CN1161577C - 一种用于致冷剂的感温式膨胀阀及制造该感温式膨胀阀的方法 - Google Patents

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Abstract

用于控制循环系统中致冷剂流动的改进的感温式膨胀阀，它具备带有充装了液体的膜盒的阀心子组件、操作杆机构、阀座与封闭的阀塞。在膜盒上可调节地拧合一带有阀座的管状延伸部。此阀心子组件可以在安装到阀体的盲孔内之前进行感温的预校正。在校正中，此管状延伸部旋转以调节膜片和操作杆机构，而提供在校正温度下使阀塞相对于阀座进行所需的运动。

Description

一种用于致冷剂的感温式膨胀阀及制造该感温式膨胀阀的方法
技术领域
本发明涉及在致冷系统和空调系统中用于控制致冷剂流的这类膨胀阀。在空调系统中，例如用于机动车座舱致冷的空调系统中，通常是以膨胀阀调节从冷凝器以较高压力流出的加压的液体致冷剂流，而把较低的压力流提供给蒸发器，用于进行吸热并由此返回到压缩机入口。特别是，用在机动车空调系统中控制液体致冷剂流动到蒸发器中的膨胀阀是称作为“块型阀”的这种膨胀阀，其中的阀体或阀块内设有一独立的回流通道，由蒸发器排出的蒸发的致冷剂即流过其中，由此得以传热而用于控制目的。
背景技术
机动车空调用的这种模块型感温膨胀阀的例子有示明并描述于美国专利4542852，5269459与5547126中的。
迄今，已知的感温式膨胀阀采用有一种致动杆机构来移动阀件，同时将这一杆机构暴露于在回流通道中流向压缩机的致冷剂流内，用以在其间进行传热。同时还知道，利用通过上述杆的传热可提供一温度信号，此信号本身又启动一与此致动杆机构连接的压力响应装置，用来响应从蒸发器排出的致冷剂的温度变化来控制膨胀阀的工作。
还知道可设置一种其中具有加压流体的流体充填室，它作用到作为压力响应装置的膜盒上来移动前述阀致动杆机构。也知道可使一部分上述的杆充填以加压的流体，而使其与通过回流通道流到压缩机入口的致冷剂存在传热关系。
用于机动车空调的这类已知的感温式膨胀模块阀，需对阀体的表面作精密的机加工，以在此阀体上进行阀的装配或组装而能对阀的调节作用提供精密的控制。通常，阀体中的通道一孔口特别是阀座，需从阀体的相对端部进行价昂的组装和机加工作业，结果导致用于高容量机动车空调中的这类阀需要较高的制造费用。此外，需要在阀体上完善地装配阀的各个部件以便对阀进行校正和测试。这样就使得组装和测试作业的费用高昂，妨碍了在整个阀已完全装配好之前来探测有缺陷的部件或组件。
再者，构造已知的这类感温式膨胀模块阀需要昂贵的成套机器来控制此块件表面的公差和定位以组装阀的各个部件。已知的用于机动车空调器中的模块型感温式膨胀阀采用了铝的块件，它需要在进行阻极涂层之前作机加工处理，这样就不能使此块件从机加工到阀的最终组装和测试工作为连续的作业。
为此，长期以来希望能有方法和装置来提供感温的膨胀阀以控制致冷或空调系统中的致冷剂，使得此阀的各个工作部件可以进行组装并能在最终装配好之前进行校正。同样还希望能以这样的方式来提供模块型的感温式膨胀阀，它对于块件中阀件表面的定位和机加工只需最低限度的紧公差控制，而且可以按简单的布置形式作机加工并能用连续的过程组装。
发明内容
本发明提供一种用于致冷剂的感温式膨胀阀，其包括：一阀体，该阀体具有入口、出口以及与此入口和出口相分开的直通通道，和与所述入口、出口和直通通道连通的盲孔；一感温式阀芯，该阀芯包括：(a)一充填有流体的膜盒，它具有一响应压力的可移动壁以及从依靠的该膜盒伸出的一空心管状延伸部；(b)一空心管件，它可移动地容纳于上述膜盒内并有一端与上述壁连接以随其运动；(c)一环形阀座，其由上述管状延伸部在上述可移动壁的末端所限定，其中，所述管状延伸件以其一端装附于帽上而让管件的封闭端向下延伸到此延伸部内，以及所述延伸部可调地安装于所述膜盒上，(d)一阀塞，它设置成可相对于所述阀座运动，而上述延伸部则包括能可操作地将该阀塞锁定在超过所述阀座的位置的结构；和(e)一操作件，它与所述柱塞和阀塞接触，用来在所述膜盒中的流体膨胀和收缩时，响应所述可移动壁的运动而使所述阀塞运动，其中所述延伸部包括有使所述阀座与其外部连通的流体流动孔口，并且所述膜盒适合安装于一阀体上。
本发明提供了这样的模块型的感温式致冷剂膨胀阀，这特别适用于机动车空调系统。本发明的这种感温型膨胀阀采用了预组装和预校正的阀芯，此阀芯包括充有流体的膜盒阀操作杆机构以及阀塞与阀座，这一阀芯子组件可以作为独立单元制造和校正，然后组装到阀体的一个有孔口端部中形成的盲孔中。本发明的这种感温式膨胀阀不必要对阀体作机加工以及从阀体的两相对端来组装其部件。本发明的感温式膨胀阀提供了一种可以在最终装配之前对漏泄进行校正和试验的阀，且这种阀可以从阀体的一侧或一端进行组装。
附图说明
图1是本发明的组装好的感温式膨胀阀的横剖图；
图2是沿图1中2-2线截取的剖面图；
图3是包括充有流体的膜盒式操作杆机构和阀塞的，用于组装到图1的阀体中的阀芯的剖面图。
具体实施方式
参考图1～3，本发明的阀组件统一以10标明，它包括一般以12标明的阀芯子组件，此阀芯子组件包括统一用14标明的充有流体的膜盒，此膜盒具有上壳16和下壳18，这两个壳在其周边间由薄膜片20结合到一起，膜片大致以夹层形式设置在其间。壳16、18以及膜片20可用任何适当的方法例如由图3中以标号22指明的焊接形式使它们沿周边固定并密封。
上壳16形成一个在膜片20之上可充填适当流体例如致冷剂的室24，并在充有流体时由塞子26密封。下壳18有一毂盘28，此毂盘内外制有螺纹，环形帽或调节器30螺合此毂盘中的内螺纹，应知此帽30是可旋转的，用于在毂盘28中作轴向调节。
膜片20具有装附于其上端且最好取中的空心管件32，此管件32的空心内部与充流体室24通连，膜片20的下端或相对端则封闭。围绕膜片20底面的中心区设有加固的或支承板34，板34的底面则为一弹簧36的上端对合，弹簧36的下端则对合于帽30中形成的沉孔31的底部上。
管状延伸件38以其一端装附于帽30上而让管件32的封闭端向下延伸到此延伸部38内。
延伸部38有一环形阀座40形成在其下端加工出的孔42的底部上，在阀座40上设置有一取球形件44形式的阀塞。延伸部38有一对形成于沉孔42壁部上的可变形薄片46、48，此薄片变形时即把一压缩弹簧52俘获于图3所示位置，阻挡住弹簧52的下端而使其上端对合阀件44并给其加载使其反抗阀座40而向上。
管状延伸部38中接纳一操作杆50，使此杆上端与管状延伸部38的封闭端接触，使其下端与球形阀件44接触。
延伸部38在其上部区于孔口部54、56处形成交叉的孔口，能让致冷剂流体依后述方式进到此延伸部内并同充有室24中的流体的管状件32形成传热关系。
延伸部38的下部区也形成有以标号58、60示明的交叉的孔口，可以在其打开时让致冷剂流过阀座40上，流入延伸部38之内并通过孔口58、60外流。
应知操作杆50的上部有一尺寸精密或受控的直径，得以与延伸部48的内径相互紧配合，而只漏泄出很少的流体于操作杆50的周围并进入交叉孔口54、56的区域中。
为了校正阀芯子组件12，将膜盒14置于合适的附件(未示明)上，并使膜盒暴露于预选温度下的流体进行校正。在一附件(未示明)上，以隔离的方式将流体压力供给于延伸部38的下端，然后相对于下壳28转动帽30，调节管状延伸部38来反抗操作杆50，使阀44打开而产生通过出口58、60的所需致冷剂流。一旦校正完后，则可采用适当的方法例如用厌氧粘合剂或设置桩柱使帽30不能相对于下壳28旋转。
当阀芯子组件校正好后，即将其从未示明的校正装置上取下而插入阀体64一端或一侧中形成的盲孔62内。
膜盒14的毂盘28的外螺纹同阀体64的孔62上端中形成的沉孔或大直径部的内设置的螺纹66啮合。在阀体64上端中的环形槽内设有环形密封圈70，用来密封下壳18和阀体64的端部之间。
在有环形槽在交叉孔口54、56和交叉孔口58、60的延伸部38上，于此环形槽中设有环形密封圈72，用来密封延伸部38和在阀体64中所形成的孔62之间。另有一环形密封圈74设在延伸部38形成的一个环形槽内，配置于交叉孔口58、60和延伸部38的下端之间，封密延伸部38和阀体64的孔62之间。这样，孔口58、60便隔离在密封圈72、74之间并只同阀体64中形成的出口通道或孔口76连通。高压入口通道或孔口78形成于阀体64之中且位于密封圈74之下，使此孔口78只同阀座40的可动阀件一侧通连。
阀体64中形成有一与通道76、78相分开并设置成只同孔口54、56连通的直通通道80。直通通道80由环形密封圈72与出口58隔开。
这样，工作时致冷剂流过通道80和孔口54、56，使热传输通过管件32的壁部并传递给管状延伸部38的内部和室24。室24中流体的膨胀与收缩便促使膜片20、杆50以及阀件44运动，从而就控制了在此阀的高压入口和出口通道76之间的流动。
应知此阀组件10一般是连接到致冷或空调系统中，使致冷剂流从冷凝器进入孔口78和使此减压膨胀的致冷剂流处于同蒸发器(未示明)的入口连接的出口通道76中，而让此蒸发器排出的流体经通道80返回到压缩机(未示明)的入口。
这样，本发明就提供了致冷剂膨胀阀的一种优越结构及其装配方法，此膨胀阀具有的阀芯子组件包括充填有感温流体的膜盒与操作杆以及高压阀件，以子组件预装配成一个单元并可以在安装到阀座或阀体中之前预行校正。
此阀芯子组件在其前述感温膜盒上具有带螺纹的延伸部，调节此延伸部就能在预定的温度下设定此阀的预加载和打开时刻，同时此阀芯在组装到阀体内时不要求再作校正。此阀芯子组件不需对阀座作精密的机加工和定位，也不需在机加工阀体时进行紧公差的控制。用于接收阀芯的在阀体中的盲孔是由机加工形成，而在阀体的一端形成螺纹则只需用简单的机加工装置，同时不需对阀体的另一端作机加工。这样，本发明便提供了易于制造和能可靠地组装并降低了费用的膨胀阀，以用于致冷或空调系统中，尤其适用于高容量，大规模生产的机动车空调系统中。
尽管上面已相对于图示的实施例描述了本发明，但应认识到本发明是可以变动和更改的且它只受后附权利要求书的限制。

Claims (3)

1.一种用于致冷剂的感温式膨胀阀，其包括：
一阀体，该阀体具有入口、出口以及与此入口和出口相分开的直通通道，和与所述入口、出口和直通通道连通的盲孔；
一感温式阀芯，该阀芯包括：(a)一充填有流体的膜盒，它具有一响应压力的可移动壁以及从依靠的该膜盒伸出的一空心管状延伸部(38)；(b)一空心管件(32)，它可移动地容纳于上述膜盒内并有一端与上述壁连接以随其运动；(c)一环形阀座(40)，其由上述管状延伸部在上述可移动壁的末端所限定，其中，所述管状延伸件(38)以其一端装附于帽(30)上而让所述空心管件(32)的封闭端向下延伸到此延伸部(38)内，以及所述延伸部可调地安装于所述膜盒上，(d)一阀塞，它设置成可相对于所述阀座运动，而上述延伸部则包括能可操作地将该阀塞锁定在超过所述阀座的位置的结构；和(e)一操作件，它与所述空心管件和阀塞接触，用来在所述膜盒中的流体膨胀和收缩时，响应所述可移动壁的运动而使所述阀塞运动，其中所述延伸部包括有使所述阀座与其外部连通的流体流动孔口，并且所述膜盒适合安装于一阀体上。
2.一种用于致冷剂的感温式膨胀阀，其包括：
一阀体，该阀体具有入口、出口以及与此入口和出口相分开的直通通道，和与所述入口、出口和直通通道连通的盲孔；
一感温式阀芯，该阀芯包括：(a)一充填有流体的膜盒，它具有一响应压力的可移动壁以及从依靠的该膜盒伸出的一空心管状延伸部；(b)一空心管件，它可移动地容纳于上述膜盒内并有一端与上述壁连接以随其运动；(c)一环形阀座，其由上述管状延伸部在上述可移动壁的末端所限定，其中所述延伸部螺纹连接于所述膜盒上以相对于它进行调节，(d)一阀塞，它设置成可相对于所述阀座运动，而上述延伸部则包括能可操作地将该阀塞锁定在超过所述阀座的位置的结构；和(e)一操作件，它与所述空心管件和阀塞接触，用来在所述膜盒中的流体膨胀和收缩时，响应所述可移动壁的运动而使所述阀塞运动，其中所述延伸部包括有使所述阀座与其外部连通的流体流动孔口，并且所述膜盒适合安装于一阀体上。
3.制造感温式膨胀阀的方法，此方法包括：(a)形成具有入口、出口以及与此入口和出口相分开的直通通道的阀体；(b)在上述阀体内形成盲孔并且使所述盲孔与所述入口、出口和直通通道连通；(c)对具有充填了流体的膜盒和膜片操作阀的一感温式阀芯进行预校正，然后将此阀芯插入所述盲孔内，并且使所述入口与所述出口密封，使所述出口与所述直通通道密封；和(d)使所述阀芯保持于所述孔内，以及将所述膜盒螺纹连接在所述阀体内。
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