CN107636405A - 节流装置以及冷冻循环 - Google Patents

Abstract

本发明的节流装置(10)保持阀开度开始增加前的初始开度亦即阀口(21)与针阀(4)之间的最小缝隙，并且防止针阀(4)嵌入阀口(21)。具备形成有将一次室(11)与二次室(12)之间连通的阀口(21)的阀座部(2)、针状部(43)插通在阀口(21)内的针阀(4)、对针阀(4)的滑动轴(41)进行导向的导向部(3)、以及向闭阀方向对针阀(4)进行施力的螺旋弹簧(6)。导向部(3)和螺旋弹簧(6)配置于一次室(11)侧。针阀(4)的在闭阀方向上的位置由限位部(13)限制为保持针阀(4)与阀口(21)之间的最小缝隙。成为针阀(4)不落座于阀座部(2)的构造。

Description

节流装置以及冷冻循环

技术领域

本发明涉及设于空气调和机等的冷冻循环的冷凝器与蒸发器之间的节流装置以及冷冻循环。

背景技术

现今，作为这种节流装置，例如在日本专利第4664095号公报(专利文献1)中公开。

上述现有的节流装置(膨胀阀)在应用于冷冻循环的情况下，是根据冷凝器侧(一次侧)的制冷剂的压力与蒸发器侧(二次侧)的制冷剂的压力之间的差压来使阀开度变化的节流装置。并具有克服该差压所产生的力向闭阀方向对阀芯进行施力的螺旋弹簧(弹簧)。而且，与该差压以及螺旋弹簧的弹簧常数对应地决定阀开度特性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4664095号

发明内容

发明所要解决的课题

在专利文献1的节流装置(膨胀阀)中，为了在闭阀状态下也得到泄放流量，而设有泄放槽(凹陷64)。但是，为了使该泄放槽发挥功能，需要使针阀(阀关闭部件)抵接于阀口(通路口)周围的阀座。因此，有针阀嵌入阀口的担忧。

本发明是为了消除上述那样的问题点而完成的，其课题在于提供能够对决定阀开度开始增加前的初始开度的阀口与阀芯之间的最小缝隙进行保持、并且能够防止阀芯嵌入阀口的节流装置。

用于解决课题的方案

方案1的节流装置设于冷冻循环的冷凝器与蒸发器之间，在与上述冷凝器连接的一次室和与上述蒸发器连接的二次室之间使制冷剂减压并送出至上述蒸发器，上述节流装置的特征在于，具备：阀座部，其形成有将上述一次室与上述二次室之间连通的阀口；阀芯，其通过沿上述阀口的轴线移动来使上述阀口的开度可变；导向部，其对上述阀芯的滑动轴进行导向；以及施力机构，其向闭阀方向对上述阀芯进行施力，上述导向部和上述施力机构配置于上述一次室侧，上述阀芯的在闭阀方向上的位置由限位机构限制为保持上述阀芯与上述阀口之间的最小缝隙，从而成为该阀芯不落座于上述阀座部的构造。

方案2的节流装置的特征在于，在方案1所记载的节流装置中，上述阀芯的抵接于上述限位机构的端部的面的直径比上述滑动轴的外径小。

方案3的节流装置的特征在于，在方案1或者2所记载的节流装置中，上述限位机构成为对上述施力机构进行覆盖的构造。

方案4的节流装置的特征在于，在方案1～3任一项中所记载的节流装置中，具备将上述限位机构内的限位室与上述一次室连通的均压路。

方案5的冷冻循环的特征在于，具备对作为流体的制冷剂进行压缩的压缩机、冷凝器、蒸发器、以及连接在上述冷凝器与上述蒸发器之间的方案1～4任一项中所记载的节流装置。

发明的效果

根据方案1的节流装置，由于限位机构对阀芯的在闭阀方向上的位置进行限制，保持阀芯与阀口之间的最小缝隙，并且是阀芯不落座于阀座部的构造，从而能够正确地保持最小缝隙，并且没有阀芯嵌入阀口的担忧。

根据方案2的节流装置，除方案1的效果之外，由于阀芯的抵接于限位机构的端部的面的直径比滑动轴的外径小，所以即使阀芯相对于限位机构的限位面的直角角度的精度有细微差别，也能够得到稳定的泄放流量。

根据方案3的节流装置，除方案1或2的效果之外，由于限位机构成为对施力机构进行覆盖的构造，所以能够防止异物附着于施力机构，从而得到施力机构的稳定的工作性。并且，能够防止施力机构因制冷剂的流动振动而产生异响的情况。

根据方案4的节流装置，除方案1～3任一项的效果之外，由于具备将限位机构内的限位室与一次室连通的均压路，所以即使一次室的压力急剧变化，也与压力变化的速度无关，都能够得到与差压对应的阀开度。

根据方案5的冷冻循环，得到与方案1～4相同的效果。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式的节流装置的闭阀状态的纵剖视图。

图2是第一实施方式的节流装置的开阀状态的纵剖视图。

图3是实施方式的冷冻循环的简要结构图。

图4是本发明的第二实施方式的节流装置的闭阀状态的纵剖视图。

图5是第二实施方式的节流装置的开阀状态的纵剖视图。

图6是示出第二实施方式的第一变形例的图。

图7是示出第二实施方式的第二变形例的图。

图8是本发明的第三实施方式的节流装置的闭阀状态的纵剖视图。

图9是本发明的第四实施方式的节流装置的闭阀状态的纵剖视图。

图10是本发明的第五实施方式的节流装置的闭阀状态的纵剖视图。

具体实施方式

接下来，参照附图对本发明的节流装置的实施方式进行说明。图1是第一实施方式的节流装置的闭阀状态的纵剖视图，图2是第一实施方式的节流装置的开阀状态的纵剖视图，图3是实施方式的冷冻循环的简要结构图。

首先，对图3的冷冻循环进行说明。此外，图3中，仅对节流装置10的主要构成要件标注符号。该冷冻循环具有压缩机100、冷凝器110、实施方式的节流装置10、以及蒸发器120。向冷凝器110供给由压缩机100压缩后的制冷剂，并向节流装置10输送由该冷凝器110冷却后的制冷剂。节流装置10如在下文中说明那样使制冷剂膨胀减压并将其送至蒸发器120。而且，利用该蒸发器120对室内进行冷却，从而得到制冷的功能。由蒸发器120蒸发后的制冷剂向压缩机100循环。此外，图3中图示出第一实施方式的节流装置10，但后述的各实施方式以及变形例的节流装置10也同样地构成冷冻循环。

图1以及图2所示，节流装置10具备由铜管等金属管构成的主体壳体1、阀座部2、导向部3、作为“阀芯”的针阀4、作为“承接部件”的弹簧座5、作为“施力机构”的螺旋弹簧6、以及作为“限位机构”的限位部13。此外，阀座部2和导向部3通过金属材料的切削等而形成为一体。

主体壳体1呈以轴线L为中心的圆筒状的形状，构成与上述冷凝器110连接的一次室11和与上述蒸发器120连接的二次室12。阀座部2呈与主体壳体1的内表面匹配的大致圆柱形状。在阀座部2的外周面形成有铆接槽2a，通过在该铆接槽2a的位置铆接主体壳体1，来将阀座部2(以及导向部3)固定在主体壳体1内。

并且，在阀座部2形成有以轴线L为中心的圆形的阀口21，并且形成有从阀口21向二次室12侧开口的敞开孔22。导向部3从阀座部2起竖立设置在一次室11内，在该导向部3形成有以轴线L为中心的圆筒状的导向孔31、以及将阀口21与一次室11连通的横向孔32。

针阀4具有插通在导向部3的导向孔31内的圆柱状的滑动轴41、直径比滑动轴41的直径小的圆柱状的小径部42、直径从小径部42朝向二次室12侧逐渐扩径的圆锥状的针状部43、从针状部43起形成于二次室12侧的端部的凸起部44、形成于滑动轴41的限位部13侧的固定部45、以及直径从固定部45朝向限位部13侧逐渐缩径的圆锥台状的抵接部46。在凸起部44的外周一个部位形成有D形切割面44a。并且，在固定部45且在外周形成有外螺纹部45a，并且在靠滑动轴41侧的端部形成有铆接槽45b。

弹簧座5具有与针阀4嵌合的圆筒状的筒部51、和形成于筒部51的外周的凸缘部52。在筒部51的靠限位部13侧的内周形成有与固定部45a的外螺纹部45a螺纹结合的内螺纹部51a。该弹簧座5通过使筒部51嵌合于针阀4、且使内螺纹部51a与固定部45的外螺纹部45a螺纹结合来安装于针阀4，根据该内螺纹部51a相对于外螺纹部45a的旋入量来对相对于针阀4的安装位置进行调整。而且，通过在铆接槽45b的位置铆接筒部51，来将弹簧座5固定于针阀4。螺旋弹簧6以压缩的状态配设在导向部3与弹簧座5的凸缘部52之间。由此，螺旋弹簧6向闭阀方向对针阀4进行施力。

限位部13呈大致圆柱状的形状，绕轴L形成有多个导通孔131。该限位部13通过在铆接槽13a的位置铆接主体壳体1来固定在主体壳体1内。而且，针阀4的抵接部46抵接于该限位部13的限位面132，来限制针阀4的在轴线L方向上的位置。

通过以上的结构，来自冷凝器110的高压制冷剂从限位部13的导通孔131向一次室11流入，一次室11的制冷剂从导向部3的横向孔32流过阀口21与针状部43之间的缝隙并流出至敞开孔22，之后向二次室12流出。在图1的闭阀状态下，是针阀4的抵接部46的端面抵接于限位部13的限位面132、且针阀4未落座于阀座部2的状态。该针状部43与阀口21之间的缝隙成为对制冷剂的从一次室11向二次室12侧的流动进行节流来进行膨胀减压的“节流孔”。而且，因一次室11的制冷剂的压力与二次室12侧的制冷剂的压力之间的差压而产生的力相对于针阀4作用于开阀方向，若一次室11的压力变高，则成为图2那样的开阀状态。该差压所产生的力与螺旋弹簧6的作用力取得平衡来决定针阀4的位置即阀口21的开度。

这样，阀开度开始增加前的针状部43的在轴线L方向上的位置由限位部13来定位。即，决定泄放流量的初始开度亦即阀口21与针阀4之间的最小缝隙由限位部13、针阀4以及阀座部2的设定位置来决定。

由于成为利用限位部13使针阀4不落座于阀座部2的构造，所以不会有例如针状部43因螺旋弹簧6的作用力等而嵌入阀口21之类的情况。另外，由于成为利用限位部13来确保针状部43与阀口21之间的最小缝隙(节流孔)的构造，所以即便在该缝隙堵塞有异物，通过使针阀4进行打开动作，就能够使该异物流动。即，在小孔等泄放口设置于阀口的周围、针状部43的构造中，有异物保持堵塞的状态不变的可能性，但在实施方式中并不会有这样的情况。

并且，针阀4的抵接部46呈圆锥台状的形状，与限位部13的限位面132抵接的面的直径比滑动轴41的外径小。因此，即使因部件形状的差别等而产生相对于轴线L的细微倾斜、即针阀4相对于限位面132的直角角度的精度有细微差别，针阀4的在轴线L方向上的位置的变化也较小。因此，尤其是即使在针阀4从初始组装状态起旋转了的情况下，决定初始开度的初始泄放面积也不会变化，从而得到稳定的泄放流量。尤其是，在如实施方式那样在一次室11侧配置导向部3、螺旋弹簧6、弹簧座5，从而阀口21至限位面132的距离变长的情况下有效果。

针阀4通过滑动轴41被插通于导向部3的导向孔31，来被导向为沿轴线L移动，但该导向部3配置于一次室11侧。并且，螺旋弹簧6以及弹簧座5也配置于一次室11侧。

此处，在阀口21处膨胀后的制冷剂在二次室12侧成为气液混合状态，但在一次室11侧，制冷剂成为速度比较慢的液态制冷剂的液态状。因此，通过将导向部3配置于一次室11侧，能够减少制冷剂对导向孔31与滑动轴41之间的滑动动作的影响，从而能够确保针阀4的稳定的工作。并且，通过将螺旋弹簧6以及弹簧座5配置于一次室11侧，来使速度比较慢的液态制冷剂流动于螺旋弹簧6的周围，从而能够防止因螺旋弹簧6的振动而产生异响。

此外，在实施方式中，针阀4的位于二次室12侧的凸起部44具有D形切割面44a，从而成为绕轴线L非旋转对称的形状。由此，因流过阀口21后的制冷剂的流动而产生的力相对于针阀4非对称地作用于轴线L的两侧，从而能够防止针阀4的振动。

图4是第二实施方式的节流装置的闭阀状态的纵剖视图，图5是第二实施方式的节流装置的开阀状态的纵剖视图。在该第二实施方式中，与第一实施方式相比较大的不同在于限位部的结构。以下，在各实施方式以及变形例中，对与第一实施方式相同的要件以及对应的要件标注相同的符号。这些标注有相同的符号的要件是相同的构造且起到相同的作用效果，从而适当地省略重复的说明。

该第二实施方式的作为“限位机构”的限位部14呈利用圆筒部14A和底部14B来形成圆柱状的限位室141的有底圆筒状的形状。圆筒部14A与导向部3的外周嵌合。在导向部3的外周面形成有铆接槽3a，通过在该铆接槽3a的位置铆接圆筒部14A，来将限位部14固定于导向部3。由此，弹簧座5、螺旋弹簧6、针阀4的滑动轴41的一部分、固定部45以及抵接部46配置在限位室141内。底部14B的靠限位室141侧的面成为供针阀4的抵接部46抵接的限位面142。并且，在圆筒部14A形成有将限位室141与一次室11连通的作为“均压路”的均压孔143。

在该第二实施方式中，也成为利用限位部14使针阀4不落座于阀座部2的构造，从而不会有例如针状部43因螺旋弹簧6的作用力等而嵌入阀口21之类的情况。另外，由于成为利用限位部14来确保针状部43与阀口21之间的最小缝隙的构造，所以与第一实施方式相同，即便在该缝隙堵塞有异物，通过使针阀4进行打开动作，就能够使该异物流动。

在该第二实施方式中，成为利用限位部14来覆盖螺旋弹簧6的构造，能够防止异物附着于螺旋弹簧6，从而得到稳定的工作性直至螺旋弹簧6被最大程度地压缩。并且，能够进一步防止螺旋弹簧6因制冷剂的流动振动而产生异响的情况。

并且，由于限位部14固定于导向部3，所以即使在因配管的弯曲等而主体壳体1产生了变形的情况下，限位部14的限位面142与针阀4的抵接部46之间的位置关系也不会偏离，从而能够维持性能。

并且，由于在限位部14形成有均压孔143，所以即使一次室11的压力急剧变化，因相追随地限位室141内部的压力也变化，从而与压力变化的速度无关，都能够得到与差压对应的阀开度。

图6是示出第二实施方式的第一变形例的图，图7是示出第二实施方式的第二变形例的图，省略了主体壳体1的图示。图6(A)是图6(B)中的A-A截面，图7(A)是图7(B)中的B-B截面。

在图6所示的第一变形例中，在导向部3与限位部14的圆筒部14A之间设有作为“均压路”的缝隙144。此外，如图6的(A)中点划线P所示，用于将限位部14固定于导向部3的圆筒部14A的铆接部分仅为两侧的一部分。由此，缝隙144与第二实施方式的均压孔143相同，能够使限位室141内部的压力追随一次室11的压力变化，从而与压力变化的速度无关，都能够得到与差压对应的阀开度。

在图7所示的第二变形例中，通过在导向部3的侧面的一部分形成D形切割面，来在导向部3与限位部14的圆筒部14A之间设置作为“均压路”的缝隙145。在该情况下也相同，如图7(A)中点划线P所示，用于将限位部14固定于导向部3的圆筒部14A的铆接部分仅为两侧的一部分。由此，缝隙145与第二实施方式的均压孔143相同，能够使限位室141的内部的压力追随一次室11的压力变化，从而与压力变化的速度无关，都能够得到与差压对应的阀开度。

图8是第三实施方式的节流装置的闭阀状态的纵剖视图。在该第三实施方式中，与第二实施方式相比较大的不同在于导向部和限位部的结构。该第三实施方式的导向部3′具有在一次室11内延伸的圆筒状的套筒3A。并且，作为“限位机构”的限位部15利用圆筒部15A和底部15B来形成圆柱状的限位室151。而且，底部15B的靠限位室151侧的面成为供针阀4的抵接部46抵接的限位面152。圆筒15A具有铆接槽15a，通过在该铆接槽15a的位置铆接套筒3A，来将限位部15固定于导向部3′。与第二实施方式相同，限位部15具有限位室151，弹簧座5、螺旋弹簧6、针阀4的滑动轴41的一部分、固定部45以及抵接部46配置在限位室151内。并且，在圆筒部15A形成有将限位室151与一次室11连通的作为“均压路”的均压孔156。

在该第三实施方式中，也成为利用限位部15使针阀4不落座于阀座部2的构造，从而不会有针状部43嵌入阀口21之类的情况，另外与第一实施方式相同，即使在缝隙堵塞有异物，通过使针阀4进行打开动作，就能够使该异物流动。

并且，在该第三实施方式中，成为利用导向部3的套筒3A来覆盖螺旋弹簧6的构造，与第二实施方式相同，能够防止异物附着于螺旋弹簧6，从而得到稳定的工作性。并且，能够进一步防止螺旋弹簧6因制冷剂的流动振动而产生异响的情况。并且，相对于一次室11的压力的急剧变化，利用均压孔156能够得到与差压对应的阀开度。

图9是第四实施方式的节流装置的闭阀状态的纵剖视图。在该第四实施方式中，与第三实施方式相比较大的不同在于限位部的结构。该第四实施方式的作为“限位机构”的限位部16在中心形成有导通孔161，并通过在铆接槽16a的位置铆接套筒3A来固定在套筒3A内。在该第四实施方式中，弹簧座5的筒部51插通在导通孔161内。而且，弹簧座5的凸缘部52抵接于该限位部16的限位面162，来限制针阀4的在轴线L方向上的位置。

在该第四实施方式中，也成为利用限位部16使针阀4不落座于阀座部2的构造，从而不会有针状部43嵌入阀口21之类的情况，另外与第一实施方式相同，即使在缝隙堵塞有异物，通过使针阀4进行打开动作，就能够使该异物流动。

在该第四实施方式中，也成为利用导向部3的套筒3A来覆盖螺旋弹簧6的构造，与第三实施方式相同，能够防止异物附着于螺旋弹簧6，从而得到稳定的工作性。并且，能够进一步防止螺旋弹簧6因制冷剂的流动振动而产生异响的情况。

图10是第五实施方式的节流装置的闭阀状态的纵剖视图。在该第五实施方式中，与第二实施方式相比较大的不同在于限位部的结构。该第五实施方式的作为“限位机构”的限位部17利用圆筒部17A和底部17B来形成圆柱状的限位室171。并且，在底部17B的中心形成有导通孔173。而且，限位部17通过在导向部3′的铆接槽3b的位置铆接圆筒部17A来固定于导向部3′。并且，在该第五实施方式中，在底部17B形成有导通孔173，弹簧座5的筒部51插通在导通孔173内。而且，底部17B的靠限位室171侧的面与第四实施方式相同地成为供弹簧座5的凸缘部52抵接的限位面172。由此，限制针阀4的在轴线L方向上的位置。

在该第五实施方式中，也成为利用限位部17使针阀4不落座于阀座部2的构造，从而不会有针状部43嵌入阀口21之类的情况，另外与第一实施方式相同，即使在缝隙堵塞有异物，通过使针阀4进行打开动作，就能够使该异物流动。

并且，在该第五实施方式中，也成为利用限位部17来覆盖螺旋弹簧6的构造，与第二实施方式相同，能够防止异物附着于螺旋弹簧6，从而得到稳定的工作性。并且，能够进一步防止螺旋弹簧6因制冷剂的流动振动而产生异响的情况。

在以上的实施方式中，对阀芯是针阀的例子进行了说明，但本发明并不限定于此，阀芯也可以是球阀、顶角较大的圆锥形状的阀等。在该情况下，也设为阀芯不落座于阀座部的构造即可。

以上，参照附图对本发明的实施方式进行了详细说明，但具体的结构并不限定于这些实施方式，本发明也包括不脱离本发明的主旨的范围内的设计变更等。

符号的说明

1—主体壳体，11—一次室，12—二次室，13—限位部(限位机构)，132—限位面，14—限位部(限位机构)，15—限位部(限位机构)，16—限位部(限位机构)，17—限位部(限位机构)，2—阀座部，21—阀口，3—导向部，31—导向孔，4—针阀(阀芯)，41—滑动部，43—针状部，46—抵接部，5—弹簧座(承接部件)，6—螺旋弹簧(施力机构)，L—轴线。

Claims (5)

1.一种节流装置，设于冷冻循环的冷凝器与蒸发器之间，在与上述冷凝器连接的一次室和与上述蒸发器连接的二次室之间使制冷剂减压并送出至上述蒸发器，上述节流装置的特征在于，具备：

阀座部，其形成有将上述一次室与上述二次室之间连通的阀口；

阀芯，其通过沿上述阀口的轴线移动来使上述阀口的开度可变；

导向部，其对上述阀芯的滑动轴进行导向；以及

施力机构，其向闭阀方向对上述阀芯进行施力，

上述导向部和上述施力机构配置于上述一次室侧，上述阀芯的在闭阀方向上的位置由限位机构限制为保持上述阀芯与上述阀口之间的最小缝隙，从而成为该阀芯不落座于上述阀座部的构造。

2.根据权利要求1所述的节流装置，其特征在于，

上述阀芯的抵接于上述限位机构的端部的面的直径比上述滑动轴的外径小。

3.根据权利要求1或2所述的节流装置，其特征在于，

上述限位机构成为对上述施力机构进行覆盖的构造。

4.根据权利要求1～3任一项中所述的节流装置，其特征在于，

具备将上述限位机构内的限位室与上述一次室连通的均压路。

5.一种冷冻循环，其特征在于，

具备对作为流体的制冷剂进行压缩的压缩机、冷凝器、蒸发器、以及连接在上述冷凝器与上述蒸发器之间的权利要求1～4任一项中所述的节流装置。