CN202708102U

CN202708102U - 电子膨胀阀

Info

Publication number: CN202708102U
Application number: CN2012203878847U
Authority: CN
Inventors: 李宁; 郑波; 梁祥飞
Original assignee: Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai
Current assignee: Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai
Priority date: 2012-08-06
Filing date: 2012-08-06
Publication date: 2013-01-30
Anticipated expiration: 2022-08-06

Abstract

本实用新型提供了一种电子膨胀阀，该电子膨胀阀包括：壳体；阀体，部分地设置在壳体内，阀体的第一端位于壳体内，阀体的第二端延伸出壳体，阀体的第二端具有阀孔；两个配管，两个配管均连接在阀体上；控制组件，设置在壳体内；阀杆，沿阀体轴线方向可移动地穿设在阀体内，阀杆的第一端与控制组件相连，阀杆的第二端与阀孔相配合，阀杆具有封堵阀孔并使两个配管不相通的第一位置和避让阀孔并使两个配管相通的第二位置；阀孔的直径在0.8至1.2mm之间，配管的直径在4至6mm之间。本实用新型的电子膨胀阀的流量更小，更加适合R32制冷剂的使用。

Description

电子膨胀阀

技术领域

本实用新型涉及膨胀阀技术领域，具体而言，涉及一种电子膨胀阀。

背景技术

现今变频空调系统中使用的节流装置多为电子膨胀阀，电子膨胀阀的作用原理为调节流进蒸发器的制冷剂量，即控制系统中的供液量以保证向蒸发器供给最合适的制冷剂量，充分利用蒸发器的面积，保证制冷系统的稳定运行。

在现有技术中，采用R410A制冷剂的家用空调的电子膨胀阀的阀孔尺寸有1.8mm、1.6mm、1.4mm、1.3mm等几种规格，这些规格的电子膨胀阀在采用R32制冷剂时均会发生流量过大的问题。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种电子膨胀阀，以解决现有技术中电子膨胀阀流量过大的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种电子膨胀阀，包括：壳体；阀体，部分地设置在壳体内，阀体的第一端位于壳体内，阀体的第二端延伸出壳体，阀体的第二端具有阀孔；两个配管，两个配管均连接在阀体上；控制组件，设置在壳体内；阀杆，沿阀体轴线方向可移动地穿设在阀体内，阀杆的第一端与控制组件相连，阀杆的第二端与阀孔相配合，阀杆具有封堵阀孔并使两个配管不相通的第一位置和避让阀孔并使两个配管相通的第二位置；阀孔的直径在0.8至1.2mm之间，配管的直径在4至6mm之间。

进一步地，阀杆的第二端形成阀针，阀针包括第一锥部和第二锥部，第二锥部设置在第一锥部的外侧，第一锥部的高度在1.4至2.4mm之间，第一锥部的第一锥角α的范围在1°至5°之间。

进一步地，第二锥部的第二锥角β的范围为35、至90°之间。

进一步地，第二锥部和第一锥部之间连接有圆柱部。

进一步地，阀体的第二端设有第一径向壁，阀体的中部设有第二径向壁，阀体的侧壁、第一径向壁和第二径向壁围成阀室，第一径向壁上设有阀孔，第二径向壁上设有容纳阀杆的轴向通孔，两个配管中的一个配管与阀室相连通，两个配管中的另一个配管通过阀孔可选择地与阀室相连通。

进一步地，阀体包括阀体本体和设置在阀体本体一端的阀座，阀座形成第一径向壁。

进一步地，控制组件包括：磁转子，连接在壳体的内壁上；螺纹轴，具有外螺纹，螺纹轴的第一端与磁转子相连，螺纹轴的第二端具有容纳盲孔，阀杆的第一端设置在容纳盲孔中；螺母，与螺纹轴螺接，螺母固定连接在阀体上。

进一步地，本实用新型的电子膨胀阀还包括第一止动组件，第一止动组件包括：顶轴，与壳体的顶壁相连；第一弹簧，套设在顶轴上；定位销，呈L形，包括一个竖直段和一个水平段，水平段固定连接在螺纹轴上；第二弹簧，套设在顶轴上，第二弹簧的第一端与定位销的竖直段固定相连，第二弹簧的第二端固定在第一弹簧的截距槽内。

进一步地，本实用新型的电子膨胀阀还包括第二止动组件，第二止动组件包括：限位块，设置在螺纹轴的容纳盲孔内；第三弹簧，设置在限位块和阀杆的第一端之间。

进一步地，阀体上设置有支撑壳体的支撑部，支撑部周向外侧连接有支撑壳体的托架。

本领域技术人员知道，由于R32制冷效果好，分子量低，故采用R32制冷剂的系统的灌注量要小于采用R410A制冷剂的系统的灌注量，因此，本实施例的电子膨胀阀为了适应R32的制冷剂，减小了阀孔与配管的直径尺寸，即通过减小电子膨胀阀的流通面积达到减小电子膨胀阀的流量的目的，进而使本实施例的电子膨胀阀更为适合R32制冷剂的使用，当阀孔的直径在0.8至1.2mm之间，配管的直径在4至6mm之间时，可使电子膨胀阀在0至330p的开度范围内达到流通面积小的效果，并使流通面积在该开度范围内得到有效的控制，当开度在330至500时，可以迅速调大电子膨胀阀的流通面积，以满足最大流量的需求。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书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示出了本实用新型的电子膨胀阀的实施例一的剖视示意图；

图2示出了图1的电子膨胀阀的阀针的主视示意图；

图3示出了图1的电子膨胀阀的阀座的剖视示意图；

图4示出了图1的电子膨胀阀的阀针与阀座的配合示意图；

图5示出了电子膨胀阀的冷媒流量与流通面积之间的关系示意图；

图6示出了图1的电子膨胀阀的阀孔直径与流通面积之间的关系示意图；

图7示出了图1的电子膨胀阀的第一锥部的高度与流通面积之间的关系示意图；

图8示出了图1的电子膨胀阀的第一锥角α与流通面积之间的关系示意图；

图9示出了图1的电子膨胀阀的第二锥角β与流通面积之间的关系示意图；

图10示出了图1的电子膨胀阀与现有技术中电子膨胀阀的流通面积的效果对比示意图；

图11示出了图1的电子膨胀阀与现有技术中电子膨胀阀的空气流量的效果对比示意图；

图12示出了本实用新型的电子膨胀阀的实施例二的阀针与阀座的配合示意图；以及

图13示出了图12的电子膨胀阀的流通面积的效果示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

图1示出了本实用新型的电子膨胀阀的实施例一的剖视示意图，参见图1，从图中可以看出，本实施例的电子膨胀阀包括壳体10、阀体20、配管30、控制组件和阀杆41，其中，阀体20的第一端设置在壳体10内，阀体20的第二端延伸出壳体10，阀体20的第二端具有直径在0.8至1.2mm之间的阀孔21，配管30为两个，两个配管均连接在阀体20上，配管30的直径在4至6mm之间。控制组件设置在壳体10内，与阀杆41的第一端相连，阀杆41的第二端与阀孔21相配合，整个阀杆41可沿阀体20的轴线方向进行移动，阀杆41具有封堵阀孔21的第一位置和避让阀孔21的第二位置。

本领域技术人员知道，由于R32制冷效果好，分子量低，故采用R32制冷剂的系统的灌注量要小于采用R410A制冷剂的系统的灌注量，因此，本实施例的电子膨胀阀为了适应R32的制冷剂，减小了阀孔21与配管30的直径尺寸，即通过减小电子膨胀阀的流通面积达到减小电子膨胀阀的流量的目的，进而使本实施例的电子膨胀阀更为适合R32制冷剂的使用，当阀孔21的直径在0.8至1.2mm之间，配管30的直径在4至6mm之间时，可使电子膨胀阀在0至330p的开度范围内达到流通面积小的效果，并使流通面积在该开度范围内得到有效的控制，当开度在330至500时，可以迅速调大电子膨胀阀的流通面积，以满足最大流量的需求。

为了便于阀杆41的第二端与阀孔21进行配合，阀杆41的第二端形成阀针。如图2所示，阀针包括第一锥部411和设置在第一锥部411外侧的第二锥部412，第一锥部411与阀体20之间还设置有用于连接的第三锥部，其中，第一锥部411的高度在1.4至2.4mm之间，并且依据公式S=π*h*sin(α/2)*(D-h/2*sinα)得到第一锥部411的第一锥角α在1°至5°之间，其中S为流通截面面积，h为阀杆升程，D为阀孔直径，α为阀针锥角。第二锥部412的第二锥角β经试验确定在35°至90°之间，以满足电子膨胀阀在特定情况下能够迅速调大的要求。这样的第一锥部411和第二锥部412的设置，可满足电子膨胀阀的流量在一个较大的范围内的控制。

本实施例的电子膨胀阀，在阀体20的第二端设有第一径向壁，阀体20的中部设有第二径向壁，阀体20的侧壁、第一径向壁和第二径向壁围成阀室，第一径向壁上设有阀孔21，第二径向壁上设有容纳所述阀杆41的轴向通孔，阀杆41的第一端穿设过通孔，阀针与阀孔21配合，通孔和阀孔的设置使阀杆41可沿阀体20的轴向进行运动。两个配管30中的一个配管与阀室连通，另一个配管30通过阀孔21可选择地与阀室来连通。阀室的设置可以是电子膨胀阀准确的进行制冷剂的流量控制。如图3所示，优选地，阀体20包括阀体本体和设置在阀体本体一端的阀座23，阀座23形成第一径向壁，在阀孔21靠近阀针的一端设置有与第三锥部配合的配合孔。在阀体20上还设置有支撑壳体10的支撑部，在支撑部的周向外侧连接有支撑壳体10的托架48。

本实施例的电子膨胀阀的控制组件包括磁转子42、螺纹轴43和螺母44，其中磁转子42连接在壳体10的内壁上，螺纹轴43具有外螺纹，螺纹轴43的第一端与磁转子42相连，螺纹轴43的第二端具有容纳阀杆41第一端的容纳盲孔，螺纹轴43的外侧螺接有螺母44，该螺母44固定连接在阀体20上，当磁转子42接通电流时，控制螺纹轴43进行转动，转动的螺纹轴43与螺母44配合是螺纹轴43沿其轴向进行移动，螺纹轴43的运动带动了与螺纹轴43相连的螺杆的运动，使螺杆可在第一位置和第二位之间进行运动，如图4所示，当阀针位于第一位置时，阀针封堵住阀孔21，阀孔21内不流通制冷剂；当阀针位于第二位置时，阀针完全避让阀孔21，使电子膨胀阀的流量达到最大。

为防止阀杆41超出第二位置，本实施例的电子膨胀阀还包括两组止动组件，第一止动组件包括顶轴11、第一弹簧12、定位销13和第二弹簧14，顶轴11与壳体10的顶壁15相连，第一弹簧12套设在顶轴11上，定位销13呈L形，包括一个竖直段和一个水平段，水平段固定连接在螺纹轴43上；第二弹簧14套设在顶轴11上，其第一端与定位销13的竖直端相连，第二端设置在第一弹簧12的截距槽内。第二定位组件包括设置在螺纹轴43的容纳盲孔内的限位块45和设置在限位块45与阀杆41的第一端之间的第三弹簧46。其中，第一止动组件限位了螺纹杆的最大位移，第二止动组件限位了阀杆41的最大位移，第一止动组件和第二止动组件共同作用，防止阀杆41超出第二位置。

在实施例二中，与上述实施例的不同在于阀针的设置，实施例二中的阀针还包括设置在第一锥部411和第二锥部412之间的圆柱部413。如图12所示，第二阀针的这种设置，使得阀针在位于第二位置时，部分圆柱部413和第二锥部412留在阀孔21中，降低了阀孔21的流通面积，使得实施例二的电子膨胀阀的流量更小，并能在一个较大的范围内对流量进行控制，更为适合一些相对复杂的制冷系统（例如补气增焓系统）中。

本实施例中各个参数的确定是通过试验完成的，图6至图11示出了流通面积与其他参数之间的关系，图13示出了空气流量与开度之间的关系。根据经验公式，有M=CDA（2ρΔP）1/2，其中，M表示冷媒流量，A为流通面积，CD为流量系数，ρ为冷媒在入口处的密度，ΔP为节流前后的压差，其中冷媒流量与流通面积之间的关系如图5所示，可见，冷媒流量随着流通面积的增大而增大，因此，想要降低冷媒流量就要降低冷媒的流通面积。图6至图9示出了配管30直径，阀针高度，第一锥部411的第一锥角α和第二锥部412的第二锥角β对流通面积的影响，从图中可以得知，为满足小流量的要求，并考虑到零件的可靠性和工艺加工等因数，将阀孔21的尺寸D设定在0.8mm~1.2mm之间，配管30的直径尺寸d设定在4mm~6mm之间；为满足电子膨胀阀在一个较大的范围对小流量能够有效控制的要求，阀针要有一段足够长（1.4≤H≤2.4mm）且第一锥角α较小的线型；为满足在特定情况时能够迅速调大的要求，第二锥部412的第二锥角β应较大。

图10示出了本实施例中的电子膨胀阀和现有技术中的电子膨胀阀的效果对比，其中D=1.65，α=9°，H=1.95，β=65°和D=1.3，α=7°，H=1.75，β=55°的曲线采用的是现有技术中的电子膨胀阀，D=1.2，α=5°，H=1.4，β=35°；D=1.0，α=3°，H=1.9，β=55°和D=0.8，α=1°，H=2.4，β=90°的曲线为本实例中的电子膨胀阀的曲线，可以看出，曲线D=1.2，α=5°，H=1.4，β=35°时，电子膨胀阀流通面积最大且有最小的范围对流量进行有效调节，曲线为D=1.0，α=3°，H=1.9，β=55°时电子膨胀阀流通面积适中且有适中的范围对流量进行有效调节，曲线为D=0.8，α=1°，H=2.4，β=90°电子膨胀阀流通面积最小且有最大的范围对流量进行有效调节，结合上述曲线可以看出，本实施例的电子膨胀阀的流通面积小，在25至400p的范围内可以有效控制，并能在400至500p的范围内迅速调大。图12示出了图11中曲线为D=1.3，α=7°，H=1.75，β=55°和曲线为D=1.0，α=3°，H=1.9，β=55°的空气流量和开度的关系曲线，可见，本实施例的电子膨胀阀在开度为300时的空气流量相当于现有技术中的开度在100时的空气流量，可见本实施例的电子膨胀的流量较小且能够在一个较大的范围对小流量进行有效控制。图13示出了在实施例二的阀针的线型下的流通面积与开度的关系，可见实施例二的电子膨胀阀满足流量较小且在一个较大的范围对流量能够有效控制的要求，同时满足最大流量要求。

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

1.一种电子膨胀阀，包括：

壳体（10）；

阀体（20），部分地设置在所述壳体（10）内，所述阀体（20）的第一端位于所述壳体（10）内，所述阀体（20）的第二端延伸出所述壳体（10），所述阀体（20）的第二端具有阀孔（21）；

两个配管（30），所述两个配管（30）均连接在所述阀体（20）上；

控制组件，设置在所述壳体（10）内；

阀杆（41），沿所述阀体（20）轴线方向可移动地穿设在所述阀体（20）内，所述阀杆（41）的第一端与所述控制组件相连，所述阀杆（41）的第二端与所述阀孔（21）相配合，所述阀杆（41）具有封堵所述阀孔（21）并使所述两个配管（30）不相通的第一位置和避让所述阀孔（21）并使所述两个配管（30）相通的第二位置；

其特征在于，所述阀孔（21）的直径在0.8至1.2mm之间，所述配管（30）的内径在4至6mm之间。

2.根据权利要求1所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述阀杆（41）的第二端形成阀针，所述阀针包括第一锥部（411）和第二锥部（412），所述第二锥部（412）设置在所述第一锥部（411）的外侧，所述第一锥部（411）的高度在1.4至2.4mm之间，所述第一锥部（411）的第一锥角α的范围在1°至5°之间。

3.根据权利要求2所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述第二锥部（412）的第二锥角β的范围为35°至90°之间。

4.根据权利要求2所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述第二锥部（412）和所述第一锥部（411）之间连接有圆柱部（413）。

5.根据权利要求1所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述阀体（20）的第二端设有第一径向壁，所述阀体（20）的中部设有第二径向壁，所述阀体（20）的侧壁、所述第一径向壁和第二径向壁围成阀室，所述第一径向壁上设有所述阀孔（21），所述第二径向壁上设有容纳所述阀杆（41）的轴向通孔，所述两个配管（30）中的一个配管与所述阀室相连通，所述两个配管（30）中的另一个配管通过所述阀孔（21）可选择地与所述阀室相连通。

6.根据权利要求5所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述阀体（20）包括阀体本体和设置在所述阀体本体一端的阀座（23），所述阀座（23）形成所述第一径向壁。

7.根据权利要求1所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述控制组件包括：

磁转子（42），连接在所述壳体（10）的内壁上；

螺纹轴（43），具有外螺纹，所述螺纹轴（43）的第一端与所述磁转子（42）相连，所述螺纹轴（43）的第二端具有容纳盲孔，所述阀杆（41）的第一端设置在所述容纳盲孔中；

螺母（44），与所述螺纹轴（43）螺接，所述螺母（44）固定连接在所述阀体（20）上。

8.根据权利要求7所述的电子膨胀阀，其特征在于，还包括第一止动组件，所述第一止动组件包括：

顶轴（11），与所述壳体（10）的顶壁（15）相连；

第一弹簧（12），套设在所述顶轴（11）上；

定位销（13），呈L形，包括一个竖直段和一个水平段，所述水平段固定连接在所述螺纹轴（43）上；

第二弹簧（14），套设在所述顶轴（11）上，所述第二弹簧（14）的第一端与所述定位销（13）的竖直段固定相连，所述第二弹簧（14）的第二端固定在所述第一弹簧（12）的截距槽内。

9.根据权利要求7所述的电子膨胀阀，其特征在于，还包括第二止动组件，所述第二止动组件包括：

限位块（45），设置在所述螺纹轴（43）的容纳盲孔内；

第三弹簧（46），设置在所述限位块（45）和所述阀杆（41）的第一端之间。

10.根据权利要求1所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述阀体（20）上设置有支撑所述壳体（10）的支撑部，所述支撑部周向外侧连接有支撑所述壳体（10）的托架（48）。