JPH09269078A

JPH09269078A - 弁

Info

Publication number: JPH09269078A
Application number: JP7855496A
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: 1996-04-01
Filing date: 1996-04-01
Publication date: 1997-10-14
Anticipated expiration: 2016-04-01
Also published as: JP3772381B2

Abstract

(57)【要約】【課題】液ガスなどを利用する装置の、流れる通路を
開閉する弁に関するもので、弁の抵抗を低減する。【解決手段】弁体１と、弁座２と、コイルバネ３と、
駆動力発生部１０と、制御部１１より構成し、弁体１に
対向して弁座２とコイルバネ３を設け、コイルバネ３の
コイルピッチ１２、１３を複数値とし、駆動力発生部１
０を制御部１１で動作させる時、この制御部１１は動作
を繰り返した後動作させる。そのため、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
着しバネの機能がなくなり、密着していないコイルピッ
チＢ１３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、制御部１１は
動作を繰り返した後動作させ駆動力発生部１０は弁体１
の運動量を順次増加させて弁体１を動作させ重量とコイ
ルバネ３と釣合ながらスムーズに動作する。

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８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、閉弁時は、弁体１と弁座２の漏れがなく通路の遮断
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。また、動作を速くし応答性を向上
する為にもコイルバネ３は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】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、コイルバネと、駆動力発生部と、制御部よ
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、前記駆動力発生部と前記弁体を接続し、この駆動力
発生部を前記制御部で動作させる時、この制御部は動作
を繰り返した後動作させるものである。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なくなり、密着していないピッ
チのバネ常数のみで荷重値が決まる。そして、弁の動作
させる時、制御部は動作を繰り返した後動作させること
により、駆動力発生部は弁体の運動量を順次増加させて
弁体を動作させるため、重量とコイルバネと釣合ながら
スムーズに動作する。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、開閉動作は動作を繰り返した後動作さ
せるため弁体のバウンドや衝撃によるコイルバネの変形
や音の発生を防止し、弁の流れ抵抗を小さく音の発生の
なく信頼性の向上を図ることを目的とする。

【００１２】

【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、複数ピッチのコイルバネ
と、駆動力発生部と、制御部より構成し、前記弁体に対
向して前記弁座と前記コイルバネを設け、前記駆動力発
生部と前記弁体を接続し、この駆動力発生部を前記制御
部で動作させる時、この制御部は動作を繰り返した後動
作を完了させるものである。また、この制御部は動作を
順次動作時間を長く繰り返した後動作を完了させる。そ
して、駆動力発生部の温度を検出する温度検出手段と、
この温度検出手段の出力に応じて前記制御部は動作を前
記動作を繰り返す時間あるいは回数を増減させて動作さ
せるものである。

【００１３】本発明は上記構成によって圧縮の小さい時
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
バネの機能がなくなり、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、そして、弁の動作させる時、制御部は
動作を繰り返した後動作させることにより、駆動力発生
部は弁体の運動量を順次増加させて弁体を動作を完了さ
せるため、重量とコイルバネと釣合ながらスムーズに動
作する。そのため、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く信頼性の向上
を図れる。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明は弁体と、弁座と、複数ピ
ッチのコイルバネと、駆動力発生部と、これを動作させ
る制御部を備え、前記弁体に対向して前記弁座と前記コ
イルバネを設け、前記駆動力発生部と前記弁体を接続
し、前記駆動力発生部を動作をさせる時、この制御部は
動作を繰り返させた後動作を完了させるものである。

【００１５】本発明は上記構成によって、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
しバネの機能がなくなり、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、そして、弁の動作させる時、制御部
は動作を繰り返した後動作を完了させることにより、駆
動力発生部は弁体の運動量を順次増加させて弁体を動作
させるため、重量とコイルバネと釣合ながらスムーズに
動作する。そのため、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く信頼性の向
上を図れる。

【００１６】さらにこの制御部は動作を順次動作時間を
長く繰り返させた後動作を完了させるものである。

【００１７】そして、駆動力発生部を前記制御部で動作
させ弁を開閉動作させる時、制御部は動作を繰り返した
後動作させることにより、駆動力発生部は弁体の運動量
を順次増加させて弁体を動作させるため、重量とコイル
バネと釣合ながらスムーズに動作する。そのため、弁体
の動作は、駆動力発生部を制御部で動作開始させると、
最初は制御部が動作を繰り返すため力が小さくゆっくり
と動き、その後、力が１００％で速く動作するため、コ
イルバネの変形や弁体と弁座が当たり衝撃音の発生を防
止できる。また、制御部は動作を順次動作時間を長く繰
り返した後動作させることにより、駆動力発生部を制御
部で動作開始させると、次第に制御部が動作を繰り返す
時間が長くなるため力が順次増加するため、弁体の動作
は、最初遅くその後次第に速く動作するため、コイルバ
ネの変形や弁体と弁座が当たり衝撃音の発生を防止で
き、かつ、弁の応答速度を速くできる。

【００１８】また電磁力による駆動力発生部の温度を検
出する温度検出手段と、この温度検出手段の出力に応じ
て制御部は動作を繰り返す時間あるいは回数を増減させ
るものである。

【００１９】そして駆動力発生部の温度により変化する
電磁力に対して、この温度検出手段の出力に応じて制御
部は動作を繰り返す時間あるいは回数を増減して弁体を
動作させるため、温度変化による駆動力発生部の力を弁
体の運動量に合わせて順次増加させて弁体を動作させる
ため、重量とコイルバネと釣合ながらスムーズに動作す
る。

【００２０】また冷媒加熱器と、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
と複数ピッチのコイルバネと制御部で構成し、この弁体
に対向して前記駆動軸と前記コイルバネを設け、前記駆
動力発生部と前記弁体を接続し、この駆動力発生部を前
記制御部で動作させる時、この制御部は動作を繰り返さ
せた後動作を完了させるものである。

【００２１】そしてこの制御部は動作を繰り返した後動
作させる事により、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
せる時間を短くなり熱搬送力の増大が可能となり、開閉
弁時は、動作させる時、この制御部は動作を繰り返した
後動作させるため、弁体の動作が最初遅くその後次第に
速く動作するため、コイルバネの変形や弁体と弁座が当
たり衝撃音の発生を防止でき、かつ、弁の応答速度を速
くできる。

【００２２】また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、弁体と前記駆動力発生部の間に複数ピ
ッチのコイルバネを設け、前記駆動力発生部と前記弁体
を接続し、この駆動力発生部を前記制御部で動作させる
時、この制御部は動作を繰り返させた後動作を完了させ
るものである。

【００２３】そして制御部は動作を繰り返した後動作さ
せる事により、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が、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、制御
部で動作させる時、動作を繰り返した後動作を完了させ
るため、大きくバウンドすることなくコイルバネの変形
や音の発生を生じる事がない。

【００２４】（実施例１）以下本発明の実施例１を図１
で説明する。図１において、図８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と、駆動力発生部１０と、制御部１１
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Ａ１２のバネＡとコイルピッチＢ１３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により夫々回路に接続している。コイル
バネ３は他端を保持部１４にて保持し、この保持部１４
は弁座２にピン１５で止めてある。弁座２には、開口部
１６が設けてある。駆動力発生部１０と弁体１は駆動力
発生部１０の駆動軸１７で接続し、この駆動力発生部１
０は制御部１１で動作させる。この制御部１１は駆動力
発生部１０を動作させるとき、動作を繰り返させた後動
作させる。

【００２５】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にできるも
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
しバネの機能がなくなり、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なく信頼性の向
上を図れる。

【００２６】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

【００２７】

【数２】

【００２８】コイルピッチＢ１１のバネ常数ＫBは

【００２９】

【数３】

【００３０】となり、コイルバネ３全体のバネ常数ＫT
は

【００３１】

【数４】

【００３２】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。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。

【００３３】すなわち、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を
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。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
値であり、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なくコイルバネ３
の過大変形や弁体１が保持部１２に当たり大きい音の発
生を生じるのを防止できる。

【００３４】そして、弁体１に接続した駆動力発生部１
０は、バネ常数を小さく設定できるため、駆動力発生部
１０の力を小さくできる。また、駆動力発生部１０を制
御部１１で動作させ弁を開閉動作させる時、制御部１１
は動作を繰り返した後動作させることにより、駆動力発
生部１０は弁体１の運動量を順次増加させて弁体１を動
作させるため、重量とコイルバネ３と釣合ながらスムー
ズに動作する。そのため、弁体１の動作は、駆動力発生
部１０を制御部１１で動作開始させると、最初は制御部
１０が動作を繰り返すため力が小さくゆっくりと動き、
その後、力が１００％で速く動作するため、コイルバネ
３の変形や弁体１と弁座２が当たり衝撃音の発生を防止
できる。図３に駆動力発生部１０を動作させる制御部１
１の動作を示す。弁を開弁または閉弁する指示が発生す
る（使用条件から制御部１１に入力があった時）と、制
御部１１は駆動力発生装置１０に動作ONまたはOFFの指
示を出し短時間これを維持するその後動作前の状態に短
期間戻し再度これを繰り返す。この動作を繰り返した
後、前記弁を開弁または閉弁する指示に合わせた動作を
駆動力発生部１０に指示を出す。このため、駆動力発生
装置１０はこの指示に応じて力を発生し、弁体１に力を
加える。前記繰り返す時間が短いため、弁体１に加わる
力は順次増減し弁体１はスムーズに動く。すなわち、開
弁時は駆動力発生装置１０から弁体１に加わる力が増加
し閉止圧力より大きくなると弁体１は弁座２より離れ、
弁体１が開弁した位置に近くなった時駆動力発生装置１
０の力を連続とし弁体１弁座２の距離を大きくする。ま
た、閉弁時は、駆動力発生装置１０から弁体１に加わる
力が減少し弁体１はコイルバネ３の力とのバランスでゆ
っくり弁座２に近づき、弁体１が弁座２に接触した後駆
動力発生装置１０の力を連続してOFFとし閉止圧力を保
つ。

【００３５】（実施例２）また、別の実施例である図４
に駆動力発生部１０を動作させる制御部１１の動作を示
す。制御部１１は動作を順次動作時間を長く繰り返した
後動作させることにより、駆動力発生部１０を制御部１
１で動作開始させると、次第に制御部１１が動作を繰り
返す時間が長くなるため力が順次増加する。このため、
弁体１の動作は、開弁する場合も閉弁する場合も最初遅
くその後次第に速く動作するため、コイルバネ３の変形
や弁体と弁座が当たり衝撃音の発生を防止でき、かつ、
弁体１の動作が速くなり弁の応答速度を速くできる。そ
して、電磁コイル等の電磁力により構成する駆動力発生
部１０を用い、電磁力による駆動力発生部１０に温度を
検出する温度抵抗体、サーミスタ等の温度検出手段１８
を取付け、この温度検出手段１８の出力に応じて制御部
１１は動作を繰り返す時間あるいは回数を増減させる。

【００３６】電磁コイル等の電磁力により構成する駆動
力発生部１０は、通電すると温度が変化し、かつ温度に
より駆動力発生部１０の力が変化する。そのことによ
り、駆動力発生部１０の温度により変化する電磁力に対
して、この温度検出手段１８の出力に応じて制御部１１
は動作を繰り返す時間あるいは回数を増減して弁体１を
動作させるため、温度変化による駆動力発生部１０の力
を弁体１の運動量に合わせて順次増加させて弁体１を動
作させるため、重量とコイルバネと釣合ながらスムーズ
に動作できる。すなわち、駆動力発生部１０の温度が上
昇すると駆動力発生部１０の力が小さく変化する。この
ため、温度検出手段１８の出力が高温を制御部１１に出
力し、制御部１１は動作を繰り返す時間を長くあるいは
回数を増加して弁体１を動作させるため、駆動力発生部
１０の力は弁体１とコイルバネ３に合わせた力に一定と
なる。

【００３７】（実施例３）別の実施例である図５に示
す。図６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１９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３８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接続している。また、制御
部３７は、駆動力発生部３３の開閉弁２７に電気的に接
続し開閉弁２７を開閉動作させ、この動作させる時、こ
の制御部３７は動作を繰り返した後動作させる制御する
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。この図５は開閉弁２７が閉成した
図である。

【００３８】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。

【００３９】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２１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。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。そして、コイル
バネ３６のハ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。

【００４０】この駆動力発生部３３を制御部３７で動作
させる時、制御部３７は動作を繰り返した後動作させ
る。そのため、弁体１に加わる力は順次増減し弁体３５
はスムーズに動く。すなわち、開弁時は駆動力発生装置
３３から弁体３５に加わる力が増加し閉止圧力より大き
くなると弁体３５は弁座３４より離れ、弁体３５が開弁
した位置に近くなった時駆動力発生装置３３の力を連続
とし弁体３５と弁座３４の距離を大きくする。また、駆
動力発生装置３３の力は、弁体３５に順次増加して加わ
るため、弁体３５が大きくバウンドしすることなくコイ
ルバネの変形や音の発生を生じる事がないことから、駆
動力発生装置３３の力を強く設定できるため、開弁時の
駆動力発生装置３３の力がコイルバネ３６より強くでき
弁体３５と弁座３４の間隙を大きくできる。この事によ
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２１からセパレータ液溜部２２に移動させる時
間を短くなり熱搬送能力の増大が可能となり、開弁閉弁
時の動作させる時、この制御部３７は動作を繰り返した
後動作させため、弁体３５の動作が最初遅くその後次第
に速く速く動作するため、コイルバネ３６の変形や弁体
３５と弁座３４が当たり衝撃音の発生を防止でき、か
つ、弁の応答速度を速くできる。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３
３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することなくコイルバネ３６の変
形や音の発生を生じる事がな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１
９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。

【００４１】（実施例４）別の実施例を図７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０．５
ｍｍ〜０．８ｍｍ程度の開口を有するノズル部４５が設
けて有る。気化管４１を加熱するヒータ４２は気化管４
１近傍の温度を検出するサーミスタ４６により通電をＯ
Ｎ−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５
０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。駆動力発生部４９と弁体４８を接続
してある。

【００４２】駆動力発生部４９を制御する制御部５１を
設け、駆動力発生部４９は制御部５１で動作させる時、
この制御部５１は動作を繰り返した後動作させる。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。

【００４３】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。開弁閉弁時の動作させる時、
この制御部５１は動作を繰り返した後動作させるため、
弁体４８の動作が最初遅くその後次第に速く動作できる
ため、コイルバネ５０の変形や弁体４８と弁座４７が当
たり衝撃音の発生を防止でき、かつ、弁の応答速度を速
くできる。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４９が弁体４８を押した
場合も弁体４８が開弁時の停止位置より大きくバウンド
することなくコイルバネ５０の変形や音の発生を生じる
事がな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。

【００４４】

【発明の効果】以上のように本発明の弁は、弁体と、弁
座と、コイルバネと、駆動力発生部と、制御部より構成
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、前記
駆動力発生部と前記弁体を接続し、この駆動力発生部を
前記制御部で動作させる時、この制御部は動作を繰り返
した後動作させるので以下の効果がある。

【００４５】（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なくな
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、制御部は動作を繰り返した後動作させることによ
り、駆動力発生部は弁体の運動量を順次増加させて弁体
を動作させるため、重量とコイルバネと釣合ながらスム
ーズに動作する。そして、弁体の動作は最初遅くその後
次第に速く速く動作するため、コイルバネの変形や弁体
と弁座が当たり衝撃音の発生を防止できる。

【００４６】（２）制御部は動作を順次動作時間を長く
繰り返した後動作させることにより、制御部で動作開始
させると、次第に力が順次増加する。このため、弁体の
動作は、開弁する場合も閉弁する場合も最初遅くその後
次第に滑らかに速く速く動作するため、コイルバネの変
形や弁体と弁座が当たり衝撃音の発生を防止でき、か
つ、弁体の動作が速くなり弁の応答速度を速くできる。

【００４７】（３）駆動力発生部の温度を検出する温度
検出手段の出力に応じて制御部は動作を繰り返す時間あ
るいは回数を増減させることにより、駆動力発生部の温
度により変化する電磁力に対して、この温度検出手段の
出力に応じて制御部は動作を繰り返す時間あるいは回数
を増減して弁体を動作させるため、温度変化による駆動
力発生部の力を弁体の運動量に合わせて順次増加させて
弁体を動作させるため、重量とコイルバネと釣合ながら
スムーズに動作する。

【００４８】（４）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
ネと制御部で構成し、前記コイルバネのコイルピッチを
複数値とし、前記駆動力発生部を前記制御部で動作させ
る時、制御部は動作を繰り返した後動作させる事によ
り、弁が開弁した時の抵抗を大幅に小さくでき、熱搬送
能力の増大が可能となり、コイルバネの変形や弁体と弁
座が当たり衝撃音の発生を防止でき、かつ、弁の応答速
度を速くできる。

【００４９】（５）気化器に開口したノズル部に設けた
弁座と弁体と、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、前記駆動力発生部を制御部で動作させる
時、この制御部は動作を繰り返した後動作させる事によ
り、大きくバウンドすることなくコイルバネの変形や音
の発生を生じる事がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）本発明の実施例１の弁の構成断面図（ｂ）同コイルバネの側面図

【図２】同実施例１と従来の弁の荷重と弁ストローク図

【図３】同実施例１の弁の動作指示と駆動力発生部の動
作図

【図４】本発明の実施例２の弁の動作指示と駆動力発生
部の動作図

【図５】同実施例３の具体的使用例の弁の構成断面図

【図６】同実施例３の弁部の部分拡大構成断面図

【図７】本発明の実施例４の弁の構成断面図

【図８】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駆動力発生部１１制御部１２コイルピッチＡ１３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、複数ピッチのコイルバネ
と、駆動力発生部と、これを動作させる制御部を備え、
前記弁体に対向して前記弁座と前記コイルバネを設け、
前記駆動力発生部と前記弁体を接続し、前記駆動力発生
部を動作させる時、前記制御部は動作を繰り返させた後
動作を完了させる弁。
【請求項２】この制御部は動作を順次動作時間を長く繰
り返させた後動作を完了させる請求項１記載の弁。
【請求項３】電磁力による駆動力発生部の温度を検出す
る温度検出手段と、この温度検出手段の出力に応じて制
御部は動作を繰り返す時間あるいは回数を増減させる請
求項１記載の弁。
【請求項４】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複
数ピッチのコイルバネと制御部で構成し、この弁体に対
向して前記駆動軸と前記コイルバネを設け、前記駆動力
発生部と前記弁体を接続し、この駆動力発生部を前記制
御部で動作させる時、この制御部は動作を繰り返した後
動作を完了させる弁。
【請求項５】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複数
ピッチのコイルバネを設け、前記駆動力発生部と前記弁
体を接続し、この駆動力発生部を前記制御部で動作させ
る時、この制御部は動作を繰り返させた後動作を完了さ
せる弁。