JP7779071B2 - Electronic Expansion Valve - Google Patents
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Description
この発明は、電子膨張弁に関し、特に、弁体が弁座から離れることにより冷媒を流すように構成されている電子膨張弁に関する。 This invention relates to an electronic expansion valve, and more particularly to an electronic expansion valve that allows refrigerant to flow when the valve element moves away from the valve seat.
従来、弁体が弁座から離れることにより冷媒を流すように構成されている電子膨張弁が知られている(たとえば、特許文献1参照)。 Conventionally, electronic expansion valves are known that allow refrigerant to flow when the valve disc separates from the valve seat (see, for example, Patent Document 1).
上記特許文献1には、本体部上部と、本体部側部と、弁座と、弁体とを備える、冷凍サイクルに用いられる電子膨張弁が開示されている。特許文献1の電子膨張弁では、本体部上部と本体部側部とにより本体部を形成する。また、特許文献1の電子膨張弁では、弁体が弁座から離れることにより冷媒を流すように構成されている。 Patent Document 1 above discloses an electronic expansion valve for use in a refrigeration cycle, which includes an upper body portion, a side body portion, a valve seat, and a valve element. In the electronic expansion valve of Patent Document 1, the upper body portion and the side body portion form the main body. Furthermore, the electronic expansion valve of Patent Document 1 is configured to allow refrigerant to flow when the valve element moves away from the valve seat.
ここで、上記特許文献1には明示されていないが、冷凍サイクルに用いられる電子膨張弁は、筐体(本体部)の内部を冷媒が通過するため、冷媒の内圧が筐体に作用する。そのため、複数の部材を接合して筐体を構成する電子膨張弁の場合、冷媒の内圧により筐体が変形することを抑制するために機械的強度を大きくすることが考えられる。そこで、機械的強度を大きくするために、部材の肉厚を大きくするか、補強部材を用いて接合強度を大きくする必要がある。しかしながら、部材の肉厚を大きくした場合、または、補強部材を用いて接合強度を大きくした場合に、装置構成が複雑化するため、装置構成を簡素化することが求められている。 Although not explicitly stated in Patent Document 1, electronic expansion valves used in refrigeration cycles have a refrigerant passing through the interior of their housing (main body), so the internal pressure of the refrigerant acts on the housing. Therefore, in the case of electronic expansion valves whose housing is made up of multiple joined components, it is conceivable to increase the mechanical strength to prevent the housing from deforming due to the internal pressure of the refrigerant. Therefore, to increase the mechanical strength, it is necessary to increase the thickness of the components or to increase the joint strength by using reinforcing components. However, increasing the thickness of the components or increasing the joint strength by using reinforcing components complicates the device configuration, so there is a demand for simplifying the device configuration.
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、筐体が変形することを抑制しつつ装置構成を簡素化することが可能な電子膨張弁を提供することである。 This invention was made to solve the above-mentioned problems, and one object of this invention is to provide an electronic expansion valve that can simplify the device configuration while suppressing deformation of the housing.
本発明の一の局面による電子膨張弁は、冷媒が循環する冷凍サイクルに用いられる電子膨張弁であって、冷媒が通過する流路を形成する環状部材と、環状部材の外周面に当接する本体部とを含む、筐体と、冷媒を通過させる貫通孔を含む弁座と、弁座と対向するように配置され、貫通孔を閉状態と開状態とにするように弁座に対して移動するように構成されている弁体と、弁体に対向するように配置されたヨークと、ヨークに磁力を発生させるコイルとを含み、磁力によって弁座に対して弁体を移動させる移動機構と、を備え、環状部材は、中心に設けられる孔部を囲む内周面にヨークが接合され、冷媒による内圧をヨークが配置された中心に向かう力として受けるように、弁体の移動方向に沿った断面視で見て環状部材の外周面側から内周面側に向かうにつれて弁体に近づくように傾斜する傾斜部またはヨークに当接する内周面を弁体側に突出させる第1突出部を含む。 An electronic expansion valve according to one aspect of the present invention is an electronic expansion valve used in a refrigeration cycle in which a refrigerant circulates, and comprises a housing including an annular member forming a flow path through which the refrigerant passes and a main body abutting the outer peripheral surface of the annular member; a valve seat including a through hole through which the refrigerant passes; a valve disc arranged opposite the valve seat and configured to move relative to the valve seat to close and open the through hole; a yoke arranged opposite the valve disc; and a movement mechanism including a coil that generates a magnetic force in the yoke, and which moves the valve disc relative to the valve seat using the magnetic force. The annular member has a yoke joined to its inner peripheral surface surrounding a central hole, and includes an inclined portion that slopes toward the valve disc as it moves from the outer peripheral surface of the annular member toward the inner peripheral surface, or a first protruding portion that protrudes the inner peripheral surface abutting the yoke toward the valve disc, when viewed in cross section along the movement direction of the valve disc, so that internal pressure due to the refrigerant is received as a force toward the center where the yoke is located.
この発明の一の局面による電子膨張弁では、上記のように、環状部材は、中心に設けられる孔部を囲む内周面にヨークが接合され、冷媒による内圧をヨークが配置された中心に向かう力として受けるように、弁体の移動方向に沿った断面視で見て環状部材の外周面側から内周面側に向かうにつれて弁体に近づくように傾斜する傾斜部またはヨークに当接する内周面を弁体側に突出させる第1突出部を含む。これにより、傾斜部を設ける場合は、傾斜部に作用する内圧の方向をヨークが配置された環状部材の中心に向かう力と、中心に向かう方向と直交する弁体側からヨーク側に向かう力とに分散させることができる。そのため、弁体側からヨーク側に向かう力を小さくすることができるため、環状部材を弁体側からヨーク側に押して変形させる力が小さくなる。また、中心に向かう力により環状部材をヨークに押し付けることができるため、環状部材とヨークとの接合強度を大きくする必要がない。この結果、筐体(環状部材)が変形することを抑制しつつ、装置構成を簡素化することができる。また、第1突出部を設ける場合は、第1突出部が弁体側に突出していることにより、環状部材の中心に向かう力として冷媒の内圧が第1突出部に作用する。これにより、中心に向かう力によって環状部材をヨークに押し付けることができるため、環状部材とヨークとの接合強度を大きくする必要がない。この結果、筐体(環状部材)が変形することを抑制しつつ、装置構成を簡素化することができる。 In one aspect of the electronic expansion valve of the present invention, as described above, the annular member has a yoke bonded to its inner circumferential surface surrounding a central hole. The annular member includes a sloped portion that slopes toward the valve member as it moves from the outer circumferential surface of the annular member toward the inner circumferential surface, or a first protrusion that protrudes the inner circumferential surface that abuts the yoke toward the valve member, when viewed in a cross-sectional view along the direction of movement of the valve member, so that the internal pressure from the refrigerant is received as a force toward the center where the yoke is located. This allows the direction of the internal pressure acting on the sloped portion to be dispersed into a force toward the center of the annular member where the yoke is located, and a force from the valve member toward the yoke, perpendicular to the direction toward the center. This reduces the force from the valve member toward the yoke, thereby reducing the force that pushes the annular member from the valve member toward the yoke and deforms it. Furthermore, because the force toward the center presses the annular member against the yoke, there is no need to increase the bond strength between the annular member and the yoke. As a result, deformation of the housing (annular member) can be suppressed while simplifying the device configuration. Furthermore, when a first protrusion is provided, the internal pressure of the refrigerant acts on the first protrusion as a force toward the center of the annular member, since the first protrusion protrudes toward the valve body. This allows the annular member to be pressed against the yoke by a force toward the center, eliminating the need to increase the bonding strength between the annular member and the yoke. As a result, deformation of the housing (annular member) can be suppressed, and the device configuration can be simplified.
上記一の局面による電子膨張弁において、好ましくは、環状部材は、外周面の本体部の内周面に当接する部分の一部が本体部の内周面に接合されるとともに、冷媒からの内圧を環状部材の外周方向に向かう力として受けるように環状部材の外周面が本体部の内周面に接合された部分から弁体側に向かって本体部の内周面に当接するように構成されている。このように構成すれば、冷媒の内圧が環状部材の外周面に作用することにより、環状部材と本体部との接合箇所を中心にして、環状部材をヨークから離す方向とは逆方向である、環状部材の変形を抑制する回転方向のモーメントが環状部材に作用するため、筐体(環状部材)がヨークから離れる方向に変形することを抑制することができる。 In the electronic expansion valve according to the above aspect, preferably, the annular member is configured so that a portion of its outer surface that abuts against the inner surface of the main body is joined to the inner surface of the main body, and the outer surface of the annular member abuts against the inner surface of the main body from the portion joined to the inner surface of the main body toward the valve body so that internal pressure from the refrigerant is received as a force toward the outer circumference of the annular member. With this configuration, when internal pressure from the refrigerant acts on the outer surface of the annular member, a rotational moment acts on the annular member in the direction opposite to the direction moving the annular member away from the yoke, centered on the joint between the annular member and the main body, suppressing deformation of the annular member. This prevents deformation of the housing (annular member) in the direction away from the yoke.
この場合、好ましくは、環状部材の外周部は、本体部の内周面に接合された部分から弁体側に向かって突出する第2突出部が設けられている。このように構成すれば、第2突出部を設けることにより冷媒の内圧が作用する環状部材の外周面の面積を大きくすることができるため、環状部材と本体部との接合箇所を中心にして、環状部材の変形を抑制する回転方向のモーメントを大きくすることができる。この結果、筐体(環状部材)がヨークから離れる方向に変形することをさらに抑制することができる。 In this case, the outer periphery of the annular member preferably has a second protrusion that protrudes from the portion joined to the inner periphery of the main body toward the valve body. With this configuration, the second protrusion increases the area of the outer periphery of the annular member on which the internal pressure of the refrigerant acts, thereby increasing the rotational moment that suppresses deformation of the annular member, centered around the joint between the annular member and the main body. As a result, deformation of the housing (annular member) in a direction away from the yoke can be further suppressed.
上記一の局面による電子膨張弁において、好ましくは、環状部材は、傾斜部を含み、弁体の移動方向に沿った断面視で見て、ヨークに当接する傾斜部の弁体の移動方向に沿った長さが、環状部材の外周部を除く傾斜部が設けられていない部分の弁体の移動方向に沿った長さよりも大きくなるように構成されている。このように構成すれば、弁体の移動方向に沿った傾斜部の長さを大きくすることができることにより、環状部材とヨークとの接触面積を大きくすることができるため、環状部材をヨークから離れにくくすることができる。また、ヨークと傾斜部との当接部分のうち一端に接合部分を配置した場合に、接合部分が設けられた一端から接合部分を設けていない他端までの距離が大きくなるため、ヨークと傾斜部との当接部分の他端を支点とする環状部材の変形を抑制する回転方向のモーメントを大きくすることができる。この結果、環状部材の中心に接合されたヨークに環状部材を強く押し付けることができるため、ヨークから筐体(環状部材)が離れる方向に変形することを抑制することができる。 In the electronic expansion valve according to the above aspect, the annular member preferably includes an inclined portion, and is configured such that, when viewed in a cross-section along the direction of movement of the valve disc, the length of the inclined portion abutting the yoke along the direction of movement of the valve disc is greater than the length of the portion of the annular member, excluding the outer periphery, that does not include the inclined portion along the direction of movement of the valve disc. This configuration allows the length of the inclined portion along the direction of movement of the valve disc to be increased, thereby increasing the contact area between the annular member and the yoke and making it less likely for the annular member to separate from the yoke. Furthermore, if a joint portion is disposed at one end of the contact portion between the yoke and the inclined portion, the distance from the end with the joint portion to the other end without the joint portion increases, thereby increasing the rotational moment that suppresses deformation of the annular member around the other end of the contact portion between the yoke and the inclined portion as a fulcrum. As a result, the annular member can be pressed firmly against the yoke joined to the center of the annular member, thereby suppressing deformation of the housing (annular member) in a direction away from the yoke.
この場合、好ましくは、傾斜部は、ヨークの弁体側の端部近傍まで傾斜するように構成されている。このように構成すれば、ヨークと傾斜部との当接部分のうち一端に接合部分を配置した場合に、接合部分が設けられた一端から接合部分を設けていない他端までの距離を最大値に近づけることができるため、環状部材とヨークとの接触面積を確実に大きくすることができるとともに、筐体(環状部材)をヨークからさらに離れにくくすることができる。また、接合部分が設けられた一端から接合部分を設けていない他端までの距離を最大値に近づけることができるため、ヨークと傾斜部との当接部分の他端を支点とする環状部材の変形を抑制する回転方向のモーメントを最大値に近づけることができる。この結果、環状部材の中心に接合されたヨークに環状部材を強く押し付けることができるため、ヨークから筐体(環状部材)が離れる方向に変形することを効果的に抑制することができる。なお、「近傍」は、ヨークの弁体側の端部と環状部材の端部とが弁体の移動方向に沿った断面視で、同じ位置に位置している場合と、近い位置に位置している場合とを含む。 In this case, the inclined portion is preferably configured to incline up to the vicinity of the end of the yoke on the valve disc side. With this configuration, when a joint is disposed at one end of the contact area between the yoke and the inclined portion, the distance from the end with the joint to the other end without the joint can be maximized. This reliably increases the contact area between the annular member and the yoke and makes it even more difficult for the housing (annular member) to separate from the yoke. Furthermore, since the distance from the end with the joint to the other end without the joint can be maximized, the rotational moment that suppresses deformation of the annular member around the other end of the contact area between the yoke and the inclined portion as a fulcrum can be maximized. As a result, the annular member can be firmly pressed against the yoke joined to the center of the annular member, effectively suppressing deformation of the housing (annular member) in a direction away from the yoke. Note that "nearby" includes cases where the end of the yoke on the valve disc side and the end of the annular member are located at the same position or close to each other in a cross-sectional view taken along the direction of movement of the valve disc.
上記一の局面による電子膨張弁において、好ましくは、環状部材は、第1突出部を含み、弁体の移動方向に沿った断面視で見て、弁体の移動方向に沿った第1突出部の長さが、環状部材の外周部を除く第1突出部が設けられていない部分の弁体の移動方向に沿った長さよりも大きくなるように構成されている。このように構成すれば、弁体の移動方向に沿った第1突出部の長さを大きくすることができることにより、環状部材とヨークとの接触面積を大きくすることができるため、筐体(環状部材)をヨークから離れにくくすることができる。また、弁体の移動方向に見てヨークと第1突出部との当接部分のうち一端に接合部分を配置した場合に、接合部分が設けられた一端から接合部分を設けていない他端までの距離が大きくなるため、ヨークと第1突出部との当接部分の他端を支点とする環状部材の変形を抑制する回転方向のモーメントを大きくすることができる。この結果、環状部材の中心に接合されたヨークに環状部材を押し付けることができるため、ヨークから筐体(環状部材)が離れる方向に変形することを抑制することができる。 In the electronic expansion valve according to one aspect of the present invention, the annular member preferably includes a first protrusion, and is configured such that, in a cross-sectional view along the direction of movement of the valve disc, the length of the first protrusion along the direction of movement of the valve disc is greater than the length along the direction of movement of the valve disc of the portion of the annular member where the first protrusion is not provided, excluding the outer periphery of the annular member. This configuration allows the length of the first protrusion along the direction of movement of the valve disc to be increased, thereby increasing the contact area between the annular member and the yoke and making it difficult for the housing (annular member) to separate from the yoke. Furthermore, if a joint is provided at one end of the contact portion between the yoke and the first protrusion as viewed along the direction of movement of the valve disc, the distance from the end where the joint is provided to the other end where the joint is not provided increases, thereby increasing the rotational moment that suppresses deformation of the annular member around the other end of the contact portion between the yoke and the first protrusion as a fulcrum. As a result, the annular member can be pressed against the yoke joined to the center of the annular member, thereby suppressing deformation of the housing (annular member) in a direction away from the yoke.
この場合、好ましくは、第1突出部は、ヨークの弁体側の端部近傍まで突出するように構成されている。このように構成すれば、ヨークと第1突出部との当接部分のうち一端に接合部分を配置した場合に、接合部分が設けられた一端から接合部分を設けていない他端までの距離を最大値に近づけることができるため、第1突出部とヨークとの接触面積を確実に大きくすることができるとともに、筐体(環状部材)をヨークからさらに離れにくくすることができる。また、接合部分が設けられた一端から接合部分を設けていない他端までの距離を最大値に近づけることができるため、ヨークと第1突出部との当接部分の他端を支点とする環状部材の変形を抑制する回転方向のモーメントを最大値に近づけることができる。この結果、環状部材の中心に接合されたヨークに環状部材を強く押し付けることができるため、ヨークから筐体(環状部材)が離れて変形することを効果的に抑制することができる。なお、「近傍」は、ヨークの弁体側の端部と環状部材の端部とが弁体の移動方向に沿った断面視で、同じ位置に位置している場合と、近い位置に位置している場合とを含む。 In this case, the first protrusion is preferably configured to protrude close to the end of the yoke on the valve body side. With this configuration, when a joint is disposed at one end of the contact portion between the yoke and the first protrusion, the distance from the end with the joint to the other end without the joint can be maximized. This reliably increases the contact area between the first protrusion and the yoke and makes it even more difficult for the housing (annular member) to separate from the yoke. Furthermore, since the distance from the end with the joint to the other end without the joint can be maximized, the rotational moment that suppresses deformation of the annular member around the other end of the contact portion between the yoke and the first protrusion as a fulcrum can be maximized. As a result, the annular member can be firmly pressed against the yoke joined to the center of the annular member, effectively suppressing deformation of the housing (annular member) from separating from the yoke. Note that "close" includes cases where the end of the yoke on the valve body side and the end of the annular member are located at the same position or close positions in a cross-sectional view taken along the direction of movement of the valve body.
本発明によれば、筐体が変形することを抑制しつつ装置構成を簡素化することが可能な電子膨張弁を提供することができる。 The present invention provides an electronic expansion valve that can simplify the device configuration while suppressing deformation of the housing.
[第1実施形態]
第1実施形態における電子膨張弁1を冷凍サイクル100aに用いる場合を例にして説明する。
[First embodiment]
An example in which the electronic expansion valve 1 in the first embodiment is used in a refrigeration cycle 100a will be described.
(冷却装置の構成)
図1に示すように、冷凍サイクル100aは、冷媒を循環させて熱交換を行うことにより冷却対象を冷却するように構成されている。第1実施形態の冷凍サイクル100aは、冷却装置である複数のショーケース100に流れる空気を冷却するために用いられる。冷媒は、たとえば、R410A、R408A、または二酸化炭素(CO2)である。
(Configuration of cooling device)
1, the refrigeration cycle 100a is configured to circulate a refrigerant and perform heat exchange to cool an object to be cooled. The refrigeration cycle 100a of the first embodiment is used to cool air flowing through a plurality of showcases 100, which are cooling devices. The refrigerant is, for example, R410A, R408A, or carbon dioxide ( CO2 ).
図1および図2に示すように、冷凍サイクル100aは、電子膨張弁1と、蒸発器2と、圧縮機3と、凝縮器4とを備える。なお、複数のショーケース100を冷却する場合は、電子膨張弁1と蒸発器2とがショーケース100ごとに配置され、凝縮器4で凝縮された冷媒が、ショーケース100毎の電子膨張弁1に分配される。そして、ショーケース100毎の蒸発器2から蒸発した冷媒が集まり圧縮機3に流入する。 As shown in Figures 1 and 2, the refrigeration cycle 100a comprises an electronic expansion valve 1, an evaporator 2, a compressor 3, and a condenser 4. When cooling multiple showcases 100, an electronic expansion valve 1 and an evaporator 2 are provided for each showcase 100, and the refrigerant condensed by the condenser 4 is distributed to the electronic expansion valve 1 for each showcase 100. The evaporated refrigerant from the evaporator 2 for each showcase 100 then collects and flows into the compressor 3.
電子膨張弁1は、凝縮器4により凝縮された高圧かつ液相の冷媒を膨張させるように構成されている。第1実施形態では、電子膨張弁1は、パルス式である。なお、電子膨張弁1の詳細な構造は後述する。 The electronic expansion valve 1 is configured to expand the high-pressure, liquid-phase refrigerant condensed by the condenser 4. In the first embodiment, the electronic expansion valve 1 is a pulse type. The detailed structure of the electronic expansion valve 1 will be described later.
蒸発器2は、電子膨張弁1によって膨張されて、低圧かつ気液二相になった冷媒を蒸発させるように構成されている。具体的には、冷却対象である空気との間で熱交換を行い、冷却対象の空気から熱を受取ることにより、冷媒を蒸発させる。蒸発器2で冷却された空気は、ショーケース100内の棚101を冷却する。 The evaporator 2 is configured to evaporate the refrigerant, which has been expanded by the electronic expansion valve 1 and is now in a low-pressure, gas-liquid two-phase state. Specifically, the refrigerant is evaporated by exchanging heat with the air to be cooled and receiving heat from the air to be cooled. The air cooled by the evaporator 2 cools the shelves 101 inside the showcase 100.
圧縮機3は、蒸発器2で蒸発された気相の冷媒を高圧に圧縮するように構成されている。 The compressor 3 is configured to compress the gas phase refrigerant evaporated in the evaporator 2 to a high pressure.
凝縮器4は、圧縮機3から吐出された高圧の冷媒を高圧かつ液相の冷媒に凝縮するように構成されている。 The condenser 4 is configured to condense the high-pressure refrigerant discharged from the compressor 3 into high-pressure liquid-phase refrigerant.
(電子膨張弁の構造)
図3に示すように、電子膨張弁1は、環状部材11と本体部12とを含む筐体20と、弁座13と、弁体14と、ヨーク15aとコイル15bとを含む移動機構15とを備える。電子膨張弁1は、凝縮器4で凝縮された冷媒が筐体20内に供給される。そして、移動機構15により弁体14を弁座13から離すことにより、冷媒を蒸発器2に供給するように構成されている。第1実施形態では、弁体14は、上下方向に移動する。なお、弁体14が移動する方向をZ方向とし、弁体14側をZ1とし、弁座13側をZ2とする。また、Z方向に直交する方向のうち、紙面左右方向をX方向とし、紙面左側をX1側とし、紙面右側をX2側とする。また、X方向およびZ方向に直交する方向をY方向とし、紙面手前側をY1側、紙面奥側をY2側とする。
(Structure of electronic expansion valve)
As shown in FIG. 3 , the electronic expansion valve 1 includes a housing 20 including an annular member 11 and a main body 12, a valve seat 13, a valve element 14, and a moving mechanism 15 including a yoke 15 a and a coil 15 b. The electronic expansion valve 1 is configured so that refrigerant condensed in the condenser 4 is supplied into the housing 20. The moving mechanism 15 moves the valve element 14 away from the valve seat 13, thereby supplying the refrigerant to the evaporator 2. In the first embodiment, the valve element 14 moves vertically. The direction in which the valve element 14 moves is defined as the Z direction, with the valve element 14 side designated Z1 and the valve seat 13 side designated Z2. Among directions perpendicular to the Z direction, the left-right direction on the paper is defined as the X direction, with the left side of the paper designated as the X1 side and the right side of the paper designated as the X2 side. The direction perpendicular to the X and Z directions is defined as the Y direction, with the front side of the paper designated as the Y1 side and the back side of the paper designated as the Y2 side.
図4に示すように、弁体14の移動方向(Z方向)に見て、環状部材11は、中心に孔部11aが設けられている円環状である。環状部材11は、孔部11aを囲む内周面にヨーク15a(図3参照)が接合される。 As shown in Figure 4, when viewed in the movement direction (Z direction) of the valve body 14, the annular member 11 has a circular ring shape with a hole 11a at its center. A yoke 15a (see Figure 3) is joined to the inner circumferential surface of the annular member 11 surrounding the hole 11a.
図3に示すように、環状部材11は、弁体14の周囲に設けられる。環状部材11は、弁体14の外周面との間に、冷媒の通路を構成する。冷媒は、環状部材11に沿って筐体20内全体に供給される。 As shown in Figure 3, the annular member 11 is provided around the valve body 14. A refrigerant passage is formed between the annular member 11 and the outer surface of the valve body 14. The refrigerant is supplied throughout the housing 20 along the annular member 11.
環状部材11は、傾斜部11bを含む。傾斜部11bは、弁体14の移動方向(Z方向)に沿った断面視で見て環状部材11の外周面側(環状部材11の外周面11cと本体部12の内周面とが当接する側)から内周面側(環状部材11の内周面とヨーク15aの外周面とが当接する側)に向かうにつれて弁体14に近づくようにZ2側に傾斜するように構成されている。傾斜部11bの傾斜角度は、45度以上であることが好ましい。傾斜部11bは、環状部材11のX方向において設けられる割合が、外周部を除く傾斜部11bが設けられていない部分が設けられている割合よりも大きいほうが好ましい。なお、図3は、X方向に沿って切断した断面視であるが、Y方向に沿って切断した断面視においても、環状部材11は図3と同様の構造となる。 The annular member 11 includes an inclined portion 11b. When viewed in a cross-section along the movement direction (Z direction) of the valve disc 14, the inclined portion 11b is configured to incline toward the Z2 side so as to approach the valve disc 14 from the outer peripheral surface of the annular member 11 (the side where the outer peripheral surface 11c of the annular member 11 abuts the inner peripheral surface of the main body portion 12) toward the inner peripheral surface (the side where the inner peripheral surface of the annular member 11 abuts the outer peripheral surface of the yoke 15a). The inclination angle of the inclined portion 11b is preferably 45 degrees or greater. It is preferable that the proportion of the inclined portion 11b in the X direction of the annular member 11 be greater than the proportion of the portion of the annular member 11 that does not have the inclined portion 11b, excluding the outer peripheral portion. Note that while Figure 3 shows a cross-section cut along the X direction, the annular member 11 has the same structure as shown in Figure 3 when viewed in a cross-section cut along the Y direction.
図5に示すように、環状部材11は、環状部材11の外周面11cの本体部12の内周面(ヨーク15a側の面)に当接する当接部分の一部に本体部12の内周面に環状部材11の外周面11cを接合するための第1接合部16が形成される。第1接合部16は、本体部12の内周面と上面とにわたって形成される。環状部材11は、ヨーク15aに当接する環状部材11のZ1側の面にヨーク15aに環状部材11を接合するための第2接合部17が形成される。接合する方法とは、たとえば、レーザ溶接である。なお、図5は、X方向に沿って切断した断面視であるが、Y方向に沿って切断した断面視においても、環状部材11は図5と同様の構造となる。 As shown in FIG. 5, the annular member 11 has a first joint 16 formed on a portion of the outer peripheral surface 11c of the annular member 11 that abuts against the inner peripheral surface of the main body portion 12 (the surface facing the yoke 15a). The first joint 16 is formed on the inner peripheral surface and upper surface of the main body portion 12. The annular member 11 has a second joint 17 formed on the Z1-side surface of the annular member 11 that abuts against the yoke 15a. The joining method is, for example, laser welding. Note that while FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the X direction, the annular member 11 has the same structure as that shown in FIG. 5 when viewed along the Y direction.
環状部材11の外周部は、本体部12の内周面に接合された部分から弁体14側(Z2側)に向かって突出する脚部11dが設けられている。環状部材11は、冷媒からの内圧を外周方向(本体部12側)に向かう力として受けるように環状部材11の外周面11cが本体部12の内周面に接合された部分から弁体14側(Z2側)に向かって脚部11dにより本体部12の内周面に当接するように構成されている。なお、脚部11dは、特許請求の範囲に記載した「第2突出部」の一例である。 The outer periphery of the annular member 11 is provided with leg portions 11d that protrude from the portion joined to the inner periphery of the main body portion 12 toward the valve body 14 (Z2 side). The annular member 11 is configured so that the outer periphery 11c of the annular member 11 abuts against the inner periphery of the main body portion 12 via leg portions 11d from the portion joined to the inner periphery of the main body portion 12 toward the valve body 14 (Z2 side) so that it receives internal pressure from the refrigerant in the outer periphery (toward the main body portion 12). Note that leg portions 11d are an example of a "second protrusion" as defined in the claims.
環状部材11は、弁体14の移動方向(Z方向)に沿った断面視で見て、ヨーク15aに当接する傾斜部11bの弁体14の移動方向(Z方向)に沿った長さL1が、環状部材11の外周部を除く傾斜部11bが設けられていない部分の弁体14の移動方向(Z方向)に沿った長さL2よりも大きくなるように構成されている。 When viewed in cross section along the movement direction (Z direction) of the valve disc 14, the annular member 11 is configured so that the length L1 of the inclined portion 11b abutting against the yoke 15a along the movement direction (Z direction) of the valve disc 14 is greater than the length L2 of the portion of the annular member 11 where the inclined portion 11b is not provided, excluding the outer periphery, along the movement direction (Z direction) of the valve disc 14.
図3に示すように、本体部12は、内部に弁座13と弁体14とが配置される。本体部12は、Z1側に開口する円筒形状であり、Z1側に環状部材11が取り付けられる。本体部12に環状部材11が取り付けられることにより筐体20が構成される。 As shown in Figure 3, the main body 12 has a valve seat 13 and a valve element 14 arranged inside. The main body 12 has a cylindrical shape that opens to the Z1 side, and the annular member 11 is attached to the Z1 side. The housing 20 is formed by attaching the annular member 11 to the main body 12.
弁座13は、冷媒が通過する貫通孔13aが設けられている。弁座13は、ステンレスで構成されている。弁座13は、磁性を帯びないオーステナイト系ステンレスで構成されている。弁座13は、弁体14の移動方向(Z方向)に見て円形状を有している。 The valve seat 13 has a through-hole 13a through which the refrigerant passes. The valve seat 13 is made of stainless steel. The valve seat 13 is made of non-magnetic austenitic stainless steel. The valve seat 13 has a circular shape when viewed in the direction of movement of the valve disc 14 (Z direction).
弁体14は、移動機構15と対向している。弁体14は、移動機構15により、上下方向(Z方向)に移動する。また、上下方向(Z方向)において、弁体14は、弁座13と対向している。弁体14は、磁性を帯びやすいフェライト系のステンレスで構成されている。弁体14は、弁体14の移動方向(Z方向)に見て円形状を有している。 The valve disc 14 faces the movement mechanism 15. The valve disc 14 moves in the vertical direction (Z direction) by the movement mechanism 15. The valve disc 14 also faces the valve seat 13 in the vertical direction (Z direction). The valve disc 14 is made of ferritic stainless steel, which is easily magnetized. The valve disc 14 has a circular shape when viewed in the movement direction (Z direction) of the valve disc 14.
移動機構15は、ヨーク(鉄心)15aとコイル15bとを含む。コイル15bは、ヨーク15aに磁力を発生させる。移動機構15は、コイル15bに通電することにより磁力を発生させ、弁体14を吸引し、弁体14を弁座13から離間させて電子膨張弁1を開状態にする。また、コイル15bに通電されていない場合は、弁体14が弁座13に当接し貫通孔13aが略密閉されて、電子膨張弁1を閉状態にする。ヨーク15aは、環状部材11の上面の中心側のZ1側の面と内周面とに当接する段差部がZ2側の面に形成されている。 The moving mechanism 15 includes a yoke (iron core) 15a and a coil 15b. The coil 15b generates a magnetic force in the yoke 15a. When current is applied to the coil 15b, the moving mechanism 15 generates a magnetic force, attracting the valve disc 14 and separating it from the valve seat 13, thereby opening the electronic expansion valve 1. When the coil 15b is not energized, the valve disc 14 abuts against the valve seat 13, substantially sealing the through-hole 13a and closing the electronic expansion valve 1. The yoke 15a has a stepped portion formed on its Z2-side surface that abuts against the Z1-side surface and the inner circumferential surface of the top surface of the annular member 11 toward the center.
図5に基づいて、環状部材11に作用する内圧について説明する。なお、図5は、ヨーク15aの中心軸線αから、X1側の一部を拡大した図である。 The internal pressure acting on the annular member 11 will be explained based on Figure 5. Note that Figure 5 is an enlarged view of a portion of the yoke 15a on the X1 side from the central axis α.
図5に示すように、傾斜部11bが設けられている場合、実線の矢印で示すように、傾斜部11bのZ2側の面に垂直に冷媒による内圧が作用する。この内圧は、破線の矢印で示すように、Z1方向の力と、X1方向の力とに分散させることができる。 As shown in Figure 5, when the inclined portion 11b is provided, internal pressure from the refrigerant acts perpendicular to the Z2 side surface of the inclined portion 11b, as indicated by the solid arrow. This internal pressure can be dispersed into a force in the Z1 direction and a force in the X1 direction, as indicated by the dashed arrow.
傾斜部11bによりZ1方向の力が小さくなる分、環状部材11のZ2側の面を外周部方向(R1方向)に押し広げる力が小さくなり、環状部材11の変形を抑制することができる。また、環状部材11がヨーク15aに接合する力はX1方向の力であることから、内圧によりX1方向の力が発生すると、環状部材11がヨーク15aに接合する力を大きくすることができる。 The inclined portion 11b reduces the force in the Z1 direction, thereby reducing the force pushing the Z2 side surface of the annular member 11 outward (in the R1 direction), thereby suppressing deformation of the annular member 11. Furthermore, because the force joining the annular member 11 to the yoke 15a is a force in the X1 direction, when a force in the X1 direction is generated by internal pressure, the force joining the annular member 11 to the yoke 15a can be increased.
環状部材11の外周部は、本体部12の内周面に接合された第1接合部16から弁体14側に向かって突出する脚部11dが設けられていることにより、脚部11dに第1接合部16を支点とした環状部材11の中心方向(R2方向)に回転させるモーメント(環状部材11の変形を抑制する回転方向のモーメント)が作用する。これにより、ヨーク15aに環状部材11が押されて、当接される。また、脚部11dに作用する内圧は、ヨーク15aの中心軸線αを基準に線対称となる位置に設けられて脚部11dに作用する内圧と同じであるが、向きが反対である。そのため、力が相殺されるため、脚部11dに作用する外周部に向かう内圧は、環状部材11を変形しない。 The outer periphery of the annular member 11 is provided with legs 11d that protrude from a first joint 16 joined to the inner periphery of the main body 12 toward the valve body 14. This causes a moment (a rotational moment that suppresses deformation of the annular member 11) to act on the legs 11d, rotating them toward the center of the annular member 11 (direction R2) with the first joint 16 as the fulcrum. This presses the annular member 11 against the yoke 15a, causing it to abut against the yoke 15a. Furthermore, the internal pressure acting on the legs 11d is the same as, but in the opposite direction to, the internal pressure acting on the legs 11d, which are positioned symmetrically about the central axis α of the yoke 15a. Therefore, the forces cancel each other out, and the internal pressure acting on the legs 11d toward the outer periphery does not deform the annular member 11.
図6に示すように、ヨーク15aと傾斜部11bとが当接する部分(第2接合部17)には、傾斜部11bの弁体14側(Z2側)の端部を支点Pとして、矢印で示すヨーク15a側に回転させるモーメント(環状部材11の変形を抑制する回転方向のモーメント)が作用する。このモーメントにより、ヨーク15aから環状部材11が離れて変形することを抑制することができる。ヨーク15aと環状部材11との当接箇所の長さL1が大きいほどモーメントが大きくなるため、傾斜部11bは、ヨーク15aの弁体14側の端部近傍まで傾斜するように構成されている方が好ましい。なお、図6は、X方向に沿って切断した断面視であるが、Y方向に沿って切断した断面視においても、環状部材11は、図6と同様の構造となる。 As shown in FIG. 6, a moment (a rotational moment that suppresses deformation of the annular member 11) acts on the portion where the yoke 15a and the inclined portion 11b abut (second joint portion 17) toward the yoke 15a, as indicated by the arrow, with the end of the inclined portion 11b on the valve body 14 side (Z2 side) as the fulcrum P. This moment prevents the annular member 11 from being deformed by separating from the yoke 15a. Because the moment increases as the length L1 of the abutment point between the yoke 15a and the annular member 11 increases, it is preferable that the inclined portion 11b be configured to incline up to the end of the yoke 15a on the valve body 14 side. Note that while FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the X direction, the annular member 11 has the same structure as in FIG. 6 when viewed along the Y direction.
(第1実施形態の効果)
第1実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
(Effects of the first embodiment)
In the first embodiment, the following effects can be obtained.
第1実施形態では、電子膨張弁1は、冷媒が循環する冷凍サイクル100aに用いられる電子膨張弁1であって、冷媒が通過する流路を形成する環状部材11と、環状部材11の外周面11cに当接する本体部12とを含む、筐体20と、冷媒を通過させる貫通孔13aを含む弁座13と、弁座13と対向するように配置され、貫通孔13aを閉状態と開状態とにするように弁座13に対して移動するように構成されている弁体14と、弁体14に対向するように配置されたヨーク15aと、ヨーク15aに磁力を発生させるコイル15bとを含み、磁力によって弁座13に対して弁体14を移動させる移動機構15と、を備え、環状部材11は、中心に設けられる孔部11aを囲む内周面にヨーク15aが接合され、冷媒による内圧をヨーク15aが配置された中心に向かう力として受けるように、弁体14の移動方向に沿った断面視で見て環状部材11の外周面側から内周面側に向かうにつれて弁体14に近づくように傾斜する傾斜部11bを含む。これにより、傾斜部11bを設けることにより、冷媒による内圧を外側に向かう力と中心に向かう力とに分けることができるため、外側に向かう力を小さくすることができる。これにより、傾斜部11bに作用する内圧の方向をヨーク15aが配置された環状部材11の中心に向かう力と、中心に向かう方向と直交する弁体14側からヨーク15a側に向かう力とに分散させることができる。そのため、弁体14側からヨーク15a側に向かう力を小さくすることができるため、環状部材11を弁体14側からヨーク15a側に押して変形させる力を小さくすることができる。また、中心に向かう力により環状部材11をヨーク15aに押し付けることができるため、環状部材11とヨーク15aとの接合強度を大きくする必要がない。この結果、筐体20(環状部材11)が変形することを抑制しつつ、装置構成を簡素化することができる。 In the first embodiment, the electronic expansion valve 1 is an electronic expansion valve 1 used in a refrigeration cycle 100a in which a refrigerant circulates, and includes a housing 20 including an annular member 11 that forms a flow path through which the refrigerant passes and a main body 12 that abuts against the outer peripheral surface 11c of the annular member 11; a valve seat 13 that includes a through-hole 13a that allows the refrigerant to pass through; a valve element 14 that is arranged opposite the valve seat 13 and is configured to move relative to the valve seat 13 to switch the through-hole 13a between a closed state and an open state; and a yoke 16 that is arranged opposite the valve element 14. The valve seat 13 includes a yoke 15a and a coil 15b that generates a magnetic force in the yoke 15a, and a moving mechanism 15 that moves the valve element 14 relative to the valve seat 13 using the magnetic force. The annular member 11 has a central hole 11a around which the yoke 15a is joined, and includes an inclined portion 11b that slopes toward the valve element 14 as it moves from the outer peripheral surface of the annular member 11 toward the inner peripheral surface thereof in a cross-sectional view taken along the movement direction of the valve element 14, so that the internal pressure caused by the refrigerant is received as a force toward the center where the yoke 15a is located. By providing the inclined portion 11b, the internal pressure caused by the refrigerant can be divided into an outward force and a force toward the center, thereby reducing the outward force. This allows the direction of the internal pressure acting on the inclined portion 11b to be dispersed into a force toward the center of the annular member 11 where the yoke 15a is located, and a force from the valve element 14 side toward the yoke 15a, which is perpendicular to the direction toward the center. This reduces the force acting from the valve body 14 toward the yoke 15a, thereby reducing the force that pushes the annular member 11 from the valve body 14 toward the yoke 15a and deforms it. Furthermore, because the annular member 11 can be pressed against the yoke 15a by a force acting toward the center, there is no need to increase the bonding strength between the annular member 11 and the yoke 15a. As a result, the device configuration can be simplified while preventing deformation of the housing 20 (annular member 11).
また、第1実施形態では、環状部材11は、外周面11cの本体部12に当接する部分の一部が本体部12の内周面に接合されるとともに、冷媒からの内圧を環状部材11の外周方向に向かう力として受けるように環状部材11の外周面11cが本体部12の内周面に接合された部分から弁体側に向かって本体部12に当接するように構成されている。これにより、冷媒の内圧が環状部材11の外周面11cに作用することにより、環状部材11と本体部12との接合箇所を中心にして、環状部材11をヨーク15aから離す方向とは逆方向である、環状部材11変形を抑制する回転方向のモーメントが環状部材11に作用するため、筐体20(環状部材11)がヨーク15aから離れる方向に変形することを抑制することができる。 In addition, in the first embodiment, a portion of the outer peripheral surface 11c of the annular member 11 that abuts the main body portion 12 is joined to the inner peripheral surface of the main body portion 12, and the outer peripheral surface 11c of the annular member 11 abuts the main body portion 12 from the portion joined to the inner peripheral surface of the main body portion 12 toward the valve body so that the internal pressure from the refrigerant is received as a force toward the outer circumference of the annular member 11. As a result, when the internal pressure of the refrigerant acts on the outer peripheral surface 11c of the annular member 11, a rotational moment acts on the annular member 11 around the joint between the annular member 11 and the main body portion 12 in the direction opposite to the direction moving the annular member 11 away from the yoke 15a, suppressing deformation of the annular member 11. This prevents the housing 20 (annular member 11) from deforming in the direction away from the yoke 15a.
また、第1実施形態では、環状部材11の外周部は、本体部12の内周面に接合された部分から弁体14側に向かって突出する脚部11dが設けられている。これにより、脚部11dを設けることにより冷媒の内圧が作用する環状部材11の外周面11cの面積を大きくすることができるため、環状部材11と本体部12との接合箇所を中心にして、環状部材11の変形を抑制する回転方向のモーメントを大きくすることができる。この結果、筐体20(環状部材11)がヨーク15aから離れる方向に変形することをさらに抑制することができる。 In addition, in the first embodiment, the outer periphery of the annular member 11 is provided with legs 11d that protrude from the portion joined to the inner periphery of the main body 12 toward the valve body 14. Providing the legs 11d increases the area of the outer periphery 11c of the annular member 11 on which the internal pressure of the refrigerant acts, thereby increasing the rotational moment that suppresses deformation of the annular member 11 around the joint between the annular member 11 and the main body 12. As a result, deformation of the housing 20 (annular member 11) in a direction away from the yoke 15a can be further suppressed.
また、第1実施形態では、環状部材11は、傾斜部11bを含み、弁体14の移動方向に沿った断面視で見て、ヨーク15aに当接する傾斜部11bの弁体14の移動方向に沿った長さが、環状部材11の外周部を除く傾斜部11bが設けられていない部分の弁体14の移動方向に沿った長さよりも大きくなるように構成されている。これにより、弁体14の移動方向に沿った傾斜部11bの長さを大きくすることができることにより、環状部材11とヨーク15aとの接触面積を大きくすることができるため、環状部材11をヨーク15aから離れにくくすることができる。また、ヨーク15aと傾斜部11bとの当接部分のうち一端に接合部分を配置した場合に、接合部分が設けられた一端から接合部分を設けていない他端までの距離が大きくなるため、ヨーク15aと傾斜部11bとの当接部分の他端を支点とする環状部材11の変形を抑制する回転方向のモーメントを大きくすることができる。この結果、環状部材11の中心に接合されたヨーク15aに環状部材11を押し付けることができるため、ヨーク15aから筐体20(環状部材11)が離れる方向に変形することを抑制することができる。 In addition, in the first embodiment, the annular member 11 includes an inclined portion 11b. When viewed in a cross-sectional view along the movement direction of the valve disc 14, the length of the inclined portion 11b abutting against the yoke 15a along the movement direction of the valve disc 14 is longer than the length of the portion of the annular member 11 along the movement direction of the valve disc 14 where the inclined portion 11b is not provided, excluding the outer periphery of the annular member 11. This increases the length of the inclined portion 11b along the movement direction of the valve disc 14, thereby increasing the contact area between the annular member 11 and the yoke 15a and making it less likely for the annular member 11 to separate from the yoke 15a. Furthermore, if a joint portion is provided at one end of the contact portion between the yoke 15a and the inclined portion 11b, the distance from the end where the joint portion is provided to the other end where the joint portion is not provided increases, thereby increasing the rotational moment that suppresses deformation of the annular member 11, with the other end of the contact portion between the yoke 15a and the inclined portion 11b as a fulcrum. As a result, the annular member 11 can be pressed against the yoke 15a joined to the center of the annular member 11, preventing the housing 20 (annular member 11) from deforming in a direction away from the yoke 15a.
また、第1実施形態では、傾斜部11bは、ヨーク15aの弁体14側の端部近傍まで傾斜するように構成されている。これにより、ヨーク15aと傾斜部11bとの当接部分のうち一端に接合部分を配置した場合に、接合部分が設けられた一端から接合部分を設けていない他端までの距離を最大値に近づけることができるため、環状部材11とヨーク15aとの接触面積を確実に大きくすることができるとともに、筐体20(環状部材11)をヨーク15aからさらに離れにくくすることができる。また、接合部分が設けられた一端から接合部分を設けていない他端までの距離を最大値に近づけることができるため、ヨーク15aと傾斜部11bとの当接部分の他端を支点とする環状部材11の変形を抑制する回転方向のモーメントを最大値に近づけることができる。この結果、環状部材11の中心に接合されたヨーク15aに環状部材11を強く押し付けることができるため、ヨーク15aから筐体20(環状部材11)が離れる方向に変形することを効果的に抑制することができる。 In the first embodiment, the inclined portion 11b is configured to incline up to the vicinity of the end of the yoke 15a on the valve body 14 side. This allows the distance from the end with the inclined portion 11b to the other end without the inclined portion to approach its maximum value when a joint is located at one end of the contact area between the yoke 15a and the inclined portion 11b. This reliably increases the contact area between the annular member 11 and the yoke 15a and makes it even more difficult for the housing 20 (annular member 11) to separate from the yoke 15a. Furthermore, the distance from the end with the inclined portion to the other end without the inclined portion can be maximized, allowing the rotational moment that suppresses deformation of the annular member 11, with the other end of the contact area between the yoke 15a and the inclined portion 11b as a fulcrum, to approach its maximum value. As a result, the annular member 11 can be strongly pressed against the yoke 15a, which is joined to the center of the annular member 11, effectively suppressing deformation of the housing 20 (annular member 11) away from the yoke 15a.
(第2実施形態)
次に、図1と、図2と、図7~9とを参照して、本発明の第2実施形態について説明する。この第2実施形態では、上記第1実施形態の環状部材11とは異なり、環状部材111に第1突出部11eが設けられている例について説明する。なお、上記第1実施形態と同様の構成については、同一の符号を付すことによって説明を省略する。なお、図8および図9は、ヨーク15aの中心軸線αから、X1側の一部を拡大した図である。
Second Embodiment
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to Figures 1, 2, and 7 to 9. In this second embodiment, an example will be described in which a first protrusion 11e is provided on an annular member 111, unlike the annular member 11 of the first embodiment. Note that the same components as those in the first embodiment will be denoted by the same reference numerals and will not be described again. Note that Figures 8 and 9 are enlarged views of a portion of the yoke 15a on the X1 side from the central axis α.
図7に示すように、環状部材111は、冷媒による内圧をヨーク15aが配置された中心に向かう力として受けるように、ヨーク15aに当接する内周面を弁体14側に突出させる第1突出部11eを含む。なお、図7は、X方向に沿って切断した断面視であるが、Y方向に沿って切断した断面視においても、環状部材111は図7と同様の構造となる。 As shown in Figure 7, the annular member 111 includes a first protrusion 11e that protrudes the inner circumferential surface that contacts the yoke 15a toward the valve body 14 so that the internal pressure of the refrigerant is received as a force toward the center where the yoke 15a is located. Note that while Figure 7 is a cross-sectional view taken along the X direction, the annular member 111 has the same structure as in Figure 7 when viewed along the Y direction.
図8に示すように、ヨーク15aに当接する第1突出部11eの弁体14(図7参照)の移動方向(Z方向)に沿った長さL3が、環状部材111の外周部を除く第1突出部11eが設けられていない部分の弁体14の移動方向(Z方向)に沿った長さL4よりも大きくなるように構成されている。また、第1突出部11eは、ヨーク15aの弁体14側(Z2側)の端部近傍まで突出するように構成されている方が好ましい。なお、図8は、X方向に沿って切断した断面視であるが、Y方向に沿って切断した断面視においても、環状部材111は図8と同様の構造となる。 As shown in Figure 8, the length L3 of the first protrusion 11e abutting against the yoke 15a along the movement direction (Z direction) of the valve element 14 (see Figure 7) is configured to be greater than the length L4 of the portion of the annular member 111 where the first protrusion 11e is not provided, excluding the outer periphery, along the movement direction (Z direction) of the valve element 14. It is also preferable that the first protrusion 11e be configured to protrude up to near the end of the yoke 15a on the valve element 14 side (Z2 side). Note that while Figure 8 is a cross-sectional view taken along the X direction, the annular member 111 has the same structure as in Figure 8 when viewed along the Y direction.
図8に示すように、第1突出部11eを設けた場合、第1突出部11eは、実勢の矢印で示すように、X1側に向かう冷媒による内圧が作用する。環状部材111がヨーク15aに接合する力はX1方向の力であることから、内圧によりX1方向の力が発生すると、環状部材111がヨーク15aに接合する力を大きくすることができる。 As shown in Figure 8, when the first protrusion 11e is provided, internal pressure from the refrigerant acts on the first protrusion 11e in the X1 direction, as indicated by the arrow. Because the force joining the annular member 111 to the yoke 15a is a force in the X1 direction, when a force in the X1 direction is generated by the internal pressure, the force joining the annular member 111 to the yoke 15a can be increased.
図9に示すように、ヨーク15aと第1突出部11eとが当接する部分(第2接合部17)には、第1突出部11eの弁体14側(Z2側)の端部を支点Pとして、矢印で示すヨーク15a側に回転させるモーメントが発生する。このモーメントにより、ヨーク15aから環状部材111が離れて変形することを抑制することができる。ヨーク15aと環状部材111との当接箇所の長さL3が大きいほどモーメントが大きくなるため、第1突出部11eは、ヨーク15aの弁体14側(Z2側)の端部近傍まで突出するように構成されている方が好ましい。なお、図9は、X方向に沿って切断した断面視であるが、Y方向に沿って切断した断面視においても、環状部材111は図9と同様の構造となる。 As shown in FIG. 9, at the portion where the yoke 15a and the first protrusion 11e abut (second joint 17), a moment is generated that rotates the first protrusion 11e toward the yoke 15a, as indicated by the arrow, with the end of the first protrusion 11e on the valve body 14 side (Z2 side) as the fulcrum P. This moment prevents the annular member 111 from separating from the yoke 15a and deforming. Because the moment increases as the length L3 of the abutment point between the yoke 15a and the annular member 111 increases, it is preferable that the first protrusion 11e be configured to protrude close to the end of the yoke 15a on the valve body 14 side (Z2 side). Note that while FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the X direction, the annular member 111 has the same structure as that shown in FIG. 9 when viewed along the Y direction.
(第2実施形態の効果)
第2実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
(Effects of the second embodiment)
In the second embodiment, the following effects can be obtained.
第2実施形態では、上記のように、冷媒が循環する冷凍サイクル100aに用いられる電子膨張弁1であって、冷媒が通過する流路を形成する環状部材111と、環状部材111の外周面11cに当接する本体部12とを含む、筐体20と、冷媒を通過させる貫通孔13aを含む弁座13と、弁座13と対向するように配置され、貫通孔13aを閉状態と開状態とにするように弁座13に対して移動するように構成されている弁体14と、弁体14に対向するように配置されたヨーク15aと、ヨーク15aに磁力を発生させるコイル15bとを含み、磁力によって弁座13に対して弁体14を移動させる移動機構15と、を備え、環状部材111は、中心に設けられる孔部11aを囲む内周面にヨーク15aが接合され、冷媒による内圧をヨーク15aが配置された中心に向かう力として受けるように、ヨーク15aに当接する内周面を弁体14側に突出させる第1突出部11eを含む。これにより、第1突出部11eが弁体14側に突出していることにより、環状部材11の中心に向かう力として冷媒の内圧が第1突出部11eに作用する。これにより、中心に向かう力によって環状部材11をヨーク15aに押し付けることができるため、環状部材11とヨーク15aとの接合強度を大きくする必要がない。この結果、筐体20(環状部材111)が変形することを抑制しつつ、装置構成を簡素化することができる。 In the second embodiment, as described above, the electronic expansion valve 1 is used in a refrigeration cycle 100a in which a refrigerant circulates, and includes a housing 20 including an annular member 111 that forms a flow path through which the refrigerant passes and a main body 12 that abuts against the outer peripheral surface 11c of the annular member 111; a valve seat 13 that includes a through-hole 13a that allows the refrigerant to pass; a valve element 14 that is disposed opposite the valve seat 13 and is configured to move relative to the valve seat 13 to switch the through-hole 13a between a closed state and an open state; and The valve seat 13 includes a yoke 15a arranged to face the valve seat 13, a coil 15b that generates a magnetic force in the yoke 15a, and a movement mechanism 15 that uses the magnetic force to move the valve element 14 relative to the valve seat 13. The annular member 111 has an inner circumferential surface surrounding a central hole 11a to which the yoke 15a is joined, and a first protrusion 11e that protrudes from the inner circumferential surface that abuts the yoke 15a toward the valve element 14 so that the internal pressure of the refrigerant acts on the first protrusion 11e toward the valve element 14. Because the first protrusion 11e protrudes toward the valve element 14, the internal pressure of the refrigerant acts on the first protrusion 11e as a force toward the center of the annular member 11. This allows the annular member 11 to be pressed against the yoke 15a by the force toward the center, eliminating the need for increased bond strength between the annular member 11 and the yoke 15a. This simplifies the device configuration while preventing deformation of the housing 20 (annular member 111).
また、第2実施形態では、上記のように、環状部材111は、第1突出部11eを含み、弁体14の移動方向に沿った断面視で見て、ヨーク15aに当接する第1突出部11eの弁体14の移動方向に沿った長さL3が、環状部材111の外周部を除く第1突出部11eが設けられていない部分の弁体14の移動方向に沿った長さL4よりも大きくなるように構成されている。これにより、弁体14の移動方向に沿った第1突出部11eの長さL3を大きくすることができることにより、環状部材111とヨーク15aとの接触面積を大きくすることができるため、筐体20(環状部材111)をヨーク15aから離れにくくすることができる。また、弁体の移動方向に見てヨーク15aと第1突出部11eとの当接部分のうち一端に接合部分を配置した場合に、接合部分が設けられた一端から接合部分を設けていない他端までの距離が大きくなるため、ヨーク15aと第1突出部11eとの当接部分の他端を支点として他端に作用する環状部材111の変形を抑制する回転方向のモーメントを大きくすることができる。この結果、環状部材111の中心に接合されたヨーク15aに環状部材111を押し付けることができるため、ヨーク15aから筐体20(環状部材111)が離れる方向に変形することを抑制することができる。 Furthermore, in the second embodiment, as described above, the annular member 111 includes the first protrusion 11e, and is configured so that, when viewed in a cross-sectional view along the movement direction of the valve disc 14, the length L3 of the first protrusion 11e abutting against the yoke 15a along the movement direction of the valve disc 14 is greater than the length L4 of the portion of the annular member 111 along the movement direction of the valve disc 14 where the first protrusion 11e is not provided, excluding the outer periphery. This allows the length L3 of the first protrusion 11e along the movement direction of the valve disc 14 to be increased, thereby increasing the contact area between the annular member 111 and the yoke 15a and making it difficult for the housing 20 (annular member 111) to separate from the yoke 15a. Furthermore, if a joint is located at one end of the contact area between the yoke 15a and the first protrusion 11e as viewed in the direction of movement of the valve disc, the distance from the end where the joint is located to the other end where no joint is located becomes greater, thereby increasing the rotational moment that acts on the other end of the contact area between the yoke 15a and the first protrusion 11e as a fulcrum and suppresses deformation of the annular member 111. As a result, the annular member 111 can be pressed against the yoke 15a joined to the center of the annular member 111, suppressing deformation of the housing 20 (annular member 111) in a direction away from the yoke 15a.
また、第2実施形態では、上記のように、第1突出部11eは、ヨーク15aの弁体14側の端部近傍まで突出するように構成されている。これにより、ヨーク15aと第1突出部11eとの当接部分のうち一端に接合部分を配置した場合に、接合部分が設けられた一端から接合部分を設けていない他端までの距離を最大値に近づけることができるため、第1突出部11eとヨーク15aとの接触面積を確実に大きくすることがとともに、筐体20(環状部材111)をヨーク15aからさらに離れにくくすることができる。また、接合部分が設けられた一端から接合部分を設けていない他端までの距離を最大値に近づけることができるため、ヨーク15aと第1突出部11eとの当接部分の他端を支点とする環状部材111の変形を抑制する回転方向のモーメントを最大値に近づけることができる。この結果、環状部材111の中心に接合されたヨーク15aに環状部材111を強く押し付けることができるため、ヨーク15aから筐体20(環状部材111)が離れる方向に変形することを効果的に抑制することができる。 In the second embodiment, as described above, the first protrusion 11e is configured to protrude to the vicinity of the end of the yoke 15a on the valve body 14 side. This allows the distance from the end with the joint to the other end without the joint to approach its maximum value when a joint is located at one end of the abutment between the yoke 15a and the first protrusion 11e. This reliably increases the contact area between the first protrusion 11e and the yoke 15a and makes it even more difficult for the housing 20 (annular member 111) to separate from the yoke 15a. Furthermore, the distance from the end with the joint to the other end without the joint can be maximized, allowing the rotational moment that suppresses deformation of the annular member 111, with the other end of the abutment between the yoke 15a and the first protrusion 11e as a fulcrum, to approach its maximum value. As a result, the annular member 111 can be pressed firmly against the yoke 15a joined to the center of the annular member 111, effectively preventing the housing 20 (annular member 111) from deforming in a direction away from the yoke 15a.
[変形例]
今回開示された実施形態は、全ての点で例示であり制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更(変形例)が含まれる。
[Modification]
The embodiments disclosed herein should be considered to be illustrative and not restrictive in all respects. The scope of the present invention is defined by the claims rather than the description of the above embodiments, and further includes all modifications (variations) within the meaning and scope of the claims.
たとえば、上記第1および第2実施形態では、冷凍サイクルがショーケースに使用される例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、冷凍サイクルは、空調装置などに使用されてもよい。 For example, in the first and second embodiments described above, an example was shown in which the refrigeration cycle was used in a showcase, but the present invention is not limited to this. In the present invention, the refrigeration cycle may also be used in an air conditioning device, etc.
また、上記第1および第2実施形態では、冷却対象が空気である例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、冷却対象は、液体であってもよい。 Furthermore, in the first and second embodiments described above, an example was shown in which the object to be cooled was air, but the present invention is not limited to this. In the present invention, the object to be cooled may also be a liquid.
また、上記第1および第2実施形態では、環状部材に脚部が設けられる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、環状部材に脚部を設けなくてもよい。 In addition, in the first and second embodiments described above, examples were shown in which legs were provided on the annular member, but the present invention is not limited to this. In the present invention, the annular member does not necessarily have to have legs.
また、上記第1および第2実施形態では、環状部材と筐体とが接合されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、環状部材と筐体とが当接されていれば、接合されていなくてもよい。 In addition, while the first and second embodiments above show examples in which the annular member and the housing are joined, the present invention is not limited to this. In the present invention, the annular member and the housing do not need to be joined as long as they are in contact with each other.
また、上記第1および第2実施形態では、環状部材とヨークとが接合されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、環状部材とヨークとが当接されていれば、接合されていなくてもよい。 In addition, while the first and second embodiments above show examples in which the annular member and the yoke are joined, the present invention is not limited to this. In the present invention, the annular member and the yoke do not need to be joined as long as they are in contact with each other.
1 電子膨張弁
11、111 環状部材
11a 孔部
11b 傾斜部
11c 外周面
11d 脚部(第2突出部)
11e 第1突出部
12 本体部
13 弁座
14 弁体
15 移動機構
15a ヨーク
15b コイル
20 筐体
100a 冷凍サイクル
1 Electronic expansion valve 11, 111 Annular member 11a Hole portion 11b Inclined portion 11c Outer circumferential surface 11d Leg portion (second protrusion)
11e First protrusion 12 Main body 13 Valve seat 14 Valve element 15 Moving mechanism 15a Yoke 15b Coil 20 Housing 100a Refrigeration cycle
Claims (7)
冷媒が通過する流路を形成する環状部材と、前記環状部材の外周面に当接する本体部とを含む、筐体と、
冷媒を通過させる貫通孔を含む弁座と、
前記弁座と対向するように配置され、前記貫通孔を閉状態と開状態とにするように前記弁座に対して移動するように構成されている弁体と、
前記弁体に対向するように配置されたヨークと、前記ヨークに磁力を発生させるコイルとを含み、磁力によって前記弁座に対して前記弁体を移動させる移動機構と、を備え、
前記環状部材は、中心に設けられる孔部を囲む内周面に前記ヨークが接合され、冷媒による内圧を前記ヨークが配置された前記中心に向かう力として受けるように、前記弁体の移動方向に沿った断面視で見て前記環状部材の外周面側から前記内周面側に向かうにつれて前記弁体に近づくように傾斜する傾斜部または前記ヨークに当接する前記内周面を前記弁体側に突出させる第1突出部を含む、電子膨張弁。 An electronic expansion valve used in a refrigeration cycle in which a refrigerant circulates,
a housing including an annular member that forms a flow path through which a refrigerant passes, and a main body that abuts on an outer circumferential surface of the annular member;
a valve seat including a through hole for passing a refrigerant;
a valve body disposed opposite the valve seat and configured to move relative to the valve seat to switch the through hole between a closed state and an open state;
a moving mechanism including a yoke arranged to face the valve body and a coil that generates a magnetic force in the yoke, and that moves the valve body relative to the valve seat by the magnetic force;
the annular member has an inner circumferential surface surrounding a hole provided in the center, to which the yoke is joined, and the annular member includes an inclined portion that inclines toward the valve body from the outer circumferential surface side of the annular member toward the inner circumferential surface side when viewed in a cross section along the movement direction of the valve body, or a first protruding portion that causes the inner circumferential surface abutting against the yoke to protrude toward the valve body, so that the annular member receives internal pressure due to the refrigerant as a force toward the center where the yoke is disposed.
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