[发明专利]膨胀阀

说明书

技术领域

本发明涉及膨胀阀，特别地，涉及设于制冷装置的制冷剂回路并进行液体制冷剂的减压的膨胀阀。

背景技术

目前，有一种如专利文献1（日本专利特开2009－228689号公报）所示的膨胀阀。该膨胀阀是设于制冷装置的制冷剂回路并进行液体制冷剂的减压的膨胀阀，如图5所示，其主要具有阀主体10、阀芯20及驱动机构30。阀主体10是形成有朝阀室11内开口的阀座12的构件。在阀主体10上形成有供制冷剂从阀室11的侧方流入的制冷剂入口13和使制冷剂流出至阀室11的下方的制冷剂出口14。制冷剂流入管40与制冷剂入口13连接，制冷剂流出管50与制冷剂出口14连接。阀芯20是利用驱动机构30相对于阀座12进退的构件。驱动机构30由电动机、螺线管等构成。利用这种结构，一边对流过制冷剂流入管40与制冷剂流出管50之间的液体制冷剂进行减压，一边调节流量。

发明内容

在上述现有膨胀阀中，如图6所示，在阀座12上形成有节流孔80。该节流孔80仅由朝制冷剂的流出方向（即沿着阀芯20的进退方向轴线X的向下方向）形成相同孔径（孔径D0）的部分81构成。这种膨胀阀可能在制冷剂入口13处于液体单体、且制冷剂出口14也处于液体单相而使制冷剂流过的条件下被使用，在这种使用条件下产生的噪声成为问题。

本发明的技术问题在于能抑制设于制冷装置的制冷剂回路并进行液体制冷剂的减压的膨胀阀在制冷剂入口处于液体单体、且制冷剂出口也处于液体单相而使制冷剂流过的条件下被使用时所产生的噪声。

第一技术方案的膨胀阀是具有形成有朝阀室内开口的阀座的阀主体和相对于阀座进退的阀芯、且设于制冷装置的制冷剂回路并进行液体制冷剂的减压的膨胀阀。此外，该膨胀阀的特征是，形成于阀座的节流孔具有：节流孔入口部，该节流孔入口部的孔径最小；节流孔中间部，该节流孔中间部以从节流孔入口部朝制冷剂的流出方向形成第一锥角度的方式使孔径扩大；以及节流孔出口部，该节流孔出口部以从节流孔中间部朝制冷剂的流出方向形成比第一锥角度小的第二锥角度的方式使孔径扩大或使孔径不变化。

本申请发明人在膨胀阀在制冷剂入口处于液体单相且制冷剂出口也处于液体单相而使制冷剂流过的条件下被使用的情况下，发现制冷剂流过节流孔时因气蚀而产生的声音和制冷剂流过节流孔后的制冷剂流出管中的共鸣声成为噪声的原因。即，在现有膨胀阀中，制冷剂流过节流孔时，在制冷剂从流路截面较大的阀室刚流入流路截面较小的节流孔之后，就产生制冷剂流动的剥离。此外，因该剥离而产生局部的压力下降，在产生该局部的压力下降的部分产生气蚀。这种气蚀成为噪声的一个原因。另外，若在流过节流孔时产生制冷剂流动的剥离，则制冷剂会成为伴随着压力变动的喷流，并经由制冷剂出口而流入制冷剂流出管。此外，因该压力变动传递至制冷剂流出管而产生制冷剂流出管中的共鸣声。这种共鸣声成为噪声的一个原因。

因此，本申请发明人对于这种噪声在对节流孔的形状进行改进的方面进行了专心研究。此外，本申请发明人发现，若使节流孔具有：节流孔入口部，该节流孔入口部的孔径最小；节流孔中间部，该节流孔中间部以从节流孔入口部朝制冷剂的流出方向形成第一锥角度的方式使孔径扩大；以及节流孔出口部，该节流孔出口部以从节流孔中间部朝制冷剂的流出方向形成比第一锥角度小的第二锥角度的方式使孔径扩大或使孔径不变化，则能抑制上述噪声。

根据上述节流孔的形状，从阀室流入节流孔的制冷剂首先与现有技术相同地在刚流入节流孔的节流孔入口部之后，产生流动的剥离，并因该剥离而产生局部的压力下降。然而，此处，由于形成有孔径从节流孔入口部朝制冷剂的流出方向扩大的节流孔中间部，因此可实现刚流入节流孔入口部之后的制冷剂的压力回复。可利用这种压力回复来抑制气蚀的产生，其结果是，能抑制制冷剂流过节流孔时因气蚀而产生的声音。此处，若只是利用节流孔中间部来实现制冷剂的压力回复，则依然会产生制冷剂流动的剥离，制冷剂可能会形成为伴随着压力变动的喷流并经由制冷剂出口而流入制冷剂流出管。然而，此处，由于形成有以从节流孔中间部朝制冷剂的流出方向形成比第一锥角度小的第二锥角度的方式使孔径扩大或孔径不变化的节流孔出口部，因此能实现剥离后的制冷剂的再附着。能利用这种制冷剂的再附着来抑制伴随着压力变动的喷流的产生，其结果是，能抑制制冷剂流出管中的共鸣声。

如上所述，在该膨胀阀中，通过采用具有上述节流孔入口部、节流孔中间部及节流孔出口部的节流孔的形状，能抑制膨胀阀在制冷剂入口处于液体单相、且制冷剂出口也处于液体单相而使制冷剂流过的条件下被使用时所产生的噪声。