CN110375081A - 阀装置及其阀块 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种阀装置及其阀块，所述阀块能够相对所述阀装置的阀座部件转动；所述阀块包括板状部、位于所述板状部顶面的上体部和位于所述板状部底面的下体部，三者固设为一体；所述板状部具有绕所述阀块的转动中心周向布置的多个孔径不完全相同的节流孔；所述上体部具有贯通腔，各所述节流孔与所述贯通腔直接连通；所述下体部具有与多个所述节流孔位置一一对应的多个连通孔，且各所述连通孔的尺寸均大于对应位置的所述节流孔；所述上体部和所述下体部通过注塑的方式一体形成于所述板状部。该阀块的结构有利于加工，同时可确保节流孔的精度。

Description

阀装置及其阀块

技术领域

本发明涉及制冷技术领域，特别是涉及一种阀装置及其阀块。

背景技术

对于小型制冷***，多采用毛细管节流，因毛细管不具备流量调节的功能，在不同环境条件下，制冷***不能达到最佳的运行工况，对能效的影响较大。

为适应小型制冷***的发展需求，现有在电动切换阀上进行改进使其能够在较小偏差范围内调节流量，通常将调节流量的各节流孔设置在阀块上。

其中，阀块通常采用工程塑料制成，而节流孔孔径微小，不适合直接注塑成型，需要采用机械加工的方式，而在实际使用中，阀块会相对阀座转动，所以为保证阀块低的摩擦系数、低磨损、自润滑等性能还需要在工程塑料中增加玻纤、碳纤维和石墨等填料，而材料中如果含有碳纤维等填料，则会导致加工的节流孔内会含有丝状的纤维残留，同时在节流孔端口由于阀块相对于阀座摩擦而产生的毛刺也不易清除，从而影响节流孔的精度，影响阀件的流量调节精度。

因此，如何改进阀块的结构，以便于节流孔的加工，同时确保节流孔的精度，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种阀装置及其阀块，该阀块的结构设计便于节流孔的加工，同时确保节流孔的精度。

为解决上述技术问题，本发明提供一种阀块，用于阀装置，所述阀块能够相对所述阀装置的阀座部件转动；所述阀块包括板状部、以及上体部和下体部，所述上体部和所述下体部通过注塑的方式一体形成于所述板状部；

所述板状部具有绕所述阀块的转动中心周向布置的多个孔径不完全相同的节流孔；所述上体部具有贯通腔，各所述节流孔与所述贯通腔直接连通；

所述下体部具有与多个所述节流孔位置一一对应的多个连通孔，且各所述连通孔的尺寸均大于对应位置的所述节流孔。

本发明提供的阀装置的阀块，阀块包括板状部和上体部、下体部，上体部和下体部通过注塑的方式一体形成于所述板状部，其中，将节流孔开设于板状部，板状部可以由便于切削加工材料制成，所以相对于工程塑料，更有利于微小孔径的节流孔的加工；在板状部的顶面和底面设置工程塑料注塑而成的上体部和下体部，用以保证阀块的耐磨性，因节流孔形成于板状部，所以与节流孔连通的上体部的贯通腔和与节流孔连通的下体部的连通孔的尺寸可较大设置，可避免在节流孔内形成残留而影响阀块的节流孔的精度，同时连通孔由于阀块相对于阀座摩擦而产生的毛刺也不易影响节流孔的精度，从而可确保阀块的节流孔的精度。

附图说明

图1为本发明所提供阀装置一种具体实施例的剖面示意图；

图2为图1中所示装配有过滤部件的阀块一种角度的结构示意图；

图3为图1中所示装配有过滤部件的阀块另一种角度的结构示意图；

图4为图1中所示装配有过滤部件的阀块的俯视图；

图5为图4中A-A向的剖面示意图；

图6为具体实施例中阀块的板状部的结构示意图；

图7为图1中所示阀座部件的结构示意图；

图8为图7所示阀座部件的俯视图；

图9为图8中B-B向的剖面示意图。

其中，图1至图9中部件名称与附图标记之间的一一对应关系如下所示：

转子部件10，磁体11，转轴12；

阀座部件20，支承座21，阀座体22，进口221，出口222，阀口223，流通口224，轴孔225；

阀块30，板状部31，节流孔311，通口312，上体部32，贯通腔321，下体部33，连通孔331，套筒部34，键槽35；

过滤部件40；

外壳60，进口管70，出口管80，阀腔R1，容纳腔R2。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

为便于理解和描述简洁，下文结合阀装置及其阀块一并说明，有益效果不再重复论述。

请参考图1，图1为本发明所提供阀装置一种具体实施例的剖面示意图。

该实施例中，阀装置包括驱动部件和阀座部件20，其中，阀座部件20具有进口221和出口222，其进口221与阀装置的阀腔R1连通。

该阀装置还包括由阀座部件20支撑的阀块30，阀块30的底面与阀座部件20的顶面贴合。

该阀块30具有绕其转动中心周向布置的多个节流孔311，其中，沿周向，各节流孔311的孔径不完全相同，且节流孔311与阀腔R1连通。

驱动部件能够驱动阀块30相对阀座部件20转动，以使节流孔311与出口222连通，从而连通进口221与出口222，或者使阀块30上未设置节流孔311的部分关闭出口222，从而隔断进口221与出口222；下文中为便于说明，将阀块30上未设置节流孔311的部分称之为封堵部。

可以理解，节流孔311距阀块30转动中心的距离，应当使得阀块30转动时节流孔311能够与出口222连通。

该阀装置利用具有节流孔311的阀块30相对阀座部件20转动来实现冷媒流量的调节，其中，阀块30的节流孔311与阀腔R1连通，阀座部件20的进口221也与阀腔R1连通，通过驱动部件驱动阀块30转动来使节流孔311与阀座部件20的出口222连通，从而使进口221与出口222连通，或使封堵部关闭出口222，从而使进口221与出口222被隔断，这样，通过阀块30相对阀座部件20的转动来实现进口221与出口222的连通或隔断，使阀装置具有全部关闭的功能，且在全关时不会出现卡死失效的情况。

另外，沿周向，节流孔311的孔径不完全一致，这样，通过转动阀块30，使不同的节流孔311与出口222连通，即可实现冷媒流量的调节。

该阀装置的结构设计可以使节流孔311的孔径较小设置，以满足小型制冷***如冰箱的流量控制精度要求，因此，阀块30的节流孔311的加工精度是影响阀装置流量调节精度的关键因素。

下面详细介绍本发明中阀块30的具体结构。

请一并参考图2至图5，图2为图1中所示装配有过滤部件的阀块一种角度的结构示意图；图3为图1中所示装配有过滤部件的阀块另一种角度的结构示意图；图4为图1中所示装配有过滤部件的阀块的俯视图；图5为图4中A-A向的剖面示意图。

该实施例中，阀块30包括板状部31、位于板状部31顶面的上体部32和位于板状部31底面的下体部33，三者固设为一体。

需要说明的是，本文中涉及的方位词上、下、顶和底等是以图1所示零部件位于图中及零部件相互之间的位置关系来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便，应当理解，本文所采用的方位词不应限制本专利的保护范围。

其中，板状部31具有绕阀块30的转动中心周向布置的多个孔径不完全相同的节流孔311；上体部32的中部具有贯通腔321，各节流孔311与贯通腔321直接连通；下体部33具有与多个节流孔311位置一一对应的多个连通孔331，且各连通孔331的尺寸均大于对应位置的节流孔311。

这样，板状部31与上体部32、下体部33可以根据结构所需采用不同的材料制成，比如，板状部31为便于加工的切削材料制成，上体部32和下体部33均为工成塑料注塑而成。

如上设计后，阀块30与阀座部件20的顶面贴合的平面为下体部33的底面，上体部32的贯通腔321与阀腔R1直接连通；可以理解，该实施例中，设于板状部31的节流孔311通过贯通腔321与阀腔R1连通，通过对应位置的连通孔331能够与出口222连通。

该实施例提供的阀块30由两种材料制成，其中，将节流孔311开设于板状部31，因板状部31由便于加工的切削材料制成，所以相对于工程塑料，更有利于微小孔径(通常小于0.5mm)的节流孔311的加工，上体部32和下体部33通过注塑的方式一体形成于板状部31，用以保证阀块30的耐磨性，因节流孔311形成于板状部31，所以与节流孔311连通的上体部32的贯通腔321和与节流孔311连通的下体部33的连通孔331的尺寸可较大设置，且可避免在节流孔311内或端口形成残留，从而可确保阀块30的节流孔311的加工精度，提高阀装置的流量调节精度。

该实施例中，阀装置还设有过滤部件40，用于过滤流经阀块30的节流孔311的冷媒，以避免节流孔311被异物堵塞，影响产品的使用性能。

其中，过滤部件40的过滤能力可以根据节流孔311的孔径结合其他使用需求来确定，以前述各节流孔311的具体孔径值为例，可知各节流孔311的孔径范围在0.1mm～0.3mm之间，所以应用时，过滤部件40至少能够过滤掉大于0.1mm的杂质和异物。具体设置时，过滤部件40的目数大于100目，以满足基本使用需求。

具体地，过滤部件40可以由锡青铜球或不锈钢球烧结形成，也可以由多层不锈钢网布制成。

可以理解，以冷媒的流向而言，过滤部件40应当设置在阀块30的节流孔311的上游位置；具体的方案中，过滤部件40嵌置在阀块30的上体部32的贯通腔321内，且过滤部件40与板状部31的顶面具有预定距离，这样，过滤部件40、板状部31和上体部32围合形成容纳腔R2，流入阀腔R1的冷媒经过滤部件40过滤后流入该容纳腔R2，再经节流孔311及其对应的连通孔331流出。

实际设置时，过滤部件40与板状部31顶面之间的预定距离可以根据需要来设置。

具体的方案中，板状部31具有与贯通腔321连通的中部通孔，阀块30还包括固嵌于板状部31的中部通孔内的套筒部34，该套筒部34凸出于板状部31的顶面，用以支撑过滤部件40，也方便过滤部件40与阀块30相对位置的固定。显然，套筒部34凸出于板状部31顶面的高度为过滤部件40与板状部31顶面之间的距离，即前述预定距离。

具体的方案中，上体部32、下体部33和套筒部34通过注塑的方式一体形成于板状部31，可以理解为在板状部31的基础上一体注塑形成上体部32、下体部33和套筒部34。

请一并参考图6，图6为具体实施例中阀块的板状部的结构示意图，图中示出的是未加工节流孔的结构。

具体地，在板状部31的外周开设多个通口312，上体部32和下体部33通过注塑形成于通口312的过渡部形成一体结构，这样也能提高上体部32、下体部33与板状部31的固定可靠性。

更具体地，多个通口312沿板状部31的外周均布置。

实际设置时，通口312也可以开设于板状部31的其他位置，比如内周，只要不干预节流孔311即可。

具体的方案中，板状部31可为黄铜或铝等其他金属材料制成，两者均为便于加工的切削材料，有利于板状部31加工工艺性的提高。当然，实际中板状部31也可选用其他便于加工的切削材料，可以理解优选易切削材料，以提高加工工艺性。

上体部32和下体部33具体可为PPS工程塑料或PEEK工程塑料，能够确保阀块30低的摩擦系数、低磨损。

该实施例中的阀块30可通过下述方式制成：先采用机械加工的方式制成板状部31的本体，为避免后续注塑时对节流孔311产生影响，此时，板状部31的本体为没有节流孔311的结构；再通过注塑的方式在板状部31上一体形成前述上体部32、下体部33和套筒部34，显然注塑时形成贯通腔321、连通孔331；最后在板状部31的本体上加工形成节流孔311。

具体的方案中，阀块30的各节流孔311绕其转动中心排布呈弧状，这样，位于外端的两节流孔311之间的部位可形成前述阀块30的封堵部。

具体地，沿周向，各节流孔311的孔径可依次递增或递减，且相邻两节流孔311之间的角度相等，也就是说，在布置节流孔311的弧段上，多个节流孔311均匀排布。这样设计后，阀块30每转过相同的角度，即对流量进行一次调整，便于对阀装置的操作。

当然，实际中布置时，各节流孔311的孔径可以不规则。

下体部33上对应于节流孔311的连通孔331的设计，一方面是为了能够连通节流孔311与出口222，另一方面，其尺寸大于节流孔311的设计，既有助于提高注塑工艺性，又能够避免阀块30转动过程中与阀座部件20摩擦产生的磨损堵塞节流孔311，以确保产品流量控制的可靠性。

为便于加工，下体部33的各连通孔331的尺寸可统一设置。

请一并参考图7至图9，图7为图1中所示阀座部件的结构示意图；图8为图7所示阀座部件的俯视图；图9为图8中B-B向的剖面示意图。

该实施例中，在阀座部件20的底部开设有进口221和出口222，分别与进口管70、出口管80连接。

在阀座部件20的顶部开设有与出口222连通的阀口223，在阀座部件20的侧部开设有与进口221连通的流通口224，且该流通口224与阀腔R1连通。

可以理解，进口221并不与阀块30的节流孔311直接连通。

应当理解，阀座部件20如上设置后，阀块30的节流孔311的位置应当与阀口223位置相对应，以使阀块30转动过程中，节流孔311能够与阀口223连通，继而与出口222连通。

这样，冷媒从进口管70流入，经阀座部件20的进口221、流通口224流入阀腔R1，再通过过滤部件40流入节流孔311，经阀口223、出口222从出口管80流出。

具体的方案中，阀座部件20包括支承座21和固设于其上的阀座体22，两者分体设置，可通过焊接的方式固定，既简单又可靠。

阀口223和流通口224均开设于阀座体22上，也就是说，阀块30直接与阀座体22贴合，相对阀座体22转动。

具体地，进口221和出口222可以均开设在阀座体22上，在支承座21上设置与阀座体22相适配的通孔，将阀座体22固嵌在支承座21的通孔内。

当然，进口221和出口222可以均开设在支承座21上，阀座体22固定在支承座21的顶面，并使其阀口223和流通口224分别与出口222和进口221位置对应。

当然，进口221和出口222也可一部分设置在阀座体22上，另一部分设置在支承座21上。

此外，阀座部件20也可以设为一体结构，相对而言，分体结构便于加工和降低成本。

如图1所示方案，该实施例中通过电机来驱动阀块30转动。电机具体包括转子部件10和线圈部件。

其中，转子部件10包括磁体11和插装于磁体11的转轴12，转轴12的下端依次***过滤部件40和阀块30，工作时，通过外部的线圈部件驱动转子部件10转动，带动阀块30相对阀座体22转动。

为了使转子部件10转动时能够带动阀块30一起转动，可将阀块30与转轴12相对固定，比如使阀块30与转轴12的配合为过盈配合。

当然，也可将阀块30与磁体11相对固定，比如在磁体11的下端设置凸出的键部(图中未示出)，在阀块30上设置与键部配合的键槽35，通过磁体11的键部与键槽35卡合固定，使磁体11与阀块30相对固定。

另外，磁体11的键部卡嵌在键槽35内，在一定程度上起到将阀块30压紧于阀座体22的作用，可确保阀块30与阀座体22贴合，防止冷媒从两者的贴合处流入。

该阀装置还包括外套于磁体11的外壳60，外壳60的底部与阀座部件20固定，具体到该实施例中，外壳60的底部与阀座部件20的支承座21固定。

以上对本发明所提供的一种阀装置及其阀块均进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.阀块，用于阀装置，所述阀块(30)能够相对所述阀装置的阀座部件(20)转动；其特征在于，所述阀块(30)包括板状部(31)、以及上体部(32)和下体部(33)，所述上体部(32)和所述下体部(33)通过注塑的方式一体形成于所述板状部(31)；

所述板状部(31)具有绕所述阀块(30)的转动中心周向布置的多个孔径不完全相同的节流孔(311)；所述上体部(32)具有贯通腔(321)，各所述节流孔(311)与所述贯通腔(321)直接连通；

所述下体部(33)具有与多个所述节流孔(311)位置一一对应的多个连通孔(331)，且各所述连通孔(331)的尺寸均大于对应位置的所述节流孔(311)。

2.根据权利要求1所述的阀块，其特征在于，所述板状部(31)具有与所述贯通腔(321)连通的中部通孔，所述阀块(30)还包括固嵌于所述中部通孔内的套筒部(34)，所述套筒部(34)凸出于所述板状部(31)的顶面；所述套筒部(34)与所述上体部(32)、下体部(33)一体成型，并通过注塑的方式形成于所述板状部(31)。

3.根据权利要求1所述的阀块，其特征在于，所述板状部(31)具有多个通口(312)，所述上体部(32)和所述下体部(33)通过注塑形成于所述通口(312)的过渡部形成一体结构。

4.根据权利要求3所述的阀块，其特征在于，多个所述通口(312)设于所述板状部(31)的外周，且沿所述板状部(31)的外周均匀布置。

5.根据权利要求1-4任一项所述的阀块，其特征在于，所述板状部(31)具体为黄铜材料或铝材料制成。

6.根据权利要求1-4任一项所述的阀块，其特征在于，所述上体部(32)和所述下体部(33)具体为PPS工程塑料或PEEK工程塑料制成。

7.阀装置，包括阀座部件(20)，所述阀座部件(20)具有进口(221)和出口(222)，所述进口(221)与阀腔(R1)连通；其特征在于，还包括如权利要求1-6任一项所述的阀块(30)，所述阀块(30)的所述下体部(33)的底面与所述阀座部件(20)的顶面贴合；所述阀块(30)能够相对所述阀座部件(20)转动，以使所述节流孔(311)与所述出口(222)连通，或关闭所述出口(222)。

8.根据权利要求7所述的阀装置，其特征在于，还包括过滤部件(40)，所述过滤部件(40)嵌置于所述上体部(32)的所述贯通腔(321)内，并与所述板状部(31)的顶面具有预定距离，所述节流孔(311)连通所述过滤部件(40)与所述板状部(31)、所述上体部(32)围合形成的容纳腔(R2)。

9.根据权利要求8所述的阀装置，其特征在于，所述过滤部件(40)由锡青铜球或不锈钢球烧结形成；或者，所述过滤部件(40)由多层不锈钢网布制成。