CN107965952A - 电子膨胀阀以及具有其的制冷系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种电子膨胀阀以及具有其的制冷系统。其中，电子膨胀阀包括：阀体，具有第一阀口；阀针，具有与第一阀口抵接的关闭位置以及避让第一阀口的开启位置，阀针上或阀体上具有与第一阀口连通的过流通道；阀杆，能够上下移动以调节第一阀口处的流量；消音部，当过流通道设置在阀针上时消音部位于过流通道的外端处，当过流通道设置在阀体上时消音部位于过流通道的两端中的至少一端处；驱动部，驱动阀杆上下移动。应用本发明的技术方案能够有效地解决现有技术中的电子膨胀阀的噪音大的问题。

Description

电子膨胀阀以及具有其的制冷系统
技术领域
本发明涉及制冷领域，具体而言，涉及一种电子膨胀阀以及具有其的制冷系统。
背景技术
目前，为了将从空调系统中的吹出的空气进行除湿，保证室内湿度，改善用户的使用体验。一般将除湿阀12’串联安装于空调系统室内蒸发器13’中，如图1所示，除湿阀12’将室内蒸发器13’一分为二，用于控制冷媒通断。在空调系统正常工作时，除湿阀12’处于全开状态，相当于冷媒通路；而在除湿状态时，除湿阀关闭，相当于一定流量的毛细管，下侧蒸发器131’吸热除湿，上侧蒸发器132’放热将除湿后的空气加热，从而实现控温除湿。
在上述系统中，系统对阀门的实际需求为两个，一个是在闭阀时具备一个固定的小流量值，另一个是在全开时具备一个大流量值。阀门从小流量到大流量可以实现一定的流量范围的调节，并且在小流量流通时保持较低的冷媒噪音。但现有结构的膨胀阀，小流量值的实现是通过电机运转带动阀针上下调节开度达成目的。
如图2所示，在现有技术中，变频空调用减速式电子膨胀阀主要由两部分组成，一部分为阀体部分用于流量调节，另一部分为用于驱动的线圈部分。其中线圈部分包括：永磁式步进电机1、具有三级减速的齿轮减速器2、具有将电机旋转运动转化成丝杆3垂直运动的螺纹副结构5，阀体包括阀座10’，以及控制阀针8升降的波纹管7等核心部件构成。下面介绍一下上述电子膨胀阀的工作原理：首先，空调系统的电子控制器控制电子膨胀阀的步进电机1的输出轴旋转，电机1与齿轮减速器2配合带动齿轮减速器2的输出轴旋转，齿轮减速器2的输出轴与丝杆配合，带动丝杆旋转，然后丝杆与螺纹副结构5配合，以使丝杆能够上下移动。丝杆的顶端焊接有钢球11’，钢球11’的下端设置有衬套6，衬套6的下端连接有阀针8。当丝杆被驱动部件驱动向下移动时，丝杆会顶住钢球11’，钢球11’顶住衬套6，衬套6顶住阀针8使得阀针8能够与丝杆同步向下运动直至阀针8位于关闭位置，即阀针8与阀体10’相抵接的位置。当阀针8处于关闭位置时，波纹管7处于不断拉伸状态。当施加反向脉冲时，丝杆3向上运动，阀针8在波纹管7的回复弹力和系统压力作用下不断向上运动，从而改变阀口9的开启程度，使得通流面积发生变化，阀开度越大流量越大，通过控制阀的开度达到控制流量调节过热度的目的。
但这种模式下，小流量值的流量范围受开阀脉冲等参数影响控制较差；且在小流量值时无消音措施，容易出现较大的冷媒噪音，从而影响系统使用时的舒适度，无法满足系统对阀门的需求。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种电子膨胀阀以及具有其的制冷系统，以解决现有技术中的电子膨胀阀的噪音大的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种电子膨胀阀，包括：阀体，具有第一阀口；阀针，具有与第一阀口抵接的关闭位置以及避让第一阀口的开启位置，阀针上或阀体上具有与第一阀口连通的过流通道；阀杆能够上下移动以调节第一阀口处的流量；消音部，当过流通道设置在阀针上时消音部位于过流通道的外端处，当过流通道设置在阀体上时消音部位于过流通道的两端中的至少一端处；驱动部，驱动阀杆上下移动。
进一步地，消音部包括：第一消音部以及第二消音部，第一消音部设置在过流通道的第一端，第二消音部设置在过流通道的第二端。
进一步地，过流通道设置在阀针的侧壁上，阀针上还具有用于容纳第一消音部的容纳凹部，过流通道通过容纳凹部与第一阀口连通。
进一步地，第一消音部为第一消音块，第一消音块与容纳凹部的内壁过盈配合。
进一步地，第二消音部为第一消音环，第一消音环套设在阀针上，并与阀针的外壁过盈配合。
进一步地，第二消音部为第二消音块，阀针上还具有用于容纳第二消音块的容纳凹槽，第二消音块与容纳凹槽的内壁过盈配合。
进一步地，过流通道设置在阀体底部，阀体上设置有容纳第一消音部和/或第二消音部的容纳部。
进一步地，容纳部包括用于容纳第一消音部的第一容纳槽以及用于容纳第二消音部的第二容纳槽。
进一步地，第一消音部为第二消音环，第一容纳槽为与第二消音环适配的环形槽。
进一步地，第二消音部为第三消音块，第三消音块与第二容纳槽的槽壁过盈配合。
根据本发明的另一方面，提供了一种制冷系统，包括：电子膨胀阀，电子膨胀阀为上述的电子膨胀阀。
应用本发明的技术方案，电子膨胀阀包括阀体和阀针，阀针上或阀体上具有与第一阀口连通的过流通道。电子膨胀阀还包括消音部，当过流通道设置在阀针上时消音部位于过流通道的外端处。这样的话，当阀针处于关闭位置且流体正向流动时，流体会经过消音部进行消音，经过消音的流体进入阀针内部，最终从第一阀口流出。而当阀针处于关闭位置且流体反向流动时，流体会从第一阀口流入阀针内部，流入阀针内部的流体经过过流通道流入至消音部处进行消音。同样地，当过流通道设置在阀体上时，消音部位于过流通道的两端中的至少一端处。这样的话，流体不论是正向流动还是反向流动都会经过消音部进行消音。上述结构使得在阀针处于关闭位置时，能够有一定的小流量流体流出，替代了通过电机运转带动阀针上下调节开度来控制小流量的方式，从而解决了小流量值的流量范围受开阀脉冲等参数影响的控制能力差的问题。同时，由于在过流通道的外端处设置有消音部，因此减小了冷媒噪音，保证了系统使用时的舒适度，满足了系统对电子膨胀阀的需求，解决了现有技术中的电子膨胀阀的噪音大的问题。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了现有技术中的空调循环装置的示意图；
图2示出了图1的空调循环装置的电子膨胀阀的纵剖结构示意图；
图3示出了根据本发明的电子膨胀阀的实施例一的纵剖结构示意图；
图4示出了图3的电子膨胀阀的A-A向的结构示意图；
图5示出了图3的电子膨胀阀的阀针与消音部的分解结构示意图；
图6示出了图5的阀针与消音部的纵剖结构示意图；
图7示出了根据本发明的电子膨胀阀的实施例二的纵剖结构示意图；
图8示出了图7的电子膨胀阀的阀针与消音部的立体结构示意图；
图9示出了图7的电子膨胀阀的阀针与消音部的主视结构示意图；
图10示出了图9的电子膨胀阀的阀针与消音部的B-B向的结构示意图；
图11示出了图9的电子膨胀阀的阀针与消音部的C-C向的结构示意图；
图12示出了根据本发明的电子膨胀阀的实施例三的局部的纵剖结构示意图；
图13示出了图12的电子膨胀阀的D处的放大结构示意图；以及
图14示出了图12的电子膨胀阀的D处的除去第一消音部和第二消音部的放大结构示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、阀体；11、第一阀口；12、第一容纳槽；13、第二容纳槽；20、阀针；21、容纳凹槽；30、阀杆；40、消音部；41、第一消音部；42、第二消音部；50、过流通道；60、容纳凹部；70、横管；80、竖管。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图3和图4所示，实施例一的电子膨胀阀包括：阀体10、阀针20、阀杆30、消音部40以及驱动部。其中，阀体10，具有第一阀口11。阀针20，具有与第一阀口11抵接的关闭位置以及避让第一阀口11的开启位置，阀针20上或阀体10上具有与第一阀口11连通的过流通道50。阀杆30，至少部分穿设在阀针20的内部，阀杆30能够上下移动以调节第一阀口11处的流量。消音部40，当过流通道50设置在阀针20上时消音部40位于过流通道50的外端处，当过流通道50设置在阀体10上时消音部40位于过流通道50的两端中的至少一端处。驱动部，驱动阀杆30上下移动。
应用实施例一的技术方案，电子膨胀阀包括阀体10和阀针20，阀针20上或阀体10上具有与第一阀口11连通的过流通道50。电子膨胀阀还包括消音部40，当过流通道设置在阀针20上时消音部40位于过流通道50的外端处。这样的话，当阀针20处于关闭位置且流体正向流动时，流体会经过消音部40进行消音，经过消音的流体进入阀针20内部，最终从第一阀口11流出。而当阀针20处于关闭位置且流体反向流动时，流体会从第一阀口11流入阀针20内部，流入阀针20内部的流体经过过流通道50流入至消音部40处进行消音。同样地，当过流通道50设置在阀体10上时，消音部40位于过流通道50的两端中的至少一端处。这样的话，流体不论是正向流动还是反向流动都会经过消音部40进行消音。上述结构使得在阀针20处于关闭位置时，能够有一定的小流量流体流出，替代了通过电机运转带动阀针20上下调节开度来控制小流量的方式，从而解决了小流量值的流量范围受开阀脉冲等参数影响的控制能力差的问题。同时，由于在过流通道50的外端处设置有消音部，因此减小了冷媒噪音，提高了空调及类似系统用户使用的舒适度，满足了系统对电子膨胀阀的需求，解决了现有技术中的电子膨胀阀的噪音大的问题。
需要说明的是，如图3所示，过流通道50为过流孔，过流孔的孔径的大小决定了小流量的流量值的大小。因此，可以根据实际闭阀时小流量的需求来设计过流孔的孔径，并通过小孔的精确加工来保证流量精度。上述结构能够实现小流量的精确控制，保持精确的额定闭阀小流量环节。
需要说明的是，如图3所示，电子膨胀阀包括与阀体10连通的横管70和竖管80。当流体从横管70流入竖管80时，流体为正向流动。当流体从竖管80流入横管70时，流体为反向流动。
如图3至图6所示，在实施例一中，消音部40包括：第一消音部41以及第二消音部42，第一消音部41设置在过流通道50的第一端，第二消音部42设置在过流通道50的第二端。当阀针20处于关闭位置且流体正向流动时，流体会经过第二消音部42进入过流通道50进行第一次消音，然后从过流通道50流入第一消音部41进行二次消音。经过二次消音的流体进入阀针20内部，最终从第一阀口11流出。当阀针20处于关闭位置且流体反向流动时，流体会从第一阀口11流入阀针20内部，然后进入第一消音部41进行第一次消音，经过第一次消音后的流体流入过流通道50后进入第二消音部42进行二次消音，经过二次消音后的流体最终从横管70流出。上述结构使得电子膨胀阀处于小流量的状态时，小流量流体能够进行两次消音，从而进一步地减小了冷媒噪音，保证了系统使用时的舒适度，满足了系统对电子膨胀阀的需求，解决了现有技术中的电子膨胀阀的噪音大的问题。
如图3所示，在实施例一中，过流通道50设置在阀针20的侧壁上，阀针20上还具有用于容纳第一消音部41的容纳凹部60，过流通道50通过容纳凹部60与第一阀口11连通。上述结构简单，易于加工和装配。另外，将第一消音部41设置在容纳凹部60内能够保证阀针20与第一消音部41装配后的占用空间不会增加。
如图3和图6所示，在实施例一中，第一消音部41为第一消音块，第一消音块与容纳凹部60的内壁过盈配合。上述结构简单，易于装配和加工。优选地，第一消音块为多层网孔状消音件。流体经过上述多层网孔状消音件后，其内部的涡旋、气泡能够被大幅度消除、扰散，从而更好地减小冷媒噪音，保证了系统使用时的舒适度，满足了系统对电子膨胀阀的需求，解决了现有技术中的电子膨胀阀的噪音大的问题。当然，本领域技术人员应当知晓，第一消音块安装至容纳凹部60内的方式不限于此，还可以通过紧固件或其他连接方式，将第一消音块安装至容纳凹部60内。
如图3和图6所示，在实施例一中，第二消音部42为第一消音环，第一消音环套设在阀针20上，并与阀针20的外壁过盈配合。上述结构简单，易于装配，提高了生产效率。优选地，第一消音环为多层网孔状消音件。流体经过上述多层网孔状消音件后，其内部的涡旋、气泡能够被大幅度消除、扰散，从而更好地减小冷媒噪音，保证了系统使用时的舒适度，满足了系统对电子膨胀阀的需求，解决了现有技术中的电子膨胀阀的噪音大的问题。
如图7至图11所示，实施例二的电子膨胀阀与上述实施例一的区别在于第二消音部42的结构和安装位置。具体地，如图7至图11所示，在实施例二中，第二消音部42为第二消音块，阀针20上还具有用于容纳第二消音块的容纳凹槽21，第二消音块与容纳凹槽21的内壁过盈配合。上述结构简单，易于加工和装配，提高生产效率。优选地，第二消音块为多层网孔状消音件。流体经过上述多层网孔状消音件后，其内部的涡旋、气泡能够被大幅度消除、扰散，从而更好地减小冷媒噪音，保证了系统使用时的舒适度，满足了系统对电子膨胀阀的需求，解决了现有技术中的电子膨胀阀的噪音大的问题。当然，本领域技术人员应当知晓，第二消音块安装至容纳凹槽21内的方式不限于此，还可以通过紧固件或其他连接方式，将第二消音块安装至容纳凹槽21内。
如图12至图14所示，实施例三的电子膨胀阀与上述实施例的区别在于过流通道50的位置。具体地，如图12所示，过流通道50设置在阀体10底部，阀体10上设置有容纳第一消音部41和/或第二消音部42的容纳部。上述结构简单，易于加工和装配。优选地，阀体10上设置有容纳第一消音部41和第二消音部42的容纳部。这样使得第一消音部41和第二消音部42不会占用多余的空间，保证产品体积。
如图14所示，在实施例三中，容纳部包括用于容纳第一消音部41的第一容纳槽12以及用于容纳第二消音部42的第二容纳槽13。上述结构简单，易于加工和装配。
如图12至图14所示，在实施例三中，第一消音部41为第二消音环，第一容纳槽12为与第二消音环适配的环形槽。上述结构简单，易于加工和装配，提高生产效率。优选地，第二消音环为多层网孔状消音件。流体经过上述多层网孔状消音件后，其内部的涡旋、气泡能够被大幅度消除、扰散，从而更好地减小冷媒噪音，保证了系统使用时的舒适度，满足了系统对电子膨胀阀的需求，解决了现有技术中的电子膨胀阀的噪音大的问题。当然，本领域技术人员应当知晓，第二消音环可以通过过盈配合设置在第一容纳槽12内，也可以通过其他连接部件设置在第一容纳槽12内。
如图12至图14所示，在实施例三中，第二消音部42为第三消音块，第三消音块与第二容纳槽13的槽壁过盈配合。上述结构简单，易于装配和加工。优选地，第三消音块为多层网孔状消音件。流体经过上述多层网孔状消音件后，其内部的涡旋、气泡能够被大幅度消除、扰散，从而更好地减小冷媒噪音，保证了系统使用时的舒适度，满足了系统对电子膨胀阀的需求，解决了现有技术中的电子膨胀阀的噪音大的问题。当然，本领域技术人员应当知晓，第三消音块安装至第二容纳槽13内的方式不限于此，还可以通过紧固件或其他连接方式，将第三消音块安装至第二容纳槽13内。
下面，简单介绍一下电子膨胀阀的工作过程：
电子膨胀阀的关闭：
阀杆30被驱动部驱动从上向下移动时，阀针20受阀杆30的作用同步下移。阀针密封副向下与阀座密封副接触后形成密封，此时，电子膨胀阀整体关闭。电子膨胀阀关闭时，流体通过过流通道50，可在正反方向提供额定流量值的小流量(过流通道50的尺寸大小可根据所需流量的大小进行调整)。
电子膨胀阀的开启：
阀杆30被驱动部驱动从下向上移动时，阀针20受阀杆30作用同步上移，阀针密封副与阀座密封副脱离，形成从额定小流量到设定流量位置的调节。当电机开至全开脉冲时，电子膨胀阀整体达到全开状态。
本申请还提供了一种制冷系统，根据本申请的制冷系统的实施例(图中未示出)包括电子膨胀阀，电子膨胀阀为上述的电子膨胀阀。由于电子膨胀阀具有噪音小的优点。因此，具有上述电子膨胀阀的制冷系统也具有该优点。
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 (11)

1.一种电子膨胀阀，其特征在于，包括：
阀体(10)，具有第一阀口(11)；
阀针(20)，具有与所述第一阀口(11)抵接的关闭位置以及避让所述第一阀口(11)的开启位置，所述阀针(20)上或所述阀体(10)上具有与所述第一阀口(11)连通的过流通道(50)；
阀杆(30)，能够上下移动以调节所述第一阀口(11)处的流量；
消音部(40)，当所述过流通道(50)设置在所述阀针(20)上时所述消音部(40)位于所述过流通道(50)的外端处，当所述过流通道(50)设置在所述阀体(10)上时所述消音部(40)位于所述过流通道(50)的两端中的至少一端处；
驱动部，驱动所述阀杆(30)上下移动。
2.根据权利要求1所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述消音部(40)包括：第一消音部(41)以及第二消音部(42)，所述第一消音部(41)设置在所述过流通道(50)的第一端，所述第二消音部(42)设置在所述过流通道(50)的第二端。
3.根据权利要求2所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述过流通道(50)设置在所述阀针(20)的侧壁上，所述阀针(20)上还具有用于容纳所述第一消音部(41)的容纳凹部(60)，所述过流通道(50)通过所述容纳凹部(60)与所述第一阀口(11)连通。
4.根据权利要求3所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述第一消音部(41)为第一消音块，所述第一消音块与所述容纳凹部(60)的内壁过盈配合。
5.根据权利要求3所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述第二消音部(42)为第一消音环，所述第一消音环套设在所述阀针(20)上，并与所述阀针(20)的外壁过盈配合。
6.根据权利要求3所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述第二消音部(42)为第二消音块，所述阀针(20)上还具有用于容纳所述第二消音块的容纳凹槽(21)，所述第二消音块与所述容纳凹槽(21)的内壁过盈配合。
7.根据权利要求2所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述过流通道(50)设置在所述阀体(10)底部，所述阀体(10)上设置有容纳所述第一消音部(41)和/或所述第二消音部(42)的容纳部。
8.根据权利要求7所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述容纳部包括用于容纳所述第一消音部(41)的第一容纳槽(12)以及用于容纳所述第二消音部(42)的第二容纳槽(13)。
9.根据权利要求8所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述第一消音部(41)为第二消音环，所述第一容纳槽(12)为与所述第二消音环适配的环形槽。
10.根据权利要求8所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述第二消音部(42)为第三消音块，所述第三消音块与所述第二容纳槽(13)的槽壁过盈配合。
11.一种制冷系统，包括：电子膨胀阀，其特征在于，所述电子膨胀阀为权利要求1至10中任一项所述的电子膨胀阀。
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