CN106439164A - 一种电子膨胀阀 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电子膨胀阀，属于流体控制部件技术领域，包括阀体、第一接管、第二接管，阀体内设有阀腔，阀体设有将阀腔与第二接管连通的阀口，阀腔内设有丝杆，丝杆前端设有阀针组件。阀针组件包括弹性连接在丝杆上的阀针及套在阀针外部的阀针套；阀针套滑动设置在阀腔内并在阀针或冷媒推动下沿轴向运动，阀针套设有内腔、第一流通孔及第二流通孔，第一流通孔及第二流通孔用于将内腔和阀腔连通，第二流通孔位于阀针套前端并介于阀针和阀口之间，阀针套前端与阀口配合后密封连接，阀针与第二流通孔配合后密封连接。本发明提供的电子膨胀阀，改进了整体结构，简化了组成部件，有效提高了冷媒反向流通能力，提高冷媒流通效率。

Description

一种电子膨胀阀
技术领域
本发明涉及流体控制部件技术领域，尤其涉及一种用于控制冷媒流向和流量的电子膨胀阀。
背景技术
在传统的空调系统中，由于室内机和室外机的距离较远，需要采用两个电子膨胀阀分别并联单向阀才能最大限度提高系统效率，此种空调系统的部件数量多，控制较为复杂，且生产成本较高。
为了解决传统空调系统存在的缺点和不足，公布号为CN103423460A的中国发明申请公布了一种如图1所示的改进后的电子膨胀阀，该发明申请公布的电子膨胀阀包括阀座P1、竖接管P51、横接管P52，阀座P1的轴向设有主阀腔P11，主阀腔内固定有套筒P4，套筒下端部内壁形成与竖接管P52连通的主阀孔P43，主阀孔的上部孔口形成主阀口P44，套筒P4的周向侧壁设有靠近主阀口的第一流通孔P41及远离主阀口的第二流通孔P42。
套筒P4内设有可沿套筒轴向移动用于关闭或开启主阀口P44的阀芯座P2，阀芯座顶部设有与竖接管P51连通的阀芯阀口P21。主阀腔P11的上部设有可开启和关闭阀芯阀口P21的阀针部件P3及驱动阀针部件往复运动的驱动部件，该驱动部件包括与阀针部件连接的丝杆P7及与丝杆螺纹配合的螺母P8，主阀腔P11上部设有用于带动丝杆P7转动的磁体P9。阀针部件P3上设有顶部开口的轴向安装孔P31，丝杆P7底部插设于轴向安装孔内，丝杆底部和轴向安装孔顶部之间设有相互配合的限位装置，丝杆P7和阀针部件P3之间设有压缩的弹性部件P6，丝杆底端和轴向安装孔P31底壁之前形成1mm～5mm的预定缓冲距离。
冷媒从横接管P52正向流至竖接管P51时，阀芯座P2关闭主阀口P44和第一流通孔P41，冷媒经第二流通孔P42、阀芯阀口P21流向竖接管P51，阀针部件P3在驱动部件的作用下上下移动调节阀芯阀口的开度，进而调节冷媒流量。
冷媒从竖接管P51逆向流至横接管P52时，冷媒的压力将阀芯座P2向上顶离主阀口P21，阀芯座关闭第二流通孔P41，阀针部件P3关闭阀芯阀口P21，主阀口P44打开，冷媒经主阀口、第一流通孔P41流向横接管P52。
此种改进后的电子膨胀阀的结构较为复杂，阀针部件上轴向安装孔的深度较大，加工的尺寸精度和表面质量难以保证。由于不同型号电子膨胀阀对冷媒流量控制的程度不同，阀针部件的锥角尺寸也不同，现有电子膨胀阀有超过百种的规格，对应的阀针部件的规格也很多。由于阀针部件需同时保证轴向安装孔的精度和锥角的精度，阀针部件的制造成本高，导致电子膨胀阀的生产成本高。
发明内容
为了解决上述现有技术中存在的缺点和不足，本发明提供了一种结构简单、生产成本低且冷媒反向流通时流量更大的电子膨胀阀。
为了达到上述技术目的，本发明提供的电子膨胀阀，包括阀体、第一接管、第二接管，阀体内设有阀腔，第一接管与阀腔连通，阀体设有将阀腔与第二接管连通的阀口，阀腔内设有丝杆，丝杆前端设有阀针组件，所述阀针组件包括弹性连接在丝杆上的阀针及套在阀针外部的阀针套；阀针套滑动设置在阀腔内并在阀针或冷媒推动下沿轴向运动，阀针套设有内腔、第一流通孔及第二流通孔，第一流通孔、第二流通孔分别将内腔和阀腔连通，第二流通孔位于阀针套前端并介于阀针和阀口之间，阀针套前端与阀口配合后密封连接，阀针与第二流通孔配合后密封连接；丝杆上行带动阀针远离第二流通孔使阀口打开，丝杆下行带动阀针关闭第二流通孔并推动阀针套抵住阀口将阀口关闭。
阀针组件的结构简单，冷媒反向流动时，第二接管内的高压冷媒将阀针套顶离阀口，阀针套同时带动阀针上行，冷媒经阀口和阀腔后直接流向第一接管，冷媒反向流动的流量不受调节，有较大的流通能力，流通效率高。
冷媒正向流动时，丝杆带动阀针上行打开阀针套上的第二流通孔，磁转子带动丝杆转动，丝杆转动时带动阀针移动调节冷媒的流量。
优选的，所述内腔设于阀针套的后端，阀针后端位于内腔中，阀针前端在丝杆带动下伸出或缩回内腔用于关闭或开启第二流通孔。
优选的，所述第一流通孔位于阀针套的周向侧壁上，第一流通孔的轴向和内腔的轴向垂直。
优选的，所述阀针套的前端呈圆台形。
阀针套前端呈圆台形，即阀针套前端外壁为锥面，如此能在关闭阀口时使冷媒断流的更加彻底，且阀针套在运动关闭阀口时其轴向能自动调节以完全关闭阀口。
优选的，所述阀针组件还包括连接套，阀针的后端位于连接套内，阀针的前端伸出连接套，连接套的后端与丝杆连接。
阀针通过连接套安装在丝杆前端，连接套可作为通用零件，不同规格的电子膨胀阀采用不同规格的阀针即可，有效控制膨胀阀生产成本、控制库存。
优选的，所述阀针套套在连接套外部且沿连接套轴向滑动。
阀针套受到反向冷媒压力作用后沿连接套外壁轴向滑动，保证阀针套运动的方向性，进而保证整体稳定性。
优选的，连接套后端和丝杆前端分别设有上限位块和下限位块，上限位块固定在连接套后端，上限位块轴向中心设有与丝杆配合的孔，丝杆前端穿过上限位块的孔后伸入连接套内，下限位块固定在丝杆的前端，且下限位块的后端始终抵在上限位块的前端。
下限位块的后端抵住上限位块的前端，丝杆转动时通过下限位块和上限位块之间的摩擦力带动连接套转动，从而带动阀针转动。同时，由于上限位块始终抵住下限位块，丝杆前端不会脱离连接套，保持整体结构稳定性。
优选的，所述连接套的前端设有沿径向向内延伸的环状凸起，阀针穿过环形凸起，阀针的外壁设有抵在环状凸起后端的突出部，阀针通过突出部限位于连接套内。
阀针通过突出部和环状凸起的配合与连接套限位连接，使阀针在运动过程中不脱离连接套。
优选的，所述阀针通过弹性件与丝杆连接，弹性件位于连接套内且始终处于压缩状态，弹性件一端抵在突出部后端、另一端抵在下限位块前端。
弹性件处于压缩状态，始终将阀针抵向连接套，阀针后端面和丝杆前端面之间的距离形成阀针受到冷媒反向流动压力上行的预定缓冲距离。当冷媒反向流动时，阀针套在冷媒的压力下带动阀针上行，阀针上行的极限行程即为预定缓冲距离的长度，当阀针运动至其后端面与丝杆前端面接触时，阀针不能继续上移，阀针套亦不能继续上移。
本发明提供的电子膨胀阀，改进了整体结构，简化了阀针组件，利用阀针套代替现有技术中的套筒和阀芯座，冷媒反向流通时将阀针套顶离阀口，冷媒通过阀口、阀腔后直接流向第一接管，有效提高了冷媒反向流通能力，提高冷媒流通效率。
不同规格的电子膨胀阀选用的阀针规格不同，阀针下部外壁的锥角尺寸影响电子膨胀阀冷媒正向流通能力。本发明将现有的阀针改进成连接套和阀针配合的结构形式，不用在阀针上加工深盲孔，便于保证加工质量的同时提高生产效率。由于连接套可以作为通用部件，不同规格的电子膨胀阀配备不同规格的阀针即可，有利于控制库存，降低生产成本。
附图说明
图1为现有技术中电子膨胀阀的轴向剖视图；
图2为本发明电子膨胀阀实施例冷媒正向流动时的内部结构示意图；
图3为本发明电子膨胀阀实施例冷媒反向流动时的内部结构示意图；
图4为本发明电子膨胀阀实施例中阀针套的轴向剖视图；
图5为本发明电子膨胀阀实施例中连接套和阀针配合的结构示意图；
图6为图3中A处的放大示意图。
图中，P1-阀座，P11-主阀腔，P2-阀芯座，P21-阀芯阀口，P3-阀针部件，P31-轴向安装孔，P4-套筒，P41-第一流通孔，P42-第二流通孔，P43-主阀孔，P44-主阀口，P51-竖接管，P52-横接管，P6-弹性部件，P7-丝杆，P8-螺母，P9-磁体；
1-阀体，11-阀腔，12-阀口，13-连接件，14-通孔，21-第一接管，22-第二接管，3-阀针套，31-第一流通孔，32-第二流通孔，33-内腔，4-连接套，41-上限位块，42-环状凸起，5-阀针，51-突出部，6-弹性件，7-丝杆，71-下限位块，8-螺母，9-磁转子。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明，下述的上、下、顶部及底部等位置用语仅表示各部件在附图中表示的方位。
如图2、3所示，本发明实施例提供的电子膨胀阀，包括阀体1、连接于阀体径向的第一接管21、连接于阀体轴向底部的第二接管22，阀体内设有阀腔11，第一接管与阀腔连通，阀体轴向的底部设有用于连接第二接管的连接件13，连接件的轴向设有将阀腔和第二接管连通的通孔14，通孔的顶部孔口形成阀口12。
阀腔11内设有阀针组件及与阀针组件配合的驱动组件，驱动组件包括丝杆7、用于带动丝杆转动的磁转子9及与丝杆螺纹配合的螺母8，阀针组件包括弹性连接于丝杆底部的阀针5、连接于丝杆的连接套4及设于连接套外部的阀针套3，丝杆7、阀针5、连接套4及阀针套3四者的轴向中心重合，阀针套可沿连接套外壁轴向滑动。
如图4所示，阀针套3设有内腔33、第一流通孔31及第二流通孔32，第二流通孔位于阀针套下端部并介于阀针5和阀口12之间，内腔设于阀针套上部，第二流通孔用于将内腔和竖接管连通。本实施例中，第二流通孔轴向中心和内腔轴向中心重合，且内腔的内径大于第二流通孔的内径。第一流通孔设于阀针套上部的周向侧壁上，第一流通孔的轴向与内腔轴向垂直，第一流通孔用于将内腔33和阀腔11连通。阀针套下端部与阀口12配合后密封连接，阀针5与第二流通孔配合后密封连接。
阀针套3的下端用于开启和关闭阀口12，阀针套下端与阀口配合后密封连接，为了使阀针套关闭阀口时使冷媒断流的更加彻底，阀针套下端呈圆台形，即阀针套3下端部的外壁为锥面，阀针套下行关闭阀口时能自行调整其轴向以完全关闭阀口。
阀针5顶部和丝杆7底部之间设有压缩的弹性件6，阀针可相对于丝杆上移，丝杆7底面和阀针5顶面之间的距离形成阀针相对于丝杆上移的预定缓冲距离。
阀针5下部用于关闭和开启第二流通孔32，阀针下部与第二流通孔顶部配合时密封连接，为了使阀针能在关闭第二流通孔时使冷媒断流的更加彻底，阀针下部呈圆台形，即阀针下部的外壁为锥面，阀针在下行关闭第二流通孔时能自行调整其轴向以完全关闭第二流通孔。
弹性件6位于连接套4内，如图5所示，连接套底部内壁设有沿径向向内延伸的环状凸起42，阀针5穿过环形凸起，阀针的外壁设有抵在环状凸起上表面的突出部51，阀针通过突出部限位于连接套内。
连接套4与内腔33配合，阀针套通过内腔和连接套的配合设于连接套外部，阀针套可沿连接套外壁轴向滑动。由于连接套设置在内腔中，因此，阀针5后端位于内腔中，阀针前端在丝杆带动下伸出或缩回内腔用于关闭或开启第二流通孔32。
如图6所示，连接套4顶部和丝杆7底部分别固定有上限位块41和下限位块71，上限位块固定在连接套4顶部，且上限位块的轴线中心设有与丝杆配合的孔，下限位块71固定在丝杆底部，且下限位块的上表面始终抵住上限位块的下表面。
弹性件6的顶部抵在下限位块71的下表面上，弹性件的底部抵在突出部51上，压缩的弹性件将下限位块向上抵在上限位块上，且将突出部始终抵在环状凸起上。本实施例中，弹性件采用弹簧。
如图2所示，当冷媒从第一接管21正向流动至第二接管22时，阀针套3抵住阀口12，冷媒从第一接管流入阀腔11内，布置在阀体外部的线圈通电后，磁转子9带动丝杆7转动，丝杆转动时通过上、下限位块之间的摩擦力带动连接套4转动，从而带动阀针5上移开启第二流通孔32，冷媒从阀腔依次经第一流通孔31、内腔33、第二流通孔32、阀口12、通孔14后流入第二接管22中。根据冷媒流量要求转动，丝杆7通过连接套带动阀针上下移动控制冷媒的流量。
如图3所示，当冷媒从第二接管22反向流动至第一接管21时，冷媒从第二接管22流入，由于冷媒的液体压力较大，冷媒将阀针套3向上顶离阀口12，阀针套沿着连接套4外壁向上滑动，由于阀针5第二流通孔32的配合作用，阀针上移。当阀针5上移至顶面与丝杆7底面接触时，阀针和阀针套向上运动至极限，冷媒经通孔14、阀口12、阀腔11后流入第一接管21中。此时，电子膨胀阀对冷媒流量不具调节作用，冷媒的流通效率大。
除上述优选实施例外，本发明还有其他的实施方式，本领域技术人员可以根据本发明作出各种改变和变形，只要不脱离本发明的精神，均应属于本发明权利要求书中所定义的范围。

Claims (9)

1.一种电子膨胀阀，包括阀体(1)、第一接管(21)、第二接管(22)，阀体内设有阀腔(11)，第一接管与阀腔连通，阀体设有将阀腔与第二接管连通的阀口(12)，阀腔内设有丝杆(7)，丝杆前端设有阀针组件，其特征在于，所述阀针组件包括弹性连接在丝杆上的阀针(5)及套在阀针外部的阀针套(3)；阀针套滑动设置在阀腔内并在阀针或冷媒推动下沿轴向运动，阀针套设有内腔(33)、第一流通孔(31)及第二流通孔(32)，第一流通孔、第二流通孔用于将内腔和阀腔连通，第二流通孔位于阀针套前端并介于阀针和阀口之间，阀针套前端与阀口配合后密封连接，阀针与第二流通孔配合后密封连接；丝杆上行带动阀针远离第二流通孔使阀口打开，丝杆下行带动阀针关闭第二流通孔并推动阀针套抵住阀口将阀口关闭。
2.根据权利要求1所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述内腔(33)设于阀针套(3)的后端，阀针(5)后端位于内腔中，阀针前端在丝杆带动下伸出或缩回内腔用于关闭或开启第二流通孔(32)。
3.根据权利要求1所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述第一流通孔(31)位于阀针套(3)的周向侧壁上。
4.根据权利要求1所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述阀针套(3)的前端呈圆台形。
5.根据权利要求1-4任一项所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述阀针组件还包括连接套(4)，阀针(5)的后端位于连接套内，阀针的前端伸出连接套，连接套的后端与丝杆(7)连接。
6.根据权利要求5所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述阀针套(3)套在连接套(4)外部且可沿连接套轴向滑动。
7.根据权利要求5所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述连接套(4)后端和丝杆(7)前端分别设有上限位块(41)和下限位块(71)，上限位块固定在连接套后端，上限位块轴向中心设有与丝杆配合的孔，丝杆前端穿过上限位块的孔后伸入连接套内，下限位块固定在丝杆的前端，且下限位块的后端始终抵在上限位块的前端。
8.根据权利要求7所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述连接套(4)的前端设有沿径向向内延伸的环状凸起(42)，阀针(5)穿过环形凸起，阀针的外壁设有抵在环状凸起后端的突出部(51)，阀针通过突出部限位于连接套内。
9.根据权利要求8所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述阀针通过弹性件(6)与丝杆(7)连接，弹性件位于连接套(4)内且始终处于压缩状态，弹性件一端抵在突出部(51)后端、另一端抵在下限位块(71)前端。
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