[发明专利]电动阀

说明书

技术领域

本发明涉及一种热泵式制冷制热系统等中装入使用的电动阀，尤其涉及一种利用转子的旋转并利用螺旋进给而使阀芯与阀座接触分离型式的电动阀。

背景技术

作为这种电动阀，有这样一种电动阀，其具有：阀轴，其下端部配设有阀芯；阀本体，其设有具有内插该阀轴的圆筒部的导向杆及与所述阀芯接触分离的阀座；壳体，其与该阀本体接合；以及阀轴升降驱动机构，其包括配设在该壳体内与所述阀轴一体化的转子、为旋转驱动该转子而配置于所述壳体外周的定子、以及设在所述导向杆侧的内螺纹部和设在所述阀轴侧的外螺纹部，在所述阀轴的下部设有滑动自如地嵌插在所述导向杆的圆筒部内的阀架，并且，所述阀芯以可轴向的相对移动及可相对旋转的状态内插在该阀架上并被止脱卡止，在所述阀芯与所述阀架的顶棚部之间压缩安装有对所述阀芯向下方施力的压缩螺旋弹簧。

对于这种结构的电动阀，通过向定子供给成为闭阀方向用驱动模式的脉冲，转子及阀轴就例如绕俯视看顺时针方向旋转，阀轴利用由所述内螺纹部和外螺纹部所构成的螺旋进给机构而一边旋转一边下降，阀芯落坐在阀座上，阀口关闭。

在该时刻，转子及阀轴的旋转下降还未停止，进一步继续脉冲供给直至压缩螺旋弹簧被压缩规定量为止，由此，在阀芯落坐在阀座上的状态下，转子、阀轴和阀架等进一步旋转并下降。此时，由于阀轴及阀架相对于阀芯进行下降，因此，使压缩螺旋弹簧压缩，由此吸收阀轴及阀架的下降力，然后，在压缩螺旋弹簧的压缩量成为规定量的时刻，转子及阀轴的旋转下降被挡块机构止住，该状态成为阀紧闭状态(全闭状态)。如此，即使在阀口被阀芯关闭后，转子及阀轴的旋转下降继续进行直至压缩螺旋弹簧被压缩规定量为止，由此阀芯被强力按压在阀座上，能可靠地防止阀泄漏等。

当从该全闭状态向定子供给成为开阀方向用驱动模式的脉冲时，转子及阀轴就向与前述方向相反的方向(绕逆时针方向)进行旋转，转子及阀轴利用由所述内螺纹部和外螺纹部构成的螺旋进给机构而一边旋转一边上升，压缩螺旋弹簧伸长规定量并返回到原来的设置状态，阀芯离开阀座，阀口打开。在该场合，阀芯的升程量(阀开度＝流量)根据供给于定子的供给脉冲数确定，当进一步继续供给脉冲时，最终阀成为全开状态。

在这种结构的电动阀中，为了降低阀开闭时在压缩螺旋弹簧的下侧卷绕端与阀芯之间、压缩螺旋弹簧的上侧卷绕端与阀架的顶棚部之间等(下面有时称为压缩螺旋弹簧附近)所产生的滑动摩擦阻力，提出了在压缩螺旋弹簧的下侧卷绕端与阀芯之间或在压缩螺旋弹簧的上侧卷绕端与阀架的顶棚部之间夹装球状物的结构(例如参照下述的专利文献1)。

如此，通过夹装球状物，压缩螺旋弹簧的下侧卷绕端与阀芯之间或压缩螺旋弹簧的上侧卷绕端与阀架的顶棚部之间实质上是点接触，故在阀开闭时，即使阀轴及阀架旋转，阀芯也不旋转，压缩螺旋弹簧的下侧卷绕端与阀芯之间、压缩螺旋弹簧的上侧卷绕端与阀架的顶棚部之间等所产生的滑动摩擦阻力被降低。

专利文献1：日本实公平3-11491号公报

但是，在所述专利文献1所揭示的电动阀中，球状物的点接触部位仅是上端的一个部位，由于球状物的下部由压缩螺旋弹簧支承(使其面接触或线接触)的缘故，即使阀轴、阀架旋转，球状物也不旋转(不滚动)，另外，在阀开闭时，若压缩螺旋弹簧的中心线偏离转子、阀轴及阀架的共同的旋转轴线，或压缩螺旋弹簧产生弯曲、倾斜(下面，将它们称为压缩螺旋弹簧的偏心等)，则球状物从所述旋转轴线上离开，因此，球状物的点接触部分产生滑动摩擦(摩擦的部分不是点而是圆)，压缩螺旋弹簧附近的滑动摩擦阻力就增大。

如果滑动摩擦阻力如此增大，阀开闭动作就需要大的驱动力，作为步进电动机必须使用输出转矩大的即大型且价格高的，另外，耗电也增大。

另一方面，近年来，为了获得更进一步的低成本，考虑了这样一种技术：通过冲压加工来制作以往由切削加工制成的阀本体的基体部，通过将分体的阀座(构件)、成为出入口的导管接头等接合(钎焊等)在该基体部上，装配阀本体。

但是，如此装配成的阀本体，其加工精度比切削加工件低，另外，由于冲压加工时的应力因零件接合时产生的热量而被释放，因此有容易变形等缺点，阀座(其上设置的阀口)的中心线相对于转子、阀轴及阀架的共同的旋转轴线容易产生偏离或倾斜。如此，若阀座(其上设置的阀口)的中心线相对于旋转轴线产生偏离或倾斜时(下面将该状态称为阀口的轴偏离等)，则由于在阀开闭时阀芯适应于阀口(或阀座)地进行插入、脱离，阀芯相对于所述旋转轴线也容易错位或倾斜，随之，存在压缩螺旋弹簧产生所述偏心等、在阀开闭时压缩螺旋弹簧附近的滑动摩擦阻力增大的问题。