[发明专利]流量控制阀

说明书

技术领域

本发明涉及制冷循环等所使用的流量控制阀，详细地说涉及压力平衡式的流量控制阀。

背景技术

以往，作为这种压力平衡式的流量控制阀，例如有在日本特开2000－320711号公报（专利文献1）及日本特开昭63－243581号公报（专利文献2）中所公开的阀。图14表示作为以往的压力平衡式的流量控制阀的一例的电动膨胀阀的纵剖视图。

图14所示的电动膨胀阀（图中用符号800表示）具备阀主体801、阀部件804、弹簧805、阀棒806、密封件807、以及电动促动器809。

阀主体801形成为大致圆筒形。在阀主体801的侧壁801a设有与第一流体通路A1连通的第一开口811，在底壁801b设有与第二流体通路A2连通的第二开口812。在第二开口812的周围设有阀座部813。另外，在阀主体801的上部安装有上盖816，在上盖816竖立有外螺纹筒817。阀棒806的上端贯通外螺纹筒817。

阀部件804形成为圆筒状，能够以活塞状移动的方式容纳在阀主体801内。阀部件804将阀主体801的内部空间区划为阀室814和背压室815。阀室814与第一开口811连通。阀部件804的下端与阀座部813对置。另外，在阀部件804设有连通第二开口812和背压室815的均压路841。阀部件804总是被弹簧805向阀座部813按压。阀棒806的下端以限位器806a能够卡定的方式贯入阀部件804的上部，当该阀棒806向上方提升时，限位器806a与阀部件804卡定，阀部件804也一起被提升。环状的密封件7以阻止流体的泄漏而且不妨碍相互滑动的方式设置在阀主体801与阀部件804之间。

电动促动器809安装在阀主体801的上部，具有转子892、定子线圈893和屏蔽管894。转子892设置在屏蔽管894的内侧。转子892旋转自如地与外螺纹筒817螺纹连接，而且旋转自如地与阀棒806的上端部863结合。定子线圈893安装在屏蔽管894的外侧。

转子892通过旋转而在外螺纹筒817的轴心方向（图中、上下方向）移动。并且，转子892的移动通过弹簧895无游动地传到阀棒806，阀棒806与转子892的旋转量成比例地进退。也就是，通过电动促动器809的驱动，阀棒806及阀部件804上下运动，阀部件804相对于第二开口812的周围的阀座部813离座／落座。

在该电动膨胀阀800中，第二开口812和背压室815通过均压路841而连通。因此，取得作用于阀部件804的背压室815侧的上端面804b的流体压力、和作用于阀部件804的第二开口812侧的下端面804a的流体压力的压力平衡，可减轻使阀部件804上下运动时的电动促动器809的驱动力。

具体地说，若将阀部件804的上端面804b的面积设为S1、将下端面804a的面积设为S2、将第二开口812的流体压力设为P2、将向上的力设为正，则闭阀时的压力平衡、即相对于阀部件804施加在其轴心方向（图中上下方向）的力F由以下的（i）式表示，

F＝P2（S2－S1）···（i）

也就是，通过使阀部件804的上端面804b的面积S1与下端面804a的面积S2相同（包含大致相同），能够抵消或减少闭阀时在轴心方向施加的力。

另外，在上述的电动膨胀阀800中，由于阀部件804为圆柱状，因此仅考虑了上端面804b的面积S1及下端面804a的面积S2，但是对于例如图15所示那样的、阀部件为圆柱状以外的形状情况也能够同样地考虑。

在图15所示的流量控制阀（图中用符号900表示）中，901为大致圆筒状的阀主体，904为大致圆柱状的阀部件，911为第一开口，912为第二开口，913为阀座部，915为背压室，941为均压路。另外，D1～D6表示阀部件904的各部分的直径，以下的S1～S6表示对阀部件904从其轴心方向（图中上下方向）观察时的与D1～D6分别对应的部分的面积。

若将第一开口911中的流体压力设为P1、将第二开口912中的流体压力设为P2，则对阀部件904以P1在图中向上施加的力F1及向下施加的力F2、以及以P2在图中向上施加的力F3及向下施加的力F4由以下的（ii）式～（v）式表示。

F1＝P1（（S1－S3）＋（S6－S2））···（ii）

F2＝P1（（S5－S3）＋（S6－S5））···（iii）

F3＝P2（S2－S4）···（iv）

F4＝P2（S1－S4）···（v）