节流装置以及制冷循环装置的制造方法_2

文档序号:8977043阅读:来源:国知局
体流路13在节流孔11和本体轴承部9之间连通。
[0048](制冷剂的流动)
[0049]下面,说明节流装置100中的制冷剂的流动。
[0050]如图2所示,在全闭时,阀芯4的针部6和阀座10抵接,从而以紧贴状态保持。
[0051]当步进电动机20的旋转使阀芯4向上方移动时,阀芯4向上方移动。由此,阀芯4的针部6和阀座10之间的流路面积变化,流量被调节(第一级节流)。此时,从第一流路2流向第二流路3的制冷剂,从节流孔11的出口侧分流到各本体流路13并到达第二流路3。另外,从第二流路3流向第一流路2的制冷剂,分流到多个本体流路13之后,在本体轴承部9和节流孔11之间再次合流,并到达节流孔11。
[0052]然后,使阀芯4进一步向上方移动、阀芯4的针部6和阀座10之间的流路面积为最大的情况(全开开度)下,流量由节流孔11限制(第二级节流)。
[0053]另外,当步进电动机20的旋转使阀芯4向下方移动时,阀芯4向下方滑动移动。然后,阀芯4的针部6和阀座10抵接,以紧贴状态保持,从而变成全闭状态。
[0054]流入节流装置100的制冷剂中,有时气相制冷剂会作为泡沫混入液相制冷剂中。这成为该气液混合制冷剂通过节流装置100时噪音的原因。噪音的主要原因可明确为存在气相制冷剂的泡沫,特别是存在大泡沫成为一个问题。
[0055]首先,在说明本实施方式中的制冷剂声音对策之前,基于以往先例来说明课题。
[0056](以往先例)
[0057]图13是以往的节流装置的主要部分的剖视图。在图13中,示出了节流装置的开度为全闭的情况。
[0058]如图13所示,在以往先例的节流装置中,与本实用新型的实施方式I相比较,没有设置阀芯前端部7、本体轴承部9、阀芯支承用孔12、多个本体流路13。
[0059]在该以往先例的节流装置中,设制冷剂从第一流路2向第二流路3流动的方向为正向流动,设制冷剂从第二流路3向第一流路2流动的方向为逆向流动。
[0060]而且,在该以往先例的节流装置中,对于正向流动以及逆向流动,图14、图15表示在设定了规定的开度、规定的压差的情况下的平均速度场的解析结果。
[0061]图14是以往的节流装置的正向流动速度分布。
[0062]如图14所示,在第一流路2、阀室14中,制冷剂的速度低。在针部6和阀座10之间的狭窄区域的流路中,制冷剂的速度变高,沿着针部6呈圆锥状变窄地流动。当从该狭窄区域出来后会进入第二流路3内,但由于存在惯性,所以会呈圆锥状变窄地流动。结果,动能汇集,制冷剂速度变高。另外,若在节流孔11所在的部位存在压力变动,则其对其他的制冷剂流动的影响由于是在各自的流动汇集的方向,所以非常大。以节流孔11为中心,在第二流路3中,制冷剂速度非常高。
[0063]图15是以往的节流装置的逆向流动速度分布。
[0064]如图15所示,在大部分的区域,制冷剂的速度低。在第二流路3、节流孔中,制冷剂速度小。在针部6和阀座10之间的狭窄区域的流路,制冷剂的速度变高,沿着针部6呈圆锥状扩展地流动。当从该狭窄区域出去后会进入阀室14内,但由于存在惯性,所以会呈圆锥状变窄地流动。结果,由于动能扩散,制冷剂速度低。另外,即使在阀室14所在的部位存在压力变动,其对其他的制冷剂流动的影响由于是在各自的流动分离的方向,所以小。
[0065]由上可以看出:与图14所示的正向流动相比,图15所示的逆向流动的制冷剂速度变高的区域少、制冷剂声音小。即便是实际上观测到的结果,也是逆向流动的制冷剂声音比正向流动的小。即,为了抑制制冷剂声音,只要如图15的流体的流动这样地,使节流装置内部的流体的流动为相对于行进方向扩展的流动即可。
[0066](本实施方式中的制冷剂流动)
[0067]下面,说明本实施方式I中的制冷剂流动。
[0068]在本实施方式I的节流装置100中,也设制冷剂从第一流路2向第二流路3流动的方向为正向流动,设制冷剂从第二流路3向第一流路2流动的方向为逆向流动。
[0069]在本实施方式I的节流装置100中,对于正向流动和逆向流动,图5、图6表示在设定了规定的开度、规定的压差的情况下的平均速度场的解析结果。
[0070]图5是本实用新型的实施方式I的节流装置的正向流动速度分布。
[0071]如图5所示,在大部分的区域中,制冷剂的速度低。在第一流路2、阀室14中,制冷剂的速度低。在针部6和阀座10之间的狭窄区域的流路,制冷剂的速度变高,沿着针部6呈圆锥状变窄地流动。当从该狭窄区域出去后,由于存在惯性,所以将会呈圆锥状变窄地流动。但是,由于存在阀芯前端部7,所以流动不会汇集到中央。并且,由于通过多个本体流路13,流动被分割,且制冷剂沿分散的方向流动。
[0072]另外,若在节流孔11所在的部位存在压力变动,则其对其他的制冷剂流动存在影响,但由于通过与节流孔11的直径相比足够短的路径后,会到达多个本体流路13,所以压力变动不会相互影响。在多个本体流路13内,当然压力变动也不会相互影响。
[0073]这样,与图14所示的以往的节流装置的正向流动比较,图5所示的实施方式I的节流装置100的正向流动中,制冷剂速度变高的区域少,制冷剂声音被抑制。
[0074]图6是本实用新型的实施方式I的节流装置的逆向流动速度分布。
[0075]如图6所示,在大部分的区域中,制冷剂的速度低。在第二流路3、多个本体流路13、节流孔11中,制冷剂速度小。在针部6和阀座10之间的狭窄区域的流路,制冷剂的速度变高,沿着针部6呈圆锥状扩展地流动。当从该狭窄区域出去后会进入阀室14内,但由于存在惯性,会呈圆锥状扩展地流动。结果,由于动能扩散,制冷剂速度低。另外,即使在阀室14所在的部位存在压力变动,其对其他的制冷剂流动的影响由于是在各自的流动分离的方向,所以小。这样,在图6所示的实施方式I的节流装置100的逆向流动中,形成与图15所示的以往的节流装置的逆向流动大致一样的平均速度场。
[0076]如上所述,本实施方式I的节流装置100中,在节流孔11和第二流路3之间,形成了连通节流孔11和第二流路3的多个本体流路13。因此,通过使制冷剂流动有效地分散,能够降低流体能量,能够减少制冷剂速度变高的区域,能够抑制压力变动的增加,从而能够减小制冷剂声音(流体声音)。
[0077](多个本体流路13的流路面积)
[0078]本实施方式I的节流装置100中,如图4所示,多个本体流路13的流路面积的总和形成为比节流孔11的流路面积大。
[0079]因此,即使节流孔11的开度从全闭变化到全开,多个本体流路13也不会成为决定流量的主要因素。因此,例如,即使设置了多个本体流路13的本实施方式I的节流装置100和没有设置多个本体流路13的以往的节流装置在同一制冷循环装置内共存,由于流量特性基本上能够共通化,也能够降低制造成本。
[0080](多个本体流路13的流路长度)
[0081]图7是说明在本实用新型的实施方式I的节流装置的多个路径的效果的概略图。
[0082]图7(a)表示以往的节流装置,示出了多个本体流路13的流路长度La比多个本体流路13的最接近距离Da短的情况(Da > La)。
[0083]图7(b)表示本实施方式I的节流装置100,示出了多个本体流路13的流路长度Lb比多个本体流路13的最接近距离Db长的情况(Db < Lb)。
[0084]如图7(a)所示,若多个本体流路13的流路长度比最接近距离短,则从多个本体流路13出来之后的制冷剂流动的直进性低,制冷剂将会一边扩展一边流动。
[0085]另一方面,如图7(b)所示,若多个本体流路13的流路长度比最接近距离长,则从多个本体流路13出来之后的制冷剂流动的直进性高,与图7(a)相比较,相邻的多个本体流路13彼此的制冷剂流动混合之前的前进距离变长。
[0086]这样,相邻的多个本体流路13彼此的制冷剂流动混合之前的前进距离之中,由于分散流动而速度下降,所以在制冷剂流动混
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