CN115435516A - 电子膨胀阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电子膨胀阀，包括阀本体和套设于阀本体的线圈，阀本体包括：第一阀组件、第二阀组件和阀座，第二阀组件设有小阀口部，阀座设有大阀口部；第一阀组件和第二阀组件各设有一个第一密封面，两者的第一密封面能相互接触形成用于密封小阀口部的第一密封副，第二阀组件和阀座各设有一个第二密封面，两者的第二密封面能相互接触形成用于密封大阀口部的第二密封副；第一阀组件能上下移动以调节小阀口部的开度，第二阀组件能上下移动以调节大阀口部的开度；第一阀组件设有导流部，导流部至少部分穿于小阀口部。采用本方案，减弱了流经小阀口部的流体面积骤变，降低了高速流体对小阀口部的冲击，降低了噪音，提升了用户的使用舒适度。

Description

电子膨胀阀

技术领域

本发明涉及制冷控制技术领域，特别涉及一种电子膨胀阀。

背景技术

以往的电子膨胀阀结构，从关闭状态到初期的小流量调节状态，因阀口处开度较小产生明显节流，流经阀口部分流体被大幅加速出现特定频率的涡旋而形成的异常噪音，影响最终用户的使用舒适度。

因此，有必要对电子膨胀阀作出改进，以降低噪音、提升用户的使用舒适度。

发明内容

为达到上述目的，本发明提供一种电子膨胀阀，该电子膨胀阀包括线圈和阀本体，所述线圈套设于所述阀本体，所述阀本体包括第一阀组件、第二阀组件和阀座，所述第二阀组件设有小阀口部，所述阀座设有大阀口部；

所述第一阀组件和所述第二阀组件各设有一个第一密封面，两者的第一密封面能相互接触形成第一密封副，用于密封所述小阀口部，所述第二阀组件和所述阀座各设有一个第二密封面，两者的第二密封面能相互接触形成第二密封副，用于密封所述大阀口部；

所述第一阀组件能在所述线圈的电磁力作用下上下移动以调节所述小阀口部的开度，所述第二阀组件能上下移动以调节所述大阀口部的开度；

所述第一阀组件设有导流部，所述导流部至少部分穿于所述小阀口部。

采用本方案，避免了流经小阀口部的流体面积发生骤变，降低了高速流体对小阀口部的冲击，降低了噪音，提升了用户的使用舒适度。

附图说明

图1为本发明提供的电子膨胀阀的阀本体一种实施例的立体图；

图2为图1的另一视角图；

图3为图1的A-A向剖视图，本图中，小阀口部处于最大开度状态，大阀口部处于最小开度状态；

图4为图2的B-B向剖视图，本图中，小阀口部和大阀口部均处于最小开度状态；

图5为图3虚线框内部分的放大图；

图6为图4虚线框内部分的放大图；

图7为小阀口部处于最大开度状态下时，小阀口部和导流部的位置图；

图8为阀芯的立体图；

图9为图8的C-C向剖视图；

图10为阀杆的立体图；

图11为图10的D-D向剖视图；

图12为阀针的立体图；

图13为图12的半剖视图；

图14中展示了S1和S几种面积配比下的噪音特性，其中，S1为小阀口部的最大开度下的流通面积，S为所有流道部的流通面积总和。

附图标记说明如下：

A第一阀组件，B第二阀组件，C传动组件；

M1第一密封副，M11第一密封面，M2第二密封部，M21第二密封面；

T通道部；

1阀座，1a大阀口部；

2阀芯，2a第一流入部，2b第二流入部，2c凹陷部，2d第一孔部，2e第二孔部，2f第三孔部，2g第一台阶部，2h第二台阶部，2i导向部；

3阀杆，3a导流部，3b第一容置槽部，3c流道部；

4套筒，4a限位部；

5第一消音件；

6阀针，6a小阀口部，6b止位部，6c第二容置槽部，6d流出部；

7第二消音件，8挡圈，9弹簧，10丝杆，11螺纹连接件，12紧固件，13限位座，14轴承，15转子，16固定件，17阀体，18罩壳，19连接件，20第一接管，21第二接管。

具体实施方式

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步的详细说明。

如图1-图4所示，该电子膨胀阀包括线圈(图中未示出)和阀本体，线圈套在阀本体外周，阀本体包括第一阀组件A、第二阀组件B、传动组件C、阀座1、弹簧9、阀体17、罩壳18、连接件19、第一接管20和第二接管21。

第一接管20和第二接管21分别连在阀座1的两个连接孔处。阀体17的下端与阀座1固定连接，阀体17的上端与罩壳18的下端固定连接，阀体17的上端固定有连接件19。罩壳18、阀体17和阀座1共同围合形成阀内腔。第一阀组件A、第二阀组件B、传动组件C和弹簧9安装在阀内腔中。弹簧9支撑在第一阀组件A和第二阀组件B之间。

第二阀组件B设有小阀口部6a。第一阀组件A和第二阀组件B上各设置一个第一密封面M11(参见图11和图13)，两个第一密封面M11能相互接触形成用于密封小阀口部6a的第一密封副M1。第一阀组件A与传动组件C连接，能在传动组件C的带动作用下上下移动，利用第一阀组件A的上下移动来调节小阀口部6a的开度。

阀座1设有大阀口部1a。第二阀组件B和阀座1上各设置一个第二密封面M21(参见图13)，两个第二密封面M21能相互接触形成用于密封大阀口部1a的第二密封副M2。第二阀组件B能在第一接管20侧和第二接管21侧的流体压差作用下上下移动，利用第二阀组件B的上下移动调节大阀口部1a的开度。

具体的，第一阀组件A向上移动的过程中，两个第一密封面M11逐渐远离，从而使小阀口部6a的开度逐渐增大。当第一阀组件A向上移动到极限位置时，小阀口部6a达到最大开度。

第一阀组件A向下移动的过程中，两个第一密封面M11逐渐靠近，从而使小阀口部6a的开度逐渐减小。当第一阀组件A向下移动到极限位置时，两个第一密封面M11贴合接触形成第一密封副M1，此时，小阀口部6a被第一密封副M1密封，小阀口部6a达到最小开度。

第二阀组件B向上移动的过程中，两个第二密封面M21逐渐远离，从而使大阀口部1a的开度逐渐增大。当第二阀组件B向上移动到极限位置时，大阀口部1a达到最大开度。

第二阀组件B向下移动的过程中，两个第二密封面M21逐渐靠近，从而使大阀口部1a的开度逐渐减小。当第二阀组件B向下移动到极限位置时，两个第二密封面M21贴合接触形成第二密封副M2，此时，大阀口部1a被第二密封副M2密封，达到最小开度。

如图5-图7，第一阀组件A设有导流部3a，导流部3a的外周设有用于导引流体流向的导引面。小阀口部6a在任意开度状态下，导流部3a均有至少部分穿于小阀口部6a，也就是说，小阀口部6a从最小开度到最大开度，导流部3a的下端面始终位于小阀口部6a的上端面之下。这样设置，可以减少流经小阀口部6a的流体面积发生骤变，降低高速流体对小阀口部6a的冲击，降低噪音，提升用户的使用舒适度。

如图7所示，小阀口部6a处于最大开度状态时，导流部3a的下端面与小阀口部6a的上端面的距离为L，导流部3a的相对两侧与小阀口部6a的内周面的最大双边距离为N，图中，N1和N2分别为导流部3a的相对两侧与小阀口部6a的内周面的单边距离，N为N1与N2之和。小阀口部6a具有等径段，等径段的内径为D。优选的，L与D满足：L≥0.25D，N与D满足：N＜D/3。这样设计，能够使阀本体的运行噪音更小。

如图5所示，第一阀组件A的外周与阀座1以及阀体17的内壁面之间形成通道部T。第一阀组件A设有流入部(图中2a和2b)、第一容置槽部3b和流道部3c。流入部(图中2a和2b)连通在通道部T和第一容置槽部3b之间，第一容置槽部3b连通在流入部(图中2a和2b)和流道部3c之间，流道部3c比第一容置槽部3b更靠近导流部3a。第一容置槽部3b中安装有第一消音件5。

第二阀组件B设有小阀口部6a、第二容置槽部6c和流出部6d。第二容置槽部6c连通在小阀口部6a和流出部6d之间，第二容置槽部6c中安装有第二消音件5。

如图5中的箭头曲线所示，小阀口部开启状态下的流体流向为：第一接管20→通道部T→流入部(图中2a和2b)→第一容置槽部3b→流道部3c→导流部3a→小阀口部6a→第二容置槽部6c→流出部6d→第二接管21。

流经第一容置槽部3b和第二容置槽部6c时，被第一容置槽部3b中的第一消音件5和第二容置槽部6c中的第二消音件消音，噪音进一步降低。流经导流部3a时被导流部3a的导引面导向。

流道部3c的数量可以为一个，也可以为多个，图示方案中(参见图10)设置了六个流道部3c。设置多个流道部3c时，优选将各流道部3c均匀地布设在导流部3a的周侧，也就是说，将各流道部3c布设在环绕导流部3a的圆周上并让相邻流道部3c的间隔角度相同，这样设计，能够对经过第一消音件5的流体进行进一步扰乱，从而能够进一步降低噪音。

小阀口部6a最大开度状态下的流通面积为S1，所有流道部3c的流通面积为S，单个流道部3c的流通面积为S2，优选的，S与S1满足：S1≤S≤1.5S1，S1与S2满足：S2＜0.5S1。这样设计，降低噪音的效果较好。图14中展示了S1和S几种面积配比下的噪音特性，从图中可以看出S＝S1以及S＝1.4S1时的噪音特性明显优于S＝2S1以及S＝3S1时的噪音特性。

如图5所示，第一阀组件A设有限位部4a，第二阀组件B设有止位部6b，当小阀口部6a处于最大开度状态下并且大阀口部1a处于最小开度下时，限位部4a的上表面与止位部6b的下表面接触，以此限定小阀口部6a的最大开度位置。

具体的，如图5或图6所示，第一阀组件A包括阀芯2、阀杆3、套筒4和第一消音件5。阀芯2穿设于阀座1和阀体17中，阀芯2与传动组件C连接，能够在传动组件C的带动下相对阀座1和阀体17上下移动。阀杆3安装在阀芯2内部。套筒4的上端与阀芯2的下端固定连接。第一消音件5安装在阀杆3内部。由于阀杆3、套筒4以及第一消音件5均与阀芯2直接或间接连接，所以能随阀芯2一起上下移动。上述流入部(图中2a和2b)设置在阀芯2上。上述导流部3a、第一容置槽部3b以及流道部3c设置在阀杆3上。上述限位部4a设置在套筒4上。

第二阀组件B包括阀针6、第二消音件7和挡圈8。阀针6穿于阀芯2中，与阀芯2间隙配合，能在流体压差作用下上下移动。第二消音件7和挡圈8安装在阀针6内部，能随阀针6一起上下移动。上述小阀口部6a、止位部6b、第二容置槽部6c以及流出部6d设置在阀针6上。

上述第一密封副M1的一个第一密封面M11设置在阀杆3上，另一个第一密封面M11设置在阀针6上。上述第二密封副M2的一个第二密封面M21设置在阀座1上，另一个第二密封面M21设置在阀针6上。上述弹簧9抵在阀芯2和阀针6之间。

详细的，如图8和图9所示，阀芯2设有两个流入部：第一流入部2a和第二流入部2b。第一流入部2a与通道部T相通。第二流入部2b设置在阀芯2内部，连通在第一流入部2a和第一容置槽部3b之间。阀芯2的外周设有内凹部2c，通道部T形成在内凹部2c和阀座1以及阀体17的内周面之间。阀芯2的外周还设有导向部2i，导向部2i与阀座1以及阀体17的内周面导向配合，内凹部2c相比导向部2i内凹。

如图9所示，阀芯2设有第一孔部2d、第二孔部2e、第三孔部2f、第一台阶部2g以及第二台阶部2h。阀杆3连于第一孔部2d，传动组件C连于第二孔部2e，阀针6穿于第三孔部2f，与第三孔部2f间隙配合。套筒4的上端抵于第一台阶部2g，弹簧9的上端抵于第二台阶部2h。

详细的，如图10和图11所示，阀杆3的下部形成上述导流部3a，阀杆3的上部形成第一容置槽部3b，流道部3c设置在第一容置槽部3b的下端壁上。导流部3a的导引面(也是导流部3a的外周面)大体为上大下小的锥形面。第一密封副M1的一个第一密封面M11设置在导流部3a和第一容置槽部3b的下端壁之间。第一容置槽部3b与阀芯2的第一孔部2d固定连接，具体可以是过盈连接或者螺纹连接等。

详细的，如图12和图13所示，阀针6穿于阀芯2的第三孔部2f，与阀芯2的第三孔部2f间隙配合。小阀口部6a设置在阀针6的上端，第二容置槽部6c位于小阀口部6a下方，流出部6d设置在第二容置槽部6c下方，止位部6b设置在阀针6外周。结合图6，第二消音件7安装在第二容置槽部6c中，挡圈8安装在流出部6d中，挡圈8的上端与第二消音件7相抵，限定第二消音件7的位置。

具体的，如图3或图4所示，传动组件包括丝杆10、螺纹连接件11、紧固件12、限位座13、轴承14、转子15、固定件16。

丝杆10和螺纹连接件11通过螺纹副传动连接。螺纹连接件11与阀芯2通过紧固件12固定连接。丝杆10和转子15通过固定件16固定连接。丝杆10通过轴承14可转动地支撑在限位座13上，限位座13与阀体17固定连接，限位座13上设有限位面，限位面与轴承14抵触，起到限定丝杆10上下移动的作用。

线圈通电时驱动转子15旋转，带动丝杆10旋转，带动螺纹连接件11上下移动，带动阀芯2上下移动，使第一阀组件A整体上下移动，以此实现小阀口部6a的开度调节。

以上对本发明所提供的电子膨胀阀进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。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的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (14)

1.电子膨胀阀，包括线圈和阀本体，所述线圈套设于所述阀本体，其特征在于，所述阀本体包括第一阀组件(A)、第二阀组件(B)和阀座(1)，所述第二阀组件(B)设有小阀口部(6a)，所述阀座(1)设有大阀口部(1a)；

所述第一阀组件(A)和所述第二阀组件(B)各设有一个第一密封面(M11)，两者的所述第一密封面(M11)能相互接触形成第一密封副(M1)，用于密封所述小阀口部(6a)，所述第二阀组件(B)和所述阀座(1)各设有一个第二密封面(M21)，两者的所述第二密封面(M21)能相互接触形成第二密封副(M2)，用于密封所述大阀口部(1a)；

所述第一阀组件(A)能在所述线圈的电磁力作用下上下移动以调节所述小阀口部(6a)的开度，所述第二阀组件(B)能上下移动以调节所述大阀口部(1a)的开度；

所述第一阀组件(A)设有导流部(3a)，所述导流部(3a)至少部分穿于所述小阀口部(6a)。

2.根据权利要求1所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述小阀口部(6a)最大开度状态下，所述导流部(3a)的下端面与所述小阀口部(6a)的上端面的距离为L；所述小阀口部(6a)具有等径段，所述等径段的内径为D；L与D满足：L≥0.25D。

3.根据权利要求2所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述导流部(3a)的相对两侧与所述小阀口部(6a)的内周面的最大双边距离为N；N与D满足：N＜D/3。

4.根据权利要求1所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述第一阀组件(A)设有流入部、第一容置槽部(3b)和流道部(3c)，所述第一容置槽部(3b)中安装有第一消音件(5)，所述第一容置槽部(3b)连通在所述流入部和所述流道部(3c)之间，所述流道部(3c)比所述第一容置槽部(3b)更靠近所述导流部(3a)，流体先后流经所述流入部、第一容置槽部(3b)、流道部(3c)、导流部(3a)。

5.根据权利要求4所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述流道部(3c)的数量为一个或多个，当为多个时，各所述流道部(3c)均匀地布设在所述导流部(3a)的周侧。

6.根据权利要求5所述的电子膨胀阀，其特征在于，所有所述流道部(3c)的流通面积为S，所述小阀口部(6a)最大开度状态下的流通面积为S1，S与S1满足：S1≤S≤1.5S1。

7.根据权利要求6所述的电子膨胀阀，其特征在于，单个所述流道部(3c)的流通面积为S2，S1与S2满足：S2＜0.5S1。

8.根据权利要求4所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述第一阀组件(A)设有限位部(4a)，所述第二阀组件(B)设有止位部(6b)，当所述小阀口部(6a)处于最大开度状态下并且所述大阀口部(1a)处于最小开度状态下时，所述限位部(4a)的上表面与所述止位部(6b)的下表面接触。

9.根据权利要求8所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述第二阀组件(B)设有第二容置槽部(6c)和流出部(6d)，所述第二容置槽部(6c)中安装有第二消音件(7)，所述第二容置槽部(6c)连通所述小阀口部(6a)和所述流出部(6d)，流体先后流经所述小阀口部(6a)、所述第二容置槽部(6c)、流出部(6d)。

10.根据权利要求9所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述第一阀组件(A)包括阀芯(2)，所述阀芯(2)穿于所述阀座(1)，所述流入部设于所述阀芯(2)，所述阀芯(2)的外周与所述阀座(1)之间形成通道部(T)，所述流入部连通在所述通道部(T)和所述第一容置槽部(3b)之间。

11.根据权利要求10所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述第一阀组件(A)包括阀杆(3)，所述阀杆(3)与所述阀芯(2)固定连接，所述阀杆(3)的上部形成所述第一容置槽部(3b)，所述阀杆(3)的下部形成所述导流部(3a)，所述流道部(3c)设置在所述第一容置槽部(3b)的下端壁上，所述第一密封副(M1)的一个第一密封面(M11)设置在所述流道部(3c)和所述导流部(3a)之间。

12.根据权利要求11所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述第一阀组件(A)包括套筒(4)，所述套筒(4)与所述阀芯(2)固定连接，所述限位部(4a)设于所述套筒(4)；所述第二阀组件(B)包括阀针(6)，所述阀针(6)与所述阀芯(2)间隙配合，所述止位部(6b)设于所述阀针(6)；所述阀针(6)和所述阀芯(2)之间设有弹簧(9)。

13.根据权利要求1-12任一项所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述阀本体还包括传动组件(C)，所述传动组件(C)包括丝杆(10)、螺纹连接件(11)、限位座(13)和转子(15)，所述丝杆(10)和所述螺纹连接件(11)通过螺纹副传动连接，所述螺纹连接件(11)与所述第一阀组件(A)固定连接或限位连接，所述丝杆(10)与所述转子(15)固定连接，所述限位座(13)相对所述阀座(1)固定，能限定所述丝杆(10)上下移动。

14.根据权利要求13所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述阀本体还包括阀体(17)和罩壳(18)，所述阀体(17)与所述阀座(1)固定连接，所述罩壳(18)与所述阀体(17)固定连接，所述阀体(17)、所述罩壳(18)以及所述阀座(1)共同围合形成阀内腔，所述传动组件(C)、第一阀组件(A)和第二阀组件(B)安装在所述阀内腔中。

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