用于后座空调器的膨胀阀.pdf

本发明提供了一种用于机动车辆的后座空调器的膨胀阀，在只有前座空调器运行而后座空调器停止运行时，该膨胀阀能使停滞在压缩机和后座空调器之间的制冷剂流循环通过膨胀阀的泄放通道，从而将压缩机和后座空调器之间的制冷剂中含有的油供应到压缩机。

1、  一种用于机动车辆的后座空调器的膨胀阀，该膨胀阀包括：低压制冷剂通道(120)，该低压制冷机通道(120)用于连接后蒸发器的出口和压缩机；高压制冷剂通道(130)，该高压制冷剂通道(130)具有用于将制冷剂引入到所述高压制冷剂通道的进入部分(132)、连接到所述后蒸发器的入口的排出部分(134)、以及用于使所述进入部分和所述排出部分彼此连接的孔(136)；压力传递杆(170)，该压力传递杆(170)被可上升地安装成穿过所述高压制冷剂通道的所述孔和所述低压制冷剂通道；温度感应壳(180)，该温度感应壳(180)与所述压力传递杆相连；以及球阀(160)，该球阀(160)安装在与所述孔和所述进入部分流体连通的连通通路(150)上，用于与所述压力传递杆相关联地调节所述孔的开度，
其中，所述孔包括形成在所述连通通路侧的倾斜扩大部分，从而使所述球阀的球体(162)坐靠在该倾斜扩大部分上，并且
其中，所述孔具有形成在该孔内周表面上的泄放通道(140)，从而即使在所述球阀的所述球体坐靠在所述倾斜扩大部分上时，所述泄放通道也使所述流通通路和所述排出部分相互流体连通。

2、  根据权利要求1所述的膨胀阀，其特征在于，所述泄放通道(140)包括形成在所述倾斜扩大部分(136a)上的凹槽(142)。

3、  根据权利要求1所述的膨胀阀，其特征在于，所述泄放通道(140)包括形成在所述球体(162)侧的凹槽(162a)，该凹槽(162a)与所述倾斜扩大部分(136a)接触。

4、  根据权利要求1所述的膨胀阀，其特征在于，所述孔(136)包括形成在所述排出部分(134)侧的笔直部分(136b)，该笔直部分的直径在2.6mm至3.1mm的范围内，所述球阀(160)的所述球体(162)的直径在3.1mm至3.5mm的范围内。

5、  根据权利要求2所述的膨胀阀，其特征在于，所述泄放通道具有3到12个凹槽(142)。

6、  根据权利要求2所述的膨胀阀，其特征在于，所述凹槽(142)的整个通道的截面面积对应于直径从0.3mm到0.8mm的圆的截面面积。

用于后座空调器的膨胀阀
技术领域
本发明涉及一种用于机动车辆的后座空调器的膨胀阀，更具体地，涉及这样一种用于机动车辆的后座空调器的膨胀阀，在只有前座空调器运行而后座空调器停止运行时，该膨胀阀能使停滞在压缩机和后座空调器之间的制冷剂流循环通过膨胀阀的泄放通道，从而将压缩机和后座空调器之间的制冷剂中含有的油供应到压缩机。
背景技术
通常，用于车辆的后座空调器应用到例如厢式货车、RV(娱乐车)或豪华车等的大容量机动车辆中，这些大容量车大到只用前座空调器不能令人满意地冷却或加热车辆内部。后座空调器与前座空调器相关联地安装在车辆后部的密封空间内，从而与前座空调器一起构成双空调器。
图1示出的双空调器包括前座空调器10和后座空调器30。
前座空调器10包括：用于压缩和排出制冷剂的压缩机12；用于使从所述压缩机12排出的制冷剂冷凝的冷凝器14；用于从冷凝的制冷剂分离气体的贮液干燥器16；用于使从贮液干燥器16排出的制冷剂膨胀的前膨胀阀18；嵌在前空调器壳体20中的前蒸发器22，该前蒸发器22用于通过使从所述前膨胀阀18供应的制冷剂与从前鼓风机26吹入的空气进行热交换而将空气转化为冷空气，并用于将制冷剂发送到压缩机12；以及嵌在前空调器壳体20中的散热器芯子24，该散热器芯子24用于通过使在其中流动的冷却水与从前鼓风机26吹入的空气进行热交换而将空气转化为热空气。
此外，该后座空调器30包括：后膨胀阀34，其用于使从前座空调器10的贮液干燥器16排出的制冷剂膨胀；后蒸发器36，其嵌在后空调器壳体32中，用于通过使从后膨胀阀34供应的制冷剂与从后座鼓风机40吹入的空气进行热交换而将空气转化为冷空气，并将制冷剂发送到压缩机12；以及后座散热器芯子38，其嵌在后空调器壳体32中，用于通过使在其中流动的冷却水与从后鼓风机40吹入的空气进行热交换而将空气转化为热空气。
同时，前膨胀阀18或后膨胀阀34安装在前蒸发器22或后蒸发器36的入口上，并使从贮液干燥器16排出的高温高压制冷剂膨胀从而将其转化为露水形式的低压状态，并将其供应到蒸发器，从而提高蒸发效率。
由于空调器的热负荷因车外温度、湿度、乘客数量、压缩机12的转动频率等而改变，因此需要调节在一周期内循环的制冷剂的流量，以使每个单元显示出应付所述变化的最好性能，这样，膨胀阀18和34用于调节制冷剂的流量。
而且，如果在制冷剂量均匀的状态下热负荷较大，则当制冷剂到达蒸发器22或36的出口时，因为制冷剂完全蒸发并吸收更多的热，所以制冷剂气体的温度达到比蒸发温度还要高的过热状态。如果过热水平较小则没有任何问题，但如果过热水平较大，则压缩机12的排出温度上升，因此使压缩机12的缸体(未示出)被加热。相反地，如果热负荷较小，则制冷剂即使在蒸发器22或36的出口处也不会完全蒸发，液体状态的制冷剂被吸入到压缩机12中，引起液体压缩，从而损坏压缩机12的阀单元(未示出)。膨胀阀18和34用于向蒸发器22和36供应适量的制冷剂，并且即使在热负荷变化时，也将过热水平保持在固定的状态下。
图2表示膨胀阀18和34中的后膨胀阀34的示例。后膨胀阀34包括：阀体50；水平地安装在该阀体50的上端部分上用于连接压缩机12与后蒸发器36的出口的低压制冷剂通道52；水平地安装在该阀体50的下端部分上的高压制冷剂通道54，该高压制冷剂通道54具有连接至贮液干燥器16的进入部分55、连接至后蒸发器36的入口的排出部分56、以及相互连接进入部分55和排出部分56的孔57；安装在阀体50的上端上的温度感应壳60；压力传递杆64，该压力传递杆64可上升地安装成从温度感应壳60穿过低压制冷剂通道52和高压制冷剂通道54的孔57；以及球阀68，该球阀68安装在与孔57和进入部分55流体连通的连通通路66上，从而与压力传递杆64相关联地调节孔57的开度。
以下描述后膨胀阀34的操作。当从贮液干燥器16将制冷剂引入到高压制冷剂通道54的进入部分55时，根据由于压力传递杆64的垂直运动引起的球阀68的球体69的上升和下降而调节孔57的开度。因此，可依次通过连通通路66、孔57以及排出部分56将引入到进入部分55的制冷剂供应到后蒸发器36，同时调节其流量。即，在从后蒸发器36排出到低压制冷剂通道52的制冷剂的温度下降时，制冷剂的温度通过压力传递杆64而传送到温度感应壳60。因此，温度感应壳60内部的气体腔室62的温度下降，安装在温度感应壳60内的膜片61向上移动，从而使压力传递杆64向上运动，且使孔57的开度减小，从而使制冷剂的流量减少。相反地，在低压制冷剂通道52内流动的制冷剂的温度上升时，制冷剂流量增加。
然而，在采用图1所示的双空调器的机动车辆的情况下，当在后座上没有乘客时，通常只有前座空调器10运行，而后座空调器停止运行。在这种情况下，在采用现有技术的后膨胀阀34的状态下，因为孔57被截止，所以使得压缩机12与后座空调器30之间的制冷剂循环停滞。引入到压缩机12中的制冷剂的含油量可以通过油循环率来表示。因为压缩机12与后座空调器30之间的制冷剂循环停滞，所以停滞区域内的制冷剂中含有的油不能供应到压缩机12。因此，如图3所示，油循环率从后座空调器30停止运行时开始降低，从而会对压缩机12的耐用性产生不良影响，例如随着压缩机12运行时间的进行，压缩机12由于缺乏润滑而粘滞，从而引起压缩机12产生严重的运行噪音。
发明内容
因此，为了解决现有技术中出现的上述问题而做出了本发明，并且本发明的目的在于提供一种用于机动车辆的后座空调器的膨胀阀，在前座空调器运行而后座空调器停止运行时，该膨胀阀能够使停滞在压缩机和后座空调器之间的制冷剂流循环通过用于后座空调器的膨胀阀的泄放通道，由此将压缩机和后座空调器之间的制冷剂中含有的油供应到压缩机。
为了实现上述目的，根据本发明，提供了一种用于机动车辆的后座空调器的膨胀阀，该膨胀阀包括：低压制冷剂通道，该低压制冷剂通道用于连接后蒸发器的出口和压缩机；高压制冷剂通道，该高压制冷剂通道具有用于将冷凝的制冷剂引入到所述高压制冷剂通道的进入部分、连接到所述后蒸发器的入口的排出部分、以及用于将所述进入部分和所述排出部分彼此连接的孔；压力传递杆，该压力传递杆被可上升地安装成穿过所述高压制冷剂通道的所述孔和所述低压制冷剂通道；温度感应壳，该温度感应壳与所述压力传递杆相连；以及球阀，该球阀安装在与所述孔和所述进入部分流体连通的连通通路上，用于与所述压力传递杆相关联地调节所述孔的开度，其中，所述孔包括形成在所述连通通路侧的倾斜扩大部分，从而使所述球阀的球体坐靠在该倾斜扩大部分上，并且其中所述孔具有形成在该孔内周表面上的泄放通道，从而即使在所述球阀的所述球体坐靠在所述倾斜扩大部分上时，所述泄放通道也能够使所述流通通路和所述排出部分彼此流体连通。
优选地，所述泄放通道包括形成在所述倾斜扩大部分上的凹槽。
另外，优选地，所述泄放通道包括形成在所述球体侧的凹槽或凹部，该凹槽或凹部与所述倾斜扩大部分接触。
另外，优选地，所述孔包括形成在所述排出部分侧的笔直部分，该笔直部分的直径在2.6mm至3.1mm的范围内，并且所述球阀的所述球体的直径在3.1mm至3.5mm的范围内。
此外，优选地，所述泄放通道具有3到12个凹槽。
此外，优选地，所述凹槽的整个通道的截面积对应于直径从0.3mm到0.8mm的圆的截面面积。所述直径为当所述凹槽的整个通道的截面面积转化为圆时所述圆的等效直径。
附图说明
本发明的以上和其它目的、特征和优点将从以下结合附图对本发明的优选实施例的详细描述中变得明了，在附图中：
图1为表示采用双空调器的机动车辆的结构图；
图2为用于现有技术的后座空调器的现有技术膨胀阀的剖视图；
图3为表示在现有技术的后座空调器停止运行时油循环率对时间的变化的曲线图；
图4为根据本发明的后座空调器的膨胀阀的剖视图；
图5为表示图4的膨胀阀的孔的示例的仰视放大图；
图6为表示图4的膨胀阀的孔的另一示例的仰视放大图；
图7为根据本发明的膨胀阀的球阀的球体的立体图；以及
图8和图9为表示在采用本发明的膨胀阀的后座空调器停止运行时油循环率对时间的变化的曲线图。
具体实施方式
现在将参考附图详细描述本发明的优选实施例。应基于本发明人能正确限定用词概念从而以最好方式说明发明人的发明的原理，将本说明书和权利要求书中使用的术语和用词解释为与本发明的技术思想相对应的意思和概念。
图4表示根据本发明的机动车辆的后座空调器的膨胀阀。
根据本发明的用于后座空调器的膨胀阀100包括阀体110、低压制冷剂通道120、高压制冷剂通道130、温度感应壳180、压力传递杆170以及球阀160。
低压制冷剂通道120水平安装在阀体110的上端部分上，以连接构成后座空调器30(参见图1)的后蒸发器36(参见图1)的出口与压缩机12(参见图1)。
此外，高压制冷剂通道130水平安装在阀体110的下端部分上，以连接后蒸发器36的入口与冷凝器14或贮液干燥器16(参见图1)。高压制冷剂通道130包括：与冷凝器14或贮液干燥器16连接的进入部分132，该进入部分132用于引入冷凝的制冷剂；连接到后蒸发器36的入口上的排出部分134；以及用于使进入部分132和排出部分134彼此连接的孔136。
另外，温度感应壳180安装在阀体110的顶部上，并与压力传递杆170连接，该压力传递杆170被可上升地安装成穿过高压制冷剂通道130的孔136和低压制冷剂通道120。在这种情况下，安装在温度感应壳180内的气体腔室184下方的膜片182与压力传递杆170连接。因此，在低压制冷剂通道120中流动的制冷剂的温度通过压力传递杆170传送到气体腔室184，从而在膜片182根据气体腔室184的压力变化而垂直运动时，压力传递杆170可上升。
球阀160用于与压力传递杆170相关联地调节孔136的开度，并且该球阀160安装在通过孔136和进入部分132的连通通路150上。球阀160被布置成靠近压力传递杆170的下端的底部，并包括用于调节孔136的开度的球体162以及用于通过将支承板166插设在球体162与弹簧164之间而弹性支承球体162的弹簧164。
即使在只有前座空调器10(参见图1)运行而后座空调器30(参见图1)停止运行的状态下，球阀160的球体162坐靠在孔136上，根据本发明的用于后座空调器的膨胀阀100也能使制冷剂在后座空调器30和压缩机12之间循环，从而能使后座空调器30的制冷剂中含有的油平稳地返回到压缩机12中。为此，在孔136的内周表面上设置泄放通道140，用于使连通通路150和排出部分134彼此流体连通。
如图4至图6所示，泄放通道140包括许多形成在孔136的内周表面上的凹槽142，以使连通通路150和排出部分134彼此流体连通。
更具体地，孔136包括在排出部分134侧的笔直部分136b，以及在连通通路150侧的倾斜扩大部分136a，球阀160的球体162坐靠在该倾斜扩大部分136a上。在这种情况下，优选在该倾斜扩大部分136a上以预定间隔形成三至十二个凹槽142，以即使在球阀160的球体162坐靠在该倾斜扩大部分136a上时，也能够使连通通路150和笔直部分136b流体连通。因此，即使在球阀160的球体162坐靠在该倾斜扩大部分136a上，连通通路150也能通过凹槽142以及笔直部分136b而与排出部分134流体连通。
图5表示形成三个凹槽142的示例，而图6表示形成六个凹槽142的另一示例，但考虑到制冷剂的流动性能和处理性能，优选地形成6个凹槽142。可以通过例如开槽方法形成凹槽142。
此外，孔的笔直部分136b的直径优选地在2.6mm至3.1mm的范围内，而球阀160的球体162的直径在3.1mm至3.5mm的范围内。
此外，泄放通道140的截面面积、即凹槽142的整个通道的截面面积优选地相当于直径为0.3mm至0.8mm的圆的截面面积。
同时，在本实施例中，泄放通道140的凹槽142形成在倾斜扩大部分136a的内周表面上，但它可形成在与倾斜扩大部分136a接触的球体162的外周表面上，如图7所示。在图7中，凹槽162a以网格形式形成在球体162的外周表面上，但是可形成为各种形状中的一种形状。此外，尽管附图中没有示出，但泄放通道140可具有在球体162的外周表面上形成的凹部(未示出)。
另外，球阀160的球体162可形成为球形、或锥形或一种其它的形状。
接下来，将描述根据本发明的用于机动车辆的后座空调器的膨胀阀的操作。
在构成双空调器的前座空调器10和后座空调器30(参见图1)都运行的情况下，当从贮液干燥器16将制冷剂引入到高压制冷剂通道130的进入部分132中时，根据球阀160的球体162由于压力传递杆170的垂直运动而产生的上升和下降来调节孔136的开度。因此，在引入到进入部分132的制冷剂依次通过连通通路150、孔136和排出部分134后对其流量进行控制的同时，能将所述制冷剂供应到后蒸发器36。
以下将更加详细地描述用于调节孔136的开度的结构。在从后蒸发器36排出到低压制冷剂通道120的制冷剂的温度下降时，制冷剂的温度通过压力传递杆170传送到温度感应壳180。因此，温度感应壳180内的气体腔室184的温度降低，从而使气体腔室184内含有的气体冷凝，从而气体腔室184的压力下降，并且使气体腔室184的容积减小，由此使安装在温度感应壳180内的膜片182向上移动。压力传递杆170与膜片182的位移相关联地向上运动，而球阀160的球体162通过弹簧164的弹性向上运动，由此使孔136的开度减小，从而使制冷剂的流量降低。相反地，在低压制冷剂通道120内流动的制冷剂温度上升时，压力传递杆170向下运动，从而使孔136的开度变大，由此使制冷剂的流量增加。
如上所述，在双空调器的前座空调器10和后座空调器30都运行后，当只有前座空调器10运行，而后座空调器30在机动车辆后座没有乘客的情况下停止运行时，通常，孔136被截止从而制冷剂不能在压缩机12和后座空调器30之间循环，从而停滞。因此，位于停滞区域中的制冷剂中含有的油不能被供应到压缩机12。然而，在本发明中，预定流量的制冷剂可通过具有形成于孔136的倾斜扩大部分136a上的凹槽142的泄放通道140而在压缩机12与后座空调器30之间循环。
即，进入部分132的制冷剂在经由连通通路150和泄放通道140通过孔136的笔直部分136b之后，可流向排出部分134，由此预定流量的制冷剂可在后座空调器30与压缩机12之间平稳循环。
如上所述，在预定流量的制冷剂能在后座空调器30与压缩机12之间循环时，该区域中的制冷剂中含有的油可平稳地供应到压缩机12，从而防止压缩机12缺乏润滑。
图8和图9为表示在采用本发明的膨胀阀的后座空调器停止运行时油循环率对时间的变化的曲线图。图8表示泄放通道140的直径为0.3mm的情形，而图9表示泄放通道140的直径为0.4mm的情形。如从图8和图9可看到的，即使后座空调器30停止运行，油也会通过泄放通道140循环，从而可将油平稳而均匀地供应到压缩机12，而不会随着时间降低油循环率。
下表1为在双模式(前座空调器和后座空调器都运行)的情况下和单模式(只有前座空调器运行，而后座空调器停止运行)的情况下，在根据本发明的膨胀阀以及现有技术的膨胀阀(没有采用泄放通道)之间的油循环率的比较。为了参考起见，在表1中以这样的方式来表示泄放通道的尺寸，即，将与凹槽142的整个通道的截面面积对应的尺寸转化为圆的直径。
[表1]