CN211649069U - 冷冻循环系统及其节流阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种冷冻循环系统及其节流阀。节流阀包括阀体、阀座、套管及阀针。阀体具有进口、出口及连通进口与出口的节流腔。阀座收容于节流腔内，且阀座上开设有贯穿阀座的阀孔。套管收容于节流腔内并与阀座抵接。套管与阀座连通以形成与节流腔连通的节流通道。阀针收容于节流通道，阀针可滑动地穿设于阀孔，以打开或关闭节流通道。本实用新型提供的冷冻循环系统及其节流阀可提升流量调节精度。

Description

冷冻循环系统及其节流阀

技术领域

本实用新型涉及节流技术领域，尤其涉及一种冷冻循环系统及其节流阀。

背景技术

在冷冻循环系统中，通常设置节流阀来调节冷却剂的流量。节流阀包括阀座及阀针。阀针收容于阀座内，并可滑动地穿设于阀座的阀孔。冷却剂向阀针施加作用力，可推动阀针滑动，使得阀针与阀孔的配合间隙发生变化，进而促使冷却剂通过阀孔的流量发生改变，以实现冷却剂流量的调节。同时，阀座对阀针的滑动还具有导向作用，以维持阀针在滑动过程中的稳定性。

在维持节流阀原有的流量调节范围以及阀座较佳的导向作用的前提下，可通过减小阀针与阀孔配合部分的斜度以及增加其长度的方式来实现节流阀流量调节精度的提升。如此，也将导致阀座的长度增加。而受节流阀制作工艺的限制，阀座的长径比(长度与外径的比)需维持在一定范围内，由此，阀座的长度增长受限，进而导致阀针与阀孔配合部分的长度增长受限，造成节流阀较低的流量调节精度。

实用新型内容

基于此，有必要针对节流阀流量调节精度较低的问题，提供一种可提升流量调节精度的冷冻循环系统及其节流阀。

一种节流阀，包括：

阀体，具有进口、出口及连通所述进口与所述出口的节流腔；

阀座，收容于所述节流腔内，且所述阀座上开设有贯穿所述阀座的阀孔；

套管，收容于所述节流腔内并与所述阀座抵接，所述套管与所述阀座连通以形成与所述节流腔连通的节流通道；以及

阀针，收容于所述节流通道，所述阀针可滑动地穿设于所述阀孔，以打开或关闭所述节流通道。

在其中一实施例中，所述阀座包括安装部及与所述安装部连接并连通的导向部，所述导向部与所述安装部共同界定形成台阶面，所述套管的一端与所述导向部配合并与所述台阶面抵接。

在其中一实施例中，所述套管的外壁与所述导向部的内壁配合，所述套管的内壁导向所述阀针。

在其中一实施例中，所述套管的内壁与所述导向部的外壁配合，所述导向部的内壁导向所述阀针，和/或所述套管的内壁导向所述阀针。

在其中一实施例中，所述套管的侧壁开设有连通所述节流腔与所述节流通道的缺口。

在其中一实施例中，所述缺口沿所述套管的轴线方向延伸。

在其中一实施例中，还包括封头及弹性件，所述封头收容并固定于所述节流腔内，所述弹性件相对的两端分别与所述封头及所述阀针相抵接。

在其中一实施例中，所述封头固定于所述套管远离所述阀座的一端，所述弹性件收容于所述节流通道内。

在其中一实施例中，所述弹性件为套簧，所述封头设有凸部或凹部，所述弹性件的一端套设于所述阀针，所述弹性件的另一端套设于所述凸部或伸入所述凹部。

一种冷冻循环系统，包括：

冷凝器；

蒸发器；及

上述节流阀，所述进口与所述冷凝器连通，所述出口与所述蒸发器连通。

上述冷冻循环系统及其节流阀，当流量调节精度需提升时，可通过减小阀针与阀孔配合部分的斜度，且同时增长该部分的长度来实现。而阀针收容于节流通道内，因此，套管和/或阀座可对阀针的滑动进行导向，以维持阀针滑动的稳定性。进而，阀针与阀孔配合部分的长度增长受到阀座的限制作用较小，以便于流量调节精度的提升。

附图说明

图1为本实用新型一实施例中节流阀的剖面图；

图2为本实用新型另一实施例中节流阀的剖面图；

图3为本实用新型又一实施例中节流阀的剖面图；

图4为节流阀中的套管在一实施例中的结构示意图；

图5为节流阀中的套管在另一实施例中的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，本实用新型提供一种冷冻循环系统。冷冻循环系统包括节流阀 10、冷凝器及蒸发器。

节流阀10上开设有进口112及出口113。冷凝器与进口112连通，蒸发器与出口113连通。节流阀10对冷凝器输入的冷却剂进行流量控制后输出至蒸发器内。

节流阀10包括阀体11、阀座12、套管13、阀针14、封头15及弹性件16。阀体11用于为冷却剂的传输提供较为封闭的环境，以防止冷却剂泄漏。阀座 12、套管13、阀针14、封头15及弹性件16收容于阀体11内，并用于对冷却剂执行流量调节。

阀体11为中空筒状结构，具有进口112、出口113及连通进口112与出口 113的节流腔111。进口112及出口113分别形成于阀体11相对的两端。

阀座12及套管13均收容于节流腔111内，且阀座12及套管13均相对阀体11固定。阀座12上开设有贯穿阀座12两端的阀孔121。套管13与阀座12 抵接，且套管13与阀座12连通以形成与节流腔111连通的节流通道131。阀针 14收容于节流通道131内。阀针14可滑动地穿设于阀孔121，以打开或关闭节流通道131。具体地，阀针14滑动，可使得阀针14与阀孔121的配合间隙发生变化，进而使得节流通道131打开或关闭，以实现冷却剂流量的调节。阀座12 及套管13对阀针14的滑动具有导向作用，使得阀针14的滑动更稳定。封头15 固定于节流腔111内，并用于限位及安装弹性件16。弹性件16相对的两端分别与阀针14及封头15抵接，以在阀针14滑动时提供一指向阀孔121的作用力，促使阀针14复位。

具体地，节流阀10具有初始状态及节流状态。

处于初始状态时，阀针14穿设于阀孔121内，并可实现阀孔121的密封。在初始状态，弹性件16可以为压缩状态或者自然伸直状态。在一实施例中，节流阀10处于初始状态时，弹性件16为压缩状态，因此，弹性件16对阀针14 施加的作用力还可实现阀针14与阀孔121的密封。

处于节流状态时，流经冷凝器的冷却剂从进口112处输入。并经过节流通道131、节流腔111后出口113输出。冷却剂在阀孔121朝向进口112的一端开口处逐渐堆积，并形成较大的压力。当压力大于弹性件16的作用力时，压力将推动阀针14沿背向进口112的方向滑动，使得阀针14与阀孔121的配合间隙逐渐增大，继而冷却剂的流量也将逐渐增大。与此同时，弹性件16进一步压缩。当阀针14从阀孔121内脱离时，冷却剂的流量达到最大值，弹性件16此时也具有最大的压缩值。

若需要减少冷却剂的流量，则可减少进口112处冷却剂的输入量。进而，阀孔121处的压力减弱，弹性件16的作用力大于冷却剂的压力，弹性件16推动阀针14沿朝向进口112的方向滑动，阀针14重新穿设于阀孔121内。随着阀针14的滑动，阀针14与阀孔121的配合间隙逐渐减小，直至冷却剂通过该配合间隙的流量满足所需要求时，阀针14停止滑动。此时，作用于阀针14上的压力与作用力相等，阀针14处于受力平衡状态。

若停止进口112处冷却剂的输入，在弹性件16的作用下，阀针14可重新密封阀孔121。

传统的节流阀10一般采用较长的阀座12，阀针14收容于阀座12内，阀座 12可对阀针14的滑动进行导向，以保持阀针14滑动的稳定性。

为提升节流阀10的流量调节精度，一般采用减小阀针14与阀孔121配合部分的斜度来实现。阀针14与阀孔121配合部分一般为锥形结构。若锥形结构的斜度减小，则在冷却剂压力一定，且弹性件16的长度及弹性系数不发生改变的情况下，压力推动阀针14滑动的距离不变，但锥形结构与阀孔121配合部分的间隙较小。由此可知，在阀针14移动相同长度的情况下，可通过阀孔121的冷却剂的流量减少，使得节流阀10的流量调节精度更高。

为满足节流阀10在提升流量调节精度的同时，还可保证原有的流量调节范围，还需通过增加锥形结构的长度来实现。具体地，保持阀孔121的内径以及锥形结构两端的直径均不变，仅增加锥形结构的长度即可。

增加锥形结构的长度，则对应的阀针14总长也需增加。而为维持阀座12 较佳的导向作用，阀座12的长度也需要对应加长，以保证阀针14可收容于阀座12内。受节流阀10制作工艺的限制，阀座12的长径比需维持在一定范围内。由此，阀座12的长度变化受到限制，锥形结构的长度变化亦将受到限制，锥形结构无法按照需求进行增长，导致节流阀10无法按照需求进行流量调节精度的调整，造成节流阀10较低的流量调节精度。

而在一实施例中，由于套管13的设置，阀针14均收容于节流通道131内，并沿套管13的轴向滑动，因此，套管13也可对阀座12进行导向，使得阀座12 的导向功能减弱。故当锥形结构的长度增加时，即使阀座12的长度不发生改变，在套管13的作用下，仍可维持阀针14滑动的稳定性。由此，阀针14的锥形结构的长度变化受阀座12长径比的限制作用减小，以便于锥形结构可根据流量调节精度的调整进行长度的调节，从而便于提升节流阀10的流量调节精度。

需要说明的是，降低锥形结构的斜度，增加锥形结构的长度采用的方式是采用锥形结构处斜度更小，长度更大的阀针14替换原有的阀针14，来实现锥形结构的斜度及长度调节。在一实施例中，由于锥形结构长度的加长，使得整个阀针14的总长加长。而在阀座12长度保持不变的情况下，套管的长度需适当加长，以便于维持套管13对阀针14的导向作用。而套管13与阀座12之间为套接，因此，当套管13的长度需要加长时，可将原有的套管13及阀针14拆卸，并更换长度更长的套管13。在条件允许的情况下，套管13、阀针14的锥形结构、以及弹性件16的长度也可在一定范围内适当加长，锥形结构的斜度也可在允许的范围内减小，以在满足流量调节精度的情况下，还可扩大节流阀10的流量调节范围。

阀座12固定于阀体11内，且沿阀体11的轴线方向延伸。具体地，阀座 12与阀体11可通过紧固件、粘接、焊接或者其他方式进行固定。

在一实施例中，阀体11及阀座12通过限位凸起114及卡槽122配合固定。

通过设置限位凸起114及卡槽122，在无需使用紧固件的情况下便可实现阀座12及阀体11的固定，因而可有效降低节流阀10的生产成本。

具体地，限位凸起114可形成于阀体11的内壁或阀座12外壁的任一个上，卡槽122形成于阀体11的内壁或阀座12外壁的另一个上。

进一步地，限位凸起114及卡槽122均为多个，多个限位凸起114与多个卡槽122位置一一对应。多个限位凸起114沿阀体11或阀座12任一个的周向设置。多个卡槽122沿阀体11或阀座12另一个的周向设置。因此，阀体11 可沿阀座12的周向对阀座12进行固定及定位，使得阀座12固定牢靠，定位准确。

在一实施例中，限位凸起114由阀体11的外壁凹陷形成，卡槽122由阀座12的外壁凹陷形成。

相较于在阀体11的内壁设置凸起结构形成限位凸起114，或者在阀体11 的内壁凹陷形成卡槽122，在阀座12的外壁设置凸起结构而言，仅通过凹陷便可分别在阀体11上形成限位凸起114，在阀座12上形成卡槽122，使得限位凸起114及卡槽122的成型相对更简单，操作难度更小。

阀座12包括安装部123及与安装部123连接并连通的导向部124，导向部 124与安装部123共同界定形成台阶面，套管13的一端与导向部124配合并与台阶面抵接。

具体地，导向部124及安装部123均为中空结构，安装部123连接于导向部124远离进口112的一端，并与导向部124连通形成阀孔121。阀体11及安装部123通过限位凸起114及卡槽122配合固定。

导向部124用于对套管13的安装进行导向，以防止套管13安装于阀座12 上时发生偏移而导致形成曲折的节流通道131。套管13的一端与台阶面抵接，可对套管13进行定位。

具体地，由于节流阀10属于精密仪器，而节流阀10在装配完成后，阀针 14的长度是固定的。若套管13的设定位置发生偏差，将导致节流通道131的长度发生改变。而由于弹性件16的两端分别与封头15及阀针14抵接，因此，将导致弹性件16的压缩长度也发生改变，进而弹性件16作用于阀针14上的作用力也将发生改变，导致节流阀10对冷却剂流量调节的可靠性降低。而由于阀座 12与阀体11之间可通过限位凸起114及卡槽122进行定位，在阀座12的位置确定后，套管13的一端导向部124配合并与台阶面抵接相抵接，可对套管13 进行固定并定位，以在对应的套管13长度增长的情况下，使得弹性件16在初始状态下的压缩长度维持不变，从而便于提升节流阀10对冷却剂流量调节的可靠性。

在一实施例中，套管13的外壁与导向部124的内壁配合，套管13的内壁导向阀针14。

具体地，套管13的一端伸入至导向部124内，导向部124的内径大于安装部123的内径，导向部124与安装部123的内壁之间形成台阶面。导向部124 的内径与套管13的外径配合，使得套管13可卡持于导向部124内。卡持的方式可减少紧固件的使用，便于降低节流阀10的生产成本。为使得套管13与阀座12的固定更牢固，套管13伸入导向部124的长度需较长。

请一并参阅图2及图3，当然，需要说明的是，套管13与阀座12的固定方式不限于上述一种。在其他一些实施例中，套管13的内壁与导向部124的外壁配合，导向部124的内壁导向阀针14，和/或套管13的内壁导向阀针14，以维持阀针14滑动的稳定性。

具体地，在另一实施例中，套管13套设于导向部124，导向部124的外径与套管13的内径匹配，可实现套管13与导向部124的卡持。因此，可减少紧固件的使用，便于降低节流阀10的生产成本。在该实施例中，阀针14的外周与导向部124的内壁贴合，导向部124的内壁导向阀针14。在又一实施例中，套管13套设于导向部124，导向部124的外径与套管13的内径匹配。在该实施例中，阀针14的部分外周与导向部124的内壁贴合，阀针14的其余部分的外周与套管13的内壁贴合，导向部124与套管13的内壁共同导向阀针14。需要说明的是，在其他一些实施例中，也可以阀针14的外周仅与套管13的内壁贴合，套管13的内壁共同导向阀针14。

请一并参阅图4及图5，进一步地，套管13的侧壁开设有连通节流腔111 与节流通道131的缺口131。

套管13的管径小于阀体11的管径。套管13收容于节流腔111内时，与阀体11的内壁之间存在间隙。通过设置缺口131，使得从阀孔121处进入节流通道131内的冷却剂可从缺口131处溢出至节流腔111内，并最终从出口113输出。因此，通过设置缺口131，可实现冷却剂从进口112、阀孔121、节流通道131、节流腔111以及出气孔的流通，以便于冷却剂的输出。

更进一步，缺口131沿套管13的轴线方向延伸，使得缺口131的流通口径较大，冷却剂可从节流通道131内快速导出至节流腔111内，并实现冷却剂从出口113的快速输出。

在本一实施例中，缺口131延伸至套管13相对的两端。在另一实施例中，缺口131仅延伸至套管13的一端。

在一实施例中，封头15弹性件16封头15固定于套管13远离阀座12的一端，弹性件16收容于节流通道131内，且弹性件16相对的两端分别与封头15 及阀针14相抵接。

封头15用于定位弹性件16，弹性件16为阀针14提供一指向阀孔121的作用力，使得阀针14具有从节流状态转换为工作状态的趋势，便于实现阀针14 复位。

具体地，在初始状态时，弹性件16可处于自然伸直状态或者压缩状态。在一实施例中，较佳的为弹性件16处于压缩状态。因此，弹性件16可始终为阀针14提供一作用力，以实现阀针14与阀孔121的密封。

在一实施例中，封头15固定于套管13远离阀座12的一端，弹性件16收容于节流通道131内。封头15固定于套管13远离阀座12的一端，可用于固定弹性件16，并可将弹性件16阻挡于节流通道131内，以防止弹性件16脱出。节流通道131可对弹性件16进行导向，以减少弹性件16的晃动，使得弹性件 16作用力的作用方向基本保持不变。

具体地，封头15为两端开口的中空结构，从进口112输入的冷却剂通过节流通道131后可从封头15的开口处溢出至节流腔111内，并最终从出口113输出。因此，通过设置封头15为两端开口的中空结构，还可加速冷却剂的输出路径，以便于提升冷却剂的输出速度。

封头15包括基部151及突出于基部151的卡持部152，卡持部152伸入套管13，并与套管13相卡持，基部151位于套管13外，并与套管13抵接。

通过卡持的方式可减少紧固件的使用，以便于降低节流阀10的生产成本。而且，基部151位于套管13外，并与套管13抵接，握持于基部151并沿背向阀座12的方向拉动封头15便可从套管13远离阀座12的一端将封头15取出，进而可方便将弹性件16及阀针14依次取出。

需要说明的是，封头15的结构不限于上述一种，在另一实施例中，封头15 仅包括基部151，基部151卡持于阀体11内，以实现封头15与阀体11的固定。

进一步地，封头15设有凸部153或凹部，弹性件16为套簧，弹性件16的一端套设于阀针14，弹性件16的另一端套设于凸部153或伸入凹部。凸部153 凸部153凸部153

当封头15设置的为凸部153时，在一实施例中，凸部153突出于卡持部152。在另一实施例中，凸部153突出于基部151。当封头15设置的为凹部时，在一实施例中，凹部凹陷形成于卡持部152上，在另一实施例中，凹部凹陷形成于基部151上。凸部153或凹部与阀针14可对弹性件16进行导向及限位，一方面可维持弹性件16滑动的稳定性，另一方面还防止弹性件16在压缩或复位的过程中与阀针14及封头15脱离，使得弹性件16具有较佳的安装稳定性。

上述冷冻循环系统及其节流阀10，当流量调节精度需提升时，可通过减小阀针14与阀孔121配合部分的斜度，且同时增长该部分的长度来实现。而阀针 14收容于节流通道131内，因此，套管13和/或阀座12可对阀针14的滑动进行导向，以维持阀针14滑动的稳定性。进而，阀针14与阀孔121配合部分的长度增长受到阀座12的限制作用较小，以便于流量调节精度的提升。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种节流阀，其特征在于，包括：

阀体，具有进口、出口及连通所述进口与所述出口的节流腔；

阀座，收容于所述节流腔内，且所述阀座上开设有贯穿所述阀座的阀孔；

套管，收容于所述节流腔内并与所述阀座抵接，所述套管与所述阀座连通以形成与所述节流腔连通的节流通道；以及

阀针，收容于所述节流通道，所述阀针可滑动地穿设于所述阀孔，以打开或关闭所述节流通道。

2.根据权利要求1所述的节流阀，其特征在于，所述阀座包括安装部及与所述安装部连接并连通的导向部，所述导向部与所述安装部共同界定形成台阶面，所述套管的一端与所述导向部配合并与所述台阶面抵接。

3.根据权利要求2所述的节流阀，其特征在于，所述套管的外壁与所述导向部的内壁配合，所述套管的内壁导向所述阀针。

4.根据权利要求2所述的节流阀，其特征在于，所述套管的内壁与所述导向部的外壁配合，所述导向部的内壁导向所述阀针，和/或所述套管的内壁导向所述阀针。

5.根据权利要求1所述的节流阀，其特征在于，所述套管的侧壁开设有连通所述节流腔与所述节流通道的缺口。

6.根据权利要求5所述的节流阀，其特征在于，所述缺口沿所述套管的轴线方向延伸。

7.根据权利要求1所述的节流阀，其特征在于，还包括封头及弹性件，所述封头收容并固定于所述节流腔内，所述弹性件相对的两端分别与所述封头及所述阀针相抵接。

8.根据权利要求7所述的节流阀，其特征在于，所述封头固定于所述套管远离所述阀座的一端，所述弹性件收容于所述节流通道内。

9.根据权利要求7所述的节流阀，其特征在于，所述弹性件为套簧，所述封头设有凸部或凹部，所述弹性件的一端套设于所述阀针，所述弹性件的另一端套设于所述凸部或伸入所述凹部。

10.一种冷冻循环系统，其特征在于，包括：

冷凝器；

蒸发器；及

如上述权利要求1至9任意一项所述的节流阀，所述进口与所述冷凝器连通，所述出口与所述蒸发器连通。

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