CN2826099Y - 双向热力膨胀阀 - Google Patents

Abstract

一种双向热力膨胀阀，属蒸汽压缩式热泵系统的节流装置技术领域，主要由上端部带膜盒(2)和回气通道(4)的阀体(3)，置于回气通道左右两端的进回气管(9)和出回气管(10)，置于阀体下部带进液管(7)的进液孔(5)、带出液管(8)的出液孔(6)，置于进液孔和出液孔之间的阀芯(18)，置于阀芯下部带调节螺柱(20)的平衡弹簧(19)，置于膜盒和阀芯之间的传递杆(15)、定心钢球(13)、阀针(16)，嵌设于阀体的回气通道底部带平衡部橡胶密封圈(17)的定位块(14)，置于阀体底部的密封螺母(23)等构成。整体设计合理，结构简单，仅需一个双向热力膨胀阀即可有效实现双向工作，且感温可靠，调节灵敏度高，密封性能好。

Description

双向热力膨胀阀

                      技术领域

本实用新型涉及一种双向热力膨胀阀，属蒸气压缩式热泵系统的节流装置技术领域。

                      背景技术

现有蒸气压缩式热泵系统中的节流装置主要有下列三种结构形式，并存在以下缺陷：

1、由一个电子膨胀阀和一个数字运算线路板及若干个传感器组成。其缺点是成本高，故障率高。

2、在小容量蒸汽压缩式热泵系统即房间空调器中，采用两根毛细管和一个三通及单向阀组成节流装置，虽具有结构简单、可靠、成本低等优点，但其仅仅在唯一的一个设计工况工作时才能经济运行，在非设计工况运行时，制冷(热)量小，能效比低。

3、采用由膜盒、阀体、阀针、阀芯、平衡弹簧、调节螺柱等构成的热力膨胀阀，由于上述结构设计上的缺陷使热力膨胀阀只能单向工作，且为外感温，即用外置感温管感温，感温管通过连接管与膜盒相连通，感温偏差大，密封性能较差。为解决双向工作，采取由两个热力膨胀阀和两个单向阀，或由一个热力膨胀阀和四个单向阀组成节流装置，虽能有效实现双向节流，但结构比较复杂，成本高。

                      发明内容

本实用新型的目的是提供一种设计合理，结构简单，能有效实现双向节流，且可靠性强，制冷(热)量大，能效比高，成本低的双向热力膨胀阀。

本实用新型为双向热力膨胀阀，包括上端部带膜盒的阀体，置于阀体下部带进液管的进液孔，带出液管的出液孔，置于进液孔和出液孔之间的阀芯，置于阀芯下部带调节螺柱的平衡弹簧，置于膜盒和阀芯之间的传递杆和阀针，其特征在于所述阀体的传递杆部位或阀针部位嵌设有平衡部橡胶密封圈；所述阀体的膜盒下部设有回气通道，回气通道的左右两端设有进回气管和出回气管；所述阀体的底部设有密封螺母；所述膜盒的下端面与阀体之间设有密封圈或膜盒的下端面与阀体之间为直接接触密封。

所述阀体的回气通道底部可嵌设有定位块，平衡部橡胶密封圈置于定位块的下部或定位块的底部内。所述定位块的底部可延伸至传递杆部位或阀针部位。所述的平衡部橡胶密封圈可直接置于阀体槽内，在传递杆部位或阀针部位密封。

所述传递杆与阀针之间还可设有定心钢球。

所述膜盒的下平面与阀体之间还可设有橡胶密封圈。所述膜盒的上部可用封口钢球直接封口。

所述密封螺母与阀体的下端面之间还可设有密封圈。所述密封螺母与阀体的下端面之间可为直接接触密封。所述调节螺柱与阀体之间还可设有橡胶密封圈。

本实用新型与现有技术相比，具有以下突出优点和积极效果：

1、在阀体的回气通道与进、出液孔之间嵌设平衡部橡胶密封圈及其定位块，不但能保证进、出液孔与回气通道之间的密封，而且可保证反向工作时，在进液孔内的高压制冷剂的作用下平衡部橡胶密封圈不向上移动，使高压制冷剂作用于平衡部橡胶密封圈的作用力由阀体的平衡部橡胶密封圈槽或定位块承受，而不会传递给膜盒，提高其密封性能；同时也使进液孔内高压制冷剂的高压仅仅作用于直径很小、截面积也很小的传递杆或阀针的端面，使反向工作成为可能。

2、在阀体上部设置左右两端带进回气管和出回气管的回气通道，可使蒸汽压缩式热泵系统中的低压气态制冷剂通过进、出回气管流经回气通道，保证膜盒在阀体内直接感温，无需外感温管及连接毛细管，且感温可靠，偏差小。同时膜盒充注感温剂后直接用封口钢球焊接封口，无需充注工艺管，不但美观，而且封口质量好，不易泄漏。

3、阀体底部密封螺母的设置以及密封螺母与阀体、调节螺柱与阀体、膜盒与阀体之间的双密封结构保证了良好的密封性能。

4、传递杆与阀针之间的定心钢球可保证作用于阀针的膜盒内压力及平衡弹簧力与阀针的中心线重合，提高阀的调节灵敏度。

本实用新型整体设计合理，结构简单，仅需一个双向热力膨胀阀即可有效实现双向工作，且感温可靠，调节灵敏度高，密封性能好，在任何工况下运行时制冷(热)量大，能效比高，本实用新型特别适用于大批量生产和千家万户使用的采用蒸气压缩式热泵系统的空气调节器，即夏季能制冷、冬季能制热的冷暖型中央空调、房间空调器等，如用本实用新型替代现有空气调节器中采用的用毛细管、三通及单向阀组成的节流装置，其制冷(热)量平均可提高15％以上，能效比平均可提高13％以上。

                      附图说明

图1，2，3，4，5，6为本实用新型六个实施例的整体结构剖视图；

图7为本实用新型用于蒸汽压缩式热泵系统的工作原理图。

图中：1为封口钢球，2为膜盒，3为阀体，4为回气通道，5为进液孔，6为出液孔，7为进液管，8为出液管，9为进回气管，10为出回气管，11为膜盒下平面与阀体之间的橡胶密封圈，12为膜盒下端面与阀体之间的密封圈，13为定心钢球，14为定位块，15为传递杆，16为阀针，17为平衡部橡胶密封圈，18为阀芯，19为平衡弹簧，20为调节螺柱，21为调节螺柱与阀体之间的橡胶密封圈，22为密封螺母与阀体之间的密封圈，23为密封螺母，24为压缩机，25为四通电磁换向阀，26为室外热交换器，27为双向热力膨胀阀，28为室内热交换器。

                      具体实施方式

本实用新型主要由上端部带膜盒2和回气通道4的阀体3，置于回气通道4左右两端的进回气管9和出回气管10，置于阀体3下部带进液管7的进液孔5、带出液管8的出液孔6，置于进液孔5和出液孔6之间的阀芯18，置于阀芯18下部带调节螺柱20的平衡弹簧19，置于膜盒2和阀芯18之间的传递杆15、定心钢球13、阀针16，嵌设于阀体3的回气通道4底部带平衡部橡胶密封圈17的定位块14，置于阀体3底部的密封螺母23等构成。

附图1，2，3，4，5，6为平衡部橡胶密封圈17、定位块14、定心钢球13不同组合的六个实施例结构剖视图。附图1为定位块14底部延伸至阀针16部位，平衡部橡胶密封圈17置于定位块14底部内的结构剖视图。附图2为传递杆15和阀针16之间设置定心钢球13，定位块14底部延伸至传递杆15部位，平衡部橡胶密封圈17置于定位块14底部内的结构剖视图。附图3为传递杆15和阀针16之间设置定心钢球13，定位块14底部延伸至阀针16部位，平衡部橡胶密封圈17置于定位块14底部内的结构剖视图。附图4为定位块14底部延伸至传递杆15部位，平衡部橡胶密封圈17置于定位块14底部内的结构剖视图。附图5为传递杆15和阀针16之间设置定心钢球13，平衡部橡胶密封圈17直接置于阀体槽内，在阀针16部位密封的结构剖视图。附图6为传递杆15和阀针16之间设置定心钢球13，平衡部橡胶密封圈17直接置于阀体槽内，在传递杆15部位密封的结构剖视图。本实用新型还可在传递杆15和阀针16之间不设置定心钢球13，平衡部橡胶密封圈17直接置于阀体槽内，在传递杆15部位或阀针16部位密封。

膜盒2充注感温剂后直接用封口钢球1焊接封口。膜盒2与阀体3之间的密封，通过膜盒2下端面与阀体3之间的密封圈12及膜盒2下平面与阀体3之间的橡胶密封圈11或两者之间直接接触密封得到保证。

调节螺柱20与阀体3之间的密封，通过调节螺柱20与阀体3之间的橡胶密封圈21及密封螺母23与阀体3下端面之间的密封圈22或两者之间的直接接触密封得到保证。

附图7所示的为本实用新型用于蒸汽压缩式热泵系统的工作原理图，其工作循环如下：

夏季制冷时，如附图7实线箭头方向所示路线。经压缩机24压缩而成的高温高压气态制冷剂通过四通电磁换向阀25进入室外热交换器26冷凝成高压液态制冷剂，高压液态制冷剂通过进液管7进入双向热力膨胀阀27下部液腔，经正向节流降压成为低温低压液态制冷剂，低温低压液态制冷剂通过出液管8进入室内热交换器28吸热蒸发成为低压气态制冷剂，低压气态制冷剂(回气)通过四通电磁换向阀25及进回气管9流经双向热力膨胀阀27上部的回气通道4，经出回气管10回到压缩机24完成制冷循环。

冬季制热时，如附图7空心箭头方向所示路线。经压缩机24压缩而成的高温高压气态制冷剂通过四通电磁换向阀25进入室内热交换器28冷凝成为高压液态制冷剂，高压液态制冷剂由出液管8反向进入双向热力膨胀阀27下部液腔，经反向节流降压成为低温低压液态制冷剂，低温低压液态制冷剂进入室外热交换器26吸热蒸发成为低压气态制冷剂，低压气态制冷剂(回气)通过四通电磁换向阀25及进回气管9，经双向热力膨胀阀27上部气腔，经出回气管10回到压缩机24完成制热循环。

本实用新型的工作原理如下：

膜盒2通过传递杆15的热传导及流经回气通道4的低压气态制冷剂回气对流传热感受回气温度，再通过传递杆15、定心钢球13、阀针16、阀芯18调节阀的开度，达到自动调节制冷剂流量的目的。

夏季制冷时，如附图1、2、3、4、5、6实线箭头方向所示路线。室内热交换器28成为蒸发器，室外热交换器26成为冷凝器，当室内热负荷增加时，蒸发器的回气温度将升高，过热度增大，使膜盒2感受到的温度增高，膜盒2内感温剂的压力增加，在膜盒2内压力作用下通过传递杆15、定心钢球13、阀针16及阀芯18使阀的开度增大，供给室内热交换器28的制冷剂流量增加，使回气过热度保持在一定值，当室内负荷减少时，蒸发器的回气温度降低，过热度减小，使膜盒2感受到的温度降低，膜盒2内的感温剂压力降低，在平衡弹簧19弹力的作用下，通过传递杆15、定心钢球13、阀针16及阀芯18使阀的开度减小，供给室内侧热交换器28的制冷剂流量减少，使回气过热度保持在一定值。

冬季制热时与夏季制冷时相同，但室外热交换器26成为蒸发器，室内热交换器28成为冷凝器，高压液态制冷剂从出液管8反向进入双向热力膨胀阀27，如附图1、2、3、4、5、6空心箭头方向所示路线。

Claims (10)

1、一种双向热力膨胀阀，包括上端部带膜盒(2)的阀体(3)，置于阀体(3)下部带进液管(7)的进液孔(5)，带出液管(8)的出液孔(6)，置于进液孔(5)和出液孔(6)之间的阀芯(18)，置于阀芯(18)下部带调节螺柱(20)的平衡弹簧(19)，置于膜盒(2)和阀芯(18)之间的传递杆(15)和阀针(16)，其特征在于所述阀体(3)的传递杆(15)部位或阀针(16)部位嵌设有平衡部橡胶密封圈(17)；所述阀体(3)的膜盒(2)下部设有回气通道(4)，回气通道(4)的左右两端设有进回气管(9)和出回气管(10)；所述阀体(3)的底部设有密封螺母(23)；所述膜盒(2)的下端面与阀体(3)之间设有密封圈(12)或膜盒(2)的下端面与阀体(3)之间为直接接触密封。

2、按权利要求1所述的双向热力膨胀阀，其特征在于所述阀体(3)的回气通道(4)底部嵌设有定位块(14)，平衡部橡胶密封圈(17)置于定位块(14)的下部或定位块(14)的底部内。

3、按权利要求1或2所述的双向热力膨胀阀，其特征在于所述定位块(14)的底部延伸至传递杆(15)部位或阀针(16)部位。

4、按权利要求1所述的双向热力膨胀阀，其特征在于所述的平衡部橡胶密封圈(17)直接置于阀体槽内，在传递杆(15)部位或阀针(16)部位密封。

5、按权利要求1或4所述的双向热力膨胀阀，其特征在于所述传递杆(15)与阀针(16)之间还设有定心钢球(13)。

6、按权利要求1所述的双向热力膨胀阀，其特征在于所述膜盒(2)的下平面与阀体(3)之间还设有橡胶密封圈(11)。

7、按权利要求1所述的双向热力膨胀阀，其特征在于所述膜盒(2)的上部用封口钢球(1)直接封口。

8、按权利要求1所述的双向热力膨胀阀，其特征在于所述密封螺母(23)与阀体(3)的下端面之间还设有密封圈(22)。

9、按权利要求1所述的双向热力膨胀阀，其特征在于所述密封螺母(23)与阀体(3)的下端面之间为直接接触密封。

10、按权利要求1所述的双向热力膨胀阀，其特征在于所述调节螺柱(20)与阀体(3)之间还设有橡胶密封圈(21)。

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