CN208587515U - 电动阀以及冷冻循环系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电动阀以及冷冻循环系统。在使针阀(5)的肩部(52)落座于阀口(11)的开口周围的阀座部(1B)而闭阀的电动阀中，使阀座部(1B)在肩部(52)可靠地闭阀，从而确保工作性能。在供肩部(52)落座的阀座部(1B)，形成以轴线(X)为中心从阀口(11)直至阀室(1A)侧扩大直径的研钵状的阀座面(12)。在肩部(52)形成以轴线(X)为中心直至针状部(51)侧缩小直径的圆锥台侧面形状的密封锥形面(52a)。使密封锥形面(52a)的锥形角θ1与阀座面(12)的锥形角θ2的关系为θ1＜θ2或者θ1＞θ2。使肩部(52)与阀座面(12)线接触。

Description

电动阀以及冷冻循环系统

技术领域

本实用新型涉及在空调机等中对制冷剂的流量进行控制的电动阀，尤其是涉及对阀口的周围的形状进行改良的电动阀以及冷冻循环系统。

背景技术

在电动阀中，为了进行流量的控制而要求多种多样的特性、闭阀功能。另外，近年来，空调机在各种环境中使用，因此必须确保良好的工作性能。例如，在日本专利第4831808号公报(专利文献1)中公开了如下技术：在电动阀中，通过对针阀(阀芯)的肩部的倾斜角、和供该肩部落座的阀座面的倾斜角进行改良，从而降低在节流通路产生的噪音。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4831808号公报

实用新型内容

实用新型所要解决的课题

在专利文献1的电动阀中，使阀芯(针阀)的肩部的锥形角与阀座(阀座部)的阀座面的锥形角为相同角度，并使阀芯的肩部与阀座的阀座面以面接触。但是，由于使其面接触，所以存在以下问题：因阀芯以及阀座的加工公差而阀芯与阀座的实际接触位置在电动阀的各产品间变得不确定，每个产品中受压径也有偏差，工作性能也产生偏差。

本实用新型的课题是提供一种电动阀，在使阀芯的肩部落座于阀口的开口周围的阀座部而闭阀的电动阀中，使阀座部在肩部可靠地闭阀，从而能够确保工作性能。

用于解决课题的方案

方案1的电动阀具备阀室、向上述阀室开口的阀口、以及设置为能够从上述阀室侧相对于上述阀口进退的阀芯，上述阀芯具有在上述阀口内插通的针状部、以及落座于上述阀口的上述阀室侧开口周围的阀座部的肩部，使上述阀芯沿上述阀口的轴线的方向进退而使上述阀口的开口面积增减，其特征在于，在供上述肩部落座的上述阀座部，形成有以上述轴线为中心从上述阀口直至上述阀室侧扩大直径的研钵状的阀座面，上述阀芯的上述肩部具有以上述轴线为中心直至上述针状部侧缩小直径的圆锥台侧面形状的密封锥形面，上述密封锥形面的作为敞开角度的锥形角θ1与上述阀座面的作为敞开角度的锥形角θ2成为如下关系：θ1＜θ2或者θ1＞θ2，并且上述阀座面的上述轴线的方向的倒角尺寸L为：L≤0.1mm，上述阀芯的上述肩部与上述阀座部的上述阀座面构成为进行线接触。

方案2的电动阀是根据方案1所述的电动阀，其特征在于，上述锥形角θ1与上述锥形角θ2成为：θ1+0.5°＜θ2－0.5°或者θ1－0.5°＞θ2+0.5°。

方案3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，使用方案1或2所述的电动阀作为上述膨胀阀。

实用新型的效果

根据方案1或2的电动阀，当阀芯的肩部落座于阀座部时，密封锥形通过线接触而抵接于阀座面，因此对于落座时的阀受压径不会产生偏差，能得到恒定的稳定的工作性能。

根据方案3的冷冻循环系统，能得到与方案1或2相同的效果。

附图说明

图1是本实用新型的第一实施方式的电动阀的纵向剖视图。

图2是本实用新型的第一实施方式的电动阀的阀座部附近的主要部分放大纵向剖视图。

图3是表示使用了本实用新型的实施方式的电动阀的空调机的一个例子的图。

图4是本实用新型的第二实施方式的电动阀的阀座部附近的主要部分放大纵向剖视图。

图中：

1—阀壳，1A—阀室，1B—阀座部，11—阀口，12—阀座面，X—轴线，21—一次接头管，22—二次接头管，23—阀导向部件，23a—阀导向孔，24—壳体，3—支撑部件，3a—内螺纹部，3b—滑动孔，4—阀架，5—针阀(阀芯)，51—针状部，52—肩部，52a—密封锥形面，53—杆部，54—凸缘部，52a′—密封锥形面，6—步进马达，61—磁性转子，62—转子轴，26—导向件，62a—外螺纹部，63—定子线圈，10—电动阀，20—室外换热器，30—室内换热器，40—流路切换阀，50—压缩机。

具体实施方式

以下，参照附图对本实用新型的电动阀的实施方式进行说明。图1是第一实施方式的电动阀的纵向剖视图，图2是第一实施方式的电动阀的阀座部附近的主要部分放大纵向剖视图，图3是表示使用了实施方式的电动阀的空调机的一个例子的图。此外，以下的说明中的“上下”的概念与图1的附图中的上下对应。

首先，基于图3对实施方式的空调机进行说明。空调机具有作为膨胀阀的实施方式的电动阀10、搭载于室外单元100的室外换热器20、搭载于室内单元200的室内换热器30、流路切换阀40、以及压缩机50，这些各要素分别通过导管而如图示那样连接，构成热泵式的冷冻循环系统。该冷冻循环系统是应用本实用新型的电动阀的冷冻循环系统的一个例子，本实用新型的电动阀也能够应用于大型建筑物用的多联空调器等的室内机侧的节流装置等其它系统。

冷冻循环系统的流路通过流路切换阀40而切换为制热模式以及制冷模式这两种流路，在制热模式中，如实线箭头所示，由压缩机50压缩的制冷剂从流路切换阀40向室内换热器30流入，从室内换热器30流出的制冷剂通过管路60向电动阀10流入。并且，制冷剂在该电动阀10膨胀，以室外换热器20、流路切换阀40、压缩机50的顺序循环。在制冷模式中，如虚线箭头所示，由压缩机50压缩的制冷剂从流路切换阀40向室外换热器20流入，从室外换热器20流出的制冷剂在电动阀10膨胀，流经管路60而向室内换热器30流入。流入到该室内换热器30的制冷剂经由流路切换阀40向压缩机50流入。此外，在该图3所示的例子中，在制热模式时，成为使制冷剂从电动阀10的一次接头管21流向二次接头管22的结构，但也可以使配管的连接相反，在制热模式时，成为使制冷剂从二次接头管22流向一次接头管21的结构。

电动阀10作为控制制冷剂的流量的膨胀阀(节流装置)而工作，在制热模式中，室外换热器20作为蒸发器发挥功能，室内换热器30作为冷凝器发挥功能，进行室内的制热。另外，在制冷模式中，室外换热器20作为冷凝器发挥功能，室内换热器30作为蒸发器发挥功能，进行室内的制冷。

接着，基于图1以及图2对第一实施方式的电动阀10进行说明。该电动阀10具有利用不锈钢、黄铜等金属部件的切削加工等形成的阀壳1，在阀壳1形成有阀室1A、和以轴线X为中心而向阀室1A开口的圆筒形状的阀口11。另外，阀口11的阀室1A侧开口周围成为阀座部1B，在该阀座部1B形成有以轴线X为中心从阀口11至阀室1A侧扩大直径的研钵状的阀座面12。此外，在该实施方式中，阀口11经由向下方扩径的锥形部13和平直部14而向阀壳1的下方开口。并且，在阀壳1安装有从侧面侧连通至阀室1A的一次接头管21，并且在轴线X方向的下方端部安装有与平直部14、锥形部13以及阀口11连通的二次接头管22。由此，阀室1A与二次接头管22能够导通。

在阀壳1，利用压入以及铆接以从上部向阀室1A内插通的方式安装有阀导向部件23，在该阀导向部件23的中心形成有阀导向孔23a。另外，在阀壳1的上端部，以包围阀导向部件23的上端外周部的方式形成有边缘1a，在阀壳1，以嵌合于边缘1a的外周的方式组装有圆筒状的壳体24。该壳体24通过对边缘1a进行铆接并且对底部外周进行硬钎焊而紧固于阀壳1。并且，在壳体24的上端开口部，经由固定金具31而安装有支撑部件3。

在支撑部件3的中心形成有与阀口11的轴线X同轴的内螺纹部3a及其螺纹孔，并且形成有直径比内螺纹部3a的螺纹孔的外周大的圆筒状的滑动孔3b。并且，在滑动孔3b，能够沿轴线X方向滑动地嵌合有阀架4，该阀架4在下部保持作为“阀芯”的针阀5。

阀架4在筒状的圆筒部41的下端紧固有凸起部42，并且在圆筒部41内具备弹簧支架43、压缩螺旋弹簧44、垫圈45以及衬垫46。针阀5利用不锈钢、黄铜等金属部件形成，具有下侧前端的半椭圆体形状的针状部51、从该针状部51沿轴线X方向扩径的圆锥台形状的肩部52、从肩部52直线状地延伸的圆柱棒状的杆部53、以及形成于杆部53的上端的凸缘部54。另外，肩部52在其表面具有以轴线X为中心直至针状部51侧缩小直径的圆锥台侧面形状的密封锥形面52a。并且，针阀5在阀架4的凸起部42的插通孔42a内插通，并且使凸缘部54与凸起部42抵接从而安装于阀架4。另外，针阀5的杆部53在阀导向部件23的阀导向孔23a内插通。

在壳体24的上端，通过焊接等气密地固定有壳部25，在壳部25内设有使外周部磁化为多极的磁性转子61、和紧固于其中心的转子轴62。转子轴62的上端部能够旋转地嵌合于设置在壳部25的顶板部的圆筒状的导向件26内。另外，在转子轴62形成有外螺纹部62a，该外螺纹部62a与形成于支撑部件3的内螺纹部3a螺纹结合。在壳部25的外周配设有定子线圈63，磁性转子61、转子轴62以及定子线圈63构成步进马达6。并且，通过对定子线圈63赋予脉冲信号，从而磁性转子61根据该脉冲数而旋转并且转子轴62旋转。此外，在导向件26的外周设有针对磁性转子61的旋转限位机构27。

在阀架4，压缩螺旋弹簧44以施加预定的负载的状态安装于弹簧支架43与针阀5的凸缘部54之间，阀架4将弹簧支架43抵接于衬垫46的下端部，并且在圆筒部41的上端部经由垫圈45按压衬垫46上端部。并且，转子轴62的凸缘部62b卡合于垫圈45与衬垫46之间，利用垫圈45进行防脱。由此，针阀5经由阀架4而与转子轴62连结，并且被杆部53引导而能够沿轴线X方向移动。

根据以上的结构，若步进马达6被驱动，则磁性转子61以及转子轴62旋转，转子轴62利用转子轴62的外螺纹部62a与支撑部件3的内螺纹部3a的螺纹进给机构而沿轴线X方向移动。针阀5通过伴随该旋转的转子轴62沿轴线X方向移动而与阀架4一起沿轴线X方向移动。

如上所述，针阀5在使针状部51在阀口11内插通的状态下沿阀口11的轴线X方向进退来使阀口11的开口面积增减。并且，控制从一次接头管21流向二次接头管22、或者从二次接头管22流向一次接头管21的制冷剂的流量。另外，肩部52在闭阀时落座于阀座部1B，密封锥形面52a与研钵状的阀座面12抵接。

如图2所示，阀口11的阀室1A侧的开口部的上述阀座面12是以轴线X为中心的研钵状的锥形面。另外，针阀5的肩部52的作为外周面的上述密封锥形面52a是以轴线X为中心的圆锥台侧面形状的锥形面。并且，阀座面12的作为敞开角度的锥形角θ2与密封锥形面52a的作为敞开角度的锥形角θ1成为如下关系：

θ2＞θ1…(1)。

另外，成为如下关系：

θ1+0.5°＜θ2－0.5°…(2)。

并且，阀座面12的轴线X方向的倒角尺寸L成为：

L≤0.1mm…(3)。

这样，根据(1)的条件，当针阀5的肩部52落座于阀座部1B时，密封锥形面52a通过线接触而抵接于阀座面12。在该实施方式中，阀口11和阀座面12的边界部分与密封锥形面52a线接触。因此，对落座时的阀受压径D也不会产生偏差，能得到恒定的稳定的工作性能。

此外，阀座面12的锥形角θ2与密封锥形面52a的锥形角θ1在上述(1)的条件下、而且在满足以下的(3)以及(4)的条件的情况尤为合适。

45°＜θ1≤90°…(3)

45°≤θ2＜90°…(4)

图4是第二实施方式的电动阀的阀座部附近的主要部分放大纵向剖视图，对于与第一实施方式相同的要素标注与图1以及图2相同的符号而适当省略重复的说明。另外，该第二实施方式的电动阀的整体结构与第一实施方式相同，用于图3的空调机的冷冻循环系统。该第二实施方式与第一实施方式的不同是阀座面12的锥形角θ2与密封锥形面52a′的锥形角θ1的关系。在该第二实施方式中，阀座面12的锥形角θ2与密封锥形面52a′的锥形角θ1成为如下关系：

θ1＞θ2…(5)。

另外，成为如下关系：

θ1－0.5°＞θ2+0.5°…(6)。

这样，根据(5)的条件，当针阀5的肩部52落座于阀座部1B时，密封锥形面52a′通过线接触而抵接于阀座面12。在该实施方式中，阀座面12的阀室1A侧的端部与密封锥形面52a′线接触。因此，对落座时的阀受压径D也不会产生偏差，能得到恒定的稳定的工作性能。

此外，阀座面12的锥形角θ2与密封锥形面52a′的锥形角θ1在上述(5)的条件下、而且在满足以下的(7)以及(8)的条件的情况下尤为合适。

45°＜θ2≤90°…(7)

45°≤θ1＜90°…(8)

以上，参照附图对本实用新型的实施方式进行了详细叙述，但具体的结构并不限于这些实施方式，不脱离本实用新型的主旨的范围的设计的变更等也包含在本实用新型中。

Claims (3)

1.一种电动阀，其具备阀室、向上述阀室开口的阀口、以及设置为能够从上述阀室侧相对于上述阀口进退的阀芯，上述阀芯具有在上述阀口内插通的针状部、以及落座于上述阀口的上述阀室侧开口周围的阀座部的肩部，使上述阀芯沿上述阀口的轴线的方向进退而使上述阀口的开口面积增减，

其特征在于，

在供上述肩部落座的上述阀座部，形成有以上述轴线为中心从上述阀口直至上述阀室侧扩大直径的研钵状的阀座面，上述阀芯的上述肩部具有以上述轴线为中心直至上述针状部侧缩小直径的圆锥台侧面形状的密封锥形面，

上述密封锥形面的作为敞开角度的锥形角θ1与上述阀座面的作为敞开角度的锥形角θ2成为如下关系：

θ1＜θ2或者θ1＞θ2，

并且上述阀座面的上述轴线的方向的倒角尺寸L为：

L≤0.1mm，

上述阀芯的上述肩部与上述阀座部的上述阀座面构成为进行线接触。

2.根据权利要求1所述的电动阀，其特征在于，

上述锥形角θ1与上述锥形角θ2成为：

θ1+0.5°＜θ2－0.5°或者θ1－0.5°＞θ2+0.5°。

3.一种冷冻循环系统，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，

使用权利要求1或2所述的电动阀作为上述膨胀阀。