專利名稱：熱力膨脹閥的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種熱力膨脹閥，屬蒸氣壓縮式制冷技術領域， 適用于制冷系統各種結構的單向熱力膨脹閥，更適用于各種結構的雙 向熱力膨脹閥。己知的各種結構單向熱力膨脹閥和各種結構雙向熱力膨脹閥，其 閥座孔均為圓柱形孔，對于單向熱力膨脹閥普遍存在的缺點是，調節 過程中產生波動或振蕩，即在制冷系統中，通過熱力膨脹閥供給蒸發 器的液體制冷劑流量忽大忽小或周期性波動，導致系統制冷量下降和 能效比降低。對于雙向熱力膨脹閥除了存在上述缺點外，并存在不能 同時滿足制冷與制熱條件下的不同流量需求，例如在熱泵型房間空 氣調節器的制冷系統中，在各種不同制冷工況條件下熱力膨脹閥正向 工作時蒸發器的液態制冷劑需求量，與制熱工況條件下熱力膨脹閥反 向工作時蒸發器的液態制冷劑需求量是不同的。己知的用于熱泵型房 間空氣調節器制冷系統的雙向熱力膨脹閥不能同時滿足制冷和制熱 條件下的流量需求，導致熱泵型房間空氣調節器的制冷(熱)量下降 和能效比降低。發明內容為解決上述問題，本實用新型的目的在于提供一種設計合理，結 構簡單，對于單向工作的熱力膨脹閥在調節過程中不會產生波動或振 蕩，對于雙向工作的熱力膨脹閥不但在調節過程中不會產生波動和振蕩，并能同時滿足制冷和制熱條件下的不同流量需求。本實用新型的熱力膨脹閥，包括膜盒、閥體、閥針、彈簧和調節 螺柱等，其特征在于閥座孔和閥芯均為圓錐形。所述圓錐形閥座孔和圓錐形閥芯的錐角oc小于10°時，圓錐形閥芯軸向設有測試槽。本實用新型的熱力膨脹閥由于閥座孔為圓錐形，閥芯也是圓錐形。對于單向熱力膨脹閥，本實用新型節流方式與已知熱力膨脹閥的 節流方式不同，已知熱力膨脹閥為圓環形孔板節流，調節過程是調節 圓環形孔板的通道截面積，屬孔板節流，節流過程為單相(液相)節 流，調節過程流量變化大，容易產生波動或振蕩。本實用新型的熱力 膨脹閥為圓錐環形管節流，調節過程是調節圓錐環形管的通道截面 積，屬管狀節流，節流過程為兩相(氣、液兩相)節流，調節過程的 流量變化平穩，不會產生波動或振蕩，使系統的制冷量和能效比得到 提高。對于雙向熱力膨脹閥，本實用新型除了具有上述單向熱力膨脹閥 的優點外，同時能滿足制冷和制熱條件下的不同流量需求，使系統的 制冷(熱)量和能效比得到提高。
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細說明。
圖1為已知外平衡內感溫單向熱力膨脹閥的結構圖。圖2為已知外平衡內感溫單向熱力膨脹閥結構的局部放大圖。圖3為已知外平衡內感溫雙向熱力膨脹閥的結構圖。 圖4為已知外平衡外感溫單向熱力膨脹閥的結構圖。 圖5為己知外平衡外感溫雙向熱力膨脹閥的結構圖。 圖6為已知內平衡外感溫單向熱力膨脹閥的結構圖。 圖7為本實用新型實施例l一外平衡內感溫單向熱力膨脹閥的結 構圖。
圖8為本實用新型實施例l一外平衡內感溫單向熱力膨脹閥結 構的局部放大圖。
圖9為本實用新型實施例2—外平衡內感溫雙向熱力膨脹閥的 結構圖。
圖10為本實用新型實施例3 —外平衡外感溫單向熱力膨脹閥的 結構圖。
圖11為本實用新型實施例4一外平衡外感溫雙向熱力膨脹閥的 結構圖。
圖12為本實用新型實施例5 —內平衡外感溫單向熱力膨脹閥的 結構圖。
圖13為設有測試槽的圓錐形閥芯的結構圖。 圖1、圖2所示
ll一膜盒、12_閥體、13 —閥針、14一圓柱形閥座孔、15—球形 閥芯、16—彈簧、17—調節螺柱 圖3所示
31_膜盒、32—閥體、33_閥針、34—圓柱形閥座孔、35_球形閥芯、36_彈簧、37 —調節螺柱 圖4所示41一膜盒、42—閥體、43 —閥針、44一圓柱形閥座孔、45 —球形 閥芯、46_彈簧、47 —調節螺柱、48 —外感溫管、49一壓力傳遞管 圖5所示51—膜盒、52_閥體、53 —閥針、54—圓柱形閥座孔、55 —球形 閥芯、56_彈簧、57 —調節螺柱、58 —外感溫管、59 —壓力傳遞管 圖6所示61—膜盒、62—閥體、63 —閥針、64—圓柱形閥座孔、65 —圓錐 形閥芯、66 —彈簧、67 —調節螺柱、68—外感溫管具體實施方式
本實用新型實施例l一外平衡內感溫單向熱力膨脹閥的結構如圖 7、圖8所示71—膜盒、72_閥體、73 —閥針、74—圓錐形閥座孔、75_圓錐 形閥芯、76—彈簧、77 —調節螺柱 單冷型制冷系統的工作過程如下經壓縮機壓縮后的高壓高溫氣態制冷劑進入冷凝器冷凝成為高 壓液態制冷劑，高壓液態制冷劑經外平衡內感溫單向熱力膨脹閥節流 成為低壓低溫液態制冷劑，低壓低溫液態制冷劑進入蒸發器吸熱蒸發 成為低壓氣態制冷劑，低壓氣態制冷劑回到壓縮機再壓縮成為高壓高 溫氣態制冷劑完成循環。從蒸發器獲得冷量。外平衡內感溫單向熱力膨脹閥的調節過程如下通過膜盒71感受流經其上部通道從蒸發器出來的回氣溫度，自 動調節圓錐環形管的通道截面積，當膜盒71感受到的回氣溫度升高 時，膜盒71內感溫劑的壓力隨之上升。膜盒71內的膜片71a向下變 形量增大，通過閥針73和圓錐形閥芯75壓縮彈簧76使圓錐形閥芯 75向下移動。圓錐形閥座孔74與圓錐形閥芯75之間的圓錐環形管 通道截面積增大，使進入蒸發器的低壓低溫液態制冷劑的流量增加。 反之，當膜盒71感受到的回氣溫度降低時，膜盒71內感溫劑的壓力 隨之降低，彈簧76的彈簧力通過圓錐形閥芯75和閥針73使膜盒71 內的膜片71a向下變形量減小，使圓錐形閥芯75向上移動，圓錐形 閥座孔74與圓錐形閥芯75之間的圓錐環形管通道截面積減少，使進 入蒸發器的低壓低溫液態制冷劑的流量減少，由于閥座孔與閥芯均為 圓錐形，節流方式不同于己知熱力膨脹閥的圓環形孔板節流，而是圓 錐環形管節流，因此調節平穩，不會產生波動或振蕩，使系統的制冷 量和能效比得到提高。
本實用新型實施例2—外平衡內感溫雙向熱力膨脹閥的結構如圖 9所示
91一膜盒、92_閥體、93 —閥針、94一圓錐形閥座孔、95 —圓錐 形閥芯、96—彈簧、97 —調節螺柱 熱泵型制冷系統的工作過程如下
制冷時，經壓縮機壓縮后的高壓高溫氣態制冷劑進入室外熱交換 器(冷凝器)冷凝成為高壓液態制冷劑，高壓液態制冷劑經外平衡內 感溫雙向熱力膨脹閥正向節流成為低壓低溫液態制冷劑，低壓低溫液態制冷劑進入室內熱交換器(蒸發器)吸熱蒸發成為低壓氣態制冷劑，低壓氣態制冷劑回到壓縮機再壓縮成為高壓高溫氣態制冷劑，如此不斷循環。從室內熱交換器(蒸發器)獲得冷量。外平衡內感溫雙向熱力膨脹閥正向節流時的調節過程如下 通過膜盒91感受流經其上部通道從室內熱交換器(蒸發器)出來的回氣溫度，自動調節圓錐環形管的通道截面積，當膜盒91感受到的回氣溫度升高時，膜盒91內感溫劑的壓力隨之升高，膜盒內的 膜片91a向下變形量增大，通過閥針93和圓錐形閥芯95壓縮彈簧 96，使圓錐形閥芯95向下移動，圓錐形閥座孔94與圓錐形閥芯95 之間的圓錐環形管通道截面積增大，進入室內熱交換器(蒸發器)的 低壓低溫液態制冷劑的流量增加。反之，當膜盒91感受到的回氣溫 度降低時，膜盒91內感溫劑的壓力隨之降低，彈簧96的彈簧力通過 圓錐形閥芯95和閥針93使膜盒91內的膜片91a向下變形量減小， 使圓錐形閥芯95向上移動，圓錐形閥座孔94與圓錐形閥芯95之間 的圓錐環形管通道截面積減小，使進入室內熱交換器(蒸發器)的低 壓低溫液態制冷劑的流量減少。制熱時，經壓縮機壓縮后的高壓高溫氣態制冷劑通過四通電磁換 向閥換向(四通電磁換向閥換向的目的是，使室內熱交換器由制冷時 的蒸發器轉變為冷凝器，室外熱交換器由制冷時的冷凝器轉變為蒸發 器)進入室內熱交換器冷凝成為高壓液態制冷劑，高壓液態制冷劑經 外平衡內感溫雙向熱力膨脹閥反向節流成為低壓低溫液態制冷劑，低 壓低溫液態制冷劑進入室外熱交換器吸熱蒸發成為低壓氣態制冷劑，低壓氣態制冷劑回到壓縮機再壓縮成為高壓高溫氣態制冷劑完成循 環。從室內熱交換器(冷凝器)獲得熱量。
外平衡內感溫雙向熱力膨脹閥反向節流時的調節過程相同于正 向節流。
由于閥座孔和閥芯均為圓錐形，節流方式不同于已知膨脹閥的圓 環形孔板節流，而是圓錐環形管節流，因此，調節平穩，不會產生波 動或振蕩。又由于制熱時，冷凝后的高壓液態制冷劑從反向進入外平
衡內感溫雙向熱力膨脹閥，高壓反向作用于圓錐形閥芯95，其作用 力促使圓錐環形管通道截面積增大，而制冷時，高壓液態制冷劑從正 向進入外平衡內感溫雙向熱力膨脹閥，高壓正向作用于圓錐形閥芯 95，高壓作用力促使圓錐環形管通道截面積減小，通過分別調整圓錐 形閥芯95和圓錐形閥座孔94的錐角和直徑，可同時滿足正向流量需 求和反向流量需求，使系統的制冷(熱)量和能效比得到提高。
本實用新型實施例3—外平衡外感溫單向熱力膨脹閥的結構如圖 IO所示
101—膜盒、102 —閥體、103_閥針、104 —圓錐形閥座孔、 105 —圓錐形閥芯、106 —彈簧、107 —調節螺柱、108 —外感溫管、 109—壓力傳遞管
單冷型制冷系統的工作過程和調節過程相同于實施例1，但膜盒 101的感溫方式不同于實施例1是通過膜盒71感受流經其上部通道 從蒸發器出來的回氣溫度，而是通過與膜盒101相連通的外感溫管 108與從蒸發器出來的回氣管接觸感受回氣溫度。膜盒IOI內的膜片101a下端所承受的壓力不同于實施例1是來自流經其上部通道從蒸 發器出來的回氣壓力，而是通過壓力傳遞管將從蒸發器出來的回氣壓 力傳遞至膜片101a下端。本實用新型實施例4—外平衡外感溫雙向熱力膨脹閥的結構如圖 11所示lll一膜盒、112 —閥體、113 —閥針、114一圓錐形閥座孔、 115 —圓錐形閥芯、116_彈簧、117 —調節螺柱、118 —外感溫管、 119一壓力傳遞管熱泵型制冷系統的工作過程和調節過程相同于實施例2，而膜盒 111的感溫方式相同于實施例3。本實用新型實施例5——內平衡外感溫單向熱力膨脹閥的結構如 圖12所示121_膜盒、122—閥體、123 —閥針、124—圓錐形閥座孔、 125 —圓錐形閥芯、126_彈簧、127—調節螺柱、128 —外感溫管 圖13所示5 —圓錐形閥芯、5a—測試槽單冷型制冷系統的工作過程相同于實施例1，膜盒121感溫方式 相同于實施例3，但膜盒121內的膜片121a下端所承受的壓力不同 于實施例3承受蒸發器的出口壓力，而是承受蒸發器的進口壓力。綜合上述各實施例，與已知各種結構熱力膨脹閥相比，由于閥座 孔的結構不同，其節流方式和節流過程也不相同，已知的各種結構熱 力膨脹閥，其閥座孔均為圓柱形孔。節流方式為圓環形孔板節流，節流過程是單相(液相)節流。本實用新型的各種結構熱力膨脹閥，其 閥座孔均為圓錐形孔和圓錐形閥芯，節流方式為圓錐環形管節流，節 流過程是兩相(氣、液相)節流。
為避免圓錐形閥座孔與圓錐形閥芯的錐角a〈10。時，熱力膨脹 閥處于關閉狀態時，圓錐形閥芯卡在圓錐形閥座孔內，圓錐形閥芯與 圓錐形閥座孔之間應有空隙，為測試其間隙量，如圖13所示，圓錐 形閥芯軸向設有測試槽，用氣體測試圓錐形閥芯與圓錐形閥座孔之間 間隙時，測試氣體通過測試槽進入上述間隙，根據通過上述間隙氣體 量確定間隙量。
本實用新型的各種結構單向熱力膨脹閥其所產生的積極效果是-調節過程中流量不會產生波動或振蕩，制冷系統的制冷量和能效比得 到提高。
本實用新型的各種結構雙向熱力膨脹閥所產生的積極效果是調 節過程中流量不會產生波動或振蕩，同時能有效滿足制冷和制熱條件 下的不同流量需求，使制冷系統的制冷(熱)量和能效比得到提高。
權利要求1、一種熱力膨脹閥，包括膜盒、閥體、閥針、彈簧和調節螺柱等，其特征在于閥座孔和閥芯均為圓錐形。
2、 根據權利要求1所述的熱力膨脹闊，其特征還在于圓錐形閥座孔 和圓錐形閥芯的錐角oc小于10。時，圓錐形閥芯軸向設有測試槽。
專利摘要本實用新型公開了一種熱力膨脹閥，屬蒸氣壓縮式制冷技術領域，其包括膜盒、閥體、閥針、彈簧和調節螺柱等，其特征在于閥座孔和閥芯均為圓錐形，使其節流方式成為圓錐環形管節流，對于單向熱力膨脹閥可消除調節過程中的流量波動或振蕩，對于雙向熱力膨脹閥，同時能有效滿足制冷與制熱條件下的不同流量需求，使制冷系統的制冷(熱)量和能效比得到提高。
文檔編號F16K1/38GK201103697SQ200720113798
公開日2008年8月20日 申請日期2007年8月30日 優先權日2007年8月30日
發明者葉興海, 干寶牛, 徐立中, 方巧珍, 鄧永林, 顧其江 申請人:浙江春暉智能控制股份有限公司;鄧永林