热力膨胀阀及其连接结构和型材的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种热力膨胀阀及其连接结构。所述热力膨胀阀及其连接结构使用卡簧将制冷剂管道连接到阀体的连接部上，不需要在热力膨胀阀上形成安装孔与螺纹孔，也不需要设置用于固定制冷剂管道的压板结构，有助于减小热力膨胀阀的体积和重量，以及简化使用热力膨胀阀的汽车空调系统的结构。本实用新型还提供一种用于制造所述热力膨胀阀及其连接结构的型材。
【专利说明】热力膨胀阀及其连接结构和型材
【【技术领域】】
[0001]本实用新型涉及节流控制领域，尤其涉及一种热力膨胀阀及其连接结构，以及用于制造该热力膨胀阀及其连接结构的型材。
【【背景技术】】
[0002]热力膨胀阀(Thermostatic Expans1n Valve, TXV)是空调或制冷系统中普遍采用的节流部件，它可以对来自冷凝器的液态制冷剂进行节流和降压，并根据蒸发器出口的温度或其他需要进行温度控制的位置的温度来调节从冷凝器送入蒸发器的制冷剂的流量，以适应制冷负荷不断变化的需要。热力膨胀阀对制冷剂流量进行控制的原理是:通过气箱头感测蒸发器出口的温度，气箱头内的介质根据气箱头所感测的温度产生对应程度的热膨胀，通过热膨胀对与气箱头连接的阀杆产生压力，阀杆在该压力的驱动下推动阀芯移动，从而调节阀孔的开度，达到调节制冷剂流量的效果。
[0003]为了与系统连通以形成制冷剂的循环通路，如汽车空调中，热力膨胀阀上一般都设有多个接口，用于与冷凝器、蒸发器或其他部件的制冷剂管道连接。目前热力膨胀阀一般是通过压板将制冷剂管道与热力膨胀阀的接口相互固定，这种连接方式必须在热力膨胀阀上形成安装孔与螺纹孔，这需要确保热力膨胀阀具有足够大的尺寸，必然会导致膨胀阀体积相对较大，重量过重。另外，空调系统中还要增设固定用的压板连接结构，也会进一步增加整个空调系统的成本与重量，这与目前汽车行业所追求的轻量化是不符的。
[0004]因此，有必要对现有的技术进行改进，以解决以上技术问题。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的在于提供一种能够与空调系统的制冷剂管道用更加方便的方式相互连接的热力膨胀阀，以及相应的用于将该热力膨胀阀与制冷剂管道相互连接的连接结构，以及用于制造该热力膨胀阀及其连接结构的型材。
[0006]为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0007]—种热力膨胀阀，包括阀体，所述阀体上形成有将阀体与空调系统的制冷剂管道连接的连接部；所述连接部大致呈管状，开设有供所述制冷剂管道插入的连接孔和多个贯通所述连接部周壁的卡孔；所述热力膨胀阀还包括卡簧，所述卡簧上设有多个与上述卡孔对应的具有弹性的卡扣部，所述多个卡扣部分别嵌入对应的所述卡孔内，穿过对应的所述卡孔而从所述连接孔内壁上部分地凸出，将插入所述连接孔的所述制冷剂管道卡持在所述连接孔内。
[0008]所述连接部的外部周壁上开设有环形的卡槽，所述多个卡孔开设在所述卡槽的底部；所述卡簧为线状卡簧，其嵌置在所述卡槽内，所述多个卡扣部是将所述卡簧向内进行弯折而形成的具有弹性的弯折部分，每个所述卡扣部向内弯折形成的凸出端部均为弧形结构。
[0009]所述连接部还开设有延伸到所述阀体内部的流通孔和连接在所述流通孔与所述连接孔之间的过渡部，所述连接孔的直径大于所述流通孔的直径，所述过渡部为圆台形的通孔，其直径自外向内逐渐减小；所述流通孔的内壁上开设有环形的密封槽，所述连接部数量为四个，且每个所述连接部均包括嵌置在所述密封槽内，用于防止制冷剂从所述连接部中倒流出来的密封圈。
[0010]所述阀体包括形状大致为长方体或立方体的第一主体块、第二主体块及第三主体块，其中第二主体块连接在第一主体块和第三主体块之间，且第二主体块的宽度小于第一主体块的宽度及第三主体块的宽度；所述连接部的数量为至少两个，其中一个连接部形成在所述第二主体块一侧，另一个连接部形成在所述第三主体块一侧，且所述形成在第二主体块一侧的连接部和所述形成在第三主体块一侧的连接部分别形成在所述阀体的相对两侧。
[0011]所述热力膨胀阀是用于汽车空调系统的热力膨胀阀，所述连接部的数量为四个，其中两个连接部分别形成在所述第一主体块的相对两侧，且所述形成在第一主体块的相对两侧的两个连接部中的一个与所述形成在第二主体块一侧的连接部位于所述阀体同一侧，所述形成在第一主体块的相对两侧的两个连接部中的另一个与所述形成在第三主体块一侧的连接部均位于所述阀体的另一侧。本实用新型还提供一种热力膨胀阀连接结构，包括形成在热力膨胀阀的阀体上的连接部，以及用于将空调系统与所述连接部连接的制冷剂管道；所述连接部大致呈管状，开设有供所述制冷剂管道插入的连接孔和多个贯通所述连接部周壁的卡孔；所述连接部还包括卡簧，所述卡簧上设有多个与上述卡孔对应的具有弹性的卡扣部，所述多个卡扣部分别嵌入对应的所述卡孔内，穿过对应的所述卡孔而从所述连接孔内壁上部分地凸出，将插入所述连接孔的所述制冷剂管道卡持在所述连接孔内。
[0012]所述制冷剂管道包括圆筒形的管道主体，所述管道主体的部分表面凸出形成环形的卡配部，所述卡配部朝向所述管道主体末端的一侧形成圆锥面形的，用于在将所述制冷剂管道插入所述连接孔时向外侧推开所述卡扣部的插入面，所述该卡配部背向所述管道主体末端的一侧形成用于在所述卡扣部回弹时被回弹的所述卡扣部挡住，防止所述管道主体从所述连接部内脱出的限位部；所述限位部是与管道主体的轴向垂直的环形平面。
[0013]所述连接部还开设有延伸到所述阀体内部的流通孔和连接在所述流通孔与所述连接孔之间的过渡部，所述连接孔的直径大于所述流通孔的直径，所述过渡部为圆台形的通孔，其直径自外向内逐渐减小。
[0014]所述流通孔的内壁上开设有环形的密封槽，所述连接部还包括嵌置在所述密封槽内，用于防止制冷剂从所述连接部中倒流出来的密封圈。
[0015]所述管道主体末端设有圆锥面形的，为所述制冷剂管道在插入所述连接部时提供便利的插入部。
[0016]所述连接部的外部周壁上开设有环形的卡槽，所述多个卡孔开设在所述卡槽的底部；所述卡簧为线状卡簧，其嵌置在所述卡槽内，所述多个卡扣部是将所述卡簧向内进行弯折而形成的具有弹性的弯折部分。
[0017]本实用新型还提供一种用于制造热力膨胀阀及其连接结构的型材，所述型材包括用于加工成阀体毛坯的毛坯主体部的型材主体部，所述型材主体部上凸设有用于加工成与制冷剂管道连接的连接部的型材凸出部；所述型材的横截面包括型材主体部横截面与从所述型材主体部横截面上凸出的型材凸出部横截面，所述型材主体部横截面包括三个依次连接的大致呈矩形的主体截面区域，其中位于两端的两个主体截面区域的宽度大于位于中部的主体截面区域的宽度。
[0018]所述型材的型材凸出部横截面的数量为四个，所述四个所述型材凸出部横截面形状均为矩形，其中两个型材凸出部的横截面面积大于另外两个型材凸出部的横截面面积；所述两个面积较大的型材凸出部横截面分别从所述型材主体部横截面一端的主体截面区域朝相对的两侧对称地凸出；所述两个面积较小的型材凸出部横截面中的一个从所述型材主体部横截面另一端的主体截面区域凸出，并与两个面积较大的型材凸出部横截面中的一个位于型材主体部横截面的同一侧；所述两个面积较小的型材凸出部横截面中的另一个从所述型材主体部横截面中部的主体截面区域凸出，或者从所述型材主体部横截面中部的主体截面区域与所述型材主体部横截面另一端的主体截面区域相互邻近的部分凸出，并与两个面积较大的型材凸出部横截面中的另一个均位于所述型材主体部横截面的另一侧。
[0019]所述型材主体部的一端形成有用于加工成套接头，以供安装热力膨胀阀的气箱头的第一凸条，所述第一凸条的横截面为所述型材主体部横截面一端的主体截面区域从所述两个面积较大的型材凸出部横截面之间凸出而形成的第一凸出区域；所述型材主体部的另一端形成有用于加工成阀体毛坯的毛坯延伸部，以供开设热力膨胀阀的阀室的第二凸条，所述第二凸条的横截面为所述型材主体部另一端的主体截面区域末端边缘凸出形成的第二凸出区域。
[0020]本实用新型提供的热力膨胀阀及其连接结构使用卡簧将制冷剂管道连固定到阀体的连接部上，不需要在热力膨胀阀上形成安装孔与螺纹孔，也不需要设置用于固定制冷剂管道的压板结构，有助于减小热力膨胀阀的体积和重量，以及简化使用热力膨胀阀的汽车空调系统的结构。
【【专利附图】
【附图说明】】
[0021]图1是本实用新型的热力膨胀阀第一实施方式的立体示意图；
[0022]图2是本实用新型的热力膨胀阀第一实施方式的内部结构剖视示意图；
[0023]图3是本实用新型的热力膨胀阀第一实施方式的第一卡簧的结构示意图；
[0024]图4是本实用新型的热力膨胀阀连接结构第一实施方式的立体示意图；
[0025]图5是本实用新型的热力膨胀阀连接结构第一实施方式的内部结构剖视示意图；
[0026]图6是用来制造本实用新型的热力膨胀阀第一实施方式的阀体的型材的立体示意图；
[0027]图7是本实用新型的热力膨胀阀第一实施方式的阀体在各个制造步骤中的立体示意图；
[0028]图8是本实用新型的热力膨胀阀第一实施方式的阀体在各个制造步骤中的内部结构剖视示意图；
[0029]图9是本实用新型的热力膨胀阀第二实施方式与制冷剂管道连接后的立体示意图。
【【具体实施方式】】
[0030]下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。
[0031]请参阅图1及图2，本实用新型的热力膨胀阀第一实施方式提供一种热力膨胀阀100，该热力膨胀阀100适合用于汽车空调系统中，其包括阀体110、气箱头120、阀杆170、阀芯180及调节机构190，阀体110上设置有第一连接部130、第二连接部140、第三连接部150、第四连接部160。以下将对上述各个元件的具体结构、装配方法和使用方法做具体的介绍。为了便于描述，从这里开始把图中所示的阀体110处于上方的端部称为顶端，处于下方的端部称为底端，阀体110中较为接近顶端的部分称为上部，较为接近底端的部分称为下部，接近其中段的部分称为中部；将阀体110的长度方向称为纵向，将与纸面平行并垂直于阀体I1的长度方向的方向称为横向。
[0032]阀体110采用铝型材加工而成，为一体成型结构，其形状大致为长方体。在本实施例中，该阀体110包括三个沿依次连接的主体块110a、110b、110c，这三个主体块的形状均大致为长方体或立方体，其中位于两端的第一主体块IlOa与第三主体块IlOc的宽度大致相等，第二主体块IlOb连接在第一主体块IlOa与第三主体块IlOc之间，其宽度小于第一主体块IlOa及第三主体块IlOc的宽度。第一主体块IlOa的顶部形成有圆筒形的套接头111，用于与气箱头120组装，且该套接头111同时可以用作温度感测通道，使回流的制冷剂与气箱头120接触以供气箱头120感测其温度。阀体110中部纵向地开设有与套接头111同轴连通的上杆孔112，该上杆孔112纵向地延伸到接近阀体110中部的位置。
[0033]第一连接部130、第二连接部140、第三连接部150及第四连接部160都形成在阀体110上。其中第一连接部130和第二连接部140分别设置在阀体110上部的第一主体块IlOa的相对两侧。第一连接部130与第二连接部140都大致为圆柱形的管状，其轴向都与阀体110的长度方向相互垂直。第一连接部130的一端与第一主体块IlOa的一侧连接，且该端部中轴向地开设有第一流通孔131，该第一流通孔131延伸到第一主体块IlOa内部并与上杆孔112的一侧连通。第一连接部130的另一端轴向地开设有第一连接孔132，该第一连接孔132的直径大于第一流通孔131的直径。第一连接部130内部还开设有第一过渡部133，该第一过渡部133为圆台形的通孔，其同轴地连接在第一流通孔131与第一连接孔132之间，且其直径自外向内(即从开设有第一连接孔132的端部到开设有第一流通孔131的端部)逐渐减小，形成开口向外的喇叭形内壁。该第一连接部130还形成有卡配结构，该卡配结构用于和对插入所述连接孔的制冷剂管道进行固定的卡簧相互卡合固定。在本实施方式中，该卡配结构具体包括以下结构:第一连接部130的靠近其开设有第一连接孔132的端部的一圈外部周壁凹陷下去(即外径减小)，形成环形的第一卡槽134。该第一卡槽134的底部等间距地开设有多个贯通第一连接部130周壁，从而与第一连接孔132连通的第一卡孔134a，本实施例中这些第一^^孔134a均为长条形，长度方向与第一^^槽134的周缘走向一致。第一流通孔131的邻近第一过渡部133的一圈内壁凹陷下去(即内径增大)，形成环形的第一密封槽135。该第一连接部130还包括套在其外部周壁上并嵌置在第一卡槽134内部的第 ^簧136,以及嵌置在第一密封槽134内的第一密封圈137。请一并参阅图3,该第一卡簧136为C形线状卡簧，其上设有多个与上述第一卡孔134a对应的卡扣部136a，该等卡扣部136a是将第一卡簧136向内进行弯折而形成的具有弹性的弯折部分，每个所述卡扣部向内弯折形成的凸出端部均为弧形结构，且其长度及走向与第一卡孔134a相对应，分别从外向内嵌入对应的第--^孔134a内，每个卡扣部136a的顶端分别穿过对应的第—
孔134a而从第一连接孔132的内壁上凸出。该第一密封圈137是采用例如橡胶等弹性材料制成的O形圈，其宽度及外径分别与第一密封槽135的宽度及直径相互对应，使第一密封圈137可以稳固地安装在第一密封槽135内；其内径则略小于第一流通孔131的内径。
[0034]第二连接部140的一端与第一主体块IlOa的另一侧连接，且该端部中轴向地开设有第二流通孔141，该第二流通孔141延伸到第一主体块IlOa内部，与上杆孔112的另一侧连通，并与第一流通孔131同轴地相互对准。第二连接部140的另一端轴向地开设有第二连接孔142，另外该第二连接部140还开设有第二卡槽144、多个第二卡孔144a及第二密封槽145，并包括第二卡簧146与第二密封圈148。这些部件的具体结构特征分别与上述第一连接部130的第一连接孔132、第一卡槽134、第一卡孔134a、第一密封槽135、第一卡簧136及第一密封圈138相似，这里无需重复说明。
[0035]阀体110内部还开设有密封孔113和下杆孔114，密封孔113位于上杆孔112底端并与上杆孔112同轴地连通，其直径小于上杆孔112的直径；下杆孔114位于密封孔113底端并与密封孔113同轴地连通，其直径小于密封孔113的直径。该上杆孔112、密封孔113及下杆孔114共同用于安装阀杆170。
[0036]第三连接部150和第四连接部160分别设置在阀体110下部的相对两侧，其中第三连接部150连接在第二主体块I 1b—侧，并与第一连接部130设置于阀体110的同一侧，第四连接部160连接在第三主体块IlOc —侧，并与第二连接部140设置于阀体110的同一侦牝因此第四连接部160的位置比第三连接部150更加接近阀体110的底端。
[0037]第三连接部150和第四连接部160都大致为圆柱形的管状，其轴向均与阀体110的长度方向相互垂直。第三连接部150的一端与第二主体块IlOb连接，且该端部中轴向地开设有第三流通孔151，该第三流通孔151延伸到第二主体块IlOb内部，下杆孔114的下端与第三流通孔151的上侧连通。第三连接部150的另一端轴向地开设有第三连接孔152，此外该第三连接部150还开设有第三卡槽154、多个第三卡孔154a及第三密封槽155，并包括第三卡簧156及第三密封圈158。这些部件的具体结构特征分别与上述第一连接部130的第一连接孔132、第一卡槽134、第一卡孔134a、第一密封槽135、第一卡簧136及第一密封圈138相似，这里无需重复说明。
[0038]第三主体块IlOc的底端开设有阀室115，该阀室115的形状为台阶孔，用于容纳阀芯180与调节机构190。阀体110内部还开设有阀孔116，该阀孔116将阀室115与第三流通孔151靠近阀体110下端的一侧连通，并与下杆孔114同轴地相互对准。阀孔116的靠近阀体110下端的部分内壁(亦即与阀室115内壁相连接的部分内壁)为部分的球面形，以便能够与阀芯180紧密地嵌合。
[0039]第四连接部160的一端与第三主体块IlOc连接，且该端部中轴向地开设有第四流通孔161，该第四流通孔161延伸到第三主体块IlOc内部，其末端与阀室115的一侧相通。第四连接部160的另一端轴向地开设有第四连接孔152，此外该第四连接部160还开设有第四卡槽164、多个第四卡孔164a及第四密封槽165，并包括第四卡簧166及第四密封圈168。这些部件的具体结构特征分别与上述第一连接部130的第一连接孔132、第一卡槽134、第
^孔134a、第一密封槽135、第 ^簧136及第一密封圈138相似,这里无需重复说明。
[0040]气箱头120可以是任何一种现有的气箱头，其内部设有热膨胀介质。气箱头120固定地套设在套接头111上，其底部与套接头111中空的内部相对准，从而通过套接头111与上杆孔112的顶端连通。该气箱头120用于感测蒸发器出口的温度，其中的介质可以根据感测到的温度产生对应程度的热膨胀，通过热膨胀对与气箱头120连接的阀杆170产生压力，使阀杆在该压力的驱动下推动阀芯180移动，从而调节阀孔116的开度，达到调节制冷剂流量的效果。
[0041]阀杆170包括上传动杆171、下传动杆172，膨胀阀在上传动杆171靠近下传动杆的部位设置有压片173及通道密封圈174。上传动杆171的直径小于上杆孔112的直径，同轴地装设在上杆孔112中。压片173为固定在上杆孔112底部的圆环形薄片，可以采用铜或其他机械性能较好的材料制成，与上杆孔112紧密配合而固定或采用其他方式固定，压片173内径略大于上传动杆171直径。通道密封圈174为采用弹性材料如耐制冷剂及冷冻油的橡胶制成的O形圈，在通过压片173固定后，通道密封圈174与上传动杆171、其所在部位的底壁、压片173紧密接触而实现隔离密封。上传动杆171的上端穿过套接头111抵顶在气箱头120的底部，下端则依次穿过压片173与通道密封圈174与下传动杆172固定。该通道密封圈174的外部周边也可以紧密地抵压在密封孔113内壁上，即在上传动杆171与密封孔113内壁之间形成过盈配合。下传动杆172的直径略小于下杆孔114的内径，可轴向移动地装设在下杆孔114中，其上端与上传动杆171的下端同轴地固定，另一端沿着与第三流通孔171的轴向垂直的方向穿过第三流通孔151，并伸入阀孔116中。
[0042]阀芯180在本实施方式中为钢制球体，置于阀室115中并对准阀孔116，下传动杆152伸入阀孔116的一端对准所述阀芯180，当阀杆150在气箱头130中介质产生的热膨胀作用下向下移动时，下传动杆152可以将阀芯180向下推动。
[0043]调节机构190包括调节座191、第一弹簧192、阀芯架193、第二弹簧194及阀室密封圈195。调节座191大致为具有阶梯形外周面的圆台状，其最接近阀体110下端的，也是直径最大的一部分外周面与阀室115接近阀体110底端的，也是内径最大的一部分内壁采用例如螺纹连接等方式相互配合固定，使调节座191固定地、且高度可调地装配在阀体110上。调节座191中央开设有用于容纳调节弹簧192的弹簧孔191a。第一弹簧192为圆柱形螺旋弹簧，其置于调节座191与阀芯180之间且径向地限位于弹簧孔191a中，能够沿纵向弹性地伸缩。阀芯架193大致为圆柱状，置于第一弹簧192与阀芯180之间，其一端同轴地套在第一弹簧192中，另一端从第一弹簧192顶端伸出且在周围形成一圈直径大于第一弹簧192内径的凸缘，防止阀芯架193落入第一弹簧192内部。第二弹簧194为蝶形弹簧，其顶部固定在阀芯架193周边，边缘支撑在阀室115内壁上，用于将阀芯架193的位置保持在阀室115的中央，防止阀芯架193发生偏移。阀芯180被夹持在阀芯架193伸出第一弹簧192的一端和下传动杆172伸入阀孔116的一端之间。当气箱头120中的介质未产生足够程度的热膨胀时，第一弹簧192的弹力可以驱动阀芯架193、阀芯180及阀杆170都向上方移动，使阀芯180更加靠近阀孔116,减小阀孔116的节流面积,从而减少通过阀孔116的制冷剂流量。阀室密封圈195为采用弹性材料如橡胶制成的O型圈，其装设在调节座191的另一部分直径较小的外周面与阀室118的另一部分内径较小的内壁之间并形成过盈配合，用于封闭阀室115，防止阀室115内的制冷剂泄漏出来。
[0044]请参阅图4及图5，在使用该热力膨胀阀100时，首先需要把第一至第四连接部与空调系统中对应的制冷剂输送管道相连接。在本实施方式中，是将第四连接部160通过冷凝器输出管道与空调冷凝器的制冷剂出口连接，第三连接部150通过蒸发器输入管道与空调蒸发器的制冷剂入口连接，第一连接部130通过蒸发器输出管道与空调蒸发器的制冷剂出口连接，第二连接部140通过压缩机输入管道与空调压缩机的制冷剂入口连接。该热力膨胀阀100在工作时，来自冷凝器的制冷剂从第四连接部160通入阀室115，此时若阀芯180所在的位置并未将阀孔116完全关闭，则制冷剂通过阀孔116和第三连接部150输送到蒸发器。通过蒸发器之后温度升高的制冷剂从蒸发器中排出，经过第一流通孔131、上杆孔112和第二流通孔141构成的回流通道流回压缩机以供循环使用。在制冷剂流过回流通道时，会同时进入上杆孔112和套接头111而接触到气箱头120。气箱头120感测到制冷剂的温度后，其中的介质根据制冷剂的温度产生对应的热膨胀，通过热膨胀带动阀杆170的上传动杆171动作，上传动杆171在该压力的驱动下推动下传动杆172及阀芯180轴向地移动，从而调节阀孔116的开度，进一步调节通过阀孔116的制冷剂流量。可以理解，当蒸发器的出口温度较高时，回流的制冷剂温度将会升高，此时气箱头120产生的热膨胀程度就会较大，会将阀杆170整体向下推动更大的幅度，将阀芯180从阀孔116中向下方顶出，从而扩大阀孔116的开度，导致流入蒸发器的制冷剂流量增大。如果蒸发器的出口温度较低，则回流的制冷剂温度就会降低，使得气箱头120产生的热膨胀程度变小，阀杆170向下移动的幅度减小，此时第一弹簧192会回弹，将阀芯180重新顶入阀孔116内，减小阀孔116的开度，使得流入蒸发器的制冷剂流量减小。
[0045]在本实施方式中，由于第一至第四连接部的具体结构特征以及它们与对应的制冷剂管道的连接方式都是相似的，因此只需要对第一至第四连接部中的任意一个与对应的制冷剂管道进行连接的操作为例来进行详细说明，即可说明该热力膨胀阀100的所有连接部的使用方法。
[0046]在将上述第一至第四连接部中的任意一个与对应的制冷剂管道连接时，所连接的管道的外径应该不大于所选用的连接部的流通孔的内径。这样，在进行连接时，只要将管道直接插入选用的连接部的连接孔，管道前端的导向结构(包括上述的插入部及卡配部)可以使得插入相对容易；直到管道的端部越过连接部的过渡部，嵌在流通孔内壁上的密封圈在管道外部周壁与连接部内壁之间形成过盈配合，即可停止插入动作。此时，回弹的卡扣部就从周围多个方向同时卡住管道的外部周边，把管道卡持在连接部内，同时密封圈也可以对管道提供辅助的固定作用，从而将管道稳定地连接在连接部上。这种连接方式不需要在热力膨胀阀上形成安装孔与螺纹孔，也不需要设置用于固定制冷剂管道的压板结构，操作十分便利，而且有助于减小热力膨胀阀的体积和重量，以及简化使用热力膨胀阀的汽车空调系统的结构。
[0047]在其他实施方式中，根据热力膨胀阀所适用的汽车空调系统的具体结构类型，热力膨胀阀的连接部的数量可以是任意数量，并不限于四个(例如，若采用外平衡式的热力膨胀阀进行感温，则只需要两个连接部)；只要其连接部具有与上述实施方式所述的第一至第四连接部实质相同的结构特征即可。
[0048]为了配合上述的热力膨胀阀100进行使用，本实用新型还提供了一种热力膨胀阀连接结构。请参阅图4及图5，该热力膨胀阀连接结构的一个实施方式包括上述热力膨胀阀100的第一至第四连接部中的任何一个或多个，以及与其所包括的连接部对应地连接的制冷剂管道。当包括多个连接部及制冷剂管道时，各个连接部和对应的制冷剂管道都采用实质相同的方式连接。以下以该热力膨胀阀连接结构实施方式包括第一连接部130及其对应的制冷剂管道为例对其进行详细说明。
[0049]如图4及图5所示，该热力膨胀阀连接结构的一个实施方式包括如上所述的第一连接部130及其对应的制冷剂管道230。该制冷剂管道230包括圆筒形的管道主体231，该管道主体231的外径等于或小于第一连接部130的第一流通孔131的直径。在管道主体231接近末端的部分，其直径向末端逐渐缩小，从而形成圆锥面形的(即具有导向结构形式的)插入部232，以便为插入第一连接部130时提供便利。管道主体231上位于插入部232后方的一部分表面凸出形成一圈环形的卡配部233，该卡配部233朝向管道主体231末端的一侧形成圆锥面形的插入面234，该插入面234与插入部232 —样，直径向管道主体231的末端方向逐渐缩小。该卡配部233背向插入部232 (即背向管道主体231末端)的一侧形成限位部235，该限位部235是与管道主体231的轴向垂直的环形平面。
[0050]在将制冷剂管道230与第一连接部连接时，将管道主体231的末端直接插入第一连接孔132。插入部232的形状可以为插入过程提供便利。当卡配部233向第一连接部130内部插入而到达第一卡扣部134a时，插入面234可以将第一卡簧136对应的卡扣部136a向外侧推开，插入过程不会受到阻碍。当卡配部233的外部边缘(即插入面234与限位部235之间的边界线)越过卡扣部136a后，卡扣部136a由于自身弹性而向内弹回，多个第一卡扣部136a同时从多个方向卡住管道主体231的外部周边，在径向上对管道主体231进行固定，且这些卡扣部136a同时还在限位部235后方凸出，将限位部235挡住，防止管道主体231沿着自身轴向从第一连接部130内脱出；与此同时，第一密封圈230也会在管道主体231与第一流通孔131内壁之间形成过盈配合，在起密封作用的同时也使制冷剂管道230更加稳固地安装在第一连接部130内。此外，第一密封圈230也可以防止制冷剂管道230输送的制冷剂流出制冷剂管道230后，经过第一流通孔132和第一连接孔131中倒流出来。
[0051]可以理解，在上述的热力膨胀阀连接结构实施方式中，制冷剂管道的各个部件以及连接部的卡簧并不限于上述的具体结构特征，只要能够实现上述的连接功能即可。例如，也可以将具有向外凸出的弹性卡扣部的卡簧套设在制冷剂管道上，而将卡配部形成在连接部的内壁上。凡是利用卡簧及其相应的卡配结构将制冷剂管道固定在热力膨胀阀连接部上的技术方案，都应包含在本实用新型的范围之内。
[0052]请参阅图6、图7及图8，上述的热力膨胀阀100可以通过以下实施方式提供的热力膨胀阀制造方法进行制造，该热力膨胀阀制造方法的实施方式具体可包括以下的步骤S1-S7。
[0053]S1:将金属材料如不锈钢、铝、铜等加工成型材，然后对型材进行切割加工而形成相应的阀体毛坯。
[0054]在本实施方式中，所述型材优选为铝型材，如图6所示，其包括直条形的型材主体部和四个直条形的型材凸出部，该四个型材凸出部分别两两平行地凸设于型材主体部的相对两侧，且长度方向均与型材主体部的长度方向一致。在型材主体部的宽度方向(即图中所示的y轴方向)上，型材主体部两边的厚度大于其中间部分的厚度。这样，请一并参阅图7及图8，该型材的横截面包括多个大致呈矩形的截面区域，具体地，其包括型材主体部横截面与四个从型材主体部横截面上凸出形成的型材凸出部横截面，其中型材主体部横截面两侧各自凸出形成有两个型材凸出部横截面。
[0055]所述型材主体部横截面大致呈I形，包括三个大致呈矩形的主体截面区域11a、llb、llc，该三个主体截面区域沿着直线方向(即图中所示的z轴方向)依次连接，两端(图中所示为上端及下端)的两个主体截面区域Ila及Ilc宽度较大，而中部的主体截面区域Ilb宽度较小。四个型材凸出部横截面的形状均为矩形，其中两个型材凸出部横截面IlcUlle的面积大于另外两个型材凸出部横截面IlfUlg的面积。两个面积较大的型材凸出部横截面IlcUlle分别从型材主体部横截面上端的主体截面区域Ila朝相对的两侧对称地凸出。两个面积较小的型材凸出部横截面IifUig中的一个(本实施方式中为Hf)从型材主体部横截面下端的主体截面区域IlC凸出，并与两个面积较大的型材凸出部横截面中的一个(本实施方式中为He)位于型材主体部横截面的同一侧。两个面积较小的型材凸出部横截面中的另一个(本实施方式中为Ilg)从型材主体部横截面中部的主体截面区域Ilb凸出，或者从型材主体部横截面中部的主体截面区域Ilb与型材主体部横截面下部的主体截面区域Ilc相互邻近的部分凸出，并与两个面积较大的型材凸出部横截面中的另一个(本实施方式中为Ild)均位于型材主体部横截面的另一侧。四个型材凸出部的位置分别与上述第一至第四连接部的位置相对应，用于在后续步骤中分别形成第一至第四连接部。另外，在本实施方式中，型材主体部的上端从连接在型材主体部上部的两个型材凸出部之间凸出而形成第一凸条，该第一凸条可用于在后续步骤中形成上述套接头111。型材主体部的下端则越过与其最接近的型材凸出部的下侧边缘，继续沿着直线方向(即图中所示的z轴方向)向下延伸一定距离，形成第二凸条，该第二凸条可用于在后续步骤中开设上述阀室115。这样，从型材横截面对应的形状上来看，主体截面区域Ila的上侧边缘从型材凸出部横截面IlcUlle之间向上凸出，形成第一凸出区域12a，即上述第一凸条的横截面；而主体截面区域Ilc的下侧(即末端)边缘则从型材凸出部横截面Ilf的下侧边缘凸出，形成第二凸出区域19a，即上述第二凸条的横截面。
[0056]可以理解，所述型材凸出部的数量并不限于四个，可以根据需要制造的热力膨胀阀的连接部具体数量进行调整。例如，若是制造外平衡式的热力膨胀阀，由于其可以仅形成上述的第三及第四连接部，因此可以省去型材主体上部的两个型材凸出部，即对应于横截面IlcUlle的两个型材凸出部，仅形成对应于横截面IlfUlg的两个型材凸出部即可。制成上述形状的型材后，对其进行切割而制成阀体毛坯，切割方向垂直于该型材的长度方向。基于该型材的上述形状，就会形成形状如图7及图8所示的阀体毛坯，该阀体毛坯包括毛坯主体部和四个用于分别形成第一至第四连接部的连接部毛坯，其中该毛坯主体部和四个连接部毛坯的形状均大致为长方体或立方体，四个连接部毛坯分别两两平行地从毛坯主体的相对两侧凸出，它们的具体形成位置分别与上述热力膨胀阀100的第一至第四连接部的位置一致。另外，对应于上述第一凸条，毛坯主体部的顶部从连接在其上部的两个连接部毛坯(即用于形成第一及第二连接部的两个连接部毛坯)之间凸出，形成长方体状的套接头毛坯；对应于上述第二凸条，毛坯主体部的底部越过与其最为接近的连接部毛坯(即用于形成第四连接部的毛坯)的下侧边缘后继续延伸一定距离，形成用于开设阀室的毛坯延伸部。
[0057]具体而言，如图7及图8所示，由于在其宽度方向上，型材主体部两边的厚度大于中间部分的厚度，因此所形成的毛坯主体部可以分为沿直线方向依次连接的三个主体块，也就是图1所示的阀体110的第一主体块110a、第二主体块IlOb及第三主体块110c。四个连接部毛坯中有两个分别形成于第一主体块IlOa的相对两侧，用于在后续步骤中形成上述的第一及第二连接部。另外两个连接部毛坯中的一个形成在第二主体块IlOb上，或者形成在所述第二主体块I1b与所述第三主体块IlOc相互邻近的部分上，并与上述两个形成在第一主体块IlOa上的连接部毛坯中的一个位于毛坯主体部的同一侧，用于在后续步骤中形成上述的第三连接部；另一个则形成在第三主体块IlOc上，并与上述两个形成在第一主体块IlOa上的连接部毛坯中的另一个均位于毛坯主体部的另一侧，用于在后续步骤中形成上述的第四连接部。第一主体块IlOa的顶部从连接在其上部的两个连接部毛坯(即用于形成第一及第二连接部的两个连接部毛坯)之间凸出，形成长方体状的套接头毛坯120a ;第三主体块IlOc的底部越过与其最为接近的连接部毛坯(即用于形成第四连接部的毛坯)的下侧边缘后继续延伸一定距离，形成用于开设阀室的毛坯延伸部190a。
[0058]S2:将连接在毛坯主体部一侧的两个连接部毛坯(本实施方式中为对应上述第二及第四连接部的两个连接部毛坯)的外部表面加工成圆柱形，在这两个连接部毛坯上形成轴向的钻孔操作而形成对应的连接孔、过渡部及流通孔，在这两个连接部毛坯的外部周壁和流通孔内壁上分别开设环形沟槽，从而形成对应的卡槽及密封槽。在对这两个连接部毛坯进行加工时，可以对二者同时加工，也可以先后加工，加工的次序不受限制。
[0059]S3:将形成在毛坯主体部顶部的套接头毛坯加工成圆筒形，使其形成上述的套接头，并从套接头中对毛坯主体部进行钻孔，形成上述的上杆孔、密封孔和下杆孔；
[0060]S4:将连接在毛坯主体部另一侧的两个连接部毛坯(本实施方式中为对应上述第一及第三连接部的两个连接部毛坯)的外部表面加工成圆柱形，在这两个连接部毛坯上形成轴向的钻孔操作而形成对应的连接孔、过渡部及流通孔，并在这两个连接部毛坯的外部周壁和流通孔内壁上分别开设环形沟槽，从而形成对应的卡槽及密封槽。在对这两个连接部毛坯进行加工时，可以对二者同时加工，也可以先后加工，加工的次序不受限制。
[0061]S5:将形成在毛坯主体部底部的毛坯延伸部加工成圆柱形，并从毛坯延伸部的端面沿着其轴向对型材主体进行钻孔，形成上述的阀室和阀孔，也就是将毛坯主体部制成了上述的阀体主体部分，即上述阀体的除了第一至第四连接部之外的所有部分。
[0062]S6:在每个连接部毛坯上开设的卡槽的底部进行冲孔操作，形成如上所述的贯通卡槽底部的多个卡孔，这样就形成了上述第一至第四连接部，进而形成了整个上述的阀体。
[0063]S7:将上述的阀芯、调节机构、阀杆、气箱头及卡簧分别安装到阀体上，即制成该热力膨胀阀100。
[0064]在其他实施方式提供的热力膨胀阀制造方法中，根据热力膨胀阀所适用的汽车空调系统的具体结构类型，在热力膨胀阀阀体上形成的连接部的数量可以是任意数量，并不限于四个，只要在连接部中形成与上述实施方式所述的任意一个连接部实质相同的结构特征即可。
[0065]上述步骤的顺序也可以进行适当的调整，如步骤S2、S3、S4、S5中可以是任何一个在前，而其他的在后，甚至也可以将两个或更多个步骤同时进行。
[0066]图4及图5所示的热力膨胀阀连接结构可以通过以下实施方式提供的热力膨胀阀连接方法形成，该热力膨胀阀连接方法的实施方式包括以下步骤:
[0067]SO:依照上述的步骤SI至S7制成上述热力膨胀阀100，以及:
[0068]S8:提供具有如上所述的管道主体231的制冷剂管道，该制冷剂管道的管道主体231上形成或具有如上所述的插入部232和卡配部233 ;在热力膨胀阀100的一个或多个连接部内的密封槽内置入密封圈，如在第三连接部的第三密封槽155内放入第三密封圈157坐寸O
[0069]S9:将所述制冷剂管道的插入部232依次插入所述第一至第四连接部中任意一个的连接孔和流通孔，使所述制冷剂管道的卡配部233在向该连接部内部插入而接触到该连接部上安装的卡簧的卡扣部时，该卡配部的插入面可以将卡扣部向外侧推开，插入过程不会受到阻碍；当该卡配部233的外部边缘越过卡扣部后，卡扣部由于自身弹性而向内弹回，卡住管道主体231的外部周边，在径向上对管道主体231进行固定，且同时还在制冷剂管道的限位部235后方凸出，将限位部235挡住，防止管道主体231沿着自身轴向从连接部内脱出；同时还使连接部的流通孔内的密封圈在管道主体231与流通孔内壁之间形成过盈配八口 ο
[0070]请参阅图9，本实用新型的热力膨胀阀第二实施方式提供一种热力膨胀阀200，其大部分结构特征均可直接参照上述第一实施方式的热力膨胀阀100，其内部的结构则可以参照图5 ;该热力膨胀阀200与上述热力膨胀阀100的主要区别在于，该热力膨胀阀200的阀体由多个大致为圆柱体形状的阀体段同轴地连接而形成，整个阀体表面上不存在棱角和直线边缘，另外其不是通过型材经切割加工而成，而是通过铸造或压铁铸等方式加工而成。相对于热力膨胀阀100中大致呈长方体的阀体110，该热力膨胀阀200的阀体体积更小，重量也更轻一些。
[0071]另外，本实用新型还提供一种用于制造热力膨胀阀及其连接结构的型材，该型材的具体结构特征可参照上述步骤Si中所形成的型材的结构特征。
[0072]本实用新型提供的热力膨胀阀及其连接结构使用卡簧将制冷剂管道连接到阀体的连接部上，连接时不需要在热力膨胀阀上形成安装孔与螺纹孔，也不需要设置用于固定制冷剂管道的压板结构；其结构简单，操作方便，且有助于减小热力膨胀阀的体积和重量，以及简化使用热力膨胀阀的汽车空调系统的结构。
[0073]需要说明的是:以上实施例仅用于说明本实用新型而并非限制本实用新型所描述的技术方案，尽管本说明书参照上述的实施例对本实用新型已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，所属【技术领域】的技术人员仍然可以对本实用新型进行修改或者等同替换，而一切不脱离本实用新型的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围内。
【权利要求】
1.一种热力膨胀阀，包括阀体，其特征在于:所述阀体上形成有将阀体与空调系统的制冷剂管道连接的连接部，所述连接部大致呈管状，开设有供所述制冷剂管道插入的连接孔和多个贯通所述连接部周壁的卡孔；所述热力膨胀阀还包括卡簧，所述卡簧上设有多个与上述卡孔对应的具有弹性的卡扣部，所述多个卡扣部分别嵌入对应的所述卡孔内，穿过对应的所述卡孔而从所述连接孔内壁上部分地凸出，将插入所述连接孔的所述制冷剂管道卡持在所述连接孔内。
2.如权利要求1所述的热力膨胀阀，其特征在于:所述连接部的外部周壁上开设有环形的卡槽，所述多个卡孔开设在所述卡槽的底部；所述卡簧为线状卡簧，其嵌置在所述卡槽内，所述多个卡扣部是将所述卡簧向内进行弯折而形成的具有弹性的弯折部分，每个所述卡扣部向内弯折形成的凸出端部均为弧形结构。
3.如权利要求1所述的热力膨胀阀，其特征在于:所述连接部还开设有延伸到所述阀体内部的流通孔和连接在所述流通孔与所述连接孔之间的过渡部，所述连接孔的直径大于所述流通孔的直径，所述过渡部为圆台形的通孔，其直径自外向内逐渐减小；所述流通孔的内壁上开设有环形的密封槽，每个所述连接部均包括嵌置在所述密封槽内，用于防止制冷剂从所述连接部中倒流出来的密封圈。
4.如权利要求1-3中任一项所述的热力膨胀阀，其特征在于:所述阀体包括形状大致为长方体或立方体的第一主体块、第二主体块及第三主体块，其中第二主体块连接在第一主体块和第三主体块之间，且第二主体块的宽度小于第一主体块的宽度及第三主体块的宽度；所述连接部的数量为至少两个，其中一个连接部形成在所述第二主体块一侧，另一个连接部形成在所述第三主体块一侧，且所述形成在第二主体块一侧的连接部和所述形成在第三主体块一侧的连接部分别形成在所述阀体的相对两侧。
5.如权利要求4所述的热力膨胀阀，其特征在于:所述热力膨胀阀是用于汽车空调系统中的热力膨胀阀，所述连接部的数量为四个，其中两个连接部分别形成在所述第一主体块的相对两侧，且所述形成在第一主体块的相对两侧的两个连接部中的一个与所述形成在第二主体块一侧的连接部位于所述阀体同一侧，所述形成在第一主体块的相对两侧的两个连接部中的另一个与所述形成在第三主体块一侧的连接部均位于所述阀体的另一侧。
6.一种热力膨胀阀连接结构，其特征在于:所述热力膨胀阀连接结构包括形成在热力膨胀阀的阀体上的连接部，以及用于将空调系统与所述连接部连接的制冷剂管道；所述连接部大致呈管状，开设有供所述制冷剂管道插入的连接孔和多个贯通所述连接部周壁的卡孔；所述连接部还包括卡簧，所述卡簧上设有多个与上述卡孔对应的具有弹性的卡扣部，所述多个卡扣部分别嵌入对应的所述卡孔内，穿过对应的所述卡孔而从所述连接孔内壁上部分地凸出，将插入所述连接孔的所述制冷剂管道卡持在所述连接孔内。
7.如权利要求6所述的热力膨胀阀连接结构，其特征在于:所述制冷剂管道包括圆筒形的管道主体，所述管道主体的部分表面凸出形成环形的卡配部，所述卡配部朝向所述管道主体末端的一侧形成圆锥面形的，用于在将所述制冷剂管道插入所述连接孔时向外侧推开所述卡扣部的插入面，所述该卡配部背向所述管道主体末端的一侧形成用于在所述卡扣部回弹时被回弹的所述卡扣部挡住，防止所述管道主体从所述连接部内脱出的限位部；所述限位部是与管道主体的轴向垂直的环形平面。
8.如权利要求6所述的热力膨胀阀连接结构，其特征在于:所述连接部还开设有延伸到所述阀体内部的流通孔和连接在所述流通孔与所述连接孔之间的过渡部，所述连接孔的直径大于所述流通孔的直径，所述过渡部为圆台形的通孔，其直径自外向内逐渐减小。
9.如权利要求8所述的热力膨胀阀连接结构，其特征在于:所述流通孔的内壁上开设有环形的密封槽，所述连接部还包括嵌置在所述密封槽内，用于防止制冷剂从所述连接部中倒流出来的密封圈。
10.如权利要求6所述的热力膨胀阀连接结构，其特征在于:所述连接部的外部周壁上开设有环形的卡槽，所述多个卡孔开设在所述卡槽的底部；所述卡簧为线状卡簧，其嵌置在所述卡槽内，所述多个卡扣部是将所述卡簧向内进行弯折而形成的具有弹性的弯折部分。
11.一种用于制造热力膨胀阀及其连接结构的型材，其特征在于:所述型材包括用于加工成阀体毛坯的毛坯主体部的型材主体部，所述型材主体部上凸设有用于加工成与制冷剂管道连接的连接部的型材凸出部；所述型材的横截面包括型材主体部横截面与从所述型材主体部横截面上凸出的型材凸出部横截面，所述型材主体部横截面包括三个依次连接的大致呈矩形的主体截面区域，其中位于两端的两个主体截面区域的宽度大于位于中部的主体截面区域的宽度。
12.如权利要求11所述的型材，其特征在于:所述型材的型材凸出部横截面的数量为四个，所述四个所述型材凸出部横截面形状均为矩形，其中两个型材凸出部的横截面面积大于另外两个型材凸出部的横截面面积；所述两个面积较大的型材凸出部横截面分别从所述型材主体部横截面一端的主体截面区域朝相对的两侧对称地凸出；所述两个面积较小的型材凸出部横截面中的一个从所述型材主体部横截面另一端的主体截面区域凸出，并与两个面积较大的型材凸出部横截面中的一个位于型材主体部横截面的同一侧；所述两个面积较小的型材凸出部横截面中的另一个从所述型材主体部横截面中部的主体截面区域凸出，或者从所述型材主体部横截面中部的主体截面区域与所述型材主体部横截面另一端的主体截面区域相互邻近的部分凸出，并与两个面积较大的型材凸出部横截面中的另一个均位于所述型材主体部横截面的另一侧。
13.如权利要求12所述的型材，其特征在于:所述型材主体部的一端形成有用于加工成套接头，以供安装热力膨胀阀的气箱头的第一凸条，所述第一凸条的横截面为所述型材主体部横截面一端的主体截面区域从所述两个面积较大的型材凸出部横截面之间凸出而形成的第一凸出区域；所述型材主体部的另一端形成有用于加工成阀体毛坯的毛坯延伸部，以供开设热力膨胀阀的阀室的第二凸条，所述第二凸条的横截面为所述型材主体部另一端的主体截面区域末端边缘凸出形成的第二凸出区域。
【文档编号】F25B41/06GK204128250SQ201420432452
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年8月1日 优先权日:2014年8月1日
【发明者】尹斌, 裘浩明 申请人:浙江三花汽车零部件有限公司