CN102692105B - 膨胀阀 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种膨胀阀，其中，动力元件(100)具有夹持固定在上盖部件(110)与承载部件(120)之间的隔膜(130)。上盖部件(110)、隔膜(130)以及承载部件(120)的外周部通过激光焊接接合。从隔膜(130)的被上盖部件(110)与承载部件(120)夹持的支点位置到动力元件(100)的外周的距离被设定为在通过激光焊接形成的溶融部的长度尺寸上加0.2mm～1.0mm的距离。组装后的动力元件(100)***到设置于阀本体(10)的上部的圆筒部(12)内，由通过铆接加工形成的铆接部(12a)进行固定。根据本发明的膨胀阀，通过使动力元件小径化来实现小型化。

Description

膨胀阀
技术领域
本发明涉及一种用于制冷循环的感温机构内装型的膨胀阀。
背景技术
以往，关于搭载于汽车的空调装置等所用的制冷循环，为了节省设置空间和配线，使用根据制冷剂的通过量来进行调整的感温机构内装型的温度膨胀阀。
专利文献1中示出了本申请人提出的这种膨胀阀。
膨胀阀的阀本体具有导入高压制冷剂的入口接口以及与入口接口连通的阀室。配设于阀室内的球状的阀部件与阀孔向阀室开口的阀座相对，通过由动力元件驱动的阀杆进行操作，对该阀部件与阀座间的节流通路的开度进行控制。
经过阀孔的制冷剂从出口接口向蒸发器侧输送。从蒸发器向压缩机侧返回的制冷剂在设置于阀本体的返回通路中通过。
阀本体的顶部装有称为动力元件的阀部件的驱动机构。
动力元件由形成压力动作室的上盖部件、承受压力而发生弹性变形的薄板的隔膜、以及圆盘状的承载部件构成，将三个部件重叠起来通过TIG焊接等手段接合圆周部而形成。
在由上盖部件和隔膜形成的压力动作室中封入动作气体。为了在压力动作室封入动作气体，在上盖部件的顶部设置孔穴，从该孔穴封入动作气体之后通过钢球等塞住孔穴，利用凸焊等手段封闭压力动作室。
专利文献1：日本特开2008-180475号公报
如上所述的感温机构内装型温度膨胀阀的优点在于能够减小外形尺寸，但是，由于在其周围以密接状态配置有多个部件，因此要求寻求进一步的小型化。此外，还具有通过进行小型化而能够降低制造成本的优点。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而做出的，其目的在于提供一种通过使动力元件小径化而实现小型化的膨胀阀。
为了达到上述目的，本发明的膨胀阀具有：阀本体，该阀本体具有导入高压制冷剂的入口接口、与入口接口连通的阀室、向阀室开口的阀孔、形成于阀孔的入口的阀座、送出从阀孔通过的制冷剂的出口接口；阀部件，该阀部件与阀座相对地配设；动力元件，该动力元件具有封入有动作气体的压力动作室，所述动作气体驱动对阀部件进行操作的阀杆，在该膨胀阀中，
所述动力元件具有形成压力动作室的上盖部件、承载部件以及夹在所述上盖部件与所述承载部件之间的隔膜，所述上盖部件、所述隔膜以及所述承载部件的外周部由通过激光焊接形成的溶融部接合，且所述隔膜的被所述上盖部件与所述承载部件夹持的支点位置是从所述溶融部的最深融入位置起离开0.2mm～1.0mm的位置。
此外，所述膨胀阀中，所述阀本体具有***动力元件的圆筒部，所述动力元件通过对所述圆筒部的上部进行铆接加工而被固定。
发明效果：
本发明的膨胀阀通过具有以上的单元，能够使动力元件小径化而实现小型化。
附图说明
图1是本发明膨胀阀的一实施例的截面图和右侧视图。
图2是图1的主要部分放大图。
图3是表示本发明的动力元件的焊接构造的说明图。
图4是表示由图3的焊接构造产生的对隔膜的热影响范围的说明图。
图5是表示本发明与现有技术的动力元件的焊接构造的区别的说明图。
图6是本发明膨胀阀的又一实施例的截面图和右侧视图。
附图符号说明：
10…阀本体；12…圆筒部；12a…铆接部；20…入口接口；22…小径孔；24…阀室；25…阀座；26…阀孔；28…出口接口；30…返回通路；40…阀部件；42…支撑部件；44…螺旋弹簧；50…塞子；52…螺纹部；53…六角孔；54…密封部件；60…阀杆；62…限位部件；64…密封部件；66…弹簧部件；70…贯通孔；80…螺纹孔；100…动力元件；110…上盖部件；120…承载部件；130…隔膜。
具体实施方式
图1表示本发明的膨胀阀的截面图(a)和右侧视图(b)。
本发明的膨胀阀的阀本体10是一种对毛坯施加机械加工而生产的部件，所述毛坯通过对铝合金进行挤压成型而制成，该阀本体10具有导入高压制冷剂的入口接口20。
入口接口20的里壁上设有小径孔22，并与在阀本体10的长度方向上具有中心轴的阀室24连通。阀室24通过形成为同轴状的阀孔26与制冷剂的出口接口28连通。
在阀室24与阀孔26之间形成有阀座25，配设于阀室24内的球状的阀部件40与阀座25相对。
阀部件40被支撑部件42支撑，支撑部件42通过螺旋弹簧44由封闭阀室24的开口部的塞子50支撑。塞子50通过螺纹部52与阀本体10的阀室24的开口部旋合。因为塞子50能够使扳手***到有底的六角孔53并进行旋转，所以，能够通过调整塞子50的旋入量，对支撑阀部件40的螺旋弹簧44的弹力进行调整。
在塞子50的外周部设有密封部件54，由此密封阀室24。
从出口接口28送出的制冷剂被送到蒸发器，与外部气体进行热交换而蒸发。从蒸发器回到压缩机侧的制冷剂在设置于阀本体10的返回通路30中通过。
在阀本体10的顶部利用铆接部12a安装有动力元件100，该铆接部12a通过对形成于阀本体10的上部的圆筒部12的上部进行铆接加工而形成。在动力元件100与阀本体10之间配设有密封部件64。
动力元件100是按照后述的方式制作出的，其由上盖部件110、环状的承载部件120、以及夹在上盖部件110与承载部件120之间的隔膜130构成。
在由上盖部件110和隔膜130构成的压力动作室112内封入动作气体，通过栓体114封闭。在隔膜130的下表面配设有限位部件62，限位部件62的移动通过阀杆60传递给阀部件40。在阀杆60的外周部配设有弹簧部件66，通过对阀杆60施加滑动阻抗来防止阀部件40的振动。
阀本体10上开设有贯通阀本体10的两个贯通孔70，用来作为将阀本体10安装到其他部件上的螺栓的***孔。此外，在阀本体10的中心部还形成有一个有底的螺纹孔80。
图2是动力元件100的截面图。
动力元件100中，将上盖部件110、隔膜130以及承载部件120重叠起来，对于外周部通过焊接手段形成焊接部W，实施单元化。上盖部件110的中央部形成为凸部，在其顶部设有孔穴116。从该孔穴116向在该孔穴116与隔板130之间划分出的压力动作室112内注入动作气体，用栓体114塞住孔穴116，通过焊接等进行封闭。
为了实现膨胀阀的小型化，还需要减小动力元件100的外径尺寸D。
图3(a)表示通过TIG焊接形成焊接部W1的情况。以通过TIG焊接形成的焊接部W1的溶融部的长度尺寸L1对上盖部件110、隔膜130以及承载部件120的重叠部分产生热影响范围H1。因为TIG焊接在形成溶融部W1时投入的热量较多，所以热影响范围H1也会变大。在该范围中，隔膜130也被退火，作为隔膜的特性降低。
为了使动力元件100发挥规定的性能，需要确保隔膜支点P1内侧的有效直径D5。
在图3(a)所示的通过TIG焊接形成焊接部W1的结构中，为了确保该隔膜130的有效直径D5，需要增大动力元件100的外径尺寸D1。
图3(b)表示通过激光焊接形成溶融部W2的情况。在激光溶融中，溶融部W2以长度尺寸L2形成于上盖部件110及承载部件120的端面的内侧。
此外，对于形成溶融部W2，只需较少的热量即可完成。因此，热影响范围H2也会变小。
利用该激光溶融的特性，既能够确保隔膜130的有效直径D5，又能够减小动力元件100的外径尺寸D2。
图4是表示对动力元件100的外周部进行TIG焊接时、以及激光焊接时对隔膜130施予热影响的范围的说明图。
在TIG焊接中，在从由溶融部W融入的长度尺寸起的约1.0mm的范围内向隔膜130施予退火的影响，而在激光焊接中，在1.0mm以下即可完成，通过试验确认了能够减小到0.2mm左右。
利用上述的由激光焊接产生的特性，如图3(b)所示，从隔膜130的支点位置P1到动力元件100的外周的距离尺寸S1设定为在通过激光溶融形成的溶融部W2的长度尺寸L2上加上0.2mm～1.0mm的距离。此外，该距离S1为动力元件100的外径尺寸D2与隔膜130的有效直径尺寸D5的差值的一半。此外，为了回避热影响并尽量减小动力元件100的外径尺寸，加在L2上的距离最好为0.5±0.2mm左右。
如上所述，本发明能够确保隔膜130的有效直径尺寸并减小动力元件100的外径尺寸。
图5(a)表示用焊枪T1通过TIG焊接形成溶融部W1的情况。
如图3(a)中说明的那样，为了确保隔膜130的有效直径D5，所需的动力元件100的外径尺寸D1会变大。
图5(b)表示通过由激光焊枪T2射出的激光束B1形成溶融部W2的情况。
如图3(b)中说明的那样，能够减小所需的动力元件100的外径尺寸D2并确保隔膜130的有效直径D5。
将该动力元件100***在形成于阀本体10的上部的圆筒部12内，用铆接部12a进行固定，由此可以得到小型的膨胀阀。
在这种铆接构造的膨胀阀的情况下，膨胀阀上部的外径为在动力元件100的外径上加上2倍的铆接部12a的厚度的尺寸。在以往的由TIG焊接形成动力元件的情况下，因为外径尺寸较大，所以存在难以采用这种铆接构造的问题，然而，根据本发明，能够减小动力元件100的直径，因此易于采用铆接构造。因此，不需要用来将动力元件100螺装到阀本体10上的螺纹加工，所以能够降低制造成本。
此外，在本实施例中构成为：阀杆60通过限位部件62与隔膜130接触，承载部件120为环状且在其内周部与限位部件62的外周部之间形成有间隙，通过使限位部件62与阀本体10接触来限制向开阀方向的移动。
在以往的膨胀阀中，如图6所示，通过使限位部件62与承载部件120接触来限制向开阀方向的移动，与此相比，在本实施例中，能够缩短膨胀阀的高度方向的尺寸。
此外，通过使承载部件120不介入限位部件62与阀本体10之间，使得限位部件62的上下方向的位置不受承载部件120的厚度的影响，因此，隔膜130的位置较为稳定，各个性能的波动较小。
另外，本发明还能够适用于图6所示的、构成为通过形成于承载部件120的螺纹部120a以及形成于阀本体10的螺纹部10a将动力元件100螺装到阀本体10上的膨胀阀。
此外，还可以在不脱离本发明的主旨的范围内对上述实施例实施各种改变。

Claims (2)

1.一种膨胀阀，其具有：阀本体，该阀本体具有导入高压制冷剂的入口接口、与入口接口连通的阀室、向阀室开口的阀孔、形成于阀孔的入口的阀座、送出从阀孔通过的制冷剂的出口接口；阀部件，该阀部件与阀座相对地配设；动力元件，该动力元件具有封入有动作气体的压力动作室，所述动作气体驱动对阀部件进行操作的阀杆，该膨胀阀的特征在于，
所述动力元件具有形成压力动作室的上盖部件、承载部件以及夹在所述上盖部件与所述承载部件之间的隔膜，
所述上盖部件、所述隔膜以及所述承载部件的外周部由通过激光焊接形成的溶融部接合，且所述隔膜的被所述上盖部件与所述承载部件夹持的支点位置是从所述溶融部的最深融入位置起离开0.2mm～1.0mm的位置。
2.根据权利要求1所述的膨胀阀，其特征在于，所述阀本体具有***动力元件的圆筒部，所述动力元件通过对所述圆筒部的上部进行铆接加工而被固定。
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