JP6532836B2 - 電動弁 - Google Patents
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Description
本発明の目的は、最大流量の個体差が小さな電動弁を提供することである。
ロータの回転運動を、雄ネジ部材と雌ネジ部材とのネジ結合により直線運動に変換し、この直線運動に基づいて弁本体内に収容された弁体を軸方向に移動させるとともに、前記弁体の上方側に背圧室を設け、前記背圧室に弁ポート内の圧力を導入する電動弁であって、
前記弁体との間に形成されるクリアランスの流量を決定する特性面、および前記特性面の上端から上方に立ち上がり、全開状態における前記弁体の下端を囲繞する内周壁を有する弁座を備え、
前記弁体の下端外周縁と前記特性面との最短距離を結ぶ直線を側面に含み、前記弁体と前記弁座の間に形成される錐台を仮定した場合において、
前記弁ポートの最小流路面積が、前記弁体の前記全開状態時の前記錐台の前記側面の面積よりも大きく形成され、
前記全開状態において前記弁体の外周壁面と前記弁座の前記内周壁との間に形成される円環状の平面の最小流路面積が、前記全開状態における前記錐台の前記側面の面積よりも小さく形成されていることを特徴とする。
前記弁座内の空間の内周面は、上方に向かって内側に傾斜していないことを特徴とする。
ここで、弁本体30は、ステンレス鋼板のプレス加工により製作されたプレス成型品であり、内部に弁室11を有している。また、弁本体30には、弁室11に直接連通するステンレス製や銅製の第1の管継手12が固定装着されている。さらに、弁本体30の下方内側には、断面円形の弁ポート16が形成された弁座部材30Aが組み込まれている。弁座部材30Aには、弁ポート16を介して弁室11に連通するステンレス製や銅製の第2の管継手15が固定装着されている。
ケース60の天井面にはガイド支持体52が固定されている。ガイド支持体52は、円筒部53と、円筒部53の上端側に形成された傘状部54とを有し、全体をプレス加工により一体成型されている。傘状部54はケース60の頂部内側と略同形状に成型されている。
そして、弁軸41の外周に形成された雄ネジ41aと、弁軸ホルダ6の筒状小径部6aの内周に形成された雌ネジ6dとにより、ネジ結合Aが構成されている。
さらに、弁ガイド18内には、圧縮された弁バネ27とバネ受け35とが収容されている。
図4(a)は、実施例1における電動弁2の要部の概要を示す断面図である。図4(a)に示すように、特性面31は、弁ポート16から弁体17に向かって外側に一定の傾斜角度で傾斜している。また、弁ポート16の最小流路面積Saは、全開状態時の円錐台側面積Stmaxよりも小さくなるように形成されている(Sa<Stmax)。このように、Sa<Stmaxとすることにより、弁体17側から流体を導入して弁ポート16から流体を導出する場合においても、また弁ポート16側から流体を導入して弁体17側から流体を導出する場合においても、全開状態時の流量が、弁ポート16の最小流路面積Saに依存するようになる。したがって、Sa<Stmaxとなるように電動弁2を設計することにより、全開状態時の流量が弁ポート16の最小流路面積Saのみに支配され、その他の要因(たとえば、電動弁2を構成する部材の加工精度のばらつきや、電動弁2の組み付け精度のばらつきなど)の影響を受けなくなる。
図6(a)は、実施例2における電動弁2の要部の概要を示す断面図である。ここで、実施例2は実施例1の変形例であるため、実施例1と同様の構成については説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。図6(a)に示すように、弁座部材30Aの特性面31は、弁ポート16から弁体17に向かって外側に一定の傾斜角度で傾斜している。また、弁座部材30Aには、特性面31の上端から上方に立ち上がり、全開状態において弁体17の下端を囲繞する内周壁32が形成されている。
図8(a)は、実施例3における電動弁2の要部の概要を示す断面図である。図8(a)に示すように、電動弁2は、実施例2における電動弁2において、弁座部材30Aの内周壁32を上方に向かって若干外側に傾斜させたものである。このため、図8(a)に示す内周壁32を下方に延長させた場合に、左右の内周壁32の延長線は、所定の角度θsをもって交差することになる(θs>0°)。なお、実施例3は実施例2の変形例であるため、実施例2と同様の構成については説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
なお、上述の実施の形態において、弁体17の下端と特性面31との間に形成される錐台は厳密な円錐台でなくてもよい。
16 弁ポート
17 弁体
30A 弁座部材
31 特性面
32 内周壁
41 弁軸
80 クリアランス
92 円錐台
p 垂線
Sa 最小流路面積
Sn 断面積
Ss 最小流路面積
St 円錐台の側面積
Stmax 全開状態時の円錐台側面積
Claims (2)
- ロータの回転運動を、雄ネジ部材と雌ネジ部材とのネジ結合により直線運動に変換し、この直線運動に基づいて弁本体内に収容された弁体を軸方向に移動させるとともに、前記弁体の上方側に背圧室を設け、前記背圧室に弁ポート内の圧力を導入する電動弁であって、
前記弁体との間に形成されるクリアランスの流量を決定する特性面、および前記特性面の上端から上方に立ち上がり、全開状態における前記弁体の下端を囲繞する内周壁を有する弁座を備え、
前記弁体の下端外周縁と前記特性面との最短距離を結ぶ直線を側面に含み、前記弁体と前記弁座の間に形成される錐台を仮定した場合において、
前記弁ポートの最小流路面積が、前記弁体の前記全開状態時の前記錐台の前記側面の面積よりも大きく形成され、
前記全開状態において前記弁体の外周壁面と前記弁座の前記内周壁との間に形成される円環状の平面の最小流路面積が、前記全開状態における前記錐台の前記側面の面積よりも小さく形成されていることを特徴とする電動弁。 - 前記弁座内の空間の内周面は、上方に向かって内側に傾斜していないことを特徴とする請求項1記載の電動弁。
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