JP2000320711A - 電動式コントロールバルブ - Google Patents

電動式コントロールバルブ

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JP2000320711A
JP2000320711A JP11070342A JP7034299A JP2000320711A JP 2000320711 A JP2000320711 A JP 2000320711A JP 11070342 A JP11070342 A JP 11070342A JP 7034299 A JP7034299 A JP 7034299A JP 2000320711 A JP2000320711 A JP 2000320711A
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Japan
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valve
port
chamber
back pressure
holding hole
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JP11070342A
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English (en)
Inventor
Yasuo Komiya
靖雄 小宮
Soichiro Tomioka
総一郎 富岡
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Saginomiya Seisakusho Inc
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Saginomiya Seisakusho Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 双方向流通のコントロールバルブにおいて、
圧力バランス用の背圧室と弁室との間の圧力流体漏れ防
止を双方向に確実に行うこと。 【解決手段】 弁室5内に配置され、弁リフト方向の移
動により弁座部6に選択的に着座して弁ポート7を開閉
して第1ポート4と第2ポート8の連通・遮断を行うと
共に、弁ハウジング3に設けられた保持孔17に摺動可
能に嵌合して背面側に背圧室18を画定し、背圧室18
を第2ポート8に常時連通させる均圧通路(19)を具
備した弁体13と、弁体13に連結された弁棒24と、
弁棒24を弁リフト方向に駆動するアクチュエータ25
とを有するコントロールバルブにおいて、弁体13の弁
リフト方向に離れた2箇所に、各々保持孔17の内周面
に接触する環状リップ部を有する椀形のパッキン37、
38を互いに逆向きに装着する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、電動式コントロ
ールバルブに関し、特に、冷凍機器のガス回路における
流量制御や、大容量の電動膨張弁などとして使用される
電動式コントロールバルブに関するものである。
【0002】
【従来の技術】冷凍機器で使用される電動式コントロー
ルバルブとして、閉弁状態にて弁ポートより弁体の正面
に作用する流体圧(冷媒圧力)を均圧通路によって弁体
の背面側に導くことによって圧力バランスを取り、開弁
に必要な弁駆動力の軽減を図った構造の電動式コントロ
ールバルブが、特公平6−65915号公報や、特開平
10−2450号公報に示されている。この電動式コン
トロールバルブでは、弁体の正面側と背面側とに等しい
圧力が均等に作用することで、大容量の高圧回路でも弁
体の開閉が低トルクで行われる得るようにし、モータ等
の弁開閉駆動用のアクチュエータの小型化が図られる。
【0003】上述のような電動式コントロールバルブ
は、一般に、第1ポート(入口ポート)、前記第1ポー
トと常時連通の弁室、弁座部、弁ポート、第2ポート
(出口ポート)を有する弁ハウジングと、前記弁室内に
配置され、弁リフト方向の移動により前記弁座部に選択
的に着座して前記弁ポートを開閉して前記第1ポートと
前記第2ポートの連通・遮断を行うと共に、前記弁ハウ
ジングに設けられた保持孔に摺動可能に嵌合して背面側
に背圧室を画定し、前記背圧室を前記第2ポートに常時
連通させる均圧通路を具備した弁体と、前記弁体に連結
された弁棒と、前記弁棒を弁リフト方向に駆動するモー
タのようなアクチュエータとにより構成され、前記背圧
室と前記弁室との間の圧力流体漏れ防止のために、弁体
と保持孔との間にパッキン、シール材が設けられる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述の電動式コントロ
ールバルブにおける圧力流体漏れ防止は全閉締め切り性
を確保するために必要なことであり、ヒートポンプ式冷
暖房装置におけるように、冷媒の流通方向が冷房時と暖
房時とで逆転するようなものでは、背圧室と弁室のとの
間の圧力の高低関係が逆転するから、背圧室と弁室との
間の圧力流体漏れ防止は双方向に行われる必要がある。
【0005】この発明は、上述の如き課題に着目してな
されたもので、特に、双方向流通の電動式コントロール
バルブにおいて、背圧室と弁室との間の圧力流体漏れ防
止を双方向に確実に行い、優れた全閉締め切り性を示
し、同時に弁体の首振り振動を防止し、耐久性にも優れ
た電動式コントロールバルブを提供することを目的とし
ている。
【0006】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、請求項1に記載の発明による電動式コントロール
バルブは、第1ポート及び第2ポートを有し、該第1ポ
ートに連なる弁室と、該弁室と前記第2ポートを連通さ
せる弁ポートとが内部に形成された弁ハウジングと、前
記弁室内に配置されて前記弁ハウジングの保持孔に摺動
可能に嵌合し、該保持孔に対する摺動により前記弁ポー
トの弁座部に選択的に着座して前記弁ポートを開閉する
と共に、前記保持孔の内部に背圧室を画定し、且つ、前
記背圧室と前記第2ポートとを常時連通させる均圧通路
が内部に貫設された弁体と、前記弁体に連結された弁棒
と、前記弁棒を弁リフト方向に駆動するアクチュエータ
とを有する電動式コントロールバルブにおいて、前記弁
体の弁リフト方向に離れた2箇所に、各々前記保持孔の
内周面に接触する環状リップ部を有する椀形のパッキン
が互いに逆向きに装着され、前記背圧室と前記弁室との
間の双方向の圧力流体漏れ防止が行われているものであ
る。
【0007】請求項2に記載の発明による電動式コント
ロールバルブは、前記パッキンは前記環状リップ部を前
記保持孔の内周面に押し付けるばねを有するばね入りパ
ッキンであるものである。
【0008】請求項1に記載の発明による電動式コント
ロールバルブでは、保持孔の内周面に接触する環状リッ
プ部を有する椀形のパッキンが互いに逆向きに装着され
ていることで、その一方が背圧室と弁室との間の一方の
方向の圧力流体漏れ防止を行い、他方が背圧室と弁室と
の間の他方の方向の圧力流体漏れ防止を行い、この両者
で背圧室と弁室との間の双方向の圧力流体漏れ防止が行
われる。また、この2個のパッキンは弁体の弁リフト方
向に離れた2箇所に設けられているから、弁体の首振り
振動を防止する。
【0009】請求項2に記載の発明による電動式コント
ロールバルブでは、環状リップ部がばねによって保持孔
の内周面に押し付けられ、比較的高いシール圧が得られ
る。
【0010】
【発明の実施の形態】以下に添付の図を参照してこの発
明の実施の形態を詳細に説明する。
【0011】電動式コントロールバルブは、図1に示さ
れているように、弁ハウジング本体1と弁ハウジング本
体1にねじ止めされた円筒状の固定スリーブ部材2とに
よる弁ハウジング3を有している。弁ハウジング本体1
には、第1ポート(出入ポート)4、第1ポート4と常
時連通の弁室5、弁座部6、弁ポート7、第2ポート
(出入ポート)8が形成されている。第1ポート4と第
2ポート8には各々、ストレーナ9、11を内蔵した継
手管10、12が接続されている。
【0012】弁室5には弁体13が配置されている。弁
体13は、弁ポート7を画定する弁座部6に選択的に着
座して弁ポート7を開閉し、第1ポート4と第2ポート
8の連通・遮断を行う弁本体14と、弁本体14と固定
連結された可動スリーブ部材15、16との組立体によ
り構成されている。
【0013】可動スリーブ部材15、16は、円筒状を
なし、固定スリーブ部材2に設けられている円形横断面
の保持孔17に弁リフト方向(上下方向)に摺動可能に
嵌合しており、背面側に背圧室18を画定している。
【0014】弁本体14には貫通孔19が形成されてお
り、貫通孔19、可動スリーブ部材15、16の中空部
20等による均圧通路によって背圧室18は第2ポート
8に常時連通となっている。
【0015】これにより、図示されているような全閉状
態にて弁体13の正面側と背面側とに第2ポート8側の
圧力が均等に作用し、圧力バランスが取られる。
【0016】弁体13にはスラストベアリング21が圧
縮コイルばね22によってばね圧を与えられた状態で相
対変位可能に装着されており、スラストベアリング21
は圧縮コイルばね23を介して弁棒24の段差部24a
にばね圧を与えられた状態で相対変位可能に接続されて
いる。
【0017】この構造により、弁体13と弁棒24とは
相対変位可能で、弁体13に開弁方向の流体衝撃力が作
用した場合には、弁体13が弁棒24、スラストベアリ
ング21に対して圧縮コイルばね22が撓ませながら開
弁方向(上方向)に変位し、また弁棒24に開弁方向の
流体衝撃力が作用した場合には、圧縮コイルばね23と
後述する圧縮コイルばね35が撓むことで、後述する駆
動ねじ部等に大きい衝撃が作用が作用することを回避
し、また全閉時には、弁体13が弁座部6に着座した以
降の弁棒24の閉弁方向移動により、スラストベアリン
グ21によって押されて圧縮コイルばね22が撓み、閉
弁圧が得られる。なお、このことについてより詳細な説
明が必要ならば、特開平10−2450号公報を参照さ
れたい。
【0018】弁ハウジング3にはステッピングモータ2
5が取り付けられている。ステッピングモータ25は、
弁ハウジング本体1に固着されたマウント部材26、マ
ウント部材26に固定されたドーム状のロータケース2
7、ロータケース27の外側に固定されたステータコイ
ル28、ロータケース27内に回転可能に設けられ永久
磁石29を有するロータ30とを有し、ロータ30を回
転駆動する。
【0019】なお、マウント部材26、ロータケース2
7は気密構造をなし、背圧室18を気密にしている。
【0020】ロータ30には円筒状の雌ねじ部材31が
固定されており、弁ハウジング3の固定スリーブ部材2
には雌ねじ部材31とねじ係合する中空軸状の雄ねじ部
材32が固定されている。雌ねじ部材31と雄ねじ部材
32とが駆動ねじ(回転−直線移動変換手段)をなして
おり、この両者のねじ係合により、ロータ30の回転が
弁体13の弁リフト方向の運動に変換され、ロータ30
と共に雌ねじ部材31が弁リフト方向に移動する。
【0021】弁棒24は、雄ねじ部材32の中空部を貫
通してロータ30の内部に延在しており、その延在端
を、連結金具34及び圧縮コイルばね35によってばね
圧を与えられた状態で、ロータ30と相対変位可能に連
結されている。
【0022】この連結構造により、ロータ30の回転に
よる雌ねじ部材31の弁リフト方向の変位が弁棒24に
伝達され、弁体13が開閉駆動される。
【0023】弁体13の弁本体14と可動スリーブ部材
15との接続部分と可動スリーブ部材16には、保持孔
17の内周面に接触する環状リップ部36(図2参照)
を有する椀形のパッキン37、38が、弁リスト方向に
他が互いに隔置された態様で、互いに逆向きに装着され
ている。
【0024】パッキン37、38は、図2に示されてい
るように、保持孔17の内周面に接触する環状リップ部
36を有し、環状リップ部36を保持孔17の内周面に
押し付けるばね39を有するばね入りパッキンであり、
パッキン37は、専ら、第1ポート4が第2ポート8よ
り高圧である場合に、弁室5より背圧室18への圧力流
体漏れを防止し、パッキン38は、専ら、第2ポート8
が第1ポート4より高圧である場合に、背圧室18より
弁室5よりへの圧力流体漏れを防止する。
【0025】これにより、双方向流通の電動式コントロ
ールバルブにおいて、背圧室18と弁室と5の間の圧力
流体漏れ防止が双方向に確実に行われ、優れた全閉締め
切り性が得られる。また、2個のパッキン37、38が
弁体13の弁リフト方向に互いに離れて配置されている
ので、弁体13の首振り振動が防止され、優れた耐久性
が得られる。
【0026】
【発明の効果】以上の説明から理解される如く、請求項
1に記載の発明による電動式コントロールバルブによれ
ば、第1ポート及び第2ポートを有し、該第1ポートに
連なる弁室と、該弁室と前記第2ポートを連通させる弁
ポートとが内部に形成された弁ハウジングと、前記弁室
内に配置されて前記弁ハウジングの保持孔に摺動可能に
嵌合し、該保持孔に対する摺動により前記弁ポートの弁
座部に選択的に着座して前記弁ポートを開閉すると共
に、前記保持孔の内部に背圧室を画定し、且つ、前記背
圧室と前記第2ポートとを常時連通させる均圧通路が内
部に貫設された弁体と、前記弁体に連結された弁棒と、
前記弁棒を弁リフト方向に駆動するアクチュエータとを
有する電動式コントロールバルブにおいて、前記弁体の
弁リフト方向に離れた2箇所に、各々前記保持孔の内周
面に接触する環状リップ部を有する椀形のパッキンが互
いに逆向きに装着され、前記背圧室と前記弁室との間の
双方向の圧力流体漏れ防止が行われているものとした。
【0027】このため、互いに逆向きに装着されたパッ
キンの一方が背圧室と弁室との間の一方の方向の圧力流
体漏れ防止を行い、他方が背圧室と弁室との間の他方の
方向の圧力流体漏れ防止を行い、この両者で背圧室と弁
室との間の双方向の圧力流体漏れ防止が確実に行われ、
優れた全閉締め切り性が得られる。また、この2個のパ
ッキンは弁体の弁リフト方向に離れた2箇所に設けられ
ているから、弁体の首振り振動が防止され、耐久性が向
上する。
【0028】請求項2に記載の発明による電動式コント
ロールバルブによれば、前記パッキンは前記環状リップ
部を前記保持孔の内周面に押し付けるばねを有するばね
入りパッキンであるものとした。
【0029】このため、環状リップ部がばねによって保
持孔の内周面に押し付けられ、比較的高いシール圧が得
られ、ついては優れた全閉締め切り性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明による電動式コントロールバルブの一
つの実施の形態を示す断面図である。
【図2】この発明による電動式コントロールバルブで使
用されるパッキンを示す断面図である。
【符号の説明】
3 弁ハウジング 4 第1ポート 5 弁室 6 弁座部 7 弁ポート 8 第2ポート 9 主弁体 13 弁体 17 保持孔 18 背圧室 19 貫通孔 24 弁棒 25 ステッピングモータ 28 ステータコイル 29 永久磁石 30 ロータ 31 雌ねじ部材 32 雄ねじ部材 36 環状リップ部 37、38 パッキン 39 ばね
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3H052 AA01 BA02 BA03 BA35 CA04 CD09 DA03 EA16 3H062 AA02 AA15 BB28 BB33 CC02 DD01 EE06 FF41 HH04 HH09

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1ポート及び第2ポートを有し、該第
    1ポートに連なる弁室と、該弁室と前記第2ポートを連
    通させる弁ポートとが内部に形成された弁ハウジング
    と、 前記弁室内に配置されて前記弁ハウジングの保持孔に摺
    動可能に嵌合し、該保持孔に対する摺動により前記弁ポ
    ートの弁座部に選択的に着座して前記弁ポートを開閉す
    ると共に、前記保持孔の内部に背圧室を画定し、且つ、
    前記背圧室と前記第2ポートとを常時連通させる均圧通
    路が内部に貫設された弁体と、 前記弁体に連結された弁棒と、 前記弁棒を弁リフト方向に駆動するアクチュエータとを
    有する電動式コントロールバルブにおいて、 前記弁体の弁リフト方向に離れた2箇所に、各々前記保
    持孔の内周面に接触する環状リップ部を有する椀形のパ
    ッキンが互いに逆向きに装着され、前記背圧室と前記弁
    室との間の双方向の圧力流体漏れ防止が行われているこ
    とを特徴とする電動式コントロールバルブ。
  2. 【請求項2】 前記パッキンは前記環状リップ部を前記
    保持孔の内周面に押し付けるばねを有するばね入りパッ
    キンであることを特徴とする請求項1に記載の電動式コ
    ントロールバルブ。
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