CN106594291B - 一种电子膨胀阀 - Google Patents

Abstract

一种电子膨胀阀，其特征在于：包括设有第一阀腔的阀座和呈大致圆筒状的阀芯座，所述阀芯座内部形成第二阀腔；与所述阀座连接固定的第一接管、第二接管；所述阀芯座的周向侧壁上设置有连通孔，所述连通孔将所述第二阀腔与所述第一阀腔连通；设置在阀体内部的螺母；还包括引导流路部件，所述引导流路部件设置在所述第一腔体内，使得从所述连通孔到达所述第二接管之间的冷媒流路逐渐扩大。本发明提供的电子膨胀阀，通过在第一腔体内设置引导流路部件，使得阀座形成的有效腔体减小，避免了流体的过度膨胀，从而减小流体汽化的概率，抑制气穴的形成；避免流体流动过程中的爆裂声，降低了噪音。

Description

一种电子膨胀阀

技术领域

本发明涉及控制阀技术领域，尤其涉及一种用于调节流体流量的电子膨胀阀。

背景技术

在空调、冰箱、热泵热水器等各类制冷、制热设备中，通常采用电子膨胀阀调节流体的流量。另外，电子膨胀阀也可以作为先导阀应用于电磁阀中，其基本工作原理是通过控制电子膨胀阀的开度来调节气/液流量，从而实现系统功能并达到精确控制的目的。

电子膨胀阀通常包括阀座组件、螺母组件、阀针丝杆组件，转子组件，阀座组件通常包括阀座及连接管，阀座上具有阀口，阀座及连接管通常焊接成一体构成阀座组件，阀针丝杆组件的阀针安装在螺母组件的螺母内。

在电子膨胀阀的工作过程中，噪音问题一直是本领域技术人员不断寻找各种解决方案进行解决的问题，由于受电子膨胀阀内部流道结构的影响，流体在流经阀口时会产生噪音，特别是对于一些中高档机型，更需要对电子膨胀阀的流道作出特别设计。

为了减少电子膨胀阀的噪音，申请人在申请号为201110374661.7的专利申请中提出了在阀座上设置阀芯座11，图1是现有技术一种电子膨胀阀的结构示意图。如图1所示，电子膨胀阀包括阀座组件、阀针21；阀座组件包括设有第一阀腔121的阀座12和固定在阀座12上的带阀口的大致呈圆筒状的阀芯座11，阀芯座11的内部形成有供流体流通的第二阀腔，第二阀腔与第一阀腔由连通孔113阀芯座还设置有用于与阀针21相配合的导向段，导向段的内径小于第二阀腔的内径。在螺母32上设置上部导向段和下部导向段，阀芯座11与阀座12以及固定在阀座12上的第一接管13、第二接管14共同构成阀座部件，阀座12的内腔形成第一阀腔121，阀芯座11的上端的外周壁与螺母32的下端内周壁配合固定，阀芯座11的上端的内周壁与阀针21形成间隙配合，并对阀针21提供导向。并且，螺母32的上端对与阀针固定一体的丝杆22提供导向。

在该技术方案中，能使冷媒流体在正向流动过程中一定程度地降低噪音，然而在流体逆向流动时，流体从阀芯座11圆周上的连通孔流出后，由于阀芯座11与阀座12间的第一阀腔121过大，流体会出现大的膨胀，蒸发出部分的气体，而该气体可能会夹杂在液态冷媒中，形成气穴，从而产生冷媒流动的噪音。同时，从阀芯座11的连通孔流出后，再流入第二接管14时，二者之间没有引导流路，流体会出现杂乱无章的流动，容易产生紊流，而紊流则是产生流体噪音的重要因素。无论是正向流动还是逆向流动，冷媒流动方向在第一阀腔内必然成杂乱无章的运动，冷媒紊流强度会增强，也会增加冷媒噪音。

因此，如何研发出一种在现有技术的基础上，进一步降低冷媒流动过程中所产生的噪音的电子膨胀阀，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种包括电子膨胀阀，通过对第一阀腔的结构进行改进，可以有效抑制冷媒流动过程中的紊流现象，降低湍流强度，从而降低噪音。为此，本发明采取以下技术方案：

一种电子膨胀阀，其特征在于：

包括设有第一阀腔的阀座和呈大致圆筒状的阀芯座，所述阀芯座内部形成第二阀腔；

与所述阀座连接固定的第一接管、第二接管；

所述阀芯座的周向侧壁上设置有连通孔，所述连通孔将所述第二阀腔与所述第一阀腔连通；

设置在阀体内部的螺母；

还包括引导流路部件，所述引导流路部件设置在所述第一阀腔内，使得从所述连通孔到达所述第二接管之间的冷媒流路逐渐扩大。

所述连通孔的数量为2-6个。

所述连通孔的数量为2个。

所述引导流路部件由PPS材料或尼龙材料通过注塑成型。

所述引导流路部件设置有螺母容纳部和阀芯座配合部；所述螺母容纳部与螺母配合，所述阀芯座配合部与所述阀芯座配合。

所述引导流路部件的底部与所述阀座的底部相抵接，所述引导流路部件的外周部与所述阀座的内壁相配合。

所述引导流路部件还设置有门状的开口部，以及与所述开口部连通、并设置在所述引导流路部件内侧壁上的流路。

所述流路为两条，且对称设置。

所述流路在横切面方向及纵切面方向均呈渐扩状。

所述引导流路部件与所述阀座、阀芯座、螺母之间的配合间隙不超过0.156mm。

本发明提供的电子膨胀阀，通过在第一阀腔内设置引导流路部件，使得阀座形成的有效腔体减小，避免了流体的过度膨胀，从而减小流体汽化的概率，抑制气穴的形成；避免流体流动过程中的爆裂声，降低了噪音。第一阀腔由于引导流路部件的设置，呈逐渐增大或逐渐减小的形状，可避免由于腔体突然增大或减小带来的扰动，减小了流体湍流强度，降低了冷媒的流动音。

同时，引导流路部件与阀芯以及阀芯座、螺母之间的配合间隙设置，可以避免过大的杂质流入上阀腔给磁转子部件的转动带来隐患，同时可以节省过滤部件的使用。

附图说明

图1：现有技术一种电子膨胀阀的结构示意图；

图2：本发明提供的电子膨胀阀阀结构示意图；

图3：图2的A-A截面冷媒正向流动视图；

图4：图2的A-A截面冷媒反向流动视图；

图5：本发明提供的引导流路部件结构示意图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好的理解本发明的技术方案，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。

请参照图2，图2是本发明提供的电子膨胀阀结构示意图。

本发明提供的电子膨胀阀包括阀座组件、螺母组件、阀针丝杆组件、磁转子组件以及线圈组件。

阀座组件包括阀芯座11和阀座12。阀座12为底部带有与阀芯座配合孔的大致筒状结构，其内部形成第一阀腔121。在本实施例中，阀座组件还进一步包括第一接管13和第二接管14。阀芯座11、阀座12、第一接管13、第二接管14固定连接，从而形成阀座组件。

阀芯座11大体呈筒状结构，其内腔形成第二阀腔111，其下端部加工有阀口112，阀口112通过与阀针21进行配合，从而控制电子膨胀阀的流量。

在本实施方式中，阀口112直接开设在阀芯座11上，即两者为一体结构，当然，本领域技术人员在此基础上，还可以对阀芯座11的结构作出相应的变更，比如将阀芯座11设置为两部分，上部为圆筒状结构，与阀芯21进行配合，下部为带阀口112的连接部，与阀座12固定连接。其中，上部与下部可以通过焊接或者紧配合的方式实现固定。

螺母组件包括螺母32和连接片31，连接片31作为嵌件与螺母32一体成型，连接片31与阀座12通过焊接、铆接或者其它方式进行固定。螺母32通过中部设置的内螺纹段与丝杆22螺纹配合，在螺母32下部的内缘部设置有导向段。在螺母32的上部的内孔中，设置有与丝杆22配合的丝杆导向段，丝杆导向段可以设置在螺母32的与丝杆22配合螺纹段的上侧或下侧，以有利于丝杆转动时的导向(图中未示出)。

阀针丝杆组件包括丝杆22和由丝杆22带动的阀针21，在本实施例中，丝杆22的一端与阀针21连接，另一端与磁转子部件41连接。其中，丝杆22与阀针21可以设置为可相互旋转，但不会相对脱开。

阀座12的外部固定有外罩5，从而形成密封的空间，在外罩内设置有磁转子部件41，磁转子部件41固定在丝杆22的上端。在外罩的外部还套设有线圈组件(图中未示出)，线圈组件与磁转子部件构成步进电机。

上述电子膨胀阀的工作原理是，磁转子部件41在线圈组件的驱动下旋转，并带动丝杆22一同旋转，丝杆22与螺母32通过螺纹配合，这样，丝杆22在转动的同时，也进行轴向的上下移动，从而带动阀针21上下运动，从而使阀针21对阀口112实现开闭动作。

在阀芯座11内部，在阀口112的上方依次设置有大径段115和小径段114，大径段115的内径大于小径段114的内径。如图2所示，其中，小径段114用于和阀针21配合，两者具有相匹配的直径，因此能对阀针21进行导向，当阀针21作升降运动时，小径段114能保证阀针21不会发生晃动和偏心。当然，也可以不设置大径段115，即，使图2中的大径段115具有与小径段114相同的内径。

阀芯座11的周向侧壁上设置有2-6个连通孔113，该连通孔113将阀芯座11的第二阀腔111与阀座12的第一阀腔121连通。在本实施方式中，连通孔113的数量为2个，两个连通孔113对称分布在阀芯座11的周向侧壁上，并且，在安装阀芯座11时，保证两个连通孔到第二接管14的距离相等，即两个连通孔113的中心轴线与第二接管14的中心轴线呈垂直设置，如图3所示。

在阀座12和阀芯座11之间形成的第一阀腔121内，设置有引导流路部件4，引流路部件4填充了第一阀腔121的一部分空间(为便于说明，第一阀腔121剩余部分空间仍称为第一阀腔121)，第一阀腔121与第二阀腔111之间通过两个连通孔113相连通。当冷媒从第二接管流入(即正向流动)时，依次流经第一阀腔121、连通孔113、第二阀腔111、阀口112，从第一接管13流出，如图3所示的箭头方向。当冷媒从第一接管13流入(即逆向流动)时，依次流经阀口112、第二阀腔111、连通孔113、第一阀腔121，从第二接管14流出，如图4所示的箭头方向。

如图5所示，引导流路部件4可以由PPS材料或尼龙材料通过注塑成型，引导流路部件4设置有螺母容纳部4c，其内径与螺母相适应，以用于与螺母32配合；螺母容纳部4c的高度设定为与螺母32的安装位置相适应，使得当引导流路部件4安装至第一阀腔内时，在远离第二接管14的一侧，能够将螺母32的外周空间填充。引导流路部件4内部还设置有阀芯座配合部4d，用于和阀芯座11的外周部相配合，其底部4e则与阀座12的底部相抵接，外周部4f与阀座12的内壁相配合。

本发明提供的电子膨胀阀，通过在第一阀腔内设置引导流路部件，使得阀座形成的有效腔体减小，避免了流体的过度膨胀，从而减小流体汽化的概率，抑制气穴的形成；避免流体流动过程中的爆裂声，降低了噪音。

在引导流路部件的外周壁上还设置有门状的开口部4a，以及与开口部4a连通、并设置在引导流路部件内侧壁上的流路4b。其中流路4b为两条对称的流路，无论从纵切还是横切方向看，流路4b均成渐扩状。从纵切面看，流路4b在越靠近门状开口部4a处，流路就越开阔。当流体正向流动时，从第二接管14流入的冷媒，在流到两个连通孔113之间的这段流路中，冷媒的流道处于平缓的缩小过程，即流路缓慢变化，流体体积缓慢减小，因此不容易产生紊流。并且由于流通孔113的截面积通常设置为小于第二接管14的内径截面积，因此冷媒在流入连通孔113后，不会由于流路突然变大而产生气泡，从而造成噪音。第一阀腔由于引导流路部件的设置，呈逐渐增大或逐渐减小的形状，可避免由于腔体突然增大或减小带来的扰动，减小了流体湍流强度，从而降低了冷媒的流动音。

相反，当流体逆向流动时，从阀芯座的流通孔113流出的冷媒，到达第二接管14的过程中，流道则处于渐扩的状态，流体体积缓慢增大，因此也不容易产生紊流。

在现有技术中，为了过滤冷媒流通路径中的杂质，通常可以采用设置过滤网的方式，比如在电子膨胀阀的第一接管13和第二接管14两端设置过滤网，以防止杂质进入磁转子41处的上阀腔51，造成磁转子的运动失效。

本申请提供的技术方案中，可以对引导流路部件4与各阀体各部件的配合关系作出限制，具体地，在螺母32与引导流路部件4的配合、引导流路部件4与阀芯座11的配合、引导流路部件4与阀座的配合，上述配合之处的最大间隙不超过0.156mm，这样，即使在电子膨胀阀不安装过滤网，也能够保证100目以下的颗粒不会进入上阀腔51，可以避免过大的杂质流入上阀腔给磁转子部件的转动带来隐患，同时可以节省过滤部件的使用。

以上所述仅是发明的优选实施方式的描述，应当指出，本发明说明书中的上、下、左、右等方位用词只是为了说明清楚一些，不应视作对本发明的限制。由于文字表达的有限性，而在客观上存在无限的具体结构，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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电子膨胀阀，其特征在于：

包括设有第一阀腔(121)的阀座(12)和呈大致圆筒状的阀芯座(11)，所述阀芯座(11)内部形成第二阀腔(111)；

与所述阀座(12)连接固定的第一接管(13)、第二接管(14)；

所述阀芯座(11)的周向侧壁上设置有连通孔(113)，所述连通孔(113)将所述第二阀腔(111)与所述第一阀腔(121)连通；

设置在阀体内部的螺母组件，所述螺母组件包括螺母(32)和连接片(31)，所述连接片(31)与所述阀座(12)固定连接；

还包括引导流路部件(4)，所述引导流路部件(4)设置在所述第一阀腔(121)内，使得从所述连通孔(113)到达所述第二接管(14)之间的冷媒流路逐渐扩大。

2.如权利要求1所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述连通孔(113)的数量为2-6个。

3.如权利要求2所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述连通孔(113)的数量为2个。

4.如权利要求1所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述引导流路部件(4)由PPS材料或尼龙材料通过注塑成型。

5.如权利要求1所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述引导流路部件(4)设置有螺母容纳部(4c)和阀芯座配合部(4d)；所述螺母容纳部(4c)与螺母(32)配合，所述阀芯座配合部(4d)与所述阀芯座(11)配合。

6.如权利要求5所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述引导流路部件(4)的底部(4e)与所述阀座(12)的底部相抵接，所述引导流路部件(4)的外周部(4f)与所述阀座(12)的内壁相配合。

7.如权利要求1所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述引导流路部件(4)还设置有门状的开口部(4a)，以及与所述开口部(4a)连通、并设置在所述引导流路部件内侧壁上的流路(4b)。

8.如权利要求7所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述流路(4b)为两条，且对称设置。

9.如权利要求8所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述流路(4b)在横切面方向及纵切面方向均呈渐扩状。

10.如权利要求1所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述引导流路部件(4)与所述阀座(12)、阀芯座(11)、螺母(32)之间的配合间隙不超过0.156mm。