CN203771825U - 一种热力膨胀阀及应用该热力膨胀阀的制冷系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种热力膨胀阀，包括阀体及其内部的压力传递杆、球体，所述阀体包括将高压制冷剂导入的入口端口、与所述入口端口连通的阀室、将制冷剂向外部导出的出口端口，所述阀室内设有连接所述入口端口和出口端口的连接孔，所述连接孔包括靠近所述压力传递杆的圆柱孔和靠近所述球体的锥孔；所述圆柱孔的侧壁设有向外凸出且竖向延伸的凹槽，所述凹槽与所述锥孔形成连通入口端口和出口端口的贯通通道。采用这种结构，关闭阀口时仍然有少量制冷剂可以经凹槽流向出口端口，解决了系统在低负荷运行工况下，制冷剂流量与蒸发器所需要制冷剂的量不匹配的问题。本实用新型还公开了一种应用上述热力膨胀阀的制冷系统。

Description

一种热力膨胀阀及应用该热力膨胀阀的制冷系统

技术领域

本实用新型涉及空调设备技术领域，尤其涉及一种热力膨胀阀及应用该热力膨胀阀的制冷系统。

背景技术

热力膨胀阀是汽车空调普遍采用的节流部件，把来自冷凝器的高温高压液态制冷剂节流降压为低温低压的液态制冷剂，并根据蒸发器出口过热度调节送入蒸发器的制冷剂流量。

请参考图1和图2，图1为现有技术中第一种热力膨胀阀的结构示意图，图2为图1中连接孔的局部放大图。该热力膨胀阀包括阀体1′，阀体1′内设有压力传递杆2′及其下端连接的球体3′，该热力膨胀阀还具有连接贮液干燥器的入口端口11′、连接蒸发器输入端的出口端口12′，入口端口11′和出口端口12′通过连接孔13′连接，该连接孔13′包括容置压力传递杆2′的圆柱孔131′和容置球体3′的锥孔132′。球体3′在压力传递杆2′的带动作用下竖向往复运动、调节阀口的开度，实现对制冷剂流量的调节。

采用上述结构的膨胀阀，当压力传递杆2′上升，带动球体3′向上运动至阀口关闭，压缩机与空调器之间的制冷剂循环停滞，因此制冷剂中含有的润滑油不能供应到压缩机上。随着压缩机运行时间的延长，会由于缺乏润滑油而粘滞，从而引起压缩机产生严重的运行噪音。

请参考图3和图4，图3为现有技术中第二种热力膨胀阀的结构示意图；图4为图3中连接孔的局部放大图。

与上述热力膨胀阀相比，连接孔13′′的圆柱孔131′′没有变化，仅在容置球体3′′的锥孔132′′内壁设有多个连通入口端口11′′和出口端口12′′的凹槽133′′。

采用这种结构，当压力传递杆2′′带动球体3′′向上运动，以使热力膨胀阀的阀口关闭时，入口端口11′′的制冷剂仍然可以经多个凹槽133′′流到出口端口12′′，解决了系统在低负荷运行工况下，制冷剂流量与蒸发器热负荷所需要制冷剂量不匹配的问题。

然而，采用这种结构，球体3′′在竖直往复运动过程中不可避免地与锥孔132′′内壁的凹槽133′′频繁碰撞，导致凹槽容易损坏，降低产品的使用寿命。

有鉴于此，亟待针对上述技术问题，进一步优化设计现有的热力膨胀阀，使其保证低负荷运行时制冷剂流量与蒸发器所需制冷剂量相匹配的前提下，具有更强的工作稳定性，使用寿命较长。

实用新型内容

本实用新型的目的为提供一种热力膨胀阀，该膨胀阀的连接孔的圆柱孔外侧设有连通入口和出口且竖向延伸的凹槽，以使阀口关闭时仍有少量制冷剂流出，保证低负荷运行时制冷剂流量与蒸发器所需制冷剂相匹配，增强其使用寿命。本实用新型的另一目的为提供一种应用上述热力膨胀阀的制冷系统。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种热力膨胀阀，包括阀体及其内部的压力传递杆、球体，所述阀体包括将高压制冷剂导入的入口端口、与所述入口端口连通的阀室、将制冷剂向外部导出的出口端口，所述阀室内设有连接所述入口端口和出口端口的连接孔，所述连接孔包括靠近所述压力传递杆的圆柱孔和靠近所述球体的锥孔；所述圆柱孔的侧壁设有向外凸出且竖向延伸的凹槽，所述凹槽与所述锥孔形成连通入口端口和出口端口的贯通通道。

优选地，所述凹槽的横截面为半椭圆型或方形。

优选地，所述凹槽为绞孔而成。

优选地，所述凹槽的数目为两个，两个所述凹槽对称设于所述球体的两侧。

优选地，所述凹槽的横截面积范围为0.1mm²-0.3mm²。

优选地，所述凹槽的横截面积为0.2mm²。

本实用新型提供一种热力膨胀阀，其连接孔的圆柱孔的侧壁设有向外凸出且竖向延伸的凹槽，凹槽与锥孔形成连通入口端口和出口端口的贯通通道。

采用这种结构，压缩机压缩后的高压制冷剂经入口端口进入阀室，当球体在压力传递杆的带动作用向下运动，即打开阀口，制冷剂从入口端口流经连接孔、凹槽流向出口端口，再经出口端口流向蒸发器的输入端。当球体在压力传递杆的带动作用下向上运动，即关闭阀口，入口端口处仍然有少量制冷剂经凹槽流向出口端口，以使制冷剂包含的润滑油对压缩机进行润滑，以避免压缩机长期运行后由于缺乏润滑油而产生的噪音等不良现象。

更为重要的是，由于上述凹槽设于圆柱孔的侧壁，与现有技术中的锥孔侧壁设置凹槽的膨胀阀相比，该膨胀阀的球体在往复运动过程中不会接触上述凹槽，因此，不会对该凹槽侧壁造成损坏，保证了上述膨胀阀的工作稳定性，大大延长了其使用寿命。

本实用新型还提供一种制冷系统，包括压缩机、蒸发器和连接于二者之间的热力膨胀阀；所述热力膨胀阀采用如上所述的结构。

由于上述热力膨胀阀具有如上技术效果，因此，应用该膨胀阀的制冷系统也应当具有相同的技术效果，在此不再赘述。

附图说明

图1为现有技术中第一种热力膨胀阀的结构示意图；

图2为图1中连接孔的局部放大图；

图3为现有技术中第二种热力膨胀阀的结构示意图；

图4为图3中连接孔的局部放大图；

图5为本实用新型所提供热力膨胀阀的一种具体实施方式的结构示意图；

图6为图5中连接孔的局部放大图；

图7为图5中连接孔的俯视图；

图8为本实用新型所提供热力膨胀阀与现有技术中热力膨胀阀的开度与流量的曲线对比图。

其中，图1和图2中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：

阀体1′；入口端口11′；出口端口12′；连接孔13′；圆柱孔131′；锥孔132′；压力传递杆2′；球体3′；

图3和图4中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：

阀体1′′；入口端口11′′；出口端口12′′；连接孔13′′；圆柱孔131′′；锥孔132′′；凹槽133′′；压力传递杆2′′；球体3′′；

图5至图7中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：

阀体1；入口端口11；出口端口12；连接孔13；圆柱孔131；锥孔132；凹槽133；阀室14；回流通道15；压力传递杆2；球体3。

具体实施方式

本实用新型的核心为提供一种热力膨胀阀，该膨胀阀的连接孔的圆柱孔侧壁设有向外凸出且竖向延伸的凹槽，该凹槽与锥孔形成连通入口端口和出口端口的贯通通道，保证低负荷运行时制冷剂流量与蒸发器所需制冷剂相匹配，且该凹槽不会与球体接触，具有较长的使用寿命。本实用新型的另一核心为提供一种应用上述热力膨胀阀的制冷系统。

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

需要说明的是，本文中的方位词“外”指的是阀体中轴向中心线径向向外扩散的方向，即图5的中心向左、向右延伸的方向；应当理解，该方位词的出现是以说明书附图为基准而设立的，它的出现不应当影响本实用新型的保护范围。

请参考图5至图7，图5为本实用新型所提供热力膨胀阀的一种具体实施方式的结构示意图，图6为图5中连接孔的局部放大图；图7为图5中连接孔13的俯视图。

在一种具体实施方式中，如图5和图6所示，本实用新型提供一种热力膨胀阀，包括阀体1及其内部的压力传递杆2、球体3，阀体1包括将高压制冷剂导入的入口端口11、与入口端口11连通的阀室14、将制冷剂向外部导出的出口端口12，以及流经蒸发器向压缩机返回的制冷剂回流通道15。阀室14内设有连接所述入口端口11和出口端口12的连接孔13，连接孔13包括靠近压力传递杆2的圆柱孔131和靠近球体3的锥孔132。圆柱孔131的侧壁设有向外凸出且竖向延伸的凹槽133，凹槽133与锥孔131形成连通入口端口11和出口端口12的贯通通道。

采用这种结构，压缩机压缩后的高压制冷剂经入口端口11进入阀体1的内部，当球体3在压力传递杆2的带动作用向下运动，即打开阀口，制冷剂从入口端口11流经连接孔13、凹槽133流向出口端口12，再经出口端口12流向蒸发器的输入端。当球体3在压力传递杆2的带动作用下向上运动，即关闭阀口，入口端口11处仍然有少量制冷剂可以经凹槽133流向出口端口12，以使制冷剂包含的润滑油对压缩机进行润滑，以避免压缩机长期运行后由于缺乏润滑油而产生的噪音等不良现象。

如图8所示，该图为本实用新型所提供热力膨胀阀与现有技术中未开设凹槽133的热力膨胀阀的开度与流量的曲线对比图，图中实线为本实用新型所提供膨胀阀的开度-流量曲线图，图中虚线为未开设凹槽133的膨胀阀的开度-流量曲线图。可以看出，在阀口关闭时（0开度），本实用新型提供的膨胀阀的制冷剂全部经凹槽133流出，使得制冷剂流量显著大于未开设凹槽133的流量，能够满足压缩机的润滑需要；随着阀口开度逐渐增大，制冷剂通过圆柱孔131和凹槽133流出，即流经凹槽133的流量相对于流经连接孔13的流量的占比逐渐减小，使得制冷剂的流量与蒸发器的过热度相匹配。

更为重要的是，如图5和图6所示，由于上述凹槽133设于连接孔13的圆柱孔131的侧壁，与现有技术中的锥孔侧壁设置凹槽的膨胀阀相比，该膨胀阀的球体3在往复运动过程中不会接触上述凹槽133，因此，不会对该凹槽133造成磨损，大大延长了其使用寿命。

还可以进一步设置上述凹槽133的形状。

进一步的方案中，上述凹槽133的横截面可以为半椭圆型或方形。

采用这种结构，前者凹槽的内周壁为弧面，后者凹槽的内周壁为三个平面，二者都具有加工、制造方便的特点。

当然，上述凹槽的横截面形状还可以有其他多种多样，例如，该可以将其设为方形、或者长方形等多种形状。

更具体的方案中，上述凹槽133可以为绞孔而成的凹槽。

这样，在阀体1的加工过程中，当连接孔13加工完成后，只需要偏离刀具中心线，增加绞孔工序即可加工出上述凹槽133，无需单独装夹刀具，整个加工过程简单、方便，且加工精度较高，更进一步保证了产品性能。当然，上述凹槽并不仅限于绞孔而成，还可以采用其他工序加工而成。

另一种具体实施方式中，上述凹槽133的数目可以为两个，两个凹槽133对称设于球体3的两侧。

采用这种对称结构，连接孔13的径向横截面呈花形，该花形具有两个花瓣，即为上述两个凹槽133，整体结构对称，使得膨胀阀在工作过程中受力均匀，避免阀体1因制冷剂流量不均而产生噪音等不稳定现象，保证膨胀阀的工作稳定性。

当然，上述凹槽133的数目并不仅限于两个，还可以设为三个、四个等其他对称结构。

另一种具体实施方式中，上述凹槽133的横截面积范围为0.1mm²-0.3mm²。

经过合理计算，采用上述横截面积范围，既能满足压缩机的润滑需要，又不会对阀体1内部压力造成影响，从而进一步保证膨胀阀的工作稳定性。具体地，上述凹槽133的横截面积可以为0.2mm²，当然也可以采用其他数值。

本实用新型还提供一种制冷系统，包括压缩机、蒸发器和连接于二者之间的热力膨胀阀，该热力膨胀阀采用如上的结构。

由于上述热力膨胀阀采用如上的技术效果，因此，包括该膨胀阀的制冷系统也应当具有相同的技术效果，在此不再赘述。

以上对本实用新型所提供的一种热力膨胀阀及应用该热力膨胀阀的制冷系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型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实用新型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，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种热力膨胀阀，包括阀体（1）及其内部的压力传递杆（2）、球体（3），所述阀体（1）包括将高压制冷剂导入的入口端口（11）、与所述入口端口（11）连通的阀室（14）、将制冷剂向外部导出的出口端口（12），所述阀室（14）内设有连接所述入口端口（11）和出口端口（12）的连接孔（13），所述连接孔（13）包括靠近所述压力传递杆（2）的圆柱孔（131）和靠近所述球体（3）的锥孔（132）；

其特征在于，所述圆柱孔（131）的侧壁设有向外凸出且竖向延伸的凹槽（133），所述凹槽（133）与所述锥孔（131）形成连通入口端口（11）和出口端口（12）的贯通通道。

2.根据权利要求1所述的热力膨胀阀，其特征在于，所述凹槽（133）的横截面为半椭圆型或方形。

3.根据权利要求2所述的热力膨胀阀，其特征在于，所述凹槽（133）为绞孔而成。

4.根据权利要求1-3任一项所述的热力膨胀阀，其特征在于，所述凹槽（133）的数目为两个，两个所述凹槽（133）对称设于所述球体（3）的两侧。

5.根据权利要求1-3任一项所述的热力膨胀阀，其特征在于，所述凹槽（133）的横截面积范围为0.1mm²-0.3mm²。

6.根据权利要求5所述的热力膨胀阀，其特征在于，所述凹槽（133）的横截面积为0.2mm²。

7.一种制冷系统，包括压缩机、蒸发器和连接于二者之间的热力膨胀阀；其特征在于，所述热力膨胀阀采用如权利要求1-6任一项所述的热力膨胀阀。