雙向熱力膨脹閥的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種雙向熱力膨脹閥。
【背景技術】
[0002]熱力膨脹閥是制冷系統中控制系統過熱度的關鍵元件，一般安裝于儲液筒和蒸發器之間，它實現從冷凝壓力至蒸發壓力的壓降，直接決定整個系統的運行性能。
[0003]熱力膨脹閥通過感溫包感知蒸發器末端溫度，從而調節其節流口開度大小，進而控制流進蒸發器的制冷劑的質量流量的多少并調節蒸發器末端溫度，以保證氣態制冷劑流進壓縮機，實現在合理的蒸發效率下的壓縮機安全工作。
[0004]在現有技術的熱力膨脹閥中，當制冷劑正向流動(對應于制冷工況)時，熱力膨脹閥的閥芯下端位于節流后的低壓腔中。而當制冷劑反向流動(對應于制熱工況)時，熱力膨脹閥的閥芯下端位于節流前的高壓腔中，此時制冷劑向閥芯施加的向上的壓力比正向流動時大，導致節流口的開度趨于減小，使得同等工況下制冷劑質量流減小，系統過熱度變大。
[0005]由于單個熱力膨脹閥不能在制冷和制熱情況下提供相同的系統過熱度，因此需要設置兩個熱力膨脹閥，其分別用于制冷和制熱兩種情況，然而這增大了成本，并提高了發生故障的可能性。
[0006]另外，現有的熱力膨脹閥零件較多，結構復雜，因此制造和組裝成本較高，可靠性較低。
[0007]因此，存在對于解決現有技術的熱力膨脹閥的以上缺陷的需求。
【實用新型內容】
[0008]本實用新型的目的是提供一種雙向熱力膨脹閥，其能夠僅通過一個熱力膨脹閥進行系統過熱度控制，在相同的感溫包溫度時，制熱工況和制冷工況的過熱度相當。
[0009]本實用新型的另一目的是提供一種雙向熱力膨脹閥，其零件數量較少，結構簡單，能夠降低制造和裝配成本，并提高可靠性。
[0010]根據本實用新型的一方面，提供了一種雙向熱力膨脹閥，其包括:驅動組件、主閥體組件和調節組件，主閥體組件包括:閥殼，閥殼包括固定至驅動組件的第一端和固定至調節組件的相反的第二端，閥殼包括通過閥座部而分隔開的第一腔和第二腔；以及容納在閥殼中的閥芯，閥芯包括操作性地連接至驅動組件的第一端和操作性地連接至調節組件的相反的第二端，第二端位于第二腔內，閥芯包括與閥座部配合的抵接部；其中，在閥殼中還包括位于驅動組件與閥芯的第一端之間的背壓腔，主閥體組件包括構造成用于使背壓腔與第二腔彼此流體連通的通道。
[0011]可選地，閥芯是包括閥芯主體和引導部的一件式閥芯。
[0012]可選地，閥殼在第一端附近設置有徑向向內凸出的支撐臺，引導部延伸穿過支撐臺的中央開口從而由中央開口引導。
[0013]可選地，支撐臺支撐密封件，以在引導部與閥殼之間進行密封。
[0014]可選地，閥芯的第二端設置有環形的臺階面，臺階面與調節組件的彈簧抵接。
[0015]可選地，在閥芯與閥殼之間設有周向密封件以在背壓腔與第一腔之間提供密封。
[0016]可選地，在閥芯上形成有構成第一腔的一部分的周向凹槽，周向凹槽的壁部形成抵接部。
[0017]可選地，通道設置在閥芯中。
[0018]可選地，閥芯包括閥芯主體和引導部，通道包括位于閥芯主體中的縱向段和位于引導部中的徑向段。
[0019]可選地，縱向段包括第一段和第二段，第一段的直徑大于第二段的直徑。
[0020]可選地，其特征在于，在通道中設置有允許工質從第二腔向背壓腔流動的單向閥，當第二腔中的壓力大于預定打開壓力時，單向閥打開。
[0021]可選地，預定打開壓力小于進入雙向熱力膨脹閥的工質的壓力，并且大于從雙向熱力膨脹閥排出的工質的壓力。
[0022]可選地，通道形成在閥殼的壁中。
[0023]根據本實用新型的一種或幾種實施例的雙向熱力膨脹閥的優點在于:
[0024](I)通過將閥芯的靠近調節組件一側的壓力引入到閥芯的靠近驅動組件一側的空間，削弱了制冷劑反向流動時由制冷劑作用在閥芯上的合力，使得在制冷和制熱兩種工況下閥芯的受力情況變化不大，系統過熱度的差異小。
[0025](2)通過采用一件式閥芯，使得熱力膨脹閥的可靠性更高，并且容易在其內部加工出通道。
[0026](3)通過引導部與支撐臺的中央開口之間的配合，能夠穩定地實現閥芯的導向。
[0027](4)通過在通道中設置僅在制熱情況下打開的單向閥，能夠進一步減小制冷和制熱兩種工況下的系統過熱度差異。
[0028](5)通過在閥殼的壁中設置通道，能夠避免對閥芯進行加工，保證閥芯穩定地居中運動。
【附圖說明】
[0029]通過以下參照附圖的描述，本實用新型的一個或幾個實施例的特征和優點將變得更加容易理解，其中:
[0030]圖1是采用雙向熱力膨脹閥的制冷系統的制冷工況的示意圖。
[0031]圖2是采用雙向熱力膨脹閥的制冷系統的制熱工況的示意圖。
[0032]圖3是根據本實用新型的第一實施方式的雙向熱力膨脹閥的立體圖。
[0033]圖4是根據本實用新型的第一實施方式的雙向熱力膨脹閥的分解圖。
[0034]圖5是根據本實用新型的第一實施方式的雙向熱力膨脹閥的剖視圖。
[0035]圖6是根據本實用新型的第一實施方式的雙向熱力膨脹閥的閥芯的剖視圖。
[0036]圖7示出了根據本實用新型的第一實施方式的雙向熱力膨脹閥的閥芯的受力情況。
[0037]圖8根據本實用新型的第二實施方式的雙向熱力膨脹閥的剖視圖。
[0038]圖9是根據本實用新型的第三實施方式的雙向熱力膨脹閥的剖視圖。
【具體實施方式】
[0039]下面對優選實施方式的描述僅僅是示范性的，而不是對本實用新型及其應用或用法的限制。
[0040]在以下描述中所提到的“上”、“下”、“頂”、“底”等方向僅是相對于附圖中所示熱力膨脹閥的定向而言的，并且能夠隨熱力膨脹閥的實際方向而變化。
[0041]下面將參照圖1和圖2描述采用根據本實用新型的雙向熱力膨脹閥的制冷系統及其工作原理。
[0042]在制冷工況下，如圖1所示，壓縮機100排出高溫高壓的液態制冷劑(工質)，制冷劑在經過四通換向閥102后進入第一換熱盤管104 (作為冷凝器)，成為低溫高壓的制冷劑。隨后在經過過濾器106后，制冷劑從熱力膨脹閥200(或300，400，下同)的第一接口232(入口)流進熱力膨脹閥(也稱為正向流動)，經過其節流口發生小孔節流后，膨脹成為低溫低壓的霧狀的液態制冷劑并從第二接口 234 (出口)排出。然后制冷劑流進第二換熱盤管108 (作為蒸發器)，吸收熱量成為高溫低壓的氣態制冷劑。此后制冷劑經過儲液桶110以分離可能存在的液體，氣態制冷劑返回壓縮機100，完成一個制冷循環。
[0043]在制熱工況下，如圖2所示，壓縮機100排出高溫高壓的液態制冷劑，制冷劑在經過四通換向閥102后進入第二換熱盤管108 (作為冷凝器)，成為低溫高壓的制冷劑。然后制冷劑從熱力膨脹閥200的第二接口 234(入口)流進熱力膨脹閥200 (也稱為反向流動)，經過其節流口發生小孔節流后，膨脹成為低溫低壓的霧狀的液態制冷劑并從第一接口232(出口)排出。在經過過濾器106后，制冷劑流進第一換熱盤管104 (作為蒸發器)，吸收熱量成為高溫低壓的氣態制冷劑。此后制冷劑經過儲液桶110以分離可能存在的液體，氣態制冷劑返回壓縮機100，完成一個制熱循環。
[0044]感溫包202布置在儲液桶110的上游，以感知蒸發器(第一換熱盤管104或第二換熱盤管108)的末端溫度并經由毛細管203向熱力膨脹閥提供相應的壓力。另外，平衡管204將制冷系統內的制冷劑引導到雙向熱力膨脹閥的平衡口(未示出)。通過感溫包202與平衡管204所提供的壓力差來控制熱力膨脹閥的節流口開度，進而控制進入蒸發器的制冷劑流量。
[0045]下面參照圖3-7描述根據本實用新型第一實施方式的雙向熱力膨脹閥200。如圖
3、圖4所示，雙向熱力膨脹閥200總體上包括驅動組件210、主閥體組件230和調節組件270。