JP2004308762A - Motor-operated valve - Google Patents

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JP2004308762A
JP2004308762A JP2003102444A JP2003102444A JP2004308762A JP 2004308762 A JP2004308762 A JP 2004308762A JP 2003102444 A JP2003102444 A JP 2003102444A JP 2003102444 A JP2003102444 A JP 2003102444A JP 2004308762 A JP2004308762 A JP 2004308762A
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valve
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Nobuo Domyo
伸夫 道明
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Daikin Industries Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a motor-operated valve capable of preventing the jumping-out of a valve element from a valve main body when a motor assembly (driving part) is demounted. <P>SOLUTION: This motor-operated valve 100 comprises the motor assembly 1, the valve element 2a, the valve main body 3a and bellows 4a. The motor assembly 1 has an output shaft 13 advanced and retracted by the driving of a motor. The valve element 3a is provided with a first room R1 for accommodating a stem 21a, and a second room R2 for accommodating a valve head part 22 inside thereof. The bellows 4a is accommodated in the first room Ra in a state that it is fixed to the valve element 2a at its one end, fixed to the valve main body 3a at the other end, and expanded and contracted by the movement of the valve element 2a. The valve main body 3a has a first member 31a. The first member 31a has a hole 310 for inserting one end of the output shaft 13 or the stem 21a, and closes a part between the first room R1 and the motor assembly 1. The stem 21a has a locking part 23a locked on the first member 31a in the first room R1. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動弁に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、モータの出力を弁体に伝えて冷媒等の流量を制御する電動弁が使用されている(特許文献1参照)。この電動弁は、例えば、図6に示すように、駆動機構5と弁体6と弁本体7とベローズ8とを備える。駆動機構5は、モータの駆動によって進退する出力軸51を有する。弁体6は、一端が出力軸に当接するステム61と、ステム61の他端に設けられ冷媒の流路を開閉する弁頭部62とを有する。弁体6は、出力軸51によって軸方向に移動する。弁本体7は、弁体6を内部に収容する。ベローズ8は、弁体6と共に弁本体7の内部に収容され、一端が弁体6に固定され他端が弁本体7に固定される。ベローズ8は、弁本体7の内部を気密に保つことにより冷媒が外部へと漏れるのを防ぐ。
【0003】
このような構成の電動弁においては、駆動機構5のモータの駆動によって出力軸51が進退する。モータが駆動されると、例えば、出力軸51が下方へと移動する。ステム61の一端は出力軸51に当接しているため、出力軸51が下方へと移動すると、ステム61は出力軸51に押されて軸方向に下降する。これにより弁体6が軸方向下方へと移動する。弁体6が下方へと移動すると、ベローズ8が伸張されると共に、弁頭部62も下降して冷媒の流路を制限する。これにより、電動弁を通過する冷媒の流量が減じられる。また、モータが上記とは逆方向に駆動されると、出力軸51は上記とは逆に上方へと移動する。出力軸51が上方へと移動すると、ベローズ8の収縮力および冷媒の圧力によって、弁体6も上方へと移動する。弁体6が上方へと移動すると、弁頭部62も上方へと移動して冷媒の流路を開放する。これにより、電動弁を通過する冷媒の流量が増大する。
【0004】
【特許文献1】
特開平11−82796号公報(第2図)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような電動弁において冷媒が流れる場合、冷媒の流路を開閉する弁頭部62が冷媒の圧力によって開き方向へすなわち上方へ力を受ける。また、これにより弁体全体が上方への力を受けることになる。通常の使用状態においては、弁体6のステム61の一端が上記のように駆動部5の出力軸51に当接している。
従って、冷媒の圧力による弁体6の移動は出力軸51によって抑えられている。
【0006】
しかし、上記のような電動弁においては、メンテナンス等のために駆動部5が取り外されることがある。駆動部5が取り外されると、駆動部5の出力軸51による弁体6への拘束がなくなる。このため、弁体6が上方へと移動する。これに伴って、ステムも、上方へと移動して弁本体7の外部へと飛び出した状態となる。そして、このようにステムが弁本体の外部へと飛び出した状態では、駆動部を再び弁本体へと取り付けることが困難となる。
【0007】
本発明の課題は、駆動部を取り外した際に弁体が弁本体から飛び出すことを抑えることができる電動弁を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の電動弁は、駆動機構と弁体と弁本体とベローズとを備える。
駆動機構は、モータの駆動によって進退する出力軸を有する。弁体は、ステムと弁頭部とを有し、出力軸によって軸方向に移動する。ステムは、一端が出力軸に当接する。弁頭部は、ステムの他端に設けられ、冷媒の流路を開閉する。弁本体には、ステムが収容される第1室と弁頭部が収容される第2室とが内部に設けられている。ベローズは、第1室に収容され、一端が弁体に固定され他端が弁本体に固定され、弁体の移動によって伸縮する。そして、弁本体は、第1部材を有する。第1部材には、出力軸またはステムの一端が挿通される孔が設けられており、第1室と駆動機構との間を閉じる。また、ステムは、第1室内で第1部材に係止する係止部を有する。
【0009】
この電動弁では、モータの駆動によって出力軸が進出すると、出力軸が、第1部材の孔を通って、ステムの一端を押す。または、出力軸が、第1部材の孔を通って突出するステムの一端を押す。ステムが押されると弁体が軸方向に移動する。出力軸が後退すると、支持を失った弁体がベローズの収縮力および冷媒の圧力によって逆に移動する。これにより、弁頭部が冷媒の流路を開閉し、冷媒の流量が制御される。
【0010】
そして、この電動弁では、弁体のステムが第1室内で第1部材に係止する係止部を有している。このため、弁体のステムが冷媒の圧力によって第1室から弁本体の外部へと飛び出す方向の力を受けた場合においても、係止部が第1室内で弁本体の第1部材に係止することにより、ステムが弁本体の外部へと飛び出すことが抑えられる。これにより、この電動弁では、駆動部を取り外した際に弁体が弁本体から飛び出すことを抑えることができる。
【0011】
請求項2に記載の電動弁は、請求項1に記載の電動弁であって、弁本体は、第2部材をさらに有する。第2部材は、第1部材とは別体に形成される。また、第2部材には、第1部材が固定される。
弁体の飛び出しを抑えるために弁体に係止部を設ける場合、製造時などにおいて電動弁の組立て性が低下する恐れがある。つまり、製造時などにおいては弁体を弁本体の内部に取り付ける必要がある。しかし、弁体に係止部が設けられると、弁体を弁本体の内部へと挿入する際にも係止部が弁本体に係止し易くなる。このため、電動弁の製造時などに、弁本体への弁体の取り付けが行い難くなる恐れがある。
【0012】
しかし、この電動弁では、弁本体は、別体に形成された第1部材と第2部材とを有する。このため、まず第2部材に弁体を取り付けて、その後に第1部材と第2部材とを固定することによって、電動弁の組立てを行うことができる。従って、弁体を弁本体に取り付ける際に、弁体の係止部が第1部材に係止して邪魔になる恐れが少ない。これにより、この電動弁では、駆動部を取り外した際に弁体が弁本体から飛び出すことを抑えることができると共に、製造時などにおいて弁体の取り付けが行い易くなっている。
【0013】
請求項3に記載の電動弁は、請求項2に記載の電動弁であって、第1室と第2室とは第2部材の内部に設けられている。そして、第1部材は、駆動機構と第2部材との間に設けられ、第1室と駆動機構との間を閉じる。
この電動弁では、第2部材の内部に第1室と第2室とが設けられている。このため、電動弁の製造時などには、まず第2部材に弁体を取り付けることによって、弁体の弁頭部が第2室に収容され、ステムが第1室に収容された状態となる。
そして、この状態で、第1部材を第2部材に固定することによって、弁体を弁本体の内部に取り付けることができる。これにより、この電動弁では、駆動部を取り外した際に弁体が弁本体から飛び出すことを抑えることができると共に、製造時などにおいて弁体の取り付けが行い易くなっている。
【0014】
請求項4に記載の電動弁は、請求項2に記載の電動弁であって、第1室は第1部材の内部に設けられる。また、第2室は第2部材の内部に設けられる。
この電動弁では、第1室が第1部材に設けられ、第2室が第2部材の内部に設けられる。このため、電動弁の製造時などには、まず、第2室に弁体の弁頭部が収容されるように、弁体を第2部材に取り付ける。そして、第1部材が第2部材に固定されることによりステムが第1室に収容される。このようにして、弁体が弁本体の内部に取り付けられる。これにより、この電動弁では、駆動部を取り外した際に弁体が弁本体から飛び出すことを抑えることができると共に、製造時などにおいて弁体の取り付けが行い易くなっている。
【0015】
請求項5に記載の電動弁は、請求項1から4のいずれかに記載の電動弁であって、係止部は、第1部材の孔の径よりも大きい外径を有する環状の形状を有する。
この電動弁では、係止部は第1部材の孔の径よりも大きい外径を有する環状の形状を有する。このため、弁体のステムが第1部材の孔を通って弁本体の外部へと飛び出そうとしても、係止部が第1部材の孔に係止する。これによって、ステムの飛び出しが抑えられる。
【0016】
請求項6に記載の電動弁は、請求項1から5のいずれかに記載の電動弁であって、係止部は、ステムの一端に設けられる。
この電動弁では、係止部がステムの一端に設けられている。このため、ステムの一端が第1部材に係止するため、ステムの一端が弁本体の外部へと飛び出すことが抑えられる。
【0017】
請求項7に記載の電動弁は、請求項1から5のいずれかに記載の電動弁であって、係止部はステムの両端の間に設けられる。
この電動弁では、係止部がステムの両端の間に設けられている。このため、ステムが弁本体の外部へと飛び出そうとする場合に、係止部の部分でステムの飛び出しが押さえられる。従って、この電動弁では、ステムの飛び出しが係止部の設けられる部分までに押さえられる。
【0018】
請求項8に記載の電動弁は、請求項1から7のいずれかに記載の電動弁であって、冷媒は、R407Cよりも高圧の飽和圧力特性を有する。
この電動弁では、弁体が弁本体の外部へと飛び出すことが抑えられるため、高い飽和圧力を有する冷媒を用いることが可能である。従って、R407Cよりも高圧の飽和圧力特性を有する冷媒の流量制御に対しても、この電動弁を用いることが可能である。
【0019】
請求項9に記載の電動弁は、請求項1から8のいずれかに記載の電動弁であって、冷媒は、R410Aである。
この電動弁では、弁体が弁本体の外部へと飛び出すことが抑えられるため、高い飽和圧力を有する冷媒を用いることが可能である。従って、R407Cよりも高圧の飽和圧力特性を有するR410Aの流量制御に対しても、この電動弁を用いることが可能である。
【0020】
【発明の実施の形態】
<第1実施形態>
[構成]
本発明の第1実施形態にかかる電動弁100を図1に示す。電動弁100は、冷媒等の流量を制御するために使用されるものである。電動弁100は、モータ組立体1、弁体2a、弁本体3a、ベローズ4aを備えている。なお、図1から図4においては、モータ組立体1の一部、弁本体3a、ベローズ4aを断面図として表している。
【0021】
〈モータ組立体〉
モータ組立体1は、弁体2aを軸方向に移動させるものであって、弁本体3aに取り外し自在に固定される。モータ組立体1は、モータケース11、モータ12、出力軸13などを有している。
モータケース11は、モータ12や出力軸13などを収容する。モータケース11の一部には、出力軸13が挿通される貫通孔14が設けられている。また、貫通孔14の出口周囲を覆うように円筒形状の固定部15が設けられている。固定部15は、モータ組立体1を弁本体3aに取り外し自在に固定する。固定部15の内壁には雌螺子が設けられており、固定部15の雌螺子と、弁本体3aの外壁に設けられた雄螺子とが螺合することによって、モータ組立体1と弁本体3aとが固定される。
【0022】
モータ12は、ステッピングモータであり、制御信号を受けて出力軸13に駆動力を伝える。
出力軸13は、モータ12の駆動によって進退し、弁体2aのステム21aの一端を押すことにより、弁体2aを軸方向に移動させる。出力軸13は、図示しない駆動力伝達機構によって、モータ12の回転を伝えられる。出力軸13には雄螺子が設けられており、モータケース11の貫通孔に設けられた雌螺子と螺合している。出力軸13は、モータ12の駆動によって回転することにより、軸方向に進退する。出力軸13の先端130(図2参照)は球形の形状を有しており、弁体2aのステム21aの上端に当接する。出力軸13が軸方向下方へと移動すると出力軸13の先端がステム21aの一端を押す。なお、ここでいう「上下」とは図1から図4における上下を意味しており、上下方向とは出力軸13および弁体2aの軸方向に平行な方向である。また、「上」とはモータ組立体1が設けられている側を意味しており、「下」とは弁本体3aが設けられている側を意味する。
【0023】
〈弁体〉
弁体2aは、出力軸13によって軸方向に移動することにより、冷媒の流量を調整する部材である。図2に弁体2a近傍の拡大図を示す。弁体2aは、上述した出力軸13と同軸に配置されており、出力軸13の下方に位置している。弁体2aは、ステム21aと弁頭部22とを有している。
【0024】
ステム21aは、出力軸13と同軸に弁本体3aの第1室R1に配置されており、出力軸13の下方に配置されている。ステム21aの上端は出力軸13の先端130に対向しており、出力軸13の先端130が下方へと移動するとステム21aの上端と出力軸13の先端130とが当接する。また、ステム21aの上端には、係止部23aが設けられている。係止部23aは、ステム21aと同軸の環状の形状を有している。係止部23aは、後述する第1部材31aの下方近傍であって第1室R1内に位置している。係止部23aは、ステム21aの他の部分よりも大きい外径を有している。また、係止部23aは、弁本体3aの上部を構成する第1部材31aの孔310の径よりも大きい外径を有している。
【0025】
弁頭部22は、ステム21aの下端に固定されており、ステム21aと共に軸方向に移動する。弁頭部22は、弁本体3aの第2室R2に摺動可能に配置されており、軸方向に移動することにより冷媒の流路を開閉する。
〈弁本体〉
弁本体3aは、弁体2aを収容する部材であり、弁本体3aの上側にモータ組立体1が固定される。弁本体3aの内部には、第1室R1と第2室R2とが設けられている。第1室R1はステム21aが収容される空間である。第2室R2は、弁頭部22が収容される空間である。第1室R1と第2室R2とは上下に並んで配置されており、第1室R1は第2室R2の上方に位置している。また、弁本体3aは、別体に形成された第1部材31aと第2部材32aとを有している。
【0026】
第1部材31aは、弁本体3aの上面を閉じている。第1部材31aは、モータ組立体1と第2部材32aとの間に設けられ、第2部材32aに固定されている。第1部材31aは、第1室R1とモータ組立体1との間を閉じることにより第1室R1の上方を閉じている。また、第1部材31aには、出力軸13が挿通される孔310が設けられている。この孔310は、弁本体3aの外部から第1室R1へと貫通しており、上述した出力軸13の外径よりも大きく、ステム21aの係止部23aの外径よりも小さい。従って、出力軸13が下方へと移動した場合には出力軸13は孔310を通って第1室R1へと挿入されるが、ステム21aが上方へと移動した場合には、係止部23aが第1室R1内で第1部材31aに係止する。このため、ステム21aの上端が第1室R1から飛び出さないようになっている。
【0027】
第2部材32aは、弁体2aを収容する部材であり、弁本体3aの上側にモータ組立体1が固定される。第2部材32aは円筒状の外形を有しており、その外壁の上部には上述したモータ組立体1の固定部15と螺合する雌螺子が設けられている。また、第2部材32aは上述した第1室R1と第2室R2とを内部に有している。第1室R1と第2室R2とは、軸方向に並んで配置され、第1室R1が出力軸13に近い側に配置されている。第1室R1の上方は第1部材31aによって閉じられており、第1室R1の下方は第2室R2に連通している。第2室R2は、冷媒の流路である第1流路P1と第2流路P2とに連通している。第1流路P1と第2流路P2とは、冷媒配管に接続される。従って、弁頭部22が第2室R2を摺動することにより、第1流路P1と第2流路P2との間が開閉されて冷媒の流量が制御される。
【0028】
〈ベローズ〉
ベローズ4aは、第1室R1に収容されている。ベローズ4aの下端は、弁体2aのステム21aの下端に固定されており、ベローズ4aの上端は、弁本体3aの第1部材31aに固定されている。ベローズ4aは、第1室R1を第2室R2側の空間とステム21a側の空間とに分ける。第2室R2側の空間は、第2室R2と繋がる空間である。ステム21a側の空間は、第1部材31aの孔310を通って弁本体3aの外部に繋がる空間である。ベローズ4aは、第2室R2側の空間を外部に対して密封状態に維持し、第2室R2を流れる冷媒が外部へと漏れることを防止する。また、ベローズ4aは、伸縮自在であり、ステム21aの移動にともなって伸縮する。すなわち、ステム21aが下方へと移動するとベローズ4aが伸張し、ステム21aが上方へと移動するとベローズ4aが収縮する。
【0029】
[冷媒流量制御時の動作]
次に、電動弁100によって冷媒の流量が制御される際の各部分の動作を説明する。
まず、冷媒の流量を減少させる場合には、モータ12は、出力軸13を下方へと移動させる方向に回転する。モータ12の駆動を受けた出力軸13は、回転しながら下方へと移動する。出力軸13は、下方へと移動し、第1部材31aの孔310を通り、やがてステム21aの上端に当接する。出力軸13は、ステム21aの上端に当接した状態でさらに下方へと移動することにより、ステム21aに対して下向きの力を加える。出力軸13によって下向きの力がステム21aの上端に加えられると、弁体2aがベローズ4aの収縮力に抗して下方へと移動する。弁体2aが下方へと移動すると、ステム21aの下端に固定された弁頭部22も下方へと移動する。弁頭部22が下方へと移動すると、第1流路P1と第2流路P2との間の冷媒が流れる空間が狭められ、冷媒の流量が減少する。モータ12がさらに駆動されて、弁頭部22が第1流路P1を完全に塞ぐと、冷媒の流れが完全に止められる。
【0030】
冷媒の流量を増大させる場合には、モータ12は出力軸13を上方へと移動させる方向に回転する。モータ12の駆動を受けた出力軸13は、回転しながら上方へと移動する。出力軸13が上方へと移動すると、冷媒の圧力及びベローズ4aの収縮力によって弁体2aが上方へと移動する。これにより、弁頭部22も上方へと移動する。弁頭部22が上方へと移動すると、第1流路P1と第2流路P2との間の冷媒が流れる空間が広げられ、冷媒の流量が増大する。
【0031】
[モータ組立体が取り外された際の動作]
本実施形態にかかる電動弁100は、メンテナンス時などにおいて、モータ組立体1が弁本体3aから取り外されることがある。モータ組立体1が弁本体3aに取り付けられた状態では、図3(a)に示すように、出力軸13がステム21aの上端に当接してステム21aの上方への移動を拘束している。しかし、モータ組立体1が弁本体3aから取り外されると、この拘束がなくなりステム21aが上方へと移動する(図3(b)の矢印A1参照)。そして、この電動弁100は、このような状態において、弁体2aが弁本体3aから飛び出さないような構成となっている。
【0032】
モータ組立体1が弁本体3aから取り外されると、ステム21aが上方へと移動する。ここでステム21aの上端には係止部23aが設けられており、係止部23aの外径は第1部材31aの孔310の径よりも大きい。このため、ステム21aの上端が第1室R1の上方を閉じる第1部材31aに到達したところで、係止部23aが第1部材31aに第1室R1側から係止する。これにより、ステム21aの上方への移動が拘束され、ステム21aの外部への飛び出しが防止される。
【0033】
[特徴]
(1)
従来の電動弁では、使用される冷媒の圧力が高圧になると、モータ組立体が取り外された状態では、弁体が冷媒の圧力によって弁本体から大きく飛び出す恐れがある。例えは、従来R407Cに対して使用されていた電動弁がR407Cよりも飽和圧力の高いR410Aに対して使用されると上記のような現象が生じ易い。弁体が弁本体から大きく飛び出した状態では、モータ組立体を再び弁本体へと取り付けることが困難になる。
【0034】
しかし、この電動弁100では、上記のように、ステム21aの上端に設けられた係止部23aによって、弁体2aが弁本体3aから飛び出すことが防止される。このため、メンテナンス等のためにモータ組立体1が弁本体3aから取り外されても、モータ組立体1を再び弁本体3aへと取り付ける際の作業が行い易い。従って、R410Aのように飽和圧力が高い冷媒に対しては、本発明に係る電動弁100が特に効果的である。
【0035】
(2)
ベローズ4aは、弁体2aに固定されているため、弁体に移動によって力を受ける。従って、冷媒の圧力のために弁体2aが弁本体3aから大きく飛び出した場合には、ベローズ4aが塑性変形してベローズ4aの耐久性に影響を与える恐れがある。
【0036】
しかし、この電動弁100では、上記のように弁体2aが弁本体3aから飛び出すことが防止されている。このため、ベローズ4aの耐久性に影響を与える恐れが低減している。
(3)
冷媒の圧力のために弁体2aが弁本体3aから大きく飛び出した場合には、ベローズ4aと弁体2aとが固定された部分に負荷がかかる。このため、ベローズ4aと弁体2aとの固定が外れて冷媒が漏れる恐れがある。
【0037】
しかし、この電動弁100では、上記のように弁体2aが弁本体3aから飛び出すことが防止されている。このため、ベローズ4aと弁体2aとの固定が外れて冷媒が漏れる恐れが低減している。
(4)
弁体2aの飛び出しを防止するために弁体2aに係止部23aが設けられると、電動弁100の製造時の組立が困難になる恐れがある。つまり、製造時の電動弁100の組立においては、第1室R1に弁体2aを収容する必要がある。しかし、係止部23aは弁本体3aに係止する部分であるため、弁本体3aに弁体2aを取り付ける際にも弁体2aが弁本体3aに係止し易い。このため、電動弁100の製造時等において、弁本体3aに弁体2aを取り付け難くなる。
【0038】
しかし、この電動弁100では、上記のように、弁本体3aが第1部材31aと第2部材32aとに別れている。このため、第1部材31aが固定されていない状態の第2部材32aに、弁体21aを挿入することができる。また、係止部23aは第1室R1に収容される位置に設けられる。従って、第2室R2に弁頭部22を収容させる際に、係止部23aが邪魔にならない。このため、第2部材32aに弁体2aを簡易に取り付けることができる。そして、第2部材32aの内部に弁体2aが収容された後に、第1部材31aを第2部材32aに固定すればよい。これによって、係止部23aに妨げられずに弁体2aを弁本体3aの内部に封入することができる。このように、この電動弁100では、係止部23aに妨げられることなく弁体2aを弁本体3a内に容易に収容させることができる。さらに、上記の組立てにおいては、第2部材32a、弁体2a、第1部材31aを軸方向に順に取り付ければよく、複雑な取り付けを要しない。以上のように、この電動弁100では、製造時等の電動弁100の組立が容易である。
【0039】
<第2実施形態>
[構成]
本発明の第2実施形態にかかる電動弁200を図4に示す。この電動弁200では、弁本体3bが第1部材31bと第2部材32bとを有しており、弁体2bのステム21bに係止部23bが設けられている。
【0040】
第2部材32bの内部には、第1室R1と第2室R2とが設けられている。また、第2部材32bの外壁上部には第1部材と螺合する雄螺子が設けられている。
第1部材31bは、第2部材32bとは別体に設けられており、第2部材32bの上部に被せられて固定される。第1部材31bの内壁下部には第2部材32bの外壁に設けられた雄螺子に螺合する雌螺子が設けられている。従って、第1部材31bは第2部材32bに螺合することにより取り外し自在に固定される。
第1部材31bの上面には孔311が設けられている。孔311は出力軸13およびステム21bと同軸に位置しており、弁本体3bの外部から第1室R1内へと貫通している。孔311の径は、出力軸13より大きく、係止部23bの外径より小さい。また、第1部材31bの外壁上部には、モータ組立体1の固定部15と螺合する雄螺子が設けられている。
【0041】
係止部23bは、ステム21bの上端と下端との間であって、やや上端に近い位置に配置されている。従って、係止部23bの上面からはステム21bの上端が上方へと突出している。このステム21bの上端は、係止部23bが第1部材31bに係止した状態では、第1部材31bの孔311に挿通された状態となる。係止部23bの詳細な形状については第1実施形態に係る係止部23aと同様である。なお、この係止部23bはステム21bの他の部分に対して別体に形成されたものでも一体に形成されたものでもよい。
【0042】
ベローズ4bは、一端が第2部材32bの上部に固定され他端がステム21bの下端近傍に固定されている。
他の構成については第1実施形態に係る電動弁100と同様である。
[特徴]
(1)
この電動弁200においては、第1実施形態に係る電動弁100と同様にして、モータ組立体1が取り外された場合に弁体2bが大きく飛び出すことが防止される。
【0043】
また、第1実施形態に係る電動弁100と同様の他の効果を奏することができる。
(2)
この電動弁200では、従来より使用されている電動弁の弁本体を第2部材32bとして利用することができる。また、従来より使用されている電動弁の弁本体を利用することにより、ベローズ4bも従来のものを利用することができる。このため、製造コストを低減することができる。
【0044】
<第3実施形態>
[構成]
本発明の第3実施形態に係る電動弁300を図5に示す。この電動弁300では、弁本体3cは第1部材31cと第2部材32cとを有している。また、弁体2cのステム21cには係止部23cが設けられている。
【0045】
第1部材31cの内部には第1室R1が設けられ、第2部材32cの内部には第2室R2が設けられている。第1部材31cの内壁の下部には雌螺子が設けられ、第2部材32cの外壁の上部には雄螺子が設けられている。従って、第1部材31cと第2部材32cとは螺合することにより取り外し自在に固定される。
第1部材31cの上面には、弁本体3cの外部から第1室R1へと貫通する孔312が設けられており、出力軸13は孔312を通って第1室R1へと挿入される。
【0046】
係止部23cは、ステム21cの上端に設けられており、その詳細は第1実施形態にかかる電動弁100の係止部23aと同様である。
ベローズ4cは一端がステム21cの上端近傍に固定され、他端が第2部材32cの上部に固定されている。
他の構成については第1実施形態にかかる電動弁100と同様である。
【0047】
[特徴]
この電動弁300においても第1実施形態に係る電動弁100と同様に、モータ組立体1が取り外された場合の弁体2cの飛び出しが防止される。また、第1実施形態に係る電動弁100と同様の他の効果を奏することができる。
<他の実施形態>
(1)
上記の実施形態では、使用される冷媒としてR410Aが挙げられているが、他の冷媒が使用されてもよい。
【0048】
(2)
上記の実施形態では、係止部23a,23b,23cは環状の形状を有しているがこの形状に限定されるものではなく、第1部材31a,31b,31cの孔の径よりも大きい形状を有していればよい。
【0049】
【発明の効果】
請求項1に記載の電動弁では、弁体のステムが第1室内で第1部材に係止する係止部を有している。このため、弁体のステムが冷媒の圧力によって第1室から弁本体の外部へと飛び出す方向の力を受けた場合においても、係止部が第1室内で弁本体の第1部材に係止することにより、ステムが弁本体の外部へと飛び出すことが抑えられる。これにより、この電動弁では、駆動部を取り外した際に弁体が弁本体から飛び出すことを抑えることができる。
【0050】
請求項2に記載の電動弁では、弁本体は、別体に形成された第1部材と第2部材とを有する。このため、まず第2部材に弁体を取り付けて、その後に第1部材と第2部材とを固定することによって、電動弁の組立てを行うことができる。従って、弁体を弁本体に取り付ける際に、弁体の係止部が第1部材に係止して邪魔になる恐れが少ない。これにより、この電動弁では、駆動部を取り外した際に弁体が弁本体から飛び出すことを抑えることができると共に、製造時などにおいて弁体の取り付けが行い易くなっている。
【0051】
請求項3に記載の電動弁では、第2部材の内部に第1室と第2室とが設けられている。このため、電動弁の製造時などには、まず第2部材に弁体を取り付けることによって、弁体の弁頭部が第2室に収容され、ステムが第1室に収容された状態となる。そして、この状態で、第1部材を第2部材に固定することによって、弁体を弁本体の内部に取り付けることができる。これにより、この電動弁では、駆動部を取り外した際に弁体が弁本体から飛び出すことを抑えることができると共に、製造時などにおいて弁体の取り付けが行い易くなっている。
【0052】
請求項4に記載の電動弁では、第1室が第1部材に設けられ、第2室が第2部材の内部に設けられる。このため、電動弁の製造時などには、まず、第2室に弁体の弁頭部が収容されるように、弁体を第2部材に取り付ける。そして、第1部材が第2部材に固定されることによりステムが第1室に収容される。このようにして、弁体が弁本体の内部に取り付けられる。これにより、この電動弁では、駆動部を取り外した際に弁体が弁本体から飛び出すことを抑えることができると共に、製造時などにおいて弁体の取り付けが行い易くなっている。
【0053】
請求項5に記載の電動弁では、係止部は第1部材の孔の径よりも大きい外径を有する環状の形状を有する。このため、弁体のステムが第1部材の孔を通って弁本体の外部へと飛び出そうとしても、係止部が第1部材の孔に係止する。これによって、ステムの飛び出しが抑えられる。
請求項6に記載の電動弁では、係止部がステムの一端に設けられている。このため、ステムの一端が第1部材に係止するため、ステムの一端が弁本体の外部へと飛び出すことが抑えられる。
【0054】
請求項7に記載の電動弁では、係止部がステムの両端の間に設けられている。このため、ステムが弁本体の外部へと飛び出そうとする場合に、係止部の部分でステムの飛び出しが押さえられる。従って、この電動弁では、ステムの飛び出しが係止部の設けられる部分までに押さえられる。
請求項8に記載の電動弁では、弁体が弁本体の外部へと飛び出すことが抑えられるため、高い飽和圧力を有する冷媒を用いることが可能である。従って、R407Cよりも高圧の飽和圧力特性を有する冷媒の流量制御に対しても、この電動弁を用いることが可能である。
【0055】
請求項9に記載の電動弁では、弁体が弁本体の外部へと飛び出すことが抑えられるため、高い飽和圧力を有する冷媒を用いることが可能である。従って、R407Cよりも高圧の飽和圧力特性を有するR410Aの流量制御に対しても、この電動弁を用いることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施形態にかかる電動弁の全体図。
【図2】第1実施形態にかかる電動弁の拡大図。
【図3】(a)モータ組立体が取り付けられている状態を示す図。
(b)モータ組立体が取り外された状態を示す図。
【図4】第2実施形態にかかる電動弁の拡大図。
【図5】第3実施形態にかかる電動弁の拡大図。
【図6】従来の電動弁の全体図。
【符号の説明】
1 モータ組立体(駆動機構)
2a,2b,2c 弁体
3a,3b,3c 弁本体
4a,4b,4c ベローズ
12 モータ
13 出力軸
21a,21b,21c ステム
22 弁頭部
23a,23b,23c 係止部
31a,31b,31c 第1部材
32a,32b,32c 第2部材
100,200,300 電動弁
310,311,312 第1部材の孔
R1 第1室
R2 第2室
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a motor-operated valve.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a motor-operated valve that transmits the output of a motor to a valve body to control the flow rate of refrigerant or the like has been used (see Patent Document 1). The electric valve includes, for example, a drive mechanism 5, a valve body 6, a valve body 7, and a bellows 8, as shown in FIG. The drive mechanism 5 has an output shaft 51 that moves forward and backward by driving the motor. The valve element 6 has a stem 61 whose one end is in contact with the output shaft, and a valve head 62 provided at the other end of the stem 61 to open and close the flow path of the refrigerant. The valve body 6 is moved in the axial direction by the output shaft 51. The valve body 7 houses the valve body 6 inside. The bellows 8 is housed inside the valve body 7 together with the valve body 6, and one end is fixed to the valve body 6 and the other end is fixed to the valve body 7. The bellows 8 keeps the inside of the valve body 7 airtight, thereby preventing the refrigerant from leaking to the outside.
[0003]
In the electric valve having such a configuration, the output shaft 51 moves forward and backward by driving the motor of the drive mechanism 5. When the motor is driven, for example, the output shaft 51 moves downward. Since one end of the stem 61 is in contact with the output shaft 51, when the output shaft 51 moves downward, the stem 61 is pushed by the output shaft 51 and descends in the axial direction. Thereby, the valve element 6 moves downward in the axial direction. When the valve body 6 moves downward, the bellows 8 is extended, and the valve head 62 also moves down to restrict the flow path of the refrigerant. Thereby, the flow rate of the refrigerant passing through the motor-operated valve is reduced. When the motor is driven in the opposite direction, the output shaft 51 moves upward, contrary to the above. When the output shaft 51 moves upward, the valve body 6 also moves upward due to the contraction force of the bellows 8 and the pressure of the refrigerant. When the valve body 6 moves upward, the valve head 62 also moves upward to open the refrigerant flow path. Thereby, the flow rate of the refrigerant passing through the motor-operated valve increases.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-11-82796 (FIG. 2)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
When the refrigerant flows in the above-described motor-operated valve, the valve head 62 that opens and closes the flow path of the refrigerant receives a force in the opening direction, that is, upward, by the pressure of the refrigerant. This also causes the entire valve element to receive an upward force. In a normal use state, one end of the stem 61 of the valve body 6 is in contact with the output shaft 51 of the drive unit 5 as described above.
Therefore, the movement of the valve 6 due to the pressure of the refrigerant is suppressed by the output shaft 51.
[0006]
However, in the above-described electric valve, the drive unit 5 may be removed for maintenance or the like. When the drive unit 5 is removed, the output shaft 51 of the drive unit 5 does not restrict the valve 6. For this reason, the valve body 6 moves upward. Along with this, the stem also moves upward and comes out of the valve body 7. Then, in a state where the stem protrudes out of the valve body, it becomes difficult to attach the drive unit to the valve body again.
[0007]
It is an object of the present invention to provide a motor-operated valve that can prevent a valve body from jumping out of a valve body when a driving unit is removed.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The motor-operated valve according to claim 1 includes a drive mechanism, a valve body, a valve body, and a bellows.
The drive mechanism has an output shaft that moves forward and backward by driving the motor. The valve body has a stem and a valve head, and moves in the axial direction by the output shaft. One end of the stem abuts the output shaft. The valve head is provided at the other end of the stem, and opens and closes a refrigerant flow path. A first chamber in which the stem is accommodated and a second chamber in which the valve head is accommodated are provided inside the valve body. The bellows is housed in the first chamber, one end is fixed to the valve body, and the other end is fixed to the valve body, and expands and contracts by movement of the valve body. The valve body has a first member. The first member is provided with a hole through which one end of the output shaft or the stem is inserted, and closes the space between the first chamber and the drive mechanism. The stem has a locking portion that locks to the first member in the first chamber.
[0009]
In this motor-operated valve, when the output shaft advances by driving the motor, the output shaft pushes one end of the stem through the hole of the first member. Alternatively, the output shaft pushes one end of the stem protruding through the hole in the first member. When the stem is pushed, the valve element moves in the axial direction. When the output shaft is retracted, the valve body that has lost support moves in the opposite direction due to the contraction force of the bellows and the pressure of the refrigerant. Thereby, the valve head opens and closes the flow path of the refrigerant, and the flow rate of the refrigerant is controlled.
[0010]
And in this electric valve, the stem of the valve element has the locking part which locks to the first member in the first chamber. For this reason, even when the stem of the valve body receives a force in the direction of protruding from the first chamber to the outside of the valve body due to the pressure of the refrigerant, the locking portion is locked to the first member of the valve body in the first chamber. By doing so, the stem is prevented from jumping out of the valve body. This makes it possible to prevent the valve body from jumping out of the valve body when the drive unit is removed.
[0011]
A motor-operated valve according to a second aspect is the motor-operated valve according to the first aspect, wherein the valve body further includes a second member. The second member is formed separately from the first member. The first member is fixed to the second member.
When the locking portion is provided on the valve body in order to suppress the valve body from popping out, there is a possibility that the assemblability of the motor-operated valve may be reduced during manufacturing or the like. That is, it is necessary to attach the valve body to the inside of the valve body at the time of manufacture or the like. However, when the locking portion is provided on the valve body, the locking portion is easily locked to the valve body even when the valve body is inserted into the valve body. For this reason, it may be difficult to attach the valve body to the valve body at the time of manufacturing the electric valve or the like.
[0012]
However, in this electric valve, the valve main body has the first member and the second member formed separately. For this reason, the valve body is attached to the second member first, and then the first member and the second member are fixed, whereby the electric valve can be assembled. Therefore, when the valve body is attached to the valve body, there is little possibility that the locking portion of the valve body is locked to the first member and becomes an obstacle. Thus, with this electric valve, it is possible to prevent the valve body from jumping out of the valve body when the drive unit is removed, and it is easy to mount the valve body during manufacturing or the like.
[0013]
The electric valve according to claim 3 is the electric valve according to claim 2, wherein the first chamber and the second chamber are provided inside the second member. The first member is provided between the driving mechanism and the second member, and closes the space between the first chamber and the driving mechanism.
In this electric valve, a first chamber and a second chamber are provided inside the second member. For this reason, at the time of manufacture of the motor-operated valve, for example, the valve body is first attached to the second member, so that the valve head of the valve body is housed in the second chamber and the stem is housed in the first chamber. .
Then, in this state, by fixing the first member to the second member, the valve body can be mounted inside the valve body. Thus, with this electric valve, it is possible to prevent the valve body from jumping out of the valve body when the drive unit is removed, and it is easy to mount the valve body during manufacturing or the like.
[0014]
The electric valve according to a fourth aspect is the electric valve according to the second aspect, wherein the first chamber is provided inside the first member. The second chamber is provided inside the second member.
In this electric valve, the first chamber is provided in the first member, and the second chamber is provided inside the second member. For this reason, at the time of manufacturing the motor-operated valve or the like, first, the valve body is attached to the second member so that the valve head of the valve body is housed in the second chamber. Then, the stem is accommodated in the first chamber by fixing the first member to the second member. In this way, the valve body is mounted inside the valve body. Thus, with this electric valve, it is possible to prevent the valve body from jumping out of the valve body when the drive unit is removed, and it is easy to mount the valve body during manufacturing or the like.
[0015]
The electric valve according to claim 5 is the electric valve according to any one of claims 1 to 4, wherein the locking portion has an annular shape having an outer diameter larger than the diameter of the hole of the first member. Have.
In this electric valve, the locking portion has an annular shape having an outer diameter larger than the diameter of the hole of the first member. For this reason, even if the stem of the valve body tries to jump out of the valve body through the hole of the first member, the locking portion is locked in the hole of the first member. Thereby, the protrusion of the stem is suppressed.
[0016]
An electric valve according to a sixth aspect is the electric valve according to any one of the first to fifth aspects, wherein the locking portion is provided at one end of the stem.
In this electric valve, the locking portion is provided at one end of the stem. For this reason, since one end of the stem is locked to the first member, the one end of the stem is prevented from jumping out of the valve body.
[0017]
An electric valve according to a seventh aspect is the electric valve according to any one of the first to fifth aspects, wherein the locking portion is provided between both ends of the stem.
In this electric valve, the locking portion is provided between both ends of the stem. For this reason, when the stem tries to jump out of the valve body, the protrusion of the stem is suppressed at the locking portion. Therefore, in this motor-operated valve, the protrusion of the stem is suppressed to the portion where the locking portion is provided.
[0018]
The motor-operated valve according to claim 8 is the motor-operated valve according to any one of claims 1 to 7, wherein the refrigerant has a higher saturation pressure characteristic than R407C.
In this electric valve, since the valve body is prevented from jumping out of the valve body, a refrigerant having a high saturation pressure can be used. Therefore, the motor-operated valve can be used for controlling the flow rate of the refrigerant having a saturation pressure characteristic higher than that of R407C.
[0019]
The motor-operated valve according to claim 9 is the motor-operated valve according to any one of claims 1 to 8, wherein the refrigerant is R410A.
In this electric valve, since the valve body is prevented from jumping out of the valve body, a refrigerant having a high saturation pressure can be used. Therefore, the motor-operated valve can also be used for flow control of R410A having a saturation pressure characteristic higher than that of R407C.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
<First embodiment>
[Constitution]
FIG. 1 shows a motor-operated valve 100 according to a first embodiment of the present invention. The motor-operated valve 100 is used to control the flow rate of a refrigerant or the like. The motor-operated valve 100 includes a motor assembly 1, a valve body 2a, a valve body 3a, and a bellows 4a. 1 to 4, a part of the motor assembly 1, the valve body 3a, and the bellows 4a are shown in a sectional view.
[0021]
<Motor assembly>
The motor assembly 1 moves the valve body 2a in the axial direction, and is detachably fixed to the valve body 3a. The motor assembly 1 has a motor case 11, a motor 12, an output shaft 13, and the like.
The motor case 11 houses the motor 12, the output shaft 13, and the like. A part of the motor case 11 is provided with a through hole 14 through which the output shaft 13 is inserted. Further, a cylindrical fixing portion 15 is provided so as to cover the periphery of the outlet of the through hole 14. The fixing portion 15 removably fixes the motor assembly 1 to the valve body 3a. A female screw is provided on the inner wall of the fixed portion 15, and the female screw of the fixed portion 15 and a male screw provided on the outer wall of the valve body 3 a are screwed together, so that the motor assembly 1 and the valve body 3 a And are fixed.
[0022]
The motor 12 is a stepping motor, and transmits a driving force to the output shaft 13 upon receiving a control signal.
The output shaft 13 moves forward and backward by driving of the motor 12, and pushes one end of the stem 21a of the valve body 2a, thereby moving the valve body 2a in the axial direction. The rotation of the motor 12 is transmitted to the output shaft 13 by a driving force transmission mechanism (not shown). The output shaft 13 is provided with a male screw, and is screwed with a female screw provided in a through hole of the motor case 11. The output shaft 13 advances and retreats in the axial direction by rotating by driving of the motor 12. The tip 130 (see FIG. 2) of the output shaft 13 has a spherical shape, and contacts the upper end of the stem 21a of the valve body 2a. When the output shaft 13 moves downward in the axial direction, the tip of the output shaft 13 pushes one end of the stem 21a. Here, “up and down” means up and down in FIGS. 1 to 4, and the up and down direction is a direction parallel to the axial direction of the output shaft 13 and the valve body 2a. Further, “upper” means the side where the motor assembly 1 is provided, and “lower” means the side where the valve body 3a is provided.
[0023]
<Valve>
The valve body 2a is a member that adjusts the flow rate of the refrigerant by moving in the axial direction by the output shaft 13. FIG. 2 shows an enlarged view of the vicinity of the valve element 2a. The valve element 2 a is arranged coaxially with the output shaft 13 described above, and is located below the output shaft 13. The valve body 2a has a stem 21a and a valve head 22.
[0024]
The stem 21a is arranged coaxially with the output shaft 13 in the first chamber R1 of the valve body 3a, and is arranged below the output shaft 13. The upper end of the stem 21a faces the distal end 130 of the output shaft 13, and when the distal end 130 of the output shaft 13 moves downward, the upper end of the stem 21a contacts the distal end 130 of the output shaft 13. A locking portion 23a is provided at the upper end of the stem 21a. The locking portion 23a has an annular shape coaxial with the stem 21a. The locking portion 23a is located in the vicinity of below a first member 31a to be described later and in the first chamber R1. The locking portion 23a has an outer diameter larger than other portions of the stem 21a. Further, the locking portion 23a has an outer diameter larger than the diameter of the hole 310 of the first member 31a constituting the upper part of the valve body 3a.
[0025]
The valve head 22 is fixed to the lower end of the stem 21a, and moves in the axial direction together with the stem 21a. The valve head 22 is slidably disposed in the second chamber R2 of the valve body 3a, and opens and closes the flow path of the refrigerant by moving in the axial direction.
<Valve body>
The valve body 3a is a member that houses the valve body 2a, and the motor assembly 1 is fixed above the valve body 3a. A first chamber R1 and a second chamber R2 are provided inside the valve body 3a. The first chamber R1 is a space in which the stem 21a is housed. The second chamber R2 is a space in which the valve head 22 is housed. The first chamber R1 and the second chamber R2 are arranged vertically, and the first chamber R1 is located above the second chamber R2. Further, the valve body 3a has a first member 31a and a second member 32a formed separately.
[0026]
The first member 31a closes the upper surface of the valve body 3a. The first member 31a is provided between the motor assembly 1 and the second member 32a, and is fixed to the second member 32a. The first member 31a closes the upper part of the first chamber R1 by closing the space between the first chamber R1 and the motor assembly 1. Further, the first member 31a is provided with a hole 310 through which the output shaft 13 is inserted. The hole 310 penetrates from the outside of the valve body 3a to the first chamber R1, and is larger than the outer diameter of the output shaft 13 and smaller than the outer diameter of the locking portion 23a of the stem 21a. Therefore, when the output shaft 13 moves downward, the output shaft 13 is inserted into the first chamber R1 through the hole 310, but when the stem 21a moves upward, the locking portion 23a Locks to the first member 31a in the first chamber R1. Therefore, the upper end of the stem 21a does not protrude from the first chamber R1.
[0027]
The second member 32a is a member that houses the valve body 2a, and the motor assembly 1 is fixed above the valve body 3a. The second member 32a has a cylindrical outer shape, and an upper portion of an outer wall thereof is provided with a female screw that is screwed with the fixing portion 15 of the motor assembly 1 described above. The second member 32a has the above-described first chamber R1 and second chamber R2 therein. The first chamber R1 and the second chamber R2 are arranged side by side in the axial direction, and the first chamber R1 is arranged on the side near the output shaft 13. The upper part of the first chamber R1 is closed by the first member 31a, and the lower part of the first chamber R1 communicates with the second chamber R2. The second chamber R2 communicates with a first flow path P1 and a second flow path P2, which are flow paths of the refrigerant. The first flow path P1 and the second flow path P2 are connected to a refrigerant pipe. Therefore, when the valve head 22 slides in the second chamber R2, the space between the first flow path P1 and the second flow path P2 is opened and closed, and the flow rate of the refrigerant is controlled.
[0028]
<Bellows>
The bellows 4a is housed in the first chamber R1. The lower end of the bellows 4a is fixed to the lower end of the stem 21a of the valve body 2a, and the upper end of the bellows 4a is fixed to the first member 31a of the valve body 3a. The bellows 4a divides the first chamber R1 into a space on the second chamber R2 side and a space on the stem 21a side. The space on the second room R2 side is a space connected to the second room R2. The space on the stem 21a side is a space connected to the outside of the valve body 3a through the hole 310 of the first member 31a. The bellows 4a maintains the space on the second chamber R2 side in a sealed state with respect to the outside, and prevents the refrigerant flowing through the second chamber R2 from leaking to the outside. The bellows 4a is extendable and contractable, and expands and contracts with movement of the stem 21a. That is, when the stem 21a moves downward, the bellows 4a expands, and when the stem 21a moves upward, the bellows 4a contracts.
[0029]
[Operation during refrigerant flow control]
Next, the operation of each part when the flow rate of the refrigerant is controlled by the electric valve 100 will be described.
First, when reducing the flow rate of the refrigerant, the motor 12 rotates in a direction to move the output shaft 13 downward. The output shaft 13 driven by the motor 12 moves downward while rotating. The output shaft 13 moves downward, passes through the hole 310 of the first member 31a, and eventually contacts the upper end of the stem 21a. The output shaft 13 applies a downward force to the stem 21a by moving further downward while in contact with the upper end of the stem 21a. When a downward force is applied to the upper end of the stem 21a by the output shaft 13, the valve body 2a moves downward against the contraction force of the bellows 4a. When the valve body 2a moves downward, the valve head 22 fixed to the lower end of the stem 21a also moves downward. When the valve head 22 moves downward, the space in which the refrigerant flows between the first flow path P1 and the second flow path P2 is narrowed, and the flow rate of the refrigerant decreases. When the motor 12 is further driven and the valve head 22 completely blocks the first flow path P1, the flow of the refrigerant is completely stopped.
[0030]
When increasing the flow rate of the refrigerant, the motor 12 rotates in a direction to move the output shaft 13 upward. The output shaft 13 driven by the motor 12 moves upward while rotating. When the output shaft 13 moves upward, the valve body 2a moves upward due to the pressure of the refrigerant and the contraction force of the bellows 4a. As a result, the valve head 22 also moves upward. When the valve head 22 moves upward, the space in which the refrigerant flows between the first flow path P1 and the second flow path P2 is widened, and the flow rate of the refrigerant increases.
[0031]
[Operation when the motor assembly is removed]
In the motor-operated valve 100 according to the present embodiment, the motor assembly 1 may be removed from the valve body 3a during maintenance or the like. When the motor assembly 1 is mounted on the valve body 3a, as shown in FIG. 3A, the output shaft 13 contacts the upper end of the stem 21a to restrict the upward movement of the stem 21a. However, when the motor assembly 1 is detached from the valve body 3a, this restriction is released and the stem 21a moves upward (see the arrow A1 in FIG. 3B). The motor-operated valve 100 is configured such that the valve element 2a does not protrude from the valve body 3a in such a state.
[0032]
When the motor assembly 1 is removed from the valve body 3a, the stem 21a moves upward. Here, a locking portion 23a is provided at the upper end of the stem 21a, and the outer diameter of the locking portion 23a is larger than the diameter of the hole 310 of the first member 31a. For this reason, when the upper end of the stem 21a reaches the first member 31a closing the upper part of the first chamber R1, the locking portion 23a is locked to the first member 31a from the first chamber R1 side. Thus, the upward movement of the stem 21a is restricted, and the stem 21a is prevented from jumping out.
[0033]
[Characteristic]
(1)
In a conventional motor-operated valve, when the pressure of the refrigerant to be used becomes high, when the motor assembly is detached, the valve body may largely jump out of the valve body due to the pressure of the refrigerant. For example, when a motor-operated valve conventionally used for R407C is used for R410A having a higher saturation pressure than R407C, the above-described phenomenon is likely to occur. When the valve body protrudes greatly from the valve body, it becomes difficult to attach the motor assembly to the valve body again.
[0034]
However, in the electric valve 100, as described above, the locking portion 23a provided on the upper end of the stem 21a prevents the valve body 2a from jumping out of the valve body 3a. For this reason, even when the motor assembly 1 is detached from the valve body 3a for maintenance or the like, the work of attaching the motor assembly 1 to the valve body 3a again is easy. Therefore, the electric valve 100 according to the present invention is particularly effective for a refrigerant having a high saturation pressure such as R410A.
[0035]
(2)
Since the bellows 4a is fixed to the valve body 2a, the bellows 4a receives a force by moving the valve body. Therefore, when the valve body 2a largely jumps out of the valve body 3a due to the pressure of the refrigerant, the bellows 4a may be plastically deformed and affect the durability of the bellows 4a.
[0036]
However, in the electric valve 100, the valve body 2a is prevented from jumping out of the valve body 3a as described above. For this reason, the possibility of affecting the durability of the bellows 4a is reduced.
(3)
When the valve body 2a largely jumps out of the valve body 3a due to the pressure of the refrigerant, a load is applied to a portion where the bellows 4a and the valve body 2a are fixed. For this reason, the bellows 4a and the valve body 2a may be unlocked and the refrigerant may leak.
[0037]
However, in the electric valve 100, the valve body 2a is prevented from jumping out of the valve body 3a as described above. For this reason, the possibility that the bellows 4a and the valve body 2a are unlocked and the refrigerant leaks is reduced.
(4)
If the locking portion 23a is provided on the valve body 2a in order to prevent the valve body 2a from popping out, there is a possibility that assembly during manufacture of the motor-operated valve 100 may become difficult. That is, in assembling the motor-operated valve 100 at the time of manufacturing, it is necessary to house the valve body 2a in the first chamber R1. However, since the locking portion 23a is a portion that locks to the valve body 3a, the valve body 2a is easily locked to the valve body 3a even when the valve body 2a is attached to the valve body 3a. For this reason, it becomes difficult to attach the valve body 2a to the valve body 3a at the time of manufacturing the electric valve 100 or the like.
[0038]
However, in the electric valve 100, as described above, the valve body 3a is divided into the first member 31a and the second member 32a. Therefore, the valve element 21a can be inserted into the second member 32a in a state where the first member 31a is not fixed. Further, the locking portion 23a is provided at a position to be accommodated in the first chamber R1. Therefore, when the valve head 22 is housed in the second chamber R2, the locking portion 23a does not interfere. Therefore, the valve element 2a can be easily attached to the second member 32a. Then, after the valve element 2a is housed inside the second member 32a, the first member 31a may be fixed to the second member 32a. Thus, the valve body 2a can be sealed inside the valve body 3a without being hindered by the locking portion 23a. As described above, in the electric valve 100, the valve body 2a can be easily housed in the valve body 3a without being hindered by the locking portion 23a. Further, in the above-described assembly, the second member 32a, the valve body 2a, and the first member 31a may be attached in the axial direction in order, and a complicated attachment is not required. As described above, with the electric valve 100, the electric valve 100 can be easily assembled at the time of manufacturing or the like.
[0039]
<Second embodiment>
[Constitution]
FIG. 4 shows a motor-operated valve 200 according to a second embodiment of the present invention. In this electric valve 200, the valve body 3b has the first member 31b and the second member 32b, and the stem 21b of the valve body 2b is provided with the locking portion 23b.
[0040]
A first chamber R1 and a second chamber R2 are provided inside the second member 32b. In addition, a male screw that is screwed with the first member is provided on the outer wall of the second member 32b.
The first member 31b is provided separately from the second member 32b, and is fixed to the upper part of the second member 32b. A female screw that is screwed into a male screw provided on the outer wall of the second member 32b is provided below the inner wall of the first member 31b. Therefore, the first member 31b is detachably fixed by screwing into the second member 32b.
A hole 311 is provided on the upper surface of the first member 31b. The hole 311 is located coaxially with the output shaft 13 and the stem 21b, and penetrates from the outside of the valve body 3b into the first chamber R1. The diameter of the hole 311 is larger than the output shaft 13 and smaller than the outer diameter of the locking portion 23b. A male screw that is screwed with the fixing portion 15 of the motor assembly 1 is provided on an upper portion of the outer wall of the first member 31b.
[0041]
The locking portion 23b is located between the upper end and the lower end of the stem 21b and slightly near the upper end. Therefore, the upper end of the stem 21b protrudes upward from the upper surface of the locking portion 23b. The upper end of the stem 21b is inserted into the hole 311 of the first member 31b when the locking portion 23b is locked to the first member 31b. The detailed shape of the locking portion 23b is the same as that of the locking portion 23a according to the first embodiment. The locking portion 23b may be formed separately from or integrated with the other portion of the stem 21b.
[0042]
The bellows 4b has one end fixed to the upper part of the second member 32b and the other end fixed to the vicinity of the lower end of the stem 21b.
Other configurations are the same as those of the motor-operated valve 100 according to the first embodiment.
[Characteristic]
(1)
In the motor-operated valve 200, similarly to the motor-operated valve 100 according to the first embodiment, when the motor assembly 1 is removed, the valve body 2b is prevented from protruding greatly.
[0043]
Further, other effects similar to those of the electric valve 100 according to the first embodiment can be obtained.
(2)
In the motor-operated valve 200, the valve body of the motor-operated valve conventionally used can be used as the second member 32b. In addition, by using a valve body of a conventionally used electric valve, a conventional bellows 4b can be used. For this reason, manufacturing costs can be reduced.
[0044]
<Third embodiment>
[Constitution]
FIG. 5 shows a motor-operated valve 300 according to a third embodiment of the present invention. In this electric valve 300, the valve body 3c has a first member 31c and a second member 32c. The stem 21c of the valve body 2c is provided with a locking portion 23c.
[0045]
A first chamber R1 is provided inside the first member 31c, and a second chamber R2 is provided inside the second member 32c. A female screw is provided below the inner wall of the first member 31c, and a male screw is provided above the outer wall of the second member 32c. Therefore, the first member 31c and the second member 32c are detachably fixed by screwing.
A hole 312 penetrating from the outside of the valve body 3c to the first chamber R1 is provided on the upper surface of the first member 31c, and the output shaft 13 is inserted into the first chamber R1 through the hole 312.
[0046]
The locking portion 23c is provided at the upper end of the stem 21c, and details thereof are the same as those of the locking portion 23a of the electric valve 100 according to the first embodiment.
One end of the bellows 4c is fixed near the upper end of the stem 21c, and the other end is fixed to the upper part of the second member 32c.
Other configurations are the same as those of the motor-operated valve 100 according to the first embodiment.
[0047]
[Characteristic]
In the electric valve 300 as well, similarly to the electric valve 100 according to the first embodiment, the protrusion of the valve body 2c when the motor assembly 1 is removed is prevented. Further, other effects similar to those of the electric valve 100 according to the first embodiment can be obtained.
<Other embodiments>
(1)
In the above embodiment, R410A is mentioned as the refrigerant to be used, but another refrigerant may be used.
[0048]
(2)
In the above-described embodiment, the locking portions 23a, 23b, and 23c have an annular shape, but the shape is not limited thereto, and may be larger than the diameters of the holes of the first members 31a, 31b, and 31c. It is sufficient if it has.
[0049]
【The invention's effect】
In the motor-operated valve according to the first aspect, the stem of the valve body has a locking portion that locks to the first member in the first chamber. For this reason, even when the stem of the valve body receives a force in the direction of protruding from the first chamber to the outside of the valve body due to the pressure of the refrigerant, the locking portion is locked to the first member of the valve body in the first chamber. By doing so, the stem is prevented from jumping out of the valve body. This makes it possible to prevent the valve body from jumping out of the valve body when the drive unit is removed.
[0050]
In the motor-operated valve according to the second aspect, the valve body has a first member and a second member formed separately. For this reason, the valve body is attached to the second member first, and then the first member and the second member are fixed, whereby the electric valve can be assembled. Therefore, when the valve body is attached to the valve body, there is little possibility that the locking portion of the valve body is locked to the first member and becomes an obstacle. Thus, with this electric valve, it is possible to prevent the valve body from jumping out of the valve body when the drive unit is removed, and it is easy to mount the valve body during manufacturing or the like.
[0051]
In the electric valve according to the third aspect, the first chamber and the second chamber are provided inside the second member. For this reason, at the time of manufacture of the motor-operated valve, for example, the valve body is first attached to the second member, so that the valve head of the valve body is housed in the second chamber and the stem is housed in the first chamber. . Then, in this state, by fixing the first member to the second member, the valve body can be mounted inside the valve body. Thus, with this electric valve, it is possible to prevent the valve body from jumping out of the valve body when the drive unit is removed, and it is easy to mount the valve body during manufacturing or the like.
[0052]
In the electric valve according to the fourth aspect, the first chamber is provided in the first member, and the second chamber is provided in the second member. For this reason, at the time of manufacturing the motor-operated valve or the like, first, the valve body is attached to the second member so that the valve head of the valve body is housed in the second chamber. Then, the stem is accommodated in the first chamber by fixing the first member to the second member. In this way, the valve body is mounted inside the valve body. Thus, with this electric valve, it is possible to prevent the valve body from jumping out of the valve body when the drive unit is removed, and it is easy to mount the valve body during manufacturing or the like.
[0053]
In the electric valve according to the fifth aspect, the locking portion has an annular shape having an outer diameter larger than the diameter of the hole of the first member. For this reason, even if the stem of the valve body tries to jump out of the valve body through the hole of the first member, the locking portion is locked in the hole of the first member. Thereby, the protrusion of the stem is suppressed.
In the electric valve according to the sixth aspect, the locking portion is provided at one end of the stem. For this reason, since one end of the stem is locked to the first member, the one end of the stem is prevented from jumping out of the valve body.
[0054]
In the electric valve according to the seventh aspect, the locking portion is provided between both ends of the stem. For this reason, when the stem tries to jump out of the valve body, the protrusion of the stem is suppressed at the locking portion. Therefore, in this motor-operated valve, the protrusion of the stem is suppressed to the portion where the locking portion is provided.
In the electric valve according to the eighth aspect, since the valve body is suppressed from jumping out of the valve body, it is possible to use a refrigerant having a high saturation pressure. Therefore, the motor-operated valve can be used for controlling the flow rate of the refrigerant having a saturation pressure characteristic higher than that of R407C.
[0055]
In the electric valve according to the ninth aspect, since the valve body is suppressed from jumping out of the valve body, it is possible to use a refrigerant having a high saturation pressure. Therefore, the motor-operated valve can also be used for flow control of R410A having a saturation pressure characteristic higher than that of R407C.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall view of a motor-operated valve according to a first embodiment.
FIG. 2 is an enlarged view of a motor-operated valve according to the first embodiment.
FIG. 3A is a diagram showing a state in which a motor assembly is attached.
(B) The figure which shows the state in which the motor assembly was removed.
FIG. 4 is an enlarged view of a motor-operated valve according to a second embodiment.
FIG. 5 is an enlarged view of a motor-operated valve according to a third embodiment.
FIG. 6 is an overall view of a conventional motor-operated valve.
[Explanation of symbols]
1 Motor assembly (drive mechanism)
2a, 2b, 2c Valve body
3a, 3b, 3c Valve body
4a, 4b, 4c Bellows
12 motor
13 Output shaft
21a, 21b, 21c Stem
22 Valve head
23a, 23b, 23c Locking part
31a, 31b, 31c First member
32a, 32b, 32c Second member
100, 200, 300 Electric valve
310, 311, 312 Holes in the first member
R1 Room 1
R2 Room 2

Claims (9)

モータ(12)の駆動によって進退する出力軸(13)を有する駆動機構(1)と、
一端が前記出力軸(13)に当接するステム(21a−21c)と、前記ステム(21a−21c)の他端に設けられ冷媒の流路を開閉する弁頭部(22)とを有し、前記出力軸(13)によって軸方向に移動する弁体(2a−2c)と、前記ステム(21a−21c)が収容される第1室(R1)と前記弁頭部(22)が収容される第2室(R2)とが内部に設けられた弁本体(3a−3c)と、
前記第1室(R1)に収容され、一端が前記弁体(2a−2c)に固定され他端が前記弁本体(3a−3c)に固定され、前記弁体(2a−2c)の移動によって伸縮するベローズ(4a−4c)と、を備え、
前記弁本体(3a−3c)は、前記出力軸(13)または前記ステム(21a−21c)の一端が挿通される孔(310−312)が設けられ前記第1室(R1)と前記駆動機構(1)との間を閉じる第1部材(31a−31c)を有し、前記ステム(21a−21c)は、前記第1室(R1)内で前記第1部材(31a−31c)に係止する係止部(23a−23c)を有する、電動弁(100,200,300)。
A drive mechanism (1) having an output shaft (13) that moves forward and backward by driving the motor (12);
A stem (21a-21c) having one end in contact with the output shaft (13); and a valve head (22) provided at the other end of the stem (21a-21c) for opening and closing a flow path of a refrigerant. A valve body (2a-2c) that moves in the axial direction by the output shaft (13), a first chamber (R1) in which the stem (21a-21c) is housed, and the valve head (22) are housed. A valve body (3a-3c) having a second chamber (R2) provided therein;
It is accommodated in the first chamber (R1), one end is fixed to the valve body (2a-2c), and the other end is fixed to the valve body (3a-3c), and is moved by the movement of the valve body (2a-2c). A bellows (4a-4c) that expands and contracts,
The valve body (3a-3c) is provided with a hole (310-312) through which one end of the output shaft (13) or the stem (21a-21c) is inserted, and the first chamber (R1) and the driving mechanism are provided. (1) a first member (31a-31c) for closing between the first member (31a-31c), and the stem (21a-21c) is locked to the first member (31a-31c) in the first chamber (R1). A motor-operated valve (100, 200, 300) having a locking portion (23a-23c).
前記弁本体(3a−3c)は、前記第1部材(31a−31c)とは別体に形成され、前記第1部材(31a−31c)が固定される第2部材(32a−32c)をさらに有する、請求項1に記載の電動弁(100,200,300)。The valve body (3a-3c) is formed separately from the first member (31a-31c), and further includes a second member (32a-32c) to which the first member (31a-31c) is fixed. The motor-operated valve (100, 200, 300) according to claim 1, comprising: 前記第1室(R1)と前記第2室(R2)とは前記第2部材(32a,32b)の内部に設けられ、
前記第1部材(31a,31b)は、前記駆動機構(1)と前記第2部材(32a,32b)との間に設けられ、前記第1室(R1)と前記駆動機構(1)との間を閉じる、請求項2に記載の電動弁(100,200)。
The first chamber (R1) and the second chamber (R2) are provided inside the second member (32a, 32b),
The first member (31a, 31b) is provided between the drive mechanism (1) and the second member (32a, 32b), and is provided between the first chamber (R1) and the drive mechanism (1). The motor-operated valve (100, 200) according to claim 2, closing the gap.
前記第1室(R1)は前記第1部材(31c)の内部に設けられ、
前記第2室(R2)は前記第2部材(32c)の内部に設けられる、請求項2に記載の電動弁(300)。
The first chamber (R1) is provided inside the first member (31c),
The motor-operated valve (300) according to claim 2, wherein the second chamber (R2) is provided inside the second member (32c).
前記係止部(23a−23c)は、前記第1部材(31a−31c)の孔(310−312)の径よりも大きい外径を有する環状の形状を有する、請求項1から4のいずれかに記載の電動弁(100,200,300)。The locking portion (23a-23c) has an annular shape having an outer diameter larger than the diameter of the hole (310-312) of the first member (31a-31c). (100, 200, 300). 前記係止部(23a,23c)は、前記ステム(21a,21c)の一端に設けられる、請求項1から5のいずれかに記載の電動弁(100,300)。The motor-operated valve (100, 300) according to any one of claims 1 to 5, wherein the locking portion (23a, 23c) is provided at one end of the stem (21a, 21c). 前記係止部(23b)は前記ステム(21b)の両端の間に設けられる、請求項1から5のいずれかに記載の電動弁(200)。The motor-operated valve (200) according to any one of claims 1 to 5, wherein the locking portion (23b) is provided between both ends of the stem (21b). 前記冷媒は、R407Cよりも高圧の飽和圧力特性を有する、請求項1から7のいずれかに記載の電動弁(100,200,300)。The motor-operated valve (100, 200, 300) according to any one of claims 1 to 7, wherein the refrigerant has a saturation pressure characteristic higher than R407C. 前記冷媒は、R410Aである、請求項1から8のいずれかに記載の電動弁(100,200,300)。The motor-operated valve (100, 200, 300) according to any one of claims 1 to 8, wherein the refrigerant is R410A.
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CN104315168A (en) * 2014-09-26 2015-01-28 鹤山市天健卫浴有限公司 Valve element with closed inner cavity

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