JP2005172020A - Motor operated valve - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は空気調和装置、冷凍装置等の冷凍サイクルに用いられる電動弁に関する。 The present invention relates to an electric valve used in a refrigeration cycle such as an air conditioner or a refrigeration apparatus.
従来、この種の空気調和機、冷凍機等に組み込まれて使用される電動弁は、冷媒等の流体の流量を調整する機器であり、通常、弁室および弁座を備えた弁本体と、鍔状部を介して前記弁本体の上部に固着された有底円筒状のキャンとを備えており、該キャンの内側にはロータが内蔵され、前記キャンの外部には中央部に挿通孔を有するステータが外嵌されているものである。
従来から公知の電動弁としては下記の特許文献1に開示されている
A conventionally known motor-operated valve is disclosed in Patent Document 1 below.
この公知の電動弁について説明すると下記の通りである。図2は、前記従来の電動弁1の縦断面図を示しており、弁本体2は弁室2cと、ガイドブッシュ固定部2dと、キャン固着部2eとを備え、弁室2cには冷媒等の流体が出入する流体流出管2a及び流体流入管2bが設けられるとともに、その内部には弁軸3の先端に形成された弁体3aであるニードル弁が接離する弁座2fが配設されている。
This known motor-operated valve will be described as follows. FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the conventional motor-operated valve 1. The valve body 2 includes a
前記ガイドブッシュ固定部2dは、弁室2cの上方に位置し、弁本体2とガイドブッシュ4とが固定されている。該ガイドブッシュ4の内周には雌ねじ部4aが形成され、該雌ねじ部4aには作動棒ホルダ5の外周に形成された雄ねじ部5aが螺合され、雌ねじ部4aと雄ねじ部5aとによりねじ送り機構が構成されている。そして、この作動棒ホルダ5内には、下端に弁体3aが形成されている弁軸3が摺動可能に嵌挿されており、該弁軸3は作動棒ホルダ内5に縮装された圧縮コイルばね3bによって常時下方に付勢されている。
The guide bush fixing portion 2d is located above the
キャン固着部2eは弁本体2の上端に位置し、内周面をかしめ固定されるとともに下端面を溶接により接合されているリング状金属板で構成され、その外周部にてキャン6の鍔状部と溶接され弁本体2にキャン6を固定している。弁軸3とロータ7との結合は、弁軸3に作動棒ホルダ5と一体成形されるスリーブ5aを外嵌させるとともに、これを永久磁石付きのロータ7に内嵌させることによって行われている。弁軸3の上端にはプッシュナット3cが圧入固定され、その鍔部が弁軸3に若干の上下動を許容してロータ7に結合している。
また、弁軸3およびロータ7の上方移動の最上限は、ロータ7の上部に設けられているばね7bとキャン6の内面との接触によって規定される。作動棒ホルダ5に固定される下ストッパ4bとスリーブ5aに形成される上ストッパ5bとによりストッパ機構が構成される。
The can fixing portion 2e is located at the upper end of the valve body 2 and is composed of a ring-shaped metal plate whose inner peripheral surface is fixed by caulking and whose lower end surface is joined by welding. The can 6 is fixed to the valve body 2 by welding to the valve body. The valve shaft 3 and the
Further, the upper limit of the upward movement of the valve shaft 3 and the
キャン6の内部にはロータ7が内蔵され、キャン6の外部にはステータ8が外嵌されている。ステータ8の内部には上下にステータコイル8aおよびヨーク8bが格納されており、ステータコイル8aはリード線8cおよびステータ8の外周に設けられたコネクタ8dを通じて通電される。ステータコイル8aへの通電によりヨーク8bが励磁されてロータ7を回転させ、ねじ送り機構により作動棒ホルダ5と弁軸3を摺動させることにより弁体3aを開閉作動させて冷媒の流量の調整を行っている。ステータ8にはコネクタのカバー8eが接着されている。
A
ステータ8の下方に金属製のリング状の取付板9を固定し、この取付板9と一体に形成された回り止め片9aを、弁本体2から水平方向に突出する流体流出管2aに係合させるとともに、弁本体2とキャン6とのリング状溶接部の一辺に係合孔9bを係合させ、リング状溶接部の他辺には取付板9と一体に形成された押圧片9cを押圧させてステータ8を固定している。
A metal ring-shaped mounting plate 9 is fixed below the stator 8, and an anti-rotation piece 9 a formed integrally with the mounting plate 9 is engaged with a fluid outflow pipe 2 a that protrudes horizontally from the valve body 2. The
ところで、前記電動弁1においては、高圧流体導入管の冷媒圧と低圧流体導出管との冷媒圧の差が大きいことから、弁体を開方向又は閉方向に移動させるに当たっては大きな駆動力を必要とし、その分だけ弁体駆動部を大きくする必要があった。 By the way, in the said motor operated valve 1, since the difference of the refrigerant | coolant pressure of a high pressure fluid introduction pipe | tube and the refrigerant | coolant pressure of a low pressure fluid derivation | leading pipe is large, when driving a valve body to an opening direction or a closing direction, a big driving force is required. Therefore, it is necessary to enlarge the valve body driving part by that amount.
本発明は、かかる問題を解消するために発明されたもので、その課題とするところは、弁体の背部に高圧側冷媒圧を背圧として導入して弁体の作動に必要な駆動力を少なくして、駆動モータ部分の簡略化・小型化を図ることにある。 The present invention has been invented to solve such a problem, and the object of the present invention is to introduce the driving force necessary for the operation of the valve body by introducing the high-pressure side refrigerant pressure as the back pressure into the back portion of the valve body. The aim is to reduce the drive motor part and simplify and reduce the size.
前記目的を達成すべく、本発明は、下記の手段を採用した。
請求項1記載の電動弁は、弁本体と、弁本体に設けられる高圧流体導入孔と、弁本体に高圧流体導入孔から弁室を介して連通して設けられる低圧流体導出孔と、弁本体に設けられる弁体駆動部と、弁本体に装着されるガイドブッシュと、弁体駆動部により回転駆動されるロータと、ロータと一体でガイドブッシュに螺合状態で支持される作動棒ホルダと、上記作動棒ホルダに保持される作動棒により開閉する弁体と、を具備し、上記弁体に高圧流体導入孔の高圧流体の圧を開閉方向の両方から作用させることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention employs the following means.
The motor-driven valve according to claim 1 is a valve main body, a high-pressure fluid introduction hole provided in the valve main body, a low-pressure fluid outlet hole provided in the valve main body through the valve chamber, and a valve main body. A valve body driving portion provided in the valve body, a guide bush mounted on the valve body, a rotor driven to rotate by the valve body driving portion, an operating rod holder integrated with the rotor and supported in a screwed state on the guide bush, And a valve body that opens and closes by an operating rod held by the operating rod holder, and the pressure of the high-pressure fluid in the high-pressure fluid introduction hole acts on the valve body from both the opening and closing directions.
請求項2記載の電動弁は、請求項1記載の電動弁において、上記弁本体内に高圧流体を導入する背圧室を設け、該背圧室内で弁体を閉方向に作用させることを特徴とする。
請求項3記載の電動弁は、請求項1又は請求項2記載の電動弁において、上記背圧室に作動棒の一端と弁体の一端とを臨ませ、両端部間に緩衝バネを縮装して配置させることを特徴とする。
The motor-operated valve according to claim 2 is the motor-operated valve according to claim 1, wherein a back-pressure chamber for introducing a high-pressure fluid is provided in the valve body, and the valve body is operated in the closing direction in the back-pressure chamber. And
The motor-operated valve according to claim 3 is the motor-operated valve according to claim 1 or 2, wherein one end of the operating rod and one end of the valve body are faced to the back pressure chamber, and a buffer spring is compressed between both ends. It is characterized by arranging.
請求項4記載の電動弁は、請求項2又は請求項3記載の電動弁において、弁体に対して、高圧流体の圧を高圧流体導入孔から開側に作用させ、背圧室から閉側に作用させることを特徴とする。 The motor-operated valve according to claim 4 is the motor-operated valve according to claim 2 or 3, wherein the pressure of the high-pressure fluid is applied to the valve body from the high-pressure fluid introduction hole to the open side, and the back pressure chamber is closed to the close side. It is made to act on.
上記手段によれば、弁体には、開方向の高圧流体の圧と、閉方向の高圧流体の圧とが両方向にかかるから、弁体に対する流体圧の影響が少なくなり、その開閉のための駆動力が少なくてすむことから、弁体駆動部は従来より小さい装置でよく、弁部全体が簡略化する。 According to the above means, since the pressure of the high-pressure fluid in the opening direction and the pressure of the high-pressure fluid in the closing direction are applied to the valve body in both directions, the influence of the fluid pressure on the valve body is reduced. Since the driving force is small, the valve body driving unit may be a smaller device than the conventional one, and the entire valve unit is simplified.
以下、図面により本発明に係る膨張弁の実施形態について説明する。図1は、本発明の電動弁の縦断面図である。なお、図1において、図2に示した構成と同一構成に付いては、同一符号を付してその説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of an expansion valve according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a motor-operated valve according to the present invention. In FIG. 1, the same components as those shown in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
本実施例に係る電動弁Dは、図1に示すように、弁本体10と該弁本体10の上部に装着される弁体駆動部20とからなる。弁本体10にはその下部に高圧流体導入孔11が横方向に形成され、その上部には前記高圧流体導入孔11からオリフィス18及び弁室12を介して連通される低圧流体導出孔13が横方向に形成される。また、弁本体10の上部でガイドブッシュ15(後述)との間には背圧室16が形成され、該背圧室16は弁本体10に形成される高圧導入路16aを介して高圧流体導入孔11に連通している。
As shown in FIG. 1, the motor-operated valve D according to the present embodiment includes a
また、上記弁室12と背圧室16との間の弁本体10には弁棒支持部材17が気密状に装着されており、弁室12と背圧室16とを区分していると共に、この弁体支持部材17には後述の弁体40を上下動可能に挿通するための孔17aが形成されている。なお、この孔17aの内径は、この実施例の場合は前記オリフィス18の内径より小さく形成される。
The
そして、上記高圧流体導入孔11には高圧流体導入管11aが装着され、低圧流体導出孔13には低圧流体導出管13aが装着され、弁体支持部材17には弁体40が摺動可能な状態で嵌合されている。前記弁体40は径大の弁頭部40aと径小の弁棒部40bからなるが、弁棒部40bの一端(上端)42と後述の作動棒30の一端(下端)32との間にはそれぞれバネ受け33a,33bを介して緩衝バネ33が縮装状態で配置されている。
The high-pressure
次に、弁本体10の上部に装着される弁体駆動部20について説明する。弁本体10の上端部は背圧室16を形成するために筒状に形成されるが、その内周上部には異径円筒状のガイドブッシュ15が嵌合されると共に、その外周にはキャン14が溶着される。そして、弁本体10とガイドブッシュ15との間には背圧室16が形成される。また、ガイドブッシュ15の下部径大部の外周には下ストッパ15aが螺合状態で装着されている。
Next, the
キャン14内に配置されるロータ31は支持リング34を介して作動棒ホルダ35と結合されており、支持リング34はロータ31の成形時にインサートされた黄銅製の金属リングで構成されている。また、支持リング34の内周孔部に作動棒ホルダ35の上部突部が嵌合し、上記突部の外周がかしめ固定されてロータ31、支持リング34および作動棒ホルダ35が結合されている。
弁本体10の上部に設けられたキャン14の外周部には弁体駆動部20が装着されている。また、上記作動棒ホルダ35の上部には作動棒30の上端に圧入固定されたプッシュナット19aの外周に円筒状の圧縮コイルばねで構成される復帰ばね19を取付け、ガイドブッシュ15の雄ねじ15bと作動棒ホルダ35の雌ねじ35bとの螺合が外れたときに、復帰ばね35がキャン14の内面に当接して固定ねじ部と移動ねじ部との螺合を復帰させるように付勢する。そして,更に背圧室16内において、上記作動棒30の一端(下端)32と弁体40との間には緩衝バネ33が配置されている。
The
A valve
上記構成の電動弁Dは、高圧流体導入管11aから高圧冷媒が高圧流体導入孔11内に流入し、オリフィス18、弁室12、低圧流体導出孔13を介して低圧流体導出管13aから流出するように構成されている。このとき、弁体駆動部20の駆動による作動棒30の上下動及び流体圧により、弁体40が開閉され、弁体40の流量が制御される。
In the electric valve D configured as described above, the high-pressure refrigerant flows into the high-pressure
そして、弁体40の弁頭部40aには、下方のオリフィス18からオリフィス18の断面積に比例する上向きの高圧冷媒圧が作用し(受圧部41)、また、上方の背圧室16から、弁棒部40bの断面積に比例する下向きの高圧冷媒圧が作用するから、実施例の場合には、オリフィス18の横断面積と弁棒部40bの一端(上端)42の横断面積との差に係る圧力が、上向きに作用することになる。
An upward high pressure refrigerant pressure proportional to the cross-sectional area of the
したがって、弁体駆動部20では弁体40を上下動させる場合に、オリフィス18の断面積に弁棒部40bの断面積に近接させることで、一層、高圧冷媒の影響を小さくすることができる。なお、上記実施例では、弁体40には、高圧冷媒差圧が開方向にかかるようにしたが、弁体をオリフィス18の下部(上流側)に配置することで、高圧冷媒の差圧が閉方向にかかるようにしてもよい。
Therefore, when the
1・・(従来の)電動弁
2・・弁本体 2a・・流体流出管 2b・・流体流入管 2c・・弁室
2d・・ガイドブッシュ固定部 2e・・キャン固着部 2f・・弁座
3・・弁軸 3a・・弁体 3b・・圧縮コイルばね 3c・・プッシュナット
4・・ガイドブッシュ 4a・・雌ねじ部 4b・・下ストッパ
5・・作動棒ホルダ 5a・・雄ねじ部 5a・・スリーブ5b・・上ストッパ
6・・キャン 7・・ロータ 7b・・ばね
8・・ステータ 8a・・ステータコイル 8b・・ヨーク 8c・・リード線
8d・・コネクタ 8e・・カバー 9・・取付板 9a・・回り止め片
9b・・係合孔 9c・・押圧片
1 .... (conventional) motorized valve 2 .... valve body 2a ...
D・・電動弁(本発明) 10・・弁本体 11・・高圧流体導入孔
11a・・高圧流体導入管 12・・弁室 13・・低圧流体導出孔
13a・・低圧流体導出管 14・・キャン
15・・ガイドブッシュ 15a・・下ストッパ 15b・・雄ねじ
16・・背圧室 16a・・高圧導入路 17・・弁体支持部材
17a・・孔 18・・オリフィス
19・・復帰ばね 19a・・プッシュナット
20・・弁体駆動部 30・・作動棒 31・・ロータ
32・・(作動棒30の)一端 33・・緩衝バネ
33a,33b・・バネ受け 34・・支持リング
35・・作動棒ホルダ 35a・・上ストッパ 35b・・雌ネジ
40・・弁体 40a・・弁頭部 40b・・弁棒部
41・・受圧部 42・・(弁棒部40bの)一端
D .. Motorized valve (the present invention) 10.
Claims (4)
Priority Applications (1)
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JP2003408675A JP2005172020A (en) | 2003-12-08 | 2003-12-08 | Motor operated valve |
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ID=34730288
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2003408675A Pending JP2005172020A (en) | 2003-12-08 | 2003-12-08 | Motor operated valve |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012013095A (en) * | 2010-06-29 | 2012-01-19 | Fuji Koki Corp | Motor operated valve |
JP2012013197A (en) * | 2010-07-05 | 2012-01-19 | Fuji Koki Corp | Motor operated valve |
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-
2003
- 2003-12-08 JP JP2003408675A patent/JP2005172020A/en active Pending
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