大部３１Ｖｂの内径とは同一の値に設定されている。拡大部５８Ａの内径は、縮小部５８Ｂの内径よりも大に設定されている。なお、拡大部５８Ａおよび縮小部５８Ｂの中心軸線に沿った長さは、それぞれ、図１に示される例と同様に設定されている。
【0049】
図７（Ｂ）において、円筒状の金属製の整流部材６０は、弁座３１Ｖの拡大部３１Ｖｂが開口する端面と接続用パイプ３４の開口端面とにより挟持されるフランジ部６０Ｆと、フランジ部６０Ｆに連なる円筒部６０Ｃとを有する。整流部材６０は、弁体２３の中心軸線と共通の軸線上に整流用段付孔６０Ｈを内側に有している。円筒部６０Ｃの外周面と接続用パイプ３４の内周面との間には、所定の隙間ＣＬが形成されている。これにより、炉中ろう付によって整流部材６０が接続用パイプ３４の開口端部に固定される場合、ろうが、弁ポート３１Ｖａおよび整流部材６０の整流用段付孔６０Ｈ内に浸入する虞がない。
【0050】
３段の整流用段付孔６０Ｈは、整流部材６０の中心軸線と同心上に形成される拡大部３１Ｖｂに対向する第１の拡大部６０Ａ１と、第１の拡大部６０Ａ１に連通する第２の拡大部６０Ａ２と、拡大部６０Ａ２に連通する第３の拡大部６０Ａ３と、第３の拡大部６０Ａ３に連通する縮小部６０Ｂとから構成される。第１の拡大部６０Ａ１の内径は、拡大部３１Ｖｂ、第２の拡大部６０Ａ２、第３の拡大部６０Ａ３、および縮小部６０Ｂの内径よりも大に設定されている。第２の拡大部６０Ａ２および第３の拡大部６０Ａ３の内径は、縮小部６０Ｂの内径よりも大に設定されている。
【符号の説明】
【0051】
２３ 弁体
２３Ｅ ニードル部
３１ 弁本体部
３１Ａ 弁体収容部
３１Ｖ、３１´Ｖ 弁座
３１Ｖｂ 拡大部
３２ 接続用パイプ
３２Ｐ 第１のポート
３４ 接続用パイプ
３４Ｐ 第２のポート
３６、４６、４８、５０、５２、５４、５６、５８、６０ 整流部材
３６Ａ 拡大部
３６Ｂ 縮小部
３６Ｈ，４６Ｈ，４８Ｈ、５０Ｈ、５２Ｈ、５４Ｈ、５６Ｈ、５８Ｈ、６０Ｈ 整流用段付孔
２３Ｅ ニードル部
３１ 弁本体部
３１Ａ 弁体収容部
３１Ｖ、３１´Ｖ 弁座
３１Ｖｂ 拡大部
３２ 接続用パイプ
３２Ｐ 第１のポート
３４ 接続用パイプ
３４Ｐ 第２のポート
３６、４６、４８、５０、５２、５４、５６、５８、６０ 整流部材
３６Ａ 拡大部
３６Ｂ 縮小部
３６Ｈ，４６Ｈ，４８Ｈ、５０Ｈ、５２Ｈ、５４Ｈ、５６Ｈ、５８Ｈ、６０Ｈ 整流用段付孔
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】