CN219994423U - 自平衡膨胀阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于空调部件技术领域。解决了现有技术中膨胀阀使用稳定性差的问题。提供了一种自平衡膨胀阀，包括管状的阀体，阀体内设置有公阀芯和母阀芯，公阀芯的端部具有柱状的插接头，所述母阀芯呈筒状并套装在公阀芯的插接头上，所述阀体内还设置有用于使公阀芯和母阀芯相互靠近的第一弹性件，所述母阀芯与所述插接头相对的内壁上具有环状的化霜环和若干环状的节流环，若干环状的节流环分别设置在所述化霜环的两侧，所述插接头上设置有节流段，且节流段的侧壁与节流环的内壁之间能形成通过所述公阀芯或母阀芯的移动来调节流量的节流通道，在初始状态时，所述化霜环的内壁与节流段的侧壁相对并形成化霜通道。具有能提高使用稳定性的优点。

Description

自平衡膨胀阀

技术领域

本实用新型属于空调部件技术领域，涉及一种自平衡膨胀阀。

背景技术

膨胀阀是组成制冷装置的重要部件，主要的作用是节流降压和调节空气流量。如中国专利文献公开了一种膨胀阀(申请号：202111426601.5)，包括主阀体和化霜阀体，化霜阀体的两端端口均与主阀体相连通，主阀体内位于化霜阀体两端端口之间位置设有阀芯组件，化霜阀体内具有两限位部，两限位部上均具有沿化霜阀体长度方向贯穿设置的过流孔，两限位部之间设有能够滑动并封堵过流孔的化霜阀芯，化霜阀芯与两限位部之间均设有辅弹簧，且在辅弹簧作用下化霜阀芯能够与两限位部相分离，主弹簧的启动弹力值大于辅弹簧被压缩至化霜阀芯封堵住过流孔时的弹力值。该膨胀阀虽然能同时满足空调的化霜和制冷模式，但是在使用时存在以下缺点：该膨胀阀需要在主阀体的侧部焊接辅助阀体，主阀体与辅助阀体难以制成一体式，导致长期使用过程中焊接处出现腐蚀而泄漏，使用稳定性和使用寿命较低。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种自平衡膨胀阀。本实用新型所要解决的技术问题是如何使自平衡膨胀阀具备化霜功能的同时提高其稳定性和使用寿命。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：

自平衡膨胀阀，包括管状的阀体，阀体内设置有公阀芯和母阀芯，公阀芯的端部具有柱状的插接头，所述母阀芯呈筒状并套装在公阀芯的插接头上，所述阀体内还设置有用于使公阀芯和母阀芯相互靠近的第一弹性件，其特征在于，所述母阀芯与所述插接头相对的内壁上具有环状的化霜环和若干环状的节流环，若干环状的节流环分别设置在所述化霜环的两侧，所述插接头上设置有节流段，且节流段的侧壁与节流环的内壁之间能形成通过所述公阀芯或母阀芯的移动来调节流量的节流通道，在初始状态时，所述化霜环的内壁与节流段的侧壁相对并形成化霜通道。

区别于现有技术，在初始状态时，所述化霜环的内壁与节流段的侧壁相对并形成化霜通道，使得本自平衡膨胀阀无需在阀体外部额外设置另一阀体，从而能降低成本，整体式的阀体也能够避免因为焊接点腐蚀导致泄漏，进而提高使用稳定性和使用寿命。本自平衡膨胀阀阀体内设置有公阀芯和母阀芯，所述母阀芯呈筒状并套装在公阀芯的插接头上，所述母阀芯与所述插接头相对的内壁上具有环状的化霜环和若干环状的节流环，插接头节流段的侧壁与节流环的内壁之间能形成通过所述公阀芯或母阀芯的移动来调节流量的节流通道，从而能够大幅度减小阀体的长度，使得本自平衡膨胀阀的结构更加紧凑，加之若干环状的节流环分别设置在所述化霜环的两侧，同时也能减少公阀芯或母阀芯各自的移动距离。同时，本自平衡膨胀阀将若干节流环设置在母阀芯的内部也能更好地推动母阀芯压缩弹性件，从而提高本自平衡膨胀阀对流量控制的精度。

具体来说，阀体的一端为制冷入口，另一端为制热入口，在停机状态下，公阀芯和母阀芯在第一弹性件的作用下不发生移动，而制冷入口能够通过公阀芯以及母阀芯与制热入口连通，即在停机状态下，本自平衡膨胀阀处于常开状态，因此在空调设备启动前进行室外机化霜或者室内制热过程中阶段性停机进行室外机化霜时，较小流量的冷媒从制冷入口进入，较小的压差无需推动公阀芯和母阀芯冷媒就能够通过并由制热入口流出进行室外机制热化霜。

在室外机化霜完成后室内机正常制热，此时阀体两端的压差较大，冷媒由制热入口流入，公阀芯的插接头与母阀芯的节流环之间的间隙不足以满足冷媒的通过需求，在较大的压差作用下冷媒会推动靠近制冷入口的公阀芯压缩第一弹性件向制冷入口方向滑动并快速滑过化霜环移动到使节流段与节流环相对的位置，随后在滑动过程中，该插接头上的节流段会依次逐步远离母阀芯上的若干节流环，从而在插接头节流段的外周面与节流环内周面之间形成不同大小的节流通道，在不同的制热状态，如中间制热、额定制热或者最大制热，阀体两端的压差不同，从而推动该公阀芯不同程度的压缩对应的第一弹性件，使得插接头节流段分别与若干节流环之间形成不同通过面积的节流通道以调节流量。

而在室内制冷时，冷媒则由制冷入口流入，公阀芯的插接头与母阀芯的节流环之间的间隙不足以满足冷媒的通过需求，在较大的压差作用下冷媒会加速推动靠近制热入口的公阀芯压缩第一弹性件并向制热入口方向滑动，使得插接头上的节流段快速滑过化霜环并移动到与节流环相对的位置，并且插接头上的节流段会逐步远离母阀芯上的若干节流环，从而使得插接头节流段的外周面依次与母阀芯上不同节流环内周面之间形成节流通道，在不同的制冷状态，如低温中间制冷、中间制冷、额定制冷或者最大制冷等，阀体两端的压差不同，从而推动公阀芯不同程度的压缩第一弹性件，使得插接头节流段的外周面分别与若干节流环之间形成不同通过面积的节流通道以调节流量。

在上述的一种自平衡膨胀阀中，所述化霜环和若干所述节流环依次相贴合形成一体结构，且相邻节流环的孔径大小不同。所述化霜环和若干所述节流环依次相贴合形成一体结构，从而能进一步减少公阀芯或母阀芯各自的移动距离；相邻节流环的孔径大小不同，能够更好地形成不同通过面积的节流通道以调节流量。

在上述的一种自平衡膨胀阀中，位于化霜环一侧的若干节流环组成制冷节流环组，位于化霜环另一侧的若干节流环组成制热节流环组，制冷节流环组或制热节流环组内的若干节流环分别沿远离化霜环的方向按孔径由大到小再到大依次排列，每个节流环的内周面均为环形的节流面，所述节流段具有环形的配合面，当节流段移动到与节流环相对的位置时所述配合面与相对的节流面之间形成所述节流通道。制冷节流环组或制热节流环组内的若干节流环分别沿远离化霜环的方向按孔径由大到小再到大依次排列，使得使用本自平衡膨胀阀的空调能长时有效地保持低频运行，更加节能，此外，通过公阀芯或母阀芯的移动使得插接头上环形的配合面依次与若干节流环相对的位置并形成节流通道，通过插接头或若干节流环位置的移动并停留以调节流量，从而在使自平衡膨胀阀具有制冷、制热和化霜功能的情况下大幅度减小阀体的长度，使得阀体的结构更加紧凑，同时也能减少公阀芯或母阀芯各自的移动距离。

在上述的一种自平衡膨胀阀中，所述母阀芯固设在阀体内，所述公阀芯有两个且分别可滑动地设置在母阀芯内，两个公阀芯的插接头相对设置。上述结构使得通过两个公阀芯的分别移动实现多个流量等级的制热模式以及多个流量等级的制冷模式的调节，在初始状态时，两个公阀芯均不发生移动，实现化霜模式，上述结构的自平衡膨胀阀结构简单合理紧凑，能同时满足空调的化霜模式和制冷模式。

在上述的一种自平衡膨胀阀中，所述公阀芯的外壁具有限位台阶部，且在所述第一弹性件的作用下，两个公阀芯的限位台阶部分别与母阀芯相抵靠，且两个公阀芯的插接头相抵靠。在初始状态时，两个公阀芯的限位台阶部分别与母阀芯相抵靠，且两个公阀芯的插接头相抵靠，使得化霜环的内壁与节流段的侧壁相对并形成化霜通道，同时能保证化霜通道的稳定性，使得本自平衡膨胀阀能更好地实现化霜功能。

在上述的一种自平衡膨胀阀中，所述阀体的两端分别固设有筒状的定位柱，其中一个定位柱和同侧的公阀芯之间设置有筒状的弹簧座，且其中一个第一弹性件设置在弹簧座和公阀芯之间，另一个第一弹性件设置在定位柱和公阀芯之间，所述弹簧座和定位柱之间还设置有第二弹性件。

在上述的一种自平衡膨胀阀中，所述阀体的两端分别固设有筒状的定位柱，两个定位柱分别和同侧的公阀芯之间设置有筒状的弹簧座，所述第一弹性件设置在弹簧座和公阀芯之间，所述弹簧座和定位柱之间还设置有第二弹性件。

具体使用时，可以只在其中一个定位柱和对应的母阀芯之间设置弹簧座，或者在两个定位柱和与其对应的母阀芯之间均设置弹簧座，即通过设置弹簧座从而能增设第二弹性件，加之所述第一弹性件的劲度系数小于第二弹性件的劲度系数，且第二弹性件的启动弹力值大于第一弹性件被压缩至公阀芯与弹簧座相抵靠时的弹力值，所以在第一弹性件被完全压缩后第二弹性件才开始被压缩，进而来实现更多流量等级的制热模式或/和更多流量等级的制冷模式，提高本膨胀阀的控制精度。

具体来说，所述母阀芯内壁上的节流面有多个，若干环状的节流面分别设置在所述化霜环的两侧，制热节流环组的节流面按外径由大到小再到大依次为最大制热节流面、低温额定制热节流面、额定制热节流面、中间制热节流面和低温中间制热节流面，制冷节流环组的节流面按外径由大到小再到大依次为最大制冷节流面、低温额定制冷节流面、额定制冷节流面、中间制冷节流面和低温中间制冷节流面，通过第一弹性件和第二弹性件的配合，实现多个流量等级的制热模式和多个流量等级的制冷模式，其中多个流量等级的制冷模式具体为：

低温中间制冷模式：靠近制热入口的公阀芯向制热入口方向移动，第一弹性件被压缩一部分。

中间制冷模式：该公阀芯继续压缩第一弹性件，直到公阀芯与弹簧座相抵靠。

额定制冷模式：该公阀芯顶推弹簧座，第二弹性件被压缩一部分。

低温额定制冷模式：该公阀芯进一步顶推弹簧座，第二弹性件进一步被压缩。

最大制冷模式：该公阀芯更进一步顶推弹簧座，直到弹簧座被定位柱抵靠而难以继续移动。

多个流量等级的制热模式为公阀芯向制冷入口方向移动，第一弹性件被不同程度的压缩从而形成不同流量等级的制热模式，其中最大制热模式为公阀芯与定位柱抵靠而难以继续移动。

在上述的一种自平衡膨胀阀中，所述阀体内固设有筒状的定位柱，所述第一弹性件设置在定位柱和母阀芯之间，所述公阀芯固设在阀体内，所述母阀芯滑动设置在阀体内，所述母阀芯和公阀芯之间设置有第二弹性件，且母阀芯的内周面与所述公阀芯的外周面滑动配合。上述结构的自平衡膨胀阀只需一个公阀芯和一个母阀芯即能实现同时满足空调的化霜模式和制冷模式，加之母阀芯可滑动地套装在公阀芯上，能够大幅减少阀体的长度，使得阀体的结构更加紧凑，此外，公阀芯固设在阀体内，母阀芯的内周面与所述公阀芯的外周面滑动配合，加之化霜环和若干所述节流环依次相贴合形成一体结构，不仅能减少公阀芯或母阀芯的移动距离，也能提高本自平衡膨胀阀对流量控制的精度。上述结构的自平衡膨胀阀在初始状态时实现化霜模式，通过母阀芯不同程度地压缩第二弹性件实现形成多个流量等级的制冷模式，以及通过母阀芯不同程度地压缩第一弹性件实现形成多个流量等级的制热模式。

与现有技术相比，本自平衡膨胀阀的优点在于：1、本自平衡膨胀阀无需在阀体外部额外设置另一阀体即能同时满足空调的化霜模式和制冷模式，从而能降低成本，同时，整体式的阀体也能够避免因为焊接点腐蚀导致泄漏，进而提高使用稳定性和使用寿命。

2、本自平衡膨胀阀的若干环状的节流环分别设置在所述化霜环的两侧，加之母阀芯套装在公阀芯的插接头上，从而能够减少阀体的长度，使得阀体的结构更加紧凑，此外，也能减少公阀芯或母阀芯的移动距离，从而提高本自平衡膨胀阀对流量控制的精度。

附图说明

图1是实施例一中本自平衡膨胀阀初始状态时的结构剖视图。

图2是实施例一中本自平衡膨胀阀制冷状态时的局部结构剖视图。

图3是图2中A处的局部放大图。

图4是实施例一中本自平衡膨胀阀制热状态时的局部结构剖视图。

图5是图4中B处的局部放大图。

图6是实施例二中本自平衡膨胀阀初始状态时的结构剖视图。

图7是实施例三中本自平衡膨胀阀初始状态时的结构剖视图。

图8是图7中C处的局部放大图。

图中，1、阀体；1a、制冷入口；1b、制热入口；2、公阀芯；2a、插接头；2a1、节流段；2a11、配合面；2b、限位台阶部；3、母阀芯；3a、化霜环；3b、节流环；3b1、节流面；4、第一弹性件；5、节流通道；6、化霜通道；7、定位柱；8、弹簧座；9、第二弹性件；10、过滤网。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

实施例一

自平衡膨胀阀，参照图1-5，包括管状的阀体1，阀体1内设置有公阀芯2和母阀芯3，公阀芯2的端部具有柱状的插接头2a，所述母阀芯3呈筒状并套装在公阀芯2的插接头2a上，所述阀体1内还设置有用于使公阀芯2和母阀芯3相互靠近的第一弹性件4，所述母阀芯3与所述插接头2a相对的内壁上具有环状的化霜环3a和若干环状的节流环3b，若干环状的节流环3b分别设置在所述化霜环3a的两侧，所述插接头2a上设置有节流段2a1，且节流段2a1的侧壁与节流环3b的内壁之间能形成通过所述公阀芯2或母阀芯3的移动来调节流量的节流通道5，在初始状态时，所述化霜环3a的内壁与节流段2a1的侧壁相对并形成化霜通道6。

本实施优选所述化霜环3a和若干所述节流环3b依次相贴合形成一体结构，且相邻节流环3b的孔径大小不同。

具体来说，参照图1、图2、图3、图4和图5，位于化霜环3a一侧的若干节流环3b组成制冷节流环组，位于化霜环3a另一侧的若干节流环3b组成制热节流环组，制冷节流环组或制热节流环组内的若干节流环3b分别沿远离化霜环3a的方向按孔径由大到小再到大依次排列，每个节流环3b的内周面均为环形的节流面3b1，所述节流段2a1具有环形的配合面2a11，当节流段2a1移动到与节流环3b相对的位置时所述配合面2a11与相对的节流面3b1之间形成所述节流通道5。

具体来说，参照图1，所述母阀芯3固设在阀体1内，所述公阀芯2有两个且分别可滑动地设置在母阀芯3内，两个公阀芯2的插接头2a相对设置。所述公阀芯2的外壁具有限位台阶部2b，且在所述第一弹性件4的作用下，两个公阀芯2的限位台阶部2b分别与母阀芯3相抵靠，且两个公阀芯2的插接头2a相抵靠。

在两个第一弹性件4的作用下，当公阀芯2未受到冷媒的较大压差时，即在初始状态，所述化霜环3a的内壁与节流段2a1的侧壁相对并形成化霜通道6，因此在进行化霜时较小流量的冷媒从制冷入口1a进入，较小的压差无需推动母阀芯3冷媒就能够通过并由制热入口1b流出进行室外机制热化霜。

当正常制冷或者制热时冷媒压差较大，其中，制冷时，冷媒推动靠近制热入口1b的公阀芯2a向制热入口1b移动并压缩第一弹性件4，在较大的压差作用下冷媒会加速推动该公阀芯2压缩第一弹性件4使得插接头2a上的节流段2a1快速滑过化霜环3a并移动到与节流环3b相对的位置，并且插接头2a上的节流段2a1会逐步远离母阀芯3上的若干节流环3b并停留，从而使得插接头2a节流段2a1的外周面依次与母阀芯3上不同节流环3b内周面之间形成节流通道5。

而制热时，冷媒推动靠近制冷入口1a的公阀芯2向制冷入口1a移动并压缩第一弹性件4，在较大的压差作用下冷媒会推动该公阀芯2加速向制冷入口1a方向滑动并快速滑过化霜环3a移动到使节流段2a1与节流环3b相对的位置，随后在滑动过程中，该插接头2a上的节流段2a1会依次逐步远离母阀芯3上的若干节流环3b并停留，从而在插接头2a节流段2a1的外周面与节流环3b内周面之间形成不同大小的节流通道5。

实施例二

本实施例同实施例一的结构及原理基本相同，其不同之处在于：参照图6，所述阀体1的两端分别固设有筒状的定位柱7，其中一个定位柱7和同侧的公阀芯2之间设置有筒状的弹簧座8，且其中一个第一弹性件4设置在弹簧座8和公阀芯2之间，另一个第一弹性件4设置在定位柱7和公阀芯2之间，所述弹簧座8和定位柱7之间还设置有第二弹性件9。第一弹性件4的劲度系数小于第二弹性件9的劲度系数(该第一弹性件4和第二弹性件9位于同侧)，且第二弹性件9的启动弹力值大于第一弹性件4被压缩至公阀芯2与弹簧座8相抵靠时的弹力值。

当然也可以采用以下结构，在两个定位柱7和同侧的公阀芯2之间分别设置筒状的弹簧座8，所述第一弹性件4设置在弹簧座8和公阀芯2之间，所述弹簧座8和定位柱7之间还设置有第二弹性件9。

实施例三

本实施例同实施例一的结构及原理基本相同，其不同之处在于：参照图7和图8，所述阀体1内固设有筒状的定位柱7，所述第一弹性件4设置在定位柱7和母阀芯3之间，所述公阀芯2固设在阀体1内，所述母阀芯3滑动设置在阀体1内，所述母阀芯3和公阀芯2之间设置有第二弹性件9，且母阀芯3的内周面与所述公阀芯2的外周面滑动配合。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (8)

1.自平衡膨胀阀，包括管状的阀体(1)，阀体(1)内设置有公阀芯(2)和母阀芯(3)，公阀芯(2)的端部具有柱状的插接头(2a)，所述母阀芯(3)呈筒状并套装在公阀芯(2)的插接头(2a)上，所述阀体(1)内还设置有用于使公阀芯(2)和母阀芯(3)相互靠近的第一弹性件(4)，其特征在于，所述母阀芯(3)与所述插接头(2a)相对的内壁上具有环状的化霜环(3a)和若干环状的节流环(3b)，若干环状的节流环(3b)分别设置在所述化霜环(3a)的两侧，所述插接头(2a)上设置有节流段(2a1)，且节流段(2a1)的侧壁与节流环(3b)的内壁之间能形成通过所述公阀芯(2)或母阀芯(3)的移动来调节流量的节流通道(5)，在初始状态时，所述化霜环(3a)的内壁与节流段(2a1)的侧壁相对并形成化霜通道(6)。

2.根据权利要求1所述的一种自平衡膨胀阀，其特征在于，所述化霜环(3a)和若干所述节流环(3b)依次相贴合形成一体结构，且相邻节流环(3b)的孔径大小不同。

3.根据权利要求2所述的一种自平衡膨胀阀，其特征在于，位于化霜环(3a)一侧的若干节流环(3b)组成制冷节流环组，位于化霜环(3a)另一侧的若干节流环(3b)组成制热节流环组，制冷节流环组或制热节流环组内的若干节流环(3b)分别沿远离化霜环(3a)的方向按孔径由大到小再到大依次排列，每个节流环(3b)的内周面均为环形的节流面(3b1)，所述节流段(2a1)具有环形的配合面(2a11)，当节流段(2a1)移动到与节流环(3b)相对的位置时所述配合面(2a11)与相对的节流面(3b1)之间形成所述节流通道(5)。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种自平衡膨胀阀，其特征在于，所述母阀芯(3)固设在阀体(1)内，所述公阀芯(2)有两个且分别可滑动地设置在母阀芯(3)内，两个公阀芯(2)的插接头(2a)相对设置。

5.根据权利要求4所述的一种自平衡膨胀阀，其特征在于，所述公阀芯(2)的外壁具有限位台阶部(2b)，且在所述第一弹性件(4)的作用下，两个公阀芯(2)的限位台阶部(2b)分别与母阀芯(3)相抵靠，且两个公阀芯(2)的插接头(2a)相抵靠。

6.根据权利要求4所述的一种自平衡膨胀阀，其特征在于，所述阀体(1)的两端分别固设有筒状的定位柱(7)，其中一个定位柱(7)和同侧的公阀芯(2)之间设置有筒状的弹簧座(8)，且其中一个第一弹性件(4)设置在弹簧座(8)和公阀芯(2)之间，另一个第一弹性件(4)设置在定位柱(7)和公阀芯(2)之间，所述弹簧座(8)和定位柱(7)之间还设置有第二弹性件(9)。

7.根据权利要求4所述的一种自平衡膨胀阀，其特征在于，所述阀体(1)的两端分别固设有筒状的定位柱(7)，两个定位柱(7)分别和同侧的公阀芯(2)之间设置有筒状的弹簧座(8)，所述第一弹性件(4)设置在弹簧座(8)和公阀芯(2)之间，所述弹簧座(8)和定位柱(7)之间还设置有第二弹性件(9)。

8.根据权利要求1或2或3所述的一种自平衡膨胀阀，其特征在于，所述阀体(1)内固设有筒状的定位柱(7)，所述第一弹性件(4)设置在定位柱(7)和母阀芯(3)之间，所述公阀芯(2)固设在阀体(1)内，所述母阀芯(3)滑动设置在阀体(1)内，所述母阀芯(3)和公阀芯(2)之间设置有第二弹性件(9)，且母阀芯(3)的内周面与所述公阀芯(2)的外周面滑动配合。