JP2012225646A - Pressure control valve - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、圧力制御弁に関し、特に、冷凍、空調関係に使用される冷凍サイクルなどに用いられる圧力制御弁に関する。 The present invention relates to a pressure control valve, and more particularly to a pressure control valve used for a refrigeration cycle used for refrigeration and air conditioning.
従来、上記冷凍サイクルなどにおいて、冷媒等の圧力を制御するため、圧力制御弁が使用されている。例えば、圧縮機、放熱器、圧力制御弁(膨張弁)、蒸発器等により構成した密閉回路に冷媒を循環させる蒸気圧縮式冷凍サイクルが車両用空調装置等に用いられる。 Conventionally, in the refrigeration cycle and the like, a pressure control valve is used to control the pressure of a refrigerant or the like. For example, a vapor compression refrigeration cycle that circulates a refrigerant in a sealed circuit constituted by a compressor, a radiator, a pressure control valve (expansion valve), an evaporator, and the like is used for a vehicle air conditioner and the like.
上記蒸気圧縮式冷凍サイクルに用いられる圧力制御弁の一例として、特許文献1には、内部熱交換器から弁口を介して蒸発器に至る冷媒流路を有するボディと、この冷媒流路内に設けられる弁座と、ボディ内に収納されて弁座と接離する弁体と、弁体の一端に固定されるダイヤフラムと、ダイヤフラムの上方に密閉空間を形成する蓋体及び下側支持部と、弁体の他端に設けられるばね取付部と、ばね取付部と弁座との間に介装されるばねなどを備える圧力制御弁が記載されている。 As an example of a pressure control valve used in the vapor compression refrigeration cycle, Patent Document 1 discloses a body having a refrigerant flow path from an internal heat exchanger to an evaporator via a valve port, A valve seat that is provided, a valve body that is housed in the body and contacts and separates from the valve seat, a diaphragm that is fixed to one end of the valve body, a lid that forms a sealed space above the diaphragm, and a lower support portion; A pressure control valve including a spring mounting portion provided at the other end of the valve body and a spring interposed between the spring mounting portion and the valve seat is described.
上記構成を有する圧力制御弁において、弁体の閉弁力は、弁体の一端に固定されたダイヤフラムの上方に形成された密閉空間内の内圧と、弁座と弁体のばね取付部の間に介装されたばねによって得られ、弁体の開弁力は、内部熱交換器からの冷媒の圧力によって得られる。そして、この閉弁力と開弁力のバランスによって閉弁/開弁状態が切り替えられる。 In the pressure control valve having the above configuration, the valve closing force of the valve body is between the internal pressure in the sealed space formed above the diaphragm fixed to one end of the valve body and the spring mounting portion of the valve seat and the valve body. The valve opening force of the valve body is obtained by the pressure of the refrigerant from the internal heat exchanger. The valve closing / opening state is switched according to the balance between the valve closing force and the valve opening force.
しかし、特許文献1に記載の圧力制御弁においては、弁体に対する閉弁力を密閉空間の内圧と、弁座と弁体のばね取付部の間に介装されたばねとの2つから得るため、構造が複雑であり、製造コストが高くなるという問題があった。 However, in the pressure control valve described in Patent Document 1, the valve closing force for the valve body is obtained from two of the internal pressure of the sealed space and the spring interposed between the valve seat and the spring mounting portion of the valve body. The structure is complicated and the manufacturing cost is high.
また、弁体に対する閉弁力を、弁体を弁座方向へ付勢するコイルばねのみによって得る圧力制御弁も存在するが、そのような圧力制御弁についても、コイルばね及びその取付構造が必要となり、弁の構造及び製造コストの面で改善の余地があった。 There is also a pressure control valve that obtains the valve closing force for the valve body only by a coil spring that urges the valve body in the valve seat direction. However, such a pressure control valve also requires a coil spring and its mounting structure. Thus, there was room for improvement in terms of the valve structure and manufacturing cost.
そこで、本発明は、上記従来の技術における問題点に鑑みてなされたものであって、構造が簡単で製造コストが低く、弁開度の調整も容易に行うことのできる圧力制御弁を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described problems in the prior art, and provides a pressure control valve that is simple in structure, low in manufacturing cost, and can easily adjust the valve opening. For the purpose.
上記目的を達成するため、本発明は、圧力制御弁であって、内部に弁室を有する弁本体と、該弁室内に設けられる弁座と、該弁座に接離する弁体とを備え、該弁体は、円柱状部を備え、前記弁座は、薄板からなり、前記円柱状部の円周面を囲繞する円筒部を備え、前記弁体の円柱状部の円周面と前記薄板状円筒部とが互いに当接した状態で、前記弁室内に2つの空間が区画形成されるとともに、これらの空間の連通が遮断されて閉状態となっており、前記2つの空間の一方の空間内の流体の圧力が所定の値を超えると、前記弁座が弾性変形し、前記弁体及び弁座が互いに離間して開状態となることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention is a pressure control valve, comprising a valve body having a valve chamber therein, a valve seat provided in the valve chamber, and a valve body contacting and separating from the valve seat. The valve body includes a columnar portion, the valve seat is formed of a thin plate, and includes a cylindrical portion surrounding the circumferential surface of the columnar portion, and the circumferential surface of the columnar portion of the valve body and the In a state in which the thin cylindrical portion is in contact with each other, two spaces are defined in the valve chamber, and communication between these spaces is blocked and closed, and one of the two spaces is closed. When the pressure of the fluid in the space exceeds a predetermined value, the valve seat is elastically deformed, and the valve body and the valve seat are separated from each other to be in an open state.
そして、本発明によれば、弁座を弾性体で構成し、弾性体の変形を利用して弁を開閉することができるため、構造が簡単で、製造コストを低く抑えることができる。また、弾性体の寸法、材質等を変更することで簡単に作動圧力や弁開度の調整を行うこともできる。 And according to this invention, since a valve seat can be comprised with an elastic body and a valve can be opened and closed using a deformation | transformation of an elastic body, a structure is simple and manufacturing cost can be held down low. In addition, the operating pressure and the valve opening can be easily adjusted by changing the dimensions and material of the elastic body.
また、本発明は、圧力制御弁であって、内部に弁室を有する弁本体と、該弁室内に設けられる弁座と、該弁座に接離する弁体とを備え、該弁体は、弾性体からなる中実円柱体であって、前記弁座は、該中実円柱体を囲繞する前記弁室の内周面であって、前記中実円柱体の外周面と前記弁室の内周面とが互いに当接した状態で、前記弁室内に2つの空間が区画形成されるとともに、これらの空間の連通が遮断されて閉状態となっており、前記2つの空間の一方の空間内の流体の圧力が所定の値を超えると、前記弁体が弾性変形し、前記弁体及び弁座が互いに離間して開状態となることを特徴とする。 Further, the present invention is a pressure control valve, comprising: a valve body having a valve chamber therein; a valve seat provided in the valve chamber; and a valve body contacting and separating from the valve seat, A solid cylindrical body made of an elastic body, wherein the valve seat is an inner peripheral surface of the valve chamber surrounding the solid cylindrical body, the outer peripheral surface of the solid cylindrical body and the valve chamber Two spaces are defined in the valve chamber in a state in which the inner peripheral surfaces are in contact with each other, and communication between these spaces is blocked and a closed state is established, and one of the two spaces is closed. When the pressure of the fluid inside exceeds a predetermined value, the valve body is elastically deformed, and the valve body and the valve seat are separated from each other to be in an open state.
そして、本発明によれば、弁体を弾性体で構成し、弾性体の変形を利用して弁を開閉することができるため、構造が簡単で、製造コストを低く抑えることができる。また、弾性体の寸法、材質等を変更することで簡単に作動圧力や弁開度の調整を行うこともできる。 And according to this invention, since a valve body is comprised with an elastic body and a valve can be opened and closed using a deformation | transformation of an elastic body, a structure is simple and manufacturing cost can be held down low. In addition, the operating pressure and the valve opening can be easily adjusted by changing the dimensions and material of the elastic body.
以上のように、本発明によれば、構造が簡単で製造コストが低く、弁開度の調整も容易に行うことのできる圧力制御弁を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a pressure control valve that is simple in structure, low in manufacturing cost, and that can easily adjust the valve opening.
次に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明にかかる圧力制御弁の第1の実施形態を示し、この圧力制御弁21は、大別して、内部に弁室22aを有する弁本体22と、弁室22a内の弁座23に接離する弁体24等で構成される。
FIG. 1 shows a first embodiment of a pressure control valve according to the present invention. This
弁本体22は、金属や合成樹脂等で形成され、内部に円筒状空間としての弁室22aを備え、弁室22aに弁座23及び弁体24が収容される。弁本体22の左方には、流路25aを備えたハウジング25が、右方には、流路26aを備えたハウジング26が一体化される。弁本体22の左端部には、複数の貫通孔22bが流路として穿設される。
The
弁座23は、金属等の薄板で円筒状に形成され、弁本体22に固定される。弁座23の右端部と弁本体22との間には、Oリング27が介装され、弁座23の左端部は、弁本体22の突設部22cに当接する。弁座23の外周面と弁本体22の内周面との間には円筒状の隙間29が形成され、隙間29は貫通孔22bを通じて流路25aに連通している。
The
弁体24は、金属や合成樹脂等で全体的に略々円柱状に形成され、右側の大径部24aにおいて弁座23の内周面に当接している。弁体24の大径部24aを除く部分は同一径を有する円柱状に形成されるが、完全な円柱ではなく、複数の切欠部24bが形成され、切欠部24bは、弁室22aに連通する。
The
ハウジング25は、金属や合成樹脂等で形成され、内部に流路25aとして大径及び小径の円筒状空間が形成される。大径側の流路25aは、弁室22aと連続した空間であるとともに、貫通孔22bを介して隙間29に連通する。
The
ハウジング26は、金属や合成樹脂等で形成され、内部に流路26aとして円筒状及び円錐台状の空間が形成され、流路26aは弁室22aと連続した空間を構成する。
The
次に、上記構成を有する圧力制御弁21の動作について、図1を参照しながら説明する。
Next, the operation of the
図1(a)は、圧力制御弁21が閉じている状態を示し、この状態では、弁体24の大径部24aが弁座23の内周面に接しているため、流路25aから流路26a、及び流路26aから流路25aのいずれの方向へも流体は流れない。
FIG. 1A shows a state in which the
図1(a)の状態から流路26a側の流体の圧力が上昇し、所定の値を超えると、図1(b)に示すように、弁座23が外側に弾性変形して拡開し、弁座23の内周面と弁体24の大径部24aとの間に隙間ができる。この隙間を通って流体が左方へ、弁体24の切欠部24bを介して流路25a側へと流れ、圧力制御弁21が開状態となる。尚、図1(b)では、図を見易くするために、圧力制御弁21の各構成要素の段部、輪郭を示す線を省略し、断面のみを示している。
When the pressure of the fluid on the flow path 26a side rises from the state of FIG. 1 (a) and exceeds a predetermined value, the
一方、図1(a)の状態から流路25a側の流体の圧力が上昇した場合には、流路25aを介して弁体24の切欠部24b等における流体圧も高くなるが、流路25aは、貫通孔22bを介して隙間29に連通しているため、隙間29内の流体圧も高くなり、この流体圧によって、弁座23の内周面が弁体24側に向かって押圧されるため、弁座23の内周面と弁体24の大径部24aとが離間することがない。そのため、圧力制御弁21の閉状態が維持される。
On the other hand, when the pressure of the fluid on the flow path 25a increases from the state of FIG. 1A, the fluid pressure in the
以上のように、圧力制御弁21は、図1(b)に示したように、流路26a側の流体の圧力が所定の値を超えると開き、図1(c)に示したように、流路25aから流路26aには流体が流れず閉じた状態を維持することができるため、逆止弁としても機能する。尚、図1(c)でも、図を見易くするために、圧力制御弁21の各構成要素の段部、輪郭を示す線を省略し、断面のみを示している。
As described above, as shown in FIG. 1B, the
次に、本発明にかかる圧力制御弁の第2の実施形態について、図2を参照しながら説明する。 Next, a second embodiment of the pressure control valve according to the present invention will be described with reference to FIG.
この圧力制御弁81は、大別して、内部に弁室82aを有する弁本体82と、弁座として機能する弁本体82の内周面82b(以下「弁座」という)に接離する弁体83等で構成される。
The
弁本体82は、金属や合成樹脂等で形成され、内部に円筒状空間としての弁室82aを備え、弁室82aに弁体83が収容される。弁体83の左方には、流路85aを備えたハウジング85が、右方には、流路86aを備えたハウジング86が一体化される。
The
弁体83は、ゴム等の合成樹脂からなる中実弾性体であって、全体的に、左方から右方へ向かうにつれて外径が漸減する円柱状に形成され、右端部83aは、弁本体82の内周面に固定された支持部材87に固定されている。尚、支持部材87は、円板状に形成されているが、図示しない複数の貫通孔が穿設されているため、支持部材87で仕切られる弁室82aの左右は連通している。一方、左端部83bは、他の部分より大径であるとともに、凹部83cを備え、左端部83bの外周面が弁座82bに当接している。
The
ハウジング85は、金属や合成樹脂等で形成され、内部に流路85aとして円筒状空間が形成される。ハウジング86も合成樹脂等で形成され、内部に流路86aとして円筒状空間が形成される。
The
次に、上記構成を有する圧力制御弁81の動作について、図2を参照しながら説明する。
Next, the operation of the
図2(a)は、圧力制御弁81が閉じている状態を示し、この状態では、弁体83の左端部83bが弁座82bの内周面に接しているため、流路85aから流路86a、及び流路86aから流路85aのいずれの方向へも流体は流れない。
FIG. 2A shows a state in which the
図2(a)の状態から流路86a側の流体の圧力が上昇し、所定の値を超えると、図2(b)に示すように、弁室82a内の流体圧によって左端部83bが弾性変形により縮径し、弁座82bとの間に隙間ができる。この隙間を通って流体が左方へ流路85a側へと流れ、圧力制御弁81が開状態となる。尚、図2(b)では、図を見易くするために、圧力制御弁81の各構成要素の段部、輪郭を示す線を省略し、断面のみを示している。
When the pressure of the fluid on the flow path 86a rises from the state of FIG. 2A and exceeds a predetermined value, the
一方、図2(a)の状態から流路85a側の流体の圧力が上昇した場合には、流路85aを介して弁体83の凹部83cにおける流体圧も高くなるため、弁体83の左端部83bが弁座82bに向かって押圧され、左端部83bと弁座82bとが離間することがない。そのため、圧力制御弁81の閉状態が維持される。
On the other hand, when the pressure of the fluid on the flow path 85a side increases from the state of FIG. 2A, the fluid pressure in the recess 83c of the
以上のように、圧力制御弁81は、図2(b)に示したように、流路86a側の流体の圧力が所定の値を超えると開き、図2(c)に示したように、流路85aから流路86aには流体が流れず閉じた状態を維持することができるため、逆止弁としても機能する。尚、図2(c)でも、図を見易くするために、圧力制御弁81の各構成要素の段部、輪郭を示す線を省略し、断面のみを示している。
As described above, the
21 圧力制御弁
22 弁本体
22a 弁室
22b 貫通孔
22c 突設部
23 弁座
24 弁体
24a 大径部
24b 切欠部
25 ハウジング
25a 流路
26 ハウジング
26a 流路
27 Oリング
29 隙間
81 圧力制御弁
82 弁本体
82a 弁室
82b 内周面(弁座)
83 弁体
83a 右端部
83b 左端部
83c 凹部
83d ストッパ
85 ハウジング
85a 流路
86 ハウジング
86a 流路
87 支持部材
87a 挿通孔
21
83 Valve body 83a
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