JP2023544972A - 流量調節弁 - Google Patents

Abstract

流量調節弁は、弁口を有する弁体（１０）であって、弁口の内壁は第１テーパ面（１１）及び第２テーパ面（１２）を有し、第１テーパ面（１１）の母線と弁体（１０）の径方向平面との間の夾角はｂであり、第２テーパ面（１２）の母線と弁体（１０）の径方向平面との間の夾角はｃである弁体（１０）と、弁口を開閉するように、弁体（１０）内に移動可能に設けられ、且つ面取り（２１）を有し、面取り（２１）と弁体（１０）の径方向平面との間の夾角はａである弁ヘッド（２０）と、を含み、ｂ＜ａ＜ｃである。弁体（１０）の弁口の内壁は、傾斜角度が異なる第１テーパ面（１１）及び第２テーパ面（１２）を有し、且つ弁ヘッド（２０）の面取り（２１）の角度、第１テーパ面（１１）及び第２テーパ面（１２）の角度がｂ＜ａ＜ｃの関係を満たしているため、弁口を開閉する過程で、流量特性曲線は折れ線形をなし、これにより一部の場合における使用要件を満たしている。【選択図】 図１

Description

本出願は流量調節弁の技術分野に関し、具体的には、流量調節弁に関する。

流量調節弁において、弁ヘッドは、弁口のテーパ面との相対位置を変えることによって流れ面積が変化し、これにより流量調節を実現している。流量特性曲線は、流量調節弁の流量と弁口の開度（即ち、弁ヘッドの移動距離）との関係であり、従来の流量特性曲線は線形関係である。

実際の使用過程では、システム、動作条件が異なれば流量調節に対する要求も異なり、場合によっては、流量調節弁が折れ線形の流量特性曲線を有することが望まれるため、従来の線形の流量特性曲線は適用要件を満たすことができない。

本出願は、折れ線形の流量特性曲線を有する流量調節弁を提供している。

上記の目的を実現するために、本出願は、弁口を有する弁体であって、弁口の内壁は第１テーパ面及び第２テーパ面を有し、第１テーパ面の母線と弁体の径方向平面との間の夾角はｂであり、第２テーパ面の母線と弁体の径方向平面との間の夾角はｃである弁体と、弁口を開閉するように、弁体内に移動可能に設けられ、且つ面取りを有し、面取りと弁体の径方向平面との間の夾角はａである弁ヘッドと、を含み、ｂ＜ａ＜ｃである、流量調節弁を提供している。

この態様を用いると、弁体の弁口の内壁は、傾斜角度が異なる第１テーパ面及び第２テーパ面を有し、且つ弁ヘッドの面取りの角度、第１テーパ面及び第２テーパ面の角度がｂ＜ａ＜ｃの関係を満たしているため、弁口を開閉する過程で、流量特性曲線は折れ線形をなし、これにより一部の場合における使用要件を満たしている。上記の設定により、弁ヘッドは、弁口を開閉する過程で、弁ヘッド及び外壁と弁口の内壁との間の流れ面積の変化が折れ線形をなし、これにより、流量特性曲線が折れ線形をなす。

更に、弁体は収容室を有し、弁口は収容室に連通され、弁ヘッドは収容室内に移動可能に設けられ、第１テーパ面は第２テーパ面よりも収容室に近接している。

更に、弁口が閉じた状態の場合、弁ヘッドと第２テーパ面との接触面は封止面であり、第１テーパ面と第２テーパ面との遷移エッジと封止面との間の距離はＨ１であり、弁ヘッドと封止面との間の距離はＨ２であり、面取りは弁口の軸方向に沿って第１周縁及び第２周縁を有し、第１周縁の直径は第２周縁の直径よりも小さく、Ｈ２＜Ｈ１であると、弁ヘッドと弁口の内壁との最小距離は第２周縁と第２テーパ面との間の距離であり、Ｈ２＞Ｈ１であると、弁ヘッドと弁口の内壁との最小距離は第１周縁と第１テーパ面との間の距離である。これにより、弁口の曲がり角における乱流による流量の揺らぎ、ひいては開度が大きくなるのに流量が小さいという異常を回避することができる。弁口の曲がり角は、第１テーパ面と第２テーパ面との遷移位置である。

更に、収容室は底面を有し、底面は第１テーパ面に接続され、底面と封止面との間の距離はＨ３であり、弁口が開いた状態の場合、Ｈ２＜Ｈ３である。これにより、流量が常に弁口の第１テーパ面の影響を受けることを確保することができ、流量調節がより正確になる。

更に、弁口が開いた状態の場合、Ｈ３－Ｈ２＜Ｈ２－Ｈ１である。これにより、弁ヘッドの全開位置が第１テーパ面の中央部より上の位置となり、全開時の最大流量要件が確保される。

更に、弁口の内壁は円筒面を更に有し、弁口の円筒面は第２テーパ面の第１テーパ面から離れた側に位置する。

更に、弁ヘッドの外壁面は円筒面である。円筒面を用いると、弁ヘッドの加工を容易にすることができる。

更に、弁体の側壁には流通口があり、弁口は、開いている場合は流通口に連通される。弁口は、閉じている場合は流通口と遮断されて流体が流れなくなる。

更に、流量調節弁は、弁体内に設けられ、且つ内部に弁ヘッドが移動可能に設けられるガイドスリーブと、弁ヘッドに駆動接続されて、弁ヘッドを駆動して移動させる駆動部と、を更に含む。ガイドスリーブは弁ヘッドをガイドする役割を果たしており、弁ヘッドを安定して移動させる。駆動部は、弁ヘッドを駆動して往復移動させるためのものである。駆動部は電磁駆動方式を用いることができる。

更に、流量調節弁は電子膨張弁である。

本出願の技術態様を適用して、弁口を有する弁体であって、弁口の内壁は第１テーパ面及び第２テーパ面を有し、第１テーパ面の母線と弁体の径方向平面との間の夾角はｂであり、第２テーパ面の母線と弁体の径方向平面との間の夾角はｃである弁体と、弁口を開閉するように、弁体内に移動可能に設けられ、且つ面取りを有し、面取りと弁体の径方向平面との間の夾角はａである弁ヘッドと、を含み、ｂ＜ａ＜ｃである、流量調節弁を提供している。この態様を用いると、弁口の内壁は、傾斜角度が異なる第１テーパ面及び第２テーパ面を有し、且つ弁ヘッドの面取りの角度とテーパ面の角度も異なるため、弁口を開閉する過程で、流量特性曲線は折れ線形をなし、これにより一部の場合における使用要件を満たしている。

本出願の一部を構成する明細書の図面は、本出願に対する更なる理解を提供するためのものであり、本出願の模式的な実施例及びその説明は、本出願を解釈するためのものであり、本出願を不適切に限定するものではない。

本出願の実施例によって提供される流量調節弁の弁口が開いた状態の構成模式図を示す。 図１における流量調節弁の部分拡大図を示す。 図１における流量調節弁の弁口が閉じた状態の構成模式図を示す。 図１における流量調節弁の一部構造の断面図を示す。 図１における流量調節弁の流量特性曲線の模式図を示す。

ここで、上記の図面には以下の符号が含まれる。
１０ 弁体、１１ 第１テーパ面、１２ 第２テーパ面、１３ 収容室、１４ 封止面、１５ 底面、２０ 弁ヘッド、２１ 面取り、２２ 第１周縁、２３ 第２周縁、３０ ガイドスリーブ、４０ 駆動部。

以下に、本出願の実施例における図面を参照して、本出願の実施例における技術態様について明確且つ完全に説明する。説明される実施例は本出願の一部の実施例にすぎず、全ての実施例ではないことは明らかである。以下の少なくとも１つの例示的な実施例についての説明は実際には例示にすぎず、本出願及びその適用又は使用に対するいかなる制限とされるものではない。本出願における実施例に基づいて、当業者が創造的な労力なしに得られる全ての他の実施例は、いずれも本出願の保護の範囲に属する。

図１から図５に示すように、本出願の実施例は、弁口を有する弁体１０であって、弁口の内壁は第１テーパ面１１及び第２テーパ面１２を有し、第１テーパ面１１の母線と弁体１０の径方向平面との間の夾角はｂであり、第２テーパ面１２の母線と弁体１０の径方向平面との間の夾角はｃである弁体１０と、弁口を開閉するように、弁体１０内に移動可能に設けられ、且つ面取り２１を有し、面取り２１と弁体１０の径方向平面との間の夾角はａである弁ヘッド２０と、を含み、ｂ＜ａ＜ｃである、流量調節弁を提供している。

この態様を用いると、弁体１０の弁口の内壁は、傾斜角度が異なる第１テーパ面１１及び第２テーパ面１２を有し、且つ弁ヘッド２０の面取り２１の角度、第１テーパ面１１及び第２テーパ面１２の角度がｂ＜ａ＜ｃの関係を満たしているため、弁口を開閉する過程で、流量特性曲線は折れ線形をなし、これにより一部の場合における使用要件を満たしている。上記の設定により、弁ヘッド２０は、弁口を開閉する過程で、弁ヘッド２０の外壁と弁口の内壁との間の流れ面積の変化が折れ線形をなし、これにより、図５に示すように、流量特性曲線が折れ線形をなす。

本実施例において、弁体１０は収容室１３を有し、弁口は収容室１３に連通され、弁ヘッド２０は収容室１３内に移動可能に設けられ、第１テーパ面１１は第２テーパ面１２よりも収容室１３に近接している。

具体的には、弁口が閉じた状態の場合、弁ヘッド２０と第２テーパ面１２との接触面は封止面１４であり、第１テーパ面１１と第２テーパ面１２との遷移エッジと封止面１４との間の距離はＨ１であり、弁ヘッド２０と封止面１４との間の距離はＨ２であり、面取り２１は弁口の軸方向に沿って第１周縁２２及び第２周縁２３を有し、第１周縁２２の直径は第２周縁２３の直径よりも小さく、Ｈ２＜Ｈ１であると、弁ヘッド２０と弁口の内壁との最小距離は、第２周縁２３と第２テーパ面１２との間の距離であり、Ｈ２＞Ｈ１であると、弁ヘッド２０と弁口の内壁との最小距離は、第１周縁２２と第１テーパ面１１との間の距離である。これにより、弁口の曲がり角における乱流による流量の揺らぎ、ひいては開度が大きくなるのに流量が小さいという異常を回避することができる。弁口の曲がり角は、第１テーパ面１１と第２テーパ面１２との遷移位置である。

本実施例において、収容室１３は底面１５を有し、底面１５は第１テーパ面１１に接続され、底面１５と封止面１４との間の距離はＨ３であり、弁口が開いた状態の場合、Ｈ２＜Ｈ３である。これにより、流量が常に弁口の第１テーパ面１１の影響を受けることを確保することができ、流量調節がより正確になる。

更に、弁口が開いた状態の場合、Ｈ３－Ｈ２＜Ｈ２－Ｈ１である。これにより、弁ヘッド２０の全開位置が第１テーパ面１１の中央部より上の位置となり、全開時の最大流量要件が確保される。

本実施例において、弁口の内壁は円筒面を更に有し、弁口の円筒面は第２テーパ面１２の第１テーパ面１１から離れた側に位置する。

更に、弁ヘッド２０の外壁面は円筒面である。円筒面を用いると、弁ヘッド２０の加工を容易にすることができる。

本実施例において、弁体１０の側壁には流通口があり、弁口は、開いている場合は流通口に連通されて流体の流れが実現される。弁口は、閉じている場合は流通口と遮断されて流体が流れなくなる。

本実施例において、流量調節弁は、弁体１０内に設けられ、且つ内部に弁ヘッド２０が移動可能に設けられるガイドスリーブ３０と、弁ヘッド２０に駆動接続されて、弁ヘッド２０を駆動して移動させる駆動部４０と、を更に含む。ガイドスリーブ３０は、弁ヘッド２０をガイドする役割を果たしており、弁ヘッド２０を安定して移動させる。駆動部４０は、弁ヘッド２０を駆動して往復移動させるためのものである。駆動部４０は、電磁駆動方式を用いることができる。

具体的には、流量調節弁は電子膨張弁であるが、必要に応じて他の種類の流量調節弁としてもよい。

上述したものは本出願の好ましい実施例にすぎず、本出願を制限するためのものではなく、当業者にとって本出願は様々な変更及び変化が可能である。本出願の精神及び原則の範囲内でなされたいかなる修正、同等の置換、改良等はいずれも本出願の保護範囲内に含まれるべきである。

Claims (10)

1. 弁口を有する弁体（１０）であって、前記弁口の内壁は第１テーパ面（１１）及び第２テーパ面（１２）を有し、前記第１テーパ面（１１）の母線と前記弁体（１０）の径方向平面との間の夾角はｂであり、前記第２テーパ面（１２）の母線と前記弁体（１０）の径方向平面との間の夾角はｃである弁体（１０）と、
   前記弁口を開閉するように、前記弁体（１０）内に移動可能に設けられ、且つ面取り（２１）を有し、前記面取り（２１）と前記弁体（１０）の径方向平面との間の夾角はａである弁ヘッド（２０）と、を含み、
   ｂ＜ａ＜ｃである、流量調節弁。
2. 前記弁体（１０）は収容室（１３）を有し、前記弁口は前記収容室（１３）に連通され、前記弁ヘッド（２０）は前記収容室（１３）内に移動可能に設けられ、前記第１テーパ面（１１）は前記第２テーパ面（１２）よりも前記収容室（１３）に近接している、請求項１に記載の流量調節弁。
3. 前記弁口が閉じた状態の場合、前記弁ヘッド（２０）と前記第２テーパ面（１２）との接触面は封止面（１４）であり、前記第１テーパ面（１１）と前記第２テーパ面（１２）との遷移エッジと前記封止面（１４）との間の距離はＨ１であり、前記弁ヘッド（２０）と前記封止面（１４）との間の距離はＨ２であり、
   前記面取り（２１）は前記弁口の軸方向に沿って第１周縁（２２）及び第２周縁（２３）を有し、前記第１周縁（２２）の直径は前記第２周縁（２３）の直径よりも小さく、
   Ｈ２＜Ｈ１であると、前記弁ヘッド（２０）と前記弁口の内壁との最小距離は、前記第２周縁（２３）と前記第２テーパ面（１２）との間の距離であり、
   Ｈ２＞Ｈ１であると、前記弁ヘッド（２０）と前記弁口の内壁との最小距離は、前記第１周縁（２２）と前記第１テーパ面（１１）との間の距離である、請求項２に記載の流量調節弁。
4. 前記収容室（１３）は底面（１５）を有し、前記底面（１５）は前記第１テーパ面（１１）に接続され、前記底面（１５）と前記封止面（１４）との間の距離はＨ３であり、
   前記弁口が開いた状態の場合、Ｈ２＜Ｈ３である、請求項３に記載の流量調節弁。
5. 前記弁口が前記開いた状態の場合、Ｈ３－Ｈ２＜Ｈ２－Ｈ１である、請求項４に記載の流量調節弁。
6. 前記弁口の内壁は円筒面を更に有し、前記弁口の円筒面は前記第２テーパ面（１２）の前記第１テーパ面（１１）から離れた側に位置する、請求項２に記載の流量調節弁。
7. 前記弁ヘッド（２０）の外壁面は円筒面である、請求項１に記載の流量調節弁。
8. 前記弁体（１０）の側壁には流通口があり、前記弁口は、開いている場合は前記流通口に連通される、請求項１に記載の流量調節弁。
9. 前記弁体（１０）内に設けられ、且つ内部に弁ヘッド（２０）が移動可能に設けられるガイドスリーブ（３０）と、
   前記弁ヘッド（２０）に駆動接続されて、前記弁ヘッド（２０）を駆動して移動させる駆動部（４０）と、
   を更に含む、請求項１に記載の流量調節弁。
10. 前記流量調節弁は電子膨張弁である、請求項１に記載の流量調節弁。

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