JP7333045B2 - 流量制御弁 - Google Patents

Description

本発明は、冷凍サイクル等に組み込まれて冷媒等の流体の流量制御に使用される流量制御弁に関する。

従来、この種の流量制御弁として、弁体に加わる差圧をキャンセルする圧力バランス型のものが提案されている。この圧力バランス型の流量制御弁は、弁口の口径と弁体の上方に画成される背圧室の室径とを略同一に設定するとともに、弁口と背圧室とを連通させる均圧通路を設け、弁口の圧力を前記均圧通路を介して背圧室に導入し、弁体の上下を同圧にすることにより、閉弁状態において（換言すれば開弁時に）弁体に作用する押し下げ力（閉弁方向に働く力）と押し上げ力（開弁方向に働く力）とをバランス（差圧をキャンセル）させるようになっている（例えば、下記特許文献１、２参照）。

特開２０１６－２１１６００号公報 特開２０１３－１１３３６１号公報 特開２０１７－０８９８６４号公報

しかしながら、上記特許文献１、２に所載の従来技術では、次のような解決すべき課題がある。

すなわち、特許文献１や特許文献２の第１実施例に所載の従来技術では、弁体を上下（軸方向）に貫通する縦孔によって、弁口と背圧室とを連通する均圧通路を構成している。そのため、例えば細い弁体に貫通孔を形成する必要があり、均圧通路（貫通孔）の加工が難しい。また、尖った先端形状を形成できないため、例えばイコールパーセント流量を実現する先端形状を採用し得ず（例えば、上記特許文献３参照）、弁体の先端形状、ひいては流量特性が制約される。

また、特許文献２の第２実施例に所載の従来技術では、大部分が弁室（弁本体）外に設けられたコの字状の導管（パイプ部材）によって、弁口と背圧室とを連通する均圧通路を構成している。そのため、部品点数が増加するとともに、加工・組立コストが高くなる懸念がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、弁体の先端形状の制約を受けることなく、弁口と背圧室とを連通する均圧通路を比較的容易かつ低コストで形成することのできる流量制御弁を提供することにある。

前記の目的を達成すべく、本発明に係る流量制御弁は、基本的には、弁体ガイド部、弁室、及び弁座付き弁口を有する基体部材、並びに前記基体部材の外側に配在された外装部材を具備する弁本体と、前記弁口を開閉すべく、前記弁体ガイド部に摺動可能に挿通されて前記弁室に昇降可能に配在される弁体と、前記弁体を昇降させるための、減速機を有しない直動式の昇降駆動部と、を備え、前記基体部材に前記弁体ガイド部が直接的に嵌合固定されており、前記弁座の口径と前記弁体ガイド部の内径とは同一に設定されるとともに、前記弁口と前記弁体の前記弁口とは反対側に画成される背圧室とは、前記弁口に開口するように前記基体部材に設けられた貫通穴、及び、前記基体部材と前記外装部材との間に設けられて前記貫通穴に連なる連通空間を含む均圧通路を介して常時連通せしめられており、前記弁体が前記弁座に着座して前記弁口が閉じられた状態において、前記弁体の下端部が前記貫通穴より下側に配置されていることを特徴としている。

好ましい態様では、前記弁体は、前記弁口内に挿通されて前記弁座に接離する弁体部及び前記弁体ガイド部に摺動可能に挿通される胴部を有するとともに、前記弁体部と前記胴部との間の部分が、前記胴部より大径の拡幅部とされる。

他の好ましい態様では、前記基体部材における前記弁口より下側に、管継手からなる入出口が設けられる。

別の好ましい態様では、前記貫通穴は、昇降方向に対して垂直方向に形成された横穴で構成される。

別の好ましい態様では、前記弁体ガイド部又は前記弁体に、それらの間をシールするシール部材が設けられる。

別の好ましい態様では、前記弁体は、流量特性としてイコールパーセント特性あるいはそれに近似する特性を得られるように設計された曲面部を有する。別の好ましい態様では、前記弁体が前記弁座に着座して前記弁口が閉じられた状態において、前記弁体の前記曲面部の下端部が前記貫通穴より下側に配置され、前記弁体が前記弁座から離れて前記弁口が開かれた状態において、前記弁体の前記曲面部が前記貫通穴より上側に配置される。別の好ましい態様では、前記弁口は、円錐テーパ面部と円筒状部とを有する多段弁口で形成され、前記貫通穴の内端側は、前記弁口の前記円筒状部に開口せしめられる。

本発明に係る流量制御弁では、弁体が接離する弁座の口径と弁体が摺動可能に挿通される弁体ガイド部の内径とは同一に設定されるとともに、弁口と弁体の弁口とは反対側に画成される背圧室とは、弁口に開口するように基体部材に設けられた貫通穴、及び、基体部材と該基体部材の外側に配在された外装部材との間に設けられて貫通穴に連なる連通空間を含む均圧通路を介して常時連通せしめられているので、開弁時に弁体に作用する差圧を確実にキャンセルすることができる。また、従来のように、弁体に貫通孔を形成したり、弁室（弁本体）外に導管（パイプ部材）を別途に設ける必要は無いため、弁体の先端形状の制約を受けることなく、弁口と背圧室とを連通する均圧通路を比較的容易かつ低コストで形成することができる。

本発明に係る流量制御弁（電動弁）の一実施形態の閉弁状態を示す縦断面図。 本発明に係る流量制御弁（電動弁）の一実施形態の開弁状態を示す縦断面図。 図１のＵ－Ｕ矢視線に従う断面図。 図１に示される電動弁の他例を示す縦断面図。

以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。

図１及び図２は、本発明に係る流量制御弁としての電動弁の一実施形態を示す縦断面図、図３は、図１のＵ－Ｕ矢視線に従う断面図である。

なお、本明細書において、上下、左右、前後等の位置、方向を表わす記述は、説明が煩瑣になるのを避けるために図面に従って便宜上付けたものであり、実際の使用状態での位置、方向を指すとは限らない。

また、各図において、部材間に形成される隙間や部材間の離隔距離等は、発明の理解を容易にするため、また、作図上の便宜を図るため、各構成部材の寸法に比べて大きくあるいは小さく描かれている場合がある。

図示実施形態の流量制御弁１は、例えば冷凍サイクル等において冷媒流量を調整するために使用される電動弁であり、上面が開口した有底円筒状の弁本体１０、該弁本体１０（の外装部材５）の上端面部外周側にその下端部が溶接等により密封接合されたキャン４５、弁本体１０（の外装部材５）の上端面部に溶接等により固定された鍔状円板１８付きのガイドステム１５、該ガイドステム１５の小径上部１５ｂに形成された雌ねじ部１５ｉに、その軸状部２１ａ外周に形成された雄ねじ部２１ｅが螺合せしめられた弁軸２１、該弁軸２１に一体回動可能に連結固定されたロータ３０、及び該ロータ３０を回転駆動すべく前記キャン４５の外周に外嵌されたステータ５０を備えている。

ここでは、ロータ３０とステータ５０とでステッピングモータが構成され、また、ガイドステム１５の雌ねじ部１５ｉと弁軸２１の雄ねじ部２１ｅとでねじ送り機構が構成され、前記ステッピングモータとねじ送り機構とで弁軸２１を回転させながら昇降させるための昇降駆動部が構成されている。

前記弁本体１０は、本例では、有底円筒状の基体部材９と、該基体部材９の外側に配在された、例えば金属を素材として作製された外装部材５とを有する。基体部材９（の円筒部９ｃ）の上部開口には、後述する弁体２５の胴部２５ｂが挿通する弁体ガイド穴８ａ（詳細は後述するが、弁体ガイド部としての、Ｏリング８ｂ及びパッキン８ｃからなるシール部材付きの弁体ガイド穴８ａ）が中央に形成された厚肉円筒状のガイド部材８が嵌合固定されており（図示例では、かしめ部９ａによるかしめ固定）、基体部材９の内部に、弁体２５が昇降可能に配在される円筒状空所からなる弁室１２が画成されている。また、基体部材９の底部９ｂには、前記弁室１２に連なる弁座１１ａ付きの弁口１１ｂが（縦向きに）形成されている。

前記弁口１１ｂの形状は、図示例に限られる訳ではないが、本例では、軸線Ｏ方向（昇降方向）に沿う円筒面からなる円筒状部（ストレート部ともいう）とそれに連なる円錐台状部とで構成される弁口部を複数段有し、前記弁室１２から離れるに従って口径（弁口部の円筒状部の口径）が複数段階（図示例では、３段階）で順次大きくされた多段弁口で形成されている（例えば、上記特許文献３も併せて参照）。

前記基体部材９の弁室１２の一側方（つまり、基体部材９の円筒部９ｃの下部）には、管継手からなる第１入出口６がろう付け等により接合されている。基体部材９の底部９ｂ（の弁口１１ｂの下側に形成された大径接続部１１ｃ）には、管継手からなる第２入出口７がろう付け等により接合されている。

一方、外装部材５は、本例では、基体部材９の円筒部９ｃより若干大径に形成された円筒状を有する。前記基体部材９の底部９ｂの下半部は若干大径とされており、その大径部分の外周に設けられた鍔状部９ｄに、外装部材５の下端部が突き合わせ溶接等により接合されることで、当該外装部材５は、基体部材９の外周（つまり、弁室１２の外周）に若干の隙間をあけて固定配置されている（図３を併せて参照）。また、外装部材５の上部にはガイドステム１５の下部が挿入されている。

また、本例では、前記基体部材９の底部９ｂの上半部を横方向（軸線Ｏ方向に対して垂直方向）に直線状に貫通する横穴からなる貫通穴９ｅが設けられている。この貫通穴９ｅは、内端側が前記弁口１１ｂを構成する円筒状部（特に、そのうち弁座１１ａに最も近接した円筒状部（つまり、弁座１１ａの直下の円筒状部））に開口せしめられ、外端側が前記基体部材９と外装部材５との間に形成された隙間からなる連通空間４に開口せしめられている。なお、本例では、前記貫通穴９ｅの外端側は、基体部材９（の外周）に形成されたＤカット面部９ｆを介して前記連通空間４に開口せしめられている（図３を併せて参照）。

前記弁軸２１は、前記ロータ３０の連結体３２が外嵌せしめられる上部小径部２１ｂ、ガイドステム１５の雌ねじ部１５ｉに螺合する雄ねじ部２１ｅを有する軸状部２１ａ、及び、該軸状部２１ａ（雄ねじ部２１ｅ）より下側の鍔状部２１ｄ及びかしめ部２１ｆ付きの下部連結部２１ｃを有する。該弁軸２１の下端部には、そのかしめ部２１ｆにその天井穴部分が連結固定され、ガイドステム１５の大径円筒状胴部１５ａに摺動自在に嵌挿された天井部２３ｂ付き円筒状の弁ホルダ２３が保持され、該弁ホルダ２３の円筒部２３ａ下部には、弁体２５の上部が上下方向（昇降方向）に摺動自在に挿入されている。

弁体２５は、本例では、例えば金属を素材として上下方向（軸線Ｏ方向）に沿って配置された段付き軸状の中実部材から作製されている。この弁体２５は、主に、逆円錐台面部の下端部分からなる弁座１１ａ（弁口１１ｂ）内にその下部が挿入されて前記弁座１１ａに着座する弁体部２５ａ、該弁体部２５ａの上部に（後述する拡幅部２５ｅを介して）連なる円柱状の胴部２５ｂ、及び、胴部２５ｂの上部に連なる小径上部２５ｃ、及び、この小径上部２５ｃの上部に圧入・溶接等により外嵌固定された厚肉かつ外周が窪んだ形状の抜止スリーブ２５ｄを有する。前記小径上部２５ｃは、前記弁ホルダ２３の下端部に固定された底板部２７の通し穴２７ａに（若干の隙間をあけて）挿通されている。また、前記胴部２５ｂは、前記基体部材９に固定されたガイド部材８の弁体ガイド穴８ａに摺動可能に挿通（内挿）されている。

詳しくは、本例では、前記弁体ガイド穴８ａ（の内周面）に設けられた環状溝に、シール部材として、弾性体からなるＯリング８ｂが装着されるとともに、該Ｏリング８ｂの内側に、ガイド部材８（の弁体ガイド穴８ａ）に対する弁体２５の摺動抵抗を低減すべく、例えばＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＦＡ（ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂）等のフッ素樹脂等からなるリング状のパッキン（キャップシールともいう）８ｃが装着されている。前記弁体ガイド穴８ａに挿通（内挿）される胴部２５ｂは、当該弁体ガイド穴８ａに装着されたＯリング８ｂの内側に配されたパッキン８ｃ（の内周面）に摺接し、これにより、弁体２５の胴部２５ｂ（の外周面）とガイド部材８の弁体ガイド穴８ａ（の内周面）との間が気密的にシールされている。すなわち、ここでは、弁体ガイド穴８ａ（の内周面）に、シール部材としてのＯリング８ｂ及びパッキン８ｃが設置されることで、弁体２５（の胴部２５ｂ）が摺動可能に挿通される弁体ガイド部が構成されている。

また、本例では、閉弁状態において（言い換えれば開弁時に）弁体２５に作用する押し下げ力（閉弁方向に働く力）と押し上げ力（開弁方向に働く力）とをバランス（差圧をキャンセル）させるべく（後で詳述）、弁体２５における弁体部２５ａと胴部２５ｂとの間の部分が、前記胴部２５ｂより若干大径の拡幅部２５ｅとされ、前記弁体部２５ａが接離（着座）する弁座１１ａの口径（内径）（弁口径ともいう）Ｄ１と前記胴部２５ｂの外径（言い換えれば、前記弁体ガイド部の内径（ここでは、パッキン８ｃ部分の内径））（シール径ともいう）Ｄｓとが略同一に設定されている（Ｄ１≒Ｄｓ）。つまり、ここでは、弁体部２５ａと胴部２５ｂとの間の拡幅部２５ｅの外径Ｄ２は、弁座１１ａの口径Ｄ１及び胴部２５ｂの外径Ｄｓよりも若干大きくされている。

なお、本例では、弁体２５を弁体部２５ａ側から（言い換えれば、ガイド部材８の上側から）ガイド部材８に組み付け（差し込み）可能とするために、前記弁体ガイド部を構成する弁体ガイド穴８ａ自体の穴径（内径）は、弁体２５における拡幅部２５ｅの外径Ｄ２と同等もしくはそれより大きく設定されている。ただし、弁体ガイド穴８ａの穴径（内径）を、弁体２５における拡幅部２５ｅの外径Ｄ２より小さく設定し、弁体２５を小径上部２５ｃ側から（言い換えれば、ガイド部材８の下側から）ガイド部材８に組み付ける（差し込む）ようにしてもよい。

前記弁体２５の先端形状（つまり、弁体部２５ａの形状）は、図示例に限られる訳ではないが、当該弁体２５は中実部材で作製されるので、例えば、前記弁座１１ａに着座する着座面部と、該着座面部の下側に連なる、流量特性としてイコールパーセント特性あるいはそれに近似する特性を得られるように設計された曲面部とを有するものとすることができる。前記着座面部は、弁座１１ａを形成する逆円錐台面部よりも軸線（中心線）Ｏに対する傾きが小さい逆円錐台面部で構成することができ、この着座面部（逆円錐台面部）の上部に前記拡径部２５ｅが連設されている。また、前記のようなリフト量に応じて弁口１１ｂを流れる流体の流量を変化させる曲面部としては、楕球面部、あるいは、曲率ないし制御角が先端に近づくに従って連続的又は段階的に大きくされた複数段の円錐テーパ面部等で構成することができる（例えば、上記特許文献３も併せて参照）。

弁ホルダ２３の下端部には、前記弁体２５（の抜止スリーブ２５ｄ）を、間に薄肉の環状円板からなるワッシャ２９を挟んで抜け止め係止するとともに、前記通し穴２７ａが設けられた厚肉板からなる底板部２７がかしめ・溶接等により保持固定されている。

一方、弁体２５の上面には、断面外形がハット形のばね受け部材２６が載せられている。このばね受け部材２６の鍔状部２６ａと弁ホルダ２３の天井部２３ｂとの間には弁体押圧兼緩衝用の円筒状の圧縮コイルばねからなる弁体付勢ばね２４が縮装されており、弁体２５は（間にばね受け部材２６を挟んで）弁体付勢ばね２４（の付勢力）により常時下向き（閉弁方向）に付勢されている。

また、弁ホルダ２３の内側と外側（つまり、基体部材９と外装部材５との間の連通空間４）とは、ガイドステム１５の大径円筒状胴部１５ａと弁ホルダ２３の円筒部２３ａとの摺動面隙間２８等を介して常時連通せしめられるとともに、弁口１１ｂと弁体２５の上側（弁口１１ｂとは反対側であって、背面側ともいう）に画成される背圧室２０とは、前記基体部材９に形成された連通穴９ｅ、前記連通空間４、前記摺動面隙間２８等で構成される均圧通路３を通して常時連通せしめられている。

上記した弁軸２１、弁ホルダ２３、弁体付勢ばね２４、及びばね受け部材２６は、弁体２５が弁座１１ａから離隔している状態（開弁状態）においては実質的に一体的に回転しながら昇降せしめられるが、前記Ｏリング８ｂが外装されており、前記弁ホルダ２３に上下方向（昇降方向）の相対移動可能及び相対回転可能に内挿保持されている弁体２５は、実質的に回転せずに昇降せしめられる。

また、ロータ３０及び弁軸２１の原点位置を設定すべく、ガイドステム１５の小径上部１５ｂの上面には、所定の幅、高さ、奥行きを持つ断面矩形の閉弁方向用固定ストッパ５５が上向きに突設され、ガイドステム１５の大径円筒状胴部１５ａの上部には所定の幅、高さ、奥行きを持つ断面矩形の開弁方向用固定ストッパ５６が下向きに突設されている。

弁軸２１における雄ねじ部２１ｅの上端部には、閉弁方向用可動ストッパ３５が螺合せしめられてロータ３０の円板状天井部に抜け止め係止されている。この閉弁方向用可動ストッパ３５は、雄ねじ部２１ｅに螺合する平面視外形が六角形でその一辺が円弧状とされたナット部３５ａとこのナット部３５ａから下向きに突設された所定の幅、高さ、奥行きを持つ断面矩形のストッパ部３５ｓとからなっている。

また、弁軸２１の雄ねじ部２１ｅの下端部には、前記開弁方向用固定ストッパ５６に接当係止される開弁方向用可動ストッパ３６が螺合せしめられて前記弁ホルダ２３の天井部２３ｂに抜け止め係止されている。この開弁方向用可動ストッパ３６は、雄ねじ部２１ｅに螺合するナット部３６ａとこのナット部３６ａから上向きに突設された所定の幅、高さ、奥行きを持つ断面矩形のストッパ部３６ｓとからなっている。

前記ロータ３０は、天井付き円筒状のマグネット３１とこの天井部に一体結合された連結体３２とからなる。連結体３２は、弁軸２１における上部小径部２１ｂに外嵌されるとともに、前記閉弁方向用可動ストッパ３５上に載せられて前記上部小径部２１ｂに溶接固定されている。

ここで、前記ロータ３０の天井部の下面側には、両端部が平面視でＤ字状に形成されたＤカット部を備えた凹部３３が設けられている。この凹部３３に形成されたＤカット部以外の円弧状とされた部分に前記閉弁方向用可動ストッパ３５のナット部３５ａの円弧状とされた一辺が接当した状態で嵌め込まれ、Ｄカット部に前記ナット部３５ａの他の２辺が接当した状態で嵌め込まれており、これにより、ロータ３０と閉弁方向用可動ストッパ３５と弁軸２１とは、一体的に回転しながら昇降せしめられる。

一方、前記キャン４５の外周には、ヨーク５１、ボビン５２、コイル５３、樹脂モールド５４等からなるステータ５０が外嵌されている。このステータ５０は、その底部に設けられた位置決め固定具（図示省略）により、弁本体１０に対して所定の位置に位置決め固定されている。

これにより、ロータ３０が回転せしめられると、それと一体に弁軸２１が回転せしめられ、このとき、前記ねじ送り機構により弁軸２１とともに弁ホルダ２３が弁体２５を伴って昇降せしめられ、これによって、冷媒の通過流量が調整される。

詳細には、可動ストッパ３５が固定ストッパ５５に接当して係止され、ロータ３０及び弁軸２１が最下降位置にあり、弁体付勢ばね２４（の付勢力）によって弁体２５（の弁体部２５ａ）が弁座１１ａに着座して弁口１１ｂが閉じられた状態（図１に示される閉弁状態）から、ステータ５０に開弁方向用駆動パターンとなるパルスを供給すると、ロータ３０及び弁軸２１が回転せしめられ、雌ねじ部１５ｉと雄ねじ部２１ｅからなるねじ送り機構により、ロータ３０、弁軸２１、弁ホルダ２３及び開弁方向用可動ストッパ３６が回転しながら上昇する。これに伴い、弁体２５に対する押圧力が弱められながら弁体付勢ばね２４が伸張して元のセット状態に戻り、その後、弁体２５（の弁体部２５ａ）が弁座１１ａから離れて弁口１１ｂが開かれる（図２に示される開弁状態）。この場合、ステータ５０への供給パルス数に応じて弁体２５のリフト量（弁開度＝流量）が定まり、さらに前記パルス供給を続けると、最終的には、可動ストッパ３６が開弁方向用固定ストッパ５６に接当係止され、これにより、ロータ３０、弁軸２１、及び弁ホルダ２３の回転及び上昇が強制的に停止せしめられる。

本実施形態の流量制御弁（電動弁）１では、流体（冷媒）は、双方向（第１入出口６から第２入出口７に向かう方向（横→下）と、第２入出口７から第１入出口６に向かう方向（下→横）との双方向）に流されるようになっているが、前述したように、弁座１１ａの口径（弁口径）Ｄ１と胴部２５ｂの外径（言い換えれば、弁体ガイド部の内径）（シール径）Ｄｓとが略同一に設定されるとともに、弁体２５の上下、つまり、弁口１１ｂと弁体２５の上側の背圧室２０とは前記均圧通路３（横穴９ｅ、連通空間４、摺動面隙間２８等）を介して常時連通せしめられる。そのため、以下の数１で示されるように、例えば、第１入出口６を流入口（高圧側）、第２入出口７を流出口（低圧側）とする横→下流れの場合において、閉弁状態において（換言すれば開弁時に）弁体２５に作用する押し下げ力（閉弁方向に働く力）と押し上げ力（開弁方向に働く力）とがバランス（差圧がキャンセル）されることになる。

［数１］
Ｆ＝（Ｄｓ^２－Ｄ１^２）×π／４×（Ｐ１－Ｐ２）≒０ ・・・（数１）
Ｆ ：開弁時に弁体に作用する受圧荷重
Ｄｓ：シール径
Ｄ１：弁口径
Ｐ１：第１入出口側圧力
Ｐ２：第２入出口側圧力

以上で説明したように、本実施形態の流量制御弁（電動弁）１では、弁体２５（の弁体部２５ａ）が接離する弁座１１ａの口径Ｄ１と弁体２５（の胴部２５ｂ）が摺動可能に挿通される弁体ガイド部（Ｏリング８ｂ及びパッキン８ｃからなるシール部材付きの弁体ガイド穴８ａ）の内径Ｄｓとは同一に設定されるとともに、弁口１１ｂと弁体２５の弁口１１ｂとは反対側に画成される背圧室２０とは、弁口１１ｂに開口するように基体部材９に直線状に設けられた貫通穴９ｅ、及び、基体部材９と該基体部材９の外側に配在された外装部材５との間に設けられて貫通穴９ｅに連なる連通空間４を含む均圧通路３を介して常時連通せしめられているので、開弁時に弁体２５に作用する差圧を確実にキャンセルすることができる。また、従来のように、弁体に貫通孔を形成したり、弁室（弁本体）外に導管（パイプ部材）を別途に設ける必要は無いため、弁体２５の先端形状の制約を受けることなく、弁口１１ｂと背圧室２０とを連通する均圧通路３を比較的容易かつ低コストで形成することができる。

また、弁口１１ｂが多段弁口で形成されるとともに、前記貫通穴９ｅの内端側は、圧力変動や冷媒剥離現象に伴う渦やキャビテーションが少ない領域である弁口１１ｂにおける円筒状部に開口せしめられるので、流体（冷媒）通過時における騒音を効果的に抑えることができる。なお、円筒状部とそれに連なる円錐台状部とで構成される弁口部を１つ有する弁口に貫通穴９ｅを接続する場合にも、貫通穴９ｅの内端側を円筒状部に形成することで、騒音を低減できる。また、円錐台状部は、円錐台状に限られず、軸線を含む断面の形状が曲線を有する形状であってもよい。

また、上記実施形態では、弁体２５の胴部２５ｂ（の外周面）とガイド部材８の弁体ガイド穴８ａ（の内周面）との間をシールするシール部材としてのＯリング８ｂやパッキン８ｃが、弁体ガイド穴８ａに設けられた環状溝に装着されているが、例えば図４に示される如くに、前記シール部材としてのＯリング８ｂやパッキン８ｃを、弁体２５の胴部２５ｂの外周に設けられた環状溝に装着してもよい。この場合、Ｏリング８ｂの外側にリング状のパッキン８ｃが装着される。また、この場合は、弁体ガイド穴８ａ自体が、弁体２５（の胴部２５ｂ）が摺動可能に挿通される弁体ガイド部とされ、弁体部２５ａが接離する弁座１１ａの口径（弁口径）Ｄ１と胴部２５ｂの外径（詳しくは、ここでは、パッキン８ｃ部分の外径）（言い換えれば、弁体ガイド部としての弁体ガイド穴８ａの穴径（内径））（シール径）Ｄｓとが略同一に設定されることになる。

また、上記実施形態では、基体部材９（弁室１２）の外周の全体を均圧通路３を構成する連通空間（略円筒状の隙間）４としたが、基体部材９（弁室１２）の外周の一部を前記連通空間４としてもよい。例えば、基体部材９の外周の所定位置にＤカット面を形成し、その他の部分を外装部材５に内接させる、あるいは、基体部材９の外周（外壁）や外筒部材５の内周（内壁）を多角形状に形成する等して、基体部材９（弁室１２）の外周の一部を前記連通空間４としてもよい。

また、本発明は、上述の実施形態で説明したような、ステータ及びロータを有するステッピングモータ等を用いて弁軸を昇降（移動）させてリフト量（弁開度）を任意に細かく調整する電動式の流量制御弁の他、例えばソレノイド等を用いて弁体を昇降させる電磁式の流量制御（切換）弁にも採用し得ることは勿論である。

１ 流量制御弁（電動弁）
３ 均圧通路
４ 連通空間
５ 外装部材
６ 第１入出口
７ 第２入出口
８ ガイド部材
８ａ 弁体ガイド穴
８ｂ Ｏリング
８ｃ パッキン
９ 基体部材
９ａ かしめ部
９ｂ 底部
９ｃ 円筒部
９ｄ 鍔状部
９ｅ 貫通穴
９ｆ Ｄカット面部
１０ 弁本体
１１ａ 弁座
１１ｂ 弁口
１１ｃ 大径接続部
１２ 弁室
１５ ガイドステム
１５ｉ 雌ねじ部
２０ 背圧室
２１ 弁軸
２１ｅ 雄ねじ部
２３ 弁ホルダ
２４ 弁体付勢ばね
２５ 弁体
２５ａ 弁体部
２５ｂ 胴部
２５ｃ 小径上部
２５ｄ 抜止スリーブ
２５ｅ 拡幅部
２６ ばね受け部材
２７ 底板部
２８ 摺動面隙間
２９ ワッシャ
３０ ロータ
３５ 閉弁方向用可動ストッパ
３６ 開弁方向用可動ストッパ
４５ キャン
５０ ステータ
５５ 閉弁方向用固定ストッパ
５６ 開弁方向用固定ストッパ

Claims (8)

1. 弁体ガイド部、弁室、及び弁座付き弁口を有する基体部材、並びに前記基体部材の外側に配在された外装部材を具備する弁本体と、
   前記弁口を開閉すべく、前記弁体ガイド部に摺動可能に挿通されて前記弁室に昇降可能に配在される弁体と、
   前記弁体を昇降させるための、減速機を有しない直動式の昇降駆動部と、を備え、
   前記基体部材に前記弁体ガイド部が直接的に嵌合固定されており、
   前記弁座の口径と前記弁体ガイド部の内径とは同一に設定されるとともに、
   前記弁口と前記弁体の前記弁口とは反対側に画成される背圧室とは、前記弁口に開口するように前記基体部材に設けられた貫通穴、及び、前記基体部材と前記外装部材との間に設けられて前記貫通穴に連なる連通空間を含む均圧通路を介して常時連通せしめられており、
   前記弁体が前記弁座に着座して前記弁口が閉じられた状態において、前記弁体の下端部が前記貫通穴より下側に配置されていることを特徴とする流量制御弁。
2. 前記弁体は、前記弁口内に挿通されて前記弁座に接離する弁体部及び前記弁体ガイド部に摺動可能に挿通される胴部を有するとともに、前記弁体部と前記胴部との間の部分が、前記胴部より大径の拡幅部とされていることを特徴とする請求項１に記載の流量制御弁。
3. 前記基体部材における前記弁口より下側に、管継手からなる入出口が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の流量制御弁。
4. 前記貫通穴は、昇降方向に対して垂直方向に形成された横穴で構成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の流量制御弁。
5. 前記弁体ガイド部又は前記弁体に、それらの間をシールするシール部材が設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の流量制御弁。
6. 前記弁体は、流量特性としてイコールパーセント特性あるいはそれに近似する特性を得られるように設計された曲面部を有することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の流量制御弁。
7. 前記弁体が前記弁座に着座して前記弁口が閉じられた状態において、前記弁体の前記曲面部の下端部が前記貫通穴より下側に配置され、前記弁体が前記弁座から離れて前記弁口が開かれた状態において、前記弁体の前記曲面部が前記貫通穴より上側に配置されていることを特徴とする請求項６に記載の流量制御弁。
8. 前記弁口は、円錐テーパ面部と円筒状部とを有する多段弁口で形成され、
   前記貫通穴の内端側は、前記弁口の前記円筒状部に開口せしめられていることを特徴とする請求項６に記載の流量制御弁。

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