JP5249634B2 - 流量制御弁 - Google Patents

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    • Y02B30/70—Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

Description

本発明は、冷凍サイクルの冷媒流量の制御等を行うために用いられ、電磁力によって弁体の開閉操作を行う流量制御弁に関する。
上記流量制御弁の一例として、特許文献１に記載された流量制御弁は、図２に示すように、弁室５２及び該弁室５２に形成された弁孔５２ａを有する弁本体５４と、弁孔５２ａを開閉する弁体５３と、弁本体５４から上方に突出するキャン５７の内部に設けられた駆動機構５９により、弁体５３を上下方向に駆動して冷媒等の流体の制御を行う。
上記駆動機構５９による弁体５３の駆動は、キャン５７の内部に設けられたロ−タ５６と、キャン５７に外嵌されたステータ５８とで構成されるステッピングモータによって行われ、ステータ５８は、ボビン５８ａに巻回されたコイル５８ｂを備え、樹脂でモールドされる。
特開２００５−４２８９１号公報
上述のように、従来の流量制御弁５１は、ステータ５８のコイル５８ｂが樹脂でモールドされ、ステータ５８の磁極は露出しているものの防錆処理が施されているため、腐食に対する手当はなされている。しかし、このような流量制御弁５１を海上コンテナ等に用いた場合には、塩害により各部が腐食し、作動不良を引き起こすおそれがあった。
そこで、本発明は、上記従来の流量制御弁における問題点に鑑みてなされたものであって、海上コンテナ等に用いた場合でも、安定した作動を維持することのできる流量制御弁を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明は、弁室、該弁室に形成された弁孔及び該弁室に連通するように設けられた流体の流出入管を有する弁本体と、前記弁孔を開閉する弁体と、前記弁本体に固着された鍔状板に、前記弁本体から突出するように取り付けられた有蓋円筒状のキャンと、該キャンの内部に設けられると共にロータを含み、該ロータの回転により前記弁体を上下方向に駆動する駆動機構と、嵌合孔を介して前記キャンの外周部に装着されると共に前記駆動機構の前記ロータを回転する電磁力を発生させるステータを有し、該ステータを樹脂封止することにより構成されたコイルモールド体とを備える流体制御弁において、前記ステータを樹脂封止する際に前記コイルモールド体の一部を構成するように該コイルモールド体と一体に形成されると共に、該コイルモールド体から前記キャンの突出方向とは反対方向に向けて突出し、前記弁本体の前記鍔状板よりも下方部分を囲繞する筒状部と、前記弁本体の外周面と前記筒状部の内周面との間の隙間をシールする少なくとも１本のＯリングとを備えることを特徴とする。
そして、本発明によれば、コイルモールド体からキャンの突出方向とは反対方向に向けて突出する筒状部によって、弁本体に固着された鍔状板よりも下方部分を囲繞し、Ｏリングによって、前記弁本体の外周面と前記筒状部の内周面との間の隙間をシールしたため、ステータのコイル及び磁極等を外部環境から遮断することができ、本発明にかかる流量制御弁を海上コンテナ等に用いた場合でも、コイル等が塩害によって腐食され難くなり、安定した作動を維持することができる。
また、Ｏリングを用いることで、流量制御弁を組み立てる上での作業性が向上するとともに、該流量制御弁を取り付けた現場においてステータコイルを交換することもでき、Ｏリングの装着本数を増加させることでシール性をさらに向上させることもできる。
以上のように、本発明によれば、海上コンテナ等に用いた場合でも、コイル等が塩害により腐食し難く、安定した作動を維持することのできる流量制御弁を提供することができる。
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。
図１は、本発明にかかる流量制御弁の一実施の形態を示し、この流量制御弁１は、弁室２及びこの弁室２に形成された弁孔２ａを有する弁本体４と、弁孔２ａを開閉する弁体３と、弁本体４から上方に突出するキャン７と、キャン７の内部に設けられ、弁体３を開閉方向（上下方向）に駆動する駆動機構５と、キャン７の外周部に装着され、駆動機構５を駆動する電磁力を発生させるコイルモールド体６と、コイルモールド体６から下方に向けて突出し、弁本体４の外周面を囲繞する筒状部（スカート状部）８と、弁本体４の外周面と筒状部８の内周面との間の隙間をシールするシール手段としての２本のＯリング９、１０とを備える。
弁本体４の下部及び側部には、流体の流出入管１２、１３が弁室２に連通するように連結される。弁本体４内の弁室２には、弁孔２ａが穿設され、弁孔２ａと弁体３との隙間により流体の流量が制御される。
有蓋円筒状のキャン７の下端部は、弁本体４にかしめ固着された鍔状板１５の段差部に突き合わせ溶接され、キャン７の内部には、弁体３を上下方向に駆動する駆動機構５として、ロ−タ（永久磁石）１６、弁軸１７、雄ねじ管１８、弁軸ホルダ１９等が配置される。
ロ−タ１６は、弁軸ホルダ１９に止環２６を介して結合される。止環２６の内周孔部に弁軸ホルダ１９の上部突部が嵌合され、この突部の外周をかしめ固定して、ロ−タ１６、止環２６及び弁軸ホルダ１９が一体的に結合される。
弁軸ホルダ１９は、雄ねじ管１８の外側に位置する下方開口の円筒形状に形成され、その内周面に、雄ねじ管１８の雄ねじ部１８ａと螺合する雌ねじ部１９ａが螺設される。弁軸ホルダ１９の上部には、弁軸１７の段部を介して形成された上部縮径部１７ａが嵌合してプッシュナット２７により連結される。
弁軸１７は、その下端部に弁体３を備え、弁軸ホルダ１９の中心に上下動可能に嵌挿される。弁軸１７は、弁軸ホルダ１９内に縮装された圧縮コイルばね２９によって常時下方に付勢される。
雄ねじ管１８は、その外周面に、雄ねじ部１８ａが螺設され、雄ねじ管１８には、ストッパ機構の一方を構成する下ストッパ体３０が固着される。一方、弁軸ホルダ１９には、ストッパ機構の他方を構成する上ストッパ体３１が固着され、下ストッパ体３０と当接可能に構成される。
コイルモールド体６は、嵌合穴６ａを介してキャン７の外周部に装着される。コイルモールド体６は、ステータ２０を備え、ステータ２０は、磁性材により構成されるヨーク２０ａと、このヨーク２０ａにボビン２０ｂを介して巻回されるコイル２０ｃとを上下２段にわたって配置して構成され、このステータ２０とロ−タ１６とでステッピングモータを構成する。
このように、本実施の形態による流量制御弁１は、駆動機構５をステッピングモータによって駆動する、いわゆる電動弁である。
コイルモールド体６の下部には、下方に向けて筒状部８が突出し、弁本体４の外周面を囲繞する。この筒状部８は、ステータ２０を樹脂封止する際に同時に形成され、コイルモールド体６の一部を構成する。筒状部８の内周面と、弁本体４の外周面との間には、Ｏリング９、１０が装着され、これら筒状部８と、Ｏリング９、１０とで、ステータ２０のコイル２０ｃ及び磁極等を外部環境から遮断し、この流量制御弁１を海上コンテナ等に用いた場合でも、コイル２０ｃ等が塩害によって腐食されるのを防止する。
また、コイルモールド体６から、ステータ２０のコイル２０ｃに接続された複数のリード端子２２が突出し、このリード端子２２にコネクタ２３が連結され、該コネクタ２３に複数のリード線２４が接続される。
上記構成を有する流量制御弁１は、コイル２０ｃに一方向の通電を行い励磁すると、ロ−タ１６が回転し、これに伴い、弁軸ホルダ１９が雄ねじ管１８に対して相対的に回転する。ここで、雄ねじ管１８の下部が弁本体４に固定されているため、雄ねじ管１８の雄ねじ部１８ａと、弁軸ホルダ１９の雌ねじ部１９ａとのねじ送り機構により、例えば、弁軸ホルダ１９が下降し、これに伴い弁軸１７が下降し、弁体３が弁孔２ａを閉じる。尚、ストッパ機構の下ストッパ体３０と上ストッパ体３１とが当接することで、弁体３のさらなる下降を制限する。
次に、コイル２０ｃに他方向の通電を行い励磁すると、弁本体４に固着された雄ねじ管１８に対し、ロ−タ１６が前記と逆方向に相対的に回転し、前記ねじ送り機構により、弁軸ホルダ１９が上昇し、弁軸１７の下端の弁体３が上方に移動して弁孔２ａを開く。
上述のように、上記構成を有する流量制御弁１は、コイルモールド体６からキャン７の突出方向とは反対方向、すなわち下方に突出する筒状部８によって、弁本体４の外周面を囲繞し、Ｏリング９、１０によって筒状部８の内周面と、弁本体４の外周面との隙間をシールしたため、ステータ２０のコイル２０ｃ及び磁極等を外部環境から遮断することができ、海上コンテナ等に用いた場合でも、コイル２０ｃ等が塩害によって腐食され難くなり、安定した流量制御弁１の作動を維持することができる。
また、上記実施の形態では、Ｏリング９、１０を弁本体４の外周面のリング溝に嵌め込み、筒状部８の内周面を平滑面としているが、これとは逆に、筒状部８の内周面にリング溝を凹設してそこにＯリング９を嵌め込み、弁本体４の外周面を平滑面としてもよい。
また、上記実施の形態においては、筒状部８をコイルモールド体６と一体に形成したが、筒状部８をコイルモールド体６とは別体に形成し、コイルモールド体６を構成する樹脂と溶着してもよい。また、コイルモールド体６を形成する際の樹脂充填の際に、筒状部８をコイルモールド体６に同時に固定してもよい。
さらに、筒状部８の内周面と、弁本体４の外周面との隙間をＯリング９、１０によってシールしたが、Ｏリングの本数は２本に限定されず、１本又は３本以上とすることも可能である。
本発明にかかる流量制御弁の一実施の形態を示す断面図である。 従来の流量制御弁の一例を示す断面図である。
符号の説明
１ 流量制御弁
２ 弁室
２ａ 弁孔
３ 弁体
４ 弁本体
５ 駆動機構
６ コイルモールド体
６ａ 嵌合穴
７ キャン
８ 筒状部
９ Ｏリング
１０ Ｏリング
１２ 流出管
１３ 流入管
１５ 鍔状板
１６ ロ−タ
１７ 弁軸
１７ａ 上部縮径部
１８ 雄ねじ管
１８ａ 雄ねじ部
１９ 弁軸ホルダ
１９ａ 雌ねじ部
２０ ステータ
２０ａ ヨーク
２０ｂ ボビン
２０ｃ コイル
２２ リード端子
２３ コネクタ
２４ リード線
２６ 止環
２７ プッシュナット
２９ 圧縮コイルばね
３０ 下ストッパ体
３１ 上ストッパ体

Claims (1)

  1. 弁室、該弁室に形成された弁孔及び該弁室に連通するように設けられた流体の流出入管を有する弁本体と、
    前記弁孔を開閉する弁体と、
    前記弁本体に固着された鍔状板に、前記弁本体から突出するように取り付けられた有蓋円筒状のキャンと、
    該キャンの内部に設けられると共にロータを含み、該ロータの回転により前記弁体を上下方向に駆動する駆動機構と、
    嵌合孔を介して前記キャンの外周部に装着されると共に前記駆動機構の前記ロータを回転する電磁力を発生させるステータを有し、該ステータを樹脂封止することにより構成されたコイルモールド体とを備える流体制御弁において、
    前記ステータを樹脂封止する際に前記コイルモールド体の一部を構成するように該コイルモールド体と一体に形成されると共に、該コイルモールド体から前記キャンの突出方向とは反対方向に向けて突出し、前記弁本体の前記鍔状板よりも下方部分を囲繞する筒状部と、
    前記弁本体の外周面と前記筒状部の内周面との間の隙間をシールする少なくとも１本のＯリングとを備えることを特徴とする流量制御弁。
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