專利名稱：直角熱敏膨脹閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于控制通過閥的流體的對熱引起的流體壓力信號敏感型的膨脹閥，特別適合于在致冷或空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)中控制從冷凝器到蒸發(fā)器的致冷到的流量。特別是，在汽車空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，已發(fā)現(xiàn)在一些車輛中為便利在系統(tǒng)管道中安裝在進(jìn)口和出之間利用有直角結(jié)構(gòu)的閥是合乎需要的。
用于控制冷凝劑的公知直角膨脹閥包括一流體壓力封殼，在封殼中具有一壓力響應(yīng)膜片，其封殼與一毛細(xì)管連接，該毛細(xì)管傳遞熱敏傳感器至膜片一側(cè)的流體壓力信號。膜片相反的一側(cè)具有一墊或板，它與對著的復(fù)雜型推桿接觸，其推桿根據(jù)作用在膜片上壓力的合力使可動(dòng)閥元件運(yùn)動(dòng)，從而控制閥入口到閥出口的流量。
適用于這樣閥的一已知結(jié)構(gòu)在圖2中示出，在其中閥體1有一與裝閥的通道4連通的通道3，通道4有一閥座5，一球6形式的閥元件坐于其上，用于控制到出口接頭8內(nèi)的出口通道7的流量，接頭8通常以與接頭2成直角配置。閥元件由承座9支承在近閥座5上，承座9朝著阻擋球的方向被螺旋彈簧10的一端偏壓，彈簧10有由環(huán)11支持的相反的端，為了調(diào)節(jié)閥元件9上的彈簧預(yù)載，環(huán)11擰入通道7。
所示出的復(fù)雜型推桿中的一個(gè)(由標(biāo)記數(shù)字12表示)圍繞通道4配置，每一個(gè)推桿的下端與承座9接觸，每個(gè)推桿的上端對著被壓力敏感膜片14移動(dòng)的墊或板，膜片14通過圍繞它的封殼15上的邊緣的焊接而密封。封殼同接受通過那里的熱引起的流體壓力信號的毛細(xì)管16連接，由于施加至膜片14上表面的流體壓力信號改變13腔17內(nèi)的壓力，從而控制推桿12的運(yùn)動(dòng)。用虛輪廓線示出的并且由標(biāo)記數(shù)字18表示的壓力平衡通道提供從出口通道7到膜片14下表面的壓力平衡。在一從有相對高的通過蒸發(fā)器的壓力降例如，70磅/英寸2(483千帕)的致冷應(yīng)用中，已發(fā)現(xiàn)使用外平衡膨脹閥是合乎需要的，壓力敏感膜片的下側(cè)通過閥部件上的通道連接到同蒸發(fā)器出口連接的外部毛細(xì)管上。這由與由標(biāo)記數(shù)字19表示的外部壓力平衡通道連接的繞行通道18來完成。
至此，圖2的已知閥已用由黃銅材料構(gòu)成的閥體1同墊13、膜片和作為獨(dú)立部件構(gòu)成的推桿12一起裝配；還有閥元件6和承座9。在作為汽車空氣調(diào)節(jié)應(yīng)用所要求的大量生產(chǎn)中，圖2的閥有比較高的生產(chǎn)成本的缺點(diǎn)。于是，需要尋找一種改進(jìn)已知的直角致冷膨脹閥的結(jié)構(gòu)和減少其生產(chǎn)成本的途徑或措施。
本發(fā)明的目的是提供一種制造容易并且成本低的在進(jìn)口和出口之間有直角結(jié)構(gòu)的熱敏膨脹閥。
本發(fā)明的更進(jìn)一步的目的是提供一種適合于控制響應(yīng)熱引起的流體壓力信號的致冷劑流量的并且有最少量零件和簡化的組件的直角熱膨脹閥。
本發(fā)明提供一種響應(yīng)熱引起的作用在封殼內(nèi)使推桿動(dòng)作的膜片一面上的流體壓力信號的實(shí)用的膨脹閥，推桿有密封進(jìn)口壓力實(shí)現(xiàn)閥元件在裝閥腔內(nèi)運(yùn)動(dòng)的減小的直徑部分。推桿有整體構(gòu)成的加大的在其上整體構(gòu)成的頭部部分，該部分對著與流體壓力信號相反的膜片一側(cè)定位。閥元件有半球形的表面并且對著設(shè)置在閥進(jìn)口和出口之間的裝閥的通道內(nèi)的閥座而動(dòng)作，為便于安裝，閥進(jìn)口和出口以直角配置。閥元件被錐形螺旋彈簧偏置到關(guān)閉的位置，彈簧有其對著打樁入閥出口的環(huán)定位的遠(yuǎn)端。
在一個(gè)實(shí)施例中，閥是通過把閥出口同與流體壓力信號相反的膜片的面連接的通道內(nèi)部壓力平衡的。在另一個(gè)實(shí)施例中，與流體壓力信號相反的膜片的面通過通道與連接液體壓力信號的外部通道連接，一般通過毛細(xì)管與致冷劑出口連接。本發(fā)明最好使用由擠壓鋁棒構(gòu)成的帶有防腐閥元件的鋁閥體從而減少了制造成本和使其裝配容易。
下面是附圖的簡短說明

圖1是本發(fā)明閥的截面圖；圖2是在先技術(shù)閥的截面圖；參照圖1，本發(fā)明的閥組件通常以2D表示并且該組件有最好由可以方便地從擠壓棒切成直角形閥口結(jié)構(gòu)的鋁材料構(gòu)成的閥體22。閥體22有最好相互以直角配置的進(jìn)口接頭24和出口接頭26。為與進(jìn)口接頭24進(jìn)口接24外部在28處車螺紋而且其中構(gòu)成進(jìn)口通道30。出口接頭26外部在32處車螺紋而且有其中構(gòu)成的通道34。進(jìn)口通道30與橫過的或裝閥的通道36連通，通道36與閥座38相交并且與出口通道34連通。
可動(dòng)閥元件40有最好是用標(biāo)記42表示的半球形的閥表面，在關(guān)閉狀態(tài)閥表面接觸閥座38。閥元件40有徑向向外延伸的環(huán)形凸緣44最好包括錐形螺旋彈簧的偏置裝置46的一端支靠該凸緣。偏置裝置46相反端對著環(huán)48定位并由環(huán)48支持，環(huán)48最好通過其打入金屬閥體固定在通道34內(nèi)。閥元件40最好由不銹鋼構(gòu)成包括推桿的閥制動(dòng)裝置50滑動(dòng)地安裝在設(shè)置閥體內(nèi)的導(dǎo)引孔52內(nèi)。推桿50有通過裝閥通道36延伸與閥元件的半球形表面42接觸的直徑縮小的桿部分54。閥致動(dòng)裝置50的上端由加大直徑的凸緣56成構(gòu)，凸緣56對著壓力響應(yīng)膜片58的下面定位。凸緣56、桿50和細(xì)桿54最好由＂一＂個(gè)元件整體構(gòu)成。膜片58最好通過圍繞它的邊緣的焊接固定到包括上、下殼60、62的封殼罩上。
下殼62通過由在殼62的內(nèi)邊緣上軌道打樁構(gòu)成的環(huán)形凸緣64固定到閥體22上。當(dāng)然封殼的下殼62用安置在鄰接殼62的閥體上構(gòu)成的槽78中的合適的密封環(huán)76密封在閥體上。
上殼60有附接到其上的流體壓力信號毛細(xì)管66，該毛細(xì)管66與由殼60在膜片上面構(gòu)成的腔68連通。當(dāng)然毛細(xì)管66適宜同感知被控制流體溫度的流體充滿管或毛細(xì)盤管連接。典型地，在致冷應(yīng)用中，為了感知從蒸發(fā)器排出的致冷劑的溫度，把色細(xì)管(未示出)附接到蒸發(fā)器排出管路上。
參照圖1，內(nèi)部壓力平衡通道68以閥體22內(nèi)的實(shí)輪廓線表示，通道68有它的與由殼62在膜片的下面構(gòu)成的腔70連通的上端和與出口通道34連通的下端。然而，可以理解在另一個(gè)實(shí)施例中外部壓力平衡可以通過提供以虛輪廓線表示的用作與通道68連通和切斷通道68同出口通道34連接的通道72來實(shí)現(xiàn)。在使用通道72的實(shí)施例中，外部毛細(xì)管(未示出)連接到通道72上以便提供從蒸發(fā)器出口到通道72的流體壓力信號。在有外部壓力平衡的致冷膨脹閥的技術(shù)中，這個(gè)方法是眾抽周知的。
閥致動(dòng)裝置50的減小直徑的部分或細(xì)桿54由適合的用標(biāo)記數(shù)字74表示的彈性密封環(huán)密封在導(dǎo)引孔52內(nèi)。
參照圖3，本發(fā)明也可以應(yīng)用于反向流動(dòng)。為了形成反向流動(dòng)結(jié)構(gòu)，圖1的閥組件用下面的方法來改進(jìn)彈性密封環(huán)(圖1中用標(biāo)記數(shù)字74表示)不是必需的，改變連通通道(圖1中用標(biāo)記數(shù)字68表示)的位置，以便它連接腔70(圖1)和通道30(圖1)。在反向流動(dòng)結(jié)構(gòu)中，圖1的通道34成為進(jìn)口通道而且圖1的通道30成為出口通道。
于是本發(fā)明提供一種有整體構(gòu)成的包括推桿的致動(dòng)裝置的直角熱敏膨脹閥，推桿有加在的由引起在閥體內(nèi)滑動(dòng)導(dǎo)引的推桿的運(yùn)動(dòng)的壓力敏感膜片接觸的凸緣并且在其端部有用來接觸閥元件和為了控制從高壓進(jìn)口到出口流量從閥座移動(dòng)到閥元件的減小直徑的部分或細(xì)桿。減小直徑的部分由設(shè)置在導(dǎo)引孔內(nèi)的彈性密封環(huán)密封在閥體內(nèi)。閥元件由彈簧偏置到關(guān)閥位置，彈簧由適當(dāng)打樁其內(nèi)的環(huán)支持在閥體內(nèi)。
雖然在上文就用圖說明的實(shí)施例敘述了該發(fā)明，當(dāng)然該發(fā)明能夠改進(jìn)和變動(dòng)并且僅由下面的權(quán)利要求范圍限定。
權(quán)利要求
1.一種熱敏膨脹閥，包括(1)一限定適合于同比較高的壓力的流動(dòng)源連接的進(jìn)口和排出基本上減小壓力的流體的出口的閥體元件；所說的進(jìn)口和出口通過有閥座的裝閥的通道連接，所說的進(jìn)口和出口相互以角配置；(2)一配置在所說通道內(nèi)并且在相對于所說閥接觸和距離的位置之間可動(dòng)的閥元件；(3)向所說閥座偏置所說閥元件的裝置；(4)閥致動(dòng)裝置包括一延長件，用于在閥體內(nèi)滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向并且具有橫向減小尺寸的部分，它的一端與所述的閥元件可操作地閥置，所說的致動(dòng)裝置在所說的閥元件的遠(yuǎn)側(cè)具有橫向加大的尺寸的頭部分部分，所說的頭部部分連續(xù)地沿所說閥體元件延伸；(5)所說的延長元件的減小尺寸部分和所說的閥體元件之間的密封裝置；(6)一附接到所說的閥體元件上的流體充滿的壓力封殼，所說封殼有構(gòu)成其壁部分的壓力響應(yīng)膜片，所說的膜片接觸所說致動(dòng)裝置的頭部部分；(7)一與所說的壓力敏感膜片的一面連通向那里提供流體壓力信號的流體壓力信號導(dǎo)管，在其中所說的壓力敏感膜片是隨著所說的封殼內(nèi)一確定的壓力而動(dòng)作來使所說的閥致動(dòng)裝置移動(dòng)并引起所說的閥元件從所說的閥座移動(dòng)；和(8)確定使所說的出口壓力同與所說的一側(cè)相反的所說的膜片的那個(gè)一側(cè)連通的壓力平衡通道的所說閥體。
2.如權(quán)利要求1所述的閥，其特征在于所說的偏置裝置包括有對著所說閥元件定位的一個(gè)端和對著通過所說的閥體元件材料的局部變形支持在所說的出口內(nèi)的環(huán)定位的相反的端的螺旋彈簧。
3.如權(quán)利要求1所述的閥，其特征在于所說的偏置裝置包括錐形螺旋彈簧。
4.如權(quán)利要求1所述的閥，其特征在于所說的偏置裝置包括由打樁在所說的閥體元件內(nèi)的環(huán)支持的螺旋彈簧。
5.如權(quán)要求1所述的閥，其特征在于所說的閥元件包括半球形的表面。
6.如權(quán)利要求1所述的閥，其特征在于所說的閥元件是被導(dǎo)向的相對于所說的進(jìn)口成直角的方向移動(dòng)。
7.如權(quán)利要求1所述的閥，其特征在于所說的閥體元件由擠壓的鋁構(gòu)成，所說的閥元件由不銹鋼構(gòu)成。
8.如權(quán)利要求1所述的閥，其特征在于，通過拆去所說的在所說的延長元件和所說的閥體元件之間密封的裝置，所說的閥組件可以用于反向流動(dòng)用途。
全文摘要
一種有整體構(gòu)成的帶有由壓力響應(yīng)膜片接觸的加大的頭部的閥致動(dòng)桿的直角熱敏膨脹閥而且導(dǎo)引該桿在閥體內(nèi)滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)。致動(dòng)桿有接觸閥元件引起閥打開的減小直徑的端部。減小直徑的端部由桿和閥體之間的密封環(huán)來密封。
文檔編號F25B41/06GK1127336SQ95117798
公開日1996年7月24日 申請日期1995年9月26日 優(yōu)先權(quán)日1994年9月26日
發(fā)明者G·E·波蘭德, A·A·肯尼, F·O·羅薩茲 申請人:易通公司