專利名稱：熱力膨脹閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于在冷凍循環(huán)中感應蒸發(fā)器的出口側(cè)溫度而自動調(diào)節(jié)閥開度從而控制冷凍循環(huán)的過熱度的熱力膨脹閥。
背景技術(shù)：
以往，作為熱力膨脹閥，例如有日本特開平5-340479號公報(專利文獻I)所公開的技術(shù)。該專利文獻I的熱力膨脹閥具備檢測蒸發(fā)器的出口側(cè)配管的溫度的感溫筒，將該感溫筒的壓力傳給隔膜裝置。在使來自該熱力膨脹閥的冷凝器側(cè)的一次側(cè)配管的冷媒通過閥接口向二次側(cè)配管流出時，利用閥體控制該閥接口的開度。隔膜裝置由隔膜而劃分成受壓室和均壓室，并使感溫筒與受壓室連通。另外，用軸
桿抵住總是向關(guān)閉方向受力的閥體，并將該軸桿通過擋塊與隔膜連結(jié)。軸桿支撐于軸襯，為了防止進口壓力對均壓室的影響，利用受彈簧擠壓的密封件來對軸襯與軸桿之間的間隙進行密封。專利文獻專利文獻I :日本特開平5-340479號公報正如專利文獻1，在利用密封件和彈簧對軸襯與軸桿之間的間隙進行密封的構(gòu)造中，適用到用于中能力到大能力的冷凍循環(huán)中的熱力膨脹閥是有改進的余地的。即，為了消除作用于軸桿上的進口壓力的影響，有必要使軸桿的軸直徑與閥接口直徑相同，在中能力冷凍循環(huán)以上的情況下，閥接口直徑變大，導致軸桿的軸直徑也變大。因此，需要有能夠克服進口壓力與蒸發(fā)壓力的差壓的較大的負荷的彈簧(彈性件)，且彈簧線直徑也變粗，從而有必要使閥殼大型化。因此，在中能力以上的冷凍循環(huán)中，要么為了避免閥殼的過度的大型化而做成易受進口壓力的影響的構(gòu)造，要么為了利用如上所述的現(xiàn)有的構(gòu)造來消除進口壓力的影響而另設(shè)均壓流道等，從而構(gòu)造變得復雜且成本變得很高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能夠用于大能力的冷凍循環(huán)中，以簡單的構(gòu)造保持壓力平衡，過熱度設(shè)定值的變動即便對進口壓力的變動也較少的熱力膨脹閥。第一方案的熱力膨脹閥，配管連接于冷凍循環(huán)的冷凝器與蒸發(fā)器之間，具備根據(jù)來自設(shè)置在上述蒸發(fā)器的出口側(cè)配管上的感溫筒的壓力與上述蒸發(fā)器的蒸發(fā)壓力的差壓而控制使冷媒從上述冷凝器側(cè)的一次配管向上述蒸發(fā)器側(cè)的二次配管流動的閥接口的開度的隔膜裝置，其特征是，具備閥殼，夾著上述閥接口形成有與上述一次配管連接的第一接口和與上述二次配管連接的第二接口，形成有上述第一接口在側(cè)部開口的、將上述閥接口側(cè)作為一端并以該閥接口的中心軸為軸線的圓筒形的導向孔，并形成有與上述蒸發(fā)器的出口側(cè)配管連通的均壓道；閥體，沿上述軸線方向移動自如地容納在上述導向孔內(nèi)，具有相對于上述閥接口位于上述第二接口側(cè)而開閉上述閥接口的閥部和嵌入上述導向孔內(nèi)的圓柱形的滾針部，上述滾針部的與上述閥部相反的一側(cè)與上述隔膜裝置的隔膜連結(jié)；過熱度設(shè)定部，對上述閥體向上述隔膜側(cè)加力；以及密封部件，由設(shè)置于上述閥體的滾針部并與上述導向孔的內(nèi)周面接觸的板狀的密封件和對該密封件向上述導向孔的內(nèi)周面?zhèn)燃恿Φ陌寤蓸?gòu)成，上述隔膜裝置具有安裝于上述閥殼的上述導向孔的端部，并且通過上述均壓道導入上述蒸發(fā)器的出口側(cè)配管的上述蒸發(fā)壓力的均壓室，上述密封部件的上述密封件繞上述滾針部形成為環(huán)形，并且該密封件將其外周端形成為相對于軸線方向朝向上述閥接口側(cè)折彎變形而成的輪緣部，通過利用上述板簧的彈性力向上述導向孔內(nèi)周面擠壓上述密封件的上述輪緣部，從而通過該密封部件對上述均壓室與上述第一接口之間進行密封。第二方案的熱力膨脹閥是第一方案所述的熱力膨脹閥，其特征是，上述滾針部的外徑尺寸與上述閥接口的內(nèi)徑尺寸相同。第三方案的熱力膨脹閥是第一或第二方案所述的熱力膨脹閥，其特征是，上述密封部件的上述密封件為聚四氟乙烯(PTFE)原材料。 本發(fā)明的效果如下。根據(jù)第一方案的熱力膨脹閥，在做成在導向孔內(nèi)嵌入與隔膜裝置連結(jié)的閥體的滾針部的熱力膨脹閥中，將其外周端形成為相對于軸線方向朝向閥接口側(cè)折彎變形而成的輪緣部，并利用板簧的彈性力向?qū)蚩變?nèi)周面擠壓該輪緣部，由此利用繞閥體的滾針部形成為環(huán)形的密封件對隔膜裝置側(cè)的均壓室和進口壓力側(cè)的第一接口之間進行封裝，從而能夠以簡單的構(gòu)造保持壓力平衡，過熱度設(shè)定值的變動即便對進口壓力的變動也較少。根據(jù)第二方案的熱力膨脹閥，在第一方案的效果的基礎(chǔ)上，使閥體的滾針部的外徑尺寸與閥接口的內(nèi)徑尺寸相同，因而能夠降低進口壓力的變動給閥體帶來的影響。根據(jù)第三方案的熱力膨脹閥，在第一或第二方案的效果的基礎(chǔ)上，以聚四氟乙烯(PTFE)原材料做成密封件，因而能夠抑制進行過熱度控制時的滯后。


圖I是本發(fā)明的實施方式的熱力膨脹閥的縱向剖視圖。圖2是本發(fā)明的實施方式的熱力膨脹閥的主要部分放大剖視圖。圖3是表示本發(fā)明的實施方式的熱力膨脹閥的密封件和板簧的裝配前的狀態(tài)的圖。圖4是表示本發(fā)明的實施方式的熱力膨脹閥的密封件和板簧的裝配狀態(tài)的形狀的圖。圖5是表示適用了本發(fā)明的實施方式的熱力膨脹閥的冷凍循環(huán)的主要部分的圖。符號說明I-閥殼，11-第一接口，12-第二接口，13-閥接口，14-導向孔，15-閥體，15a_閥部，15b-滾針部，2-隔膜裝置，21-上蓋，21a-受壓室，22-下蓋，22a_均壓室，3-過熱度設(shè)定部，6-密封部件，61-密封件，61a-輪緣部，62-板簧，62a-凸齒形狀部，7-按壓部件，10-熱力膨脹閥，IOA-感溫筒，20-壓縮機，30-冷凝器，40-蒸發(fā)器。
具體實施例方式下面參照

本發(fā)明的實施方式的熱力膨脹閥。圖I是實施方式的熱力膨脹閥的縱向剖視圖，圖2是實施方式的熱力膨脹閥的主要部分放大剖視圖，圖3是表示實施方式的熱力膨脹閥的密封用密封件和板簧的裝配前的狀態(tài)的圖，圖4是表示實施方式的熱力膨脹閥的密封用密封件和板簧的裝配狀態(tài)的形狀的圖，圖5是表示適用了實施方式的熱力膨脹閥的冷凍循環(huán)的主要部分的圖。在圖5中，符號10是實施方式的熱力膨脹閥，符號20是壓縮機，符號30是冷凝器，符號40是蒸發(fā)器，這些通過用配管環(huán)形連接而構(gòu)成冷凍循環(huán)。熱力膨脹閥10的一次側(cè)接頭管Ia與冷凝器30側(cè)的一次配管a連接，二次側(cè)接頭管Ib與蒸發(fā)器40側(cè)的二次配管b連接，均壓管Ic與蒸發(fā)器40的出口側(cè)配管c連接。壓縮機20壓縮冷媒，所壓縮的冷媒在冷凝器30被冷凝液化，并流經(jīng)一次側(cè)接頭管Ia后流入熱力膨脹閥10。熱力膨脹閥10對所流入的冷媒進行減壓(膨脹)后使冷媒從二次側(cè)接頭管Ib流入蒸發(fā)器40。而且，蒸發(fā)器40使冷媒蒸發(fā)氣化并向壓縮機20循環(huán)。在蒸發(fā)器40的出口側(cè)配管c上安裝有熱力膨脹閥10的感溫筒10A。在該感溫筒IOA上封入有例如與冷凍循環(huán)的冷媒相同的氣體(和液體)，該感溫筒IOA通過毛細管IOB與熱力膨脹閥10的隔膜裝置2連結(jié)。如圖I所示，熱力膨脹閥10具有金屬制的閥殼1，在閥殼I上形成有與上述一次配管a連接的第一接口 11和與上述二次配管b連接的第二接口 12，在第一接口 11與第二接口 12之間形成有閥接口 13。另外，在閥殼I上形成有第一接口 11在側(cè)部開口的導向孔14。該導向孔14將閥接口 13側(cè)作為一端并呈以閥接口 13的中心軸為軸線L的圓筒形的形狀，與閥接口 13相反的一側(cè)開口。另外，在閥殼I上形成有與蒸發(fā)器40的出口側(cè)配管c連通的均壓道22b。再有，在閥接口 13的下部形成有以軸線L為軸的大致圓筒形的安裝孔16。在第一接口 11上安裝有一次側(cè)接頭管la，在第二接口 12上安裝有二次側(cè)接頭管lb，在均壓道22b上安裝有均壓管lc。在閥殼I的導向孔14內(nèi)配設(shè)有閥體15。閥體15具有相對于閥接口 13位于第二接口 12側(cè)的閥部15a和對于導向孔14的內(nèi)周面具有間隙并嵌入導向孔14內(nèi)的圓柱形滾針部15b。由此，閥體15沿軸線L方向移動自如地容納在導向孔14內(nèi)，通過軸線L方向上的移動，閥部15a開閉閥接口 13。另外，在滾針部15b的與閥部15a相反的一側(cè)的端部安裝固定有擋塊17，閥體15通過擋塊17與隔膜裝置2的隔膜23連結(jié)。在閥接口 13的下部的安裝孔16中安裝有過熱度設(shè)定部3。該過熱度設(shè)定部3具備在外周具有外螺紋31a的調(diào)節(jié)主軸31 ;設(shè)置于調(diào)節(jié)主軸31的中孔內(nèi)的調(diào)節(jié)彈簧32 ;以及配設(shè)于調(diào)節(jié)彈簧32的端部的擋片33。調(diào)節(jié)主軸31使外螺紋與形成于安裝孔16的下部的內(nèi)螺紋螺紋結(jié)合。另外，調(diào)節(jié)主軸31上安裝有0形環(huán)，以保持閥接口 13與安裝孔16之間的氣密性。擋片33與形成在閥部15a的下部的凸緣部15al配合。而且，通過調(diào)節(jié)彈簧32的彈簧力，閥體15受向關(guān)閉閥接口 13的關(guān)閉閥方向、即向隔膜23側(cè)的作用力。另外，通過擰轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)主軸31可調(diào)節(jié)由調(diào)節(jié)彈簧32產(chǎn)生的對閥體15的作用力。另外，在安裝孔16安裝有防止調(diào)節(jié)主軸31脫落的擋圈25。在安裝孔16的下端部的開口周邊形成有環(huán)形的凹部161，在比該凹部161還靠軸線L方向內(nèi)側(cè)的周圍還形成有內(nèi)螺紋162。在凹部161內(nèi)配設(shè)有聚四氟乙烯(PTFE)制的環(huán)形的封裝部件4，而且，蓋部件5通過使其外螺紋與安裝孔16的內(nèi)螺紋螺紋結(jié)合而安裝于安裝孔16的下端部內(nèi)。另外，作為安裝前的零件，封裝部件4的厚度形成為比凹部161的深度還厚，通過使蓋部件5螺紋結(jié)合，封裝部件4被稍微壓扁而產(chǎn)生塑性變形，從而緊固在凹部161內(nèi)。、
在閥殼I的上部安裝有隔膜裝置2。隔膜裝置2由上蓋21和下蓋22構(gòu)成罩體，通過使下蓋22的下部與閥殼I的上端螺紋結(jié)合，使該隔膜裝置2安裝到導向孔14的端部。另外，在上蓋21與下蓋22之間具備隔膜23，由上蓋21和下蓋22構(gòu)成的罩體內(nèi)部由該隔膜23劃分成受壓室21a和均壓室22a。均壓室22a通過閥殼I的上述均壓道22b與蒸發(fā)器40的出口側(cè)配管c接通，在該均壓室22a中導入出口側(cè)配管c的蒸發(fā)壓力。受壓室21a通過毛細管IOB與感溫筒IOA連接。由此，受壓室21a的內(nèi)壓根據(jù)感溫筒IOA的檢測溫度變化。而且，隔膜23按照受壓室21a與均壓室22a的壓力差而變位，該變位通過擋塊17傳遞到閥體15上。S卩，該熱力膨脹閥10若蒸發(fā)器40的出口側(cè)配管c的檢測溫變高，則以閥部15a打開閥接口 13的方式作用，若出口側(cè)配管c的檢測溫度變低，則以關(guān)閉閥接口 13的方式作用。另外，若蒸發(fā)器40中的蒸發(fā)壓力變低，則以閥部15a打開閥接口 13的方式作用，若蒸發(fā)壓力變高，則以閥部15a關(guān)閉閥接口 13的方式作用。這樣，根據(jù)感溫筒IOA的檢測溫度與蒸發(fā)壓力的關(guān)系而控制使冷媒從冷凝器側(cè)的一次配管a向蒸發(fā)器側(cè)的二次配管b流動的·閥接口 13的開度，進行冷凍循環(huán)的過熱度控制。如圖2所示，在閥體15的滾針部15b的端部分別形成有圓柱狀的大直徑凸緣部15bl、中直徑凸緣部15b2、以及小直徑凸緣部15b3。通過小直徑凸緣部15b3與擋塊17的中央孔17a配合，使擋塊17安裝固定在滾針部15b的端部。在滾針部15b的中直徑凸緣部15b2的周圍設(shè)有密封部件6。密封部件6由聚四氟乙烯(PTFE)原材料的圓盤狀(圈盤狀)的密封件61和金屬原材料的圓盤狀(圈盤狀)的板簧62構(gòu)成,密封件61和板簧62使板簧62位于大直徑凸緣部15bl側(cè)而套入中直徑凸緣部 15b2。如圖3(A)所示，密封件61在裝配前的零件的狀態(tài)下呈平板狀。另外，就板簧62而言，外周部呈凹凸齒形狀，并且具有多個凸齒形狀部62a。如圖3 (B)所示，該板簧62在裝配前的零件的狀態(tài)下處于凸齒形狀部62a的部分稍微彎曲的狀態(tài)。在滾針部15b的中直徑凸緣部15b2配合有按壓部件7。在按壓部件7的大直徑凸緣部15bl側(cè)的端面上形成有環(huán)形的突條7a。另外，在大直徑凸緣部15bl的端面上，在與上述突條7a相對的位置形成有圓形凹部15bl_l。而且，在使按壓部件7的突條7a與密封件61接觸的狀態(tài)下，將按壓部件7的擋塊17側(cè)端部與滾針部15b的中直徑凸緣部15b2的端部焊接在一起，從而按壓部件7緊固在滾針部15b。這樣，密封部件6的密封件61繞滾針部15b形成為環(huán)形。如上所述，在將密封部件6安裝到滾針部15b上的狀態(tài)下，在將這些組件嵌入到導向孔14內(nèi)而裝配的狀態(tài)下，如圖4所示，密封件61將其外周端形成為相對于密封件61的軸線L方向朝向閥接口 13側(cè)折彎變形而成的輪緣部61a。另外，板簧62成為外周的凸齒形狀部62a的部分在密封件61的輪緣部61a的內(nèi)側(cè)折彎的狀態(tài)。而且，板簧62利用其凸齒形狀部62a的彈性力向?qū)蚩?4的內(nèi)周面擠壓輪緣部61a。因此，雖然在滾針部15b與導向孔14的內(nèi)周面之間有間隙，但均壓室22a與一次側(cè)接頭管Ia之間由密封部件6的密封件61而完全被封裝。這樣，通過密封部件6，對于導入均壓管Ic的蒸發(fā)壓力與一次側(cè)接頭管Ia的進口壓力的差壓，在均壓室22a與一次側(cè)接頭管Ia之間可得到高密封性。另外，即便進口壓力變高，其壓力也以向?qū)蚩?4的內(nèi)周面?zhèn)葦D壓密封件61的輪緣部61a的方式作用，因而能夠保持高密封性。另外，由于在離開了密封件61的輪緣部61a的內(nèi)側(cè)的位置擠壓板簧62的多個凸齒形狀部62a，因而密封件61的厚度以0. 3_ 0. 5_左右為宜，以防止輪緣部61a成為多邊形形狀。另外，以該厚度使用聚四氟乙烯原材料的密封件，因而即便最大差壓為3. OMPa,也能將過熱度控制時的滯后保持在2V以下。另外，在實施方式中，閥體15的滾針部15b的外徑尺寸與閥接口 13的內(nèi)徑尺寸大致相同，因而即便進口壓力變動，由施加到閥體15上的壓力而產(chǎn)生的力在閥部15a側(cè)和滾針部15b側(cè)相互抵消，因而進口壓力的變動不會影響閥 體15。這樣，由于做成以密封部件6進行密封的簡單的構(gòu)造，因而即便在增大流經(jīng)閥接口 13的冷媒的流量的大能力的冷凍循環(huán)中，也能將滾針部15b的外徑擴大到與閥接口 13的內(nèi)徑相同。因此，對進口壓力的變動，能夠使過熱度的設(shè)定值變動較少。這樣，通過使閥接口 13的內(nèi)徑與滾針部15b的外徑相同，從而能夠應對大能力的冷凍循環(huán)，并且不需要現(xiàn)有技術(shù)中的大型彈簧，從而能夠?qū)崿F(xiàn)小型輕量化。例如，過去將R22作為冷媒時，30kW左右的能力就是極限，但即便閥殼與過去相同(通用)也能應用到20kW 50kW的能力上。
權(quán)利要求
1.一種熱力膨脹閥，配管連接于冷凍循環(huán)的冷凝器與蒸發(fā)器之間，具備根據(jù)來自設(shè)置在上述蒸發(fā)器的出口側(cè)配管上的感溫筒的壓力與上述蒸發(fā)器的蒸發(fā)壓力的差壓而控制使冷媒從上述冷凝器側(cè)的一次配管向上述蒸發(fā)器側(cè)的二次配管流動的閥接口的開度的隔膜裝置，其特征在于，具備 閥殼，夾著上述閥接口形成有與上述一次配管連接的第一接口和與上述二次配管連接的第二接口，形成有上述第一接口在側(cè)部開口的、將上述閥接口側(cè)作為一端并以該閥接口的中心軸為軸線的圓筒形的導向孔，并形成有與上述蒸發(fā)器的出口側(cè)配管連通的均壓道；閥體，沿上述軸線方向移動自如地容納在上述導向孔內(nèi)，具有相對于上述閥接口位于上述第二接口側(cè)而開閉上述閥接口的閥部和嵌入上述導向孔內(nèi)的圓柱形的滾針部，上述滾針部的與上述閥部相反的一側(cè)與上述隔膜裝置的隔膜連結(jié)； 過熱度設(shè)定部，對上述閥體向上述隔膜側(cè)加力；以及 密封部件，由設(shè)置于上述閥體的滾針部并與上述導向孔的內(nèi)周面接觸的板狀的密封件和對該密封件向上述導向孔的內(nèi)周面?zhèn)燃恿Φ陌寤蓸?gòu)成， 上述隔膜裝置具有安裝于上述閥殼的上述導向孔的端部，并且通過上述均壓道導入上述蒸發(fā)器的出口側(cè)配管的上述蒸發(fā)壓力的均壓室， 上述密封部件的上述密封件繞上述滾針部形成為環(huán)形，并且該密封件將其外周端形成為相對于軸線方向朝向上述閥接口側(cè)折彎變形而成的輪緣部，通過利用上述板簧的彈性力向上述導向孔內(nèi)周面擠壓上述密封件的上述輪緣部，從而通過該密封部件對上述均壓室與上述第一接口之間進行密封。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的熱力膨脹閥，其特征在于， 上述滾針部的外徑尺寸與上述閥接口的內(nèi)徑尺寸相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的熱力膨脹閥，其特征在于， 上述密封部件的上述密封件為聚四氟乙烯(PTFE)原材料。
全文摘要
本發(fā)明的熱力膨脹閥能夠用于大能力的冷凍循環(huán)中，以簡單的構(gòu)造保持壓力平衡，過熱度設(shè)定值的變動即便對進口壓力的變動也較少。本發(fā)明的熱力膨脹閥在閥體(15)上形成嵌入導向孔(14)的圓柱形的滾針部(15b)。使?jié)L針部的外徑尺寸與閥接口(13)的內(nèi)徑尺寸相同。在隔膜裝置(2)的均壓室(22a)，通過擋塊(17)將滾針部的端部連結(jié)到隔膜(23)。在滾針部安裝密封部件(6)。由圓盤狀的密封件(61)和板簧(62)構(gòu)成密封件(61)。在密封件的外周形成朝向閥接口側(cè)折彎變形的輪緣部(61a)。利用板簧向?qū)蚩椎膬?nèi)周面?zhèn)葦D壓輪緣部。利用密封部件對均壓室與第一接口(11)之間進行密封。
文檔編號F25B41/06GK102759234SQ20121012235
公開日2012年10月31日 申請日期2012年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月27日
發(fā)明者別所直登, 池田忠顯, 高田裕正 申請人:株式會社鷺宮制作所