CN107356024A - 电子膨胀阀 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电子膨胀阀。该电子膨胀阀包括：第一阀座；第二阀座，设置有主阀口；横接管；竖接管；套筒，第一端连接在第二阀座的第一端，套筒的侧壁上设置有第二流通通道；阀座芯，可滑动地设置在套筒内，包括阀芯孔，所述阀座芯的侧壁上设置有连通第二流通通道的第一流通通道；阀针，沿套筒的轴向可移动地设置在套筒内；螺母，设置在第一阀座内，套筒的第二端设置在螺母内；螺杆，沿阀针的移动方向往复运动地螺接在螺母内；第一流通通道在所述阀座芯打开所述主阀口时，通过第二流通通道将所述主阀口与所述第一阀座的内腔相连通。第二流通通道在阀座芯关闭主阀口时将套筒的内腔与第一阀座的内腔相连通。

Description

电子膨胀阀

技术领域

本发明涉及电子膨胀阀，尤其是应用于空调机、冰箱等制冷系统中的电子膨胀阀。

背景技术

已有中国专利CN105276875A、CN105508623A、CN204153183U，CN105276197A、CN103388694A、CN103388939A、CN103423460A，CN103453699A，这些电子膨胀阀，介质逆向流动时，介质通过阀口节流后直接剧烈转弯后流向第一阀座的内腔，噪音比较大。

发明内容

本发明的目的是提供一种电子膨胀阀，能够降低逆向流动时的噪音。

为解决上述技术问题，作为本发明的一个方面，提供了一种电子膨胀阀，包括：第一阀座；第二阀座，固定连接在第一阀座的第一端端部，第二阀座设置有主阀口；横接管，连通至第一阀座的内腔；竖接管，固定连接在主阀口的出口位置；套筒，第一端连接在第二阀座的第一端，套筒的侧壁上沿远离第二阀座的方向贯穿设置有第二流通通道；阀座芯，可滑动地设置在套筒内，以打开或者关闭主阀口，阀座芯包括沿套筒的轴向延伸并贯通阀座芯的阀芯孔，阀芯孔连通主阀口与套筒的内腔，所述阀座芯的侧壁上设置有连通第二流通通道的第一流通通道；或者，在套筒内侧壁上设置有连通第二流通通道的第三流通通道；阀针，对应于阀座芯的阀芯孔沿套筒的轴向可移动地设置在套筒内；螺母，设置在第一阀座内，套筒的第二端设置在螺母内；螺杆，沿阀针的移动方向往复运动地螺接在螺母内，驱动阀针沿阀座芯的滑动方向移动以打开或者关闭阀芯孔；第一流通通道或者第三流通通道在阀座芯打开主阀口时通过第二流通通道将主阀口与第一阀座的内腔相连通；第二流通通道在阀座芯关闭主阀口时将套筒的内腔与第一阀座的内腔相连通。进一步地，第一流通通道轴向延伸并贯通阀座芯。

进一步地，套筒的第一端与第二阀座的第一端套接并同轴设置。

进一步地，套筒和第二阀座为一体化结构。

进一步地，套筒与螺母之间固定连接。

进一步地，套筒的第一端固定连接在第一阀座上，第二阀座的第一端套设在套筒内。

进一步地，套筒与第二阀座之间以及套筒与螺母之间均为周向间隙配合，第二阀座压紧在套筒的第一端端面上，螺母压紧在套筒的第二端端面上。

进一步地，阀针与阀座芯之间设置有限制阀座芯的轴向运动的止挡结构。

进一步地，套筒包括台阶孔，阀针可移动地设置在台阶孔的小径段，阀座芯可滑动地 设置在台阶孔的大径段，止挡结构为台阶孔的台阶面。

进一步地，止挡结构为从套筒的内周壁向中心突出的突起。

进一步地，套筒的内周壁上设置有卡槽，止挡结构为嵌设在卡槽内的卡环。

进一步地，第二流通通道设置在止挡结构的远离阀座芯的一侧。但在螺母与阀座的连接板之下。长期工作磁转子会有粉末产生，尽量减少主流道与磁转子空间的流体流动。当然，第二流通通道也可以设置在止挡结构的靠近阀座芯的一侧。

进一步地，阀座芯开启主阀口时，阀针关闭阀芯孔。可以建立阀座芯两端尽可能大的压差，确保阀座芯的完全开启。

进一步地，阀座芯开启主阀口时，阀针不会关闭阀芯孔。这样，阀座芯对阀针的冲击更小了。

进一步地，第一流通通道的当量流通面积大于等于主阀口流通面积。

进一步地，第一流通通道的当量流通面积是主阀口流通面积的1.2～1.5倍。

进一步地，第二流通通道的当量流通面积大于等于主阀口流通面积。

进一步地，第二流通通道的当量流通面积大于第一流通通道的当量流通面积。

进一步地，第二流通通道的当量流通面积是第一流通通道的当量流通面积的1.2～1.5倍。

进一步地，在套筒上设置防止阀座芯转动的周向限位结构。

本发明在介质反向流动时，介质通过阀口节流后方向轻微变化通过第一流通通道，然后通过第二流通通道，因为气泡破裂后才进入第一阀座的内腔，因此噪音很小。在套筒设置了限位结构，可以对阀座芯的轴向运动形成限位，因而当制冷剂反向流动时，可以通过限位结构来限制阀座芯在受到制冷剂的冲击时发生轴向运动的距离，使得阀座芯只移动预定距离，不会对阀针造成太大的冲击，从而对整个电子膨胀阀形成保护，有效防止制冷剂反向流动而导致阀座芯冲击阀针，进而引起螺杆卡死的问题。另外，周向限位时，可以降低阀座芯因流体流动形成转动的噪音。

另外，中国实用新型CN205064939U给本发明设计提供了阀芯侧壁流道等参考。

附图说明

图1示意性示出了根据本发明的第一实施例的电子膨胀阀的剖视结构图；

图2示意性示出了根据本发明的第二实施例的电子膨胀阀的剖视结构图；

图3示意性示出了根据本发明的电子膨胀阀的套筒的第一种结构的剖视图；

图4示意性示出了根据本发明的电子膨胀阀的套筒的第二种结构的剖视图。

图5示意性示出了根据本发明的电子膨胀阀的套筒的第三种结构的剖视图。

图6示意性示出了根据本发明的电子膨胀阀的第二阀座和套筒的剖视图。

图中附图标记：10、第一阀座；20、第二阀座；30、阀座芯；40、横接管；50、竖接管；60、阀针；70、螺母；80、螺杆；90、套筒；21、主阀口；31、阀芯孔；32、第一流通通道；91、第二流通通道；93、止挡结构；94、卡槽；95、凸起 96、第三流通通道。

具体实施方式

以下对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

请参考图1所示，根据本发明的第一个实施例，电子膨胀阀包括第一阀座10、第二阀座20、阀座芯30、横接管40、竖接管50、阀针60、螺母70、螺杆80和套筒90。第一阀座10具有内腔，其他部件设置在第一阀座10内。

第二阀座20固定连接在第一阀座10的第一端端部，第二阀座20上设置有主阀口21，该主阀口21沿套筒90的轴向方向贯通整个第二阀座20。

横接管40连通至第一阀座10的内腔；竖接管50固定连接在主阀口21的出口位置，并通过主阀口21连通至第二阀座20的内腔。

套筒90的第一端连接在第二阀座20的第一端，套筒90的侧壁上沿远离第二阀座20的方向贯穿设置有第二流通通道91，第二流通通道91用于将套筒90的内腔与第一阀座10的内腔相连通，第一流通通道32在阀座芯30打开主阀口21时将主阀口21与第一阀座10的内腔相连通；第二流通通道91在阀座芯30关闭主阀口21时将套筒90的内腔与第一阀座10的内腔相连通。优选地，第一流通通道32为圆槽或矩形槽，第二流通通道91为沿套筒90的径向设置的圆孔，多个第一流通通道32沿阀座芯30的周向均匀间隔设置，多个第二流通通道91沿套筒90的周向均匀间隔设置。

阀座芯30可滑动地设置在套筒90内，以打开或者关闭主阀口21。阀座芯30包括沿套筒90的轴向延伸并贯通阀座芯30的阀芯孔31，阀芯孔31连通主阀口21与套筒90的内腔，第一流通通道32轴向延伸并贯通阀座芯30。

阀针60与阀座芯30的阀芯孔31相对应地设置，并沿套筒90的轴向可移动地设置在套筒90内。阀针60和阀座芯30均可移动地设置在套筒90内，并通过套筒90进行导向。由于阀针60和阀座芯30共用同一个套筒90，因此可以通过套筒90来保证阀针60和阀座芯30的同轴度，进而保证阀针60和阀座芯30在运动过程中不会发生偏向，也就很好地保证了阀针60和阀座芯30的阀芯孔31之间的配合，使得阀针60能够较好地密封阀芯孔31，或者调解阀芯孔31开口的大小，提高了电子膨胀阀的精确度。基于此，在加工的过程中， 只需要保证套筒90的加工精度以及阀针60和阀座芯30与套筒90之间的同轴度即可，降低了螺母和螺杆配合结构的加工精度要求，以及第二阀座20的加工精度要求，降低了整个电子膨胀阀的加工成本。

螺母70设置在第一阀座10内；螺杆80沿阀针60的移动方向往复运动地螺接在螺母70内，并与阀针60驱动连接，驱动阀针60沿阀座芯30的滑动方向移动以打开或者关闭阀芯孔31。通过调整阀针60与阀芯孔31之间的间隙，可以起到流量调节的作用。

当制冷剂正向流动时，从横接管40进入第一阀座10的内腔，此时阀座芯30处于关闭主阀口21的位置，第一流通通道32被阀座芯30堵塞，制冷剂无法从第一阀座10的内腔经由第一流通通道32进入主阀口21内，因而横接管40无法通过第一流通通道32与竖接管50之间相连通。但由于阀芯孔31也可以将第一阀座10的内腔与主阀口21连通，因此制冷剂此时还可以从第一阀座10的内腔经套筒90上的第二流通通道91后进入套筒90的内腔，然后从阀芯孔31处流动至主阀口21，然后进入竖接管50，实现横接管40和竖接管50的连通，此时可以通过调节阀针60的位置来调节阀芯孔31的开度，实现对制冷剂的流量调节。

优选地，套筒90的第一端与第二阀座20的第一端套接并同轴设置，从而可以通过保证第二阀座20的主阀口21与套筒90的同轴度的方式来提高第二阀座20的主阀口21与阀座芯30的同轴度，增强阀座芯30与第二阀座20的主阀口21之间的配合关系，保证制冷剂从阀座芯30顺利流动至主阀口21。第二阀座20可以套设在套筒90内或套设在套筒90外。

优选地，套筒90的第一端可以直接固定连接在第一阀座10上，此时第二阀座20的第一端套设在套筒90内。将套筒90直接固定连接在第一阀座10上，可以更好地保证套筒90与第一阀座10之间的结构强度，提高电子膨胀阀的整体结构强度。将第二阀座20的第一端套设在套筒90内，又可以通过第二阀座20与套筒90的套接关系来保证两者之间的同轴度。

套筒90与螺母70之间可以为固定连接，此时套筒90可以与螺母70之间为螺接，也可以为焊接等。

优选地，套筒90与第二阀座20之间以及套筒90与螺母70之间均为周向间隙配合，第二阀座20的第一端套设在套筒90内，第二阀座20的外周壁上设置有止挡突起，第二阀座20通过该止挡突起压紧在套筒90的第一端端面上，螺母70压紧在套筒90的第二端端面上。此时的第二阀座20固定设置在第一阀座10的第一端上，套筒90通过螺母70和第二阀座20的轴向压紧作用固定设置。此种结构更加便于保证第二阀座20和套筒90以及套筒90和螺母70之间的同轴度，同时也便于对套筒90进行加工，还更加有利于对套筒90进行维 修和更换。

优选地，阀针60与阀座芯30之间设置有限制阀座芯30的轴向运动的止挡结构93，该止挡结构可以对阀座芯30的轴向运动形成止挡作用。

当制冷剂反向流动时，会从竖接管50进入主阀口21内，此时在制冷剂的冲击作用下，阀座芯30向远离主阀口21的方向发生轴向运动，第一流通通道32被打开，制冷剂经第一流通通道32进入第一阀座10的内腔，然后经横接管40流出。在阀座芯30轴向运动的过程中，运动到一定距离之后，达到止挡结构93所在的位置，由于止挡结构93的阻挡作用，不会继续沿轴向运动，因此不会对阀针60造成较大冲击，也就避免了阀针60受到冲击后对螺母70和螺杆80的配合结构造成冲击，进而引起螺杆80卡死的问题。

为了更好地降低阀针60对螺母70和螺杆80的配合结构造成的冲击作用，优选地，在阀针60与螺杆80之间还设置有缓冲结构，该缓冲结构例如为弹簧，在阀针60受到冲击之后，可以首先通过弹簧来对阀针60的冲击作用形成缓冲，因此可以进一步地降低阀针60可能造成的冲击，提高电子膨胀阀使用时的安全性和可靠性。

对于本实施例而言，套筒90上的止挡结构93可以有多种形式，例如为从套筒90的内周壁向中心突出的突起(如图3所示)，或者为卡环，当止挡结构93为卡环时，套筒90的内周壁上相应设置有卡槽94，卡环嵌设在该卡槽94内，从而对卡环形成轴向限位(如图4所示)。优选地，上述的突起为环形突起。这里需要注意的是，不管是突起还是卡环，均不应该对阀针60的运动造成妨碍。当采用卡环局部向下凸起95时，介质流动引起阀座芯的转动，最终卡入流道，从而阻止阀座芯的转动；或者套筒90的内周壁向中心突出的局部凸起和流道配合，阻止阀座芯的转动(如图5所示)。

结合参见图2所示，根据本发明的第二个实施例，其与第一个实施例基本相同，不同之处在于，在本实施例中，套筒90包括台阶孔，阀针60可移动地设置在台阶孔的小径段，阀座芯30可滑动地设置在台阶孔的大径段，止挡结构93为台阶孔的台阶面。当阀座芯30沿套筒90的轴孔向远离主阀口21的方向滑动时，一旦到达台阶面所在，就会止挡在台阶面位置处，不再继续运动，因此可以避免阀座芯30继续对阀针60造成冲击，有效减小了阀针60所受到的冲击作用。

优选地，上述的各实施例中，第二流通通道91设置在止挡结构93的远离阀座芯30的一侧。在制冷剂反向流动时，竖接管50一端的制冷剂压力较大，在流经第一流通通道32之后进入第一阀座10的内腔，此时由于第二流通通道91设置在止挡结构93的远离阀座芯30的一侧，因此阀座芯30不会运动到第二流通通道91所在的位置，也就不会对第二流通通道91造成堵塞，因而制冷剂可以从第一阀座10的内腔经第二流通通道91进入套筒90的 内腔，使得阀座芯30两端的制冷剂压力实现平衡，可以进一步地降低制冷剂对阀座芯30的冲击作用力，进而降低制冷剂对阀针60的冲击作用力。当然，第二流通通道91可以设置在止挡结构93的靠近阀座芯30的一侧，见图5，阀座芯30运动到第二流通通道91所在的位置，可以通过阀座芯的端部的直径缩小设计，或者阀座芯第一流通通道周向连通，确保不关闭第二流通通道91。

对于第二个实施例而言，可以将第二流通通道91设置在套筒90的小径段，如此一来，在套筒90的轴孔内的台阶面的止挡作用下，阀座芯30是无法运动到小径段的，也就不会对第二流通通道91造成堵塞了。

结合图6，套筒90设置第三流通通道96，套筒90和第二阀座20为一体化结构。对于圆环形的阀座芯，可以采用上端面开凹槽的方案，和套筒内壁凸起配合止转，在此不详述。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电子膨胀阀，其特征在于，包括：

第一阀座（10）；

第二阀座（20），固定连接在所述第一阀座（10）的第一端端部，所述第二阀座（20）设置有主阀口（21）；

横接管（40），连通至所述第一阀座（10）的内腔；

竖接管（50），固定连接在所述主阀口（21）的出口位置；

套筒（90），所述套筒（90）的侧壁上沿远离所述第二阀座（20）的方向贯穿设置有第二流通通道（91）；

阀座芯（30），可滑动地设置在所述套筒（90）内，以打开或者关闭所述主阀口（21），所述阀座芯（30）包括沿所述套筒（90）的轴向延伸并贯通所述阀座芯（30）的阀芯孔（31），所述阀芯孔（31）连通所述主阀口（21）与所述套筒（90）的内腔，所述阀座芯（30）的侧壁上设置有连通第二流通通道的第一流通通道（32）；或者，在套筒（90）内侧壁上设置有连通第二流通通道（91）的第三流通通道（96）；

阀针（60），对应于所述阀座芯（30）的阀芯孔（31）沿所述套筒（90）的轴向可移动地设置在所述套筒（90）内；

螺母（70），设置在所述第一阀座（10）内，所述套筒（90）的第二端设置在所述螺母（70）内；

螺杆（80），沿所述阀针（60）的移动方向往复运动地螺接在所述螺母（70）内，驱动所述阀针（60）沿所述阀座芯（30）的滑动方向移动以打开或者关闭所述阀芯孔（31）；

所述第一流通通道（32）或第三流通通道（96）在所述阀座芯（30）打开所述主阀口（21）时，通过第二流通通道将所述主阀口（21）与所述第一阀座（10）的内腔相连通。

2.根据权利要求2所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述套筒（90）第一端套接并同轴连接在所述第二阀座（20）的第一端。

3.根据权利要求2所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述套筒（90）与所述螺母（70）之间固定连接。

4.根据权利要求2所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述套筒（90）的第一端固定连接在所述第一阀座（10）上，所述第二阀座（20）的第一端套设在所述套筒（90）内。

5.根据权利要求2所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述套筒（90）与所述第二阀座（20）之间以及所述套筒（90）与所述螺母（70）之间均为周向间隙配合，所述第二阀座（20）压紧在所述套筒（90）的第一端端面上，所述螺母（70）压紧在所述套筒（90）的第二端端面上。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述阀针（60）与所述阀座芯（30）之间设置有限制所述阀座芯（30）的轴向运动的止挡结构（93）。

7.根据权利要求6所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述套筒（90）包括台阶孔，所述阀针（60）可移动地设置在所述台阶孔的小径段，所述阀座芯（30）可滑动地设置在所述台阶孔的大径段，所述止挡结构（93）为所述台阶孔的台阶面。

8.根据权利要求6所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述止挡结构（93）为从所述套筒（90）的内周壁向中心突出的突起。

9.根据权利要求6所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述套筒（90）的内周壁上设置有卡槽（94），所述止挡结构（93）为嵌设在所述卡槽（94）内的卡环。

10.根据权利要求6至9中任一项所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述第二流通通道（91）设置在所述止挡结构（93）的远离所述阀座芯（30）的一侧。