CN117098943A

CN117098943A - 阀

Info

Publication number: CN117098943A
Application number: CN202280024743.5A
Authority: CN
Inventors: 东堂园英树
Original assignee: Eagle Industry Co Ltd
Current assignee: Eagle Industry Co Ltd
Priority date: 2021-03-29
Filing date: 2022-03-17
Publication date: 2023-11-21
Also published as: JPWO2022209964A1; EP4317755A1; US20240159320A1; WO2022209964A1

Abstract

本发明提供一种能够使阀芯精度良好地沿从阀座分离的方向移动的阀。在阀芯(51)的与阀座(10f)轴向相反侧，跨着阀芯(51)和阀壳体(10)配置有能够沿轴向伸缩的波纹管(60)。

Description

阀

技术领域

本发明涉及一种控制工作流体的阀。

背景技术

在各种产业领域中用于进行工作流体的控制的阀具备阀座和能够相对于阀座接触或分离的阀芯，通过调节阀开度，能够控制工作流体的压力、流量。

在这样的阀中，作为代表性的阀形式，可列举出作为阀芯的阀柱相对于作为阀座的开口平行地移动的滑阀、阀芯具有转动轴的蝶阀、以及阀芯相对于作为阀座的开口正交地移动的提升阀。在这些阀中，最适于流量、压力控制的阀是提升阀。

作为提升阀，例如，如专利文献1所示，可列举出调整向燃料电池供给的氢气的压力的压力控制阀。专利文献1的压力控制阀具备：阀壳体，其具备从气体供给源供给氢气的一次压空间、将压力调整后的氢气供给至燃料电池的喷嘴部的二次压空间、以及连通一次压空间和二次压空间的阀孔；阀座，其设置于阀孔的二次压空间侧；杆，其能够通过螺线管沿轴向移动，前端通过一次压空间和阀孔并配置在二次压空间中；以及阀芯，其配置在二次压空间中并通过杆的移动而相对于阀座落座或离座。

一次压室与配置螺线管的背面空间被轴向一端固定于杆且轴向另一端固定于阀壳体的内周面的波纹管以密封状划分，防止一次压室的氢向螺线管侧泄漏。该波纹管的有效受压面积与阀孔的开口面积相等。由此，通过一次压室的流体压力使阀芯沿从阀座分离的方向移动的力与通过一次压室的流体压力使阀芯沿接近阀座的方向移动的力就会抵消。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2011/132438号公报(第6页、图2)

发明内容

发明要解决的课题

在专利文献1的阀中，通过一次压空间的流体压力作用于阀芯的力被抵消，因此，即使供给至一次压空间的上游侧的气体的压力发生变动也能够抑制对阀芯的移动的影响。然而，根据阀的使用方式而变动的二次压空间的流体压力始终作用于使阀芯接近阀座的方向，因此，在使阀芯向从阀座分离的方向移动时，阀芯的行程距离会根据二次压空间的流体压力而变化，有可能无法使阀芯精度良好地沿从阀座分离的方向移动。

本发明是着眼于这样的问题而完成的，其目的在于提供一种能够使阀芯精度良好地沿从阀座分离的方向移动的阀。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题，本发明的阀具备：

阀壳体，其形成有一次压空间、二次压空间和连通这些空间的阀孔；

阀座，其设置于所述阀壳体的比所述阀孔靠所述二次压空间侧；

杆，其能够通过驱动源沿轴向移动地配置在所述阀壳体内；以及

阀芯，其配置在所述二次压空间中，通过所述杆的移动而相对于所述阀座落座或离座，

并且，所述阀设置有通过所述一次压空间的压力对所述杆作用朝向与所述二次压空间相反侧的力的受压面，其中，

在所述阀芯的与所述阀座轴向相反侧，跨着所述阀芯和所述阀壳体配置有能够沿轴向伸缩的波纹管。

由此，能够沿轴向伸缩的波纹管配置在阀芯的与阀座轴向相反侧，因此，能够减小二次压空间的流体压力作用于阀芯的受压面积，能够减小二次压空间的流体压力对阀芯施加的力的影响，以使阀芯精度良好地沿从阀座分离的方向移动。

也可以是，所述波纹管具有密闭的内部空间。

由此，不论设置波纹管的周围环境如何，阀配置的自由度都较高。

也可以是，所述内部空间为真空状态。

由此，内部空间为真空状态，因此能够减小伴随着波纹管的伸缩的内部空间的容积变化所引起的由波纹管作用于阀芯的力的变化。

也可以是，所述波纹管的有效受压面积与所述阀的有效面积相等。

由此，作用于阀芯的由二次压空间的流体压力产生的力被抵消，因此，不论二次压空间的流体压力如何，都能够使阀芯精度良好地移动。

也可以是，所述阀具备对所述阀芯向轴向一侧施力的施力单元，所述施力单元与所述波纹管并列配置。

由此，施力单元和波纹管沿轴向在接近的位置处并列配置，因此，能够通过施力单元的作用力使波纹管在轴向上的伸缩稳定。

也可以是，所述阀壳体具有以密封状固定所述波纹管的一端并且能够调整轴向位置的可动部件。

由此，通过使可动部件移动，能够同时调整波纹管的伸缩程度和施力单元的作用力。

也可以是，所述施力单元配置在所述波纹管内。

由此，二次压空间的流体压力不会作用于施力单元，因此能够使施力单元的作用力适当地作用于阀芯。

也可以是，所述波纹管配置为能够相对于所述阀壳体转动。

由此，能够伴随着阀的工作抑制波纹管的扭转。

此外，本发明中的真空状态是指由日本工业标准(JIS Z8126)定义的“被压力小于正常的大气压的气体充满的空间的状态”。

附图说明

图1是示出本发明的实施例1中的压力控制阀的剖视图；

图2是示出压力控制阀闭阀的情况的主要部分放大剖视图；

图3是示出压力控制阀开阀的情况的主要部分放大剖视图；

图4是示出本发明的实施例2中的压力控制阀的剖视图；

图5是示出本发明的实施例3中的压力控制阀的主要部分放大剖视图。

具体实施方式

以下，基于实施例对用于实施本发明的阀的方式进行说明。此外，在实施例中，以压力控制阀为例进行说明，但也可以应用于其他的用途。

实施例1

参照图1至图3对实施例1的压力控制阀进行说明。以下，将从图1的正面侧观察时的左右侧作为压力控制阀的左右侧进行说明。详细而言，将配置阀壳体10的纸面左侧作为压力控制阀的左侧、将配置螺线管80的纸面右侧作为压力控制阀的右侧进行说明。

本发明的压力控制阀调整从气体供给源供给的工作流体即氢气(以下简称为“流体”)的压力，并将调整后的氢气供给至外部。

如图1所示，本实施例1的压力控制阀V1具备阀壳体10，该阀壳体10具有供流体从气体供给源流入的一次压空间S1、收纳供给至外部的流体的二次压空间S2、以及连通一次压空间S1和二次压空间S2的阀孔10d。通过调整对构成作为驱动源的螺线管80的线圈86通电的电流、进行阀50的开闭控制，使从一次压空间S1流入二次压空间S2的流量变化，对二次压空间S2内的控制压力Pc进行了可变控制。此外，气体供给源的排出压力Pd的排出流体始终供给至一次压空间S1，通过缩减压力控制阀V1中的阀50的阀开度，使二次压空间S2内的控制压力Pc降低，通过增大阀50的阀开度，使二次压空间S2内的控制压力Pc上升。

在本实施例1的压力控制阀V1中，阀50由阀芯51和在向阀壳体10的内径侧延伸的划分壁部10e的左面形成的阀座10f构成，通过配设在阀芯51的右侧的密封部件15沿轴向与阀座10f接触或分离，阀50进行开闭。本实施例的阀50是在非通电状态下闭阀的常闭式的阀。

压力控制阀V1安装于未图示的歧管部件而被使用，该歧管部件具有与气体供给源和外部连通的各通路。该压力控制阀V1主要由以下部件构成：阀壳体10，其由金属材料形成；阀芯51，其沿轴向往复移动自如地配置在阀壳体10内；杆部件20，其配置在阀芯51的轴向右侧；螺线管80，其连接于阀壳体10并对杆部件20和阀芯51施加驱动力；第一波纹管30，其以密封状配置在阀壳体10与杆部件20之间；以及作为波纹管的第二波纹管60，其密封固定于阀芯51的轴向左方并划分独立的内部空间S4。

如图1和图2所示，阀壳体10具备阀壳体主体部10A(以下简称为主体部10A)、以及能够相对于主体部10A调整轴向位置的作为可动部件的盖部件13和轴部件16。

在主体部10A的轴向右侧形成有一次压空间S1，该一次压空间S1通过沿径向贯通的多个入口端口11与气体供给源连通，在主体部10A的轴向左侧形成有二次压空间S2，该二次压空间S2通过沿径向贯通的多个出口端口12与外部连通。

在主体部10A上形成有从轴向左端向轴向右方凹陷且轴向左端开口的凹部10a。

另外，主体部10A的轴向左端由盖部件13和轴部件16封闭，由构成凹部10a的内周面、右端面、盖部件13和轴部件16围成的空间成为二次压空间S2。此外，该盖部件13螺合固定于主体部10A的左端部，能够相对于主体部10A调节轴向的固定位置。

另外，在盖部件13上形成有沿左右方向贯通中央部的贯通孔13a，在贯通孔13a中可相对于盖部件13相对旋转地插入轴部件16的左端轴部16c，轴部件16的大径凸缘部16d与盖部件13的右端面抵接。

轴部件16从轴向左侧起依次具有左端轴部16c、大径凸缘部16d、凸缘部16a和右端轴部16b。大径凸缘部16d和凸缘部16a在轴向上分离配置，连结大径凸缘部16d和凸缘部16a的部位形成为直径小于该大径凸缘部16d和凸缘部16a的直径且大于左端轴部16c和右端轴部16b的直径。

在轴部件16与阀芯51之间并列配置有能够沿轴向伸缩的第二波纹管60的主干部61、以及对阀芯51向阀50的闭阀方向即轴向右方施力的作为施力单元的螺旋弹簧14。

第二波纹管60由金属制造的波纹状的作为波纹管主体的主干部61、将主干部61的轴向左端的开口封闭的轴部件16、以及将主干部61的轴向右端的开口封闭的阀芯51构成。

详细而言，主干部61配置在轴部件16的凸缘部16a与设置于阀芯51的轴向大致中央部且在轴向上与凸缘部16a相对的凸缘部54(参照图2)之间，通过焊接等任意的固定方法固定。由此，第二波纹管60的内部空间S4与二次压空间S2以密封状划分开。

该内部空间S4处于被压力小于大气压的气体充满的真空状态。此外，第二波纹管60的主干部61也可以由金属以外的材料构成。

螺旋弹簧14是按压弹簧，配置在第二波纹管60的内侧、即内部空间S4内。详细而言，在螺旋弹簧14的内侧插通有阀芯51的前端轴部52和轴部件16的右端轴部16b。由此，能够抑制螺旋弹簧14的轴偏摆(参照图2)。即，螺旋弹簧14与第二波纹管60的主干部61在径向上重叠。

另外，通过该螺旋弹簧14的作用力，维持了轴部件16的大径凸缘部16d与盖部件13的右端面抵接的状态。另外，内部空间S4为真空状态，因此易于以真空为基准调整螺旋弹簧14的作用力。

回到图1，在主体部10A上形成有轴向右端的内径侧向轴向左方凹陷的凹部10c，在凹部10a与凹部10c之间形成有沿轴向连通的连通孔部10b。该连通孔部10b的直径小于凹部10a、10c的直径。

详细而言，在主体部10A上向内径方向延伸设置有划分凹部10a和连通孔部10b的划分壁部10e，在划分壁部10e的径向中央部形成有左右贯通的阀孔10d。该阀孔10d与连通孔部10b的轴向左侧连通。

在凹部10c中以密封状固定有第一波纹管30。由该第一波纹管30和连通孔部10b围成的空间成为一次压空间S1。

第一波纹管30具有：筒状的主干部31，其具有能够沿轴向伸缩的波纹；固定板部32，其将主干部31的轴向左端的开口封闭；以及环部33，其设置于主干部31的轴向右端且压入固定在凹部10c中。

主干部31、固定板部32和环部33由金属构成。固定板部32和环部33形成为比主干部31厚，与主干部31相比更具有刚性。此外，主干部31、固定板部32和环部33也可以由不同材料构成，优选固定板部32和环部33与主干部31相比更具有刚性。另外，主干部31、固定板部32和环部33也可以由金属以外的材料构成。

固定板部32的轴向左面为以随着朝向左方而缩径的方式延伸的锥面32d。该锥面32d的内径侧的部位作为与阀芯51中的大径部53的轴向右端面的受压面相对的受压面发挥作用。

另外，在固定板部32的锥面32d的左端的径向中心部形成有向轴向左侧延伸的突出轴部32a，突出轴部32a的轴向左端部、即前端部通过阀孔10d压入固定于后述的阀芯51的凹部53a中。该突出轴部32a和杆部件20作为向阀芯51传递移动力的杆发挥作用。

在环部33的轴向右端内径侧形成有向轴向左侧凹陷的嵌合凹部33a，在该嵌合凹部33a中插入有后述的中心柱82的筒状凸部82d。

如图2所示，在阀芯51上，从轴向左端起依次形成有前端轴部52、凸缘部54和大径部53。

前端轴部52的直径小于凸缘部54和大径部53的直径，凸缘部54的直径小于大径部53的直径。大径部53的直径大于阀壳体10的阀孔10d的直径。

在大径部53的轴向右侧的端面上设置有在径向中央部向轴向左侧凹陷的凹部53a、以及形成为向轴向右侧开口且包围凹部53a的外径侧的环状槽部53b，在环状槽部53b中压入配置有由橡胶材料形成的环状的密封部件15。

该密封部件15能够在阀壳体10的划分壁部10e的轴向左侧的端面上与设置于阀孔10d的周缘的阀座10f抵接，在与阀座10f抵接的状态下，在阀座10f与阀芯51之间的流体的泄漏量基本上为零。此外，密封部件15并不限定于橡胶材料，也可以由合成树脂、金属等构成。进一步地，阀座10f也可以由压入固定于阀孔10d的与阀壳体10不同的部件构成。

回到图1，螺线管80主要由以下部件构成：外壳81，其具有向轴向左方开放的开口部81a；大致圆筒形状的中心柱82，其插入外壳81的开口部81a中并配置于外壳81的内径侧与阀壳体10的内径侧之间；杆部件20，其插通于中心柱82并沿轴向往复移动自如，且其轴向左端部配置在阀壳体10内；可动铁芯84，其供杆部件20的轴向右端部插嵌固定；励磁用线圈86，其经由绕线架卷绕于中心柱82的外侧；以及有底筒状的套筒87，其收纳中心柱82的一部分、可动铁芯84、以及杆部件20的一部分。

中心柱82具备：圆筒部82b，其由铁、硅钢等磁性材料的刚体形成，并形成沿轴向延伸且供杆部件20插通的插通孔82c；以及筒状凸部82d，其从圆筒部82b的左端面的内径侧向轴向左侧延伸。

插通孔82c的轴向右侧的部位成为直径略大于杆部件20的直径的小径孔部82e，插通孔82c的轴向左侧的部位成为直径略大于小径孔部82e的直径的大径孔部82f。在该大径孔部82f中配置有环状的轴承17，对杆部件20沿轴向的移动进行引导，并且限制杆部件20的倾斜。

筒状凸部82d以嵌合的方式插入第一波纹管30的嵌合凹部33a中。

另外，在中心柱82中形成有切口部82g，该切口部82g以从筒状凸部82d的左端部到圆筒部82b的左端部向外径方向开口的方式切割而成。构成切口部82g的底部以其左端部在从截面观察时从比轴承17靠轴向左侧且比筒状凸部82d的左端面靠轴向右侧的位置向内径方向突出的方式以圆弧状向外径方向延伸。即，切口部82g的左端部与插通孔82c的大径孔部82f连通。

在中心柱82的筒状凸部82d嵌合于第一波纹管30的嵌合凹部33a的状态下，切口部82g形成将螺线管80内的背面空间S3中的轴向左侧的部位与压力控制阀V1的外部的空间连通的通路。即，背面空间S3中的轴向左侧的部位处于大气压。

此外，这里所说的背面空间S3中的轴向左侧的部位包含第一波纹管30内的空间和大径孔部82f中的比轴承17靠轴向左侧的空间。

套筒87具有供中心柱82的一部分和可动铁芯84的一部分插入的筒状部件87a、以及向轴向左侧开口且与筒状部件87a的轴向右端连接的从截面观察时呈U字形的罩部件87b。

在罩部件87b上形成有沿径向贯通的端口87c，端口87c将螺线管80内的背面空间S3中的轴向右侧的部位和压力控制阀V1的外部的空间连通。即，背面空间S3中的轴向右侧的部位处于大气压。

此外，这里所说的背面空间S3中的轴向左侧的部位包含大径孔部82f中的比轴承17靠轴向右侧的空间、插通孔82c的小径孔部82e内的空间、以及套筒87内的可动铁芯84左右的空间。

在轴承17的内周面与杆部件20的外周面之间稍微形成有间隙，背面空间S3中的轴向右侧的部位和轴向左侧的部位连通。即，螺线管80内的背面空间S3为与一次压空间S1分隔开的阀芯51的背面侧的主要在套筒87内的空间。

杆部件20插通于中心柱82的插通孔82c，杆部件20的轴向右端部插嵌固定于可动铁芯84，杆部件20的轴向左端部插入第一波纹管30的主干部31内。另外，杆部件20的轴向左端部插嵌固定于在从固定板部32的右表面向轴向右侧延伸的轴部32b的右端面上向轴向左侧凹陷的凹部32c。此外，杆部件20的轴向左端部通过粘接剂、焊接等固定于固定板部32的右表面。

另外，如图2所示，阀芯51的有效受压面积B成为与阀孔10d的开口面积相同的大小。另外，第一波纹管30的有效受压面积A和第二波纹管60的有效受压面积C均形成为与阀芯51的有效受压面积B相同的大小(A＝B＝C)。此外，关于作用于阀芯51的工作流体的压力，将在后面进行详细描述。

接着，对压力控制阀V1的开闭动作进行说明。

首先，对压力控制阀V1的非通电状态进行说明。如图1和图2所示，压力控制阀V1在非通电状态下，通过螺旋弹簧14的作用力向轴向右方、即闭阀方向按压阀芯51，由此，阀芯51的密封部件15落座于阀座10f，阀50关闭。

此时，以轴向向右为正，在阀芯51上作用有螺旋弹簧14的作用力(F_sp)、由一次压空间S1内的工作流体的压力P1产生的力(F_P1)、由二次压空间S2内的工作流体的压力P2产生的力(F_P2)、以及由背面空间S3内的大气的压力P3产生的力(F_P3)(即，以向右为正，在阀芯51上作用有力F_rod＝F_sp+F_P1+F_P2-F_P3)。此外，内部空间S4内为真空状态，作用于阀芯51的由内部空间S4内的压力产生的力F_P4大致为零，因此，在此省略说明。

进一步地，此时，沿轴向作用于阀芯51的由一次压空间S1内的工作流体的压力P1产生的力、由二次压空间S2内的工作流体的压力P2产生的力分别被大致抵消，阀芯51不会受到一次压空间S1和二次压空间S2内的工作流体的影响。

具体而言，在一次压空间S1内，工作流体的压力P1沿轴向向右作用于第一波纹管30的有效受压面积A，并且沿轴向向左作用于阀芯51的有效受压面积B。即，以轴向向右为正，在阀芯51上作用有由工作流体的压力P1产生的力(F_P1)＝P1×(A-B)。

阀芯51的有效受压面积B与第一波纹管30的有效受压面积A相等(A＝B)，因此工作流体的压力P1作用于阀芯51的力(F_P1)大致为零。

另一方面，二次压空间S2内的工作流体的压力P2沿轴向向右作用在从阀芯51的轴向左端面中的该阀芯51的有效受压面积B减去第二波纹管60的有效受压面积C而得的面积上。即，以轴向向右为正，在阀芯51上作用有由工作流体的压力P2产生的力(F_P2)＝P2×(B-C)。

阀芯51的有效受压面积B与第二波纹管60的有效受压面积C相等(A＝B)，因此工作流体的压力P2作用于阀芯51的力(F_P2)大致为零。

即，以向右为正，在阀芯51上实质上作用有力F_rod＝F_sP-F_P3，螺旋弹簧14的作用力(F_sp)大于由压力P3产生的力(F_p3)(F_sp＞F_p3)，因此阀芯51向闭阀方向被按压以关闭阀50。

接着，对压力控制阀V1的通电状态进行说明。如图3所示，压力控制阀V1在通电状态下(即正常控制时、所谓占空比控制时)，当通过对螺线管80施加电流而产生的电磁力(F_sol)超过力F_rod(F_sol＞F_rod)时，可动铁芯84被拉近到中心柱82侧、即轴向左侧，固定于可动铁芯84的杆部件20和阀芯51一起向轴向左方、即开阀方向移动，由此，阀芯51的密封部件15从阀座10f分离，阀50打开。

另外，在螺线管80的驱动时，阀芯51的前端轴部52与轴部件16的右端轴部16b接触，由此限制阀芯51进一步从阀座10f分离、即离座。

此时，在阀芯51上，向轴向左方作用有电磁力(F_sol)，向轴向右方作用有力F_rod(即，以向右为正，在阀芯51上作用有力F_rod-F_sol)。

这样，压力控制阀V1能够通过阀50的阀开度来适当控制二次压空间S2内的工作流体的压力P2，该阀开度通过螺线管80的电磁力(F_sol)与差分(F_sp-F_p3)的平衡来进行调整，该差分是螺旋弹簧14的作用力(F_sp)与由压力P3产生的力(F_P3)的差分。

此外，在本实施例中，例示了第一波纹管30自身的作用力和第二波纹管60自身的作用力几乎不作用于阀芯51的方式，但也可以是第一波纹管30自身的作用力和第二波纹管60自身的作用力作用于阀芯51。

如上面说明的那样，在本实施例的压力控制阀V1中，在阀芯51的与阀座10f轴向相反侧的位置上，跨着阀芯51和轴部件16设置有能够沿轴向伸缩的第二波纹管60，因此，能够通过第二波纹管60减小二次压空间S2的流体压力作用于阀芯51的实质受压面积，能够减小二次压空间S2的流体压力对阀芯51施加的力的影响。

因此，能够使阀芯51精度良好地沿从阀座10f分离的方向移动。另外，能够通过较小的电磁力使阀芯51沿从阀座10f分离的方向移动，因此能够减小螺线管80的结构。特别是在将阀孔10d的开口面积形成得较大以控制较大流量的控制流体的情况下有用。

此外，能够通过阀芯51的受压面(即大径部53的轴向右端面)和与该受压面相对的第一波纹管30的受压面来减小作用于阀芯51的由一次压空间S1的工作流体的压力P1产生的力的影响，因此能够使阀芯51精度良好地沿从阀座10f分离的方向移动。

另外，第二波纹管60具有密闭的内部空间S4，第二波纹管60能够在该状态下沿轴向伸缩。由此，不需要在第二波纹管60沿轴向伸缩时用于供流体进出内部空间S4的流路，因此能够简化结构。即，不论设置第二波纹管60的周围环境如何，压力控制阀V1配置的自由度都较高。

另外，内部空间S4为真空状态，因此能够减小伴随着第二波纹管60的伸缩的内部空间S4的容积的变化所引起的作用于阀芯51的力的变化。例如，第二波纹管60沿轴向被压缩时，能够抑制内部空间S4内的流体压力增大，能够使第二波纹管60沿压缩方向产生较大的行程。进一步地，能够使作用于阀芯51的由内部空间S4内的压力产生的力大致为零。

由此，第二波纹管60的有效受压面积C与阀孔10d的开口面积、即阀芯51的有效受压面积B相等。由此，抵消作用于阀芯51的由二次压空间S2的流体压力产生的力，因此，不论二次压空间S2的流体压力如何，都能够使阀芯51精度良好地移动。

另外，第一波纹管30的有效受压面积A与阀芯51的有效受压面积B相等。由此，抵消作用于阀芯51的由一次压空间S1的流体压力产生的力，因此，不论一次压空间S1的流体压力如何，都能够使阀芯51精度良好地移动。

另外，对阀芯51向轴向右侧施力的螺旋弹簧14以在径向上重叠的方式与第二波纹管60并列配置，因此，能够通过螺旋弹簧14的作用力使第二波纹管60在轴向上的伸缩稳定。

另外，阀壳体10具有以密封状固定第二波纹管60的一端并且能够调整相对于主体部10A的轴向位置的盖部件13和轴部件16。由此，通过使盖部件13移动以改变与阀芯51之间的距离，能够同时调整第二波纹管60的伸缩程度和第二波纹管60的作用力。

参照图1至图3，在改变盖部件13和轴部件16与阀芯51之间的距离时，通过在限制轴部件16的旋转的状态下仅使盖部件13相对于主体部10A旋转，能够改变任意盖部件13的螺合深度。如此，能够在改变盖部件13和轴部件16与阀芯51之间的距离时，避免产生第二波纹管60的扭转、第一波纹管30的扭转。

另外，通过上述结构，第二波纹管60能够相对于阀壳体10的主体部10A旋转，因此能够抑制第二波纹管60随着阀50的工作而扭转的情况。

进一步地，内部空间S4为真空状态，因此易于以真空为基准调整螺旋弹簧14的作用力。

另外，螺旋弹簧14配置在第二波纹管60内，因此，二次压空间S2的流体压力、工作流体的流动不会作用于螺旋弹簧14，能够使螺旋弹簧14的作用力适当地作用于阀芯51。

实施例2

接着，参照图4对实施例2的压力控制阀进行说明。此外，省略与上述实施例1相同结构且重复的结构说明。

在本实施例2的压力控制阀V2中，作为施力单元的螺旋弹簧140配置在背面空间S3内。

详细而言，在螺线管800中，在线圈86的内侧的轴向右侧配置有中心柱820，在线圈86的内侧的轴向左侧配置有可动铁芯840。在中心柱820的左端部中的径向中央部形成有向轴向右侧凹陷的凹部820a，在凹部820a中配置有螺旋弹簧140。

该螺旋弹簧140的直径略小于凹部820a的直径，形成为在被压缩状态下在轴向上比凹部820a的轴向长度更长，并且配置在中心柱820与可动铁芯840之间。换言之，螺旋弹簧140与第二波纹管60在轴向上分离配置，且在径向上不重叠。

通过上述那样的结构，在压力控制阀V2处于非通电状态时，阀芯51通过螺旋弹簧140的作用力向轴向左侧移动，密封部件15从阀座10f分离。即，压力控制阀V2成为常开式的阀。

该压力控制阀V2与上述实施例1同样地，沿轴向作用于阀芯51的由二次压空间S2内的工作流体的压力产生的力被大致抵消，因此，在将压力控制阀V2从通电状态变为非通电状态时，二次压空间S2内的工作流体的压力不会影响阀芯51向开阀方向的移动。

另外，螺旋弹簧140配置在背面空间S3内，因此，能够避免压力大于大气压的一次压空间S1和二次压空间S2的流体压力作用于螺旋弹簧140，因此能够使螺旋弹簧140的作用力适当地作用于阀芯51。

另外，螺旋弹簧140的直径略小于凹部820a的直径，构成凹部820a的中心柱820的内周面与该螺旋弹簧140之间几乎没有形成间隙，因此能够通过中心柱820的内周面限制螺旋弹簧140倾斜。

实施例3

接着，参照图5对实施例3的压力控制阀进行说明。此外，省略与上述实施例1所示的构成部分相同结构且重复的结构说明。

在本实施例3的压力控制阀V3中，作为施力单元的螺旋弹簧240并列配置在二次压空间S2内、即第二波纹管60的主干部61的外径侧。由此，能够通过螺旋弹簧240的作用力使第二波纹管60在轴向上的伸缩稳定。

进一步地，可以不在第二波纹管60的内部设置螺旋弹簧240，因此螺旋弹簧240的设置较为简便。详细而言，螺旋弹簧240的内径形成为大于轴部件16的大径凸缘部16d的直径，螺旋弹簧240的轴向左端部与盖部件13的右表面抵接。

因此，在通过第二波纹管60的主干部61将阀芯51和轴部件16连结后，从轴部件16侧将螺旋弹簧240沿轴向插通并配置在主干部61的外径侧，之后，将轴部件16的左端轴部16c插入盖部件13的贯通孔13a，由此，能够将第二波纹管60(即主干部61、轴部件16、阀芯51)、螺旋弹簧240和盖部件13单元化，能够简便地进行压力控制阀V3的组装作业。

以上，根据附图对本发明的实施例进行了说明，但具体的结构并不限定于这些实施例，即使有在不脱离本发明的主旨的范围内的变更、追加，也包含在本发明中。

例如，在上述实施例1至3中，例示了使第二波纹管的有效受压面积形成为与阀芯的有效受压面积相等以抵消作用于阀芯的由二次压空间的流体压力产生的力的方式，但并不限定于此，只要作用于阀芯的由二次压空间的流体压力产生的力的影响变小即可。例如，也可以是第二波纹管的有效受压面积比阀芯的有效受压面积略小或略大。这样，在第二波纹管与阀芯的有效受压面积不同的情况下，优选使第二波纹管的有效受压面积形成为小于阀芯的有效受压面积，从而易于维持阀芯与阀座抵接的状态。

另外，在上述实施例1至3中，例示了使第一波纹管的有效受压面积形成为与阀芯的有效受压面积相等以抵消作用于阀芯的由一次压空间的流体压力产生的力的方式，但并不限定于此，只要作用于阀芯的由一次压空间的流体压力产生的力的影响变小即可。例如，也可以是第一波纹管的有效受压面积比阀芯的有效受压面积略小或略大。

此外，在上述实施例1至3中，例示了通过第一波纹管划分一次压空间和背面空间的方式，但也可以通过杆与阀壳体或螺线管的外壳滑动接触来划分一次压空间和背面空间。即，也可以是一次压空间和背面空间通过杆的外周面与阀壳体或螺线管的外壳的内周面之间的微小的间隙连通。

另外，在上述实施例1至3中，例示了通过一次压空间的压力对杆作用朝向闭阀方向的力的受压面设置于第一波纹管的方式，但也可以在杆的阀芯侧设置小径部，在杆的螺线管侧设置大径部，将小径部与大径部之间的台阶作为受压面。

另外，在上述实施例1至3中，例示了阀芯和杆由不同部件构成的结构，但并不限定于此，也可以是阀芯与杆一体。

另外，在上述实施例1至3中，例示了第二波纹管的内部空间密闭的方式，但也可以是第二波纹管的内部空间与外部空间连通。此时，只要外部空间内的流体压力小于二次压空间内的流体压力即可。

另外，在上述实施例1至3中，例示了密闭的第二波纹管的内部空间处于真空状态的方式，但第二波纹管的内部空间也可以封入压力小于二次压空间内的流体压力的流体。

另外，在上述实施例1至3中，例示了施力单元是按压弹簧的方式，但也可以是拉伸弹簧。另外，施力单元不限于螺旋弹簧，也可以是板簧等。

另外，在上述实施例1中，例示了施力单元配置于内部空间的方式，在上述实施例2中，例示了施力单元配置于背面空间的方式，在上述实施例3中，例示了施力单元配置于二次压空间的方式，但也可以是施力单元配置于一次压空间。

另外，在上述实施例1至3中，例示了可动部件构成阀壳体的方式，但也可以不构成阀壳体。具体而言，可动部件和阀壳体也可以不形成二次压空间，只要可动部件能够与阀壳体相对移动且能够固定与阀壳体的相对位置即可。

另外，在上述实施例1至3中，对阀芯与阀座以环状进行面接触的例子进行了说明，但例如也可以以环状进行线接触。

另外，在上述实施例1至3中，对阀芯的有效受压面积B与阀孔10d的开口面积相等的例子进行了说明，但也可以大于阀孔的开口面积，作为阀芯在比阀孔靠外径处接触的结构。

另外，在上述实施例1、2中，例示了使用螺线管作为使阀芯移动的驱动源的方式，但也可以使用螺线管以外的驱动源使阀芯移动。

另外，在上述实施例1至3中，对阀为压力控制阀的例子进行了说明，但也可以是例如在空调系统中配置在冷凝器与蒸发器之间的膨胀阀、在空调系统中组装于可变容量型压缩机的容量控制阀等。

符号说明

10：阀壳体；

10A：主体部；

10d：阀孔；

10f：阀座；

13：盖部件(可动部件)；

14：螺旋弹簧(施力单元)；

16：轴部件(可动部件)；

20：杆部件(杆)；

30：第一波纹管；

32a：突出轴部(杆)；

50：阀；

51：阀芯；

60：第二波纹管；

61：主干部；

80：螺线管(驱动源)；

140、240：螺旋弹簧；

800：螺线管(驱动源)；

A～C：有效受压面积；

P1～P3：压力；

S1：一次压空间；

S2：二次压空间；

S3：背面空间；

S4：内部空间；

V1～V3：压力控制阀。

Claims

1.一种阀，其具备：

2.根据权利要求1所述的阀，其中，所述波纹管具有密闭的内部空间。

3.根据权利要求2所述的阀，其中，所述内部空间为真空状态。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的阀，其中，所述波纹管的有效受压面积与所述阀的有效面积相等。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的阀，其具备对所述阀芯向轴向一侧施力的施力单元，所述施力单元与所述波纹管并列配置。

6.根据权利要求5所述的阀，其中，所述阀壳体具有以密封状固定所述波纹管的一端并且能够调整轴向位置的可动部件。

7.根据权利要求5或6所述的阀，其中，所述施力单元配置在所述波纹管内。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的阀，其中，所述波纹管配置为能够相对于所述阀壳体转动。