CN203163369U

CN203163369U - 膨胀阀

Info

Publication number: CN203163369U
Application number: CN 201320073249
Authority: CN
Inventors: 关口英树
Original assignee: Saginomiya Seisakusho Inc
Current assignee: Saginomiya Seisakusho Inc
Priority date: 2012-02-10
Filing date: 2013-02-16
Publication date: 2013-08-28
Anticipated expiration: 2023-02-16
Also published as: JP5684746B2; JP2013164124A

Abstract

本实用新型提供一种膨胀阀，其具备：阀壳；与该主阀室连通的第一口及与该主阀室的轴向端部连通的第二口；配置在上述主阀室内，并且具有阀口的副阀；以及对上述阀口进行开闭的阀体，在使致冷剂从上述第一口向上述第二口流动时，利用该第一口与第二口的压力差使上述副阀落座到上述第二口的周围的副阀座上，从而使该第二口为关闭状态，并且利用上述阀体对流向上述阀口的致冷剂进行节流，在使致冷剂逆向流动时，利用上述第二口与第一口的压力差使上述副阀离开上述第二口，使该第二口为全部打开状态，上述第二口和与该第二口连通的接头管的内径是相同直径，在该第二口的内周面的与上述接头管邻接的部位沿该内周面的整周形成贮存熔融了的焊料的槽。

Description

膨胀阀

技术领域

本实用新型涉及设在热泵式冷冻循环中，相对于致冷剂的第一流动方向起到对该致冷剂进行节流的功能，并且使压力损失极小而使大流量流过的膨胀阀。

背景技术

以往，大部分热泵式冷冻循环在室外热交换器侧（室外单元）设有膨胀阀，在该场合，利用膨胀阀膨胀的致冷剂通过较长的管道流入室内热交换器中。因此，容易在膨胀的致冷剂中产生压力损失，存在膨胀阀的流量控制难以进行之类的问题。这种情况在将膨胀阀设在室内热交换器侧的场合也相同。

相对于此，在日本特开2009-287913号公报（专利文献1）中提出了下述方案：在热泵式冷冻循环中，在冷气模式时能够在室内热交换器侧发挥包括流量控制的节流功能，在暖气模式时，能够在室外热交换器侧发挥节流功能的膨胀阀。

另外，专利文献1的膨胀阀为了相对于致冷剂的第一流动方向起到对该致冷剂进行节流的功能，并且相对于第二流动方向使压力损失极小而使大流量流过，具有作为副阀的阀座部件2、8，为使该阀座部件2、8在阀壳1、7内沿轴线方向滑动的结构，另外，阀座部件2打开的第二口12与接头管12a的内径大致是相同直径，阀座部件8打开的阀座环721的第二口71与接头管722的内径为相同直径。

然而，接头管12a、722利用焊接安装在阀壳1、7上。该焊接在将焊料嵌入接头管的状态下插通阀壳主体部1a。并且，在焊接装置的无熔剂炉中加热组装后的部件。在该无熔剂炉中加热的焊接的技术例如公开于日本特开2002-139169号公报（专利文献2）。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2009-287913号公报

专利文献2：日本特开2002-139169号公报

在上述专利文献1的膨胀阀中，由于第二口的内径和与该第二口连通的接头管的内径为相同直径（实质上为相同直径），因此存在如下那样的问题。在焊接工序中，将焊料嵌入接头管的阀壳侧的根，焊料熔融。该熔融了的焊料利用毛细管现象流入阀壳的插通孔与接头管的外周之间。

该阀壳的插通孔与接头管的外周之间的间隙根据使用的焊料的体积而设定。但是，具有难以根据焊接装置的环境条件控制溶出的焊料的流量的场合，当焊料通过第二口向副阀座流出时，焊料附着在副阀座与副阀的抵接面而使形状不均匀，因此存在产生阀漏的可能性。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种膨胀阀，在热泵式冷冻循环中，通过在阀壳内使副阀移动，相对于致冷剂的第一流动方向起到对该致冷剂进行节流的功能，并且相对于第二流动方向使压力损失极小而使大流量流过，焊料不会流入副阀落座的第二口的周围的副阀座，确保该副阀座的精度，防止阀漏等。

方案一的膨胀阀具备：构成缸状的主阀室的阀壳；与该主阀室连通的第一口及与该主阀室的轴向端部连通的第二口；能在该主阀室的轴向上移动地配置在上述主阀室内，并且在主阀室与上述第二口之间具有阀口的副阀；以及利用相对于上述副阀的上述轴向的移动对上述阀口进行开闭的阀体，所述膨胀阀具有在使致冷剂从上述第一口向上述第二口流动时，利用该第一口与第二口的压力差使上述副阀落座到上述第二口的周围的副阀座上，从而使该第二口为关闭状态的结构，并且具有利用上述阀体对流向上述阀口的致冷剂进行节流，在使致冷剂逆向流动时，利用上述第二口与第一口的压力差使上述副阀离开上述第二口，使该第二口为全部打开状态的结构，该膨胀阀的特征在于，上述第二口和与该第二口连通的接头管的内径是相同直径，在该第二口的内周面的与上述接头管邻接的部位沿该内周面的整周形成贮存熔融了的焊料的槽。另外，权利要求及说明书中“内径为相同直径”是包括恰好是相同直径的场合，也包括大致是相同直径（实质上是相同直径）的场合的概念。

方案二的膨胀阀是方案一所述的膨胀阀，其特征在于，在上述第二口的上述接头管侧的开口端与该第二口的内部形成多个上述槽。

方案三的膨胀阀是方案一或二所述的膨胀阀，其特征在于，与上述接头管直径相同的阀座环的内侧为上述第二口，该阀座环与该接头管面对面而安装。

本实用新型的效果如下。

根据方案一的膨胀阀，在接头管向阀壳的安装时的焊接工序中，即使溶出的焊料的量多的场合，从接头管流向第二口的焊料也积存在该接头管侧的槽中能够防止焊料到达副阀落座的副阀座，确保副阀座的精度，从而能够防止阀漏等。

根据方案二的膨胀阀，在方案一的效果之外，通过具有多个槽，能够可靠地防止焊料附着到副阀座上。

根据方案三的膨胀阀，在方案一或二的效果之外，由于利用与阀壳不同体的阀座环形成第二口，因此形成贮存焊料的上述槽也变得容易。

附图说明

图1是本实用新型的实施方式的膨胀阀的节流状态的纵剖视图。

图2是该膨胀阀的全部打开状态的纵剖视图。

图3（A）是表示本实用新型的实施方式的膨胀阀的组装工序的一部分的图，图3（B）是表示本实用新型的实施方式的膨胀阀的组装工序的一部分的图。

图4（A）是说明本实用新型的实施方式的膨胀阀的贮存焊料的槽的作用的图，图4（B）是说明本实用新型的实施方式的膨胀阀的贮存焊料的槽的作用的图，图4（C）是说明本实用新型的实施方式的膨胀阀的贮存焊料的槽的作用的图，。

图5（A）是本实用新型的实施方式的副阀的俯视图，图5（B）是本实用新型的实施方式的副阀的纵剖视图。

图6是表示具备本实用新型的实施方式的膨胀阀的热泵式冷冻循环的图。

图中：1—阀壳，1A—主阀室，1a—主体部，1b—筒状部，11—接头管，11a—第一口，12—接头管，2—副阀，21—导向部件，22—阀座部件，211、212、213—导向板，22a—阀口，221—副阀部，3—阀座环，3a—第二口，31—副阀座，32—槽，33—槽，5—阀支架，51—阀体，6—步进马达，L—轴。

具体实施方式

接着，参照附图说明本实用新型的膨胀阀的实施方式。图6是表示设置了实施方式的膨胀阀的热泵式冷冻循环的图，首先，根据图6对实施方式的热泵式冷冻循环进行说明。在图6中，符号10₁、10₂是本实用新型的实施方式的第一膨胀阀及第二膨胀阀，第一膨胀阀10₁安装在室外单元100上，第二膨胀阀10₂安装在室内单元200上。分别利用导管如图示那样连接膨胀阀10₁、10₂、室外热交换器20、室内热交换器30、流道切换阀40以及压缩机50，从而构成热泵式冷冻循环。

冷冻循环的流道利用流道切换阀40切换为“冷气模式”及“暖气模式”的两通的流道。在冷气模式中，由压缩机50压缩的致冷剂从流道切换阀40流入室外热交换器20，通过第一膨胀阀10₁并流过管道a而流入第二膨胀阀10₂。并且，致冷剂利用该第二膨胀阀10₂膨胀，并流入室内热交换器30。流入该室内热交换器30的致冷剂通过流道切换阀40流入压缩机50。在暖气模式中，由压缩机50压缩的致冷剂从流道切换阀40流入室内热交换器30，并通过第二膨胀阀10₂、管道a流入第一膨胀阀10₁。并且，致冷剂利用该第一膨胀阀10₁膨胀，并按照室外热交换器20、流道切换阀40、压缩机50的顺序循环。

在此，膨胀阀10₁、10₂具有不控制致冷剂的流量的全部打开状态、控制致冷剂的流量的节流状态，在全部打开状态下，致冷剂从接头管12流入并从接头管11流出。另外，在节流状态下，致冷剂从接头管11流入并从接头管12流出。即，在冷气模式中，在第一膨胀阀10₁全部打开状态下，第二膨胀阀10₂为节流状态，并且，在暖气模式中，在第二膨胀阀10₂全部打开状态下，第一膨胀阀10₁为节流状态。另外，即使冷气模式及暖气模式的任一个，致冷剂的流动在连接第一膨胀阀10₁与第二膨胀阀10₂的管道a中均为大流量，能够减少在具有节流功能的膨胀阀跟前的压力损失，提高运转能力。

接着，对实施方式的膨胀阀10₁、10₂进行说明。图1是实施方式的膨胀阀的节流状态的纵剖视图，图2是该膨胀阀的全部打开状态的纵剖视图，图3（A）是表示实施方式的膨胀阀的组装工序的一部分的图，图3（B）是表示实施方式的膨胀阀的组装工序的一部分的图，图4（A）是说明实施方式的膨胀阀的贮存焊料的槽的作用的图，图4（B）是说明实施方式的膨胀阀的贮存焊料的槽的作用的图，图4（C）是说明实施方式的膨胀阀的贮存焊料的槽的作用的图，图5是实施方式的副阀的俯视图（图5（A））及纵剖视图（图5（B））。另外，膨胀阀10₁、10₂的符号的下标用于区分第一膨胀阀与第二膨胀阀，在以下的说明中，在不区分两者的场合等适当省略下标。

如图1及图2所示，膨胀阀10具有阀壳1，在阀壳1上具有形成圆筒缸状的主阀室1A的主体部1a与从主体部1a的下端向下方延伸的筒状部1b。在阀壳1上，在主阀室1A的一侧内周面安装有接头管11，该接头管11的端部为在主阀室1A开口的第一口11a。另外，在筒状部1b内的主阀室1A侧压入不锈钢制的阀座环3并安装，并且，在该筒状部1b的下端部安装有接头管12。阀座环3的内侧为第二口3a。并且，在阀座环3的接头管12侧的端部形成有用于贮存熔融了的焊料的槽33。另外，在第二口3a的内周面的与接头管12邻接的部位，沿该内周面的整周除了槽33外还形成槽32。

在主阀室1A内配设有副阀2。如图5（A）、（B）所示，副阀2由导向部件21与阀座部件22构成。导向部件21由圆盘部21a与三个导向板211、212、213构成。另外，阀座部件22固定在圆盘部21a的中央，在该阀座部件22的中央形成阀口22a。

在阀壳1的上部利用固定金属件41固定支撑部件4。在支撑部件4上形成在轴L方向上长的导向孔42，并形成与导向孔42连通的均压孔43。另外，在固定金属件41上形成均压孔44。在导向孔42中能在轴L方向上滑动地插通圆筒状的阀支架5。由此，阀支架5能通过支撑部件4相对于阀壳1在轴L方向上移动地被支撑。

阀支架5与主阀室1A同轴地安装，在该阀支架5的下端部固定有端部为针状的不锈钢制的阀体51。阀体51通过与阀支架5一起在轴L方向上移动，增减阀口22a的开口面积，控制从第一口11a向第二口3a流的流体的流量而起到对致冷剂进行节流的功能。另外，阀体51能在图1所示最下降的全部关闭位置与图2所示最上升的全部打开位置之间移动。

另外，阀支架5与步进马达6的转子轴61配合。即，在转子轴61的下端部一体形成凸缘部61a，该凸缘部61a与阀支架5的上端部一起夹入垫片52，该转子轴61的下端部能在阀支架5的上端部旋转地配合。通过该配合，阀支架5在能利用转子轴61旋转地吊下的状态下被支撑。另外，在阀支架5内，能在轴L方向上移动地设置弹簧接受件53，在弹簧接受件53与阀体51之间以施加规定的负荷的状态安装压缩螺旋弹簧54。由此，弹簧接受件53向上侧被加力，并与转子轴61的下端部抵接配合。

在转子轴61上形成有阳螺纹部61b，该阳螺纹部61b与形成在支撑部件4上的阴螺纹部4a螺纹结合。由此，转子轴61伴随旋转而在轴L线方向上移动。

在阀壳1的上端利用焊接等气密地固定步进马达6的壳体62。在壳体62内能旋转地设有将外周部着磁为多极的磁铁转子63，在该磁铁转子63上固定有转子轴61。另外，在壳体62的顶部设有限制磁铁转子63的旋转的旋转限制机构64。

另外，在壳体62的外周配设有定子线圈65，步进马达6通过对定子线圈65施加脉冲信号，与该脉冲数对应地使磁铁转子63旋转。并且，通过该磁铁转子63的旋转，与磁铁转子63一体的转子轴61旋转，通过转子轴61伴随该旋转的轴L方向移动，阀体51与阀支架5一起在轴L方向上移动。

根据以上的结构，实施方式的膨胀阀10如下那样进行动作。图1表示高压致冷剂从接头管11（第一口11a）侧流入，控制致冷剂流量，从接头管12（阀座环3的第二口3a）膨胀的致冷剂流出的状态。在该场合，由于第一口11a及主阀室1A内为高压，第二口3a侧为低压，因此利用该致冷剂压力的压力差，副阀2落座到第二口3a的周围的副阀座31上，使该第二口3a为关闭状态。并且，通过利用步进马达6控制阀体51的轴L方向位置，控制从主阀室1A通过阀体51与阀口22a之间流动的致冷剂流量。

另一方面，停止压缩机50并且切换流道切换阀40。此时，利用步进马达6进行控制，使阀体51在离开副阀2的方向（上方）上移动，再次驱动压缩机50。由此，使高压致冷剂从接头管12（第二口3a）侧流入，当为使致冷剂从接头管11（第一口11a）流出的状态时，第二口3a为高压，主阀室1A及第一口11a侧为低压。并且，由于致冷剂压力的压力差，副阀2离开副阀座31，成为图2的状态。即，第二口3a为全部打开状态。由此，通过第二口3a与主阀室1A将致冷剂释放到第一口11a并流通。

接着，对副阀2的详细进行说明。如图4所示，副阀2的导向部件21通过不锈钢板的冲压加工而形成，一体地构成与主阀室1A的轴L直角地相交的圆盘部21a与竖立设置在该圆盘部21a的周围三处的三个导向板211、212、213。各导向板211、212、213是平板状（平坦），相对于圆盘部21a在与轴L平行的方向上竖立设置为L形。另外，在圆盘部21a的中央形成大致圆形的嵌合孔21b。

在该导向部件21的冲压加工时，冲压分为两次进行，导向板211、212、213的部分从图5（A）所示的箭头P1的方向冲压。另外，导向板211、212、213以外的圆盘部21a的端部的部分从图5（B）所示的箭头P2的方向冲压。

副阀2的阀座部件22由不锈钢的切削加工形成，一体构成下部为圆锥台状的副阀部221、形成在该副阀部221的外周的圆盘状的凸缘部222、形成在上部的圆环状的环状轮毂部223。环状轮毂部223形成为随着朝向端部，壁厚变薄。

利用以上的结构，副阀2如下那样组装。将阀座部件22的环状轮毂部223插通到导向部件21的嵌合孔21b内，在使凸缘部222与圆盘部21a的背面碰上的状态下将环状轮毂部223的端部向外周侧扩开而铆接。由此，结合导向部件21与阀座部件22。并且，对导向部件21的圆盘部21a的端部与阀座部件22的凸缘部222的端部的接合部分（图5（A）中以圆弧状虚线表示的接合部分）实施点焊接。

在只通过铆接结合导向部件21与阀座部件22的场合，当环状轮毂部223的铆接松时，导向部件21从阀座部件22脱落。相反，当铆接过紧时，导向部件21变形，无法确保与阀壳的规定的间隙。其结果，最坏的场合，副阀2有可能在阀壳1内锁定。另外，在只利用点焊接结合导向部件21与阀座部件22的场合，通过导向部件21与阀座部件22之间的间隙，难以在导向部件21的中心保持阀座部件22。因此，在如上述那样通过环状轮毂部223的铆接，进行导向部件21相对于阀座部件22的对准后，通过进行点焊接，不仅能够可靠地固定导向部件21与阀座部件22，还能够在导向部件21的中心保持阀座部件22。

另外，在圆盘部21a的端部形成冲压时的塌边面与毛刺，由于如上述那样从箭头P2的方向冲压，因此塌边面形成在与阀座部件22的凸缘部222相反侧，毛刺形成在凸缘部222侧。圆盘部21a形成为直径比凸缘部222稍大，通过使毛刺伸出到凸缘部222外，在点焊接时，该毛刺部分熔融。由此，能够无间隙地密接圆盘部21a与凸缘部222，能够更可靠地进行点焊接。

副阀2的导向板211、212、213是平板状（平坦），各导向板211、212、213的与轴L平行的两端的边缘相对于主体部1a的内周面1a1（参照图5（A））以线接触滑动接触，在主阀室1A内能在轴L方向上滑动。另外，由于导向板211、212、213是平板状，因此不会在导向板211、212、213与内周面1a1之间形成间隙而使垃圾等进入该导向板211、212、213与内周面1a1之间，从而能够使副阀2的滑动动作为稳定的动作。

另外，在对该副阀2的导向部件21进行冲压加工时，导向板211、212、213的部分从图5（A）所示的箭头P1的方向冲压，因此内侧为毛刺面，线接触的部分为塌边面。因此，能够使副阀2的滑动动作为稳定的动作。

另外，在副阀2中，导向部件21是由薄板状的不锈钢板形成的重量轻的部件，因此与例如利用切削加工形成专利文献1的副阀（阀座部件2）的整体的现有相比，能够轻量化，在从图1的状态转移到图2的状态时，副阀2容易拉起，得到稳定的动作。另外，由于阀座部件22由切削加工形成，因此能够高精度地形成阀口22a，从而防止阀漏并得到可靠性高的膨胀阀。

如图3（A）所示，在该膨胀阀的组装时经过以下工序。阀座环3从内侧压入阀壳1的筒状部1b内，在相对于该筒状部1b将环状的焊料a嵌入接头管12的状态下插通接头管12。此时，接头管12的端部与阀座环3面对面。在接头管11也嵌入相同的焊料b的状态下插通到主体部1a。并且，通过在焊接装置的无熔剂炉中加热如图3（B）所示那样组装的部件，将接头管11、12焊接在阀壳1上。

在此，存在难以根据焊接装置的环境条件控制溶出的焊料的流量的场合，存在焊料向阀座环3的第二口3a侧流出的可能性。但是，如图4（B）所示，即使溶出的焊料流出到第二口3a侧，由于在阀座环3的第二口3a上在接头管12侧内周形成槽33，因此从接头管12的周围流出到阀座环3侧的焊料也贮存到槽33中，不会到达阀座31。另外，图4（A）是阀座环3的周围的放大图，图4（C）是焊料从图4（B）的状态进一步流出到第二口3a侧的场合，流出的焊料除了在第二口3a内贮存在槽33中还贮存在槽32中。这样，只要设置多个用于贮存熔融的焊料的槽，就能够更可靠地防止溶出的焊料到达阀座31。

在以上的实施方式中，对第二口形成在阀座环上的场合进行了说明，但即使没有阀座环，在阀壳上直接形成第二口的场合，也只要在该第二口上形成槽即可。

另外，在实施方式中，对形成槽32、33这两个槽的场合进行了说明，但即使阀座环的场合、阀壳的场合的任一个场合，槽当然可以形成三个以上。

Claims

1.一种膨胀阀，其具备：构成缸状的主阀室的阀壳；与该主阀室连通的第一口及与该主阀室的轴向端部连通的第二口；能在该主阀室的轴向上移动地配置在上述主阀室内，并且在主阀室与上述第二口之间具有阀口的副阀；以及利用相对于上述副阀的上述轴向的移动对上述阀口进行开闭的阀体，

所述膨胀阀具有在使致冷剂从上述第一口向上述第二口流动时，利用该第一口与第二口的压力差使上述副阀落座到上述第二口的周围的副阀座上，从而使该第二口为关闭状态的结构，并且具有利用上述阀体对流向上述阀口的致冷剂进行节流，在使致冷剂逆向流动时，利用上述第二口与第一口的压力差使上述副阀离开上述第二口，使该第二口为全部打开状态的结构，

该膨胀阀的特征在于，

上述第二口和与该第二口连通的接头管的内径是相同直径，在该第二口的内周面的与上述接头管邻接的部位沿该内周面的整周形成贮存熔融了的焊料的槽。

2.根据权利要求1所述的膨胀阀，其特征在于，

在上述第二口的上述接头管侧的开口端与该第二口的内部形成多个上述槽。

3.根据权利要求1或2所述的膨胀阀，其特征在于，

与上述接头管直径相同的阀座环的内侧为上述第二口，该阀座环与该接头管面对面而安装。