JP2010286086A - Fluid valve - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、流体バルブに関するもので、冷媒を吸着または脱離する吸着剤を有する吸着式冷凍機用の水蒸気バルブに適用して有効である。 The present invention relates to a fluid valve, and is effective when applied to a water vapor valve for an adsorption refrigerator having an adsorbent that adsorbs or desorbs a refrigerant.
近年、吸着式冷凍機に用いられる水蒸気バルブとして、連通口(弁口)前後の差圧に応じて連通口を開閉するものが採用されている。吸着式冷凍機の冷媒である水蒸気のような希薄気体の流れを、その気体の差圧によって受動的に開閉する水蒸気バルブには、圧力損失が小さいこと、微小差圧で開弁し、かつ逆向きの微小差圧で確実に閉弁すること、応答が速いことが要求されている。 In recent years, as a water vapor valve used in an adsorption refrigerator, one that opens and closes a communication port according to a differential pressure before and after the communication port (valve port) has been adopted. A steam valve that passively opens and closes a flow of a dilute gas such as water vapor, which is a refrigerant of an adsorption refrigerator, has a small pressure loss, opens with a small differential pressure, and vice versa. It is required to close the valve with a small differential pressure in the direction and to have a quick response.
このような要求に対し、連通口に対向する側が凸となるような曲面を有する殻状の弁体と、その弁体と接触することにより閉止する区画部材とを組み合わせた水蒸気バルブが提案されている(例えば、特許文献1参照)。 In response to such a demand, there has been proposed a steam valve that combines a shell-like valve body having a curved surface that is convex on the side facing the communication port, and a partition member that closes by contact with the valve body. (For example, refer to Patent Document 1).
しかしながら、上記特許文献1に記載の水蒸気バルブでは、水蒸気のような凝縮性を有する流体が弁体の凹部において凝縮し、水(液体)として滞留することで開閉に支障をきたすという問題がある。
However, the water vapor valve described in
本発明は上記点に鑑みて、弁体に液体が付着した場合でも開閉作動を支障なく行うことができる流体バルブを提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the fluid valve | bulb which can perform opening / closing operation | movement without trouble, even when a liquid adheres to a valve body in view of the said point.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、流体が存在する空間を第1空間(A)と第2空間(B)とに区画するとともに、第1空間(A)および第2空間(B)を連通させる連通口(162)が設けられた区画部材(161)と、連通口(162)を開閉する弁体(163)と、弁体(163)の開弁時の位置を規制する規制部材(166)とを備え、連通口(162)は、円柱状、もしくは第1空間(A)側から第2空間(B)側に向かうほど開口面積が縮小する円錐テーパ状に形成されており、弁体(163)は、平板状、もしくは第1空間(A)側が凸となるような曲面を有する形状に形成された第1弁体部(164)と、第1弁体部(164)より第2空間(B)側に配置され、第1空間(A)側から連通口(162)の内周面(162a)と当接することにより第1空間(A)と第2空間(B)との間をシールする接触面(165b)を有する第2弁体部(165)を有して構成されており、接触面(165b)は、第1弁体(164)と第2弁体(165)とで囲まれた空間から、第1空間(A)あるいは第2空間(B)に向かって凸となるような球面の一部を構成する面として形成されており、第2弁体部(165)には、弁体(163)と区画部材(161)の当接の有無に関わらず、第1弁体(164)と第2弁体(165)とで囲まれた空間と、第2空間(B)とを連通させ得る貫通孔(165c)が設けられており、第2弁体部(165)は、貫通孔(165c)に近づくにつれて第2空間(B)側に向かうように傾斜しており、弁体(165)は、自身に作用する圧力により連通口(162)を開閉するようになっていることを特徴としている。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the space in which the fluid exists is divided into the first space (A) and the second space (B), and the first space (A) and the second space are divided. A partition member (161) provided with a communication port (162) for communicating the space (B), a valve body (163) for opening and closing the communication port (162), and a position when the valve body (163) is opened. The communication port (162) is formed in a cylindrical shape or a conical taper shape whose opening area is reduced from the first space (A) side toward the second space (B) side. The valve body (163) includes a first valve body portion (164) formed in a flat plate shape or a shape having a curved surface that is convex on the first space (A) side, and a first valve body portion. (164) is arranged on the second space (B) side from the first space (A) side to the communication port (162) It has a second valve body portion (165) having a contact surface (165b) that seals between the first space (A) and the second space (B) by contacting the inner peripheral surface (162a). The contact surface (165b) is directed from the space surrounded by the first valve body (164) and the second valve body (165) toward the first space (A) or the second space (B). It is formed as a surface that constitutes a part of a spherical surface that becomes convex, and the second valve body portion (165), regardless of the presence or absence of contact between the valve body (163) and the partition member (161), A through hole (165c) capable of communicating the space surrounded by the first valve body (164) and the second valve body (165) and the second space (B) is provided, and the second valve body portion (165) is inclined toward the second space (B) as it approaches the through hole (165c), and the valve body (165) It is characterized by being adapted to open and close the communicating port (162) by the pressure acting on itself.
このように、弁体(163)を平板状、もしくは第1空間(A)側が凸となるような曲面を有する形状に形成された第1弁体部(164)と、第2弁体部(165)とから構成することで、第2弁体部(165)が第1弁体部(164)により蓋をされたような構成とすることができるので、液体が弁体(163)内部に滞留することを防止できる。これにより、弁体(163)に液体が付着した場合でも開閉作動を支障なく行うことが可能となる。 Thus, the valve body (163) is formed into a flat plate shape, or a first valve body portion (164) formed in a shape having a curved surface that is convex on the first space (A) side, and a second valve body portion ( 165), the second valve body portion (165) can be configured to be covered with the first valve body portion (164), so that the liquid is contained inside the valve body (163). It can prevent staying. Thereby, even when a liquid adheres to a valve body (163), it becomes possible to perform opening and closing operation without trouble.
このとき、第2弁体部(165)に貫通孔(165c)を設けることで、負圧環境や圧力が変動するような環境で使用しても、弁体(163)の内部と外部の圧力差が発生して弁体(165)が破損することを防止できる。また、第2弁体部(165)を、貫通孔(165c)に近づくにつれて第2空間(B)側に向かうように傾斜させることで、貫通孔(165c)から弁体(163)内部に入った流体が凝縮した場合でも、凝縮した液体が弁体(163)内に滞留することを防止できる。 At this time, by providing the through hole (165c) in the second valve body portion (165), the pressure inside and outside the valve body (163) can be used even in a negative pressure environment or an environment where the pressure fluctuates. It is possible to prevent the valve body (165) from being damaged due to the difference. In addition, the second valve body portion (165) is inclined toward the second space (B) as it approaches the through hole (165c), thereby entering the inside of the valve body (163) from the through hole (165c). Even when the fluid is condensed, it is possible to prevent the condensed liquid from staying in the valve body (163).
また、請求項2に記載の発明では、連通口(162)の内周面(162a)は、連通口(162)の内方側へ凸となり、所定の曲率半径を有する円弧状に形成されていることを特徴としている。
In the invention according to
これによれば、弁体(163)の接触面(165b)と連通口(162)の内周面(162a)とを線接触の状態で圧接させることができるので、閉弁時、すなわち連通口(162)を閉じたときのシール性を向上させることが可能となる。 According to this, the contact surface (165b) of the valve body (163) and the inner peripheral surface (162a) of the communication port (162) can be brought into pressure contact with each other in a line contact state. It becomes possible to improve the sealing performance when (162) is closed.
また、請求項3に記載の発明では、連通口(162)の内周面(162a)には、連通口(162)の内方側に向かって突出する突起部(162b)が設けられていることを特徴としている。これによれば、連通口(162)の内周面(162a)に設けられた突起部(162b)と弁体(163)の接触面(165b)とを線接触の状態で圧接させることができるので、連通口(162)を閉じたときのシール性を向上させることが可能となる。 In the invention according to claim 3, the inner peripheral surface (162a) of the communication port (162) is provided with a protrusion (162b) protruding toward the inner side of the communication port (162). It is characterized by that. According to this, the protrusion (162b) provided on the inner peripheral surface (162a) of the communication port (162) and the contact surface (165b) of the valve body (163) can be pressed in a line contact state. Therefore, it becomes possible to improve the sealing performance when the communication port (162) is closed.
また、請求項4に記載の発明では、規制部材(166)は、区画部材(161)から第1空間(A)側に向かって延びる少なくとも3つの支柱部(166a)と、支柱部(166a)における区画部材(161)とは反対側の端部から、連通口(162)の径方向内側に向かって延びる少なくとも3つの保持部(166b)とを有しており、少なくとも3つの保持部(166b)は、連通口(162)の中心軸に対して直交する同一の仮想平面上に配置されているとともに、連通口(162)の中心軸に平行な方向からみたときに、隣接する前記保持部(166b)同士の成す角が互いに等しくなっている、あるいは120°以下になっていることを特徴としている。これによれば、弁体(163)の開弁時における連通口(162)の中心軸に平行な方向および中心軸に直交する方向の位置を規制することが可能となる。 In the invention according to claim 4, the restricting member (166) includes at least three struts (166a) extending from the partition member (161) toward the first space (A), and the struts (166a). And at least three holding portions (166b) extending from the end opposite to the partition member (161) toward the radially inner side of the communication port (162). ) Are arranged on the same virtual plane orthogonal to the central axis of the communication port (162) and are adjacent to each other when viewed from a direction parallel to the central axis of the communication port (162). (166b) are characterized in that the angles formed by each other are equal to each other or 120 ° or less. According to this, it is possible to regulate the position in the direction parallel to the central axis of the communication port (162) and the direction orthogonal to the central axis when the valve body (163) is opened.
また、請求項5に記載の発明では、連通口(162)の内周面(162a)は、連通口(162)の内方側へ凸となり、所定の曲率半径を有する円弧状に形成されており、弁体(163)は、第1弁体部(164)側からみたときの外形が円形となっており、弁体(163)の直径をD、連通口(162)のうち最も開口面積が大きい部位の開口径をe、連通口(162)の内周面(162a)の曲率半径をR、規制部材(166)の保持部(166b)の長さをx、区画部材(161)から保持部(166b)までの距離を規制部材高さhとしたとき、次の数式1に示される関係を満たすように、規制部材高さhが設定されていることを特徴としている。
In the invention according to claim 5, the inner peripheral surface (162a) of the communication port (162) is convex inward of the communication port (162), and is formed in an arc shape having a predetermined radius of curvature. The valve body (163) has a circular outer shape when viewed from the first valve body portion (164) side. The diameter of the valve body (163) is D, and the opening area of the communication port (162) is the largest. E is the opening diameter of the portion with a large radius, R is the radius of curvature of the inner peripheral surface (162a) of the communication port (162), x is the length of the holding portion (166b) of the regulating member (166), and the partition member (161) When the distance to the holding portion (166b) is defined as a regulating member height h, the regulating member height h is set so as to satisfy the relationship represented by the following
これによれば、弁体(163)が連通口(162)の中心軸に対して最大傾斜角度で傾斜した場合に、弁体(163)が連通口(162)内部に入り閉弁が不可能になることを防止できる。 According to this, when the valve body (163) is inclined at the maximum inclination angle with respect to the central axis of the communication port (162), the valve body (163) enters the communication port (162) and cannot be closed. Can be prevented.
また、請求項6に記載の発明では、支柱部(166a)は、連通口(162)の中心軸に対して直交する方向からみたときに、区画部材(161)から離れる程、中心軸に近づくように傾斜していることを特徴としている。これによれば、弁体(163)が連通口(162)の中心軸に平行な方向に移動した場合に、弁体(163)が連通口(162)に引っ掛かることを防止できる。 Further, in the invention described in claim 6, when the support column (166a) is viewed from a direction orthogonal to the central axis of the communication port (162), the distance from the partition member (161) becomes closer to the central axis. It is characterized by sloping. According to this, when the valve body (163) moves in a direction parallel to the central axis of the communication port (162), the valve body (163) can be prevented from being caught by the communication port (162).
また、請求項7に記載の発明では、第1弁体部(164)は、第2弁体部(165)と別体に構成されていることを特徴としている。このように、弁体(163)を2つの部材を接合することにより構成することで、強度を向上させることができる。さらに、ねじれに対して強くすることができるので、弁体(163)の高さ、すなわち連通口(162)の中心軸に平行な方向の長さを小さくすることができるとともに、板厚を薄くすることができる。このため、弁体(163)の製品コストを削減することができる。 Moreover, in the invention of Claim 7, the 1st valve body part (164) is comprised separately from the 2nd valve body part (165), It is characterized by the above-mentioned. Thus, the strength can be improved by configuring the valve body (163) by joining two members. Further, since it can be strong against torsion, the height of the valve body (163), that is, the length in the direction parallel to the central axis of the communication port (162) can be reduced, and the plate thickness can be reduced. can do. For this reason, the product cost of a valve body (163) can be reduced.
また、請求項8に記載の発明のように、冷媒を吸着または脱離する吸着剤を有する吸着式冷凍機における蒸気冷媒の流通を制御する水蒸気バルブ(16)として適用されていてもよい。 Further, as in the invention described in claim 8, it may be applied as a water vapor valve (16) for controlling the flow of vapor refrigerant in an adsorption refrigerator having an adsorbent that adsorbs or desorbs refrigerant.
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in this column and the claim shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, the same or equivalent parts are denoted by the same reference numerals in the drawings.
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態について図1〜図5に基づいて説明する。本実施形態は、本発明に係る流体バルブを、吸着式冷凍機の水蒸気バルブに適用したものである。図1は本第1実施形態における吸着式冷凍機を示す全体構成図である。
(First embodiment)
1st Embodiment of this invention is described based on FIGS. In this embodiment, the fluid valve according to the present invention is applied to a water vapor valve of an adsorption refrigeration machine. FIG. 1 is an overall configuration diagram illustrating an adsorption refrigerator according to the first embodiment.
図1に示すように、本実施形態の吸着式冷凍機は、吸着器1、室外熱交換器2および室内熱交換器3を備えている。なお、吸着器1の詳細については後述する。
As shown in FIG. 1, the adsorption refrigerator of the present embodiment includes an
室外熱交換器2は、吸着器1内を循環した熱媒体(本実施形態では、水にエチレングリコール系の不凍液を混合した流体)が流通し、その熱媒体と室外空気とを熱交換させる熱交換器である。室内熱交換器3は、吸着器1にて発生した冷凍能力により冷却された熱媒体が流通し、その熱媒体と室内に吹き出す空気(以下、この空気を空調風という)とを熱交換して空調風を冷却する熱交換器である。
The
また、室内熱交換器3は、空調風の通路を形成する空調ケーシング(図示せず)内に配設され、この空調ケーシングの空気流れ上流側には送風機(図示せず)が設けられている。 The indoor heat exchanger 3 is disposed in an air-conditioning casing (not shown) that forms a passage for conditioned air, and a blower (not shown) is provided upstream of the air flow of the air-conditioning casing. .
なお、本実施形態では、水冷式内燃機関(図示せず)で発生した廃熱を回収した冷却水(本実施形態では、熱媒体と同じ流体)を吸着器1内に循環させることにより吸着剤の再生を行っており、ポンプ41〜43は熱媒体を循環させるものであり、切換弁44〜47は熱媒体の循環経路を切り換えるものである。
In the present embodiment, the adsorbent is obtained by circulating cooling water (in this embodiment, the same fluid as the heat medium) recovered from the waste heat generated in the water-cooled internal combustion engine (not shown) in the
次に吸着器1について説明する。吸着器1は、内部が略真空に保たれた状態で冷媒が封入されたステンレス製のケーシング11を4つの空間101〜104の4つの空間に区画するとともに、各空間101〜104に熱媒体が流通する熱交換器12〜15を収納したものである。なお、本実施形態では冷媒として水を採用している。
Next, the
具体的には、4つの空間101〜104のうち、第1吸着コア収容空間101および第2吸着コア収容間102には、熱媒体と吸着剤とを熱交換する熱交換器12、13(以下、第1吸着コア12、第2吸着コア13という)がそれぞれ収納されている。蒸発器収容空間103には、液相冷媒と室内熱交換器3を循環する熱媒体とを熱交換する熱交換器14(以下、蒸発器14という)が収納されている。凝縮器収容空間104には、蒸気冷媒と室外熱交換器2を循環する熱媒体とを熱交換する熱交換器15(以下、凝縮器15という)が収納されている。
Specifically, among the four
なお、第1吸着コア12および第2吸着コア13の表面には、蒸気冷媒を吸着するとともに、加熱されることにより吸着していた冷媒を脱離する吸着剤が接着剤によって接着固定されている。なお、本実施形態では、吸着剤としてシリカゲルを採用しており、接着剤としてエポキシ樹脂を採用している。
An adsorbent that adsorbs the vapor refrigerant and desorbs the refrigerant adsorbed by being heated is adhered and fixed to the surfaces of the
ケーシング11内には、第1吸着コア収容空間101と蒸発器収容空間103との連通状態を制御する水蒸気バルブ16a、第1吸着コア収容空間101と凝縮器収容空間104との連通状態を制御する水蒸気バルブ16b、第2吸着コア収容間102と蒸発器収容空間103との連通状態を制御する水蒸気バルブ16c、および第2吸着コア収容間102と凝縮器収容空間104との連通状態を制御する水蒸気バルブ16dが設けられている。
In the
ここで、水蒸気バルブ16a〜16dは全て同一構造であるので、これら水蒸気バルブ16a〜16dを総称するときは、水蒸気バルブ16と表記する。なお、水蒸気バルブ16が本発明の流体バルブに相当している。
Here, since all the
次に、水蒸気バルブ16について図2〜図5に基づいて説明する。図2は、本第1実施形態に係る水蒸気バルブ16を示す断面図である。
Next, the
図2に示すように、水蒸気バルブ16は、冷媒(流体)が存在する空間を第1空間(例えば、第1吸着コア収容空間101)Aと第2空間(例えば、蒸発器収容空間103)Bとに区画する金属製のシールプレート161を備えている。第1空間Aは、第2空間Bより鉛直方向上側に存在している。
As shown in FIG. 2, the
シールプレート161には、第1空間Aおよび第2空間Bを連通させる連通口162が設けられている。本実施形態では、シールプレート161は、ケーシング11(図1参照)に固定されている。なお、シールプレート161が、本発明の区画部材に相当している。
The
連通口162は、第1空間A側から第2空間B側に向かうほど開口面積が縮小する円錐テーパ状に形成されている。連通口162の内周面162aは、R形状、すなわち連通口162の内方側へ凸となり、所定の曲率半径Rを有する円弧状に形成されている。
The
連通口162には、連通口162を第1空間A側から開閉する弁体163が配置されている。弁体163は、第1弁体部164および第2弁体部165の2つの部材から構成されている。本実施形態では、第1弁体部164は、第2弁体部165と別体に構成されている。また、第1弁体部164および第2弁体部165は、それぞれ板厚の薄い樹脂により形成されている。
A
図3は図2のX矢視図である。図2および図3に示すように、第1弁体部164は、円形平板状に形成されている。第2弁体部165は、第1弁体部164より第2空間B側に配置されており、略円形平板状の底面部165aとその外枠を形成する側面部165bを有して皿状に構成されている。そして、第1弁体部164の外周部に、第2弁体部165の側面部165bの端部が全周に亘って接続されている。また、弁体163は、第1弁体部164側からみたときの外形が円形となっている。
3 is a view taken in the direction of arrow X in FIG. As shown in FIGS. 2 and 3, the
図4は本第1実施形態に係る水蒸気バルブ16の弁体163を示す正面図である。なお、図4中のニ点鎖線は同一の半径を有する仮想球面を示している。図2および図4に示すように、第2弁体部165の側面部165bは、連通口162の内周面162aと接触することにより第1空間Aと第2空間Bとの間を気密にシールする接触面を構成している。側面部165bは、球面の一部を構成する面として形成されている、すなわち球面形状の一部によって形成されている。換言すると、側面部165bは、球面の一部分からなっている。
FIG. 4 is a front view showing the
なお、弁体163の中心軸Cから第2弁体部165の外周端部までの距離をa、弁体163の中心軸Cから底面部165aの外周端部までの距離をb、連通口162のうち最も開口面積が小さい部位、すなわち連通口162のうち最も第2空間B側の開口径を最小開口形dとしたとき、次の数式2に示される関係を満たすように、最小開口径dが設定されている。
The distance from the central axis C of the
(数2)
2b<d<2a
図5は図4のY矢視図である。図2および図5に示すように、第2弁体部165における側面部165bより内側、すなわち底面部165aには、貫通孔165cが設けられている。貫通孔165cは、円形状に形成されており、底面部165aの中心部に配置されている。本実施形態では、貫通孔165cの内周縁部には、第2空間B側に突出する筒状の筒部165dが形成されている。また、第2弁体部165における側面部165bと貫通孔165cとの間の面である底面部165aは、貫通孔165cに近づくにつれて第2空間B側に向かうように傾斜している。
(Equation 2)
2b <d <2a
FIG. 5 is a view taken in the direction of arrow Y in FIG. As shown in FIGS. 2 and 5, a through
図2および図3に示すように、水蒸気バルブ16は、弁体163の開弁時の位置を規制する、すなわち連通口162が開いたときに、第2空間Bから第1空間Aに流通する冷媒の動圧により、弁体163が流されてしまうことを防止するバルブガイド166を備えている。なお、バルブガイド166が、本発明の規制部材に相当している。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
バルブガイド166は、シールプレート161から第1空間A側に向かって延びる4つの支柱部166aと、各支柱部166aにおけるシールプレート161とは反対側の端部から連通口162の径方向内側、すなわち連通口162の中心軸Cに向かって延びる4つの保持部166bとを有している。4つの保持部166bは、連通口162の中心軸Cに対して直交する同一の仮想平面上に配置されているとともに、連通口162の中心軸Cに平行な方向からみたときに、隣接する保持部166b同士の成す角が互いに等しくなっている。本実施形態では、連通口162の中心軸Cに平行な方向からみたときに、隣接する保持部166b同士の成す角が90°になっている。このように構成されたバルブガイド166により、弁体163の開弁時における連通口162の中心軸Cに平行な方向および中心軸Cに直交する方向の位置を規制することができる。なお、隣接する保持部166b同士の成す角は120°以下となるように構成されていればよく、隣接する保持部166b同士の成す角が互いに等しくなっていなくてもよい。
The
ところで、弁体163の直径、すなわち第1弁体部164の直径をD、連通口162のうち最も開口面積が大きい部位、すなわち連通口162のうち最も第1空間A側の開口径をe、連通口162の内周面162aの曲率半径をR、バルブガイド166の保持部166bの長さをx、シールプレート161から保持部166bまでの距離をバルブガイド高さhとしたとき、次の数式1に示される関係を満たすように、バルブガイド高さhが設定されている。
By the way, the diameter of the
また、バルブガイド166の支柱部166aは、連通口162の中心軸Cに対して直交する方向からみたときに、第2空間B側に向かう程、中心軸Cから遠ざかるように形成されている。
Further, the
次に、水蒸気バルブ16の作動について述べる。
Next, the operation of the
第1空間A側の圧力が第2空間B側の圧力より高いときには、その差圧により弁体163が第2空間B側に押し付けられるため、シールプレート161の連通口162の内周面162aに弁体163が密着し、連通口162が弁体163により閉じられる。
When the pressure on the first space A side is higher than the pressure on the second space B side, the
一方、第2空間B側の圧力が第1空間A側の圧力より高いときには、弁体163を連通口162の内周面162aに押し付ける力が作用しないので、第2空間Bから第1空間Aに流通する冷媒の動圧により、弁体163がシールプレート161に対して浮いた、すなわち離れた状態となり、連通口162が開かれる。
On the other hand, when the pressure on the second space B side is higher than the pressure on the first space A side, the force for pressing the
以上説明したように、弁体163を、円板状に形成された第1弁体部164と、第2弁体部165とから構成することで、第2弁体部165が第1弁体部164により蓋をされたような構成とすることができるので、冷媒蒸気(水蒸気)が凝縮することにより生成された液相冷媒(水)が弁体163内部に滞留することを防止できる。これにより、弁体163に液体が付着したとしても、開閉作動を支障なく行うことが可能となる。
As described above, the
このとき、第2弁体部165に貫通孔165cを設けることで、負圧環境や圧力が変動するような環境で使用しても、弁体163の内部と外部の圧力差が発生して弁体165が破損することを防止できる。また、第2弁体部165における側面部165bと貫通孔165cとの間の面である底面部165aを、貫通孔165cに近づくにつれて第2空間B側に向かうように傾斜させることで、貫通孔165cから弁体163の内部に冷媒蒸気が侵入して凝縮した場合でも、凝縮した液相冷媒が弁体163内に滞留することを防止できる。
At this time, by providing the through
また、連通口162の内周面162aを、連通口162の内方側へ凸となり、所定の曲率半径を有する円弧状に形成することで、弁体163の側面部165bと連通口162の内周面162aとを線接触の状態で圧接させることができるので、閉弁時のシール性を向上させることが可能となる。さらに、シールプレート161を、弁体163を構成する材料よりも固い材料により構成した場合であっても、弁体163と突起部162bとが接触する際に弁体163に傷が付くことを防止できる。
Further, the inner
また、バルブガイド166のシールプレート161からの高さであるバルブガイド高さhを、上記数式1に示される関係を満たすように設定することで、弁体163が連通口162の中心軸Cに対して最大傾斜角度で傾斜した場合でも、弁体163が連通口162内部に入り込んでしまい閉弁が不可能になることを防止できる。
Further, by setting the valve guide height h, which is the height of the
また、バルブガイド166の支柱部166aを、連通口162の中心軸Cに対して直交する方向からみたときに、第2空間B側に向かう程、中心軸Cから遠ざかるように形成することで、弁体163が連通口162の中心軸Cに平行な方向に移動した場合に、弁体163が連通口162に引っ掛かることを防止できる。
In addition, by forming the
また、第1弁体部164を第2弁体部165と別体に構成する、すなわち弁体163を2つの部材を接合することにより構成することで、強度を向上させることができる。さらに、ねじれに対して強くすることができるので、弁体163の高さを小さくすることができるとともに、板厚を薄くすることができる。このため、弁体163の製品コストを削減することができる。
Moreover, the strength can be improved by configuring the first
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について図6および図7に基づいて説明する。図6は本第2実施形態に係る水蒸気バルブ16を示す断面図で、図7は図6のZ矢視図である。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a cross-sectional view showing the
本実施形態の水蒸気バルブ16では、図6および図7に示すように、バルブガイド166は、3つの支柱部166aと3つの保持部166bとを有している。また、連通口162の中心軸Cに平行な方向からみたときに、隣接する保持部166b同士の成す角が120°になっている。これによれば、上記第1実施形態のバルブガイド166と比較して、部品点数を低減しつつ、上記第1実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。
In the
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態について図8および図9に基づいて説明する。図8は本第3実施形態に係る水蒸気バルブ16のシールプレート161の要部を示す断面図で、図9は図8のK部拡大図である。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a cross-sectional view showing a main part of the
本実施形態の水蒸気バルブ16では、図8および図9に示すように、シールプレート161の連通口162の内周面162aには、先端が尖った突起部162bが複数設けられており、内周面162aの中心軸Cに対して直交する方向から見た断面形状が階段状となっている。このため、連通口162の開口径が、第2空間B側から第1空間A側に向かうにつれて階段状に大きくなっている。また、シールプレート161は、弁体163を構成する材料よりも柔らかい材料により構成されている。
In the
これによれば、連通口162の内周面162aに階段状に設けられた突起部162bと弁体163の側面部165bとを、線接触の状態で圧接させることができるので、連通口162を閉じたときのシール性を向上させることが可能となる。また、シールプレート161を、弁体163を構成する材料よりも柔らかい材料により構成することで、弁体163が突起部162bと接触した場合に弁体163に傷が付くことを防止できる。なお、連通口162の内周面162aをゴム等の柔軟な材料で覆うことにより、シールプレート161を、弁体163を構成する材料よりも固い材料により構成した場合であっても、弁体163と突起部162bの接触時に弁体163に傷が付くことを防止できる。
According to this, the projecting
(第4実施形態)
次に、本発明の第4実施形態について図10に基づいて説明する。図10は本第4実施形態に係る水蒸気バルブ16の弁体163を示す断面図である。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a cross-sectional view showing a
本実施形態の水蒸気バルブ16では、図10に示すように、本実施形態の弁体163は、第1弁体部164と第2弁体部165とが板厚の薄い樹脂で一体に形成され、一つの部品として構成されている。これによれば、上記第1実施形態のバルブガイド166と比較して、部品点数および製造工程を低減しつつ、上記第1実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。
In the
(他の実施形態)
なお、上記第3実施形態では、シールプレート161の連通口162の内周面162aに、先端が尖った突起部162bを階段状に複数設けた例について説明したが、これに限らず、図11(a)に示すように、先端が丸められた形状の突起部162bを複数設けてもよい。これによれば、シールプレート161を、弁体163を構成する材料よりも固い材料により構成した場合であっても、弁体163と突起部162bとが接触する際に弁体163に傷が付くことを防止できる。
(Other embodiments)
In the third embodiment, an example in which a plurality of
また、上記第1実施形態では、シールプレート161の連通口162の内周面162aを、中心軸Cに直交する方向から見た断面形状がR形状となるように形成した例について説明したが、これに限らず、図11(b)に示すようなテーパ状としてもよい。また、連通口162を、図11(c)に示すような円柱状としてもよい。
Moreover, although the said 1st Embodiment demonstrated the example which formed the internal
これらの場合、シールプレート161を、弁体163を構成する材料よりも柔らかい材料により構成することで、弁体163と突起部162bの接触時に弁体163に傷が付くことを防止できる。また、連通口162の内周面162aをゴム等の柔軟な材料で覆うことにより、シールプレート161を、弁体163を構成する材料よりも固い材料により構成した場合であっても、弁体163と突起部162bの接触時に弁体163に傷が付くことを防止できる。
In these cases, it is possible to prevent the
また、上記各実施形態では、第1弁体部164を円板状に形成した例について説明したが、これに限らず、第1空間A側が凸となるような曲面を有する形状に形成してもよい。
In each of the above embodiments, the example in which the
また、上記各実施形態では、第1弁体部164および第2弁体部165を、それぞれ樹脂により形成した例について説明したが、これに限らず、金属により形成してもよい。
Moreover, although the said each embodiment demonstrated the example which each formed the 1st
また、上記各実施形態では、第2弁体部165における底面部165aの中心部に貫通孔165cを1つ設けた例について説明したが、これに限らず、貫通孔165cを複数設けてもよい。
Moreover, although each said embodiment demonstrated the example which provided one through-
また、上記各実施形態では、バルブガイド166の支柱部166aおよび保持部166bを3つずつ、または4つずつ設けた例について説明したが、これに限らず、支柱部166aおよび保持部166bを5つ以上ずつ設けてもよい。
In each of the above embodiments, the example in which three or four
161 シールプレート(区画部材)
162 連通口
162a 内周面
162b 突起部
163 弁体
164 第1弁体部
165 第2弁体部
165b 側面部(接触面)
165c 貫通孔
166 バルブガイド(規制部材)
166a 支柱部
166b 保持部
161 Seal plate (partition member)
162
165c Through
166a Supporting
Claims (8)
前記連通口(162)を開閉する弁体(163)と、
前記弁体(163)の開弁時の位置を規制する規制部材(166)とを備え、
前記連通口(162)は、円柱状、もしくは前記第1空間(A)側から前記第2空間(B)側に向かうほど開口面積が縮小する円錐テーパ状に形成されており、前記弁体(163)は、平板状、もしくは前記第1空間(A)側が凸となるような曲面を有する形状に形成された第1弁体部(164)と、前記第1弁体部(164)より前記第2空間(B)側に配置され、前記第1空間(A)側から前記連通口(162)の内周面(162a)と当接することにより前記第1空間(A)と前記第2空間(B)との間をシールする接触面(165b)を有する第2弁体部(165)を有して構成されており、
前記接触面(165b)は、前記第1弁体(164)と前記第2弁体(165)とで囲まれた空間から、前記第1空間(A)あるいは前記第2空間(B)に向かって凸となるような球面の一部を構成する面として形成されており、
前記第2弁体部(165)には、前記弁体(163)と前記区画部材(161)の当接の有無に関わらず、前記第1弁体(164)と前記第2弁体(165)とで囲まれた空間と、前記第2空間(B)とを連通させ得る貫通孔(165c)が設けられており、
前記第2弁体部(165)は、前記貫通孔(165c)に近づくにつれて前記第2空間(B)側に向かうように傾斜しており、
前記弁体(165)は、自身に作用する圧力により前記連通口(162)を開閉するようになっていることを特徴とする流体バルブ。 A space in which the fluid exists is divided into a first space (A) and a second space (B), and a communication port (162) for communicating the first space (A) and the second space (B) is provided. A defined partition member (161);
A valve body (163) for opening and closing the communication port (162);
A regulating member (166) for regulating the position of the valve body (163) when the valve is opened,
The communication port (162) is formed in a columnar shape or a conical taper shape in which an opening area is reduced from the first space (A) side toward the second space (B) side. 163) includes a first valve body portion (164) formed in a flat plate shape or a shape having a curved surface in which the first space (A) side is convex, and the first valve body portion (164). The first space (A) and the second space are arranged on the second space (B) side and come into contact with the inner peripheral surface (162a) of the communication port (162) from the first space (A) side. (B) is configured to have a second valve body portion (165) having a contact surface (165b) that seals between,
The contact surface (165b) is directed from the space surrounded by the first valve body (164) and the second valve body (165) toward the first space (A) or the second space (B). Formed as a part of a spherical surface that is convex
Regardless of the presence or absence of contact between the valve body (163) and the partition member (161), the first valve body (164) and the second valve body (165) are provided on the second valve body portion (165). ) And a through hole (165c) capable of communicating the second space (B) with the space surrounded by
The second valve body portion (165) is inclined so as to go toward the second space (B) as it approaches the through hole (165c),
The fluid valve, wherein the valve body (165) opens and closes the communication port (162) by a pressure acting on the valve body (165).
前記少なくとも3つの保持部(166b)は、前記連通口(162)の中心軸に対して直交する同一の仮想平面上に配置されているとともに、前記連通口(162)の前記中心軸に平行な方向からみたときに、隣接する前記保持部(166b)同士の成す角が、互いに等しくなっている、あるいは120°以下になっていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載の流体バルブ。 The restricting member (166) includes at least three support columns (166a) extending from the partition member (161) toward the first space (A), and the partition member (161) in the support column (166a). And at least three holding portions (166b) extending radially inward of the communication port (162) from the end on the opposite side,
The at least three holding portions (166b) are arranged on the same virtual plane orthogonal to the central axis of the communication port (162) and are parallel to the central axis of the communication port (162). The angle formed by the adjacent holding portions (166b) when viewed from the direction is equal to each other or equal to or less than 120 °, according to any one of claims 1 to 3. The fluid valve described.
前記弁体(163)は、前記第1弁体部(164)側からみたときの外形が円形となっており、
前記弁体(163)の直径をD、前記連通口(162)のうち最も開口面積が大きい部位の開口径をe、前記連通口(162)の前記内周面(162a)の前記曲率半径をR、前記規制部材(166)の前記保持部(166b)の長さをx、前記区画部材(161)から前記保持部(166b)までの距離を規制部材高さhとしたとき、
次の数式1に示される関係を満たすように、前記規制部材高さhが設定されていることを特徴とする請求項4に記載の流体バルブ。
The valve body (163) has a circular outer shape when viewed from the first valve body portion (164) side,
The diameter of the valve body (163) is D, the opening diameter of the portion having the largest opening area of the communication port (162) is e, and the radius of curvature of the inner peripheral surface (162a) of the communication port (162) is R, when the length of the holding portion (166b) of the regulating member (166) is x, and the distance from the partition member (161) to the holding portion (166b) is the regulating member height h,
The fluid valve according to claim 4, wherein the restriction member height h is set so as to satisfy the relationship represented by the following mathematical formula 1.
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