CN106594340B - 电子膨胀阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电子膨胀阀。根据本发明的电子膨胀阀包括：阀组件，所述阀组件用于对流过所述电子膨胀阀的流体的流量进行调节并且包括主阀机构和先导阀机构，所述主阀机构包括阀孔和适于打开及关闭所述阀孔的阀针，所述先导阀机构包括先导阀孔和适于打开及关闭所述先导阀孔的先导阀元件；执行机构，所述执行机构包括传动构件，所述传动构件能够沿轴向方向运动、并且适于与所述阀针接合从而带动所述阀针沿轴向方向运动；以及驱动机构，所述驱动机构用于为所述执行机构提供动力。所述先导阀孔设置在所述阀针处。根据本发明，可以保证电子膨胀阀的内密封性能，而且可以可靠地在主阀机构打开之前使高低压侧之间的压差得以适当地降低。

Description

电子膨胀阀

技术领域

本发明涉及电子膨胀阀，更具体地，涉及一种在先导结构方面具有改进之处的电子膨胀阀。

背景技术

电子膨胀阀是例如空调***和冷冻***中的重要组成部件。电子膨胀阀主要用于对工作流体(例如制冷剂)的流量进行调节。电子膨胀阀可以采用步进电机进行控制，并且通常由驱动机构(步进电机)、执行机构(螺纹传动机构)、节流机构(阀针阀座)以及相关的辅助机构构成。

对于电子膨胀阀，衡量其性能的一个关键指标是阀门密封性能，即阀门关闭时工作流体从高压区至低压区的泄漏量。另一方面，对于采用螺纹传动机构作为执行机构(也称为传动机构)的电子膨胀阀，还需要注意避免螺纹传动机构的螺纹副在例如开阀过程中承受过大冲击力从而降低螺纹副的可靠性。

这里，应当指出的是，本部分中所提供的技术内容旨在有助于本领域技术人员对本发明的理解，而不一定构成现有技术。

发明内容

在本部分中提供本发明的总概要，而不是本发明完全范围或本发明所有特征的全面公开。

本发明的一个目的是提供一种能够可靠地在主阀机构打开之前使高低压侧之间的压差得以适当地降低的电子膨胀阀。

本发明的另一目的是提供一种能够保证内密封性能的电子膨胀阀。

本发明的另一目的是提供一种能够在开阀过程中减小作用在螺纹副上的冲击力从而提高螺纹副的可靠性并且避免产生过大噪音的电子膨胀阀。

本发明的另一目的是提供一种能够在开阀过程中减小电机需要克服的负荷从而减少成本并且提高动作响应性和稳定性的电子膨胀阀。

本发明的另一目的是提供一种能够在无成本增加的相同尺寸下实现更大的***制冷量的电子膨胀阀。

本发明的另一目的是提供一种能够减少零部件数量、使整体结构更加简单、使动作更加可靠、并且/或者允许实现更紧凑结构的电子膨胀阀。

为了实现上述目的中的一个或多个，根据本发明，提供一种电子膨胀阀，包括：阀组件，所述阀组件用于对流过所述电子膨胀阀的流体的流量进行调节并且包括主阀机构和先导阀机构，所述主阀机构包括阀孔和适于打开及关闭所述阀孔的阀针，所述先导阀机构包括先导阀孔和适于打开及关闭所述先导阀孔的先导阀元件；执行机构，所述执行机构包括传动构件，所述传动构件能够沿轴向方向运动、并且适于与所述阀针接合从而带动所述阀针沿轴向方向运动；以及驱动机构，所述驱动机构用于为所述执行机构提供动力。所述先导阀孔设置在所述阀针处。

根据本发明，一方面，当电子膨胀阀处于关闭状态时，阀针处的先导阀孔由心轴处的先导阀元件密封，同时，压缩弹簧将足够的弹簧力施加在阀针上以增大阀针与阀座的抵靠力，由此使主阀机构和先导阀机构均实现可靠的密封而保证电子膨胀阀的内密封性能。另一方面，在电子膨胀阀的开阀过程中，在心轴的提升和压缩弹簧的逐渐放松期间，先导阀孔首先导通而使高压区与低压区连通，使得高低压两侧的压差适当地减小，由此降低在主阀机构刚刚打开时作用在阀针及心轴上的气压力。因此，在电子膨胀阀的开阀过程中，作用在螺纹副上的冲击力得以减小，从而提高螺纹副的可靠性并且避免发生强烈撞击而产生噪音。此外，由于高低压两侧的压差在主阀机构打开之前通过先导阀机构而得以适当地减小，在打开主阀机构时，也避免主阀机构的开口面积突然增大而导致流量急剧变化而发出过大噪音。

另外，由于高低压两侧的压差在主阀机构打开之前通过先导阀机构而得以适当地减小，在电子膨胀阀的开阀过程中需要克服的负荷(由压差引起的气压力)减小，因此对步进电机的扭矩要求降低(例如可以用更小的步进电机实现对电子膨胀阀的操作)，从而不仅减少成本而且也提高电子膨胀阀的动作响应性和稳定性。

另外，在例如阀针及阀孔等部件的结构和尺寸相同的条件下，由于存在先导阀孔，因此增大流体通过的总流量，亦即能够在无成本增加的相同尺寸下实现更大的制冷量。

附图说明

通过以下参照附图的描述，本发明的一个或多个实施方式的特征和优点将变得更加容易理解，在附图中：

图1是示出根据本发明示例性实施方式的电子膨胀阀的纵剖图；

图2是示出根据本发明示例性实施方式的电子膨胀阀的纵剖分解图；

图3A至图3D是用于说明根据本发明示例性实施方式的电子膨胀阀的示例性工作过程的一系列视图；

图4A和图4B是用于示意性地示出电子膨胀阀的执行机构的螺纹副接触情况的视图；

图5是示出根据相关技术的电子膨胀阀的纵剖图；以及

图6A和图6B是用于说明根据相关技术的电子膨胀阀的工作过程的视图。

具体实施方式

下面参照附图、借助示例性实施方式对本发明进行详细描述。对本发明的以下详细描述仅仅是出于说明目的，而绝不是对本发明及其应用或用途的限制。

首先，参照图1和图2描述根据本发明示例性实施方式的电子膨胀阀的结构。其中，图1是示出根据本发明示例性实施方式的电子膨胀阀的纵剖图，而图2是示出根据本发明示例性实施方式的电子膨胀阀的纵剖分解图。

根据本发明示例实施方式的电子膨胀阀1可以包括：用于对流过电子膨胀阀1的流体的流量进行调节的阀组件10；用于带动阀组件10的可动阀构件(即阀针/主阀针)进行轴向运动的执行机构(传动机构)20；以及为执行机构20提供动力的驱动机构(动力源)30。

阀组件10可以包括阀体12。在阀体12中可以设置与入流管92连接的入口12a以及与出流管94连接的出口12b。流体可以经由入流管92流入电子膨胀阀1，然后经由出流管94流出电子膨胀阀1。

在阀体12的出口12b处可以设置固定阀构件(即阀座/主阀座)16。阀座16可以限定有阀孔(主阀孔)16a。

如上文所提及，电子膨胀阀1的阀组件10还可以包括阀针14。而且，如上文所提及，阀针14可以在执行机构20的带动下进行轴向运动，从而能够与阀座16分离或接合并且打开或关闭阀孔16a，由此能够打开或关闭电子膨胀阀1并且能够调节电子膨胀阀1的阀开度。

阀针14可以包括阀针筒部14a和阀针末端14b。阀针筒部14a可以限定有阀针腔室14c，阀针腔室14c可以向上敞口并且适于容纳下文将做描述的执行机构20的心轴22的一部分，由此实现阀针14与心轴22的接合。阀针筒部14a的顶部(阀针筒部14a的另一端)可以设置有从阀针筒部14a的周壁14d(参见图3A)径向向内延伸的环状内凸缘部14e(参见图3A并且内凸缘部14e的作用将在下文做描述)。阀针末端14b可以适于***阀孔16a中。当阀针末端14b***阀孔16a中并且阀针筒部14a的底部(阀针筒部14a的一端)接合阀座16时，电子膨胀阀1的主阀机构MV处于关闭状态。这里，需要指出的是，阀针14和阀座16及其所限定的阀孔16a可以构成根据本发明的主阀机构MV。

在一些示例中，可以设置连通孔17。例如，如图2所示，连通孔17可以设置在阀针筒部14a的周壁14d的靠近阀针筒部底部的位置处，以便将阀针腔室14c与阀体12所限定的阀体腔室12c连通从而允许流体从阀体腔室12c流入阀针腔室14c。

执行机构20可以包括：如上文所提及的心轴22(用作根据本发明的传动构件)；以及支撑件24。

心轴22的第一端部(上端部并且对应于固定连接端部)22a可以适于与下文将做描述的驱动机构30的转子32固定地连接，使得心轴22能够与转子32一体地旋转。

心轴22的第二端部(下端部并且对应于接合端部)22b可以适于容纳在阀针腔室14c中，使得心轴22能够与阀针14接合(例如以使得阀针14能够相对于心轴22轴向运动的方式)。下端部22b可以包括柱部22b1以及形成在柱部22b1上方的径向向外延伸的环状外凸缘部22b2(外凸缘部22b2的作用将在下文做描述)。下端部22b可以构造成使得：当下端部22b容纳在阀针腔室14c中时，允许阀针14相对于心轴22沿轴向方向运动预定距离。例如，下端部22b可以构造成使得：下端部22b的轴向长度(从下端部22b的柱部22b1的底表面至下端部22b的外凸缘部22b2的顶表面的轴向距离)小于阀针腔室14c的轴向长度。

在心轴22的大致中部区段处可以形成外螺纹段22c，外螺纹段22c可以适于与下文将做描述的支撑件24的内螺纹段螺纹接合。

支撑件24的本体部24a可以呈大致圆筒形状并且限定有向下敞口的支撑件空腔24b。支撑件空腔24b可以适于匹配地容纳阀针14(具体为阀针筒部14a)，使得支撑件24能够引导阀针14的例如轴向运动。支撑件24还可以包括从本体部24a径向向外突出的定位凸缘部24c，定位凸缘部24c可以适于固定地连接至阀体12的上端(阀体12的一端)，使得支撑件24能够相对于阀体12固定。在支撑件24的本体部24a的顶部处可以形成孔口，并且在孔口处可以设置内螺纹段24d。心轴22可以适于穿过孔口，并且心轴22的外螺纹段22c可以适于与孔口的内螺纹段24d螺纹接合。这里，需要指出的是，心轴22的外螺纹段22c和支撑件24的内螺纹段24d可以构成根据本发明的螺纹副(螺纹传动副)TP。

在一些示例中，支撑件24的本体部24a可以具有非圆形或多面体内周，而阀针14的阀针筒部14a可以匹配地具有非圆形或多面体外周，使得可以限制阀针14绕其轴线相对于支撑件24旋转而仅允许阀针14相对于支撑件24沿轴向方向上下运动。以这种方式，例如，可以在电子膨胀阀的打开或关闭期间避免阀针14与阀座16之间的旋转滑动而引起阀针14和阀座16的不必要磨损。

驱动机构30可以是包括定子(未示出)和转子32的电机(例如步进电机)。

在优选的示例中，可以设置有罩体80，罩体80可以密封地连接至阀体12的上端。由此，罩体80可以与阀体12一起构成限定电子膨胀阀1的内部密封空间的阀壳，这种构造例如有利于简化组装和提高外密封性。转子32可以布置在罩体80的内侧，而定子可以布置在罩体80的外侧。当电机通电时，转子32在定子的驱动下旋转，从而带动与转子32固定地连接的心轴22旋转。

在优选的示例中，转子32可以实施为在大致轴向中间位置处具有隔板32a的大致圆筒状磁体，从而限定有位于隔板32a下方的下转子空腔(阀针侧转子空腔)32b以及位于隔板32a上方的上转子空腔(亦即，如图1所示，转子32可以构造成使得转子32的纵截面呈大致“H”形)。下转子空腔32b适于容纳支撑件24的一部分(具体为上部)。根据转子32的这种构造，在确保转子32的轴向长度足够大从而确保电机所提供的扭矩足够大的情况下，允许例如支撑件24叠置在转子32的下转子空腔32b中，由此能够减小电子膨胀阀1的整体轴向尺寸。另一方面，根据转子32的这种构造，由于设置有中间隔板32a，相比于隔板设置在转子32的顶部的方案，能够缩短心轴22的长度从而能够简化结构和节约成本，并且使心轴22与转子32的固定连接部更加靠近心轴22与支撑件24的螺纹接合部从而使心轴22的旋转运动和轴向运动更加可靠和稳定。

在优选的示例中，电子膨胀阀1还可以包括压缩弹簧50。压缩弹簧50可以布置在阀组件10的阀针14与执行机构20的心轴22之间。例如，压缩弹簧50可以布置在阀针腔室14c中，使得压缩弹簧50围绕心轴22的下端部22b的柱部22b1并且在轴向方向上位于阀针筒部14a的底部与心轴22的下端部22b的外凸缘部22b2之间。由于设置有压缩弹簧50，当阀针14关闭阀座16时，被心轴22的外凸缘部22b2迫压的压缩弹簧50将适当的弹簧力施加在阀针14的阀针筒部14a的底部上，由此增大阀针14对阀座16的抵靠力(即方向向下的挤压力)。由此，使得阀针14与阀座16的接触区应力增大，导致配对部件在接触区处发生材料变形，从而减少可能的泄漏通道，进而达到减小内漏的目的。另一方面，压缩弹簧50提供所谓的轴向柔性，使得当心轴22向下运动并且当阀针14开始与阀座16抵接时，压缩弹簧38能够提供接触缓冲而避免阀针14与阀座16过度撞击而产生噪音和发生损坏。

根据本发明示例性实施方式，电子膨胀阀1的阀组件10还包括先导阀机构PV。先导阀机构PV可以包括：设置在阀针14的阀针末端14b处的先导阀孔(泄压孔)18；以及设置在心轴22的下端部22b的底部(即柱部22b1的底部即末端)处的适于打开或密封地关闭先导阀孔18的先导阀元件19。

在一些示例中，先导阀元件19可以与心轴22一体地形成从而两者的材料可以相同。在其它示例中，先导阀元件19可以与心轴22分体地形成，由此先导阀元件19可以相比于心轴22采用柔性更大的材料，从而可以提高先导阀机构PV的密封性。

在一些示例中，为了例如在主阀机构MV打开之前使高低压侧之间的压差得以适当地降低，电子膨胀阀1可以构造成使得先导阀机构PV打开所需的心轴22的轴向运动行程(先导阀机构打开行程)小于主阀机构MV打开所需的心轴22的轴向运动行程(主阀机构打开行程)。例如，基于实验的结果，先导阀机构打开行程与主阀机构打开行程之比可以优选地为1:2至1:5、更优选地为1:2.5至1:4、进一步更优选地为1:3。这里，需要注意的是，例如在先导阀元件19与心轴22一体地形成并且采用刚性材料的情况下，先导阀机构打开行程甚至可以为零或者可以视为零，从而在心轴22处于最低轴向位置的状态下，当心轴22开始向上运动时先导阀机构PV即打开。

在一些示例中，为了例如使电子膨胀阀1在开阀期间流体能够平稳地流动，基于实验的结果，电子膨胀阀1可以构造成使得：当电子膨胀阀1处于完全打开状态(例如主阀机构MV打开预定时间之后的稳定打开状态)时，流体经由先导阀机构PV流动的流量与流体经由主阀机构MV流动的流量之比可以优选地为1:5至1:15、更优选地为1:7.5至1:12.5、进一步更优选地为1:10；并且/或者，先导阀孔(泄压孔)18的孔径与阀孔(主阀孔)16a的孔径之比可以优选地为1:2.2至1:4.2、更优选地为1:2.7至1:3.7、进一步更优选地为1:3.2。

在一些示例中，先导阀机构PV可以包括单个先导阀孔18和单个先导阀元件19。在其它示例中，先导阀机构PV可以包括相应的多个先导阀孔18和多个先导阀元件19。

下面，附加地参照图3A至图3D而描述根据本发明示例性实施方式的电子膨胀阀1的示例性工作过程。其中，图3A至图3D是用于说明根据本发明示例性实施方式的电子膨胀阀的示例性工作过程的一系列视图。

从电子膨胀阀1处于如图3A所示的状态开始进行描述。在如图3所示的状态下，心轴22处于最低轴向位置，并且主阀机构MV和先导阀机构PV均处于关闭状态。此时，外凸缘部22b2的顶表面与内凸缘部14e的底表面之间的距离D1(下文也称为第一距离)为最大第一距离D1m，并且压缩弹簧50处于最大压缩状态从而将足够的弹簧力施加在阀针14上以使主阀机构MV实现可靠的密封。另此时，在主阀机构MV中阀针筒部14a的底表面与阀座16的顶表面之间的距离D2(相当于主阀机构MV的有效开阀距离并且下文也称为第二距离)为零，并且先导阀机构PV的有效开阀距离D3(下文也称为第三距离)也为零。

接着，当需要打开电子膨胀阀1时，向驱动机构30施电，使得转子32沿第一方向旋转。转子32的旋转导致心轴22也沿第一方向旋转。由于心轴22的外螺纹段22c与固定的支撑件24的内螺纹段24d螺纹接合，沿第一方向旋转的心轴22被迫沿轴向方向向上运动。由此，电子膨胀阀1可以处于如图3B所示的状态。在如图3B所示的状态下，心轴22处于一定的提升位置，并且主阀机构MV仍然关闭但是先导阀机构PV已经打开，从而先导阀机构PV允许适量的流体从高压区流向低压区以适当地降低高压区和低压区之间的压差。在这个过程中，第一距离D1减小，第二距离D2保持为零，而第三距离D3从零变为大于零的一定值。

在继续向驱动机构30施电并且转子32继续沿第一方向旋转的情况下，心轴22继续沿轴向方向向上运动。由此，电子膨胀阀1可以处于如图3C所示的状态。在如图3C所示的状态下，心轴22处于更高的提升位置，并且主阀机构MV仍然关闭而先导阀机构PV处于最大打开状态，从而允许更多的流体从高压区流向低压区并且高压区和低压区之间的压差得以进一步降低。在这个过程中，外凸缘部22b2变为与内凸缘部14e抵接从而第一距离D1减小为零，第二距离仍然保持为零，而第三距离变为最大第三距离D3m。另外，在如图3C所示的状态下，压缩弹簧50处于最大放松状态，并且主阀机构MV即将开始打开。

在继续向驱动机构30施电并且转子32继续沿第一方向旋转的情况下，心轴22继续沿轴向方向向上运动从而由于此时外凸缘部22b2与内凸缘部14e抵接而带动阀针14沿轴向方向向上运动。由此，电子膨胀阀1可以处于如图3D所示的状态。在如图3D所示的状态下，心轴22处于更高的提升位置，并且主阀机构MV已经打开而先导阀机构PV保持处于最大打开状态，从而允许流体从主阀机构MV和先导阀机构PV两者流过。在这个过程中，第一距离D1保持为零，第二距离D2从零变为大于零的一定值，而第三距离保持最大第三距离D3m。

总之，由于电子膨胀阀1构造成使得先导阀机构PV打开所需的心轴22的轴向运动行程小于主阀机构MV打开所需的心轴22的轴向运动行程(例如基本对应于最大第一距离D1m)，因此在电子膨胀阀1的开阀过程中允许先导阀机构PV先于主阀机构MV打开，以保证在主阀机构MV打开之前高低压侧之间的压差得以适当地降低。

这里，应当理解，电子膨胀阀1的闭阀过程可以与电子膨胀阀1的开阀过程相反。例如，在电子膨胀阀1的闭阀过程中，转子32和心轴22沿与第一方向相反的第二方向旋转，并且先导阀机构PV可以先于主阀机构MV关闭。

下面，参照图5、图6A和图6B概要地描述根据相关技术的电子膨胀阀1A的结构和工作过程。其中，图5是示出根据相关技术的电子膨胀阀的纵剖图，而图6A和图6B是用于说明根据相关技术的电子膨胀阀的工作过程的视图。

在电子膨胀阀1A中，不设置先导阀机构。由此，电子膨胀阀1A开阀过程可以分为如下两个阶段。第一阶段为：从如图6A所示的状态开始，压缩弹簧50随着心轴22的提升而长度不断增长，直到压缩弹簧50达到如图6B所示的最大放松状态(在该最大放松状态下，由于外凸缘部22b2与内凸缘部14e抵接而使心轴22所承受的弹簧力被抵消)。在第一阶段期间，阀针14通过压缩弹簧50而保持抵接在阀座16上。第二阶段为：从如图6B所示的状态开始，随着心轴22沿轴向方向进一步向上提升，心轴22带动压缩弹簧50和阀针14一起沿轴向方向向上运动，阀针14与阀座16脱离，由此电子膨胀阀1A打开而允许流体从高压区流向低压区。

在电子膨胀阀1A的以上开阀过程中，在从第一阶段过渡至第二阶段的瞬间，由心轴22的外螺纹段22c和支撑件24的内螺纹段24d构成的螺纹副TP所承受的力从由压缩弹簧50产生的方向向上的弹簧力(因心轴22被压缩弹簧50推压而引起)突然变为由阀针14两侧(即高压区与低压区之间)的压差产生的方向向下的气压力(经由阀针14及心轴22传递)。由此，在该过程中，螺纹副TP的螺牙上作用有突变力。而且，如图4A和图4B(图4A和图4B是用于示意性地示出电子膨胀阀的执行机构的螺纹副接触情况的视图)所示，由于执行机构20的螺纹副TP之间实际上存在间隙，执行机构20的螺纹副TP的接触侧在较短时间内发生变化(亦即，从如图4A所示的上侧接触突变为如图4B所示的下侧接触)，从而执行机构20的螺纹副TP受到较大的冲击力，使得螺牙易于发生失效而降低电子膨胀阀的可靠性而且也使得发生强烈撞击而产生噪音。

根据本发明示例性实施方式的电子膨胀阀1至少能够提供如下有益效果。

一方面，当电子膨胀阀1处于关闭状态时，阀针14处的先导阀孔18由心轴22处的先导阀元件19密封，同时，压缩弹簧50将足够的弹簧力施加在阀针14上以增大阀针14与阀座16的抵靠力，由此使主阀机构MV和先导阀机构PV均实现可靠的密封而保证电子膨胀阀1的内密封性能。另一方面，与根据相关技术的电子膨胀阀1A相比，在电子膨胀阀1的开阀过程中，在心轴22的提升和压缩弹簧50的逐渐放松期间，先导阀孔18首先导通而使高压区与低压区连通，使得高低压两侧的压差适当地减小，由此降低在主阀机构MV刚刚打开时作用在阀针14及心轴22上的气压力。因此，在电子膨胀阀1的开阀过程中，作用在螺纹副上的冲击力得以减小，从而提高螺纹副的可靠性并且避免发生强烈撞击而产生噪音。此外，由于高低压两侧的压差在主阀机构MV打开之前通过先导阀机构PV而得以适当地减小，在打开主阀机构MV时，也避免主阀机构MV的开口面积突然增大而导致流量急剧变化而发出过大噪音。

另外，由于高低压两侧的压差在主阀机构MV打开之前通过先导阀机构PV而得以适当地减小，在电子膨胀阀1的开阀过程中需要克服的负荷(由压差引起的气压力)减小，因此对步进电机的扭矩要求降低(例如可以用更小的步进电机实现对电子膨胀阀的操作)，从而不仅减少成本而且也提高电子膨胀阀1的动作响应性和稳定性。

另外，在例如阀针及阀孔等部件的结构和尺寸相同的条件下，由于存在先导阀孔18，因此增大流体通过的总流量，亦即能够在无成本增加的相同尺寸下实现更大的制冷量。

另外，与例如先导阀孔未设置在主阀针自身上并且先导阀构件未设置在心轴处(例如，先导阀孔和主阀孔平行地设置在阀体处并且设置有彼此平行的先导阀针和主阀针)的技术方案相比，电子膨胀阀1能够减少零部件数量(例如不再需要单独的先导阀针)、使整体结构更加简单、使动作(尤其是先导动作)更加可靠、并且允许实现更紧凑的结构(尤其是更小的径向尺寸)。

另外，与例如主阀针不与执行机构的比如心轴连接或直接连接从而执行机构不直接驱动主阀针(例如，主阀针的打开依靠另外设置的推压弹簧的弹簧力而不依靠心轴的带动)的技术方案相比，电子膨胀阀1同样地能够减少零部件数量(例如不再需要用于驱动主阀针的推压弹簧)、使整体结构更加简单并且避免涉及各种复杂设计值、并且心轴的这种直接及主动驱动阀针的方案使动作(尤其是主阀机构的打开动作)更加可靠和精确。

根据本发明示例性实施方式的电子膨胀阀1容许各种可能的变型。

例如，在上述示例性实施方式中，设置有压缩弹簧50。然而，可以省略压缩弹簧50。在这种情况下，在电子膨胀阀1的开阀过程中，先导阀机构PV仍然可以先于主阀机构MV打开，以保证在主阀机构MV打开之前高低压侧之间的压差得以适当地降低。

又例如，在上述示例性实施方式中，与转子32一体地旋转的心轴22能够沿轴向方向上下运动并且与阀针14接合从而带动阀针14沿轴向方向上下运动。然而，可以构想，转子32和心轴22在轴向方向上固定，然后设置与心轴22螺纹接合的中间传动构件(例如为不可旋转的螺母构件并且用作根据本发明的传动构件)，该中间传动构件沿轴向方向上下运动并且与阀针14接合从而带动阀针14沿轴向方向上下运动。在这种情况下，先导阀机构PV的先导阀元件19可以设置在该中间传动构件处。

又例如，在上述示例性实施方式中，采用螺纹传动机构作为执行机构20。然而，可以构想，执行机构20也可以实施为其它合适的传动机构，只要该传动机构能够以电子调节模式按照预设程序带动阀针14沿轴向方向运动以调节流过电子膨胀阀的流体的流量。

又例如，在上述示例性实施方式中，先导阀元件19设置在传动构件(心轴22)处。然而，可以构想，先导阀元件19也可以不设置传动构件处。在这种情况下，例如，先导阀元件19可以由独立于传动构件的另一致动构件来致动。

这些以及其它变型能够提供与本发明示例性实施方式所提供的有益效果基本相同的有益效果，尽管对于某些变型而言所提供的某些有益效果可能相对较为弱化一些。

这里，需要指出的是，在具体实施方式部分中，为了更清楚地说明根据本发明示例性实施方式的电子膨胀阀1，描述和提及一些相关技术和方案。然而，这并未意味着这些技术和方案属于现有技术，更不意味着本发明将要排斥这些技术和方案。

总之，在根据本发明的电子膨胀阀中，可以包括以下有利方案。

在根据本发明的电子膨胀阀中，所述执行机构实施为螺纹传动机构。

在根据本发明的电子膨胀阀中，还包括布置在所述阀针与所述传动构件之间的压缩弹簧，其中，所述压缩弹簧适于将所述阀针朝向所述阀孔推压。

在根据本发明的电子膨胀阀中，所述先导阀元件设置在所述传动构件处从而能够随着所述传动构件的轴向运动而沿轴向方向运动。

在根据本发明的电子膨胀阀中，所述先导阀元件与所述传动构件一体地形成；或者所述先导阀元件与所述传动构件分体地形成，并且所述先导阀元件相比于所述传动构件由柔性更大的材料制成。

在根据本发明的电子膨胀阀中，打开所述主阀机构所需的所述传动构件的轴向运动行程定义为主阀机构打开行程，而打开所述先导阀机构所需的所述传动构件的轴向运动行程定义为先导阀机构打开行程，以及所述电子膨胀阀构造成使得所述先导阀机构打开行程与所述主阀机构打开行程之比为1:2至1:5。

在根据本发明的电子膨胀阀中，所述电子膨胀阀构造成使得所述先导阀机构打开行程与所述主阀机构打开行程之比为1:3。

在根据本发明的电子膨胀阀中，所述电子膨胀阀构造成使得：所述先导阀孔的孔径与所述阀孔的孔径之比为1:2.2至1:4.2；并且/或者当所述电子膨胀阀处于完全打开状态时，流体经由所述先导阀机构流动的流量与流体经由所述主阀机构流动的流量之比为1:5至1:15。

在根据本发明的电子膨胀阀中，所述电子膨胀阀构造成使得：所述先导阀孔的孔径与所述阀孔的孔径之比为1:3.2；并且/或者当所述电子膨胀阀处于完全打开状态时，流体经由所述先导阀机构流动的流量与流体经由所述主阀机构流动的流量之比为1:10。

在根据本发明的电子膨胀阀中，所述阀针包括阀针筒部和阀针末端，所述阀针末端从所述阀针筒部的一端延伸并且适于***所述阀孔中，以及所述先导阀孔设置在所述阀针末端处。

在根据本发明的电子膨胀阀中，所述阀针筒部包括周壁并且限定有阀针腔室，并且在所述阀针筒部的另一端处设置有从所述周壁径向向内延伸的内凸缘部。

在根据本发明的电子膨胀阀中，在所述周壁处设置有适于将流体引入至所述阀针腔室的连通孔。

在根据本发明的电子膨胀阀中，所述驱动机构包括转子，并且所述传动构件为能够与所述转子一体地旋转的心轴。

在根据本发明的电子膨胀阀中，所述心轴包括固定连接端部和接合端部，所述固定连接端部与所述转子固定地连接，并且所述接合端部适于容纳在所述阀针腔室中由此实现所述心轴与所述阀针的传动接合。

在根据本发明的电子膨胀阀中，所述接合端部包括柱部和径向向外延伸的外凸缘部，并且所述先导阀元件设置在所述柱部的末端处。

在根据本发明的电子膨胀阀中，所述接合端部容纳在所述阀针腔室中使得：所述心轴能够相对于所述阀针沿轴向方向运动，同时通过所述外凸缘部与所述内凸缘部的抵接而限制所述心轴相对于所述阀针的轴向运动范围。

在根据本发明的电子膨胀阀中，还包括适于将所述阀针朝向所述阀孔推压的压缩弹簧，其中，所述压缩弹簧布置在所述阀针腔室中，使得所述压缩弹簧围绕所述柱部并且在轴向方向上被夹在所述阀针筒部的一端与所述外凸缘部之间。

在根据本发明的电子膨胀阀中，所述心轴设置有在轴向方向上位于所述固定连接端部与所述接合端部之间的外螺纹段，以及所述执行机构还包括支撑件，所述支撑件设置有适于与所述外螺纹段传动地配合的内螺纹段。

在根据本发明的电子膨胀阀中，所述支撑件包括本体部，所述本体部限定有适于匹配地容纳所述阀针筒部的支撑件空腔，使得所述支撑件能够引导所述阀针的轴向运动，以及所述本体部还限定有孔口，在所述孔口处设置有所述内螺纹段，所述心轴适于穿过所述孔口使得所述内螺纹段与所述外螺纹段螺纹接合而构成螺纹传动副。

在根据本发明的电子膨胀阀中，所述本体部具有非圆形或多面体内周，所述阀针筒部匹配地具有非圆形或多面体外周，由此限制所述阀针绕自身轴线相对于所述支撑件旋转而仅允许所述阀针相对于所述支撑件沿轴向方向运动。

在根据本发明的电子膨胀阀中，所述阀组件包括阀体，在所述阀体处设置有阀座，并且所述阀孔限定在所述阀座处。

在根据本发明的电子膨胀阀中，所述支撑件还包括从所述本体部径向向外突出的定位凸缘部，所述定位凸缘部适于固定地连接至所述阀体的一端。

在根据本发明的电子膨胀阀中，还包括罩体，所述罩体密封地连接至所述阀体的一端，由此所述罩体与所述阀体一起构成限定所述电子膨胀阀的内部密封空间的阀壳。

在根据本发明的电子膨胀阀中，所述转子实施为大致圆筒状磁体，所述圆筒状磁体在大致轴向中间位置处具有隔板并且限定有位于所述隔板的一侧的阀针侧转子空腔，所述阀针侧转子空腔适于容纳所述支撑件的一部分，以及所述固定连接端部固定地连接至所述隔板。

在根据本发明的电子膨胀阀中，所述驱动机构包括转子，所述执行机构还包括设置有外螺纹段并且能够与所述转子一体地旋转的心轴，以及所述传动构件为设置有与所述外螺纹段螺纹接合的内螺纹段的螺母构件。

在本申请文件中，方位术语“上”、“下”、“顶”和“底”等的使用仅仅出于便于描述的目的，而不应视为是限制性的。

虽然已经参照示例性实施方式对本发明进行描述，但是应当理解，本发明并不局限于文中详细描述和示出的具体实施方式，在不偏离权利要求书所限定的范围的情况下，本领域技术人员可以对具体实施方式做出各种改变。另外，所有在文中描述的零部件均可以由其它技术性上等同的零部件代替。

Claims (23)

1.一种电子膨胀阀(1)，包括：

阀组件(10)，所述阀组件(10)用于对流过所述电子膨胀阀(1)的流体的流量进行调节并且包括主阀机构(MV)和先导阀机构(PV)，所述主阀机构(MV)包括阀孔(16a)和适于打开及关闭所述阀孔(16a)的阀针(14)，所述先导阀机构(PV)包括先导阀孔(18)和适于打开及关闭所述先导阀孔(18)的先导阀元件(19)；

执行机构(20)，所述执行机构(20)包括传动构件(22)，所述传动构件(22)能够沿轴向方向运动、并且适于与所述阀针(14)接合从而带动所述阀针(14)沿轴向方向运动；以及

驱动机构(30)，所述驱动机构(30)用于为所述执行机构(20)提供动力，

其中，所述先导阀孔(18)设置在所述阀针(14)处，

所述阀针(14)包括阀针筒部(14a)和阀针末端(14b)，所述阀针末端(14b)从所述阀针筒部(14a)的一端延伸并且适于***所述阀孔(16a)中，以及

所述先导阀孔(18)设置在所述阀针末端(14b)处，

所述阀针筒部(14a)包括周壁(14d)并且限定有阀针腔室(14c)，并且在所述阀针筒部(14a)的另一端处设置有从所述周壁(14d)径向向内延伸的内凸缘部(14e)，

在所述周壁(14d)处设置有适于将流体引入至所述阀针腔室(14c)的连通孔(17)。

2.根据权利要求1所述的电子膨胀阀(1)，其中，所述执行机构(20)实施为螺纹传动机构。

3.根据权利要求1或2所述的电子膨胀阀(1)，还包括布置在所述阀针(14)与所述传动构件(22)之间的压缩弹簧(50)，其中，所述压缩弹簧(50)适于将所述阀针(14)朝向所述阀孔(16a)推压。

4.根据权利要求1所述的电子膨胀阀(1)，其中，所述先导阀元件(19)设置在所述传动构件(22)处从而能够随着所述传动构件(22)的轴向运动而沿轴向方向运动。

5.根据权利要求4所述的电子膨胀阀(1)，其中:

所述先导阀元件(19)与所述传动构件(22)一体地形成；或者

所述先导阀元件(19)与所述传动构件(22)分体地形成，并且所述先导阀元件(19)相比于所述传动构件(22)由柔性更大的材料制成。

6.根据权利要求1、2、4或5所述的电子膨胀阀(1)，其中：

打开所述主阀机构(MV)所需的所述传动构件(22)的轴向运动行程定义为主阀机构打开行程，而打开所述先导阀机构(PV)所需的所述传动构件(22)的轴向运动行程定义为先导阀机构打开行程，以及

所述电子膨胀阀(1)构造成使得所述先导阀机构打开行程与所述主阀机构打开行程之比为1:2至1:5。

7.根据权利要求6所述的电子膨胀阀(1)，其中，所述电子膨胀阀(1)构造成使得所述先导阀机构打开行程与所述主阀机构打开行程之比为1:3。

8.根据权利要求1、2、4或5所述的电子膨胀阀(1)，其中，所述电子膨胀阀(1)构造成使得：

所述先导阀孔(18)的孔径与所述阀孔(16a)的孔径之比为1:2.2至1:4.2；并且/或者

当所述电子膨胀阀(1)处于完全打开状态时，流体经由所述先导阀机构(PV)流动的流量与流体经由所述主阀机构(MV)流动的流量之比为1:5至1:15。

9.根据权利要求8所述的电子膨胀阀(1)，其中，所述电子膨胀阀(1)构造成使得：

所述先导阀孔(18)的孔径与所述阀孔(16a)的孔径之比为1:3.2；并且/或者

当所述电子膨胀阀(1)处于完全打开状态时，流体经由所述先导阀机构(PV)流动的流量与流体经由所述主阀机构(MV)流动的流量之比为1:10。

10.根据权利要求1所述的电子膨胀阀(1)，其中，所述驱动机构(30)包括转子(32)，并且所述传动构件(22)为能够与所述转子(32)一体地旋转的心轴(22)。

11.根据权利要求10所述的电子膨胀阀(1)，其中，所述心轴(22)包括固定连接端部(22a)和接合端部(22b)，所述固定连接端部(22a)与所述转子(32)固定地连接，并且所述接合端部(22b)适于容纳在所述阀针腔室(14c)中由此实现所述心轴(22)与所述阀针(14)的传动接合。

12.根据权利要求11所述的电子膨胀阀(1)，其中，所述接合端部(22b)包括柱部(22b1)和径向向外延伸的外凸缘部(22b2)，并且所述先导阀元件(19)设置在所述柱部(22b1)的末端处。

13.根据权利要求12所述的电子膨胀阀(1)，其中，所述接合端部(22b)容纳在所述阀针腔室(14c)中使得：所述心轴(22)能够相对于所述阀针(14)沿轴向方向运动，同时通过所述外凸缘部(22b2)与所述内凸缘部(14e)的抵接而限制所述心轴(22)相对于所述阀针(14)的轴向运动范围。

14.根据权利要求12所述的电子膨胀阀(1)，还包括适于将所述阀针(14)朝向所述阀孔(16a)推压的压缩弹簧(50)，其中，所述压缩弹簧(50)布置在所述阀针腔室(14c)中，使得所述压缩弹簧(50)围绕所述柱部(22b1)并且在轴向方向上被夹在所述阀针筒部(14a)的一端与所述外凸缘部(22b2)之间。

15.根据权利要求11至14中任一项所述的电子膨胀阀(1)，其中：

所述心轴(22)设置有在轴向方向上位于所述固定连接端部(22a)与所述接合端部(22b)之间的外螺纹段(22c)，以及

所述执行机构(20)还包括支撑件(24)，所述支撑件(24)设置有适于与所述外螺纹段(22c)传动地配合的内螺纹段(24d)。

16.根据权利要求15所述的电子膨胀阀(1)，其中：

所述支撑件(24)包括本体部(24a)，所述本体部(24a)限定有适于匹配地容纳所述阀针筒部(14a)的支撑件空腔(24b)，使得所述支撑件(24)能够引导所述阀针(14)的轴向运动，以及

所述本体部(24a)还限定有孔口，在所述孔口处设置有所述内螺纹段(24d)，所述心轴(22)适于穿过所述孔口使得所述内螺纹段(24d)与所述外螺纹段(22c)螺纹接合而构成螺纹传动副(TP)。

17.根据权利要求16所述的电子膨胀阀(1)，其中，所述本体部(24a)具有非圆形内周，所述阀针筒部(14a)匹配地具有非圆形外周，由此限制所述阀针(14)绕自身轴线相对于所述支撑件(24)旋转而仅允许所述阀针(14)相对于所述支撑件(24)沿轴向方向运动。

18.根据权利要求16所述的电子膨胀阀(1)，其中，所述阀组件(10)包括阀体(12)，在所述阀体(12)处设置有阀座(16)，并且所述阀孔(16a)限定在所述阀座(16)处。

19.根据权利要求18所述的电子膨胀阀(1)，其中，所述支撑件(24)还包括从所述本体部(24a)径向向外突出的定位凸缘部(24c)，所述定位凸缘部(24c)适于固定地连接至所述阀体(12)的一端。

20.根据权利要求19所述的电子膨胀阀(1)，还包括罩体(80)，所述罩体(80)密封地连接至所述阀体(12)的一端，由此所述罩体(80)与所述阀体(12)一起构成限定所述电子膨胀阀(1)的内部密封空间的阀壳。

21.根据权利要求15所述的电子膨胀阀(1)，其中：

所述转子(32)实施为大致圆筒状磁体，所述圆筒状磁体在大致轴向中间位置处具有隔板(32a)并且限定有位于所述隔板(32a)的一侧的阀针侧转子空腔(32b)，所述阀针侧转子空腔(32b)适于容纳所述支撑件(24)的一部分，以及

所述固定连接端部(22a)固定地连接至所述隔板(32a)。

22.根据权利要求1、2、4或5所述的电子膨胀阀(1)，其中：

所述驱动机构(30)包括转子(32)，

所述执行机构(20)还包括设置有外螺纹段(22c)并且能够与所述转子(32)一体地旋转的心轴(22)，以及

所述传动构件为设置有与所述外螺纹段(22c)螺纹接合的内螺纹段的螺母构件。

23.根据权利要求16所述的电子膨胀阀(1)，其中，所述本体部(24a)具有多面体内周，所述阀针筒部(14a)匹配地具有多面体外周，由此限制所述阀针(14)绕自身轴线相对于所述支撑件(24)旋转而仅允许所述阀针(14)相对于所述支撑件(24)沿轴向方向运动。