CN210951999U - 电子膨胀阀及具有其的制冷设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电子膨胀阀及具有其的制冷设备，包括阀体、螺杆以及阀芯，所述阀体上开设有阀口，所述螺杆设于所述阀体内并套设于所述阀芯，所述阀芯设于所述阀体内并能沿所述螺杆的轴线方向往复滑移以封堵或打开所述阀口，所述阀芯与所述螺杆之间设置有第一轴承套。还涉及一种具有该电子膨胀阀的制冷设备。与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：通过设置于阀芯与螺杆之间的第一轴承套，将阀芯与螺杆之间的滑动摩擦力转换成阀芯与第一轴承套或螺杆与第一轴承套之间的摩擦力，由于第一轴承套的耐磨性能和润滑性能较好，能有效减少降低阀芯与螺杆本身的摩擦损耗，因此运行更为稳定，使用寿命更长。

Description

电子膨胀阀及具有其的制冷设备

技术领域

本实用新型涉及制冷设备技术领域，特别是涉及一种电子膨胀阀及具有其的制冷设备。

背景技术

在空调制冷的过程中，通常需要设置一个控制阀以控制蒸发器中的供液量。传统的空调制冷设备中通常使用的是热力膨胀阀，然而在环境温度较低时，热力膨胀阀的内部感温介质的压力将大大减小，因此将影响其调节性能。为了使空调具有更好的调节性能，电子膨胀阀便应运而生。电子膨胀阀以热电偶或热电阻作为感温部件，在低温条件下仍可对供液量进行准确的调节，并且可通过预设程序来控制蒸发器的供液量，因此电子膨胀阀可取代热力膨胀阀应用于空调制冷设备中。

电子膨胀阀通过螺杆组件在导向套及螺母座内的运动以启闭开设于阀体上的阀口，从而实现调节流量和节流降压的目的。传统的电子膨胀阀，其阀体在运转时阀芯与螺杆组件之间有相对运动，阀芯外壁与螺杆组件内壁之间产生滑动摩擦，磨损后的杂质异物将会逐渐聚集并导致阀体卡死，从而影响螺杆组件驱动阀芯运动的稳定性，使电子膨胀阀无法正常工作，影响其使用寿命。

实用新型内容

本实用新型所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术现状提供一种耐磨性能较好、性能稳定且使用寿命较长的电子膨胀阀。

本实用新型所要解决的第二技术问题是针对上述现有技术现状提供一种耐磨性能较好、性能稳定且使用寿命较长的制冷设备。

本实用新型解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：提供一种电子膨胀阀，包括阀体、螺杆以及阀芯，所述阀体上开设有阀口，所述螺杆设于所述阀体内并套设于所述阀芯，所述阀芯设于所述阀体内并能沿所述螺杆的轴线方向往复滑移以封堵或打开所述阀口，所述阀芯与所述螺杆之间设置有第一轴承套。

在其中一个实施例中，所述螺杆内壁开设有容置腔并形成有第一凸缘，所述第一轴承套容置于所述容置腔内，且所述第一轴承套的第一端与所述第一凸缘相抵，所述第一轴承套的第二端伸出于所述螺杆。

在其中一个实施例中，所述第一轴承套外壁与所述螺杆内壁之间为过盈配合。

在其中一个实施例中，所述阀芯外壁设有第二凸缘，所述第一轴承套的第一端与所述第二凸缘相抵，所述第一轴承套的第二端伸出于所述螺杆。

在其中一个实施例中，所述第一轴承套内壁与所述阀芯外壁之间可以为间隙配合、过渡配合或过盈配合。

在其中一个实施例中，所述电子膨胀阀还包括第二轴承套，所述第二轴承套设于所述阀芯与所述螺杆之间，且所述第二轴承套与所述第一轴承套同轴且相间隔设置。

在其中一个实施例中，所述电子膨胀阀还包括螺母、转子组件和锁定件，所述螺母套设于所述螺杆外并与所述螺杆螺纹连接，所述螺母上开设有供所述阀芯贯穿的通孔，所述阀芯固定于所述通孔并与所述螺母同步运动，所述锁定件连接于所述螺母与所述转子组件之间，所述转子组件套设于所述螺母外，并通过所述锁定件与所述螺母固定连接。

在其中一个实施例中，所述电子膨胀阀还包括：限位件，所述限位件固定于所述螺杆外壁并位于所述螺杆靠近所述阀口的一端，用以对所述螺母朝向所述阀口的移动形成挡配。

在其中一个实施例中，所述电子膨胀阀还包括：第一弹性元件，套设于所述阀芯与所述螺母之间，且所述第一弹性元件的一端与所述第一轴承套相抵，所述第一弹性元件的另一端与所述螺母的内壁相抵；

第二弹性元件，套设于所述螺母远离所述阀口的一端，并能向所述阀芯提供预紧力。

在其中一个实施例中，所述电子膨胀阀还包括定位套，所述定位套套设于所述螺母远离所述阀口的一端，所述定位套的上端与所述阀芯的上端大致齐平，且所述定位套位于所述螺母与所述第二弹性元件之间。

本实用新型解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：提供一种制冷设备，包括上述的电子膨胀阀。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

上述电子膨胀阀及具有其的制冷设备通过设置于阀芯与螺杆之间的第一轴承套，将阀芯与螺杆之间的滑动摩擦力转换成阀芯与第一轴承套或螺杆与第一轴承套之间的摩擦力，由于第一轴承套的耐磨性能和润滑性能较好，能有效减少降低阀芯与螺杆本身的摩擦损耗，因此运行更为稳定，使用寿命更长。

附图说明

图1为其中一个实施例提供的电子膨胀阀的剖视示意图；

图2为图1所示的电子膨胀阀在省略部分结构后的剖视示意图；

图3为其中一个实施例提供的电子膨胀阀在省略部分结构后的剖视示意图；

图4为其中一个实施例提供的电子膨胀阀在省略部分结构后的剖视示意图。

附图标号：

电子膨胀阀-100、阀体-10、阀口-11、阀座-12、阀套-13、进液管-14、出液管-15、螺杆-20、容置腔-21、第一凸缘-22、阀芯-30、第二凸缘-31、第一轴承套-41、第二轴承套-42、螺母-50、转子组件-60、锁定件-70、限位件-81、定位套-82、第一弹性元件-91、第二弹性元件-92。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“连接于”另一个组件，它可以是直接连接在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组件，它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。

需要理解的是，在本实用新型的描述中，所涉及的方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体地实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

参阅图1和图2所示，为其中一个实施例提供的电子膨胀阀100的结构示意图，该电子膨胀阀100应用于制冷设备中，流经电子膨胀阀100的流体介质为制冷设备中用以进行冷热交换的冷媒。使用时，将电子膨胀阀100安装于制冷设备的蒸发器入口处，电子膨胀阀100作为制冷设备高压侧与低压侧的分界元件，将高压液态冷媒节流降压，从而调节和控制进入蒸发器中的液态冷媒的剂量，使得液态冷媒的剂量能够适应外界制冷负载的要求。

可以理解，上述制冷设备可以是但不限于空调***，流经电子膨胀阀100的还可以是除冷媒之外的其它流体介质，只要电子膨胀阀100能够实现对该种流体介质的节流降压即可。

本优选实施例的电子膨胀阀100包括阀体10、螺杆20、阀芯30、螺母50、转子组件60以及锁定件70。

阀体10上开设有阀口11，螺杆20设于阀体10内并套设于阀芯30，阀芯30设于阀体10内并能沿螺杆20的轴线方向往复滑移以封堵或打开阀口11。

转子组件60套设于螺母50外，且螺母50与转子组件60之间通过锁定件70固定连接并同步转动。螺杆20插设于螺母50内并与螺母50螺纹连接，阀芯30连接于螺母50并与螺母50同步运动。

进一步，电子膨胀阀100还包括与阀体10固定连接的阀座12以及与阀座12固定连接的阀套13，其中，阀座12与阀套13能相互扣合形成阀腔。阀套13大致呈套管状，阀座12大致呈环形，并套设于阀体10。

阀体10的两侧分别连接有进液管14及出液管15，介质流体通过进液管14进入电子膨胀阀100的内部，再通过出液管15流出电子膨胀阀100。

阀体10上沿自身的轴线开设有阀口11，阀口11与进液管14相互连通，阀口11用以供阀芯30的一端伸入，从而阻断电子膨胀阀100内的流体介质通过阀口11向外排出。当阀芯30封闭阀口11时，电子膨胀阀100关闭；当阀芯组件30解除对阀口11的密封时，电子膨胀阀100打开。

进一步，阀芯30配置成与螺母50同步运动，且阀芯30可相对于阀口11上下移动和转动。

此外，电子膨胀阀100还包括定子组件(图未示)，该定子组件可以为线圈，安装时被配置成套设于阀套13外，并在定子组件通电后，磁性的转子组件60在定子组件磁场力矩的作用下发生转动，带动螺母50绕自身轴线进行转动，螺杆20与螺母50上的螺纹配合将使螺母50的旋转运动转化为螺母50在轴向上的运动，从而使与之连接的阀芯30在轴向上发生位移，阀芯30与阀体10上开设的阀口11的相对位置发生改变，可实现开启和关闭电子膨胀阀100并对流体流量进行控制。

本实施方式中，电子膨胀阀100为电动式电子膨胀阀，转子组件60为步进电机中由永磁铁制成的电机转子，定子组件为步进电机中的电机定子，步进电机收到控制电路提供的逻辑数字信号后将信号传递至电机定子的各相线圈中，永久磁铁制成的电机转子受磁力矩作用产生旋转运动，从而实现定子组件驱动转子组件60转动的运动过程。

可以理解的是，本文中针对螺母50或其他部件在提及轴向时，均理解为沿其自身轴线的方向。

由于螺杆20和阀芯30的材质大多由不锈钢制成，耐磨性能不够好，尤其是在产品长期运行后，阀芯30与螺杆20之间的接触面磨损较为严重。另外，螺杆20的中心通孔长度较长，其表面加工质量很难保证，将进一步加剧磨损的发生，严重时，磨损后的杂质异物将会聚集并导致阀体卡死，使其无法正常工作。

因此，本优选实施例中提供一种耐磨性能较好的电子膨胀阀100，该电子膨胀阀100在阀芯30与螺杆20之间设置有第一轴承套41。由于轴承套由润滑性能优异和耐磨性能优异的材质制成，因此设于相互运动的阀芯30与螺杆20之间，可以有效解决电子膨胀阀100在长期运行后的磨损问题，提升产品可靠性。

可以理解，第一轴承套41可以设置成与阀芯30相对转动，也可以设置成与阀芯30相对静止，以将阀芯30与螺杆20之间的滑动摩擦力转换成阀芯30与第一轴承套41或螺杆20与第一轴承套41之间的摩擦力，能有效减少降低阀芯30与螺杆20本身的摩擦损耗，因此运行更为稳定，使用寿命更长。

进一步参阅图1和图2，在其中一个实施例中，阀芯30外壁设有第二凸缘31，第一轴承套41的第一端与第二凸缘31相抵，第一轴承套41的第二端伸出于螺杆20。第一轴承套41与阀芯30外壁之间可以为间隙配合、过渡配合或过盈配合。

参阅图3所示，在其中一个实施例中，螺杆20内壁开设有容置腔21并形成有第一凸缘22，第一轴承套容置于容置腔21内，且第一轴承套41的第一端与容置腔21的内壁相抵，第一轴承套41的第二端伸出于螺杆20。

在其中一个实施例中，第一轴承套41与螺杆20内壁之间为过盈配合。

参阅图4所示，在其中一个实施例中，电子膨胀阀100还包括第二轴承套42，第二轴承套42设于阀芯30与螺杆20之间，且第二轴承套42与第一轴承套41同轴且相间隔设置。

在其中一个实施例中，第一轴承套41由锡青铜、铝青铜或粉末冶金材质制成；在其中一个实施例中，第一轴承套41的外表面设有涂覆层，涂覆层由含镍的聚四氟乙烯制成。

同样地，第二轴承套42也可以由锡青铜、铝青铜或粉末冶金材质制成。在其中一个实施例中，第二轴承套42的表面设有涂覆层，涂覆层由含镍的聚四氟乙烯制成。

进一步地，电子膨胀阀100还包括限位件81，固定于螺杆20外壁并位于螺杆20靠近阀口11的一端，用以对螺母50朝向阀口11的移动形成挡配。

具体地，当螺母50带动阀芯30向下移动，即朝关闭阀口11的方向移动时，阀芯30与阀口11抵接而无法继续移动，而螺母50会继续向下移动，为了避免螺母50朝向阀口方向移动过度，在螺杆20外壁设置限位件81，以限制螺母50在阀体10关闭时的位置。

当螺母50带动阀芯30向上运动时，即朝开启阀口11的方向移动时，螺母50与螺杆20之间由螺纹段过渡至光滑段，螺母50打滑而无法进一步上移。此处螺杆20与螺母50之间的螺纹配合方式较为常见，此处不予赘述。

以上限制阀体10最大开度和最小开度的方式，相比在转动方向设置限位结构，能有效减少碰撞，并降低由此产生的异响。

此外，电子膨胀阀100还包括第一弹性元件91和第二弹性元件92。

第一弹性元件91套设于阀芯30与螺母50之间，且第一弹性元件91的一端与第一轴承套41相抵，第一弹性元件91的另一端与螺母50的内壁相抵，用以向第一轴承套41提供轴向预紧力，使第一轴承套41能够与阀芯30或螺杆20紧密贴合，避免阀芯30在移动过程中发生晃动，进而减小了由此产生的噪音，提高电子膨胀阀100的使用可靠性，并且还能减少螺杆20与螺母50之间由于晃动而产生的磨损，延长使用寿命。

第二弹性元件92套设于螺母50远离阀口11的一端，螺母50在上移至最高行程后继而下移的过程中，在第二弹性元件92的作用下，有利于下移过程中的对准，并能减少晃动的发生。此外，螺母50远离阀口11的一端固定有定位套82，该定位套82的上端与阀芯30的上端大致齐平，且该定位套82位于螺母50与第二弹性元件92之间，可进一步减少阀芯30在运动过程中的晃动。转子组件60在带动螺母50转动的过程中，螺母50向上移动，直至螺母50与螺杆20脱离螺纹连接，成为轴孔连接，此时螺母50及阀芯30不再向上移动。

电子膨胀阀100的工作原理如下：

定子组件通电后产生磁场，由磁性材料制成的转子组件60在磁场的驱动下转动，转子组件60与螺母50通过锁定件70固定连接，转子组件60的转动带动螺母50转动，螺母50与螺杆20之间形成螺母螺杆配合，螺杆20固定设置在阀体10上，因此螺母50相对螺杆20的转动会驱使螺母50相对螺杆20做伸缩运动，从而实现定子组件驱动转子组件60运动，转子组件60再驱动螺母50运动。

螺母50相对阀体10轴线方向的伸缩运动通过第一弹性元件91带动阀芯30做同步运动，阀芯30在螺母50的驱动下朝向阀体10上开设的阀口11运动，当阀芯30封闭阀口11时，电子膨胀阀100关闭；当阀芯30解除对阀口11的封闭时，电子膨胀阀100开启。此外，还可以通过阀芯30逐步调节阀口11的具体开度，以对流体介质的流通量进行步进式的调节。由于电子膨胀阀100中阀口11的开设口径相对较小，流体介质的流通量降低，从而实现电子膨胀阀100对流体介质的节流降压过程。

本实用新型还提供一种使用上述电子膨胀阀100的制冷设备(图未示)，该制冷设备由于使用了上述的电子膨胀阀100，整个***的可靠性与稳定性提高，具有更为广泛的应用前景。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电子膨胀阀(100)，包括阀体(10)、螺杆(20)以及阀芯(30)，所述阀体(10)上开设有阀口(11)，所述螺杆(20)设于所述阀体(10)内并套设于所述阀芯(30)，所述阀芯(30)设于所述阀体(10)内并能沿所述螺杆(20)的轴线方向往复滑移以封堵或打开所述阀口(11)，其特征在于，所述阀芯(30)与所述螺杆(20)之间设置有第一轴承套(41)。

2.根据权利要求1所述的电子膨胀阀(100)，其特征在于，所述螺杆(20)内壁开设有容置腔(21)并形成有第一凸缘(22)，所述第一轴承套(41)容置于所述容置腔(21)内，且所述第一轴承套(41)的第一端与所述第一凸缘(22)相抵，所述第一轴承套(41)的第二端伸出于所述螺杆(20)。

3.根据权利要求2所述的电子膨胀阀(100)，其特征在于，所述第一轴承套(41)的外壁与所述螺杆(20)内壁之间为过盈配合。

4.根据权利要求1所述的电子膨胀阀(100)，其特征在于，所述阀芯(30)外壁设有第二凸缘(31)，所述第一轴承套(41)的第一端与所述第二凸缘(31)相抵，所述第一轴承套(41)的第二端伸出于所述螺杆(20)。

5.根据权利要求2～4任一项所述的电子膨胀阀(100)，其特征在于，所述电子膨胀阀(100)还包括第二轴承套(42)，所述第二轴承套(42)设于所述阀芯(30)与所述螺杆(20)之间，且所述第二轴承套(42)与所述第一轴承套(41)同轴且相间隔设置。

6.根据权利要求5所述的电子膨胀阀(100)，其特征在于，所述电子膨胀阀(100)还包括螺母(50)、转子组件(60)和锁定件(70)，所述螺母(50)套设于所述螺杆(20)外并与所述螺杆(20)螺纹连接，所述锁定件(70)连接于所述螺母(50)与所述转子组件(60)之间，所述转子组件(60)套设于所述螺母(50)外，并通过所述锁定件(70)与所述螺母(50)固定连接。

7.根据权利要求6所述的电子膨胀阀(100)，其特征在于，所述电子膨胀阀(100)还包括限位件(81)，所述限位件(81)固定于所述螺杆(20)外壁并位于所述螺杆(20)靠近所述阀口(11)的一端，用以对所述螺母(50)朝向所述阀口(11)的移动形成挡配。

8.根据权利要求7所述的电子膨胀阀(100)，其特征在于，所述电子膨胀阀(100)还包括：

第一弹性元件(91)，套设于所述阀芯(30)与所述螺母(50)之间，且所述第一弹性元件(91)的一端与所述第一轴承套(41)相抵，所述第一弹性元件(91)的另一端与所述螺母(50)的内壁相抵；

第二弹性元件(92)，套设于所述螺母(50)远离所述阀口(11)的一端，并能向所述阀芯(30)提供预紧力。

9.根据权利要求8所述的电子膨胀阀(100)，其特征在于，所述电子膨胀阀(100)还包括定位套(82)，所述定位套(82)套设于所述阀芯(30)远离所述阀口(11)的一端，所述定位套(82)的上端与所述阀芯(30)的上端大致齐平，且所述定位套(82)位于所述螺母(50)与所述第二弹性元件(92)之间。

10.一种制冷设备，其特征在于，包括如权利要求1～9任一项所述的电子膨胀阀(100)。

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