JP2024510724A - 電動弁 - Google Patents

Abstract

弁座（１０）及び弁座（１０）内に取り付けられたスピンドル（２０）と、弁座（１０）の一端に取り付けられて弁口を形成する弁芯（３０）と、スピンドル（２０）を駆動して軸方向へ移動させて弁口を開閉する駆動アセンブリとを含む電動弁であって、弁芯（３０）が非金属材料で製造され、弁芯（３０）の内壁又は端面がシール面を形成し、シール面とスピンドル（２０）の外壁面とがソフトシール構造を形成する電動弁を提供する。弁芯（３０）及びスピンドル（２０）からなるソフトシール構造により電動弁の封止性能が低いという技術的問題を解決することができる。【選択図】 図１

Description

本出願は、２０２１年３月１７に中国国家知識産権局に提出された、出願番号が２０２１１０２８７９２４．４であり、発明の名称が「電動弁」である特許出願の優先権を主張しており、２０２１年３月１７に中国国家知識産権局に提出された、出願番号が２０２１２０５５３７２４．４であり、発明の名称が「電動弁」である特許出願の優先権を主張している。

本出願は電動弁の技術分野に関し、具体的には、電動弁に関する。

現在、従来技術における電動弁は、弁座、弁芯及びスピンドルを含み、スピンドルが弁座内に設けられ、弁芯の少なくとも一部が弁座内に挿通されており、スピンドル及び弁芯はいずれも金属材料で製造される。

しかしながら、実際の使用では、弁芯とスピンドルとの間にリークが発生しやすくなり、電動弁の封止性能が低いという技術的問題につながる。

本出願は、従来技術における電動弁の封止性能が低いという技術的問題を解決するための電動弁を提供することを主な目的とする。

上記の目的を実現するために、本出願で提供される電動弁は、弁座及び弁座の一端に取り付けられ、弁芯が弁口を形成するスピンドルと、スピンドルを駆動して軸方向へ移動させて弁口を開閉する駆動アセンブリと、弁座内に取り付けられ、スピンドルに嵌合された弁芯とを含み、ここで、弁芯が非金属材料で製造され、弁芯の内壁又は端面がシール面を形成し、シール面とスピンドルの外壁面とがソフトシール構造を形成する。

更に、弁芯はポリテトラフルオロエチレン材料で製造される。

更に、弁座は、軸方向に沿って対向して設けられた第１取り付け口と第２取り付け口と、弁座を径方向へ貫通する連通通路とを有し、第１取り付け口が第２取り付け口の上方に位置し、連通通路が弁座の側壁に設けられて第１取り付け口と第２取り付け口との間に位置し、第２取り付け口の断面面積が第１取り付け口の断面面積より大きく、弁芯が第２取り付け口に取り付けられるように第２取り付け口の外形と弁芯の外形とが互いに整合される。

更に、弁座は環状構造である。

更に、シール面がテーパ面であり、弁芯は対向して設けられた第１端と第２端とを有し、第１端が第２端の上方に位置し、第１端から第２端への延在方向に沿って、シール面の流路面積が徐々に減少する。

更に、スピンドルに均衡化通路を設けてスピンドルの両端の圧力を均衡化し、スピンドルと弁座との間に第１シール部材が設けられている。

更に、電動弁は、一端がスピンドルの端部に嵌合されたバネスリーブとバネスリーブ内に取り付けられたバネと、バネスリーブの他端に設けられたスクリュと、スクリュに嵌合され、スクリュとバネスリーブとの間に位置する軸受とを更に含む。

更に、電動弁は、少なくとも一部が第２取り付け口内に取り付けられ、弁芯のスピンドルから離れた一端に位置する弁芯スリーブを更に含む。

更に、弁芯スリーブは、少なくとも一部が第２取り付け口内に挿通され、端部が弁芯の端部に当接された本体部と、本体部の外壁から突出して設けられて、弁座の端部に当接されて位置決めを行うために用いられる位置決め部とを含む。

更に、位置決め部と弁座の端部とは溶接により接続される。

更に、電動弁は、取り付け通路を有する取り付けベースを更に含み、弁座、弁芯及び弁芯スリーブはいずれも取り付け通路内に取り付けられ、ここで、取り付けベースと弁座との間に第２シール部材が設けられている、及び／又は、取り付けベースと弁芯スリーブとの間に第３シール部材が設けられている。

更に、取り付けベースは、弁体又は取り付け台である。

本出願の技術態様を適用すると、シール面とスピンドルの外壁面との間にソフトシール構造が形成されるため、このソフトシール構造により弁芯と弁座との間にリークの発生を回避し、電動弁の封止性能を向上させることができる。具体的には、本実施例における弁芯は、主にプラスチック材料で製造され、非金属材料で製造された弁芯及び金属材料で製造されたスピンドルが取り付けられた後に、非金属材料は金属材料に対して軟質材であるため、硬質材と軟質材とを一緒に取り付けた後に封止性能を容易に向上させることができる。なお、弁芯が非金属材料で製造されるため、弁芯と弁座との間にもソフトシール構造が形成できるため、電動弁の封止性能をより良好に向上させることが容易になる。従って、本出願の技術態様により、従来技術における電動弁の封止性能が低いという技術的問題を解決することができる。

本出願の一部を構成する明細書の図面は、本出願に対する更なる理解を提供するためのものであり、本出願の模式的な実施例及びその説明は本出願を解釈するためのものであり、本出願を不当に限定するものではない。

本出願の実施例により提供される電動弁の部分構造の構造模式図を示す。 図１における部分構造の分解図を示す。 本出願の実施例により提供されるスクリュ、軸受及びバネスリーブの取り付けの構造模式図を示す。 本出願の実施例により提供される軸受がスクリュに嵌合された構造模式図を示す。 図１における構造が取り付けベースに取り付けられた構造模式図を示す。

ここで、上記の図面には以下の符号が含まれる。
１０ 弁座、２０ スピンドル、３０ 弁芯、３１ シール面、４１ 第１シール部材、４２ 第２シール部材、４３ 第３シール部材、５０ バネスリーブ、６０ バネ、７０ スクリュ、８０ 軸受、９０ 弁芯スリーブ、９１ 本体部、９２ 位置決め部、１００ 取り付けベース。

留意すべきこととして、矛盾がない限り、本出願における実施例及び実施例における特徴は互いに組み合わされてもよい。以下、図面とともに実施例を参照して本出願を詳細に説明する。

図１から図５に示すように、本出願の実施例で提供される電動弁は、弁座１０、弁座１０内に取り付けられたスピンドル２０、弁芯３０及び駆動アセンブリを含む。弁芯３０は、弁座１０内に取り付けられ、且つ弁座１０の一端に取り付けられる。弁芯３０は、スピンドル２０に嵌合されて弁口を形成し、具体的には、弁芯３０の中空構造により弁口が形成される。駆動アセンブリは、スピンドル２０を駆動して軸方向へ移動させて弁口を開閉する。ここで、弁芯３０は非金属材料で製造され、弁芯３０の内壁又は端面（端面は、上端面、又は下端面、又は上端面及び下端面であってもよい）によりシール面３１が形成され、シール面３１とスピンドル２０の外壁面とによりソフトシール構造が形成される。

このような構成配置を採用すると、シール面３１とスピンドル２０の外壁面との間にソフトシール構造が形成されるため、このソフトシール構造により弁芯３０と弁座１０との間にリークの発生を回避し、電動弁の封止性能を向上させる。具体的には、本実施例における弁芯３０は、主にプラスチック材料で製造され、非金属材料で製造された弁芯３０及び金属材料で製造されたスピンドル２０が取り付けられた後に、非金属材料は金属材料に対して軟質材であるため、硬質材と軟質材とを一緒に取り付けた後に封止性能を容易に向上させることができる。なお、弁芯３０が非金属材料で製造されるため、弁芯３０と弁座１０との間にもソフトシール構造が形成されることで、電動弁の封止性能を更に向上させることが容易になる。従って、本実施例の技術態様によって、従来技術における電動弁の封止性能が低いという技術的問題を解決することができる。

具体的には、本実施例における弁芯３０はポリテトラフルオロエチレンで製造され、電動弁の封止性能をより良好に向上させることが容易になる。

本実施例において、弁座１０は軸方向に沿って対向して設けられた第１取り付け口と第２取り付け口とを有し、弁座１０には、弁座１０を径方向へ貫通する連通通路が更に設けられており、第１取り付け口が第２取り付け口の上方に位置し、連通通路が弁座１０の側壁に設けられて第１取り付け口と取り付け口との間に位置し、第２取り付け口の断面面積が第１取り付け口の断面面積より大きく、弁芯３０が第２取り付け口に取り付けられるように第２取り付け口の外形と弁芯３０の外形とが互いに整合される。このような構成配置を採用すると、取り付ける際に弁芯３０を第２取り付け口から直接取り付ければよく、取り付け操作が容易になる。弁芯３０を第２取り付け口から取り付けることができるため、弁芯を大径とすることができ、大流量の流通を実現する。

具体的には、弁座１０は環状構造であり、本実施例における弁座１０は円環構造である。

具体的には、本実施例におけるシール面３１がテーパ面であり、弁芯３０は対向して設けられた第１端と第２端とを有し、第１端が第２端の上方に位置し、第１端から第２端への延在方向に沿って、シール面３１の流路面積が徐々に減少する。このような構成配置を採用すると、弁芯３０とスピンドル２０との間の封止性能を容易に向上させ、弁芯３０とスピンドル２０との間のリークを低減させることができる。

本実施例において、スピンドル２０に均衡化通路を設けてスピンドル２０の両端の圧力を均衡化し、スピンドル２０と弁座１０との間に第１シール部材４１が設けられて、封止性能をより良好に向上させることが容易になり、閉弁状態でスピンドルの上下端の圧力の均衡化を実現する。

具体的には、本実施例における電動弁は、バネスリーブ５０、バネ６０、スクリュ７０及び軸受８０を更に含み、バネスリーブ５０の一端がスピンドル２０の端部に嵌合され、バネ６０がバネスリーブ５０内に取り付けられる。スクリュ７０がバネスリーブ５０の他端に設けられ、軸受８０がスクリュ７０に嵌合され、軸受８０がスクリュ７０とバネスリーブ５０との間に位置する。このような構成配置を採用すると、スクリュ７０とバネスリーブ５０との間に軸受８０を設けることにより、弁芯３０と弁座１０との間がソフトシールになることで、弁芯３０とスクリュ７０との間の摩擦力が弁芯３０と弁座１０との間の摩擦力より小さくなり、ソフトシール弁口の摩耗の問題を回避する。

本実施例において、この電動弁の駆動アセンブリは、ロータアセンブリ、ナットアセンブリを含み、ロータアセンブリがナットアセンブリの外側に嵌合され、スクリュ７０のスピンドル２０から離れた一端がロータアセンブリに固定接続され、ロータアセンブリはスクリュによりスピンドル２０を連動して軸方向へ移動させることにより、弁口の開度を調節する。ナットアセンブリ内にはスピンドル２０に螺合された雌ねじが設けられており、且つナットアセンブリは接続部材により弁座１０に固定接続される。

本実施例において、電動弁は、少なくとも一部が第２取り付け口内に取り付けられ、弁芯３０のスピンドル２０から離れた一端に位置する弁芯スリーブ９０を更に含む。このような構成配置を採用すると、弁座１０の従来の一体構造が分離構造に変更され、取り付け操作が容易になる。同時に、弁芯スリーブ９０の構造により弁芯３０の位置決めが容易になり、弁芯３０の配置安定性を向上させ、構造全体の性能を向上させることができる。弁芯スリーブ９０は、第２取り付け口の外側に嵌合されてもよく、弁芯スリーブ９０及びスピンドル２０を実現すればよい。

具体的には、本実施例における弁芯スリーブ９０は、本体部９１及び位置決め部９２を含み、本体部９１の少なくとも一部が第２取り付け口内に挿通され、本体部９１の端部が弁芯３０の端部に当接される。位置決め部９２は、本体部９１の外壁から突出して設けられて、弁座１０の端部に当接されて位置決めを行うために用いられる。このような構成配置を採用すると、弁芯３０の位置決め操作がより容易になり、弁芯３０の配置安定性を向上させることができる。

好ましくは、生産と製造を容易にするために、本実施例における本体部９１と位置決め部９２とは一体成形された構造である。

本実施例において、位置決め部９２と弁座１０の端部とは溶接により接続されて、弁芯３０の位置決めの安定性を更に向上させ、弁芯スリーブ９０の配置安定性も向上させる。

具体的には、本実施例における電動弁は、取り付け通路を有する取り付けベース１００を更に含み、弁座１０、弁芯３０及び弁芯スリーブ９０はいずれも取り付け通路内に取り付けられる。ここで、取り付けベース１００と弁座１０との間に第２シール部材４２が設けられてもよい。あるいは、取り付けベース１００と弁芯スリーブ９０との間に第３シール部材４３が設けられてもよい。あるいは、取り付けベース１００と弁座１０との間に第２シール部材４２が設けられ、取り付けベース１００と弁芯スリーブ９０との間に第３シール部材４３が設けられてもよい。

好ましくは、本実施例において、取り付けベース１００と弁座１０との間に第２シール部材４２が設けられ、取り付けベース１００と弁芯スリーブ９０との間に第３シール部材４３が設けられる。このような構成配置を採用すると、電動弁の封止性能をより良好に向上させることができる。

本実施例において、取り付けベース１００は、弁体又は取り付け台であり、具体的な取り付けは実際の使用に応じて決めることができる。

本実施例における弁芯３０は、リーク問題を解決するためにソフトシール材である。大流量及び内部バランス（開弁が容易になること）を実現するために、弁アセンブリはフリップ構造であり、即ち弁芯３０を底部から上向きに組み立て、弁座構造が分離構造であり（弁座構造は弁座及び弁芯スリーブを含み、分離構造を形成するために、弁座及び弁芯スリーブは２つの部品である）、弁座１０、弁芯３０及び弁芯スリーブ９０を設けることで弁口のリーク問題を解決する。本実施例における弁芯３０は大径構造であり、且つ弁芯３０とスピンドル２０との間は基本的に相対的運動がないため、弁芯３０とスピンドル２０との間の摩擦を低減させ、ソフトシール材である弁芯３０の摩耗を防止する。

以上の説明から分かるように、本出願の上記の実施例は、リークを低減させ、電動弁の封止効果を向上させる技術効果を実現する。

注意すべきこととして、ここで用いられる用語は、具体的な実施形態を説明するためのものにすぎず、本出願による例示的な実施形態を限定することを意図するものではない。ここで用いられたように、文脈において別途明確に指摘していない限り、単数形式も複数形式を含むことを意図し、更に、理解すべきこととして、本明細書において「包含する」及び／又は「含む」という用語が用いられる場合、特徴、ステップ、操作、デバイス、アセンブリ及び／又はそれらの組み合わせが存在することを意味する。

別途に具体的に説明していない限り、これらの実施例に記載された部材及びステップの相対的な配置、数式及び数値は、本出願の範囲を限定するものではない。同時に、説明の便宜上、図面に示された各部分の寸法は実際の比率関係で描かれたものではないことを理解すべきである。当業者にとって既知の技術、方法及び機器については詳細な説明を省略する場合があるが、必要に応じて、この技術、方法及び機器は、承認された明細書の一部としてみなされるべきである。ここで提案し、且つ説明した全ての例は、いずれの具体的な値は例示的なものにすぎず、限定するためのものではないと解釈されるべきである。従って、例示的な実施例の他の例は、異なる値を有してもよい。類似した符号及び文字は、以下の図面において類似したものを表すため、あるものが１つの図面において定義されると、その後の図面においては、それについて更に説明する必要がないことに注意すべきである。

本出願の説明において、理解すべきこととして、通常、「前、後、上、下、左、右」、「横方向、縦方向、垂直、水平」及び「頂、底」等のような方位用語で指示する方位又は位置関係は、図面に示す方位又は位置関係に基づくものであり、本出願の説明を容易にし、且つ簡潔にするためのものにすぎず、逆の説明がない場合、これらの方位用語は、示された装置又は素子が必ずしも特定の方位を有するか又は特定の方位で構成されて操作されることを指示且つ暗示するものではないため、本出願の保護範囲を限定するものとして理解すべきではなく、「内、外」という方位用語は、各部材自体の輪郭に対する内、外である。

説明の便宜上、ここでは「…の上に」、「…の上方に」、「…の上面に」、「上側の」等のような空間相対用語を用いて、図面に示すような１つのデバイス又は特徴と他のデバイス又は特徴との空間位置関係を説明することができる。理解すべきこととして、空間相対用語は、デバイスの図面に記載された方位以外の、使用又は操作中の異なる方位を包含することを意図するものである。例えば、図面中のデバイスの上下が倒置されると、「他のデバイス又は構造の上方に」又は「他のデバイス又は構造の上に」と説明されたデバイスは、その後「他のデバイス又は構造の下方に」又は「他のデバイス又は構造の下に」と位置付けられることになる。よって、例示的な用語「…の上方に」は、「…の上方に」及び「…の下方に」の２つの方位を含むことができる。このデバイスは、他の異なる方法で位置決めし（９０度回転するか、他の方位に位置する）、且つここで用いられる空間の相対的な説明について対応する解釈を行うこともできる。

更に、説明すべきこととして、「第１」、「第２」等の用語を用いて部品を限定することは、対応する部品を容易に区別するためのものにすぎず、特に説明がない限り、上記の用語は特別な意味を持たないため、本出願の保護範囲を限定するものとして理解すべきではない。

以上の説明は、本出願の好ましい実施例にすぎず、本出願を限定するためのものではなく、当業者は、本出願に対して各種の修正及び変更を行ってもよい。本出願の趣旨及び原則の範囲内でなされたいかなる修正、同等の置換、改良等は、いずれも本出願の保護範囲内に包含されるべきである。

Claims (11)

1. 弁座（１０）及び前記弁座（１０）内に取り付けられたスピンドル（２０）と、
   前記弁座（１０）の一端に取り付けられて弁口を形成する弁芯（３０）と、
   前記スピンドル（２０）を駆動して軸方向へ移動させて前記弁口を開閉する駆動アセンブリと、を含む電動弁であって、
   前記弁芯（３０）が非金属材料で製造され、前記弁芯（３０）の内壁又は端面がシール面（３１）を形成し、前記シール面（３１）と前記スピンドル（２０）の外壁面とがソフトシール構造を形成する、電動弁。
2. 前記弁芯（３０）はポリテトラフルオロエチレンを材料として製造される、請求項１に記載の電動弁。
3. 前記弁座（１０）は、軸方向に沿って対向して設けられた第１取り付け口と第２取り付け口と、前記弁座（１０）を径方向へ貫通する連通通路とを有し、前記第１取り付け口が前記第２取り付け口の上方に位置し、前記連通通路が前記弁座の側壁に設けられて前記第１取り付け口と第２取り付け口との間に位置し、前記第２取り付け口の断面面積が前記第１取り付け口の断面面積より大きく、前記弁芯（３０）が前記第２取り付け口に取り付けられるように前記第２取り付け口の外形と前記弁芯（３０）の外形とが互いに整合される、請求項１に記載の電動弁。
4. 前記弁座（１０）は環状構造である、請求項１に記載の電動弁。
5. 前記シール面（３１）がテーパ面であり、前記弁芯（３０）は対向して設けられた第１端と第２端とを有し、前記第１端が前記第２端の上方に位置し、前記第１端から前記第２端への延在方向に沿って、前記シール面（３１）の流路面積が徐々に減少する、請求項１に記載の電動弁。
6. 前記スピンドル（２０）内に均衡化通路を設けて前記スピンドル（２０）の両端の圧力を均衡化し、前記スピンドル（２０）と前記弁座（１０）との間に第１シール部材（４１）が設けられている、請求項１に記載の電動弁。
7. 一端が前記スピンドル（２０）の端部に嵌合されたバネスリーブ（５０）と前記バネスリーブ（５０）内に取り付けられたバネ（６０）と、
   前記バネスリーブ（５０）の他端に設けられたスクリュ（７０）と、
   前記スクリュ（７０）に嵌合され、前記スクリュ（７０）と前記バネスリーブ（５０）との間に位置する軸受（８０）とを更に含む、請求項１に記載の電動弁。
8. 少なくとも一部が前記第２取り付け口内に取り付けられ、前記弁芯（３０）の前記スピンドル（２０）から離れた一端に位置する弁芯スリーブ（９０）を更に含む、請求項３に記載の電動弁。
9. 前記弁芯スリーブ（９０）は、
   少なくとも一部が前記第２取り付け口内に挿通され、端部が前記弁芯（３０）の端部に当接された本体部（９１）と、
   前記本体部（９１）の外壁から突出して設けられて、前記弁座（１０）の端部に当接されて位置決めを行うために用いられる位置決め部（９２）とを含む、請求項８に記載の電動弁。
10. 前記位置決め部（９２）と前記弁座（１０）の端部とは溶接により接続される、請求項９に記載の電動弁。
11. 取り付け通路を有する取り付けベース（１００）を更に含み、前記弁座（１０）、前記弁芯（３０）及び前記弁芯スリーブ（９０）はいずれも前記取り付け通路内に取り付けられる電動弁であって、
    前記取り付けベース（１００）と前記弁座（１０）との間に第２シール部材（４２）が設けられている、及び／又は、
    前記取り付けベース（１００）と前記弁芯スリーブ（９０）との間に第３シール部材（４３）が設けられている、請求項８に記載の電動弁。
    

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