JP2004138228A - Differential pressure valve - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空調機の冷凍サイクル等において用いられる差圧弁に関する。
【0002】
【従来の技術】
空調機の冷凍サイクル等において用いられる冷媒圧力調整弁と同様に用いられている差圧弁は、流体の上流(高圧)側と下流(低圧)側との両流体間において、所定の圧力(バネ荷重相当圧分)以上の圧力差がある場合に限って流体を流すものである(特許文献1)が、従来の直動式として使用するものは、低圧側からのパイロット配管が必要となるなど、構造が複雑であるばかりでなく、長期稼動等に依ってパイロット配管の溶接部分の冷媒漏れなどトラブルが発生することがあった。
【特許文献1】
特開平09−113071号公報(特に「特許請求の範囲」及び図1参照)
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、上記従来技術の問題点を解消することにあり、空調機の冷凍サイクル等において用いる差圧弁において、構造が簡単・コンパクトで、しかも廉価な差圧弁を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく、本発明は、以下の手段を採用した。即ち、
請求項1記載の差圧弁は、外枠パイプの一端に流体入口が形成され、同外枠パイプの他端に流体出口が形成され、両口の間に流体の差圧を感知する感圧部と、該感圧部で感知された差圧により流体の移動を制御する絞り部と、前記絞り部の制御の程度を任意の値に設定する調節部と、が設けられていることを特徴とする。
【0005】
請求項2記載の差圧弁は、請求項1記載の差圧弁において、外枠パイプ内に挿入可能な所定長さの筒状弁シートと、該筒状弁シート内に配置された上記感圧部と絞り部と調節部と、からなり、上記筒状弁シートは外枠パイプ内に挿入後、外枠パイプ内にカシメ固定されていると共に、上記外枠パイプの両端部は、継手形状に絞り成形されて高圧流体側の空間と低圧流体側の空間とが形成されていることを特徴とする。
【0006】
請求項3記載の差圧弁は、請求項1又は請求項2記載の差圧弁において、上記感圧部は、外枠パイプ内の流路内に該流路を横断するように配置されていることを特徴とする。
請求項4記載の差圧弁は、請求項3記載の差圧弁において、上記感圧部には、流体入口側に連通する高圧側空間部と、流体出口側に連通する低圧側空間と、両空間の間で摺動可能なピストンと、が形成されていることを特徴とする。
【0007】
請求項5記載の差圧弁は、請求項4記載の差圧弁において、上記筒状弁シート内で摺動可能に配置された弁体を備え、該弁体の一端部に上記ピストンが固定されると共にその中間部に上記絞り部が形成され、その他端部はバネにより高圧流体側の空間方向に弾圧されていることを特徴とする。
請求項6記載の差圧弁は、請求項4又は請求項5記載の差圧弁において、上記流体出口側と低圧側空間部とを連通する低圧導入孔は、弁体内に形成されていることを特徴とする。
【0008】
請求項7記載の差圧弁は、請求項5又は請求項6記載の差圧弁において、上記絞り部を構成する弁部は、上記筒状弁シートに形成される弁孔の流体下流側まで延設され、該延設部分は円錐形状で弁孔の下流側に配置されていることを特徴とする。
請求項8記載の差圧弁は、請求項7記載の差圧弁において、上記弁孔の流体下流側に該弁孔より径大の弁部形成部が形成され、該弁部形成部に位置する上記弁部の径大部に、一個もしくは複数個に下横孔を設けたことを特徴とする。
請求項9記載の差圧弁は、請求項7又は請求項8記載の差圧弁において、上記弁部形成部と上記弁体の径大部で形成される流路面積は、上記弁座部で形成される最大流路面積以上であり、かつ上記弁孔の流路面積より小さいことを特徴とする。
請求項10記載の差圧弁は、請求項7記載の差圧弁において、筒状弁シートによって支持される部分の弁体の外径と、絞り部の弁孔の内径と、を略同一としたことを特徴とする。
【0009】
請求項11記載の差圧弁は、請求項5記載の差圧弁において、弁体の一端部にピストンを装着後、カシメて端部が開くように円錐形状として、ピストンと弁体とを一体にしたことを特徴とする。
【0010】
請求項12記載の差圧弁は、請求項1記載の差圧弁において、上記流体入口側に上記調節部が設けられていることを特徴とする。
請求項13記載の差圧弁は、請求項10記載の差圧弁において、前記外枠パイプ内にシリンダ状筒体とバネケースとを装着し、上記シリンダ状筒体内には前記感圧部及び絞り部を配置し、上記バネケース内には上記調節部を配置する差圧弁であって、上記シリンダ状筒体内に前記感圧部及び絞り部を配置し、且つ、バネケース内に調節部を配置した後、シリンダ状筒体に対してバネケースを装着し、その後において、シリンダ状筒体とバネケースとを連結・固定し、該シリンダ状筒体とバネケースとの一体物を外枠パイプ内に嵌入させて、カシメることを特徴とする。
【0011】
請求項14記載の差圧弁は、請求項10又は請求項11記載の差圧弁において、上記感圧部及び絞り部は、シリンダ状筒体の筒内において摺動可能なピストンから形成され、該ピストンの感圧部の低圧側空間部側に高圧感圧室が形成され、高圧側空間部側に低圧感圧室が形成され、更に、上記感圧部の高圧感圧室側に、絞り部を構成する弁体が設けられていることを特徴とする。
請求項15記載の差圧弁は、請求項12記載の差圧弁において、上記シリンダ状筒体に複数個の低圧導入孔が軸方向に形成され、上記低圧側空間部と、上記低圧感圧室とを連通させることを特徴とする。
【0012】
請求項16記載の差圧弁は、請求項12又は請求項13記載の差圧弁において、前記ピストンに高圧導入孔を設け、高圧側空間部と高圧感圧室とを連通させることを特徴とする。
請求項17記載の差圧弁は、請求項12乃至請求項14記載のいずれか差圧弁において、上記弁体、及び、該弁体と対応する位置でシリンダ状筒体側に設けられた弁座は、共にステンレススチールを素材とされ、且つ、前記弁体はピストンに、弁座はシリンダ状筒体に形成された弁座支持部に各々圧入されていることを特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】
【実施例1】
実施例1について、図面を用いて説明する。なお、図1はその縦断面図、図2は図1におけるD部詳細図である。なお、以下、図面に従って説明するが、上・下・左・右という表現は、図面の記載に伴うものであり、実際の位置関係とは、必ずしも一致するものではない。
【0014】
先ず、外枠パイプ10について説明する。
実施例1に係る差圧弁は、図1に示すように、全体として円筒状の外枠パイプ10と、外枠パイプ10より短く、外枠パイプ10の中に挿入・固定される筒状弁シート20と、該筒状弁シート20の中に配置される感圧部A、絞り部B及び調節部Cからなる。
また、外枠パイプ10の一端部の流体入口11近傍には、高圧側空間部Phが形成され、外枠パイプ10の他端部の流体出口12近傍には、低圧側空間部Plが形成される。なお、符号13はカシメ部である。
【0015】
次に、筒状弁シート20について説明する。
筒状弁シート20は、図2に示すように、全体として略円筒状となっており、その高圧側空間部Ph側の外径は、所定長さだけ径小部20aとして形成されており、該径小部20a以外の部分は、前記外枠パイプ10の内径より若干小さい外径となっている。また、前記外枠パイプ10の内径より若干小さい外径部分における径小部20a寄りには、カシメ受溝29が形成されている。そして、上記径小部20aと外枠パイプ10との隙間には流路14が形成され、高圧側空間部Phと後述の側孔24とを連通している。
【0016】
また、筒状弁シート20の内部には、ピストン40が内装・支持される径大部20bと、該径大部20bより若干小径の感圧部低圧空間21が形成される低圧空間形成部20cと、弁体支持部22a及び該弁体支持部22aにより形成される弁体支持孔22と、弁室20fと、弁孔23と、前記弁孔23より径大の弁部形成部20dと、更に、バネ室形成部20eと、が連続的に形成される。
【0017】
また、上記弁体支持部22aの下部には、複数の側孔24が形成され、側孔24は前記弁室20fに開口しており、したがって、高圧側空間部Ph、流路14、側孔24、弁室20f、及び弁孔23は順次連通している。また、弁孔23は、弁部35が「開」のときにその下部の低圧側空間部Plに連通する。
そして、径大部20bと低圧空間形成部20cでは感圧部Aが形成され、弁体支持孔22では弁体30が支持され、弁孔23では絞り部Bが形成され、バネ室形成部20eでは調節部Cが形成される。なお、側孔24は一個形成しても良いのは勿論である。
【0018】
次に、弁体30について説明する。
特に図2に示すように、上記筒状弁シート20の軸線部分の孔部に沿って棒状の弁体30が配置される。この弁体30は、上記筒状弁シート20の径大部20bから、低圧空間形成部20c、弁体支持部22a、弁室20f、弁孔23、弁部形成部20dを貫通してバネ室25まで延設されている。そして、筒状弁シート20の径大部20b部分では、ピストン40が弁体30に一体に装着されている。この装着に当たっては、弁体30にはカシメ部31が形成されている。
【0019】
また、筒状弁シート20の低圧空間形成部20c部分に連通する上横孔33が弁体30の直径方向に穿設され、弁体30の長さ方向の軸心部に形成されている低圧導入孔32に連通している。
また、弁体30の弁体支持部22aに対応する部分は平坦な柱状となっており、この部分の外径は弁孔23の内径と略同一径として形成される。これは弁体30に流体によるスラスト荷重を発生させないためである。また、弁体30の弁室20fから弁孔23に至る部分は径小部36として形成される。また、この径小部36から下方には下方が径大となるテーパー形状の弁部35が形成され、筒状弁シート20の弁部形成部20dに位置する。また、弁体30のバネ室25部分には、下横孔34が弁体30の直径方向に穿設され、バネ室25に開口していると共に低圧導入孔32に連通している。また、弁体30の下端部はバネ受け52に当接し、バネ受け52はバネ53により弾持されている。
したがって、低圧側空間部Plは、下横孔34、低圧導入孔32、及び上横孔33を通って感圧部低圧空間21に常時連通していることになる。
【0020】
次に、感圧部Aについて説明する。
筒状弁シート20の径大部20bの内には所定幅で上下に摺動可能にピストン40が配置されている。ピストン40は所定厚みの円盤からなり、その外周に形成されたリング溝にはシール用のOリング41が配置されている。また、その中心部に穿設された孔には、上記弁体30の上端部が嵌入されてカシメ部31が形成されている。
また、上記ピストン40の上面は、高圧側空間部Phに面しており、ピストン40の下面と弁体支持部22aとの間の低圧空間形成部20cに感圧部低圧空間21が形成されている。なお、前記のように、感圧部低圧空間21は、上横孔33、低圧導入孔32及び下横孔34を通じて低圧側空間部Plの流体圧が導かれている。
【0021】
そして、ピストン40は、
高圧側空間部Phの流体圧>感圧部低圧空間21の流体圧+バネ53のバネ荷重相当圧、のときは下動し、
高圧側空間部Phの流体圧<感圧部低圧空間21の流体圧+バネ53の荷重相当圧、のときは上動し、弁部35は開弁することになる。
この差圧によるピストン40の上下動によりピストン40と一体の弁体30も、弁体支持部22aに支持された状態で筒状弁シート20の弁体支持孔22内を摺動し、上下動することになる。
【0022】
絞り部Bは、弁体30の径小部36と弁部35、及び、筒状弁シート20側の弁孔23、弁座部23a及び弁部形成部20dにより構成され、弁部35と弁座部23aにて形成される開口面積が差圧に応答して増減し、流量が絞られて変化する。
【0023】
次に、調節部Cについて説明する。
弁体30の下端部は、バネ受け52のバネ受け孔52aに当接しており、バネ受け52は、バネ53により絞り部B側に弾持されている。またバネ53は、図1に示すように、筒状弁シート20の下部を構成するスカート部26の雌ネジ受部27に螺合され通孔51を有する調節ネジ50によって支持されている。したがって、調節ネジ50の回転によって、バネ受け52に対するバネ53の弾発力を調節することができる。この弾発力の調節は、差圧量の調節となる。
【0024】
上記実施例1の差圧弁を構成するに当たっては、先ず、筒状弁シート20の弁体支持部22aにOリング28を装着して、筒状弁シート20内に弁体30を挿入させ、Oリング41を装着したピストン40を、筒状弁シート20上端部に上方から弁体30と共に嵌合させ、弁体30の下端部を治具にて受けて、弁体30の上端部をかしめてピストン40と固定する。そして、バネ受け52を弁体30の下端部に当接した上、バネ受け52にバネ53をあてがい、調節ネジ50を雌ネジ受部27に螺合する。
【0025】
上記手段によれば、きわめて簡単で、コンパクトな差圧弁を得ることができる。
【0026】
かかる構成により、差圧によるピストン40の上下動に応じて弁体30が上下動し、弁部35と弁座部23aにて形成される開口面積が可変され、流量が絞られて変化することになる。
【0027】
また、所定量の差圧以上の差圧が発生した場合は、感圧部Aにおけるピストン40の下動により、絞り部Bにおいて弁体30は下動し、所定量の差圧になるまで絞り部Bで流量を増加させる。逆に、所定量の差圧以下の差圧が発生した場合は、感圧部Aにおけるピストン40の上動により、絞り部Bにおいて弁体30は上動し、所定量の差圧になるまで絞り部Bで流量を減少・停止させる。
なお、上記実施例1において、低圧側空間部Plと感圧部低圧空間21との連通手段として、下横孔34、低圧導入孔32及び上横孔33を形成したが、これら下横孔34、低圧導入孔32及び上横孔33を設けず、筒状弁シート20内に別途、低圧側空間部Plと感圧部低圧空間21とを直接結ぶ連通路(図示せず)を設けてもよい。
【0028】
【実施例2】
次に、本発明の実施例2について説明する。図3は、その縦断面図、図4は、図3のD’部の詳細図である。実施例2の説明に当たって、実施例1と同一の構成部分には、同一符号を付してその構成の説明を省略する。
実施例1は上記弁孔23の流体下流側に該弁孔23より径大の弁部形成部20dが形成されているが、実施例2においては、この弁部形成部20dに位置する上記弁部35の径大部37に、一個もしくは複数個の下横孔34aを弁部形成部20dと低圧導入孔32を連通するように設ける。
また、更に弁部形成部20dと弁体30の径大部37で形成される流路面積S(=弁部形成部20dの横断面積−径大部37の横断面積)を、弁座部23aと弁部35で形成される最大開口面積s以上とし、かつ、弁孔23の流路面積m(=弁孔23の横断面積−小径部36の横断面積)より小さく形成される。
通常、流出量が増加するにつれ弁部35前後の圧力差も大きくなると共に、設定差圧値に対する圧力変化量が増加する傾向にあるが、差圧弁に於いては、流量の変化に対する弁部35前後の圧力差の変化を最小限に抑える必要があることから、本実施例2においては、弁体30の径大部37に一個若しくは複数個の小径の下横孔34aを設け、更に、弁部形成部20dと弁体30の径大部37で形成される流路面積Sを、弁座部23aで形成される最大開口面積s以上で、かつ弁孔23の流路面積mよりも小さくすることにより、冷媒の流速を高め、ベルヌーイの原理により低圧空間形成部20c内の圧力が実際の圧力より低くなり、その結果、大流量流出時に於いても弁開度を大きく、圧力変化を小さくすることが可能となる。
【実施例3】
次に、本発明の実施例3について説明する。図5は、図1のD部に相当する実施例3の詳細図である。実施例3の説明に当たって、実施例1と同一の構成部分には、同一符号を付してその構成の説明を省略する。実施例3においても外枠パイプ10の形状は実施例1と略同一である。
【0029】
次に、筒状弁シート20’について説明する。
筒状弁シート20’は全体として円筒状となっており、その外形は、全長にわたって均一径であるが、その中央部にはカシメ受溝29が形成されている。また、筒状弁シート20’の内部には、ピストン40’を内装・支持させる径大部20’bと、該径大部20’bより若干小径の弁室20’fと、更に、バネ室形成部20’eと、が連続的に形成される。そして、径大部20’bでは感圧部A’が形成され、弁室20’fでは絞り部B’が形成され、バネ室形成部20’eでは調節部C’が形成される。
【0030】
また、筒状弁シート20’の上下方向の中間位置には支持筒25aが一体に設けられている。この支持筒25aは後述のピストン40’側の延伸軸部40’aを支持させるものである。また、この支持筒25aの内壁下部には、支持筒周溝25cが形成されると共に、この支持筒周溝25cと支持筒25aとの外面との間には支持筒側孔25bが形成されている。
【0031】
次に、感圧部A’について説明する。
筒状弁シート20’の径大部20’bの内壁には所定幅で上下に摺動可能にピストン40’が配置されている。ピストン40’は所定厚みの円盤からなり、その外周に形成されたリング溝にはOリング41が配置されている。また、その中心部は所定長さで下方に垂下する延伸軸部40’aが形成され、その下端はバネ受け52を介してバネ53で上方へ弾持されている。また、ピストン40’の筒状弁シート20’に対する上限位置は、筒状弁シート20’に固定されているストッパ60により制限されている。
【0032】
また、上記ピストン40’の上面は、高圧側空間部Phに面しており、ピストン40’の下面には、弁室20’fで低圧側空間部Plの流体圧が導かれている。
そして、ピストン40’は、実施例1と同様に、
高圧側空間部Phの流体圧>低圧側空間部Plの流体圧+バネ荷重相当圧、
のときは下動し、
高圧側空間部Phの流体圧<低圧側空間部Plの流体圧+バネ荷重相当圧、のときは上動することになる。このピストン40’の上下動はピストン40’と一体の延伸軸部40’aも支持筒25aに支持された状態で上下動することになる。
【0033】
上記延伸軸部40’a及び支持筒25aが絞り部B’を構成する。上記ピストン40’の中心部には、延伸軸部40’aの中心部まで連続して高圧導入孔42が形成され、この高圧導入孔42の下端部近傍には高圧側孔43が側方に開放されるように形成されている。したがって、高圧側空間部Phは、高圧導入孔42を介して、高圧側孔43まで常に連通していることになる。
また、上記支持筒25aには、前記のように支持筒側孔25bが形成されている。そして、高圧側孔43が支持筒周溝25cと重なり、流路が形成されたときのみ高圧側空間部Phから低圧側空間部Plに冷媒が流れることになる。
なお、バネ53を含む調節部C’の構成は、実施例1と略同一である。
【0034】
上記実施例3の差圧弁の使用手段は、実施例1と同じであるので、共通部分については説明を省略し、相違する部分のみ説明する。
実施例3の差圧弁において、先ず、差圧が所定量以下の場合は、ピストン40’は下動せず、高圧側孔43が支持筒25a側の支持筒周溝25cと重なることはない。したがって、冷媒が支持筒25aの内壁から弁室20’f内に流出することはない。
【0035】
また、所定量の差圧が発生した場合は、感圧部Aにおけるピストン40’の下動により、絞り部B’において、延伸軸部40’aは下動し、冷媒を弁室20’fに流す。また、所定差圧以下になった場合は、感圧部A’におけるピストン40’の上動により、絞り部B’において弁体30は上動し、所定量の差圧になるまで絞り部B’で流量を減少・停止させる。
したがって、ピストン40’が所定位置(差圧が少ない状態での位置)では、支持筒25aの内壁により弁室20’f内に流出することはないが、ピストン40’が所定位置より、差圧により下がってくると、高圧側孔43が支持筒周溝25cに重なり、支持筒側溝25bから流体は流出する。そして、その重なりが大きいほど流出量が増加する。
【0036】
【実施例4】
次に、実施例4について図面を用いて説明する。図6はその縦断面図、図7は図6におけるD”部詳細図である。
先ず、外枠パイプ110について説明する。
実施例3に係る差圧弁は、図6に示すように、全体として円筒状の金属製、例えば銅製の外枠パイプ110と、外枠パイプ110より短く、外枠パイプ110の中に挿入・固定されるシリンダ状筒体120及びバネケース130と、該シリンダ状筒体120及びバネケース130の中に配置される感圧部A”、絞り部B”及び調節部C”からなる。
また、外枠パイプ110の一端部の流体入口111近傍には、高圧側空間部Phが形成され、外枠パイプ110の他端部の流体出口112近傍には、低圧側空間部Plが形成される。更に、外枠パイプ110の中間部にはカシメ部113が形成される。
【0037】
次に、シリンダ状筒体120について説明する。
外枠パイプ110内に配置されるシリンダ状筒体120は、図6,7に示すように、全体として略円筒状に形成されており、上記カシメ部113の内面に相当するシリンダ状筒体120の外周面部分には、カシメ用凹部121が形成され、シリンダ状筒体120の内面は、後述のバネケース130を装着するためのバネケース装着部122が形成される。なお、該バネケース装着部122の上端部には、後述のバネケース130側の径小部131が嵌合された後、押し込むようにカシメることでカシメ部122aが形成されている。
【0038】
また、シリンダ状筒体120の下部は所定の厚みで形成され、該所定の厚み部分の内部には、上下に複数の低圧導入孔124が形成される。該低圧導入孔124の下部は低圧側空間部Plに連通しており、その上部は後述のシリンダ状筒体120内に形成される低圧感圧室128に連通している。
そして、シリンダ状筒体120の下端部には、弁座支持部125が形成され、該弁座支持部125の中心部には、例えばステンレススチール製の弁座126が圧入により装着される。該弁座126には弁座孔127が形成されている。
【0039】
バネケース130は、その下部の径小部131が前記シリンダ状筒体120のバネケース装着部122に嵌合される。上記径小部131の外周には、シリンダ状筒体120側との間に配置されるOリング123aを嵌合するリング状のリング溝123が形成される。また、この径小部131の内側は、Oリング133が介装されており、後述のピストン140を支持するピストン支持部132となる。
バネケース130の上部は外枠パイプ110の内周面に嵌合され、その内面にはバネ室134が形成される。また、バネケース130の上端部内周には、雌ネジ部135が形成され、該雌ネジ部135には調節ネジ150が螺合されている。
調節ネジ150は、その中心部に通孔151が形成され、上方の高圧側空間部Phとバネ室134とを連通している。
【0040】
次に、感圧部A”について説明する。感圧部A”は、ピストン140の下部に形成される。ピストン140は全体として上下に長い異径の円柱状体として形成され、上方部分は小径のピストン軸部141となり、下方は大径の感圧部142となる。ピストン軸部141は、前記ピストン支持部132に上下方向に摺動可能に支持され、また、感圧部142はシリンダ状筒体120の下部の内周面に上下方向に摺動可能に支持されている。また。感圧部142の外周とシリンダ状筒体120の内周面との間にはOリング143が介装されている。
【0041】
また、ピストン140の軸心部には、その長さ方向(軸心方向)に高圧導入縦孔147が形成され、該高圧導入縦孔147と連通してその上部には高圧導入横孔146が形成され、該高圧導入横孔146の端部はバネ室134に開口している。また、高圧導入縦孔147の下部には、高圧導入縦孔147と連通状態で高圧導入斜孔148が形成され、その端部は感圧部142の下部の空間に開口している。
【0042】
したがって、この感圧部142の上面の空間部は低圧導入孔124によって低圧側空間部Plと連通し、低圧感圧室128が形成され、感圧部142の下面の空間部は、高圧導入横孔146、高圧導入縦孔147及び高圧導入斜孔148によって、高圧側空間部Phと連通し、高圧感圧室129が形成される。
また、ピストン140の上端部には、内面が球面形状の受け凹部145が形成され、該受け凹部145の底部にバネ受突部152aがバネ153の弾発力により当接し、ユニバーサルジョイントを形成している。この当接状態により、バネ153の弾発力や高圧冷媒により、ピストン140に偏心荷重が負荷してもピストン140には円滑に上下圧として作用する。
【0043】
絞り部B”は、感圧部142の下部で上記高圧導入縦孔147に連続して形成された弁体装着孔144に装着されるステンレススチール製の弁体149と、前記弁座126によって構成される。即ち、弁体149は、弁体装着孔144への柱状の挿入部149aと、円盤状の径大部149bと、下端の倒立円錐状の突部149cとからなり、該突部149cと弁座126にて形成される開口面積が差圧に応答して、ピストン140が上下することで増減し、流量が絞られて変化する。
【0044】
ピストン140は、
高圧感圧室129の流体圧>低圧感圧室128の流体圧+バネ153のバネ荷重相当圧、のときは上動し、弁体149は開弁することになる。
高圧感圧室129の流体圧<低圧感圧室128の流体圧+バネ153のバネ荷重相当圧、のときは下動し、弁体149は閉弁することになる。
【0045】
次に、調節部C”について説明する。
上記調節ネジ150の下面(バネ室134側)とバネ室134の下部に配置されるバネ受け152との間にはバネ153が縮装され、該バネ153はバネ受け152を下方に押し圧している。該バネ受け152は、その上面にバネ受面が形成され、その下面には下端部が球面状となったバネ受突部152aが一体に形成される。この弾発力の調節は、差圧量の調節となる。
【0046】
上記実施例4の差圧弁の組み付けに当たっては、先ず、シリンダ状筒体120の弁座支持部125に弁座126を装着し、ピストン140の弁体装着孔144に弁体149を装着後、シリンダ状筒体120にピストン140を嵌合させる。次に、バネケース130内に、バネ受け152及びバネ153をこの順に内装し、調節ネジ150を雌ネジ部135に螺合する。
そして、前記受け凹部145に前記バネ受突部152aを遊嵌させながら、シリンダ状筒体120に対してバネケース130を装着・固定し一体化する。固定に当たっては、上述のようにバネケース装着部122に径小部131を嵌合後、カシメ部122aをカシメることで、確実に一体化することができる。
そして、このシリンダ状筒体120とバネケース130との一体物を外枠パイプ110内に嵌入させ、カシメ部113とカシメ用凹部121との位置を合わせた後、カシメる。上記手段によれば、きわめて簡単で、コンパクトな差圧弁を得ることができる。
【0047】
かかる構成により、差圧によるピストン140の上下動に応じて弁体149が上下動し、該弁体149と弁座126にて形成される開口面積が変更され、流量が絞られて変化することになる。
また、所定量の差圧以上の差圧が発生した場合は、感圧部A”におけるピストン140の上動により、絞り部B”において弁体149は上動し、所定量の差圧になるまで絞り部B”で流量を増加させる。逆に、所定量の差圧以下の差圧のときには、感圧部A”におけるピストン140の下動により、絞り部B”において弁体149は下動し、所定量の差圧になるまで絞り部B”で流量を減少又は停止させる。
【0048】
特に、実施例4においては、低圧感圧室128を高圧導入側に設けることにより、弁体149を正弁方向(高圧感圧室129側)に設置できるため、微少流量の流量制御が可能となる。
また、シリンダ状筒体120にピストン140及びバネケース130を装着後、シリンダ状筒体120上端部122aをカシメてカシメ部とし、バネケース130とシリンダ状筒体120を一体化することにより、ピストン140の上・下に低圧感圧室128と高圧感圧室129を形成することができ、更に、シリンダ状筒体120及びバネケース130を一体物とすることで、治具による組み付け作業が容易となり、又、最終組立工程の外枠パイプ110への組付けも容易となるため、工数低減を図れる。
【0049】
更に、実施例4によれば、部品点数を増やすことなく、シリンダ状筒体120に孔加工するだけで容易に低圧側空間部Plの圧力をピストンの感圧部上部の低圧感圧室128に導くことができ、また、部品点数を増やすことなく、ピストン140に孔加工するだけで、容易に高圧側空間部Phの圧力を感圧部142の下面及び高圧感圧室129の弁体149からなる絞り部B”に導くことができる。
また、弁体149及び弁座126の素材を、ステンレススチールにすることにより、弁体149及び弁座126の磨耗が軽減され、更に、弁体149及び弁座126はそれぞれピストン140及びシリンダ状筒体120に圧入して使用するために、ピストン140及びシリンダ状筒体120は安価な材料、例えば黄銅を使用でき経済的である。
【0050】
【発明の効果】
上記構成により、本発明によれば、構造が簡単・コンパクトで耐久性があり、製造・加工が容易で廉価な差圧弁とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る実施例1の縦断面図。
【図2】図1のD部の詳細図。
【図3】本発明に係る実施例2の縦断面図。
【図4】図3のD’部の詳細図。
【図5】図1のD部に相当する部分の実施例3の詳細図。
【図6】本発明に係る実施例4の縦断面図。
【図7】図6のD”部の詳細図。
【符号の説明】
Ph・・高圧側空間部 Pl・・低圧側空間部 A,A’,A”・・感圧部
B,B’,B”・・絞り部 C,C’,C”・・調節部
10・・外枠パイプ 11・・流体入口 12・・流体出口
13・・カシメ部 14・・流路
20,20’・・筒状弁シート 20a・・径小部
20b,20’b・・径大部 20c・・低圧空間形成部
20d・・弁部形成部 20e,20’e・・バネ室形成部
20f,20’f・・弁室 21・・感圧部低圧空間
22・・弁体支持孔 22a・・弁体支持部
23・・弁孔 23a・・弁座部 24・・側孔
25,25’・・バネ室 25a・・支持筒 25b・・支持筒側孔
25c・・支持筒周溝 26・・スカート部 27・・雌ネジ受部
28・・Oリング 29・・カシメ受溝
30・・弁体 31・・カシメ部 32・・低圧導入孔 33・・上横孔
34・・下横孔 34a・・下横孔 35・・弁部 36・・径小部
37・・径大部 40,40’・・ピストン 40’a・・延伸軸部
41・・Oリング 42・・高圧導入孔 43・・高圧側孔
50・・調節ネジ 51・・通孔 52・・バネ受け
52a・・バネ受け孔 53・バネ 60・・ストッパ
110・・外枠パイプ[実施例3]
111・・流体入口 112・・流体出口 113・・カシメ部
120・・シリンダ状筒体 121・・カシメ用凹部
122・・バネケース装着部 122a・・カシメ部
123・・リング溝 123a・・Oリング
124・・低圧導入孔 125・・弁座支持部 126・・弁座
127・・弁座孔 128・・低圧感圧室 129・・高圧感圧室
130・・バネケース 131・・径小部 132・・ピストン支持部
133・・Oリング 134・・バネ室 135・・雌ネジ部
140・・ピストン 141・・ピストン軸部 142・・感圧部
143・・Oリング 144・・弁体装着孔 145・・受け凹部
146・・高圧導入(横)孔 147・・高圧導入(縦)孔
148・・高圧導入(斜)孔
149・・弁体 149a・・挿入部 149b・・径大部
149c・・突部 150・・調節ネジ 151・・通孔
152・・バネ受け 152a・・バネ受突部 153・バネ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a differential pressure valve used in a refrigeration cycle of an air conditioner or the like.
[0002]
[Prior art]
A differential pressure valve, which is used in the same manner as a refrigerant pressure adjusting valve used in a refrigeration cycle of an air conditioner, has a predetermined pressure (spring load) between both the upstream (high pressure) side and the downstream (low pressure) side of the fluid. The fluid flows only when there is a pressure difference of (equivalent pressure) or more (Patent Literature 1). However, the conventional direct-acting type requires a pilot pipe from the low pressure side. Not only is the structure complicated, but also troubles such as refrigerant leakage at the welded portion of the pilot pipe may occur due to long-term operation and the like.
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 09-113071 (especially, refer to “Claims” and FIG. 1)
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and to provide a differential pressure valve having a simple, compact, and inexpensive differential pressure valve used in a refrigeration cycle of an air conditioner or the like.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention employs the following solutions. That is,
2. The differential pressure valve according to claim 1, wherein a fluid inlet is formed at one end of the outer frame pipe, a fluid outlet is formed at the other end of the outer frame pipe, and a pressure sensing portion for sensing a differential pressure of the fluid between both ports. A throttle unit that controls the movement of the fluid based on the differential pressure sensed by the pressure-sensitive unit, and an adjustment unit that sets the degree of control of the throttle unit to an arbitrary value. I do.
[0005]
The differential pressure valve according to claim 2 is the differential pressure valve according to claim 1, wherein the cylindrical valve seat having a predetermined length that can be inserted into the outer frame pipe, and the pressure-sensitive portion disposed in the cylindrical valve seat. After the cylindrical valve seat is inserted into the outer frame pipe, it is fixed by caulking in the outer frame pipe, and both ends of the outer frame pipe are reduced to a joint shape. It is characterized in that a space on the high-pressure fluid side and a space on the low-pressure fluid side are formed by molding.
[0006]
According to a third aspect of the present invention, in the differential pressure valve according to the first or second aspect, the pressure-sensitive portion is disposed in a flow path in the outer frame pipe so as to cross the flow path. It is characterized.
A differential pressure valve according to a fourth aspect of the present invention is the differential pressure valve according to the third aspect, wherein the pressure sensitive portion has a high pressure side space communicating with a fluid inlet side, a low pressure side space communicating with a fluid outlet side, and both spaces. And a piston slidable therebetween.
[0007]
A differential pressure valve according to a fifth aspect is the differential pressure valve according to the fourth aspect, further comprising a valve body slidably disposed in the cylindrical valve seat, and the piston is fixed to one end of the valve body. At the same time, the throttle portion is formed at an intermediate portion thereof, and the other end portion is elastically pressed in the space direction on the high-pressure fluid side by a spring.
According to a sixth aspect of the present invention, in the differential pressure valve according to the fourth or fifth aspect, the low-pressure introduction hole communicating the fluid outlet side and the low-pressure side space is formed in the valve body. And
[0008]
A differential pressure valve according to a seventh aspect of the present invention is the differential pressure valve according to the fifth or sixth aspect, wherein the valve portion forming the throttle portion extends to a fluid downstream side of a valve hole formed in the cylindrical valve seat. The extended portion has a conical shape and is arranged downstream of the valve hole.
The differential pressure valve according to claim 8 is the differential pressure valve according to claim 7, wherein a valve portion forming portion having a diameter larger than the valve hole is formed downstream of the valve hole in the fluid, and the valve portion is located in the valve portion forming portion. One or more lower transverse holes are provided in the large diameter portion of the valve portion.
The differential pressure valve according to claim 9 is the differential pressure valve according to claim 7 or 8, wherein the flow path area formed by the valve portion forming portion and the large diameter portion of the valve body is formed by the valve seat portion. The flow path area is equal to or larger than the maximum flow path area to be used and smaller than the flow path area of the valve hole.
According to a tenth aspect of the present invention, in the differential pressure valve according to the seventh aspect, the outer diameter of the valve body of the portion supported by the cylindrical valve seat and the inner diameter of the valve hole of the throttle portion are substantially the same. It is characterized.
[0009]
In the differential pressure valve according to the eleventh aspect, in the differential pressure valve according to the fifth aspect, after the piston is mounted on one end of the valve body, the piston and the valve body are integrated into a conical shape so that the end is opened by caulking. It is characterized by the following.
[0010]
A differential pressure valve according to a twelfth aspect is the differential pressure valve according to the first aspect, wherein the adjusting portion is provided on the fluid inlet side.
The differential pressure valve according to
[0011]
A differential pressure valve according to a fourteenth aspect is the differential pressure valve according to the tenth or the eleventh aspect, wherein the pressure-sensitive portion and the throttle portion are formed of a piston slidable in a cylindrical tubular body. A high-pressure pressure-sensitive chamber is formed on the low-pressure side space side of the pressure-sensitive section, a low-pressure pressure-sensitive chamber is formed on the high-pressure space section, and a throttle section is provided on the high-pressure pressure-sensitive chamber side of the pressure-sensitive section. It is characterized in that a constituent valve element is provided.
The differential pressure valve according to claim 15 is the differential pressure valve according to
[0012]
According to a sixteenth aspect of the present invention, in the differential pressure valve according to the twelfth or thirteenth aspect, the piston is provided with a high-pressure introduction hole, so that the high-pressure side space and the high-pressure pressure-sensitive chamber communicate with each other.
The differential pressure valve according to claim 17 is the differential pressure valve according to any one of
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Embodiment 1
Example 1 will be described with reference to the drawings. 1 is a longitudinal sectional view, and FIG. 2 is a detailed view of a portion D in FIG. In the following, description will be given with reference to the drawings. However, the expressions “up”, “down”, “left”, and “right” are associated with the description of the drawings, and do not always correspond to actual positional relationships.
[0014]
First, the
As shown in FIG. 1, the differential pressure valve according to the first embodiment has a cylindrical
A high pressure side space Ph is formed near the
[0015]
Next, the
As shown in FIG. 2, the
[0016]
Further, inside the
[0017]
Further, a plurality of side holes 24 are formed in the lower portion of the valve
The
[0018]
Next, the
In particular, as shown in FIG. 2, a rod-shaped
[0019]
An upper
Further, a portion of the
Therefore, the low-pressure side space Pl is always in communication with the pressure-sensitive unit low-
[0020]
Next, the pressure-sensitive portion A will be described.
A
The upper surface of the
[0021]
And the
When the fluid pressure of the high-pressure side space Ph> the fluid pressure of the pressure-sensitive portion low-
When the fluid pressure in the high-pressure side space Ph <the fluid pressure in the pressure-sensitive portion low-
Due to the vertical movement of the
[0022]
The throttle portion B includes the
[0023]
Next, the adjusting section C will be described.
The lower end of the
[0024]
In constructing the differential pressure valve of the first embodiment, first, an O-
[0025]
According to the above means, a very simple and compact differential pressure valve can be obtained.
[0026]
With this configuration, the
[0027]
Further, when a differential pressure equal to or more than a predetermined amount of differential pressure is generated, the
In the first embodiment, the lower
[0028]
Embodiment 2
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a longitudinal sectional view, and FIG. 4 is a detailed view of a D ′ part in FIG. In the description of the second embodiment, the same components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description of the configuration will be omitted.
In the first embodiment, the valve
Further, the flow path area S (= cross sectional area of the valve
Normally, as the outflow amount increases, the pressure difference before and after the
Embodiment 3
Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 5 is a detailed view of the third embodiment corresponding to the portion D in FIG. In the description of the third embodiment, the same components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description of the configuration will be omitted. Also in the third embodiment, the shape of the
[0029]
Next, the cylindrical valve seat 20 'will be described.
The
[0030]
A
[0031]
Next, the pressure-sensitive portion A 'will be described.
A piston 40 'is disposed on the inner wall of the large-diameter portion 20'b of the cylindrical valve seat 20' so as to be vertically slidable with a predetermined width. The piston 40 'is formed of a disk having a predetermined thickness, and an O-
[0032]
The upper surface of the piston 40 'faces the high-pressure space Ph, and the fluid pressure of the low-pressure space Pl is guided to the lower surface of the piston 40' by the valve chamber 20'f.
And the piston 40 'is, as in the first embodiment,
Fluid pressure of high pressure side space Ph> fluid pressure of low pressure side space Pl + pressure equivalent to spring load,
Moves down when
When the fluid pressure in the high-pressure side space Ph <the fluid pressure in the low-pressure side space Pl + the pressure corresponding to the spring load, the pressure increases. The vertical movement of the piston 40 'moves up and down while the extension shaft portion 40'a integrated with the piston 40' is also supported by the
[0033]
The stretching shaft portion 40'a and the
The
The configuration of the adjusting section C ′ including the
[0034]
Since the means for using the differential pressure valve of the third embodiment is the same as that of the first embodiment, description of common parts will be omitted, and only different parts will be described.
In the differential pressure valve according to the third embodiment, first, when the differential pressure is equal to or less than a predetermined amount, the piston 40 'does not move downward, and the high-
[0035]
Further, when a predetermined amount of differential pressure is generated, the downward movement of the piston 40 'in the pressure-sensitive portion A causes the stretching shaft portion 40'a to move downward in the throttle portion B', and the refrigerant flows into the valve chamber 20'f. Pour When the pressure difference becomes equal to or less than the predetermined differential pressure, the
Therefore, when the piston 40 'is at the predetermined position (the position where the differential pressure is small), the piston 40' does not flow into the valve chamber 20'f due to the inner wall of the
[0036]
Embodiment 4
Next, a fourth embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 6 is a longitudinal sectional view, and FIG. 7 is a detailed view of a D ″ portion in FIG.
First, the
As shown in FIG. 6, the differential pressure valve according to the third embodiment has a cylindrical
A high pressure side space Ph is formed near the
[0037]
Next, the cylindrical
As shown in FIGS. 6 and 7, the cylindrical
[0038]
The lower part of the
A
[0039]
The
The upper part of the
The adjusting
[0040]
Next, the pressure-sensitive portion A "will be described. The pressure-sensitive portion A" is formed below the
[0041]
A high-pressure introduction
[0042]
Therefore, the space on the upper surface of the
A receiving
[0043]
The throttle portion B ″ is constituted by a stainless
[0044]
The
When the fluid pressure in the high
When the fluid pressure of the high-
[0045]
Next, the adjustment unit C ″ will be described.
A
[0046]
In assembling the differential pressure valve according to the fourth embodiment, first, the
Then, the
Then, the integrated body of the cylindrical
[0047]
With this configuration, the
Further, when a differential pressure equal to or more than a predetermined amount of differential pressure is generated, the
[0048]
In particular, in the fourth embodiment, by providing the low-
After attaching the
[0049]
Further, according to the fourth embodiment, the pressure of the low-pressure side space Pl can be easily transferred to the low-pressure pressure-
Further, by using stainless steel for the material of the
[0050]
【The invention's effect】
According to the above configuration, according to the present invention, an inexpensive differential pressure valve having a simple structure, being compact and durable, being easily manufactured and processed, can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a first embodiment according to the present invention.
FIG. 2 is a detailed view of a part D in FIG. 1;
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a second embodiment according to the present invention.
FIG. 4 is a detailed view of a D ′ part in FIG. 3;
FIG. 5 is a detailed view of a portion corresponding to a portion D in FIG. 1 according to a third embodiment.
FIG. 6 is a longitudinal sectional view of a fourth embodiment according to the present invention.
FIG. 7 is a detailed view of a D ″ part in FIG. 6;
[Explanation of symbols]
Ph high pressure side space Pl low pressure side space A, A ', A "
B, B ', B "... throttle section C, C', C" ... adjustment section
10.
13.
20, 20 '...
20b, 20'b:
20d ・ ・ Valve
20f, 20'f…
22
23 ..
25, 25 ':
25c ··· Circumferential groove of
28 O-
30 ・ ・
34 ・ ・ Lower
37 ···
41 O-
50
52a
110 ··· Outer frame pipe [Example 3]
111
120 ··· Cylindrical
122 ··· Spring
123
124 low-
127 ・ ・
130 ・ ・
133 O-
140 ・ ・
143 ··· O-
146 ・ ・ High pressure introduction (horizontal)
148 ・ ・ High pressure introduction (oblique) hole
149 ・ ・
149c ・ ・
152 ··· Spring receiving 152a · · ·
Claims (17)
上記シリンダ状筒体内に前記感圧部及び絞り部を配置し、且つ、バネケース内に調節部を配置した後、シリンダ状筒体に対してバネケースを装着し、その後において、シリンダ状筒体とバネケースとを連結・固定し、該シリンダ状筒体とバネケースとの一体物を外枠パイプ内に嵌入させて、カシメることを特徴とする請求項12記載の差圧弁。A differential pressure valve in which a cylindrical tubular body and a spring case are mounted in an outer frame pipe, the pressure-sensitive section and the throttle section are arranged in the cylindrical tubular body, and the adjusting section is arranged in the spring case. ,
After arranging the pressure-sensitive part and the throttle part in the cylindrical body, and arranging the adjusting part in the spring case, the spring case is attached to the cylindrical body, and thereafter, the cylindrical body and the spring case are mounted. 13. The differential pressure valve according to claim 12, wherein the valve is connected and fixed, and an integral body of the cylindrical tubular body and the spring case is fitted into the outer frame pipe and caulked.
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