JP6951579B2 - Electronic expansion valve - Google Patents
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Description
本発明は、冷凍制御という技術分野に関わり、具体的に、電子膨張弁に関わる。
本出願は、2018年03月23日にて中国特許庁に提出され、出願番号が201810246495.4であり、発明名称が「電子膨張弁」である中国特許出願の優先権を主張し、この特許に記載の全ての内容は援用されることで本出願に結合される。
The present invention relates to the technical field of refrigeration control, and specifically to an electronic expansion valve.
This application was filed with the China Patent Office on March 23, 2018, claiming the priority of the Chinese patent application with the application number 201810246495.4 and the invention name "Electronic Expansion Valve". All the contents described in the above are incorporated into this application by reference.
現在の電子膨張弁において、駆動部分(コイル、ロータ)と流量調節部分(ナット、スクリュロッド、ハウジング、弁ニードル、弁座、弁座芯、接続管など)とからなり、弁の開閉を実現するための駆動力は、コイルによりロータを駆動することで形成され、標準仕様のロータとコイルによる出力される駆動力が一定であり、弁口の口径の大きくなることに連れて、系統冷媒がアップグレードした後、弁ボディの内部に形成された圧力が大きいから、閉弁状態から開弁状態への切替の際に、製品の必要な駆動力の需求が大きくて、開弁の順調性に影響する一方で、製品の必要な駆動力の向上がコイルを拡大するなどの方式で実現され、コストの高まりを招致する。 In the current electronic expansion valve, the drive part (coil, rotor) and the flow control part (nut, screw rod, housing, valve needle, valve seat, valve seat core, connecting pipe, etc.) are used to open and close the valve. The driving force for this is formed by driving the rotor with a coil, and the driving force output by the standard rotor and coil is constant, and the system refrigerant upgrades as the diameter of the valve opening increases. After that, since the pressure formed inside the valve body is large, the demand for the driving force required for the product is large when switching from the valve closed state to the valve open state, which affects the smoothness of the valve opening. On the other hand, the improvement of the driving force required for the product is realized by a method such as expanding the coil, which leads to an increase in cost.
本発明は、弁ボディの内部に形成された差圧を低減させ、製品の必要な駆動力を減少させ、製品の製造コストを低減させる電子膨張弁を提供することを主な目的とする。 An object of the present invention is to provide an electronic expansion valve that reduces the differential pressure formed inside the valve body, reduces the driving force required for the product, and reduces the manufacturing cost of the product.
前記目的を実現するために、本発明は、弁室とこの弁室に連通する弁口とを有する弁座と、弁室内に可動に設けて弁口を閉塞する閉塞位置と弁口を開放する開放位置とを有する弁ニードルと、弁座に固定して内部がキャビティであるハウジングと、キャビティ内に位置するスクリュロッドと、このスクリュロッドと螺合してキャビティ内に位置して弁ニードルに接続されるナットと、キャビティ内に位置するロータとハウジングの周方向の外側に周設されたコイルとを有する駆動機構とを備える電子膨張弁において、ロータがスクリュロッドに接続され、コイルの駆動でスクリュロッドを回動させるように駆動し、スクリュロッドの伝動でナットが軸方向に沿って移動し、ナットの駆動で弁ニードルが開放位置と閉塞位置との間に切替えられ、弁ニードルと弁座との間には、流通通路があり、弁ニードルが閉塞位置にある場合に弁室とキャビティとを互いに連通させないように流通通路を密閉させ、弁ニードルが開放位置にある場合に、流通通路を介して弁室とキャビティとを互いに連通させる密閉部品を備えている。 In order to realize the above object, the present invention opens a valve seat having a valve chamber and a valve opening communicating with the valve chamber, and a closing position and a valve opening that are movably provided in the valve chamber to close the valve opening. A valve needle having an open position, a housing fixed to the valve seat and having a cavity inside, a screw rod located in the cavity, and a screw rod located in the cavity and connected to the valve needle. In an electronic expansion valve including a nut to be used and a drive mechanism having a rotor located in the cavity and a coil provided around the outside of the housing in the circumferential direction, the rotor is connected to a screw rod and the screw is driven by the coil. Driven to rotate the rod, the transmission of the screw rod moves the nut along the axial direction, and the drive of the nut switches the valve needle between the open position and the closed position, and the valve needle and valve seat There is a flow passage between them, which seals the flow passage so that the valve chamber and the cavity do not communicate with each other when the valve needle is in the closed position, and through the circulation passage when the valve needle is in the open position. It is equipped with a sealing component that allows the valve chamber and cavity to communicate with each other.
本発明を応用すれば、電子膨張弁が閉弁状態、即ち、コアユニットが弁口に当接され、冷媒が弁口から入る場合に、弁ボディの内部の胴体圧力が大きくなり、冷媒が圧力解放に間に合わないため、コアユニットを弁口に当接させていないおそれがあり、密閉部品と完全部との密閉係合という作用で、弁室とロータ室との圧力がバランスを保持し、電子膨張弁が閉弁状態のままにして、電子膨張弁が開弁状態、即ち、コアユニットが相対的に弁口から離れた場合に、冷媒が弁口からロータ室に入る際の圧力導入が早くて、圧力解放が遅いから、圧力の積み上げを形成しやすく、密閉部品と切欠部との係合作用で、冷媒が密閉部品と切欠部との間の隙間を介して流出し、圧力をだんだん逃すから、開弁状態でも、閉弁状態でも、弁ボディの内部に形成された差圧が相対的に小さく、開弁または閉弁を必要とする場合に、コイルによる駆動力に対する必要が小さくて、コイルを拡大するなどの方式で実現される必要がなく、製造コストを低減させる。 According to the application of the present invention, when the electronic expansion valve is in the closed state, that is, when the core unit is in contact with the valve port and the refrigerant enters from the valve port, the body pressure inside the valve body increases and the refrigerant pressures. Since it is not in time for release, there is a possibility that the core unit is not in contact with the valve opening, and the pressure between the valve chamber and the rotor chamber is balanced by the action of the sealed engagement between the sealed part and the complete part, and the electronic When the expansion valve is left closed and the electronic expansion valve is open, that is, when the core unit is relatively far from the valve port, pressure is quickly introduced when the refrigerant enters the rotor chamber through the valve port. Since the pressure release is slow, it is easy to form a buildup of pressure, and the engaging action between the sealed part and the notch causes the refrigerant to flow out through the gap between the sealed part and the notch, gradually releasing the pressure. Therefore, the differential pressure formed inside the valve body is relatively small in both the valve open state and the valve closed state, and when the valve opening or closing is required, the need for the driving force by the coil is small. It is not necessary to realize it by a method such as expanding the coil, and the manufacturing cost is reduced.
本明細書と図面は、本発明をさらに理解するために用いられ、本発明の実施例及びその説明は、本発明に対する不当の限定を構成していなく、本発明を解釈するために用いられる。
本発明の実施例及び実施例における特徴は、互いに組み合わせることができる。
以下は、図面を参照して本発明を詳しく説明する。
Examples of the present invention and features in the examples can be combined with each other.
The present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
図1〜図6に示すように、本実施例の電子膨張弁は、弁座10とスクリュロッド30とナット40とコアユニット20と駆動機構50と密閉部品70とハウジング60とを備えている。
弁座10は、弁室1とこの弁室1に連通する弁口13とを有している。
スクリュロッド30とナット40とは、ねじを介して係合する。
コアユニット20は、ナット40に固定接続され、コアユニット20の少なくとも一部が、可動に弁室1内に設けられ、コアユニット20が、完全部と切欠部とを有し、完全部の少なくとも一部が切欠部の上方に位置する。
駆動機構50は、ロータ51とコイル52とを有し、ロータ51が、スクリュロッド30に接続され、コイル52を介してスクリュロッド30を回動させ、ナット40が、スクリュロッド30との螺合という作用で軸方向に沿って移動し、ナット40によりコアユニット20が、弁口13に近接し、または、弁口13から離れる。
密閉部品70は、弁座10とコアユニット20との間に設けられ、完全部または切欠部と係合し得る。
ハウジング60は、弁座10に固定接続され、ロータ室2を有し、密閉部品70と完全部とが係合する場合に、密閉部品70の密閉作用でロータ室2と弁室1とが互いに連通せず、密閉部品70と切欠部とが係合する場合に、密閉部品70と切欠部との間には隙間があり、ロータ室2が、隙間を介して弁室1に連通する。
As shown in FIGS. 1 to 6, the electronic expansion valve of this embodiment includes a
The
The
The
The
The
The
実施例1によれば、電子膨張弁が閉弁状態、即ち、コアユニット20が弁口13に当接され、冷媒が弁口13から入る場合に、弁ボディの内部の胴体圧力が大きく、冷媒が圧力
解放に間に合わないため、コアユニット20を弁口13に当接させていないおそれがあり、密閉部品70と完全部との密閉係合という作用で、弁室1とロータ室2との圧力がバランスを保持し、電子膨張弁が閉弁状態のままにして、電子膨張弁が開弁状態、即ち、コアユニット20が相対的に弁口13から離れた場合に、冷媒が弁口13からロータ室2に入る際の圧力導入が早くて、圧力解放が遅いから、圧力の積み上げを形成しやすく、密閉部品70と切欠部との協力作用で、冷媒が密閉部品70と切欠部との間の隙間を介して流出し、圧力をだんだん逃すから、開弁状態でも、閉弁状態でも、弁ボディの内部に形成された差圧が相対的に小さく、開弁または閉弁を必要とする場合に、コイルによる駆動力に対する必要が小さくて、コイルを拡大するなどの方式で実現される必要がなく、製造コストを低減させる。
According to the first embodiment, when the electronic expansion valve is in the closed state, that is, when the
説明すべきは、「完全部」と密閉部品70とが係合する場合に、密閉部品70と係合する完全部との一部の間には、隙間がないため、弁室1とロータ室2とが前記隙間を介して連通することができない。
前記「完全部」の形状が限定されず(例えば、円柱形、角柱など)、密閉部品70とそれに係合する完全部との一部の間には隙間がないように保証すればよい。
「切欠部」と密閉部品とが係合する場合に、密閉部品70と係合する完全部との一部の間には、隙間があるから、弁室1とロータ室2とが前記隙間を介して連通することができる。
前記「切欠部」の形状が限定されず(例えば、多角形柱、または、不規則の形状)、密閉部品70と係合する「切欠部」との一部の間には隙間があるように保証すればよい。
It should be explained that when the "complete part" and the
The shape of the "perfect portion" is not limited (for example, a cylinder, a prism, etc.), and it may be ensured that there is no gap between the
When the "notch" and the sealing part are engaged, there is a gap between the
The shape of the "notch" is not limited (for example, a polygonal column or an irregular shape), and there is a gap between a part of the "notch" that engages the
さらに説明すべきは、切欠部と密閉部品70とが係合し、「係合」の意味は、接触係合を示すとは限らなく、切欠部が密閉部品70に対応し(接触していない)、切欠部の外壁と密閉部品70の内部との間には、隙間があってもよい。
It should be further explained that the notch and the sealing
図1〜図6に示すように、実施例1において、コアユニット20の外壁には、流通凹溝24が設けられ、流通凹溝24が位置するコアユニット20の軸段は、切欠部を形成し、コアユニット20の他の軸段部分は、完全部を形成する。
具体的には、閉弁状態になるまでにコアユニット20が下に移動した時、密閉部品70は、流通凹溝24の上方に位置し、密閉部品70の内面は、コアユニット20の外壁に貼合され、密閉部品70の外面は、弁座10の内壁に貼合され、このように、密閉部品70は、密閉隔離という作用を果たし、弁室1とロータ室2とを互いに連通させない。
開弁状態になるまでにコアユニット20が上に移動した時、密閉部品70は、流通凹溝24に対応し、このように、密閉部品70の内面と流通凹溝24の溝底との間には、隙間があり、弁室1内の冷媒は、前記隙間からロータ室2内に入って、ロータ室2内の冷媒も前記隙間から弁室1内に入って、弁室1とロータ室2とが迅速に単位面積あたりの圧力をバランスにするという目的を実現する。
また、凹溝の配置によって、構成が簡単で、加工を便利にして、コストが低い。
As shown in FIGS. 1 to 6, in the first embodiment, the outer wall of the
Specifically, when the
When the
In addition, the arrangement of the concave grooves makes the configuration simple, convenient for processing, and low cost.
図1、図3、図5及び図6に示すように、実施例1において、流通凹溝24は、コアユニット20の軸方向に沿って延伸する長溝である。
前記構成は、簡単で、加工を便利にする。
実施例1において、流通凹溝24は、コアユニット20の軸方向に沿って延伸する長溝である。
前記構成は、簡単で、加工を便利にする。
As shown in FIGS. 1, 3, 5 and 6, in the first embodiment, the
The configuration is simple and makes processing convenient.
In the first embodiment, the
The configuration is simple and makes processing convenient.
図5及び図6に示すように、実施例1において、流通凹溝24の末端と、コアユニット20の弁口13に近接する一端、及び、コアユニット20の弁口13から離れた一端とは、いずれも距離がある。
As shown in FIGS. 5 and 6, in the first embodiment, the end of the
図5及び図6に示すように、実施例1において、コアユニット20は、ナット40に固定接続される第1コア段21と、第1コア段21の下方に位置する第2コア段22とを有し、第2コア段22の外径が、第1コア段21の外径より大きく、密閉部品70が、第1コア段21と弁座10との間に位置する。
前記構成は、簡単で、第2コア段22の外径が、弁口13の通径より大きいから、コアユニット20が、弁口13を閉鎖させる。
As shown in FIGS. 5 and 6, in the first embodiment, the
The configuration is simple, and since the outer diameter of the
図1〜図4に示すように、実施例1において、第1コア段21と第2コア段22との接続箇所には、段差面25が形成され、弁座10には、第1ストッパー部材90が設けられ、第1ストッパー部材90の下面が段差面25に当接係合される。
前記構成は、コアユニット20の移動位置に対して位置制限を行って、コアユニット20の上りのストロークを固定し、電子膨張弁の開弁及び閉弁がより有効(効率が高い)であるように保証する。
前記第1ストッパー部材90は、下部止め輪である。
As shown in FIGS. 1 to 4, in the first embodiment, a stepped
In the above configuration, the position is restricted with respect to the moving position of the
The
図1〜図4に示すように、実施例1において、ナット40には、突起部41が設けられ、弁座10には、第1ストッパー部材90の上方に位置する第2ストッパー部材100が設けられ、第2ストッパー部材100の上面が突起部41の下面に当接係合される。
前記構成は、コアユニット20の移動位置に対して位置制限を行って、コアユニット20の下りのストロークを固定する。
実施例1において、第2ストッパー部材100がナット40に当接係合される場合に、コアユニット20が下死点に位置する。
前記ストッパー部材は、電子膨張弁のコアユニット20と弁口13との当接力が大きすぎることを避け、コアユニット20の寿命を保証する。
As shown in FIGS. 1 to 4, in the first embodiment, the
In the above configuration, the position is restricted with respect to the moving position of the
In the first embodiment, when the
The stopper member prevents the contact force between the
図1〜図4に示すように、実施例1において、第1ストッパー部材90は、下部止め輪であり、第2ストッパー部材100は、上部止め輪であり、密閉部品70は、密閉リングであり、密閉リングが、第1ストッパー部材90と第2ストッパー部材100との間に介在され、コアユニット20が上部止め輪、下部止め輪、及び、密閉リング内に穿設される。
前記ストッパー部材は、簡単で、密閉リングの固定を便利にする。
As shown in FIGS. 1 to 4, in the first embodiment, the
The stopper member is simple and makes it convenient to fix the sealing ring.
図1〜図4に示すように、実施例1において、ナット40には、突起部41が設けられ、電子膨張弁は、弁座10に固定配置される支持部品80を備え、支持部品80には、突起部41と係合し得る位置制限溝81が設けられる。
ナット40が周方向に沿って回動するという傾向を有する場合に、突起部41の側壁は、位置制限溝81のストッパによって、周方向に沿って回動することができない。
前記構成は、簡単で、容易に実現される。
また、突起部41の下面が、上部止め輪の上面に当接される場合に、コアユニット20は、下死点に位置し(引き続き下に移動することができない)、コアユニット20が、引き続き下に移動することを制限する。
前記突起部41は、同時に二つの作用を有するから、構成利用の最大化を実現し、新たな構成の設計を避け、製造コストを低減させる。
As shown in FIGS. 1 to 4, in the first embodiment, the
When the
The configuration is simple and easily realized.
Further, when the lower surface of the
Since the
説明すべきは、コアユニット20が、下死点に位置する場合に、コアユニットの端部が、直接的に弁口13に当接されてもよい。
It should be explained that when the
図1に示すように、実施例1において、支持部品80は、カップ状を呈して、支持部品80の底部には、上に延伸し、位置制限溝81を形成する開口が設けられる。
具体的に、ナット40がその軸線に沿って回動するという傾向を有する場合に、ナット40は、その軸線に沿って回動し得ないように、位置制限溝81の側壁が、突起部41の側壁を係止する。
前記構成は、簡単で、容易に実現され、且つ、コストが低い。
As shown in FIG. 1, in the first embodiment, the
Specifically, when the
The configuration is simple, easily realized, and low in cost.
突起部41の上面が位置制限溝81の天井面に当接される場合に、コアユニット20は、上死点に位置する(引き続き上に移動することができない)。
When the upper surface of the
図1〜図4に示すように、実施例1において、スクリュロッド30は、ロータ51に固定され、ロータ51とスクリュロッド30とが、支持部品80によって支持され、支持部品80とナット40との間には、弾性部品110が設けられ、弾性部品110が、ナット40に下向きの力を付与することで、ナット40が、上に逃げることを防止する。
As shown in FIGS. 1 to 4, in the first embodiment, the
図1〜図4に示すように、実施例1において、弁座10は、弁座本体11と、弁座本体11に固定される接続座12とを有し、接続座12と弁座本体11との内部が、弁室1を形成し、弁口13が、弁座本体11に設けられ、接続座12には、装着孔121が設けられ、装着孔121が装着段、及び、孔径が装着段より大きく、装着段の下方に位置するガイド段を有し、コアユニット20の外壁とガイド段とが係合し、密閉部品70は、装着段の孔壁とコアユニット20の外壁との間に位置する。
As shown in FIGS. 1 to 4, in the first embodiment, the
図1〜図4に示すように、実施例1において、コアユニット20の外壁には、流通凹溝24が設けられ、流通凹溝24が位置するコアユニット20の軸段が、切欠部を形成し、コアユニット20の他の軸段部分が、完全部を形成し、流通凹溝24の下端が、装着孔121の孔壁の下端より低い。
前記構成によって、弁室1内の冷媒がより容易に流通凹溝24内に入って、弁室1内とロータ室2内との単位面積あたりの圧力をより迅速にバランスにする。
As shown in FIGS. 1 to 4, in the first embodiment, the outer wall of the
With the above configuration, the refrigerant in the
図1〜図4に示すように、実施例1において、装着孔121は、段付穴であり、密閉部品70は、段付穴の段差面122に固定される。
前記構成は、簡単で、取付を容易にする。
密閉部品70は、接着、締結具による接続、締まり接続などの方式で段差面122に固定される。
As shown in FIGS. 1 to 4, in the first embodiment, the mounting
The configuration is simple and easy to install.
The sealing
図1及び図3に示すように、実施例1において、弁座本体11には、間隔を持って第1接続口14及び第2接続口15が設けられ、横管が、第1接続口14内に挿入され、第2接続口15が、弁口13に連通し、縦管が、第2接続口15内に挿入される。
As shown in FIGS. 1 and 3, in the first embodiment, the valve seat
図1〜図4に示すように、実施例1において、コアユニット20内は、連通室4を有し、ナット40が連通室4内に位置するとともに、コアユニット20に固定され、ナット40とコアユニット20との間には、流通構成が設けられることで、連通室4とロータ室2とが、流通構成を介して互いに連通する。
前記構成によって、コアユニットは、閉塞位置にあり、冷媒が弁口13から連通室4に流入する場合に、冷媒が引き続き流通構成を介してロータ室2に入って、連通室4とロータ室2との圧力をバランスにして、このように、コアユニット20が上に移動する場合に、ナット40が受けた下向きの抵抗を減少させ、最終は、コアユニット20の開放をより順調にするという目的を実現する。
As shown in FIGS. 1 to 4, in the first embodiment, the
According to the above configuration, when the core unit is in the closed position and the refrigerant flows into the
実施例1において、ナットには、前記流通構成を形成する流通孔が設けられる。
前記構成は、簡単で、加工を容易にする。
In the first embodiment, the nut is provided with a flow hole forming the flow structure.
The configuration is simple and easy to process.
図8〜図13に示すように、実施例2の電子膨張弁と実施例1の電子膨張弁との相違点は、コアユニット20の具体的な形状にある。
具体的に、実施例2において、コアユニット20は、ナット40に固定接続される第1コア段21と、第2コア段22と、第1コア段21と第2コア段22との間に位置する収縮段23とを有し、収縮段23の外径が、第1コア段21から第2コア段22へ漸減する。
収縮段23は、切欠部を形成し、第1コア段21が、完全部を形成する。
コアユニット20が閉弁状態にある場合に、密閉部品70は、第1コア段21の外壁、及び弁座10の内壁に密閉接触し、コアユニット20が開弁状態にある場合に、密閉部品70と収縮段23の外壁との間には距離がある。
具体的に、閉弁状態になるまでに、コアユニット20が下に移動した場合に、密閉部品70は、第1コア段21に対応し、密閉部品70の内面は、第1コア段21の外壁に貼合され、密閉部品70の外面は、弁座10の内壁に貼合され(好ましくは、装着孔121の孔壁)、このように、密閉部品70は、密閉隔離という作用を果たし、弁室1とロータ室2とを互いに連通させていない。
開弁状態になるまでに、コアユニット20が上に移動した場合に、密閉部品70は、収縮段23に対応し、収縮段23の外径が小さいから、密閉部品70の内面と収縮段23の外面との間には、隙間が形成され、弁室1内の冷媒が、前記隙間からロータ室2内に入って、ロータ室2内の冷媒も前記隙間から弁室1に入って、このように、弁室1とロータ室2とが迅速に、単位面積あたりの圧力をバランスにするという目的を実現する。
前記構成は、簡単で、加工を容易にする。
As shown in FIGS. 8 to 13, the difference between the electronic expansion valve of the second embodiment and the electronic expansion valve of the first embodiment lies in the specific shape of the
Specifically, in the second embodiment, the
The
When the
Specifically, when the
When the
The configuration is simple and easy to process.
図8〜図13に示すように、実施例2において、第2コア段22と収縮段23との接続箇所には、段差面25が形成される。
前記構成は、簡単で、他の段差面を単独に配置することがなく、加工及び製造を便利にする。
As shown in FIGS. 8 to 13, in the second embodiment, a stepped
The configuration is simple and does not require other stepped surfaces to be placed independently, making processing and manufacturing convenient.
以下は、電子膨張弁の作動過程を具体的に紹介し、図7に示すように、D1を第1コア段21の外径、D2を弁口13の通径D2、D3を第2コア段22の外径、D4をコアユニット20の内径、SD1を第1コア段21の断面積、SD2を弁口13の面積、SD3を第2コア段22の面積、SD4をコアユニット20の内孔の断面積として、
(1)コアユニットが閉弁状態にあり、横管に圧力が導入される場合に、密閉部品70が、切欠部の上部のコアユニット20の外壁、及び、弁座10の内壁に密閉接触することで、密閉(円周密閉)を実現し、密閉部品70を介して弁室1とロータ室2とが上下で隔離され、ロータ室2と連通室4とが上下で貫通し、弁室1は、密閉ペアと弁口13とが密閉当接されることで連通室4と隔離される。
横管内の冷媒の単位面積あたりの圧力は、コアユニット20に作用され、面積差(SD3−SD2)と単位面積あたりの圧力Pとの作用で、コアユニット20には、上向きの差圧が形成され、さらに、面積差(SD3−SD1)と単位面積あたりの圧力Pとの作用で、コアユニット20には、下向きの差圧が形成される。
コアユニット20の前記上下の合力をゼロに近接させるために、本実施例において、D2とほぼ等しくなるようにD1のサイズを設計する。
このように、
F=(SD3−SD2)*P−(SD3−SD1)*P
=(SD3−SD2−SD3+SD1)*P
=(SD1−SD2)*P
≒0になるから、
前記構成によって、開放動作の時、コアユニット20の駆動力に対する需求が、極めて小さくなる。
本実施例において、(SD2−SD1)≦40mm2である。
The operation process of the electronic expansion valve is specifically introduced below. As shown in FIG. 7, D1 is the outer diameter of the
(1) When the core unit is in the valve closed state and pressure is introduced into the lateral pipe, the sealing
The pressure per unit area of the refrigerant in the horizontal pipe is acted on the
In this embodiment, the size of D1 is designed to be substantially equal to D2 in order to bring the upper and lower resultant forces of the
in this way,
F = (SD3-SD2) * P- (SD3-SD1) * P
= (SD3-SD2-SD3 + SD1) * P
= (SD1-SD2) * P
Since it becomes ≒ 0
With the above configuration, the demand for the driving force of the
In this embodiment, (SD2-SD1) ≦ 40 mm 2 .
(2)コアユニットが開弁状態にあり、横管に圧力が導入される場合に、コアユニット20が上に移動し、密閉部品70とコアユニット20とが、部分的に密閉されるように形成され、密閉部品70と切欠部との間の隙間を介して弁室1とロータ室2とが貫通し、単位面積あたりの圧力が一致に近接する。
ロータ室2と連通室4とが上下で貫通し、単位面積あたりの圧力が、一致に近接する。
横管圧力がコアユニット20に作用され、面積差(SD3−SD4)と単位面積あたりの圧力Pとの作用で、コアユニット20には、上向きの差圧が形成される。
コアユニット20の段差面25の面積差(SD3−SD1)と単位面積あたりの圧力Pとの作用で、コアユニット20には、下向きの差圧が形成され、コアユニット20の天井部の面積差(SD1−SD4)と単位面積あたりの圧力Pとの作用で、コアユニット20には下向きの差圧が形成され、上下の受力の面積差がゼロであり、弁室1、ロータ室2、及び連通室4の各々部位の単位面積あたりの圧力が、一致に近接する。
従って、コアユニット20の前記上下の合力は、ゼロに近接する。
コアユニットの開放動作、閉じ動作をする場合に、駆動力に対する需求が小さくなる。
(2) When the core unit is in the valve open state and pressure is introduced into the lateral pipe, the
The
The transverse pipe pressure is acted on the
Due to the action of the area difference (SD3-SD1) of the stepped
Therefore, the vertical resultant force of the
When the core unit is opened and closed, the demand for driving force is reduced.
(3)コアユニットが閉弁状態にあり、縦管に圧力が導入される場合に、密閉部品70は、切欠部の上部のコアユニット20の外壁、及び、弁座10の内壁に密閉接触することで、密閉(円周密閉)を実現し、密閉部品70を介して弁室1とロータ室2とが上下で隔離され、ロータ室2と連通室4とが上下で貫通し、弁室1は、密閉ペアと弁口13とが、密閉当接されることで連通室4と隔離される。
縦管の単位面積あたりの圧力が、コアユニット20に作用され、面積差(SD2−SD4)と単位面積あたりの圧力Pとの作用で、コアユニット20には、上向きの差圧が形成され、面積差(SD1−SD4)と単位面積あたりの圧力Pとの作用で、コアユニット20には下向きの差圧が形成され、D1≒D2であるため、
F=(SD2−SD4)*P−(SD1−SD4)*P
=(SD2−SD4−SD1+SD4)*P
=(SD2−SD1)*P
≒0になり、
従って、コアユニット20の前記上下の合力は、ゼロに近接し、開放動作をする場合に、駆動力に対する需求が極めて小さくなる。
(3) When the core unit is in the valve closed state and pressure is introduced into the vertical pipe, the sealing
The pressure per unit area of the vertical pipe is applied to the
F = (SD2-SD4) * P- (SD1-SD4) * P
= (SD2-SD4-SD1 + SD4) * P
= (SD2-SD1) * P
≒ 0,
Therefore, the upper and lower resultant forces of the
(4)コアユニットが開弁状態にあり、縦管に圧力が導入される場合に、コアユニット20は、上に移動し、密閉部品70とコアユニット20とが、部分的に密閉されるように形成され、密閉部品70と切欠部との間の隙間を介して弁室1とロータ室2とが貫通し、縦管の圧力導入過程で、ロータ室2内に形成された圧力の積み上げを避け(圧力値が明らかに弁口13箇所の単位面積あたりの圧力値より大きいから、余計に下向きの差圧が生じる)、単位面積あたりの圧力が一致に近接する。
ロータ室2と連通室4とが上下で貫通し、単位面積あたりの圧力が一致に近接する。
縦管の単位面積あたりの圧力が、コアユニット20に作用され、面積差(SD3−SD4)と単位面積あたりの圧力Pとの作用で、コアユニット20には、上向きの差圧が形成され、コアユニット20の段差面25の面積差(SD3−SD1)と単位面積あたりの圧力Pとの作用で、コアユニット20には、下向きの差圧が形成され、コアユニット20の天井部の面積差(SD1−SD4)と単位面積あたりの圧力Pとの作用で、コアユニット20には、下向きの差圧が形成される。
上下の受力の面積差はゼロであり、即ち、
[(SD3−SD4)−(SD3−SD1)−(SD1−SD4)]=0である。
弁室1、ロータ室2、及び、連通室4の各々部位の単位面積あたりの圧力が一致に近接する。
従って、コアユニット20の上下の合力は、ゼロに近接する。
コアユニットの開放動作、閉じる動作をする場合に、駆動力に対する需求が小さくなる。
(4) When the core unit is in the valve open state and pressure is introduced into the vertical pipe, the
The
The pressure per unit area of the vertical pipe is applied to the
The area difference between the upper and lower receiving forces is zero, that is,
[(SD3-SD4)-(SD3-SD1)-(SD1-SD4)] = 0.
The pressures per unit area of each of the
Therefore, the vertical resultant force of the
When the core unit is opened and closed, the demand for driving force is reduced.
以上の記載は、本発明を限定しない、本発明の実施例であり、当業者にとって、本発明は、いろんな変更及び変化を有してもよい。
本発明の精神と原則内でなされた全ての補正、等価置換、改良などは、いずれも、本発明の保護範囲内に該当すべきである。
The above description is an embodiment of the present invention which does not limit the present invention, and for those skilled in the art, the present invention may have various changes and changes.
All amendments, equivalent substitutions, improvements, etc. made within the spirit and principles of the invention should fall within the scope of the invention.
1 ・・・弁室
2 ・・・ロータ室
4 ・・・連通室
10 ・・・弁座
11 ・・・弁座本体
12 ・・・接続座
121・・・装着孔
122・・・段差面
13 ・・・弁口
14 ・・・第1接続口
15 ・・・第2接続口
20 ・・・コアユニット
21 ・・・第1コア段
22 ・・・第2コア段
23 ・・・収縮段
24 ・・・流通凹溝
25 ・・・段差面
30 ・・・スクリュロッド
40 ・・・ナット
41 ・・・突起部
50 ・・・駆動機構
51 ・・・ロータ
52 ・・・コイル
60 ・・・ハウジング
70 ・・・密閉部品
80 ・・・支持部品
81 ・・・位置制限溝
90 ・・・第1ストッパー部材
100 ・・・第2ストッパー部材
110 ・・・弾性部品
1 ・ ・ ・
Claims (14)
弁室(1)と該弁室(1)に連通する弁口(13)とを有する弁座(10)と、
ねじを介して係合するスクリュロッド(30)及びナット(40)と、
前記ナット(40)に固定接続して前記弁室(1)に少なくとも一部を可動に設けて完全部と切欠部とを有し、前記完全部の少なくとも一部が前記切欠部の上方に位置するコアユニット(20)と、
ロータ(51)とコイル(52)とを有する駆動機構(50)であって、前記ロータ(51)が前記スクリュロッド(30)に接続されて前記コイル(52)によって前記スクリュロッド(30)を回動させ、前記ナット(40)が前記スクリュロッド(30)との螺合作用で軸方向に沿って移動し、前記ナット(40)によって前記コアユニット(20)が前記弁口(13)に近接するかまたは前記弁口(13)から離れる駆動機構(50)と、
前記弁座(10)と前記コアユニット(20)との間に設けて前記完全部または切欠部と係合する密閉部品(70)と、
前記弁座(10)に固定接続してロータ室(2)を有するハウジング(60)であって、前記密閉部品(70)と前記コアユニット(20)の完全部とが係合する場合に、前記密閉部品(70)の密閉作用で前記ロータ室(2)と弁室(1)とを互いに連通させず、前記密閉部品(70)と前記コアユニット(20)の切欠部とが係合する場合に、前記密閉部品(70)と前記コアユニット(20)の切欠部との間には隙間があり、前記隙間を介して前記ロータ室(2)を前記弁室(1)に連通させるハウジング(60)とを備えていることを特徴とする電子膨張弁。 It is an electronic expansion valve
A valve seat (10) having a valve chamber (1) and a valve opening (13) communicating with the valve chamber (1),
With screw rods (30) and nuts (40) that engage via screws,
It is fixedly connected to the nut (40) and at least a part is movably provided in the valve chamber (1) to have a complete portion and a notch portion, and at least a part of the complete portion is located above the notch portion. Core unit (20) and
A drive mechanism (50) having a rotor (51) and a coil (52), the rotor (51) is connected to the screw rod (30), and the coil (52) connects the screw rod (30) to the screw rod (30). Rotated, the nut (40) moves along the axial direction by the screwing action with the screw rod (30), and the nut (40) causes the core unit (20) to move to the valve port (13). With a drive mechanism (50) that is close to or away from the valve port (13),
A sealing component (70) provided between the valve seat (10) and the core unit (20) and engaged with the complete portion or the notch portion.
In a housing (60) having a rotor chamber (2) fixedly connected to the valve seat (10), when the sealed component (70) and the complete portion of the core unit (20) are engaged with each other. The rotor chamber (2) and the valve chamber (1) are not communicated with each other by the sealing action of the sealing component (70), and the sealing component (70) and the notch portion of the core unit (20) are engaged with each other. In this case, there is a gap between the sealed part (70) and the notch of the core unit (20), and the housing that communicates the rotor chamber (2) with the valve chamber (1) through the gap. An electronic expansion valve comprising (60).
前記流通凹溝(24)が位置する前記コアユニット(20)の軸段が、前記切欠部を形成し、
前記コアユニット(20)の他の軸段部分が、前記完全部を形成していることを特徴とする請求項1に記載の電子膨張弁。 A distribution recess (24) is provided on the outer wall of the core unit (20).
The shaft step of the core unit (20) in which the flow groove (24) is located forms the notch.
The electronic expansion valve according to claim 1, wherein the other shaft step portion of the core unit (20) forms the complete portion.
前記第2コア段(22)の外径が、前記第1コア段(21)の外径より大きく、
前記密閉部品(70)が、前記第1コア段(21)と前記弁座(10)との間に位置していることを特徴とする請求項1に記載の電子膨張弁。 The core unit (20) has a first core stage (21) fixedly connected to the nut (40) and a second core stage (22) located below the first core stage (21). ,
The outer diameter of the second core stage (22) is larger than the outer diameter of the first core stage (21).
The electronic expansion valve according to claim 1, wherein the sealed component (70) is located between the first core stage (21) and the valve seat (10).
前記弁座(10)には、第1ストッパー部材(90)が設けられ、
前記第1ストッパー部材(90)の下面が、前記段差面(25)に当接係合されることを特徴とする請求項5に記載の電子膨張弁。 A stepped surface (25) is formed at the connection point between the first core stage (21) and the second core stage (22).
The valve seat (10) is provided with a first stopper member (90).
The electronic expansion valve according to claim 5, wherein the lower surface of the first stopper member (90) is abutted and engaged with the stepped surface (25).
前記弁座(10)には、前記第1ストッパー部材(90)の上方に位置する第2ストッパー部材(100)が設けられ、
前記第2ストッパー部材(100)の上面が、前記突起部(41)の下面に当接係合されることを特徴とする請求項6に記載の電子膨張弁。 The nut (40) is provided with a protrusion (41), and the nut (40) is provided with a protrusion (41).
The valve seat (10) is provided with a second stopper member (100) located above the first stopper member (90).
The electronic expansion valve according to claim 6, wherein the upper surface of the second stopper member (100) is abutted and engaged with the lower surface of the protrusion (41).
前記第2ストッパー部材(100)が、上部止め輪であり、
前記密閉部品(70)が、密閉リングであり、
前記密閉リングが、前記第1ストッパー部材(90)と前記第2ストッパー部材(100)との間に介在され、
前記コアユニット(20)が、前記上部止め輪、前記下部止め輪、及び前記密閉リング内に穿設されていることを特徴とする請求項7に記載の電子膨張弁。 The first stopper member (90) is a lower retaining ring.
The second stopper member (100) is an upper retaining ring.
The sealing component (70) is a sealing ring.
The sealing ring is interposed between the first stopper member (90) and the second stopper member (100).
The electronic expansion valve according to claim 7, wherein the core unit (20) is bored in the upper retaining ring, the lower retaining ring, and the sealing ring.
前記弁座(10)に固定配置される支持部品(80)を有し、
前記支持部品(80)には、前記突起部(41)と係合する位置制限溝(81)が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の電子膨張弁。 The nut (40) is provided with a protrusion (41), and the nut (40) is provided with a protrusion (41).
It has a support component (80) that is fixedly arranged on the valve seat (10).
The electronic expansion valve according to claim 1, wherein the support component (80) is provided with a position limiting groove (81) that engages with the protrusion (41).
前記支持部品(80)の底部には、上に延伸して前記位置制限溝(81)を形成する開口が設けられていることを特徴とする請求項9に記載の電子膨張弁。 The support component (80) has a cup shape and has a cup shape.
The electronic expansion valve according to claim 9, wherein the bottom of the support component (80) is provided with an opening extending upward to form the position limiting groove (81).
前記収縮段(23)の外径が、前記第1コア段(21)から前記第2コア段(22)へ向かって漸減し、
前記収縮段(23)が、前記切欠部を形成し、
前記第1コア段(21)が、前記完全部を形成していることを特徴とする請求項1に記載の電子膨張弁。 The first core stage (21), the second core stage (22), the first core stage (21), and the second core stage in which the core unit (20) is fixedly connected to the nut (40). It has a contraction stage (23) located between (22) and
The outer diameter of the contraction stage (23) gradually decreases from the first core stage (21) toward the second core stage (22).
The contraction stage (23) forms the notch,
The electronic expansion valve according to claim 1, wherein the first core stage (21) forms the complete portion.
前記接続座(12)と前記弁座本体(11)との内部に前記弁室(1)が形成され、
前記弁口(13)が、前記弁座本体(11)に設けられ、
前記接続座(12)には装着孔(121)が設けられ、
前記装着孔(121)が、装着段、及び孔径が前記装着段より大きく、前記装着段の下方に位置するガイド段を有し、前記コアユニット(20)の外壁と前記ガイド段とが係合し、
前記密閉部品(70)が、前記装着段の孔壁と前記コアユニット(20)の外壁との間に位置していることを特徴とする請求項2に記載の電子膨張弁。 The valve seat (10) has a valve seat body (11) and a connecting seat (12) fixed to the valve seat body (11).
The valve chamber (1) is formed inside the connecting seat (12) and the valve seat main body (11).
The valve port (13) is provided on the valve seat main body (11).
The connection seat (12) is provided with a mounting hole (121).
The mounting hole (121) has a mounting step and a guide step having a hole diameter larger than that of the mounting step and located below the mounting step, and the outer wall of the core unit (20) and the guide step are engaged with each other. death,
The electronic expansion valve according to claim 2, wherein the sealed component (70) is located between the hole wall of the mounting stage and the outer wall of the core unit (20).
前記流通凹溝(24)が位置する前記コアユニット(20)の軸段が、前記切欠部を形成し、
前記コアユニット(20)の他の軸段部分が、前記完全部を形成し、
前記流通凹溝(24)の下端が、前記装着孔(121)の孔壁の下端より低いことを特徴とする請求項13に記載の電子膨張弁。 A distribution recess (24) is provided on the outer wall of the core unit (20).
The shaft step of the core unit (20) in which the flow groove (24) is located forms the notch.
The other shaft step portion of the core unit (20) forms the complete portion.
The electronic expansion valve according to claim 13, wherein the lower end of the flow groove (24) is lower than the lower end of the hole wall of the mounting hole (121).
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