CN2314309Y - 家用空调用电子膨胀阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种适用于家用变频空调器的电子膨胀阀。该阀通过永磁步进电机接受外来反馈脉冲带动与步进电机转子相直连的阀杆转动,使阀杆前端所带的阀针做上下运动,从而控制阀孔的开度。该阀采用永磁步进电机直连阀杆结构及密蔽套管结构,使得结构紧凑、体积小、阀体无泄漏,且方便了组装和检修;而弹性阀针机构及弹性制动机构的使用则延长了阀针的工作寿命,同时确保了流量控制精度,减少了内泄漏。

Description

家用空调用电子膨胀阀

本实用新型涉及一种适用于家用变频空调器制冷(热)系统的电子膨胀阀。

现有国内家用空调器制冷系统的流量控制一般采用毛细管节流，为不可调流量控制，此种常规的不可调流量控制方法不能满足变频空调制冷(热)系统的流量控制要求，即能按一定规律控制流量大小。为此，国内提出了用于控制制冷(热)系统流量的电子膨胀阀，如91 2 28499.4(CN 2108211 U)，该电子膨胀阀将步进电机与阀体连为一体，通过固定连接于电机轴上转动套管的转动，带动阀芯套上下位移，从而调节阀孔的开度。该装置结构紧凑，但由于将整个电机与阀体相连为一体，故体积较大，维修不便；采用阀芯套管结构，使得结构复杂化。最接近的现有技术92 2 34967.3(CN 2145285 Y)，该电子膨胀阀利用步进电机啮合减速齿轮进而传动位于密闭用波纹管下的阀针上下运动，从而调节阀孔的开度。该装置需一套齿轮传动装置及密闭装置，故结构复杂、体积大，且对波纹管技术性能要求高，难以广泛使用；其阀针在关闭阀孔时为硬性接触，因而阀针的寿命有限。此外，以上两种结构的电子膨胀阀还都存有一个共同缺点，即其转子均无限位机构，在步进电机长期工作后，流量的控制精度均得不到保证。

本实用新型旨在提供一种体积小巧、结构紧凑、流量控制精度高的家用空调用电子膨胀阀。

本实用新型的进一步目的在于提供一种工作寿命更长，并能达到上述目的之电子膨胀阀。

本实用新型的再进一步目的在于提供一种长期使用后流量控制精度仍能得到保证，并能达到上述目的之电子膨胀阀。

本实用新型发明构思如下：1．将阀杆直连于步进电机转子轴上，省去传动装置，从而简化结构，减小体积；2．采用永磁式步进电机，将转子与阀主体密闭屏蔽，使其结构紧凑、体积小巧且密闭可靠；3．采用弹性阀针机构，使得阀针在关闭阀孔时得到缓冲和调心，从而提高了阀针的使用寿命并减少了关闭时的内泄漏；4．采用弹性制动机构，使得步进电机转子的始末位置始终确定，从而流量的控制精度始终有保证。

本实用新型通过以下结构来实现发明构思：

本实用新型包括步进电机及由阀体、位于阀体内的带有外螺纹的阀杆、阀杆前端所带的阀针、固定于阀体内与阀杆相配合的阀杆螺母、阀体内的阀孔所构成的阀，其特征在于所述步进电机为永磁式步进电机，该膨胀阀还包括一密蔽套管，该密蔽套管封焊于阀体上形成一密闭阀腔，步进电机的转子、与转子中轴固定连接的阀杆、阀杆螺母均位于该密闭阀腔内，永磁式步进电机的定子套装于该密蔽套管上。

本实用新型进一步的技术方案如下：

本实用新型包括一弹性阀针机构。该机构由位于阀杆前端内的空腔及位于该空腔内依次装入的球状钢珠、弹簧及阀针组成，该机构保证阀针在关闭阀孔时得到缓冲和调心。

本实用新型还包括一弹性制动机构。该机构位于转子与密蔽套管间的密封阀腔内，由位于转子上的限位块、位于密蔽套管上的限位块及由弹性材料制成带拨爪的制动器组成，当制动器转动一定角度时，其拨爪就会为限位块挡住，从而转子被制动，该弹性制动机构确定了转子转动的起始位置和最终位置，确保了阀针在设定的范围内工作，从而保证了流量的控制精度。同时该机构使得阀针运行至起始位置及最终位置时得到缓冲。

具有上述结构的本实用新型，其工作过程如下：

步进电机接受到变频系统微处理机的反馈脉冲后，即驱动转子转动一定的转角，转子直连之阀杆在阀杆螺母的约束下做螺旋运动，带动阀杆前端的阀针作上下运动，阀针与阀孔之间的开度作线性变化，从而调节通过阀孔的致冷剂流量。当反馈脉冲数达最大值时，开度最大，阀处于全开状态，通过流量达最大值；当反馈脉冲正负脉冲累计为零，开度最小，阀孔被关死，阀处于全闭状态，起截流作用，通过流量为零。

由于采取以上技术方案，本实用新型具有如下之优点：阀杆直连转子使得体积小、结构紧凑；密蔽套管的使用使得阀体无泄漏；采用永磁式步进电机并将其定子外套于阀体上使得定子不受压，且可与阀主体分离，方便了组装和检修；弹性制动机构及弹性阀针机构的使用则使得阀针在关闭阀孔时得到缓冲和调心，延长了阀针的工作寿命，并确保了流量控制精度。

以下将结合附图和实施例对本实用新型做进一步的描述。

附图1为本实用新型实施例的结构示意图。

图中各序号分别为：1．塑封定子；2．密蔽套管；3．制动器；4．转子；5．阀杆；6．阀杆螺母；7．弹簧；8．阀针；9．阀体；10．球状圆珠；11．转子上的限位块；12．密蔽套管上的限位块。

如图1所示，阀体(9)上封焊有密蔽套管(2)，从而形成一空腔，位于该空腔内的永磁步进电机的转子其中轴上固定连接阀杆(5)，阀杆(5)在转子的带动下转动并通过固定于阀体上的阀杆螺母(6)带动位于阀杆前端的阀针(8)做上下运动，从而控制阀孔开度的大小，阀针(8)及位于其后的弹簧(7)、球状圆珠(10)依次安装于阀杆前端内的空腔中，这样当阀针(8)在关闭阀孔时阀针得到了调心和缓冲，从而延长阀针的工作寿命，并减少了关闭时的内泄漏。由弹性材料制成的带拨爪的制动器(3)安装于转子(4)与密闭套管(2)同的密闭阀腔内，分别在反馈脉冲数达最大值与最小值时，在转子上的限位块(11)及密蔽套管上的限位块(12)的共同作用下，转子被制动。塑封定子(1)套装在阀主体上，接受到变频系统微处理机的反馈脉冲驱动转子工作。

在上述实施例中，步进电机的驱动频率为30Hz，步的转角为3.75°，阀门全开为356脉冲，阀开度为1.9mm，全程时同为11.9移，流量特性的线性，阀主体总长55mm(不含输出管)，塑封定子外径为φ57mm使用寿命为30万次。

Claims (3)

1、一种家用空调用电子膨胀阀，包括步进电机及由阀体(9)、位于阀体内的带有外螺纹的阀杆(5)、阀杆前端所带的阀针(8)、固定于阀体内的与阀杆相配合的阀杆螺母(6)、阀体内的阀孔所构成的阀，其特征在于：该电子膨胀阀所用步进电机为永磁式步进电机，该膨胀阀还包括一密蔽套管(2)，该密蔽套管封焊于阀体上形成一密蔽阀腔，步进电机的转子(4)、与转子中轴固定连接的阀杆(5)及阀杆螺母(6)均位于该密封阀腔内，永磁式步进电机的定子(1)套装于该密蔽套管上。

2、根据权利要求1所述的家用空调用电子膨胀阀，其特征在于：它还包括一弹性阀针机构，该机构由位于阀杆前端内的空腔及位于该空腔内依次装入的球状钢珠(10)、弹簧(7)及阀针(8)组成。

3、根据权利要求1或2任一所述的家用空调用电子膨胀阀，其特征在于：它还包括一弹性制动机构，该机构由密蔽套管上的限位块(12)、永磁步进电机转子上的限位块(11)及安装于转子(4)与密蔽套管(2)间的由弹性材料制成的带拨爪的制动器(3)组成。