CN113048250A - 用于恒温膨胀阀的插入件、恒温膨胀阀以及组装恒温膨胀阀的方法 - Google Patents

用于恒温膨胀阀的插入件、恒温膨胀阀以及组装恒温膨胀阀的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于恒温膨胀阀的插入件(1)、包括这样的插入件的恒温膨胀阀(2)以及组装这种恒温膨胀阀(2)的方法。该插入件(1)包括膨胀阀元件(3)和膨胀阀座(4)。通过偏置构件(5)将该膨胀阀元件(3)固持在该插入件(1)内，其中，该插入件(1)被结构化并且被安排成插入到阀壳体(8)内。本发明的任务是提供一种用于恒温膨胀阀的插入件，该插入件允许该阀的简单组装并且还提供了改进的功能性。该任务得以解决在于：该插入件(1)进一步包括控制阀(12)，其中，该控制阀(12)位于与该膨胀阀座(4)相同的、经过该插入件(1)的流动路径中。

Description

用于恒温膨胀阀的插入件、恒温膨胀阀以及组装恒温膨胀阀 的方法
本申请是申请号为201780026547.0的中国发明专利申请(申请日：2018年10月29日；发明名称：用于恒温膨胀阀的插入件、恒温膨胀阀以及组装恒温膨胀阀的方法)的分案申请。
本发明涉及一种用于恒温膨胀阀的插入件，该恒温膨胀阀包括膨胀阀元件和膨胀阀座，其中，通过偏置构件将膨胀阀元件固持在插入件内，其中，插入件被结构化并且被安排成插入到阀壳体内。本发明进一步涉及一种恒温膨胀阀，该恒温膨胀阀包括上述类型的插入件、并且涉及一种用于组装恒温膨胀阀的方法。
恒温膨胀阀在冷却或加热系统(例如空调系统)中调整制冷剂的流量。这样的恒温膨胀阀经常包括分隔压力腔室的隔膜。压力腔室之一，例如经由毛细管(例如见JPS 6 241481 A)或例如杆件(例如见US 6 375 085 B1)连接至温度感测泡。在这两种情况下，来自蒸发器的制冷剂的温度可以被探测到以自动地重新调节膨胀阀元件相对于膨胀阀座的位置从而提高或减小朝向蒸发器的制冷剂的流量。
此外，为了简化组装，已知的是，将膨胀阀元件和膨胀阀座组合到可以连接至阀壳体的插入件内。于是，连接至隔膜的致动器可以接合安排在插入件内的膨胀阀元件。例如，出于比较目的图1A和图1B示出了这种系统。然而，因为没有额外的安排在冷却或加热系统中的控制阀就不可能直接控制制冷剂流量，所以这样的恒温膨胀阀功能性是有限的。因此，已知的是使用额外的电磁阀来影响囊袋的压力腔室中的压力(例如像从JPS 6 241 481 A中已知的)。替代性地，可以在位于热膨胀阀座上游的流量控制阀中使用额外的电磁阀(例如从US 6 375 085 B1已知的)。
然而，这两种解决方案组装起来相对复杂，这是由于恒温膨胀阀元件和相应的偏置构件，以及电磁阀和在中间安排的主阀元件和先导阀元件需要一个接一个地插入到阀壳体中并且连接至阀壳体。
因此，本发明的任务是提供一种用于恒温膨胀阀的、允许简化组装的插入件。
上述任务是由开篇提及类型的插入件解决，这在于插入件进一步包括控制阀，其中，控制阀位于与膨胀阀座相同的、经过插入件的主流动路径中。
通过上述解决方案简化了组装，这是由于控制阀以及膨胀阀元件和膨胀阀座都安排在同一有待安装到阀壳体中的插入件中。于是可以用数量减少组装步骤将插入件插入到并且连接至阀壳体。同时，热膨胀阀具有超出图1a和图1b示出的简单插入件的改善的功能性。具体地，插入件现在还包括允许直接调整经过冷却或加热系统的制冷剂流量的控制阀。
优选的是，控制阀包括电磁阀。电磁阀可以是主阀或者是主阀的一部分。
优选地，该控制阀进一步包括主阀，其中，该电磁阀是控制该主阀打开和关闭的先导阀。优选地，先导阀元件和主阀元件被安排成彼此相邻。在这种情况下，先导阀座可以被安排在主阀元件中。
优选的是，控制阀在主流动路径中位于该膨胀阀座的上游。控制阀例如在压缩机停止期间通过关闭控制阀确保没有流体通过膨胀阀。在这种情况下，当插入件安装到用于制冷系统的恒温膨胀阀中时，控制阀会通常位于冷凝器与膨胀阀之间。
优选的是，插入件包括插入件入口，主流动路径从该插入件入口引导至控制阀。
更优选的是，该主流动路径从该控制阀继续而到达该膨胀阀座，其中，该膨胀阀座还形成了插入件出口。
优选的是，该膨胀阀元件包括接合表面，该接合表面被安排成借助于在该插入件外部的致动器而接合。接合表面可以，例如，是平坦的、有待通过销或膨胀阀的致动器的阀杆接合的表面。当插入件被引入并且连接至膨胀阀壳体时，将会使得所述接合表面与安排在恒温膨胀阀的阀壳体中的致动器发生接合。
上述任务也通过恒温膨胀阀得以解决，该恒温膨胀阀包括根据前述实施例中任一项所述的插入件、以及阀壳体，其中，所述阀壳体包括阀入口和阀出口。在这种情况下，经过恒温膨胀阀的主流动路径可以从阀入口开始引导至插入件入口，经过控制阀，引导至膨胀阀座和插入件出口，并且然后朝向阀出口引导。
优选的是，恒温膨胀阀进一步包括膨胀阀致动器来使得膨胀阀元件接合。膨胀阀致动器优选地连接至阀壳体的。
在优选的实施例中，膨胀阀致动器包括阀杆，以便与膨胀阀元件的接合表面相接合。当插入件引入到阀壳体内时，于是使得阀杆与膨胀阀元件的接合表面发生接合并且然后将插入件固定至阀壳体。
优选的是，该致动器包括两个由隔膜分隔开的压力腔室，其中，第一压力腔室连接至该阀壳体的压力端口并且第二压力腔室连接至温度感测泡。以此方式，人们可以超越经由温度感测泡的、与系统中制冷剂(优选地在制冷剂已经离开蒸发器之后)的状态相对应的简单控制而调节第一压力腔室中的压力来控制膨胀阀的打开特性。
上述任务也通过一种用于组装恒温膨胀阀的方法得以解决，该方法包括以下步骤：
-提供包括阀入口、阀出口和膨胀阀致动器的阀壳体，
-提供根据权利要求1至7中任一项所述的插入件，
-将该插入件插入到该阀壳体的预先确定的开口中，使得该膨胀阀致动器与在该插入件中的膨胀阀元件发生接合，
-将该插入件固定至该阀壳体。
通过这个解决方案，包括控制阀的恒温膨胀阀的组装是尤其简单的。不再需要一个接一个地将膨胀阀的单独的元件和控制阀引入到阀壳体中或分开地安装控制阀和膨胀阀。相反，现在可能使用单个的连接步骤来将包括膨胀阀元件和膨胀阀座以及控制阀的插入件连接至阀壳体。
现在将参照附图来描述本发明的优选实施例，在附图中：
图1A示出了根据现有技术的恒温膨胀阀，
图1B示出了如根据图1A的恒温膨胀阀中所使用的插入件，
图2示出了根据本发明的、具有关闭的主阀和先导阀的插入件，
图3示出了包括根据图2的具有关闭的主阀和先导阀插入件的恒温膨胀阀，
图4示出了根据图3的恒温膨胀阀的细节，
图5和图6示出了根据图3和图4的、具有打开的主阀和先导阀的恒温膨胀阀。
图1A和图1B是为了与插入件101以及包括这样的插入件101的恒温膨胀阀102的现有技术做对比而示出的。主阀101包括主阀元件103以及主阀座104。膨胀阀元件103是通过偏置构件105(在本情况下是弹簧)抵靠膨胀阀座104而偏置的。此外，插入件101包括插入件入口106、以及插入件出口107。在这个实施例中，膨胀阀座104被安排在插入件出口107处。在插入件入口106处安排有过滤件131。
恒温膨胀阀102此外包括阀壳体108，在该阀壳体中安排有阀入口109和阀出口110。
恒温膨胀阀102还包括致动器111，以致动膨胀阀元件103。插入件101此外包括安排在插入件入口106附近的过滤件131。
图2至图6示出本发明的同一优选实施例，其中图2至图4示出了具有关闭的控制阀的插入件以及包括插入件的膨胀阀而图5和图6示出了具有打开的控制阀的相同实施例。相应的特征将使用相同的附图标记来表示。
根据本发明，有待插入到恒温膨胀阀2中的插入件1包括膨胀阀元件3和膨胀阀座4。膨胀阀元件3通过偏置构件5抵靠膨胀阀座4而偏置。
插入件1进一步包括插入件入口6、以及插入件出口7。此处，插入件出口7安排在其中安排了膨胀阀座4的同一开口中。在插入件入口6处安排有过滤件31。
在图3至图5中，插入件1被安排在包括阀壳体8的恒温膨胀阀2中。阀壳体8包括阀入口9、以及阀出口10。来自阀入口9的流体朝向控制阀12流动至插入件入口6。控制阀12包括电磁阀13，在这种情况下该电磁阀起先导阀的作用。电磁阀13包括线圈14、锚固芯15和衔铁16。衔铁16连接至先导阀元件17，在所有的图2至图6中该衔铁都与先导阀座18接合。控制阀12此外包括主阀，所述主阀包括主阀元件19和主阀座20。先导阀座18被安排在引导穿过主阀元件19的通道的一个末端。伺服活塞32被安排成同轴地围绕主阀元件19。
当电磁阀13被激活时，衔铁16和先导阀元件17将向下移动并且远离主阀元件19。因此通过主阀元件19的流体路径被打开。此外，跨过伺服活塞32顶侧和底侧产生压力差。这导致了使伺服活塞32朝向电磁阀13移动直到伺服活塞32与主阀元件19顶接、并且拉动主阀元件19也朝向电磁阀13移动的压力。由此控制阀12的主阀被打开。这种情况在图5和图6中可见。
如果膨胀阀元件3没有和膨胀阀座4接合，流体就可以通过膨胀阀朝向阀出口10流动并且，例如，朝向外部蒸发器流动。
恒温膨胀阀2进一步包括致动器11，所述致动器在这种情况下采取囊袋的形式。致动器11包括隔膜22，所述隔膜以其径向外端部固定至阀壳体8。隔膜22将第一压力室23与第二压力室24分隔开。第一压力腔室23被连接至压力端口25，所述压力端口允许改变第一压力腔室23中压力以调节恒温膨胀阀2的打开特性。
第二压力腔室24连接至温度感测泡26。可以将温度感测泡26连接至，例如，外部蒸发器的出口，以根据离开蒸发器的制冷剂的状态来对恒温膨胀阀2的开度加以再调节。
致动器11进一步包括弹簧27，所述弹簧在第一压力腔室23的内起偏置构件的作用。隔膜22既连接弹簧27也连接阀杆28。阀杆28在接合表面29处与膨胀阀元件3接合。
当将插入件1引入到阀壳体8内时，使得膨胀阀元件3尤其在阀杆28的末端处与致动器11相接触。同时，通过连接几何结构30将插入件1固定至阀壳体8，例如，螺纹连接。
因此，根据本发明的插入件1允许以简化方式来组装恒温膨胀阀2，同时仍然提供恒温膨胀阀和控制阀12的功能性，该控制阀提供了对通过恒温膨胀阀2的流量的直接控制。而且，本发明还提供恒温膨胀阀简化的组装方法。

Claims (9)

1.一种用于恒温膨胀阀的插入件，该插入件包括膨胀阀元件和膨胀阀座，其中，通过偏置构件将该膨胀阀元件固持在该插入件内，其中，该插入件被结构化并且被安排成插入到阀壳体内；其特征在于，该插入件进一步包括控制阀，其中，该控制阀与该膨胀阀座位于经过该插入件的主流动路径中，该控制阀在该主流动路径中位于该膨胀阀座(4)的上游，该插入件包括插入件入口，该主流动路径从该插入件入口引导至该控制阀，该主流动路径从该控制阀继续而到达该膨胀阀座，其中，该膨胀阀座还形成了插入件出口。
2.根据权利要求1所述的插入件，其中，该控制阀包括电磁阀。
3.根据权利要求2所述的插入件，其特征在于，该控制阀进一步包括主阀，其中，该电磁阀是控制该主阀打开和关闭的先导阀。
4.根据权利要求1所述的插入件，其特征在于，该膨胀阀元件包括接合表面，该接合表面被安排成借助于在该插入件外部的致动器而接合。
5.一种恒温膨胀阀，该恒温膨胀阀包括根据前述权利要求1所述的插入件和阀壳体，其中，该阀壳体包括阀入口和阀出口。
6.根据权利要求5所述的恒温膨胀阀，其特征在于，该恒温膨胀阀进一步包括致动器以便使得该膨胀阀元件接合。
7.根据权利要求6所述的恒温膨胀阀，其特征在于，该致动器包括阀杆以便与该膨胀阀元件的接合表面相接合。
8.根据权利要求5所述的恒温膨胀阀，其特征在于，该致动器包括由隔膜分隔开的两个压力腔室，其中，第一压力腔室连接至该阀壳体的压力端口并且第二压力腔室连接至温度感测泡。
9.一种组装恒温膨胀阀的方法，该方法包括以下步骤：
-提供包括阀入口、阀出口和致动器的阀壳体，
-提供根据权利要求1所述的插入件，
-将该插入件插入到该阀壳体的预先确定的开口中，使得该致动器与在该插入件中的膨胀阀元件发生接合，
-将该插入件固定至该阀壳体。
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