CN2145285Y - 用微机控制的电子膨胀阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种用微机控制的电子膨胀阀，它 应用于冷冻库或空调制冷系统中。该装置有一阀体、 步进电机、电机轴齿轮与减速齿轮啮合，减速齿轮下 有一螺杆，螺杆的外螺纹与阀体内的阀针内螺纹啮 合，电子计算机输出脉冲数控制步进电机旋转，通过 齿轮的传动，螺杆带动阀针上下运动，达到控制阀门 冷媒流量大小。该制冷系统调节平滑稳定，相对节约 能源。

Description

本实用新型涉及冷冻库或空调制冷系统中，用电子计算机控制的电子膨胀阀。

现国内冷库制冷系统所采用的温度式膨胀阀是由感温包，热传导管和膨胀阀体组成。其基本工作原理是感温包，热传导管和膨胀阀腔呈一个密闭系统，其内充一种对温度反应敏感的气体。当被检测的物体温度升高时，密闭系统内的气体体积膨胀，系统内压力增大，压力的增高，带动阀体的阀针运动，增大了冷媒的流量。当受控温度降下以后，系统内压力下降，阀针又复原，减少了冷媒。该阀的缺点是，感温包对温度的反应不灵敏。由于热传导管道长，在系统传递温度过程中，路途中易受环境温度的影响，因此当达到阀腔时，阀腔的压力不等于感温包的压力，即带来了温度传感的信号差，严重影响了调节精度，还存在如下缺点：（1）受安装场合限制，即不能安装在冷冻室内，安装距离不能离控制地点过远。（2）只有±20％的控制能力。在－60℃以下低温工作时，控制性能越来越不可靠。（3）其过热度的调整是有限的，而且难于准确，原因是靠人工调整温度膨胀阀的螺栓圈数，误差很大。（4）大型制冷系统中，由于室内外连络配管的长度，以及温度差等原因，使得温度膨胀阀的温度传感器难于经常进行制冷源的合理分配。（5）不能实现制冷系统的全自动化。

本实用新型的目的是要提供一种平滑无极调节阀的开度由电子计算机控制的膨胀阀。

本实用新型的目的是这样实现的，该装置由阀本体，单片机和多路温度传感器组成。传感器输出的温度模拟信号，经A／D转换成标准的0－5V计算机标准电压信号，由单片机完成对信号的处理。计算机可以通过人机对话，根据不同的要求对制冷系统的需要温度进行预置设定。外来温度信号与预置温度信号在计算机进行比较后，由计算机输出阀的开度指令。阀本身由步进电机正反转带动阀杆的上下动作，步进电机的转动，″步数″决定了阀的开启度，实现比例调节。由于计算机控制对系统热惯量引起滞后超前的影响精度调节，可实现微分－积分调节。整个系统实现规范化的“PID”调节，这种调节方式使制冷系统的温度波动曲线呈一直线。（温度式膨胀阀调节曲线呈正弦曲线）制冷系统调节平滑，温定，相对节约了能源。系统不受场地和非检测温度场的干扰，蒸发温度可以从＋10℃－70℃的范围内平滑，无极调节，比例度的范围可以从100％－10％，系统实现了全自动调节，并由计算机对各种参数，如受控温度过热度，蒸发温度实现自动检倥，并可打印显示各种参数值。

下面对附图加以说明。

图1－－为电子膨胀阀的结构示意图

图2－－为电子膨胀阀在制冷系统中的使用情况

结合附图对本实用新型结构具体说明：

由附图1，该装置由阀体（1）、阀针（4），锁紧螺母（7），波纹管（8），支架（9），电机轴齿轮（10），步进电机（12），支承板（16），减速齿轮（17），压紧螺母（18）等组成。进步电机（12）由螺钉（13）固定在支架（9）上，同样阀体（1）由螺钉（2），垫圈（3）安装在支架（9）上，减速齿轮（17）的轴上、下两端有轴承（11），支承板（16）通过螺钉（14）安装在支架（9）上。减速齿轮（17）下有外螺纹与阀体（1）内的阀针（4）内螺纹相啮合。当步进电机（12）接受计算机工作指令，左旋或右旋，这样步进电机轴齿轮（10）啮合减速齿轮（17）同样转动（其传动比6：1），使阀针（4）上升或下降运动，达到开启或关闭阀门开度，从而调节冷媒流量大小。为使阀体中的阀针能在强渗透的冷媒介质（氟里昂F12或F22）正常工作，采用了波纹管（8）进行阀体（1）及阀针（4）的密封，同时利用波纹管的可扰性，确保阀针上下运动，在波纹管（8）上端由螺母（18），垫圈（19）压紧，下端由锁紧螺母（7）压紧，为防止冷媒的泄漏，在阀体（1）的槽内装橡胶密封圈（5），同时紧贴阀针（4）外圆，作为第一道防线。

本实用新型选用最小制冷量的阀，阀孔为5毫米，当阀门全开时，阀针（4）上升4毫米，选用步进电机（12）起动为180步／秒，最快为240步／秒，每步转动的转角度为6度，按平均1260度／秒步进电机计算，轴齿轮（10）转动24圈，整个阀针（4）行程所需时间7滗，需要计算机输出脉冲数为1440步（脉冲）。换句话说计算机输出1440个脉冲，阀针（4）便全冲程运行，即从全闭到全开，或从全开到全闭。若计算机输出720个脉冲，阀针便动作1／2冲程。该电子膨胀阀的装置在制冷系统中的使用情况，可见图2所示，图中，计算机及控制设备（90），压缩机（70），电子膨胀阀装置（50），电磁阀（40）及蒸发器（60）和多路温度传感器组成。电子计算机可同时控制多路电子膨胀阀，并进行检测显示，同时打印各种工作参数。

由于计算机是根据温度传感器输出的信号，与人为设定的指令比较，加入了微－积分调节，计算机输出的脉冲数精确同步，维持蒸发温度在设定温度下正常工作。同时电子膨胀阀可以安装在制冷系统的任何地方，可远离主控计算机。

Claims (3)

1、一种用微机控制的电子膨胀阀，它由阀体(1)，步进电机(12)构成，其特征在于阀体(1)内装有一阀针(4)，步进电机(12)的轴齿轮(10)与减速齿轮(17)啮合，齿轮(17)下有外螺纹与阀针(4)的内螺纹啮合，阀针(4)的外面有密封用的波纹管(8)。

2、如权利要求1所述的电子膨胀阀，其特征在密封波纹管（8）的上端由螺母（18）、垫圈（19）压紧，下端由锁紧螺母（7）压紧。

3、如权利要求1所述的电子膨胀阀，其特征在于阀针（4）的外圆紧贴橡胶密封圈（5）。

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