JP7744971B2 - 電子膨張弁及び空調機器 - Google Patents

Description

関連出願
本出願は、２０２０年１２月２８日に出願された、出願番号が２０２０２３２２２９５７．０であり、発明の名称が「電子膨張弁及び空調機器」である中国特許出願の優先権を主張し、その全ての内容は引用することにより本出願に組み込まれる。

本出願は弁の技術分野に関し、特に、電子膨張弁及び空調機器に関する。

電子膨張弁は、予め設定されたプログラムに従って、冷却装置に入る冷媒の流量を制御する絞り素子である。電子膨張弁は、新規な制御素子として、冷却システムのスマート化の重要な一環をなし、冷却システムの最適化を実際に実現するための重要な手段及び保障でもあるため、ますます多くの分野で適用されている。

電子膨張弁は、スクリュ、第１接続板、第２接続板及びロータを含み、ロータは、第１接続板及び第２接続板によりスクリュを連動して回転させる。しかしながら、通常の第１接続板と第２接続板との接続の堅牢度が不十分であり、第１接続板と第２接続板とが相対的に摺動しやすくなってしまう。

これに鑑みて、通常の第１接続板と第２接続板との接続の堅牢度が不十分であるという課題を解決する電子膨張弁及び空調機器を提供する必要がある。

本出願は、ロータ、スクリュ、第１接続板及び第２接続板を含み、第１接続板がロータに固定接続され、第２接続板がスクリュに固定接続される、電子膨張弁を提供する。第２接続板は金属部材であり、第１接続板はプラスチック部材であり、第１接続板が第２接続板の外側に被覆成形され、ロータは第１接続板及び第２接続板によりスクリュを連動して回転させる。

本出願の一実施例において、電子膨張弁は、プラスチック部材であり、且つ第１接続板と一体に成形されたガイドシートを更に含む。第１接続板とガイドシートとは一体に成形された構造である。このため、一体に成形された構造により第１接続板とガイドシートとの間の構造の安定性を確保し、ガイドシートが外力を受けるときに外力を均一に分散させることができ、応力集中によるガイドシートの破断が発生することはない。また、第１接続板とガイドシートとは一体に成形された構造であるため、ガイドシートと第１接続板とは溶接により接続されることを必要とせず、即ち、溶接ステップを減らし、また、ガイドシートと第１接続板との間には接続隙間がない。したがって、第１接続板とガイドシートとが溶接される接続形態に比べて、第１接続板とガイドシートとが一体に成形される接続形態がより堅牢で、ガイドシートが第１接続板に対して本来の位置からずれることがないことは明らかである。

本出願の一実施例において、第１接続板及びガイドシートは射出成形構造である。射出成形プロセスは、形状が複雑な部品の大量生産に適しており、且つ射出成形プロセスは、生産速度が速く、生産効率が高く、加工精度が高い。射出成形プロセスにより加工された射出成形構造は、精度が高く、製造コストが低い利点を有する。

本出願の一実施例において、第１接続板のガイドシートから離れた一側には係着部が設けられており、係着部には第１接続板から乖離する一側に向かって係着溝が穿設されており、第２接続板が係着溝内に係着される。第２接続板が第１接続板の係着溝内に係着されることにより、第１接続板と第２接続板との接触面積が比較的大きくなり、このとき、第１接続板と第２接続板との接続が比較的緊密であり、電子膨張弁の構造の安定に有利である。

本出願の一実施例において、係着溝の内壁には突起が設けられており、第２接続板の外周側には突起に対応して凹溝が設けられており、第２接続板が第１接続板に係着されるように突起が凹溝内に係着される。係着溝の内壁に突起を設け、第２接続板の外周側には突起に対応して凹溝を設け、且つ突起が凹溝内に係着される。これにより、第１接続板と第２接続板との接触面積が更に拡大されて、第１接続板と第２接続板との接続がより緊密になる。また、突起及び凹溝の存在により、第２接続板が第１接続板に対して回転することができず、電子膨張弁の構造の安定性を更に向上させる。

本出願の一実施例において、凹溝の数が複数であり、複数の凹溝は第２接続板の周方向に沿って均一に分布されている。凹溝の数を複数とすることにより、第１接続板と第２接続板との接続をより堅牢にすることができ、複数の凹溝が第２接続板の周方向に沿って均一に分布されることは凹溝の加工製造に有利である。

本出願の一実施例において、第１接続板及び第２接続板はいずれも円盤状を呈し、第２接続板の円心において第１貫通孔が設けられており、第１接続板の円心において第２貫通孔が設けられており、スクリュの一端が第２貫通孔及び第１貫通孔に順次挿設されており、且つスクリュと第１貫通孔とがクリアランスフィットされ、及びスクリュと第２貫通孔とがクリアランスフィットされ、スクリュと第２接続板とが溶接により接続される。このように設計すると、ロータが第１接続板及び第２接続板を連動して回転させるとき、スクリュを回転中心に位置させて、スクリュが回転する過程において偏心が発生して電子膨張弁の開閉に影響を与えることを防止することができる。

本出願の一実施例において、第１接続板の横断面の外郭は非円形である。このように設計すると、第１接続板とロータとの間に相対的な回転が発生することを更に防止することに有利である。

本出願の一実施例において、第２接続板の横断面の外郭は非円形である。このように設計すると、第１接続板と第２接続板との間に相対的な回転が発生することを更に防止することに有利である。

本出願は、上記の実施例のいずれかに記載の電子膨張弁を含む空調機器を更に提供する。

本出願で提供される電子膨張弁及び空調機器において、第１接続板と第２接続板とは別々に加工することが可能であり、第１接続板及び第２接続板の加工の自由度を大幅に向上させる。また、第１接続板が第２接続板の外側に被覆成形されることは、第２接続板が第１接続板に堅牢に接続できることも確保して、接続板アセンブリの構造がより安定化する。即ち、本出願で提供される電子膨張弁は、通常の第１接続板と第２接続板との接続の堅牢度が不十分であるという課題を解決する。

本出願の一実施例の電子膨張弁の断面図である。 本出願の一実施例の接続板アセンブリとガイドシートとの接続の構造模式図である。 本出願の一実施例の第１接続板とガイドシートとの接続の構造模式図である。 本出願の一実施例の第２接続板の構造模式図である。

参照符号：
１ 弁体、１１ 弁チャンバ、１２ 弁口、２ 第１接続管、３ 第２接続管、４ ロータ、５ 接続板アセンブリ、５１ 第１接続板、５１１ 係着部、５１２ 係着溝、５１３ 突起、５１４ 第２貫通孔、５２ 第２接続板、５２１ 凹溝、５２２ 第１貫通孔、６ スクリュ、７ ナットスリーブ、８ 制限部材、８１ ガイドシート、８２ 制限バネ、８３ 止め輪、９ 弁ヘッド。

以下、本出願の実施形態における図面を参照して、本出願の実施形態における技術態様を明確且つ完全に説明するが、説明した実施形態は本出願の実施形態の一部にすぎず、実施形態の全部ではないことは明らかである。当業者が、本出願における実施形態に基づいて、創造的な労力なしに得られた全ての他の実施形態はいずれも本出願の保護範囲に属する。

説明すべきこととして、アセンブリが他のアセンブリに「装着される」とされる場合、他のアセンブリに直接装着されてもよく、又は介在するアセンブリが存在してもよい。アセンブリが他のアセンブリに「設けられる」とみなされる場合、他のアセンブリに直接設けられてもよく、又は介在するアセンブリが同時に存在してもよい。アセンブリが他のアセンブリに「固定される」とみなされる場合、他のアセンブリに直接固定されてもよく、又は介在するアセンブリが同時に存在してもよい。

特に定義しない限り、本明細書で使用される全ての技術用語や科学用語は、本出願の属する技術分野における当業者が通常理解している意味と同じである。ここで、本出願の明細書に使用される用語は、単に具体的な実施形態を説明することを目的とし、本出願を制限するものではない。本明細書に使用される「及び／又は」という用語は、関連する列挙された項目の１つ以上の任意の及び全ての組み合わせを含む。

本出願で提供される電子膨張弁は、冷却システムに適用して、絞りや減圧の役割を実現し、冷却システムは、例えば、自動車用空調、コールドチェーンシステム、業務用空調システム等であってもよい。当然ながら、他の実施例において、電子膨張弁は他のシステムに適用されることもできる。

図１を参照すると、本出願で提供される電子膨張弁は、弁体１、ロータ４、ステータアセンブリ（図示せず）を含み、弁体１には第１接続管２及び第２接続管３が接続されている。本実施例において、電子膨張弁は二方弁であり、第１接続管２が入口管である場合、媒体は第１接続管２を介して電子膨張弁の内部に入ってから、第２接続管３を介して流れ出て、第２接続管３が入口管である場合、媒体は第２接続管３を介して電子膨張弁の内部に入ってから、第１接続管２を介して流れ出る。当然ながら、他の実施例において、電子膨張弁は一方向弁であってもよく、本出願では限定しない。

弁体１には弁チャンバ１１が設けられており、ロータ４は弁チャンバ１１の内部に設けられており、ステータアセンブリは弁チャンバ１１の外部に設けられている。ステータアセンブリが通電された後に磁界を生成し、磁性材料からなるロータ４は磁界の駆動により回転する。電子膨張弁は、接続板アセンブリ５、スクリュ６及びナットスリーブ７を更に含み、スクリュ６とロータ４とは接続板アセンブリ５を介して固定接続され、ロータ４の回転によりスクリュ６を連動して回転させる。ナットスリーブ７が弁体１に固定して設けられ、且つスクリュ６とナットスリーブ７との間にナットスクリュ係合が形成されるため、スクリュ６のナットスリーブ７に対する回転は、スクリュ６に弁体１の軸線方向に対する移動を発生させる。これにより、ステータアセンブリがロータ４を駆動して移動させてから、ロータ４がスクリュ６を駆動して移動させる作業過程を実現する。

電子膨張弁は、ロータ４の回転角度を制限するための制限部材８を更に含み、制限部材８は、ガイドシート８１、制限バネ８２、止め輪８３及び止め部材（図示せず）を含む。制限バネ８２はナット座の外側に嵌合され、止め輪８３は制限バネ８２に嵌合され、且つ止め輪８３は制限バネ８２に沿って螺旋運動を行うことができる。ガイドシート８１の一端が接続板アセンブリ５に接続され、ロータ４は接続板アセンブリ５によりガイドシート８１を連動して同期回転させることができ、また、ガイドシート８１は回転過程に止め輪８３を駆動して制限バネ８２に沿って螺旋運動させることにより、電子膨張弁の開口度を制御する。止め部材は制限バネ８２の両端に設けられており、止め輪８３の制限バネ８２における移動を制限して、電子膨張弁の最大開口度を制限する。

電子膨張弁は、スクリュ６の接続板アセンブリ５から離れた一端に接続された弁ヘッド９を更に含む。スクリュ６の弁体１の軸線方向に対する伸縮運動は、弁ヘッド９を連動して移動させ、弁ヘッド９はスクリュ６の駆動により弁体１に穿設された弁口１２に対して相対的に移動する。

図１から図４に示すように、本出願で提供される電子膨張弁において、接続板アセンブリ５は第１接続板５１及び第２接続板５２を含み、第１接続板５１がロータ４に固定接続され、第２接続板５２がスクリュ６に固定接続される。第２接続板５２は金属部材であり、第１接続板５１はプラスチック部材であり、第１接続板５１が第２接続板５２の外側に被覆成形される。ロータ４は、第１接続板５１及び第２接続板５２によりスクリュ６を連動して回転させる。

このように、第１接続板５１と第２接続板５２とは別々に加工することが可能であり、第１接続板５１及び第２接続板５２の加工の自由度を大幅に向上させる。また、第１接続板５１が第２接続板５２の外側に被覆成形されることは、第２接続板５２が第１接続板５１に堅牢に接続できることも確保して、接続板アセンブリ５の構造がより安定化する。即ち、本出願で提供される電子膨張弁は、通常の第１接続板５１と第２接続板５２との接続の堅牢度が不十分であるという課題を解決する。

一実施例において、図１から３に示すように、電子膨張弁は、プラスチック部材であり、且つ第１接続板５１と一体に成形されたガイドシート８１を更に含む。一体に成形された構造により第１接続板５１とガイドシート８１との間の構造の安定性を確保し、ガイドシート８１が外力を受けるときに外力を均一に分散させることができ、応力集中によるガイドシート８１の破断が発生することはない。また、第１接続板５１とガイドシート８１とは一体に成形された構造であるため、ガイドシート８１と第１接続板５１とは溶接により接続されることを必要とせず、即ち、溶接ステップを減らし、また、ガイドシート８１と第１接続板５１との間には接続隙間がない。したがって、第１接続板５１とガイドシート８１とが溶接される接続形態に比べて、第１接続板５１とガイドシート８１とが一体に成形される接続形態がより堅牢で、ガイドシート８１が第１接続板５１に対して本来の位置からずれることがないことは明らかである。

更に、第１接続板５１及びガイドシート８１は射出成形構造である。射出成形構造とは、通常の射出成形プロセスにより加工された部品であり、且つ射出成形プロセスは射出成形とダイキャストとを兼ねる成形方法である。一定の温度で、攪拌装置により溶けきったプラスチック材料を攪拌し、圧力装置を使用してプラスチック材料を金型の内部空洞に射出し、プラスチック材料が金型の内部空洞で冷却固化された後に射出成形構造が得られる。射出成形プロセスは、形状が複雑な部品の大量生産に適しており、且つ射出成形プロセスは、生産速度が速く、生産効率が高く、加工精度が高い。射出成形プロセスにより加工された射出成形構造は、精度が高く、製造コストが低い利点を有する。

選択的に、第１接続板５１は熱可塑性エンジニアリングプラスチック部材であり、ガイドシート８１は熱可塑性エンジニアリングプラスチック部材である。熱可塑性エンジニアリングプラスチックは、耐熱性、耐寒性、機械加工性、構造安定性、電気絶縁性、耐薬品性、及び接着性に優れるプラスチックの一種である。したがって、第１接続板５１及びガイドシート８１が熱可塑性エンジニアリングプラスチック部材であると、第１接続板５１及びガイドシート８１の加工成形がより容易になり、且つ第１接続板５１とガイドシート８１との接続がより堅牢になる。

一実施例において、図２から図４に示すように、第１接続板５１のガイドシート８１から離れた一側には係着部５１１が設けられており、係着部５１１には第１接続板５１から乖離する一側に向かって係着溝５１２が穿設されており、第２接続板５２が係着溝５１２内に係着される。このように、第２接続板５２を加工してから、第２接続板５２を金型内に設けて、射出成形により第１接続板５１を加工するとともに第２接続板５２が第１接続板５１内に係着される。ただし、これに限定されず、第１接続板５１と第２接続板５２とを別々に加工してから、第２接続板５２を押し付け加工により第１接続板５１の係着溝５１２内に係着することも可能である。しかしながら、第１接続板５１及び第２接続板５２をどのような手段で加工しても、第２接続板５２が第１接続板５１の係着溝５１２内に係着されることにより、第１接続板５１と第２接続板５２との接触面積が比較的大きくなり、このとき、第１接続板５１と第２接続板５２との接続が比較的緊密であり、電子膨張弁の構造の安定に有利である。

更に、図２から図４に示すように、係着溝５１２の内壁には突起５１３が設けられており、第２接続板５２の外周側には突起５１３に対応して凹溝５２１が設けられており、第２接続板５２が第１接続板５１に係着されるように突起５１３が凹溝５２１内に係着される。係着溝５１２の内壁に突起５１３を設け、第２接続板５２の外周側には突起５１３に対応して凹溝５２１を設け、且つ突起５１３が凹溝５２１内に係着される。これにより、第１接続板５１と第２接続板５２との接触面積が更に拡大されて、第１接続板５１と第２接続板５２との接続がより緊密になる。また、突起５１３及び凹溝５２１の存在により、第２接続板５２が第１接続板５１に対して回転することができず、電子膨張弁の構造の安定性を更に向上させる。

更に、図４に示すように、凹溝５２１の数が複数であり、複数の凹溝５２１は第２接続板５２の周方向に沿って均一に分布されている。凹溝５２１の数を複数とすることにより、第１接続板５１と第２接続板５２との接続をより堅牢にすることができ、複数の凹溝５２１が第２接続板５２の周方向に沿って均一に分布されることは凹溝５２１の加工製造に有利である。

一実施例において、図１から図４に示すように、第１接続板５１及び第２接続板５２はいずれも円盤状を呈し、第２接続板５２の円心において第１貫通孔５２２が設けられており、第１接続板５１の円心において第２貫通孔５１４が設けられている。スクリュ６の一端が第２貫通孔５１４及び第１貫通孔５２２に順次挿設されており、且つスクリュ６と第１貫通孔５２２とがクリアランスフィットされ、及びスクリュ６と第２貫通孔５１４とがクリアランスフィットされ、スクリュ６と第２接続板５２とが溶接により接続される。このように設計すると、ロータ４が第１接続板５１及び第２接続板５２を連動して回転させるとき、スクリュ６を回転中心に位置させて、スクリュ６が回転する過程において偏心が発生して電子膨張弁の開閉に影響を与えることを防止することができる。

一実施例において、第１接続板５１の横断面の外郭は非円形である。このように設計すると、第１接続板５１とロータ４との間に相対的な回転が発生することを更に防止することに有利である。

一実施例において、第２接続板５２の横断面の外郭は非円形である。このように設計すると、第１接続板５１と第２接続板５２との間に相対的な回転が発生することを更に防止することに有利である。

本出願は、上記の実施例のいずれかに記載の電子膨張弁を含む空調機器を更に提供する。

以上の実施形態の各技術特徴は、任意に組み合わせることができ、説明を簡潔にするために、上記の実施形態における各技術特徴の可能な組み合わせについて全て説明していないが、これらの技術特徴の組み合わせが矛盾しない限り、いずれも本明細書に記載されている範囲とみなすべきである。

当業者が理解すべきこととして、以上の実施形態は単に本出願を説明するために使用され、本出願を限定するためのものではなく、本出願の実質的な趣旨の範囲内で、以上の実施形態によりなされる適切な変更及び変化は、いずれも本出願の保護を請求する範囲に属する。

Claims (7)

1. ロータ、スクリュ、第１接続板、第２接続板及び前記第１接続板と一体に成形されたガイドシートを含み、前記第１接続板が前記ロータに固定的に接続され、前記第２接続板が前記スクリュに固定的に接続され、
   前記第２接続板は金属部材であり、前記第１接続板及び前記ガイドシートはプラスチック部材であり、前記第１接続板が前記第２接続板の上部の少なくとも一部及び底面を覆うように前記第２接続板の外側に被覆成形され、
   前記第１接続板の前記ガイドシートから離れた一側には係着部が設けられており、前記係着部には前記第１接続板から乖離する一側に向かって係着溝が穿設されており、前記第２接続板が前記係着溝内に係着され、
   前記第１接続板及び前記第２接続板はいずれも円盤状を呈し、前記第２接続板の円心において第１貫通孔が設けられており、前記第１接続板の円心において第２貫通孔が設けられており、前記スクリュの一端が前記第２貫通孔及び前記第１貫通孔に順次挿設されており、且つ前記スクリュと前記第１貫通孔とがクリアランスフィットされ、及び前記スクリュと前記第２貫通孔とがクリアランスフィットされ、前記スクリュと前記第２接続板とが溶接により接続され、前記ロータは前記第１接続板及び前記第２接続板により前記スクリュを連動して回転させる、電子膨張弁。
2. 前記第１接続板及び前記ガイドシートは射出成形構造である、請求項１に記載の電子膨張弁。
3. 前記係着溝の内壁には突起が設けられており、前記第２接続板の外周側には前記突起に対応して凹溝が設けられており、前記第２接続板が前記第１接続板に係着されるように前記突起が前記凹溝内に係着される、請求項１に記載の電子膨張弁。
4. 前記凹溝の数が複数であり、複数の前記凹溝は前記第２接続板の周方向に沿って均等に配置されている、請求項３に記載の電子膨張弁。
5. 前記第１接続板の横断面の外郭は非円形である、請求項１に記載の電子膨張弁。
6. 前記第２接続板の横断面の外郭は非円形である、請求項１に記載の電子膨張弁。
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載の電子膨張弁を含む、空調機器。