CN221744369U - 电子膨胀阀及空调制冷系统 - Google Patents

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CN221744369U CN202323668838.1U CN202323668838U CN221744369U CN 221744369 U CN221744369 U CN 221744369U CN 202323668838 U CN202323668838 U CN 202323668838U CN 221744369 U CN221744369 U CN 221744369U
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蔡培裕
杨忠宇
方启迪
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Dunan Automotive Thermal Management Technology Co Ltd
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Abstract

本申请涉及一种电子膨胀阀及空调制冷系统,电子膨胀阀包括转子组件、丝杆、阀芯组件和阀座组件,阀座组件设有阀腔,阀芯组件可活动地设于阀腔,丝杆的一端固定连接于转子组件,另一端连接于阀芯组件,且转子组件能够驱动丝杆带动阀芯组件相对阀座组件轴向移动。阀芯组件包括主芯体、第一节流件、第二节流件以及弹性部件,第一节流件和第二节流件套设于主芯体外,弹性部件位于第一节流件和第二节流件之间。阀座组件包括第二阀口与第四阀口;当第二节流件关闭第四阀口后,转子组件能够继续驱动丝杆带动主芯体和第一节流件移动并压缩弹性部件,直至第一节流件关闭第二阀口。本申请提供的电子膨胀阀,解决了多个阀口部容易出现密封失败的问题。

Description

电子膨胀阀及空调制冷系统
技术领域
本申请涉及阀体技术领域,特别是涉及一种电子膨胀阀及空调制冷系统。
背景技术
电子膨胀阀作为一种新型的控制元件,早已经突破了节流机构的概念,它是制冷系统智能化的重要环节,也是制冷系统优化得以真正实现的重要手段和保证,也是制冷系统机电一体的象征,已经被应用在越来越多的领域中。
为了增加电子膨胀阀的连通模式,现有的电子膨胀阀在阀座组件内设置多个轴向排列的阀口部,与之对应地,阀芯组件的外侧套设有多个轴向排列的密封垫圈,并且,每一密封垫圈需要独立安装于阀芯组件对应的位置,如此,对于密封垫圈安装位置的精度要求极高,设置完成后密封垫圈的位置无法更改,多个密封垫与多个阀口部一一对应,在同一时间均达到密封状态。当因阀口部之间的尺寸出现加工和装配误差时,会导致阀口部的密封失败。
实用新型内容
基于此,有必要提供一种电子膨胀阀及空调制冷系统,以解决现有的电子膨胀阀的多个阀口部容易出现密封失败的问题。
本申请提供的电子膨胀阀包括转子组件、丝杆、阀芯组件和阀座组件,阀座组件设有阀腔,阀芯组件可活动地设于阀腔,丝杆的一端固定连接于转子组件,另一端连接于阀芯组件,且转子组件能够驱动丝杆带动阀芯组件相对阀座组件轴向移动。阀芯组件包括主芯体、第一节流件、第二节流件以及弹性部件,第一节流件和第二节流件套设于主芯体外,弹性部件位于第一节流件和第二节流件之间。阀座组件包括第二阀口与第四阀口;当第二节流件关闭第四阀口后,转子组件能够继续驱动丝杆带动主芯体和第一节流件移动并压缩弹性部件,直至第一节流件关闭第二阀口。
在其中一个实施例中,主芯体的外壁设有围绕自身轴线延伸的安装环槽,安装环槽包括第一侧壁、第二侧壁和安装底壁,第一侧壁设于安装环槽靠近转子组件的一端,第二侧壁设于安装环槽远离转子组件的一端,安装底壁为主芯体外壁的一部分并设于第一侧壁和第二侧壁之间。阀芯组件还包括活动套管,活动套管位于第一节流件和第二节流件之间;第一节流件、活动套管和第二节流件依次可活动地套设于安装底壁,且第一节流件沿着主芯体轴向的长度A、第二节流件沿着主芯体轴向的长度B、活动套管沿着主芯体轴向的长度C以及第一侧壁和第二侧壁沿着主芯体轴向的距离L,满足,A+B+C<L。
在其中一个实施例中,0.05mm<L-A-B-C<0.5mm。
在其中一个实施例中,弹性部件包括第一弹性圈和第二弹性圈;第一弹性圈套设于安装底壁并夹设于第一节流件和活动套管之间,第一弹性圈始终处于压缩状态;第二弹性圈套设于安装底壁并夹设于第二节流件和活动套管之间,第二弹性圈始终处于压缩状态。
在其中一个实施例中,阀口部还包括第一阀口和第三阀口;当第一节流件关闭第一阀口后,转子组件能够继续驱动丝杆带动主芯体和第一节流件移动并压缩弹性部件,直至第二节流件关闭第三阀口。
在其中一个实施例中,沿着从转子组件至阀座组件的方向,阀座组件的外壁还设有分别连接外部接管的第一接口、第二接口、第三接口和第四接口,并且,第一阀口、第一接口、第二阀口、第二接口、第三阀口、第三接口、第四阀口和第四接口沿着阀座组件的轴向依次分布。当转子组件通过丝杆驱动阀芯组件朝向远离转子组件的方向移动至第一预设位置时,第一节流件能够关闭第二阀口,且第二节流件能够关闭第四阀口,第一接口通过第一阀口连通第四接口,第二接口通过第三阀口连通第三接口。当转子组件通过丝杆驱动阀芯组件朝向靠近转子组件的方向移动至第二预设位置时,第一节流件能够关闭第一阀口且第二节流件能够关闭第三阀口,第一接口通过第二阀口连通第二接口,第三接口通过第四阀口连通第四接口。当阀芯组件处于第一预设位置和第二预设位置之间时,第一阀口、第一接口、第二阀口、第二接口、第三阀口、第三接口、第四阀口和第四接口相互连通。
在其中一个实施例中,主芯体设有连通第四接口的第一中空腔以及设有连通第一中空腔和阀腔的第一连通孔,并且,第一连通孔设于主芯体靠近转子组件的一端,当阀芯组件处于第一预设位置时,第一接口能够依次通过第一阀口、阀腔、第一连通孔和第一中空腔连通第四接口。
在其中一个实施例中,第一阀口和第三阀口沿着阀座组件轴向的距离M以及第二阀口和第四阀口沿着阀座组件轴向的距离N,满足,A+B+C≤M<L,且A+B+C≤N<L。
在其中一个实施例中,电子膨胀阀还具有第一预紧结构,当丝杆驱动阀芯组件封堵第二阀口和第四阀口时,第一预紧结构能够对阀芯组件施加压紧第二阀口和第四阀口的作用力。
在其中一个实施例中,阀芯组件还包括第一阀针和第二阀针,丝杆能够通过第一阀针带动第二阀针沿着自身轴线朝向靠近或者远离转子组件的方向移动,以使第二阀针打开或者关闭阀口部。第一预紧结构为第一弹性件,第一弹性件的一端连接丝杆,另一端连接第一阀针;阀芯组件移动至第一预设位置时,第一阀针与第二阀针贴合,第一弹性件为压缩状态。
在其中一个实施例中,电子膨胀阀还具有第二预紧结构;当丝杆驱动阀芯组件封堵第一阀口和第三阀口时,第二预紧结构能够对阀芯组件施加压紧第一阀口和第三阀口的作用力。
在其中一个实施例中,第二预紧结构为第二弹性件,第二弹性件一端连接第一阀针,另一端连接第二阀针;当转子组件通过丝杆驱动阀芯组件朝向靠近转子组件的方向移动至第二预设位置时,第一阀针与第二阀针相分离,第二弹性件为压缩状态。
在其中一个实施例中,电子膨胀阀还包括连接于阀座组件的止动座,止动座套设于丝杆外侧。阀芯组件还包括滑动螺母,丝杆远离转子组件的一端和滑动螺母螺纹配合,滑动螺母和止动座通过限位结构相配合,以使丝杆能够驱动滑动螺母带动阀芯组件相对止动座沿着丝杆的轴向移动,以打开或者关闭阀口部,且限位结构能够阻止滑动螺母相对止动座围绕丝杆的轴线转动。
本申请还提供一种空调制冷系统,该空调制冷系统包括以上任意一个实施例所述的电子膨胀阀。
与现有技术相比,本申请提供的电子膨胀阀,弹性部件可分别施加给第一节流件、第二节流件相反方向的作用力,增大第一节流件、第二节流件之间的距离,使得第二节流件在密封第四阀口时,第一节流件与第二阀口还处于非密封状态,此时第二节流件静止不动,主芯体可继续带动第一节流件运动并压缩弹性部件,直至第一节流件与第二阀口达到密封状态。因此,弹性部件使得第一节流件可相对第二节流件移动,弥补第二阀口与第四阀口之间的尺寸因加工和装配导致的误差,使第四阀口与第二阀口能够相继密封。
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电子膨胀阀的结构示意图;
图2为本申请提供的一实施例的电子膨胀阀的剖视图;
图3为图2所示Q处的放大图;
图4为本申请提供的另一实施例的电子膨胀阀的局部结构示意图。
附图标记:100、转子组件;200、丝杆;210、限位凸起;300、阀座组件;310、阀腔;321、第一阀口;322、第二阀口;323、第三阀口;324、第四阀口;331、第一接口;332、第二接口;333、第三接口;334、第四接口;400、壳体;510、主芯体;511、第一中空腔;512、第一连通孔;521、第一侧壁;522、第二侧壁;523、安装底壁;530、第一节流件;540、第二节流件;550、活动套管;551、第一翻边;552、第二翻边;553、套管主体;560、第一阀针;561、第二中空腔;562、第二连通孔;570、第二阀针;580、滑动螺母;590、限位结构;610、第一弹性圈;620、第二弹性圈;710、第一弹性件;720、第二弹性件;810、螺母座;820、限位套筒;830、活动轴承;840、固定卡环;841、活动腔;842、连通间隙;850、止动座。
具体实施方式
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的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申请的限制。
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,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;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或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
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”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。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,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“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。
除非另有定义,本文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。本文中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。本文所使用的术语“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。
请参阅图1-图4,该电子膨胀阀包括转子组件100、丝杆200、阀芯组件和阀座组件300,丝杆200的一端固定连接于转子组件100,另一端连接于阀芯组件,且转子组件100能够驱动丝杆200带动阀芯组件相对阀座组件300沿着丝杆200轴向移动。
需要注意的是,如图1和图2所示,电子膨胀阀还包括壳体400,壳体400罩设于转子组件100、部分丝杆200以及部分阀芯组件的外侧并焊接于阀座。
在一实施例中,丝杆200和阀芯组件活动螺纹配合。
进一步地,如图2所示,阀芯组件包括主芯体510、活动套管550、第一节流件530和第二节流件540,其中,第一节流件530和第二节流件540分别用于打开或者关闭阀座组件300沿着自身轴向分布的阀口部,主芯体510的外壁设有围绕自身轴线延伸的安装环槽,安装环槽包括第一侧壁521、第二侧壁522和安装底壁523,其中,第一侧壁521设于安装环槽靠近转子组件100的一端,第二侧壁522设于安装环槽远离转子组件100的一端,安装底壁523为主芯体510外壁的一部分并设于第一侧壁521和第二侧壁522之间。沿着从转子组件100至阀座组件300的方向,第一节流件530、活动套管550和第二节流件540依次可活动地套设于安装底壁523,且第一节流件530沿着主芯体510轴向的长度A、第二节流件540沿着主芯体510轴向的长度B、活动套管550沿着主芯体510轴向的长度C以及第一侧壁521和第二侧壁522沿着主芯体510轴向的距离L,满足,A+B+C<L。
具体地,在一实施例中,0.05mm<L-A-B-C<0.5mm。
需要说明的是,转子组件100、丝杆200、主芯体510、活动套管550、第一节流件530、第二节流件540和阀座组件300均为同轴设置。
具体地,第一节流件530和第二节流件540为弹性件,活动套管550为刚性件。例如,第一节流件530和第二节流件540可以是橡胶件、硅胶件或者软塑料件,活动套管550可以是硬塑料件或者金属件。如此,有利于第一节流件530和第二节流件540密封阀口部,防止电子膨胀阀发生泄漏,并且,活动套管550为刚性件有利于对第一节流件530和第二节流件540进行有效支撑,防止第一节流件530和第二节流件540发生偏心。首先,如此设置,可通过丝杆200驱动阀芯组件朝向靠近或者远离转子组件100的方向移动,以分别控制第一阀口321、第二阀口322、第三阀口323和第四阀口324的打开或者关闭,进而实现第一接口331、第二接口332、第三接口333和第四接口334这四个外部连通口之间的相互连通,也即,实现了电子膨胀阀的四通功能。
进一步地,由于A+B+C<L,因此,第一节流件530、活动套管550和第二节流件540能够较为容易地安装于安装环槽内,又因为沿着从转子组件100至阀座组件300的方向,第一节流件530、活动套管550和第二节流件540依次可活动地套设于安装底壁523,因此,当第一阀口321或第三阀口323之间的尺寸出现偏差或者第二阀口322与第四阀口324之间的尺寸出现偏差,可以通过第一节流件530和第二节流件540可相对移动,从而相继实现第一节流件530和第二节流件540对阀口部的关闭作用。由以上可知,如此设置,提高了第一节流件530和第二节流件540的双密封效果。
具体地,在一实施例中,0.05mm<L-A-B-C<0.5mm,也即,安装间隙的范围在0.05mm到0.5mm之间,优选地,L-A-B-C为0.1mm。L-A-B-C的差值间隙可用来安装第一节流件530与第二节流件540之间的弹性部件。
在一实施例中,为了方便第一节流件530、第二节流件540和活动套管550的安装第二侧壁522为焊接件,如此,可先将第一节流件530、第二节流件540和活动套管550套设于安装底壁523,再将焊接件焊接于主芯体510的一端以围设形成安装环槽。
为了提高活动套管550对第一节流件530和第二节流件540的支撑效果,在一实施例中,如图2所示,活动套管550包括第一翻边551、第二翻边552和套管主体553,套管主体553套设于主芯体510,第一翻边551和第二翻边552沿着主芯体510的轴向分别连接于套管主体553的两端,并且,套管主体553的一端沿着自身径向向远离主芯体510的方向延伸形成第一翻边551,第一节流件530设于第一翻边551和第一侧壁521之间,套管主体553的另一端沿着自身径向向远离主芯体510的方向延伸形成第二翻边552,第二节流件540设于第二翻边552和第二侧壁522之间。
如此,增大了活动套管550和第一节流件530的接触面积,以及,增大了活动套管550和第二节流件540的接触面积,避免第一节流件530和第二节流件540在活动套管550的挤压之下形变移动至活动套管550的外侧导致电子膨胀阀无法实现密封。
具体地,第一翻边551、第二翻边552和套管主体553为一体成型件。例如,第一翻边551、第二翻边552和套管主体553可以是一体车削成型件、一体注塑成型件、一体浇铸成型件或者3D打印成型件。
进一步地,在一实施例中,如图2所示,沿着从转子组件100至阀座组件300的方向,阀口部包括依次分布的第一阀口321、第二阀口322、第三阀口323和第四阀口324,阀座组件300的外壁还设有分别连接外部接管的第一接口331、第二接口332、第三接口333和第四接口334,并且,第一阀口321、第一接口331、第二阀口322、第二接口332、第三阀口323、第三接口333、第四阀口324和第四接口334沿着阀座组件300的轴向依次分布。
当转子组件100通过丝杆200驱动阀芯组件朝向远离转子组件100的方向移动至第一预设位置时,第一节流件530能够关闭第二阀口322,且第二节流件540能够关闭第四阀口324,且第一接口331通过第一阀口321连通第四接口334,第二接口332通过第三阀口323连通第三接口333。
需要说明的是,在本实施例中,如图2所示,阀座组件300设有阀腔310,阀芯组件活动设于阀腔310内,主芯体510设有连通第四接口334的第一中空腔511以及设有连通第一中空腔511和阀腔310的第一连通孔512,并且,第一连通孔512设于主芯体510靠近转子组件100的一端,当阀芯组件处于第一预设位置时,第一接口331能够依次通过第一阀口321、阀腔310、第一连通孔512和第一中空腔511连通第四接口334。
当转子组件100通过丝杆200驱动阀芯组件朝向靠近转子组件100的方向移动至第二预设位置时,第一节流件530能够关闭第一阀口321且第二节流件540能够关闭第三阀口323,且第一接口331通过第二阀口322连通第二接口332,第三接口333通过第四阀口324连通第四接口334。
当阀芯组件处于第一预设位置和第二预设位置之间时,第一阀口321、第一接口331、第二阀口322、第二接口332、第三阀口323、第三接口333、第四阀口324和第四接口334相互连通。
需要说明的是,阀座组件300的外壁包括阀座组件300的侧壁和底壁,也即,第四接口334可以设于阀座组件300的侧壁,还可以设于阀座组件300远离转子组件100的端部,也即设于阀座组件300的底壁。
更进一步地,在一实施例中,如图2所示,电子膨胀阀还包括弹性部件,第一节流件530和第二节流件540套设于主芯体510外,弹性部件位于第一节流件530和第二节流件540之间;阀座组件300包括第二阀口322与第四阀口324;当第二节流件540关闭第四阀口324后,转子组件100能够继续驱动丝杆200带动主芯体510和第一节流件530移动并压缩弹性部件,直至第一节流件530关闭第二阀口322。
如此设置,弹性部件可分别施加给第一节流件530和第二节流件540相反方向的作用力,增大第一节流件530和第二节流件540之间的距离,使得第二节流件540在密封第四阀口324时,第一节流件530与第二阀口322还处于非密封状态,此时第二节流件540静止不动,主芯体510可继续带动第一节流件530运动并压缩弹性部件,直至第一节流件530与第二阀口322达到密封状态。因此,弹性部件使得第一节流件530可相对第二节流件540移动,弥补第二阀口322与第四阀口324之间的尺寸因加工和装配导致的误差,使第四阀口324与第二阀口322能够相继密封。
在一实施例中,弹性部件包括第一弹性圈610和第二弹性圈620,第一弹性圈610套设于安装底壁523并夹设于第一节流件530和活动套管550之间,以分别对第一节流件530和活动套管550施加方向相反的弹性作用力。第二弹性圈620套设于安装底壁523并夹设于第二节流件540和活动套管550之间,以分别对第二节流件540和活动套管550施加方向相反的弹性作用力。为保证第一阀口321和第三阀口323同时或相继被密封,并且,第一阀口321和第三阀口323沿着阀座组件300轴向的距离M满足,A+B+C≤M<L。为保证第二阀口322和第四阀口324同时或相继被密封,以及第二阀口322和第四阀口324沿着阀座组件300轴向的距离N,满足,且A+B+C≤N<L。
当密封件采用第一弹性圈610和第二弹性圈620,活动套管550为刚性材料时,第一弹性圈610即能起到密封第一节流件530与主芯体510的作用,又能提供一定弹性变形量,以弥补两阀口之间的偏差距离。第二弹性圈620即能起到密封第二节流件540与主芯体510的作用,又能提供一定弹性变形量,以弥补两阀口之间的偏差距离。当密封件采用第一弹性圈610和第二弹性圈620时,活动套管550也可替换为弹性结构(包括但不限于压缩弹簧和弹片结构),第一弹性圈610即能起到密封第一节流件530与主芯体510的作用,又能提供一定弹性变形量,以弥补两阀口之间的偏差距离。第二弹性圈620即能起到密封第二节流件540与主芯体510的作用,又能提供一定弹性变形量,以弥补两阀口之间的偏差距离。此外活动套管550的弹性变形量,也可弥补两阀口之间的偏差距离。
为了降低成本,第一弹性圈610和第二弹性圈620可以是O型圈。
由于第一弹性圈610能够分别对第一节流件530和活动套管550施加方向相反的弹性作用力,且第二弹性圈620能够分别对第二节流件540和活动套管550施加方向相反的弹性作用力,因此,在不受其他外力作用,仅仅处于第一弹性圈610和第二弹性圈620的弹性扩张作用下,第一节流件530将向远离活动套管550的方向移动并牢牢抵接于第一侧壁521,第二节流件540将向远离活动套管550的方向移动并牢牢抵接于第二侧壁522。如此设置,可减小L-A-B-C的值,减小主芯体510的运动行程。具体为当第二节流件540密封第四阀口324时,第二节流件540静止不动,主芯体510仍旧沿轴向向靠近第四阀口324的方向运动,主芯体510的第一侧壁521带动第一节流件530同时运动,直至第一节流件530密封第二阀口322。在不受其他外力作用,假设第一节流件530距离第一侧壁521有一定距离,当第二节流件540密封第四阀口324时,第二节流件540静止不动,主芯体510需沿轴向向靠近第四阀口324的方向运动一定距离后,主芯体510的第一侧壁521才带动第一节流件530同时运动,直至第一节流件530密封第二阀口322。因此,在不受其他外力作用,第一节流件530抵接于第一侧壁521,可减小主芯体510的运动行程。在不受其他外力作用,第二节流件540抵接于第二侧壁522的原理类似。
当转子组件100通过丝杆200驱动阀芯组件朝向远离转子组件100的方向向第一预设位置移动时,由于N<L,且第四阀口324设于第二阀口322远离转子组件100的一端,第一节流件530用以密封第二阀口322的表面与第二节流件540用以密封第四阀口324的表面之间的距离大于N,因此,第二节流件540先接触第四阀口324,此时,第一节流件530还没有接触第二阀口322,之后,阀芯组件继续向远离转子组件100的方向移动,由于A+B+C≤N,因此,第一弹性圈610和第二弹性圈620会受到压缩,直至第一节流件530接触并密封第二阀口322,如此,实现了第二阀口322和第四阀口324的完全关闭。
同样的,当转子组件100通过丝杆200驱动阀芯组件朝向靠近转子组件100的方向向第二预设位置移动时,由于M<L,且第一阀口321设于第三阀口323靠近转子组件100的一端,第一节流件530用以密封第一阀口321的表面与第二节流件540用以密封第三阀口323的表面之间的距离大于M,因此,第一节流件530先接触第一阀口321,此时,第二节流件540还没有接触第三阀口323,之后,阀芯组件继续向靠近转子组件100的方向移动,由于A+B+C≤M,因此,第一弹性圈610和第二弹性圈620会受到压缩,直至第二节流件540接触并密封第三阀口323,如此,实现了第一阀口321和第三阀口323的完全关闭。
因此,由以上可知,通过设置A+B+C≤M<L且A+B+C≤N<L,以及设置第一弹性圈610和第二弹性圈620,能够确保实现两个阀口的密封设置,避免加工误差导致其中一个阀口无法密,从而极大地保证了电子膨胀阀的密封性。
需要注意的是,为了进一步增加电子膨胀阀的连通模式,在一实施例中,安装环槽的数量为多个,且多个安装环槽沿着主芯体510的轴向分布。
由于每一安装环槽设置的阀口部所包含的阀口的数量为4个,本质是两组阀口的四通阀,因此,设置多个安装环槽,则可以将电子膨胀阀的变为4的倍数级的多通阀,例如,八通阀、十二通阀或者十六通阀。但不限于此,在其他实施例中,还可以通过安装环槽和其他结构的配合,实现4的倍数以外的多通阀的设计和制造,在此不一一列举。
在一实施例中,如图2所示,电子膨胀阀还具有第一预紧结构和第二预紧结构,当丝杆200驱动阀芯组件封堵第二阀口322和第四阀口324时,第一预紧结构能够对阀芯组件施加压紧第二阀口322和第四阀口324的作用力;当丝杆200驱动阀芯组件封堵第一阀口321和第三阀口323时,第二预紧结构能够对阀芯组件施加压紧第一阀口321和第三阀口323的作用力。
如此,可提高阀芯组件对第一阀口321或者第二阀口322的预紧力作用,进而提高电子膨胀阀的密封性。
进一步地,在一实施例中,如图2所示,电子膨胀阀还包括与阀座组件300连接的螺母座810,螺母座810套设于丝杆200的外周并与丝杆200活动螺纹配合,以使丝杆200能够相对螺母座810沿着自身轴向移动。阀芯组件还包括第一阀针560和第二阀针570,丝杆200能够通过第一阀针560带动第二阀针570沿着自身轴线朝向靠近或者远离转子组件100的方向移动,以使第二阀针570打开或者关闭阀口部。
需要注意的是,第二阀针570包括主芯体510、活动套管550、第一节流件530和第二节流件540。
但不限于此,在另一实施例中,如图4所示,电子膨胀阀还包括连接于阀座组件300的止动座850,止动座850套设于丝杆200外侧。阀芯组件还包括滑动螺母580,丝杆200远离转子组件100的一端和滑动螺母580螺纹配合,滑动螺母580和止动座850通过限位结构590相配合,以使丝杆200能够驱动滑动螺母580带动阀芯组件相对止动座850沿着丝杆200的轴向移动,以打开或者关闭阀口部,且限位结构590能够阻止滑动螺母580相对止动座850围绕丝杆200的轴线转动。
更进一步地,在一实施例中,如图2所示,第一预紧结构为第一弹性件710,第一弹性件710的一端连接丝杆200,另一端连接第一阀针560,此处的连接可以是抵接也可以是固定连接。第一弹性件710为压缩弹性件,以使丝杆200和第一阀针560能够通过第一弹性件710沿着丝杆200的轴向活动配合。
当阀芯组件移动至第一预设位置,且转子组件100沿着预设方向继续转动时,第一阀针560与第二阀针570贴合,第一弹性件710为压缩状态。第一阀针560和第二阀针570均无法继续移动,由于丝杆200和第一阀针560能够通过第一弹性件710沿着丝杆200的轴向活动配合,因此,丝杆200和转子组件100朝向靠近第四阀口324的方向移动,并且,丝杆200在移动过程中挤压第一弹性件710,在反作用力的推动下,第一弹性件710对第二阀针570产生弹性力,该弹性力使第一阀针560进一步挤压第二阀口322和第四阀口324,以对第二阀口322和第四阀口324产生预紧力,提高第二阀口322和第四阀口324的密封性。
具体地,如图2所示,电子膨胀阀还包括限位套筒820,丝杆200远离转子组件100的一端设有限位凸起210,限位套筒820一端固定连接于第一阀针560,另一端套设于第一弹性件710并止挡于限位凸起210背离第一阀针560的一侧,以使丝杆200能够通过限位凸起210带动限位套筒820和第一阀针560朝向远离第四阀口324的方向移动。
如此,丝杆200和第一阀针560的轴向配合是有限度的,当丝杆200带动第一阀针560朝向远离第四阀口324的方向移动时,第一弹性件710不需要起作用,只需要利用限位套筒820即可带动第一阀针560移动,并且,此时,第一阀针560和丝杆200之间的距离不会增大。反之,当丝杆200带动第一阀针560朝向靠近第四阀口324的方向移动时,限位套筒820不起作用,丝杆200靠第一弹性件710对第一阀针560施加弹性力(压力),以使第二阀针570起到预紧作用。
进一步地,如图2所示,电子膨胀阀还包括活动轴承830,活动轴承830的内圈固定套设于丝杆200,且活动轴承830的外圈能够与限位套筒820沿着自身轴向活动配合,且限位套筒820的内壁能够阻止活动轴承830的外圈转动。
如此设置,有利于减小丝杆200和限位套筒820之间的摩擦阻力,从而降低电子膨胀阀的转动阻力。
在一实施例中,如图2所示,第二预紧结构为第二弹性件720,第二弹性件720一端连接第一阀针560,另一端连接第二阀针570,此处的连接可以是抵接也可以是固定连接。第二弹性件720为压缩弹性件,以使第一阀针560和第二阀针570能够通过第二弹性件720沿着丝杆200的轴向活动配合。
当阀芯组件移动至第二预设位置,且转子组件100沿着预设方向继续转动时,第一阀针560与第二阀针570相分离,第二弹性件720为压缩状态。第二阀针570无法继续移动,由于第一阀针560和第二阀针570能够通过第二弹性件720沿着丝杆200的轴向活动配合,因此,此时,丝杆200带动第一阀针560脱离第二阀针570并朝向远离第四阀口324的方向移动,并且,在丝杆200移动过程中带动第一阀针560挤压第二弹性件720,以使第二弹性件720对第二阀针570产生弹性力,该弹性力能够驱动第二阀针570进一步挤压第一阀口321和第三阀口323,以使第二阀针570对第一阀口321和第三阀口323产生预紧力,提高第一阀口321和第二阀口322的密封性。
具体地,如图2和图3所示,电子膨胀阀还包括固定卡环840,固定卡环840固定连接于第二阀针570并与第二阀针570围设形成活动腔841,第二弹性件720设于活动腔841内,且第二弹性件720远离转子组件100的一端止挡于第一阀针560,第二弹性件720靠近转子组件100的一端止挡于固定卡环840。
如此,第一阀针560和第二阀针570的轴向配合是有限度的,当丝杆200带动第一阀针560朝向靠近第四阀口324的方向移动时,第二弹性件720不需要起作用,此时,第一阀针560直接推动第二阀针570移动。反之,当丝杆200带动第一阀针560朝向远离第四阀口324的方向移动时,第一阀针560靠第二弹性件720对第二阀针570施加弹性力(压力),以使第二阀针570起到预紧作用。
进一步地,在一实施例中,第一弹性件710为压缩弹簧和第二弹性件720均为压缩弹簧。
如此,显著降低了第一弹性件710和第二弹性件720的加工难度。
需要注意的是,第一中空腔511设于第二阀针570。
在一实施例中,如图2和图3所示,第一阀针560设有连通第一中空腔511的第二中空腔561以及设有连通第二中空腔561和活动腔841的第二连通孔562,并且,固定卡环840和第一阀针560之间间隔设置形成连通间隙842,连通间隙842连通活动腔841和阀腔310靠近转子组件100的一端。
如此设置,可使阀腔310远离转子组件100的一端依次通过第一中空腔511、第二中空腔561、第二连通孔562、活动腔841和连通间隙842连通阀腔310靠近转子组件100的一端。如此,阀芯组件相对阀座组件300移动时,可使阀腔310各处保持压力平衡,降低阀芯组件的移动阻力。
具体原理为:初始状态下,第一节流件530与第一侧壁521贴合,第二节流件540与第二侧壁522贴合,第一节流件530与第一弹性圈610之间具有一定的弹性间距D1,第二节流件540与第二弹性圈620之间具有一定的弹性间距D2。当转子组件100通过丝杆200驱动阀芯组件朝向远离转子组件100的方向移动时,第二节流件540先与第四阀口324密封,之后,第二节流件540静止不动,主芯体510带动第一节流件530向移动,第一弹性圈610和第二弹性圈620压缩,直至转子组件100的方向移动至第一预设位置,第一节流件530与第二阀口322密封,此时,第二节流件540与第二侧壁522之间具有一定的弹性间距D3,D3可等于D1+D2。之后,转子组件100通过丝杆200驱动阀芯组件朝向靠近转子组件100的方向移动,第二节流件540静止不动,主芯体510先运动D3此时第一节流件530与第一弹性圈610之间恢复弹性间距D1,第二节流件540与第二弹性圈620之间复性间距D2后再带动第一节流件530、第二节流件540整体运动,直至第一节流件530密封第一阀口321;之后第一节流件530静止不动,主芯体510带动第二节流件540移动,第一弹性圈610和第二弹性圈620压缩,直至转子组件100的方向移动至第二预设位置,第二节流件540与第三阀口323密封,此时,第一节流件530与第一侧壁521之间具有一定的弹性间距D4,D4可等于D1+D2。本申请还提供一种空调制冷系统,该空调制冷系统包括以上任意一个实施例所述的电子膨胀阀。
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 (14)

1.一种电子膨胀阀,其特征在于,包括转子组件(100)、丝杆(200)、阀芯组件和阀座组件(300),所述阀座组件(300)设有阀腔(310),所述阀芯组件可活动地设于所述阀腔(310),所述丝杆(200)的一端固定连接于所述转子组件(100),另一端连接于所述阀芯组件,且所述转子组件(100)能够驱动所述丝杆(200)带动所述阀芯组件相对所述阀座组件(300)轴向移动;
所述阀芯组件包括主芯体(510)、第一节流件(530)、第二节流件(540)以及弹性部件,所述第一节流件(530)和所述第二节流件(540)套设于所述主芯体(510)外,所述弹性部件位于所述第一节流件(530)和所述第二节流件(540)之间;
所述阀座组件(300)设有沿着自身轴向分布的阀口部,所述阀口部包括第二阀口(322)与第四阀口(324);当所述第二节流件(540)关闭所述第四阀口(324)后,所述转子组件(100)能够继续驱动所述丝杆(200)带动所述主芯体(510)和所述第一节流件(530)移动并压缩所述弹性部件,直至第一节流件(530)关闭所述第二阀口(322)。
2.根据权利要求1所述的电子膨胀阀,其特征在于,所述主芯体(510)的外壁设有围绕自身轴线延伸的安装环槽,所述安装环槽包括第一侧壁(521)、第二侧壁(522)和安装底壁(523),所述第一侧壁(521)设于所述安装环槽靠近所述转子组件(100)的一端,所述第二侧壁(522)设于所述安装环槽远离所述转子组件(100)的一端,所述安装底壁(523)为所述主芯体(510)外壁的一部分并设于所述第一侧壁(521)和所述第二侧壁(522)之间;
所述阀芯组件还包括活动套管(550),所述活动套管(550)位于所述第一节流件(530)和所述第二节流件(540)之间;所述第一节流件(530)、所述活动套管(550)和所述第二节流件(540)依次可活动地套设于所述安装底壁(523),且所述第一节流件(530)沿着所述主芯体(510)轴向的长度A、所述第二节流件(540)沿着所述主芯体(510)轴向的长度B、所述活动套管(550)沿着所述主芯体(510)轴向的长度C以及所述第一侧壁(521)和所述第二侧壁(522)沿着所述主芯体(510)轴向的距离L,满足,A+B+C<L。
3.根据权利要求2所述的电子膨胀阀,其特征在于,0.05mm<L-A-B-C<0.5mm。
4.根据权利要求2所述的电子膨胀阀,其特征在于,所述弹性部件包括第一弹性圈(610)和第二弹性圈(620);
所述第一弹性圈(610)套设于所述安装底壁(523)并夹设于所述第一节流件(530)和所述活动套管(550)之间,第一弹性圈(610)始终处于压缩状态;
所述第二弹性圈(620)套设于所述安装底壁(523)并夹设于所述第二节流件(540)和所述活动套管(550)之间,第二弹性圈(620)始终处于压缩状态。
5.根据权利要求1所述的电子膨胀阀,其特征在于,所述阀口部还包括第一阀口(321)和第三阀口(323);当所述第一节流件(530)关闭所述第一阀口(321)后,所述转子组件(100)能够继续驱动所述丝杆(200)带动所述主芯体(510)和所述第一节流件(530)移动并压缩所述弹性部件,直至所述第二节流件(540)关闭所述第三阀口(323)。
6.根据权利要求5所述的电子膨胀阀,其特征在于,沿着从所述转子组件(100)至所述阀座组件(300)的方向,所述阀座组件(300)的外壁还设有分别连接外部接管的第一接口(331)、第二接口(332)、第三接口(333)和第四接口(334),并且,所述第一阀口(321)、所述第一接口(331)、所述第二阀口(322)、所述第二接口(332)、所述第三阀口(323)、所述第三接口(333)、所述第四阀口(324)和所述第四接口(334)沿着所述阀座组件(300)的轴向依次分布;
当所述转子组件(100)通过所述丝杆(200)驱动所述阀芯组件朝向远离所述转子组件(100)的方向移动至第一预设位置时,所述第一节流件(530)能够关闭所述第二阀口(322),且所述第二节流件(540)能够关闭所述第四阀口(324),所述第一接口(331)通过所述第一阀口(321)连通所述第四接口(334),所述第二接口(332)通过所述第三阀口(323)连通所述第三接口(333);
当所述转子组件(100)通过所述丝杆(200)驱动所述阀芯组件朝向靠近所述转子组件(100)的方向移动至第二预设位置时,所述第一节流件(530)能够关闭所述第一阀口(321)且所述第二节流件(540)能够关闭所述第三阀口(323),所述第一接口(331)通过所述第二阀口(322)连通所述第二接口(332),所述第三接口(333)通过所述第四阀口(324)连通所述第四接口(334);
当阀芯组件处于所述第一预设位置和所述第二预设位置之间时,所述第一阀口(321)、所述第一接口(331)、所述第二阀口(322)、所述第二接口(332)、所述第三阀口(323)、所述第三接口(333)、所述第四阀口(324)和所述第四接口(334)相互连通。
7.根据权利要求6所述的电子膨胀阀,其特征在于,所述主芯体(510)设有连通所述第四接口(334)的第一中空腔(511)以及设有连通所述第一中空腔(511)和所述阀腔(310)的第一连通孔(512),并且,所述第一连通孔(512)设于所述主芯体(510)靠近所述转子组件(100)的一端,当所述阀芯组件处于所述第一预设位置时,所述第一接口(331)能够依次通过所述第一阀口(321)、所述阀腔(310)、所述第一连通孔(512)和所述第一中空腔(511)连通所述第四接口(334)。
8.根据权利要求6所述的电子膨胀阀,其特征在于,所述第一阀口(321)和所述第三阀口(323)沿着所述阀座组件(300)轴向的距离M以及所述第二阀口(322)和所述第四阀口(324)沿着所述阀座组件(300)轴向的距离N,满足,A+B+C≤M<L,且A+B+C≤N<L。
9.根据权利要求5所述的电子膨胀阀,其特征在于,还具有第一预紧结构,当所述丝杆(200)驱动所述阀芯组件封堵所述第二阀口(322)和所述第四阀口(324)时,所述第一预紧结构能够对所述阀芯组件施加压紧所述第二阀口(322)和所述第四阀口(324)的作用力。
10.根据权利要求9所述的电子膨胀阀,其特征在于,所述阀芯组件还包括第一阀针(560)和第二阀针(570),所述丝杆(200)能够通过所述第一阀针(560)带动所述第二阀针(570)沿着自身轴线朝向靠近或者远离所述转子组件(100)的方向移动,以使所述第二阀针(570)打开或者关闭所述阀口部;
所述第一预紧结构为第一弹性件(710),所述第一弹性件(710)的一端连接所述丝杆(200),另一端连接所述第一阀针(560);所述阀芯组件移动至第一预设位置时,所述第一阀针(560)与所述第二阀针(570)贴合,所述第一弹性件(710)为压缩状态。
11.根据权利要求10所述的电子膨胀阀,其特征在于,还具有第二预紧结构;当所述丝杆(200)驱动所述阀芯组件封堵所述第一阀口(321)和所述第三阀口(323)时,所述第二预紧结构能够对所述阀芯组件施加压紧所述第一阀口(321)和所述第三阀口(323)的作用力。
12.根据权利要求11所述的电子膨胀阀,其特征在于,所述第二预紧结构为第二弹性件(720),所述第二弹性件(720)一端连接所述第一阀针(560),另一端连接所述第二阀针(570);当所述转子组件(100)通过所述丝杆(200)驱动所述阀芯组件朝向靠近所述转子组件(100)的方向移动至第二预设位置时,所述第一阀针(560)与所述第二阀针(570)相分离,所述第二弹性件(720)为压缩状态。
13.根据权利要求1所述的电子膨胀阀,其特征在于,所述电子膨胀阀还包括连接于所述阀座组件(300)的止动座(850),所述止动座(850)套设于所述丝杆(200)外侧,所述阀芯组件还包括滑动螺母(580),所述丝杆(200)远离所述转子组件(100)的一端和所述滑动螺母(580)螺纹配合,所述滑动螺母(580)和所述止动座(850)通过限位结构(590)相配合,以使所述丝杆(200)能够驱动所述滑动螺母(580)带动所述阀芯组件相对所述止动座(850)沿着所述丝杆(200)的轴向移动,以打开或者关闭所述阀口部,且所述限位结构(590)能够阻止所述滑动螺母(580)相对所述止动座(850)围绕所述丝杆(200)的轴线转动。
14.一种空调制冷系统,其特征在于,包括如权利要求1-权利要求13任意一项所述的电子膨胀阀。
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