KR20130137640A

KR20130137640A - 제어 밸브

Info

Publication number: KR20130137640A
Application number: KR1020137011188A
Authority: KR
Inventors: 히사토시 히로타
Original assignee: 가부시키가이샤 테지케
Priority date: 2010-09-30
Filing date: 2011-08-31
Publication date: 2013-12-17
Also published as: EP2623827A1; JP5572809B2; EP2623827A4; CN103124873B; CN103124873A; JP2012077787A; WO2012042745A1

Abstract

일 태양에 따른 제어 밸브(1)는, 상류측으로부터 냉매를 도입하는 도입 포트(20)와, 하류측으로 냉매를 도출하는 도출 포트(22)와, 도입 포트(20)와 도출 포트(22)를 연통하는 밸브 구멍(28)을 구비하는 보디(5); 밸브 구멍(28)의 개구부에 마련된 밸브 시트(30)에 탈착하여 밸브부를 개폐하는 가요성을 갖는 밸브체(66); 밸브체(66)를 밸브부의 개폐 방향으로 구동하는 솔레노이드(4); 밸브체(66)에 대향 배치되어 밸브체(66)와 일체로 동작하는 한편, 밸브체(66)와의 대향면에서 밸브 잠금 방향의 압력을 수압하는 수압체(57); 밸브부가 밸브 잠금 상태로 될 때 수압체(57)에 밀착하여 그 유효 수압 면적을 확대하는 가요성을 갖는 실링 부재(56)를 포함한다.

Description

제어 밸브{CONTROL VALVE}

본 발명은, 상류측에서 하류측으로의 유체의 흐름을 제어하는 제어 밸브에 관한 것이다.

자동차용 공조장치는, 일반적으로, 압축기, 응축기, 증발기 등을 냉매 순환 통로에 배치하여 구성된다. 그리고, 이와 같은 냉동 사이클의 운전 상태에 따른 냉매 순환 통로의 전환이나 냉매 유량의 조정 등을 위해 다양한 제어 밸브가 마련되어 있다(예를 들면 특허문헌 1 참조). 이와 같은 제어 밸브는, 외부로부터 전기적으로 개도를 조정할 수 있도록 솔레노이드 등의 액츄에이터를 구비하는 것이 많다.

일본국 공개특허공보 H11-287354호 공보

이와 같은 제어 밸브는, 보디의 내부에 밸브체를 구비하고, 그 밸브체가 액츄에이터에 의해 구동되는 것에 의해 밸브부를 개폐한다. 그 액츄에이터에 의한 구동력을 밸브체에 효율적으로 작용시키기 위해, 밸브체에 작용하는 냉매의 압력을 캔슬하는 캔슬 구조를 구비한 것도 있다. 하지만, 밸브체의 작동시에 있어서의 냉매의 누설을 방지하기 위해 마련되는 실링 부재의 존재에 의해, 이와 같은 캔슬 구조가 엄밀하게 실현되지 않거나, 밸브체의 작동 응답성에 한계를 불러오는 경우가 있고, 그 점에서 개선의 여지가 있었다.

본 발명의 일 목적은, 액츄에이터의 구동력에 대한 작동 응답성이 우수하고, 고정밀도로 기능할 수 있는 제어 밸브를 제공하는 것에 있다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 태양에 따른 제어 밸브는, 상류측으로부터 유체를 도입하는 도입 포트와, 하류측으로 유체를 도출하는 도출 포트와, 도입 포트와 도출 포트를 연통하는 밸브 구멍을 구비하는 보디; 밸브 구멍의 개구부에 마련된 밸브 시트에 탈착하여 밸브부를 개폐하는 가요성을 갖는 밸브체; 밸브체를 밸브부의 개폐 방향으로 구동하는 액츄에이터; 밸브체에 대향 배치되어 밸브체와 일체로 동작하는 한편, 밸브체와의 대향면에서 밸브체와 반대 방향의 압력을 수압하는 수압부; 밸브부가 밸브 잠금 상태로 될 때 수압부에 밀착하여 그 유효 수압 면적을 확대하는 가요성을 갖는 수압 조정 부재를 구비한다.

여기서, "밸브체"는 밸브 시트에 탈착하는 부분에 있어서 가요성을 갖지만, 탄성체에 의해 구성되는 것이어도 좋다. "수압 조정 부재"도 수압부에 밀착하는 부분에 있어서 가요성을 갖지만, 탄성체에 의해 구성되는 것이어도 좋다.

이 태양에 의하면, 밸브체가 밸브 시트에 착석하는 것에 의해 그 유효 수압 면적이 밸브 구멍보다 커짐에 따라, 수압부에 수압 조정 부재가 밀착하는 것에 의해 수압부와 수압 조정 부재와의 결합체의 유효 수압 면적이 확대된다. 즉, 밸브 잠금시에 밸브체에 작용하는 압력의 영향이 커짐에 따라, 이에 대항하도록 수압부에 작용하는 압력의 영향이 커진다. 그 결과, 밸브체에 작용하는 압력의 영향을 고정밀도로 캔슬할 수 있게 된다. 이에 의해, 액츄에이터의 구동력에 대한 밸브체의 작동 응답성을 향상시킬 수 있다.

본 발명에 의하면, 액츄에이터의 구동력에 대한 작동 응답성이 우수하고, 고정밀도로 기능할 수 있는 제어 밸브를 제공할 수 있다.

도 1은 제1실시형태에 따른 제어 밸브의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 2는 밸브 구동체의 압력 캔슬 구조를 나타내는 부분 확대 단면도이다.
도 3은 제어 밸브의 동작 상태를 나타내는 설명도이다.
도 4는 제2실시형태에 따른 제어 밸브의 구체적 구성을 나타내는 단면도이다.
도 5는 도 4의 부분 확대도이다.
도 6은 제어 밸브의 동작 상태를 나타내는 설명도이다.
도 7은 제어 밸브의 동작 상태를 나타내는 설명도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 상세하게 설명한다. 단, 이하의 설명에 있어서는 편의상, 도시한 상태를 기준으로 위치 관계를 표현하는 경우가 있다.

[제1실시형태]

도 1은 제1실시형태에 따른 제어 밸브의 구성을 나타내는 단면도이다. 도 2는 밸브 구동체의 압력 캔슬 구조를 나타내는 부분 확대 단면도이다.

본 실시형태의 제어 밸브(1)는, 자동차용 공조장치의 냉매 순환 통로의 분기점에 마련되고, 상류측 통로로부터 하류측의 각 분기 통로로의 냉매의 흐름을 전환하는 전환 밸브로서 구성되어 있다. 즉, 제어 밸브(1)는, 상류측 통로로부터 도입된 냉매를, 제1하류측 통로 또는 제2하류측 통로 중의 어느 하나로 안내하는 것이다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 제어 밸브(1)는, 내부에 밸브 기구를 수용한 밸브 본체(2)와, 그 밸브 기구를 구동하는 솔레노이드(4)를 조립하여 구성된다. 밸브 본체(2)의 보디(5)에는, 상류측 통로로부터의 냉매의 흐름을 제1하류측 통로 또는 제2하류측 통로로 전환하는 메인 밸브(6)와, 메인 밸브(6)의 개폐 상태를 제어하는 파일럿 밸브(8)가 구비되어 있다.

보디(5)는, 금속제의 제1보디(12)의 상반부에 수지제의 제2보디(14)를 동축 형태로 감합(嵌合)하여 구성되어 있다. 제1보디(12)의 한쪽 측면에는, 그 중앙부에 상류측 통로에 연결되는 도입 포트(20)가 마련되어 있다. 제1보디(12)의 반대측의 측면에는, 그 상부에 제1하류측 통로에 연결되는 도출 포트(22)("제1도출 포트"에 해당)가 마련되고, 하부에 제2하류측 통로에 연결되는 도출 포트(24)("제2도출 포트"에 해당)가 마련되어 있다.

제2보디(14)는, 하방을 향해 소경화되는 단차를 갖는 원통 형상의 본체를 구비하고, 제1보디(12)에 동심 형태로 압입(壓入)되어 있다. 제2보디(14)의 상단부에는 다이어프램(25)이 배치되고, 하단부 외주면에는 O링(27)이 감합되어 있다. 이에 의해, 제1보디(12)와 제2보디(14)의 간격을 통한 냉매의 누설이 방지되고 있다. 제2보디(14)의 하반부의 내주면이 가이드 구멍(26)을 형성하고, 그 하단부가 밸브 구멍(28)("제1밸브 구멍"에 해당)을 형성하고 있다. 또한, 제2보디(14)의 하단 개구 가장자리에 의해 밸브 시트(30)("제1밸브 시트"에 해당)가 형성되어 있다. 제2보디(14)의 하단 개구부는, 도입 포트(20)에 연통되어 있다. 또한, 제2보디(14)의 도출 포트(22)와의 대향면에는, 내외를 연통시키는 연통 구멍이 형성되어 있다. 도입 포트(20), 밸브 구멍(28), 및 도출 포트(22)를 연결하는 내부 통로에 의해, 상류측 통로와 제1하류측 통로를 연결하는 제1통로가 형성되어 있다.

제1보디(12)에 있어서의 도입 포트(20)와 도출 포트(24)의 연통부에는, 엠보싱 형태의 밸브 시트 형성부(34)가 마련되어 있다. 밸브 시트 형성부(34)는, 제2보디(14)측으로 돌출되고, 그 내방에 밸브 구멍(36)("제2밸브 구멍"에 해당)이 형성되어 있다. 또한, 밸브 시트 형성부(34)의 상단 개구 가장자리에 의해 밸브 시트(38)("제2밸브 시트"에 해당)가 형성되어 있다. 도입 포트(20), 밸브 구멍(36) 및 도출 포트(24)를 연결하는 내부 통로에 의해, 상류측 통로와 제2하류측 통로를 연결하는 제2통로가 형성되어 있다.

보디(5)의 내방에는 밸브 구동체(41)가 배치되어 있다. 밸브 구동체(41)는, 보디(5)의 중앙부를 밸브 구멍(28, 36)을 관통하도록 연장되는 단차를 갖는 원통 형상의 밸브 형성 부재(42)와, 밸브 형성 부재(42)를 관통하도록 마련된 원통 형상의 밸브시트 형성부재(43)를 구비한다. 밸브 구동체(41)의 상단부는, 다이어프램(25) 및 스토퍼(44)에 접속되어 있다. 다이어프램(25)은, 가요성을 갖는 원판 박막 형태의 본체를 구비하고, 그 외주 에지부가 보디(5)와 솔레노이드(4) 사이에 협지(挾持)되도록 지지되고, 중앙부가 스토퍼(44)와 밸브 형성 부재(42)에 의해 끼워지도록 지지되어 있다. 다이어프램(25)은, 그 외주 에지부 및 중앙부가 두꺼워져 있는 형태로 되어 있고, 실링 부재로서도 기능한다.

다이어프램(25)은, 보디(5)의 내부를 고압실(46)과 배압실(48)로 구획하는 "구획부"로서 기능한다. 밸브시트 형성부재(43)의 상단부는, 다이어프램(25)과 스토퍼(44)의 중심부를 관통하여 배압실(48)로 연장되어 있다. 스토퍼(44)는, 바닥을 갖는 원통 형상으로 되어 있고, 그 저면과 밸브 형성 부재(42)의 상면 사이에 다이어프램(25)을 끼워 지지하고 있다. 스토퍼(44)는, 스냅링(멈춤링)에 의해 다이어프램(25) 및 밸브시트 형성부재(43)에 고정되어 있다. 도시한 바와 같이, 스토퍼(44)의 상단 개구부가 솔레노이드(4)의 하면에 계지(係止)되는 것에 의해, 밸브 구동체(41)의 상방으로의 이동이 규제된다. 또한, 스토퍼(44)에는, 다이어프램(25)을 관통하여 고압실(46)과 배압실(48)을 연통시키는 미소한 단면의 리크 통로(50)가 마련되어 있다.

밸브 구동체(41)의 길이 방향 중앙부에는 반경 방향 외측으로 연장되는 플랜지부(52)("수압부"로서 기능함)가 마련되고, 제2보디(14)의 가이드 구멍(26)에 슬라이딩 가능하게 지지되어 있다. 플랜지부(52)의 상면에는, 오목한 환상(環狀) 계합부(54)가 형성되어 있다. 한편, 제2보디(14)의 상단 중앙 개구부에는, 링 형상의 실링 부재(56)("수압 조정 부재"로서 기능함)가 배치되어 있다. 실링 부재(56)는, 본 실시형태에서는 박막 형태의 다이어프램으로 이루어지고, 그 외주 에지부가 제2보디(14)와 링 형상의 고정 부재(58) 사이에 끼워지도록 지지되어 있다. 또한, 실링 부재(56)의 중앙 개구부에는 엠보싱 형태(비드 형태)의 계합부(60)가 하방으로 돌출되고, 밸브 형성 부재(42)의 환상 계합부(54)에 계합 가능하게 구성되어 있다.

고정 부재(58)는 수지재로 이루어지고, 그 하면 내주 가장자리에는 R모따기 되어있어, 실링 부재(56)에 접촉해도 이를 손상시키지 않게 되어 있다. 고정 부재(58)는, 스냅링(멈춤링)에 의해 제2보디(14)로부터의 탈락이 방지되어 있다. 플랜지부(52)와 실링 부재(56)는, 제2보디(14)의 하반부를 구획하는 "구획부"로서 기능한다. 한편, 제2보디(14)의 외주 근방에는, 도입 포트(20)와 고압실(46)을 연통시키는 연통로(80)가 형성되어 있다.

밸브 형성 부재(42)의 하단부에는 반경 방향 외측으로 돌출하는 플랜지부(62)가 마련되고, 그 플랜지부(62)의 외주면에 링 형상의 탄성체(본 실시예에서는 고무)로 이루어지는 밸브체 형성 부재(64)가 감합되어 있다. 밸브체 형성 부재(64)의 상단부가 밸브체(66)("제1밸브체"에 해당)를 구성하고, 밸브 시트(30)에 탈착하여 제1통로를 개폐한다. 또한, 밸브체 형성 부재(64)의 하단부가 밸브체(68)("제2밸브체"에 해당)를 구성하고, 밸브 시트(38)에 탈착하여 제2통로를 개폐한다. 플랜지부(62)로부터는 하방을 향해 복수의 다리부(70)가 연장되어 마련되어 있고(도 1에는 1개만 표시), 밸브 구멍(36)의 내주면에 의해 슬라이딩 가능하게 지지되어 있다. 밸브 구동체(41)는, 플랜지부(52)와 다리부(70)가 보디(5)의 내주면에 슬라이딩 가능하게 지지되도록 하여 밸브부의 개폐 방향으로 안정하게 동작한다.

밸브시트 형성부재(43)는, 밸브 형성 부재(42)의 축선을 따라 삽입되고, 그 상단부가 축경되어 파일럿 밸브 구멍(72)을 형성하고 있다. 그리고, 밸브시트 형성부재(43)의 상단면에 의해 파일럿 밸브 시트(74)가 형성되어 있다. 또한, 배압실(48)에는, 솔레노이드(4)에 의해 구동되는 파일럿 밸브체(76)가 배치되어 있다. 파일럿 밸브체(76)는, 그 하단 중앙에 탄성체(77)(본 실시예에서는 고무)를 장착하여 구성되고, 파일럿 밸브 시트(74)에 탈착하여 파일럿 밸브(8)를 개폐한다. 파일럿 밸브 구멍(72)은, 밸브시트 형성부재(43)의 내방에 형성되는 파일럿 통로(78)의 일부를 형성한다. 밸브시트 형성부재(43)는, 도시한 바와 같이 밸브 구동체(41)가 상사점에 위치해도 그 하단 개구부가 밸브 시트(38)보다 하방으로 위치하도록 마련되어 있다.

이상과 같은 구성에 있어서, 도입 포트(20)로부터 도입된 상류측의 압력(P1)("상류측 압력(P1)"이라 한다)은, 제1통로에 있어서 메인 밸브(6)를 거치는 것에 의해 압력(P2)("하류측 압력(P2)"이라 한다)이 되는 한편, 제2통로에 있어서 메인 밸브(6)를 거치는 것에 의해 압력(P3)("하류측 압력(P3)"이라 한다)이 된다. 또한, 상류측 압력(P1)은, 연통로(80)를 통해 고압실(46)에 도입되고, 리크 통로(50)를 통과하는 것에 의해 배압실(48)에서 중간 압력(Pp)이 되고, 나아가 파일럿 밸브(8)를 거치는 것에 의해 하류측 압력(P3)이 된다.

여기서, 도 2에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 있어서는, 밸브 구멍(28) 및 밸브 구멍(36)의 유효 지름(A)과 가이드 구멍(26)의 유효 지름(B)이 동일하게 설정되어 있기 때문에(플랜지부(62)의 유효 수압 면적과 플랜지부(52)의 유효 수압 면적이 실질적으로 동일하게 되어 있기 때문에), 밸브 구동체(41)에 작용하는 하류측 압력(P2)의 영향은 캔슬된다. 특히, 실링 부재(56)를 마련한 것이 그 압력 캔슬을 엄밀하게 실현하고 있다. 즉, 도시한 바와 같이 밸브체(66)에 의해 제1밸브부가 밸브 잠금 상태로 될 때, 실링 부재(56)의 하면과 플랜지부(52)의 상면이 밀착하고, 이들의 결합체인 수압체(57)의 유효 수압 면적을 확대하는 수압 조정 구조가 실현된다.

즉, 밸브체(66)의 유효 수압 면적은, 밸브 구멍(28)의 유효 지름(A)에 대응되도록 설정되어 있다. 그러나, 도시한 바와 같이 밸브체(66)가 밸브 시트(30)에 착석한 완전 실링 상태에 있어서는, 밸브체(66)(및 밸브체(68))를 구성하는 탄성체의 성질(변형)에 의해 실제의 유효 수압 지름(A')이 밸브 구멍(28)의 유효 지름(A)보다 다소 커진다(도면 중의 2점 쇄선 참조). 이에 대응하기 위해, 그 완전 실링시에 있어서는, 플랜지부(52)의 상면이 실링 부재(56)의 하면에 밀착하도록 하는 것에 의해, 밸브체(66)에 대향하는 수압체(57)의 유효 수압 지름(B')이 가이드 구멍(26)의 유효 지름(B)보다 다소 커지도록 한다(도면 중의 2점 쇄선에 일치).

유효 수압 지름(B')은, 구체적으로는 도시한 바와 같이, 실링 부재(56)의 외주부에 있어서 고정 부재(58)와 제2보디(14)에 협지된 내주단의 지름(C)과 플랜지부(52)의 외경(B)의 중간의 지름(B'=B+C/2)이 된다. 제1밸브부의 밸브 잠금시에 있어서는, 밸브체(66)의 유효 수압 지름(A')과 수압체(57)의 유효 수압 지름(B')이 동일해지도록 구성되고, 하류측 압력(P2)이 완전한 압력 캔슬이 실현된다. 이에 의해, 솔레노이드(4)가 오프로 되었을 때에는, 밸브체(66)가 밸브 시트(30)에 신속하게 착석하여 제1밸브부를 확실하게 잠글 수 있게 되어 있다.

또한, 솔레노이드(4)가 온으로 되어 밸브체(66)가 밸브 개방 방향으로 동작했을 때에는(밸브체(68)가 밸브 잠금 방향으로 동작했을 때), 실링 부재(56)의 하면과 플랜지부(52)의 상면의 밀착 상태가 해제된다. 이 때문에, 밸브체(66)의 유효 수압 지름(A)과 수압체(57)의 유효 수압 지름(B)이 동일해지고, 압력 캔슬이 실현된다. 밸브체(66)는, 솔레노이드(4)에 의한 부세력(付勢力)에 의해 밸브 개방 방향으로 신속하게 동작한다.

이 제1밸브부의 밸브 개방시에는, 실링 부재(56)의 하면과 플랜지부(52)의 상면이 그 주변부에 있어서 박리되기 때문에, 실링 부재(56)에 의해 밸브 구동체(41)의 변위가 규제되지 않는다. 즉, 실링 부재(56)가 박막 형태의 수압 부재(다이어프램)이면서, 예를 들면 벨로우즈(bellows)와 비교해도 손색이 없을 만큼 밸브 구동체(41)의 스트로크를 크게 취할 수 있게 된다. 또한, 밸브 구동체(41)와 제2보디(14)의 슬라이딩면에 O링 등의 실링 부재가 마련되지 않기 때문에, 밸브 구동체(41)의 슬라이딩 저항을 아주 작게 할 수 있다. 이 때문에, 가령 밸브 구동체(41)에 작용하는 구동력(솔레노이드력)이 작아도, 밸브 구동체(41)를 밸브부의 개폐 방향으로 원활하게 동작시킬 수 있다. 즉, 밸브 구동체(41)에 작용하는 차압이 캔슬되고, 또한 슬라이딩 저항이 작기 때문에, 제어 밸브(1)를 개폐시키기 위한 구동력이 작아도, 제어 밸브(1)의 개폐 제어의 응답성을 양호하게 유지할 수 있게 된다.

도 1을 다시 참조하여, 솔레노이드(4)는, 보디(5)의 상단 개구부를 봉지하도록 장착된 단차를 갖는 원통 형상의 코어(84)(고정 철심)와, 코어(84)의 상반부를 수용하도록 조립된 바닥을 갖는 원통 형상의 슬리브(86)를 구비한다. 슬리브(86) 내에는 플런저(88)(가동철심)가 코어(84)와 축선 방향으로 대향 배치되도록 수용되어 있다. 슬리브(86)의 외주부에는 보빈(90)이 마련되고, 그 보빈(90)에 전자 코일(92)이 권취되어 있다. 그리고, 전자 코일(92)을 외부로부터 커버하도록 케이스(94)가 마련되어 있다. 슬리브(86)는, 케이스(94)를 축선 방향으로 관통하고 있다. 전자 코일(92)로부터는 통전용의 하네스(96)가 인출되어 있다.

플런저(88)는 원통 형상으로 되어 있고, 그 하반부에 작동 로드(98)의 상단부가 압입되어 있다. 작동 로드(98)는 원통 형상으로 되어 있고, 코어(84)를 관통하여 파일럿 밸브체(76)에 연결되어 있다. 즉, 파일럿 밸브체(76)는, 작동 로드(98)를 통해 플런저(88)와 일체로 마련되어 있다. 즉, 파일럿 밸브체(76)는, 플런저(88)와 일체적으로 동작한다. 코어(84)와 플런저(88) 사이에는, 플런저(88)를 통해 파일럿 밸브체(76)를 밸브 개방 방향으로 부세하는 스프링(99)이 배치되어 있다.

이상과 같이 구성된 제어 밸브(1)는, 솔레노이드(4)로의 통전 상태에 상응하여 냉매의 유통로를 전환하는 파일럿 작동식의 제어 밸브로서 기능한다. 이하, 그 동작에 대해 상세하게 설명한다. 도 3은 제어 밸브의 동작 상태를 나타내는 설명도이다. 도 3은 솔레노이드(4)가 온으로 된 통전 상태를 나타내고 있다. 한편, 이미 설명한 도 1은 솔레노이드(4)가 오프로된 비통전 상태를 나타내고 있다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 솔레노이드(4)가 오프로된 상태에서는 솔레노이드력이 작용하지 않기 때문에, 스프링(99)에 의해 파일럿 밸브체(76)가 밸브 개방 방향으로 부세되고, 파일럿 밸브(8)가 밸브 개방 상태가 된다. 이때, 배압실(48)의 냉매가 파일럿 통로(78)를 통해 하류측으로 도출되어 중간 압력(Pp)이 저하되기 때문에, 밸브 구동체(41)가 상류측 압력(P1)과 중간 압력(Pp)의 차압(P1-Pp)에 의해 상방으로 부세된다. 이에 의해, 메인 밸브(6)에 대해서는 밸브체(66)가 밸브 잠금 상태가 되고, 밸브체(68)가 밸브 개방 상태가 된다. 그 결과, 도시한 바와 같이 제2통로가 개방되고, 제1통로가 잠겨진 상태가 실현된다. 즉, 상류측 통로로부터 도입된 냉매는, 도출 포트(24)로부터 바이패스 통로를 향해 도출되게 된다.

한편, 솔레노이드(4)가 온으로 되면, 솔레노이드력에 의해 플런저(88)와 코어(84) 사이에 흡인력이 작용하기 때문에, 파일럿 밸브체(76)가 밸브 잠금 방향으로 부세되고, 파일럿 밸브(8)가 밸브 잠금 상태가 된다. 이때, 상류측에서 리크 통로(50)를 통해 냉매가 도입되기 때문에, 중간 압력(Pp)은 상류측 압력(P1)이 된다. 이때, 밸브 구동체(41)에 작용하는 냉매의 압력이 캔슬되어 있고, 밸브 구동체(41)와 보디(5) 사이의 슬라이딩 저항도 작기 때문에, 밸브 구동체(41)는 솔레노이드력에 의해 원활하게 구동된다. 그 결과, 메인 밸브(6)에 대해서는 신속하게 밸브체(66)가 밸브 개방 상태가 되고, 밸브체(68)가 밸브 잠금 상태가 된다. 즉, 도시한 바와 같이 제1통로가 개방되어 제2통로가 감겨진 상태가 실현되고, 상류측 통로로부터 도입된 냉매는, 도출 포트(22)로부터 응축기를 향해 도출되게 된다.

[제2실시형태]

다음으로, 본 발명의 제2실시형태에 대해 설명한다. 본 실시형태에 따른 제어 밸브는, 그 개도가 설정 개도로 조정되는 비례 밸브이고, 액츄에이터가 스테핑 모터로 이루어지고, 더욱이 3방 밸브가 아닌 2방 밸브로서 구성되어 있는 점에서 제1실시형태와 상이하다. 도 4는 제2실시형태에 따른 제어 밸브의 구체적 구성을 나타내는 단면도이다. 도 5는 도 4의 부분 확대도로서, (A)는 도 4의 C부 확대도를 나타내고, (B)는 도 4의 D부 확대도를 나타낸다.

본 실시형태의 제어 밸브(201)는, 그 개도가 액츄에이터로의 공급 전류값에 상응한 설정 개도로 자율적으로 조정된다. 제어 밸브(201)는, 기본적으로는 완전 개방 상태, 대구경 제어 상태, 소구경 제어 상태, 밸브 잠금 상태 중의 어느 한 상태로 제어된다. 또한, 대구경 제어 상태는 완전 개방 상태에는 도달하지 않지만 개도가 큰 상태이고, 소구경 제어 상태는 밸브 잠금 상태에는 도달하지 않지만 개도가 작은 상태이다. 제어 밸브(201)는, 소구경 제어에 의해 팽창 장치로서도 기능한다.

도 4에 나타내는 바와 같이, 제어 밸브(201)는, 스테핑 모터 구동식의 전동 밸브로서 구성되고, 밸브 본체(101)와 모터 유닛(102)을 접속 부재(103)를 통해 조립하여 구성되어 있다. 밸브 본체(101)는, 바닥을 갖는 원통 형상의 보디(104)에 소구경의 제1밸브(105)("제1밸브부"를 개폐함)와, 대구경의 제2밸브(106)("제2밸브부"를 개폐함)를 동축 형태로 수용하여 구성된다.

보디(104)는, 금속제의 제1보디(107)에 수지제의 제2보디(108)를 동축 형태로 감합하여 구성되어 있다. 제1보디(107)의 한쪽의 측부에는 도입 포트(110)가 마련되고, 다른 쪽의 측부에는 도출 포트(112)가 마련되어 있다.

제2보디(108)는, 하방을 향해 소경화되는 단차를 갖는 원통 형상의 본체를 구비하고, 제1보디(107)에 동심 형태로 압입되어 있다. 제2보디(108)에 있어서의 도입 포트(110)와의 대향면 및 도출 포트(112)와의 대향면에는, 각각 내외를 연통하는 연통 구멍이 마련되어 있다. 이들의 연통 구멍의 근방을 실링하도록 O링(114)이 배치되어 있다.

제2보디(108)와 접속 부재(103) 사이에는, 원판 형상의 구획 부재(116)가 배치되어 있다. 구획 부재(116)는, 그 외주 에지부가 접속 부재(103)와 제2보디(108)에 의해 끼워지도록 하여 지지되고, 밸브 본체(101)의 내부와 모터 유닛(102)의 내부를 구획한다. 구획 부재(116)의 중앙부에는, 엠보싱 형태의 베어링부(118)가 마련되어 있다. 베어링부(118)의 내주면에는 암나사부(120)가 마련되고, 외주면은 슬라이딩 베어링으로서 기능한다. 접속 부재(103)와 구획 부재(116) 사이에는, 링 형상의 실링 부재(122)가 배치되어 있다. 제2보디(108)는, 그 하반부가 소경화되어 있다. 그리고, 그 하반부의 내주면이 가이드 구멍(124)을 형성하고, 그 상단부가 밸브 구멍(126)("제2밸브 구멍"에 해당)을 형성하고 있다. 또한, 밸브 구멍(126)의 상단 개구단 가장자리에 의해 밸브 시트(128)("제2밸브 시트"에 해당)가 형성되어 있다.

보디(104)의 내방에는, 지름이 큰 밸브체(130)("제2밸브체"에 해당), 지름이 작은 밸브체(132)("제1밸브체"에 해당), 및 밸브 작동체(134)가 동축 형태로 배치되어 있다. 밸브체(130)는, 상류측으로부터 밸브 구멍(126)에 접리(接離)하여 대구경의 제2밸브부를 개폐한다. 밸브체(130)의 외주면에는 링 형상의 탄성체(예를 들면 고무)로 이루어지는 밸브 부재(136)가 감합되어 있고, 그 밸브 부재(136)가 밸브 시트(128)에 착석하는 것에 의해, 제2밸브부를 완전히 잠글 수 있게 된다. 밸브체(130)의 중앙을 축선 방향으로 관통하는 단차를 갖는 구멍이 마련되고, 그 상단 개구부에 링 형상의 밸브시트 형성부재(138)가 압입되어 있다.

밸브시트 형성부재(138)의 내주부에 의해 밸브 구멍(140)("제1밸브 구멍"에 해당)가 형성되고, 그 상단 개구단 가장자리에 의해 밸브 시트(142)("제1밸브 시트"에 해당)가 형성되어 있다. 밸브시트 형성부재(138)는, 금속체(예를 들면 스테인리스)로 이루어지고, 밸브체(132)가 밸브 시트(142)에 착석하는 것에 의해, 제1밸브부를 잠글 수 있게 된다. 도시한 바와 같이, 밸브 구멍(126) 및 밸브 구멍(140)의 상류측에 도입 포트(110)에 연통하는 고압실(115)이 형성되고, 밸브 구멍(126) 및 밸브 구멍(140)의 하류측에 도출 포트(112)에 연통하는 저압실(117)이 형성되어 있다.

밸브체(130)는, 축경부를 통해 구획부(144)("수압부"로서 기능함)가 연장 마련되어 있다. 구획부(144)는 저압실(117)에 배치되어 있다. 그리고, 구획부(144)의 하단부가 가이드 구멍(124)에 슬라이딩 가능하게 지지되는 것에 의해, 밸브체(130)의 개폐 방향으로의 안정된 동작이 확보되어 있다. 구획부(144)와 보디(104)의 저부의 사이에는 배압실(146)이 형성된다. 또한, 밸브체(130)와 구획부(144)를 관통하는 연통로(148)가 형성되고, 고압실(115)과 배압실(146)을 연통시키고 있다. 이에 의해, 배압실(146)에는 항상, 도입 포트(110)로부터 도입되는 상류측 압력(P1)이 채워진다.

본 실시형태에 있어서는, 밸브 구멍(126)의 유효 지름(A)과 가이드 구멍(124)의 유효 지름(B)이 동일하게 설정되고 있기 때문에(밸브체(130)의 유효 수압 면적과 구획부(144)의 유효 수압 면적이 실질적으로 동일하게 되어 있기 때문에), 밸브체(130)에 작용하는 상류측 압력(P1)의 영향은 캔슬된다. 특히, 그 압력 캔슬을 엄밀하게 실현하기 위해, 배압실(146)에 있어서의 구획부(144)의 하방에는, 제2밸브부가 밸브 잠금 상태로 될 때 구획부(144)에 밀착하여 그 유효 수압 면적을 확대하는 수압 조정 부재(149)가 배치되어 있다. 수압 조정 부재(149)는, 링 형상의 박막 형태의 탄성체(예를 들면 고무)로 이루어지고, 그 외주단부의 두께가 두꺼운 부분이 제1보디(107)와 제2보디(108) 사이에 끼워지도록 해서 지지되어 있다.

즉, 도 5(A)에 나타내는 바와 같이, 밸브체(130)의 유효 수압 면적은, 밸브 구멍(126)의 유효 지름(A)에 대응되도록 설정되어 있다. 그러나, 도시한 바와 같이 밸브 부재(136)가 밸브 시트(128)에 착석한 완전 실링 상태에 있어서는, 탄성체의 성질에 의해 실제의 유효 수압 지름(A')이 밸브 구멍(126)의 유효 지름(A)보다 다소 커진다(도면 중의 2점 쇄선 참조). 이에 대응하기 위해, 도 5(B)에 나타내는 바와 같이, 그 완전 실링시에 있어서는, 수압 조정 부재(149)가 구획부(144)의 하면에 밀착하도록 하는 것에 의해, 배압실(146)측의 유효 수압 지름(B')이 가이드 구멍(124)의 유효 지름(B)보다 다소 커지도록 한다(도면 중의 2점 쇄선에 일치). 이와 같이 하여 밸브체(130)의 유효 수압 면적과 구획부(144)의 유효 수압 면적을 동일하게 하는 것에 의해, 완전한 압력 캔슬을 실현하고 있다.

도 4를 다시 참조하여, 밸브체(130)의 상단부에는, 원판 형상의 스프링 베어링 부재(150)가 마련되어 있다. 스프링 베어링 부재(150)에는, 냉매를 통과시키기 위한 연통 구멍(151)이 마련되어 있다. 그리고, 스프링 베어링 부재(150)와 구획 부재(116) 사이에, 밸브체(130)를 밸브 잠금 방향으로 부세하는 스프링(152)("부세 부재"에 해당)이 배치되어 있다. 한편, 구획부(144)와 보디(104) 사이에는, 구획부(144)를 통해 밸브체(130)를 밸브 개방 방향으로 부세하는 스프링(154)("부세 부재"에 해당)이 배치되어 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 스프링(152)의 하중을 스프링(154)의 하중보다 크게 설정하고 있다.

밸브체(132)는, 단차를 갖는 원주 형상으로 되어 있고, 그 하반부가 스프링 베어링 부재(150)를 관통하여 밸브 구멍(140)에 대향 배치되고, 상반부가 밸브 작동체(134)에 지지되어 있다. 밸브체(132)는, 이른바 니들 밸브체로서 구성되고, 그 뾰족한 선단부가 밸브 구멍(140)에 삽인 인출 된다. 그리고, 밸브체(132)가 밸브 시트(142)에 탈착하는 것에 의해 제1밸브부가 개폐된다. 밸브체(132)의 상단부는 밸브 작동체(134)를 관통하고, 그 선단부가 외측으로 코킹되어 계지부(156)로 되어 있다.

밸브 작동체(134)는, 단차를 갖는 원통 형상으로 되어 있고, 그 외주부에 수나사부(158)가 형성되어 있다. 수나사부(158)는, 베어링부(118)의 암나사부(120)에 나사 결합된다. 밸브 작동체(134)의 상단부에는 반경 방향 외측으로 연장되는 복수(본 실시형태에서는 4개)의 다리부(160)가 마련되어 있고, 모터 유닛(102)의 로터에 감합되어 있다. 밸브 작동체(134)와 밸브체(132) 사이에는, 밸브체(132)를 밸브 잠금 방향으로 부세하는 스프링(162)이 배치되어 있다. 통상의 상태에서는 도시한 바와 같이, 스프링(162)에 의해 밸브체(132)가 하방으로 부세되는 한편, 밸브체(132)의 계지부(156)가 밸브 작동체(134)의 상단부에 계지된다. 이 때문에, 밸브체(132)는, 밸브 작동체(134)에 대해 가장 하방에 위치하는 상태가 된다.

밸브 작동체(134)는, 모터 유닛(102)의 회전 구동력을 받아 회전하고, 그 회전력을 병진력으로 변환한다. 즉, 밸브 작동체(134)가 회전하면, 나사 기구에 의해 밸브 작동체(134)가 축선 방향으로 변위하고, 밸브체(132)를 개폐 방향으로 구동한다. 제1밸브부의 밸브 개방시에는 밸브체(132)와 밸브 작동체(134)가 일체로 동작한다. 본 실시형태에서는 도시한 바와 같이, 밸브 작동체(134)가 이동 가능한 밸브 잠금 방향의 한계 위치(하사점)에 있어서 제1밸브부가 정확히 밸브 잠금 상태가 되도록 설계되어 있다. 단, 가령 조립 오차 등에 의해 밸브 작동체(134)가 하사점에 위치하기 전에 밸브체(132)가 밸브 시트(142)에 착석하여 제1밸브부가 밸브 잠금 상태가 되었다고 해도, 밸브체(132)가 스프링(162)의 부세력에 저항하여 밸브 작동체(134)와 상대 변위할 수 있기 때문에, 전혀 문제는 없다.

한편, 모터 유닛(102)은, 로터(172)와 스테이터(173)를 포함하는 스테핑 모터로서 구성되어 있다. 모터 유닛(102)은, 바닥을 갖는 원통 형상의 슬리브(170)의 내방에 로터(172)를 회전 자유롭게 지지하도록 하여 구성되어 있다. 슬리브(170)의 외주에는, 여자 코일(171)을 수용한 스테이터(173)가 마련되어 있다. 슬리브(170)는, 그 하단 개구부가 접속 부재(103)를 통해 보디(104)에 조립되어 있고, 보디(104)와 함께 제어 밸브(201)의 보디를 구성한다.

로터(172)는, 원통 형상으로 형성된 회전축(174)과, 그 회전축(174)의 외주에 배치된 마그넷(176)을 구비한다. 본 실시형태에서는, 마그넷(176)은 24극으로 자화되어 있다.

회전축(174)의 내방에는 모터 유닛(102)의 거의 전체 길이에 걸치는 내부 공간이 형성되어 있다. 회전축(174)의 내주면의 특정 개소에는, 축선에 평행으로 연장되는 가이드부(178)가 마련되어 있다. 가이드부(178)는, 후술하는 회전 스토퍼와 계합되기 위한 돌출부를 형성하는 것이고, 축선에 평행으로 연장되는 하나의 돌출띠에 의해 구성되어 있다.

회전축(174)의 하단부는 다소 축경되고, 그 내주면에 축선에 평행으로 연장되는 4개의 가이드부(180)가 마련되어 있다. 가이드부(180)는, 축선에 평행으로 연장되는 한쌍의 돌출띠에 의해 구성되고, 회전축(174)의 내주면에 90도 간격으로 마련되어 있다. 이 4개의 가이드부(180)에는, 상술한 밸브 작동체(134)의 4개의 다리부(160)가 감합되고, 로터(172)와 밸브 작동체(134)가 일체에 회전할 수 있도록 되어 있다. 단, 밸브 작동체(134)는, 로터(172)에 대한 회전 방향의 상대 변위는 규제되지만, 그 가이드부(180)를 따른 축선 방향의 변위는 허용된다. 즉, 밸브 작동체(134)는, 로터(172)와 함께 회전하면서 밸브체(132)의 개폐 방향으로 구동된다.

로터(172)의 내방에는, 그 축선을 따라 길이가 긴 샤프트(182)가 배치되어 있다. 샤프트(182)는, 그 상단부가 슬리브(170)의 저부 중앙에 압입되는 것에 의해 캔틸레버형으로 고정되고, 가이드부(178)에 평행하게 내부 공간에 연장되어 있다. 샤프트(182)는, 밸브 작동체(134)와 동일 축선 상에 배치되어 있다. 샤프트(182)에는, 그 거의 전체 길이에 걸쳐 연장되어 있는 나선 형상의 가이드부(184)가 마련되어 있다. 가이드부(184)는, 코일 형상의 부재로 이루어지고, 샤프트(182)의 외면에 감합되어 있다. 가이드부(184)의 상단부는 뒤집어 접어져서 계지부(186)로 되어 있다.

가이드부(184)에는, 나선 형상의 회전 스토퍼(188)가 회전 가능하게 계합되어 있다. 회전 스토퍼(188)는, 가이드부(184)에 계합되는 나선 형상의 계합부(190)와, 회전축(174)에 지지되는 동력 전달부(192)를 구비한다. 계합부(190)는 1회 권취한 코일 형상으로 되어 있고, 그 하단부에 반경 방향 외측으로 연장되는 동력 전달부(192)가 연결되어 있다. 동력 전달부(192)의 선단부가 가이드부(178)에 계합되어 있다. 즉, 동력 전달부(192)는, 가이드부(178)의 하나의 돌출띠에 맞닿아 계지된다. 이 때문에, 회전 스토퍼(188)는, 회전축(174)에 의해 회전 방향의 상대 변위는 규제되지만, 가이드부(178)에 슬라이딩하면서 그 축선 방향의 변위가 허용된다.

즉, 회전 스토퍼(188)는, 로터(172)와 일체로 회전하고, 그 계합부(190)가 가이드부(184)를 따라 가이드되는 것에 의해, 축선 방향으로 구동된다. 단, 회전 스토퍼(188)의 축선 방향의 구동 범위는 가이드부(178)의 양단에 형성된 계지부에 의해 규제된다. 도 4에는, 회전 스토퍼(188)가 하사점에 위치한 상태가 도시되어 있다. 회전 스토퍼(188)가 상방으로 변위하여 계지부(186)에 계지되면, 그 위치가 상사점이 된다.

로터(172)는, 그 상단부가 샤프트(182)에 회전 자유롭게 지지되고, 하단부가 베어링부(118)에 회전 자유롭게 지지되어 있다. 구체적으로는, 회전축(174)의 상단 개구부를 봉지하도록 바닥을 갖는 원통 형상의 단부 부재(194)가 마련되고, 그 단부 부재(194)의 중앙에 마련된 원통축(196) 부분이 샤프트(182)에 지지되어 있다. 즉, 베어링부(118)가 일단측의 베어링부가 되고, 샤프트(182)에 있어서의 원통축(196)과의 슬라이딩부가 타단측의 베어링부가 되어 있다.

이상과 같이 구성된 제어 밸브(201)는, 모터 유닛(102)의 구동 제어에 의해 그 밸브 개도를 조정할 수 있는 스테핑 모터 작동식의 제어 밸브로서 기능한다. 이하, 그 동작에 대해 상세하게 설명한다.

도 6 및 도 7은 제어 밸브의 동작 상태를 나타내는 설명도이다. 도 6은 제1밸브부의 완전 개방 상태를 나타내고, 도 7은 제2밸브부의 완전 개방 상태를 나타내고 있다. 한편, 이미 설명한 도 4는 제1밸브부 및 제2밸브부의 밸브 잠금 상태를 나타내고 있다.

제어 밸브(201)의 유량제어에 있어서, 도시하지 않는 제어부는, 설정 개도에 대응한 스테핑 모터의 구동 스텝수를 연산하고, 여자 코일(171)에 구동 전류(구동 펄스)를 공급한다. 이에 의해 로터(172)가 회전하여, 한쪽에서 밸브 작동체(134)가 회전 구동되어 소구경의 제1밸브부 및 대구경의 제2밸브부의 개도가 설정 개도로 조정되고, 다른 한쪽에서 회전 스토퍼(188)가 가이드부(184)를 따라 구동되는 것에 의해, 각 밸브체의 동작 범위가 규제된다.

구체적으로는, 제습 제어를 하는 특정 난방 운전시 등의 소구경 제어를 실행하는 경우, 로터(172)가 일 방향으로 회전 구동(정방향 회전)되는 것에 의해 밸브체(132)가 밸브 개방 방향으로 변위하여, 제1밸브부가 밸브 개방 상태로 된다. 즉, 밸브체(132)가, 도 4에 나타내는 완전 잠금 상태와 도 6에 나타내는 완전 개방 위치 사이의 범위에서 구동된다. 본 실시형태에서는, 제1밸브부의 밸브 잠금 상태에서 로터(172)가 5회전하면 제1밸브부가 완전 개방 상태가 되고, 밸브체(132)가 밸브 시트(142)로부터 2.5mm 리프트한다(1회전당 0.5mm). 그 사이, 소구경의 제1밸브부의 밸브 개도(밸브 스트로크)는 비례적으로 변화한다.

또한, 제상 운전시 등의 대구경 제어를 실행하는 경우, 도 6에 나타내는 제1밸브부의 완전 개방 상태에서 로터(172)가 동일 방향으로 더욱 회전(정방향 회전)된다. 그 결과, 밸브체(130)가 밸브체(132)로 인상되도록 하여 밸브 개방 방향으로 구동된다. 이때, 스프링 베어링 부재(150)가 스토퍼가 되어 밸브체(132)를 계지하기 때문에, 제1밸브부의 개도(완전 개방 상태)는 일정하게 유지된다. 반대로, 스프링 베어링 부재(150)가 밸브체(132)와 함께 인상되기 때문에, 스프링(154)의 부세력에 의해 밸브체(130)가 밸브 개방 방향으로 구동된다.

이때, 밸브체(130)는, 도 6에 나타내는 완전 잠금 상태와 도 7에 나타내는 완전 개방 위치 사이의 범위에서 구동된다. 본 실시형태에서는, 제2밸브부의 밸브 잠금 상태(제1밸브부의 완전 개방 상태)에서 로터(172)가 7회전하면 제2밸브부가 완전 개방 상태가 되고, 밸브체(130)가 밸브 시트(128)로부터 3.5mm 리프트한다(1회전당 0.5mm). 즉, 회전 스토퍼(188)가 상사점 위치에서 계지부(186)에 계지된 결과, 로터(172)의 회전 자체가 정지된다. 그 사이, 대구경의 제2밸브부의 밸브 개도(밸브 스트로크)는 비례적으로 변화한다. 또한, 로터(172)가 역방향으로 회전되면, 위에서 설명한 것과 반대의 순서로 밸브체(130) 및 밸브체(132)가 밸브 잠금 방향으로 동작한다. 로터(172)의 회전수는 제어 지령값으로서의 구동 스텝수에 대응한다.

이상, 본 발명이 바람직한 실시형태에 대해 설명했지만, 본 발명은 상기한 특정의 실시형태에 한정되지 않고, 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 변형이 가능한 것은 물론이다.

상기 실시형태에 따른 제어 밸브는, 내연 기관을 탑재한 자동차, 내연 기관과 전동기를 함께 탑재한 하이브리드식의 자동차, 전기자동차 등의 차량용 냉난방장치에 바람직하지만, 차량용 이외의 냉난방장치에도 적용 가능한 것은 물론이다. 또한, 상기 실시형태에 따른 제어 밸브는, 냉난방장치 이외의 용도에도 적용할 수 있다. 예를 들면, 냉매가 아닌, 물이나 오일 기타의 작동 유체의 흐름을 제어하는 제어 밸브로서도 사용할 수 있다.

1: 제어 밸브
2: 밸브 본체
4: 솔레노이드
5: 보디
6: 메인 밸브
8: 파일럿 밸브
20: 도입 포트
22, 24: 도출 포트
25: 다이어프램
26: 가이드 구멍
28: 밸브 구멍
30: 밸브 시트
36: 밸브 구멍
38: 밸브 시트
41: 밸브 구동체
42: 밸브 형성 부재
43: 밸브시트 형성부재
44: 스토퍼
46: 고압실
48: 배압실
50: 리크 통로
52: 플랜지부
54: 환상 계합부(係合部)
56: 실링 부재
57: 수압체
60: 계합부
62: 플랜지부
64: 밸브체 형성 부재
66, 68: 밸브체
72: 파일럿 밸브 구멍
74: 파일럿 밸브 시트
76: 파일럿 밸브체
78: 파일럿 통로
80: 연통로
84: 코어
88: 플런저
98: 작동 로드
101: 밸브 본체
102: 모터 유닛
104: 보디
105: 제1밸브
106: 제2밸브
110: 도입 포트
112: 도출 포트
115: 고압실
116: 구획 부재
117: 저압실
124: 가이드 구멍
126: 밸브 구멍
128: 밸브 시트
130, 132: 밸브체
134: 밸브 작동체
136: 밸브 부재
138: 밸브시트 형성부재
140: 밸브 구멍
142: 밸브 시트
144: 구획부
146: 배압실
148: 연통로
149: 수압 조정 부재
156: 계지부(係止部)
172: 로터
173: 스테이터
174: 회전축
176: 마그넷
178, 180: 가이드부
182: 샤프트
184: 가이드부
186: 계지부
188: 회전 스토퍼
190: 계합부
192: 동력 전달부
201: 제어 밸브

Claims

상류측으로부터 유체를 도입하는 도입 포트와, 하류측으로 유체를 도출하는 도출 포트와, 상기 도입 포트와 상기 도출 포트를 연통하는 밸브 구멍을 구비하는 보디;
상기 밸브 구멍의 개구부에 마련된 밸브 시트에 탈착하여 밸브부를 개폐하는 가요성을 갖는 밸브체;
상기 밸브체를 상기 밸브부의 개폐 방향으로 구동하는 액츄에이터;
상기 밸브체에 대향 배치되어 상기 밸브체와 일체로 동작하는 한편, 상기 밸브체와의 대향면에서 상기 밸브체와 반대 방향의 압력을 수압하는 수압부; 및
상기 밸브부가 밸브 잠금 상태로 될 때 상기 수압부에 밀착하여 그 유효 수압 면적을 확대하는 가요성을 갖는 수압 조정 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 밸브.
제1항에 있어서,
상기 수압 조정 부재는, 상기 밸브체가 밸브 잠금 상태로부터 밸브 개방 상태로 동작했을 때 상기 수압부로부터 적어도 부분적으로 박리하여 상기 수압부와의 접촉 면적이 작아지도록 상기 보디에 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 제어 밸브.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 보디에 상기 밸브 구멍과 유효 지름이 동일하게 동축 형태로 마련된 가이드 구멍을 구비하고,
상기 수압부가, 상기 가이드 구멍을 따라 상기 밸브부의 개폐 방향으로 슬라이딩 가능하게 지지되고,
상기 수압 조정 부재는, 상기 보디에 있어서의 상기 수압부의 슬라이딩면과 상이한 위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 제어 밸브.
제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서,
상기 밸브부의 밸브 잠금 상태에 있어서의 상기 수압부와 상기 수압 조정 부재와의 결합체의 유효 수압 면적과, 상기 밸브체의 유효 수압 면적이 동일해지도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 제어 밸브.
제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서,
상기 수압 조정 부재가 다이어프램으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 제어 밸브.