CN115978204A - 一种膨胀阀 - Google Patents

Abstract

一种膨胀阀，包括阀体、动力头组件、传动杆部件、阀芯组件，阀体具有入口通道、出口通道、阀室以及阀口，入口通道与阀室连通，阀室与出口通道连通，膨胀阀还包括调节座组件，动力头组件驱动传动杆部件上下运动，作用于阀芯组件，阀芯组件在调节座组件的作用下调节阀口的流通面积，调节座组件至少部分位于阀室，传动杆部件包括传动杆，阀芯组件包括阀芯和阀芯架，调节座组件包括弹性件，阀芯架与弹性件抵接，阀芯组件部分位于阀室，阀芯组件还包括滤网，阀芯架和滤网固定连接，沿所述传动杆的动作方向，滤网位于入口通道与所述阀口之间。本方案阀芯架和滤网固定连接，有助于缓解噪音。

Description

一种膨胀阀

技术领域

本发明涉及流体控制技术领域，特别涉及一种膨胀阀。

背景技术

膨胀阀是制冷系统的重要自控元件，具有节流降压和调节流量的作用。空调系统的流体流动噪音一直是影响空调舒适性的问题之一。流体的流动噪音主要是在流体通过膨胀阀节流降压过程中产生。在空调系统中，对于低过冷度工况条件下，流体中混有气泡，在经过阀口时，气泡发生挤压和破裂，容易产生噪音。

目前，为了缓解噪音的产生，可以采用在流体的入口通道设置筒状过滤器，辅助割裂大气泡，同时起到整流的作用，减少噪音的产生。当然，除了设置过滤器外，也可以采用阀芯部件的下方设置防振弹簧，用于稳定阀芯，避免阀芯振动产生流动噪音。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种缓解噪音的膨胀阀。

为了实现上述目的，采用如下技术方案：一种膨胀阀，所述膨胀阀包括阀体，所述阀体具有阀口、入口通道、出口通道以及阀室，所述入口通道与所述阀室连通，所述阀室能够通过所述阀口与所述出口通道连通，所述膨胀阀还包括动力头组件、传动杆部件、阀芯组件以及调节座组件，所述动力头组件驱动所述传动杆部件上下运动，作用于所述阀芯组件，所述阀芯组件在所述调节座组件的作用下调节所述阀口的流通面积，所述传动杆部件包括传动杆，所述阀芯组件包括阀芯和阀芯架，所述传动杆或所述阀芯架与所述阀芯固定连接，所述调节座组件至少部分位于所述阀室，所述调节座组件包括弹性件，所述阀芯架与所述弹性件抵接，所述阀芯组件部分位于所述阀室，所述阀芯组件还包括滤网，所述阀芯架和所述滤网固定连接，沿所述传动杆的动作方向，所述滤网位于所述入口通道与所述阀口之间。

本发明阀芯组件还包括滤网，所述阀芯架和所述滤网固定连接，沿所述传动杆的动作方向，所述滤网位于所述入口通道与所述阀口之间，流体从入口通道进入阀室后，流经阀芯架的滤网时，可以减少流体中的较大气泡，缓解流体因较大气泡发生破裂而产生较大噪音。

附图说明

图1是本发明一实施例热力膨胀阀结构示意图；

图2是图1热力膨胀阀在A-A方向剖面图；

图3是图2热力膨胀阀局部结构放大示意图；

图4是图3中节流部分局部结构放大示意图；

图5是图2热力膨胀阀在C-C方向剖面图；

图6是图2中阀芯架一角度立体结构示意图；

图7是图2中阀芯架另一角度立体结构示意图；

图8是图7阀芯架正视图；

图9是图8阀芯架在B-B方向剖面图；

图10是图7阀芯架附视图；

图11是图3中阀芯架与阀体安装局部结构放大示意图；

图12是本发明另一实施例热力膨胀阀在A-A方向剖面示意图；

图13是图12中阀芯架一角度立体结构示意图；

图14是图12中阀芯架另一角度立体结构示意图；

图15是图13阀芯架正视图；

图16是图15阀芯架在D-D方向剖面图；

图17是图12阀芯架俯视图；

图18是图12节流部分局部结构放大示意图。

具体实施方式

现在详细参考附图中描述的实施例。为了全面理解本发明，在以下详细描述中提到了众多具体细节。但是本领域技术人员应该理解，本发明可以无需这些具体细节而实现。还应当了解的是，在附图中图示并且在此描述的具体组件、器件及特征仅仅是示范性的并且不应当被视为限制。

参照图1-3所示，本发明的一种实施方式，如图1和图2所示，膨胀阀100包括动力头组件11、阀体12、传动杆部件13、阀芯组件14和调节座组件15。

阀体12具有第一接口121，第二接口122，第三接口123以及第四接口124，阀体12还具有第一流道125和第二流道126，第一接口为第一流道125的入口，第二接口122为第一流道的出口，第三接口123为第二流道126的入口，第四接口124为第二流道126的出口，制冷剂从第一接口121流入，从第二接口122流出，再从第三接口123进入，从第四接口124流出。当然，这里第二接口122与第四接口124也可以作为进口，第一接口121与第三接口123作为出口。第一接口121，第二接口122，第三接口123以及第四接口124和外部管路连接。

如图2、图3所示，阀体12的顶部开口，动力头组件11位于阀体12顶部开口处，动力头组件11和阀体12螺纹连接，当然，这里也可以采用其他连接方式，如焊接。阀体12底部开口，调节座组件15位于阀体12底部开口处，调节座组件15和阀体12螺纹连接，当然这里也可以采用其他连接方式进行密封，如焊接。阀体12包括阀室127，阀芯组件14和调节座组件15位于阀室127，阀芯组件14调节阀室127通过至第一流道125的流量。传动杆部件13位于阀体12的内部，且传动杆部件13连接动力头组件12与阀芯组件14，传动杆部件13可以将动力头组件11对传动杆部件13的力传递为传动杆部件13对阀芯组件14的力，使得阀芯组件14在动力头组件11的作用下可上下运动。应当注意，动力头组件11也可以为部安装在阀体12上，可以以感温包的形式布置在阀体12外部。阀体12还包括阀口1201，传动杆部件13可以伸入阀口1201，阀体12包括侧壁部128，侧壁部128围成的空间成为阀室127的一部分，阀体12具有连通口129，第一接口121通过连通口129与阀室127连通，沿传动杆部件13的动作方向，侧壁部比连通口129靠近阀口1201。

阀芯组件14包括阀芯141和阀芯架142，阀芯141可以是球体形式，也可以是台型或者柱形等结构。

传动杆部件13包括传动杆131，传动杆131与阀芯架141焊接固定，这里也可以采用螺钉固定等其他固定方式。

膨胀阀100包括节流口1202，阀芯141在膨胀阀100轴向方向运动，阀芯141可在膨胀阀100轴向方向运动，阀芯可以调节节流口1202的流量，节流口1202的大小会随着阀芯141的运动而变化。

调节座组件15，调节座组件15包括调节螺母151、螺旋弹簧152，这里，螺旋弹簧为弹性件，当然，这里也可以是其他的弹性部件，如压缩弹簧，调节螺母151包括安装腔153，安装腔153与阀室127连通，螺旋弹簧152置于安装腔153内，阀芯架142至少部分位于螺旋弹簧152内，调节螺母151拧入阀体12的下部底部开口，调节螺母151与阀体12之间螺纹连接，并通过密封圈密封，当然这里也可以直接采用焊接的密封方式。

如图3、图4以及图5所示，阀芯架142包括滤网143，阀芯架142和滤网143集成一体。滤网和阀芯架可以采用一体注塑而成，也可以采用固定安装设置，当然，这里也可以采用树脂材料，当然也可以采用铝材等其他材料一体成型。阀芯架和滤网一体成型便于滤网的安装，且成本较低。这里滤网的孔径的规格大于等于60μm，小于等于0.5mm，优选地，滤网的孔径为0.1mm。当流体从入口通道进入阀室后，流经阀芯架的过滤网时，阀芯架集成滤网可以减少流体中的较大气泡，缓解流体流经膨胀阀的节流口时，流体中存在的较大气泡发生破裂而产生较大噪音。

第一接口121为第一流道125的流入口，流体从第一接口121进入，流体直接进入阀室127，流经滤网进入节流口1202。由于滤网的各个流通孔的流通面积远远小于阀室的流通面积，由于滤网的每个流通孔的直径小于阀芯外缘与阀口壁部之间的距离D,滤网的所有流通孔的等效流通面积不小于节流口的流通面积S,流体经过节流口的面积，流体孔较小，使得流体流经节流口的流阻增加，压力增加，从而提高了进入节流口前的制冷剂的过冷度，提高了低温工况下的制冷能力，减少了因过冷度不足产生的气泡，缓解了因气泡带来的噪音情况。

另外，当携带有较大气泡的流体进入阀室时，由于滤网的流通孔远小于较大气泡，气泡被分割的较小，穿过滤网气泡会变小，流体经过阀芯组件与阀体配合的节流口位置，然后，从第二接口离开，降低了较大气泡在节流口易破裂产生较大的噪音情况。

如图3、图6、图8、图9所示，阀芯架142包括主体部145、滑动部146以及滤网支架147，滤网支架147连接主体部145和滑动部146，主体部145包括支撑部1451和插入部1452，支撑部1451一端与插入部1452连接，支撑部1451另一端用于定位阀芯141，主体部145，滑动部146以及滤网支架147一体注塑而成，支撑部1451大致为圆柱形，支撑部1451的顶端设有半球形的凹槽1453，半球形凹槽的下方设有小方槽,阀芯141与支撑部1451接触时，钢球位于半球形的凹槽内，支撑部包覆钢球的表面积1/2～2/3，与钢球接触部位，半球形的凹槽便于钢球的定位。支撑部1451的底部与插入部1452连接，插入部1452的底部挖槽1454，与阀室127连通，插入部1452至少部分插入螺旋弹簧内。阀芯架一体注塑而成，与通过防振弹簧降噪不同，相对减少了防振降噪的零件数量以及成本。

如图9、图10所示，滤网支架147包括支架筋1471、主体安装部1472、滑动安装部1473，主体安装部1472环绕设置在主体部145的外周，定义滑动部146靠近阀芯141的一侧为内周侧，滑动安装部1473环绕设置在滑动部146的内周侧，主体安装部1472与滑动安装部1473水平设置，支架筋1471至少为3个，可以为3个也可以为4个，支架筋1471从主体安装部1472至滑动安装部1473的截面半径逐渐增大，滑动支架筋1471、主体安装部1472以及滑动安装部1473围成用于支撑滤网143的空间，滤网143夹于空间内注塑一体固定。由于滤网143是位于支架筋1471之间，支架筋143可以更加稳定支撑滤网，抵御高压流体的冲击，有助于维持阀芯架的稳定，降低噪音的产生，但是，支架过多会引起滤网面积过小，增加压降。

如图9、图11所示，阀芯架142还可以包括阻尼部148，阻尼部148由橡胶二次注塑而成，定义滑动部146远离阀芯141的一侧为外周侧，阻尼部148包覆于滑动部146的外周侧，具体地，是包覆于滑动安装部1473，阻尼部148与侧壁部128滑动密封。阻尼部147与侧壁部128的压缩量大于等于3％小于等于20％。优选地，阻尼部与侧壁部的压缩量10％，该压缩量的选择可以保证有效的动密封，阀芯架采用树脂与网布一体式注塑的前提下，在滑动部的外圈层二次注塑橡胶环，一方面起到增加阻尼的作用，另一方面起到了密封作用，抵御流体的冲击，使得流体只能通过滤网才能进入节流口。

如图11所示，阀体12的侧壁部128还设有台阶部129，台阶部129具有台阶面1291，台阶面1291为倾斜台阶面，台阶面1291与阀体12的连通口129的内壁面连接，阀芯架142位于台阶面1291的上方且侧壁部128滑动连接，倾斜台阶面1291避免阀芯架142装配时受第一接口121相关边的切割。

作为另一种实施方式，如图12-18所示，阀芯架142’包括主体部145’、滑动部146’以及滤网支架147’，滤网支架147’连接主体部145’和滑动部146’，主体部145’包括支撑部1451’和插入部1452’，支撑部1451’一端与插入部1452’连接，支撑部1451’另一端用于定位阀芯141’，主体部145’，滑动部146’以及滤网支架147’一体注塑而成，支撑部1451’大致为圆柱形，支撑部的顶端设有半球形的凹槽1453’，半球形凹槽的下方设有小方槽，阀芯与支撑部接触时，钢球位于半球形的凹槽内，小方槽不影响半球形凹槽包覆阀芯，半球形的凹槽包覆钢球的表面积1/2～2/3，与钢球接触部位，半球形的凹槽便于钢球的定位。支撑部1451’的底部与插入部1452’连接，插入部1452’的底部挖槽1454’，与阀室127’连通，插入部1452’至少部分插入螺旋弹簧152’内。滑动部146’大致为圆圈，滑动部146’与阀体12’的侧壁部127’滑动连接，滤网支架147’连接主体部145’和滑动部146’。

滤网支架147’包括第一支架筋1471’、第一主体安装部1472’、第二主体安装部1475’，滑动安装部1473’，第二支架筋1474’，第一主体安装部1472’和第二主体安装部1476’环绕设置在主体部145’的外周，第一主体安装部1472’位于第二主体安装部1476’的上侧，滑动安装部1473’环绕设置在滑动部146’的内周，第二主体安装部1476’与滑动安装部1473’水平设置，第一主体安装部1472’与滑动安装部1473’呈一定的角度α设置，这里的角度为α＝30°，当然，也可以是其他的角度，例如α＝45°。滤网143’包括第一滤网1431’和第二滤网1432’，包括第一支架筋至少为3个，优选地为3个，第一主体安装部1472’、第一支架筋1471’以及滑动安装部1473’围成支撑第一滤网1431’的空间，第一滤网1431’夹于圈内一体注塑固定。第二支架筋1474’至少为3个，优选地为6个，第二主体安装部1475’、第二支架筋1474’以及滑动安装部1473’围成支撑第二滤网1432’的空间，第二滤网1432’夹于圈内一体注塑固定。由于流通面积过小产生较大压降，流阻增加，同时带来了节流效应，影响膨胀阀在节流区的节流效果，影响膨胀阀的性能，以致影响膨胀阀应用系统的性能。本方案中采用双层滤网且第一滤网为倾斜的滤网，大大增加了滤网的流通面积，增加滤网流通面积有利于改善膨胀阀性能。

滑动部146’还可以包括阻尼部148’，阻尼部148’由橡胶二次注塑而成，阻尼部148’包覆于滑动部146’的外圈层，阻尼部148’与侧壁部127’滑动密封。阻尼部与侧壁部的压缩量大于等于3％小于等于20％。优选地，阻尼部与侧壁部的压缩量10％，该压缩量的选择可以保证有效的密封，阀芯架采用树脂与网布一体式注塑的前提下，在滑动部146’的外圈层二次注塑橡胶环，与通过防振弹簧增加阻尼作用相比，减少了零件数量以及成本。这里阻尼部一方面起到增加阻尼的作用，另一方面起到了密封作用，抵御流体的冲击，使得流体只能通过滤网才能进入节流口。

当携带有较大气泡的流体进入阀室127’时，由于第一滤网1431’的流通孔远小于较大气泡，气泡被分割的较小，穿过第一滤网1431’气泡会变小，变小的气泡进入滤网支架包覆形成的空间中，再穿过第二滤网1432’气泡进一步被分割，穿过第二滤网1432’的气泡会进一步减小，经过两次过滤后的气泡被缩小，大大降低了较大气泡在节流口易破裂而产生的噪音。第一支架筋和第二支架筋可以更加稳定支撑滤网，抵御高压流体的冲击，有助于维持阀芯架的稳定，降低噪音的产生。

需要说明的是：以上实施例中关于“第一”、“第二”、“第三”等类似的表述仅仅是为了命名，不包括任何顺序的限定。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，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 (10)

1.一种膨胀阀，所述膨胀阀包括阀体，所述阀体具有阀口、入口通道、出口通道以及阀室，所述入口通道与所述阀室连通，所述阀室能够通过所述阀口与所述出口通道连通，所述膨胀阀还包括动力头组件、传动杆部件、阀芯组件以及调节座组件，所述动力头组件驱动所述传动杆部件上下运动，作用于所述阀芯组件，所述阀芯组件在所述调节座组件的作用下调节所述阀口的流通面积，其特征在于，所述传动杆部件包括传动杆，所述阀芯组件包括阀芯和阀芯架，所述传动杆或所述阀芯架与所述阀芯固定连接，所述调节座组件至少部分位于所述阀室，所述调节座组件包括弹性件，所述阀芯架与所述弹性件抵接，所述阀芯组件部分位于所述阀室，所述阀芯组件还包括滤网，所述阀芯架和所述滤网固定连接，沿所述传动杆的动作方向，所述滤网位于所述入口通道与所述阀口之间。

2.根据权利要求1所述的膨胀阀，其特征在于，所述阀芯架包括主体部和滑动部、滤网支架，所述滤网支架连接所述主体部和所述滑动部，沿所述滑动部的周向，相邻所述滤网支架间隙设置，所述滤网位于所述滤网支架之间，所述滤网支架与所述滤网固定连接；所述主体部的一端部与所述阀芯固定连接，所述主体部的另一端部与所述弹性件抵接。

3.根据权利要求2所述的膨胀阀，其特征在于，所述主体部包括支撑部和插入部，所述支撑部与所述插入部为一体结构，所述支撑部与所述阀芯连接，所述弹性件为螺旋弹簧，所述插入部的至少部分位于所述螺旋弹簧内；所述阀体包括侧壁部，所述侧壁部围成的空间为所述阀室的一部分，所述阀体具有连通口，所述连通口连通所述阀室和所述入口通道，沿所述传动杆的动作方向，所述侧壁部比所述连通口靠近所述阀口，所述滑动部与所述侧壁部滑动密封。

4.根据权利要求2或3所述的膨胀阀，其特征在于，所述阀芯架还包括阻尼部，定义滑动部靠近阀芯的一侧为内周侧，滑动部远离阀芯的一侧为外周侧，所述阻尼部包覆于所述滑动部的外周侧，所述阻尼部与所述侧壁部滑动密封，所述阻尼部与所述侧壁部的压缩量大于等于3％小于等于20％。

5.根据权利要求3所述的膨胀阀，其特征在于，所述支撑部的顶端设有凹槽，所述阀芯位于所述凹槽内，所述支撑部包覆所述钢球的表面积1/2～2/3。

6.根据权利要求2所述的膨胀阀，其特征在于，所述滤网支架包括支架筋、主体安装部、滑动安装部，所述支架筋至少为3个，所述主体安装部环绕设置在所述主体部的外周，所述滑动安装部环绕设置在所述滑动部的内周侧，所述主体安装部位于所述滑动安装部水平设置，或者所述安装部低于或者高于所述滑动安装部，所述主体安装部与所述滑动安装部倾斜设置，所述滤网安装于所述支架筋、所述主体安装部、所述滑动安装部围成空间内。

7.根据权利要求2所述的膨胀阀，其特征在于，所述滤网支架包括第一支架筋、第二支架筋、第一主体安装部、第二主体安装部、滑动安装部，所述第一主体安装部和所述第二主体安装部环绕设置在所述主体部的外周，所述第一主体安装部位于所述第二主体安装部的上方，所述滑动安装部环绕设置在所述滑动部的内周侧，所述第一主体安装部与所述滑动安装部倾斜设置，所述第二主体安装部与所述滑动安装部水平设置，所述第一支架筋至少为3个，所述滤网包括第一滤网和第二滤网，所述第一滤网安装于所述第一主体安装部、所述第一支架筋以及所述滑动安装部围成空间内，所述第二滤网安装于所述第二主体安装部、所述第二支架筋以及所述滑动安装部围成空间内。

8.根据权利要求1-7任一项所述的膨胀阀，其特征在于，所述阀芯架与所述滤网一体成型或固定连接而成，所述阀芯架与所述滤网采用树脂或者铝材一体注塑而成，所述滤网孔径大于等于60μm，小于等于0.5mm。

9.根据权利要求8所述的膨胀阀，其特征在于，所述阀体的侧壁部还设有台阶部，所述台阶部具有台阶面，所述台阶面为倾斜台阶面，所述台阶面与形成所述连通口的内壁面连接，所述阀芯架位于所述台阶面的上方且与所述侧壁部滑动连接。

10.根据权利要求9所述的膨胀阀，其特征在于，所述阀体包括第一接口，第二接口，第三接口以及第四接口，所述阀体包括第一流道以及第二流道，所述第一接口为所述第一流道的入口，所述第二接口为第一流道的出口，所述第三接口为所述第二流道的入口，所述第四接口为第二流道的出口，所述第一流道和所述第二流道连通，所述阀体顶部开口，所述动力头组件位于所述阀体顶部，所述阀体底部开口，所述调节座组件位于所述阀体底部，所述传动杆部件位于所述阀体内部，且所述传动杆部件连接所述动力头组件与所述阀芯组件，所述传动杆与所述阀芯固定连接，动力头组件对传动杆和阀芯的力传递为所述传动杆和阀芯对阀芯架的力，使得所述阀芯组件在所述动力元件的作用下可上下运动。

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