KR20040088363A - 유량 제어 장치 - Google Patents

Abstract

새로운 밸브 기구 및 밸브 구동 기구의 채용에 의하여, 다른 음을 발생하는 일 없이, 유량을 높은 정밀도로 제어 가능한 유량 제어 장치를 제공한다.

유량 제어 장치(1)에서는, 유체 통로를 구획하는 바닥벽(4)에 개구부(5)가 형성되어 있는 한편, 밸브체(6)는 구동원으로서 스테핑 모터(30)와, 감속바퀴 열로 이루어지는 전달 기구(7)를 구비하는 밸브 구동 장치(3)에 의하여, 바닥벽(4)에 대하여 미끄럼 운동하면서 회전 이동하여 개구부(5)의 개방도를 조정한다. 바닥벽(4)에는, 정상부에 원호 형상의 돌조부(45)가 형성되고, 이 돌조부(45)의 정상부에 대하여 밸브체(6)가 미끄럼 운동한다.

Description

유량 제어 장치 {FLOW CONTROLLER}

본 발명은 각종 유체의 유량을 제어하기 위한 유량 제어 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 유량 제어 장치의 밸브 기구에 관한 것이다.

LP 가스, 도시 가스, 냉장고나 에어컨 내의 냉매, 또는 액체의 유량을 제어하는 유량 제어 장치에 사용되고 있는 밸브 기구는, 밸브체를 솔레노이드로 구동하는 것이 일반적이다.

그렇지만, 솔레노이드로는 온·오프의 반복에 의한 밸브 개폐 제어를 행하기 때문에, 고정밀도의 유량 제어를 행할 때에는 온·오프 동작이 빈번하게 행해지는 결과, 다른 음이 발생한다고 하는 문제점이 있다. 또, 솔레노이드가 갖고 있는 고유의 문제로서 채터링(chattering)의 발생이 있고, 이와 같은 상태에 빠지면 고정밀도의 제어가 불가능하게 되고 만다.

이상의 문제점을 감안하여, 본 발명의 과제는 새로운 밸브 기구 및 밸브 구동 기구의 채용에 의하여, 다른 음이나 채터링을 발생하는 일 없이, 또한 유량을 넓은 범위에 걸쳐서 높은 정밀도로 제어 가능한 유량 제어 장치를 제공하는 것에 있다.

도 1의 (A), (B) 및 (C)는 본 발명을 적용한 유량 제어 장치의 평면도, 정면도, 및 저면도.

도 2는 본 발명을 적용한 유량 제어 장치의 케이스내에 배치된 기어열 등의 전개도.

도 3의 (A) 및 (B)는 각각 본 발명을 적용한 유량 제어 장치의 케이스내에 있어서의 밸브체의 개방 상태를 나타내는 평면도 및 D-D' 단면도.

도 4의 (A) 및 (B)는 각각 본 발명을 적용한 유량 제어 장치의 케이스내에 있어서의 밸브체의 폐쇄 상태를 나타내는 평면도 및 E-E' 단면도.

도 5의 (A) 및 (B)는 각각 본 발명을 적용한 유량 제어 장치에 있어서의 밸브체가 개구부의 선단 부분에 위치하는 상태를 나타내는 단면도 및 평면도.

도 6의 (A) 및 (B)는 각각 본 발명을 적용한 유량 제어 장치에 있어서의 밸브체가 개구부의 선단 부분에서 개방 방향으로 위치하는 상태를 나타내는 단면도 및 평면도.

도 7은 본 형태의 유량 제어 장치에 있어서의 밸브체 위치와 유량과의 관계를 나타내는 그래프.

도 8은 본 발명을 적용한 다른 유량 제어 장치의 케이스내에 있어서의 밸브체의 개방 상태를 나타내는 평면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 유량 제어 장치 2 : 케이스

3 : 밸브 구동 기구 4 : 바닥벽 부분(격벽)

5 : 개구부 6 : 밸브체

7 : 전달 기구 8 : 이동체

11 : 상류측 12 : 하류측

21a : 하부 케이스 21b : 상부 케이스

210 : 하부 케이스의 돌기 26 : 유체 입구

27 : 유체 출구 30 : 스테핑 모터(구동원)

35 : 스테핑 모터의 출력축 40 : 구획벽

401 : 구획벽의 원호 부분 45 : 돌조부(突條部

50 : 유체 통로 51 : 선단부(폐쇄측 개구연)

51a : 경사면 60 : 밸브 이동 공간

61 : 판상 밸브부 62 : 차폐판부

62a : 외주측 차폐부(셔터판부) 62b : 내주측 차폐부

62c : 후방 판부 62d : 전방 판부

70 : 전달 기구 배치 공간 71 : 제1의 차(車)

72 : 제2의 차

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명에서는 유체 통로를 구획하는 격벽과, 이 격벽에 형성된 개구부의 개방도를 조정하는 밸브체와, 이 밸브체를 구동하는 밸브 구동 장치를 케이스내에 가지는 유량 제어 장치에 있어서, 상기 밸브 구동 장치는, 구동원으로서의 모터와, 상기 모터의 출력을 상기 밸브체에 전달하고 해당 밸브체를 소정의 각도 범위에 걸쳐서 회전 이동시키는 전달 기구를 구비하며, 상기 밸브체는, 상기 격벽에 대하여 미끄럼 운동하면서 회전 이동하여 상기 개구부의 개방도를 조정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서는, 밸브체를 개구부에 대하여 상대 이동시키는 밸브 구동 장치의 구동원으로서 모터를 사용하고 있기 때문에, 솔레노이드를 온·오프 제어하는 구성과 달라서, 다른 음이나 채터링의 발생이 일어나지 않는다. 또, 개구부가 형성된 격벽을 밸브체가 미끄럼 운동하면서 개구부를 덮음으로써 개방도를 조정하기 때문에, 밸브체가 개구부 내에 들어와서 개방도를 조정하는 타입과는 다르며, 밸브의 형상을 바꾸지 않고 개구부의 형상을 변경하는 것만으로 유량 조정 패턴을 변경할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 밸브체와 상기 격벽은, 상기 밸브체 및 상기 격벽중의 한쪽에 대하여 정상부가 단면 원호 형상으로 되도록 형성된 돌조부를 통해서 접촉하고 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하면, 밸브체와 격벽이 돌조부에 정상부에서 선접촉 상태가 되기 때문에, 밸브체가 격벽을 미끄럼 운동할 때의 마찰 저항을 작게 할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 밸브체를 상기 격벽을 향하여 가압하는 가압 수단을 갖고 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하면, 밸브체가 격벽에 밀착한 상태로 되기 때문에, 유체의 누출이 발생하지 않는다. 따라서, 유량을 높은 정밀도로 제어할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 개구부는 상기 밸브체의 폐쇄 방향에 위치하는 폐쇄측 개구연을 향하여 개구폭이 좁아진 평면 형상을 구비하고 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하면, 간소한 구성으로 소유량(小流量) 영역의 유량 제어를 높은 정밀도로 행할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 격벽은 상기 개구부에 있어서의 상기 밸브체의 폐쇄 방향에 위치하는 폐쇄측 개구연을 향하여, 해당 격벽의 두께 방향에 있어서의 상기 밸브체와의 간극을 좁히는 경사면을 구비하고 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하면, 간소한 구성으로 소유량 영역의 유량 제어를 높은 정밀도로 행할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 전달 기구가 배치되고 있는 전달 기구 배치 공간과, 상기 유체 통로는 구획되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하면, 유체 통로 내의 그리스나 금속분 등의 이물질이 전달 기구에 부착하지 않기 때문에, 전달 기구에 기어 등이 사용되는 경우에도 전달 기구는 순조롭게 동작한다.

본 발명에 있어서, 상기 전달 기구 배치 공간과 상기 유체 통로가 상기 케이스내에서 상기 밸브체의 이동 공간을 통해서 연통되어 있고, 상기 밸브체는 상기 개구부의 개방도를 조정하는 판상 밸브부와, 이 판상 밸브부로부터 일어서서 상기 이동 공간의 주위를 상기 격벽과 함께 에워싸는 주위벽에 접촉 또는 근접하고 있는 것에 의하여, 상기 전달 기구 배치 공간과 상기 유체 통로와의 연통을 차단하는 차폐판부를 구비하고 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하면, 밸브의 위치에 관계없이 구동 기구 배치 공간과 유체 통로를 항상 구획할 수 있고, 또한 밸브 구동기구로부터 밸브체로의 구동 전달도 용이하다.

본 발명에 있어서, 상기 밸브체는 상기 격벽에 대하여 상류측에 배치되고 있는 동시에, 상기 케이스에는 상기 개구부와 다른 방향을 향하여 개구되는 유체 입구가 형성되며, 상기 밸브체는 이 밸브가 폐쇄 방향으로 구동되었을 때에 상기 유체 입구에 대하여 대향하는 위치에 출현해 오는 셔터판부를 구비하고 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하면, 소유량 영역에서는 셔터판부가 유체 입구로부터 개구부를 향해 흘러 들어가는 유체에 저항을 줄 수 있기 때문에, 유량의 정밀도가 향상된다. 이것에 대하여, 대유량 영역에서는 밸브의 이동에 수반하여 셔터판부가 유체 입구에 대하여 대향하는 위치로부터 퇴피(退避)하므로, 셔터판부가 저항으로 되는 일이 없다.

<발명의 실시의 형태>

이하에, 도면을 참조하여, 본 발명을 적용한 유량 제어 장치를 설명한다.

(전체 구성)

도 1의 (A), (B) 및 (C)는 각각 본 발명을 적용한 유량 제어 장치의 평면도, 정면도, 및 저면도이다. 도 2는 본 발명을 적용한 유량 제어 장치의 케이스내에 배치된 기어열 등의 전개도이다. 도 3의 (A) 및 (B)는 각각, 본 발명을 적용한 유량 제어 장치의 케이스내에 있어서의 밸브의 개방 상태를 나타내는 평면도 및 D-D' 단면도이다. 도 4의 (A) 및 (B)는 각각, 본 발명을 적용한 유량 제어 장치의 케이스내에 있어서의 밸브의 폐쇄 상태를 나타내는 평면도 및 E-E' 단면도이다.

도 1의 (A), (B), (C), 및 도 2에 있어서, 본 발명을 적용한 유량 제어장치(1)는 LP 가스, 도시 가스, 냉장고나 에어컨 내의 냉매 등의 유량 제어에 사용되는 것이다.

유량 제어 장치(1)에서는, 컵 형상의 하부 케이스(21a), 하부 케이스(21a)의 개구를 막는 상부 케이스(21b), 상부 케이스(21b)의 윗면에 씌워진 덮개(22), 및 실(seal) 재(도시하지 않음)에 의하여 밀폐된 케이스(2)가 형성되어 있다. 덮개(22)로부터는, 스테핑 모터(30)의 로터(31) 등을 배치하는 원통부(24)가 위쪽으로 돌출하고, 원통부(24)의 외측에 스테핑 모터(30)의 스테이터(33)가 배치되어 있다. 케이스(2)의 측면부에는 유체 입구(26)가 개구하고 있는 한편, 바닥부에는 유체 출구(27)가 개구되어 있다.

도 2, 도 3 및 도 4에 나타낸 것처럼, 케이스(2)의 내부는 하부 케이스(21a)의 바닥벽(4)(격벽)에 의하여 유체 입구(26)가 위치하는 상류측(11)과, 원통 형상의 유체 출구(27)가 위치하는 하류측(12)으로 구획되어 있고, 바닥벽(4)에는 상류측(11)과 하류측(12)을 연결하는 개구부(5)가 형성되어 있다.

개구부(5)는, 전체로서 일정 폭으로 둘레 방향으로 원호 형상으로 뻗은 평면 형상을 갖고 있고, 바닥벽(4)에 대하여 상류측(11)에 배치된 밸브체(6)에 의하여 그 개방도가 조절된다. 밸브체(6)는, 바닥벽(4) 위를 미끄럼 운동하여 개구부(5)를 덮도록 하고 그 개방도를 조정한다. 또한, 밸브체(6)는 도 3 및 도 4에 나타낸 것처럼, 화살표 A로 나타내는 방향이 폐쇄 방향이고, 화살표 B가 개방 방향이다.

(개구부의 구성)

본 형태에 있어서, 바닥벽(4)에는 개구부(5)를 감싸도록 돌조부(45)가 형성되어 있고, 이 돌조부(45)의 정상부는 단면 원호 형상으로 되어 있다. 이 때문에, 밸브체(6)와 바닥벽(4)은 돌조부(45)의 단면 원호 형상의 정상부를 통해서 선접촉한 상태에 있다.

개구부(5)는, 밸브체(6)의 폐쇄 방향측의 선단부(51)(폐쇄측 개구연)에서 개구폭이 좁아지는 앞이 가느다란 형상의 평면 형상을 갖고 있다. 또, 바닥벽(4)은, 선단부(51)의 개구연 부근에 있어서 선단부(51)를 향하여 바닥벽(4)의 두께 방향에 있어서의 간극 밸브체(6)와의 사이를 좁히는 경사면(51a)을 구비하고 있다.

하부 케이스(21a)에 있어서, 바닥벽(4)으로부터는 반경 방향으로 뻗어있는 구획벽(40)이 일어서 있고, 구획벽(40)은 밸브체(6)가 화살표 A 및 화살표 B로 나타내는 방향으로 회전 이동하는 밸브 이동 공간(60)과, 후술하는 전달 기구가 배치되는 전달 기구 배치 공간(70)을 구획한다. 또, 구획벽(40)과는 반대측에 있어서, 유체 입구(26)로부터 개구부(5)를 향하는 유체 통로(50)와, 전달 기구 배치 공간(70)은 밸브 이동 공간(60)을 통해서 연통되어 있지만, 이 부분에서는, 후술하는 바와 같이 밸브체(6) 자신이 밸브체 이동 공간(60)의 주위를 바닥벽(4)과 함께 에워싸는 주위벽에 접촉함으로써, 전달 기구 배치 공간(70)과 유체 통로(50)와의 연통이 차단되고 있다.

(밸브 구동 장치의 구성)

밸브 구동 장치(3)는, 쌍방향으로의 회전이 가능한 스테핑 모터(30)와, 기어열로 이루어지는 전달 기구(7)와, 스테핑 모터(30)의 회전에 의하여 전달 기구(7)를 통해서 밸브체(6)를 이동시키는 이동체(8)를 구비하고 있다. 스테핑 모터(30)는, 바닥벽(4)의 수용부에 의하여 출력축(35)이 회전 가능하게 지지되고 있다. 전달 기구(7)는, 출력축(35)에 고정된 피니언과 서로 맞물리는 외측 기어를 구비한 제1의 차(71)와, 이 제1의 차(71)의 측방향 위치에는 제1의 차(71)의 회전축에 고착된 피니언과 서로 맞물리는 외측 기어를 구비한 제2의 차(72)를 구비하고 있다.

이동체(8)는, 바닥벽(4)에 있어서 하부 케이스(21a)의 내주벽을 따라 둘레 방향으로 형성된 가이드 홈(44)의 위에 배치되어 있다. 이동체(8)는, 그 내주측면에 제2의 차(72)의 회전축에 고착된 피니언과 서로 맞물리는 내측 기어를 구비하고, 또한 그 단부(80)에는 밸브체(6)가 구성되어 있다. 따라서, 밸브체(6)는 화살표 A 및 화살표 B로 나타내는 방향과 같이, 스테핑 모터(30)의 출력축(35)과 교차하는 방향으로 구동되고, 스테핑 모터(30)의 출력축(35)의 주위에 있어서 원호 형상의 궤적을 그리게 된다.

이처럼 구성한 밸브 구동 장치(3) 중, 전달 기구(7) 및 스테핑 모터(30)를 구성하는 부재의 일부가 전달 기구 배치 공간(70) 안에 배치되어 있다.

(밸브체의 구성)

밸브체(6)는, 바닥벽(4)의 돌조부(45)의 정상부 위를 미끄럼 운동하는 판상 밸브부(61)와, 판상 밸브부(61)로부터 위쪽으로 일어서는 차폐판부(62)를 구비하고 있다. 판상 밸브부(61)는, 개구부(5)보다 크고 일정 폭으로 둘레 방향으로 원호 형상으로 뻗어 있다.

차폐판부(62)는, 판상 밸브부(61)의 폐쇄 방향 A의 가장자리를 제외한 3방향의 가장자리로부터 평면 コ자 형상으로 일어서 있고, 판상 밸브부(61)의 외주연으로부터 일어서는 외주측 차폐부(62a)와, 판상 밸브부(61)의 내주연으로부터 일어서서 외주측 차폐부(62a)에 대향하는 내주측 차폐부(62b)와, 판상 밸브부(61)의 개방 방향 B 측의 가장자리에서 일어서서, 외주측 차폐부(62a)의 개방 방향 B측의 단부와 내주측 차폐부(62b)의 개방 방향 B측의 단부에 연결하는 후방 판부(62c)로 구성되어 있다.

내주측 차폐부(62b)는, 구획벽(40)의 반경 방향 중심측에 위치하는 원호 형상 부분(401)과 항상 면접촉하는 상태에 있다. 또, 외주측 차폐부(62a)는, 하부 케이스(21a)에 있어서 내측으로 작게 뻗어 나온 돌기(210)와 항상 접촉하는 상태에 있다. 또한, 외주측 차폐부(62a), 내주측 차폐부(62b), 및 후방 판부(62c)의 상단부는, 상부 케이스(21b)의 하면에 근접하고 있다. 이와 같이 하여, 밸브체(6)의 차폐판부(62)는, 밸브 이동 공간(60)의 주위를 바닥벽(4)과 함께 에워싸는 케이스(2)의 내벽에 대하여 접촉 또는 근접함으로써, 전달 기구 배치 공간(70)과, 유체 입구(26)로부터 유체 출구(27)에 연결되는 유체 통로(50)와, 밸브 이동 공간(60)에 있어서 연통이 단절되고 있다.

여기서, 하부 케이스(21a)에서는 개구부(5)와 직교하는 방향을 향하여 유체 입구(26)가 개구되어 있다. 그래서 본 형태에서는, 밸브체(6)가 폐쇄 방향 A로 구동되었을 때에 유체 입구(26)에 대하여 대향하는 위치에 출현하는 외주측 차폐부(62a)를 셔터판부로서 이용하고 있다. 즉, 후술하는 소유량 영역에서는, 셔터판부로서의 외주측 차폐부(62a)가 유체 입구(26)로부터 개구부(5)를 향해 유입하는 유체에 저항을 부여하기 때문에, 유량의 정밀도가 향상된다. 이에 대하여, 대유량 영역에서는 밸브체(6)의 이동에 수반하여 셔터판부로서의 외주측 차폐부(62a)가 유체 입구(26)에 대하여 대향하는 위치로부터 퇴피하기 때문에, 외주측 차폐부(62a)가 저항으로 되는 일은 없다.

또, 밸브체(6)는 판스프링(63)에 의하여 바닥벽(4)에 가압되어 있다. 판스프링(63)은, 밸브체(6)의 외주측 차폐부(62a)의 상단부와, 내주측 차폐부(62b)의 상단부와의 사이에 걸쳐져 있다. 판스프링(63)은 폭방향에 있어서의 대략 중앙부분이 위쪽으로 팽창하고 있고, 이 팽창 부분에 대하여 상부 케이스(21b)의 하부면에 형성되어 있는 돌기(22a)가 접촉하고 있다. 이와 같이 하여 본 형태에서는, 판스프링(63)과 돌기(22a)에 의하여 밸브체(6)를 바닥벽(4)을 향하여 가압하는 가압 수단이 구성된다.

(동작)

이처럼 구성된 유량 제어 장치(1)의 유량 제어 동작에 대하여, 도 3 내지 도7을 참조하여 설명한다.

도 5의 (A) 및 (B)는 각각 본 발명을 적용한 유량 제어 장치에 있어서의 밸브체(6)가 개구부(5)의 선단 부분(51)에 위치하는 상태를 나타내는 단면도 및 평면도이다. 도 6의 (A) 및 (B)는 각각 본 발명을 적용한 유량 제어 장치에 있어서의 밸브체(6)가 개구부(5)의 선단 부분(51)으로부터 개방 방향에 위치하는 상태를 나타내는 단면도 및 평면도이다. 도 7은 본 형태의 유량 제어 장치에 있어서의 밸브체 위치와 유량과의 관계를 나타내는 그래프이다.

본 형태의 유량 제어 장치(1)에 있어서, 도 4의 (A) 및 (B)에 나타내는 폐쇄상태에서는, 밸브체(6)가 가장 폐쇄 방향 A에 위치한다. 이 상태에서는, 판상 밸브부(61)에 의하여 개구부(5)는 완전히 폐쇄 상태에 있다. 이와 같은 상태는, 도 7에 있어서의 폐쇄 상태(LO)에 상당한다. 또한, 가스의 경우, 폐쇄 상태라도 가스가 약간씩 흐르도록 설정되지만, 유량을 0으로 설정해도 된다.

이 상태로부터 스테핑 모터(30)의 출력축(35)이 반시계 회전(CCW)의 방향으로 약간 회전하면, 제1의 차(71)가 시계 회전(CW)의 방향으로 약간 회전하고, 제2의 차(72)가 반시계 회전(CCW)의 방향으로 약간 회전한다. 그 결과, 이동체(8)도 반시계 회전(CCW)의 방향으로 회전하고, 밸브체(6)는 화살표 B로 나타내는 바와 같이 개방 방향으로 약간 회전 이동한다. 그 결과, 도 5에 나타낸 것처럼, 개구부(5)의 선단부(51)가 개방된다. 여기서, 선단부(51)는, 개구폭이 앞이 가늘게 좁아지고 있는 동시에, 개구 가장자리 부근에 경사면(51a)이 형성되어 있기 때문에, 화살표 G로 나타낸 것처럼, 밸브체(6)와 선단부(51)의 평면적인 개구면적, 및 밸브체(6)와 경사면(51a)의 간극에 의하여 규정된 개방도에 따라, 유체가 상류측(11)으로부터 하류측(12)으로 흐르게 된다. 또, 이 상태에서, 유체 입구(26)로부터 유체 출구(27)에 연결되는 유체 통로(50)에서는, 밸브체(6)의 외주측 차폐부(62a)(셔터판부)가 저항으로 되기 때문에, 유체 입구(26)로부터 개구부(5)를 향하는 유체는 유량이 교축된다.

이 상태로부터 스테핑 모터(30)의 출력축(35)이 반시계 회전(CCW)의 방향으로 다시 회전하면, 제1의 차(71)가 시계 회전(CW)의 방향으로 다시 회전하고, 제2의 차(72)가 반시계 회전(CCW)의 방향으로 다시 회전한다. 그 결과, 이동체(8)도반시계 회전(CCW)의 방향으로 다시 회전하고, 밸브체(6)는 화살표 B로 나타내는 바와 같이 개방 방향으로 다시 구동된다. 그 결과, 도 6에 나타낸 것처럼, 밸브체(6)가 선단부(51)로부터 떨어지는 방향으로 이동하기 때문에, 화살표 G로 나타낸 것처럼, 개구부(5)의 개구 면적에 따른 유체가 상류측(11)으로부터 하류측(12)으로 흐른다. 이 상태에서, 밸브체(6)의 외주측 차폐부(62a)는, 개방 방향 B로 퇴피하기 때문에, 유체 입구(26)로부터 유체 출구(27)에 연결되는 유체 통로(50)에 있어서의 저항은 작아져 있다.

이 후는, 밸브체(6)가 개구부(5)를 완전히 개방하는 도 3의 상태가 될 때까지, 개구부(5)의 개구 면적에 따른 유체가 상류측(11)으로부터 하류측(12)으로 흐른다. 밸브체(6)가 완전히 개방된 상태는, 도 7에 있어서의 완전 개방 상태(L1)에 상당한다. 이와 같은 상태에서, 밸브체(6)의 외주측 차폐부(62a)는, 유체 입구(26)로부터 유체 출구(27)에 연결되는 유체 통로(50)로부터 완전히 퇴피한다.

이에 대하여, 도 3에 나타내는 개방 상태로부터 스테핑 모터(30)의 출력축(35)이 시계 회전(CW)의 방향으로 회전해 가면, 제1의 차(71)가 반시계 회전(CCW)의 방향으로 회전하고, 제2의 차(72)가 시계 회전(CW)의 방향으로 회전한다. 그 결과, 이동체(8)는 시계 회전(CW)의 방향으로 회전하고, 밸브체(6)는, 상기의 순서와는 반대 방향(폐쇄 방향/화살표 A로 나타내는 방향)으로 구동된다.

(본 형태의 효과)

이상 설명한 것처럼, 본 형태의 유량 제어 장치(1)에서는, 밸브체(6)를 개구부(5)에 대하여 이동시키는 밸브 구동 장치(3)의 구동원으로서 모터를 사용하기 때문에, 솔레노이드를 온·오프 제어하는 구성과 달리, 다른 음이나 채터링의 발생이 일어나지 않는다.

또, 개구부(5)가 형성된 바닥벽(4)에 밸브체(6)가 미끄럼 운동하면서 개구부(5)를 덮어서 개방도를 조정한다. 이 때문에, 밸브체(6)가 개구부(5)에 들어가서 개방도를 조정하는 타입과는 달라, 밸브체(6)의 형상을 바꾸지 않고 개구부(5)의 형상을 변경하는 것만으로 유량 조정 패턴을 변경할 수 있다.

또한, 바닥벽(4)에는 밸브체(6)가 이동하는 밸브 이동 공간(60)과, 밸브 구동 장치(3)가 배치되는 전달 기구 배치 공간(70)을 구획하는 구획벽(40)이 형성되고, 또한 밸브체(6)에는 밸브 이동 공간(60)에 있어서 전달 기구 배치 공간(70)과 유체 통로(50)를 구획하는 차폐판부(62)가 형성되어 있다. 이 때문에, 밸브 구동 장치(3)에 있어서의 전달 기구(7)와 유체 통로(50)를 차단할 수 있기 때문에, 유체 통로 내에 또는 유체에 함유되어 있던 그리스나 금속분 등의 이물질이 전달 기구(7)를 구성하는 기어에 부착하는 일이 없다.

또, 소유량 영역에서는, 밸브체(6)의 외주측 차폐부(62a)가 유체 입구(26)로부터 개구부(5)를 향해 유입하는 유체에 저항을 주기 때문에, 유량의 정밀도가 향상된다. 이에 대하여, 대유량 영역에서는, 밸브체(6)의 이동에 수반하여 외주측 차폐부(62a)가 유체 입구(26)에 대하여 대향하는 위치로부터 퇴피하기 때문에, 외주측 차폐부(62a)가 저항으로 되는 일은 없다.

또, 밸브체(6)는, 판스프링(63)에 의하여 바닥벽(4)에 가압되어 있기 때문에, 밸브체(6)를 바닥벽(4)을 따라 이동시킬 때에 개구부(5)의 개방도의 조정, 개구부(5)의 봉쇄를 확실하게 할 수 있다.

한편, 바닥벽(4)에는, 밸브체(6)의 표면에 해당되는 돌조부(45)가 형성되어 있고, 돌조부(45)의 선단은 원호 형상으로 되어 있다. 그러므로, 밸브체(6)는 돌조부(45)의 선단에 선접촉하여 이동하기 때문에, 마찰 저항을 작게 할 수 있다.

또, 개구부(5)는 밸브체(6)의 폐쇄 방향에 있어서의 선단 부분(51)의 개구폭이 좁아지고 있는 동시에, 선단 부분(51)의 개구연의 부근에 경사면(51a)이 형성되어 있기 때문에, 간소한 구성으로 소유량 영역의 유량 제어를 높은 정밀도로 행할 수 있다.

[그 밖의 실시 형태]

또한, 상기 형태에서는 밸브체(6)의 차폐판부(62)에 대해서는, 판상 밸브부(61)의 폐쇄 방향 A의 가장자리를 제외한 3방향의 가장자리로부터 평면 コ자 형상으로 일어서는 구성으로 하고, 외주측 차폐부(62a), 내주측 차폐부(62b), 및 후방판부(62c)를 형성했지만, 도 8에 나타낸 바와 같이, 판상 밸브부(61)의 개방 방향 B의 가장자리를 제외한 3방향의 가장자리로부터 평면 コ자 형상으로 일어서는 구성으로 하며, 외주측 차폐부(62a), 내주측 차폐부(62b), 및 전방판부(62d)를 형성하고, 전달 기구 배치 공간(70)과, 유체 입구(26)로부터 유체 출구(27)에 연결되는 유체 통로(50)의 연통을 밸브 이동 공간(60)에 있어서 단절해도 된다.

또 상기 형태에서는, 돌조부(45)를 바닥벽(4) 쪽에 형성했지만, 밸브체(6) 쪽에 형성해도 된다.

또한 상기 형태에서는, 구동원으로서 스테핑 모터(30)를 사용하였으나, DC모터나 AC 모터를 사용해도 되며, 이와 같은 모터를 사용하는 경우에는, 스텝 제어에 대신하여, 시간 제어, 또는 위치 인식을 행하면서 시간 제어를 행하면 된다. 또, 유량의 제어 대상으로 되는 유체로서는 기체에 한하지 않고 액체라도 된다.

이상 설명한 것처럼, 본 발명의 유량 제어 장치에서는, 밸브체를 개구부에 대하여 상대 이동시키는 밸브 구동 장치의 구동원으로서 모터를 사용하고 있기 때문에, 솔레노이드를 온·오프 제어하는 구성과 달리, 다른 음이나 채터링의 발생이 일어나지 않는다. 또, 개구부가 형성된 격벽을 밸브체가 미끄럼 운동하면서 개구부를 덮음으로써 개방도를 조정하기 때문에, 밸브가 개구부내에 삽입하여 개방도를 조정하는 타입과는 다르며, 밸브의 형상을 바꾸지 않고 개구부의 형상을 변경하는 것만으로 유량 조정 패턴을 변경할 수 있다.

Claims (8)

1. 유체 통로를 구획하는 격벽과, 이 격벽에 형성된 개구부의 개방도를 조정하는 밸브와, 이 밸브를 구동하는 밸브 구동 장치를 케이스내에 구비하는 유량 제어 장치에 있어서,

   상기 밸브 구동 장치는, 구동원으로서의 모터와, 상기 모터의 출력을 상기 밸브체에 전달하고 해당 밸브를 소정의 각도 범위에 걸쳐서 회전 이동시키는 전달 기구를 구비하고,

   상기 밸브체는, 상기 격벽에 대하여 미끄럼 운동하면서 회전 이동하여 상기 개구부의 개방도를 조정하는 것을 특징으로 하는 유량 제어 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 밸브체와 상기 격벽은, 상기 밸브체 및 상기 격벽 중의 한쪽에 대하여 정상부가 단면 원호 형상으로 되도록 형성된 돌조부를 통해서 접하는 것을 특징으로 하는 유량 제어 장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 밸브체를 상기 격벽을 향하여 가압하는 가압 수단을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 유량 제어 장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 개구부는, 상기 밸브체의 폐쇄 방향으로 위치하는 폐쇄측 개구연을 향하여 개구폭이 좁아진 평면 형상을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 유량 제어 장치.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 격벽은, 상기 개구부에 있어서 상기 밸브체의 폐쇄 방향으로 위치하는 폐쇄측 개구연을 향하여 해당 격벽의 두께 방향에 있어서의 상기 밸브체와의 간극을 좁히는 경사면을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 유량 제어 장치.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 전달 기구가 배치되어 있는 전달 기구 배치 공간과 상기 유체 통로는, 상기 케이스내에서 구획되어 있는 것을 특징으로 하는 유량 제어 장치.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 전달 기구 배치 공간과 상기 유체 통로는, 상기 케이스내에서 상기 밸브체의 이동 공간을 통해서 연통되어 있고,

   상기 밸브체는, 상기 개구부의 개방도를 조정하는 판상 밸브부와, 이 판상 밸브부로부터 일어서서, 상기 이동 공간의 주위를 상기 격벽과 함께 에워싸는 주위벽에 대하여 접촉, 또는 근접하는 것에 의하여, 상기 전달 기구 배치 공간과 상기유체 통로의 연통을 차단하는 차폐판부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 유량 제어 장치.
8. 제 1항에 있어서,

   상기 밸브체는 상기 격벽에 대하여 상류측에 배치되어 있는 동시에, 상기 케이스에는 상기 개구부와 다른 방향을 향하여 개구되는 유체 입구가 형성되고,

   상기 밸브체는, 이 밸브체가 폐쇄 방향으로 구동되었을 때에 상기 유체 입구에 대하여 대향하는 위치로 출현해 오는 셔터판부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 유량 제어장치.