JP2001108139A - 蒸発圧力制御弁 - Google Patents
蒸発圧力制御弁Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 制御精度が高く、応答性に優れ、電動弁とし
ての制御系を簡素化でき、しかも電力系や制御系に故障
が生しても制御不能に陥ることがないハイブリット式の
蒸発圧力制御弁を提供すること。 【解決手段】 主弁ポート５を有する弁ハウジング３
と、主弁ポート５の開閉する弁体１３と、弁体１３を開
閉方向に駆動するステッピングモータ１４と、ステッピ
ングモータ１４の弁体開閉方向の運動を弁体１３に伝達
する連結棒２８と、連結棒２８と弁体１３との間に設け
られて蒸発器の出口側圧力を及ぼされて弁体１３を開閉
方向に駆動するベローズ装置３２とを設ける。
ての制御系を簡素化でき、しかも電力系や制御系に故障
が生しても制御不能に陥ることがないハイブリット式の
蒸発圧力制御弁を提供すること。 【解決手段】 主弁ポート５を有する弁ハウジング３
と、主弁ポート５の開閉する弁体１３と、弁体１３を開
閉方向に駆動するステッピングモータ１４と、ステッピ
ングモータ１４の弁体開閉方向の運動を弁体１３に伝達
する連結棒２８と、連結棒２８と弁体１３との間に設け
られて蒸発器の出口側圧力を及ぼされて弁体１３を開閉
方向に駆動するベローズ装置３２とを設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、蒸発圧力制御弁
に関し、特に、冷凍サイクル装置の蒸発器の出口側に設
けられ、蒸発器の蒸発圧力（負荷温度）を制御する蒸発
圧力制御弁に関するものである。
に関し、特に、冷凍サイクル装置の蒸発器の出口側に設
けられ、蒸発器の蒸発圧力（負荷温度）を制御する蒸発
圧力制御弁に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図３に示されているように、大型空気調
和装置、商用の冷凍陳列装置等、１台の圧縮機１００に
対して、一つの凝縮器１０１と、複数台の蒸発器１０２
1 、１０２2 、１０２3 が接続され、各蒸発器１０２
1 、１０２2 、１０２3 ごとに膨張弁１０３1 、１０３
2 、１０３3 が設けられたマルチ冷凍サイクル装置で
は、各蒸発器の負荷温度を個々に制御するために、蒸発
器１０２1 、１０２2 の出口側に蒸発器の蒸発圧力（負
荷温度）を制御する蒸発圧力制御弁１０４1 、１０４ 2
が設けられる。
和装置、商用の冷凍陳列装置等、１台の圧縮機１００に
対して、一つの凝縮器１０１と、複数台の蒸発器１０２
1 、１０２2 、１０２3 が接続され、各蒸発器１０２
1 、１０２2 、１０２3 ごとに膨張弁１０３1 、１０３
2 、１０３3 が設けられたマルチ冷凍サイクル装置で
は、各蒸発器の負荷温度を個々に制御するために、蒸発
器１０２1 、１０２2 の出口側に蒸発器の蒸発圧力（負
荷温度）を制御する蒸発圧力制御弁１０４1 、１０４ 2
が設けられる。
【０００３】蒸発圧力制御弁は、ＥＰＲ（Ｅｖａｐｏｒ
ａｔｉｎｇ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｒｒｇｉｌａｔｏｒ）
と云われ、負荷に応じて蒸発圧力を制御するものであ
り、蒸発圧力制御弁としては、蒸発器の出口側圧力に感
応するベローズ装置により弁体を開閉駆動する直動式
（自力式）蒸発圧力制御弁と、ステッピングモータ等の
電磁アクチュエータにより弁体を開閉駆動する電動式
（外部制御式）蒸発圧力制御弁が知られている。
ａｔｉｎｇ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｒｒｇｉｌａｔｏｒ）
と云われ、負荷に応じて蒸発圧力を制御するものであ
り、蒸発圧力制御弁としては、蒸発器の出口側圧力に感
応するベローズ装置により弁体を開閉駆動する直動式
（自力式）蒸発圧力制御弁と、ステッピングモータ等の
電磁アクチュエータにより弁体を開閉駆動する電動式
（外部制御式）蒸発圧力制御弁が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】自力式蒸発圧力制御弁
は、ベローズ装置による比例制御系だけであるため、冷
媒、使用目的によって設定値を機械的に変更、調整する
必要がある。
は、ベローズ装置による比例制御系だけであるため、冷
媒、使用目的によって設定値を機械的に変更、調整する
必要がある。
【０００５】電動式蒸発圧力制御弁は、温度センサ、圧
力センサにより検出された温度、圧力に応じて電磁アク
チュエータに与える電流を変化させて蒸発圧力制御を制
御するから、制御精度が、温度、圧力検出の応答性に左
右され、電力系や制御系に故障が生じると、制御不能に
なる。また、電磁アクチュエータがステッピングモータ
で、ステッピングモータのロータの回転をねじ機構によ
る回転／直線運動変換手段によって弁体開閉方向の直線
方向に変換し、弁体を開閉駆動する電動式蒸発圧力制御
弁は応答性が悪い。
力センサにより検出された温度、圧力に応じて電磁アク
チュエータに与える電流を変化させて蒸発圧力制御を制
御するから、制御精度が、温度、圧力検出の応答性に左
右され、電力系や制御系に故障が生じると、制御不能に
なる。また、電磁アクチュエータがステッピングモータ
で、ステッピングモータのロータの回転をねじ機構によ
る回転／直線運動変換手段によって弁体開閉方向の直線
方向に変換し、弁体を開閉駆動する電動式蒸発圧力制御
弁は応答性が悪い。
【０００６】この発明は、従来の蒸発圧力制御弁に於け
る上述の如き問題点を解消するためになされたもので、
制御精度が高く、応答性に優れ、電動弁としての制御系
を簡素化でき、しかも電力系や制御系に故障が生しても
制御不能に陥ることがないハイブリット式の蒸発圧力制
御弁を提供することを目的としている。
る上述の如き問題点を解消するためになされたもので、
制御精度が高く、応答性に優れ、電動弁としての制御系
を簡素化でき、しかも電力系や制御系に故障が生しても
制御不能に陥ることがないハイブリット式の蒸発圧力制
御弁を提供することを目的としている。
【０００７】
【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記載の発明による蒸発圧力制御弁は、冷
凍サイクル装置の蒸発器の出口側に設けられ、蒸発器の
蒸発圧力を制御する蒸発圧力制御弁において、弁ポート
を有する弁ハウジングと、前記弁ポートの開閉する弁体
と、前記弁体を開閉方向に駆動する電磁アクチュエータ
と、前記電磁アクチュエータの弁体開閉方向の運動を前
記弁体に伝達する連結棒と、前記連結棒と前記弁体との
間に設けられ、蒸発器の出口側圧力を及ぼされて前記弁
体を開閉方向に駆動するベローズ装置とを有しているも
のである。
めに、請求項１記載の発明による蒸発圧力制御弁は、冷
凍サイクル装置の蒸発器の出口側に設けられ、蒸発器の
蒸発圧力を制御する蒸発圧力制御弁において、弁ポート
を有する弁ハウジングと、前記弁ポートの開閉する弁体
と、前記弁体を開閉方向に駆動する電磁アクチュエータ
と、前記電磁アクチュエータの弁体開閉方向の運動を前
記弁体に伝達する連結棒と、前記連結棒と前記弁体との
間に設けられ、蒸発器の出口側圧力を及ぼされて前記弁
体を開閉方向に駆動するベローズ装置とを有しているも
のである。
【０００８】請求項２記載の発明による蒸発圧力制御弁
は、前記弁体を開弁方向へ駆動する弁ばねを有し、前記
電磁アクチュエータは電磁コイルと永久磁石付きのロー
タとにより構成されたステッピングモータであり、前記
ロータの回転を弁体開閉方向の直線方向に変換する回転
／直線運動変換手段を有し、前記回転／直線運動変換手
段の直線運動側部材に前記連結棒の一端が接続され、前
記連結棒は他端にて前記ベローズ装置の一端と接続さ
れ、前記ベローズ装置は他端にて前記弁体と接続されて
伸長することにより前記弁体を閉弁方向へ駆動するもの
である。
は、前記弁体を開弁方向へ駆動する弁ばねを有し、前記
電磁アクチュエータは電磁コイルと永久磁石付きのロー
タとにより構成されたステッピングモータであり、前記
ロータの回転を弁体開閉方向の直線方向に変換する回転
／直線運動変換手段を有し、前記回転／直線運動変換手
段の直線運動側部材に前記連結棒の一端が接続され、前
記連結棒は他端にて前記ベローズ装置の一端と接続さ
れ、前記ベローズ装置は他端にて前記弁体と接続されて
伸長することにより前記弁体を閉弁方向へ駆動するもの
である。
【０００９】請求項３記載の発明による蒸発圧力制御弁
は、前記弁体を開弁方向へ駆動する弁ばねを有し、前記
電磁アクチュエータは電磁コイルとプランジャとにより
構成されたリニア電磁アクチュエータであり、前記プラ
ンジャに前記連結棒の一端が接続され、前記連結棒は他
端にて前記ベローズ装置の一端と接続され、前記ベロー
ズ装置は他端にて前記弁体と接続されて伸長することに
より前記弁体を閉弁方向へ駆動するものである。
は、前記弁体を開弁方向へ駆動する弁ばねを有し、前記
電磁アクチュエータは電磁コイルとプランジャとにより
構成されたリニア電磁アクチュエータであり、前記プラ
ンジャに前記連結棒の一端が接続され、前記連結棒は他
端にて前記ベローズ装置の一端と接続され、前記ベロー
ズ装置は他端にて前記弁体と接続されて伸長することに
より前記弁体を閉弁方向へ駆動するものである。
【００１０】請求項４記載の発明による蒸発圧力制御弁
は、前記ベローズ装置のベローズ内圧を真空に設定さ
れ、ベローズ内部にベローズを伸長方向に付勢する内部
ばねを有しているものである。
は、前記ベローズ装置のベローズ内圧を真空に設定さ
れ、ベローズ内部にベローズを伸長方向に付勢する内部
ばねを有しているものである。
【００１１】請求項５記載の発明による蒸発圧力制御弁
は、前記ベローズ装置が前記弁ポートより下流側のベロ
ーズ配置室に配置されて均圧通路によって蒸発器の出口
側圧力を及ぼされ、前記弁ハウジングは前記ベローズ配
置室と弁室との間に均圧用弁ポートを有し、前記弁体
は、前記均圧用弁ポートを開閉する均圧設定用弁部を有
し、閉弁時には均圧設定用弁部によって前記均圧用弁ポ
ートを閉じると共に、開弁に応じて前記均圧用弁ポート
を開くよう構成されているものである。
は、前記ベローズ装置が前記弁ポートより下流側のベロ
ーズ配置室に配置されて均圧通路によって蒸発器の出口
側圧力を及ぼされ、前記弁ハウジングは前記ベローズ配
置室と弁室との間に均圧用弁ポートを有し、前記弁体
は、前記均圧用弁ポートを開閉する均圧設定用弁部を有
し、閉弁時には均圧設定用弁部によって前記均圧用弁ポ
ートを閉じると共に、開弁に応じて前記均圧用弁ポート
を開くよう構成されているものである。
【００１２】請求項１記載の発明による蒸発圧力制御弁
では、電磁アクチュエータとベローズ装置とにより弁体
の開閉が行われ、電磁アクチュエータによる電動式蒸発
圧力制御弁とベローズ装置による自力式蒸発圧力制御弁
の機能を兼ね備えたハイブリット式の蒸発圧力制御弁が
得られる。
では、電磁アクチュエータとベローズ装置とにより弁体
の開閉が行われ、電磁アクチュエータによる電動式蒸発
圧力制御弁とベローズ装置による自力式蒸発圧力制御弁
の機能を兼ね備えたハイブリット式の蒸発圧力制御弁が
得られる。
【００１３】請求項２記載の発明による蒸発圧力制御弁
では、ステッピングモータとベローズ装置とにより弁体
の開閉が行われ、ステッピングモータによる電動式蒸発
圧力制御弁とベローズ装置による自力式蒸発圧力制御弁
の機能を兼ね備えたハイブリット式の蒸発圧力制御弁が
得られる。
では、ステッピングモータとベローズ装置とにより弁体
の開閉が行われ、ステッピングモータによる電動式蒸発
圧力制御弁とベローズ装置による自力式蒸発圧力制御弁
の機能を兼ね備えたハイブリット式の蒸発圧力制御弁が
得られる。
【００１４】請求項３記載の発明による蒸発圧力制御弁
では、リニア電磁アクチュエータとベローズ装置とによ
り弁体の開閉が行われ、リニア電磁アクチュエータによ
る電動式蒸発圧力制御弁とベローズ装置による自力式蒸
発圧力制御弁の機能を兼ね備えたハイブリット式の蒸発
圧力制御弁が得られる。
では、リニア電磁アクチュエータとベローズ装置とによ
り弁体の開閉が行われ、リニア電磁アクチュエータによ
る電動式蒸発圧力制御弁とベローズ装置による自力式蒸
発圧力制御弁の機能を兼ね備えたハイブリット式の蒸発
圧力制御弁が得られる。
【００１５】請求項４記載の発明による蒸発圧力制御弁
では、ベローズ装置のベローズ内圧を真空に設定され、
ベローズ内部にベローズを伸長方向に付勢する内部ばね
が設けられていることで、ベローズ装置は温度影響を受
けることなく蒸発圧力に応動する。
では、ベローズ装置のベローズ内圧を真空に設定され、
ベローズ内部にベローズを伸長方向に付勢する内部ばね
が設けられていることで、ベローズ装置は温度影響を受
けることなく蒸発圧力に応動する。
【００１６】請求項５記載の発明による蒸発圧力制御弁
では、均圧用弁ポートの開度は弁ポートと同じに保た
れ、これにより弁体の前面側に作用する圧力と背面側に
作用する圧力とが同圧に保たれ、弁ポート前後の差圧が
弁体に作用することがない。
では、均圧用弁ポートの開度は弁ポートと同じに保た
れ、これにより弁体の前面側に作用する圧力と背面側に
作用する圧力とが同圧に保たれ、弁ポート前後の差圧が
弁体に作用することがない。
【００１７】
【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。
明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１８】（実施の形態１）図１はこの発明による蒸
発圧力制御弁の実施の形態１を示している。蒸発圧力制
御弁はハウジング本体１とハウジング本体１に気密結合
された上部蓋体２による弁ハウジング３を有している。
弁ハウジング３には、入力ポート４、主弁ポート５、主
弁ポート５の弁座部６、弁室７、出口ポート８、および
均圧用弁ポート９、均圧用弁ポート９の弁座部１０、均
圧室１１、ベローズ配置室１２が形成されている。
発圧力制御弁の実施の形態１を示している。蒸発圧力制
御弁はハウジング本体１とハウジング本体１に気密結合
された上部蓋体２による弁ハウジング３を有している。
弁ハウジング３には、入力ポート４、主弁ポート５、主
弁ポート５の弁座部６、弁室７、出口ポート８、および
均圧用弁ポート９、均圧用弁ポート９の弁座部１０、均
圧室１１、ベローズ配置室１２が形成されている。
【００１９】弁室７は出口ポート８と直接連通してお
り、弁室７には弁体１３が配置されている。弁体１３
は、弁座部６に選択的に着座して主弁ポート５を開閉す
る主弁部１３ａと、弁座部１０に選択的に着座して均圧
用弁ポート９を開閉する均圧設定用弁部１３ｂとを有し
ている。
り、弁室７には弁体１３が配置されている。弁体１３
は、弁座部６に選択的に着座して主弁ポート５を開閉す
る主弁部１３ａと、弁座部１０に選択的に着座して均圧
用弁ポート９を開閉する均圧設定用弁部１３ｂとを有し
ている。
【００２０】主弁ポート５と均圧用弁ポート９とは、弁
体１３の開閉方向に間隔をおいて同心配置され、互いに
同一の口径に設定されている。弁体１３の主弁部１３ａ
と均圧設定用弁部１３ｂとは、弁体開閉方向に、主弁ポ
ート５と均圧用弁ポート９との弁体開閉方向の間隔と同
じ間隔をおいて配置されている。この構造により、主弁
ポート５が主弁部１３ａによって閉じられる閉弁時に
は、均圧用弁ポート９は均圧設定用弁部１３ｂによって
閉じられ、主弁ポート５の開かれることに応じて均圧用
弁ポート９も開かれ、主弁ポート５と均圧用弁ポート９
との開度が同一に保たれる。
体１３の開閉方向に間隔をおいて同心配置され、互いに
同一の口径に設定されている。弁体１３の主弁部１３ａ
と均圧設定用弁部１３ｂとは、弁体開閉方向に、主弁ポ
ート５と均圧用弁ポート９との弁体開閉方向の間隔と同
じ間隔をおいて配置されている。この構造により、主弁
ポート５が主弁部１３ａによって閉じられる閉弁時に
は、均圧用弁ポート９は均圧設定用弁部１３ｂによって
閉じられ、主弁ポート５の開かれることに応じて均圧用
弁ポート９も開かれ、主弁ポート５と均圧用弁ポート９
との開度が同一に保たれる。
【００２１】弁ハウジング３にはステッピングモータ１
４が取り付けられている。ステッピングモータ１４は、
ハウジング本体１に固着されたマウント部材１５、マウ
ント部材１５に固定されたドーム状のロータケース１
６、ロータケース１６の外側に固定されたステータコイ
ル（電磁コイル）１７、ロータケース１６内に回転可能
に設けられ永久磁石１８を有するロータ１９とを有して
おり、ステータコイル１７に対する通電によってロータ
１９を回転駆動する。
４が取り付けられている。ステッピングモータ１４は、
ハウジング本体１に固着されたマウント部材１５、マウ
ント部材１５に固定されたドーム状のロータケース１
６、ロータケース１６の外側に固定されたステータコイ
ル（電磁コイル）１７、ロータケース１６内に回転可能
に設けられ永久磁石１８を有するロータ１９とを有して
おり、ステータコイル１７に対する通電によってロータ
１９を回転駆動する。
【００２２】なお、マウント部材１５、ロータケース１
６は気密構造をなし、これらの内部は、上部蓋体２に形
成された孔２０によってベローズ配置室１２と連通し、
ベローズ配置室１２の内圧と同じ圧力になる。また、ロ
ータケース１６には、固定ロッド２１、ストッパ端２２
ａを有する螺旋ガイド部材２２、可動ストッパ２３、ピ
ン２４等によるストッパ機構が組み込まれている。
６は気密構造をなし、これらの内部は、上部蓋体２に形
成された孔２０によってベローズ配置室１２と連通し、
ベローズ配置室１２の内圧と同じ圧力になる。また、ロ
ータケース１６には、固定ロッド２１、ストッパ端２２
ａを有する螺旋ガイド部材２２、可動ストッパ２３、ピ
ン２４等によるストッパ機構が組み込まれている。
【００２３】ロータ１９には雌ねじ部材２５が固定され
ており、上部蓋体２には取付部材２６によって中空軸状
の雄ねじ部材２７が弁体１３の開閉方向に同方向に固定
されている。雌ねじ部材２５と雄ねじ部材２７とはねじ
係合して回転／直線運動変換手段をなし、雌ねじ部材２
５の回転により雌ねじ部材２５が弁体開閉方向と同方向
に直線移動（上下移動）する。
ており、上部蓋体２には取付部材２６によって中空軸状
の雄ねじ部材２７が弁体１３の開閉方向に同方向に固定
されている。雌ねじ部材２５と雄ねじ部材２７とはねじ
係合して回転／直線運動変換手段をなし、雌ねじ部材２
５の回転により雌ねじ部材２５が弁体開閉方向と同方向
に直線移動（上下移動）する。
【００２４】雄ねじ部材２７には連結棒２８が弁体開閉
方向と同方向の軸線方向に移動可能に貫通嵌合してお
り、連結棒２８は、一端（上端）にて、固定具２９、バ
ッファばね３０等を介して雄ねじ部材２７と連結され、
雄ねじ部材２７の上下移動により軸線方向に移動する。
方向と同方向の軸線方向に移動可能に貫通嵌合してお
り、連結棒２８は、一端（上端）にて、固定具２９、バ
ッファばね３０等を介して雄ねじ部材２７と連結され、
雄ねじ部材２７の上下移動により軸線方向に移動する。
【００２５】連結棒２８は、他端（下端）にて球心ボー
ル３１を介してベローズ装置３２の上端に接続されてい
る。ベローズ装置３２は、ベローズ配置室１２内に配置
され、内圧を真空に設定されたベローズ３３と、ベロー
ズ３３の内部に収容されベローズ３３を伸長方向に付勢
する内部ばね３４とを有している。ベローズ装置３２
は、他端にて球心ボール３５を介して弁体１３と接続さ
れ、伸長することにより、弁体１３を閉弁方向へ駆動す
る。なお、ベローズ装置３２は、被制御域の圧力範囲に
おいて伸縮するように設計されていればよい。
ル３１を介してベローズ装置３２の上端に接続されてい
る。ベローズ装置３２は、ベローズ配置室１２内に配置
され、内圧を真空に設定されたベローズ３３と、ベロー
ズ３３の内部に収容されベローズ３３を伸長方向に付勢
する内部ばね３４とを有している。ベローズ装置３２
は、他端にて球心ボール３５を介して弁体１３と接続さ
れ、伸長することにより、弁体１３を閉弁方向へ駆動す
る。なお、ベローズ装置３２は、被制御域の圧力範囲に
おいて伸縮するように設計されていればよい。
【００２６】ベローズ配置室１２は、均圧室１１を隔て
て弁ポート５より下流側にあり、弁体１３に形成された
均圧通路３６ａ，３６ｂによって均圧室１１と共に入力
ポート４の圧力、すなわち、蒸発器の出口側圧力（Ｐ
ｅ）を及ぼされる。
て弁ポート５より下流側にあり、弁体１３に形成された
均圧通路３６ａ，３６ｂによって均圧室１１と共に入力
ポート４の圧力、すなわち、蒸発器の出口側圧力（Ｐ
ｅ）を及ぼされる。
【００２７】弁ハウジング３にはばね止め部材３７が固
定されており、ばね止め部材３７と弁体１３との間に弁
体１３を開弁方向へ駆動する弁ばね３８が設けられてい
る。
定されており、ばね止め部材３７と弁体１３との間に弁
体１３を開弁方向へ駆動する弁ばね３８が設けられてい
る。
【００２８】つぎに、上述の構成による蒸発圧力制御弁
の動作について説明する。
の動作について説明する。
【００２９】図示されているような全閉状態では、弁体
１３の主弁部１３ａが弁座部６に着座して主弁ポートを
閉じ、同じく弁体１３の均圧設定用弁部１３ｂが弁座部
１０に着座して均圧用弁ポート９を閉じている。これに
より、均圧室１１、ベローズ配置室１２の内圧は入力ポ
ート４の圧力、すなわち、蒸発器の出口側圧力（Ｐｅ）
になり、弁体１３の前面側（下面側）に作用する圧力と
背面側（上面側）に作用する圧力とが同圧に保たれ、主
弁ポート５の前後の差圧（Ｐｃ−Ｐｓ）が弁体１３に作
用することがない。
１３の主弁部１３ａが弁座部６に着座して主弁ポートを
閉じ、同じく弁体１３の均圧設定用弁部１３ｂが弁座部
１０に着座して均圧用弁ポート９を閉じている。これに
より、均圧室１１、ベローズ配置室１２の内圧は入力ポ
ート４の圧力、すなわち、蒸発器の出口側圧力（Ｐｅ）
になり、弁体１３の前面側（下面側）に作用する圧力と
背面側（上面側）に作用する圧力とが同圧に保たれ、主
弁ポート５の前後の差圧（Ｐｃ−Ｐｓ）が弁体１３に作
用することがない。
【００３０】ベローズ装置３２は、蒸発器の出口側圧力
（Ｐｅ）に感応し、負荷温度と冷媒回路中の冷媒飽和温
度との相関により蒸発器圧力を制御するものであり、蒸
発器の出口側圧力（Ｐｅ）の上昇に伴い収縮し、この収
縮に応じて弁体１３は弁ばね３８のばね力によって開弁
移動する。この弁体１３の開弁移動により、弁体１３の
主弁部１３ａが弁座部６より離れて主弁ポート５を開
き、同じく弁体１３の均圧設定用弁部１３ｂが弁座部１
０より離れて均圧用弁ポート９を開く。
（Ｐｅ）に感応し、負荷温度と冷媒回路中の冷媒飽和温
度との相関により蒸発器圧力を制御するものであり、蒸
発器の出口側圧力（Ｐｅ）の上昇に伴い収縮し、この収
縮に応じて弁体１３は弁ばね３８のばね力によって開弁
移動する。この弁体１３の開弁移動により、弁体１３の
主弁部１３ａが弁座部６より離れて主弁ポート５を開
き、同じく弁体１３の均圧設定用弁部１３ｂが弁座部１
０より離れて均圧用弁ポート９を開く。
【００３１】なお、ベローズ装置３２は、ベローズ３３
の内圧を真空に設定され、ベローズ３３の内部にベロー
ズ３３を伸長方向に付勢する内部ばね３４が設けられて
いるから、ベローズ装置３２は温度影響を受けることな
く絶対圧力感知で、蒸発圧力（Ｐｅ）に正確に応動す
る。
の内圧を真空に設定され、ベローズ３３の内部にベロー
ズ３３を伸長方向に付勢する内部ばね３４が設けられて
いるから、ベローズ装置３２は温度影響を受けることな
く絶対圧力感知で、蒸発圧力（Ｐｅ）に正確に応動す
る。
【００３２】上述のように、弁体１３が開弁移動するこ
とにより、主弁ポート６の開弁量に応じて入力ポート４
より出口ポート８へ冷媒が流れる。この時、主弁ポート
５と均圧用弁ポート９との開弁量は同じ値に保たれるか
ら、開弁後も、弁体１３の前面側（下面側）に作用する
圧力と背面側（上面側）に作用する圧力とが同圧に保た
れ、主弁ポート５の前後の差圧（Ｐｃ−Ｐｓ）が弁体１
３に作用することがない。これは、弁体１３の開閉駆動
力が少なくて済み、弁リフト量を小さくして応答性を向
上できることを意味する。
とにより、主弁ポート６の開弁量に応じて入力ポート４
より出口ポート８へ冷媒が流れる。この時、主弁ポート
５と均圧用弁ポート９との開弁量は同じ値に保たれるか
ら、開弁後も、弁体１３の前面側（下面側）に作用する
圧力と背面側（上面側）に作用する圧力とが同圧に保た
れ、主弁ポート５の前後の差圧（Ｐｃ−Ｐｓ）が弁体１
３に作用することがない。これは、弁体１３の開閉駆動
力が少なくて済み、弁リフト量を小さくして応答性を向
上できることを意味する。
【００３３】ステッピングモータ１４によって開弁量を
制御する場合には、ステータコイル１７に通電を行い、
これを励磁することで、ロータ１９を回転させ、ロータ
１９の回転を、雌ねじ部材２５と雄ねじ部材２７とのね
じ係合によって直線運動に変換し、弁ばね３８による開
弁方向駆動の下に、連結棒２８によってベローズ装置３
２全体の位置を弁開閉方向に移動させ、弁体１３を開閉
移動させる。
制御する場合には、ステータコイル１７に通電を行い、
これを励磁することで、ロータ１９を回転させ、ロータ
１９の回転を、雌ねじ部材２５と雄ねじ部材２７とのね
じ係合によって直線運動に変換し、弁ばね３８による開
弁方向駆動の下に、連結棒２８によってベローズ装置３
２全体の位置を弁開閉方向に移動させ、弁体１３を開閉
移動させる。
【００３４】外部信号でステッピングモータ１４の制御
を行う場合は、負荷温度を直接センシングし、制御対象
とすることも可能であり、より広範囲の、高精度なシス
テムを構築することができる。
を行う場合は、負荷温度を直接センシングし、制御対象
とすることも可能であり、より広範囲の、高精度なシス
テムを構築することができる。
【００３５】上述したように、弁体１３の前面側（下面
側）に作用する圧力と背面側（上面側）に作用する圧力
とが同圧に保たれ、主弁ポート５の前後の差圧（Ｐｃ−
Ｐｓ）が弁体１３に作用することがないから、弁体１３
の開閉駆動力が少なくて済み、ステッピングモータ１４
を小型化することが可能になる。
側）に作用する圧力と背面側（上面側）に作用する圧力
とが同圧に保たれ、主弁ポート５の前後の差圧（Ｐｃ−
Ｐｓ）が弁体１３に作用することがないから、弁体１３
の開閉駆動力が少なくて済み、ステッピングモータ１４
を小型化することが可能になる。
【００３６】また、ステッピングモータ１４による駆動
速度が遅くても、またセンシング遅れがあっても、ベロ
ーズ装置３２による直接動作により補償され、応答性の
よい高精度な蒸発圧力制御が行われる。また、ステッピ
ングモータ１４の電力系や制御系に故障が生じても、ベ
ローズ装置３２による直接動作により補償されるから、
電動弁としての制御系を簡素化でき、ステッピングモー
タ１４の電力系や制御系に故障が生しても制御不能に陥
ることがない。
速度が遅くても、またセンシング遅れがあっても、ベロ
ーズ装置３２による直接動作により補償され、応答性の
よい高精度な蒸発圧力制御が行われる。また、ステッピ
ングモータ１４の電力系や制御系に故障が生じても、ベ
ローズ装置３２による直接動作により補償されるから、
電動弁としての制御系を簡素化でき、ステッピングモー
タ１４の電力系や制御系に故障が生しても制御不能に陥
ることがない。
【００３７】（実施の形態２）図２はこの発明による蒸
発圧力制御弁の実施の形態２を示している。なお、図２
において、図１に対応する部分は、図１に付した符号と
同一の符号を付けて、その説明を省略する。
発圧力制御弁の実施の形態２を示している。なお、図２
において、図１に対応する部分は、図１に付した符号と
同一の符号を付けて、その説明を省略する。
【００３８】この実施の形態では、電磁アクチュエータ
として、ステッピングモータ１４に代えて、リニア電磁
アクチュエータ４０が用いられている。リニア電磁アク
チュエータ４０は、上部蓋体２に固定されたプランジャ
チューブ４１と、プランジャチューブ４１の外側に固定
された電磁コイル４２と、プランジャチューブ４１の端
部に固定された吸引子４３と、プランジャチューブ４１
内に弁開閉方向に移動可能に設けられたプランジャ４４
とを有し、プランジャ４４に連結棒２８の上端が直接接
続され、プランジャ４４によって連結棒２８を直接駆動
するようになっている。
として、ステッピングモータ１４に代えて、リニア電磁
アクチュエータ４０が用いられている。リニア電磁アク
チュエータ４０は、上部蓋体２に固定されたプランジャ
チューブ４１と、プランジャチューブ４１の外側に固定
された電磁コイル４２と、プランジャチューブ４１の端
部に固定された吸引子４３と、プランジャチューブ４１
内に弁開閉方向に移動可能に設けられたプランジャ４４
とを有し、プランジャ４４に連結棒２８の上端が直接接
続され、プランジャ４４によって連結棒２８を直接駆動
するようになっている。
【００３９】上述の電磁アクチュエータ部分の構造以外
は、実施の形態１のものと同様に構成されており、この
実施の形態２によっても、実施の形態１と同等の作用、
効果が得られる。
は、実施の形態１のものと同様に構成されており、この
実施の形態２によっても、実施の形態１と同等の作用、
効果が得られる。
【００４０】
【発明の効果】以上の説明から理解される如く、請求項
１記載の発明による蒸発圧力制御弁によれば、電磁アク
チュエータとベローズ装置とにより弁体の開閉が行わ
れ、電磁アクチュエータによる電動式蒸発圧力制御弁と
ベローズ装置による自力式蒸発圧力制御弁の機能を兼ね
備えたハイブリット式の蒸発圧力制御弁が得られるか
ら、電磁アクチュエータによる電動式蒸発圧力制御弁の
長所とベローズ装置による自力式蒸発圧力制御弁の長所
を活かすことができ、高い制御精度と優れた応答性が得
られ、また、電動弁としての制御系を簡素化でき、しか
も電力系や制御系に故障が生しても制御不能に陥ること
がない。
１記載の発明による蒸発圧力制御弁によれば、電磁アク
チュエータとベローズ装置とにより弁体の開閉が行わ
れ、電磁アクチュエータによる電動式蒸発圧力制御弁と
ベローズ装置による自力式蒸発圧力制御弁の機能を兼ね
備えたハイブリット式の蒸発圧力制御弁が得られるか
ら、電磁アクチュエータによる電動式蒸発圧力制御弁の
長所とベローズ装置による自力式蒸発圧力制御弁の長所
を活かすことができ、高い制御精度と優れた応答性が得
られ、また、電動弁としての制御系を簡素化でき、しか
も電力系や制御系に故障が生しても制御不能に陥ること
がない。
【００４１】請求項２記載の発明による蒸発圧力制御弁
によれば、ステッピングモータとベローズ装置とにより
弁体の開閉が行われ、ステッピングモータによる電動式
蒸発圧力制御弁とベローズ装置による自力式蒸発圧力制
御弁の機能を兼ね備えたハイブリット式の蒸発圧力制御
弁が得られるから、電磁アクチュエータによる電動式蒸
発圧力制御弁の長所とベローズ装置による自力式蒸発圧
力制御弁の長所を活かすことができ、高い制御精度と優
れた応答性が得られ、また、電動弁としての制御系を簡
素化でき、しかも電力系や制御系に故障が生しても制御
不能に陥ることがない。
によれば、ステッピングモータとベローズ装置とにより
弁体の開閉が行われ、ステッピングモータによる電動式
蒸発圧力制御弁とベローズ装置による自力式蒸発圧力制
御弁の機能を兼ね備えたハイブリット式の蒸発圧力制御
弁が得られるから、電磁アクチュエータによる電動式蒸
発圧力制御弁の長所とベローズ装置による自力式蒸発圧
力制御弁の長所を活かすことができ、高い制御精度と優
れた応答性が得られ、また、電動弁としての制御系を簡
素化でき、しかも電力系や制御系に故障が生しても制御
不能に陥ることがない。
【００４２】請求項３記載の発明による蒸発圧力制御弁
にれば、リニア電磁アクチュエータとベローズ装置とに
より弁体の開閉が行われ、リニア電磁アクチュエータに
よる電動式蒸発圧力制御弁とベローズ装置による自力式
蒸発圧力制御弁の機能を兼ね備えたハイブリット式の蒸
発圧力制御弁が得られるから、電磁アクチュエータによ
る電動式蒸発圧力制御弁の長所とベローズ装置による自
力式蒸発圧力制御弁の長所を活かすことができ、高い制
御精度と優れた応答性が得られ、また、電動弁としての
制御系を簡素化でき、しかも電力系や制御系に故障が生
しても制御不能に陥ることがない。
にれば、リニア電磁アクチュエータとベローズ装置とに
より弁体の開閉が行われ、リニア電磁アクチュエータに
よる電動式蒸発圧力制御弁とベローズ装置による自力式
蒸発圧力制御弁の機能を兼ね備えたハイブリット式の蒸
発圧力制御弁が得られるから、電磁アクチュエータによ
る電動式蒸発圧力制御弁の長所とベローズ装置による自
力式蒸発圧力制御弁の長所を活かすことができ、高い制
御精度と優れた応答性が得られ、また、電動弁としての
制御系を簡素化でき、しかも電力系や制御系に故障が生
しても制御不能に陥ることがない。
【００４３】請求項４記載の発明による蒸発圧力制御弁
によれば、ベローズ装置のベローズ内圧を真空に設定さ
れ、ベローズ内部にベローズを伸長方向に付勢する内部
ばねが設けられ、ベローズ装置は、温度影響を受けるこ
となく絶対圧力感知で、蒸発圧力に正確に応動するか
ら、高精度な蒸発圧力制御を行うことができる。
によれば、ベローズ装置のベローズ内圧を真空に設定さ
れ、ベローズ内部にベローズを伸長方向に付勢する内部
ばねが設けられ、ベローズ装置は、温度影響を受けるこ
となく絶対圧力感知で、蒸発圧力に正確に応動するか
ら、高精度な蒸発圧力制御を行うことができる。
【００４４】請求項５記載の発明による蒸発圧力制御弁
によれば、均圧用弁ポートの開度は弁ポートと同じと保
たれて弁体の前面側に作用する圧力と背面側に作用する
圧力とが同圧に保たれ、弁ポート前後の差圧が弁体に作
用することがないから、弁体の開閉駆動力が少なくて済
み、弁リフト量を小さくして応答性を向上できる。
によれば、均圧用弁ポートの開度は弁ポートと同じと保
たれて弁体の前面側に作用する圧力と背面側に作用する
圧力とが同圧に保たれ、弁ポート前後の差圧が弁体に作
用することがないから、弁体の開閉駆動力が少なくて済
み、弁リフト量を小さくして応答性を向上できる。
【図１】この発明による蒸発圧力制御弁の実施の形態１
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図２】この発明による蒸発圧力制御弁の実施の形態２
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図３】マルチ冷凍サイクル装置の例を示す回路図であ
る。
る。
３ 弁ハウジング ４ 入力ポート ５ 主弁ポート ７ 弁室 ８ 出口ポート ９ 均圧用弁ポート １１ 均圧室 １２ ベローズ配置室 １３ 弁体 １４ ステッピングモータ １７ ステータコイル １８ 永久磁石 １９ ロータ ２５ 雌ねじ部材 ２７ 雄ねじ部材 ２８ 連結棒 ３２ ベローズ装置 ３３ ベローズ ３４ 内部ばね ３６ａ，３６ｂ 均圧通路 ３８ 弁ばね ４０ リニア電磁アクチュエータ ４２ 電磁コイル ４３ 吸引子 ４４ プランジャ
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｆ 7/08 Ｈ０１Ｆ 7/08 Ｚ 7/16 Ｈ０２Ｋ 7/06 Ａ Ｈ０２Ｋ 7/06 37/14 Ｚ 37/14 37/24 Ｑ 37/24 Ｈ０１Ｆ 7/16 Ｒ Ｄ Ｆターム(参考） 3H056 AA01 BB32 CA07 CB03 CC13 CD03 DD04 GG03 GG13 3H062 AA06 AA16 BB10 CC02 DD01 HH04 HH09 3H106 DA03 DA23 DB02 DB12 DB23 DB32 DC09 DC17 DD07 DD10 EE04 GA23 KK23 5E048 AB01 AC05 AD01 CB07 5H607 AA12 BB01 BB10 BB14 CC03 DD02 DD19 EE52 FF00
Claims (5)
- 【請求項１】 冷凍サイクル装置の蒸発器の出口側に設
けられ、蒸発器の蒸発圧力を制御する蒸発圧力制御弁に
おいて、 弁ポートを有する弁ハウジングと、 前記弁ポートを開閉する弁体と、 前記弁体を開閉方向に駆動する電磁アクチュエータと、 前記電磁アクチュエータの弁体開閉方向の運動を前記弁
体に伝達する連結棒と、 前記連結棒と前記弁体との間に設けられ、蒸発器の出口
側圧力を及ぼされて前記弁体を開閉方向に駆動するベロ
ーズ装置と、 を有していることを特徴とする蒸発圧力制御弁。 - 【請求項２】 前記弁体を開弁方向へ駆動する弁ばねを
有し、前記電磁アクチュエータは電磁コイルと永久磁石
付きのロータとにより構成されたステッピングモータで
あり、前記ロータの回転を弁体開閉方向の直線方向に変
換する回転／直線運動変換手段を有し、前記回転／直線
運動変換手段の直線運動側部材に前記連結棒の一端が接
続され、前記連結棒は他端にて前記ベローズ装置の一端
と接続され、前記ベローズ装置は他端にて前記弁体と接
続されて伸長することにより前記弁体を閉弁方向へ駆動
することを特徴とする請求項１記載の蒸発圧力制御弁。 - 【請求項３】 前記弁体を開弁方向へ駆動する弁ばねを
有し、前記電磁アクチュエータは電磁コイルとプランジ
ャとにより構成されたリニア電磁アクチュエータであ
り、前記プランジャに前記連結棒の一端が接続され、前
記連結棒は他端にて前記ベローズ装置の一端と接続さ
れ、前記ベローズ装置は他端にて前記弁体と接続されて
伸長することにより前記弁体を閉弁方向へ駆動すること
を特徴とする請求項１記載の蒸発圧力制御弁。 - 【請求項４】 前記ベローズ装置は、ベローズ内圧を真
空に設定され、ベローズ内部にベローズを伸長方向に付
勢する内部ばねを有していることを特徴とする請求項
１、２又は３記載の蒸発圧力制御弁。 - 【請求項５】 前記ベローズ装置は前記弁ポートより下
流側のベローズ配置室に配置されて均圧通路によって蒸
発器の出口側圧力を及ぼされ、前記弁ハウジングは前記
ベローズ配置室と弁室との間に均圧用弁ポートを有し、
前記弁体は、前記均圧用弁ポートを開閉する均圧設定用
弁部を有し、閉弁時には均圧設定用弁部によって前記均
圧用弁ポートを閉じると共に、開弁に応じて前記均圧用
弁ポートを開くよう構成されていることを特徴とする請
求項１、２、３又は４記載の蒸発圧力制御弁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28405199A JP4064582B2 (ja) | 1999-10-05 | 1999-10-05 | 蒸発圧力制御弁 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28405199A JP4064582B2 (ja) | 1999-10-05 | 1999-10-05 | 蒸発圧力制御弁 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001108139A true JP2001108139A (ja) | 2001-04-20 |
| JP4064582B2 JP4064582B2 (ja) | 2008-03-19 |
Family
ID=17673666
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28405199A Expired - Fee Related JP4064582B2 (ja) | 1999-10-05 | 1999-10-05 | 蒸発圧力制御弁 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4064582B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005019709A1 (ja) * | 2003-08-26 | 2005-03-03 | Kabushiki Kaisha Saginomiya Seisakusho | 弁装置 |
| WO2005073604A1 (ja) * | 2004-01-30 | 2005-08-11 | Kabushiki Kaisha Saginomiya Seisakusho | 複座弁 |
| JP2009508073A (ja) * | 2005-09-13 | 2009-02-26 | プロデヒュー | 流量制御弁 |
| WO2011078352A1 (ja) * | 2009-12-25 | 2011-06-30 | 独立行政法人海洋研究開発機構 | バルブ機構 |
| CN102853597A (zh) * | 2011-06-27 | 2013-01-02 | 浙江三花股份有限公司 | 一种电子膨胀阀 |
| JP2013130271A (ja) * | 2011-12-22 | 2013-07-04 | Fuji Koki Corp | 電動弁 |
| WO2021085159A1 (ja) * | 2019-10-28 | 2021-05-06 | イーグル工業株式会社 | 膨張弁 |
| WO2023276627A1 (ja) * | 2021-06-29 | 2023-01-05 | 株式会社デンソー | 蒸発圧力調整弁 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103968123A (zh) * | 2014-04-14 | 2014-08-06 | 北京工业大学 | 一种高压扳机截止阀 |
-
1999
- 1999-10-05 JP JP28405199A patent/JP4064582B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| WO2005073604A1 (ja) * | 2004-01-30 | 2005-08-11 | Kabushiki Kaisha Saginomiya Seisakusho | 複座弁 |
| JP2009508073A (ja) * | 2005-09-13 | 2009-02-26 | プロデヒュー | 流量制御弁 |
| WO2011078352A1 (ja) * | 2009-12-25 | 2011-06-30 | 独立行政法人海洋研究開発機構 | バルブ機構 |
| JP2011133092A (ja) * | 2009-12-25 | 2011-07-07 | Japan Agengy For Marine-Earth Science & Technology | バルブ機構 |
| CN102853597B (zh) * | 2011-06-27 | 2014-07-02 | 浙江三花股份有限公司 | 一种电子膨胀阀 |
| CN102853597A (zh) * | 2011-06-27 | 2013-01-02 | 浙江三花股份有限公司 | 一种电子膨胀阀 |
| JP2013130271A (ja) * | 2011-12-22 | 2013-07-04 | Fuji Koki Corp | 電動弁 |
| WO2021085159A1 (ja) * | 2019-10-28 | 2021-05-06 | イーグル工業株式会社 | 膨張弁 |
| CN114616416A (zh) * | 2019-10-28 | 2022-06-10 | 伊格尔工业股份有限公司 | 膨胀阀 |
| US20220397213A1 (en) * | 2019-10-28 | 2022-12-15 | Eagle Industry Co., Ltd. | Expansion valve |
| EP4053443A4 (en) * | 2019-10-28 | 2023-11-01 | Eagle Industry Co., Ltd. | EXPANSION VALVE |
| WO2023276627A1 (ja) * | 2021-06-29 | 2023-01-05 | 株式会社デンソー | 蒸発圧力調整弁 |
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|---|---|
| JP4064582B2 (ja) | 2008-03-19 |
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