CN103090024A

CN103090024A - 电动阀

Info

Publication number: CN103090024A
Application number: CN2012104107352A
Authority: CN
Inventors: 中野诚一; 日下直树; 宫寺佑孝
Original assignee: Saginomiya Seisakusho Inc
Current assignee: Saginomiya Seisakusho Inc
Priority date: 2011-10-27
Filing date: 2012-10-24
Publication date: 2013-05-08
Anticipated expiration: 2032-10-24
Also published as: JP5400122B2; CN104197030A; JP2013092237A; CN104197029A; CN103090024B; CN104197030B; CN104197029B

Abstract

本发明提供电动阀，流体中所含有的淤泥、金属粉等异物不会侵入进给丝杠部，而不会由于咬入、受伤等使螺纹部的滑动性恶化，而能够顺利且可靠地进行阀的工作，并且，不会成为复杂的结构，而能够减少成本。其具有：水平扩流路，其形成为具有比针阀的截面面积更大的截面面积，以使经由导套的针阀的插通孔与针阀之间的间隙而从阀室流入的流体从针阀中心朝向水平方向外侧扩流；外侧环状流路，其形成于导套与阀主体内壁之间，以使通过水平扩流路的体沿阀主体内壁在水平方向上环状地流动；以及纵流路，其形成于导套的外壁与阀主体内壁之间、且与阀室连通，以使在外侧环状流路中流动的流体向阀室回流。

Description

电动阀

技术领域

本发明涉及例如在空调等空气调节机的制冷剂循环回路等中使用的流量控制阀等电动阀。

背景技术

以往，在具有由永久磁铁构成的转子磁铁的这种的电动阀中，在制冷剂流路中流动的淤泥、金属粉等异物与制冷剂一起进入驱动部，从而阻碍电动阀的工作。

因此，以往，例如，专利文献1（日本特开2000-320712号公报）中公开了如下构成，即、为了防止淤泥、金属粉等异物侵入针形嵌插孔与针形的缝隙，在阀主体上设置连通阀室与转子室的连通孔。

另外，专利文献2（日本特开2003-172467号公报）中公开了如下电动阀，即、为了防止淤泥、金属粉等异物滞留于转子室，在从固定螺纹部向阀室侧远离的位置的导套上贯穿设置均压孔。

并且，专利文献3（日本特开2008-275120号公报）中公开了如下电动阀，即、在连通阀室与转子室的制冷剂通路上，设置过滤器，该过滤器用于防止淤泥、金属粉经由制冷剂通路而侵入转子室内。

专利文献1：日本特开2000-320712号公报

专利文献2：日本特开2003-172467号公报

专利文献3：日本特开2008-275120号公报

然而，利用进给丝杠来传递步进马达（转子磁铁）的旋转力，而使阀体上下移动，从而进行流体控制，在像这样构成的电动阀中，若流体中所含有的淤泥、金属粉等异物侵入进给丝杠部，则对于一边受到高的负荷一边滑动的进给丝杠部而言，由于咬入、受伤等而成为滑动性恶化的原因。

这样，在利用马达的旋转而进行阀的流量调整的电动阀中，最坏的情况有可能无法利用马达的驱动扭矩来进行动作。

然而，在专利文献1的电动阀中，是用于防止淤泥侵入针形嵌插孔的缝隙的构造，对于淤泥、金属粉等异物侵入螺纹部的情况没有任何考虑。

因此，在专利文献1的电动阀中，在转子室的内部空间内滞留淤泥、金属粉等异物，这些异物侵入进给丝杠部，从而由于咬入、受伤等而成为滑动性恶化的原因，进而有导致妨碍阀体的工作的问题。

另外，在专利文献2的电动阀中，在从固定螺纹部向阀室侧远离的位置的导套上贯穿设置有均压孔，但对于淤泥、金属粉等异物侵入螺纹部的情况没有任何考虑。

因此，在专利文献2的电动阀中，也在转子室的内部空间内滞留淤泥、金属粉等异物，这些异物侵入进给丝杠部，从而由于咬入、受伤等而成为滑动性恶化的原因，进而有导致妨碍阀体的工作的问题。

并且，在专利文献3的电动阀中，需要设置发泡金属、金属丝网等高价的过滤器，从而成本变高。

发明内容

本发明鉴于这样的现状，其目的在于提供如下电动阀，即、流体中所含有的淤泥、金属粉等异物不会侵入进给丝杠部，而不会由于咬入、受伤等引起螺纹部的滑动性恶化的情况，能顺利并可靠地进行阀的工作，并且，不会成为复杂的结构，而能够减少成本。

本发明是为了实现上述的以往技术的课题以及目的而发明的，本发明的电动阀构成为，通过使线圈通电，使配置于转子室的转子磁铁旋转，由此使在固定于转子磁铁的阀轴侧设置的外螺纹、与在固定于阀主体的导套侧设置的内螺纹螺纹结合，通过使设于上述阀轴前端的针阀上下移动对设于阀座的阀口进行开闭，该电动阀的特征在于，

在上述导套上具有：

水平扩流路，其形成为具有比针阀的截面面积更大的截面面积，以使从阀室经由上述导套的针阀的插通孔与针阀之间的间隙流入的流体从针阀中心朝向水平方向外侧扩流；

外侧环状流路，其形成于导套与阀主体内壁之间，以使通过上述水平扩流路的流体沿阀主体内壁在水平方向上环状地流动；以及

纵流路，其形成于上述导套的外壁与阀主体内壁之间、并与上述阀室连通，以使在上述外侧环状流路中流动流体向阀室回流。

通过像这样构成，对于在阀室中流动的例如含有淤泥、金属粉等异物的制冷剂等流体而言，通过导套的针阀的插通孔与针阀之间的间隙。

而且，通过该导套的针阀的插通孔与针阀之间的流体进入水平扩流路，并从针阀中心向水平方向外侧扩流，该水平扩流路形成为具有比针阀的截面面积更大的截面面积。

对于在该水平扩流路扩流的流体而言，沿阀主体内壁在水平方向上环状地在形成于导套与阀主体内壁之间的外侧环状流路内流动。

而且，对于在外侧环状流路中流动的流体而言，经由形成于导套的外壁与阀主体内壁之间、且与阀室连通的纵流路，在外侧环状流路中流动的流体向阀室回流。

即，在流体持续从入口接头向出口接头流动的阀室内、与流速降低的外侧环状流路之间，由于伯努利定理而产生压力差。即，外侧环状流路侧为高压，阀室侧为低压，从而产生从外侧环状流路经由纵流路而向阀室环流的缓慢流动。

由此，含有淤泥、金属粉等异物的制冷剂等流体不会滞留于转子室，而向阀室内排出，从而流体中所含有的淤泥、金属粉等异物不会侵入进给丝杠部，而不会由于咬入、受伤等使螺纹部的滑动性恶化，进而能够不容易产生动作异常地顺利且可靠地进行阀的工作，并且，不会成为复杂的结构，而能够减少成本。

另外，本发明的电动阀的特征在于，上述纵流路以朝向在外侧环状流路中流动的流体彼此合流且流速降低的外侧环状流路的沉积部开口的方式形成。

通过像这样构成，在外侧环状流路中流动的流体彼此合流且流速降低的外侧环状流路的沉积部中，流速极其降低。

因此，在流体持续从入口接头向出口接头流动的阀室内、与流速极低的外侧环状流路的沉积部之间，由于伯努利定理产生压力差。即，外侧环状流路的沉积部侧为高压，阀室侧为低压，从而产生从外侧环状流路经由纵流路而向阀室环流的缓慢的流动。

由此，含有淤泥、金属粉等异物的制冷剂等流体不会滞留于转子室，而向阀室内排出，从而流体中所含有的淤泥、金属粉等异物不会侵入进给丝杠部，而不会由于咬入、受伤等使螺纹部的滑动性恶化，进而能够不容易产生动作异常地顺利且可靠地进行阀的工作。

另外，本发明的电动阀的特征在于，

形成有多个上述水平扩流路的与外侧环状流路连通的连通出口，并且，

与上述形成有多个的水平扩流路的与外侧环状流路连通的连通出口对应，形成有多个上述沉积部，

与上述形成有多个的沉积部对应，形成有多个上述纵流路。

通过像这样构成，在水平扩流路中扩流的流体经由形成多个的连通口而成为多个流动，从而在外侧环状流路内流动。

而且，与此相对，形成有多个外侧环状流路的沉积部，在该沉积部中，在外侧环状流路中流动的流体彼此合流且流速降低。

经由在该形成多个的沉积部上形成的多个纵流路，含有淤泥、金属粉等异物的制冷剂等流体不会滞留于转子室，而可靠地向阀室内排出，从而流体中所含有的淤泥、金属粉等异物不会侵入进给丝杠部，而不会由于咬入、受伤等使螺纹部的滑动性恶化，进而能够不容易产生动作异常地顺利且更加可靠地进行阀的工作。

另外，本发明的电动阀的特征在于，上述水平扩流路与外侧环状流路形成为，轴向的位置为大致相同的水平位置。

通过像这样构成，对于通过导套的针阀的插通孔与针阀之间的间隙而侵入转子室的含有淤泥、金属粉等异物的制冷剂等流体而言，经由水平扩流路、外侧环状流路、纵流路，流体能顺利地向阀室回流。

因此，含有淤泥、金属粉等异物的制冷剂等流体不会滞留于转子室，而更加可靠地向阀室内排出，从而流体中所含有的淤泥、金属粉等异物不会侵入进给丝杠部，而不会由于咬入、受伤等使螺纹部的滑动性恶化，进而能够不容易产生动作异常地顺利并且进一步更加可靠地进行阀的工作。

本发明的效果如下。

根据本发明，含有淤泥、金属粉等异物的制冷剂等流体不会滞留于转子室，而向阀室内排出，从而流体中所含有的淤泥、金属粉等异物不会侵入进给丝杠部，而不会由于咬入、受伤等使螺纹部的滑动性恶化，进而能够不容易产生动作异常地顺利且可靠地进行阀的工作，并且，不会成为复杂的结构，而能够减少成本。

附图说明

图1是本发明的电动阀的开阀状态的纵剖视图。

图2是图1的A-A线的纵剖视图。

图3是图2的B-B线的剖视图。

图4是图2的C-C线的剖视图。

图5是闭阀状态的、与图1相同的纵剖视图。

图6是表示本发明的电动阀的其它的实施例的、与图3相同的剖视图。

符号的说明

10—电动阀，12—阀主体，12a—内壁，14—阀室，16—第一配管部件，18—第二配管部件，20—阀座，22—阀口，24—导套，24a—外壁，24b—嵌合部，26—间隔壁，28—转子室，30—端部，32—固定金属件，32a—爪部件，32a—爪部件，34—主流路，36—针阀，36a—扩径部，38—插通孔，40—导向部，42—支撑部，42a—外周壁，44—水平扩流路，46—连通出口，48—外侧环状流路，50—内螺纹部件，50a—内螺纹，52—转子轴，54—外螺纹部，54a—外螺纹，56—针阀插通孔，58—转子磁铁，58a—嵌合部，60—开阀挡块，62—开阀挡块，64—闭阀挡块，66—闭阀挡块，68—弹簧支座金属件，72—螺旋弹簧，74—外壳，76—驱动部，78—线圈，80—纵流路，82—沉积部。

具体实施方式

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。

实施例1

图1是本发明的电动阀的开阀状态的纵剖视图，图2是图1的A-A线的纵剖视图，图3是图2的B-B线的剖视图，图4是图2的C-C线的剖视图，图5是闭阀状态的、与图1相同的纵剖视图。

在图1~图5中，符号10的整体表示本发明的电动阀。

如图1~图2所示，本发明的电动阀10具有阀主体12，在阀主体12内形成有阀室14。而且，以与该阀室14连通的方式安装有作为入口接头的第一配管部件16、以及作为出口接头的第二配管部件18。

另外，在第一配管部件16的上部，在阀主体12上固定有阀座20，在该阀座20上设有阀口22。

并且，在阀主体12内固定有导套24。即，在导套24的下端形成有与阀座20嵌合的嵌合部24b，从而导套24固定于阀座20。

另外，在导套24的嵌合部24b的上方以一定间隔分离地形成有间隔壁26，该间隔壁26将阀室14与转子室28间隔开，通过使该间隔壁26的端部30嵌合于阀主体12的内壁，来使导套24固定于阀主体12内。

并且，通过将固定金属件32嵌合于阀主体12的上端部，来利用固定金属件32的爪部件32a，使导套24固定于阀主体12。

此外，在该实施例中，构成为使用固定金属件32来将导套24固定于阀主体12，但例如也可以构成为，利用熔敷、焊接、粘接、铆接加工等公知的固定方法来将导套24固定于阀主体12。

在这种情况下，由于不存在爪部件32a，从而如后所述那样，通过水平扩流路44的流体顺利地沿阀主体12的内壁12a而在水平方向上环状地在外侧环状流路48中流动，该外侧环状流路48形成于导套24的支撑部42的外周壁42a与阀主体12的内壁12a之间。

另一方面，在该导套24的嵌合部24b与间隔壁26之间形成有主流路34，在间隔壁26上形成有供针阀36插通的插通孔38。

另外，在该间隔壁26的上部，延伸设置有大致筒状的导向部40，在导向部40的下端设有对置的两个支撑部42。而且，如图1~图3所示，在这些支撑部42之间形成有水平扩流路44，该水平扩流路44形成为具有比针阀36的剖面积更大的剖面积。

并且，水平扩流路44的两个对置的连通出口46构成为分别与外侧环状流路48连通，该外侧环状流路48形成于导套24的支撑部42的外周壁42a与阀主体12的内壁12a之间。

另一方面，在导套24的导向部40上，固定有在内周形成有内螺纹50a的大致圆筒形状的内螺纹部件50。以与该内螺纹部件50的内螺纹50a啮合的方式螺纹结合有形成于转子轴52的下端的外螺纹部54的外螺纹54a。

在形成于该转子轴52的针阀插通孔56中插通针阀36，利用形成于针阀36的基端部的扩径部36a，来防止针阀36的脱落。

另外，在转子轴52的上端的外周，通过嵌合部58a嵌合有由永久磁铁构成的大致圆筒形的转子磁铁58。在该转子磁铁58的下端沿内周方向突出设置有开阀挡块60，在导套24的导向部40的上端沿外周方向突出设置有开阀挡块62，通过在开阀时使该转子磁铁58的开阀挡块60与开阀挡块62抵接，来发挥挡块的功能。

同样，在转子轴52的上端沿外周方向突出设置有闭阀挡块64，在导套24的导向部40上端形成有闭阀挡块66，通过在闭阀时使闭阀挡块66与闭阀挡块64抵接，来发挥挡块的功能。

另外，在转子轴52的上部，弹簧支座金属件68与转子轴52的上端嵌合，并且，在形成于针阀36的基端部的扩径部36a的上方，安装有弹簧支座70。而且，在这些弹簧支座金属件68与弹簧支座70之间夹装有压缩状态的螺旋弹簧72，对针阀36施力以使向阀座20的方向突出。

并且，在阀主体12的上部，通过熔敷等固定有有底筒形状的外壳74，在该外壳74的内部，收容有由这些转子磁铁58等构成的驱动部76，并且，在外壳74的内部形成有转子室28。

另外，如图1、图5所示，在外壳74的外周安装有线圈78。

并且，如图2、图3所示，在导套24的外壁24a与阀主体12的内壁12a之间、且在与阀室14连通的对置的位置上形成有两个纵流路80。

在该情况下，如图3所示，纵流路80以朝向外侧环状流路48的沉积部82开口的方式形成，在沉积部82中，在外侧环状流路48中流动的流体彼此合流且流速降低。

对于这样构成的电动阀10而言，在图1、图2的开阀状态下，通过使线圈78通电，使转子磁铁58旋转，并使转子轴52、针阀36与该转子磁铁58一起一体旋转，转子轴52的外螺纹部54的外螺纹54a与内螺纹部件50的内螺纹50a啮合而进行引导，从而使针阀36向上方移动。由此，针阀36的下端从阀座20的阀口22离开，从而成为开阀状态。

此时，随着转子磁铁58的旋转，通过在开阀时使开阀挡块62与转子磁铁58的开阀挡块60抵接，来限制上方位置，其中，开阀挡块62在导套24的导向部40的上端沿外周方向突出设置。

而且，由于从该状态开始在线圈78通过相反的电流，从而如图5所示，使转子磁铁58向相反方向旋转，使转子轴52、针阀36与该转子磁铁58一起一体旋转，转子轴52的外螺纹部54的外螺纹54a与内螺纹部件50的内螺纹50a啮合而进行引导，从而使针阀36向下方移动。由此，针阀36的下端抵接于阀座20的阀口22，从而成为闭阀状态。

此时，随着转子磁铁58的旋转，通过在闭阀时使闭阀挡块64与闭阀挡块66抵接，来限制上方位置，其中，闭阀挡块64在转子轴52的上端沿外周方向突出设置，闭阀挡块66形成于导套24的导向部40上端。

然而，若在形成于间隔壁26的供针阀36插通的插通孔38与针阀36的缝隙中通过的淤泥、金属粉等异物侵入驱动部76，则对于一边受到高的负荷一边滑动的进给丝杠部（转子轴52的外螺纹部54的外螺纹54a与内螺纹部件50的内螺纹50a之间）而言，由于咬入、受伤等而成为滑动性恶化的原因。

这样，在利用马达的旋转而进行阀的流量调整的电动阀10中，最坏的情况有可能无法利用马达的驱动扭矩来进行动作。

因此，本申请发明如下述地构成。

即，在开阀状态下，从第一配管部件16供给的例如制冷剂等流体在阀座20上通过阀口22，进入阀室14，从导套24的主流路34，调整流量地从第二配管部件18排出。

此时，对于在阀室14的导套24的主流路34中流动的、含有例如淤泥、金属粉等异物的制冷剂等流体的一部分而言，通过形成于导套24的间隔壁26的针阀36的插通孔38与针阀36之间的间隙。

而且，对于通过该导套24的针阀36的插通孔38与针阀36之间的流体而言，进入以具有比针阀36的截面面积更大的截面面积的方式形成的水平扩流路44，并如图3的箭头所示，从针阀中心向水平方向外侧扩流。

在该水平扩流路44扩流的流体通过水平扩流路44的两个对置的连通出口46，而如图3的箭头所示，沿阀主体12的内壁12a在水平方向上环状地在形成于导套24的支撑部42的外周壁42a与阀主体12的内壁12a之间的外侧环状流路48内流动。

而且，对于在外侧环状流路48中流动的流体而言，纵流路80形成于导套24的外壁24a和阀主体12的内壁12a之间且与阀室14连通，在外侧环状流路48中流动的流体经由纵流路80而向阀室14回流。

即，在该情况下，纵流路80以朝向外侧环状流路48的沉积部82开口的方式形成，在沉积部82中，在外侧环状流路48中流动的流体彼此合流且流速降低。

因此，在外侧环状流路48中流动的流体彼此合流且流速降低的外侧环状流路48的沉积部82中，流速极其降低。

因此，在流体持续从作为入口接头的第一配管部件16朝向作为出口接头的第二配管部件18流动的阀室14内、与流速极其降低的外侧环状流路48的沉积部82之间，由于伯努利定理产生压力差。即，外侧环状流路48的沉积部82侧为高压，阀室14侧为低压，从而产生从外侧环状流路48经由纵流路80而向阀室14回流的缓慢的流动。

由此，含有淤泥、金属粉等异物的制冷剂等流体不会滞留于转子室28，而向阀室14内排出，从而流体中所含有的淤泥、金属粉等异物不会侵入进给丝杠部（转子轴52的外螺纹部54的外螺纹54a与内螺纹部件50的内螺纹50a之间），而不会由于咬入、受伤等使螺纹部的滑动性恶化，进而能够不容易产生动作异常地顺利且可靠地进行阀的工作。

实施例2

该实施例的电动阀10的构成基本上与实施例1所示的构成相同，对于相同的构成部件赋予相同的符号，而省略其详细的说明。

在该实施例的电动阀10中，如图6所示，在导套24的导向部40上形成有四个水平扩流路44。

相对于此，形成有四个对置的连通出口46，形成有在外侧环状流路48中流动的流体彼此合流且流速降低的外侧环状流路48的四个沉积部82，在该沉积部82上形成有四个纵流路80。

在该实施例的电动阀10中，也能够得到与上述实施例1的电动阀10相同的效果。

即，如上述实施例2所示，对水平扩流路44、外侧环状流路48、沉积部82、纵流路80的个数不进行限制，能够适当地变更。

以上，对本发明的优选的实施方式进行了说明，但本发明不限定于此，例如，在上述实施例中，水平扩流路44、外侧环状流路48、沉积部82形成为轴向的位置为大致相同的水平位置，但当然也可以变更这些水平位置。

另外，在上述实施例中，在图1~图2所示的形状的电动阀中使用，但电动阀的形状没有特别限定，也能够在具有所有类型的由永久磁铁构成的转子磁铁的电动阀中使用等，在不脱离本发明的目的的范围内能够有各种的变更。

工业上的应用可行性

本发明例如能够用于空调等空气调节机的制冷剂循环回路等所使用的流量控制阀等电动阀。

Claims

1.一种电动阀，其构成为，通过使线圈通电，使配置于转子室的转子磁铁旋转，由此使在固定于转子磁铁的阀轴侧所设置的外螺纹、与在固定于阀主体的导套侧所设置的内螺纹螺纹结合，通过使设于所述阀轴前端的针阀上下移动对设于阀座的阀口进行开闭，该电动阀的特征在于，

在所述导套上具有：

水平扩流路，其形成为具有比针阀的截面面积更大的截面面积，以使从阀室经由所述导套的针阀的插通孔与针阀之间的间隙流入的流体从针阀中心朝向水平方向外侧扩流；

外侧环状流路，其形成于导套与阀主体内壁之间，以使通过所述水平扩流路的流体沿阀主体内壁在水平方向上环状地流动；以及

纵流路，其形成于所述导套的外壁与阀主体内壁之间、并与所述阀室连通，以使在所述外侧环状流路中流动流体向阀室回流。

2.根据权利要求1所述的电动阀，其特征在于，

所述纵流路以朝向在外侧环状流路中流动的流体彼此合流且流速降低的外侧环状流路的沉积部开口的方式形成。

3.根据权利要求2所述的电动阀，其特征在于，

形成有多个所述水平扩流路的与外侧环状流路连通的连通出口，并且，

与多个所述连通出口对应，形成有多个所述沉积部，

与多个所述沉积部对应，形成有多个所述纵流路。

4.根据权利要求1~3中任一项所述的电动阀，其特征在于，

所述水平扩流路与外侧环状流路形成为，轴向的位置为大致相同的水平位置。