CN102759235B - 热力膨胀阀 - Google Patents
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Abstract
本发明的热力膨胀阀在阀壳的安装孔内具备过热度设定部，防止封装部件在拆卸安装孔的盖部件时下落。本发明的热力膨胀阀在安装孔(16)的下端部的开口周边形成有环形的凹状阶梯部(161)。在凹状阶梯部(161)内配设有聚四氟乙烯(PTFE)制的环形的封装部件(4)。使盖部件(5)的外螺纹(51a)与安装孔(16)的内螺纹(16b)螺纹结合，并安装到安装孔(16)的下端部。将凹状阶梯部(161)的内周面(161a)做成倾斜面，并使内周面(161a)与底面(161b)所成的角度为锐角。使封装部件(4)随着盖部件(5)渐渐螺纹结合到安装孔(16)内而塑性变形，以使封装部件(4)的一部分填充到角部(S)内。
Description
技术领域
本发明涉及用于在冷冻循环中感应蒸发器的出口侧温度而自动调节阀开度从而控制冷冻循环的过热度的热力膨胀阀，详细地讲，涉及具备过热度设定部的热力膨胀阀。
背景技术
以往，作为具备过热度设定部的热力膨胀阀，例如有日本特开平10-184982号公报(专利文献1)和日本特开2003-343946号公报(专利文献2)所公开的技术。
专利文献1的热力膨胀阀是使用了感温筒和隔膜装置的热力膨胀阀，按照蒸发器的出口侧配管温度来控制阀开度，并将冷冻循环的过热度自动调节到所设定的值。另外，如专利文献1的图9所示，在主体(阀壳)的下部具备向关闭阀方向对阀施加作用力的调节弹簧(弹簧支架)和用于调节该调节弹簧对阀的作用力的调节螺钉。而且，通过拧转调节螺钉来调节调节弹簧的作用力，从而调节过热度设定。该调节螺钉和调节弹簧构成过热度设定部。另外，在调节螺钉的下方设有盖子，利用该盖子封装容纳有过热度设定部的主体下部。
专利文献2的热力膨胀阀是另行安装有手动膨胀阀的热力膨胀阀，对于热力膨胀阀主体，利用弹簧对支撑阀体的支撑部件向关闭阀方向施加力。该阀体和支撑部件以及弹簧构成过热度设定部。而且，在阀主体(阀壳)上以拧入方式安装盖子，以此封装阀室。
专利文献
专利文献1：日本特开平10-184982号公报
专利文献2：日本特开2003-343946号公报
在专利文献1的热力膨胀阀中，利用盖子封装容纳有过热度设定部的主体下部。虽然在该专利文献1中没有特别图示，但在这种封装构造中，为了确保密封性而通常在主体与盖子之间夹入金属制密封部件(封装部件)。
由于在进行冷冻装置的初始设定时或进行维修保养时对过热度设定部的调节螺钉进行操作，因而有必要从主体拆下盖子。因此，在拆下盖子时位于主体与盖子之间的金属制密封部件脱落掉，丢失的可能性较高，而且若没有该密封部件则还无法使冷冻装置运转。
专利文献2的热力膨胀阀如其图1所示，在盖子的凸缘部的外周形成径向凹陷的槽而嵌入O形环，并利用该O形环来封装阀室。但若为这种构造则形成槽的加工费工费时，而且必须嵌入O形环，因而存在组装作业费工费时之类的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种热力膨胀阀，该热力膨胀阀做成在阀壳内具备过热度设定部并以盖部件封装容纳该过热度设定部的阀壳的安装孔，在阀壳与盖部件之间配设封装部件，防止封装部件在拆卸盖部件时脱落。
第一方案的热力膨胀阀，配管连接于冷冻循环的冷凝器与蒸发器之间，并在阀壳的圆筒形安装孔内具备过热度设定部，该过热度设定部通过调节向关闭阀方向对阀体施加作用力的加力机构的作用力来调节过热度设定值，其特征是，在容纳上述过热度设定部的安装孔的内周面上形成有内螺纹部，并且包括：由在外周形成有与上述安装孔的内周面的内螺纹部螺纹结合的外螺纹部的凸缘部和直径大于该凸缘部的盖部构成的盖部件；以及配设在上述安装孔的开口端部的环形的封装部件，在上述安装孔的开口端部的径向内侧的全周形成有向上述过热度设定部侧凹陷的环形的凹状阶梯部，该凹状阶梯部的径向的内周面作为直径随着从上述开口端部趋近该凹状阶梯部的底面侧渐渐变大地倾斜的倾斜面而形成，上述封装部件嵌入到上述凹状阶梯部内，并且上述盖部件的上述凸缘部螺纹结合到上述安装孔内，上述封装部件在塑性变形的状态下，紧贴上述盖部件的上述盖部。
第二方案的热力膨胀阀是第一方案所述的热力膨胀阀，其特征是，上述盖部件位于上述外螺纹部的上述盖部侧的螺纹起始部位与上述封装部件不接触的位置。
第三方案的热力膨胀阀是第一或第二方案所述的热力膨胀阀，其特征是，上述封装部件为聚四氟乙烯(PTFE)原材料。
本发明的效果如下。
根据第一方案的热力膨胀阀，在装配时，将过热度设定部容纳到阀壳的安装孔内，且在安装孔的环形的凹状阶梯部内嵌入封装部件，并使盖部件的凸缘部螺纹结合到安装孔内而拧紧，则盖部件的盖部(其凸缘部的根部)挤压封装部件，使得封装部件塑性变形。从而既已塑性变形的封装部件的一部分填充到凹状阶梯部的由侧面(倾斜面)与底面所成的锐角的角部，此后即便拆卸盖部件，封装部件也会留在凹状阶梯部(安装孔的开口部周围)内而不会脱落。
根据第二方案的热力膨胀阀，在第一方案的效果的基础上，由于盖部件的外螺纹的螺纹起始位置不会与封装部件接触，因而进一步提高密封性，并且由于不存在因长期使用而导致的蠕变变形的空间，因而提高耐蠕变性能。
根据第三方案的热力膨胀阀，在第一或第二方案的效果的基础上，由于封装部件为聚四氟乙烯原材料，因而可得高密封性，并且耐冷媒性优良。
附图说明
图1是本发明的实施方式的热力膨胀阀的纵向剖视图。
图2是本发明的实施方式的热力膨胀阀的盖部件部分的放大剖视图和封装部件的立体图。
图3是本发明的实施方式的热力膨胀阀的密封部件部分的放大剖视图。
图4是表示本发明的实施方式的热力膨胀阀的密封件和板簧的装配前的状态的图。
图5是表示本发明的实施方式的热力膨胀阀的密封件和板簧的装配状态的形状的图。
图6是表示适用了本发明的实施方式的热力膨胀阀的冷冻循环的主要部分的图。
符号说明
1-阀壳，16-安装孔，16b-内螺纹，16A-开口端部，161-凹状阶梯部，161a-内周面，161b-底面，3-过热度设定部，4-封装部件，5-盖部件，51-凸缘部，51a-外螺纹，52-盖部，10-热力膨胀阀，20-压缩机，30-冷凝器，40-蒸发器。
具体实施方式
下面参照附图说明本发明的实施方式的热力膨胀阀。图1是实施方式的热力膨胀阀的纵向剖视图，图2是实施方式的热力膨胀阀的盖部件部分的放大剖视图和封装部件的立体图，图3是实施方式的热力膨胀阀的密封部件部分的放大剖视图，图4是表示实施方式的热力膨胀阀的密封用密封件和板簧的装配前的状态的图，图5是表示实施方式的热力膨胀阀的密封用密封件和板簧的装配状态的图，图6是表示适用了实施方式的热力膨胀阀的冷冻循环的主要部分的图。
在图6中，符号10是实施方式的热力膨胀阀，符号20是压缩机，符号30是冷凝器，符号40是蒸发器，这些通过用配管环形连接而构成冷冻循环。热力膨胀阀10的一次侧接头管1a与冷凝器30侧的一次配管a连接，二次侧接头管1b与蒸发器40侧的二次配管b连接，均压管1c与蒸发器40的出口侧配管c连接。压缩机20压缩冷媒，所压缩的冷媒由冷凝器30冷凝液化，并流经一次侧接头管1a后流入热力膨胀阀10。热力膨胀阀10对所流入的冷媒进行减压(膨胀)后使冷媒从二次侧接头管1b流入蒸发器40。而且，蒸发器40使冷媒蒸发气化并向压缩机20循环。在蒸发器40的出口侧配管c上安装有热力膨胀阀10的感温筒10A。在该感温筒10A上封入有例如与冷冻循环的冷媒相同的气体(和液体)，该感温筒10A通过毛细管10B与热力膨胀阀10的隔膜装置2连结。
如图1所示，热力膨胀阀10具有金属制的阀壳1，在阀壳1上形成有与上述一次配管a连接的第一接口11和与上述二次配管b连接的第二接口12，在第一接口11与第二接口12之间形成有阀接口13。另外，在阀壳1上形成有第一接口11在侧部开口的导向孔14。该导向孔14将阀接口13侧作为一端并呈以阀接口13的中心轴为轴线L的圆筒形的形状，与阀接口13相反的一侧开口。另外，在阀壳1上形成有与蒸发器40的出口侧配管c连通的均压道22b。再有，在阀接口13的下部形成有以轴线L为轴的大致圆筒形的安装孔16。在第一接口11上安装有一次侧接头管1a，在第二接口12上安装有二次侧接头管1b，在均压道22b上安装有均压管1c。
在阀壳1的导向孔14内配设有阀体15。阀体15具有：相对于阀接口13位于第二接口12侧的阀部15a；以及对于导向孔14的内周面具有间隙并嵌入导向孔14内的圆柱形滚针部15b。由此，阀体15沿轴线L方向移动自如地容纳在导向孔14内，通过轴线L方向上的移动，阀部15a开闭阀接口13。另外，在滚针部15b的、与阀部15a相反的一侧的端部安装固定有挡块17，阀体15通过挡块17与隔膜装置2的隔膜23连结。
在阀接口13的下部的安装孔16中安装有过热度设定部3。该过热度设定部3具备：在外周具有外螺纹31a的调节主轴31；设置于调节主轴31的中孔内的调节弹簧32；以及配设于调节弹簧32的端部的挡片33。调节主轴31使外螺纹31a与形成于安装孔16中间部位的内螺纹16a螺纹结合。另外，调节主轴31上安装有O形环，以保持阀接口13与安装孔16之间的气密性。挡片33与形成在阀部15a的下部的凸缘部15a1配合。而且，通过调节弹簧32的弹簧力，阀体15受朝向关闭阀接口13的关闭阀方向、即向隔膜23侧的作用力。另外，通过拧转调节主轴31可调节由调节弹簧32产生的对阀体15的作用力。由此，对过热度设定进行调整。另外，在安装孔16安装有防止调节主轴31脱落的挡圈25。
如图2(A)所示，在安装孔16的下端部的开口周边形成有环形的凹状阶梯部161，在比该凹状阶梯部161还靠轴线L方向内侧的周围还形成有内螺纹16b。在凹状阶梯部161内配设有图2(B)所示聚四氟乙烯(PTFE)制的环形的封装部件4，且在安装孔16的下端部内安装有盖部件5。盖部件5由插入安装孔16内的凸缘部51和直径大于该凸缘部51的盖部52构成。在凸缘部51的外周形成有与安装孔16的内螺纹16b螺纹结合的外螺纹51a。而且，通过使外螺纹51a与内螺纹16b螺纹结合，盖部件5安装于安装孔16的下端部。
凹状阶梯部161在安装孔16的开口端部16A的径向内侧的全周形成为向过热度设定部3侧凹陷的环形形状。另外，如图2(C)所示，凹状阶梯部161的径向的内周面161a成为直径随着从开口端部16A趋近凹状阶梯部161的底面161b侧渐渐变大地倾斜的倾斜面。该内周面161a与底面161b所成的角度为87°，成锐角。图2(C)表示盖部件5的装配结束前的状态，在封装部件4嵌入到凹状阶梯部161内的状态下，封装部件4比开口端部16A还突出。而且，随着盖部件5的凸缘部51渐渐螺纹结合到安装孔16内，封装部件4由位于凸缘部51的根部的盖部52的凸状阶梯部52a挤压，从而封装部件4塑性变形。由此，封装部件4的一部分填充到锐角的角部S内。因此，此后即便拆卸盖部件5，封装部件4也会留在凹状阶梯部161内而不会脱落。另外，封装部件4成为与盖部52的凸状阶梯部52a紧贴的状态从而密封。
另外，如图2(A)所示，盖部件5位于外螺纹51a的盖部52侧的螺纹起始部位51a1与封装部件4不接触的位置。由此，盖部件5的外螺纹51a的螺纹起始部位51a1不会与封装部件4接触，因而在拆卸盖部件5时封装部件4不会留在盖部件5侧，从而更可靠地留在凹状阶梯部161内。另外，由于不存在因长期使用而导致的蠕变变形的空间，因而提高耐蠕变性能。
在阀壳1的上部安装有隔膜装置2。隔膜装置2由上盖21和下盖22构成罩体，通过使下盖22的下部与阀壳1的上端螺纹结合，使该隔膜装置2安装到导向孔14的端部。另外，在上盖21与下盖22之间具备隔膜23，由上盖21和下盖22构成的罩体内部由该隔膜23划分成受压室21a和均压室22a。均压室22a通过阀壳1的上述均压道22b与蒸发器40的出口侧配管c接通，在该均压室22a中导入出口侧配管c的蒸发压力。
受压室21a通过毛细管10B与感温筒10A连接。由此，受压室21a的内压根据感温筒10A的检测温度而变化。而且，隔膜23根据受压室21a与均压室22a的压力差而变位，该变位通过挡块17传递到阀体15上。
即，该热力膨胀阀10若蒸发器40的出口侧配管c的检测温变高，则以阀部15a打开阀接口13的方式作用，若出口侧配管c的检测温度变低，则以关闭阀接口13的方式作用。另外，若蒸发器40中的蒸发压力变低，则以阀部15a打开阀接口13的方式作用，若蒸发压力变高，则以阀部15a关闭阀接口13的方式作用。这样，根据感温筒10A的检测温度与蒸发压力的关系而控制使冷媒从冷凝器侧的一次配管a向蒸发器侧的二次配管b流动的阀接口13的开度，进行冷冻循环的过热度控制。
如图3所示，在阀体15的滚针部15b的端部分别形成有圆柱状的大直径凸缘部15b1、中直径凸缘部15b2、以及小直径凸缘部15b3。通过小直径凸缘部15b3与挡块17的中央孔17a配合，使挡块17安装固定在滚针部15b的端部。
在滚针部15b的中直径凸缘部15b2的周围设有密封部件6。密封部件6由聚四氟乙烯(PTFE)原材料的圆盘状(圈盘状)密封件61和金属原材料的圆盘状(圈盘状)板簧62构成，密封件61和板簧62使板簧62位于大直径凸缘部15b1侧而套入中直径凸缘部15b2。
如图4(A)所示，密封件61在装配前的零件的状态下呈平板状。另外，就板簧62而言，外周部呈凹凸齿形状，并且具有多个凸齿形状部62a。如图4(B)所示，该板簧62在装配前的零件的状态下处于凸齿形状部62a的部分稍微弯曲的状态。
在滚针部15b的中直径凸缘部15b2配合有按压部件7。在按压部件7的大直径凸缘部15b1侧的端面上形成有环形的突条7a。另外，在大直径凸缘部15b1的端面上，在与上述突条7a相对的位置形成有圆形的凹部15b1-1。而且，在使按压部件7的突条7a与密封件61接触的状态下，将按压部件7的挡块17侧端部与滚针部15b的中直径凸缘部15b2的端部焊接在一起，从而按压部件7紧固在滚针部15b。这样，密封部件6的密封件61绕滚针部15b形成为环形。
如上所述，在将密封部件6安装到滚针部15b上的状态下，在将这些组件嵌入到导向孔14内而装配的状态下，如图5所示，密封件61将其外周端形成为相对于密封件61的轴线L方向朝向阀接口13侧折弯变形而成的轮缘部61a。另外，板簧62成为外周的凸齿形状部62a的部分在密封件61的轮缘部61a的内侧折弯的状态。而且，板簧62利用其凸齿形状部62a的弹性力向导向孔14的内周面挤压轮缘部61a。因此，虽然在滚针部15b与导向孔14的内周面之间有间隙，但均压室22a与一次侧接头管1a之间由密封部件6的密封件61而完全封装。这样，通过密封部件6，对于导入均压管1c的蒸发压力与一次侧接头管1a的进口压力的差压，在均压室22a与一次侧接头管1a之间可得到高密封性。另外，即便进口压力变高，其压力也以向导向孔14的内周面侧挤压密封件61的轮缘部61a的方式作用，因而能够保持高密封性。
Claims (3)
1.一种热力膨胀阀，配管连接于冷冻循环的冷凝器与蒸发器之间，并在阀壳的圆筒形的安装孔内具备过热度设定部，该过热度设定部通过调节向关闭阀方向对阀体施加作用力的加力机构的作用力来调节过热度设定值，其特征在于，
在容纳上述过热度设定部的安装孔的内周面上形成有内螺纹部，并且包括：
由在外周形成有与上述安装孔的内周面的内螺纹部螺纹结合的外螺纹部的凸缘部和直径大于该凸缘部的盖部构成的盖部件；以及
配设在上述安装孔的开口端部的环形的封装部件，
在上述安装孔的开口端部的径向内侧的全周形成有向上述过热度设定部侧凹陷的环形的凹状阶梯部，
该凹状阶梯部的径向的内周面作为直径随着从上述开口端部趋近该凹状阶梯部的底面侧渐渐变大地倾斜的倾斜面而形成，
上述封装部件嵌入到上述凹状阶梯部内，并且上述盖部件的上述凸缘部螺纹结合到上述安装孔内，上述封装部件在塑性变形的状态下，紧贴上述盖部件的上述盖部。
2.根据权利要求1所述的热力膨胀阀，其特征在于，
上述盖部件位于上述外螺纹部的上述盖部侧的螺纹起始部位与上述封装部件不接触的位置。
3.根据权利要求1或2所述的热力膨胀阀，其特征在于，
上述封装部件为聚四氟乙烯制。
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