CN2420589Y - 冷冻回路用电动针阀及其具有该针阀的冷冻装置 - Google Patents
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Abstract
在阀本体上设有制冷剂流量降低装置,可使从制冷剂流路通过在针嵌插孔与插入该孔的针之间形成的针嵌插间隙流入外壳的内部空间的制冷剂流量减少。采用这一结构,在制冷剂随着制冷剂压力上升或下降的而流过针嵌插间隙时,可相应减少其流量,减少混入制冷剂中的浆状物在针嵌插间隙壁面上的粘附,尽量防止因浆状物粘附引起的动作不良,确保精确的动作。
Description
本实用新型涉及冷冻回路中控制制冷剂流量用的电动针阀及其具有该电动针阀的冷冻装置。
图14表示冷冻回路中控制制冷剂流量用的电动膨胀阀Zo的结构。为便于后述的本实用新型的说明,先详细说明一下以往一般电动膨胀阀Zo的结构。
在图14中,1为阀本体,2为针,3为外壳。所述阀本体1是一种不同直径的物体,具有位于其轴向一端的大直径的流路形成部1a、位于另一端的小直径的螺纹形成部1c以及位于两者中间的中直径的肩部1b。所述肩部1b和螺纹形成部1c以通过在所述外壳3的一个端面形成的开口33而插入该内部空间30内的状态与外壳3形成一体。
在所述阀本体1的流路形成部1a上,设有由大致呈直交的制冷剂导入部11和制冷剂导出部12构成、且在该制冷剂导入部11的口边缘部形成阀座部15的制冷剂流路9。另外,该制冷剂导入部11连接制冷剂导入管13,制冷剂导出部12连接制冷剂导出管14。
在从所述阀本体1的流路形成部1a的制冷剂流路9部分至螺纹形成部1c的端部为止的部分,设有所定直径的针嵌插孔16,该针嵌插孔16的一端向制冷剂流路9开口,另一端在螺纹形成部1c的端面上开口。
在所述针嵌插孔16内,滑动自如地嵌插着在其一端作为阀头部20的针2,通过使该针2沿其轴向移动来增减设定阀头部20与阀座部15之间的通路面积,由此来控制从制冷剂导入管13流到制冷剂导出管14一侧的制冷剂流量,并在阀头部20到达阀座部15时形成全封闭状态,以阻止制冷剂的流通。
所述针2是由处于阀头部20一侧的大直径的滑动轴部2a和小直径的支承轴部2b形成的台阶状轴体所构成,利用针嵌插孔16将滑动轴部2a滑动自如地支承并保持其轴心位置。此时,在所述针嵌插孔16的内周面与针2的滑动轴部2a之间,形成微小的针嵌插间隙17,同时在与支承轴部2b之间形成比针嵌插间隙17尺寸大的内周间隙22。
另一方面,在所述阀本体1的肩部1b形成有使穿过该轴心部的针嵌插孔1b(即针嵌插间隙17)与外壳3的内部空间30的下端部(即后述的第1空间部31)连通的所定直径的均压孔18。
在所述阀本体1的螺纹形成部1c的外周面上加工有外螺纹,并在该螺纹形成部1c的直径方向外侧,配置构成轴向驱动针2的电动装置X之一部的转子部10。所述电动装置X也就是步进电机,具有配置在转子部15和外壳3外周侧上的电磁铁5。
所述转子部10包括螺纹形成构件7和隔片6,螺纹形成构件7呈有底筒状形态,其周壁部7a的内周面加工有与设在阀本体1的螺纹形成部1c上的外螺纹啮合的内螺纹,隔片6呈带有双凸缘的筒状形态,在其外周侧保持永久磁铁4,同时在其内周侧上勉强嵌着螺纹形成构件7的周壁部7a。
面向阀本体1的螺纹形成部1c,从其上方(端部侧)旋入螺纹形成构件7,由此将转子部10安装在阀本体1上。由此,所述转子部10按照电磁铁5的通电量(脉冲值)进行一体旋转,即可相对阀本体1的螺纹形成部1c而向其轴向移动。
利用转子部10的这一轴向移动,就可向开闭方向(即轴向)驱动针2,使针2与转子部10连接。即,所述针2一方面通过它的另一端侧贯通端面部7b后向上方凸出并利用在其凸出端上设有止动构件34而防止向下脱出,另一方面利用被压缩在螺纹形成构件7的端面部7b下面与针2的滑动轴部2a和支承轴部2b的台阶部之间的弹簧35,始终向使止动构件34与螺纹形成构件7的端面部7b抵接的方向施力。
因此,所述针2在阀头部20未到达阀座部15之前,与转子部10的轴向移动一体移动,以进行流路面积的增减,但当阀头部20到达阀座部15之后(即针2被限制在不得继续向下运动的状态),转子部10一边压缩弹簧35一边按所定尺寸向下运动,利用弹簧35的弹力将针2保持在关闭状态。此时,在止动构件34与螺纹形成构件7的端面部7b之间,就会产生所定的间隙(参照图9和图10)。
所述转子部10为在永久磁铁4与电磁铁5之间适当地保持磁力效果,预先设定该永久磁石4与位于其外侧的外壳3的内周面之间的极小间隙(例如约0.2mm)。由此,所述外壳3的内部空间30被转子部10划分为位于其下侧的第1空间部31和位于上侧的第2空间部32,并且,两个空间部31、32通过在永久磁铁4的外周面与外壳3的内周面之间形成的外周间隙21而相互连通。
以上就是以往一般电动膨胀阀Zo的结构。
在该电动膨胀阀Zo中,一旦电动膨胀阀Zo上流侧的制冷剂压力因压缩机的驱动而上升,受该制冷剂压力上升的影响,在电动膨胀阀Zo内部产生差压,制冷剂的一部分从制冷剂流路9,沿针嵌插间隙17流入外壳3的内部空间30。即,流入针嵌插间隙17的制冷剂的一部分通过与针嵌插间隙17连通的均压孔18直接流入第1空间部31。其余的一部分沿针嵌插间隙17上升,并从该针嵌插间隙17再沿在针2的另一端附近部分与阀本体1的针嵌插孔16之间形成的内周间隙22上升后反向,并沿阀本体1的螺纹形成部1c和与其螺合的螺纹形成构件7之间的啮合部间隙23,向下流至第1空间部31。从该两条通路流入第1空间部31并合流的制冷剂再沿外周间隙21上升,流入第2空间部32。
这样,由于制冷剂流入外壳3的第1空间部31和第2空间部32,因此可消除转子部10轴向两侧的差压状态,以确保该转子部10顺滑地移动。并在此状态下,因针2与转子部10的移动连动地进行一体移动,故可控制制冷剂流量。
一旦压缩机停止运转后电动膨胀阀Zo上流侧的制冷剂压力逐渐下降,外壳3一侧的降压的制冷剂即沿着与上述场合相反的通路流回到制冷剂流路9。
然而,在冷冻装置用的压缩机滑动部分,在严峻的运转条件下,因与金属接触而形成高温,会使冷冻机油或残留在回路中的加工油劣化,产生高粘度的浆状物。而且这种浆状物具有不溶解或者难以溶解于制冷剂的特征,结果是不能与制冷剂溶合、与制冷剂分离的浆状物与制冷剂一起在冷冻回路中循环。
此时,在电动膨胀阀Zo中,如上所述,随着压缩机的运转开始和运转结束,制冷剂在制冷剂流路9与外壳3的内部空间30之间流动,而且该制冷剂是沿着狭小的针嵌插间隙17和啮合部间隙23以及外周间隙21流动,故这些间隙17、23、21非常容易粘附浆状物。并且,在这些间隙17、23、21中,一旦在针嵌插间隙17中粘附和存积浆状物,因该浆状物粘性很强,就会阻止针2的移动,即减少控制制冷剂流量的作用。另外,当啮合部间隙23和外周间隙21中粘附和存积浆状物后,还会影响转子部10的动作,无论属于哪一种情况,均会造成压缩机的过热或产生异常的液体压缩,这是一种很不好的现象。
本实用新型鉴于这一点,其目的在于提供一种尽可能防止浆状物粘附的冷冻回路用电动针阀及其具有该针阀的冷冻装置。
本实用新型为解决上述课题,采用了如下的具体手段。
本实用新型第1技术方案的冷冻回路用电动针阀包括阀本体1和外壳3,所述阀本体1具有可使针2滑动自如地贯通的针嵌插孔16和面向该针嵌插孔16的一端设置、用针2调整流路面积的制冷剂流路9,所述外壳3以将针嵌插孔16的另一端内包在其内部空间30内的形态安装在所述阀本体1上,并在该内部空间30内装有驱动针2的电动装置X的至少一部分,其特点是,在阀本体1上,设有使沿在针嵌插孔16与嵌插在该孔内的针2之间形成的针嵌插间隙17而从制冷剂流路9向内部空间30流入的制冷剂流量减少的制冷剂流量降低装置P。
本实用新型第2技术方案是在第1技术方案的冷冻回路用电动针阀中,所述制冷剂流量降低装置P由设在所述阀本体1上、不经过针嵌插孔16而使制冷剂流路9与内部空间30连通的制冷剂流路41构成。
本实用新型第3技术方案是在第1技术方案的冷冻回路用电动针阀中,所述针嵌插孔16具有位于制冷剂流路9附近的大直径孔部16A和位于电动装置X附近、滑动自如地支承所述针2的小直径孔部16B,并在大直径孔部16A上,形成有不经过小直径孔部16B而与内部空间30连通的均压孔18,由大直径孔部16A和均压孔18构成制冷剂流量降低装置P。
本实用新型第4技术方案是在第3技术方案的冷冻回路用电动针阀中,在所述大直径孔部16A上配置有滑动自如地支承所述针2并可容许制冷剂向该大直径孔部16A的轴向流通的针导向构件42。
本实用新型第5技术方案是在第1技术方案的冷冻回路用电动针阀中,所述针嵌插孔16具有位于制冷剂流路9附近的第1小直径孔部16c、位于电动装置X附近的第2小直径孔部16E、以及位于该第1小直径孔部16c与第2小直径孔部16E中间、直径大于该第1小直径孔部16c且轴向长度大于该第1小直径孔部16c的大直径孔部16D,所述针2受到第2小直径孔部16E或者第1小直径孔部16c和第2小直径孔部16E双方滑动自如的支承,并在大直径孔部16D上,形成有不经过第2小直径孔部16E而与内部空间30连通的均压孔18,由大直径孔部16D和均压孔18构成制冷剂流量降低装置P。
本实用新型第6技术方案是在第1技术方案的冷冻回路用电动针阀中,所述制冷剂流量降低装置P由设在所述针2外周面或针嵌插孔16内周面上的槽43、44构成。
本实用新型第7技术方案是在第3、第4或第5技术方案的冷冻回路用电动针阀中,所述阀本体由具有制冷剂流路9的基部1A和另外设置的辅助部1B构成,将大直径孔部16A设在基部1A上,小直径孔部16B设在辅助部1B上,或者将第1小直径孔部16c和大直径孔部16D设在基部1A上,而将第2小直径孔部16E设在辅助部1B上。
本实用新型第8技术方案是在第3、第4或第5技术方案的冷冻回路用电动针阀中,所述均压孔18是圆孔,其内径为1.2mm以上。
本实用新型第9技术方案是在第8技术方案的冷冻回路用电动针阀中,在所述针嵌插孔16的周围设有多个均压孔18。
本实用新型第10技术方案是在第1至第9任一技术方案的冷冻回路用电动针阀中,所述针嵌插间隙17的间隙间隔为0.2mm以上。
本实用新型第11技术方案的冷冻回路用电动针阀包括阀本体1和外壳3,所述阀本体1具有可使针2滑动自如地贯通的针嵌插孔16和面向该针嵌插孔16的一端设置、用针2调整流路面积的制冷剂流路9,所述外壳3以将针嵌插孔16的另一端内包在其内部空间30内的形态安装在所述阀本体1上,并在该内部空间30内装有驱动针2的电动装置X的至少一部分,同时具有供所述电动装置X在针嵌插孔16的径向外侧啮合并沿针嵌插孔16的轴向延伸的螺纹部,且其啮合间隙23在针嵌插孔16的另一端与该针嵌插孔16连通,其特点是,还设有使从制冷剂流路9经过针嵌插孔16而流入啮合间隙23的制冷剂流量减少的制冷剂流量降低装置Q。
本实用新型第12技术方案是在第11技术方案的冷冻回路用电动针阀中,所述制冷剂流量降低装置Q由面向针嵌插孔16的另一端而设在电动装置X上的连通孔45构成。
本实用新型第13技术方案是在第11技术方案的冷冻回路用电动针阀中,所述制冷剂流量降低装置Q由设置在插入针嵌插孔16内的所述针2端部上、当该针2对电动装置X沿其轴向相对变位时使针嵌插孔16与内部空间30连通的制冷剂流路49、50构成。
本实用新型第14技术方案的冷冻回路用电动针阀包括阀本体1和外壳3,所述阀本体1具有可使针2滑动自如地贯通的针嵌插孔16和面向该针嵌插孔16的一端设置、用针2调整流路面积的制冷剂流路9,所述外壳3以将针嵌插孔16的另一端内包在其内部空间30内的形态安装在所述阀本体1上,并在该内部空间30内装有驱动针2的电动装置X的至少一部分,同时所述电动装置X的外周面与外壳3的内周面之间形成外周间隙21,其特点是,设有使经过外周间隙21而在位于内部空间30的电动装置X一侧的第1空间部31与位于另一侧的第2空间部32之间流动的制冷剂流量减少的制冷剂流量降低装置R。
本实用新型第15技术方案是在第14技术方案的冷冻回路用电动针阀中,所述制冷剂流量降低装置R由将设在电动装置X上的永久磁铁4周壁部分在其轴向贯通后形成的制冷剂流路46构成。
本实用新型第16技术方案是在第14技术方案的冷冻回路用电动针阀中,所述制冷剂流量降低装置R由制冷剂流路47构成,该制冷剂流路47是将位于电动装置X上的永久磁铁4的内周而对其进行保持的隔片6的周壁部分沿其轴向贯通后形成的。
本实用新型第17技术方案是在第14技术方案的冷冻回路用电动针阀中,所述制冷剂流量降低装置R由制冷剂流路48构成,该制冷剂流路48形成于位于电动装置X上的永久磁铁4与位于永久磁铁4内周而对其进行保持的隔片6间的结合部分。
本实用新型第18技术方案是将第1至第17方案中任一项的冷冻回路用电动针阀作为膨胀阀使用。
本实用新型第19技术方案是在第18技术方案的冷冻装置中,所述制冷剂采用理论吐出温度高于R22的HFC制冷剂或含有HFC制冷剂的混合制冷剂。
本实用新型第20技术方案是在第18技术方案的冷冻装置中,所述制冷剂采用理论吐出温度高于R12和R502的HFC制冷剂或含有HFC制冷剂的混合制冷剂。
本实用新型第21技术方案是在第18技术方案的冷冻装置中,所述制冷剂只使用R32或含有R32的混合制冷剂。
本实用新型第22技术方案是在第18技术方案的冷冻装置中,使用合成油作为冷冻机油。
本实用新型第23技术方案是在第22技术方案的冷冻装置中,所述合成油的基油采用聚醇酯、碳酸酯、聚乙烯醚、烷基苯或聚二醇。
本实用新型第24技术方案是在第19或第20技术方案的冷冻装置中,采用含有耐高压添加剂的合成油作为冷冻机油。
本实用新型第25技术方案是在第18到第24任一技术方案的冷冻装置中,设有多个利用侧热交换器或热源侧热交换器。
本实用新型可获得如下效果。
本实用新型第1技术方案设有阀本体1和外壳3,所述阀本体1具有可使针2滑动自如地贯通的针嵌插孔16和面向该针嵌插孔16的一端设置、用针2调整流路面积的制冷剂流路9,所述外壳3以将针嵌插孔16的另一端内包在其内部空间30内的形态安装在所述阀本体1上,并在该内部空间30内装有驱动针2的电动装置X的至少一部分,且在阀本体1上,设有使沿在针嵌插孔16与嵌插在该孔内的针2之间形成的针嵌插间隙17而从制冷剂流路9向内部空间30流入的制冷剂流量减少的制冷剂流量降低装置P,因此,在制冷剂随着电动针阀上流侧的制冷剂压力上升或下降而流过针嵌插间隙17时,由制冷剂流量降低装置P使处于针嵌插间隙17中的那部分制冷剂流量降低,就可相应减少混入该制冷剂中的浆状物粘附在针嵌插间隙17壁面上的数量,尽可能地防止因浆状物粘附引起的针2的动作不良,确保了该针2的精确动作,故可防止冷冻回路的压缩机中异常液压缩或过热现象,提高可靠性。
本实用新型第2技术方案是在第1技术方案的冷冻回路用电动针阀中,所述制冷剂流量降低装置P由设在所述阀本体1上、不经过针嵌插孔16而使制冷剂流路9与内部空间30连通的制冷剂流路41构成,因此,制冷剂主要在通道阻力小的制冷剂流路41流动,使针嵌插间隙17的制冷剂流量相对减少,可相应减少浆状物在针嵌插间隙17壁面上的粘附。即,采用一种简单而又价廉的制冷剂流路41结构,就可确保达到本实用新型第1技术方案的效果。
本实用新型第3技术方案是在第1技术方案的冷冻回路用电动针阀中,所述针嵌插孔16具有位于制冷剂流路9附近的大直径孔部16A和位于电动装置X附近、滑动自如地支承所述针2的小直径孔部16B,并在大直径孔部16A上,形成有不经过小直径孔部16B而与内部空间30连通的均压孔18,由大直径孔部16A和均压孔18构成制冷剂流量降低装置P。
因此,采用第3技术方案,在形成于针嵌插孔16的内周面与针2的外周面之间的针嵌插间隙17中,与位于制冷剂流路9附近的大直径孔部16A对应的部分的通道面积比与小直径孔部16B对应的部分大,故通道阻力小,再加上,在大直径孔部16A形成有均压孔18,来自制冷剂流路9一侧的制冷剂大部分是从与大直径孔部16A相对应的部分经过均压孔18流入内部空间30,可相应减少在小直径孔部16B一侧流动的制冷剂的流量。其结果,在针嵌插间隙17中,尽管与小直径孔部16B对应的部分间隙很狭,仍可尽量减少浆状物在该部位上的粘附。即,采用一种简单而又价廉的大直径孔部16A和均压孔18的结构,就可确保达到本实用新型第1技术方案的效果。
本实用新型第4技术方案是在第3技术方案的冷冻回路用电动针阀中,在所述大直径孔部16A上配置有滑动自如地支承所述针2并可容许制冷剂向该大直径孔部16A的轴向流通的针导向构件42,因此,既可确保针嵌插间隙17中的制冷剂流动,又可由针导向构件42进一步可靠保持针2的轴心,使第3技术方案的效果更佳。
本实用新型第5技术方案是在第1技术方案的冷冻回路用电动针阀中,所述针嵌插孔16具有位于制冷剂流路9附近的第1小直径孔部16c、位于电动装置X附近的第2小直径孔部16E、以及位于该第1小直径孔部16c与第2小直径孔部16E中间、直径大于该第1小直径孔部16c且轴向长度大于该第1小直径孔部16c的大直径孔部16D,所述针2受到第2小直径孔部16E或者第1小直径孔部16c和第2小直径孔部16E双方滑动自如的支承,并在大直径孔部16D上,形成有不经过第2小直径孔部16E而与内部空间30连通的均压孔18,由大直径孔部16D和均压孔18构成制冷剂流量降低装置P。
因此,采用第5技术方案,在形成于针嵌插孔16的内周面与针2的外周面之间的针嵌插间隙17中,与位于制冷剂流路9附近的大直径孔部16A对应的部分的通道面积比与第1和第2小直径孔部16c、16E对应的部分大,通道阻力小,并在此部位上形成均压孔18,故从制冷剂流路9经过第1小直径孔部16c流到大直径孔部16D的制冷剂大部分是从大直径孔部16D经过均压孔18流入内部空间30,可相应减少流过第2小直径孔部16E的制冷剂的流量,尽可能地减少浆状物在该第2小直径孔部16E上的粘附。另外,尽管第1小直径孔部16c部分有制冷剂流动,但其长度比大直径孔部16D短,故浆状物在该部分上的粘附量也就少。
利用这些双重的效果,可尽量防止因浆状物粘附引起的针2的动作不良,确保针2的精确动作,可确保达到本实用新型第1技术方案的效果。
本实用新型第6技术方案是在第1技术方案的冷冻回路用电动针阀中,所述制冷剂流量降低装置P由设在所述针2外周面或针嵌插孔16内周面上的槽43、44构成,因此,当制冷剂流过形成于针2的外周面与针嵌插孔16的内周面之间的针嵌插间隙17时,制冷剂的大部分从通道阻力小的槽43、44流过,相对地减少了制冷剂在该槽43、44以外的狭窄部分中的流量,故可尽量减少浆状在该针嵌插间隙17壁面上的粘附。即,采用一种简单而又低廉的槽43、44的结构,就可确保达到本实用新型第1技术方案的效果。
本实用新型第7技术方案是在第3、第4或第5技术方案的冷冻回路用电动针阀中,所述阀本体由具有制冷剂流路9的基部1A和另外设置的辅助部1B构成,将大直径孔部16A设在基部1A上,小直径孔部16B设在辅助部1B上,或者将第1小直径孔部16c和大直径孔部16D设在基部1A上,而将第2小直径孔部16E设在辅助部1B上,因此,可达到第3至第5方案的发明效果,并且还可相应降低电动针阀的制造成本,例如,与将该阀本体1做成一体式结构的场合相比,上述各个孔部的加工就很容易。
本实用新型第8技术方案是在第3、第4或第5技术方案的冷冻回路用电动针阀中,所述均压孔18是圆孔,其内径为1.2mm以上,因此可基本上防止因浆状物粘附而导致该均压孔18堵塞的现象,保持良好的均压状态。
本实用新型第9技术方案是在第8技术方案的冷冻回路用电动针阀中,在所述针嵌插孔16的周围设有多个均压孔18,因此,可进一步发挥电动针阀中的均压作用,更加迅速地使电动针阀实现精确的动作。
本实用新型第10技术方案是在第1至第9任一技术方案的冷冻回路用电动针阀中,所述针嵌插间隙17的间隙间隔为0.2mm以上,因此,可发挥针嵌插孔16对针2的轴心保持作用,并可有效抑制浆状物在针嵌插间隙17的壁面上的粘附,因两者的双重效果,可长时期保持针2的精确动作状态。
本实用新型第11技术方案的冷冻回路用电动针阀包括阀本体1和外壳3,所述阀本体1具有可使针2滑动自如地贯通的针嵌插孔16和面向该针嵌插孔16的一端设置、用针2调整流路面积的制冷剂流路9,所述外壳3以将针嵌插孔16的另一端内包在其内部空间30内的形态安装在所述阀本体1上,并在该内部空间30内装有驱动针2的电动装置X的至少一部分,同时具有供所述电动装置X在针嵌插孔16的径向外侧啮合并沿针嵌插孔16的轴向延伸的螺纹部,且其啮合间隙23在针嵌插孔16的另一端与该针嵌插孔16连通,其特点是,还设有使从制冷剂流路9经过针嵌插孔16而流入啮合间隙23的制冷剂流量减少的制冷剂流量降低装置Q,因此,在制冷剂随着电动针阀上流侧的制冷剂压力上升或下降而经过针嵌插间隙17流入啮合间隙23时,通过制冷剂流量降低装置P使流入啮合间隙中的那部分制冷剂流量降低,就可相应减少混入该制冷剂中的浆状物粘附在啮合间隙23壁面上的数量,尽可能地防止因浆状物粘附引起的螺纹部动作不良,进而确保电动装置X的精确动作,以防止冷冻回路的压缩机中的异常液压缩或过热现象,提高可靠性。
本实用新型第12技术方案是在第11技术方案的冷冻回路用电动针阀中,所述制冷剂流量降低装置Q由面向针嵌插孔16的另一端而设在电动装置X上的连通孔45构成,因此,通过针嵌插孔16与针2之间的针嵌插间隙17而流入针嵌插孔16另一端的制冷剂大部分流过通道阻力比啮合间隙23小的连通孔45,在该啮合间隙23一侧的制冷剂流量相对性减少,可相应减少浆状物在该啮合间隙23壁面上的粘附。即,采用一种简单而又低廉的连通孔45结构,就可确实达到本实用新型第11技术方案的效果。
本实用新型第13技术方案是在第11技术方案的冷冻回路用电动针阀中,所述制冷剂流量降低装置Q由设置在插入针嵌插孔16内的所述针2端部上、当该针2对电动装置X沿其轴向相对变位时使针嵌插孔16与内部空间30连通的制冷剂流路49、50构成,因此,当所述针2针对电动装置X而沿其轴向相对变位时,即,在针2关阀的状态下,通过针嵌插孔16与针2之间的针嵌插间隙17而流入针嵌插孔16另一端的制冷剂大部分流过通道阻力比啮合间隙23小的制冷剂流路49、50,啮合间隙23一侧的制冷剂流量相对减少,可相应减少浆状物在该啮合间隙23壁面上的粘附。即,采用一种简单而又低廉的制冷剂流路49、50结构,就可确保达到本实用新型第11技术方案的效果。
本实用新型第14技术方案的冷冻回路用电动针阀包括阀本体1和外壳3,所述阀本体1具有可使针2滑动自如地贯通的针嵌插孔16和面向该针嵌插孔16的一端设置、用针2调整流路面积的制冷剂流路9,所述外壳3以将针嵌插孔16的另一端内包在其内部空间30内的形态安装在所述阀本体1上,并在该内部空间30内装有驱动针2的电动装置X的至少一部分,同时所述电动装置X的外周面与外壳3的内周面之间形成外周间隙21,其特点是,设有使经过外周间隙21而在位于内部空间30的电动装置X一侧的第1空间部31与位于另一侧的第2空间部32之间流动的制冷剂流量减少的制冷剂流量降低装置R,因此,随着电动针阀上流侧的制冷剂压力上升或下降,在制冷剂通过外周间隙21在第1空间部31与第2空间部32的中间流动时,由制冷剂流量降低装置R使流过外周间隙21的那部分制冷剂流量降低,就可相应地减少混入该制冷剂中的浆状物粘附在外周间隙21壁面上的数量,尽可能地防止因浆状物粘附引起的电动装置X的动作不良,因确保了该电动装置X的精确动作,故可防止冷冻回路的压缩机中异常液压缩或过热现象,提高可靠性。
本实用新型第15技术方案是在第14技术方案的冷冻回路用电动针阀中,所述制冷剂流量降低装置R由将设在电动装置X上的永久磁铁4周壁部分在其轴向贯通后形成的制冷剂流路46构成,因此,在第1空间部31与第2空间部32之间流动的制冷剂大部分流过通道阻力比外周间隙21小的制冷剂流路46,在该外周间隙21中,制冷剂流量相对减少,相应减少了浆状物在该外周间隙21壁面上的粘附。即,采用一种简单而又低廉的制冷剂流路46结构,就可确保达到本实用新型第14技术方案的效果。
本实用新型第16技术方案是在第14技术方案的冷冻回路用电动针阀中,所述制冷剂流量降低装置R由制冷剂流路47构成,该制冷剂流路47是将位于电动装置X上的永久磁铁4的内周而对其进行保持的隔片6的周壁部分沿其轴向贯通后形成的,因此,在第1空间部31与第2空间部32之间流动的制冷剂大部分流过通道阻力小比外周间隙21的制冷剂流路47,该外周间隙21一侧的制冷剂流量相对减少,相应减少浆状物在该外周间隙21壁面上的粘附。即,采用一种简单而又低廉的制冷剂流路47结构,就可确保达到本实用新型第14技术方案的效果。
本实用新型第17技术方案是在第14技术方案的冷冻回路用电动针阀中,所述制冷剂流量降低装置R由制冷剂流路48构成,该制冷剂流路48形成于位于电动装置X上的永久磁铁4与位于该永久磁铁4内周而对其进行保持的隔片6间的结合部分,因此,在第1空间部31与第2空间部32之间流动的制冷剂大部分流过通道阻力比外周间隙21小的制冷剂流路48,该外周间隙21一侧的制冷剂流量相对减少,相应减少浆状物在该外周间隙21壁面上的粘附。即,采用一种简单而又低廉的制冷剂流路48结构,就可确保达到本实用新型第14技术方案的效果。
本实用新型第18技术方案是将第1至第17方案中任一项的冷冻回路用电动针阀作为膨胀阀使用,因此,该电动针阀不易因浆状物附着而导致动作不良,故即使是在比较容易产生浆状物的运转条件下使用,所述膨胀阀也不会因浆状物附着而导致动作不良,能确保精确的动作,相应提高制冷装置运转时的可靠性。
本实用新型第19技术方案是在第18技术方案的冷冻装置中,所述制冷剂采用理论吐出温度高于R22的HFC制冷剂或含有HFC制冷剂的混合制冷剂。
此时,由于在压缩机中生成的浆状物具有制冷剂吐出温度越高其生成量越多的特性,因此,一旦使用理论吐出温度高于R22的HFC制冷剂或含有HFC制冷剂的混合制冷剂,则会使浆状物生成量增多,相应地使电动膨胀阀容易产生因浆状物粘附引起的动作不良。
但是,即使在这种情况下,由于本实用新型的制冷装置中的制冷回路用电动针阀采用了第1至第17技术方案中任一项的电动膨胀阀,因此,无论由制冷剂的特性上造成的浆状物生成量有多少,也可确保电动膨胀阀的精确动作,实现制冷装置的正确运转。
本实用新型第20技术方案是在第18技术方案的冷冻装置中,所述制冷剂采用理论吐出温度高于R12和R502的HFC制冷剂或含有HFC制冷剂的混合制冷剂。
此时,由于压缩机中生成的浆状物具有制冷剂吐出温度越高则生成量越多的特性,因此,一旦使用理论吐出温度高于R12和R502的HFC制冷剂或含有HFC制冷剂的混合制冷剂,则会使浆状物生成量增多,相应地使电动膨胀阀容易产生因浆状物粘附引起的动作不良。
但是,即使在这种情况下,由于本实用新型的制冷装置采用了第1至第17技术方案任一项的制冷回路用电动针阀作为电动膨胀阀,因此无论由制冷剂的特性上造成的浆状物生成量有多少,也可确保电动膨胀阀的精确动作,实现制冷装置的正确运转
本实用新型第21技术方案是在第18技术方案的冷冻装置中,所述制冷剂只使用R32或含有R32的混合制冷剂。
此时,由于R32的温热化系数低,理论COP和热传递效率高且制冷剂压力损耗小,因此,用于制冷装置时,虽有能源效率高等优点,但也有与R22等相比吐出温度增高和浆状物生成量增多的缺点。
但是,即使本实用新型的制冷装置只使用R32或含有R32的混合制冷剂,由于采用了第1至第17技术方案任一项的制冷回路用电动针阀作为电动膨胀阀,因此无论浆状物的生成量有多少,也可确保电动膨胀阀的精确动作,可提供温热化防止效率极高的制冷装置。
本实用新型第22技术方案是在第18技术方案的冷冻装置中,使用合成油作为冷冻机油,本实用新型第23技术方案是在第22技术方案的冷冻装置中,所述合成油的基油采用聚醇酯、碳酸酯、聚乙烯醚、烷基苯或聚二醇。
此时,所述合成油与例如在以R22为制冷剂的制冷装置中用作冷冻机油的矿物油不同,是由狭窄范围的分子量且近于单一构造的分子所组成,因此,在受到水分、空气和杂物等影响而产生化学性变化时容易受到伤害,而且,这种化学性的伤害又与浆状物的产生和增多密切相关。从而,在使用这种合成油作为冷冻机油的制冷装置中很容易产生因浆状物粘附而引起的电动膨胀阀动作不良。
但是,本实用新型的制冷装置即使采用上述聚醇酯等合成油作为冷冻机油,由于采用了第1至第17技术方案任一项的制冷回路用电动针阀作为电动膨胀阀,故无论由冷冻机油特性上造成的浆状物生成量有多少,也可确保电动膨胀阀的精确动作,可提供动作可靠性高的制冷装置。
本实用新型第24技术方案是在第19或第20技术方案的冷冻装置中,采用含有耐高压添加剂的合成油作为冷冻机油。
此时,由于HFC制冷剂通常不如HCFC制冷剂的自身润滑性好,故要在冷冻机油中添加耐高压的添加剂,但这种添加剂会在高温的金属滑动面上与铁发生反应生成浆状物。因此,使用HFC制冷剂且采用添加了耐高压添加剂的合成油作为冷冻机油时,就很容易产生因浆状物粘附引起的电动膨胀阀动作不良。
但是,即使本实用新型的制冷装置采用含有耐高压添加剂的合成油作为冷冻机油,由于采用了第1至第17技术方案任一项的制冷回路用电动针阀作为电动膨胀阀,故无论浆状物生成量有多少,也可确保电动膨胀阀的精确动作,可提供动作可靠性极高的制冷装置。
本实用新型第25技术方案是在第18到第24任一技术方案的冷冻装置中,设有多个利用侧热交换器或热源侧热交换器。
这种具有多个热交换器的制冷装置与将利用侧热交换器和热源侧热交换器一对一连接构成的制冷装置相比较,要增大制冷剂配管的长度,配管中的水分、空气和杂物也相应增多,混入制冷回路中就会使浆状物产生率增高。因此,设有多个利用侧热交换器或热源侧热交换器的制冷装置容易产生因浆状物粘附引起的电动膨胀阀工作不良的问题。
但是,即使在这种情况下,由于如第18至第24技术方案中的制冷装置那样,采用浆状物不易附着的电动膨胀阀,因此,尽管具有多个热交换器的配管很长,但仍可提供电动膨胀阀工作良好的高可靠性制冷装置。
对附图的简单说明
图1为本实用新型制冷回路用电动针阀第1实施形态的电动膨胀阀结构的主要部分剖视图。
图2为本实用新型制冷回路用电动针阀第2实施形态的电动膨胀阀结构的主要部分剖视图。
图3为本实用新型制冷回路用电动针阀第3实施形态的电动膨胀阀结构的主要部分剖视图。
图4为图3的Ⅳ-Ⅳ放大剖视图。
图5为本实用新型制冷回路用电动针阀第4实施形态的电动膨胀阀结构的主要部分剖视图。
图6为本实用新型制冷回路用电动针阀第5实施形态的电动膨胀阀结构的主要部分剖视图。
图7为本实用新型制冷回路用电动针阀第6实施形态的电动膨胀阀结构的主要部分剖视图。
图8为本实用新型制冷回路用电动针阀第7实施形态的电动膨胀阀结构的主要部分剖视图。
图9为本实用新型制冷回路用电动针阀第8实施形态的电动膨胀阀结构的主要部分剖视图。
图10为本实用新型制冷回路用电动针阀第9实施形态的电动膨胀阀结构的主要部分剖视图。
图11为本实用新型制冷回路用电动针阀第10实施形态的电动膨胀阀结构的主要部分剖视图。
图12为本实用新型制冷回路用电动针阀第11实施形态的电动膨胀阀结构的主要部分剖视图。
图13为本实用新型制冷回路用电动针阀第12实施形态的电动膨胀阀结构的主要部分剖视图。
图14为以往一般制冷回路用电动膨胀阀结构的主要部分剖视图。
下面,结合附图对本实用新型的较佳实施形态作具体说明。
另外,以下所述的各实施形态的电动膨胀阀Z1-Z12与上述图14所示的以往电动膨胀阀Zo基本结构相同,因此,在下面各实施形态的电动膨胀阀Z1-Z12的构件中,凡与图14的电动膨胀阀Zo各构件相对应的部位标记同一符号,省略其说明,只介绍各实施形态中的特有的结构部分。
第1实施形态
图1表示第1实施形态的电动膨胀阀Z1,图中,1为阀本体,2为针,3为外壳,4为永久磁铁,5为电磁铁,6为隔片,7为螺纹形成构件,10为由永久磁铁4、隔片6和螺纹形成构件7构成的转子部,由该转子部10和电磁铁5构成电动装置X。
该实施形态的电动膨胀阀Z1的主要目的在于尽可能地防止浆状物粘附于在所述阀本体1上的针嵌插孔16与插入该孔内的所述针2之间形成的狭窄的针嵌插间隙17的壁面上。随着压缩机(未图示)的运转和停止运转而产生的所述制冷剂流路9一侧的制冷剂压力的上升或下降,制冷剂相对应地在该制冷剂流路9与外壳3一侧的内部空间30之间流动,此时,通过降低流过针嵌插间隙17的制冷剂量,就可尽量减少浆状物在该针嵌插间隙17壁面上的粘附。
具体方法是在本实施形态的电动膨胀阀Z1中,运用本实用新型第1和第2技术方案,在所述阀本体1的流路形成部1a部位上形成若干个不经过针嵌插间隙17而使制冷剂流路9与外壳3一侧的第1空间部31直接连通的制冷剂流路41(相当于“制冷剂流量降低装置P”)。
采用这种结构,在因制冷剂流路9与内部空间30的差压使制冷剂在两者之间流动时(即,压缩机运转开始时从制冷剂流路9流向内部空间30,而在压缩机运转停止时从内部空间30流向制冷剂流路9),由于各制冷剂流路41、41…的通道阻力远远小于针嵌插间隙17,因此,制冷剂的大部分经过制冷剂流路41、41…流动,相对地减少了流过针嵌插间隙17的制冷剂量。
其结果,在上述针嵌插间隙17一侧,因相对减少了流过的制冷剂量,故即使使用浆状物生成量较多的制冷剂或冷冻机油,由于流过该针嵌插间隙17的制冷剂量很小,相应减少了浆状物在该针嵌插间隙17壁面上的粘附量。
由此,可尽量防止因高粘度的浆状物粘附在针嵌插间隙17壁面引起的所述针2的动作不良,可确保针2的精确动作。例如,可防止压缩机中的异常液压缩或过热现象,提高具有所述电动膨胀阀Z1的制冷装置的动作可靠性。
另外,所述流路41的通道面积较大,基本上不会产生浆状物的粘附。在本实施形态中,所述各制冷剂流路41、41…同时还具有以往电动膨胀阀Zo结构中的均压孔18的功能,故不再设置该均压孔18。
第2实施形态
图2表示发明第2实施形态的电动膨胀阀Z2。这种电动膨胀阀Z2运用了本实用新型第1、第3、第7至第9技术方案,与上述第1实施形态的电动膨胀阀Z1一样,其目的在于防止因浆状物粘附在针嵌插间隙17壁面上而造成的针2的动作不良。
即,本实施形态的电动膨胀阀Z2的特点是:
①在阀本体1的构造方面,上述第1实施形态采用了由流路形成部1a、肩部1b和螺纹形成部1c一体构成该阀本体1的结构,但在本实施形态中,该阀本体1则由基部1A和辅助部1B组合而成,基部1A设有流路形成部1a和肩部1,辅助部1B由对应于所述螺纹形成部1c的螺纹形成构件8构成。
②关于横跨所述基部1A和所述辅助部1B形成的针嵌插孔16,该针嵌插孔16由位于基部1A一侧的大直径孔部16A和位于辅助部1B一侧的小直径孔部16B构成。并且,该小直径孔部16B设定的直径尺寸近似于所述针2的外径,可滑动自如支承针2,其与针2的外周面之间的间隙作为所述针嵌插间隙17,而所述大直径孔部16A设定的直径尺寸大于小直径孔部16B,与针2的外周面间的间隙为大于针嵌插间隙17的间隙尺寸的环状间隙。
③在所述基部1A上,形成有多个可使环状间隙24与第1空间部31连通的均压孔18。
采用这种实施形态的电动膨胀阀Z2,因具有上述①-③特有的结构,故可获得如下效果。
首先,在制冷剂流路9与内部空间30的差压使制冷剂两者之间流动时,由于所述基部1A上的环状间隙24的通道阻力远远小于针嵌插间隙17,并面向该环状间隙24形成有均压孔18,因此,譬如当制冷剂从制冷剂流路9向内部空间30一侧流动时,从制冷剂流路9流入环状间隙24的制冷剂就会从环状间隙24直接经过均压孔18而流到第1空间部31,可相对减少通道阻力大的针嵌插间隙17一侧的制冷剂量。
其结果,因相对减少了流过针嵌插间隙17一侧的制冷剂量,故即使使用浆状物生成量较多的制冷剂或冷冻机油,由于流过该针嵌插间隙17的制冷剂量很小,因此可相应减少浆状物在该针嵌插间隙17壁面上的粘附量。由此,可尽量防止因高粘度的浆状物粘附在针嵌插间隙17壁面引起的所述针2的动作不良,可确保针2的精确动作。例如,可防止压缩机中的异常液压缩或过热现象,提高具有所述电动膨胀阀Z2的制冷装置动作的可靠性。
此时,由于针2在所述针嵌插孔16中受到构成辅助部1B的螺纹形成构件8的小直径孔部16B支承,故可确实保持其轴心,高可靠性地用针2进行制冷剂流量控制。
并且,在本实施形态的电动膨胀阀Z2中,由于所述阀本体1由具有制冷剂流路9的基部1A和另外设置的辅助部1B构成,因此,与一体结构的阀本体1相比较,很容易加工所述各孔部,可相应降低电动膨胀阀Z2的制造成本。
另外,如将所述均压孔18做成圆孔结构,且其内径为1.2mm以上,则可确实防止因浆状物粘附而造成的均压孔18堵塞现象,保持均压孔18良好的均压作用,进而确保电动膨胀阀Z2的精确动作。
另外,在本实施形态的电动膨胀阀Z2中,由所述环状间隙24和均压孔18构成权利要求中的“制冷剂流量降低装置P”。
第3实施形态
图3表示本实用新型第3实施形态的电动膨胀阀Z3。这种电动膨胀阀Z3运用本实用新型第1、第3、第4、第7至第9技术方案,是第2技术方案的电动膨胀阀Z2进一步改良,在该电动膨胀阀Z2的结构基础上,又在所述环状间隙24部分安装下述的针导向构件42。
所述导向构件42的内周作为针嵌插孔42a,该孔的内径尺寸可滑动自如支承针2,在该针嵌插孔42a的外周侧设有多个制冷剂流路42b、42b…。
在具有这种针导向构件42的电动膨胀阀Z3中,除了可获得与第2实施形态的电动膨胀阀Z2相同的效果之外,还由于设有所述针导向均件42,由该针导向构件42和螺纹形成件8一侧的小直径孔部16B双方滑动自如支承针2,因此可进一步确保该针2的轴心,进一步提高电动膨胀阀Z3的动作可靠性。
在本实施形态的电动膨胀阀Z3中,由所述环状间隙24和均压孔18构成权利要求中的“制冷剂流量降低装置P”。
第4实施形态
图5表示本实用新型第4实施形态的电动膨胀阀Z4。这种电动膨胀阀Z4运用本实用新型第1、第5、第7至第9技术方案,是第3实施形态的电动膨胀阀Z3的变形例,在该第3实施形态的电动膨胀阀Z3上,通过设置针导向构件42来支承针2的下部,而本实施形态是在所述基部1A一侧支承针2的下部,故不再需要安装所述的针导向构件42。
即,在这种电动膨胀阀Z4中,从所述基部1A横跨到辅助部1B形成的针嵌插孔16是由位于制冷剂流路9附近的直径尺寸稍大于针2外径的第1小直径孔部16c、直径大于该第1小直径孔部16c并与该小直径孔部16c连接的且述均压孔18的一端开口的大直径孔部16D、以及设在构成所述辅助部1B的螺纹形成构件8一侧并与第1小直径孔部16c直径尺寸大致相同的第2小直径孔部16E构成。此时,将第1小直径孔部16c的轴向长度设定为比大直径孔部16D短。并且由第1小直径孔部16c和第2小直径孔部16B双方支承针2。
采用这种结构,与第3实施形态一样,不需要设置所述针导向构件42,也可获得与第3实施形态的电动膨胀阀Z3相同的效果,不仅如此,因不需要针导向构件42,可相应降低制造成本。
即,在这种电动膨胀阀Z4中,与大直径孔部16D对应的环状间隙24的通道面积大于在第1小直径孔部16c上形成的针嵌插间隙25以及与第2小直径孔部16E对应的针嵌插间隙17,其通道阻力减少,并且在该环状间隙24部分形成均压孔18,因此从制冷剂流路9通过第1小直径孔部16c流到大直径孔部16D一侧的制冷剂大部分从通道阻力小的大直径孔部16D通过均压孔18流到内部空间30一侧,相对减少了在针嵌插间隙17流动的制冷剂流量。
其结果,可尽量减少浆状物在针嵌插间隙17的粘附。尽管在与第1小直径孔部16c对应的针嵌插间隙25部分也有制冷剂流动,但因其长度比大直径孔部16D短,故该部分上的浆状物粘附量少。由于以上的双重效果,可尽量防止因浆状物粘附引的针2的动作不良,确保其精确的动作。
在本实施形态的电动膨胀阀Z4中,由所述环状间隙24和均压孔18构成权利要求中的“制冷剂流量降低装置P”。
第5和第6实施形态
图6表示本实用新型第5实施形态的电动膨胀阀Z5,图7表示第6实施形态的电动膨胀阀Z6。这两个实施形态的电动膨胀阀Z5、Z6运用本实用新型第1和第6技术方案,与上述各实施形态的电动膨胀阀Z1-Z4一样,其目的在于防止在针嵌插间隙17部分粘附浆状物,但在为实现这一目标的具体构造上与上述各电动膨胀阀Z1-Z4不一样。
即,在第5和第6实施形态的电动膨胀阀Z5、Z6中,以图14所示的以往电动膨胀阀Zo作为基本结构,在此基础上,在所述针2的滑动轴部2a的外周面形成螺旋状延伸的槽43(电动膨胀阀Z5)或者沿针2轴向延伸的多个槽44、44…(电动膨胀阀Z6)。
采用这种结构,在制冷剂流路9与内部空间30之间流动的制冷剂虽然通过针嵌插间隙17,但此时,由于在面对该针嵌插间隙17的针2的外周面上形成所述槽43或槽44,因此,该针嵌插间隙17在面对各槽43、44的部位上,要比其它部位的通道面积大。流过针嵌插间隙17的制冷剂大部分通过与所述各槽43、44对应的通道面积大的部位,使不与各槽43、44对应的部位的制冷剂流量相对减少。并且,由于与所述各槽43、44对应部位的通道面积较大,故几乎不粘附浆状物,而在不与各槽43、44对应的部位,由于流入的制冷剂量少,因此即使它的间隙狭窄,也很少粘附浆状物。
其结果,即使采用浆状物生成量较多的制冷剂或冷冻机油,仍可尽量防止浆状物在针嵌插间隙17的狭窄间隙部分的粘附,确保所述针2的精确动作,从而可防止压缩机中的异常液压缩或过热现象,提高具有所述电动膨胀阀Z5、Z6的制冷装置的动作可靠性。
在第5实施形态的电动膨胀阀Z5和第6实施形态的电动膨胀阀Z6中,所述槽43和所述槽44分别相当于权利要求中的“制冷剂流量降低装置P”。
另外,所述槽43、44并不限于上述第5、第6实施形态那种设置在针2外周面的结构,譬如也可将其设置在阀本体1的针嵌插孔16的内周面上、或者设置在针2的外周面与针嵌插孔16的内周面双方。
第7实施形态
图8表示本实用新型第7实施形态的电动膨胀阀Z7。本实施形态的电动膨胀阀Z7运用本实用新型第11和第12技术方案1,其目的在于在制冷剂流过阀本体1的螺纹形成部1c与螺纹形成构件7之间的啮合间隙23时防止浆状物粘附于该啮合间隙23,为此,设置了使通过该啮合间隙23的制冷剂流量降低的制冷剂流量降低装置Q。另外,在从第7实施形态至后述的第9实施形态中,制冷剂流量降低装置Q的具体结构各有特点。
在第7实施形态的电动膨胀阀Z7中,其目的在于,减少从制冷剂流路9通过针嵌插间隙17而流到阀本体1的螺纹形成部1c端面一侧的制冷剂中流入啮合间隙23的制冷剂量。为此,在覆盖所述阀本体1的螺纹形成部1c端面的螺纹形成构件7的端面部7b上,形成若干个连通孔45、45…。并且使通过针嵌插间隙17流入所述端面部7b的制冷剂在通过针嵌插间隙17后原样流到第2空间部32一侧,由此相对减少流入啮合间隙23一侧的制冷剂流量。另外,在本实施形态的电动膨胀阀Z7中,所述连通孔45相当于权利要求中的“制冷剂流量降低装置Q”。
采用上述结构,可使通过啮合间隙23的制冷剂流量减少,故即使采用了浆状物生成量较多的制冷剂或冷冻机油,由于减少了通过狭窄的啮合间隙23部分的制冷剂流量,因此可尽量阴防止浆状物的粘附。其结果,可确保所述转子部10的精确动作(回转动作和轴向移动),进而确保电动膨胀阀Z7的精确动作,尽可能地防止在具有该电动膨胀Z7的制冷装置中产生压缩机的异常液压缩或过热现象,获得动作上的高可靠性。
第8和第9实施形态
图9和图10分别表示本实用新型第8实施形态的电动膨胀阀Z8和第9实施形态的的电动膨胀阀Z9。各实施形态的电动膨胀阀Z8、Z9均运用本实用新型第11和第12技术方案,与上述第7实施形态的电动膨胀阀Z7一样,其目的在于防止浆状物在啮合间隙23中的粘附,但为实现这一目标的具体结构(即制冷剂流量降低装置Q的结构)与上述第7实施形态的电动膨胀阀Z7不一样。
即,这两个实施形态的电动膨胀阀Z8、Z9在针2的全闭状态(即如图9和图10所示,所述针2的阀头部20位于制冷剂流路9一侧的阀座部15上,处于不能再向下移动的状态)时,为了在该针2上施加向所定的闭阀方向的推压力,转子部10克服弹簧35的弹力进一步向下移动,与针2发生相对变位,在设于该针2的支承轴部2b端部的止动构件34与螺纹形成构件7的端面部7b之间产生所定的间隙,且该针2的支承轴部2b的端部向第2空间部32内凸出,利用这一点,在该针2的支承轴部2b端部附近的外周面上形成由多个纵槽构成的制冷剂流路49(第8实施形态的电动膨胀阀Z8)或由多个螺旋状槽构成的制冷剂流路50(第9实施形态的电动膨胀阀Z9)。
采用这种结构,在所述针2的全闭状态下,由于针嵌插间隙17的上端(即与啮合间隙23连通的一侧)通过各制冷剂流路49、50直接与第2空间部32连通,因此,在该针嵌插间隙17上升的制冷剂大部分通过通道阻力小的制冷剂流路49、50而直接流到第2空间部32,相对减少了啮合间隙23一侧的制冷剂流量。
其结果,与上述第7实施形态的电动膨胀阀Z7一样,即使采用浆状物生成量较多的制冷剂或冷冻机油,仍可尽量防止浆状物粘附于狭窄的啮合间隙23部分,确保转子部10的精确动作(回转动作和轴向移动),进而确保电动膨胀阀Z8、Z9的精确动作,可防止在具有该电动膨胀阀Z8、Z9的制冷装置中的压缩机异常液压缩或过热现象,提高动作上的可靠性。
另外,第8实施形态的电动膨胀阀Z8和第9实施形态的电动膨胀阀Z9中的所述制冷剂流路49、50分别相当于权利要求中的“制冷剂流量降低装置Q”。
第10、第11及第12实施形态
图11至图13分别表示本实用新型第10、第11、第12实施形态的电动膨胀阀Z10、Z11、Z12。这些实施形态的电动膨胀阀Z10、Z11、Z12均运用本实用新型第14和第15技术方案,其目的在于,防止在形成于外壳3的外周壁与位于转子部10最外周且接近所述外周壁对置的永久磁铁4外周面之间的狭窄外周间隙21中粘附浆状物。为此,设有可使该外周间隙21中的制冷剂流量减少的制冷剂流量降低装置R。
首先,在图11所示的第10实施形态的电动膨胀阀Z10中,在所述永久磁铁4的周壁部分形成轴向贯通的制冷剂流路46、46…,通过这些制冷剂流路46、46…使第1空间部31和第2空间部32连通。
在图12所示的第11实施形态的电动膨胀阀Z11中,在围住永久磁铁4的所述隔片6的周壁部分形成将其轴向贯通的制冷剂流路47、47…,通过这些制冷剂流路47、47…与使1空间部31和第2空间部32连通。
在图13所示的第12实施形态的电动膨胀阀Z12中,在永久磁铁4与围住永久磁铁4的所述隔片6的对接面部分形成将其轴向贯通的制冷剂流路48、48…,通过这些制冷剂流路48、48…使第1空间部31和第2空间部32连通。此时,所述制冷剂流路48并不限于第12实施形态那样设置在隔片6的外周面,例如可设在永久磁铁4的内周面或者分别设在内外周面双方。
采用这种结构,在制冷剂流路9与内部空间30差压使制冷剂从第1空间部31流到第2空间部32时,由于外周间隙21与各制冷剂流路46、47、48间的通道阻力是各制冷剂流路46、47、48小于外周间隙21,因此,制冷剂的大部分流过制冷剂流路46、47、48,相应减少了流过外周间隙21的制冷剂量。
其结果,因相对减少了流过外周间隙21的制冷剂量,故即使使用浆状物生成量较多的制冷剂或冷冻机油,由于制冷剂流量小,可相应减少浆状物在该外周间隙21壁面(即所述壳体3的内周面及永久磁铁4的外周面)上的粘附量。由此,可尽量防止因浆状物粘附在外周间隙21上引起的转子部10动作不良,确保针2精确动作。可防止压缩机中的异常液压缩或过热现象,提高具有电动膨胀阀Z10、Z11、Z12的制冷装置动作的可靠性。
另外,在上述第10至第12实施形态中,所述各制冷剂流路46、47、48分别相当于权利要求中的“制冷剂流量降低装置R”。
其它实施形态
上述各实施形态的电动膨胀阀Z1-Z12为各自防止电动膨胀阀中浆状物粘附于狭窄间隙(即针嵌插间隙17、外周间隙21和啮合间隙23)的具体实例。当然,从进一步可靠防止整个电动膨胀阀的浆状物粘附的观点出发,可以将上述各实施形态的电动膨胀阀Z1-Z12各自的结构适当组合成复合结构。
综上所述,本实用新型的制冷回路用电动针阀及其具有该电动针阀的制冷装置适用于控制制冷剂流量的场合,尤其适合使用HFC制冷剂等的场合。
Claims (25)
1.一种冷冻回路用电动针阀,包括阀本体(1)和外壳(3),所述阀本体(1)具有可供针(2)滑动自如地贯通的针嵌插孔(16)和面向该针嵌插孔(16)的一端设置、用针(2)调整流路面积的制冷剂流路(9),所述外壳(3)以将所述针嵌插孔(16)的另一端内包在其内部空间(30)内的形态安装在所述阀本体(1)上,并在该内部空间(30)内装有驱动针(2)的电动装置(X)的至少一部分,
其特征在于,在所述阀本体(1)上,设有使沿着在所述针嵌插孔(16)与嵌插在该孔内的所述针(2)之间形成的针嵌插间隙(17)而从所述制冷剂流路(9)向所述内部空间(30)流入的制冷剂流量减少的制冷剂流量降低装置(P)。
2,根据权利要求1所述的冷冻回路用电动针阀,其特征在于,所述制冷剂流量降低装置(P)由设在所述阀本体(1)上、不经过所述针嵌插孔(16)而使所述制冷剂流路(9)与所述内部空间(30)连通的制冷剂流路(41)构成。
3.根据权利要求1所述的冷冻回路用电动针阀,其特征在于,所述针嵌插孔(16)具有位于所述制冷剂流路(9)附近的大直径孔部(16A)和位于所述电动装置(X)附近、滑动自如地支承所述针(2)的小直径孔部(16B,并在所述大直径孔部(16A)上,形成有不经过所述小直径孔部(16B)而与所述内部空间(30)连通的均压孔(18),
由大直径孔部(16A)和均压孔(18)构成制冷剂流量降低装置(P)。
4.根据权利要求3所述的冷冻回路用电动针阀,其特征在于,在所述大直径孔部(16A)上配置有滑动自如地支承所述针(2)并可容许制冷剂向该大直径孔部(16A)的轴向流通的针导向构件(42)。
5.根据权利要求1所述的冷冻回路用电动针阀,其特征在于,所述针嵌插孔(16)具有位于所述制冷剂流路(9)附近的第1小直径孔部(16C)、位于所述电动装置(X)附近的第2小直径孔部(16E)、以及位于该第1小直径孔部(16C)与第2小直径孔部(16E)中间、直径大于该第1小直径孔部(16C)且轴向长度大于该第1小直径孔部(16C)的大直径孔部(16D),所述针(2)受到所述第2小直径孔部(16E)或者所述第1小直径孔部(16C)和所述第2小直径孔部(16E)双方滑动自如的支承,并在所述大直径孔部(16D)上,形成有不经过所述第2小直径孔部(16E)而与所述内部空间(30)连通的均压孔(18),
由所述大直径孔部(16D)和所述均压孔(18)构成制冷剂流量降低装置(P)。
6.根据权利要求1所述的冷冻回路用电动针阀,其特征在于,所述制冷剂流量降低装置(P)由设在所述针(2)外周面或所述针嵌插孔(16)内周面上的槽(43、44)构成。
7.根据权利要求3、4或5所述的冷冻回路用电动针阀,所述阀本体(1)由具有所述制冷剂流路(9)的基部(1A)和与该基部(1A)分开设置的辅助部(1B)构成,
所述大直径孔部(16A)设在所述基部(1A)上,所述小直径孔部(16B)设在所述辅助部(1B)上,或者所述第1小直径孔部(16C)和大直径孔部(16D)设在所述基部(1A)上,所述第2小直径孔部(16E)设在所述辅助部(1B)上。
8.根据权利要求3、4或5所述的冷冻回路用电动针阀,其特征在于,所述均压孔(18)是圆孔,其内径为1.2mm以上。
9.根据权利要求8所述的冷冻回路用电动针阀,其特征在于,在所述针嵌插孔(16)的周围设有多个所述均压孔(18)。
10.根据权利要求1、2、3、4、5、6、7、8、或9所述的冷冻回路用电动针阀,其特征在于,所述针嵌插间隙17的间隙间隔为0.2mm以上。
11.一种冷冻回路用电动针阀,包括阀本体(1)和外壳(3),所述阀本体(1)具有可使针(2)滑动自如地贯通的针嵌插孔(16)和面向该针嵌插孔(16)的一端设置、用所述针(2)调整流路面积的制冷剂流路(9),所述外壳(3)以将所述针嵌插孔(16)的另一端内包在其内部空间(30)内的形态安装在所述阀本体(1)上,并在该内部空间(30)内装有驱动所述针(2)的电动装置(X)的至少一部分,同时具有供所述电动装置(X)在所述针嵌插孔(16)的径向外侧啮合并沿所述针嵌插孔(16)的轴向延伸的螺纹部,且其啮合间隙(23)在所述针嵌插孔(16)的另一端与该针嵌插孔(16)连通,
其特征在于,还设有使从所述制冷剂流路(9)经过所述针嵌插孔(16)而流入所述啮合间隙(23)的制冷剂流量减少的制冷剂流量降低装置(Q)。
12.根据权利要求11所述的冷冻回路用电动针阀,其特征在于,所述制冷剂流量降低装置(Q)是面向所述针嵌插孔(16)的另一端而设在所述电动装置(X)上的连通孔45。
13.根据权利要求11所述的冷冻回路用电动针阀,其特征在于,所述制冷剂流量降低装置(Q)是设置在插入所述针嵌插孔(16)内的所述针(2)端部上、当该针(2)所述对电动装置(X)沿其轴向相对变位时使所述针嵌插孔(16)与所述内部空间(30)连通的制冷剂流路(49、50)。
14.一种冷冻回路用电动针阀,包括阀本体(1)和外壳(3),所述阀本体(1)具有可使针(2)滑动自如地贯通的针嵌插孔(16)和面向该针嵌插孔(16)的一端设置、用所述针(2)调整流路面积的制冷剂流路(9),所述外壳(3)以将所述针嵌插孔(16)的另一端内包在其内部空间(30)内的形态安装在所述阀本体(1)上,并在该内部空间(30)内装有驱动所述针(2)的电动装置(X)的至少一部分,同时所述电动装置(X)的外周面与所述外壳(3)的内周面之间形成外周间隙(21),
其特征在于,设有使经过所述外周间隙(21)而在位于所述内部空间(30)的电动装置(X)一侧的第1空间部(31)与位于另一侧的第2空间部(32)之间流动的制冷剂流量减少的制冷剂流量降低装置(R)。
15.根据权利要求14所述的冷冻回路用电动针阀,其特征在于,所述制冷剂流量降低装置(R)由将设在所述电动装置(X)上的永久磁铁(4)的周壁部分沿其轴向贯通后形成的制冷剂流路(46)构成。
16.根据权利要求14所述的冷冻回路用电动针阀,其特征在于,所述制冷剂流量降低装置(R)由制冷剂流路(47)构成,该制冷剂流路(47)是将位于所述电动装置(X)上的永久磁铁(4)的内周而对其进行保持的隔片(6)的周壁部分沿其轴向贯通后形成的。
17.根据权利要求14所述的冷冻回路用电动针阀,其特征在于,所述制冷剂流量降低装置(R)由制冷剂流路(48)构成,该制冷剂流路(48)形成于所述电动装置(X)上的永久磁铁(4)与位于该永久磁铁(4)内周而对其进行保持的隔片6间的结合部分。
18.一种冷冻装置,其特征在于,采用权利要求1至17任一项所述的冷冻回路用电动针阀作为膨胀阀。
19.根据权利要求18所述的冷冻装置,其特征在于,所述制冷剂采用理论吐出温度高于R22的HFC制冷剂或含有HFC制冷剂的混合制冷剂。
20.根据权利要求18所述的冷冻装置,其特征在于,所述制冷剂采用理论吐出温度高于R12和R502的HFC制冷剂或含有HFC制冷剂的混合制冷剂。
21.根据权利要求18所述的冷冻装置,其特征在于,所述制冷剂只使用R32或使用含有R32的混合制冷剂。
22.根据权利要求18所述的冷冻装置,其特征在于,使用合成油作为冷冻机油。
23.根据权利要求22所述的冷冻装置,其特征在于,所述合成油的基油采用聚醇酯、碳酸酯、聚乙烯醚、烷基苯或聚二醇。
24.根据权利要求19或20所述的冷冻装置,其特征在于,采用含有耐高压添加剂的合成油作为冷冻机油。
25.根据权利要求18、19、20、21、22、23或24所述的冷冻装置,其特征在于,设有多个利用侧热交换器或热源侧热交换器。
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