专利名称：模块型感温膨胀阀及其阀心的制作方法
技术领域：
本发明涉及在致冷系统和空调系统中用于控制致冷剂流的这类膨胀阀。在空调系统中，例如用于机动车座舱致冷的空调系统中，通常是以膨胀阀调节从冷凝器以较高压力流出的加压的液体致冷剂流，而把较低的压力流提供给蒸发器，用于进行吸热并由此返回到压缩机入口。特别是，用在机动车空调系统中控制液体致冷剂流动到蒸发器中的膨胀阀是称作为“块型阀”的这种膨胀阀，其中的阀体或阀块内设有一独立的回流通道，由蒸发器排出的蒸发的致冷剂即流过其中，由此得以传热而用于控制目的。
机动车空调用的这种模块型感温膨胀阀的例子有示明并描述于美国专利4542852,5269459与5547126中的。
迄今，已知的感温式膨胀阀采用有一种致动杆机构来移动阀件，同时将这一杆机构暴露于在回流通道中流向压缩机的致冷剂流内，用以在其间进行传热。同时还知道，利用通过上述杆的传热可提供一温度信号，此信号本身又启动一与此致动杆机构连接的压力响应装置，用来响应从蒸发器排出的致冷剂的温度变化来控制膨胀阀的工作。
还知道可设置一种其中具有加压流体的流体充填室，它作用到作为压力响应装置的膜盒上来移动前述阀致动杆机构。也知道可使一部分上述的杆充填以加压的流体，而使其与通过回流通道流到压缩机入口的致冷剂存在传热关系。
用于机动车空调的这类已知的感温式膨胀模块阀，需对阀体的表面作精密的机加工，以在此阀体上进行阀的装配或组装而能对阀的调节作用提供精密的控制。通常，阀体中的通道一孔口特别是阀座，需从阀体的相对端部进行价昂的组装和机加工作业，结果导致用于高容量机动车空调中的这类阀需要较高的制造费用。此外，需要在阀体上完善地装配阀的各个部件以便对阀进行校正和测试。这样就使得组装和测试作业的费用高昂，妨碍了在整个阀已完全装配好之前来探测有缺陷的部件或组件。
再者，构造已知的这类感温式膨胀模块阀需要昂贵的成套机器来控制此块件表面的公差和定位以组装阀的各个部件。已知的用于机动车空调器中的模块型感温式膨胀阀采用了铝的块件，它需要在进行阻极涂层之前作机加工处理，这样就不能使此块件从机加工到阀的最终组装和测试工作为连续的作业。
为此，长期以来希望能有方法和装置来提供感温的膨胀阀以控制致冷或空调系统中的致冷剂，使得此阀的各个工作部件可以进行组装并能在最终装配好之前进行校正。同样还希望能以这样的方式来提供模块型的感温式膨胀阀，它对于块件中阀件表面的定位和机加工只需最低限度的紧公差控制，而且可以按简单的布置形式作机加工并能用连续的过程组装。
本发明提供了这样的模块型的感温式致冷剂膨胀阀，这特别适用于机动车空调系统。本发明的这种感温型膨胀阀采用了预组装和预校正的阀心，此阀心包括充有流体的膜盒阀操作杆机构以及阀塞与阀座，这一阀心子组件可以作为独立单元制造和校正，然后组装到阀体的一个有孔口端部中形成的盲孔中。本发明的这种感温式膨胀阀不必要对阀体作机加工以及从阀体的两相对端来组装其部件。本发明的感温式膨胀阀提供了一种可以在最终装配之前对漏泄进行校正和试验的阀，且这种阀可以从阀体的一侧或一端进行组装。
图1是本发明的组装好的感温式膨胀阀的横剖图；图2是沿图1中2-2线截取的剖面图；图3是包括充有流体的膜盒式操作杆机构和阀塞的，用于组装到图1的阀体中的阀心的剖面图。
参考图1～3，本发明的阀组件统一以10标明，它包括一般以12标明的阀心子组件，此阀心子组件包括统一用14标明的充有流体的膜盒，此膜盒具有上壳16和下壳18，这两个壳在其周边间由薄膜片20结合到一起，膜片大致以夹层形式设置在其间。壳16、18以及膜片20可用任何适当的方法例如由图3中以标号22指明的焊接形式使它们沿周边固定并密封。
上壳16形成一个在膜片20之上可充填适当流体例如致冷剂的室24，并在充有流体时由塞子26密封。下壳18有一毂盘28，此毂盘内外制有螺纹，环形帽或调节器30螺合此毂盘中的内螺纹，应知此帽30是可旋转的，用于在毂盘28中作轴向调节。
膜片20具有装附于其上端且最好取中的空心管件32，此管件32的空心内部与充流体室24通连，膜片20的下端或相对端则封闭。围绕膜片20底面的中心区设有加固的或支承板34，板34的底面则为一弹簧36的上端对合，弹簧36的下端则对合于帽30中形成的沉孔31的底部上。
管状延伸件38以其一端装附于帽30上而让管件32的封闭端向下延伸到此延伸部38内。
延伸部38有一环形阀座40形成在其下端加工出的孔42的底部上，在阀座40上设置有一取球形件44形式的阀塞。延伸部38有一对形成于沉孔42壁部上的可变形薄片46、48，此薄片变形时即把一压缩弹簧52俘获于图3所示位置，阻挡住弹簧52的下端而使其上端对合阀件44并给其加载使其反抗阀座40而向上。
管状延伸部38中接纳一操作杆50，使此杆上端与管状延伸部38的封闭端接触，使其下端与球形阀件44接触。
延伸部38在其上部区于孔口部54、56处形成交叉的孔口，能让致冷剂流体依后述方式进到此延伸部内并同充有室24中的流体的管状件32形成传热关系。
延伸部38的下部区也形成有以标号58、60示明的交叉的孔口，可以在其打开时让致冷剂流过阀座40上，流入延伸部38之内并通过孔口58、60外流。
应知操作杆50的上部有一尺寸精密或受控的直径，得以与延伸部48的内径相互紧配合，而只漏泄出很少的流体于操作杆50的周围并进入交叉孔口54、56的区域中。
为了校正阀心子组件12，将膜盒14置于合适的附件(未示明)上，并使膜盒暴露于预选温度下的流体进行校正。在一附件(未示明)上，以隔离的方式将流体压力供给于延伸部38的下端，然后相对于下壳28转动帽30，调节管状延伸部38来反抗操作杆50，使阀44打开而产生通过出口58、60的所需致冷剂流。一旦校正完后，则可采用适当的方法例如用厌氧粘合剂或设置桩柱使帽30不能相对于下壳28旋转。
当阀心子组件校正好后，即将其从未示明的校正装置上取下而插入阀体64一端或一侧中形成的盲孔62内。
膜盒14的毂盘28的外螺纹同阀体64的孔62上端中形成的沉孔或大直径部的内设置的螺纹66啮合。在阀体64上端中的环形槽内设有环形密封圈70，用来密封下壳18和阀体64的端部之间。
在有环形槽在交叉孔口54、56和交叉孔口58、60的延伸部38上，于此环形槽中设有环形密封圈72，用来密封延伸部38和在阀体64中所形成的孔62之间。另有一环形密封圈74设在延伸部38形成的一个环形槽内，配置于交叉孔口58、60和延伸部38的下端之间，封密延伸部38和阀体64的孔62之间。这样，孔口58、60便隔离在密封圈72、74之间并只同阀体64中形成的出口通道或孔口76连通。高压入口通道或孔口78形成于阀体64之中且位于密封圈74之下，使此孔口78只同阀座40的可动阀件一侧通连。
阀体64中形成有一与通道76、78相分开并设置成只同孔口54、56连通的直通通道80。直通通道80由环形密封圈72与出口58隔开。
这样，工作时致冷剂流过通道80和孔口54、56，使热传输通过管件32的壁部并传递给管状延伸部38的内部和室24。室24中流体的膨胀与收缩便促使膜片20、杆50以及阀件44运动，从而就控制了在此阀的高压入口和出口通道76之间的流动。
应知此阀组件10一般是连接到致冷或空调系统中，使致冷剂流从冷凝器进入孔口78和使此减压膨胀的致冷剂流处于同蒸发器(未示明)的入口连接的出口通道76中，而让此蒸发器排出的流体经通道80返回到压缩机(未示明)的入口。
这样，本发明就提供了致冷剂膨胀阀的一种优越结构及其装配方法，此膨胀阀具有的阀心子组件包括充填有感温流体的膜盒与操作杆以及高压阀件，以子组件预装配成一个单元并可以在安装到阀座或阀体中之前预行校正。
此阀心子组件在其前述感温膜盒上具有带螺纹的延伸部，调节此延伸部就能在预定的温度下设定此阀的预加载和打开时刻，同时此阀心在组装到阀体内时不要求再作校正。此阀心子组件不需对阀座作精密的机加工和定位，也不需在机加工阀体时进行紧公差的控制。用于接收阀心的在阀体中的盲孔是由机加工形成，而在阀体的一端形成螺纹则只需用简单的机加工装置，同时不需对阀体的另一端作机加工。这样，本发明便提供了易于制造和能可靠地组装并降低了费用的膨胀阀，以用于致冷或空调系统中，尤其适用于高容量，大规模生产的机动车空调系统中。
尽管上面已相对于图示的实施例描述了本发明，但应认识到本发明是可以变动和更改的且它只受后附权利要求书的限制。
权利要求
1.用于致冷剂膨胀阀中的感温式阀心，此阀心包括(a)充填有流体的膜盒，它具有响应压力的可动壁以及从此膜盒垫下的空心管状延伸部；(b)空心柱塞，它可动地容纳于上述膜盒内并有一端与上述壁连接以随其运动；(c)环形阀座，它由上述管状延伸部限定，远离上述可动壁，(d)阀塞，它设置成可相对于所述阀座运动，而上述延伸部则包括能有效地使此阀塞定位于前述阀座上的结构；(e)操作件，它同所述柱塞和阀塞接触，用来在所述膜盒中的流体膨胀和收缩时，响应所述壁的运动而使此阀塞运动，其中所述延伸部包括有使所述阀座与其外部连通的流体流通孔口，而所述膜盒适合安装于阀体上。
2.权利要求1所述的阀心，其中所述延伸部可调地安装于所述膜盒上。
3.权利要求1所述的阀心，其中所述延伸部螺纹连接于所述膜盒上以相对于它进行调节。
4.权利要求1所述阀心，其中所述阀塞包括球形件。
5.权利要求1所述阀心，其中所述膜盒包括沿远离所述闭塞的方向偏置所述可动壁的装置。
6.权利要求1所述阀心，其中所述操作件包括细长的杆。
7.用于在循环系统中控制致冷剂流的感温式膨胀阀组件，包括(a)阀体，它限定了入口、出口、通过所述阀体且与此入口和出口相分开的回流通道、以及与所述入口和出口连通的空腔；(b)可预校正的阀心，它具有充填有流体的膜盒，所述膜盒中包括压力响应膜片以及带阀座和阀塞的阀通道，还具有操作件来传递所述膜片的运动以使所述阀塞相对于所述阀座运动，其中上述阀心是接纳于上述阀体的所述空腔中，而使所述阀座与所述入口连通，使所述阀通道与所述出口连通，且使所述操作件伸入上述通道。
8.权利要求7所述的阀组件，其中所述阀心是从所述阀件的一端插入所述空腔内，而所述膜盒则在所述阀体的外部延伸。
9.权利要求7所述的阀组件，其中所述阀心容纳于所述空腔内，而所述入口则由环形密封件与所述出口隔离开。
10.权利要求7所述的阀组件，其中所述阀心是由第一环形密封件和第二环形密封件密封在所述空腔内，第一环形密封件设置成使所述入口和出口分隔开，第二环形密封件设置成使所述阀通道与所述阀体直通通道相分开。
11.制造感温式膨胀阀的方法，此方法包括(a)形成具有入口、出口以及与此入口和出口相分开的直通通道的阀体；(b)在上述阀体内形成盲孔而使此盲孔与前述入口、出口和直通通道连通；(c)对具有充填了流体的膜盒和膜片操作阀的感温式阀心进行预校正，然后将此阀心插入所述盲孔内，同时使所述入口和所述出口隔绝，使所述出口与所述直通通道隔绝；(d)使所述阀心保持于所述孔内。
12.权利要求11所述的方法，其中所述保持前述阀心的步骤包括将所述膜盒螺纹连接在所述阀体内。
13.权利要求11所述的阀组件，其中所述使该入口与出口隔绝的步骤包括将第一环形密封件设在前述阀心和盲孔之间，而所述使该出口与直通通道隔绝的步骤包括将第二环形密封件设于此阀心和盲孔之间。
14.权利要求11所述的方法，其中述形成盲孔的步骤包括从远离前述入口和出口的上述阀体的一端钻出所述盲孔。
全文摘要
用于控制循环系统中致冷剂流动的改进的感温式膨胀阀，它具备带有充装了液体的膜盒的阀心子组件、操作杆机构、阀座与封闭的阀塞。在膜盒上可调节地拧合一带有阀座的管状延伸部。此阀心子组件可以在安装到阀体的盲孔内之前进行感温的预校正。在校正中，此管状延伸部旋转以调节膜片和操作杆机构，而提供在校正温度下使阀塞相对于阀座进行所需的运动。
文档编号F16K31/00GK1239215SQ9910679
公开日1999年12月22日 申请日期1999年5月20日 优先权日1998年5月20日
发明者W·N·艾伯根 申请人:易通公司