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公開番号2025029209
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-05
出願番号2024216110,2023062158
出願日2024-12-11,2015-11-17
発明の名称流量調整弁
出願人株式会社不二工機
代理人
主分類F16K 47/02 20060101AFI20250226BHJP(機械要素または単位;機械または装置の効果的機能を生じ維持するための一般的手段)
要約【課題】弁口通過時における圧力変動や冷媒剥離現象に起因して発生する騒音を効果的に
低減することができる。
【解決手段】流量特性としてイコールパーセント特性あるいはそれに近似する特性を得られるように設計され、リフト量に応じて弁口10を流れる流体の流量を変化させる曲面部33を持つ弁体30とを備え、前記曲面部33の曲率ないし制御角が先端に近づくに従って連続的又は段階的に大きくされている流量調整弁1において、弁口10の口径を弁室6から離れるに従って3段階以上で順次大きくする。具体的には、弁室6側から順次、口径がD1の第1弁口部11、D2(>D1)の第2弁口部12、及びD3(>D2)の第3弁口部13を設ける。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
弁室及び弁口が設けられた弁本体と、前記弁口に連結された内径がＤ４の管継手と、リ
フト量に応じて前記弁口を流れる流体の流量を変化させる弁体と、を備え、
前記弁口は、前記弁室側から順次、口径がＤ１の円筒の第１弁口部、Ｄ２の円筒の第２
弁口部、及びＤ３の円筒の第３弁口部が設けられるとともに、Ｄ１＜Ｄ２＜Ｄ３＜Ｄ４と
され、
前記第１弁口部は弁座を備え、
前記第１弁口部と前記第２弁口部との間には上段の円錐台状テーパ面部、及び前記第２
弁口部と前記第３弁口部との間には下段の円錐台状テーパ面部が形成され、
軸線方向において、前記下段の円錐台状テーパ面部の長さは前記上段の円錐台状テーパ
面部の長さ以上であることを特徴とする流量調整弁。
続きを表示（約 200 文字）【請求項２】
前記管継手は、少なくとも前記第３弁口部が当該管継手の内側に配置されるように前記
弁本体に連結されていることを特徴とする請求項１に記載の流量調整弁。
【請求項３】
前記弁本体は、前記管継手の弁室側の端部が差し込まれる溝を有し、
前記第３弁口部は、前記溝の外周部分よりも反弁室側に突出していることを特徴とする
請求項１又は２に記載の流量調整弁。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、弁室及び弁口（オリフィス）が設けられた弁本体と、リフト量に応じて前記
弁口を流れる流体の流量を変化させる弁体とを備えた流量調整弁に係り、特に、ヒートポ
ンプ式冷暖房システム等において冷媒流量を調整するのに好適な流量調整弁に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
流量調整弁における弁開度（リフト量）と流量との関係、すなわち、流量特性としては
、リニア特性とイコールパーセント特性とがよく知られている。リニア特性は、弁開度の
変化に対する流量の変化率が一定である特性を言い、イコールパーセント特性は、弁開度
の変化率が流量に比例する特性を言う。
【０００３】
図５は、イコールパーセント特性が得られるようにされた流量調整弁の一例の要部を示
している。図示例の流量調整弁１’は、ヒートポンプ式冷暖房システム等において冷媒流
量を調整するために使用されるもので、弁室６、逆立円錐台面からなる弁座８、及び円筒
面からなる弁口１５が設けられた弁本体５と、弁座８からのリフト量に応じて弁口１５を
流れる流体の流量を変化させる弁体２０とを備え、弁体２０は、例えば特許文献１等に所
載の如くの、雄ねじが設けられた弁軸、雌ねじが設けられたガイドステム、及びステッピ
ングモータ等で構成されるねじ送り式昇降駆動機構により、弁座８に接離するように昇降
せしめられる。
【０００４】
弁体２０は、弁座８に着接する着接面部２２と、該着接面部２２の下側に連なる、流量
特性としてイコールパーセント特性を得るための楕球状の曲面部２３とを有する。曲面部
２３は、卵の下半分に類似した形状を有しており、その外周面は上端２３ａから下端２３
ｂにかけて次第に曲がり具合がきつく（曲率が大きく）なっている。
【０００５】
かかるイコールパーセント特性が得られるようにされた流量調整弁１’においては、図
５において太線矢印で示される如くに、冷媒流れ方向が弁室６→弁口１５であるとき、冷
媒が曲面部２３に沿って流れるが、弁口１５通過時に急激な圧力変動、冷媒剥離現象が生
じやすく、それに伴い、渦やキャビテーションが発生・成長しやすくなり、比較的大きな
騒音が発生するという問題があった。
【０００６】
なお、上記のようにイコールパーセント特性を得るために、弁体２０に楕球状の曲面部
２３を設けることは加工コスト、費用対効果等の面から問題があるので、図６に示される
如くの、イコールパーセント特性に近似した特性が得られるようにされた流量調整弁１’
’が開発されている。図示例の流量調整弁１’’は、弁室形成部材６Ａが固着されるとと
もに、短円筒面からなる第１弁口部１７Ａと円錐台面からなる第２弁口部１７Ｂとからな
る弁口１７が設けられ、第２弁口部１７Ｂの下部外周に導管が接続される管継手１４が連
結された弁本体５と、弁座８からのリフト量に応じて弁口１７を流れる流体の流量を変化
させる弁体３０とを備える。
【０００７】
弁体３０は、弁座８に着座する着座面部３２と、該着座面部３２の下側に連なる、流量
特性としてイコールパーセント特性に近似した特性を得るための曲面部３３とを有する。
曲面部３３は、楕球面を疑似するように先端に近づくに従って制御角（弁体３０の中心軸
線Ｏと平行な線との交差角）が段階的に大きくされた複数段（ここでは５段）の円錐テー
パ面部３３Ａ～３３Ｅを有しており、最上段の円錐テーパ面部３３Ａの第１制御角θ１は
、通常、３°＜θ１＜１５°（ここでは５°）に設定され、最下段の円錐テーパ面部３３
Ｅは先の尖った円錐面となっている。
【０００８】
一方、特許文献２には、通常のリニア特性が得られるようにされた流量調整弁において
、弁口の寸法形状を特定のものとして、上記した如くの、弁口通過時における圧力変動や
冷媒剥離現象等に起因して発生する騒音を抑制するようにしたものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
特開２０１２－１７２８３９号公報
特許第５６９６０９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献２に所載の流量調整弁においては、弁口長を相当長く設定する
必要があるため、圧力損失が大きくなり、適正な冷媒流量が得られ難いという問題があり
、さらに、弁口の寸法形状は、リニア特性用の弁体に合わせたものであるので、上記した
イコールパーセント特性及びそれに近似した特性を持つ流量調整弁に適用しても、十分な
騒音低減効果は得られない。
（【００１１】以降は省略されています）

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