CN1046022C - 直角热敏膨胀阀 - Google Patents

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Abstract

一种有整体构成的带有由压力响应膜片接触的加大的头部的阀致动杆的直角热敏膨胀阀而且导引该杆在阀体内滑动运动。致动杆有接触阀元件引起阀打开的减小直径的端部。减小直径的端部由杆和阀体之间的密封环来密封。

Description

直角热敏膨胀阀
本发明涉及用于控制通过阀的流体的对热引起的流体压力信号敏感型膨胀阀，特别适合于在致冷或空气调节系统中控制从冷凝器到蒸发器的致冷剂的流量。特别是，在汽车空气调节系统中，已发现在一些车辆中为便利在系统管道中安装在进口和出口之间利用有直角结构的阀是合乎需要的。
用于控制冷凝剂的公知直角膨胀阀包括一流体压力封壳，在封壳中具有一压力响应膜片，其封壳包括与一毛细管连接，该毛细管传递热敏传感器至膜片一侧的流体压力信号。膜片相反的一侧具有一垫或板，它与对着的复杂型推杆接触，其推杆根据作用在膜片上压力的合力使可动阀元件运动，从而控制阀入口到阀出口的流量。
适用于这样阀的一已知结构在图2中示出，在其中阀体1有一与装阀的通道4连通的通道3，通道4阀有一阀座5，一球6形式的阀元件坐于其上，用于控制到出接头8内的出口通道7的流量，接头8通常以与接头2成直角配置。阀元件由承座9支承在近阀座5上，承座9朝着阻挡球的方向被螺旋弹簧10的一端偏压，弹簧10有由环11支持的相反的端，为了调节阀元件9上和弹簧预载，环11拧入通道7。
所示的复杂型推杆中的一个(由标记数字12表示)围绕通道4配置，每一个推杆的下端与承座座9接触，每个推杆的上端对着被压力敏感膜片14移动的垫或板，膜片14通过围绕它的封壳15上的边缘的焊接而密封。封壳同接受通过那里的热引起的流体压力信号的毛细管16连接，由于施加至膜片14上表面的流体压力信号改变腔17内的压力，从而控制推杆12的运动。用虚轮廓线示出的并且由标记数字18表示的压力平衡通道提供从出口通道7到膜片14下表面的压力平衡。在一从有相对高的通过蒸发器的压力降例如，70磅/英寸2(483千帕)的致冷应用中，已发现使用外平衡膨胀阀是合乎需要的，压力敏感膜片的下侧通过阀部件上的通道连接到同蒸发器出口连接在外部毛细管上。这由与由标记数字19表示的外部压力平衡通道连接的绕行通道18来完成。
至此，图2的已知阀已用由黄铜材料构成的阀体1同垫13、膜片和作为独立部件构成的推杆12一起装配；还有阀元件6和承座9。在作为汽车空气调节应用所要求的大量生产中，图2的阀有比较高的生产成本的缺点。于是，需要寻找一种改进已知的直角致冷膨胀阀的结构和减少其生产成本的途径或措施。
本发明的目的是提供一种制造容易并且成本低的在进口和出口之间有直角结构的热敏膨胀阀。
本发明的更进一步的目的是提供一种适合于控制向应热引起的流体压力信号的致冷剂流量的并且有最少零件和简化的组件的直角热膨胀阀。
根据本发明的热敏膨胀阀，它包括：
一个阀体元件，它限定一个适于同一压力较高的流体源连接的进口和一个用于在显著减小的压力下排出流体并与所述进口成直角的出口；所述进口和出口用一个其中有阀座的装阀通道连接；
一个阀元件，它配置在所述通道中，可在一个与所述阀座接触的闭合位置和一个与所述阀座有距离的开启位置之间移动，以控制流向所述出口的流体处于降底的压力下；
将所述阀元件偏压向所述闭合位置的装置；
其特征在于，所述膨胀阀还包括：
阀致动装置，它包括一个被引导在所述阀体内作滑动运动的伸长件，该伸长件有一个横向尺寸减小部分，该尺寸减小部分的端部延伸通过所述阀座的进口侧的装阀通道可运作地与所述阀元件接触，所述致动装置还包括一个在所述尺寸减小部分远侧的横向尺寸扩大的头部，所述头部伸出所述阀体件之外；
一个附接于所述阀体件上的充液压力封壳，所述封壳具有形成其壁部分的压力响应膜片，所述膜片与所述致动装置的所述头部接触；
位于所述阀体件的密封装置，用于将所述尺寸减小部分和所述阀体之间可运动地密封，所述密封装置将所述膜片与所述进口压力隔绝；
一个流体压力信号导管，它与所述压力响应膜片连通以便为其提供一个流体压力信号，其中所述压力响应膜片可响应所述封壳内的压力变化而动作以将所述阀致动装置推动并实现所述阀元件在所述闭合位置和所述开启位置之间的运动；以及
所述阀体件限定一个压力平衡通道将所述出口压力与所述一侧相反的所述膜片的那一侧连通。
在一个实施例中，阀是通过把阀门出口同与流体压力信号相反的膜片的面连接的通道内部压力平衡的。在另一个实施例中，与流体压力信号相反的膜片的面通过通道与连接液体压力信号的外部通道连接，一般通过毛细管与致冷剂出口连接。本发明最好使用由挤压铝棒构成的带有防腐阀元件的铝阀体从而减少了制造成本和使其装配容易。
本发明的直角热敏膨胀阀克服了现有技术的缺点，其结构简单，易于制造并且成本低。
下面是附图的简短说明：
图1是本发明阀的截面图；
图2是在先技术的截面图；
图3是本发明阀的另一实施例的截面图；
参照图1，本发明的阀组件总的以20表示并且该组件有最好由可以方便地从挤压棒切成直角形阀口结构的铝材料构成的阀体22。阀体22有最好相互以直角配置的进口接头24和出口接头26。进口接头24在28处车出外螺纹用于连接并在其中做有一进口通道30。出口接头26在32处车出外螺纹并在其中做有一通道34。进口通道30与横过的或装阀的通道36连通，该通道36与阀座38相交并且与出口通道34连通。
可动阀元件40有用标记42表示的最好是半球形的阀表面，在闭状态阀表面接触阀座38。阀元件40有径向向外延伸的环形凸缘44，最好包括锥形螺旋弹簧的偏置装置46的一端支靠该凸缘。偏置装置46相反端对着环48定位并由环48支持，环48最好通过其打入金属阀体固定在通道34内。阀元件40最好由不锈钢构成。
包括推杆的阀制动装置50滑动地安装在设置阀体内的导引孔52内。推杆50有通过装阀通道36延伸与阀元件的半球形表面42接触的直径缩小的杆部分54。阀致动装置50的上端由加大直径的凸缘56构成，凸缘56对着压力响应膜片58的下面定位。凸缘56、杆50和细杆54最好由“一”个年整体构成。膜片58最好围绕它的边缘的焊接固定到包括上、下壳60、62的封壳罩上。下壳62通过由在壳62的内边缘上轨道打桩构成的环形凸缘64固定到阀体22上。当然封壳的下壳62用安置在邻接壳62的阀体上构成的槽78中的合适的密封环76密封在阀体上。
上壳60有附接到其上的流体压力信号毛细管66，该毛细管66与由壳60在膜片上面构成的腔68连通。当然毛细管66适宜同感知被控制流体温度的流体充满管或毛细盘连接。典型地，在致冷应用中，为了感知从蒸发器排出的致冷剂的温度，把色细管(未示出)附接到蒸发器排出管路上。
参照图1，内部压力平衡通道80以阀体22内的实轮廓线表示，通道80有它的与由壳62在膜片的下面构成的腔70连通的上端和与出口通道34连通的下端。然而，可以理解在另一个实施例中外部压力平衡可以通过提供以虚轮廓线表示的用作与通道80连通和切断通道80同出口通道34连接的通道72来实现。在使用通道72的实施例中，外部毛细管(未示出)连接到通道72上以便提供从蒸发器出口到通道72的流体压力信号。在有外部压力平衡的致冷膨胀阀的技术中，这个方法是众所周知的。
阀致动装置50减小直径的部分或细杆54由适合的用标记数字74表示的弹性密环密封在导引孔52内。
参照图3，本发明也可以应用于反向流动。为了形成反向流动结构，图1的阀组件用下面的方法来改进：弹性密封环(图1中用标记数字74表示)不是必需的，改变连接通道(图1中用标记数字68表示)的位置，以便它连接腔70(图1)和通道30(图1)。在反向流动结构中，图1的通道34成为进口通道而且图1的通道30成为出口通道。
于是本发明提供一种有整体构成的包括推杆的致动装置的直角热敏膨胀阀，推杆有加在的由引起在阀体内滑动导引的推杆的运动的压力敏感膜片接触的凸缘并且在其端部有用来接触阀元件和为了控制从高压进口到出口流量从阀座移动到阀元件的减小直径的部分或细杆。减小直径的部分由设置在导引孔内的弹性密封环密封在阀体内。阀元件由弹簧偏置到关阀位置，弹簧由适当打桩其内的环支持在阀体内。
虽然在上文就用图说明的实施例叙述了该发明，当然该发明能够改进和变动并且仅由下面的权利要求范围限定。

Claims (8)

1．一种热敏膨胀阀，它包括：
一个阀体元件，它限定一个适于同一压力较高的流体源连接的进口和一个用于在显著减小的压力下排出流体并与所述进口成直角的出口；所述进口和出口用一个其中有阀座的装阀通道连接；
一个阀元件，它配置在所述通道中，可在一个与所述阀座接触的闭合位置和一个与所述阀座有距离的开启位置之间移动，以控制流向所述出口的流体处于降底的压力下；
将所述阀元件偏压向所述闭合位置的装置；
其特征在于，所述膨胀阀还包括：
阀致动装置，它包括一个被引导在所述阀体内作滑动运动的伸长件，该伸长件有一个横向尺寸减小部分，该尺寸减小部分的端部延伸通过所述阀座的进口侧的装阀通道可运作地与所述阀元件接触，所述致动装置还包括一个在所述尺寸减小部分远侧的横向尺寸扩大的头部，所述头部伸出所述阀体件之外；
一个附接于所述阀体件上的充液压力封壳，所述封壳具有形成其壁部分的压力响应膜片，所述膜片与所述致动装置的所述头部接触；
位于所述阀体件的密封装置，用于将所述尺寸减小部分和所述阀体之间可运动地密封，所述密封装置将所述膜片与所述进口压力隔绝；
一个流体压力信号导管，它与所述压力响应膜片连通以便为其提供一个流体压力信号，其中所述压力响应膜片可响应所述封壳内的压力变化而动作以将所述阀致动装置推动并实现所述阀元件在所述闭合位置和所述开启位置之间的运动；以及
所述阀体件限定一个压力平衡通道将所述出口压力与所述一侧相反的所述膜片的那一侧连通。
2．如权利要求1所述的阀，其特征在于，所述阀致动装置的伸长件所具有的头部和尺寸减小部分为一体形成的部件。
3．如权利要求1所述的阀，其特征在于，所述偏压装置包括一个锥形螺旋弹簧。
4．如权利要求1所述的阀，其特征在于，所述偏压装置包括由置于所述阀体元件内的垫圈所支持的螺旋弹簧。
5．如权利要求1所述的阀，其特征在于，所述阀元件包括一个半球形表面。
6．如权利要求1所述的阀，其特征在于，所述阀元件是被导向成在相对于所述进口成直角的方向运动。
7．如权利要求1所述的阀，其特征在于，所述阀体元件由挤压的铝做成，所述阀元件由不锈钢做成。
8．如权利要求1所述的阀，其特征在于，通过拆去所述用于在所述伸长件和所述阀体元件之间进行密封的装置，所述阀组件可用于逆向流动用途。
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