CN220249048U - 一种单向式自平衡膨胀阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种单向式自平衡膨胀阀，属于阀门技术领域。它解决了如何保证膨胀阀内压力平衡，提高空调的使用寿命的问题。本单向式自平衡膨胀阀包括管状的阀体、固定于阀体内的母阀芯、滑动连接于阀体内的公阀芯、固定在阀体内的限位座一以及弹性作用于公阀芯与限位座一之间的弹簧一，母阀芯内具有贯穿的节流孔，公阀芯端面上具有插接头，插接头穿设于节流孔内，插接头外周面上具有稳压面与若干节流面，节流孔的内周面上具有环形面，在弹簧一的作用下环形面与稳压面相对并形成稳压通道，当公阀芯推动弹簧一移动时，环形面能够与对应的节流面之间形成节流通道。本单向式自平衡膨胀阀能够保证膨胀阀内压力平衡，提高空调的使用寿命。

Description

一种单向式自平衡膨胀阀

技术领域

本实用新型属于阀门技术领域，涉及一种单向式自平衡膨胀阀。

背景技术

膨胀阀是制冷系统中的重要组成，其一般安装于冷凝器与蒸发器之间，配合压缩机对经过蒸发器蒸发的气体液化至高温高压状态的液体制冷剂，在经过膨胀阀的节流孔节流作用后形成低温低压的雾状液态制冷剂，最后在蒸发器中进行热交换作用使得空调达到制冷效果。

如中国专利(申请公告号：CN114001500A)公开的一种膨胀阀，其包括管状的阀体和两个滑动设置在阀体内的阀芯，阀体内具有两限位部，两阀芯位于两限位部之间，其中一个阀芯具有贯穿的节流孔，另一个阀芯端面上具有插接头，插接头外周面和/或节流孔内周面上沿长度方向具有若干直径不同的环形节流面，位于阀体同一端的阀芯与限位部之间滑动设置有弹簧座，阀芯与弹簧座之间设有弹簧一，弹簧座与限位部之间设有弹簧二，所述弹簧一和弹簧二的劲度系数不同，结合其说明书第0063段可知，该膨胀阀的流量控制具体是由其中一个阀芯2的节流孔21内周面上的环形配合面211与另一个阀芯2上插接头22的六个环形节流面形成不同的节流通道9实现的，具体来说，弹簧一推动其中一个阀芯使得节流孔被封死，在制冷剂不断输入的状态下，压力冲击与插接头上使弹簧被不断压缩，使得插接头与节流孔之间形成适合空调当前功率的节流通道。

但在实际使用过程中，空调在被关闭时，制冷剂停止输入，此时弹簧一不再受力，该状态下受弹簧一驱动的阀芯再次被推动将节流孔封死，该过程中未给予空调充足的缓冲时间，造成节流孔两端的压力处于不平衡状态，即导致蒸发器中的压力高于冷凝器中的压力，对于蒸发器与冷凝器造成了极大的压力符合，长时间保持在该状态下严重影响蒸发器与冷凝器的使用寿命，进而影响空调的使用寿命。

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，提出了一种单向式自平衡膨胀阀，本实用新型所要解决的技术问题是：如何保证膨胀阀内压力平衡，提高空调的使用寿命。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种单向式自平衡膨胀阀，包括管状的阀体、固定于阀体内的母阀芯、滑动连接于阀体内的公阀芯、固定在阀体内的限位座一以及弹性作用于公阀芯与限位座一之间的弹簧一，母阀芯内具有贯穿的节流孔，公阀芯端面上具有呈柱状的插接头，其特征在于，插接头穿设于节流孔内并使母阀芯与公阀芯形成滑动配合，插接头外周面上具有稳压面与若干直径不同的节流面，节流孔的内周面上具有环形面，在弹簧一的作用下公阀芯抵靠在母阀芯上且环形面与稳压面相对并形成稳压通道，当公阀芯推动弹簧一移动时，环形面能够与对应的节流面之间形成节流通道。

本单向式自平衡膨胀阀主要用于单制冷式的空调中，冷媒由阀体的一端输入，在空调不同的制冷模式中，插接头受压被推动，此过程中配合弹簧一所给予的弹性反作用力，使得各直径不同的节流面与节流孔之间形成尺寸不同的节流通道，以达到冷媒输入压力越大节流通道越大，压力越小节流通道越小的效果，从而准确的调控冷媒的输送量；将母阀芯固设于阀体中，并将公阀芯以滑动的方式连接于阀体中，以此使得冷媒输送量的控制与公阀芯的移动量进行关联，而母阀芯自始至终始终保持静止，从而避免母阀芯发生位移导致冷媒输送量不准确；在插接头与插接孔的配合过程中实现公阀芯与母阀芯滑动配合，从而实现通过母阀芯对公阀芯进行导向，以避免公阀芯的移动方向发生偏移，确保插接头与节流孔之间所形成的节流通道符合空调当前功率状态；此外通过在插接头的外周面或节流孔的内周面上设置稳压面，使得稳压面与节流孔内壁配合形成始终连通阀体两端的稳压通道，在空调刚启动时确保阀体两端压力持平，无需输入端提供更高的压力驱使公阀芯移动，且在空调关闭时，阀体输出端的压力要大于阀体输入端的压力，此时冷媒能够由稳压面与节流孔内壁之间形成的稳压通道进行回流，由此确保阀体两端压力持平，避免连接阀体两端的蒸发器与冷凝器出现压力异常现象，由此保证空调的使用寿命。

在上述的单向式自平衡膨胀阀中，各节流面自插接头中部至两端按直径由大到小依次排列，稳压面位于插接头靠近限位座一的一端。

若干节流面自插接头的中部至两端按照尺寸由小至大依次排列，由左至右依次为低温中间制冷节流面、中间制冷节流面、低温额定制冷节流面、额定制冷节流面以及最大制冷节流面，与节流孔内壁上的环形面配合时形成尺寸不同的节流通道，适配于空调在不同功率下冷媒的输送量，同时通过在插接头靠近于限位座一的外壁上设置稳压面，使得稳压面与环形面之间合围形成稳压通道，在空调由开启向关闭状态下转换或空调处于关闭状态下时，通过稳压通道连通阀体的输入端与输出端，从而实现阀体的两端压力持平，由此避免连接阀体两端的蒸发器与冷凝器出现压力异常现象，由此保证空调的使用寿命。

在上述的单向式自平衡膨胀阀中，母阀芯呈柱状且前端开设有所述节流孔，母阀芯后端开设有连通节流孔的导向通道，公阀芯呈柱状且前端具有所述插接头，公阀芯后端外周面上具有沿周向向外凸出设置的抵靠部，且抵靠部与母阀芯后端相抵靠。

通过在公阀芯的后端外周壁上设置向外凸出的抵靠部结构，从而通过抵靠部与母阀芯的后端抵靠配合限制公阀芯的最大行程，避免公阀芯的前端与节流孔的端口处抵靠造成节流孔被封堵，保证空调在由开启向关闭状态下转换或空调处于关闭状态下，稳压通道处于常开状态。

在上述的单向式自平衡膨胀阀中，限位座一呈直筒状且位于公阀芯后方，限位座一朝向公阀芯的一端具有套接部一，弹簧一套接在套接部一外，且弹簧一一端与限位座一抵靠，另一端与抵靠部相抵靠。

弹簧一具体套接与限位座一的套接部一上，通过套接部一对弹簧一起保持作用，弹簧一端与限位座一抵靠，另一端与公阀芯的抵靠部抵靠，在限位座为固定于阀体内的前提下，弹簧形成所产生的弹性力作用于公阀芯上使抵靠部与母阀芯相抵紧，同时由于弹簧的弹性力存在，后续空调开启并处于不同功率状态下，输入的冷媒需要克服弹簧的弹性力驱使公阀芯向阀体的输出端移动，由此确保空调能够实现低温中间制冷、中间制冷、低温额定制冷、额定制冷以及最大制冷各个状态的转换。

在上述的单向式自平衡膨胀阀中，母阀芯呈柱状且两端均沿长度方向开设有导向通道，且母阀芯中部处开设有连通各导向通道的所述节流孔，公阀芯插接于其中一个导向通道内并使插接头穿设于节流孔中，本单向式自平衡膨胀阀还包括滑动连接在阀体内的限位柱与固定在阀体内的限位座二，限位柱插接于另一个导向通道内且前端端面与插接头相抵靠，限位座二呈直筒状且位于限位柱后方，限位座二朝向限位柱的一端具有套接部二，套接部二上设有弹簧二，弹簧二套接在套接部二外，且弹簧二一端与限位座二抵靠，另一端与限位柱相抵靠。

作为不同于前述的第二种方案，还可在母阀芯的两端开设导向通道，并通过开设于阀芯中部的节流孔连通两个导向通道，在母阀芯的一端设置限位座一与公阀芯，在母阀芯一的另一端设置限位座二与限位柱在弹簧一与弹簧二的配合下，使得公阀芯上的插接头与限位柱前端端面抵紧，在空调关闭状态下，受弹簧二弹性力的限位柱能够作用于公阀芯上，配合弹簧一对公阀芯的弹性力，确保在空调关闭状态下插接头上的稳压面对应节流孔内的环形面，而当空调开启时，冷媒的压力会不断驱使弹簧而压缩，此过程中插接头不断伸入节流孔中，使得其中一个节流面对应环形面合围形成供冷媒输送的节流通道，且通过弹簧一于弹簧二得配合作用，从而有效提高膨胀阀得控制灵敏度，确保在空调处于不同功率状态下冷媒得输送准确性。

在上述的单向式自平衡膨胀阀中，弹簧一的弹性力小于弹簧二的弹性力。

在空调由开启状态向关闭状态转换时，冷媒得输送停止，此时由于弹簧二得弹性力要大于弹簧一的弹性力，该过程中限位柱会不断顶推公阀芯做复位运动，而由于弹簧一本身具备得弹性力，致使公阀芯得复位过程是相对缓慢的，由此便能够对冷媒回流提供充足得缓冲时间，使得阀体输入端与输出端得压力达到持平状态，避免连接阀体两端的蒸发器与冷凝器出现压力异常现象，由此保证空调的使用寿命。

一种单向式自平衡膨胀阀，包括管状的阀体、固定于阀体内的母阀芯、滑动连接于阀体内的公阀芯、固定在阀体内的限位座一以及弹性作用于公阀芯与限位座一之间的弹簧一，母阀芯内具有贯穿的节流孔，公阀芯端面上具有呈柱状的插接头，其特征在于，插接头穿设于节流孔内并使母阀芯与公阀芯形成滑动配合，节流孔的内周面上具有稳压面与若干直径不同的节流面，插接头外周面上具有环形面，在弹簧一的作用下环形面与稳压面相对并形成稳压通道，当公阀芯推动弹簧一移动时，环形面能够与对应的节流面之间形成节流通道。

作为不同于前述两种方案的第三种方案，亦能够将节流面沿节流孔的长度方向开设于节流孔的内周面上，且各个节流面具体是沿着插接头的插入方向由大到小依次排列呈阶梯状，在插接头的前端外周面上设置外周面为环形面的凸出部，在插接头被冷媒挤压使环形面处于不同位置时，环形面与位置对应的节流面之间形成尺寸不同的节流通道，此外，在节流孔内壁上设置稳压面，在空调由开启向关闭状态下转换或空调处于关闭状态下时，稳压面依然是与环形面对应，由此形成连通阀体输入端与输出端的稳压通道，从而实现阀体的两端压力持平，由此避免连接阀体两端的蒸发器与冷凝器出现压力异常现象，由此保证空调的使用寿命。

在上述的单向式自平衡膨胀阀中，各节流面沿插接头的插入方向由大到小依次排列，且插接头的前端外周面上具有向外凸出设置的凸出部，凸出部的周向外壁为所述环形面。

各节流面沿插接头的插入方向由大到小依次排列，从左至右依次为最大制冷节流面、额定制冷节流面、中间制冷节流面以及低温额定制冷节流面，并通过在插接头的凸出部上设置环形面，使得各节流通道从左至右尺寸依次减小，从而确保空调在各功率状态下能够精确控制冷媒的输送量。

与现有技术相比，本单向式自平衡膨胀阀具备以下优点：

1、通过公阀芯与母阀芯插接形成得滑动配合，配合弹簧一施加于公阀芯上的弹性力使得插接头穿设于节流孔内时，通过插接头上外径不同节流面与节流孔内的环形面之间形成尺寸不同的节流通道，于此同时，在插接头上设置直径小于各节流面的稳压面，使得空调在由开启向关闭转换时，稳压面与环形面配合形成的稳压通道能够连通阀体的输入端与输出端，确保阀体两端压力持平，避免连接阀体两端的蒸发器与冷凝器出现压力异常现象，由此保证空调的使用寿命。

2、通过在母阀芯的两端分别设公阀芯与限位柱，并在弹簧一与弹簧二的共同控制下确保冷媒驱动公阀芯的移动量更加准确，保证空调在不同功率状态下形成更加准确的节流通道，精确控制冷媒输送量。

3、通过公阀芯与母阀芯插接形成得滑动配合，配合弹簧一施加于公阀芯上的弹性力使得插接头穿设于节流孔内时，通过节流孔内外径不同节流面与插接头上的环形面之间形成尺寸不同的节流通道，于此同时，节流孔内设置直径小于各节流面的稳压面，使得空调在由开启向关闭转换时，稳压面与环形面配合形成的稳压通道能够连通阀体的输入端与输出端，确保阀体两端压力持平，避免连接阀体两端的蒸发器与冷凝器出现压力异常现象，由此保证空调的使用寿命。

附图说明

图1是实施例一的剖视图。

图2是图1中A处的局部放大图。

图3是实施例一中母阀芯的结构示意图。

图4是实施例一中公阀芯的结构示意图。

图5是实施例二的剖视图。

图6是图5中B处的局部放大图。

图7是实施例三的剖视图。

图8是图7中C处的局部放大图。

图中，1、阀体；11、母阀芯；111、节流孔；112、导向通道；12、公阀芯；121、插接头；1211、凸出部；122、抵靠部；13、限位座一；131、弹簧一；132、套接部一；14、限位柱；15、限位座二；151、套接部二；152、弹簧二；2、节流面；3、环形面；4、节流通道；5、稳压通道；6、稳压面。

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

如图1与图3所示，本单向式自平衡膨胀阀包括呈管状的阀体1、呈柱状的母阀芯11与公阀芯12，阀体1的内周面上沿周向具有呈环状的卡沿，母阀芯11的外周面上开设有环形卡槽，通过卡沿嵌入至环形卡槽内，使得母阀芯11固定于阀体1内，母阀芯11的一端开设有节流孔111，且节流孔111的内周面上具有环形面3，母阀芯11的另一端开设有与节流孔111连通的导向通道112。

结合图2与图4，公阀芯12滑动连接于阀体1中并插接在导向通道112内，其一端具有呈柱状的插接头121，另一端外周面上沿周向具有向外凸出设置的抵靠部122，抵靠部122在空调处于关闭状态下抵靠于母阀芯11的后端，插接头121的外周面上沿长度方向设有若干直径不同的节流面2，各节流面2自插接头121的中部至两端按直径由大到小依次排列，各节流面2从左往右依次为低温中间制冷面、中间制冷面、低温额定制冷面、额定制冷面以及最大制冷面，且插接头121上靠近于公阀芯12的一端具有直径小于各节流面2的稳压面6，稳压面6与环形面3之间能够合围形成稳压通道5，且环形面3与各位置对应的节流面2之间能够合围形成尺寸不同的节流通道4。

本单向式自平衡膨胀阀还包括固定在阀体1内且位于公阀芯12后方的限位座一13，限位座一13具体呈直筒状，且限位座朝向公阀芯12的一端具有套接部一132，套接部一132上套设有弹簧一131，弹簧一131的一端与限位座一13抵靠，另一端与抵靠部122相抵靠。

工作原理：空调在开启状态下，冷媒被输入阀体1中，随着压力不断作用于插接柱端部上，使得插接柱被推动，该过程中空调处于不同功率状态下，环形面3对应插接头121上位置不同的节流面2，使得插接头121与节流孔111之间合围形成尺寸不同的节流通道4供冷媒通过，通过的冷媒量符合空调在当前功率状态下的需求，在空调被关闭时，冷媒停止输入，同时弹簧一131作用于公阀芯12上的反向力驱使公阀芯12复位，此时插接头121上的稳压面6与节流孔111中的环形面3对应，两者之间合围形成供冷媒回流的稳压通道5，该过程中之前被输入的冷媒由稳压通道5进行回流，使得阀体1两端压力持恒，确保冷凝器与蒸发器内的压力平衡。

实施例二

本实施例与实施例一结构基本相同，其不同之处在于，如图图7与图8所示，母阀芯11固定于阀体1的中部处，其两端均开设有导向通道112，母阀芯11的中部开设有连通两个导向通道112的节流孔111，阀体1内位于母阀芯11的一端滑动连接有公阀芯12，阀体1内位于母阀芯11的另一端滑动连接有限位柱14，两者均对应的插接于导向通道112中，公阀芯12的端面上具有呈柱状的插接头121，插接头121穿设于节流孔111中并与限位柱14的前端抵靠，阀体1内位于公阀芯12后方固设有限位座一13，阀体1内位于限位柱14后方固设有限位座二15，限位座一13的套接部一132上套接有弹簧一131，且弹簧一131一端与限位座一13抵靠，另一端与公阀芯12的抵靠部122抵靠，限位座二15的套接部二151上套设有弹簧二152，弹簧二152的一端与限位座二15抵靠，另一端与限位柱14抵靠，此外，弹簧二152的弹性力大于弹簧一131的弹性力；在空调处于关闭状态下，弹簧二152推动限位柱14挤压公阀芯12，此时节流孔111处于被封堵状态，而当空调开启时，不断输入的冷媒配合弹簧一131的弹性力驱使公阀芯12的插接头121推动限位柱14，该过程中根据空调不同功率下输入的冷媒量，插接头121上不同的节流面2与节流孔111内周面上的环形面3配合形成对应不同尺寸的节流通道4以供冷媒通过，而当冷媒停止输入时，弹簧二152开始反推限位柱14，使得限位柱14不断推动公阀芯12进行复位，由于弹簧一131所具备的弹性力，使得公阀芯12的复位过程是缓慢且平稳的，此时已经通过节流通道4的部分冷媒具有充足的时间由于阀体1两端的压差进行回流，使得阀体1两端的压力持平，确保冷凝器与蒸发器内的压力平衡。

实施例三

本实施例与实施例一结构基本相同，其不同之处在于，如图5与图6所示，稳压面6与各节流面2均位于节流孔111的内周面上，且各节流面2沿着插接头121的插入方向由大到小依次排列，从左到右依次为：最大制冷面、额定制冷面、中间制冷面以及低温额定制冷面，插接头121呈柱状，其前端外周面上向外凸出形成呈环状的凸出部1211，且凸出部1211的外周面为环形面3，该实施例的工作原理与实施例一相同，所以此处不再赘述。

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。

尽管本文较多地使用了阀体1、母阀芯11、节流孔111、导向通道112、公阀芯12、插接头121、稳压面6、凸出部1211、抵靠部122、限位座一13、弹簧一131、套接部一132、限位柱14、限位座二15、套接部二151、弹簧二152、节流面2、环形面3、节流通道4、稳压通道5等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (8)

1.一种单向式自平衡膨胀阀，包括管状的阀体(1)、固定于阀体(1)内的母阀芯(11)、滑动连接于阀体(1)内的公阀芯(12)、固定在阀体(1)内的限位座一(13)以及弹性作用于公阀芯(12)与限位座一(13)之间的弹簧一(131)，母阀芯(11)内具有贯穿的节流孔(111)，公阀芯(12)端面上具有呈柱状的插接头(121)，其特征在于，插接头(121)穿设于节流孔(111)内并使母阀芯(11)与公阀芯(12)形成滑动配合，插接头(121)外周面上具有稳压面(6)与若干直径不同的节流面(2)，节流孔(111)的内周面上具有环形面(3)，在弹簧一(131)的作用下公阀芯(12)抵靠在母阀芯(11)上且环形面(3)与稳压面(6)相对并形成稳压通道(5)，当公阀芯(12)推动弹簧一(131)移动时，环形面(3)能够与对应的节流面(2)之间形成节流通道(4)。

2.根据权利要求1所述的单向式自平衡膨胀阀，其特征在于，各节流面(2)自插接头(121)中部至两端按直径由大到小依次排列。

3.根据权利要求1或2所述的单向式自平衡膨胀阀，其特征在于，母阀芯(11)呈柱状且前端开设有所述节流孔(111)，母阀芯(11)后端开设有连通节流孔(111)的导向通道(112)，公阀芯(12)呈柱状且前端具有所述插接头(121)，公阀芯(12)后端外周面上具有沿周向向外凸出设置的抵靠部(122)，且抵靠部(122)与母阀芯(11)后端相抵靠。

4.根据权利要求3所述的单向式自平衡膨胀阀，其特征在于，限位座一(13)呈直筒状且位于公阀芯(12)后方，限位座一(13)朝向公阀芯(12)的一端具有套接部一(132)，弹簧一(131)套接在套接部一(132)外，且弹簧一(131)一端与限位座一(13)抵靠，另一端与抵靠部(122)相抵靠。

5.根据权利要求2所述的单向式自平衡膨胀阀，其特征在于，母阀芯(11)呈柱状且两端均沿长度方向开设有导向通道(112)，且母阀芯(11)中部处开设有连通各导向通道(112)的所述节流孔(111)，公阀芯(12)插接于其中一个导向通道(112)内并使插接头(121)穿设于节流孔(111)中，本单向式自平衡膨胀阀还包括滑动连接在阀体(1)内的限位柱(14)与固定在阀体(1)内的限位座二(15)，限位柱(14)插接于另一个导向通道(112)内且前端端面与插接头(121)相抵靠，限位座二(15)呈直筒状且位于限位柱(14)后方，限位座二(15)朝向限位柱(14)的一端具有套接部二(151)，套接部二(151)上设有弹簧二(152)，弹簧二(152)套接在套接部二(151)外，且弹簧二(152)一端与限位座二(15)抵靠，另一端与限位柱(14)相抵靠。

6.根据权利要求5所述的单向式自平衡膨胀阀，其特征在于，弹簧一(131)的弹性力小于弹簧二(152)的弹性力。

7.一种单向式自平衡膨胀阀，包括管状的阀体(1)、固定于阀体(1)内的母阀芯(11)、滑动连接于阀体(1)内的公阀芯(12)、固定在阀体(1)内的限位座一(13)以及弹性作用于公阀芯(12)与限位座一(13)之间的弹簧一(131)，母阀芯(11)内具有贯穿的节流孔(111)，公阀芯(12)端面上具有呈柱状的插接头(121)，其特征在于，插接头(121)穿设于节流孔(111)内并使母阀芯(11)与公阀芯(12)形成滑动配合，节流孔(111)的内周面上具有稳压面(6)与若干直径不同的节流面(2)，插接头(121)外周面上具有环形面(3)，在弹簧一(131)的作用下环形面(3)与稳压面(6)相对并形成稳压通道(5)，当公阀芯(12)推动弹簧一(131)移动时，环形面(3)能够与对应的节流面(2)之间形成节流通道(4)。

8.根据权利要求7所述的单向式自平衡膨胀阀，其特征在于，各节流面(2)沿插接头(121)的插入方向由大到小依次排列，且插接头(121)的前端外周面上具有向外凸出设置的凸出部(1211)，凸出部(1211)的周向外壁为所述环形面(3)。