JP7273198B2 - 電子膨張弁 - Google Patents
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Description
スリーブ25’内には、上端がスクリュー16’の下端のブッシュに当接され、下端面が軸受24’に当接される圧縮バネ8’が装着されている。
前記弁ニードルは、前記弁ニードルスリーブに固定接続され、前記弁ニードルスリーブは、周壁部と係合部とを含み、前記係合部の内径は、周壁部の内径より小さく、
前記スクリューユニットは、下ストッパー部、弁ニードル支持部及び上ストッパー部を含み、前記下ストッパー部は、前記ワッシャー部材に当接可能である下フランジ部または本体部を含み、
前記弁ニードル支持部は、前記弁ニードルスリーブの係合部に当接可能である弁ニードル支持ワッシャー、または吊り下げ係止部、或いは軸スリーブワッシャーを含み、
前記上ストッパー部は、前記バネに当接される上フランジ部または上側止め輪を含み、
前記下ストッパー部は、前記ワッシャー部材に当接された場合、前記弁ニードル支持部と前記ワッシャー部材との間の距離は、D1であり、前記弁ニードル支持部と係合部の上端との間の距離は、D2であり、且つ、D1≧D2であることを特徴とする電子膨張弁。
弁ボディ20は、弁ニードルスクリューユニット1、弁座ユニット2、ナットユニット3、ロータユニット4及びハウジング5を含む。
電子膨張弁のステータコイル30は、駆動コントローラに接続され、駆動コントローラは通電された場合、ステータコイル30にパルス駆動信号を送信し、ステータコイル30は、周期的に変化する磁界を発生させる。
これによって、電子膨張弁のロータユニット4を正方向または逆方向に回転させるように駆動し、ロータユニット4は、弁ニードルスクリューユニット1のスクリュー151に固定接続され、回転する際、スクリュー151を同期に回転させる。
弁ニードルスクリューユニット1のスクリュー151には、雄ねじが設けられ、ナットユニット3のナット31の内孔部位には雌ねじが設けられ、スクリュー151とナット31とがねじ係合され、ロータユニット4が回転運動を行うと同時に、スクリュー151は、軸方向に沿って変位運動を行っている。
これによって、弁ニードルスクリューユニット1に、弁口211の開閉動作を実現させる。
第1接続管部22、第2接続管部23、案内座24及び接続座25は、固定されるように、弁座21に組み立てられる。
一般的に、電子膨張弁の流体媒体の流入または流出通路として、第1接続管部22及び第2接続管部23は、空調などの冷凍、加熱システムに装着される場合、システム管路に接続される。
弁座21は、第2接続管部23の略中心位置に弁口211が設けられ、弁口211の上側縁に弁口封止部2111が設けられる。
ナット31は、ナット接続体32を介して、溶接などの方式で、弁座ユニット2に固定接続される。
そして、このナット31の上側寄りの外円には、スリップリング33及び螺旋レール34が設けられ、スリップリング33は、螺旋レール34に沿って、上側、下側の限定されたストローク範囲内で螺旋回動を行って、前記スリップリング33及び螺旋レール34は、ロータユニット4と協力して、電子膨張弁の全開から全閉までの間のストローク制御を実現する。
そして、ロータユニット4は、ロータ接続体部42を介して弁ニードルスクリューユニット1のスクリュー151に固定接続され(例えば、溶接接続を採用してもよい)、ステータコイル60の駆動により、ロータユニット4は、スクリュー151を同期に回動させる。
このロータユニット4の内側には、ロータ制動部43が設けられ、ロータ制動部43は、ナット31のスリップリング33及び螺旋レール34と協力して、ロータユニット4を所定のストローク範囲内に回動させるように制限する。
図8は、弁ニードルスクリューユニット1の分解図である。
弁ニードル11と弁ニードルスリーブ12とは、溶接などの方式で固定接続され、弁ニードル11の一端は、弁口封止部2111に係合することで、弁口211の閉鎖を実現するための弁ニードル封止部111を含む。
弁ニードルスリーブ12は、その外周にある周壁部122、及び、周壁部122と一体成形された係合部121を含み、周壁部122と係合部121とは、溶接、係着などの方式で固定接続されてもよく、周壁部122の内径は、係合部121の内径より大きい。
弁ニードル11と弁ニードルスリーブ12とは、固定接続された後、収容室Aを形成するため、弁ニードル11と弁ニードルスリーブ12とは、収容室Aを規定する。
本発明の機能原理から見れば、本実施例におけるワッシャー部材13の開口止め輪は、図面のC状の開口止め輪に限定されず、他の形状の開口止め輪を代わりとしてもよく、同じように、本実施例のワッシャーも、図面の円環状のワッシャーに限定されず、同じ作用を有する他の止め輪、例えば、開口止め輪を代わりとしてもよい。
本実施例におけるスクリュー151は、このスクリュー151の表面に沿って凹むように形成されるバネ下側凹溝部1511を含む。
この場合、スクリューユニット15は、下フランジ部1531を形成し、本実施例における下ストッパー部153は、下フランジ部1531である。
本実施例におけるスクリューユニット15は、スクリュー151の表面に沿って周方向に延伸する上フランジ部1551を含み、上フランジ部1551及びスクリュー151に対して、一体成形、或いは、溶接などの方式で固定接続されてもよく、本実施例における上ストッパー部155は、上フランジ部1551である。
ここで、このバネ14の一端は、上フランジ部1551に当接されることは、バネ14の一端が直接的に上フランジ部1551に当接される場合、及び、バネ14の一端が間接的に上フランジ部1551に当接され、例えば、バネ14と上フランジ部1551との間には、止め輪または他の部材が設けられる場合を含む。
本実施例におけるスクリューユニット15は、軸スリーブ部材156を含む。
この軸スリーブ部材156は、接続孔部1561、本体部1562及び吊り下げ係止部1563を含み、該接続孔部1561は、貫通孔であってもよいし、盲孔であってもよく、スクリュー151の一端は、溶接、締まり嵌めなどの方式で、該接続孔部1561に固定接続される。
本実施例において、弁ニードル支持部154は、吊り下げ係止部1563であり、この場合、吊り下げ係止部1563の外径は、係合部121の内径より大きい。
この場合、弁ニードルスクリューユニット1は、そのストロークの最上端にあり、バネ14は、その初期圧縮状態にあり、弁ニードルスクリューユニット1に設けられるスリップ可能なワッシャー部材13は、下フランジ部1531の上面に当接され、弁ニードル11は、バネ14から生じた弾性荷重を受けることがない。
この弁ニードル11は、弁ニードルスリーブ12を介して、吊り下げ係止部1563に吊り下げられ、ワッシャー部材13の下面は、下フランジ部1531の上面に当接される。
この場合、ワッシャー部材13の下面と係合部121の上面とは、一定量の隙間D1-D2を有するため、弁ニードルは、バネ14から生じた弾性荷重を受けることがない。
この場合、弁ニードル11は、軸スリーブ部材156の吊り下げ係止部1563により、吊り下げられるように支持される。
スクリュー151に設けられる下ストッパー部153は、常に、スクリューユニット15の下フランジ部1531に当接され、当該状態でも、弁ニードル11は、前記圧縮バネ11から生じた弾性荷重を受けることがない。
この場合、第1止め輪13の下面と弁ニードルスリーブ12の係合部121の上面とは、依然として、一定量の隙間D1-D2を保持する。
図4の状態に比べると、図5のスクリュー151は、引き続いてD1-D2の変位量だけ、下に移動する。
この場合、ワッシャー部材13の下面と弁ニードルスリーブ12の係合部121の上端とは、ちょうど接触する臨界点にあり、この場合、バネ14は、さらに圧縮される臨界点にあることに相当し、弁ニードル11と弁ニードルスリーブ12とは、さらに圧縮される圧縮バネ12の弾性荷重を受ける臨界点にあることにも相当する。
図5の状態に比べると、図6のスクリュー151は、αの変位量だけ、下に移動し、この場合、止め輪部13の下面は、既に、弁ニードルスリーブ12の係合部121にしっかりと当接され、バネ14は、さらに圧縮され、弁ニードルスクリューユニット1の弁ニードル封止部111は、前記弁座部材2の弁口封止部2111に当接圧着され、スクリュー151に設けられるワッシャー部材13は、弁ニードルスリーブ12の係合部121の上面に当接され、弁ニードル11には、さらに圧縮されたバネ11から生じた弾力が作用している。
この場合、電子膨張弁は、全閉状態にあり、スクリュー151は、そのストロークの最下端の位置にあり、スクリュー151の、全開状態から全閉状態までの、下向きのストロークは、L+αである。
本実施例を簡便に記載するために、第1実施例と同じ構成及び作用を有する本実施例の部材に対して、同一の参照符号を採用して、第1実施例の各部材に対する記載は、第2実施例に適用され、以下は、第1実施例との相違点に対して詳しく記載する。
具体的に、スクリューユニット15は、軸スリーブ部材156を含み、軸スリーブ部材156は、接続孔部1561、本体部1562及び吊り下げ係止部1563を含み、該接続孔部1561は、貫通孔であってもよいし、盲孔であってもよく、スクリュー151の一端は、溶接、締まり嵌めなどの方式で、該接続孔部1561に固定接続される。
本実施例において、弁ニードル支持部154は、吊り下げ係止部1563であり、この場合、吊り下げ係止部1563の外径は、係合部121の内径より大きいため、吊り下げ係止部1563は、弁ニードルスリーブ12の係合部121に当接可能である。
さらに、スクリュー151には、弁ニードル支持凹溝部1512及び弁ニードル支持フランジ部1513が設けられ、弁ニードル支持凹溝部1512は、スクリュー151の表面に沿って凹む。
このため、弁ニードル支持凹溝部1512の下方にある弁ニードル支持フランジ部1513は、弁ニードル支持凹溝部1512の周方向に対して突出し、弁ニードル支持ワッシャー1541は、弁ニードル支持凹溝部1512に組み付けられ、具体的に、弁ニードル支持ワッシャー1541は、弁ニードル支持凹溝部1512に固定接続され、または、位置規制されるように接続される。
例えば、スクリュー151は、弁ニードル支持凹溝部1512を含まなく、弁ニードル支持フランジ部1513は、スクリュー151の下端から、その表面に沿って周方向に延伸するように形成されている。
この場合、弁ニードル支持フランジ部1513は、依然として、弁ニードル支持ワッシャー1541に当接可能である。
例えば、本実施例において、係合部121が弁ニードル支持ワッシャー1541に当接可能であるということは、弁口211が完全に開放されたなどの状態にあることを指す。
本実施例を簡便に記載するために、第1実施例と同じ構成、且つ、同じ作用を有する本実施例の部材に対して、同一の参照符号を利用して、第1実施例の各部材に対する記載は、第4実施例に適用され、以下は、第1実施例との相違点に対して詳しく記載する。
具体的に、本実施例におけるスクリューユニット15には、上側止め輪1552が組み付けられ、また、スクリュー151には、スクリュー151の表面に沿って凹むバネ上側環状凹溝1514が設けられ、上側止め輪1552は、バネ上側環状凹溝1514に組み付けられている。
具体的に、上側止め輪1552は、バネ上側環状凹溝1514に固定接続され、または、位置規制されるように接続され、即ち、バネ上側環状凹溝1514内に噛み込まれることで、位置規制される。
ここで、本発明は、上側止め輪1552における止め輪の数を限定していなく、具体的に、スクリュー151のバネ上側環状凹溝1514に設けられる上側止め輪1552は、一つの開口止め輪から構成されてもよいし、開口止め輪の下側に1つまたは複数の止め輪に追加することで、重畳構成されてもよい。
このために、前記上側止め輪1552の表面に、潤滑耐摩耗機能を有するコーテイング(例えば、ポリテトラフルオロエチレン、または、石墨、或いは二硫化モリブデン成分を含むコーテイングである)を塗装し、またはメッキすることで、電子膨張弁の使用寿命を向上させる。
本実施例を簡便に記載するために、第1実施例と同じ構成、且つ、同じ作用を有する本実施例の部材に対して、同一の参照符号を利用して、第1実施例の各部材に対する記載は、第5実施例に適用され、以下は、第1実施例との相違点に対して詳しく記載する。
本実施例を簡便に記載するために、第1実施例と同じ構成、且つ、同じ作用を有する本実施例の部材に対して、同一の参照符号を利用して、第1実施例の各部材に対する記載は、第6実施例に適用され、以下は、第1実施例との相違点に対して詳しく記載する。
弁ニードル11がバネ14から生じた弾性荷重を受けていない期間、弁ニードル11と弁ニードルスリーブ12との間に介在された軸スリーブワッシャー157は、軸スリーブ部材156の吊り下げ係止部1563に吊り下げられる。
このバネ14は、スクリューユニット15と協力して、バネ14の歪めという状況を低減させ、偏心摩耗を減少させる。
ここで、本発明は、電子膨張弁のスクリュー弁ニードルユニット1を改良することを目的とし、電子膨張弁の、磁気ロータユニット、ナットユニット、制動装置などのような他の部材に対して、いずれも汎用の技術を採用してもよいし、同じ機能を実現できる他の電子膨張弁の構成を採用してもよい。
弁座ユニット2は、弁座21、第1接続管部22、第2接続管部23及び案内座24を組み立て、固定接続することで形成される。
本実施例のナット部材30は、ナット接続体32を介して弁座ユニット2の上側に固定接続され(具体的に、弁座21の上側に接続される)、その固定接続の方式について、好ましくは、溶接による固定接続の方式を採用してもよい。
このバネ14は、スクリューユニット15と協力して、バネ14の歪めという状況を低減させ、偏心摩耗を減少させる。
本実施例を簡便に記載するために、本実施例の、第1実施例と同じ構成、且つ、同じ作用を有する部材に対して、同一の参照符号を利用して、第1実施例の各部材に対する記載は、第8実施例に適用され、以下は、第1実施例との相違点に対して詳しく記載する。
弁座ユニット2の弁座21の中心内孔の位置には、弁ニードルスクリューユニット1に係合する内孔案内部212が設けられ、電子膨張弁が開閉動作を行う際、弁座21の内孔案内部212は、弁ニードルスクリューユニット1に案内校正作用を提供する。
具体的に、弁座21の内孔案内部212は、弁ニードル11の外縁及び/または弁ニードルスリーブ12の周壁部122に係合し、弁ニードルスクリューユニット1に案内を提供する。
本実施例を簡便に記載するために、本実施例の、第1実施例と同じ構成、且つ同じ作用を有する部材に対して、同一の参照符号を利用して、第1実施例の各部材に対する記載は、第9実施例に適用され、以下は、第1実施例との相違点に対して詳しく記載する。
本実施例の内孔案内部212は、弁座21の弁口211の上側の内孔壁に設けられ、該弁座ユニット2の内孔案内部212は、弁ニードルスクリューユニット1に案内校正作用を提供する。
電子膨張弁が開閉動作を行う際、弁ニードルスクリューユニット1は、弁座部材の内孔案内部212に係合し、弁ニードル部に対する案内校正作用を実現する。
具体的に、弁座21の内孔案内部212は、弁ニードル11の外縁及び/または弁ニードルスリーブ12の周壁部122に係合し、弁ニードルスクリューユニット1に案内を提供する。
該弁ニードルスクリューユニット1において、その弁ニードル11と弁ニードルスリーブ12との構成は、変わって、その弁ニードルは、段部113を含み、弁ニードルスリーブ12の周壁部122は、段部113の側面に外嵌されるとともに、段部113の段階面に当接され、係合部121は、周壁部122の内壁から、内部に延伸することで形成された環状突起であり、また、前記実施例に比べると、吊り下げ係止部1563は、軸スリーブ部材156の上端にあるため、以上のように形成された係合部121に容易に当接される。
この場合、弁ニードル11と弁ニードルスリーブ12とは、溶接、圧接などの方式で固定接続される。
この場合、吊り下げ係止部1563とバネワッシャー部材13との間の距離は、D1であり、吊り下げ係止部1563と係合部121の上端との距離は、D2であり、依然として、D1≧D2という関係を満たす。
本明細書は、本発明の原理及び実施形態を記載し、本発明の核心思想を理解するためのものである。
本発明の原理から逸脱しない前提で、本発明に対して改良を行ってもよく、これらの改良も、本発明の請求項の保護範囲に該当する。
11 ・・・弁ニードル
111 ・・・弁ニードル封止部
113 ・・・段部
12 ・・・弁ニードルスリーブ
121 ・・・係合部
122 ・・・周壁部
13 ・・・ワッシャー部材
14 ・・・バネ
15 ・・・スクリューユニット
151 ・・・スクリュー
1511 ・・・バネ下側凹溝部
1512 ・・・弁ニードル支持凹溝部
1513 ・・・弁ニードル支持フランジ部
1514 ・・・バネ上側環状凹溝
153 ・・・下ストッパー部
1531 ・・・下フランジ部
154 ・・・弁ニードル支持部
1541 ・・・弁ニードル支持ワッシャー
155 ・・・上ストッパー部
1551 ・・・上フランジ部
1552 ・・・上側止め輪
156 ・・・軸スリーブ部材
1561 ・・・構造孔部
1562 ・・・本体部
1563 ・・・吊り下げ係止部
20 ・・・弁ボディ
2 ・・・弁座ユニット
21 ・・・弁座
211 ・・・弁口
2 111 ・・・弁口封止部
212 ・・・内孔案内部
22 ・・・第1接続管部
23 ・・・第2接続管部
24 ・・・案内座
241 ・・・内孔案内部
25 ・・・接続座
3 ・・・ナットユニット
31 ・・・ナット
32 ・・・ナット接続部
33 ・・・スリップリング
4 ・・・ロータユニット
41 ・・・ロータ磁石
42 ・・・ロータ接続部
43 ・・・ロータ制動部
5 ・・・ハウジング
30 ・・・ステータコイル
Claims (9)
- 電子膨張弁であって、弁ニードルスクリューユニット(1)を含み、
前記弁ニードルスクリューユニット(1)は、弁ニードル(11)、弁ニードルスリーブ(12)、ワッシャー部材(13)、バネ(14)、スクリューユニット(15)、及び、スクリュー(151)を含み、
前記弁ニードル(11)は、前記弁ニードルスリーブ(12)に固定接続され、
前記弁ニードルスリーブ(12)は、周壁部(122)と係合部(121)とを含み、
前記係合部(121)の内径は、前記周壁部(122)の内径より小さく、
前記スクリューユニット(15)は、下ストッパー部(153)、弁ニードル支持部(154)及び上ストッパー部(155)を含み、
前記下ストッパー部(153)は、前記ワッシャー部材(13)に当接可能であり、
前記弁ニードル支持部(154)は、前記弁ニードルスリーブ(12)の前記係合部(121)に当接可能であり、
前記上ストッパー部(155)は、前記バネ(14)に当接可能であり、
前記下ストッパー部(153)が前記ワッシャー部材(13)に当接されると、前記弁ニードル支持部(154)における前記係合部(121)に当接可能な部位と前記ワッシャー部材(13)の下端との間の距離は、D1であり、前記弁ニードル支持部(154)における前記係合部(121)に当接可能な部位と前記係合部(121)の上端との間の距離は、D2であり、且つ、D1≧D2であることを特徴とする電子膨張弁。 - 前記下ストッパー部(153)は、下フランジ部(1531)を含み、
前記下フランジ部(1531)は、前記スクリュー(151)の周方向に沿って延伸し、前記スクリュー(151)に一体成形され又は固定接続されており、前記ワッシャー部材(13)に当接可能であることを特徴とする請求項1に記載の電子膨張弁。 - 前記スクリューユニット(15)は、軸スリーブ部材(156)を含み、
前記軸スリーブ部材(156)は、前記スクリュー(151)を挿入するための接続孔部(1561)、本体部(1562)及び吊り下げ係止部(1563)を含み、
前記下ストッパー部(153)は、前記ワッシャー部材(13)に当接可能である前記本体部(1562)であることを特徴とする請求項1に記載の電子膨張弁。 - 前記吊り下げ係止部(1563)は、前記本体部(1562)の周方向に沿って延伸し、
前記弁ニードル支持部(154)は、前記弁ニードルスリーブ(12)の係合部(121)に直接または間接的に当接可能である前記吊り下げ係止部(1563)であることを特徴とする請求項3に記載の電子膨張弁。 - 前記吊り下げ係止部(1563)は、前記本体部(1562)の周方向に沿って延伸し、
前記スクリューユニット(15)は、さらに、前記吊り下げ係止部(1563)に支持される軸スリーブワッシャー(157)を含み、
前記弁ニードル支持部(154)は、前記弁ニードルスリーブ(12)の係合部(121)に当接可能である前記軸スリーブワッシャー(157)であり、
前記吊り下げ係止部(1563)は、前記弁ニードルスリーブ(12)の係合部(121)に間接的に当接可能であることを特徴とする請求項3に記載の電子膨張弁。 - 前記弁ニードル支持部(154)は、弁ニードル支持ワッシャー(1541)を含み、
前記スクリュー(151)は、弁ニードル支持凹溝部(1512)及び弁ニードル支持フランジ部(1513)を含み、
前記弁ニードル支持ワッシャー(1541)は、前記弁ニードル支持凹溝部(1512)に対して固定接続され又は位置規制されるように接続され、
前記弁ニードル支持ワッシャー(1541)は、前記弁ニードルスリーブ(12)の係合部(121)に当接可能であることを特徴とする請求項1に記載の電子膨張弁。 - 前記上ストッパー部(155)は、上フランジ部(1551)を含み、
前記上フランジ部(1551)は、前記スクリュー(151)の周方向に沿って延伸して、前記スクリュー(151)に一体成形され又は固定接続されており、前記バネ(14)に当接されることを特徴とする請求項1に記載の電子膨張弁。 - 前記上ストッパー部(155)は、上側止め輪(1552)を含み、
前記スクリュー(151)は、前記上側止め輪(1552)に対して位置規制されるように接続され又は固定接続されるバネ上側環状凹溝(1514)を含み、
前記上側止め輪(1552)は、前記バネ(14)に当接されることを特徴とする請求項1に記載の電子膨張弁。 - 前記ワッシャー部材(13)の表面には、コーテイングを含み、
前記コーテイングは、ポリテトラフルオロエチレン、または石墨、或いは二硫化モリブデンを含むことを特徴とする請求項1~請求項8の何れかの1項に記載の電子膨張弁。
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