CN114688268A - 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，具备不需要烦杂的组装精度的管理就能够使容纳壳体以及阀主体部的彼此的轴心高精度地一致来组装的结构。电动阀(100)具备：固定于磁性转子(141)的中心轴线(CL)上且具有外螺纹部(131a)的转子轴(131)；形成有阀室、端口、接合部的阀主体外壳(111)；形成有与外螺纹部螺纹结合的内螺纹部(132b)的内螺纹部件(132)；形成为板状且与内螺纹部件一体地固定的固定金属零件(133)；以及杯形状的容纳壳体(151)。在固定金属零件的外周形成有：沿以至距离中心轴线最远的部分为半径的假想圆(CI)而形成且嵌入到容纳壳体的内侧的导向部(133c)；以及在导向部以外的部分焊接固定于阀主体外壳的接合部的焊接部(133d)。

Description

电动阀以及冷冻循环系统

本发明是申请号为202010087261.7、发明名称为"电动阀以及冷冻循环系统"、申请日为2020年2月11日的发明申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及电动阀以及包含该电动阀的冷冻循环系统。

背景技术

在热泵式的冷冻循环系统中，作为电动式膨胀阀而使用的电动阀例如公知有专利文献1的图1所记载的那样的电动阀。

电动阀具备步进马达、作为阀主体部的阀外壳、阀机构部、以及作为容纳壳体的密闭壳体。该步进马达构成为包括转子轴、密闭壳体内的磁性转子、以及与磁性转子对置地配置于密闭壳体的外周部的定子线圈。转子轴的外螺纹部旋入后述的阀机构部的支撑部件的内螺纹部。阀外壳具有阀室，该阀室与第一接头管内连通，并经由阀座环的阀端口而与第二接头管内连通。阀机构部具有支撑部件、阀架、以及针阀。合成树脂制的支撑部件经由嵌入成形的作为固定金属零件的不锈钢制的凸缘部通过焊接固定于上述的阀外壳的上端面。另外，在阀外壳的上端面，在相对于上述的凸缘部的外周部具有预定的间隙地远离的位置，焊接有密闭壳体的下部的开口端面。

为了通过步进马达的工作来使转子轴以及磁性转子顺畅地转动，需要在密闭壳体的内周面与磁性转子的外周面之间形成适当的间隙，并且焊接在阀外壳的上端面的密闭壳体的中心轴线处于阀外壳的中心轴线上。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2018－115743号公报

发明内容

发明所要解决的课题

如上述的专利文献1所公开的那样，如本申请的附图中的图8(a)中局部地放大所示，在阀外壳1011的上端面，在相对于作为上述的固定金属零件的凸缘部1033的外周部具有预定的间隙Δg地远离的位置，焊接有密闭壳体1051的下部的开口端面。此外，在图8(a)中，省略了密闭壳体1051以及阀外壳1011相互间的熔珠的图示。之所以这样设有预定的间隙Δg，是为了避免在焊接密闭壳体1051的下部的开口端面与阀外壳1011的上端面并且在对凸缘部1033的外周部与阀外壳1011的上端面(圆环状的接合部1011d)进行角焊的情况下，之后密闭壳体1051的下端的内周面跃上所形成的熔珠(焊接加厚部)1033w。假设在上述那样的间隙Δg未设于密闭壳体1051的下部的内周面与凸缘部1033的外周部之间的情况下，如图9(a)以及图9(b)局部地放大所示，密闭壳体1051′的下端的内周面跃上熔珠(焊接加厚部)1033w′，其结果，密闭壳体1051′的轴心相对于阀外壳1011′的轴心偏移，并且在密闭壳体1051′与阀外壳1011′之间形成有轴向的间隙Δg′。因此，存在因间隙Δg′的大小而无法将密闭壳体1051′的下部的开口端面焊接于阀外壳1011′的上端面的担忧。

在进行这种焊接作业的情况下，密闭壳体1051以及阀外壳1011以密闭壳体1051的中心轴线与阀外壳1011的中心轴线位于共通的中心轴线的方式利用焊接机中的夹具等来调整位置并保持。

然而，在组装工序中，为了将组装精度确保为高精度，密闭壳体1051以及阀外壳1011需要以密闭壳体1051的中心轴线与阀外壳1011的中心轴线位于共通的中心轴线的方式利用焊接机中的夹具等来调整位置并保持，在该情况下，在电动阀的组装作业工序中，组装精度的管理变得烦杂。因此，在密闭壳体1051以及阀外壳1011的组装中，希望使密闭壳体1051以及阀外壳1011的彼此的轴心高精度地一致，而且能够以简单的焊接作业来组装。

考虑以上的问题点，本发明的目的在于提供一种电动阀以及包括该电动阀的冷冻循环系统，在电动阀以及包括该电动阀的冷冻循环系统中，具备如下结构，即，不需要烦杂的组装精度的管理，能够使容纳壳体以及阀主体部的彼此的轴心高精度地一致来组装。

用于解决课题的方案

为了实现上述的目的，本发明的电动阀的特征在于，具备：阀主体外壳，其具备阀室，该阀室与连接于流体的管路的至少一个连接口连通，且将包含阀芯而成的阀芯单元容纳为能够移动，该阀芯对设于该连接口的阀座的阀端口进行开闭控制；电磁驱动器，其包含使驱动机构工作的转子轴及磁性转子而成，该驱动机构使阀芯单元进行将阀芯控制为能够相对于阀座的阀端口接近或者远离的动作，以便对在阀芯的端部与阀座的阀端口的周缘之间通过的流体的流量进行调整；内螺纹部件，其对阀芯单元进行引导并且将转子轴支撑为能够旋转；固定金属零件，其具有在与转子轴的中心轴线正交的方向上从内螺纹部件的外周部突出的外周缘部，并紧固于内螺纹部件且通过焊接于供内螺纹部件的下部插入的阀主体外壳的开口端部的周缘来固定内螺纹部件；以及容纳壳体，其容纳电磁驱动器的转子轴以及磁性转子、内螺纹部件、以及固定金属零件，固定金属零件以与容纳壳体的中心轴线处于同心上的方式形成于外周缘部，且具有多个导向部和焊接部，其中，该多个导向部分别具有与容纳壳体的内周面抵接的抵接面，该焊接部是形成于该多个导向部相互间的比该导向部的抵接面靠该固定金属零件的中心轴线方向内方的焊接部，且焊接固定于该阀主体外壳的开口端部的上表面。

也可以是，导向部的抵接面以位于以转子轴的中心轴线为中心的共通的假想圆的圆周上的方式形成，该假想圆的直径设定为比磁性转子的外径大且比容纳壳体的内周面的内径小。

也可以是，至少以等角度N等分固定金属零件的中心轴线的周围的线与假想圆相交的交点位于导向部的抵接面，其中N为3以上的整数。

也可以是，固定金属零件的多个导向部的抵接面中的至少一个抵接面是沿容纳壳体的内周面延伸的圆弧面。也可以是，焊接部通过多个点焊接、或者相互远离的多个点状的角焊、或者连续的角焊而焊接固定于阀主体外壳的开口端部的上表面。

另外，本发明的电动阀的特征在于，具备：阀主体外壳，其具备阀室，该阀室与连接于流体的管路的至少一个连接口连通，且将包含阀芯而成的阀芯单元容纳为能够移动，该阀芯对设于该连接口的阀座的阀端口进行开闭控制；电磁驱动器，其包含使驱动机构工作的转子轴及磁性转子而成，该驱动机构使阀芯单元进行将阀芯控制为能够相对于阀座的阀端口接近或者远离的动作，以便对在阀芯的端部与阀座的阀端口的周缘之间通过的流体的流量进行调整；内螺纹部件，其对阀芯单元进行引导并且将转子轴支撑为能够旋转；带边缘台阶的固定金属零件，其具有在与转子轴的中心轴线正交的方向上从内螺纹部件的外周部突出的外周缘部，并紧固于内螺纹部件，通过焊接于供内螺纹部件的下部插入的阀主体外壳的开口端部的上表面来固定内螺纹部件；以及容纳壳体，其容纳电磁驱动器的转子轴及磁性转子、内螺纹部件、以及带边缘台阶的固定金属零件，带边缘台阶的固定金属零件以与容纳壳体的中心轴线处于同心上的方式形成，且具有导向部和焊接部，其中，该导向部具有与容纳壳体的内周面抵接的抵接面，该焊接部是在与由容纳壳体的内周面和阀主体外壳的开口端部的上表面包围的部分面对的导向部的下方位置，与导向部一体形成的焊接部，且焊接固定于比导向部的抵接面靠近转子轴的中心轴线的该阀主体外壳的开口端部的上表面。

也可以是，导向部的抵接面以位于以转子轴的中心轴线为中心的共通的假想圆的圆周上的方式形成，该假想圆的直径设定为比磁性转子的外径大且比容纳壳体的内周面的内径小。也可以是，在带边缘台阶的固定金属零件具有多个导向部的情况下，至少将固定金属零件的中心轴线的周围以等角度N等分的线与假想圆相交的交点位于该各导向部的抵接面，其中N为3以上的整数。

并且，本发明的冷冻循环系统的特征在于，具备蒸发器、压缩机以及冷凝器，上述的电动阀设置于配置在冷凝器的出口与蒸发器的入口之间的配管。

发明的效果

根据本发明的电动阀以及包括该电动阀的冷冻循环系统，固定金属零件以与容纳壳体的中心轴线处于同心上的方式形成于外周缘部，并具有多个导向部和焊接部，该多个导向部分别具有与容纳壳体的内周面抵接的抵接面，该焊接部是形成于导向部相互间的比导向部的抵接面靠固定金属零件的中心轴线方向内方的焊接部，焊接固定于阀主体外壳的开口端部的周缘，因此不需要烦杂的组装精度的管理就能够使容纳壳体以及阀主体外壳的彼此的轴心高精度地一致来组装。

附图说明

图1是表示本发明的电动阀的第一实施方式的概略结构的纵剖视图。

图2中，图2(a)是沿图1所示的IIA－IIA线的剖视图，是表示固定金属零件的形状的图，图2(b)是放大表示图2(a)的IIB部分的局部放大图，图2(c)是说明图2(a)所示的固定金属零件的导向部的图。

图3中，图3(a)是表示固定金属零件的第二实施例的图，图3(b)是表示固定金属零件的第三实施例的图，图3(c)是表示固定金属零件的第四实施例的图。

图4是表示本发明的电动阀的第二实施方式的概略结构的纵剖视图。

图5是放大表示图4所示的V部分的放大剖视图。

图6是表示使用了本发明的电动阀的一例的冷冻循环系统的结构的一例的图。

图7是表示本发明的电动阀的一例所使用的固定金属零件的变形例的图。

图8中，图8(a)是局部地放大表示现有技术文献中的电动阀的密闭壳体、阀主体以及固定金属零件的接合构造的局部剖视图，图8(b)是图8(a)所示的密闭壳体、阀主体以及固定金属零件的局部剖视图。

图9中，图9(a)是局部地放大表示现有技术文献中的电动阀的密闭壳体、阀主体以及固定金属零件的接合构造另一例的局部剖视图，图9(b)是放大表示图9(a)所示的IXB部分的放大剖视图。

图中：

CL—中心轴线，11—第一接头，12—第二接头，100、200—电动阀，110—阀主体部，111—阀主体外壳，111A—阀室，111b—第一端口，111c—第二端口，111d—接合部，112—阀座，112a—阀端口，120—阀芯单元，121—阀针，122—阀弹簧，123—弹簧支架，123a—弹簧卡合部，124—垫圈，125—阀针壳体，125a—开口端部，130、230—转子轴旋转部，131—转子轴，131a—外螺纹部，131b—凸缘部，132、232—内螺纹部件，132A、232A—导向室，132b、232b—内螺纹部，132c、232c—均压孔，133、133A、133B、133C、233—固定金属零件，133a、133Aa、133Ba1、133Ba1、133Ca、233a—凸部，133b、133Ab、133Bb、133Cb、233b—凹部，133c、133Ac、133Bc、133Cc、233c—导向部，133d、133Ad、133Bd、133Cd、233d—焊接部，140—转子轴驱动部，141—磁性转子，141A—转子室，141b—卡合突起部，142—转子固定部件，143—旋转限位弹簧，144—可动限位部件，150—外装部，151—容纳壳体，151a—凹陷部，152—转子支撑部件，152a—伞状部分，152b—圆筒部分，152c—卡合凹部，153—筒状部件，300—冷冻循环系统，310—室外单元，311—膨胀阀，312—室外换热器，313—流路切换阀，314—压缩机，315—室内换热器，320—室内单元。

具体实施方式

图1概略地表示本发明的电动阀的第一实施方式的结构以及配管用管。

此外，以下的说明中的上下的概念例如与图1中的上下对应，表示各部件的相对的位置关系，并非表示绝对的位置关系。

作为第一实施方式的电动阀100、以及作为后述的第二实施方式的电动阀200(参照图4)例如如图6所示，作为膨胀阀311配置在冷冻循环系统300的配管中的后述的制冷运转时的室外换热器312的出口(第一端口312a)与室内换热器315的入口(第一端口315a)之间。

制冷运转时，膨胀阀311通过后述的连接用管(第二接头12)而与一次侧配管Du1接合，通过连接用管(第一接头11)而与二次侧配管Du2接合。一次侧配管Du1连接室外换热器312的出口(第一端口312a)和膨胀阀311，二次侧配管Du2连接室内换热器315的入口(第一端口315a)和膨胀阀311。在室内换热器315的出口(第二端口315b)与室外换热器312的入口(第二端口312b)之间，配置有与室内换热器315的出口接合的配管Du3、流路切换阀313、以及与室外换热器312的入口接合的配管Du6。另外，通过配管Du4、以及配管Du5，压缩机314与流路切换阀313接合。配管Du3的另一端与流路切换阀313的端口313d接合。配管Du6的另一端与流路切换阀313的端口313b接合。配管Du4的一端与流路切换阀313的端口313c接合，配管Du4的另一端与压缩机314的喷出口接合。配管Du5的一端与流路切换阀313的端口313a接合，配管Du5的另一端与压缩机314的吸入口接合。制冷运转时，端口313a与端口313d连通，端口313b与端口313c连通。由此，制冷运转时，冷冻循环系统中的制冷剂例如沿图6所示的虚线箭头所示的方向循环，室外换热器312作为冷凝器发挥功能，室内换热器315作为蒸发器发挥功能。此外，对制冷运转时膨胀阀311通过第二接头12而与一次侧配管Du1接合，并通过第一接头11而与二次侧配管Du2接合的方式进行了说明，但并不限定于该例，例如，也可以是制冷运转时膨胀阀311通过第一接头11而与一次侧配管Du1接合，并通过第二接头12而与二次侧配管Du2接合。

另一方面，制热运转时，以流路切换阀313的端口313a与端口313b连通，并且端口313c与端口313d连通的方式，切换流路切换阀313。由此，制热运转时，冷冻循环系统中的制冷剂例如沿图6所示的实线箭头所示的方向循环，室内换热器315作为冷凝器发挥功能，室外换热器312作为蒸发器发挥功能。此外，压缩机314以及膨胀阀311由省略了图示的控制部进行驱动控制，对流路切换阀313进行切换控制。

如图1所示，电动阀100构成为包括：阀驱动部，其配置在构成后述的外装部150的一部分的圆筒状的容纳壳体151内，且驱动后述的阀芯单元使其能够进行升降运动；阀主体部110，其与容纳壳体151的下端结合，且具备具有由作为阀芯的阀针121的前端部开闭的阀端口112a的阀座112；以及阀芯单元，其配置在阀主体部110内，包含对阀座112的阀端口112a进行开闭的阀针121而成的阀芯单元。

阀驱动部构成为包括：转子轴131，其使后述的阀芯单元进行升降运动；内螺纹部件132，其具有形成有与转子轴131的外螺纹部131a同心地嵌合的内螺纹的内螺纹部132b，并固定于阀主体外壳111且作为引导阀芯单元使其能够进行升降运动的引导支撑部；磁性转子141，其与转子轴131的导向轴部同心地固定且能够旋转地被支撑且磁化；以及定子线圈(未图示)，其配置在容纳壳体151的外周部且使磁性转子141旋转。磁性转子141以及定子线圈构成作为电磁驱动器的步进马达的一部分。

转子轴131以及内螺纹部件132形成后述的转子轴旋转部130的一部分。另外，磁性转子141以及定子线圈构成后述的转子轴驱动部140的一部分。

阀主体部110的阀主体外壳111例如通过冲压加工等将不锈钢钢板等金属材料加工成圆筒状而形成。阀主体外壳111具有阀室111A，该阀室111A在内侧容纳内螺纹部件132的下端部(伸出部132B)、同心地支撑于后述的转子轴131的阀针121的另一端、以及圆筒状的阀针壳体125。在阀室111A，阀针121的另一端朝向阀端口112a突出。另外，在阀室111A形成有：第一端口111b，其在与阀针121的中心轴线大致正交的轴线上连接有作为第一通路的第一接头11的一端；以及阀座112，其连接有处于与阀针121的中心轴线共通的轴线上的作为第二通路的第二接头12的一端，且具有与第二端口111c相邻的阀端口112a。

在阀主体外壳111的上部的圆形状的开口端部的周缘，形成有与后述的容纳壳体151的下端部接合的开口端部的上表面、即圆环形状的接合部111d。

此外，第一接头11以及第二接头12在此均由铜制或者不锈钢制，通过硬钎焊、焊接等固定于阀主体外壳111，但并不限定于此。另外，在本实施方式的电动阀中，将第一端口111b作为流入侧、将第二端口111c作为流出侧，从而作为供制冷剂流动的部件进行了说明，但并不限定于此，本实施方式的电动阀100是即使将第一端口111b作为流出侧、将第二端口111c作为流入侧也能够使用的双方向对应型的电动阀。

阀座112例如由不锈钢或者铜合金等金属材料形成，通过焊接、硬钎焊等固定于阀主体外壳111的连接有第二接头12的第二端口111c的周围。通过阀针121配置为能够伴随阀针壳体125而相对于阀端口112a接近或者远离，从而控制通过阀端口112a的制冷剂的流量。此外，在此阀座112是与阀主体外壳111独立的部件，但也可以与阀主体外壳111一体地成形。

阀芯单元120构成为包括以下部件作为主要的要素：阀针121，其对阀座112的阀端口112a进行开闭；圆柱状的树脂制的弹簧支架123，其使转子轴131的凸缘部131b与树脂制的垫圈124协作而卡合于阀针壳体125的开口端部125a的内周缘；阀弹簧122，其配置在弹簧支架123的弹簧卡合部123a与阀针121的一端的弹簧支架用环状平坦部之间，且向相互远离的方向对双方施力；以及圆筒状的阀针壳体125，其容纳弹簧支架123、阀弹簧122、以及阀针121的一端。

阀针121例如由不锈钢等金属材料形成。阀针121通过后述的转子轴131等而沿中心轴线CL进行升降运动。由此，控制通过阀端口112a的制冷剂的流量。在阀针121的接近阀端口112a的一侧，形成有中央平缓地突出的形状。这种突出的形状形成为，通过阀针121相对于上述的阀端口112a的位置控制，实效开口面积根据阀针121的位置而增减。

配置在大致圆筒形状的阀针壳体125的内部的阀弹簧122压缩地配置在阀针121与后述的弹簧支架123的弹簧卡合部123a之间。此外，通过设置阀弹簧122，具有防止后述的转子轴131等产生的螺纹推力直接施加于阀针121以及阀端口112a等的作用，其结果，具有提高电动阀100的耐久性的效果。

弹簧支架123例如由树脂等形成为大致圆柱形状。弹簧支架123在阀针壳体125的内部且在后述的转子轴131的凸缘部131b与阀针121之间沿中心轴线CL配置在阀弹簧122的内侧。在弹簧支架123的与转子轴131接触的一侧的端部，形成有朝向外径方向突出的圆板形状的弹簧卡合部123a。此外，通过在阀弹簧122的内侧沿中心轴线CL配置弹簧支架123，从而具有提高阀弹簧122与弹簧支架123的同心性，并且提高阀芯单元120的工作性的效果。

垫圈124例如由高滑性树脂等形成为圆环形状。垫圈124配置在后述的转子轴131的凸缘部131b与后述的阀针壳体125的开口端部125a之间。此外，通过设置垫圈124，能够抑制将转子轴131的旋转直接传递至阀针121。由此，可抑制阀针121的旋转，具有防止阀针121以及阀座112的阀端口112a相互间的磨损的作用。

阀针壳体125例如由不锈钢等金属材料通过冲压加工等形成为大致圆筒形状。在阀针壳体125的转子轴131侧的端部形成有开口端部125a。阀针壳体125具有将后述的转子轴131等的螺纹驱动力传递至阀针121的作用。阀针壳体125的开口端部125a以与相互对置的转子轴131的凸缘部131b卡合的方式配置。另外，在阀针壳体125的与开口端部125a相反侧的端部，通过焊接等固定有阀针121。

转子轴驱动部140具备磁性转子141、转子固定部件142、旋转限位弹簧143、以及可动限位部件144。

磁性转子141容纳于后述的容纳壳体151的内部的转子室141A，通过交替地配置由铁氧体烧结体等形成的N极S极而成的多极的永久磁石构成。在本实施方式中，磁性转子141配置在后述的容纳壳体151的外周，与省略了图示的由轭部、线轴以及线圈等构成的定子线圈一起构成步进马达。此外，此处为步进马达，但并不限定于此，即使使用能够旋转驱动磁性转子141的其它电动机也能够得到同样的作用效果。

磁性转子141经由转子固定部件142支撑于转子轴131。具有供转子轴131插入的孔的转子固定部件142绕转子轴131的中心轴线设置。转子固定部件142被压入磁性转子141的安装孔。

旋转限位弹簧143具有螺旋弹簧形状，卷装于后述的转子支撑部件152的圆筒部分152b的周围。旋转限位弹簧143的上端部以及下端部分别卡定于圆筒部分152b。

可动限位部件144具有一圈左右的螺旋弹簧形状，能够旋转地配置在转子支撑部件152的圆筒部分152b的周围。可动限位部件144的一方端部卡合于一体形成于具有多极的磁性转子141的预定的一极的卡合突起部141b，另一方端部与旋转限位弹簧143螺纹结合。可动限位部件144依照磁性转子141的旋转，边在圆筒部分152b的周围旋转边上下移动。通过做成这样的结构，旋转限位弹簧143相对于电动阀100的中心轴线CL无晃动地配置。

外装部150具备容纳壳体151、转子支撑部件152、以及筒状部件153。

容纳壳体151例如由不锈钢钢板等非磁性体的金属材料通过冲压加工等加工成杯形状而形成。容纳壳体151具有与上述的阀主体外壳111的外径大致相同的外径。容纳壳体151的圆形状的下端部例如利用TIG焊接、等离子焊接或者激光焊接、电阻焊接等，与阀主体外壳111的圆形状的上端部通过在整周上进行对接焊接而固定。由此，容纳壳体151的内部成为密闭的状态。另外，在容纳壳体151形成有凹陷部151a，该凹陷部151a用于与后述的转子支撑部件152的形成于杯形状部分152a的卡合凹部152c卡合。

转子支撑部件152例如由不锈钢钢板等材料通过冲压加工等而形成。转子支撑部件152由与容纳壳体151接触而固定的杯形状部分152a、和从杯形状部分152a的中央向下侧延伸的圆筒部分152b构成。在杯形状部分152a形成有卡合凹部152c。通过该卡合凹部152c与容纳壳体151的凹陷部151a的卡合，从而转子支撑部件152固定于容纳壳体151的预定的安装位置。

筒状部件153由金属或者合成树脂且润滑性高的材料形成。筒状部件153配置在转子支撑部件152的圆筒部分152b的内部，能够旋转地保持转子轴131的上端部(导向轴部)。

转子轴旋转部130具备转子轴131、内螺纹部件132、以及固定金属零件133。

转子轴131例如由金属材料形成，且形成为大致圆柱状，并沿电动阀100的中心轴线CL在上下方向上延伸。通过后述的步进马达等电动机而旋转的磁性转子141以转子轴131的轴心为中心经由后述的转子固定部件142而固定。由此，转子轴131伴随磁性转子141绕中心轴线CL旋转。

在转子轴131的比转子固定部件142靠阀针121侧的部分，形成有外螺纹部131a。外螺纹部131a旋入后述的内螺纹部件132的内螺纹部132b。并且，在转子轴131的比外螺纹部131a靠阀针121侧的端部，形成有向外径方向以圆板形状突出的凸缘部131b。凸缘部131b配置在相对于阀针壳体125的开口端部125a的内周面远离的位置。凸缘部131b的直径比开口端部125a的孔的直径大，从而防止脱落。

内螺纹部件132例如由树脂形成为大致圆筒形状。在内螺纹部件132的上部，形成有与转子轴131的外螺纹部131a嵌合的内螺纹部132b。内螺纹部132b与电动阀100的中心轴线CL同心地形成。内螺纹部件132通过与该转子轴131的螺纹结合，构成将磁性转子141的旋转运动变换成转子轴131的中心轴线CL方向的直线运动的螺纹进给机构的一部分。

在内螺纹部件132的比内螺纹部132b靠下方的部分形成有导向室132A，该导向室132A能够容纳伴随阀针121滑动的阀针壳体125。形成导向室132A的内螺纹部件132的内周面成为能够移动地引导圆筒形的阀针壳体125的外周面的引导面。另外，在形成导向室132A的内周面的一部分，设有贯通至外部的均压孔132c。由此，导向室132A与转子室141A连通，从而转子轴131以及阀针壳体125的移动变得容易。另外，在内螺纹部件132的比形成有均压孔132c的部分靠下方的端部，形成有插入到上述的阀主体外壳111的开口端部的伸出部132B。在伸出部132B，通过嵌入成形固定有固定金属零件133。此时，固定金属零件133与内螺纹部件132的中心轴线同心地固定。

例如，如图2(a)所示，固定金属零件133是金属制的圆板形状的部件。后述的固定金属零件133的外周部的凹部133b的圆弧面或者斜面部通过焊接等固定于阀主体外壳111的圆环形状的接合部111d。由此，内螺纹部件132经由固定金属零件133紧固于阀主体外壳111。此时，内螺纹部件132与阀主体外壳111的中心轴线同心地被紧固。

在以上说明的本发明的第一实施方式的电动阀100中，为了消除现有的问题点而使用上述的简单的形状的固定金属零件133，由此设有能够自动地维持容纳壳体151以及内螺纹部件132的同轴性的构造。以下，参照图2(a)以及图2(b)对该构造进行说明。

图2(a)是沿图1所示的IIA－IIA线的剖视图，是表示固定金属零件133的形状的图，图2(b)是放大表示图2(a)的IIB部分的局部放大图，图2(c)是说明图2(a)所示的固定金属零件133的导向部133c(以下也称为凸部133a)的图。

如图2(a)以及图2(b)所示，作为第一实施例的固定金属零件133例如是金属制的大致圆板形状的部件，沿圆板形状的外周设有四个凸部133a。各凸部133a具有以与容纳壳体151的内周面抵接的方式向半径方向突出抵接面。四个凸部133a的形状以前端部与杯形状的容纳壳体151的内周面151b抵接的方式形成为大致圆弧形状。此外，抵接面不限于全部面接触，例如也可以构成为抵接面的一部分进行线接触、或者点接触。

四个凸部133a沿固定金属零件133的圆周方向以均等的角度(90°)的间隔形成。另外，各凸部133a形成为具有沿圆周方向的相同的宽度W。在连续的凸部133a与凸部133a之间形成有四个凹部133b。凹部133b由在固定金属零件133的圆周方向上延伸的圆弧面部、和与圆弧面部的两端相连并到达导向部133c的抵接面的斜面部形成。形成凹部133b的圆弧部的外周面的曲率半径设定为比形成凸部133a的抵接面的曲率半径小。

此外，在此凹部133b设置在多个凸部133a相互之间的外周上的凸部133a以外的部分。

此时，凹部133b由在固定金属零件133的圆周方向上延伸的圆弧面部、和与圆弧面部的两端相连并到达导向部133c的抵接面的斜面部形成。在凹部133b中，例如，在圆弧面部全部被角焊、斜面部未被焊接的情况下，该焊接的圆弧面部形成焊接部133d。另外，例如，在圆弧面部通过多个点焊接而以预定的间隔被焊接、斜面部未被焊接的情况下，各点焊接的部分形成焊接部133d。并且，在仅上述的两个部位的斜面部被点焊接或者角焊、圆弧面部未被焊接的情况下，点焊接或者角焊的部分形成焊接部133d。如图2(b)所示，未被焊接的圆弧面部或者斜面部、换言之也可以不焊接的圆弧面部或者斜面部有时成为焊接范围。

在该例中，四个凸部133a的抵接面全部与容纳壳体151的内周面151b抵接，但并不一定必需这样设置，例如，四个凸部133a(导向部133c)的抵接面全部也可以不与容纳壳体151的内周面151b抵接。

参照图2(a)以及图2(c)，更加详细地对导向部133c(凸部133a)进行说明。各导向部133c的抵接面以位于以转子轴131的中心轴线CL为中心的共通的假想圆CI的圆周上的方式形成。假想圆CI的半径例如设定为至距离处于与转子轴131同心上的固定金属零件133的中心轴线CL最远的部分的长度。由此，在组装时，固定金属零件133嵌入容纳壳体151的内周面151b。导向部133c以能够防止容纳壳体151的内周面151b与进行旋转运动的磁性转子141的干渉的程度，能够维持容纳壳体151与内螺纹部件132之间的同轴性(同轴度、同心度)即可。因此，上述的导向部133c的抵接面的假想圆CI的直径设定为比磁性转子141的外径大且比容纳壳体151的内周面151b的内径小(磁性转子141的外径＜假想圆CI的直径＜容纳壳体151的内径)。另外，如图2(c)所示，优选以等角度4等分固定金属零件133的中心轴线CL的周围的线与假想圆CI相交的交点位于与容纳壳体151的内周面151b抵接的导向部133c的抵接面。此外，在此设为4等分，但并不限定于此，只要是N等分(N为3以上的整数)，则能够维持上述的同轴性。

在四个凹部133b的圆弧面或者斜面部与阀主体外壳111的接合部111d被焊接固定的情况下，由位于上述的导向部133c以外的部分的后述的焊接部133d焊接固定即可。如上所述，凹部133b由在固定金属零件133的圆周方向上延伸的圆弧面部、和与圆弧面部的两端相连并到达导向部133c的抵接面的斜面部形成。例如，如图2(b)所示，在形成凹部133b的最靠近中心轴线CL的部分的、在图2(a)中不仅圆弧面部还包括斜面部的范围，该被焊接的圆弧面部或者斜面部为焊接部133d。由此，形成于焊接部133d的熔珠不形成于假想圆CI的外侧，而是形成于成为假想圆CI的内侧的区域，因此没有熔珠与容纳壳体151的内周面151b干渉的担忧。

此外，无法将焊接部133d设置在比图2(a)中虚线所示的阀主体外壳111的圆环形状的接合部111d的内径靠内侧。这是因为固定金属零件133与阀主体外壳111无法接触，不能进行焊接固定。

在该结构中，在进行上述的电动阀100的组装时，首先，将相互组装后的转子轴131、以及固定有阀针121的阀针壳体125等安装于内螺纹部件132之后，接着将内螺纹部件132的伸出部132B插入阀主体外壳111的开口端部，将固定金属零件133载置于预先安装有阀座112等的阀主体外壳111的开口端部的周缘。接着，固定金属零件133的凹部133b的例如圆弧面部与阀主体外壳111的开口端部的周缘通过利用了第一焊接机(未图示)的角焊而固定。由此，在作为被焊接的圆弧面部的焊接部133d与阀主体外壳111的接合部111d形成第一熔珠。

此外，内螺纹部件132的伸出部132B以及阀主体外壳111的开口端部相互间的半径方向的间隙例如也可以设定为间隙配合或者过盈配合。

接着，在将磁性转子141安装于转子轴131之后，从第一焊接机拆下上述的阀主体外壳111，在该组装后的阀主体外壳111被移送至第二焊接机的支撑台(未图示)之后，容纳壳体151的下端部无间隙地载置于阀主体外壳111的开口端部的周缘，使得安装有转子支撑部件152等的容纳壳体151的内周面151b与固定有上述的固定金属零件133的焊接部133d的阀主体外壳111的开口端部的周缘中的固定金属零件133的导向部133c的抵接面抵接。由此，容纳壳体151的轴心与转子轴131以及内螺纹部件132的轴心处于自动地一致的状态。

并且，在第二焊接机的支撑台，通过整体把持外径彼此大致相同的容纳壳体151以及阀主体外壳111，从而在容纳壳体151以及阀主体外壳111的轴心相互一致的状态下对容纳壳体151的下端面与阀主体外壳111的接合部111d进行焊接作业。由此，与上述的第一熔珠相邻地在容纳壳体151的下端面与阀主体外壳111的接合部111d形成第二熔珠。

这样，通过在固定金属零件133的例如圆板形状的外周设置多个导向部133c(凸部133a)和多个凹部133b，导向部133c的抵接面与容纳壳体151的内周面151b抵接，能够由形成于未与容纳壳体151的内周面151b抵接的凹部133b的焊接部133d对固定金属零件133与阀主体外壳111进行焊接固定，在焊接部133d形成的焊接熔珠不会与容纳壳体151的内周面151b干渉，因此阀主体外壳111与容纳壳体151相互无间隙地接触，能够维持同轴性地进行固定。

此外，在上述的例子中，不需要全部的导向部133c的抵接面与容纳壳体151的内表面抵接，在全部的导向部133c的抵接面未与容纳壳体151的内表面抵接的状态下，也可以使容纳壳体151的端部与阀主体外壳111的端部贴紧来维持固定金属零件133与容纳壳体151的同轴度。这是因为，导向部133c的抵接面在使容纳壳体151与阀主体外壳111的轴心的偏移量落入从磁性转子141旋转时、磁性转子141不与容纳壳体151的内周面151b接触的范围至接触的范围机械地作为限位器起作用，防止容纳壳体151的偏移。

此外，虽然形成于固定金属零件133的凸部133a(导向部133c)在此设于四个部位，但由于确保与容纳壳体151的同轴性即可，所以满足上述条件而设于两个部位以上的多个部位即可。以下，参照图3(a)至图3(c)，对固定金属零件的第二实施例至第四实施例(变形例)进行说明。

图3(a)是表示固定金属零件的形状的另一例的图，图3(b)是表示固定金属零件的形状的又一例的图，图3(c)是表示固定金属零件的形状的又一例的图。

如图3(a)所示，在作为第二实施例的固定金属零件133A，形成有三个部位的凸部133Aa(以下也称为导向部133Ac)、和圆周上的凸部133Aa与凸部133Aa之间的三个部位的凹部133Ab。三个部位的凸部133Aa分别以均等的角度间隔、例如120°间隔远离地形成。沿圆周方向的各凸部133Aa的宽度W设定为彼此相同。另外，凹部133Ab分别以均等的角度间隔、例如120°间隔远离地形成。沿圆周方向的形成凹部133Ab的圆弧面部的长度设定为彼此相同。另外，如图3(a)所示，与容纳壳体151的内周面抵接的导向部133Ac的抵接面存在有将固定金属零件133A的中心轴线CL的周围以等角度3等分的线与假想圆(与图2(c)所示的假想圆类似的上述的各抵接面所存在的共通的圆)相交的交点。由此，满足用于维持上述的同轴性的条件。

此时，凹部133Ab由在固定金属零件133的圆周方向上延伸的圆弧面部、和与圆弧面部的两端相连并到达导向部133Ac的抵接面的斜面部形成。在凹部133Ab中，例如在圆弧面部全部被角焊、斜面部未被焊接的情况下，该被焊接的圆弧面部形成焊接部133Ad。

另外，如图3(b)所示，在作为第三实施例的固定金属零件133B，宽度W狭小的凸部133Ba1(以下也称为导向部133Bc)、和凸部133Ba2设于相互对置的位置，该凸部133Ba2由具有沿圆周方向的大约120°的中心角的圆弧面部构成。在两个部位的凸部133Ba1与凸部133Ba2之间，包含沿圆周方向形成的圆弧面部而成的凹部133Bb形成于两个部位。两个部位的凸部133Ba1的抵接面、以及凸部133Ba2的抵接面的圆周方向的长度(表面面积)彼此不同且不均等。另外，如图3(b)所示，与容纳壳体151的内周面151b抵接的导向部133Bc的抵接面存在有将固定金属零件133B的中心轴线CL的周围以等角度3等分的线与假想圆(与图2(c)所示的假想圆类似的上述的各抵接面所存在的共通的圆)相交的交点。由此，满足用于维持上述的同轴性的条件。

此时，凹部133Bb由在固定金属零件133的圆周方向上延伸的圆弧面部、和与圆弧面部的两端相连并到达导向部133Bc的抵接面的斜面部形成。在凹部133Bb，例如在圆弧面部全部被角焊、斜面部未被焊接的情况下，该被焊接的圆弧面部形成焊接部133Bd。

并且，如图3(c)所示，在作为第四实施例的固定金属零件133C中的对置形成的两个部位的凸部133Ca(以下也称为导向部133Cc)以外的其余部分，对置地形成有两个部位的凹部133Cb。两个部位的凸部133Ca的抵接面由彼此具有相同的中心角的圆弧面形成。形成两个部位的凹部133Cb的外周面由具有彼此相同的形状的曲面形成。另外，如图3(c)所示，与容纳壳体151的内周面151b抵接的导向部133Cc的抵接面存在有将固定金属零件133C的中心轴线CL的周围以等角度4等分的线与假想圆相交的交点。由此，满足用于维持同轴性的条件。

此时，凹部133Cb由在固定金属零件133的圆周方向上延伸的曲面部、和与曲面部的两端相连并到达导向部133Cc的抵接面的斜面部形成。在凹部133Cb，例如在曲面部全部被角焊、斜面部未被焊接的情况下，该被焊接的曲面部形成焊接部133Cd。

通过使用这样的固定金属零件133的成为第二实施例至第四实施例(变形例)的固定金属零件133A、133B、133C，也与使用了图2(a)所示的固定金属零件133的情况相同，阀主体外壳111与容纳壳体151彼此无间隙地接触，可维持同轴性。

如上所述，根据本发明的第一实施方式的电动阀100，通过沿固定金属零件133的外周设置多个导向部133c和多个焊接部133d，从而防止有可能在焊接部产生的焊接熔珠与容纳壳体151的干渉，阀主体外壳111与容纳壳体151彼此无间隙地接触，能够维持同轴性地进行固定，能够减少制造管理。

对这样构成的电动阀100的动作进行说明。

在驱动电动阀100的情况下，首先从对定子给予驱动脉冲信号开始。由此，磁性转子141根据脉冲数而旋转，伴随于此，转子轴131旋转，通过转子轴131的外螺纹部131a与内螺纹部件132的内螺纹部132b的螺纹结合，转子轴131旋转的同时沿中心轴线CL移动。

在使电动阀100处于闭阀状态的情况下，需要使转子轴131向下侧移动。在阀针121与阀座112抵接后，若转子轴131进一步向下侧移动，则阀弹簧122经由弹簧支架123而收缩，阀针121被阀弹簧122的反作用力产生的载荷按压于阀座112，电动阀100被控制为可靠的闭阀状态。

此时，阀针121经由弹簧支架123、阀弹簧122而被按压至阀座112，因此落座面的摩擦阻力比转子轴131与高滑性的弹簧支架123间的摩擦阻力大，旋转的转子轴131在与弹簧支架123之间滑行滑动，可抑制向阀针壳体125以及阀针121传递旋转。由此，可抑制阀针121与阀端口112a的磨损。另外，由于转子轴131被压入，因此垫圈124与转子轴131的凸缘部131b一起下降，垫圈124的上表面不与阀针壳体125的开口端部125a的下端面接触，阀针壳体125的旋转也停止。

接着，在使电动阀100从闭阀状态返回开阀状态的情况下，需要使转子轴131逆旋转而向上侧移动。伴随转子轴131的上升，阀弹簧122经由弹簧支架123而伸长。此时，阀针121保持与阀座112抵接的状态。若转子轴131进一步向上侧移动，则转子轴131的凸缘部131b经由垫圈124而与阀针壳体125的开口端部125a的内表面接触，边旋转边吊起阀针壳体125。若阀针壳体125被吊起，则固定于此的阀针121也向上侧移动，阀针121与阀座112的阀端口112a成为非接触，电动阀100被控制为开阀状态。

此时，阀针壳体125以及阀针121经由高滑性的垫圈124被转子轴131驱动，因此可抑制转子轴131的旋转传递至阀针壳体125以及阀针121。由此，可抑制阀针121与阀端口112a的磨损。

接着，对本发明的电动阀的第二实施方式进行说明。

图4是概略地表示本发明的电动阀的第二实施方式的结构以及配管用管。图5是放大表示图4所示的V部分的放大剖视图。

如图4以及图5所示，电动阀200的结构具备嵌入成形于内螺纹部件232的带边缘台阶的固定金属零件233，这一点与具有固定金属零件133的电动阀100的结构不同。更为详细而言，金属制的大致圆板形状的带边缘台阶的固定金属零件233的外周部具有与容纳壳体151的内周面151b抵接的抵接面，并具有由朝向外方突出的凸部233a(以下也称为导向部233c)、和由在容纳壳体151的内周面151b和阀主体外壳111的上端面包围的部分形成间隙的凹部233b构成的台阶部。如图5所示，形成凹部233b的阀主体外壳111的上端面的一部分(接合部111d)以及支撑于阀主体外壳111的上端面的带边缘台阶的固定金属零件233的下端部的一部分形成焊接部233d。

此外，电动阀200中的除此以外的结构与上述的电动阀100的结构相同，因此对该相同的结构要素标注相同的参照符号并省略其重复说明。

如图4以及图5所示，上述的带边缘台阶的固定金属零件233的台阶部在沿电动阀200的中心轴线CL的厚度方向上形成。作为靠近中心轴线CL的部分的凹部233b由于固定金属零件233的下端面与阀主体外壳111的接合部111d被角焊，因此形成于固定金属零件233的下侧即阀主体外壳111侧。另外，比凹部233b离中心轴线CL更远的部分即导向部233c的抵接面与容纳壳体151的内周面151b抵接，因此形成于固定金属零件233的上侧即容纳壳体151侧。

此外，在此不一定需要凸部233a的整个抵接面与容纳壳体151的内周面151b抵接。

此外，作为导向部233c的条件，与第一实施方式相同，以导向部233c的抵接面与容纳壳体151的内周面151b抵接的方式，将带边缘台阶的固定金属零件233嵌入到容纳壳体151的内周面151b。导向部233c以能够防止容纳壳体151的内周面与旋转运动的磁性转子141的干渉的程度，能够维持容纳壳体151与阀主体外壳111的同轴性(同轴度、同心度)即可。因此，上述的导向部233c的抵接面的直径设定为比磁性转子141的外径大且比容纳壳体151的内周面151b的内径小(磁性转子141的外径＜抵接面的直径＜容纳壳体151的内径)。

另外，在此形成上述的导向部233c以外的部分即凹部233b的一部分的下端部与阀主体外壳111的接合部111d被焊接固定。由此，焊接部233d由带边缘台阶的固定金属零件233中的形成凹部233b的下端部和阀主体外壳111的接合部111d形成。

此外，不需要将凹部233b的全部设为焊接部233d，也可以是焊接凹部233b的一部分被焊接，也可以通过多个点焊接、多个点状的角焊来焊接固定。

此外，焊接部233d不能设置在比阀主体外壳111的圆环形状的接合部111d的内径靠内侧。这是因为固定金属零件233与阀主体外壳111无法接触，不能进行焊接固定。并且，焊接部233d需要形成在与阀主体外壳111的焊接所产生的焊接熔珠233w不与容纳壳体151干渉的位置。

另外，凸部233a也可以在整周上连续地设置，或者，当然也可以不在整周上连续、而是在中途中断地设置多个凸部233a。这种情况下，至少将固定金属零件的中心轴线的周围以等角度N等分的线(N＝3以上的整数)和与图2(c)所示的假想圆类似的假想圆相交的交点位于导向部233c的抵接面。

但是，在凸部233a设于整周的情况下，凸部233a成为圆形，因此制造变得容易，从而能够降低制造工时。

并且，也能够将本实施方式设为以下的方式，该方式也在本发明的适用范围。在带边缘台阶的固定金属零件中，例如在容纳壳体151侧形成有成为导向部的圆板，直径比该圆板小的小圆板在阀主体外壳111侧与较大的圆板同轴地一体形成，在小圆板形成有焊接部。

如上所述，根据本发明的第二实施方式的电动阀200，也起到与第一实施方式相同的作用效果，并且也具有能够降低制造工时之类的效果。

此外，在本发明中，对被焊接的阀主体外壳111以及固定金属零件133作为金属材料的部件进行了说明，但并不限定于此，例如也可以使用能够焊接的热塑性树脂等。另外，对固定金属零件133以及233作为圆板形状的部件进行了说明，但并不限定于此，也可以如图7所示，使用六边形等多边形那样的具有其他形状的板材作为固定金属零件333。

如以上说明的那样，根据本发明，为了消除上述的现有的问题点，能够提供一种电动阀、以及包括该电动阀的冷冻循环系统，其能够以部件的简单的构造来维持固定阀主体外壳和容纳壳体时的同轴性，能够减少制造管理。

Claims (6)

1.一种电动阀，其特征在于，具备：

阀主体外壳，其具备阀室，该阀室与连接于流体的管路的至少一个连接口连通，且将包含阀芯而成的阀芯单元容纳为能够移动，该阀芯对设于该连接口的阀座的阀端口进行开闭控制；

电磁驱动器，其包含使驱动机构工作的转子轴及磁性转子而成，该驱动机构使上述阀芯单元进行将阀芯控制为能够相对于上述阀座的阀端口接近或者远离的动作，以便对在上述阀芯的端部与上述阀座的阀端口的周缘之间通过的流体的流量进行调整；

内螺纹部件，其对上述阀芯单元进行引导并且将上述转子轴支撑为能够旋转；

固定金属零件，其具有在与上述转子轴的中心轴线正交的方向上从上述内螺纹部件的外周部突出的外周缘部，并紧固于上述内螺纹部件且通过焊接于供上述内螺纹部件的下部插入的上述阀主体外壳的开口端部的周缘来固定上述内螺纹部件；以及

容纳壳体，其容纳上述电磁驱动器的转子轴及磁性转子、上述内螺纹部件、以及上述固定金属零件，

上述固定金属零件以与上述容纳壳体的中心轴线处于同心上的方式形成于外周缘部，且具有多个导向部和焊接部，其中，该多个导向部分别具有与上述容纳壳体的内周面抵接的抵接面并沿上述固定金属零件的圆周方向以均等的角度间隔远离地形成，该焊接部形成于该多个导向部相互间的比该导向部的抵接面靠该固定金属零件的中心轴线方向内方的多个向中心轴方向凹陷的凹部，且焊接固定于该阀主体外壳的开口端部的上表面。

2.根据权利要求1所述的电动阀，其特征在于，

上述导向部的抵接面以位于以上述转子轴的中心轴线为中心的共通的假想圆的圆周上的方式形成，该假想圆的直径设定为比上述磁性转子的外径大且比容纳壳体的内周面的内径小。

3.根据权利要求2所述的电动阀，其特征在于，

至少以等角度N等分上述固定金属零件的中心轴线的周围的线与上述假想圆相交的交点位于上述导向部的抵接面，

其中N为3以上的整数。

4.根据权利要求1～3任一项中所述的电动阀，其特征在于，

上述固定金属零件的上述多个导向部的抵接面中的至少一个抵接面是沿上述容纳壳体的内周面延伸的圆弧面。

5.根据权利要求1～3任一项中所述的电动阀，其特征在于，

上述焊接部通过多个点焊接、或者相互远离的多个点状的角焊、或者连续的角焊而焊接固定于上述阀主体外壳的开口端部的上表面。

6.一种冷冻循环系统，其特征在于，

具备蒸发器、压缩机以及冷凝器，

权利要求1～5中任一项所述的电动阀设置于配置在上述冷凝器的出口与上述蒸发器的入口之间的配管。

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