CN108253670A - 一种汽车空调系统、热力膨胀阀及其阀体 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车空调系统、热力膨胀阀及其阀体，该阀体包括主体，主体的内部设置有轴向相互垂直的第一孔和第二孔，第一孔和第二孔的外端部分别于主体的外表面形成第一口和第二口，第一孔靠近第二孔的一端不超过第二孔与第一口相对的一侧，第二孔靠近第一孔的一端不超过第一孔与第二口相对的一侧；与现有技术存在钻尖孔的阀体相比，本发明所提供的上述结构的阀体，第一孔和第二孔加工成型后不存在钻尖孔结构，制冷介质流过二者内端部形成的结构时所受的阻力比较小，流动比较顺畅，减小流阻，削弱设置消除了涡流的产生，从而排除了汽车空调系统产生噪音的诱发因素，极大提高了汽车空调系统工作的可靠性。

Description

一种汽车空调系统、热力膨胀阀及其阀体

技术领域

本发明涉及热交换技术领域，特别涉及一种汽车空调系统、热力膨胀阀及其阀体。

背景技术

汽车空调制冷系统包括压缩机、冷凝器、蒸发器和热力膨胀阀等部件。其中，热力膨胀阀为汽车空调制冷系统重要组成部件之一。热力膨胀阀通过自身的感温系统感知蒸发器出口制冷剂的过热度大小，来自动控制阀芯的开启度，进而改变制冷剂流过阀口的流通面积，从而实现制冷剂流量的自动调节和节流降压的作用。

请参考图1，图1为现有技术中热力膨胀阀的局部结构示意图。

从图1中可以看出，现有技术的热力膨胀阀包括阀体和气箱盖。其中阀体上开设有第I口、第II口、第III口和第IV口。汽车空调制冷系统工作时，冷凝器中的制冷介质自第I口进入阀体内部，通过阀体内部通道自第II口流至外部蒸发器内部，从蒸发器内部流出的制冷介质又自第III口流入阀体内部，通过阀体内部通道自第IV口流至压缩机内部。

随着人们对汽车舒适度要求的不断提高，噪音问题已成为汽车空调一项比较普遍且不易解决的技术问题，引起空调噪音的因素有很多，经常是几种因素累加而导致，所以不易确诊。

如何降低汽车空调系统的噪音，是本领域内技术人员长期研究并解决的技术问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种热力膨胀阀的阀体，包括主体，所述主体的内部设置有轴向相互垂直的第一孔和第二孔，所述第一孔和所述第二孔的外端部分别于所述主体的外表面形成第一口和第二口，所述第一孔靠近所述第二孔的一端不超过所述第二孔与所述第一口相对的一侧，所述第二孔靠近所述第一孔的一端不超过所述第一孔与所述第二口相对的一侧。

与现有技术存在钻尖孔的阀体相比，本发明所提供的上述结构的阀体，第一孔和第二孔加工成型后不存在钻尖孔结构，制冷介质流过二者内端部形成的结构时所受的阻力比较小，流动比较顺畅，减小流阻，削弱设置消除了涡流的产生，从而排除了汽车空调系统产生噪音的诱发因素，极大提高了汽车空调系统工作的可靠性。

可选的，所述第一孔和所述第二孔的内端部的连接部的至少一部分凸出于所述第一孔和第二孔的侧壁延长线相交部。

可选的，所述第一孔和所述第二孔的内端部的连接部为圆滑曲面。

可选的，所述圆滑曲面为圆弧曲面，所述圆弧曲面与所述第一孔和所述第二孔的直管段均相切。

可选的，所述第一孔和所述第二孔均通过球头钻刀加工成型，所述第一孔和第二孔的内端部为球状，所述第二孔的球状内端部与所述第一孔的球状内端部形成所述圆弧曲面。

可选的，所述第一孔和所述第二孔的内端部相互垂直相交，所述第一孔和所述第二孔的内端部的连接部为一台阶部，所述阀体在所述连接部形成有向内突出的凸起。

可选的，所述主体的内部还设置有阀杆孔，所述阀杆孔的轴向与所述第一孔和所述第二孔的轴向均垂直，并且所述阀杆孔位于所述连接部的内侧且贯穿第一孔或者第二孔。

在上述阀体的基础上，本发明还提供了一种热力膨胀阀，包括阀体，所述阀体的上端部设置有气箱头，所述阀体内部设置有连接所述气箱头内传动片的传动杆以及与所述传动杆连接的阀芯组件，所述阀体为上述任一项所述的阀体。

可选的，所述第一口和所述第二口分别为制冷介质的进口和出口，所述阀体还具有通过内部通道相互连通的第三口和第四口，由所述第二口流出的制冷介质经蒸发器流入所述第三口。

此外，本发明还提供了一种汽车空调系统，包括冷凝器、蒸发器以及热力膨胀阀，所述热力膨胀阀为上述所述的热力膨胀阀。

因该热力膨胀阀及汽车空调系统具有上述阀体，故热力膨胀阀及汽车空调系统具有阀体的上述技术效果。

附图说明

图1为现有技术中热力膨胀阀的局部结构示意图；

图2为现有技术中热力膨胀阀的阀体剖视示意图；

图3为第III口和第IV口之间流体的流动示意图；

图4为本发明一种具体实施方式中热力膨胀阀的阀体的局部剖视图；

图5为本发明一种具体实施中热力膨胀阀的阀体局部三维示意图；

图6为本发明另一种具体实施例中热力膨胀阀的阀体剖视图；

图7为本发明另一种具体实施例中阀体局部的三维示意图。

其中，图1至图2中附图标记和部件名称之间的一一对应关系如下所示：

1阀体、2气箱头。

其中，图4至7中附图标记和部件名称之间的一一对应关系如下所示：

10主体、11第一口、12第一孔、13第二口、14第二孔、15第三口、16第四口、17阀杆孔、a圆弧曲面、b凸起。

具体实施方式

针对现有技术中提出的降低汽车空调制冷系统噪音的技术问题，本发明对组成空调制冷系统的热力膨胀阀进行了重点研究。通过大量试验，本发明发现现有技术中热力膨胀阀的阀体内部制冷介质的内部通道结构是诱发空调噪音的其中一个因素。具体分析如下：

请参考图2，图2为现有技术中热力膨胀阀的阀体剖视示意图。

热力膨胀阀阀体上的第III口和第IV口轴向相互垂直，连通第III口和第IV口的内部通道通过以下方式加工成型：采用普通钻刀先加工第III口对应的第一孔，然后再加工第IV口对应的第二孔，第二孔直接贯穿第一孔形成内部连通通道。

本发明对连通第III口和第IV口的内部通道进行了制冷介质通过时的流体模拟。请参考图3，从图3中可以看出制冷介质部分会进入钻尖孔A的内部，进入钻尖孔A内部的制冷介质受到的阻力比较大，且受阻方向不同，使得位于钻尖孔A内部流体的流动方向杂乱，在钻尖孔附近区域C形成微小的涡流。该涡流是诱发空调制冷系统流动噪音的重要因素之一。

在以上发现的基础上，本发明进一步提出了削减上述涡流的技术方案，具体描述如下。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

请参考图4，图4为本发明一种具体实施方式中热力膨胀阀的阀体的局部剖视图；图5为本发明一种具体实施中热力膨胀阀的阀体局部三维示意图。

热力膨胀阀的阀体主要包括主体10，主体10的内部设置有轴向相互垂直的第一孔12和第二孔14，第一孔12和第二孔14的外端部分别于主体10的外表面形成第一口11和第二口13，第一口11和第二口13可以分别为制冷介质进口和制冷介质出口，当然，第一口11和第二口13也可以分别为制冷介质出口和制冷介质进口。

本领域内技术人员应当理解，第一口11和第二口13不局限于为上述接口，只要轴线相垂直的两贯通孔，均可采用本发明所提供的技术方案。

本发明中第一孔12靠近第二孔14的一端不超过第二孔14与第一口11相对的一侧，这样第一孔12完全成型于第二孔14的一侧，不会超过第二孔14，即第一孔12加工后不存在钻尖孔。

同理，第二孔14靠近第一孔12的一端不超过第一孔12与第二口13相对的一侧，这样第二孔14也完全成型于第一孔12的一侧，不会超过第一孔12，即第二孔加工后也不存在钻尖孔。

与现有技术存在钻尖孔的阀体相比，本发明所提供的上述结构的阀体，第一孔12和第二孔14加工成型后不存在钻尖孔结构，制冷介质流过二者内端部形成的结构时所受的阻力比较小，流动比较顺畅，减小流阻，削弱设置消除了涡流的产生，从而排除了汽车空调系统产生噪音的诱发因素，极大提高了汽车空调系统工作的可靠性。

在一种具体实施方式中，第一孔12和第二孔14的内端部的连接部的至少一部分凸出于第一孔12和第二孔14的侧壁延长线相交部。请参见图4，图4中示出了纵向截面内第一孔和第二孔侧壁延长线相交点P，也就是说，该实施例中第一孔12和第二孔114的内端部的连接部至少部分凸出于两孔侧壁延长线的内侧。即连接部基本位于第一孔12和第二孔114侧壁的内侧。

与现有技术第一孔12具有钻尖孔相比，向内凸的连接部不易形成涡流，从而排除了汽车空调系统产生噪音的诱发因素，极大提高了汽车空调系统工作的可靠性。

具体地，第一孔12和第二孔14的内端部的连接部可以为圆滑曲面。本文给出了一种方便成型的圆滑曲面，即圆滑曲面可以为圆弧曲面a，圆弧曲面a与第一孔12和第二孔14的直管段均相切。

具体地，圆弧曲面可以由以下方式加工成型：第一孔12和第二孔14均通过球头钻刀加工成型，加工时，第一孔12和第二孔14的球状内端部贯穿形成圆弧曲面，第一孔12和第二孔14的内端部为球状，第二孔14的球状内端部与第一孔12的球状内端部形成圆弧曲面a。

除以上方式外，本发明还提供了阀体的另一种具体实施方式。

请参考图6和图7，图6为本发明另一种具体实施例中热力膨胀阀的阀体剖视图；图7为本发明另一种具体实施例中阀体局部的三维示意图。

在另一种具体实施例中，第一孔12和第二孔14的内端部相互垂直相交，第一孔12和第二孔14的内端部的连接部为一台阶部，阀体在连接部形成有向内突出的凸起b。例如，加工时第二孔14穿过第一孔12的钻尖孔，第一孔12和第二孔14的内端部形成向内的凸起b。

本发明通过合理设置第一孔12和第二孔14的位置以及钻孔的深度，第二孔14钻取时消除第一孔12形成的钻尖孔，使第一孔12和第二孔14在钻取加工后形成凸起b结构，与现有技术第一孔12具有钻尖孔相比，凸起b结构不易形成涡流，从而排除了汽车空调系统产生噪音的诱发因素，极大提高了汽车空调系统工作的可靠性。

具体地，上述凸起b可以通过以下工艺加工形成：第一孔12和第二孔14均通过端部为锥形的钻头加工成型，加工时，第一孔12和第二孔14贯穿形成凸起b。

上述各实施例中的主体10的内部还可以进一步设置有阀杆孔17，用于设置阀杆，阀杆孔17的轴向与第一孔12和第二孔14的轴向均垂直，即阀杆孔17的轴向垂直于第一孔12和第二孔14轴向所确定的平面。阀杆孔17位于连接部的内侧，且贯穿第一孔12或者第二孔14。阀杆设置于阀杆孔内部，阀杆的端部设置有阀芯，用于开启或者关闭设置于阀杆孔17末端的阀口。

本文中将靠近阀杆孔17的位置定义为内，相应地，远离阀杆孔17的位置定义为外。

在上述基础上，本发明提供了一种热力膨胀阀，包括阀体，阀体的上端部设置有气箱头，阀体内部设置有连接气箱头内传动片的传动杆以及与传动杆连接的阀芯组件，阀体为上述任一项所述的阀体。

阀体上进一步设置有第三口15和第四口16，第三口15和第四口16通过阀体内部通道相互连通，工作时，第一口11和第二口13分别作为制冷介质的进口和出口，由冷凝器流出的制冷介质由第一口11流入阀体，经第一孔12和第二孔14形成的连通通道后，由第二口13流进蒸发器，经蒸发器后流入第三口15.，然后经连通第三口15和第四口16的内部通道后，最终由第四口16流至压缩机。

此外，本发明还提供了一种汽车空调系统，其主要包括压缩机、冷凝器、蒸发器和上述任一项的热力膨胀阀，热力膨胀阀设置于冷凝器和蒸发器之间，靠近蒸发器的位置处，汽车空调系统的工作原理主要如下：来自压缩机的高温高压气相制冷剂通过冷凝器散热变为常温高压的液相制冷剂进入热力膨胀阀，通过热力膨胀阀的节流降压之后，常温高压的液相制冷剂变为常温低压的液相(或气液二相)制冷剂，常温低压的液相制冷剂在蒸发器内吸收热量后变为低温低压的气相制冷剂，最后进入压缩机，经压缩机压缩后变为高温高压气相制冷机，如此完成一个循环。

因该热力膨胀阀及汽车空调系统具有上述阀体，故热力膨胀阀积汽车空调系统也具有阀体的上述技术效果。

以上对本发明所提供的一种汽车空调系统、热力膨胀阀及其阀体组件进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种热力膨胀阀的阀体，包括主体(10)，所述主体(10)的内部设置有轴向相互垂直的第一孔(12)和第二孔(14)，所述第一孔(12)和所述第二孔(14)的外端部分别于所述主体(10)的外表面形成第一口(11)和第二口(13)，其特征在于，所述第一孔(12)靠近所述第二孔(14)的一端不超过所述第二孔(14)与所述第一口(11)相对的一侧，所述第二孔(14)靠近所述第一孔(12)的一端不超过所述第一孔(12)与所述第二口(13)相对的一侧。

2.如权利要求1所述的热力膨胀阀的阀体，其特征在于，所述第一孔(12)和所述第二孔(14)的内端部的连接部的至少一部分凸出于所述第一孔(12)和第二孔(14)的侧壁延长线相交部。

3.如权利要求1或2所述的热力膨胀阀的阀体，其特征在于，所述第一孔(12)和所述第二孔(14)的内端部的连接部为圆滑曲面。

4.如权利要求3所述的热力膨胀阀的阀体，其特征在于，所述圆滑曲面为圆弧曲面(a)，所述圆弧曲面(a)与所述第一孔(12)和所述第二孔(14)的直管段均相切。

5.如权利要求4所述的热力膨胀阀的阀体，其特征在于，所述第一孔(12)和所述第二孔(14)均通过球头钻刀加工成型，所述第一孔(12)和第二孔(14)的内端部为球状，所述第二孔(14)的球状内端部与所述第一孔(12)的球状内端部形成所述圆弧曲面(a)。

6.如权利要求1或2所述的热力膨胀阀的阀体，其特征在于，所述第一孔(12)和所述第二孔(14)的内端部相互垂直相交，所述第一孔(12)和所述第二孔(14)的内端部的连接部为一台阶部，所述阀体在所述连接部形成有向内突出的凸起(b)。

7.如权利要求2所述的热力膨胀阀的阀体，其特征在于，所述主体(10)的内部还设置有阀杆孔(17)，所述阀杆孔(17)的轴向与所述第一孔(12)和所述第二孔(14)的轴向均垂直，并且所述阀杆孔(17)位于所述连接部的内侧且贯穿第一孔(12)或者第二孔(14)。

8.一种热力膨胀阀，包括阀体，所述阀体的上端部设置有气箱头，所述阀体内部设置有连接所述气箱头内传动片的传动杆以及与所述传动杆连接的阀芯组件，其特征在于，所述阀体为权利要求1至8任一项所述的阀体。

9.如权利要求8所述的热力膨胀阀，其特征在于，所述第一口(11)和所述第二口(13)分别为制冷介质的进口和出口，所述阀体还具有通过内部通道相互连通的第三口(15)和第四口(16)，由所述第二口(11)流出的制冷介质经蒸发器流入所述第三口(15)。

10.一种汽车空调系统，包括冷凝器、蒸发器以及热力膨胀阀，其特征在于，所述热力膨胀阀为权利要求8或9所述的热力膨胀阀。