CN103807480B - 一种热力膨胀阀 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种热力膨胀阀，属于制冷空调流体控制部件领域，解决了传统热力膨胀阀中工质反向流动时，进口压力对阀杆产生的力对阀杆行程影响大，不能保证阀杆的控制精度，使反向制热时过热度偏大的问题，具体包括阀体和设在阀体中的阀杆，所述阀体上设有第一接口和第二接口，所述阀体中设有连通第一接口和第二接口的阀口以及供阀杆滑移的阀杆腔，所述阀体上端设有动力驱动装置，所述动力驱动装置与阀体上端之间形成第一压力腔，所述阀口与第二接口之间形成第二压力腔，所述阀体上设有连通第一压力腔和第二压力腔的平衡孔。主要运用在中央空调等需要阀口直径较大的热力膨胀阀的系统中。

Description

一种热力膨胀阀
技术领域
本发明涉及制冷空调流体控制部件领域，特别是一种热力膨胀阀。
背景技术
传统的热力膨胀阀仅能进行单方向的工质流动，而反向流动时，因进口压力较大，对阀杆产生一个向上的力，特别是阀口直径较大的热力膨胀阀，例如运用在中央空调中的热力膨胀阀，因此导致在和正向相同的过热度下开阀行程偏小，流量不足。为了达到相同的开度，过热度势必会增大，因而换热器的有效蒸发面积减小，降低了换热器的利用率。传统热泵型空调是通过两个热力膨胀阀和两个单向阀的并联单元分别实现制冷与制热，这种传统的设计形式虽然能够实现空调器制冷和制热两种功能的切换，但是整套系统需要配置两个热力膨胀阀和两个单向阀作为节流单元，同时增加许多配管，这使得空调整机成本较高。
发明内容
本发明所要解决的问题就是提供一种热力膨胀阀，解决传统热力膨胀阀中工质反向流动时，进口压力对阀杆产生的力对阀杆行程影响大，不能保证阀杆的控制精度，使反向制热时过热度偏大的问题。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种热力膨胀阀，包括阀体和设在阀体中的阀杆，所述阀体上设有第一接口和第二接口，所述阀体中设有连通第一接口和第二接口的阀口以及供阀杆滑移的阀杆腔，所述阀体上端设有对阀杆产生向下作用的动力驱动装置，所述动力驱动装置与阀体上端之间形成第一压力腔，所述阀杆向上伸入第一压力腔中，所述阀口与第二接口之间形成第二压力腔，所述第二压力腔中设有对阀杆产生向上作用力的反向复位装置，所述动力驱动装置和反向复位装置对阀杆产生的作用力均与阀杆的轴线重合，所述阀杆沿阀杆腔上下滑移控制阀口的开度使第一接口与第二压力腔连通或隔断，所述阀体上设有连通第一压力腔和第二压力腔的平衡孔。
进一步的，所述阀口的横截面积与阀杆腔的横截面积相等。
进一步的，所述平衡孔为设在阀体中的竖直孔，所述竖直孔的上端与第一压力腔连通，所述竖直孔的下端与第二压力腔连通。
进一步的，所述平衡孔包括设在阀体中的水平孔和竖直孔，所述水平孔的内端与第一压力腔连通，所述水平孔的外端设有堵头，所述竖直孔的上端与水平孔连通，所述竖直孔的下端与第二压力腔连通。
进一步的，所述平衡孔包括设在阀体中的水平孔和设在阀体上的平衡管，所述水平孔的内端与第一压力腔连通，所述水平孔的外端与平衡管的上端连通，所述平衡管的下端与第二接口连通。
进一步的，所述动力驱动装置包括感温元件、膜盒、膜片和传动件，感温元件通过毛细管与膜盒的内腔连通，所述膜盒固定在阀体上，所述阀体上端设有将膜盒的内腔与第一压力腔隔开的密封组件，所述传动件的上端接在膜盒中的膜片上，传动件的下端穿过密封组件伸入第一压力腔中并抵在阀杆的上端面上。
进一步的，所述阀体上端位于第一压力腔的上方设有定位密封组件的台阶孔。
进一步的，所述密封组件包括与台阶孔密封配合的压块、设在压块中与传动件密封配合的密封圈和设在压块下方将密封圈定位在压块中的挡板，所述压块中设有供传动件穿过的中心孔，所述中心孔的下端设有容置密封圈的开口槽。
进一步的，所述反向复位装置包括设在阀杆下方抵住阀杆的阀杆座和设在阀杆座下方的弹性件，以及设在弹性件下方用来调节弹性件松紧程度的调节组件。
进一步的，所述阀体底部设有与阀体螺纹连接的底座，所述调节组件包括轴向定位在底座中的调节螺栓和设在调节螺栓上的弹簧座，所述调节螺栓与弹簧座螺纹配合，所述调节螺栓的下端伸出底座，所述弹性件的上端定位在阀杆座上，弹性件的下端定位在弹簧座上。
采用上述技术方案后，本发明具有如下优点：由于所述阀口的横截面积与阀杆腔的横截面积相等，所以阀杆在阀口中受到工质向上和向下的力基本相同，完全避免了进口压力对阀杆行程的影响；传动部件简单，仅比传统单向热力膨胀阀在阀体中多一道平衡孔，因而加工方便，加工效率高；正向制冷可以完全平衡进口压力对阀杆行程的影响，反向制热时可以大大降低系统压力对阀杆行程的影响，降低反向制热时的过热度，提高换热器有效蒸发面积，降低系统成本。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1为本发明第一种实施例的结构示意图；
图2为本发明第二种实施例的结构示意图；
图3为本发明第三种实施例的结构示意图。
具体实施方式
实施例一：
如图1所示为本发明第一种实施例，一种热力膨胀阀，包括阀体1和设在阀体中的阀杆2，所述阀体上设有第一接口101和第二接口102，所述阀体中设有连通第一接口和第二接口的阀口10以及供阀杆滑移的阀杆腔11，所述阀体上端设有对阀杆产生向下作用的动力驱动装置，所述动力驱动装置与阀体上端之间形成第一压力腔103，所述阀杆向上伸入第一压力腔中，所述阀口与第二接口之间形成第二压力腔104，所述第二压力腔中设有对阀杆产生向上作用力的反向复位装置，所述动力驱动装置和反向复位装置对阀杆产生的作用力均与阀杆的轴线重合，所述阀杆沿阀杆腔上下滑移控制阀口的开度使第一接口与第二压力腔连通或隔断，优选的，所述阀口的横截面积与阀杆腔的横截面积相等，所述阀体上设有连通第一压力腔和第二压力腔的平衡孔。在实施例中，所述平衡孔为设在阀体中的竖直孔121，所述竖直孔的上端与第一压力腔连通，所述竖直孔的下端与第二压力腔连通。
所述动力驱动装置包括感温元件31、膜盒32、膜片33和传动件34，感温元件通过毛细管36与膜盒的内腔连通，所述膜盒固定在阀体上，所述阀体上端设有将膜盒的内腔与第一压力腔隔开的密封组件，所述传动件的上端接在膜盒中的膜片上，传动件的下端穿过密封组件伸入第一压力腔中并抵在阀杆的上端面上。所述阀体上端位于第一压力腔的上方设有定位密封组件的台阶孔13。所述密封组件包括与台阶孔密封配合的压块351、设在压块中与传动件密封配合的密封圈352和设在压块下方将密封圈定位在压块中的挡板353，所述压块中设有供传动件穿过的中心孔，所述中心孔的下端设有容置密封圈的开口槽354。
所述反向复位装置包括设在阀杆下方抵住阀杆的阀杆座41和设在阀杆座下方的弹性件42，以及设在弹性件下方用来调节弹性件松紧程度的调节组件。所述阀体底部设有与阀体螺纹连接的底座5，所述调节组件包括轴向定位在底座中的调节螺栓43和设在调节螺栓上的弹簧座44，所述调节螺栓与弹簧座螺纹配合，所述调节螺栓的下端伸出底座，所述弹性件的上端定位在阀杆座上，弹性件的下端定位在弹簧座上，优选弹性件为压缩弹簧。
另外，在所述底座上设有将调节螺栓盖住的罩盖6，所述罩盖与底座螺纹连接。安全、防尘。
实施例二：
如图2所示为本发明第二种实施例，本实施例与实施例一类似，区别在于，所述平衡孔包括设在阀体中的水平孔122和竖直孔，所述水平孔的内端与第一压力腔连通，所述水平孔的外端设有堵头123，所述竖直孔的上端与水平孔连通，所述竖直孔的下端与第二压力腔连通。
实施例三：
如图3所示为本发明第三种实施例，本实施例与实施例一类似，区别在于，所述平衡孔包括设在阀体中的水平孔和设在阀体上的平衡管124，所述水平孔的内端与第一压力腔连通，所述水平孔的外端与平衡管的上端连通，所述平衡管的下端与第二接口连通。
上述所有实施例中，由于所述阀口的横截面积与阀杆腔的横截面积相等，所以阀杆在阀口中受到工质向上和向下的力基本相同，完全避免了进口压力对阀杆行程的影响。通过平衡孔将第一压力腔和第二压力腔连通，从而使阀杆在第一压力腔受到的向下的力和在第二压力腔受到向上的力基本相同，抵消大部分第二接口处工质压力对阀杆产生的力，大大降低因进口压力变化对阀杆流量产生的影响。本发明的热力膨胀阀，仅比传统单向热力膨胀阀在阀体中多一道平衡孔，因而加工方便，加工效率高；正向制冷可以完全平衡进口压力对阀杆行程的影响，反向制热时可以大大降低系统压力对阀杆行程的影响。降低反向制热时的过热度，提高换热器有效蒸发面积，降低系统成本。

Claims (10)

1.一种热力膨胀阀，包括阀体(1)和设在阀体中的阀杆(2)，所述阀体上设有第一接口(101)和第二接口(102)，所述阀体中设有连通第一接口和第二接口的阀口(10)以及供阀杆滑移的阀杆腔(11)，所述阀体上端设有对阀杆产生向下作用的动力驱动装置，所述动力驱动装置包括膜盒(32)，所述膜盒固定在阀体上，所述阀口与第二接口之间形成第二压力腔(104)，所述第二压力腔中设有对阀杆产生向上作用力的反向复位装置，所述动力驱动装置和反向复位装置对阀杆产生的作用力均与阀杆的轴线重合，所述阀杆沿阀杆腔上下滑移控制阀口的开度使第一接口与第二压力腔连通或隔断，其特征在于：所述动力驱动装置与阀体上端之间形成第一压力腔(103)，阀体上端设有将膜盒的内腔与第一压力腔隔开的密封组件，所述阀杆向上伸入第一压力腔中，阀体上设有连通第一压力腔和第二压力腔的平衡孔。
2.根据权利要求1所述的一种热力膨胀阀，其特征在于：所述阀口的横截面积与阀杆腔的横截面积相等。
3.根据权利要求1或2所述的一种热力膨胀阀，其特征在于：所述平衡孔为设在阀体中的竖直孔(121)，所述竖直孔的上端与第一压力腔连通，所述竖直孔的下端与第二压力腔连通。
4.根据权利要求1或2所述的一种热力膨胀阀，其特征在于：所述平衡孔包括设在阀体中的水平孔(122)和竖直孔，所述水平孔的内端与第一压力腔连通，所述水平孔的外端设有堵头(123)，所述竖直孔的上端与水平孔连通，所述竖直孔的下端与第二压力腔连通。
5.根据权利要求1或2所述的一种热力膨胀阀，其特征在于：所述平衡孔包括设在阀体中的水平孔和设在阀体上的平衡管(124)，所述水平孔的内端与第一压力腔连通，所述水平孔的外端与平衡管的上端连通，所述平衡管的下端与第二接口连通。
6.根据权利要求1或2所述的一种热力膨胀阀，其特征在于：所述动力驱动装置包括感温元件(31)、膜片(33)和传动件(34)，感温元件通过毛细管(36)与膜盒的内腔连通，所述传动件的上端接在膜盒中的膜片上，传动件的下端穿过密封组件伸入第一压力腔中并抵在阀杆的上端面上。
7.根据权利要求6所述的一种热力膨胀阀，其特征在于：所述阀体上端位于第一压力腔的上方设有定位密封组件的台阶孔(13)。
8.根据权利要求7所述的一种热力膨胀阀，其特征在于：所述密封组件包括与台阶孔密封配合的压块(351)、设在压块中与传动件密封配合的密封圈(352)和设在压块下方将密封圈定位在压块中的挡板(353)，所述压块中设有供传动件穿过的中心孔，所述中心孔的下端设有容置密封圈的开口槽(354)。
9.根据权利要求1或2所述的一种热力膨胀阀，其特征在于：所述反向复位装置包括设在阀杆下方抵住阀杆的阀杆座(41)和设在阀杆座下方的弹性件(42)，以及设在弹性件下方用来调节弹性件松紧程度的调节组件。
10.根据权利要求9所述的一种热力膨胀阀，其特征在于：所述阀体底部设有与阀体螺纹连接的底座(5)，所述调节组件包括轴向定位在底座中的调节螺栓(43)和设在调节螺栓上的弹簧座(44)，所述调节螺栓与弹簧座螺纹配合，所述调节螺栓的下端伸出底座，所述弹性件的上端定位在阀杆座上，弹性件的下端定位在弹簧座上。
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