CN100578122C

CN100578122C - 膨胀阀

Info

Publication number: CN100578122C
Application number: CN200410003162A
Authority: CN
Inventors: 金学圭
Original assignee: HANNA AIR CONDITIONER CO Ltd
Current assignee: Hanon Systems Corp
Priority date: 2003-02-24
Filing date: 2004-02-24
Publication date: 2010-01-06
Anticipated expiration: 2024-02-24
Also published as: CN1525121A; US7188483B2; JP2004257727A; JP3928084B2; US20040163399A1

Abstract

本发明提供一种使膨胀阀的通路成直角的同时，通过在通路上形成流体流动导引用的导引部，可提高安装性、降低通路阻抗和降低噪音的膨胀阀，该膨胀阀由具有使流入口(112，115)的中心线(a)与流出口(113，116)的中心线(b)大致成直角的一个以上的通路(111，114)并且在所述流入口(115)和流出口(116)的交叉处形成导引流体流动的导引部(114a)的本体(110)，设置在所述本体(110)上、根据从蒸发器(40)的出口排出并流过所述通路(114)内的制冷剂的温度变化所致的膨胀和收缩、使杆件(130)朝轴向往复运动的头部(120)，和与所述头部(130)的动作连动以调整流过所述通路(111)内的流量的开闭机构(140)。

Description

膨胀阀

技术领域

本发明涉及一种膨胀阀，更详细地说，涉及一种当将膨胀阀设置于车辆的发动机室时、为了使蒸发器的进出口导管与同压缩机及冷凝器连接的导管装配成直角(相垂直)，将膨胀阀的通路沿直角方向形成的同时，在通路上形成导引部，以提高安装性外，还可减少通路阻力和噪音的膨胀阀。

背景技术

通常，冷却系统如图1所示，将与外气进行热交换的制冷剂通过压缩机10压缩成容易液化的高温、高压的气态，并将其向冷凝器20移动。

如此气态的制冷剂经冷凝器20，被相态变化成液态，并流入膨胀阀30。

之后，相态变化成液态的制冷剂通过膨胀阀30的断面收缩作用，变化为低温、低压的湿饱和蒸汽状态，并流入空调箱50内的蒸发器40中。

接着，流入蒸发器40中的制冷剂吸收来自周边空气的蒸发潜热(蒸发所必须的热量)，并自行蒸发，同时，变化成气态后，流入压缩机10中。反复进行这种循环。

这种冷却系统的构件分别设置在车辆的发动机室61和客厢62内的规定位置。

即，前述空调箱50设置在由缓冲板60分隔的车辆的客厢62中，而其他构件设置在发动机室61内。

在如上所述的制冷剂的循环过程中，前述蒸发器40内的制冷剂吸收通过蒸发器40外部的外气热量并进行热交换以使外气成为低温状态，从而实现持续地冷却车厢内部的作用。

可是，如流入前述蒸发器40内部的制冷剂的量少而热负荷多的话，由于制冷剂在到达蒸发器40的出口前完全蒸发，在过热状态下向压缩机10排出，存在着制冷性能降低的同时、压缩机10过热的问题。相反，如流入蒸发器40内部的制冷剂的量过多、过热程度相当低的话，由于制冷剂在蒸发器40的出口部分一部分以液态存在，其会流入压缩机10内部，从而存在损伤压缩机10的可能性。

因此，通过将前述膨胀阀30设置在冷凝器20与蒸发器40之间，实现将膨胀的制冷剂向蒸发器40供给的作用，以便，可以在使冷凝的制冷剂膨胀的同时，将膨胀的制冷剂由蒸发器40边保持适当的过热程度边蒸发，使制冷剂可由蒸发器40急剧蒸发。

以下，为了简化说明，将形成于前述膨胀阀30内的通路32、33中、与前述蒸发器40的入口导管41连接的通路32作为第1通路32，与出口导管42连接的通路33作为第2通路33。

图2示出前述膨胀阀的剖视图。正如该图所示，该膨胀阀包括：以规定间隔形成具有使制冷剂的流入和流出在同一方向进行的流入口32a、33a和流出口32b、33b的第1通路32和第2通路33的本体31；设置在前述本体31的上侧并且内部填充制冷剂的降温室34a，具有通过前述制冷剂的膨胀和收缩而朝上下方向变位的隔膜34b和板34c的头部34；位于前述板34c的下侧、前端部通过前述第2通路33延伸设置到第2通路32并且根据前述隔膜34b和板34c的变位量而朝轴向往复运动的杆件35；设置于前述第一通路32上，并使在前述杆件35侧产生弹性力的弹性部件36；以及设置在前述杆件35和弹性部件36之间，并调节前述第1通路32的断面的球体37。

将如此构成的现有的膨胀阀30设置于空调箱50的内侧或外部。设置于外部时，可选择设置于车体的缓冲板60的两侧面上。即，可设置于车辆的客厢62或发动机室61上。

下面，以将前述膨胀阀30设置于车辆的发动机室61上为一例进行说明。

图3为示意地示出将现有的膨胀阀设置于发动机室上的状态的分解斜视图。正如该图所示，穿过前述缓冲板60并突出的蒸发器40的进出口导管42，41被安装于第1凸缘70上，并且与前述膨胀阀30的第1、第2通路32、33的一侧连接，同时，将螺钉72拧入形成于一侧的螺旋孔38中并与之结合。

并且，分别与压缩机10的入口侧和冷凝器20的出口侧连接的导管21、11的端部被安装于第2凸缘71上，与前述膨胀阀30的第1、第2通路32、33的另一侧连接的同时，将螺钉72拧入形成于一侧的螺旋孔38中并与之结合。

通过如此结构，流入前述蒸发器40内部的制冷剂的量不足时，快速进行热交换，在蒸发器40的出口部分，发生设定温度以上的过热。检测到该过热温度的前述降温室34a膨胀，同时，前述隔膜34b使杆件35朝轴向移动，与之连动的球体37将前述第1通路32比上次的状态更大幅度地开启。

因此，通过前述开启的第1通路32，比上次的状态更多量的制冷剂向蒸发器40供给，一边维持适当的过热程度一边通过与外气的热交换而蒸发。

另外，流入前述蒸发器40内部的制冷剂的量变多时，在蒸发器40的出口部分残留一部分液态的流体，成为设定温度以下。检测该低温温度的前述降温室34a收缩，同时，前述弹性部件36将杆件35朝与降温室膨胀时相反的方向移动，由此，与弹性部件36连动的球体37将第1通路32比上次的状态更小幅度地开启。

因此，通过前述第1通路32向蒸发器40供给的制冷剂一边维持适当的过热程度，一边与外气进行热交换。

可是，前述膨胀阀30与第1、第2凸缘70，71的装配是在狭小的发动机室61内进行的，此时，在前述膨胀阀30与第1、第2凸缘70，71成一直线装配时，装入前述第2凸缘71上的导管21，11在发动机室61侧突出较多，因受到装配空间上的限制，很难设置。

为了解决如此问题，正如图4所示，以使前述第1凸缘70与膨胀阀30成直角装配的方式，将具有直角状的连接孔81的连接块80插入这两者间进行装配。

即，通过前述连接块80，将前述第1凸缘70与膨胀阀30成直角装配时，与膨胀阀30的另一侧连接的第2凸缘71也相对前述第1凸缘70成直角。

因此，通过使装入前述第2凸缘71中的导管21、11不向发动机室61侧突出，并将其沿着前述缓冲板60邻接设置，在发动机室61内装配时，可减少装配空间上的限制。

可是，正如上述，由于为了减少装配空间上的限制，必须使各导管21，11，42，41在直角方向装配，因此也就必须要有前述连接块80，由于是在狭小的发动机室61内装配，操作非常不方便，结果，导致部件添加所致的成本上升和增加装配工序，存在着生产性降低的问题。

日本公开专利第2001-241808号公开了一种解决上述问题的技术。下面，参照图5对其进行简要说明。具有方柱状的阀本体90，在前述本体90的直角侧面分别形成从蒸发器40到压缩机10的流入通路91和从压缩机10到蒸发器40的流出通路92。

因此，除了膨胀阀的设置自由度提高外，还可在发动机室内方便地进行蒸发器40和冷凝器10等的配置。

可是，虽然前述现有的膨胀阀，为了提高设置自由度，要在直角面上形成制冷剂流入口91a和流出口91b，但由于制冷剂通过通路91弯曲成直角，故制冷剂的流动会发生急剧变化，存在着增加通路阻力和产生噪音等问题。

发明内容

本发明作为解决上述现有的问题的发明，其目的在于提供一种通过使膨胀阀的通路成直角，同时，在通路上形成导引制冷剂流动用的导引部，由此，提高安装性，并降低通路阻力和噪音的膨胀阀。

为了实现上述目的，本发明包括有：本体，其具有用于使流入制冷剂的第一流入口与流出制冷剂的第一流出口连通的第1通路和用于使流入制冷剂的第二流入口与流出制冷剂的第二流出口连通的第2通路，其中第一流入口和第一流出口的中心线相互之间大致成直角，第二流入口和第二流出口的中心线相互之间大致成直角；以及，导引部，其在所述第二流入口和第二流出口的交叉处形成，用于导引制冷剂流动；头部，其设置在所述本体上，根据从蒸发器的出口排出后并流入所述第2通路内的制冷剂的温度变化所致的膨胀和收缩，使滑动地安装在本体上的杆件沿本体的轴向往复地运动；和开闭机构，其安装在所述杆件的下端处，用于根据杆件的运动来调整流入所述第1通路内的制冷剂的流量。

发明的效果

根据本发明，通过使所述膨胀阀的本体上设置的第1、第2通路的流入口和流出口成直角，同时，在其交叉处形成导引制冷剂流动的导引部，提高安装性，减少通路阻力和噪音。

附图说明

图1为示意地示出通常的车辆用冷却系统的构成图，

图2为示出现有的膨胀阀的剖视图，

图3为示意地示出将现有的膨胀阀设置于发动机室的状态的分解斜视图，

图4为示意地示出将现有的膨胀阀设置于发动机室的状态的另一例分解斜视图，

图5为示出现有的另一膨胀阀的剖视图，

图6为示意地示出将本发明第1实施例的膨胀阀设置于发动机室的状态的分解斜视图，

图7为示出本发明的膨胀阀的局剖斜视图，

图8为图7的A-A线的剖视图，

图9为示意地示出将本发明第2实施例的膨胀阀设置于发动机室的状态的分解斜视图。

符号说明

10：压缩机

20：冷凝器

30、100：膨胀阀

40：蒸发器

50：空调箱

60：缓冲板

61：发动机室

62：客厢

70：第一凸缘

71：第二凸缘

72：螺钉

80：连接块

110；本体

111：第一通路

112、115：流入口

113、116：流出口

114：第二通路

114a：导引部

115a、116b：倾斜面

117：螺旋孔

118：贯通孔

120：头部

121：降温室

122：隔膜

123：板

130：杆件

140：开闭机构

141：弹性部件

142：球体

a：流入口的中心线

b：流出口的中心线

θ：∠ab

具体实施方式

下面，根据附图详细地说明本发明的实施例。

与现有相同的部件被标以相同的符号，省略对其重复说明。

图6为示意地示出将本发明第1实施例的膨胀阀设置于发动机室的状态的分解斜视图，图7为示出本发明的膨胀阀的局剖斜视图，图8为图7的A-A线的剖视图。

正如这些附图所示，本发明的膨胀阀100包括有：以一定间隔形成使流入口112，115的中心线a与流出口113，116的中心线b大致成直角的第1通路111和第2通路114的本体110；设置在前述本体110上侧、根据从蒸发器40的出口排出并流入前述第2通路114内的制冷剂的温度变化所致的膨胀和收缩、使杆件130朝轴向往复运动的头部120；和与前述杆件130的动作连动、并对流入与前述蒸发器40的流口侧连接的第1通路111内的流量进行调整的开闭机构140。

前述头部120具有在内部填充有从蒸发器40的出口排出的、根据温度变化进行膨胀和收缩的制冷剂的降温室121，并具有在前述降温室121内部设置的，根据前述制冷剂的膨胀和收缩沿上下方向变位的隔膜122，和位于前述隔膜122的中央部的板123。

并且，根据前述板123的上下变位量而沿轴向往复运动的杆件130以可滑动的方式设置在从前述降温室121通过前述第2通路114并贯通形成到第1通路111的贯通孔118中。

前述开闭机构140具有：设置在前述第1通路111上的杆件130的下端、具有使前述杆件130通常与前述降温室121的板124保持紧密接触的弹性力的弹性部件141；和设置于前述杆件130的端部与弹性部件141之间，以调整前述第1通路111的断面积的球体142。

如上所述结构的膨胀阀100根据膨胀阀100的本体110的横断面形状和膨胀阀100的设置位置、以及设置于客厢62或发动机室61上的周边装置，可对前述第1，第2通路111，114的流入口112，115的中心线a与流出口113，116的中心线b所成的角度(θ)进行多种改变。

在此，前述角度(θ)最好为直角(90°)。

即，前述第1、第2通路111，114成直角，一侧与要装配前述蒸发器40的进出口导管42，41的第1凸缘70连通，另一侧与要装配前述压缩机10和冷凝器20的进出口侧导管21，11的第2凸缘71连通。前述蒸发器40的进出口导管42，41与前述压缩机10和冷凝器20的进出口侧导管21，11装配后，整体上成直角。

然后，前述膨胀阀100和第1、第2凸缘70，71通过将螺钉72拧入前述膨胀阀100上形成的螺旋孔117中，使之相互紧固连接。

因此，在本发明中，装配以贯通前述缓冲板60的方式设置的，装配蒸发器40的进出口导管42，41的第1凸缘70和前述膨胀阀100，前述第2凸缘71在前述膨胀阀100上成直角装配，前述压缩机10和冷凝器20的进出口导管21，11沿着前述缓冲板60邻接设置。

并且，本发明通过使前述第1，第2通路111，114的流入口112，115的中心线a与流出口113、116的中心线b所成的角度(θ)为直角(90°)，在将膨胀阀100设置于发动机室61内的情况下，能够最大限度地降低装配空间的限制，同时，使用现有的膨胀阀30(现有)的情况下，虽然省略为了使导管21，11，42，41成直角装配而另外使用的连接块80(现有)，也可在膨胀阀100中保持现有的连接块80(现有)的功能和效果。

另一方面，在前述流入口115和流出口116的交叉处形成导引制冷剂流动的导引部114。

前述导引部114a由分别形成于前述流入口115和流出口116上的倾斜面115a，116a构成，最好形成在与蒸发器40的出口导管42连通的第2通路114。即，在使制冷剂从蒸发器40流向压缩机10侧的第2通路114中最好形成导引部114a。

在此，前述导引部114a在钻孔加工形成前述第2通路114用的前述流入口115和流出口时形成。即，由钻头的前端角形成的前述流入口115和流出口116的各倾斜面115a，116a相互交叉而成。

因此，前述倾斜面115a，116a与加工前述流入口115和流出口116的钻头的前端角为相同的形状。

另外，前述流入口115和流出口116的各倾斜面115a，116a的开始部和贯通前述杆件130的本体110的贯通孔118的中心部之间的长度L最好满足0≤L≤4.5mm。

不用说，前述长度L可根据前述流入口115和流出口116的直径和位置变化，此时，也最好是，使前述各流入口115和流出口116的前端位置不脱离交叉的别的流出口116和流入口115。

因此，由于因前述导引部114a，前述流入口115和流出口116的交叉部分不会急剧弯曲，在制冷剂的流动上不会发生涡流，故，流过前述第2通路114的制冷剂的流动圆滑地进行，此外，在前述交叉部分的通路面积变小，也防止了通路面积变宽时产生有影响的噪音。

在此，前述导引部114a形成时，前述长度L的范围最好满足为0～4.5mm，但不必限于前述范围内。然而，在超出前述范围外的情况下，前述效果也会降低。

另外，形成于前述本体110上的流入口112，115和流出口113，116从节省材料的目的考虑，希望相对前述本体110偏心设置。

即，如图8所示，以前述流入口115和流出口116的各中心线a，b为基准，将与前述本体110的两顶端的距离分别设定为“C”、“D”时，通过满足C＞D，可节省在前述本体110中不形成流入口115和流出口116的侧面部的材料。

图9为示意地示出将本发明第2实施例的膨胀阀设置于发动机室的状态的分解斜视图，根据该图，只说明与前述第1实施例不同的结构，省略对其重复说明。

正如该图所示，前述第1通路111的流入口112的方向与第2通路114的流出口116的方向相反。

即，前述压缩机10的入口侧导管11与前述冷凝器20的出口侧导管21朝相互对置方向装配到前述膨胀阀100上。

这是根据前述压缩机10和冷凝器20的设置位置和/或设置在发动机室61内的周边装置进行变形的膨胀阀100的一例。

下面，对形成于前述膨胀阀100上的通路114的形成方法进行说明。

在此，前述通路114称作使流入口115与流出口116垂直相交的第2通路114。

前述第2通路114通过下列工序形成：在前述本体110上形成第2通路114的流入口115的第1钻孔工序；在前述本体110上形成具有与前述流入口115的中心线a大致成直角的中心线b的流出口116、同时在与前述流入口115的交叉处形成导引制冷剂流动的导引部114a的第2钻孔工序。

此时，也可通过前述第1钻孔工序形成流出口116，通过第2钻孔工序形成流入口115。

并且，将前述导引部114a形成为，在形成前述流入口115和流出口116时，由钻头的前端角形成的各倾斜面115a，116a相互交叉而成。

即，调整由前述第1和第2钻孔工序形成的前述流入口115和流出口116的深度，当然各倾斜面115a，116a可相互交叉，并使前述导引部114a的大小可有多种变化。

此时，前述流入口115和流出口116的深度最好在各倾斜面115a，116a的开始部与前述杆件130贯通的本体110的贯通孔118的中心线的长度L满足上述的0≤L≤4.5mm的范围内形成。

正如前述，在本发明的膨胀阀100中，通过使前述本体110上的第1，第2通路111，114的流入口112，115与流出口113，116成直角(90°)，并通过在前述流入口115与流出口116的交叉处形成导引制冷剂流动的导引部114a，使通过前述第1，第2凸缘70，71装配的前述蒸发器40的进出口导管42，41与前述压缩机10和冷凝器20的进出口侧导管21，11成直角装配。

因此，通过使前述导管21，11在发动机室61侧不突出，朝直角方向迂回，可在发动机室61中装配膨胀阀100时，减少装配空间上的限制。

另外，通过减少连接块等的部件数目，可降低成本，也可减少装配工序，提高生产性。

并且，通过在前述流入口115和流出口116的交叉处形成的导引部114a，流过前述第2通路114的制冷剂在交叉处不会急剧弯曲，而是沿着前述导引部114a流动，制冷剂的流动顺畅，降低噪音。

正如上述，在本发明中，对将前述膨胀阀100设置在朝发动机室61侧的情况进行了说明，但除此以外，设置于客厢62或空调箱50内/外侧等各种位置上的情况下，也可获得与本发明相同的效果。

Claims

1、一种膨胀阀，其特征在于，包含有：

本体(110)，其具有用于使流入制冷剂的第一流入口(112)与流出制冷剂的第一流出口(113)连通的第1通路(111)和用于使流入制冷剂的第二流入口(115)与流出制冷剂的第二流出口(116)连通的第2通路(114)，其中第一流入口和第一流出口的中心线(a，b)相互之间大致成直角，第二流入口和第二流出口的中心线(a，b)相互之间大致成直角；以及，导引部(114a)，其在所述第二流入口(115)和第二流出口(116)的交叉处形成，用于导引制冷剂的流动；

头部(120)，其设置在所述本体(110)上，根据从蒸发器(40)的出口排出后并流入所述第2通路(114)内的制冷剂的温度变化所致的膨胀和收缩，使滑动地安装在本体(110)上的杆件(130)沿本体(110)的轴向往复地运动；和

开闭机构(140)，其安装在所述杆件(130)的下端处，用于根据杆件(130)的运动来调整流入所述第1通路(111)的制冷剂的流量。

2、按照权利要求1所述的膨胀阀，其特征在于，所述导引部(114a)由分别形成于所述第二流入口(115)和第二流出口(116)上的倾斜面(115a，116a)构成。

3、按照权利要求1所述的膨胀阀，其特征在于，所述导引部(114a)形成在与蒸发器(40)的出口侧连通的第2通路(114)上。

4、按照权利要求1所述的膨胀阀，其特征在于，所述第一流入口(112)及第二流入口(115)和第一流出口(113)及第二流出口(116)相对所述本体(110)偏心设置。

5、按照权利要求2所述的膨胀阀，其特征在于，所述倾斜面(115a，116a)由加工形成所述第二流入口(115)和第二流出口(116)的钻头的前端角的角度形成。

6、按照权利要求2所述的膨胀阀，其特征在于，所述第二流入口(115)和第二流出口(116)的各倾斜面(115a，116a)的开始部与所述杆件(130)贯通本体(110)的贯通孔(118)的中心部之间的长度(L)满足0≤L≤4.5mm。