JP6968627B2 - Flow control valve - Google Patents

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Description

本開示は、流量調節弁に関する。 The present disclosure relates to a flow control valve.

蒸発圧縮式冷凍サイクルを構成する冷凍機に使われる冷媒膨張弁は、精密な流量調節を行う必要があり、例えば、ニードル弁などの流量調節弁が用いられる。特許文献1には、冷媒膨張弁にニードル弁を用いた冷凍機が開示されている。 The refrigerant expansion valve used in the refrigerator constituting the evaporative compression type refrigeration cycle needs to perform precise flow rate adjustment, and for example, a flow rate control valve such as a needle valve is used. Patent Document 1 discloses a refrigerator using a needle valve as a refrigerant expansion valve.

冷媒膨張弁などにおいて、精密な流量制御を行うためには、バルブスピンドルや弁体の移動量に対して流体通路断面積をわずかずつ変化させる必要があり、そのために、ニードル弁体を細くし、かつニードル弁体のテーパを緩やかにする必要がある。しかし、緩やかなテーパを有するニードル弁体は加工が困難であり、かつ流路を構成するオリフィス孔とニードル弁体との位置関係が安定しないという問題がある。即ち、流体の流れで細いニードル弁体が振動しやすく、オリフィス孔の内面に接触し損傷するおそれがある。 In order to perform precise flow control in a refrigerant expansion valve, etc., it is necessary to change the fluid passage cross-sectional area little by little with respect to the amount of movement of the valve spindle and valve body. Therefore, the needle valve body is made thinner. Moreover, it is necessary to loosen the taper of the needle valve body. However, a needle valve body having a gentle taper is difficult to process, and there is a problem that the positional relationship between the orifice hole constituting the flow path and the needle valve body is not stable. That is, the thin needle valve body tends to vibrate due to the flow of fluid, and may come into contact with the inner surface of the orifice hole and be damaged.

特許文献2には、弁体の先端をオリフィス孔に嵌合させると共に、弁体の周面に形成された溝によって流路を形成する流量調節弁が開示されている。この流量調節弁によれば、弁体がオリフィス孔に嵌合するため、ニードル弁体が流体の流れで振動する問題は解消されると考えられる。 Patent Document 2 discloses a flow rate control valve in which the tip of a valve body is fitted into an orifice hole and a flow path is formed by a groove formed on the peripheral surface of the valve body. According to this flow rate control valve, since the valve body is fitted in the orifice hole, it is considered that the problem that the needle valve body vibrates due to the flow of fluid is solved.

国際公開第2015/063876号公報International Publication No. 2015/063876 特許第4932670号公報Japanese Patent No. 4923670

特許文献1に開示されたニードル弁では、弁体が細くなると、加工可能な材料は靭性がある材料に限られる。また、所望の流量とするためには、ニードル弁体の針先形状に精密加工を必要とし、加工に要するコストが増大する。
特許文献2に開示された流量調節弁は、弁体の先端をオリフィス孔に嵌合させるために、粘性が高い流体の場合、流路に詰まりが生じるおそれがある。また、弁体の先端とオリフィス孔との間でかじりが生じるおそれがある。
In the needle valve disclosed in Patent Document 1, when the valve body becomes thin, the material that can be processed is limited to a tough material. Further, in order to obtain a desired flow rate, precision processing is required for the needle tip shape of the needle valve body, which increases the cost required for processing.
In the flow rate control valve disclosed in Patent Document 2, since the tip of the valve body is fitted into the orifice hole, the flow path may be clogged in the case of a highly viscous fluid. In addition, galling may occur between the tip of the valve body and the orifice hole.

一実施形態は、上記課題に鑑み、弁体に精密加工を必要とせずに精度良い流量調節が可能であると共に、流路に詰まりが生じない簡単な構成の流量調節弁を提案することを目的とする。 In view of the above problems, one object of the present invention is to propose a flow rate control valve having a simple structure that enables accurate flow rate adjustment without requiring precision machining of the valve body and does not cause clogging in the flow path. And.

(1)一実施形態に係る流量調節弁は、
雌ネジ部が形成された出口流路を有するハウジングと、
前記ハウジングに内蔵され、一端側の外周に流路形成用溝と雄ネジ部とが形成された弁体と、
前記弁体の他端側に回転力を付加して前記弁体を回動させるための駆動部と、
を備え、
前記出口流路に対する前記弁体の軸方向位置によって流量調節が可能に構成される。
(1) The flow rate control valve according to the embodiment is
A housing with an outlet flow path in which a female thread is formed,
A valve body built in the housing and having a flow path forming groove and a male screw portion formed on the outer periphery on one end side.
A drive unit for applying a rotational force to the other end side of the valve body to rotate the valve body, and
Equipped with
The flow rate can be adjusted by the axial position of the valve body with respect to the outlet flow path.

上記(1)の構成において、出口流路に形成された雌ネジ部と弁体に形成された雄ネジ部とが螺合するために、上記駆動部によって弁体を回動させることで、弁体を軸方向へ移動できる。
上記(1)の構成によれば、上記弁体と上記出口流路とはネジ部を介して螺合しているので、弁体が出口流路の中で偏心又は振動することはなく、弁体を安定支持できる。また、流路形成用溝の形状で流量を調節するので、精密な流量制御が可能であると共に、弁体の精密加工は不要であり、かつ弁体を太くできるので、材料選定の自由度を広げることができる。
In the configuration of (1) above, the female screw portion formed in the outlet flow path and the male screw portion formed in the valve body are screwed, so that the valve body is rotated by the drive portion to rotate the valve. You can move your body in the axial direction.
According to the configuration of (1) above, since the valve body and the outlet flow path are screwed through the threaded portion, the valve body does not eccentric or vibrate in the outlet flow path, and the valve does not vibrate. Can support the body stably. In addition, since the flow rate is adjusted by the shape of the groove for forming the flow path, precise flow rate control is possible, precision processing of the valve body is not required, and the valve body can be made thicker, so that the degree of freedom in material selection is increased. Can be expanded.

さらに、弁体の雄ネジ部が出口流路に形成された雌ネジ部と螺合するので、弁体と出口流路との間で詰まりやかじりが生じない。また、弁体の軸方向移動は上記駆動部によって弁体を回動させるだけでよいので、駆動部から弁体への駆動力の伝達機構を簡素化できる。 Further, since the male threaded portion of the valve body is screwed with the female threaded portion formed in the outlet flow path, clogging or galling does not occur between the valve body and the outlet flow path. Further, since the axial movement of the valve body only needs to rotate the valve body by the drive unit, the mechanism for transmitting the driving force from the drive unit to the valve body can be simplified.

(2)一実施形態では、前記(1)の構成において、
前記ハウジングに固定され、前記弁体の前記他端側を前記弁体の軸方向に沿って移動可能に支持するための支持部を備える。
上記(2)の構成によれば、上記支持部で弁体の他端側を支持するので、弁体を両端で支持することになり、弁体を安定支持できる。従って、弁体は安定した回転運動が可能になる。
(2) In one embodiment, in the configuration of (1) above,
It is fixed to the housing and includes a support portion for supporting the other end side of the valve body so as to be movable along the axial direction of the valve body.
According to the configuration of (2) above, since the other end side of the valve body is supported by the support portion, the valve body is supported at both ends, and the valve body can be stably supported. Therefore, the valve body enables stable rotational movement.

(3)一実施形態では、前記(2)の構成において、
前記支持部は、前記弁体の前記他端側に前記弁体の軸方向に沿って形成された凹部に挿入されるガイド軸で構成される。
上記(3)の構成によれば、弁体を上記ガイド軸で支持するため、弁体の回転運動に支障なく支持でき、かつガイド軸に弁体の重量が加わらないため、ガイド軸の強度を低減できる。
(3) In one embodiment, in the configuration of (2) above,
The support portion is composed of a guide shaft inserted into a recess formed along the axial direction of the valve body on the other end side of the valve body.
According to the configuration of (3) above, since the valve body is supported by the guide shaft, the valve body can be supported without any trouble in the rotational movement of the valve body, and the weight of the valve body is not applied to the guide shaft, so that the strength of the guide shaft is increased. Can be reduced.

(4)一実施形態では、前記(3)の構成において、
前記弁体と前記ガイド軸との間に設けられ、前記弁体を支持可能な滑り軸受を備える。
上記(4)の構成によれば、上記滑り軸受を備えることで、弁体の回転運動に支障をきたすことなく弁体を安定支持できる。
(4) In one embodiment, in the configuration of (3) above,
A slide bearing provided between the valve body and the guide shaft and capable of supporting the valve body is provided.
According to the configuration of (4) above, by providing the slide bearing, the valve body can be stably supported without disturbing the rotational movement of the valve body.

(5)一実施形態では、前記(1)〜(4)の何れかの構成において、
前記駆動部は、
前記弁体の前記他端側の外周に固定されるロータと、前記ロータの外周側に配置されるステータコイルと、を有するモータで構成される。
上記(5)の構成によれば、駆動部が上記構成を有するモータで構成されるため、弁体を上記ロータと連動させて回転させればよい。従って、駆動部から弁体への動力伝達機構を簡易かつ低コスト化できる。
(5) In one embodiment, in any of the configurations (1) to (4) above,
The drive unit
It is composed of a motor having a rotor fixed to the outer periphery of the other end side of the valve body and a stator coil arranged on the outer peripheral side of the rotor.
According to the configuration of (5) above, since the drive unit is composed of a motor having the above configuration, the valve body may be rotated in conjunction with the rotor. Therefore, the power transmission mechanism from the drive unit to the valve body can be simplified and reduced in cost.

(6)一実施形態では、前記(1)〜(5)の何れかの構成において、
前記弁体に流体を流入するための流体流入路を備える。
上記(6)の構成によれば、弁体に流体流入路を設けることで、流量調節弁のハウジングを小型化できる。
(6) In one embodiment, in any of the configurations (1) to (5) above,
A fluid inflow path for inflowing fluid into the valve body is provided.
According to the configuration of (6) above, the housing of the flow control valve can be miniaturized by providing the fluid inflow path in the valve body.

(7)一実施形態では、前記(1)〜(6)の何れかの構成において、
前記流路形成用溝は前記弁体の軸方向に沿って形成され、
前記流路形成用溝は前記弁体の先端側ほど横断面が大きくなるように構成される。
上記(7)の構成によれば、上記流路形成用溝は弁体の先端側ほど横断面が大きくなるので、弁体の軸方向の位置を調節することで、流量調節弁の流量を高精度で調節できる。
(7) In one embodiment, in any of the configurations (1) to (6) above,
The flow path forming groove is formed along the axial direction of the valve body, and is formed.
The flow path forming groove is configured so that the cross section becomes larger toward the tip end side of the valve body.
According to the configuration of (7) above, the cross section of the flow path forming groove becomes larger toward the tip end side of the valve body, so that the flow rate of the flow rate control valve can be increased by adjusting the axial position of the valve body. It can be adjusted with precision.

(8)一実施形態に係る冷凍機は、
冷媒循環路と、
前記冷媒循環路に設けられる冷凍サイクル構成機器と、
を備え、
前記冷凍サイクル構成機器は、冷媒膨張弁として前記冷媒循環路に設けられる前記(1)〜(7)の何れかの構成を有する流量調節弁を含む。
上記(8)の構成によれば、冷媒膨張弁として上記構成の流量調節弁を備えることで、流量の精密な制御が可能であると共に、弁体の偏心又は振動を抑制でき、かつ弁体の材料選定の自由度が広がるので低コスト化できる。
従って、冷媒膨張弁を低コスト化できると共に、冷媒循環路を循環する冷媒の流量制御の精度を向上できるので、冷凍機のCOP(成績係数)を向上できる。
(8) The refrigerator according to the embodiment is
Refrigerant circulation path and
Refrigerant cycle components provided in the refrigerant circulation path and
Equipped with
The refrigerating cycle component includes a flow rate control valve having any of the configurations (1) to (7) provided in the refrigerant circulation path as a refrigerant expansion valve.
According to the configuration (8) above, by providing the flow rate control valve having the above configuration as the refrigerant expansion valve, it is possible to precisely control the flow rate, suppress the eccentricity or vibration of the valve body, and the valve body. Since the degree of freedom in material selection is expanded, the cost can be reduced.
Therefore, the cost of the refrigerant expansion valve can be reduced, and the accuracy of the flow rate control of the refrigerant circulating in the refrigerant circulation path can be improved, so that the COP (coefficient of performance) of the refrigerator can be improved.

一実施形態によれば、弁体に精密加工を必要とせずに精密な流量制御が可能であり、かつ流路に詰まりやかじりが生じない簡易かつ低コストな流量調節弁が可能になる。 According to one embodiment, it is possible to perform precise flow rate control without requiring precision processing on the valve body, and it is possible to enable a simple and low-cost flow rate control valve that does not cause clogging or galling in the flow path.

一実施形態に係る流量調節弁の縦断面図である。It is a vertical sectional view of the flow rate control valve which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係る弁体の斜視図である。It is a perspective view of the valve body which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係る流量調節弁の縦断面図である。It is a vertical sectional view of the flow rate control valve which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係る冷凍機の系統図である。It is a system diagram of the refrigerator which concerns on one Embodiment. 従来のニードル弁の流量特性を示すグラフである。It is a graph which shows the flow rate characteristic of a conventional needle valve.

以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載され又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一つの構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described as embodiments or shown in the drawings are not intended to limit the scope of the present invention to this, and are merely explanatory examples.
For example, expressions that represent relative or absolute arrangements such as "in one direction", "along a certain direction", "parallel", "orthogonal", "center", "concentric" or "coaxial" are exact. Not only does it represent such an arrangement, but it also represents a tolerance or a state of relative displacement at an angle or distance to the extent that the same function can be obtained.
For example, expressions such as "same", "equal", and "homogeneous" that indicate that things are in the same state not only represent exactly the same state, but also have tolerances or differences to the extent that the same function can be obtained. It shall also represent the existing state.
For example, the expression representing a shape such as a quadrangular shape or a cylindrical shape not only represents a shape such as a quadrangular shape or a cylindrical shape in a geometrically strict sense, but also an uneven portion or a chamfer within the range where the same effect can be obtained. It shall also represent the shape including the part and the like.
On the other hand, the expressions "to have", "to have", "to have", "to include", or "to have" one component are not exclusive expressions that exclude the existence of other components.

図1〜図3は、幾つかの実施形態に係る流量調節弁10(10A、10B)をしめす。
図1〜図3において、弁本体を内蔵するハウジング12に出口流路14が形成され、出口流路14を形成するハウジング壁12aの壁面には雌ネジ部16が形成されている。弁体18はハウジング12に内蔵され、弁体18の一端側(先端側)の外周面に流路形成用溝20と雄ネジ部22とが形成されている。弁体18の他端側に弁体18に回転力を付加して弁体18を回動させるための駆動部24が設けられる。
1 to 3 show the flow control valves 10 (10A, 10B) according to some embodiments.
In FIGS. 1 to 3, an outlet flow path 14 is formed in the housing 12 containing the valve body, and a female screw portion 16 is formed on the wall surface of the housing wall 12a forming the outlet flow path 14. The valve body 18 is built in the housing 12, and a flow path forming groove 20 and a male screw portion 22 are formed on the outer peripheral surface of one end side (tip side) of the valve body 18. A drive unit 24 for applying a rotational force to the valve body 18 to rotate the valve body 18 is provided on the other end side of the valve body 18.

駆動部24によって弁体18に回転力を付加し弁体18を回動させると、弁体18と出口流路14を形成するハウジング壁12aとはネジ部16,22を介して螺合しているので、弁体18が出口流路14に対して軸方向へ移動する。流路形成用溝20の横断面積は弁体18の軸方向位置によって異なる。従って、ハウジング壁12aと流路形成用溝20との間に形成される流路面積は、弁体18の軸方向位置によって異なるため、出口流路14に対して弁体18を軸方向へ移動させることによって、出口流路14の流量調節が可能になる。 When a rotational force is applied to the valve body 18 by the drive unit 24 to rotate the valve body 18, the valve body 18 and the housing wall 12a forming the outlet flow path 14 are screwed together via the screw portions 16 and 22. Therefore, the valve body 18 moves in the axial direction with respect to the outlet flow path 14. The cross-sectional area of the flow path forming groove 20 differs depending on the axial position of the valve body 18. Therefore, since the flow path area formed between the housing wall 12a and the flow path forming groove 20 differs depending on the axial position of the valve body 18, the valve body 18 is moved axially with respect to the outlet flow path 14. By making it possible, the flow rate of the outlet flow path 14 can be adjusted.

上記構成によれば、弁体18と出口流路14を形成するハウジング壁12aとはネジ部16,22を介して螺合しているので、弁体18が出口流路14の中で偏心又は振動することはなく、弁体18を安定支持できる。また、流路形成用溝20の形状で流量を調節するので、精密な流量制御が可能であると共に、弁体18の外形の精密加工は不要であり、かつ弁体18を太くできるので、材料選定の自由度を広げることができる。
弁体18の材質として、例えば、タングステンカーバイドなどの超硬合金や、PPS材、PEEK材などの樹脂を用いることができる。
According to the above configuration, since the valve body 18 and the housing wall 12a forming the outlet flow path 14 are screwed through the threaded portions 16 and 22, the valve body 18 is eccentric or eccentric in the outlet flow path 14. It does not vibrate and can stably support the valve body 18. Further, since the flow rate is adjusted by the shape of the flow path forming groove 20, precise flow rate control is possible, precision processing of the outer shape of the valve body 18 is not required, and the valve body 18 can be made thicker. The degree of freedom in selection can be expanded.
As the material of the valve body 18, for example, a cemented carbide such as tungsten carbide or a resin such as PPS material or PEEK material can be used.

さらに、弁体18の雄ネジ部22が出口流路14に形成された雌ネジ部16と螺合するので、弁体18と出口流路14との間で詰まりやかじりが生じない。また、弁体18の軸方向移動は駆動部24によって弁体18を回動させるだけでよいので、駆動部24から弁体18への駆動力の伝達機構を簡素化できる。 Further, since the male threaded portion 22 of the valve body 18 is screwed with the female threaded portion 16 formed in the outlet flow path 14, clogging or galling does not occur between the valve body 18 and the outlet flow path 14. Further, since the axial movement of the valve body 18 only needs to rotate the valve body 18 by the drive unit 24, the mechanism for transmitting the driving force from the drive unit 24 to the valve body 18 can be simplified.

図5に基づいて従来のニードル弁の流量特性を示す。
図5において、縦軸は弁開度を示し、0.0が全閉状態を示し、1.0が全開状態を示す。横軸は従来のニードル弁体100のストロークを示す。このニードル弁は約15mmのストロークを有し、約15mmのストロークで流路断面変化をラインaのように直線的にするには、ニードル弁体100の形状をラインbのようにする必要がある。ニードル弁体の直径が約1mm程度の細い直径を有するとき、先端形状の設計の自由度は限られ、製造には高度な加工技術が必要となる。
The flow rate characteristics of the conventional needle valve are shown with reference to FIG.
In FIG. 5, the vertical axis indicates the valve opening, 0.0 indicates the fully closed state, and 1.0 indicates the fully open state. The horizontal axis shows the stroke of the conventional needle valve body 100. This needle valve has a stroke of about 15 mm, and in order to make the cross-sectional change of the flow path linear like a line a with a stroke of about 15 mm, the shape of the needle valve body 100 needs to be made like a line b. .. When the diameter of the needle valve body has a small diameter of about 1 mm, the degree of freedom in designing the tip shape is limited, and advanced processing technology is required for manufacturing.

これに対して、一実施形態に係る弁体18は、比較的太い丸棒の外形に流路形成用溝20を加工すればよいので、弁体18の外形自体は高度な加工技術を必要としない。また、加工後の形状検査及び計測も容易である。 On the other hand, in the valve body 18 according to one embodiment, the groove 20 for forming a flow path may be machined in the outer shape of a relatively thick round bar, so that the outer shape itself of the valve body 18 requires advanced processing technology. do not. In addition, shape inspection and measurement after processing are easy.

一実施形態では、図1及び図3に示すように、出口流路14はハウジング壁12aに一体形成された出口管15の内部に形成される。 In one embodiment, as shown in FIGS. 1 and 3, the outlet flow path 14 is formed inside the outlet pipe 15 integrally formed with the housing wall 12a.

一実施形態では、図1に示す流量調節弁10(10A)において、ハウジング12に入口管26が設けられ、流体fは入口管26からハウジング12の内部に流入する。ハウジング12の内部に流入した流体fは、流路形成用溝20を通り出口流路14に流出する。
一実施形態では、入口管26はハウジング12に対して横向きにかつハウジング12の内周面に対し接線方向に沿うように接続される。
この実施形態によれば、入口管26からハウジング12に流入した流体fは、ハウジング12の内周面に沿って旋回するので、ハウジング12の中心に設けられハウジング12の軸方向に延在する弁体18に妨げられずに出口流路14に向かうことができる。これによって、流れの乱れの発生を抑制できるので、流量制御精度を向上できる。
In one embodiment, in the flow rate control valve 10 (10A) shown in FIG. 1, the inlet pipe 26 is provided in the housing 12, and the fluid f flows from the inlet pipe 26 into the inside of the housing 12. The fluid f that has flowed into the inside of the housing 12 passes through the flow path forming groove 20 and flows out to the outlet flow path 14.
In one embodiment, the inlet pipe 26 is connected sideways to the housing 12 and tangentially to the inner peripheral surface of the housing 12.
According to this embodiment, since the fluid f flowing into the housing 12 from the inlet pipe 26 swirls along the inner peripheral surface of the housing 12, a valve provided in the center of the housing 12 and extending in the axial direction of the housing 12. It is possible to go to the outlet flow path 14 without being hindered by the body 18. As a result, the occurrence of flow turbulence can be suppressed, so that the flow rate control accuracy can be improved.

一実施形態では、図1及び図3に示すように、弁体18は棒状に形成され、棒状体の一端側で棒状体の外周に流路形成用溝20及び雄ネジ部22が形成される。流路形成用溝20は、図2に示すように、弁体18の一端側で弁体18の軸方向に沿って設けられる。一実施形態では、複数の流路形成用溝20が弁体18の周方向に沿って並列に設けられる。 In one embodiment, as shown in FIGS. 1 and 3, the valve body 18 is formed in a rod shape, and a flow path forming groove 20 and a male screw portion 22 are formed on one end side of the rod-shaped body on the outer periphery of the rod-shaped body. .. As shown in FIG. 2, the flow path forming groove 20 is provided on one end side of the valve body 18 along the axial direction of the valve body 18. In one embodiment, a plurality of flow path forming grooves 20 are provided in parallel along the circumferential direction of the valve body 18.

一実施形態では、図1及び図3に示すように、弁体18の他端側を支持部28で支持する。支持部28は、支持部28の外側に設けられる圧力隔壁44に固定され、弁体18の他端側を弁体18の軸方向に沿って移動可能に支持する。
この実施形態によれば、支持部28によって弁体18の他端側を支持するので、弁体18は安定支持され、安定した回転運動が可能になる。弁体18の一端側は出口管15と共に出口流路14を形成するハウジング壁12aで支持されるので、弁体18は両端で支持され、安定した回転運動が可能になる。
In one embodiment, as shown in FIGS. 1 and 3, the other end side of the valve body 18 is supported by the support portion 28. The support portion 28 is fixed to a pressure bulkhead 44 provided on the outside of the support portion 28, and supports the other end side of the valve body 18 so as to be movable along the axial direction of the valve body 18.
According to this embodiment, since the support portion 28 supports the other end side of the valve body 18, the valve body 18 is stably supported and stable rotational movement is possible. Since one end side of the valve body 18 is supported by the housing wall 12a forming the outlet flow path 14 together with the outlet pipe 15 , the valve body 18 is supported at both ends, and stable rotational movement is possible.

一実施形態では、図1及び図3に示すように、弁体18の他端側に弁体18の軸方向に沿って凹部30が形成され、支持部28は凹部30に挿入されるガイド軸32で構成される。
この実施形態によれば、弁体18はガイド軸32で支持されるため、弁体18の回転運動に支障とはならない。また、ガイド軸32に弁体18の重量が加わらないので、ガイド軸32の強度を低減でき低コスト化できる。
In one embodiment, as shown in FIGS. 1 and 3, a recess 30 is formed on the other end side of the valve body 18 along the axial direction of the valve body 18, and the support portion 28 is a guide shaft inserted into the recess 30. It is composed of 32.
According to this embodiment, since the valve body 18 is supported by the guide shaft 32, it does not interfere with the rotational movement of the valve body 18. Further, since the weight of the valve body 18 is not added to the guide shaft 32, the strength of the guide shaft 32 can be reduced and the cost can be reduced.

一実施形態では、図1及び図3に示すように、凹部30は弁体18の軸方向に沿って弁体18の中心に形成される。また、ガイド軸32はハウジング12の軸方向に沿ってハウジング12の中心に設けられる。従って、ガイド軸32は弁体18の回転運動に全く支障とはならない。また、ガイド軸32は弁体18の回転中心で弁体18を支持するため、弁体18の回転運動によって発生する遠心力が加わらないので、ガイド軸32の強度を低減できる。 In one embodiment, as shown in FIGS. 1 and 3, the recess 30 is formed in the center of the valve body 18 along the axial direction of the valve body 18. Further, the guide shaft 32 is provided at the center of the housing 12 along the axial direction of the housing 12. Therefore, the guide shaft 32 does not hinder the rotational movement of the valve body 18 at all. Further, since the guide shaft 32 supports the valve body 18 at the center of rotation of the valve body 18, the centrifugal force generated by the rotational movement of the valve body 18 is not applied, so that the strength of the guide shaft 32 can be reduced.

一実施形態では、図1及び図3に示すように、弁体18とガイド軸32との間に滑り軸受34が設けられる。弁体18は滑り軸受34によって支持される。
この実施形態によれば、滑り軸受34を備えることで、弁体18の回転運動に支障をきたすことなく弁体18を安定支持できる。
In one embodiment, as shown in FIGS. 1 and 3, a slide bearing 34 is provided between the valve body 18 and the guide shaft 32. The valve body 18 is supported by a slide bearing 34.
According to this embodiment, by providing the slide bearing 34, the valve body 18 can be stably supported without disturbing the rotational movement of the valve body 18.

一実施形態では、図1及び図3に示すように、滑り軸受34は弁体18に固定され、ガイド軸32に対して摺動可能に設けられる。このように、摺動面を中心側に位置させることで、摺動面の面積を低減でき、摺動による摩擦抵抗を低減できる。 In one embodiment, as shown in FIGS. 1 and 3, the slide bearing 34 is fixed to the valve body 18 and slidably provided with respect to the guide shaft 32. By locating the sliding surface on the center side in this way, the area of the sliding surface can be reduced and the frictional resistance due to sliding can be reduced.

一実施形態では、図1及び図3に示すように、駆動部24は、弁体18の他端側の外周に固定される磁石ロータ36と、磁石ロータ36の外周側に配置されるステータコイル38と、を有するモータで構成される。
この実施形態によれば、駆動部24が上記構成を有するモータで構成されるため、弁体18を磁石ロータ36と連動させて回転させればよい。従って、磁石ロータ36の回転運動を弁体18の回転運動に変換すればよいので、動力の伝達効率を高く維持でき、かつ弁体18の回転機能を簡易かつ低コスト化できる。
In one embodiment, as shown in FIGS. 1 and 3, the drive unit 24 has a magnet rotor 36 fixed to the outer periphery of the other end side of the valve body 18 and a stator coil arranged on the outer peripheral side of the magnet rotor 36. It is composed of a motor having 38 and.
According to this embodiment, since the drive unit 24 is composed of a motor having the above configuration, the valve body 18 may be rotated in conjunction with the magnet rotor 36. Therefore, since the rotational motion of the magnet rotor 36 may be converted into the rotational motion of the valve body 18, the power transmission efficiency can be maintained high, and the rotational function of the valve body 18 can be simplified and reduced in cost.

一実施形態では、図1及び図3に示すように、圧力隔壁(非磁性体の薄肉パイプ)44が磁石ロータ36の外側でハウジング12に設けられる。磁石ロータ36は圧力隔壁44で囲まれ、ステータコイル38は圧力隔壁44の外側に配置される。電気絶縁性を有するコイルカバー13が圧力隔壁44及びステータコイル38の外側に設けられ、ステータコイル38はコイルカバー13の内側に固定される。ステータコイル38が発する電磁気力によって磁石ロータ36及び弁体18を回転させる。
流体fが高圧の冷媒である場合、圧力隔壁44を設けることで、流体fを圧力隔壁44の内部に密封できるので、ステータコイル38側は流体f(例えば冷媒)の圧力や接触による影響を受けない。
In one embodiment, as shown in FIGS. 1 and 3, a pressure bulkhead (non-magnetic thin-walled pipe) 44 is provided in the housing 12 on the outside of the magnet rotor 36. The magnet rotor 36 is surrounded by the pressure bulkhead 44, and the stator coil 38 is arranged outside the pressure bulkhead 44. An electrically insulating coil cover 13 is provided on the outside of the pressure bulkhead 44 and the stator coil 38, and the stator coil 38 is fixed inside the coil cover 13. The magnet rotor 36 and the valve body 18 are rotated by the electromagnetic force generated by the stator coil 38.
When the fluid f is a high-pressure refrigerant, the fluid f can be sealed inside the pressure bulkhead 44 by providing the pressure bulkhead 44, so that the stator coil 38 side is affected by the pressure and contact of the fluid f (for example, the refrigerant). No.

一実施形態では、上記モータをステッピングモータで構成することができる。
一実施形態では、圧力隔壁44はハウジング12の延長上に固定され、支持部28は圧力隔壁44の内面に固定される。
In one embodiment, the motor can be configured as a stepping motor.
In one embodiment, the pressure bulkhead 44 is fixed on an extension of the housing 12, and the support 28 is fixed to the inner surface of the pressure bulkhead 44.

一実施形態では、図3に示す流量調節弁10(10B)において、弁体18に流体fを流入するための流体流入路40を備える。
この実施形態によれば、弁体18に流体流入路40を設けることで、流量調節弁10(10B)の弁本体を小型化できる。
In one embodiment, the flow rate control valve 10 (10B) shown in FIG. 3 includes a fluid inflow path 40 for inflowing the fluid f into the valve body 18.
According to this embodiment, by providing the fluid inflow path 40 in the valve body 18, the valve body of the flow rate control valve 10 (10B) can be miniaturized.

一実施形態では、図3に示すように、流体流入路42が支持部28及びガイド軸32に形成され、流体流入路42は弁体18に形成された流体流入路40に連通する。これによって、流量調節弁10(10B)の弁本体を小型化できる。
一実施形態では、流体流入路40は、弁体18の軸方向でかつ軸中心に形成される。これによって、流体流入路40を流れる流体fには弁体18の回転運動によって発生する遠心力が付加されないので、流体fは流れが乱れずに出口流路14側へ流れることができる。
In one embodiment, as shown in FIG. 3, the fluid inflow path 42 is formed in the support portion 28 and the guide shaft 32, and the fluid inflow path 42 communicates with the fluid inflow path 40 formed in the valve body 18. As a result, the valve body of the flow rate control valve 10 (10B) can be miniaturized.
In one embodiment, the fluid inflow path 40 is formed axially and centered on the valve body 18. As a result, the centrifugal force generated by the rotational movement of the valve body 18 is not applied to the fluid f flowing through the fluid inflow path 40, so that the fluid f can flow to the outlet flow path 14 side without disturbing the flow.

一実施形態では、図2に示すように、流路形成用溝20は弁体18の軸方向に沿って形成される。また、流路形成用溝20は弁体18の先端側ほど横断面が大きくなるように構成される。
この実施形態によれば、流路形成用溝20は弁体18の先端側ほど横断面が大きくなるので、弁体18の軸方向の位置を調節することで、流量調節弁10の流量を高精度で調節できる。
In one embodiment, as shown in FIG. 2, the flow path forming groove 20 is formed along the axial direction of the valve body 18. Further, the flow path forming groove 20 is configured so that the cross section becomes larger toward the tip end side of the valve body 18.
According to this embodiment, the cross section of the flow path forming groove 20 becomes larger toward the tip end side of the valve body 18, so that the flow rate of the flow rate control valve 10 can be increased by adjusting the axial position of the valve body 18. It can be adjusted with precision.

一実施形態に係る冷凍機50は、図4に示すように、冷媒循環路52と、冷媒循環路52に設けられる冷凍サイクル構成機器と、を備える。
冷凍サイクル構成機器は、冷媒膨張弁として冷媒循環路52に設けられる上記構成を有する流量調節弁10を含む。
上記構成によれば、冷媒膨張弁として上記構成の流量調節弁10を備えることで、流量の精密な制御が可能であると共に、弁体18の偏心又は振動を抑制でき、かつ弁体18の材料選定の自由度が広がるので低コスト化できる。
従って、冷媒膨張弁を低コスト化できると共に、冷媒循環路52を循環する冷媒の流量制御の精度を向上できるので、冷凍機50のCOP(成績係数)を向上できる。
As shown in FIG. 4, the refrigerator 50 according to the embodiment includes a refrigerant circulation path 52 and a refrigerating cycle component device provided in the refrigerant circulation path 52.
The refrigerating cycle component includes a flow rate control valve 10 having the above configuration provided in the refrigerant circulation path 52 as a refrigerant expansion valve.
According to the above configuration, by providing the flow rate control valve 10 having the above configuration as the refrigerant expansion valve, the flow rate can be precisely controlled, the eccentricity or vibration of the valve body 18 can be suppressed, and the material of the valve body 18 can be suppressed. Costs can be reduced because the degree of freedom in selection is expanded.
Therefore, the cost of the refrigerant expansion valve can be reduced, and the accuracy of the flow rate control of the refrigerant circulating in the refrigerant circulation path 52 can be improved, so that the COP (coefficient of performance) of the refrigerator 50 can be improved.

一実施形態では、図4に示すように、冷凍サイクル構成機器として、さらに、冷媒循環路52に設けられた圧縮機54、凝縮器56及び蒸発器58を含む。
圧縮機54に供給された冷媒ガスは圧縮機54で圧縮され高圧となる。高圧となった冷媒ガスは凝縮器56で冷却水などの冷却媒体wで冷却され液化する。凝縮器56で液化した冷媒液は膨張弁としての流量調節弁10を経て減圧され一部が気化した気液二相流となる。流量調節弁10で減圧され気液二相流となった冷媒は蒸発器58で被冷却媒体cを冷却し被冷却媒体cから蒸発潜熱を得て気化する。
In one embodiment, as shown in FIG. 4, the refrigerating cycle component further includes a compressor 54, a condenser 56, and an evaporator 58 provided in the refrigerant circulation path 52.
The refrigerant gas supplied to the compressor 54 is compressed by the compressor 54 and becomes high pressure. The high-pressure refrigerant gas is cooled by the condenser 56 with a cooling medium w such as cooling water and liquefied. The refrigerant liquid liquefied by the condenser 56 is depressurized through the flow rate control valve 10 as an expansion valve to become a partially vaporized gas-liquid two-phase flow. The refrigerant decompressed by the flow control valve 10 and becomes a gas-liquid two-phase flow cools the cooled medium c with the evaporator 58, obtains latent heat of vaporization from the cooled medium c, and vaporizes.

一実施形態によれば、弁体に精密加工を必要とせずに精密な流量制御が可能であり、かつ流路に詰まりやかじりが生じない簡単な構成の流量調節弁を実現できる。 According to one embodiment, it is possible to realize a flow rate control valve having a simple structure in which precise flow rate control is possible without requiring precision machining of the valve body and the flow path is not clogged or galled.

10(10A、10B) 流量調節弁
12 ハウジング
12a ハウジング壁
13 コイルカバー
14 出口流路
15 出口管
16 雌ネジ部
18 弁体
20 流路形成用溝
22 雄ネジ部
24 駆動部
26 入口管
28 支持部
30 凹部
32 ガイド軸
34 滑り軸受
36 磁石ロータ
38 ステータコイル
40、42 流体流入路
44 圧力隔壁
50 冷凍機
52 冷媒循環路
54 圧縮機
56 凝縮器
58 蒸発器
c 被冷却媒体
f 流体
w 冷却媒体
10 (10A, 10B) Flow control valve 12 Housing 12a Housing wall 13 Coil cover 14 Outlet flow path 15 Outlet pipe 16 Female thread part 18 Valve body 20 Flow path forming groove 22 Male thread part 24 Drive part 26 Inlet pipe 28 Support part 30 Recess 32 Guide shaft 34 Sliding bearing 36 Magnet rotor 38 Stator coil 40, 42 Fluid inflow path 44 Pressure partition 50 Refrigerant 52 Refrigerant circulation path 54 Compressor 56 Condenser 58 Evaporator c Cooled medium f Fluid w Cooling medium

Claims (8)

雌ネジ部が形成された出口流路を有するハウジングと、
前記ハウジングに内蔵され、一端側の外周に流路形成用溝と雄ネジ部とが形成された弁体と、
前記弁体の他端側に回転力を付加して前記弁体を回動させるための駆動部と、
を備え、
前記流路形成用溝は、前記雄ネジ部のネジ溝を横切るように前記弁体の軸方向に沿って形成され、
前記出口流路に対する前記弁体の軸方向位置によって流量調節が可能に構成されることを特徴とする流量調節弁。
A housing with an outlet flow path in which a female thread is formed,
A valve body built in the housing and having a flow path forming groove and a male screw portion formed on the outer periphery on one end side.
A drive unit for applying a rotational force to the other end side of the valve body to rotate the valve body, and
Equipped with
The flow path forming groove is formed along the axial direction of the valve body so as to cross the thread groove of the male thread portion.
A flow rate control valve characterized in that the flow rate can be adjusted according to the axial position of the valve body with respect to the outlet flow path.
前記ハウジングに固定され、前記弁体の前記他端側を前記弁体の軸方向に沿って移動可能に支持するための支持部を備えることを特徴とする請求項1に記載の流量調節弁。 The flow rate control valve according to claim 1, further comprising a support portion fixed to the housing and for supporting the other end side of the valve body so as to be movable along the axial direction of the valve body. 前記支持部は、前記弁体の前記他端側に前記弁体の軸方向に沿って形成された凹部に挿入されるガイド軸で構成されることを特徴とする請求項2に記載の流量調節弁。 The flow rate adjustment according to claim 2, wherein the support portion is composed of a guide shaft inserted into a recess formed along the axial direction of the valve body on the other end side of the valve body. valve. 前記弁体と前記ガイド軸との間に設けられ、前記弁体を支持可能な滑り軸受を備えることを特徴とする請求項3に記載の流量調節弁。 The flow rate control valve according to claim 3, further comprising a slide bearing provided between the valve body and the guide shaft and capable of supporting the valve body. 前記駆動部は、
前記弁体の前記他端側の外周に固定されるロータと、前記ロータの外周側に配置されるステータコイルと、を有するモータで構成されることを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載の流量調節弁。
The drive unit
Any of claims 1 to 4, wherein the motor is composed of a rotor fixed to the outer periphery of the other end side of the valve body and a stator coil arranged on the outer peripheral side of the rotor. The flow rate control valve according to item 1.
前記弁体に流体を流入するための流体流入路を備えることを特徴とする請求項1乃至5の何れか一項に記載の流量調節弁。 The flow rate control valve according to any one of claims 1 to 5, further comprising a fluid inflow path for inflowing the fluid into the valve body. 記流路形成用溝は前記弁体の先端側ほど横断面が大きくなるように構成されることを特徴とする請求項1乃至6の何れか一項に記載の流量調節弁。 Flow control valve according to the prior Kiryuro forming trench any one of claims 1 to 6, characterized in that it is configured such cross section as the distal end side of the valve body increases. 冷媒循環路と、
前記冷媒循環路に設けられる冷凍サイクル構成機器と、
を備え、
前記冷凍サイクル構成機器は、冷媒膨張弁として前記冷媒循環路に設けられる請求項1乃至7の何れか一項に記載の流量調節弁を含むことを特徴とする冷凍機。
Refrigerant circulation path and
Refrigerant cycle components provided in the refrigerant circulation path and
Equipped with
The refrigerator is characterized in that the refrigerating cycle component device includes the flow rate control valve according to any one of claims 1 to 7, which is provided in the refrigerant circulation path as a refrigerant expansion valve.
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