CN1273352A - 膨胀阀 - Google Patents

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Abstract

膨胀阀的阀体包括一从压缩机送出的致冷剂可进入的阀腔。可控制在阀芯和阀座间通过第一条通道流入一蒸发器的致冷剂量。从蒸发器返回的致冷剂通过第二条通道流入压缩机中。阀腔带有一通过小孔,与一带有底部的孔连通;和与第一条通道连通的旁通通道。电磁阀包括一柱塞,可通过一先导阀打开/关闭旁通通道。压力开关装在与第二条通道连通的孔54中。当从蒸发器返回的致冷剂的压力降低时,电磁阀将旁通通道打开。

Description

膨胀阀
本发明涉及一种汽车空调中所装备的，用于控制通向蒸发器的致冷剂的流动的膨胀阀；其中，当该膨胀阀处在关闭状态时，一个电磁阀将该膨胀阀中作出的一条旁通通道打开，使很少量的致冷剂循环，以保证造成致冷剂循环的压缩机等的润滑。
汽车空调中所装备的膨胀阀包括：一个用于控制致冷剂流动的阀腔，由压缩机供应的致冷剂即进入该阀腔中；将从该阀腔流出的致冷剂引导至蒸发器的第一条通道；和使从蒸发器返回的致冷剂通过的第二条通道。在该第二条通道中，装有具有热检测功能的一个轴形的阀驱动件，用于检测通过该通道流动的致冷剂温度，和将检测的温度传输至称为动力元件的一个阀驱动机构。另外，该膨胀阀的阀芯和阀座之间的距离可以调节，以控制致冷剂的流量。
根据上述形式的膨胀阀的工作原理，当空调的负荷低时，该阀芯和阀座之间的流动通道几乎关闭，只有非常少量的致冷剂流过该阀。在致冷剂中包括有润滑油，可以润滑形成致冷循环的压缩机等的滑动部件。
因此，如果在致冷循环回路中循环的致冷剂的流量大大减小，则由于润滑不充分，可能引起造成致冷循环的设备(例如压缩机)的工作不正常。
因此，本发明的目的是要提供一种即使空调负荷低时，也能使很少量的致冷剂循环的膨胀阀。
为了达到上述目的，本发明提供了一种装在空调中，用于使致冷剂减压和膨胀，并将致冷剂输送至蒸发器的膨胀阀，其中：阀体包括第一条通道，所述致冷剂可通过该第一条通道，通入所述蒸发器中；从所述蒸发器返回的所述致冷剂通过其中流向压缩机的第二条通道；和位于所述第一条通道中，所述致冷剂可以进入的一个阀腔；另外，该阀体还带有一条使从所述阀腔来的所述致冷剂送入所述压缩机中的旁通通道；和使所述旁通通道打开或关闭的一个电磁阀；所述电磁阀可根据用于检测空调的负荷是否在预先确定的范围内的一个检测装置的输出，来打开所述的旁通通道。
最好，该旁通通道与阀腔和阀体的第一条通道连通。另外，该旁通通道也可以与阀腔和阀体的第二条通道连通。
在一个优选实施例中，该检测装置为一个压力传感器或一个温度传感器。
另外，根据本发明的膨胀阀装在空调中，用于使致冷剂减压和膨胀，并将致冷剂输送至蒸发器，所述膨胀阀包括一阀体，该阀体包括：第一条通道，所述致冷剂可通过该第一条通道通入所述蒸发器中；从所述蒸发器返回的所述致冷剂通过其中流向压缩机的第二条通道；和位于所述第一条通道中，所述致冷剂可以进入的一个阀腔；一条与所述阀腔和所述第一条或第二条通道连通的旁通通道；一个用于打开或关闭所述旁通通道的电磁阀；和一个装在所述第二条通道中的压力开关；其中：所述压力开关检测在所述第二条通道内的所述致冷剂的压力降低情况，并使所述电磁阀工作，打开所述旁通通道。
最好，所述电磁阀带有一个柱塞，和一个由所述柱塞的末端打开或关闭的先导阀；所述先导阀工作时，可以打开或关闭在所述旁通通道内形成的一个导管。
上述根据本发明的膨胀阀是一个即使当该阀几乎或完全关闭时，仍可供应很少量的致冷剂给致冷循环回路的阀。
图1为表示根据本发明的膨胀阀的一个实施例的纵截面图；
图2为图1所示膨胀阀的从右端看的纵截面图；
图3为图2所示膨胀阀的右侧视图；
图4为表示根据本发明的膨胀阀的另一个实施例的纵截面图；和
图5为表示根据本发明的膨胀阀的又一个实施例的纵截面图。
图1为在纵截面中表示致冷剂通道的，根据本发明的膨胀阀的一个实施例的纵截面图。图2为与图1的右侧视图相应的纵截面图；而图3为图2所示膨胀阀的右侧视图。
作为一个整体，用标号1表示的膨胀阀具有一个基本上为棱柱形的阀体10。在该阀体10的下部作有一个进入孔12，由产生致冷循环的压缩机送出的液相致冷剂可通过该进入孔12。该进入孔12与一个阀腔14连通。阀芯40借助弹簧32支承在一个支承件34上。
螺母30拧入和固定在该阀腔14上作出的一个孔中。拧紧螺母30，可给弹簧32预先加载；而该弹簧32则以预先确定的弹簧力，通过支承件34支承着该阀芯40。在螺母30上，安装着密封该阀腔14的一个密封件36。
在阀腔14中的致冷剂通过阀芯40和阀座16之间的开口，流向第一条通道20。该第一条通道20通过一个出口孔22，与没有示出的一个蒸发器连通。
从蒸发器返回的致冷剂通过该阀体10上的第二条通道50，再次流入压缩机(没有示出)中。在该第二条通道中的致冷剂，通过间隙52，流至安装在阀体10的上部作为阀芯的一个驱动机构的动力元件60中。
该动力元件60包括一个利用螺纹部分64，安装在阀体10上的一个壳体62。另外，该动力元件60还包括一个放置在该壳体62内，形成一个上腔72a和一个下腔72b的膜片70。工作流体充满上腔72a内部，并用一个堵头66密封。
该膜片70由一个挡块74支承。该挡块74可以与一根热检测轴80作成一整体，或与该热检测轴80分开。该热检测轴80用于将通过该第二条通道50流动的致冷剂的温度传输至上述动力元件60。可以将导热性低的树脂82涂覆在该热检测轴80的外表面上，以使该轴80具有必要的导热性。
一个阀驱动件90与该热检测轴80的下端接触。该阀驱动件在使阀芯40与阀座16分开的方向上，偏置该阀芯40。在该热检测轴80上装有一个O型圈86作为防止该第一条通道20和第二条通道50之间互相连通的一个密封件。
膨胀阀1的结构已如上所述。根据由通过上述第二条通道50的致冷剂的压力和温度决定的该膜片70的工作位置的不同，该热检测轴80和阀芯驱动件90产生运动，因此可以调节上述阀芯40和阀座16之间的间隙。
当蒸发器的热负荷大时，阀芯40和阀座16之间的间隙增大，因此，大量的致冷剂送至蒸发器中；相反，当蒸发器的热负荷小时，致冷剂的流量减小。
当热负荷非常小时，阀芯40处在关闭状态，或几乎关闭状态；这时，通过整个致冷回路循环的致冷剂不充分，不能充分地润滑压缩机等。
根据本发明的膨胀阀具有即使在阀芯处在关闭状态，或几乎关闭状态时，可以将很小量的必要的致冷剂通过一条旁通通道，送往蒸发器的功能。
如图2和图3所示，在该阀体10的侧表面上，安装着一个电磁阀100和一个压力开关200。
电磁阀100包括一个壳体110和一个与该壳体110连接的安装件140。该安装件140通过一个螺纹部分固定在阀体10中作出的带有一个底部的孔26中。该带有底部的孔26通过一个小孔24与阀腔14连通。
这样，送至阀腔14中的致冷剂通过该小孔24通至该带有底部的孔26中；并且，通过通道27，形成了通往上述第一条通道20的一个旁通通道。
该电磁阀100包括一个放在该壳体110内的线圈120，电能通过电线122送至该线圈上。在该壳体110的中心区放置着一个缸体124，柱塞130可在该缸体中滑动。一个挡块132由螺钉136固定在该缸体的外侧。挡块132通过弹簧134给该柱塞130加偏移力，因此，柱塞130通常偏离该挡块132。
先导阀150可滑动地安装在该柱塞130的端部。在该先导阀150的中心区，作出一个阀孔152。
在上述带有底部的孔26的中心，形成一个管状的导管28。与该导管28的内径一样大的通道27与上述带有底部的孔26和阀体上的第一条致冷剂通道20连通。
柱塞130通常压紧该先导阀150，并且该柱塞130的端部将先导阀150的阀孔152关闭。从孔26中流出的致冷剂，通至作在先导阀150外面的一个背压腔160中。这个背压将先导阀150压紧在该导管28的孔上，并关闭通道27。
当给电磁阀100的线圈120通电时，线圈120的磁力将该柱塞130拉向该挡块132。当柱塞130的端部离开先导阀150的阀孔152时，该阀孔152打开；该背压腔160中的致冷剂通过该阀孔152流入导管28的通道27中；这样，压差减小。因此，先导阀150离开导管28的末端，并且，在该孔26中的致冷剂流向上述第一条通道20。
利用这种功能，即使当阀芯40处在关闭阀座16的位置上时，致冷剂也可以送至蒸发器中。
在阀体10上，作有一个与第二条致冷剂通道50连通的孔54；并且在该孔54中安装着一个压力开关200。
压力开关200包括一个安装底座210和一个开关壳体220。该压力开关200通过该安装底座210上的密封件214，用螺纹拧在该孔54中。安装底座210包括一个通孔212，致冷剂可通过该通孔流入上述第二条通道50中。
在开关壳体220内，安装着由弹簧260支承的一个固定触点250和一个可动触点262。
夹在该开关壳体220内的一个膜片230通过滑动地安装在支承件240上的一个工作件242，推动该弹簧260工作。
在阀体10的第二条通道50中的致冷剂通过上述孔54和安装基座210中的通孔212，输送至作在该膜片230一侧的压力腔232中。当该压力腔232中的致冷剂的压力大于预先确定的值时，膜片230的中心向着图上的右端运动。这个运动使上述工作件242推动弹簧260，将该可动触点262与固定触点250分开。
因此，当第二条通道50中的致冷剂压力比预先确定的值高时，上述二个触点打开，在开关引线270和272之间没有电流通过。
当蒸发器的热负荷减小时，阀芯40在关闭阀的方向运动，流过该第二条通道50的致冷剂压力降低。当致冷剂的压力这样改变时，压力开关200的膜片230向着图中的左端运动。这个运动使弹簧260推动可动触点262运动，与固定触点250接触。
当二个触点250和262闭合时，电流通过该压力开关的引线270和272。电流是通过图中没有示出的一个控制器送至电磁阀100的。电磁阀100的线圈120被加上偏压，使上述先导阀150打开；因此，在阀腔14中的致冷剂通过导管28，流入上述第一条通道20中。另外，在图2中，螺钉孔101和102用于将该膨胀阀安装在预先确定的位置上。
在以上的说明中，说明了在热负荷比较低时，该压力开关检测出压力变化，使上述旁通通道打开的情况。然而，本发明不是仅局限于使用压力开关来检测压力的变化；而可以使用一个压力传感器来代替该压力开关。通过压力传感器的输出来打开该旁通通道。图4为表示本发明的这种实施例的纵截面图，其中，在热负荷低时的压力变化被检测到，然后打开该旁通通道。即：不利用图2所示实施例中所使用的压力开关来使电磁阀工作。图4和图2中相同或相当的零件用相同的标号表示。致冷剂压力的变化利用(例如)安装在压缩机排出管上，用于检测压缩机排出压力的一个压力传感器(没有示出)检测。检测出的结果输出至一个控制器(没有示出)，用以确定该输出是否是预先确定的空调负荷。当该空调负荷为预先确定的值时，控制器的输出输入至该电磁阀100，并且给该电磁阀100供电。在向电磁阀供电后，通过与图2所示的阀相同的工作，致冷剂通过该旁通通道，流入上述第一条通道中。
另外，本发明的阀也可用于在热负荷低时，检测致冷剂温度的变化，而不是如上所述利用压力传感器检测压力的变化来打开上述旁通通道的情况。换句话说，电磁阀100上可以安装一个用于检测汽车空调等吹出孔处的温度的温度传感器(没有示出)，将该温度传感器的输出输入控制器(没有示出)中。该控制器将确定，空调的负荷是否是在预先确定的范围内。如果该负荷在预先确定的范围内，则该控制器的输出输入至该电磁阀100；并且给该电磁阀100供电。然后，与图2所示的阀的工作情况一样，致冷剂将通过该旁通通道，流入上述第一条通道中。
另外，根据本发明，可以作出一条与该第一条通道连通，用于将致冷剂送至蒸发器的旁通通道。然而，本发明不是仅局限于这种例子，它也可用于使致冷剂循环的旁通通道与上述第二条通道连通，而不将致冷剂送至蒸发器的情况。图5为表示本发明的这种实施例的纵截面图，其中，通道56与阀体的第二条通道50连通，旁通通道形成在阀体10内。
图5和图4中相同或相当的零件用相同的标号表示。当空调的负荷在预先确定的范围内时，控制器的输出输入至电磁阀100，并给电磁阀100供电。结果，通过与图2所示实施例中阀相同的工作，致冷剂通过由上述小孔24，带有底部的孔26和通道27构成的旁通通道，并通过通道56流向该阀体的第二条通道50。
另外，与图2所示的实施相同，在图5所示的实施例中，也可以使用压力开关200。即，压力开关200可以通过其安装底座210安装在阀体10上，当压力开关200的二个触点闭合时，通过与图2所示实施例中阀的相同的工作，致冷剂可通过通道56，流入该阀体的第二条通道50中。
根据本发明的膨胀阀，即使当空调的负荷很低，和阀处在关闭或几乎关闭的状态时，一股必要的很少量的致冷剂通过上述旁通通道循环。因此，本发明的膨胀阀可以防止在致冷循环回路中循环的致冷剂的量太少，从而可能导致压缩机等润滑不充分的问题出现。
另外，由于本发明的膨胀阀可以保证致冷循环回路中的设备充分润滑，因此，致冷循环的可靠性可以提高。

Claims (7)

1.一种装在空调中，用于使致冷剂减压和膨胀，并将致冷剂输送至蒸发器的膨胀阀，其中：
阀体包括：第一条通道，所述致冷剂可通过该第一条通道通入所述蒸发器中；从所述蒸发器返回的所述致冷剂通过其中流向压缩机的第二条通道；和位于所述第一条通道中，所述致冷剂可以进入的一个阀腔；另外，该阀体还带有一条使从所述阀腔来的所述致冷剂送入所述压缩机中的旁通通道；和使所述旁通通道打开或关闭的一个电磁阀；所述电磁阀可根据用于检测空调的负荷是否在预先确定的范围内的一个检测装置的输出，来打开所述的旁通通道。
2.如权利要求1所述的膨胀阀，其特征在于，所述旁通通道与所述阀腔和所述第一条通道连通。
3.如权利要求2所述的膨胀阀，其特征在于，所述旁通通道与所述阀腔和所述第二条通道连通。
4.如权利要求2或3所述的膨胀阀，其特征在于，所述检测装置为一个压力传感器。
5.如权利要求2或3所述的膨胀阀，其特征在于，所述检测装置为一个温度传感器。
6.一种装在空调中，用于使致冷剂减压和膨胀，并将致冷剂输送至蒸发器的膨胀阀，所述膨胀阀包括阀体，该阀体包括：第一条通道，所述致冷剂可通过该第一条通道通入所述蒸发器中；从所述蒸发器返回的所述致冷剂通过其中的第二条通道；和位于所述第一条通道中，所述致冷剂可以进入的一个阀腔；一条与所述阀腔和所述第一条或第二条通道连通的旁通通道；一个用于打开或关闭所述旁通通道的电磁阀；和一个装在所述第二条通道中的压力开关；其中：
所述压力开关检测在所述第二条通道内的所述致冷剂的压力降低情况，并使所述电磁阀工作，打开所述旁通通道。
7.如权利要求6所述的膨胀阀，其特征在于，所述电磁阀带有一个柱塞，和一个由所述柱塞的末端打开或关闭的先导阀；所述先导阀工作时，可以打开或关闭在所述旁通通道内形成的一个导管。
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