CN100441924C - 温度膨胀阀 - Google Patents

Abstract

一种温度膨胀阀，它阀体上设置有根据冷媒压力及温度发生变位的气箱部，通过上述变位来驱动阀体内的阀芯部件，上述阀芯部件与气箱部之间设置有阀芯驱动棒；其特征在于，上述阀芯部件呈60°～90°角度范围的圆锥状，其顶部的端面与上述连杆或者阀芯驱动棒的下端端面的横截面面积相当，通过焊接固定使阀芯部件和上述阀芯驱动棒形成为一体，所述阀芯部件通过线弹簧预紧，支撑线弹簧的支撑部设置在阀芯部件的底部中央处。以上方案，阀芯部件呈圆锥状，其顶部的端面与上述连杆或阀芯驱动棒的下端焊接固定，即使发生高压冷媒的压力波动，阀芯部件不会出现以前的那些不足，它能够实现阀芯部件动作稳定，防止噪音。

Description

温度膨胀阀

技术领域

本发明涉及适用于空调系统的温度膨胀阀。

背景技术

膨胀阀种类比较多，广泛使用的类型是冷媒输入蒸发器的高压冷媒流路的途中缩小形成阀座孔，对着阀座孔阀芯部件的设置逆对上流侧，对应流出蒸发器的低压冷媒的温度和压力，使阀芯部件开闭作动这种膨胀阀。此种膨胀阀中，根据通过流出蒸发器的低压冷媒的温度和压力动作的气箱部，通过在轴线方向上能自由进退的连杆，使阀芯部件开闭作动。但是，输入蒸发器的高压冷媒由于某种原因，在上流侧发生压力波动时，此压力波动作为高压冷媒液传递给膨胀阀。通过此传递，是阀芯部件呈球状时或者阀芯部件呈圆锥状时，出现阀芯部件从连杆产生分离，因这种分离，会使阀芯部件与连杆接触或分离，或使阀芯部件的位置出现偏差。因此导致阀芯部件的动作不稳定，产生震动音，导致噪音。

在先的文献提出了以控制振动音，防止噪音源为目的，采取将球状阀芯与阀芯驱动棒焊接的方案。

以JP-平11-182984为例，存在以下隐患：

连杆或阀芯驱动棒与球阀芯进行焊接时，中心定位比较难，也很难实施正确的焊接。

连杆或阀芯驱动棒与球阀芯连接处进行焊接时，两者间的焊接部位会出现间隙，结果会导致液体冷媒流入间隙内，使液体冷媒流动混乱，从而引起阀芯部件动作不稳定；而且，球阀芯与支撑球阀芯的阀芯部材焊接时，因为同样的原因导致阀芯部件动作不稳定。

连杆或阀芯驱动棒与球阀芯相接时，连杆或阀芯驱动棒下端的接触部位形成圆锥状凹处或者V字状断面形状，甚至形成较小的圆锥状等，从而来制约阀芯部件的动作达到防止噪音的目的，这内容是在JP-2001-91107中提出的。另外，JP-平9-257341中提出了连杆的端面上形成偏心的圆锥状凹处，但是，必须在连杆的接触面上进行加工，需要一定的加工工序，可能存在成本高的问题。

JP-2001-21230中提出，连杆的端部嵌入呈圆锥形状的阀芯部件或者适用于可压缩改变热力膨胀阀的冷冻循环，减小冷媒流量的断面积变化量，控制冷媒流的波动。但是，没有记载存在阀芯部件的动作不稳定，出现震动音，产生噪音等问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是提供阀芯部件动作稳定，无需作业工序或加工工序，结构简单的热力膨胀阀。为此，本发明采用以下技术方案：

一种温度膨胀阀，它阀体上设置有根据冷媒压力及温度发生变位的气箱部，通过上述变位来驱动阀体内的阀芯部件，上述阀芯部件与气箱部之间设置有阀芯驱动棒；其特征在于，上述阀芯部件呈60°～90°角度范围的圆锥状，其顶部的端面与阀芯驱动棒的下端端面的横截面面积相当，通过焊接固定使阀芯部件和上述阀芯驱动棒形成为一体，所述阀芯部件通过线弹簧预紧，支撑线弹簧的支撑部设置在阀芯部件的底部中央处。

所述阀芯部件通过滚压或者切削而成。

所述支撑部焊接固定在上述底部上。

所述支撑部在上述底部上与上述阀芯部件通过成型或滚压形成一体。

所述支撑部形成在与所述阀芯部件顶部对向的下部所形成的圆盘部的底部中央部。

以上方案，阀芯部件呈圆锥状，其顶部的端面与上述连杆或阀芯驱动棒的下端焊接固定，即使发生高压冷媒的压力波动，阀芯部件不会出现以前的那些不足，它能够实现阀芯部件动作稳定，防止噪音。

另外，由于连杆或阀芯驱动棒的端面与设置在圆锥状阀芯部件顶部的端面焊接，因此可以实施可靠正确的焊接。

同时，连杆或阀芯驱动棒的端面与圆锥状阀芯部件的端面横截面积几乎相同的结构比较合理。

根据上述结构，连杆或阀芯驱动棒与阀芯部件的焊接可以可靠进行。

因此，可以实现防止阀芯部件的动作不稳定，很难出现噪音的热力膨胀阀结构。

而且，支撑预紧呈圆锥状的阀芯部件的线弹簧的支撑部设置在阀芯部件的底部中央处。

根据上述结构，对圆锥状的阀芯部件进行预紧的线弹簧能够可靠地支持阀芯部件，使预紧可靠而简单地进行。

另外，如果在阀芯部件上的支撑部与阀芯部件焊接或者通过切削或滚压成型成一体，阀芯部件的预紧手段就可以简单设置了。

下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明对更详尽的描述。

附图说明

图1A：本发明实施方式的热力膨胀阀的截面图

图1B：图1A中所示的热力膨胀阀从箭头方向看的外观图。

图2：图1中实施方式的主要部位的扩大图。

图3：图1中实施方式中热力膨胀阀其他的实施方式的主要部位的扩大图。

具体实施方式

实施例一：

参照附图介绍本发明实施的方式。图1A和图1B表示了本发明一种实施方式的热力膨胀阀，比如可用于汽车空调的冷冻循环。构成膨胀阀10的阀体11的组件上的低压冷媒流路12的入口侧端部12a与蒸发器的出口相通，高压冷媒流路13的出口端部13a与蒸发器的入口相通，因此，低压冷媒流路12的出口侧端部12b与压缩机的入口相连，压缩机的出口与冷凝器的入口相连，冷凝器的出口与储液器的入口连接，储液器的出口跟高压冷媒流路13的入口端部13b连接，构成冷冻循环。

低压冷媒流路12与高压冷媒流路13相互平行，与此垂直的贯通孔14贯通低压冷媒流路12与高压冷媒流路13。另外，可以从低压冷媒流路12向外扳出的开口部处，设置了感温室30。

高压冷媒流路13的中途部分上，有一呈断面状态断面积变窄的节流孔15，与贯通孔14在同轴线上，此节流孔15的上流侧开口部的口沿在锥面上倒角，形成阀座21。在阀座21上，从上流侧与节流孔15对向，设置有阀芯部件20。

阀芯部件20呈圆锥状，可以在与阀座21接离方向上动，在阀芯部件20和阀座21间的间隙处，形成高压冷媒流路13的节流部，从而使在到达蒸发器1的下流侧的流路内断热膨胀的冷媒开始流动。

阀芯部件20通过压缩线弹簧17，在向阀座21的方向(即闭方向)上，进行预紧。阀芯部件20底面203的中央处上，用来支撑压缩线弹簧17的支撑部16在阀芯部件20上形成，与线弹簧17相顶，把压缩线弹簧17的预紧力传递给阀芯部件。

18是与本体组件11螺合装配的用来调整压缩线弹簧17的预紧力的调节螺母；19是用来密封高压冷媒流路13与外部的○形圈。

贯通孔14内插入构成传动杆的的连杆23，在轴线方向上可以自由进退，下端与固定在阀芯部件20头部的端面上相接。连杆23比节流孔15的内径细，几乎与节流孔15在同轴上，可以使节流孔15的内壁面之间通过冷媒。

因此，如果逆转压缩线弹簧17的预紧力，通过连杆押阀芯部件20，使其离开阀座21，高压冷媒流路13的流路面积就会增大。这样就可以使高压冷媒流路13的流路面积随着阀芯部件20的接离而改变，从而来改变由蒸发器供给的高压冷媒量。

图1A及图1B中的40是螺母孔，41为安装孔。

阀芯部件20固定相接在连杆23的下端，阀芯部件20如图2的扩大图形成圆锥状201A，

阀芯部件20的顶部201含有端面202，它在端面202上与连杆23的下端面形成的端面231通过焊接相结合固定。结果，阀芯部件20与连杆23形成一体化。阀芯部件20由金属材料如不锈钢材料构成，呈图2中如角度60°～90°角度范围内的圆锥状形状201A，其顶部201的端面202与连杆23的下端面上的端面231通过同一断面积相接触通过如点焊来固定成一体，另外，连杆23由如直径约1.5mm的不锈钢材料构成。阀杆37由如直径约6.4mm的铝材或者直径约3.2mm的不锈钢构成比较合适。因此阀芯部件20与连杆通过端面接触焊接固定，因此不会出现以前，球状阀芯部件与连杆下端焊接时，焊接困难、不正确等问题，因此，圆锥状的阀芯部件20与连杆23可以可靠正确的焊接。

感温室30被厚金属板做成的外壳31与具有可挠性的金属薄板做成的膜片32密封包围，膜片32的下面中央处设置有金属板做成的膜片支架33。

另外，感温室30内充注有流入冷媒流路12、13的冷媒和相同或性质类似的饱和蒸气状态的气体，注入气体的充注孔用封头34来堵塞。36为密封O形圈。

从插入膜片支架33的下面中央部内的上端面直伸的阀杆37，通过冷媒流路12内，另外端面与连杆23的上端面相接。阀杆37与连杆23相接分别为感温棒和作动棒，由两者构成阀芯部件驱动棒。

39是为了使膜片32里面部分的压力与低压冷媒流路1 2相同的均压小孔。24是为防止冷媒从高压冷媒流路13泄漏到低压冷媒流路12，装在阀杆外周的密封O形圈。

以上构成的热力膨胀阀10，如果低压冷媒流路12内的低压冷媒温度下降，则膜片32的温度也下降，感温室30内的饱和蒸气就在则膜片32的内表面凝结。

如果感温室30内的压力下降，膜片32变位到感温室30的内侧，同时，膜片支架33在连杆23的轴线方向，变位到离开连杆的方向，因此连杆被压缩线弹簧17所押而移动。所以，阀芯部件移至阀座21侧，高压冷媒的流路面积变小，从而流入蒸发器的冷媒流量减少。

如果低压冷媒流路12中的低压冷媒温度上升，则动作跟以上相反，阀芯部件21被连杆所押离开阀座21，高压冷媒流路面积增加，从而使送入蒸发器的冷媒流量增大。

根据蒸发器1流出的低压冷媒温度，通过感温室30与连杆23的动作，阀芯部件20开始动作，从而来控制流入蒸发气的高压冷媒量。

但是，送入膨胀阀10的高压冷媒由于某种原因，在上流侧可能出现压力波动，此压力波动将高压冷媒作为媒介传递给膨胀阀10。

此时，本发明实施方式的热力膨胀阀中，如上描述，即使高压冷媒的压力波动会被传递，由于阀芯部件20在连杆的下面焊接结合，与连杆23相固定，阀芯部件20与连杆23构成一体，所以不会出现阀芯部件20与连杆23可以相接或者相离、从连杆23变位，而发生偏差的现象。阀芯部件20可以稳定作动。

因此，可以阀芯部件20不会出现上述现象，根随着阀芯部件的作动，不会产生振动音，可防止噪音的热力膨胀阀。

而且，阀芯部件20上有呈圆锥状的形状201A，与此形状201A的顶部201对向的下部圆盘状201B的底部203的中央部设置有支撑线弹簧的支撑部16。因此，阀芯部件20可以可靠地传递预紧力，并且，本发明实施方式的热力膨胀阀的阀芯部件20可以通过滚压或切削加工成圆锥状。另外，阀芯部件20底面的中央部上的支撑部16可以通过滚压或切削与阀芯部件20构成一体成型。或者支撑部16也可以通过金属如不锈钢材料焊接，与底面203的中央部结合，与阀芯部件20固定成一体固定。

并且本发明的热力膨胀阀中，不是阀杆37的另一端面与连杆23的上端面相接的结构，而是感温棒与作动棒两者作为如不锈钢约1.5mm的一体化连杆部材的阀芯驱动棒来构成的，可以实现图1A及图1B同样的热力膨胀阀。

根据以上，阀芯驱动棒的上端插入膜片支架33的下面，阀芯驱动棒向下延伸，通过贯通孔14，其下端的端面与如图2所示阀芯部件20的顶部201的端面202相接，通过焊接固定，连杆部材的阀芯驱动棒与阀芯部件20构成一体。

并且，由于阀芯部件形成如60°～90°角度范围的圆锥状，焊接部位不会形成间隙，可以防止冷媒混乱流动，根据此阀芯部件可以实现高精度控制流量。

此时，由于阀芯部件20的顶部201的端面202与阀芯驱动棒的下端端面截面积相同焊接，所以焊接时不会出现焊接困难这种现象，而且可以正确容易地固定。

因此，根据阀芯部件的动作，不会出现震动音，可以防止噪音。

而且，由于阀芯部件20的底部203的中央部上形成与线弹簧结合的支撑部16，所以可以可靠地把预紧力传递给阀芯部件20。并且，与图2中所示的阀芯部件20同样可以利用滚压或切削成型呈圆锥状。另外支撑部也可以通过上述滚压或切削成型与阀芯部件20成一体。或者支撑部可以通过金属如不锈钢材料焊接，与底面203的中央部结合，一体固定。

实施例二：

作为构成热力膨胀阀10的阀芯部件可以形成其他的实施方式。图3表示另外一种实施方式的形状，阀芯部件25与图2中的阀芯部件25不同，它没有圆盘部201B，与连杆或阀芯驱动棒一体化构成，成圆锥状。从阀芯部件25的顶部251的端面252到下部253的底面形成如60°角度的圆锥形形状251A。图3中，阀芯部件25的端面252与连杆23的端231焊接，如通过点焊固定，构成一体。阀芯部件25的底面25的中央部形成支撑部16，与线弹簧相配套。另外，阀芯部件25通过如不锈钢材料来滚压或切削成型。

另外，支撑部26通过如不锈钢材焊接，在底面254的中央部固定结合，与阀芯部件252形成一体。

由于阀芯部件呈圆锥状，其端面252与连杆23的端面231通过焊接固定，焊接部位不会出现间隙，因此不会出现液体冷媒流动混乱这中现象。所以可以实现阀芯部件可以稳定作动。

从以上说明中可以理解，由于本发明的热力膨胀阀，阀芯部件与驱动阀芯部件的连杆或阀芯驱动棒的结构是通过呈圆锥状的阀芯部件的端面和连杆或阀芯驱动棒的端面一体构成的。所以可以防止在发生高压冷媒压力波动时阀芯部件的不稳定动作。阀芯部件与连杆或阀芯驱动棒的一体化结构，此结构简单，可降低制造成本，抑制噪音的产生。

Claims (5)

1、一种温度膨胀阀，它阀体上设置有根据冷媒压力及温度发生变位的气箱部，通过上述变位来驱动阀体内的阀芯部件，上述阀芯部件与气箱部之间设置有阀芯驱动棒；其特征是：上述阀芯部件呈60°～90°角度范围的圆锥状，其顶部的端面与阀芯驱动棒的下端端面的横截面面积相当，通过焊接固定使阀芯部件和上述阀芯驱动棒形成为一体，所述阀芯部件通过线弹簧预紧，支撑线弹簧的支撑部设置在阀芯部件的底部中央处。

2、根据权利要求1所述的温度膨胀阀，其特征是：所述阀芯部件通过滚压或者切削而成。

3、根据权利要求1所述的温度膨胀阀，其特征是：所述支撑部焊接固定在上述底部上。

4、根据权利要求1所述的温度膨胀阀，其特征是：所述支撑部在上述底部上与上述阀芯部件通过成型或滚压形成一体。

5、根据权利要求3或4所述的温度膨胀阀，其特征是：所述支撑部形成在与所述阀芯部件顶部对向的下部所形成的圆盘部的底部中央部。

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