CN102230549A

CN102230549A - 一种节流电动三通调节阀

Info

Publication number: CN102230549A
Application number: CN 201110198422
Authority: CN
Inventors: 王天舒; 王玉军
Original assignee: Jiangsu Tianshu Electric Appliance Co Ltd
Current assignee: Jiangsu Tianshu Electric Appliance Co Ltd
Priority date: 2011-07-15
Filing date: 2011-07-15
Publication date: 2011-11-02
Anticipated expiration: 2031-07-15
Also published as: CN102230549B

Abstract

本发明涉及一种适用于加热和制冷的联合系统的节流电动三通调节阀，节流元件置于节流腔内，阀芯置于分流腔内；电磁执行机构通过顶杆推动阀针沿轴向运动，改变节流孔的开度，控制节流深度；电动执行机构通过输出轴联接到所述的阀芯，阀芯随电动执行机构的动作产生角位移，改变两个分流口与出口B和出口C之间的分配关系，控制出口B和出口C之间的流量分配比例。该调节阀的调节范围比热力膨胀阀更稳定，调节范围更广，可以合理分配主辅回路的制冷剂循环量，采用节流与流量分配调节一体化结构，简化热泵空调热水机组的管路结构，减少管路阀门的数量，降低产品制造和维护成本，减少工质泄漏的危险，使热泵空调热水机组的更加环保节能。

Description

一种节流电动三通调节阀

技术领域

本发明涉及用于加热和制冷的联合系统的控制元件，尤其涉及一种适用于热泵机组的节流电动三通调节阀。

背景技术

随着热泵采暖和热水机组的逐步推广，现有的节流阀、膨胀阀和控制阀门不能适应热泵机组的要求。中国发明专利申请“三通节流阀”(中国专利申请号201010620279.5，公开号CN102072601)公开了一种应用于热泵热水空调机组的三通节流阀，由三通连接管连接的多个单向阀和单向导通反向节流及超压分流阀组成。该阀未能节流深度的自动调节和解决热泵系统在不同工况下工质的分配调节问题。中国实用新型专利“温控自动三通调节阀”(中国实用新型专利号ZL00236504.9，公开号CN2424340)公开了一种温控自动三通调节阀，由一个恒温调节器和一个三通阀组成。恒温调节器的内部是一个带有少量对温度敏感的液体的波纹管膜盒，其内设有一个调节杆。调节杆在温感液体的作用下向下移动，进而使上阀杆和下阀杆向下移动以实现对水平流道和垂直流道的调控。该三通调节阀的设计目的是根据预置温度利用温感液体的膨胀力实现对供暖热水阀门的流量自动调节，其原理和结构都不能用于解决热泵系统的工质流量分配与控制问题。

发明内容

本发明的目的是要提供一种节流电动三通调节阀，解决现有的节流阀和膨胀阀不能自动调节节流深度，不能对热泵机组的工质循环量进行分配控制的技术问题。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种节流电动三通调节阀，包含电动执行机构、阀体、阀芯、入口A、出口B和出口C，其特征在于：

所述的节流电动三通调节阀还包含电磁执行机构和一组节流元件；所述的阀体内部设有互相连通的节流腔和分流腔，所述的节流元件置于节流腔内，所述的阀芯置于分流腔内。所述的节流元件由阀板、阀针和阀针弹簧组成，所述的阀板正对阀针轴心的位置设有节流孔，所述的阀针通过阀针弹簧固定在阀体上，经入口A进入阀体的流体，通过阀板上的节流孔与阀针之间的间隙进入节流腔，经连通孔进入分流腔。所述的电磁执行机构通过顶杆推动阀针沿轴向运动，改变节流孔的开度，控制节流深度。所述的阀芯是一个设有一进二出分流通道的旋转体，来自节流腔的流体经分流腔进入分流通道，通过两个分流口分配到出口B和出口C。所述的电动执行机构通过输出轴联接到所述的阀芯，阀芯随电动执行机构的动作产生角位移，改变两个分流口与出口B和出口C之间的分配关系，控制出口B和出口C之间的流量分配比例。

本发明的节流电动三通调节阀的一种较佳的技术方案是所述阀芯的角位移与出口B和出口C之间的流量分配关系满足以下条件：若阀芯转至中间位置，出口B和出口C之间的流量分配比例各为50％；若出口C流量变大，则出口B流量减小，两个出口减小和增大的百分比相等；若出口B全开，则出口C关闭；若出口C全开，则出口B关闭。

本发明的节流电动三通调节阀的一种更好的技术方案是所述的阀体上还设有节流校准元件，所述的阀针弹簧安装在节流校准元件上，通过调节节流校准元件改变阀针弹簧和阀针的安装高度，调节阀针与节流孔的初始间隙，校准初始节流深度。

本发明的节流电动三通调节阀的进一步改进的技术方案是所述的调节阀还设有流量校准元件，通过调节所述的流量校准元件，改变在电动执行机构处于初始位置时阀芯的定位角，校准出口B和出口C之间的初始流量分配比例。

本发明的有益效果是：

本发明的节流电动三通调节阀通过设置电磁调节机构控制的节流元件实现节流深度的控制，解决现有的节流阀和膨胀阀不能自动调节节流深度的问题，其调节范围比热力膨胀阀更稳定，调节范围更广，同时解决了现在的热力膨胀阀主要是针对空调工况而设计的，不适应热泵热水机全年的运行工况的需求的问题。

本发明的节流电动三通调节阀通过设置电动调节机构控制的阀芯与阀体的结合，实现对两个通道的工质循环量进行分配控制的功能，该调节阀用于热泵空调热水机组中，可以合理分配主辅回路的制冷剂循环量，使调节后的主辅回路的制冷剂更符合蒸发器和经济器的要求，使系统达到更高的运行效率。

本发明的节流电动三通调节阀采用节流与流量分配调节一体化结构，可以大大简化热泵空调热水机组的管路结构，减少管路阀门的数量，不仅可以降低产品制造和维护成本，还可以减少工质泄漏的危险，使热泵空调热水机组的更加环保节能。

附图说明

图1是本发明的节流电动三通调节阀的节流腔结构示意图；

图2是本发明的节流电动三通调节阀的分流腔结构示意图；

图3是本发明的节流电动三通调节阀的阀芯角位移与流量分配关系示意图。

以上图中的各部件的标号：1-阀体，2-阀针，3-阀针弹簧，4-节流校准元件，5-阀板，6-节流孔，7-顶杆，8-连通孔，9-电磁执行机构，10-电动执行机构，11-阀芯，12-输出轴，13-流量校准元件，A-入口A，B-出口B，C-出口C，A0-节流腔，A1-分流腔，A2-分流通道入口，B2-分流口，C2-分流口。

具体实施方式

为了能更好地理解本发明的上述技术方案，下面结合附图和实施例进行进一步地详细描述。

本发明的节流电动三通调节阀的第一个实施例如图1和图2所示，包含电动执行机构10、阀体1、阀芯11、入口A、出口B和出口C，还包含电磁执行机构9和一组节流元件。阀体1内部设有互相连通的节流腔A0和分流腔A1，一组节流元件置于节流腔A0内，阀芯11置于分流腔A1内，参见图1的局部剖视部位。节流元件由阀板5、阀针2和阀针弹簧3组成，阀板5正对阀针轴心的位置设有节流孔6，阀针2通过阀针弹簧3固定在阀体1上。经入口A进入阀体的流体，通过阀板5上的节流孔6与阀针2之间的间隙进入节流腔A0，经连通孔8进入分流腔。电磁执行机构9通过顶杆7推动阀针2沿轴向运动，调整阀针2与节流孔6之间的间隙，改变节流孔6的开度，控制节流深度。

阀芯11是一个设有一进二出分流通道的旋转体，来自节流腔A0的流体经分流腔A1进入分流通道入口A2，通过分流口B2和分流口C2分配到出口B和出口C。电动执行机构10通过输出轴12联接到所述的阀芯11，阀芯11随电动执行机构10的动作产生角位移，改变分流口B2和分流口C2与出口B和出口C之间的分配关系，控制出口B和出口C之间的流量分配比例，参见图2和图3的局部剖视部位。

本发明的节流电动三通调节阀的电磁执行机构9，可以采用电磁铁或者直行程的电动执行器，较好的方案是采用比例电磁铁作为电磁执行机构。比例电磁铁作为电-机械转换元件，其功能是将比例控制装置提供的电流信号，转换成位移或者力信号输出，作为连续地、按比例地控制系统执行元件的运动、速度和方向的动力元件。比例电磁铁的推力大，结构简单，维护方便，成本低廉。比例电磁铁在其额定行程范围内的推力与通入其线圈的电流成正比，也就是说，节流孔6的开度与比例电磁铁的输入电压或电流信号为正比关系。

本发明的节流电动三通调节阀所采用的电动执行机构10是比例式角行程电动执行器。电动执行器是采用电动机和减速装置来移动阀门的执行机构，电动执行器的输入信号是标准的电流或电压信号，电动执行机构可按位移分为直行程、角行程和多转式等三类，按输入信号与输出性的关系分为比例式、积分式两类。比例式角行程电动执行器的输出角位移与输入电压或电流信号成正比，也就是说，阀芯11的角位移与电动执行器的输入电压或电流信号为正比关系。

图3是本发明的节流电动三通调节阀的阀芯角位移与流量分配关系示意图，由图2和图3局部剖视所显示的阀芯分流通道与出口的位置关系可以看出，分流口B2与出口B形成一个通道，分流口C2与出口C形成第二个通道，分流口B2与分流口C2的中心线之间的夹角α小于出口B与出口C的中心线之间的夹角β，当阀芯转动时，两个通道之间的流量分配关系随阀芯的角位移改变，阀芯的角位移与出口B和出口C之间的流量分配关系满足以下条件：若阀芯转至中间位置，出口B和出口C之间的流量分配比例各为50％，参见图2；随着阀芯自中间位置顺时针转动，分流口B2的中心线与出口B的中心线靠近，出口B的流量变大，出口C的流量减小，出口B增大和出口C减小的百分比相等；当阀芯旋转至分流口B2和出口B的中心线重合的位置时，出口B全开，出口C关闭，参见图3；反之，当阀芯旋转至分流口C2和出口C的中心线重合的位置时，出口C全开，则出口B关闭。

图1所示的本发明的节流电动三通调节阀的阀体1上还设有节流校准元件4，在本实施例中，节流校准元件4由固定在阀体1上的螺母和螺栓组成，阀针弹簧3固定在螺栓上，通过旋进或旋出节流校准元件4的螺栓，改变阀针弹簧3和阀针2的安装高度，调节阀针2与节流孔6之间的初始间隙，校准初始节流深度。

图1所示的本发明的节流电动三通调节阀还设有流量校准元件13，通过调节流量校准元件13，可以改变在电动执行机构10处于初始位置时阀芯11的定位角。在本实施例中，阀芯11通过锁紧联接套联接在输出轴12上，通过流量校准元件13改变阀芯在初始状态的锁紧位置，可以改变阀芯的初始角位移，校准出口B和出口C之间的初始流量分配比例。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明的技术方案，而并非用作为对本发明的限定，任何基于本发明的实质精神对以上所述实施例所作的变化、变型，都将落在本发明的权利要求的保护范围内。

Claims

1.一种节流电动三通调节阀，包含电动执行机构、阀体、阀芯、入口A、出口B和出口C，其特征在于：

所述的节流电动三通调节阀还包含电磁执行机构和一组节流元件；

所述的阀体内部设有互相连通的节流腔和分流腔，所述的节流元件置于节流腔内，所述的阀芯置于分流腔内；

所述的节流元件由阀板、阀针和阀针弹簧组成，所述的阀板正对阀针轴心的位置设有节流孔，所述的阀针通过阀针弹簧固定在阀体上，经入口A进入阀体的流体，通过阀板上的节流孔与阀针之间的间隙进入节流腔，经连通孔进入分流腔；

所述的电磁执行机构通过顶杆推动阀针沿轴向运动，改变节流孔的开度，控制节流深度；

所述的阀芯是一个设有一进二出分流通道的旋转体，来自节流腔的流体经分流腔进入分流通道，通过两个分流口分配到出口B和出口C；

所述的电动执行机构通过输出轴联接到所述的阀芯，阀芯随电动执行机构的动作产生角位移，改变两个分流口与出口B和出口C之间的分配关系，控制出口B和出口C之间的流量分配比例。

2.根据权利要求1所述的节流电动三通调节阀，其特征在于所述的电磁执行机构是比例电磁铁，所述阀针的开度与比例电磁铁的输入电压或电流信号为正比关系。

3.根据权利要求1所述的节流电动三通调节阀，其特征在于所述的电动执行机构是角行程电动执行器，所述阀芯的角位移与电动执行器的输入电压或电流信号为正比关系。

4.根据权利要求3所述的节流电动三通调节阀，其特征在于所述阀芯的角位移与出口B和出口C之间的流量分配关系满足以下条件：若阀芯转至中间位置，出口B和出口C之间的流量分配比例各为50％；若出口C流量变大，则出口B流量减小，两个出口减小和增大的百分比相等；若出口B全开，则出口C关闭；若出口C全开，则出口B关闭。

5.根据权利要求1至4之任一权利要求所述的节流电动三通调节阀，其特征在于所述的阀体上还设有节流校准元件，所述的阀针弹簧安装在节流校准元件上，通过调节节流校准元件改变阀针弹簧和阀针的安装高度，调节阀针与节流孔的初始间隙，校准初始节流深度。

6.根据权利要求1至4之任一权利要求所述的节流电动三通调节阀，其特征在于所述的调节阀还设有流量校准元件，通过调节所述的流量校准元件，改变在电动执行机构处于初始位置时阀芯的定位角，校准出口B和出口C之间的初始流量分配比例。