CN102853596A - 电子膨胀阀 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电子膨胀阀，包括阀座组件(7)及与所述阀座组件(7)连接的外壳组件(5)；所述阀座组件(7)的内腔中设有阀杆组件(6)和阀口(121)，所述外壳组件(5)的内腔中设有电机(51)，所述电机(51)通过齿轮系统(52)驱动所述阀杆组件(6)沿轴向运动调节流体通过阀口(121)的流量；所述阀座组件(7)为分体结构，包括阀座(1)及连接于所述阀座(1)上的罩盖(9)，所述罩盖(9)与所述外壳组件(5)连接；所述阀座(1)的外侧面上开设有安装平面(13)，所述安装平面(13)上连接有视液镜(8)。该电子膨胀阀的结构设计能够使得视液镜(8)比较方便地连接于阀座组件(7)上，并且能够易于保证连接工艺和连接质量。

Description

电子膨胀阀
技术领域
本发明涉及流体控制部件技术领域，特别涉及一种电子膨胀阀。
背景技术
电子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。电子膨胀阀的工作过程一般为：随着线圈装置的通电或断电，阀针调节阀口的开度，从而调节制冷剂的流量。
在现有技术中，美国专利US5735501A公开了一种电子膨胀阀，具体可参见图1，图1为现有技术中一种电子膨胀阀的结构示意图。
如图1所示，该现有技术中的电子膨胀阀包括阀座组件1′和外壳组件2′，阀座组件1′内设有阀杆组件3′和阀口1′1，外壳组件2′内设有电机2′1，并该电机2′1通过齿轮系统2′2驱动阀杆组件3′沿轴向上下运动，从而调节流体通过阀口1′1的流量。然而该现有技术中的电子膨胀阀存在有如下缺点：
在上述电子膨胀阀中，阀座组件1′为一体化的套筒件，其材质采用薄壁拉伸件或由不锈钢管加工形成。由于该阀座组件1′的侧壁为圆形，因而与视液镜连接的工艺性较差，并且由于阀座组件1′侧壁的连接位置存在有马鞍面，因而也无法安装O型圈，密封性较差。此外，由于上述马鞍面的存在，视液镜与阀座组件1′也不便于采用螺纹连接，如果一定要采用螺纹连接，则圆筒形阀座组件1′的壁厚要加大，这样会导致浪费材料，增加成本，并且使得产品笨重。综上所述，上述现有技术中的电子膨胀阀不适于安装视液镜，由于没有视液镜，因而不能及时掌握电子膨胀阀内部流体的状况，从而会给客户应用该电子膨胀阀带来诸多不便。
此外，专利号为200580023202.7的中国专利也公开了一种电子膨胀阀。在该电子膨胀阀中，如图2所示，由于阀座组件的22结构较为复杂，导致该阀座组件22先是通过黄铜铸造件制成毛坯，然后再车加工成型。第一，铸造工艺的性质决定，材质难免存有夹渣和气孔等缺陷，因而产品安装在室外使用一段时间后，受腐蚀会生出铜绿，有缺陷的部位最薄弱。制冷系统中压力明显高于阀外，容易产生泄漏或强度不足而出现阀体破裂，影响产品寿命与可靠性，会造成整个制冷机组的功能失效，给大型冷库、超市冷柜或冷藏车间里的保鲜品带来巨大损失。第二，因为黄铜熔点为930多度左右，因此，在带有还原剂保护气体的隧道炉中钎焊，工艺的焊接温度必须小于黄铜熔点；因此，接管与黄铜阀体焊接时必须采用含银量高的焊料，随着银价一路走高，使得焊接成本大大增加。第三，因为黄铜铸造采用模具加工，如果客户具有不同的需求，则接管与阀座安装位置需要调整，因而重新开铸造模具；但是重新开铸造模具的制作周期长，导致生产成本增加。
有鉴于此，如何对现有技术中的电子膨胀阀作出改进，从而使得视液镜能够比较方便地连接于阀座组件上，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电子膨胀阀，该电子膨胀阀的结构设计能够使得视液镜比较方便地连接于阀座组件上，并且能够易于保证连接工艺和连接质量。
为解决上述技术问题，本发明提供一种电子膨胀阀，包括阀座组件及与所述阀座组件连接的外壳组件；所述阀座组件的内腔中设有阀杆组件和阀口，所述外壳组件的内腔中设有电机，所述电机通过齿轮系统驱动所述阀杆组件沿轴向运动调节流体通过阀口的流量；所述阀座组件为分体结构，包括阀座及连接于所述阀座上的罩盖，所述罩盖与所述外壳组件连接；所述阀座的外侧面上开设有安装平面，所述安装平面上连接有视液镜。
优选地，所述阀座进一步为分体结构，包括上阀座及与所述上阀座连接的下阀座，所述罩盖进一步连接于所述上阀座上；所述安装平面进一步开设于所述上阀座的外侧面上。
优选地，所述上阀座进一步为方体阀座，所述方体阀座的任一外侧平面形成所述安装平面。
优选地，所述阀口设于所述下阀座上，并所述阀口沿轴向向上凸出有套筒伸出部，所述套筒伸出部伸入所述上阀座的腔体中，所述阀杆组件设有管状阀杆；所述套筒伸出部和所述阀杆的下端部中的一者的圆周侧壁上开设有调节流量大小的开口槽，并所述套筒伸出部和所述阀杆的下端部中的一者伸入另一者的内部或由其伸出，以便中断所述开口槽与所述阀口的连通或使其连通。
优选地，所述阀座进一步为一体结构，所述阀座整体为方体阀座，所述方体阀座的任一外侧平面形成所述安装平面。
优选地，所述阀口的周向设有第一台阶面；所述阀杆组件包括管状阀杆，所述阀杆的下端部侧壁上开设有第二台阶面和调节流量大小的开口槽；所述阀杆的下端部伸入所述阀口中或由其伸出，以便所述第一台阶面与所述第二台阶面接触密封或脱离接触。
优选地，所述安装平面上开设有螺纹孔，所述视液镜包括镜基座，所述镜基座通过螺纹配合连接于所述螺纹孔中。
优选地，所述镜基座与所述螺纹孔的孔壁之间进一步设有密封件。
优选地，所述外壳组件包括外壳和所述外壳连接的插针基座，所述外壳组件通过所述外壳与所述罩盖连接，所述插针基座内注塑封装有插针。
优选地，所述阀座组件进一步为不锈钢阀座组件。
在现有技术的基础上，本发明所提供的电子膨胀阀的阀座组件为分体结构，包括阀座及连接于所述阀座上的罩盖，所述罩盖与所述外壳组件连接；所述阀座的外侧面上开设有安装平面，所述安装平面上连接有视液镜。
与现有技术相比，本发明所提供的阀座组件为分体结构，包括阀座和罩盖，罩盖为易于与外壳组件连接的圆筒件。由于阀座与罩盖分体，因而阀座可以采用非圆筒件，比如，可以采用方体阀座或易于加工出安装平面的其他形状的阀座，因而可以在阀座上易于加工出安装平面。相对于在马鞍面上连接视液镜的结构设计，在安装平面上连接视液镜的结构设计能够使得视液镜的连接变得方便，并且连接工艺和连接质量也易于得到保证。
综上所述，本发明所提供的电子膨胀阀的结构设计能够使得视液镜比较方便地连接于阀座组件上，并且能够易于保证连接工艺和连接质量。
附图说明
图1为现有技术中一种电子膨胀阀的结构示意图；
图2-1为本发明第一种实施例中电子膨胀阀的结构示意图；
图2-2为图2-1中的电子膨胀阀在另一视角下的结构示意图；
图3-1为本发明第二种实施例中电子膨胀阀的结构示意图；
图3-2为图3-1中的电子膨胀阀在另一视角下的结构示意图；
图4为图2-1中的电子膨胀阀的剖视图；
图4-1为图4中电子膨胀阀的阀杆与下阀座的配合结构示意图；
图4-2为图4-1中下阀座的轴测图；
图4-3为另一种实施例中阀杆与下阀座的配合结构示意图；
图5为图3-1中的电子膨胀阀的阀座组件和视液镜的剖视图；
图5-1为图5中的阀座与阀杆的配合结构示意图；
图6为图2-1至图3-2中外壳组件的结构示意图；
图6-1为图6中外壳组件的俯视图；
图6-2为图6中外壳组件的仰视图。
其中，图1中附图标记与部件名称之间的对应关系为：
1′阀座组件；1′1阀口；2′外壳组件；2′1电机；2′2齿轮系统；3′阀杆组件；
图2-1至图6-2中附图标记与部件名称之间的对应关系为：
1阀座；11上阀座；12下阀座；121阀口；122套筒伸出部；123第一密封面；13安装平面；14第一台阶面；
2阀杆；21第二台阶面；22第二密封面；
3开口槽；41第一接管；42第二接管；
5外壳组件；51电机；52齿轮系统；53外壳；54插针基座；55插针；56玻璃合金；57防插错护套；
6阀杆组件；61丝杆；62齿轮座；
7阀座组件；
8视液镜；81镜基座；82密封件；83示纸；84卡片；85镜片；
9罩盖。
具体实施方式
本发明的核心为提供一种电子膨胀阀，该电子膨胀阀的结构设计能够使得视液镜比较方便地连接于阀座组件上，并且能够保证连接工艺和连接质量。
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2-1、图2-1、图3-1和图3-2，图2-1为本发明第一种实施例中电子膨胀阀的结构示意图；图2-2为图2-1中的电子膨胀阀在另一视角下的结构示意图；图3-1为本发明第二种实施例中电子膨胀阀的结构示意图；图3-2为图3-1中的电子膨胀阀在另一视角下的结构示意图。
在基础技术方案中，如图2-1至图3-2所示，本发明所提供的电子膨胀阀包括阀座组件7及与阀座组件7连接的外壳组件5；阀座组件7的内腔中设有阀杆组件6和阀口121，外壳组件5的内腔中设有电机51，电机51通过齿轮系统52驱动阀杆组件6沿轴向运动，从而调节流体通过阀口121的流量。
在上述结构的基础上，如图2-1至图3-2所示，阀座组件7为分体结构，包括阀座1及连接于阀座1上的罩盖9，罩盖9与外壳组件5连接；阀座1的外侧面上开设有安装平面13，安装平面13上连接有视液镜8。
与现有技术相比，本发明所提供的阀座组件7为分体结构，包括阀座1和罩盖9，罩盖9为易于与外壳组件5连接的圆筒件。由于阀座1与罩盖9分体，因而阀座1可以采用非圆筒件，比如，可以采用方体阀座或易于加工出平面的其他形状的阀座，因而可以在阀座1上易于加工出安装平面13。相对于在马鞍面上连接视液镜的结构设计，在安装平面13上连接视液镜8的结构设计能够使得视液镜8的连接变得方便，并且连接工艺和连接质量也易于得到保证。
在上述基础技术方案的基础上，可以作出进一步改进，从而得到本发明的第一种实施例。具体请参考图2-1和图2-2，在该第一种实施例中，阀座1进一步为分体结构，包括上阀座11及与上阀座11连接的下阀座12，罩盖9进一步连接于上阀座11上；安装平面13进一步开设于上阀座11的外侧面上。阀座1分体的结构设计可以使得安装平面13仅仅开设于上阀座上，因而使得加工工艺变得简化；此外，下阀座12可以采用材料较为节省的圆柱形，因而节省了阀座材料。
具体地，请参考图2-1和图2-2，上阀座11进一步为方体阀座，所述方体阀座的任一外侧平面形成安装平面13。该方体阀座的结构设计能够非常方便地形成安装平面13，并且由于方体阀座的四个外侧平面均可以作为视液镜8的安装平面13，因而可以根据具体的应用环境，使得视液镜8连接于方体阀座任一个外侧平面上。进一步地，该方体阀座可以由四方棒车加工形成，四方棒材料成本低，并且易于得到，因而可以显著降低生产成本。此外，四方棒的材质为不锈钢，因而也可以提高阀座的强度和耐腐蚀性能。
此外，还可以对阀座作出另一种改进，从而得到本发明的第二种实施例。具体地，如图3-1和图3-2所示，阀座1进一步为一体结构，阀座1整体为方体阀座，所述方体阀座的任一外侧平面形成安装平面13。阀座1为一体结构，并且整体为方体阀座，该种结构设计可以简化阀座1的结构，减少零部件数量，进而简化装配工序和装配成本。
请参考图4、图4-1和图4-2，图4为图2-1中的电子膨胀阀的剖视图；图4-1为图4中电子膨胀阀的阀杆与下阀座的配合结构示意图；图4-2为图4-1中下阀座的轴测图。
在上述第一种实施例中，还可以作出进一步改进。比如，在此基础上，如图4至图4-2所示，所述阀口设于所述下阀座上，并所述阀口121沿轴向向上凸出有套筒伸出部122，套筒伸出部122伸入上阀座11的腔体中，阀杆组件6设有管状阀杆2；套筒伸出部122和阀杆2的下端部中的一者的圆周侧壁上开设有调节流量大小的开口槽3，并套筒伸出部122和阀杆2的下端部中的一者伸入另一者的内部或由其伸出(亦即套筒伸出部122伸入阀杆2下端部的内部或由其伸出，或者阀杆2下端部伸入套筒伸出部122的内部或由其伸出)，以便中断开口槽3与阀口121的连通或使其连通。
开口槽3的形状与所需要的流量曲线对应，比如可以为V型槽、Y型槽或者其他形状，制冷系统需要什么形状的流量曲线，便可在套筒伸出部122的圆周侧壁或者阀杆2下端部的侧壁上开设与之对应的开口槽3。工作时，随着阀杆2与套筒伸出部122相互脱离，开口槽3开始与阀口121小流量连通，并随着阀杆2与套筒伸出部122进一步脱离，开口槽3的流通面积逐渐增大，制冷剂的流量逐渐增大，直至开口槽3全部开启，从而与阀口121实现最大流量的连通。由此可知，本发明所提供的流量调节阀能够获得所需要的流量曲线。
此外，由于阀杆2的下端部为圆柱体，而不是圆锥体，因而阀杆2下端的所承受的制冷剂压力一致；同时，由于阀杆2呈管状，沿轴向贯通，因而阀杆2上端所承受的制冷剂压力等于其下端所承受的制冷剂压力，在阀杆2上端和下端受力面积相等的前提下，阀杆2在轴向上承受的制冷剂压力得到了平衡。
需要说明的是，在上述实施例中，可以在套筒伸出部122的侧壁上开设开口槽3，或者在阀杆2的下端部开设开口槽3；在该两种技术方案中，套筒伸出部122伸入阀杆2下端部的内部或由其伸出，或者阀杆2下端部伸入套筒伸出部122的内部或由其伸出，均可中断开口槽3与阀口121的连通或使其连通。
如图4至图4-2所示，开口槽3开设于套筒伸出部122的圆周侧壁上；在此基础上，如图4-1和图4-2所示，套筒伸出部122设有位置低于开口槽3的最下端的第一密封面123，该第一密封面123可以进一步设于套筒伸出部122的内部；在此基础上，如图4-1和图4-2所示，阀杆2的下端部伸入套筒伸出部122的内部或由其伸出，以便基体21的下端面与第一密封面122接触密封或脱离接触。在该种结构设计中，是基体21的下端面与第一密封面123密封，基体21的下端面由于刚性强，不易发生变形，因而相对于现有技术中的密封片的结构设计，密封性能和使用寿命都得以显著提高。
加工时，先在下阀座12上加工出阀口121和套筒伸出部122，并在套筒伸出部上加工出开口槽3，然后再加工上阀座11，最后将加工好的下阀座12和上阀座11组装。由此可知，阀座1分体的结构设计，非常方便地实现了套筒伸出部122和开口槽的加工，简化了加工工艺。
此外，如图4所示，第一接管41连接于上阀座11上，第二接管42连接于下阀座12上，该种结构设计可以便于根据制冷系统环境空间的需要，调节第一接管41和第二接管42的位置关系，比如使得两者平行或成90°夹角等。
在上述第一种实施例中，还可以作出进一步改进。比如，请参考图4-3，图4-3为另一种实施例中阀杆与下阀座的配合结构示意图。
如图4-3所示，还可以具体设计开口槽3设于阀杆2的下端部上。在此基础上，阀杆2的下端部设有位置高于开口槽3的最上端的第二密封面22，并且进一步地，该第二密封面22可以设于阀杆2下端部的内部；在此基础上，如图4-3所示，套筒伸出部122可以进一步伸入阀杆2的下端部的内部或由其伸出，以便套筒伸出部122的上端面与第二密封面22接触密封或脱离接触。在该种结构设计中，是套筒伸出部122的上端面与第二密封面22密封，第二密封面22由于刚性强，不易发生变形，因而相对于现有技术中的密封片的结构设计，密封性能和使用寿命都得以显著提高。
请参考图5和图5-1，图5为图3-1中的电子膨胀阀的阀座组件和视液镜的剖视图；图5-1为图5中的阀座与阀杆的配合结构示意图。
在上述第二种实施例中，也可以作出进一步改进。比如，阀口121的周向设有第一台阶面14；阀杆组件6包括管状阀杆2，阀杆2的下端部侧壁上开设有第二台阶面21和调节流量大小的开口槽3；阀杆2的下端部伸入阀口121中或由其伸出，以便第一台阶面14与第二台阶面21接触密封或脱离接触。显然，该种结构设计也可以实现调节流量的目的。
在上述任一种技术方案的基础上，还可以对视液镜8的安装结构作出具体设计。比如，请参考图5和图5-1，安装平面14上开设有螺纹孔，视液镜8包括镜基座81，镜基座81通过螺纹配合连接于所述螺纹孔中；并且，镜基座81与所述螺纹孔的孔壁之间进一步设有密封件82。安装平面13的结构设计非常方便地实现了镜基座81与螺纹孔之间的螺纹连接，并且由于视液镜8是连接于安装平面13上，而不是马鞍面上，因而也实现了密封件82的安装。
此外，如图5和图5-1所示，镜基座81上还设有镜片85、示纸83及将示纸83卡装于镜基座81内部的卡片84。制冷剂在不同的温度或不同的相态下，示纸83的颜色是不一样，因而根据示纸83的颜色变化，可以大体得知制冷剂的温度状况或相态状况。
进一步地，还可以对外壳组件5的具体结构作出设计，具体请参考图6、图6-1和图6-2，图6为图2-1至图3-2中外壳组件的结构示意图；图6-1为图6中外壳组件的俯视图；图6-2为图6中外壳组件的仰视图。
具体地，如图6至图6-2所示，该外壳组件5包括外壳53和与该外壳53连接的插针基座54，外壳53的上部设有帽盖，帽盖的中部设有中心孔，插针基座54便连接于该中心孔中。此外，如图6-2所示，插针55通过玻璃合金56等封装材料固定封装于插针基座54的内部。如图6-1所示，插针基座54内还设有防差错护套57，以便防止接头与各个插针55插错。
此外，在上述任一种技术方案中，阀座组件7的材料可以为不锈钢，阀座组件7具体为不锈钢阀座组件，不锈钢阀座组件不仅强度高，而且还具有优异的防腐蚀性能。
最后需要说明的是，如图4所示，所提供的电子膨胀阀用于调节制冷剂的流量，如图3所示，电子膨胀阀包括外壳组件5，外壳组件5内设有电机51，电机51的输出轴通过齿轮系统52与阀杆组件6的丝杆61传动连接，因而丝杆61随着电机的输出轴发生转动；如图4所示，齿轮系统52支撑于齿轮座62上，并丝杆61穿过齿轮座62连接有阀杆2，随着丝杆61的转动，阀杆2沿轴向上下运动，从而实现制冷剂流量调节的目的。
以上对本发明所提供的一种电子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 (10)

1.一种电子膨胀阀，包括阀座组件(7)及与所述阀座组件(7)连接的外壳组件(5)；所述阀座组件(7)的内腔中设有阀杆组件(6)和阀口(121)，所述外壳组件(5)的内腔中设有电机(51)，所述电机(51)通过齿轮系统(52)驱动所述阀杆组件(6)沿轴向运动调节流体通过阀口(121)的流量；其特征在于，所述阀座组件(7)为分体结构，包括阀座(1)及连接于所述阀座(1)上的罩盖(9)，所述罩盖(9)与所述外壳组件(5)连接；所述阀座(1)的外侧面上开设有安装平面(13)，所述安装平面(13)上连接有视液镜(8)。
2.如权利要求1所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述阀座(1)进一步为分体结构，包括上阀座(11)及与所述上阀座(11)连接的下阀座(12)，所述罩盖(9)进一步连接于所述上阀座(11)上；所述安装平面(13)进一步开设于所述上阀座(11)的外侧面上。
3.如权利要求2所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述上阀座(11)进一步为方体阀座，所述方体阀座的任一外侧平面形成所述安装平面(13)。
4.如权利要求2或3所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述阀口(121)设于所述下阀座(12)上，并所述阀口(121)沿轴向向上凸出有套筒伸出部(122)，所述套筒伸出部(122)伸入所述上阀座(11)的腔体中，所述阀杆组件(6)设有管状阀杆(2)；所述套筒伸出部(122)和所述阀杆(2)的下端部中的一者的圆周侧壁上开设有调节流量大小的开口槽(3)，并所述套筒伸出部(122)和所述阀杆(2)的下端部中的一者伸入另一者的内部或由其伸出，以便中断所述开口槽(3)与所述阀口(121)的连通或使其连通。
5.如权利要求1所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述阀座(1)进一步为一体结构，所述阀座(1)整体为方体阀座，所述方体阀座的任一外侧平面形成所述安装平面(13)。
6.如权利要求5所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述阀口(121)的周向设有第一台阶面(14)；所述阀杆组件(71)包括管状阀杆(2)，所述阀杆(2)的下端部侧壁上开设有第二台阶面(21)和调节流量大小的开口槽(3)；所述阀杆(2)的下端部伸入所述阀口(121)中或由其伸出，以便所述第一台阶面(14)与所述第二台阶面(21)接触密封或脱离接触。
7.如权利要求1至6任一项所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述安装平面(14)上开设有螺纹孔，所述视液镜(8)包括镜基座(81)，所述镜基座(81)通过螺纹配合连接于所述螺纹孔中。
8.如权利要求7所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述镜基座(81)与所述螺纹孔的孔壁之间进一步设有密封件(82)。
9.如权利要求1至6任一项所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述外壳组件(5)包括外壳(53)和所述外壳(53)连接的插针基座(54)，所述外壳组件(5)通过所述外壳(53)与所述罩盖(72)连接，所述插针基座(54)内注塑封装有插针(55)。
10.如权利要求1至6任一项所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述阀座组件(7)进一步为不锈钢阀座组件。
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