雙向平板式電子膨脹閥的制作方法
【專利摘要】一種雙向平板式電子膨脹閥，其包括閥體、轉(zhuǎn)動部件、能夠與所述轉(zhuǎn)動部件一起轉(zhuǎn)動的執(zhí)行部件、以及與所述執(zhí)行部件配合的閥座部件，所述閥座部件設(shè)有第一孔及第二孔，其中所述第一孔與所述第二孔中一個為進(jìn)口孔、另一個為出口孔，所述執(zhí)行部件設(shè)有位于所述閥座部件上方的第一閥板及第二閥板，其中所述第一、第二閥板分別設(shè)有能夠與所述第一、第二孔相配合的第一、第二流量孔，所述第一閥板及第二閥板能夠被所述轉(zhuǎn)動部件帶動以在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，從而使所述第一、第二流量孔與所述第一、第二孔在豎直方向上選擇性的貫通。本發(fā)明的有益效果是：通過圓周運(yùn)動來調(diào)節(jié)開闔幅度，提高了雙向平板式電子膨脹閥的開啟、關(guān)閉速度。
【專利說明】雙向平板式電子膨脹閥
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電子膨脹閥，屬于空調(diào)部件或者流量控制部件領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]制冷系統(tǒng)蒸發(fā)控制器即膨脹閥，從最初機(jī)械式到目前出現(xiàn)的電子式已經(jīng)有很長時間，其作用原理簡單來說，是根據(jù)蒸發(fā)器過熱度反饋控制制冷劑的噴發(fā)，從而達(dá)到制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)完全蒸發(fā)，最大效率化的應(yīng)用制冷能力及保護(hù)壓縮機(jī)。
[0003]最早的機(jī)械式膨脹閥，采用感溫包反饋溫度，錐針或閥籠控制流量，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，工藝流程長，控制效率較低。
[0004]到上世紀(jì)末，隨著步進(jìn)馬達(dá)微型化工藝的成熟，實(shí)現(xiàn)電子式膨脹閥成為可能。相對機(jī)械式膨脹閥而言，電子膨脹閥具有成本低、控制直觀、能采用溫度、壓力實(shí)現(xiàn)多重控制提高效率等優(yōu)點(diǎn)。
[0005]目前市場上的電子膨脹閥大多采用錐針式，其工作原理是根據(jù)蒸發(fā)器反饋的溫度或者壓力信號，通過驅(qū)動器發(fā)送脈沖信號，控制步進(jìn)電機(jī)定子帶動位于閥體內(nèi)的磁性轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子通過螺桿帶動錐針做上下位移，通過與閥孔的配合實(shí)現(xiàn)開口大小的變化，從而控制流量的增大或者減小。
[0006]然而，現(xiàn)有的錐針式電子式膨脹閥如有如下缺點(diǎn):
(1).錐針位移限制在上下方向，與閥孔配合控制流量，有效行程比較短；
(2).錐針與螺桿配合實(shí)現(xiàn)上下運(yùn)動，受限于螺桿結(jié)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)一圈導(dǎo)致的上下位移只有一個牙距，因此表現(xiàn)在閥的開啟、關(guān)閉所需的時間較長；
(3).在電子膨脹閥的流通通道上，由于正、反向氣流壓力對錐針的影響是完全相反的，表現(xiàn)在閥的功能上就是當(dāng)制冷系統(tǒng)切換制冷、制熱時，錐針式電子膨脹閥最高工作壓力在正、反向是有所區(qū)別的；
(4).為保持制冷系統(tǒng)的穩(wěn)定性，通常在制冷、制熱流向上均需采用一個錐針式膨脹閥，由于錐針式電子膨脹閥內(nèi)與錐針配合的流量孔是根據(jù)最大流量預(yù)設(shè)的，如果正、反向切換時制冷劑流經(jīng)兩個標(biāo)準(zhǔn)孔，會造成二次節(jié)流現(xiàn)象，因此還需要設(shè)置旁通閥及管路配合流向的轉(zhuǎn)變，這些都增加系統(tǒng)成本，延長了生產(chǎn)工藝流程；
(5).根據(jù)環(huán)保的要求，制冷劑將從目前通常采用的R22升級為R410a或者R407c，為此系統(tǒng)壓力將進(jìn)一步升高，目前的錐針式電子膨脹閥受限于結(jié)構(gòu)的原因，耐壓有限，將不能在新系統(tǒng)中正常的實(shí)現(xiàn)功能。
[0007]因此，有必要對現(xiàn)有的技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，以解決以上技術(shù)問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]本發(fā)明的目的在于提供一種較快開啟、關(guān)閉速度的雙向平板式電子膨脹閥。
[0009]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種雙向平板式電子膨脹閥，其包括閥體、轉(zhuǎn)動部件、能夠與所述轉(zhuǎn)動部件一起轉(zhuǎn)動的執(zhí)行部件、以及與所述執(zhí)行部件配合的閥座部件，所述執(zhí)行部件位于所述閥體內(nèi)，所述閥座部件設(shè)有第一孔及第二孔，其中所述第一孔與所述第二孔中一個為進(jìn)口孔、另一個為出口孔，所述執(zhí)行部件設(shè)有位于所述閥座部件上方的第一閥板及第二閥板，其中所述第一閥板設(shè)有能夠與所述第一孔相配合的第一流量孔，所述第二閥板設(shè)有能夠與所述第二孔相配合的第二流量孔，所述第一閥板及第二閥板能夠被所述轉(zhuǎn)動部件帶動以在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，從而使所述第一、第二流量孔與所述第一、第二孔在豎直方向上選擇性的貫通。
[0010]作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，所述第一孔設(shè)有第一孔徑，所述第一孔徑大于所述第一流量孔的最大開口 ；所述第二孔設(shè)有第二孔徑，所述第二孔徑大于所述第二流量孔的最大開口。
[0011]作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，所述第一流量孔及所述第二流量孔均大致呈弧形。
[0012]作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，所述第一流量孔的開口及所述第二流量孔的開口均是逐漸變化的。
[0013]作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，所述第一閥板及所述第二閥板結(jié)構(gòu)相同，且均呈彎曲狀。
[0014]作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，所述執(zhí)行部件設(shè)有桁架、固定于所述第一閥板上的第一銷針、固定于所述第二閥板上的第二銷針，所述桁架設(shè)有收容第一銷針的第一安裝孔以及收容第二銷針的第二安裝孔，所述第一閥板及所述第二閥板能夠相對于所述桁架在豎直方向上進(jìn)行移動。
[0015]作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，所述轉(zhuǎn)動部件設(shè)有定位銷針，所述閥座部件設(shè)有容納所述定位銷針的腰圓孔，所述定位銷針在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動時被所述腰圓孔限制其旋轉(zhuǎn)幅度。
[0016]作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，所述閥座部件呈錐形，其設(shè)有與所述第一孔連通的第一傾斜孔以及與所述第二孔連通的第二傾斜孔。
[0017]作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，所述雙向平板式電子膨脹閥還包括位于所述轉(zhuǎn)動部件與所述執(zhí)行部件之間的減速器。
[0018]作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，所述減速器隔斷所述轉(zhuǎn)動部件及所述執(zhí)行部件。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過設(shè)置第一閥板及第二閥板并配合圓周運(yùn)動來調(diào)節(jié)開闔幅度，提高了雙向平板式電子膨脹閥的開啟、關(guān)閉速度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明雙向平板式電子膨脹閥應(yīng)用于空調(diào)系統(tǒng)中的連接示意圖。
[0021]圖2是本發(fā)明雙向平板式電子膨脹閥的截面示意圖。
[0022]圖3是圖2中去除閥體及轉(zhuǎn)動部件之后的截面示意圖。
[0023]圖4是圖3中去除閥座部件之后的截面示意圖。
[0024]圖5是圖4中去除執(zhí)行部件之后的截面示意圖。
[0025]圖6是圖4中第一閥板或第二閥板的俯視圖。
[0026]圖7是圖6中第一閥板或第二閥板的仰視圖。
[0027]圖8是沿圖6中A-A線的剖視圖，其中剖面線未顯示。
[0028]圖9是圖3中閥座部件的俯視圖。
[0029]圖10至圖12是定位銷針在腰圓孔內(nèi)旋轉(zhuǎn)的起始位置、中間位置及終點(diǎn)位置的示意圖。
[0030]圖13至圖17是第一流量孔與第一孔從不貫通變化至最大貫通面積的過程。
[0031]圖18是對應(yīng)于圖13至圖17的流量與開闔幅度的線性圖。
[0032]圖19是圖17中圓弧形第一流量孔被拉直變?yōu)橹本€方向之后的示意圖。
[0033]圖20是圖17中圓弧形第一流量孔于另一實(shí)施方式中被拉直變?yōu)橹本€方向之后的示意圖。
[0034]圖21是與圖19及圖20中的流量與開闔幅度的關(guān)系圖。
[0035]圖22是圖2中的雙向平板式電子膨脹閥的應(yīng)用于某一制冷循環(huán)中的示意圖。
[0036]圖23是第一、第二閥板及第一、第二銷針在圖22所示的應(yīng)用狀態(tài)下相對于桁架的位置圖。
[0037]圖24是圖2中的雙向平板式電子膨脹閥的應(yīng)用于某一制熱循環(huán)中的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0038]請參圖1所示，本發(fā)明揭示了一種雙向平板式電子膨脹閥100，其能夠應(yīng)用于空調(diào)系統(tǒng)中作為節(jié)流元件。所述空調(diào)系統(tǒng)包括壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器、四通換向閥、及所述雙向平板式電子膨脹閥100?？照{(diào)系統(tǒng)的工作原理是現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。
[0039]請參圖2至圖9所示,所述雙向平板式電子膨脹閥100包括閥體1、轉(zhuǎn)動部件2、能夠與所述轉(zhuǎn)動部件2 —起轉(zhuǎn)動的執(zhí)行部件3、與所述執(zhí)行部件3配合的閥座部件4、以及位于所述轉(zhuǎn)動部件2與所述執(zhí)行部件3之間的減速器5。
[0040]所述閥體I為呈階梯狀的圓筒形。所述轉(zhuǎn)動部件2、執(zhí)行部件3及減速器5均收容于所述閥體I內(nèi)。所述閥座部件4焊接于所述閥體I的下端以形成一個整體。
[0041]所述轉(zhuǎn)動部件2在本發(fā)明圖示的實(shí)施方式中包括磁性轉(zhuǎn)子。
[0042]所述減速器5用以放大力矩及行程，實(shí)現(xiàn)高壓工況下的正常功能及合理的開闔速度。所述減速器5隔斷所述轉(zhuǎn)動部件2及所述執(zhí)行部件3，從而防止雜質(zhì)及鐵屑吸附在所述磁性轉(zhuǎn)子上，延長磁性轉(zhuǎn)子的使用壽命。
[0043]所述閥座部件4大致呈錐形，其包括第一孔41、與所述第一孔41連通的第一傾斜孔42、與所述第一孔41相對的第二孔43、以及與所述第二孔43連通的第二傾斜孔44。所述第一孔41與所述第一傾斜孔42形成第一通道，所述第二孔43與所述第二傾斜孔44形成第二通道，其中第一孔41與所述第二孔43中一個為進(jìn)口孔、另一個為出口孔；相應(yīng)地，所述第一通道與所述第二通道中一個為進(jìn)口通道、另一個為出口通道。請參圖5所示，所述轉(zhuǎn)動部件2設(shè)有定位銷針6。請參圖9所示，所述閥座部件4設(shè)有容納所述定位銷針6的腰圓孔45。請參圖10至圖12所示，所述定位銷針6在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動時被所述腰圓孔45限制其旋轉(zhuǎn)幅度。如此設(shè)置，在軸上利用定位銷針6，設(shè)置開闔角度限制，簡單可靠。
[0044]所述執(zhí)行部件3包括位于所述閥座部件4上方的第一閥板31及第二閥板32，其中所述第一閥板31設(shè)有能夠與所述第一孔41相配合的第一流量孔311，所述第二閥板32設(shè)有能夠與所述第二孔43相配合的第二流量孔(未圖示)。所述第一閥板31及所述第二閥板32結(jié)構(gòu)相同，且均呈彎曲狀。所述第一流量孔311及第二流量孔形狀相同，以便于所述雙向平板式電子膨脹閥100在制冷劑流向的正、反方向保持一致。
[0045]另外，所述執(zhí)行部件3還設(shè)有桁架33、固定于所述第一閥板31上的第一銷針312、固定于所述第二閥板32上的第二銷針322。所述桁架33設(shè)有收容第一銷針312的第一安裝孔331以及收容第二銷針322的第二安裝孔332。所述第一閥板31及所述第二閥板32能夠相對于所述桁架33在豎直方向上進(jìn)行移動，容后詳述。所述第一閥板31及第二閥板32能夠被所述轉(zhuǎn)動部件2帶動以在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，從而使所述第一流量孔311、第二流量孔與所述第一孔41、第二孔43在豎直方向上選擇性的貫通。
[0046]請參圖6及圖7所示，所述第一流量孔311及所述第二流量孔均大致呈弧形。第一流量孔311的開口及所述第二流量孔的開口均是逐漸變化的。所述第一孔41設(shè)有第一孔徑，所述第一孔徑大于所述第一流量孔311的最大開口 ；所述第二孔43設(shè)有第二孔徑，所述第二孔徑大于所述第二流量孔的最大開口。請參圖19及圖20所示，所述第一流量孔311及所述第二流量孔的形狀可以根據(jù)需要靈活設(shè)計(jì)，其中圖19所示的第一流量孔311及第二流量孔，其流量孔與流量曲線是呈線性的(對應(yīng)于直線A);圖20所示的第一流量孔311及第二流量孔，其流量孔與流量曲線就是呈非線性的(對應(yīng)于曲線B)。
[0047]請參圖22所示，以下就本發(fā)明雙向平板式電子膨脹閥100的運(yùn)行方式進(jìn)行描述。假定當(dāng)系統(tǒng)制冷時制冷劑流向如圖所示從左到右，此時，壓強(qiáng)Pl>閥體內(nèi)壓強(qiáng)P2>壓強(qiáng)P3。請參圖23所示，由于壓強(qiáng)PD閥體內(nèi)壓強(qiáng)P2，因此第二閥板32被向上抬起。由于第二閥板32被向上抬起，其與閥座部件4上左側(cè)的第二孔43產(chǎn)生空隙，此時閥座部件4左側(cè)第二孔43的面積即進(jìn)口通道上的最小面積，此截面大于第二流量孔的面積，故不產(chǎn)生節(jié)流效果。
[0048]由于閥體內(nèi)壓強(qiáng)P2>壓強(qiáng)P3，因此第一閥板31被向下壓緊，其與閥座部件4右側(cè)的第一孔41配合緊密。制冷劑只能經(jīng)過第一閥板31上的第一流量孔311流出，在不同的開闔角度下，通過控制截面的大小就可以實(shí)現(xiàn)流量調(diào)節(jié)功能。
[0049]請參圖13至圖18所示，所述第一閥板31能夠被所述轉(zhuǎn)動部件2帶動以在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，從而使所述第一流量孔311與第一孔41在豎直方向上選擇性的貫通。這里所說的“選擇性的貫通”包括兩層含義，第一是第一流量孔311與第一孔41在豎直方向上根本就不貫通；第二是第一流量孔311與第一孔41在豎直方向上貫通，且貫通的面積不同。圖13至圖17非常明確的顯示了第一流量孔311與第一孔41從不貫通變化至最大貫通面積的過程。由此可知，隨著第一閥板31的圓周運(yùn)動，貫通面積的變化、開闔幅度與流量曲線是呈線性的(如圖18所示，其中位置a、b、C、d、e分別對應(yīng)于圖13至圖17的狀態(tài))。
[0050]請參圖24所示,假定當(dāng)系統(tǒng)由制冷切換成制熱時，制冷劑流向如圖所示從右到左，此時，壓強(qiáng)P3>閥體內(nèi)壓強(qiáng)P2>壓強(qiáng)P1。此時，第一閥板31被向上抬起，第二閥板32被向下壓緊，其運(yùn)行方式與圖22所示的運(yùn)行方式剛好相反。
[0051]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的雙向平板式電子膨脹閥100具有如下有益效果:
(I).通過圓周運(yùn)動的第一閥板31及第二閥板32取代現(xiàn)有技術(shù)中豎直移動的閥針進(jìn)行開啟、關(guān)閉控制，合理調(diào)整開闔幅度，執(zhí)行速度快，提高了空調(diào)系統(tǒng)的反應(yīng)速度。另外，這種設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)正、反向功能的一致性。簡化制冷系統(tǒng)集成工藝，避免設(shè)置旁通管路及旁通閥等單元，能以一個產(chǎn)品替代兩個錐針式電子膨脹閥。
[0052](2).通過設(shè)置弧形的第一流量孔311及所述第二流量孔，增加有效行程，擴(kuò)大了流量控制的自由度，并由此適應(yīng)多種工況環(huán)境。另外，可以根據(jù)客戶不同的需求自由設(shè)置流量變化曲線。
[0053](3).第一孔41及第二孔43大于第一閥板31及第二閥板32上第一流量孔311及第二流量孔的最大開口，以配合第一、第二閥板31、32的浮動功能，避免二次節(jié)流。
[0054](4).兩個可浮動的第一、第二閥板31、32，在系統(tǒng)運(yùn)行時，受進(jìn)氣端氣流的影響，位于進(jìn)氣端的閥板將被拖起，這樣就擴(kuò)大了進(jìn)氣端的截面，避免對制冷劑造成節(jié)流影響。出氣端受壓力作用將被壓緊在出氣孔上，根據(jù)開闔幅度調(diào)整流量大小。
[0055](5).避開了現(xiàn)有技術(shù)中閥針處不耐高壓的缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了高壓環(huán)境下的正常功能，適應(yīng)環(huán)保制冷劑的升級換代。
[0056](6).通過減速器5放大力矩及行程，實(shí)現(xiàn)高壓工況下的正常功能及合理的開闔速度。所述減速器5隔斷所述轉(zhuǎn)動部件2及所述執(zhí)行部件3，從而防止雜質(zhì)及鐵屑吸附在所述磁性轉(zhuǎn)子上，延長磁性轉(zhuǎn)子的使用壽命。
[0057]需要說明的是:以上實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而并非限制本發(fā)明所描述的技術(shù)方案。盡管本說明書參照上述的實(shí)施例對本發(fā)明已進(jìn)行了詳細(xì)的說明，但是，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員仍然可以對本發(fā)明進(jìn)行修改或者等同替換，而一切不脫離本發(fā)明的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進(jìn)，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種雙向平板式電子膨脹閥，其包括閥體、轉(zhuǎn)動部件、能夠與所述轉(zhuǎn)動部件一起轉(zhuǎn)動的執(zhí)行部件、以及與所述執(zhí)行部件配合的閥座部件，所述執(zhí)行部件位于所述閥體內(nèi)，所述閥座部件設(shè)有第一孔及第二孔，其中所述第一孔與所述第二孔中一個為進(jìn)口孔、另一個為出口孔，其特征在于:所述執(zhí)行部件設(shè)有位于所述閥座部件上方的第一閥板及第二閥板，其中所述第一閥板設(shè)有能夠與所述第一孔相配合的第一流量孔，所述第二閥板設(shè)有能夠與所述第二孔相配合的第二流量孔，所述第一閥板及第二閥板能夠被所述轉(zhuǎn)動部件帶動以在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，從而使所述第一、第二流量孔與所述第一、第二孔在豎直方向上選擇性的貫通。
2.如權(quán)利要求1所述的雙向平板式電子膨脹閥，其特征在于:所述第一孔設(shè)有第一孔徑，所述第一孔徑大于所述第一流量孔的最大開口 ；所述第二孔設(shè)有第二孔徑，所述第二孔徑大于所述第二流量孔的最大開口。
3.如權(quán)利要求2所述的雙向平板式電子膨脹閥，其特征在于:所述第一流量孔及所述第二流量孔均大致呈弧形。
4.如權(quán)利要求3所述的雙向平板式電子膨脹閥，其特征在于:所述第一流量孔的開口及所述第二流量孔的開口均是逐漸變化的。
5.如權(quán)利要求1至4項(xiàng)中任意一項(xiàng)所述的雙向平板式電子膨脹閥，其特征在于:所述第一閥板及所述第二閥板結(jié)構(gòu)相同，且均呈彎曲狀。
6.如權(quán)利要求1至4項(xiàng)中任意一項(xiàng)所述的雙向平板式電子膨脹閥，其特征在于:所述執(zhí)行部件設(shè)有桁架、固定于所述第一閥板上的第一銷針、固定于所述第二閥板上的第二銷針，所述桁架設(shè)有收容第一銷針的第一安裝孔以及收容第二銷針的第二安裝孔，所述第一閥板及所述第二閥板能夠相對于所述桁架在豎直方向上進(jìn)行移動。
7.如權(quán)利要求1至4項(xiàng)中任意一項(xiàng)所述的雙向平板式電子膨脹閥，其特征在于:所述轉(zhuǎn)動部件設(shè)有定位銷針，所述閥座部件設(shè)有容納所述定位銷針的腰圓孔，所述定位銷針在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動時被所述腰圓孔限制其旋轉(zhuǎn)幅度。
8.如權(quán)利要求1至4項(xiàng)中任意一項(xiàng)所述的雙向平板式電子膨脹閥，其特征在于:所述閥座部件呈錐形，其設(shè)有與所述第一孔連通的第一傾斜孔以及與所述第二孔連通的第二傾斜孔。
9.如權(quán)利要求1至4項(xiàng)中任意一項(xiàng)所述的雙向平板式電子膨脹閥，其特征在于:所述雙向平板式電子膨脹閥還包括位于所述轉(zhuǎn)動部件與所述執(zhí)行部件之間的減速器。
10.如權(quán)利要求9所述的雙向平板式電子膨脹閥，其特征在于:所述減速器隔斷所述轉(zhuǎn)動部件及所述執(zhí)行部件。
【文檔編號】F16K3/314GK104235412SQ201310241122
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2013年6月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月18日
【發(fā)明者】張鈺國, 華仁旗 申請人:昆山靈科環(huán)?？萍加邢薰?br>