[发明专利]膜片式流体控制阀

说明书

技术领域

本发明涉及用于调节流体的流量或压力的具有阀芯驱动用膜片的膜片式流体控制阀，特别是涉及适合作为用于车辆空调等冷冻循环的膨胀阀的膜片式流体控制阀

背景技术

作为用于冷冻循环的膨胀阀，如下述专利文献1所示已知一种膜片式流体控制阀，其具有：用于调节流体(制冷剂)的流量或压力的阀芯；设有流入口及流出口并且在它们之间形成通过上述阀芯而进行开闭的阀口(孔口(orifice))的阀体；将上述阀芯向上述阀口开闭方向进行驱动的膜片装置。

在该膜片式流体控制阀中，上述膜片装置通常具有：膜片；为夹持该膜片的外周部而封固并且在其上表面侧划分出密闭空间即膜片上表面侧压力室(也称为感温室、膜片室等)的膜片保持部件，在上述膜片的下表面连结工作棒以便将上述膜片的动作(位移)传达给上述阀芯。

例如将毛细管的一端插入上述压力室(感温室)中，并在该毛细管的另一端安装感温筒，通过该感温筒来感知例如蒸发器出口侧的制冷剂温度。需要说明的是，在感温室、毛细管及感温筒内通常以规定的压力封入规定的气体(例如二氧化碳等)。

另外，上述膜片在由上述膜片保持部件所封固的外周部和大直径圆板状部抵接的内周部之间形成山形波状部，该山形波状部俯视呈同心圆环状，在其截面上看具有N个[N为正整数(1、2、3......)]上凸或下凸的凸起部。

在这种结构的膜片式流体控制阀中，膜片(相对于其外周部的内周部)通常根据上述压力室(感温室)的压力(以下称为膜片上表面侧压力)与作用于膜片的下表面的压力(以下称为膜片下表面侧压力)之压差而上下位移(挠曲)，该位移通过工作棒传达给阀芯，阀芯向阀口开闭方向(上下方向)移动以调节阀开度(＝提升量＝阀口的有效开口面积)，由此来控制从流入口流向流出口的流体(制冷剂)的压力(流量)。

【专利文献】

【专利文献1】特开2007-240041号公报

发明内容

在如上所述的现有膜片式流体控制阀中存在下述应当解决的问题。

即，在膜片的上表面侧压力与下表面侧压力之压差小的区域(超低温区)，提升量的变化相对于压差的变化很小，因此，制冷剂的流量并不怎么变化，而存在难以确保所需的流量以及进行稳定的流量控制之类的问题。

另外，如果为了削减零件材料费等而缩小膜片径，则同样存在提升量的变化变小，稳定的流量控制变得困难之类的问题。

需要说明的是，为了使提升量相对于压差的变化较大地变化，考虑减薄膜片的板厚、增大膜片径等对策，但如果减薄膜片的板厚，则存在强度不足而变得易破损，耐久性下降之类的问题，进而，还存在膜片变得过度易弯曲而导致流量控制的稳定性下降的可能。另外，如果增大膜片径，则成本提高。

本发明就是鉴于这种问题而完成的，其目的是提供一种膜片式流体控制阀，该控制阀即使在膜片的上表面侧压力与下表面侧压力之压差小的区域也能使提升量相对于压差的变化较大地变化，而无需减薄膜片的板厚，因此，能够确保所需的流量，同时能够进行稳定的流量控制。

为实现上述目的，本发明所涉及的膜片式流体控制阀的基本特征在于，具有驱动阀芯的膜片，该膜片在其外周部和内周部之间形成山形波状部，该山形波状部俯视呈同心圆环状，在其截面上看具有[N个+(0.25～0.75)个](N为正整数(1、2、3......))上凸或下凸的凸起部。

更具体而言，其特征在于，具有：用于调节流体的流量或压力的阀芯；设有流入口及流出口并且在它们之间设有通过上述阀芯而进行开闭的阀口的阀体；将上述阀芯向上述阀口开闭方向进行驱动的膜片装置，该膜片装置具有：膜片；封固该膜片的外周部并且在其上表面侧划分出压力室的膜片保持部件，所述膜片在其外周部和内周部之间形成山形波状部，该山形波状部俯视呈同心圆环状，在其截面上看具有[N个+(0.25～0.75)个](N为正整数(1、2、3......))上凸或下凸的凸起部。

更优选构成为作为被用于冷冻循环的膨胀阀而发挥功能。

在优选的实施方式中，在上述膜片的山形波状部形成2个以上上述凸起部，并且这些凸起部的高度实质上相同。

在其他优选实施方式中，以上述膜片的外周部或内周部的上表面或下表面为基准面，若设该基准面与顶点的高低差为1，则上述基准面和上述山形波状部的内周侧端部或外周侧端部的高低差为0.25～1。

作为上述膜片优选使用板厚为0.05～0.15mm的不锈钢薄钢板。

上述膜片的山形波状部优选其外径为18～35mm、其内径为10～22mm。