CN101101064B - 热力膨胀阀 - Google Patents

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Abstract

一种热力膨胀阀，用于空调装置中控制低温低压冷媒供给蒸发器的流量，它包括：随着蒸发器送出的低压冷媒的温度及压力变化而发生变位的设在变位限制部件表面侧的膜片和传递该变位的传动棒，传动棒的下端抵触在响应传动棒的动作而接触或离开阀孔的阀芯上，由此来控制通向蒸发器的高压冷媒流量；上述传动棒的上端嵌合在变位限制部件上与所述表面侧背向而设的反侧的内部，且在嵌合部位设置有约束部件。它可以提高传动棒对变位限制部件的约束力，传动棒和变位限制部件可以紧密结合，传动棒和变位限制部件之间的约束力得以维持，可以防止膜片和变位限制部件之间产生间隙。

Description

热力膨胀阀
技术领域
本发明是热力膨胀阀，特别是在车用空调装置的冷冻循环中，用于膨胀来自贮液器的高温高压冷媒，使其变成低温低压冷媒，并控制该低温低压冷媒作为供给蒸发器的冷媒的流量的热力膨胀阀。
背景技术
热力膨胀阀包括阀体上的气箱头和阀体内的阀芯，上述气箱头感知由蒸发器送出的出口冷媒温度、压力，再根据感知的冷媒温度及压力，通过阀芯来控制供给蒸发器的冷媒流量。
这种控制如下进行：设在气箱头上的膜片感知冷媒温度、压力而进行变位，该变位通过穿过阀体内的阀孔的传动棒来传递给阀孔附近的阀芯令阀芯接触或离开上述阀孔来控制阀开度的结构。
该结构中，设置有用于限制膜片向下方变位且与膜片中央部位相接的变位限制部件，传动棒的上端与变位限制部件背向其表面侧的反侧相接，同时，上述传动棒下端部与阀芯相接。
对于该种结构的热力膨胀阀，从冷冻循环内的贮液器导入的高温高压冷媒，在通过阀孔时和通过后，阀芯及传动棒会出现振动。
再者，在冷冻循环的空调启动，气液混合状态的冷媒流入热力膨胀阀时，由于某种原因，如出现由外界振动引起的大压力脉动，阀芯及传动棒也随之受到影响，从而产生振动。另外，在空调通常运转状态下，液体冷媒流入热力膨胀阀时，由于出现上述大压力脉动，阀芯及传动棒发生振动。
由于以上振动，传动棒和变位限制部件在配合时，两者的约束力减少，传动棒和变位限制部件之间出现间隙，传动棒振动及因此引起的变位限制部件振动产生的振动音。对此，专利文献1(特开平7-198230)提出了在出现这种振动音时，采用铝合金作为变位限制部件的方案，在该铝合金变位限制部件对面的反侧面上设置多个通向外缘的槽，而且，变位限制部件和传动棒一体化，给予传动棒的作动一定的约束力。
另外，专利文献2(特开2000-97522)提出了在热力膨胀阀中，传动棒的上端嵌合在上述变位限制部件上，在设有传动棒的阀体内的插通孔内设置有与传动棒外周紧密接合的O形圈和为防止该O形圈偏移产生移动，防止其回退的防松螺母的方案。该热力膨胀阀通过阻止由于上述阀芯的开闭响应的过热度产生O形圈的移动而引起的冷媒流通，从而正确控制热力膨胀阀的流量。)
上述专利文献，虽然通过采用铝合金制作变位限制部件，以此来减弱振动，抑止振动传递这一点是有效的，但是要提高对传动棒的约束力，防止传动棒与变位限制部件之间产生间隙是比较难的，且由于要采用铝合金，需要实施新的加工制成变位限制部件，因此，就会出现由于需要加工其结构和装配作业变得比较繁杂的问题。而且，根据上述变位限制部件和与之相接的传动棒的组合，存在上述变位限制部件与传动棒接触而产生铝金属粉的隐患。再者，变位限制部件和传动棒一体化需要通过大幅度地改变以前的结构，存在高成本的隐患。另外，前述的热力膨胀阀中使用的防松螺母对于阻止O形圈的移动是有效的，但是，存在通过给予传动棒及膜片变位限制部件来防止变位限制部件之间产生间隙是比较困难的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是克服现有技术存在的结构和装配作业比较繁杂、产生铝金属粉的隐患以及在传动棒和变位限制部件之间产生间隙进而造成振动现象的缺陷，提供一种热力膨胀阀。为此，本发明采用以下技术方案：
一种热力膨胀阀，它包括：随着蒸发器送出的低压冷媒的温度及压力变化而发生变位的设在变位限制部件表面侧的膜片和传递该变位的传动棒，传动棒的下端抵触在响应传动棒的动作而接触或离开阀孔的阀芯上，由此来控制通向蒸发器的高压冷媒流量；其特征在于，上述传动棒的上端嵌合在变位限制部件上与所述表面侧背向而设的反侧的内部，且在嵌合部位设置有约束部件。
作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本发明还包括以下附加技术特征：
上述约束部件由存在于上述变位限制部件内部的槽和设在该槽内的O形圈构成。
上述约束部件由存在于上述变位限制部件内部的槽和设在传动棒上端部的O形圈构成。
上述O形圈设在上述传动棒上端部外周的槽内。
上述槽的截面呈矩形。
根据这种热力膨胀阀，即使因来自冷冻循环的贮液器的高温高压冷媒导致阀芯及传动棒产生振动，由于设在膜片上的变位限制部件由传动棒约束着，所以，不会产生因传动棒的振动或气流的不稳定引起的上述变位限制部件的振动，可以防止热力膨胀阀的噪音。
并且，根据该热力膨胀阀，无需大幅度改变以前的热力膨胀阀结构，传动棒和变位限制部件的嵌合通过约束部件可以实现。
本发明的热力膨胀阀，由于传动棒上端部通过约束部件嵌合在设有膜片的变位限制部件的表面侧背向而置的反侧内部，因此，可以提高传动棒对变位限制部件的约束力，传动棒和变位限制部件可以牢固结合，传动棒和变位限制部件之间的约束力得以维持，可以防止传动棒和变位限制部件之间产生间隙。结果，不会产生传动棒振动及变位限制部件的振动，所以，热力膨胀阀不会产生噪音。
而且，根据传动棒和变位限制部件的嵌合而成的热力膨胀阀结构，此结构没有大幅度变更，不会产生高成本，可以防止噪音。
附图说明
图1：本发明的热力膨胀阀纵截面图。
图2：图1中相关本发明主要部位的纵截面放大图。
图3：相关本发明主要部位的另一种结构的纵截面放大图。
图中：1-热力膨胀阀，2-阀体，3/4/5/6-接管连接孔，7-阀孔，8-阀座，9-阀芯，10-阀芯架，11-阀腔，12-调节螺母，13-压缩线圈弹簧，14-气箱部，15-外壁，16-下壁，17-膜片，18-变位限制部件，181-大径止动部，182-小径止动部，183/183’-槽，184/184’-约束结构，185-传动棒上端部的槽，19-感温包，20-均压室，21-阀体上端部，22-阀体上端部的开口部，23-O形圈，24-密封管，25-传动棒，251/251’-上端部，252-下端部，26-贯通孔，27-闭塞部件，28-阻止部件，29/29’-O形圈，30-焊接部，31/32/51-冷媒通路。
具体实施方式
以下参照图纸对本发明的热力膨胀阀的实施形态加以说明。
实施例一
如图1所示，该热力膨胀阀1，用于压缩机→冷凝器→贮液器→热力膨胀阀→蒸发器→热力膨胀阀→压缩机的循环中，该热力膨胀阀，是在铝制块状阀体2的侧部形成有：与流入来自贮液器的高温高压冷媒的冷媒接管相连的接管连接孔3、与将通过热力膨胀阀1绝热膨胀的低温低压冷媒导入蒸发器的冷媒接管相连的接管连接孔4、与蒸发器出口的冷媒接管相连的接管连接孔5和与将冷媒送入压缩机的冷媒接管相连的接管连接孔6。
阀体2中，连通连接孔3和4的冷媒通路31及32设在内部，冷媒通路31及32的途中形成有小径的节流孔形成的阀孔7。因此，从贮液器流经冷媒通路31的高温高压冷媒经过小流路面积的阀孔7，绝热膨胀，流入冷媒通路32。
阀孔7的冷媒流入侧的上流侧的开孔处形成阀座8，该阀座8与球状阀芯9接触或分离从而来控制阀孔7的开度。据此，阀座8和阀芯9之间的间隙构成阀孔7的可变节流孔。
阀芯9由阀芯架10来支撑，阀芯架10设在阀体2下部的有底的阀腔11内。阀芯9被装于阀芯架10和闭塞阀腔11的调节螺母12之间的压缩线圈弹簧向闭阀方向弹压。调节螺母12装在阀体2上作为阀体2下部的底，用于密闭阀腔11，通过调节螺母12可以调节压缩线圈弹簧13的负重。
阀体2的上端部21的开口部22处设置有气箱头14，气箱头14下侧有形成于阀体2内部的连通连接孔5和6的冷媒通路51。
气箱头14由外壁15、下壁16以及夹设在外壁15和下壁16之间将厚金属外壁15和下壁16形成的空间分成上下两部分的可挠性金属薄板膜片17和设在膜片17下面并接触的变位限制部件18构成。
膜片17的周边夹在外壁15和下壁16之间，并一起焊接。30为焊接部。据此，外壁15和膜片17围成的上侧空间构成感温包19。此感温包19内填充有冷媒气体，通过密封管24密封。下壁16与开口部22螺合，并由设在阀体2的上端部21处的O形圈23密封。而且，膜片17和下壁16围成的下侧空间与冷媒通路51连通构成均压室20。
变位限制部件18的下方配置有将膜片17的变位传递给阀芯9的传动棒25。该配置如图2相关说明。图2为图1中的实施方式的主要部位—气箱头14相关部分，省略了其他部位的结构。图2中，上述变位限制部件18的表面侧设置有上述膜片17，构成膜片17支撑部的大径止动部181及设在此大径止动部181表面侧背面中央部的呈凸状的小径止动部182。该大径止动部181和小径止动部182一体形成，大径止动部181由下壁16支撑，小径止动部182在均压室20内可以自由滑动。上述小径止动部182的内部嵌合有上述传动棒的上端部251，传动棒的下端部252与阀芯9相接。
该传动棒25的上端部251嵌合在小径止动部182内部。该嵌合是通过约束部件184来实现的。即，约束部件184由存在于上述小径止动部182内部的截面呈近似长方形状的槽183和插入该槽183内的O形圈29构成。根据该结构的约束部件184，传动棒25的上端部251与小径止动部182牢固结合。因此，由于上述约束部件184由槽183和O形圈29构成，通过传动棒25上端部251在小径止动部182内采用约束部件184进行结合，传动棒25与变位限制部件18之间的约束力得以维持。结果，通过传动棒25和变位限制部件18的牢固结合，其大径止动部181对于膜片17而言作为膜片支撑部件来使用。
上述传动棒25的中央部插通阀体2上的贯通孔26内，另外的端部252穿过阀孔7与阀芯9相接，配置在阀体2内，并横切冷媒通路51。27为设在贯通孔26内的闭塞部件，如通过O形圈来阻止冷媒通路32和冷媒通路51的连通，28为防止闭塞部件27移动的阻止部件，如防松螺母。且，将来自流通位于气箱头14的膜片17下侧阀体上的冷媒通路51的蒸发器的冷媒温度及压力传递给气箱头14，并感知其温度、压力。即，热力膨胀阀1中，高温高压通过接管连接孔3，从冷媒通路31导入阀腔11的冷媒，通过阀孔7流入冷媒通路32。此时，冷媒通过阀座8与阀芯9之间的可变节流孔绝热膨胀形成低温低压冷媒，通过接管连接孔4送到蒸发器。该冷媒通过蒸发器的蒸发，从蒸发器出口出来的冷媒通过接管连接孔5，流经冷媒通路51，再经过接管连接孔6流入压缩机。上述冷媒流入冷媒通路51时，其中一部分流入均压室20，通过露出均压室20的传动棒25及膜片17来感知蒸发器出口的冷媒温度及压力。据此，气箱头14根据传递来的冷媒温度及压力，将感温包19内的冷媒压力给予膜片17。结果，膜片17在传动棒25的轴线方向变位，该变位继而通过变位限制部件18及传动棒25传递给阀芯9。因此，阀芯9接近或离开阀座8，从而来控制送入蒸发器的冷媒流量。
该结构中，即使从冷媒通路31流入阀腔11的高温高压冷媒在通过阀孔7时和通过后阀芯9及传动棒25产生振动，通过约束部件184使得传动棒25与变位限制部件18之间互相牢固结合，所以传动棒25与变位限制部件18的约束力得以维持。为此，传动棒上端部251与变位限制部件18之间不会产生间隙，因此防止了传动棒上端部251的振动音及该振动引起的变位限制部件18的振动音的产生，热力膨胀阀1就不会产生噪音。
再者，在打开冷冻循环系统中的压缩机启动空调，热力膨胀阀1的阀体2的阀腔11内流入气液混合冷媒时，由于某种原因，如由于外界振动阀腔11内产生大压力脉动导致阀腔11内的压力上升，即使阀芯9及传动棒25产生振动，通过约束部件184维持传动棒25与上述变位限制部件18之间的约束力。结果，传动棒上端部251与变位限制部件18之间不会产生间隙，所以，防止了传动棒上端部251的振动及该振动引起的变位限制部件18的振动，从而热力膨胀阀1就不会产生振动噪音。
另外，空调在通常运转时，在上述阀腔11内流入液体冷媒的状态下，即使由于上述大压力脉动引起上述阀芯9及传动棒25的振动，由于通过上述约束部件184的结合，传动棒25与上述变位限制部件18之间的约束力得以维持，使得即使传动棒上端部251与上述变位限制部件18之间产生间隙，也不会出现因传动棒的振动及由于该振动引起的上述变位限制部件18的振动，因此热力膨胀阀1就不会产生噪音，而且，通过传动棒与膜片变位限制部件的嵌合，热力膨胀阀的结构没有大幅度变更，所以不会产生高成本。
实施例二
如图3所示，是关于第2实施方式热力膨胀阀的气箱头结构纵截面图。图3中与图1及图2相同部分用同一符号表示，在此不再赘述。
图3的第2实施方式中，图2的气箱头14在传动棒25’与变位限制部件18’嵌合时，在变位限制部件18’的小径止动部182’内部，传动棒25’的上端部251’外周设置的O形圈29’与小径止动部182内部存在的槽构成约束部件184这一点存在不同。上述O形圈29’设在上述传动棒25’上端部251’外周的槽185内。
由于通过该约束部件184’，传动棒25’的上端部251’插入小径止动部182’内部的槽183’，从而来结合，传动棒25’与变位限制部件18’牢固结合，约束力得以维持。结果，即使出现如上所述阀芯9和传动棒25’的振动，由于上述约束部件184’的存在，传动棒25’和膜片变位部件18’之间的约束力得以维持，防止了膜片17与变位限制部件18’产生间隙，从而防止膜片17产生振动及该振动引起的变位限制部件18’的振动，使得热力膨胀阀1不会产生噪音。
而且，传动棒25’与变位限制部件18’通过传动棒25’上端部251’外周的O形圈29’和小径止动部182’的槽183’构成的约束部件184’，容易实现牢固结合，并维持约束力。
以上第1和第2实施方式中，约束部件可根据上述槽的大小插入其内的O形圈的直径实现各种结构。

Claims (4)

1.一种热力膨胀阀，它包括：随着蒸发器送出的低压冷媒的温度及压力变化而发生变位的设在变位限制部件(18)表面侧的膜片(17)和传递该变位的传动棒(25)，传动棒(25)的下端抵触在响应传动棒的动作而接触或离开阀孔(7)的阀芯(9)上，由此来控制通向蒸发器的高压冷媒流量；其特征在于，上述传动棒(25)的上端嵌合在变位限制部件(18)上与所述表面侧背向而设的反侧的内部，且在嵌合部位设置有约束部件(184、184’)，所述约束部件由槽和设在该槽内的O形圈(29)构成；所述槽位于上述变位限制部件内部。
2.根据权利要求1所述的热力膨胀阀，其特征在于上述槽的截面呈矩形。
3.一种热力膨胀阀，它包括：随着蒸发器送出的低压冷媒的温度及压力变化而发生变位的设在变位限制部件(18)表面侧的膜片(17)和传递该变位的传动棒(25)，传动棒(25)的下端抵触在响应传动棒的动作而接触或离开阀孔(7)的阀芯(9)上，由此来控制通向蒸发器的高压冷媒流量；其特征在于，上述传动棒(25)的上端嵌合在变位限制部件(18)上与所述表面侧背向而设的反侧的内部，且在嵌合部位设置有约束部件(184、184’)，所述约束部件由存在于上述变位限制部件内部的槽和设在传动棒上端部的O形圈(29’)构成，所述O形圈设在上述传动棒(25)上端部外周的槽(185)内。
4.根据权利要求3所述的热力膨胀阀，其特征在于上述槽的截面呈矩形。
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