CN102538319B - 一种双向节流电子膨胀阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双向节流电子膨胀阀，属于制冷控制技术领域，包括通过信号控制的驱动机构(100)和执行机构(200)，所述执行机构(200)包括带有第一通道(34)和第二通道(35)的阀体(3)、置于所述阀体(3)的阀腔(33)中的阀芯部件，其特征在于，所述阀芯部件包括阀芯(2)和切换部件(1)，所述阀芯(2)设有内腔(24)和与所述内腔(24)连通的正向节流通道(21)和反向节流通道(22)，所述切换部件(1)设置在所述阀芯(2)的内腔(24)中。本发明给出的双向节流电子膨胀，正向节流通路与反向节流通路可以根据制冷系统要求的优化数据，独立设计节流部位的结构，结构简单可靠，可提高制冷或制热的热利用效率。

Description

一种双向节流电子膨胀阀

技术领域

本发明涉及一种双向节流电子膨胀阀，是通过调整节流口的大小来控制节流量的装置，属于制冷控制技术领域，适合于商用大容量空调系统中使用的双向流通电子膨胀阀。

背景技术

作为节流装置的电子膨胀阀广泛应用于制冷系统的回路中，电子膨胀阀的作用是调节流进蒸发器的制冷量，向蒸发器供给最适量的制冷剂，保证制冷系统的稳定运行。现有技术的典型电子膨胀阀结构如图9所示，包括阀结构901、传动部件902、电机903、进口接管904和出口接管905等几部分。传动部件902与电机903的转轴连接，包括由齿轮组组成的减速机构、丝杆和螺母等零件，将电动机的动力转化成丝杆的周向旋转和纵向移动的合力，并将纵向移动的力传递给阀结构901的阀杆909。在阀结构901中，阀杆909与阀针906连接并带动阀针906在阀座孔907内进行轴向滑动，通过由阀针906和阀口908之间形成流道的通流面积的变化来控制通过出口部的流量，进而调节制冷系统的制冷剂流量。

现有技术中采用单个孔式节流阀口与简单的柱锥形阀针结构组合进行相对位置的移动来调节节流量，难以做到在节流过程中对特定的多点位置的节流量参数进行准确设定以优化系统。更不能在双向节流系统中，根据正向节流制冷和反向节流制热的特点，进行不同的参数设计，能源损失大。

所以，如何改进电子膨胀阀的结构，使其能够按系统的要求采用独立的节流阀口控制，优化设置与系统匹配的精细控制的节流，提高能源的使用效率，尤其适用在大容量商用空调系统，具有良好的抗冲击性能和高可靠性，是本领域的技术人员所要攻克的难题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是设计一种高可靠性的双向节流电子膨胀阀，能够独立设计正向和反向节流通路的结构，优化制冷系统的能源效率。

本发明给出的双向节流电子膨胀阀，包括通过信号控制的驱动机构和执行机构,所述执行机构包括带有第一通道和第二通道的阀体、置于所述阀体的阀腔中的阀芯部件,其特征在于，所述阀芯部件包括阀芯和切换部件，所述阀芯设有内腔和与所述内腔连通的正向节通道和反向节流通道，所述切换部件设置在所述阀芯的内腔中。

具体的，如上述结构的双向节流电子膨胀阀，所述阀体上开设有正向节流口和反向节流口；

具体的，所述阀芯上设置有连通所述内腔与所述阀腔的平衡孔；

进一步，所述阀芯的正向节流通道和反向节流通道具体为设置在圆周部的侧向通孔；

具体的，所述切换部件具体为筒形结构，其周部设置有正向流路的第一通孔和反向流路的第二通孔；

进一步，所述阀体上的正向节流口和反向节流口具体为开口槽；

进一步，当所述双向节流电子膨胀阀执行正向节流时，所述切换部件与所述阀体相抵接；并当所述双向节流电子膨胀阀执行反向节流时，所述切换部件与所述阀芯相抵接；

优选地，所述阀芯的正向节流通道和反向节流通道具体各为两个，并以所述阀芯的轴线对称分布；

优选地，所述阀体上的正向节流口和反向节流口具体各为两个，并以所述阀体的轴线对称分布；

优选地，所述阀芯的正向节流通道和反向节流通道相对于轴线间隔设置;并所述阀体上的正向节流口和反向节流口相对于轴线间隔设置。

本发明给出的双向节流电子膨胀阀，正向节流通路与反向节流通路可以根据制冷系统要求的优化数据，独立设计节流部位的结构，提高制冷或制热的热利用效率，同时结构简单便于加工控制，产品的可靠性提高，而阀芯的正向节流通道和反向节流通道以轴线对称分布，阀体的正向节流口和反向节流口以轴线对称分布，正向节流部位与反向节流部位相对于轴线间隔设置，可以避免流体的扰动和冲击。

附图说明

图1：本发明给出的电子膨胀阀具体实施例在正向节流状态下的主视图；

图2：本发明给出的电子膨胀阀具体实施例在正向节流状态下的侧视图；

图3：图1中的电子膨胀阀的节流部位的局部放大示意图;

图4:图2所示的节流部位结构的侧向阀口位置的放大示意图;

图5：本发明给出的电子膨胀阀具体实施例在反向节流状态下的主视图；

图6：本发明给出的电子膨胀阀具体实施例在反向节流状态下的侧视图；

图7：图1中的电子膨胀阀的节流部位的局部放大示意图;

图8:图7所示的节流部位结构的侧向阀口位置的放大示意图；

图9：现有技术的典型电子膨胀阀结构。

图中符号说明：

1-切换部件；

11-第一通孔、12-第二通孔；

2-阀芯；

21-正向节通通道、22-反向节流通道；

23-平衡孔、24-内腔、25-底部；

3-阀体；

31-正向节流口、32-反向节流口；

33-阀腔；

34-第一通道、35-第二通道；

36-台阶部；

37-台阶面；

4-阀杆；

901-阀结构、902-传动部件；

903-电机；

904-进口接管、905-出口接管；

906-阀针、907-阀座孔；

908-阀口、909-阀杆。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明的技术给予说明。

图1和图2分别为本发明给出的应用大型商用制冷系统中的双向节流电子膨胀阀的具体结构，在正向节流状态下的主视图和侧视图；图3为图1中的电子膨胀阀的节流部位的局部放大示意图;图4为图3所示的节流部位结构的侧向阀口位置的放大示意图。

分别如图1、图2、图3和图4所示。双向节流电子膨胀阀，包括通过信号控制的驱动机构100和执行机构200。驱动机构100可以具体为步进电机结构，并带动减速器减速，通过减速器的输出轴将步进电机的驱动力转换成阀杆4的沿轴向上下方向位移（本实施例中未具体明示），阀杆4的前端连接执行机构200。

执行机构200主要包括阀体3和阀芯部件。在阀体3中开设有阀腔33，在的阀体3的两个侧部分别开设有第一通道34和第二通道35，第一通道34和第二通道35分别与阀腔33相通。阀芯部件设置在阀腔33中，包括阀芯2和切换部件1，阀芯2与阀杆4固接，当然也可以将阀芯2和阀杆4设计成一体结构。

阀芯2大致为带有内腔24的筒状结构，在其外周部开设有其以轴线X-X对称的两个侧向通孔作为正向节流通道21，在阀芯2的筒状底部设置有连通内腔24与所述阀腔33的两个平衡孔23。

阀体3包括下端方形的主体部和伸入到阀腔33中的圆形台阶部36。在台阶部36上开设有以其轴线Y-Y对称分布的两个开口槽，作为正向节流口31，每个正向节流口31与阀芯2的正向节流通道21相对应，在台阶部36的底部设置有台阶面部7。

切换部件1大体为筒状结构，其套设在阀芯2的内腔24中。通过限制机构，以防止切换部件1与阀芯2相对转动（如具体设置键槽结构等，本图中未具体示出）。通过对切换部件1的外缘直径和阀芯2的内腔24内缘直径尺寸的控制，使切换部件1可以在阀芯2的内腔24中轴向滑动，并同时具有一定的密封性。切换部件1设有第一通孔11和第二通孔12。

当电子膨胀阀正向流通时（即第一通道33作为入口，第二通道34作为出口），在高压作用下，制冷剂流体从阀腔33通过平衡孔23进入阀芯2的内腔24，并推动切换部件1抵接在阀体3的台阶面37上。此时，切换部件1的第一通孔11与阀芯的正向节流通道21相通，而第二通孔12被阀腔24的内壁隔开。由第一通道33进入的制冷剂，通过正向节流口31与正向节流通道21组成的节流控制部，再通过切换部件1的第一通孔11，从第二通道34流出。这时通过阀杆4带动阀芯2轴向滑动以调节流路的大小。

图5和图6为双向节流电子膨胀阀在反向节流状态下的主视图和侧视图；图7为图5中的电子膨胀阀的节流部位的局部放大示意图;图8为图7所示的节流部位结构的侧向阀口位置的放大示意图。

如图5、图6、图7和图8所示。在阀芯2的外周部设有以轴线X-X对称的两个侧向通孔作为反向节流通道22，该两个反向节流通道22与前述的正向节流通道21以轴线X-X间隔成90°设置；同样在阀体3的台阶部36上，设有以其轴线Y-Y对称分布的两个开口槽作为反向节流口32，该两个反向节流口32与前述的正向节流口31以轴线X-X间隔成90°设置，每个反向节流口32与阀芯2的反向节流通道22相对应。

当电子膨胀阀正向流通时（即第二通道33作为入口，第一通道34作为出口），在高压作用下，制冷剂流体推动切换部件1抵接在阀芯2的内腔中的底部25。此时，切换部件1的第二通孔12与阀芯的反向节流通道22相通，而第一通孔11被阀腔24的内壁隔开。制冷剂通过反向节流口32与反向节流通道22组成的节流控制部，这时通过阀杆4带动阀芯2轴向滑动以调节流路的大小。

在本发明中，正向节流通路与反向节流通路可以根据制冷系统要求的优化数据，独立设计节流部位的结构，提高制冷或制热的热利用效率，同时结构简单便于加工控制，产品的可靠性提高。如上述实施例中，阀体的阀口采用槽型结构，阀芯采用圆孔结构。当然也可以采用多种结构的变形组合，在此不再赘述。而阀芯的正向节流通道和反向节流通道以轴线对称分布，阀体的正向节流口和反向节流口以轴线对称分布，正向节流部位与反向节流部位相对于轴线间隔设置，可以避免流体的扰动。

以上仅是为能更好的阐述本发明的技术方案所例举的具体实施方式，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 (7)

1.一种双向节流电子膨胀阀，包括通过信号控制的驱动机构(100)和执行机构(200),所述执行机构(200)包括带有第一通道(34)和第二通道(35)的阀体(3)、置于所述阀体(3)的阀腔(33)中的阀芯部件,其特征在于，所述阀芯部件包括阀芯(2)和切换部件(1)，所述阀芯(2)设有内腔(24)和与所述内腔(24)连通的正向节流通道(21)和反向节流通道(22)，所述阀体(3)上开设有正向节流口(31)和反向节流口(32)，所述正向节流通道（21）和所述正向节流口（31）相对应，所述反向节流通道（22）和所述反向节流口（32）相对应；所述正向节流口（31）和所述反向节流口（32）相对于所述阀体（3）的轴线Y-Y对称分布并且间隔设置；所述切换部件(1)具体为筒形结构，设置在所述阀芯(2)的内腔(24)中，其周部设置有分别与所述阀芯（2）的正向节流通道（21）和反向节流通道（22）对应的正向流路的第一通孔(11)和反向流路的第二通孔(12)，所述阀芯（2）的正向节流通道（21）和反向节流通道（22）相对于所述阀芯（2）的轴线X-X对称分布并且间隔设置。

2.如权利要求1所述的双向节流电子膨胀阀，其特征在于，所述阀芯(2)上设置有连通所述内腔(24)与所述阀腔(33)的平衡孔(23)。

3.如权利要求2所述的双向节流电子膨胀阀，其特征在于，所述阀芯(2)的正向节流通道(21)和反向节流通道(22)具体为设置在圆周部的侧向通孔。

4.如权利要求1所述的双向节流电子膨胀阀，其特征在于，所述阀体(3)上的正向节流口(31)和反向节流口(32)具体为开口槽。

5.如权利要求1-4所述的任一双向节流电子膨胀阀，其特征在于，当所述双向节流电子膨胀阀执行正向节流时，所述切换部件(1)与所述阀体(3)相抵接；并当所述双向节流电子膨胀阀执行反向节流时，所述切换部件(1)与所述阀芯(2)相抵接。

6.如权利要求1-4所述的任一双向节流电子膨胀阀，其特征在于，所述阀芯(2)的正向节流通道(21)为两个，并以所述阀芯(2)的轴线X-X对称分布，所述阀芯（2）的反向节流通道(22)为两个，并以所述阀芯（2）的轴线对称分布。

7.如权利要求6所述的双向节流电子膨胀阀，其特征在于，所述阀体(3)上的正向节流口(31)为两个，并以所述阀体(3)的轴线Y-Y对称分布，所述阀体（3）上的反向节流口(32)为两个，并以所述阀体（3）的轴线对称分布。

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