JP2015232389A - 自動双方向膨張弁 - Google Patents

Abstract

【課題】流量の制御精度が低い問題を解決する自動双方向膨張弁を提供する。
【解決手段】弁芯４内は直列する液体通過小孔４ａと液体通過大孔４ｂを有し、弁芯３の一端は液体通過大孔４ｂを貫通して液体通過小孔４ａ内に挿込まれており、弁芯３の一端と液体通過小孔４ａの側面の間は液体通過間隙を有する。前記弁芯３の一端は、液体通過小孔４ａと液体通過大孔４ｂの間の角張りに当接する密閉円錐面を有する。さらに第１密閉ワッシャと第２密閉ワッシャを増設する
【選択図】図１

Description

本発明は機械工程の技術分野に属する膨張弁に関し、特に自動双方向膨張弁に関する。
背景技術

膨張弁は冷凍システムでの重要な部材であり、凝縮器と蒸発器の間に取付けられている。膨張弁は蒸発器により蒸発される気体を、圧縮機で高温高圧の液体冷媒に増圧・液化し、更にその絞り口によって低温低圧の噴霧状液態冷媒に絞り、その後、冷媒は蒸発器により熱量が吸収されることにより、冷凍効果に達している。膨張弁は蒸発器末端の過熱度変化を通じて弁の流量を制御するため、流量が非常に小さくなって蒸発器面積を充分に利用できなくなったり、及び流量が非常に大きくなって蒸発器面積の不足により、冷媒が完全に気化されず、圧縮機に吸引されて液態が生じることを防止している。

膨張弁に関する文献は多く、例えば、本出願の出願人は中国特許庁に出願の名称が膨張弁（出願番号が201210419218.1で、その公開番号がCN102878734Aである）である特許を出願している。該膨張弁における弁芯Iと弁芯IIの間は、円錐面によって密封されている。具体的は、弁芯Iは前絞り円錐部を有し、弁芯IIは前絞り円錐部に適切する前絞り円錐孔を有する。該構造は密封を実現することができるが、前絞り円錐孔と前絞り円錐部が高い加工精度を要求するため、実際の生産工程では、高精度のデバイスを必要とし、更に製品率が低い問題が存在する。これにより、部品の生産コストが高く、製品の市場での競争力が弱い問題が存在している。テストを通じて、前記膨張弁は流量の制御制度が低い問題も存在している。

本発明の目的は従来技術に存在する上述の問題点に対して、弁芯Iと弁芯IIの生産コストを低減するための自動双方向膨張弁を提供している。

本発明の目的は下記の技術方法によって実現される。
本発明の自動双方向膨張弁は、ケースとケース内に位置する弁芯Iと弁芯IIと、を含む。前記弁芯IIは、直列する液体通過小孔と液体通過大孔を有し、前記弁芯Iの一端は液体通過大孔を貫通して液体通過小孔内に挿込まれており、弁芯Iの一端と液体通過小孔の側面の間は液体通過間隙を有しており、前記弁芯Iの一端は、液体通過小孔と液体通過大孔の間の角張りと当接する密閉円錐面を有することを特徴とする。

本発明の自動双方向膨張弁における弁芯IIの液体通過小孔と液体通過大孔はそれぞれ直孔で、かつ軸線が重なっている。液体通過小孔、液体通過大孔と密閉円錐面を加工するための要求が低く、かつ密閉円錐面と角張りが密封されて加工精度に対する要求を低くするため、効率的に製品の合格率を高め、更に部品の生産コストを低減することができる。好ましくは、液体通過小孔と液体通過大孔の間の角張り箇所で円弧状面取りを加工し、これにより、該円弧状面取りが液体通過小孔と液体通過大孔の間の角張りにおけるバリを除去し、更に角張りと密閉円錐面の接着度を高くし、更に弁芯Iと弁芯IIの間の密閉性を保証することができる。

前記自動双方向膨張弁において、前記弁芯Iの端部において、密閉円錐面から前記端部までの端面の間は、大円柱部と小円柱部である。弁芯Iまたは弁芯IIが移動する場合、もし、密閉円錐面が液体通過小孔と液体通過大孔の間の角張りから離れる場合、膨張弁流量の大きさは大円柱部と液体通過小孔の側面の間の液体通過間隙により制御されて、小流量の制御が実現されている。もし、大円柱部が完全に液体通過大孔内に進入すると、膨張弁流量の大きさは小円柱部と液体通過小孔の側面の間の液体通過間隙により制御されて、大流量の制御が実現されている。

前記自動双方向膨張弁において、前記弁芯Iの端部において、密閉円錐面から前記端部までの端面の間は、大円柱部、流量緩慢変化部と小円柱部である。弁芯Iまたは弁芯IIは移動し、もし、密閉円錐面が液体通過小孔と液体通過大孔の間の角張りから離れる場合、膨張弁流量の大きさは大円柱部と液体通過小孔の側面の間の液体通過間隙により制御されて、小流量の制御が実現されている。もし、大円柱部が完全に液体通過大孔内に進入すると、流量の大きさは流量緩慢変化部と液体通過小孔の側面の間の液体通過間隙により制御されて、変量の制御が実現されている。もし、流量緩慢変化部が完全に液体通過大孔内に進入すると、流量の大きさは小円柱部と液体通過小孔の側面の間の液体通過間隙により制御されて、大流量の制御が実現される。

前記自動双方向膨張弁において、前記弁芯Iの外部には、ケースに固接する方向誘導弁座が設けられており、弁芯Iの他端には、第1液体通過孔が設けられ、弁芯Iの側壁には、第1液体通過孔に連通する複数の第2液体通過孔が設けられており、前記液体通過小孔は弁芯IIを貫通している。該構造は媒体に対して第2液体通過孔と第1液体通過孔を通過させるため、媒体がケースの周方向に沿って流れることができ、更に媒体がケーシングとケースの間及びケースの入口と出口を通過することによる構造が複雑になる問題を防ぐことができ、換言すると、前記構造はケーシングを無くしても良い。

前記自動双方向膨張弁において、前記方向誘導弁座の端面と弁芯IIの端面の間には第1密閉ワッシャが設けられている。弁芯IIは第1密閉ワッシャを通じて方向誘導弁座に当接して、弁芯IIと方向誘導弁座の間のスリット、方向誘導弁座とケースの間のスリット、弁芯IIとケースの間のスリットにおける媒体の漏れまたは還流を防ぎ、更に流量の制御精度を高くする。

前記自動双方向膨張弁において、前記弁芯Iは密閉当接面を有し、方向誘導弁座の他の端面と弁芯Iの密閉当接面の間には第2密閉ワッシャが設けられている。弁芯Iの密閉当接面は第2密閉ワッシャを通じて方向誘導弁座に当接されるため、弁芯Iの密閉当接面と方向誘導弁座の間のスリット、方向誘導弁座とケースの間のスリット、弁芯Iとケースの間のスリットにおける媒体の漏れまたは還流を防ぎ、更に流量の制御精度を高くする。

更にケースを保護するため、前記自動双方向膨張弁において、前記ケースの外部には保護カバーが設けられ、ケースの両端は接続管部であり、接続管部は保護カバーの外部に位置し、保護カバーはケースに固接されている。

前記自動双方向膨張弁において、前記弁芯Iと弁芯IIの外側面には少なくとも2つの密封溝が設けられ、各密封溝内にはケースの内壁に当接する第2リングシールが嵌め込まれている。複数のリングシールは密閉性を高くし、更に弁芯の運動の安定性を高めており、特に弁芯の揺動を防ぐことができる。

前記自動双方向膨張弁において、前記ケースの両端には当て柱が固定され、該当て柱の側壁には液体通過溝が設けられ、前記当て柱の内端面には径方向に貫通する補助液体通過溝が設けられている。弁芯と当て柱の内端面が当接する時、補助液体通過溝は油液の円滑な流れを保証し、弁芯の端面と当て柱の内端面の間で負圧が生じることによる弁芯の係止現象を防ぐことができる。

従来技術に比べて、本発明の自動双方向膨張弁は弁芯Iと弁芯IIの間の密封構造を変更することで、弁芯Iと弁芯IIの生産コストを低減し、更に弁芯Iと弁芯IIの間の密閉性を保証することができる。本発明の自動双方向膨張弁は、弁芯Iの端部形状を変更し、更に第1密閉ワッシャと第2密閉ワッシャを増設して、効率的に流量の制御精度を高めている。

図1は、本発明の自動双方向膨張弁の実施例１における断面構造を示す図である。 図2は、図1のA箇所の一部構造を示す拡大図である。 図3は、図1のB箇所の一部構造を示す拡大図である。 図4は、自動双方向膨張弁の当て柱の内端部構造を示す図である。 図5は、本発明の自動双方向膨張弁の実施例2における断面構造を示す図である。 図6は、本発明の自動双方向膨張弁の実施例3における断面構造を示す図である。 図7は、図1のC箇所の一部構造を示す拡大図である。 図8は、図5のD箇所の一部構造を示す拡大図である。 図9は、本発明の自動双方向膨張弁の実施例4における断面構造を示す図である。

以下は本発明の具体的実施例と図面を用いて、本発明の技術手段に対して詳細に説明するが、本発明はこの実施例に制限されない。

＜実施例１＞
図1に示されるように、自動双方向膨張弁は、ケース1、ケーシング2、弁芯I3、弁芯II4、当て柱5、方向誘導弁座6を含む。

ケース1は管状であり、弁芯I3、弁芯II4、当て柱5、バネ、方向誘導弁座6はケース1内に位置しており、ケーシング2はケース1の外部を套設され、ケーシング2の両端は接続管部を有する。

当て柱5の数は2つであり、2つの当て柱5はそれぞれケース1の両端に固定され、当て柱5の側壁には液体通過溝5aが設けられている。弁芯I3と弁芯II4は2つの当て柱5の間に位置し、弁芯I3と弁芯II4の外側面には2つの密封溝が設けられており、各密封溝の内部にはケース1の内壁に当接する第2リングシール7が嵌め込まれている。これにより、弁芯I3と弁芯II4はケース1の内壁に沿って摺動し、かつ弁芯I3とケース1の内壁の間及び弁芯II4とケース1の内壁の間はそれぞれ密封される。

弁芯II4内は直列する液体通過小孔4aと液体通過大孔4bを有し、液体通過小孔4aと液体通過大孔4bはそれぞれ弁芯II4の軸線に沿って設けられ、液体通過小孔4aは軸方向で貫通する。

弁芯I3の一端は、液体通過大孔4bを貫通して液体通過小孔4a内に挿込まれており、弁芯I3の一端は、液体通過小孔4aの側面との間、及び液体通過大孔4bの側面との間で液体通過間隙を有する。弁芯I3の一端は、液体通過小孔4aと液体通過大孔4bの間の角張りに当接する密閉円錐面3aを有する。密閉円錐面3aが液体通過小孔4aと液体通過大孔4bの間の角張りから離れる時、媒体は液体通過小孔4aと液体通過大孔4bの間から流される。液体通過小孔4aと液体通過大孔4bの間の角張りが円弧面取り4cである。

方向誘導弁座6は弁芯I3の外部を套設され、方向誘導弁座6はケース1に固接され、弁芯I3と当て柱5の間には第1バネ8が設けられており、弁芯II4と他の当て柱5の間には第2バネ9が設けられている。図3に示されるように、方向誘導弁座6の端面と弁芯II4の端面の間には第1密閉ワッシャ10が設けられ、第1密閉ワッシャ10は、ケース1に密着し、更に方向誘導弁座6の端面に当接する。図2に示されるように、弁芯I3は密閉当接面3bを有し、方向誘導弁座6の他の端面と弁芯I3の密閉当接面3bの間には第2密閉ワッシャ11が設けられており、第2密閉ワッシャ11は、ケース1に密着し、更に方向誘導弁座6の他の端面に当接する。図1に示されるように、密閉円錐面3aが液体通過小孔4aと液体通過大孔4bの間の角張りに当接する時、弁芯II4は第1密閉ワッシャ10を通じて方向誘導弁座6に当接し、弁芯I3の密閉当接面3bと第2密閉ワッシャ11が離れる状態になっている。

第1バネ8と第2バネ9の実際の弾力状況に基いて、弁芯I3の密閉当接面3bが、第2密閉ワッシャ11を通じて方向誘導弁座6に当接し、弁芯II4が、第1密閉ワッシャ10を通じて離れる状態になっている。

図7に示されるように、弁芯I3の端部において、密閉円錐面3aから前記端部までの端面の間は、大円柱部3cと小円柱部3dである。
図1と図4にされるように、当て柱5の内端面には、径方向に貫通する補助液体通過溝5bが設けられ、補助液体通過溝5bは液体通過小孔4aに対向して設けられている。

図1に示されるように、ケーシング2とケース1の間にはスペーサ12が設けられ、スペーサ12とケース1は溶接して固接される。スペーサ12はケーシング2に固接され、スペーサ12にはケーシング2の内壁に当接する第3リングシール13が設けられている、第3リングシール13は、スペーサ12とケーシング2の内壁の間から媒体が漏れて、流量の制御精度に影響するのを防止する。ケース1と方向誘導弁座6には液体通過口1aが設けられており、図1に示されるように、ケーシング2の下端の圧力は上端の圧力より大きい時、媒体の圧力作用によって、弁芯I3を運動させるため、密閉円錐面3aが、液体通過小孔4aと液体通過大孔4bの間の角張りから離れており、これにより、媒体が液体通過小孔4a、液体通過大孔4b、液体通過口1a、ケーシング2とケース1との間の通路を流されることができる。

ケーシング2の下端の圧力が上端の圧力より小さい時、媒体の圧力作用によって、弁芯II4を運動させるため、密閉円錐面3aが、液体通過小孔4aと液体通過大孔4bの間の角張りから離れており、これにより、媒体がケーシング2とケース1との間の通路、液体通過口1a、液体通過大孔4bと液体通過小孔4aを流されることができる。

＜実施例2＞
本実施例は実施例１の構造と原理とほぼ同じであり、異なる箇所は、図5に示されるように、弁芯I3の端部において、密閉円錐面3aから前記端部までの端面の間は大円柱部3c、流量緩慢変化部3eと小円柱部3dである。

弁芯I3の他の端面には第1液体通過孔3fが設けられ、弁芯I3の側壁には第1液体通過孔3fに連通する第2液体通過孔3gが設けられている。
ケーシング2の下端の圧力が上端の圧力より大きい時、媒体の圧力作用によって、弁芯I3を運動させるため、密閉円錐面3aが、液体通過小孔4aと液体通過大孔4bの間の角張りから離れており、これにより、媒体が液体通過小孔4a、液体通過大孔4b、第2液体通過孔3g、第1液体通過孔3fを流れることができる。

ケーシング2の下端の圧力が上端の圧力より小さい時、媒体の圧力作用によって、弁芯II4を運動させるため、密閉円錐面3aが、液体通過小孔4aと液体通過大孔4bの間の角張りから離れており、これにより、媒体が第1液体通過孔3f、第2液体通過孔3g、液体通過大孔4b、液体通過小孔4aを流れることができる。

＜実施例3＞
本実施例は実施例2の構造と原理とほぼ同じであり、異なる箇所は、図6に示されるように、ケース1の外部はケーシング2とスペーサ12を有せず、ケーシング2の両端は接続管部として延伸されている。

＜実施例4＞
本実施例は実施例3の構造と原理とほぼ同じであり、異なる箇所は、図9に示されるように、ケース1には保護カバー14が套設され、接続管部は保護カバー14の外部に位置し、保護カバー14の両端はケース1に固接されている。
当て柱5の中心には、貫通する第3液体通過孔が設けられているため、媒体が第3液体通過孔から通過する。

1 ケース
1a 液体通過口
2 ケーシング
3 弁芯I
3a 密閉円錐面
3b 密閉当接面
3c 大円柱部
3d 小円柱部
3e 流量緩慢変化部
3f 第1液体通過孔
3g 第2液体通過孔
4 弁芯II
4a 液体通過小孔
4b 液体通過大孔
4c 円弧の面取り
5 当て柱
5a 液体通過溝
5b 補助の液体通過溝
5c 第3液体通過孔
6 方向誘導弁座
7 第2リングシール
8 第1バネ
9 第2バネ
10 第1密閉ワッシャ
11 第2密閉ワッシャ
12 スペーサ
13 第3リングシール
14 保護カバー
15 第1リングシール

Claims (10)

1. ケース（1）と、ケース（1）内に位置する弁芯I（3）と弁芯II（4）とを含む自動双方向膨張弁において、
   前記弁芯II（4）内は直列する液体通過小孔（4a）と液体通過大孔（4b）を有し、
   前記弁芯I（3）の一端は、液体通過大孔（4b）を貫通して、液体通過小孔（4a）内に挿し込まれており、
   前記弁芯I（3）の一端と液体通過小孔（4a）の側面の間は、液体通過間隙を有しており、
   前記弁芯I（3）の一端は、液体通過小孔（4a）と液体通過大孔（4b）の間の角張りに当接する密閉円錐面（3a）を有する、ことを特徴とする自動双方向膨張弁。
2. 前記液体通過小孔（4a）と液体通過大孔（4b）の間の角張りが円弧面取り（4c）である、ことを特徴とする請求項1に記載の自動双方向膨張弁。
3. 前記弁芯I（3）の端部において、密閉円錐面（3a）から前記端部までの端面の間は、大円柱部（3c）と小円柱部（3d）である、ことを特徴とする請求項2に記載の自動双方向膨張弁。
4. 前記弁芯I（3）の端部において、密閉円錐面（3a）から前記端部までの端面の間は、大円柱部（3c）、流量緩慢変化部（3e）と小円柱部（3d）である、ことを特徴とする請求項3に記載の自動双方向膨張弁。
5. 前記弁芯I（3）の外部には方向誘導弁座（6）が套設され、方向誘導弁座（6）はケース（1）に固接されており、
   弁芯I（3）の他の端面には第1液体通過孔（3f）が設けられ、弁芯I（3）の側壁には、第1液体通過孔（3f）に連通する複数の第2液体通過孔（3g）が設けられており、
   前記液体通過小孔（4a）は弁芯II（4）を貫通する、ことを特徴とする請求項１から請求項４にいずれか１項に記載の自動双方向膨張弁。
6. 前記方向誘導弁座（6）の端面と弁芯II（4）の端面との間には、第1密閉ワッシャ（10）が設けられている、ことを特徴とする請求項５に記載の自動双方向膨張弁。
7. 前記弁芯I（3）は密閉当接面（3b）を有し、方向誘導弁座（6）の他の端面と弁芯I（3）の密閉当接面（3b）との間には、第2密閉ワッシャ（11）が設けられている、ことを特徴とする請求項６に記載の自動双方向膨張弁。
8. 前記ケース（1）の両端には当て柱（5）がそれぞれ固定され、当て柱（5）の側壁には液体通過溝（5a）が設けられており、前記当て柱（5）の内端面には、径方向に貫通する補助液体通過溝（5b）が設けられている、ことを特徴とする請求項7に記載の自動双方向膨張弁。
9. 前記ケース（1）の外部には保護カバー（14）が套設され、ケースの両端はそれぞれ接続管部であり、接続管部は保護カバー（14）の外部に位置し、保護カバー（14）の両端とケース（1）との間は溶接によって固接される、ことを特徴とする請求項１から請求項8のいずれか１項に記載の自動双方向膨張弁。
10. 前記弁芯I（3）と弁芯II（4）の外側面それぞれには、少なくとも2つの密封溝が設けられ、各密封溝内には、ケース（1）の内壁に当接する第2リングシール（7）が嵌め込まれている、ことを特徴とする請求項１から請求項9のいずれか１項に記載の自動双方向膨張弁。