CN203322351U - 双向平板式电子膨胀阀 - Google Patents

Abstract

一种双向平板式电子膨胀阀，其包括阀体、转动部件、能够与所述转动部件一起转动的执行部件、以及与所述执行部件配合的阀座部件，所述阀座部件设有第一孔及第二孔，其中所述第一孔与所述第二孔中一个为进口孔、另一个为出口孔，所述执行部件设有位于所述阀座部件上方的第一阀板及第二阀板，其中所述第一、第二阀板分别设有能够与所述第一、第二孔相配合的第一、第二流量孔，所述第一阀板及第二阀板能够被所述转动部件带动以在水平面内做圆周运动，从而使所述第一、第二流量孔与所述第一、第二孔在竖直方向上选择性的贯通。本实用新型的有益效果是：通过圆周运动来调节开阖幅度，提高了双向平板式电子膨胀阀的开启、关闭速度。

Description

双向平板式电子膨胀阀

技术领域

本实用新型涉及一种电子膨胀阀，属于空调部件或者流量控制部件领域。

背景技术

制冷系统蒸发控制器即膨胀阀，从最初机械式到目前出现的电子式已经有很长时间，其作用原理简单来说，是根据蒸发器过热度反馈控制制冷剂的喷发，从而达到制冷剂在蒸发器内完全蒸发，最大效率化的应用制冷能力及保护压缩机。

最早的机械式膨胀阀，采用感温包反馈温度，锥针或阀笼控制流量，结构复杂，成本高，工艺流程长，控制效率较低。

到上世纪末，随着步进马达微型化工艺的成熟，实现电子式膨胀阀成为可能。相对机械式膨胀阀而言，电子膨胀阀具有成本低、控制直观、能采用温度、压力实现多重控制提高效率等优点。

目前市场上的电子膨胀阀大多采用锥针式，其工作原理是根据蒸发器反馈的温度或者压力信号，通过驱动器发送脉冲信号，控制步进电机定子带动位于阀体内的磁性转子旋转。转子通过螺杆带动锥针做上下位移，通过与阀孔的配合实现开口大小的变化，从而控制流量的增大或者减小。

然而，现有的锥针式电子式膨胀阀如有如下缺点：

(1). 锥针位移限制在上下方向，与阀孔配合控制流量，有效行程比较短；

(2). 锥针与螺杆配合实现上下运动，受限于螺杆结构，旋转一圈导致的上下位移只有一个牙距，因此表现在阀的开启、关闭所需的时间较长；

(3). 在电子膨胀阀的流通通道上，由于正、反向气流压力对锥针的影响是完全相反的，表现在阀的功能上就是当制冷系统切换制冷、制热时，锥针式电子膨胀阀最高工作压力在正、反向是有所区别的；

(4). 为保持制冷系统的稳定性，通常在制冷、制热流向上均需采用一个锥针式膨胀阀，由于锥针式电子膨胀阀内与锥针配合的流量孔是根据最大流量预设的，如果正、反向切换时制冷剂流经两个标准孔，会造成二次节流现象，因此还需要设置旁通阀及管路配合流向的转变，这些都增加系统成本，延长了生产工艺流程；

(5). 根据环保的要求，制冷剂将从目前通常采用的R22升级为R410a或者R407c，为此系统压力将进一步升高，目前的锥针式电子膨胀阀受限于结构的原因，耐压有限，将不能在新系统中正常的实现功能。

因此，有必要对现有的技术进行改进，以解决以上技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种较快开启、关闭速度的双向平板式电子膨胀阀。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种双向平板式电子膨胀阀，其包括阀体、转动部件、能够与所述转动部件一起转动的执行部件、以及与所述执行部件配合的阀座部件，所述执行部件位于所述阀体内，所述阀座部件设有第一孔及第二孔，其中所述第一孔与所述第二孔中一个为进口孔、另一个为出口孔，所述执行部件设有位于所述阀座部件上方的第一阀板及第二阀板，其中所述第一阀板设有能够与所述第一孔相配合的第一流量孔，所述第二阀板设有能够与所述第二孔相配合的第二流量孔，所述第一阀板及第二阀板能够被所述转动部件带动以在水平面内做圆周运动，从而使所述第一、第二流量孔与所述第一、第二孔在竖直方向上选择性的贯通。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述第一孔设有第一孔径，所述第一孔径大于所述第一流量孔的最大开口；所述第二孔设有第二孔径，所述第二孔径大于所述第二流量孔的最大开口。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述第一流量孔及所述第二流量孔均大致呈弧形。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述第一流量孔的开口及所述第二流量孔的开口均是逐渐变化的。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述第一阀板及所述第二阀板结构相同，且均呈弯曲状。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述执行部件设有桁架、固定于所述第一阀板上的第一销针、固定于所述第二阀板上的第二销针，所述桁架设有收容第一销针的第一安装孔以及收容第二销针的第二安装孔，所述第一阀板及所述第二阀板能够相对于所述桁架在竖直方向上进行移动。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述转动部件设有定位销针，所述阀座部件设有容纳所述定位销针的腰圆孔，所述定位销针在水平面内做圆周运动时被所述腰圆孔限制其旋转幅度。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述阀座部件呈锥形，其设有与所述第一孔连通的第一倾斜孔以及与所述第二孔连通的第二倾斜孔。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述双向平板式电子膨胀阀还包括位于所述转动部件与所述执行部件之间的减速器。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述减速器隔断所述转动部件及所述执行部件。

与现有技术相比，本实用新型通过设置第一阀板及第二阀板并配合圆周运动来调节开阖幅度，提高了双向平板式电子膨胀阀的开启、关闭速度。

附图说明

图1是本实用新型双向平板式电子膨胀阀应用于空调系统中的连接示意图。

图2是本实用新型双向平板式电子膨胀阀的截面示意图。

图3是图2中去除阀体及转动部件之后的截面示意图。

图4是图3中去除阀座部件之后的截面示意图。

图5是图4中去除执行部件之后的截面示意图。

图6是图4中第一阀板或第二阀板的俯视图。

图7是图6中第一阀板或第二阀板的仰视图。

图8是沿图6中A-A线的剖视图，其中剖面线未显示。

图9是图3中阀座部件的俯视图。

图10至图12是定位销针在腰圆孔内旋转的起始位置、中间位置及终点位置的示意图。

图13至图17是第一流量孔与第一孔从不贯通变化至最大贯通面积的过程。

图18是对应于图13至图17的流量与开阖幅度的线性图。

图19是图17中圆弧形第一流量孔被拉直变为直线方向之后的示意图。

图20是图17中圆弧形第一流量孔于另一实施方式中被拉直变为直线方向之后的示意图。

图21是与图19及图20中的流量与开阖幅度的关系图。

图22是图2中的双向平板式电子膨胀阀的应用于某一制冷循环中的示意图。

图23是第一、第二阀板及第一、第二销针在图22所示的应用状态下相对于桁架的位置图。

图24是图2中的双向平板式电子膨胀阀的应用于某一制热循环中的示意图。

具体实施方式

请参图1所示，本实用新型揭示了一种双向平板式电子膨胀阀100，其能够应用于空调系统中作为节流元件。所述空调系统包括压缩机、冷凝器、蒸发器、四通换向阀、及所述双向平板式电子膨胀阀100。空调系统的工作原理是现有技术，在此不再赘述。

请参图2至图9所示，所述双向平板式电子膨胀阀100包括阀体1、转动部件2、能够与所述转动部件2一起转动的执行部件3、与所述执行部件3配合的阀座部件4、以及位于所述转动部件2与所述执行部件3之间的减速器5。

所述阀体1为呈阶梯状的圆筒形。所述转动部件2、执行部件3及减速器5均收容于所述阀体1内。所述阀座部件4焊接于所述阀体1的下端以形成一个整体。

所述转动部件2在本实用新型图示的实施方式中包括磁性转子。

所述减速器5用以放大力矩及行程，实现高压工况下的正常功能及合理的开阖速度。所述减速器5隔断所述转动部件2及所述执行部件3，从而防止杂质及铁屑吸附在所述磁性转子上，延长磁性转子的使用寿命。

所述阀座部件4大致呈锥形，其包括第一孔41、与所述第一孔41连通的第一倾斜孔42、与所述第一孔41相对的第二孔43、以及与所述第二孔43连通的第二倾斜孔44。所述第一孔41与所述第一倾斜孔42形成第一通道，所述第二孔43与所述第二倾斜孔44形成第二通道，其中第一孔41与所述第二孔43中一个为进口孔、另一个为出口孔；相应地，所述第一通道与所述第二通道中一个为进口通道、另一个为出口通道。请参图5所示，所述转动部件2设有定位销针6。请参图9所示，所述阀座部件4设有容纳所述定位销针6的腰圆孔45。请参图10至图12所示，所述定位销针6在水平面内做圆周运动时被所述腰圆孔45限制其旋转幅度。如此设置，在轴上利用定位销针6，设置开阖角度限制，简单可靠。

所述执行部件3包括位于所述阀座部件4上方的第一阀板31及第二阀板32，其中所述第一阀板31设有能够与所述第一孔41相配合的第一流量孔311，所述第二阀板32设有能够与所述第二孔43相配合的第二流量孔(未图示)。所述第一阀板31及所述第二阀板32结构相同，且均呈弯曲状。所述第一流量孔311及第二流量孔形状相同，以便于所述双向平板式电子膨胀阀100在制冷剂流向的正、反方向保持一致。

另外，所述执行部件3还设有桁架33、固定于所述第一阀板31上的第一销针312、固定于所述第二阀板32上的第二销针322。所述桁架33设有收容第一销针312的第一安装孔331以及收容第二销针322的第二安装孔332。所述第一阀板31及所述第二阀板32能够相对于所述桁架33在竖直方向上进行移动，容后详述。所述第一阀板31及第二阀板32能够被所述转动部件2带动以在水平面内做圆周运动，从而使所述第一流量孔311、第二流量孔与所述第一孔41、第二孔43在竖直方向上选择性的贯通。

请参图6及图7所示，所述第一流量孔311及所述第二流量孔均大致呈弧形。第一流量孔311的开口及所述第二流量孔的开口均是逐渐变化的。所述第一孔41设有第一孔径，所述第一孔径大于所述第一流量孔311的最大开口；所述第二孔43设有第二孔径，所述第二孔径大于所述第二流量孔的最大开口。请参图19及图20所示，所述第一流量孔311及所述第二流量孔的形状可以根据需要灵活设计，其中图19所示的第一流量孔311及第二流量孔，其流量孔与流量曲线是呈线性的(对应于直线A)；图20所示的第一流量孔311及第二流量孔，其流量孔与流量曲线就是呈非线性的(对应于曲线B)。

请参图22所示，以下就本实用新型双向平板式电子膨胀阀100的运行方式进行描述。假定当系统制冷时制冷剂流向如图所示从左到右，此时，压强P1>阀体内压强P2>压强P3。请参图23所示，由于压强P1>阀体内压强P2，因此第二阀板32被向上抬起。由于第二阀板32被向上抬起，其与阀座部件4上左侧的第二孔43产生空隙，此时阀座部件4左侧第二孔43的面积即进口通道上的最小面积，此截面大于第二流量孔的面积，故不产生节流效果。

由于阀体内压强P2>压强P3，因此第一阀板31被向下压紧，其与阀座部件4右侧的第一孔41配合紧密。制冷剂只能经过第一阀板31上的第一流量孔311流出，在不同的开阖角度下，通过控制截面的大小就可以实现流量调节功能。

请参图13至图18所示，所述第一阀板31能够被所述转动部件2带动以在水平面内做圆周运动，从而使所述第一流量孔311与第一孔41在竖直方向上选择性的贯通。这里所说的“选择性的贯通”包括两层含义，第一是第一流量孔311与第一孔41在竖直方向上根本就不贯通；第二是第一流量孔311与第一孔41在竖直方向上贯通，且贯通的面积不同。图13至图17非常明确的显示了第一流量孔311与第一孔41从不贯通变化至最大贯通面积的过程。由此可知，随着第一阀板31的圆周运动，贯通面积的变化、开阖幅度与流量曲线是呈线性的(如图18所示，其中位置a、b、c、d、e分别对应于图13至图17的状态)。

请参图24所示，假定当系统由制冷切换成制热时，制冷剂流向如图所示从右到左，此时，压强P3>阀体内压强P2>压强P1。此时，第一阀板31被向上抬起，第二阀板32被向下压紧，其运行方式与图22所示的运行方式刚好相反。

相较于现有技术，本实用新型的双向平板式电子膨胀阀100具有如下有益效果：

(1). 通过圆周运动的第一阀板31及第二阀板32取代现有技术中竖直移动的阀针进行开启、关闭控制，合理调整开阖幅度，执行速度快，提高了空调系统的反应速度。另外，这种设计能够实现正、反向功能的一致性。简化制冷系统集成工艺，避免设置旁通管路及旁通阀等单元，能以一个产品替代两个锥针式电子膨胀阀。

(2). 通过设置弧形的第一流量孔311及所述第二流量孔，增加有效行程，扩大了流量控制的自由度，并由此适应多种工况环境。另外，可以根据客户不同的需求自由设置流量变化曲线。

(3). 第一孔41及第二孔43大于第一阀板31及第二阀板32上第一流量孔311及第二流量孔的最大开口，以配合第一、第二阀板31、32的浮动功能，避免二次节流。

(4). 两个可浮动的第一、第二阀板31、32，在系统运行时，受进气端气流的影响，位于进气端的阀板将被拖起，这样就扩大了进气端的截面，避免对制冷剂造成节流影响。出气端受压力作用将被压紧在出气孔上，根据开阖幅度调整流量大小。

(5). 避开了现有技术中阀针处不耐高压的缺点，实现了高压环境下的正常功能，适应环保制冷剂的升级换代。

(6). 通过减速器5放大力矩及行程，实现高压工况下的正常功能及合理的开阖速度。所述减速器5隔断所述转动部件2及所述执行部件3，从而防止杂质及铁屑吸附在所述磁性转子上，延长磁性转子的使用寿命。

需要说明的是：以上实施例仅用于说明本实用新型而并非限制本实用新型所描述的技术方案。尽管本说明书参照上述的实施例对本实用新型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实用新型进行修改或者等同替换，而一切不脱离本实用新型的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种双向平板式电子膨胀阀，其包括阀体、转动部件、能够与所述转动部件一起转动的执行部件、以及与所述执行部件配合的阀座部件，所述执行部件位于所述阀体内，所述阀座部件设有第一孔及第二孔，其中所述第一孔与所述第二孔中一个为进口孔、另一个为出口孔，其特征在于：所述执行部件设有位于所述阀座部件上方的第一阀板及第二阀板，其中所述第一阀板设有能够与所述第一孔相配合的第一流量孔，所述第二阀板设有能够与所述第二孔相配合的第二流量孔，所述第一阀板及第二阀板能够被所述转动部件带动以在水平面内做圆周运动，从而使所述第一、第二流量孔与所述第一、第二孔在竖直方向上选择性的贯通。

2.如权利要求1所述的双向平板式电子膨胀阀，其特征在于：所述第一孔设有第一孔径，所述第一孔径大于所述第一流量孔的最大开口；所述第二孔设有第二孔径，所述第二孔径大于所述第二流量孔的最大开口。

3.如权利要求2所述的双向平板式电子膨胀阀，其特征在于：所述第一流量孔及所述第二流量孔均大致呈弧形。

4.如权利要求3所述的双向平板式电子膨胀阀，其特征在于：所述第一流量孔的开口及所述第二流量孔的开口均是逐渐变化的。

5.如权利要求1至4项中任意一项所述的双向平板式电子膨胀阀，其特征在于：所述第一阀板及所述第二阀板结构相同，且均呈弯曲状。

6.如权利要求1至4项中任意一项所述的双向平板式电子膨胀阀，其特征在于：所述执行部件设有桁架、固定于所述第一阀板上的第一销针、固定于所述第二阀板上的第二销针，所述桁架设有收容第一销针的第一安装孔以及收容第二销针的第二安装孔，所述第一阀板及所述第二阀板能够相对于所述桁架在竖直方向上进行移动。

7.如权利要求1至4项中任意一项所述的双向平板式电子膨胀阀，其特征在于：所述转动部件设有定位销针，所述阀座部件设有容纳所述定位销针的腰圆孔，所述定位销针在水平面内做圆周运动时被所述腰圆孔限制其旋转幅度。

8.如权利要求1至4项中任意一项所述的双向平板式电子膨胀阀，其特征在于：所述阀座部件呈锥形，其设有与所述第一孔连通的第一倾斜孔以及与所述第二孔连通的第二倾斜孔。

9.如权利要求1至4项中任意一项所述的双向平板式电子膨胀阀，其特征在于：所述双向平板式电子膨胀阀还包括位于所述转动部件与所述执行部件之间的减速器。

10.如权利要求9所述的双向平板式电子膨胀阀，其特征在于：所述减速器隔断所述转动部件及所述执行部件。

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