CN102252469A

CN102252469A - 热力膨胀阀

Info

Publication number: CN102252469A
Application number: CN 201010185310
Authority: CN
Inventors: 裘浩明; 尹斌
Original assignee: Zhejiang Sanhua Automotive Components Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Sanhua Automotive Components Co Ltd
Priority date: 2010-05-20
Filing date: 2010-05-20
Publication date: 2011-11-23
Anticipated expiration: 2030-05-20
Also published as: CN102252469B

Abstract

本发明公开了一种热力膨胀阀，具有根据蒸发器送出的低压冷媒温度以及压力变化而变位的膜片；膜片变位限制部件，该膜片变位限制部件的表面侧设置有所述膜片；所述膜片变位限制部件的所述表面侧的相反侧所设置的用于传递变位的传动杆；通过所述传动杆与阀芯的节流孔的接触和分离来控制流向所述蒸发器的高压冷媒流量；所述膜片变位限制部件由聚苯硫醚构成，并且所述膜片变位限制部件与所述相反侧的中心部所立设的圆筒部形成为一体，所述传动杆的上端部***配合在所述圆筒部内，且其下端部与所述阀芯相抵接。本发明可抑制热变形且不易受塑性变形影响。并且，本发明可实现热力膨胀阀的阀开度的正确控制，延长其使用寿命。

Description

热力膨胀阀

技术领域

本发明涉及一种热力膨胀阀，尤其涉及一种在汽车空调装配用的冷冻循环中，用来将贮液器所送出的高温高压冷媒膨胀为低温低压冷媒，并控制其低温低压冷媒供给到蒸发器的流量的热力膨胀阀。

背景技术

热力膨胀阀包括安装在阀体上的气箱头和配置在所述阀体内的阀芯，所述气箱头能感知蒸发器所送出的出口冷媒的温度及压力，所述阀芯根据所感知到的冷媒温度及压力来控制供给到蒸发器的冷媒流量。

上述控制具体过程如下：气箱头所具备的膜片根据其感知的所述冷媒温度及压力而变位，该变位通过传动杆来传递，该传动杆穿过阀体的阀孔而延伸，用来驱动所述阀芯，然后再通过使所述阀芯与所述阀孔相接触或分离来控制阀开度。

该结构中，设置有限制膜片向下方变位并与所述膜片表面侧的中央部位相抵接的膜片变位限制部件，所述传动杆的上端与所述膜片变位限制部件表面侧的相反侧相抵接，同时所述传动杆的下端与所述阀芯相抵接而配置，此外，上述膜片变位限制部件的表面侧为设置有膜片的面。

该结构的热力膨胀阀，从冷冻循环内的贮液器导入的高温高压冷媒，在通过阀孔时和通过阀孔之后，阀芯及传动杆会出现振动。

再者，在冷冻循环空调启动时，气液混合状态的冷媒流入热力膨胀阀时，由于某些原因，例如出现由外界振动引起的大压力脉动，阀芯及传动杆也随之受到影响，从而产生振动。另外，在空调通常运转状态下，液体冷媒流入热力膨胀阀时，由于出现上述大压力脉动，所以阀芯及传动杆发生振动。

由于以上振动，在传动杆和变位限制部件配合时，膜片振动及因此而引起的变位限制部件振动，从而会产生振动噪音。对此，日本专利文献1(特开平7-198230)提出了在出现这种振动噪音时，变位限制部件采用合成树脂的方案。

该合成树脂制所述变位限制部件，在使用过程中受压力影响可产生塑性变形以及受热影响而产生热变形。

但是，现有热力膨胀阀中，作为其构成部件的所述膜片变位限制部件的材质并没有考虑到采用抑制热变形影响的树脂材料，以及采用受压力影响不易塑性变形的所述膜片变位限制部件的构造。

发明内容

于是，鉴于以上现有的通过利用所述膜片变位限制部件将膜片变位传递至传动杆，且该传动杆使阀芯与节流孔相接触或分离来控制高温高压冷媒的流量的热力膨胀阀，本发明的目的在于提供这样一种热力膨胀阀，该热力膨胀阀的所述膜片变位限制部件的树脂材料可抑制热变形，以及在所述传动杆与所述膜片变位限制部件相装配过程中，所述膜片变位限制部件不易受塑性变形影响。

为实现上述目的，本发明采用以下技术手段：

一种热力膨胀阀，具有根据蒸发器送出的低压冷媒温度以及压力变化而变位的膜片；表面侧设置有上述膜片的膜片变位限制部件；所述膜片变位限制部件的上述表面侧的相反侧所设置的用于传递变位的传动杆；通过所述传动杆与阀芯的节流孔的接触和分离来控制流向所述蒸发器的高压冷媒流量；所述膜片变位限制部件由PPS构成的同时与上述相反侧的中心部所立设的圆筒部形成为一体，所述传动杆的上端部***配合在所述圆筒部内的同时，其下端部与所述阀芯相抵接。

在一个优选的实施方式中，所述膜片变位限制部件由圆盘部、和与该圆盘部一体形成且比所述圆盘部的直径小的圆柱部组成，所述圆柱部的与所述圆盘部的台阶端面上形成有与所述圆盘部的外缘部相连通的槽部，而且所述圆盘部的所述表面侧设置有所述膜片，所述圆柱部与所述表面侧的相反侧的中心部所立设的所述圆筒部形成为一体，所述传动杆的所述上端部***配合在所述圆筒部内。

在一个优选的实施方式中，所述槽部夹置所述圆柱部，形成为对称平行结构的同时与所述圆盘部的外缘部相连通。

与现有技术相比，本发明具有以下特点和优点：

本发明热力膨胀阀，膜片变位限制部件采用PPS材料的同时与立设在所述膜片变位限制部件表面侧的相反侧的圆筒部形成为一体，所述膜片变位限制部件表面侧设置有膜片。因此，通过膜片变位限制部件采用PPS材料可抑制热影响，此外，所述圆筒部作为辅助加强部件可避免来自压力的塑性变形。

而且，由于传递所述膜片变位用的传动杆的上端部***且配合在所述圆筒部内，其下端部与阀芯相抵接，因此，可实现热力膨胀阀的阀开度的正确控制，并延长使用寿命。

此外，所述膜片变位限制部件具有所述圆筒部的同时由于对称配置有夹置所述圆筒部的槽部，所以可提高对称性。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中，

图1为本发明第一实施方式的热力膨胀阀的纵向剖视结构图。

图2为本发明第一实施方式主要部位的纵向剖视图。

图3为本发明第二实施方式的热力膨胀阀的主要部位的纵向剖视图。

图4为图3的主要部位的结构示意图。

附图标记说明：

1：热力膨胀阀 2：阀体 3、4、5、6：接管连接孔

7：阀孔 8：阀口 9：阀芯 10：阀芯架

11：阀室 12：调节座 13：压缩螺旋弹簧

14：气箱头 15：外壁 16：下壁 17：膜片

18：膜片变位限制部件19：感温室 20：均压室 21：上端部

22：开口部 23：O形圈 24：密封塞 25：传动杆

26：贯通孔 27：闭塞部件 28：阻止部件 29：焊接部

31、32、51：冷媒通路181：大径止动部 182：小径止动部

183：圆筒部 181’A：段部 251：传动杆上端部

252：传动杆下端部 t₁、t₂：槽部

具体实施方式

图1为本发明第一实施方式的热力膨胀阀的中央纵向剖视结构图。

图中的热力膨胀阀1，在铝制块状阀体2的侧部形成有接管连接孔3、4、5、6，其中该接管连接孔3与来自贮液器的高温高压冷媒流入用冷媒接管相连接；该接管连接孔4与将热力膨胀阀所隔热膨胀后的低温低压冷媒导入到蒸发器的冷媒接管相连接；该接管连接孔5与蒸发器出口的冷媒接管相连；以及该接管连接孔6与将冷媒送入压缩机的冷媒接管相连。

阀体2的内部设置使连接孔3与4相连通的冷媒通路31及32，冷媒通路31及32之间形成有小径的节流孔所形成的阀孔7。因此，从贮液器流经冷媒通路31的高温高压冷媒通过流经小流路面积的阀孔7而隔热膨胀，然后再流入到冷媒通路32内。

阀孔7中作为冷媒流入上游侧的开孔部为阀口8，该阀口8能与球状阀芯9相接触或分离，从而来可控制阀孔7的开度。进而，阀口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下部的具有底室的阀腔11内。通过装配在阀芯架10与闭塞阀腔11的调节座12之间的压缩螺旋弹簧13驱使阀芯9向闭阀方向移动。此外，调节座12螺合在阀体2上，用于密闭阀腔11，通过调节座12可调节压缩螺旋弹簧13的负荷。

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下侧设置有形成在阀体2内部的冷媒通路51，该冷媒通路51连通接管连接孔5和6。

气箱头14由可挠性金属薄板膜片17和设置在膜片17下面的且与该膜片17相接触的膜片变位限制部件18构成；此外，所述膜片17夹置在外壁15和下壁16之间，从而可将厚金属制成的外壁15和下壁16所形成的空间分成上下两部分。

此外，膜片变位限制部件18采用树脂材料，例如由PPS树脂(聚苯硫醚)注塑成形。

此外，膜片17的周边夹置在外壁15和下壁16之间并一起焊接。29为焊接部。从而，外壁15和膜片17围成的上侧空间构成感温室19。该感温室19内填充有冷媒气体，并通过密封塞24密封。下壁16与开口部22螺合，并且在下壁16与阀体2的上端部21间设置有O形圈23。而且，膜片17和下壁16所围成的下侧空间构成与冷媒通路51相连通的均压室20。

所述PPS制膜片变位限制部件18的下方配置有能将膜片17的变位传递给阀芯9的传动杆25。通过图2进行说明这一配置。图2为图1实施方式的主要部位的气箱头14的局部放大图，由于图2的其他部位与图1相同，所以省略了其他部位的结构。如图2所示，上述膜片变位限制部件18的表面侧设置有上述膜片17，该上述膜片变位限制部件18由圆盘状的大径止动部181(即圆盘部)和圆柱状的小径止动部182(即圆柱部)构成；所述圆盘状的大径止动部181构成膜片17的支撑部，所述圆柱状的小径止动部182设在其大径止动部181表面侧的相反侧。该大径止动部181和小径止动部182由PPS材料一体形成，大径止动部181由下壁16支撑，小径止动部182在均压室20内可以自由滑动。而且，在膜片变位限制部件18的上述表面侧的相反侧的中心部立设有圆筒部183，该圆筒部183与上述小径止动部182由PPS材料形成为一体。所述圆筒部183与大径止动部181和小径止动部182由PPS树脂同时成形，由于所述传动杆25的上端部251配合在所述圆筒部183内，故所述传动杆25***并固定在所述膜片变位限制部件18上。此外，所述传动杆25的下端部252与阀芯9相抵接。

由于所述膜片变位限制部件18由PPS材料形成，所以当所述外壁15和下壁16以及所述膜片17同时进行周边焊接时，可抑制以及避免对所述膜片变位限制部件18的热影响。此外，即使所述热力膨胀阀1在使用过程中所述膜片变位限制部件18受压力影响，与所述小径止动部182形成为一体的所述圆筒部183可作为辅助加强部件发挥作用，从而可避免所述变位限制部件18的塑性变形。

上述传动杆25的中部插通在阀体2上的贯通孔26中，另一端部，即传动杆下端部252穿过阀孔7并与阀芯9相抵接，传动杆25以横切冷媒通路51的状态配置在阀体2内。此外，27为设在贯通孔26内的闭塞部件，例如通过O形圈来阻止冷媒通路32与冷媒通路51的连通，28为防止闭塞部件27移动的阻止部件，例如防松螺母。另外，流经冷媒通路51而由蒸发器送出的冷媒的温度以及压力传递给用来感知其温度及压力的气箱头14，所述冷媒通路51为位于所述气箱头14的膜片17下侧且形成在阀体2上的通路。即，热力膨胀阀1中，高温高压冷媒通过接管连接孔3从冷媒通路31导入到阀腔11，导入到阀室11内的冷媒通过阀孔7流入冷媒通路32。此时，冷媒通过阀口8与阀芯9之间的可变节流孔隔热膨胀为低温低压冷媒，然后该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，从蒸发器出口送出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而流入到压缩机。上述冷媒流入冷媒通路51时，其中一部分流入均压室20，冷媒温度通过露出在均压室20外的传动杆25及膜片17传递给感温室19，气箱头14用来感知蒸发器出口送出的冷媒温度及压力。从而，气箱头14根据传递来的冷媒温度及压力，将感温室19内的冷媒压力传递给膜片17。这样，膜片17沿传动杆25的轴线方向变位，该变位通过变位限制部件18及传动杆25传递至阀芯9。从而，通过使阀芯9与阀口8相接触或分离来控制阀位移，由此送入蒸发器的冷媒流量可得到控制。

该结构中，即使从冷媒通路31流入阀室11的高温高压冷媒在通过阀孔7时和通过之后，阀芯9及传动杆25会产生振动，但由于所述传动杆25与上述PPS材料制成的变位限制部件18通过所述圆筒部183相互牢固结合，所以，上述振动可得到抑制，而且通过上述PPS材料可避免热影响。

再者，在打开冷冻循环***中的压缩机启动空调，热力膨胀阀1的阀体2的阀室11内流入气液混合冷媒时，由于某种原因，如由于外界振动阀室11内产生较大压力脉动时，阀室11内的压力上升。即使阀芯9及传动杆25产生振动，通过所述膜片变位限制部件18所具有的所述圆筒部183可避免因所述压力而引起的所述膜片变位限制部件的变形。因此，本发明的热力膨胀阀可实现阀控制正确，并且具有使用寿命长的优点，而且由于热力膨胀阀的结构没有大幅度的变更，所以不会产生高成本。

图3为涉及第二实施方式的热力膨胀阀的气箱头纵向剖视图。此外，图3中与图1以及图2相同的部件用同一附图标记表示，省略说明。

图3中的本发明第二实施方式中的气箱头14’与图2的气箱头14相比较，本实施例中由PPS材料形成的膜片变位限制部件18’由大径止动部181’(即圆盘部)和小径止动部182’(即圆柱部)构成。所述圆盘部与所述圆柱部形成台阶，所述膜片变位限制部件18’的大径止动部181’的段部181’A(即圆盘部的台阶端面)处具有与所述大径止动部181’形成为一体的槽部t₁以及t₂。

即如图4所示，所述槽部t₁以及t₂，是用以夹置所述小径止动部182’的结构，所述槽部t₁以及t₂对称平行的形成在所述大径止动部181’的上述段部181’A，所述槽部t1以及t2与所述大径止动部181’的外缘相连通设置。

此外，图4为所述膜片变位限制部件18’从所述大径止动部181’的所述圆筒部183’方向看的图。

由于所述膜片变位限制部件18’具有所述圆筒部183’和所述槽部t₁以及t₂，所以，可提高对称性。

此外，在上述第一以及第二实施方式中，所述膜片变位限制部件可采用各种树脂材质。

即，从量产性、成本以及机械强度方面考虑，可采用聚醚醚酮(PEEK)以及聚酰胺(PAI)等树脂材料。

Claims

1.一种热力膨胀阀，具有根据蒸发器送出的低压冷媒温度以及压力变化而变位的膜片；膜片变位限制部件，该膜片变位限制部件的表面侧设置有所述膜片；所述膜片变位限制部件的所述表面侧的相反侧所设置的用于传递变位的传动杆；通过所述传动杆与阀芯的节流孔的接触和分离来控制流向所述蒸发器的高压冷媒流量；其特征是，所述膜片变位限制部件由PPS构成，并且所述膜片变位限制部件与所述相反侧的中心部所立设的圆筒部形成为一体，所述传动杆的上端部***配合在所述圆筒部内，且其下端部与所述阀芯相抵接。

2.根据权利要求1所述热力膨胀阀，其特征是，所述膜片变位限制部件由圆盘部、和与该圆盘部一体形成且比所述圆盘部的直径小的圆柱部组成，所述圆柱部与所述圆盘部的台阶端面上形成有与所述圆盘部的外缘部相连通的槽部，而且所述圆盘部的所述表面侧设置有所述膜片，所述圆柱部与所述表面侧的相反侧的中心部所设立的所述圆筒部形成为一体，所述传动杆的所述上端部***配合在所述圆筒部内。

3.根据权利要求2所述热力膨胀阀，其特征是，所述槽部夹置所述圆柱部，形成为对称平行结构，且所述槽部与所述圆盘部的外缘部相连通。