CN115539647A - 电动阀 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够抑制异物向壳体的内侧空间侵入，并且能够抑制因阀室的制冷剂压力与壳体的内侧空间的制冷剂压力的压力差而引起的动作不良、异常声音的产生的电动阀。电动阀(1)具有将阀室(13)与壳体(30)的内侧空间(30e)连接的制冷剂通路(K)。制冷剂通路(K)具有：保持架(20)的内侧空间(20e)、形成于保持架(20)与阀芯支承部件(25)之间的第一环状槽(28)、形成于阀芯支承部件(25)，并将阀室(13)与第一环状槽(28)连接的第一纵孔(29)以及形成于保持架(20)与阀芯支承部件(25)之间，并将第一环状槽(28)的内周缘与保持架(20)的内侧空间(20e)连接的间隙(24)。

Description

电动阀

技术领域

本发明涉及一种电动阀。

背景技术

专利文献1公开了一种以往的电动阀。专利文献1的电动阀具有：阀主体、阀芯、壳体、转子、减速机构以及螺纹机构。阀主体具有阀室和阀座。阀芯在阀室内正对阀座。在壳体的内侧配置有转子。转子的旋转由减速机构减速，并通过螺纹机构转换为直线运动而向阀芯传递。电动阀具有将阀室与壳体的内侧空间连接的制冷剂通路。在制冷剂通路配置有异物侵入防止部件。异物侵入防止部件是多孔质体、金属网等过滤器。异物侵入防止部件捕获制冷剂所含的异物，从而防止异物从阀室侵入到壳体的内侧空间。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-275120号公报

发明所要解决的技术问题

但是，在上述的电动阀中，异物侵入防止部件妨碍了制冷剂在制冷剂通路中的快速的流动，阀室的制冷剂压力的变化传递到壳体的内侧空间的制冷剂为止需要较长的时间。因此，在阀室的制冷剂压力急剧变化时，阀室的制冷剂压力与壳体的内侧空间的制冷剂压力的压力差变大。由此，在使阀芯动作时，在减速机构、螺纹机构中可能发生动作不良、异常声音。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供一种能够抑制异物向壳体的内侧空间侵入，并且能够抑制因阀室的制冷剂压力与壳体的内侧空间的制冷剂压力的压力差而引起的动作不良、异常声音的产生的电动阀。

用于解决技术问题的技术手段

为了达成上述目的，本发明的一方式的电动阀具有：具有：阀主体，该阀主体具有阀室和阀口；阀芯，该阀芯配置为正对所述阀口；圆筒形状的保持架，该保持架安装于所述阀主体；阀芯支承部件，该阀芯支承部件具有与所述保持架接触的面和面朝所述阀室的面；圆筒形状的壳体，该壳体与所述保持架接合；以及驱动机构，该驱动机构配置于所述壳体的内侧，并驱动所述阀芯，其中，所述电动阀具有将所述阀室与所述壳体的内侧空间连接的制冷剂通路，所述制冷剂通路具有：所述保持架的内侧空间；第一环状通路，该第一环状通路形成于所述保持架与所述阀芯支承部件之间；第一纵通路，该第一纵通路形成于所述阀芯支承部件，并将所述阀室与所述第一环状通路连接；以及间隙，该间隙形成于所述保持架与所述阀芯支承部件之间，并将所述第一环状通路的内周缘与所述保持架的内侧空间连接。

根据本发明，电动阀具有将阀室与壳体的内侧空间连接的制冷剂通路。并且，制冷剂通路具有：保持架的内侧空间、形成于保持架与阀芯支承部件之间的第一环状通路、形成于阀芯支承部件，并将阀室与第一环状通路连接的第一纵通路以及形成于保持架与阀芯支承部件之间，并将第一环状通路的内周缘与保持架的内侧空间连接的间隙。由此，制冷剂从阀室经由第一纵通路而流入第一环状通路，在第一环状通路在周向上流动。在第一环状通路中，制冷剂所含的异物因离心力而向外周缘侧移动。制冷剂从第一环状通路的内缘部经由保持架与阀芯支承部件的间隙而向保持架的内侧空间流动。此时，制冷剂所含的异物滞留于第一环状通路的外周缘侧，处于第一环状通路的内周缘侧的异物较少的制冷剂经由所述间隙向保持架的内侧空间流动。因此，在电动阀中，不在制冷剂通路设置过滤器等，也能够抑制异物向壳体的内侧空间侵入，能够将阀室的制冷剂压力的变化迅速地传递至壳体的内侧空间的制冷剂。因此，电动阀能够抑制因阀室的制冷剂压力与壳体的内侧空间的制冷剂压力的压力差而引起的动作不良、异常声音的产生。

在本发明中，优选的是，所述驱动机构具有：圆筒形状的引导部件，该引导部件配置于所述保持架的内侧，并且在该引导部件的内周面形成有内螺纹；以及驱动轴，在该驱动轴的外周面形成有与所述内螺纹螺合的外螺纹，所述制冷剂通路还具有：第二环状通路，该第二环状通路形成于所述保持架与所述引导部件之间；第二纵通路，该第二纵通路形成于所述引导部件，并将所述保持架的内侧空间与所述第二环状通路连接；以及横通路，该横通路形成于所述保持架，并将所述第二环状通路与所述壳体的内侧空间连接。由此，制冷剂通路具备包含两个由环状通路与纵通路组合而成的通路部分([1]第一环状通路和第一纵通路、[2]第二环状通路和第二纵通路)的复杂通路形状。并且，制冷剂所含的异物的比重大于制冷剂，与制冷剂相比难以改变流动方向。因此，在制冷剂通路中，能够使异物滞留于制冷剂的流动方向变化的部位，能够进一步抑制异物向壳体的内侧空间侵入。

在本发明中，优选的是，所述间隙的大小小于所述驱动机构的游隙的大小。由此，在所述间隙中，限制了可能对驱动机构的动作产生影响的异物的通过，能够抑制异物导致的电动阀的动作不良。

发明的效果

根据本发明，能够抑制异物向壳体的内侧空间侵入，并且能够抑制因阀室的制冷剂压力与壳体的内侧空间的制冷剂压力的压力差而引起的动作不良、异常声音的产生。

附图说明

图1是本发明的一实施例的电动阀的纵剖视图。

图2是放大了图1的电动阀的一部分的剖视图。

图3是图1的电动阀所具有的阀芯支承部件的俯视图。

图4是沿着图2的IV-IV线的剖视图。

符号说明

1…电动阀、10…阀主体、10a…左侧面、10b…右侧面、10c…上面、13…阀室、14…阀口、17…第一通路、18…第二通路、19…安装孔、19a…底面、20…保持架、20b…下端面、20d…内周面、20e…内侧空间、21…下部、22…上部、23…横孔、24…间隙、25…阀芯支承部件、25e…阀芯支承孔、26…大径部、26a…上端面、26b…下端面、26f…环状平面、27…小径部、27c…外周面、28…第一环状槽、28d…内侧侧面、29…第一纵孔、30…壳体、30e…内侧空间、35…接合部件、40…驱动机构、41…磁铁转子、42…连结部件、43…转子轴、50…行星齿轮机构、51…齿轮壳体、52…固定齿圈、53…太阳齿轮、54…行星齿轮、55…齿轮架、55a…支承轴、56…输出齿轮、57…输出轴、57a…狭缝、60…引导部件、60b…下端面、60f…内螺纹、61…第二环状槽、62…第二纵孔、65…驱动轴、66…圆柱部、66f…外螺纹、67…平板部、68…球、70…阀芯、71…杆、72…阀部、73…弹簧支架部、73a…凸缘部、74…球承接部、75…开阀弹簧、80…定子单元、90…定子、95…罩、K…制冷剂通路

具体实施方式

以下，参照图1～图4，对本发明的一实施例的电动阀进行说明。本实施例的电动阀1例如在制冷循环等中为了对制冷剂流量进行调整而使用。

图1是本发明的一实施例的电动阀的纵剖视图。图2是放大了图1的电动阀的一部分的剖视图。图3是图1的电动阀所具有的阀芯支承部件的俯视图。图4是沿着图2的IV-IV线的剖视图。

如图1所示，本实施例的电动阀1具有：阀主体10、保持架20、阀芯支承部件25、壳体30、驱动机构40、阀芯70以及定子单元80。

阀主体10具有长方体形状。阀主体10具有阀室13和与阀室13连接的阀口14。阀主体10具有第一通路17和第二通路18。第一通路17的一端部与阀室13连接，第一通路17的另一端部在阀主体10的左侧面10a开口。第二通路18的一端部经由阀口14与阀室13连接，第二通路18的另一端部在阀主体10的右侧面10b开口。阀主体10具有安装孔19。安装孔19在阀主体10的上表面10c开口。在安装孔19的内周面形成有内螺纹。阀室13在安装孔19的底面19a开口。

保持架20具有圆筒形状。在保持架20的下部21的外周面形成有外螺纹。保持架20的外螺纹与阀主体10的安装孔19的内螺纹螺合。保持架20通过螺纹结构安装于阀主体10。在保持架20的上部22形成有在径向上贯通的横孔23。

阀芯支承部件25一体地具有大径部26和小径部27。

大径部26具有圆筒形状。大径部26的上端面26a与保持架20的下端面20b接触。在大径部26的上端面26a形成有第一环状槽28。第一环状槽28与大径部26配置为同轴。第一环状槽28是形成于保持架20与大径部26之间的第一环状通路。大径部26的下端面26b面朝阀室13。大径部26具有从下端面26b向上方延伸的第一纵孔29。第一纵孔29配置为与大径部26的轴向平行。第一纵孔29的上端部与第一环状槽28连接。第一纵孔29的下端部与阀室13连接。第一纵孔29是形成于大径部26，并将阀室13与第一环状槽28连接的第一纵通路。在大径部26的外周面形成有朝向下方的环状平面26f。大径部26从安装孔19侧被压入阀室13。环状平面26f与安装孔19的底面19a抵接。大径部26在安装孔19的内侧配置于阀主体10与保持架20之间。

小径部27具有圆筒形状。小径部27与大径部26的上端面26a同轴地连接。小径部27的外周面27c的直径与第一环状槽28的内侧侧面28d的直径相同。小径部27的内周面的直径与大径部26的内周面的直径相同。大径部26的内周面和小径部27的内周面形成阀芯支承孔25e。在阀芯支承孔25e的内侧配置有阀芯70。阀芯支承部件25将阀芯70支承为能够在上下方向上移动。小径部27配置于保持架20的内侧。小径部27的外周面27c的直径稍小于保持架20的内周面20d的直径。小径部27的外周面27c和保持架20的内周面20d形成圆环形状的间隙24。间隙24将第一环状槽28的内周缘与保持架20的内侧空间20e连接。此外，间隙24只要将第一环状槽28的内周缘与保持架20的内侧空间20e连接即可，小径部27的外周面27c的直径也可以与第一环状槽28的内侧侧面28d的直径相同。

壳体30具有上端部被封闭且下端部开口的圆筒形状。壳体30的下端部与圆环板形状的接合部件35的外周缘接合。在接合部件35的内侧配置有保持架20的上部。接合部件35的内周缘与保持架20接合。壳体30经由接合部件35而与保持架20间接地接合。壳体30也可以直接与保持架20接合。

驱动机构40使阀芯70在上下方向上移动。驱动机构40具有：磁铁转子41、行星齿轮机构50、引导部件60、驱动轴65以及球68。

磁铁转子41具有圆筒形状。在磁铁转子41的外周面，N极和S极在周向上交替配置。磁铁转子41的外径小于壳体30的内径。磁铁转子41在壳体30的内侧配置为能够旋转。圆板形状的连结部件42与磁铁转子41的上端部接合。连结部件42封闭磁铁转子41的上端部。转子轴43贯通连结部件42的中央。磁铁转子41经由连结部件42与转子轴43连结。

行星齿轮机构50配置于磁铁转子41的内侧。行星齿轮机构50具有：齿轮壳体51、固定齿圈52、太阳齿轮53、多个行星齿轮54、齿轮架55、输出齿轮56以及输出轴57。齿轮壳体51具有圆筒形状。齿轮壳体51与保持架20的上端部同轴地接合。固定齿圈52是内齿轮。固定齿圈52固定于齿轮壳体51的上端部。太阳齿轮53配置为与连结部件42同轴。太阳齿轮53和连结部件42一体化。转子轴43贯通太阳齿轮53。太阳齿轮53和磁铁转子41及连结部件42一起旋转。多个行星齿轮54配置于固定齿圈52与太阳齿轮53之间。齿轮架55具有圆板形状。转子轴43贯通齿轮架55的中央。齿轮架55能够以转子轴43为中心旋转。齿轮架55具有多个支承轴55a。多个支承轴55a将多个行星齿轮54支承为旋转自如。输出齿轮56具有有底圆筒形状。输出齿轮56是内齿轮。在输出齿轮56与太阳齿轮53之间配置有多个行星齿轮54。输出轴57具有圆柱形状。输出轴57的上部固定在形成于输出齿轮56的底部的孔。在输出轴57的下部形成有在上下方向上延伸的狭缝57a。太阳齿轮53的旋转由固定齿圈52、多个行星齿轮54、齿轮架55以及输出齿轮56减速而向输出轴57传递。

引导部件60具有圆筒形状。引导部件60嵌合于保持架20的上部22的内侧。在引导部件60的内周面的下部形成有内螺纹60f。在引导部件60的内侧配置有输出轴57。引导部件60将输出轴57支承为能够旋转。在引导部件60的外周面形成有第二环状槽61。第二环状槽61配置为与引导部件60同轴。第二环状槽61与保持架20的横孔23连接。第二环状槽61是形成于保持架20与引导部件60之间的第二环状通路。横孔23是形成于保持架20，并将第二环状槽61与壳体30的内侧空间30e连接的横通路。引导部件60的下端面60b面朝保持架20的内侧空间20e。引导部件60具有从下端面60b向上方延伸的第二纵孔62。第二纵孔62配置为与引导部件60的轴向平行。第二纵孔62的上端部与第二环状槽61连接。第二纵孔62的下端部与保持架20的内侧空间20e连接。第二纵孔62配置在相对于横孔23绕保持架20的轴错开180度的位置。第二纵孔62是形成于引导部件60，并将保持架20的内侧空间20e与第二环状槽61连接的第二纵通路。

驱动轴65具有圆柱部66和平板部67。平板部67与圆柱部66的上端部连接。圆柱部66和平板部67形成为一体。在圆柱部66的外周面形成有外螺纹66f。圆柱部66的外螺纹66f与引导部件60的内螺纹60f螺合。平板部67在输出轴57的狭缝57a配置为能够在上下方向上移动。驱动轴65通过输出轴57而旋转，并通过螺纹进给作用而在上下方向上移动。球68配置于驱动轴65与阀芯70的球承接部74之间。

间隙24的大小大于行星齿轮机构50的游隙的大小，并且小于引导部件60的内螺纹60f与驱动轴65的外螺纹66f的游隙的大小。

阀芯70具有：杆71、阀部72、弹簧支架部73以及球承接部74。杆71具有圆柱形状。杆71配置于阀芯支承部件25的阀芯支承孔25e。杆71被阀芯支承部件25支承为能够在上下方向上移动。阀部72与杆71的下端部连接。阀部72具有圆环形状。阀部72从杆71的外周面向径向外侧突出。阀部72配置为在上下方向上正对阀口14。弹簧支架部73具有圆柱形状。弹簧支架部73与杆71的上端部接合。弹簧支架部73具有向径向外侧突出的凸缘部73a。球承接部74具有圆形的平板部和与平板部的下表面连接的凸部。球承接部74的平板部与球68接触，且凸部与形成于弹簧支架部73的孔嵌合。在弹簧支架部73的凸缘部73a与阀芯支承部件25的小径部27之间配置有开阀弹簧75。开阀弹簧75是压缩螺旋弹簧。开阀弹簧75向上方推动阀芯70(凸缘部73a)。阀芯70通过阀部72相对于阀口14进退而无级地变更阀口14的开口面积。阀芯70可以关闭阀口14(即，也可以使开口面积为0)。

定子单元80具有定子90和罩95。定子90具有圆筒形状。在定子90的内侧配置有壳体30。罩95收容定子90。定子单元80和磁铁转子41一起构成步进电机。

电动阀1具有将阀室13与壳体30的内侧空间30e连接的制冷剂通路K。制冷剂通路K具有从阀室13侧起依次连接的第一纵孔29、第一环状槽28、间隙24、保持架20的内侧空间20e、第二纵孔62、第二环状槽61以及横孔23。

在电动阀1中，阀口14、保持架20、阀芯支承部件25、壳体30、磁铁转子41、连结部件42、转子轴43、输出轴57、引导部件60、驱动轴65、阀芯70、定子90各自的中心轴一致。

接着，对电动阀1的动作进行说明。

在电动阀1中，使电流在定子90的线圈流动，从而使磁铁转子41向一方向旋转。磁铁转子41的旋转经由行星齿轮机构50传递至驱动轴65。通过驱动轴65与引导部件60的螺纹进给作用，从而驱动轴65向下方移动。阀芯70被驱动轴65向下方推动，从而阀口14的开口面积变小。

在电动阀1中，使电流在定子90的线圈流动，从而使磁铁转子41向另一方向旋转。磁铁转子41的旋转经由行星齿轮机构50传递至驱动轴65。通过驱动轴65与引导部件60的螺纹进给作用，从而驱动轴65向上方移动。阀芯70被开阀弹簧75向上方推动，从而阀口14的开口面积变大。

电动阀1具有：具有阀室13和阀口14的阀主体10、配置为正对阀口14的阀芯70、安装于阀主体10的圆筒形状的保持架20、具有与保持架20接触的上端面26a和面朝阀室13的下端面26b的阀芯支承部件25、与保持架20接合的圆筒形状的壳体30以及配置于壳体30的内侧并驱动阀芯70的驱动机构40。电动阀1具有将阀室13与壳体30的内侧空间30e连接的制冷剂通路K。制冷剂通路K具有：保持架20的内侧空间20e；第一环状槽28，该第一环状槽28形成于保持架20与阀芯支承部件25之间；第一纵孔29，该第一纵孔29形成于阀芯支承部件25，并将阀室13与第一环状槽28连接；以及间隙24，该间隙24形成于保持架20与阀芯支承部件25之间，并将第一环状槽28的内周缘与保持架20的内侧空间20e连接。

由此，被导入阀室13的制冷剂从阀室13经由第一纵孔29而流入第一环状槽28，并在第一环状槽28在周向上流动。在第一环状槽28中，制冷剂所含的异物因离心力而向外周缘侧移动。制冷剂从第一环状槽28的内缘部经由间隙24而向保持架20的内侧空间20e流动。此时，制冷剂所含的异物滞留于第一环状槽28的外周缘侧，位于第一环状槽28的内周缘侧的异物较少的制冷剂经由间隙24向保持架20的内侧空间20e流动。因此，在电动阀1中，不在制冷剂通路K设置过滤器等，也能够抑制异物向壳体30的内侧空间30e侵入，能够将阀室13的制冷剂压力的变化迅速地传递至壳体30的内侧空间30e的制冷剂。因此，电动阀1能够抑制因阀室13的制冷剂压力与壳体30的内侧空间30e的制冷剂压力的压力差而引起的动作不良、异常声音。

另外，驱动机构40具有：圆筒形状的引导部件60，该引导部件60配置于保持架20的内侧，并且在内周面形成有内螺纹60f；以及驱动轴65，该驱动轴65在外周面形成有与内螺纹60f螺合的外螺纹66f。制冷剂通路K还具有：第二环状槽61，该第二环状槽61形成于保持架20与引导部件60之间；第二纵孔62，该第二纵孔62形成于引导部件60，并将保持架20的内侧空间20e与第二环状槽61连接；以及横孔23，该横孔23形成于保持架20，并将第二环状槽61与壳体30的内侧空间30e连接。由此，制冷剂通路K具备包含两个由环状通路与纵通路组合而成的通路部分([1]第一环状槽28和第一纵孔29、[2]第二环状槽61和第二纵孔62)的复杂的通路形状。并且，制冷剂所含的异物的比重大于制冷剂，与制冷剂相比难以改变流动方向。因此，在制冷剂通路K中，能够使异物滞留于制冷剂的流动的方向变化的部位，能够进一步抑制异物向壳体30的内侧空间30e侵入。

另外，间隙24的游隙的大小小于驱动机构40(行星齿轮机构50、引导部件60与驱动轴65的螺纹机构)的游隙的大小。由此，在间隙24中，限制了可能对驱动机构40的动作产生影响的异物的通过，能够抑制异物导致的电动阀1的动作不良。

上述的电动阀1将磁铁转子41的旋转通过行星齿轮机构50减速而向驱动轴65传递。电动阀1也可以是具有将磁铁转子41的旋转直接向驱动轴65传递的直动式的结构的电动阀。

上述对本发明的实施例进行了说明，但本发明不限于实施例的结构。本领域技术人员对上述的实施例适当地进行结构要素的追加、删除、设计变更后的例子、将实施例的特征适当组合的例子，只要不违反本发明的主旨，就包含于本发明的范围。

Claims (3)

1.一种电动阀，具有：阀主体，该阀主体具有阀室和阀口；阀芯，该阀芯配置为正对所述阀口；圆筒形状的保持架，该保持架安装于所述阀主体；阀芯支承部件，该阀芯支承部件具有与所述保持架接触的面和面朝所述阀室的面；圆筒形状的壳体，该壳体与所述保持架接合；以及驱动机构，该驱动机构配置于所述壳体的内侧，并驱动所述阀芯，该电动阀的特征在于，

所述电动阀具有将所述阀室与所述壳体的内侧空间连接的制冷剂通路，

所述制冷剂通路具有：

所述保持架的内侧空间；

第一环状通路，该第一环状通路形成于所述保持架与所述阀芯支承部件之间；

第一纵通路，该第一纵通路形成于所述阀芯支承部件，并将所述阀室与所述第一环状通路连接；以及

间隙，该间隙形成于所述保持架与所述阀芯支承部件之间，并将所述第一环状通路的内周缘与所述保持架的内侧空间连接。

2.根据权利要求1所述的电动阀，其特征在于，

所述驱动机构具有：

圆筒形状的引导部件，该引导部件配置于所述保持架的内侧，并且在该引导部件的内周面形成有内螺纹；以及

驱动轴，在该驱动轴的外周面形成有与所述内螺纹螺合的外螺纹，

所述制冷剂通路还具有：

第二环状通路，该第二环状通路形成于所述保持架与所述引导部件之间；

第二纵通路，该第二纵通路形成于所述引导部件，并将所述保持架的内侧空间与所述第二环状通路连接；以及

横通路，该横通路形成于所述保持架，并将所述第二环状通路与所述壳体的内侧空间连接。

3.根据权利要求1或2所述的电动阀，其特征在于，

所述间隙的大小小于所述驱动机构的游隙的大小。

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