電動弁
【課題】流体（冷媒）が一方向に流されるもとで、小流量時の流量制御精度の向上と制御可能流量の増大化・圧力損失の低減化の両方を効果的に図ることのできる電動弁を提供する。
【解決手段】小口径の第１弁口２２ａをニードル弁体４４で開閉するとともに、大口径の第２弁口２３ａをポペット弁体４５で開閉するようにされ、かつ、弁軸２５が最下降位置から所定位置へ上昇するまでは、ニードル弁体４４により第１弁口２２ａが閉じられるとともに、第２弁口２３の流量（開度）がポペット弁体４５によりリニヤに制御される大流量制御状態をとり、弁軸２５を前記所定位置からさらに上昇させると、ポペット弁体４５により第２弁口２３ａが閉じらるとともに、第１弁口２２ａの流量（開度）がニードル弁体４４によりリニヤに制御される小流量制御状態をとるようにされる。
【解決手段】小口径の第１弁口２２ａをニードル弁体４４で開閉するとともに、大口径の第２弁口２３ａをポペット弁体４５で開閉するようにされ、かつ、弁軸２５が最下降位置から所定位置へ上昇するまでは、ニードル弁体４４により第１弁口２２ａが閉じられるとともに、第２弁口２３の流量（開度）がポペット弁体４５によりリニヤに制御される大流量制御状態をとり、弁軸２５を前記所定位置からさらに上昇させると、ポペット弁体４５により第２弁口２３ａが閉じらるとともに、第１弁口２２ａの流量（開度）がニードル弁体４４によりリニヤに制御される小流量制御状態をとるようにされる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒートポンプ式冷暖房システム等に使用するのに好適な電動弁に係り、特に、小流量時の流量制御精度の向上と制御可能流量の増大化・圧力損失の低減化の両方を効果的に図ることのできる電動弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的なヒートポンプ式冷暖房システムでは、冷媒は冷房運転時と暖房運転時とでは逆方向に流されるようにされており、このヒートポンプ式冷暖房システムとして、圧縮機、室外熱交換器、室内熱交換器、四方切換弁等の他、省エネ効率等を向上させるため、通常は一つでよい膨張弁を二つを備え、さらに、圧力損失を可及的に低減するため、それら二つの膨張弁にそれぞれ並列に逆止弁を組み込んだもの（逆止弁付き膨張弁としたもの）が知られている（例えば、下記特許文献１の図６を参照）。
【０００３】
また、最近では、その二つの逆止弁付き膨張弁のうちの少なくとも一方を電子制御式電動弁に置き換えることが考えられている（下記特許文献２を参照）。かかる逆止弁付き膨張弁に代えて用いられる電子制御式電動弁の一例を図５に示す。
【０００４】
図示例の電動弁１０’は、下部大径部２５ａと上部小径部２５ｂを有する弁軸と、弁室２１を有する弁本体２０と、この弁本体２０にその下端部が密封接合されたキャン４０と、このキャン４０の内周に所定の間隙αをあけて配在されたロータ３０と、このロータ３０を回転駆動すべく前記キャン４０に外嵌されたステータ５０と、を備えている。
【０００５】
前記弁軸２５は、その下部大径部２５ａの下端部に特定形状（それぞれ所定の中心角を持つ二段の逆円錐台状）の弁体部２４が一体に設けられており、本電動弁１０’では、この弁体部２４のリフト量を変化させることにより冷媒の通過流量を制御するようになっている。
【０００６】
前記弁本体２０の弁室２１には、その下部に前記弁体部２４が接離する弁口（オリフィス）２２ａ付き弁座２２が設けられるとともに、その側部に第１流入口１１が開口せしめられ、また、弁本体２０の下部には、前記弁口２２ａに連なって第１流出口１２が設けられている。
【０００７】
前記ステータ５０は、ヨーク５１、ボビン５２、ステータコイル５３、及び樹脂モールドカバー５６等で構成され、前記ロータ３０やステータ５０等でステッピングモータが構成され、該ステッピングモータや後述する送りねじ（雌ねじ部３８、雄ねじ部２８）等で前記弁口２２ａに対する弁体部２４のリフト量（＝開度）を調整するための昇降駆動機構が構成される。
【０００８】
前記ロータ３０には、支持リング３６が一体的に結合されるとともに、この支持リング３６に、ガイドブッシュ２６の外周に配在された下方開口で筒状の弁軸ホルダ３２の上部突部がかしめ固定され、これにより、ロータ３０、支持リング３６及び弁軸ホルダ３２が一体的に連結されている。
【０００９】
また、弁本体２０の上部に設けられた嵌合穴４２には、筒状のガイドブッシュ２６の下端部が圧入固定され、このガイドブッシュ２６には弁軸２５（の下部大径部２５ａ）が摺動自在に内挿されている。また、前記ロータ３０の回転を利用して前記弁軸２５（弁体部２４）を昇降させるべく、前記ガイドブッシュ２６の外周に雄ねじ部２８が形成され、前記弁軸ホルダ３２の内周には雌ねじ部３８が形成されており、それら雄ねじ部２８と雌ねじ部３８とで送りねじが構成されている。
【００１０】
また、前記ガイドブッシュ２６の上部小径部２６ｂが弁軸ホルダ３２の上部に内挿されるとともに、弁軸ホルダ３２の天井部中央（に形成された通し穴）に弁軸２５の上部小径部２５ｂが挿通せしめられている。弁軸２５の上部小径部２５ｂの上端部にはプッシュナット３３が圧入固定されている。
【００１１】
また、前記弁軸２５は、該弁軸２５の上部小径部２５ｂに外挿され、かつ、弁軸ホルダ３２の天井部と弁軸２５における下部大径部２５ａの上端段丘面との間に縮装された圧縮コイルばねからなる閉弁ばね３４によって、常時下方（閉弁方向）に付勢されている。弁軸ホルダ３２の天井部上でプッシュナット３３の外周には、コイルばねからなる復帰ばね３５が設けられている。
【００１２】
前記ガイドブッシュ２６には、前記ロータ３０が所定の閉弁位置まで回転下降せしめられた際、それ以上の回転下降を阻止するための回転下降ストッパ機構の一方を構成する下ストッパ体（固定ストッパ）２７が固着され、弁軸ホルダ３２には前記ストッパ機構の他方を構成する上ストッパ体（移動ストッパ）３７が固着されている。
【００１３】
なお、前記閉弁ばね３４は、弁体部２４が弁口２２ａに着座する閉弁状態において所要のシール圧を得るため（漏れ防止）、及び、弁体部２４が弁口２２ａに衝接した際の衝撃を緩和するために配備されている。
【００１４】
このような構成とされた電動弁１０’にあっては、ステータ５０に第１態様で通電励磁パルスを供給することにより、弁本体２０に固定されたガイドブッシュ２６に対し、ロータ３０及び弁軸ホルダ３２が一方向に回転せしめられ、ねじ部２８、３８のねじ送りにより、例えば弁軸ホルダ３２が下方に移動して弁体部２４が弁口２２ａに押し付けられて弁口２２ａが閉じられる。
【００１５】
弁口２２ａが閉じられた時点では、上ストッパ体３７は未だ下ストッパ体２７に衝接しておらず、弁体部２４が弁口２２ａを閉じたままロータ３０及び弁軸ホルダ３２はさらに回転下降する。この場合、弁軸２５（弁体部２４）は下降しないが、弁軸ホルダ３２は下降するため、閉弁ばね３４が所定量圧縮せしめられ、その結果、弁体部２４が弁口２２ａに強く押し付けられるとともに、弁軸ホルダ３２の回転下降により、上ストッパ体３７が下ストッパ体２７に衝接し、その後ステータコイル５３，５３に対するパルス供給が続行されても弁軸ホルダ３２の回転下降は強制的に停止される（全閉状態）。
【００１６】
一方、この全閉状態からステータ５０に第２態様で通電励磁パルスを供給すると、弁本体２０に固定されたガイドブッシュ２６に対し、ロータ３０及び弁軸ホルダ３２が前記と逆方向に回転せしめられ、ねじ部２８、３８のねじ送りにより、今度は弁軸ホルダ３２が上方に移動する。この場合、弁軸ホルダ３２の回転上昇開始時点（パルス供給開始時点）では、閉弁ばね３４が前記のように所定量圧縮せしめられているので、閉弁ばね３４が前記所定量分伸長するまでは、前記弁体部２４が弁口２２ａからは離れず閉弁状態（リフト量＝０）のままである。そして、閉弁ばね３４が前記所定量分伸長した後、弁軸ホルダ３２がさらに回転上昇せしめられると、前記弁体部２４が弁口２２ａから離れて弁口２２ａが開かれ、冷媒が弁口２２ａを通過する。
【００１７】
この場合、ロータ３０の回転量により弁体部２４のリフト量、言い換えれば、弁口２２ａの実効開口面積（＝弁開度）を任意に細かく調整することができ、ロータ３０の回転量は供給パルス数により制御されるため、冷媒流量を高精度に制御することができる。
【００１８】
したがって、かかる構成の電動弁１０’を前記ヒートポンプ式冷暖房システムに逆止弁付き膨張弁に代えて組み込む場合には、冷媒が一方向に流されるとき（例えば冷房運転時）は、圧力損失を可及的に低減すべく最大開度（最大リフト量）とされ、冷媒が他方向に流されるとき（例えば暖房運転時）は、流量制御を行なうべくその開度（リフト量）を所定値以下の特定範囲で細かく制御するようにされる（詳細は下記特許文献２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１９】
【特許文献１】特開２０１０−２４９２４６号公報
【特許文献２】特開２００９−１４０５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
ところで、電気自動車（ＥＶ）やプラグインハイブリッド車（ＰＨＶ）等に配備されるヒートポンプ式冷暖房システム（カーエアコン）では、車室を冷房する以外に搭載バッテリを冷却する必要もあって、冷房運転時と暖房運転時のいずれも冷媒が一方向（同方向）に流されるため、前記従来例の電動弁１０’のように、冷媒が冷房運転時と暖房運転時とでは逆方向に流されるシステム用に作られた電動弁では対応できないおそれがある。
【００２１】
また、前記従来例の電動弁１０’では、小流量時の流量制御精度の向上と制御可能流量の増大化とは二律背反するものとなる。すなわち、弁口の口径（実効開口面積）が図示例のままであると、小流量時の流量制御精度は高くできるが、システム中に流す冷媒の流量（制御可能流量）を増大させようとすると、弁開度を最大にしても弁口部分が抵抗となって圧力損失が大きくなり、逆に、弁口の口径を大きくすると制御可能流量の増大化・圧力損失の低減化は図れるものの、小流量時の流量制御精度が低下する。
【００２２】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、流体（冷媒）が一方向に流されるもとで、小流量時の流量制御精度の向上と制御可能流量の増大化・圧力損失の低減化の両方を効果的に図ることのできる電動弁を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
前記の目的を達成すべく、本発明に係る電動弁は、基本的には、弁軸と、該弁軸を昇降させるためのロータ、ステータ、送りねじ等からなる昇降駆動機構と、下から順に第１弁口、弁室、及び第２弁口が設けられた弁本体とを備え、前記弁軸の下部に、前記第１弁口を開閉するための第１弁体が軸方向に相対移動可能な状態で配在され、かつ、該第１弁体の前記弁軸に対する下動限界位置を定める第１係止部材が設けられるとともに、前記第１弁体を前記第１係止部材側に付勢する第１ばね部材が設けられ、前記弁軸における前記第１弁体より上側に、前記第２弁口を開閉するための第２弁体が軸方向に相対移動可能な状態で配在され、かつ、該第２弁体の前記弁軸に対する上動限界位置を定める第２係止部材が設けられるとともに、前記第２弁体を前記第２係止部材側に付勢する第２ばね部材が設けられ、前記第１弁口及び第２弁口のうちの一方は実効開口面積が小、他方は実効開口面積が大とされ、前記弁軸が最下降位置から所定位置へ上昇するまでは、前記第１弁体が前記第１弁口を閉じるとともに、前記第２弁体が前記第２弁口の開度を変化させ、前記弁軸を前記所定位置からさらに上昇させると、前記第２弁体が前記第２弁口を閉じるとともに、前記第１弁体が前記第１弁口の開度を変化させるように構成されていることを特徴としている。
【００２４】
好ましい態様では、前記第１弁体及び第２弁体のうちの、実効開口面積が小の弁口を開閉する方の弁体がニードル型とされ、実効開口面積が大の弁口を開閉する方の弁体がポペット型とされる。
【００２５】
他の好ましい態様では、前記弁室に流入口が開口せしめられ、前記第１弁口に連なって第１流出口が設けられるとともに、前記第２弁口に連なって第２流出口が設けられる。
【００２６】
この場合、好ましい態様では、前記第１流出口の下流側が盲蓋で閉塞されるとともに、前記第１流出口と第２流出口とが連通路を介して連通せしめられる。
【００２７】
本発明に係る電動弁は、より具体的には、弁軸と、該弁軸を昇降させるためのロータ、ステータ、送りねじ等からなる昇降駆動機構と、下から順に、実効開口面積が小の第１弁口、弁室、及び実効開口面積が大の第２弁口が設けられた弁本体とを備え、前記弁軸の下部に、前記第１弁口を開閉するためのニードル型の第１弁体が軸方向に相対移動可能な状態で配在され、かつ、該第１弁体の前記弁軸に対する下動限界位置を定める第１係止部材が設けられるとともに、前記第１弁体を前記第１係止部材側に付勢する第１ばね部材が設けられ、前記弁軸における前記第１弁体より上側に、前記第２弁口を開閉するためのポペット型の第２弁体が軸方向に相対移動可能な状態で配在され、かつ、該第２弁体の前記弁軸に対する上動限界位置を定める第２係止部材が設けられるとともに、前記第２弁体を前記第２係止部材側に付勢する第２ばね部材が設けられ、前記弁軸が最下降位置から所定位置へ上昇するまでは、前記第１弁体が前記第１弁口を閉じるとともに、前記第２弁体が前記第２弁口の開度を変化させる大流量制御状態をとり、前記弁軸を前記所定位置からさらに上昇させると、前記第２弁体が前記第２弁口を閉じるとともに、前記第１弁体が前記第１弁口の開度を変化させる小流量制御状態をとるように構成されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２８】
本発明に係る電動弁では、弁軸が最下降位置から所定位置へ上昇するまでは、第１弁体が第１弁口を閉じるとともに、第２弁体が第２弁口の開度を変化させる大流量制御状態をとり、弁軸を所定位置からさらに上昇させると、第２弁体が第２弁口を閉じるとともに、第１弁体が第１弁口の開度を変化させる小流量制御状態をとるようにされているので、冷媒が一方向に流されるもとで、小流量時の流量制御精度の向上と制御可能流量の増大化・圧力損失の低減化の両方を効果的に図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る電動弁の一実施例における第１の動作状態を示す主要部拡大断面図。
【図２】本発明に係る電動弁の一実施例における第２の動作状態を示す主要部拡大断面図。
【図３】本発明に係る電動弁の一実施例における第３の動作状態を示す主要部拡大断面図。
【図４】図１に示される電動弁における冷媒流量（開度）とパルス数（回転量）との関係の一例を示す図。
【図５】従来の電動弁の一例を示す縦断面図。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
図１、図２、図３は、本発明に係る電動弁の一実施例を示す主要部拡大断面図であり、各図は異なる動作状態を示している。図示実施例の電動弁１０のステータ（ステッピングモータ）５０部分は、図５に示される従来例の電動弁１０’のものとほぼ同じであるので、該部分は省略している。また、従来例の電動弁１０’のモータ部分以外の各部に対応する部分には同一の符号を付して重複説明を省略し、以下は、主要部（特徴部分）である弁軸の下部及び弁本体を中心に説明する。
【００３１】
図示実施例の電動弁１０は、大流量化を図るべく、従来例の電動弁１０’の弁本体２０より大きな直方体状の弁本体１５を備えている。該弁本体１５の中央には、それを縦貫するように上から順に、段付き穴１４、弁室２１、小口径（実効開口面積が小）の第１弁口２２ａ付き第１弁座２２、第１流出口１２が設けられている。
【００３２】
前記段付き穴１４は、上から順に、大径嵌合穴部１４ａ、中間空所１４ｂ、小径嵌合穴部１４ｃからなり、大径嵌合穴部１４ａには前記従来例の電動弁１０’における弁本体２０の上部に相当するブッシュ保持体１８が圧入等により内嵌固定され、中間空所１４ｂの側部には第２流出口１３が開口せしめられ、小径嵌合穴部１４ｃには、大口径（実効開口面積が大）の第２弁口２３ａ付き第２弁座２３が圧入等により内嵌固定されている。
【００３３】
前記弁室２１は、その下部に、前記第１弁座２２を底部とする段付きの小径下部室２１ｂが延設されており、また、弁室２１の側部には流入口１１が開口せしめられている。
【００３４】
前記第１流出口１２の下部は、圧入、螺合等により盲蓋１９が固着されて閉塞されており、また、第１流出口１２と第２流出口１３とは連通路１６を介して連通せしめられている。
【００３５】
一方、前記弁軸２５の下部には、段付き円筒状の弁体収容室４３が設けられている。この弁体収容室４３には、前記第１弁座２２に離接して第１弁口２２ａを開閉するためのニードル型の鍔状部４４ａ付き第１弁体４４（以下、ニードル弁体４４と称す）が軸方向に相対移動可能な状態で配在され、また、弁体収容室４３の下部には、前記ニードル弁体４４（の鍔状部４４ａ）を抜け止め係止する、言い換えれば、該ニードル弁体４４の弁軸２５に対する下動限界位置を定めるスリーブ状の第１係止部材４６が圧入等により内嵌固定されている。
【００３６】
また、弁体収容室４３の天井部４３ａとニードル弁体４４（の鍔状部４４ａ）との間には、ニードル弁体４４を下向きに付勢する第１コイルばね６１が縮装されている。さらに、弁軸２５が図１に示される位置まで下降した際には、弁軸２５の上部に配在された閉弁ばね３４（図５参照）の付勢力により、弁体収容室４３の肩部（段差部）４３ｂがニードル弁体４４の鍔状部４４ａ上面外周に当接してそれを押圧するようになっている。
【００３７】
前記弁軸２５における弁体収容室４３より上側には、前記第２弁座２３に離接して第２弁口２３ａを開閉するためのポペット型（円形厚板状）の第２弁体４５（以下、ポペット弁体４５と称す）が軸方向に相対移動可能な状態で外挿され、また、弁軸２５におけるポペット弁体４５より上側には、該ポペット弁体４５の前記弁軸２５に対する上動限界位置を定めるスリーブ状の第２係止部材４７が圧入等により外嵌固定されている。また、弁軸２５における弁体収容室４３の上部外周に設けられた弁軸鍔状部４８とポペット弁体４５との間には、ポペット弁体４５を上向きに付勢する第２コイルばね６２が縮装されている。
【００３８】
また、前記弁軸鍔状部４８と弁室２１下部に設けられた段付きの小径下部室２１ｂの段丘面部（段差部）２１ｃとの間には、ねじ部２８、３８からなる送りねじのバックラッシュ（遊び）を無くすべく、弁軸２５を上向きに付勢する圧縮コイルばね６３が縮装されている。
【００３９】
このような構成とされた本実施例の電動弁１０にあっては、従来例の電動弁１０’と同様に、ステータ５０に通電励磁パルスを供給することにより、ガイドブッシュ２６に対し、ロータ３０及び弁軸ホルダ３２が回転しながら昇降せしめられ、それに伴って弁軸２５が昇降せしめられる。この場合、ロータ３０の回転量はステータ５０への供給パルス数に応じたものとなるため、上記バルス数（回転量）により、弁軸２５・弁体４４、４５の昇降位置、すなわち、該電動弁１０を通過する冷媒流量を制御することができる。
【００４０】
以下、本実施例の電動弁１０の動作を、冷媒流量（開度）とパルス数（回転量）との関係の一例を示す図４を参照しながら説明する。
【００４１】
ここでは、図１に示される状態は、第１弁口２２ａが閉、第２弁口２３ａが開の状態（パルス数（回転量）が０の状態）であり、図２に示される状態は、第１弁口２２ａ及び第２弁口２３ａが共に閉の状態、図３に示される状態は、第１弁口２２ａが開、第２弁口２３ａが閉の状態である。
【００４２】
図１に示されるパルス数（回転量）が０の状態では、弁軸２５及びニードル弁体４４が最下降位置まで下降せしめられており（図５に示された上ストッパ体３７が下ストッパ体２７に衝接して下降が停止された状態）、弁軸２５の上部に配在された閉弁ばね３４の付勢力により、弁体収容室４３の肩部（段差部）４３ｂがニードル弁体４４の鍔状部４４ａ上面外周に当接してそれを押圧し、ニードル弁体４４が第１弁座２２に強く押し付けられ、第１弁口２２ａは全閉状態とされる。
【００４３】
一方、ポペット弁体４５は第２係止部材４７に当接係止された上動限界位置にあり、第２弁座２３から下方に大きく離れており、第２弁口２３ａは全開状態とされる。したがって、この状態では、冷媒は入出口１１→弁室２１→第２弁口２３ａ→中間空所１４ｂ→第２流出口１３へと流れ、その流量は最大のＦｃ（大流量）となる。
【００４４】
上記図１に示される状態からパルス数を増加させていくと、パルス数がＴｉになるまでは、弁軸２５の上昇に合わせてポペット弁体４５が第２弁座２３に近づけられ、第２弁口２３ａの冷媒流量（開度）が一定の下り勾配をもって滑らかに減少していく。このパルス数が０からＴｉになるまでは、弁軸２５は所定位置（図２に示される位置）まで上昇するが、ニードル弁体４４は第１コイルばね６１の付勢力により第１弁座２２に押し付けられており、第１弁口２２ａは閉じられたままである。
【００４５】
そして、パルス数がＴｉになると、図２に示されるようにポペット弁体４５が第２弁座２３に接当して第２弁口２３ａが閉じられる。ここで、パルス数がＴｉからＴｊの間の期間は、ニードル弁体４４の鍔状部４４ａと第１係止部材４６との間に隙間βが残っているので（図２参照）、ニードル弁体４４は引き上げられない。したがって、パルス数がＴｉからＴｊになるまでは、第１弁口２２ａ及び第２弁口２３は共に閉じられており、冷媒流量（開度）は０となる。
【００４６】
続いて、パルス数をＴｊから増加させていくと、図３に示されるようにニードル弁体４４の鍔状部４４ａに第１係止部材４６が接当して、弁軸２５の上昇に合わせてニードル弁体４４が引き上げられ、第１弁口２２ａが開かれ、冷媒は流入口１１→弁室２１→第１弁口２２ａ→第１流出口１２→連通路１６→第２流出口１３へと流れる。このときは、第１弁口２２ａの冷媒流量（開度）が一定の緩やかな上り勾配をもって滑らかに増大していくので、流量をきめ細かく制御することができる。なお、パルス数をＴｊから増加させて弁軸２５を上昇させると、第２コイルばね６２が圧縮されてポペット弁体４５は第２弁座２３に強く押し付けられる（第２弁口２３ａは閉じたまま）。
【００４７】
以上のように、本実施例の電動弁１０においては、小口径の第１弁口２２ａをニードル弁体４４で開閉するとともに、大口径の第２弁口２３ａをポペット弁体４５で開閉するようにされ、かつ、弁軸２５が最下降位置（図１に示される位置）から所定位置（図２に示される位置）へ上昇するまでは、ニードル弁体４４により第１弁口２２ａが閉じられるとともに、第２弁口２３の流量（開度）がポペット弁体４５によりリニヤに制御される大流量制御状態をとり、弁軸２５を前記所定位置からさらに上昇させると、ポペット弁体４５により第２弁口２３ａが閉じられるとともに、第１弁口２２ａの流量（開度）がニードル弁体４４によりリニヤに制御される小流量制御状態をとるようにされているので、冷媒が一方向に流されるもとで、小流量時の流量制御精度の向上と制御可能流量の増大化・圧力損失の低減化の両方を効果的に図ることができる。
【００４８】
なお、上記実施例において、盲蓋１９及び連通路１６を省いて、小流量時は、冷媒を第２流出口１３を介することなく第１流出口１２より流すようにしてもよい。
【００４９】
また、パルス数がＴiからＴjに至るまでは第１弁口２２ａ及び第２弁口２３ａは、両方共に閉じるものとして説明したが、上記ＴiからＴjに至るまでの間においても、第１弁口２２ａ及び第２弁口２３ａは共に開いたままの構成とすることも可能である。
【符号の説明】
【００５０】
１０ 電動弁
１１ 流入口
１２ 第１流出口
１３ 第２流出口
１５ 弁本体
１６ 連通路
１９ 盲蓋
２１ 弁室
２２ 第１弁座
２２ａ 第１弁口
２３ 第２弁座
２３ａ 第２弁口
２５ 弁軸
３０ ロータ
４０ キャン
４３ 弁体収容室
４４ ニードル弁体（第１弁体）
４５ ポペット弁体（第２弁体）
４６ 第１係止部材
４７ 第２係止部材
５０ ステータ
６１ 第１コイルばね
６２ 第２コイルばね
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒートポンプ式冷暖房システム等に使用するのに好適な電動弁に係り、特に、小流量時の流量制御精度の向上と制御可能流量の増大化・圧力損失の低減化の両方を効果的に図ることのできる電動弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的なヒートポンプ式冷暖房システムでは、冷媒は冷房運転時と暖房運転時とでは逆方向に流されるようにされており、このヒートポンプ式冷暖房システムとして、圧縮機、室外熱交換器、室内熱交換器、四方切換弁等の他、省エネ効率等を向上させるため、通常は一つでよい膨張弁を二つを備え、さらに、圧力損失を可及的に低減するため、それら二つの膨張弁にそれぞれ並列に逆止弁を組み込んだもの（逆止弁付き膨張弁としたもの）が知られている（例えば、下記特許文献１の図６を参照）。
【０００３】
また、最近では、その二つの逆止弁付き膨張弁のうちの少なくとも一方を電子制御式電動弁に置き換えることが考えられている（下記特許文献２を参照）。かかる逆止弁付き膨張弁に代えて用いられる電子制御式電動弁の一例を図５に示す。
【０００４】
図示例の電動弁１０’は、下部大径部２５ａと上部小径部２５ｂを有する弁軸と、弁室２１を有する弁本体２０と、この弁本体２０にその下端部が密封接合されたキャン４０と、このキャン４０の内周に所定の間隙αをあけて配在されたロータ３０と、このロータ３０を回転駆動すべく前記キャン４０に外嵌されたステータ５０と、を備えている。
【０００５】
前記弁軸２５は、その下部大径部２５ａの下端部に特定形状（それぞれ所定の中心角を持つ二段の逆円錐台状）の弁体部２４が一体に設けられており、本電動弁１０’では、この弁体部２４のリフト量を変化させることにより冷媒の通過流量を制御するようになっている。
【０００６】
前記弁本体２０の弁室２１には、その下部に前記弁体部２４が接離する弁口（オリフィス）２２ａ付き弁座２２が設けられるとともに、その側部に第１流入口１１が開口せしめられ、また、弁本体２０の下部には、前記弁口２２ａに連なって第１流出口１２が設けられている。
【０００７】
前記ステータ５０は、ヨーク５１、ボビン５２、ステータコイル５３、及び樹脂モールドカバー５６等で構成され、前記ロータ３０やステータ５０等でステッピングモータが構成され、該ステッピングモータや後述する送りねじ（雌ねじ部３８、雄ねじ部２８）等で前記弁口２２ａに対する弁体部２４のリフト量（＝開度）を調整するための昇降駆動機構が構成される。
【０００８】
前記ロータ３０には、支持リング３６が一体的に結合されるとともに、この支持リング３６に、ガイドブッシュ２６の外周に配在された下方開口で筒状の弁軸ホルダ３２の上部突部がかしめ固定され、これにより、ロータ３０、支持リング３６及び弁軸ホルダ３２が一体的に連結されている。
【０００９】
また、弁本体２０の上部に設けられた嵌合穴４２には、筒状のガイドブッシュ２６の下端部が圧入固定され、このガイドブッシュ２６には弁軸２５（の下部大径部２５ａ）が摺動自在に内挿されている。また、前記ロータ３０の回転を利用して前記弁軸２５（弁体部２４）を昇降させるべく、前記ガイドブッシュ２６の外周に雄ねじ部２８が形成され、前記弁軸ホルダ３２の内周には雌ねじ部３８が形成されており、それら雄ねじ部２８と雌ねじ部３８とで送りねじが構成されている。
【００１０】
また、前記ガイドブッシュ２６の上部小径部２６ｂが弁軸ホルダ３２の上部に内挿されるとともに、弁軸ホルダ３２の天井部中央（に形成された通し穴）に弁軸２５の上部小径部２５ｂが挿通せしめられている。弁軸２５の上部小径部２５ｂの上端部にはプッシュナット３３が圧入固定されている。
【００１１】
また、前記弁軸２５は、該弁軸２５の上部小径部２５ｂに外挿され、かつ、弁軸ホルダ３２の天井部と弁軸２５における下部大径部２５ａの上端段丘面との間に縮装された圧縮コイルばねからなる閉弁ばね３４によって、常時下方（閉弁方向）に付勢されている。弁軸ホルダ３２の天井部上でプッシュナット３３の外周には、コイルばねからなる復帰ばね３５が設けられている。
【００１２】
前記ガイドブッシュ２６には、前記ロータ３０が所定の閉弁位置まで回転下降せしめられた際、それ以上の回転下降を阻止するための回転下降ストッパ機構の一方を構成する下ストッパ体（固定ストッパ）２７が固着され、弁軸ホルダ３２には前記ストッパ機構の他方を構成する上ストッパ体（移動ストッパ）３７が固着されている。
【００１３】
なお、前記閉弁ばね３４は、弁体部２４が弁口２２ａに着座する閉弁状態において所要のシール圧を得るため（漏れ防止）、及び、弁体部２４が弁口２２ａに衝接した際の衝撃を緩和するために配備されている。
【００１４】
このような構成とされた電動弁１０’にあっては、ステータ５０に第１態様で通電励磁パルスを供給することにより、弁本体２０に固定されたガイドブッシュ２６に対し、ロータ３０及び弁軸ホルダ３２が一方向に回転せしめられ、ねじ部２８、３８のねじ送りにより、例えば弁軸ホルダ３２が下方に移動して弁体部２４が弁口２２ａに押し付けられて弁口２２ａが閉じられる。
【００１５】
弁口２２ａが閉じられた時点では、上ストッパ体３７は未だ下ストッパ体２７に衝接しておらず、弁体部２４が弁口２２ａを閉じたままロータ３０及び弁軸ホルダ３２はさらに回転下降する。この場合、弁軸２５（弁体部２４）は下降しないが、弁軸ホルダ３２は下降するため、閉弁ばね３４が所定量圧縮せしめられ、その結果、弁体部２４が弁口２２ａに強く押し付けられるとともに、弁軸ホルダ３２の回転下降により、上ストッパ体３７が下ストッパ体２７に衝接し、その後ステータコイル５３，５３に対するパルス供給が続行されても弁軸ホルダ３２の回転下降は強制的に停止される（全閉状態）。
【００１６】
一方、この全閉状態からステータ５０に第２態様で通電励磁パルスを供給すると、弁本体２０に固定されたガイドブッシュ２６に対し、ロータ３０及び弁軸ホルダ３２が前記と逆方向に回転せしめられ、ねじ部２８、３８のねじ送りにより、今度は弁軸ホルダ３２が上方に移動する。この場合、弁軸ホルダ３２の回転上昇開始時点（パルス供給開始時点）では、閉弁ばね３４が前記のように所定量圧縮せしめられているので、閉弁ばね３４が前記所定量分伸長するまでは、前記弁体部２４が弁口２２ａからは離れず閉弁状態（リフト量＝０）のままである。そして、閉弁ばね３４が前記所定量分伸長した後、弁軸ホルダ３２がさらに回転上昇せしめられると、前記弁体部２４が弁口２２ａから離れて弁口２２ａが開かれ、冷媒が弁口２２ａを通過する。
【００１７】
この場合、ロータ３０の回転量により弁体部２４のリフト量、言い換えれば、弁口２２ａの実効開口面積（＝弁開度）を任意に細かく調整することができ、ロータ３０の回転量は供給パルス数により制御されるため、冷媒流量を高精度に制御することができる。
【００１８】
したがって、かかる構成の電動弁１０’を前記ヒートポンプ式冷暖房システムに逆止弁付き膨張弁に代えて組み込む場合には、冷媒が一方向に流されるとき（例えば冷房運転時）は、圧力損失を可及的に低減すべく最大開度（最大リフト量）とされ、冷媒が他方向に流されるとき（例えば暖房運転時）は、流量制御を行なうべくその開度（リフト量）を所定値以下の特定範囲で細かく制御するようにされる（詳細は下記特許文献２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１９】
【特許文献１】特開２０１０−２４９２４６号公報
【特許文献２】特開２００９−１４０５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
ところで、電気自動車（ＥＶ）やプラグインハイブリッド車（ＰＨＶ）等に配備されるヒートポンプ式冷暖房システム（カーエアコン）では、車室を冷房する以外に搭載バッテリを冷却する必要もあって、冷房運転時と暖房運転時のいずれも冷媒が一方向（同方向）に流されるため、前記従来例の電動弁１０’のように、冷媒が冷房運転時と暖房運転時とでは逆方向に流されるシステム用に作られた電動弁では対応できないおそれがある。
【００２１】
また、前記従来例の電動弁１０’では、小流量時の流量制御精度の向上と制御可能流量の増大化とは二律背反するものとなる。すなわち、弁口の口径（実効開口面積）が図示例のままであると、小流量時の流量制御精度は高くできるが、システム中に流す冷媒の流量（制御可能流量）を増大させようとすると、弁開度を最大にしても弁口部分が抵抗となって圧力損失が大きくなり、逆に、弁口の口径を大きくすると制御可能流量の増大化・圧力損失の低減化は図れるものの、小流量時の流量制御精度が低下する。
【００２２】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、流体（冷媒）が一方向に流されるもとで、小流量時の流量制御精度の向上と制御可能流量の増大化・圧力損失の低減化の両方を効果的に図ることのできる電動弁を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
前記の目的を達成すべく、本発明に係る電動弁は、基本的には、弁軸と、該弁軸を昇降させるためのロータ、ステータ、送りねじ等からなる昇降駆動機構と、下から順に第１弁口、弁室、及び第２弁口が設けられた弁本体とを備え、前記弁軸の下部に、前記第１弁口を開閉するための第１弁体が軸方向に相対移動可能な状態で配在され、かつ、該第１弁体の前記弁軸に対する下動限界位置を定める第１係止部材が設けられるとともに、前記第１弁体を前記第１係止部材側に付勢する第１ばね部材が設けられ、前記弁軸における前記第１弁体より上側に、前記第２弁口を開閉するための第２弁体が軸方向に相対移動可能な状態で配在され、かつ、該第２弁体の前記弁軸に対する上動限界位置を定める第２係止部材が設けられるとともに、前記第２弁体を前記第２係止部材側に付勢する第２ばね部材が設けられ、前記第１弁口及び第２弁口のうちの一方は実効開口面積が小、他方は実効開口面積が大とされ、前記弁軸が最下降位置から所定位置へ上昇するまでは、前記第１弁体が前記第１弁口を閉じるとともに、前記第２弁体が前記第２弁口の開度を変化させ、前記弁軸を前記所定位置からさらに上昇させると、前記第２弁体が前記第２弁口を閉じるとともに、前記第１弁体が前記第１弁口の開度を変化させるように構成されていることを特徴としている。
【００２４】
好ましい態様では、前記第１弁体及び第２弁体のうちの、実効開口面積が小の弁口を開閉する方の弁体がニードル型とされ、実効開口面積が大の弁口を開閉する方の弁体がポペット型とされる。
【００２５】
他の好ましい態様では、前記弁室に流入口が開口せしめられ、前記第１弁口に連なって第１流出口が設けられるとともに、前記第２弁口に連なって第２流出口が設けられる。
【００２６】
この場合、好ましい態様では、前記第１流出口の下流側が盲蓋で閉塞されるとともに、前記第１流出口と第２流出口とが連通路を介して連通せしめられる。
【００２７】
本発明に係る電動弁は、より具体的には、弁軸と、該弁軸を昇降させるためのロータ、ステータ、送りねじ等からなる昇降駆動機構と、下から順に、実効開口面積が小の第１弁口、弁室、及び実効開口面積が大の第２弁口が設けられた弁本体とを備え、前記弁軸の下部に、前記第１弁口を開閉するためのニードル型の第１弁体が軸方向に相対移動可能な状態で配在され、かつ、該第１弁体の前記弁軸に対する下動限界位置を定める第１係止部材が設けられるとともに、前記第１弁体を前記第１係止部材側に付勢する第１ばね部材が設けられ、前記弁軸における前記第１弁体より上側に、前記第２弁口を開閉するためのポペット型の第２弁体が軸方向に相対移動可能な状態で配在され、かつ、該第２弁体の前記弁軸に対する上動限界位置を定める第２係止部材が設けられるとともに、前記第２弁体を前記第２係止部材側に付勢する第２ばね部材が設けられ、前記弁軸が最下降位置から所定位置へ上昇するまでは、前記第１弁体が前記第１弁口を閉じるとともに、前記第２弁体が前記第２弁口の開度を変化させる大流量制御状態をとり、前記弁軸を前記所定位置からさらに上昇させると、前記第２弁体が前記第２弁口を閉じるとともに、前記第１弁体が前記第１弁口の開度を変化させる小流量制御状態をとるように構成されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２８】
本発明に係る電動弁では、弁軸が最下降位置から所定位置へ上昇するまでは、第１弁体が第１弁口を閉じるとともに、第２弁体が第２弁口の開度を変化させる大流量制御状態をとり、弁軸を所定位置からさらに上昇させると、第２弁体が第２弁口を閉じるとともに、第１弁体が第１弁口の開度を変化させる小流量制御状態をとるようにされているので、冷媒が一方向に流されるもとで、小流量時の流量制御精度の向上と制御可能流量の増大化・圧力損失の低減化の両方を効果的に図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る電動弁の一実施例における第１の動作状態を示す主要部拡大断面図。
【図２】本発明に係る電動弁の一実施例における第２の動作状態を示す主要部拡大断面図。
【図３】本発明に係る電動弁の一実施例における第３の動作状態を示す主要部拡大断面図。
【図４】図１に示される電動弁における冷媒流量（開度）とパルス数（回転量）との関係の一例を示す図。
【図５】従来の電動弁の一例を示す縦断面図。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
図１、図２、図３は、本発明に係る電動弁の一実施例を示す主要部拡大断面図であり、各図は異なる動作状態を示している。図示実施例の電動弁１０のステータ（ステッピングモータ）５０部分は、図５に示される従来例の電動弁１０’のものとほぼ同じであるので、該部分は省略している。また、従来例の電動弁１０’のモータ部分以外の各部に対応する部分には同一の符号を付して重複説明を省略し、以下は、主要部（特徴部分）である弁軸の下部及び弁本体を中心に説明する。
【００３１】
図示実施例の電動弁１０は、大流量化を図るべく、従来例の電動弁１０’の弁本体２０より大きな直方体状の弁本体１５を備えている。該弁本体１５の中央には、それを縦貫するように上から順に、段付き穴１４、弁室２１、小口径（実効開口面積が小）の第１弁口２２ａ付き第１弁座２２、第１流出口１２が設けられている。
【００３２】
前記段付き穴１４は、上から順に、大径嵌合穴部１４ａ、中間空所１４ｂ、小径嵌合穴部１４ｃからなり、大径嵌合穴部１４ａには前記従来例の電動弁１０’における弁本体２０の上部に相当するブッシュ保持体１８が圧入等により内嵌固定され、中間空所１４ｂの側部には第２流出口１３が開口せしめられ、小径嵌合穴部１４ｃには、大口径（実効開口面積が大）の第２弁口２３ａ付き第２弁座２３が圧入等により内嵌固定されている。
【００３３】
前記弁室２１は、その下部に、前記第１弁座２２を底部とする段付きの小径下部室２１ｂが延設されており、また、弁室２１の側部には流入口１１が開口せしめられている。
【００３４】
前記第１流出口１２の下部は、圧入、螺合等により盲蓋１９が固着されて閉塞されており、また、第１流出口１２と第２流出口１３とは連通路１６を介して連通せしめられている。
【００３５】
一方、前記弁軸２５の下部には、段付き円筒状の弁体収容室４３が設けられている。この弁体収容室４３には、前記第１弁座２２に離接して第１弁口２２ａを開閉するためのニードル型の鍔状部４４ａ付き第１弁体４４（以下、ニードル弁体４４と称す）が軸方向に相対移動可能な状態で配在され、また、弁体収容室４３の下部には、前記ニードル弁体４４（の鍔状部４４ａ）を抜け止め係止する、言い換えれば、該ニードル弁体４４の弁軸２５に対する下動限界位置を定めるスリーブ状の第１係止部材４６が圧入等により内嵌固定されている。
【００３６】
また、弁体収容室４３の天井部４３ａとニードル弁体４４（の鍔状部４４ａ）との間には、ニードル弁体４４を下向きに付勢する第１コイルばね６１が縮装されている。さらに、弁軸２５が図１に示される位置まで下降した際には、弁軸２５の上部に配在された閉弁ばね３４（図５参照）の付勢力により、弁体収容室４３の肩部（段差部）４３ｂがニードル弁体４４の鍔状部４４ａ上面外周に当接してそれを押圧するようになっている。
【００３７】
前記弁軸２５における弁体収容室４３より上側には、前記第２弁座２３に離接して第２弁口２３ａを開閉するためのポペット型（円形厚板状）の第２弁体４５（以下、ポペット弁体４５と称す）が軸方向に相対移動可能な状態で外挿され、また、弁軸２５におけるポペット弁体４５より上側には、該ポペット弁体４５の前記弁軸２５に対する上動限界位置を定めるスリーブ状の第２係止部材４７が圧入等により外嵌固定されている。また、弁軸２５における弁体収容室４３の上部外周に設けられた弁軸鍔状部４８とポペット弁体４５との間には、ポペット弁体４５を上向きに付勢する第２コイルばね６２が縮装されている。
【００３８】
また、前記弁軸鍔状部４８と弁室２１下部に設けられた段付きの小径下部室２１ｂの段丘面部（段差部）２１ｃとの間には、ねじ部２８、３８からなる送りねじのバックラッシュ（遊び）を無くすべく、弁軸２５を上向きに付勢する圧縮コイルばね６３が縮装されている。
【００３９】
このような構成とされた本実施例の電動弁１０にあっては、従来例の電動弁１０’と同様に、ステータ５０に通電励磁パルスを供給することにより、ガイドブッシュ２６に対し、ロータ３０及び弁軸ホルダ３２が回転しながら昇降せしめられ、それに伴って弁軸２５が昇降せしめられる。この場合、ロータ３０の回転量はステータ５０への供給パルス数に応じたものとなるため、上記バルス数（回転量）により、弁軸２５・弁体４４、４５の昇降位置、すなわち、該電動弁１０を通過する冷媒流量を制御することができる。
【００４０】
以下、本実施例の電動弁１０の動作を、冷媒流量（開度）とパルス数（回転量）との関係の一例を示す図４を参照しながら説明する。
【００４１】
ここでは、図１に示される状態は、第１弁口２２ａが閉、第２弁口２３ａが開の状態（パルス数（回転量）が０の状態）であり、図２に示される状態は、第１弁口２２ａ及び第２弁口２３ａが共に閉の状態、図３に示される状態は、第１弁口２２ａが開、第２弁口２３ａが閉の状態である。
【００４２】
図１に示されるパルス数（回転量）が０の状態では、弁軸２５及びニードル弁体４４が最下降位置まで下降せしめられており（図５に示された上ストッパ体３７が下ストッパ体２７に衝接して下降が停止された状態）、弁軸２５の上部に配在された閉弁ばね３４の付勢力により、弁体収容室４３の肩部（段差部）４３ｂがニードル弁体４４の鍔状部４４ａ上面外周に当接してそれを押圧し、ニードル弁体４４が第１弁座２２に強く押し付けられ、第１弁口２２ａは全閉状態とされる。
【００４３】
一方、ポペット弁体４５は第２係止部材４７に当接係止された上動限界位置にあり、第２弁座２３から下方に大きく離れており、第２弁口２３ａは全開状態とされる。したがって、この状態では、冷媒は入出口１１→弁室２１→第２弁口２３ａ→中間空所１４ｂ→第２流出口１３へと流れ、その流量は最大のＦｃ（大流量）となる。
【００４４】
上記図１に示される状態からパルス数を増加させていくと、パルス数がＴｉになるまでは、弁軸２５の上昇に合わせてポペット弁体４５が第２弁座２３に近づけられ、第２弁口２３ａの冷媒流量（開度）が一定の下り勾配をもって滑らかに減少していく。このパルス数が０からＴｉになるまでは、弁軸２５は所定位置（図２に示される位置）まで上昇するが、ニードル弁体４４は第１コイルばね６１の付勢力により第１弁座２２に押し付けられており、第１弁口２２ａは閉じられたままである。
【００４５】
そして、パルス数がＴｉになると、図２に示されるようにポペット弁体４５が第２弁座２３に接当して第２弁口２３ａが閉じられる。ここで、パルス数がＴｉからＴｊの間の期間は、ニードル弁体４４の鍔状部４４ａと第１係止部材４６との間に隙間βが残っているので（図２参照）、ニードル弁体４４は引き上げられない。したがって、パルス数がＴｉからＴｊになるまでは、第１弁口２２ａ及び第２弁口２３は共に閉じられており、冷媒流量（開度）は０となる。
【００４６】
続いて、パルス数をＴｊから増加させていくと、図３に示されるようにニードル弁体４４の鍔状部４４ａに第１係止部材４６が接当して、弁軸２５の上昇に合わせてニードル弁体４４が引き上げられ、第１弁口２２ａが開かれ、冷媒は流入口１１→弁室２１→第１弁口２２ａ→第１流出口１２→連通路１６→第２流出口１３へと流れる。このときは、第１弁口２２ａの冷媒流量（開度）が一定の緩やかな上り勾配をもって滑らかに増大していくので、流量をきめ細かく制御することができる。なお、パルス数をＴｊから増加させて弁軸２５を上昇させると、第２コイルばね６２が圧縮されてポペット弁体４５は第２弁座２３に強く押し付けられる（第２弁口２３ａは閉じたまま）。
【００４７】
以上のように、本実施例の電動弁１０においては、小口径の第１弁口２２ａをニードル弁体４４で開閉するとともに、大口径の第２弁口２３ａをポペット弁体４５で開閉するようにされ、かつ、弁軸２５が最下降位置（図１に示される位置）から所定位置（図２に示される位置）へ上昇するまでは、ニードル弁体４４により第１弁口２２ａが閉じられるとともに、第２弁口２３の流量（開度）がポペット弁体４５によりリニヤに制御される大流量制御状態をとり、弁軸２５を前記所定位置からさらに上昇させると、ポペット弁体４５により第２弁口２３ａが閉じられるとともに、第１弁口２２ａの流量（開度）がニードル弁体４４によりリニヤに制御される小流量制御状態をとるようにされているので、冷媒が一方向に流されるもとで、小流量時の流量制御精度の向上と制御可能流量の増大化・圧力損失の低減化の両方を効果的に図ることができる。
【００４８】
なお、上記実施例において、盲蓋１９及び連通路１６を省いて、小流量時は、冷媒を第２流出口１３を介することなく第１流出口１２より流すようにしてもよい。
【００４９】
また、パルス数がＴiからＴjに至るまでは第１弁口２２ａ及び第２弁口２３ａは、両方共に閉じるものとして説明したが、上記ＴiからＴjに至るまでの間においても、第１弁口２２ａ及び第２弁口２３ａは共に開いたままの構成とすることも可能である。
【符号の説明】
【００５０】
１０ 電動弁
１１ 流入口
１２ 第１流出口
１３ 第２流出口
１５ 弁本体
１６ 連通路
１９ 盲蓋
２１ 弁室
２２ 第１弁座
２２ａ 第１弁口
２３ 第２弁座
２３ａ 第２弁口
２５ 弁軸
３０ ロータ
４０ キャン
４３ 弁体収容室
４４ ニードル弁体（第１弁体）
４５ ポペット弁体（第２弁体）
４６ 第１係止部材
４７ 第２係止部材
５０ ステータ
６１ 第１コイルばね
６２ 第２コイルばね
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁軸と、該弁軸を昇降させるためのロータ、ステータ、送りねじ等からなる昇降駆動機構と、下から順に第１弁口、弁室、及び第２弁口が設けられた弁本体とを備え、
前記弁軸の下部に、前記第１弁口を開閉するための第１弁体が軸方向に相対移動可能な状態で配在され、かつ、該第１弁体の前記弁軸に対する下動限界位置を定める第１係止部材が設けられるとともに、前記第１弁体を前記第１係止部材側に付勢する第１ばね部材が設けられ、
前記弁軸における前記第１弁体より上側に、前記第２弁口を開閉するための第２弁体が軸方向に相対移動可能な状態で配在され、かつ、該第２弁体の前記弁軸に対する上動限界位置を定める第２係止部材が設けられるとともに、前記第２弁体を前記第２係止部材側に付勢する第２ばね部材が設けられ、
前記第１弁口及び第２弁口のうちの一方は実効開口面積が小、他方は実効開口面積が大とされ、前記弁軸が最下降位置から所定位置へ上昇するまでは、前記第１弁体が前記第１弁口を閉じるとともに、前記第２弁体が前記第２弁口の開度を変化させ、前記弁軸を前記所定位置からさらに上昇させると、前記第２弁体が前記第２弁口を閉じるとともに、前記第１弁体が前記第１弁口の開度を変化させるように構成された電動弁。
【請求項２】
前記第１弁体及び第２弁体のうちの、実効開口面積が小の弁口を開閉する方の弁体がニードル型とされ、実効開口面積が大の弁口を開閉する方の弁体がポペット型とされていることを特徴とする請求項１に記載の電動弁。
【請求項３】
前記弁室に流入口が開口せしめられ、前記第１弁口に連なって第１流出口が設けられるとともに、前記第２弁口に連なって第２流出口が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電動弁。
【請求項４】
前記第１流出口の下流側が盲蓋で閉塞されるとともに、前記第１流出口と第２流出口とが連通路を介して連通せしめられていることを特徴とする請求項３に記載の電動弁。
【請求項５】
弁軸と、該弁軸を昇降させるためのロータ、ステータ、送りねじ等からなる昇降駆動機構と、下から順に、実効開口面積が小の第１弁口、弁室、及び実効開口面積が大の第２弁口が設けられた弁本体とを備え、
前記弁軸の下部に、前記第１弁口を開閉するためのニードル型の第１弁体が軸方向に相対移動可能な状態で配在され、かつ、該第１弁体の前記弁軸に対する下動限界位置を定める第１係止部材が設けられるとともに、前記第１弁体を前記第１係止部材側に付勢する第１ばね部材が設けられ、
前記弁軸における前記第１弁体より上側に、前記第２弁口を開閉するためのポペット型の第２弁体が軸方向に相対移動可能な状態で配在され、かつ、該第２弁体の前記弁軸に対する上動限界位置を定める第２係止部材が設けられるとともに、前記第２弁体を前記第２係止部材側に付勢する第２ばね部材が設けられ、
前記弁軸が最下降位置から所定位置へ上昇するまでは、前記第１弁体が前記第１弁口を閉じるとともに、前記第２弁体が前記第２弁口の開度を変化させる大流量制御状態をとり、前記弁軸を前記所定位置からさらに上昇させると、前記第２弁体が前記第２弁口を閉じるとともに、前記第１弁体が前記第１弁口の開度を変化させる小流量制御状態をとるように構成された電動弁。
【請求項１】
弁軸と、該弁軸を昇降させるためのロータ、ステータ、送りねじ等からなる昇降駆動機構と、下から順に第１弁口、弁室、及び第２弁口が設けられた弁本体とを備え、
前記弁軸の下部に、前記第１弁口を開閉するための第１弁体が軸方向に相対移動可能な状態で配在され、かつ、該第１弁体の前記弁軸に対する下動限界位置を定める第１係止部材が設けられるとともに、前記第１弁体を前記第１係止部材側に付勢する第１ばね部材が設けられ、
前記弁軸における前記第１弁体より上側に、前記第２弁口を開閉するための第２弁体が軸方向に相対移動可能な状態で配在され、かつ、該第２弁体の前記弁軸に対する上動限界位置を定める第２係止部材が設けられるとともに、前記第２弁体を前記第２係止部材側に付勢する第２ばね部材が設けられ、
前記第１弁口及び第２弁口のうちの一方は実効開口面積が小、他方は実効開口面積が大とされ、前記弁軸が最下降位置から所定位置へ上昇するまでは、前記第１弁体が前記第１弁口を閉じるとともに、前記第２弁体が前記第２弁口の開度を変化させ、前記弁軸を前記所定位置からさらに上昇させると、前記第２弁体が前記第２弁口を閉じるとともに、前記第１弁体が前記第１弁口の開度を変化させるように構成された電動弁。
【請求項２】
前記第１弁体及び第２弁体のうちの、実効開口面積が小の弁口を開閉する方の弁体がニードル型とされ、実効開口面積が大の弁口を開閉する方の弁体がポペット型とされていることを特徴とする請求項１に記載の電動弁。
【請求項３】
前記弁室に流入口が開口せしめられ、前記第１弁口に連なって第１流出口が設けられるとともに、前記第２弁口に連なって第２流出口が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電動弁。
【請求項４】
前記第１流出口の下流側が盲蓋で閉塞されるとともに、前記第１流出口と第２流出口とが連通路を介して連通せしめられていることを特徴とする請求項３に記載の電動弁。
【請求項５】
弁軸と、該弁軸を昇降させるためのロータ、ステータ、送りねじ等からなる昇降駆動機構と、下から順に、実効開口面積が小の第１弁口、弁室、及び実効開口面積が大の第２弁口が設けられた弁本体とを備え、
前記弁軸の下部に、前記第１弁口を開閉するためのニードル型の第１弁体が軸方向に相対移動可能な状態で配在され、かつ、該第１弁体の前記弁軸に対する下動限界位置を定める第１係止部材が設けられるとともに、前記第１弁体を前記第１係止部材側に付勢する第１ばね部材が設けられ、
前記弁軸における前記第１弁体より上側に、前記第２弁口を開閉するためのポペット型の第２弁体が軸方向に相対移動可能な状態で配在され、かつ、該第２弁体の前記弁軸に対する上動限界位置を定める第２係止部材が設けられるとともに、前記第２弁体を前記第２係止部材側に付勢する第２ばね部材が設けられ、
前記弁軸が最下降位置から所定位置へ上昇するまでは、前記第１弁体が前記第１弁口を閉じるとともに、前記第２弁体が前記第２弁口の開度を変化させる大流量制御状態をとり、前記弁軸を前記所定位置からさらに上昇させると、前記第２弁体が前記第２弁口を閉じるとともに、前記第１弁体が前記第１弁口の開度を変化させる小流量制御状態をとるように構成された電動弁。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−１７２８３６（Ｐ２０１２−１７２８３６Ａ）
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３８６７３（Ｐ２０１１−３８６７３）
【出願日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【出願人】（３９１００２１６６）株式会社不二工機 (451)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【出願人】（３９１００２１６６）株式会社不二工機 (451)
【Ｆターム（参考）】
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