專(zhuān)利名稱(chēng)：電動(dòng)膨脹閥及冷凍循環(huán)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及在熱泵式冷凍循環(huán)系統(tǒng)的室外換熱器和室內(nèi)換熱器之間 作為膨脹閥配設(shè)的電動(dòng)膨脹閥及使用了該電動(dòng)膨脹閥的冷凍循環(huán)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
一直以來(lái)，在熱泵式冷凍循環(huán)系統(tǒng)中，在室外換熱器和室內(nèi)換熱器之間設(shè) 有膨脹閥，在制冷模式時(shí)，用膨脹閥使來(lái)自室外換熱器的冷媒膨脹后導(dǎo)向室內(nèi)
換熱器；在處于取暖模式時(shí)，用膨脹閥使來(lái)自室內(nèi)換熱器的冷媒膨脹后導(dǎo)向室 外換熱器。作為這種膨脹閥，為了應(yīng)對(duì)正常運(yùn)轉(zhuǎn)、除霜運(yùn)轉(zhuǎn)、除濕運(yùn)轉(zhuǎn)等，提 出有控制冷媒的節(jié)流量(冷媒流量)的各種方案(參照專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi) 2003-148643號(hào)公報(bào)、專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2003-329157號(hào)公報(bào))。
該現(xiàn)有膨脹閥，在閥室內(nèi)設(shè)置閥芯和固定了該閥芯的閥支架，將該閥支架 卡定在步進(jìn)馬達(dá)的轉(zhuǎn)子軸的一端上，并在與閥室的另一個(gè)冷4某管相鄰的位置上 設(shè)置與閥芯相對(duì)的閥座部件。而且，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子軸使閥芯相對(duì)閥座部件在軸 線(xiàn)方向(上下方向)移動(dòng)，并定量增減該閥座部件的閥口的開(kāi)閉以及有效開(kāi)口 面積，從而控制著冷媒的流量。另外，設(shè)有將閥芯和閥架相對(duì)轉(zhuǎn)子軸向閥座部 件一側(cè)加力的壓縮螺旋彈簧，由該壓縮螺旋彈簧得到閥芯在落位于閥座部件時(shí) 的緩沖作用。
在上述現(xiàn)有膨脹閥中，由于在轉(zhuǎn)子軸和閥芯之間具備緩沖用壓縮螺旋彈 簧，因而存在如下問(wèn)題。雖然在冷媒從閥室自閥口和閥芯之間流出(正流向) 的場(chǎng)合不存在問(wèn)題，但在如冷媒從閥座部件一側(cè)的冷媒管(管接頭)自閥口和 閥芯的間隙流入閥室的流動(dòng)(反流向)的情況下，在該冷々某的壓力勝過(guò)壓縮螺 旋彈簧的作用力的場(chǎng)合，閥芯從閥口移動(dòng)而產(chǎn)生閥芯的不穩(wěn)現(xiàn)象(擺動(dòng))。由 此，存在因流量變化而不能進(jìn)行正常的流量控制的情況。尤其是，在作為冷媒 使用二氧化碳的超高壓冷媒的冷凍循環(huán)系統(tǒng)中成為問(wèn)題。 實(shí)用新型內(nèi)容于是，本實(shí)用新型的課題是提供無(wú)論是在冷媒的正流向還是在反流向均能 正常地進(jìn)行流量控制的電動(dòng)膨脹閥及冷凍循環(huán)系統(tǒng)。
方案一的電動(dòng)膨脹閥，具備閥殼體，該閥殼體形成閥室且連接與該閥室 連通的第一冷媒管和第二冷媒管；閥座，該閥座具有配設(shè)在上述閥室和上述第 二冷^f某管之間的閥口；閥芯，該閥芯配置于上述閥室內(nèi)并相對(duì)上述岡口進(jìn)行接 觸分離從而使該閥口的開(kāi)度變化；以及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，該驅(qū)動(dòng)4幾構(gòu)通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)與上述 閥芯連結(jié)的轉(zhuǎn)子軸乂人而在上述閥口的軸方向移動(dòng)該轉(zhuǎn)子軸向進(jìn)而電動(dòng)驅(qū)動(dòng)該 閥芯，對(duì)于上述第 一冷媒管的冷媒為高壓且上述第二冷媒管的冷媒為低壓的冷 媒的第一流向和上述第二冷媒管的冷媒為高壓且上述第一冷^ 某管的冷媒為低 壓的冷媒的第二流向的各個(gè)流向，由上述閥口的開(kāi)度控制該冷媒的流量，其特 征是，上述閥芯由固定在上述閥殼體上的支撐部件在上述閥口的軸方向上自如
方式將該閥芯與該轉(zhuǎn)子軸連結(jié)，該閥芯和該轉(zhuǎn)子軸的連結(jié)部分具有在該閥芯 相對(duì)該轉(zhuǎn)子軸最靠近閥口一側(cè)的位置卡定該閥芯的第一""^定部；以及在該閥芯 相對(duì)該轉(zhuǎn)子軸最遠(yuǎn)離閥口的位置卡定該閥芯的第二卡定部，在上述第一流向 時(shí)，通過(guò)由上述閥室和上述第二冷媒管的冷媒的差壓將上述閥芯用上述第一卡 定部相對(duì)上述轉(zhuǎn)子軸保持位置，從而使該轉(zhuǎn)子軸和該閥芯一體地移動(dòng)，控制該 第一流向的流量，在上述第二流向時(shí)，通過(guò)由上述第二冷i某管和上述閥室的冷 媒的差壓將上述閥芯用上述第二卡定部相對(duì)上述轉(zhuǎn)子軸保持位置，從而使該轉(zhuǎn) 子軸和該閥芯一體地移動(dòng)，控制該第二流向的流量。
方案二的電動(dòng)膨脹閥，在方案一的電動(dòng)膨脹閥的基礎(chǔ)上，其特征是，上述 轉(zhuǎn)子軸的上述閥座方向的移動(dòng)端的位置設(shè)定成如下移動(dòng)端的位置即、在上述 第一流向時(shí)，在上述閥芯與上述閥座非接觸的狀態(tài)下該閥芯用上述第一"^^定部 保持位置，且在上述第二流向時(shí)，該閥芯用上述第二卡定部保持位置。
方案三的電動(dòng)膨脹閥，方案一的電動(dòng)膨脹閥的基礎(chǔ)上，其特征是，上述轉(zhuǎn) 子軸的上述閥座方向的移動(dòng)端的位置設(shè)定成如下移動(dòng)端的位置即、在上述第 一流向時(shí)，在上述閥芯落位于上述閥座的狀態(tài)下該閥芯不被上述第一卡定部及 上述第二卡定部卡定，且在上述第二流向時(shí)，該閥芯用上述第二卡定部保持位 置。方案四的冷凍循環(huán)系統(tǒng)，其特征是，在室內(nèi)換熱器和室外換熱器之間的冷 媒的流道中設(shè)置方案一、二或三中所述的電動(dòng)膨脹閥。
第五方案的冷凍循環(huán)系統(tǒng)，在方案四的冷凍循環(huán)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，其特征是， 上述冷々某為二氧化爿暖。
本實(shí)用新型的效果如下
根據(jù)方案一的電動(dòng)膨脹閥，由于無(wú)論是正流向還是反流向均由冷媒的差壓 差來(lái)將閥芯相對(duì)轉(zhuǎn)子軸保持位置，使轉(zhuǎn)子軸和閥芯成為一體地移動(dòng)，控制冷媒 的流量，因此不會(huì)產(chǎn)生因冷媒的差壓引起的閥芯的不穩(wěn)現(xiàn)象(擺動(dòng))，能夠正 常地控制流量。
根據(jù)方案二的電動(dòng)膨脹閥，不僅具有方案一的效果，還對(duì)冷媒的正流向及 反流向的雙方均能進(jìn)行使冷媒較少地流動(dòng)的控制。
根據(jù)方案三的電動(dòng)膨脹閥，不僅具有方案一的效果，還在反流向時(shí)能夠進(jìn) 行使冷々某較少地流動(dòng)的控制。
根據(jù)方案四的冷凍循環(huán)系統(tǒng)，與第一方案相同地、對(duì)于冷々某的正流向及反 流向的雙方均能進(jìn)行使冷媒較少地流動(dòng)的控制。
根據(jù)方案五的冷凍循環(huán)系統(tǒng)，利用超高壓的二氧化碳的冷媒可相對(duì)轉(zhuǎn)子軸 對(duì)閥芯可靠地進(jìn)行位置保持，能夠進(jìn)一步正常地控制流量。
圖1 (A)、圖1 (B)分別是本實(shí)用新型實(shí)施方式的電動(dòng)膨脹閥的縱向剖 視圖及局部放大圖。
圖2是表示本實(shí)用新型實(shí)施方式的熱泵式冷凍循環(huán)系統(tǒng)的圖。
圖3 (A)、圖3 (B)是表示涉及使用了本實(shí)用新型實(shí)施方式的電動(dòng)膨脹 閥的控制動(dòng)作的第一實(shí)施例的轉(zhuǎn)子軸位于最下端位置的狀態(tài)的圖。
圖4 (A)、圖4 (B)是表示第一實(shí)施例及第二實(shí)施例的轉(zhuǎn)子軸從最下端 位置上升后的狀態(tài)的圖。
圖5是表示第一實(shí)施例的脈沖數(shù)和流量的關(guān)系的圖，圖中，X:正流向的 閥芯和閥座的接觸位置(假想位置)，Y:反流向的閥芯和閥座的接觸位置(假 想位置)，Z:轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向的原點(diǎn)位置(0脈沖最下端位置)。
圖6 (A)、圖6 (B)是表示涉及^:用了本實(shí)用新型實(shí)施方式的電動(dòng)膨脹閥的控制動(dòng)作的第二實(shí)施例的轉(zhuǎn)子軸位于最下端位置的狀態(tài)的圖。
圖7是表示第二實(shí)施例的脈沖數(shù)和流量的關(guān)系的圖，圖中，X:正流向的 閥芯和閥座的接觸位置(假想位置)，Y:反流向的閥芯和閥座的接觸位置，Z: 轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向的原點(diǎn)位置(0脈沖最下端位置)。
圖中
l-閥殼體，1A-閥室，ll-第一冷媒管，12-第二冷々某管，2-閥座， 21-閥口， 3-支撐部件，4-閥芯，42-嵌合孔， 42a-底部(第二卡定部)，43-墊圈，43a-下端面(第一^^定部)， 5-步進(jìn)馬達(dá)，51-轉(zhuǎn)子軸，51a-凸緣部，51b-突出部(第二卡定部)， 51c-上端面(第一卡定部)，10-電動(dòng)膨脹閥，20-室外換熱器， 30-室內(nèi)換熱器，40-流道切換閥，50-壓縮才幾。
具體實(shí)施方式
下面，參照附圖說(shuō)明本實(shí)用新型的電動(dòng)膨脹閥及冷凍循環(huán)系統(tǒng)的實(shí)施方 式。圖1 (A)、圖1 (B)分別是實(shí)施方式的電動(dòng)膨脹閥的縱向剖視圖(圖1 (A))及局部放大圖(圖1 (B)),圖2是表示使用了該膨脹閥IO的熱泵式 冷凍循環(huán)系統(tǒng)的圖。此外，在以下的說(shuō)明中的"上下"的概念與附圖的上下對(duì) 應(yīng)。
在圖2中，符號(hào)IO是本實(shí)用新型的實(shí)施方式的電動(dòng)膨脹閥，20是搭載在 室外單元上的室外換熱器，30是搭載在室內(nèi)單元上的室內(nèi)換熱器，40是構(gòu)成 四通閥的流道切換閥，50是壓縮機(jī)。電動(dòng)膨脹閥10、室外換熱器20、室內(nèi)換 熱器30、流道切換閥40、以及壓縮機(jī)50各自通過(guò)導(dǎo)管如圖示那樣地連接，構(gòu) 成熱泵式的冷凍循環(huán)系統(tǒng)。另外，蓄能器、壓力傳感器、溫度傳感器等省略圖 示。
冷凍循環(huán)系統(tǒng)的流道由流道切換閥40雙向轉(zhuǎn)換為制冷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的流道和取 暖運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的流道。在制冷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，如在圖中用實(shí)線(xiàn)箭頭所示，用壓縮機(jī)50壓 縮后的冷媒從流道切換閥40流入室外換熱器20，該室外換熱器20作為冷凝 器發(fā)揮作用，從室外換熱器20流出來(lái)的冷媒液通過(guò)電動(dòng)膨脹閥10流入室內(nèi)換 熱器30,該室內(nèi)換熱器30作為蒸發(fā)器發(fā)揮作用。另一方面，在進(jìn)行取暖運(yùn)轉(zhuǎn) 時(shí)，如在圖中用虛線(xiàn)箭頭所示，用壓縮機(jī)50壓縮后的冷媒從流道切換閥40以室內(nèi)換熱器30、電動(dòng)膨脹閥10、室外換熱器20、流道切換閥40、以及壓縮 機(jī)50的順序循環(huán)，室內(nèi)換熱器30作為冷凝器發(fā)揮作用，室外換熱器20作為 蒸發(fā)器發(fā)揮作用。電動(dòng)膨脹閥10對(duì)在制冷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)從室外換熱器20流入的冷々某 液或者在取暖運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)從室內(nèi)換熱器30流入的冷媒液分別進(jìn)行減壓膨脹，再控 制該冷媒的流量。此外，作為本實(shí)施方式的冷凍循環(huán)系統(tǒng)的冷々某使用超高壓二 氧化碳。
下面，基于圖1 (A)、圖1 (B)說(shuō)明實(shí)施方式的電動(dòng)膨脹閥10。電動(dòng)膨 脹閥10具有圓筒形狀的閥殼體1。閥殼體1具有將其一側(cè)端部縮小管徑而形 成的縮管部la,在該縮管部la內(nèi)安裝具有開(kāi)口成圓形的閥口 21的閥座2。另 外，在閥殼體1的與縮管部la相反的一側(cè)的開(kāi)口部安裝有支撐部件3。由此， 閥殼1在其內(nèi)側(cè)形成閥室1A。在閥殼體1的外周單側(cè)連接與室外換熱器20連 通的第一冷i某管11，該第一冷媒管11與閥室1A接通。另外，在縮管部la連 接與室內(nèi)換熱器30的第二冷媒管12,該第二冷媒管12通過(guò)閥座2的閥口 21 與閥室1A接通。此外，該第一冷媒管11、第二冷媒管12、支撐部件3通過(guò) 蠟接(蠅付^)等固定在閥殼體l上。
支撐部件3由閥支架部31和軸承部32構(gòu)成，在閥支架部31的中心形成 作成與閥口 21的軸L同軸的圓柱孔的汽缸31a。而且，在該汽缸31a內(nèi)嵌合 有大致圓柱狀的閥芯4。由此，閥芯4通過(guò)支撐部件3相對(duì)閥殼體1在軸L方 向上可滑動(dòng)地被支撐。另外，在軸承部32的中心形成有內(nèi)螺紋部32a。
閥芯4在閥座2側(cè)的下端部具有圓錐形狀的針部41,且在與該針部41相 反一側(cè)的端部具有作成圓柱孔的嵌合孔42。而且，閥芯4在嵌合孔42中與下 述的步進(jìn)馬達(dá)5的轉(zhuǎn)子軸51配合。而且，閥芯4由轉(zhuǎn)子軸51在閥室1A內(nèi)移 動(dòng)，通過(guò)使針部41插入或離開(kāi)閥口 21從而使閥口 21的開(kāi)度變化。由此，控 制從第一冷々某管11流向第二冷々某管12的冷媒的流量或者從第二冷々某管12流 向第一冷媒管11的冷媒的流量。
在轉(zhuǎn)子軸51的下部一體形成有凸緣部51a,該凸緣部51a的部分插入嵌 合在嵌合孔42內(nèi)。另外，在嵌合孔42的開(kāi)口側(cè)安裝有墊圈43。再有，在轉(zhuǎn) 子軸51的下端形成有比凸緣部51a還稍微突出的突出部51b。該突出部51b 與嵌合孔42的底部42a相對(duì)。另外，凸緣部51a的上端面51c與墊圈43的下端面43a相對(duì)。
而且，在嵌合孔42和轉(zhuǎn)子軸51之間形成有一定的間隙C。由此，閥芯4 可相對(duì)轉(zhuǎn)子軸51在軸L方向上相對(duì)地變位。即、在閥芯4相對(duì)轉(zhuǎn)子軸51位 移到最下端時(shí)，凸緣部51a的上端面51c與墊圈43的下端面43a4氐^l妄，閥芯4 的相對(duì)轉(zhuǎn)子軸51向下方向的變位被卡定。另外，在閥芯4相對(duì)轉(zhuǎn)子軸51變位 到最上端時(shí)，突出部51b與底部42a4氐接，閥芯4的相對(duì)轉(zhuǎn)子軸51向上方向 的變位被卡定。另外，嵌合孔42內(nèi)通過(guò)形成于支撐部件3上的均壓孔3a總是 與閥室1A保持同壓。
這樣，以閥芯4可相對(duì)轉(zhuǎn)子軸51在軸L方向上相對(duì)地變位的方式閥芯4 連結(jié)在轉(zhuǎn)子軸51。凸纟彖部51a的上端面51c和墊圈43的下端面43a成為在閥 芯4相對(duì)于轉(zhuǎn)子軸51最靠近閥口 21 —側(cè)的位置(最下端)卡定閥芯4的"第 一"^定部"。另外，轉(zhuǎn)子軸51的突出部51b和嵌合孔42的底部42a成為在閥 芯4相對(duì)轉(zhuǎn)子軸51最遠(yuǎn)離閥口 21的位置(最上端)卡定閥芯4的"第二卡定 部"。
在轉(zhuǎn)子軸51上形成有外螺紋部511，該外螺紋部511與形成于支撐部件3 上的內(nèi)螺紋部32a螺紋結(jié)合。由此，轉(zhuǎn)子軸51隨旋轉(zhuǎn)而在軸L線(xiàn)方向上移動(dòng)。
在閥殼體1的上端通過(guò)焊接等氣密地固定有作為驅(qū)動(dòng)部的步進(jìn)馬達(dá)5的外 殼52。在外殼52內(nèi)可旋轉(zhuǎn)地設(shè)有將外周部多極磁化后的磁轉(zhuǎn)子53,在該磁轉(zhuǎn) 子53上安裝固定轉(zhuǎn)子軸51。另外，在該外殼52內(nèi)設(shè)有從其頂部垂下的圓筒 狀的導(dǎo)向件52a，在該導(dǎo)向件52a內(nèi)配設(shè)有圓筒狀的軸承部件54。而且，轉(zhuǎn)子 軸51的上端部可旋轉(zhuǎn)地嵌合在軸承部件54上。
另外，在外殼52的外周配設(shè)有定子線(xiàn)圈55，作為驅(qū)動(dòng)部的步進(jìn)馬達(dá)5通 過(guò)對(duì)定子線(xiàn)圈55給予脈沖信號(hào)從而根據(jù)該脈沖數(shù)使磁轉(zhuǎn)子53旋轉(zhuǎn)。而且，與 磁轉(zhuǎn)子53形成一體的轉(zhuǎn)子軸51因該磁轉(zhuǎn)子53的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)，并通過(guò)伴隨該 旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子軸51的軸L方向移動(dòng)，閥芯4在軸L方向上移動(dòng)。
再有，在外殼52內(nèi)設(shè)有安裝在導(dǎo)向件52a外周的螺旋導(dǎo)向線(xiàn)體56、與螺 旋導(dǎo)向線(xiàn)體56螺旋配合的可動(dòng)制動(dòng)部件57。在磁轉(zhuǎn)子53上形成突起部53a, 通過(guò)突起部53a伴隨磁轉(zhuǎn)子53的旋轉(zhuǎn)而踢轉(zhuǎn)可動(dòng)制動(dòng)部件57,從而可動(dòng)制動(dòng) 部件57由于與螺旋導(dǎo)向線(xiàn)體56的螺旋配合而一邊旋轉(zhuǎn)一邊上下移動(dòng)。而且，可動(dòng)制動(dòng)部件57與螺旋導(dǎo)向線(xiàn)體56的下端側(cè)的制動(dòng)部56a抵接，從而可得到 在轉(zhuǎn)子軸51的最下端位置的旋轉(zhuǎn)制動(dòng)作用。
這里，轉(zhuǎn)子軸51的最下端位置由可動(dòng)制動(dòng)部件57和制動(dòng)部56a設(shè)定。另 外，由于步進(jìn)馬達(dá)5如上所述那樣由脈沖信號(hào)驅(qū)動(dòng)，所以從轉(zhuǎn)子軸51位于最 下端位置時(shí)開(kāi)始所施加的脈沖信號(hào)的脈沖數(shù)與轉(zhuǎn)子軸51的旋轉(zhuǎn)量即上升量對(duì) 應(yīng)。而且，冷々某的流量才艮據(jù)該脈沖數(shù)對(duì)應(yīng)。
下面，根據(jù)涉及控制動(dòng)作的實(shí)施例來(lái)說(shuō)明實(shí)施方式的電動(dòng)膨脹閥10的作 用。此外，將冷媒從第一冷媒管11流入并從第二冷媒管12流出的方向定為正 流向，將冷媒從第二冷媒管12流入并從第一冷媒管11流出的方向定為反流向。
圖3 ( A) ~圖5是表示涉及使用了實(shí)施方式的電動(dòng)膨脹閥10的控制動(dòng)作 的第一實(shí)施例的圖，圖3(A)、圖3 (B)是表示轉(zhuǎn)子軸51位于最下端位置狀 態(tài)的圖，圖4(A)、圖4 (B)是表示轉(zhuǎn)子軸51從最下端位置上升后的狀態(tài)的 圖，圖5是表示脈沖數(shù)和流量關(guān)系的圖。圖3 (A)及圖4 (A)表示正流向， 圖3 (B)及圖4 (B)表示反流向。該第一實(shí)施例在轉(zhuǎn)子軸51處在最下端位 置的狀態(tài)下，正流向以及反流向的任一場(chǎng)合，閥芯4均處于打開(kāi)了閥口 21的 狀態(tài)。此外，在圖5中，表示闊芯4和閥座2的接觸位置的X點(diǎn)、Y點(diǎn)是假 想的點(diǎn)。
即、在圖3 (A)及圖3 (B)的任一場(chǎng)合，轉(zhuǎn)子軸51都處在相同的最下 端位置。在圖3 (A)的場(chǎng)合，從第一冷媒管11流入的冷Jf某的壓力(閥室1A 的壓力)變得比從第二冷媒管12流出的冷媒的壓力高，由該壓力的差壓對(duì)閥 芯4作用向閥口 21側(cè)的力f。由此，閥芯4由第一^^定部(凸緣部51a的上端 面51c和墊圈43的下端面43a)相對(duì)轉(zhuǎn)子軸51 ^^卡定，并在閥芯4和閥口 21 之間形成很小的間隙D。
在圖3 (B)的場(chǎng)合，從第二冷媒管12流入的冷媒的壓力變得比從第一冷 媒管ll流出的冷媒的壓力(閥室1A的壓力)高，通過(guò)該壓力的差壓對(duì)閥芯4 作用向與閥口 21相反一側(cè)的力-f。由此，閥芯4由第二卡定部(轉(zhuǎn)子軸51 的突出部51b和嵌合孔42的底部42a)相對(duì)轉(zhuǎn)子軸51被卡定，并在閥芯4和 閥口 21之間形成比間隙D大的間隙B。此外，在間隙C、 D、 B之間成立C=B -D的關(guān)系。若從圖3(A)、圖3 (B)的狀態(tài)使轉(zhuǎn)子軸51上升，則處于圖4(A)、圖 4(B)的狀態(tài)，在正流向(圖4(A))及反流向(圖4(B))的任一場(chǎng)合，均 由上述相同的冷媒的差壓對(duì)閥芯4作用力f及力-f,閥芯4與轉(zhuǎn)子軸51 —體 地上升。而且，在閥芯4和閥口21之間，在正流向時(shí)產(chǎn)生間隙E，在反流向 時(shí)產(chǎn)生間隙F。在這種情況下，在間隙E、 F之間成立C-F-E的關(guān)系。
圖6 (A)、圖6 (B)及圖7是表示涉及使用了實(shí)施方式的電動(dòng)膨脹閥10 的控制動(dòng)作的第二實(shí)施例的圖，圖6(A)、圖6 (B)是表示轉(zhuǎn)子軸51位于最 下端位置的狀態(tài)的圖，圖7是表示脈沖數(shù)和流量關(guān)系的圖。此外，與第一實(shí)施 例相同地、圖6(A)表示正流向，圖6(B)表示反流向。該第二實(shí)施例在轉(zhuǎn) 子軸51處在最下端位置的狀態(tài)下，在正流向時(shí)，閥口 21由閥芯4處于全關(guān)閉 的狀態(tài)；在反流向時(shí)，閥口 21由閥芯4處于打開(kāi)的狀態(tài)。此外，在圖7中， 表示閥芯4和閥座2的接觸位置的X點(diǎn)是假想的點(diǎn)。
在該第二實(shí)施例的場(chǎng)合，也因冷^;某的差壓而在正流向(圖6(A))對(duì)閥芯 4作用向閥口 21側(cè)的力f,并在最下端位置閥芯4與閥座2 4氐4妄，從而使閥口 21處于全關(guān)閉的狀態(tài)。另外，在反流向(圖6 (B))對(duì)閥芯4作用向與閥口 21相反一側(cè)的力-f,閥芯4由第二卡定部相對(duì)轉(zhuǎn)子軸51被卡定。而且，在閥 芯4和閥口 21之間形成間隙B。此外，在圖6 (A)的第一-^定部的間隙A 和間隙C、 B之間成立C-A+B的關(guān)系。此外，若從圖6(A)、圖6(B)的狀 態(tài)使轉(zhuǎn)子軸51上升，則與第一實(shí)施例相同地處于圖4(A)、圖4(B)的狀態(tài)， 而在這種場(chǎng)合，也因上述相同的差壓而對(duì)閥芯4作用力f及力-f，閥芯4與 轉(zhuǎn)子軸51 —體地上升。
在該第二實(shí)施例的場(chǎng)合，在正流向時(shí)且向閉閥方向驅(qū)動(dòng)時(shí)，在步進(jìn)馬達(dá)5
的脈沖數(shù)為0脈沖(圖6 (A)的狀態(tài))之前，閥芯4落位于閥座2上，而此 時(shí)在第二卡定部(轉(zhuǎn)子軸51的突出部51b和嵌合孔42的底部42a之間)有間 隙B+A-C,即便使轉(zhuǎn)子軸51依舊下降，該第二卡定部的間隙也維持到最小限 度的B，因此，閥芯4的針部41不會(huì)陷入到閥口 21中。
這樣，在正流向時(shí)，因閥室1A和第二冷媒管12的冷媒的差壓，閥芯4 用第一卡定部相對(duì)轉(zhuǎn)子軸51保持位置，且轉(zhuǎn)子軸51和閥芯4 一體地移動(dòng)，從 而控制冷媒的流量。同樣地、在反流向時(shí)，因第二冷媒管12和閥室1A的冷々某的差壓，閥芯4用第二卡定部相對(duì)于轉(zhuǎn)子軸51保持位置，且轉(zhuǎn)子軸51和閥 芯4一體地移動(dòng)，從而控制冷媒的流量。另外，在如此地移動(dòng)閥芯4控制流量時(shí)，由于該閥芯4總是與轉(zhuǎn)子軸51 一體地移動(dòng)，因此，即^f吏閥芯4和轉(zhuǎn)子軸51在閥口 21的軸L方向上可相對(duì) 地變位，也不會(huì)產(chǎn)生因冷媒的壓力差引起的閥芯4的不穩(wěn)現(xiàn)象(擺動(dòng))，能夠 正常地控制流量。尤其，在使用二氧化碳的超高壓冷媒的場(chǎng)合，將閥芯4卡定 在轉(zhuǎn)子軸51上的力變強(qiáng)相當(dāng)于差壓較大的量，從而可牢固地卡定閥芯4，能 夠正常地控制流量。在第一實(shí)施例和第二實(shí)施例中，差別僅在于轉(zhuǎn)子軸51的最下端位置的設(shè) 定不同。而且，在第一實(shí)施例的電動(dòng)膨脹閥10中，轉(zhuǎn)子軸51的最下端位置設(shè) 定如下。即、以如下方式設(shè)定轉(zhuǎn)子軸51的最下端位置在圖3(A)所示的正 流向時(shí)，在閥芯4與閥座2非接觸的狀態(tài)下閥芯4用第一-j^定部保持位置，且 在圖3 (B)所示的反流向時(shí)，閥芯4用第二卡定部保持位置。由此，對(duì)于正 流向及反流向的雙方，均能進(jìn)行控制以使冷i某較少地流動(dòng)。另夕卜，在第二實(shí)施例的電動(dòng)膨脹閥10中，轉(zhuǎn)子軸51的最下端位置設(shè)定如 下。即、以如下方式設(shè)定轉(zhuǎn)子軸51的最下端位置在圖6(A)所示的正流向 時(shí)，在閥芯4落位于閥座2的狀態(tài)下閥芯4不被第一^^定部及第二卡定部所卡 定，且在圖6 (B)所示的反流向時(shí)，閥芯4用第二卡定部保持位置。由此， 在反流向時(shí)，能夠進(jìn)行控制以使冷媒較少地流動(dòng)。
權(quán)利要求1.一種電動(dòng)膨脹閥，具備閥殼體，該閥殼體形成閥室且連接與該閥室連通的第一冷媒管和第二冷媒管；閥座，該閥座具有配設(shè)在上述閥室和上述第二冷媒管之間的閥口；閥芯，該閥芯配置于上述閥室內(nèi)并相對(duì)上述閥口進(jìn)行接觸分離從而使該閥口的開(kāi)度變化；以及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)與上述閥芯連結(jié)的轉(zhuǎn)子軸從而在上述閥口的軸方向移動(dòng)該轉(zhuǎn)子軸向進(jìn)而電動(dòng)驅(qū)動(dòng)該閥芯，對(duì)于上述第一冷媒管的冷媒為高壓且上述第二冷媒管的冷媒為低壓的冷媒的第一流向和上述第二冷媒管的冷媒為高壓且上述第一冷媒管的冷媒為低壓的冷媒的第二流向的各個(gè)流向，由上述閥口的開(kāi)度控制該冷媒的流量，其特征在于，上述閥芯由固定在上述閥殼體上的支撐部件在上述閥口的軸方向上自如滑動(dòng)地被支撐，并且以該閥芯相對(duì)上述轉(zhuǎn)子軸在上述軸方向上可相對(duì)地變位的方式將該閥芯與該轉(zhuǎn)子軸連結(jié)，該閥芯和該轉(zhuǎn)子軸的連結(jié)部分具有在該閥芯相對(duì)該轉(zhuǎn)子軸最靠近閥口一側(cè)的位置卡定該閥芯的第一卡定部；以及在該閥芯相對(duì)該轉(zhuǎn)子軸最遠(yuǎn)離閥口的位置卡定該閥芯的第二卡定部，在上述第一流向時(shí)，通過(guò)由上述閥室和上述第二冷媒管的冷媒的差壓將上述閥芯用上述第一卡定部相對(duì)上述轉(zhuǎn)子軸保持位置，從而使該轉(zhuǎn)子軸和該閥芯一體地移動(dòng)，控制該第一流向的流量，在上述第二流向時(shí)，通過(guò)由上述第二冷媒管和上述閥室的冷媒的差壓將上述閥芯用上述第二卡定部相對(duì)上述轉(zhuǎn)子軸保持位置，從而使該轉(zhuǎn)子軸和該閥芯一體地移動(dòng)，控制該第二流向的流量。
2. —種冷凍循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，在室內(nèi)換熱器和室外換熱器之間的冷媒的流道中設(shè)置權(quán)利要求1所述的 電動(dòng)膨脹閥。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的冷凍循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于， 上述冷々某為二氧化碳。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型的課題是提供在熱泵式冷凍循環(huán)系統(tǒng)中在冷媒對(duì)電動(dòng)膨脹閥的正流向和反流向的任一中均能正常進(jìn)行流量控制的電動(dòng)膨脹閥及冷凍循環(huán)系統(tǒng)。在支撐部件的汽缸內(nèi)滑動(dòng)自如地保持閥芯。用嵌合孔連結(jié)步進(jìn)馬達(dá)的轉(zhuǎn)子軸和閥芯。使轉(zhuǎn)子軸的突出部與嵌合孔的底部相對(duì)。使凸緣部的上端面與墊圈的下端面相對(duì)。在嵌合孔和轉(zhuǎn)子軸之間形成間隙。使閥芯相對(duì)轉(zhuǎn)子軸在軸方向上可相對(duì)地變位。在第一冷媒管→閥室→第二冷媒管的冷媒的正流向時(shí)，由冷媒的壓力使墊圈與凸緣部卡定，從而使閥芯和轉(zhuǎn)子軸成為一體地驅(qū)動(dòng)。在反流向時(shí)，由冷媒的壓力使底部與突出部卡定，使閥芯和轉(zhuǎn)子軸成為一體地驅(qū)動(dòng)。
文檔編號(hào)F25B1/00GK201327255SQ20082013435
公開(kāi)日2009年10月14日 申請(qǐng)日期2008年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月11日
發(fā)明者富岡總一郎 申請(qǐng)人:株式會(huì)社鷺宮制作所