专利名称：膨胀阀的安装结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种膨胀阀的安装结构，更具体地说，涉及这样一种膨胀阀的安装结构，该膨胀阀被构造成在汽车空调器的制冷循环中使从冷凝器供应的高温、高压制冷剂膨胀并将低温、低压制冷剂输送到蒸发器。
背景技术：
通常，汽车空调器的制冷循环系统包括压缩机，该压缩机压缩循环通过制冷循环系统的制冷剂；冷凝器，该冷凝器使压缩的制冷剂冷凝；接收器，该接收器暂时存储循环通过制冷循环系统的制冷剂，并将冷凝的制冷剂分离成气体和液体；膨胀阀，该膨胀阀使通过气/液分离而获得的液态制冷剂节流和膨胀；以及蒸发器，该蒸发器蒸发通过膨胀阀而膨胀的制冷剂。该膨胀阀由例如恒温膨胀阀来实现，所述恒温膨胀阀被构造成感测蒸发器出口处的制冷剂的温度和压力，并控制向蒸发器输送的制冷剂的流速(例如，参见日本专利申请特开2002-115938号公报)。
这种恒温膨胀阀包括主体(block)和执行元件，该主体包括阀部分，该执行元件感测从蒸发器返回的制冷剂的温度和压力并控制阀部分。主体在其一侧形成有用于连接至高压管(通过该高压管从接收器供应高温、高压制冷剂)的连接孔、用于连接至低压管(已在膨胀阀中膨胀的低温、低压制冷剂通过该低压管输送至蒸发器)的连接孔、用于连接至从蒸发器出口延伸的返回管的连接孔、以及用于连接至一管(已经经过膨胀阀的制冷剂通过该管返回至压缩机)的连接孔。该主体用作管的接头。另外，该主体的一个纵向端面形成有用于将执行元件连接至该主体的螺纹孔，而另一纵向端面形成有其中拧有调节螺钉的螺纹孔，该调节螺钉用于从外部调节阀部分的设定值。这些孔中的各孔均设有密封构件，所述密封构件用于在插入所述管且执行元件和调节螺钉被拧入主体中的状态下保持该主体密封。
顺便提及，当前，汽车空调器通常使用氯氟化碳(HFC-134a)作为制冷剂。然而，氯氟化碳对全球变暖具有较高的潜在威胁，因此据说在氯氟化碳泄漏到大气中时，其对全球变暖具有严重的影响。作为防止全球变暖的措施，已经提出了一种用对全球变暖具有较低潜在威胁的制冷剂来代替氯氟化碳的方法，以及一种确保防止泄漏氯氟化碳和在不再需要使用氯氟化碳时对其加以收集的方法。
制冷循环系统中易于泄漏氯氟化碳的部分例如为管的连接部分，而且布置在所述部分处的密封构件是造成泄漏的原因。特别是，从压缩机出口延伸至膨胀阀入口的高压管的接头相比于低压管的接头更易于导致制冷剂外泄。
然而，在例如传统恒温膨胀阀的膨胀阀中(其包括包含阀部分的主体和连接至该主体的执行元件)，该主体还用作接头，因此即使在只限于管连接时，该主体也具有多达四个的需要设置密封构件的连接。此外，还有连接执行元件的部分和设置调节螺钉的部分，因此膨胀阀总共有六个可能导致制冷剂外泄的连接。对于该问题来说，六个是很大的数字。
发明内容
鉴于这些问题而做出了本发明，并且本发明的目的在于提供一种减少了制冷剂易于外泄的部位数量的膨胀阀的安装结构。
为了解决上述问题，本发明提供了一种制冷循环系统中的膨胀阀的安装结构，其中，所述膨胀阀容纳于在蒸发器的出口与压缩机的入口之间延伸的低压返回管中，并且使得所述膨胀阀的入口端口和高压管之间的连接以及所述膨胀阀的出口端口与通向所述蒸发器的入口的低压管之间的连接均在所述低压返回管内。
本发明的上述及其它目的、特征和优点将从如下结合附图的描述中变得清楚，附图以示例的方式示出了本发明的优选实施例。
图1是表示根据第一实施例的膨胀阀的安装结构的剖视图；图2是沿图1的线A-A剖取的剖视图；图3是用于说明根据第一实施例的膨胀阀的操作的剖视图；图4是表示根据第二实施例的膨胀阀的安装结构的剖视图；图5是沿图4的线B-B剖取的剖视图；图6是表示根据第三实施例的膨胀阀的安装结构的剖视图；图7是表示根据第四实施例的膨胀阀的安装结构的剖视图；图8是沿图7的线C-C剖取的剖视图；图9是表示根据第五实施例的膨胀阀的安装结构的剖视图；图10是沿图9的线D-D剖取的剖视图；图11是表示根据第六实施例的膨胀阀的安装结构的剖视图；图12是沿图11的线E-E剖取的剖视图；图13是表示根据第七实施例的膨胀阀的安装结构的剖视图；图14是表示根据第八实施例的膨胀阀的安装结构的剖视图；图15A是表示根据第九实施例的膨胀阀的安装结构的剖视图；图15B是沿图15A的线F-F剖取的剖视图；图16A是根据第十实施例的膨胀阀的安装结构在包含高压管的中心线和低压管的中心线的平面中剖取的剖视图；图16B是沿图16A的线G-G剖取的剖视图；图17A是表示根据第十一实施例的膨胀阀的安装结构的剖视图；图17B是沿图17A的线H-H剖取的剖视图；图18是表示根据第十二实施例的膨胀阀的安装结构的剖视图；图19是表示根据第十三实施例的膨胀阀的安装结构的剖视图；图20是表示根据第十四实施例的膨胀阀的安装结构的分解立体图。
具体实施例方式
下面将参照附图详细描述本发明的实施例。
图1是表示根据本发明第一实施例的膨胀阀的安装结构的剖视图。图2是沿图1的线A-A剖取的剖视图。图3是用于说明根据第一实施例的膨胀阀的操作的剖视图。
蒸发器1通过层叠多个铝板而形成，并在其头部形成有用于引入制冷剂的制冷剂入口2和用于输送制冷剂的制冷剂出口3。入口管5通过压制作为蒸发器1的部件的端板4而与制冷剂入口2一体形成。形成从蒸发器1延伸的低压返回管的中空筒形壳体6以包围入口管5的开口和制冷剂出口3的开口的方式接合至端板4。蒸发器1通过用NB(非腐蚀性焊剂钎焊)方法(其中在炉中的氮保护气氛下使用氟化物类焊剂进行钎焊)同时焊接层叠板和端板4而形成，并且此时壳体6也被焊接在一起，由此使蒸发器1和壳体6彼此形成一体。
在壳体6中安装有膨胀阀7。膨胀阀7具有主体10，主体10一体地形成有用于引入高压制冷剂的入口端口8和用于输送低压制冷剂的出口端口9。主体10具有用于使入口端口8和出口端口9连通而贯穿形成的阀孔，并且在主体10中布置有用于打开和关闭阀孔的阀元件11，该阀元件处于被弹簧12从低压侧沿着阀关闭方向推动的状态下。弹簧12被接收在被压配在主体10的下端开口内的调节构件13中，如图1所示。通过调节构件13被压配到主体10中的压配量来调节弹簧12的负荷，由此调节膨胀阀7的设定值。阀元件11以可沿着阀打开/关闭方向运动的方式与由主体10支撑的轴14一体形成，并且在轴14上装配有V形环15，从而防止引入到入口端口8内的高压制冷剂通过主体10与轴14之间的间隙泄漏到壳体6中。
主体10具有被拧入到其上端(如图1所示)内的执行元件16。执行元件16包括均由厚金属制成的上壳体17和下壳体18；由柔性薄金属板制成的膜片19，该膜片19以将上壳体17和下壳体18包围的空间分隔开的方式布置；以及中心盘20。上壳体17和膜片19包围的空间形成了填充有制冷剂气体的温度感测腔室。中心盘20的上表面保持与膜片19的下表面接触，而中心盘的下表面保持与从主体10伸出的轴14的端面接触，从而将膜片19的移位传递给阀元件11。下壳体18具有通气孔21，该通气孔21形成为用于将经过壳体6的制冷剂引入膜片19下方的空间。通过改变通气孔21的大小或数量来调节待引入的制冷剂量。另外，由树脂或橡胶制成的绝热盖22以覆盖执行元件16的方式附装在该执行元件16上。
膨胀阀7的出口端口9装配在蒸发器1的入口管5上，并由O形环23密封。膨胀阀7的入口端口8装配在从接收器延伸的高压管24上，并由O形环25密封。壳体6连接至延伸到压缩机的低压管26。在图示示例中，低压管26具有焊接到其端部上的接头部27(如黑色三角形所示)，而该接头部27通过管夹28连接至壳体6，并由两个O形环29密封，从而使制冷剂外泄最小。低压管26和高压管24由同心双管形成，从而高压管24布置在低压管26内。
容纳在壳体6中的膨胀阀7定位在壳体6的中部，因此，如图2所示，主体10和绝热盖22具有沿着壳体6的内部形状形成的相应外轮廓。
下面，按如下步骤将膨胀阀7安装在用作来自蒸发器1的低压返回管的壳体6中。由于蒸发器1和壳体6被一体地焊接成使蒸发器1的入口管5伸到壳体6内，因此，首先将O形环23装配在入口管5上，然后将膨胀阀7推到壳体6内，直到将出口端口9装配在入口管5上。预先或在此时将O形环25装配在膨胀阀7的入口端口8上。接着，使入口端口8定位成其可被装配在高压管24上，并且将具有O形环29(所述O形环预先装配在通过使接头部27的端部弯曲而形成的相应凹槽中)的该接头部27推到壳体6内。最后，通过管夹28连接壳体6的连接部分和接头部27的连接部分。
这样，膨胀阀7就被安装在壳体6中，且使入口端口8连接至高压管24，出口端口9连接至蒸发器1的入口管5。更具体地说，膨胀阀7连同高压管24及其连接部分一起容纳在来自蒸发器1的低压返回管中，因此可能泄漏制冷剂的连接部分仅局限于由管夹28连接的连接部分。由于高压管24及其连接部分容纳在壳体6中，因此即使微量的高压制冷剂通过O形环25而泄漏，制冷剂也会留在低压返回管中而不会泄漏到大气。
接着，将给出对膨胀阀7的操作的描述。当汽车空调器处于停止时，填充执行元件16的温度感测腔室的气体冷凝，从而气体压力较低。因此，如图1所示，膜片19向内(向上，如图1中所示)移位，并且该移位通过轴14而传递至阀元件11，从而膨胀阀7被置于完全关闭状态下。
当在该状态下启动汽车空调器时，制冷剂被压缩机吸取，因此低压返回管内的压力降低。执行元件16感测到这一情况，从而膜片19向外移位以提升阀元件11。另一方面，由压缩机压缩的制冷剂由冷凝器冷凝，并且通过接收器中的气/液分离而获得的液态制冷剂通过高压管24供应到膨胀阀7的入口端口8。应注意，图中出现的箭头表示制冷剂流动的相应方向。高温、高压的液态制冷剂在经过膨胀阀7的同时膨胀，并以低温、低压气液混合制冷剂的形式从出口端口9流出。制冷剂通过入口管5和制冷剂入口2供应到蒸发器1，并在蒸发器1中蒸发，从制冷剂出口3流出。已从蒸发器1返回的制冷剂通过壳体6和低压管26返回到压缩机。
由执行元件16的膜片19和执行元件16的下壳体18包围的空间通过通气孔21与壳体6的内部连通，因此在已从蒸发器1返回的制冷剂经过壳体6的同时，部分制冷剂被引入到执行元件16内的空间中，且引入的制冷剂的温度被执行元件16检测到。在汽车空调器启动的早期阶段，从蒸发器1返回的制冷剂由于与轿厢中的高温空气进行热交换而温度较高，并且执行元件16感测制冷剂的温度，从而温度感测腔室内的压力变高。如图3所示，这导致膜片19沿着阀打开方向移位，直到与其接触的中心盘20与下壳体18的肩部抵靠，并且该移位通过轴14而传递到阀元件11，从而使膨胀阀7完全打开。
随着来自蒸发器1的制冷剂的温度变低，温度感测腔室内的压力也降低。因而，膜片19向上移位，如图3所示，从而膨胀阀7沿着阀关闭方向运动以控制在其间经过的制冷剂的流速。此时，膨胀阀7操作以检测蒸发器1的出口处的制冷剂的温度，并控制供应到蒸发器1的制冷剂的流速，从而使制冷剂保持预定程度的过热。结果，处于过热状态的制冷剂总是返回到压缩机，这使得压缩机能够进行有效的操作。
应注意，由于执行元件16布置在来自蒸发器1的低压返回管中，从而制冷剂的温度可以由整个执行元件16来检测，因此执行元件16由于其结构而具有非常小的温度感测时间常数。如果温度感测时间常数较小，则对制冷剂温度变化的反应变得如此敏感从而导致对阀部分的操作进行过度的反馈修正，这会导致周期性的压力变化(振荡)。为了消除该不便，设置绝热盖22来阻挡热向上壳体17的传输，以由此增加温度感测时间常数。
图4为表示根据本发明第二实施例的膨胀阀的安装结构的剖视图，而图5为沿图4的线B-B剖取的剖视图。图4和图5中出现的具有与图1中出现的组成元件相同或相当功能的组成元件由相同的附图标记表示，并且省略对它们的详细描述。
根据第二实施例的膨胀阀的安装结构与根据第一实施例的膨胀阀的安装结构的不同之处在于，双管沿着与其中蒸发器1的制冷剂入口2和制冷剂出口3的延伸方向基本垂直的方向延伸。
在许多情况下，蒸发器1安装在车辆轿厢中，从而具有制冷剂入口2和制冷剂出口3的头部横向于车辆定向。因此，从发动机室延伸到轿厢内的高压管24和低压管26需要在膨胀阀7和制冷剂出口3处弯成直角。为了使管弯成直角，必须为其提供空间，因此，在本实施例中，使得制冷剂的流入方向和流出方向在安装膨胀阀7的位置处成为直角。
蒸发器1通过炉钎焊与入口管5和连接部6a一体形成。壳体6通过管夹28连接至连接部6a，而接头部27焊接至壳体6的上部(如图4所示)。接头部27通过管夹28连接至低压管26。在本实施例中，接头部27与低压管26的通过管夹28连接的连接部分由O形环29和支撑环29a密封。
膨胀阀7安装在壳体6和接头部27中，具有面向彼此垂直的相应方向的开口，如上所述。膨胀阀7的主体10具有以面向彼此垂直的相应方向的方式形成的入口端口8和出口端口9。主体10具有沿着相应的三个方向一直延伸到壳体6的内表面附近的外形，如图5所示，这使得在将膨胀阀7插入壳体6中并使出口端口9连接至入口管5时容易使该膨胀阀7定位。
在本实施例中，来自蒸发器的低压返回管需要形成为L形，因此可能造成制冷剂外泄的接合点有两个连接，即连接部6a与壳体6之间的接合点以及接头部27与低压管26之间的接合点。
图6是表示根据本发明第三实施例的膨胀阀的安装结构的剖视图。图6中出现的具有与图1中出现的组成元件相同或相当功能的组成元件由相同的附图标记表示，并且省略对它们的详细描述。
与根据第二实施例的膨胀阀的安装结构类似，根据第三实施例的膨胀阀的安装结构具有L形结构，其中，双管与蒸发器1的制冷剂入口2和制冷剂出口3延伸的方向相垂直地延伸。然而，根据第三实施例的膨胀阀的安装结构与根据第二实施例的膨胀阀的安装结构的不同之处在于，其只具有一个可能泄漏制冷剂的连接。
更具体地说，在本实施例中，蒸发器1、入口管5和壳体6通过炉钎焊一体形成。此时，壳体6和入口管5也使其贯穿部密封接合。此外，入口管5和壳体6分别单独地接合至制冷剂入口2和制冷剂出口3，从而入口管5以直角弯曲的自由端延伸至壳体6内。在低压管26插入壳体6中的状态下，通过利用管夹28将支撑环29b固定至壳体6的端面而使壳体6连接至低压管26，并且O形环29防止制冷剂从低压返回管泄漏。这将来自蒸发器1的低压返回管的接合点的数量减少到一个。
应注意，在本实施例中采用的膨胀阀7在执行元件16的结构上与在第一和第二实施例中作为示例描述的膨胀阀7不同。具体地说，该执行元件16包括通过将膜片19的外周边缘夹在上壳体17与下壳体18之间并对他们进行焊接而形成的温度感测腔室，以及设在该温度感测腔室内的盘形弹簧30。盘形弹簧30被构造成用于增加填充在温度感测腔室中的气体的力，以用于根据感测的温度向外推动膜片19。盘形弹簧30用于使气体的压力产生假增加(pseudo-increase)。在阀部分中，采用了球形阀元件11，该阀元件11通过点焊而接合至轴14的一个端部。轴14在其另一端部上装配有管31，该管31以可沿着轴14的轴线滑动的方式由主体10支撑。轴14和管31使它们的相应端面与执行元件16的膜片19保持接触。V形环15装配在通过将管31装配在轴14上而形成的直径减小部分上，以用于防止高压制冷剂泄漏到低压返回管内。
图7是表示根据本发明第四实施例的膨胀阀的安装结构的剖视图，而图8是沿图7的线C-C剖取的剖视图。图7和图8中出现的具有与图1中出现的组成元件相同或相当功能的组成元件由相同的附图标记表示，并且省略对它们的详细描述。
根据第四实施例的膨胀阀的安装结构与根据第一实施例的膨胀阀的安装结构的不同之处在于，从膨胀阀7向压缩机延伸的高压管24和低压管26不是由双管形成的。
更具体地说，在该安装结构中，高压管24和低压管26通过借助于焊接的端部处理而使其相应端部连接至接头部27。接头部27具有两个通过压制而一体形成的中空筒形部27a和27b。在高压管24插入穿过中空筒形部27a的状态下对中空筒形部27a的端面和高压管24的周面进行焊接，并且在低压管26插入中空筒形部27b的状态下对中空筒形部27b的端面和低压管26的端面进行焊接，由此密封接头部27与高压管24及低压管26的接合部分。另外，接头部27通过管夹28连接至壳体6，并且由O形环29密封它们之间的接合。如图8所示，壳体6形成为具有椭圆形截面，从而便于引导膨胀阀7的插入以及为了膨胀阀7的出口端口9与蒸发器1的入口管5之间的连接而进行的定位。在上述的结构中，从蒸发器1延伸的低压返回管的接合点的数量减少到一个。
应注意，在本实施例中采用的膨胀阀7的类型与在第一和第二实施例中作为示例描述的膨胀阀7的类型不同。更具体地说，本实施例中采用的膨胀阀7具有布置在由执行元件16的上壳体17和膜片19形成的温度感测腔室中的保持件32、以及填充在保持件32与上壳体17之间的空间中的活性炭33。活性炭33设置成利用其吸附特性将温度转换成压力。活性炭33根据检测温度中的变化来确定温度感测腔室内的压力。另外，活性炭33由于其低的导热率而具有这样的特性，即，在压力响应温度中的变化而发生变化之前需要很多时间。这使得可省却用于阻止热向执行元件16的上壳体17传播的绝热盖22。
图9是表示根据本发明第五实施例的膨胀阀的安装结构的剖视图，而图10是沿图9的线D-D剖取的剖视图。图9和图10中出现的具有与图1和图6中出现的组成元件相同或相当功能的组成元件由相同的附图标记表示，并且省略对它们的详细描述。
根据第五实施例的膨胀阀的安装结构与根据第一至第四各实施例的膨胀阀的安装结构(其中膨胀阀7安装在作为低压返回管连接至蒸发器1的壳体6中)的不同之处在于，膨胀阀7安装在低压管中，该低压管在其中安装有蒸发器1的车辆轿厢与其中安装有压缩机和接收器的发动机室之间延伸。具体而言，在本实施例中，膨胀阀7安装在具有这样结构的低压管中，在该结构中，不仅高压管24和低压管26由双管形成，而且入口管5和低压管26也由双管形成。
更具体地说，在本安装结构中，壳体6连接在蒸发器侧低压管26a与压缩机侧低压管26b之间，而膨胀阀7布置在壳体6中。另外，高压管24连接至膨胀阀7的入口端口8，并且蒸发器的入口管5连接至膨胀阀7的出口端口9。因此，各低压管26a和26b具有预先焊接有接头部27的端部，从而低压管26a和26b可容易地连接至壳体6。因而，从蒸发器1延伸并且其中安装有膨胀阀7的低压返回管的接合点的数量减少到两个。
另外，如图10所示，壳体6局部变形从而可引导膨胀阀7的插入，并且布置在壳体6中的膨胀阀7可维持预定位置。在示出的示例中，壳体6如图所示的上中央部以适合于执行元件16的顶部形状的方式形成为凹形，而壳体6的与主体10的支腿相对应的部分沿着主体10的支腿的外形弯曲，从而可以限制支腿的运动。
应注意，本实施例中采用的膨胀阀7与第三实施例(图6)中采用的类型类似，类似之处在于盘形弹簧30设在执行元件16的温度感测腔室中。另外，执行元件16的上壳体17形成有用于将气体引入温度感测腔室内的孔。在温度感测腔室填满气体后，通过对金属球进行电阻焊来密封该孔，并且在本膨胀阀7中，围绕该孔的部分凹陷，以防止金属球从上壳体17的顶面突出。
图11是表示根据本发明第六实施例的膨胀阀的安装结构的剖视图，而图12是沿图11的线E-E剖取的剖视图。图11和图12中出现的具有与图9和图10中出现的组成元件相同或相当功能的组成元件由相同的附图标记，并省略对它们的详细描述。
根据第六实施例的膨胀阀的安装结构与根据第五实施例的膨胀阀的安装结构(其中从蒸发器1延伸的低压返回管在安装膨胀阀7的位置处的接合点为两个)的不同之处在于，低压返回管的接合点的数量减少到一个。
更具体地说，在本安装结构中，预先焊接蒸发器侧低压管26a和壳体6，由此将从蒸发器1延伸的低压返回管的接合点的数量减少到一个。
应注意，在本实施例中采用的膨胀阀7中，执行元件16通过锻压而固定至主体10。另外，该膨胀阀7具有其中通过压制形成的阀元件11借助于点焊而接合至轴14的端面的结构。而且，调节构件13设有通过蒸发器1的入口压力和出口压力之间的压差来操作的压差控制阀34。压差控制阀34包括布置在贯穿调节构件13形成的阀孔的低压返回管侧上的阀元件35和沿着阀关闭方向推动阀元件35的弹簧36。该压差控制阀34被构造成当制冷负荷如此之高以致于蒸发器1两端的压差高于预定值时打开，以将具有高湿度的制冷剂供应给低压返回管，由此降低返回至压缩机的制冷剂的温度。压差控制阀34的该操作是必须的，原因如下膨胀阀7控制供应至蒸发器1的制冷剂的流速，从而使蒸发器1出口处的制冷剂保持预定程度的过热，以由此使具有预定程度过热的制冷剂返回至压缩机，但是由于高压管24和低压管26b形成了双管结构，因此具有预定程度过热的制冷剂在流过低压管26b的同时被流过高压管24的制冷剂进一步加热。压差控制阀34设置成用于防止由压缩机压缩的制冷剂的温度由于双管结构而变得过高。
图13是表示根据本发明第七实施例的膨胀阀的安装结构的剖视图。图13中出现的具有与图1和图9出现的组成元件相同或相当功能的组成元件由相同的附图标记表示，并省略对它们的详细描述。
根据第七实施例的膨胀阀的安装结构与根据第五和第六实施例的膨胀阀的安装结构(在根据第五和第六实施例的膨胀阀的安装结构中，不仅高压管24和低压管26b由双管形成，而且入口管5和低压管26a也由双管形成，并且膨胀阀7安装在双管的中部)的不同之处在于蒸发器1的高压管24和入口管5与相应的低压管26a和26b分开形成。
在本实施例中，蒸发器1的入口管5和低压管26a的相应端部例如通过焊接而一体地接合至壳体6，而高压管24的与入口管5的端部相对的端部以及低压管26b的与低压管26a的端部相对的端部通过焊接而刚性地接合至盘形的接头部27。壳体6和接头部27通过管夹28连接。因而，从蒸发器1延伸的低压返回管的接合点的数量减少到一个。
应注意，在第一至第六各实施例中以示例方式描述的膨胀阀7在其接收高压制冷剂时沿着阀打开方向动作，而在本实施例中采用的膨胀阀7构成为在其接收高压制冷剂时沿着阀关闭方向动作。另外，覆盖执行元件16的绝热盖22通过树脂模制而与固定支腿22a一体形成。尽管未示出，各固定支腿22a均具有形成在其端部处的钩，并且该钩与形成在主体10中的台阶部分接合，由此固定绝热盖22。
图14是表示根据本发明第八实施例的膨胀阀的安装结构的剖视图。图14中出现的具有与图1和图9中出现的组成元件相同或相当功能的组成元件由相同的附图标记表示，并且省略对它们的详细描述。
根据第八实施例的膨胀阀的安装结构与根据第二和第三实施例的膨胀阀的安装结构(在第二和第三实施例的膨胀阀的安装结构中，高压管24和低压管26由双管形成，并且分别连接至膨胀阀7的入口端口8和壳体6)的不同之处在于，使用了形成为分开构件的高压管24和低压管26，并且它们的相应端部被焊接至具有一端封闭的中空筒形壳体6。应注意，尽管未示出，但低压管26在壳体6的面向垂直于图14纸面的方向的表面处焊接至壳体6。
另外，本实施例与上述实施例的不同在于膨胀阀7的入口端口8与高压管24之间的连接以及膨胀阀7的出口端口9与蒸发器1的入口管5之间的连接在壳体6内。这涉及到膨胀阀7的结构，因此，首先对本实施例中采用的膨胀阀7进行描述。
在本膨胀阀7中，可轴向运动地保持与阀元件11一体形成的轴14的中空筒形阀体37与执行元件16的下壳体18一体形成，而阀体37的端面用作阀座。另外，中空筒形的调节构件13压配在阀体37上。调节构件13有一端弯曲成槽，在该槽中布置O形环23，并且通过以向内突出的方式弯曲而形成的台阶部分用作弹簧12的接收件，以用于调节膨胀阀7的设定值。
阀体37由树脂主体38保持。该树脂主体38在其制冷剂入口侧的相应位置处容纳轴环39、O形环25以及O形环25a。轴环39连接于形成在膨胀阀7的弯曲表面上的入口端口8与形成在弯曲壳体6中并与高压管24相连的开口之间，并且由相应的O形环25和O形环25a密封连接部分。另外，树脂主体38具有在与容纳轴环39的一侧径向相对的一侧上形成在外周表面中的凹部40。在膨胀阀7插入壳体6中后，在与壳体6的和高压管24相连的开口径向相对的一侧上通过向树脂主体38的凹部40进行锻压而使壳体6向内变形，由此向与高压管24相连的开口按压树脂主体38。这不仅便于在锻压前将其上安装有O形环25a的膨胀阀7插入壳体6，而还可以在锻压后通过O形环25a进一步确保对膨胀阀7的入口端口8与高压管24之间的连接的密封。
另外，蒸发器1的入口管5与连接部6a一体形成，并接合到蒸发器1上，通过将形成出口端口9的调节构件13插入入口管5内来形成入口管5与膨胀阀7的出口端口9之间的连接，并通过O形环23提供密封。
在本实施例中，由于高压管24和低压管26焊接至壳体6，并且壳体6通过管夹28连接至与蒸发器1一体形成的连接部6a，因此，从蒸发器1延伸的低压返回管的接合点的数量减少到一个。
图15A是表示根据本发明第九实施例的膨胀阀的安装结构的剖视图。图15B是沿图15A的线F-F剖取的剖视图。图15A和图15B中出现的具有与图14中出现的组成元件相同或相当功能的组成元件由相同的附图标记表示，并省略对它们的详细描述。
根据第九实施例的膨胀阀的安装结构与第二和第三实施例的膨胀阀的安装结构类似，类似之处在于高压管24和低压管26由双管形成，并且低压管26和壳体6通过O形环29并通过锻压而彼此接合。更具体地说，壳体6是从其中空筒形部分的周面与向外延伸的中空筒形接头部27一体压制而形成的。容纳膨胀阀7的树脂主体38与位于膨胀阀7的入口端口8处并连接至高压管24的入口中空筒形部41、以及连接至蒸发器1的入口管5的出口中空筒形部42一体形成。O形环限制构件43装配在出口中空筒形部42中。
树脂主体38形成中空筒形的外形，从而从中空筒形壳体6的敞开端插入该中空筒形壳体6，而低压管26的最前端具有平坦端面。具有不均匀周向厚度的垫圈44插设在树脂主体38与低压管26之间，从而适应这二者的连接部分之间的形状差别。
在将膨胀阀7插入壳体6的过程中，首先，从壳体6的位于用于连接至与蒸发器1接合的连接部6a的一侧上的敞开端将其中安装有膨胀阀7的树脂主体38插入，然后将高压管24和低压管26的双管插入壳体6的接头部27。此时，高压管24被装配在树脂主体38的入口中空筒形部41上，并由O形环25密封。接着，锻压接头部27的敞开端，并向着接头部27锻压壳体6的与接头部27相对一侧上的表面。之后，将其中插入有膨胀阀7的壳体6装配在蒸发器1的连接部6a上。此时，树脂主体38的出口中空筒形部42在由O形环23密封的状态下连接至蒸发器1的入口管5。之后，通过管夹28连接壳体6的敞开端部和蒸发器1的连接部6a。结果，从蒸发器1延伸的低压返回管在安装蒸发器7的位置处可能泄漏制冷剂的接合点的数量减少到两个。
图16A是在根据本发明第十实施例的膨胀阀的安装结构中，在包括高压管的中心线和低压管的中心线的平面中剖取的剖视图。图16B是沿图16A的线G-G剖取的剖视图。图16A和图16B中出现的具有与图15A和图15B中出现的组成元件相同或相当功能的组成元件由相同的附图标记表示，并省略对它们的详细描述。
根据第十实施例的膨胀阀的安装结构与其中采用双管的第九实施例的不同之处在于，高压管24和低压管26通过相应的O形环25和29并通过锻压而接合至壳体6。更具体地说，壳体6具有中空筒形部分，该中空筒形部分具有与沿着彼此垂直的相应方向向外延伸的接头部27和接头部45一体形成的侧边。高压管24的最前端设有两个O形环25和25a，所述O形环25和25a用于在树脂主体38的入口中空筒形部41与壳体6之间进行密封，并且通过O形环25a并通过锻压接头部45而接合至壳体6。另一方面，低压管26通过O形环29并通过锻压接头部27而接合至壳体6。因此，低压返回管在安装膨胀阀7的位置处可能会泄漏制冷剂的接合点的数量减少到两个。
应注意，在本实施例中采用的膨胀阀7具有树脂主体38，该树脂主体38具有通过插入而形成的阀座，并且该树脂主体38保持与阀元件11一体形成的轴14，从而轴14可沿着阀打开或阀关闭方向运动，且调节元件13拧入树脂主体38，以用于调节设定值，并且执行元件16通过使绝热盖22与树脂主体38接合而刚性地固定到树脂主体38。
图17A是表示根据本发明第十一实施例的膨胀阀的安装结构的剖视图。图17B是沿图17A的线H-H剖取的剖视图。图17A和图17B中出现的具有与图14中出现的组成元件相同或相当功能的组成元件由相同的附图标记表示，并省略对它们的详细描述。
根据第十一实施例的膨胀阀的安装结构与其中高压管24和低压管26焊接到壳体6的第八实施例的不同之处在于，改变了膨胀阀7的入口端口8与出口端口9之间的密封方法。更具体地说，根据本实施例的膨胀阀7通过树脂主体38连接至高压管24和蒸发器1的入口管5，但是在将膨胀阀7安装在树脂主体38中之后通过唇部46形成入口端口8与出口端口9之间的密封。该唇部46在其中压配有阀部分的膨胀阀7的入口端口8与出口端口9之间的开口的外周边缘处与树脂主体38一体地形成为薄中空筒形部分。这使得可省却在将膨胀阀7安装在树脂主体38中所需要的一个O形环。
应注意，在本实施例中采用的膨胀阀7构造成这样，即可轴向移动地保持与阀元件11一体形成的轴14并具有形成在其中央部分中作为阀座的台阶部分的中空筒形阀体37压配在执行元件16的下壳体18中，而调节元件13压配在阀体37中，用以调节设定值。阀体37的由唇部46密封的部分为锥形，从而沿着压配方向形成楔形体。
在根据第十一实施例的膨胀阀的安装结构中，连接在焊接至蒸发器1的连接部6a与壳体6之间的管夹28由两个接合板以及螺栓形成，这两个接合板分别接合在连接部6a的开口边缘和壳体6的开口边缘中，如图17中以示例方式示出的那样。
另外，在根据第十一实施例的膨胀阀的安装结构中，如图17B所示，在高压管24与树脂主体38的用于将高压制冷剂引入到膨胀阀7中的入口中空筒形部41之间的接合处中，壳体6的焊接高压管24的部分及其附近形成为具有平坦表面。这样，在膨胀阀7被插入壳体6中时与在通过使壳体6从与焊接有高压管24的一侧径向相对的一侧变形(从而将树脂主体38的入口中空筒形部41压向高压管24)而形成密封时之间，就防止了用于在壳体6的内表面与入口中空筒形部41之间进行密封的O形环25的形状发生变化。这使得可改善装配性能。
此外，在根据第十一实施例的膨胀阀的安装结构中，蒸发器1的制冷剂入口2和制冷剂出口3平行布置，并且安装在树脂主体38中的膨胀阀7连接至平行布置的制冷剂入口2和制冷剂出口3，例如，如图17所示。当蒸发器1的制冷剂入口2和制冷剂出口3这样平行布置时，树脂主体38的用于将膨胀阀7的出口端口9连接至蒸发器1的入口管5的出口中空筒形部42以相对于膨胀阀7的中心偏向入口管5的方式形成。
根据上述安装结构，在安装膨胀阀7的位置处，低压返回管仅在连接部6a和壳体6通过管夹28相连的位置处具有一个可能外泄制冷剂的接合点。
图18是表示根据本发明第十二实施例的膨胀阀的安装结构的剖视图。图18中出现的具有与图17中出现的组成元件相同或相当功能的组成元件由相同的附图标记表示，并省略对它们的详细描述。
根据第十二实施例的膨胀阀的安装结构与第十一实施例不同，在第十一实施例中，本发明应用于制冷剂入口2和制冷剂出口3以多个彼此层叠的板和端板平行形成的蒸发器1，而在本实施例中，本发明应用于制冷剂入口2和制冷剂出口3同心布置的蒸发器1a。膨胀阀7布置在壳体6内，从而出口端口9与蒸发器1a的入口管5同轴。
蒸发器1a包括两个头部以及通过多个管连接在所述头部之间的芯部。其中一个头部与壳体6和膨胀阀7的接合处具有双管结构。布置成所述双管中的内管的入口管5延伸至头部内直到该头部的中部，并且入口管5的最前端部以沿着纵向方向将该头部分成两个部分的方式分隔该头部。通过该结构，头部的位于连接侧的一半形成返回收集空间，而另一半形成前向收集空间。
应注意，尽管本实施例中采用的膨胀阀7在结构上类似于图17所示的第十一实施例中作为示例描述的膨胀阀7，但本膨胀阀7构造为使得阀体37被压配在树脂主体38中而不是设置唇部46，由此省却了O形环，并且阀体37连接至蒸发器1a的入口管5。另外，尽管未示出，但低压管26沿着相对于图18的纸面成直角的方向焊接至壳体6。
同样，根据该安装结构，在安装膨胀阀7的位置处，低压返回管仅在连接部6a和壳体6通过管夹28相连的位置处具有一个制冷剂可能外泄的接合处。
图19是根据本发明第十三实施例的膨胀阀的安装结构的剖视图。图19中出现的具有与图18中出现的组成元件相同或相当功能的组成元件由相同的附图标记表示，并省略对它们的详细描述。
根据第十三实施例的膨胀阀的安装结构与根据第十二实施例的膨胀阀的安装结构的不同之处在于膨胀阀7和壳体6被构造成为隔音的，并且连接部6a和壳体6通过锻压而彼此相连。
更具体地说，在本安装结构中，布置在壳体6内的膨胀阀7由隔音构件47覆盖，并且壳体6由隔音构件48覆盖。这些隔音构件47和48由具有大质量以及主要成分为橡胶的材料制成。隔音构件47还用作调节膨胀阀7的执行元件16的温度感测时间常数的绝热盖。膨胀阀7在使制冷剂节流和膨胀时产生流动噪音，这形成噪音源。由于膨胀阀7与蒸发器1a一起布置在车辆轿厢中，因此噪音直接被发射到车辆轿厢内，这成为极大损害车辆轿厢安静的因素。通过用隔音构件47覆盖膨胀阀7，从膨胀阀7发出的流动噪音被隔音构件47吸收和衰减，从而可以减小噪音源的声压。此外，由于容纳设有隔音措施的膨胀阀7的壳体6由隔音构件48覆盖，因此可进一步减少噪音。
另外，在该安装结构中，壳体6并非是通过管夹可拆除地连接至蒸发器1a的连接部6a，而是通过锻压连接至蒸发器1a。
应注意，在本实施例中采用的膨胀阀7中，阀体37与执行元件16的下壳体18一体形成，并且将阀体37的端面用作阀座，而可轴向移动地保持与阀元件11一体形成的轴14的中空筒形引导件49压配在阀体37中。引导件49可轴向移动地保持其中压配有轴14的中空筒形构件50。中空筒形构件50的一个端部与凸缘部分一体形成，并且该凸缘部分用作接收执行元件16的膜片19的中心盘和沿阀关闭方向推动阀元件11的弹簧12的弹簧接收件。
尽管在本实施例中，隔音构件47通过覆盖膨胀阀7而隔离了来自膨胀阀7的噪音，但是壳体6除了与树脂主体38接触的部分之外可以衬有隔音构件47。
在本实施例中，由于高压管24和低压管26焊接至壳体6，并且壳体6通过锻压连接至与蒸发器1一体形成的连接部6a，因此来自蒸发器1的低压返回管只有一个接合点。
图20是表示根据本发明第十四实施例的膨胀阀的安装结构的分解立体图。图20中出现的具有与图17中出现的组成元件相同或相当功能的组成元件由相同的附图标记表示，并省略对它们的详细描述。
根据第十四实施例的膨胀阀的安装结构与根据第十一实施例的膨胀阀的安装结构的不同之处在于，在具有平行形成的制冷剂入口2和制冷剂出口3的蒸发器1与其上连接有容纳膨胀阀7的壳体6的连接部6a之间，插设有用于形成流动通道的构件，来自膨胀阀7的制冷剂通过该流动通道而被引导到制冷剂入口2。更具体地说，在蒸发器1与连接部6a之间布置有基板51。该基板51具有椭圆形杯状件52并向着蒸发器1敞开，该杯状件52在基板51上从其大致中部延伸至基板51的与蒸发器1的制冷剂入口2相关联的角部，并且该杯状件52在与基板51的大致中部相对应的位置处形成有开口，且入口管5以包围该开口的方式形成。另外，基板51在与蒸发器1的制冷剂出口3相对应的位置处形成有孔53。
连接部6a成形为这样，即当重叠在基板51上时，连接部6a覆盖杯状件52、入口管5和孔53，并在其中部形成有连接端54，该连接端54用于以与入口管5同心的方式与壳体6相连。高压管24和低压管26焊接至壳体6的周面。
基板51和连接部6a通过炉钎焊与蒸发器1一体形成。将膨胀阀7预先插入壳体6中，并且使壳体6从该壳体6的与其焊接高压管24的一部分径向相对的一侧向内变形，由此将入口端口连接至高压管24。在组装时，从连接部6a的连接端54将接收在壳体6内的膨胀阀7插入，从而将膨胀阀7的形成有出口端口的部分推到入口管5中。之后，通过管夹或通过锻压壳体6的敞开端使连接端54和壳体6相连。因而，从高压管24引入的高压液态制冷剂通过膨胀阀7节流并膨胀，成为雾化低压制冷剂，而该雾化低压制冷剂通过入口管5和杯状件52引入到蒸发器1的制冷剂入口2。由蒸发器1蒸发的制冷剂通过制冷剂出口3和基板51的孔53而引入到连接部6a内的空间中和壳体6内的空间中，然后流到低压管26。此时，膨胀阀7感测流到低压管26的制冷剂的温度和压力，从而控制输送至蒸发器1的制冷剂的流速。
同样，在本实施例中，由于高压管24和低压管26焊接至壳体6，并且壳体6通过管夹或通过锻压而连接至与蒸发器1一体形成的连接部6a，因此，来自蒸发器1的低压返回管只有一个接合点。
应注意，尽管在第一至第十三实施例中，分别采用了不同结构的膨胀阀7，但是仅以示例方式采用了膨胀阀7，而且针对相应的安装结构并不是限制性地使用这些膨胀阀7。
根据本发明的膨胀阀的安装结构被构造成这样，即从蒸发器延伸至压缩机的低压返回管容纳膨胀阀，并且膨胀阀在该低压返回管内连接至高压管和蒸发器入口管。这使得可极大地减少在膨胀阀的安装部分中易于外泄制冷剂的部位的数量。
通过与蒸发器一体形成用于容纳膨胀阀的壳体，可进一步减少在蒸发器和低压返回管之间的接合处易于外泄制冷剂的部位的数量。
上述仅应被视为对本发明原理的说明。另外，由于对于本领域的技术人员来说易于想到多种修改和变化，因此并不希望将本发明限制于所示及所描述的确切结构和应用，因而，所有合适的修改及等价物都可认为落入在所附权利要求及其等同物中的本发明范围内。
权利要求
1.一种制冷循环系统中的膨胀阀的安装结构，其中，所述膨胀阀容纳于在蒸发器的出口与压缩机的入口之间延伸的低压返回管中，并且使得所述膨胀阀的入口端口和高压管之间的连接以及所述膨胀阀的出口端口与通向所述蒸发器的入口的低压管之间的连接均在所述低压返回管内。
2.根据权利要求1所述的膨胀阀的安装结构，其中，所述蒸发器通过接合与从所述蒸发器的所述出口延伸并容纳所述膨胀阀的壳体以及布置在所述蒸发器的所述入口处并具有用于与所述膨胀阀的所述出口端口连接的部分的入口管一体形成，所述部分通向所述壳体内，并且所述低压返回管连接至所述壳体的敞开端。
3.根据权利要求2所述的膨胀阀的安装结构，其中，所述壳体以包围所述蒸发器的所述入口和所述出口的方式接合至所述蒸发器。
4.根据权利要求2所述的膨胀阀的安装结构，其中，所述壳体以包围所述蒸发器的所述出口的方式接合至所述蒸发器，并且所述入口管的一个端部接合至所述蒸发器的所述入口，而其另一端部以延伸通过所述壳体的方式定位在所述壳体内，并且所述入口管和所述壳体彼此密封接合。
5.根据权利要求2所述的膨胀阀的安装结构，其中，所述低压返回管通过接合至所述低压返回管的最前端的接头部连接至所述壳体的所述敞开端，并且所述高压管延伸穿过所述接头部，所述高压管和所述接头部彼此密封接合。
6.根据权利要求2所述的膨胀阀的安装结构，其中，所述低压返回管和所述高压管形成为其中所述高压管同心地布置在所述低压返回管内的双管。
7.根据权利要求1所述的膨胀阀的安装结构，其中，一连接部以包围所述蒸发器的所述入口和所述出口的方式连接至所述蒸发器，并且一入口管连接至所述蒸发器的所述入口，其中，其上以沿着垂直于所述入口管的方向延伸的方式接合有接头部的壳体连接至所述连接部，所述低压返回管连接至所述接头部，并且其中所述膨胀阀布置在所述壳体内，所述膨胀阀的所述入口端口和所述出口端口沿着彼此垂直的相应方向布置。
8.根据权利要求1所述的膨胀阀的安装结构，其中，容纳所述膨胀阀的壳体布置在所述低压返回管的中部，并且同心地布置在所述低压返回管内、位于比距所述壳体更接近所述压缩机的位置处的所述高压管连接至所述膨胀阀的所述入口端口。
9.根据权利要求1所述的膨胀阀的安装结构，其中，容纳所述膨胀阀的壳体布置在所述低压返回管的中部，并且同心地布置在所述低压返回管内、位于比距所述壳体更接近所述蒸发器的位置处的蒸发器入口管连接至所述膨胀阀的所述出口端口。
10.根据权利要求9所述的膨胀阀的安装结构，其中，所述低压返回管的更接近所述蒸发器的部分和所述壳体彼此接合。
11.根据权利要求1所述的膨胀阀的安装结构，其中，容纳所述膨胀阀的壳体布置在所述低压返回管的中部，并且所述高压管以延伸通过所述壳体的方式连接至所述膨胀阀的所述入口端口。
12.根据权利要求1所述的膨胀阀的安装结构，其中，容纳所述膨胀阀的壳体布置在所述低压返回管的中部，并且蒸发器入口管以延伸通过所述壳体的方式连接至所述膨胀阀的所述出口端口。
13.根据权利要求2所述的膨胀阀的安装结构，其中，所述壳体形成为使得该壳体在安装所述膨胀阀的位置处的形状适合于所述膨胀阀的外形。
14.根据权利要求1所述的膨胀阀的安装结构，其中，所述蒸发器通过接合与以包围所述蒸发器的所述入口和所述出口的方式从所述蒸发器延伸的中空筒形连接部和蒸发器入口管一体形成，并且容纳所述膨胀阀且其周面与所述低压返回管相连并且其一个端部封闭的中空筒形壳体连接至所述连接部。
15.根据权利要求14所述的膨胀阀的安装结构，其中，所述壳体和所述低压返回管通过焊接彼此相连。
16.根据权利要求14所述的膨胀阀的安装结构，其中，所述壳体与所述低压返回管之间的连接是通过利用O形环密封和锻压而实现的连接。
17.根据权利要求14所述的膨胀阀的安装结构，其中，所述高压管同心地布置在所述低压返回管内，或者沿着与所述低压返回管垂直的方向连接至所述壳体。
18.根据权利要求17所述的膨胀阀的安装结构，其中，所述壳体的在与布置所述高压管的一侧相对的一侧上的部分向内变形，由此将通过密封部分连接至所述高压管的所述膨胀阀压向所述高压管。
19.根据权利要求17所述的膨胀阀的安装结构，其中，所述高压管与所述壳体之间沿着与所述低压返回管垂直的方向的连接是通过焊接实现的连接。
20.根据权利要求17所述的膨胀阀的安装结构，其中，所述高压管与所述壳体之间沿着与所述低压返回管垂直的方向的连接是通过利用O形环密封和锻压而实现的连接。
21.根据权利要求18所述的膨胀阀的安装结构，其中，所述壳体的焊接所述高压管的部分及其附近形成为具有平坦表面，从而使得所述壳体的内表面与所述膨胀阀的密封部分平坦。
22.根据权利要求14所述的膨胀阀的安装结构，其中，所述蒸发器的所述入口和所述出口平行布置，并且所述膨胀阀的所述出口端口以相对于所述膨胀阀的中心朝向所述蒸发器的所述入口偏心的方式形成。
23.根据权利要求14所述的膨胀阀的安装结构，其中，所述蒸发器的所述入口和所述出口同心地布置，并且所述膨胀阀布置在所述壳体中，从而所述膨胀阀的所述出口端口和所述蒸发器的所述入口在同一轴线上。
24.根据权利要求14所述的膨胀阀的安装结构，其中，在所述壳体的内侧和外侧中的至少一侧上布置有隔音构件，用以隔绝由所述膨胀阀产生的噪音。
25.根据权利要求24所述的膨胀阀的安装结构，其中，所述隔音构件以覆盖所述膨胀阀的方式布置在所述壳体的所述内侧上。
26.根据权利要求1所述的膨胀阀的安装结构，其中，所述膨胀阀是恒温膨胀阀。
全文摘要
本发明提供了一种膨胀阀的安装结构，以减少在安装膨胀阀的部分中易于外泄制冷剂的部位的数量。壳体接合至蒸发器的制冷剂出口，并且延伸至压缩机的低压管通过管夹连接至所述壳体。膨胀阀布置在所述壳体内。在该壳体内，膨胀阀的入口端口与高压管彼此相连，而膨胀阀的出口端口与蒸发器的入口管彼此相连。这将膨胀阀的可能导致制冷剂外泄的部分限制为通过所述管夹连接的部分。
文档编号F25B41/04GK101074809SQ20071010387
公开日2007年11月21日 申请日期2007年5月17日 优先权日2006年5月18日
发明者广田久寿 申请人:株式会社Tgk