开闭阀
阅读：927发布：2023-01-11
专利汇可以提供开闭阀专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供一种开闭 阀 ，其根据内部结构的改进而难以产生 湍流 ，能够减少压 力 损失并且控制大的流量。开闭阀(10)构成为 活塞 阀(16)向离开形成于阀主体(12)的 阀座 (34)的方向移动而敞开设于阀座(34)的阀口(34a)，在活塞阀(16)离开阀座(34)的开阀状态下，与一次侧流道(28)的一次侧口(26)对置的活塞阀(16)的主阀部由直径朝向阀口(34a)缩小的锥形倾斜面(54)构成。，下面是开闭阀专利的具体信息内容。
1.一种开闭阀，其构成为活塞阀向离开形成于阀主体的阀座的方向移动而敞开设于上述阀座的阀口，
上述开闭阀的特征在于，
在上述活塞阀离开阀座的开阀状态下，与一次侧流道的一次侧口对置的上述活塞阀的主阀部由直径朝向上述阀口而缩小的锥形倾斜面构成，
在上述阀主体形成有：隔着上述活塞阀形成于上述活塞阀的阀座侧的阀室a、和形成于与上述活塞阀的阀座侧相反的一侧的阀室b，
在上述活塞阀形成有将上述阀室b与阀室a连通的阀芯连通路，
上述阀芯连通路具备向活塞阀的阀芯部的径向外侧延伸且具备与阀室a连通的开口部的径向连通部，
在上述活塞阀离开阀座的开阀状态下，与上述阀室a连通的径向连通路的开口部设置于相比上述一次侧流道的一次侧口在开阀方向上与一次侧口不对置的位置。
2.根据权利要求1所述的开闭阀，其特征在于，
与上述阀室a连通的上述径向连通路的开口部在上述活塞阀的圆周方向上形成有多个。
3.根据权利要求1或2所述的开闭阀，其特征在于，
上述锥形倾斜面由倾斜角度α不同的多级锥形倾斜面形成。
4.根据权利要求3所述的开闭阀，其特征在于，
上述多级锥形倾斜面形成为，上述活塞阀的主阀部的基端侧的锥形倾斜面的倾斜角度α比前端侧的锥形倾斜面的倾斜角度α大。
5.根据权利要求3所述的开闭阀，其特征在于，
上述多级锥形倾斜面形成为，上述活塞阀的主阀部的基端侧的锥形倾斜面的倾斜角度α比前端侧的锥形倾斜面的倾斜角度α小。
6.根据权利要求1或2所述的开闭阀，其特征在于，
上述活塞阀是具备对形成于上述阀座的阀口进行开闭的主阀部、和对与流道连通的先导通路进行开闭的先导阀的先导式开闭阀。
7.根据权利要求3所述的开闭阀，其特征在于，
上述活塞阀是具备对形成于上述阀座的阀口进行开闭的主阀部、和对与流道连通的先导通路进行开闭的先导阀的先导式开闭阀。
8.根据权利要求4或5所述的开闭阀，其特征在于，
上述活塞阀是具备对形成于上述阀座的阀口进行开闭的主阀部、和对与流道连通的先导通路进行开闭的先导阀的先导式开闭阀。
开闭阀
技术领域
背景技术
[0003] 图11是表示在该专利文献1的现有的先导式电磁阀100中，流体从一次侧流道向二次侧流道流动的情况下的状态的现有的先导式电磁阀100的纵向剖视图，图12是表示在现有的先导式电磁阀100中，流体从二次侧流道向一次侧流道流动的情况下的状态的现有的先导式的电磁阀100的纵向剖视图，图13是现有的先导式电磁阀100的关闭状态的纵向剖视图。
[0004] 即、如图11～图13所示，现有的先导式电磁阀100具备阀主体102。在该阀主体102形成有在上下方向、即在图11～图13中在轴线Y方向上形成的大致圆筒形状的缸筒室104。
[0005] 并且，在该缸筒室104内装配有在活塞阀106，该活塞阀106构成在上下方向、即在图11～图13中在轴线Y方向上能够滑动的活塞形状的阀芯。
[0006] 另外，活塞阀106具备在缸筒室104的侧周壁108的内周壁110滑动的大径部112，在该大径部112的下方，形成有直径比大径部112小、且构成阀芯的阀芯部114。
[0007] 并且，在图11～图13中，在缸筒室104的侧周壁108且在右侧形成有一次侧口116，在该一次侧口116装配有接头形状的一次侧流道118。
[0008] 另外，在缸筒室104的下方形成有二次侧口120，在该二次侧口120装配有接头形状的二次侧流道122。并且，在二次侧口120的上方形成有阀座124，并且在该阀座124形成有阀口124a。
[0009] 另一方面，在阀主体102的缸筒室104隔着活塞阀106形成有在活塞阀106的阀座124侧形成的阀室a、和在与活塞阀106的阀座124侧相反一侧形成的阀室b。
[0010] 另外，在活塞阀106的大径部112，在其内周侧形成有形成阀室b的一部分空间的凹部130，在该凹部130形成有直径变小的阶梯部132。
[0011] 并且，在活塞阀106的阀芯部114形成有阀芯连通路134，该阀芯连通路134将形成该阀室b的一部分空间的凹部130和形成于活塞阀106的阀座侧的阀室a连通。
[0012] 即、如图11～图13所示，阀芯连通路134包括：在活塞阀106的凹部130的底部的中央沿活塞阀106的轴线方向形成的轴向连通路136；以及从该轴向连通路136的下端部开始向活塞阀106的阀芯部114的径向外侧延伸的两个径向连通路138。
[0013] 另外，这些径向连通路138的开口部140在活塞阀106的阀芯部114的铅垂方向的侧壁142开口，如图11、图12所示，在活塞阀106的开阀状态下，形成于与一次侧流道118的一次侧口116对置的位置。
[0014] 并且，如图13所示，在活塞阀106的阀芯部114的铅垂方向的侧壁142的前端侧形成有锥形倾斜面144，该锥形倾斜面144在闭阀状态下落座于阀座124而关闭阀口124a且直径朝向阀口124a而缩小。
[0015] 另外，在活塞阀106的轴向连通路136内装配有球状的止回阀146，构成为通过接近或离开装配在活塞阀106的凹部130的底部中央的圆环形状的止回阀阀座面148而发挥止回阀的作用。此外，符号141表示对止回阀146向止回阀阀座面148侧加力的加力螺旋弹簧141。
[0016] 另外，该止回阀阀座面148通过对在活塞阀106的凹部130的底部中央形成的轴向连通路136的开口部的周壁进行铆接加工150而固定。
[0017] 并且，在阀主体102的缸筒室104的上部形成有开口部152，构成为经由该开口部152将活塞阀106装配于缸筒室104之后，利用盖部件154来封闭该开口部152。
[0018] 此外，该盖部件154通过对缸筒室104的上部的开口部152的侧周壁108进行铆接加工156而固定。
[0019] 另外，在活塞阀106的大径部112的凹部130的阶梯部132与盖部件154之间以压缩状态安装有弹簧158，由此，构成为对活塞阀106向阀座124的方向加力。
[0020] 另一方面，如图11～图13所示，在阀主体102，在左右方向、即、在图11～图13中作为与轴线Y方向正交的方向的轴线X方向上，在图11～图13中在左侧形成有先导阀室160。
[0021] 并且，在阀主体102的下方的侧壁形成有先导阀座162，在该先导阀座162形成有先导口164。另外，形成有将先导阀室160与二次侧口120连通的先导通路166。
[0022] 并且，在阀主体102的缸筒室104的侧周壁108，在图11～图13中在轴线Y方向上形成有将缸筒室104的阀室b与先导阀室160连通的连通路168。
[0023] 另外，在先导阀室160的侧周壁170固定有圆筒形状的柱塞壳体172。在该柱塞壳体172内具备在柱塞壳体172的轴线X方向上能够左右移动的柱塞174。
[0024] 并且，在柱塞壳体172的与先导阀室160相反方向的端部固定有吸引子176，在该吸引子176与柱塞174之间安装有螺旋弹簧178，该螺旋弹簧178对柱塞174向右方向加力、即、对柱塞174向先导阀座162的方向加力。
[0025] 即、螺旋弹簧178安装于在柱塞174的吸引子176一侧形成的弹簧装配孔180与吸引子176之间。
[0026] 并且，在柱塞174的前端设有离开先导阀座162的球状的先导阀182。
[0027] 即、先导阀182通过对柱塞174的前端174a进行铆接加工而以从柱塞174的前端174a向先导阀座162的方向突出的状态安装。
[0029] 此外，利用形成于活塞阀106的上部的大径部112、与缸筒室104的侧周壁108的内周壁110之间的间隙形成环状的副流道188。
[0030] 这样构成的现有的先导式电磁阀100以如下方式进行动作。
[0031] 例如，在将电磁阀100用于空调、制冷设备等空调机的制冷剂循环回路等的情况下，假设将从一次侧流道118向二次侧流道122的流动方向(图11的箭头K的流动)设为制热运转，则通过从图13的状态开始向控制部186的电磁线圈184通电，而如图11所示，柱塞174克服螺旋弹簧178的作用力而向吸引子176的方向(在图11中为左侧)移动。
[0032] 由此，如图11所示，装配于柱塞174的前端174a的先导阀182向离开形成于阀主体102的先导阀座162的方向移动，从而先导通路166敞开。
[0033] 并且，在对控制部186的电磁线圈184通电之后，残留在形成于缸筒室104的阀室b的高压流体如图11的箭头J所示，经由形成于阀主体102的缸筒室104的侧周壁108的连通路168而向先导阀室160流入。
[0034] 并且，流入到先导阀室160的高压流体经由形成于先导阀座162的先导口164、先导通路166并通过二次侧口120，经由二次侧流道122而排出。因此，阀室b成为低压的状态。
[0035] 由此，阀室a成为高压、阀室b成为低压，由于该压力差，活塞阀106克服弹簧158的作用力而向离开阀座124的方向移动，从而敞开形成于阀座124的阀口124a。
[0036] 由此，如图11的箭头K所示，形成从一次侧流道118的一次侧口116通过阀室a、形成于阀座124的阀口124a、二次侧口120而到达二次侧流道122的流体的流动。
[0037] 此外，在对控制部186的电磁线圈184通电的状态下，一些高压流体从一次侧流道118的一次侧口116、缸筒室104的阀室a经由缸筒室104的侧周壁108的与内周壁110之间的副流道188流入到阀室b，经由先导通路166、二次侧流道122而排出。因此，阀室b维持低压的状态，从而维持活塞阀106的开阀状态。
[0038] 反之，例如，在制冷运转时，控制部186不向电磁线圈184通电，柱塞174通过螺旋弹簧178的作用力而位于离开吸引子176的方向(在图11中为右侧)。由此，装配于柱塞174的前端174a的先导阀182与形成于阀主体102的先导阀座162抵接而关闭先导通路166。
[0039] 并且，通过从作为高压侧的二次侧流道122经由二次侧口120、形成于阀座124的阀口124a而流入到阀室a的高压流体的作用，活塞阀106克服弹簧158的作用力，向离开阀座124的方向移动。由此，形成于阀座124的阀口124a敞开，如图12的箭头L所示，从一次侧口
116向一次侧流道118排出。
116向一次侧流道118排出。
[0040] 此时，在从作为高压侧的二次侧流道122流入到先导通路166的高压流体的压力比柱塞174的螺旋弹簧178的作用力大的情况下，柱塞174克服螺旋弹簧178的作用力而向吸引子176的方向(在图12中为左侧)移动。
[0041] 因此，如图12的箭头Q所示，装配于柱塞174的前端174a的先导阀182向离开形成于阀主体102的先导阀座162的方向移动，从而敞开先导通路166。
[0042] 由此，如图12的箭头P所示，从二次侧流道122流入到先导通路166的高压流体向先导阀室160流入，经由形成于阀主体102的缸筒室104的侧周壁108的连通路168而流入阀室b。
[0043] 然而，流入到阀室b的高压流体如图12的箭头O所示，因止回阀146离开止回阀阀座面148而从形成于活塞阀106的阀芯部114的轴向连通路136经由径向连通路138返回阀室a，从一次侧口116向一次侧流道118排出。
[0044] 由此，如图12的箭头L所示，形成从二次侧流道122的二次侧口120通过阀室a、形成于阀座124的阀口124a到达一次侧流道118的一次侧口116的流体的流动。
[0045] 此外，如图12的箭头L所示，在二次侧流道122为高压、且流体流动方向为从二次侧流道122向作为低压侧的一次侧流道118流动的情况下，若产生克服弹簧158的作用力而仅使活塞阀106向离开阀座124的方向移动的压力差，则不能进行控制部186的电磁线圈184对活塞阀106的开闭控制，而仅由压力差维持开阀状态。
[0046] 现有技术文献
[0047] 专利文献1：日本实公昭61－41015号公报
发明内容
[0048] 然而，在这种现有的先导式电磁阀100中，如图11的箭头K所示，例如，在制热运转时，在作为阀芯的活塞阀106离开阀座124的开阀状态下，经由一次侧流道118的一次侧口116而流入阀主体102的缸筒室104的阀室a的高压侧的流体与阀芯部114的铅垂方向的侧壁
142抵接，从而流动方向改变90°，形成通过形成于阀座124的阀口124a、二次侧口120到达二次侧流道122的流体的流动。
142抵接，从而流动方向改变90°，形成通过形成于阀座124的阀口124a、二次侧口120到达二次侧流道122的流体的流动。
[0049] 因此，由于这样的流动而产生湍流，流量因为压力损失而下降，无法控制大的流量。
[0050] 本发明鉴于这样的现状，目的是提供一种开闭阀，其因内部结构的改进而难以产生湍流，能够减少压力损失并且控制大的流量。
[0051] 本发明是为了实现上述那样的现有技术中的课题以及目的而提出的发明，本发明的开闭阀构成为活塞阀向离开形成于阀主体的阀座的方向移动而敞开设于上述阀座的阀口，上述开闭阀的特征在于，在上述活塞阀离开阀座的开阀状态下，与一次侧流道的一次侧口对置的上述活塞阀的主阀部由直径朝向上述阀口而缩小的锥形倾斜面构成。
[0052] 由此，例如，在制热运转时，在活塞阀离开阀座的开阀状态下，经由一次侧流道的一次侧口而流入的高压侧的流体沿该锥形倾斜面朝向阀口顺畅地被引导。因此，难以产生湍流，能够减少压力损失并且控制大的流量。
[0053] 另外，例如，在制冷运转时，在活塞阀离开阀座的开阀状态下，经由二次侧流道的二次侧口、阀口而流入的高压侧的流体沿该锥形倾斜面从阀口朝向一次侧口顺畅地被引导。因此，难以产生湍流，能够减少压力损失并且控制大的流量。
[0054] 另外，本发明的开闭阀的特征在于，在上述阀主体形成有：形成于上述活塞阀的阀座侧的阀室a、和形成于与上述活塞阀的阀座侧相反的一侧的阀室b，在上述活塞阀形成有将上述阀室b与阀室a连通的阀芯连通路，在上述活塞阀离开阀座的开阀状态下，与上述阀室a连通的上述阀芯连通路的开口部设置于比上述一次侧流道的一次侧口更靠开阀方向的位置。
[0055] 通过这样构成，由于在活塞阀离开阀座的开阀状态下，与阀室a连通的阀芯连通路的开口部设置在比一次侧流道的一次侧口更靠开阀方向的位置，因此来自一次侧流道的一次侧口的高压流体流入阀芯连通路内的量变少。
[0056] 另外，在活塞阀离开阀座的开阀状态下，由于经由二次侧流道的二次侧口而流入的高压流体的负压的作用，流入到阀室b的高压的流体容易从阀室b经由阀芯连通路向阀室a顺畅地排出。
[0057] 由此，在活塞阀离开阀座的开阀状态下，流入到阀室b的高压流体从阀室b经由阀芯连通路向阀室a顺畅地排出，因此阀室b内成为低压，从而活塞阀不会与阀座抵接而关闭阀口，能够使流体顺畅且流量不会下降地流动。
[0058] 另外，本发明的开闭阀的特征在于，在上述阀主体形成有：形成于上述活塞阀的阀座侧的阀室a、和形成于与上述活塞阀的阀座侧相反的一侧的阀室b，在上述活塞阀形成有将上述阀室b与阀室a连通的阀芯连通路，在上述活塞阀离开阀座的开阀状态下，与上述阀室a连通的上述阀芯连通路的开口部设置于上述锥形倾斜面。
[0059] 通过这样构成，由于在活塞阀离开阀座的开阀状态下，与阀室a连通的阀芯连通路的开口部设置在锥形倾斜面，因此来自一次侧流道的一次侧口的高压流体沿锥形倾斜面被引导，从而朝向阀口被引导，流入阀芯连通路内的量变少。
[0060] 由此，在活塞阀离开阀座的开阀状态下，流入到阀室b的高压流体从阀室b经由阀芯连通路向阀室a顺畅地排出，阀室b内成为低压，因此活塞阀不会与阀座抵接而关闭阀口，能够使流体顺畅且流量不会下降地流动。
[0061] 另外，本发明的开闭阀的特征在于，与上述阀室a连通的上述阀芯连通路的开口部在上述活塞阀的圆周方向上形成有多个。
[0062] 通过这样构成，在活塞阀离开阀座的开阀状态下，流入到阀室b的高压的流体从阀室b经由在活塞阀的圆周方向上形成的与阀室a连通的多个阀芯连通路的开口部、阀芯连通路而向阀室a顺畅地排出，因此阀室b内成为低压，从而活塞阀不会与阀座抵接而关闭阀口，能够使流体顺畅且流量不会下降地流动。
[0063] 另外，本发明的开闭阀的特征在于，上述锥形倾斜面由倾斜角度α不同的多级锥形倾斜面形成。
[0064] 通过这样构成，在活塞阀离开阀座的开阀状态下，经由一次侧流道的一次侧口而流入的高压侧的流体沿倾斜角度α不同的多级锥形倾斜面朝向阀口顺畅地被引导。因此，难以产生湍流，能够减少压力损失并且控制更大的流量。
[0065] 另外，在活塞阀离开阀座的开阀状态下，经由二次侧流道的二次侧口、阀口而流入的高压侧的流体沿该倾斜角度α不同的多级锥形倾斜面从阀口朝向一次侧口顺畅地被引导。因此，难以产生湍流，能够减少压力损失并且控制更大的流量。
[0066] 另外，本发明的开闭阀的特征在于，上述多级锥形倾斜面形成为，上述活塞阀的主阀部的基端侧的锥形倾斜面的倾斜角度α比前端侧的锥形倾斜面的倾斜角度α大。
[0067] 通过这样构成，在活塞阀离开阀座的开阀状态下，经由一次侧流道的一次侧口而流入的高压侧的流体沿多级锥形倾斜面朝向阀口更加顺畅地被引导，该多级锥形倾斜面形成为，活塞阀的主阀部的基端侧的锥形倾斜面的倾斜角度α比前端侧的锥形倾斜面的倾斜角度α大。因此，难以产生湍流，能够减少压力损失并且控制更大的流量。
[0068] 另外，在活塞阀离开阀座的开阀状态下，经由二次侧流道的二次侧口、阀口而流入的高压侧的流体沿多级锥形倾斜面从阀口朝向一次侧口顺畅地被引导，该多级锥形倾斜面形成为，活塞阀的主阀部的基端侧的锥形倾斜面的倾斜角度α比前端侧的锥形倾斜面的倾斜角度α大。因此，难以产生湍流，能够减少压力损失并且控制更大的流量。
[0069] 另外，本发明的开闭阀的特征在于，上述多级锥形倾斜面形成为，上述活塞阀的主阀部的基端侧的锥形倾斜面的倾斜角度α比前端侧的锥形倾斜面的倾斜角度α小。
[0070] 通过这样构成，在活塞阀离开阀座的开阀状态下，经由一次侧流道的一次侧口而流入的高压侧的流体沿多级锥形倾斜面朝向阀口更加顺畅地被引导，该多级锥形倾斜面形成为，活塞阀的主阀部的基端侧的锥形倾斜面的倾斜角度α比前端侧的锥形倾斜面的倾斜角度α小。因此，难以产生湍流，能够减少压力损失并且控制更大的流量。
[0071] 另外，在活塞阀离开阀座的开阀状态下，经由二次侧流道的二次侧口、阀口而流入的高压侧的流体沿多级锥形倾斜面从阀口朝向一次侧口顺畅地被引导，该多级锥形倾斜面形成为，活塞阀的主阀部的基端侧的锥形倾斜面的倾斜角度α比前端侧的锥形倾斜面的倾斜角度α小。因此，难以产生湍流，能够减少压力损失并提高流量。
[0072] 另外，本发明的开闭阀的特征在于，上述活塞阀是具备对形成于上述阀座的阀口进行开闭的主阀部、和对与流道连通的先导通路进行开闭的先导阀的先导式开闭阀。
[0073] 发明的效果如下。
[0074] 根据本发明，在活塞阀离开阀座的开阀状态下，与一次侧流道的一次侧口对置的活塞阀的主阀部由直径朝向阀口缩小的锥形倾斜面构成。
[0075] 由此，例如，在制热运转时，在活塞阀离开阀座的开阀状态下，经由一次侧流道的一次侧口而流入的高压侧的流体沿该锥形倾斜面朝向阀口顺畅地被引导。因此，难以产生湍流，能够减少压力损失并且控制大的流量。
[0076] 另外，例如，在制冷运转时，在活塞阀离开阀座的开阀状态下，经由二次侧流道的二次侧口、阀口而流入的高压侧的流体沿该锥形倾斜面从阀口朝向一次侧口顺畅地被引导。因此，难以产生湍流，能够减少压力损失并且控制大的流量。附图说明
[0077] 图1是表示在本发明的开闭阀10中，流体从一次侧流道向二次侧流道流动的情况的状态的本发明的开闭阀10纵向剖视图。
[0078] 图2是表示在本发明的开闭阀10中，流体从二次侧流道向一次侧流道流动的情况的状态的本发明的开闭阀10的纵向剖视图。
[0079] 图3是本发明的开闭阀10的关闭状态的纵向剖视图。
[0080] 图4(A)是本发明的开闭阀10的活塞阀16的局部放大剖视图，图4(B)是图4(A)的活塞阀16的I－I线的剖视图。
[0081] 图5(A)是本发明的开闭阀10的活塞阀16的局部放大剖视图，图5(B)是图5(A)的活塞阀16的I－I线的剖视图。
[0082] 图6是说明本发明的开闭阀10的活塞阀16的必要的阀提升量的示意图。
[0083] 图7是表示在本发明的开闭阀10中，除去了活塞阀16后的结构的比较例的与图1相同的纵向剖视图。
[0084] 图8是表示本发明的开闭阀10的其他实施例的仅表示活塞阀16的纵向剖视图。
[0085] 图9是表示本发明的开闭阀10的其他实施例的与图8相同仅表示活塞阀16的外观侧视图。
[0086] 图10是表示本发明的开闭阀10的其他实施例的与图8相同仅表示活塞阀16的外观侧视图。
[0087] 图11是表示在现有的先导式电磁阀100中，流体从一次侧流道向二次侧流道流动的情况的状态的现有的先导式电磁阀100的纵向剖视图。
[0088] 图12是表示在现有的先导式电磁阀100中，流体从二次侧流道向一次侧流道流动的情况的状态的现有的先导式电磁阀100的纵向剖视图。
[0089] 图13是现有的先导式电磁阀100的关闭状态的纵向剖视图。
[0090] 图中：10—开闭阀，11—滑动环，12—阀主体，14—缸筒室，16—活塞阀，18—侧周壁，20—内周壁，22—大径部，24—阀芯部，26—一次侧口，28—一次侧流道，30—二次侧口，32—二次侧流道，34—阀座，34a—阀口，40—凹部，42—阶梯部，44—阀芯连通路，46—轴向连通路，48—径向连通路，50—开口部，51—加力螺旋弹簧，52—侧壁，54—锥形倾斜面，
54a—锥形倾斜面，54b—锥形倾斜面，55—底面，56—止回阀，58—止回阀阀座面，60—铆接加工，62—开口部，64—盖部件，66—铆接加工，70—先导阀室，72—先导阀座，74—先导口，
76—先导通路，78—连通路，80—侧周壁，82—柱塞壳体，84—柱塞，84a—前端，86—吸引子，88—螺旋弹簧，90—弹簧装配孔，92—先导阀，94—电磁线圈，96—控制部，98—副流道，
100—电磁阀，102—阀主体，104—缸筒室，106—活塞阀，108—侧周壁，110—内周壁，112—大径部，114—阀芯部，116—一次侧口，118—一次侧流道，120—二次侧口，122—二次侧流道，124—阀座，124a—阀口，126—阀室a，128—阀室b，130—凹部，132—阶梯部，134—阀芯连通路，136—轴向连通路，138—径向连通路，140—开口部，141—加力螺旋弹簧，142—侧壁，144—锥形倾斜面，145—底面，146—止回阀，148—止回阀阀座面，150—铆接加工，
152—开口部，154—盖部件，156—铆接加工，158—弹簧，160—先导阀室，162—先导阀座，
164—先导口，166—先导通路，168—连通路，170—侧周壁，172—柱塞壳体，174—柱塞，
174a—前端，176—吸引子，178—螺旋弹簧，180—弹簧装配孔，182—先导阀，184—电磁线圈，186—控制部，188—副流道。
54a—锥形倾斜面，54b—锥形倾斜面，55—底面，56—止回阀，58—止回阀阀座面，60—铆接加工，62—开口部，64—盖部件，66—铆接加工，70—先导阀室，72—先导阀座，74—先导口，
76—先导通路，78—连通路，80—侧周壁，82—柱塞壳体，84—柱塞，84a—前端，86—吸引子，88—螺旋弹簧，90—弹簧装配孔，92—先导阀，94—电磁线圈，96—控制部，98—副流道，
100—电磁阀，102—阀主体，104—缸筒室，106—活塞阀，108—侧周壁，110—内周壁，112—大径部，114—阀芯部，116—一次侧口，118—一次侧流道，120—二次侧口，122—二次侧流道，124—阀座，124a—阀口，126—阀室a，128—阀室b，130—凹部，132—阶梯部，134—阀芯连通路，136—轴向连通路，138—径向连通路，140—开口部，141—加力螺旋弹簧，142—侧壁，144—锥形倾斜面，145—底面，146—止回阀，148—止回阀阀座面，150—铆接加工，
152—开口部，154—盖部件，156—铆接加工，158—弹簧，160—先导阀室，162—先导阀座，
164—先导口，166—先导通路，168—连通路，170—侧周壁，172—柱塞壳体，174—柱塞，
174a—前端，176—吸引子，178—螺旋弹簧，180—弹簧装配孔，182—先导阀，184—电磁线圈，186—控制部，188—副流道。
具体实施方式
[0091] 以下，基于附图对本发明的实施方式(实施例)更加详细地进行说明。
[0092] (实施例1)
[0093] 图1是表示在本发明的开闭阀10中，流体从一次侧流道向二次侧流道流动的情况的状态的本发明的开闭阀10的纵向剖视图，图2是表示在本发明的开闭阀10中，流体从二次侧流道向一次侧流道流动的情况的状态的本发明的开闭阀10的纵向剖视图。
[0094] 在图1～图2中，符号10整体表示本发明的开闭阀10。
[0095] 此外，图1～图2表示将本发明的开闭阀10应用于具备先导阀的先导式电磁阀的实施例。
[0096] 如图1～图2所示，本发明的开闭阀10具备阀主体12。在该阀主体12形成有在上下方向、即在图1～图2中在轴线Y方向上形成的大致圆筒形状的缸筒室14。
[0097] 并且，在该缸筒室14内装配有活塞阀16，该活塞阀16构成在上下方向、即、在图1～图2中在轴线Y方向上能够滑动的活塞形状的阀芯。此外，符号11表示滑动环11，该滑动环11装配于大径部22的外周，用于使活塞阀16在缸筒室14内在轴线Y方向上笔直地滑动。
[0098] 另外，活塞阀16具备在缸筒室14的侧周壁18的内周壁20上滑动的大径部22，在该大径部22的下方形成有直径比大径部22小、且构成阀芯的小径的阀芯部24。
[0099] 并且，在缸筒室14的侧周壁18，在图1～图2中，在右侧形成有一次侧口26，在该一次侧口26装配有接头形状的一次侧流道28。
[0100] 另外，在缸筒室14的下方形成有二次侧口30，在该二次侧口30装配有接头形状的二次侧流道32。并且，在该二次侧口30的上方形成有阀座34，并且在该阀座34形成有阀口34a。
[0101] 另一方面，在阀主体12的缸筒室14，隔着活塞阀16形成有在活塞阀16的阀座34侧形成的阀室a、和在与活塞阀16的阀座34侧相反一侧形成的阀室b。
[0102] 另外，在活塞阀16的大径部22，在其内周侧形成有形成阀室b的一部分空间的凹部40，在该凹部40形成有直径变小的阶梯部42。
[0103] 并且，在活塞阀16的阀芯部24形成有阀芯连通路44，该阀芯连通路44将形成该阀室b的一部分空间的凹部40和形成于活塞阀16的阀座侧的阀室a连通。
[0104] 即、如图1～图2所示，阀芯连通路44包括：在活塞阀16的凹部40的底部的中央沿活塞阀16的轴线方向形成的轴向连通路46；以及从该轴向连通路46的下端部开始向活塞阀16的阀芯部24的径向外侧延伸的径向连通路48。
[0105] 另外，这些径向连通路48的开口部50在活塞阀16的阀芯部24的铅垂方向的侧壁52开口，在活塞阀16离开阀座34的开阀状态下，与阀室a连通的径向连通路48的开口部50设置在比一次侧流道28的一次侧口26更靠开阀方向(在图1～图2中，设置在比Z线的位置更靠开阀方向的位置)。
[0106] 通过这样构成，在活塞阀16离开阀座34的开阀状态下，与阀室a连通的径向连通路48的开口部50设置在比一次侧流道28的一次侧口26更靠开阀方向，因此来自一次侧流道28的一次侧口26的高压流体流入阀芯连通路44(轴向连通路46、径向连通路48)内的量变少。
[0107] 另外，在活塞阀16离开阀座34的开阀状态下，由于经由二次侧流道32的二次侧口30、阀口34a而流入阀室a的高压流体的负压的作用，流入到阀室b的高压的流体容易从阀室b经由阀芯连通路44(轴向连通路46、径向连通路48)向阀室a顺畅地排出。
[0108] 由此，在活塞阀16离开阀座34的开阀状态下，流入到阀室b的高压的流体从阀室b经由阀芯连通路44(轴向连通路46、径向连通路48)向阀室a顺畅地排出，因此阀室b内成为低压，活塞阀16不会与阀座34抵接而关闭阀口34a，能够使流体顺畅且流量不会下降地流动。
[0109] 该情况下，希望径向连通路48的向阀室a开口的开口位置(径向连通路48的开口部50)在作为阀芯的活塞阀16的圆周方向上形成有多个。例如，可以如图4所示，在活塞阀16的圆周方向上离开中心角度180°地形成两个径向连通路48，另外，也可以如图5所示，离开中心角度90°地形成四个径向连通路48，该个数、位置等能够适当进行变更。
[0110] 通过这样构成，在活塞阀16离开阀座34的开阀状态下，流入到阀室b的高压的流体从阀室b经由在活塞阀16的圆周方向上形成的多个径向连通路48向阀室a顺畅地排出。由于阀室b内成为低压，因此活塞阀16不会与阀座34抵接而关闭阀口34a，能够使流体顺畅且流量不会下降地流动。
[0111] 并且，在活塞阀16的阀芯部24的铅垂方向的侧壁52的前端侧形成有锥形倾斜面54，该锥形倾斜面54在活塞阀16离开阀座34的开阀状态下，是与一次侧流道28的一次侧口
26对置的活塞阀16的主阀部，直径朝向阀口34a而缩小。
26对置的活塞阀16的主阀部，直径朝向阀口34a而缩小。
[0112] 即、在活塞阀16离开阀座34的开阀状态下，与一次侧流道28的一次侧口26对置的活塞阀16的主阀部全部是该锥形倾斜面54，活塞阀16的阀芯部24的铅垂方向的侧壁52的部分形成于与一次侧流道28的一次侧口26不对置的位置。
[0113] 此外，在闭阀位置，该锥形倾斜面54落座于阀座34，关闭阀口34a。
[0114] 该情况下，锥形倾斜面54的倾斜角度α没有特别限定，希望为60°左右。
[0115] 通过这样构成，例如在制热运转时，在作为阀芯的活塞阀16离开阀座34的开阀状态下，经由一次侧流道28的一次侧口26流入阀室a的高压侧的流体沿该锥形倾斜面54朝向阀口34a顺畅地被引导。因此，难以产生湍流，能够减少压力损失并且控制大的流量。
[0116] 另外，例如，在制冷运转时，在作为阀芯的活塞阀16离开阀座34的开阀状态下，经由二次侧流道32的二次侧口30、阀口34a流入阀室a的高压侧的流体沿该锥形倾斜面54从阀口34a朝向一次侧口26顺畅地被引导。因此，难以产生湍流，能够减少压力损失并且控制大的流量。
[0117] 另外，在活塞阀16的轴向连通路46内装配有球状的止回阀56，通过接近或离开在活塞阀16的凹部40的底部的中央装配的环状的止回阀阀座面58而发挥止回阀的作用。此外，符号51表示对止回阀56向止回阀阀座面58侧加力的加力螺旋弹簧51。
[0118] 此外，该止回阀阀座面58通过对在活塞阀16的凹部40的底部的中央形成的轴向连通路46的开口部的周壁进行铆接加工60而固定。
[0119] 并且，在阀主体12的缸筒室14的上部形成有开口部62，构成为经由该开口部62将活塞阀16装配于缸筒室14之后，利用盖部件64封闭该开口部62。
[0120] 此外，该盖部件64通过对缸筒室14的上部的开口部62的侧周壁18进行铆接加工66而固定。
[0121] 另一方面，如图1～图2所示，在阀主体12，在左右方向、即、在图1～图2中，在作为与轴线Y方向正交的方向的轴线X方向，在图1～图2中在左侧形成有先导阀室70。
[0122] 并且，在阀主体12的下方的侧壁形成有先导阀座72，在该先导阀座72形成有先导口74。另外，形成有将先导阀室70与二次侧口30连通的先导通路76。
[0123] 并且，在阀主体12的缸筒室14的侧周壁18，在图1～图2中，在轴线Y方向上形成有将缸筒室14的阀室b与先导阀室70连通的连通路78。
[0124] 另外，在先导阀室70的侧周壁80固定有圆筒形状的柱塞壳体82。在该柱塞壳体82内具备在柱塞壳体82的轴线X方向上能够左右移动的柱塞84。
[0125] 并且，在柱塞壳体82的与先导阀室70相反方向的端部固定有吸引子86，在该吸引子86与柱塞84之间安装有螺旋弹簧88，该螺旋弹簧88对柱塞84向右方向加力、即、对柱塞84向先导阀座72的方向加力。
[0126] 即、螺旋弹簧88安装于在柱塞84的吸引子86一侧形成的弹簧装配孔90与吸引子86之间。
[0127] 并且，在柱塞84的前端设有离开先导阀座72的球状的先导阀92。
[0128] 即、先导阀92通过对柱塞84的前端84a进行铆接加工而以从柱塞84的前端84a向先导阀座72的方向突出的状态安装。
[0129] 另外，在该柱塞84的外周设有由电磁线圈94构成的控制部96。此外，简化地表示了控制部96，虽然未图示，但在控制部96具备构成磁路的磁性框架等。
[0130] 此外，利用形成于活塞阀16的上部的大径部22与缸筒室14的侧周壁18的内周壁20之间的间隙，形成了环状的副流道98。
[0131] 这样构成的本发明的开闭阀10以如下方式进行动作。
[0132] 例如，在将开闭阀10用于空调、制冷设备等空调机的制冷剂循环回路等的情况下，假设将从一次侧流道28向二次侧流道32的流动方向(图1的箭头C的流动)设为制热运转，则通过从图3的状态开始向控制部96的电磁线圈94通电，从而如图1所示，柱塞84克服螺旋弹簧88的作用力而向吸引子86的方向(在图1中为左侧)移动。
[0133] 由此，如图1所示，装配于柱塞84的前端84a的先导阀92向离开形成于阀主体12的先导阀座72的方向移动，先导通路76敞开。
[0134] 并且，在对控制部96的电磁线圈94通电之后，残留在形成于缸筒室14的阀室b的高压流体如图1的箭头B所示，经由形成于阀主体12的缸筒室14的侧周壁18的连通路78而向先导阀室70流入。
[0135] 并且，流入到先导阀室70的高压流体经由形成于先导阀座72的先导口74、先导通路76并通过二次侧流道32而排出。因此，阀室b成为低压的状态。
[0136] 由此，阀室a成为高压、阀室b成为低压，由于该压力差，活塞阀16向离开阀座34的方向移动，从而形成于阀座34的阀口34a敞开。
[0137] 由此，如图1的箭头C所示，形成从一次侧流道28的一次侧口26通过阀室a、形成于阀座34的阀口34a、二次侧口30而到达二次侧流道32的流体的流动。
[0138] 此外，在对控制部96的电磁线圈94通电的状态下，一些高压流体从一次侧流道28的一次侧口26、缸筒室14的阀室a经由与缸筒室14的侧周壁18的内周壁20之间的副流道98流入到阀室b，经由先导通路76、二次侧流道32而排出。因此，阀室b维持在低压的状态，维持活塞阀16的开阀状态。
[0139] 反之，例如，在制冷运转时，控制部96不向电磁线圈94通电，柱塞84因螺旋弹簧88的作用力而位于离开吸引子86的方向(在图1中为右侧)。由此，装配于柱塞84的前端84a的先导阀92与形成于阀主体12的先导阀座72抵接而关闭先导通路76。
[0140] 并且，通过从作为高压侧的二次侧流道32经由二次侧口30、形成于阀座34的阀口34a而流入到阀室a的高压流体的作用，活塞阀16向离开阀座34的方向移动。由此，形成于阀座34的阀口34a被敞开，如图2的箭头D所示，从一次侧口26向一次侧流道28排出。
[0141] 此时，在从作为高压侧的二次侧流道32流入到二次侧口30的高压流体的压力比柱塞84的螺旋弹簧88的作用力大的情况下，柱塞84克服螺旋弹簧88的作用力而向吸引子86的方向(在图1中为左侧)移动。
[0142] 因此，如图2的箭头F所示，装配于柱塞84的前端84a的先导阀92向离开形成于阀主体12的先导阀座72的方向移动，从而先导通路76敞开。
[0143] 由此，如图2的箭头G所示，从二次侧流道32流入到先导通路76的高压流体向先导阀室70流入，经由形成于阀主体12的缸筒室14的侧周壁18的连通路78而流入阀室b。
[0144] 然而，流入到阀室b的高压流体如图2的箭头E所示，因止回阀56离开止回阀阀座面58而从形成于活塞阀16的阀芯部24的轴向连通路46经由径向连通路48返回阀室a，从一次侧口26向一次侧流道28排出。
[0145] 该情况下，径向连通路48的开口部50在活塞阀16的阀芯部24的铅垂方向的侧壁52开口，在活塞阀16离开阀座34的开阀状态下，设置为比一次侧流道28的一次侧口26更靠开阀方向。
[0146] 此时，在活塞阀16离开阀座34的开阀状态下，由于经由二次侧流道32的二次侧口30、阀口34a而流入阀室a的高压流体的负压的作用，如图2的箭头E所示那样，流入到阀室b的高压的流体容易从阀室b经由阀芯连通路44(轴向连通路46、径向连通路48)向阀室a顺畅地排出。
[0147] 由此，可有效地防止主阀14因流入到阀室b的高压流体的压力而向阀座34方向移动，从而阀口34a被活塞阀16关闭。
[0148] 由此，如图2的箭头D所示，形成从二次侧流道32的二次侧口30通过阀室a、形成于阀座34的阀口34a而到达一次侧流道28的一次侧口26的流体的流动。
[0149] 此外，如图2的箭头D所示，在二次侧流道32为高压、且流动的方向为从二次侧流道32向作为低压侧的一次侧流道28流动的情况下，若产生仅使活塞阀16向离开阀座34的方向移动的压力差，则不能进行由控制部96的电磁线圈94对活塞阀16的开闭控制，维持开阀状态。
[0150] 该情况下，如图6所示，在作为阀芯的活塞阀16离开阀座34的开阀状态下，活塞阀16的必要的阀提升量e以如下方式决定即可。
[0151] 即、如图6(A)及图6(B)所示，开口面积为由活塞阀16的底面55的半径r、阀座34的阀口34a的半径R、形成于活塞阀16的底面55与阀座34之间的圆锥的侧长L形成的圆锥的侧面积。此外，在下述式中，D表示二次侧口30的直径。
[0152] 因此，圆锥的侧面积A1＝π·L(r+R)。另一方面，活塞阀16的阀提升量e与开口面积A1的关系以如下方式决定。
[0153] 当活塞阀16的阀提升量e与圆锥的侧长L的关系为L＝f(e)的关系式时，开口面积A1相对于阀提升量e的关系成为下式。
[0154] A1＝π·(r+R)×f(e)
[0155] 另外，活塞阀16所需要的阀提升量e希望为开口面积A1比阀口34a的口径面积大。
[0156] 该情况下，口径面积A2＝πD2/4
[0157] 因此，
[0158] A1＞A2
[0159] 因此，π·(r+R)×f(e)＞πD2/4
[0160] 因此，f(e)＞(πD2/4)/(π×(r+R))
[0161] 因此，需要满足该关系式的活塞阀16的阀提升量e。
[0162] 这样构成的本发明的开闭阀10在图11所示的现有的先导式电磁阀100、和图7所示的本发明的开闭阀10中，相比除去了活塞阀16的结构(对于与图1～图3的实施例相同的构成部件标注了相同的符号)的比较例，流量提高了10％。此外，比较例的流量与现有的先导式电磁阀100的流量大致相同。
[0163] (实施例2)
[0164] 图8是表示本发明的开闭阀10的其他实施例的仅表示活塞阀16的纵向剖视图。
[0165] 该实施例的开闭阀10是与图1～图5所示的实施例1的开闭阀10基本上相同的结构，对于相同的构成部件标注相同的符号并省略其详细的说明。
[0166] 该实施例的开闭阀10中，在作为阀芯的活塞阀16离开阀座34的开阀状态下，向径向连通路48的阀室a开口的开口位置(径向连通路48的开口部50)设置在锥形倾斜面54。
[0167] 即、如图8所示，径向连通路48向下方倾斜地形成，构成为在锥形倾斜面54开口。
[0168] 通过这样构成，在活塞阀16离开阀座34的开阀状态下，径向连通路48的向阀室a开口的开口位置(径向连通路48的开口部50)设置在锥形倾斜面54上，因此来自一次侧流道28的一次侧口26的高压流体沿锥形倾斜面54被引导，朝向阀口34a被引导，流入阀芯连通路44(轴向连通路46、径向连通路48)内的量变少。
[0169] 由此，在活塞阀16离开阀座34的开阀状态下，流入到阀室b的高压的流体从阀室b经由阀芯连通路44(轴向连通路46、径向连通路48)向阀室a顺畅地排出，因此阀室b内成为低压，从而活塞阀16不会与阀座34抵接而关闭阀口34a，能够使流体顺畅且流量不会下降地流动。
[0170] (实施例3)
[0171] 图9是表示本发明的开闭阀10的其他实施例的与图8相同仅表示活塞阀16的外观侧视图。
[0172] 该实施例的开闭阀10是与图1～图5所示的实施例1的开闭阀10基本上相同的结构，对于相同的构成部件标注相同的符号并省略其详细的说明。
[0173] 就该实施例的开闭阀10而言，锥形倾斜面54由倾斜角度α不同的多级锥形倾斜面形成。
[0174] 即、在该实施例的开闭阀10中，多级锥形倾斜面形成为，活塞阀16的阀芯部24的基端侧的锥形倾斜面54a的倾斜角度α1比前端侧的锥形倾斜面54b的倾斜角度α2(α1＞α2)大。此外，在该实施例中，由两个锥形倾斜面54a、锥形倾斜面54b构成，但只要是多个则其个数没有特别限定。
[0175] 通过这样构成，在活塞阀16离开阀座34的开阀状态下，经由一次侧流道28的一次侧口26而流入阀室a的高压侧的流体沿多级锥形倾斜面(54a、54b)朝向阀口34a更加顺畅地被引导，该多级锥形倾斜面(54a、54b)形成为活塞阀16的阀芯部24的基端侧的锥形倾斜面54a的倾斜角度α比前端侧的锥形倾斜面54b的倾斜角度α大。因此，难以产生湍流，能够减少压力损失并且控制更大的流量。
[0176] 另外，在活塞阀16离开阀座34的开阀状态下，经由二次侧流道32的二次侧口30、阀口34a而流入阀室a的高压侧的流体沿多级锥形倾斜面(54a、54b)从阀口34a朝向一次侧口26顺畅地被引导，该多级锥形倾斜面(54a、54b)形成为，活塞阀16的阀芯部24的基端侧的锥形倾斜面54a的倾斜角度α比前端侧的锥形倾斜面54b的倾斜角度α大。难以产生湍流，能够减少压力损失并且控制更大的流量。
[0177] (实施例4)
[0178] 图10是表示本发明的开闭阀10的其他实施例的与图8相同仅表示活塞阀16的外观侧视图。
[0179] 该实施例的开闭阀10是与图1～图5所示的实施例1的开闭阀10基本上相同的结构，对于相同的构成部件标注相同的符号并省略其详细的说明。
[0180] 就该实施例的开闭阀10而言，锥形倾斜面54由倾斜角度α不同的多级锥形倾斜面形成。
[0181] 即、在该实施例的开闭阀10中，多级锥形倾斜面形成为，活塞阀16的阀芯部24的基端侧的锥形倾斜面54a的倾斜角度α1比前端侧的锥形倾斜面54b的倾斜角度α2(α1＜α2)小。此外，在该实施例中，由两个锥形倾斜面54a、锥形倾斜面54b构成，但只要是多个则其个数没有特别限定。
[0182] 通过这样构成，在活塞阀16离开阀座34的开阀状态下，经由一次侧流道28的一次侧口26而流入阀室a的高压侧的流体沿多级锥形倾斜面(54a、54b)朝向阀口34a更加顺畅地被引导，该多级锥形倾斜面(54a、54b)形成为，活塞阀16的阀芯部24的基端侧的锥形倾斜面54a的倾斜角度α比前端侧的锥形倾斜面54b的倾斜角度α小。因此，难以产生湍流，能够减少压力损失并且控制更大的流量。
[0183] 另外，在活塞阀16离开阀座34的开阀状态下，经由二次侧流道32的二次侧口30、阀口34a而流入阀室a的高压侧的流体沿多级锥形倾斜面(54a、54b)从阀口34a朝向一次侧口26顺畅地被引导，该多级锥形倾斜面(54a、54b)形成为，活塞阀16的阀芯部24的基端侧的锥形倾斜面54a的倾斜角度α比前端侧的锥形倾斜面54b的倾斜角度α小。因此，难以产生湍流，能够减少压力损失并且控制更大的流量。
[0184] 以上对本发明的优选实施方式进行了说明，但本发明并不限定于此，例如，也可以应用于下述结构的开闭阀，即、在上述实施例的轴线Y方向上形成缸筒室14，在缸筒室14内装配能够在轴线Y方向上滑动的活塞阀16，并且在轴线Y方向上形成有先导阀室70。
[0185] 并且，在上述实施例中，在活塞阀16的轴向连通路46内装配有球状的止回阀56，但也可以不设置止回阀56。
[0186] 另外，除了应用于在闭阀状态下完全阻断流量的开闭阀以外，还能够应用于在闭阀状态下形成有节流流道(槽)的开闭阀。
[0187] 并且，就本发明的开闭阀而言，在上述实施例中，表示了应用于具备先导阀的先导式电磁阀的实施例，虽然未图示，但也能够应用于所谓“直动式开闭阀”。
[0188] 即、也能够应用于缸筒室14由柱塞壳体82构成，活塞阀16由柱塞84构成，并且阀芯部24由设于柱塞84的前端的针阀构成的直动式开闭阀等，在不脱离本发明的目的的范围能够进行各种变更。
[0189] 工业上的可利用性
[0190] 本发明能够应用于例如用于对空调、制冷设备等的空调机的制冷剂循环回路等所使用的流道进行开闭的开闭阀。
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