CN110360364B - 一种全流通电子膨胀阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全流通电子膨胀阀，包括阀座组件和阀芯组件，阀芯组件连接在阀座组件上，阀座组件包括阀座，阀座包括阀腔、第一通道和第二通道，阀腔包括上腔体、中腔体和下腔体，上腔体和第二通道连通，下腔体和第一通道连通，上腔体和中腔体通过阀芯组件连通或隔断，阀腔内设置有连通或隔断下腔体和第二通道的活塞组件，活塞组件位于中腔体和下腔体之间，活塞组件上设置有连通中腔体和下腔体的节流孔，本发明通过一体式并联结构集常规电子膨胀阀和电磁阀的功能于一体，结构更加紧凑，节省空间，适合发动机舱狭小空间内空调系统的安装固定，大大节约材料，减少机械加工量，节约生产成本。

Description

一种全流通电子膨胀阀

技术领域

本发明属于电子膨胀阀领域，具体涉及一种全流通电子膨胀阀。

背景技术

目前，新能源汽车热泵型电动空调系统由电动涡旋式压缩机和电子膨胀阀和旁通电磁阀并联组成热泵系统，当车厢内部制冷，外部冷凝器制热时，为了实现冷媒大流量流动，此时旁通电磁阀打开，电子膨胀阀关闭；当车厢内部制热，外部冷凝器作为蒸发器使用，冷媒在系统中流动时，系统中冷媒需要实现节流，电磁阀关闭，电子膨胀阀控制冷媒的流动。

由于电子膨胀阀和电磁阀是并联关系，并独立的处于系统中，造成整个系统在汽车内占用的空间较大，在汽车发动机狭小的机舱内，制冷配件装配安装困难，调试不便。此外，这种结构连接点较多，管路为硬性接管，刚性大，增大了冷媒泄露的风险。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是提供一种适用于狭小空间内空调系统的全流通电子膨胀阀。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种全流通电子膨胀阀，包括阀座组件和阀芯组件，阀芯组件连接在阀座组件上，阀座组件包括阀座，阀座包括阀腔、第一通道和第二通道，阀腔包括上腔体、中腔体和下腔体，上腔体和第二通道连通，下腔体和第一通道连通，上腔体和中腔体通过阀芯组件连通或隔断，阀腔内设置有连通或隔断下腔体和第二通道的活塞组件，活塞组件位于中腔体和下腔体之间，活塞组件上设置有连通中腔体和下腔体的节流孔。

进一步的，活塞组件包括活塞和弹性件，活塞的顶部设置有导向槽，阀座组件包括隔挡件，弹性件的上下两端分别与隔挡件和导向槽的底面相抵。

进一步的，节流孔包括水平贯穿活塞的第一支孔和连通第一支孔和导向槽的第二支孔。

进一步的，活塞的侧面设置有环绕活塞的第一密封槽，第一密封槽内设置有密封活塞和阀座组件之间间隙的活塞环，活塞环的内侧壁和第一密封槽之间设置有卡簧。

进一步的，活塞朝向第二通道的底面上设置有密封垫。

进一步的，活塞的底部设置有环形的第二密封槽，密封垫位于第二密封槽中，第二密封槽中设置有防止密封垫脱落的垫片。

进一步的，阀座组件包括阀座以及位于阀腔内与阀座过盈配合的隔挡件，阀芯组件与隔挡件的上部相连，活塞组件与隔挡件的下部相连。

进一步的，上腔体和第二通道通过通孔连通，通孔包括相连通的第一通孔和第二通孔，第一通孔和上腔体一侧连通，第二通孔的一端与第二通道连通，另一端穿透阀座的外壁，阀座的外壁上设置有密封第二通孔端部的调整钉。

进一步的，阀芯组件包括设置有第三通道的阀芯和开闭第三通道的阀针，第三通道的两端分别与上腔体和中腔体相连通，第三通道的直径小于通孔的直径。

进一步的，节流孔至少设置有两个进口，第三通道的进口的截面积大于节流孔的进口的截面积之和。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、通过调整通过阀芯组件的冷媒流量，从而实现对活塞上下两端的压力控制，压力差推动活塞的上下移动以开闭下腔体和第二通道，即通过阀芯组件选择两个不同的冷媒流通线路，两个流通线路实现并联，减少电子膨胀阀的接口数量，降低冷媒泄露几率，减少空调系统的管路总长度和过程中的阻力损失，通过一体式并联结构集常规电子膨胀阀和电磁阀的功能于一体，结构更加紧凑，适合狭小空间的空调系统，大大节约材料，减少机械加工量，节约生产成本。

2、当电子膨胀阀未通电时，活塞的底面与第二通道的进口相贴紧，弹性件给予活塞一个向下的预紧力，使得活塞的初始状态保持在分隔下腔体和第二通道，当电子膨胀阀使用完毕后，关闭电源，活塞在弹性件的作用下复位至隔断下腔体和第二通道的状态，弹性件能够使得活塞保持初始状态，弹性件部分位于导向槽中，能够在活塞上下移动的时候对活塞起到一定的导向作用。

3、冷媒通过水平设置的第一支孔的两端进入第一支孔，然后再通过第二支孔进入中腔体，使得冷媒的流动更加顺畅。

4、活塞环能够有效避免冷媒通过活塞和隔挡件之间的间隙从下腔体进入中腔体，活塞环的内侧壁和第一密封槽之间设置有卡簧，当活塞移动到下方并停止移动后，卡簧向外扩张推动活塞环抵住隔挡件的内壁，密封效果更好。

5、密封垫可以有效增强活塞对于下腔体和第二通道之间的隔断效果，提高密封性，防止冷媒在活塞对下腔体和第二通道进行隔断时从下腔体进入第二通道。

6、垫片可防止密封垫从第二密封槽中脱落，同时垫片可以防止密封垫被划伤。

7、阀芯组件和隔挡件的上部相连，防止隔挡件在压力差的作用下发生上下移动，隔挡件和阀座的过盈配合能够起到二次固定作用，保证隔挡件的稳定性。

8、通过将通孔设置成第一通孔和第二通孔相连且第二通孔一端穿透阀座组件的外壁，大大降低通孔的加工难度，降低通孔的加工成本。

9、第三通道的直径小于通孔的直径，第三通道的进口的截面积大于节流孔的进口的截面积之和，使得电子膨胀阀可以实现快速节流以及制冷和制热模式的快速切换，提高工作效率。

与现有技术相比，本发明通过一体式并联结构集常规电子膨胀阀和电磁阀的功能于一体，结构更加紧凑，节省空间，适合发动机舱狭小空间内空调系统的安装固定，大大节约材料，减少机械加工量，节约生产成本。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：

图1为本发明一种全流通电子膨胀阀的示意图；

图2为图1的A部放大图；

图3为活塞的示意图。

其中：11、阀座；12、阀盖；13、隔挡件；14、第一通道；15、第二通道；16、通孔；161、第一通孔；162、第二通孔；2、调整钉；31、上腔体；32、中腔体；33、下腔体；41、阀芯；411、第三通道；42、阀针；5、活塞；51、节流孔；511、第一支孔；512、第二支孔；52、第一密封槽；53、活塞环；54、卡簧；55、第二密封槽；56、密封垫；57、垫片；61、导向槽；62、弹性件。

具体实施方式

参照图1至图3对本发明一种全流通电子膨胀阀的实施例做进一步说明。

一种全流通电子膨胀阀，包括阀座组件和阀芯组件，阀座组件包括阀座11和阀盖12，阀座11内设置有阀腔、供冷媒进入的第一通道14和排出冷媒的第二通道15，阀腔包括上腔体31、中腔体32和下腔体33，阀座11的顶部设置有封闭阀腔顶部的阀盖12，阀盖12和阀座11通过细牙螺纹连接，连接强度高，阀盖12与阀座11相抵的侧壁上设置有第一凹槽和第一O型圈，第一O型圈部分位于第一凹槽中，防止冷媒通过阀盖12与阀座11之间的间隙流出阀腔；阀腔内设置有中空的隔挡件13，隔挡件13和阀腔的内壁之间过盈配合，阀腔的内壁上设置有环状的限位凸起，隔挡件13的底部与限位凸起相抵，隔挡件13和阀座11的过盈配合能够起到固定作用，隔挡件13与阀座11相抵的侧壁上设置有第二凹槽和第二O型圈，第二O型圈部分位于第二凹槽中，防止冷媒通过隔挡件13与阀座11之间的间隙从下腔体33进入上腔体31，隔挡件13也可与阀座11一体成型。

隔挡件13的上部连接有阀芯组件，阀芯组件包括阀芯41、位于阀芯41内部的阀针42和驱动阀针42轴向移动的驱动件，阀芯41内设置有第三通道411，第三通道411分别与上腔体31和中腔体32连通，阀针42在驱动件的驱动下可以开闭第三通道411，阀芯组件穿过阀盖12，阀芯41的外壁的下部和和隔挡件13的内壁相抵，隔挡件13的内壁上设置有环状的定位凸起，阀芯41的底面与定位凸起相抵，阀芯41朝向隔挡件13的侧壁上设置有第三凹槽和用于密封的第三O型圈，第三O型圈部分位于第三凹槽中，防止冷媒通过阀芯41和隔挡件13之间的间隙从中腔体32进入上腔体31。

隔挡件13的下部连接有活塞组件，活塞组件包括与隔挡件13的内侧壁相抵的活塞5以及位于活塞5和隔挡件13之间的弹性件62，弹性件62为弹簧，活塞5的顶部设置有导向槽61，弹簧部分位于导向槽61内，弹簧的顶部与定位凸起相抵，弹簧的底部与导向槽61的槽底相抵；活塞5上设置有连通中腔体32和下腔体33的节流孔51，节流孔51包括水平贯穿活塞5的第一支孔511和竖直连通第一支孔511和导向槽61的第二支孔512；活塞5的侧面设置有环绕活塞5的第一密封槽52，第一密封槽52内设置有密封活塞5和阀座组件之间间隙的活塞环53，活塞环53能够有效避免冷媒通过活塞5和隔挡件13之间的间隙从下腔体33进入中腔体32，活塞环53的内侧壁和第一密封槽52之间设置有卡簧54，当活塞5移动到下方并停止移动后，卡簧54向外扩张推动活塞环53抵住隔挡件13的内壁，密封效果更好；活塞5的底面朝向第二通道15的进口处设置有环形的第二密封槽55，第二密封槽55的中心的柱状结构上设置有环形的垫片57，垫片57靠近第二密封槽55的槽口处，第二密封槽55内设置有密封垫56，垫片57可防止密封垫56从第二密封槽55中脱落，同时垫片57可以防止密封垫56被划伤。

阀盖12的底壁、隔挡件13的外壁、阀座11的内壁和阀芯41的侧壁围合成上腔体31，隔挡件13的侧壁、阀芯41的底壁和活塞5的顶壁围合成中腔体32，活塞5的底壁和阀座11围合成下腔体33，下腔体33始终与第一通道14连通，上腔体31通过通孔16始终和第二通道15连通；通孔16包括相连通的第一通孔161和第二通孔162，第一通孔161和上腔体31一侧连通，第二通孔162的一端与第二通道15连通，另一端穿透阀座11的外壁，阀座11的外壁上设置有密封第二通孔162端部的调整钉2，调整钉2朝向第二通孔162的侧壁上设置有第四凹槽和第四O型圈，第四O型圈部分位于第四凹槽中用来密封调整钉2和第二通孔162之间的间隙，第一通孔161和第二通孔162均为倾斜设计，便于加工，降低生产成本。

当电子膨胀阀未通电时，活塞5的底面与第二通道15的进口相贴紧，弹簧给予活塞5一个向下的预紧力，使得活塞5的初始状态保持在分隔下腔体33和第二通道15，冷媒通过第一通道14进入下腔体33，然后通过节流孔51进入中腔体32。

当电子膨胀阀通电时，驱动件带动阀针42向上移动，若阀针42的上升高度较小，则阀针42对于第三通道411的开度较小，即第三通道411内的冷媒流通面积较小，若阀针42的上升高度较大，则阀针42对于第三通道411的开度较大，即第三通道411内的冷媒流通面积较大。当第三通道411内的冷媒流通面积小于节流孔51内的冷媒流通面积时，中腔体32内的压力大于下腔体33内的压力，活塞5保持隔断下腔体33和第二通道15的状态，冷媒通过第一通道14流入下腔体33，通过节流孔51从下腔体33流入中腔体32，然后通过第三通道411流入上腔体31，再通过通孔16流入第二通道15，最后通过第二通道15流入外部蒸发器，使得空调系统处于制热模式；当第三通道411内的冷媒流通面积大于节流孔51内的冷媒流通面积时，中腔体32内的压力小于下腔体33内的压力，在压力差的作用下，活塞5离开第二通道15的进口，使得下腔体33和第二通道15连通，冷媒从第一通道14进入下腔体33，然后从下腔体33进入第二通道15，最后从第二通道15进入外部冷凝器，使得空调系统处于制冷模式。

当电子膨胀阀使用完毕后，关闭电源，活塞5在弹性件62的作用下复位至隔断下腔体33和第二通道15的状态。

通过调整电子膨胀阀阀针42的移动距离调节通过阀芯41的冷媒流量，从而实现对活塞5上下两端的压力控制，压力差推动活塞5上下移动以开闭下腔体33和第二通道15，即通过阀针42的移动选择两个不同的冷媒流通线路，两个流通线路实现并联，减少电子膨胀阀的接口数量，降低冷媒泄露几率，减少空调系统的管路总长度和过程中的阻力损失，通过一体式并联结构集常规电子膨胀阀和电磁阀的功能于一体，结构更加紧凑，适合狭小空间的空调系统，大大节约材料，减少机械加工量，节约生产成本。

第三通道411的直径小于通孔16的直径，第三通道411的出气端的截面积大于节流孔51的出气端的截面积之和，使得电子膨胀阀可以实现快速节流以及制冷和制热模式的快速切换，提高工作效率。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，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前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种全流通电子膨胀阀，包括阀座组件和阀芯组件，所述阀芯组件连接在阀座组件上，阀座组件包括阀座，其特征在于：所述阀座包括阀腔、第一通道和第二通道，所述阀腔包括上腔体、中腔体和下腔体，所述上腔体和第二通道连通，所述下腔体和第一通道连通，所述上腔体和中腔体通过阀芯组件连通或隔断，所述阀腔内设置有连通或隔断下腔体和第二通道的活塞组件，所述活塞组件位于中腔体和下腔体之间，活塞组件上设置有连通中腔体和下腔体的节流孔；

所述阀座组件还包括阀盖以及位于所述阀腔内与所述阀座过盈配合的隔挡件，所述阀盖和所述阀座连接，所述阀芯组件与所述隔挡件的上部相连，所述活塞组件与所述隔挡件的下部相连；

其中，所述阀盖的底壁、所述隔挡件的外壁、所述阀座的内壁和所述阀芯组件的侧壁围合成所述上腔体，所述隔挡件的侧壁、所述阀芯组件的底壁和所述活塞组件的顶壁围合成所述中腔体，所述活塞组件的底壁和所述阀座围合成所述下腔体。

2.根据权利要求1所述的一种全流通电子膨胀阀，其特征在于：所述活塞组件包括活塞和弹性件，所述活塞的顶部设置有导向槽，所述阀座组件包括隔挡件，所述弹性件的上下两端分别与隔挡件和导向槽的底面相抵。

3.根据权利要求2所述的一种全流通电子膨胀阀，其特征在于：所述节流孔包括水平贯穿活塞的第一支孔和连通第一支孔和导向槽的第二支孔。

4.根据权利要求3所述的一种全流通电子膨胀阀，其特征在于：所述活塞的侧面设置有环绕活塞的第一密封槽，第一密封槽内设置有密封活塞和阀座组件之间间隙的活塞环，活塞环的内侧壁和第一密封槽之间设置有卡簧。

5.根据权利要求2所述的一种全流通电子膨胀阀，其特征在于：所述活塞朝向第二通道的底面上设置有密封垫。

6.根据权利要求5所述的一种全流通电子膨胀阀，其特征在于：所述活塞的底部设置有环形的第二密封槽，所述密封垫位于第二密封槽中，所述第二密封槽中设置有防止密封垫脱落的垫片。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的一种全流通电子膨胀阀，其特征在于：所述上腔体和第二通道通过通孔连通，通孔包括相连通的第一通孔和第二通孔，所述第一通孔和上腔体一侧连通，所述第二通孔的一端与第二通道连通，另一端穿透阀座的外壁，所述阀座的外壁上设置有密封第二通孔端部的调整钉。

8.根据权利要求7所述的一种全流通电子膨胀阀，其特征在于：所述阀芯组件包括设置有第三通道的阀芯和开闭第三通道的阀针，所述第三通道的两端分别与上腔体和中腔体相连通，所述第三通道的直径小于通孔的直径。

9.根据权利要求8所述的一种全流通电子膨胀阀，其特征在于：所述节流孔至少设置有两个进口，所述第三通道的进口的截面积大于节流孔的进口的截面积之和。

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