CN102619998A - 热力膨胀阀 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种热力膨胀阀，包括阀体，该阀体具有高压冷媒通过高压侧通路流入的阀室，和低压冷媒从所述阀室通过阀孔流出的低压侧通路；所述热力膨胀阀还包括设置在所述阀孔上游侧的球状阀芯；设置在阀体上端的用来驱动使所述阀芯向开阀方向移动的传动杆的感温驱动部；配置在所述阀室内的用来将所述阀芯向闭阀方向挤压的压缩螺旋弹簧；设置在所述阀体的上述阀室内的用来调节所述压缩螺旋弹簧预紧力的调节螺丝；通过所述阀芯调节流经所述阀孔的冷媒流量；阀体由合成树脂形成，并且该阀体具有轴向设置的圆柱状中央孔，传动杆通过固定设置在所述中央孔内的金属制导向部件进行导向，并且进退自在的在所述导向部件内滑动而与球状阀芯相接触或分离。

Description

热力膨胀阀

技术领域

本发明涉及一种热力膨胀阀，尤其涉及一种汽车空调装置用热力膨胀阀。

背景技术

热力膨胀阀的类型繁多，其中之一例如为连接蒸发器进、出口的块型热力膨胀阀。该热力膨胀阀通过管路连接与压缩机、冷凝器一同构成冷冻循环。

构成该冷冻循环的热力膨胀阀，是一种广为周知的膨胀阀，其供给到所述蒸发器的高压冷媒通过的高压冷媒通路的中途形成有阀孔，相对该阀孔从上游侧对向配置有球状阀芯，根据所述蒸发器排出的低压冷媒温度和压力所述球状阀芯与所述阀孔相接近或远离。

作为现有技术之一如日本特许专利文献1的发明(特开平9-89154)，该发明热力膨胀阀的阀体由热传导率低的合成树脂形成，为了防止所述传动杆与所述球状阀芯在接近或远离过程中发生磨损，并确保其耐久性，上述阀孔由金属材料形成，金属材料通过注塑成型而固定在上述阀体上。

此外，作为另一现有技术如日本特许专利文献2的发明(特开平11-325308)，该发明为了进一步提高上述注塑成型时的位置精度，通过使形成有上述阀孔的金属部件螺合在合成树脂制阀体内而实现其位置固定。

由于现有技术中的合成树脂制阀体内保持有进退自在的上述传动杆，上述传动杆的下端与所述球状阀芯相抵接，根据所述传动杆的进退，所述球状阀芯与所述阀孔相接近或远离，因此，在所述传动杆进退自在滑动的过程中合成树脂制的上述阀体存在磨损的问题。

发明内容

接近或远离针对上述问题，本发明所提供的一种热力膨胀阀，上述传动杆即使在合成树脂制阀体内进退自在的滑动，也可回避其合成树脂制阀体的磨损。

因此，本发明所提供的一种热力膨胀阀，其目的在于确保高耐久性，和采用不需大范围变更结构的合成树脂制阀体。

为此，本发明提出一种热力膨胀阀，包括阀体，该阀体具有高压冷媒通过高压侧通路流入的阀室、和低压冷媒从所述阀室通过阀孔流出的低压侧通路；

所述热力膨胀阀还包括设置在所述阀孔上游侧的球状阀芯；

设置在阀体上端的感温驱动部，感温驱动部用来驱动使所述阀芯向开阀方向移动的传动杆；

配置在所述阀室内的压缩螺旋弹簧，压缩螺旋弹簧用来将所述阀芯向闭阀方向挤压；

设置在所述阀体的上述阀室内的调节螺丝，调节螺丝用来调节所述压缩螺旋弹簧预紧力；

通过所述阀芯调节流经所述阀孔的冷媒流量；

其特征是，所述阀体由合成树脂形成，并且该阀体具有轴向设置的圆柱状中央孔，所述传动杆通过固定设置在所述中央孔内的金属制导向部件进行导向，并且进退自在的在所述导向部件内滑动而与所述球状阀芯相接触或分离。

一种优选的本发明热力膨胀阀，其特征是，所述导向部件由金属制略圆柱状部件形成，其下部端面上设置有阀孔，略圆柱状部件内部的中央位置处具有与所述阀孔相连通的贯通孔，所述贯通孔内插通有所述传动杆，所述传动杆的端面与所述球状阀芯相抵接，此外，所述传动杆以部分露出在所述低压侧通路内的状态而固定在所述阀体的上述中央孔内。

一种优选的本发明热力膨胀阀，其特征是，所述略圆柱状部件的固定是通过所述略圆柱状部件的上部内周面上所形成的螺纹将其螺合在所述阀体内而实现的。

一种优选的本发明热力膨胀阀，其特征是，所述略圆柱状部件设置有O形圈和垫片；所述O形圈设置在所述传动杆的周围，所述垫片用来固定所述O形圈。

一种优选的本发明热力膨胀阀，其特征是，所述略圆柱状部件的固定是通过金属材料的注塑成型形成所述略圆柱状部件而实现的。

一种优选的本发明热力膨胀阀，其特征是，所述低压侧通路由所述略圆柱状部件上的凹部形成。

本发明热力膨胀阀，由于合成树脂制阀体内固定设置有金属制导向部件，因此，该金属制导向部件不但可引导并保持所述传动杆，而且还可保证所述传动杆在所述导向部件内与所述球状阀芯进退自在的相接近或远离动作，所以，具有可回避所述阀体磨损和确保高耐久性的优点。

此外，本发明热力膨胀阀，由于所述导向部件是金属制的略圆柱状部件，并且其下部端面上设置有阀孔，其内部的中央位置处设置有与所述阀孔相连通的贯通孔，因此，具有通过插通在所述贯通孔内的传动杆可实现所述球状阀芯与所述阀孔相接近或远离动作的优点、以及所述传动杆的导向部件与阀孔可设置为一体的优点。此外，还具有加工工艺简单和减少加工工序的优点。

再者，本发明所提供的一种热力膨胀阀，由于插通在上述贯通孔内的部分传动杆露出在低压侧通路内，因此，上述金属制略圆柱状部件的结构也不需要大范围的变更。

此外，由于所述金属制略圆柱状部件，通过所述略圆柱状部件的上部外周面与所述合成树脂制阀体的螺合而固定设置在所述阀体上，因此，引导、保持所述传动杆用的上述导向部件可很容易的被固定，并且在固定在上述阀体上时，由于所述略圆柱状部件的整体外表面与所述阀体相对压接，所以，还具有可牢固固定的优点。

另外，本发明热力膨胀阀所采用的引导、保持所述传动杆用的上述导向部件，由于通过上述略圆柱状部件可将O形圈及其固定用垫片设置在所述传动杆的周围，因此，可充分确保其导向部件的气密性。

此外，由于上述略圆柱状部件通过金属注塑成型可固定设置在上述金属制阀体上，因此，还可减小当其注塑成型时因树脂流动压而导致的所述略圆柱状部件定位精度的下降。

再者，由于在上述略圆柱状部件的局部并与其轴向相垂直的方向上形成有凹部，因此，通过该凹部可形成使传动杆的局部露出的低压侧通路，从而，上述导向部件可构成上述低压侧通路，显然，通过这种简单的方法就可形成所述低压侧通路。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中，

图1为本发明热力膨胀阀的一实施方式纵剖视图以及包含该热力膨胀阀的冷冻、冷藏系统装置的构成图。

图2为图1中所示本发明热力膨胀阀的主要部位纵剖视图。

图3为本发明热力膨胀阀另一实施方式主要部位的纵剖视图。

图4为包含图3所示主要部位的本发明热力膨胀阀的纵剖视图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。

以下参照附图进行说明本发明热力膨胀阀的一实施方式。

图1为本发明热力膨胀阀一实施方式的纵剖视图以及包含该热力膨胀阀的冷冻或冷藏系统示意图。

图1中热力膨胀阀1，包括块状即角柱状的合成树脂制(例如PPS材料)阀体7，阀体7上具有将冷凝器2a的冷媒经贮液器2b供给到蒸发器3进口3a的第一通路4、和将冷媒从蒸发器3的出口3b供给到压缩机5的第二通路6。所述第一通路4和第二通路6相互间隔设置在阀体7的下方和上方，所述第二通路6垂直(横向)所述阀体7的轴向设置。

第一通路4由与蒸发器3的进口3a相连通的低压侧通路4a，和与冷凝器2a以及贮液器2b相连通的高压侧通路4b组成。

所述阀体7具有轴向(纵向)设置的圆柱状中央孔7a，该中央孔7a的上端开口在上述第二通路6内，其下端形成有台阶部7b。所述阀体7的上述圆柱状中央孔7a内设置有如图1所示的作为传动杆15导向部件的金属制(例如不锈钢)略圆柱状部件8(例如为圆柱状或基本上或大致上的圆柱状)。该略圆柱状部件8的构造如图2所示。

图2为上述略圆柱状部件8的纵剖视图。图2中，上述略圆柱状部件的内部中央位置具有贯通孔8d，上述贯通孔8d与所述阀体7的中央孔7a相通，上部具有在上述第二通路6内开口的开口部8a。该开口部8a上形成有大径部8d8，上述大径部8d8通过台阶部8b1与中径部8d9形成连接，并且，上述中径部8d9通过台阶部8b2与小径部8d1形成连接。再者，上述小径部8d1通过台阶部8b3与通孔8d2形成连接。

也就是说，上述略圆柱状部件8的贯通孔8d由上述大径部8d8、中径部8d9、小径部8d1以及通孔8d2构成。

并且，上述略圆柱状部件8形成有与上述通孔8d2相连接的有底圆筒部8d3，所述圆筒部8d3作为一个凹部从所述略圆柱状部件8的外表面8d5开始横向设置在所述略圆柱状部件8上，此外，该圆筒部8d3与所述低压侧通路4a相连通，构成上述低压侧通路4a的一部分。

由于通过上述略圆柱状部件8可形成所述低压侧通路8的一通路，因此，所述低压侧通路8容易设置在上述阀体7上。并且，所述略圆柱状部件8形成有作为所述贯通孔8d的并与所述圆筒部8d3相连接的阀孔8d8，所述阀孔8d8的阀座面8d7与所述略圆柱状部件8的开口部8a相对向的设置在下部端面8d4上。

此外，所述略圆柱状部件8形成有位于所述开口部8a外周面8d5上的外螺纹部8d6。

再者，所述略圆柱状部件8形成有位于其外表面8d5上的环状槽部8d10以及8d11，该槽部内分别具有图1所示的密封用O形圈14A以及14B。

如图1所示，所述略圆柱状部件8形成有与所述阀体7的中央孔7a的内周面上所形成的内螺纹7d相螺合的所述外螺纹部8d6，通过该螺合，所述略圆柱状部件8的下部端面8d4与所述阀体7的上述台阶部7b相抵接，从而所述略圆柱状部件8固定设置在所述阀体7的上述中央孔7a内。此时，由于上述金属制(例如不锈钢)略圆柱状部件8与例如PPS材料制成的所述阀体7相螺合，所以略圆柱状部件8固定设置在阀体7上，因此，所述略圆柱状部件8可很容易的被固定设置，此外，在固定所述略圆柱状部件8时，由于略圆柱状部件8的整体外表面与所述阀体7相对压接，因此，所述略圆柱状部件8可牢固的固定在所述阀体7上。

此外，所述略圆柱状部件8通过配置在所述环状槽部8d10以及8d11中的O形圈14A以及O形圈14B气密密封。

球状阀芯7与所述下部端面8d4上所设置的所述阀座面8d7相对向配置，所述低压侧通路4a通过所述阀孔8d8与所述高压侧通路4b相连通。

图1中，所述高压侧通路4b的进口通道4b1与低压侧通路4a的出口通道4a1分别相对向的开口在所述阀体7的侧面21b和与侧面21b相反的侧面21a上。所述低压侧通路4a相对所述高压侧通路4b错位设置在阀体7的轴向上。所述蒸发器3的进口3a与所述低压侧通路4a相连接。

所述阀体7上的来自所述贮液器2b的液体冷媒导入用高压侧通路4b具有进口通道4a1和与该进口通道4a1相连接的阀室11，所述阀室11为与所述阀孔8d8的中心线同轴形成的有底室，所述阀室11通过从所述阀体7的下端21c螺合插入的调节螺丝12密封。

所述调节螺丝12的外表面上所形成的环状凹部12b内装置有密封用O形圈12a，所述O形圈12a与所述阀室11的内面相抵接。

因此，导入来自所述贮液器2b的液体冷媒的所述高压侧通路4b和所述低压侧通路4a之间，形成有所述阀室11，所述阀室11与所述进口通道4b1相连通，所述阀室11的上部形成有所述阀孔8d8。从而，所述高压侧通路4b和所述低压侧通路4a通过所述阀孔8d8以及所述阀室11相连通。所述阀室11内的所述压缩螺旋弹簧10设置在保持所述球状阀芯9用的阀芯架13和所述调节螺丝12之间，所述调节螺丝12的底部用来支撑所述压缩螺旋弹簧10的下端部，此外，所述压缩螺旋弹簧10的上端部支撑所述阀芯架13。压缩螺旋弹簧10的作用力通过支撑球状阀芯用的阀芯架13作用于所述球状阀芯9。

此外，如图1所示，所述阀体7内设置有传动杆15，该传动杆15横穿所述第二通路6而插入在所述圆柱状部件8的所述贯通孔8d内，该贯通孔8d固定设置在作为所述阀体7纵孔的中央孔7a内。所述传动杆15由大径部15f、和上端与该大径部相抵接的小径部15g构成。所述小径部15g穿过贯通孔8d2后部分露出在所述圆筒部8d3内，然后横穿圆筒部8d3通过所述阀孔8d8后所述小径部15g的下端(底端)与所述球状阀芯9相抵接。

因此，所述略圆柱状部件8作为所述传动杆15的导向部件来保持所述传动杆15。此时，所述小径部15g在所述阀孔8d8的内面与所述小径部15g之间形成有间隙，所小径部插通在所述阀孔8d8内。此外，所述大径部15f配置有气密用O形圈的同时还装置有配置在所述大径部8d8内的垫片12；此外，所述O形圈配置在所述圆柱状部件8的中径部8d9内，所述垫片用来固定所述O形圈11。

从而，所述O形圈11通过所述垫片12固定，所述大径部15f被气密密封。

如上所述，所述传动杆15具有可把所述略圆柱状部件8作为导向部件来使用的优点，此外，还不需要增加工序就可将作为导向部件的所述圆柱状部件8设置在所述阀体7内。另外，所述略圆柱状部件8上一体形成有所述阀座面8d7和所述阀孔8d8。

所述球状阀芯9通过传动杆15向所述阀孔8d8的开阀方向移动，所述阀芯9通过所述压缩螺旋弹簧10向关闭所述阀孔8d8的方向移动即向闭阀方向移动。

所述传动杆15的大径部15f与膜片20相连接，该膜片20密闭的设置在所述阀体7的上端21d所安装的感温驱动部17内。

图1中所述阀体7的装配顺序如下：即所述阀体7上通过螺纹螺合安装有作为导向部件的所述略圆柱状部件8，所述略圆柱状部件8的上述外周面8d5上所形成的所述外螺纹8d6与所述阀体7的上述中央孔7a的内周面所形成的所述内螺纹7d相螺合而固定。此处的螺合固定，是使所述略圆柱状部件8的下部端面8d4与所述阀体7的上述台阶部7b相抵接，所述略圆柱状部件8的上述凹部即所述圆筒部8d3与所述低压侧通路4a相向配置成为所述低压侧通路4a的通路。通过将所述略圆柱状部件8螺合固定在所述阀体7上，使所述略圆柱状部件8与所述阀体7形成一体。然后，再依次将所述阀芯9、阀芯架13、压缩螺旋弹簧10以及调节螺丝12插入在所述阀体7内，所述调节螺丝12螺合在所述阀体7内。再者，所述略圆柱状部件8的贯通孔8d内依次插入有所述小径传动杆15g和所述大径传动杆15f，所述小径传动杆15g的底端与所述阀芯9相抵接，通过所述垫片12固定O形圈11，所述感温驱动部17通过螺纹接合配置在所述阀体7的上端21a上。此外，所述大径传动杆15f的顶端插入固定在后述的所述感温驱动部17的膜片支撑部件20a的中心孔20b内。

所述感温驱动部17划分为膜片室18和与第二通路6相连通的均压室19，所述膜片室18内填充公知的膜片驱动介质后通过塞子18a密封。所述均压室19内支撑有可上下动的膜片20，支撑膜片20进行上下动的膜片支撑部件20a与所述膜片20相抵接。所述膜片室18的膜片驱动介质利用传动杆15而传导热和第二通路6侧的热量，膜片的驱动介质根据其所传导的热量而气化，其压力作用于膜片20的上面。当压缩螺旋弹簧构成的预紧部件10通过所述传动杆15而处于与作用于所述膜片20的力相平衡的位置时，球状阀芯9动作，形成接近或远离阀孔8的阀座8a的状态。

由于所述略圆柱状部件8为导向部件，所以，所述传动杆15通过所述略圆柱状部件8的贯通孔8d来导向，从而所述传动杆15可进退自在的在所述贯通孔8d内滑动，并且可回避因所述传动杆15进退自在滑动所带来的阀体7的磨损，从而可确保阀体7的高耐久性。

结果，所述阀孔8的开度可得到调节，从高压侧通路4b的进口通道4b1导入的冷媒经低压侧通路4a流向所述蒸发器3的冷媒流量可得到控制。

因此，通过所述球状阀芯9和阀孔8d8可使所述高压侧通路4b到低压侧通路4a的冷媒隔热膨胀，然后将冷媒从所述低压侧通路4a的出口通道4a1供给到所述蒸发器3的进口3a内。

从而可实现一种阀体7由合成树脂制成的长寿命热力膨胀阀。

以上所述本发明热力膨胀阀，对通过螺合使所述略圆柱状部件8固定设置在所述阀体7上的结构进行了说明，但本发明并不仅仅局限于这种场合，也可以通过注塑成型将金属制略圆柱状部件固定设置在合成树脂制阀体上。即，图3为适用注塑成型的本发明略圆柱状部件8’由金属材料(例如不锈钢)形成的一实施方式的局部纵剖视图。图3中的所述略圆柱状部件8’与图2中的所述略圆柱状部件8的唯一不同点是开口部8a’的外周面8d5’不具有外螺纹部。由于其他构成均相同，因此，与图2的上述略圆柱状部件8相同的部分用同一符号表示，省略说明。

另外，图4是图3所示的略圆柱状部件8’通过注塑成型固定设置在阀体7上的本发明热力膨胀阀的另一实施方式的纵剖视图，本图省略了冷冻、冷藏系统装置。图4的热力膨胀阀1’与图1的热力膨胀阀1的唯一不同点是，不具有外螺纹的所述略圆柱状部件8’通过注塑成型固定设置在合成树脂制(例如PPS材料)块状即角柱状阀体7’上，也就是说，所述阀体注塑在金属材料制作的略圆柱状部件上并与所述略圆柱状部件固定连接。

由于其他构成和动作均相同，因此，与图1热力膨胀阀相同的部分用同一符号表示，省略说明。

此外，图4中所示的热力膨胀阀1’，由于所述略圆柱状部件8’是通过注塑成型设置固定的，因此，省略了图1中所示的O形圈14A以及14B。

并且，图4中所示的热力膨胀阀1’，由于金属制部件是通过注塑成型与合成树脂制阀体7’形成为一体，所述金属制部件由所述略圆柱状部件8’构成，因此，可大大降低因树脂流动压所导致的定位精度下降问题。从而，本发明热力膨胀阀1’可正确的控制由所述高压侧通路4b经低压侧通路4a而流向所述蒸发器3的冷媒流量。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。为本发明的各组成部分在不冲突的条件下可以相互组合，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims (6)

1.一种热力膨胀阀，所述热力膨胀阀包括阀体，该阀体具有高压冷媒通过高压侧通路流入的阀室和低压冷媒从所述阀室通过阀孔流出的低压侧通路；

所述热力膨胀阀还包括：

设置在所述阀孔上游侧的球状阀芯；

设置在阀体上端的用来驱动使所述阀芯向开阀方向移动的传动杆的感温驱动部；

配置在所述阀室内的用来将所述阀芯向闭阀方向挤压的压缩螺旋弹簧；

设置在所述阀体的上述阀室内的用来调节所述压缩螺旋弹簧预紧力的调节螺丝；

通过所述阀芯调节流经所述阀孔的冷媒流量；

其特征是，所述阀体由合成树脂形成，并且该阀体具有轴向设置的圆柱状中央孔，所述传动杆通过固定设置在所述中央孔内的金属制导向部件进行导向，并且进退自在的在所述导向部件内滑动而与所述球状阀芯相接触或分离。

2.如权利要求1所述的热力膨胀阀，其特征在于，所述导向部件由金属制略圆柱状部件形成，其下部端面上设置有阀孔，略圆柱状部件内部的中央位置处具有与所述阀孔相连通的贯通孔，所述贯通孔内插通有所述传动杆，所述传动杆的端面与所述球状阀芯相抵接，此外，所述传动杆以部分露出在所述低压侧通路内的状态而固定在所述阀体的上述中央孔内。

3.如权利要求2所述的热力膨胀阀，其特征在于，所述略圆柱状部件的固定是通过上部内周面上所形成的螺纹螺合在所述阀体内而实现的。

4.如权利要求2所述的热力膨胀阀，其特征在于，所述略圆柱状部件设置有O形圈和垫片；所述O形圈设置在所述传动杆的周围，所述垫片用来固定所述O形圈。

5.如权利要求2所述的热力膨胀阀，其特征在于，所述略圆柱状部件的固定是通过金属材料的注塑成型形成所述略圆柱状部件而实现的。

6.如权利要求1至5任一项权利要求所述的热力膨胀阀，其特征在于，所述低压侧通路由所述略圆柱状部件上的凹部形成。

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