| 【発明の名称】 |
制御弁 |
| 【発明者】 |
【氏名】高見 治
【氏名】矢野 邦貴
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| 【要約】 |
【課題】従来、ニードル弁に設けられていた均圧孔を、加工が容易な弁本体に設けることにより、ニードル弁の先端で乱流を起こさないようにする。
【解決手段】弁軸２２の雄ねじと推進軸受け２４の雌ねじにより弁軸２２を直進運動に変換させて弁座２５の開口度を制御する電動弁に於いて、弁軸２２に形成されるニードル２８のストレート部３６外径を弁座とほぼ同径に形成し、弁本体２３には、弁座２５の下方に流出チャンバー３３を設けると共に該流出チャンバー３３とケース内のチャンバー２０に連通する縦方向の導通孔３５を設け、前記弁本体２３の上方には、上方開口部を推進ねじ室３９とし、その内面に雌ねじ２４を設けると共に下方開口部の内面を前記ニードルのガイド部２９として設け、さらに、下方開口部と前記チャンバー２０とを連通する貫通孔２６を設けてなる推進軸受２７を固着したことを特徴とする電動弁である。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】モータの回転子２１と一体である弁軸２２の雄ねじと弁本体２３に設けた推進軸受け２４の雌ねじにより弁軸２２を直進運動に変換させて弁本体２３にある弁座２５の開口度を制御する電動弁に於いて、前記弁軸２２の雄ねじ部２２ａ下方に形成されるニードル２８のストレート部３６外径を弁座とほぼ同径に形成し、流体の出入り口３７、３８を備えた前記弁本体２３には、弁座２５の下方に流出チャンバー３３を設けると共に該流出チャンバー３３とケース内のチャンバー２０に連通する縦方向の導通孔３５を設け、前記弁本体２３の上方には、上方より段付き状に開口を形成して、上方開口部を推進ねじ室３９とし、その内面に雌ねじ２４を設けると共に下方開口部の内面を前記ニードルのガイド部２９として設け、さらに、下方開口部と前記チャンバー２０とを連通する貫通孔２６を設けてなる推進軸受２７を固着し、閉弁時に、弁本体２３の流出チャンバー３３と導通孔３５並びに推進軸受２７の貫通孔２６を通して、流体の出入り口３８と推進ねじ室３９とが均圧になるようにしたことを特徴とする電動弁。
【請求項２】前記弁軸２２をニードル２８と雄ねじ部２２ａに分離させると共に前記雄ねじ部２２ａの下端部に縦穴３１を設け、該縦穴３１内に内挿させた圧縮コイルばね３２を介して前記ニードル２８をかしめにて上下に摺動可能に固定したことを特徴とする請求項１記載の電動弁。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本考案は、エアコンなどに用いられる電動膨張弁や、一般の産業分野でマイコンと組み合わせて使用する比例制御弁として利用される電動弁に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、ニードル弁に均圧口を設けることによって、冷媒の流入側である一次口と流出側である二次口との間に大きな差圧が生じてもニードル弁にその差圧力が作用しないようにし小形化出来る電動弁が提案されている。図２は、実公平５ー２６３８８号公報に開示されたニードル弁に均圧口を有する従来タイプの電動弁の構造を示す縦断側面図である。
【０００３】この従来の電動弁のバルブ部Ｖにおいては、弁本体の一次口１ａと二次口１ｂ間に弁口２ａが設けられると共に該弁口２ａと同一線上において摺動孔１ｃが設けられ、該弁口２ａに対してニードル弁３が進退するもので、該ニードル弁３は二次口１ｂ側において弁本体１に螺着された雄螺子管４内において回動しながら摺動孔１ｃから弁口２ａにかけて軸方向に摺動自在に支持されている。ニードル弁３は、端部において流量制御用円錐状周面部３ｃを有し、これに続いて外径が弁口２ａの口径と略一致する直状摺動部３ｄを有している。ニードル弁３は弁閉時において、直線摺動部３ｄが弁口２ａ内に深く進入することにより弁漏れを小さくしている。ニードル弁３の中心部には、下端部から軸方向に延長して弁本体の摺動孔１ｃ内において開口する均圧孔３ｅ及び、開口部３ｆが形成されており、これによって一次口１ａと二次口１ｂ間における差圧がニードル弁３に及ぼす力を小さくしている。
【０００４】弁本体１の上部には下蓋５が設けられ、該下蓋５上にステッピングモーター部Ｍにおける密閉型ケース６が固定されている。そして、ケース６の外周部にはステータ８が設けられ、ケース６内においてロータ９が前記雄螺子管４により回動自在に支持して設けられている。なお、前記ロータ９は、支持筒１０と永久磁石１１を一体化したものであり、支持筒１０の内側下方に嵌合固定した雌螺子管４に螺合して回動且つ軸方向に移動可能に設けられている。また、前記支持筒１０の軸方向の中間部には連結壁１０ｂが形成され、その孔１０ｃにニードル弁の小径部３ａを挿通した後Ｅリング１３にて止着している。また、ニードル弁３の小径部３ａには圧縮コイルばね１４がその段部３ｂと連結壁１０ｂとの間において捲装されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の電動弁においても均圧孔が設けられているが、ニードル弁３の中心部に、下端部から軸方向に延長して弁本体の摺動孔１ｃ内において開口する均圧孔３ｅ及び、開口部３ｆが形成されている為、次のような課題があった。
（１）ニードル弁３は、細くて長く、横穴があり、ステンレス製の為、加工しにくいといった課題があった。
（２）ニードル弁３は、先端に穴がある為、テーパー形状をなす制御部分が全部使えないばかりか、先端で乱流を起こすといった課題があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本願の第１の発明は、モータの回転子２１と一体である弁軸２２の雄ねじと弁本体２３に設けた推進軸受け２４の雌ねじにより弁軸２２を直進運動に変換させて弁本体２３にある弁座２５の開口度を制御する電動弁に於いて、前記弁軸２２の雄ねじ部２２ａ下方に形成されるニードル２８のストレート部３６外径を弁座とほぼ同径に形成し、流体の出入り口３７、３８を備えた前記弁本体２３には、弁座２５の下方に流出チャンバー３３を設けると共に該流出チャンバー３３とケース内のチャンバー２０に連通する縦方向の導通孔３５を設け、前記弁本体２３の上方には、上方より段付き状に開口を形成して、上方開口部を推進ねじ室３９とし、その内面に雌ねじ２４を設けると共に下方開口部の内面を前記ニードルのガイド部２９として設け、さらに、下方開口部と前記チャンバー２０とを連通する貫通孔２６を設けてなる推進軸受２７を固着し、閉弁時に、弁本体２３の流出チャンバー３３と導通孔３５並びに推進軸受２７の貫通孔２６を通して、流体の出入り口３８と推進ねじ室３９とが均圧になるようにしたことを特徴とする電動弁である。
【０００７】また、第２の発明は、前記弁軸２をニードル２８と雄ねじ部２２ａに分離させると共に前記雄ねじ部２２ａの下端部に縦穴３１を設け、該縦穴３１内に内挿させた圧縮コイルばね３２を介して前記ニードル２８をかしめにて上下に摺動可能に固定したことを特徴とする請求項１記載の電動弁である。
【０００８】上記の発明においては、従来品と異なり、均圧孔をニードル弁にもうけるのではなく、黄銅製の加工し易い弁本体に均圧孔を設けるものであり、且つ、横穴が無く、同一方向から加工出来る為、容易に均圧孔を設ける事が出来る。また、ニードル弁３は、先端に穴がない為、制御部分が全部使えるだけでなく、先端で乱流を起こさないものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。図１は、本発明の電動弁の縦断面図を示すものであり、該電動弁は、非磁性体からなるケース４０の外周部に固定したモータの固定子コイル４１への通電によりモータの回転子２１を回転させ、この回転を回転子２１と一体である弁軸２２の雄ねじと、弁本体２３に設けた推進軸受け２４の雌ねじにより弁軸２２を直進運動に変換させて弁本体２３にある弁座２５の開口度を制御するものである。なお、図中、４２はケース４０の上部を覆う蓋であり、該蓋４２は溶接等で気密的に一体化されている。
【００１０】弁本体２３は、下方に流体の出入り口３８を備え側部に出入り口３７を備えている。また、前記流体の出入り口３７と流体の出入り口３３との間に弁座２５が形成されている。また、前記弁座２５の下方には流出チャンバー３３が形成されると共に該流出チャンバー３３に連通する縦方向の導通孔３５が設けられている。
【００１１】推進軸受け２７は、回転子２１の内部に臨む如く円筒状に形成されていて本体２３の上部に一体的に設けられるものであり、該推進軸受け２７は、上方より段付き状に開口を形成して、上方開口部を推進ねじ室３９とし、その内面に雌ねじ２４が設けらると共に下方開口部の内面が前記ニードルのガイド部２９として形成されている。また、下方開口部には、その内側と前記チャンバー２０とを連通する貫通孔２６が設けられている。なお、図中、３９は、前記推進軸受けの上部開口内に形成される推進ねじ室である。
【００１２】弁軸２２は、ニードル２８と雄ねじ部２２ａに分離されており、前記ニードル２８のストレート部３６の外径は弁座とほぼ同径に形成されている。また、該ニードル２８のストレート部３６が摺動する弁本体のガイド部２９とのクリアランスは、微少なものとなっている。また、前記の前記雄ねじ部２２ａの下端部には、縦穴３１が設けられ、該縦穴３１内に内挿させたボール並びに圧縮コイルばね３２を介して前記ニードル２８がかしめにて上下に摺動可能に固定されている。なお、上記の実施例においては、前記弁軸２２を、ニードル２８と雄ねじ部２２ａに分離したが、これが一体であっても同じ作用効果が得られるのは言うまでもない。
【００１３】次に、本発明の作用について説明する。冷媒の流体の出入り口３８と流体の出入り口３７との間に大きな差圧が生じた時のことを考えると、弁座２５の面積をＳ1 、ガイド部２９の面積をＳ2 、流体の出入り口３８の圧力をＰ1 、流体の出入り口３７の圧力をＰ2 とすると、下方に（Ｐ１ −Ｐ２）＊Ｓ2上方に（Ｐ１ −Ｐ２）＊Ｓ1この時 前述の如く、ニードル２８はストレート部３６が弁座２５とほぼ同径であるから、Ｓ2 ≒Ｓ1となり、このためニードル２８には力が相殺されてかからない。すなわち、弁軸２２のおねじ、推進軸受け２４のめねじには力がかからない。ゆえに、電動弁を小型化出来る。
【００１４】
【発明の効果】本発明の電動弁は、弁本体２３の流出チャンバー３３と導通孔３５並びに推進軸受２７の貫通孔２６を通して、流体の出入り口３８と推進ねじ室３９とが均圧になるようにしたものであるため、冷媒の流体出入口３８と３７との間に大きな差圧が生じてもニードル２８にその圧力差がかからなく、小型化できる。また、従来品と異なり、均圧孔をニードル弁にもうけるのではなく、黄銅製の加工し易い弁本体に均圧孔を設けるものであり、且つ、横穴が無く、同一方向から加工出来る為、容易に均圧孔を設ける事が出来る。さらに、ニードル弁３は、先端に穴がない為、制御部分が全部使えるだけでなく、先端で乱流を起こさない。というものである。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００２０４０３３
【氏名又は名称】太平洋工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１２年３月１日（２０００．３．１） |
| 【代理人】 |
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| 【公開番号】 |
特開２００１−２４１５６２（Ｐ２００１−２４１５６２Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年９月７日（２００１．９．７） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−５５０６７（Ｐ２０００−５５０６７） |
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