CN107631524A - 电子膨胀阀 - Google Patents

Abstract

发明提供了一种电子膨胀阀。该电子膨胀阀包括阀体(1)、阀针(2)、螺母(3)和螺杆(4)，阀体(1)上设置有阀口(5)、阀腔(6)和横向流道(7)，横向流道(7)通过阀腔(6)与阀口(5)连通，螺母(3)固定设置在阀体(1)内，螺杆(4)转动设置在螺母(3)内，阀针(2)设置在螺杆(4)上，并随螺杆(4)沿螺母(3)的轴向运动以调节阀口(5)开口大小，阀针(2)外套设有相对于阀体(1)固定的遮挡环(8)，遮挡环(8)向阀口(5)延伸，且遮挡环(8)的底部平齐或越过横向流道(7)的底部。根据本发明的电子膨胀阀，可以解决现有技术中制冷剂进入阀腔时在阀针周侧形成绕流导致阀针产生振动噪音的问题。

Description

电子膨胀阀

技术领域

本发明涉及膨胀阀技术领域，特别是涉及一种应用于空调机、冰箱等制冷系统中的电子膨胀阀。

背景技术

在空调市场，由于其室内机与室外机距离较远，因此一般会采用两个电子膨胀阀，而且这两个电子膨胀阀必须分别并联单向阀，如此才能最大限度地提高空调系统的工作效率。

在电子膨胀阀工作的过程中，当制冷剂正向流动时，会首先打开阀针，然后经过阀座芯上的通道之后从小阀座上的主阀口流出。当制冷剂反向流动时，会出现制冷剂瞬时冲击阀座芯，使阀座芯在小阀座内滑动，进而冲击阀针，使阀针对螺杆和螺母之间的配合造成冲击。

在申请号为CN201010515234.1的中国发明专利申请中公开了一种电子膨胀阀，该电子膨胀阀包括阀座、阀针、横向流道和竖向流道，阀针滑动设置在阀座的阀腔内，以打开或者关闭阀座上的阀口，当电子膨胀阀处于工作状态下，阀针需要根据工作状况调节阀口的开口大小，因此阀针一般锥头部分设置在阀口内，在制冷剂正向流动过程中，制冷剂从竖向流道流入阀腔内，此时阀针位于制冷剂的流动路径上，因此制冷剂会围绕阀针形成绕流，直接对阀针形成冲击，导致阀针振动产生噪音。

发明内容

本发明的目的是提供一种电子膨胀阀，以解决现有技术中制冷剂进入阀腔时在阀针周侧形成绕流导致阀针产生振动噪音的问题。

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，包括阀体、阀针、螺母和螺杆，阀体上设置有阀口、阀腔和横向流道，横向流道通过阀腔与阀口连通，螺母固定设置在阀体内，螺杆转动设置在螺母内，阀针设置在螺杆上，并随螺杆沿螺母的轴向运动以调节阀口开口大小，阀针外套设有相对于阀体固定的遮挡环，遮挡环向阀口延伸，且遮挡环的底部平齐或越过横向流道的底部，并与阀口保持预定距离。

在一种具体实施方式中，遮挡环和阀腔之间形成圆环截面，圆环截面的最小截面面积为阀口面积的2到3倍。

在一种具体实施方式中，螺杆的局部中空，阀针可移动地设置在螺杆的中空部分，螺杆的中空部分内设置有弹簧，弹簧的一端抵接螺杆，另一端抵接阀针，阀针上具有限定阀针在螺杆内的运动位置的限位结构。

在一种具体实施方式中，阀针局部中空，螺杆套设在阀针的中空部分内，阀针与螺杆之间设置有弹簧，弹簧的一端抵接螺杆，另一端抵接阀针。

在一种具体实施方式中，横向流道的当量流通面积小于或等于阀口面积的3倍。

在一种具体实施方式中，所述遮挡环的底部越过所述横向流道的底部，越过的长度大于或等于圆环截面的单边宽度。

在一种具体实施方式中，遮挡环的底部越过横向流道的底部的长度大于或等于圆环截面的单边宽度的3倍。

在一种具体实施方式中，遮挡环的末端外周横截面积不大于阀口面积的5倍。

在一种具体实施方式中，阀腔横截面积不大于阀口面积的10倍。

本发明的电子膨胀阀，在阀针外套设有遮挡环，遮挡环向阀口延伸，且遮挡环的底部平齐或越过横向流道的底部，在流体经阀口节流后进入阀腔，然后从横向流道流出，流体从阀口竖直进来，节流后从横向通道流出，在遮挡环的作用下，可以降低流体因圆柱绕流原因引起的阀针振动噪音。

附图说明

图1示意性示出了本发明第一实施例的电子膨胀阀的剖视结构图；

图2示意性示出了本发明第二实施例的电子膨胀阀的剖视结构图。

图中附图标记：1、阀体；2、阀针；3、螺母；4、螺杆；5、阀口；6、阀腔；7、横向流道；8、遮挡环；9、小锥面段；10、大锥面段；11、圆柱段；12、弹簧。

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，根据本发明的第一实施例，电子膨胀阀包括阀体1、阀针2、螺母3和螺杆4，阀体1上设置有阀口5、阀腔6和横向流道7，横向流道7通过阀腔6与阀口5连通，螺母3固定设置在阀体1内，螺杆4转动设置在螺母3内，阀针2设置在螺杆4上，并随螺杆4沿螺母3的轴向运动以调节阀口5开口大小，阀针2外套设有相对于阀体1固定的遮挡环8，遮挡环8向阀口5延伸，且遮挡环8的底部平齐或越过横向流道7的底部，并与阀口保持预定距离。

本发明的电子膨胀阀，在阀针2外套设有遮挡环8，遮挡环8向阀口5延伸，且遮挡环8的底部平齐或越过横向流道7的底部，在流体经阀口5节流后进入阀腔，然后从横向流道7流出的过程中，流体从阀口5竖直进来，节流后从横向流道7流出，在遮挡环8的作用下，流体扰流固定的遮挡环8，不会扰动阀针，可以降低流体因圆柱绕流原因引起的阀针振动噪音。

遮挡环8可以固定设置在阀体1位于阀腔6顶部的部分上。在本实施例中，阀腔6顶部的阀体1上设置有阀针孔，阀针2从该阀针孔内穿过，在该阀针孔内还套设有遮挡环8，遮挡环8的边缘设置有止挡凸缘，遮挡环8通过止挡凸缘止挡在该阀针孔外，从而形成轴向限位，避免遮挡环8沿轴向发生移动。遮挡环8还可以通过螺纹连接或者是焊接等方式固定设置在阀体1上，以提高遮挡环8在阀体1上安装结构的稳定性和可靠性。

优选地，遮挡环8与阀针2之间间隙配合，该间隙配合是机械公差配合关系意义上的配合，名义直径相等，公差不同。由于遮挡环8是套设在阀针2外的，当流体从阀口5处进入阀腔6时，可以通过遮挡环8与阀针2之间的周向间隙将遮挡环8的振动与阀针2相隔离，进一步降低流体在阀针2外绕流所引起的阀针振动噪音。

优选地，阀针2沿远离阀口5的方向依次包括小锥面段9、大锥面段10和圆柱段11，当阀针2沿远离阀口5的方向运动行程达到三分之一时，遮挡环8完全遮挡圆柱段11。一般在阀针2沿远离阀口5的方向运动到行程的三分之一位置处时开始形成有噪音，此时遮挡阀针2的圆柱段11，可以使圆柱绕流影响更小。优选地，当阀针2沿远离阀口5的方向运动行程达到三分之一时，遮挡环8完全遮挡大锥面段，可以使圆柱绕流影响进一步减小。

阀针2的圆柱段11具有台阶，台阶的小端与大锥面段10连接。由于遮挡环8内的气流流动很小，因此可以减小气流对阀针2的台阶的冲击，降低气流对阀针2的冲击，降低圆柱绕流对阀针2所造成的不利影响。

优选地，与大锥面段10相接的圆柱段11，其当量横截面积小于或等于阀口5面积的3倍，从而可以降低气流对阀针2的冲击面积，减少气流流动对阀针2所带来的振动影响，进一步降低电子膨胀阀的工作噪音。

优选地，阀口5与阀针2接触的一端开口为与阀针2形状相匹配的圆锥形。将阀口与阀针2接触的一端开口设置为圆锥形，可以使得阀针2与阀口5之间形成更加均匀的环形流道，使得气流更加方便地沿环形流道流入到阀腔6内，从而进一步降低流体噪音。

优选地，遮挡环8的下端外周面为锥形。由于遮挡环8的下端靠近阀口5，因此将遮挡环8的下端外周面设置为锥形，可以降低遮挡环8对流体的影响，增加流体流经阀口5时的流畅性，降低流体噪音。

优选地，遮挡环8下端的锥角小于或等于10度，可以使流体的流动更加顺畅，从而进一步降低流体对阀针2的冲击作用，降低流体噪音。

遮挡环8和阀腔6之间形成圆环截面，圆环截面的最小截面面积为阀口5面积的2到3倍。

在本实施例中，螺杆4的局部中空，阀针2可移动地设置在螺杆4的中空部分，螺杆4的中空部分内设置有弹簧12，弹簧12的一端抵接螺杆4，另一端抵接阀针2，阀针2上具有限定阀针2在螺杆4内的运动位置的限位结构。

在图中未示出的一个实施例中，螺母3与阀体1之间通过连接片连接，连接片将阀体1的腔室分隔为位于上侧的副腔和位于下侧的阀腔6，部分制冷剂经阀口5后进入到副腔内，可以使得连接片两侧压力平衡，提高整个电子膨胀阀工作时的稳定性。

优选地，阀针2局部中空，螺杆4套设在阀针2的中空部分内，阀针2与螺杆4之间设置有弹簧12，弹簧12的一端抵接螺杆4，另一端抵接阀针2。

优选地，横向流道7的当量流通面积小于或等于阀口5面积的3倍。

优选地，遮挡环8的底部越过横向流道7的底部，越过的长度大于或等于圆环截面的单边宽度。这样可以使阀口5处的流体流动基本均匀，降低流动噪音。

优选地，遮挡环8的底部越过横向流道7的底部的长度大于或等于圆环截面的单边宽度的3倍，可以较大程度地减少阀针2工作过程中受到气流冲击所产生的振动作用，使得阀针2工作时所产生的噪音较小，有利于实现静音空调。

优选地，遮挡环8的末端外周横截面积不大于阀口5面积的5倍。该数值应该尽可能的小，以降低介质节流后高速流动的冲击面积。

优选地，阀腔6横截面积不大于阀口5面积的10倍。

结合参见图2所示，根据本发明的第二实施例，其与第一实施例基本相同，不同之处在于，在本实施例中，遮挡环8固定设置在螺母3上。将遮挡环8与螺母3固定连接，可以更加有效地保证遮挡环8与螺母3之间的同轴度，进而保证遮挡环8与阀针2之间的周向间隙分配更加均匀，提高遮挡环8对阀针2噪音减少的作用。

以上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，包括阀体(1)、阀针(2)、螺母(3)和螺杆(4)，所述阀体(1)上设置有阀口(5)、阀腔(6)和横向流道(7)，所述横向流道(7)通过所述阀腔(6)与所述阀口(5)连通，所述螺母(3)固定设置在所述阀体(1)内，所述螺杆(4)转动设置在所述螺母(3)内，所述阀针(2)设置在所述螺杆(4)上，并随所述螺杆(4)沿所述螺母(3)的轴向运动以调节所述阀口(5)开口大小，所述阀针(2)外套设有相对于所述阀体(1)固定的遮挡环(8)，所述遮挡环(8)向所述阀口(5)延伸，且所述遮挡环(8)的底部平齐或越过所述横向流道(7)的底部，并与阀口保持预定距离。

2.根据权利要求1所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述遮挡环(8)固定设置在所述阀体(1)位于所述阀腔(6)顶部的部分上。

3.根据权利要求1所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述遮挡环(8)固定设置在所述螺母(3)上。

4.根据权利要求1所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述遮挡环(8)与所述阀针(2)之间间隙配合。

5.根据权利要求4所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述阀针(2)沿远离所述阀口(5)的方向依次包括小锥面段(9)、大锥面段(10)和圆柱段(11)，当所述阀针(2)沿远离所述阀口(5)的方向运动行程达到三分之一时，所述遮挡环(8)完全遮挡所述圆柱段(11)。

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(2)的圆柱段(11)具有台阶，所述台阶的小端与所述大锥面段(10)连接。

7.根据权利要求5或6所述的电子膨胀阀，其特征在于，与所述大锥面段(10)相接的所述圆柱段(11)，其当量横截面积小于或等于所述阀口(5)面积的3倍。

8.根据权利要求1所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述阀口(5)与所述阀针(2)接触的一端开口为与所述阀针(2)形状相匹配的圆锥形。

9.根据权利要求1所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述遮挡环(8)的下端外周面为锥形。

10.根据权利要求9所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述遮挡环(8)下端的锥角与阀口的锥角之差小于或等于10度。