CN102444724A - 一种阀芯部件和使用该部件的热力膨胀阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种阀芯部件和使用该部件的热力膨胀阀，属于制冷控制技术领域，其阀芯部件包括阀套(7)、固定在所述阀套(7)上的带有阀口(12)的阀芯座(1)、置于所述阀芯座(1)内腔中的阀芯(2)、弹性体和通过所述弹性体支撑所述阀芯(2)的支撑座(6)，其特征在于，还包括固定在所述阀芯座(1)的内腔中的具有多个流路通道的阀芯导向件(3)和阀芯支撑座(4)，本发明通过设置阀芯导向件控制阀芯的轴偏差，阀芯座(1)的阀口(12)和阀芯支撑座(4)都是通过弧面与阀芯(2)抵接，可以消除阀芯(2)的横向受力，保证了阀芯(2)与阀口(12)的同轴度要求，提高了阀的调节精度和关闭时密封性。

Description

一种阀芯部件和使用该部件的热力膨胀阀

技术领域

本发明属于制冷控制技术领域，适合于蒸气压缩式热泵系统(如空调系统)等，具体涉及一种阀芯部件和使用该部件的热力膨胀阀。

背景技术

作为节流装置的膨胀阀广泛使用于空调、冷藏柜、热泵等制冷系统的回路中中，通过感知特定位置制冷剂的温度/压力，来控制制冷剂流量的大小。起到节流降压和调节冷媒流量的作用，在大型制冷设备中较多使用可换芯式热力膨胀阀，该类结构的阀，根据的系统配置需求，更换阀芯部件，其主体部分可以通用，因而这种结构的阀具有很多优点，如维修更换方便、便于容量匹配等。现有技术的可换阀芯式的热力膨胀阀常见的结构及用于该结构的阀芯部件如图10和图11所示，

其膨胀阀100′包括阀本体102、在阀本体102上开设有内腔107，流路进口108和流路出口109分别与内腔107相通，在阀本体102的一端固定有感温部件103，当蒸发器末端的制冷剂温度/压力变化时，感温部件103再将这种变化通过传动杆104移动传递到阀芯阀芯部件，控制阀开度的大小，达到调整节流通道的制冷剂流量作用。

其阀芯部件101′为可以更换的整体结构，包括阀套7、阀芯座1′，阀芯座1′具有内孔型的腔室，腔室的一端设置有阀口，腔室的另一端设置有向内伸出的缩孔台阶13，在缩孔台阶13上设置有弹簧支撑座6′，使阀芯2通过弹簧5抵接到阀芯座1′的阀口上，

其中装配关系为：先将阀芯2、弹簧5、弹簧支撑座6′装配到阀芯座1′的腔室内，再通过周向压痕方法将阀芯座1′固定在阀套7内形成阀芯部件100′。

该结构的阀芯部件，由于阀芯直接通过弹簧压向阀芯座，阀芯与阀芯座上的阀口同轴度无法保证，而且作为蝶形挡圈的弹簧支称座为冷冲件，其上端面与支撑部的平行度差，可导致弹簧对阀芯的作用力偏离轴向，这些因素都会影响阀的调节精度和关闭时密封性。同时，为了安装弹簧支称座，需用镗刀在阀芯座的腔室加工出缩孔台阶，会造成阀芯座加工难度大的问题。

所以改进膨胀阀装置，尤其是改进可换阀芯部件的结构，保证阀芯与阀口的同轴度要求，提高阀的调节精度和关闭时密封性。是本领域的技术人员一直努力攻克的问题。

发明内容

为此，本发明提出一种阀芯部件，包括阀套、固定在所述阀套上的带有阀口的阀芯座、置于所述阀芯座内腔中的阀芯、弹性体和通过所述弹性体支撑所述阀芯的支撑座，其特征在于，还包括固定在所述阀芯座的内腔中的具有多个流路通道的阀芯导向件。

进一步，在上述结构的阀芯部件基础上，还包括设置在所述弹性体和所述阀芯之间的阀芯支撑座；

具体地，所述阀芯支撑座具有圆弧形的阀芯抵接面。

优选地，所述阀芯座的内腔中设置有第一扩口台阶部，所述阀芯导向件固定在所述第一扩口台阶部上；进一步，所述阀芯导向件通过在所述阀芯座(1)的外周部压痕或在阀芯座的端部翻边，固定在阀芯座的内腔中。

优选地，所述阀芯座的内腔中设置有第二扩口台阶部，所述支撑座固定在所述第二扩口台阶部上；进一步，所述支撑座通过在所述阀芯座的端部翻边，固定在阀芯座的内腔中。

优选地，如上述结构的阀芯部件，所述支撑座通过在所述阀套的外周部压痕，固定在所述阀套的内腔中。

进一步，如上述结构的阀芯部件，所述支撑座具有多个流路通道。

优选地，如上述结构的阀芯部件，所述阀芯导向件的多个流路通道的总流通面积(S1)大于所述阀芯座的阀口的最大流通面积(S2)的2倍。

同时，本发明还提出一种热力膨胀阀，包括带有内腔和流路进口/出口的阀本体、感温部件、阀芯部件、和将所述感温部件的驱动信号传递给所述阀芯部件的传动杆，其特征在于，所述阀芯部件使用上述的任一阀芯部件。

本发明提出的可换阀芯的阀芯部件，将阀芯、阀芯导向件安装到阀芯座的内腔后，将阀芯导向件固定在阀芯座的台阶部，弹簧支撑座可以固定在阀芯座的内腔，或直接固定在阀套上。由于阀芯座内部为台阶形结构，可以车削一次完成，保证了阀口和台阶面的同轴度要求，通过设置阀芯导向件控制阀芯的轴偏差；同时，阀芯座的阀口和阀芯支撑座都是通过弧面与阀芯抵接，可以消除阀芯的横向受力。

通过上述结构改进，保证了阀芯与阀口的同轴度要求，提高了阀的调节精度和关闭时密封性。

附图说明

图1：本发明给出的阀芯部件优选例之一的结构示意图；

图2：图1给出的阀芯部件中的阀芯座零件的结构示意图；

图3：图2给出的阀芯座零件的局部放大示意图；

图4：图1中给出的阀芯部件中的弹簧支撑座零件的主视图和侧示图；

图5：图1中给出的阀芯部件中的阀芯导向件的主视图和侧示图；

图6：本发明给出的阀芯部件优选例之二的结构示意图；

图7：图6给出的阀芯部件中的阀芯座零件的结构示意图；

图8：本发明给出的的阀芯支撑座零件的结构示意图；

图9：本发明给出的热力膨胀阀应用于制冷系统的典型制冷流路图；

图10：现有技术的可换阀芯式的热力膨典型结构图

图11：现有技术的阀芯部件的结构示意图；

图中符号说明：

1/1′/1A-阀芯座；

11/11A-内腔、12-阀口；

13-台阶、14-第二扩口台阶部；

15/15A-第一扩口台阶部、16/16A-端部；

2/2A-阀芯；

2-1锥部、22//22A-杆部、23-锥形端面；

3-阀芯导向件；

31-导向孔、32-外周部；

33-流路通道、34-齿部；

4-阀芯支撑座、41-阀芯抵接面；

5-弹簧；

6/6′-支撑座；

61-齿部、62-外周部、63-流路通道；

7-阀套；

71-压槽、72-内腔、73-压痕；

100/100′-热力膨胀；

101/101′/101A-阀芯部件、102-阀本体；

103-感温部件；

1031-气箱座、1032-传动片；

1033-膜片、1034-气箱盖；

104-传动杆、106-弹簧；

107-内腔；

108-进口通道、109-出口通道；

200-蒸发器、300-冷凝器；

400-压缩机；

500-传感器、600-毛细管。

具体实施方式

图9为本发明给出的热力膨胀阀应用于制冷系统的典型制冷流路图。

如图9所示。在该制冷系统中，膨胀阀100连接在蒸发器200与冷凝器300之间。其膨胀阀100包括阀本体102、在阀本体102上开设有纵向贯穿的内腔107，流路进口108与冷凝器300连通，流路出口109与蒸发器200连通。在阀本体102的一端固定有作为感温部件103的气箱头，气箱头由气箱座1031、传动片1032、膜片1033、气箱盖1034焊接组成，在膜片1033和气箱盖1034之间的密封腔内充注有制冷剂，通过毛细管600与设置在蒸发器末端的传感器500内腔密闭连通，在膜片1033的另一面构成的感应腔通过毛细管与蒸发器末端连通。这样，当蒸发器末端的制冷剂温度/压力变化时，密封腔内的膜片上下两面的压力差就会产生变化，这个变化促使膜片1033推动传动片1032产生位移的变化，再将这种变化通过传动杆104移动传递到阀芯阀芯部件，控制阀开度的大小，达到调整节流通道的制冷剂流量作用。其膨胀阀100的阀芯部件101为可以更换的整体结构，这样，阀芯部件可以根据系统配置需求更换，维修更换方便、便于容量匹配。

图1为本发明给出的阀芯部件优选例之一的结构示意图，图2为图1给出的阀芯部件中的阀芯座零件的结构示意图；图3为图2给出的阀芯座零件的局部放大示意图。

如图1、图2和图3所示。阀芯部件101包括薄壁金属的筒状阀套7，通过压槽71将阀芯座1固定在阀套7的内腔72中。阀芯座1为金属柱状结构，加工有内孔型的内腔11，在内腔11的一端设置有圆弧形R1的阀口12，在内腔11的另一端设置有第二扩口台阶部14和第一扩口台阶部15。支撑座6设置在第二扩口台阶部14上，阀芯座1的端部通过旋压翻边将支撑座6固定；阀芯导向件设置在第一扩口台阶部15上，通过在阀芯座的外周部的相应位置压痕固定。

锥竿形的阀芯2穿过阀芯导向件3的导向孔31朝向阀芯座1的阀口12，导向件3的导向孔31的孔径与阀芯2的竿部22外径相当，以限制阀芯2只能沿轴线方向移动。在弹簧5和阀芯2之间还设置有阀芯支撑座4。阀芯支撑座4的结构示意图如图8所示，阀芯支撑座4具有圆弧形的阀芯抵接面41。

在本实施例中，由于阀芯座1的阀口12和台阶部14/15为同轴心结构，所以可以车削一次完成，保证了阀口12和台阶部14/15的同轴度要求，而阀芯导向件3的导向孔31与外周部32为也同轴心结构，这样可以控制阀芯2的锥部21与阀口12之间的同轴度误差；同时，阀芯座1的阀口12和阀芯支撑座4都是通过圆弧面(R1/R2)与阀芯2抵接，可以消除阀芯的横向受力。

图4为图1中给出的阀芯部件中的弹簧支撑座零件的主视图和侧示图，图5为图1中给出的阀芯部件中的阀芯导向件的主视图和侧示图。

如图4和图5所示。弹簧支撑座6大体为齿状结构，其外周部62的直径大体与阀芯座1的第二扩口台阶部14的内壁直径相当，便于将弹簧支撑座6固定在阀芯座1。其齿部61之间的开口槽63构成制冷剂流通的通道；同样，阀芯导向件3大体为齿状结构，其外周部32的直径大体与阀芯座1的第一扩口台阶部15的内壁直径相当，便于将阀芯导向件3固定在阀芯座1上。其齿部34之间的开口槽33构成制冷剂流通的通道，为保证阀节流控制，阀芯导向件3的多个流路流通面积S1应大于阀口12处的最大流通面积S 2的两倍。在本实施例中，其阀芯导向件3的多个流路流通面积S1，为五个开口槽33的面积之和；阀口12处的最大流通面积S2为阀口12处的最小孔处的截面面积。

当然，阀芯导向件或弹簧支撑座也可以设计成具有三个或四个齿部的结构。

图6为本发明给出的阀芯部件优选例之二的结构示意图，图7为图6给出的阀芯部件中的阀芯座零件的结构示意图。

如图6和图7所示。本实施例与上述技术方案不同之处在于，阀芯2A的杆部22A带有锥形端部23，便于阀芯支撑座4的圆弧形面定位。阀芯部件101A的阀芯座1A的内腔11A只设置有第一扩口台阶部15A。阀芯导向件4设置在该第一扩口台阶部15A上，阀芯座1的端部16A通过旋压翻边将阀芯导向件4固定。

弹簧支撑座6直接设置在阀套7内，先使用工装固定位置后，在阀套7的外周部相应的位置实施压痕73，使弹簧支撑座6最终固定在阀套7的内腔72中。该结构的阀芯座可以节约材料，结构更为简单，其所起的作用和效果与上述方案相同，在此不再赘述。

以上仅是为能更好的阐述本发明的技术方案所例举的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，所有这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种阀芯部件，包括阀套(7)、固定在所述阀套(7)上的带有阀口(12)的阀芯座(1)、置于所述阀芯座(1)内腔中的阀芯(2)、弹性体和通过所述弹性体支撑所述阀芯(2)的支撑座(6)，其特征在于，还包括固定在所述阀芯座(1)的内腔中的具有多个流路通道的阀芯导向件(3)。

2.根据权利要求1所述的阀芯部件，其特征在于，还包括设置在所述弹性体和所述阀芯(2)之间的阀芯支撑座(4)。

3.根据权利要求2所述的阀芯部件，其特征在于，所述阀芯支撑座(4)具有圆弧形的阀芯抵接面(41)。

4.根据权利要求1所述的阀芯部件，其特征在于，所述阀芯座(1)的内腔中设置有第一扩口台阶部，所述阀芯导向件(3)固定在所述第一扩口台阶部上。

5.根据权利要求4所述的阀芯部件，其特征在于，所述阀芯导向件(3)通过在所述阀芯座(1)的外周部压痕或在阀芯座(1)的端部翻边，固定在阀芯座(1)的内腔中。

6.根据权利要求4所述的阀芯部件，其特征在于，所述阀芯座(1)的内腔中设置有第二扩口台阶部，所述支撑座(6)固定在所述第二扩口台阶部上。

7.根据权利要求6所述的阀芯部件，其特征在于，所述支撑座(6)通过在所述阀芯座(1)的端部翻边，固定在阀芯座(1)的内腔中。

8.根据权利要求1所述的阀芯部件，其特征在于，所述支撑座(1)通过在所述阀套(7)的外周部压痕固定在阀套(7)的内腔中。

9.根据权利要求1-8所述的任一阀芯部件，其特征在于，所述支撑座(6)具有多个流路通道。

10.根据权利要求1-8所述的任一阀芯部件，其特征在于，所述阀芯座(1)的阀口(12)为弧形。

11.根据权利要求1-8所述的任一阀芯部件，其特征在于，所述阀芯导向件(3)的多个流路通道的总流通面积大于所述阀芯座(1)的阀口(12)的最大流通面积的2倍。

12.一种热力膨胀阀，包括带有内腔和流路进口/出口的阀本体(102)、感温部件(103)、阀芯部件(101)、和将所述感温部件(103)的驱动信号传递给所述阀芯部件(101)的传动杆(104)，其特征在于，所述阀芯部件(101)使用权利要求1-9所述的任一阀芯部件。

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