電子膨脹閥及具有其的制冷裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種電子膨脹閥及具有其的制冷裝置，電子膨脹閥包括閥口和閥針，電子膨脹閥根據(jù)接收到的脈沖信號控制閥針上下移動以改變電子膨脹閥開度，閥針形狀和閥口直徑設(shè)置為使電子膨脹閥流量曲線具有如下特性：流量曲線包括起點A、第一轉(zhuǎn)折點B、第二轉(zhuǎn)折點D和終點E；起點A對應(yīng)電子膨脹閥全閉狀態(tài)，對應(yīng)脈沖數(shù)為零、對應(yīng)流量為Q0；第一轉(zhuǎn)折點B對應(yīng)脈沖數(shù)為P1、對應(yīng)流量為Q1；第二轉(zhuǎn)折點D對應(yīng)脈沖數(shù)為P2、對應(yīng)流量為Q2；終點E對應(yīng)電子膨脹閥全開狀態(tài)，對應(yīng)脈沖數(shù)為P3、對應(yīng)流量為Q3；其中，P1≤6%P3；P2≥80%P3；Q0≤Q1；Q1/Q2≤0.25；0.3≤Q2/Q3≤0.7。本發(fā)明的電子膨脹閥，通過改變流量曲線對應(yīng)的脈沖值和流量值，提高調(diào)節(jié)精度，增大節(jié)流開度和調(diào)節(jié)范圍。
【專利說明】電子膨脹閥及具有其的制冷裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及制冷裝置領(lǐng)域，具體而言，涉及一種電子膨脹閥及具有其的制冷裝置?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]電子膨脹閥是家用變頻房間空調(diào)器常用節(jié)流裝置之一，變工況調(diào)節(jié)特性好、易于程序控制，有助于降低空調(diào)器運行能耗。電子膨脹閥的流量特性一般用流量曲線描述，由于采用易于加工的錐形閥頭，因此電子膨脹閥的流量曲線為二次曲線，即向下開口的拋物線的左支部分。現(xiàn)有技術(shù)中的電子膨脹閥主要適用于常規(guī)制冷劑如HCFC22和HFC410A的空調(diào)系統(tǒng)。圖1示出了制冷劑為HFC410A的3.2KW至5.0Kff的房間空調(diào)器使用的電子膨脹閥的流量曲線圖。其中，該電子膨脹閥的閥口直徑為1.65mm。
[0003]制冷劑HCFC22對臭氧層有破壞正在遭淘汰，作為過渡制冷劑的HFC410A具有較高的溫室效應(yīng)也將面臨淘汰。HFC32、HC290以及HFOs及其混合物具有較優(yōu)的環(huán)保性能而成為行業(yè)熱門候選替代物。相對HCFC22和HFC410A而言，HFC32的單位質(zhì)量制冷量和單位質(zhì)量制熱量較大，制冷裝置的能力相同時HFC32在制冷裝置中的質(zhì)量循環(huán)流量相對較小，使用同種節(jié)流裝置如電子膨脹閥時因所需流通面積較小，容易導(dǎo)致電子膨脹閥節(jié)流開度偏小、調(diào)節(jié)范圍和調(diào)節(jié)精度均降低的技術(shù)問題，從而使現(xiàn)有技術(shù)中的電子膨脹閥不能滿足HFC32制冷裝置的實際節(jié)流需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明旨在提供一 種電子膨脹閥及具有其的制冷裝置，以達到提高膨脹閥調(diào)節(jié)精度，增大節(jié)流開度和調(diào)節(jié)范圍的目的。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種電子膨脹閥，包括閥口和與閥口配合的閥針，電子膨脹閥根據(jù)接收到的脈沖信號控制閥針的上下移動以改變電子膨脹閥的開度，閥針的形狀和閥口的直徑設(shè)置為使電子膨脹閥的流量曲線具有如下特性:流量曲線包括起點A、第一轉(zhuǎn)折點B、第二轉(zhuǎn)折點D和終點E ;起點A對應(yīng)于電子膨脹閥的全閉狀態(tài)，對應(yīng)的脈沖數(shù)為零、對應(yīng)的流量為Qtl ;第一轉(zhuǎn)折點B對應(yīng)的脈沖數(shù)為P1、對應(yīng)的流量為Q1 ;第二轉(zhuǎn)折點D對應(yīng)的脈沖數(shù)為P2、對應(yīng)的流量為Q2 ;終點E對應(yīng)于電子膨脹閥的全開狀態(tài)，對應(yīng)的脈沖數(shù)為 P3、對應(yīng)的流量為 Q3 ;其中，P1 ≤ 6%P3 ；P2 ≤ 80%P3 ；Q0≤ Q1 W1M2≤ 0.25 ；0.3≤ Q2/Q3 ≤0.7。
[0006]進一步地，閥針包括控制電子膨脹閥的開度的控制段，控制段包括沿閥針的軸線依次相接設(shè)置的第一控制閥段、第二控制閥段和第三控制閥段，第一控制閥段、第二控制閥段和第三控制閥段分別控制起點A和第一轉(zhuǎn)折點B之間、第一轉(zhuǎn)折點B和第二轉(zhuǎn)折點D之間、以及第二轉(zhuǎn)折點D和終點E之間的流量曲線。
[0007]進一步地，第一控制閥段為圓柱段；第二控制閥段為第一圓錐段，第一圓錐段的第一端與圓柱段連接且直徑相同，第一圓錐段沿遠離圓柱段的方向直徑依次減小；第三控制閥段為第二圓錐段，第二圓錐段與第一圓錐段的第二端連接且直徑相同，第二圓錐段沿遠離第一圓錐段的方向直徑依次減小，第一圓錐段的錐角小于第二圓錐段的錐角。
[0008]進一步地，第一圓錐段具有第一錐角a，其中，0° < a <(12d-0.5d2)°，第二圓錐段具有第二錐角b，(12d-0.5d2) ° <b<150°，其中，d為所述電子膨脹閥的閥口(20)的直徑的值、d的范圍是0.5-10，該直徑的單位為mm。
[0009]進一步地，流量曲線第一轉(zhuǎn)折點B對應(yīng)的流量Q1與第二轉(zhuǎn)折點D對應(yīng)的流量Q2的比值為0.1至0.2。
[0010]進一步地，流量曲線第二轉(zhuǎn)折點D對應(yīng)的流量Q2與第三轉(zhuǎn)折點E對應(yīng)的流量Q3的比值為0.35至0.65。
[0011 ] 進一步地，終點E對應(yīng)的流量G = (0.5 0.7V2υ.ε.Τ ,其中，d為電子膨脹閥
的閥口的直徑的值，d的范圍是0.5-10，該直徑的單位為mm，ε為電子膨脹閥進口與出口的絕對壓力比，T為電子膨脹閥進口介質(zhì)的絕對溫度的值、該絕對溫度的單位為K。
[0012]本發(fā)明提供了 一種制冷裝置，包括上述電子膨脹閥。
[0013]進一步地，按JB/T10212-2011的規(guī)定測試流量時，電子膨脹閥流量曲線的第二轉(zhuǎn)折點D對應(yīng)的流量Q2與制冷裝置的額定制冷能力C的比值大小為2.5L/min.KW至3.0L/min.KW0
[0014]進一步地，制冷裝置的制冷劑為HFC32或質(zhì)量比例為70%以上的HFC32與HF01234yf的混合物或質(zhì)量比例為70%以上的HFC32與HF01234ze的混合物，制冷裝置的額定制冷能力C的大小為2.0Kff至16KW。
[0015]進一步地，制冷裝置的制冷劑為HFC161，制冷裝置的額定制冷能力C的大小為2.0Kff 至 12.5KW。
[0016]進一步地，JB/T10212-2011的規(guī)定測試流量時，電子膨脹閥流量曲線的第二轉(zhuǎn)折點D對應(yīng)的流量Q2與制冷裝置的額定制冷能力C的比值大小為3.5L/min.KW至4.2L/min.Kff0
[0017]進一步地，制冷裝置的制冷劑為HC290，制冷裝置的額定制冷能力C的大小為
1.5KW 至 5.0Kff0
[0018]進一步地，制冷裝置的制冷劑為HCFC22，制冷裝置的額定制冷能力C的大小為
2.0Kff 至 16KW。
[0019]進一步地，按JB/T10212-2011的規(guī)定測試流量時，電子膨脹閥流量曲線的第二轉(zhuǎn)折點D對應(yīng)的流量Q2與制冷裝置的額定制冷能力C的比值大小為3.0L/min.KW至3.7L/min.Kff0
[0020]進一步地，制冷裝置的制冷劑為HFC410A，制冷裝置的額定制冷能力C的大小為
2.0Kff 至 16KW。
[0021]進一步地，制冷裝置的制冷劑為HC1270，制冷裝置的額定制冷能力C的大小為1.5KW 至 5.0Kff0
[0022]應(yīng)用本發(fā)明的電子膨脹閥，通過減小了第一轉(zhuǎn)折點B和第二轉(zhuǎn)折點D之間的流量曲線斜率，減小了第二轉(zhuǎn)折點D對應(yīng)的流量值，同時增大了第一轉(zhuǎn)折點B和第二轉(zhuǎn)折點D之間的脈沖差值，從而達到提高電子膨脹閥的調(diào)節(jié)精度，增大節(jié)流開度和調(diào)節(jié)范圍的目的。
【專利附圖】

【附圖說明】[0023]構(gòu)成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0024]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的電子膨脹閥的流量曲線圖；
[0025]圖2為根據(jù)本發(fā)明實施例中電子膨脹閥的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖3為圖2的仰視圖；
[0027]圖4為根據(jù)本發(fā)明第一實施例中電子膨脹閥的流量曲線圖；
[0028]圖5為根據(jù)本發(fā)明第二實施例中電子膨脹閥的流量曲線圖；
[0029]圖6為根據(jù)本發(fā)明第三實施例中電子膨脹閥的流量曲線圖；
[0030]圖7為根據(jù)本發(fā)明第四實施例中電子膨脹閥的流量曲線圖；
[0031]圖8為根據(jù)本發(fā)明第五實施例中電子膨脹閥的流量曲線圖；
[0032]圖9為根據(jù)本發(fā)明第六實施例中電子膨脹閥的流量曲線圖；
[0033]圖10為根據(jù)本發(fā)明第七實施例中電子膨脹閥的流量曲線圖；
[0034]圖11為根據(jù)本發(fā)明第二實施例的電子膨脹閥的閥針直徑示意圖。
【具體實施方式】
[0035]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本發(fā)明。
[0036]本發(fā)明提供了一種電子膨脹閥，包括閥口和與閥口配合的閥針，閥口為閥芯通孔的上端開口。電子膨脹閥根據(jù)接收到的脈沖信號控制閥針上下移動以改變閥針與閥口的配合間隙從而改變電子膨脹閥的開度。閥針的形狀和閥口的直徑設(shè)置為使電子膨脹閥的流量曲線具有如下特征:流量曲線包括起點A、第一轉(zhuǎn)折點B、第二轉(zhuǎn)折點D和終點E。起點A對應(yīng)于電子膨脹閥的全閉狀態(tài)，上述起點A對應(yīng)的脈沖數(shù)為零、對應(yīng)的流量為Qm第一轉(zhuǎn)折點B對應(yīng)的脈沖數(shù)為P1、對應(yīng)的流量為Q115第二轉(zhuǎn)折點D對應(yīng)的脈沖數(shù)為P2、對應(yīng)的流量為Q2。終點E對應(yīng)于電子膨脹閥的全開狀態(tài)。上述終點E對應(yīng)的脈沖數(shù)SP3、對應(yīng)的流量為Q3O 其中，P1 ≤ 6%P3 ；P2 ≥ 80%P3 ；Q0、Q1 ≤1ZQ2≤ 0.25 ；0.3 ≤ Q2/Q3 ≤ 0.7。
[0037]應(yīng)用本發(fā)明的電子膨脹閥，通過減小了第一轉(zhuǎn)折點B和第二轉(zhuǎn)折點D之間的流量曲線斜率，減小了第二轉(zhuǎn)折點D對應(yīng)的流量值，同時增大了第一轉(zhuǎn)折點B和第二轉(zhuǎn)折點D之間的脈沖差值，從而達到提高電子膨脹閥的調(diào)節(jié)精度，增大節(jié)流開度和調(diào)節(jié)范圍的目的。
[0038]本發(fā)明中閥針包括控制電子膨脹閥的開度的控制段，控制段包括沿閥針的軸線依次相接設(shè)置的第一控制閥段、第二控制閥段和第三控制閥段，其中，第一控制閥段、第二控制閥段和第三控制閥段分別控制起點A和第一轉(zhuǎn)折點B之間、第一轉(zhuǎn)折點B和第二轉(zhuǎn)折點D之間、以及第二轉(zhuǎn)折點D和終點E之間的流量曲線。
[0039]具體地，如圖2和圖3所示，在本發(fā)明實施例中，閥針10的第一控制閥段為圓柱段。第二控制閥段為第一圓錐段，第一圓錐段的第一端與圓柱段連接且直徑相同，第一圓錐段沿遠離圓柱段的方向直徑依次減小。第三控制閥段為第二圓錐段，第二圓錐段與第一圓錐段的第二端連接且直徑相同，第二圓錐段沿遠離第一圓錐段的方向直徑依次減小，第一圓錐段的錐角小于第二圓錐段的錐角。
[0040] 優(yōu)選地，第一圓錐段具有第一錐角a，其中，0° < a<≤ 12d_0.5d2) °。第二圓錐段具有第二錐角b，其中，(12d-0.5d2) ° <b≤ 150°，d為電子膨脹閥的閥口 20的直徑的值、范圍是0.5-10，該直徑的單位為mm。
[0041]進一步地，在閥針10軸線所在的截面上，圓柱段上設(shè)置有第一位置Al和第二位置BI。其中，第二位置BI為圓柱段和第一圓錐段的連接點，第一位置Al與第二位置BI的連線與閥針10的軸線平行。
[0042]在閥針10軸線所在的前述截面上第一圓錐段和第二圓錐段的連接點為第三位置D1，其中，第三位置Dl與第二位置BI均在閥針10軸線的同一側(cè)。
[0043]在閥針10軸線所在的前述截面上第二圓錐段的末端設(shè)置有第四位置E1，其中，第四位置El與第三位置Dl均在閥針10軸線的同一側(cè)。
[0044]需要說明的是，以上實施例并不對本發(fā)明夠成限制，例如在一種未圖示的實施例中，第二控制閥段的截面型線為第一曲線，第三控制閥段的截面型線為第二曲線。該曲線例如可以為拋物線。且第一曲線和第二曲線使電子膨脹閥具有如下效果=P1 ( 6%p3 ；P2≥80%P3 ；Q0 ≤ Q1 -,Q1ZQ2 ≤0.25 ；0.3 ( Q2ZQ3 ( 0.7，本實施例中除以上特征外，其他均與上述實施例中的特征相同。
[0045]以上實施例中流量曲線第一轉(zhuǎn)折點B對應(yīng)的流量Q1與第二轉(zhuǎn)折點D對應(yīng)的流量Q2的比值為0.1至0.2。進一步地，流量曲線第二轉(zhuǎn)折點D對應(yīng)的流量Q2與第三轉(zhuǎn)折點E對應(yīng)的流量Q3的比值為0.35至0.65。
[0046]終點E對應(yīng)的流量
【權(quán)利要求】
1.一種電子膨脹閥，包括閥口(20)和與所述閥口(20)配合的閥針(10)，所述電子膨脹閥根據(jù)接收到的脈沖信號控制所述閥針(10)的上下移動以改變所述電子膨脹閥的開度，其特征在于，所述閥針(10)的形狀和所述閥口(20)的直徑設(shè)置為使所述電子膨脹閥的流量曲線具有如下特性: 所述流量曲線包括起點(A)、第一轉(zhuǎn)折點(B)、第二轉(zhuǎn)折點(D)和終點(E)； 所述起點(A)對應(yīng)于所述電子膨脹閥的全閉狀態(tài)，對應(yīng)的脈沖數(shù)為零、對應(yīng)的流量為Qo ； 所述第一轉(zhuǎn)折點(B)對應(yīng)的脈沖數(shù)為P1、對應(yīng)的流量為Q1 ； 所述第二轉(zhuǎn)折點(D)對應(yīng)的脈沖數(shù)為P2、對應(yīng)的流量為Q2 ； 所述終點(E)對應(yīng)于所述電子膨脹閥的全開狀態(tài)，對應(yīng)的脈沖數(shù)為P3、對應(yīng)的流量為Q3 ； 其中，
P1 ≤6%P3 ；
P2 ≥ 80%P3 ；
Qo ≤ Qi ;
Q1ZQ2≤0.25 ；
0.3 ≤ Q2/Q3 ≤ 0.7。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子膨脹閥，其特征在于，所述閥針(10)包括控制所述電子膨脹閥的開度的控制段，所述控制段包括沿所述閥針(10)的軸線依次相接設(shè)置的第一控制閥段、第二控制閥段和第三控制閥段，所述第一控制閥段、第二控制閥段和第三控制閥段分別控制所述起點(A)和所述第一轉(zhuǎn)折點(B)之間、所述第一轉(zhuǎn)折點(B)和所述第二轉(zhuǎn)折點(D)之間、以及所述第二轉(zhuǎn)折點(D)和所述終點(E)之間的流量曲線。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子膨脹閥，其特征在于， 所述第一控制閥段為圓柱段； 所述第二控制閥段為第一圓錐段，所述第一圓錐段的第一端與所述圓柱段連接且直徑相同，所述第一圓錐段沿遠離所述圓柱段的方向直徑依次減??； 所述第三控制閥段為第二圓錐段，所述第二圓錐段與所述第一圓錐段的第二端連接且直徑相同，所述第二圓錐段沿遠離所述第一圓錐段的方向直徑依次減小，所述第一圓錐段的錐角小于所述第二圓錐段的錐角。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電子膨脹閥，其特征在于， 所述第一圓錐段具有第一錐角a，其中，0° <a<(12d_0.5d2) °，所述第二圓錐段具有第二錐角b，(12d-0.5d2) ° <b<150°，其中，d為所述電子膨脹閥的閥口(20)的直徑的值，d的范圍是0.5-10，該直徑的單位為mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子膨脹閥，其特征在于，所述流量曲線第一轉(zhuǎn)折點(B)對應(yīng)的流量Q1與所述第二轉(zhuǎn)折點(D)對應(yīng)的流量Q2的比值為0.1至0.2。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的電子膨脹閥，其特征在于，所述流量曲線第二轉(zhuǎn)折點(D)對應(yīng)的流量Q2與所述第三轉(zhuǎn)折點(E)對應(yīng)的流量Q3的比值為0.35至0.65。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子膨脹閥，其特征在于，所述終點(E)對應(yīng)的流量ft=(0.5~其中，d為所述電子膨脹閥的閥口(20)的直徑的值，d的范圍是0.5-10，該直徑的單位為_，ε為所述電子膨脹閥進口與出口的絕對壓力比，T為所述電子膨脹閥進口介質(zhì)的絕對溫度的值、該絕對溫度的單位為K。
8.一種制冷裝置，包括電子膨脹閥，其特征在于，所述電子膨脹閥為根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的電子膨脹閥。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制冷裝置，其特征在于，按JB/T10212-2011的規(guī)定測試流量時，所述電子膨脹閥流量曲線的第二轉(zhuǎn)折點(D)對應(yīng)的流量Q2與所述制冷裝置的額定制冷能力 C 的比值大小為 2.5L/ (min.Kff)至 3.0L/ (min.KW)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制冷裝置，其特征在于，所述制冷裝置的制冷劑為HFC32或質(zhì)量比例為70%以上的HFC32與HF01234yf的混合物或質(zhì)量比例為70%以上的HFC32與HF01234ze的混合物，所述制冷裝置的額定制冷能力C的大小為2.0Kff至16KW。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制冷裝置，其特征在于，所述制冷裝置的制冷劑為HFC161，所述制冷裝置的額定制冷能力C的大小為2.0Kff至12.5KW。
12.根據(jù)權(quán)利要求 8所述的制冷裝置，其特征在于，按JB/T10212-2011的規(guī)定測試流量時，所述電子膨脹閥流量曲線的第二轉(zhuǎn)折點(D)對應(yīng)的流量Q2與所述制冷裝置的額定制冷能力 C 的比值大小為 3.5L/ (min.Kff)至 4.2L/ (min.KW)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的制冷裝置，其特征在于，所述制冷裝置的制冷劑為HC290，所述制冷裝置的額定制冷能力C的大小為1.5KW至5.0KW。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的制冷裝置，其特征在于，所述制冷裝置的制冷劑為HCFC22，所述制冷裝置的額定制冷能力C的大小為2.0Kff至16KW。
15.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制冷裝置，其特征在于，按JB/T10212-2011的規(guī)定測試流量時，所述電子膨脹閥流量曲線的第二轉(zhuǎn)折點(D)對應(yīng)的流量Q2與所述制冷裝置的額定制冷能力 C 的比值大小為 3.0L/ (min.Kff)至 3.7L/ (min.KW)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的制冷裝置，其特征在于，所述制冷裝置的制冷劑為HFC410A，所述制冷裝置的額定制冷能力C的大小為2.0KW至16KW。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的制冷裝置，其特征在于，所述制冷裝置的制冷劑為HC1270，所述制冷裝置的額定制冷能力C的大小為1.5KW至5.0KW。
【文檔編號】F16K31/02GK103968620SQ201310033140
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2013年1月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月28日
【發(fā)明者】梁祥飛, 鄭波 申請人:珠海格力電器股份有限公司