CN111692782A - 双向节流阀 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种双向节流阀，包括阀管、沿阀管轴向间隔布置并具有阀口的两个阀座，以及与每个所述阀座配合并能够封闭或打开所述阀口的两个阀芯，每个所述阀座上均设有低压流道，当流入阀管内的介质的压力不足以推动所述阀芯以打开所述阀口时，流入所述阀管一端的介质能够通过所述低压流道流入，并流动至所述阀管的另一端；当所述阀口打开时，流入所述阀管一端的介质通过打开的所述阀口和所述低压流道共同流入，并流动至所述阀管的另一端。本发明的双向节流阀通过设置低压流道，满足了不同工况的不同需求，实现低压状态下介质的流通，有利于空调系统节约能源。

Description

双向节流阀

技术领域

本发明涉及空调节流技术领域，特别涉及一种双向节流阀。

背景技术

节流阀是通过改变节流截面或节流长度以控制流体流量的阀门。在空调系统中，通常使用双向节流阀实现制冷制热介质的流量控制。

部分现有的双向节流阀流通介质均是通过阀芯滑动，阀口打开，介质流入双向节流阀的内部，再经过节流出口流出。然而，在压力较低时，即当双向节流阀两端的压力差不足以推动阀芯打开阀口时，上述的双向节流阀无法实现低压状态下的介质流动，不利于空调系统的节能。

由此需要设计一种新的双向节流阀。

发明内容

本发明为解决现有技术中的至少部分问题，提供一种双向节流阀，旨在低压状态下，即双向节流阀两端的压力差不足以推动阀芯打开阀座时，实现介质的低压流动。

本发明的双向节流阀，包括阀管、沿阀管轴向间隔布置并具有阀口的两个阀座，以及与每个所述阀座配合并能够封闭或打开所述阀口的两个阀芯，每个所述阀座上均设有低压流道，当流入阀管内的介质的压力不足以推动所述阀芯以打开所述阀口时，流入所述阀管一端的介质能够通过所述低压流道流入，并流动至所述阀管的另一端；当所述阀口打开时，流入所述阀管一端的介质通过打开的所述阀口流入，并流动至所述阀管的另一端。

在其中一种实施方式中，所述低压流道包括沿轴向贯通所述阀座上的通孔，以及形成于所述阀座端面并连通所述通孔与所述阀口的导流槽，所述通孔的通流面积不小于所述阀口的通流面积，且所述导流槽的通流面积小于所述阀口的通流面积；

每个所述阀座在远离所述阀芯的一侧均设置有密封件，所述密封件上设置有容介质通过的流孔，所述密封件的外周壁密封贴合至所述阀管的内周壁上，并能够沿所述阀管内滑动至贴合所述阀座的端面以遮挡所述通孔在所述阀座端面上的开口。

在其中一种实施方式中，所述阀管内凹形成有用于限定所述密封件在所述阀管内滑动距离的限位部。

在其中一种实施方式中，所述通孔设置为多个，全部所述通孔的总通流面积不小于所述阀口的通流面积。

在其中一种实施方式中，所述阀管内还设置有外壁贴合至所述阀管内周壁并设置于两个所述阀座之间的通流件，所述通流件上开设有用于滑动安装所述阀芯的导向孔，所述通流件上形成有容介质流过的通流槽。

在其中一种实施方式中，所述通流槽形成于所述通流件的外周壁上，以使得所述通流槽与所述阀管的内侧壁之间形成容介质流过的通流通道。

在其中一种实施方式中，所述通流槽设置为沿通流件轴向延伸的直线型通流槽。

在其中一种实施方式中，所述通流槽设置为螺旋环绕所述通流件的螺旋型通流槽。

在其中一种实施方式中，所述阀管内凹形成有用于限定所述阀座轴向位置的定位部，所述阀座上对应于所述定位部开设有环槽。

本发明通过上述技术方案，在低压状态下，即双向节流阀两端的压力不足以推动阀芯打开阀口时，介质能够通过低压流道流动至双向节流阀的另一端，实现在低压状态下介质的流动，有利于空调系统的节能；在压力能够推动阀芯打开阀口时，根据阀口的打开程度，双向节流阀可通过阀口实现控制介质流量，满足不通工况下的多种需求。

附图说明

图1为本发明实施例的双向节流阀示意图；

图2为本实施例中双向节流阀的第一阀座示意图；

图3为图2的剖视图；

图4为双向节流阀中第二阀座示意图；

图5为图4的剖视图；

图6为另一实施方式中第一阀座示意图；

图7为另一实施方式中第二阀座示意图；

图8为本实施例中双向节流阀的通流件示意图；

图9为其他实施方式中通流件示意图；

图10为另一实施方式中通流件示意图；

图11为第一密封件剖视图；

图12为第二密封件剖视图。

附图标记说明

1-阀管；2-第一密封件；21-第一流口；3-第一阀座；31-第一阀口；32-第一通孔；33-第一导流槽；4-第一转流腔；5-通流件；51-导向孔；52-通流槽； 53-通流通道；6-第二转流腔；7-第二阀座；71-第二阀口；72-第二通孔；73- 第二导流槽；8-第二密封件；81-第二流口；9-第一阀芯；10-弹簧；11-第二阀芯；12-限位部；13-定位部；14-环槽。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

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。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。

参考图1至图12，根据本发明一种实施方式的双向节流阀，包括阀管1、设置在阀管1中第一阀座3、第二阀座7、第一阀芯9、第二阀芯11、通流件5、第一密封件2、第二密封件8。

其中，第一阀座3和第二阀座7沿阀管1的轴线方向间隔设置在阀管1内，第一阀座3、第二阀座7上分别开设有用于流通介质的第一阀口31和第二阀口 71，第一阀芯9在阀管1内滑动，可以封闭或打开第一阀口31，且打开程度节流可不同，从而实现控制介质流量，同样，第二阀芯11可密封或打开第二阀座 7，其中，第一阀座3还设有第一低压流道，第二阀座7设有第二低压流道，流入双向节流阀一端的介质压力较小，不足以推开双向节流阀这一端的阀芯时，介质可由第一低压流道或第二低压流道流入，并流动至双向节流阀的另一端，实现低压状态下介质的流通；当流入双向节流阀一端的介质压力能够推动双向节流阀这一端阀芯时，介质主要从第一阀口31或第二阀口71流入，少部分介质由第一低压流道或第二低压流道流入，再流至双向节流阀的另一端，实现压力较高状态下介质的流通，如此设置，本发明的双向节流阀具有两种工作状态，既能实现双向节流阀低压状态下介质的流通，又能满足压力较高时控制介质流量，有利于空调系统的节能。

参考图1、图2和图3，在第一阀座3中，沿第一阀座3轴向开设有第一通孔32，第一通孔32贯通第一阀座3的两个端面，在第一阀座3的端面上，还设有连通第一通孔32的第一导流槽33，其中：第一通孔32与第一导流槽33构成第一低压流道，第一导流槽33为第一低压流道的流入口。与之类似地，参考图 1、图4和图5所示，在第二阀座7中，沿第二阀座7轴向开设有第二通孔72，第二通孔72贯通第二阀座7的两个端面，并且，在第二阀座7的端面上，还设有连通第二通孔72的第二导流槽73，其中第二通孔72与第二导流槽73构成第二低压流道，第二导流槽73为第二低压流道的流入口。

第一阀座3上的第一通孔32数量可为多个，同样，第二阀座7上的第二通孔72数量也可为多个，在附图所示的实施方式中，第一通孔32和第二通孔72 的数量均为两个，在其他实施方式中，第一通孔32、第二通孔72的数量也可为其他数值，其中，第一通孔32数量与第二通孔72数量相同也只是本实施例中的选取，并非具体的限定。

值得说明的是，在图2和图4所示的实施方式中，在阀座的两个端面均设有导流槽，在阀座进行安装时，不用区分阀座的朝向，安装时节省时间。参考图6和图7，在另一些实施方式中，阀座的一个端面上设有导流槽，另一个端面上设有凸块，采用此结构方便区分阀座安装朝向的同时，在阀座安装时，推动阀座直至凸块与相邻部件抵靠，方便定位安装。

第一导流槽33与第二导流槽73设置对应阀座的端面上也只是本实施例中的选取，在其他实施方式中，第一导流槽33可设置为形成于第一阀口31内壁上并连通至第一通孔32的径向孔；同理，第二导流槽73也可设置为形成于第二阀口71内壁上并连通至第二通孔72的径向孔。低压流道的设置方式不局限于图示的方式，只要能够满足低压时，即压力不足以推动阀芯打开相应阀口时，介质能够通过低压流道流至双向节流阀的另一端，实现低压节流即可。

在第一阀座3与第二阀座7之间还设有通流件5，流入阀管1的介质能够经过打开的阀口或者低压流道流入阀管1的一端，并流经通流件5后自阀管1的另一端流出。

通流件5的轴向上开设有导向孔51，第一阀芯9与第二阀芯11滑动安装在导向孔51中，在导向孔51的导向作用下，第一阀芯9与第二阀芯11可实现滑动靠近或远离相应阀口，导向孔51的导向使得第一阀芯9、第二阀芯11的运动精度提高，有利于第一阀芯9、第二阀芯11与相应阀口的配合精度提高，以更好地开启或封闭阀口。通流件5的外壁与阀管1内壁相贴合，以使通流件5沿轴向相对于阀管1固定。通流件5的外壁上还开设有通流槽52，通流槽52与阀管1内侧壁之间形成用于介质流通的通流通道53。

其中，第一阀芯9与第二阀芯11均采用针阀，导向孔51内还设置有位于第一阀芯9与第二阀芯11之间的弹簧10，当流入阀管1的介质压力超过弹簧 10作用于第一阀芯9和第二阀芯11上的弹性力时，介质流入一侧的阀芯打开，并且，介质压力不同，阀芯在导向孔51内移动的距离不同，从而使得阀口打开程度不同，实现不同的节流效果，当双向节流阀处于无压力状态下，弹簧10同时起到复位作用，推动阀芯闭合阀口。

如图8所示，在一些实施方式中，通流槽52可以设置为沿通流件5轴向延伸的直线型通流槽52，并且/或者，通流槽52的数量设置为两个；参考图9，在一些实施方式中，通流槽52也可设置为螺旋环绕通流件5的螺旋型通流槽52，同时通流槽52的数量可以设置为一个或多个。通流槽52可以起到定向引导介质流向的作用，便于介质的流通。

参考图10，在另一些实施方式中，通流槽52也可设置在形成导向孔51的内壁上，并不做具体的限定，只要能够实现上述的定向引导介质流向即可。

沿阀管1的轴线方向，通流件5与第一阀座3和第二阀座7均间隔设置，以使得通流件5与第一阀座3之间形成第一转流腔4，与第二阀座7之间形成第二转流腔6。第一阀口31与第一通孔32通过第一转流腔4与通流通道53相连通，第二阀口71与第二通孔72通过第二转流腔6与通流通道53相连通，以保证由第一阀口31、第一低压流道流入的介质可通过通流通道53流至第二通孔 72，并由第二通孔72流至双向节流阀的另一端，或由第二阀口71、第二低压流道流入的介质可通过通流通道53流至第一通孔32，并由第一通孔32流至双向节流阀的另一端。

第一通孔32的总通流面积、第二通孔72的总通流面积均不小于相应阀口全部打开时的通流面积，保证在阀口完全打开状态下，通过阀口流入阀内的介质流至另一端时，通孔不会起到节流作用，从而实现双向节流阀的节流效果只受阀口的开度影响。

通流通道53的总通流面积同样不小于阀口全部打开时的通流面积，同样保证双向节流阀节流功能是由阀口打开程度实现的，不受其他因素干扰。

在低压状态下(压力不足以推动阀芯打开阀口状态)，介质由第一导流槽33 流入第一低压流道，或由第二导流槽73流入第二低压流道，在压力推动阀芯打开相应阀口时，为保证相应阀口作为介质流通的主要流入口，将第一导流槽33、第二导流槽73的通流面积设置为小于相应阀口通流面积，防止导流槽的通流面积过大，致使由导流槽流入阀管的介质多于由阀口流入阀管的介质，进而影响双向节流阀的节流效果。

参考图11，在第一阀座3远离第一阀芯9侧设有第一密封件2，第一密封件2的外周壁与阀管1内壁密封贴合，并能够沿着阀管1滑动，在第一密封件2 上还设有用于流通介质的第一流口21，第一流口21与第一阀口31同轴连通；类似地，如图12所示，第二阀座7远离第二阀芯11侧设有第二密封件8，第二密封件8的外周壁与阀管1内壁密封贴合，第二密封件8也可沿阀管1进行滑动，第二密封件8上设有第二流口81，第二流口81与第二阀口71同轴连通。

当介质由第一密封件2侧流入时，第一密封件2在压力的作用下沿阀管1 内壁滑动，与第一阀座3的端面相贴合，第一密封件2遮挡第一通孔32，避免介质直接通过第一通孔32流入第一阀座3影响节流效果，与之相对应地，位于阀管1另一端的第二密封件8在介质及压力的作用下远离第二阀座7，介质能够通过第二通孔72流出。

当介质由第二密封件8侧流入时，情况相反，即第二密封件8与第二阀座7 的端面相贴合，第二密封件8遮挡第二通孔72，第一密封件2远离第一阀座3。

第一流口21的通流面积不小于第一阀口31的通流面积，第二流口81的通流面积不小于第二阀口71的通流面积，保证由第一流口21流入第一阀口31的介质，或由第二流口81流入第二阀口71的介质不受流口的通流面积影响，以使流入阀管1的介质仅在流入处受阀口开度的影响，在流出侧不受影响。

如图1所示，在阀管1的两端均内凹形成限位部12，位于阀管1两端的限位部12分别用于限制第一密封件2和第二密封件8的滑动，防止第一密封件2 和第二密封件8脱离阀管1，保证双向节流阀正常工作。

第一阀座3、第二阀座7和通流件5对应阀管1位置处均内凹形成定位部 13，其中，第一阀座3、第二阀座7和通流件5上均设有与定位部13配合的环槽14，各个环槽14与相应的定位部13相配合，实现第一阀座3、第二阀座7、通流件5相对于阀管1的固定。

以介质由第一阀座3流向第二阀座7的方向为例，当双向节流阀两端的压力差不足以推动阀芯打开相应阀口时，在介质的压力推动下，第一密封件2与第一阀座3贴合，第一密封件2遮挡住第一阀座3上的第一通孔32，介质由第一流口21流动至第一阀口31，由于第一阀芯9无法被推动，第一阀口31无法打开，介质会由第一导流槽33流入第一通孔32，再流入第一转流腔4，流入第一转流腔4的介质通过通流槽52与阀管1内壁形成的通流通道53流至第二转流腔6，再经第二转流腔6流入第二阀座7的第二通孔72，由于压力作用，第二密封件8会远离第二阀座7，即第二密封件8与第二阀座7之间会产生间隔，介质由第二通孔72通过第二密封件8与第二阀座7的间隔空间流入第二流口81，通过第二流口81流至双向节流阀的另一端。

当介质流向相反时，流动过程相反，不做过多赘述。

当阀口打开时，在介质的压力推动下，第一密封件2与第一阀座3贴合，第一密封件2遮挡住第一阀座3上的第一通孔32，介质由第一流口21流动至第一阀口31，由于第一阀口31的通流面积大于第一导流槽33的通流面积，绝大部分介质由第一阀口31流入第一转流腔4，少量介质流经第一导流槽33和第一通孔32流入第一转流腔4，流入第一转流腔4的介质通过通流槽52与阀管1内壁形成的通流通道53流至第二转流腔6，再经第二转流腔6流入第二阀座7的第二通孔72，由于压力的作用，第二密封件8会远离第二阀座7，即第二密封件8与第二阀座7之间会产生间隔，介质由第二通孔72通过第二密封件8与第二阀座7的间隔空间流入第二流口81，通过第二流口81流至双向节流阀的另一端。

当介质流向相反时，流动过程相反，不做过多赘述。

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 (9)

1.一种双向节流阀，包括阀管、沿阀管轴向间隔布置并具有阀口的两个阀座，以及与每个所述阀座配合并能够封闭或打开所述阀口的两个阀芯，其特征在于，每个所述阀座上均设有低压流道，当流入阀管内的介质的压力不足以推动所述阀芯以打开所述阀口时，流入所述阀管一端的介质能够通过所述低压流道流入，并流动至所述阀管的另一端；当所述阀口打开时，流入所述阀管一端的介质通过打开的所述阀口和所述低压流道共同流入，并流动至所述阀管的另一端。

2.根据权利要求1所述的双向节流阀，其特征在于，所述低压流道包括沿轴向贯通所述阀座上的通孔，以及形成于所述阀座端面并连通所述通孔与所述阀口的导流槽，所述通孔的通流面积不小于所述阀口的通流面积，且所述导流槽的通流面积小于所述阀口的通流面积；

每个所述阀座在远离所述阀芯的一侧均设置有密封件，所述密封件上设置有容介质通过的流孔，所述密封件的外周壁密封贴合至所述阀管的内周壁上，并能够沿所述阀管内滑动至贴合所述阀座的端面以遮挡所述通孔在所述阀座端面上的开口。

3.如权利要求2所述的双向节流阀，其特征在于，所述阀管内凹形成有用于限定所述密封件在所述阀管内滑动距离的限位部。

4.如权利要求2所述的双向节流阀，其特征在于，所述通孔设置为多个，全部所述通孔的总通流面积不小于所述阀口的通流面积。

5.如权利要求1所述的双向节流阀，其特征在于，所述阀管内还设置有外壁贴合至所述阀管内周壁并设置于两个所述阀座之间的通流件，所述通流件上开设有用于滑动安装所述阀芯的导向孔，所述通流件上形成有容介质流过的通流槽。

6.根据权利要求5所述的双向节流阀，其特征在于，所述通流槽形成于所述通流件的外周壁上，以使得所述通流槽与所述阀管的内侧壁之间形成容介质流过的通流通道。

7.如权利要求6所述的双向节流阀，其特征在于，所述通流槽设置为沿通流件轴向延伸的直线型通流槽。

8.如权利要求6所述的双向节流阀，其特征在于，所述通流槽设置为螺旋环绕所述通流件的螺旋型通流槽。

9.如权利要求1所述的双向节流阀，其特征在于，所述阀管内凹形成有用于限定所述阀座轴向位置的定位部，所述阀座上对应于所述定位部开设有环槽。

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