CN110617332A - 电动阀以及冷冻循环系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供能维持密封部件的密封性且长时间稳定地维持压力平衡机构的电动阀及使用该电动阀的冷冻循环系统。具备：使阀芯的外周面滑动来引导沿中心轴方向的移动的阀芯引导部；在阀主体的内部形成于阀芯的外侧的空间亦即阀室；以及夹装在阀芯引导部与上述阀芯之间并气密地分离背压室与上述阀室之间的密封部件，上述阀芯或上述阀芯引导部具有：密封件滑动接触面，其是上述密封部件滑动接触的圆筒面上的区域；以及阀滑动接触面，其形成于上述阀芯和上述阀芯引导部中形成有上述密封件滑动接触面的部件，是与上述阀芯和上述阀芯引导部中成为对象方的部件滑动接触的圆筒面上的区域，并且上述密封件滑动接触面与上述阀滑动接触面在上述中心轴方向上不重复。

Description

电动阀以及冷冻循环系统

技术领域

本发明涉及电动阀以及使用该电动阀的冷冻循环系统。

背景技术

一直以来，已知一种在大型的组合式空调、冷冻机中使用的流体控制阀。在该流体控制阀中，从将多个作为流量控制用来使用的电动阀集中为一个等控制设备合理化等背景出发，期望大口径且在产生高压力差时也能够发挥良好的工作性的性能，但在较大口径的流量控制中，与因磁铁的转矩产生的螺纹的推力相比，因压力差产生的对阀芯的负荷较大，为了使阀芯工作，需要较大的驱动力。

因此，为了提高这样的阀芯的工作性，采用了以下说明的压力平衡机构(例如参照专利文献1)。例如，在图8所示的电动阀101中，在阀室107的上方侧划分出背压室129，并且经由设于阀芯120的导通路124向背压室129内导入阀口119内的压力，通过利用背压室129内的压力(背压)，来消除在闭阀状态下作用于阀芯120的下压力(在闭阀方向上作用的力)与上抬力(在开阀方向上作用的力)的压力差所产生的力，从而缩小对阀芯120的负荷。

在采用了该压力平衡机构的电动阀101中，为了以气密的方式使背压室129与阀室107之间分离，在阀芯120安装密封部件137。并且，为了兼得良好的工作性和密封性，设置抑制阀芯120的偏芯、倾斜的阀芯引导部172。此处，密封部件137与阀芯引导部172的内周面滑动接触。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2018-013140号公报

发明内容

发明所要解决的课题

此处，图9的(a)是示出上述的电动阀101中的阀芯120从阀座部116分离的开阀状态的图，图9的(b)是示出上述的电动阀101中的阀芯120落座于阀座部116的闭阀状态的图。如图9的(a)、(b)所示，在阀芯引导部172的下方的内周面形成有与阀芯滑动接触的滑动接触区域172a(斜线部分)。

该滑动接触区域172a在图9的(a)所示的分离状态下仅与阀芯120的外周面滑动接触，但在图9的(b)所示的落座状态下也与密封部件137的外周面滑动接触。即，滑动接触区域172a具有作为与阀芯120滑动接触的滑动接触面的功能和作为与密封部件137滑动接触的滑动接触面的功能这二者。

在该情况下，有时因阀芯120在中心轴L方向上升降，阀芯引导部172的滑动接触区域172a与阀芯120的外周面在中心轴L方向上相互反复滑动，在滑动接触区域172a产生磨痕。另外，有时因异物等进入阀芯120与滑动接触区域172a之间，在滑动接触区域172a产生伤痕。

在该状态下，如图9的(b)所示，若滑动接触区域172a到达密封部件137，则因滑动接触区域172a所产生的磨痕、伤痕，在背压室129与阀室107之间产生流体的泄漏，从而有无法充分地发挥压力平衡机构的效果的可能性。

本发明的目的在于提供能够维持密封部件的密封性、并且能够长时间稳定地维持压力平衡机构的电动阀以及使用该电动阀的冷冻循环系统。

[1]本发明的电动阀利用外螺纹部件与内螺纹部件的螺纹结合将收纳在外壳的内部的转子的旋转运动变换成直线运动，并基于该直线运动使收纳在阀主体内的阀芯沿上述阀主体的中心轴方向移动，并且在上述阀芯的上方侧设置背压室，将在上述中心轴方向上设于上述阀芯的正下方的阀口内的压力导入上述背压室，

上述电动阀的特征在于，具备：

阀芯引导部，其使上述阀芯的外周面滑动来引导沿上述中心轴方向的移动；

阀室，其是在上述阀主体的内部形成于上述阀芯的外侧的空间；以及

密封部件，其夹装在上述阀芯引导部与上述阀芯之间，将上述背压室与上述阀室之间气密地分离，

上述阀芯或者上述阀芯引导部具有：

密封件滑动接触面，其是与上述密封部件滑动接触的圆筒面上的区域；以及

阀滑动接触面，其形成于上述阀芯以及上述阀芯引导部中形成有上述密封件滑动接触面的部件，是与上述阀芯以及上述阀芯引导部中成为对象方的部件滑动接触的圆筒面上的区域，

而且，上述密封件滑动接触面与上述阀滑动接触面在上述中心轴方向上不重叠。

这样，通过使密封件滑动接触面与阀滑动接触面在中心轴方向上不重叠，即使在阀滑动接触面产生了磨痕、伤痕，阀滑动接触面也不会相对于密封部件滑动，从而减少因阀滑动接触面的磨痕、伤痕在由密封部件以气密的方式分离的背压室与阀室之间产生流体的泄漏的担忧。因此，能够维持密封部件的密封性，并且能够长时间稳定地维持压力平衡机构。

[2]并且，本发明的电动阀的特征在于，

上述密封件滑动接触面的直径大小与上述阀滑动接触面的直径大小不同。

由此能够明确且可靠地区分密封件滑动接触面和阀滑动接触面，从而能够使密封件滑动接触面与阀滑动接触面在中心轴方向上不重叠。

[3]并且，本发明的电动阀的特征在于，

具备在内部贯通形成有上述阀口的筒状的阀座部，

在上述阀芯的外周面的下端形成有直径朝向上述阀口侧变小的锥形部，

上述锥形部与上述阀口的形成于上述转子侧的开口部分抵接，并以上述开口部分的直径作为阀芯落座直径而落座于上述阀座部。

由此阀芯以锥形部作为落座面而落座于阀座部，从而能够提高落座面处的密封性。

[4]并且，本发明的电动阀的特征在于，

上述密封件滑动接触面的直径和上述阀滑动接触面的直径中任意接近上述阀口的一方的直径比另一方的直径大。

这样，通过使接近阀口的一方的直径比另一方的直径大，并且以阀芯的外周面下端的锥形部作为落座面而落座于阀座部，能够容易地使密封件滑动接触面的直径与阀芯落座直径相同。因此，在具有压力平衡构造的电动阀中，能够可靠地消除差压力。

[5]并且，本发明的电动阀的特征在于，

上述阀滑动接触面配置于比上述密封件滑动接触面靠上述阀口侧的位置，

上述阀滑动接触面的直径比上述密封件滑动接触面的直径大。

在该情况下，能够容易地使密封件滑动接触面的直径与阀芯落座直径相同。因此，在具有压力平衡构造的电动阀中，能够可靠地消除差压力。

[6]并且，本发明的电动阀的特征在于，

上述密封件滑动接触面的直径与上述阀芯落座直径相同。

由此能够使密封件滑动接触面处的流体的受压面积与落座部分处的流体的受压面积相同，并且由于背压室与阀口的压力也相同，所以能够更可靠地消除差压力。

[7]并且，本发明的电动阀的特征在于，

上述密封部件配置于上述阀芯引导部，

上述密封件滑动接触面以及上述阀滑动接触面形成于上述阀芯的外周面。

这样，在密封部件配置于阀芯引导部的内密封构造中，通过使密封件滑动接触面与阀滑动接触面在中心轴方向上不重叠，能够维持密封部件的密封性。

[8]并且，本发明的电动阀的特征在于，

上述密封部件配置于上述阀芯，

上述密封件滑动接触面以及上述阀滑动接触面形成于上述阀芯引导部的内周面。

这样，在密封部件配置于阀芯的外密封构造中，通过使密封件滑动接触面与阀滑动接触面在中心轴方向上不重叠，能够维持密封部件的密封性。

[9]并且，本发明的电动阀的特征在于，

上述密封部件使用截面呈L字状的L字环状衬垫来形成。

这样，通过使用截面呈L字状的环状衬垫来形成密封部件，并且使环状衬垫与阀芯的外周面、阀芯引导部的内周面滑动接触，能够可靠地将背压室与阀室之间气密地分离。

[10]并且，本发明的电动阀的特征在于，

上述密封部件由O型圈形成，或者组合O型圈和截面呈C字状的环状部件来形成。

这样，在使用O型圈的情况下，也能够可靠地将背压室与阀室之间气密地分离。

[11]并且，本发明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，使用上述的电动阀作为上述膨胀阀。

若是这样的电动阀，则作为控制阀，能够可靠地调整阀的开度来控制流量，从而在冷冻循环系统中优选。

发明的效果如下。

根据本发明，可提供能够维持密封部件的密封性、并且能够长时间稳定地维持压力平衡机构的电动阀以及使用该电动阀的冷冻循环系统。

附图说明

图1是实施方式的电动阀的简要剖视图。

图2是实施方式的电动阀的主要部分放大图。

图3是示出其它实施方式的电动阀中的将阀滑动接触面的外径设为比密封件滑动接触面的外径小的情况的图。

图4是示出其它实施方式的电动阀的与在阀芯的滑动筒部的下端未设置锥形部的情况的比较的图。

图5是示出实施方式的电动阀中的将密封部件设于阀芯侧来成为外密封构造的情况的图。

图6是示出实施方式的电动阀中的密封部件使用O型圈、滑动密封件的情况的图。

图7是示出实施方式的电动阀中的将阀导向部配置于密封部件的上方的情况的图。

图8是现有的电动阀的简要剖视图。

图9是现有的电动阀的主要部分放大图。

图中：

2—电动阀，4—转子，6—阀轴支架，6a—筒状小径部，6b—筒状大径部，6c—嵌合部，6d—内螺纹，6f—凸缘部，6g—上部开口部，6h—收纳室，6k—延长部，11—阀室，12—第一管接头，15—第二管接头，16—阀座部，16a—阀口，16b—开口部分，16c—阀座上表面，17—阀芯，17a—头部，17b—滑动筒部，17c—连接部，17d—空间，17e—密封件滑动接触面，17f—阀滑动接触面，17g—台阶，17j—锥形部，17k—孔部，17l—导通孔，17m—角部，18—阀导向件，18a—贯通孔，21—顶部，27—阀簧，28—背压室，29—弹簧座金属零件，29a—凸缘，30—阀主体，32—施力弹簧，33—衬套部件，36—固定件，41—阀轴，41a—外螺纹，41b—凸边部，41c—突出部，48—密封部件，48a—L字环状衬垫，48b—加强板，48c—板簧，48d—环状衬垫，48f—环状部件，51—均压孔，52—导向件支撑体，53—圆筒部，54—伞状部，60—外壳，65—筒部件，66—转子收纳室，67—阀芯，67a—阀芯保持部，67b—阀筒部，67d—连结部，67e—头部，67g—台阶，67h—接纳空间，67j—锥形部，67k—阀筒部的下半部分的外周面，67x—孔部，67y—导通孔，70—垫圈，72—阀芯引导部，72a—侧壁，72b—固定部，72c—阀导向部，72j—凸缘部，72k—中间筒部，72l—下端部，92—阀芯引导部，92e—密封件滑动接触面，92f—阀滑动接触面，92g—台阶，101—电动阀，107—阀室，116—阀座部，119—阀口，120—阀芯，124—导通路，129—背压室，137—密封部件，172—阀芯引导部，172a—滑动接触区域，M—中心轴，X—阀滑动接触面的内径或外径，X′—阀滑动接触面的内径，Y—密封件滑动接触面的内径或外径(密封直径)，Y′—密封件滑动接触面的内径(密封直径)，Z—阀芯落座直径，Z′—阀芯落座直径，Za—阀芯落座直径，Z1—密封直径，Z2—阀芯落座直径。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式的电动阀进行说明。图1是示出实施方式的电动阀2的简要剖视图。此外，本说明书中，“上”或者“下”是在图1的状态下规定的。即，转子4位于比阀芯17靠上方的位置。

在该电动阀2中，通过焊接等在由金属制成且呈筒状的杯形状的外壳60的靠开口侧的下方一体地连接有阀主体30。

此处，阀主体30例如由不锈钢等金属构成，内部具有作为形成于阀芯17的外侧的空间的阀室11。并且，在阀主体30的侧面固定安装有与阀室11直接连通的例如不锈钢制、铜制的第一管接头12。另外，在阀主体30的下方内侧组装有阀座部16，在该阀座部16的内部贯通形成有截面呈圆形的阀口16a。阀口16a与阀芯17同轴方向地设于阀芯17的正下方。在阀座部16固定安装有经由阀口16a、阀室11而与第一管接头12连通的例如不锈钢制、铜制的第二管接头15。

在外壳60的内部收纳有能够旋转的转子4，在转子4的轴芯部分，经由衬套部件33配置有阀轴41。此外，转子4由含有磁粉的树脂材料等具有磁性的材料形成。衬套部件33和阀轴41均例如由不锈钢等金属形成，通过衬套部件33结合的阀轴41与转子4一边旋转一边一体地沿上下方向移动。此外，在该阀轴41的中间部附近的外周面形成有外螺纹41a。在本实施方式中，阀轴41作为外螺纹部件发挥功能。并且，阀芯17能够相对于阀口16a接近或者分离。

在外壳60的外周配置有由未图示的轭部、线轴以及线圈等构成的定子，并由转子4和定子构成步进电机。

在外壳60的顶面固定有导向件支撑体52。导向件支撑体52具有圆筒部53和形成于圆筒部53的上端侧的伞状部54，通过对整体进行冲压加工来一体成形。伞状部54成形为与外壳60的顶部内侧大致相同的形状。

在导向件支撑体52的圆筒部53内嵌合有兼作阀轴41的导向件的筒部件65。筒部件65由金属、合成树脂、或者实施表面处理后的部件构成，能够旋转地保持阀轴41。

在阀轴41的比衬套部件33靠下方的位置，以相对于阀主体30无法相对旋转的方式固定有阀轴支架6，该阀轴支架6如在下文说明那样在与阀轴41之间构成螺纹进给机构A，并且具有抑制阀轴41的倾斜的功能。

该阀轴支架6由上部侧的筒状小径部6a、下部侧的筒状大径部6b、与后述的阀芯引导部72的内周面嵌合的嵌合部6c、环状的凸缘部6f、以及向嵌合部6c的下方延长的延长部6k构成。而且，在阀轴支架6的内部形成有收纳后述的阀导向件18的收纳室6h。此外，阀轴支架6的除金属的凸缘部6f以外的部分由树脂材料形成。

并且，从该阀轴支架6的筒状小径部6a的上部开口部6g朝向下方至预定深度为止形成有内螺纹6d。因此，在本实施方式中，阀轴支架6作为内螺纹部件发挥功能。而且，由形成于阀轴41的外周的外螺纹41a和形成于阀轴支架6的筒状小径部6a的内周的内螺纹6d构成螺纹进给机构A。

另外，在阀轴支架6的筒状大径部6b的侧面贯穿设有均压孔51，利用该均压孔51，筒状大径部6b内的收纳室6h与转子收纳室66(第二背压室)之间连通。通过像这样设置均压孔51，来使外壳60的收纳转子4的空间与阀轴支架6内的空间连通，从而能够顺畅地进行阀芯17的移动动作。

并且，在阀轴41的下方，以能够相对于阀轴支架6的收纳室6h滑动的方式配置有筒状的阀导向件18。并且，在阀导向件18内收纳有压缩了的阀簧27和弹簧座35。弹簧座35的上端部与阀轴41的突出部41c接触。

阀导向件18的顶部21侧通过冲压成形而大致呈直角地折弯。而且，在该顶部21形成有贯通孔18a。并且，在阀轴41的下方还形成有凸边部41b。

此处，阀轴41以能够相对于阀导向件18旋转且能够沿径向位移的方式以松动配合的状态插入在阀导向件18的贯通孔18a内，凸边部41b以能够相对于阀导向件18旋转且能够沿径向位移的方式配置在阀导向件18内。并且，阀轴41插通贯通孔18a，凸边部41b的上表面配置为与阀导向件18的顶部21对置。此外，通过使凸边部41b的直径比阀导向件18的贯通孔18a的直径大，来实现阀轴41的防脱。

由于阀轴41与阀导向件18能够相互沿径向移动，所以关于阀轴支架6以及阀轴41的配置位置，不需要相当高的同芯安装精度，就能够获得与阀导向件18以及阀芯17的同芯度。

在阀导向件18的顶部21与阀轴41的凸边部41b之间设置有在中央部形成有贯通孔的垫圈70。

并且，在阀主体30的内侧配置有阀芯17、和引导阀芯17沿阀主体30的中心轴M方向的移动的阀芯引导部72。并且，在阀芯17(经由后述的均压路使背压室28与阀口16a连通)与阀芯引导部72之间夹装有密封部件48，该密封部件48通过对两者间的圆筒状的缝隙进行密封来以气密的方式使背压室28与阀室11之间分离。

阀芯17是例如由不锈钢等金属形成的部件，具有音叉形的截面形状。阀芯17由经由环状的固定件36固定于阀导向件18的大致圆柱状的头部17a、在内部形成有柱状的空间17d的圆筒状的滑动筒部17b、以及一体地连接头部17a和滑动筒部17b的连接部17c构成。另外，在头部17a的内部形成有纵向的孔部17k以及横向的导通孔17l作为均压路。因此，阀口16a(第二管接头15内)的压力经由空间17d、孔部17k以及导通孔17l向背压室28引导。

阀芯引导部72是内部贯通的筒体，具备沿中心轴M方向延伸的圆筒状的侧壁72a、固定密封部件48的固定部72b、以及固定密封部件48且使阀芯17的外周面滑动来在中心轴M方向上进行引导的阀导向部72c。并且，侧壁72a具有位于最上位的凸缘部72j、该凸缘部72j的下方的中间筒部72k、以及该中间筒部72k的下方的下端部72l，其通过切削加工等来形成。

该阀芯引导部72通过在阀轴支架6的凸缘部6f以及外壳60的下端部与阀主体30的上端部之间固定凸缘部72j，来配置于阀主体30内的预定位置。此处，阀芯引导部72的凸缘部72j与外壳60的下端部之间、以及阀芯引导部72的凸缘部72j与阀主体30的上端部之间通过焊接、硬钎焊、粘接等固定方法一体形成为遍及整周而密闭的状态。

并且，在下端部72l的内周侧配置有密封部件48。密封部件48以在沿中心轴M方向配置的两个截面呈L字状的L字环状衬垫48a之间夹着环状的加强板48b的方式形成为环状，并与阀芯17的外周面滑动接触。由此能够可靠地以气密的方式使背压室28与阀室11之间分离。此外，L字环状衬垫48a例如由PTFE(聚四氟乙烯)等、PFA(四氟乙烯、全氟烷基乙烯基醚共聚物)等氟系树脂材料形成，加强板48b例如由PPS(聚苯硫醚)等树脂材料或黄铜、黄铜等金属材料形成。

并且，密封部件48以夹在固定部72b与阀导向部72c之间的方式固定于中心轴M方向，压溃量保持恒定。固定部72b和阀导向部72c例如由不锈钢等金属分别形成。

并且，在阀芯17的连接部17c的外周配置有作为圆锥台形的筒体的弹簧座金属零件29。弹簧座金属零件29具有在下端部向外径侧延伸的作为环状平面的凸缘29a。在该凸缘29a与阀轴支架6的嵌合部6c之间配置有压缩了的施力弹簧32。由此向下方下压阀芯17，能够使外螺纹41a与内螺纹6d的螺纹牙的接触面保持恒定。因此，在阀芯17从闭阀状态向开阀状态、或者从开阀状态向闭阀状态切换了工作方向的情况下，不会产生螺纹晃动，从而在切换阀芯17的工作方向时能够防止流量特性产生滞后现象。并且，由于由内径较大的施力弹簧32对阀芯17进行施力，所以能够抑制阀芯17的倾斜。

接下来，对实施方式的电动阀2的主要部分进行说明。图2的(a)、(b)是将实施方式的电动阀2的主要部分放大的图。此处，图2的(a)示出阀芯17落座于阀座部16的闭阀状态，图2的(b)示出阀芯17从阀座部16分离的开阀状态。

如图2的(a)、(b)所示，在阀芯17的滑动筒部17b的外周面，形成有作为与密封部件48滑动接触的圆筒面上的区域的密封件滑动接触面17e、和作为与阀芯引导部72的阀导向部72c的内周面滑动接触的圆筒面上的区域的阀滑动接触面17f。并且，在阀芯17的滑动筒部17b的外周面的下端形成有直径朝向下方(阀口16a侧)变小的锥形部17j。

上述的密封件滑动接触面17e与阀滑动接触面17f在中心轴M方向上不重叠，并以外径相互不同的状态形成于相同的阀芯17的滑动筒部17b的外周面。并且，密封件滑动接触面17e的直径大小与阀滑动接触面17f的直径大小形成为不同，在密封件滑动接触面17e与阀滑动接触面17f之间形成有台阶17g。

并且，比密封件滑动接触面17e接近阀口16a的阀滑动接触面17f的外径X形成为比密封件滑动接触面17e的外径(密封直径)Y大(X＞Y)，并且密封件滑动接触面17e的外径Y形成为与阀芯落座直径Z相同(Y＝Z)。此处，阀芯落座直径Z是在阀芯17落座于阀座部16的情况下与锥形部17j抵接的开口部分16b的直径。此外，开口部分16b是成为形成于阀口16a的上方(转子4侧)的阀口16a与阀座上表面16c之间的边界的部分。

此处，如图2的(a)所示，在闭阀状态下，密封件滑动接触面17e与沿密封部件48的中心轴M方向配置的两个L字环状衬垫48a的内周面滑动接触，阀滑动接触面17f与阀导向部72c的内周面滑动接触。并且，阀芯17以锥形部17j作为落座面而落座于阀座部16。

在该闭阀状态下，若使转子4旋转，来使阀芯17上升，则密封件滑动接触面17e在中心轴M方向上沿L字环状衬垫48a的内周面滑动，阀滑动接触面17f在中心轴M方向上沿阀导向部72c的内周面滑动，从而如图2的(b)所示地成为开阀状态。

根据该实施方式的电动阀2，相对于密封部件48滑动的密封件滑动接触面17e和相对于阀导向部72c的内周面滑动的阀滑动接触面17f形成为外径相互不同的状态。因此，即使在阀滑动接触面17f产生了磨痕、伤痕，由于阀滑动接触面17f不相对于密封部件48滑动，所以也能够减少因阀滑动接触面17f的磨痕、伤痕在由密封部件48以气密的方式分离的背压室28与阀室11之间产生泄漏的担忧。因此，能够维持密封部件48的密封性，并且能够长时间稳定地维持压力平衡机构。

并且，阀芯17使锥形部17j抵接于开口部分16b来落座于阀座部16，并且，由于使比密封件滑动接触面17e接近阀口16a的阀滑动接触面17f的外径X比密封件滑动接触面17e的外径Y大(X＞Y)，所以能够容易地使密封件滑动接触面17e的外径Y与阀芯落座直径Z相同(Y＝Z)。因此，能够使密封件滑动接触面17e处的流体的受压面积与落座部分处的流体的受压面积相同，并且由于背压室28与阀口16a的压力也相同，所以能够可靠地消除差压力。

此外，如图3的(a)所示，也能够考虑使阀滑动接触面17f的外径X比密封件滑动接触面17e的外径Y小(X＜Y)。在该情况下，也能够抑制密封件滑动接触面17e处的磨痕、伤痕的产生，从而能够长时间维持密封部件48的密封性，但由于阀芯落座直径Za比密封件滑动接触面17e的外径Y小(Za＜Y)，所以密封件滑动接触面17e的外径Y与阀芯落座直径Z不同。此处，为了使阀芯落座直径与密封件滑动接触面17e的外径Y相同，需要如图3的(b)所示地使阀芯17的下端向外径侧伸出，并以锥形部17j作为落座面而落座于阀座部16。但是，在这样的情况下，在组装时无法进行阀芯引导部72和阀芯17的组装，从而需要如图3的(b)所示地分割阀芯17等方法。当考虑这样的组装性时，阀芯17和阀芯引导部72优选成为图2的(a)、(b)所示的方式。

另外，根据实施方式的电动阀2，由于阀芯17以锥形部17j作为阀芯落座面而落座于阀座部16，所以能够提高阀芯落座面处的密封性。另一方面，如图4的(a)所示，在阀芯17的滑动筒部17b的下端未设置锥形部17j的情况下，角部17m落座于阀座部16。在该情况下，有在角部17m产生加工时的毛刺、伤痕的担忧，从而有影响泄漏性的可能性。并且，如图4的(b)所示，在外径恒定的阀芯17设有锥形部17j的情况下，由于落座于阀座部16的阀芯落座直径Z2比密封直径Z1小，所以密封件滑动接触面的密封部分处的受压面积与落座部分处的受压面积变得不同，难以完全消除差压力。关于这一点，如图2的(a)、(b)所示，通过使密封件滑动接触面17e和阀滑动接触面17f中离阀口16a较近的一方的直径比另一方的直径大，能够使密封件滑动接触面17e的外径(密封直径)Y与阀芯落座直径Z相同，从而能够成为可靠地消除差压力的构造。

此外，在上述的实施方式中，以密封部件48设于阀芯引导部72侧且与阀芯17抵接的内密封构造的情况为例进行了说明，但也可以如图5的(a)、(b)所示地是密封部件48设于阀芯67侧且与阀芯引导部92的内周面抵接的外密封构造。以下，省略外密封构造的电动阀的与内密封构造的电动阀2相同的结构的说明，对不同的部分进行说明。

在该外密封构造的电动阀中，作为供密封部件48滑动的圆筒面上的区域的密封件滑动接触面92e、和作为供阀芯67的外周面滑动接触的圆筒面上的区域的阀滑动接触面92f均形成于阀芯引导部92的内周面。阀芯引导部92形成为阀滑动接触面92f所处的范围的壁厚比密封件滑动接触面92e所处的范围的壁厚薄，在密封件滑动接触面92e与阀滑动接触面92f之间设有台阶92g。

并且，图5的(a)、(b)所示的阀芯67由固定于阀导向件18的大致圆柱状的阀芯保持部67a和作为筒体的阀筒部67b构成。阀芯保持部67a具备在内部形成有作为均压路的纵向的孔部67x的连结部67d、和在内部形成有作为均压路的横向的导通孔67y的头部67e。并且，阀筒部67b具备在纵向上接纳连结部67d的接纳空间67h，并且下半部分的外径形成为比上半部分的外径大，在中央部具备台阶67g。

密封部件48以夹在阀芯保持部67a与阀筒部67b之间的方式固定，并且压溃量保持恒定。

并且，阀滑动接触面92f的内径X′形成为比密封件滑动接触面92e的内径(密封直径)Y′大(X′＞Y′)，密封件滑动接触面92e的内径Y′形成为与阀口16a的阀芯落座直径Z′相同(Y′＝Z′)。并且，在阀芯17的滑动筒部17b的外周面的下端形成有直径朝向下方变小的锥形部67j。

此处，在图5的(a)所示的闭阀状态下，密封件滑动接触面92e与密封部件48的L字环状衬垫48a的外周面滑动接触，阀滑动接触面92f与阀芯67的外周面滑动接触。并且，阀芯67的阀筒部67b的外周面以锥形部67j作为落座面而落座于阀座部16。

在该闭阀状态下，若使转子4旋转，来使阀芯67上升，则沿中心轴M方向配置的两个L字环状衬垫48a在中心轴M方向上沿密封件滑动接触面92e滑动，阀筒部67b的下半部分的外周面67k在中心轴M方向上沿阀滑动接触面92f滑动，从而如图5的(b)所示地成为开阀状态。

这样，在外密封构造的电动阀中，密封件滑动接触面92e与阀滑动接触面92f形成为内径相互不同的状态，以便在中心轴M方向上不重叠，由此也能够长时间维持密封部件48的密封性。即，阀筒部67b的下半部分的外周面67k与阀芯引导部92的阀滑动接触面92f相互反复滑动，即使在阀滑动接触面92f产生了磨痕、伤痕，由于阀滑动接触面92f不相对于密封部件48滑动，所以也能够减少因阀滑动接触面92f的磨痕、伤痕在由密封部件48以气密的方式分离的背压室28与阀室11之间产生泄漏的担忧。

并且，通过使阀滑动接触面92f的内径X′比密封件滑动接触面92e的内径Y′大，并在阀芯17的下端外周设置锥形部67j(X′＞Y′)，阀芯67能够以锥形部67j为落座面而落座于阀座部16，从而能够容易地使密封件滑动接触面92e的内径Y′与阀芯落座直径Z′相同(Y′＝Z′)。因此，在具有压力平衡构造的电动阀2中，能够可靠地消除差压力。

并且，在上述方式的密封部件48中，也可以根据需要，在配置于上方的L字环状衬垫48a的上侧、以及配置于下方的L字环状衬垫48a的下侧分别配置向阀芯17侧对环状衬垫进行施力的板簧48c。板簧48c例如由不锈钢等金属材料形成。

并且，密封部件48可以如图6的(a)所示地采用仅由截面大致呈圆形的环状衬垫(所谓的O型圈)48d构成的密封部件，也可以如图6的(b)所示地采用组合环状衬垫(O型圈)48d和具有截面C字状的环状部件48f而成的复合型密封部件48作为密封部件48。此处，环状衬垫(O型圈)48d由NBR(丁腈橡胶)、H-NBR(氢化丁腈橡胶)等橡胶材料形成，环状部件48f由PTFE等氟系树脂材料形成。

此外，在图5所示的外密封构造的电动阀中，密封部件48也并非必须使用L字环状衬垫48a，也可以采用图6的(a)、(b)所示的密封构造。

并且，在上述的实施方式中，也可以如图7所示，在中心轴M方向上引导阀芯17的阀导向部72c位于密封部件48的上方。即，也可以采用阀滑动接触面92f位于比密封件滑动接触面92e靠上方的位置的构造。在该情况下，密封件滑动接触面17e的外径Y形成为比阀滑动接触面17f的外径X大(Y＞X)，由此能够容易地使阀滑动接触面17f的外径X形成为与阀芯落座直径Z相同(X＝Z)。

并且，例如在由压缩机、冷凝器、膨胀阀以及蒸发器等构成的冷冻循环系统中，使用上述的实施方式的电动阀2作为设于冷凝器与蒸发器之间的膨胀阀、流路的流量控制阀等。

Claims (11)

1.一种电动阀，利用外螺纹部件与内螺纹部件的螺纹结合将收纳在外壳的内部的转子的旋转运动变换成直线运动，并基于该直线运动使收纳在阀主体内的阀芯沿上述阀主体的中心轴方向移动，并且在上述阀芯的上方侧设置背压室，将在上述中心轴方向上设于上述阀芯的正下方的阀口内的压力导入上述背压室，

上述电动阀的特征在于，具备：

阀芯引导部，其使上述阀芯的外周面滑动来引导沿上述中心轴方向的移动；

阀室，其是在上述阀主体的内部形成于上述阀芯的外侧的空间；以及

密封部件，其夹装在上述阀芯引导部与上述阀芯之间，将上述背压室与上述阀室之间气密地分离，

上述阀芯或者上述阀芯引导部具有：

密封件滑动接触面，其是与上述密封部件滑动接触的圆筒面上的区域；以及

阀滑动接触面，其形成于上述阀芯以及上述阀芯引导部中形成有上述密封件滑动接触面的部件，是与上述阀芯以及上述阀芯引导部中成为对象方的部件滑动接触的圆筒面上的区域，

而且，上述密封件滑动接触面与上述阀滑动接触面在上述中心轴方向上不重叠。

2.根据权利要求1所述的电动阀，其特征在于，

上述密封件滑动接触面的直径大小与上述阀滑动接触面的直径大小不同。

3.根据权利要求1或2所述的电动阀，其特征在于，

具备在内部贯通地形成有上述阀口的筒状的阀座部，

在上述阀芯的外周面的下端形成有直径朝向上述阀口侧变小的锥形部，

上述锥形部与上述阀口的形成于上述转子侧的开口部分抵接，并以上述开口部分的直径作为阀芯落座直径而落座于上述阀座部。

4.根据权利要求2或3所述的电动阀，其特征在于，

上述密封件滑动接触面的直径和上述阀滑动接触面的直径中任意接近上述阀口的一方的直径比另一方的直径大。

5.根据权利要求4所述的电动阀，其特征在于，

上述阀滑动接触面配置于比上述密封件滑动接触面靠上述阀口侧的位置，

上述阀滑动接触面的直径比上述密封件滑动接触面的直径大。

6.根据权利要求3～5任一项中所述的电动阀，其特征在于，

上述密封件滑动接触面的直径与上述阀芯落座直径相同。

7.根据权利要求1～6任一项中所述的电动阀，其特征在于，

上述密封部件配置于上述阀芯引导部，

上述密封件滑动接触面以及上述阀滑动接触面形成于上述阀芯的外周面。

8.根据权利要求1～6任一项中所述的电动阀，其特征在于，

上述密封部件配置于上述阀芯，

上述密封件滑动接触面以及上述阀滑动接触面形成于上述阀芯引导部的内周面。

9.根据权利要求1～8任一项中所述的电动阀，其特征在于，

上述密封部件使用截面呈L字状的L字环状衬垫来形成。

10.根据权利要求1～8任一项中所述的电动阀，其特征在于，

上述密封部件由O型圈形成，或者组合O型圈和截面呈C字状的环状部件来形成。

11.一种冷冻循环系统，包括压缩机、冷凝器、膨胀阀以及蒸发器，其特征在于，

使用权利要求1～10任一项中所述的电动阀作为上述膨胀阀。