CN105333655B - 双向流通热力膨胀阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双向流通热力膨胀阀，包括具有第一接口和第二接口的阀体以及设于所述阀体内的阀芯、阀芯套；所述阀芯套可相对于所述阀体轴向移动以开启或关闭连通所述第一接口和所述第二接口的大阀口；所述阀芯可相对于所述阀体轴向移动以开启或关闭所述阀芯套的小阀口，所述小阀口与所述大阀口连通；所述阀芯套还具有连通所述小阀口和所述第一接口的开口；所述大阀口开设于所述阀体；还包括设置于所述阀体上端的盖体以及位于所述盖体上端的感温部件，所述阀芯插装于所述盖体和所述阀芯套，并抵接所述感温部件。该双向流通热力膨胀阀的零部件少，结构简单，易于装配，并可靠性高。

Description

双向流通热力膨胀阀

技术领域

本发明涉及冷媒流通控制部件技术领域，特别是涉及一种双向流通热力膨胀阀。

背景技术

众所周知，热泵系统夏天时能够制冷，冬天时能够制热，依靠的是四通换向阀的换向来切换制冷剂的流向；制冷时，通过热力膨胀阀实现节流降压，制热时，为防止热力膨胀阀切断制冷回路，在系统管路中加装一个与热力膨胀阀并联的单向阀(方向与热力膨胀阀方向相反)。然而，单独的单向阀和旁路通道会增加安装费用和维护费用，潜在的泄漏也会增加。

基于上述情况，近年来为简化制冷系统的元器件，将单向阀结构设计到热力膨胀阀的内部，即热力膨胀阀能够实现双向流通的功能，以减少泄漏点并降低成本。为方便描述，本文中将该种内置单向阀结构的热力膨胀阀称之为双向流通热力膨胀阀。

请参考图1-2，图1为现有一种双向流通热力膨胀阀在制冷状态下的结构示意图；图2为现有一种双向流通热力膨胀阀在制热状态下的结构示意图。

该双向流通热力膨胀阀包括阀体11，阀体11的进口通道11a和出口通道11b可通过大阀口12a连通，大阀口12a设于与阀体11连接的阀芯座12；还包括阀芯14、阀芯套15和导向套16，导向套16外套于阀芯14，阀芯套15外套于导向套16，且可相对导向套16轴向移动，以开启或关闭大阀口12a；为确保阀芯套15与阀芯座12之间的密封性，阀芯座12上还设置有密封块13。

阀芯套15具有入口15a、小阀口15b以及连通入口15a和小阀口15b的套腔15c；其中，入口15a与进口通道11a连通，小阀口15b与出口通道11b连通，也就是说，阀体11的进口通道11a还可通过小阀口15b与出口通道11b连通。

如图1所示，热泵系统在制冷状态下，常温高压的的制冷剂从进口通道11a流入，在制冷剂的高压作用下，阀芯套15压向密封块13，关闭大阀口12a，制冷剂全部从阀芯套15的入口15a流入套腔15c，再经小阀口15b节流降压后从出口通道11b流出，如图中箭头所示方向。其中，小阀口15b的开度通过阀芯14的轴向移动调节，与常规热力膨胀阀一致。

如图2所示，热泵系统在制热状态下，高温高压的制冷剂从出口通道11b流入，在制冷剂的高压作用下，阀芯套15上移，打开大阀口12a，制冷剂经大阀口12a从进口通道11a流出，如图中箭头方向所示。

上述结构虽然也可以实现双向流通功能，但是仍存在以下问题：其一，零部件较多，结构复杂，装配难度大；其二，阀芯座12与阀体11通常采用螺纹连接，使用过程中不可避免地会松动，使得阀芯14与阀芯套15的相对距离发生变化，影响制冷状态时制冷剂的流量调节；其三，阀芯套15与导向套16的导向距离较短，在相对运动中导向难度大，容易卡死，从而制热状态时容易截断制冷剂的流动，致使系统无法运转。

有鉴于此，亟待针对现有双向流通热力膨胀阀作出改进，简化结构，降低装配难度，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种双向流通热力膨胀阀，该双向流通热力膨胀阀的结构简单，装配难度低。

为解决上述技术问题，本发明提供一种双向流通热力膨胀阀，包括具有第一接口和第二接口的阀体以及设于所述阀体内的阀芯、阀芯套；所述阀芯套可相对于所述阀体轴向移动以开启或关闭连通所述第一接口和所述第二接口的大阀口；所述阀芯可相对于所述阀体轴向移动以开启或关闭所述阀芯套的小阀口，所述小阀口与所述大阀口连通；所述阀芯套还具有连通所述小阀口和所述第一接口的开口；所述大阀口开设于所述阀体；还包括设置于所述阀体上端的盖体以及位于所述盖体上端的感温部件，所述阀芯插装于所述盖体和所述阀芯套，并抵接所述感温部件。

本发明提供的双向流通热力膨胀阀，结构简单，装配难度低，且阀体气密性良好。具体地，本方案中，大阀口开设于阀体，阀体的上端还固设有盖体，阀芯插装于该盖体和阀芯套；由于大阀口直接开设于阀体，可以省去背景技术中的阀芯座和密封块，避免了因阀芯座的装配问题导致的阀芯与阀芯套的相对偏移；阀体的上端设置盖体，阀芯套可自阀体上端向下安装，便于装配；阀芯插装于盖体和阀芯套，阀芯套轴向移动可开启或关闭设于阀体的大阀口，也就是说，阀芯套的轴向移动可通过阀芯和阀体内壁导向，省去背景技术中导向套的设计，从而避免了因阀芯套与导向套的导向距离较短造成的卡死问题；相较背景技术，本发明提供的双向流通热力膨胀阀零部件较少，结构简单，易于装配，并可靠性高。

优选地，所述阀芯套与所述大阀口配合的配合面为锥面。

优选地，所述阀芯套由密度小于3的材料制成。

优选地，所述阀芯套和所述盖体之间设置有弹性件。

优选地，所述阀芯套的顶部和底部中至少一者形成与所述阀体的内径适配的导向部；

所述阀芯套的中部与所述阀体形成与所述第一接口连通的环腔，所述中部的周壁开设有至少一个与所述小阀口连通的通孔。

优选地，所述阀芯套的顶部和底部均形成与所述阀体的内径适配的导向部；且两所述导向部之间的轴向最大距离大于所述阀芯套最大外缘的直径。

优选地，所述盖体与所述阀体螺纹连接。

优选地，所述盖体包括直径较大的上部和直径较小的下部，所述阀体的上端具有台阶面朝上的台阶部；所述盖体插装于所述阀体，其上部与所述台阶部螺纹连接，下部与所述阀体内壁贴合。

优选地，所述盖体的上部具有至少两个以轴心对称设置的开口朝上的安装盲孔。

优选地，所述盖体的上部与所述阀芯之间，以及所述盖体的下部与所述阀体之间均设置有密封件。

附图说明

图1为现有一种双向流通热力膨胀阀在制冷状态下的结构示意图；

图2为现有一种双向流通热力膨胀阀在制热状态下的结构示意图；

图3为本发明所提供一种双向流通热力膨胀阀在制冷状态下的剖视图；

图4为本发明所提供一种双向流通热力膨胀阀在制热状态下的剖视图；

图5为具体实施例中双向流通热力膨胀阀的阀芯套的轴测示意图；

图6为图5所示阀芯套的剖视图；

图7为具体实施例中双向流通热力膨胀阀的密封盖的轴测示意图；

图8为图7所示密封盖的剖视图。

图1-2中：

阀体11，进口通道11a，出口通道11b，阀芯座12，大阀口12a，密封块13，阀芯14，阀芯套15，入口15a，小阀口15b，套腔15c，导向套16；

图3-8中：

阀体31，第一接口31a，第二接口31b，大阀口31c；

阀芯32；

阀芯套33，顶部331，盲孔331a，中部332，通孔332a，底部333，锥面333a，导向部33a，小阀口33c；

盖体34，上部341，安装盲孔341a，下部342，环形槽342a；

感温部件35，弹簧36，密封件37。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种双向流通热力膨胀阀，该双向流通热力膨胀阀的结构简单，装配难度低。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

这里需要说明的是，本文中涉及到的上、下等方位词均是以图3-图8中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求的保护范围。

请参考图3-4，图3为本发明所提供一种双向流通热力膨胀阀在制冷状态下的剖视图；图4为本发明所提供一种双向流通热力膨胀阀在制热状态下的剖视图。

该实施例中，双向流通热力膨胀阀包括阀体31，该阀体31具有第一接口31a和第二接口31b，第一接口31a和第二接口31b通过大阀口31c连通；大阀口31c开设于阀体31。

阀体31上端设置有盖体34，通过盖体34封闭阀体31内腔；阀体31内设有阀芯32和阀芯套33；其中，阀芯套33具有与大阀口31c连通的小阀口33c，且具有连通小阀口33c和第一接口31a的开口，也就是说，第一接口31a和第二接口31b也可通过小阀口33c连通。

盖体34的上端设有感温部件35；阀芯32插装于盖体34和阀芯套33，其一端与感温部件35抵接，另一端与阀芯套33的小阀口33c配合；阀芯32可相对于阀体31轴向移动以开启或关闭小阀口33c，从而控制第一接口31a和第二接口31b之间流通的制冷剂流量。

阀芯套33也可相对阀体31轴向移动以开启或关闭大阀口31c。显然阀芯套33和盖体34之间存在距离，为阀芯套33轴向移动提供空间。

如上，由于该双向流通热力膨胀阀的大阀口31c直接开设于阀体31，可以省去背景技术中的阀芯座和密封块，避免了因阀芯座的装配问题导致的阀芯与阀芯套的相对偏移；阀体31的上端设置盖体34，通过盖体34封闭阀体31内腔，从而阀芯套33可自阀体31上端向下安装，便于装配，阀体31的加工也比较方便；而，阀芯32插装于盖体34和阀芯套33，阀芯套33还可轴向移动以开启或关闭大阀口31c，显然阀芯套33的轴向移动靠阀体31内壁导向，省去了背景技术中导向套的设计，从而避免了因阀芯套与导向套的导向距离较短造成的卡死问题。

请一并参考图5-6，图5为具体实施例中双向流通热力膨胀阀的阀芯套的轴测示意图；图6为图5所示阀芯套的剖视图。

具体的方案中，阀芯套33包括顶部331、中部332和底部333；其中，阀芯套33的顶部331和底部333的外缘大致呈圆形，其直径与阀体31内径适配，形成阀芯套33在阀体31内轴向移动的导向部33a；还可以在顶部331和底部333的外缘开设多个缺口，如此能够减少阀芯套33的重量，显然，缺口的开设不应影响导向部33a的导向作用。当然，只在阀芯套33的顶部331或底部333形成所述导向部33a也是可行的。

进一步地，两导向部33a之间的轴向最大距离L大于阀芯套33最大外缘的直径D。如此，阀芯套33轴向滑动时具有较为平稳的导向，不易卡死。

中部332与阀体31内壁形成与第一接口31a连通的环腔，并，中部332的周壁开设有至少一个与小阀口33c连通的通孔332a。

显然，中部332的外径较顶部331和底部333偏小，如此才可与阀体31内壁形成环腔，并通过设于周壁的通孔332a连通第一接口31a与小阀口33c，从而使第一接口31a可通过小阀口33c与第二接口31b连通。这里，通孔332a即为前述连通小阀口33c和第一接口31a的开口。

具体到该实施例中，中部332的周壁开设有三个通孔332a，可以沿周向对称布置，以使阀芯套33受力均匀。当然，通孔332a的个数不限于此。

进一步地，阀芯套33与大阀口31c配合的配合面为锥面333a，显然，锥面333a设于阀芯套33的底部333。

如此设计，制冷状态时，阀芯套33在高压制冷剂的作用下能够更加紧密地与阀体31形成大阀口31c的锥形面贴合，提高产品的可靠性。

进一步地，阀芯套33和盖体34之间设置有弹性件。

具体的方案中，所述弹性件可以为弹簧36，弹簧36的弹力设定值需要使阀芯套33具有向大阀口31c靠近的趋势，同时确保制热状态时，高压制冷剂能够较为快速便捷地推动阀芯套33上移，使得制冷剂流过时产生的压降低于设定值，通常该压降设定值为0.01MPa。另一方便，由于设置了弹簧36，该双向流通热力膨胀阀横向安装使用时，弹簧36也会抵消阀芯套33的重力影响，将阀芯套33推向大阀口31c抵压密封，不限制双向流通热力膨胀阀的安装形式。

进一步地，为减少阀芯套33的重力影响，阀芯套33可以选用密度小于3的材料制成，如塑料或氧化铝材料。

请一并参考图7-8，图7为具体实施例中双向流通热力膨胀阀的密封盖的轴测示意图；图8为图7所示密封盖的剖视图。

具体的方案中，盖体34与阀体31螺纹连接，当然也可通过其他方式将两者连接。

具体地，盖体34包括直径较大的上部341和直径较小的下部342，阀体31的上端具有台阶面朝上的台阶部，盖体34插装于阀体31，其上部341与所述台阶部螺纹连接，下部342与阀体31内壁贴合，如此，可以确保盖体34与阀体31的密封性。

盖体34插装于阀体31时，其上部341的下端面与所述台阶部的台阶面贴合。

进一步地，盖体34的上部341具有至少两个以轴心对称设置的开口朝上的安装盲孔341a。如此，可选用适配工具插于安装盲孔341a，通过该工具完成盖体34与阀体31台阶部的螺纹连接，简便可行。

具体的方案中，盖体34的上部341设有两个安装盲孔341a，可使装配时各部件较为平衡稳定。当然也可以设置以轴心对称的三个安装盲孔。

进一步地，为确保感温部件35的膜片下侧的低压腔与阀体31内腔的密封性，盖体34的上部341与阀芯32之间，以及盖体34的下部342与阀体31之间均设置有密封件37。

具体地，盖体34的下部342开设有环形槽342a，密封件37设置于该环形槽342a内。相应地，盖体34的上部341也可设置放置密封件37的槽结构。

下面结合图3-4具体说明所述双向流通热力膨胀阀在热泵系统工作时的状态。

如图3所示，热泵系统在制冷状态下，常温高压的制冷剂从第一接口31a流入阀体31内腔，在制冷剂的高压作用下，阀芯套33的锥面333a与阀体31内形成大阀口31c的锥形面紧密贴合，即封闭大阀口31c，此时，制冷剂全部通过阀芯套33的通孔332a，从小阀口33c流出，如图中箭头所示方向。其中，小阀口33c的开度通过阀芯32的轴向移动调节，类似于常规热力膨胀阀。

如图4所示，热泵系统在制热状态下，高温高压的制冷剂从第二接口31b流入阀体31内腔，在制冷剂的高压作用下，阀芯套33克服自重和弹簧36的弹力上移，打开大阀口31c，从而使第一接口31a和第二接口31b直接连通，制冷剂经大阀口31c流出，如图中箭头方向所示。

相较于背景技术而言，本发明提供的双向流通热力膨胀阀零部件较少，结构简单，易于装配，且可靠性高。

以上对本发明所提供的双向流通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 (10)

1.一种双向流通热力膨胀阀，其特征在于，包括具有第一接口(31a)和第二接口(31b)的阀体(31)以及设于所述阀体(31)内的阀芯(32)、阀芯套(33)；所述阀芯套(33)可相对于所述阀体(31)轴向移动以开启或关闭连通所述第一接口(31a)和所述第二接口(31b)的大阀口(31c)；所述阀芯(32)可相对于所述阀体(31)轴向移动以开启或关闭所述阀芯套(33)的小阀口(33c)，所述小阀口(33c)与所述大阀口(31c)连通；所述阀芯套(33)还具有连通所述小阀口(33c)和所述第一接口(31a)的开口；所述大阀口(31c)开设于所述阀体(31)；还包括设置于所述阀体(31)上端的盖体(34)以及位于所述盖体(34)上端的感温部件(35)，所述阀芯(32)插装于所述盖体(34)和所述阀芯套(33)，并抵接所述感温部件(35)；

所述阀体(31)的上端为开口结构，所述盖体(34)能够封堵所述开口结构，所述阀芯套(33)能够自所述阀体(31)的所述开口结构置于所述阀体(31)内；

所述阀芯(32)的上端穿过所述盖体(34)与所述感温部件(35)抵接。

2.根据权利要求1所述的双向流通热力膨胀阀，其特征在于，所述阀芯套(33)与所述大阀口(31c)配合的配合面为锥面(333a)。

3.根据权利要求1所述的双向流通热力膨胀阀，其特征在于，所述阀芯套(33)由密度小于3的材料制成。

4.根据权利要求1所述的双向流通热力膨胀阀，其特征在于，所述阀芯套(33)和所述盖体(34)之间设置有弹性件。

5.根据权利要求1至4任一项所述的双向流通热力膨胀阀，其特征在于，所述阀芯套(33)的顶部(331)和底部(333)中至少一者形成与所述阀体(31)的内径适配的导向部(33a)；

所述阀芯套(33)的中部(332)与所述阀体(31)形成与所述第一接口(31a)连通的环腔，所述中部(332)的周壁开设有至少一个与所述小阀口(33c)连通的通孔(332a)。

6.根据权利要求5所述的双向流通热力膨胀阀，其特征在于，所述阀芯套(33)的顶部(331)和底部(333)均形成与所述阀体(31)的内径适配的导向部(33a)；且两所述导向部(33a)之间的轴向最大距离大于所述阀芯套(33)最大外缘的直径。

7.根据权利要求1至4任一项所述的双向流通热力膨胀阀，其特征在于，所述盖体(34)与所述阀体(31)螺纹连接。

8.根据权利要求7所述的双向流通热力膨胀阀，其特征在于，所述盖体(34)包括直径较大的上部(341)和直径较小的下部(342)，所述阀体(31)的上端具有台阶面朝上的台阶部；所述盖体(34)插装于所述阀体(31)，其上部(341)与所述台阶部螺纹连接，下部(342)与所述阀体(31)内壁贴合。

9.根据权利要求8所述的双向流通热力膨胀阀，其特征在于，所述盖体(34)的上部(341)具有至少两个以轴心对称设置的开口朝上的安装盲孔(341a)。

10.根据权利要求8所述的双向流通热力膨胀阀，其特征在于，所述盖体(34)的上部(341)与所述阀芯(32)之间，以及所述盖体(34)的下部(342)与所述阀体(31)之间均设置有密封件(37)。