CN109469997B - 制冷***及其电子膨胀阀 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电子膨胀阀，其特征在于，包括：阀座部，所述阀座部开设有第一阀口(110a)；阀针(107)，所述阀针(107)固定连接有阀座芯(117)，所述阀座芯(117)可接触或远离所述第一阀口(110a)，使所述第一阀口(110a)处于关闭或打开状态；所述阀座芯(117)内部固定设置有第一消音部件(118)；与所述阀针(107)浮动连接的阀杆(106)，所述阀杆(106)具有阀杆腔(1061)，所述阀杆腔(1061)内设置有第二消音部件(114)，所述阀杆(106)上开设有第一开口部(106c)以及第二开口部(106b)；所述第一开口部(106c)和所述第二开口部(106b)均与所述阀杆腔(1061)连通。本发明提供的电子膨胀阀，小流量调节部分的冷媒无论从哪个方向流入，都必须通过多道消音元件，从而实现了冷媒介质的扰流降噪，改善了用户的使用舒适度。

Description

制冷***及其电子膨胀阀

技术领域

本发明涉及制冷领域，具体涉及一种调节冷媒流量的电子膨胀阀。

背景技术

在制冷制热技术领域，电子膨胀阀是制冷制热设备的冷媒流量控制部件，主要由两部分组成，一部分为阀体部分用于流量调节，另一部分为用于驱动的线圈部分。其工作过程一般为：随着作为定子的线圈装置的通电或断电，带动作为转子的磁转子部件旋转，与磁转子固定连接并跟随磁转子旋转的丝杆带动阀针运动，电子膨胀阀中设置有螺母部件，螺母部件设置有内螺纹结构，与之相应地，丝杆上设置有外螺纹结构，通过螺纹副的配合，使丝杆在作旋转运动的同时还带动阀针作升降运动，以调节阀针与阀口之间的开度的方式来调节流过阀口的冷媒的流量，从而实现***功能并达到精确控制的目的。

图1为背景技术中一种带有小流量调节功能的电子膨胀阀。其中线圈部分包括：永磁式步进电机、具有三级减速的齿轮减速器、具有将电机旋转运动转化成丝杆垂直运动的螺纹副结构。阀体部分包括阀座1、阀杆8、阀针2、设置在阀杆8和阀针2之间的止挡部件3以及控制阀针2升降的波纹管7等核心部件构成。阀座1上设置有第一阀口4，阀针2具有抵接在第一阀口4上的关闭位置以及打开第一阀口4的打开位置。阀针2与阀杆8通过止挡部件3接触时两者同步运动，当阀针2位于关闭位置时，阀杆8能够相对于阀针2上下运动。阀针2上设置有与第一阀口4连通的第二阀口5以及过流通道9。下面介绍一下电子膨胀阀的几种工作状态：当阀针2位于打开位置时，电子膨胀阀处于全开的状态。当阀针2位于关闭位置，且阀杆8抵接在第二阀口5上时，流体只能通过流通道9进入阀针2或流出阀针2，因此电子膨胀阀处于固定小流量的状态(流量有过流通道的尺寸决定)。当需要进行小流量调节时，阀杆8在波纹管的7的作用下向上移动，通过调节阀杆8移动的形成来改变流量大小，从而实现小流量的调节。当阀杆8移动至预定位置时，设置在阀杆8上的止挡部件3与阀针2接触，带动阀针2向远离第一阀口4的方向移动，实现大流量调节。

上述电子膨胀阀结构，虽然已具有较好的小流量调节功能和减噪效果，然而还可以进一步进行结构设计，在提升其降噪性能的同时，还能进一步提升用户的使用舒适度。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种电子膨胀阀及具有其的制冷***，以进一步提高降噪性能和用户的舒适度。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种电子膨胀阀，包括：

阀座部，所述阀座部开设有第一阀口；

阀针，所述阀针固定连接有阀座芯，所述阀座芯可接触或远离所述第一阀口，使所述第一阀口处于关闭或打开状态；所述阀针的内部直接或间接固定设置有第一消音部件；

与所述阀针浮动连接的阀杆，所述阀杆具有阀杆腔，所述阀杆腔内设置有第二消音部件，所述阀杆的侧壁上开设有第一开口部以及第二开口部；所述第一开口部和所述第二开口部均与所述阀杆腔连通。

本发明提供的电子膨胀阀，小流量调节部分的冷媒无论从哪个方向流入，都必须通过多道消音元件，从而实现了冷媒介质的扰流降噪，改善了用户的使用舒适度。

为了进一步获得更好的技术效果，还可以在上述技术方案的基础上，作出如下的改动或者进一步限定：

所述阀座芯开设有第二阀口，所述阀杆可接触或远离所述第二阀口，使所述第二阀口处于关闭或打开状态。

所述阀针上设置有阀针限位面，所述阀杆上设置有凸部，所述凸部设置有阀杆限位面，所述阀针限位面与所述阀杆限位面相对向设置。

在所述阀杆的内部设置有第一弹簧，所述第一弹簧的一端抵接在所述凸部的下端，所述第一弹簧的另一端与所述阀座芯相抵接。

所述阀座部固定有导向件，所述阀杆的外缘部固定连接有挡圈，所述挡圈与所述导向件之间设置有第二弹簧。

所述导向件具有底部以及开设于所述底部中心的通孔，在所述通孔的内缘部还设置有开口流道。

所述阀座部所形成的腔体内固定连接有阀腔消音部，所述阀腔消音部设置在远离第一接管的一侧，并与所述第一接管对向设置。

所述阀腔消音部的底部设置有台阶部，所述阀座部上设置有定位槽，所述台阶部安装在所述定位槽中，以固定所述阀腔消音部。

所述阀杆上设置有贯穿的小孔。

在阀杆的内部设置柱状多孔质消音材料，可以提升消音扰流作用长度，且便于加工。而在导向件上设置导流通道，通过多孔质消音件，使得流通的冷媒介质在流动方向调整之后再次得到扰流降噪，进一步提升了降噪的效果。

根据本发明的另一方面，提供了一种制冷***，包括：电子膨胀阀，电子膨胀阀为上述的电子膨胀阀。显然，具有上述技术效果的电子膨胀阀应用于制冷***时，所述制冷***显然也具备上述技术效果。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了背景技术中的电子膨胀阀的局部纵剖结构示意图；

图2示出了本发明一种电子膨胀阀具体实施例的结构示意图；

图3示出了图2的A部的放大结构示意图；

图4示出了本发明实施例的导向件结构示意图；

图5示出了本发明实施例的阀腔消音部配合结构示意图；

图6示出了本发明实施例的阀腔消音部结构示意图；

图7示出了本发明另一种实施例的阀杆结构示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图2所示，本实施例的电子膨胀阀包括阀座109以及固定在阀座109上的外壳104，设置在阀座109底部并与阀座109密封固定的底座110。阀座109和底座110形成了阀座部。当然，作为一种可替换的实施方式，也可以将阀座109和底座110采用一体化材料制成。阀座109、外壳104、底座110围成了一个与外界相对隔绝的空间。在阀座109的侧壁上连接有第一接管111a，底座110的底部连接有第二接管111b，同时，底座110设置有第一阀口110a。这样，冷媒可以从第一接管111a经过第一阀口110a流入第二接管111b，也可以反向从第二接管111b流经第一阀口110a而流入第一接管111a。

在外壳104与阀座109围成的空间内，设置有响应电磁线圈(图中未示出)的作用力而旋转的转子101，增加输出扭矩的齿轮减速机构102，以及作为动力传递的丝杆103。其中，转子101在电磁线圈的驱动作用下旋转，带动齿轮减速机构102转动，并带动丝杆103转动。在空间的内部，还设置有导向件108以及固定在导向件108上的螺母105。螺母105具有内螺纹，与之相应的，丝杆103设置有外螺纹，这样，当丝杆103转动时，由于螺纹副的作用，使得丝杆103在旋转的同时还作升降运动。能带动阀杆106、阀针107作上下的位移。

需要说明的是，本实施例中给出了齿轮减速机构102，当然，也可以不设置齿轮减速机构102，而使丝杆103直接与转子101连接，即转子101直接带动丝杆103旋转。本领域技术人员可以理解，这种转子直接带动丝杆旋转的结构常见于背景技术中。

阀针107大体呈中空的筒状结构，以附图所示的方位为基准，在阀针107的底部固定连接有阀座芯117，阀座芯117的下端部用于与第一阀口110a相抵触而关闭第一阀口110a。即，当阀针107下移至极限位置时，阀座芯117与第一阀口110a接触，使冷媒流体不能直接从第一接管111a经过第一阀口110a流入第二接管111b，反之，冷媒也不能直接从第二接管111b经过第一阀口110a流入第一接管111a。

阀座芯117的上端部还开设有第二阀口117a，部分设置于阀针107内部的阀杆106可以与第二阀口117a接触而关闭第二阀口117a，或者阀杆106远离第二阀口117a而开启第二阀口117a。这样，阀杆106与第二阀口117a之间就构成了小流量调节部。在第二阀口117a与阀座芯117的下端部之间还设置有第一消音部件118，具体而言，可以如本实施例这样，在阀座芯117内设置一个用于放置消音部件的空腔，该空腔与设置在阀座芯117上的第二阀口117a相连通，同时又与阀座芯117的外部相连通。空腔可以是圆筒状，也可以是长方体状，并在该空腔内放置第一消音部件118，然后通过铆接、压接等方式，使阀座芯117的底部变形，从而将第一消音部件118固定在该空腔中，并同时形成阀座芯开口部117b。由于该空腔与第二阀口117a贯穿了阀座芯117，因此，当第二阀口117a处于打开状态时，即使阀座芯117下移至极限位置，与第一阀口110a相抵接并使第一阀口110a处于关闭状态时，冷媒仍然可以经第二阀口117a流入阀座芯117内部的空腔，经过空腔内的第一消音部件118进行消音，然后从阀座芯117的下端部流出。

阀杆106与阀针107之间配置成浮动连接的方式，即阀杆106可以相对于阀针107作相对上下方向的位移，但是阀杆106在电子膨胀阀工作过程中，无法从阀针107中完全脱离。本说明书所述的“完全脱离”，指的是“阀杆106没有任何一部分实***于阀针107的内部”的情形。为了实现浮动连接，在阀针107上设置有阀针限位面107b，与之相适应地，在阀杆106上设置阀杆限位面106d，如图3所示。阀针限位面107b与阀杆限位面106d相对向设置，两个限位面之间的最大距离可以根据实际需要预先设定。阀杆106的底部设置有密封部106a，在本实施例中，密封部106a为锥形面，当阀杆106向下位移至极限位置时，密封部106a与第二阀口117a相抵触，使第二阀口117a处于关闭状态。显然，当阀杆106向上移动，使得阀针限位面107b与阀杆限位面106d相抵触时，此时的第二阀口117a处于开度调节最大时，如图3所示的状态；当阀杆106向下移动，使得密封部106a与第二阀口117a相抵触时，此时为第二阀口117a开度调节最小时。需要说明的是，阀针限位面107b并不局限于实施例记载的在阀针107上一体形成，阀杆限位面106d也并不局限于实施例记载的在阀杆106上一体形成，本领域技术人员基于本设计理念，也可以采用零部件组合的方式来形成上述阀针限位面107b或者阀杆限位面106d。

阀杆106与阀座芯117之间设置有第一弹簧119。为了便于第一弹簧119的设置，以及上文所述的阀杆限位面106d的设置，在本实施例中，可以在阀杆106的周向外缘部上设置一个突出的凸部1063，凸部1063既可以是在周向上完整连续，也可以是在周向上设置为不连续。本领域技术人员可以理解，即使是不连续的状态，该凸部1063的上端面依然可以成为阀杆限位面106d，用于与阀针限位面107b相抵触；该凸部1063的下端面依然可以用于抵触第一弹簧119的上端。阀针107在第一弹簧119的作用下，使第一阀口110a处于关闭状态，阀杆106受第一弹簧119及电磁线圈传递的驱动力作用上下位移调节开度，实现小流量调节部件的开阀流量调节。同时，由于凸部1063的外径大于阀针107上端开孔的内径，所以阀杆106无法从阀针107中脱离。

为了进一步提高消音效果，阀杆106的内部也呈中空状，形成阀杆腔1061，并在阀杆腔1061内部设置第二消音部件114，为了使流体能够流入阀杆腔1061，在阀杆106的侧壁上开设有第一开口部106c。在侧壁上开孔加工比较方便，当然并不局限于本实施例中的在阀杆106的侧壁上开设，本领域技术人员能够理解，可以在阀杆106的任意合适位置进行开设，使得阀杆106的内腔与外部能够导通即可。阀杆106的顶部固定连接有传动部1062，用于传递丝杆103的驱动力。在本实施例中，传动部1062、阀杆106及其凸部1063、第二消音部件114就共同构成了阀杆组件。在装配时，可以先将阀杆106内的阀杆腔1061内放置第二消音部件114，然后将传动部1062与阀杆106进行固定，形成阀杆组件。再将阀杆组件从下方装入阀针107内，装入第一弹簧119，然后再将阀座芯117固定在阀杆107的下方。

在阀杆106位于阀针107外部的部分，其外缘还固定连接有挡圈112，在挡圈112与固定在阀座109上的导向件108之间，设置有第二弹簧113，即，第二弹簧113的一端与挡圈112的下表面相抵接，另一端与导向件108相抵接。在阀杆106的外缘部还设置有第二开口部106b。同样，第二开口部106b的开设位置也不局限于实施例记载的在阀杆106的侧壁上，只需要满足该第二开口部106b能将阀杆106的内外部导通即可。

如图4所示，导向件108大体呈空心筒状，其侧壁与阀座109配合固定，并且具有底部108b以及开设于底部108b中心的通孔108c，通孔108c的内径与阀针107的外径相匹配，使得当阀针107在进行上下位移时，导向件108可以对其实现一定的导向作用。在导向件的通孔108c的内缘部还设置有开口流道108a，以供冷媒流通。

在阀座109与底座110所形成的腔体内，固定连接有阀腔消音部115，阀腔消音部115设置在远离第一接管111a的一侧，即与第一接管111a对向设置，如图5所示。为了将阀腔消音部115安装至阀座109内，在本实施例所提供的一种设置方式中，在阀腔消音部115的底部设置一个台阶部115a，如图6所示。与之相适应地，在底座110上开设有定位槽，这样，可以通过将台阶部115a装入定位槽中，从而使阀腔消音部115固定在底座110上。当然，台阶部115a并不局限于设置在阀腔消音部115的底部，也可以设置在其顶部、侧部等其他方式，本领域技术人员基于本发明的技术启示，可以做出若干种等同的替换方式。

这样，当冷媒由第一接管111a流入时，经过阀腔消音部115进行消音后，从导向件108的开口流道108a经过，并流向第二开口部106b，再经过第二消音部件114的消音，然后由第一开口部106c流入阀针107的内扩张腔107e(即阀针107与阀座芯117之间所围成的腔体)；冷媒在由多孔质部件制成的消音件内分散，流体中存在的气泡被大幅扰散，且扰散过程中产生的噪音被多孔质消音部件所吸收，从而实现流入冷媒的消音和降噪。当冷媒经过第二阀口117a后，再次受第一消音部件118的作用扰流降噪，最终流向第二接管111b。

当冷媒从阀座芯开口部117b流入时，经过第一消音部件118的分散冲击过程，流体中存在的气泡被大幅扰饶，且扰散过程中产生的噪音被多孔质的第一消音部件118所吸收，实现了流入冷媒的消音降噪。冷媒通过第二阀口117a后流入阀针107的内扩张腔107e，并经过第一开口部106c，经过第二消音部件114进行消音降噪，再经第二开口部106b流出；然后通过导向件108的开口流道108a，并阀腔消音部115消音后流出。通过几个消音部件的作用，使流体中存在的气泡被进一步扰流降噪。

以上以某一具体的实施例为例，对本申请的技术方案进行了详细的说明，应当指出，还可以根据各种实际的需要，对上述具体实施例进行各种技术特征的变换、改进等等。

当第二阀口117a处于完全关闭状态时，如果***需要在关阀状态下仍然具有一定的固定小流量，可以在阀杆106上设置一个贯穿的小孔106e，如图7所示。小孔106e的孔径可以实际需要进行设计。当然，本领域技术人员可以理解，该固定小流量的实现，并非局限于在阀杆106上设置贯穿的小孔，还可以第二阀口117a上开设流通槽，这样，即使第二阀口117a完全关闭时，冷媒仍然可以从该流通槽内流出。固定小流量还可以通过在阀杆106的密封部106a上开槽来关现；或者，直接在阀座芯117上设置一个贯穿的小孔来实现。本领域技术人员应当理解，在上述给出的各种技术启示下，还可以对固定小流量作出各种等同的替换，这些等同的替换也应当属于本申请的保护范围之内。

本说明书文本中所出现的上、下、左、右等方位名词，均是以相应附图所呈现的状态作为基准，不应当理解为对本申请技术方案的限制。

本申请还提供了一种制冷***，根据本申请的制冷***的实施例包括电子膨胀阀。其中，电子膨胀阀为上述的电子膨胀阀。由于上述电子膨胀阀具有流量的调节精准的优点，因此具有其的制冷***也具有其优点。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电子膨胀阀，其特征在于，包括：

阀座部，所述阀座部开设有第一阀口(110a)；

阀针(107)，所述阀针(107)固定连接有阀座芯(117)，所述阀座芯(117)可逐渐接触或远离所述第一阀口(110a)，使所述第一阀口(110a)处于逐渐关闭或逐渐打开状态；所述阀针(107)的内部直接或间接固定设置有第一消音部件(118)；

与所述阀针(107)浮动连接的阀杆(106)，所述阀杆(106)具有阀杆腔(1061)，所述阀杆腔(1061)内设置有第二消音部件(114)，所述阀杆(106)开设有第一开口部(106c)以及第二开口部(106b)；所述第一开口部(106c)和所述第二开口部(106b)均与所述阀杆腔(1061)连通；

所述阀针(107)包括内扩张腔(107e)，所述第一开口部(106c)与所述内扩张腔(107e)连通；所述阀座部固定有导向件(108)，所述导向件(108)设置有开口流道(108a)，所述第二开口部(106b)与所述开口流道(108a)连通。

2.根据权利要求1所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述阀座芯(117)开设有第二阀口(117a)，所述阀杆(106)可逐渐接触或远离所述第二阀口(117a)，使所述第二阀口(117a)处于逐渐关闭或逐渐打开状态。

3.根据权利要求2所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述阀针(107)上设置有阀针限位面(107b)，所述阀杆(106)上设置有凸部(1063)，所述凸部(1063)设置有阀杆限位面(106d)，所述阀针限位面(107b)与所述阀杆限位面(106d)相对向设置。

4.根据权利要求3所述的电子膨胀阀，其特征在于，在所述阀杆(107)的内部设置有第一弹簧(119)，所述第一弹簧(119)的一端抵接在所述凸部(1063)的下端，所述第一弹簧(119)的另一端与所述阀座芯(117)相抵接。

5.根据权利要求1所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述阀杆(106)的外缘部固定连接有挡圈(112)，所述挡圈(112)与所述导向件(108)之间设置有第二弹簧(113)。

6.根据权利要求5所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述导向件(108)具有底部(108b)以及开设于所述底部(108b)中心的通孔(108c)，所述开口流道(108a)设置在所述通孔(108c)的内缘部。

7.根据权利要求1所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述阀座部所形成的腔体内固定连接有阀腔消音部(115)，所述阀腔消音部(115)设置在远离第一接管(111a)的一侧，并与所述第一接管(111a)对向设置。

8.根据权利要求7所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述阀腔消音部(115)设置有台阶部(115a)，所述阀座部上设置有定位槽，所述台阶部(115a)安装在所述定位槽中，以固定所述阀腔消音部(115)。

9.根据权利要求1所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述阀杆(106)上设置有贯穿的小孔(106e)，所述小孔(106e)连通所述阀杆腔(1061)和第二阀口(117a)。

10.一种制冷***，包括：电子膨胀阀，其特征在于，所述电子膨胀阀为权利要求1至9中任一项所述的电子膨胀阀。

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