CN102359632B

CN102359632B - 节流阀

Info

Publication number: CN102359632B
Application number: CN 201110255097
Authority: CN
Inventors: 王定军; 周峰; 康志军; 朱小炯
Original assignee: Zhejiang Dunan Machinery Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Dunan Machinery Co Ltd
Priority date: 2011-08-31
Filing date: 2011-08-31
Publication date: 2013-06-05
Anticipated expiration: 2031-08-31
Also published as: CN102359632A

Abstract

本发明提供一种节流阀。包括：一端开口的阀管，在阀管内壁嵌设有阀座，阀座中心设有通孔，阀座上固定设置有定位板，定位板中心穿设有连接杆并开设有流通孔，连接杆中部形成有定位部，连接杆上套设有弹性平衡件，且弹性平衡件将阀管内部分隔成互不连通的第一腔和第二腔，在第二腔的阀管壁上开设有出口；连接杆的顶端与封闭端间压设有弹性件，定位部在弹性件作用下抵靠在定位板上；连接杆的底端具有阀板，且阀板的横截面积与弹性平衡件的有效面积相等；阀座或连接杆上开设有节流通道。本发明的节流阀，能够在自然制冷状态时正常流通，进入压缩制冷状态时，自行进入节流工作状态，且体积小，减少了空间占用率，节约了成本。

Description

节流阀

技术领域

本发明涉及阀结构技术，尤其涉及一种节流阀。

背景技术

热管/蒸汽压缩复合型制冷系统在工作时呈现两种状态，一种是自然制冷状态，即当室外温度低于室内温度时，复合型制冷系统中压缩机不工作，压力很小的制冷剂直接由冷凝器经由液体支路流入蒸发器；另一种是压缩制冷状态，即当室外温度低于室内温度时，复合型制冷系统中的压缩机启动，制冷剂压力同时变大，高压制冷剂由冷凝器出来需通过节流元件后流入蒸发器，以在节流元件两端形成压力差，达到制冷效果。

图1是现有技术中的节流装置的结构示意图。在现有技术中，如图1所示，是通过在冷凝器和蒸发器之间接入由节流元件11和电磁阀12并联组成的节流装置满足上述两种制冷状态的；在自然制冷状态时，即压缩机停止时，电磁阀12开启，使压力很小的制冷剂能够顺利流通；在压缩制冷状态时，及压缩机开始工作时，电磁阀12关闭，高压力的制冷剂则需通过节流元件11才能流通，从而实现了压缩制冷作用。

但是，现有技术中的这种节流装置需要两个元件并联，造成了体积大，占用空间也较大，且同时使用两个元件并需用管路连接，用料较多，从而制造成本较高。

发明内容

本发明提供一种节流阀，用以解决现有技术中同时使用电磁阀和节流元件的缺陷，实现一个元件就能满足自然制冷状态和压缩制冷状态的工作需要，节约了占用空间和制造成本。

本发明提供一种节流阀，包括：一阀管，所述阀管的一端为封闭端、另一端为供制冷剂进入的入口；在所述阀管内壁上、且靠近所述入口处固定有一阀座，所述阀座中心开设有通孔，所述阀座上垂直所述阀管的中心线固定设置有定位板，所述定位板中心沿所述中心线穿设有一连接杆，所述定位板上开设有供制冷剂通过的流通孔，所述连接杆中部的侧面形成有定位部，所述定位部上方的连接杆上固定套设有弹性平衡件，且所述弹性平衡件将所述阀管内部分隔成互不连通的第一腔和第二腔，在所述第二腔的阀管壁上、且在所述阀座的上方开设有供所述制冷剂流出的出口；所述连接杆的顶端与所述阀管的封闭端之间压设有一弹性件，所述定位部在所述弹性件的作用下抵靠在所述定位板上；所述连接杆的底端具有一用于封闭或打开所述通孔的阀板；所述阀座或所述连接杆上开设有用于在所述通孔被所述阀板封闭住时供所述制冷剂通过的节流通道，所述通孔的横街面积大于所述节流通道的横截面积。

如上所述的节流阀，其中，所述弹性平衡件为平衡波纹管，在所述阀管内壁上、对应所述平衡波纹管的顶端处固定设置有环形挡片，所述平衡波纹管的顶端侧面与所述环形挡片的侧面密封连接，所述平衡波纹管的底端套设在所述连接杆的顶端，且所述平衡波纹管底端面上的内孔侧面与所述连接杆的侧面密封连接。

如上所述的节流阀，其中，所述连接杆包括第一段和第二段，所述第一段的横截面积大于所述第二段，所述第二段穿设于所述定位板中，所述第一段作为定位部。

如上所述的节流阀，其中，所述第二段的末端为横截面积小于所述第二段的圆柱体，所述阀板套设在所述圆柱体上，并通过螺接于所述圆柱体上的固定螺母将所述阀板固定。

如上所述的节流阀，其中，所述节流通道开设在所述阀板上。

如上所述的节流阀，其中，所述弹性平衡件为一弹性膜片，所述弹性膜片固定套设在所述连接杆靠近顶端处，所述阀管内壁上、对应所述弹性膜片的位置固定设置有环状挡片，所述弹性膜片的边缘与所述环形挡片密封连接。

如上所述的节流阀，其中，所述定位板和所述阀板之间的所述连接杆上套设有阻尼弹簧，所述阻尼弹簧的两端分别抵顶在所述定位板的底面和所述阀板的顶面上。

如上所述的节流阀，其中，所述阀座上的节流通道为开设在所述阀座外侧面上的节流槽。

如上所述的节流阀，其中，所述阀板上的节流通道为开设在所述阀板表面的节流槽。

如上所述的节流阀，其中，所述阀座与阀管为一体结构。

如上所述的节流阀，其中，所述阀座与定位板为一体结构。

如上所述的节流阀，其中，所述连接杆上的节流通道延伸至所述第一段。

本发明提供的节流阀，能够在系统处于自然制冷状态时正常流通，当系统进入压缩制冷时，在制冷剂的压力作用下迅速进入节流工作状态，从而使本节流阀一个元件代替了现有技术中电磁阀和节流元件的并联结构，且结构紧凑、体积小，大大减少了占用空间，也节省了材料，节约了成本。

附图说明

图1是现有技术中的节流装置的结构示意图。

图2是本发明节流阀一实施例的结构示意图。

图3是本发明节流阀另一实施例的结构示意图。

图4是本发明节流阀又一实施例的结构示意图。

图5是本发明节流阀一实施例中阀座和定位板的俯视图。

图6是图4中A-A向剖视图。

图7是本发明节流阀另一实施例中阀座和定位板的俯视图。

图8是图6中B-B向剖视图。

附图标记：

11-节流元件； 12-电磁阀； 21-封闭端；

20-阀管； 22-入口； 23-出口；

24-环形挡片； 3-阀座； 31-通孔；

32-定位板； 33-流通孔； 4-连接杆；

41-定位部； 42-阀板； 43-第二段；

44-固定螺母； 45-阻尼弹簧； 444-节流通道；

5-弹性平衡件； 51-底端面； 52-顶端面；

6-弹性件； 61-调节螺母； 611-柱状凸起；

7-密封螺母； k-中心线。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例进一步说明本发明实施例的技术方案。

本发明将以阀管垂直设置为例进行说明，即，使阀管的封闭端在上，入口在下，但并不是对本发明的限定，本发明可以以任何方式安装在制冷系统或其它流体循环系统的管路中。

图1是本发明节流阀一实施例的结构示意图。图2是本发明节流阀另一实施例的结构示意图。图5是本发明节流阀一实施例中阀座3和定位板32的俯视图。图6是图4中A-A向剖视图。请参照图2、图3、图5和图6，本实施例提供的节流阀，包括：一阀管20，阀管20的一端为封闭端21、另一端为供制冷剂进入的入口22；在阀管20内壁上、且靠近入口22处固定嵌设有一阀座3，阀座3中心开设有通孔31，阀座3上垂直阀管20的中心线k固定设置有定位板32，定位板32中心沿中心线k穿设有一连接杆4，定位板32上开设有供制冷剂通过的流通孔33，连接杆4中部的侧面形成有定位部41，定位部41上方的连接杆4上固定套设有弹性平衡件5，且弹性平衡件5将阀管20内部分隔成互不连通的第一腔和第二腔，在第二腔的阀管壁上、且在阀座3的上方开设有供制冷剂流出的出口23；连接杆4的顶端与阀管20的封闭端21之间压设有一弹性件6，定位部41在弹性件6的作用下抵靠在定位板32上；连接杆4的底端具有一用于封闭或打开通孔31的阀板42阀座3或连接杆4上开设有用于在通孔31被阀板42封闭住时供制冷剂通过的节流通道444，通孔31的横截面积大于节流通道444的横截面积。

具体地，阀管20可以为一端用密封螺母7密封住的圆形管，该圆形管的另一开放端的开口即为入口22。可在阀管20内壁上设置凸起环、在阀座3侧面设置环状凹槽，通过凸起环与环状凹槽的卡合来固定阀座3，或者阀座3与阀管为一体结构，当然也可通过焊接方式将阀座3固定嵌设在阀管20的内壁；定位板32可以固定嵌设在阀座3的顶面上，当然也可以设置在通孔31的孔壁的中间位置，并使定位板32周围与通孔31的孔壁固定连接(例如焊接)，在本发明一实施例中，定位板32与阀座为一体结构；定位板32的中心开设有定位孔，定位板32上的流通孔33可以为扇形(如图5和图6所示)或圆形(如图7和图8所示)，可围设在定位孔的周围，个数以三个到四个为宜，以供制冷剂顺利流通；连接杆4以小间隙配合穿设在该定位孔中，当然，定位板32也可于阀座3设置成一体结构；其中，弹性平衡件5可以为一弹性膜片，弹性膜片固定套设在连接杆4靠近顶端处，可在阀管20内壁上、对应弹性膜片的位置固定设置环形挡片24，弹性膜片的边缘与环形挡片24密封连接(例如焊接)，以使连接成一体的环形挡片24和弹性膜片将阀管20内部分隔成互不连通的上部的第一腔和下部的第二腔，阀座3及连接杆4(包括其底端的阀板42)都位于第二腔内，制冷剂流入第二腔，不会进入第一腔中。连接杆4的侧面上还向周围凸起形成定位部41，定位部41的底部抵靠在定位板32上，从而对连接杆4沿中心线k向下的滑动进行了限定，从而保证了连接杆4顶端和封闭端21(密封螺母7)之间的弹性件6能处于压缩状态，以提供将阀板42顶离开阀座3的力；在这里，弹性平衡件5上制冷剂能作用到的面积与阀板42朝向弹性平衡件5的表面的面积可以相等；节流通道444的直径可根据想达到的节流效果来具体设定，本发明中不作限定。

本实施例的节流阀的工作原理如下。将本节流阀通过入口22和出口23分别接入到制冷系统的管路中，当系统处于自然制冷状态时，制冷剂由入口22进入阀管20，此时，阀板42在弹性件6的作用下与阀座3分离，制冷剂流经阀板42与阀座3之间的空隙、通孔31及流通孔33后，作用在弹性平衡件5的底端面51上，由于弹性平衡件5的有效面积(即指弹性平衡件5上制冷剂能够作用到的面积)与阀板42的有效表面积(即指阀板朝向弹性平衡件5的表面的面积)相等，因此制冷剂作用在弹性平衡件5底面上和阀板42的顶面上的作用力互相抵消(当弹性平衡件5的有效面积与阀板42的有效表面积不等时，需在阀板42两侧形成一定的压力差才能推动阀芯滑动)，由阀板42、连接杆4、弹性件6及弹性平衡件5组成的连动机构受到的作用力为自然制冷状态下制冷剂的压力与阀板42横截面积的积，该值小于弹性件6的预压缩力，使阀座3上的通孔31处于打开状态，即节流阀处于开启状态。当系统进入压缩制冷状态时，由入口22流入的制冷剂的压力明显增大，此时，制冷剂经由阀板42与阀座3之间的空隙、通孔31及流通孔33作用在弹性平衡件5底面上的作用力同样也与制冷剂作用在阀板42顶面上的作用互相抵消，使所述连动机构受到的压缩状态下的压力仅为压缩制冷状态下制冷剂压力与阀板42的横截面积的积，该值大于弹性件6的预压缩力，从而该压缩状态下的压力推动阀板42克服弹性件6的作用力向阀座3移动，直至抵靠到阀座3的底面，从而密封住通孔31，制冷剂只能从节流通道444中流过，最终由出口23流出，即节流阀进入节流状态，实现制冷的目的。

本实施例的节流阀，能够实现满足制冷系统中自然制冷和压缩制冷两种工作状态的需求，且可自行完成两种状态的切换，代替现有技术中的节流装置的电磁阀和节流元件两个元件，同时，体积小、结构简单，大大减少了制冷系统的空间占用率，同时，也节省了材料，进一步节约了成本。

在本发明另一实施例中，如图2所示，弹性平衡件5为平衡波纹管，在阀管20内壁上、对应平衡波纹管的顶端处固定设置有环形挡片24，平横波纹管的顶端侧面与环形挡片24的侧面密封连接，平衡波纹管的底端套设在连接杆4的顶端，且平衡波纹管底端面51上的内孔侧面与连接杆4的侧面密封连接。即，可将平衡波纹管的顶端侧面与环形挡片24焊接成一体，套设在连接杆4的顶端的平衡波纹管的底端面51与连接杆4焊接成一体，这样，平衡波纹管的顶端面52、侧面及底端面51连同环形挡片24和连接杆4便将阀管20内部分隔成互不连通的第一腔和第二腔，其中，第一腔内只设置有弹性件6，剩下元件设置在第二腔中，制冷剂同样不会流入第一腔。利用弹性波纹管来制造本节流阀，在保证可靠工作的同时，还能方便加工工艺，进一步节约成本。

在上述实施例中，如图3所示，连接杆4包括第一段和第二段43，第一段的横截面积大于第二段43，第二段43穿设于定位板32中，第一段作为定位部41，其中，可以将连接杆4设置成圆柱体，直接将连接杆4加工成上下尺寸不同的两段，方便加工工序，且第一段的设置有助于提高连接杆4的强度和刚度，更能适应压缩制冷状态下制冷剂压力较高的应用场合。

在上述实施例中，如图2所示，弹性件6为压缩弹簧，弹性件6的顶端与阀管20的封闭端21之间的阀管20侧壁上螺接有一调节螺母61，调节螺母61的底面上具有一柱状凸起611，弹性件6的顶端固定套设在凸起上。本实施例中节流阀在安装到管路中之前，可以通过旋拧调节螺母61来调节弹性件6的预压缩量，从而在无需更换弹性件6的情况下得到不同的预压缩力，以适应不同应用场合的压缩制冷状态的压力值，扩大了本节流阀的使用范围。

在上述实施例中，弹性件6的底端穿设于平衡波纹管的内孔中，且弹性件6的底端与连接杆4的顶端固定连接，这种结构弹簧的长度较长，弹性件6底端的固定可防止意外情况下弹性件6可能出现的跑偏，进一步提高了工作的可靠性。

在上述实施例中，如图3所示，第二段43的末端为横截面积小于第二段43的圆柱体，阀板42套设在圆柱体上，并通过螺接于圆柱体上的固定螺母44将阀板42固定；阀板42与连接杆4分开设置，可以方便加工制造，且通过定位螺母固定阀板42，使装配操作也十分简便，有力于节约制造成本。

图4是本发明节流阀又一实施例的结构示意图。在本实施例中，如图4所示，节流通道444开设在阀板42上。使本节流阀的加工工艺更为简单。

在本发明一实施例中，如图4所示，定位板32和阀板42之间的连接杆4上套设有阻尼弹簧45，阻尼弹簧45的两端分别抵顶在定位板32的底面和阀板42的顶面上。阻尼弹簧45的阻尼作用可以延长本节流阀的使用寿命。。

在上述实施例中，阀座3上的节流通道444为开设在阀座外侧面上的节流槽。阀板42上的节流通道也可以为开设在阀板42表面的节流槽，只要能在阀板密封连接在阀座的底端时供制冷剂流通即可。

在上述实施例中，连接杆4上的节流通道444可以延伸至第一段；由于阻尼弹簧45是套设在第二段43的侧面，将节流通道一直延伸至第一段，可防止阻尼弹簧45遮挡节流通道位于连接杆侧面上的端口，从而进一步提高了本节流阀的工作可靠性。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种节流阀，其特征在于，包括：一阀管，所述阀管的一端为封闭端、另一端为供制冷剂进入的入口；在所述阀管内壁上、且靠近所述入口处固定有一阀座，所述阀座中心开设有通孔，所述阀座上垂直所述阀管的中心线固定设置有定位板，所述定位板中心沿所述中心线穿设有一连接杆，所述定位板上开设有供制冷剂通过的流通孔，所述连接杆中部的侧面形成有定位部，所述定位部上方的连接杆上固定套设有弹性平衡件，且所述弹性平衡件将所述阀管内部分隔成互不连通的第一腔和第二腔，在所述第二腔的阀管壁上、且在所述阀座的上方开设有供所述制冷剂流出的出口；所述连接杆的顶端与所述阀管的封闭端之间压设有一弹性件，所述定位部在所述弹性件的作用下抵靠在所述定位板上；所述连接杆的底端具有一用于封闭或打开所述通孔的阀板；所述阀座或所述连接杆或所述阀板上开设有用于在所述通孔被所述阀板封闭住时供所述制冷剂通过的节流通道，所述通孔的横截面积大于所述节流通道的横截面积。

2.根据权利要求1所述的节流阀，其特征在于，所述弹性平衡件为平衡波纹管，在所述阀管内壁上、对应所述平衡波纹管的顶端处固定设置有环形挡片，所述平衡波纹管的顶端侧面与所述环形挡片的侧面密封连接，所述平衡波纹管的底端套设在所述连接杆的顶端，且所述平衡波纹管底端面上的内孔侧面与所述连接杆的侧面密封连接。

3.根据权利要求1或2所述的节流阀，其特征在于，所述连接杆包括第一段和第二段，所述第一段的横截面积大于所述第二段，所述第二段穿设于所述定位板中，所述第一段作为定位部。

4.根据权利要求3所述的节流阀，其特征在于，所述第二段的末端为横截面积小于所述第二段的圆柱体，所述阀板套设在所述圆柱体上，并通过螺接于所述圆柱体上的固定螺母将所述阀板固定。

5.根据权利要求1所述的节流阀，其特征在于，所述弹性平衡件为一弹性膜片，所述弹性膜片固定套设在所述连接杆靠近顶端处，所述阀管内壁上、对应所述弹性膜片的位置固定设置有环状挡片，所述弹性膜片的边缘与所述环形挡片密封连接。

6.根据权利要求1或2或5所述的节流阀，其特征在于，所述定位板和所述阀板之间的所述连接杆上套设有阻尼弹簧，所述阻尼弹簧的两端分别抵顶在所述定位板的底面和所述阀板的顶面上。

7.根据权利要求1所述的节流阀，其特征在于：所述阀座上的节流通道为开设在所述阀座外侧面上的节流槽。

8.根据权利要求1所述的节流阀，其特征在于：所述阀板上的节流通道为开设在所述阀板表面的节流槽。

9.根据权利要求1所述的节流阀，其特征在于：所述阀座与阀管为一体结构。

10.根据权利要求1所述的节流阀，其特征在于：所述阀座与定位板为一体结构。

11.根据权利要求3所述的节流阀，其特征在于：所述连接杆上的节流通道延伸至所述第一段。