CN202254535U - 电磁驱动式膨胀阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电磁驱动式膨胀阀，包括阀体，阀体上设置有分别与入口管和出口管连通的流入腔和流出腔，流入腔与流出腔之间通过阀口连通，流入腔内设置有与阀口相抵接并将阀口密封的阀芯，阀体上位于流出腔的一端设置有导阀组件，导阀组件内设置有可轴向往复运动并与阀芯正对于阀口的顶部相抵接的传动杆。本实用新型提供的电磁驱动式膨胀阀的导阀组件放置在阀口的流出腔一侧，高温高压流体介质经过阀口节流膨胀后，温度已经大大降低，可以降低导阀组件中的线圈的发热温度，提高电磁铁的使用寿命。

Description

电磁驱动式膨胀阀

技术领域

本实用新型涉及制冷系统领域，特别地，涉及一种电磁驱动式膨胀阀。

背景技术

膨胀阀是变频空调系统中的关键部件，由于它的流量调节优于传统的节流机构，而且反应速度更快、调节范围更广，节能效果更加显著，所以有着广阔的应用前景。电子膨胀阀按照驱动方式的不同，又有电磁驱动式和步进驱动式两种不同的结构形式。步进驱动式电子膨胀阀主要是利用步进电机驱动阀芯运动，改变阀口节流面积进而调整流体的流量；电磁驱动式膨胀阀是利用电磁铁，借助于PWM控制方式调整通过阀口的流量大小。两者相比，电磁驱动式膨胀阀不会像步进驱动式电子膨胀阀一样，会因步进电机失步而存在失控现象，而且驱动结构简单。

图1是传统电磁驱动式膨胀阀的结构示意图，如图1所示，此种电磁驱动式膨胀阀的电磁铁芯1及其内部的线圈2与阀嘴3的入口4处于同一腔体内，高温高压的流体介质首先进入该腔室，再经过阀嘴3流出，这些高温高压的流体介质会在该腔室内形成高温蒸汽，不利于高速运动的电磁铁芯1及其内部的线圈2的散热降温，而且可能会对电磁铁芯1及其内部的线圈2都造成一定的腐蚀，影响电磁铁芯及其线圈的使用寿命，进而影响了膨胀阀的工作效率及使用寿命。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种电磁驱动式膨胀阀，以解决现有电磁驱动式膨胀阀的电磁铁芯及线圈所处腔室温度高并且难以降温散热的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种电磁驱动式膨胀阀，包括阀体，阀体上设置有分别与入口管和出口管连通的流入腔和流出腔，流入腔与流出腔之间通过阀口连通，流入腔内设置有与阀口相抵接并将阀口密封的阀芯，阀体上位于流出腔的一端设置有导阀组件，导阀组件内设置有可轴向往复运动并与阀芯正对于阀口的顶部相抵接的传动杆。

进一步地，阀芯正对于阀口的顶部设置有穿过阀口延伸到流出腔内的顶杆，顶杆的上端与传动杆的下端相抵接。

进一步地，导阀组件包括与流出腔连通的导管及同轴设置于导管内的动铁芯，动铁芯与导管的顶端之间设置有缓冲弹簧；动铁芯与阀体之间还设置有与导管相对静止的静铁芯，静铁芯内设置有轴向通孔，传动杆的第一端与顶杆的顶端相抵接，传动杆的第二端穿过轴向通孔与动铁芯相连。

进一步地，导管的开口端，设有沿径向向外伸出的环形翻边。

进一步地，阀体上位于导阀组件的一端还设置有阀盖，导管设置于阀盖上；静铁芯的第一端设置有沿径向伸出的径向台阶，阀体上位于流出腔的一端的内侧设置有台阶孔，阀盖的内表面与台阶孔之间形成环槽，静铁芯的径向台阶定位于环槽内。

进一步地，导管的环形翻边的第一侧面与阀盖的内表面相接触，第一密封圈设置在阀体的第一端面的密封圈槽内。

进一步地，流出腔包括由阀体与静铁芯之间形成的中间腔及与出口管连通的出口腔，中间腔与出口腔之间通过流通孔连通。

进一步地，动铁芯内设置有与轴向通孔同轴的平衡孔，平衡孔内设置有分别与轴向通孔和导管的顶端相对的第一内台阶面和第二内台阶面，传动杆的第二端顶在第一内台阶面上，缓冲弹簧的两端分别顶在第二内台阶面和导管的顶端内端面上。

进一步地，传动杆位于平衡孔内的部分的两侧设置有用于与平衡孔的相应部分之间形成导流空间的平面。

进一步地，阀体上位于流入腔的一端还设置有端盖，端盖与阀芯之间设置有复位弹簧。

进一步地，端盖与阀体相接处的端面之间设置密封垫。

进一步地，阀芯的顶部端面设置有环槽，所述环槽内设置有与阀口相抵接的第二密封圈。

进一步地，阀芯的顶部端面设置有一个或多个导流孔。

本实用新型具有以下有益效果：

将导阀组件放置在流出腔一侧，高温高压的流体介质经过阀口节流膨胀后进入流出腔，流体温度已经大大降低，可以降低导阀组件中的线圈的发热温度，提高电磁铁的使用寿命。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是现有技术的电磁驱动式膨胀阀的结构示意图；以及

图2是本实用新型优选实施例的电磁驱动式膨胀阀的剖面结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图2所示，本实用新型提供了一种电磁驱动式膨胀阀，该膨胀阀包括阀体10，在阀体10上设置有分别与入口管11和出口管13连通的流入腔和流出腔，流入腔与流出腔之间通过阀口12连通，其中，流入腔内设置有与阀口12相抵接并将阀口12密封的阀芯15，阀芯15上设置有穿过阀口12延伸到流出腔内的顶杆151，阀体10上位于流出腔的一端设置有导阀组件20，导阀组件20内设有可轴向往复运动并与顶杆151相抵接的传动杆21，传动杆21在电磁铁通电吸合时随着动铁芯27一起向下运动，推动顶杆151向下运动使阀口12打开。当然，顶杆151也可以设置在传动杆21的下端，从流出腔穿过阀口12延伸到流入腔，但顶杆151在流出腔的部分具有一定的长度，避免传动杆21的下端与阀口12的距离太近而无法使阀口12完全打开。

传统的膨胀阀的导阀组件都设置在阀口12的入口侧(流入腔一侧)，本实用新型所提供的电磁驱动式膨胀阀是将导阀组件设置在阀口12的出口侧(流出腔一侧)。由于制冷剂在经过膨胀阀的阀口12节流膨胀后，流体温度大大降低，将导阀组件设置在出口侧，可以降低导阀组件中的线圈的发热温度，提高导阀组件中电磁铁的使用寿命。

可选地，导阀组件20包括与流出腔连通的导管23及同轴设置于导管23内的动铁芯27，动铁芯27与导管23的顶端之间设置有缓冲弹簧29，该缓冲弹簧29可以用于减小动铁芯27在复位后的惯性对响应时间影响；动铁芯27与阀体10之间还设置有与导管23相对静止的静铁芯25，静铁芯25内设置有轴向通孔，传动杆21的第一端与顶杆151的顶端相抵接，传动杆21的第二端穿过轴向通孔与动铁芯27相连。

为了能够保证传动杆21的运动顺畅，传动杆21位于轴向通孔内的部分与轴向通孔之间设有0.5～2mm的间隙并且此部分的表面和轴向通孔的内表面都需要足够光滑。

静铁芯25与动铁芯27的设置位置与传统结构相反，将处于高速往复运动状态的动铁芯27设置在静铁芯25的外侧，即动铁芯27通过静铁芯25与阀口12隔离。动铁芯27在通电后与静铁芯25吸合，动铁芯25所产生的向下的位移，使传动杆21推动顶杆151向下运动，进而推动阀芯15向下运动将阀口12打开，阀芯15与动芯铁27的运动一致，即将传统的“拉开”式打开阀口，变成“推开”式打开阀口，使流体介质的流向与顶杆151的伸出方向一致，阀口12的密封性更好。而且，高速往复运动的动铁芯27与高温流体介质之间通过静铁芯25隔离，进一步降低动电磁线圈的温度，防止电磁线圈由于温度过高而受损。

为了便于导阀组件的安装以及静铁芯25的定位，阀体10上位于流出腔的一侧还设置有阀盖30；静铁芯25的第一端设置有沿径向伸出的径向台阶251，阀体10上位于流出腔的一端的内侧设置有台阶孔，导管23的环形翻边24的一侧与台阶孔之间形成环槽，静铁芯25的径向台阶251定位于环槽内，这样能够保证静铁芯25与导管23的相对静止，防止静铁芯25发生移动。

为了起到更好的密封效果，阀体10第一端面上设置有密封圈槽，密封圈槽内设置有第一密封圈17，该第一密封圈17为O型密封圈，其上表面与导管23的环形翻边24的一侧紧密接触起到密封效果。

实际上，流出腔可以包括中间腔16和出口腔18两个腔室，其中，中间腔16设置在阀体10与静铁芯25之间，出口腔18与出口管13连通，且中间腔16与出口腔18之间通过流通孔14连通。流体介质从入口管11流入到流入腔内，经过阀口12流入到中间腔16内，再经过流通孔14进入出口腔18，最后经出口管13流出膨胀阀。流通孔14呈与出口管13倾斜地设置。

动铁芯27内设置有与静铁芯25内的轴向通孔同轴的平衡孔271，平衡孔271内设置有分别与轴向通孔和导管23的顶端相对的第一内台阶面273和第二内台阶面275，传动杆21的第二端顶在第一内台阶面273上，缓冲弹簧29的两端分别顶在第二内台阶面275和导管23的顶端内侧面上。实际上，平衡孔271为圆形通孔，而传动杆21位于平衡孔271内的部分的两侧被沿竖直方向剖下，使传动杆21的第二端的端面具有一对相对的圆弧边和一对相对的直线边，圆弧边的弧面顶在第一内台阶面273上。从图2中看，两条直线边所在的剖面刚好处于垂直于纸面的方向，所以使两个剖面与平衡孔271之间形成了间隙。

为了实现导流的目的，传动杆21位于平衡孔271内的部分与平衡孔271的相应部分之间设置有导流空间。具体地说，传动杆21位于平衡孔271内的部分的两侧设置有用于与平衡孔271的相应部分之间形成导流空间的对称平面。

在开阀过程中，动铁芯27与静铁芯25之间的流体介质，能顺利地从传动杆21与平衡孔271之间的导流空间及平衡孔271的剩余部分进入到导管23的底部(末端)。在关阀过程中，平衡孔271同样可以使动铁芯27与导管23顶端之间的流体介质从导流空间通过。

阀体10上位于流入腔的一侧还设置有端盖40，端盖40与阀芯15之间设置有复位弹簧41。实际上，流入腔可以包括与入口管11连通的入口腔以及阀芯15和复位弹簧41所处的活塞腔，入口腔与活塞腔之间可以直接连通而无需设置流通孔。入口腔与阀口12直接连通。活塞腔由阀体10内的圆柱形通孔以及端盖40形成，圆柱形通孔的内壁光滑，阀芯15的下端与圆柱形通孔的内壁接触，在复位弹簧41的作用下，使阀芯15的顶部顶在阀口12上，也就是使电磁驱动式膨胀阀在断电状态下处于常关状态。

阀芯15的顶部端面设置有环槽，环槽内设置有与阀口12相抵接的第二密封圈153。阀口12在插入阀芯15的顶杆151后呈圆环形，阀口12的圆弧密封面通过与压入在阀芯15的圆弧顶部的第二密封圈153贴紧密封。

端盖40可以通过螺纹连接的方式固定到阀体10上并与阀芯15的下端相对，端盖40上可以设置一个弹簧安装孔43，阀芯15的下端端面上也可以相应地设置弹簧卡槽155，复位弹簧41的两端可以分别固定在弹簧安装孔43和弹簧卡槽155内。

为了起到更好的密封效果，端盖40与阀体10相接处的端面之间设置有金属垫45，该金属垫45可以采用紫铜垫。

当导阀组件中的电磁线圈断电后，动铁芯27与静铁芯25的吸力消失，阀芯15在复位弹簧41的作用下运动，将阀口12关闭，阀芯15顶部的顶杆151带动传动杆21运动，并将阀芯15的运动传动给动铁芯27，使动铁芯27与静铁芯25脱离，动铁芯27在其顶部的缓冲弹簧29作用下，减小其因惯性而产生的多余位移，从而减小在其复位后对响应时间的影响。

导阀组件中的电磁线圈在给定脉冲信号的控制下通过动铁芯27的运动控制阀口12的开关，实现对制冷系统流量的控制。

为了使阀芯15在与入口管11相对的一侧与背向入口管11的一侧所受到的压力相同，使阀芯15能够顺利的上下运动，阀芯15的顶部端面设置有一个或多个平衡孔157，优选地，可以在顶部端面上对称地设置两个导流孔157。且导流孔157呈与顶杆151的轴向倾斜地设置。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种电磁驱动式膨胀阀，包括阀体(10)，所述阀体(10)上设置有分别与入口管(11)和出口管(13)连通的流入腔和流出腔，所述流入腔与所述流出腔之间通过阀口(12)连通，其特征在于，

所述流入腔内设置有与所述阀口(12)相抵接并将所述阀口(12)密封的阀芯(15)，所述阀体(10)上位于所述流出腔的一端设置有导阀组件(20)，所述导阀组件(20)包括可轴向往复运动并与所述阀芯(15)正对于所述阀口(12)的顶部相抵接的传动杆(21)。

2.根据权利要求1所述的电磁驱动式膨胀阀，其特征在于，所述阀芯(15)正对于所述阀口(12)的顶部设置有穿过所述阀口(12)延伸到所述流出腔内的顶杆(151)，所述顶杆(151)的上端与所述传动杆(21)的下端相抵接。

3.根据权利要求2所述的电磁驱动式膨胀阀，其特征在于，

所述导阀组件(20)包括与所述流出腔连通的导管(23)及同轴设置于所述导管(23)内的动铁芯(27)，所述动铁芯(27)与所述导管(23)的顶端之间设置有缓冲弹簧(29)；

所述动铁芯(27)与所述阀体(10)之间还设置有与所述导管(23)相对静止的静铁芯(25)，所述静铁芯(25)内设置有轴向通孔，所述传动杆(21)的第一端与所述顶杆(151)的顶端相抵接，所述传动杆(21)的第二端穿过所述轴向通孔与所述动铁芯(27)相连。

4.根据权利要求3所述的电磁驱动式膨胀阀，其特征在于，所述导管(23)的开口端，设有沿径向向外伸出的环形翻边(24)。

5.根据权利要求4所述的电磁驱动式膨胀阀，其特征在于，

所述阀体(10)上位于所述导阀组件(20)的一端还设置有阀盖(30)，所述导管(23)设置于所述阀盖(30)上；

所述静铁芯(25)的第一端设置有沿径向伸出的径向台阶(251)，所述阀体(10)上位于所述流出腔的一端的内侧设置有台阶孔，所述导管(23)的环形翻边(24)与所述台阶孔之间形成环槽，所述静铁芯(25)的所述径向台阶(251)定位于所述环槽内。

6.根据权利要求5所述的电磁驱动式膨胀阀，其特征在于，所述导管(23)的环形翻边(24)的第一侧面与所述阀盖(30)的内表面相接触，所述第一密封圈(17)设置在所述阀体(10)的第一端面的密封圈槽内。

7.根据权利要求6所述的电磁驱动式膨胀阀，其特征在于，所述流出腔包括由所述阀体(10)与所述静铁芯(25)之间形成的中间腔(16)及与所述出口管(13)连通的出口腔(18)，所述中间腔(16)与所述出口腔(18)之间通过流通孔(14)连通。

8.根据权利要求3所述的电磁驱动式膨胀阀，其特征在于，所述动铁芯(27)内设置有与所述轴向通孔同轴的平衡孔(271)，所述平衡孔(271)内设置有分别与所述轴向通孔和所述导管(23)的顶端相对的第一内台阶面(273)和第二内台阶面(275)，所述传动杆(21)的第二端顶在所述第一内台阶面(273)上，所述缓冲弹簧(29)的两端分别顶在所述第二内台阶面(275)和所述导管(23)的顶端内端面上。

9.根据权利要求8所述的电磁驱动式膨胀阀，其特征在于，所述传动杆(21)位于所述平衡孔(271)内的部分的两侧设置有用于与所述平衡孔(271)的相应部分形成所述导流空间的平面。

10.根据权利要求1所述的电磁驱动式膨胀阀，其特征在于，所述阀体(10)上位于所述流入腔的一侧还设置有端盖(40)，所述端盖(40)与所述阀芯(15)之间设置有复位弹簧(41)。

11.根据权利要求10所述的电磁驱动式膨胀阀，其特征在于，所述端盖(40)与所述阀体(10)相接处的端面之间设置有密封垫(45)。

12.根据权利要求1所述的电磁驱动式膨胀阀，其特征在于，所述阀芯(15)的顶部端面设置有环槽，所述环槽内设置有与阀口(12)相抵接的第二密封圈(153)。

13.根据权利要求1所述的电磁驱动式膨胀阀，其特征在于，所述阀芯(15)的顶部端面设置有一个或多个导流孔(157)。

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