CN107975603B - 电动阀及冷冻循环系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电动阀及冷冻循环系统，即使在将螺纹部件做成树脂制的情况下也能够维持优异的动作性和耐久性。该电动阀的内螺纹部件由树脂材料形成，该内螺纹部件具备：筒状的第一侧壁，其包含在内周面形成有内螺纹的部分；以及第二侧壁，其与第一侧壁连续地形成且在内周面未形成内螺纹，由从第一侧壁的内螺纹的牙底到第一侧壁的外周面的径向的距离规定了第一壁厚，由第二侧壁的从内周面到外周面的径向的距离规定了第二壁厚，且形成为第一壁厚比第二壁厚薄，在第一侧壁的形成有内螺纹的部分，以由内螺纹的螺纹牙底形成的直径规定了第一内径，由第二侧壁的内周面的直径规定了第二内径，且形成为第二内径比第一内径大，而且第一壁厚被等厚化。

Description

电动阀及冷冻循环系统

技术领域

本发明涉及电动阀及使用了该电动阀的冷冻循环系统。

背景技术

已知用于柜式空调器、室内空调器、冷冻机等的电动阀(例如，专利文献1)。该电动阀100中，如图6所示，当步进马达驱动而转子103旋转时，利用内螺纹131a与外螺纹121a的螺纹进给作用，阀芯114在中心轴L’方向上移动。由此，进行开闭阀口121的调整，控制从管接头111流入而从管接头112流出的制冷剂的流量。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：CN105587906A号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，在现有的电动阀中，就构成螺纹的螺纹部件而言，金属制占主流。

但是，通过切削、轧制等制作出的金属制的螺纹虽然具有能够得到比较高的尺寸精度的优点，但是，另一方面，存在零件个数多且难以将电动阀小型化、摩擦系数高且耐久性的提高具有极限等问题。因此，从消除这样的问题的观点出发，近年来，在上述这样的构造的电动阀中，采用了摩擦系数低且耐久性优异的树脂制的螺纹部件的电动阀正在增加。

但是，树脂制的螺纹部件基本上通过注射成形来制造，因此在使用采用了树脂制的螺纹部件的电动阀的情况下，必须充分注意树脂成形特有的凹痕、翘曲等的尺寸变化。

图7(a)是放大了内螺纹部件131的主要部分(图6的圆内)的图。如图7(a)所示，在上述的电动阀100的内螺纹部件131中，在内周形成有内螺纹131a的侧壁140的壁厚上下不同。

在侧壁140的壁厚不同的情况下，注射成形后，在壁厚厚的部分140a和壁厚薄的部分140b，凹痕、翘曲的量产生差异。这是因壁厚厚的部分140a相比薄的部分140b，树脂固化时的收缩量更大而引起的。因此，实际上，注射成形后的内螺纹部件131的形状不会理想地如图7(a)所示地形成，而是例如如图7(b)的圆内所示地，随着树脂固化，壁厚厚的部分140a产生下端侧的内径逐渐变窄的内侧的翘曲等，形成有内螺纹131a的部分变形。

在内螺纹部件131的尺寸这样变化了的情况下，内螺纹131a与外螺纹121a(参照图6)的接触部分成为不均匀，因此不能保持螺纹的面压负载固定，难以稳定地维持螺纹的动作性、耐久性。

本发明的目的在于提供即使在将螺纹部件做成树脂制的情况下也能够维持优异的动作性和耐久性的电动阀及使用了该电动阀的冷冻循环系统。

用于解决课题的方案

本发明的电动阀通过外螺纹部件与内螺纹部件的螺纹结合而将转子的旋转运动变换成直线运动，并基于该直线运动，使收纳于阀主体内的阀芯在轴向上移动，上述电动阀的特征在于，上述内螺纹部件由树脂材料形成，该内螺纹部件具备：筒状的第一侧壁，其包含在内周面形成有内螺纹的部分；以及第二侧壁，其与上述第一侧壁连续地形成且在内周面未形成上述内螺纹，由从上述第一侧壁的上述内螺纹的牙底到上述第一侧壁的外周面的径向的距离规定了第一壁厚，由上述第二侧壁的从内周面到外周面的径向的距离规定了第二壁厚，且形成为第一壁厚比第二壁厚薄，在上述第一侧壁的形成有上述内螺纹的部分，以由上述内螺纹的螺纹牙底形成的直径规定了第一内径，由上述第二侧壁的内周面的直径规定了第二内径，且形成为第二内径比第一内径大，而且上述第一壁厚被等厚化。

这样，通过使在内周面不形成内螺纹且壁厚厚的第二侧壁的内径比壁厚薄的第一侧壁的形成有内螺纹的部分的内径大，从而即使树脂固化时，在壁厚厚的第二侧壁产生了内侧的翘曲的情况下，也能够抑制内螺纹的尺寸变化。因此，即使在将内螺纹部件用树脂成形的情况下，也能够维持优异的动作性和耐久性。另外，通过使第一侧壁的形成有内螺纹的部分的壁厚等厚化，从而能够抑制第一侧壁的形成有内螺纹的部分产生尺寸变化。

另外，本发明的电动阀的其特征在于，在上述第一侧壁中形成有上述内螺纹的部分的外周的表面呈平坦状。

由此，能够提高抑制形成于第一侧壁的内周壁面的内螺纹的尺寸变化的效果。

另外，本发明的电动阀的其特征在于，上述第一壁厚比上述第一内径薄。

由此，能够使第一侧壁的形成有上述内螺纹的部分不产生空隙、凹痕。

另外，本发明的电动阀的其特征在于，上述第一侧壁具备朝向上述第二侧壁侧沿轴向延长的延长部分，由上述延长部分的从内周面到外周面的径向的距离规定了第三壁厚，该第三壁厚比上述第一壁厚薄，由上述延长部分的内周面的直径规定了第三内径，该第三内径比上述第一内径大。

由此，即使第二侧壁产生了内侧的翘曲的情况下，也能够使该影响不涉及第一侧壁。

另外，本发明的冷冻循环系统至少包括压缩机、冷凝器、膨胀阀、以及蒸发器，上述冷冻循环系统的特征在于，将上述电动阀用作上述膨胀阀。

发明效果

根据本发明，能够提供即使在将螺纹部件做成树脂制的情况下也能够维持优异的动作性和耐久性的电动阀及使用了该电动阀的冷冻循环系统。

附图说明

图1是实施方式的电动阀的剖视图。

图2是装入到实施方式的电动阀的内螺纹部件的主要部分放大剖视图。

图3是装入到实施方式的电动阀的内螺纹部件的变形例的主要部分放大剖视图。

图4是其它实施方式的电动阀的剖视图。

图5是装入其它实施方式的电动阀的内螺纹部件的主要部分放大剖视图。

图6是现有的电动阀的剖视图。

图7(a)至(b)是装入现有的电动阀的内螺纹部件的主要部分放大剖视图。

图中：

2、200—电动阀，6、6’—阀轴座(内螺纹部件)，6a—第一侧壁，6b—第二侧壁，6d—内螺纹，6k—延长部分，17—阀部件，17a—阀芯，17b—阀导向部，30—阀主体，41—阀轴，41a—外螺纹。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的实施方式的电动阀进行说明。图1是表示实施方式的电动阀2的剖视图。此外，本说明书中，“上”或“下”是在图1的状态下规定的。即，转子4位于比阀部件17靠上方。

在该电动阀2中，在非磁性体制且形成筒状的杯形状的壳体60的开口侧的下方，通过焊接等一体连接有阀主体30。

在此，阀主体30由不锈钢等金属构成，在内部具有阀室11。另外，在阀主体30固定装配有与阀室11直接连通的第一管接头12、以及经由后述的阀口16a与阀室11连通的第二管接头15。第一管接头12和第二管接头15均由不锈钢、铜等金属形成。

而且，在阀主体30的内侧设有固定装配于阀主体30和第二管接头15的阀座部件16。在阀座部件16的上方形成有引导阀部件17的筒状的引导部16b，在下方形成有剖面圆形的阀口16a。

在壳体60的内周收纳有能够旋转的转子4，在转子4的轴芯部分，经由衬套部件33而配置有阀轴41。通过衬套部件33而结合的该阀轴41和转子4一边旋转，一边在上下方向上一体移动。此外，在该阀轴41的中间部附近的外周面形成有外螺纹41a。在本实施方式中，阀轴41作为外螺纹部件发挥功能。

在壳体60的外周配置有未图示的由磁轭、线轴、以及线圈等构成的定子，由转子4和定子构成步进马达。

在阀轴41固定有相对于阀主体30不能相对旋转的阀轴座6，阀轴座6如后所述地在与阀轴41之间构成螺纹结合A并且具有抑制阀轴41倾斜的功能。

另外，在阀轴41的下端焊接有大致筒状的挡圈24。在该挡圈24的上方形成有伸出到外侧的凸缘部24a，且与后述的阀弹簧27的上部抵接。

阀轴座6是由第一侧壁6a、第二侧壁6b、阀芯收纳部6c、以及凸缘部6f构成的部件。在此，第一侧壁6a是在内周面的中心轴L方向上包含在预定的范围形成有内螺纹6d的部分(以下，称为形成有内螺纹6d的部分。)的筒状的侧壁。另外，第二侧壁6b是构成伸出到外侧的台阶且与第一侧壁6a连续的筒状的侧壁。另外，阀芯收纳部6c是从第二侧壁6b延伸设置且在内部收纳后述的阀部件17的筒状的侧壁。而且，凸缘部6f是从阀芯收纳部6c向外侧伸出而成的部件。

此外，在本实施方式中，阀轴座6作为内螺纹部件发挥功能，由形成于阀轴41的外周的外螺纹41a、和形成于阀轴座6的第一侧壁6a的内周的内螺纹6d构成图1所示的螺纹结合A。

另外，第一侧壁6a、第二侧壁6b、以及阀芯收纳部6c例如由PPS(聚苯硫醚)树脂等树脂材料形成，凸缘部6f由不锈钢等金属形成。对于阀轴座6的主要部分的结构，在后面详细进行说明。

阀座部件16的筒状的引导部16b的外周以紧贴的方式配置于阀芯收纳部6c的内侧，而且阀部件17配置于筒状的引导部16b的内侧。阀部件17由不锈钢、黄铜等形成，由开闭阀口16a的阀芯17a、和形成于阀芯17a的上方的筒状的阀导向部17b构成。在此，在阀导向部17b内收纳有被压缩了的阀弹簧27和弹簧座35。另外，在阀导向部17b的上端部焊接有内径比阀导向部17b小的筒状的阀衬套25。

在此，阀轴41以能够旋转且能够在径向上位移的方式以游隙贯通状态插入于阀导向部17b，挡圈24以相对于阀导向部17b能够旋转且能够在径向上位移的方式配置于阀导向部17b内。另外，阀轴41插通阀衬套25，挡圈24的凸缘部24a的上表面配置为与阀衬套25的下表面对置。此外，凸缘部24a的外径比阀衬套25的内径大，从而进行阀轴41的止脱。

阀轴41和阀导向部17b能够互相在径向上移动，从而关于阀轴座6及阀轴41的配置位置，不要求那么高度的同芯安装精度，且能够得到与阀部件17的同芯性。

接下来，对实施方式的阀轴座6的主要部分进行说明。图2是放大了作为阀轴座6的主要部分的图1的圆内所示的部分的剖视图。如图2所示，在本实施方式中，第一侧壁6a是指在中心轴L方向上从阀轴座6的上端到台阶的上端7a的范围的侧壁。另外，第二侧壁6b是指从台阶的上端7a到台阶的下端7b的由台阶本身构成的侧壁。

另外，第一侧壁6a的形成有内螺纹6d的部分的壁厚W1规定为从内螺纹6d的螺纹牙底到第一侧壁6a的外周面的径向的距离。第二侧壁6b的壁厚W2规定为从第二侧壁6b的内周面到外周面的径向的距离。

此外，壁厚W1形成为比第二侧壁6b的壁厚W2薄(W1＜W2)，因此在进行注射成形后，壁厚薄的第一侧壁6a先固化，壁厚厚的第二侧壁6b较晚地固化。

另外，第一侧壁6a的形成有内螺纹6d的部分的内径D1规定为根据内螺纹6d的螺纹牙底形成的直径。第二侧壁6b的内径D2规定为第二侧壁6b的内周面的直径。而且，内径D2形成为比内径D1大(D1＜D2)。由此，在注射成形阀轴座6后，即使随着树脂固化而壁厚厚的第二侧壁6b产生内侧的翘曲(参照图7(b))，也因形成有内螺纹6d的部分的内径D1局部变小等，而能够抑制形成有内螺纹6d的部分的内径D1不均匀。

另外，使第一侧壁6a的形成有内螺纹6d的部分的壁厚W1等厚化，固定地形成壁厚W1。此外，在此等厚并非指壁厚W1一丝不差地固定，而是指例如在第一侧壁6a未有意地形成台阶、槽等。另外，更准确地说，第一侧壁6a需要具有进行注射成形后的起模时所需的拔模角度，对于因拔模角度而产生的程度的壁厚的差，解释为包含于等厚的范围内。

这样，通过将壁厚等厚化，从而在成形后，也能够使第一侧壁6a的形成有内螺纹6d的部分的壁厚W1的偏差收敛于良好的范围内，能够抑制第一侧壁6a的形成有内螺纹6d的部分产生尺寸变化。

另外，在本实施方式中，假设形成有内螺纹6d的部分的中心轴L方向的长度为3mm～10mm左右，厚度W1为1mm～3mm左右的情况。对于内径D1，假设大致相当于根据日本工业标准(以下，称为JIS。)确定的JISB0205、或JISB0209的标称直径M2.0～M7.0的大小。

另外，第一侧壁6a的形成有内螺纹6d的部分的外周的表面形成为平坦状，提高抑制内螺纹6d的尺寸变化的效果。此外，在此平坦并非是指表面完全没有瑕疵等，而是指表面没有起伏及凹凸，而且光滑。

另外，第一侧壁6a的形成有内螺纹6d的部分的壁厚W1形成为比第一侧壁6a的形成有内螺纹6d的部分的内径D1薄(W1＜D1)。由此，能够抑制在第一侧壁6a产生空隙、凹痕。

根据该实施方式的发明，通过将阀轴座6的主要部分做成上述的构造，即使在将阀轴座6用树脂成形的情况下，也能够防止螺纹结合A的间隙降低等滑动性的变差，能够维持优异的动作性和耐久性。另外，因为内螺纹6d的尺寸变化被抑制，所以能够容易地进行尺寸管理、制造管理。

此外，在上述的实施方式中，也可以对阀轴座6的主要部分进行变形。例如，如图3所示，将第一侧壁6a的第二侧壁6b侧在中心轴L方向上延长，并且缩短第二侧壁6b的台阶的上端7a与下端7b之间的中心轴L方向上的距离。在此，第一侧壁6a的延长部分6k的壁厚W3规定为延长部分6k的从内周面到外周面的径向的距离。在延长部分6k的内周面不形成内螺纹6d，延长部分6k的壁厚W3比第一侧壁6a的形成有内螺纹6d的部分的壁厚W1薄(W3＜W1)。

另外，延长部分6k的内径规定为延长部分6k的内周面的直径。此外，在图3中示出了延长部分6k的内径与第二侧壁6b的内径D2相同的情况，但是，延长部分6k的内径只要比第一侧壁6a的形成有内螺纹6d的部分的内径D1大即可。

这样在第一侧壁6a形成有延长部分6k的情况下，在注射成形后，壁厚薄的延长部分6k比第二侧壁6b先固化，因此即使在第二侧壁6b产生了内侧的翘曲等的情况下，也能够使该影响不涉及第一侧壁6a。因此，能够进一步抑制第一侧壁6a的形成有内螺纹6d的部分的变形。

另外，在上述的实施方式的阀轴座6中，以第二侧壁6b和阀芯收纳部6c形成于第一侧壁6a的下方的情况为例进行了说明，但是例如，也可以如图4所示地，使第二侧壁6b位于第一侧壁6a的上方，再在其上方配置阀芯收纳部6c，将这样的颠倒状的阀轴座6’装入电动阀200。在此，在第一侧壁6a的形成有内螺纹6d的部分的上方形成有第二侧壁6b。即使该情况下，也如图5的阀轴座6’的主要部分放大图所示地，将第一侧壁6a的形成有内螺纹6d的部分的壁厚W1形成为比第二侧壁6b的壁厚W2薄(W1＜W2)，相比第一侧壁6a的形成有内螺纹6d的部分的内径D1，使第二侧壁6b的内径D2形成得更大(D1＜D2)，从而能够抑制内螺纹6d的尺寸变化。

另外，更优选的是，形成为壁厚W1比内径D1薄(W1＜D1)，能够抑制第一侧壁6a产生空隙、凹痕。

此外，本实施方式的电动阀2、200例如在由压缩机、冷凝器、膨胀阀、以及蒸发器等构成的冷冻循环系统中用作设于冷凝器与蒸发器之间的膨胀阀。

Claims (9)

1.一种电动阀，其通过外螺纹部件与内螺纹部件的螺纹结合而将转子的旋转运动变换成直线运动，并基于该直线运动，使收纳于阀主体内的阀芯在轴向上移动，

上述电动阀的特征在于，

上述内螺纹部件由树脂材料形成，该内螺纹部件具备：

筒状的第一侧壁，其包含在内周面形成有内螺纹的部分；以及

第二侧壁，其与上述第一侧壁连续地形成且在内周面未形成上述内螺纹，

第二侧壁是构成伸出到外侧的台阶且与第一侧壁连续的筒状的侧壁，

由从上述第一侧壁的上述内螺纹的牙底到上述第一侧壁的外周面的径向的距离规定了第一壁厚，由上述第二侧壁的从内周面到外周面的径向距离规定了第二壁厚，且形成为第一壁厚比第二壁厚薄，

在上述第一侧壁的形成有上述内螺纹的部分，以由上述内螺纹的螺纹牙底形成的直径规定了第一内径，由上述第二侧壁的内周面的直径规定了第二内径，且形成为第二内径比第一内径大，

而且上述第一壁厚被等厚化。

2.根据权利要求1所述的电动阀，其特征在于，

在上述第一侧壁中形成有上述内螺纹的部分的外周的表面呈平坦状。

3.根据权利要求1所述的电动阀，其特征在于，

上述第一壁厚的尺寸比上述第一内径的尺寸小。

4.根据权利要求2所述的电动阀，其特征在于，

上述第一壁厚的尺寸比上述第一内径的尺寸小。

5.根据权利要求1所述的电动阀，其特征在于，

上述第一侧壁具备朝向上述第二侧壁侧沿轴向延长的延长部分，

由上述延长部分的从内周面到外周面的径向的距离规定了第三壁厚，该第三壁厚比上述第一壁厚薄，

由上述延长部分的内周面的直径规定了第三内径，该第三内径比上述第一内径大。

6.根据权利要求2所述的电动阀，其特征在于，

上述第一侧壁具备朝向上述第二侧壁侧沿轴向延长的延长部分，

由上述延长部分的从内周面到外周面的径向的距离规定了第三壁厚，该第三壁厚比上述第一壁厚薄，

由上述延长部分的内周面的直径规定了第三内径，该第三内径比上述第一内径大。

7.根据权利要求3所述的电动阀，其特征在于，

上述第一侧壁具备朝向上述第二侧壁侧沿轴向延长的延长部分，

由上述延长部分的从内周面到外周面的径向的距离规定了第三壁厚，该第三壁厚比上述第一壁厚薄，

由上述延长部分的内周面的直径规定了第三内径，该第三内径比上述第一内径大。

8.根据权利要求4所述的电动阀，其特征在于，

上述第一侧壁具备朝向上述第二侧壁侧沿轴向延长的延长部分，

由上述延长部分的从内周面到外周面的径向的距离规定了第三壁厚，该第三壁厚比上述第一壁厚薄，

由上述延长部分的内周面的直径规定了第三内径，该第三内径比上述第一内径大。

9.一种冷冻循环系统，至少包括压缩机、冷凝器、膨胀阀、以及蒸发器，

上述冷冻循环系统的特征在于，

将权利要求1至8中任一项所述的电动阀用作上述膨胀阀。

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