專利名稱：壓力調整閥的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及壓カ調整閥。
背景技術：
壓カ調整閥是根據一次側(入口側)的壓カ的變化調整閥開度的閥。通常，用于空調、制冷機等的系統(tǒng)壓カ的調整。作為壓カ調整閥的ー個例子，存在圖IA所示的壓カ調整閥100。圖IB是表示現有的壓カ調整閥的動作原理的圖。壓カ調整閥100的工作原理簡單而言，如圖IB所示，具備作為感壓元件的膜片，膜片的上側作用有因調整彈簧而產生的彈簧負荷F1，另ー方面，在膜片的下側，在作用有因從入口流入的流體而產生的流體負荷F(膜片的有效面積AX入口側壓強P)同時，還作用有因輔助彈簧而產生的彈簧負荷F2。通過彈簧負荷Fl和、彈簧負荷 F2與流體負荷F的和的平衡(即，F1=F2+F=F2+PA)來保持閥開度。即，彈簧負荷F2與流體負荷F的和比彈簧負荷Fl的設定值小吋，壓カ調整閥成為閉閥狀態(tài)，彈簧負荷F2與流體負荷F的和比彈簧負荷Fl的設定值大時，壓カ調整閥成為開閥狀態(tài)。接著，對壓カ調整閥100的具體結構進行說明。在閥主體101上連接有一次側ロ(入口)102和二次側ロ(出口)103。在連通該一次側ロ 102和二次側ロ 103的連通路上具備閥座104，在閥座104上形成有閥ロ。配置有相對于閥座104能夠接觸或分離的球狀的閥球105。若閥球105從閥座104離開，則壓力調整閥100成為開閥狀態(tài)。在閥主體101的上部通過焊接固定有下蓋106。以覆蓋下蓋106的方式設置有上蓋107。此外，在上蓋107的中央部設置有供擋塊116貫通的中心孔。下蓋106與上蓋107之間夾持有作為感壓元件的膜片108，下蓋106、膜片108以及上蓋107分別通過焊接而成為一體。在該膜片108的下表面，具備通過輔助彈簧109而總是施加有沿抵接的方向的力的閥桿110，閥桿110的下端固定在閥球105上。另外，輔助彈簧109是為了使閥桿110總是跟隨膜片108而設置的較弱的彈黃。在上蓋107的上方，通過焊接固定有彈簧收放筒118，在其內部收放有調整彈簧111，調整彈簧111的上端與形成了調整螺釘部112的上部彈簧支架113抵接，下端與下部彈簧支架114抵接。此外，為了防止下部彈簧支架114傾斜或振動，設置有導向葉片117。該導向葉片117為金屬制，并夾在調整彈簧111與下部彈簧支架114之間。下部彈簧支架114通過球115而與設置于膜片108的上表面的擋塊116抵接，由此，調整彈簧111的壓縮カ總是沿閉閥方向作用于閥球115。接著，對壓カ調整閥100的動作進行說明。流體從一次側ロ 102流入閥主體101，通過閥球105及閥桿110與閥主體101的內周面之間的間隙，到達膜片108的下側。因流入的流體而產生的作用力F與因輔助彈簧109而產生的彈簧負荷F2的和，若上升到調整彈簧111的設定負荷Fl以上，則壓カ調整閥100成為開閥狀態(tài)，流體通過閥ロ流出到二次側ロ 103。另ー方面，因一次側ロ 102的流體而產生的作用力F與因輔助彈簧109而產生的彈簧負荷F2的和，比調整彈簧111的設定負荷Fl小的情況下，壓カ調整閥100成為閉閥狀態(tài)，流體無法通過閥ロ流出到二次側ロ 103。設定負荷Fl的調整通過旋轉調整螺釘112來進行。若將調整螺釘112沿順時針方向旋轉，則調整彈簧111被擰緊，設定負荷Fl變高。若沿逆時針方向旋轉調整螺釘112，則調整彈簧111變松弛，設定負荷Fl變低。接著，說明上述那樣的壓カ調整閥100的使用例。在制冷、冷藏、空調裝置等的制冷循環(huán)中，來自蒸發(fā)器的低溫低壓的制冷劑流入壓縮機，在壓縮機中變成高壓高溫的制冷劑，接著，該高壓高溫的制冷劑進入冷凝器，并在冷凝器中變成高壓的液體制冷劑。該高壓的液體制冷劑流入減壓機并變成低壓低溫的制冷劑之后，該低溫低壓的制冷劑流入蒸發(fā)器并進行蒸發(fā)，通過制冷劑的蒸發(fā)來使周圍空氣的溫度下降。在這樣的制冷循環(huán)中，流經制冷劑回路的制冷劑的高壓壓カ由冷凝器的排熱能力與壓縮機的排出能力，以及供給到蒸發(fā)器的制冷劑的供給量來決定。在此，想要最大限度地 利用冷凝能力的情況下，以確保接近回路設計壓力的平衡壓カ的方式來進行設計。因此，從壓縮機流出的制冷劑及從冷凝器流出的制冷劑的壓力高，從而存在因某種原因而變成異常高壓的危險。因此，考慮通過壓カ調整閥等的控制閥來防止制冷劑流路的異常高壓。在將壓カ調整閥100作為排出壓カ調整閥來使用的情況下，如圖2的壓カ調整閥100-1及100-2所示，安裝在從排出配管流向低壓側的旁路管上。在壓カ調整閥100-1中，若壓縮機301的排出制冷劑的壓力上升到規(guī)定壓力，則壓カ調整閥100-1成為開閥狀態(tài)，一部分的排出制冷劑流入排出旁路，從而能夠防止壓縮機301的排出配管的異常高壓。另ー方面，在壓カ調整閥100-2中，若冷凝液的壓カ上升到規(guī)定壓力，則壓カ調整閥100-2成為開閥狀態(tài)，一部分的冷凝液流入冷凝液旁路，從而能夠防止冷凝液配管的異常高壓。此外，在制冷劑循環(huán)中，充滿了空間(配管)的液體制冷劑，體積量(=壓力)由因溫度引起的體積膨脹率來決定，但是在空間中封閉為滿液狀態(tài)的情況下，因溫度上升而引起的制冷劑的體積膨脹而出現的異常高壓可能會使配管或設備機器損壞。因此，如圖3所示，在制冷劑回路內因電磁閥MV1、MV2及止回閥CVl等的作用而存在配管成為液封狀態(tài)的危險的高壓液體配管PP2中，為了防止因液體膨脹而引起配管等的損壞，利用壓カ調整閥100-3來使制冷劑流向回路內的低壓配管，從而保護裝置。即，若高壓液體配管PP2的壓カ上升到規(guī)定壓力，則壓カ調整閥100-3成為開閥狀態(tài)，使一部分的高壓液體配管PP2的流體流入高壓氣體配管PPl及低壓氣體配管PP3。但是，在上述壓カ調整閥100中，如作為放大圖的圖IC所示，閥球105固定在閥桿110的下端，此外，閥桿110與膜片108、膜片108與擋塊116、擋塊116與球115分別處于抵接狀態(tài)，所以壓カ調整閥100的閥開度變化時，膜片108發(fā)生位移，閥球105、閥桿110、擋塊116及球115成為一體并沿閥主體101的軸線(壓カ調整閥100的組裝中心)移動。在該移動中存在兩個滑動部，即，閥桿110在閥主體101的內周面上滑動的滑動部11，以及擋塊116在上蓋107的中心孔的內周面滑動的滑動部22。由于在上述滑動部11及滑動部22上產生滑動阻力，所以會產生遲滯。S卩，在理想的壓カ調整閥的情況下，若流體的壓強上升到一定值，例如上升到P，則壓カ調整閥開始打開，此外，若流體的壓強從比P大的值下降到P，則壓カ調整閥開始關閉。但是，由于存在滑動阻力，所以在上升過程中，流體的壓強即使上升到P，壓カ調整閥仍然處于閉閥狀態(tài)，直到上升至比P大的值Pl之后，壓カ調整閥才開始打開。在下降過程中，即使流體的壓強下降到P，壓カ調整閥仍然處于開閥狀態(tài)，直到下降到比P小的值P2之后，壓カ調整閥才開始關閉。這個Pl與P的差，以及P與P2的差就是壓カ調整閥的遲滯，滑動阻カ越大越容易產生異物，并且壓力調整閥的遲滯也越大。若遲滯大，則壓力調整閥的閥開度特性變差，因此，期望遲滯小的壓カ調整閥。

實用新型內容本實用新型是鑒于上述問題而完成的，其目的在于提供遲滯小的壓カ調整閥。上述目的，通過以下技術方案來實現，壓カ調整閥具備具有形成于一次側ロ與ニ次側ロ之間的閥ロ、以及打開和關閉上述閥ロ的閥球的閥主體；感知從上述一次側ロ流入的流體的壓カ的膜片；固定于上述閥主體的上部的下蓋；以夾著上述膜片的方式覆蓋上述下蓋的上蓋；以及向上述閥ロ關閉的方向施力的施カ機構，在設置于上述上蓋的中心的中心孔中設置有球，上述膜片發(fā)生位移時，上述球在上述中心孔的內周面上滑動?！0017]此外，上述目的通過以下技術方案來更有效地實現，上述球與設置于上述膜片的上表面的擋塊抵接；或者，上述球為軸承球；或者，上述球與上述中心孔的內周面之間存在間隙；或者，上述壓カ調整閥具備一端固定于上述閥球并且另一端與上述膜片抵接的閥桿，在上述閥桿上設置有以使上述閥桿與上述膜片側總是抵接的方式施力的輔助彈簧；或者，上述上蓋由沖壓加工而成形；或者，上述施力機構是彈簧；或者，在上述閥主體上，設置有將上述流體的壓カ導入到上述膜片的均壓孔。根據本實用新型的壓カ調整閥，由于球與上蓋的中心孔的內周面的滑動為線滑動，所以使得閥球移動時的滑動阻カ下降，能夠提供遲滯小且耐久性好的壓カ調整閥。

圖IA是表示現有的壓カ調整閥的結構的概略圖。圖IB是表示現有的壓カ調整閥的工作原理的圖。圖IC是圖IA的圓形部分的放大圖。圖2是表示將壓カ調整閥作為排出壓カ調整閥使用的使用例的圖。圖3是表示為了防止液封而使用壓カ調整閥的使用例的圖。圖4A是表示現有的壓カ調整閥的滑動的示意圖。圖4B是表示本實用新型的壓カ調整閥的滑動的示意圖。圖5A是表示本實用新型的壓カ調整閥的結構的概略圖。圖5B是圖5A的圓形部分的放大圖。圖中100、200—壓カ調整閥，101—閥主體，102—一次側ロ，103—二次側ロ，105—閥球，106 —下蓋，107、127一上蓋，108—I旲片，109 —輔助彈黃，110 —閥桿，111一調整彈黃，112—調整螺釘，113—上部彈簧支架，114一下部彈簧支架，115、125—球，116、120—擋塊，117—導向葉片，118—彈簧收放筒，11、22、33—滑動部，301—壓縮機，302—冷凝器，303—減壓機，304—蒸發(fā)器，PPl—高壓氣體配管，PP2—高壓液體配管，PP3—低壓氣體配管。
具體實施方式
以下，參照附圖，對本實用新型的壓カ調整閥進行說明。為了減小遲滯，考慮減小壓カ調整閥的滑動部的滑動阻力。如上所述，在現有的壓カ調整閥中，發(fā)生滑動阻カ的部位有兩處，即，閥桿110與閥主體101的內周面的滑動部11，以及擋塊116與上蓋107的中心孔的內周面的滑動部22。如圖4A的示意圖所示，在滑動部11及滑動部22進行的滑動是面與面彼此之間的面滑動。面滑動的情況下，接觸面大，所以摩擦カ大，滑動阻カ也大。于是，在本實用新型中，為了減小滑動阻力，減小了滑動部的接觸面積。即，如圖4B的滑動部33所示，將面滑動變更為線滑動。作用于滑動部22的負荷大，并且使壓カ調整閥產生遲滯及摩擦，所以需要減小滑動部22的滑動阻力。在本實用新型中，代替現有的擋塊116，取而代之使球125在上蓋127的中心孔的內周面上進行線滑動。另ー方面，至于滑動部11，因為作用的是用于使膜片108的動作與閥的動作同步的輔助彈簧109的較小的彈簧負荷，滑動阻カ較小，不會成為妨礙因素，因此還是采用原有的面滑動。具體而言，參照圖5A及圖5B進行說明。圖5A是本實用新型的壓カ調整閥的概略 圖，圖5B是圖5A的圓形狀部分的放大圖。在圖5A及圖5B中，對于和圖IA及圖IC所示的壓カ調整閥100相同的部分標注相同的符號，省略其詳細說明。如圖5B所示，形成于膜片108的下側的下側膜片室經由均壓孔(導通孔)130與一次側ロ 102連通。在現有的壓カ調整閥中，通過閥主體101、球105以及閥桿110之間的間隙，來向膜片進行的壓カ傳遞，但是隨著閥開度變大(流量變大)，存在傳遞到膜片108的壓カ下降的傾向。在本實用新型中，通過在閥主體101上設置均壓孔130，一定的壓カ(即入口側壓力)總是作用在膜片108上，并且，使來自一次側ロ 102的流體的壓カ向膜片108的傳遞變得更加良好，即使減小作為感壓元件的膜片108的直徑，也不會出現問題。擋塊120配置在上蓋127的下方，其上表面的中央部設有與球125抵接的錐形部。球125在與擋塊120的錐形部抵接的同時，貫通上蓋127的中心孔。由于上蓋127的中心孔的直徑設置為確保與球125之間具有適當間隙的直徑，所以能夠通過線滑動來有效地減輕滑動阻力。球125是硬質、鏡面加工的軸承球，由此，能夠確保某種程度的硬度及表面粗糙度，能夠提高滑動性。上蓋127僅通過沖壓加工エ序來形成，能夠削減加工成本。并且，由于在上蓋127的沖壓加工エ序中，能夠通過修整加工等來形成中心孔，所以能夠提高同心度，并且能夠確保尺寸精度及加工表面粗糙度。此外，考慮壓力調整閥200的耐久性等性能及制造成本，優(yōu)選上部彈簧支架113、下部彈簧支架114、擋塊120、調整螺釘112、彈簧收放筒118以及閥主體101為黃銅制，優(yōu)選上蓋127及下蓋106為不銹鋼制。接著，對本實用新型的壓カ調整閥200的動作進行說明。流體(制冷劑)流入一次側ロ 102時，流體的壓力作為壓起膜片108力起作用，該作用力超過已設定的調整彈簧111的設定負荷吋，閥球105、閥桿110、擋塊120及球125沿著閥主體101的軸線上升，壓カ調整閥200成為開閥狀態(tài)，一次側ロ 102的流體根據閥球105的開度流出到二次側ロ 103。另ー方面，因流入一次側ロ 102的流體而產生的作用カ比調整彈簧111的設定負荷小時，閥球105、閥桿110、擋塊120及球125沿閥主體101的軸線下降，壓カ調整閥200成為閉閥狀態(tài)，一次側ロ 102的流體無法流出到二次側ロ 103。根據本實用新型，由于滑動部33為線滑動，與現有的壓カ調整閥100相比，滑動面積變小，滑動阻カ變小，所以遲滯變小，能夠提高壓カ調整閥的性能。此外，由于滑動阻カ變小,發(fā)生摩擦等的可能性也變小,能夠提高壓カ調整閥的耐久性。并且，因為在閥主體101上設有均壓孔，所以入口側的流體壓カ能夠正確地傳遞到下側膜片室，能夠確保壓カ調整閥的正確動作。另外，在上述實施例中，雖然設有輔助彈簧，但是通過閥桿110與膜片108固定等閥桿110與膜片108處于總是跟隨的狀態(tài)的情況下，也可以不設置輔助彈簧。此外，雖然在 上述實施例中，設置了均壓孔，但是也可以不設置均壓孔。
權利要求1.一種壓力調整閥，其具備 具有形成于一次側口與二次側口之間的閥口、以及打開和關閉上述閥口的閥球的閥主體； 感知從上述一次側口流入的流體的壓力的膜片； 固定于上述閥主體的上部的下蓋； 以夾著上述膜片的方式覆蓋上述下蓋的上蓋；以及 向上述閥口關閉的方向施力的施力機構， 上述壓力調整閥的特征在于 在設置于上述上蓋的中心的中心孔中設置有球，上述膜片發(fā)生位移時，上述球在上述中心孔的內周面上滑動。
2.根據權利要求I所述的壓力調整閥，其特征在于 上述球與設置于上述膜片的上表面的擋塊抵接。
3.根據權利要求I所述的壓力調整閥，其特征在于 上述球為軸承球。
4.根據權利要求I所述的壓力調整閥，其特征在于 上述球與上述中心孔的內周面之間存在間隙。
5.根據權利要求I所述的壓力調整閥，其特征在于 上述壓力調整閥具備一端固定于上述閥球并且另一端與上述膜片抵接的閥桿，在上述閥桿上設置有以使上述閥桿與上述膜片側總是抵接的方式施力的輔助彈簧。
6.根據權利要求I所述的壓力調整閥，其特征在于 上述上蓋由沖壓加工而成形。
7.根據權利要求I所述的壓力調整閥，其特征在于 上述施力機構是彈簧。
8.根據權利要求1-7中任何一項所述的壓力調整閥，其特征在于 在上述閥主體上，設置有將上述流體的壓力導入到上述膜片的均壓孔。
專利摘要本實用新型提供一種遲滯小的壓力調整閥。該壓力調整閥具備具有形成于一次側口與二次側口之間的閥口、以及打開和關閉上述閥口的閥球的閥主體；感知從上述一次側口流入的流體的壓力的膜片；固定于上述閥主體的上部的下蓋；以夾著上述膜片的方式覆蓋上述下蓋的上蓋；以及向上述閥口關閉的方向施力的施力機構，在設置于上述上蓋的中心的中心孔中設置有球，上述膜片發(fā)生位移時，上述球在上述中心孔的內周面上滑動。
文檔編號F16K17/30GK202580183SQ20122000226
公開日2012年12月5日 申請日期2012年1月5日 優(yōu)先權日2012年1月5日
發(fā)明者金子守男, 澤田治 申請人:株式會社鷺宮制作所