JPH08312821A - 密封式流量調整弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 弁体をより小型に形成でき、かつその消費電
力が小さく、しかも安価な密封式流量調整弁を提供す
る。 【構成】 パルスモータ２０の回転軸２１と流量調整体
１０との間を１対の永久磁石３１，３２からなる磁気継
手３０を介して継合し、２個の永久磁石３１と３２との
間に流量調整体１０を密封した密封弁ケース４０を介在
させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主としてエアコンディ
ショナーや、冷凍機用の膨張弁などとして使用され、パ
ルスモータに与えるパルスの数により、任意の流量を得
ることができ、かつ小型で、消費電力の小さい密封式流
量調整弁に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年使用されているエアコンディショナ
ーは、インバータの使用により大幅な能力可変が可能と
なり、これに伴い絞り機構は種々条件下で適性な冷凍サ
イクルを維持するために最も重要な要素となっている。
これを従来のキャピラリチューブ、あるいは温度式膨張
弁で実現しようとすると、冷媒回路の複雑化が避けられ
ないため、マイクロコンピュータとのシステム化で冷媒
を制御することによりエアコンディショナーを最適状態
で運転させることを目的として図３に示すごときシステ
ム概念図の電子制御膨張弁と称される流量調整弁が開発
されている。

【０００３】すなわち、この流量調整弁は、エアコンデ
ィショナーが負荷に応じ、最適制御になるようにマイク
ロコンピュータ２で運転信号Ｓのパルス電圧が電子制御
膨張弁１に与えられると、シャフト３がＭで示す駆動部
で直接駆動されてニードル５の流体通過断面に対する開
きを変化させるようになっている。しかしながら、上記
従来の電子制御膨張弁の駆動部Ｍは、回転子であるロー
タ６と固定子であるステータ７とが薄肉円筒のキャンチ
ューブ８で隔てられているモータになっており、これら
ロータ６はステータ７と共にパルスモータと同様の動作
をするため、ロータ６の外径とステータ７の内径との空
隙は可能な限り小さいことが要求される。

【０００４】これに対し、従来の電子制御膨張弁１で
は、ローラ６とステータ７との間にキャンチューブ８、
すなわち密封弁ケースが介在するため、ロータ６の外径
とステータ７の内径との空隙を大きくせざるを得ず、そ
のため必要なロータ６の回転力を得るためにロータ６及
びステータ７が大型化し、かつ弁体が高価になると共
に、ステータ７の消費電力が大きくなるという問題があ
った。

【０００５】また、上記のごとく、従来例ではロータ６
とステータ７との間に、キャンチューブ８である密封弁
ケースが介在するため、ロータ６は密封弁ケースの内径
に接触することなく、かつ前記の空隙を小さく保つ必要
から、ロータ６の外径の寸法公差を小さく、また中心軸
に対する偏芯量を小さく全体に精度よく製作する必要が
あり、さらに、ロータ６は流体に対する耐久性及び−４
０℃から１２０℃程度の温度範囲で使用する流体温度に
対する耐久性を考慮した材質にて製作する必要があり、
一方、ロータ６はステータ７と共にパルスモータと同様
の動作をするため、精度良く多極着磁された永久磁石で
ある必要があり、それだけ高価になるという問題があっ
た。

【０００６】さらに、電子制御膨張弁１は、通常の冷凍
サイクル動作中においては低温となり、表面に着霜した
状態にて使用されることもしばしばであり、ステータ７
は内部のコイルを水分から守るため樹脂にて封止を行な
う必要があり、それだけ高価になる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来の
問題点を解決するためになされたものであり、弁体をよ
り小型に形成でき、かつその消費電力が小さく、しかも
安価な密封式流量調整弁を提供することを目的としてい
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め本発明の密封式流量調整弁は、パルスモータの回転軸
と流量調整体との間を永久磁石からなる磁気継手を介し
て継合すると共に、上記の永久磁石の間に流量調整体を
密封した密封弁ケースを介在させることを特徴としたも
のである。

【０００９】以上の構成からなる密封式流量調整弁で
は、パルスモータに与えるパルスの数により、任意の流
量を得ることができ、安価でかつ小型で、消費電力を小
さくすることができるが、その流量調整弁として、密封
弁ケースに内設された永久磁石に対し一端を上下可動に
継合し、かつその他端を密封弁ケースのニードル受けに
対し流体通過断面積を可変に配設したニードルと、その
ニードルに設けた雄ねじと噛み合いながらニードルの上
下移動を可能とさせる雌ねじを有する密封弁ケースの支
持部材とから構成することができる。

【００１０】上記の構成からなる流量調整弁では、パル
スモータの回転軸の回転を永久磁石を介してニードルに
伝達し、ニードルの回転により、ニードル側の雄ねじが
支持部材の雌ねじと噛合することでニードルのみが上下
方向に移動して、ニードル受けに対してニードルが流体
通過断面積を可変にして流量を任意に調整することがで
きる。

【００１１】なお、上記流量調整弁はエアコンディショ
ナーまたは冷凍機の膨張弁として有効に適用することが
できる。

【００１２】

【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を説明す
るが、図１はその一実施例に係る密封式流量調整弁の側
断面図で、図２は図１のニードルの拡大斜視図である。
まず、図１に示すごとく、パルスモータ２０の回転軸２
１と図中１０で示す流量調整体との間を１対の永久磁石
３１，３２からなる磁気継手３０を介して継合すると共
に、これら２個の永久磁石３１，３２の間に流量調整体
１０を密封した密封弁ケース４０を介在させており、パ
ルスモータ２０の与えるパルスの数により、流量調整体
１０で任意の流体を得るようにしている。

【００１３】そこで、この実施例においては、密封弁ケ
ース４０内に密封した流量調整体１０を下記のごとく構
成している。すなわち、密封弁ケース４０に内設した一
方の永久磁石３２の下面中央に設けた十字形状の孔部３
３に対し、ニードル１２の一端に図２のごとく形成した
十字形状の上端部１３が上下方向に可動なように継合さ
せると共に、そのニードル１２の他端、即ち下端部１４
を密封弁ケース４０のニードル受け４１に対し、流体通
過断面積を可変に配設している。

【００１４】また、ニードル１２の胴部に設けた雄ねじ
１５と噛み合いながらニードル１２の上下移動を可能と
させる雌ねじ１６を有する支持部材４２を密封弁ケース
４０内に設けている。なお、図１において、パルスモー
タ２０はモータ支持カバー２２で覆われており、また密
封弁ケース４０内を通る流体は銅管製の流路５０，５１
を通り、ニードル１２の下端部１４とニードル受け４１
とでその流体通過面積を可変にするようになっている。

【００１５】すなわち、上記の流量調整体１０において
は、パルスモータ２０により永久磁石３１が回転し、そ
れに同調して他の永久磁石３２が回転することで、その
回転力がニードル１２に伝達され、ニードル１２に設け
られた雄ねじ１５と支持部材４２に設けられた雌ねじ１
６とが噛み合うことで、ニードル１２が上下方向に移動
するが、その際、永久磁石３２は上下動することはな
く、パルスモータ２０の与えるパルスの数により任意の
流量を得るような調整が行なわれることになっている。

【００１６】以上のごとく、汎用のパルスモータ２０を
使用することにより求める特性をいかようにも選択で
き、小型で消費電力の小さい流量調整弁を提供できる。
一方、この種流量調整体１０が適用される流路５０，５
１は、図１のごとく密封弁ケース４０で外部空間と隔離
されているため、外部空間から内部に流量調整体１０を
動作させるための動力伝達が必要であり、図３に示す従
来例も、動力伝達の手段としてロータ６とステータ７の
ごとく磁力を利用しているが、従来例では密封弁ケース
のキャンチューブ８を介在して動力伝達と同時に、電気
エネルギから回転エネルギを発生するのに対し、本発明
では電気エネルギから回転エネルギを発生するのはパル
スモータ２０部分にて行い、密封弁ケース４０を介在さ
せて動力伝達のみを行なうため、永久磁石３１，３２は
単純な形状で単純な着磁とすることができ、精度を比較
的低くすることが可能であり、安価な流量調整弁を提供
することができる。なお、本発明の密封式流量調整弁
は、エアコンディショナーや、冷凍機用の膨張弁として
有効に利用することができる。

【００１７】

【発明の効果】以上に説明したごとく、本発明の密封式
流量調整弁は汎用のパルスモータを使用して、小型で消
費電力が小さく、しかも安価な流量調整弁を提供するこ
とができる。また、流体の流路は密封弁ケースで外部空
間と隔離され、流路の外部からパルスモータで流量調整
体を操作できるので、本発明の密封式流量調整弁は、流
体の漏れを嫌う用途や、モータとの隔離が必要な用途、
特にクリーンムール用などの油圧、空気用流量調整弁、
減圧弁、さらには食品用流量調整弁に対して有効に応用
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る密封式流量調整弁の側
断面図である。

【図２】図１のニードルの拡大斜視図である。

【図３】従来の流量調整弁のシステム概念図である。

【符号の説明】

１０ 流量調整体 １２ ニードル １５ 雄ねじ １６ 雌ねじ ２０ パルスモータ ２１ 回転軸 ３０ 磁気継手 ３１ 永久磁石 ３２ 永久磁石 ４０ 密封弁ケ
ース ４１ ニードル受け ４２ 支持部材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パルスモータの回転軸と流量調整体との
   間を永久磁石からなる磁気継手を介して継合すると共
   に、上記の永久磁石の間に流量調整体を密封した密封弁
   ケースを介在させた密封式流量調整弁。
2. 【請求項２】 流量調整弁が、密封弁ケースに内設され
   た永久磁石に対し一端を上下可動に継合し、かつその他
   端を密封弁ケースのニードル受けに対し流体通過断面積
   を可変に配設したニードルと、そのニードルに設けた雄
   ねじと噛み合いながらニードルの上下移動を可能とさせ
   る雌ねじを有する密封弁ケース内の支持部材とからなる
   請求項１記載の密封式流量調整弁。
3. 【請求項３】 エアコンディショナーまたは冷凍機の膨
   張弁として使用する請求項１または２記載の密封式流量
   調整弁。