CN220396480U - 电动阀 - Google Patents

Abstract

提供一种不引起重量增加就能够实现节能，且能够抑制噪声的电动阀。电动阀具有：由电机驱动进行旋转，并且在轴线方向上移动的阀轴；在阀室内具备阀座和导向部件，并且将所述阀轴保持为能够旋转的阀主体；及与所述阀轴连接的阀芯单元，所述阀芯单元具有：能够相对于所述导向部件的中空筒部沿着所述阀主体的轴线方向滑动的套筒；及与所述套筒连结，落座于所述阀座或者从所述阀座离开的座部件，至少在所述座部件从所述阀座离开最大距离时，所述座部件被拉入所述导向部件的中空筒部内。

Description

电动阀

技术领域

本实用新型涉及一种电动阀。

背景技术

例如，电机驱动型的电动阀具有使由步进电动机驱动进行旋转的阀轴的外螺纹部与设置于阀主体的内螺纹孔螺合而成的螺纹机构。通过该螺纹机构，使阀轴一边绕轴线旋转，一边在轴线方向上位移，使阀芯与阀座的间隙增减来控制流量。

在专利文献1所示的电动阀中，配置有能够相对于固定于阀主体的中空筒状的保持架进行相对移动的座部件，该座部件与阀轴连结且安装于相对于保持架能够滑动的套筒的下端。通过阀轴进行升降，形成于座部件的锥状的座面落座于阀座从而成为闭阀状态，或者座面从阀座离开从而成为开阀状态。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2021-110450号公报

实用新型所要解决的技术问题

根据专利文献1的电动阀，在开阀状态下，从供给侧圆管进入阀室内的制冷剂通过座面与阀座之间的间隙而制冷剂向排出侧圆管流动。此时，由于座部件悬臂状地支承于套筒的下端且配置于与供给侧圆管相对的位置，因此从供给侧圆管流入的制冷剂与座部件直接接触，有引起座部件的振动而由此产生噪声的担忧。为了抑制这样的座部件的振动，一种方法是提高各部的刚性或者缩小套筒与保持架的间隙，但是提高各部的刚性会引起重量增加，另外当缩小套筒与保持架的间隙时，滑动阻力会增大，为了驱动阀轴需要较大的力，有无法实现节能的问题。

实用新型内容

因此，本实用新型的目的在于提供一种不引起重量增加就能够实现节能，且能够抑制噪声的电动阀。

用于解决技术问题的技术手段

本实用新型的电动阀，具有：

阀轴，该阀轴由电机驱动进行旋转，并且在轴线方向上移动；

阀主体，该阀主体在阀室内具备阀座和导向部件，并且将所述阀轴保持为能够旋转；以及

阀芯单元，该阀芯单元与所述阀轴连接，

所述阀芯单元具有套筒和座部件，该套筒能够相对于所述导向部件的中空筒部沿着所述阀主体的轴线方向滑动，该座部件与所述套筒连结，落座于所述阀座或者从所述阀座离开，

至少在所述座部件从所述阀座离开最大距离时，所述座部件被拉入所述导向部件的中空筒部内。

实用新型的效果

根据本实用新型，能够提供一种不引起重量增加就能够实现节能，且能够抑制噪声的电动阀。

附图说明

图1是表示闭阀状态下的本实施方式所涉及的电动阀的纵剖视图。

图2是表示开阀状态下的本实施方式所涉及的电动阀的纵剖视图。

图3是放大表示开阀状态下的膨胀阀的阀芯单元附近的纵剖视图。

符号说明

1 电动阀；

10 阀主体；

11 阀座部件；

11e阀座；

15导杆；

15b中空筒部；

21 阀轴；

30 转子；

35 闭阀方向用可动止动件；

36 开阀方向用可动止动件；

50 定子；

53 定子线圈；

55 闭阀方向用固定止动件；

56 开阀方向用固定止动件；

70 阀芯单元；

71 套筒；

71c连通孔；

72座部件；

72c座面；

73 垫圈；

74 螺旋弹簧；

75 环状部件；

VC 阀室；

T1第一配管；

T2第二配管。

具体实施方式

以下，参照附图对本实用新型的实施方式进行说明。

图1是表示闭阀状态下的本实施方式所涉及的电动阀的纵剖视图。图2是表示开阀状态下的本实施方式所涉及的电动阀的纵剖视图。在此，上方是指电动阀1中的转子侧，下方是指相对于转子的阀座侧。

(电动阀的结构)

电动阀1具备：上端开口的有底圆筒状的阀主体10；有顶圆筒状的壳体45，该壳体45的下端部通过焊接等而与阀主体10的上端面密封接合；导杆(导向部件)15，该导杆15固定于阀主体10的内侧；阀轴21，该阀轴21配设于导杆15的内侧；转子30，该转子30能够一体转动地连结固定于阀轴21；以及定子50，该定子50外嵌于壳体45的外周，以驱动转子30旋转。在此，步进电动机由转子30和定子50构成。将电动阀1的轴线设为L。

阀主体10是将中空圆筒部10a和底壁部10b相连设置而成的。中空圆筒部10a与底壁部10b的壁厚大致相等。

在底壁部10b的中央形成有圆形的开口10d，阀座部件11通过钎焊等固定于开口10d。阀座部件11是将各自中空的缩径圆筒部11a和扩径圆筒部11b在轴线L方向上相连设置而成的，缩径圆筒部11a的壁厚比扩径圆筒部11b的壁厚薄。缩径圆筒部11a与开口10d嵌合。在形成于扩径圆筒部11b的下端的环状凹部11c嵌插有第一配管T1的端部并通过钎焊等而连接。

在缩径圆筒部11a与扩径圆筒部11b的中央形成有节流孔11d，在节流孔11d的上端(缩径圆筒部11a的上端内周)形成有阀座11e。节流孔11d的内径在阀座11e侧的下端侧缩径。在本实施方式中，导杆15和阀座部件11固定于阀主体10并成为其一部分。

在阀主体10的中空圆筒部10a形成有入口开口10e，在入口开口10e嵌插有第二配管T2的端部并通过钎焊等而连接。将入口开口10e的轴线设为O。

壳体45的下端抵靠在阀主体10的上端并通过焊接接合，从而在阀主体10与壳体45密闭的状态下一体化。另外，在阀主体10的上端，在壳体45的下端内侧配置有凸缘状圆盘18。优选的是，凸缘状圆盘18在阀主体10与壳体45焊接时同时被焊接。在凸缘状圆盘18设置有多个贯通孔，使制冷剂(流体)能够在阀主体10的内部与壳体45的内部之间流出和流入。

在图1中，在壳体45的外侧配置有磁轭51、线圈架52以及定子线圈53而形成定子50，定子50的外周被树脂模压罩盖58覆盖。在本实施方式中，虽然树脂模压罩盖58覆盖包含壳体45的上部的定子50的整体，但也可以仅覆盖磁轭51的周围。通过转子30和定子50来构成步进电动机。

定子线圈53经由基板CB、连接器CN以及配线HN与外部的电源电路(未图示)连接。基板CB和连接器CN被另一树脂罩盖57覆盖。通过定子线圈53的通电励磁，能够使配设于壳体45内的转子30绕轴线L旋转。在树脂罩盖57的内部填充有模压树脂。

配设于转子30的内侧的导杆15是将实心圆筒状的主体15a、中空筒部15b相连设置而成的。在主体15a形成有在轴线L方向上贯通其中央的内螺纹孔15c。在中空筒部15b的外周固定有凸缘状圆盘18，通过如上述那样凸缘状圆盘18与阀主体10的上端焊接，从而导杆15相对于阀主体10被固定。在中空筒部15b形成有贯通其内外周的均压孔15d。中空筒部15b的下端相比第二配管T2的至少内周上端位于下方(阀座侧)，优选相比第二配管T2的中心位于下方。

另外，为了设定转子30和阀轴21的控制用原点位置，在导杆15的主体15a的上表面，剖面矩形状的闭阀方向用固定止动件55向上突出设置，另外在导杆15的主体15a的下表面，剖面矩形状的开阀方向用固定止动件56向下突出设置。在此，转子30和阀轴21的控制用原点位置是指闭阀方向用可动止动件35与闭阀方向用固定止动件55抵接并卡定，从而转子30和阀轴21到达最下降位置时的位置。

阀轴21是将外嵌有安装于转子30的环状的连结体32的第一圆筒部21a、与导杆15的内螺纹孔15c螺合的外螺纹部21b、相比外螺纹部21b形成于下侧的凸缘状部21c、与凸缘状部21c的下方相连设置的第二圆筒部21d、比第二圆筒部21d小径的第三圆筒部21e、比第三圆筒部21e小径的第四圆筒部21f以及随着朝向下方而缩径的锥部21g同轴地相连设置而成的。

阀轴21中的外螺纹部21b的上端部与闭阀方向用可动止动件35螺合并卡定于转子30的上壁下表面。在闭阀方向用可动止动件35的下表面形成有剖面矩形状的止动部35a。

另外，阀轴21的外螺纹部21b的下端部与开阀方向用可动止动件36螺合并卡定于凸缘状部21c的上表面。在开阀方向用可动止动件36的上表面形成有剖面矩形状的止动部36a。

将阀主体10内的空间设为阀室VC。阀芯单元70以沿着轴线L方向能够位移的方式配置于阀室VC。与阀轴21连接的阀芯单元70具有插入导杆15的中空筒部15b内的套筒71和与套筒71的下端接合的圆盘状的座部件72。

图3是放大表示开阀状态下的膨胀阀的阀芯单元70附近的纵剖视图。在图3中，有顶圆筒状的套筒71是将侧壁71a和顶壁71b相连设置而成的。在侧壁71a的下端附近，四个连通孔71c在周向上等间隔地形成，另外在顶壁71b的中央形成有圆形开口71d。

座部件72是将圆盘部72a和比该圆盘部72a小径的短圆筒部72b相连设置而成的。在圆盘部72a的下表面外周形成有随着朝向下方而缩径的锥状的座面72c，并且能够落座于阀座部件11的阀座11e。

套筒71的下端抵靠在圆盘部72a的上表面并焊接，从而同轴地固定。但也可以是，将座部件72的短圆筒部72b大径化，通过压入而固定于套筒71的内周。

在座部件72的中央形成有将上端侧的圆筒孔72d和下端侧的锥孔72e相连设置而成的贯通孔72f。通过设置连着圆筒孔72d而逐渐扩径的锥孔72e，使通过此处的制冷剂的通过音减少，实现电动阀1的静音化。在此，圆筒孔72d构成阀口。

在本实施方式中，座部件72的最大径与中空筒部15b的内径相等或比其稍小。由此，座部件72能够收容于中空筒部15b内。另外，套筒71的外径与圆盘部72a的外径相等或者比其稍大。由此，在将座部件72拉入中空筒部15b内时，抑制座部件72被钩挂在中空筒部15b的端部。

环状的垫圈73抵靠并配置在阀轴21的凸缘状部21c的下表面，在垫圈73与套筒71的顶壁71b之间，在第二圆筒部21d的周围配置有螺旋弹簧74，并且相对于凸缘状部21c向下方对套筒71施力。垫圈73由滑动性较高的材料形成，在阀轴21旋转时，使转矩难以传递至螺旋弹簧74，由此发挥抑制阀芯单元70的旋转的功能。

阀轴21的第三圆筒部21e以能够滑动的方式插通于套筒71的圆形开口71d。在套筒71内，环状部件75抵靠在第三圆筒部21e与第四圆筒部21f之间的下方台阶部并通过压入而安装。

(电动阀的动作)

接着，对电动阀的开闭阀动作进行具体说明。

首先，假设制冷剂(流体)从第二配管T2进入阀室VC内，电动阀1处于图1所示的闭阀状态。在闭阀状态下，被压缩的螺旋弹簧74的弹力经由套筒71向座部件72传递，座面72c落座于阀座11e。

此时，成为座部件72和套筒71的一部分从导杆15的中空筒部15b的下端向下方突出的状态(露出的状态)。在套筒71的一部分突出的状态下，连通孔71c也从中空筒部15b的下端露出。由此，套筒71的内部空间与阀室VC连通，并且经由套筒71与中空筒部15b之间的间隙等，套筒71的内部空间与隔着顶壁71b的中空筒部15b的内部空间也连通。另外，阀轴21的锥部21g进入座部件72的圆筒孔72d内而封闭圆筒孔72d，由此限制从阀室VC朝向第一配管T1侧的制冷剂的流动。

此外，在本实施方式中，虽然是即使在阀轴21的最下移动位置圆筒孔72d与锥部21g之间也存在间隙而确保微小的流量的结构(将该结构作为不闭阀结构)，但是也可以是使锥部21g落座于座部件72而能够完全闭阀的结构(将该结构作为闭阀结构)，这是不言而喻的。

当从该闭阀状态下通过从外部的电源电路向定子50进行脉冲供电时，驱动转子30和阀轴21向一方向旋转，经由由内螺纹孔15c与外螺纹部21b构成的螺纹进给机构，阀轴21一边旋转一边上升。但是，由于螺旋弹簧74的弹力持续向座部件72传递直至阀轴21上升至规定距离为止，因此维持座面72c落座于阀座11e的状态，并持续阻挡朝向节流孔11d的制冷剂。

由于通过阀轴21上升，阀轴21的锥部21g从座部件72的圆筒孔72d分离，因此套筒71内的制冷剂通过阀轴21与圆筒孔72d之间的间隙，进一步通过贯通孔72f和阀座部件11的节流孔11d，并朝向第一配管T1流出。由此，套筒71内和中空筒部15b内的压力下降，阀芯单元70容易上升。

阀轴21克服螺旋弹簧74的弹力而进一步上升，从环状部件75与套筒71的顶壁71b的下表面抵接时起，套筒71和座部件72开始上升。由此，经由座面72c与阀座11e之间的间隙，阀室VC内的制冷剂通过节流孔11d向第一配管T1流动。

通过向定子50持续进行脉冲供电，阀轴21持续旋转，成为座部件72离开阀座11e最远的开阀状态。此时，如图2、3所示，成为套筒71和座部件72被拉入导杆15的中空筒部15b的径向内方的状态。“拉入”是指在闭阀状态下无论从轴线正交方向中的任一方向观察套筒71，座部件72均隐藏在中空筒部15b的内侧无法被观察。因此，即使制冷剂从第二配管T2剧烈地流入阀室VC，也不会与座部件72直接接触，阀芯单元70不进行振动。因此，不需要使各部的刚性增大或者减小滑动部的间隙就能够有效地抑制噪声的产生，能够提供一种节能效果优异的电动阀1。至少在开阀状态下，将座部件72拉入中空筒部15b的径向内方即可。

在进一步持续进行脉冲供电的情况下，开阀方向用可动止动件36与开阀方向用固定止动件56抵接并卡定，由此，转子30和阀轴21的旋转和上升被强制停止。

相对于此，当从该开阀状态下通过从外部的电源电路向定子50进行反向特性的脉冲供电时，驱动转子30和阀轴21向另一方向旋转，经由由内螺纹孔15c与外螺纹部21b构成的螺纹进给机构，阀轴21和阀芯单元70一边旋转一边下降。

当环状部件75与阀轴21一同向下方位移时，通过螺旋弹簧74向下方被施力的套筒71追随着下降，座部件72的座面72c落座于阀座部件11的阀座11e。当从该状态进一步使阀轴21向下方位移时，环状部件75从顶壁71b分离，随后，阀轴21的锥部21g进入圆筒孔72d而成为闭阀状态。由此，限制从阀室VC朝向第一配管T1侧的制冷剂的流动。

此外，如上所述，本实施方式是不闭阀的结构，但是也可以是完全闭阀的结构(闭阀结构)。

此外，在座部件72的座面72c落座于阀座部件11的阀座11e的时间点，闭阀方向用可动止动件35与闭阀方向用固定止动件55还没有抵接，阀轴21和转子30进一步旋转下降。由于即使阀轴21下降，阀芯单元70也保持静止，因此与之相应地螺旋弹簧74被压缩，座面72c与阀座11e的按压力增大。

随后，当转子30进一步旋转而阀轴21下降时，闭阀方向用可动止动件35的止动部35a与闭阀方向用固定止动件55抵接。通过这些止动件彼此的抵接，即使继续进行向定子50的通电，阀轴21的下降也被强制停止。

本说明书包含以下的实用新型公开内容。

(实用新型A)

一种电动阀，其特征在于，具有：

阀轴，该阀轴由电机驱动进行旋转，并且在轴线方向上移动；

阀主体，该阀主体在阀室内具备阀座和导向部件，并且将所述阀轴保持为能够旋转；以及

阀芯单元，该阀芯单元能够相对于所述阀轴在轴线方向上位移地配置于所述阀轴，

所述阀芯单元具有套筒和座部件，该套筒能够相对于所述导向部件的中空筒部沿着所述阀主体的轴线方向滑动，该座部件与所述套筒连结，落座于所述阀座或者从所述阀座离开，

至少在所述座部件从所述阀座离开最大距离时，所述座部件被拉入所述导向部件的中空筒部内。

(实用新型B)

根据实用新型A的电动阀，其特征在于，所述阀主体具有供流体流入所述阀主体内的配管，在所述阀主体的轴线方向上，所述中空筒部的阀座侧的端部相比所述配管的内侧端的内周的上端配置于所述阀座侧。

(实用新型C)

根据实用新型A或者B的电动阀，其特征在于，当所述座部件落座于所述阀座时，形成于所述套筒的连通孔从所述中空筒部露出。

根据实用新型A～C中的任一项的电动阀，其特征在于，所述电机具有：转子，该转子固定于所述阀轴；以及定子，该定子能够驱动所述转子旋转。

Claims (4)

1.一种电动阀，其特征在于，具有：

阀轴，该阀轴由电机驱动进行旋转，并且在轴线方向上移动；

阀主体，该阀主体在阀室内具备阀座和导向部件，并且将所述阀轴保持为能够旋转；以及

阀芯单元，该阀芯单元与所述阀轴连接，

所述阀芯单元具有套筒和座部件，该套筒能够相对于所述导向部件的中空筒部沿着所述阀主体的轴线方向滑动，该座部件与所述套筒连结，落座于所述阀座或者从所述阀座离开，

至少在所述座部件从所述阀座离开最大距离时，所述座部件被拉入所述导向部件的中空筒部内。

2.根据权利要求1所述的电动阀，其特征在于，

所述阀主体具有供流体流入所述阀主体内的配管，在所述阀主体的轴线方向上，所述中空筒部的阀座侧的端部相比所述配管的内侧端的内周的上端配置于所述阀座侧。

3.根据权利要求1所述的电动阀，其特征在于，

当所述座部件落座于所述阀座时，形成于所述套筒的连通孔从所述中空筒部露出。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的电动阀，其特征在于，

所述电机具有：转子，该转子固定于所述阀轴；以及定子，该定子能够驱动所述转子旋转。