CN1188620C - 温度式膨胀阀 - Google Patents

Abstract

一种温度式膨胀阀，使制冷循环所使用的温度式膨胀阀的动作稳定。符号(140)例如是用树脂材料制成的热传导滞后构件，是由耐纶或聚缩醛构成的圆筒形状的树脂制的管子，通过空间(140′)安装在吸附剂(40)与温敏应动构件(100)之中空部的内壁之间。因此，温敏应动构件(100)的中空部内具有吸附剂(40)、树脂制的热传导滞后构件(140)及空间(140′)。热传导滞后构件(140)上形成有多个突起部，使突起部(141)与所述内壁接触，便形成空间(140′)。由于在温敏应动构件(100)的中空部的内壁与热传导滞后构件(140)之间形成空间(140′)，故使得热传导滞后构件向粒状活性炭传导温度滞后，而且，还可更滞后地将制冷剂温度的变化传导给热传导滞后构件，可更有效地抑制阀体的振荡现象。

Description

温度式膨胀阀

                         技术领域

本发明涉及用于制冷循环的温度式膨胀阀。

                         背景技术

现在，在制冷循环中，为了对供给蒸发器的制冷剂流量进行控制、和对制冷剂进行减压，使用图5所示的温度式膨胀阀。

图5中，铝制的方柱状阀主体510上相互独立地形成有设有节流孔516的第1制冷剂通路514、和第2制冷剂通路519。第1制冷剂通路514的一端与蒸发器515的入口连通，蒸发器515的出口经第2制冷剂通路519、压缩机511、冷凝器512及接收槽513与第1制冷剂通路514的另一端连接。与第1制冷剂通路514连通的阀室524内，设有对球形阀体518施力的偏压弹簧即施力机构517，该球形阀体可与节流孔516接合、也可脱离。阀室524用塞柱525封住，阀体518被支承部526推压。具有隔膜522的动力元件520固定在阀主体510上，与第2制冷剂通路519接邻。用隔膜522间隔成的动力元件520的上方室520a设成密封式的，内部充入了温度对应工作流体。

从动力元件520的上方室520a延伸出来的小管521，在用于从上方室520a脱气、以及向上方室520a注入上述温度对应工作流体之后，将端部密封起来。动力元件520的下方室520b内，配置有作为温敏·传导构件的阀体驱动构件523的延出端，与隔膜522接触，该温敏传导构件在阀主体510中从阀体518开始并贯穿第2制冷剂通路519而延伸。阀体驱动构件523是用热容量大的材料制成的，该构件将流经第2制冷剂通路519的、从蒸发器515的出口流出的制冷剂蒸汽的温度，传导给动力元件520的上方室520a中的温度对应工作流体，产生具有与该温度相对应的压力的工作气体。下方室520b，在阀主体510中通过阀体驱动元件523周围的间隙与第2制冷剂通路519连通。

因此，动力元件520的隔膜522，根据上方室520a中的温度对应工作流体即工作气体的压力与下方室520b中的蒸发器515的出口的制冷剂蒸汽的压力之差，在对阀体518施力用的施力机构517的施力影响下，通过阀体驱动构件523，对阀体518相对于节流孔516的阀开度(即液体状制冷剂流到蒸发器入口的流入量)进行调整。

这种现有的温度式膨胀阀，动力元件520暴露在外部气氛中，上方室520a中的温度对应工作流体不仅受阀体驱动构件523传导的、蒸发器出口的制冷剂温度的影响，而且还受外部气氛特别是发动机室的温度的影响。另外，有时还容易产生所谓的振荡现象，该振荡现象系指对蒸发器出口的制冷剂的温度敏感而反应过度，频繁地反复开闭阀体518的现象。产生这种振荡现象的主要原因有蒸发器的构造、制冷循环的配管方法、温度式膨胀阀的使用方法或与热负荷的平衡等。

作为防止上述振荡现象的手段，以往是采用使用热平衡器件或吸附剂等时间常数滞后材料的手段。图6所示为用活性碳作吸附剂的现有的温度式膨胀阀的剖面图，隔膜和作为温敏应动构件的阀体驱动构件的结构与图5中的现有的温度式膨胀阀差别较大，其他结构基本相同。图6中，温度式膨胀阀具有方柱状的阀主体50，该阀主体50设有：将经过冷凝器512、从接收槽513流入的液相制冷剂导入第1通路62的口52；把从第1通路62流出的制冷剂送到蒸发器515的口58；从蒸发器返回的气相制冷剂经过的第2通路63的入口60；将制冷剂送到压缩机511侧的出口64。

导入制冷剂的口52与设在阀主体50的中心轴线上的阀室54连通，阀室54用螺母状塞柱130封住。阀室54，通过节流孔78与将制冷剂送到蒸发器515的口58连通。贯通节流孔78的小直径轴114前端设有球形阀体120，阀体120由支承构件122支承着，支承构件122通过偏压弹簧124将阀体120向节流孔78上推压。改变阀体120与节流孔78之间所形成的间隔，可调节制冷剂的流路面积。接收槽514送出的制冷剂，在经过节流孔78时膨胀，通过第1通路62从口58送出至蒸发器侧。蒸发器送出的制冷剂从口60导入，通过第2通路63从口64送出至压缩机侧。

阀主体50，从上端部开始在轴线上形成第1孔70，利用螺纹部等将动力元件部80安装在第1孔内。动力元件部80具有构成温敏部的罩81和91以及被这些罩夹入、并通过焊接方法而与这些罩固定在一起的隔膜82，不锈钢或铝制的温敏应动构件100的上端部和隔膜支承构件82′一起、用焊接方法安装在隔膜82的中央部上的圆孔的开口部上。隔膜支承构件82′支承在罩81上。

罩81和91内充入了作为温度工作流体的惰性气体，充入之后再用小管21封住。也可不用小管21，而用焊接在罩91上的栓体。罩81和91内，用隔膜82间隔成上部室83和下部室85。

温敏应动构件100，由露出在第2通路63中的中空管状构件构成，其内部装有活性炭40。温敏压力传递构件100的顶部与上部室83连通，由上部室83和温敏应动构件100的中空部84构成压力空间83a。管状的温敏应动构件100贯穿设在阀主体50的轴线上的第2孔72，插入第3孔74。在第2孔72与温敏应动力构件100之间形成有缝隙，通过该缝隙将通路63内的制冷剂导入隔膜的下部室85内。

温敏应动构件100，可滑动自如地插入第3孔74内，其前端部与轴114的一端连接。轴114可滑动自如地插入设在阀主体50上的第4孔76内，另一端与阀体120连接。

在这种结构中，作为时间常数滞后材料起作用的吸附剂40，如下述那样发挥作用。即，吸附剂40例如使用粒状活性碳时，温度对应工作流体与吸附剂40的组合为吸附平衡型，在相当大的温度范围内可用温度的线性式近似地表示压力，而且该线性式的系数可根据作为吸附剂40充入的粒状活性碳的量自由设定，故可自由设定温度式膨胀阀的特性。

因此，设定吸附平衡型的压力-温度平衡状态，无论是在从蒸发器515出口出来的制冷剂蒸汽温度上升时和下降时的哪一种情况下，都要花较多的时间，也就是说要将时间常数设得大一些，使空调机的性能稳定，提高空调机的工作效率，该空调机的性能系指可控制产生上述振荡现象的主要原因即干扰的影响所引起的温度式膨胀阀的过敏性动作。

但是，上述振荡现象根据各制冷循环的动作特性而不同，特别是蒸发器送出的低压制冷剂产生微小的温度变化时，往往会产生下述情况，即制冷剂所产生的微小的脉动均会直接传递给阀体的开闭动作，使阀动作不稳定，即使用热平衡材料或吸附剂，也不能完全抑制振荡现象。

因此，本发明的目的在于提供一种温度式膨胀阀，这种膨胀阀可在不改变现有的温度式膨胀阀的结构的情况下直接使用，保持现有的动作，从蒸发器送出的低压制冷剂即使有微小的温度变化，对温度变化的应答性也具有适宜的滞后性，于是可进一步抑制振荡现象，通过稳定的动作，可控制送出至蒸发器的低压制冷剂的量。

                        发明内容

为了达到上述目的，本发明的温度式膨胀阀的内部具有从蒸发器通向压缩机的制冷剂通路，在该通路内装有具备温度传感功能的、其内部形成有中空部的温敏应动构件，该温敏应动构件的中空部的前端，固定在构成对其进行驱动的动力元件部的隔膜的中央开口部上，使通过上述隔膜形成的动力元件部内的上部压力室与上述中空部连通，形成充入工作流体的密闭空间，并将热传导滞后构件安装在收放在上述中空部内的时间滞后材料与上述中空部的内壁之间，在上述内壁与热传导滞后构件之间形成空间。

理想的实施形式的特征在于，上述热传导滞后构件具有圆筒形状。

具有这种结构的本发明温度式膨胀阀，在温敏应动构件的中空部的内壁与收放在该中空部内的时间常数滞后材料之间，设有热传导滞后构件，故从温敏应动构件向时间常数滞后材料传导温度滞后，使用时间常数滞后材料还可进一步增大时间常数，又因在温敏应动构件与热传导滞后构件之间形成有空间，因此，可取得将制冷剂温度的变化滞后传导给热传导滞后部件的相乘效果，可更有效地抑制阀体的振荡现象，结果可实现更有效地防止温度式膨胀阀的振荡现象。

上述圆筒形状具有突起部，使上述突起部与上述内壁接触，圆筒与内壁之间便可容易地形成可滞后进行热传导的空间。

另一理想形式，是通过将上述圆筒形状设成多角形，使其角部与上述内壁接触而形成空间。这样，容易形成空间，可更滞后地对热传导滞后构件进行热传导。

另外，上述热传导滞后构件采用树脂制的，用传热率比不锈钢或铝低得多的材质形成圆筒形状，可安装在时间常数滞后材料与温敏应动构件的中空部的内壁之间。

                        附图说明

图1是表示本发明的温度式膨胀阀的一个实施例的纵剖面图；

图2是图1所示的温度式膨胀阀V-V部位的剖面图；

图3(a)、图3(b)是表示本发明的温度式膨胀阀的另一实施例的主要部分的剖面图；

图4(a)、图4(b)是说明图1所示的温度式膨胀阀的主要部分的结构用的说明图；

图5是表示现有温度式膨胀阀的纵剖面图；

图6是表示现有的另外的温度式膨胀阀的纵剖面图。

                        具体实施方式

以下，参照附图对本发明的温度式膨胀阀的一实施例进行说明。

图1和图2是表示本发明的温度式膨胀阀的一实施例的纵剖面图，图3(a)及图3(b)是表示其主要部分的另一实施例的图。在图1的实施例中，因与现有的温度式膨胀阀的基本构造相同，故只对构造不同的部分加以说明，与现有的温度式膨胀阀的功能相同的部分采用同一符号，省略其说明。

图1中，符号140例如是树脂材料制成的热传导滞后构件，是表示用耐纶或聚缩醛构成的圆筒形的树脂制的管子，通过空间140′安装在活性炭40与温敏应动构件100的中空部的内壁之间。因此，温敏应动构件100的中空部内具有吸附剂40、树脂制的热传导滞后构件140及空间140′。

上述空间140′，如图2所示那样形成。图2是表示图1的V-V部位的圆筒形状的热传导滞后构件140和温敏应动构件100的剖面，在热传导滞后构件140上形成多个突起部(图中表示4个)141，使突起部141与上述内壁接触便形成空间140′。

这样，在本实施例中，因在温敏应动构件100的中空部的内壁与热传导滞后构件140之间形成有空间140′，故使热传导滞后构件向粒状活性炭传导温度的时间滞后，而且可进一步延迟将制冷剂温度的变化传导给热传导滞后构件，可更有效地抑制阀体的振荡现象。

在本发明的温度膨胀阀上，上述空间140′不局限于图2所示的实施例，也可按图3(a)、图3(b)所示的另一实施例形成。也就是说，图3(a)、图3(b)是表示和图2是同一位置的剖面，热传导滞后构件140形成多角形，图3(a)表示构成六角形140A的场合，图3(b)表示构成八角形140B的场合。用这种多角形结构，也可使多角形的角部与上述内壁接触，而形成上述空间140′。根据本实施例，由于将热传导滞后构件140设成多角形，故可根据振荡现象的程度选定所形成的空间的大小，可更适宜地抑制振荡现象。

以上实施例中，圆筒状的树脂制的热传导滞后构件在中空部84内一直设到所填充的活性炭40存在的范围为止，当然也可根据振荡现象的振荡程度，把设置热传导滞后构件的范围作为活性炭40的一部分范围。

在图1所示的实施例中，是省去了构成制冷剂循环的蒸发器、压缩机、冷凝器及接收槽后表示的，符号21′是为了向上部室83封入规定的制冷剂用的不锈钢制的栓体，用焊接方法固定，以便封住形成于罩91上的孔91a，该规定的制冷剂是驱动隔膜82的温度工作流体。符号74a，是用于防止安装在轴114上的O形密封圈在第3孔74内移动的推压螺母，符号79是推压配置在温敏应动构件100的中空部内的吸附剂例如活性炭用的、形成有切起的盖，压入上述中空部内。

在图1的实施例中，填充吸附剂40即粒状活性炭，如图4(a)、图4(b)说明的那样，将填充有该粒状活性炭的温敏应动构件100和隔膜82焊接起来，构成动力元件部80与温敏应动构件100的整体空间84。在形成该空间84的罩91上，使用封入温度对应工作流体用的栓体21′。也可不用该栓体21′，而和图6一样，从小管的一端脱气，脱气之后再充入上述工作流体，并将小管的一端封住。

即，图4(a)、图4(b)是表示图1的实施例的温敏应动构件100、隔膜82及支承部件82′的构造的图。

图4(a)所示的温敏应动构件100的开口部100b的外侧设有凸缘部100a，上述凸缘部100a上形成有朝向图的下方的突起部100c及槽100d。突起部100c及槽部100d，形成于凸缘部100a的全周。

另外，以与上述突起部100c相接触的方式，将例如不锈钢材质的隔膜82，通过设在其中央部的开口部82a插入温敏应动构件100内，使其沿着图4(a)的箭头方向进入，与上述突起部100c接触，并将隔膜82固定在温敏应动构件100上。

支承上述隔膜82的、例如不锈钢材质的支承构件82′，作为隔膜的支承构件经开口部82′a、按图4(a)的箭头方向插入温敏应动构件100内，与隔膜82接触，该开口部82′a和上述隔膜82的开口部82a呈同心圆状地形成。这种构造，以与突起部100c成为同心圆状的形式，用上下电极(未图示)对突起部100c和支承构件82′之间进行加压固定之后，使这些电极通电流，进行所谓的凸焊，如图4(b)所示使凸缘部100a、隔膜82及支承构件82′相互接合起来。

其结果，隔膜82通过突起部100c焊接接合在凸缘部100a与支承构件82′之间。隔膜82的端部被夹在罩81与91之间，用焊接方法进行固定。

从上述说明可知，本发明的温度式膨胀阀，在将热传导滞后构件安装在抑制振荡现象的、装有时间常数滞后材料的温敏应动构件之中空部的内壁与上述时间常数滞后材料之间时，由于与上述内壁之间是通过空间安装的，故通过空间和热传导滞后构件将制冷剂的温度变化传递给时间常数滞后材料，因此，可进一步抑制振荡现象。而且，还可根据上述热传导滞后构件选择空间的大小，故可进一步提高抑制振荡现象的效果。

Claims (5)

1.一种温度式膨胀阀，其内部具有从蒸发器通向压缩机的制冷剂通路，该通路内装有具备温度传感功能的、其内部形成有中空部的温敏应动构件，其特征在于：温敏应动构件的中空部前端，固定在构成对其进行驱动的动力元件部的隔膜的中央开口部上，把通过所述隔膜形成的动力元件部内的上部压力室与所述中空部连通起来，形成充入工作流体的密闭空间，并且，将热传导滞后构件安装在收放于所述中空部内的时间常数滞后材料与所述中空部的内壁之间，在所述内壁与所述热传导滞后构件之间形成空间。

2.根据权利要求1所述的温度式膨胀阀，其特征在于：所述热传导滞后构件呈圆筒形状。

3.根据权利要求2所述的温度式膨胀阀，其特征在于：所述圆筒形状具有突起部，使所述突起部与所述内壁接触。

4.根据权利要求2所述的温度式膨胀阀，其特征在于：所述圆筒形状呈多角形，并且其角部与所述内壁接触。

5.根据权利要求3或权利要求4所述的温度式膨胀阀，其特征在于：所述热传导滞后构件是树脂制的。

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