JP4105525B2 - Differential pressure valve - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空調機の冷凍サイクル等において用いられる差圧弁に関する。
【0002】
【従来の技術】
空調機の冷凍サイクル等において用いられる冷媒圧力調整弁と同様に用いられている差圧弁は、流体の上流(高圧)側と下流(低圧)側との両流体間において、所定の圧力(バネ荷重相当圧分)以上の圧力差がある場合に限って流体を流すものである(特許文献1)が、従来の直動式として使用するものは、低圧側からのパイロット配管が必要となるなど、構造が複雑であるばかりでなく、長期稼動等に依ってパイロット配管の溶接部分の冷媒漏れなどトラブルが発生することがあった。
【特許文献1】
特開平09−113071号公報(特に「特許請求の範囲」及び図1参照)
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、上記従来技術の問題点を解消することにあり、空調機の冷凍サイクル等において用いる差圧弁において、構造が簡単・コンパクトで、しかも廉価な差圧弁を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく、本発明は、以下の手段を採用した。即ち、
請求項1記載の差圧弁は、外枠パイプの一端に流体入口が形成され、該外枠パイプの他端に流体出口が形成され、前記外枠パイプ内に筒状弁シートが挿入されるとともに該筒状弁シート内に、流体の差圧を感知する感圧部と、該感圧部で感知された差圧により流体の流量を制御する絞り部と、該絞り部による制御量を任意の値に設定する調節部とが設けられ、前記筒状弁シートと前記流体入口との間に高圧側空間部が形成されるとともに前記筒状弁シートと前記流体出口との間に低圧側空間部が形成され、前記感圧部は、前記低圧側空間部に連通する感圧部低圧側空間と、該感圧部低圧側空間と前記高圧側空間部との間で摺動可能なピストンとを備え、前記絞り部は、前記筒状弁シートに形成された弁孔と、該弁孔を貫通するとともに流体の流れ方向に摺動可能な弁体とを備え、該弁体は、一端部に前記ピストンが固定されるとともに中間部に弁部が形成され、該弁部は、前記弁孔の下流側に配置されるとともに前記弁孔の弁座部に接離する円錐状の部分と、その下流側に設けられた径大部と、該径大部に設けられるとともに前記低圧側空間部と前記感圧部低圧側空間とを連通させる下横穴とを有し、前記筒状弁シートにおける前記弁孔の下流側の部位に前記弁孔よりも径大の弁部形成部が設けられ、該弁部形成部に前記弁体の径大部が配置されており、前記弁部形成部と前記弁体の径大部とで形成される流路の断面積は、前記弁部と前記弁座部とで形成される最大開口面積以上であり、且つ前記弁孔の流路の断面積より小さいことを特徴とする。
【0005】
請求項2記載の差圧弁は、請求項1記載の差圧弁において、前記筒状弁シート部が前記外枠パイプ内にかしめ固定されるとともに前記外枠パイプの両端部が継手形状に絞り成形されていることを特徴とする。
【0006】
請求項3記載の差圧弁は、請求項1又は請求項2記載の差圧弁において、前記弁体における前記筒状弁シートに摺動可能に支持される部分の外径と前記弁孔の内径とを略同一としたことを特徴とする。
請求項4記載の差圧弁は、外枠パイプの一端に流体入口が形成され、該外枠パイプの他端に流体出口が形成され、前記外枠内に、シリンダ状筒体及びその上流側に連結固定されたバネケースが挿入され、前記バネケースと前記流体入口との間に高圧側空間部が形成され、前記シリンダ状筒体と前記流体出口との間に低圧側空間部が形成され、前記シリンダ状筒体内に、流体の差圧を感知する感圧部と、該感圧部で感知された差圧により流体の流量を制御する絞り部とが設けられ、前記バネケース内に、前記絞り部による制御量を任意の値に設定する調節部が設けられ、前記感圧部は、前記シリンダ状筒体内に摺動可能に配置されたピストンと、該ピストンの下流側に形成され前記高圧側空間部に連通する高圧感圧室と、前記ピストンの上流側に形成され前記低圧側空間部に連通する低圧感圧室とを備え、前記絞り部は、前記ピストンにおける前記高圧感圧室側の部位に設けられた弁体と、前記シリンダ状筒体に設けられ前記高圧感圧室と前記低圧側空間部とを連通する弁座孔を有する弁座とを備えることを特徴とする。
【0007】
請求項5記載の差圧弁は、請求項4記載の差圧弁において、前記シリンダ状筒体と前記バネケースとの連結体が前記外枠パイプ内にかしめ固定されるとともに前記外枠パイプの両端部が継手形状に絞り形成されていることを特徴とする。
請求項6記載の差圧弁は、請求項4又は請求項5記載の差圧弁において、前記シリンダ状筒体に前記低圧感圧室と前記低圧側空間部とを連通する低圧導入孔が設けられたことを特徴とする。
【0008】
請求項7記載の差圧弁は、請求項4乃至6のいずれかに記載の差圧弁において、前記ピストンに前記高圧感圧室と前記高圧側空間部とを連通する高圧導入孔が設けられたことを特徴とする。
請求項8記載の差圧弁は、請求項4乃至7のいずれかに記載の差圧弁において、前記弁体及び前記弁座はステンレススチールで形成され、前記弁体は前記ピストンに圧入されるとともに前記弁座は前記シリンダ状筒体に圧入されていることを特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】
【実施例1】
実施例1について、図面を用いて説明する。なお、図1はその縦断面図、図2は図1におけるD部詳細図である。なお、以下、図面に従って説明するが、上・下・左・右という表現は、図面の記載に伴うものであり、実際の位置関係とは、必ずしも一致するものではない。
【0014】
先ず、外枠パイプ10について説明する。
実施例1に係る差圧弁は、図1に示すように、全体として円筒状の外枠パイプ10と、外枠パイプ10より短く、外枠パイプ10の中に挿入・固定される筒状弁シート20と、該筒状弁シート20の中に配置される感圧部A、絞り部B及び調節部Cからなる。
また、外枠パイプ10の一端部の流体入口11近傍には、高圧側空間部Phが形成され、外枠パイプ10の他端部の流体出口12近傍には、低圧側空間部Plが形成される。なお、符号13はカシメ部である。
【0015】
次に、筒状弁シート20について説明する。
筒状弁シート20は、図2に示すように、全体として略円筒状となっており、その高圧側空間部Ph側の外径は、所定長さだけ径小部20aとして形成されており、該径小部20a以外の部分は、前記外枠パイプ10の内径より若干小さい外径となっている。また、前記外枠パイプ10の内径より若干小さい外径部分における径小部20a寄りには、カシメ受溝29が形成されている。そして、上記径小部20aと外枠パイプ10との隙間には流路14が形成され、高圧側空間部Phと後述の側孔24とを連通している。
【0016】
また、筒状弁シート20の内部には、ピストン40が内装・支持される径大部20bと、該径大部20bより若干小径の感圧部低圧空間21が形成される低圧空間形成部20cと、弁体支持部22a及び該弁体支持部22aにより形成される弁体支持孔22と、弁室20fと、弁孔23と、前記弁孔23より径大の弁部形成部20dと、更に、バネ室形成部20eと、が連続的に形成される。
【0017】
また、上記弁体支持部22aの下部には、複数の側孔24が形成され、側孔24は前記弁室20fに開口しており、したがって、高圧側空間部Ph、流路14、側孔24、弁室20f、及び弁孔23は順次連通している。また、弁孔23は、弁部35が「開」のときにその下部の低圧側空間部Plに連通する。
そして、径大部20bと低圧空間形成部20cでは感圧部Aが形成され、弁体支持孔22では弁体30が支持され、弁孔23では絞り部Bが形成され、バネ室形成部20eでは調節部Cが形成される。なお、側孔24は一個形成しても良いのは勿論である。
【0018】
次に、弁体30について説明する。
特に図2に示すように、上記筒状弁シート20の軸線部分の孔部に沿って棒状の弁体30が配置される。この弁体30は、上記筒状弁シート20の径大部20bから、低圧空間形成部20c、弁体支持部22a、弁室20f、弁孔23、弁部形成部20dを貫通してバネ室25まで延設されている。そして、筒状弁シート20の径大部20b部分では、ピストン40が弁体30に一体に装着されている。この装着に当たっては、弁体30にはカシメ部31が形成されている。
【0019】
また、筒状弁シート20の低圧空間形成部20c部分に連通する上横孔33が弁体30の直径方向に穿設され、弁体30の長さ方向の軸心部に形成されている低圧導入孔32に連通している。
また、弁体30の弁体支持部22aに対応する部分は平坦な柱状となっており、この部分の外径は弁孔23の内径と略同一径として形成される。これは弁体30に流体によるスラスト荷重を発生させないためである。また、弁体30の弁室20fから弁孔23に至る部分は径小部36として形成される。また、この径小部36から下方には下方が径大となるテーパー形状の弁部35が形成され、筒状弁シート20の弁部形成部20dに位置する。また、弁体30のバネ室25部分には、下横孔34が弁体30の直径方向に穿設され、バネ室25に開口していると共に低圧導入孔32に連通している。また、弁体30の下端部はバネ受け52に当接し、バネ受け52はバネ53により弾持されている。
したがって、低圧側空間部Plは、下横孔34、低圧導入孔32、及び上横孔33を通って感圧部低圧空間21に常時連通していることになる。
【0020】
次に、感圧部Aについて説明する。
筒状弁シート20の径大部20bの内には所定幅で上下に摺動可能にピストン40が配置されている。ピストン40は所定厚みの円盤からなり、その外周に形成されたリング溝にはシール用のOリング41が配置されている。また、その中心部に穿設された孔には、上記弁体30の上端部が嵌入されてカシメ部31が形成されている。
また、上記ピストン40の上面は、高圧側空間部Phに面しており、ピストン40の下面と弁体支持部22aとの間の低圧空間形成部20cに感圧部低圧空間21が形成されている。なお、前記のように、感圧部低圧空間21は、上横孔33、低圧導入孔32及び下横孔34を通じて低圧側空間部Plの流体圧が導かれている。
【0021】
そして、ピストン40は、
高圧側空間部Phの流体圧>感圧部低圧空間21の流体圧+バネ53のバネ荷重相当圧、のときは下動し、
高圧側空間部Phの流体圧<感圧部低圧空間21の流体圧+バネ53の荷重相当圧、のときは上動し、弁部35は開弁することになる。
この差圧によるピストン40の上下動によりピストン40と一体の弁体30も、弁体支持部22aに支持された状態で筒状弁シート20の弁体支持孔22内を摺動し、上下動することになる。
【0022】
絞り部Bは、弁体30の径小部36と弁部35、及び、筒状弁シート20側の弁孔23、弁座部23a及び弁部形成部20dにより構成され、弁部35と弁座部23aにて形成される開口面積が差圧に応答して増減し、流量が絞られて変化する。
【0023】
次に、調節部Cについて説明する。
弁体30の下端部は、バネ受け52のバネ受け孔52aに当接しており、バネ受け52は、バネ53により絞り部B側に弾持されている。またバネ53は、図1に示すように、筒状弁シート20の下部を構成するスカート部26の雌ネジ受部27に螺合され通孔51を有する調節ネジ50によって支持されている。したがって、調節ネジ50の回転によって、バネ受け52に対するバネ53の弾発力を調節することができる。この弾発力の調節は、差圧量の調節となる。
【0024】
上記実施例1の差圧弁を構成するに当たっては、先ず、筒状弁シート20の弁体支持部22aにOリング28を装着して、筒状弁シート20内に弁体30を挿入させ、Oリング41を装着したピストン40を、筒状弁シート20上端部に上方から弁体30と共に嵌合させ、弁体30の下端部を治具にて受けて、弁体30の上端部をかしめてピストン40と固定する。そして、バネ受け52を弁体30の下端部に当接した上、バネ受け52にバネ53をあてがい、調節ネジ50を雌ネジ受部27に螺合する。
【0025】
上記手段によれば、きわめて簡単で、コンパクトな差圧弁を得ることができる。
【0026】
かかる構成により、差圧によるピストン40の上下動に応じて弁体30が上下動し、弁部35と弁座部23aにて形成される開口面積が可変され、流量が絞られて変化することになる。
【0027】
また、所定量の差圧以上の差圧が発生した場合は、感圧部Aにおけるピストン40の下動により、絞り部Bにおいて弁体30は下動し、所定量の差圧になるまで絞り部Bで流量を増加させる。逆に、所定量の差圧以下の差圧が発生した場合は、感圧部Aにおけるピストン40の上動により、絞り部Bにおいて弁体30は上動し、所定量の差圧になるまで絞り部Bで流量を減少・停止させる。
なお、上記実施例1において、低圧側空間部Plと感圧部低圧空間21との連通手段として、下横孔34、低圧導入孔32及び上横孔33を形成したが、これら下横孔34、低圧導入孔32及び上横孔33を設けず、筒状弁シート20内に別途、低圧側空間部Plと感圧部低圧空間21とを直接結ぶ連通路(図示せず)を設けてもよい。
【0028】
【実施例2】
次に、本発明の実施例2について説明する。図3は、その縦断面図、図4は、図3のD'部の詳細図である。実施例2の説明に当たって、実施例1と同一の構成部分には、同一符号を付してその構成の説明を省略する。
実施例1は上記弁孔23の流体下流側に該弁孔23より径大の弁部形成部20dが形成されているが、実施例2においては、この弁部形成部20dに位置する上記弁部35の径大部37に、一個もしくは複数個の下横孔34aを弁部形成部20dと低圧導入孔32を連通するように設ける。
また、更に弁部形成部20dと弁体30の径大部37で形成される流路面積S(=弁部形成部20dの横断面積−径大部37の横断面積)を、弁座部23aと弁部35で形成される最大開口面積s以上とし、かつ、弁孔23の流路面積m(=弁孔23の横断面積−小径部36の横断面積)より小さく形成される。
通常、流出量が増加するにつれ弁部35前後の圧力差も大きくなると共に、設定差圧値に対する圧力変化量が増加する傾向にあるが、差圧弁に於いては、流量の変化に対する弁部35前後の圧力差の変化を最小限に抑える必要があることから、本実施例2においては、弁体30の径大部37に一個若しくは複数個の小径の下横孔34aを設け、更に、弁部形成部20dと弁体30の径大部37で形成される流路面積Sを、弁座部23aで形成される最大開口面積s以上で、かつ弁孔23の流路面積mよりも小さくすることにより、冷媒の流速を高め、ベルヌーイの原理により低圧空間形成部20c内の圧力が実際の圧力より低くなり、その結果、大流量流出時に於いても弁開度を大きく、圧力変化を小さくすることが可能となる。
【実施例3】
次に、本発明の実施例3について説明する。図5は、図1のD部に相当する実施例3の詳細図である。実施例3の説明に当たって、実施例1と同一の構成部分には、同一符号を付してその構成の説明を省略する。実施例3においても外枠パイプ10の形状は実施例1と略同一である。
【0029】
次に、筒状弁シート20'について説明する。
筒状弁シート20'は全体として円筒状となっており、その外形は、全長にわたって均一径であるが、その中央部にはカシメ受溝29が形成されている。また、筒状弁シート20'の内部には、ピストン40'を内装・支持させる径大部20'bと、該径大部20'bより若干小径の弁室20'fと、更に、バネ室形成部20'eと、が連続的に形成される。そして、径大部20'bでは感圧部A'が形成され、弁室20'fでは絞り部B'が形成され、バネ室形成部20'eでは調節部C'が形成される。
【0030】
また、筒状弁シート20'の上下方向の中間位置には支持筒25aが一体に設けられている。この支持筒25aは後述のピストン40'側の延伸軸部40'aを支持させるものである。また、この支持筒25aの内壁下部には、支持筒周溝25cが形成されると共に、この支持筒周溝25cと支持筒25aとの外面との間には支持筒側孔25bが形成されている。
【0031】
次に、感圧部A'について説明する。
筒状弁シート20'の径大部20'bの内壁には所定幅で上下に摺動可能にピストン40'が配置されている。ピストン40'は所定厚みの円盤からなり、その外周に形成されたリング溝にはOリング41が配置されている。また、その中心部は所定長さで下方に垂下する延伸軸部40'aが形成され、その下端はバネ受け52を介してバネ53で上方へ弾持されている。また、ピストン40'の筒状弁シート20'に対する上限位置は、筒状弁シート20'に固定されているストッパ60により制限されている。
【0032】
また、上記ピストン40'の上面は、高圧側空間部Phに面しており、ピストン40'の下面には、弁室20'fで低圧側空間部Plの流体圧が導かれている。
そして、ピストン40'は、実施例1と同様に、
高圧側空間部Phの流体圧>低圧側空間部Plの流体圧+バネ荷重相当圧、
のときは下動し、
高圧側空間部Phの流体圧<低圧側空間部Plの流体圧+バネ荷重相当圧、のときは上動することになる。このピストン40'の上下動はピストン40'と一体の延伸軸部40'aも支持筒25aに支持された状態で上下動することになる。
【0033】
上記延伸軸部40'a及び支持筒25aが絞り部B'を構成する。上記ピストン40'の中心部には、延伸軸部40'aの中心部まで連続して高圧導入孔42が形成され、この高圧導入孔42の下端部近傍には高圧側孔43が側方に開放されるように形成されている。したがって、高圧側空間部Phは、高圧導入孔42を介して、高圧側孔43まで常に連通していることになる。
また、上記支持筒25aには、前記のように支持筒側孔25bが形成されている。そして、高圧側孔43が支持筒周溝25cと重なり、流路が形成されたときのみ高圧側空間部Phから低圧側空間部Plに冷媒が流れることになる。
なお、バネ53を含む調節部C'の構成は、実施例1と略同一である。
【0034】
上記実施例3の差圧弁の使用手段は、実施例1と同じであるので、共通部分については説明を省略し、相違する部分のみ説明する。
実施例3の差圧弁において、先ず、差圧が所定量以下の場合は、ピストン40'は下動せず、高圧側孔43が支持筒25a側の支持筒周溝25cと重なることはない。したがって、冷媒が支持筒25aの内壁から弁室20'f内に流出することはない。
【0035】
また、所定量の差圧が発生した場合は、感圧部Aにおけるピストン40'の下動により、絞り部B'において、延伸軸部40'aは下動し、冷媒を弁室20'fに流す。また、所定差圧以下になった場合は、感圧部A'におけるピストン40'の上動により、絞り部B'において弁体30は上動し、所定量の差圧になるまで絞り部B'で流量を減少・停止させる。
したがって、ピストン40'が所定位置(差圧が少ない状態での位置)では、支持筒25aの内壁により弁室20'f内に流出することはないが、ピストン40'が所定位置より、差圧により下がってくると、高圧側孔43が支持筒周溝25cに重なり、支持筒側溝25bから流体は流出する。そして、その重なりが大きいほど流出量が増加する。
【0036】
【実施例4】
次に、実施例4について図面を用いて説明する。図6はその縦断面図、図7は図6におけるD"部詳細図である。
先ず、外枠パイプ110について説明する。
実施例3に係る差圧弁は、図6に示すように、全体として円筒状の金属製、例えば銅製の外枠パイプ110と、外枠パイプ110より短く、外枠パイプ110の中に挿入・固定されるシリンダ状筒体120及びバネケース130と、該シリンダ状筒体120及びバネケース130の中に配置される感圧部A"、絞り部B"及び調節部C"からなる。
また、外枠パイプ110の一端部の流体入口111近傍には、高圧側空間部Phが形成され、外枠パイプ110の他端部の流体出口112近傍には、低圧側空間部Plが形成される。更に、外枠パイプ110の中間部にはカシメ部113が形成される。
【0037】
次に、シリンダ状筒体120について説明する。
外枠パイプ110内に配置されるシリンダ状筒体120は、図6,7に示すように、全体として略円筒状に形成されており、上記カシメ部113の内面に相当するシリンダ状筒体120の外周面部分には、カシメ用凹部121が形成され、シリンダ状筒体120の内面は、後述のバネケース130を装着するためのバネケース装着部122が形成される。なお、該バネケース装着部122の上端部には、後述のバネケース130側の径小部131が嵌合された後、押し込むようにカシメることでカシメ部122aが形成されている。
【0038】
また、シリンダ状筒体120の下部は所定の厚みで形成され、該所定の厚み部分の内部には、上下に複数の低圧導入孔124が形成される。該低圧導入孔124の下部は低圧側空間部Plに連通しており、その上部は後述のシリンダ状筒体120内に形成される低圧感圧室128に連通している。
そして、シリンダ状筒体120の下端部には、弁座支持部125が形成され、該弁座支持部125の中心部には、例えばステンレススチール製の弁座126が圧入により装着される。該弁座126には弁座孔127が形成されている。
【0039】
バネケース130は、その下部の径小部131が前記シリンダ状筒体120のバネケース装着部122に嵌合される。上記径小部131の外周には、シリンダ状筒体120側との間に配置されるOリング123aを嵌合するリング状のリング溝123が形成される。また、この径小部131の内側は、Oリング133が介装されており、後述のピストン140を支持するピストン支持部132となる。
バネケース130の上部は外枠パイプ110の内周面に嵌合され、その内面にはバネ室134が形成される。また、バネケース130の上端部内周には、雌ネジ部135が形成され、該雌ネジ部135には調節ネジ150が螺合されている。
調節ネジ150は、その中心部に通孔151が形成され、上方の高圧側空間部Phとバネ室134とを連通している。
【0040】
次に、感圧部A"について説明する。感圧部A"は、ピストン140の下部に形成される。ピストン140は全体として上下に長い異径の円柱状体として形成され、上方部分は小径のピストン軸部141となり、下方は大径の感圧部142となる。ピストン軸部141は、前記ピストン支持部132に上下方向に摺動可能に支持され、また、感圧部142はシリンダ状筒体120の下部の内周面に上下方向に摺動可能に支持されている。また。感圧部142の外周とシリンダ状筒体120の内周面との間にはOリング143が介装されている。
【0041】
また、ピストン140の軸心部には、その長さ方向(軸心方向)に高圧導入縦孔147が形成され、該高圧導入縦孔147と連通してその上部には高圧導入横孔146が形成され、該高圧導入横孔146の端部はバネ室134に開口している。また、高圧導入縦孔147の下部には、高圧導入縦孔147と連通状態で高圧導入斜孔148が形成され、その端部は感圧部142の下部の空間に開口している。
【0042】
したがって、この感圧部142の上面の空間部は低圧導入孔124によって低圧側空間部Plと連通し、低圧感圧室128が形成され、感圧部142の下面の空間部は、高圧導入横孔146、高圧導入縦孔147及び高圧導入斜孔148によって、高圧側空間部Phと連通し、高圧感圧室129が形成される。
また、ピストン140の上端部には、内面が球面形状の受け凹部145が形成され、該受け凹部145の底部にバネ受突部152aがバネ153の弾発力により当接し、ユニバーサルジョイントを形成している。この当接状態により、バネ153の弾発力や高圧冷媒により、ピストン140に偏心荷重が負荷してもピストン140には円滑に上下圧として作用する。
【0043】
絞り部B"は、感圧部142の下部で上記高圧導入縦孔147に連続して形成された弁体装着孔144に装着されるステンレススチール製の弁体149と、前記弁座126によって構成される。即ち、弁体149は、弁体装着孔144への柱状の挿入部149aと、円盤状の径大部149bと、下端の倒立円錐状の突部149cとからなり、該突部149cと弁座126にて形成される開口面積が差圧に応答して、ピストン140が上下することで増減し、流量が絞られて変化する。
【0044】
ピストン140は、
高圧感圧室129の流体圧>低圧感圧室128の流体圧+バネ153のバネ荷重相当圧、のときは上動し、弁体149は開弁することになる。
高圧感圧室129の流体圧<低圧感圧室128の流体圧+バネ153のバネ荷重相当圧、のときは下動し、弁体149は閉弁することになる。
【0045】
次に、調節部C"について説明する。
上記調節ネジ150の下面(バネ室134側)とバネ室134の下部に配置されるバネ受け152との間にはバネ153が縮装され、該バネ153はバネ受け152を下方に押し圧している。該バネ受け152は、その上面にバネ受面が形成され、その下面には下端部が球面状となったバネ受突部152aが一体に形成される。この弾発力の調節は、差圧量の調節となる。
【0046】
上記実施例4の差圧弁の組み付けに当たっては、先ず、シリンダ状筒体120の弁座支持部125に弁座126を装着し、ピストン140の弁体装着孔144に弁体149を装着後、シリンダ状筒体120にピストン140を嵌合させる。次に、バネケース130内に、バネ受け152及びバネ153をこの順に内装し、調節ネジ150を雌ネジ部135に螺合する。
そして、前記受け凹部145に前記バネ受突部152aを遊嵌させながら、シリンダ状筒体120に対してバネケース130を装着・固定し一体化する。固定に当たっては、上述のようにバネケース装着部122に径小部131を嵌合後、カシメ部122aをカシメることで、確実に一体化することができる。
そして、このシリンダ状筒体120とバネケース130との一体物を外枠パイプ110内に嵌入させ、カシメ部113とカシメ用凹部121との位置を合わせた後、カシメる。上記手段によれば、きわめて簡単で、コンパクトな差圧弁を得ることができる。
【0047】
かかる構成により、差圧によるピストン140の上下動に応じて弁体149が上下動し、該弁体149と弁座126にて形成される開口面積が変更され、流量が絞られて変化することになる。
また、所定量の差圧以上の差圧が発生した場合は、感圧部A"におけるピストン140の上動により、絞り部B"において弁体149は上動し、所定量の差圧になるまで絞り部B"で流量を増加させる。逆に、所定量の差圧以下の差圧のときには、感圧部A"におけるピストン140の下動により、絞り部B"において弁体149は下動し、所定量の差圧になるまで絞り部B"で流量を減少又は停止させる。
【0048】
特に、実施例4においては、低圧感圧室128を高圧導入側に設けることにより、弁体149を正弁方向(高圧感圧室129側)に設置できるため、微少流量の流量制御が可能となる。
また、シリンダ状筒体120にピストン140及びバネケース130を装着後、シリンダ状筒体120上端部122aをカシメてカシメ部とし、バネケース130とシリンダ状筒体120を一体化することにより、ピストン140の上・下に低圧感圧室128と高圧感圧室129を形成することができ、更に、シリンダ状筒体120及びバネケース130を一体物とすることで、治具による組み付け作業が容易となり、又、最終組立工程の外枠パイプ110への組付けも容易となるため、工数低減を図れる。
【0049】
更に、実施例4によれば、部品点数を増やすことなく、シリンダ状筒体120に孔加工するだけで容易に低圧側空間部Plの圧力をピストンの感圧部上部の低圧感圧室128に導くことができ、また、部品点数を増やすことなく、ピストン140に孔加工するだけで、容易に高圧側空間部Phの圧力を感圧部142の下面及び高圧感圧室129の弁体149からなる絞り部B"に導くことができる。また、弁体149及び弁座126の素材を、ステンレススチールにすることにより、弁体149及び弁座126の磨耗が軽減され、更に、弁体149及び弁座126はそれぞれピストン140及びシリンダ状筒体120に圧入して使用するために、ピストン140及びシリンダ状筒体120は安価な材料、例えば黄銅を使用でき経済的である。
【0050】
【発明の効果】
上記構成により、本発明によれば、構造が簡単・コンパクトで耐久性があり、製造・加工が容易で廉価な差圧弁とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る実施例1の縦断面図。
【図2】図1のD部の詳細図。
【図3】本発明に係る実施例2の縦断面図。
【図4】図3のD'部の詳細図。
【図5】図1のD部に相当する部分の実施例3の詳細図。
【図6】本発明に係る実施例4の縦断面図。
【図7】図6のD"部の詳細図。
【符号の説明】
Ph・・高圧側空間部 Pl・・低圧側空間部 A,A',A"・・感圧部
B,B',B"・・絞り部 C,C',C"・・調節部
10・・外枠パイプ 11・・流体入口 12・・流体出口
13・・カシメ部 14・・流路
20,20'・・筒状弁シート 20a・・径小部
20b,20'b・・径大部 20c・・低圧空間形成部
20d・・弁部形成部 20e,20'e・・バネ室形成部
20f,20'f・・弁室 21・・感圧部低圧空間
22・・弁体支持孔 22a・・弁体支持部
23・・弁孔 23a・・弁座部 24・・側孔
25,25'・・バネ室 25a・・支持筒 25b・・支持筒側孔
25c・・支持筒周溝 26・・スカート部 27・・雌ネジ受部
28・・Oリング 29・・カシメ受溝
30・・弁体 31・・カシメ部 32・・低圧導入孔 33・・上横孔
34・・下横孔 34a・・下横孔 35・・弁部 36・・径小部
37・・径大部 40,40'・・ピストン 40'a・・延伸軸部
41・・Oリング 42・・高圧導入孔 43・・高圧側孔
50・・調節ネジ 51・・通孔 52・・バネ受け
52a・・バネ受け孔 53・バネ 60・・ストッパ
110・・外枠パイプ[実施例3]
111・・流体入口 112・・流体出口 113・・カシメ部
120・・シリンダ状筒体 121・・カシメ用凹部
122・・バネケース装着部 122a・・カシメ部
123・・リング溝 123a・・Oリング
124・・低圧導入孔 125・・弁座支持部 126・・弁座
127・・弁座孔 128・・低圧感圧室 129・・高圧感圧室
130・・バネケース 131・・径小部 132・・ピストン支持部
133・・Oリング 134・・バネ室 135・・雌ネジ部
140・・ピストン 141・・ピストン軸部 142・・感圧部
143・・Oリング 144・・弁体装着孔 145・・受け凹部
146・・高圧導入(横)孔 147・・高圧導入(縦)孔
148・・高圧導入(斜)孔
149・・弁体 149a・・挿入部 149b・・径大部
149c・・突部 150・・調節ネジ 151・・通孔
152・・バネ受け 152a・・バネ受突部 153・バネ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a differential pressure valve used in a refrigeration cycle of an air conditioner.
[0002]
[Prior art]
A differential pressure valve used in the same way as a refrigerant pressure regulating valve used in a refrigeration cycle of an air conditioner is a predetermined pressure (spring load) between both the upstream (high pressure) side and downstream (low pressure) side of the fluid. Flowing fluid only when there is a pressure difference greater than or equal to (corresponding pressure) (Patent Document 1), but the conventional direct-acting type requires pilot piping from the low-pressure side, etc. Not only is the structure complicated, but troubles such as refrigerant leakage at the welded portion of the pilot pipe may occur due to long-term operation.
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 09-113071 (see “Claims” and FIG. 1 in particular)
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to eliminate the above-mentioned problems of the prior art, and to provide a differential pressure valve that is simple and compact in structure and inexpensive at a differential pressure valve used in a refrigeration cycle of an air conditioner.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention employs the following means. That is,
The differential pressure valve according to claim 1, wherein a fluid inlet is formed at one end of the outer frame pipe,TheA fluid outlet is formed at the other end of the outer frame pipe,A cylindrical valve seat is inserted into the outer frame pipe and in the cylindrical valve seat,A pressure sensing unit that senses the differential pressure of the fluid, and the pressure difference detected by the pressure sensing unitFlow rateAn aperture for controllingTheAperture partbycontrolAmountAnd an adjustment unit to set to an arbitrary value.The high pressure side space is formed between the cylindrical valve seat and the fluid inlet, and the low pressure side space is formed between the cylindrical valve seat and the fluid outlet. A pressure-sensitive part low-pressure side space communicating with the low-pressure side space part, and a piston slidable between the pressure-sensitive part low-pressure side space and the high-pressure side space part, and the throttle part is the cylindrical shape A valve hole formed in the valve seat; and a valve body that penetrates the valve hole and is slidable in a fluid flow direction. The valve body has the piston fixed to one end portion and an intermediate portion. A valve portion is formed, the valve portion is disposed on the downstream side of the valve hole, and a conical portion contacting and separating from the valve seat portion of the valve hole; and a large-diameter portion provided on the downstream side thereof And a lower horizontal hole provided in the large-diameter portion and communicating the low-pressure side space and the pressure-sensitive portion low-pressure side space. In the tubular valve seat, a valve portion forming portion having a diameter larger than that of the valve hole is provided at a site downstream of the valve hole, and the large diameter portion of the valve body is disposed in the valve portion forming portion. The cross-sectional area of the flow path formed by the valve portion forming portion and the large diameter portion of the valve body is not less than the maximum opening area formed by the valve portion and the valve seat portion, and the valve hole Smaller than the cross-sectional area of the channelIt is characterized by that.
[0005]
The differential pressure valve according to claim 2 is the differential pressure valve according to claim 1,The cylindrical valve seat portion is fixed by caulking in the outer frame pipe, and both end portions of the outer frame pipe are drawn into a joint shape.It is characterized by that.
[0006]
The differential pressure valve according to claim 3 is the differential pressure valve according to claim 1 or 2,The outer diameter of the portion of the valve body that is slidably supported by the cylindrical valve seat and the inner diameter of the valve hole are made substantially the same.It is characterized by that.
The differential pressure valve according to claim 4 is:A fluid inlet is formed at one end of the outer frame pipe, a fluid outlet is formed at the other end of the outer frame pipe, and a cylindrical case and a spring case connected and fixed upstream thereof are inserted into the outer frame, A high-pressure side space is formed between the spring case and the fluid inlet, a low-pressure side space is formed between the cylinder-shaped cylinder and the fluid outlet, and a differential pressure of fluid is generated in the cylinder-shaped cylinder. And a throttle part for controlling the flow rate of the fluid by the differential pressure sensed by the pressure sensitive part, and a control amount by the throttle part is set to an arbitrary value in the spring case. An adjustment part is provided, and the pressure sensitive part includes a piston slidably disposed in the cylindrical cylindrical body, a high pressure pressure sensitive chamber formed on the downstream side of the piston and communicating with the high pressure side space part, The low pressure side space formed on the upstream side of the piston A low-pressure pressure chamber communicating with the valve, the throttle portion being provided in a portion of the piston on the high-pressure pressure chamber side, the high-pressure pressure chamber provided in the cylindrical tubular body, and the A valve seat having a valve seat hole communicating with the low-pressure side spaceIt is characterized by that.
[0007]
The differential pressure valve according to claim 5 is the differential pressure valve according to claim 4,A connecting body of the cylindrical cylindrical body and the spring case is caulked and fixed in the outer frame pipe, and both end portions of the outer frame pipe are formed into a joint shape.It is characterized by that.
The differential pressure valve according to claim 6 is the differential pressure valve according to claim 4 or 5,The cylinder-shaped cylinder is provided with a low-pressure introduction hole that communicates the low-pressure chamber and the low-pressure side space.It is characterized by that.
[0008]
The differential pressure valve according to claim 7,Any one of claims 4 to 6In the differential pressure valve described,The piston is provided with a high-pressure introduction hole that communicates the high-pressure-sensitive chamber and the high-pressure side space.It is characterized by that.
The differential pressure valve according to claim 8,Any one of claims 4 to 7In the differential pressure valve described,The valve body and the valve seat are formed of stainless steel, the valve body is press-fitted into the piston, and the valve seat is press-fitted into the cylindrical cylindrical body.It is characterized by.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[Example 1]
Example 1 will be described with reference to the drawings. 1 is a longitudinal sectional view thereof, and FIG. 2 is a detailed view of a portion D in FIG. In addition, although it demonstrates according to drawing below, the expression of upper, lower, left, and right is accompanying description of drawing, and does not necessarily correspond with actual positional relationship.
[0014]
First, the
As shown in FIG. 1, the differential pressure valve according to the first embodiment has a cylindrical
Further, a high-pressure side space portion Ph is formed near the
[0015]
Next, the
As shown in FIG. 2, the
[0016]
Further, inside the
[0017]
A plurality of
The large-
[0018]
Next, the
In particular, as shown in FIG. 2, a rod-shaped
[0019]
Further, an upper
Further, the portion corresponding to the valve
Therefore, the low-pressure side space portion Pl always communicates with the pressure-sensitive portion low-
[0020]
Next, the pressure sensitive part A will be described.
A
The upper surface of the
[0021]
And the
When the fluid pressure in the high-pressure side space portion Ph> the fluid pressure in the pressure-sensitive portion low-
When the fluid pressure of the high-pressure side space portion Ph <the fluid pressure of the pressure-sensitive portion low-
Due to the vertical movement of the
[0022]
The throttle portion B includes a small-
[0023]
Next, the adjustment unit C will be described.
The lower end portion of the
[0024]
In configuring the differential pressure valve of the first embodiment, first, the O-
[0025]
According to the above means, an extremely simple and compact differential pressure valve can be obtained.
[0026]
With this configuration, the
[0027]
Further, when a differential pressure equal to or greater than a predetermined amount of differential pressure is generated, the
In the first embodiment, the lower
[0028]
[Example 2]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. 3 is a longitudinal sectional view thereof, and FIG. 4 is a detailed view of a portion D ′ in FIG. In the description of the second embodiment, the same components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description of the configuration is omitted.
In the first embodiment, a valve
Further, the flow passage area S formed by the valve
Normally, as the flow rate increases, the pressure difference before and after the
[Example 3]
Next, Embodiment 3 of the present invention will be described. FIG. 5 is a detailed view of the third embodiment corresponding to the D part of FIG. In the description of the third embodiment, the same components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description of the configuration is omitted. Also in the third embodiment, the shape of the
[0029]
Next, the
The
[0030]
A
[0031]
Next, the pressure sensitive part A ′ will be described.
A piston 40 'is disposed on the inner wall of the large diameter portion 20'b of the cylindrical valve seat 20' so as to be slidable vertically with a predetermined width. Piston 40 'consists of a disk of predetermined thickness, and O-
[0032]
The upper surface of the piston 40 'faces the high-pressure side space Ph, and the fluid pressure in the low-pressure side space Pl is guided to the lower surface of the piston 40' by the valve chamber 20'f.
And piston 40 'is the same as that of Example 1,
Fluid pressure of high-pressure side space portion Ph> Fluid pressure of low-pressure side space portion Pl + spring load equivalent pressure,
At the time of down,
When the fluid pressure in the high-pressure side space portion Ph <the fluid pressure in the low-pressure side space portion Pl + the spring load equivalent pressure, the pressure increases. The vertical movement of the piston 40 'moves up and down in a state where the extending shaft portion 40'a integrated with the piston 40' is also supported by the
[0033]
The extending shaft portion 40'a and the
The
Note that the configuration of the adjusting portion C ′ including the
[0034]
Since the means for using the differential pressure valve of the third embodiment is the same as that of the first embodiment, the description of the common parts will be omitted, and only the different parts will be described.
In the differential pressure valve according to the third embodiment, first, when the differential pressure is a predetermined amount or less, the piston 40 'does not move down, and the high-
[0035]
Further, when a predetermined amount of differential pressure is generated, the downward movement of the
Therefore, when the
[0036]
[Example 4]
Next, Example 4 will be described with reference to the drawings. 6 is a longitudinal sectional view thereof, and FIG. 7 is a detailed view of a portion D ″ in FIG.
First, the
As shown in FIG. 6, the differential pressure valve according to the third embodiment is made of an overall cylindrical metal, for example, copper
Further, a high pressure side space portion Ph is formed in the vicinity of the
[0037]
Next, the cylindrical
As shown in FIGS. 6 and 7, the cylindrical
[0038]
The lower portion of the cylindrical
A valve
[0039]
The
The upper part of the
The
[0040]
Next, the pressure sensitive part A ″ will be described. The pressure sensitive part A ″ is formed in the lower part of the
[0041]
Further, a high-pressure introduction
[0042]
Therefore, the space portion on the upper surface of the pressure-
Further, a receiving
[0043]
The throttle portion B ″ is configured by a stainless
[0044]
When the fluid pressure in the high
When the fluid pressure in the high pressure
[0045]
Next, the adjustment unit C ″ will be described.
A
[0046]
In assembling the differential pressure valve of the fourth embodiment, first, the
The
Then, the cylindrical
[0047]
With this configuration, the
Further, when a differential pressure equal to or greater than a predetermined amount of differential pressure is generated, the
[0048]
In particular, in the fourth embodiment, by providing the low pressure
Further, after attaching the
[0049]
Furthermore, according to the fourth embodiment, the pressure in the low-pressure side space portion Pl can be easily applied to the low-pressure pressure-
[0050]
【The invention's effect】
With the above configuration, according to the present invention, a differential pressure valve that is simple, compact, durable, easy to manufacture and process, and inexpensive.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a first embodiment according to the present invention.
FIG. 2 is a detailed view of a portion D in FIG.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a second embodiment according to the present invention.
4 is a detailed view of a portion D ′ in FIG. 3;
FIG. 5 is a detailed view of a third embodiment of the portion corresponding to the D portion in FIG.
FIG. 6 is a longitudinal sectional view of a fourth embodiment according to the present invention.
7 is a detailed view of a portion D ″ in FIG. 6;
[Explanation of symbols]
Ph ·· High pressure side space portion Pl · · Low pressure side space portion A, A ', A "·· Pressure sensitive portion
B, B ', B "··· Restricting part C, C', C" ··· Adjusting part
10 ....
13 ....
20, 20 '· · ·
20b, 20'b ...
20d ... Valve
20f, 20'f ・ ・
22.
23 ....
25, 25 '...
25c ··· Supporting cylinder
28 ・ ・ O-
30 ...
34..Lower
37 ··
41 ... O-
50 ... Adjusting
52a ・ ・
110 .. Outer frame pipe [Example 3]
111 ..
120 .. Cylinder-shaped
122 ... Spring
123 ・ ・
124 ·· Low
127 ...
130 ...
133 .. O-
140 ..
143 ... O-
146 ・ ・ High-pressure introduction (horizontal)
148 ・ ・ High-pressure introduction (oblique) hole
149 ...
149c ...
152 ..
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