專利名稱：一種電子膨脹閥結構的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種電子膨脹閥結構，是通過調整節流口的大小來控制節流量的裝置，屬于制冷控制技術領域，適合于蒸氣壓縮式熱泵系統等，尤其適合于商用大容量空調系 統中使用的電子膨脹閥。
背景技術：
作為節流裝置的電子膨脹閥廣泛應用于制冷系統的回路中，電子膨脹閥的作用是 調節流進蒸發器的制冷量，向蒸發器供給最適量的制冷劑，保證制冷系統的穩定運行。現有 技術的典型電子膨脹閥結構如圖10所示，包括閥結構901、傳動部件902、電機903、進口接 管904和出口接管905等幾部分。傳動部件902與電機903的轉軸連接，包括由齒輪組組 成的減速機構，通過絲桿和螺母等零件，將電動機的動力轉化成絲桿的周向旋轉和縱向移 動的合力，并將縱向移動的力傳遞給閥結構901的閥桿905。在閥結構901中，閥桿905與 閥針906連接并帶動閥針906在閥座孔907內進行軸向滑動，通過由閥針906和閥口 908 之間形成流道的通流面積的變化來控制通過出口部的流量，進而調節制冷系統的制冷劑流 量。但是在制冷系統中，電子膨脹閥的閥結構中的閥針在閥座孔中移動調節流量和開 閥過程中，閥針部處于懸空狀態，由于系統壓力變化或冷媒脈動，易造成閥針左右擺動，當 達到一定的擺動幅度時，閥針會與閥座孔壁發生接觸而產生噪音，特別在大容量商用空調 系統中，由于系統運行壓力較高，這種問題更為突出；同時商用膨脹閥由于節流變化大，要 求閥針工作行程長，而現有技術中采用單個孔式節流閥口與簡單的柱錐形閥針結構組合進 行相對位置的移動來調節節流量，難以做到在對節流過程中對特定的多點位置的節流量參 數進行準確設定以優化系統。雖然在公開的中國專利《大容量空調系統中冷媒流量調節裝置》(專利號 200510013487. 8)中，在大容量空調系統中采用常開節流通道與小流量的電子膨脹閥組合 設置來避免上述問題，但是這種方式是以犧牲制冷系統的節流調節范圍為代價，更不能優 化系統，從根本上解決問題。所以如何改進閥的結構，尤其在大容量商用空調系統中避免流體壓力過大和流體 波動對電子膨脹閥工作性能的影響，并能夠設置與系統匹配的精細控制的多變化的節流曲 線，是本領域的技術人員所要攻克的難題。
發明內容
本發明要解決的技術問題是設計一種高可靠性的電子膨脹閥結構，尤其適合于大 容量商用空調系統中使用的電子膨脹閥結構，在節流過程中避免受系統流體壓力的影響， 并通過對多個節流口的位置設置和節流口的數量設置，得到與系統匹配的多變化的節流曲 線，使制冷系統得到優化，提高能耗比。為此，本發明提出一種電子膨脹閥結構，包括通過感知信號控制的驅動裝置、帶有入口通道和出口通道的閥體、固定在所述閥體上的帶有節流口的節流套體、在驅動裝置的 帶動下相對于所述節流套體滑動來改變節流口的大小或開啟和閉合節流口的閥芯，其特征 在于，所述節流口為所述節流套體上設置的多個周向開口孔。
進一步，所述節流套體上設置的多個周向開口孔中，至少有兩個沿所述節流套體 的軸的縱向分布；和所述節流套體上設置的多個周向開口孔中，至少有兩個沿所述節流套體的軸的周 向分布。具體地，所述節流套體上設置的多個周向開口孔，分設在與所述節流套體的中心 軸對稱的節流套體的兩個縱向面上。進一步，所述分設在兩個縱向面上的多個周向開口孔，沿所述節流套體的軸的縱 向間隔排列。進一步，所述分設在兩個縱向方向上的多個周向開口孔，至少有五個，至少在所述 的一個縱向面上有三個開口孔。進一步，所述節流套體上設置的多個周向開口孔分設在與所述節流套體的中心軸 對稱的節流套體的三個或或三個以上的縱向面上。優選地，所述節流套體上設置的多個周向開口孔為多個直徑相同的圓孔；優選地，所述節流套體為陶瓷或非金屬塑料材料制成。進一步，在所述節流套體的節流口與所述閥體的入口通道之間設置有過濾部件；進一步，所述閥芯上設置有下錐部，所述閥體上設置有的阻擋密封部，所述閥芯的 下錐部與閥體的阻擋部相抵接以密閉閥體的出口通道；所述閥芯上設置有上錐部，所述節 流套體上設置有阻擋密封部，所述閥芯的上錐部與節流套體的阻擋部相抵接以限制所述閥 芯的移動。本發明的電子膨脹閥結構，采用閥芯與多個作為節流口的開口孔組合，依次完成 閥的節流過程或開閉，使通過節流口處的流體對閥芯的壓力被分散或消除，避免了現有技 術中，節流過程中出現的由于液體壓力沖擊產生的噪音和工作可靠性下降問題；同時通過 調整開口孔的位置和開口孔的個數，設定節流過程中特定的多個點的節流參數，使制冷系 統得到優化，提高能耗比。
圖IA 本發明給出的具體實施例之一在節流狀態下的結構示意圖；圖IB 本發明給出的具體實施例之一在關閉狀態下的結構示意圖；圖2 具體實施例之一中的節流套體結構的主視圖；圖2A 圖2中的節流套體結構在A向的視圖；圖2B 圖2中的節流套體結構在B向的視圖；圖3 具體實施例之一中的防轉墊片結構的主視圖和側視圖；圖4 具體實施例之一中的閥芯結構的主視圖和俯視圖；圖5A 本發明給出的具體實施例之二在節流狀態下的結構示意圖；圖5B 本發明給出的具體實施例之二在最大行程狀態的結構示意圖；圖6 具體實施例之二中的節流套體結構的主視圖和仰視圖6A 具體實施例之三的節流套體結構的主視圖和俯視圖；圖7 具體實施例之二中的閥芯結構的主視圖和俯視圖；圖8 本發明電子膨脹閥結構的節流曲線與現有技術的節流曲線的對比圖；圖9 本發明電子膨脹閥結的閥芯在節流口所受壓力和現有技術的閥芯在節流口 所受壓力的對比圖；圖10 典型的現有技術的電子膨脹閥結構圖。圖中符號說明
1/1'-節流套體；11(X1)/11(X2)/11(X3)_ 節流口 (周向開口孔)；11(Υ1)/11(Υ2)/11(Υ3)_ 節流口 (周向開口孔)；IKXl' )/11(Χ2' )/11(Χ3' )_ 節流口(周向開口孔)；IKYl' )/11(Υ2' )/11(Υ3' )_ 節流口(周向開口孔)；12-阻擋密封部、13-臺階面、14-外周面；15/15'-內孔面、16-環形槽；2/2'-閥芯；21-下錐部、22-上錐部、23-外周面、24-內螺紋、231-節流部；3/3'-閥體；31-入口通道、32-出口通道；33-阻擋密封部、34-連接螺紋、35-腔體；4-驅動裝置、41-驅動電機、42-傳動軸、43-外螺紋；5-防轉墊片、51-內孔面；6-罩體；7-導入接管；8-導出接管；9-過濾部件。901-閥結構、902-傳動部件、903-電機；904-進口接管、905-出口接管；906-閥針、907-閥座孔、908-閥 口。
具體實施方式
圖IA為本發明給出的具體實施例之一在節流工作狀態下的結構示意圖；圖IB為 該具體實施例在關閉狀態下的結構示意圖；圖3為上述實施例中的防轉墊片結構的主視圖 和側視圖；圖4為閥芯結構的主視圖和俯視圖。如圖IA和圖IB所示。電子膨脹閥結構包括與閥體3鉚壓固接的罩體6和固定在 罩體6中的驅動電機41 (該實施例中為步進電機)，電機41的前端連接有傳動軸42，驅動 電機41和傳動軸42共同構成驅動裝置4。制冷系統(如空調)的檢測控制模塊將檢測到 的循環流體在汽化過程中的壓力/溫度變化等參數轉換成電脈沖信號來控制電機的運轉， 并帶動傳動軸42轉動、所以輸入脈沖信號的大小與傳動軸42轉動的圈數相對應。閥體3大致呈帶有連接螺紋34的筒狀結構，在底部的周邊有若干小孔組成入口通道31，在底部的中心開設有出口通道32，閥體3的出口通道32與腔體35連接處形成環形的錐形結構作為阻擋密封部33。環形套狀結構的節流套體1通過其外周面14與腔體3的 腔體35內壁過盈配合方式設置在腔體35中，并在端部通過鉚壓密閉固定，這樣節流套體1 將入口通道31與出口通道32隔離。進入入口通道31的流體，通過節流套體1上設置的多 個周向開口孔后，再從出口通道32流出。閥芯2固定設置在節流套體1的環形套內，節流套體1的環形槽16還設置有防轉 墊片5，并通過鉚壓固定。如圖3和圖4所示，閥芯2的外周面23與防轉墊片5的內孔面51 為可以間隙套合的帶有缺口的圓形(即相當于鍵槽連接結構)，閥芯2上開設有內螺紋24， 傳動軸42上開設有外螺紋43，閥芯2通過螺紋連接到傳動軸42上(即相當于螺紋/螺桿 連接結構)，當傳動軸42轉動帶動閥芯2時，閥芯2只在節流套體1的環形套內上下滑動。閥芯2的外周面23的圓周尺寸與節流套體1的內孔面15的圓周尺寸相當，以使 閥芯2在節流套體1的內部上下滑動過程并能保持對流體的密封，所以對節流套體與閥芯2 的配合精度要求也較高，為提高密閉性、耐磨性和自潤滑性，優選的方案是節流套體采用陶 瓷或非金屬塑料材料制成。圖2為本實施例中的節流套體結構的主視圖；圖2A為節流套體結構在A向的視 圖；圖2B為節流套體結構在B向的視圖。如圖2和圖2A/圖2B所示，節流套體1在中心軸0_0對稱的兩個縱向面上(本實 施例中具體為以軸α-O構成的面和以軸β-0構成的面)，各加工有三個作為節流口的周 向開口孔11 (Xl)Ul (X2)、11(X3) Ul(Yl)、11(Υ2)、11 (Υ3)，兩個面上的開口孔在軸 0-0 的 縱向從下而上間隔排列，即 11(Xl)-11 (Yl)-11(Χ2)-11(Υ2)-11(Χ3)-11(Υ3)。閥芯2的外周面23與下錐部21的過渡位置構成閥芯的節流部231，當閥芯2在節 流套體1的內部上下滑動過程中，節流部231經過某個周向開口孔，能改變該開口孔的孔口 大小，對流過該開口孔的流體量進行調節，而此時，位于閥芯2的節流部231以上的周向開 口孔被密閉；位于閥芯2的節流部231以下的周向開口孔被打開。當閥芯2向下移動使下錐部21與閥體3的環錐形阻擋密封部33抵接后，關閉出 口通道32。圖8為本發明電子膨脹閥結構的節流曲線和現有技術的節流曲線的對比圖；圖9 為本發明電子膨脹閥結的閥芯在節流口所受壓力和現有技術的閥芯在節流口所受壓力的 對比圖。如圖9所示，由于在閥芯2移動過程中，節流部231只與其中一個或兩個周向開口 孔作用進行可變節流，在系統流體壓力不變的情況下，閥芯2的節流部231所受流體的壓力 只與孔的孔徑大小有關，其他如位于閥芯2的節流部231以上的密閉的周向開口，孔施加給 閥芯2的是橫向力，而且大致與中心軸0-0對稱，對閥芯2產生的影響很小；而閥芯2的節 流部231以下的全開的周向開口不會對閥芯2產生影響，所以本發明的電子膨脹閥的節流
口的壓力曲線被分散(如Ρ1、Ρ2、Ρ3......)，避免了節流過程中出現的由于液體壓力沖擊
產生的噪音和工作可靠性下降。現有技術中，由于采用單一的節流閥口與閥針，在系統流體 壓力不變得情況下，閥針的壓力曲線較高(如P’)，這一點在商用大容量空調系統中尤為突 出，給系統造成的影響更大。如圖8所示，由于在閥芯2移動過程中，節流部231只與其中一個或兩個周向開口孔作用進行可變節流調節，閥芯2的節流部231以下的全開的周向開口構成常開節流通道， 所以當每個周向開口孔的孔徑不變的情況下(每個周向開口孔的孔徑相同便于零件的加 工)，只要在節流套體1的軸的縱向上調整開口孔的位置、在節流套體1的軸的周向上調整 開口孔的個數，就可以在多個特定的行程點設置特定的閥的節流口參數，而現有技術采用 閥針與單一節流閥口的相對位置的移動組合調整閥的節流，難以做到閥在節流過程中的節 流曲線的多變性，所以本發明解決了在節流行程較長的商用大容量空調系統中，難以設定 多個關鍵點的節流參數的課題，使制冷系統得到優化，提高了能耗比。圖5A為本發明給出的具體實施例之二在節流工作狀態下的結構示意圖；圖5B為 上述實施例在最大行程的結構示意；圖6上述實施例中的節流套體結構的主視圖和仰視 圖；圖7為上述實施例中的閥芯結構的主視圖和俯視圖。 與第一實施例不同的是，閥體3'大致呈筒狀結構，閥體3'的周部密閉焊接有導 入接管7，閥體3 ‘的底部密閉焊接有導出接管8，入口通道31與導入接管7密閉連通，出口 通道32與導出接管8密閉連通，閥體3'的出口通道32與腔體35連接處形成環形的錐形 結構作為阻擋密封部33。環形套狀結構的節流套體1'通過其外周面14與腔體3'的腔體 35內壁過盈配合方式設置在腔體35中，并在端部鉚壓固定。閥芯2'設置在節流套體1' 的環套內，在節流套體1'的多個周向開口孔與閥體3'的入口通道31'之間設置有過濾 部件9。這樣節流套體1'將入口通道31與出口通道32隔離，進入入口通道31的流體，通 過過濾部件9的過濾和緩流后，經過節流套體1'上設置的多個周向開口孔，再從出口通道 32流出。如圖6和圖7所示，閥芯2'的外周面23'和節流套體1'的內孔面15'都為可 以間隙套合的帶有缺口的圓形(即相當于鍵槽連接結構)，閥芯2'上開設有內螺紋24，通 過螺紋連接到傳動軸42上(即相當于螺紋/螺桿連接結構)，當傳動軸42轉動帶動閥芯 2'時，閥芯2'只在節流套體1的環形套內上下滑動。閥芯2'具有下錐部21和上錐部22，節流套體1'設有阻擋密封部12。節流套體Γ在中心軸0' -0'對稱的兩個縱向面上(本實施例中具體為以軸 α' -0'構成的面，和以軸β' -0'構成的面)各加工有三個作為節流口的周向開口孔 IKXl' )、11(Χ2' )、11(Χ3' )、11(Υ1' )、11(Υ2' )、11(Υ3')，兩個面上的開口孔在中 心軸 0' -0'的縱向從下而上間隔排列，即 11 (Xl)-11 (Yl)-11 (Χ2)-11 (Υ2)-11 (Χ3)-11 ( Υ3)。閥芯2'的外周面23與下錐部21的過渡位置構成閥芯的節流部231，當閥芯2' 在節流套體1'的環形套內上下滑動過程中，節流部231經過某個周向開口孔，能改變該開 口孔的孔口大小，對流過該開口孔的流體量進行調節，而此時，位于閥芯2'的節流部231 以上的周向開口孔被密閉；位于閥芯2'的節流部231以下的周向開口孔被打開。閥芯2'向下移動，當下錐部21與閥體3的環錐形阻擋密封部33抵接后，關閉出 口通道32;閥芯2'向上移動，當上錐部22與節流套體Γ的阻擋密封部12抵接，可以起 到限制作用。在上兩個實施例中，節流套體上設置的多個周向開口孔分設在與節流套體的中心 軸對稱的節流套體的兩個縱向面上，即設置在軸的兩邊，但同樣也可以將多個周向開口孔 分設在與節流套體的中心軸對稱的三個或多個縱向面上，圖6Α為具體實施例之三的節流套體結構的主視圖和仰視圖，在該實施例中，共有9個周向開口孔平分設置在與節流套體 的中心軸對稱的節流套體的三個縱向面上(即以軸α “-O"構成的面、以軸β “-O"構 成的面和以Y" -ο"構成的面)，當然也可在每個縱向面上設置不同數量的周向開口孔， 在此不再贅述。 以上僅是為能更好的闡述本發明的技術方案所例舉的具體實施方式
，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，還可以做出若干改 進和潤飾，所有這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。
權利要求
一種電子膨脹閥結構，包括通過感知信號控制的驅動裝置(4)、帶有入口通道(31)和出口通道(32)的閥體(3)、固定在所述閥體(3)上的帶有節流口的節流套體(1)、在驅動裝置的帶動下相對于所述節流套體(1)滑動來改變節流口的大小或開啟和閉合節流口的閥芯(2)，其特征在于，所述節流口為所述節流套體(1)上設置的多個周向開口孔。
2.權利要求1所述的電子膨脹閥結構，其特征在于，所述節流套體(1)上設置的多個周 向開口孔中，至少有兩個沿所述節流套體(1)的軸的縱向分布。
3.權利要求2所述的電子膨脹閥結構，其特征在于，所述節流套體(1)上設置的多個周 向開口孔中，至少有兩個沿所述節流套體(1)的軸的周向分布。
4.如權利要求3所述的電子膨脹閥結構，其特征在于，所述節流套體(1)上設置的多個 周向開口孔，分設在與所述節流套體(1)的中心軸對稱的節流套體(1)的兩個縱向面上。
5.如權利要求4所述的電子膨脹閥結構，其特征在于，所述分設在兩個縱向面上的多 個周向開口孔沿所述節流套體(1)的軸的縱向間隔排列。
6.如權利要求5所述的電子膨脹閥結構，其特征在于，所述分設在兩個縱向面上的多 個周向開口孔至少有五個，至少在所述的一個縱向面上有三個開口孔。
7.如權利要求3所述的電子膨脹閥結構，其特征在于，所述節流套體(1)上設置的多個 周向開口孔，分設在與所述節流套體(1)的中心軸對稱的節流套體(1)的三個或三個以上 的縱向面上。
8.如權利要求1-7任一所述的電子膨脹閥結構，其特征在于，所述節流套體(1)上設置 的多個周向開口孔為多個直徑相同的圓孔。
9.如權利要求1-7任一所述的電子膨脹閥結構，其特征在于，所述節流套體(1)為陶瓷 或非金屬塑料材料制成。
10.如權利要求1-7任一所述的電子膨脹閥結構，其特征在于，在所述節流套體(1)的 節流口(11)與所述閥體(3)的入口通道(31)之間設置有過濾部件(9)。
11.如權利要求1-7任一所述的電子膨脹閥結構，其特征在于，所述閥芯(2)上設置有 下錐部(21)，所述閥體(3)上設置有阻擋部密封(33)，所述閥芯⑵的下錐部(21)與閥體 (3)的阻擋部(33)相抵接以密閉閥體(3)的出口通道(32)。
12.如權利要求11所述的電子膨脹閥結構，其特征在于，所述閥芯(2)上設置有上錐部 (22)，所述節流套體(1)上設置有阻擋密封部(12)，所述閥芯(2)的上錐部(22)與節流套 體⑴的阻擋部(12)相抵接以限制所述閥芯⑵的移動。
全文摘要
本發明涉及一種電子膨脹閥結構，屬于制冷控制技術領域，現有技術存在流體的壓力和脈動導致工作不穩定，和現有技術難以做到對特定的多點位置的節流量參數進行準確設定。本發明包括通過感知信號控制的驅動裝置、帶有入口通道和出口通道的閥體、固定在所述閥體上的帶有節流口的節流套體、在驅動裝置的帶動下相對于所述節流套體滑動來改變節流口的大小，或開啟/閉合節流口的閥芯，其特征在于，所述節流口為節流套體上設置的多個周向開口孔。本發明避免了節流過程中出現的由于液體的壓力和脈動使工作可靠性下降的問題；同時通過調整開口孔的位置和開口孔的個數，設定多個關鍵點的節流量參數，使制冷系統得到優化，提高了能耗比。
文檔編號F16K1/00GK101988582SQ20091015920
公開日2011年3月23日 申請日期2009年8月5日 優先權日2009年8月5日
發明者王慶勇 申請人:浙江三花股份有限公司