CN1967026B

CN1967026B - 电动调节阀以及冷冻循环装置

Info

Publication number: CN1967026B
Application number: CN2006101454420A
Authority: CN
Inventors: 八寻春彦; 林隆史
Original assignee: Saginomiya Seisakusho Inc
Current assignee: Saginomiya Seisakusho Inc
Priority date: 2005-11-16
Filing date: 2006-11-15
Publication date: 2010-06-16
Anticipated expiration: 2026-11-15
Also published as: JP2007139016A; CN1967026A

Abstract

本发明提供一种电动调节阀，其通过使一个部件具有两种功能，而不再需要只进行限动作用的作为专用部件的中间限动部件，且可以实现部件数量、安装工时的削减。通过对在底部突出形成有转子侧限动突起(51)的磁体部件(33)、与在上部形成有固定侧限动突起(52)的内螺纹部件(18)，向相互远离的方向施力的压缩螺旋弹簧(41)的卷弯端向外侧弯曲，并利用压缩螺旋弹簧(41)的盘条自身，来形成中间限动突起(53)，通过中间限动突起(53)来限制转子侧限动突起(51)相对固定侧限动突起(52)的相对移动，从而限制转子(32)的旋转。

Description

电动调节阀以及冷冻循环装置

技术领域

本发明涉及一种用作冷冻循环装置的膨胀阀等的电动调节阀以及冷冻循环装置，尤其涉及一种组装有限制转子的旋转范围的限动机构的电动调节阀以及冷冻循环装置。

背景技术

作为组装有限制转子的旋转范围的限动机构的电动调节阀，有如下机构(例如，专利文献1、2、3)，即：在转子侧形成有转子侧限动突起，在容纳转子的转子壳体上形成有固定侧限动突起，并在连接被固定于转子壳体的芯轴、转子和阀体的轴部件上，可旋转地设置有具有突起片的中间限动部件，通过转子的旋转，转子侧限动突起与中间限动部件的突起片发生碰撞，由此转动中间限动部件，而通过中间限动部件的突起片被夹在转子侧限动突起与固定侧限动突起之间，来限制转子的旋转。

通过设置中间限动部件，可以将转子的旋转限制大致设定为两圈。

【专利文献1】JP特开平3-260482号公报

【专利文献2】JP特许第2659267号公报

【专利文献3】JP特开2003-56736号公报

在以往的电动调节阀中，作为只进行限动作用的专用部件，需要中间限动部件，所以增加了部件数量、组装工时。

本发明所要解决的课题，是在将转子的旋转限制为大致两圈的限动机构中，通过使一个部件具有两种功能，而不需要作为只进行限动作用的专用部件的中间限动部件，可以实现部件数量、安装工时的削减。

发明内容

本发明涉及的电动调节阀，包括：阀箱；桶状的转子壳体，其被固定在上述阀箱上；转子，其被可旋转地配置在上述转子壳体内；定子线圈单元，其被安装在上述转子的外周围；阀体，其通过上述转子的旋转被开闭驱动，且根据上述转子的旋转角度，来增减设置于上述阀箱内的阀口的开度，该电动调节阀的特征在于：在上述转子的一个端面、和包含上述阀箱的固定侧部件的与上述转子的一个端面相对置的端面之间，配置可绕上述转子的旋转中心旋转的弹簧部件，该弹簧部件将上述转子向远离上述固定侧部件的方向施力；并且组装有限动结构，该限动结构具有：形成于上述转子的转子侧限动突起；形成于上述固定侧部件且不与上述转子侧限动部件直接干涉的固定侧限动突起；形成于上述弹簧部件的中间限动突起；上述限动结构通过以下方式来限制上述转子的旋转，即：在上述转子的旋转中，上述中间限动突起被夹在上述转子侧限动突起与上述固定侧限动突起之间，并通过上述中间限动突起来限制上述转子侧限动突起相对上述固定侧限动突起的相对移动。

本发明涉及的电动调节阀，优选地，上述弹簧部件由压缩螺旋弹簧构成，并将一侧的卷弯端向外侧弯曲而形成上述中间限动突起。

本发明涉及的电动调节阀，优选为，上述固定侧部件具有固定于上述阀箱的内螺纹部件，且形成于上述阀体的外螺纹部和形成于该内螺纹部件的内螺纹部进行螺纹结合，通过该螺纹结合，上述转子的旋转变换为上述阀体的轴线方向移动，并通过该阀体的轴线方向移动来增减上述阀口的开度，更优选为，上述阀体相对上述转子以转矩传递关系可在轴线方向上位移地连接。

本发明涉及的冷冻循环装置，在制冷剂回路中具有上述发明涉及的阀装置。

在本发明涉及的电动调节阀以及冷冻循环装置中，将电动调节阀的转子向远离固定侧部件的方向施力的弹簧部件兼作中间限动突起。因此，不需要只进行限动作用的作为专用部件的中间限动部件，可以实现部件数量、安装工时的削减。

附图说明

图1是表示本发明涉及的电动调节阀的一个实施方式的纵向剖视图。

图2是表示本发明涉及的电动调节阀的一个实施方式的要部分解立体图。

图3是表示本发明涉及的电动调节阀的一个实施方式的动作状态1的图。

图4是表示本发明涉及的电动调节阀的一个实施方式的动作状态2的图。

图5是表示本发明涉及的电动调节阀的一个实施方式的动作状态3的图。

图6是表示本发明涉及的电动调节阀的一个实施方式的动作状态4的图。

图7是表示本发明涉及的电动调节阀的一个实施方式的动作状态5的图。

图8是表示本发明涉及的冷冻循环装置的一个实施方式的制冷剂回路图。

附图符号说明：

11阀箱； 11A上部开口部； 12横向接头； 13下方接头；

14阀室； 15阀口； 16阀座部件； 17固定件；

17A圆筒部； 17B敛缝部； 17C止转爪； 18内螺纹部件；

18A止转凹部； 18B贯通孔； 18C上端面； 19内螺纹部；

20针阀体； 20A流量测量部； 20B上部轴部； 21外螺纹部；

22旋转连接部件； 22A四棱柱部； 30步进马达； 31转子壳体；

31A圆筒部； 31B圆顶部； 31C旋转承接凹部；32转子；

33磁体部件； 33A圆筒部； 33B底部； 33C中央开口；

33D底部端面； 34磁体承受部件； 34A方孔； 34B转子旋转承接凸部；

35定子线圈单元； 41压缩螺旋弹簧； 51转子侧限动突起；

52固定侧限动突起；53中间限动突起； 101压缩机；

102冷凝器； 103膨胀阀； 104蒸发器； 105～108制冷剂通路。

具体实施方式

参照图1、图2，对本发明涉及的电动调节阀的一个实施方式作以说明。

如图1所示，本实施方式的电动调节阀具有冲压模制品的金属制的杯形阀箱11。在阀箱11上，通过钎焊等，在侧部固定安装有横向接头12，而在底部固定安装有下方接头13。阀箱11在与下述的内螺纹部件18共同作用下，划分阀室14。

形成有阀口15的阀座部件16通过钎焊等固定安装在阀箱11的底部。阀口15以连通方式连接阀室14和下方接头13，而横向接头12直接连通于阀室14。

通过冲压模制品的金属制的固定件17，在阀箱11的上部安装有合成树脂制的内螺纹部件18。对固定件17而言，将圆筒部17A压入到阀箱11的上部开口部11A，并通过敛缝部17B固定连接有内螺纹部件18。如图2所示，固定件17上形成有止转爪17C，并通过止转爪17C与形成在内螺纹部件18上的止转凹部18A卡合，从而内螺纹部件18通过固定件17被止转固定于阀箱11。

在内螺纹部件18上形成有在轴线方向贯通该内螺纹部件18的中心部的贯通孔18B，如图1所示，该贯通孔18B上形成有内螺纹部19。

金属制的针阀体20被贯通插入于贯通孔18B。针阀体20的前端成为流量测量部20A而处于阀室14内，通过针阀体20在轴线方向上的移动(阀升降方向的位移)来增减阀口15的开度。由此，控制在横向接头12和下方接头13之间流动的流体的流量。

在针阀体20上形成有外螺纹部21。外螺纹部21与内螺纹部19螺纹结合。通过该螺纹结合，针阀体20边旋转边在轴线方向上移动。

合成树脂制的旋转连接部件22通过夹物模压被一体设置在针阀体20的上部轴部20B上。如图2所示，旋转连接部件22具有四棱柱部22A，且如图1所示，利用四棱柱部22A在轴线方向上可移动地嵌合于在下述的步进马达30的转子32上形成的方孔34A。

步进马达30的金属制的转子壳体31，通过熔接等被固定安装在阀箱11的上部。转子壳体31形成为具有圆筒部31A和圆顶部31B的桶状，而在圆顶部31B的中央部形成有转子旋转承接凹部31C。

转子32可旋转地配置在转子壳体31内。转子32由杯形的塑料磁铁制的磁体部件33、和通过热熔接等与磁体部件33一体化的合成树脂制的磁铁承受部件34构成，且磁体部件33的圆筒部33A被多极磁化。

在转子壳体31的圆筒部31A上安装有定子线圈单元35。定子线圈单元35省略了详细图示，但是其为具有线圈、多个磁极齿等的一般结构。通过对定子线圈单元35的线圈进行脉冲通电，从而使转子32以与脉冲数对应的旋转角来旋转。

如图2所示，在磁体承受部件34的下侧(阀体20侧)的中心部上形成有方孔34A，而旋转连接部件22的四棱柱部22A被在轴线方向上可移动地嵌合于该方孔34A。另外，如图1所示，旋转连接部件22通过形成在磁体部件33的底部33B上的中央开口33C，而位于磁体部件33的内侧，而在磁体部件33的内侧，四棱柱部22A和磁体承受部件34的方孔34A相嵌合。

通过该方孔34A和四棱柱部22A之间的嵌合，转子32的旋转传递到旋转连接部件22。由此，针阀体20通过旋转连接部件22以传递转矩的关系并在轴线方向上可移动地与转子32连接。

由此，转子32的旋转，通过内螺纹部19和外螺纹部21之间的螺纹结合，与旋转连接部件22一起，被转换为针阀体20的轴线方向移动(在阀升降方向的位移)。

在磁体承受部件34的上侧形成有转子旋转承接凸部34B。转子旋转承接凸部34B通过下述的压缩螺旋弹簧41的弹力，可旋转地与形成在转子壳体31上的转子旋转承接凹部31C卡合。通过该卡合来进行转子32的上侧(与针阀体20相反的一侧)的定心旋转支撑。

另外，通过四棱柱部22A和方孔34A之间的嵌合，转子32连接于旋转连接部件22和针阀体20之间的连接体，且该连接体通过内螺纹部件18以螺纹结合状态被支撑，由此进行转子32的下侧(针阀体20侧)的定心旋转支撑。

在作为固定侧部件的内螺纹部件18的贯通孔18B的周围，形成有与形成在磁体部件33的中央开口33C的周围的圆环形的底部端面33D相对置的圆环形的上端面18C。压缩螺旋弹簧41以被施加有规定的预加负荷的状态，且可相对内螺纹部件18与磁体部件33双方绕转子32的旋转中心旋转的方式，配置在该内螺纹部件18的上端面18C和磁体部件33的上述圆环形的底部端面33D之间。

压缩螺旋弹簧41起到如下作用，即：对磁体部件33施加向上的弹力，并对转子32施加朝向由转子旋转承受凹部31C与转子旋转承受凸部34B而成的转子旋转承接部一侧、即远离内螺纹部件18的上端面18C的方向的力，从而使转子32位于轴线方向的固定位置。

转子32和旋转连接部件22，由于可相互在轴线方向上位移，所以如果转子32不在轴线方向上移动而是在轴线方向的固定位置旋转的话，则该旋转通过如上所述的内螺纹部19和外螺纹部21的螺纹结合，而变换为轴线方向移动(在阀升降方向的位移)，从而旋转连接部件22和针阀体20的连接体在轴线方向上移动。

由此，转子32和定子线圈单元35的轴线方向上的相对位置不会发生变动，且转子旋转动作稳定。并且，与转子32在轴线方向上移动的类型的场合相比，可以缩短转子壳体31的圆筒部31A以及定子线圈单元35的轴长，可以实现电动调节阀的小型化。

另外，旋转连接部件22和磁体承受部件34之间的可在轴线方向上位移的力矩传递关系的连接，不限于四棱柱部22A和方孔34A之间的嵌合，也可以利用花键、三角形齿花键、滑键等进行。

如图2所示，分别在磁体部件33的底部上突出地一体形成有一个转子侧限动突起51，在固定侧部件即内螺纹部件18的上部突出地一体形成有一个固定侧限动突起52。并且，在压缩螺旋弹簧41上形成有中间限动突起53。

中间限动突起53通过将压缩螺旋弹簧41下侧的卷弯端向外侧弯曲，而由压缩螺旋弹簧41的盘条自身形成。由此，中间限动突起53的形成，只通过盘条的弯曲而简单地制作而成，而且，为了构成中间限动突起53，不需要其他部件，可以使压缩线圈弹簧41的一部分兼作中间限动突起53。

如图1所示，转子侧限动突起51、固定侧限动突起52和中间限动突起53，包括位于与轴线方向垂直正交的一个假设平面上的部分，固定侧限动突起52以不与转子侧限动突起51直接干涉的方式在直径方向上错开位置，当转子32旋转时，中间限动突起53被夹在转子侧限动突起51和固定侧限动突起52之间，并由中间限动突起53限制转子侧限动突起51相对固定侧限动突起52的相对移动，由此限制转子32的旋转。

参照图3～图7，对该限动结构的限动作用作以说明。另外，在图3～图7中省略了定子线圈单元35的图示。另外，在下述说明中，转子32等的顺时针方向、逆时针方向是从上方观察图3～图7的各图时所说的方向。

图3所示状态为：通过转子32的向顺时针方向(闭阀方向)的旋转，中间限动突起53被夹在转子侧限动突起51的一侧端面与固定侧限动突起52的一侧端面之间，从而限制转子32的顺时针方向旋转，并设定为最大闭阀位置的状态。

如果转子32由图3所示状态向逆时针方向(开阀方向)旋转，则如图4所示，转子侧限动突起51的一侧端面远离中间限动突起53，放置中间限动突起53的状态下，与转子32一体向逆时针方向旋转移动。

如果转子32由图3所示状态向逆时针方向大致旋转一周，则如图5所示，转子侧限动突起51的另一端面与中间限动突起53相抵接。由此，通过转子32进一步向逆时针方向旋转，如图6所示，按压转子侧限动突起51，包括中间限动突起53的压缩螺旋弹簧41与转子32一同向逆时针方向旋转移动。

而且，如果由图3所示状态转子32向逆时针方向大致旋转两周，则如图7所示，中间限动突起53被夹在转子侧限动突起51的另一端面与固定侧限动突起52的另一端面之间，从而限制转子32的逆时针方向的旋转，设定最大开阀位置。

由此，转子32的可旋转数大致为两周，螺钉上下动作范围被设定为较小，可以较短地设定内螺纹部19、外螺纹部21的轴长，可以减小这些部件单体的大小。

另外，由如7所示的最大开阀状态进行的开阀动作，通过上述的开阀动作相反的旋转方向的旋转，与开阀动作时同样地进行。

如上所述，本实施方式的电动调节阀中，由于使对转子32施加朝向转子旋转承接部一侧的力的弹簧部件即压缩螺旋弹簧41兼作中间限动部件53，所以不需要只进行限动作用的作为专用部件的中间限动部件，可以实现部件数量、安装工时的削减。

另外，向转子旋转承接部一侧施力的弹簧部件，不限于压缩线圈弹簧41，也可以利用如具有形成中间限动部件53的突起片的板簧等构成。

并且，在本实施方式中，也可以通过使固定侧限动突起52与内螺纹部件18一体形成，且针阀体20和外螺纹部21为一个部件等，实现部件数量、安装工时的削减。

下面，参照图8，来说明本发明涉及的冷冻循环装置的一个实施方式。

本实施方式涉及的冷冻循环装置具有：压缩机101；冷凝器(室外换热器)102；膨胀阀103；蒸发器(室内换热器)104；将其循环连接的制冷剂通路105～108。

该冷冻循环装置用于空调装置(冷气设备)、冷冻·冷藏库等。

作为膨胀阀103，采用了上述本发明涉及的电动调节阀。

另外，适用上述该电动调节阀的冷冻循环装置，不限于如图8所示的基本冷冻循环装置，也可适用于可通过安装四通阀来逆转制冷剂回路中的制冷剂流动方向的冷气设备·暖气设备用的空调装置、以及在室内机串联连接两个换热器，且该两个换热器之间具有追加的膨胀阀的冷气暖气设备·可除湿的空调装置等所谓的冷冻循环装置。

Claims

1.一种电动调节阀，包括：阀箱；桶状的转子壳体，其被固定在上述阀箱上；转子，其被可旋转地配置在上述转子壳体内；定子线圈单元，其被安装在上述转子的外周围；阀体，其通过上述转子的旋转被开闭驱动，且根据上述转子的旋转角度，来增减设置于上述阀箱内的阀口的开度，该电动调节阀的特征在于：

在上述转子的一个端面、和包含上述阀箱的固定侧部件的与上述转子的一个端面相对置的端面之间，配置可绕上述转子的旋转中心旋转的弹簧部件，该弹簧部件将上述转子向远离上述固定侧部件的方向施力，

并且在上述电动调节阀上组装有限动结构，该限动结构具有：形成于上述转子的转子侧限动突起；形成于上述固定侧部件且不与上述转子侧限动突起直接干涉的固定侧限动突起；形成于上述弹簧部件的中间限动突起，

上述限动结构通过以下方式来限制上述转子的旋转，即：在上述转子的旋转中，上述中间限动突起被夹在上述转子侧限动突起与上述固定侧限动突起之间，并通过上述中间限动突起来限制上述转子侧限动突起相对上述固定侧限动突起的相对移动。

2.根据权利要求1所述的电动调节阀，其特征在于：上述弹簧部件由压缩螺旋弹簧构成，且将一侧的卷弯端向外侧弯曲而形成上述中间限动突起。

3.根据权利要求1或2所述的电动调节阀，其特征在于：上述固定侧部件具有固定于上述阀箱的内螺纹部件，且形成于上述阀体的外螺纹部与形成于该内螺纹部件的内螺纹部进行螺纹结合，通过该螺纹结合，上述转子的旋转变换为上述阀体的轴线方向移动，且通过该阀体的轴线方向的移动来增减上述阀口的开度。

4.一种冷冻循环装置，其特征在于：在制冷剂回路中具有权利要求1至3任意一项所述的电动调节阀。