CN105546186B - 电子膨胀阀 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电子膨胀阀。根据一个方面,电子膨胀阀(1)包括:壳体组件;阀组件,其包括可动阀构件并且用于对流过电子膨胀阀的流体的流量进行调节;执行机构,其包括心轴并且用于带动可动阀构件进行轴向运动;以及驱动机构,其包括转子并且用于为执行机构提供动力。心轴适于随着转子的旋转而旋转,从而心轴与转子组成可旋转体。电子膨胀阀还包括偏置机构,其设置在可旋转体与壳体组件或固定地连接至壳体组件的固定结构之间从而向可旋转体施加偏置力矩,使得可旋转体在电子膨胀阀断电的情况下沿阀关闭方向旋转直至电子膨胀阀关闭。根据本发明,能够在结构更简单、更节能环保、成本更低廉的前提下实现电子膨胀阀的断电自关闭功能。
Description
技术领域
本发明涉及电子膨胀阀,更具体地,涉及在断电自关闭方面具有改进之处的电子膨胀阀。
背景技术
电子膨胀阀是制冷/制热系统中的重要部件,主要用于对工作流体(制冷剂流体)的流量进行调节。常规的电子膨胀阀一般采用步进电机进行控制,并且通常由驱动机构(步进电机)、执行机构(螺纹螺杆机构)、节流机构(阀针阀座)以及相关的辅助机构构成。
在常规的电子膨胀阀中,存在一些当系统断电时切断管路中工作流体的流通的方案。
这些常规的断电自切断方案包括:在管路中串联电磁阀(例如在电子膨胀阀上游直接地串联独立的电磁阀)。然而,在串联电磁阀的方案中,需要附加地配置电磁阀产品从而导致成本增加。另外,在现场需要执行额外的钎焊工艺从而造成安装操作复杂。另外,考虑到压降因素而要求独立的电磁阀的通流截面要大,这进一步导致成本增加。
这些常规的断电自切断方案还包括:在电子膨胀阀控制板中增加实现能量储存的超级电容以在断电后的有限时间内进行供电从而实现阀关闭。然而,在增设超级电容的方案中,超级电容本身成本很高从而导致成本增加。另外,必须配套使用特定控制器,而这种特定控制器对工作环境很敏感,由此限制电子膨胀阀的应用并且也引起可靠性隐患。
这些常规的断电自切断方案还包括:在电子膨胀阀控制板中安装备用电池以在断电后继续执行阀关闭。然而,在增设备用电池的方案中,需要定期更换电池而带来操作不便并且也带来可靠性隐患。另外,这种备用电池通常为铅酸蓄电池,从而会对环境造成不良影响。
因此,在本领域中,存在对电子膨胀阀的断电自切断技术进行改进的空间和需求。
这里,应当指出的是,本部分中所提供的技术内容旨在有助于本领域技术人员对本发明的理解,而不一定构成现有技术。
发明内容
在本部分中提供本发明的总概要,而不是本发明完全范围或本发明所有特征的全面公开。
本发明的一个或多个实施方式的一个目的是提供一种成本较低、同时在现场无需执行额外的钎焊工艺从而安装操作简单的电子膨胀阀。
本发明的一个或多个实施方式的另一目的是提供一种成本较低、同时应用范围较宽并且操作可靠性较高的电子膨胀阀。
本发明的一个或多个实施方式的另一目的是提供一种维护方便且操作可靠性较高、同时具有环保性的电子膨胀阀。
本发明的一个或多个实施方式的另一目的是提供一种利于节能、同时结构较简单从而成本较低的电子膨胀阀。
为了实现上述目的中的一个或多个,根据本发明,提供一种电子膨胀阀。所述电子膨胀阀包括:壳体组件;阀组件,所述阀组件包括可动阀构件并且用于对流过所述电子膨胀阀的流体的流量进行调节;执行机构,所述执行机构包括心轴并且用于带动所述可动阀构件进行轴向运动;以及驱动机构,所述驱动机构包括转子并且用于为所述执行机构提供动力。所述心轴适于随着所述转子的旋转而旋转,从而所述心轴与所述转子组成可旋转体。所述电子膨胀阀还包括偏置机构,所述偏置机构设置在所述可旋转体与所述壳体组件或固定地连接至所述壳体组件的固定结构之间从而向所述可旋转体施加偏置力矩,使得所述可旋转体在所述电子膨胀阀断电的情况下沿阀关闭方向旋转直至所述电子膨胀阀关闭。
在根据本发明的一个或多个实施方式的电子膨胀阀中,巧妙地通过机械结构设计而利用卷簧所具有的储存弹性势能的特性,因此,与采用串接电磁阀、增设超级电容或者增设备用电池等方案来实现断电自关闭功能的相关电子膨胀阀相比,在结构更简单、更节能环保、成本更低廉的前提下实现了断电自关闭功能。
在根据本发明的一个或多个实施方式的电子膨胀阀中,简单地通过增加一个机械零部件即可实现断电自关阀功能而不需要输入额外的电源且不需要采用特定控制器,因此,与采用串接电磁阀、增设超级电容或者增设备用电池等方案来实现断电自关闭功能的相关电子膨胀阀相比,安装操作更简便、日常维护更简单、应用范围更广泛、操作更可靠稳定。
附图说明
通过以下参照附图的描述,本发明的一个或多个实施方式的特征和优点将变得更加容易理解,在附图中:
图1是示出根据本发明示例性实施方式的电子膨胀阀的纵向剖视图;
图2是示出根据本发明示例性实施方式的盖构件的立体图;
图3是示出根据本发明示例性实施方式的卷簧的立体图;以及
图4是示出根据本发明示例性实施方式的可旋转体的立体图。
具体实施方式
下面参照附图、借助示例性实施方式对本发明进行详细描述。对本发明的以下详细描述仅仅是出于示范目的,而绝不是对本发明及其应用或用途的限制。
图1是示出根据本发明示例性实施方式的电子膨胀阀的纵向剖视图。下面,将参照图1描述根据本发明示例性实施方式的电子膨胀阀的总体结构。
根据本发明示例性实施方式的电子膨胀阀1可以包括:用于对流过电子膨胀阀1的流体的流量进行调节的阀组件10;用于带动阀组件10的可动阀构件(即阀针)进行轴向运动的执行机构50;以及为执行机构50提供动力的驱动机构40。
在优选的示例中,阀组件10包括阀体12。在阀体12中设置与入流管92连接的入口12-1以及与出流管94连接的出口12-2。流体经由入流管92流入电子膨胀阀1,然后经由出流管94流出电子膨胀阀1。
在优选的示例中,在阀体12的出口12-2处设置固定阀构件(即阀座)18。
在优选的示例中,如上文所提及,电子膨胀阀1的阀组件10还包括阀针14。而且,如上文所提及,阀针14在执行机构50的带动下进行轴向运动,从而能够脱离阀座18而打开电子膨胀阀1以及与阀座18接合而关闭电子膨胀阀1并且能够调节电子膨胀阀1的阀开度。阀针14可以包括第一端(上端)14-1和第二端(下端)14-2。第一端14-1用于与下文将做进一步描述的防旋转锁定件的下区段(阀针接合部)接合。第二端14-2用于与阀座18接合从而关闭阀座18处的阀孔。
在图示的示例中,驱动机构40可以是包括定子41和转子42的电机(例如步进电机)40。转子42可以在定子41中旋转。此外,可以在定子41与转子42之间设置套筒44以实现装配方便和容易密封的目的。套筒44可以呈大致圆筒状,并且可以构成电子膨胀阀1的壳体组件CA的一部分(即壳体本体44)。
在优选的示例中,转子42实施为一端(下端)开口的圆筒状磁环,从而限定出转子腔42-1。下文将做进一步描述的止位机构至少部分地布置在转子腔42-1中。
此外,在优选的示例中,转子42与执行机构50的心轴51形成为一体(例如注塑成一体),使得当驱动机构(电机)40通电时转子42与心轴51一体地旋转。然而,本领域技术人员应当理解,转子42与心轴51也可以单独地形成,然后再通过适当的方式固定地连接在一起。
在优选的示例中,执行机构50包括:如上文所提及的心轴51;下支撑件53;以及防旋转锁定件55。
在一些示例中,心轴51可以包括第一端(上端)51-1和第二端(下端)51-2。第一端51-1用于以可旋转方式与下文将做进一步描述的盖构件70接合。第二端51-2可以形成有外螺纹。第二端(外螺纹端)51-2用于与下文将做进一步描述的防旋转锁定件55的上区段(内螺纹部)55-1螺纹接合,从而在心轴51轴向固定且防旋转锁定件55周向固定的状态下通过心轴51的旋转而迫使防旋转锁定件55连同阀针14进行轴向运动,这方面将在下文做进一步描述。
在优选的示例中,下支撑件53呈中空的大致筒状并且包括:上区段53-1;以及下区段(抗旋转部)53-2。在上区段53-1中的通孔中设置有滑动支承件53-3。滑动支承件53-3适于围绕且支承心轴51的下区段(具体为位于心轴51的第二端51-2的邻近上方处的区段),从而引导心轴51的相对于例如下支撑件53的旋转运动。在下区段53-2中可以形成非圆形或多边形通孔,该通孔用于容纳下文将做进一步描述的防旋转锁定件55的上区段55-1,使得防旋转锁定件55的上区段55-1能够在下支撑件53的下区段53-2中进行轴向运动但是不能绕其轴线进行旋转运动。
在优选的示例中,防旋转锁定件55包括:上区段(内螺纹部)55-1;以及下区段(阀针接合部)55-2。在上区段55-1中可以形成孔——例如通孔,该通孔可以具有圆形形状,并且在该通孔中可以形成有内螺纹。由此,防旋转锁定件55的上区段55-1借助其内螺纹与心轴51的第二端51-2螺纹接合,从而在心轴51轴向固定且防旋转锁定件55周向固定的状态下通过心轴51的旋转而迫使防旋转锁定件55连同阀针14进行轴向运动,以实现电子膨胀阀1的打开、关闭以及阀开度的调节。此外,防旋转锁定件55的上区段55-1可以具有与下支撑件53的下区段(抗旋转部)53-2的通孔的非圆形或多边形内周相匹配的非圆形或多边形外周。由此,借助下支撑件53的下区段53-2的通孔的非圆形或多边形内周构造以及防旋转锁定件55的上区段55-1的非圆形或多边形外周构造,防旋转锁定件55连同与防旋转锁定件55接合的阀针14只能相对于下支撑件53进行轴向平移运动而不能进行旋转运动。
防旋转锁定件55的下区段55-2用于与阀针14的第一端14-1接合。在一些示例中,阀针14可以固定地接合于防旋转锁定件55的第二区段55-2在一些示例中,阀针14可以滑动地接合于防旋转锁定件55的下区段55-2。具体地,在第二区段55-2中形成孔——例如通孔,该通孔的内径大于上区段55-1的通孔的内径,由此在防旋转锁定件55的内侧、大致在上区段55-1与第二区段55-2之间形成内台阶部(未标示)。在内台阶部与阀针14的第一端14-1之间设置压缩弹簧38。由此,阀针14可以与防旋转锁定件55一起轴向移动。而且,当防旋转锁定件55向下移动并且当阀针14与阀座18抵接时,压缩弹簧38从阀针14的第一端14-1施加弹簧力以使阀针14与阀座18之间具有合适的抵靠力,从而一方面因具有接触缓冲而保护阀针14和阀座18不被损坏,另一方面则提供可靠的密封效果。
在优选的示例中,在执行机构50中设置止位机构57。止位机构57可以包括:弹簧螺旋导轨57-1;滑环57-3;以及导向件57-5。当心轴51在轴向固定的状态下旋转时,弹簧螺旋导轨57-1与心轴51一体地旋转。此时,由于滑环57-3的伸出部的自由端被导向件57-5干涉/限位而使滑环57-3不能旋转,因此弹簧螺旋导轨57-1的旋转迫使滑环57-3沿轴向上下平移。于是,沿轴向上下平移的滑环57-3可以与在固定的轴向位置旋转的弹簧螺旋导轨57-1的上止位部和下止位部抵接,从而实现心轴51进而整个可旋转体RB的旋转止位/限位。
在优选的示例中,盖构件70固定至壳体组件CA的壳体本体44的上端,从而也构成电子膨胀阀1的壳体组件CA的一部分、并且与壳体本体44一起限定电子膨胀阀1的至少上部分的封闭空间。在盖构件70的下部中设置有容置孔75。滚动轴承80可以设置在容置孔75中,使得心轴51的第一端51-1经由滚动轴承80而以可旋转方式容置在容置孔75中。另外,在盖构件70处还设置适当的轴向限位机构以便阻止心轴51的轴向运动。由此,在心轴51的第一端51-1经由滚动轴承80被盖构件70的容置孔75可滑动地且轴向固定地支承并且心轴51的下区段经由滑动支承件53-3被下支撑件53可滑动地支承的状态下,心轴51连同与心轴51成一体的转子42能够在轴向固定的状态下实现稳定和可靠的旋转运动。
附加地参照图2至图4,根据本发明,在电子膨胀阀1中设置偏置机构(弹性机构/储能机构)60。其中,图2是示出根据本发明示例性实施方式的盖构件的立体图,图3是示出根据本发明示例性实施方式的卷簧的立体图,而图4是示出根据本发明示例性实施方式的可旋转体的立体图。
在优选的示例中,偏置机构60包括卷簧62(用作根据本发明的偏置构件/弹性构件/储能构件)。卷簧62具有例如呈钩状的接合内端(径向内端/旋转侧接合端)62-1和接合外端(径向外端/固定侧接合端)62-2。
在优选的示例中,偏置机构60还包括从盖构件70的下端表面78向下延伸预定距离的突出部66(这里,突出部66是从盖构件70的下端表面78的径向外部向下延伸的外侧突出部66)。在突出部66处设置有接合槽口(用作根据本发明的固定侧接合元件)66-1。接合槽口66-1适于与卷簧62的接合外端62-2接合以便固定卷簧62的接合外端62-2。
在优选的示例中,在转子42的一端开口的圆筒状磁环的上表面42-2处设置有环状凸缘64(这里,凸缘64是从转子42的上表面42-2的径向内部向上延伸的内侧凸缘64)。凸缘64从转子42的上表面42-2向上延伸预定距离从而围绕心轴51的上区段的一部分。在凸缘64处设置有接合槽口64-1(用作根据本发明的旋转侧接合元件)。接合槽口64-1适于与卷簧62的接合内端62-1接合以便定位和保持卷簧62的接合内端62-1。
在电子膨胀阀1的组装状态下,卷簧62围绕凸缘64外侧布置,并且卷簧62的接合内端62-1接合在凸缘64的接合槽口64-1中而卷簧62的接合外端62-2接合在突出部66的接合槽口66-1中。
下面将描述根据本发明示例性实施方式的电子膨胀阀1的工作过程。
从电子膨胀阀1处于如图1所示的关闭状态开始进行描述。
一方面,在系统正常通电的情况下,电子膨胀阀1借助驱动机构40的驱动而执行正常的流量调节操作。在如图1所示的阀关闭状态下,当需要打开电子膨胀阀1或者需要调节(调大)电子膨胀阀1的阀开度时,向驱动机构40施电,使得转子42沿第一方向(阀打开方向)A旋转。转子42的旋转导致心轴51也沿第一方向A旋转。随着心轴51在轴向固定的状态下沿第一方向A旋转,其上区段(内螺纹部)55-1与心轴51的第二端51-2螺纹接合的防旋转锁定件55被迫向上平移。同时,在阀打开过程中,由转子42和心轴51构成的可旋转体RB抵抗卷簧62的弹性力(偏置力矩或反转力矩)而沿第一方向A旋转。亦即,由突出部66的接合槽口66-1接合的卷簧62的接合外端62-2固定不动,而由凸缘64的接合槽口64-1接合的卷簧62的接合内端62-1与可旋转体RB一起移动,使得卷簧62向可旋转体RB施加弹性力。由此,在可旋转体RB沿第一方向A旋转从而打开电子膨胀阀1或者调解电子膨胀阀1的阀开度的过程中,卷簧62被拉紧(旋紧),同时储存一定的弹性势能。这里,需要说明的是,电子膨胀阀1可以设计成使得:在阀打开过程中,由驱动机构40向可旋转体RB提供的旋转力矩(始终)大于由偏置机构60向可旋转体RB提供的偏置力矩。而且,电子膨胀阀1可以设计成使得:当电子膨胀阀1处于预期阀开度时,由驱动机构40向可旋转体RB提供的旋转力矩与由偏置机构60向可旋转体RB提供的偏置力矩相平衡。
接着,当需要再次关闭电子膨胀阀1或者需要调节(调小)电子膨胀阀1的阀开度时,例如经由控制单元向驱动机构40施电或者对驱动机构40进行施电控制(通过施电控制可以实现包括驱动机构40的断电情况在内的情况),使得转子42沿与第一方向A相反的第二方向(阀关闭方向)B旋转。转子42的旋转导致心轴51也沿第二方向B旋转。随着心轴51在轴向固定的状态下沿第二方向B旋转,其上区段(内螺纹部)55-1与心轴51的第二端51-2螺纹接合的防旋转锁定件55被迫向下平移。此时,保持于防旋转锁定件55的下区段(阀针接合部)55-2的阀针14随着防旋转锁定件55的向下平移而向下平移。由此,可以仅仅适当地减小电子膨胀阀1的阀开度,也可以通过使阀针14的第二端14-2与阀座18抵接而使电子膨胀阀1(完全)关闭,这取决于对电子膨胀阀1所进行的特定控制(例如,电机40的特定施电控制)。同时,在阀关闭过程中,由偏置机构60向可旋转体RB提供的弹性力(偏置力矩)促进可旋转体RB沿第二方向B旋转(在一些情况下,可以中断通向驱动机构40的电流而使可旋转体RB沿第二方向B的旋转完全借助于由偏置机构60向可旋转体RB提供的偏置力矩来实现)。由此,在可旋转体RB沿第二方向B旋转从而关闭电子膨胀阀1或者调解电子膨胀阀1的阀开度的过程中,卷簧62被放松(旋松),同时将所储存的弹性势能传递至可旋转体RB。这里,在优选的示例中,电子膨胀阀1可以设计成使得:当阀针14的第二端14-2与阀座18抵接而使电子膨胀阀1(完全)关闭时,偏置机构60仍向可旋转体RB提供的一定的偏置力矩。换言之,当组装电子膨胀阀1时,使卷簧62在阀关闭状态下处于适当的预加载状态。由此,可以在电子膨胀阀1关闭之后可靠地保持电子膨胀阀1的阀关闭状态,从而避免阀针14例如因电子膨胀阀1的振动或压力波动而意外脱离阀座18而使工作流体意外流过电子膨胀阀1。
另一方面,在系统意外断电的情况下,即使此时电子膨胀阀1处于阀部分打开状态或阀完全打开状态,也能够确保电子膨胀阀1的适当关闭(即自切断)。特别地,当系统意外断电时,偏置机构62的卷簧62释放所储存的弹性势能,从而在由偏置机构60提供的偏置力矩的作用下,可旋转体RB克服可旋转体RB的例如定位力矩和相关阻力矩而仍沿第二方向B旋转,直至电子膨胀阀1抵达阀关闭状态(完全阀关闭状态)。而且,如上所述,优选地,在完全阀关闭状态下,偏置机构60仍向可旋转体RB提供的一定的偏置力矩(该偏置力矩优选地大于密封阀孔所需的力矩)。
在特别优选的示例中,在凸缘64处设置有多个接合槽口64-1。多个接合槽口64-1可以沿周向方向设置在凸缘64处。这样,在组装电子膨胀阀1的过程中,通过将卷簧62的接合内端62-1接合在多个接合槽口64-1中的选定的一个接合槽口64-1中,可以方便地调节卷簧62在阀关闭状态下(即可旋转体RB处于不应当且不能够再沿第二方向B旋转的由止位机构57限定的关闭止位位置时)的预加载量。进一步优选地,多个接合槽口64-1沿周向方向等距地设置在凸缘64处。这样,等距设置的多个接合槽口64-1可以起到指示卷簧62的预加载量的刻度的作用。
在本发明中,在例如下述预定条件下,可旋转体RB可以借助于由偏置机构60提供的弹性力(偏置力矩)而沿第二方向B旋转。所述预定条件即:系统意外断电的情况;系统未断电但是未向驱动机构通电的情况;向驱动机构通电但是由驱动机构40向可旋转体RB提供的旋转力矩小于由偏置机构60向可旋转体RB提供的偏置力矩的情况。
根据本发明示例性实施方式,至少可以提供如下有益效果。
在根据发明示例性实施方式的电子膨胀阀中,巧妙地通过机械结构设计而利用卷簧所具有的储存弹性势能的特性,因此,与采用串接电磁阀、增设超级电容或者增设备用电池等方案来实现断电自关闭功能的相关电子膨胀阀相比,在结构更简单、更节能环保、成本更低廉的前提下实现了断电自关闭功能。
在根据发明示例性实施方式的电子膨胀阀中,简单地通过增加一个机械零部件即可实现断电自关阀功能而不需要输入额外的电源且不需要采用特定控制器,因此,与采用串接电磁阀、增设超级电容或者增设备用电池等方案来实现断电自关闭功能的相关电子膨胀阀相比,安装操作更简便、日常维护更简单、应用范围更广泛、操作更可靠稳定。
根据本发明示例性实施方式的电子膨胀阀1容许若干变型。
在上文所述的示例性实施方式中,偏置构件/弹性构件/储能构件62被示出和描述为利于节省安装空间且能够提供较大恢复力的平面状卷簧(发条)62。然而,应当指出的是,可以使用能够储存弹性势能而提供恢复力的其它适当的偏置构件。例如,在适当地改变电子膨胀阀中用于安装偏置构件的安装结构之后,偏置构件可以是螺旋压缩弹簧、螺旋拉伸弹簧、螺旋扭转弹簧或甚至片簧等等。
在上文所述的示例性实施方式中,设置有凸缘64及其接合槽口64-1以与卷簧62的接合内端62-1接合。然而,可以省略凸缘64,而直接地在心轴51的例如上区段的一部分的外周处设置接合元件(旋转侧接合元件)以与卷簧62的接合内端62-1接合。在该未图示的变型中,接合元件可以是凹陷地形成在心轴51的外周处的接合凹槽,也可以是从心轴51的外周径向地向外突出的接合孔部或接合钩部。类似地,在该变型中,接合元件也可以实施为沿周向方向设置或等距地设置的多个接合元件。
在上文所述的示例性实施方式中,设置有突出部66及其接合槽口66-1以与卷簧62的接合外端62-2接合。然而,可以省略突出部66,而直接地在壳体本体44的适当轴向位置处的区段的内表面处设置接合元件(固定侧接合元件)以与卷簧62的接合外端62-2接合。在该未图示的变型中,接合元件可以是凹陷地形成在壳体本体44的内表面处的接合凹槽,也可以是从壳体本体44的内表面径向地向内突出的接合孔部或接合钩部。类似地,在该变型中,接合元件也可以实施为沿周向方向设置或等距地设置的多个接合元件。
在上文所述的示例性实施方式中,电子膨胀阀1设计成使得:当电子膨胀阀1(完全)关闭时,偏置机构60仍向可旋转体RB提供的一定的偏置力矩(亦即,卷簧62在阀关闭状态下处于一定的预加载状态)。然而,电子膨胀阀1也可以设计成使得:当电子膨胀阀1(完全)关闭时,偏置机构60的卷簧62处于自由状态而不向可旋转体RB提供任何弹性力(亦即,卷簧62在阀关闭状态下不被预加载)。
在上文所述的示例性实施方式中,在执行机构50中设置止位机构57,从而限定可旋转体RB的两个止位位置(即限制可旋转体RB沿第一方向A过度旋转的打开止位位置和限制可旋转体RB沿第二方向B过度旋转的关闭止位位置)以便限制心轴51进而整个可旋转体RB的旋转的范围,由此避免因可旋转体RB过度旋转而引起的螺纹副咬死问题。然而,在根据本发明的电子膨胀阀1中,可以省略止位机构57中的限制可旋转体RB沿阀打开方向(即第一方向A)过度旋转的止位结构。特别地,电子膨胀阀1可以设计成使得:在阀打开过程中,偏置机构60向可旋转体RB提供的偏置力矩能够阻止可旋转体RB在由驱动机构40提供的旋转力矩的作用下旋转超过打开止位位置。换言之,电子膨胀阀1可以设计成使得偏置机构60兼当止位机构中的打开止位结构。
在上文所述的示例性实施方式中,偏置机构60的偏置构件62设置在可旋转体RB(或与可旋转体RB成一体或固定在一起的凸缘62)与例如盖构件70的壳体组件CA(或与盖构件70成一体或固定在一起的突出部64)之间。然而,本领域技术人员应当理解,偏置机构60也可以设置在可旋转体RB与其它固定结构之间。相对于可旋转体RB的旋转,其它固定结构是固定不动的。在可构想的示例中,其它固定结构例如是用于支承心轴51的上区段的一部分的上支撑件。
在一些变型中,旋转侧接合端可以是卷簧62的径向外端,而固定侧接合端可以是卷簧62的径向内端。在这种情况下,旋转侧接合元件可以是设置在从转子42的上表面42-2的径向外部向上延伸的外侧凸缘处的旋转侧接合槽口,而固定侧接合元件可以是设置在从盖构件70的下端表面78的径向内部向下延伸的内侧突出部处的固定侧接合槽口。另外,在这种情况下,卷簧62可以布置在心轴51的外侧与外侧凸缘之间。
总之,在根据本发明的电子膨胀阀中,可以包括以下有利方案。
在根据本发明的电子膨胀阀中,所述电子膨胀阀构造成使得:在所述电子膨胀阀断电的情况下,由所述偏置机构向所述可旋转体施加的偏置力矩大于所述可旋转体的定位力矩和相关阻力矩。
在根据本发明的电子膨胀阀中,所述偏置机构构造成使得:当所述电子膨胀阀处于关闭状态时,所述偏置机构仍向所述可旋转体施加预定的偏置力矩。
在根据本发明的电子膨胀阀中,所述偏置机构包括:具有旋转侧接合端和固定侧接合端的偏置构件;与所述旋转侧接合端接合的旋转侧接合元件;以及与所述固定侧接合端接合的固定侧接合元件。
在根据本发明的电子膨胀阀中,所述偏置构件实施为卷簧或扭簧。
在根据本发明的电子膨胀阀中,所述旋转侧接合元件是设置在从所述转子的上表面向上延伸的凸缘处的旋转侧接合槽口。
在根据本发明的电子膨胀阀中,所述旋转侧接合槽口实施为沿周向方向设置在所述凸缘处的多个旋转侧接合槽口。
在根据本发明的电子膨胀阀中,所述多个旋转侧接合槽口沿所述周向方向等距地设置在所述凸缘处。
在根据本发明的电子膨胀阀中,所述旋转侧接合元件是形成在所述心轴的外周处的接合凹槽、或者是从所述心轴的外周径向地向外突出的接合孔部或接合钩部。
在根据本发明的电子膨胀阀中,所述壳体组件包括盖构件,以及所述固定侧接合元件是设置在从所述盖构件的下端表面向下延伸的突出部处的固定侧接合槽口。
在根据本发明的电子膨胀阀中,所述壳体组件包括壳体本体,以及所述固定侧接合元件是形成在所述壳体本体的内表面处的接合凹槽、或者是从所述壳体本体的内表面径向地向内突出的接合孔部或接合钩部。
在根据本发明的电子膨胀阀中,所述偏置构件实施为卷簧,所述旋转侧接合端是所述卷簧的径向内端,而所述固定侧接合端是所述卷簧的径向外端,所述旋转侧接合元件是设置在从所述转子的上表面的径向内部向上延伸的内侧凸缘处的旋转侧接合槽口,以及所述固定侧接合元件是设置在从所述盖构件的下端表面的径向外部向下延伸的外侧突出部处的固定侧接合槽口。
在根据本发明的电子膨胀阀中,所述卷簧围绕所述内侧凸缘的外侧布置。
在根据本发明的电子膨胀阀中,所述偏置构件实施为卷簧,所述旋转侧接合端是所述卷簧的径向外端,而所述固定侧接合端是所述卷簧的径向内端,所述旋转侧接合元件是设置在从所述转子的上表面的径向外部向上延伸的外侧凸缘处的旋转侧接合槽口,以及所述固定侧接合元件是设置在从所述盖构件的下端表面的径向内部向下延伸的内侧突出部处的固定侧接合槽口。
在根据本发明的电子膨胀阀中,所述卷簧布置在所述心轴的外侧与所述外侧凸缘之间。
在根据本发明的电子膨胀阀中,所述电子膨胀阀设计成使得:在所述电子膨胀阀的打开过程中,所述偏置机构能够阻止所述可旋转体在由所述驱动机构提供的旋转力矩的作用下旋转超过打开止位位置。
在根据本发明的电子膨胀阀中,所述驱动机构是步进电机。
在本申请文件中,方位术语“上”、“下”和“上方”等的使用仅仅出于便于描述的目的,而不应视为是限制性的。
虽然已经参照示例性实施方式对本发明进行了描述,但是应当理解,本发明并不局限于文中详细描述和示出的具体示例/实施方式,在不偏离权利要求书所限定的范围的情况下,本领域技术人员可以对示例性实施方式做出各种改变。
Claims (17)
1.一种电子膨胀阀(1),包括:
壳体组件(CA);
阀组件(10),所述阀组件(10)包括可动阀构件(14)并且用于对流过所述电子膨胀阀(1)的流体的流量进行调节;
执行机构(50),所述执行机构(50)包括心轴(51)并且用于带动所述可动阀构件(14)进行轴向运动;以及
驱动机构(40),所述驱动机构(40)包括转子(42)并且用于为所述执行机构(50)提供动力,
其中,所述心轴(51)适于随着所述转子(42)的旋转而旋转,从而所述心轴(51)与所述转子(42)组成可旋转体(RB),所述可旋转体(RB)不进行轴向运动,以及
所述电子膨胀阀(1)还包括偏置机构(60),所述偏置机构(60)设置在所述可旋转体(RB)与所述壳体组件(CA)或固定地连接至所述壳体组件(CA)的固定结构之间从而向所述可旋转体(RB)施加偏置力矩,使得所述可旋转体(RB)在所述电子膨胀阀(1)断电的情况下沿阀关闭方向(B)旋转直至所述电子膨胀阀(1)关闭。
2.根据权利要求1所述的电子膨胀阀(1),其中,所述电子膨胀阀(1)构造成使得:在所述电子膨胀阀(1)断电的情况下,由所述偏置机构(60)向所述可旋转体(RB)施加的偏置力矩大于所述可旋转体(RB)的定位力矩和相关阻力矩。
3.根据权利要求1所述的电子膨胀阀(1),其中,所述偏置机构(60)构造成使得:当所述电子膨胀阀(1)处于关闭状态时,所述偏置机构(60)仍向所述可旋转体(RB)施加预定的偏置力矩。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电子膨胀阀(1),其中,所述偏置机构(60)包括:具有旋转侧接合端(62-1)和固定侧接合端(62-2)的偏置构件(62);与所述旋转侧接合端(62-1)接合的旋转侧接合元件(64-1);以及与所述固定侧接合端(62-2)接合的固定侧接合元件(66-1)。
5.根据权利要求4所述的电子膨胀阀(1),其中,所述偏置构件(62)实施为卷簧(62)或扭簧。
6.根据权利要求4所述的电子膨胀阀(1),其中,所述旋转侧接合元件(64-1)是设置在从所述转子(42)的上表面(42-2)向上延伸的凸缘(64)处的旋转侧接合槽口(64-1)。
7.根据权利要求6所述的电子膨胀阀(1),其中,所述旋转侧接合槽口(64-1)实施为沿周向方向设置在所述凸缘(64)处的多个旋转侧接合槽口(64-1)。
8.根据权利要求7所述的电子膨胀阀(1),其中,所述多个旋转侧接合槽口(64-1)沿所述周向方向等距地设置在所述凸缘(64)处。
9.根据权利要求4所述的电子膨胀阀(1),其中,所述旋转侧接合元件是形成在所述心轴(51)的外周处的接合凹槽、或者是从所述心轴(51)的外周径向地向外突出的接合孔部或接合钩部。
10.根据权利要求4所述的电子膨胀阀(1),其中:
所述壳体组件(CA)包括盖构件(70),以及
所述固定侧接合元件(66-1)是设置在从所述盖构件(70)的下端表面(78)向下延伸的突出部(66)处的固定侧接合槽口(66-1)。
11.根据权利要求4所述的电子膨胀阀(1),其中:
所述壳体组件(CA)包括壳体本体(44),以及
所述固定侧接合元件是形成在所述壳体本体(44)的内表面处的接合凹槽、或者是从所述壳体本体(44)的内表面径向地向内突出的接合孔部或接合钩部。
12.根据权利要求10所述的电子膨胀阀(1),其中:
所述偏置构件(62)实施为卷簧(62),所述旋转侧接合端(62-1)是所述卷簧(62)的径向内端,而所述固定侧接合端(62-2)是所述卷簧(62)的径向外端,
所述旋转侧接合元件(64-1)是设置在从所述转子(42)的上表面(42-2)的径向内部向上延伸的内侧凸缘(64)处的旋转侧接合槽口(64-1),以及
所述固定侧接合元件(66-1)是设置在从所述盖构件(70)的下端表面(78)的径向外部向下延伸的外侧突出部(66)处的固定侧接合槽口(66-1)。
13.根据权利要求12所述的电子膨胀阀(1),其中,所述卷簧(62)围绕所述内侧凸缘(64)的外侧布置。
14.根据权利要求10所述的电子膨胀阀(1),其中:
所述偏置构件(62)实施为卷簧(62),所述旋转侧接合端是所述卷簧(62)的径向外端,而所述固定侧接合端是所述卷簧(62)的径向内端,
所述旋转侧接合元件是设置在从所述转子(42)的上表面(42-2)的径向外部向上延伸的外侧凸缘处的旋转侧接合槽口,以及
所述固定侧接合元件是设置在从所述盖构件(70)的下端表面(78)的径向内部向下延伸的内侧突出部处的固定侧接合槽口。
15.根据权利要求14所述的电子膨胀阀(1),其中,所述卷簧(62)布置在所述心轴(51)的外侧与所述外侧凸缘之间。
16.根据权利要求1至3中任一项所述的电子膨胀阀(1),其中,所述电子膨胀阀(1)设计成使得:在所述电子膨胀阀(1)的打开过程中,所述偏置机构(60)能够阻止所述可旋转体(RB)在由所述驱动机构(40)提供的旋转力矩的作用下旋转超过打开止位位置。
17.根据权利要求1至3中任一项所述的电子膨胀阀(1),其中,所述驱动机构(40)是步进电机(40)。
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