CN105805989B - 热力膨胀阀 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种热力膨胀阀，包括：阀体，阀体具有第一阀腔，阀体的中部设置有出口；感温部件；阀芯组件，设置在阀体的第二端，阀芯组件至少部分地设置在第一阀腔内，阀芯组件包括：阀芯座、阀芯以及阀芯弹簧，阀芯座具有第二阀腔以及阀口，阀芯和阀芯弹簧设置在第二阀腔内，阀口连通第二阀腔和第一阀腔，阀芯弹簧与阀芯抵顶配合并使阀芯穿设在阀口内；传动件，设置在第一阀腔内，传动件的两端分别与膜片及阀芯抵接配合，阀芯组件还包括位置调整部，位置调整部使阀芯组件在与阀体连接之前，能沿第一阀腔的轴向可移动地设置在第一阀腔内，以将阀口处的开度调整成预设值。本发明的技术方案有效地解决了现有技术中的开度的一致性难以保证的问题。

Description

热力膨胀阀

技术领域

本发明涉及制冷系统技术领域，具体而言，涉及一种热力膨胀阀。

背景技术

在制冷系统中，热力膨胀阀是重要的控制装置，其通过感应制冷系统中蒸发器出口或压缩机吸入段的温度来控制阀的开度大小，从而实现对制冷系统中制冷剂流量的调节，起到节流降压的作用。

制冷系统的制冷循环过程一般如下：

如图1所示，来自冷凝器1’的低温高压液体通过热力膨胀阀2’的节流降压后形成低温低压的液体，并进入到蒸发器3’内，在蒸发器3’中吸热蒸发而成为高温低压的气体。来自蒸发器3’的高温低压气体进入压缩机4’转变为高温高压气体，再进入到冷凝器1’，并在冷凝器1’中冷凝成低温高压的液体，从而完成制冷循环。

在上述制冷系统中，热力膨胀阀的感温包30’位于蒸发器3’出口或压缩机4’吸入段，并用来感受蒸发器3’出口或压缩机4’吸入段的温度，进而将该温度对应的压力引入到热力膨胀阀2’气箱内。该压力为阀芯的开启驱动力，同时阀芯下部的压缩弹簧会对阀芯产生关闭方向的力。当膜片达到受力平衡时，阀芯相对于阀座产生一定开度，从而可以调节冷凝器1’到蒸发器3’的制冷剂流量。

具体地，如图2至图4所示，热力膨胀阀的出口与蒸发器的进口相连，当进入蒸发器的制冷剂流量偏小时，蒸发器出口温度过高，会使感温包30’的温度也偏高。这样，感温包30’内的制冷剂压力偏大，该压力传递到气箱盖13’的腔内，导致膜片40’向下移动。膜片40’向下移动会顶着传动片12’，传动片12’顶着支持座11’，支持座11’顶着传动杆62’，传动杆62’顶着阀芯52’，使阀芯52’向下移动，从而使阀芯52’与阀芯座51’形成的开度h’增大。进而，制冷剂通过热力膨胀阀阀口90’的流量变大，最终调节使进入蒸发器的流量也变大。反之，当进入蒸发器的制冷剂流量偏大时，蒸发器出口温度过低，导致感温包30’的温度也偏低。感温包30’内的制冷剂压力偏小，该压力传递到气箱盖13’的腔内，在和阀芯52’下部的压缩弹簧的共同作用下，膜片40’向上移动，导致阀芯52’向上移动，使阀芯52’与阀芯座51’形成的开度h’减小，制冷剂通过热力膨胀阀阀口90’的流量变小，最终调节使进入蒸发器的流量也变小。

热力膨胀阀主要是通过调整阀芯与阀口处的开度h’来调节制冷剂流量，因此，阀的开度一致性要好。上述开度是指阀芯动作的两个极限位置(关闭位置及最大流通面积位置)之间的距离。上述开度是热力膨胀阀的特性，一旦热力膨胀阀组装好以后无法再调节。在上述热力膨胀阀中，由于阀的开度是由多个零部件尺寸决定的，各零部件加工公差和装配公差叠加，很难确保开度的一致性。开度一致性不好会使膜片的总位移及上下位移分配出现偏差，进而影响热力膨胀阀的最大制冷量、使用寿命及产品的一致性。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种热力膨胀阀，以解决现有技术中的开度的一致性难以保证的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种热力膨胀阀，包括：阀体，阀体具有第一阀腔，阀体的中部设置有出口；感温部件，设置在阀体的第一端，感温部件包括根据感温包的温度产生位移的膜片；阀芯组件，设置在阀体的第二端，阀芯组件至少部分地设置在第一阀腔内，阀芯组件包括：阀芯座、阀芯以及阀芯弹簧，阀芯座具有第二阀腔以及阀口，阀芯和阀芯弹簧设置在第二阀腔内，阀口连通第二阀腔和第一阀腔，阀芯弹簧与阀芯抵顶配合并使阀芯穿设在阀口内；传动件，设置在第一阀腔内，传动件的两端分别与膜片及阀芯抵接配合，阀芯组件还包括位置调整部，位置调整部使阀芯组件在与阀体连接之前，能沿第一阀腔的轴向可移动地设置在第一阀腔内，以将阀口处的开度调整成预设值。

进一步地，位置调整部为支撑座，阀芯座连接在支撑座上，支撑座在阀芯座的径向上突出于阀芯座，支撑座的周向侧壁与阀体的内壁相适配并且相配合。

进一步地，支撑座上设置有过流孔，支撑座上连接有进口接管，过流孔连通进口接管与第二阀腔。

进一步地，传动件包括传动片和传动杆，传动片包括中心通孔，传动杆的一端铆接在中心通孔内。

进一步地，热力膨胀阀还包括安装在第一阀腔内的底座，底座位于阀体的第一端和出口之间，传动片和底座之间设置有调节弹簧。

进一步地，传动片包括叠置的第一传动片和第二传动片，第一传动片位于膜片和第二传动片之间，第二传动片的直径小于第一传动片的直径，调节弹簧套设在第二传动片上。

进一步地，热力膨胀阀还包括安装在底座上的套筒，传动杆穿设在套筒的内孔中。

根据本发明的另一方面，提供了一种热力膨胀阀，包括：阀体，阀体具有第一阀腔，阀体的中部设置有出口；感温部件，设置在阀体的第一端，感温部件包括根据感温包的温度产生位移的膜片；阀芯组件，设置在阀体的第二端，阀芯组件至少部分地设置在第一阀腔内，阀芯组件包括：阀芯座、阀芯以及阀芯弹簧，阀芯座具有第二阀腔以及阀口，阀芯和阀芯弹簧设置在第二阀腔内，阀口连通第二阀腔和第一阀腔，阀芯弹簧与阀芯抵顶配合并使阀芯穿设在阀口内；传动件，设置在第一阀腔内，传动件的两端分别与膜片及阀芯抵接配合，其中，阀体上具有安装范围，阀芯组件安装在安装范围内，阀芯组件处于安装范围内的不同位置时阀口处的开度不相同。

进一步地，阀芯组件还包括支撑座，阀芯座连接在支撑座上，支撑座在阀芯座的径向上突出于阀芯座，安装范围形成在阀体的内壁上，支撑座的周向侧壁与阀体的内壁相适配并且相配合。

进一步地，支撑座上设置有过流孔，支撑座上连接有进口接管，过流孔连通进口接管与第二阀腔。

进一步地，传动件包括传动片和传动杆，传动片包括中心通孔，传动杆的一端铆接在中心通孔内。

进一步地，热力膨胀阀还包括安装在第一阀腔内的底座，底座位于阀体的第一端和出口之间，传动片和底座之间设置有调节弹簧。

进一步地，传动片包括叠置的第一传动片和第二传动片，第一传动片位于膜片和第二传动片之间，第二传动片的直径小于第一传动片的直径，调节弹簧套设在第二传动片上。

应用本发明的技术方案，在阀芯组件中设置了位置调整部。在阀芯组件与阀体连接之前，通过移动上述位置调整部可使阀芯组件在阀体的第一阀腔内移动进而位置可以调整。在对膜片的上方施加一定压力的情况下，与膜片抵接配合的传动件相对于阀体位置固定。由于传动件与阀芯组件中的阀芯抵接配合，阀芯相对于阀体位置固定。阀芯组件中的阀芯弹簧设置在阀芯与位置调整部之间，并与阀芯抵顶配合。由于阀芯穿设在阀口内，这样可以通过调整阀芯与阀芯座的相对位置来调整阀口处的开度。位置调整部的移动可以带动阀芯座的移动，进而可以调整阀口处的开度，从而有效地解决了开度的一致性难以保证的问题。

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示出了现有技术中制冷系统的工作过程示意图；

图2示出了现有技术中的热力膨胀阀的结构示意图；

图3示出了现有技术中的热力膨胀阀的阀芯与阀口处的开度h’的示意图；

图4示出了现有技术中的热力膨胀阀的传动件的结构示意图；

图5示出了根据本发明的热力膨胀阀的一个实施例的结构示意图；

图6示出了图5的I部位的局部放大图；

图7示出了图5的热力膨胀阀的传动件的结构示意图；

图8示出了图5的热力膨胀阀的阀体的结构示意图；

图9示出了图5的热力膨胀阀的阀体的感温部件和膜片的结构示意图；

图10示出了图5的热力膨胀阀的阀体的装配示意图；

图11示出了根据本发明的热力膨胀阀的另一实施例的阀体的装配示意图；以及

图12示出了图11的热力膨胀阀的阀体的总装图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1’、冷凝器；2’、热力膨胀阀；3’、蒸发器；4’、压缩机；11’、支持座；12’、传动片；13’、气箱盖；30’、感温包；51’、阀芯座；52’、阀芯；40’、膜片；62’、传动杆；90’、阀口；h’、开度；10、阀体；102、阀体下端面；21、第一阀腔；22、第二阀腔；30、感温包；40、膜片；50、阀芯组件；51、阀芯座；52、阀芯；53、阀芯弹簧；54、支撑座；541、支撑座下端面；61、传动片；62、传动杆；621、传动杆下端面；70、底座；80、调节弹簧；90、阀口；100、套筒；13、气箱盖；14、毛细管；h、开度。

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5和图6所示，本实施例的热力膨胀阀包括阀体10、感温部件、阀芯组件50以及传动件。阀体10具有第一阀腔21，阀体10的中部设置有出口。感温部件设置在阀体10的第一端，感温部件包括根据感温包30的温度产生位移的膜片40。阀芯组件50设置在阀体10的第二端，阀芯组件50至少部分地设置在第一阀腔21内。阀芯组件50包括阀芯座51、阀芯52以及阀芯弹簧53。阀芯座51具有第二阀腔22以及阀口90，阀芯52和阀芯弹簧53设置在第二阀腔22内，阀口90连通第二阀腔22和第一阀腔21，阀芯弹簧53与阀芯52抵顶配合并使阀芯52穿设在阀口90内。传动件，设置在第一阀腔21内，传动件的两端分别与膜片40及阀芯52抵接配合。阀芯组件50还包括位置调整部，位置调整部使阀芯组件50在与阀体10连接之前，能沿第一阀腔21的轴向可移动地设置在第一阀腔21内，以将阀口90处的开度h调整成预设值。

应用本实施例的热力膨胀阀，在阀芯组件50中设置了位置调整部。在阀芯组件50与阀体10连接之前，通过移动上述位置调整部可使阀芯组件50在阀体10的第一阀腔21内移动。在对膜片40的上方施加一定压力的情况下，与膜片40抵接配合的传动件相对于阀体10位置固定。由于传动件与阀芯组件50中的阀芯52抵接配合，阀芯52相对于阀体10位置固定。阀芯组件50中的阀芯弹簧53设置在阀芯52与位置调整部之间，并与阀芯52抵顶配合。由于阀芯52穿设在阀口90内，可以通过调整阀芯52与阀芯组件50中的阀芯座51的相对位置来调整阀口90处的开度。位置调整部的移动可以带动阀芯座51的移动，进而可以调整阀口90处的开度，从而有效地解决了开度的一致性难以保证的问题。当位置调整部的位置确定后可以将位置调整部与阀体10固定连接在一起。连接的方式优选为焊接。

从另一方面来说，在本实施例中，阀体10上具有安装范围，阀芯组件50安装在该安装范围内。其中，阀芯组件50处于安装范围内的不同位置时所述阀口90处的开度h不相同。通过调整阀芯组件50在安装范围内的位置进而能够调节阀芯与阀芯座的相对位置来调整阀口处的开度。在本实施例中，上述安装范围形成在阀体10的内壁上。

如图5和图6所示，在本实施例的热力膨胀阀中，位置调整部为支撑座54，阀芯座51连接在支撑座54上，支撑座54在阀芯座51的径向上突出于阀芯座51，支撑座54的周向侧壁与阀体10的内壁相适配并且相配合，支撑座54上设置有过流孔。上述结构简单，容易实现。支撑座54的周向侧壁与阀体10的内壁相适配并且相配合，也可以增强膨胀阀的密封性。支撑座54上的过流孔可以使制冷剂流过。

如图5和图6所示，在本实施例的热力膨胀阀中，支撑座54上设置有与阀芯弹簧53配合的定位槽。上述定位槽对阀芯弹簧53起到定位的作用，可以防止阀芯弹簧53在支撑座54上产生径向移动。

如图5和图6所示，在本实施例的热力膨胀阀中，支撑座54上连接有进口接管，过流孔连通进口接管与第二阀腔22。进口接管与过流孔、第二阀腔22连通，可以使制冷剂顺畅地流入到第二阀腔22。

在现有技术中，如图4所示，传动片12’与支持座11’通过铆接方式连接在一起。传动杆62’与传动片12’及支持座11’独立设置。上述结构增加了零部件数量和装配公差。

本实施例的技术方案解决了上述问题。如图7所示，在本实施例的热力膨胀阀中，传动件包括传动片61及与传动片61连接的传动杆62。上述传动件中的传动片61为一体结构，减少了零件数量和装配公差，同时降低了成本。

如图7所示，在本实施例的热力膨胀阀中，传动片61包括中心通孔，中心通孔为阶梯孔，传动杆62的一端铆接在中心通孔内。传动杆62和传动片61的铆接连接结构简单，易于实现，并且连接牢固性较强。

如图5和图7所示，在本实施例的热力膨胀阀中，热力膨胀阀还包括安装在第一阀腔21内的底座70，底座70位于阀体10的第一端和出口之间，传动片61和底座70之间设置有调节弹簧80。传动片61包括叠置的第一传动片和第二传动片，第一传动片位于膜片40和第二传动片之间，第二传动片的直径小于第一传动片的直径，调节弹簧80套设在第二传动片上。

具体地，底座70固定设置在第一阀腔21内，传动片61和底座70之间设置有调节弹簧80。调节弹簧80的一端套设在第二传动片上，调节弹簧80的另一端设置在底座70上。当对膜片40的上方施加一定压力时，调节弹簧80对传动片61和膜片40产生向上的力，膜片40向下移动一定的距离，膜片40顶着传动片61，传动片61顶着传动杆62，传动杆62顶着阀芯52，阀芯52相对于阀芯座51向下移动，阀芯52和阀口90之间产生开度h。调节弹簧80的设置，可对膜片40起到缓冲的作用，减轻膜片40因上方压力过大而造成的损坏，延长膜片40的使用寿命。

如图7和图8所示，在本实施例的热力膨胀阀中，热力膨胀阀还包括安装在底座70上的套筒100，传动杆62穿设在套筒100的内孔中。套筒100可以对传动杆62起到定位的作用。

在本实施例中，图7所示的组件与图8所示的气箱座中的套筒100以同心轴的形式组装在阀体10内，套筒100的上端面可以限制传动片61的向下位移的距离。

如图9所示，在本实施例的热力膨胀阀中，感温部件由气箱盖13、毛细管14和感温包30预先通过焊接的方式形成。上述感温部件与图8所示的气箱座的顶部焊接在一起，并且感温部件的轴线和气箱座的轴线重合。膜片40设置在感温部件和气箱座之间，并且感温部件与膜片40相互独立，气箱座与膜片40相互独立。

如图10所示，在本实施例中，在装配包括阀体10等部件的主体部件与阀芯组件50时，先在主体部件的膜片40上方施加气压，使膜片40向下位移达到最大。此时，传动片61与套筒100紧密贴合，传动杆62向下位移达到最大，传动杆62的下端面与阀体10的下端面形成距离L。因为距离L一旦组装完成无法变动，各零部件设计公差及装配公差的影响会导致距离L的一致性不好。

如图6和图10所示，支撑座54的周向侧壁与阀体10的内壁相适配并且相配合，阀芯组件50相对于阀体10可沿着轴向方向上下移动。支撑座54的下端面与阀体10的下端面形成距离A。通过上下移动阀芯组件50来调节距离A，从而调节开度h，使开度达到设定值，从而减小加工公差和装配公差产生的偏差的影响。

在另一实施例中，如图11所示，在包括阀体10等部件的主体部件中，预先将制冷剂充入感温包30内。在相同环境温度下，制冷剂对膜片40产生一定压力使膜片40下移，带动传动杆62下移，传动杆下端面621与阀体下端面102形成距离L1。由于零部件加工误差和装配误差产生的影响，L1的一致性不好。此时，利用专用工装，以传动杆下端面621为基准面，设计要求控制的传动杆下端面621到阀体下端面102的距离为要求的距离。将阀体下端面102进行平面车加工，将原先尺寸不定的L1严格控制到要求的距离。如图12所示，将车加工过的主体部件与阀芯组件50沿箭头方向组装，阀体10车加工过的阀体下端面102与支撑座下端面541重合，形成热力膨胀阀。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例可以确保开度h的一致性，进而可以保证热力膨胀阀的设计名义制冷量和使用寿命。

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 (13)

1.一种热力膨胀阀，其特征在于，包括：

阀体(10)，所述阀体(10)具有第一阀腔(21)，所述阀体(10)的中部设置有出口；

感温部件，设置在所述阀体(10)的第一端，所述感温部件包括根据感温包(30)的温度产生位移的膜片(40)；

阀芯组件(50)，设置在所述阀体(10)的第二端，所述阀芯组件(50)至少部分地设置在所述第一阀腔(21)内，所述阀芯组件(50)包括：阀芯座(51)、阀芯(52)以及阀芯弹簧(53)，所述阀芯座(51)具有第二阀腔(22)以及阀口(90)，所述阀芯(52)和所述阀芯弹簧(53)设置在所述第二阀腔(22)内，所述阀口(90)连通所述第二阀腔(22)和所述第一阀腔(21)，所述阀芯弹簧(53)与所述阀芯(52)抵顶配合并使所述阀芯(52)穿设在所述阀口(90)内；

传动件，设置在所述第一阀腔(21)内，所述传动件的两端分别与所述膜片(40)及所述阀芯(52)抵接配合，

所述阀芯组件(50)还包括位置调整部，所述位置调整部使所述阀芯组件(50)在与所述阀体(10)连接之前，能沿所述第一阀腔(21)的轴向可移动地设置在所述第一阀腔(21)内，以将所述阀口(90)处的开度(h)调整成预设值，所述位置调整部为支撑座(54)，所述阀芯座(51)连接在所述支撑座(54)上。

2.根据权利要求1所述的热力膨胀阀，其特征在于，所述支撑座(54)在所述阀芯座(51)的径向上突出于所述阀芯座(51)，所述支撑座(54)的周向侧壁与所述阀体(10)的内壁相适配并且相配合。

3.根据权利要求2所述的热力膨胀阀，其特征在于，所述支撑座(54)上设置有过流孔，所述支撑座(54)上连接有进口接管，所述过流孔连通所述进口接管与所述第二阀腔(22)。

4.根据权利要求1所述的热力膨胀阀，其特征在于，所述传动件包括传动片(61)和传动杆(62)，所述传动片(61)包括中心通孔，所述传动杆(62)的一端铆接在所述中心通孔内。

5.根据权利要求4所述的热力膨胀阀，其特征在于，所述热力膨胀阀还包括安装在所述第一阀腔(21)内的底座(70)，所述底座(70)位于所述阀体(10)的第一端和所述出口之间，所述传动片(61)和所述底座(70)之间设置有调节弹簧(80)。

6.根据权利要求5所述的热力膨胀阀，其特征在于，所述传动片(61)包括叠置的第一传动片和第二传动片，所述第一传动片位于所述膜片(40)和所述第二传动片之间，所述第二传动片的直径小于所述第一传动片的直径，所述调节弹簧(80)套设在所述第二传动片上。

7.根据权利要求5所述的热力膨胀阀，其特征在于，所述热力膨胀阀还包括安装在所述底座(70)上的套筒(100)，所述传动杆(62)穿设在所述套筒(100)的内孔中。

8.一种热力膨胀阀，其特征在于，包括：

阀体(10)，所述阀体(10)具有第一阀腔(21)，所述阀体(10)的中部设置有出口；

感温部件，设置在所述阀体(10)的第一端，所述感温部件包括根据感温包(30)的温度产生位移的膜片(40)；

阀芯组件(50)，设置在所述阀体(10)的第二端，所述阀芯组件(50)至少部分地设置在所述第一阀腔(21)内，所述阀芯组件(50)包括：阀芯座(51)、阀芯(52)以及阀芯弹簧(53)，所述阀芯座(51)具有第二阀腔(22)以及阀口(90)，所述阀芯(52)和所述阀芯弹簧(53)设置在所述第二阀腔(22)内，所述阀口(90)连通所述第二阀腔(22)和所述第一阀腔(21)，所述阀芯弹簧(53)与所述阀芯(52)抵顶配合并使所述阀芯(52)穿设在所述阀口(90)内；

传动件，设置在所述第一阀腔(21)内，所述传动件的两端分别与所述膜片(40)及所述阀芯(52)抵接配合，

其中，所述阀体(10)上具有安装范围，所述阀芯组件(50)安装在所述安装范围内，所述阀芯组件(50)处于所述安装范围内的不同位置时所述阀口(90)处的开度(h)不相同，所述阀芯组件(50)还包括支撑座(54)，所述阀芯座(51)连接在所述支撑座(54)上。

9.根据权利要求8所述的热力膨胀阀，其特征在于，所述支撑座(54)在所述阀芯座(51)的径向上突出于所述阀芯座(51)，所述安装范围形成在所述阀体(10)的内壁上，所述支撑座(54)的周向侧壁与所述阀体(10)的内壁相适配并且相配合。

10.根据权利要求9所述的热力膨胀阀，其特征在于，所述支撑座(54)上设置有过流孔，所述支撑座(54)上连接有进口接管，所述过流孔连通所述进口接管与所述第二阀腔(22)。

11.根据权利要求8所述的热力膨胀阀，其特征在于，所述传动件包括传动片(61)和传动杆(62)，所述传动片(61)包括中心通孔，所述传动杆(62)的一端铆接在所述中心通孔内。

12.根据权利要求11所述的热力膨胀阀，其特征在于，所述热力膨胀阀还包括安装在所述第一阀腔(21)内的底座(70)，所述底座(70)位于所述阀体(10)的第一端和所述出口之间，所述传动片(61)和所述底座(70)之间设置有调节弹簧(80)。

13.根据权利要求12所述的热力膨胀阀，其特征在于，所述传动片(61)包括叠置的第一传动片和第二传动片，所述第一传动片位于所述膜片(40)和所述第二传动片之间，所述第二传动片的直径小于所述第一传动片的直径，所述调节弹簧(80)套设在所述第二传动片上。