节流装置的制作方法

文档序号:11814289阅读:292来源:国知局
节流装置的制作方法

本发明涉及设于空调机等的冷冻循环的冷凝器与蒸发器之间的节流装置。



背景技术:

以往,作为这种节流装置,例如有日本特开昭55-44149号公报(专利文献1)、日本特开昭55-44150号公报(专利文献2)、日本实开昭59-25756号公报(专利文献3)以及日本特开2002-5544号公报(专利文献4)所公开的装置。

上述以往的节流装置是阀开度根据冷凝器侧(一次侧)的制冷剂的压力与蒸发器侧(二次侧)的制冷剂的压力的差压而发生变化的差压式膨胀阀,具有抵抗该差压引起的力而对阀芯向闭阀方向施力的螺旋弹簧(弹簧)。并且,与该差压和螺旋弹簧的弹簧常数对应地决定阀开度特性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开昭55-44149号公报

专利文献2:日本特开昭55-44150号公报

专利文献3:日本实开昭59-25756号公报

专利文献4:日本特开2002-5544号公报



技术实现要素:

发明所要解决的课题

在以往的节流装置(差压式膨胀阀)中,由于在通常运转时阀开度也由设想的差压决定,因此得到良好的控制性。另外,如专利文献4那样,通过在阀芯(5)设置油通过用通路(11)(放泄口),从而在闭阀状态下也得到放泄流量,即使在低负载运转时,也能够不使阀口全闭而是流动微量流量,因此能够使压缩机以低速继续旋转。

然而,由于放泄口是小孔,若堵塞有异物则会一直被堵塞,无法得到放泄流量。另外,若使放泄流量减小,则必须相应地成为小径的放泄口,因而加工变得困难。尤其是若成为精度良好的小径的放泄口则更难。

本发明是为了消除上述那样的问题点而提出的方案,课题是提供一种节流装置,其能够容易而且准确地设定阀口与阀芯的最小间隙,该最小间隙决定阀开度开始增加前(例如差压为0时)的初始开度。

用于解决课题的方案

方案1的节流装置是设于冷冻循环的冷凝器与蒸发器之间,且对由上述冷凝器冷却的制冷剂进行减压并向上述蒸发器送出的节流装置,其特征在于,具备:主体外壳,其构成与上述冷凝器连接的一次室和与上述蒸发器连接的二次室;阀座部件,其形成有阀口且在上述主体外壳内配设于上述一次室与上述二次室之间;阀芯,其通过沿上述阀口的轴线移动而使上述阀口的开度可变;弹簧部件,其对上述阀芯向上述一次室侧施力;以及限位部件,其与上述阀芯的一次室侧端部对置配置,上述节流装置做成如下构造:将上述阀芯的上述一次室侧端部从上述二次室侧插通于上述阀口内,并且使该一次室侧端部与上述限位部件抵接而对该一次室侧端部的位置进行定位,从而该阀芯不会落座于上述阀座部件。

方案2的节流装置根据方案1所述的节流装置,其特征在于,

上述阀芯是针阀,上述一次室侧端部是该针阀的针状部的前端部,使该针状部的前端部从上述阀口向上述一次室侧突出,并使该针状部的前端部与上述限位部件抵接而对该前端部的位置进行定位。

方案3的节流装置根据方案1或2所述的节流装置,其特征在于,

在上述阀座部件的上述一次室侧形成具有内螺纹部的螺纹孔,上述限位部件呈大致圆柱状的形状并在外周形成有外螺纹部并且在上述轴线L方向形成有导通孔,通过在上述螺纹孔螺纹结合上述限位部件,从而将该限位部件安装于上述阀座部件。

方案4的节流装置根据方案1至3中任一项所述的节流装置,其特征在于,

具备圆筒状的导向部件,该圆筒状的导向部件与上述阀口的轴线同轴地配置于上述主体外壳内的上述二次室侧,并通过圆柱状的导向孔对上述阀芯进行导向,将上述导向部件与上述主体外壳的间隙作为从上述阀口向上述二次室送出制冷剂的主体侧流路,并且将上述导向部件内的上述阀芯的背空间作为中间压力室,且设有将来自上述阀口的制冷剂向上述中间压力室导入的中间压力导入路。

发明的效果如下。

根据方案1的节流装置,阀芯的一次室侧端部与阀口的间隙能够通过该一次室侧端部的轴线方向的移动而变化。因此,通过利用限位部件来决定阀芯的一次室侧端部的位置,从而能够准确地设定最小间隙。

根据方案2的节流装置,针阀的针状部由于侧面的锥角度(以轴线L为中心的母线的会合角度)成为锐角,因此与阀口的间隙能够通过该针阀的轴线方向的移动而微小地变化。因此,通过利用限位部件决定针状部的前端部的位置,从而能够准确地设定最小间隙。另外,由于是针阀通过限位部件而不会落座于阀座部件的构造,因此没有针阀咬入阀口的担忧。

根据方案3的节流装置,除了方案1或2的效果以外,由于能够通过相对于阀座部件的旋入量来调整限位部件的轴线L方向的位置,因此能够容易地准确设定最小间隙。

根据方案4的节流装置,除了方案1至3中任一项的效果以外,由于向成为阀芯的背空间的中间压力室导入与一次室的压力接近的中间压力,因此与仅利用一次室的压力与二次室的压力的差压的控制相比,更加能够实现追随凝结压力的控制,即使二次室的压力变高,也能够根据凝结压力继续进行制冷运转。

附图说明

图1是本发明的实施方式的节流装置的纵剖视图(图1(A))以及俯视剖视图(图1(B))。

图2是实施方式的节流装置中的限位部件的俯视图(图2(A))以及纵剖视图(图2(B))。

图3是实施方式的冷冻循环的概略结构图。

图4是说明实施方式的节流装置中的制冷剂的流动的图。

具体实施方式

以下,参照附图对本发明的节流装置的实施方式进行说明。图1是实施方式的节流装置的纵剖视图(图1(A))以及俯视剖视图(图1(B)),图2是实施方式的节流装置中的限位部件的俯视图(图2(A))以及纵剖视图(图2(B)),图3是实施方式的冷冻循环的概略结构图。此外,图1(B)图是图1(A)图中的A-A剖面。

首先,对图3的冷冻循环进行说明。该冷冻循环例如构成车载用的空调机,具有被传递了车辆动力的压缩机100、冷凝器110、实施方式的节流装置10、以及蒸发器120。由压缩机100压缩的制冷剂供给至冷凝器110,由该冷凝器110冷却的制冷剂输送至节流装置10。如后文所述,节流装置10使制冷剂膨胀减压并输送至蒸发器120。并且,车室内由该蒸发器120冷却,得到制冷的功能。由蒸发器120蒸发的制冷剂循环至压缩机100。

如图1所示,节流装置10具备由金属管构成的主体外壳1、金属制的阀座部件2、导向部件3、作为“阀芯”的针阀4、调整螺纹件5、作为“弹簧部件”的螺旋弹簧6、以及限位部件7。此外,阀座部件2和导向部件3通过金属材料的切削等而形成为一体。

主体外壳1是以轴线L为中心的圆筒状的形状,构成与上述冷凝器110连接的一次室11和与上述蒸发器120连接的二次室12。阀座部件2是与主体外壳1的内表面一致的大致圆柱形状。在阀座部件2的外周面的整周(绕轴线L的整周)形成有铆接槽2a,通过在该铆接槽2a的位置铆接主体外壳1,从而阀座部件2(以及导向部件3)固定于主体外壳1内。由此,阀座部件2配设于一次室11与次室12之间。

另外,在阀座部件2,形成有以轴线L为中心的呈圆柱孔的阀口21,并且形成有与阀座部件2同轴地从阀口21向一次室11侧开口的螺纹孔22。在螺纹孔22的内周形成有内螺纹部22a。

导向部件3是圆筒状的形状,从阀座部件2竖立设置于二次室12内,该导向部件3与主体外壳1的间隙成为主体侧流路13。导向部件3具有以轴线L为中心的圆柱状的导向孔31,并且在与阀座部件2相邻的位置形成有将导向孔31与外部(二次室12)导通的敞开孔32。另外,在导向孔31的端部内周面形成有内螺纹部31a。

针阀4具有:使前端部41a的端面大致平坦的圆锥状的针状部41;插通于导向部件3的导向孔31内的插通部42;以及形成于插通部42的端部的凸起部43。插通部42呈大致圆柱状的形状,通过该插通部42插通于导向孔31,从而对针阀4进行导向使其沿轴线L移动。并且,导向孔31的针阀4的背空间成为中间压力室44。此外,针状部41的前端部41a是“阀芯的一次室侧端部”,该前端部41a是在根据差压来对节流装置的阀开度进行可变控制从而对制冷剂的流量进行调整时、即使针阀4向二次室12侧移动而阀口21的开度成为最大时,也不会脱离阀口21那样的针状部的一部分。

另外,在插通部42的侧面两处形成有D形切割面42a,该D形切割面42a和导向孔31的内表面的间隙成为从阀口21侧的空间通到中间压力室44的中间压力导入路45。此外,在凸起部43填入使弹簧与导向孔31的内周面滑动接触的齿形弹簧43a。通过该齿形弹簧43a,防止针阀4和导向孔31的间隙引起的针阀4的振动。

调整螺纹件5是大致圆柱状的形状,在其外周形成有外螺纹部5a,并且在二次室12侧的端部形成有供一字槽螺钉旋具嵌合的切口5b。另外,在调整螺纹件5的中心贯通地形成有贯穿孔51。

螺旋弹簧6在导向孔31内经由齿形弹簧43a而以压缩的状态配设于针阀4与调整螺纹件5之间。并且,调整螺纹件5通过将其外周的外螺纹部5a与导向孔31的内螺纹部31a螺纹结合而安装于导向部件3。由此,螺旋弹簧6对针阀4向一次室11侧施力,对该针阀4施力的作用力通过调整螺纹件5相对于导向部件3的旋入量来调整。

限位部件7是大致圆柱状的形状,在其外周形成有外螺纹部7a。另外,在该限位部件7,绕轴L形成有三个导通孔71。并且,限位部件7通过将其外周的外螺纹部7a与阀座部件2的螺纹孔22的内螺纹部22a螺纹结合而安装于阀座部件2。

在图1的状态下,针阀4的针状部41的前端部41a从阀口21向一次室11侧突出。该针状部41的前端部41a的端面与限位部件7的限位面72抵接,在该针状部41与阀口21之间形成有间隙。即、针阀4是相对于阀座部件2未落座的状态。该针状部41与阀口21的间隙成为对从一次室11向二次室12侧的制冷剂的流动进行节流而膨胀减压的“节流孔”。针状部41的前端部41a的位置(阀芯的一次室侧端部的位置)由限位部件7定位。在该节流孔流动的制冷剂的流量、即放泄流量能够通过限位部件7相对于阀座部件2的旋入量来调整。这样,由于能够通过旋入量来调整,因此能够精度非常良好地调整放泄流量。在调整了限位部件7的位置后,限位部件7通过例如粘接、硬钎焊、铆接等固定于阀座部件2。

根据以上的结构,若来自冷凝器110的高压制冷剂流入一次室11,则如图4中箭头所示那样,一次室11的制冷剂从限位部件7的导通孔71通过阀口21与针状部41的间隙(节流孔)并向导向孔31内流出。流出到该导向孔31的制冷剂被分流,一方流动的制冷剂从导向部件3的敞开孔32流向主体侧流路13,另一方流动的制冷剂通过中间压力导入路45而流入中间压力室44。主体侧流路13的制冷剂直接流入二次室12,但中间压力室44的制冷剂经由调整螺纹件5的贯穿孔51而向二次室12流出。

在此,将一次室11的制冷剂的压力设为P1,将中间压力室44的制冷剂的压力设为PM,将二次室12的制冷剂的压力设为P2。由于刚通过阀口21后的制冷剂被导入中间压力室44,因此该中间压力室44的制冷剂的压力PM比二次室12侧的制冷剂的压力P2高。即、成为如下关系:

P2<PM<P1。

这样,中间压力室44的压力PM与二次室12的压力P2相比,能够成为更接近一次室11的压力P1的压力(中间压力)。

压力P2和压力PM相对于针阀4在闭阀方向上带来力,压力P1相对于针阀4在开阀方向上带来力。即、P1和P2的差压与P1和PM的差压产生的力相对于针阀4作用于开阀方向。作用于该针阀4的差压产生的力与螺旋弹簧6的作用力平衡,从而决定针阀4的位置即阀口21的开度。

因此,若以相同的阀开度对本实施方式的情况、与没有中间压力室44以及中间压力导入路45而仅二次室12的压力P2作用于闭阀方向那样的情况进行比较,则实施方式的情况相比后者能够将螺旋弹簧6的弹簧常数减小相当于中间压力室44的压力PM。并且,由于能够通过一次室11的压力P1和接近该压力P1的中间压力室44的压力PM来决定阀开度,因此更加能够实现追随凝结压力(冷凝器110的压力)的控制。由此,即使二次室12的压力变高,也能够根据凝结压力继续进行制冷运转。

另外,中间压力导入路45的流路面积A2比主体侧流路13的流路面积A1小。因此,从中间压力导入路45向中间压力室44导入的制冷剂的流量相比在主体侧流路13流动的制冷剂的流量足够小,在制冷剂通过中间压力室44内的螺旋弹簧6时也不会产生噪音。

另外,由于成为通过限位部件7而针阀4不会落座于阀座部件2的构造,因此例如即使在冷冻循环中添加制冷剂时从二次侧的配管添加而向二次室12施加高压,也不会导致针状部41咬入阀口21。并且,如上所述,由于成为通过限位部件7确保针状部41与阀口21的最小间隙(节流孔)的构造,因此假设在该间隙堵塞有异物,也能够通过使针阀4进行开阀动作来冲走该异物。即、虽然在阀口的周围、针状部设置小孔等放泄口的构造中有异物堵塞的可能性,但实施方式不会成为上述那样。

另外,由于是通过限位部件7能够对针状部41的位置进行微调的构造,因此能够以简单的构造调整与阀口21的最小间隙(节流孔),并且限位部件7设置在与阀口21连通的位置,因此完全不需要考虑在该限位部件7的安装部的背部泄漏等。

在以上的实施方式中,对阀芯为针阀的例子进行了说明,但本发明并不限于此,也可以是球阀、顶角大的圆锥形状的阀等。该情况下,如果也成为通过相对于阀座部件配置于一次室侧的限位部件来使限位部件抵接于阀芯的一次室侧端部,从而来对该一次室侧端部的位置进行定位而阀芯未落座于阀座部件的构造,则与实施方式相同地,能够通过相对于阀座部件的旋入量来调整放泄量。

另外,在实施方式中,将限位部件与阀座部件螺纹结合而固定,因此最小间隙的设定作业容易,但本发明并不限于此,只要是能够对阀芯的一次室侧端部的位置进行定位的限位部件,则限位部件和阀芯的结构不限于实施方式的结构。

另外,阀芯也可以是具有插通于导向部件的插通部的球阀、顶角大的圆锥形状的阀等。该情况下,如果将导向部件的导向孔的阀芯(插通部)的背空间作为中间压力室,使从阀口流出的制冷剂的一部分制冷剂通过中间压力导入路而流入中间压力室,则与上述实施方式相同,能够实现追随凝结压力(冷凝器110的压力)的控制。

另外,在上述各实施方式中,对作为对阀芯向阀口侧施力的弹簧部件而使用螺旋弹簧的例子进行了说明,但也可以使用单一的板簧、层叠多个板簧得到的弹簧作为弹簧部件。该情况下,也与各实施方式相同,在制冷剂通过中间压力室内的弹簧部件时也不会产生噪音。

以上,参照附图对本发明的实施方式进行了详细叙述,但具体的结构并不限于这些实施方式,不脱离本发明的主旨的范围的设计的变更等均包含于本发明。

符号的说明

1—主体外壳,11—一次室,12—二次室,13—主体侧流路,2—阀座部件,21—阀口,22—螺纹孔,22a—内螺纹部,3—导向部件,4—针阀(阀芯),41—针状部,41a—前端部(一次室侧端部),42—插通部,44—中间压力室,45—中间压力导入路,5—调整螺纹件,51—贯穿孔,6—螺旋弹簧(弹簧部件),7—限位部件,7a—外螺纹部,71—导通孔,L—轴线。

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