JP7220315B2

JP7220315B2 - 電動弁および冷凍サイクルシステム

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Publication number: JP7220315B2
Application number: JP2022010985A
Authority: JP
Inventors: 一也小林; 大樹中川; 拓也松尾
Original assignee: Saginomiya Seisakusho Inc
Current assignee: Saginomiya Seisakusho Inc
Priority date: 2018-04-20
Filing date: 2022-01-27
Publication date: 2023-02-09
Anticipated expiration: 2038-04-20
Also published as: JP2022051790A

Description

本発明は、電動弁、および該電動弁を用いた冷凍サイクルシステムに関する。

従来より、図８に示すような構造を有する電動弁が知られている（たとえば、特許文献１参照）。すなわち、ステッピングモータが駆動してロータ１０３が回転すると、雌ネジ１３１ａと雄ネジ１２１ａのネジ送り作用により、弁体１１４が弁体１１４の中心軸である弁中心軸Ｌ方向に移動する。これにより、弁ポート１３０ｂの開度調整がなされ、管継手１１１から流入して管継手１１２へ流出する流体の流量、または、管継手１１２から流入して管継手１１１へ流出する流体の流量が制御される。

ここで、各種流体の流量制御を行うに当たっては、流体通過音が発生するという問題があるため、静音化が要求される。また、冷媒を用いた家庭用空調機や業務用空調機の冷凍サイクルの室内機において、電動弁１００にて冷媒流量を制御する場合は、弁ポート１３０ｂ通過前後で液冷媒が気液混合二相流となるため、特に、多彩な冷媒状態、運転状況でも静音性を発揮することが要求される。

特開２０１６－０８９８７０号公報

ところで、上述の電動弁１００は、図示しない流体配管に管継手１１１、管継手１１２を介して固定され、管継手１１１の中心線と管継手１１２の中心線が垂直に交わるアングル型の構造を有している。このようなアングル型の電動弁１００において、流体は双方向から流れる。すなわち、流体は、管継手１１１から弁室１２１、弁ポート１３０ｂを介して管継手１１２に正方向に流れる場合と、管継手１１２から弁ポート１３０ｂ、弁室１２１を介して管継手１１１に逆方向に流れる場合とを有する。

ここで、図９に示すように、流体が逆方向に流れた場合、流体は、弁ポート１３０ｂを通過した後、弁体１１４、弁ガイド１１８に沿って上方に流れ、弁ガイド１１８と雌ネジ部材１３１との間のクリアランス１３３の下端開口部１３３ａに流入する（円Ｔ内参照）。かかる場合において、クリアランス１３３の下端開口部１３３ａに流入した流体は弁体部１２０を振動させることになる。この振動による音が発生すると、電動弁１００の静音性を維持することが困難になる。

本発明の目的は、的確に静音性を維持することができる電動弁、および該電動弁を用いた冷凍サイクルシステムを提供することである。

本発明の電動弁は、
ケースの内周に収容されたロータの回転運動を、雄ネジ部材と雌ネジ部材とのネジ送り機構により直線運動に変換し、この直線運動に基づいて弁本体内に収容された弁体を前記弁体の中心軸である弁中心軸方向に移動させる電動弁であって、
前記弁本体内に形成された空間である弁室と、
前記弁本体の側面に設けられ、前記弁室側の出入口となる第１弁ポートと、
前記弁体の直下において前記弁本体と同軸方向に設けられ、前記弁体が近接または離間可能な第２弁ポートと、
前記第２弁ポート側に前記弁体が固定されると共に前記弁中心軸方向に摺動可能に配置された弁ガイド、および前記弁体から成る弁体部と、
前記弁体部が前記弁中心軸方向に摺動する筒状の収容室が内部に形成された弁軸ホルダと
を備え、
前記弁体は、外周径が前記ロータ側に向かって大きくなるテーパーを形成する傾斜外周部を備え、
前記弁軸ホルダは、前記第２弁ポート側に延設され、外周径が前記ロータ側に向かって大きくなるテーパーを形成する延設部を備え、
前記第２弁ポートの前記ロータ側の端部の内径、前記傾斜外周部の前記第２弁ポート側の下端の径、前記弁体の最大外径、前記延設部の前記第２弁ポート側の下端部の外径の順に径が大きくなることを特徴とする。

このように、弁軸ホルダや弁体にテーパーを設けることにより、第２弁ポートから弁室内に向けて逆方向に流体を流した場合に、流体を外側に流しクリアランスの下端開口部から逸れるように誘導することができる。また、傾斜外周部のテーパー角度を延設部のテーパー角度よりも大きくすることにより、上昇中に傾斜外周部に当たった流体の流れが、クリアランスから外側に離れる方向に変化し、更にその流れが、延設部の外周面よりも外側に誘導される。
また、弁体が弁ガイドに固定されることにより、流体によって弁体が弁ガイドの中で振動することを抑制できる。したがって、弁ガイドが振動して生じる騒音を緩和することができ、的確に静音性を維持することができる。

また、本発明の電動弁は、
ケースの内周に収容されたロータの回転運動を、雄ネジ部材と雌ネジ部材とのネジ送り機構により直線運動に変換し、この直線運動に基づいて弁本体内に収容された弁体を前記弁体の中心軸である弁中心軸方向に移動させる電動弁であって、
前記弁本体内に形成された空間である弁室と、
前記弁本体の側面に設けられ、前記弁室側の出入口となる第１弁ポートと、
前記弁体の直下において前記弁本体と同軸方向に設けられ、前記弁体が近接または離間可能な第２弁ポートと、
前記第２弁ポート側に前記弁体が固定されると共に前記弁中心軸方向に摺動可能に配置された弁ガイド、および前記弁体から成る弁体部と、
前記弁体部が前記弁中心軸方向に摺動する筒状の収容室が内部に形成された弁軸ホルダと
を備え、
前記弁体は、外周径が前記ロータ側に向かって大きくなるテーパーを形成する傾斜外周部を備え、
前記弁軸ホルダは、前記第２弁ポート側に延設され、外周径が前記ロータ側に向かって大きくなるテーパーを形成する延設部を備え、
前記延設部のテーパーを下方に延長した仮想円錐を仮定した場合、前記弁体が前記弁体の可動可能ないずれの位置にあっても、前記弁体部の一部が前記仮想円錐の外側にはみ出るように形成されていることを特徴とする。
これにより、流体を逆方向に流した場合に、弁体と第２弁ポートの間の開き具合であるすべての弁開度において、弁室内を上昇して弁体部に当たった流体の流れ方向をクリアランスの下端開口部から逸らすことができる。よって、さらに的確にクリアランスの下端開口部に流体が流入することを抑制することができる。

また、本発明の電動弁は、
前記弁体が前記弁体の可動可能ないずれの位置にあっても、
前記収容室の内周面の前記第２弁ポート側端部である内周面下端が、
前記第２弁ポートの前記ロータ側の端部の内径と、
前記内周面下端よりも前記第２弁ポート側に突出した前記弁体部において、外径が最大となる部分の前記第２弁ポート側の端部と
を通る仮想線よりも前記弁中心軸方向側に位置することを特徴とする。
このように、弁軸ホルダの収容室の内周面下端が仮想線の内側に位置することにより、第２弁ポートから弁室内に向けて逆方向に流体を流した場合に、弁体部に当たった流体の流れ方向を弁ガイドと弁軸ホルダとの間に形成されるクリアランスの下端開口部から逸らすことができる。よって、クリアランスの下端開口部に流体が流入することが抑制され、クリアランスの下端開口部に流入した流体による弁ガイドの振動を低減することができる。
また、流体を逆方向に流した場合に、弁体と第２弁ポートの間の開き具合であるすべての弁開度において、弁室内を上昇して弁体部に当たった流体の流れ方向をクリアランスの下端開口部から逸らすことができる。よって、さらに的確にクリアランスの下端開口部に流体が流入することを抑制することができる。

また、本発明の電動弁は、
前記延設部の前記第２弁ポート側の下端部は、前記弁軸ホルダの中で最も外径が小さく形成され、
前記傾斜外周部のテーパー角度は、前記延設部のテーパー角度よりも大きく、かつ、０°よりも大きく１８０°よりも小さいことを特徴とする。

このように、弁軸ホルダの下端部外径が最も小さくなるように弁軸ホルダを形成することにより、クリアランスの下端開口部に流体が流入することを抑制することができる。

また、本発明の電動弁は、
前記弁体が、
前記第２弁ポートと近接する部分であるニードル部と、
前記ニードル部の基端の外周に位置する環状の環状平面部と
を備えることを特徴とする。

これにより、環状平面部に衝突した流体によって弁体が上方に付勢され、ネジ送り機構における雄ネジと雌ネジとのネジ山の接触面を一定に保つことができネジガタが生じることが抑制される。さらに、流体が環状平面部に当たることで、環状平面部の外径方向に流れを変化させ、流体がクリアランスの下端開口部に流入して騒音が発生することが抑制されるため、的確に電動弁の静音性を維持することができる。

また、本発明の冷凍サイクルシステムは、
圧縮機、凝縮器、膨張弁、および蒸発器を含む冷凍サイクルシステムであって、上述の電動弁を前記膨張弁として用いることを特徴とする。

本発明によれば、的確に静音性を維持することができる電動弁、および該電動弁を用いた冷凍サイクルシステムを提供することができる。

実施の形態に係る電動弁の概略断面図である。実施の形態に係る電動弁の要部拡大図である。実施の形態に係る電動弁において、弁体部が最も弁座部に近接した状態における仮想線を示す図である。実施の形態に係る電動弁において、弁体部が最も弁座部から離間した状態における仮想線を示す図である。実施の形態に係る電動弁において、弁体部が最も弁座部に近接した状態における仮想円錐を示す図である。実施の形態に係る電動弁において、弁体部が最も弁座部から離間した状態における仮想円錐を示す図である。実施の形態に係る電動弁において、弁軸ホルダの延設部の外周に形成されたテーパー、および弁体に形成された傾斜外周部のテーパー角度を示す図である。従来の電動弁の概略断面図である。従来の電動弁の要部拡大図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態に係る電動弁について説明する。図１は、実施の形態に係る電動弁２を示した概略断面図である。なお、本明細書において、「上」あるいは「下」とは図１の状態で規定したものである。すなわち、ロータ４は弁体１７より上方に位置している。

この電動弁２では、金属により筒状のカップ形状をなすケース６０の開口側の下方に、弁本体３０が溶接などにより一体的に接続されている。
ここで、弁本体３０は、たとえばステンレス等の金属から成り、内部に形成された空間である弁室１１を有している。また、弁本体３０の側面には、弁室１１に直接連通するたとえばステンレス製や銅製の第１管継手１２が固定装着されている。この第１管継手１２の弁室１１側には、流体の出入口となる断面円形の第１弁ポート１２ａが形成されている。さらに、弁本体３０の内部底面３０ａには、断面円形の第２弁ポート１６ａが上方に形成された弁座部１６が組み込まれている。なお、第２弁ポート１６ａは、弁体１７の直下において弁体１７と同軸方向に設けられている。弁座部１６には、第２弁ポート１６ａ、弁室１１を介して第１管継手１２に連通するたとえばステンレス製や銅製の第２管継手１５が固定装着されている。

ケース６０の内周には、回転可能なロータ４が収容され、ロータ４の軸芯部分には、ブッシュ部材３３を介して弁軸４１が配置されている。なお、ロータ４は、磁性粉を含有する樹脂材料やフェライト磁石等の磁性を有する素材で形成されている。ブッシュ部材３３と弁軸４１は、共にたとえばステンレス等の金属で形成されており、ブッシュ部材３３で結合された弁軸４１とロータ４とは、回転しながら上下方向に一体的に移動する。なお、この弁軸４１の中間部付近の外周面には雄ネジ４１ａが形成されている。本実施の形態では、弁軸４１が雄ネジ部材として機能している。また、弁体１７は第２弁ポート１６ａに対して近接又は離間可能となっている。

ケース６０の外周には、図示しないヨーク、ボビン、およびコイルなどからなるステータが配置され、ロータ４とステータとでステッピングモータが構成されている。
弁軸４１のブッシュ部材３３より下方には、後述するように弁軸４１との間でネジ送り機構Ａを構成するとともに弁軸４１の傾きを抑制する機能を有する弁軸ホルダ６が、弁本体３０に対して相対的に回転不能に固定されている。

この弁軸ホルダ６は、上部側の筒状小径部６ａと下部側の筒状大径部６ｂと弁本体３０の内周部側に収容される嵌合部６ｃとリング状のフランジ部６ｆと嵌合部６ｃの下方（第２弁ポート１６ａ側）に延設された延設部６ｋから成る。そして、弁軸ホルダ６のフランジ部６ｆは、弁本体３０の上端に溶接などで固定されている。延設部６ｋの外周には上方（ロータ４側）に向かって大きくなるテーパーが形成されており、延設部６ｋの下端部は弁軸ホルダ６の中で最も外径が小さい。また、弁軸ホルダ６の内部には、後述する弁ガイド１８を収容する収容室６ｈが形成されている。なお、弁軸ホルダ６は、金属のフランジ部６ｆ以外が樹脂材料で形成されている。

また、この弁軸ホルダ６の筒状小径部６ａの上部開口部６ｇから所定の深さまで下方に向かって雌ネジ６ｄが形成されている。このため、本実施の形態では、弁軸ホルダ６が雌ネジ部材として機能している。そして、弁軸４１の外周に形成された雄ネジ４１ａと、弁軸ホルダ６の筒状小径部６ａの内周に形成された雌ネジ６ｄとにより、ネジ送り機構Ａが構成されている。

さらに、弁軸ホルダ６の筒状大径部６ｂの側面には、均圧孔５１が穿設され、この均圧孔５１により、筒状大径部６ｂ内の収容室６ｈと、ロータ収容室６７（第２の背圧室）との間が連通している。このように均圧孔５１を設けることにより、ケース６０のロータ４を収容する空間と、弁軸ホルダ６内の空間とを連通することにより、弁体１７の移動動作をスムーズに行うことができる。

また、弁軸４１の下方には、筒状の弁体部２０が弁軸ホルダ６の収容室６ｈに対して摺動可能に配置されている。この弁体部２０は、収容室６ｈ内を摺動する筒状の弁ガイド１８、および第２弁ポート１６ａを通過する流体の流量を調整する弁体１７を備えている。なお、弁体１７は、弁ガイド１８の下方に固定され、弁ガイド１８によって保持されている。また、弁ガイド１８内には、圧縮された弁バネ２７とバネ受け３５とが収容されている。バネ受け３５の上端部は、弁軸４１の突出部４１ｃと点接触している。

弁ガイド１８は天井部２１側がプレス成形により略直角に折り曲げられている。そして、この天井部２１には貫通孔１８ａが形成されている。また、弁軸４１の下方には、さらに鍔部４１ｂが形成されている。

ここで、弁軸４１は、弁ガイド１８に対して回転可能、かつ径方向に変位可能となるように弁ガイド１８の貫通孔１８ａに遊貫状態で挿入されており、鍔部４１ｂは、弁ガイド１８に対して回転可能、かつ、径方向に変位可能となるように弁ガイド１８内に配置されている。また、弁軸４１は貫通孔１８ａを挿通し、鍔部４１ｂの上面が、弁ガイド１８の天井部２１に対向するように配置されている。なお、鍔部４１ｂが弁ガイド１８の貫通孔１８ａより大径であることにより、弁軸４１の抜け止めがなされている。

弁軸４１と弁ガイド１８とが互いに径方向に移動可能であることにより、弁軸ホルダ６および弁軸４１の配置位置に関して、さほど高度な同芯取付精度を求められることなく、弁ガイド１８および弁体１７との同芯性が得られる。
弁ガイド１８の天井部２１と弁軸４１の鍔部４１ｂとの間には、中央部に貫通孔が形成されたワッシャ７０が設置されている。

次に、実施の形態に係る電動弁２の要部について説明する。図２は、実施の形態に係る電動弁２の要部を拡大した図である。図２に示すように、弁体１７は、弁ガイド１８の内周に固定される円柱状の固定部１７ａ、弁ガイド１８の下端を閉塞する略円盤状の蓋部１７ｂ、および略円錐台状の形状を有し第２弁ポート１６ａを通過する流体の流量を調整する機能を有するニードル部１７ｃを備えている。なお、ニードル部１７ｃは弁体１７の最も下方に位置し、蓋部１７ｂの下方に突出している。

そして、図３に示すように、蓋部１７ｂは、ニードル部１７ｃの基端１７ｃ´の外周に位置する環状平面である環状平面部１７ｄを備えている。さらに、環状平面部１７ｄの外周には、外周径が上方（ロータ４側）に向かって大きくなるテーパーを形成する傾斜外周部１７ｅが形成されている。また、蓋部１７ｂの上端には、弁ガイド１８の下端と接触し、かつ弁体１７の最大外径をなす環状部１７ｇが形成されている。また、弁ガイド１８の外周と弁軸ホルダ６の収容室６ｈの内周の間には、クリアランス２２が形成されている。

また、収容室６ｈの内周面下端６ｍ（第２弁ポート１６ａ側の下端）は、第２弁ポート１６ａの上端内径１６ａ´（ロータ４側の端部の内径）と弁ガイド１８の下端外周１８ｂとを通る仮想線Ｐの内側（弁中心軸Ｍ方向側）に位置している。ここで、図３は、弁体１７が最も弁座部１６に近接した状態を示しており、図４は、弁体１７が最も弁座部１６から離間した状態を示している。

また、図３、４に示すように、収容室６ｈの内周面下端６ｍは、弁体１７が弁体１７の可動可能ないずれの位置にあっても仮想線Ｐの内側に存在する。これにより、第２弁ポート１６ａから弁室１１内に向けて逆方向に流体を流した場合に、弁体部２０に当たった流体の流れ方向をクリアランス２２の下端開口部２２ａから逸らすことができる。よって、クリアランス２２の下端開口部２２ａに流体が流入することが抑制される。

また、図５、６に示すように、本実施の形態に係る電動弁２は、弁軸ホルダ６の延設部６ｋの外周に形成されたテーパーを下方に延長した仮想円錐Ｑを仮定した場合、弁体部２０の一部が仮想円錐Ｑの外側にはみ出るように形成されている。図５に示すように、弁体１７が最も弁座部１６に近接した状態においては、弁ガイド１８、固定部１７ａ、蓋部１７ｂ、ニードル部１７ｃが仮想円錐Ｑの外側にはみ出る。また、図６に示すように、弁体１７が最も弁座部１６から離間した状態においては、弁ガイド１８の下端外周１８ｂ、傾斜外周部１７ｅ、および環状部１７ｇが仮想円錐Ｑの外側にはみ出る（円Ｗ内参照）。このように、常に弁体部２０の一部が仮想円錐Ｑの外側にはみ出ることにより、第２弁ポート１６ａから弁室１１内に上昇した流体のうち、弁体部２０に当たった流体が外側に逸れ、クリアランス２２の下端開口部２２ａに向かって直進しないようにすることができる。

また、図７に示すように、弁体１７の蓋部１７ｂに形成された傾斜外周部１７ｅのテーパー角度θ１は、延設部６ｋの外周のテーパー角度θ２よりも大きくなるように形成されている（θ１＞θ２）。さらに、テーパー角度θ１は、０°よりも大きく１８０°よりも小さくなる範囲内に設定されている（０°＜θ１＜１８０°）。ここで、テーパー角度θ１とは、図７に示す電動弁２の断面図において、両側の傾斜外周部１７ｅから延びる延長線Ｎが弁中心軸Ｍで交差する場合における、二つの延長線Ｎの間の角度である。また、テーパー角度θ２もまた同様に、両側の延設部６ｋの外周から延びる延長線Ｒが弁中心軸Ｍで交差する場合における、二つの延長線Ｒの間の角度である。

このように、延設部６ｋや蓋部１７ｂにテーパーを設けることにより、上昇する流体を外側に流しクリアランス２２から逸れるように誘導することができる。また、傾斜外周部１７ｅのテーパー角度θ１を延設部６ｋのテーパー角度θ２よりも大きくすることにより、上昇中に傾斜外周部１７ｅに当たった流体の流れが、クリアランス２２の下端開口部２２ａから外側に離れる方向に変化し、更にその流れが、延設部６ｋの外周面よりも外側に誘導される。

次に、電動弁２における流体の流れについて説明する。図２に示すように、第２管継手１５から弁座部１６の第２弁ポート１６ａを介して弁室１１内に流体が逆方向に流入した場合、流体は、テーパー角度を変えながら上方ほど外周径が大きくなるニードル部１７ｃの外周に沿って、弁体１７の外側に流れながら上昇する。上昇する流体は、外周径が上方に向かって大きくなる傾斜外周部１７ｅによって大きく弁体１７の外側に流れるように誘導され、クリアランス２２の下端開口部２２ａに流入することが防止される。

なお、図３、４に示すように、収容室６ｈの内周面下端６ｍは、仮想線Ｐの内側に位置しており、かつ延設部６ｋの下端部の外径は弁軸ホルダ６の中で最も外径が小さく形成されているため、上昇する流体は、的確にクリアランス２２の下端開口部２２ａに流入しないように誘導される。上昇する流体の一部は、第１弁ポート１２ａを介して第１管継手１２に排出され、他の一部は、さらに上昇を続ける。

さらに弁室１１内を上昇した流体は、弁軸ホルダ６の延設部６ｋの外周に形成されたテーパーにより、再度外側に向かって流れるように誘導される。このため、図９に示すように、弁軸ホルダ（雌ネジ部材１３１）の下端面１３１ａに衝突した流体の一部がクリアランス１３３の下端開口部１３３ａに流入することが防止される。流体は、弁軸ホルダ６の延設部６ｋの外周に形成されたテーパーに沿って上昇を続け、弁軸ホルダ６の嵌合部６ｃの下端面に衝突して折り返した後、第１管継手１２に排出される。

この実施の形態に係る電動弁２によれば、流体がクリアランス２２の下端開口部２２ａに流入することを防止することにより、クリアランス２２に流入した流体が弁体部２０を振動させることを抑制することができる。したがって、弁体部２０が振動して生じる騒音を緩和することができ、的確に静音性を維持することができる。

また、上昇する途中で環状平面部１７ｄに衝突した流体によって弁体１７が上方に付勢され、ネジ送り機構Ａにおける雄ネジ４１ａと雌ネジ６ｄとのネジ山の接触面を一定に保つことができネジガタが生じることを抑制することができる。また、流体が環状平面部１７ｄに当たることで、環状平面部１７ｄの外径方向に流れを変化させ、流体が前記クリアランス２２の下端開口部２２ａに流入して騒音が発生することが抑制される。したがって、的確に電動弁２の静音性を維持することができる。

また、弁体１７が弁ガイド１８に固定されているため、流体によって弁体１７が弁ガイド１８の中で振動することがなくなり、電動弁２の静音性を維持することができる。

また、上述の実施の形態においては、弁ガイド１８の下端外周１８ｂの外径が弁体部２０の最大外径となる場合を例に説明しているが、必ずしも下端外周１８ｂの外径が弁体部２０の最大外径にならない場合も想定される。この場合、弁体部２０の最大外径となる部分の下側端部と第２弁ポート１６ａの上端内径１６ａ´とを通る線を仮想線Ｐとしてもよい。ただし、この場合の弁体部２０とは、弁体部２０のうち、弁軸ホルダ６の収容室６ｈの内周面下端６ｍよりも下側に突出した部分である。

また、上述の実施の形態において、環状平面部１７ｄおよび傾斜外周部１７ｅは、平らな面である場合を想定しているが凹凸があっても構わない。また、環状平面部１７ｄは、必ずしも弁中心軸Ｍと直交する平面でなくてもよく、弁中心軸Ｍと直交する平面に対して傾斜していてもよい。

また、上述の実施の形態の電動弁２は、たとえば、圧縮機、凝縮器、膨張弁、および蒸発器等から成る冷凍サイクルシステムにおいて、凝縮器と蒸発器との間に設けられる膨張弁として用いられる。

２電動弁
４ロータ
６弁軸ホルダ
６ａ筒状小径部
６ｂ筒状大径部
６ｃ嵌合部
６ｄ雌ネジ
６ｆフランジ部
６ｇ上部開口部
６ｈ収容室
６ｋ延設部
６ｍ内周面下端
１１弁室
１２第１管継手
１２ａ第１弁ポート
１５第２管継手
１６弁座部
１６ａ第２弁ポート
１６ａ´ 上端内径
１７弁体
１７ａ固定部
１７ｂ蓋部
１７ｃニードル部
１７ｃ´ 基端
１７ｄ環状平面部
１７ｅ傾斜外周部
１７ｇ環状部
１８弁ガイド
１８ａ貫通孔
１８ｂ下端外周
２０弁体部
２１天井部
２２クリアランス
２２ａ下端開口部
２７弁バネ
３０弁本体
３０ａ内部底面
３３ブッシュ部材
４１弁軸
４１ａ雄ネジ
４１ｂ鍔部
４１ｃ突出部
５１均圧孔
６０ケース
６７ロータ収容室
７０ワッシャ
１００電動弁
１０３ロータ
１１１第１管継手
１１２第２管継手
１１４弁体
１１８弁ガイド
１２０弁体部
１２１弁室
１２１ａ雄ネジ
１３０ｂ弁ポート
１３１雌ネジ部材
１３１ａ雌ネジ
１３３クリアランス
１３３ａ下端開口部
Ｌ弁中心軸
Ｍ弁中心軸
Ｎ延長線
Ｐ仮想線
Ｑ仮想円錐
Ｒ延長線
θ１傾斜外周部１７ｅのテーパー角度
θ２延設部６ｋの外周のテーパー角度

Claims

ケースの内周に収容されたロータの回転運動を、雄ネジ部材と雌ネジ部材とのネジ送り機構により直線運動に変換し、この直線運動に基づいて弁本体内に収容された弁体を前記弁体の中心軸である弁中心軸方向に移動させる電動弁であって、
前記弁本体内に形成された空間である弁室と、
前記弁本体の側面に設けられ、前記弁室側の出入口となる第１弁ポートと、
前記弁体の直下において前記弁本体と同軸方向に設けられ、前記弁体が近接または離間可能な第２弁ポートと、
前記第２弁ポート側に前記弁体が固定されると共に前記弁中心軸方向に摺動可能に配置された弁ガイド、および前記弁体から成る弁体部と、
前記弁体部が前記弁中心軸方向に摺動する筒状の収容室が内部に形成された弁軸ホルダと
を備え、
前記弁体は、外周径が前記ロータ側に向かって大きくなるテーパーを形成する傾斜外周部を備え、
前記弁軸ホルダは、前記第２弁ポート側に延設され、外周径が前記ロータ側に向かって大きくなるテーパーを形成する延設部を備え、
前記第２弁ポートの前記ロータ側の端部の内径、前記傾斜外周部の前記第２弁ポート側の下端の径、前記弁体の最大外径、前記延設部の前記第２弁ポート側の下端部の外径の順に径が大きくなることを特徴とする電動弁。
ケースの内周に収容されたロータの回転運動を、雄ネジ部材と雌ネジ部材とのネジ送り機構により直線運動に変換し、この直線運動に基づいて弁本体内に収容された弁体を前記弁体の中心軸である弁中心軸方向に移動させる電動弁であって、
前記弁本体内に形成された空間である弁室と、
前記弁本体の側面に設けられ、前記弁室側の出入口となる第１弁ポートと、
前記弁体の直下において前記弁本体と同軸方向に設けられ、前記弁体が近接または離間可能な第２弁ポートと、
前記第２弁ポート側に前記弁体が固定されると共に前記弁中心軸方向に摺動可能に配置された弁ガイド、および前記弁体から成る弁体部と、
前記弁体部が前記弁中心軸方向に摺動する筒状の収容室が内部に形成された弁軸ホルダと
を備え、
前記弁体は、外周径が前記ロータ側に向かって大きくなるテーパーを形成する傾斜外周部を備え、
前記弁軸ホルダは、前記第２弁ポート側に延設され、外周径が前記ロータ側に向かって大きくなるテーパーを形成する延設部を備え、
前記延設部のテーパーを下方に延長した仮想円錐を仮定した場合、前記弁体が前記弁体の可動可能ないずれの位置にあっても、前記弁体部の一部が前記仮想円錐の外側にはみ出るように形成されていることを特徴とする電動弁。
前記弁体が前記弁体の可動可能ないずれの位置にあっても、
前記収容室の内周面の前記第２弁ポート側端部である内周面下端が、
前記第２弁ポートの前記ロータ側の端部の内径と、
前記内周面下端よりも前記第２弁ポート側に突出した前記弁体部において、外径が最大となる部分の前記第２弁ポート側の端部と
を通る仮想線よりも前記弁中心軸方向側に位置することを特徴とする請求項１または２に電動弁。
前記延設部の前記第２弁ポート側の下端部は、前記弁軸ホルダの中で最も外径が小さく形成され、
前記傾斜外周部のテーパー角度は、前記延設部のテーパー角度よりも大きく、かつ、０°よりも大きく１８０°よりも小さいことを特徴とする請求項１～３の何れか一項に記載の電動弁。
前記弁体は、
前記第２弁ポートと近接する部分であるニードル部と、
前記ニードル部の基端の外周に位置する環状の環状平面部と
を備えることを特徴とする請求項１～４の何れか一項に記載の電動弁。
圧縮機、凝縮器、膨張弁、および蒸発器を含む冷凍サイクルシステムであって、請求項１～５の何れか一項に記載の電動弁を前記膨張弁として用いることを特徴とする冷凍サイクルシステム。