CN216306728U - 电子膨胀阀及应用电子膨胀阀的空调器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电子膨胀阀技术领域，具体提供一种电子膨胀阀及应用电子膨胀阀的空调器，为解决现有的电子膨胀阀无法实时反馈开度的大小的问题。本实用新型的电子膨胀阀包括阀体、阀芯和弹性件，阀体上设置有出口，阀芯可移动的设置在阀体上，阀体上还设置有压力感应器，弹性件的一端设置在压力感应器上，另一端设置在阀芯上，阀芯设置成移动时可调节出口的大小，并挤压或放松弹性件。阀芯移动时挤压或放松弹性件，弹性件挤压压力感应器，压力感应器将力学参数转化为电学参数进而被检测，进而通过将检测得到的电学参数进行换算成对应地阀芯移动的距离的数值，即可得到电子膨胀阀的真实开度，使空调器的工作过程控制更精确，简化维修难度。

Description

电子膨胀阀及应用电子膨胀阀的空调器

技术领域

本实用新型涉及电子膨胀阀技术领域，具体提供一种电子膨胀阀及应用电子膨胀阀的空调器。

背景技术

电子膨胀阀利用被调节参数产生的电信号，控制施加于膨胀阀上的电压或电流，进而达到调节供液量的目的。例如，采用电子膨胀阀进行空调器的蒸发器出口制冷剂热度调节，可以通过设置在蒸发器出口的温度传感器和压力传感器(有时也利用设置在蒸发器中部的温度传感器采集蒸发温度)来采集过热度信号，采用反馈调节来控制电子膨胀阀的开度。但是现有的电子膨胀阀只能调节开度却无法准确的反馈实时的开度大小，使得空调器整体控制过程由于缺少电子膨胀阀开度的真实参数而无法准确实现电子膨胀阀开度的闭环控制，该技术问题导致现有空调器工作过程控制不精确，调试过程无法实现高效的自动调试，严重依赖于人力反复测试，并且由于没有反馈，当电子膨胀阀故障时难以排查错误原因。

相应地，本领域需要一种新的电子膨胀阀来解决现有的电子膨胀阀无法实时反馈开度的大小的问题。

实用新型内容

本实用新型旨在解决上述技术问题，即，解决现有的电子膨胀阀无法实时反馈开度的大小的问题。

在第一方面，本实用新型提供一种电子膨胀阀，所述电子膨胀阀包括阀体、阀芯和弹性件，所述阀体上设置有出口，所述阀芯可移动的设置在所述阀体上，所述阀体上还设置有压力感应器，所述弹性件的一端设置在所述压力感应器上，另一端设置在所述阀芯上，所述阀芯设置成移动时可调节所述出口的大小，并挤压或放松所述弹性件。

在上述电子膨胀阀的优选技术方案中，所述压力感应器为压电式电阻器。

在上述电子膨胀阀的优选技术方案中，所述阀体上开设有腔体，所述压力感应器和阀芯设置在所述腔体内。

在上述电子膨胀阀的优选技术方案中，所述电子膨胀阀包括定子和相应地转子，所述定子设置在所述腔体的外侧，所述转子设置在所述阀芯上。

在上述电子膨胀阀的优选技术方案中，所述阀体上设置有内螺纹，所述阀芯上设置有与所述内螺纹相配合的外螺纹。

在上述电子膨胀阀的优选技术方案中，所述转子设置在所述阀芯远离所述出口的一端。

在上述电子膨胀阀的优选技术方案中，所述腔体内设置有凹槽，所述压力感应器嵌入所述凹槽内。

在上述电子膨胀阀的优选技术方案中，所述阀体上还设置有进口，所述进口设置在所述阀体的侧部，所述出口设置在所述阀体的底部。

在上述电子膨胀阀的优选技术方案中，所述阀芯靠近所述出口的一端设置成锥形，所述出口设置有与所述阀芯形状相匹配的倒角。

本实用新型还提供了一种应用电子膨胀阀的空调器，所述空调器包括上述技术方案中任一项所述的电子膨胀阀。

本领域技术人员能够理解的是，本实用新型的电子膨胀阀包括阀体、阀芯和弹性件，阀体上设置有出口，阀芯可移动的设置在阀体上，阀体上还设置有压力感应器，弹性件的一端设置在压力感应器上，另一端设置在阀芯上，阀芯设置成移动时可调节出口的大小，并挤压或放松弹性件。

在采用上述技术方案的情况下，本实用新型通过阀芯上下移动调节出口的大小进而调节电子膨胀阀的开度，进一步地，在阀体上设置压力感应器，弹性件的一端设置在压力感应器上，另一端设置在阀芯上，从而在阀芯移动时挤压或放松弹性件，弹性件挤压到压力感应器上，利用压力感应器将阀芯位移造成的压力转化为电学参数，通过检测仪器获得该电学参数，通过公式换算得到阀芯的移动距离。当压力发生变化时，相应地电学参数也发生变化，进而通过将检测得到的电学参数进行换算成对应地阀芯移动的距离的数值，通过设定的电子膨胀阀的开度与阀芯的移动距离的对应关系，即可获得电子膨胀阀的开度的大小。整体结构简单，密封面积小，由于空调器的制冷剂有些是易燃的，压力感应器工作时没有大的电流通过，微小的电流不容易造成危险。

本实用新型将电子膨胀阀的开度通过压力反馈到压力感应器，压力感应器又通过将力学参数转化为电学参数进而被检测，即可得到电子膨胀阀的真实开度，保证了电子膨胀阀在工作过程中能实时反馈实际步数，结合相应地控制算法可以实现电子膨胀阀的闭环控制和自动调试，使空调器的工作过程控制更精确，在电子膨胀阀不正常工作时也可反馈错误的信号简化维修难度。

附图说明

下面结合附图来描述本实用新型的优选实施方式，附图中：

图1是本实用新型的电子膨胀阀的剖面结构示意图。

附图标记列表：

1、阀体；11、出口；12、压电式电阻器；13、腔体；131、凹槽；14、进口；2、阀芯；3、弹性件；4、定子；5、转子。

具体实施方式

下面参照附图来描述本实用新型的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本实用新型的技术原理，并非旨在限制本实用新型的保护范围。本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，为解决现有的电子膨胀阀无法实时反馈开度的大小的问题，本实用新型的电子膨胀阀包括阀体1、阀芯2和弹性件3，阀体1上设置有出口11，阀芯2可移动的设置在阀体1上，阀体1上还设置有压力感应器，优选地，压力感应器为压电式电阻器12；弹性件3的一端设置在压电式电阻器12上，另一端设置在阀芯2上，阀芯2设置成移动时可调节出口11的大小，并挤压或放松弹性件3。

上述设置方式的优点在于：本实用新型通过阀芯2上下(阀芯远离或接近出口11的方向)移动调节出口11的大小进而调节电子膨胀阀的开度，进一步地，在阀体1上设置压电式电阻器12，弹性件3的一端设置在压电式电阻器12上，另一端设置在阀芯2上，从而在阀芯2上下移动时挤压或放松弹性件3，弹性件3挤压到压电式电阻器12上，利用压电式电阻器(压电陶瓷、石英等)的压电效应，将阀芯位移造成的压力转化为压电式电阻器两段电荷的变化，通过外接电容与电压检测仪器获得相关的电压，通过公式换算得到阀芯的移动距离。压力发生变化，从而使压电式电阻器12内产生的电荷发生变化，进而使压电式电阻器12的电压发生变化，通过将检测得到的电压的数值进行换算成对应地距离的数值，从而得到阀芯的移动的距离，通过设定的电子膨胀阀的开度与阀芯的移动距离的对应关系，即可获得电子膨胀阀的开度的大小。整体结构简单，密封面积小，由于空调器的制冷剂有些是易燃的，压电式电阻器12工作时没有大的电流通过，微小的电流不容易造成危险。

本实用新型将电子膨胀阀的开度通过压力反馈到压电式电阻器12上，压电式电阻器12又通过将力学参数转化为电学参数进而被检测，电学参数换算后得到阀芯移动距离参数，即可得到电子膨胀阀的真实开度，保证了电子膨胀阀在工作过程中能实时反馈实际步数，结合相应地控制算法可以实现电子膨胀阀的闭环控制和自动调试，使空调器的工作过程控制更精确，在电子膨胀阀不正常工作时也可反馈错误的信号简化维修难度。

如图1所示，在一种可能的实施方式中，阀体1上开设有腔体13，压电式电阻器12和阀芯2设置在腔体13内，优选地，腔体13内设置有凹槽131，压电式电阻器12嵌入凹槽131内，电子膨胀阀还包括定子4和相应地转子5，定子4设置在腔体13的外侧，转子5设置在阀芯2上，优选地，转子5设置在阀芯2远离出口11的一端，阀体1上设置有内螺纹，阀芯2上设置有与内螺纹相配合的外螺纹。

上述设置方式的优点在于：压电式电阻器12和阀芯2设置在腔体13内，阀芯2在腔体13内上下移动，保证了阀芯2运动的稳定性，当电子膨胀阀调节出口11的流量时，控制电路的脉冲电压按照一定的逻辑关系作用到定子4的各相线圈上时，永久磁铁制成的转子5受磁力矩作用产生旋转运动，通过内螺纹和外螺纹的传递，使阀芯2转动上升或下降并可固定在任意位置，例如，当空调器的压缩机的排气温度过高时，阀芯2向上移动，将电子膨胀阀开度加大，制冷剂流量增加，冷却进气，从而降低排气温度，反之亦然，在阀芯2上升时挤压弹性件3收缩，在下降时弹性件3放松，弹性件3作用到压电式电阻器12上的力随着阀芯2的上下移动而变化，从而产生电压的变化，进而通过检测电压参数获得对应地电子膨胀阀的真实开度，从而在电子膨胀阀工作时能够实时反馈实际的步数，使电子膨胀阀便于形成闭环控制。进一步地，通过在腔体13内设置凹槽131，将压电式电阻器12设置在凹槽内，使得压电式电阻器12的安装更简单牢固，防止长期挤压受力而松动脱落，并减少了腔体13内的空间的占用。优选地，转子5设置在阀芯2远离出口11的一端，可对弹性件3起到进一步的支撑作用，减少脱落风险。

如图1所示，在一种可能的实施方式中，阀体1上还设置有进口14，进口14设置在阀体1的侧部，出口11设置在阀体1的底部，阀芯2靠近出口11的一端设置成锥形，出口11设置有与阀芯2形状相匹配的倒角，优选地弹性件3为弹簧。

上述设置方式的优点在于：电子膨胀阀的进口14设置在侧部，出口11设置在底部，使得阀芯2与出口11在同一方向上，便于调节，并且将阀芯2靠近出口11的一端设置成锥形，出口11设置有与阀芯2形状相匹配的倒角，相较于圆形或方形，阀芯2上下调节时与锥形与出口11配合，使调节量更为精确，将弹性件3设置为弹簧，便于购买和安装，成本低，可靠性高。

综上所述，本实用新型的电子膨胀阀通过阀芯2的上下移动挤压弹簧受力的变化，使弹簧作用在压电式电阻器12上的压力产生变化，进而改变压电式电阻器12的电压，通过检测到的电压换算成相对应地电子膨胀阀的开度的大小，当电子膨胀阀因损坏而无法正常工作时能够及时的发现，进一步地，通过定子4和转子5的转动，带动外螺纹在内螺纹上配合转动进而使阀芯2上下移动，配合弹簧和压电式电阻器12，实现由力学参数向电学参数的转化，最后通过控制器捕获该电学参数，从而获得电子膨胀阀的实时的开度数值，电子膨胀阀的整体结构简单易实现，制造成本，可靠性高，压电式电阻器12安装时只有两根导线穿出阀体，使得密封面积大大减小，并且压电式电阻器12上的微弱电流降低了空调器发生火灾的风险。

需要说明的是，上述实施方式仅仅用来阐述本实用新型的原理，并非旨在与限制本实用新型的保护范围，在不偏离本实用新型原理的条件下，本领域技术人员能够对上述结构进行调整，以便本实用新型能够应用于更加具体的应用场景。

例如，在一种可替换的实施方式中，不对电子膨胀阀的阀体1形状进行任何的限制，可以是圆柱形也可以是长方体形，这些都不偏离本实用新型的原理，因此都将落入本实用新型的保护范围之内。

例如，在一种可替换的实施方式中，阀芯2和转子5可以是键连接也可以是螺栓固定连接，因此不对电子膨胀阀的阀芯2与转子5的的连接方式进行任何的限制，只要能将转子5固定在阀芯2上即可，这些都不偏离本实用新型的原理，因此都将落入本实用新型的保护范围之内。

例如，在一种可替换的实施方式中，进口14可以设置为一个也可以设置为多个，进口14可以是方形也可以是圆形，因此不对电子膨胀阀的进口14的形状和数量进行任何的限制，只要进口14能够通入制冷剂即可，这些都不偏离本实用新型的原理，因此都将落入本实用新型的保护范围之内。

例如，在一种可替换的实施方式中，弹性件3可以设置成弹簧也可以设置成弹性橡胶，因此不对弹性件3的具体结构进行任何的限制，只要弹性件3具有弹力即可，这些都不偏离本实用新型的原理，因此都将落入本实用新型的保护范围之内。

例如，在一种可替换的实施方式中，腔体13的形状可以是圆柱形也可以是长方体形，因此不对腔体13的形状进行任何的限制，只要腔体13能够将压电式电阻器12和阀芯2设置在其内部即可，这些都不偏离本实用新型的原理，因此都将落入本实用新型的保护范围之内。

例如，在一种可替换的实施方式中，电子膨胀阀的开度可通过检测电压再人工换算成距离，或者也可以通过仪表直接检测电压换算得到的距离，因此不对电子膨胀阀的开度的检测方式进行任何的限制，只要将电子膨胀阀的开度检测到即可，这些都不偏离本实用新型的原理，因此都将落入本实用新型的保护范围之内。

例如，在一种可替换的实施方式中，压力感应器还可以是可变电感式压力传感器或压敏电阻式传感器，因此不对压力感应器的具体类型进行任何的限制，只要压力感应器能够将压力转换成电学参数并能够被检测即可，这些都不偏离本实用新型的原理，因此都将落入本实用新型的保护范围之内。

此外，本实用新型还提供了一种应用电子膨胀阀的空调器，该应用电子膨胀阀的空调器具有上述任一实施方式中所述的电子膨胀阀。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本实用新型的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本实用新型的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本实用新型的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电子膨胀阀，其特征在于，所述电子膨胀阀包括阀体、阀芯和弹性件，所述阀体上设置有出口，所述阀芯可移动的设置在所述阀体上，所述阀体上还设置有压力感应器，所述弹性件的一端设置在所述压力感应器上，另一端设置在所述阀芯上，所述阀芯设置成移动时可调节所述出口的大小，并挤压或放松所述弹性件。

2.根据权利要求1所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述压力感应器为压电式电阻器。

3.根据权利要求1所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述阀体上开设有腔体，所述压力感应器和阀芯设置在所述腔体内。

4.根据权利要求3所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述电子膨胀阀包括定子和相应地转子，所述定子设置在所述腔体的外侧，所述转子设置在所述阀芯上。

5.根据权利要求4所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述阀体上设置有内螺纹，所述阀芯上设置有与所述内螺纹相配合的外螺纹。

6.根据权利要求4所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述转子设置在所述阀芯远离所述出口的一端。

7.根据权利要求3所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述腔体内设置有凹槽，所述压力感应器嵌入所述凹槽内。

8.根据权利要求1所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述阀体上还设置有进口，所述进口设置在所述阀体的侧部，所述出口设置在所述阀体的底部。

9.根据权利要求1所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述阀芯靠近所述出口的一端设置成锥形，所述出口设置有与所述阀芯形状相匹配的倒角。

10.一种应用电子膨胀阀的空调器，其特征在于，所述空调器设置有权利要求1-9中任一项所述的电子膨胀阀。

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