一种膨胀阀及汽车空调系统的制作方法

本发明涉及制冷系统技术领域，尤其涉及一种汽车空调系统及膨胀阀。

背景技术：

膨胀阀是空调和制冷设备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。在有些情况下，为了满足有些系统的情况下，使得膨胀阀的开度为零，一般情况下需要借助外设的电磁阀来实现。

但是在现有技术节流过程中，阀芯通过阀芯架及螺旋弹簧弹性抵接阀孔，高温高压制冷剂在流经阀室时，由于螺旋弹簧本身的结构，造成制冷剂流动方向杂乱，在阀室内形成湍流，该湍流能诱发空调制冷系统噪音；另外高温高压制冷剂在流经阀室时，由于压力较大，有时会冲击阀芯架导致阀芯振动，产生噪音。

因此，如何降低汽车空调系统的噪音，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的上述技术缺陷，本发明提供一种膨胀阀，包括阀体、动力头、推杆、阀芯部件、调节螺栓及电磁阀，所述推杆设置在所述阀芯部件和所述动力头之间，所述阀体还包括有第一阀室、第二阀室，所述调节螺栓至少部分位于第一阀室，所述电磁阀至少部分位于第二阀室，所述第一阀室上部设置有阀孔，所述第一阀室底部开口并通过所述调节螺栓密封，所述调节螺栓由基体、比基体直径小的连接部以及设置在所述连接部上的支撑部一体构成，所述支撑部具有开口部和与其开口部相对的底部，其特征在于，所述阀芯部件包括阀芯和导向杆，所述第一阀室内没有设置阀芯架，所述第一阀室内还设置有弹性组件，所述弹性组件一端与所述阀芯抵接，一端与所述支撑部底部抵接，所述阀芯通过所述弹性组件预紧向关闭阀孔的方向移动，通过所述推杆向所述阀孔的开阀方向移动。

所述弹性组件为正反相对设置的蝶形弹簧构成，所述蝶形弹簧包括有蝶形弹簧本体和底面，所述蝶形弹簧本体大致呈锥台状，所述底面呈平面结构，所述底面大致中心位置处还开设有贯穿孔。

所述导向杆距离所述调节螺栓底部有一定距离，所述导向杆一端穿过所述贯穿孔，所述弹性组件套设在所述导向杆外周，所述弹性组件通过所述贯穿孔与所述导向杆配合，抑制所述阀芯部件的横向扰动。

所述调节螺栓底部大致中心位置处还开设有盲孔，所述导向杆一端穿过所述贯穿孔插入调节螺栓的盲孔，所述弹性组件套设在导向杆外周，所述弹性组件通过所述贯穿孔与所述导向杆配合，抑制所述阀芯部件的横向扰动。

所述弹性组件靠近调节螺栓一端的蝶形弹簧与调节螺栓底部相抵接或靠接而支撑所述蝶形弹簧，所述弹性组件靠近阀芯的一端蝶形弹簧底面与阀芯抵接或靠接，所述阀芯至少部分位于贯穿孔，所述阀芯的直径不小于贯穿孔的内径。

所述阀芯、导向杆和推杆一体形成。

所述蝶形弹簧底面的贯穿孔内径略大于导向杆的直径。

一种膨胀阀，包括阀体、动力头、推杆、阀芯部件、调节螺栓及电磁阀，所述推杆设置在所述阀芯部件和所述动力头之间，所述阀体还包括有第一阀室、第二阀室，所述调节螺栓至少部分位于第一阀室，所述电磁阀至少部分位于第二阀室，所述第一阀室上部设置有阀孔，所述第一阀室底部开口并通过所述调节螺栓密封，所述调节螺栓由基体、比基体直径小的连接部以及设置在所述连接部上的支撑部一体构成，所述支撑部具有开口部和与其开口部相对的底部，其特征在于，所述阀芯部件为钢球结构的芯体，所述阀室内没有设置阀芯架，所述阀室内还设置有弹性组件，所述弹性组件为正反相对设置的蝶形弹簧构成，所述蝶形弹簧包括有蝶形弹簧本体和底面，所述蝶形弹簧本体大致呈锥台状，所述底面呈平面结构，所述底面大致中心位置处还开设有贯穿孔，所述弹性组件靠近调节螺栓一端的蝶形弹簧与调节螺栓底部相抵接或靠接而支撑所述蝶形弹簧，所述弹性组件靠近阀芯部件的一端蝶形弹簧底面与阀芯抵接或靠接，所述阀芯部件通过所述弹性组件预紧向关闭所述阀孔的方向移动，通过所述推杆向所述阀孔的开阀方向移动。

此外，本发明还提供了一种汽车空调系统，包括冷凝器、蒸发器以及膨胀阀，所述膨胀阀为上述所述的膨胀阀。

与现有技术相比，本发明提供的膨胀阀通过在导向杆外周设置由正反相对的蝶形弹簧组成的弹性组件，制冷剂在流经阀室时，流迹规则，削弱了湍流的产生，排除了诱发空调系统产生噪音的因素，极大地提高了汽车系统工作的可靠性；无需再另外设置阀芯架，可以比较容易地实现一种以简单构造即可减小噪音的方案。

因汽车空调系统具有上述所述膨胀阀，故汽车空调系统具体上述膨胀阀的技术效果。

附图说明

图1是现有技术中制冷剂在流入阀室时的流体模拟示意图；

图2是本发明膨胀阀阀体一种实施方式结构示意图；

图3是膨胀阀部分立体示意图；

图4是膨胀阀另一方向剖面示意图；

图5是图2中阀芯部件示意图；

图6是图2中调节螺栓剖面示意图；

图7是图2中构成弹性组件的蝶形弹簧立体示意图；

图8为制冷剂流入阀室内设有弹性组件的流体模拟示意图；

图9是本发明另一实施例膨胀阀体剖面示意图；

图10是图9中阀芯、导向杆及推杆一体成型的结构示意图；

图11是本发明又一实施例膨胀阀阀体剖面示意图。

具体实施方式

为了解决现有技术中汽车空调系统中噪音的问题，本发明对组成空调制冷系统中的膨胀阀进行了重点研究。通过大量的实验，本发明发现现有技术中膨胀阀的结构是诱发空调噪音的一个原因。

请参阅图1，图1为现有技术中制冷剂在流入阀室中流体模拟示意图，从图中可以看出制冷剂一部分会进入螺旋弹簧的内部空间，一部分流出阀室，且制冷剂流动方向杂乱，在阀室内形成湍流，该湍流能诱发空调制冷系统噪音。

在上述发现的基础上，本发明进一步提出了削减湍流的技术方案，具体描述如下。为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

请参阅图2–图5，图2示出膨胀阀阀体一种实施方式结构示意图，图3为膨胀阀部分立体示意图，膨胀阀包括阀体1、推杆2、阀芯部件3、调节螺栓4、动力头5及电磁阀8。为了便于描述，这里把图示中的阀体1处于上方的端部称为顶部，处于下方的端部称为底部。

动力头5固定于阀体1顶部，调节螺栓4固定于阀体1底部，推杆2位于阀体1内部，推杆2一端与动力头5固定，另一端与阀芯部件3抵接。参阅图5所示，阀芯部件3包括有阀芯31和导向杆32，阀芯31与导向杆32固定连接而成，这里可以通过焊接固定。

阀体1采用金属型材例如铝型材制成，其形状大致为长方体，阀体1包括第一侧面111、第二侧面112、第三侧面113，第一侧面111设置第一接口11，第二侧面112设置第二接口12，第一侧面111与第二侧面112相对设置，第三侧面113与第一侧面111相邻，第三侧面113与第二侧面112相邻；此外，位于第一侧面111靠阀体上部还设置有第三接口13，位于第二侧面112靠近阀体上部还设置有第四接口14。第一接口11和第二接口12均为大致呈圆柱形的横向延伸的通孔，分别设置在阀体1下部的相对两侧。在阀体1中，由第一接口11、第二接口12和连接他们的制冷剂通道构成第一通道，此外，由第三接口13、第四接口14和连接他们的制冷剂通道构成的第二通道(相当于回流通道)，第二通道是大致为圆柱形的通孔，横向的贯通在阀体1上部。

参阅图4所示，阀体1还开设有第一阀室15，第二阀室16，第一阀室15是开设在阀体1底部并纵向延伸的圆柱形台阶孔，第二阀室16形成在第三侧面113，电磁阀8至少部分位于第二阀室16。在电磁阀8处于打开状态时，第二阀室16与第一阀室15连通，第二阀室16与第一接口11连通，制冷剂从第一接口11进入第二阀室16，再流入第一阀室15，并通过阀芯部件3，控制第二接口12的流量，实现流量的控制，在需要流量为零时，电磁阀8处于关闭状态，截断从第二阀室16流入第一阀室15的制冷剂，第二接口12制冷剂流量视为零。电磁阀8这部分为现有技术，在此不再赘述。

第一阀室15的上部设置有阀孔6，阀孔6一端与第一阀室15同轴地连通，其另一端则与第二接口12的下侧(即接近阀体1底部的一侧)连通，第一阀室15底部开口，且第一阀室15底部通过调节螺栓4密封。为防止制冷剂泄露，调节螺栓4与阀体1之间还设置有密封件进行密封。

请参阅图6，图6为调节螺栓4的示意图，调节螺栓4由基体41、比基体41直径小的连接部42以及设置在所述连接部42上的支撑部43一体构成，所述支撑部43具有开口部44和与其开口部相对的底部45，所述底部45大致中心位置处还开设有盲孔45a，盲孔45a沿着阀体底部方向延伸。

为了提供关闭膨胀阀的预紧力，以及提高膨胀阀的工作性能，在阀室15内还设置与导向杆32相配合的弹性组件7。

具体地，弹性组件7为正反相对设置的蝶形弹簧构成，弹性组件7一端靠近阀体1上部的一端与阀芯31抵接，靠近阀体1下部的一端与支撑部底部45相抵接，参阅图7所示，图7为蝶形弹簧的结构示意图，蝶形弹簧包括有蝶形弹簧本体71和底面72，蝶形弹簧本体71大致呈锥台状，所述底面72呈平面结构，且底面72还开设有贯穿孔73，所述导向杆32穿过贯穿孔73插入调节螺栓的盲孔45a，阀芯31通过由正反相对设置蝶形弹簧构成的弹性组件预紧向关闭阀孔的方向移动，通过推杆向阀孔6的开阀方向移动。

具体地，弹性组件7靠近阀芯31的一端蝶形弹簧底面72与阀芯31抵接或靠接，阀芯31至少部分位于贯穿孔73，弹性组件7靠近调节螺栓4一端的蝶形弹簧72与调节螺栓底部45相抵接或靠接而支撑所述蝶形弹簧。

为了使导向杆32能在轴向方向上顺畅移动，蝶形弹簧底面的贯穿孔73内径可以设置成略大于导向杆的直径。蝶形弹簧设置不少于3个，本实施方式中为5个，实际设置时，蝶形弹簧的数量可以根据系统性能来设置，这里不作限定。通过在第一阀室15内设置由正反相对设置蝶形弹簧构成的弹性组件7，当高压制冷剂进入第一阀室15时产生压力变动及流量变化，阀芯31产生振动并且伴随产生噪音时，通过蝶形弹簧产生与振动方向相反的抵抗力，弹性组件7可抑制阀芯的振动以及噪音的产生。这种结构的膨胀阀，无需在第一阀室15内安装阀芯架，结构简单，方便安装，能够有效降低成本。

通过在导向杆外周设置由正反相对设置蝶形弹簧构成的弹性组件7，弹性组7件通过蝶形弹簧贯穿孔73与导向杆32的配合，对导向杆32给予势能，因制冷剂压力的变动导致推杆2和阀芯部件3的振动被抑制，降低了噪音。

另外，请参阅图8，图8为制冷剂流入第一阀室内15设有正反相对设置蝶形弹簧构成的弹性组件7的流体模拟示意图。通过在导向杆31外周设置正反相对设置的蝶形弹簧构成的弹性组件7，与现有技术中螺旋弹簧相比，制冷剂在流入第一阀室15时，流迹较为规则，形成了一个稳定的环形流路，削弱了湍流的产生，排除了诱发空调系统产生噪音的因素，极大地提高了汽车系统工作的可靠性。

参阅图9、图10，图9为本发明的另一实施例阀体剖面示意图，图10为杆状阀芯结构示意图。这种实施例与上一实施例的区别在于，阀芯、导向杆与推杆而成为一体的结构，膨胀阀工作时，消除了阀芯31与推杆2之间的冲击产生的振动，进一步削弱了噪音的产生。

为了避免膨胀阀工作时，阀芯从蝶形弹簧的贯穿孔中脱落，上述实施方式中阀芯的直径应不小于贯穿孔的内径。

进一步，盲孔45a与推杆2、阀孔6、阀芯部件3同轴地设置，这样，阀芯部件3随着推杆2在轴向作往复运动的时候，阀芯31能更好的关闭阀孔6。

上面实施方式中，导向杆32通过在插接支撑部底部45开设盲孔45a在轴向上带动阀芯31作往复移动，本发明还可以通过其他实施方式来实现。如图11所示，图11是本发明又一实施例热力膨胀阀剖面示意图，与上述实施方式主要区别是，本实施方式中，支撑部底部45还可以不开设盲孔45a，导向杆31靠近阀体1下部的一端与支撑部底部45有一定距离，这里导向杆31与支撑部底部45之间有一定距离是为了满足阀芯31能随着推杆2在轴向上运动；或者，阀芯部件3仅为钢球结构的阀芯。这样也能满足阀芯3在轴向上作往复运动从而打开和关闭阀孔，其他结构与上面实施方式类似，这里就不再赘述。

本发明还提供一种了一种汽车空调系统，包括压缩机、冷凝器、蒸发器和膨胀阀，膨胀阀为上述实施例中的结构，故采用了上述膨胀阀的汽车空调系统也具有噪音小的技术效果。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。