JPS6343077A - 流量制御弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、空気調和装置、冷凍冷蔵庫等の冷媒回路中に
接続され、冷媒の流量を制御するために用いる流量制御
弁に関する。

［従来の技術］ 近年、ルームエアコン、電気冷蔵庫等の冷媒回路中に於
いては、圧縮機をインバータモータにより駆動させ、圧
縮機の回転数を大巾に変化させてその時々に応じた最適
運転を実施している。

そして、より一層無駄の無い運転を行なうために、圧縮
機の能力に応じて冷媒の流量を制御させるべく膨張弁と
してのパルスモータ式流量制御弁が使用されている。

ところで、前記のパルスモータ式流量制御弁は、本願出
願人が第ｉ図に示すような構造のものを実願昭６１−１
２１５２号で出願している。

しかし、これはモータ６への通電により、日英４内に収
納したおねじ２２を有する弁軸２３と一体的に形成した
ロータ３を回転させ、この回転を軸受２４により弁軸２
３を直進運動に変換し、弁軸２３の先端にボール２５を
回転可能にかしめ、又弁座２６との開口度を制御する針
状弁２７を弁座２６に対して弁軸２３の先端のボール２
５と反対側に位置させると共に、この針状弁２７の後部
をスプリング２８を介して調整ナツト２９で押し付は固
定し、弁軸２３の回転直進運動によって、弁軸１の先端
のボール１９により針状弁２７の先端を押す様にして弁
座２６との開口度を制御する様にしたものであった。

このパルスモータ式流量制御弁は、弁軸２３のおねじ２
２を約５回転させることによって流量制御を行うもので
あるから、ねじの結合部分に耐久性の高い高価な材料を
使用しなければならないという欠点があった。また、弁
軸２３を相当量軸方向へ移動させる構造のため、高さ方
向において製品寸法が大きくなるというものであった。

さらに、この図面で示されるような密閉形のものにおい
ては、針状弁２７、スプリング２８、調整ナツト２９が
必要となり、構造も一層複雑になると共に寸法も大型化
するという問題があった。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、外筒１の軸心から半径ｒの位置の外筒底面１
９上に弁口１７を設けると共に、前記弁口１７に対応さ
せて、内軸２の中心から半径ｒの同心円上に、弁口１７
への流量を連続的に変化させる適宜な形態の突起１８を
形成し、ロータ３の一回転以内の範囲で冷媒の流量制御
をできるようにしたものである。そして、前記内軸２の
外周部には、それぞれ内方と外方に折り曲げた係止部８
ａ、　８ｂを有するコイルバネ８を配設すると共に、一
方の係止部８ａを内軸２に嵌め込んで固定し、又他方の
係止部８ｂは外筒１に取付けた止めピン９に当接するよ
うにして内軸２の回転角度の位置決めをするものである
。

［実施例コ 以下、図面に基づき本発明の一実施例を第１図〜第３図
により密閉形の流量制御弁について説明すると、 外筒１の底面１９には、軸心から半径ｒの位置に弁口１
７が設けられている。そして、弁口の上方の内軸２には
、前記弁口１７に対応して挿入穴２０が設けられ、該挿
入穴２０にはばね１１を介して鋼球の閉弁子［相］が下
方へ押し付けられるように内挿されている。

尚、非密閉形の流量制御弁においては前記閉弁子ｌＯを
省略することが出来る。勿論この時は挿入孔２０とばね
１１も不要となる。

前記挿入穴２０の端部からは、第２〜３図に示すように
、内軸２の中心から半径ｒとする同心円上の約３／４に
渡って、外筒底面１９との距離りが順次高くなるように
一定巾の突起１８が形成されており、外筒底面１９と突
起１８との間隙を変化させることにより、流入管１５か
ら弁口１７を介して流出管１６へ流れる冷媒流量を一定
の比率で変化させ得るようになっている。

尚、前記突起１８は外筒底面１９との距離りを一定とし
て突起１８の巾Ｗを順次小さくしてもよく、あるいはこ
れらの組み合わせでもよい。更に突起１８には第２図の
二点鎖線で示すように、突起の頂部に円弧状の凹溝１８
″を形成するなどして、冷媒の流通抵抗を変えることも
てきる。

モータ６はロータ３とステータ７とからなっており、前
記内軸２はモータ６のロータ３と一体的に取り付けられ
ている。又、ロータ３とステータ７との間には、例えば
非磁性体のステンレス薄肉円筒４が介在させてあり、該
薄肉円筒４の下端部には外筒が、また上端部には上蓋５
がそれぞれ溶接等の方法により気密に接合されていて、
円筒４の内部と外部とを完全に分離している。

モータ６は、例えばパルスモータであって、図示しない
マイクロコンピュータから送られてくるパルス指示によ
り、パルスに比例した角度だけ回転する。

流量制御弁の下方の弁機構側、即ち外筒１底面１９と内
軸２下面の中心部には円錐状の凹部１２ａ、１２ｂを形
成し、該凹部に鋼球１２を介在させ、又、流量制御弁の
上方のモータ側には、内軸２の中心上面に形成した穴２
１に圧縮コイルばね１３を介して鋼球１４を挿入すると
共に該鋼球１４の上方を上蓋５の下面に形成した円錐状
の凹部１４ａにて圧接させることによって内軸２が薄肉
円Ｗ４の中心に支持され、前記穴２１に挿入した圧縮コ
イルばね１３により内軸２を常時圧接して軸方向のガタ
ッキが生じないようにしている。

前記内軸２の下方外周部には、それぞれ内方と外方に折
り曲げた係止部８ａ、　８ｂを有するコイルバネ８を配
設すると共に、一方の係止部８ａを内軸２に嵌め込んで
固定し、又他方の係止部８ｂは外筒１に取付けた止めピ
ン９に当接するようにして内軸２に設けた閉弁子ｌＯが
弁口１７の位置に達した時にロータ３の回転が止まるよ
うになっている。

尚、前記止めピン９は必ずしも外筒に固定しなくても内
軸２に固定してもよい。図中、１６は流出管であり、１
５は外筒１の側部に設けられた流入管である。

［本発明の作用コ 第３図は、弁機構部を軸心より半径ｒの位置で展開した
図あって、全閉状態を示す。

今、マイクロコンピュータの指示によりモータ６のステ
ータ７に開方向のパルスが印加されると、そのパルス数
に応じて内軸２が回転し、第３図において内軸２の下面
に設けられた突起１８は右方向に移動する。それに伴い
、弁口１７と弁口から突起１８までの高さｈが徐々に大
きくなるため、冷媒は一次圧が同じであれば、流出管１
６を通る冷媒量は徐々に大きくなり、Ａ点を通り過ぎた
ところで最大流量となる。

又、ステータ７への通電を換え、内軸２を閉方向に回転
すれば、流出管を通って出る冷媒量は徐々に減少し、図
の位置で閉弁子１０が弁口１７を塞いで全閉状態になる
。

尚、この全閉状態の位置において、外筒１の止めピン９
は、コイルバネ８の一端８ｂと当接するように設定して
あり、且つ、コイルバネ８のバネ力により、内軸２の回
転エネルギが吸収される。従って、全開状態よりもさら
に閉方向への回転パルスが印加されても、閉弁子ｌＯが
弁口１７から外れないようにしである。又、内軸２の停
止時に生じる係止部８ｂと止めピン９の当たり音は、コ
イルバネ８の緩衝効果により、最小限に食い止めること
ができる。

口本発明の効果コ 本発明では、上記説明によりあきらかなように、外筒１
の軸心から半径ｒの位置の底面１９に設けた弁口１７へ
の流量を、連続的に変化させる適宜な形態の突起１８を
設け、ロータ３の一回転以内の範囲で冷媒の流量制御を
できるようにしたものであるから、従来のものに比べ耐
久性が著しく向上する。

また、密閉形の流量制御弁においては、内軸内に閉弁子
を設けることができ、構造が非常に簡単で安価な流量制
御弁を提供することができ、また、非密閉形の流量制御
弁においては、閉弁子を全く不要とすることができる。

さらに、本発明は従来のような弁軸の軸方向の移動を全
く不要とするものであるから、内軸２の外周部に配設し
たコイルバネ８の一方の係止部８ａを内軸２に嵌め込ん
で固定し、又他方の係止部８ｂは外筒１に取付けた止め
ピン９に当接するというきわめて簡単なストッパー構造
を提供でき、且つ、ストッパーの作動時の騒音も低減で
きるという、産業上きわめて有益な発明である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の流量制御弁の縦断面図、第２図は本発
明に係る内軸下面の斜視図、第３図は半径ｒで展開した
弁機構部の縦断面図。 ■＝外筒、■＝内軸、３＝ロータ、４＝円笥、５＝上蓋
、６＝モータ、７＝ステータ、８＝コイルバネ、９＝止
めピン、ｉｏ＝閉弁子、１２．１４　＝鋼球、１１．１
３　＝ばね、１５＝流入管、１６＝流出管、１７＝弁口
、１８＝突起。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）、外筒１の軸心から半径ｒの位置の外筒底面１９上
   に弁口１７を設けると共に、該弁口１７への流入抵抗を
   変化させるべく、モータ６のロータ３に一体的に取り付
   けられた内軸２の下面に、前記弁口１７に対応させて連
   続的に変化する適宜な形状の突起１８を形成し、ロータ
   ３の一回転以内の範囲で冷媒の流量制御をできるように
   したことを特徴とする流量制御弁。 ２）、特許請求の範囲１に記載の流量制御弁において、
   前記内軸２の外周部には、それぞれ内方と外方に折り曲
   げた係止部８ａ、８ｂを有するコイルバネ８を配設する
   と共に、一方の係止部８ａを内軸２に嵌め込んで固定し
   、又他方の係止部８ｂは外筒１に取付けた止めピン９に
   当接するようにして内軸２の停止位置を決めるようにし
   たことを特徴とする流量制御弁。