JP2007071326A - Double-seat valve - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、複座弁に関し、特に、冷凍・冷蔵・空調・給湯サイクル等の流体流量を制御する流量制御弁として用いられる複座弁に関するものである。 The present invention relates to a double seat valve, and more particularly to a double seat valve used as a flow control valve for controlling a fluid flow rate in a refrigeration / refrigeration / air conditioning / hot water supply cycle.
冷凍・冷蔵・空調・給湯サイクル等の流体流量を制御する電動式の流量制御弁として、弁ハウジングに二つの弁ポートが同一軸線上に形成され、その二つの弁ポートの実効開口面積を、弁体に形成された二つの計量弁部によって各々個別に増減して流量制御を行う複座弁がある(例えば、特許文献1、2)。 Two valve ports are formed on the same axis in the valve housing as an electric flow control valve that controls the flow rate of fluid in refrigeration, refrigeration, air conditioning, hot water supply cycle, etc., and the effective opening area of the two valve ports There are multi-seat valves that perform flow control by individually increasing or decreasing by two metering valve portions formed on the body (for example, Patent Documents 1 and 2).
複座弁には、弁体に形成されている二つの計量弁部の形状を互いに異ならすことにより、弁リフト量に対する二つの弁ポートの合成実効開口面積(合成流量)の変化特性にバリェーションを与え、所要の流量制御特性を得ようとするものがある(例えば、特許文献3)。
複座弁は、単座弁に比して大流量の流量制御を行うことができ、しかも、弁上流側と弁下流側との圧力差による弁開閉方向力が二つの計量弁部の双方に作用することにより、それを相殺(キャンセル)、あるいは低減でき、このことにより弁開閉に必要な駆動力を低減でき、高圧・大流量用の流量制御弁に適している。 The double-seat valve can control the flow rate at a larger flow rate than a single-seat valve, and the valve opening / closing direction force due to the pressure difference between the valve upstream side and the valve downstream side acts on both metering valve parts. By doing so, it can be canceled (cancelled) or reduced, which can reduce the driving force required to open and close the valve, which is suitable for a flow control valve for high pressure and large flow rate.
しかし、複座弁の流量制御特性は、二つの弁ポートの実効開口面積の合計値になるので、弁リフト量に対する弁ポート実効開口面積の変化率が単座弁に比して大きく、低流量域で、高精度な流量制御を行うことが、単座弁に比して不利である。 However, since the flow control characteristic of the double seat valve is the sum of the effective opening areas of the two valve ports, the rate of change of the effective opening area of the valve port relative to the valve lift is larger than that of the single seat valve, and the low flow area Therefore, it is disadvantageous to perform high-precision flow rate control as compared with a single seat valve.
また、従来の複座弁によって二次曲線的な流量制御特性であるイコールパーセント特性を得ようとすると、計量弁部の形状を単純なテーパ形状ではなく、計量弁部の外径寸法が二次曲線的に変化するR面状の形状にしなくてはならず、その形状を得るために、複雑な加工を行う必要が生じる。 In addition, when trying to obtain the equal percent characteristic, which is a quadratic flow control characteristic with a conventional double seat valve, the shape of the metering valve is not a simple taper, but the outer diameter of the metering valve is secondary. The curved surface must have an R-surface shape, and complicated processing is required to obtain the shape.
この発明が解決しようとする課題は、複座弁において、低流量域で、単座弁と同等の高精度な流量制御を行うことができ、また計量弁部の形状を複雑にすることなく、近似のイコールパーセント特性を得ることである。 The problem to be solved by the present invention is that, in a double seat valve, it is possible to perform flow control with high accuracy equivalent to that of a single seat valve in a low flow rate range, and to approximate without complicating the shape of the metering valve section. Is to get equal percentage characteristics.
この発明による複座弁は、第1の弁ポートと第2の弁ポートとを同一軸線上に形成された弁ハウジングと、前記弁ハウジングに対して軸線方向に移動可能に配置され、軸線方向移動によって前記第1の弁ポートの実効開口面積を増減する第1の計量弁部と前記第2の弁ポートの実効開口面積を増減する第2の計量弁部とを具備した弁体とを有する複座弁において、前記第1の計量弁部は、前記第1の弁ポートの内径より小さい外径の第1のストレート軸状部と、前記第1のストレート軸状部の外径を大径側外径とする第1のテーパ軸状部とを有し、前記第2の計量弁部は、前記第2の弁ポートの内径より小さい外径を有し前記第1のストレート軸状部の軸長とは異なる軸長を有する第2のストレート軸状部と、前記第2のストレート軸状部の外径を大径側外径とする第2のテーパ軸状部とを有し、最大弁閉位置においては、前記第1のストレート軸状部が前記第1の弁ポート内に位置すると共に前記第2のストレート軸状部が前記第2の弁ポート内に位置し、前記弁体が最大弁閉位置より弁開方向に軸線方向移動する過程において、前記第1の計量弁部では、前記弁体が最大弁閉位置より前記第1のストレート軸状部の軸長分だけ軸線方向移動する間は前記第1の弁ポートの実効開口面積が変化せず、それ以上に前記弁体が軸線方向移動することにより前記第1のテーパ軸状部のテーパ度に応じて前記第1の弁ポートの実効開口面積が増大し、前記第2の計量弁部では、前記弁体が最大弁閉位置より前記第2のストレート軸状部の軸長分だけ軸線方向移動する間は前記第2の弁ポートの実効開口面積が変化せず、それ以上に前記弁体が軸線方向移動することにより前記第2のテーパ軸状部のテーパ度に応じて前記第2の弁ポートの実効開口面積が増大する。 A multi-seat valve according to the present invention includes a valve housing in which a first valve port and a second valve port are formed on the same axis, and an axial movement relative to the valve housing. And a valve body having a first metering valve portion that increases or decreases the effective opening area of the first valve port and a second metering valve portion that increases or decreases the effective opening area of the second valve port. In the seat valve, the first metering valve portion includes a first straight shaft-shaped portion having an outer diameter smaller than an inner diameter of the first valve port, and an outer diameter of the first straight shaft-shaped portion on a larger diameter side. A first tapered shaft-shaped portion having an outer diameter, and the second metering valve portion has an outer diameter smaller than the inner diameter of the second valve port, and the axis of the first straight shaft-shaped portion. A second straight shaft portion having an axial length different from the length, and the second straight shaft portion A second tapered shaft-shaped portion whose outer diameter is the larger diameter, and in the maximum valve closed position, the first straight shaft-shaped portion is located in the first valve port and In the process in which the straight shaft-shaped portion of 2 is located in the second valve port and the valve body moves in the axial direction in the valve opening direction from the maximum valve closing position, the valve body in the first metering valve portion The effective opening area of the first valve port does not change while the valve body moves in the axial direction from the maximum valve closed position by the axial length of the first straight shaft-like portion, and the valve body moves further in the axial direction. As a result, the effective opening area of the first valve port increases in accordance with the degree of taper of the first tapered shaft-like portion, and in the second metering valve portion, the valve body is more than the maximum valve closed position. While moving in the axial direction by the axial length of the second straight shaft portion, the second valve port Without the change in the effective opening surface area, the effective opening area of the second valve port is increased in accordance with the taper of the second tapered shaft-like portion by the valve body is moved axially further into.
この発明による複座弁は、第1の入出口ポートと第2の入出口ポートとを形成された弁ハウジングと、前記弁ハウジングに対して軸線方向に移動可能に配置された弁体とを具備し、前記弁ハウジングは、第1の弁室と第2の弁室とを有し、前記第1の弁室は、前記第1の入出口ポートに直接連通し、前記第1の弁室の一方の側に前記第2の入出口ポートに連通する第1の弁ポートを、他方の側に第2の弁室に連通する第2の弁ポートを同一軸線上に同心形成され、前記弁体は、前記第1の弁室と前記第2の弁室を軸線方向に横切って延在し、軸線方向移動によって前記第1の弁ポートの実効開口面積を増減する第1の計量弁部と、前記第2の弁ポートの実効開口面積を増減する第2の計量弁部とを有し、前記第2の弁室を前記第2の入出口ポートに開放する内部通路を形成されている複座弁において、前記第1の計量弁部は、前記第1の弁ポートの内径より小さい外径の第1のストレート軸状部と、前記第1のストレート軸状部の外径を大径側外径とする第1のテーパ軸状部とを有し、前記第2の計量弁部は、前記第2の弁ポートの内径より小さい外径を有し前記第1のストレート軸状部の軸長とは異なる軸長を有する第2のストレート軸状部と、前記第2のストレート軸状部の外径を大径側外径とする第2のテーパ軸状部とを有し、最大弁閉位置においては、前記第1のストレート軸状部が前記第1の弁ポート内に位置すると共に前記第2のストレート軸状部が前記第2の弁ポート内に位置し、前記弁体が最大弁閉位置より弁開方向に軸線方向移動する過程において、前記第1の計量弁部では、前記弁体が最大弁閉位置より前記第1のストレート軸状部の軸長分だけ軸線方向移動する間は前記第1の弁ポートの実効開口面積が変化せず、それ以上に前記弁体が軸線方向移動することにより前記第1のテーパ軸状部のテーパ度に応じて前記第1の弁ポートの実効開口面積が増大し、前記第2の計量弁部では、前記弁体が最大弁閉位置より前記第2のストレート軸状部の軸長分だけ軸線方向移動する間は前記第2の弁ポートの実効開口面積が変化せず、それ以上に前記弁体が軸線方向移動することにより前記第2のテーパ軸状部のテーパ度に応じて前記第2の弁ポートの実効開口面積が増大する。 A double seat valve according to the present invention includes a valve housing having a first inlet / outlet port and a second inlet / outlet port, and a valve body arranged to be movable in an axial direction with respect to the valve housing. The valve housing has a first valve chamber and a second valve chamber, and the first valve chamber communicates directly with the first inlet / outlet port, and the first valve chamber has a first valve chamber. A first valve port communicating with the second inlet / outlet port on one side and a second valve port communicating with the second valve chamber on the other side are formed concentrically on the same axis, and the valve body A first metering valve portion extending in the axial direction across the first valve chamber and the second valve chamber, and increasing or decreasing an effective opening area of the first valve port by axial movement; A second metering valve portion that increases or decreases the effective opening area of the second valve port, and the second valve chamber is connected to the second inlet / outlet port. In the double seat valve formed with an internal passage that opens to the first valve, the first metering valve portion includes a first straight shaft portion having an outer diameter smaller than an inner diameter of the first valve port, and the first A first tapered shaft-shaped portion having an outer diameter of the straight shaft-shaped portion as a large-diameter outer diameter, and the second metering valve portion has an outer diameter smaller than the inner diameter of the second valve port. A second straight shaft-shaped portion having an axial length different from the axial length of the first straight shaft-shaped portion, and a second straight shaft-shaped portion having an outer diameter as a large-diameter outer diameter. In the maximum valve closed position, the first straight shaft portion is located in the first valve port, and the second straight shaft portion is the second valve shaft portion. In the process of axially moving in the valve opening direction from the maximum valve closing position, the first valve body is located in the valve port. In the quantity valve portion, the effective opening area of the first valve port does not change while the valve body moves in the axial direction by the axial length of the first straight shaft-shaped portion from the maximum valve closed position. When the valve body moves in the axial direction, the effective opening area of the first valve port increases in accordance with the degree of taper of the first tapered shaft-shaped portion, and in the second metering valve portion, the valve The effective opening area of the second valve port does not change while the body moves in the axial direction by the axial length of the second straight shaft-shaped portion from the maximum valve closed position, and the valve body moves further in the axial direction. By moving, the effective opening area of the second valve port increases in accordance with the degree of taper of the second tapered shaft portion.
この発明による複座弁は、更に、前記第1のテーパ軸状部のテーパ度と前記第2のテーパ軸状部のテーパ度とが互いに異なる。 In the double seat valve according to the present invention, the taper degree of the first taper shaft part and the taper degree of the second taper shaft part are different from each other.
この発明による複座弁は、更に、前記第1の計量弁部と前記第2の計量弁部の何れか一方に、弁ポート周りの弁座部に着座して全閉状態を得る全閉弁部を有する。 The double seat valve according to the present invention is further provided with a fully closed valve in which either one of the first metering valve portion and the second metering valve portion is seated on a valve seat portion around a valve port to obtain a fully closed state. Part.
この発明による複座弁は、第1の計量弁部と第2の計量弁部の最大弁閉位置側に、互いに異なる軸長のストレート軸状部を有することにより、低流量域では、第1の計量弁部と第2の計量弁部の片側だけが弁ポートの実効開口面積を増減する作用域ができ、単座弁と同等の高精度な流量制御を行うことができる。更には、第1のテーパ軸状部のテーパ度と第2のテーパ軸状部のテーパ度を異なるものにすることにより、外径が直線的に変化する単純なテーパ形状によって、計量弁部の形状を複雑にすることなく、近似のイコールパーセント特性を得ることができる。 The double seat valve according to the present invention has straight shaft portions having different axial lengths on the maximum valve closing position side of the first metering valve portion and the second metering valve portion. Only one side of the second metering valve portion and the second metering valve portion has an operating area that increases or decreases the effective opening area of the valve port, and high-precision flow rate control equivalent to that of a single seat valve can be performed. Further, by making the taper degree of the first taper shaft part different from the taper degree of the second taper shaft part, the simple taper shape in which the outer diameter changes linearly, the metering valve part An approximate equal percent characteristic can be obtained without complicating the shape.
この発明による複座弁の一つの実施形態を、図1を参照して説明する。 One embodiment of a double seat valve according to the present invention will be described with reference to FIG.
図1に示されているように、本実施形態による複座弁は、弁ハウジング本体11と、弁室弁座部材12と、プラグ部材13とによる弁ハウジング組立体14を有する。プラグ部材13は弁ハウジング本体11の上部にねじ部15によって固定されている。弁室弁座部材12はプラグ部材13によって弁ハウジング本体11内に固定されている。
As shown in FIG. 1, the double seat valve according to the present embodiment includes a
弁ハウジング本体11には、入口ポート(第1の入出口ポート)16と、出口ポート(第2の入出口ポート)17と、チャンバ18が形成されている。
In the
入口ポート16は弁ハウジング本体11に形成された内部通路19によってチャンバ18に連通している。入口ポート16にはフィルタ20が取り付けられている。
The
出口ポート17は弁ハウジング本体11に形成された内部通路21によって弁室弁座部材12の下部弁室25に連通している。
The
弁室弁座部材12には弁体30が軸線方向に移動可能に取り付けられている。
A
弁室弁座部材12と弁体30の詳細を、図2を参照して説明する。
Details of the valve chamber
弁室弁座部材12は、横貫通孔22によってチャンバ18と連通する中部弁室(第1の弁室)23と、弁ハウジング本体11と共働して中部弁室23の上側に画定された上部弁室(第2の弁室)24と、中部弁室23の下側に画定され、内部通路21によって出口ポート17(図1参照)に連通する下部弁室(出口室)25とを有する。
The valve chamber
弁室弁座部材12には、中部弁室23と下部弁室25とを連通接続する下部弁ポート(第1の弁ポート)26と、中部弁室23と上部弁室24とを連通接続する上部弁ポート(第2の弁ポート)27とが同一軸線上に形成されている。つまり、中部弁室23一方の側(下側)に出口ポート17(図1参照)に連通する下部弁ポート26を、他方の側(上側)に上部弁室24に連通する上部弁ポート27を互いに同一軸線上に同心形成されている。
A lower valve port (first valve port) 26 that connects the
なお、上部弁ポート27は、弁体30の組み付けのために、下部弁ポート26と同じか下部弁ポート26より大きいポート径(後述の下部計量弁部31が通過できる大きさ)になっている。
The
弁体30は、中空軸状で、上部弁室24、上部弁ポート27、中部弁室23、下部弁ポート26を軸線方向(上下方向)に横切って延在している。
The
弁体30には弁体先端よりの有底のドリル孔による中空孔(内部通路)33が形成されている。中空孔33は弁体30の先端面に開口している。弁体30の上部弁室24内に位置する部分には横貫通孔34が径方向に貫通されている。これにより、上部弁室24は、横貫通孔34、中空孔33によって下部弁室25、ひいては、出口ポート17(図1参照)に連通開放されている。
The
弁体30は、軸線方向移動(弁リフト方向移動)によって、下部弁ポート26の実効開口面積を増減する下部計量弁部(第1の計量弁部)31と、上部弁ポート27の実効開口面積を増減する上部計量弁部(第2の計量弁部)32とを有する。
The
下部計量弁部31は、下部弁ポート26の内径より少し小さい外径の軸長(有効軸長)Laによる下部ストレート軸状部(第1ストレート軸状部)31Aと、下部ストレート軸状部31Aの下端と連続し、下部ストレート軸状部31Aの外径を大径側外径とする下部テーパ軸状部(第1のテーパ軸状部)31Bとを有する。
The lower
上部計量弁部32は、上部弁ポート27の内径より少し小さい外径の軸長(有効軸長)Lbによる上部ストレート軸状部(第2のストレート軸状部)32Aと、上部ストレート軸状部32Aの下端と連続し、上部ストレート軸状部32Aの外径を大径側外径とする上部テーパ軸状部(第2のテーパ軸状部)32Bとを有する。
The upper
下部ストレート軸状部31A、上部ストレート軸状部32Aは、ともに、軸長La、軸長Lbに亘って外径が変化しない軸状部である。下部ストレート軸状部31Aの軸長Laと上部ストレート軸状部32Aの軸長Lbとは互いに異なり、本実施形態では、下部ストレート軸状部31Aの軸長Laが上部ストレート軸状部32Aの軸長Lbより短い。
Both the lower
下部テーパ軸状部31B、上部テーパ軸状部32Bは、ともに、外径が直線的に変化する単純なテーパ形状の軸状部である。下部テーパ軸状部31Bのテーパ度と、上部テーパ軸状部32Bのテーパ度とは、互いに異なり、本実施形態では、下部テーパ軸状部31Bのテーパ度が上部テーパ軸状部32Bのテーパ度より小さい(外径変化率が小さく、緩やかなテーパ)。
Both the lower tapered shaft-shaped
上部計量弁部32には、更に、全閉弁部32Cが形成されている。全閉弁部32Cは、上部ストレート軸状部32Aの上端側にあり、上部ストレート軸状部32Aの外径を小径側外径とするテーパ軸状をなしており、上部弁ポート27の周りの弁座部28に着座することにより上部弁ポート27を全閉状態とする。
The upper
図示されている最大弁閉位置(最降下位置、図3の弁リフト0位置参照)においては、下部ストレート軸状部31Aが下部弁ポート26内に位置すると共に、上部ストレート軸状部32Aが上部弁ポート27内に位置し、全閉弁部32Cが弁座部28に着座する。
In the illustrated maximum valve closed position (the lowest position, see the valve lift 0 position in FIG. 3), the lower
図1に戻り、弁体30は、上側に弁ステム部35を一体に有する。弁ステム部35は、プラグ部材13に貫通形成された弁ステム支持孔29に軸線方向に移動可能に嵌合している。これにより、弁体30はより軸線方向に移動可能に支持されている。
Returning to FIG. 1, the
プラグ部材13にはステッピングモータ40のロータケース41が気密に突き合わせ溶接されている。ロータケース41は、キャン状をなし、全体をステンレス鋼等の非磁性体により構成されている。
A
ロータケース41はプラグ部材13と共働して密閉構造のロータ室42を画定している。ロータ室42にはロータ43が回転可能に配置されている。ロータ43は外周部に多極着磁の円筒状の永久磁石部材44を固定装着されている。
The
ロータ43の中心部には円筒状の雌ねじ部材45が固定されている。ロータ43には、連結部材46、固定金具47、ばね48等によって弁体30の弁ステム部35の上端部が相対回転可能な態様で、軸力伝達関係で接続されている。
A cylindrical
プラグ部材13の中心部にはロータ室42内に位置する雄ねじ部材49が固定されている。雄ねじ部材49は、円筒状で、その中空部を弁ステム部35が貫通している。雄ねじ部材49の外周部には雄ねじが形成されており、当該雄ねじは雌ねじ部材45の内周部に形成された雌ねじにねじ係合している。このねじ係合によってロータ43の回転が直線運動に変換され、弁体30に伝達される。
A
ロータケース41の外周部には、ステッピングモータ40のステータ組立体56が取り付けられている。ステータ組立体56は、外凾、上下2段のステータコイル、複数個の磁極歯等を有する従来公知のもので、内部は封止樹脂によって液密封止されている。
A
弁ハウジング本体11の上部にはねじ61によって防液カバー62が取り付けられている。防液カバー62はステッピングモータ40を収容している。防液カバー62にはプラグ部材63によって電気ケース64が取り付けられている。電気ケース64内には、ステータ組立体56のステータコイルのリード線54のコネクタ55等が収容されている。
A liquid-
ステッピングモータ40は、ステータ組立体56のステータコイルに対するパルス通電より、パルス数に応じてロータ43を回転駆動する。ロータ43が回転すると、雌ねじ部材45の雌ねじと雄ねじ部材49の雄ねじとのねじ係合によってロータ43の回転運動が直線運動に変換され、ロータ43がロータ室42内を軸線方向(上下方向)に移動する。このロータ43の軸線方向移動が弁体30に伝えられ、弁体30が軸線方向(上下方向)に移動する。
The stepping
これにより、弁体30の軸線方向移動量(弁リフト量)に応じて、弁体30の下部計量弁部31が下部弁ポート26の実効開度面積を増減すると共に、弁体30の上部計量弁部32が上部弁ポート27の実効開度面積を増減する。これにより、下部弁ポート26と上部弁ポート27の双方において相関性を有する流量制御が行われる。
Thus, the lower
この流量制御のもとに、入口ポート16→内部通路19→チャンバ18→横貫通孔22→中部弁室23→下部弁ポート26→下部弁室25→内部通路21→出口ポート17による流路と、入口ポート16→内部通路19→チャンバ18→横貫通孔22→中部弁室23→上部弁ポート27→上部弁室24→横貫通孔34→中空孔33→下部弁室25→内部通路21→出口ポート17によるもう一つの流路を冷媒等の流体が流れる。
Under this flow control, the flow path by the
弁体30が図2に示されている最大弁閉位置(最降下位置、図3の弁リフト0位置参照)より弁開方向(上昇方向)に軸線方向移動する過程において、下部計量弁部31では、弁体30が最大弁閉位置より下部ストレート軸状部31Aの軸長La分だけ軸線方向移動する間は、下部弁ポート26の実効開口面積が変化せず、それ以上に弁体30が弁開方向(上昇方向)に軸線方向移動することにより、下部テーパ軸状部31Bのテーパ度に応じて下部弁ポート26の実効開口面積が増大する。
In the process of moving the
また、上部計量弁部32では、弁体30が最大弁閉位置より上部ストレート軸状部32Aの軸長Lb分だけ弁開方向(上昇方向)に軸線方向移動する間は、上部弁ポート27の実効開口面積が変化せず、それ以上に弁体30が弁開方向(上昇方向)に軸線方向移動することにより、上部テーパ軸状部32Bのテーパ度に応じて上部弁ポート27の実効開口面積が増大する。
In the upper
これにより、最大弁閉位置より弁体30が上部ストレート軸状部32Aの軸長Lbに相当する分だけ弁開移動する区間では、下部弁ポート26においてのみ定量的な流量制御が行われる。これにより、低流量域で、単座弁と同等の高精度な流量制御を行うことができる。
As a result, quantitative flow rate control is performed only at the
また、下部ストレート軸状部31Aの軸長Laと上部ストレート軸状部32Aの軸長Lbとが相違すること、下部テーパ軸状部31Bのテーパ度と上部テーパ軸状部32Bのテーパ度とが互いに異なることにより、図3に示されているような弁リフト量−弁開口面積特性が得られる。
Further, the axial length La of the lower
図3において、太い一点鎖線は本実施形態の下弁(下部計量弁部31)の特性を、太い破線は本実施形態の上弁(上部計量弁部32)の特性を、太い実線は本実施形態の下弁(下部計量弁部31)と上弁(上部計量弁部32)の合成特性を、細い破線は従来の複座弁の上弁、下弁の特性を、細い実線は従来の複座弁の上弁と下弁の合成特性を各々示している。 In FIG. 3, the thick alternate long and short dash line indicates the characteristics of the lower valve (lower metering valve portion 31) of the present embodiment, the thick broken line indicates the characteristics of the upper valve (upper metering valve portion 32) of the present embodiment, and the thick solid line indicates the present embodiment. The combined characteristics of the lower valve (lower metering valve portion 31) and upper valve (upper metering valve portion 32) of the configuration, the thin broken line indicates the characteristics of the upper and lower valves of the conventional double seat valve, and the thin solid line indicates the conventional characteristics. The combined characteristics of the upper and lower seat valves are shown.
図3の特性グラフから明らかなように、最大弁閉位置(弁リフト0位置)より弁体30が上部ストレート軸状部32Aの軸長Lbに相当する分だけ弁開移動する区間Aでは、下弁の特性として示されているように、下部弁ポート26においてのみ定量的な流量制御が行われる。区間Aのうち、最初、下部ストレート軸状部31Aの軸長Laに相当する分の弁リフト区間Aaでは、弁開口面積が変化せず、一定値の弁開口面積が維持され、その後の弁リフト区間Abで、下部テーパ軸状部31Bのテーパ度に応じて弁開口面積が増加する。
As is apparent from the characteristic graph of FIG. 3, in the section A in which the
弁リフト区間Aaでの弁開口面積は、下部ストレート軸状部31Aの外径と下部弁ポート26の内径の寸法差により決まる。
The valve opening area in the valve lift section Aa is determined by the dimensional difference between the outer diameter of the lower
弁リフト区間Abでは、下部弁ポート26においてのみ下部テーパ軸状部31Bによって定量的な流量制御が行われることと、下部テーパ軸状部31Bのテーパ度が上部テーパ軸状部32Bのテーパ度より小さい(緩やかな)ことも相まって、弁リフト量に対する弁開口面積の変化率が小さい。
In the valve lift section Ab, quantitative flow control is performed by the lower
最大弁閉位置より弁体30が上部ストレート軸状部32Aの軸長Lbに相当する分だけ弁開移動した位置より最大弁開位置(全開リフト位置)までの区間Bでは、下部弁ポート26に加えて上部弁ポート27においても上部テーパ軸状部32Bによって定量的な流量制御が行われることにより、弁リフト量に対する弁開口面積の変化率が比較的大きくなる。
In the section B from the maximum valve closing position to the maximum valve opening position (fully opened lift position) from the position where the
本実施形態では、図3に太い線で示されている弁リフト量−弁開口面積特性が得られることにより、弁リフト量に対する流量特性は、図4に太い実線により示されているようになり、二次曲線で示される近似のイコールパーセント特性となる。 In the present embodiment, the valve lift amount-valve opening area characteristic shown by the thick line in FIG. 3 is obtained, and the flow rate characteristic with respect to the valve lift amount becomes as shown by the thick solid line in FIG. The approximate equal percent characteristic shown by the quadratic curve.
これにより、下部計量弁部31、上部計量弁部32の形状を複雑にすることなく、外径が直線的に変化する単純なテーパ軸状部を用いて近似のイコールパーセント特性を得ることができる。
This makes it possible to obtain approximate equal percent characteristics using a simple tapered shaft portion whose outer diameter changes linearly without complicating the shapes of the lower
11 弁ハウジング本体
12 弁室弁座部材
13 プラグ部材
14 弁ハウジング組立体
15 ねじ部
16 入口ポート(第1の入出口ポート)
17 出口ポート(第2の入出口ポート)
18 チャンバ
19 内部通路
20 フィルタ
21 内部通路
22 横貫通孔
23 中部弁室
24 上部弁室
25 下部弁室
26 下部弁ポート
27 上部弁ポート
28 弁座部
29 弁ステム支持孔
30 弁体
31 下部計量弁部
31A 下部ストレート軸状部
31B 下部テーパ軸状部
32 上部計量弁部
32A 上部ストレート軸状部
32B 上部テーパ軸状部
32C 全閉弁部
33 中空孔
34 横貫通孔
35 弁ステム部
40 ステッピングモータ
41 ロータケース
42 ロータ室
43 ロータ
44 永久磁石部材
45 雌ねじ部材
46 連結部材
47 固定金具
48 ばね
49 雄ねじ部材
54 リード線
55 コネクタ
56 ステータ組立体
61 ねじ
62 防液カバー
63 プラグ部材
64 電気ケース
DESCRIPTION OF
17 Exit port (second entry / exit port)
18
Claims (4)
前記第1の計量弁部は、前記第1の弁ポートの内径より小さい外径の第1のストレート軸状部と、前記第1のストレート軸状部の外径を大径側外径とする第1のテーパ軸状部とを有し、
前記第2の計量弁部は、前記第2の弁ポートの内径より小さい外径を有し前記第1のストレート軸状部の軸長とは異なる軸長を有する第2のストレート軸状部と、前記第2のストレート軸状部の外径を大径側外径とする第2のテーパ軸状部とを有し、
最大弁閉位置においては、前記第1のストレート軸状部が前記第1の弁ポート内に位置すると共に前記第2のストレート軸状部が前記第2の弁ポート内に位置し、
前記弁体が最大弁閉位置より弁開方向に軸線方向移動する過程において、前記第1の計量弁部では、前記弁体が最大弁閉位置より前記第1のストレート軸状部の軸長分だけ軸線方向移動する間は前記第1の弁ポートの実効開口面積が変化せず、それ以上に前記弁体が軸線方向移動することにより前記第1のテーパ軸状部のテーパ度に応じて前記第1の弁ポートの実効開口面積が増大し、前記第2の計量弁部では、前記弁体が最大弁閉位置より前記第2のストレート軸状部の軸長分だけ軸線方向移動する間は前記第2の弁ポートの実効開口面積が変化せず、それ以上に前記弁体が軸線方向移動することにより前記第2のテーパ軸状部のテーパ度に応じて前記第2の弁ポートの実効開口面積が増大する複座弁。 A valve housing in which the first valve port and the second valve port are formed on the same axis, and an axial movement relative to the valve housing are arranged, and the first valve port of the first valve port is moved by the axial movement. In a double seat valve having a valve body having a first metering valve portion that increases or decreases an effective opening area and a second metering valve portion that increases or decreases an effective opening area of the second valve port,
The first metering valve portion has a first straight shaft-shaped portion having an outer diameter smaller than an inner diameter of the first valve port, and an outer diameter of the first straight shaft-shaped portion as a large-diameter outer diameter. A first tapered shaft portion;
The second metering valve portion has an outer diameter smaller than an inner diameter of the second valve port and a second straight shaft-shaped portion having an axial length different from the axial length of the first straight shaft-shaped portion; And a second tapered shaft-shaped portion having an outer diameter of the second straight shaft-shaped portion as a large-diameter outer diameter,
In the maximum valve closed position, the first straight shaft portion is located in the first valve port and the second straight shaft portion is located in the second valve port;
In the process of moving the valve body in the axial direction in the valve opening direction from the maximum valve closing position, in the first metering valve portion, the valve body is the axial length of the first straight shaft portion from the maximum valve closing position. The effective opening area of the first valve port does not change during the axial movement only, and the valve body moves further in the axial direction according to the degree of taper of the first tapered shaft portion. The effective opening area of the first valve port increases, and in the second metering valve portion, the valve body moves in the axial direction by the axial length of the second straight shaft-shaped portion from the maximum valve closed position. The effective opening area of the second valve port does not change, and the valve body moves in the axial direction beyond that, so that the effective efficiency of the second valve port depends on the degree of taper of the second tapered shaft portion. Double seat valve with increased opening area.
前記弁ハウジングは、第1の弁室と第2の弁室とを有し、前記第1の弁室は、前記第1の入出口ポートに直接連通し、前記第1の弁室の一方の側に前記第2の入出口ポートに連通する第1の弁ポートを、他方の側に第2の弁室に連通する第2の弁ポートを同一軸線上に同心形成され、
前記弁体は、前記第1の弁室と前記第2の弁室を軸線方向に横切って延在し、軸線方向移動によって前記第1の弁ポートの実効開口面積を増減する第1の計量弁部と、前記第2の弁ポートの実効開口面積を増減する第2の計量弁部とを有し、前記第2の弁室を前記第2の入出口ポートに開放する内部通路を形成されている複座弁において、
前記第1の計量弁部は、前記第1の弁ポートの内径より小さい外径の第1のストレート軸状部と、前記第1のストレート軸状部の外径を大径側外径とする第1のテーパ軸状部とを有し、
前記第2の計量弁部は、前記第2の弁ポートの内径より小さい外径を有し前記第1のストレート軸状部の軸長とは異なる軸長を有する第2のストレート軸状部と、前記第2のストレート軸状部の外径を大径側外径とする第2のテーパ軸状部とを有し、
最大弁閉位置においては、前記第1のストレート軸状部が前記第1の弁ポート内に位置すると共に前記第2のストレート軸状部が前記第2の弁ポート内に位置し、
前記弁体が最大弁閉位置より弁開方向に軸線方向移動する過程において、前記第1の計量弁部では、前記弁体が最大弁閉位置より前記第1のストレート軸状部の軸長分だけ軸線方向移動する間は前記第1の弁ポートの実効開口面積が変化せず、それ以上に前記弁体が軸線方向移動することにより前記第1のテーパ軸状部のテーパ度に応じて前記第1の弁ポートの実効開口面積が増大し、前記第2の計量弁部では、前記弁体が最大弁閉位置より前記第2のストレート軸状部の軸長分だけ軸線方向移動する間は前記第2の弁ポートの実効開口面積が変化せず、それ以上に前記弁体が軸線方向移動することにより前記第2のテーパ軸状部のテーパ度に応じて前記第2の弁ポートの実効開口面積が増大する複座弁。 A valve housing formed with a first inlet / outlet port and a second inlet / outlet port; and a valve body arranged to be movable in an axial direction with respect to the valve housing,
The valve housing has a first valve chamber and a second valve chamber, and the first valve chamber communicates directly with the first inlet / outlet port, and one of the first valve chambers A first valve port communicating with the second inlet / outlet port on the side and a second valve port communicating with the second valve chamber on the other side are formed concentrically on the same axis;
The valve body extends across the first valve chamber and the second valve chamber in the axial direction, and increases or decreases the effective opening area of the first valve port by moving in the axial direction. And an internal passage that opens the second valve chamber to the second inlet / outlet port, and a second metering valve portion that increases or decreases the effective opening area of the second valve port. In the double seat valve
The first metering valve portion has a first straight shaft-shaped portion having an outer diameter smaller than an inner diameter of the first valve port, and an outer diameter of the first straight shaft-shaped portion as a large-diameter outer diameter. A first tapered shaft portion;
The second metering valve portion has an outer diameter smaller than an inner diameter of the second valve port and a second straight shaft-shaped portion having an axial length different from the axial length of the first straight shaft-shaped portion; And a second tapered shaft-shaped portion having an outer diameter of the second straight shaft-shaped portion as a large-diameter outer diameter,
In the maximum valve closed position, the first straight shaft portion is located in the first valve port and the second straight shaft portion is located in the second valve port;
In the process of moving the valve body in the axial direction in the valve opening direction from the maximum valve closing position, in the first metering valve portion, the valve body is the axial length of the first straight shaft portion from the maximum valve closing position. The effective opening area of the first valve port does not change during the axial movement only, and the valve body moves further in the axial direction according to the degree of taper of the first tapered shaft portion. The effective opening area of the first valve port increases, and in the second metering valve portion, the valve body moves in the axial direction by the axial length of the second straight shaft-shaped portion from the maximum valve closed position. The effective opening area of the second valve port does not change, and the valve body moves in the axial direction beyond that, so that the effective efficiency of the second valve port depends on the degree of taper of the second tapered shaft portion. Double seat valve with increased opening area.
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