CN1190638C - 温度膨胀阀 - Google Patents

Abstract

一种制冷循环用的温度膨胀阀。符号100′是温度膨胀阀的构件、即内部配置有吸附剂40的例如使用不锈钢材质的温敏应动构件，温敏应动构件100′的开口部100′b的外侧形成有凸缘部100′a。所述凸缘部100′a上形成有朝向图下方的突起部100′c和槽100′d。突起部100′c和槽部100′d在凸缘部100′a的全周上形成。例如使用了不锈钢材质的隔膜82a通过设在其中央部的开口部82b插入温敏应动构件100′，使其与上述突起部100′c相接触，同时，将隔膜82a固定在温敏应动构件100′上。结果，隔膜82a通过突起部100′c，用焊接方法在凸缘部100′a与支承构件82′a之间接合起来。又，隔膜82a的端部被夹入罩81及91之间，用焊接方法固定。

Description

温度膨胀阀

本发明涉及制冷循环用的温度膨胀阀。

现在，制冷循环用的膨胀阀有特开平5-322380号公报中所述的温度膨胀阀。

图5中，在方柱状的阀主体510上，相互独立地形成有第1制冷剂通路514和第2制冷剂通路519，该第1制冷剂通路514上设有节流孔516。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的出口通过第2制冷剂通路519、压缩器511、冷凝器512、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518可与节流孔516接合或分离。阀室524用塞柱525封闭，阀体518由支承部526施力。动力元件520固定在阀主体510上，该动力元件与第2制冷剂通路519接邻、并具有隔膜522。由隔膜522间隔成的动力元件520的上方室520a设成密封式的，内部注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，配置有作为温敏应动构件的阀体驱动部件523的一端、即大直径伸出端，与隔膜522接触，该阀体驱动构件在阀主体510内从阀体518开始贯穿第2制冷剂通路519而延伸。阀体驱动构件523将流过第2制冷剂通路519的、从蒸发器515的出口出来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，产生与该温度相对应的工作气体。下方室520b，在阀主体510内通过阀体驱动构件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。

阀体驱动构件523的另一端与轴114接触，通过轴114驱动阀体518。

这种现有的温度膨胀阀，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目前采用吸附剂例如活性碳。图6是使用吸附剂的上述公报中所述的温度膨胀阀的剖面图，与图5的现有温度膨胀阀相比，其隔膜和作为温敏压力传递构件的阀体驱动构件的构造有较大的区别，其他构造基本相同。图6中，温度膨胀阀具有方柱形的阀主体50，阀主体50上设有：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内的口52；把来自第1通路62的制冷剂送往蒸发器515的口58；蒸发器送出的气相制冷剂通过的第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用螺母状的柱塞130封闭。阀室54通过节流孔78与将制冷剂送往蒸发器515的口58连通。贯通节流孔78的小直径轴114的前端设有球形阀体120，该阀体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推压。通过改变阀体120与节流孔78之间形成的间隙，便可调节制冷剂的流路面积。接收槽513送出的制冷剂，在通过节流孔78时膨胀，通过第1通路62从口58送到蒸发器侧。蒸发器送出的制冷剂从口60导入，通过第2通路63从口64送往压缩机侧。

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孔上。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，温敏应动构件100的上端部和隔膜支承构件82′一起如图7a、图7b所示用焊接方法安装在圆孔开口部内，该开口部设在隔膜82的中央部。隔膜支承构件82′由罩81支承。

与向通路62内流动的制冷剂相同或性质相似的气液二相制冷剂作为温度对应工作液体充入罩81和91内，充入后用小管21封住。另外，也可用焊接在罩91上的栓体取代小管21。罩81及91内，用隔膜82隔成上部室83和下部室85。

温敏压力传递构件100，是由露出在第2通路63中的中空管状构件构成的，其内部装有吸附剂40。温敏应动构件100的上端部与上部室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内。在第2孔72与温敏应动构件100之间形成有间隙，通路63内的制冷剂通过该间隙导入隔膜的下部室85内。

温敏压力传递构件100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滑动自如地插入设在阀主体50上的第4孔76内，其另一端与阀体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，如下述那样发挥作用。即，吸附剂40例如使用活性炭时，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一元线性式近似地表示压力，而且该一元式的系数可根据作为吸附剂40充入的粒状活性炭的量自由设定，故温度膨胀阀的使用者可自由设定温度膨胀阀的特性。

因此，设定吸附平衡型的压力-温度平衡状态，无论是在来自蒸发器515出口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对产生上述振荡现象的主要原因即外部干扰的影响所引起的温度膨胀阀的过敏性动作进行控制的性能。

图7a、图7b是说明利用焊接方法将隔膜82接合、固定在图6所示的设在温敏应动构件100的上端部上的开口部上的构造的剖面图。图7a、图7b中，隔膜82是不锈钢制的，做成容易变形的同心圆波纹状，而且其中央设有开口部，图的上方方向设有加强构件导向用的上升部82a。另外，不锈钢制的温敏应动构件100，如图所示进行设置，将前端做成凸缘，该凸缘部100a的上面中央沿着全周设有带排放槽100b的突起部100c，该排放槽呈环状。

上述隔膜82的中央上升部82a的外周，如图7a所示嵌有平板环状加强构件100d，配置在突起部100c上，用上述电极(未图示)加压固定成该加强构件100d与上述突起部100c成为同心圆状之后，瞬时在该上下电极之间通电流，如图7b所示对上述突起部100c进行焊接。由此，加强构件100d也被焊接在隔膜82上。

这种结构，在上述突起部100c的基底部两侧设有排放槽100b，该排放槽100b具有足够的容积可以容纳熔化了的金属，以使因突起部100c熔化而在隔膜82与温敏应动构件100的凸缘部平坦面之间产生间隙，强度降低的部分不成为隔膜支点。

于是，支承着固定在温敏应动构件100上的隔膜82的限动构件82′，通过与隔膜82同心圆状地形成的开口部压入温敏应动构件，与凸缘部100a接触。用焊接方法接合在该凸缘部100a与加强构件100d之间的隔膜82，其周边部被夹在罩81与91之间，将各端部焊接起来。罩81和91及加强构件100d的材质用不锈钢。

但是，现有的膨胀阀，是将构成动力元件的隔膜焊接接合在具有中空部的温敏应动构件上，这种构造需要加强构件，而且必须在上述隔膜上形成上升部，故存在着零部件数量多、组装需要花费工时，成本升高的问题。另外，上述现有构造往往会出现下述情况，即上述隔膜及加强构件与中空温敏应动构件的定位不稳定，产生难以准确地对上述隔膜和加强构件与中空温敏应动构件对轴心的不良情况。

本发明是鉴于上述课题而开发成功的，其目的在于提供一种温度膨胀阀，这种膨胀阀通过将隔膜插入中空温敏应动构件内，用焊接方法将上述隔膜和中空温敏应动构件焊接、接合起来，可将制造成本控制得较低，而且容易对准轴心。

为了达到上述目的，本发明的温度膨胀阀，从蒸发器通向压缩机的制冷剂通路内，设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，具有隔膜，该隔膜通过设在其中心部的开口部插入上述温敏应动构件，并且构成驱动上述温敏应动构件的动力元件部，上述温敏应动构件具有形成于该中空部的开口部前端的凸缘部和形成于上述凸缘部上的突起部，通过上述突起部、用焊接方法将上述凸缘部和上述隔膜接合起来。

另外，为了容易进行上述对轴心作业，将隔膜插入温敏应动构件，与上述凸缘部接触，故隔膜被固定在温敏应动构件上，用焊接方法将上述凸缘部与隔膜接合起来。

理想的形式是上述温敏应动构件上具有和上述隔膜呈同心圆状地插入的隔膜支承构件，并且，上述隔膜通过上述突起部、用焊接方法在上述凸缘部与隔膜支承构件之间接合起来。

更具体的理想形式是，上述突起部设在上述凸缘部与上述隔膜接触的面的全周上。

本发明的温度膨胀阀，在从蒸发器通向压缩机的制冷剂通路内，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，包括隔膜和支承构件，其中所述隔膜通过设在其中心部的开口部插入上述温敏应动构件，构成驱动上述温敏应动构件的动力元件部；所述支承构件插入上述温敏应动构件内，通过和上述隔膜的开口部呈同心圆状地形成的开口部支承上述隔膜，上述温敏应动构件，具有形成于其中空部的开口部前端的凸缘部，而且，上述支承构件具有设在其开口部附近的突起部，通过上述突起部、上述隔膜用焊接方法在上述凸缘部与支承构件之间接合起来。

根据这种温度膨胀阀，上述隔膜与设在上述支承构件上的突起部接触，并固定在上述温敏应动构件上，通过上述突起部、上述隔膜用焊接方法在上述凸缘部与支承构件之间接合起来。

在更具体的理想形式中，上述突起部形成于上述支承构件与上述隔膜相接触的面。

本发明的温度膨胀阀，在从蒸发器通向压缩机的制冷剂通路内，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，包括隔膜和支承构件，其中所述隔膜通过设在其中心部的开口部插入上述温敏应动构件，构成驱动上述温敏应动构件的动力元件部；所述支承构件插入上述温敏应动构件，通过和上述隔膜的开口部呈同心圆状地形成的开口部支承上述隔膜，上述温敏应动构件具有形成于其中空部的开口部前端的凸缘部和形成于上述凸缘部上的突起部，而且，上述支承构件具有设在其开口部附近的突起部，通过上述两个突起部、上述隔膜用焊接方法在上述凸缘部与支承构件之间接合起来。

根据这种温度膨胀阀，上述隔膜与形成于上述凸缘部和支承构件上的突起部接触，固定在上述温敏应动构件上，通过上述两个突起部、用焊接方法在上述凸起与支承构件之间接合起来。

更具体的理想形式中，上述突起部在分别与上述隔膜相接触的上述凸缘部及支承构件的面的全周上形成。

因此，根据这样构成的温度膨胀阀，在不改变现有温度膨胀阀的基本构造的情况下，可抑制振荡现象，并可控制输送到蒸发器中的制冷剂的量，所述现有的温度膨胀阀使用了中空部内部配置有吸附剂的温敏应动构件。

附图的简要说明如下：

图1是表示本发明温度膨胀阀的一实施例的剖面图；

图2a、图2b是表示图1所示的温度膨胀阀的主要部分的图；

图3a、图3b是表示图1所示的温度膨胀阀的主要部分的另一实施例的剖面图；

图4a、图4b是表示图1所示的温度膨胀阀的主要部分的又一实施例的剖面图；

图5是现有温度膨胀阀的剖面图；

图6是现有的其他温度膨胀阀的图；

图7a、图7b是表示图6所示的温度膨胀阀的主要部分的图。

下面，参照附图对本发明的实施例进行说明。

图1所示为本发明温度膨胀阀的一实施例。图示实施例的温度膨胀阀的基本构造和动作同现有的温度膨胀阀一样，同样的或相当的部分标注与图6同样的符号，省略其说明。图1中，符号100′是内部配置有吸附剂40的、例如使用不锈钢材质的温敏应动构件，图2a所示的温敏应动构件100′的开口部100′b的外侧形成有凸缘部100′a，上述凸缘部100′a上形成有朝向图下方的突起部100′c及槽100′d。突起部100′c及槽部100′d沿着凸缘部100′a的全周形成。

另外，为与上述突起部100′c相接触，例如使用不锈钢材质的隔膜82a，通过设在其中央部的开口部82b插入温敏应动构件100′，沿着图2a的箭头方向进入，与上述突起部100′c接触，并将隔膜82a固定在温敏应动构件100′上。

支承上述隔膜82a的、例如使用不锈钢材质的支承构件82′a，作为隔膜支承构件，通过与上述隔膜82a的开口部82b呈同心圆状地形成的开口部82′b，沿着图2a的箭头方向插入温敏应动构件100′，与隔膜82a接触。这种结构，以与突起部100′c成同心圆状的方式，用上下电极(未图示)对突起部100′c和支承构件82′a之间进行加压固定之后，给这些电极通电流，进行所谓的凸焊，如图2b所示使凸缘部100′a、隔膜82a及支承构件82′a相互接合。

其结果，隔膜82a通过突起部100′c在凸缘部100′a与支持构件82′a之间焊接接合起来。隔膜82a的端部被夹入罩81和91，通过焊接进行固定。

根据这种构造，由于隔膜82′a固定在温敏应动构件100′上，故不存在隔膜82′a定位不稳定的问题，可准确、且容易地与温敏应动构件100′对轴心。

本实施例中，对用焊接方法使隔膜凸缘部和支承构件相互接合的情况作了说明，但是，本发明不局限于这种方法，当然也可这样对上述支承构件进行固定，即在用焊接方法将隔膜与凸缘部接合起来之后，通过其开口部压入温敏应动构件，从而使其与上述隔膜接触，将支承构件固定在温敏应动构件上。

图1所示的实施例中，未表示构成制冷循环的蒸发器、压缩机、冷凝器、及接收槽，符号21′是把作为驱动隔膜82a的温度工作流体的规定制冷剂充入上部室83用的不锈钢制栓体，用焊接方法进行固定，以便堵塞罩91上的孔91a。符号74a，是在第3孔74内安装在轴114上的O形密封圈，符号74b是阻止O形密封圈移动的推压螺母，符号79是配置在温敏应动构件100′的中空部内的、压住吸附剂例如活性炭用的盖，压入上述中空部内。

图3a、图3b是表示本发明的温度膨胀阀的另一实施例的图，图3a、图3b只表示由温敏应动构件、隔膜及支承构件构成的主要部分。在图示的实施例中，如图3a所示，隔膜82a通过设在其中央部的开口部82b插入，使其与设在温敏应动构件100′的开口部100′b外侧的凸缘部100′a接触，支承构件82″a具有和开口部82b呈同心圆状地开口的开口部82″b，在开口部82″b周边部的全周上、与突起部82″c一同形成槽部82″d，为了支承隔膜82a，通过开口部82″b插入温敏应动构件100′，突起部82″c与隔膜82a接触。在形成于温敏应动构件100′的开口部外侧的凸缘部100′a上，没有突起部和槽。

这样，因隔膜82a及支承构件82″a固定在温敏应动构件100′上，故隔膜82a和支承构件82″a可以一起准确、且容易地对轴心。这种结构同图2a、图2b所示的实施例一样，通过突起部82″c用电极进行凸焊，如图3b所示，将凸缘部100′a、隔膜82a及支承构件82″a相互接合起来。结果，隔膜82a被夹在凸缘部100′a与支承构件82″a之间，用焊接方法接合起来。

图4a、图4b是表示本发明的温度膨胀阀的又一实施例的图，图4a、图4b只表示由温敏应动构件、隔膜及支承构件构成的主要部位。在图示的实施例中，如图4a所示，在温敏应动构件100″上，在开口部100″b的外侧形成有凸缘部100″a，在凸缘部100″a的全周形成有朝向图下方的突起部100″c和槽部100″d，隔膜82a通过在其中央部开口的开口部82b插入温敏应动构件100″，以便与该突起部100″c接触，支承构件82a，在与开口部82b呈同心圆状地开口的开口部82b的周边部的全周上朝向图上方形成突起部82c和槽部82d，并通过开口部82b插入温敏应动构件100″，以便与隔膜82a接触、和对其进行支承。这样，隔膜82a及支承构件82a便固定在温敏应动构件100″上，故隔膜82a可准确且容易地和支承构件82a一起对轴心。在这种结构中，以与突起部100″c和突起部82c成同心圆的方式，用上下电极(未图示)对上述两突起部之间进行加压、固定之后，再在这些电极之间通电流，进行所谓的凸焊，如图4b所示，使凸缘部100′a、隔膜82a及支承部82a相互接合。

这样，由于设在温敏应动构件的凸缘部上的突起部和设在支承构件上的突起部，在进行上述凸焊时电阻进一步增大，电流集中，故可放宽焊接条件。结果，隔膜82a被夹在凸缘100″a和支承构件82″a之间，通过焊接而接合起来。

在图3a、图3b和图4a、图4b所示的实施例中，温敏应动构件、隔膜及支承构件的材质同图1的实施例一样。

从以上说明可知，本发明的温度膨胀阀，将构成动力元件的隔膜通过设在其中央部的开口部压入具有中空部的温敏应动构件、并固定住，故不需要固定用的特殊零件，可将生产成本抑制在低水平，而且隔膜的定位稳定，可准确、且容易地与温敏应动构件对轴心，可用焊接方法将隔膜与温敏应动构件的凸缘部接合起来。又因支承隔膜的支承构件也可通过其开口部插入温敏应动构件并固定住，故可用焊接方法将隔膜在上述凸缘部和支承构件之间接合起来。

Claims (7)

1.一种温度膨胀阀，在从蒸发器通向压缩机的制冷剂通路内，设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，还具有隔膜，该隔膜通过设在其中心部的开口部插入所述温敏应动构件，并且构成驱动所述温敏应动构件的动力元件部，

其特征在于：所述温敏应动构件具有形成于该中空部的开口部前端的凸缘部和形成于所述凸缘部上的突起部，通过所述突起部、用焊接方法将所述凸缘部和所述隔膜接合起来。

2.根据权利要求1所述的温度膨胀阀，其特征在于：为了通过与所述隔膜的开口部呈同心圆状地形成的开口部支承所述隔膜，还具有插入所述温敏应动构件的支承构件，通过所述突起部、所述隔膜用焊接方法在所述凸缘部与支承构件之间连接起来。

3.根据权利要求2所述的温度膨胀阀，其特征在于：所述突起部形成在所述支承构件的、所述温敏应动构件的中空部的所述开口部附近的位置。

4.根据权利要求2所述的温度膨胀阀，其特征在于：在所述支承构件上也具有形成于所述开口部附近的突起部，通过所述两突起部、所述隔膜用焊接方法在所述凸缘部与支承构件之间连接起来。

5.根据权利要求1或2所述的温度膨胀阀，其特征在于：所述突起部设在所述凸缘部与所述隔膜相接触的面的全周上。

6.根据权利要求3所述的温度膨胀阀，其特征在于：所述突起部设在所述支承构件与所述隔膜相接触的面的全周上。

7.根据权利要求4所述的温度膨胀阀，其特征在于：设在所述凸缘部和支承构件的突起部存在于所述凸缘部与支承构件相对的面的全周上。

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