JPH09144918A

JPH09144918A - 弁

Info

Publication number: JPH09144918A
Application number: JP30089195A
Authority: JP
Inventors: Katsuzo Konakawa; 勝蔵粉川; Yasuaki Tawa; 泰昭田和
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1995-11-20
Filing date: 1995-11-20
Publication date: 1997-06-03

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、液ガス等の流体の流れを利用する
装置の、流れる通路を開閉する弁に関するもので、弁の
抵抗の低減と音の発生防止を目的とする。【解決手段】弁体１と、弁座２と、コイルバネ３より
構成し、前記弁体１に対向して前記弁座２と前記コイル
バネ３を設け、前記コイルバネ３のコイルピッチ１０、
１１を複数値としているので、圧縮の小さい時はコイル
バネ３全体のバネ常数で荷重値が決まり、圧縮が大きく
なるとコイルバネ３のコイルピッチＡ１０は密着しバネ
の機能が無くなり、密着していないコイルピッチＢ１１
のバネ常数で荷重値が決まるため、弁体１の動作時のバ
ネ常数を大幅に小さくしてかつ、コイルバネ３の変形や
音の発生を防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液ガス等の流体の
流れを利用する装置の、流れる通路を開閉する弁に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の弁体と弁座とコイルバネより構成
した弁は、冷媒回路の電磁弁、逆止弁、あるいはブンゼ
ン型液体燃焼装置のノズル部開閉する弁等多く用いられ
ている。この様な弁は、例えば特公平５−３２０６０３
号公報に示されるように、図７のような構成になってい
る。

【０００３】すなわち、弁体１と、弁座２と、コイルバ
ネ３より構成し、弁体２に対向して弁座１とコイルバネ
３を設けてある。弁座２は、通路構成部材４に嵌合して
取付け接続口５、６の間を弁体１により連通を開閉す
る。コイルバネ３は、一端を弁体１に接し他端を液体７
を介して通路構成部材４に固定してある。液体７は調節
ピストン８と調節ボルト９により加圧力を変化できる。

【０００４】上記構成において、その動作を以下に説明
する。閉弁時弁体１は、弁座２にコイルバネ３により圧
接している。そのため、接続口５から接続口６に至る通
路は連通を遮閉している。接続口５の圧力が高くなりコ
イルバネ３の力以上となると、コイルバネ３はこの力で
縮み、弁体１は、弁座２から離れ、接続口５から接続口
６に至る通路は連通する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成におい
て、閉弁時、弁体１と弁座２の漏れが無く通路の遮断す
ることが要望される性能である。このため、弁体１を弁
座２にコイルバネ３により圧接して、この圧接力で弁の
気密を保っている。この為にはコイルバネ３は十分に強
くする必要がある。そして、開弁動作の圧力は、弁体１
のポート径（大きさ）とコイルバネ３の荷重値（強さ）
で設定している。一方開弁時は、弁座２と離れた弁体１
の間隙により接続口５から接続口６に至る通路の流れ抵
抗を出来るだけ小さくすることが要望される性能であ
る。このためには、弁座２から弁体１が出来るだけ離れ
た位置まで移動しコイルバネ３は圧縮される必要があ
る。

【０００６】このことから、コイルバネ３は閉弁時の必
要な荷重値を維持して出来るだけ小さいバネ常数に設計
しているが、コイルバネ３の等ピッチのバネ常数は、バ
ネの材質、線形、平均径、巻き数で決まる。

【０００７】バネ常数Ｋは

【０００８】

【数１】

【０００９】Ｇ：横弾性係数ｄ：バネの線径Ｄ：コイル平均径Ｎａ：コイル巻き数で表され、バネ常数Ｋは一定値となり、変形量に対して
荷重の増加はリニアである。バネ常数Ｋを小さくするた
めには、バネの線径ｄを細く、コイル巻き数を多く、コ
イル平均径を大きくすればよい。しかし、挫屈等動作の
安定性と応力による変形等信頼性から限界があり、弁座
２から弁体１が十分に離れた位置まで移動できるコイル
バネ３のバネ常数を小さくすることは困難であり、接続
口５から接続口６に至る通路の流れ抵抗が大きく、この
損失抵抗により開弁時十分な流量を確保できなかった。
また、バネ常数Ｋを小さくすると、弁体１は弁座２から
離れて動く開弁時、弁体１の自重による運動量によっ
て、弁体１は開弁時の停止位置より大きくバウンドして
コイルバネ３の変形や音の発生を生じた。そのため、バ
ネ常数は大きく設定する必要があった。

【００１０】従来例では、そのため、コイルバネ３の一
端を弁体１に接し他端を液体７を介して通路構成部材４
に固定し、液体７は調節ピストン８と調節ボルト９によ
り加圧力を変化できる。このため、調節ボルト９を回す
と調節ピストン８が動き液体７の溜まる位置が変わり、
液体７を介して通路構成部材４に固定するコイルバネ３
の位置が動くためコイルバネ８の強さを変更できる。し
かし、バネ常数と荷重強さは調節ボルト９を動かした場
合のみ変化し、通常使用中は固定となり、この時のバネ
常数はリニアである。このため、動作圧力は調節可能で
あるが、バネ常数を大幅に小さくしてかつ、コイルバネ
３の変形や音の発生を防止することは困難であった。

【００１１】本発明は上記課題を解決するもので、弁体
と、弁座と、コイルバネより構成し、前記弁体に対向し
て前記弁座と前記コイルバネを設け、前記コイルバネの
コイルピッチを複数値とし、バネ常数を複数とできるも
のである。すなわち、圧縮の小さい時はコイルバネ全体
のバネ常数で荷重値が決まり、圧縮が大きくなるとコイ
ルバネのピッチの小さい部分は密着しバネの機能が無く
なり、密着していないピッチのバネ常数で荷重値が決ま
る。

【００１２】そのため、ピッチをそれぞれの値に設定す
る事により、弁体の動作時のバネ常数を大幅に小さくし
てかつ、コイルバネの変形や音の発生を防止し、弁の流
れ抵抗を小さく音の発生が無く信頼性の向上を図ること
を目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、弁体と、弁座と、コイルバネより構成し、
前記弁体に対向して前記弁座と前記コイルバネを設け、
前記コイルバネのコイルピッチを複数値とするものであ
る。また、コイルバネのコイルピッチを順次大きくして
いる。そして、コイルバネの端部のコイルピッチを前記
コイルバネの他部より大きくした。また、駆動力発生部
を設け、この駆動力発生部と前記弁体を接続した。そし
て、弁体の一部に突起部を設け、この突起部と間隙を介
してコイルバネを設けた。また、パイプ状の通路部材に
弁座を有する弁座部を取付け、この弁座部に前記コイル
バネの一端を固定する保持部を設けてある。そして、冷
媒加熱器と、この冷媒加熱器の上方に配設された上部の
受液部と下部の気液セパレータ液溜部に仕切る仕切り板
を内部に有する容器と、前記冷媒加熱器と前記気液セパ
レータ液溜部を連通する入口管と出口管と、前記仕切り
板に弁を有する熱搬送部と、前記気液セパレータ液溜
部，放熱器，および前記受液部を順次接続した環状の循
環路からなる熱搬送装置の前記弁は、駆動力発生部とこ
の駆動力発生部の駆動軸と弁座と弁体とコイルバネで構
成し、この弁体に対向して前記駆動軸と前記バネを設
け、前記コイルバネのコイルピッチを複数値とし、前記
駆動発生部に接続し前記弁の開閉を制御する制御部から
なる。また、燃料供給装置に接続した気化器と、この気
化器に開口したノズル部に設けた弁座と、この弁座に当
接する弁体と、前記弁体に接続した駆動力発生部と、前
記弁体と前記駆動力発生部の間にコイルバネを設け、前
記コイルバネのコイルピッチを複数値としている。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、弁体と、弁座と、コイルバネより構成し、前記弁体
に対向して前記弁座と前記コイルバネを設け、前記コイ
ルバネのコイルピッチを複数値とした上記構成によっ
て、弁体に対向して弁座とコイルバネを設け、前記コイ
ルバネのコイルピッチを複数値とし、バネ常数を複数と
できるものである。すなわち、圧縮の小さい時はコイル
バネ全体のバネ常数で荷重値が決まり、圧縮が大きくな
るとコイルバネのピッチの小さい部分は密着しバネの機
能が無くなり、密着していないピッチのバネ常数で荷重
値が決まる。そのため、ピッチをそれぞれの値に設定す
る事により、弁体の動作時のバネ常数を大幅に小さくし
てかつ、コイルバネの変形や音の発生を防止し、弁の流
れ抵抗を小さく音の発生がないという作用を有する。

【００１５】請求項２に記載の発明は請求項１のコイル
バネのコイルピッチを順次大きくしたものであり、コイ
ルバネのコイルピッチを順次大きくしたことにより、コ
イルバネは荷重の増加に応じて順次密着しバネ常数は、
次第に大きくでき急激な変化するポイントをなくし、弁
体の動作がスムーズとなる作用を有する。

【００１６】請求項３に記載の発明は請求項１のコイル
バネの端部のコイルピッチを前記コイルバネの他部より
大きくしたものでありコイルバネの端部のコイルピッチ
を他部より大きくしたことにより、端部は動作上密着す
る事がないため弁体と接触による摩耗を生じない作用を
有する。

【００１７】請求項４に記載の発明は請求項１の弁体に
駆動力発生部を設け、この駆動力発生部と前記弁体を接
続したものであり、駆動力発生部を設け、この駆動力発
生部と前記弁体を接続したことにより、バネ常数を小さ
く設定できるため駆動力発生部の力を小さくでき、ま
た、開弁以上の弁ストロークのバネ常数が大きいため駆
動力発生部が弁体を押しても弁体が開弁時の停止位置よ
り大きくバウンドしてコイルバネの変形や音の発生を生
じる事が無い作用を有する。

【００１８】請求項５に記載の発明は請求項１の弁体の
一部に突起部を設け、この突起部と間隙を介してコイル
バネを設けたものであり、弁体の一部に突起部を設け、
この突起部と間隙を介してコイルバネを設けたことによ
り、コイルバネが座屈するのを防止できる作用を有す
る。

【００１９】請求項６に記載の発明は請求項１記載の弁
部においてパイプ状の通路部材に弁座を有する弁座部を
取付け、この弁座部に前記コイルバネの一端を固定する
保持部を設けたものであり、一方向には、流れを完全に
閉止し、逆方向には流れ抵抗が小さくできる逆止弁とな
る作用を有する。

【００２０】請求項７に記載の発明は、冷媒加熱器と、
この冷媒加熱器の上方に配設された上部の受液部と下部
の気液セパレータ液溜部に仕切る仕切り板を内部に有す
る容器と、前記冷媒加熱器と前記気液セパレータ液溜部
を連通する入口管と出口管と、前記仕切り板に弁を有す
る熱搬送部と、前記気液セパレータ液溜部，放熱器，お
よび前記受液部を順次接続した環状の循環路からなる熱
搬送装置の前記弁は、駆動力発生部とこの駆動力発生部
の駆動軸と弁座と弁体とコイルバネで構成し、この弁体
に対向して前記駆動軸と前記バネを設け、前記コイルバ
ネのコイルピッチを複数値とし、前記駆動発生部に接続
し前記弁の開閉を制御する制御部からなるものであり、
弁が開弁した時の抵抗を大幅に小さくでき、液冷媒を受
液部からセパレータ液溜部に移動させる時間が短くなり
熱搬送能力の増大が可能となる作用を有する。

【００２１】請求項８に記載の発明は、燃料供給装置に
接続した気化器と、この気化器に開口したノズル部に設
けた弁座と、この弁座に当接する弁体と、前記弁体に接
続した駆動力発生部と、前記弁体と前記駆動力発生部の
間にコイルバネを設け、前記コイルバネのコイルピッチ
を複数値としたものであり、液体燃料ガスが噴出するノ
ズル部を閉止する弁座と弁体は高レベル気密が必要であ
り弁座と弁体を強いコイルバネにより圧接している。弁
座から駆動力発生部の力により弁体を離す時、コイルバ
ネのコイルピッチの一部を大きくし複数値とし弁体が弁
座から十分に離れる位置以後のバネ常数を大幅に大きく
できるため、大きくバウンドしてコイルバネの変形や音
の発生を生じる事が無い作用を有する。

【００２２】以下本発明の実施の形態１を図１で説明す
る。図１において、図７と同一符号は同一部材を示し同
一機能を有しているので詳細な説明は省略し、異なる点
を中心に説明する。１は弁体であり、弁座２と、コイル
バネ３より構成している。弁体１に対向して弁座２とコ
イルバネ３を設けて弁体１を弁座２にコイルバネ３の力
で押し付けるように取り付けてある。コイルバネ３はコ
イルピッチＡ１０のバネＡとコイルピッチＢ１１のバネ
Ｂの複数値（２種類）としてある。弁座２は通路構成部
材４に嵌合、咬しめ等により密着して固定し、通路構成
部材４は接続口５、６により回路に接続している。コイ
ルバネ３は他端を保持部１２にて保持し、この保持部１
２は弁座２にピン１３で止めてある。弁座２には、開口
部１４が設けてある。

【００２３】上記構成において、バネＡとバネＢのバネ
常数は異なり、１つのバネでバネ常数を複数とできるも
のである。すなわち、荷重が小さく圧縮量が小さい時は
コイルバネ３全体のバネ常数で荷重値が決まり、圧縮が
大きくなるとコイルバネ３のピッチの小さい部分は密着
しバネの機能が無くなり、密着していないピッチのバネ
常数で荷重値が決まる。そのため、ピッチをそれぞれの
値に設定する事により、弁体の動作時のバネ常数を大幅
に小さくしてかつ、コイルバネ３の変形や音の発生を防
止し、弁の流れ抵抗を小さく音の発生が無く信頼性の向
上が図れる。

【００２４】コイルバネをバネＡ、バネＢの２つのコイ
ルピッチについて説明する。コイルピッチＡ１０＜コイ
ルピッチＢ１１とすると、Ｌ₀：コイルバネの自由長Ｇ：横弾性係数ｄ：バネの線径Ｄ：コイル平均径Ｎａ：コイル巻き数Ｌ₀A：ピッチＡの自由長ＮA：コイル巻き数Ｌ₀B：ピッチＡの自由長ＮB：コイル巻き数コイルピッチＡ１０のバネ常数ＫAは

【００２５】

【数２】

【００２６】コイルピッチＢ１１のバネ常数ＫBは

【００２７】

【数３】

【００２８】となり、コイルバネ３全体のバネ常数ＫT
は

【００２９】

【数４】

【００３０】いま、荷重Ｗをこのコイルバネ３に加えた
場合、コイルピッチＡ１０はＷ／ＫAのひずみであり、
コイルピッチＢ１１はＷ／ＫBのひずみであり、コイル
バネ３全体は（Ｗ／ＫA＋Ｗ／ＫB）＝Ｗ／ＫTのひずみ
である。そして、ＮA＞ＮBの場合、すなわちコイルピッ
チＡ１０＜コイルピッチＢ１１、荷重を増加してコイル
ピッチＡ１０のひずみが（自由長Ｌ₀A−ｄ×ＮA）とな
った時にコイルピッチＡ１０は密着する。このため、コ
イルバネ３のバネ常数はＫTからＫBになる。ＮA＞ＮBで
あるからＫBはＫTより大きくなる。

【００３１】よって、ＮAをＮBに対して大幅に大きく設
定した時、弁体１が弁座２から十分に離れる位置までは
バネ常数を小さくし、さらに大きくバウンドするバネ常
数を大幅に大きくできる。

【００３２】図２に示す荷重と弁の動きについて説明す
る。弁座２に弁体１が接した時洩れを防止するため荷重
Ｓが必要である。弁体１が弁座２より離れるに従いコイ
ルバネ３は圧縮し荷重が増加する。そして、流体の流れ
圧力とつり合った位置で弁体１は停止する。この時の弁
座２と弁体１の隙間を流体は流れる。この隙間が大きい
程流体の流れ抵抗は小さくなり流量の増大が図れる。ま
た、最初弁体１は弁座２から離れて動く開弁時、弁体１
の自重による運動量によって、弁体１は開弁時の停止位
置より大きくバウンドしてコイルバネ３の過大変形や弁
体１が保持部１２に当たり大きい音の発生が生じるのを
防止するために弁ストローク最大の位置ｄ点の荷重を大
きくする必要がある。

【００３３】今までのコイルバネピッチが等間隔のバネ
は破線で示すようにバネ常数が一定値で有り、弁体が弁
座より離れるに従いコイルバネを圧縮し荷重はリニアに
増加する。そこで、弁ストロークａの弁座２に弁体１が
接する時必要な荷重Ｓと弁ストローク最大の位置ｄ点の
荷重Ｐ１によりバネ常数は決まり、弁ストロークｂ点で
流体の流れ圧力とつり合って弁体１は停止する。本実施
例のバネは実線で示すようにバネ常数が２つの値で有
り、弁体１が弁座２より離れるに従いコイルバネ３全体
を圧縮し荷重がリニアに増加するａ−ｃ間とコイルバネ
ピッチＡが密着しコイルバネＢの部分のみがバネであり
コイルバネＢのバネ常数で動作するｃ−ｄ間の折れ線状
になる。そこで、弁ストロークａの弁座２に弁体１が接
する時必要な荷重Ｓを通るバネ常数の小さい（コイルバ
ネピッチＡを小さく）線と、弁ストローク最大の位置ｄ
点の荷重Ｐ１より大きい荷重値Ｐ２を通りバネ常数の大
きい（コイルバネピッチＢを大きく）線により設定する
と、流体の流れ圧力とつり合って弁体１が停止する弁ス
トローク点は点ｂから点ｃとなり、弁体１は弁座２より
大きく開口し流れ抵抗が小さく流量が増加する。そし
て、弁ストローク最大の位置ｄ点の荷重は、Ｐ１より大
きいＰ２であり、弁体１は開弁時の停止位置より大きく
バウンドしすることが無くコイルバネ３の過大変形や弁
体１が保持部１２に当たり大きい音を発生を生じるのを
防止できる。

【００３４】実施の形態２ではコイルバネ３のコイルピ
ッチを順次大きくすることにより、コイルバネ３全体の
バネ常数ＫTは、コイルピッチを順次大きくなるに従っ
てＫ1、Ｋ2、・・・・Ｋnとすると、

【００３５】

【数５】

【００３６】コイルバネは荷重の増加に応じて順次密着
しバネ常数ＫTは、密着したバネ部分を除いたバネ常数
となり、次第に大きくなり図２の１点破線の様に急激な
変化するポイントの無い線となり、弁体１の動作がスム
ーズとなる。

【００３７】実施の形態３ではコイルバネ３の端部のコ
イルピッチを他部より大きくすることにより、端部は荷
重が増加する動作時でも密着する事がない。このため、
弁体１とコイルバネ３は接触する事がない、そのため、
コイルバネ３が接触による摩耗を生じなく、摩耗により
バネ常数が小さくなり動作が変化することが無い。

【００３８】実施の形態４では図３に示すように、駆動
力発生部１５を設け、この駆動力発生部１５と弁体１を
接続している。駆動力発生部１５を動作させるとこの駆
動力発生部１５の力により弁体１を押し下げ弁座２より
離し弁は開弁する。駆動力発生部１５を停止するとコイ
ルバネ３の力により弁体１を押し上げ弁体１は弁座２に
密着し弁は閉弁する。コイルバネ３のコイルピッチを複
数値とした事により、動作位置のバネ常数を小さく設定
できるため駆動力発生部１５の力を小さくすることが可
能となりこの駆動発生部１５の小型化と低消費電力化が
できる。また、開弁以上の弁ストロークのバネ常数が大
きくできるため駆動力発生部１５が弁体１を押した場合
も弁体１が開弁時の停止位置より大きくバウンドしてコ
イルバネ３の変形や音の発生を生じる事が無い。

【００３９】実施の形態５では弁体１の一部に突起部１
６を設け、この突起部１６と間隙１７を介してコイルバ
ネ３を設けたことにより、コイルバネ３はこの突起部１
６をガイドとして伸び縮みするためコイルバネ３の軸に
対してコイルバネ３が偏心することが無く、コイルバネ
３が座屈するのを防止できる。

【００４０】実施の形態６では、図１に示す様にパイプ
状の通路部材４に弁座２を有する弁座部１８を取付け、
この弁座部１８にコイルバネ３の一端を固定する保持部
１２を設けたことにより、接続口６から接続口５の一方
向には、流れを完全に閉止し、接続口５から接続口６の
逆方向には流れ抵抗が大幅に小さくできる逆止弁とな
る。

【００４１】実施の形態７を図４に示す。図５はこの部
分拡大図である。１９は、冷媒加熱器２０の上方に配置
された容器であり、この容器１９を上部の受液部２１と
下部の気液セパレータ液溜部２２に仕切り板２３により
仕切っている。冷媒加熱器２０と気液セパレータ液溜部
２２を入口管２４と出口管２５で連通してある。２６
は、バーナ２７を有する冷媒加熱器２０と気液セパレー
タ液溜部２２を環状管路に接続し、受液部２１と気液セ
パレータ液溜部２２の間に開閉弁２７を設けた管路と前
記環状管路に接続した熱搬送部である。２８は気液セパ
レータ液溜部２２，放熱器２９，第２逆止弁３０，受液
部２１を順次配管接続した環状の循環路である。容器１
９は、鉄アルミ等金属を成型した後ブレージング、溶接
で仕切り板２３と一体に形成し、開閉弁２７は仕切り板
２３と接合または、一体構成とし、開閉弁２７は電磁コ
イル３１とプランジャに接続した駆動軸３２よりなる駆
動力発生部３３と、仕切り板２３と一体に構成した弁座
３４と弁体３５とコイルバネ３６より構成する。そし
て、弁体３５に対向して当接させて駆動軸３２とコイル
バネ３６を設け、駆動発生部３３に接続して開閉弁２７
の開閉を制御する制御部３７を設けている。コイルバネ
３６はコイルピッチを複数値としてある。駆動軸３２と
弁体３５の当接部は、間隙を設けて構成しており開閉弁
２７が閉止させる時は駆動軸３２と弁体３５は離れてい
る。弁体３５は、テフロン、ナイロン等の樹脂で構成し
この弁体３５に鉄、アルミ等の金属で構成した接触部３
８を取付け、この接触部３８に駆動軸３２を間隙を介し
て当接している。また、制御部３７は、開閉弁２７に電
気的に接続し開閉弁２７を開閉させ、閉止動作をさせる
時は閉を維持した後、開閉弁２７を開とする動作を制御
するものであり、そして、制御部３７は、バーナ２７の
燃焼量を増減する燃焼量可変装置３９と温度検知器４０
に電気的に接続してある。

【００４２】この図５は開閉弁２７が閉成した図であ
る。上記構成において、開閉弁２７の開閉動作とバーナ
２７での燃焼により冷媒加熱による熱搬送の暖房を行な
う。ここで冷媒の流れは、開閉弁２７が閉状態の時に、
ガスの冷媒が放熱器２９で凝縮液化し過冷却となって放
熱した後この液冷媒が液冷媒戻り管から第２逆止弁３０
を介して受液部２１に流入し、このガス冷媒が凝縮する
ことにより受液部２１内の圧力が低下し、急激に受液部
２１へ液冷媒が流入する。この受液部２１内が液冷媒で
満液状態になると液冷媒の流れは停止する。そこで、開
閉弁２７を開とすると、受液部２１と気液セパレータ液
溜部２２とは連通して均圧状態となり、受液部２１内の
液冷媒は重力により開閉弁２７を通り気液セパレータ液
溜部２２内へ流入する。この時、受液部２１の液冷媒と
置換する気液セパレータ液溜部２２のガス冷媒は、開閉
弁２７を通り受液器２１へと流れる。次に、受液器２１
内の液冷媒が全て流れ出た時、開閉弁２７を再び閉にす
ると、受液器２１内でガス冷媒の凝縮が始まり、受液部
２１が瞬時に減圧され低圧となる。そのため、受液部２
１内に放熱器２９の凝縮過冷却した液冷媒が吸引され、
受液部２１が液冷媒で満たされるサイクルを繰り返す。

【００４３】ここで、コイルバネ３６はコイルピッチを
複数値としてあるため、弁体３５が弁座３４から十分に
離れる位置まではバネ常数を小さくし、その後の位置は
バネ常数を大幅に大きくできる。そのため、開閉弁２７
が開弁した時のこの弁座３４と弁体３５を通過する液冷
媒ガス冷媒の流れ抵抗を大幅に小さくでき、液冷媒を受
液部２１からセパレータ液溜部２２に移動させる時間を
短くなる。そのため、前記冷媒のサイクル時間が短くな
り、時間当たりのサイクル回数が増加でき熱搬送能力の
増大が可能となる。

【００４４】コイルバネ３６のバネ常数が小さい事は、
駆動発生部３３の動作力も小さくて十分に動作を行うこ
とができるため、駆動力発生部３３の消費電力が小さく
なり、駆動力発生部３３は小型にできコンバクト化と低
コスト化が可能となる。

【００４５】開閉弁２７の弁体３５に対向した位置に当
接させて駆動力発生部３３の駆動軸３２とコイルピッチ
を複数値としてあるコイルバネ３６を設けたことによ
り、弁体３５は駆動軸３２とコイルバネ３６で対向した
力で常に押され動作する。駆動力発生部３３により駆動
軸３２が弁体３５より離れた時、コイルバネ３６の力で
弁体３５は弁座３４に密着して当接し開閉弁２７は閉止
する、そして駆動力発生部３３により駆動軸３２が弁体
３５を押す時はコイルバネ３６の力に打ち勝って弁体３
５は弁座３４より離れた位置に動き開閉弁２７は開成す
る。ところがこの時、受液部２１に室内機２９から過冷
却の液冷媒が流入している場合は、受液部２１内は低温
であるため冷媒の飽和圧力が気液セパレータ液溜部２２
に比べて低くなり室内機２９と受液部２１の間の流路抵
抗に相当する圧力差が生じる。このため、弁体３５はこ
の圧力差の力で弁座３４に押されている。そのため、駆
動発生部３３の駆動軸３２が弁体３５を押してもこの圧
力差の力とコイルバネ３６のたした力以下の時は弁体３
５は動かなく、駆動発生部３３の動作に関わらず開閉弁
２７は閉止を維持できる。このため開閉周期Ｔ_SのＴ_ON
Ｔ_0FF比率を最適に行うことが可能となる。

【００４６】これは、Ｔ_ON’の時間で受液部２１から流
出した液冷媒に相当する量を次のＴ _OFF’の時間で受液
部２１に流入することを表し、周期Ｔ_Sに於てＴ_ON’で
落し込んだ冷媒量に必要なＴ_OFF’に常に変化し、Ｔ_ON
Ｔ_0FF比率を最適に行う。そのため、熱入力と放熱能力
の環境変化による冷媒温度の変化と設置時の配管長さ変
化による流路抵抗変化によりＴ_ONＴ_0FFの必要な時間は
変化した場合、受液部２１に完全に液冷媒を吸引する時
間にＴ_OFF’が動作し次のＴ_ONは設定周期からＴ_ON’と
なり、次のＴ_OFF’はＴ_ON’に相当する閉成時間と、順
次変化する。そのため、周期Ｔ_Sの全ての時間が常に液
冷媒の流入流出動作をする有効な時間となる。さらに、
コイルピッチを複数値としてあるコイルバネ３６を設け
たことにより、コイルバネ３６の開弁時のバネ常数が小
さく設定できるため、駆動力発生部３３により駆動軸３
２が弁体３５を押した時、コイルバネ３６の力の増加が
小さいため、弁体３５は弁座３４から高スピードで完全
に移動し、開閉弁２７は閉成する。

【００４７】このように流路抵抗を小さくする事と開閉
周期Ｔ_SのＴ_ONＴ_0FF比率を最適に行うことにより、開閉
弁のムダ時間を無くし開閉周期を小さくでき、単位時間
当りの受液部の吸引・落込み回数を増大させて冷媒循環
量を増大可能とし、冷媒加熱量を増大できる。また、開
弁以上の弁ストロークのバネ常数が大きくできるため駆
動力発生部３３が弁体３５を押した場合も弁体３５が開
弁時の停止位置より大きくバウンドしてコイルバネ３の
変形や音の発生を生じる事が無いため摩耗が少なく、よ
り確実な動作を長期適に保証できるものである。そし
て、駆動入力は減少し、熱搬送のための入力としては開
閉弁２７の入力のみであり経済性が高いものである。ま
た、受液部２１と気液セパレータ液溜部２２を一つの容
器１９で構成したため部品点数が少なくなり、またこの
ためロー付け箇所の減少になり信頼性が向上し、かつコ
ンパクト、低コストとなる。

【００４８】実施の形態８を図６に示す。これは、加熱
した気化管中に液体燃料を圧送して気化させ、ノズルよ
り高速で噴出させて燃焼するブンゼン型液体燃焼器であ
る。気化管４１に密接してヒータ４２を取付け、この気
化管４１の一端にには燃料ポンプ４３と連接した燃料供
給パイプ４４が接続され、他端には０．５ｍｍ〜０．８
ｍｍ程度の開口を有するノズル部４５が設けてある。気
化管４１を加熱するヒータ４２は気化管４１近傍の温度
を検出するサーミスタ４６により通電をＯＮ−ＯＦＦ制
御する。そして、気化器４１に開口したノズル部４５に
は弁座４７を設け、この弁座４７に当接する弁体４８
と、弁体４８に接続した駆動力発生部４９を設け、弁体
４８と駆動力発生部４９の間にコイルバネ５０を設けて
ある。このコイルバネ５０はコイルピッチを複数値とし
てある。

【００４９】ブンゼン型液体燃焼器が停止する時は、気
化器４１内に残った燃料ガスが燃焼せずに放散すると非
常に不快な臭いを発生するため、気化器４１は瞬時に閉
塞する必要がある。また、運転開始時はノズル部４５か
らの燃料ガスの噴出スピードにより燃焼ガスを吸引する
ため、ノズル部４５の燃料ガス噴出スピードは良好な燃
焼を行うのに重要である。そのため、液体燃料ガスが噴
出するノズル部４５を閉止する弁座４７と弁体４８は高
レベル気密が必要であり弁座４７と弁体４８を強いコイ
ルバネ５０により圧接している。弁座４７から駆動力発
生部４９の力により弁体４８を離す時、コイルバネ５０
のコイルピッチの一部を他の部分より大きくし複数値し
てある事により、弁体４８が弁座４７から十分に離れる
位置以後のバネ常数を大幅に大きくできる。このため、
弁体４８は弁座４７から十分に離れる位置以後はバネ常
数が大幅に大大きく荷重が急激に増加するため直ちにこ
の動作のブレーキがかかり、バウンドしてコイルバネの
変形や音の発生を生じる事が無い。また、弁体４８が弁
座４７から十分に離れる位置までのバネ常数は小さくで
きるため、弁体４８は弁座４７から確実に距離を保つこ
とが可能となり、弁座４７と弁体４８間の抵抗が小さく
安定するためノズル部４５の燃料ガス噴出スピードは安
定して高速に維持でき、良好な燃焼を保てるものであ
る。

【００５０】

【発明の効果】以上のように本発明の弁は、弁体と、弁
座と、コイルバネより構成し、前記弁体に対向して前記
弁座と前記コイルバネを設け、前記コイルバネのコイル
ピッチを複数値としているので以下の効果がある。

【００５１】（１）圧縮の小さい時はコイルバネ全体の
バネ常数で荷重値が決まり、圧縮が大きくなるとコイル
バネのピッチの小さい部分は密着しバネの機能が無くな
り、密着していないピッチのバネ常数で荷重値が決まる
ため、弁体の動作時のバネ常数を大幅に小さくしてか
つ、コイルバネの変形や音の発生を防止し、弁の流れ抵
抗を小さく音の発生が無く信頼性の向上が図れる。

【００５２】（２）コイルバネのコイルピッチを順次大
きくしたことにより、コイルバネは荷重の増加に応じて
順次密着しバネ常数は、次第に大きくでき急激な変化す
るポイントをなくせ、弁体の動作がスムーズとなる。

【００５３】（３）コイルバネの端部のコイルピッチを
他部より大きくしたことにより、端部は動作上密着する
事がないため弁体と接触による摩耗を生じない。

【００５４】（４）駆動力発生部と前記弁体を接続した
ことにより、バネ常数を小さく設定できるためこの駆動
力発生部の力を小さくでき、また、開弁以上の弁ストロ
ークのバネ常数が大きいため、駆動力発生部が弁体を押
しても弁体が開弁時の停止位置より大きくバウンドして
コイルバネの変形や音の発生を生じる事が無い。

【００５５】（５）弁体の一部に突起部を設け、この突
起部と間隙を介してコイルバネを設けたことにより、コ
イルバネが座屈するのを防止できる。

【００５６】（６）パイプ状の通路部材に弁座を有する
弁座部を取付け、この弁座部にコイルバネの一端を固定
する保持部を設けたことにより、一方向には、流れを完
全に閉止し、逆方向には流れ抵抗が大幅に小さくできる
逆止弁となる。

【００５７】（７）冷媒加熱器の上方に配設された上部
の受液部と下部の気液セパレータ液溜部に仕切る仕切り
板を内部に有する容器の仕切り板に弁を有する熱搬送部
の弁を、駆動力発生部の駆動軸と弁座と弁体とコイルバ
ネで構成し、前記コイルバネのコイルピッチを複数値と
する事により、液冷媒を受液部からセパレータ液溜部に
移動させる時間が短くなり熱搬送能力の増大が可能とな
る。

【００５８】（８）気化器に開口したノズル部に設けた
弁座と当接する弁体と、この弁体に接続した駆動力発生
部との間にコイルバネを設け、このコイルバネのコイル
ピッチを複数値とした事により、大きくバウンドしてコ
イルバネの変形や音の発生を生じる事が無い。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）本発明の実施の形態１の弁の構成断面図（ｂ）同コイルバネの側面図

【図２】図１の本発明と従来の弁の荷重と弁ストローク
図

【図３】本発明の実施の形態４の弁の構成断面図

【図４】本発明の実施の形態７の弁の構成断面図

【図５】同弁部の部分拡大構成断面図

【図６】本発明の実施の形態８の弁の構成断面図

【図７】従来の弁の構成断面図

【符号の説明】

１弁体２弁座３コイルバネ１０コイルピッチＡ１１コイルピッチＢ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】弁体と、弁座と、コイルバネより構成し、
前記弁体に対向して前記弁座と前記コイルバネを設け、
前記コイルバネのコイルピッチを複数値とした弁。
【請求項２】コイルバネのコイルピッチを順次大きくし
た請求項１記載の弁。
【請求項３】コイルバネの端部のコイルピッチを前記コ
イルバネの他部より大きくした請求項１記載の弁。
【請求項４】駆動力発生部を設け、この駆動力発生部と
前記弁体を接続した請求項１記載の弁。
【請求項５】弁体の一部に突起部を設け、この突起部と
間隙を介してコイルバネを設けた請求項１記載の弁。
【請求項６】パイプ状の通路部材に弁座を有する弁座部
を取付け、この弁座部に前記コイルバネの一端を固定す
る保持部を設けた請求項１記載の弁。
【請求項７】冷媒加熱器と、この冷媒加熱器の上方に配
設された上部の受液部と下部の気液セパレータ液溜部に
仕切る仕切り板を内部に有する容器と、前記冷媒加熱器
と前記気液セパレータ液溜部を連通する入口管と出口管
と、前記仕切り板に弁を有する熱搬送部と、前記気液セ
パレータ液溜部，放熱器，および前記受液部を順次接続
した環状の循環路からなる熱搬送装置の前記弁は、駆動
力発生部とこの駆動力発生部の駆動軸と弁座と弁体とコ
イルバネで構成し、この弁体に対向して前記駆動軸と前
記バネを設け、前記コイルバネのコイルピッチを複数値
とし、前記駆動発生部に接続し前記弁の開閉を制御する
制御部からなる弁。
【請求項８】燃料供給装置に接続した気化器と、この気
化器に開口したノズル部に設けた弁座と、この弁座に当
接する弁体と、前記弁体に接続した駆動力発生部と、前
記弁体と前記駆動力発生部の間にコイルバネを設け、前
記コイルバネのコイルピッチを複数値とした弁。