[发明专利]流体控制阀

说明书

技术领域

本发明涉及一种流体控制阀，特别是涉及一种使阀芯相对于壳体 沿轴方向移动驱动，使壳体的输出口和阀芯的前端部之间的间隙变化 来控制流体的输出流量或输出压力的流体控制阀。

背景技术

为了控制流体的流动，使用使阀芯相对于壳体沿轴方向移动驱动， 使壳体的输出口和阀芯的前端部之间的间隙变化来控制流体的输出流 量或输出压力的控制阀。例如，能够通过使壳体的输出口和阀芯的前 端部接触来切断流体的流动，通过使壳体的输出口和阀芯的前端部分 离，使流体流动。通过反复进行该接触和离开，能够精密地调整流体 的流量或压力。

例如，在日本特开2005-273704号公报中，记载了如下的阀装置： 对于为了将燃料电池的包含水的排气排出(排气)到外部所使用的阀 机构，在轴的前端设有阀芯，所述轴被插入芯部件而被支撑并由螺线 管沿轴方向自由进退地驱动，通过使阀芯在阀座上着座来闭塞流路， 阀芯从阀座离开，从而流体流过流路。

在通过使阀芯的前端相对于壳体的流体输出口接触或离开而使流 路闭塞或使流体流过流路的流体控制阀中，如日本特开2005-273704 号公报中所述，阀芯的轴部被自由进退地支撑在壳体内。因此，在反 复自由进退的移动中，支撑部由滑动造成磨损。磨损严重时，阀芯的 轴方向的进退产生偏离，流路的闭塞变为不完全。另外，由磨损产生 的磨损粉与流体共同流动，可能污染下游侧。

发明内容

本发明的目的在于提供一种流体控制阀，其在使阀芯的前端相对 于壳体的流体输出口移动时，能够抑制阀芯和壳体之间的磨损。

本发明的流体控制阀，其特征在于，阀芯，具有用于控制流体的 流动的前端部；壳体，具有流体的输入口、使阀芯可沿轴方向移动地 对该阀芯进行引导的引导部、和面对阀芯的前端部配置的流体的输出 口；流体流路，设置于壳体中，从流体的输入口导入流体并向引导部 的内壁面和阀芯的外周面之间的间隙供给流体而使阀芯相对于引导部 的内壁面浮起；和驱动器，相对于壳体驱动阀芯沿轴方向移动，并使 壳体的输出口和阀芯的前端部之间的间隙变化来控制流体的输出流量 或输出压力。

另外，在本发明的流体控制阀中，优选流体流路从流体的输入口 通过壳体的内部，从沿壳体的周方向等间隔配置的喷出开口朝向阀芯 的外周面喷出流体。

另外，在本发明的流体控制阀中，优选流体流路具有：至少一个 缓冲流体室；和从缓冲流体室与多个喷出开口连接的多个分支流路。

另外，在本发明的流体控制阀中，优选驱动器具有：设于壳体内 部的驱动线圈；和与阀芯连接的可动子部，流体流路还具有驱动器部 流体流路，该驱动器部流体流路向可动子部的外周和驱动线圈的内周 面之间的间隙供给流体而使可动子部相对于驱动线圈的内周面浮起。

另外，在本发明的流体控制阀中，优选具有密封部，其设于壳体 的输出口，具有与阀芯的前端部的形状对应的形状的开口，并由与壳 体不同的材料构成。

另外，在本发明的流体控制阀中，优选密封部由比金属更具有弹 性的材料构成。

由上述构成，流体控制阀在沿轴方向引导阀芯的壳体中，设置有 流体流路，其从流体的输入口导入流体，向引导部的内壁面和阀芯的 外周面之间的间隙供给流体，使阀芯相对于引导部的内壁面浮起。向 相对的面的间隙供给流体时，由所谓的流体轴承机构使相对的面之间 被流体支撑而形成浮起间隙，变为非接触。由此，阀芯相对于引导部， 能够以非接触的状态沿轴方向移动，抑制阀芯和壳体之间的磨损。另 外，用于流体轴承机构的流体由于使用作为流量控制或压力控制的对 象的流体，因此不需要用于流体支撑的特殊的流体。

另外，流体流路从流体的输入口通过壳体的内部，从沿壳体的周 方向等间隔地配置的喷出开口朝向阀芯的外周面喷出流体，因此能够 沿阀芯的外周面均匀地供给流体，使阀芯沿轴方向自动地调整中心。

另外，由于流体流路至少具有一个缓冲流体室，因此可使流体压 力等的变动减小，并可稳定地进行流体支撑。

另外，在壳体内部设有驱动器的情况下，向可动子部的外周和驱 动线圈的内周面之间的间隙供给流体，使可动子部相对于驱动线圈的 内周面浮起，因此也能够对驱动器部分的轴方向的移动抑制磨损。