CN104344611A - 一种膨胀阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种膨胀阀，包括主阀体、主阀体内设有阀腔，阀腔开有主进口和主出口，阀腔内装有阀芯，阀芯将阀腔分为互不相通的上腔及下腔，上腔内设有推动阀芯下行的弹簧，阀芯上端开有与主出口相通的泄压孔，主阀体上还设有先导阀，先导阀包括先导阀体、先导阀头，先导阀体与主阀体连接，先导阀头上装有微阀，微阀控制主阀的开闭。能够通过微阀控制随意调节膨胀阀的开度，解决了现有技术中，膨胀阀只能通过感温包感受的温度来调节阀口开度的技术问题。本发明实施例用于膨胀阀领域。

Description

一种膨胀阀

【技术领域】

本发明涉及一种膨胀阀，尤其涉及汽车空调用一种膨胀阀。

【背景技术】

现有的膨胀阀中，导阀和主阀之间往往通过毛细管连接，毛细管通过焊接等方式连接在阀体上，在膨胀阀的实际使用环境中，如汽车中，难免会存在振动，导致毛细管的接头处容易发生断裂，并且由于毛细管为外接的管状零件，在膨胀阀整体中，属于强度的薄弱环节，毛细管发生破坏会导致整个膨胀阀无法正常工作，并且毛细管破坏，往往需要更换整个膨胀阀。

【发明内容】

本发明所要解决的问题就是提供能够确控制制冷剂流量、提高汽车空调性能、质量可靠的硅膨胀阀一种膨胀阀。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案，一种膨胀阀，包括主阀体、主阀体内设有阀腔，阀腔开有主进口和主出口，阀腔内装有阀芯，阀芯将阀腔分为互不相通的上腔及下腔，上腔内设有推动阀芯下行的弹簧，阀芯上端开有与主出口相通的泄压孔，主阀体上还设有先导阀，先导阀包括先导阀体、先导阀头，先导阀体与主阀体连接，先导阀头上装有微阀，先导阀体开设有支流进口、先导阀口和支流出口，支流进口与主进口相通，先导阀口与下腔相通，支流出口与主出口相通，先导阀头内设有进口通道，流口通道和出口通道，进口通道与支流进口相通，流口通道与先导阀口相通，出口通道与支流出口相通，微阀控制流口通道与进口通道或者出口通道连通。

进一步的，膨胀阀为常开阀，微阀不通电状态下，进口通道与流口通道连通，微阀通电状态下，出口通道与流口通道连通。

进一步的，膨胀阀为常闭阀，第微阀不通电状态下，出口通道与流口通道连通，微阀通电状态下，进口通道与流口通道连通。

进一步的，还包括控制器，主阀体上还设有回气流道和安装口，回气流道用于连接蒸发器出口和压缩机进口，控制器装在安装口上，控制器外接有压力传感器和温度传感器，温度传感器检测蒸发器出口处介质的温度、压力传感器检测蒸发器出口处介质的压力，控制器根据检测的温度和压力来控制微阀动作。

进一步的，还包括控制器，主阀体上还设有回气流道和安装口，回气流道用于连接蒸发器出口和压缩机进口，安装口上装有压力传感器，压力传感器外接有控制器，控制器上还连接有温度传感器，温度传感器检测蒸发器出口处介质的温度、压力传感器检测蒸发器出口处介质的压力，控制器根据检测的温度和压力来控制微阀动作。

进一步的，主阀体与先导阀体之间设有密封垫，先导阀体内设有第一密封圈、第二密封圈和第三密封圈，第一密封圈将进口通道与流口通道隔开、第二密封圈将流口通道与出口通道隔开、第三密封圈将先导阀头密封在先导阀体内。

进一步的，阀体先导阀体与主阀体通过螺栓连接。

本发明的有益效果：

本发明的膨胀阀，通过控制器控制微阀，从而使流口通道与进口通道或者出口通道连通，主阀对应启闭，控制制冷剂的引入与导出，达到精确控制的目的。通过先导阀和主阀的分体设计，不用单独外置毛细管，可以保证在系统中振动可靠性。

本发明的这些特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。

【附图说明】

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1为本发明所述一种膨胀阀的结构示意图；

图2为本发明所述一种膨胀阀的轴测图；

图3为本发明所述先导阀头下视图；

图4为沿图3剖切线B-B所示的剖面图，展示了进口通道的位置；

图5为沿图3剖切线C-C所示的剖面图，展示了流口通道的位置；

图6为沿图3剖切线D-D所示的剖面图，展示了出口通道的位置；

图7为先导阀头中进口通道、流口通道和出口通道的位置关系示意图；

图8为微阀结构示意图；

图9为膨胀阀为常开阀时，微阀不通电状态下位置示意图；

图10为膨胀阀为常开阀时，微阀通电状态下位置示意图；

图11为沿图9剖切线E-E所示的剖面图；

图12为沿图10剖切线F-F所示的剖面图。

图13为本发明所述一种膨胀阀的下视图；

图14为沿图13剖切线A-A所示的剖面图；

图15为本发明所述一种膨胀阀在制冷系统中的应用原理图。

【具体实施方式】

本发明提供一种膨胀阀，包括主阀体、主阀体内设有阀腔，阀腔开有主进口和主出口，阀腔内装有阀芯，阀芯将阀腔分为互不相通的上腔及下腔，上腔内设有推动阀芯下行的弹簧，阀芯上端开有与主出口相通的泄压孔，主阀体上还设有先导阀，先导阀包括先导阀体、先导阀头，先导阀体与主阀体连接，先导阀头上装有微阀，先导阀体开设有支流进口、先导阀口和支流出口，支流进口与主进口相通，先导阀口与下腔相通，支流出口与主出口相通，先导阀头内设有进口通道，流口通道和出口通道，进口通道与支流进口相通，流口通道与先导阀口相通，出口通道与支流出口相通，微阀控制流口通道与进口通道或者出口通道连通。

下面结合本发明实施例的附图对本发明实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本发明的保护范围。

实施例一：

参照图1至图7，一种膨胀阀，包括主阀体2，主阀体2内设有阀腔，阀腔开有主进口21和主出口22，阀腔内装有阀芯3，阀芯3将阀腔分为互不相通的上腔31及下腔32，上腔31内设有推动阀芯33下行的弹簧311，阀芯3上端开有与主出口22相通的泄压孔33，主阀体2上还设有先导阀4，先导阀上装有微阀5，先导阀4开设有支流进口41、先导阀口42和支流出口43，支流进口41与主进口21相通，先导阀口42与下腔32相通，支流出口43与主出口22相通，微阀5控制先导阀口42与支流进口41或者支流出口43连通。主阀体2上对应设有从主进口21通向支流进口41的主进口通道23、从主出口22通向支流出口43的主出口通道24。

上述膨胀阀主要运动部件为可上下移动的阀芯3，结构简单，可靠性高。通过微阀5控制先导阀口42与支流进口41或者支流出口43连通，从而控制阀芯3的运动，取消了传统膨胀阀的膜片结构组件，即取消了膜片及工质的充注，进而大大增加了使用寿命，并减少相应的加工工作及材料成本。

先导阀4直接与主阀体2连接，先导阀4内的支流进口41与主进口21相通，先导阀口42与下腔32相通，支流出口43与主出口22相通，各个通道均在先导阀4与主阀体2内部，无外置毛细管，且各进、出口之间距离近，缩短了响应时间。

先导阀4包括先导阀体44、先导阀头45，先导阀头4内设有进口通道451，流口通道452和出口通道453，进口通道451与支流进口41相通，流口通道452与先导阀口42相通，出口通道453与支流出口43相通。主阀体2与先导阀体44之间设有密封垫441，先导阀体内设有第一密封圈442、第二密封圈443和第三密封圈444，第一密封圈442将进口通道451与流口通道452隔开、第二密封圈443将流口通道452与出口通道453隔开、第三密封圈444将先导阀头45密封在先导阀体44内。

相对于阀芯3的运动方向（纵向），先导阀头45是横向的（垂直于阀芯运动方向），因此先导阀体44沿横向开口（支流进口41、先导阀口42和支流出口43横向排列），这样，主阀体2和先导阀体44之间的流道较短、容易加工。通过先导阀4和主阀体2的分体设计，不用单独外置毛细管，可以保证膨胀阀在系统中振动可靠性。

微阀5装在先导阀头上，具体的，微阀5与先导阀头45烧结贴合，微阀5上还设有护盖423。膨胀阀连接有控制器1，控制器1控制微阀5动作。

请一并参照图8至图12，微阀5包括第一微阀板51和第二微阀板52，第一微阀板51上开设有进口511、流口512与出口513，进口511与进口通道451连通，流口512与流口通道452连通，出口513与出口通道453相通，第二微阀52板包括外框521，外框内设有可以活动的挡板522，挡板522上开有流道窗523，挡板522和外框523通过热动杆524连接，热动杆524推动挡板522移动使流道窗523连通进口511与流口512或者连通出口513与流口512。具体的，进口511、流口512与出口513呈L形排列，其中流口512在拐角处，进口511在流口512下方，出口513在在流口512左侧，流道窗523为T形，包括横向通道及竖直通道，横向通道和竖直通道相通。

热动杆524包括脊杆525和若干从脊杆525向外延伸的肋杆526，脊杆525与挡板522连接，肋杆526与外框521连接，脊杆525与肋杆526呈鱼骨状分布，挡板522的中部设有与外框521相连的连接杆527，挡板522在脊杆526的作用下以连接杆527为支点转动。

微阀5还包括第三微阀板53，微阀5通电状态，在本实施方式中，即第三微阀板53在通电状态，能够传递热量到热动杆524，驱动热动杆524推动挡板。肋杆526受热膨胀，进而伸长，使与其连接的脊杆525产生位移，在连接杆527的支撑作用下，挡板522发生转动，改变流道窗523的位置。

以膨胀阀为常开阀说明，第三微阀板53不通电状态下，挡板522不发生形变，进口511和流口512通过流道窗523的竖直通道相通，出口513被挡板522挡住，此时，制冷剂的流经顺序为：主进口21→支流进口41→进口通道451→进口511→流道窗523→流口512→流口通道452→先导阀口42→下腔32，即主进口21的制冷剂通过先导阀4引入下腔32，对阀芯3产生向上压力，使阀芯3向上移动，打开主进口21与主出口22之间的通道，主进口21与主出口22相通，弹簧311压缩，上腔的制冷剂进而通过泄压孔33从主出口22流出，膨胀阀在打开状态，制冷剂能从主进口21流到主出口22。

第三微阀板53通电状态下，挡板522发生形变，出口513和流口512通过流道窗523的横向通道相通，进口511被挡板522挡住，此时，制冷剂的流经顺序为：下腔32→先导阀口42→流口通道452→流口512→流道窗523→出口513→出口通道453→支流出口43→主出口22，即下腔32的制冷剂通过先导阀4导出到主流出口22，降低下腔32内的压力，阀芯3在弹簧311的作用下下移，关闭主进口21与主出口22之间的通道，主进口21与主出口22不通，膨胀阀在关闭状态，制冷剂不能从主进口21流到主出口22。

请参照图13与图14，先导阀4与主阀体通过螺栓6连接，具体的，先导阀体通过螺栓与主阀体连接，无焊接结构，加工成本低，并且可以单独更换，节省成本。

请参照图15，在制冷系统中，除了膨胀阀，还包括蒸发器8、压缩机9和冷凝器10。主阀体2上还设有回气流道7和安装口，回气流道7用于连接蒸发器8的出口和压缩机9的进口，冷凝器10连接压缩机9和膨胀阀，控制器1装在安装口上，控制器8外接有压力传感器（图未示）和温度传感器11，温度传感器11检测蒸发器8出口处介质的温度、压力传感器检测蒸发器8出口处介质的压力，控制器1根据检测的温度和压力来控制微阀动作。可以根据实际需要控制上述膨胀阀在一定时间内的打开关闭的次数及频率，从而控制该时间内通过膨胀阀的制冷剂流量，达到目标流量的精确控制。回气流道7设在主阀体2上为了方便实际使用环境中的安装，可以根据实际的使用情况进行调整，比如，不在主阀体2上设回气流道7，而是将回气流道设在其他方便安装使用的位置。还可以使用带有压力传感功能的控制器代替上述控制器1，这种情况下，不需要再连接压力传感器。

或者将压力传感器装在安装口上，压力传感器外接控制器，控制器上再连接温度传感器，温度传感器检测蒸发器出口处介质的温度、压力传感器检测蒸发器出口处介质的压力，控制器根据检测的温度和压力来控制微阀动作。可以根据实际需要调整控制器、压力传感器及温度传感器的安装位置，

各种方式中，以压力传感器和温度传感器靠近蒸发器出口为优选，此处传感器检测的数据为最准确的数据，因为如果在距蒸发器更远的管路布置传感器，会由于管路中的压降、管路与环境换热，导致测试数据出现偏差。

实施例二：

本实施例的不同之处在于：膨胀阀为常闭阀，第三微阀板不通电状态下，流道窗连通出口与流口，第三微阀板通电状态下，流道窗连通进口与流口，可根据需要改变进口、流口与出口的布局来或者改变流道窗的位置，流道窗连通出口与流口状态下、及流道窗连通进口与流口状态下，制冷剂的流向与实施例一一致。

Claims (7)

1.一种膨胀阀，包括主阀体、主阀体内设有阀腔，阀腔开有主进口和主出口，阀腔内装有阀芯，阀芯将阀腔分为互不相通的上腔及下腔，上腔内设有推动阀芯下行的弹簧，阀芯上端开有与主出口相通的泄压孔，其特征在于：主阀体上还设有先导阀，先导阀包括先导阀体、先导阀头，先导阀体与主阀体连接，先导阀头上装有微阀，先导阀体开设有支流进口、先导阀口和支流出口，支流进口与主进口相通，先导阀口与下腔相通，支流出口与主出口相通，先导阀头内设有进口通道，流口通道和出口通道，进口通道与支流进口相通，流口通道与先导阀口相通，出口通道与支流出口相通，微阀控制流口通道与进口通道或者出口通道连通。

2.根据权利要求1所述的一种膨胀阀，其特征在于：膨胀阀为常开阀，微阀不通电状态下，进口通道与流口通道连通，微阀通电状态下，出口通道与流口通道连通。

3.根据权利要求1所述的一种膨胀阀，其特征在于：膨胀阀为常闭阀，第微阀不通电状态下，出口通道与流口通道连通，微阀通电状态下，进口通道与流口通道连通。

4.如权利要求1所述的一种膨胀阀，其特征在于：还包括控制器，主阀体上还设有回气流道和安装口，回气流道用于连接蒸发器出口和压缩机进口，控制器装在安装口上，控制器外接有压力传感器和温度传感器，温度传感器检测蒸发器出口处介质的温度、压力传感器检测蒸发器出口处介质的压力，控制器根据检测的温度和压力来控制微阀动作。

5.如权利要求1所述的一种膨胀阀，其特征在于：还包括控制器，主阀体上还设有回气流道和安装口，回气流道用于连接蒸发器出口和压缩机进口，安装口上装有压力传感器，压力传感器外接有控制器，控制器上还连接有温度传感器，温度传感器检测蒸发器出口处介质的温度、压力传感器检测蒸发器出口处介质的压力，控制器根据检测的温度和压力来控制微阀动作。

6.如权利要求1所述的一种膨胀阀，其特征在于：主阀体与先导阀体之间设有密封垫，先导阀体内设有第一密封圈、第二密封圈和第三密封圈，第一密封圈将进口通道与流口通道隔开、第二密封圈将流口通道与出口通道隔开、第三密封圈将先导阀头密封在先导阀体内。

7.如权利要求1所述的一种膨胀阀，其特征在于：阀体先导阀体与主阀体通过螺栓连接。