CN109900024B - 热力膨胀阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种热力膨胀阀，包括气箱头，气箱头包括气箱座、气箱盖、膜片，气箱盖与气箱座固定设置；膜片位于气箱盖与气箱座之间，膜片包括第一凹部、波部，第一凹部位于膜片的中部位置，波部位于第一凹部的外侧位置，第一凹部的凹进方向相对背离气箱盖。通过本发明的设置，在不降低充注量的情况下，使得膜片周向直径相对变小，有利于气箱头的小型化，且通过第一凹部与波部的设置，有助于使热力膨胀阀的性能较为稳定。

Description

热力膨胀阀

技术领域

本发明涉及流体控制领域。

背景技术

热力膨胀阀是空调和制冷设备普遍采用的节流部件，它可以对来自冷凝器的液态制冷剂进行节流和降压，并根据蒸发器出口的温度来调节从冷凝器送入蒸发器的制冷剂的流量，以适应制冷负荷不断变化的需要。热力膨胀阀对制冷剂流量进行控制的一般原理是：通过气箱头感测蒸发器出口的温度，气箱头内的介质根据气箱头所感测的温度产生对应程度的热膨胀，通过热膨胀对和气箱头连接的阀杆产生压力，阀杆在压力的驱动下推动阀芯移动，从而调节阀孔的开度，达到调节制冷剂流量的效果。

热力膨胀阀的气箱头中，一般包括气箱盖、膜片和气箱座，膜片上下表面的压力差带动膜片朝上或朝下运动，从而带动阀杆的运动。因此在气箱头的设计中，膜片的设计至关重要。

随着膨胀阀零部件趋于小型化，气箱头小型化也是必然的发展趋势，然而单纯地缩小膜片直径一定程度上会影响膜片的升程量，以致难以稳定地控制流量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构小型化且性能较为稳定的热力膨胀阀。

为实现上述目的，采用如下技术方案：一种热力膨胀阀，包括气箱头，所述气箱头包括气箱座、气箱盖、膜片和传动片，所述气箱盖与所述气箱座固定设置；所述膜片位于所述气箱盖与所述气箱座之间，所述膜片包括第一凹部、波部，所述第一凹部位于所述膜片的中部位置，所述波部位于所述第一凹部的外侧位置，所述第一凹部的凹进方向相对背离所述气箱盖；所述传动片位于所述膜片下方，所述传动片具有第二凹部，该第二凹部与所述第一凹部外形配合设置。

上述技术方案的膜片包括第一凹部、波部，第一凹部位于膜片的中部位置，波部位于第一凹部的外侧位置，且传动片位于膜片下方。如此，可以增大膜片与气箱盖之间的空间大小，如此，在不降低充注量的情况下，有利于气箱头的小型化，且通过第一凹部、波部、传动片的设置，有助于使热力膨胀阀的性能较为稳定。

附图说明

图1为本发明的气箱头的结构示意图；

图2为图1所示A-A方向的截面示意图；

图3为图2所示膜片的放大示意图；

图4为图2所示膜片的立体结构示意图；

图5为图2所示传动片的示意图；

图6为图3中D的放大示意图；

图7为图3中D位置的另一种实施方式的放大示意图；

图8为图3中D位置的又一种实施方式的放大示意图；

图9为图3中D位置的其他实施方式的放大示意图；

图10为图3中C位置的第一种实施方式的放大示意图；

图11为图3中C位置的第二种实施方式的放大示意图；

图12为图3中C位置的第三种实施方式的放大示意图；

图13为图3中C位置的第四种实施方式的放大示意图；

图14为图3中C位置的第五种实施方式的放大示意图；

图15为传动片与阀杆的装配局部示意图。

具体实施方式

热力膨胀阀包括气箱头、阀体和阀杆20(参照图15)，气箱头与阀体固定设置，气箱头与阀杆配合设置，热力膨胀阀可用于空调系统中的流体流量的节流。

参照图1和图2，图1示出气箱头40的结构示意图，图2为图1所示的A-A方向的截面示意图，气箱头40包括气箱盖41、气箱座42、膜片43、传动片44和密封塞45，膜片43位于气箱盖41与气箱座42之间，且气箱盖41与气箱座42固定设置，例如通过焊接固定，气箱头40内部包括封闭室46和均压室47，膜片43分隔封闭室46和均压室47，封闭室46内填充有冷媒气体，封闭室46通过顶部密封塞45密封。

传动片44位于膜片43下方，膜片43可以对传动片44施力，在热力膨胀阀工作过程中，封闭室46内有一定的压力，传动片在均压室47中处于平衡状态。参照图15，传动片44包括限位部443，限位部443与阀杆20的一端配合设置，在气箱头的轴向方向上，限位部443不超出气箱头的边缘位置。

本文中，不超出气箱头的边缘位置是指在以气箱盖与气箱座的外边缘为界线，封围的空间内。当然在气箱座为开口的情况下，其边缘位置是基于气箱座实际边缘所属于的虚拟平面。

具体的，参照图3、图4和图5，膜片43位于气箱盖41与气箱座42之间，在气箱头40的轴向方向上，膜片43不超出气箱头40的边缘位置。使得膜片响应于均压室内的流体的温度和压力。膜片43包括第一凹部431、波部433和第一平部432，膜片43大致呈圆形，第一凹部431位于中部位置，第一平部432连接第一凹部431与波部433，第一凹部431的凹进方向相对背离气箱盖41。膜片43在其中部位置设置了第一凹部431，该第一凹部431背对气箱盖41凹进，使得膜片43和气箱盖41之间的空间变大，和未设置有第一凹部431的膜片相比，气箱盖41与膜片43之间的容腔相对有所增大，如此，在不降低充注量的情况下，使得膜片周向直径相对变小，有利于气箱头的小型化，另外，由于第一凹部431与波部433之间连接有第一平部432，在波部433受力上下变形的时候，第一平部可用于稳定膜片的结构，在压差力的作用下对传动片施与向下的力，或者受传动片向上的力，使得膜片的性能更为稳定，以便阀更为稳定地控制流量。

气箱盖41包括第一内壁部411和第二内壁部412，第二内壁部412环布在第一内壁部411周围，第一内壁部411相对第二内壁部412向上凸出，此处向上凸出是指以相对背离气箱座的方向凸出。第一内壁部411与第一凹部431的位置相对，第一平部432的至少部分与第二内壁部412的至少部分相对设置，波部433与第二内壁部412的至少部分相对设置。

在热力膨胀阀的工作过程中，膜片会因为膜片上下表面的压力差而有所变形，第一凹部431具有底部434，底部434为平面段，底部434的一侧部与传动片接触设置或靠近设置，第一平部432的一侧与传动片44接触设置或靠近设置，传动片44具有第二凹部441，该第二凹部441与第一凹部431外形配合设置，第一凹部的底部434与槽441的底壁接触设置或靠近设置，气箱头包括底部开口，传动片的外周的当量直径大于底部开口，使得第一凹部有一定的保持力，且通过传动片的抵靠，有助于膜片保持其性能的稳定性，且有助于延长使用寿命。在封闭室的压力大于均压室的压力时，传动片44的至少部分与膜片43相接触，传动片44向膜片43提供变形力。膜片43结构包括第一凹部431、第一平部432和波部433，第一凹部431与波部433之间通过第一平部432来连接，传动片44包括支承面442，该支承面442与第一平部432的下表面接触，增强膜片的抗变形力，使波部随着压力而变形。

参照图4，第一凹部431具有大致圆台状形状，第一凹部占膜片43面积的1/9-1/4范围；底部大致为圆面，如此在第一凹部尺寸为大致相同的情况下，圆面的底部平面段相较其他形状具有更大的第一凹部体积，且更易于后续生产加工。第一凹部431具有底部434和侧部438，侧部438环绕底部434，侧部438包括第一端部4381和第二端部4382，第一端部4381与底部434连接，第二端部4382与第一平台部432连接，第一端部4381与膜片中心的距离小于第二端部4382与膜片中心的距离，以气箱头的轴向方向为高度方向，底部434的当量直径至少为侧部438高度的5倍。如此第一平台部与底部平滑过渡，且底部面积明显大于侧部的面积，有助于第一凹部431区域强度更大，膜片的抗变形能力较好。

作为其他实施方式，参照图8和图9，第一凹部431具有大致圆锥状形状，第一凹部431占膜片面积的1/10-1/4范围。第一凹部具有底部434和侧部438，侧部438环绕底部434，侧部438包括第一端部4381和第二端部4382，第一端部4381与底部434连接，第二端部4382与第一平台部432连接，第一端部4381与膜片中心的距离小于第二端部4382与膜片中心的距离。

作为其他实施方式，参照图7和图8，膜片43包括两个及两个以上的第一凹部431，各第一凹部431具有底部434，底部434为平面段，底部434的一侧部与传动片44接触设置或靠近设置，膜片43包括隆起部439，隆起部439位于相邻第一凹部之间，隆起部439具有顶部段4390，顶部段4390与第一内壁部411相对，且顶部段4390与第一内壁部411之间有间隙，该顶部段4390包括面向传动片44的侧部，该侧部与传动片接触设置或靠近设置，有助于保证膜片43的两个及两个以上的第一凹部的支撑，有助于膜片的受力更为均匀。膜片的底部与侧部与传动片接触设置或靠近设置，有助于增大传动片与膜片的接触面积，有助于延长热力膨胀阀的使用寿命。

以下以图7、图8为例，第一凹部431为两个，隆起部439位于相邻的两个第一凹部431之间，隆起部439包括第三端部4391和第四端部4391，第三端部4391与该相邻的两个第一凹部中的一个第一凹部431连接，第四端部4391与该相邻的两个第一凹部中的另一个第一凹部431连接，以气箱头的轴向方向为高度方向，第三端部4391与第四端部4391的高度平齐。

参照图10-图14，波部433具有朝向气箱盖凸起的环形部435，环形部435为1-3个，环形部设置为1-3个，变形能力较好，易于受力后上下变位，使其在受力的情况下，膜片位移量与所受力在一定的范围内能成正比变化，且避免膜片在受到压差过程中出现误差。另外，环形部的设置还有助于提高膜片寿命。相邻环形部之间的距离近似相等，膜片43为圆形，各环形部435沿膜片的径向方向的距离不同。

作为一种实施方式，参照图10和图14，膜片43包括谷部437，谷部437连接第一平部432与环形部435，如此，第一平部与环形部之间可受力而变形，在膜片的第一凹部外部设置第一平部，在第一平部的外部设置谷部，在谷部外部设置环形部，有助于谷部位置的变位，使其能对小压力进行变位。另外，通过谷部的设置，使得膜片更不易于与气箱盖抵触，有助于延长热力膨胀阀的寿命。

作为其他实施方式，参照图11、图12、图13，环形部435与第一平部432连接，如此，环形部435在受力后可变形，使其可以对小压力进行变位。

当环形部为两个及两个以上时，膜片43包括谷部437’，谷部437’连接相邻的环形部435，环形部435之间通过谷部437’连接，使得环形部、谷部在受力后可变形，使其可以对小压力进行变位，且通过两个及两个以上的环形部的设置，以及谷部437’的设置，使得其变形更为容易，更为容易对小压力的响应。

膜片43包括第二平部436，第二平部436位于膜片43的外侧位置，第二平部436的一侧面与气箱盖焊接固定，第二平部436的另一侧面与气箱座焊接固定。通过第二平部的设置，在波部受力上下变位时，第二平部有助于膜片的稳定，使得膜片在气箱头内抗压能力较好。

作为其他实施方式，环形部435与第二平部436连接，如此，环形部435在受力后可变形，使其可以对小压力进行变位。

作为其他实施方式，膜片43包括谷部437”，谷部437”连接环形部与第二平部436，在环形部435与第二平部436之间设置谷部437”，通过谷部的设置，使得膜片更不易于与气箱盖抵触，有助于延长热力膨胀阀的寿命。

作为其他实施方式，第一平部432、第二平部436中的至少一个与谷部连接。当然第一平部、第二平部也可以均与谷部连接；或者第一平部、第二平部中的一个与谷部连接；或者第一平部、第二平部均与环形部连接。

需要说明的是：以上实施例仅用于说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，例如对“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”等方向性的界定，尽管本说明书参照上述的实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，所属技术领域的技术人员仍然可以对本发明进行相互组合、修改或者等同替换，而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (9)

1.一种热力膨胀阀，包括气箱头，所述气箱头包括气箱座、气箱盖、膜片和传动片，所述气箱盖与所述气箱座固定设置；其特征在于：所述膜片位于所述气箱盖与所述气箱座之间，所述膜片包括第一凹部、波部，所述第一凹部位于所述膜片的中部位置，所述波部位于所述第一凹部的外侧位置，所述第一凹部的凹进方向相对背离所述气箱盖；所述传动片位于所述膜片下方，所述传动片具有第二凹部，该第二凹部与所述第一凹部外形配合设置；所述膜片包括第一平部，所述第一平部连接，所述波部与所述第一凹部，所述第一凹部占所述膜片面积的1/9-1/4，所述膜片包括两个及两个以上的所述第一凹部，各所述第一凹部具有底部，所述第一凹部的底部的一侧部与所述传动片接触设置或靠近设置，所述膜片包括隆起部，所述隆起部位于相邻所述第一凹部之间，所述隆起部具有顶部段，所述气箱盖包括第一内壁部，所述顶部段与所述第一内壁部之间有间隙，所述顶部段包括面向所述传动片的侧部，该所述顶部段的侧部与所述传动片接触设置或靠近设置；所述隆起部位于相邻的两个第一凹部之间，所述隆起部包括第三端部和第四端部，所述第三端部与该相邻的两个第一凹部中的一个第一凹部连接，所述第四端部与该相邻的两个第一凹部中的另一个第一凹部连接，以所述气箱头的轴向方向为高度方向，所述第三端部与所述第四端部的高度平齐。

2.根据权利要求1所述的热力膨胀阀，其特征在于：所述气箱盖包括第二内壁部，所述第二内壁部环布在所述第一内壁部周围，所述第一内壁部相对所述第二内壁部向上凸出，所述第一内壁部与所述第一凹部的位置相对，所述波部与所述第二内壁部的至少部分相对设置。

3.根据权利要求2所述的热力膨胀阀，其特征在于：所述第一凹部具有底部，所述底部为平面段，所述底部的一侧部与所述传动片接触设置或靠近设置，所述膜片具有槽，所述第一凹部的底部与所述槽的底壁接触设置或靠近设置，所述气箱头包括底部开口，所述传动片的外周的当量直径大于所述底部开口。

4.根据权利要求3所述的热力膨胀阀，其特征在于：所述第一平部的一侧部与所述传动片接触设置或靠近设置，所述传动片包括支承面，所述支承面与所述第一平部的下表面接触设置或靠近设置；所述气箱头内部包括封闭室和均压室，所述膜片分隔所述封闭室和所述均压室；所述第一凹部与所述气箱盖之间的空间为所述封闭室的一部分，所述封闭室在所述第一凹部的高度大于所述波部位置的高度，其中定义所述封闭室的高度为沿所述气箱头的纵向方向；

和/或所述热力膨胀阀包括阀杆，所述传动片包括限位部，所述限位部与所述阀杆的一端配合设置，在所述气箱头的轴向方向上，所述限位部不超出所述气箱头的边缘位置。

5.根据权利要求4中所述的热力膨胀阀，其特征在于：所述膜片包括第一平部，所述第一平部连接所述波部与所述第一凹部；

所述第一凹部具有底部和侧部，所述侧部环绕所述底部，所述侧部包括第一端部和第二端部，所述第一端部与所述底部连接，所述第二端部与所述第一平台部连接，所述第一端部与所述膜片中心的距离小于所述第二端部与所述膜片中心的距离。

6.根据权利要求5所述的热力膨胀阀，其特征在于：所述第一凹部具有大致圆台状形状，和/或以所述气箱头的轴向方向为高度方向，所述底部的当量直径至少为所述侧部高度的5倍；

或者所述第一凹部具有大致圆锥状形状。

7.根据权利要求1所述的热力膨胀阀，其特征在于：所述波部具有朝向所述气箱盖凸起的环形部，所述环形部为1-3个，在所述环形部大于1时，所述各环形部沿所述膜片的径向方向的距离不同；所述膜片包括谷部，所述谷部连接所述第一平部与所述环形部；

或者所述环形部与所述第一平部连接；

或者所述环形部为两个及两个以上，所述膜片包括谷部，所述谷部连接相邻的所述环形部。

8.根据权利要求1所述的热力膨胀阀，其特征在于：所述波部具有朝向所述气箱盖凸起的环形部，所述环形部为1-3个，在所述环形部大于1时，所述各环形部沿所述膜片的径向方向的距离不同；

所述膜片包括第二平部，所述第二平部位于所述膜片的外侧位置，所述第二平部的一侧面与所述气箱盖焊接固定，所述第二平部的另一侧面与所述气箱座焊接固定；

所述环形部与所述第二平部连接；或者所述膜片包括谷部，所述谷部连接所述环形部与所述第二平部。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的热力膨胀阀，其特征在于：所述气箱盖包括第一内壁部和第二内壁部，所述第二内壁部环布在所述第一内壁部周围，所述第一内壁部相对所述第二内壁部向上凸出，所述第一内壁部与所述第一凹部的位置相对，所述波部与所述第二内壁部的至少部分相对设置；

所述第一凹部具有底部，所述底部为平面段，所述底部的一侧部与所述传动片接触设置或靠近设置，所述膜片具有槽，所述第一凹部的底部与所述槽的底壁接触设置或靠近设置，所述气箱头包括底部开口，所述传动片的外周的当量直径大于所述底部开口；

所述第一平部的一侧部与所述传动片接触设置或靠近设置，所述传动片包括支承面，所述支承面与所述第一平部的下表面接触设置或靠近设置；所述气箱头内部包括封闭室和均压室，所述膜片分隔所述封闭室和所述均压室；所述第一凹部与所述气箱盖之间的空间为所述封闭室的一部分，所述封闭室在所述第一凹部的高度大于所述波部位置的高度，其中定义所述封闭室的高度为沿所述气箱头的纵向方向；

所述热力膨胀阀包括阀杆，所述传动片包括限位部，所述限位部与所述阀杆的一端配合设置，在所述气箱头的轴向方向上，所述限位部不超出所述气箱头的边缘位置；

所述第一凹部具有侧部，所述侧部环绕所述底部，所述侧部包括第一端部和第二端部，所述第一端部与所述底部连接，所述第二端部与所述第一平台部连接，所述第一端部与所述膜片中心的距离小于所述第二端部与所述膜片中心的距离；

所述第一凹部具有大致圆台状形状；和/或以所述气箱头的轴向方向为高度方向，所述底部的当量直径至少为所述侧部高度的5倍；或者所述第一凹部具有大致圆锥状形状；

所述波部具有朝向所述气箱盖凸起的环形部，所述环形部为1-3个，在所述环形部大于1时，所述各环形部沿所述膜片的径向方向的距离不同；所述膜片包括谷部，所述谷部连接所述第一平部与所述环形部；或者所述环形部与所述第一平部连接；或者所述环形部为两个及两个以上，所述膜片包括谷部，所述谷部连接相邻的所述环形部；

所述膜片包括第二平部，所述第二平部位于所述膜片的外侧位置，所述第二平部的一侧面与所述气箱盖焊接固定，所述第二平部的另一侧面与所述气箱座焊接固定；所述环形部与所述第二平部连接；或者所述膜片包括谷部，所述谷部连接所述环形部与所述第二平部。

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