CN100373079C - 双向流通热力膨胀阀 - Google Patents
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Abstract
一种双向流通热力膨胀阀，包括阀体和动力头部件，阀体上开设有第一接口和第二接口，阀体内开设有连通第一接口与第二接口的阀口，在阀口的下侧设置有由调节弹簧和从动力头部件获得动力的传递杆相对支撑的阀芯部件，其特征是所述的阀芯部件上开设有连通第一接口与第二接口的节流孔，在该节流孔内置有将该节流孔保持在畅通或封闭状态的活动件。其中的节流孔与活动件配合构成热力膨胀阀内部的单向节流结构，类似于一单向节流阀，该结构的存在使得热力膨胀阀可以双向流通，应用在空调系统上时，方便安装，减少了因焊缝数量多而带来的潜在泄漏点，并降低空调系统的制造成本。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种用于对流体介质节流的热力膨胀阀结构，具体的说是一种双向流通热力膨胀阀。
【背景技术】
现有用于空调系统的热力膨胀阀包括阀体和动力头部件，阀体上开设有第一接口和第二接口，阀体内开设有用于连通第一接口与第二接口的阀口，在阀口的下侧设置有由调节弹簧和从动力头部件获得动力的传递杆支撑的阀芯部件。工作时，冷媒从与冷凝器出口相连的第一接口流向与蒸发器进口相连的第二接口，动力头部件感受蒸发器出口端的过热度而驱使传递杆轴向动作，推动阀芯部件在阀口附近移动，改变阀口开度，以控制冷媒流量，达到调节控制温度的目的。
上述结构的热力膨胀阀，由于与阀口配合的阀芯部件为实体结构，仅能使冷媒单向流动，即从第一接口流向第二接口，反之，当从第二接口流向第一接口时，阀芯部件则会因第二接口压力大于第一接口压力而将阀口关闭，因此，在实际使用时，通常需要反向并联安装两个这样的热力膨胀阀并分别配之以单向阀，才能使空调系统工作于制冷或制热模式(详见图1)：制冷时，压缩机高压端排出的高温高压气体冷媒经四通换向阀C1进入室外机(此时为冷凝器)，通过室外机向室外介质释放热量而降温，成为高压液体冷媒；从室外机流出的高压液体冷媒分二路流向热力膨胀阀A1、A2，在冷媒压力作用下，单向阀B1关闭，单向阀B2打开，高压液体冷媒经热力膨胀阀A2节流降压后进入室内机(此时为蒸发器)，通过室内机吸收室内介质的热量，成为低压气体冷媒；从室内机流出的低压气体冷媒，经四通换向阀C1被压缩机低压端吸入而继续循环。制热时，压缩机高压端排出的高温高压气体冷媒经四通换向阀C1进入室内机(此时为冷凝器)，通过室内机向室内介质释放热量而降温，成为高压液体冷媒；从室内机流出的高压液体冷媒分二路流向热力膨胀阀A1、A2，在冷媒压力作用下，单向阀B2关闭，单向阀B1打开，高压液体冷媒经热力膨胀阀A1节流降压后进入室外机(此时为蒸发器)，通过室外机吸收室外介质热量，成为低压气体冷媒；从室外机流出的低压气体冷媒，经四通换向阀C1被压缩机低压端吸入而继续循环。这种空调系统的成本高，安装不便，而且焊缝数量和潜在的泄漏点较多。
【发明内容】
本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是克服上述热力膨胀阀所存在的技术缺陷，提供一种双向流通热力膨胀阀，以方便空调系统的安装，减少因焊缝数量多而带来的潜在泄漏点，并降低空调系统的制造成本，同时提高热力膨胀阀关键部件的通用性。为此，本发明采取下述技术方案：
一种双向流通热力膨胀阀，包括阀体和动力头部件，阀体上开设有第一接口和第二接口，阀体内开设有连通第一接口与第二接口的阀口，在阀口的下侧设置有由调节弹簧和从动力头部件获得动力的传递杆相对支撑的阀芯部件，其特征是所述的阀芯部件上开设有连通第一接口与第二接口的节流孔，在该节流孔内置有将该节流孔保持在畅通或封闭状态的活动件。所述的节流孔与活动件配合构成热力膨胀阀内部的单向节流结构，类似于一单向节流阀，该结构的存在使得热力膨胀阀可以双向流通：当冷媒从第一接口流向第二接口时，活动件将节流孔保持在封闭状态，阀芯部件与现有结构热力膨胀阀的工作方式相同；当冷媒从第二接口流向第一接口时，阀芯部件因第二接口压力大于第一接口压力而将阀口关闭，但是在第二接口压力作用下，可以使活动件将节流孔保持在畅通状态；应用在空调系统上时，方便安装，减少了因焊缝数量多而带来的潜在泄漏点，并降低空调系统的制造成本。此外，本发明将前述单向节流结构设置在阀芯部件上，结构紧凑，相对现有结构的热力膨胀阀，其结构上的改变不大，在制造上使得热力膨胀阀的多数部件可以通用。
为使结构紧凑并增加阀的动作灵敏性，进而保证节流效率，本发明还可以选择性的采取以下附加(具体)技术特征：
所述的阀芯部件上设置有与所述阀口配合的密封面。
所述的节流孔内设置有与所述的活动件形成单向密封配合的缩径部。
所述活动件上支撑有将其支撑在缩径部上的保持弹簧。
所述的节流孔包括有与阀口对应的竖直孔段，所述的缩径部位于该竖直孔段的下部，所述的活动件位于缩径部的上侧。
所述的节流孔还包括有与所述竖直孔段连通的横向孔段。
所述的活动件具有与所述的缩径部对应的球面或锥面。
所述节流孔的中心方向上设置有防止所述活动件逃逸的限位结构。
所述的限位结构与活动件之间置有将所述活动件支撑在缩径部上的保持弹簧。
本发明通过在阀芯部件上开设连通第一接口与第二接口的节流孔，在节流孔内置从第一接口或第二接口获得压力而将该节流孔保持在畅通或封闭状态的活动件，由节流孔与活动件配合构成热力膨胀阀内部的单向节流结构，类似于一单向节流阀，该结构的存在使得热力膨胀阀可以双向流通，应用在空调系统上时，方便安装，减少了因焊缝数量多而带来的潜在泄漏点，并降低空调系统的制造成本；其结构简单紧凑，相对现有结构的热力膨胀阀，结构上的改变不大，在制造上使得热力膨胀阀的多数部件可以通用。
下面结合说明书附图对本发明做进一步的说明。
【附图说明】
图1是现有结构的热力膨胀阀应用在空调系统的原理示意图。
图2是本发明的热力膨胀阀应用在空调系统的原理示意图。
图3是本发明在制冷状态时，冷媒在膨胀阀内的流向示意图。
图4是本发明在制热状态时，冷媒在膨胀阀内的流向示意图。
图5是本发明阀芯部件的第一种结构。
图6是本发明阀芯部件的第二种结构。
图7是本发明阀芯部件的第三种结构。
图8是本发明阀芯部件的第四种结构。
【具体实施方式】
如图3、4所示的热力膨胀阀，主要包括阀体1和动力头部件2，阀体1上开设第一接口3和第二接口4，阀体1内开设用于连通第一接口3与第二接口4的阀口5，在阀口5的下侧设置有由调节弹簧6(调节弹簧下端通常由连接在阀体下端的调节螺母支撑，图中未示)和从动力头部件2(它包括气箱盖、气箱座、膜片和传动片)获得动力的传递杆7支撑的阀芯部件8，以上结构与现有的热力膨胀阀结构无异；其与现有结构热力膨胀阀的区别之处是阀芯部件8上开设连通第一接口3与第二接口4的节流孔9，在该节流孔9内置有将该节流孔保持在畅通或封闭状态的活动件10：
图5所示是在阀芯部件上开设节流孔，并在节流孔内置放活动件的第一种结构，该阀芯部件为一体式结构，其上端设置与阀口配合的圆锥密封面58a，节流孔包括开设在阀芯部件中心与阀口对应的竖直孔段59a和与开设在阀芯部件中部与竖向孔段连通的横向孔段59b，在竖向孔段59a的下部设置缩径部58b，在竖向孔段的上端设置缩口58c，活动件510为钢球，位于缩径部58b与缩口58c之间，受来自第一接口3的压力作用封堵在缩径部上，受到来自第二接口4的压力时上浮将节流孔开启而又不能逃逸出竖直孔段；
图6所示是在阀芯部件上开设节流孔，并在节流孔内置放活动件的第二种结构，它与图5所示结构的不同之处在于阀芯部件为分体式结构，活动件610同样为钢球，位于缩径部与缩口之间；
图7所示是在阀芯部件上开设节流孔，并在节流孔内置放活动件的第三种结构，它与图5所示结构的不同之处在于节流孔79仅包括开设在阀芯部件中心与阀口对应的竖直孔段，在竖向孔段的中部设置缩径部，钢球710被保持弹簧711支撑在缩径部上，受到来自下方的压力时能够克服保持弹簧711的弹力而离开缩径部将节流孔开启，受支持板712的作用而不能逃逸出节流孔；
图8所示是在阀芯部件上开设节流孔，并在节流孔内置放活动件的第四种结构，它与图5所示结构的不同之处在于节流孔89仅包括开设在阀芯部件中心与阀口对应的竖直孔段，活动件810通过圆锥面与缩径部配合，并通过圆柱面导向在节流孔内，在圆柱面上开设流通槽810a。
图2是本发明的热力膨胀阀应用在空调系统的原理示意图：
制冷时，压缩机高压端排出的高温高压气体冷媒经四通换向阀C2进入室外机(此时为冷凝器)，通过室外机向室外介质释放热量而降温，成为高压液体冷媒；从室外机流出的高压液体冷媒在流经热力膨胀阀时，在冷媒压力作用下，活动件将节流孔关闭(见图3)，高压液体冷媒经热力膨胀阀阀口节流降压后进入室内机(此时为蒸发器)，通过室内机吸收室内介质热量，成为低压气体冷媒；从室内机流出的低压气体冷媒，经四通换向阀C2被压缩机低压端吸入而继续循环。
制热时，压缩机高压端排出的高温高压气体冷媒经四通换向阀C2进入室内机(此时为冷凝器)，通过室内机向室内介质释放热量而降温，成为高压液体冷媒；从室内机流出的高压液体冷媒在流经热力膨胀阀时，在冷媒压力作用下，阀芯部件把膨胀阀阀口关闭，而活动件将节流孔打开(见图4)，高压液体冷媒经节流孔节流降压后进入室外机(此时为蒸发器)，通过室外机吸收室外介质热量，成为低压气体冷媒；从室外机流出的高温低压气体冷媒，经四通换向阀C2被压缩机低压端吸入而继续循环。
Claims (9)
1.一种双向流通热力膨胀阀，包括阀体和动力头部件，阀体上开设有第一接口和第二接口，阀体内开设有连通第一接口与第二接口的阀口，在阀口的下侧设置有由调节弹簧和从动力头部件获得动力的传递杆相对支撑的阀芯部件，其特征是所述的阀芯部件上开设有连通第一接口与第二接口的节流孔，在该节流孔内置有将该节流孔保持在畅通或封闭状态的活动件：当冷媒从第一接口流向第二接口时，活动件将节流孔保持在封闭状态，阀芯部件将阀口保持畅通；当冷媒从第二接口流向第一接口时，阀芯部件将阀口关闭，活动件将节流孔保持在畅通状态。
2.根据权利要求1所述的双向流通热力膨胀阀，其特征是所述的阀芯部件上设置有与所述阀口配合的密封面。
3.根据权利要求1或2所述的双向流通热力膨胀阀，其特征是所述的节流孔内设置有与所述的活动件形成单向密封配合的缩径部。
4.根据权利要求3所述的双向流通热力膨胀阀，其特征是所述活动件上支撑有将其支撑在缩径部上的保持弹簧。
5.根据权利要求3所述的双向流通热力膨胀阀，其特征是所述的节流孔包括有与阀口对应的竖直孔段，所述的缩径部位于该竖直孔段的下部，所述的活动件位于缩径部的上侧。
6.根据权利要求5所述的双向流通热力膨胀阀，其特征是所述的节流孔还包括有与所述竖直孔段连通的横向孔段。
7.根据权利要求3所述的双向流通热力膨胀阀，其特征是所述的活动件具有与所述的缩径部对应的球面或锥面。
8.根据权利要求1或2所述的双向流通热力膨胀阀，其特征是所述节流孔的中心方向上设置有防止所述活动件逃逸的限位结构。
9.根据权利要求8所述的双向流通热力膨胀阀，其特征是所述的限位结构与活动件之间置有将所述活动件支撑在缩径部上的保持弹簧。
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