JP2014035006A - 流量制御弁 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】均圧路36によって背圧室と第2開口とを連通した圧力バランス型の電動弁1は、弁部材30と着座面17との最短距離を結ぶ直線が弁体テーパ面33の上端箇所33aを通過する状態となる範囲内で弁部材30を移動させる弁部材駆動部を有している。
【選択図】図5
Description
F=P2(S2−S1) ・・・(i)
つまり、弁部材804の上端面804bの面積S1と下端面804aの面積S2とを同一(略同一含む)にすることで、弁閉時に軸心方向に加わる力を相殺又は軽減することができる。
F1=P1((S1−S3)+(S6−S2)) ・・・(ii)
F2=P1((S5−S3)+(S6−S5)) ・・・(iii)
F3=P2(S2−S4) ・・・(iv)
F4=P2(S1−S4) ・・・(v)
F’=(F1−F2)+(F3−F4)
=P1(S1−S2)−P2(S1−S2)
=(P1−P2)(S1−S2) ・・・(vi)
として表され、つまり、上記と同様に、弁部材904において弁閉時に第2開口における流体圧力が加わる部分について、背圧室915側の部分の平面視面積S1と第2開口912側(弁座部913側)の部分の平面視面積S2とを同一(略同一含む)にすることで、弁閉時に弁部材904の軸心方向に加わる力を相殺又は軽減することができる。
以下に、本発明の流量制御弁の第1実施形態としての電動弁を、図1〜図6を参照して説明する。
y=xsinα ・・・(1)
弁部材30における着座位置からの移動距離xが大きくなるにつれて、弁体テーパ面33の上端箇所33aと着座面17との距離yが大きくなる。
L=h1+h2
=[{(D2−D1)/2}×tan(90−α)]
+[{(D2−D1)/2}×tanβ] ・・・(2)
L=(R2−R1)/tanα+(R2−R1)tanβ
=(R2−R1)(1/tanα+tanβ) ・・・(3)
となる。
0≦x≦(R2−R1)(1/tanα+tanβ) ・・・(A)
となり、移動距離xが、上記(A)式を満足する範囲であれば、弁部材30と着座面17との最短距離を結ぶ直線が弁部材30における着座面17の上端箇所33aを通過する範囲内で弁部材30を移動させることとなり、弁部材30の軸線P方向に加わる力のバランスを維持することができる。
以下に、本発明の流量制御弁の第2実施形態としての電動弁を、図7〜図12を参照して説明する。
L=h1+h2=(h11+h12−h13)+h2
=[{(D3−D1)/2}×tan(90−α2)]
+[{(D2−D1)/2}×tan(90−α1)]
−[{(D2−D1)/2}×tan(90−α2)]
+[{(D3−D1)/2}×tanβ] ・・・(5)
L=(R3−R1)/tanα2
+(R2−R1)/tanα1
−(R2−R1)/tanα2
+(R3−R1)tanβ
=(R3−R1)(1/tanα2+tanβ)
+(R2−R1)(1/tanα1−1/tanα2)} ・・・(6)
となる。
0≦x≦(R3−R1)(1/tanα2+tanβ)
+(R2−R1)(1/tanα1−1/tanα2)} ・・・(B)
となり、移動距離xが、上記(B)式を満足する範囲であれば、弁部材30と着座面17Aとの最短距離を結ぶ直線が弁部材30の上端箇所33aを通過する範囲内で弁部材30を移動させることとなり、弁部材30の軸線P方向に加わる力のバランスを維持することができる。
10 弁本体(弁ハウジング)
11 第1開口
12 第2開口
16 弁座部
17、17A 着座面
171 第1環状面部分(環状面部分)
172 第2環状面部分(環状面部分)
17a 上端部
20 弁ガイド(シリンダ部)
25 背圧室
30 弁部材
31 弁体
33 弁体テーパ面(テーパ面)
33a 上端箇所(弁部材における着座面に接する箇所)
36 均圧路
40 弁部材駆動部(弁部材移動手段)
50 弁ホルダ
60 モータ
70 回転ストッパ機構
P 軸線
R1 軸線から弁体テーパ面の上端箇所までの距離
R2 軸線から着座面の上端部までの距離
α 軸線に対する着座面の角度
α1 軸線に対する第1環状面部分の角度
α2 軸線に対する第2環状面部分の角度
β 軸線に対する弁体テーパ面の角度
x 弁部材における軸線P方向の移動距離
Claims (3)
- 第1開口及び第2開口が形成された弁ハウジングと、
前記弁ハウジング内に前記第2開口と連通して設けられ、すり鉢形状の着座面を有する環状の弁座部と、
前記弁座部の軸心を通る軸線上に軸心が配置され、当該弁座部と一方の端部が間隔をあけて対向するように前記弁ハウジング内に設けられたシリンダ部と、
前記弁座部の着座面に対して離座及び着座するように前記シリンダ部内にピストン状に移動可能に収容された弁部材と、
前記シリンダ部内の空間が前記弁部材に区画されて形成された当該シリンダ部内における他方の端部側の背圧室と前記第2開口とを連通するように、前記弁ハウジング又は前記弁部材に設けられた均圧路と、
前記弁部材と前記着座面との最短距離を結ぶ直線が前記弁部材における前記着座面に接する箇所を通過する状態となる範囲内で前記弁部材を移動させる弁部材移動手段と、を有していることを特徴とする流量制御弁。 - 前記弁部材の前記弁座部側の端部に、テーパ面が設けられ、
前記軸線に対する前記弁部材のテーパ面の角度が、前記軸線に対する前記着座面の角度より大きくされていることを特徴とする請求項1に記載の流量制御弁。 - 前記着座面が、前記軸線に対する角度の異なる複数のすり鉢状の環状面部分を有していることを特徴とする請求項1又は2に記載の流量制御弁。
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