专利名称：具有泄压结构的制冷剂膨胀组件的制作方法
技术领域：
—种实施例涉及车辆空调系统，该系统包"^制冷剂压缩机、 构造成从制冷剂压缩机接收制冷剂的冷凝器、蒸发器、和制冷剂膨胀 组件。制冷剂膨胀组件可包括从冷凝器接收制冷剂的节流孔入口、将 制冷剂引导至蒸发器的节流孔出口 、在节流孔入口与节流孔出口之间 延伸并包括固定节流孔的节流孔通道、从处在节流孔入口与固定节流 孔之间的节流孔通道以非平行角度延伸并包括球阀座的上游旁通通 道、和从处在固定节流孔与节流孔出口之间的节流孔通道以非平行角 度延伸的下游旁通通道。该组件还可包括旁通阀凸缘，该旁通阀凸缘 从主体延伸并且其内形成旁通室，该旁通室连接至上游旁通通道和下 游旁通通道，球阀座邻接该旁通室。止回球安装在旁通室中与球阀座 邻接，并且弹簧操作性地接合止回球，以将止回球偏压到球阀座中， 由此当上游旁通通道中的制冷剂压力超过第一预定压力阈值时，止回 球逆着弹簧的偏压移离球阀座。 —种实施例的优点是制冷剂过滤部件是可拆卸的，用于维 修，从而减少与堵塞的过滤器的装配和维修相关的成本。图2和3更详细地图示了
图1所示的制冷剂膨胀组件24的第 一实施例。制冷剂膨胀组件24具有主体50，主体50限定用于安装该组 件24的一对安装孔48。[0018|主体50还限定节流孔入口22、节流孔出口28、返回入口40 和返回出口44。返回入口40和返回出口44彼此同轴地对齐并且由延伸 通过主体50的制冷剂返回通道52连接。节流孔入口22和节流孔出口28 彼此同轴地对齐并且平行于返回入口4()和返回出口44延伸，但与返回 入口40和返回出口44没有连接，也没有任何相互作用(这是热力膨胀 阀的情况，热力膨胀阀在节流孔端口与返回端口之间具有用隔膜覆盖 的开口，该隔膜用于影响阀的开度)。节流孔入口22由延伸通过主体50 的节流孔通道54连接至节流孔出口28，节流孔通道54包括固定节流孔 56。可拆卸的过滤器86安装在节流孔通道54中邻接节流孔入口 22。该可拆卸的过滤器86延伸横跨节流孔通道54，使得流动通过通道 54的所有制冷剂都将经过该过滤器86。与较大直径的节流孔入口22邻 接的可拆卸过滤器86很容易拆卸，用于维修或更换。现在将讨论图1-3的车辆空调系统12和制冷剂膨胀组件24的 运转。启动压缩机14，压缩制冷剂并推动该制冷剂通过系统12。在制 冷剂流入膨胀组件24之前，流过冷凝器18的空气吸收了该制冷剂的热 量。当该制冷剂流入节流孔入口22时，其流过俘获杂质的可拆卸过滤 器86。然后，该制冷剂流过带有固定节流孔56的节流孔通道54，固定 节流孔56调节制冷剂流量并使制冷剂压力下降。该制冷剂然后流出在 其去蒸发器30的途中流过节流孔出口28，制冷剂在该蒸发器30中吸收 热量。然后，制冷剂从蒸发器30开始在其返回压缩机14的途中通过返 回入口40、制冷剂返回通道52和返回出口44，以完成该循环。
9[0023|当运行使用高压制冷剂(如二氧化碳)的车辆空调系统12 时，制冷剂压力有时可能会高于所希望的。节流孔旁通阀68和泄压阀 82通过释放过压来提供系统保护。当制冷剂压力超过第二、更高的预定阈值时，这意味着， 即使节流孔旁通阀68允许降低一些压力，制冷剂压力仍然太高并且处 于可能对蒸发器30造成损坏的水平。安全隔板84具有的尺寸和形状使 得，当压力超过该第二预定阈值时，安全隔板84破裂，以允许过压的 制冷剂通过泄压阀逃往大气。板簧90安装在旁通阀凸缘98中并通过将弹簧保持螺母96柠 入旁通阀凸缘98被固定就位。板簧90包括与止回球70对齐并接触的球 接触片94和以悬臂方式支撑球接触片94的挠性件。板簧90比盘簧更紧 凑，并且通过改变挠性件92的厚度和/或宽度能使其弹簧应变率相对容 易地改变。此外，更紧凑的板簧90允许弹簧保持螺母96拧在旁通阀凸 缘98的内部，从而提供总体更紧凑的制冷剂膨胀组件24。
[0028|尽管已详细i兌明了本发明的一些实施例，但本发明所涉及
的各种替代的il计和实施例。
、 ,
权利要求
1.一种用在车辆空调系统中的制冷剂膨胀组件，包括主体，该主体包括节流孔入口、节流孔出口、节流孔通道、上游旁通通道和下游旁通通道，所述节流孔通道在所述节流孔入口和所述节流孔出口之间延伸并包括固定节流孔，所述上游旁通通道从处在所述节流孔入口和所述固定节流孔之间的节流孔通道以非平行角度延伸并包括球阀座，所述下游旁通通道从处在所述固定节流孔和所述节流孔出口之间的节流孔通道以非平行角度延伸；旁通阀凸缘，该旁通阀凸缘从所述主体延伸并且其内形成旁通室，所述旁通室连接至所述上游旁通通道和所述下游旁通通道，所述球阀座邻接所述旁通室；止回球，该止回球安装在所述旁通室中邻接所述球阀座；和弹簧，该弹簧操作性地接合所述止回球，以将该止回球偏压进所述球阀座中，由此当所述上游旁通通道中的制冷剂压力超过第一预定压力阈值时，所述止回球逆着该弹簧的偏压移离所述球阀座。
2. 根据权利要求1所述的制冷剂膨胀组件，其特征在于该制冷 剂膨胀组件包括旁通活塞，所述弹簧是盘簧，该盘簧操作性地接合所 述旁通活塞使所述旁通活塞接触所述止回球。
3. 根据权利要求2所述的制冷剂膨胀组件，其特征在于该制冷 剂膨胀组件包括弹簧保持螺母，所述弹簧保持螺母可螺紋连接地装在 所述旁通阀凸缘上，从而将所述盘簧固定在所述旁通室中。
4. 根据权利要求1所述的制冷剂膨胀组件，其特征在于所述弹 簧是板簧，其具有与所述止回球成表面接触的球接触片和支撑与所述 止回球成偏压接合的所述球接触片的挠性件。
5. 根据权利要求4所述的制冷剂膨胀组件，其特征在于该制冷 剂膨胀组件包括弹簧保持螺母，该弹簧保持螺母可螺紋连接地装在所 述旁通阀凸缘内并将所述板簧固定在所述旁通室中。
6. 根据权利要求1所述的制冷剂膨胀组件，其特征在于该主体 包括返回入口和返回出口 ，所述返回入口和返回出口由平行于所述节 流孔通道延伸的制冷剂返回通道连接。
7. 根据权利要求6所述的制冷剂膨胀组件，其特征在于所述主 体包括一对安装孔，该对安装孔构造成固定所述主体与车辆的固定关系。
8. 根据权利要求1所述的制冷剂膨胀组件，其特征在于该制冷板，所述泄压输出通道连接至处在所述固定节流孔和所述节流孔出口 之间的节流孔通道，由此当邻接所述泄压输出通道的制冷剂压力超过 高于所述第一预定压力阈值的第二预定压力阈值时，所述安全隔板将 爆裂，从而允许制冷剂逃往大气。
9. 根据权利要求1所述的制冷剂膨胀组件，其特征在于该制冷 剂膨胀组件包括制冷剂过滤器，该制冷剂过滤器可拆卸地安装在节流 孔通道中邻接所述节流孔入口 ，并构造成可通过所述节流孔入口拆卸。
10. —种车辆空调系统，包括 制冷剂压缩机；冷凝器，该冷凝器构造成从所述制冷剂压缩机接收制冷剂； 蒸发器；和制冷剂膨胀组件，该制冷剂膨胀组件包括从所述冷凝器接收制 冷剂的节流孔入口、将制冷剂导向所述蒸发器的节流孔出口、处在所 述节流孔入口和所述节流孔出口之间并包括固定节流孔的节流孔通 道、从处在所述节流孔入口与所述固定节流孔之间的所述节流孔通道 以非平行角度延伸并包括球阀座的上游旁通通道、和从处在所述固定 节流孔与所述节流孔出口之间的所述节流孔通道以非平行角度延伸的 下游旁通通道；旁通阀凸缘，该旁通阀凸缘从所述主体延伸并且其内 形成旁通室，所述旁通室连接至所述上游旁通通道和所述下游旁通通 道，所述球阀座邻接所述旁通室；止回球，该止回球安装在所述旁通 室中邻接所述球阀座；和弹簧，该弹簧操作性地接合所述止回球，以 将所述止回球偏压到所述球阀座中，由此当所述上游旁通通道中的制 冷剂压力超过第一预定压力阈值时，所述止回球逆着弹簧的偏压移离 所述球阀座。
11. 根据权利要求10所述的车辆空调系统，其特征在于该车辆空调系统包括安装在所述旁通室中的旁通活塞，所述弹簧是盘簧，该 盘簧操作性地接合所述旁通活塞使所述旁通活塞接触所述止回球。
12. 根据权利要求10所述的车辆空调系统，其特征在于所述弹 簧是板簧，该板簧具有与所迷止回球成表面接触的球接触片和支撑该球接触片使之与所述止回球偏压接合的挠性件。
13. 根据权利要求10所述的车辆空调系统，其特征在于所述主 体包括从所述蒸发器接收制冷剂的返回入口和由平行于所述节流孔通 道延伸的制冷剂返回通道连接的返回出口 ，所述返回出口将制冷剂导 向所述制冷剂压缩机。
14. 根据权利要求10所述的车辆空调系统，其特征在于该车辆板，所述泄压输出通道连接至处在所述固定节流孔和所述节流孔出口 之间的节流孔通道，由此当邻接所述泄压输出通道的制冷剂压力超过 高于所述第一预定压力阈值的第二预定压力阈值时，所述安全隔板将 爆裂，从而允许制冷剂逃往大气。
15. 根据权利要求10所述的车辆空调系统，其特征在于该车辆 空调系统包括制冷剂过滤器，所述制冷剂过滤器可拆卸地安装在节流 孔通道中邻接所述节流孔入口 ，并构造成可通过所述节流孔入口拆卸。
16. —种使具有制冷剂膨胀组件的车辆空调系统运转的方法，该方 法包括步骤(a) 在引导制冷剂进入蒸发器之前，引导该制冷剂通过节流孔入 口、具有固定节流孔的节流孔通道和节流孔出口；(b) 在所述固定节流孔上游逆着弹簧的偏压向止回球施加制冷剂压力；(c) 当制冷剂压力超过第一预定压力阈值时，逆着所述弹簧的偏 压推动所述止回球进入打开位置，以允许制冷剂越过所述止回球从所 述旁通室中流过，从而绕过所述固定节流孔；和(d) 当制冷剂压力下降到低于所述第一预定压力阈值时，所述弹 簧将所述止回球偏压到关闭位置中，从而迫使所有的制冷剂从所述固 定节流孔中流过。
17. 根据权利要求16所述的方法，其特征在于，该方法进一步包 括步骤(e) 提供邻接所述节流孔入口的可拆卸的过滤器；(f) 引导从所述节流孔通道流过的所有制冷剂通过所述可拆卸的 过滤器；(g) 检测所述过滤器堵塞的时间；和(h)当检测到所述过滤器被堵塞时，拆除并更换所述过滤器。
18. 根据权利要求16所述的方法，其特征在于，该方法进一步包 括步骤(e) 在所述固定节流孔下游对安全隔板施加制冷剂压力；和(f) 当对所述安全隔板作用的制冷剂压力超过高于所述第一预定 压力阈值的第二预定压力阈值时，使所述安全隔板爆裂，以允许制冷 剂力t向大气。
19. 根据权利要求16所述的方法，其特征在于，步骤(c)得到进 一步限定将所述止回球压向所述旁通活塞，从而逆着所述弹簧的偏 压移动所述旁通活塞，所述弹簧是盘簧。
20. 根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述弹簧是板簧， 并且步骤(c)得到进一步限定将所述止回球压向所述板簧上的球接 触片，以由此使悬臂样伸出的挠性件弯曲以接合所述球接触片。
全文摘要
本发明公开了具有泄压结构的制冷剂膨胀组件，另外还公开了操作方法，它们都用在车辆空调系统中。该组件具有主体，该主体包括节流孔入口、节流孔出口、在节流孔出入口之间延伸并包括固定节流孔的节流孔通道、从处在节流孔入口与固定节流孔之间的节流通道以非平行角度延伸并包括球阀座的上游旁通通道、和从处在固定节流孔与节流孔出口之间的节流孔通道以非平行角度延伸的下游旁通通道。旁通阀凸缘从主体延伸并形成旁通室，该旁通室连接至上游旁通通道和下游旁通通道，球阀座邻接旁通室。止回球安装在旁通室中邻接阀座，弹簧将止回球偏压到阀座中。
文档编号F25B41/06GK101586894SQ20091020388
公开日2009年11月25日 申请日期2009年5月22日 优先权日2008年5月22日
发明者E·J·斯坦科, H·E·尤斯蒂塞, J·卢 申请人:通用汽车环球科技运作公司