JP2021526617A - 電子膨張弁 - Google Patents

Abstract

【課題】【解決手段】 一端が開口して設置される弁室（１１ａ）を有する弁座（１１）、ガイドスリーブ（１３）に近接する一端が周方向に外向きに傾斜して設置される流量調節面（１２１ａ）を有する導通部（１２１）が貫通して開設される弁座コア（１２）、及びガイドスリーブ（１３）を含む弁座組立体（１０）と、弁座コア（１２）に近接する一端にシール面（２１ａ）を有し、弁座コア（１２）に近接又は離間して運動するように駆動されて、流量調節面（１２１ａ）とシール面（２１ａ）との隙間を調節する弁ヘッド（２１）を含み、弁座組立体（１０）内に取り付けられる弁コア組立体（２０）と、を含む、電子膨張弁（１００）。【選択図】 図１

Description

[001] 本出願は、２０１８年８月２１日に出願され、出願番号が２０１８２１３５９２８８．１であり、名称が「電子膨張弁」である中国特許出願の優先権を主張し、その全文が参照としてここに組み込まれる。

[002] 本出願は、空調冷凍設備の技術分野に関し、特に電子膨張弁に関する。

[003] 電子膨張弁は、空調冷凍システムの重要な部材であり、主に絞り減圧及び流量調節の機能を持つ。一般的な電子膨張弁の流量調節は、主に弁ヘッド部材の流量調節面と弁座コアの口径によって共同で決められる。そのため、流量需要の異なる製品は、仕様の異なる弁ヘッド部材と弁座コアを別々に生産する必要があり、部材の汎用性が悪く、生産コストが高く、生産組立効率の向上にも不利である。

[004] これに基づき、上述の技術的問題に対して、構造が簡単で、組み立てが容易で、弁ヘッド部材の汎用性が高く、弁ヘッド部材は仕様の異なる弁座コアと組み合わせることができ、異なる流量調節効果を果たし、生産コストが低く、組立効率が高く、且つ広範な応用の可能性を持つ電子膨張弁を提供する必要がある。

[005] 弁座組立体と、弁座組立体内に取り付けられる弁コア組立体と、を含む電子膨張弁において、
[006] 弁座組立体は、一端が開口して設置される弁室を有する弁座、弁座の他端に取り付けられる、及び弁座に取り付けられるガイドスリーブを含み、
[007] 弁座コアには、ガイドスリーブに近接する一端が周方向に外向きに傾斜して設置される流量調節面を有する導通部が貫通して開設されており、
[008] 弁コア組立体は、ガイドスリーブ内に摺動可能に取り付けられ、弁座コアに係合される一端がシール面を有し、弁座コアに近接／離間して運動するように駆動されて、流量調節面とシール面との隙間を調節し、冷媒の流量を制御する弁ヘッドを含む。

[009] 一実施例において、導通部のガイドスリーブに近接する一端は、開口の口径が弁座コアのガイドスリーブに向かう方向に沿って徐々に増大し、内壁が外向きに傾斜して設置される流量調節面を形成するガイドポートを有する。

[010] 一実施例において、ガイドポートの開口角度をα、導通部の孔径をＡとし、Ａはαの増大に伴って増大する。

[011] 一実施例において、弁座コアのガイドスリーブに近接する一端には、径方向に沿って当接部が形成されており、弁座には、弁室に連通される取付孔が開設されており、弁座コアの一端が取付孔内に穿設されることにより、当接部が弁座に当接される。

[012] 一実施例において、弁コア組立体は、一端が、弁ヘッドに開設された接続孔内に取り付けられるスクリューロッド、及びスクリューロッドに嵌め合わされ、一端がスクリューロッドに当接され、他端が接続孔内に収容されるスプリングを更に含む。

[013] 一実施例において、接続孔の内壁には内向きに突出したフランジを有し、スクリューロッドにはワッシャが設けられ、スプリングの一端がワッシャに当接され、他端がフランジに当接される。

[014] 一実施例において、弁コア組立体は、接続孔内に収容され、且つフランジに係合されてストッパを形成することができ、スクリューロッドの一端が、フランジに穿設されて接続されるストッパスリーブを更に含む。

[015] 一実施例において、ワッシャ及びスプリングはフランジの一側に位置し、ストッパスリーブはフランジの他側に位置し、ストッパスリーブの外径はフランジの内径よりも大きい。

[016] 一実施例において、弁コア組立体は、弁ヘッドの外壁とガイドスリーブの内壁との隙間をシールするために、弁ヘッドの外壁に嵌め合わされるシールリングを更に含む。

[017] 一実施例において、電子膨張弁は、弁座の弁座コアから離れた一端に取り付けられ、スクリューロッドの弁座コアから離れた一端が穿設され、ねじ接続されるナット組立体、及びナット組立体が接続されるロータを更に含む。

[018] ナット組立体は、ナット座、及び環状をなし、内周縁がナット座に接続され、外周縁がガイドスリーブの一端に接続される固定片を含む。

[019] 電子膨張弁は、一端がガイドスリーブに取り付けられ、且つナット組立体及びロータが中に収容されるスリーブを更に含む。

[020] 本出願のメリットは以下のとおりである。

[021] 電子膨張弁は、流量調節面が弁座コアに設置され、即ち、弁座コアは導通部と流量調節面とを一体に集中させることで、使用環境が異なる状況であっても、弁座コアという１つの部材を取り替えるだけで済み、これにより弁ヘッド上のシール面と弁座コア上の流量調節面との隙間が調節され、異なる流量曲線の調節を実現でき、汎用性が良く、生産及び加工のコストが低いだけでなく、広範な応用の可能性を持っている。次に、弁ヘッドとガイドスリーブとは独立して、即ち弁ヘッドとガイドスリーブとは分離式に設置することができ、弁コア組立体の汎用性を高め、且つ弁コア組立体は単独で回収することができ、より効果的に生産コストを低減することができる。

[022]本出願で提供される電子膨張弁の断面概念図である。 [023]本出願で提供される電子膨張弁の部分断面概念図である。 [024]本出願で提供される図２に示す電子膨張弁の斜視断面図である。 [025]本出願で提供される図３に示す電子膨張弁における弁座コアの断面概念図である。 [026]本出願で提供される図３に示す電子膨張弁における弁座コアの斜視断面図である。 [027]本出願で提供される図５に示す電子膨張弁における弁コア組立体の斜視断面図である。

[028] 図中、１００は電子膨張弁、１０は弁座組立体、１１は弁座、１１ａは弁室、１１１は取付孔、１２は弁座コア、１２１は導通部、１２１ａは流量調節面、１２２は当接部、１２３はガイドポート、１３はガイドスリーブ、１４は第１の配管、１５は第２の配管、２０は弁コア組立体、２１は弁ヘッド、２１はシール面、２２はシールリング、２３はスクリューロッド、２４はワッシャ、２５はスプリング、２６はストッパスリーブ、２７はフランジ、３０はナット組立体、３１はナット座、３２は固定片、４０はロータ、５０はスリーブを示す。

[029] 以下、本出願の実施例における図面を参照して、本出願の実施例における技術的態様について明確且つ完全に説明するが、説明された実施例は単に本出願の一部の実施例であり、全ての実施例ではないことは明らかである。本出願における実施例に基づいて、当業者が創造的な労働をしない前提で獲得したすべての他の実施例は、いずれも本出願の保護の範囲に属する。

[030] また、組立体が他の組立体に「取り付けられる」と言われる場合、他の組立体の上に直接置かれていてもよく、又は間に置かれている組立体が存在してもよい。組立体が他の組立体に「設置される」とみなされる場合、他の組立体の上に直接置かれていてもよく、又は間に置かれている組立体が同時に存在してもよい。組立体が他の組立体に「固定される」とみなされる場合、他の組立体の上に直接固定されていてもよく、又は間に置かれている組立体が同時に存在してもよい。

[031] 特に定義しない限り、本文で使用される全ての技術や科学用語は、本出願に属する技術分野の当業者が一般的に理解している意味と同じである。本文中、本出願の明細書で使用される用語は単に具体的な実施例を説明することを目的とし、本出願を制限するものではない。本文で使用される「及び／又は」という用語は、関連するリストの任意及び全ての組み合わせを１つ又は複数含む。

[032] 図１から図３に示すように、本出願の好ましい実施態様における電子膨張弁１００は、冷媒への絞り、減圧及び冷媒の流量の調節のための、空調システムに応用することができる。

[033] 具体的には、電子膨張弁１００は、弁座組立体１０と、弁座組立体１０内に取り付けられる弁コア組立体２０と、を含む。

[034] 弁座組立体１０は、一端が開口して設置される弁室１１ａを有する弁座１１、弁座１１の他端に取り付けられ、且つ一部が弁室１１内に収容される弁座コア１２、及び弁室１１ａ内に収容され、且つ開口の縁部に当接され、弁座１１に取り付けられることを実現するガイドスリーブ１３を含む。

[035] 弁座コア１２には、弁口とも呼ばれる導通部１２１が貫通して開設されている。導通部１２１のガイドスリーブに近接する一端は、周方向に外向きに傾斜して設置される流量調節面１２１ａを有し、弁コア組立体２０は、弁座コア１２に係合される一端がシール面２１ａを有し、弁座コア１２に近接／離間して運動して、流量調節面１２１ａとシール面２１ａとの隙間を調節し、電子膨張弁の冷媒の流量の大きさの調節、及び冷媒への絞り、減圧を実現する。

[036] 導通部１２１のガイドスリーブに近接する一端は、開口の口径が弁座コア１２のガイドスリーブ１３に向かう方向に沿って徐々に増大し、内壁が外向きに傾斜して設置される流量調節面１２１ａを形成するガイドポート１２３を有する。

[037] ガイドポート１２３は、その軸線方向の横断面が逆テーパ状をなすように設置されることが好ましい。

[038] 図４及び図５に示すように、一実施例において、軸線方向、ガイドポート１２３の開口角度をα、導通部１２１のガイドポート１２３から離れた一端の口径をＡとし、Ａとαとは、Ａがαの増大に伴って増大する関係である。

[039] なお、電子膨張弁において、電子膨張弁の流量調節は、主にガイドポート１２３の開口角度（即ち、流量調節面１２１ａ）と導通部１２１の孔径によって共同で決められ、ガイドポート１２３の開口角度によって流量曲線の傾きが決められ、導通部１２１の孔径によって流量曲線の最大値が決められる。異なる開口角度αと異なる口径Ａの弁座コア１２を選択して装着することで、異なる流量曲線の調節を実現できる。

[040] 異なる流量曲線を獲得するためには、ガイドポート１２３の開口角度及び／又は導通部１２１の孔径を変更する必要があることが理解されるであろう。従来の技術において、流量調節面１２１ａと導通部１２１は弁座コア１２と弁コア組立体２０にそれぞれ設置されているため、１つのシステムで５の流量曲線間の調節が必要であると、それに応じて５個の弁座コア１２と５個の弁座コア１２に適合する弁コア組立体２０が必要となる。このように、生産、加工のコストが高いだけでなく、交換、組み立てが煩雑であり、また、毎回交換した後に、取り付け誤差の調整も非常に煩雑であり、また、弁コア組立体２０に流量調節面が設置されると、弁コア組立体２０の直径がガイドスリーブの最小孔径よりも大きくなって、弁コア部材のガイドスリーブから上から下への装入ができなくなり、組み立てが非常に不便になる。

[041] それに対して、本出願では、流量調節面及び導通部１２１が同一の弁座コア１２に設置されていることで、使用過程において、異なる弁座コア１２を交換するだけで異なる流量曲線を獲得することができ、汎用性が高く、生産及び加工のコストが低いだけでなく、組み立てが容易で、広い応用の可能性を持っている。

[042] 他の実施例において、ガイドポート１２３の開口角度をα、導通部１２１のガイドポート１２３から離れた一端の口径をＡとし、Ａとαとは、Ａが一定値であり、αの変化に伴って変化しない関係である。即ち、流量曲線の最大値は一定値であり、α値を変化させて流量曲線の傾きの流量曲線を取得する。

[043] このような設置の目的は、加工過程において、異なる孔径の導通部１２１を加工するには、異なるセットのカッタを必要とするからであることが理解されるであろう。しかしながら、本出願では、Ａを一定値とすることにより、加工の過程において、ワンセットのカッタで済むことができる。更に、加工コストを更に低減し、異なる流量曲線を取得することもできる。

[044] 更に、弁座コア１２のガイドスリーブ１３に近接する一端には、径方向に沿って当接部１２２が形成されており、弁座１１には、弁室１１ａに連通される取付孔１１ｂが開設されており、弁座コア１２の一端が取付孔１１ｂ内に穿設されることにより、当接部１２２が弁座１１に当接され、即ち弁室１１ａの底部に当接され、更に弁座コア１２の取り付けを実現する。

[045] 更に、弁座１１には、冷媒を送るための、弁座１１の弁座コア１２が取り付けられている位置に嵌着され、弁座コア１２上の導通部１２１に連通して設置される第１の配管１４と、弁座１１の外側壁に取り付けられ、且つ弁室１１ａに連通して設置される第２の配管１５とが接続される。

[046] 冷媒は第２配管１５を介して弁室１１ａに入り、導通部１２１の絞り、減圧及び調節を経て、第１配管１４から流出することが理解されるであろう。即ち、導通部１２１の開閉を制御することで、第１の配管１４と第２の配管１５との間の開閉を実現することができる。

[047] 図１及び図６に示すように、弁コア組立体２０は、ガイドスリーブ１３内に摺動可能に取り付けられ、弁座コア１２に近接する一端にシール面２１ａを有し、弁座コア１２に近接／離間して運動するように駆動されて、流量調節面１２１ａとシール面２１ａとの隙間を調節し、更に電子膨張弁１００の流量の調節を実現する弁ヘッド２１を含む。

[048] 弁ヘッド２１は、弁座コア１２と同軸に設置されることが好ましい。

[049] 更に、弁コア組立体２１は、一端が、弁ヘッド２１に開設された接続孔２１１内に取り付けられるスクリューロッド２３、及びスクリューロッド２３に嵌め合わされ、一端がスクリューロッド２３に当接され、他端が接続孔２１１内に収容されるスプリング２５を更に含む。スクリューロッド２３が運動してスプリング２５を圧縮することにより、スプリング２５の作用力によって弁ヘッド２１が弁座コア１２に近接するように動かされる。

[050] 接続孔２１１の内壁には内向きに突出したフランジ２７を有し、スクリューロッド２３にはワッシャ２４が設けられ、スプリング２５の一端がワッシャ２４に当接され、他端がフランジ２７に当接されることで、スプリングの取り付け及び位置決めを実現することが好ましい。

[051] 更に、弁コア組立体２０は、接続孔２１１内に収容され、且つフランジ２７に係合されてストッパを形成することができ、スクリューロッド２３の一端が、フランジ２７に穿設されて接続され、スクリューロッド２３の弁ヘッド２１からの離脱を制限する目的を実現するストッパスリーブ２６を更に含む。

[052] ワッシャ２４及びスプリング２５はフランジ２７の弁座コア１２から離れた一側に位置し、ストッパスリーブ２６はフランジ２７の弁座コア１２に近接する一側に位置し、ストッパスリーブ２６の外径はフランジ２７の内径よりも大きい、即ちストッパスリーブ２６はフランジ２７に当接可能であることが好ましい。

[053] 電子膨張弁１００の組立時に、弁コア組立体２０を先に組み立て、弁ヘッド２１とガイドスリーブ１３との分離式設計を利用して、弁コア組立体２０をガイドスリーブ１３の一端から穿設させ、完成品の組み立てを行うことができることが理解されるであろう。製品内の漏れ不良を検出する場合には、弁コア組立体２０を単独で取り外して回収することができ、更に、生産コストを低減し、弁コア組立体２０の汎用性を向上させることができる。

[054] 更に、弁コア組立体２０は、弁ヘッド２１の外壁とガイドスリーブ１３の内壁との隙間をシールするために、弁ヘッド２１の外壁に嵌め合わされるシールリング２２を更に含む。

[055] 図１に示すように、電子膨張弁１００は、弁座１１の弁座コア１２から離れた一端に取り付けられ、スクリューロッド２３の弁座コア１２から離れた一端が穿設され、ねじ接続されるナット組立体３０、及びナット組立体３０が接続されるロータ４０を更に含む。ロータ４０はスクリューロッド２３が回動させ、スクリューロッド２３とナット組立体３０とのネジ嵌め合い作用により回動がスクリューロッド２３の直線運動に変換されるため、スクリューロッド２３は、弁ヘッド２１を弁座コア１２に接近／離間するように動かし、電子膨張弁１００の開閉等を実現する。

[056] 具体的には、ナット組立体３０は、ナット座３１、及び環状をなし、内周縁がナット座３１に接続され、外周縁がガイドスリーブ１３に接続され、ナット組立体３０の取り付け及び制限を実現する固定片３２を含む。ロータ４０はナット座３１のガイドスリーブ１３から離れた一端に位置され、且つスクリューロッド２３に固定接続される。

[057] 図１に示すように、電子膨張弁１００は、一端がガイドスリーブ１３に取り付けられ、且つナット組立体３０及びロータ４０が中に収容され、スリーブ５０を介するロータ４０及びナット組立体３０への保護を実現するスリーブ５０を更に含む。

[058] スリーブ５０とガイドスリーブ１３との間が溶接接続されることが好ましい。

[059] 本出願の電子膨張弁のメリットは以下のとおりである。

[060] 先ず、流量調節面１２１ａが弁座コア１２に設置され、即ち、弁座コア１２は導通部１２１と流量調節面１２１ａを一体に集中させることで、使用環境が異なる状況であっても、弁座コア１２という１つの部材を取り替えるだけで済み、これにより弁ヘッド２１上のシール面２１ａと弁座コア１２上の流量調節面１２１ａとの隙間が調節され、異なる流量曲線の調節を実現でき、汎用性が良く、生産及び加工のコストが低いだけでなく、広範な応用の可能性を持っている。次に、弁ヘッド２１とガイドスリーブ１３とは独立して、即ち弁ヘッド２１とガイドスリーブ１３とは分離式に設置され、組立時に、弁コア組立体２０を先に組み立て、弁ヘッド２１とガイドスリーブ１３との分離式設計を利用して、弁コア組立体２０をガイドスリーブ１３の一端から穿設させ、完成品の組み立てを行うことができる。製品内の漏れ不良を検出する場合には、弁コア組立体２０を単独で取り外して回収、修理することができ、より効果的に生産コストを低減することができる。

[061] 以上に述べた実施例の各技術的特徴は、任意の組み合わせが可能であり、説明を簡潔にするために、上述の実施例における各技術的特徴の可能な組み合わせについては全て説明されていないが、これら技術的特徴の組み合わせに矛盾がない限り、全て本明細書に記載された範囲とみなされるべきである。

[062] 以上に述べた実施例は、単に本出願のいくつかの実施形態を示すものであり、その説明はより具体的且つ詳細であるが、そのために特許請求の範囲を制限するものとは理解されるべきではない。当業者にとっては、本出願の旨を逸脱しない限り、いくつかの変形や改良が可能であり、これらは全て本出願の保護範囲に属する。従って、本出願特許の保護範囲は、添付の特許請求の範囲に準ずるものとする。

Claims (12)

1. 弁座組立体（１０）と、前記弁座組立体（１０）内に取り付けられる弁コア組立体（２０）と、を含む電子膨張弁において、
   前記弁座組立体（１０）は、一端が開口して設置される弁室（１１ａ）を有する弁座（１１）、前記弁座（１１）の他端に取り付けられる弁座コア（１２）、及び弁座（１１）に取り付けられる前記ガイドスリーブ（１３）を含み、
   前記弁コア（１２）には、前記ガイドスリーブ（１３）に近接する一端が周方向に外向きに傾斜して設置される流量調節面（１２１ａ）を有する導通部（１２１）が貫通して開設されており、
   前記弁コア組立体（２０）は、前記ガイドスリーブ（１３）内に摺動可能に取り付けられ、前記弁座コア（１２）に係合される一端がシール面（２１ａ）を有し、前記弁座コア（１２）に近接／離間して運動するように駆動されて、前記流量調節面（１２１ａ）と前記シール面（２１ａ）との隙間を調節し、冷媒の流量を制御する弁ヘッド（２１）を含む、電子膨張弁。
2. 前記導通部（１２１）の前記ガイドスリーブ（１３）に近接する一端は、開口の口径が前記弁座コア（１２）の前記ガイドスリーブ（１３）に向かう方向に沿って徐々に増大し、内壁が外向きに傾斜して設置される前記流量調節面（１２１ａ）を形成するガイドポート（１２３）を有する、請求項１に記載の電子膨張弁。
3. 前記ガイドポート（１２３）の開口角度をα、前記導通部（１２１）の孔径をＡとし、前記Ａは前記αの増大に伴って増大する、請求項１に記載の電子膨張弁。
4. 前記弁座コア（１２）の前記ガイドスリーブ（１３）に近接する一端には、径方向に沿って当接部（１２２）が形成されており、前記弁座（１１）には、前記弁室（１１ａ）に連通される取付孔（１１１）が開設されており、前記弁座コア（１２）の一端が前記取付孔（１１１）内に穿設されることにより、前記当接部（１２２）が前記弁座（１１）に当接される、請求項１に記載の電子膨張弁。
5. 前記弁コア組立体（２０）は、一端が、前記弁ヘッド（２１）に開設された接続孔（２１１）内に取り付けられるスクリューロッド（２３）、及び前記スクリューロッド（２３）に嵌め合わされ、一端がスクリューロッド（２３）に当接され、他端が前記接続孔（２１１）内に収容されるスプリング（２５）を更に含む、請求項１に記載の電子膨張弁。
6. 前記接続孔（２１１）の内壁には内向きに突出したフランジ（２７）を有し、前記スクリューロッド（２３）にはワッシャ（２４）が設けられ、スプリング（２５）の一端がワッシャ（２４）に当接され、他端がフランジ（２７）に当接される、請求項５に記載の電子膨張弁。
7. 前記弁コア組立体（２０）は、前記接続孔（２１１）内に収容され、且つ前記フランジ（２７）に係合されてストッパを形成することができ、前記スクリューロッド（２３）の一端が、前記フランジ（２７）に穿設されて接続されるストッパスリーブ（２６）を更に含む、請求項６に記載の電子膨張弁。
8. 前記ワッシャ（２４）及び前記スプリング（２５）は前記フランジ（２７）の一側に位置し、前記ストッパスリーブ（２６）は前記フランジ（２７）の他側に位置し、前記ストッパスリーブ（２６）の外径は前記フランジ（２７）の内径よりも大きい、請求項７に記載の電子膨張弁。
9. 前記弁コア組立体（２０）は、前記弁ヘッド（２１）の外壁と前記ガイドスリーブ（１３）の内壁との隙間をシールするために、前記弁ヘッド（２１）の外壁に嵌め合わされるシールリング（２２）を更に含む、請求項５に記載の電子膨張弁。
10. 前記弁座（１１）の前記弁座コア（１２）から離れた一端に取り付けられ、前記スクリューロッド（２３）の前記弁座コア（１２）から離れた一端が穿設され、ねじ接続される前記ナット組立体（３０）及び前記ナット組立体（３０）が接続されるロータ（４０）を更に含む、請求項５に記載の電子膨張弁。
11. 前記ナット組立体（３０）は、ナット座（３１）、及び環状をなし、内周縁が前記ナット座（３１）に接続され、外周縁が前記ガイドスリーブ（１３）の一端に接続される固定片（３２）を含む、請求項１０に記載の電子膨張弁。
12. 一端が前記ガイドスリーブ（１３）に取り付けられ、且つ前記ナット組立体（３０）及び前記ロータ（４０）が中に収容されるスリーブ（５０）を更に含む、請求項１０に記載の電子膨張弁。

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