專利名稱：制冷系統及其熱力膨脹閥的制作方法
技術領域：
本發明涉及冷媒流體控制部件技術領域，特別涉及一種熱力膨脹閥。此外，本發明還涉及一種包括該熱力膨脹閥的制冷系統。
背景技術：
熱力膨脹閥是組成制冷系統的重要部件，是制冷系統四個基本部件中除去蒸發器、壓縮機和冷凝器之外的另一基本部件。熱力膨脹閥的主要作用是通過感應制冷系統中蒸發器出口端或壓縮機吸入端的過熱度來控制閥的開度大小，從而實現系統冷媒流量調節和節流降壓的目的。請參考圖1，圖1為現有技術中一種典型的熱力膨脹閥的結構示意圖。該熱力膨脹閥包括閥體Γ，閥體Γ的上端連接有包括氣箱座2' 4和氣箱蓋 2' 5的氣箱，該氣箱的內腔由膜片2' 1分隔為上腔2' 2和下腔2' 3;如圖1所示，上腔 2' 2通過充滿有冷媒并通過毛細管4' 1與感溫包4' 2連接，感溫包4' 2用于感受蒸發器出口端或者壓縮機入口端的冷媒的過熱度，并在上腔中產生一個溫度壓力Pb ；同時，下腔 2' 3通過平衡管(圖中未示出)與所述蒸發器出口端連通，從而在下腔2' 3中產生一個蒸發壓力P。。此外，如圖1所示，閥體Γ的內腔中形成有閥口 1' 1，該閥口 1' 1配合有閥芯 3' 1，閥芯3' 1的上端連接有傳動桿3' 2，該傳動桿3' 2的連接有位于下腔的傳動片 3' 3;需要說明的是，在本現有技術中，閥芯3' 1、傳動桿3' 2和下文所述的導向球3' 4 合稱為閥芯部件，因而本現有技術中閥芯部件為一種分體部件；閥芯3' 1的外部套裝有導向環7'，該導向環7'以下的腔體為平衡腔1' 4，平衡腔1' 4中設有支撐閥芯3' 1的彈簧6'，該彈簧6'給閥芯3' 1 —個向上的彈力Pt。以閥芯3' 1和傳動桿3' 2作為受力分析對象，閥芯3' 1和傳動桿3' 2受到一個向上的彈力Pt，同時會受到傳動片3' 3給予的向下的推力，該推力由膜片2' 1推動傳動片3' 3形成，因而該推力亦即使得膜片2' 1向下運動的力，亦即Pb_P。；當閥芯3' 1 處于平衡狀態時，Pb-P0 = Pt，亦即Pb = P。+Pt，當蒸發器出口端的溫度過高時，Pb增大，從而推動閥芯3' 1向下運動，從而增大冷媒的流量；當蒸發器出口端的溫度過低時，Pb減小，從而推動閥芯3' 1向上運動，從而減小冷媒的流量。然而，如圖1所示，在實際工作過程中，閥芯3' 1除了會受到上述溫度壓力Pb、蒸發壓力P。和彈簧彈力Pt之外，還會受到第一接口腔1' 2中冷媒產生的使閥芯3' 1開啟的壓力和第二接口腔1' 3中使閥芯3' 1關閉的壓力，該兩個壓力的差值產生一個系統壓差；對于小容量閥或者低壓制冷系統而言，該系統壓差的對閥芯3' 1的影響基本可以忽略不計，但是對于大容量閥或者高壓制冷系統而言，該系統壓差的對閥芯3' 1的影響很大， 從而嚴重影響著閥芯3' 1的調節精度。有鑒于此，如圖1所示，閥芯3' 1開設通孔3' 11連通第一接口腔1' 2和平衡腔Γ 4，該通孔3' 11的下端配合有導向球3' 4，該導向球3' 4與通孔3' 11之間具有間隙，從而使得兩個腔室的壓力相等，同時使得第一接口腔1' 2中的第二承壓面S' 2 與平衡腔1' 4中的第一承壓面S' 1的受力面積相等，由于第一承壓面S' 1和第二承壓面S' 2的受力方向相反，因而第一接口腔1' 2中的冷媒對閥芯3' 1產生的壓力相互抵消；如圖2所示，第二接口腔1' 3中設有受力方向相反的第三承壓面S' 3和第四承壓面 S' 4，由于該兩個承壓面的受力面積相等，因而第二接口腔1' 3中的冷媒對閥芯3' 1產生的壓力相互抵消。因而，冷媒無論由第一接口腔1' 2流向第二接口腔1' 3，還是由第二接口腔1' 3流向第一接口腔1' 2，系統壓差基本為零，因而熱力膨脹閥可以實現雙向平衡流動。雖然，圖1所示的熱力膨脹閥可以實現雙向平衡流動，但是這種平衡僅僅是一種基本平衡，系統壓差并沒有完全為零，并沒有實現完全平衡。具體地，如圖1所示，由于傳動片3' 3與傳動桿3' 2之間的連接是一種間隙連接，因而下腔2' 3中冷媒的壓強作用于傳動桿3' 2的上端面上，進而給閥芯3' 1—個向下的作用力，該作用力的存在使得系統壓差并不能完全為零，因而仍然會對閥芯3' 1的調節精度造成影響。需要說明的是，當傳動片3' 3與傳動桿3' 2之間是一種完成密封連接，二者之間沒有間隙時，此時以傳動片3' 3、傳動桿3' 2和閥芯3' 1三者整體作為受力分析對象， 此時傳動片3' 3頂面仍然會受到下腔2' 3中的冷媒壓強產生的一個向下的作用力，該作用力的受力面積亦即傳動桿3' 2與傳動片3' 3之間的密封面積，亦即傳動桿3' 2的上端面的面積，進而閥芯3' 1仍然會受到一個向下的作用力，該作用力的存在使得系統壓差并不能完全為零，仍然會對閥芯3' 1的調節精度造成影響。
發明內容
本發明要解決的技術問題為提供一種熱力膨脹閥，該熱力膨脹閥的結構設計能夠減小閥芯部件受到的系統壓差，從而提高閥芯部件的調節精度。此外，本發明另一個要解決的技術問題為提供一種包括該熱力膨脹閥的制冷系統。本發明公開的熱力膨脹閥，包括上端設有氣箱的閥體，且所述氣箱的內腔由膜片分隔為上腔和下腔；所述閥體的內腔中設置有閥芯部件和與所述閥芯部件配合的閥口，所述閥體的下端部還設有平衡所述閥芯部件的平衡腔；所述閥芯部件的上端部設于所述下腔中，其下端部設于所述閥體的平衡腔中，其特征在于，在所述平衡腔與所述閥體的內腔之間還設置有密封部件，所述平衡腔與所述閥體的內腔通過所述密封部件隔離密封，所述平衡腔與所述下腔連通。進一步，如上述結構的熱力膨脹閥，所述閥芯部件的上端部承受所述下腔內壓力的上承壓面與所述閥芯部件的下端部承受所述平衡腔內壓力的下承壓面在垂直于所述閥芯部件軸線的平面內的投影面積基本相等；進一步，如上述結構的熱力膨脹閥，當所述閥芯部件與所述閥口閉合時，所述閥口與所述閥芯部件之間的密封線或密封面分隔所述閥體的內腔為第一接口腔和第二接口腔; 在所述第一接口腔內所述閥芯部件的側壁上開設有受力方向相反的第一承壓面和第二承壓面，所述第一承壓面與所述第二承壓面在垂直于所述閥芯部件軸線的平面內的投影面積基本相等；進一步，如上述結構的熱力膨脹閥，在所述第二接口腔內所述閥芯部件的側壁上開設有受力方向相反的第三承壓面和第四承壓面，所述第三承壓面與所述第四承壓面在垂直于所述閥芯部件軸線的平面內的投影面積基本相等；進一步，如上述結構的熱力膨脹閥，所述閥芯部件設有密封所述閥口的傾斜密封面，當所述閥芯部件與所述閥口閉合時，所述閥芯部件與所述閥口之間的密封線分隔所述傾斜密封面為處于所述第一接口腔中的所述第二承壓面和處于所述第二接口腔中的所述
第三承壓面；進一步，所述平衡腔與蒸發器的出口端連通；進一步，所述密封部件包括導向部件和密封件，所述導向部件通過卡環設置在所述閥體的內壁上。本發明公開的制冷系統，包括壓縮機、熱力膨脹閥、蒸發器和冷凝器；其特征在于， 所述熱力膨脹閥使用上述結構的熱力膨脹閥，所述上腔通過感溫部件與所述蒸發器的出口端連接，所述下腔通過平衡管與所述蒸發器的出口端連通。在現有技術的基礎上，本發明所提供的熱力膨脹閥的氣箱的下腔與平衡腔連通， 且所述平衡腔均與所述閥體的內腔隔離密封。由于下腔與平衡腔連通，因而下腔和平衡腔中的壓強相等，因而當閥芯部件上承壓面和閥芯部件下承壓面在垂直于閥芯部件軸線的平面內的投影面積相等時，下腔中冷媒和平衡腔中的冷媒給閥芯部件的作用力大小相等，方向相反，因而互相抵消，從而有效減少了閥芯部件受到的系統壓差。需要說明的是，即使當閥芯部件的上承壓面和閥芯部件下承壓面在垂直于閥芯部件軸線的平面內的投影面積不相等時，但是由于兩個腔體中的壓強相等，因而相對于現有技術，該種結構設計也能減少閥芯部件受到的系統壓差。綜上所述，本發明所提供的熱力膨脹閥能夠減小閥芯部件受到的系統壓差，從而提高閥芯部件的調節精度。此外，本發明所提供的包括上述熱力膨脹閥的制冷系統，其技術效果與上述熱力膨脹閥的技術效果基本相同，在此不再贅述。
圖1為現有技術中一種典型的熱力膨脹閥的結構示意圖； 圖2為本發明第一種實施例中熱力膨脹閥的結構示意圖； 圖3為圖2中熱力膨脹閥的側視圖； 圖4為本發明第二種實施例中熱力膨脹閥的結構示意圖； 圖5為圖4中熱力膨脹閥的側視圖； 圖6為本發明第三種實施例中熱力膨脹閥的結構示意圖； 圖7為本發明第四種實施例中熱力膨脹閥的結構示意圖； 圖8為圖7中熱力膨脹閥的側視圖； 圖9為本發明第五種實施例中熱力膨脹閥的結構示意圖； 圖10為圖9中熱力膨脹閥的側視圖； 圖11為本發明第八實施例中熱力膨脹閥的結構示意圖； 圖12為圖13中熱力膨脹閥的側視圖13-1為圖1至圖10中熱力膨脹閥的閥芯部件的結構示意圖13-2為圖13-1中閥芯部件的俯視圖；圖13-3為圖13-1中閥芯部件的仰視圖；圖13-4為圖13-1中閥芯部件AA向剖視圖；圖13-5為圖13-1中閥芯部件BB向剖視圖；圖13-6為圖13-1中閥芯部件CC向剖視圖。
具體實施例方式本發明的核心為提供一種熱力膨脹閥，該熱力膨脹閥的結構設計能夠減小閥芯部件受到的系統壓差，從而提高閥芯部件的調節精度。此外，本發明另一個核心為提供一種包括該熱力膨脹閥的制冷系統。為了使本領域的技術人員更好地理解本發明的技術方案，下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步的詳細說明。首先，需要說明的是，本文所述的“上、下、左、右”均是以附圖所示位置作為參照， 因而不能作為對本發明保護范圍的限制。請參考圖2、圖3、圖13-1、圖13-2、圖13-3、圖13-4、圖13-5和圖13-6，圖2為本發明第一種實施例中熱力膨脹閥的結構示意圖；圖3為圖2中熱力膨脹閥的側視圖；圖13-1 為圖1至圖10中熱力膨脹閥的閥芯部件的結構示意圖；圖13-2為圖13-1中閥芯部件的俯視圖；圖13-3為圖13-1中閥芯部件的仰視圖；圖13-4為圖13_1中閥芯部件AA向剖視圖； 圖13-5為圖13-1中閥芯部件BB向剖視圖；圖13-6為圖13_1中閥芯部件CC向剖視圖。在本發明的基礎技術方案中，如圖2所示，熱力膨脹閥包括閥體1，該閥體1的上端部設有氣箱，該氣箱包括氣箱座M和氣箱蓋25，并且氣箱中設有膜片21，該膜片21將氣箱的內腔分隔為上腔22和下腔23 ；具體地，如圖2所示，上腔22通過第二毛細管42與感溫部件(圖中未示出)連接，感溫部件設于蒸發器出口端或者壓縮機入口端，用于感受此此處冷媒的溫度，并在上腔中產生一個溫度壓力Pb ；如圖3所示，下腔23通過導通孔15與外平衡接頭16連通，該外平衡接頭16進一步通過平衡管與蒸發器出口端或者壓縮機入口端連通，從而在下腔中產生一個蒸發壓力P。。此外，如圖2所示，閥體1的內腔中設有形成有閥口 11，該閥口 11配合有閥芯部件3，當閥芯部件3與閥口 11閉合時，即膨脹閥關閉時，閥口 11與閥芯部件3之間的密封線 31 (本領域的技術人員應該可理解的是，即閥芯部件3與閥口 11的接觸部位，也可以稱為密封面)分隔閥體1的內腔為第一接口腔12和第二接口腔13(需要說明的是，在本發明中， 閥體1的內腔的內涵僅包括第一接口腔12和第二接口腔13)，并且閥芯部件3的上端設于下腔23中，其下端設于閥體1的平衡腔14中。如圖2所示，導向部件7和密封件71構成密封部件，平衡腔14通過導向部件7及設于其上的密封件71與第二接口腔13隔離密封， 導向部件通過卡簧72支撐定位在閥體的內壁上，并且平衡腔14中設有彈性部件6 (需要說明的是，如圖9和圖10所示，該彈性部件6也可以設有閥體1的上端部的環形腔5中)，該彈性部件6部件給予閥芯部件3 —個向上的彈力Pt。以閥芯部件3作為受力分析對象，閥芯部件3受到一個向上的彈力Pt，同時會受到傳動片32給予的向下的推力，該推力由膜片21推動傳動片32形成，因而該推力亦即使得膜片21向下運動的力，亦即Pb_P。；當閥芯部件3處于平衡狀態時，Pb-P0 = Pt，亦即Pb =P。+Pt，當蒸發器出口端的溫度過高時，Pb增大，從而推動閥芯部件3向下運動，從而增大冷媒的流量；當蒸發器出口端的溫度過低時，Pb減小，從而推動閥芯部件3向上運動，從而減小冷媒的流量。在上述現有技術的基礎上，本發明所提供的熱力膨脹閥的氣箱的下腔23與平衡腔14連通，且平衡腔14均與第一接口腔12和第二接口腔13隔離密封。由于下腔23與平衡腔14連通，因而下腔23和平衡腔14中的壓強相等，因而如圖13-1、圖13-2和圖13_3所示，當閥芯部件3的上承壓面S5在垂直于閥芯部件3軸線的平面內的投影面積AS5和閥芯部件3的下承壓面S6在垂直于閥芯部件3軸線的平面內的投影面積△ S6基本相等時， 下腔23中冷媒和平衡腔14中的冷媒給閥芯部件3的作用力大小相等，方向相反，因而互相抵消，從而有效減少了閥芯部件3受到的系統壓差。此外，即使當閥芯部件3的上承壓面S5 和閥芯部件3的下承壓面S6在垂直于閥芯部件3軸線的平面內的投影面積不相等時，但是由于兩個腔體中的壓強相等，因而相對于現有技術，該種結構設計也能減少閥芯部件受到的系統壓差。需要說明的是，在本文中，凡涉及到的“投影面積基本相等”，其內涵為除了包括完全相等的情況外，還包括左右偏差正負5%的的情況。需要說明的是，本發明對于閥芯部件3的結構不作限制，該閥芯部件3既可以為前文現有技術中的分體部件，包括閥芯3' 1和傳動桿3' 2，亦可以為本發明圖2和圖3中的一體部件，當然也可以為其他類型的結構；在本基礎技術方案中，本發明對于熱力膨脹閥是否具有下文的第一承壓面S 1、第二承壓面S2、第三承壓面S3和第四承壓面S4不作限制， 只要下腔23和平衡腔14連通，無論熱力膨脹閥是否具有上述四個承壓面，就均應該在本發明的保護范圍之內。在上述基礎技術方案中，可以作出進一步改進。比如，請參考圖2，在第一接口腔 12內閥芯部件3的側壁上開設第一承壓面Sl和第二承壓面S2，該兩個承壓面受力方向相反，并且如圖13-4和圖13-5所示，第一承壓面Sl在垂直于閥芯部件3軸線的平面內的投影面積ASl與第二承壓面S2在垂直于閥芯部件3軸線的平面內的投影面積AS2基本相等。又由于第一承壓面Sl和第二承壓面S2承受的壓強相等，因而第一接口腔12內冷媒給予閥芯部件3的系統壓力可以相互抵消。需要說明的是，當第一承壓面Sl與第二承壓面S2 在垂直于閥芯部件3軸線的平面內的投影面積不相等時，此時閥芯部件3受到的第一接口腔12內的冷媒壓力也可以部分抵消，因而也能降低閥芯部件3受到的系統壓差。如圖1所示的現有技術中，第一承壓面S' 1設于平衡腔1' 4中，并且閥芯3' 1 開設有通孔3' 11將兩個腔體導通，因而導致閥體部件需要采用分體結構，包括閥芯3' 1、 傳動桿3' 2和導向球3' 4，零部件多，導致軸向尺寸公差累計較大，此其一；其二，平衡腔 1' 4與第一接口腔1' 2連通，當第一接口腔1' 2是高壓端時，平衡腔1' 4內壓強高，導致密封要求較高，同時也增大了泄漏的風險；其三，在較小的閥芯3' 1上設置通孔3' 11， 加工比較困難。而在本發明中，第一承壓面Sl和第二承壓面S2均開設于第一接口腔12中，因而無須在閥芯部件3上開設通孔，進而無須采用導向球和傳動桿的設置，因而閥芯部件3可以采用一體結構，零部件只有一個，從而保證了軸向尺寸公差，提高了調節精度；其二，閥芯部件3上無須開設通孔，因而平衡腔14不與第一接口腔12連通，因而當第一接口腔12是高壓端時，平衡腔14內的壓強較低，密封要求較低，進而減少了泄漏的風險；其三，省卻了在閥芯部件3上開設通孔的加工工藝，使得加工變得方便，降低了加工成本。在上述基礎技術方案中，還可以作出進一步改進。比如，如圖2所示，在第二接口腔13內閥芯部件3的側壁上開設有第三承壓面S3和第四承壓面S4，該兩個承壓面受力方向相反，并且如圖13-5和圖13-6所示，第三承壓面S3在垂直于閥芯部件3軸線的平面內的投影面積AS3與第四承壓面S4在垂直于閥芯部件3軸線的平面內的投影面積AS4基本相等。又由于第三承壓面S3和第四承壓面S4承受的的壓強相等，因而第二接口腔13內冷媒給予閥芯部件3的系統壓力可以相互抵消。需要說明的是，當第三承壓面S3與第四承壓面S4在垂直于閥芯部件3軸線的平面內的投影面積不相等時，此時閥芯部件3受到的第二接口腔13內的冷媒壓力也可以部分抵消，因而也能降低閥芯部件3受到的系統壓差。具體地，在上述基礎技術方案中，當閥芯部件3關閉時，若冷媒從第一接口腔12流向第二接口腔13，此時，第一承壓面Sl和第二承壓面S2承受的壓強相等，方向相反；第三承壓面S3和第四承壓面S4不承受冷媒的壓力；同時，閥芯部件3的上承壓面S5和下承壓面S6也不承受冷媒的壓力，又由于第一承壓面Sl和第二承壓面S2的受力面積相等，因而此時閥芯部件3受到的系統冷媒的壓力達到平衡，閥芯部件3不受系統冷媒壓力的波動影響。同理，當閥芯部件3關閉時，若冷媒從第二接口腔13流向第一接口腔12，其分析過程與上述過程基本相反，閥芯部件3受到的系統冷媒的壓力達到平衡，閥芯部件3不受系統冷媒壓力的波動影響。當閥芯部件3開啟后，若冷媒從第一接口腔12流向第二接口腔13，此時第一承壓面Sl和第二承壓面S2承受的是高壓流體壓強，并方向相反；第三承壓面S3和第四承壓面 S4承受的是節流后的低壓流體壓強，并方向相反；閥芯部件3的上承壓面S5和下承壓面S6 承受的是蒸發器出口端的流體壓強，并方向相反；由于第一承壓面Sl和第二承壓面S2的受力面積相等，第三承壓面S3和第四承壓面S4的受力面積相等，閥芯部件3的上承壓面S5 和下承壓面S6的受力面積相等，因而閥芯部件3受到的系統冷媒的壓力達到平衡，閥芯部件3不受系統冷媒壓力波動的影響。同理，當閥芯部件3開啟時，若冷媒從第二接口腔13 流向第一接口腔12，其分析過程與上述過程基本相反，閥芯部件3受到的系統冷媒的壓力達到平衡，閥芯部件3不受系統冷媒壓力的波動影響。綜上所述，本發明所提供的熱力膨脹閥可以實現雙向平衡流動，并且區別于現有技術中的平衡僅是一種基本平衡，本發明中的平衡是一種完全平衡。在上述基礎技術方案中，可以具體設定下腔23和平衡腔14之間的連通結構。具體地，請同時參考圖3、圖4和圖5，圖4為本發明第二種實施例中熱力膨脹閥的結構示意圖； 圖5為圖4中熱力膨脹閥的側視圖。如圖3和圖5所示，閥體1設有與下腔23連通的導通孔15，導通孔15連接有外平衡接頭16，該外平衡接頭16進一步通過平衡管與蒸發器出口端連通，從而實現下腔23與蒸發器出口端之間的連通；在此基礎上，導通孔15進一步與平衡腔14連通。該中結構設計利用了現有的導通孔15設計，因而使得下腔23與平衡腔14之間的連通結構變得簡便。具體地，如圖5所示，導通孔15的下方連通有一體加工形成的連接孔151，連接孔 151直接與平衡腔14連通。在該種結構設計中，導通孔15與連接孔151在同道工序中一體加工形成，亦即將連接孔151直接打穿到平衡腔14，從而實現下腔23與平衡腔14之間的連通。顯然，該種結構設計進一步簡化了下腔23與平衡腔14之間的連通結構，降低了加工成本。此外，在導通孔15的基礎上，還可以采用另一種連通結構。比如，如圖3所示，導通孔15的下方連通有一體加工形成的連接孔151，連接孔151通過設于閥體1外部的第一毛細管41與平衡腔14連通。在圖5所示的述技術方案中，連接孔151直接打穿到平衡腔 14的結構，雖然連通結構非常簡單，但是由于軸向尺寸較大，并且孔徑較小，導致加工起來較為困難。而在圖3所示的技術方案中，連接孔151并不打穿到平衡腔14，而是進一步通過第一毛細管41與平衡腔14連通，因而使得連接孔151的加工變得容易。請參考圖9和圖10，圖9為本發明第五種實施例中熱力膨脹閥的結構示意圖；圖 10為圖9中熱力膨脹閥的側視圖。在上述任一種技術方案的基礎上，還可以作出進一步改進。比如，可以將彈性部件 6設于閥體1的上端部。具體地，如圖9和圖10所示，閥體1的上端部設有環形腔5，該環形腔5與下腔23連通；環形腔5內設有彈性部件6，彈性部件6的底端支撐于環形腔5的底壁上，其頂端支撐與閥芯部件3連接的傳動片32。如圖9和圖10所示，該種結構設計使得彈性部件6通過環形腔5套裝于閥芯部件3的外部，因而相對于本發明其他實施例中的熱力膨脹閥，減少了閥芯部件3與彈性部件6裝配的軸向尺寸，進而減少了熱力膨脹閥的軸向尺寸，實現了熱力膨脹閥體積小型化的目的。進一步地，在上述實施例中，環形腔5進一步通過第一毛細管41與平衡腔14連通，從而實現了下腔23與平衡腔14之間的連通。該種結構設計避免了連接孔151的結構設計，因而連通結構變得簡單。此外，如圖9和圖10所示，環形腔5的底壁上設有支撐彈性部件6的第一彈簧座 61，顯然通過裝配不同厚度的第一彈簧座61，可以調節彈性部件6的彈力，進而可以調整熱力膨脹閥的過熱度。如圖9和圖10所示，閥體1下端部的內腔中設有套于閥芯部件3外部的導向部件 7，平衡腔14通過導向部件7及設于導向部件7上的密封件71與第二接口腔13隔離密封； 平衡腔14的下部開口螺紋連接有閥帽81，且閥帽81支撐導向部件7。通過閥帽81直接支撐定位導向部件7，可以避免再設置支撐定位導向部件7的卡簧72，因而減少了零部件，降低了零部件支出成本和裝配成本。再者，如圖9和圖10所示，在平衡腔14內閥芯部件3下端部的外部設有便于夾具夾持的夾緊溝槽34。該夾緊溝槽34與閥體1下承壓面平齊或者基本平齊，或者高于閥體1 的下承壓面，從而方便夾具裝夾。夾具裝夾后，可以往開閥方向壓縮彈性部件6，可以方便膜片21、氣箱蓋25等組件進行焊接裝配。請參考圖7和圖8，圖7為本發明第四種實施例中熱力膨脹閥的結構示意圖；圖8 為圖7中熱力膨脹閥的側視圖。該種實施例與圖2和圖3所示的技術方案基本相同，所不同的是彈性部件6直接由閥帽81支撐，因而彈性部件6不可調。由于彈性部件6不可調，因而熱力膨脹閥的過熱度不可調。而在圖2、圖4和圖6所示的技術方案中，閥體1的下端部裝配有調節座82，該調節座82中設有調節桿83，該調節桿83的上端部螺紋連接有第二彈簧座62，該第二彈簧座 62支撐彈性部件6，彈性部件6的上端進一步通過第三彈簧座63支撐閥芯部件3，調節座82的下端配合有閥帽81。正反兩個方向旋轉調節桿83，可以旋緊或者放松彈性部件6，從而調節熱力膨脹閥的過熱度。請參考圖11和圖12，圖11為本發明第八實施例中熱力膨脹閥的結構示意圖；圖 12為圖11中熱力膨脹閥的側視圖。在此實施例中，如圖11和圖12所示，閥芯部件3為分體結構，包括上段36、中段 37和下段38。當然，進一步地，傳動片32和上段36可以為一體結構，此時傳動片32可以認為是閥芯部件3的一部分。在此需要說明的是，在上述任一種實施例中，上承壓面S5均為在密封件35所在位置閥芯部件3的垂直于其軸線的橫截面；下承壓面S6均為在密封件71所在位置閥芯部件 3的垂直于其軸線的橫截面；如圖11和圖12所示，上承壓面S5亦為密封件35所在位置上段36垂直于其軸線的橫截面，下承壓面S6亦為密封件71所在位置下段38垂直于其軸線的橫截面。此外，需要說明的是，如圖13-1、圖13-2和圖13_3所示，由于閥芯部件3的上端面在垂直于其軸線的平面內的投影面積等于密封件35所在位置閥芯部件3的垂直于其軸線的橫截面的面積，因而此時上承壓面S5亦即為閥芯部件3的上端面，由于閥芯部件3的下端面在垂直于其軸線的平面內的投影面積等于密封件71所在位置閥芯部件3的垂直于其軸線的橫截面的面積，因而此時下承壓面S6亦即為閥芯部件3的下端面。此外，本發明還提供一種制冷系統，包括壓縮機、熱力膨脹閥、蒸發器和冷凝器；所述熱力膨脹閥為上述任一種實施例中的熱力膨脹閥，上腔22通過感溫部件與所述蒸發器的出口端連接，所述下腔23通過平衡管與所述蒸發器的出口端連通；該制冷系統具體可以為熱泵或者空調，所述制冷系統的其他部分可以參照現有技術，本文不再展開。以上對本發明所提供的制冷系統及其熱力膨脹閥進行了詳細介紹。本文中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發明的方法及其核心思想。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以對本發明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發明權利要求的保護范圍內。
權利要求
1.一種熱力膨脹閥，包括上端設有氣箱的閥體(1)，且所述氣箱的內腔由膜片分隔為上腔02)和下腔03)；所述閥體(1)的內腔中設置有閥芯部件(3)和與所述閥芯部件C3)配合的閥口(11)，所述閥體(1)的下端部還設有平衡所述閥芯部件(3)的平衡腔 (14)；所述閥芯部件(3)的上端部設于所述下腔03)中，其下端部設于所述閥體(1)的平衡腔(14)中，其特征在于，在所述平衡腔(14)與所述閥體(1)的內腔之間還設置有密封部件，所述平衡腔(14)與所述閥體(1)的內腔通過所述密封部件隔離密封，所述平衡腔(14) 與所述下腔03)連通。
2.如權利要求1所述的熱力膨脹閥，其特征在于，所述閥芯部件(3)的上端部承受所述下腔內壓力的上承壓面(SO與所述閥芯部件(3)的下端部承受所述平衡腔(14)內壓力的下承壓面(S6)在垂直于所述閥芯部件(3)軸線的平面內的投影面積基本相等。
3.如權利要求2所述的熱力膨脹閥，其特征在于，當所述閥芯部件(3)與所述閥口 (11)閉合時，所述閥口(11)與所述閥芯部件⑶之間的密封線(31)或密封面分隔所述閥體(1)的內腔為第一接口腔(12)和第二接口腔(13)；在所述第一接口腔(12)內所述閥芯部件C3)的側壁上開設有受力方向相反的第一承壓面(Si)和第二承壓面(S2)，所述第一承壓面(Si)與所述第二承壓面(S2)在垂直于所述閥芯部件(3)軸線的平面內的投影面積基本相等。
4.如權利要求3所述的熱力膨脹閥，其特征在于，在所述第二接口腔(13)內所述閥芯部件C3)的側壁上開設有受力方向相反的第三承壓面(S； )和第四承壓面(S4)，所述第三承壓面(S3)與所述第四承壓面(S4)在垂直于所述閥芯部件(3)軸線的平面內的投影面積基本相等。
5.如權利要求4所述的熱力膨脹閥，其特征在于，所述閥芯部件(3)設有密封所述閥口 (11)的傾斜密封面，當所述閥芯部件(3)與所述閥口(11)閉合時，所述閥芯部件(3)與所述閥口(11)之間的密封線(31)分隔所述傾斜密封面為處于所述第一接口腔(12)中的所述第二承壓面(S》和處于所述第二接口腔(1 中的所述第三承壓面(S3)。
6.如權利要求1-5所述的任一熱力膨脹閥，其特征在于，所述平衡腔(14)與蒸發器的出口端連通。
7.如權力要求1-5所述的任一熱力膨脹閥，其特征在于，所述密封部件包括導向部件 (7)和密封件，所述導向部件(7)通過卡環設置在所述閥體(1)的內壁上。
8.一種制冷系統，包括壓縮機、熱力膨脹閥、蒸發器和冷凝器；其特征在于，所述熱力膨脹閥為如權利要求1至7任一項所述的熱力膨脹閥，所述上腔0 通過感溫部件與所述蒸發器的出口端連接，所述下腔通過平衡管與所述蒸發器的出口端連通。
全文摘要
本發明公開了一種熱力膨脹閥，包括上端設有氣箱的閥體，且所述氣箱的內腔由膜片分隔為上腔和下腔；所述閥體的內腔中設置有閥芯部件和與所述閥芯部件配合的閥口，所述閥體的下端部還設有平衡所述閥芯部件的平衡腔，其特征在于，在所述平衡腔與所述閥體的內腔之間還設置有密封部件，所述平衡腔與所述閥體的內腔通過所述密封部件隔離密封，所述平衡腔與所述下腔連通。該熱力膨脹閥的結構設計能夠減小閥芯部件受到的系統壓差，從而提高閥芯部件的調節精度。此外，本發明還公開了一種包括該熱力膨脹閥的熱交換裝置。
文檔編號F25B41/06GK102589208SQ20111002680
公開日2012年7月18日 申請日期2011年1月14日 優先權日2011年1月14日
發明者劉長青 申請人:浙江三花股份有限公司