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公開番号2025067203
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-24
出願番号2023176978
出願日2023-10-12
発明の名称電動弁
出願人株式会社不二工機
代理人弁理士法人第一国際特許事務所
主分類F16K 31/04 20060101AFI20250417BHJP(機械要素または単位;機械または装置の効果的機能を生じ維持するための一般的手段)
要約【課題】加工が容易でコストを低減できるにもかかわらず、所望の流量特性を確保できる電動弁を提供する。
【解決手段】電動弁において、弁軸の弁体部は、大径弁体円筒部、前記大径弁体円筒部より小径の小径弁体円筒部、および前記小径弁体円筒部に続く小径テーパ部を有し、弁本体のオリフィス部は、小径オリフィス円筒部、及び前記小径オリフィス円筒部より大径の大径オリフィス円筒部を有し、前記弁軸が制限位置にあるときに、前記小径弁体円筒部が前記小径オリフィス円筒部の径方向内側に位置し、かつ前記大径弁体円筒部が前記大径オリフィス円筒部の径方向内側に位置し、前記弁軸が前記制限位置から開放位置へと変位するときに、前記大径弁体円筒部が前記大径オリフィス円筒部の径方向内側から離脱したのちに、前記小径弁体円筒部が前記小径オリフィス円筒部の径方向内側から離脱する。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
弁室及びオリフィス部を備えた弁本体と、
前記オリフィス部に挿通され、弁体部を備えた弁軸と、
前記弁軸を前記弁本体に対して、前記オリフィス部を通過する流体の流量が最も少ない制限位置と、前記オリフィス部を通過する流体の流量が前記制限位置よりも増大する開放位置との間で変位させることが可能な弁軸駆動部と、を有し、
前記弁体部は、大径弁体円筒部、前記大径弁体円筒部より小径の小径弁体円筒部、および前記小径弁体円筒部に続く小径テーパ部を有し、
前記オリフィス部は、小径オリフィス円筒部、及び前記小径オリフィス円筒部より大径の大径オリフィス円筒部を有し、
前記弁軸が前記制限位置にあるときに、前記小径弁体円筒部が前記小径オリフィス円筒部の径方向内側に位置し、かつ前記大径弁体円筒部が前記大径オリフィス円筒部の径方向内側に位置し、
前記弁軸が前記制限位置から前記開放位置へと変位するときに、前記大径弁体円筒部が前記大径オリフィス円筒部の径方向内側から離脱したのちに、前記小径弁体円筒部が前記小径オリフィス円筒部の径方向内側から離脱する、
ことを特徴とする電動弁。
続きを表示（約 630 文字）【請求項２】
前記弁軸が前記制限位置から前記開放位置へと変位するときに、前記小径弁体円筒部が前記小径オリフィス円筒部の径方向内側から離脱したのちに、前記小径オリフィス円筒部の端部と前記小径テーパ部との隙間が絞り領域を形成する、
ことを特徴とする請求項１に記載の電動弁。
【請求項３】
前記弁体部は大径テーパ部を有し、前記オリフィス部は弁座を有し、前記制限位置において、前記大径テーパ部が前記弁座に着座する、
ことを特徴とする請求項２に記載の電動弁。
【請求項４】
前記弁軸が前記制限位置から前記開放位置へと変位するときに、前記小径弁体円筒部と前記小径オリフィス円筒部との流路断面積が、前記大径テーパ部と前記弁座との間の流路断面積を超えたのちは、前記小径弁体円筒部と前記小径オリフィス円筒部との隙間が絞り領域を形成する、
ことを特徴とする請求項３に記載の電動弁。
【請求項５】
前記制限位置において、前記弁体部は前記オリフィス部に接しない、
ことを特徴とする請求項２に記載の電動弁。
【請求項６】
前記弁軸が前記制限位置から前記開放位置へと変位するときに、前記小径弁体円筒部が前記小径オリフィス円筒部の径方向内側から離脱するまで、前記小径弁体円筒部と前記小径オリフィス円筒部との隙間が絞り領域を形成する、
ことを特徴とする請求項５に記載の電動弁。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動弁に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば流体の配管経路に配置して、流体の流路の開閉や流量制御を行う機器として電動弁が使用されている。このような電動弁においては、例えば特許文献１に示すように、弁本体に装着されたステッピングモータなどの駆動源により弁体を駆動させて、正確な流量制御を確保している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１７－１８０５２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電動弁において、開弁直後の微小開度状態を維持して小流量の流体を流す開弁制御が望まれることがある。このような微小開度状態でも、オリフィスを通過する流体の流量変動を抑制する必要がある。
【０００５】
微小開度状態での安定した流量制御を確保するために、オリフィスの内周を細長い円筒状とし、またオリフィス内の弁体の外周を細長い円筒状とする電動弁が開発されている。このような電動弁によれば、オリフィスと弁体との間に形成される隙間の流路断面積は、オリフィスに対して弁体が軸線方向に相対変位した場合において、弁体がオリフィスから離脱するまでは一定であり、それにより該隙間を流れる流体の流量制御を安定して行うことができる。
【０００６】
しかしながら、上記のような構成を実現するには、オリフィスの内周と、それに対向する弁体の外周を一定距離にわたって精度良い円筒状に加工しなくてはならず、それにより加工の手間がかかり、電動弁のコストの増大を招く。
【０００７】
本発明は、加工が容易でコストを低減できるにもかかわらず、所望の流量特性を確保できる電動弁を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明にかかる電動弁は、
弁室及びオリフィス部を備えた弁本体と、
前記オリフィス部に挿通され、弁体部を備えた弁軸と、
前記弁軸を前記弁本体に対して、前記オリフィス部を通過する流体の流量が最も少ない制限位置と、前記オリフィス部を通過する流体の流量が前記制限位置よりも増大する開放位置との間で変位させることが可能な弁軸駆動部と、を有し、
前記弁体部は、大径弁体円筒部、前記大径弁体円筒部より小径の小径弁体円筒部、および前記小径弁体円筒部に続く小径テーパ部を有し、
前記オリフィス部は、小径オリフィス円筒部、及び前記小径オリフィス円筒部より大径の大径オリフィス円筒部を有し、
前記弁軸が前記制限位置にあるときに、前記小径弁体円筒部が前記小径オリフィス円筒部の径方向内側に位置し、かつ前記大径弁体円筒部が前記大径オリフィス円筒部の径方向内側に位置し、
前記弁軸が前記制限位置から前記開放位置へと変位するときに、前記大径弁体円筒部が前記大径オリフィス円筒部の径方向内側から離脱したのちに、前記小径弁体円筒部が前記小径オリフィス円筒部の径方向内側から離脱する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、加工が容易でコストを低減できるにもかかわらず、所望の流量特性を確保できる電動弁を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、第１実施形態の電動弁を示す縦断面図である。
図２は、第1実施形態の電動弁のオリフィス部及び弁体部周辺を模式的に示す図である。
図３は、縦軸に流量をとり、横軸に弁開度（弁軸の軸線方向位置）をとって示す第1実施形態の電動弁の流量特性図である。
図４は、図２と対比して示す比較例にかかる弁体部とオリフィス部の周辺を示す断面図である。
図５は、第２実施形態の電動弁のオリフィス部及び弁体部周辺を模式的に示す図である。
図６は、縦軸に流量をとり、横軸に弁開度（弁軸の軸線方向位置）をとって示す第２実施形態の電動弁の流量特性図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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