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CN100582534C - 热力膨胀阀 - Google Patents

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CN100582534C CN200610052369A CN200610052369A CN100582534C CN 100582534 C CN100582534 C CN 100582534C CN 200610052369 A CN200610052369 A CN 200610052369A CN 200610052369 A CN200610052369 A CN 200610052369A CN 100582534 C CN100582534 C CN 100582534C
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    • F25B2341/06—Details of flow restrictors or expansion valves
    • F25B2341/068—Expansion valves combined with a sensor
    • F25B2341/0683—Expansion valves combined with a sensor the sensor is disposed in the suction line and influenced by the temperature or the pressure of the suction gas

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Abstract

一种热力膨胀阀，用在空调装置中控制该低温低压冷媒供给蒸发器的冷媒流量，现有技术存在热力膨胀阀同时具备抑制阀芯或者传动杆振动的减振部件和防止密封部件移动的阻止部件时引起高成本，且装配作业繁杂的缺陷，本发明提供了一种通过传动杆将随着来自蒸发器的低温低压冷媒温度、压力的变化而产生的膜片变位传递给阀芯，使阀芯接触或离开阀孔，从而来控制高压冷媒流量的热力膨胀阀，它传动杆与阀体之间设置防止上述低温低压冷媒和高压冷媒连通的密封部件的同时，在上述传动杆上还设有用于抑制振动的减振部件，且该减振部件同时压持在所述的密封部件上而具备阻止上述密封部件移动的阻止功能。

Description

热力膨胀阀
技术领域
本发明关于热力膨胀阀，特别是在车用空调装置的冷冻循环中，将来自贮液器的高温高压冷媒，绝热膨胀成低温低压冷媒，并控制该低温低压冷媒作为供给蒸发器的冷媒流量的热力膨胀阀。
背景技术
热力膨胀阀包括阀体上的气箱头和阀体内的阀芯，上述气箱头感知由蒸发器送出的其出口处的低温低压冷媒的温度、压力，再根据感知的冷媒的温度及压力，通过阀芯来控制将贮液器送出的高温高压冷媒供给蒸发器的冷媒流量。
这种控制如下进行：即，气箱头上的膜片感知到上述冷媒的温度、压力而进行变位，该变位通过传动杆传递给位于阀体内阀孔下侧的阀芯，上述阀芯通过接触或离开上述阀孔来控制阀的开度。
该结构中，上述阀体内部具有密封部件，该密封部件设在上述传动杆外周与阀体之间，通过该密封部件，来阻止因上述阀体内形成的上述高温高压冷媒通路和低温低压冷媒通路的连通而引起的冷媒泄漏。
对于该种结构的热力膨胀阀，从冷冻循环内的贮液器导入的高温高压冷媒，在阀孔处通过时和通过后，阀芯及传动杆会出现振动的振动音成为产生噪音的原因。另外，在冷冻循环内，阀孔上流侧会出现压力波动，该压力波动被传递到阀芯则会引起阀芯及传动杆的振动，从而引起热力膨胀阀的噪音，从而出现热力膨胀阀的流量不能正确控制的不良问题。
再者，众所周知，当供给蒸发器冷媒的状态出现过剩或不足时，会出现短周期内反复的波动现象。该现象造成过敏的阀的开闭响应。
该过敏的阀开闭响应使得用于密封上述冷媒泄漏的密封部件容易产生位置偏移，针对上述的阀芯及传动杆振动的现象，专利文献1(文献号是日本实用新案公报昭48-9685)提出了在用于支撑球状阀芯的阀芯架上追加具有板状滑接片的防止叶片，板状滑接片的弯曲部与阀体相接的方案。
另外，专利文献2(文献号是日本特开2004-293779)提出了另外的减振部件：该减振部件装在阀体和传动杆之间，通过弹力将约束力传给用于将膜片变位传递给阀芯的传动杆，抑制传动杆轴向运动。还有，使环状部和防振弹簧构成的支撑圈来支撑阀芯，从而来稳定阀芯振动引起的阀芯动作。
还有，专利文献3(文献号是日本特开2000-97522)提出了为了防止由于上述波动现象产生的密封部件的偏移，作为阻止密封部件的移动的阻止部件，使用防松螺母与上述密封部件相接的方案。
但是，综合前述三个专利文献的技术方案，在热力膨胀阀中具备抑制阀芯或者传动杆振动的减振部件的同时，再设置防止密封部件移动的阻止部件时，就需要在热力膨胀阀中准备两种不同的部品结构，因此引起高成本，且装配作业繁杂的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是克服现有技术中存在的在热力膨胀阀中同时具备抑制阀芯或者传动杆振动的减振部件和防止密封部件移动的阻止部件时引起高成本，且装配作业繁杂的缺陷，提供一种不需要在减震手段上追加阻止部件，低成本、装配作业简单化的热力膨胀阀。为此，本发明采用以下技术方案：
一种热力膨胀阀，它包括：随着来自蒸发器的低压冷媒温度及压力的变化而发生变位的膜片、传递该变位的传动杆，通过上述传动杆将所述变位传递给设在阀体内的阀芯以接触或离开阀孔，从而来控制流向蒸发器的高压冷媒流量，其特征在于所述的传动杆与阀体之间设置有用于控制所述传动杆振动的减振部件和用于阻止所述阀体内的高压冷媒和低压冷媒的流通的密封部件，且所述的减振部件同时压持在所述的密封部件上。
作为对上述技术方案的进一步完善和补充，半发明还包括以下附加技术特征：
所述减振部件具有圆板部和从该圆板部外周呈放射状向外一体延伸形成的板状部，所述圆板部与所述密封部件相接，所述板状部的一部分朝膜片方向延伸与所述传动杆压接，所述板状部的另一部分朝所述阀体方向延伸与所述阀体的内壁面相接。
所述板状部的一部分为压接在所述传动杆外周的第一板弹簧，另一部分为顶在上述阀体内部的第二板弹簧。
所述圆板部中心形成有供所述传动杆穿设的孔，所述第一板弹簧的前端侧形成有弯曲部，上述第二板弹簧的前端侧形成有上坡部，上述弯曲部压接在上述传动杆上的同时，上述上坡部与上述内壁面相顶
上述圆板部具有在上述孔周围形成的环状带状部，上述第一板弹簧在上述弯曲部上形成膨出部，上述带状部压接在上述密封部件上的同时，上述膨出部突出在上述圆板部侧。
上述弯曲部压接在上述传动杆上的部位形成折弯部。
上述第一板弹簧和第二板弹簧在上述圆板部形成同样的复数个数。
上述第一板弹簧和第二板弹簧均匀分布在上述圆板部。
本发明提供了一种通过传动杆将随着来自蒸发器的低温低压冷媒温度、压力的变化而产生的膜片变位传递给阀芯，使阀芯接触或离开阀孔，从而来控制高压冷媒流量的热力膨胀阀。在传动杆与阀体之间插通有上述传动杆中央部的阀体内的贯通孔处设置防止上述低温低压冷媒和高压冷媒连通的密封部件的同时，在上述传动杆上还设有用于抑制振动的减振部件，且该减振部件同时压持在所述的密封部件上而具备阻止上述密封部件移动的阻止功能。
根据这种热力膨胀阀，由于防振手段同时具备抑制振动和阻止功能，无需追加具有阻止功能的其他部品，可降低成本，提高作业性和生产性。
由于本发明通过减振部件上的板状部实现了对密封部件的阻止功能，不必在减振部件上追加其他部品，且由于装配比较容易，可以得到低成本生产性得以提高的热力膨胀阀。
附图说明
图1：本发明热力膨胀阀的一种具体实施方式的结构纵截面图。
图2：图1实施方式的减振部件装在传动杆上的结构的侧视图。
图3(A)：图2中减振部件的平面图
图3(B)：图图3(A)的B-B向截面图。
图4：图1实施方式中的减振部件展开图。
图中：1-热力膨胀阀，2-阀体，3/4-接管连接孔，5/6-接管连接孔，7-阀孔，8-阀座，9-阀芯，10-阀芯架，11-阀腔，12-调节螺母，13-压缩线圈弹簧，14-气箱部，15-外壁，16-下壁，17-膜片，18-膜片变位限制部件，181-凹部，19-感温包，20-均压室，21-阀体上端部，211-大径纵孔，212-小径纵孔，213-底部，214-内壁面，22-阀体上端开口部，23-O形圈，24-密封塞，25-传动杆，251-上端部，252-中央部，253-下端部，26-密封部件，27-减振部件，271-圆板部，272-板状部，272a-第一板弹簧，272b-第二板弹簧，272a’-第一板弹簧端部，272b’-第二板弹簧上坡部，273-外周缘，274-孔，275-带状部，276-膨出部，277-弯曲部，277’-凸部。
具体实施方式
以下参照图纸对本发明的热力膨胀阀的实施形态加以说明。
图1为一种具体实施方式的热力膨胀阀结构的中央纵截面图。
图中的热力膨胀阀1，用于压缩机→冷凝器→贮液器→热力膨胀阀→蒸发器→热力膨胀阀→压缩机的循环中，在铝制块状阀体2的侧部形成有：与流入来自贮液器的高温高压冷媒的冷媒接管相连的接管连接孔3、与将通过热力膨胀阀1绝热膨胀的低温低压冷媒导入蒸发器的冷媒接管相连的接管连接孔4、与蒸发器出口的冷媒接管相连的接管连接孔5和与将冷媒送入压缩机的冷媒接管相连的接管连接孔6。
阀体2中，连通连接孔3和4的冷媒通路31及32设在内部，冷媒通路31及32的途中形成有小径的节流孔形成的阀孔7。因此，从贮液器流经冷媒通路31的高温高压冷媒经过小流路面积的阀孔7，绝热膨胀，流入冷媒通路32。
阀孔7的冷媒流入侧的上流侧的开孔处形成阀座8，该阀座8与球状阀芯9接触或分离从而来改变阀孔7的开度。据此，阀座8和阀芯9之间的间隙构成阀孔7的可变节流孔。
阀芯9由阀芯架10来支撑，阀芯架10设在阀体2下部的有底的阀腔11处。阀芯9通过装于阀芯架10和闭塞阀腔11的调节螺母12之间的压缩线圈弹簧13向闭阀方向弹压。调节螺母12螺合在阀体2上作为阀体2下部的底，用于密闭阀腔11，通过调节螺母12可以调节压缩线圈弹簧13的负重。
阀体2的上端部21的开口部22处设置有气箱头14，气箱头14下侧形成有形成阀体2内部的连通连接孔5和6的冷媒通路51。
气箱头14由外壁15、下壁16夹和设在外壁15、下壁16之间，将厚金属外壁15和下壁16形成的空间区分成上下两部分的可挠性金属薄板膜片17和设在膜片17下面并接触的变位限制部件18构成。
膜片17的周边夹在外壁15和下壁16之间，并一起焊接。15’为焊接部。据此，外壁15和膜片17围成的上侧空间构成感温包19。此感温包19填充有冷媒气体，通过密封塞24密封。下壁16与阀体2的上端部21的开口部22螺合，并由O形圈23密封。而且，膜片17和下壁16围成的下侧空间与冷媒通路51连通通过均压孔201构成均压室20。
膜片变位限制部件18在均压室20内可以自由滑动，该膜片变位限制部件18的下方配置有将膜片17的变位传递给阀芯9的传动杆25。
该传动杆25的上端部251插入膜片变位限制部件18处形成的凹部181内，设在上述膜片变位限制部件上。该凹部181设在与膜片变位限制部件18的膜片17的表面侧对向而设的反侧。且，上述传动杆25横切冷媒通路51，其近似中央部252插通阀体2内部的贯通孔而形成的大径纵孔211和小径纵孔212，横切冷媒通路32。其下端部253贯通阀孔7与阀芯9相接，通过传动杆25将膜片变位传递给阀芯9。
在该大径纵孔211的底部213上，设置有装在上述传动杆25的近似中央部252外周上的密封部件，如O形圈26，该O形圈26为用于阻止冷媒通路32和冷媒通路51连通沿着传动杆25形成的密封部件。
该O形圈26形成的密封部件通过减振部件27在插通有传动杆25的大径纵孔211内，被压至大径纵孔211底部213，设在传动杆25外周与大径纵孔211的内壁面214之间。
其次，对于图1所示的实施方式中的减振部件27，将参照图2、图3及图4来作介绍。上述减振部件27如图2所示的侧视图中的结构。图2中，减振部件27在图1中的大径纵孔211内压O形圈26，并与传动杆25压接。图3A为从减振部件27的箭头A方向看的平面图，图3B为图3A的B-B线截面图。图4为减振部件27的展开图。
该减振部件27如图4所示，作为整体由一块板状弹性金属加工而成，由圆板部271和从其外周缘273向放射方向延伸，由一体形成的板状部272a、272b构成。上述圆板部271及板状部272a、272b为具有弹性的金属，如由高金属弹性的不锈钢材制成，该不锈钢材的加工采用如冲压加工而成。而且，在圆板部271上，其中央部设有中心孔274，传动杆25的近似中央部252穿设其中，并具有形成在上述中心孔274周围的环状带状部275。
而且，图4所示的上述板状部272a，在中心孔274径向从外周缘273放射方向上形成一定的宽度，且长于板状部272b，形成3枚第一板弹簧，且，板状部272b长度小于板弹簧272a，以同一宽度成为3枚第二板弹簧。因此，该第一板弹簧272a及第二板弹簧272b互相以一定宽度不同长度邻接构成板弹簧。而且，第一板弹簧272a为3枚，第二板弹簧也为3枚，并且均匀分布，所以板状部272由6枚板弹簧构成的减振部件27可以实现稳定的结构。
再者，板状部272如图2及图3所示的结构。即，第一板弹簧272a从圆板部271的外周缘273向离开传动杆25的方向形成有膨出部276，并向膨出部276延伸，在接近传动杆25的方向上其前端侧形成弯曲部277。
图2中所示的弯曲部277朝着传动杆25突出形成凸状部277’，弯成“く”字状成为端部272a’，上述凸状部277’支撑压接传动杆25，端部272a’与传动杆25分离。弯曲部277压接在传动杆25上的部位形成折弯部。
第二板弹簧272b从圆板部271的外周缘273与第一板弹簧272a邻接，以短于第一板弹簧272a的固定长度从上述外周缘273向离开传动杆25的方向上延伸，向着大径纵孔211的内壁面214，其前端侧上升，其上坡部272b’与内壁面相顶。
另外，圆板部271的中心部形成的孔274的大小可以使上述传动杆25滑动。因此，上述减振部件27在圆板部271的孔274处插入传动杆25，装在传动杆25上，而且，在装配时，减振部件27的圆板部271载在阀体2上形成的大径纵孔211的底部213处，在传动杆25的外周面与上述大径纵孔211内壁面214之间安装的密封部件O形圈26的上面，通过上述带状部275压接，紧密结合。
而且，由于减振部件27的第一板弹簧272a与传动杆25外周弹接支撑，并可以滑动，通过其膨出部276的高弹性，弯曲部277的凸部277’与传动杆25滑接，所以，对于传动杆25的轴向运动，其弹力得以更大的提高，从而可以抑制了传动杆25的运动。
另外，由于减振弹簧27的第二板弹簧272b的前端侧上升，其端部272b’与上述大径纵孔211的内壁面214相顶，所以，对于上述密封部件的运动产生的移动，因弹力使得压接力加强，带状部275能与密封部件271紧密结合。据此，减振部件27向密封部件传递弹力产生的约束力，可以阻止密封部件偏移引起的移动的阻止功能。
阀体2中，气箱头14的膜片17下侧形成的冷媒通路51流通的来自蒸发器的冷媒温度及压力被传递到气箱头14，并感知其温度、压力的以上结构的热力膨胀阀中，高温高压的通过接管连接孔3从冷媒通路31导入阀腔11的冷媒，通过阀孔7流入冷媒通路32。此时，冷媒通过阀座8与阀芯9之间的可变节流孔绝热膨胀形成低温低压冷媒，通过接管连接孔4送到蒸发器。该冷媒通过蒸发器的蒸发，从蒸发器出口出来的冷媒通过接管连接孔5，流经冷媒通路51，再经过接管连接孔6流入压缩机。上述冷媒流入冷媒通路51时，其中一部分流入均压室20，通过露出均压室20的传动杆25及膜片17来感知蒸发器出口的冷媒温度及压力。据此，气箱头14根据传递来的冷媒温度及压力，将感温包19内的冷媒压力给予膜片17。结果，膜片17在传动杆25的轴线方向变位，该变位是通过膜片变位限制部件18及传动杆25传递给阀芯9的。因此，阀芯9接近或离开阀座8，来控制送入蒸发器的冷媒流量。
该结构中，即使从冷媒通路31流入阀腔11的高温高压冷媒在通过阀孔7时和通过后传动杆25产生振动，对于传动杆25，减振部件27可以通过第一板弹簧272a的高弹力进行滑接，所以可以产生抑制传动杆25的轴向运动的约束力，使动作变得稳定，从而可以防止由传动杆振动引起的热力膨胀阀的噪音和正确控制冷媒流量。
并且，在导入接管连接孔3的冷媒出现激烈压力波动时，即使传动杆受到其压力波动影响传动杆25的轴向运动可以通过防振手段27板弹簧272a的弹力来抑制，所以可以防止热力膨胀阀1出现噪音，正确控制冷媒流量。
另外，由于阀芯9的所谓波动现象产生阀过敏开闭动作，构成密封部件的O形圈26压接到防振手段27的圆板部271的带状部275，该压接通过第二板弹簧272b的弹力顶到大径纵孔211的内壁面214，且其端部272b’咬入内壁面214，将弹性产生的约束力传递给O形圈26，发挥阻止其移动的阻止功能，由于O形圈26通过带状部275的全周压接，所以可以稳定地位于大径纵孔211处。
因此，减振部件27可以集传动杆25的减振功能和阻止密封部件移动的阻止功能于一体，没有必要为了阻止功能使用其他部品，提高了热力膨胀阀的装配性，降低了成本。
而且，以上实施方式的结构讲到了减振部件27的板状部272的第一板弹簧272a及第二板弹簧272b分别有3枚，并只写到了板状部272的板弹簧数量只有6枚。其实也可以采用8枚，第一板弹簧4枚和第二板弹簧4枚邻接而设，通过该板状部的枚数的增加，构成更加稳定的减振部件27。

Claims (8)

1、一种热力膨胀阀，它包括：随着来自蒸发器的低压冷媒温度及压力的变化而发生变位的膜片(17)、传递该变位的传动杆(25)，通过上述传动杆(25)将所述变位传递给设在阀体(2)内的阀芯(9)以接触或离开阀孔(7)，从而来控制流向蒸发器的高压冷媒流量，其特征在于所述的传动杆(25)与阀体(2)之间设置有用于控制所述传动杆(25)振动的减振部件(27)和用于阻止所述阀体内的高压冷媒和低压冷媒的流通的密封部件(26)，且所述的减振部件(27)压持在所述的密封部件(26)上。
2、根据权利要求1所述的热力膨胀阀，其特征在于所述减振部件(27)具有圆板部(271)和从该圆板部(271)外周呈放射状向外一体延伸形成的板状部(272)，所述圆板部(271)与所述密封部件(26)相接，所述板状部(272)的一部分朝膜片(17)方向延伸与所述传动杆(25)压接，所述板状部(272)的另一部分朝所述阀体(2)方向延伸与所述阀体(2)的内壁面(214)相接。
3、根据权利要求2所述的热力膨胀阀，其特征在于所述板状部(272)的一部分为压接在所述传动杆(25)外周的第一板弹簧(272a)，另一部分为顶在上述阀体内部的第二板弹簧(272b)。
4、根据权利要求3所述的热力膨胀阀，其特征在于所述圆板部(271)中心形成有供所述传动杆穿设的孔(274)，所述第一板弹簧(272a)的前端侧形成有弯曲部(277)，上述第二板弹簧(272b)的前端侧形成有上坡部(272b’)，上述弯曲部(277)压接在上述传动杆(25)上的同时，上述上坡部(272b’)与上述内壁面(214)相顶。
5、根据权利要求4所述的热力膨胀阀，其特征在于上述圆板部(271)具有在上述孔(274)周围形成的环状带状部(275)，上述第一板弹簧(272a)在上述弯曲部(277)上形成膨出部(276)，上述带状部(275)压接在上述密封部件(26)上的同时，上述膨出部(276)突出在上述圆板部(271)侧。
6、根据权利要求4或5所述的热力膨胀阀，其特征在于上述弯曲部(277)压接在上述传动杆(25)上的部位形成折弯部。
7、根据3-5任一权利要求所述的热力膨胀阀，其特征在于上述第一板弹簧(272a)和第二板弹簧(272b)在上述圆板部(271)形成同样的复数个数。
8、根据权利要求7所述的热力膨胀阀，其特征在于上述第一板弹簧(272a)和第二板弹簧(272b)均匀分布在上述圆板部(271)。
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