CN102758965B

CN102758965B - 热力膨胀阀

Info

Publication number: CN102758965B
Application number: CN201110106904.9A
Authority: CN
Inventors: 不公告发明人
Original assignee: Zhejiang Sanhua Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Sanhua Commercial Refrigeration Co ltd
Priority date: 2011-04-27
Filing date: 2011-04-27
Publication date: 2015-11-11
Anticipated expiration: 2031-04-27
Also published as: US9587864B2; WO2012146193A1; US20140041405A1; EP2703751A4; EP2703751A1; EP2703751B1; CN102758965A

Abstract

本发明公开了一种热力膨胀阀，包括阀体(1)和阀芯部件(2)，所述阀体(1)设有第一接口腔(11)、内置有传动部件(21)的下腔(35)及隔离二者的第一密封部件；所述阀芯部件(2)的侧壁上设有受到所述第一接口腔(11)内的冷媒压力并受力方向相反的第五承压面(S5)和第六承压面(S6)；所述第一密封部件包括设于所述传动部件(21)与所述阀芯部件(2)上端部之间、并其第一边缘部(41)密封连接于所述阀体(1)上的第一柔性密封件；所述第一柔性密封件的第一承压面(S1)的有效受力面积与所述第五承压面(S5)的受力面积之和，基本等于所述阀芯部件(2)上端部的第三承压面(S3)的有效受力面积与所述第六承压面(S6)的受力面积之和。该热力膨胀阀的结构设计一方面能够提高阀体(1)与阀芯部件(2)上端部之间密封的可靠性，并提高阀的灵敏度，且能够降低阀体(1)与阀芯部件(2)的加工难度；另一方面能够消除第一接口腔(11)中冷媒对阀芯部件(21)运动造成的压力影响。

Description

热力膨胀阀

技术领域

本发明涉及冷媒流体控制部件技术领域，特别涉及一种热力膨胀阀。

背景技术

热力膨胀阀是组成制冷系统的重要部件，是制冷系统四个基本部件中除去蒸发器、压缩机和冷凝器之外的另一基本部件。热力膨胀阀的主要作用是通过感应制冷系统中蒸发器出口端或压缩机吸入端的过热度来控制阀的开度大小，从而实现系统冷媒流量调节和节流降压的目的。

请参考图1，图1为现有技术中一种典型的热力膨胀阀的结构示意图。

该热力膨胀阀包括阀体1′，阀体1′的上端连接有包括气箱座2′4和气箱盖2′5的气箱，该气箱的内腔由膜片2′1分隔为上腔2′2和下腔2′3；如图1所示，上腔2′2通过充满有冷媒并通过毛细管4′1与感温包4′2连接，感温包4′2用于感受蒸发器出口端或者压缩机入口端的冷媒的过热度，并在上腔中产生一个温度压力P_b；同时，下腔2′3通过平衡管(图中未示出)与所述蒸发器出口端连通，从而在下腔2′3中产生一个蒸发压力P_o。

此外，如图1所示，阀体1′的内腔中形成有阀1′1，该阀1′1配合有阀芯3′1，阀芯3′1的上端连接有传动杆3′2，该传动杆3′2的连接有位于下腔的传动片3′3；需要说明的是，在本现有技术中，阀芯3′1、传动杆3′2和下文所述的导向球3′4合称为阀芯部件，因而本现有技术中阀芯部件为一种分体部件；阀芯3′1的外部套装有导向环7′，该导向环7′以下的腔体为平衡腔1′4，平衡腔1′4中设有支撑阀芯3′1的弹簧6′，该弹簧6′给阀芯3′1一个向上的弹力P_t。

以阀芯3′1和传动杆3′2作为受力分析对象，阀芯3′1和传动杆3′2受到一个向上的弹力P_t，同时会受到传动片3′3给予的向下的推力，该推力由膜片2′1推动传动片3′3形成，因而该推力亦即使得膜片2′1向下运动的力，亦即P_b-P_o；当阀芯3′1处于平衡状态时，P_b-P_o＝P_t，亦即P_b＝P_o+P_t，当蒸发器出口端的温度过高时，P_b增大，从而推动阀芯3′1向下运动，从而增大冷媒的流量；当蒸发器出口端的温度过低时，P_b减小，从而推动阀芯3′1向上运动，从而减小冷媒的流量。

然而，如图1所示，在实际工作过程中，阀芯3′1除了会受到上述温度压力P_b、蒸发压力P_o和弹簧弹力P_t之外，还会受到第一接口腔1′2中冷媒产生的使阀芯3′1开启的压力和第二接口腔1′3中使阀芯3′1关闭的压力，该两个压力的差值产生一个系统压差；对于小容量阀或者低压制冷系统而言，该系统压差的对阀芯3′1的影响基本可以忽略不计，但是对于大容量阀或者高压制冷系统而言，该系统压差的对阀芯3′1的影响很大，从而严重影响着阀芯3′1的调节精度。

有鉴于此，如图1所示，阀芯3′1开设通孔3′11连通第一接口腔1′2和平衡腔1′4，该通孔3′11的下端配合有导向球3′4，该导向球3′4与通孔3′11之间具有间隙，从而使得两个腔室的压力相等，同时使得第一接口腔1′2中的第一承压面S′1与平衡腔1′4中的第二承压面S′2的受力面积相等，由于第一承压面S′1和第二承压面S′2的受力方向相反，因而第一接口腔1′2中的冷媒对阀芯3′1产生的压力相互抵消；如图2所示，第二接口腔1′3中设有受力方向相反的第三承压面S′3和第四承压面S′4，由于该两个承压面的受力面积相等，因而第二接口腔1′3中的冷媒对阀芯3′1产生的压力相互抵消。因而，冷媒无论由第一接口腔1′2流向第二接口腔1′3，还是由第二接口腔1′3流向第一接口腔1′2，系统压差基本为零，因而热力膨胀阀可以实现双向平衡流动。

然而，在上述现有技术中，如图1所示，传动杆3′2的上端部与阀体1′之间设有第一密封部件8′1，用于隔离第一接口腔1′2和下腔2′3；阀芯3′1与导向环7′之间设有第二密封部件8′2，用于隔离第二接口腔1′3和平衡腔1′4；传动杆3′2和阀芯3′1沿轴向运动，因而上述两种密封均为传动密封，存在有以下缺陷：

第一，传动密封的密封性能不可靠，随着使用时间的延长，橡胶的老化，泄漏会加大，进而会使得热力膨胀阀的过热度加大，影响热力膨胀阀工作的可靠性和精确性；

第二，传动密封的摩擦阻力大，且随着使用时间的延长，橡胶的老化，摩擦阻力可能会进一步加大，从而影响热力膨胀阀的灵敏度；

第三，阀体1′与传动杆3′2之间及阀芯3′1与导向环7′之间的配合精度要求高，阀体1′、传动杆3′2、阀芯3′1和导向环7′的加工难度大；如若阀体1′与传动杆3′2之间及阀芯3′1与导向环7′之间不是采用密封件密封，而是采用高精度的配合密封，则阀体1′、传动杆3′2、阀芯3′1和导向环7′的加工难度会更大。

此外，上述现有技术中的热力膨胀阀还存在如下缺陷：

第一，由于第二承压面S′2设于阀芯3′1的下端面上，阀芯3′1的下端面位于平衡腔1′4中，因而需要在阀芯3′1上开设通孔3′11连通第一接口腔1′2和平衡腔1′4，使得两个腔体的中的压强相等；在此基础上，需要在阀芯通孔的下端设置导向球3′4，同时为了便于在阀芯3′1上开设有通孔3′11，采用了传动杆3′2与阀芯3′1的分体结构设计，因而在该现有技术中阀芯部件包括传动杆3′2、阀芯3′1和导向球3′4，零部件多，导致轴向尺寸公差累计较大，降低了阀的调节精度，同时装配比较麻烦；

第二，平衡腔1′4与第一接口腔1′2连通，当第一接口腔1′2是高压端时，平衡腔1′4内压强高，导致密封要求较高，同时也增大了泄漏的风险；

第三，在较小的阀芯3′1上设置通孔3′11，加工比较困难。

有鉴于此，如何对现有技术中的热力膨胀阀作出改进，从而一方面能够提高阀体与阀芯部件上端部之间密封的可靠性，并提高阀的灵敏度，且能够降低阀体与阀芯部件的加工难度；另一方面能够消除第一接口腔中冷媒对阀芯部件运动造成的压力影响，是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题为提供一种热力膨胀阀，该热力膨胀阀的结构设计一方面能够提高阀体与阀芯部件上端部之间密封的可靠性，并提高阀的灵敏度，且能够降低阀体与阀芯部件的加工难度；另一方面能够消除第一接口腔中冷媒对阀芯部件运动造成的压力影响。

为解决上述技术问题，本发明提供一种热力膨胀阀，包括阀体和阀芯部件，所述阀体设有第一接口腔、内置有传动部件的下腔及隔离二者的第一密封部件；所述阀芯部件的侧壁上设有受到所述第一接口腔内冷媒的压力并受力方向相反的第五承压面和第六承压面；所述第一密封部件包括设于所述传动部件与所述阀芯部件上端部之间、并其第一边缘部密封连接于所述阀体上的第一柔性密封件；所述第一柔性密封件的第一承压面的有效受力面积与所述第五承压面的受力面积之和，基本等于所述阀芯部件上端部的第三承压面的有效受力面积与所述第六承压面的受力面积之和。

优选地，所述第一承压面的有效受力面积基本等于所述第三承压面的有效受力面积，所述第五承压面的受力面积基本等于所述第六承压面的受力面积。

优选地，所述第五承压面和所述第六承压面均开设于所述第一接口腔内。

优选地，所述阀体还设有第二接口腔、内置有弹性部件的平衡腔及隔离二者的第二密封部件，并在所述第二接口腔内所述阀芯部件的侧壁上设有受力方向相反的第七承压面和第八承压面；所述第二密封部件包括设于所述弹性部件与所述阀芯部件下端部之间并其第二边缘部密封连接于所述阀体上的第二柔性密封件；所述第二柔性密封件的第二承压面的有效受力面积与所述第七承压面的受力面积之和，基本等于所述阀芯部件下端部的第四承压面的有效受力面积与所述第八承压面的受力面积之和。

优选地，所述第二承压面的有效受力面积基本等于所述第四承压面的有效受力面积，所述第七承压面的受力面积基本等于所述第八承压面的受力面积。

优选地，所述阀体设有阀口，所述阀芯部件设有密封阀口的倾斜密封面，所述阀芯部件关闭所述阀口时的密封线或密封面分隔所述倾斜密封面为处于所述第一接口腔中的所述第六承压面和处于所述第二接口腔中的所述第七承压面。

优选地，第一所述柔性密封件为第一波纹管；所述第一波纹管包括可沿轴向伸缩的第一波纹套筒部及从一端封闭该第一波纹套筒部的第一直段部；所述阀芯部件的上端部伸入所述第一波纹套筒部中，且其上端面与所述第一直段部的内侧面贴合。

优选地，所述传动部件包括传动片及与所述传动片连接的传动钉，所述第一直段部设于所述传动钉与所述阀芯部件的上端部之间，并所述第一直段部的外侧面与所述传动钉的底壁贴合。

优选地，所述阀体的顶端部设有安装所述第一柔性密封件的安装孔，且该安装孔内通过螺纹连接有螺母；所述螺母通过其内孔套装于所述第一波纹套筒部和所述传动钉的外部，并将所述第一边缘部压于所述安装孔的底壁上；所述第一边缘部与所述安装孔的底壁之间密封连接。

优选地，所述第一边缘部的周向末端进一步设有第一翻边，所述安装孔侧壁的底端部设有与所述第一翻边位置相对的凹槽；所述第一翻边伸入所述凹槽中，并卡在所述螺母的外侧壁上。

在现有技术的基础上，本发明所提供的热力膨胀阀的第一密封部件包括设于所述传动部件与所述阀芯部件上端部之间、并其第一边缘部密封连接于所述阀体上的第一柔性密封件；随着在阀芯部件沿轴向运动，第一柔性密封件也随着在轴向上伸缩，并且其第一边缘部密封连接于阀体上，因而该第一密封件始终将所述下腔和所述第一接口腔隔离；并且具体地，第一边缘部和阀体之间的密封方式可以为密封焊接或者采用密封件密封等静密封结构。相对于现有技术中的传动密封，本发明中第一边缘部与阀体之间的密封是静密封结构，密封的可靠性高，泄漏的概率较低，因而不会加大热力膨胀阀的过热度，从而显著提高了热力膨胀阀工作的可靠性和准确性。此外，在本发明中，密封结构存在于第一边缘部与阀体之间，而不是阀芯部件与阀体之间，因而阀芯部件在沿轴向运动的过程中，不会受到摩擦阻力的影响，因而阀的灵敏度较高。再者，在本发明中，第一边缘部与阀体之间是静密封结构，而不是采用现有技术中的传动密封结构，因而阀体和阀芯部件的加工精度要求不高，可以显著降低其加工难度。

此外，所述第一柔性密封件的第一承压面的有效受力面积与所述第五承压面的受力面积之和，基本等于所述阀芯部件上端部的第三承压面的有效受力面积与所述第六承压面的受力面积之和，因而可以消除第一接口腔内冷媒对阀芯部件造成的压力影响。

综上所述，本发明所提供的热力膨胀阀能够提高阀体与阀芯部件上端部之间密封的可靠性，并提高阀的灵敏度，且能够降低阀体与阀芯部件的加工难度；另一方面能够消除第一接口腔中冷媒对阀芯部件运动造成的压力影响。

附图说明

图1为现有技术中一种典型的热力膨胀阀的结构示意图；

图2为本发明一种实施例中热力膨胀阀的结构示意图；

图3为图2中热力膨胀阀的A部位的放大图；

图4-1为图2和图3中第一波纹管在第一种工况下的有效受力面积示意图；

图4-2为图2和图3中第一波纹管在第二种工况下的有效受力面积示意图；

图5为图2中热力膨胀阀的B部位的放大图；

图6为图2和图5中第二波纹管的结构示意图；

图7为图2中热力膨胀阀的阀芯部件的结构示意图；

图7-1为图7中热力膨胀阀的俯视图；

图7-2为图7中热力膨胀阀的仰视图；

图7-3为图7中热力膨胀阀的A-A向剖视图；

图7-4为图7中热力膨胀阀的B-B向剖视图；

图7-5为图7中热力膨胀阀的C-C向剖视图。

其中，图1中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1′阀体；1′1阀口；1′2第一接口腔；1′3第二接口腔；1′4平衡腔；

2′1膜片；2′2上腔；2′3下腔；2′4气箱座；2′5气箱盖；

3′1阀芯；3′11通孔；3′2传动杆；3′3传动片；3′4导向球；

S′1第一承压面；S′2第二承压面；S′3第三承压面；S′4第四承压面；

4′1毛细管；4′2感温包；6′弹簧；7′导向环；

8′1第一密封部件；8′2第二密封部件。

图2至图7-5中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1阀体；11第一接口腔；12第二接口腔；13平衡腔；14安装孔；141凹槽；15螺母；16第一内台阶面；17第二内台阶面；18阀口；

2阀芯部件；21传动部件；211传动片；212传动钉；22弹性部件；221弹簧座；222弹簧；23密封线；

3气箱；31气箱座；32气箱盖；33膜片；34上腔；35下腔；

4第一波纹管；41第一边缘部；42第一波纹套筒部；43第一直段部；44第一翻边；45第一密封件；

5第二波纹管；51第二边缘部；52第二波纹套筒部；53第二直段部；54第二翻边；55第二密封件；

6调节座；61第一垫片；62第二垫片；

S1第一承压面；S2第二承压面；S3第三承压面；S4第四承压面；S5第五承压面；S6第六承压面；S7第七承压面；S8第八承压面。

具体实施方式

本发明的核心为提供一种热力膨胀阀，该热力膨胀阀的结构设计一方面能够提高阀体与阀芯部件上端部之间密封的可靠性，并提高阀的灵敏度，且能够降低阀体与阀芯部件的加工难度；另一方面能够消除第一接口腔中冷媒对阀芯部件运动造成的压力影响。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

请参考图2，图3和图4，图2为本发明一种实施例中热力膨胀阀的结构示意图；图3为图2中热力膨胀阀的A部位的放大图；图4-1为图2和图3中第一波纹管在第一种工况下的有效受力面积示意图；图4-2为图2和图3中第一波纹管在第二种工况下的有效受力面积示意图。

在一种实施例中，如图2所示，本发明所提供的热力膨胀阀，包括阀体1及与阀体1滑动配合的阀芯部件2，阀芯部件2密封阀口18时，将阀体1的内腔分割为第一接口腔11和第二接口腔12；阀体1连接有气箱3，气箱3包括气箱座31、气箱盖32及将气箱3的内腔分隔为上腔34和下腔35的膜片33，气箱3内进一步设有传动部件21；所述热力膨胀阀还包括隔离第一接口腔11与下腔35的第一密封部件。

如图2所示，在上述现有技术的基础上，第一密封部件进一步包括可随阀芯部件2运动进行伸缩的第一柔性密封件，所述第一柔性密封件设于传动部件21与阀芯部件2的上端部之间，且其第一边缘部41密封连接于阀体1上。

随着阀芯部件2沿轴向运动，第一柔性密封件也随着在轴向上伸缩，并且其第一边缘部41密封连接于阀体1上，因而该第一柔性密封件始终将下腔35和第一接口腔11隔离；并且具体地，第一边缘部41和阀体1之间的密封方式可以为密封焊接或者采用密封件密封等静密封结构。相对于现有技术中的传动密封结构，本发明中第一边缘部41与阀体1之间的密封是静密封结构，密封的可靠性高，泄漏的概率较低，因而不会加大热力膨胀阀的过热度，从而显著提高了热力膨胀阀工作的可靠性和准确性。此外，在本发明中，密封结构存在于第一边缘部41与阀体1之间，而不是阀芯部件2与阀体1之间，因而阀芯部件2在沿轴向运动的过程中，不会受到摩擦阻力的影响，因而阀的灵敏度较高。再者，在本发明中，第一边缘部41与阀体1之间是静密封结构，而不是采用现有技术中的传动密封结构，因而阀体1和阀芯部件2的加工精度要求不高，可以显著降低其加工难度。

此外，所述第一柔性密封件的第一承压面S1的有效受力面积与第五承压面S5的受力面积之和，基本等于阀芯部件2上端部的第三承压面S3的有效受力面积与第六承压面S6的受力面积之和，因而可以消除第一接口腔11内冷媒对阀芯部件2造成的压力影响。需要说明的是，在本文中，凡涉及到的“基本等于或基本相等”，其内涵为除了包括完全相等的情况外，还包括左右偏差正负5％的的情况。

以下将以第一波纹管4为例，将对第一柔性密封件的第一承压面S1的有效受力面积作出解释：

具体地，设第一接口腔内冷媒压力为P，由于第一波纹管4的位于阀芯部件2一侧腔体与第一接口腔11通过阀芯部件2与阀体1之间的间隙连通，第一波纹管4的内部的冷媒压力也为P；在此基础上，分两种工况确定第一承压面S1的有效受力面积。第一种工况为：如图4-1所示，第一边缘部41与安装孔14的底壁仅仅是接触，但不连接，因而二者之间不存在作用力；在该工况下，第一波纹管4内每个波纹均受到相反抵消的两个压力P，具体如图4-1中箭头所示，因而第一波纹管的有效受力面积为图4中ΔS11所示。第二种工况为：如图4-2所示，第一边缘部41与安装孔14的底壁之间连接固定，而不仅仅是接触，因而二者之间存在作用力；在该工况下，由于第一边缘部41连接固定于安装孔14的底壁上，二者之间存在作用力，因而第一边缘部41受到的冷媒压力P自有所述作用力抵消，对其不再分析；第一波纹管其他波纹的受力分析如图4-2箭头所示，因而此时第一承压面S1的有效受力面积为图4-2中的ΔS12所示。由此可知，通过常规的技术分析，是可以确定第一柔性密封件的第一承压面S1的有效受力面积，并且根据本技术领域内常规的技术手段，是可以得到第一承压面S1所需要的有效受力面积。

在上述技术方案的基础上，可以作出进一步设计，从而使得结构变得简化。比如，可以使得第一承压面S1的有效受力面积基本等于第三承压面S3的有效受力面积，第五承压面S5的受力面积基本等于第六承压面S6的受力面积。

显然，ΔS11和ΔS12相比，ΔS12更趋近于阀芯部件2上端面的面积(在阀芯部件2上端部的直径一致的情况下，其上端部第三承压面S3的有效受力面积等于上端面的面积)，由此可知，通过常规的技术设计，是可以实现第一承压面S1的有效受力面积基本等于第三承压面S3的有效受力面积。

此外，在上述技术方案中，还可以作出进一步改进。比如，如图2所示，阀体1设有阀口18，阀芯部件2设有密封阀口18的倾斜密封面，阀芯部件2关闭阀口18时的密封线或密封面分隔所述倾斜密封面为处于第一接口腔11中的第六承压面S6和处于第二接口腔12中的第七承压面S7。

在此基础上，如图2所示，平衡腔13进一步与第一接口腔11隔离密封，且在第一接口腔11内阀芯部件2的侧壁上还开设有与第六承压面S6受力方向相反的第五承压面。在本发明中，第五承压面S5开设于第一接口腔11中，而不是开设于平衡腔13中，因而阀芯部件2上不用开设通孔用以连通第一接口腔11和平衡腔13，进而也就避免了使用导向球设于通孔的下端，省略了导向球部件，因而减少了阀芯部件2的零部件数量，保证了其轴向尺寸公差，提高了阀的调节精度。此外，由于不用在阀芯部件2上开设通孔，因而也简化了阀芯部件2的加工工艺，降低了加工难度。再者，由于平衡腔13进一步与第一接口腔11隔离密封，因而当第一接口腔11是高压端时，平衡腔13内始终保持低压，并且平衡腔13又同时与第二接口腔12隔离密封，因而平衡腔13内基本上没有冷媒的存在，因而显著降低了平衡腔13的密封要求。

在上述技术方案的基础上，还可以作出进一步改进，从而进一步消除第二接口腔12内冷媒压力对阀芯部件2的压力影响；具体请参考图2、图5和图6，图5为图2中热力膨胀阀的B部位的放大图；图6为图2和图5中第二波纹管的结构示意图。

如图2所示，阀体1还设有第二接口腔12、内置有弹性部件22的平衡腔13及隔离二者的第二密封部件，并在第二接口腔12内阀芯部件2的侧壁上设有受力方向相反的第七承压面S7和第八承压面S8；在此基础上，如图2所示，所述第二密封部件包括设于弹性部件22与阀芯部件2下端部之间、并其第二边缘部51密封连接于阀体1上的第二柔性密封件；该第二柔性密封件的技术效果与第一柔性密封件的技术效果基本相同，在此不再赘述。

此外，由于所述第二柔性密封件的第二承压面S2的有效受力面积与第七承压面S7的受力面积之和，基本等于阀芯部件2下端部的第四承压面S4的有效受力面积与第八承压面S8的受力面积之和；因而在上述消除第一接口腔11内冷媒对阀芯部件2造成的压力影响的基础上，进一步消除了第二接口腔12内冷媒对阀芯部件2造成的压力影响，因而无论冷媒由第一接口腔11流向第二接口腔12，还是由第二接口腔12流向第一接口腔11，阀芯部件2受到的系统压差均基本为零，因而热力膨胀阀可以实现双向平衡流动。

需要说明的是，对于“所述第二柔性密封件的第二承压面S2的有效受力面积”的解释与上述“所述第一柔性密封件的第一承压面S1的有效受力面积”解释相同，在此不再赘述。

进一步地，为了使得结构简化，使得第二承压面S2、第四承压面S4、第七承压面S7和第八承压面S8易于计算加工，可以使得第二承压面S2的有效受力面积基本等于第四承压面S4的有效受力面积，第七承压面S7的受力面积基本等于第八承压面S8的受力面积。

在上述任一种技术方案的基础上，还可以对第一柔性密封件的具体结构作出设计。

具体地，如图4所示，该第一所述柔性密封件具体可以为第一波纹管4，该第一波纹管4包括第一波纹套筒部42和第一直段部43，第一波纹套筒部42可以在轴向上进行伸缩，第一直段部43在顶端将第一波纹套筒部42的封闭，使得该第一波套筒部42的开口朝下；在此基础上，如图3所示，阀芯部件2的上端部伸入第一波纹套筒部42中，且其上端面与第一直段部43的内侧面贴合。在该结构中，随着阀芯部件2沿轴向运动，第一波纹套筒部42在轴向上伸长或压缩，并且伸缩的规律性较高，因而具有较高的工作可靠性。此外，由于阀芯部件2上端面与第一直段部43的内侧面贴合，因而更有利于力的传递。

在上述技术方案中，如图2所示，传动部件21包括传动片211及与传动片211连接的传动钉212，第一直段部43进一步设于传动钉212与阀芯部件2的上端部之间，并第一直段部43的外侧面与传动钉212的底壁贴合。具体地，为了使得力能够有效传递，并减少第一直段部43的异常变形，如图2所示，第一直段部43与传动钉212的接触面积应尽可能地大，使得第一直段部43的外侧面能够全部或者大体全部覆盖传动钉212的底壁。

在上述技术方案中，还可以对第一波纹管4的固定结构作出具体设计。比如，如图2和图3所示，阀体1的顶端部设有安装孔14，该安装孔14用于设置第一波纹管4，同时该安装孔14内螺纹连接有螺母15；具体地，如图2和图3所示，螺母15通过其内孔套装于第一波纹套筒部42和传动钉212的外部，并将第一边缘部41压于安装孔14的底壁上；第一边缘部41与安装孔14的底壁之间密封连接。该种固定结构非常方便地实现了第一波纹管4的固定安装，并且由于螺母15与安装孔14之间是可拆卸的螺纹配合，因而当第一波纹管4损坏后，可以将螺母15拆卸，更换第一波纹管。此外，螺母15通过一定得到扭矩将第一边缘部41压于安装孔14的底壁上，因而可以进一步提高第一边缘部41与安装孔14的底壁之间的密封性能。

进一步地，为了防止第一波纹管4在径向上发生颤动，如图4所示，第一边缘部41的周向末端可以进一步设有第一翻边44，如图3所示，安装孔14侧壁的底端部设有与第一翻边44位置相对的凹槽141，第一翻边44伸入凹槽141中，并卡在螺母15的外侧壁上。

具体地，还可以对第一边缘部41与安装孔14的底壁之间的密封结构作出设计。比如，第一边缘部41可以密封焊接于安装孔14的底壁上，或者第一边缘部41与安装孔14的底壁上可以设有第一密封件45。

再者，还可以对第二柔性密封件的具体结构作出设计。

如图5和图6所示，所述第二柔性密封件为第二波纹管5，第二波纹管5包括可沿轴向伸缩的第二波纹套筒部52及在底端封闭该第二波纹套筒部52的第二直段部53；在此基础上，如图6所示，第二直段部53夹持于弹簧座221与阀芯部件2的下端部之间。在该结构中，随着阀芯部件2沿轴向运动，第二波纹套筒部52在轴向上伸长或压缩，并且伸缩的规律性较高，因而具有较高的工作可靠性。

如图5所示，阀芯部件2的下端部从顶端伸入第二波纹套筒部52中，且其下端面为平面，并与第一直段部53的内侧面贴合，从而更有利于力的传递；此外，第二直段部53的外侧面与弹簧座221的顶壁贴合；具体地，如图5所示，弹簧座221的顶端设有槽体，该第二直段部53设于该槽体中；在此基础上，为了使得力更有效地传递，并避免第二直段部53发生异常变形，第二直段部53应与槽体的底壁接触面积最大化，使得第二直段部53的外侧面全部或大体全部覆盖槽体的底壁。

具体地，还可以对第二边缘部51与阀体1之间的固定结构作出具体设计。比如，如图和图5所示，阀体1的下端配合有调节座6，阀体1设有内台阶面，具体地，调节座6通过螺纹配合设于阀体1下端的内螺纹孔中；在此基础上，第二边缘部51夹持于调节座6的顶壁与所述内台阶面之间，并第二边缘部51与所述内台阶面密封连接。该种结构设计非常方便地实现了第二边缘部51的固定，并且结构比较简单，成本较低。

当然，还可以上述固定结构作出进一步改进。比如，如图5和图6所示，调节座6的顶壁与所述内台阶面之间进一步沿轴向排列设有第一垫片61和第二垫片62，所述内台阶面包括第一内台阶面16和第二内台阶面17，第一垫片61支撑于第一内台阶面16上，第二垫片62支撑于第二内台阶面17上；在此基础上，第二边缘部51进一步夹持于第一垫片61与第二垫片62之间，并第二边缘部51与第一内台阶面16密封连接。该种结构设计通过两个垫片夹持固定的方式将第二边缘部51的位置固定，从而避免第二边缘部51由于受到冷媒的挤压而对其与阀体1之间的密封连接结构造成破坏，提高了工作的稳定性和可靠性。

进一步地，如图5所示，第一垫片61以其内孔设于第二波纹套筒部52的外部；第二垫片62的内端部沿径向向内侧超出第一垫片61的内端部，并与第二边缘部51的内端部贴合。该种结构设计使得第二垫片62大体全部覆盖第二边缘部51，使得第二波纹套筒部52的伸缩更具有规律性，避免第二波纹套筒部在52伸缩过程中发生较大变形，进而提高工作的可靠性。

此外，为了防止第二波纹管5在径向上发生颤动，如图5所示，第二边缘部51的周向末端进一步设有卡在第一垫片61外侧壁上的第二翻边55。

再者，需要说明的是，第一波纹管4和第二波纹管5的刚度可以进一步相等，并且第一波纹管4和第二波纹管5反向设置，因而第一波纹管4和第二波纹管5对阀芯部件2的作用弹力相等，并方向相反，因而不会对阀芯部件2带来额外的附加力。

以下将对第三承压面至第八承压面作出具体说明，具体请参见图7、图7-1、图7-2、图7-3、图7-4和图7-5，图7为图2中热力膨胀阀的阀芯部件的结构示意图；图7-1为图7中热力膨胀阀的俯视图；图7-2为图7中热力膨胀阀的仰视图；图7-3为图7中热力膨胀阀的A-A向剖视图；图7-4为图7中热力膨胀阀的B-B向剖视图；图7-5为图7中热力膨胀阀的C-C向剖视图。

如图7-1所示，第三承压面S3的受力面积为ΔS3；如图7-2所示，第四承压面S4的受力面积为ΔS4；如图7-3所示，第五承压面S5的受力面积为ΔS5；如图7-4所示，第六承压面S6的受力面积为ΔS6，第七承压面S7的受力面积为ΔS7；如图7-5所示，第八承压面S8的受力面积为ΔS8。

以上对本发明所提供的热力膨胀阀进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。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，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims

1.一种热力膨胀阀，包括阀体(1)和阀芯部件(2)，所述阀体(1)设有第一接口腔(11)、内置有传动部件(21)的下腔(35)及隔离二者的第一密封部件；所述阀芯部件(2)的侧壁上设有受到所述第一接口腔(11)内的冷媒压力并受力方向相反的第五承压面(S5)和第六承压面(S6)；其特征在于，所述第一密封部件包括设于所述传动部件(21)与所述阀芯部件(2)上端部之间、并其第一边缘部(41)密封连接于所述阀体(1)上的第一柔性密封件；所述第一柔性密封件的第一承压面(S1)的有效受力面积与所述第五承压面(S5)的受力面积之和，基本等于所述阀芯部件(2)上端部的第三承压面(S3)的有效受力面积与所述第六承压面(S6)的受力面积之和。

2.如权利要求1所述的热力膨胀阀，其特征在于，所述第一承压面(S1)的有效受力面积基本等于所述第三承压面(S3)的有效受力面积，所述第五承压面(S5)的受力面积基本等于所述第六承压面(S6)的受力面积。

3.如权利要求1所述的热力膨胀阀，其特征在于，所述第五承压面(S5)和所述第六承压面(S6)均开设于所述第一接口腔(11)内。

4.如权利要求1至3任一项所述的热力膨胀阀，其特征在于，所述阀体(1)还设有第二接口腔(12)、内置有弹性部件(22)的平衡腔(13)及隔离二者的第二密封部件，并在所述第二接口腔(12)内所述阀芯部件(2)的侧壁上设有受力方向相反的第七承压面(S7)和第八承压面(S8)；所述第二密封部件包括设于所述弹性部件(22)与所述阀芯部件(2)下端部之间、并其第二边缘部(52)密封连接于所述阀体(1)上的第二柔性密封件；所述第二柔性密封件的第二承压面(S2)的有效受力面积与所述第七承压面(S7)的受力面积之和，基本等于所述阀芯部件(2)下端部的第四承压面(S4)的有效受力面积与所述第八承压面(S8)的受力面积之和。

5.如权利要求4所述的热力膨胀阀，其特征在于，所述第二承压面(S2)的有效受力面积基本等于所述第四承压面(S4)的有效受力面积，所述第七承压面(S7)的受力面积基本等于所述第八承压面(S8)的受力面积。

6.如权利要求4所述的热力膨胀阀，其特征在于，所述阀体(1)设有阀口(18)，所述阀芯部件(2)设有密封阀口(18)的倾斜密封面，所述阀芯部件(2)关闭所述阀口(18)时的密封线(23)或密封面分隔所述倾斜密封面为处于所述第一接口腔(11)中的所述第六承压面(S6)和处于所述第二接口腔(12)中的所述第七承压面(S7)。

7.如权利要求1至3任一项所述的热力膨胀阀，其特征在于，第一所述柔性密封件为第一波纹管(4)；所述第一波纹管(4)包括可沿轴向伸缩的第一波纹套筒部(42)及从一端封闭该第一波纹套筒部(42)的第一直段部(43)；所述阀芯部件(2)的上端部伸入所述第一波纹套筒部(42)中，且其上端面与所述第一直段部(43)的内侧面贴合。

8.如权利要求7所述的热力膨胀阀，其特征在于，所述传动部件(21)包括传动片(211)及与所述传动片(211)连接的传动钉(212)，所述第一直段部(43)设于所述传动钉(212)与所述阀芯部件(2)的上端部之间，并所述第一直段部(43)的外侧面与所述传动钉(212)的底壁贴合。

9.如权利要求8所述的热力膨胀阀，其特征在于，所述阀体(1)的顶端部设有安装所述第一波纹管(4)的安装孔(14)，且该安装孔(14)内通过螺纹连接有螺母(15)；所述螺母(15)通过其内孔套装于所述第一波纹套筒部(42)和所述传动钉(212)的外部，并将所述第一边缘部(41)压于所述安装孔(14)的底壁上；所述第一边缘部(41)与所述安装孔(14)的底壁之间密封连接。

10.如权利要求9所述的热力膨胀阀，其特征在于，所述第一边缘部(41)的周向末端进一步设有第一翻边(45)，所述安装孔(14)侧壁的底端部设有与所述第一翻边(45)位置相对的凹槽(141)；所述第一翻边(45)伸入所述凹槽(141)中，并卡在所述螺母(15)的外侧壁上。