專利名稱：流量控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于控制各種流體流量的流量控制裝置，特別是涉及流量控制裝置的閥機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
一般來(lái)講，LP(液化石油)氣、城市燃?xì)狻⒈浜涂照{(diào)機(jī)內(nèi)的制冷劑、或者液體的流量控制的流量控制裝置中使用的閥機(jī)構(gòu)是用電磁閥來(lái)驅(qū)動(dòng)閥體的。
然而，電磁閥因反復(fù)進(jìn)行開·閉的閥開閉控制，故在高精度的流量控制時(shí)需要進(jìn)行頻繁的開閉動(dòng)作，結(jié)果是存在著發(fā)生雜音的問題。又，作為電磁閥固有的問題，有時(shí)會(huì)發(fā)生震動(dòng)，若處于這種狀態(tài)，則不可能進(jìn)行高精度控制。
鑒于上述的問題，本發(fā)明的目的在于，提供一種采用新的閥機(jī)構(gòu)以及閥驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)消除雜音和震動(dòng)、并可高精度控制流量的流量控制裝置。

發(fā)明內(nèi)容
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的流量控制裝置包括連接流體流路的上游側(cè)與下游側(cè)的開口部；用于調(diào)整該開口部的開口面積和調(diào)整通過該開口部的流體流量的閥體；以及使該閥體相對(duì)于所述開口部進(jìn)行相對(duì)移動(dòng)的閥驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述閥驅(qū)動(dòng)裝置具有作為驅(qū)動(dòng)源的電機(jī)；以及所述閥體在與所述開口部接近的方向或分開的方向上變換該電機(jī)的輸出進(jìn)行傳遞的傳遞機(jī)構(gòu)，所述閥體具有朝所述開口部方向直徑變細(xì)的前端形狀，并且，在朝著與所述電機(jī)的輸出軸交叉的方向進(jìn)行驅(qū)動(dòng)并接近于所述開口部時(shí)，變細(xì)的前端部分進(jìn)入該開口部的內(nèi)側(cè)。
在本發(fā)明中，所述閥驅(qū)動(dòng)裝置例如、將電機(jī)的輸出傳遞至所述閥體，使該閥體朝與所述開口部接近的方向或分開的方向進(jìn)行移動(dòng)。
在本發(fā)明中，由于作為使閥體相對(duì)于所述開口部進(jìn)行相對(duì)移動(dòng)的閥驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)源采用電機(jī)，故與電磁閥開閉控制的結(jié)構(gòu)不同，不會(huì)發(fā)生雜音和震動(dòng)。又，通過閥體的變細(xì)的前端部分進(jìn)入開口部的內(nèi)側(cè)，對(duì)開口部的開度進(jìn)行調(diào)整，不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且可高精度地進(jìn)行流量控制。
在本發(fā)明中，所述閥體由所述閥驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，形成圓弧狀的軌跡，所述開口部最好是將接受所述閥體的入口朝周向開口。采用這種結(jié)構(gòu)，可在回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)不變的狀態(tài)下將電機(jī)的輸出傳遞至閥體，與使閥體直動(dòng)的方式相比，可使傳遞機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化，并可減少能量消耗。
在本發(fā)明中，所述閥體最好前端部分是沿著該閥體的圓弧狀的軌跡彎曲。采用這種結(jié)構(gòu)，因閥體不會(huì)與其它部分碰撞，故可將閥體的設(shè)計(jì)行程加長(zhǎng)，若作這種設(shè)定，則可便于流量的調(diào)整。
在本發(fā)明中，從驅(qū)動(dòng)所述閥體時(shí)的回轉(zhuǎn)中心軸線方向看，所述傳遞機(jī)構(gòu)最好配置在與所述閥體全閉位置的反向側(cè)。采用這種結(jié)構(gòu)，可確保配置閥體和傳遞機(jī)構(gòu)的寬廣區(qū)域，可便于布局。又可使流路內(nèi)的雜物不容易沾附于機(jī)構(gòu)部分。
在本發(fā)明中，最好是在所述閥體和所述開口部中的至少一方，構(gòu)成將所述開口部圍住狀的密封用彈性構(gòu)件。采用這種結(jié)構(gòu)，能可靠地將開口部密閉。
在采用這種結(jié)構(gòu)時(shí)，所述閥驅(qū)動(dòng)裝置最好是所述閥驅(qū)動(dòng)裝置的所述密封用彈性構(gòu)件壓縮方向的驅(qū)動(dòng)狀態(tài)成為比通過密封用彈性構(gòu)件將所述閥體與所述開口部周圍密合的全閉狀態(tài)進(jìn)一步全閉狀態(tài)的原點(diǎn)位置。在對(duì)該原點(diǎn)位置進(jìn)行定位時(shí)，必須在電源接通時(shí)進(jìn)行，隨后，可以在任意時(shí)間以適當(dāng)?shù)拈g隔、或者在每次動(dòng)作時(shí)進(jìn)行。
本發(fā)明中，除了流路之外，最好是將所述閥體和所述傳遞機(jī)構(gòu)收納在密閉的空間內(nèi)。
綜上所述，在本發(fā)明的流量控制裝置中，由于將電機(jī)用作了使閥體相對(duì)于所述開口部進(jìn)行相對(duì)移動(dòng)的閥驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)源，因此，與電磁閥開閉控制的結(jié)構(gòu)不同，不會(huì)發(fā)生雜音和震動(dòng)。又，通過閥體的變細(xì)的前端部分進(jìn)入開口部的內(nèi)側(cè)，對(duì)開口部的開度進(jìn)行調(diào)整，不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且可高精度地進(jìn)行流量控制。
附圖的簡(jiǎn)單說(shuō)明圖1(A)、(B)、(C)為適用于本發(fā)明的流量控制裝置的俯視圖、主視圖和仰視圖。
圖2(A)、(B)分別為適用于本發(fā)明的、配置在流量控制裝置殼體內(nèi)的構(gòu)件全閉狀態(tài)的俯視圖和開狀態(tài)的俯視圖。
圖3為圖2所示的齒輪組等的展開圖。
圖4為表示適用于本發(fā)明的流量控制裝置中的閥體位置與流量關(guān)系的圖表。
具體實(shí)施例方式
下面參照


適用于本發(fā)明的流量控制裝置。
圖1(A)、(B)、(C)為適用于本發(fā)明的流量控制裝置的俯視圖、主視圖和仰視圖。圖2(A)、(B)均為適用于本發(fā)明的、配置在流量控制裝置殼體內(nèi)的構(gòu)件布局的俯視圖，其中，圖2(A)為全閉狀態(tài)，圖2(B)為開狀態(tài)。圖3為圖2(A)、(B)所示的齒輪組等的展開圖。圖4為表示適用于本發(fā)明的流量控制裝置中的閥體位置與流量關(guān)系的圖表。
在圖1(A)、(B)、(C)中，適用于本發(fā)明的流量控制裝置1是用于LP氣、城市燃?xì)?、冰箱和空調(diào)機(jī)內(nèi)的制冷劑等的流量控制。
流量控制裝置1包括具有凸緣部的杯狀殼體21、蓋材22、以及由被夾于蓋材22與殼體21之間的橡膠墊圈23進(jìn)行密閉的外殼2。配置有步進(jìn)電機(jī)30的轉(zhuǎn)子31等的圓筒部24在蓋材22上向上方伸出，在圓筒部24的外側(cè)配置有步進(jìn)電機(jī)30的定子33。
在外殼2的側(cè)面部開設(shè)有流體入口26，而在底部開設(shè)有流體出口27。
如圖2和圖3所示，外殼2的內(nèi)部以平板4的底部分為隔壁40區(qū)分為流體入口26位置的上游側(cè)11和圓筒狀的流體出口27位置的下游側(cè)12，在隔壁40上形成有連接上游側(cè)11與下游側(cè)12的開口部5。該開口部5為位于上游側(cè)11的入口沿橫向(周向)開口，而位于下游側(cè)12的出口朝向下方開口。
在開口部5的入口側(cè)配置有閥體6，該閥體6頭部變細(xì)形狀的前端部分62從凸緣狀基部61朝前端延伸。
在該閥體6上，基部61的前面?zhèn)裙潭ㄖ鹉z密封墊63(密封用彈性構(gòu)件)，形成了將前端部分62卷繞的狀態(tài)，確保了圖2(A)所示的全閉狀態(tài)下的氣密。在全閉狀態(tài)下，閥體6的前端部分62進(jìn)入開口部5的內(nèi)側(cè)，且基部61處于通過橡膠密封墊63與開口部5的入口周圍密合的狀態(tài)。
在圖2(B)所示的開狀態(tài)下，閥體6處于從開口部5后退的位置時(shí)，基部61與開口部5的入口周圍分離，并且，前端部分62處于與開口部5內(nèi)側(cè)脫離的狀態(tài)。
上述構(gòu)件處于中間狀態(tài)時(shí)，由于閥體6的前端部分62的一部分處于進(jìn)入開口部5的內(nèi)側(cè)狀態(tài)，可利用前端部分62與開口部5的間隙進(jìn)行開度調(diào)整。
在圖2(A)、(B)中，箭頭A所示的方向是閉方向，箭頭B所示的方向是開方向，如箭頭A和箭頭B所示方向，閥體6通過以下說(shuō)明的閥驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3朝與步進(jìn)電機(jī)30的輸出軸35交叉的方向進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，在步進(jìn)電機(jī)30的輸出軸35周圍畫出圓弧狀的軌跡。在本例中，閥體6的前端部分62與閥體6的圓弧狀軌跡對(duì)應(yīng)地進(jìn)行彎曲，而開口部5的平面形狀也與閥體6的圓弧狀軌跡以及閥體6的前端部分62的彎曲形狀對(duì)應(yīng)地進(jìn)行彎曲。
本例中，閥驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3由可向雙方回轉(zhuǎn)的步進(jìn)電機(jī)30和由齒輪組構(gòu)成的傳遞機(jī)構(gòu)70所構(gòu)成，用于沿著箭頭A和箭頭B所示的方向?qū)﹂y體6進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，傳遞機(jī)構(gòu)70被配置在杯狀的殼體21內(nèi)。
在閥驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3中，步進(jìn)電機(jī)30的輸出軸35由平板4的支承部可回轉(zhuǎn)地支持。傳遞機(jī)構(gòu)70在輸出軸35的側(cè)方位置具有第1齒輪71，該第1齒輪71具有與固定在輸出軸35上的小齒輪嚙合的外齒，同時(shí)在第1齒輪71的側(cè)方位置具有第2齒輪72，該第2齒輪72具有與固定在第1齒輪71的回轉(zhuǎn)軸上的小齒輪嚙合的外齒。
另一方面，在沿著平板4內(nèi)周壁的該底部即隔壁40上形成有周向的導(dǎo)槽44，在該導(dǎo)槽44上配置有圓弧狀的移動(dòng)體8。
移動(dòng)體8在其圓弧狀的內(nèi)周側(cè)面具有與固定在第2齒輪72的回轉(zhuǎn)軸上的小齒輪嚙合的內(nèi)齒，并且，其端部與所述閥體6一體形成。
在這種結(jié)構(gòu)的流量控制裝置1中，步進(jìn)電機(jī)30的輸出軸35一旦從圖2(A)所示的全閉狀態(tài)繞逆時(shí)針的CCW方向回轉(zhuǎn)，則第1齒輪71繞順時(shí)針的CW方向進(jìn)行回轉(zhuǎn)，第2齒輪72繞逆時(shí)針的CCW方向回轉(zhuǎn)。結(jié)果是移動(dòng)體8也繞逆時(shí)針的CCW方向進(jìn)行回轉(zhuǎn)，閥體6如箭頭(B)所示朝開方向驅(qū)動(dòng)(參照?qǐng)D2(B))。在此期間，根據(jù)閥體6的移動(dòng)距離，開口部5從全閉狀態(tài)逐漸增大開度，流量逐漸增大。
由此，如圖4所示，與步進(jìn)電機(jī)30的步進(jìn)數(shù)和閥體6的角度位置對(duì)應(yīng)，從流體入口26經(jīng)由開口部5再?gòu)牧黧w出口27不斷流出的流量呈直線狀變化。
步進(jìn)電機(jī)30的輸出軸35一旦從圖2(B)所示的開狀態(tài)繞順時(shí)針的CW方向回轉(zhuǎn)，則第1齒輪71繞逆時(shí)針的CCW方向進(jìn)行回轉(zhuǎn)，第2齒輪72繞順時(shí)針的CW方向回轉(zhuǎn)。結(jié)果是移動(dòng)體8也繞順時(shí)針的CW方向進(jìn)行回轉(zhuǎn)，閥體6如箭頭(A)所示朝閉方向驅(qū)動(dòng)(參照?qǐng)D2(A))。
此時(shí)，閥驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3在通過橡膠密封墊63將閥體6和開口部5的入口周圍密合的閉狀態(tài)下，更進(jìn)一步使橡膠密封墊63壓縮方向的驅(qū)動(dòng)后的狀態(tài)成為了全閉狀態(tài)的原點(diǎn)位置。
如上所述，本例中，因作為使閥體6相對(duì)于開口部5進(jìn)行相對(duì)移動(dòng)的閥驅(qū)動(dòng)裝置3的驅(qū)動(dòng)源采用電機(jī)，故與電磁閥開閉控制的結(jié)構(gòu)不同，不會(huì)發(fā)生雜音和震動(dòng)。又，通過閥體6的變細(xì)的前端部分62進(jìn)入開口部的內(nèi)側(cè)對(duì)開口部的開度進(jìn)行調(diào)整，不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且可高精度地進(jìn)行流量控制。
又，由于可在回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)不變的狀態(tài)下將電機(jī)的輸出軸35的回轉(zhuǎn)傳遞至閥體6，因此，與使閥體6直動(dòng)的方式相比，可使傳遞機(jī)構(gòu)70的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化，并可減少能量消耗。并且，閥體6沿著圓弧狀的軌跡將前端部分62彎曲，閥體6不會(huì)與其它部分碰撞，故可將閥體6的設(shè)計(jì)行程加長(zhǎng)，可高精度地進(jìn)行流量調(diào)整。
又，從驅(qū)動(dòng)閥體6時(shí)的回轉(zhuǎn)中心軸線方向看，傳遞機(jī)構(gòu)70配置在與閥體6的全閉位置的反向側(cè)。由此，可加大配置閥體6和開口部5的區(qū)域以及配置傳遞機(jī)構(gòu)70的區(qū)域?？杀阌诟鳂?gòu)件的布局。
又，由于閥驅(qū)動(dòng)裝置3與通過密封用彈性構(gòu)件63將閥體6與開口部5的入口周圍密合的全閉狀態(tài)相比更進(jìn)一步使密封用彈性構(gòu)件63壓縮方向的驅(qū)動(dòng)后的狀態(tài)成為全閉狀態(tài)的原點(diǎn)位置。由此，可將流體完全遮斷，并可將流量完全為0的狀態(tài)作為原點(diǎn)對(duì)流量進(jìn)行控制。另外，在對(duì)這一原點(diǎn)進(jìn)行定位時(shí)必須在電源接通時(shí)進(jìn)行，隨后可以在任意時(shí)間以適當(dāng)?shù)拈g隔或者在每次動(dòng)作時(shí)進(jìn)行。
上例是對(duì)閥體6和開口部5中的閥體6一方進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，但也可將閥體6固定，對(duì)開口部5一方進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。又，使用橡膠密封墊等的密封用彈性構(gòu)件時(shí)，將其配置在閥體側(cè)和開口部側(cè)中的至少一方即可。
又，上例是對(duì)1個(gè)開口部5的開度進(jìn)行調(diào)整，但也可設(shè)置多個(gè)開口部，通過由閥體6切換該開閉狀態(tài)的組合來(lái)進(jìn)行流量控制。
又，在閥體6的驅(qū)動(dòng)方面，不限定于上例的回轉(zhuǎn)方式，也可采用直動(dòng)方式、或者采用一邊使螺釘狀的閥體6回轉(zhuǎn)一邊在螺紋槽內(nèi)進(jìn)行移動(dòng)的結(jié)構(gòu)。
又，上例是將步進(jìn)電機(jī)30用作了驅(qū)動(dòng)源，但也可使用DC電機(jī)和AC電機(jī)，在使用這種電機(jī)時(shí)，不采用步進(jìn)式控制，而是改為時(shí)間控制或邊識(shí)別位置邊進(jìn)行時(shí)間控制。
并且，作為流量控制對(duì)象的流體不限定于氣體，也可是液體。
權(quán)利要求
1一種流量控制裝置，包括連接流體流路的上游側(cè)與下游側(cè)的開口部；用于調(diào)整該開口部的開口面積和調(diào)整通過該開口部的流體流量的閥體；以及使該閥體相對(duì)于所述開口部進(jìn)行相對(duì)移動(dòng)的閥驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述閥驅(qū)動(dòng)裝置具有作為驅(qū)動(dòng)源的電機(jī)；以及所述閥體在與所述開口部接近的方向或分開的方向上變換該電機(jī)的輸出進(jìn)行傳遞的傳遞機(jī)構(gòu)，所述閥體具有朝所述開口部方向直徑變細(xì)的前端形狀，并且，在朝著與所述電機(jī)的輸出軸交叉的方向進(jìn)行驅(qū)動(dòng)并接近于所述開口部時(shí)，所述變細(xì)的前端部分進(jìn)入該開口部的內(nèi)側(cè)。
2.如權(quán)利要求1所述的流量控制裝置，其特征在于，所述閥驅(qū)動(dòng)裝置將電機(jī)的輸出傳遞至所述閥體，使該閥體朝與所述開口部接近的方向或分開的方向進(jìn)行移動(dòng)。
3.如權(quán)利要求2所述的流量控制裝置，其特征在于，所述閥體由所述閥驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，形成圓弧狀的軌跡，所述開口部的接受所述閥體的入口朝周向開口。
4.如權(quán)利要求3所述的流量控制裝置，其特征在于，所述閥體將前端部分沿著該閥體的圓弧狀的軌跡彎曲。
5.如權(quán)利要求3或4所述的流量控制裝置，其特征在于，從驅(qū)動(dòng)所述閥體時(shí)的回轉(zhuǎn)中心軸線方向看，所述傳遞機(jī)構(gòu)配置在與所述閥體全閉位置的反向側(cè)。
6.如權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的流量控制裝置，其特征在于，在所述閥體和所述開口部中的至少一方構(gòu)成將所述開口部圍住狀的密封用彈性構(gòu)件。
7.如權(quán)利要求6所述的流量控制裝置，其特征在于，所述閥驅(qū)動(dòng)裝置的所述密封用彈性構(gòu)件壓縮方向的驅(qū)動(dòng)狀態(tài)成為比通過密封用彈性構(gòu)件將所述閥體與所述開口部周圍密合的全閉狀態(tài)進(jìn)一步全閉狀態(tài)的原點(diǎn)位置。
8.如權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的流量控制裝置，其特征在于，除了流路之外，將所述閥體和所述傳遞機(jī)構(gòu)收納在密閉的空間內(nèi)。
全文摘要
一種流量控制裝置(1)，包括連接流體流路的上游側(cè)與下游側(cè)的開口部(5)；用于調(diào)整該開口部(5)的開口面積和調(diào)整通過該開口部的流體流量的閥體(5)；以及使閥體(6)相對(duì)于開口部(5)進(jìn)行相對(duì)移動(dòng)的閥驅(qū)動(dòng)裝置(3)。閥驅(qū)動(dòng)裝置(3)具有作為驅(qū)動(dòng)源的步進(jìn)電機(jī)；以及閥體(6)在與開口部(5)接近的方向或分開的方向上、變換該電機(jī)的輸出軸(35)的回轉(zhuǎn)進(jìn)行傳遞的并由齒輪組構(gòu)成的傳遞機(jī)構(gòu)(70)。閥體(6)具有朝開口部(5)的方向直徑變細(xì)的前端形狀，變細(xì)的前端部分(62)進(jìn)入開口部(5)的內(nèi)側(cè)，進(jìn)行開度的調(diào)整。由此，可提供一種采用新的閥機(jī)構(gòu)以及閥驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)消除雜音和震動(dòng)、并可高精度控制流量的流量控制裝置。
文檔編號(hào)F16K31/04GK1470789SQ03145259
公開日2004年1月28日 申請(qǐng)日期2003年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月25日
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