CN207212630U - 一种阀及热泵系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种阀以及设置有该阀的热泵系统，所述阀包括阀体和阀芯，在所述阀体内设置有阀座，所述阀座与阀芯配合使得所述阀打开或者关闭，其特征在于，所述阀芯包括阀芯本体和阀芯驱动部，所述阀芯驱动部用于驱动所述阀芯本体在第一位置和第二位置之间移动，在所述阀芯驱动部上设置有用于限制所述阀芯本体的限位结构，使得所述阀芯本体能够在第一位置和第二位置之间运动，在所述阀芯本体远离所述阀座的一侧和阀芯驱动部之间设置有第二偏置件，所述第二偏置件用于向所述阀芯本体提供朝向阀座运动的偏置力。本申请中的阀减小了阀在开启的初期需要克服的阻力，从而增加了电磁阀的动作性能，并且降低了噪音。

Description

一种阀及热泵系统

技术领域

本实用新型涉及流体控制技术领域，具体涉及一种阀以及设置有该阀的热泵系统。

背景技术

现有的电磁阀中，为了提高电磁阀的开阀性能，钢球与铁芯槽的内壁存在间隙(通常间隙为0.3mm)，钢球在铁芯槽内可以自由移动。但在现有的补气增焓系统中，压缩机通常与电磁阀连接，当电磁阀通电打开，冷媒补气气流会冲击阀口的钢球，形成一定的冲击力，特别是压缩机在低频运行时，当压缩机频率和冷媒气流频率与钢球振动频率相当或接近时发生共振，钢球的外表面击打铁芯槽的内壁产生“哒哒”声，异常噪音较大。

专利授权公告号为CN205101571U的专利公开了一种电磁阀及其具有的空调器，通过把钢球固定在铁芯内，解决了钢球上下振动打击铁槽内壁产生异响的问题，但是这种结构会导致电磁阀的开阀压差降低，无法使用在前后压差较大的系统上，比如热气除霜系统；同时在低电压时，阀体的开阀性能更差，出现无法开阀的情况。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的之一在于提供一种能够增加阀的动作性能，并且能够降低噪音的阀以及设置有该阀的热泵系统。

为达到上述目的，一方面，本实用新型采用以下技术方案：

一种阀，包括阀体和阀芯，在所述阀体内设置有阀座，所述阀座与阀芯配合使得所述阀打开或者关闭，所述阀芯包括阀芯本体和阀芯驱动部，所述阀芯驱动部用于驱动所述阀芯本体在第一位置和第二位置之间移动，其中，在第一位置，所述阀关闭，在第二位置，所述阀打开；在所述阀芯驱动部上设置有用于限制所述阀芯本体的限位结构，使得所述阀芯本体能够在第一位置和第二位置之间运动，在所述阀芯本体远离所述阀座的一侧和阀芯驱动部之间设置有第二偏置件，所述第二偏置件用于向所述阀芯本体提供朝向阀座运动的偏置力。

优选地，所述限位结构包括设置在所述阀芯驱动部上的容纳腔，所述容纳腔在靠近阀座的一侧具有开口，所述阀芯本体上的一部分能够从该开口露出，所述第二偏置件设置在容纳腔内远离所述阀座的一侧。

优选地，所述容纳腔构造成当所述阀芯本体处于第一位置时，所述容纳腔的位于下侧的内壁与所述阀芯本体之间在阀芯本体的移动方向上具有一定的距离。

优选地，所述限位结构包括设置在所述阀芯驱动部的端部的防脱结构，所述防脱结构的内腔构成所述容纳腔的一部分，所述防脱结构的下侧开口构成所述容纳腔的开口，当所述阀芯本体处于第一位置时，所述防脱结构的内壁与所述阀芯本体的外壁在阀芯移动的方向上具有一定的距离。

优选地，所述开口的在与所述阀芯本体移动方向垂直的平面内的尺寸小于所述阀芯本体在与所述阀芯本体移动方向垂直的平面内的最大尺寸。

优选地，所述阀座上设置有阀孔，所述阀芯本体具有封堵所述阀孔的端部的第一位置和打开所述阀孔的端部的第二位置，在第一位置，所述阀孔处于截断状态，阀关闭，在第二位置，所述阀孔处于连通状态，阀打开。

优选地，所述阀芯驱动部包括铁芯，所述阀芯驱动部还包括第一偏置件，所述第一偏置件向所述铁芯提供靠近阀座的偏置力。

优选地，所述阀芯本体为球体，所述第二偏置件设置在所述球体远离所述阀座的一侧与容纳腔的内壁之间。

优选地，所述阀芯本体为球缺，所述球缺的底面远离所述阀座设置，所述第二偏置件设置在所述底面和容纳腔的内壁之间。

优选地，所述第二偏置件的下端与所述阀芯本体的上端固定连接。

优选地，所述阀为电磁阀。

另一方面，本实用新型采用以下技术方案：

一种热泵系统，包括压缩机，在所述压缩机的补气通道上设置有上述阀。

本申请中的阀在容纳阀芯本体的容纳腔内设置偏置件，从而减小了阀在开启的初期需要克服的阻力，进而增加了阀的动作性能，开阀的最大动作压差增加。其中，最大动作压差是指电磁阀动作时可以可靠开启的阀进口和阀出口的最大压差。同时，由于在容纳腔内设置有第二偏置件，使得阀芯本体在工作过程中不会碰撞容纳腔的内壁，不会发出两者碰撞的“哒哒”声，降低了噪音。在阀关闭时，第二偏置件处于压缩状态，储存了弹性势能。在开阀过程中，第二偏置件给铁芯向上作用力，弹性势能转化为铁芯的动能，从而使铁芯更加容易带动阀芯本体，打开阀体，进一步提高了阀的开阀性能，增大了阀的最大动作压差。

附图说明

通过以下参照附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1示出本实用新型具体实施方式提供的阀的结构示意图；

图2示出本实用新型具体实施方式提供的阀的动作示意图之一；

图3示出本实用新型具体实施方式提供的阀的动作示意图之二；

图4示出本实用新型具体实施方式提供的阀的动作示意图之三；

图5示出本实用新型具体实施方式提供的阀结构示意图之二。

具体实施方式

以下基于实施例对本实用新型进行描述，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。

除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。另外，本申请中的“上”、“下”是以附图1中所示方位中的上和下。

如图1所示，本申请中的阀优选为电磁阀，包括阀体1和阀芯2，在阀体1上设置有流体入口11和流体出口12，在阀体1内设置有阀座 13，所述阀座13与阀芯2配合使得所述流体入口11和流体出口12连通或者截断，进而使得与所述流体入口11连接的流体进口管和与流体出口 12连接的流体出口管之间连通或者截断。

优选地，所述阀座13上设置有阀孔131，所述阀孔131的一端与所述流体入口11连通，另外一端与所述流体出口12连通，所述阀芯2具有封堵所述阀孔131的端部的第一位置和打开所述阀孔131的端部的第二位置，在第一位置，所述阀孔131处于截断状态，阀关闭，在第二位置，所述阀孔131处于连通状态，阀打开。

在一个优选实施例中，所述阀芯2包括阀芯本体21和阀芯驱动部 22，所述阀芯本体21用于与所述阀孔131相配合，使得所述阀孔131 被封堵或者被打开，所述阀芯驱动部22用于驱动所述阀芯本体21在第一位置和第二位置之间移动，以用于打开或者关闭阀。优选地，所述阀芯本体21设置在所述阀芯驱动部22的靠近所述阀座13的端部，所述阀芯本体21包括与所述阀孔131接触配合的配合部211，该配合部211位于所述阀芯本体21的一端，例如图1所示的下端。

优选地，在所述阀芯驱动部22上设置有用于限制所述阀芯本体21 的限位结构，使得所述阀芯本体21能够在第一位置和第二位置之间运动而不会与所说阀芯驱动部22脱离。所述限位结构可以是任何形式的结构，只要能够将所述阀芯本体21限制在阀芯驱动部22上即可。在一个优选实施例中，在所述阀芯驱动部22上设置有用于容纳所述阀芯本体 21的容纳腔221，该容纳腔221构成所述限位结构。该容纳腔221具有开口2211，所述阀芯本体21的配合部211能够从该开口2211露出，从而能够封堵所述阀孔131。所述开口2211的在与所述阀芯本体21移动方向垂直的平面内的尺寸小于所述阀芯本体21在与所述阀芯本体21移动方向垂直的平面内最大尺寸，这样，使得阀芯本体21能够封堵阀孔 131的同时不会从该容纳腔221中脱出。优选地，该容纳腔221的容积大于所述阀芯本体21的体积，尤其是在所述阀芯2运动的方向上，所述容纳腔221的尺寸稍大于所述阀芯本体21的尺寸，使得所述阀芯本体 21在容纳腔221内沿所述阀芯2运动的方向上具有运动空间。优选地，所述容纳腔221构造成当所述阀芯本体21处于第一位置时，所述容纳腔 221的位于下侧的内壁与所述阀芯本体21之间在阀芯本体21的移动方向上具有一定的距离，该距离优选例如为0.3mm。

在一个优选实施例中，在所述阀芯驱动部22靠近所述阀座13的一端设置有阀芯本体防脱结构222，所述防脱结构222的内腔构成所述容纳腔221的一部分，所述防脱结构222的下侧开口构成所述容纳腔的开口2211。当所述阀芯本体21处于第一位置时，所述防脱结构222的内壁与所述阀芯本体21的外壁在阀芯移动的方向上具有一定的距离。

优选地，所述阀为电磁阀，所述阀芯驱动部22包括铁芯223，所述阀还包括电磁线圈(图中未示出)。当电磁线圈通电时，铁芯223向上运动；当电磁线圈断电时，铁芯223向下运动，从而驱动所述阀芯本体21 和铁芯223一起向上运动或者向下运动。所述阀芯驱动部22还包括第一偏置件224，所述第一偏置件224向所述铁芯223提供靠近阀座13的偏置力，当电磁线圈断电时，所述铁芯223能够在该第一偏置件224的作用下带动所述阀芯本体21移动到第一位置，使得电磁阀关闭。所述第一偏置件224优选为弹簧。所述容纳腔221设置在所述铁芯223靠近所述阀座13的端部。

优选地，所述容纳腔221内远离所述阀座13的一侧设置有第二偏置件3，所述第二偏置件3用于向所述阀芯本体21提供朝向阀座13运动的偏置力。优选地，所述第二偏置件3为弹簧，优选为螺旋弹簧。在一个优选实施例中，所述阀芯本体21为球体，所述第二偏置件3设置在远离所述阀座13一侧的所述球体和容纳腔221的内壁之间。在另外的一个优选实施例中，所述阀芯本体21为球缺，如图5所示，也就是球体被一个平面削去一部分。所述球缺具有底面212，所述球缺设置为该底面 212远离所述阀座13，所述第二偏置件3设置在底面212和容纳腔221 的内壁之间。这两种结构都能实现对阀芯本体21很好的支撑，同时，阀芯本体21和第二偏置件3的整体质量会减少，减少了铁芯224向上运动时克服的阻力，更有利于阀的开启。第二偏置件3可根据应用的具体情况进行设计，由于设置有第二偏置件3，其能够对阀芯本体21提供一定的偏置力，避免阀芯本体21在容纳腔221内自由运动产生“哒哒”声，降低噪音，同时，由于第二偏置件3是可弹性变形的，即使是在低电压的情况下，也不会影响阀的开阀性能，能够实现阀的顺利开启。优选地，所述第二偏置件3的偏置力小于铁芯223的重力与第一偏置件224的偏置力之和，使得阀芯本体21能够在第一偏置件224的作用下返回到所述第一位置，实现阀的正常关闭。

优选地，所述第二偏置件3的下端与所述阀芯本体21的上端固定连接，例如焊接。这样可防止阀芯本体21自由旋转时脱离与第二偏置件 3脱离开，使阀体失效。

下面以电磁阀为例来说明本申请中的阀的动作过程。

阀芯本体21和第二偏置件3设置在所述容纳腔221内，所述第二偏置件3的上端抵靠在所述容纳腔221的内壁上，下端抵靠在所述阀芯本体21上，阀芯本体21可在容纳腔221内上下运动，并且，所述阀芯本体21能够随着铁芯223的上下运动而运动。

当线圈断电，电磁阀关闭，如图2所示。铁芯223不受电磁力的作用，第一偏置件224对铁芯223施加向下的偏置力，使铁芯223向下移动。由于第二偏置件3的偏置力小于铁芯223的重力与第一偏置件224 的偏置力之和，此时第二偏置件3处于完全压缩状态，使阀芯本体21 与阀孔131的阀口紧密接触，阀芯本体21处于第一位置，电磁阀关闭。

当线圈上电瞬间，如图3所示，电磁阀仍然处于关闭状态。设此时第一偏置件224的偏置力和第二偏置件3的偏置力的差为ΔF，由于所述容纳腔221的位于下侧的内壁与所述阀芯本体21之间在阀芯本体21的移动方向上具有一定的距离，在铁芯223向上运动的初期，阀芯本体21 不随铁芯223一起向上运动，因此电磁线圈需要提供大于铁芯223的重力和所述ΔF的和即可，无需克服阀芯本体21的重力，可在电压比较的低的情况下使阀打开，增加了阀的开阀性能。随着铁芯224的继续向上运动，此时第二偏置件3处于自由状态，阀芯本体21由于受进口气流压力的影响，仍然处于阀口上。

然后，如图4所示，电磁阀打开。随着铁芯224继续向上运动，带动阀芯本体21和第二偏置件3一起向上运动，此时阀芯本体21脱离阀孔131的阀口，流体入口11和流体出口12连通，进口管与出口管连通。

当将本申请中的阀应用到压缩机上时，在热泵补气过程中且压缩机低频运行时，阀芯本体21会产生振动，此时第二偏置件3会对阀芯本体 3施加向下的作用力，阻碍阀芯本体21向上运动击打所述容纳腔221的内壁。即使在极端状态下，阀芯本体21受到的向上的力大于第二偏置件 3的弹力使第二偏置件3完全压缩，但由于第二偏置件3在完全压缩状态下，阀芯本体21也无法与容纳腔221的内壁接触，从而无法产生撞击声。

本申请中的阀由于减小了阀在开启的初期需要克服的阻力，从而增加了电磁阀的动作性能，开阀的最大动作压差增加。其中，最大动作压差是指电磁阀动作时可以可靠开启的阀进口和阀出口的最大压差。同时，由于在容纳腔内设置有第二偏置件，使得阀芯本体在工作过程中不会碰撞容纳腔的内壁，不会发出两者碰撞的“哒哒”声，降低了噪音。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各优选方案可以自由地组合、叠加。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域技术人员而言，本实用新型可以有各种改动和变化。凡在本实用新型的精神和原理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 (12)

1.一种阀，包括阀体和阀芯，在所述阀体内设置有阀座，所述阀座与阀芯配合使得所述阀打开或者关闭，其特征在于，所述阀芯包括阀芯本体和阀芯驱动部，所述阀芯驱动部用于驱动所述阀芯本体在第一位置和第二位置之间移动，其中，在第一位置，所述阀关闭，在第二位置，所述阀打开；在所述阀芯驱动部上设置有用于限制所述阀芯本体的限位结构，使得所述阀芯本体能够在第一位置和第二位置之间运动，在所述阀芯本体远离所述阀座的一侧和阀芯驱动部之间设置有第二偏置件，所述第二偏置件用于向所述阀芯本体提供朝向阀座运动的偏置力。

2.根据权利要求1所述的阀，其特征在于，所述限位结构包括设置在所述阀芯驱动部上的容纳腔，所述容纳腔在靠近阀座的一侧具有开口，所述阀芯本体上的一部分能够从该开口露出，所述第二偏置件设置在容纳腔内远离所述阀座的一侧。

3.根据权利要求2所述的阀，其特征在于，所述容纳腔构造成当所述阀芯本体处于第一位置时，所述容纳腔的位于下侧的内壁与所述阀芯本体之间在阀芯本体的移动方向上具有一定的距离。

4.根据权利要求2所述的阀，其特征在于，所述限位结构包括设置在所述阀芯驱动部的端部的防脱结构，所述防脱结构的内腔构成所述容纳腔的一部分，所述防脱结构的下侧开口构成所述容纳腔的开口，当所述阀芯本体处于第一位置时，所述防脱结构的内壁与所述阀芯本体的外壁在阀芯移动的方向上具有一定的距离。

5.根据权利要求2所述的阀，其特征在于，所述开口的在与所述阀芯本体移动方向垂直的平面内的尺寸小于所述阀芯本体在与所述阀芯本体移动方向垂直的平面内的最大尺寸。

6.根据权利要求1所述的阀，其特征在于，所述阀座上设置有阀孔，所述阀芯本体具有封堵所述阀孔的端部的第一位置和打开所述阀孔的端部的第二位置，在第一位置，所述阀孔处于截断状态，阀关闭，在第二位置，所述阀孔处于连通状态，阀打开。

7.根据权利要求1所述的阀，其特征在于，所述阀芯驱动部包括铁芯，所述阀芯驱动部还包括第一偏置件，所述第一偏置件向所述铁芯提供靠近阀座的偏置力。

8.根据权利要求1-7之一所述的阀，其特征在于，所述阀芯本体为球体，所述第二偏置件设置在所述球体远离所述阀座的一侧与容纳腔的内壁之间。

9.根据权利要求1-7之一所述的阀，其特征在于，所述阀芯本体为球缺，所述球缺的底面远离所述阀座设置，所述第二偏置件设置在所述底面和容纳腔的内壁之间。

10.根据权利要求1-7之一所述的阀，其特征在于，所述第二偏置件的下端与所述阀芯本体的上端固定连接。

11.根据权利要求1-7之一所述的阀，其特征在于，所述阀为电磁阀。

12.一种热泵系统，包括压缩机，其特征在于，在所述压缩机的补气通道上设置有权利要求1-11之一所述的阀。