CN110878996A - 多功能膨胀阀和空调系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多功能膨胀阀和空调系统。该多功能膨胀阀的阀体上设有进口、节流孔以及用于开闭节流孔的阀芯组件。阀体上还设置有两个出口，分别为第一出口和第二出口。还包括两个电磁阀。第一电磁阀的第一流体入口与节流孔连通，第一电磁阀的第一流体出口与第一出口连通。第二电磁阀的第二流体入口与节流孔连通，第二电磁阀的第二流体出口与第二出口连通。上述空调系统使用了上述多功能膨胀阀。上述多功能膨胀阀是将一个膨胀阀的功能组件和两个电磁阀集成在一个阀体上使用。这种多功能膨胀阀在使用时兼具膨胀阀和电磁阀的功能，且在空调系统中使用时，不需要设置过多的管路，从而使整个空调系统更加紧凑，系统可靠性较高。

Description

多功能膨胀阀和空调系统

技术领域

本发明涉及膨胀阀技术领域，特别是涉及多功能膨胀阀和空调系统。

背景技术

传统的双蒸发器系统中，压缩机压缩后的冷媒经过室外冷凝器、膨胀阀、室内蒸发器再回到压缩机中。其中，膨胀阀后连接的两组电磁阀分别控制冷媒是否通过两个室内蒸发器。通过改变各个蒸发器的工作状态可以让系统应对不同的载荷，达到最佳制冷效果。传统的这种双蒸发器系统中，膨胀阀后单独连接两个电磁阀，不仅成本高，而且存在大量管路连接点，对系统可靠性产生不利影响。

发明内容

基于此，有必要针对由于管路连接点过多导致系统可靠性较差的问题，提供一种多功能膨胀阀。

一种多功能膨胀阀，包括阀体，所述阀体上设有进口以及与所述进口连通的节流孔，所述多功能膨胀阀还包括用于开闭所述节流孔的阀芯组件，所述阀体上设置有两个出口，分别为第一出口和第二出口；所述多功能膨胀阀还包括安装在阀体上的两个电磁阀，分别为第一电磁阀和第二电磁阀；所述第一电磁阀具有第一流体入口和第一流体出口，所述第一电磁阀的第一流体入口与所述节流孔连通，所述第一电磁阀的第一流体出口与所述第一出口连通；所述第二电磁阀具有第二流体入口和第二流体出口，所述第二电磁阀的第二流体入口与所述节流孔连通，所述第二电磁阀的第二流体出口与所述第二出口连通。

上述多功能膨胀阀是将一个膨胀阀的功能组件和两个电磁阀集成在一个阀体上使用。这种多功能膨胀阀在使用时兼具膨胀阀和电磁阀的功能，且在空调系统中使用时，不需要设置过多的管路，从而使整个空调系统更加紧凑，系统可靠性较高。

在其中一个实施例中，所述阀芯组件包括动力头、阀芯、阀杆和复位组件，所述动力头可驱动阀杆带动所述阀芯运动，以开启所述节流孔，所述复位组件可驱动阀芯复位，以关闭所述节流孔。

在其中一个实施例中，

所述动力头包括膜片、设置在膜片一侧的第一腔室、设置在膜片另一侧的第二腔室以及设置在第二腔室内的活塞件，所述活塞件与阀杆相连，所述阀体上设置有与第二腔室连通的平衡通孔，所述平衡通孔用于流体通过，所述活塞件在膜片以及流体作用下可在第二腔室内作往复直线运动。

在其中一个实施例中，所述阀芯组件包括电磁驱动件和阀芯，所述电磁驱动件驱动所述阀芯运动以开闭所述节流孔。

在其中一个实施例中，所述阀体上设置有平衡通孔，所述平衡通孔用于流体通过。

在其中一个实施例中，所述平衡通孔内设置有用于检测平衡通孔内流过的流体的温度的测温装置，以及用于检测平衡通孔内流过的流体的压力的测压装置，所述电磁驱动件根据测温装置以及测压装置的检测信号控制阀芯运动。

在其中一个实施例中，所述第一电磁阀为常闭电磁阀或常开电磁阀，所述第二电磁阀为常闭电磁阀或常开电磁阀。

在其中一个实施例中，所述第一出口和所述第二出口设置在所述阀体的同一侧面上。

在其中一个实施例中，所述第一电磁阀和第二电磁阀分别设置在阀体对置的两侧。

本发明还提供了一种空调系统，包括第一蒸发器和第二蒸发器，所述空调系统还包括所述的多功能膨胀阀，所述多功能膨胀阀的第一出口通过管路与第一蒸发器的进口相连，所述第一蒸发器的的出口通过管路与第二蒸发器的进口相连，所述多功能膨胀阀的第二出口通过管路与所述第二蒸发器的进口相连。

在其中一个实施例中，所述第一蒸发器的出口和第二蒸发器的进口之间的管路上设置有单向阀，用于防止第二蒸发器的流体流入第一蒸发器。

附图说明

图1为由热力膨胀阀的功能组件与两个电磁阀组成的本发明的实施例的多功能膨胀阀的主视图；

图2为图1的A-A方向剖视图；

图3为由热力膨胀阀的功能组件与两个电磁阀组成的本发明的实施例的多功能膨胀阀的后视图；

图4为图3的B-B方向剖视图；

图5为由电子膨胀阀的功能组件与两个电磁阀组成且带有平衡通孔的本发明的实施例的多功能膨胀阀的主视图；

图6为图5的A-A方向剖视图；

图7为图5的B-B方向剖视图；

图8为由电子膨胀阀的功能组件与两个电磁阀组成且带有平衡通孔的本发明的实施例的多功能膨胀阀的后视图；

图9为由电子膨胀阀的功能组件与两个电磁阀组成的本发明的实施例的多功能膨胀阀的主视图；

图10为图9的A-A方向剖视图；

图11为由电子膨胀阀的功能组件与两个电磁阀组成的本发明的实施例的多功能膨胀阀的后视图；

图12为图11的B-B方向剖视图；

图13为本发明的实施例的空调系统的多功能膨胀阀中第一电磁阀开启且第二电磁阀关闭的示意图；

图14为本发明的实施例的空调系统的多功能膨胀阀中第一电磁阀开启且第二电磁阀开启的示意图；

图15为本发明的实施例的空调系统的多功能膨胀阀中第一电磁阀关闭且第二电磁阀开启的示意图；

图16本发明的实施例的空调系统的第一蒸发器和第二蒸发器之间设置有单向阀的示意图。

其中：

100、多功能膨胀阀 110、阀体 120、进口

131、第一电磁阀 131a、第一流体入口 131b、第一流体出口

132、第二电磁阀 132a、第二流体入口 132b、第二流体出口

141、第一出口 142、第二出口 150、平衡通孔

161、动力头 161a、膜片 161b、第一腔室

161c、第二腔室 161d、活塞件 162、阀杆

163、阀芯 164、复位组件 164a、阀芯座

164b、安装座 164c、复位弹簧 170、节流孔

181、电磁驱动件 182、阀芯 200、空调系统

201、室内空调总成 201a、第一蒸发器 201b、第二蒸发器

201c、单向阀 202、压缩机 203、冷凝器

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1至图4所示，本发明的实施例提供了一种多功能膨胀阀100，其包括阀体110，上述阀体110上设有进口120以及与上述进口120连通的节流孔170，上述多功能膨胀阀100还包括用于开闭上述节流孔170的阀芯组件，上述阀体110上设置有两个出口，分别为第一出口141和第二出口142。上述多功能膨胀阀100还包括安装在阀体110上的两个电磁阀，分别为第一电磁阀131和第二电磁阀132。上述第一电磁阀131具有第一流体入口131a和第一流体出口131b，上述第一电磁阀131的第一流体入口131a与上述节流孔170连通，用于接收节流孔170流出的流体，上述第一电磁阀131的第一流体出口131b与上述第一出口141连通。上述第二电磁阀132具有第二流体入口132a和第二流体出口132b，上述第二电磁阀132的第二流体入口132a与上述节流孔170连通，用于接收节流孔170流出的流体，上述第二电磁阀132的第二流体出口132b与上述第二出口142连通。

上述多功能膨胀阀100是将一个膨胀阀的功能组件和两个电磁阀集成在一个阀体110上使用。这种多功能膨胀阀100在使用时兼具膨胀阀和电磁阀的功能，且在空调系统中使用时，不需要设置过多的管路，从而使整个空调系统更加紧凑，系统可靠性较高。

上述多功能膨胀阀100在工作时，流体可由阀体110上的进口120流入，当阀芯组件开启后，流体经节流孔170可流向第一电磁阀131和第二电磁阀132。当第一电磁阀131开启后，流体可经第一电磁阀131的第一流体入口131a和第一流体出口131b流至阀体110上设置的第一出口141，并由第一出口141流向后续设备。当第一电磁阀131关闭后，会断开第一流体入口131a和第一流体出口131b之间连通。当第二电磁阀132开启后，流体可经第二电磁阀132的第二流体入口132a和第二流体出口132b流至阀体110上的设置的第二出口142，并由第二出口142流向后续设备。当第二电磁阀132关闭后，会断开第二流体入口132a和第二流体出口132b之间连通。上述第一电磁阀131和第二电磁阀132可同时开启，也可以只开启其中一个电磁阀。具体开启情况可根据实际使用需求进行选择。

上述多功能膨胀阀100可应用热力膨胀阀的功能组件或应用电子膨胀阀的功能组件。

例如，如图1至图4所示，上述多功能膨胀阀100应用热力膨胀阀的功能组件。则上述阀芯组件包括动力头161、阀芯163、阀杆162和复位组件164，上述动力头161可驱动阀杆162带动上述阀芯163运动，以开启上述节流孔170，上述复位组件164可驱动阀芯复位，以关闭上述节流孔170。

当阀杆162带动上述阀芯运动打开上述节流孔170后，阀体110上的进口120通过节流孔170与第一流体入口131a和第二流体入口132a连通。当复位组件164驱动上述阀芯163反向运动关闭上述节流孔170后，会断开阀体110上的进口120与第一流体入口131a以及第二流体入口132a之间的连通。

上述动力头161和复位组件164可应用现有技术中热力膨胀阀常用的动力头和复位组件。例如，动力头161可包括膜片161a，膜片161a一侧设置有第一腔室161b，另一侧设置有第二腔室161c。第一腔室161b内设置有具有一定压力的介质。第二腔室161c内设置有活塞件161d。活塞件161d与阀杆162相连。动力头161的第二腔室161c还通过外平衡管与蒸发器的出口连通。这样，蒸发器出口流出的冷媒可对第二腔室161c内的活塞件161d产生一定压力。由于活塞件161d两侧分别受到膜片161a的压力以及冷媒的压力，在两个压力不平衡时，活塞件161d会相对第二腔室161c发生移动，进而带动阀杆162移动，当两个压力平衡时，活塞件161d相对第二腔室161c静止。上述复位组件164可包括阀芯座164a、安装座164b以及夹装在阀芯座164a和安装座164b之间的复位弹簧164c。活塞件161d驱动阀杆162推动阀芯163向下运动并压缩复位弹簧164c，以打开节流孔170。此时，阀体110的进口120、节流孔170、第一流体入口131a和第二流体入口132a连通。当复位弹簧164c向上推动阀芯163运动复位，可关闭节流孔170。此时，阀体110的进口120与第一流体入口131a和第二流体入口132a之间的连通被断开。

本实施例中，上述动力头161包括膜片161a、设置在膜片161a一侧的第一腔室161b、设置在膜片161a另一侧的第二腔室161c以及设置在第二腔室161c内的活塞件161d，上述活塞件161d与阀杆162相连，上述阀体110上设置有与第二腔室161c连通的平衡通孔150，上述平衡通孔150用于流体通过，上述活塞件161d在膜片161a以及流体作用下可在第二腔室161c内作往复直线运动。上述平衡通孔150的两端可分别与蒸发器的冷媒出口以及压缩机202的冷媒入口相连。由蒸发器流出的冷媒可流入平衡通孔150，由于冷媒可与活塞件161d接触，使得该冷媒可对活塞件161d施加一定的压力P1，膜片161a一侧的第一腔室161b内填充有介质，该介质可通过膜片161a对活塞件161d产生一个压力P2。通过P1与P2的差值可控制活塞件161d的运动，进而可控制与活塞件161d相连的阀杆162的移动距离，相应的就可以控制阀芯的开启程度。

如图5至图12所示，上述多功能膨胀阀100还可应用电子膨胀阀的功能组件。相应的，上述阀芯组件包括电磁驱动件181和阀芯182，上述电磁驱动件181驱动上述阀芯182运动以开闭上述节流孔170。当电磁驱动件181驱动阀芯182将节流孔170开启后，阀体110上的进口120通过节流孔170与第一流体入口131a和第二流体入口132a连通。当电磁驱动件181驱动阀芯182将节流孔170关闭后，阀体110上的进口120与第一流体入口131a以及第二流体入口132a之间的通道被断开。

上述电磁驱动件181和阀芯182可应用现有技术中的电子膨胀阀的电磁驱动件以及阀芯，只要能控制阀芯运动即可。例如，当电磁驱动件181驱动阀芯182向下运动时，阀芯关闭节流孔170，以断开阀体110的进口120与第一流体入口131a和第二流体入口132a之间的连通。当电磁驱动件181驱动阀芯182向上运动时，阀芯182打开节流孔170，以使阀体110的进口120与第一流体入口131a和第二流体入口132a连通。可以理解的是，也可以反向设置，例如，当电磁驱动件181驱动阀芯182向上运动时，阀芯182关闭节流孔170，以断开阀体110的进口120与第一流体入口131a和第二流体入口132a之间的连通。当电磁驱动件181驱动阀芯182向下运动时，阀芯182打开节流孔170，以使阀体110的进口120与第一流体入口131a和第二流体入口132a连通。

上述第一电磁阀131可为常闭电磁阀或常开电磁阀，同理，上述第二电磁阀132可为常闭电磁阀或常开电磁阀。

本实施例中，上述阀体110上设置有平衡通孔150，上述平衡通孔150用于流体通过。例如，平衡通孔150的两端可分别通过管路与蒸发器的出口以及压缩机202的进口120连通。

本实施例中，上述平衡通孔150内设置有用于检测平衡通孔150内流过的流体的温度的测温装置，以及用于检测平衡通孔150内流过的流体的压力的测压装置，上述电磁驱动件181根据测温装置以及测压装置的检测信号控制阀芯运动。上述测温装置可以是温度传感器等。上述测压装置可以是压力传感器等。由蒸发器的出口流出的冷媒进入平衡通孔150后，温度传感器获得冷媒的温度信号，该温度信号会发送给电磁驱动件181，压力传感器获得冷媒的压力信号，该压力信号会发送给电磁驱动件181。电磁驱动件181接收到温度信号和压力信号后，根据温度信号和压力信号来控制阀芯的运动，以此可以控制节流孔170的开启程度。

本实施例中，上述第一出口141和上述第二出口142设置在上述阀体110的同一侧面上。如此设计，第一出口141和第二出口142连接的管路可通过一个固定板固定在阀体110上，简化了固定板的结构。同时由于两个出口同侧设置因此能够缩短两个管路之间的距离，使管路布局更加紧凑。

本实施例中，上述第一电磁阀131和第二电磁阀132分别设置在阀体110对置的两侧。这样设置，可使阀体110两侧的配重比较平衡。并且，这样设计，使得进口120、第一出口141和第二出口142可以设置在阀体110上另外两个对置侧上。这样，可方便对进口120、第一出口141和第二出口142连接相应的管路。在安装管路时，不会受到第一电磁阀131和第二电磁阀132的干扰。

如图13至图16所示，本发明还提供了一种空调系统200，包括压缩机202、冷凝器203、第一蒸发器201a和第二蒸发器201b以及上述多功能膨胀阀100。上述第一蒸发器201a和第二蒸发器201b可以安装在室内，作为室内空调总成201的组成部分。

上述多功能膨胀阀100的第一出口141通过管路与第一蒸发器201a的进口相连，上述第一蒸发器201a的的出口通过管路与第二蒸发器201b的进口相连，上述多功能膨胀阀100的第二出口142通过管路与上述第二蒸发器201b的进口相连。

当上述多功能膨胀阀100设置有平衡通孔150时，第二蒸发器201b的出口通过管路与平衡通孔150的一端相连，平衡通孔150的另一端通过管路与压缩机202的进口相连，压缩机202的出口通过管路与冷凝器203的进口相连，冷凝器203的出口通过管路与多功能膨胀阀100的进口120相连。

当上述多功能膨胀阀100没有设置平衡通孔150时，第二蒸发器201b的出口通过管路与压缩机202的进口相连，压缩机202的出口通过管路与冷凝器203的进口相连，冷凝器203的出口通过管路与多功能膨胀阀100的进口120相连。

使用时，仅使第一电磁阀131处于开启状态，第二电磁阀132处于关闭状态，则所有从多功能膨胀阀100流出的冷媒均依次通过第一蒸发器201a和第二蒸发器201b。这样充分利用了两个蒸发器的换热面积，适用于高负载工况。

如果将第一电磁阀131和第二电磁阀132都处于开启状态，此时从多功能膨胀阀100流出的冷媒一部分从第一出口141依次流过第一蒸发器201a和第二蒸发器201b，充分利用了两个蒸发器的换热面积，另一部分冷媒则通过第二出口142流向第二蒸发器201b，仅利用了第二蒸发器201b的换热面积。这种工作模式适合中等负载工况。

如果仅开启第二电磁阀132处于开启状态，第一电磁阀131处于关闭状态，则所有从多功能膨胀阀100流出的冷媒过第二出口142流向第二蒸发器201b，仅利用了第二蒸发器201b的换热面积。这种工作模式适合低负载工况。

本实施例中，上述第一蒸发器201a的出口和第二蒸发器201b的进口之间设置有单向阀201c，用于防止第二蒸发器201b的流体流入第一蒸发器201a。这样设置，在仅使用室内第二蒸发器201b工的作情况下，可防止冷媒回流到第一蒸发器201a当中，影响制冷效果。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种多功能膨胀阀，包括阀体，所述阀体上设有进口以及与所述进口连通的节流孔，所述多功能膨胀阀还包括用于开闭所述节流孔的阀芯组件，其特征在于，

所述阀体上设置有两个出口，分别为第一出口和第二出口；

所述多功能膨胀阀还包括安装在阀体上的两个电磁阀，分别为第一电磁阀和第二电磁阀；

所述第一电磁阀具有第一流体入口和第一流体出口，所述第一流体入口与所述节流孔连通，所述第一流体出口与所述第一出口连通；

所述第二电磁阀具有第二流体入口和第二流体出口，所述第二流体入口与所述节流孔连通，所述第二流体出口与所述第二出口连通。

2.根据权利要求1所述的多功能膨胀阀，其特征在于，所述阀芯组件包括动力头、阀芯、阀杆和复位组件，所述动力头可驱动阀杆带动所述阀芯运动，以开启所述节流孔，所述复位组件可驱动阀芯复位，以关闭所述节流孔。

3.根据权利要求2所述的多功能膨胀阀，其特征在于，

所述动力头包括膜片、设置在膜片一侧的第一腔室、设置在膜片另一侧的第二腔室以及设置在第二腔室内的活塞件，所述活塞件与阀杆相连；

所述阀体上设置有与第二腔室连通的平衡通孔，所述平衡通孔用于流体通过，所述活塞件在膜片以及流体作用下可在第二腔室内作往复直线运动。

4.根据权利要求1所述的多功能膨胀阀，其特征在于，所述阀芯组件包括电磁驱动件和阀芯，所述电磁驱动件驱动所述阀芯运动以开闭所述节流孔。

5.根据权利要求4所述的多功能膨胀阀，其特征在于，所述阀体上设置有平衡通孔，所述平衡通孔用于流体通过。

6.根据权利要求5所述的多功能膨胀阀，其特征在于，所述平衡通孔内设置有用于检测平衡通孔内流过的流体的温度的测温装置，以及用于检测平衡通孔内流过的流体的压力的测压装置，所述电磁驱动件根据测温装置以及测压装置的检测信号控制阀芯运动。

7.根据权利要求1所述的多功能膨胀阀，其特征在于，所述第一电磁阀为常闭电磁阀或常开电磁阀，所述第二电磁阀为常闭电磁阀或常开电磁阀。

8.根据权利要求1所述的多功能膨胀阀，其特征在于，所述第一出口和所述第二出口设置在所述阀体的同一侧面上。

9.一种空调系统，包括第一蒸发器和第二蒸发器，其特征在于，所述空调系统还包括权利要求1-8中任意一项所述的多功能膨胀阀，所述多功能膨胀阀的第一出口通过管路与第一蒸发器的进口相连，所述第一蒸发器的出口通过管路与第二蒸发器的进口相连，所述多功能膨胀阀的第二出口通过管路与所述第二蒸发器的进口相连。

10.根据权利要求9所述的一种空调系统，其特征在于，所述第一蒸发器的出口和第二蒸发器的进口之间的管路上设置有单向阀，用于防止第二蒸发器的流体流入第一蒸发器。

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