具有改进的密封机构的板式微型阀的制作方法_3

文档序号:9664007阅读:来源:国知局
起180与凹部178之间的泄漏路径被最小化。突起180足够浅;8卩,具有最小化的厚度,以便不妨碍可移动板136在板开口 170内的行进。但是,当可移动板136在第一位置之外时,可移动板136上的向外延伸的突起180不再与相应的向外延伸的凹部178对准,并且所述突起180更靠近板开口 170的壁的非凹陷部分,并相对于所述非凹陷部分具有减小的间隙。
[0048]中间板103还包括旋绕弹簧138,其布置在弹簧开口 172中。旋绕弹簧138将中间板103的非可动部分171可动地连接到可移动板136,并优选地将可移动板136偏压到第一位置。旋绕弹簧138还将可移动板136保持在板开口 170中,在制造过程中简化了中间板103的处理。
[0049]基板104的内表面109的结构详细地示于图5中。如其中所示,基板104包括设置在其内表面109上的第一凹入区域146、第二凹入区域148和第三凹入区域150。压力入口 118贯穿第一凹入区域146形成,并且第二反馈端口 116贯穿第二凹入区域148形成。
[0050]基板104还包括第一密封结构152,其从第一凹入区域146的底表面延伸,并且完全围绕压力入口阀口 118的周边。第二密封结构154也从第一凹入区域146的底表面延伸,并且完全围绕第一凹入区域146的周边。第三密封结构156从第二凹入区域148的底表面延伸,并且完全围绕第二反馈端口 116的周边。
[0051]如图10所示,在所示实施例中,各密封结构152、154和156是壁,其通常是梯形横截面形状,并且在其顶部具有约70 μπι的宽度W。可选地,宽度W可以在大约40 μπι至120 μπι的范围内。各密封结构152、154和156包括四个直线延伸的壁段,其分别地邻近压力入口阀口 118、第一凹入区域146和第二反馈端口 116的四个边延伸。然而,密封结构152、154和156可以形成为具有任何期望的横截面形状或形状的组合,并且还可以以任何期望的方式(直线地或其他方式)绕压力入口阀口 118、第一凹入区域146和第二反馈端口 116延伸。例如,密封结构152、154和156可以基本上如图10和图11所示地形成,但也可以在相邻的直线延伸壁段之间具有圆角,具有一个或多个非直线延伸的壁段,或者是完全非直线的形状。
[0052]第一空间S3限定在基板104的凹入区域146、148和150的底表面与中间板103的可移动板136的第二表面108之间。第二空间S4也限定在盖板102的凹入区域122、124和126的底表面与中间板103的可移动板136的第一表面107之间。第一和第二空间S3和S4的厚度可以是不太可能导致包含在流过第一和第二空间S3和S4的流体中的一个或多个颗粒(未示出)卡在其中的任何期望的值。例如,第一和第二空间S3和S4的厚度可以是大约50 μ m。
[0053]此外,相对小的第三空间S5限定在基板104的密封结构152、154和156的顶表面与中间板103的可移动板136的第二表面108之间,并且在密封结构130、132和134的顶表面与中间板103的可移动板136的第一表面107之间。相对小的第三空间S5的厚度可以是不太可能导致上述过分泄露的任何期望的值。例如,相对小的第三空间S5的厚度可以是大约3 μπι。
[0054]本文所描述的先导式板式微型阀100的操作类似于在Hunnicutt的美国专利编号8,393,344中公开的先导式板式微型阀,其公开内容通过引用以其整体并入本文,其描述了已知的先导式板式微型阀的多个实施例的结构和操作。
[0055]在使用过程中,微型阀100可以常规方式操作(或以其它方式),以在第一或关闭位置(在图6、10和11中所示的)与第二或打开位置(在图12中所示的)之间选择性地移动所述可移动板136。当所述可移动板136在所述关闭位置中时,理想的是尽可能少的流体在所述压力入口 118与所述压力出口 114之间流动。这是通过提供第一密封结构152和第二密封结构132实现的,所述第一密封结构152从第一凹入区域146的底表面延伸并且完全地围绕压力入口阀口 118的周边,所述第二密封结构132从第一凹入区域122的底表面延伸,并且完全地围绕所述压力出口 114形成于其中的第一凹入区域122的周边。
[0056]同样理想的是,尽可能少的流体在用于反馈端口 116的压力入口、第一凹入区域146、用于反馈端口 112的压力出口、压力均衡槽128与微型阀100的邻近部分之间流动。这是分别通过提供密封结构156、154、134和130实现的。
[0057]同时,微型阀100的几何形状抵抗与微型阀100的可移动板136的自由运动的干扰,所述干扰否则可能会由包含在流过其中的流体中的颗粒污染物的存在产生。这是通过提供(1)第一空间S3和(2)第二空间S4实现的,所述第一空间S3在设置于基板104上的第一、第二和第三凹入区域146、148和150与可移动板136和旋绕弹簧138的邻近第二表面108 (观看图10至图12时的下表面)之间,而所述第二空间S4在设置于盖板102上的第一、第二和第三凹入区域122、124和126与可移动板136和旋绕弹簧138的邻近第一表面107 (观看图10至图12时的上表面)之间。第一和第二空间S3和S4的相对大的厚度被选择,以便防止包含在流过微型阀100的流体中的一个或多个颗粒(未示出)被卡在其间,或者至少最小化可能卡在其间的这样的颗粒的数量。
[0058]所示的微型阀100是按比例控制的流通阀,并且可以通过先导阀致动,所述先导阀示意性地在160处示出。先导阀可以是供给指令压力到控制端口 120的任何所需阀,诸如微型阀或标准尺寸先导阀。压力入口阀口 118和用于反馈端口 116的压力入口也与先导阀160流体连通。先导阀160可以与供给源162流体连通,所述供给源诸如栗、蓄能器或者提供加压流体的任何其他设备。
[0059]压力出口 114和用于反馈端口 112的压力出口与目的设备164流体连通,所述目的设备诸如流体储存器、流体蓄能器或HVAC-R系统中的蒸发器的入口。
[0060]控制端口 120处的流体压力可首先促使可移动板136抵抗旋绕弹簧138的力,但流体进入反馈端口 116的压力入口并通过第二流体开口 142在可移动板136的背侧上产生流体压力,并均衡了控制端口 120中的流体压力。当在控制端口 120处的流体压力超过反馈端口 116的压力入口中的流体压力,并且超过旋绕弹簧138的力,从而使可移动板136朝打开位置(在观看图10和图12时向左)移动时,微型阀100可以被移动到图12所示的打开位置,其中流体可以流过压力入口 118,流过流体流动开口 140,并流过压力出口 114。
[0061]有利地,密封结构130、132、134、152、154和156的组合允许第一和第二反馈端口112和116分别在反馈区域124和148内的定位。这种结构省去了对细长反馈沟槽的需要,所述沟槽诸如在已知的微型阀10中的细长反馈沟槽47和57。此外,密封结构130、132、134、152、154和156的组合以及细长反馈沟槽47和57的消除允许改进的微型阀100的板102、103和104比已知
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