JP2016118222A - Electric valve - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、メイン弁体を直動させるためのパイロット弁体を有する電動弁に関する。 The present invention relates to a motor-operated valve having a pilot valve body for moving a main valve body directly.
従来、この種の電動弁として、メイン弁体に背面側から対向する背面部屋を備えると共に、メイン弁体を貫通する圧力解放流路の一端開口をパイロット弁口としてメイン弁体の背面に配置し、そのパイロット弁口をパイロット弁体にて開閉してメイン弁体を直動させるものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, as this type of electric valve, a back chamber facing the main valve body from the back side is provided, and one end opening of a pressure release passage penetrating the main valve body is disposed on the back surface of the main valve body as a pilot valve port. A system is known in which the pilot valve port is opened and closed by a pilot valve body to directly move the main valve body (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、従来の電動弁の構造では、パイロット弁口がメイン弁体と共に移動するので、そのパイロット弁口を開閉するパイロット弁体に必要な直動ストロークが長くなり、それに伴い駆動源が大きくなるという問題があった。 However, in the conventional motor-operated valve structure, the pilot valve port moves together with the main valve body. Therefore, the linear motion stroke required for the pilot valve body that opens and closes the pilot valve port becomes longer, and the drive source increases accordingly. There was a problem.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、駆動源を従来より小さくすることが可能な電動弁の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a motor-operated valve capable of making the drive source smaller than the conventional one.
上記目的を達成するためになされた請求項1の発明は、屈曲した流路(16)と、前記流路(16)の屈曲部(16A)の下流側に配置されたメイン弁口(13)と、前記流路(16)の屈曲部(16A)を挟んで前記メイン弁口(13)に対向した支持凹部(17)とをベース部材(11S)に設けると共に、前記支持凹部(17)にメイン弁体(20)を直動可能に嵌合して、前記メイン弁体(20)の裏側に背面部屋(18)を形成し、前記メイン弁口(13)より上流側の前記屈曲部(16A)の内圧を前記背面部屋(18)に取り込むためのオリフィス(20S,50)と、前記背面部屋(18)の内圧を前記メイン弁口(13)より下流側の前記流路(16)に逃がすための圧力解放流路(24R)と、前記圧力解放流路(24R)を開閉するパイロット弁体(42)と、前記パイロット弁体(42)を駆動する駆動源(40,40V,40W)と、前記メイン弁体(20)を閉弁側に付勢する弾性部材(26)とを備え、前記圧力解放流路(24R)を閉じると、前記背面部屋(18)の内圧と前記弾性部材(26)の弾発力とにより前記メイン弁体(20)を閉弁側に押す閉弁力が、前記メイン弁口(13)より上流側の前記流路(16)の内圧により前記メイン弁体(20)を開弁側に押す開弁力に勝って前記メイン弁口(13)が閉じられる一方、前記圧力解放流路(24R)を開くと、前記開弁力が前記閉弁力に勝って前記メイン弁口(13)が開かれる電動弁(10,10V,10W)において、前記圧力解放流路(24R)の少なくとも一部を前記ベース部材(11S)に形成し、そのベース部材(11S)に形成された前記圧力解放流路(24R)の一部に前記パイロット弁体(42)により開閉されるパイロット弁口(33A)を備えた電動弁(10,10V,10W)である。 In order to achieve the above object, the invention of claim 1 includes a bent flow path (16) and a main valve port (13) disposed on the downstream side of the bent portion (16A) of the flow path (16). And a support recess (17) facing the main valve port (13) across the bent portion (16A) of the flow path (16) are provided in the base member (11S), and the support recess (17) The main valve body (20) is fitted so as to be linearly movable to form a back chamber (18) on the back side of the main valve body (20), and the bent portion (upstream side from the main valve port (13)) ( 16A) an orifice (20S, 50) for taking the internal pressure into the back chamber (18), and the internal pressure of the back chamber (18) into the flow path (16) downstream from the main valve port (13). A pressure release channel (24R) for relief, and the pressure release channel (24 ), A drive source (40, 40V, 40W) for driving the pilot valve body (42), and an elastic member for biasing the main valve body (20) toward the valve closing side. (26), and closing the pressure release channel (24R) closes the main valve body (20) by the internal pressure of the back chamber (18) and the elastic force of the elastic member (26). The valve closing force that pushes the valve to the side overcomes the valve opening force that pushes the main valve element (20) to the valve opening side by the internal pressure of the flow path (16) upstream from the main valve port (13). When the pressure release channel (24R) is opened while the port (13) is closed, the motor-operated valve (10, 10V, 10W), at least a part of the pressure release channel (24R) A pilot valve port (33A) that is formed on the member (11S) and that is opened and closed by the pilot valve body (42) is provided in a part of the pressure release channel (24R) formed on the base member (11S). It is a motorized valve (10, 10V, 10W).
請求項2の発明は、前記メイン弁体(20)を直動方向に貫通する弁体貫通孔(24)と、前記ベース部材(11S)のうち前記背面部屋(18)に対して前記メイン弁体(20)とは反対側に区画壁(30)を挟んで形成され、前記パイロット弁体(42)が収容されたパイロット部屋(36,36V)と前記区画壁(30)から突出し、先端部が前記弁体貫通孔(24)内に常時嵌合されている固定筒(31)と、前記区画壁(30)と前記固定筒(31)とを貫通する筒貫通孔(33)と、前記区画壁(30)に形成され、前記筒貫通孔(33)の側方で前記背面部屋(18)と前記パイロット部屋(36,36V)との間を連通する連通路(30B)とが備えられ、前記筒貫通孔(33)における前記パイロット部屋(36,36V)側の開口が前記パイロット弁口(33A)をなし、前記筒貫通孔(33)と前記弁体貫通孔(24)と前記パイロット部屋(36,36V)と前記連通路(30B)とによって前記圧力解放流路(24R)が構成されている請求項1に記載の電動弁(10,10V,10W)である。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a valve body through hole (24) penetrating the main valve body (20) in a linear motion direction, and the main valve with respect to the back chamber (18) of the base member (11S). It is formed on both sides of the partition wall (30) on the opposite side of the body (20), protrudes from the pilot chamber (36, 36V) in which the pilot valve body (42) is accommodated and the partition wall (30), and has a tip portion A fixed cylinder (31) that is always fitted in the valve body through hole (24), a cylinder through hole (33) that passes through the partition wall (30) and the fixed cylinder (31), and A communication passage (30B) is provided in the partition wall (30) and communicates between the back room (18) and the pilot room (36, 36V) on the side of the cylindrical through hole (33). The pilot chamber (36, 36V) in the cylindrical through hole (33) The side opening forms the pilot valve port (33A), and the cylinder through hole (33), the valve body through hole (24), the pilot chamber (36, 36V), and the communication path (30B) The motor-operated valve (10, 10V, 10W) according to claim 1, wherein the release flow path (24R) is configured.
請求項3の発明は、前記弁体貫通孔(24)から側方に延びて前記メイン弁体(20)の側面に開口し、前記メイン弁口(13)に比べて微少な流量の流体が前記メイン弁口(13)の上流側の流路(16)から前記弁体貫通孔(24)へと流れることを許容する連通流路(25)を備えた請求項2に記載の電動弁(10)である。 The invention of claim 3 extends laterally from the valve body through-hole (24) and opens to the side surface of the main valve body (20), so that a fluid having a flow rate smaller than that of the main valve port (13) is obtained. The motor-operated valve according to claim 2, further comprising a communication flow path (25) that allows flow from the flow path (16) on the upstream side of the main valve port (13) to the valve body through hole (24). 10).
請求項4の発明は、前記パイロット弁体(42)に形成され、前記オリフィス(50)を通過する流体に比べて微少な流量の流体が前記パイロット部屋(36V)から前記筒貫通孔(33)とへと流れることを許容する連通流路(55A,55B)を備えた請求項2に記載の電動弁(10V)である。 According to a fourth aspect of the present invention, a small amount of fluid is formed from the pilot chamber (36V) and is formed in the pilot valve body (42) and passes through the orifice (50) from the pilot chamber (36V). It is a motor operated valve (10V) of Claim 2 provided with the communication flow path (55A, 55B) which permits flowing into.
請求項5の発明は、前記メイン弁体(20V)には、前記弁体貫通孔(24)を囲みかつ前記メイン弁口(13)と反対側に開放した筒形凹部(18V)が形成され、その筒形凹部(18V)により前記背面部屋(18)の一部が構成されると共に、その筒形凹部(18V)内に前記弾性部材(26)としての圧縮コイルバネ(26)が収容され、前記オリフィス(50)が前記メイン弁体(20V)の外側面から前記筒形凹部(18V)に貫通している請求項2乃至4の何れか1の請求項に記載の電動弁(10V,10W)である。 According to a fifth aspect of the present invention, the main valve body (20V) is formed with a cylindrical recess (18V) that surrounds the valve body through hole (24) and opens to the opposite side of the main valve port (13). The cylindrical recess (18V) constitutes a part of the back chamber (18), and a compression coil spring (26) as the elastic member (26) is accommodated in the cylindrical recess (18V). The motor operated valve (10V, 10W) according to any one of claims 2 to 4, wherein the orifice (50) penetrates the cylindrical recess (18V) from an outer surface of the main valve body (20V). ).
請求項6の発明は、前記パイロット弁体(42)には、前記パイロット弁口(33A)に向かって先細りになったテーパー面(42T)が形成され、前記パイロット弁体(42)を位置制御可能な前記駆動源(40W)としてのモータ(40W)を備えた請求項2乃至5の何れか1の請求項に記載の電動弁(10W)である。 In the invention of claim 6, the pilot valve body (42) is formed with a tapered surface (42T) tapered toward the pilot valve port (33A), and the position of the pilot valve body (42) is controlled. The motor-operated valve (10W) according to any one of claims 2 to 5, further comprising a motor (40W) as the possible drive source (40W).
請求項1の電動弁(10,10V,10W)では、ベース部材(11S)に形成された圧力解放流路(24R)の一部にパイロット弁体(42)により開閉されるパイロット弁口(33A)を備えたので、パイロット弁口(33A)がメイン弁体(20)に備えられた従来のものに比べて、パイロット弁体(42)に必要な直動ストロークが短くなり、駆動源(40,40V,40W)を小さくすることができ、駆動源(40,40V,40W)の低コスト化と消費電力の削減が図られる。ここで、圧力解放流路(24R)は、全体がベース部材(11S)に形成されていてもよいし、一部のみがベース部材(11S)に形成され、残りがメイン弁体(20)に形成されていてもよい。具体的には、請求項2の電動弁(10,10V,10W)のように、メイン弁体(20)に形成された弁体貫通孔(24)と、その弁体貫通孔(24)に嵌合するベース部材(11S)の固定筒(31)の内側の筒貫通孔(33)等から圧力解放流路(24R)が構成されていてもよい。そのようにすれば、メイン弁体(20)の直動方向の延長上にパイロット弁口(33A)及びパイロット弁体(42)を配置することでき、電動弁(10,10V,10W)をスリムな構造にすることができる。 In the motor-operated valve (10, 10V, 10W) according to claim 1, a pilot valve port (33A) opened and closed by a pilot valve body (42) in a part of the pressure release passage (24R) formed in the base member (11S). ), The direct acting stroke required for the pilot valve body (42) is shorter than that of the conventional one in which the pilot valve port (33A) is provided in the main valve body (20), and the drive source (40 , 40V, 40W) can be reduced, and the drive source (40, 40V, 40W) can be reduced in cost and power consumption. Here, the pressure release channel (24R) may be entirely formed in the base member (11S), or only a part is formed in the base member (11S), and the rest is in the main valve body (20). It may be formed. Specifically, as in the motor-operated valve (10, 10V, 10W) of claim 2, the valve body through hole (24) formed in the main valve body (20) and the valve body through hole (24) The pressure release flow path (24R) may be configured by a cylinder through hole (33) inside the fixed cylinder (31) of the base member (11S) to be fitted. By doing so, the pilot valve port (33A) and the pilot valve body (42) can be disposed on the extension of the main valve body (20) in the linear movement direction, and the motor-operated valve (10, 10V, 10W) can be slimmed. Structure.
請求項3及び4の構成によれば、弁体貫通孔(24)が圧力解放流路(24R)の一部としてだけではなく、メイン弁口(13)の閉弁時に微小な流量の流体をメイン弁口(13)の上流側から下流側の流路(16)に流すため流路としても使用され、二段流量特性(弁体貫通孔(24)で小流量、メイン弁口(13)で大流量)の有効利用が図られる。 According to the configuration of claims 3 and 4, the valve body through-hole (24) is not only a part of the pressure release channel (24R), but a small flow rate of fluid is supplied when the main valve port (13) is closed. It is also used as a flow path to flow from the upstream side to the downstream side flow path (16) of the main valve port (13), and has two-stage flow characteristics (small flow rate in the valve body through hole (24), main valve port (13) Can be used effectively.
請求項5の構成によれば、メイン弁体(20V)のうち弁体貫通孔(24)を囲むように形成された筒形凹部(18V)が背面部屋(18)の少なくとも一部を構成すると共に、メイン弁体(20V)を閉弁側に付勢する圧縮コイルバネ(26)の収容部を兼ねているので、メイン弁体(20V)の直動方向で電動弁(10V,10W)がコンパクトになる。また、オリフィス(50)がメイン弁体(20V)の外側面から筒形凹部(18V)に貫通しているので、オリフィス(50)を通した背面部屋(18)への圧力の取り込みを安定して行うことができる。 According to the structure of Claim 5, the cylindrical recessed part (18V) formed so that the valve body through-hole (24) may be enclosed among main valve bodies (20V) comprises at least one part of a back room (18). At the same time, it also serves as a housing for the compression coil spring (26) that biases the main valve body (20V) toward the valve closing side, so that the motorized valve (10V, 10W) is compact in the direction of direct movement of the main valve body (20V). become. Moreover, since the orifice (50) penetrates the cylindrical recess (18V) from the outer surface of the main valve body (20V), the pressure can be stably taken into the back chamber (18) through the orifice (50). Can be done.
請求項6の電動弁(10W)によれば、モータ(40W)にてパイロット弁体(42)の位置を制御してパイロット弁口(33A)の開度を徐々に変更し、メイン弁口(13)の閉弁時に圧力解放流路(24R)を通してメイン弁口(13)の上流側から下流側に流す流体の流量を制御することが可能になる。詳細には、オリフィス(50)の内径以下の小流量範囲で任意の流量制御ができ、オリフィス(50)の内径以上ではメイン弁体(20V)がメイン弁口(13)を開いて大流量を得ることが可能になり、有効利用が図られる。 According to the electric valve (10W) of the sixth aspect, the position of the pilot valve body (42) is controlled by the motor (40W) to gradually change the opening degree of the pilot valve port (33A). It is possible to control the flow rate of the fluid flowing from the upstream side to the downstream side of the main valve port (13) through the pressure release channel (24R) when the valve 13) is closed. Specifically, an arbitrary flow rate can be controlled within a small flow rate range equal to or smaller than the inner diameter of the orifice (50), and the main valve body (20V) opens the main valve port (13) to increase a large flow rate above the inner diameter of the orifice (50). It can be obtained and effective utilization is achieved.
[第1実施形態]
以下、本発明の第1実施形態を図1〜図4に基づいて説明する。図1に示すように、本実施形態の電動弁10は、メイン弁体20を収容したバルブボディ11に駆動源ユニット40を組み付けてなる。
[First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, the motor-operated
バルブボディ11は、例えば直方体状をなし、上面中央から下端寄り位置まで延びたセンター孔12を備え、センター孔12の下端寄り位置の内径が絞られて本発明に係るメイン弁口13が形成されている。また、センター孔12のうちメイン弁口13の上側近傍位置には、バルブボディ11の一側面から穿孔された第1横孔14が連絡されると共に、センター孔12の下端部には、バルブボディ11の他の側面から穿孔された第2横孔15が連絡されている。そして、これら第1と第2の横孔14,15とセンター孔12の一部とからクランク状に屈曲した流路16が形成されている。なお、本実施形態では、流路16のうちクランク状となった2つの屈曲部のうち上側の屈曲部16Aが本発明に係る「流路の屈曲部」に相当する。
The
センター孔12の上端部には、駆動源ユニット40の一構成部品である駆動源ベース30が嵌合固定されている。そして、バルブボディ11と駆動源ベース30と後述する駆動源ユニット40の筒形ケース35とから、本発明に係るベース部材11Sが構成されている。
A
駆動源ベース30の外周面には、Oリング溝30Aが形成されて、そこに取り付けられたOリング30Lによって駆動源ベース30の外周面とセンター孔12の内周面との間がシールされている。また、駆動源ベース30の下端面は、センター孔12のうち第1横孔14との連通部分より上方に位置し、これにより、センター孔12の中間部が、流路16の屈曲部16Aを挟んでメイン弁口13と対向する本発明に係る支持凹部17になっている。そして、支持凹部17にメイン弁体20が直動可能に嵌合されて、メイン弁体20と駆動源ベース30との間に本発明に係る背面部屋18が形成されている。なお、支持凹部17の上端側(奥側)には、メイン弁体20と駆動源ベース30との間に背面部屋18を確保するためのリング状のスペーサ18Sが嵌合固定されている。なお、スペーサ18Sの代わりに、メイン弁体20の上端部に凹部を設けて背面部屋18の空間を確保してもよい。
An O-
メイン弁体20の外周面は、上端側から順番に大径部20A、小径部20B、テーパー部20Cになっていて、大径部20Aが支持凹部17に直動可能に支持されている。また、大径部20Aには、摺動リング溝20Dが形成され、そこに、例えば、樹脂製の摺動リング23が取り付けられている。そして、メイン弁体20の大径部20A、センター孔12の内周面、摺動リング23及びスペーサ18Sのそれぞれの間の隙間が本発明に係るオリフィス20Sになっている。
The outer peripheral surface of the
メイン弁体20の小径部20Bは、大径部20Aより段付き状に小さく、その小径部20Bの下端から徐々に縮径されるようにテーパー部20Cが形成されている。また、テーパー部20Cの下端部はメイン弁口13の内径より小さくなっている。一方、メイン弁口13の開口縁からは、メイン弁体20側に弁口突壁13Tが突出していて、その弁口突壁13Tの上端の内側エッジ部分が弁座13Zになっている。そして、メイン弁体20は、図3に示すように、テーパー部20Cが弁座13Zに当接してメイン弁口13を閉弁した閉弁位置と、図1に示すようにテーパー部20Cが弁座13Zから離間し、後端部がスペーサ18Sに当接した開弁位置との間を直動する。
The small-
メイン弁体20の中心部には、本発明に係る弁体貫通孔24が形成されている。また、弁体貫通孔24の下端寄り位置には、メイン弁体20の径方向に延びて小径部20Bの側面に開口した連通流路25が連通している。弁体貫通孔24の内周面の上端寄り位置からはシール部材20Eが張り出している。詳細には、メイン弁体20は、軸方向で第1と第2の弁体構成部21,22に分割されている。また、第1と第2の弁体構成部21,22の互いの分割面の間にシート状のシール部材20Eが挟まれて弁体貫通孔24内に突出している。
A valve body through
駆動源ベース30のうちメイン弁体20との対向面の中央には中央凹部32が形成され、その中央凹部32の奥部から固定筒31が延設されて弁体貫通孔24に嵌合している。固定筒31は、メイン弁体20の直動位置に拘わらず、固定筒31の先端面が弁体貫通孔24のうちシール部材20Eと連通流路25の間に配置される長さをなしている。また、メイン弁体20の上面には、弁体貫通孔24の上端部を段付き状に拡径してバネ受容部20Fが形成され、固定筒31の外側に挿通された圧縮コイルバネ26(本発明の「弾性部材」に相当する)が中央凹部32の奥面とバネ受容部20Fの段差面との間で突っ張っり状態になってメイン弁体20を閉弁位置へと付勢している。
A
駆動源ベース30の上面中央からは、円柱形の台座部34が突出している。また、台座部34の上端部の外径が段付き状に縮径され、そこに上端有底、下端開放の筒形ケース35の下端部が嵌合されかつ溶接されている。また、筒形ケース35の外側にコイル37が嵌合されると共に、筒形ケース35内にプランジャ38が直動可能に収容されている。
A
プランジャ38の下端部は、段付き状に縮径された円柱部39になっている。そして、その円柱部39の外側に圧縮コイルバネ41が嵌合されて、円柱部39の後端側の段差面と台座部34の端面との間で突っ張り状態となり、プランジャ38を駆動源ベース30から離間する側に付勢している。
The lower end portion of the
本実施形態では、上述した圧縮コイルバネ41、プランジャ38、コイル37、筒形ケース35及び駆動源ベース30から、本発明の「駆動源」に相当する駆動源ユニット40が構成されている。また、駆動源ユニット40のうち筒形ケース35の内側は、本発明に係るパイロット部屋36になっていて、本発明に係る「区画壁」に相当する駆動源ベース30により背面部屋18とパイロット部屋36とが区画されている。そして、駆動源ベース30と固定筒31とを本発明に係る筒貫通孔33が貫通している。また、筒貫通孔33の周りには、複数の連通路30Bが形成され、それら連通路30Bによって背面部屋18とパイロット部屋36との間が連絡されている。そして、連通路30Bとパイロット部屋36と筒貫通孔33と弁体貫通孔24とから本発明に係る圧力解放流路24Rが構成されている。
In the present embodiment, the above-described
筒貫通孔33におけるパイロット部屋36側の開口は本発明に係るパイロット弁口33Aをなし、そのパイロット弁口33Aの内側エッジ部が弁座33Zになっている。これに対し、プランジャ38の先端面中央からは円錐状のパイロット弁体42が突出している。そして、コイル37に通電すると、圧縮コイルバネ41に抗してプランジャ38が駆動源ベース30側に移動してパイロット弁体42のテーパー面が弁座33Zに当接し、パイロット弁口33Aが閉弁される。
The opening on the
本実施形態の電動弁10の構造に関する説明は以上である。次に、この電動弁10の作用効果について説明する。この電動弁10は、コイル37に通電されていないと、図1に示すように、パイロット弁口33Aが開弁して圧力解放流路24Rが開通し、背面部屋18の内圧がメイン弁口13より上流側の流路16の屈曲部16Aの内圧より低くなる。これにより、メイン弁体20のうち小径部20Bと大径部20Aとの間の段差面とテーパー部20Cとにかかる流体圧力によってメイン弁体20を開弁側に押す開弁力が、背面部屋18の内圧と圧縮コイルバネ26の弾発力とによってメイン弁体20を閉弁側に押す閉弁力に勝り、メイン弁体20がメイン弁口13の弁座13Zから離れた開弁状態に保持される。
This completes the description of the structure of the motor-operated
この状態でコイル37に通電すると、図2に示すように、圧縮コイルバネ41の弾発力に抗してプランジャ38が駆動源ベース30側に前進してパイロット弁体42がパイロット弁口33Aを閉弁する。すると、メイン弁体20の外周のオリフィス20Sを通ってメイン弁口13より上流側の流体圧力が背面部屋18に取り込まれ、前記した閉弁力が開弁力に勝って、図3に示すようにメイン弁体20がメイン弁口13の弁座13Zに当接して閉弁状態になる。また、メイン弁口13が閉弁した状態では連通流路25と弁体貫通孔24との一部を通ってメイン弁口13より上流側の流路16の流体が、下流側の流路16へと僅かに流れる。
When the
メイン弁口13の閉弁状態でコイル37への通電を止めると、圧縮コイルバネ41の弾発力によってプランジャ38と共にパイロット弁体42が後退してパイロット弁口33Aが開弁した状態になる。すると、背面部屋18の内圧がメイン弁口13より下流側の流路16に抜けて、再び、前記したメイン弁体20に対する開弁力が閉弁力に勝るようになり、図1に示すように、メイン弁体20が弁座13Zから離間してメイン弁口13が開弁状態になる。
When the energization of the
このように電動弁10では、パイロット弁体42を駆動してパイロット弁口33Aを開閉することでメイン弁体20の背面側の背面部屋18の内圧を変化させて、パイロット弁口33Aより口径が大きなメイン弁口13を開閉することができる。そして、本実施形態の電動弁10では、パイロット弁口33Aをベース部材11Sに備えたので、パイロット弁口33Aをメイン弁体20に備えた従来のものに比べて、パイロット弁体42に必要な直動ストロークが短くなる。これにより、駆動源ユニット40を小さくすることができ、駆動源ユニット40の低コスト化と消費電力の削減を図ることが可能になる。
As described above, in the motor-operated
また、圧力解放流路24R全体をベース部材11Sに形成する構造も考えられるが、本実施形態の電動弁10では、圧力解放流路24Rの一部をメイン弁体20の弁体貫通孔24で構成し、その弁体貫通孔24にベース部材11Sの固定筒31を嵌合して、固定筒31内の筒貫通孔33の一端のパイロット弁口33Aをベース部材11Sに配置したことで、メイン弁体20の直動方向の延長上にパイロット弁口33A、パイロット弁体42を配置することでき、電動弁10をスリムな構造にすることができる。さらには、弁体貫通孔24が、メイン弁口13の閉弁時に微小な流量の流体を流す流路としても使用され、有効利用が図られる。
In addition, a structure in which the entire pressure
[第2実施形態]
本実施形態の電動弁10Vは、図5及び図6に示されており、前記実施形態の電動弁10が、非通電時にメイン弁口13が開いた状態になる、所謂、ノーマルオープン型であるのに対し、本実施形態の電動弁10Vは、非通電時にメイン弁口13が閉じた状態になる、所謂、ノーマルクローズ型になっている。具体的には、この電動弁10Vの駆動源ユニット40Vは、筒形ケース52の上端部に円柱状のヨーク53を嵌合して備え、それら筒形ケース52及びヨーク53の外側にコイル57が嵌合されると共に、筒形ケース52の内側にプランジャ54が直動可能に収容されている。
[Second Embodiment]
The motor-operated
また、駆動源ベース30の上面には、パイロット部屋36Vが陥没形成され、そのパイロット部屋36Vの内側面を段付き状に拡径したケース嵌合部30Nに筒形ケース52の下端部が嵌合固定されている。さらに、プランジャ54には、上面にバネ収容凹部54Aが形成され、そこに収容された圧縮コイルバネ56によりプランジャ54が下方に付勢されている。そして、プランジャ54から下方に突出した円柱部55の先端に円錐状のパイロット弁体42が備えられている。また、円柱部55の下端部には、径方向に貫通する第1連通流路55Aが形成され、第1連通流路55Aからパイロット弁体42の先端まで第2連通流路55Bが延び、これら第1と第2の連通流路55A,55Bによって本発明に係る「連通流路」が構成されている。
In addition, a
また、メイン弁体20Vには、弁体貫通孔24を囲みかつ駆動源ベース30側に開放した筒形凹部18Vが形成され、筒形凹部18Vが背面部屋18の一部を構成している。また、筒形凹部18Vには、メイン弁体20Vを閉弁側に付勢する圧縮コイルバネ26が収容され、さらに、メイン弁体20Vには、外側面と筒形凹部18Vとの間を連絡するようにオリフィス50が形成ている。その他の構成に関しては、第1実施形態の電動弁10と同様である。
The
本実施形態の電動弁10Vでは、コイル57に通電していない状態で、図5に示すように、パイロット弁体42にてパイロット弁口33Aが閉弁される。これにより、メイン弁口13より上流側の流路16の屈曲部16Aの内圧がオリフィス50を通って背面部屋18側に取り込まれ、メイン弁体20Vに対する閉弁力が開弁力に勝ってメイン弁体20Vがメイン弁口13を閉弁する。また、この状態で、背面部屋18内の僅かな流量の流体が、背面部屋18、連通路30B、第1と第2の連通流路55A,55B及び弁体貫通孔24等を通ってメイン弁口13より下流側の流路16へと流れる。
In the motor operated
一方、コイル57に通電すると、図6に示すように、プランジャ54と共にパイロット弁体42がヨーク53側に移動してパイロット弁口33Aが開弁する。すると、背面部屋18内の内圧がメイン弁口13の下流側に抜け、メイン弁体20Vに対する開弁力が閉弁力に勝ってメイン弁体20Vが弁座13Zから離間し、メイン弁口13が開弁する。
On the other hand, when the
このように、本実施形態の電動弁10Vによっても、パイロット弁体42を駆動してパイロット弁口33Aを開閉することでメイン弁体20Vの背面側の背面部屋18の内圧を変化させて、パイロット弁口33Aより口径が大きなメイン弁口13を開閉することができる。そして、本実施形態の電動弁10Vでは、メイン弁体20Vのうち弁体貫通孔24を囲むように形成された筒形凹部18Vが背面部屋18の一部を構成すると共に、メイン弁体20Vを閉弁側に付勢する圧縮コイルバネ26の収容部を兼ねているので、メイン弁体20Vの直動方向で電動弁10Vがコンパクトになる。また、オリフィス50がメイン弁体20Vの外側面から筒形凹部18Vに貫通しているので、オリフィス50を通した背面部屋18への圧力の取り込みを安定して行うことができる。
As described above, the motor-operated
[第3実施形態]
本実施形態の電動弁10Wは、図7に示されており、前記第2実施形態の電動弁10Vとは、駆動源ユニット40Wの構成が異なり、ステッピングモータになっている。即ち、駆動源ベース30のケース嵌合部30Nに固定された筒形ケース35Wは、薄肉の円筒管35Aの上端部を上蓋部材35Bで閉塞してなる。そして、筒形ケース35Wの外側にはリング状の界磁巻線ユニット46が嵌合される一方、筒形ケース35Wの内側には、ロータ49が回転可能に収容されて、これら界磁巻線ユニット46とロータ49とを主要部としたステッピングモータが構成されている。なお、界磁巻線ユニット46は、コネクタを介してコントローラに接続可能になっている。
[Third Embodiment]
The
また、ロータ49を回転可能に支持するために、筒形ケース35Wの下端部が内側に直角曲げされて台座部35Fが形成され、その台座部35Fに固定されて上方に起立した筒形ブラケット42の内側に支持スリーブ43が固定されている。これに対し、ロータ49は、上端有底、下端開放の筒形界磁部45の上部中心にロッド部44を貫通状態に固定した構造をなしている。そして、ロッド部44のうち筒形界磁部45内に位置している部分の上端部が、支持スリーブ43内の上端部に直動可能かつ回転可能に支持され、ロッド部44の下端部に形成された雄螺子部44Bが、支持スリーブ43の下端部に形成された雌螺子部43Nに螺合している。また、筒形界磁部45は、支持スリーブ43を外側から覆った状態で筒形ケース35Wの内面に隣接している。そして、界磁巻線ユニット46と筒形界磁部45との間の磁力によってロータ49が回転駆動されながら上下動する。
Further, in order to rotatably support the
なお、ロッド部44のうち筒形界磁部45より上側部分には、線材を螺旋状に巻き付けた螺旋ガイド46Gが備えられ、その螺旋ガイド46Gに係合しているストッパリング47のアーム部47Aが、筒形ケース35Wの上蓋部材35Bから垂下されたストッパシャフト48に当接している。そして、ロータ49が回転すると、ストッパリング47が螺旋ガイド46Gに対して相対回転して上下動し、螺旋ガイド46Gの上端部又は下端部まで移動したときに回動不能となってロータ49の回転を規制する。
In addition, a
また、ロッド部44の下端部は下端開放の筒部44Cになっていて、その筒部44C内に圧縮コイルバネ51が収容され、その下方に直動シャフト42Sの上端部が直動可能に収容されている。また、直動シャフト42Sの上端に備えたフランジ42Fが、筒部44Cの下端部に嵌合固定されたブッシュ44Tに上方から当接して筒部44C内に抜け止めされている。これにより、直動シャフト42Sがロータ49と共に上下動する。そして、直動シャフト42Sの下端部がテーパー状にパイロット弁体42になっていて、そのテーパー面42Tがパイロット弁口33Aに突入するようになっている。
Further, the lower end portion of the
本実施形態の電動弁10Wによれば、駆動源ユニット40Wにてパイロット弁体42の位置を制御してパイロット弁口33Aの開度を徐々に変更し、メイン弁口13の閉弁時に圧力解放流路24Rを通してメイン弁口13の上流側から下流側に流す流体の流量を制御することが可能になる。詳細には、オリフィス50の内径以下の小流量範囲で任意の流量制御ができ、オリフィス50の内径以上の流量ではメイン弁体20Vがメイン弁口13を開いて大流量を得ることが可能になり、有効利用が図られる。
According to the
[他の実施形態]
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、上記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
[Other Embodiments]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented with various modifications other than those described above without departing from the scope of the invention.
10,10V,10W 電動弁
11S ベース部材
13 メイン弁口
16 流路
16A 屈曲部
17 支持凹部
18 背面部屋
18V 筒形凹部
20 メイン弁体
20S,50 オリフィス
20V メイン弁体
24 弁体貫通孔
24R 圧力解放流路
26 圧縮コイルバネ(弾性部材)
30 駆動源ベース(区画壁)
30B 連通路
31 固定筒
33 筒貫通孔
33A パイロット弁口
36,36V パイロット部屋
37 コイル
40,40V,40W 駆動源ユニット(駆動源)
41 圧縮コイルバネ
42 パイロット弁体
42T テーパー面
55A,55B 連通流路
10, 10V,
30 Drive source base (partition wall)
41
Claims (6)
前記圧力解放流路(24R)を閉じると、前記背面部屋(18)の内圧と前記弾性部材(26)の弾発力とにより前記メイン弁体(20)を閉弁側に押す閉弁力が、前記メイン弁口(13)より上流側の前記流路(16)の内圧により前記メイン弁体(20)を開弁側に押す開弁力に勝って前記メイン弁口(13)が閉じられる一方、前記圧力解放流路(24R)を開くと、前記開弁力が前記閉弁力に勝って前記メイン弁口(13)が開かれる電動弁(10,10V,10W)において、
前記圧力解放流路(24R)の少なくとも一部を前記ベース部材(11S)に形成し、そのベース部材(11S)に形成された前記圧力解放流路(24R)の一部に前記パイロット弁体(42)により開閉されるパイロット弁口(33A)を備えた電動弁(10,10V,10W)。 The bent flow path (16), the main valve port (13) disposed on the downstream side of the bent portion (16A) of the flow path (16), and the bent portion (16A) of the flow path (16). A support recess (17) opposed to the main valve port (13) is provided in the base member (11S), and the main valve body (20) is fitted in the support recess (17) so as to be directly movable. A back chamber (18) is formed on the back side of the main valve body (20), and the internal pressure of the bent portion (16A) upstream from the main valve port (13) is taken into the back chamber (18). An orifice (20S, 50), a pressure release channel (24R) for releasing the internal pressure of the back chamber (18) to the channel (16) downstream from the main valve port (13), and the pressure release A pilot valve body (42) for opening and closing the flow path (24R); Comprising a driving source for driving the lot valve body (42) and (40,40V, 40W), and an elastic member (26) for biasing the main valve body (20) in the valve-closing side,
When the pressure release channel (24R) is closed, a valve closing force that pushes the main valve body (20) toward the valve closing side is generated by the internal pressure of the back chamber (18) and the elastic force of the elastic member (26). The main valve port (13) is closed by overcoming the valve opening force that pushes the main valve body (20) toward the valve opening side by the internal pressure of the flow path (16) upstream from the main valve port (13). On the other hand, when the pressure release channel (24R) is opened, in the motor operated valve (10, 10V, 10W) in which the valve opening force overcomes the valve closing force and the main valve port (13) is opened,
At least a part of the pressure release channel (24R) is formed in the base member (11S), and the pilot valve element (24R) is formed in a part of the pressure release channel (24R) formed in the base member (11S). 42) A motor-operated valve (10, 10V, 10W) having a pilot valve port (33A) opened and closed by 42).
前記ベース部材(11S)のうち前記背面部屋(18)に対して前記メイン弁体(20)とは反対側に区画壁(30)を挟んで形成され、前記パイロット弁体(42)が収容されたパイロット部屋(36,36V)と、
前記区画壁(30)から突出し、先端部が前記弁体貫通孔(24)内に常時嵌合されている固定筒(31)と、
前記区画壁(30)と前記固定筒(31)とを貫通する筒貫通孔(33)と、
前記区画壁(30)に形成され、前記筒貫通孔(33)の側方で前記背面部屋(18)と前記パイロット部屋(36,36V)との間を連通する連通路(30B)とが備えられ、
前記筒貫通孔(33)における前記パイロット部屋(36,36V)側の開口が前記パイロット弁口(33A)をなし、
前記筒貫通孔(33)と前記弁体貫通孔(24)と前記パイロット部屋(36,36V)と前記連通路(30B)とによって前記圧力解放流路(24R)が構成されている請求項1に記載の電動弁(10,10V,10W)。 A valve body through hole (24) penetrating the main valve body (20) in the linear motion direction;
The base member (11S) is formed with a partition wall (30) on the opposite side to the main valve body (20) with respect to the back chamber (18), and the pilot valve body (42) is accommodated. Pilot room (36, 36V),
A fixed cylinder (31) protruding from the partition wall (30) and having a distal end portion fitted constantly in the valve body through hole (24);
A cylinder through hole (33) penetrating the partition wall (30) and the fixed cylinder (31);
A communication passage (30B) is provided in the partition wall (30) and communicates between the back room (18) and the pilot room (36, 36V) on the side of the cylindrical through hole (33). And
An opening on the pilot chamber (36, 36V) side in the cylindrical through hole (33) forms the pilot valve port (33A),
The pressure release passage (24R) is constituted by the tube through hole (33), the valve body through hole (24), the pilot chamber (36, 36V), and the communication passage (30B). (10, 10V, 10W).
前記オリフィス(50)が前記メイン弁体(20V)の外側面から前記筒形凹部(18V)に貫通している請求項2乃至4の何れか1の請求項に記載の電動弁(10V,10W)。 The main valve body (20V) is formed with a cylindrical recess (18V) that surrounds the valve body through hole (24) and opens to the opposite side of the main valve port (13). ) Constitutes at least a part of the back chamber (18), and a compression coil spring (26) as the elastic member (26) is accommodated in the cylindrical recess (18V),
The motor operated valve (10V, 10W) according to any one of claims 2 to 4, wherein the orifice (50) penetrates the cylindrical recess (18V) from an outer surface of the main valve body (20V). ).
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