CN101788064A - 阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种阀，该阀包括：阀体，具有内壁，该内壁限定内部空间；设置在阀体中的阀座，该阀座将阀体的内部空间分成第一腔室和第二腔室；能够与阀座接触和分开并设置在第二腔室中的阀芯；以及设置在所述阀芯与所述阀体的内壁之间的空间中的分隔部件，该分隔部件与所述阀体的内壁固定连接并将第二腔室分成第三腔室和第四腔室，其中所述第一腔室和第四腔室流体连通。该阀结构简单，制作成本低，零件便于装配而且强度高，承压能力强。能适用于高压环保制冷剂R410A。此外，该阀能够节能降耗，安装有此类结构的膨胀阀的制冷或空调系统，可以达到稳定的过热度控制而不受冷凝压力的波动的影响，从而能提高蒸发器的效率，节约能源。

Description

阀

技术领域

本发明涉及一种阀，更具体地说本发明涉及一种热力膨胀阀。

背景技术

当用于制冷和空调系统的热力膨胀阀的阀芯受力不平衡时，系统的控制就会受到系统冷凝压力机环境温度波动的影响，造成系统的运行不稳定。使系统的初期投资高，增加了压缩机的损坏风险，使系统运行不安全。

发明内容

为了至少部分地减轻上述现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种阀，该阀性能稳定。

为了实现上述本发明的目的，本发明提供了一种阀，该阀包括：阀体，具有内壁，该内壁限定内部空间；设置在阀体中的阀座，该阀座将阀体的内部空间分成第一腔室和第二腔室；能够与阀座接触和分开并设置在第二腔室中的阀芯；以及设置在所述阀芯与所述阀体的内壁之间的空间中的分隔部件，该分隔部件与所述阀体的内壁固定连接并将第二腔室分成第三腔室和第四腔室，其中所述第一腔室和第四腔室流体连通。

通过上述结构，可以使阀的结构简化。

优选方式是，所述分隔部件具有通孔，该阀芯可滑动地设置在该通孔中。

优选方式是，所述阀还包括：设置在第四腔室中的弹性件，该弹性件的一端与阀芯接触，另一端与阀体连接。

优选方式是，所述阀芯还包括：与阀座接触的大体锥形面的表面，该阀座与该表面接触的环形部分将该表面分成形成第一腔室的内表面的一部分的第一表面，以及形成第三腔室的内表面的一部分的第二表面；以及与所述分隔部件间隔开的台阶部分，该台阶部分位于所述第三腔室内且具有朝向远离所述第二表面的方向的第三表面，该第二表面与第三表面在阀芯轴向方向的投影大体相等。

优选方式是，所述阀芯的暴露于第一腔室和第四腔室的部分的表面面积在阀芯的轴向方向上的投影大体相等。

优选方式是，所述第三腔室与所述阀的流体出口流体连通，并且所述第一腔室与所述阀的流体入口流体连通。

优选方式是，所述阀还包括与所述阀芯连接的操纵装置。

优选方式是，所述第三腔室与所述阀的阀座邻近。

优选方式是，所述阀是热力膨胀阀。

附图说明

图1是根据本发明实施例的热力膨胀阀的示意剖视图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式对本发明做进一步说明。下面的示例中以热力膨胀阀作为实例，但是发明的构思可以应用于其它合适的阀，因此，本发明的阀不限于热力膨胀阀。

如图1中所示，根据本发明的热力膨胀阀包括阀体12，具有内壁，该内壁限定内部空间。热力膨胀阀还包括：设置在阀体12中的阀座15，该阀座15将阀体12的内部空间分成第一腔室17和第二腔室。热力膨胀阀还包括与阀座15接触和分开并设置在第二腔室的阀芯10。阀芯10可以通过操作装置11推动，由此阀芯10沿阀芯10的轴向方向移动，而与阀座15分隔开，使阀处于开启状态。此时，流体入口1与流体出口9相互连通。在没有操作装置11的推动力的情况下，阀芯10可以在弹簧19的弹性力的作用下，与阀座15接触，使阀处于关闭状态。此时，流体入口1与流体出口9相互隔离开。所述阀还包括设置在所述阀芯10与所述阀体12的内壁之间的空间中的分隔部件21，该分隔部件21将第二腔室分成第三腔室23和第四腔室25，第三腔室23与出口9连通。所述阀还包括：通孔，该通孔设置在阀芯10中并连通所述第一腔室17和第四腔室25。

图中，所述阀芯10的通孔由小孔2和阀芯10中的空腔27构成。

阀芯10具有第一压力表面结构，和第二压力表面结构，第一压力表面结构包括尺寸大致相同并沿相反方向的第一压力表面，当阀处于关闭状态时第一腔室17内的压力作用于其上，而第二压力表面结构包括尺寸大致相同并沿相反方向的第二压力表面，当阀处于关闭状态时第三腔室23内的压力作用于其上。

所述分隔部件21具有通孔，该阀芯10可滑动地设置在该通孔中，分隔部件21与阀体12的内壁固定连接。分隔部件21包括：轴套3；密封件4，5；和用来固定密封件4，5的压板6。图中，分隔部件21的轴套3、密封件4，5、压板6通过形成在阀体12的内壁台阶和挡圈7固定。

所述阀的弹簧19设置在第四腔室25中，该弹簧19的一端与阀芯10通过弹簧保持件8间接接触，另一端与阀体12连接。显然，该弹簧19的一端可以与阀芯10直接接触。该弹簧19的另一端与阀体12的端部的连接可以采用任何合适的连接方式。在阀设有调节机构的情况下，该弹簧19的另一端可以与调节机构连接。

通过阀芯10的小孔2把第一腔室17中的压力引入第四腔室15，并且使所述阀芯10的暴露于第一腔室17和第四腔室25的部分的表面面积在阀芯10的轴向方向上的投影大体相等。由此使所述阀芯10对于第一腔室17中的压力，达到了压力大体平衡的效果。

对于阀芯10暴露于第三腔室23的压力的部分，可以通过设计使暴露于第三腔室23的压力的部分所受的合力在阀芯的轴向方向上的分量为零。由此使所述阀芯10对于第三腔室23中的压力，达到了压力大体平衡的效果。

例如，如图1所示，阀芯10还包括：与阀座15接触的大体锥形面的表面，该阀座与该表面接触的环形部分33将该表面分成形成第一腔室17的内表面的一部分的第一表面29，以及形成第三腔室23的内表面的一部分的第二表面31；以及与所述分隔部件间隔开的台阶部分35，该台阶部分位于所述第三腔室内且具有朝向远离所述第二表面的方向的第三表面(图1中的第三表面是台阶部分35向下的表面)，该第二表面31与第三表面在阀芯轴向方向的投影大体相等。由此使所述阀芯10对于第三腔室23中的压力，达到了压力大体平衡的效果。

当流体从进口1流经阀芯10与阀座15形成的节流口时，同时通过小孔2流入第四腔室25，使作用在阀芯的进口压力得到了平衡，在轴套3，密封件4，5的作用下把高低压腔分隔开，不论在动态或静态经过节流口流入低压腔的流体因阀芯的特殊结构设计使作用力也得到了平衡。

通过本发明的上述实施方式，本发明的热力膨胀阀可以降低成本，易于生产，性能稳定，并能适用于高压环保制冷剂R410A。

显然，本发明的上述原理可以应用于任何合适的其它阀，通过这种原理可以使高压腔和低压腔的流体压力作用在阀芯上的轴向力得到平衡。

上述实施例中，通过阀芯10的小孔2把第一腔室17中的压力引入第四腔室15。作为选择，也可以采用形成在阀体12中的通道，或单独的管来把第一腔室17中的压力引入第四腔室15。

此外，安装有此类结构的膨胀阀的制冷或空调系统，可以达到稳定的过热度控制而不受冷凝压力的波动的影响，从而能够提高蒸发器的效率，节约能源，降低系统的初期投资，并降到了压缩机的损坏风险，使系统运行更加安全可靠。

再者，安装有此类结构的膨胀阀的制冷或空调系统，可简化热泵系统，进一步节约成本。在制冷和制热(冷暖)空调系统中，上述膨胀阀的设计使得过热度可实现稳定控制，可以用一个本发明的膨胀阀代替现有的两个膨胀阀和单向阀的组合，由此简化系统并节约成本。

Claims (9)

1.一种阀，包括：

阀体，具有内壁，该内壁限定内部空间；

设置在阀体中的阀座，该阀座将阀体的内部空间分成第一腔室和第二腔室；

能够与阀座接触和分开并设置在第二腔室中的阀芯；以及

设置在所述阀芯与所述阀体的内壁之间的空间中的分隔部件，该分隔部件与所述阀体的内壁固定连接并将第二腔室分成第三腔室和第四腔室，其中所述第一腔室和第四腔室流体连通。

2.根据权利要求1所述的阀，还包括通孔，该通孔设置在阀芯中并且所述第一腔室和第四腔室通过该通孔流体连通。

3.根据权利要求1所述的阀，其中所述分隔部件具有通孔，该阀芯设置在该分隔部件的通孔中并可在轴向方向相对于该分隔部件滑动。

4.根据权利要求3所述的阀，其中所述第三腔室与所述阀的阀座邻近。

5.根据权利要求4所述的阀，其中所述阀还包括：设置在第四腔室中的弹性件，该弹性件的一端与阀芯接触，另一端与阀体连接。

6.根据权利要求4所述的阀，其中所述阀芯还包括：

与阀座接触的大体锥形面的表面，该阀座与该表面接触的环形部分将该表面分成形成第一腔室的内表面的一部分的第一表面，以及形成第三腔室的内表面的一部分的第二表面；以及

与所述分隔部件间隔开的台阶部分，该台阶部分位于所述第三腔室内且具有朝向远离所述第二表面的方向的第三表面，该第二表面与第三表面在阀芯轴向方向的投影大体相等。

7.根据权利要求6所述的阀，其中所述阀芯的暴露于第一腔室和第四腔室的部分的表面面积在阀芯的轴向方向上的投影大体相等。

8.根据权利要求7所述的阀，其中所述第三腔室与所述阀的流体出口流体连通，并且所述第一腔室与所述阀的流体入口流体连通。

9.根据权利要求1至8中的任一项所述的阀，其中所述阀是热力膨胀阀。

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