專利名稱：膨脹閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種膨脹閥的安裝結(jié)構(gòu)，更具體地涉及一種構(gòu)造為在汽車空調(diào)的制冷循環(huán)中對(duì)由冷凝器冷凝的高溫、高壓液態(tài)制冷劑進(jìn)行膨脹，并將低溫、低壓制冷劑輸送到蒸發(fā)器的膨脹閥。
背景技術(shù)：
通常，汽車空調(diào)器的制冷循環(huán)系統(tǒng)包括壓縮機(jī)，該壓縮機(jī)壓縮循環(huán)通過制冷循環(huán)系統(tǒng)的制冷劑；冷凝器，該冷凝器使壓縮的制冷劑冷凝；接收器，該接收器暫時(shí)存儲(chǔ)循環(huán)通過制冷循環(huán)系統(tǒng)的制冷劑，并將冷凝的制冷劑分離成氣體和液體；膨脹閥，該膨脹閥使通過氣/液分離而獲得的液態(tài)制冷劑節(jié)流和膨脹；以及蒸發(fā)器，該蒸發(fā)器蒸發(fā)通過膨脹閥而膨脹的制冷劑。該膨脹閥由例如恒溫膨脹閥來實(shí)現(xiàn)，所述恒溫膨脹閥被構(gòu)造成感測(cè)蒸發(fā)器出口處的制冷劑的溫度和壓力，并控制向蒸發(fā)器輸送的制冷劑的流速。
該恒溫膨脹閥包括本體，所述本體形成有第一通路，從接收器向蒸發(fā)器流動(dòng)的制冷劑通過所述第一通路；以及第二通路，從蒸發(fā)器返回至壓縮機(jī)的制冷劑通過所述第二通路。在本體第一通路的中間部位中，設(shè)置有閥部分以用于控制制冷劑的流速，并且在本體中第二通路一側(cè)上的位置處設(shè)置有執(zhí)行元件以用于感測(cè)流經(jīng)第二通路的制冷劑的溫度及壓力，并且控制閥部分經(jīng)由致動(dòng)軸的閥升程(參見例如日本特開第2002-115938號(hào)公報(bào))。
在此，本體一般通過切削鋁合金擠壓成形件、并隨后通過切削形成第一通路、第二通路、以及連接有執(zhí)行元件的部位而制成，其中鋁合金重量輕，并且極易加工成棱柱狀零件，以制備半產(chǎn)品的實(shí)體部件。然而，對(duì)所述部件的切削會(huì)花費(fèi)很多時(shí)間，并且降低材料的產(chǎn)出量，這提高了制造成本。
另一方面，已經(jīng)提出一種例如通過使用吹塑成形制造本體的技術(shù)(參見日本特開平第10-267470號(hào)公報(bào))。注意到上述第二通路可以具有簡(jiǎn)單的平直形狀，從而可采用這種技術(shù)來在本體擠壓成形處理的過程中同時(shí)形成第二通路。這樣可以省略切削第二通路的孔形成處理、節(jié)省鋁合金材料、并在一定程度上提高了本體的制造效率。
然而，在上述的吹塑中，需要沿固定的擠出方向擠擠出鋁合金，因此僅可以應(yīng)用于具有固定截面的平直形狀。因此，該技術(shù)不能應(yīng)用于形成在其中間部位中一體地形成有閥部分的第一通路。而且，第一通路和第二通路的各個(gè)端部上形成有密封面，在所述密封面上設(shè)置有密封構(gòu)件，從而在通向壓縮機(jī)、接收器、以及蒸發(fā)器的管連接至所述端部時(shí)，可插設(shè)所述密封構(gòu)件，并且所述密封面形成為直徑增大部分的表面，這樣就不能通過擠出成形形成所述密封面。因此，在形成這些部分時(shí)，除了進(jìn)行切削之外沒有其它方法，并由此存在不能充分節(jié)省材料、不能充分提高制造效率的問題。
而且，通過擠出吹塑形成第二通路之后，在使用車床等在所述第二通路的端部上試圖進(jìn)行切削時(shí)，在切削過程中不易于將通過擠出成形形成的通路的軸線與旋轉(zhuǎn)軸線對(duì)齊。因此，當(dāng)通過諸如鉆機(jī)之類的工具形成密封部分時(shí)，所述工具的軸線會(huì)偏離通路的軸線，從而在切削過程中會(huì)有偏心載荷作用在所述工具和本體上，這會(huì)對(duì)切削造成麻煩。
而且，在本體和執(zhí)行元件之間的接合處具有螺紋結(jié)構(gòu)，從而需要本體的將要連接至執(zhí)行元件的那部分形成螺紋，這降低了制造效率并增加了制造成本。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到以上問題而作出本發(fā)明，本發(fā)明的目的是提高本體的制造效率，并降低膨脹閥的制造成本。
為了解決以上問題，本發(fā)明提供一種膨脹閥，所述膨脹閥將引入的制冷劑傳送經(jīng)過設(shè)置在所述膨脹閥中的閥部分以對(duì)所引入的制冷劑進(jìn)行節(jié)流和膨脹，其中，容納所述閥部分的本體通過使用成型模具一體地形成有將執(zhí)行元件連接到所述閥部分上的螺紋部分。
本發(fā)明的以上和其它目的、特征、以及優(yōu)點(diǎn)將從以下結(jié)合附圖的描述變得清楚，所述附圖以示例的方式示出了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。


圖1是示出根據(jù)第一實(shí)施例的膨脹閥的中央剖面圖。
圖2是示出了制造膨脹閥本體的方法的主要部分的示意性說明圖。
圖3A是本體的平面圖。
圖3B是本體的正視圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明膨脹閥的安裝實(shí)例的剖面圖。
圖5是沿圖4的線A-A剖取的剖面圖。
圖6是根據(jù)第二實(shí)施例的膨脹閥以及所述膨脹閥的安裝狀態(tài)的剖面圖。
圖7是沿圖6的線B-B剖取的剖面圖。
圖8是根據(jù)第三實(shí)施例的膨脹閥以及所述膨脹閥的安裝狀態(tài)的剖面圖。
圖9是處于安裝狀態(tài)的膨脹閥從入口端口一側(cè)觀察的圖。
圖10是根據(jù)第四實(shí)施例的膨脹閥以及所述膨脹閥的安裝狀態(tài)的剖面圖。
圖11是沿圖10的線C-C剖取的剖面圖。
具體實(shí)施例方式
在下文中，將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。
圖1是根據(jù)第一實(shí)施例的膨脹閥的中部剖面圖。
膨脹閥1包括控制制冷劑流速的閥部分2以及執(zhí)行元件3。所述閥部分2包括本體4，所述本體4的側(cè)面一體形成有入口端口5和出口端口6，其中所述入口端口5連接至制冷循環(huán)系統(tǒng)的接收器以用于引入高壓、高溫的制冷劑，所述出口端口6連接至蒸發(fā)器以用于運(yùn)送低溫、低壓的制冷劑。在本體4的中部形成有閥孔7，所述閥孔7將引入入口端口5的制冷劑傳送至出口端口6，從而所述閥孔7沿與入口端口5和出口端口6的相應(yīng)軸線相垂直的方向延伸。本體4內(nèi)形成有直徑大于閥孔7的直徑的孔8，所述孔8從閥孔7向著圖1所示的下方延伸，沿閥孔7的軸線的方向穿過本體。孔8內(nèi)設(shè)置有截面為三角形的閥元件9，所述閥元件9受到彈簧10沿閥閉合方向的推壓。所述彈簧10由壓配在孔8開口中的彈簧接收構(gòu)件11接收。彈簧10的加載通過彈簧接收構(gòu)件11被壓配入孔8開口中的壓配量而進(jìn)行調(diào)節(jié)，由此調(diào)節(jié)膨脹閥1的設(shè)定值。本體4還形成有直徑略小于閥孔7的孔12，所述孔12從閥孔7向著圖1所示的上方延伸，沿閥孔7的軸線的方向穿過本體。所述孔12內(nèi)設(shè)置有與閥元件9一體形成的軸13。所述軸13在與從入口端口5開始的延伸部相對(duì)應(yīng)的位置處具有直徑減小的部分，從而確保了制冷劑從入口端口5流入閥孔7的通路。軸13還具有周向形成在位于閥孔12內(nèi)的部分的外周中的凹槽，并且在所述凹槽中設(shè)置有V形充填物14以防止引入入口端口5的高壓制冷劑經(jīng)由軸13和本體4之間的間隙泄露至執(zhí)行元件3。本體4具有中空筒形引導(dǎo)件15，所述引導(dǎo)件15以從本體4突出的方式形成在本體如圖1所示的上部的中間部分上，用于保持軸13，并且在所述引導(dǎo)件15的外周上形成有外螺紋16。
執(zhí)行元件3包括上部殼體17和下部殼體18，所述上部殼體17和下部殼體18均為厚金屬盤的形式；膜片19，所述膜片19由柔性的金屬片制成并且以分隔由殼體17和殼體18包圍的空間的方式設(shè)置；以及盤20，所述盤20設(shè)置在膜片朝向閥部分2的一側(cè)上。執(zhí)行元件3是通過將上部殼體17、下部殼體18、以及膜片19的外周邊緣相互焊接(例如通過TIG焊接)而形成的。這樣限定了由上部殼體17和膜片19所包圍的溫度感測(cè)腔室，所述溫度感測(cè)腔室經(jīng)由穿過上部殼體17形成的氣體引入孔21而填充有飽和的蒸汽。所述氣體引入孔21可以通過例如金屬球22的電阻焊接而被閉合。因此，溫度感測(cè)腔室形成為用于感測(cè)從蒸發(fā)器流出的制冷劑的溫度。
下部殼體18具有打開的中部。所述打開中部的開口與中空筒形管套23一體地形成。所述管套23的內(nèi)側(cè)形成有內(nèi)螺紋以旋在形成于引導(dǎo)件15外周上的外螺紋15上。而且，下部殼體18具有氣體通過孔25。所述氣體通過孔25將從蒸發(fā)器輸送的制冷劑引入膜片19下表面?zhèn)壬系目臻g中，并且通過改變各氣體通過孔的尺寸或氣體通過孔的數(shù)目來調(diào)節(jié)引入制冷劑的量。膜片如圖1所示的下表面經(jīng)由盤20抵接有從本體4突出的軸13的端面，因此膜片19的位移被傳遞至閥元件9。
如上所述構(gòu)造的膨脹閥1的本體4優(yōu)選通過金屬的模鑄而形成，從而無需諸如切削之類的加工。接下來，對(duì)制造本體4的方法的主要部分進(jìn)行說明。
圖2是示出了制造膨脹閥本體的方法的主要部分的示意性說明圖。以相同的附圖標(biāo)記表示圖2中出現(xiàn)的與出現(xiàn)在圖1中的組成構(gòu)件相同的組成構(gòu)件。
本體4可以通過鋁合金、鋅合金、或其它金屬的模鑄而制成，但是以下將通過示例的方式給出對(duì)模鑄鋁合金的情形的描述。在本實(shí)施例中使用了一種模鑄設(shè)備，所述模鑄設(shè)備包括第一模具30、第二模具40、以及第三模具50，并且所述模鑄設(shè)備構(gòu)造為通過致動(dòng)器(未示出)沿圖2所示的水平方向致動(dòng)第一模具30和第二模具40，而通過致動(dòng)器(未示出)沿圖2所示的豎直方向致動(dòng)第三模具50。
第一模具30在其相對(duì)第二模具40的一側(cè)上具有空腔31，該空腔31用于形成本體4的設(shè)置有入口端口5的部分。在所述空腔31中，端口通路形成部分32形成為向著第二模具40突出，用于形成入口端口5，并且在空腔31內(nèi)形成有螺紋形成部分33，用于形成外螺紋16的一半。第二模具40在其相對(duì)第一模具30的一側(cè)上具有空腔41，該空腔41用于形成本體4的設(shè)置有出口端口6的部分。在所述空腔41中，端口通路形成部位42形成為向著第一模具30突出，用于形成出口端口6，并且在空腔41中形成有螺紋形成部分43，用于形成外螺紋16的一半。第三模具50具有空腔5 1以形成本體4的壓配有彈簧接收構(gòu)件11的部分。在所述空腔51中，孔形成部分52、閥孔形成部分53、以及孔形成部分54形成為向著圖2所示的上方突出，分別用于形成孔8、閥孔7、以及孔12。應(yīng)當(dāng)注意的是，第一模具30、第二模具40、以及第三模具50在它們的相對(duì)表面中分別形成有用于灌注熔融鋁合金的注入通路形成凹槽(未示出)和用于排空空腔31、41、以及51的排出通路形成凹槽(未示出)，并且還形成有用于插入工具以從模具中釋放鑄件的插入孔。
在制造本體4時(shí)，熔融鋁合金經(jīng)由注入孔灌注入牢固緊固的第一模具30、第二模具40、以及第三模具50的模具組中。在本實(shí)施例中，采用具有良好可鑄造性的Al-Si-Cu合金作為所述鋁合金。在熔融的合金固化之后，將第三模具50向著圖2所示的下方拔出，并且將第一模具30和第二模具40彼此分離。在這樣做的過程中，使第一模具30和第二模具40沿水平方向移動(dòng)，同時(shí)使釋放工具推靠在與第一模具30和第二模具40緊密接觸的鑄件上。這樣，通過將模具構(gòu)造為具有三向可分離的結(jié)構(gòu)(其中模具可以沿相應(yīng)的三個(gè)方向彼此分離開)，從而可以形成本體，使得本體一體形成有入口端口5、出口端口6、閥孔7、孔8和12、以及外螺紋16，由此不必對(duì)閥孔7、螺紋部分等等進(jìn)行加工。而且，由于本體4基于模具的三向可分離結(jié)構(gòu)形成，從而可以使入口端口5和出口端口6的相應(yīng)軸線相同或彼此平行，并且孔8、閥孔7、以及孔12設(shè)置在與這些軸線的方向垂直的方向上的同一軸線上，使得它們具有以提到的順序依次減小的相應(yīng)內(nèi)徑。
應(yīng)當(dāng)注意的是，在上述模鑄設(shè)備中，給出的說明假設(shè)所述設(shè)備制造單個(gè)鑄件，但由于模具的三向可分離結(jié)構(gòu)，可以將所述設(shè)備構(gòu)造為多套第一模具30、第二模具40、以及第三模具50彼此平行設(shè)置，并且沿所述三個(gè)方向同時(shí)進(jìn)行操作，這樣使得易于建構(gòu)允許同時(shí)得到多個(gè)鑄件的模鑄設(shè)備。
圖3A是本體外觀的平面圖。圖3B是本體外觀的正視圖。
通過模鑄制成的本體4形成有中空筒形部分5a，所述中空筒形部分5a限定入口端口5并且沿使第一模具30分離的方向延伸；中空筒形部分6a，所述中空筒形部分6a限定出口端口6并且沿使第二模具40分離的方向延伸；限定孔8的中空筒形部分8a和限定孔12的引導(dǎo)件15，并且中空筒形部分8a和引導(dǎo)件15沿使第三模具50分離的方向延伸。而且，形成在引導(dǎo)件15外周上的外螺紋16是局部螺紋，其中引導(dǎo)件15外周面的面向與使第一模具30和第二模具40分離的相應(yīng)方向呈直角的方向的部分沒有螺紋，該外螺紋包括螺紋部分16a，所述螺紋部分16a形成在引導(dǎo)件15的面向使第一模具30分離的方向的外周部分上；以及螺紋部分16b，所述螺紋部分16b形成在引導(dǎo)件15的面向使第二模具40分離的方向的外周部分上。應(yīng)當(dāng)注意的是，在本實(shí)施例中，本體4具有與沿著使第一模具30和第二模具40分離的相應(yīng)方向呈直角的方向延伸的延伸部件4a，如下所述，在將膨脹閥1組合在制冷循環(huán)系統(tǒng)中時(shí)，所述延伸部件4a具有使膨脹閥1定位的作用。
接下來，將對(duì)如上所述建構(gòu)的膨脹閥1的應(yīng)用實(shí)例及其操作進(jìn)行說明。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的膨脹閥的安裝的實(shí)例的剖面圖，圖5是沿圖4的線A-A剖取的剖面圖。
膨脹閥1安裝在從蒸發(fā)器60延伸至壓縮機(jī)的返回低壓管中，從而膨脹閥1全部容納在返回低壓管中，而且，入口端口5至冷凝的液態(tài)制冷劑供應(yīng)通過的高壓管61的連接以及輸送膨脹的制冷劑經(jīng)由的出口端口6至蒸發(fā)器60的入口管62的連接在所述返回低壓管中建立。
更具體而言，蒸發(fā)器60與外殼64例如通過爐釬焊一體地形成，從而外殼64包圍入口管62和制冷劑出口端口63。低壓管65有一端焊接至接頭部66(通過黑色三角形表示的部分)，并且所述接頭部66通過管夾67密封地連接至外殼64。所述低壓管65和高壓管61形成為雙管，在所述雙管中高壓管61共軸地設(shè)置在低壓管65中。應(yīng)當(dāng)注意的是，入口端口5和高壓管61之間的接合處、出口端口6和入口管62之間的接合處、以及外殼64和接頭部66之間的接合處通過相應(yīng)的O形環(huán)密封。而且，膨脹閥1具有樹脂或橡膠制成的絕熱蓋68，所述絕熱蓋68以覆蓋執(zhí)行元件3的方式附連至所述執(zhí)行元件3。
容置在外殼64中的膨脹閥1位于外殼64的中部，并由此如圖5所示，本體4的延伸部件4a和絕熱蓋68具有沿外殼64的內(nèi)部形狀形成的相應(yīng)外部輪廓。
此時(shí)，膨脹閥1按照以下方式安裝在外殼64中(所述外殼64起到了從蒸發(fā)器60開始的低壓返回管的作用)由于蒸發(fā)器60和外殼64一體焊接，而使得蒸發(fā)器60的入口管62突至外殼64中，因此首先將O形環(huán)裝配在入口管62上，隨后將膨脹閥1推入外殼64，直到將入口管62裝配在出口端口6中。O形環(huán)預(yù)先或在這時(shí)被裝配在膨脹閥1的入口端口5上。接著，入口端口5定位成其能裝配在高壓管61中，并且預(yù)先在通過彎折接頭部66的端部而形成的相應(yīng)凹槽中裝配有O形環(huán)的接頭部66被推入外殼64中。最后，通過管夾67連接外殼64的連接部分和接頭件66的連接部分。
這樣，膨脹閥1安裝在外殼64中，其中入口端口5連接至高壓管61，出口端口6連接至蒸發(fā)器60的入口管62。通過這種構(gòu)造，膨脹閥1和至高壓管61的接合處一起被容納在從蒸發(fā)器60開始的低壓返回管中，因此即使有微量的高壓制冷劑由于透過接合處的O形環(huán)而經(jīng)由該O形環(huán)泄漏，含鉛的制冷劑也會(huì)保留在低壓返回管中而不泄漏至大氣中。
接下來，將對(duì)膨脹閥1的操作進(jìn)行說明。當(dāng)汽車空調(diào)器停機(jī)時(shí)，充入執(zhí)行元件3的溫度感測(cè)腔室的飽和蒸汽被冷凝，從而所述氣體的壓力較低。因此，膜片19向內(nèi)位移，并且所述位移經(jīng)由盤20和軸13傳遞至閥元件9，為此膨脹閥1被置于完全閉合的狀態(tài)。
當(dāng)汽車空調(diào)器在這種狀態(tài)中啟動(dòng)時(shí)，制冷劑由壓縮機(jī)抽出，由此低壓管65中的壓力下降。執(zhí)行元件3感測(cè)到這一點(diǎn)，從而膜片19向外位移以提升閥元件9。另一方面，由壓縮機(jī)壓縮的制冷劑通過冷凝器冷凝，并且由接收器中的氣/液分離所獲得的液態(tài)制冷劑通過高壓管61供應(yīng)至膨脹閥1的入口端口5。應(yīng)當(dāng)注意的是，圖中出現(xiàn)的箭頭表示制冷劑流的相應(yīng)方向。高溫、高壓的液態(tài)制冷劑在經(jīng)過膨脹閥1時(shí)膨脹，并且以低溫、低壓氣一液混合制冷劑的形式從出口端口6流出。制冷劑通過入口管62供應(yīng)至蒸發(fā)器60，并且在蒸發(fā)器60中蒸發(fā)以從制冷劑出口端口63流出。從蒸發(fā)器60傳送的制冷劑經(jīng)由外殼64和低壓管65返回壓縮機(jī)。
由執(zhí)行元件3的膜片19和執(zhí)行元件3的下部殼體18封閉的空間經(jīng)由氣體通過孔25與外殼64的內(nèi)部相通，從而當(dāng)從蒸發(fā)器60返回的制冷劑經(jīng)過外殼64時(shí)，一些制冷劑被引入執(zhí)行元件3內(nèi)的空間中，并且通過執(zhí)行元件3感測(cè)引入的制冷劑的溫度。在汽車空調(diào)器啟動(dòng)的早期階段中，從蒸發(fā)器60返回的制冷劑的溫度由于與車輛轎廂中的高溫空氣進(jìn)行的熱交換而較高，并且執(zhí)行元件3感測(cè)制冷劑的溫度，從而溫度感測(cè)腔室中的壓力升高。這使膜片19膨脹(inflate)，從而沿閥打開的方向驅(qū)動(dòng)閥元件9，為此膨脹閥1被完全打開。
因?yàn)閬碜哉舭l(fā)器60的制冷劑的溫度降低，所以溫度感測(cè)腔室中的壓力也降低。因此，膜片19向溫度感測(cè)腔室的內(nèi)部位移，從而膨脹閥1沿閥閉合的方向運(yùn)動(dòng)以控制經(jīng)過膨脹閥1的制冷劑的流速。此時(shí)，膨脹閥1進(jìn)行操作以檢測(cè)蒸發(fā)器60出口處的制冷劑溫度，并控制供應(yīng)至蒸發(fā)器60的制冷劑的流速，從而制冷劑保持預(yù)定的過熱度。
應(yīng)當(dāng)注意的是，由于執(zhí)行元件3設(shè)置在從蒸發(fā)器60開始的低壓返回管中，從而制冷劑的溫度可由整個(gè)執(zhí)行元件3進(jìn)行檢測(cè)，因此執(zhí)行元件3由于其結(jié)構(gòu)而具有非常短的溫度感測(cè)時(shí)間常數(shù)。如果溫度感測(cè)時(shí)間常數(shù)較短，則對(duì)制冷劑溫度變化的響應(yīng)會(huì)變得很靈敏，以致于可對(duì)閥部分2的操作進(jìn)行過度的反饋修正，這將導(dǎo)致周期性的壓力變化(振蕩)。為了消除該不便，設(shè)置絕熱蓋68來阻擋熱向上殼體17的傳輸，以由此增加溫度感測(cè)時(shí)間常數(shù)。
圖6是示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的膨脹閥以及所述膨脹閥安裝狀態(tài)的剖面圖，圖7是沿圖6的線B-B剖取的剖面圖。出現(xiàn)在圖6和圖7中的具有與出現(xiàn)在圖1和圖4中的組成元件相同或相當(dāng)功能的組成元件用相同的附圖標(biāo)記表示，并省略對(duì)其詳細(xì)的說明。
根據(jù)第二實(shí)施例的膨脹閥1a與根據(jù)第一實(shí)施例的膨脹閥1的區(qū)別在于，所述膨脹閥1a的本體4形成為入口端口5和出口端口6的相應(yīng)軸線彼此垂直。該本體4也由其模具具有三向可分離結(jié)構(gòu)的模鑄設(shè)備形成。然而在膨脹閥1a的情況中，第一模具30構(gòu)造為其可以形成本體4的延伸部分4a和外螺紋16的螺紋部分16a。而且，在膨脹閥1a的本體4中，閥元件9、沿閥閉合方向推壓閥元件9的彈簧10、以及用于接收所述彈簧10的彈簧接收構(gòu)件11設(shè)置在出口端口6中。
這樣構(gòu)造的膨脹閥1a在以下情況中是有利的，即，膨脹閥1a設(shè)置成使得高壓管61和低壓管65形成的從布置有壓縮機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)室延伸至布置有蒸發(fā)器60的車輛轎廂的雙管的縱向方向與蒸發(fā)器60的入口管62和制冷劑出口端口63打開的方向基本呈直角。
因此，其內(nèi)安裝有膨脹閥1a的返回低壓管構(gòu)造為彎曲成直角。更具體而言，蒸發(fā)器60與入口管62以及連接部分64a通過爐釬焊一體地形成。外殼64通過管夾67連接至連接部分64a，并且接頭部66焊接至外殼64如圖6所示的上部。接頭部66通過管夾67連接至低壓管65。
具有本體4(該本體4構(gòu)造成使得入口端口5和出口端口6沿彼此垂直的相應(yīng)方向延伸)的膨脹閥1a安裝在具有面向相互垂直的方向的相應(yīng)開口的外殼64和接頭部66中，如上所述。本體4具有其中延伸部分4a沿相應(yīng)的三個(gè)方向一直延伸至外殼64如圖7所示的內(nèi)表面附近的外形，這樣當(dāng)將膨脹閥1a插入外殼64并將出口端口6連接至入口管62時(shí)，易于使膨脹閥1a定位。
圖8是示出了根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的膨脹閥以及所述膨脹閥安裝狀態(tài)的剖面圖，圖9是處于安裝狀態(tài)下的膨脹閥從入口端口一側(cè)觀察的視圖。出現(xiàn)在圖8和圖9中的具有與出現(xiàn)在圖1和圖4中的組成元件相同或相當(dāng)功能的組成元件用相同的附圖標(biāo)記表示，并省略對(duì)其詳細(xì)的說明。
根據(jù)第三實(shí)施例的膨脹閥1b與根據(jù)第一實(shí)施例的膨脹閥1在本體4方面具有相同的構(gòu)造，但改變了執(zhí)行元件3和本體之間接合處的構(gòu)造。更具體而言，上述的膨脹閥1和1a的執(zhí)行元件3具有形成在管套23(該管套23從下部殼體18的中央開口向外延伸)內(nèi)周中的內(nèi)螺紋24。所述內(nèi)螺紋24是在通過壓制(pressing)形成下部殼體18之后通過對(duì)管套23進(jìn)行攻絲或壓制而形成的。因此，膨脹閥1和1a的執(zhí)行元件3的構(gòu)造需要用于形成內(nèi)螺紋24的加工。相反，膨脹閥1b的執(zhí)行元件3構(gòu)造為在通過壓制形成下部殼體18的同時(shí)形成內(nèi)螺紋24。
即，下部殼體18的中央開口的內(nèi)周形成有螺紋，所述螺紋在其整個(gè)圓周的60度角度范圍內(nèi)具有切口，并且所述螺紋在剩余300度的角度內(nèi)沿軸向連續(xù)地位移，從而假設(shè)為在360度的角度范圍內(nèi)形成的螺紋軸向位移基本等于形成在引導(dǎo)件15上的外螺紋16的螺距。通過這樣構(gòu)造下部殼體18的中央開口，使其具有一圈的螺紋結(jié)構(gòu)，可以通過整體(包括內(nèi)螺紋24)擠壓、并且通過結(jié)合下部殼體18和通過模鑄形成的本體4而形成下部殼體18，而不需要進(jìn)行加工，因此可以進(jìn)一步降低膨脹閥1的成本。
而且，在膨脹閥1b中，執(zhí)行元件3構(gòu)造為不具有突出部分，從而簡(jiǎn)化了絕熱蓋68的形狀。更具體而言，上部殼體17具有大體向外膨脹的形狀，但是包括氣體引導(dǎo)孔21的中部形成為凹部，這樣，當(dāng)金屬球22閉合氣體引導(dǎo)孔21時(shí)，防止了所述金屬球22從上部殼體17的最外表面突出。
與根據(jù)第一實(shí)施例的膨脹閥1類似，膨脹閥1b安裝在與蒸發(fā)器60一體形成的外殼64中。在本實(shí)施例中，通過使形成蒸發(fā)器60的頭部部分的板凹進(jìn)而形成蒸發(fā)器60的連接至出口端口6的入口管62，從而將出口端口6的中空筒形部分6a裝配在所述入口管62中。而且，低壓管65通過使其一端擴(kuò)開，并且通過使用管夾67而直接連接至外殼64。此時(shí)，通過利用管夾67在支承環(huán)69于大氣一側(cè)上保持外殼64、低壓管65、以及O形環(huán)的狀態(tài)下固定外殼64和支承環(huán)69，從而進(jìn)行低壓管65和外殼64之間的連接。
圖10是示出了根據(jù)第四實(shí)施例的膨脹閥以及所述膨脹閥安裝狀態(tài)的剖面圖，圖11是沿圖10的線C-C剖取的剖面圖。出現(xiàn)在圖10和圖11中的具有與出現(xiàn)在圖1和圖4中的組成元件相同或相當(dāng)功能的組成元件以相同的附圖標(biāo)記表示，并省略其詳細(xì)的說明。
根據(jù)本發(fā)明第一至第三實(shí)施例的膨脹閥1、1a、和1b構(gòu)造為當(dāng)入口端口5接收高壓制冷劑時(shí)，閥元件9沿閥打開的方向動(dòng)作；而根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的膨脹閥1c構(gòu)造為當(dāng)在入口端口5處接收高壓制冷劑時(shí)，閥元件9沿閥閉合的方向動(dòng)作。因此，本體4構(gòu)造為在所述本體4的內(nèi)部，入口端口5和其中接收閥元件9的孔8彼此相通，而且在其內(nèi)接收軸13的孔12和出口端口6彼此相通。簡(jiǎn)言之，本實(shí)施例構(gòu)造為入口端口5和出口端口6的關(guān)系與根據(jù)第一實(shí)施例的膨脹閥1的入口端口5和出口端口6的關(guān)系相反。
而且，在膨脹閥1c中，改變了執(zhí)行元件3和本體4之間接合處的構(gòu)造。更具體而言，上述的膨脹閥1和1a的執(zhí)行元件3構(gòu)造為形成有內(nèi)螺紋24的管套23從下部殼體18的中央開口向外突出，而膨脹閥1c構(gòu)造為管套23通過向內(nèi)彎折下部殼體18的中央開口的內(nèi)周而形成，并且管套23的彎折部分的內(nèi)周面形成有螺紋。這樣減小了膨脹閥1c的總高度，從而減小了所述膨脹閥1c的尺寸。而且，內(nèi)螺紋24可優(yōu)選形成為滾壓螺紋(rolled thread)。所述滾壓螺紋比壓制螺紋更易于切削，由此可以降低制造的成本。
而且，覆蓋執(zhí)行元件3的絕熱蓋68與固定腿68a通過樹脂模制而一體形成。盡管未示出，但各固定腿68a在其端部形成有鉤，并且所述鉤與形成在本體4中的臺(tái)階部分接合，由此固定絕熱蓋68。
而且，對(duì)比第一實(shí)施例至第三實(shí)施例的情況，在本實(shí)施例中調(diào)整了膨脹閥1c的安裝方式。更具體而言，在根據(jù)第一實(shí)施例至第三實(shí)施例的膨脹閥1、1a、和1b的情況中，不僅高壓管61和低壓管65、而且入口管65和外殼64分別由雙管形成，并且各膨脹閥1、1a、和1b安裝在所述雙管的中間部位中。相反，在根據(jù)本實(shí)施例的膨脹閥中，蒸發(fā)器上游的管和蒸發(fā)器下游的低壓管65形成為獨(dú)立的管，而膨脹閥1c安裝在所述管的中間部位中。
從蒸發(fā)器延伸出的入口管62和低壓管65a的各個(gè)端部例如通過焊接而一體地連接至外殼64，并且高壓管61的與入口管62的端部相對(duì)的端部和低壓管65b的與低壓管65a的端部相對(duì)的端部通過焊接剛性地連接至盤形接頭部66。外殼64和接頭部66通過管夾67連接。應(yīng)當(dāng)注意的是，從蒸發(fā)器延伸至壓縮機(jī)的管通過的是密度比流經(jīng)延伸至蒸發(fā)器的管的制冷劑低的制冷劑，因此從蒸發(fā)器延伸至壓縮機(jī)的管形成為直徑比延伸至蒸發(fā)器的管的直徑大。因此，在連接有所述管的接合處，外殼64、接頭部66、以及管夾67的相應(yīng)尺寸根據(jù)相關(guān)管的直徑而增大。然而，在本實(shí)施例中，連接至接頭部66的低壓管65b的最前面接頭部分形成為扁平形狀，如圖11所示，從而防止所述接頭部66的尺寸變大。當(dāng)然，低壓管65a的與外殼64連接的最前端也形成為扁平形狀。
盡管在上述第一實(shí)施例至第四實(shí)施例中，本體4通過對(duì)鋁合金模鑄而形成，但是所述本體4可以通過使用上述的三向可分離模具對(duì)樹脂等注模而形成。具有良好耐熱性、機(jī)械性能等的聚苯硫醚(PPS)被用作樹脂本體的材料。在這種情況下，樹脂內(nèi)混合有這樣的材料，所述材料使在本體內(nèi)產(chǎn)生的噪音不能傳輸至外部。
在所述膨脹閥中，當(dāng)制冷劑流經(jīng)閥座和閥元件之間的窄隙時(shí)會(huì)產(chǎn)生噪音。這種流動(dòng)噪音以異常聲音向外發(fā)送，但是如果本體的材料是鋁合金，則其隔音及吸音效果足夠高從而可以防止向外發(fā)出被認(rèn)為是令人討厭的噪音。然而，當(dāng)本體的材料是樹脂時(shí)，其隔音及吸音效果相比鋁合金并不很高。正由于此，在樹脂中混合密度大于樹脂的諸如鐵、黃銅、或銅的金屬粉末或金屬纖維之類的材料。因而，從閥部分產(chǎn)生的流動(dòng)噪音的能量被本體中的金屬粉末或金屬纖維減弱，這樣可以降低從本體發(fā)出的流動(dòng)噪音的聲壓水平。
在根據(jù)本發(fā)明的膨脹閥中，本體使用成型模具而形成，并由此入口端口、出口端口、用于在其內(nèi)接收閥元件和設(shè)定值調(diào)節(jié)構(gòu)件的孔、閥孔、用于在其內(nèi)接收一構(gòu)件(該構(gòu)件將根據(jù)執(zhí)行元件感測(cè)的溫度的致動(dòng)力傳輸至所述閥元件)的孔、以及用于連接所述執(zhí)行元件的螺紋部分與本體一體地形成。其優(yōu)點(diǎn)在于本體不再需要加工，并由此可以提高本體的制造效率，提高了材料的產(chǎn)出量，并且降低了膨脹閥的制造成本。
而且，在執(zhí)行元件中，通過以一圈螺紋結(jié)構(gòu)形成連接至形成于本體上的螺紋部分的殼體，使得該殼體的中央開口的內(nèi)周邊緣在小于360度的角度范圍內(nèi)沿軸向連續(xù)地位移，從而可以通過壓制形成該殼體。這使得不必進(jìn)行用于切削螺紋的加工，并由此進(jìn)一步降低了膨脹閥的制造成本。
以上所述應(yīng)被認(rèn)為僅僅是對(duì)本發(fā)明原理的示例。而且，由于本領(lǐng)域的技術(shù)人員易于進(jìn)行多種修改和變化，所以并不旨在將本發(fā)明限制于示出和描述的確切構(gòu)造和應(yīng)用，因此，所有適當(dāng)?shù)男薷囊约暗韧锟杀徽J(rèn)為落入本發(fā)明的在所附權(quán)利要求及其等同物中的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種膨脹閥，所述膨脹閥將引入的制冷劑傳送經(jīng)過設(shè)置在所述膨脹閥中的閥部分以對(duì)所引入的制冷劑進(jìn)行節(jié)流和膨脹，其中，容納所述閥部分的本體通過使用成型模具一體地形成有將執(zhí)行元件連接到所述閥部分上的螺紋部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膨脹閥，其中，所述本體形成為使得用于引入制冷劑的入口端口的軸線和用于輸送膨脹的制冷劑的出口端口的軸線相同或彼此平行，并且使得用于在其內(nèi)接收閥元件和設(shè)定值調(diào)節(jié)構(gòu)件的第一孔、閥孔、以及用于在其內(nèi)接收將根據(jù)所述執(zhí)行元件感測(cè)的溫度的致動(dòng)力傳遞至所述閥元件的構(gòu)件的第二孔設(shè)置在與所述入口端口的軸線或所述出口端口的軸線垂直的同一軸線上，并具有以提到的順序減小的相應(yīng)直徑，并且其中所述螺紋部分形成在限定所述第二孔的中空筒形部分的外周上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的膨脹閥，其中，所述螺紋部分形成為局部螺紋，其中所述中空筒形部分外周面的面向與包括所述入口端口的軸線、所述出口端口的軸線、以及所述閥孔的軸線的同一表面或平行表面相垂直的方向的部分沒有形成螺紋。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膨脹閥，其中，所述本體形成為使得用于引入制冷劑的入口端口的軸線和用于輸送膨脹的制冷劑的出口端口的軸線在包括所述軸線的同一平面上或在從垂直于分別包括所述軸線的平行平面的方向觀察時(shí)相互垂直，并且使得所述入口端口或所述出口端口、閥孔、以及用于在其內(nèi)接收將根據(jù)所述執(zhí)行元件感測(cè)的溫度的致動(dòng)力傳遞至所述閥元件的構(gòu)件的孔設(shè)置在同一軸線上，并具有以提到的順序減小的相應(yīng)直徑，并且其中所述螺紋部分形成在限定所述孔的中空筒形部分的外周上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的膨脹閥，其中，所述螺紋部分形成為局部螺紋，其中所述中空筒形部分外周面的面向與包括所述入口端口的軸線、所述出口端口的軸線、以及所述閥孔的軸線的同一表面或平行表面相垂直的方向的部分沒有形成螺紋。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膨脹閥，其中，所述執(zhí)行元件具有一圈螺紋，該螺紋形成為使得殼體中央開口的在連接有所述螺紋部分一側(cè)上的內(nèi)周邊緣在小于360度的角度范圍內(nèi)沿軸向連續(xù)地位移。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膨脹閥，其中，所述執(zhí)行元件具有通過向內(nèi)彎折殼體中央開口的在連接有所述螺紋部分一側(cè)上的內(nèi)周而形成的管套，并且所述管套的內(nèi)周面形成有螺紋。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膨脹閥，其中，所述本體是通過使用具有三向可分離結(jié)構(gòu)的模具作為所述成型模具對(duì)金屬進(jìn)行模鑄而形成的。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膨脹閥，其中，所述本體是使用具有三向可分離結(jié)構(gòu)的模具作為所述成型模具通過樹脂模鑄而形成的。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的膨脹閥，其中，所述樹脂在其內(nèi)混合有密度大于所述樹脂的金屬粉末或金屬纖維。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膨脹閥，其中，所述膨脹閥是恒溫膨脹閥，在所述恒溫膨脹閥中，所述本體和所述執(zhí)行元件設(shè)置在從蒸發(fā)器延伸至壓縮機(jī)的低壓管中，在所述低壓管中建立有入口端口至高壓制冷劑供應(yīng)通過的高壓管的連接、以及出口端口至蒸發(fā)器入口管的連接，膨脹的制冷劑通過該蒸發(fā)器入口管向所述蒸發(fā)器輸送。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的膨脹閥，所述膨脹閥包括絕熱蓋，所述絕熱蓋構(gòu)造為覆蓋所述執(zhí)行元件的外部殼體。
全文摘要
本發(fā)明提供一種膨脹閥。旨在提高本體的制造效率，并且降低膨脹閥的制造成本。容納閥部分的本體使用諸如模鑄模具之類的成型模具一體形成有用于引入制冷劑的入口端口、用于運(yùn)送膨脹的制冷劑的出口端口、外螺紋，并且所述本體具有通過所述外螺紋連接至所述本體的執(zhí)行元件。這樣就不必對(duì)所述本體進(jìn)行加工來形成所述入口端口、出口端口、閥孔、用于在其內(nèi)接收閥元件和設(shè)定值調(diào)節(jié)構(gòu)件的孔、用于在其內(nèi)接收將根據(jù)所述執(zhí)行元件感測(cè)的溫度的致動(dòng)力傳輸至所述閥元件的軸的孔、以及所述外螺紋。因此，提高了所述本體的制造效率，并且可以降低所述膨脹閥的制造成本。
文檔編號(hào)F25B41/06GK101086296SQ200710105429
公開日2007年12月12日 申請(qǐng)日期2007年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月7日
發(fā)明者廣田久壽 申請(qǐng)人:株式會(huì)社Tgk