CN220134737U - 膨胀阀及空调系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及空调技术领域，特别是涉及一种膨胀阀及空调系统。该膨胀阀包括阀体、阀芯、第一接管及第二接管。阀体设有阀腔，第一接管和第二接管分别连接于阀体并通过阀腔相互连通，阀芯可活动地设于阀腔内，以连通或隔断第一接管和第二接管。膨胀阀还包括导流凸起，导流凸起连接于第一接管内壁和第二接管内壁中的一者或者两者。本申请提供的膨胀阀及空调系统，解决了现有流经膨胀阀的流体经阀芯节流后易在出口处出现回流和涡流，导致膨胀阀噪声较大的问题。

Description

膨胀阀及空调系统

技术领域

本申请涉及空调技术领域，特别是涉及一种膨胀阀及空调系统。

背景技术

在空调系统中，膨胀阀能够对流经膨胀阀的流体起到节流降压的作用。

现有膨胀阀由于阀芯的节流作用，导致节流后的流体流至膨胀阀的出口管时，流体会以高速流出，且处于出口管中轴线和靠近管壁的流体间的速度差异较大，从而形成较大的压力差，受剪切力的影响，流体在管内会从压力高的地方流向压力低的地方，从而形成局部的回流和涡流，导致膨胀阀内产生较大的流动噪声。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种膨胀阀及空调系统，以解决现有流经膨胀阀的流体经阀芯节流后易在出口处出现回流和涡流，导致膨胀阀噪声较大的问题。

本申请提供一种膨胀阀，该膨胀阀包括阀体、阀芯、第一接管及第二接管；所述阀体设有阀腔，所述第一接管和所述第二接管分别连接于所述阀体并通过所述阀腔相互连通，所述阀芯可活动地设于所述阀腔内，以连通或隔断所述第一接管和所述第二接管；所述膨胀阀还包括导流凸起，所述导流凸起连接于所述第一接管内壁和所述第二接管内壁中的一者或者两者；当所述导流凸起设于所述第一接管的内壁时，定义设于所述第一接管内的所述导流凸起为第一导流凸起，所述第一导流凸起沿着所述第一接管的轴向和所述第一接管的圆周方向的合方向呈螺旋形延伸；当所述导流凸起设于所述第二接管的内壁时，定义设于所述第二接管内的所述导流凸起为第二导流凸起，所述第二导流凸起沿着所述第二接管的轴向和所述第二接管的圆周方向的合方向呈螺旋形延伸。

在其中一个实施例中，当所述第一接管呈竖直设置时，建立第一三维坐标系，其中，x轴方向和y轴方向均为所述第一接管的径向，z轴方向为所述第一接管的轴向，且所述第一接管的轴线和z轴重合，x轴方向、y轴方向和z轴方向两两相互垂直；所述第一导流凸起在所述第一三维坐标系内的位置公式满足：x1＝acos(θ)，y1＝asin(θ)，z1＝bθ，其中，a为所述第一接管的内径，θ为所述第一导流凸起的螺旋角度，h为所述第一导流凸起的螺距，且b＝2π/h。

如此设置，便于第一导流凸起的设置。

在其中一个实施例中，当所述第二接管呈水平设置时，建立第二三维坐标系，其中，x轴方向和z轴方向均为所述第二接管的径向，y轴方向为所述第二接管的轴向，且所述第二接管的轴线和y轴重合，x轴方向、y轴方向和z轴方向两两相互垂直；所述第二导流凸起在所述第二三维坐标系内的位置公式满足：x2＝Asin(β)，y2＝cβ，z2＝Acos(β)，其中，A为所述第二接管的内径，β为所述第二导流凸起的螺旋角度，H为所述第二导流凸起的螺距，且c＝2π/H。

如此设置，便于第二导流凸起的设置。

在其中一个实施例中，所述第一导流凸起的螺距h满足，5mm≤h≤15mm；所述第二导流凸起的螺距H满足，5mm≤H≤15mm。

如此设置，能够提高第一导流凸起和第二导流凸起的降噪效果。

在其中一个实施例中，所述第一导流凸起和所述第二导流凸起的截面均呈半圆形。

如此设置，便于流体的流动。

在其中一个实施例中，所述第一导流凸起和所述第二导流凸起的直径均为D，且满足0.4mm≤D≤0.8mm。

如此设置，能够提高第一导流凸起和第二导流凸起的降噪效果。

在其中一个实施例中，所述第一导流凸起与所述第一接管一体成型，所述第二导流凸起与所述第二接管一体成型。

如此设置，能够有效提高第一导流凸起和第二导流凸起的连接强度。

在其中一个实施例中，所述第一导流凸起与所述第一接管分体设置并通过过盈配合连接，所述第二导流凸起与所述第二接管分体设置并通过过盈配合连接。

如此设置，第一导流凸起和第二导流凸起的连接较为牢固，能够更好地承受流体流动的冲击。

在其中一个实施例中，所述阀体的一端设有节流孔和导流腔，所述阀芯能够插置于所述节流孔并与所述节流孔活动配合，以调节所述节流孔的开度，所述导流腔的一端通过所述节流孔与所述阀腔连通，另一端与所述第一接管连通；沿着从连通所述节流孔的一端至连通所述第一接管的一端，所述导流腔的截面呈逐渐增大的趋势。

如此设置，进一步提高膨胀阀的降噪效果。

本申请还提供一种空调系统，该空调系统包括以上任意一项所述的膨胀阀。

与现有技术相比，本申请提供的膨胀阀及空调系统，通过在膨胀阀的出口管内设置导流凸起，导流凸起能够对出口管内近壁处的流体起到导流的作用，减少流体与管壁间的碰撞，并避免流体受管壁阻力影响在近壁处产生乱流，从而降低流体在近壁处的流动阻力，进而提高了近壁处的流体流速，有效缩减了流体从出口管中轴线至管壁方向的速度梯度和压力梯度，从而能够减小流体受到的剪切力，进而降低了回流和涡流产生的几率。并且，通过导流凸起的导流作用，能够缩小流体内由于剪切力产生的漩涡体积，从而提高流体的流动稳定性，进而减小流体流动过程中产生的噪声。进一步地，导流凸起的导流作用还能够减小流体内由于局部压力降低产生的气泡的体积，从而进一步减小气泡溃灭产生的噪声。如此，导流凸起的设置有效降低了膨胀阀的流动噪声。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请提供的一实施例的膨胀阀的剖视图；

图2为本申请提供的一实施例的第二接管的侧视图。

图中各符号表示含义如下：

100、膨胀阀；10、阀体；11、阀腔；12、节流孔；13、导流腔；20、阀芯；30、第一接管；31、第一导流凸起；40、第二接管；41、第二导流凸起。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”或“设置于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。本申请的说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”、“下”可以是第一特征直接和第二特征接触，或第一特征和第二特征间接地通过中间媒介接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

除非另有定义，本申请的说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本申请的说明书所使用的术语“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。

现有膨胀阀由于阀芯的节流作用，导致节流后的流体流至膨胀阀的出口管时，流体会以高速流出，且处于出口管中轴线和靠近管壁的流体间的速度差异较大，从而形成较大的压力差，受剪切力的影响，流体在管内会从压力高的地方流向压力低的地方，从而形成局部的回流和涡流，导致膨胀阀内产生较大的流动噪声。

请参阅图1，为解决现有流经膨胀阀的流体经阀芯节流后易在出口处出现回流和涡流，导致膨胀阀噪声较大的问题，本申请提供一种膨胀阀100。该膨胀阀100包括阀体10、阀芯20、第一接管30及第二接管40。阀体10设有阀腔11，第一接管30和第二接管40分别连接于阀体10并通过阀腔11相互连通，阀芯20可活动地设于阀腔11内，以连通或隔断第一接管30和第二接管40。

膨胀阀100还包括导流凸起，导流凸起连接于第一接管30内壁和第二接管40内壁中的一者或者两者。当导流凸起设于第一接管30的内壁时，定义设于第一接管30内的导流凸起为第一导流凸起31，第一导流凸起31沿着第一接管30的轴向和第一接管30的圆周方向的合方向呈螺旋形延伸。当导流凸起设于第二接管40的内壁时，定义设于第二接管40内的导流凸起为第二导流凸起41，第二导流凸起41沿着第二接管40的轴向和第二接管40的圆周方向的合方向呈螺旋形延伸。

通常，空调系统在运行过程中主要存在两种模式，分别为制热模式和制冷模式。其中，空调系统在实际应用场景中，可仅设置有制热或制冷中的任意一种模式，或在同一个空调系统中设置有可进行切换的制热和制冷模式。然而，无论空调系统处于制冷还是制热模式，由于膨胀阀100的节流作用，均会在膨胀阀100的出口管内产生较大的流动噪声。

进一步地，以设置有可切换模式的空调系统为例，具体表现为，当空调系统处于制冷模式时，流体自第二接管40流入阀腔11并从第一接管30流出，此时，第一接管30为膨胀阀100的出口管，且噪声发生于第一接管30内。当空调系统处于制热模式时，流经膨胀阀100的流体的流向相反，流体自第一接管30流入阀腔11并从第二接管40流出，此时，第二接管40为膨胀阀100的出口管，且噪声发生于第二接管40内。并且，本申请中的导流凸起设置于膨胀阀100的出口管内。为便于说明，本申请具体以空调系统处于制冷模式进行说明，即第一接管30作为膨胀阀100的出口管。

需要说明的是，第一导流凸起31沿着第一接管30的轴向和第一接管30的圆周方向的合方向呈螺旋形延伸是指，定义一动点，该动点在第一接管30的内壁上沿第一接管30的轴线方向作匀速直线运动的同时绕第一接管30的轴线方向作匀速回转运动所得到的螺旋形轨迹，第一导流凸起31设置于该螺旋形轨迹上，第二导流凸起41同理，在此不过多赘述。

可以理解的是，通过在膨胀阀100的出口管内设置导流凸起，导流凸起能够对从阀腔11流入出口管内的流体起到导流的作用，减少流体与管壁间的碰撞，并避免流体受管壁阻力影响在近壁处产生乱流，从而降低流体在近壁处的流动阻力，进而提高了近壁处的流体流速，有效缩减了流体从出口管中轴线至管壁方向的速度梯度和压力梯度，从而能够减小流体受到的剪切力，进而降低了回流和涡流产生的几率。并且，通过导流凸起的导流作用，能够缩小流体内由于剪切力产生的漩涡体积，从而提高流体的流动稳定性，进而减小流体流动过程中产生的噪声。进一步地，导流凸起的导流作用还能够减小流体内由于局部压力降低产生的气泡的体积，从而进一步减小气泡溃灭产生的噪声。

当然，在其他实施例中，当空调系统仅存在制热或制冷模式中的任意一种时，可均将第一接管30作为膨胀阀100的出口管，或将第二接管40作为膨胀阀100的出口管，只要满足将导流凸起设置于对应的出口管内即可，并且，膨胀阀100的入口管可不设置导流凸起，从而节约成本。

综上所述，本申请通过在膨胀阀100的出口管内设置导流凸起，无论空调系统处于何种运行模式，均能够利用导流凸起的导流作用，降低流体产生回流和涡流的概率，提高流体的流动稳定性，并且也能够避免接管内由于气泡湮灭产生的空化效应，如此，有效降低了膨胀阀100的流动噪声。

在一实施例中，当第一接管30呈竖直设置时，建立第一三维坐标系，其中，x轴方向和y轴方向均为第一接管30的径向，z轴方向为第一接管30的轴向，且第一接管30的轴线和z轴重合，x轴方向、y轴方向和z轴方向两两相互垂直。第一导流凸起31在第一三维坐标系内的位置公式满足：x1＝acos(θ)，y1＝asin(θ)，z1＝bθ，其中，a为第一接管30的内径，θ为第一导流凸起31的螺旋角度，h为第一导流凸起31的螺距，且b＝2π/h。

如此，便于第一导流凸起31的设置，并能够根据该位置公式有效计算出第一导流凸起31的各个参数，增强空间的实用性。

进一步地，在一实施例中，当第二接管40呈水平设置时，建立第二三维坐标系，其中，x轴方向和z轴方向均为第二接管40的径向，y轴方向为第二接管40的轴向，且第二接管40的轴线和y轴重合，x轴方向、y轴方向和z轴方向两两相互垂直；第二导流凸起41在第二三维坐标系内的位置公式满足：x2＝Asin(β)，y2＝cβ，z2＝Acos(β)，其中，A为第二接管40的内径，β为第二导流凸起41的螺旋角度，H为第二导流凸起41的螺距，且c＝2π/H。

如此，便于第二导流凸起41的设置，并能够根据该位置公式有效计算出第二导流凸起41的各个参数，增强空间的实用性。

具体地，第一导流凸起31和第二导流凸起41均沿右手螺旋方向进行设置。

在一实施例中，第一导流凸起31的螺距h满足，5mm≤h≤15mm；第二导流凸起41的螺距H满足，5mm≤H≤15mm。

通过合理设置第一导流凸起31和第二导流凸起41的螺距，能够提高第一导流凸起31和第二导流凸起41的导流效果，从而提高第一导流凸起31和第二导流凸起41的降噪效果。具体地，当螺距大于15mm时，即螺旋线的分布较疏，第一导流凸起31和第二导流凸起41的导流效果较差，当螺距小于5mm时，即螺旋线的分布过密，一定程度上增加了流体的流动阻力。

在一实施例中，第一导流凸起31和第二导流凸起41的截面均呈半圆形。如此，便于第一导流凸起31和第二导流凸起41的加工，且不会对流体流动产生较大的阻力，从而能够便于流体的流动。

进一步地，在一实施例中，第一导流凸起31和第二导流凸起41的直径均为D，且满足0.4mm≤D≤0.8mm。

通过合理设置第一导流凸起31和第二导流凸起41的直径，能够提高第一导流凸起31和第二导流凸起41的降噪效果。具体地，当D＞0.8mm时，第一导流凸起31和第二导流凸起41对流体的阻碍作用增强，易导致自身产生漩涡，从而增大流动噪声。当D＜0.4mm时，第一导流凸起31和第二导流凸起41凸出管壁处过小，不能够很好地起到导流作用，降噪效果不明显。

在一实施例中，如图2所示，第一导流凸起31与第一接管30一体成型，第二导流凸起41与第二接管40一体成型。

如此，能够有效提高第一导流凸起31和第二导流凸起41的连接强度，提高整体结构的稳定性。具体地，第一导流凸起31和第二导流凸起41均通过外圆滚压的方式加工成型，如此，第一导流凸起31和第二导流凸起41的加工简单，能够降低加工成本。

在另一实施例中，第一导流凸起31与第一接管30分体设置并通过过盈配合连接，第二导流凸起41与第二接管40分体设置并通过过盈配合连接。

如此，第一导流凸起31和第二导流凸起41的连接较为牢固，能够更好地承受流体流动的冲击。

在一实施例中，阀体10的一端设有节流孔12和导流腔13，阀芯20能够插置于节流孔12并与节流孔12活动配合，以调节节流孔12的开度。导流腔13的一端通过节流孔12与阀腔11连通，另一端与第一接管30连通。沿着从连通节流孔12的一端至连通第一接管30的一端，导流腔13的截面呈逐渐增大的趋势。

如此，导流腔13的内壁能够对流体起到一定导流作用，避免流体与导流腔13的内壁发生较大撞击，进一步提高膨胀阀100的降噪效果。此外，节流孔12与阀芯20的活动配合则具体起到膨胀阀100的节流作用。

本申请还提供一种空调系统，该空调系统包括以上任意一项所述的膨胀阀100。

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申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的专利保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种膨胀阀，其特征在于，包括阀体(10)、阀芯(20)、第一接管(30)及第二接管(40)；

所述阀体(10)设有阀腔(11)，所述第一接管(30)和所述第二接管(40)分别连接于所述阀体(10)并通过所述阀腔(11)相互连通，所述阀芯(20)可活动地设于所述阀腔(11)内，以连通或隔断所述第一接管(30)和所述第二接管(40)；

所述膨胀阀还包括导流凸起，所述导流凸起连接于所述第一接管(30)内壁和所述第二接管(40)内壁中的一者或者两者；

当所述导流凸起设于所述第一接管(30)的内壁时，定义设于所述第一接管(30)内的所述导流凸起为第一导流凸起(31)，所述第一导流凸起(31)沿着所述第一接管(30)的轴向和所述第一接管(30)的圆周方向的合方向呈螺旋形延伸；

当所述导流凸起设于所述第二接管(40)的内壁时，定义设于所述第二接管(40)内的所述导流凸起为第二导流凸起(41)，所述第二导流凸起(41)沿着所述第二接管(40)的轴向和所述第二接管(40)的圆周方向的合方向呈螺旋形延伸。

2.根据权利要求1所述的膨胀阀，其特征在于，当所述第一接管(30)呈竖直设置时，建立第一三维坐标系，其中，x轴方向和y轴方向均为所述第一接管(30)的径向，z轴方向为所述第一接管(30)的轴向，且所述第一接管(30)的轴线和z轴重合，x轴方向、y轴方向和z轴方向两两相互垂直；

所述第一导流凸起(31)在所述第一三维坐标系内的位置公式满足：x1＝acos(θ)，y1＝asin(θ)，z1＝bθ，其中，a为所述第一接管(30)的内径，θ为所述第一导流凸起(31)的螺旋角度，h为所述第一导流凸起(31)的螺距，且b＝2π/h。

3.根据权利要求1所述的膨胀阀，其特征在于，当所述第二接管(40)呈水平设置时，建立第二三维坐标系，其中，x轴方向和z轴方向均为所述第二接管(40)的径向，y轴方向为所述第二接管(40)的轴向，且所述第二接管(40)的轴线和y轴重合，x轴方向、y轴方向和z轴方向两两相互垂直；

所述第二导流凸起(41)在所述第二三维坐标系内的位置公式满足：x2＝Asin(β)，y2＝cβ，z2＝Acos(β)，其中，A为所述第二接管(40)的内径，β为所述第二导流凸起(41)的螺旋角度，H为所述第二导流凸起(41)的螺距，且c＝2π/H。

4.根据权利要求1所述的膨胀阀，其特征在于，所述第一导流凸起(31)的螺距h满足，5mm≤h≤15mm；所述第二导流凸起(41)的螺距H满足，5mm≤H≤15mm。

5.根据权利要求1所述的膨胀阀，其特征在于，所述第一导流凸起(31)和所述第二导流凸起(41)的截面均呈半圆形。

6.根据权利要求5所述的膨胀阀，其特征在于，所述第一导流凸起(31)和所述第二导流凸起(41)的直径均为D，且满足0.4mm≤D≤0.8mm。

7.根据权利要求1所述的膨胀阀，其特征在于，所述第一导流凸起(31)与所述第一接管(30)一体成型，所述第二导流凸起(41)与所述第二接管(40)一体成型。

8.根据权利要求1所述的膨胀阀，其特征在于，所述第一导流凸起(31)与所述第一接管(30)分体设置并通过过盈配合连接，所述第二导流凸起(41)与所述第二接管(40)分体设置并通过过盈配合连接。

9.根据权利要求1所述的膨胀阀，其特征在于，所述阀体(10)的一端设有节流孔(12)和导流腔(13)，所述阀芯(20)能够插置于所述节流孔(12)并与所述节流孔(12)活动配合，以调节所述节流孔(12)的开度，所述导流腔(13)的一端通过所述节流孔(12)与所述阀腔(11)连通，另一端与所述第一接管(30)连通；

沿着从连通所述节流孔(12)的一端至连通所述第一接管(30)的一端，所述导流腔(13)的截面呈逐渐增大的趋势。

10.一种空调系统，其特征在于，包括如权利要求1-权利要求9中任意一项所述的膨胀阀。