CN109253533B - 电动阀以及冷冻循环系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供电动阀以及冷冻循环系统。在电动阀中，相对于阀主体(20)和壳部(30)容易地安装定子(11)。在定子(11)的阀主体(20)侧的插嵌孔(11H)的开口部(11H1)的周围的一个部位安装托架(1)。由弹性片(1a)和凸部(1b)构成托架(1)。将弹性片(1a)和凸部(1b)从阀主体(20)侧配置于裙状部(11K)内。在壳部(30)的大径部(30B)的外周形成凹部(30a)。将壳部(30)嵌入于定子(11)的圆柱状的插嵌孔(11H)内，将托架(1)的凸部(1b)与壳部(30)的凹部(30a)卡合。将各部的尺寸设定为，在将定子(11)组装于壳部(30)时，托架(1)的凸部(1b)与壳部(30)的小径部(30A)不干涉。

Description

电动阀以及冷冻循环系统

技术领域

本发明涉及空调机等的冷冻循环系统等所使用的电动阀以及冷冻循环系统。

背景技术

以往，作为这种电动阀，有通过步进马达等的马达部的磁性转子的旋转来使阀主体工作的电动阀。在这种电动阀中，需要密闭流体的流路，在与阀主体一起构成为密闭构造的圆筒形状的壳部内容纳马达部的磁性转子。并且，马达部的定子成为配置于壳部的外周的构造。例如在日本特开2003－56736号公报(专利文献1)以及日本特开2009－264530号公报(专利文献2)中公开了相同的电动阀。

另外，空调机(空调器)的电动阀设置于室外机(室外单元)，但该设置时，首先将阀装置(阀主体和壳部的组件)组装于制冷剂配管，对配管的连接部进行硬钎焊而固定后，将定子嵌入壳部并固定，并进行电气配线等。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003－56736号公报

专利文献2：日本特开2009－264530号公报

发明内容

发明所要解决的课题

如上所述，在将电动阀设置于室外机内时，需要在室外机内将定子安装于阀装置的作业。然而，在复杂地配置的室外机内由于空间狭窄而存在难以进行作业之类的问题。因此，要求相对于阀装置容易组装定子的构造。

本发明的课题是提供一种电动阀，在相对于将容纳磁性转子的壳部组装于阀主体的阀装置安装定子的电动阀中，容易将定子组装于壳部的外周。

用于解决课题的方案

方案1的电动阀具备：阀装置，其将以轴线为中心的大致圆筒形状的壳部组装于通过马达部的驱动而进行工作的阀主体而成，该壳部容纳有上述马达部的磁性转子；以及定子，其构成上述马达部并且具有供上述壳部嵌入的圆柱形状的插嵌孔，上述壳部由与上述磁性转子的外周对置的小径部和从该小径部向上述阀主体侧扩径的大径部构成，以上述小径部嵌入于上述插嵌孔并且上述大径部位于上述插嵌孔的开口部的上述阀主体侧的状态，将上述定子装配于上述阀装置，上述电动阀的特征在于，具备弹性部件，该弹性部件具有：弹性片，其设于上述定子且从上述阀主体侧以面向上述开口部的方式延伸；以及凸部，其形成于该弹性片并向上述轴线侧突出，并且上述壳部在上述大径部的外周具有与上述弹性部件的上述凸部卡合的凹部，上述凸部和上述凹部构成为在上述定子组装于上述阀装置的状态下卡合，而且上述弹性部件的上述凸部在上述壳部的上述小径部插嵌于上述定子的上述插嵌孔时不与该小径部干涉。

方案2的电动阀是根据方案1所述的电动阀，其特征在于，上述壳部的上述凹部形成为，从上述大径部的上述轴线方向的中央位置向上述小径部侧偏置。

方案3的电动阀是根据方案1或2所述的电动阀，其特征在于，上述弹性部件的上述弹性片构成为在上述定子未装配于上述阀装置的自然状态下，以上述凸部位于比该弹性片的基端部靠上述轴线侧的方式倾斜。

方案4的冷冻循环系统是包括压缩机、冷凝器、膨胀阀以及蒸发器的冷冻循环系统，其特征在于，使用方案1～3中任一项所述的电动阀作为上述膨胀阀。

发明的效果

根据方案1至3的电动阀，弹性部件具有从阀主体侧以面向定子的插嵌孔的开口部的方式延伸的弹性片、和向壳部的轴线侧突出的凸部，该凸部与壳部的大径部的凹部卡合，从而定子组装于阀装置，但在将壳部的小径部插嵌于定子的插嵌孔时，弹性部件的凸部不与小径部干涉，因此能够将定子容易地组装于壳部的外周。

并且，根据方案2的电动阀，壳部的凹部形成为从大径部的轴线方向的中央位置向小径部侧偏置，因此不会在大径部的开口端部产生歪斜，能够相对于外壳等无位置偏移而可靠地焊接该壳部。

根据方案4的冷冻循环系统，可得到与方案1～3相同的效果。

附图说明

图1是本发明的实施方式的电动阀的局部剖面侧视图。

图2是表示实施方式的电动阀的定子、托架以及壳部的尺寸关系的图。

图3是实施方式的电动阀的定子的纵向剖视图。

图4是表示实施方式的冷冻循环系统的图。

图中：

1—托架(弹性部件)，1a—弹性片，1a1—基端部，1b—凸部，10—步进马达(马达部)，11—定子，11H—插嵌孔，11H1—开口部，11K—裙状部，11a—线轴，11b—线圈，11c—磁轭，L1—定子的轴线，12—磁性转子，20—阀主体，21—第一接头管，22—第二接头管，210—外壳，30—壳部，30A—小径部，30B—大径部，30a—凹部，L2—壳部的轴线，100—电动阀，200—室外换热器，300—室内换热器，400—流路切换阀，500—压缩机。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的电动阀的实施方式进行说明。图1是实施方式的电动阀的局部剖面侧视图，图2是表示实施方式的电动阀的定子、托架以及壳部的尺寸关系的图，图3是实施方式的电动阀的定子的纵向剖视图。此外，在以下的说明中的“上下”的概念与图1的附图中的上下对应。

如图1所示，该电动阀具备作为“弹性部件”的托架1、作为“马达部”的步进马达10、阀主体20、以及由非磁性体构成的圆筒形状的壳部30。步进马达10由安装于壳部30的外周的后述说明的定子11、和能够旋转地配设于壳部30的内部的磁性转子12构成。此外，在磁性转子12的外周面与壳部30的内周面之间设有预定的间隙。

阀主体20具有不锈钢等的外壳210，在该外壳210的内部内置阀部件等。并且，该阀主体20通过步进马达10的驱动(磁性转子12的旋转)而工作，对从第一接头管21流向第二接头管22的流体的流量、或者从第二接头管22流向第一接头管21的流体的流量进行控制。

在阀主体20的外壳210的上端，通过焊接等而气密地组装有壳部30，由此，阀主体20以及壳部30构成“阀装置”。

定子11通过在树脂制的线轴11a卷装线圈11b、11b而沿轴线L1方向层叠一对线圈部来构成。另外，在线轴11a，通过模制成形而一体地组装具有磁极齿11d的磁轭(轭部)11c。

定子11在中央具有以轴线L1为中心的圆柱形状的插嵌孔11H，在该插嵌孔11H的内周面的一部分配置有磁轭11c的磁极齿11d。并且，该磁极齿11d紧贴于壳部30的外周面。

根据以上的结构，在步进马达10中，通过向线圈11b施加脉冲输出，从而线圈11b产生磁力线。由此，磁极(N、S极)在磁极齿11d交替地变化，相对于磁性转子12产生磁性吸引力以及磁性排斥力，从而磁性转子12旋转。由此，阀主体20工作，如上所述控制从第一接头管21流向第二接头管22、或者从第二接头管22流向第一接头管21的制冷剂的流量。

在定子11的阀主体20侧的底部，具有从插嵌孔11H的开口部11H1向阀主体20侧扩径的裙状部11K。另外，壳部30由以轴线L2为中心轴且与磁性转子12的外周对置的小径部30A、和从小径部30A向阀主体20侧扩径的大径部30B构成。并且，在将壳部30的小径部30A嵌入定子11的插嵌孔11H内、并且壳部30的大径部30B位于插嵌孔11H的开口部11H1的阀主体20侧的状态下，大径部30B的一部分容纳于定子11的裙状部11K内。由此，定子11装配于阀装置。

在定子11的底部的插嵌孔11H的开口部11H1的周围的一个部位安装有作为“弹性部件”的托架1。托架1在裙状部11K内具有以面向插嵌孔11H的开口部11H1的方式从阀主体20侧延伸的弹性片1a、和形成于弹性片1a的凸部1b。该凸部1b向定子11的裙状部11K的中心侧(轴线L1侧)突出。并且，壳部30在大径部30B的外周形成有多个凹部30a，该凹部30a呈与托架1的凸部1b卡合的形状。

并且，如图1所示，托架1的凸部1b与壳部30的凹部30a以定子11组装于阀装置的状态卡合。由此，定子11相对于壳部30进行绕定子11的轴线L1的定位，并且定子11以防止脱落的状态安装于壳部30。

如图2所示，定子11的插嵌孔11H的内径A、壳部30的小径部30A的外径B、自然状态下的托架1的凸部1b距轴线L1的距离C、壳部30的大径部30B的外径D分别以如下方式设定。

C＜A/2…(1)

B/2＜C+(A－B)…(2)

D/2＞C+(A－B)…(3)

条件(1)是凸部1b从定子11的插嵌孔11H的内壁向内侧(轴线L1侧)突出的条件。条件(2)是将壳部30装配(插入)于定子11时、凸部1b不在小径部30A滑动(接触)的条件。条件(3)是将壳部30装配于定子11时凸部1b在大径部30B滑动的条件。另外，这些条件以C＜A/2为前提，表示：

B/2＜C+(A－B)＜D/2

或者，

B/2－C＜(A－B)＜D/2－C。

此外，壳部30的小径部30A的外径B是比定子11的插嵌孔11H的内径A稍小的尺寸。因此，在将壳部30插入定子11时，存在以下情况：壳部30的小径部30A不在定子11的插嵌孔11H的内壁滑动(维持小径部30A与插嵌孔11H之间的间隙)地插入的情况、在插嵌孔11H的内壁中的凸部1b突出的部位以外的部分的任意部位边滑动边插入。在此，图2图示出绕壳部30的小径部30A的外周面的一部位(一母线)在定子11的插嵌孔11H的与凸部1b相反侧的内周面滑动的位置关系，在该图2的状态下，轴线L1和轴线L2处于使位置错开(A－B)极小量的状态。另外，该状态是凸部1b与小径部30A不干涉的状态。即、在小径部30A被插入插嵌孔11H内时，即使凸部1b与小径部30A接触，根据上述条件(2)，也能够使小径部30A离开凸部1b，从而小径部30b不会从凸部1b受到弹性力(不干涉)。

并且，相对于从定子11的轴线L1至托架1的弹性片1a的基端部1a1的距离E，在将壳部30装配于定子11时的、从壳部30的轴线L2至托架1的弹性片1a的基端部1a1的距离E′以如下方式设定。

D/2＜E+(A－B)…(4)

D/2＜E′…(5)

条件(4)、(5)是在将壳部30装配于定子11时、大径部30B不在托架1的基端部1a1滑动(接触)的条件。

这样，在将壳部30装配于定子11时，即使在将小径部30A插入插嵌孔11H(内径A)内的状态下，也能够在该小径部30A与托架1的凸部1b之间设置间隙。即、构成为托架1的凸部1b与壳部30的小径部30A不干涉，因此不需要多余的力，容易组装。

另外，若自然状态下的托架1的弹性片1a的角度α和壳部30的小径部30A与大径部30B之间的锥形角度β的关系成为α＜β…(6)的条件，

则弹性片1a对大径部30B沿半径方向施加的力变小，更加容易组装。

并且，在该实施方式中，壳部30的凹部30a形成为从大径部30B的轴线L2方向的中央位置向小径部30B侧偏置。因此，例如在利用冲压加工等形成该凹部30a时，不会在壳部30(大径部30B)的开口端部产生歪斜，能够相对于外壳210无位置偏移等而可靠地焊接该壳部30。

此外，在壳部30，大径部30B的朝向凹部30a的内侧的突出端不会突出到比小径部30A的内周面靠内侧，因此在将磁性转子12插入小径部30B内时，凹部30a不会成为障碍，容易组装。

图4是表示实施方式的冷冻循环系统的图。在图中，符号100是构成膨胀阀的本发明的实施方式的电动阀，符号200是搭载于室外单元的室外换热器，符号300是搭载于室内单元的室内换热器，符号400是构成四方阀的流路切换阀，符号500是压缩机。电动阀100、室外换热器200、室内换热器300、流路切换阀400、以及压缩机500分别利用导管如图示那样连接，从而构成热泵式的冷冻循环。此外，储能器、压力传感器、温度传感器等省略了图示。

冷冻循环的流路通过流路切换阀400而切换为制冷运转时的流路和制热运转时的流路这两种流路。在制冷运转时，如图中实线箭头所示，由压缩机500压缩的制冷剂从流路切换阀400向室外换热器200流入，该室外换热器200作为冷凝器发挥功能，从室外换热器200流出的制冷剂液经由电动阀100向室内换热器300流入，该室内换热器300作为蒸发器发挥功能。

另一方面，在制热运转时，如图中虚线箭头所示，由压缩机500压缩的制冷剂从流路切换阀400开始以室内换热器300、电动阀100、室外换热器200、流路切换阀400、以及压缩机500的顺序循环，室内换热器300作为冷凝器发挥功能，室外内换热器200作为蒸发器发挥功能。电动阀100使制冷运转时从室外换热器200流入的制冷剂液、或者制热运转时从室内换热器300流入的制冷剂液分别减压膨胀，并且对该制冷剂的流量进行控制。

以上，参照附图对本发明的实施方式进行了详细叙述，但具体的结构并不限于这些实施方式，不脱离本发明的主旨的范围的设计的变更等也包含在本发明中。

Claims (4)

1.一种电动阀，具备：

阀装置，其将以轴线为中心的大致圆筒形状的壳部组装于通过马达部的驱动而进行工作的阀主体而成，该壳部容纳有上述马达部的磁性转子；以及

定子，其构成上述马达部并且具有供上述壳部嵌入的圆柱形状的插嵌孔，

上述壳部由与上述磁性转子的外周对置的小径部和从该小径部向上述阀主体侧扩径的大径部构成，

以上述小径部嵌入于上述插嵌孔并且上述大径部位于上述插嵌孔的开口部的上述阀主体侧的状态，将上述定子装配于上述阀装置，

上述电动阀的特征在于，

具备弹性部件，该弹性部件具有：弹性片，其设于上述定子且从上述阀主体侧以面向上述开口部的方式延伸；以及凸部，其形成于该弹性片并向上述轴线侧突出，且设置在裙状部内，其中该裙状部在上述定子的上述阀主体侧的底部从上述插嵌孔的上述开口部向上述阀主体侧扩径，并且

上述壳部在上述大径部的外周具有与上述弹性部件的上述凸部卡合的凹部，

上述凸部和上述凹部构成为在上述定子组装于上述阀装置的状态下卡合，而且上述弹性部件的上述凸部在上述壳部的上述小径部插嵌于上述定子的上述插嵌孔时不与该小径部干涉。

2.根据权利要求1所述的电动阀，其特征在于，

上述壳部的上述凹部形成为，从上述大径部的上述轴线的方向的中央位置向上述小径部侧偏置。

3.根据权利要求1或2所述的电动阀，其特征在于，

上述弹性部件的上述弹性片构成为在上述定子未装配于上述阀装置的自然状态下，以上述凸部位于比该弹性片的基端部靠上述轴线侧的方式倾斜。

4.一种冷冻循环系统，是包括压缩机、冷凝器、膨胀阀以及蒸发器的冷冻循环系统，其特征在于，

使用权利要求1～3中任一项所述的电动阀作为上述膨胀阀。

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