CN105051435B - 阀装置及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供能够有效地确保不锈钢制的部件与铜制的部件的焊接所产生的接合部位的接合强度的阀装置以及该阀装置的制造方法。电动阀(1)通过包括焊接工序的制造方法来制造,在该焊接工序中,在形成于阀外壳(11)且将该阀外壳(11)的内外连通的第一连通孔(11A)插入第一接头(17),在第二连通孔(11B)插入第二接头(18),并且在阀外壳(11)与第一接头(17)以及阀外壳(11)与第二接头(18)之间夹入由镍构成的管材(55)以及管材(56),然后沿第一连通孔(11A)以及第二连通孔(11B)的周向进行激光焊接,以便在阀外壳(11)与第一接头(17)以及阀外壳(11)与第二接头(18)之间,形成不锈钢、铜以及镍分别熔融之后固化而成的第一焊接部(51)以及第二焊接部(52)。
Description
技术领域
本发明涉及具备阀外壳和接合于该阀外壳的配管部件的阀装置及其制造方法。
背景技术
以往,作为阀装置,例如有专利文献1所公开的电动阀。专利文献1所公开的电动阀801如图20所示地具备:具有在内侧形成有阀室810A的不锈钢制的阀外壳811以及配置于阀室810A内的阀座部件812的阀主体810;接合于阀外壳811的作为配管部件的铜制的第一接头817及第二接头818;具备容纳于阀室810A内的阀芯822的阀芯部820;以及使阀芯部820相对于阀座部件812进退移动的步进马达830。
该电动阀801的阀外壳811以不锈钢为材料而构成,第一接头817以及第二接头818以铜为材料而构成,在阀外壳811与第一接头817之间的接合、以及阀外壳811、第二接头818及阀座部件812之间的接合中使用了钎焊。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2007-211814公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而,例如,炉中利用钎焊的接合中,由于温度上升需要时间,所以要进行钎焊的部件的整体被加热为高温。因此,例如,因整体的加热,第一接头817以及第二接头818变钝,从而在操作时变得容易变形,因该变形而有无法与对象配管连接、或者产生阀外壳811、第一接头817、第二接头818以及阀座部件812的尺寸变化的担忧。尤其是,若产生阀座部件812的尺寸变化,则有阀座部件812与阀芯822的密封性降低的担忧。另一方面,若是借助焊接的接合,则仅加热接合部位以及其附近,从而能够避免各部件的钝化、尺寸变化等。然而,由于不锈钢和铜的焊接性差,不会借助焊接而相互混合(铜会在熔融了的不锈钢中以分离的状态凝结),所以在利用焊接而接合阀外壳811和第一接头817,并利用焊接而接合阀外壳811、第二接头818以及阀座部件812的结构的情况下,产生内部裂缝等焊接不良而难以确保接合强度等。这样,在不锈钢制的部件与铜制的部件的接合中,还有改善的余地,这作为课题而被举出。
因此,本发明的课题在于提供能够有效地确保不锈钢制的部件与铜制的部件的由焊接产生的接合部位的接合强度的阀装置、以及该阀装置的制造方法。
用于解决课题的方案
为了解决上述课题,方案1所记载的发明是一种阀装置,其具备在内侧设有阀室的不锈钢制的阀外壳、和接合于上述阀外壳的铜制的配管部件,上述阀装置的特征在于,在上述阀外壳与上述配管部件之间设有焊接部,该焊接部是不锈钢、铜、以及借助焊接与不锈钢、铜混合的金属分别通过激光焊接而熔融固化从而形成的,上述阀外壳和上述配管部件经由上述焊接部相互接合。
为了解决上述课题,方案2所记载的发明是一种阀装置,其具备在内侧设有阀室的不锈钢制的阀外壳、接合于上述阀外壳的铜制的配管部件、以及接合于上述阀外壳的不锈钢制的阀座部件,上述阀装置的特征在于,在形成于上述阀外壳且将该阀外壳的内外连通的连通孔内,沿上述连通孔的轴向依次并列配置有上述阀座部件和上述配管部件的一端部,在上述阀外壳、上述配管部件以及上述阀座部件之间设有焊接部,该焊接部是不锈钢、铜、以及借助焊接与不锈钢、铜混合的金属分别通过激光焊接而熔融固化从而形成的,上述阀外壳、上述配管部件以及上述阀座部件经由上述焊接部相互接合。
为了解决上述课题,方案3所记载的发明是一种阀装置,其具备在内侧设有阀室的不锈钢制的阀外壳、安装于上述阀外壳且和该阀外壳一起划分出上述阀室的不锈钢制的阀座部件、以及接合于上述阀座部件的铜制的配管部件,上述阀装置的特征在于,在上述阀座部件与上述配管部件之间设有焊接部,该焊接部是不锈钢、铜、以及借助焊接与不锈钢、铜混合的金属分别通过激光焊接而熔融固化从而形成的,上述阀座部件和上述配管部件经由上述焊接部相互接合。
为了解决上述课题,方案4所记载的发明是一种阀装置,其具备铜制的阀外壳、和接合于上述阀外壳的内侧的锈钢制的阀座部件,上述阀装置的特征在于,在上述阀外壳与上述阀座部件之间设有焊接部,该焊接部是不锈钢、铜、以及借助焊接与不锈钢、铜混合的金属分别通过激光焊接而熔融固化从而形成的,上述阀外壳和上述阀座部件经由上述焊接部相互接合。
为了解决上述课题,方案5所记载的发明是一种阀装置,其具备不锈钢制的部件和铜制的部件,上述阀装置的特征在于,在上述不锈钢制的部件与上述铜制的部件之间设有焊接部,该焊接部是不锈钢、铜、以及借助焊接与不锈钢、铜混合的金属分别通过激光焊接而熔融固化从而形成的,上述不锈钢制的部件和上述铜制的部件经由上述焊接部相互接合。
方案6所记载的发明的特征在于,在方案1~5中任一项所记载的发明中,借助焊接与不锈钢及铜混合的上述金属是包括从镍、锂、铋、金以及铂中选择的一种金属来作为主成分的金属、或者是从磷铜钎料、银钎料以及镍钎料中选择的一种钎焊料。
为了解决上述课题,方案7所记载的发明是一种阀装置的制造方法,该阀装置具备在内侧设有阀室的不锈钢制的阀外壳、和接合于上述阀外壳的铜制的配管部件,上述阀装置的制造方法的特征在于,包括焊接工序,在该焊接工序中,向形成于上述阀外壳且将该阀外壳的内外连通的连通孔插入上述配管部件,并且在上述阀外壳与上述配管部件之间夹入借助焊接与不锈钢及铜混合的金属所构成的金属件,然后沿上述连通孔的周向进行激光焊接,以便在上述阀外壳与上述配管部件之间形成焊接部,该焊接部是不锈钢、铜以及上述金属分别熔融后固化而成。
为了解决上述课题,方案8所记载的发明是一种阀装置的制造方法,该阀装置具备在内侧设有阀室的不锈钢制的阀外壳、接合于上述阀外壳的铜制的配管部件、以及接合于上述阀外壳的不锈钢制的阀座部件,上述阀装置的制造方法的特征在于,包括焊接工序,在该焊接工序中,在形成于上述阀外壳且将该阀外壳的内外连通的连通孔内,沿上述连通孔的轴向并列配置上述阀座部件和上述配管部件的一端部,并且在上述阀座部件与上述配管部件之间夹入借助焊接与不锈钢及铜混合的金属所构成的金属件,然后沿上述连通孔的周向进行激光焊接,以便在上述阀外壳、上述配管部件以及上述阀座部件之间形成焊接部,该焊接部是不锈钢、铜以及上述金属分别熔融后固化而成的。
为了解决上述课题,方案9所记载的发明是一种阀装置的制造方法,该阀装置具备在内侧设有阀室的不锈钢制的阀外壳、安装于上述阀外壳且与该阀外壳一起划分出上述阀室的不锈钢制的阀座部件、以及接合于上述阀座部件的铜制的配管部件,上述阀装置的制造方法的特征在于,包括焊接工序,在该焊接工序中,在形成于上述阀座部件且将上述阀外壳的内外连通的连通孔插入上述配管部件,并且在上述阀座部件与上述配管部件之间夹入借助焊接与不锈钢及铜混合的金属所构成的金属件,然后沿上述连通孔的周向进行激光焊接,以便在上述阀座部件与上述配管部件之间形成焊接部,该焊接部是不锈钢、铜以及上述金属分别熔融后固化而成的。
为了解决上述课题,方案10所记载的发明是一种阀装置的制造方法,该阀装置具备铜制的阀外壳、和接合于上述阀外壳的内侧的不锈钢制的阀座部件,上述阀装置的制造方法的特征在于,包括焊接工序,在该焊接工序中,向上述阀外壳的内侧插入上述阀座部件,并且在上述阀外壳与上述阀座部件之间夹入借助焊接与不锈钢、铜混合的金属所构成的金属件,然后进行激光焊接,以便在上述阀外壳与上述阀座部件之间形成焊接部,该焊接部是不锈钢、铜以及上述金属分别熔融后固化而成的。
为了解决上述课题,方案11所记载的发明一种阀装置的制造方法,该阀装置具备不锈钢制的部件和铜制的部件,上述阀装置的制造方法的特征在于,包括焊接工序,在该焊接工序中,在上述不锈钢制的部件与上述铜制的部件之间夹入借助焊接与不锈钢及铜混合的金属所构成的金属件,然后进行激光焊接,以便在上述不锈钢制的部件与上述铜制的部件之间形成焊接部,该焊接部是不锈钢、铜以及上述金属分别熔融后固化而成的。
发明的效果如下。
根据方案1所记载的发明,在不锈钢制的阀外壳与铜制的配管部件之间设有焊接部,该焊接部是不锈钢、铜、以及借助焊接与不锈钢、铜混合的金属分别通过激光焊接而熔融固化从而形成的,阀外壳和配管部件经由上述焊接部相互接合。这样的话,与直接焊接不锈钢和铜的结构相比,通过夹入借助焊接与不锈钢及铜混合的金属,来使不锈钢和铜相互混合,从而能够抑制不锈钢和铜不混合而以分离的状态凝结。因此,能够抑制因不锈钢和铜不混合而产生的内部裂缝等焊接不良。由此,利用通过激光焊接而形成的焊接部,能够有效地确保不锈钢制的阀外壳与铜制的配管部件之间的由焊接产生的接合部位的接合强度。即、能够有效地确保不锈钢制的部件与铜制的部件之间的由焊接产生的接合部位的接合强度。
根据方案2所记载的发明,在形成于阀外壳且将该阀外壳的内外连通的连通孔内,沿连通孔的轴向依次并列配置有阀座部件和配管部件的一端部,在不锈钢制的阀外壳、铜制的配管部件以及不锈钢制的阀座部件之间设有焊接部,该焊接部是不锈钢、铜、以及借助焊接与不锈钢、铜混合的金属分别通过激光焊接而熔融固化从而形成的,阀外壳、上述配管部件以及上述阀座部件经由上述焊接部相互接合。这样的话,与直接焊接不锈钢和铜的结构相比,通过夹入借助焊接与不锈钢及铜混合的金属,来使不锈钢和铜相互混合,从而能够抑制不锈钢和铜不混合而以分离的状态凝结。因此,能够抑制因不锈钢和铜不混合而产生的内部裂缝等焊接不良。由此,利用通过激光焊接而形成的焊接部,能够有效地确保不锈钢制的阀外壳以及阀座部件与铜制的配管部件之间的由焊接产生的接合部位的接合强度。即、能够有效地确保不锈钢制的部件与铜制的部件之间的由焊接产生的接合部位的接合强度。另外,由于能够同时焊接阀外壳、配管部件以及阀座部件,所以不需要分别进行焊接阀外壳和配管部件的工序、以及焊接阀外壳和阀座部件的工序,因此能够提高制造加工性。
根据方案3所记载的发明,在不锈钢制的阀座部件与铜制的配管部件之间设有焊接部,该焊接部是不锈钢、铜、以及借助焊接与不锈钢、铜混合的金属分别通过激光焊接而熔融固化从而形成的,阀座部件和配管部件经由焊接部相互接合。这样的话,与直接焊接不锈钢和铜的结构相比,通过夹入借助焊接与不锈钢及铜混合的金属,来使不锈钢和铜相互混合,从而能够抑制不锈钢和铜不混合而以分离的状态凝结。因此,能够抑制因不锈钢和铜不混合而产生的内部裂缝等焊接不良。由此,利用通过激光焊接而形成的焊接部,能够有效地确保不锈钢制的阀座部件与铜制的配管部件之间的由焊接产生的接合部位的接合强度。即、能够有效地确保不锈钢制的部件与铜制的部件之间的由焊接产生的接合部位的接合强度。
根据方案4所记载的发明,在铜制的阀外壳与不锈钢制的阀座部件之间设有焊接部,该焊接部是不锈钢、铜、借助焊接与不锈钢、铜混合的金属分别通过激光焊接而熔融固化从而形成的,阀外壳和阀座部件经由上述焊接部相互接合。这样的话,与直接焊接不锈钢和铜的结构相比,通过夹入借助焊接与不锈钢及铜混合的金属,来使不锈钢和铜相互混合,从而能够抑制不锈钢和铜不混合而以分离的状态凝结。因此,能够抑制因不锈钢和铜不混合而产生的内部裂缝等焊接不良。由此,利用通过激光焊接而形成的焊接部,能够有效地确保铜制的阀外壳与不锈钢制的阀座部件之间的由焊接产生的接合部位的接合强度。即、能够有效地确保不锈钢制的部件与铜制的部件之间的由焊接产生的接合部位的接合强度。
根据方案5所记载的发明,在不锈钢制的部件与铜制的部件之间设有焊接部,该焊接部是不锈钢、铜、以及借助焊接与不锈钢、铜混合的金属分别通过激光焊接而熔融固化从而形成的,不锈钢制的部件和铜制的部件经由上述焊接部相互接合。这样的话,与直接焊接不锈钢和铜的结构相比,通过夹入借助焊接与不锈钢及铜混合的金属,来使不锈钢和铜相互混合,从而,能够抑制不锈钢和铜不混合而以分离的状态凝结。因此,能够抑制因不锈钢和铜不混合而产生的内部裂缝等焊接不良。由此,利用通过激光焊接而形成的焊接部,能够有效地确保不锈钢制的部件与铜制的部件之间的由焊接产生的接合部位的接合强度。
根据方案6所记载的发明,借助焊接与上述不锈钢及铜混合的金属是包括从镍、锂、铋、金以及铂中选择的一种金属来作为主成分的金属、或者是从磷铜钎料、银钎料以及镍钎料中选择的一种钎焊料。因此,与直接焊接不锈钢和铜的结构相比,通过夹入借助焊接与不锈钢及铜混合的金属,来使不锈钢和铜相互混合,从而能够抑制不锈钢和铜不混合而以分离的状态凝结。
根据方案7所记载的发明,包括焊接工序,在该焊接工序中,向形成于阀外壳且将该阀外壳的内外连通的连通孔插入配管部件,并且在阀外壳与配管部件之间夹入借助焊接与不锈钢及铜混合的金属所构成的金属件,然后沿连通孔的周向进行激光焊接,以便在不锈钢制的阀外壳与铜制的配管部件之间形成焊接部,该焊接部是不锈钢、铜以及上述金属分别熔融后固化而成的。这样的话,与直接焊接不锈钢和铜的结构相比,通过夹入借助焊接与不锈钢及铜混合的金属,来使不锈钢和铜相互混合,从而能够抑制不锈钢和铜不混合而以分离的状态凝结。因此,能够抑制因不锈钢和铜不混合而产生的内部裂缝等焊接不良。由此,利用通过激光焊接而形成的焊接部,能够有效地确保不锈钢制的阀外壳与铜制的配管部件之间的由焊接产生的接合部位的接合强度。即、能够有效地确保不锈钢制的部件与铜制的部件之间的由焊接产生的接合部位的接合强度。
根据方案8所记载的发明,包括焊接工序,在该焊接工序中,在形成于阀外壳且将该阀外壳的内外连通的连通孔内,沿连通孔的轴向并列配置阀座部件和配管部件的一端部,并且在阀座部件与配管部件之间夹入借助焊接与不锈钢及铜混合的金属所构成的金属件,然后沿连通孔的周向进行激光焊接,以便在不锈钢制的阀外壳、铜制的配管部件以及不锈钢制的阀座部件之间形成焊接部,该焊接部是不锈钢、铜以及上述金属分别熔融后固化而成的。这样的话,与直接焊接不锈钢和铜的结构相比,通过夹入借助焊接与不锈钢及铜混合的金属,来使不锈钢和铜相互混合,从而能够抑制不锈钢和铜不混合而以分离的状态凝结。因此,能够抑制因不锈钢和铜不混合而产生的内部裂缝等焊接不良。由此,利用通过激光焊接而形成的焊接部,能够有效地确保不锈钢制的阀外壳以及阀座部件与铜制的配管部件之间的由焊接产生的接合部位的接合强度。即、能够有效地确保不锈钢制的部件与铜制的部件之间的由焊接产生的接合部位的接合强度。另外,由于能够同时焊接阀外壳、配管部件以及阀座部件,所以不需要分别进行焊接阀外壳和配管部件的工序、以及焊接阀外壳和阀座部件的工序,因此能够提高制造加工性。
根据方案9所记载的发明,包括焊接工序,在该焊接工序中,在形成于阀座部件且将阀外壳的内外连通的连通孔插入配管部件,并且在阀座部件与配管部件之间夹入借助焊接与不锈钢、铜混合的金属所构成的金属件,然后沿连通孔的周向进行激光焊接,以便在不锈钢制的阀座部件与铜制的配管部件之间形成焊接部,该焊接部是不锈钢、铜以及上述金属分别熔融后固化而成的。这样的话,与直接焊接不锈钢和铜的结构相比,通过夹入借助焊接与不锈钢及铜混合的金属,来使不锈钢和铜相互混合,从而能够抑制不锈钢和铜不混合而以分离的状态凝结。因此,能够抑制因不锈钢和铜不混合而产生的内部裂缝等焊接不良。由此,利用通过激光焊接而形成的焊接部,能够有效地确保不锈钢制的阀座部件与铜制的配管部件之间的由焊接产生的接合部位的接合强度。即、能够有效地确保不锈钢制的部件与铜制的部件之间的由焊接产生的接合部位的接合强度。
根据方案10所记载的发明,包括焊接工序,在该焊接工序中,向阀外壳的内侧插入阀座部件,并且在阀外壳与阀座部件之间夹入借助焊接与不锈钢及铜混合的金属所构成的金属件,然后进行激光焊接,以便在铜制的阀外壳与不锈钢制的阀座部件之间形成焊接部,该焊接部是不锈钢、铜以及上述金属分别熔融后固化而成的。这样的话,与直接焊接不锈钢和铜的结构相比,通过夹入借助焊接与不锈钢及铜混合的金属,来使不锈钢和铜相互混合,从而能够抑制不锈钢和铜不混合而以分离的状态凝结。因此,能够抑制因不锈钢和铜不混合而产生的内部裂缝等焊接不良。由此,利用通过激光焊接而形成的焊接部,能够有效地确保铜制的阀外壳与不锈钢制的阀座部件之间的由焊接产生的接合部位的接合强度。即、能够有效地确保不锈钢制的部件与铜制的部件之间的由焊接产生的接合部位的接合强度。
根据方案11所记载的发明,包括焊接工序,在该焊接工序中,在不锈钢制的部件与铜制的部件之间夹入借助焊接与不锈钢及铜混合的金属所构成的金属件,然后进行激光焊接,以便在不锈钢制的部件与铜制的部件之间形成焊接部,该焊接部是不锈钢、铜以及上述金属分别熔融后固化而成的。这样的话,与直接焊接不锈钢和铜的结构相比,通过夹入借助焊接与不锈钢及铜混合的金属,来使不锈钢和铜相互混合,从而能够抑制不锈钢和铜不混合而以分离的状态凝结。因此,能够抑制因不锈钢和铜不混合而产生的内部裂缝等焊接不良。由此,利用通过激光焊接而形成的焊接部,能够有效地确保不锈钢制的部件与铜制的部件之间的由焊接产生的接合部位的接合强度。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式的电动阀的纵剖视图。
图2(a)是表示图1的电动阀所具备的阀外壳与第一接头以及阀外壳与第二接头的焊接前的状态的局部剖视图,图2(b)是表示焊接后的状态的局部剖视图。
图3是本发明的第二实施方式的电动阀的纵剖视图。
图4(a)是表示图3的电动阀所具备的阀外壳与第一接头以及阀外壳与第二接头的焊接前的状态的局部剖视图,图4(b)是表示焊接后的状态的局部剖视图。
图5是本发明的第三实施方式的电动阀的纵剖视图。
图6(a)是表示图5的电动阀所具备的阀外壳与第一接头以及阀外壳与第二接头的焊接前的状态的局部剖视图,图6(b)是表示焊接后的状态的局部剖视图。
图7是本发明的第四实施方式的节流阀装置的局部纵剖视图。
图8是表示图7的节流阀装置所具备的阀外壳与第一接头以及阀外壳与第二接头的焊接前的状态的局部纵剖视图。
图9是本发明的第五实施方式的流路切换阀的纵剖视图。
图10是表示图9的流路切换阀所具备的阀主体以及阀座部件与第一接头、第二接头、第三接头以及第四接头的焊接前的状态的纵剖视图。
图11是本发明的第六实施方式的止回阀的纵剖视图。
图12是表示图11的止回阀所具备的铜管与阀座部件的焊接前的状态的纵剖视图。
图13是表示图11的止回阀的变形例的结构的纵剖视图。
图14是表示图13的止回阀所具备的铜管与阀座部件的焊接前的状态的纵剖视图。
图15是本发明的第七实施方式的压力调整阀的纵剖视图。
图16是表示图15的压力调整阀所具备的阀主体与阀座部件以及阀主体与推力轴承的焊接前的状态的纵剖视图。
图17是表示图15的压力调整阀所具备的阀主体与阀座部件以及阀主体与推力轴承的焊接后的状态的纵剖视图。
图18是表示图15的压力调整阀的变形例的结构的纵剖视图,是表示压力调整阀所具备的阀主体与阀座部件以及阀主体与推力轴承的焊接前的状态的纵剖视图。
图19是表示图15的压力调整阀的变形例的结构的纵剖视图,是表示压力调整阀所具备的阀主体与阀座部件以及阀主体与推力轴承的焊接后的状态的纵剖视图。
图20是以往的阀装置(电动阀)的纵剖视图。
具体实施方式
(第一实施方式)
以下,参照图1、图2对本发明的第一实施方式的电动阀进行说明。
图1是本发明的第一实施方式的电动阀的纵剖视图。图2(a)是表示图1的电动阀所具备的阀外壳与第一接头以及阀外壳与第二接头的焊接前的状态的局部剖视图,图2(b)是表示焊接后的状态的局部剖视图。此外,以下的说明中的“上下”的概念与图1中的上下对应,表示各部件的相对的位置关系,不表示绝对的位置关系。
如图1所示,电动阀1具备阀主体10、第一接头17、第二接头18、阀芯部20、步进马达30、第一焊接部51以及第二焊接部52。
阀主体10具有阀外壳11、阀座部件12、以及阀支承导向部件13。
阀外壳11是例如通过冲压成形等形成为杯状(有底圆筒状)的不锈钢制的部件。在阀外壳11的周壁11a的局部位置,形成有将阀外壳11的内外连通的第一连通孔11A。并且,在阀外壳11的底壁11b的中央部,形成有将阀外壳11的内外连通的第二连通孔11B。阀外壳11优选由奥氏体系不锈钢构成。
阀座部件12是形成为在内侧开口有阀口12a的圆环状的不锈钢制的部件。阀座部件12的外径形成为与第二连通孔11B的直径相同或者比该直径稍小。阀座部件12以使阀口12a与第二连通孔11B连通的方式配置在阀外壳11的第二连通孔11B的靠阀外壳11的内侧的位置,通过焊接而接合于阀外壳11。阀座部件12优选由奥氏体系不锈钢构成。
阀支承导向部件13是树脂制的大致圆筒形状的部件,在其轴向中央附近的部位,以外缘部凸缘状地突出的方式嵌入成形有圆环状的不锈钢制的安装金属零件14。阀支承导向部件13以使安装金属零件14的外缘部遍及周向整体的方式通过焊接而固定地安装于阀外壳11的上部开口缘部11c。由此,阀支承导向部件13配设为封堵阀外壳11的上部开口。
阀支承导向部件13通过封堵阀外壳11的上部开口,来与阀外壳11配合地划分出圆筒空间状的阀室10A。也就是说,在阀外壳11的内侧设有用于容纳后述的阀芯的阀室10A。
并且,在阀支承导向部件13形成有朝向阀室10A开口的导向孔15,并且在阀支承导向部件13的上部形成有与导向孔15同心的内螺纹孔16。内螺纹孔16与形成于后述的步进马达30的转子轴31的外螺纹部32螺纹结合。
第一接头17是在内侧流动流体的铜制的配管。在本实施方式中,第一接头17以纯铜为材料而构成。在本说明书中,“铜”除了纯铜(纯度99.9%以上)之外,还包括含有铜和其它物质的铜合金。作为铜合金,以重量比含有超50%的作为主成分的铜即可,但特别优选是无氧铜、韧铜、磷脱氧铜、或者铝青铜等。第一接头17的外径形成为与第一连通孔11A的直径相同或者比该直径稍小。第一接头17的一端部插入并嵌合于阀外壳11的第一连通孔11A,该一端部的外周面通过焊接与第一连通孔11A的内周面接合。
第二接头18是与第一接头17相同的铜制的配管。在本实施方式中,第二接头18以纯铜为材料而构成。第二接头18的外径形成为与第二连通孔11B的直径相同或者比该直径稍小。第二接头18以凸缘部18a抵接于阀外壳11的方式其一端部插入并嵌合于阀外壳11的第二连通孔11B,并且该一端部的外周面通过焊接与第二连通孔11B的内周面接合。第一接头17以及第二接头18分别相当于配管部件的一个例子。
在阀外壳11与第一接头17之间的焊接部位设有第一焊接部51。第一焊接部51是构成阀外壳11的不锈钢、构成第一接头17的铜、以及镍(Ni)在阀外壳11与第一接头17之间分别通过激光焊接而熔融并混合之后固化而成的部位。经由该第一焊接部51,阀外壳11和第一接头17相互接合。
在阀外壳11、阀座部件12以及第二接头18之间的焊接部位设有第二焊接部52。第二焊接部52是构成阀外壳11以及阀座部件12的不锈钢、构成第二接头18的铜、以及镍分别在阀外壳11与阀座部件12之间、阀外壳11与第二接头18之间、以及阀座部件12与第二接头18之间分别通过激光焊接而熔融并混合之后固化而成的部位。经由该第二焊接部52,阀外壳11、阀座部件12以及第二接头18相互接合。
由于第一焊接部51以及第二焊接部52在与不锈钢及铜的焊接部位中含有借助焊接与不锈钢及铜混合的镍而形成,所以与直接焊接不锈钢及铜的结构相比,通过夹入镍,来使不锈钢和铜混合而各材料相互良好地融合,从而能够抑制焊接不良,因此能够提高接合强度。
阀芯部20具有:圆筒状的阀架21;固定于阀架21的图中下侧的端部的针状的阀芯22;在阀架21内能够沿轴线方向(图1中上下方向)移动地配设的弹簧座23;以及在阀芯22与弹簧座23之间以给予了规定的负载的状态配设的压缩螺旋弹簧24。阀架21在阀支承导向部件13的导向孔15内能够沿轴线方向滑动移动地嵌合。
步进马达30具有:在阀支承导向部件13的内螺纹孔16螺纹结合有外螺纹部32的转子轴31;固定地安装于阀外壳11的转子壳体33;同轴地固定安装于转子轴31并且在转子壳体33内能够绕轴心旋转地配置的转子34;以及固定安装于转子壳体33的外周部的定子线圈单元35。
转子轴31以其下端将轴心作为中心而能够相对旋转的状态与阀芯部20的上端部(具体而言,阀架21的上端部)连结。转子轴31因外螺纹部32和内螺纹孔16的螺纹作用而旋转,由此沿轴线方向移动,而向阀架21以及阀芯22传递该轴线方向的移动。由此,阀芯22在阀室10A内相对于阀座部件12进退移动,而进行阀口12a的开闭或者开度调节。
转子34的外周部被多极磁化,并且转子34在凸起部34A处与转子轴31固定连结。定子线圈单元35是树脂密封型的,构成为具有上下两层电磁线圈部36、磁极齿37、引线38等的大致圆环状。定子线圈单元35在其内侧插通转子壳体33,并通过安装金属零件45而固定地安装于转子壳体33。并且,在转子壳体33内,构成了限制转子34的旋转的限位机构39。
接下来,参照图2(a)、图2(b)对上述的电动阀1的制造方法的一个例子进行说明。
(1:焊接工序)
如图2(a)所示,在阀外壳11的第一连通孔11A插入第一接头17的一端部,并在阀外壳11的第一连通孔11A的内周面与第一接头17的一端部的外周面之间压入厚度为0.1mm~0.5mm左右的镍(Ni)制的管材55。或者,也可以先使管材55嵌合于第一连通孔11A,之后在管材55的内侧压入第一接头17的一端部。也就是说,在第一连通孔11A插入有第一接头17,并且在阀外壳11与第一接头17之间夹入有管材55。
接下来,以从阀外壳11的外侧开始沿着第一连通孔11A的周向的方式遍及整周地照射激光L,以便第一连通孔11A的内周面部分(即、阀外壳11)、管材55以及第一接头17的外周面部分同时熔融,之后停止照射。由此,如图2(b)所示,构成第一连通孔11A的内周面部分(即、阀外壳11)的不锈钢、构成管材55的镍以及构成第一接头17的铜分别熔融并混合之后固化,从而在阀外壳11与第一接头17之间,遍及第一连通孔11A的整周地形成第一焊接部51。通过该第一焊接部51,阀外壳11和第一接头17相互接合。
并且,如图2(a)所示,在阀外壳11的第二连通孔11B插入阀座部件12以及第二接头18的一端部,并在阀外壳11的第二连通孔11B的内周面与阀座部件12的外周面以及第二接头18的一端部的外周面之间压入厚度为0.1mm~0.5mm左右的镍(Ni)制的管材56。或者,也可以先使管材56嵌合于第二连通孔11B,之后在管材56的内侧压入阀座部件12以及第二接头18。也就是说,在第二连通孔11B插入有阀座部件12以及第二接头18,并且在阀外壳11与阀座部件12以及阀外壳11与第二接头18之间夹入有管材56。
接下来,以从阀外壳11的内侧开始沿着第二连通孔11B的周向的方式遍及整周地照射激光L,以便第二连通孔11B的内周面部分(即、阀外壳11)、管材56、阀座部件12的外周面部分以及第二接头18的外周面部分同时熔融,之后停止照射。由此,如图2(b)所示,构成第二连通孔11B的内周面部分(即、阀外壳11)的不锈钢、构成管材56的镍、构成阀座部件12的不锈钢以及构成第二接头18的铜分别熔融并混合之后固化,从而在阀外壳11与阀座部件12以及阀外壳11与第二接头18之间,遍及第二连通孔11B的整周地形成第二焊接部52。通过该第二焊接部52,阀外壳11、阀座部件12以及第二接头18相互接合。
(2:组装工序)
接下来,在阀支承导向部件13的内螺纹孔16螺纹结合转子轴31的外螺纹部32,并且在转子轴31的下端安装阀芯部20。通过焊接将阀支承导向部件13的安装金属零件14固定地安装于阀外壳11的上部开口缘部11c。然后将转子34固定地安装于转子轴31,之后将在内部组装有限位机构39的转子壳体33覆盖于阀外壳11,以便在该转子壳体33内容纳阀支承导向部件13的上部、转子轴31以及转子34,并通过焊接将转子壳体33固定地安装于阀外壳11的上部开口缘部11c。然后,在定子线圈单元35的内侧插入转子壳体33,并利用安装金属零件45将该定子线圈单元35固定地安装于转子壳体33。依次经由上述焊接工序以及组装工序,从而完成电动阀1。
如以上所说明那样,本实施方式的电动阀1具备在内侧设有阀室10A的不锈钢制的阀外壳11、接合于阀外壳11的铜制的第一接头17以及第二接头18。而且,在电动阀1中,在阀外壳11与第一接头17以及阀外壳11与第二接头18之间,设有不锈钢、铜以及镍分别通过激光焊接而熔融固化从而形成的第一焊接部51以及第二焊接部52,阀外壳11与第一接头17以及阀外壳11与第二接头18分别经由第一焊接部51以及第二焊接部52相互接合。
并且,电动阀1通过包括焊接工序的制造方法来制造,在该焊接工序中,在形成于阀外壳11且将该阀外壳11的内外连通的第一连通孔11A插入第一接头17,在第二连通孔11B插入第二接头18,并且在阀外壳11与第一接头17以及阀外壳11与第二接头18之间夹入由镍构成的管材55以及管材56,然后沿第一连通孔11A以及第二连通孔11B的周向进行激光焊接,以便在阀外壳11与第一接头17以及阀外壳11与第二接头18之间,形成不锈钢、铜以及镍分别熔融之后固化而成的第一焊接部51以及第二焊接部52。
如上所述,根据本实施方式,在电动阀1中,在阀外壳11与第一接头17以及阀外壳11与第二接头18之间,设有不锈钢、铜、以及借助焊接与不锈钢、铜混合的镍分别通过激光焊接而熔融固化从而形成的第一焊接部51以及第二焊接部52,阀外壳11与第一接头17以及阀外壳11与第二接头18分别经由第一焊接部51以及第二焊接部52相互接合。这样的话,与直接焊接不锈钢和铜的结构相比,通过夹入借助焊接与不锈钢、铜混合的镍,来使不锈钢和铜相互混合,从而能够抑制不锈钢和铜不混合而以分离的状态凝结。因此,能够抑制因不锈钢和铜不混合而产生的内部裂缝等焊接不良。由此,利用通过激光焊接而形成的第一焊接部51以及第二焊接部52,能够有效地确保不锈钢制的阀外壳11与铜制的第一接头17以及该阀外壳11与铜制的第二接头18之间的由焊接产生的接合部位的接合强度。
并且,电动阀1通过包括焊接工序的制造方法来制造,在该焊接工序中,在形成于阀外壳11且将该阀外壳11的内外连通的第一连通孔11A以及第二连通孔11B插入第一接头17以及第二接头18,并且在阀外壳11与第一接头17以及阀外壳11与第二接头18之间夹入借助焊接与不锈钢及铜混合的镍所构成的管材55以及管材56,然后沿第一连通孔11A以及第二连通孔11B的周向进行激光焊接,以便在阀外壳11与第一接头17以及阀外壳11与第二接头18之间,形成不锈钢、铜以及镍分别熔融之后固化而成的第一焊接部51以及第二焊接部52。这样的话,与直接焊接不锈钢和铜的结构相比,通过夹入借助焊接与不锈钢及铜混合的镍,来使不锈钢和铜相互混合,从而能够抑制不锈钢和铜不混合而以分离的状态凝结。因此,能够抑制因不锈钢和铜不混合而产生的内部裂缝等焊接不良。由此,利用通过激光焊接而形成的第一焊接部51以及第二焊接部52,能够有效地确保不锈钢制的阀外壳11与铜制的第一接头17以及该阀外壳11与铜制的第二接头18之间的由焊接产生的接合部位的接合强度。
(第二实施方式)
以下,参照图3、图4对本发明的第二实施方式的电动阀进行说明。
图3是本发明的第二实施方式的电动阀的纵剖视图。图4(a)是表示图3的电动阀所具备的阀外壳与第一接头以及阀外壳与第二接头的焊接前的状态的局部剖视图,图4(b)是表示焊接后的状态的局部剖视图。此外,以下的说明中的“上下”的概念与图3中的上下对应,表示各部件的相对的位置关系,不表示绝对的位置关系。
如图3所示,电动阀1A具备阀主体10、第一接头17、第二接头18、阀芯部20、步进马达30、第一焊接部51、第二焊接部52A以及直接焊接部53。
图3所示的电动阀1A与上述的第一实施方式的电动阀1相比:(1)阀外壳11和阀座部件12经由通过直接焊接而形成的直接焊接部53来代替第二焊接部52而接合;(2)并且,代替将阀外壳11、阀座部件12以及第二接头18相互接合的第二焊接部52而具有将阀外壳11和第二接头18相互接合的第二焊接部52A,除此以外的结构相同。因此,在以下的说明中,对与第一实施方式的电动阀1相同的部分标注相同的符号,并省略说明。
阀座部件12以使阀口12a与第二连通孔11B连通的方式配置在阀外壳11的第二连通孔11B的靠阀外壳11的内侧的位置。阀座部件12不使用第一实施方式中的管材56等,而是直接焊接并接合于阀外壳11。具体而言,阀座部件12经由通过与阀外壳11的焊接而形成的不锈钢所构成的直接焊接部53而与阀外壳11接合。直接焊接部53形成为,从阀外壳11的外侧开始贯通该阀外壳直至阀座部件12。并且,直接焊接部53遍及第二连通孔11B的整个周向而配置为环状。由于阀座部件12和阀外壳11均以不锈钢为材料而构成,所以即使通过直接焊接而接合也能够确保需要的接合强度。
第二接头18的一端部插入并嵌合于阀外壳11的第二连通孔11B,设于该一端部的凸缘部18a的图中上部通过焊接与第二连通孔11B的外侧周缘部11d接合。
在阀外壳11与第二接头18之间的焊接部位设有第二焊接部52A。第二焊接部52A是构成阀外壳11的不锈钢、构成第二接头18的铜、以及镍在阀外壳11与第二接头18之间分别通过激光焊接而熔融并混合之后固化而成的部位。经由该第二焊接部52A,阀外壳11和第二接头18相互接合。
接下来,参照图4(a)、图4(b)对上述的电动阀1A的制造方法的一个例子进行说明。
(1:焊接工序)
本实施方式的焊接工序中的阀外壳11与第一接头17之间的焊接与上述的第一实施方式相同。
如图4(a)所示,在阀外壳11的第二连通孔11B插入阀座部件12。然后,以从阀外壳11的外侧贯通该阀外壳11而到达第二连通孔11B内的阀座部件12的方式,沿第二连通孔11B的周向遍及整周地照射激光L,以便阀外壳11以及阀座部件12同时熔融,之后停止照射。由此,环状的直接焊接部53是构成第二连通孔11B的内周面部分(即、阀外壳11)的不锈钢以及构成阀座部件12的不锈钢分别熔融并混合之后固化而成的,该环状的直接焊接部53遍及第二连通孔11B的周向的整周地形成。通过该环状的直接焊接部53,阀外壳11和阀座部件12相互接合。
并且,如图4(a)所示,在为平垫圈形状且厚度为0.1mm~0.5mm左右的镍(Ni)制的环部件56A的内侧插入第二接头18的一端部,并在该状态下将第二接头18的一端部插入阀外壳11的第二连通孔11B。环部件56A的内径比第二接头18的外径稍大且比凸缘部18a的外径小。在该状态下,依次重叠配置阀外壳11的第二连通孔11B的外侧周缘部11d、环部件56A以及第二接头18的凸缘部18a。也就是说,在第二连通孔11B插入有第二接头18,并且在阀外壳11与第二接头18之间夹入有环部件56A。
接下来,以朝向环部件56A的外周端面56a而沿其周向(即、第二连通孔11B的周向)的方式遍及整周地照射激光L,以便第二连通孔11B的外侧周缘部11d(即、阀外壳11)、环部件56A、第二接头18的凸缘部18a同时熔融,之后停止照射。由此,如图4(b)所示,构成第二连通孔11B的外侧周缘部11d(即、阀外壳11)的不锈钢、构成环部件56A的镍以及构成第二接头18的铜分别熔融并混合之后固化,从而在阀外壳11与第二接头18之间,遍及第二连通孔11B的整周地形成第二焊接部52A。通过该第二焊接部52A,阀外壳11和第二接头18相互接合。
(2:组装工序)
本实施方式的组装工序与上述的第一实施方式相同。依次经由上述焊接工序以及组装工序,从而完成电动阀1A。
如以上所说明那样,本实施方式的电动阀1A具备在内侧设有阀室10A的不锈钢制的阀外壳11、接合于阀外壳11的铜制的第一接头17以及第二接头18。而且,在电动阀1A中,在阀外壳11与第一接头17以及阀外壳11与第二接头18之间,设有不锈钢、铜以及镍分别通过激光焊接而熔融固化从而形成的第一焊接部51以及第二焊接部52A,阀外壳11和第一接头17以及阀外壳11和第二接头18分别经由第一焊接部51以及第二焊接部52A相互接合。
并且,电动阀1A通过包括焊接工序的制造方法来制造,在该焊接工序中,在形成于阀外壳11且将该阀外壳11的内外连通的第一连通孔11A插入第一接头17,在第二连通孔11B插入第二接头18,并且在阀外壳11与第一接头17以及阀外壳11与第二接头18之间夹入由镍构成的管材55以及环部件56A,然后沿第一连通孔11A以及第二连通孔11B的周向进行激光焊接,以便在阀外壳11与第一接头17以及阀外壳11与第二接头18之间,形成不锈钢、铜以及镍分别熔融之后固化而成的第一焊接部51以及第二焊接部52A。
如上所述,根据本实施方式,在电动阀1A中,在阀外壳11与第一接头17以及阀外壳11与第二接头18之间,设有不锈钢、铜、以及借助焊接与不锈钢、铜混合的镍分别通过激光焊接而熔融固化从而形成的第一焊接部51以及第二焊接部52A,阀外壳11和第一接头17以及阀外壳11和第二接头18分别经由第一焊接部51以及第二焊接部52A相互接合。这样的话,与直接焊接不锈钢和铜的结构相比,通过夹入借助焊接与不锈钢及铜混合的镍,来使不锈钢和铜相互混合,从而,能够抑制不锈钢和铜不混合而以分离的状态凝结。因此,能够抑制因不锈钢和铜不混合而产生的内部裂缝等焊接不良。由此,利用通过激光焊接而形成的第一焊接部51以及第二焊接部52A,能够有效地确保不锈钢制的阀外壳11与铜制的第一接头17以及该阀外壳11与铜制的第二接头18之间的由焊接产生的接合部位的接合强度。
并且,电动阀1A通过包括焊接工序的制造方法来制造,在该焊接工序中,在形成于阀外壳11且将该阀外壳11的内外连通的第一连通孔11A以及第二连通孔11B插入第一接头17以及第二接头18,并且在阀外壳11与第一接头17以及阀外壳11与第二接头18之间夹入借助焊接与不锈钢及铜混合的镍所构成的管材55以及环部件56A,然后沿第一连通孔11A以及第二连通孔11B的周向进行激光焊接,以便在阀外壳11与第一接头17以及阀外壳11与第二接头18之间,形成不锈钢、铜以及镍分别熔融之后固化而成的第一焊接部51以及第二焊接部52A。这样的话,与直接焊接不锈钢和铜的结构相比,通过夹入借助焊接与不锈钢及铜混合的镍,来使不锈钢和铜相互混合,从而能够抑制不锈钢和铜不混合而以分离的状态凝结。因此,能够抑制因不锈钢和铜不混合而产生的内部裂缝等焊接不良。由此,利用通过激光焊接而形成的焊接部,能够有效地确保不锈钢制的阀外壳11与铜制的第一接头17以及该阀外壳11与铜制的第二接头18之间的由焊接产生的接合部位的接合强度。
(第三实施方式)
以下,参照图5、图6对本发明的第三实施方式的电动阀进行说明。
图5是本发明的第三实施方式的电动阀的纵剖视图。图6(a)是表示图5的电动阀所具备的阀外壳与第一接头以及阀外壳与第二接头的焊接前的状态的局部剖视图,图6(b)是表示焊接后的状态的局部剖视图。此外,以下的说明中的“上下”的概念与图5中的上下对应,表示各部件的相对的位置关系,不表示绝对的位置关系。
如图5所示,电动阀1B具备阀主体10、第一接头17、第二接头18、阀芯部20、步进马达30、第一焊接部51、第二焊接部52B以及直接焊接部54。
图5所示的电动阀1B与上述的第一实施方式的电动阀1相比:(1)阀外壳11和阀座部件12经由通过直接焊接而形成的直接焊接部54来代替第二焊接部52而接合;(2)并且,代替将阀外壳11、阀座部件12以及第二接头18相互接合的第二焊接部52而具有将阀外壳11、阀座部件12以及第二接头18相互接合的第二焊接部52B,除此以外的结构相同。因此,在以下的说明中,对与第一实施方式的电动阀1相同的部分标注相同的符号,并省略说明。
阀座部件12以使阀口12a与第二连通孔11B连通的方式配置在阀外壳11的第二连通孔11B的靠阀外壳11的内侧的位置。阀座部件12不使用第一实施方式中的管材56等,而是直接焊接并接合于阀外壳11。具体而言,阀座部件12经由通过与阀外壳11的焊接而形成的由不锈钢构成的直接焊接部54而与阀外壳11接合。直接焊接部54在第二连通孔11B的内周面与阀座部件12的外周面之间遍及整周地形成。由于阀座部件12和阀外壳11均以不锈钢为材料而构成,所以在通过直接焊接而接合的情况下也能够确保需要的接合强度。
第二接头18的一端部插入并嵌合于阀外壳11的第二连通孔11B,该一端部的端面通过焊接与第二连通孔11B的内周面以及阀座部件12的下表面接合。
在阀外壳11、阀座部件12以及第二接头18之间的焊接部位设有第二焊接部52B。第二焊接部52B是构成阀外壳11以及阀座部件12的不锈钢、构成第二接头18的铜、以及镍分别在阀外壳11与第二接头18以及阀座部件12与第二接头18之间分别通过激光焊接而熔融并混合之后固化而成的部位。经由该第二焊接部52B,阀外壳11、阀座部件12以及第二接头18相互接合。
接下来,参照图6(a)、图6(b)对上述的电动阀1B的制造方法的一个例子进行说明。
(1:焊接工序)
本实施方式的焊接工序中的阀外壳11与第一接头17之间的焊接与上述的第一实施方式相同。
如图6(a)所示,在阀外壳11的第二连通孔11B依次插入阀座部件12、为平垫圈形状且厚度为0.1mm~0.5mm左右的镍(Ni)制的环部件56B以及第二接头18的一端部。环部件56B的内径与第二接头18的内径大致相同,且外径与第二接头18的外径(即、第二连通孔11B的直径)大致相同。也就是说,在第二连通孔11B内沿该第二连通孔11B的轴向(图中上下方向)依次并列配置有阀座部件12以及第二接头18,并且在阀座部件12以及第二接头18之间夹入有环部件56B。
接下来,以从阀外壳11的内侧开始沿第二连通孔11B的周向的方式遍及整周地照射激光L,以便第二连通孔11B的内周面部分(即、阀外壳11)、环部件56B、阀座部件12的外周面部分以及第二接头18的外周面部分同时熔融,之后停止照射。由此,如图6(b)所示,构成第二连通孔11B的内周面部分(即、阀外壳11)的不锈钢、构成环部件56B的镍、构成阀座部件12的不锈钢以及构成第二接头18的铜分别熔融并混合之后固化,从而在阀外壳11、阀座部件12以及第二接头18之间,遍及第二连通孔11B的整周地形成第二焊接部52B。通过该第二焊接部52B,阀外壳11、阀座部件12以及第二接头18相互接合。并且,构成第二连通孔11B的内周面部分(即、阀外壳11)的不锈钢以及构成阀座部件12的不锈钢分别熔融并混合之后固化,从而在阀外壳11与阀座部件12之间,遍及第二连通孔11B的整周地形成直接焊接部54。通过该直接焊接部54,阀外壳11和阀座部件12相互接合。
(2:组装工序)
本实施方式的组装工序与上述的第一实施方式相同。
如以上所说明那样,本实施方式的电动阀1B具备在内侧设有阀室10A的不锈钢制的阀外壳11、和接合于阀外壳11的铜制的第一接头17。而且,在电动阀1B中,在阀外壳11与第一接头17之间,设有不锈钢、铜以及镍分别通过激光焊接而熔融固化从而形成的第一焊接部51,阀外壳11和第一接头17经由第一焊接部51相互接合。
并且,电动阀1B具备在内侧设有阀室10A的不锈钢制的阀外壳11、接合于阀外壳11的铜制的第二接头18、以及接合于阀外壳11的不锈钢制的阀座部件12。而且,在电动阀1B中,在形成于阀外壳11且将该阀外壳11的内外连通的第二连通孔11B内,沿该第二连通孔11B的轴向依次并列配置阀座部件12和第二接头18的一端部,在阀外壳11、第二接头18以及阀座部件12之间,设有不锈钢、铜以及镍分别通过激光焊接而熔融固化从而形成的第二焊接部52B,阀外壳11、第二接头18以及阀座部件12经由第二焊接部52B相互接合。
并且,电动阀1B通过包括焊接工序的制造方法来制造,在该焊接工序中,在形成于阀外壳11且将该阀外壳11的内外连通的第一连通孔11A插入第一接头17,在阀外壳11与第一接头17之间夹入由镍构成的管材55,然后沿第一连通孔11A的周向进行激光焊接,以便在阀外壳11与第一接头17之间,形成不锈钢、铜以及镍分别熔融之后固化而成的第一焊接部51。
并且,电动阀1B通过包括焊接工序的制造方法来制造,在该焊接工序中,在形成于阀外壳11且将该阀外壳11的内外连通的第二连通孔11B内,沿第二连通孔11B的轴向依次并列配置阀座部件12和第二接头18的一端部,并且在阀座部件12与第二接头18之间夹入由镍构成的环部件56B,然后沿第二连通孔11B的周向进行激光焊接,以便在阀外壳11、第二接头18以及阀座部件12之间,形成不锈钢、铜以及镍分别熔融之后固化而成的第二焊接部52B。
如上所述,根据本实施方式,在电动阀1B中,在阀外壳11与第一接头17之间,设有不锈钢、铜、以及借助焊接与不锈钢、铜混合的镍分别通过激光焊接而熔融固化从而形成的第一焊接部51,阀外壳11和第一接头17经由第一焊接部51相互接合。这样的话,与直接焊接不锈钢和铜的结构相比,通过夹入借助焊接与不锈钢及铜混合的镍,来使不锈钢和铜相互混合,从而能够抑制不锈钢和铜不混合而以分离的状态凝结。因此,能够抑制因不锈钢和铜不混合而产生的内部裂缝等焊接不良。由此,利用通过激光焊接而形成的第一焊接部51,能够有效地确保不锈钢制的阀外壳11与铜制的第一接头17之间的由焊接产生的接合部位的接合强度。
并且,在电动阀1B中,在形成于阀外壳11且将该阀外壳11的内外连通的第二连通孔内,沿第二连通孔11B的轴向依次并列配置阀座部件12和第二接头18的一端部,在阀外壳11、第二接头18以及阀座部件12之间,设有不锈钢、铜以及镍分别通过激光焊接而熔融固化从而形成的第二焊接部52B,阀外壳11、第二接头18以及阀座部件12经由第二焊接部52B相互接合。这样的话,与直接焊接不锈钢和铜的结构相比,通过夹入借助焊接与不锈钢及铜混合的镍,来使不锈钢和铜相互混合,从而能够抑制不锈钢和铜不混合而以分离的状态凝结。因此,能够抑制因不锈钢和铜不混合而产生的内部裂缝等焊接不良。由此,利用通过激光焊接而形成的第二焊接部52B,能够有效地确保不锈钢制的阀外壳11与铜制的第二接头18以及阀座部件12与该第二接头18之间的由焊接产生的接合部位的接合强度。并且,由于能够同时焊接阀外壳11、第二接头18以及阀座部件12,所以不需要分别进行焊接阀外壳11和第二接头18的工序、以及焊接阀外壳11和阀座部件12的工序,因此能够提高制造加工性。
并且,电动阀1B通过包括焊接工序的制造方法来制造,在该焊接工序中,在形成于阀外壳11且将该阀外壳11的内外连通的第一连通孔11A插入第一接头17,并且在阀外壳11与第一接头17之间夹入借助焊接与不锈钢及铜混合的镍所构成的管材55,然后沿第一连通孔11A的周向进行激光焊接,以便在阀外壳11与第一接头17之间,形成不锈钢、铜以及镍分别熔融之后固化而成的第一焊接部51。这样的话,与直接焊接不锈钢和铜的结构相比,通过夹入借助焊接与不锈钢及铜混合的镍,来使不锈钢和铜相互混合,从而能够抑制不锈钢和铜不混合而以分离的状态凝结。因此,能够抑制因不锈钢和铜不混合而产生的内部裂缝等焊接不良。由此,利用通过激光焊接而形成的第一焊接部51,能够有效地确保不锈钢制的阀外壳11与铜制的第一接头17之间的由焊接产生的接合部位的接合强度。
并且,电动阀1B通过包括焊接工序的制造方法来制造,在该焊接工序中,在形成于阀外壳11且将该阀外壳11的内外连通的第二连通孔11B内,沿第二连通孔11B的轴向依次并列配置阀座部件12和第二接头18的一端部,并且在阀座部件12与第二接头18之间夹入由镍构成的环部件56B,然后沿第二连通孔11B的周向进行激光焊接,以便在阀外壳11、第二接头18以及阀座部件12之间,形成不锈钢、铜以及镍分别熔融之后固化而成的第二焊接部52B。这样的话,与直接焊接不锈钢和铜的结构相比,通过夹入借助焊接与不锈钢及铜混合的镍,来使不锈钢和铜相互混合,从而能够抑制不锈钢和铜不混合而以分离的状态凝结。因此,能够抑制因不锈钢和铜不混合而产生的内部裂缝等焊接不良。由此,利用通过激光焊接而形成的第二焊接部52B,能够有效地确保不锈钢制的阀外壳11与铜制的第二接头18以及阀座部件12与该第二接头18之间的由焊接产生的接合部位的接合强度。并且,由于能够同时焊接阀外壳11、第二接头18以及阀座部件12,所以不需要分别进行焊接阀外壳11和第二接头18的工序、以及焊接阀外壳11和阀座部件12的工序,因此能够提高制造加工性。
(第四实施方式)
以下,参照图7、图8对本发明的第四实施方式的节流阀装置进行说明。
图7是本发明的第四实施方式的节流阀装置的局部纵剖视图。图8是表示图7的节流阀装置所具备的阀外壳与第一接头以及阀外壳与第二接头的焊接前的状态的局部纵剖视图。此外,以下的说明中的“上下”的概念与图7中的上下对应,表示各部件的相对的位置关系,不表示绝对的位置关系。
如图7中局部表示那样,节流阀装置2具备阀主体60、第一接头67、第二接头68、阀芯部70、第一焊接部81、第二焊接部82、未图示的柱塞以及电磁线圈部。
阀主体60具有阀外壳61和阀座部件62。
阀外壳61是例如形成为圆筒状的不锈钢制的部件。在阀外壳61的周壁61a的局部位置,形成有将阀外壳61的内外连通的第一连通孔61A。阀外壳61优选由奥氏体系不锈钢构成。
阀座部件62是一体形成有圆筒部62a、和与圆筒部62a的图中下端连接的凸缘部62b的不锈钢制的部件。在圆筒部62a的图中上端,形成有圆环状锥形面的阀座部62c,后述的阀芯部70相对于该阀座部62c落座或离座。在阀座部62c,在周向上相互隔开间隔地并列形成有沿径向延伸的多个未图示的槽。并且,在圆筒部62a的内侧形成有第二连通孔61B。凸缘部62b的外径形成为与阀外壳61的内径相同。阀座部件62以圆筒部62a定位于阀外壳61的内侧的方式通过焊接等将凸缘部62b的外周缘部固定地安装于阀外壳61的图中下端附近。由此,第二连通孔61B将阀外壳61的内外连通。阀座部件62和阀外壳61一起划分出阀室60A。
第一接头67是在内侧流动流体的铜制的配管。在本实施方式中,第一接头67以纯铜为材料而构成。构成第一接头67的材料也可以是除纯铜以外的铜(包括铜合金)。第一接头67的外径形成为与第一连通孔61A的直径相同或者比该直径稍小。第一接头67的一端部插入并嵌合于阀外壳61的第一连通孔61A,而该一端部的外周面通过焊接与第一连通孔61A的内周面接合。
第二接头68是与第一接头67相同的铜制的配管。在本实施方式中,第二接头68以纯铜为材料而构成。构成第二接头68的材料也可以是除纯铜以外的铜(包括铜合金)。第二接头68的外径形成为与第二连通孔61B的直径相同或者比该直径稍小。第二接头68的一端部插入并嵌合于阀外壳61的第二连通孔61B,而该一端部的外周面通过焊接与第二连通孔61B的内周面接合。第一接头67以及第二接头68分别相当于配管部件的一个例子。
在阀外壳61与第一接头67之间的焊接部位设有第一焊接部81。第一焊接部81是构成阀外壳61的不锈钢、构成第一接头67的铜、以及镍(Ni)在阀外壳61与第一接头67之间分别通过激光焊接而熔融并混合之后固化而成的部位。经由该第一焊接部81,阀外壳61和第一接头67相互接合。
在阀座部件62与第二接头68之间的焊接部位设有第二焊接部82。第二焊接部82是构成阀座部件62的不锈钢、构成第二接头68的铜、以及镍在阀座部件62与第二接头68之间分别通过激光焊接而熔融并混合之后固化而成的部位。经由该第二焊接部82,阀座部件62和第二接头68相互接合。
由于第一焊接部81以及第二焊接部82在与不锈钢及铜的焊接部位中含有借助焊接与不锈钢及铜混合的镍而形成,所以与直接焊接不锈钢及铜的结构相比,通过夹入镍,来使不锈钢和铜混合而各材料相互良好地融合,从而能够抑制焊接不良,因此能够提高接合强度。
阀芯部70一体地具有圆柱状的阀轴部71、和一体地设于阀轴部71的图中下端的裙裤(袴)形状的前端部72。前端部72通过落座于阀座部件62的阀座部62c,来关闭阀座部62c的内侧的阀口62d而成为闭阀状态,并且前端部72通过从阀座部件62的阀座部62c离座,来打开阀座部62c的内侧的阀口62d而成为开阀状态。
阀芯部70在其上端部与未图示的柱塞结合,并在该柱塞的周围配置有未图示的电磁线圈部。而且构成为:通过使该电磁线圈部成为通电状态或者非通电状态,来使柱塞向上方或者下方移动,并且使阀芯部70也向上方或者下方移动。
接下来,参照图7、图8对上述的节流阀装置2的制造方法的一个例子进行说明。
(1:组装工序)
在阀外壳61内组装阀芯部70、未图示的柱塞以及电磁线圈部。然后,以封堵阀外壳61的下端开口的方式通过焊接将阀座部件62固定地安装于阀外壳61。
(2:焊接工序)
如图8所示,在阀外壳61的第一连通孔61A插入第一接头67的一端部,并在阀外壳61的第一连通孔61A的内周面与第一接头67的一端部的外周面之间,压入厚度为0.1mm~0.5mm左右的镍(Ni)制的管材85。或者,也可以先使管材85嵌合于第一连通孔61A,之后在管材85的内侧压入第一接头67的一端部。也就是说,在第一连通孔61A插入有第一接头67,并且在阀外壳61与第一接头67之间夹入有管材85。
接下来,以从阀外壳61的外侧开始沿着第一连通孔61A的周向的方式遍及整周地照射激光L,以便第一连通孔61A的内周面部分(即、阀外壳61)、管材85以及第一接头67的外周面部分同时熔融,之后停止照射。由此,如图7所示,构成第一连通孔61A的内周面部分(即、阀外壳61)的不锈钢、构成管材85的镍以及构成第一接头67的铜分别熔融并混合之后固化,从而在阀外壳61与第一接头67之间,遍及第一连通孔61A的整周地形成第一焊接部81。通过该第一焊接部81,阀外壳61和第一接头67相互接合。
并且,如图8所示,在阀座部件62的第二连通孔61B插入阀座部件62以及第二接头68的一端部,并在阀座部件62的第二连通孔61B的内周面与第二接头68的一端部的外周面之间,压入厚度为0.1mm~0.5mm左右的镍(Ni)制的管材86。或者,也可以先使管材86嵌合于第二连通孔61B,之后在管材86的内侧压入第二接头68。也就是说,在第二连通孔61B插入有第二接头68,并且在阀座部件62以及第二接头68之间夹入有管材86。
接下来,以从阀座部件62的外侧开始沿着第二连通孔61B的周向的方式遍及整周地照射激光L,以便第二连通孔61B的内周面部分(即、阀座部件62)、管材86以及第二接头68的外周面部分同时熔融,之后停止照射。由此,如图7所示,构成第二连通孔61B的内周面部分(即、阀座部件62)的不锈钢、构成管材86的镍以及构成第二接头68的铜分别熔融并混合之后固化,从而在阀座部件62与第二接头68之间,遍及第二连通孔61B的整周地形成第二焊接部82。通过该第二焊接部82,阀座部件62和第二接头68相互接合。依次经由上述组装工序以及焊接工序,从而完成节流阀装置2。
如以上所说明那样,本实施方式的节流阀装置2具备在内侧设有阀室60A的不锈钢制的阀外壳61、和接合于阀外壳61的铜制的第一接头67。而且,在节流阀装置2中,在阀外壳61与第一接头67之间,设有不锈钢、铜以及镍分别通过激光焊接而熔融固化从而形成的第一焊接部81,阀外壳61和第一接头67经由第一焊接部81相互接合。
并且,节流阀装置2具备:在内侧设有阀室60A的不锈钢制的阀外壳61;安装于阀外壳61且与该阀外壳61一起划分出阀室60A的不锈钢制的阀座部件62;以及接合于阀座部件62的铜制的第二接头68。而且,在节流阀装置2中,在阀座部件62与第二接头68之间,设有不锈钢、铜以及镍分别通过激光焊接而熔融固化从而形成的第二焊接部82,阀座部件62和第二接头68经由第二焊接部82相互接合。
并且,节流阀装置2通过包括焊接工序的制造方法来制造,在该焊接工序中,在形成于阀外壳61且将该阀外壳61的内外连通的第一连通孔61A插入第一接头67,并且在阀外壳61与第一接头67之间夹入由镍构成的管材85,然后沿第一连通孔61A的周向进行激光焊接,以便在阀外壳61与第一接头67之间,形成不锈钢、铜以及镍分别熔融之后固化而成的第一焊接部81。
并且,节流阀装置2通过包括焊接工序的制造方法来制造,在该焊接工序中,在形成于阀座部件62且将阀外壳61的内外连通的第二连通孔61B插入第二接头68,并且在阀座部件62与第二接头68之间夹入由镍构成的管材86,然后沿第二连通孔61B的周向进行激光焊接,以便在阀座部件62与第二接头68之间,形成不锈钢、铜以及镍分别熔融之后固化而成的第二焊接部82。
如上所述,根据本实施方式,在节流阀装置2中,在阀外壳61与第一接头67之间,设有不锈钢、铜、借助焊接与不锈钢、铜混合的镍分别通过激光焊接而熔融固化从而形成的第一焊接部81,阀外壳61和第一接头67经由第一焊接部81相互接合。这样的话,与直接焊接不锈钢和铜的结构相比,通过夹入借助焊接与不锈钢及铜混合的镍,来使不锈钢和铜相互混合,从而能够抑制不锈钢和铜不混合而以分离的状态凝结。因此,能够抑制因不锈钢和铜不混合而产生的内部裂缝等焊接不良。由此,利用通过激光焊接而形成的第一焊接部81,能够有效地确保不锈钢制的阀外壳61与铜制的第一接头67之间的由焊接产生的接合部位的接合强度。
并且,在节流阀装置2中,在阀座部件62与第二接头68之间,设有不锈钢、铜、借助焊接与不锈钢、铜混合的镍分别通过激光焊接而熔融固化从而形成的第二焊接部82,阀座部件62和第二接头68经由第二焊接部82相互接合。这样的话,与直接焊接不锈钢和铜的结构相比,通过夹入借助焊接与不锈钢及铜混合的镍,来使不锈钢和铜相互混合,从而能够抑制不锈钢和铜不混合而以分离的状态凝结。因此,能够抑制因不锈钢和铜不混合而产生的内部裂缝等焊接不良。由此,利用通过激光焊接而形成的第二焊接部82,能够有效地确保不锈钢制的阀座部件62与铜制的第二接头68之间的由焊接产生的接合部位的接合强度。
并且,节流阀装置2通过包括焊接工序的制造方法来制造,在该焊接工序中,在形成于阀外壳61且将该阀外壳61的内外连通的第一连通孔61A插入第一接头67,并且在阀外壳61与第一接头67之间夹入借助焊接与不锈钢及铜混合的镍所构成的管材85,然后沿第一连通孔61A的周向进行激光焊接,以便在阀外壳61与第一接头67之间,形成不锈钢、铜以及镍分别熔融之后固化而成的第一焊接部81。这样的话,与直接焊接不锈钢和铜的结构相比,通过夹入借助焊接与不锈钢及铜混合的镍,来使不锈钢和铜相互混合,从而能够抑制不锈钢和铜不混合而以分离的状态凝结。因此,能够抑制因不锈钢和铜不混合而产生的内部裂缝等焊接不良。由此,利用通过激光焊接而形成的第一焊接部81,能够有效地确保不锈钢制的阀外壳61与铜制的第一接头67之间的由焊接产生的接合部位的接合强度。
另外,节流阀装置2通过包括焊接工序的制造方法来制造,在该焊接工序中,在形成于阀座部件62且将阀外壳61的内外连通的第二连通孔61B插入第二接头68,并且在阀座部件62与第二接头68之间夹入借助焊接与不锈钢及铜混合的镍所构成的管材86,然后沿第二连通孔61B的周向进行激光焊接,以便在阀座部件62与第二接头68之间,形成不锈钢、铜以及镍分别熔融之后固化而成的第二焊接部82。这样的话,与直接焊接不锈钢和铜的结构相比,通过夹入借助焊接与不锈钢、铜混合的镍,来使不锈钢和铜相互混合,从而能够抑制不锈钢和铜不混合而以分离的状态凝结。因此,能够抑制因不锈钢和铜不混合而产生的内部裂缝等焊接不良。由此,利用通过激光焊接而形成的第二焊接部82,能够有效地确保不锈钢制的阀座部件62与铜制的第二接头68之间的由焊接产生的接合部位的接合强度。
(第五实施方式)
以下,参照图9、图10对本发明的第五实施方式的流路切换阀进行说明。
图9是本发明的第五实施方式的流路切换阀的纵剖视图。图10是表示图9的流路切换阀所具备的阀主体以及阀座部件与第一接头、第二接头、第三接头以及第四接头的焊接前的状态的纵剖视图。此外,以下的说明中的“上下”的概念与图9中的上下对应,表示各部件的相对的位置关系,不表示绝对的位置关系。
如图9所示,流路切换阀3具备阀主体101、两个活塞102、102、连结部件103、阀座部件104、阀芯部105、第一接头121、第二接头122、第三接头123、第四接头124、第一焊接部161、第二焊接部162、第三焊接部163以及第四焊接部164。
阀主体101以不锈钢为材料而构成,一体地具有圆筒形状的圆筒部101a和圆板形状的两个帽部101b、101b。帽部101b、101b分别以封堵圆筒部101a的端部的方式通过焊接等安装于圆筒部101a。圆筒部101a以及帽部101b、101b的中心轴成为阀主体101的轴线L1。阀主体101优选由奥氏体系不锈钢构成。并且,在圆筒部101a的中间部的与后述的阀座部件104对置的部位形成有连通孔101c。并且,在连通孔101c的靠近阀主体101内侧的端部侧形成有第一固定口F1。
两个活塞102、102通过连结部件103相互连结,在阀主体101内以相互沿轴线L1方向对置的方式配置,并且能够沿轴线L1方向移动。两个活塞102、102通过配置于阀主体101内,来将阀主体101内分隔为中央部的主阀室101A、以及主阀室101A的两侧的两个副阀室101B、101C。副阀室101B、101C分别包括两个帽部101b、101b内的空间。
阀座部件104以不锈钢为材料而构成,在主阀室101A的中间部通过焊接固定地配设于阀主体101。阀座部件104和阀主体101一起划分出主阀室101A。在阀座部件104,以在阀主体101的轴线L1方向上并列在一条直线上的方式形成有第一连通孔104a、第二连通孔104b以及第三连通孔104c。上述第一连通孔104a、第二连通孔104b以及第三连通孔104c各自的一端朝向阀主体101的外部开口。也就是说,上述第一连通孔104a、第二连通孔104b以及第三连通孔104c将阀主体101的内外连通。并且,在阀座部件104,且在第一连通孔104a、第二连通孔104b以及第三连通孔104c各自的另一端侧,形成有朝向主阀室101A开口的第一切换口C1、第二固定口F2以及第二切换口C2。
阀芯部105以在阀座部件104上能够沿阀主体101的轴线L1方向滑动的方式配设。阀芯部105成形为碗状,在其内侧形成有主阀凹部105A。阀芯部105经由连结部件103与两个活塞102、102连结,和两个活塞102、102一起移动。
第一接头121是在内侧流动流体的铜制的配管。在本实施方式中,第一接头121以纯铜为材料而构成。本说明书中,“铜”除了纯铜(纯度99.9%以上)之外,还包括含有铜和其它物质的铜合金。作为铜合金,以重量比含有超50%的作为主成分的铜即可,但特别优选是无氧铜、韧铜、磷脱氧铜、或者铝青铜等。第一接头121的外径形成为与连通孔101c的直径相同或者比该直径稍小。第一接头121的一端部插入并嵌合于连通孔101c,该一端部的外周面通过焊接与连通孔101c的内周面(即、阀主体101)接合。
第二接头122是与第一接头121相同的铜制的配管。在本实施方式中,第二接头122以纯铜为材料而构成。第二接头122的外径形成为与第一连通孔104a的直径相同或者比该直径稍小。第二接头122的一端部插入并嵌合于阀座部件104的第一连通孔104a,该一端部的外周面通过焊接与第一连通孔104a的内周面(即、阀座部件104)以及阀主体101的第一连通孔104a附近位置接合。
第三接头123是与第一接头121相同的铜制的配管。在本实施方式中,第三接头123以纯铜为材料而构成。第三接头123的外径形成为与第二连通孔104b的直径相同或者比该直径稍小。第三接头123的一端部插入并嵌合于阀座部件104的第二连通孔104b,该一端部的外周面通过焊接与第二连通孔104b的内周面(即、阀座部件104)接合。
第四接头124是与第一接头121相同的铜制的配管。在本实施方式中,第四接头124以纯铜为材料而构成。第四接头124的外径形成为与第三连通孔104c的直径相同或者比该直径稍小。第四接头124的一端部插入并嵌合于阀座部件104的第三连通孔104c,该一端部的外周面通过焊接与第三连通孔104c的内周面(即、阀座部件104)以及阀主体101的第三连通孔104c附近位置接合。第一接头121、第二接头122、第三接头123以及第四接头124分别相当于配管部件的一个例子。
在阀主体101与第一接头121之间的焊接部位设有第一焊接部161。第一焊接部161是构成阀主体101的不锈钢、构成第一接头121的铜、以及镍(Ni)在阀主体101与第一接头121之间分别通过激光焊接而熔融并混合之后固化而成的部位。经由该第一焊接部161,阀主体101和第一接头121相互接合。
在阀主体101以及阀座部件104与第二接头122之间的焊接部位设有第二焊接部162。第二焊接部162是构成阀主体101以及阀座部件104的不锈钢、构成第二接头122的铜、以及镍分别在阀主体101与阀座部件104之间、阀主体101与第二接头122之间、以及阀座部件104与第二接头122之间分别通过激光焊接而熔融并混合之后固化而成的部位。经由该第二焊接部162,阀主体101、阀座部件104以及第二接头122相互接合。
在阀座部件104与第三接头123之间的焊接部位设有第三焊接部163。第三焊接部163是构成阀座部件104的不锈钢、构成第三接头123的铜、以及镍(Ni)在阀座部件104与第三接头123之间分别通过激光焊接而熔融并混合之后固化而成的部位。经由该第三焊接部163,阀座部件104和第三接头123相互接合。
在阀主体101以及阀座部件104与第四接头124之间的焊接部位设有第四焊接部164。第四焊接部164是构成阀主体101以及阀座部件104的不锈钢、构成第四接头124的铜、以及镍分别在阀主体101与阀座部件104之间、阀主体101与第四接头124之间、以及阀座部件104与第四接头124之间分别通过激光焊接而熔融并混合之后固化而成的部位。经由该第四焊接部164,阀主体101、阀座部件104以及第四接头124相互接合。
由于第一焊接部161、第二焊接部162、第三焊接部163以及第四焊接部164在与不锈钢及铜的焊接部位中含有借助焊接与不锈钢及铜混合的镍而形成,所以与直接焊接不锈钢及铜的结构相比,通过夹入镍,来使不锈钢和铜混合而各材料相互良好地融合,从而能够抑制焊接不良,因此能够提高接合强度。
在阀主体101的帽部101b、101b,分别连接有与未图示的先导阀连接的导管115f、115g。而且,若通过先导阀的动作,例如图中左侧的副阀室101B成为低压、图中右侧的副阀室101C成为高压,则活塞102、102向图中左方向移动,并且随着这些活塞102、102的移动,阀芯部105也向图中左方向移动。相反地,若通过先导阀的动作,例如副阀室101B成为高压、副阀室101C成为低压,则活塞102、102向图中右方向移动,并且随着这些活塞102、102的移动,阀芯部105也向图中右方向移动。
而且,阀芯部105通过主阀凹部105A在图9的左侧的端部位置将第二固定口F2和第一切换口C1连通。此时,第二切换口C2在主阀室101A内与第一固定口F1连通。并且,阀芯部105通过主阀凹部105A在图9的右侧的端部位置将第二固定口F2和第二切换口C2连通。此时,第一切换口C1在主阀室101A内与第一固定口F1连通。这样,流路切换阀3通过切换分别连接有第一接头121、第二接头122、第三接头123以及第四接头124的第一固定口F1、第一切换口C1、第二固定口F2以及第二切换口C2的连接关系,来进行流路的切换。
接下来,参照图9、图10对上述的流路切换阀3的制造方法的一个例子进行说明。
(1:焊接工序)
如图10所示,在阀主体101(具体而言,是圆筒部101a,以下在焊接工序中相同)的连通孔101c插入第一接头121的一端部,并在阀主体101的连通孔101c的内周面与第一接头121的一端部的外周面之间压入厚度为0.1mm~0.5mm左右的镍(Ni)制的第一管材171。或者,也可以先使第一管材171嵌合于连通孔101c,之后在第一管材171的内侧压入第一接头121的一端部。也就是说,在连通孔101c插入有第一接头121,并且在阀主体101与第一接头121之间夹入有第一管材171。
接下来,以从阀主体101的外侧开始沿着连通孔101c的周向的方式遍及整周地照射激光L,以便连通孔101c的内周面部分(即、阀主体101)、第一管材171以及第一接头121的外周面部分同时熔融,之后停止照射。由此,如图9所示,构成连通孔101c的内周面部分(即、阀主体101)的不锈钢、构成第一管材171的镍以及构成第一接头121的铜分别熔融并混合之后固化,从而在阀主体101与第一接头121之间,遍及连通孔101c的整周地形成第一焊接部161。通过该第一焊接部161,阀主体101和第一接头121相互接合。
并且,如图10所示,在阀座部件104的第一连通孔104a插入第二接头122的一端部,并在阀座部件104的第一连通孔104a的内周面与第二接头122的一端部的外周面之间压入厚度为0.1mm~0.5mm左右的镍(Ni)制的第二管材172。或者,也可以先使第二管材172嵌合于第一连通孔104a,之后在第二管材172的内侧压入第二接头122。也就是说,在第一连通孔104a插入有第二接头122,并且在阀座部件104与第二接头122之间夹入有第二管材172。
接下来,以从阀主体101的外侧开始沿着第一连通孔104a的周向的方式遍及整周地照射激光L,以便第一连通孔104a的内周面部分(即、阀座部件104)、第二管材172、阀主体101的第一连通孔104a附近位置以及第二接头122的外周面部分同时熔融,之后停止照射。由此,如图9所示,构成第一连通孔104a的内周面部分(即、阀座部件104)的不锈钢、构成第二管材172的镍、构成阀主体101的不锈钢以及构成第二接头122的铜分别熔融并混合之后固化,从而在阀主体101、阀座部件104以及第二接头122之间,遍及第一连通孔104a的整周地形成第二焊接部162。通过该第二焊接部162,阀主体101、阀座部件104以及第二接头122相互接合。
并且,如图10所示,在阀座部件104的第二连通孔104b插入第三接头123的一端部,并在阀座部件104的第二连通孔104b的内周面与第三接头123的一端部的外周面之间压入厚度为0.1mm~0.5mm左右的镍(Ni)制的第三管材173。或者,也可以先使第三管材173嵌合于第二连通孔104b,之后在第三管材173的内侧压入第三接头123。也就是说,在第二连通孔104b插入有第三接头123,并且在阀座部件104与第三接头123之间夹入有第三管材173。
接下来,以从阀主体101的外侧开始沿着第二连通孔104b的周向的方式遍及整周地照射激光L,以便第二连通孔104b的内周面部分(即、阀座部件104)、第二管材172以及第三接头123的外周面部分同时熔融,之后停止照射。由此,如图9所示,构成第二连通孔104b的内周面部分(即、阀座部件104)的不锈钢、构成第三管材173的镍以及构成第三接头123的铜分别熔融并混合之后固化,从而在阀座部件104与第三接头123之间,遍及第二连通孔104b的整周地形成第三焊接部163。通过该第三焊接部163,阀座部件104和第三接头123相互接合。
并且,如图10所示,在阀座部件104的第三连通孔104c插入第四接头124的一端部,并在阀座部件104的第三连通孔104c的内周面与第四接头124的一端部的外周面之间压入厚度为0.1mm~0.5mm左右的镍(Ni)制的第四管材174。或者,也可以先使第四管材174嵌合于第三连通孔104c,之后在第四管材174的内侧压入第四接头124。也就是说,在第三连通孔104c插入有第四接头124,并且在阀座部件104与第四接头124之间夹入有第四管材174。
接下来,以从阀主体101的外侧开始沿着第三连通孔104c的周向的方式遍及整周地照射激光L,以便第三连通孔104c的内周面部分(即、阀座部件104)、第四管材174、阀主体101的第三连通孔104c附近位置以及第四接头124的外周面部分同时熔融,之后停止照射。由此,如图9所示,构成第三连通孔104c的内周面部分(即、阀座部件104)的不锈钢、构成第四管材174的镍、构成阀主体101的不锈钢以及构成第四接头124的铜分别熔融并混合之后固化,从而在阀主体101、阀座部件104以及第四接头124之间,遍及第三连通孔104c的整周地形成第四焊接部164。通过该第四焊接部164,阀主体101、阀座部件104以及第四接头124相互接合。
(2:组装工序)
接下来,在阀主体101的圆筒部101a内,插入相互组装有两个活塞102、102和连结部件103的组装体而将其配置于规定位置,在圆筒部101a的两端通过焊接而固定地安装两个帽部101b、101b,该两个帽部101b、101b分别安装有导管115f、115g。依次经由焊接工序以及组装工序,从而完成流路切换阀3。
如以上所说明那样,本实施方式的流路切换阀3具备在内侧设有主阀室101A以及副阀室101B、101C的不锈钢制的阀主体101、和接合于阀主体101的铜制的第一接头121。而且,在流路切换阀3中,在阀主体101与第一接头121之间,设有不锈钢、铜以及镍分别通过激光焊接而熔融固化从而形成的第一焊接部161,阀主体101和第一接头121经由第一焊接部161相互接合。
并且,流路切换阀3具备在内侧设有主阀室101A以及副阀室101B、101C的不锈钢制的阀主体101、安装于阀主体101并与该阀主体101一起划分出主阀室101A的不锈钢制的阀座部件104、以及接合于阀座部件104的铜制的第二接头122、第三接头123以及第四接头124。而且,在流路切换阀3中,在阀座部件104与第二接头122、第三接头123以及第四接头124之间,设有不锈钢、铜以及镍分别通过激光焊接而熔融固化从而形成的第二焊接部162、第三焊接部163以及第四焊接部164,阀座部件104与第二接头122、第三接头123以及第四接头124分别经由第二焊接部162、第三焊接部163以及第四焊接部164相互接合。
另外,流路切换阀3通过包括焊接工序的制造方法来制造,在该焊接工序中,在形成于阀主体101且将该阀主体101的内外连通的连通孔101c插入第一接头121,并且在阀主体101与第一接头121之间夹入由镍构成的第一管材171,然后沿连通孔101c的周向进行激光焊接,以便在阀主体101与第一接头121之间,形成不锈钢、铜以及镍分别熔融之后固化而成的第一焊接部161。
并且,流路切换阀3通过包括焊接工序的制造方法来制造,在该焊接工序中,在形成于阀座部件104且将阀主体101的内外连通的第一连通孔104a、第二连通孔104b以及第三连通孔104c分别插入第二接头122、第三接头123以及第四接头124,并且在阀座部件104与上述第二接头122、第三接头123以及第四接头124之间夹入由镍构成的第二管材172、第三管材173以及第四管材174,然后沿第一连通孔104a、第二连通孔104b以及第三连通孔104c的周向进行激光焊接,以便在阀座部件104与第二接头122、第三接头123以及第四接头124之间,形成不锈钢、铜以及镍分别熔融之后固化而成的第二焊接部162、第三焊接部163以及第四焊接部164。
如上所述,根据本实施方式,在流路切换阀3中,在阀主体101与第一接头121之间,设有不锈钢、铜、以及借助焊接与不锈钢、铜混合的镍分别通过激光焊接而熔融固化从而形成的第一焊接部161,阀主体101和第一接头121经由第一焊接部161相互接合。这样的话,与直接焊接不锈钢和铜的结构相比,通过夹入借助焊接与不锈钢及铜混合的镍,来使不锈钢和铜相互混合,从而能够抑制不锈钢和铜不混合而以分离的状态凝结。因此,能够抑制因不锈钢和铜不混合而产生的内部裂缝等焊接不良。由此,利用通过激光焊接而形成的第一焊接部161,能够有效地确保不锈钢制的阀主体101与铜制的第一接头121之间的由焊接产生的接合部位的接合强度。
并且,在流路切换阀3中,在阀座部件104与第二接头122、阀座部件104与第三接头123以及阀座部件104与第四接头124之间,设有不锈钢、铜、以及借助焊接与不锈钢、铜混合的镍分别通过激光焊接而熔融固化从而形成的第二焊接部162、第三焊接部163以及第四焊接部164,阀座部件104与第二接头122、第三接头123以及第四接头124经由第二焊接部162、第三焊接部163以及第四焊接部164相互接合。这样的话,与直接焊接不锈钢和铜的结构相比,通过夹入借助焊接与不锈钢及铜混合的镍,来使不锈钢和铜相互混合,从而能够抑制不锈钢和铜不混合而以分离的状态凝结。因此,能够抑制因不锈钢和铜不混合而产生的内部裂缝等焊接不良。由此,利用通过激光焊接而形成的第二焊接部162、第三焊接部163以及第四焊接部164,能够有效地确保不锈钢制的阀座部件104与铜制的第二接头122、第三接头123以及第四接头124之间的由焊接产生的接合部位的接合强度。
并且,流路切换阀3通过包括焊接工序的制造方法来制造,在该焊接工序中,在形成于阀主体101且将该阀主体101的内外连通的连通孔101c插入第一接头121,并且在阀主体101与第一接头121之间夹入借助焊接与不锈钢及铜混合的镍所构成的第一管材171,然后沿连通孔101c的周向进行激光焊接,以便在阀主体101与第一接头121之间,形成不锈钢、铜以及镍分别熔融之后固化而成的第一焊接部161。这样的话,与直接焊接不锈钢和铜的结构相比,通过夹入借助焊接与不锈钢及铜混合的镍,来使不锈钢和铜相互混合,从而能够抑制不锈钢和铜不混合而以分离的状态凝结。因此,能够抑制因不锈钢和铜不混合而产生的内部裂缝等焊接不良。由此,利用通过激光焊接而形成的第一焊接部161,能够有效地确保不锈钢制的阀主体101与铜制的第一接头121之间的由焊接产生的接合部位的接合强度。
并且,流路切换阀3通过包括焊接工序的制造方法来制造,在该焊接工序中,在形成于阀座部件104且将阀主体101的内外连通的第一连通孔104a、第二连通孔104b以及第三连通孔104c插入第二接头122、第三接头123以及第四接头124,并且在阀座部件104与第二接头122、阀座部件104与第三接头123以及阀座部件104与第四接头124之间夹入借助焊接与不锈钢及铜混合的镍所构成的第二管材172、第三管材173以及第四管材174,然后沿第一连通孔104a、第二连通孔104b以及第三连通孔104c的周向进行激光焊接,以便在阀座部件104与第二接头122、阀座部件104与第三接头123以及阀座部件104与第四接头124之间,形成不锈钢、铜以及镍分别熔融之后固化而成的第二焊接部162、第三焊接部163以及第四焊接部164。这样的话,与直接焊接不锈钢和铜的结构相比,通过夹入借助焊接与不锈钢及铜混合的镍,来使不锈钢和铜相互混合,从而能够抑制不锈钢和铜不混合而以分离的状态凝结。因此,能够抑制因不锈钢和铜不混合而产生的内部裂缝等焊接不良。由此,利用通过激光焊接而形成的第二焊接部162、第三焊接部163以及第四焊接部164,能够有效地确保不锈钢制的阀座部件104与铜制的第二接头122、阀座部件104与第三接头123以及阀座部件104与第四接头124之间的由焊接产生的接合部位的接合强度。
(第六实施方式)
以下,参照图11~图14对本发明的第六实施方式的止回阀进行说明。
图11是本发明的第六实施方式的止回阀的纵剖视图。图12是表示图11的止回阀所具备的铜管与阀座部件的焊接前的状态的纵剖视图。图13是表示图11的止回阀的变形例的结构的纵剖视图。图14是表示图13的止回阀所具备的铜管与阀座部件的焊接前的状态的纵剖视图。
如图11所示,止回阀4具备作为阀外壳的铜管201、阀座部件202、支架部件203、阀芯部204以及焊接部261。
该止回阀4串联地插入于供流体流动的配管等,允许流体的一个方向(图中,从左向右的方向)的流动,而限制与一个方向相反的另一方向(图中,从右向左的方向)的流动。
铜管201是以铜为材料而构成的圆筒形状的配管部件。
阀座部件202以不锈钢为材料而构成,形成为外径与铜管201的内径大致相等、或者比该内径稍小的大致圆筒形状。在阀座部件202的内侧形成有阀口202a。阀座部件202插入于铜管201的内侧,并通过焊接而接合于铜管201。阀座部件202优选由奥氏体系不锈钢构成。
支架部件203以不锈钢为材料而构成,形成为笼状。支架部件203以与阀座部件202沿轴向并列的方式配置于铜管201内,并且一端以从外侧抓住阀座部件202的方式卡定地固定于该阀座部件202的端部。
阀芯部204是以不锈钢为材料而构成的板状的部件。阀芯部204以能够沿图中左右方向移动的方式配置于支架部件203内,通过作用于两面的流体压的差而沿图中左右方向移动。若阀芯部204向图中右侧移动,而抵接于支架部件203的限位片203a,则在支架部件203与阀芯部204之间形成缝隙,而允许流体的流动。并且,若阀芯部204向图中左侧移动,而抵接(即、落座)于阀座部件202,则封堵阀口202a,而限制流体的流动。
在铜管201与阀座部件202之间的焊接部位设有焊接部261。焊接部261是构成铜管201的铜、构成阀座部件202的不锈钢、以及镍(Ni)在铜管201与阀座部件202之间分别通过激光焊接而熔融并混合之后固化而成的部位。经由该焊接部261,铜管201和阀座部件202相互接合。
由于焊接部261在与不锈钢及铜的焊接部位中含有借助焊接与不锈钢及铜混合的镍而形成,所以与直接焊接不锈钢及铜的结构相比,通过夹入镍,来使不锈钢和铜混合而各材料相互良好地融合,从而能够抑制焊接不良,因此能够提高接合强度。
接下来,参照图11、图12对上述的止回阀4的制造方法的一个例子进行说明。
(1:组装工序)
当在支架部件203内容纳阀芯部204后,使支架部件203的一端卡定于阀座部件202的端部,从而组装由上述阀座部件202、支架部件203以及阀芯部204构成的组装体。
(2:焊接工序)
图12中,将在上述组装工序中组装成的组装体插入铜管201的内侧,并在铜管201的内周面与阀座部件202的外周面之间,压入厚度为0.1mm~0.5mm左右的镍(Ni)制的管材285。或者,也可以先使管材285嵌合于铜管201的内侧,之后在管材285的内侧压入上述组装体。也就是说,在铜管201的内侧插入有阀座部件202,并且在铜管201与阀座部件202之间夹入有管材285。
接下来,以沿着铜管201的内周面的周向的方式遍及整周地照射激光L,以便铜管201的内周面部分、管材285以及阀座部件202的外周面部分同时熔融,之后停止照射。由此,如图11所示,构成铜管201的铜、构成管材285的镍以及构成阀座部件202的不锈钢分别熔融并混合之后固化,从而在铜管201与阀座部件202之间,遍及铜管201的内周面的整周地形成焊接部261。通过该焊接部261,铜管201和阀座部件202相互接合。依次经由上述组装工序以及焊接工序,从而完成止回阀4。
如以上所说明那样,本实施方式的止回阀4具备铜制的铜管201、和接合于铜管201的内侧的不锈钢制的阀座部件202。而且,在铜管201与阀座部件202之间,设有不锈钢、铜、以及借助焊接与不锈钢、铜混合的镍分别通过激光焊接而熔融固化从而形成的焊接部261,铜管201和阀座部件202经由焊接部261相互接合。
并且,止回阀4通过包括焊接工序的制造方法来制造,在该焊接工序中,在铜管201的内侧插入阀座部件202,并且在铜管201与阀座部件202之间夹入由镍构成的管材285,然后进行激光焊接,以便在铜管201与阀座部件202之间,形成不锈钢、铜以及镍分别熔融之后固化而成的焊接部261。
如上所述,根据本实施方式,在止回阀4中,在铜制的铜管201与不锈钢制的阀座部件202之间,设有不锈钢、铜、以及借助焊接与不锈钢、铜混合的镍分别通过激光焊接而熔融固化从而形成的焊接部261,铜管201和阀座部件202经由焊接部261相互接合。这样的话,与直接焊接不锈钢和铜的结构相比,通过夹入借助焊接与不锈钢及铜混合的镍,来使不锈钢和铜相互混合,从而能够抑制不锈钢和铜不混合而以分离的状态凝结。因此,能够抑制因不锈钢和铜不混合而产生的内部裂缝等焊接不良。由此,利用通过激光焊接而形成的焊接部261,能够有效地确保铜制的铜管201与不锈钢制的阀座部件202之间的由焊接产生的接合部位的接合强度。即、能够有效地确保不锈钢制的部件与铜制的部件之间的由焊接产生的接合部位的接合强度。
并且,以往,在这样的止回阀中,在阀座部件的外周面沿整周地设置槽,并且使铜管沿该槽缩径而铆接,由此固定了铜管和阀座部件,但在这样的结构中,铜管的铆接部分会因振动等影响而产生疲劳,并且因铆接程度的偏差,而有无法充分确保铜管与阀座部件之间的封闭的担忧。并且,在本实施方式中,通过设置上述焊接部261,能够消除铜管的铆接部分的疲劳,并且能够充分确保铜管与阀座部件之间的封闭。
并且,止回阀4通过包括焊接工序的制造方法来制造,在该焊接工序中,在铜管201的内侧插入阀座部件202,并且在铜管201与阀座部件202之间夹入借助焊接与不锈钢及铜混合的镍所构成的管材285,然后进行激光焊接,以便在铜制的铜管201与不锈钢制的阀座部件202之间,形成不锈钢、铜以及镍分别熔融之后固化而成的焊接部261。这样的话,与直接焊接不锈钢和铜的结构相比,通过夹入借助焊接与不锈钢及铜混合的镍,来使不锈钢和铜相互混合,从而,能够抑制不锈钢和铜不混合而以分离的状态凝结。因此,能够抑制因不锈钢和铜不混合而产生的内部裂缝等焊接不良。由此,利用通过激光焊接而形成的焊接部261,能够有效地确保铜制的铜管201与不锈钢制的阀座部件202之间的由焊接产生的接合部位的接合强度。即、能够有效地确保不锈钢制的部件与铜制的部件之间的由焊接产生的接合部位的接合强度。
本实施方式中,是在焊接工序中从铜管201的内侧照射激光L而形成了焊接部261的结构,但并不限定于此。例如,也可以是在焊接工序中从铜管201的外侧照射激光L而形成了焊接部262的结构。具体而言,在焊接工序中,如图14所示,以沿着铜管201的外周面的周向的方式遍及整周地照射激光L,以便铜管201、管材285以及阀座部件202的外周面部分同时熔融,之后停止照射。由此,如图13所示,构成铜管201的铜、构成管材285的镍以及构成阀座部件202的不锈钢分别熔融并混合之后固化,从而在铜管201与阀座部件202之间,遍及铜管201的整周地形成从铜管201的外周面朝向径向内侧延伸的焊接部262。通过该焊接部262,铜管201和阀座部件202相互接合。在这样的结构中,也起到与上述的本实施方式相同的效果。
(第七实施方式)
以下,参照图15~图19对本发明的第七实施方式的压力调整阀进行说明。
图15是本发明的第七实施方式的压力调整阀的纵剖视图。图16是表示图15的压力调整阀所具备的阀主体与阀座部件以及阀主体与推力轴承的焊接前的状态的纵剖视图。图17是表示图15的压力调整阀所具备的阀主体与阀座部件以及阀主体与推力轴承的焊接后的状态的纵剖视图。图18是表示图15的压力调整阀的变形例的结构的纵剖视图,是表示压力调整阀所具备的阀主体与阀座部件以及阀主体与推力轴承的焊接前的状态的纵剖视图。图19是表示图15的压力调整阀的变形例的结构的纵剖视图,是表示压力调整阀所具备的阀主体与阀座部件以及阀主体与推力轴承的焊接后的状态的纵剖视图。此外,以下的说明中的“上下”的概念与图15中的上下对应,表示各部件的相对的位置关系,不表示绝对的位置关系。
如图15所示,压力调整阀5具备作为阀外壳的阀主体310、弹簧壳体315、阀座部件320、阀芯部330、推力轴承335、调整螺纹件341、一对弹簧座342、343、压缩弹簧344、波纹管345、帽部件346、第一焊接部361以及第二焊接部362。
阀主体310是以铜为材料而构成的大致圆筒状的管状部件。在阀主体310的长度方向中央部,设有将阀主体310的内外连通的连通孔311。在该连通孔311插入铜制的入口接头314并通过焊接而接合。在阀主体310中,流体从连通孔311流入,并从图中下方的下开口312流出。
弹簧壳体315是以铜为材料而构成的、外径比阀主体310的外径小的大致圆筒状的管状部件。弹簧壳体315的图中下方的端部通过焊接而接合于阀主体310的上开口313内。在弹簧壳体315内,容纳后述的压缩弹簧344的图中上方的一部分、弹簧座343以及调整螺纹件341。
阀座部件320是形成为在内侧开口有阀口321的圆环状的不锈钢制的部件。阀座部件320的外径形成为与阀主体310的内径相同或者比该内径稍小。阀座部件320以使阀口321与阀主体的图中下方的下开口312连通的方式配置在阀主体310内的连通孔311的图中下方,通过焊接而接合于阀主体310。通过使圆板状的阀芯331相对于该阀座部件320接触、分离,来遮挡或者连通连通孔311和下开口312,从而开闭流路。阀座部件320优选由奥氏体系不锈钢构成。
阀芯部330具有圆板状的阀芯331、和在图中下方的一端332a固定地安装有该阀芯331的轴332。轴332配设为通过推力轴承335而能够在阀主体310内沿图中上下方向移动。
推力轴承335以不锈钢为材料而构成,具有圆柱状的轴承主体部335a、和设于轴承主体部335a的图中上方的端部的凸缘部335b。轴承主体部335a的内径形成为与轴332的外径大致相同,外径形成为比阀主体310的内径小。凸缘部335b的外径形成为与阀主体310的内径相同或者比该内径稍小。推力轴承335配置于阀主体310内的连通孔311的图中上方,凸缘部335b通过焊接而接合于阀主体310。在推力轴承335的凸缘部335b,设有沿图中上下方向贯通了的连通孔335c。推力轴承335在内侧插入有轴332,并将该轴332支承为能够沿图中上下方向移动。推力轴承335优选由奥氏体系不锈钢构成。
调整螺纹件341螺纹结合于弹簧壳体315内,配设为通过旋转而能够沿图中上下方向移动。一对弹簧座342、343在调整螺纹件341与轴332的图中上方的另一端332b之间以在中间隔着压缩弹簧344的方式对置配置。由此,轴332被压缩弹簧344从图中上方朝向下方按压。压缩弹簧344的图中下方的一部分由能够与该压缩弹簧344一起伸缩的波纹管345覆盖。通过转动调整螺纹件341使之移动,来改变压缩弹簧344的压缩量,从而能够对按压轴332的力进行调整。帽部件346以封堵弹簧壳体315的图中上方的开口316的方式固定地安装。
在阀主体310与阀座部件320之间的焊接部位设有第一焊接部361。第一焊接部361是构成阀主体310的铜、构成阀座部件320的不锈钢、以及镍(Ni)在阀主体310与阀座部件320之间分别通过激光焊接而熔融并混合之后固化而成的部位。经由该第一焊接部361,阀主体310和阀座部件320相互接合。
在阀主体310与推力轴承335之间的焊接部位设有第二焊接部362。第二焊接部362是构成阀主体310的铜、构成推力轴承335的不锈钢、以及镍(Ni)在阀主体310与推力轴承335之间分别通过激光焊接而熔融并混合之后固化而成的部位。经由该第二焊接部362,阀主体310和推力轴承335相互接合。
由于第一焊接部361以及第二焊接部362在与不锈钢及铜的焊接部位中含有借助焊接与不锈钢及铜混合的镍而形成,所以与直接焊接不锈钢及铜的结构相比,通过夹入镍,来使不锈钢和铜混合而各材料相互良好地融合,从而能够抑制焊接不良,因此能够提高接合强度。
在压力调整阀5中,在阀芯331从阀座部件320离座的开阀状态下,流体从连通孔311进入阀主体310内,并通过阀口321向下开口312流动。在该压力调整阀5中,入口压力(阀开闭方向的负载)通过使阀口321与具有大致相同的俯视面积的波纹管345对置来抵消。因此,在压力调整阀5中,通过压缩弹簧344的按压力加上波纹管345的按压力所得的力、与出口压力(来自下开口312侧的流体压力)乘以阀口321的面积所得的力之间的平衡,来开闭阀。因此,若出口压力上升至规定压力以上,则阀芯331被按压而落座于阀座部件320,阀口321关闭而成为闭阀状态。在该闭阀状态下,若出口压力下降比规定压力低,则阀芯331从阀座部件320离座而成为开阀状态。并且,通过转动调整螺纹件341,来调整压缩弹簧344的按压力,而能够变更上述规定压力。
接下来,参照图15~图17对上述的压力调整阀5的制造方法的一个例子进行说明。
(1:焊接工序)
如图16所示,在阀座部件320以及推力轴承335插入在一端332a安装有阀芯331的轴332,并将上述阀座部件320以及推力轴承335插入阀主体310的内侧。然后,在阀主体310的内周面与阀座部件320的外周面之间、以及阀主体310的内周面与推力轴承335的外周面之间分别压入厚度为0.1mm~0.5mm左右的镍(Ni)制的管材385、386。也就是说,在阀主体310的内侧插入有阀座部件320以及推力轴承335,并且在阀主体310与阀座部件320以及阀主体310与推力轴承335之间夹入有管材385、386。
接下来,以沿着阀主体310的内周面的周向的方式遍及整周地照射激光L,以便阀主体310的内周面部分、管材385以及阀座部件320的外周面部分同时熔融,之后停止照射。由此,如图17所示,构成阀主体310的铜、构成管材385的镍以及构成阀座部件320的不锈钢分别熔融并混合之后固化,从而在阀主体310与阀座部件320之间,遍及阀主体310的内周面的整周地形成第一焊接部361。通过该第一焊接部361,阀主体310和阀座部件320相互接合。
并且,以沿着阀主体310的内周面的周向的方式遍及整周地照射激光L,以便阀主体310的内周面部分、管材386以及推力轴承335的凸缘部335b的外周面部分同时熔融,之后停止照射。由此,如图16所示,构成阀主体310的铜、构成管材385的镍以及构成推力轴承335的不锈钢分别熔融并混合之后固化,从而在阀主体310与推力轴承335之间,遍及阀主体310的内周面的整周地形成第二焊接部362。通过该第二焊接部362,阀主体310和推力轴承335相互接合。
(2:组装工序)
接下来,从阀主体310的上开口313向该阀主体310内插入波纹管345,之后在阀主体310的上开口313焊接而接合弹簧壳体315。然后,从弹簧壳体315的开口316依次插入一个弹簧座342、压缩弹簧344、另一个弹簧座343。之后,使调整螺纹件341螺纹结合于弹簧壳体315,调整压缩弹簧344的压缩量之后,以封堵弹簧壳体315的开口316的方式安装帽部件346。然后,在阀主体310的连通孔311插入入口接头314并通过焊接而接合。依次经由上述焊接工序以及组装工序,从而完成图15所示的压力调整阀5。
如以上所说明那样,本实施方式的压力调整阀5具备铜制的阀主体310、和接合于阀主体310的内侧的不锈钢制的阀座部件320。而且,在阀主体310与阀座部件320之间,设有不锈钢、铜、以及借助焊接与不锈钢、铜混合的镍分别通过激光焊接而熔融固化从而形成的第一焊接部361,阀主体310和阀座部件320经由第一焊接部361相互接合。
并且,压力调整阀5具备不锈钢制的推力轴承335和铜制的阀主体310。而且,在推力轴承335与阀主体310之间,设有不锈钢、铜、以及借助焊接与不锈钢、铜混合的镍分别通过激光焊接而熔融固化从而形成的第二焊接部362,推力轴承335和阀主体310经由第二焊接部362相互接合。
并且,压力调整阀5通过包括焊接工序的制造方法来制造,在该焊接工序中,在阀主体310的内侧插入阀座部件320,并且在阀主体310与阀座部件320之间夹入借助焊接与不锈钢及铜混合的镍所构成的管材385,然后进行激光焊接,以便在阀主体310与阀座部件320之间形成不锈钢、铜以及镍分别熔融之后固化而成的第一焊接部361。
并且,压力调整阀5通过包括焊接工序的制造方法来制造,在该焊接工序中,在推力轴承335与阀主体310之间夹入借助焊接与不锈钢及铜混合的镍所构成的管材386,然后进行激光焊接,以便在推力轴承335与阀主体310之间,形成不锈钢、铜以及镍分别熔融之后固化而成的第二焊接部362。
如上所述,根据本实施方式,在压力调整阀5中,在铜制的阀主体310与不锈钢制的阀座部件320之间,设有不锈钢、铜、以及借助焊接与不锈钢、铜混合的镍分别通过激光焊接而熔融固化从而形成的第一焊接部361,阀主体310和阀座部件320经由第一焊接部361相互接合。这样的话,与直接焊接不锈钢和铜的结构相比,通过夹入借助焊接与不锈钢及铜混合的镍,来使不锈钢和铜相互混合,从而能够抑制不锈钢和铜不混合而以分离的状态凝结。因此,能够抑制因不锈钢和铜不混合而产生的内部裂缝等焊接不良。由此,利用通过激光焊接而形成的第一焊接部361,能够有效地确保铜制的阀主体310与不锈钢制的阀座部件320之间的由焊接产生的接合部位的接合强度。
并且,在压力调整阀5中,在不锈钢制的推力轴承335与铜制的阀主体310之间,设有不锈钢、铜、以及借助焊接与不锈钢、铜混合的镍分别通过激光焊接而熔融固化从而形成的第二焊接部362,推力轴承335和阀主体310经由第二焊接部362相互接合。这样的话,与直接焊接不锈钢和铜的结构相比,通过夹入借助焊接与不锈钢及铜混合的镍,来使不锈钢和铜相互混合,从而能够抑制不锈钢和铜不混合而以分离的状态凝结。因此,能够抑制因不锈钢和铜不混合而产生的内部裂缝等焊接不良。由此,利用通过激光焊接而形成的第二焊接部362,能够有效地确保推力轴承335与阀主体310之间的由焊接产生的接合部位的接合强度。
并且,以往,在这样的压力调整阀中,在阀座部件以及推力轴承的外周面遍及整周地设置槽,并且使阀主体沿该槽缩径而铆接,由此固定了阀主体与阀座部件以及推力轴承,但在这样的结构中,阀主体的铆接部分回因振动等的影响而产生疲劳,并且因铆接程度的偏差,而有无法充分确保阀主体与阀座部件之间的封闭的担忧。并且,在本实施方式中,通过设置第一焊接部361以及第二焊接部362,能够消除阀主体的铆接部分的疲劳,并且能够充分确保阀主体与阀座部件之间的封闭。
并且,压力调整阀5通过包括焊接工序的制造方法来制造,在该焊接工序中,在阀主体310的内侧插入阀座部件320,并且在阀主体310与阀座部件320之间夹入借助焊接与不锈钢及铜混合的镍所构成的管材385,然后进行激光焊接,以便在铜制的阀主体310与不锈钢制的阀座部件320之间,形成不锈钢、铜以及镍分别熔融之后固化而成的第一焊接部361。这样的话,与直接焊接不锈钢和铜的结构相比,通过夹入借助焊接与不锈钢及铜混合的镍,来使不锈钢和铜相互混合,从而能够抑制不锈钢和铜不混合而以分离的状态凝结。因此,能够抑制因不锈钢和铜不混合而产生的内部裂缝等焊接不良。由此,利用通过激光焊接而形成的第一焊接部361,能够有效地确保铜制的阀主体310与不锈钢制的阀座部件320之间的由焊接产生的接合部位的接合强度。
并且,压力调整阀5通过包括焊接工序的制造方法来制造,在该焊接工序中,在推力轴承335与阀主体310之间夹入借助焊接与不锈钢及铜混合的镍所构成的管材386,然后进行激光焊接,以便在不锈钢制的推力轴承335与铜制的阀主体310之间,形成不锈钢、铜以及镍分别熔融之后固化而成的第二焊接部362。这样的话,与直接焊接不锈钢和铜的结构相比,通过夹入借助焊接与不锈钢及铜混合的镍,来使不锈钢和铜相互混合,从而能够抑制不锈钢和铜不混合而以分离的状态凝结。因此,能够抑制因不锈钢和铜不混合而产生的内部裂缝等焊接不良。由此,利用通过激光焊接而形成的第二焊接部362,能够有效地确保推力轴承335与阀主体310之间的由焊接产生的接合部位的接合强度。
本实施方式中,是在焊接工序中从阀主体310的内侧照射激光L而形成第一焊接部361以及第二焊接部362的结构,但并不限定于此。例如,也可以是在焊接工序中从阀主体310的外侧照射激光L而形成第一焊接部363以及第二焊接部364的结构。
具体而言,在焊接工序中,如图18所示,以沿着阀主体310的外周面的周向的方式遍及整周地照射激光L,以便阀主体310、管材385以及阀座部件320的外周面部分同时熔融,之后停止照射。由此,如图19所示,构成阀主体310的铜、构成管材385的镍以及构成阀座部件320的不锈钢分别熔融并混合之后固化,从而在阀主体310与阀座部件320之间,遍及阀主体310的整周地形成从阀主体310的外周面朝向径向内侧延伸的第一焊接部363。通过该第一焊接部363,阀主体310和阀座部件320相互接合。
并且,在焊接工序中,如图18所示,以沿着阀主体310的外周面的周向的方式遍及整周地照射激光L,以便阀主体310、管材385以及推力轴承335的凸缘部335b的外周面部分同时熔融,之后停止照射。由此,如图19所示,构成阀主体310的铜、构成管材385的镍以及构成推力轴承335的不锈钢分别熔融并混合之后固化,从而在阀主体310与推力轴承335之间,遍及阀主体310的整周地形成从阀主体310的外周面朝向径向内侧延伸的第二焊接部364。通过该第二焊接部364,阀主体310和推力轴承335相互接合。在这样的结构中,也起到与上述的本实施方式相同的效果。
以上,举出优选的实施方式对本发明进行了说明,但本发明的阀装置及其制造方法并不限定于上述实施方式的结构。
例如,在上述的各实施方式中,作为在阀外壳以及阀座部件与各接头之间夹入的金属件亦即管材以及环部件,使用了以镍为材料而构成的金属件,但并不限定于此。作为构成这样的金属件的材料,只要不违反本发明的目的,是借助焊接与不锈钢及铜混合的金属即可,成为其材料的金属的种类是任意的。作为构成金属件的材料,特别优选以从镍、锂、铋、金以及铂中选择的一种金属为主成分(以重量比含有超50%),通过使用这些金属,能够提高焊接性而抑制焊接不良。或者,作为构成金属件的材料,也可以使用磷铜钎料、银钎料或者镍钎料。磷铜钎料(JISZ3264)是在铜中添加5%~8%左右的磷而成的钎焊料。银钎料(JISZ3261)是以高比例含有银、铜、锌的钎焊料,根据用途而会添加镉、锡、镍等。镍钎料(JISZ3265)是含有镍作为主成分的钎焊料,添加了铬、硼、硅等。
并且,在上述的各实施方式中,配管部件亦即第一接头以及第二接头等以纯铜为材料而构成,但并不限定于此。作为这样的配管部件的材料,只要不违反本发明的目的,是铜或者以铜为主成分(以重量比含有超50%)的铜合金即可。作为配管部件的材料,特别优选是从纯铜、无氧铜、韧铜、磷脱氧铜以及铝青铜中选择的一种铜(包括铜合金)。
并且,在上述的各实施方式中,也可以在第一接头以及第二接头等的外周面的、通过焊接与阀外壳或者阀座部件接合的部位,设有熔融附着有镀镍层或者镍系部件的镍附着部。这样的话,能够进一步提高阀外壳以及阀座部件与各接头之间的焊接性。
此外,上述的第一~第七实施方式只不过表示本发明的代表性方式,本发明不限定于实施方式。作为本发明的实施方式的例子表示了上述的电动阀、节流阀装置(电磁阀)、流路切换阀(四通阀)、止回阀、压力调整阀,但本发明也能够应用于其它各种种类的阀装置。也就是说,若是具备通过焊接而固定不锈钢制的部件和铜制的部件的结构的阀装置,则能够应用本发明。即、本领域技术人员根据以往公知的见解,在不脱离本发明的主旨的范围内能够实施各种变形。即使是这样的变形,只要具备本发明的阀装置及其制造方法的结构,当然包括在本发明的范畴内。
符号的说明
(第一~第三实施方式:图1~图6)
1、1A、1B—电动阀(阀装置),10—阀主体,10A—阀室,11—阀外壳(不锈钢制的部件),11A—第一连通孔,11B—第二连通孔,12—阀座部件(不锈钢制的部件),17—第一接头(配管部件,铜制的部件),18—第二接头(配管部件,铜制的部件),18a—凸缘部,20—阀芯部,30—步进马达,51—第一焊接部(焊接部),52、52A、52B—第二焊接部(焊接部),55—管材(金属件),56—管材(金属件),56A、56B—环部件(金属件),L—激光,
(第四实施方式:图7、图8)
2—节流阀装置(阀装置),60—阀主体,60A—阀室,61—阀外壳(不锈钢制的部件),61A—第一连通孔,61B—第二连通孔,62—阀座部件,67—第一接头(配管部件、铜制的部件),68—第二接头(配管部件、铜制的部件),70—阀芯部,81—第一焊接部(焊接部),82—第二焊接部(焊接部),85—管材(金属件),86—管材(金属件),L—激光,
(第五实施方式:图9、图10)
3—流路切换阀(阀装置),101—阀主体(阀外壳、不锈钢制的部件),101A—主阀室,101B、101C—副阀室,101C—副阀室,101a—圆筒部,101b—帽部,101c—连通孔,102—活塞,103—连结部件,104—阀座部件(不锈钢制的部件),104a—第一连通孔,104b—第二连通孔,104c—第三连通孔,105—阀芯部,121—第一接头(配管部件、铜制的部件),122—第二接头(配管部件、铜制的部件),123—第三接头(配管部件、铜制的部件),124—第四接头(配管部件、铜制的部件),161—第一焊接部,162—第二焊接部,163—第三焊接部,164—第四焊接部,171—第一管材(金属件),172—第二管材(金属件),173—第三管材(金属件),174—第四管材(金属件),L—激光,
(第六实施方式:图11~图14)
4—止回阀(阀装置),201—铜管(阀外壳、铜制的部件),202—阀座部件(不锈钢制的部件),202a—阀口,203—支架部件,203a—限位片,204—阀芯部261、262—焊接部,285—管材(金属件),L—激光,
(第七实施方式:图15~图19)
5—压力调整阀(阀装置),310—阀主体(阀外壳、铜制的部件),315—弹簧壳体,320—阀座部件(不锈钢制的部件),330—阀芯部,335—推力轴承(不锈钢制的部件),341—调整螺纹件,342、343—弹簧座,344—压缩弹簧,345—波纹管,346—帽部件,361、363—第一焊接部(焊接部),362、364—第二焊接部(焊接部),385、386—管材(金属件),L—激光。
Claims (1)
1.一种阀装置的制造方法,该阀装置具备铜制的阀外壳、和接合于上述阀外壳的内侧的不锈钢制的阀座部件,
上述阀装置的制造方法的特征在于,
包括焊接工序,在该焊接工序中,向上述阀外壳的内侧插入上述阀座部件,并且在上述阀外壳与上述阀座部件之间夹入借助焊接与不锈钢及铜混合的金属所构成的管材,然后从上述阀外壳的外侧朝向接合于上述阀外壳的内侧的上述阀座部件进行激光焊接,以便在上述阀外壳与上述阀座部件之间形成焊接部,该焊接部是不锈钢、铜以及上述金属分别熔融后固化而成的。
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