CN112424519A

CN112424519A - 电动阀

Info

Publication number: CN112424519A
Application number: CN201980040456.1A
Authority: CN
Inventors: 菱谷康平
Original assignee: Fujikoki Corp
Current assignee: Fujikoki Corp
Priority date: 2018-07-25
Filing date: 2019-07-19
Publication date: 2021-02-26
Also published as: EP3828450A1; JP2020016292A; JP7029169B2; EP3828450B1; WO2020022214A1; EP3828450A4

Abstract

提供一种能够可靠且定位精度良好地将整流部件固定在从阀芯离开的位置的电动阀。多个端口(4，5)设置于电动阀的阀室(3a)。在多个端口(4，5)分别固定有将电动阀与外部设备连接的多个配管(6，7)。第二配管(7)具有大径部(7a)、小径部(7b)以及台阶部(7c)。在第二配管(7)的轴向的移动被台阶部(7c)限制的状态下，整流部件(9)插入到第二配管(7)的大径部(7a)内。作为定位单元的紧固部(10)将插入到第二配管(7)和大径部(7a)内的整流部件(9)固定。

Description

电动阀

技术领域

本发明涉及一种在空气调和机、制冷机等的制冷循环中使用的电动阀。

背景技术

在空气调和机、制冷机等中，使用了对应于作为目的的功能而使在内部流动的制冷剂的流向、流量发生变化的电动阀。在该电动阀中，制冷剂以气液二相状态流入到阀芯内，在制冷剂内所含的气泡、特别是大径的气泡通过节流孔时，产生急剧的压力变动，并且与之相伴的压力波向配管传播，由此产生异常声音。特别是，在最近，为了降低制冷剂对环境的影响，存在使用与现有的制冷剂相比降低了温室效应系数的制冷剂的倾向，该制冷剂容易在配管内成为二相流，也容易产生异常声音。

为了防止这样的异常声音发生，如专利文献1、2所示，公开了如下技术：在电动阀的端口与配管连接部分配置有多孔板等整流部件，使制冷剂通过其小孔内而将二相流中的气泡微小化，从而防止因气泡通过节流孔时破裂而产生压力波。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-16958号公报

专利文献2：日本特开2007-107623号公报

发明所要解决的技术问题

但是，在上述那样的现有技术中，整流部件夹在阀主体的外壁与配管的端部之间而固定，因此，整流部件与阀室的距离短，从而消除气泡的效果不充分。即，通过使被整流板的小孔微小化的气泡在制冷剂内经过一定的时间而其形状尺寸稳定。根据申请人的实验，在配管内流动会防止气泡的成长，基于此，希望即使气泡在通过整流板之后也为配管的内径尺寸程度。但是，在上述现有技术中，整流板配置于配管的端部与阀芯的外壁之间，因此，通过整流板后的制冷剂从配管内直接流入阀室内，由于此时的压力变化、流动方向的变化，气泡在阀室内有容易成长的倾向。

另外，作为有效地使制冷剂内的气泡微小化的结构，考虑使用锥状或圆弧状(以下，包含技术方案中都总称为锥状)的整流部件，从而即使是相同内径的配管，也能够增加供制冷剂通过的小孔数。但是，在现有技术中，当使用锥状的整流部件时，会产生向阀芯侧突出的锥的顶端与阀芯发生干渉、不能确保整流部件与阀芯的充分的距离的问题。

为了解决这样的问题，需要将整流部件配置在与阀主体和配管的接合部分分离的位置。但是，为了将整流部件配置在配管的中途，确保定位精度、固定强度需要大量的工夫。

发明内容

本发明是为了解决上述那样的现有技术的问题点而提出的，其目的在于，提供一种能够简单且可靠地将整流部件固定在配管的中途，并且静稳性优异的电动阀。

用于解决技术问题的手段

为了达成上述目的，本发明的电动阀具有如下结构。

(1)多个端口，该多个端口设置于电动阀的阀室。

(2)多个配管，该多个配管分别固定于所述多个端口，并将所述电动阀与外部设备连接。

(3)整流部件，该整流部件插入于所述多个配管中的至少一个。

(4)所述多个配管中的至少一个具有：大径部、形成于所述大径部的所述阀室侧的小径部以及设置于所述大径部与所述小径部的分界部分的台阶部。

(5)在所述整流部件的在在所述配管的轴向上的移动被所述台阶部限制的状态下，所述整流部件在所述配管的所述大径部内被定位单元固定。

在本发明中，能够采用如下结构。

(1)所述定位单元是紧固部，该紧固部使与所述整流部件相对的所述配管的壁部在配管的内径方向变形，从而将所述整流部件固定于所述配管的壁部。

(2)所述整流部件具备弹性部件，该弹性部件向所述配管的外周方向施力，

所述定位单元是设置于所述弹性部件的卡合部和形成于所述配管的内表面的被卡合部，设置于所述弹性部件的所述卡合部与设置于所述配管的所述被卡合部卡合。

(3)所述整流部件是与所述配管同轴且将所述配管堵塞的圆板状或圆柱状的部件，在所述整流部件设置有在所述配管的轴向上连通的一个或多个开口部。

(4)所述整流部件具备：沿着所述配管的内周的框部和张挂于所述框部的网。

(5)所述网的至少一部分向所述配管的所述小径部内锥状地突出。

(6)所述台阶部以从所述小径部的阀主体侧的端部向所述大径部侧离开所述小径部的内径尺寸以上的方式设置。

发明的效果

根据本发明，能够以简单的结构可靠且定位精度良好地将整流部件固定在从阀芯离开的位置。

附图说明

图1是表示第一实施方式的电动阀的结构剖视图。

图2是表示第一实施方式的电动阀的结构剖视图。

图3是表示第一实施方式的电动阀的结构剖视图。

图4是表示本发明中的整流部件的例的主视图。

具体实施方式

[1.第一实施方式]

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是表示本实施方式的电动阀的结构的剖视图。该电动阀在实际使用时配置在各种方向上，但是，在本说明书中，按照图1所示的方向对各部件的位置关系进行说明。

电动阀使棒状的阀轴2在被称为罐的杯型的由圆筒部件1和阀主体3划分的空间的内部上下移动而对设置于阀主体3的节流孔8的开度进行调整，从而进行对通过的流体的流量控制。在圆筒部件1的内部设置有对阀轴2进行驱动的步进电机的转子，在圆筒部件1的外部配置有步进电机的线圈。电动阀通过对线圈通电而使转子旋转，由此使与转子结合的阀轴2在其轴向上往复运动，从而进行阀的开闭。但是，在图1中省略了设置于圆筒部件1的外部的定子及线圈等。

在圆筒部件1的下部设置有阀主体3，该阀主体3在内部具有阀室3a。在阀室3a分别连接有作为制冷剂等流体的路径的第一端口4和第二端口5，且第一端口4与第二端口5经由阀室3a连通。在第一端口4和第二端口5分别固定有将电动阀与外部设备连接的第一配管6和第二配管7。在本实施方式中，制冷剂从配设于横向上的第二配管7朝向向下方延伸的第一配管6流动。

呈圆筒状的节流孔8在嵌入第一端口4的状态下通过熔接等手段而固定于第一端口4。节流孔8的中心开口部的周围成为阀座，并且通过其阀座部分与阀轴2的顶端的间隙的宽窄来进行流量控制。第一配管6的端部在嵌入节流孔8的外方的状态下通过熔接等手段而固定于节流孔8的外方。

第二配管7具有台阶部7c，该台阶部7c设置于外部供给侧的大径部7a与电动阀侧的小径部7b以及大径部7a与小径部7b的分界部分。在小径部7b的端部插入到第二端口5内的状态下，第二配管7固定于阀主体3。台阶部7c的位置设置于从第二配管7的小径部7b侧的端部7ba离开小径部7b的内径尺寸

以上的位置。在大径部7a中的台阶部7c和分界部分固定有整流部件9。在第二配管7的轴向的移动被台阶部7c限制的状态下，整流部件9插入到大径部7a内。即，根据本实施方式的结构，能够任意地设定从第二配管7的小径部7b侧的端部7ba到被台阶部7c定位的整流部件9的距离L。并且，通过将距离L设为

以上，能够抑制被整流部件9细分化后的制冷剂内的气泡的再成长。另一方面，当距离L过长时，细微化后的气泡在到阀室3a为止的期间内成长，因此，距离L优选为

的10倍以下。

整流部件9是与第二配管7同轴且将第二配管7堵塞的圆柱状的部件。在该整流部件9设置有与第二配管7的轴向连通的一个或多个开口部9a。该开口部9a的形状是用于将制冷剂内的气泡微小化的狭缝状或小孔状，能够采用例如，从图4的(a)到(f)所示的形状。将开口部9a设为何种形状，是根据容易产生制冷剂的二相流的性质、流速、粘度、或配管的口径等来选择最适合的形状。另外，呈圆柱状的整流部件9的长度或将整流部件9设为圆板状的情况下的圆板的壁厚也根据制冷剂的性质、配管的口径来适当选择。这样的整流部件9通过切削加工或冲压加工而形成。

在第二配管7和整流部件9设置有将两者固定的定位单元。在本实施方式中，定位单元是紧固部10，该紧固部10使与整流部件9相对的第二配管7的壁部向第二配管7的内径方向变形，从而从周围将整流部件9紧固而固定于第二配管7的壁部。

[1-2.制造方法]

在本实施方式中，为了将整流部件9固定于第二配管7内，首先，在将整流部件9保持于第二配管7的细长的棒状的夹具的顶端的状态下，将整流部件9从大径部7a的端部开口部插入到与台阶部7c抵接的位置，从而进行整流部件9的定位。接着，从大径部7a的外周按压第二配管7的壁面而使第二配管7的壁面变形，从而通过紧固部10将整流部件9挟持于第二配管7的内壁面与台阶部7c之间。之后，将夹具从第二配管7拔出，从而完成整流部件9相对于第二配管7的固定。之后，通过熔接等手段将第二配管7固定于阀主体3的第二端口5。

[1-3.效果]

本实施方式的电动阀能够起到以下的效果。

(1)设置台阶部7c的位置能够通过将一根第二配管7的一端侧扩大而作成大径部7a来任意地设定。因此，无论从小径部7b侧的端部到整流部件9的尺寸是长还是短，都能够简单地制造。因此，在本实施方式中，能够自由地设定从阀主体3到整流部件9的距离。其结果是，能够将整流部件9配置在最适合制冷剂内的气泡的微小化的位置。

(2)将整流部件9设置在没有接缝的一根第二配管7的中途，因此与在切断的配管之间夹入整流部件9的结构相比，部件数量少，密封性优异，不存在制冷剂泄漏的风险。

(3)能够仅通过台阶部7c和紧固部10这样的第二配管7的变形来固定整流部件9，与螺栓紧固、熔接等固定手段相比，能够用简单的手段来固定整流部件9。

(4)利用细长的夹具将整流部件9插入到第二配管7的中途，这样，夹具的顶端的整流部件9被台阶部7c正确地限制，因此，整流部件9的定位精度高。

[2.第二实施方式]

参照图2，对第二实施方式进行说明。第二实施方式与第一实施方式相比，整流部件9的定位手段不同。即，第二实施方式的整流部件9由不锈钢等圆板状的金属板构成，在其周围设置有四根弹性部件9b，该四根弹性部件9b沿着第二配管7的轴向向大径部7a侧延伸。该弹性部件9b向第二配管7的外周方向施力。在弹性部件9b的顶端部设置有向第二配管7的外周方向突出的卡合部9c。在第二配管7的内表面，嵌入有卡合部9c的凹部状的被卡合部7d在第二配管7的内周整体设置为环状。

在具有这样的结构的第二实施方式中，也利用夹具将整流部件9从大径部7a侧插入到第二配管7内，从而使整流部件9与台阶部7c抵接来进行定位。此时，弹性部件9b因其弹性而想要向外侧扩张，但是被第二配管7的内壁面挡住，从而在向内侧收缩的状态下沿第二配管7的内表面滑动。当整流部件9与台阶部7c抵接时，顶端的卡合部9c因弹性部件9b的弹性而进入被卡合部7d内，从而整流部件9固定于第二配管7。

在第二实施方式中，也能够将整流部件9固定于第二配管7的中途的部位，因此，能够发挥与第一实施方式相同的效果。而且，仅需要插入整流部件9，而不需要之后的加固才做，因此，安装操作更简便。

[3.第三实施方式]

参照图3，对第三实施方式进行说明。第三实施方式与所述各实施方式相比，整流部件9的结构不同。在第三实施方式中，整流部件9具备：沿着第二配管7的内周的框部9d和张挂于框部9d的网9e。在本实施方式中，框部9d由以不磨损网9e的缘的方式固定的内框和嵌入于该内框的外周而固定的筒状的外框构成。在筒状的外框的外周环状地设置有凹部9f。凹部9f的网9e侧的部分，即小径部7b侧的部分成为小径部7b侧变细的锥面。

网9e的外周比小径部7b小，并且相对于框部9d，向在第二配管7内流动的制冷剂的下游方向，即小径部7b内锥状地突出。但是，锥的顶端不从第二配管7的小径部7b侧的端部突出，从而不向阀主体3的外壁面突出。网9e可以是金属网或冲孔金属等金属制品，也可以是与框部9d一体成型塑料制品。

在第二配管7中的与整流部件9相对的部分环状地设置有向内径侧突出的紧固部10，该紧固部10的突出部分与框部9d的凹部9f卡合。

在第三实施方式中，也和所述第一实施方式相同地，利用夹具将整流部件9从大径部7a侧插入，直到与台阶部7c抵接。于是，整流部件9的小径部7b侧被台阶部7c定位，并且紧固部10的突出部分与框部9d的凹部9f卡合，从而将整流部件9与第二配管7固定。在该情况下，凹部9f的小径部7b侧成为锥面，因此，虽然紧固部10的凸部顺畅地嵌入于凹部9f内，但是一旦嵌入后，整流部件9不会向大径部7a侧移动。

在第三实施方式中，也可以在框部9d设置有与第二实施方式相同的弹性部件9b、卡合部9c，并使它们与设置于第二配管7的内壁面的被卡合部7d卡合，从而将第二配管7与整流部件9固定。在第三实施方式中，还能够与第一实施方式相同地，在插入整流部件9之后，从外周使第二配管7变形，从而通过紧固部10来固定框部9d。

在具有这样的结构的第三实施方式中，发挥了与所述各实施方式相同的效果，除此之外，能够使用表面积大且具有多个开口部9a的锥状的整流部件9。因此，在第三实施方式中，能够增大整流部件9与制冷剂的接触面积，从而能够有效地使制冷剂内的气泡微小化。另外，在第三实施方式中，即使整流部件9的锥从阀主体3侧较大地突出，也能够将固定整流部件9的台阶部7c的位置设置在从阀主体3的壁面离开的位置。

[4.其他实施方式]

以上对本发明的实施方式进行了说明，但是，在不脱离发明的主旨的范围内，能够进行各种省略、置换、变更。而且，该实施方式、其变形包含于发明的范围、主旨，并且还包含于与权利要求书所记载的发明和与其相当的范围。

例如，不限于第二配管7，还能够将整流部件9设置于第一配管6、或两方的配管。另外，在将配管固定于阀主体3的情况下，也可以将大径部7a侧固定于阀主体3。制冷剂的上游侧不是必须成为大径部7a，只要紧固部10的固定强度、卡合部9c与被卡合部7d的卡合强度足够，也可以使制冷剂从小径部7b侧流动。

符号说明

1…圆筒部件

2…阀轴

3…阀主体

3a…阀室

4…第一端口

5…第二端口

6…第一配管

7…第二配管

7a…大径部

7b…小径部

7ba…端部

7c…台阶部

7d…被卡合部

8…节流孔

9…整流部件

9a…开口部

9b…弹性部件

9c…卡合部

9d…框部

9e…网

10…紧固部

Claims

1.一种电动阀，其特征在于，具备：

多个端口，该多个端口设置于电动阀的阀室；

多个配管，该多个配管分别固定于所述多个端口，并将所述电动阀与外部设备连接；以及

整流部件，该整流部件插入于所述多个配管中的至少一个，

所述多个配管中的至少一个具有：大径部、形成于所述大径部的所述阀室侧的小径部以及设置于所述大径部与所述小径部的分界部分的台阶部，

在所述整流部件的在所述配管的轴向上的移动被所述台阶部限制的状态下，所述整流部件在所述配管的所述大径部内被定位单元固定。

2.根据权利要求1所述的电动阀，其特征在于，

所述定位单元是紧固部，该紧固部使与所述整流部件相对的所述配管的壁部向配管的内径方向变形，从而将所述整流部件固定于所述配管的壁部。

3.根据权利要求2所述的电动阀，其特征在于，

所述整流部件具备弹性部件，该弹性部件向所述配管的外周方向施力，

所述定位单元是设置于所述弹性部件的卡合部和形成于所述配管的内表面的被卡合部，

设置于所述弹性部件的所述卡合部与设置于所述配管的所述被卡合部卡合。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的电动阀，其特征在于，

所述整流部件是与所述配管同轴且将所述配管堵塞的圆板状或圆柱状的部件，在所述整流部件设置有在所述配管的轴向上连通的一个或多个开口部。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的电动阀，其特征在于，

所述整流部件具备：沿着所述配管的内周的框部和张挂于所述框部的网。

6.根据权利要求5所述的电动阀，其特征在于，

所述网的至少一部分向所述配管的所述小径部内锥状地突出。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的电动阀，其特征在于，

所述台阶部以从所述小径部的阀主体侧的端部向所述大径部侧离开所述小径部的内径尺寸以上的方式设置。