本發(fā)明涉及制冷設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種用于空調(diào)中調(diào)節(jié)流量的電子膨脹閥。
背景技術(shù):
電子膨脹閥主要應(yīng)用于變頻空調(diào)系統(tǒng)中,通過高脈沖頻率電流驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)動,直接帶動減速器,并通過螺紋副、閥桿的傳遞,使閥針上升或下降,改變閥口開啟程度,從而自動調(diào)節(jié)制冷劑流量,使制冷劑回路系統(tǒng)始終保持最佳狀態(tài)。
請參考圖1,圖1為現(xiàn)有技術(shù)中一種電子膨脹閥的結(jié)構(gòu)示意圖。
如圖1所示,該電子膨脹閥主要由用于流量調(diào)節(jié)的閥體部分和用于驅(qū)動的線圈部分組成;其中線圈部分包括:電機(jī)1′、減速器2′、將電機(jī)1′的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化成絲桿3′的垂直運(yùn)動的螺紋副結(jié)構(gòu)5′、螺母4′、電機(jī)外殼6′、電機(jī)外殼6′鉚接于減速器2′外的齒輪箱9′外側(cè);閥體部分包括閥座14′、閥桿15′,以及控制閥針12′升降的波紋管11′等核心部件。其動作原理如下:電機(jī)1′的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),帶動減速器2′轉(zhuǎn)動,通過螺紋副5′的傳遞,絲桿3′向下運(yùn)動,頂住傳力部件襯套16′以及閥桿15′,使得閥針12′向下運(yùn)動,此時,波紋管11′處于不斷拉伸狀態(tài)。當(dāng)施加反向脈沖時,絲桿3′向上運(yùn)動,閥針12′在波紋管11′的回復(fù)彈力和系統(tǒng)壓力作用下不斷向上運(yùn)動,從而改變閥口13′的開啟程度,使得通流面積發(fā)生變化,達(dá)到控制流量、調(diào)節(jié)系統(tǒng)過熱的目的。
在這種電子膨脹閥結(jié)構(gòu)中,從完全關(guān)閉狀態(tài)到初期的小流量調(diào)節(jié)過程,即閥針12′從接觸閥口13′到逐漸離開閥口13′時,由于閥口13′處開度較小,會產(chǎn)生明顯的節(jié)流,從而使得流經(jīng)閥口部分的流體被大幅加速,出現(xiàn)特定頻率的渦旋而形成的異常噪音,影響最終用戶的使用舒適度。并且,該結(jié)構(gòu)的電子膨脹閥,閥口13′較大,因此小流量時的調(diào)節(jié)范圍較窄,不利于更高精度的調(diào)節(jié)。
因此,如何設(shè)計一種既能減小初期小流量調(diào)節(jié)范圍內(nèi)的異常噪音,又能提高小流量調(diào)節(jié)寬度及精度的電子膨脹閥,并持續(xù)進(jìn)行降低噪音的改進(jìn),是本領(lǐng)域技術(shù)人員面臨的技術(shù)問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題為提供一種用于變頻空調(diào)的電子膨脹閥,其能夠在小流量調(diào)節(jié)范圍內(nèi)減小異常噪音,又能提高小流量調(diào)節(jié)時的調(diào)節(jié)精度,為此,本發(fā)明提供以下技術(shù)方案:
二段式電子膨脹閥,包括電機(jī)、連接于所述電機(jī)輸出端的減速器,所述二段式電子膨脹閥的閥桿外套裝有波紋管,所述波紋管隨所述閥桿的往復(fù)運(yùn)動拉伸或收縮;其特征在于,
還包括閥芯,所述閥芯呈筒狀,其兩端分別設(shè)置有第一腔體和第二腔體,所述第二閥口開設(shè)在所述第一腔體和第二腔體之間,所述閥芯設(shè)置有流通孔;
所述第一腔體內(nèi)設(shè)置有消音組件,所述消音組件具有消音通道,所述消音通道限定流體的流動路徑,所述消音組件還包括第一消音部件,所述第一消音部件填充在所述消音通道內(nèi)。
上述技術(shù)方案提供的二段式電子膨脹閥,流體進(jìn)入第一腔體時,必須流經(jīng)消音組件內(nèi)部的消音通道,從而由設(shè)置在消音通道內(nèi)部的第一消音部件對流體進(jìn)行消音,流體基本上全部經(jīng)過第一消音部件,被攪散、消除內(nèi)部產(chǎn)生的渦流、氣泡等,有效地降低了噪音。
為了進(jìn)一步提高本技術(shù)方案的技術(shù)效果,還可以對上述技術(shù)方案作出如下進(jìn)一步的結(jié)構(gòu)設(shè)置:
所述消音組件與所述閥芯的內(nèi)壁通過壓配的方式固定。
所述消音組件包括擋圈、第一消音部件以及隔板。
所述擋圈包括主體部以及設(shè)置在所述主體部兩端的第一鍔狀部和第二鍔狀部。
所述隔板設(shè)置在所述消音通道的延伸方向上,將所述消音通道分割成橫截面呈“c”字形的環(huán)狀空間。
所述主體部的外周壁上設(shè)置有擋圈通道,將所述主體部的內(nèi)外空間相連通。
所述擋圈通道位于所述隔板的一側(cè),并靠近所述隔板設(shè)置。
所述流通孔位于所述隔板的另一側(cè),且靠近所述隔板設(shè)置。
所述閥芯內(nèi)部還設(shè)置有小流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),所述小流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)由所述閥桿的下端部與設(shè)置在所述閥芯內(nèi)部的第二閥口組成。
所述第二腔體內(nèi)設(shè)置有第二消音部件。
上述技術(shù)方案提供的二段式電子膨脹閥,由于小流量調(diào)節(jié)主要是通過設(shè)置在閥芯內(nèi)部的第二閥口進(jìn)行調(diào)節(jié),因此在同一脈沖數(shù)條件下,流量調(diào)節(jié)范圍更寬,精度更高。
附圖說明
圖1為現(xiàn)有技術(shù)中一種電子膨脹閥的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明實(shí)施方式結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本發(fā)明實(shí)施方式的閥芯結(jié)構(gòu)剖視圖;
圖4為圖3的a-a剖視圖;
圖5為消音組件的立體視圖;
圖6為擋圈與隔板的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7為第一消音部件的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案,下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
請參考圖2、圖3、圖4,圖2為本發(fā)明所提供二段式電子膨脹閥的具體實(shí)施方式結(jié)構(gòu)示意圖;圖3為本發(fā)明實(shí)施方式的閥芯結(jié)構(gòu)剖視圖圖,圖4是圖3的a-a剖視圖。
如圖2所示,本發(fā)明提供的二段式電子膨脹閥主要由用于流量調(diào)節(jié)的閥體部分和用于驅(qū)動的線圈部分組成。其中線圈部分包括:電機(jī)1、連接于電機(jī)1輸出端的減速器2,減速2下端通過螺紋副結(jié)構(gòu)5連 接有絲桿3,將電機(jī)1的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化為絲桿3的往復(fù)運(yùn)動的螺紋副結(jié)構(gòu)5,絲桿3與齒輪箱9之間連接有螺母4,減速器2外部套裝有齒輪箱9,電機(jī)1的電機(jī)外殼6與齒輪箱9通過壓接的方式固定。
閥體部分包括閥座14、閥桿15,閥桿15外套裝有波紋管11,波紋管11隨閥桿15的往復(fù)運(yùn)動拉伸或收縮,由于閥芯12與閥桿15可相互運(yùn)動地連接在一起,并以閥桿15的升降來實(shí)現(xiàn)閥芯12的升降,使閥芯12接觸或離開設(shè)置在閥座14上的第一閥口13,使第一閥口13打開或關(guān)閉。
本實(shí)施方式中所述的“可相互運(yùn)動的連接在一起”,是指閥芯與閥桿兩者在工作過程中能夠作相對運(yùn)動,但是不能相互脫離。
閥芯12的外觀大體呈筒狀,并具有大徑段121和小徑段122,其中,在靠近大徑段121的一端上開設(shè)有第一腔體123,在靠近小徑段122的一端則開設(shè)有第二腔體124,在第一腔體123和第二腔體124之間開設(shè)有第二閥口125。
大徑段121的外周壁上設(shè)置有流通部1211,在本實(shí)施方式中,如圖3所示,該流通部1211為在大徑段121的外周壁上加工出來的若干平面,以供流體流通,如圖4所示。當(dāng)然,本領(lǐng)域技術(shù)人員在基于本發(fā)明的構(gòu)思下,可以對流通部1211的形狀作出多種設(shè)計,如挖槽、打孔等方式,只需能實(shí)現(xiàn)大徑段121的上下兩端之間可供流體通過即可。
閥桿15的下端部152伸入第一腔體123中,并與第二閥口125形成配合,通過接觸或遠(yuǎn)離,來實(shí)現(xiàn)第二閥口125的打開和關(guān)閉,從而調(diào)節(jié)流量。為了使閥桿15與閥芯12相連接,在第一腔體123中,還設(shè)置有阻擋部126,阻擋部126與大徑段121的內(nèi)壁固定連接,兩者可以通過焊接、壓接或者其他方式進(jìn)行固定。
閥桿15位于閥芯12內(nèi)部的部分,其外周面上設(shè)置有環(huán)形槽151,在環(huán)形槽151中設(shè)置有卡位部件,卡位部件能使閥桿15和阻擋部126之間保持可相對運(yùn)動的連接狀態(tài)。在本實(shí)施方式中,卡位部件具體為墊圈127,具體地,墊圈127夾持在環(huán)形槽151中,使閥桿15不能脫離阻擋部126的限制。具體裝配時,可以將閥桿15裝入阻擋部126 中,再將墊圈127放入環(huán)形槽151中,然后將阻擋部126固定在閥芯的大徑段121上,阻擋部126和墊圈127共同限制了閥桿15向上移動的極限位置。
需要說明的是,墊圈127與閥桿15相配合以限制閥桿15的移動距離,只是本實(shí)施方式中所采用的一種具體方式,實(shí)際上,對閥桿15的限制并不局限于采用墊圈的結(jié)構(gòu),比如,還可以在環(huán)形槽151上設(shè)置通孔,然后采用定位銷的方式,同樣能夠使閥桿15與阻擋部126之間形成限位連接;甚至不設(shè)置環(huán)形槽151,而直接在閥桿15上設(shè)置通孔,然后采用定位銷固定,這些定位方式顯然也應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
閥芯12的大徑段121的外周壁上開設(shè)有流通孔1221,流通孔1221的個數(shù)可以是1個或者多個,在本實(shí)施方式中,由于大徑段設(shè)置有四個平面的流通部1211,為了加工方便,可以將流通孔1221直接設(shè)置在其中一個流通部1211的平面上,這樣,流通孔1221就閥芯12的內(nèi)外空間相連通,使流體可以從流通孔1221流入閥芯12內(nèi)。
為了減少流體從流通孔1221流入、并流經(jīng)第二閥口125這段路徑中所產(chǎn)生的噪音,在本實(shí)施方式中,第一腔體123內(nèi)設(shè)置有擋圈16,擋圈16與大徑段121的內(nèi)周壁配合,將第一腔體123分割出一個近似環(huán)形的空間,即消音通道166。
請同時參照圖5-圖7,其中,圖5為消音組件的立體視圖;圖6為擋圈與隔板的結(jié)構(gòu)示意圖;圖7為第一消音部件的結(jié)構(gòu)示意圖。
擋圈16由中空的主體部161以及設(shè)置于主體部161兩端的第一鍔狀部162和第二鍔狀部163組成,為了便于裝配,在本實(shí)施方式中,第一鍔狀部162可以與主體部161為分體結(jié)構(gòu),兩者分別加工再進(jìn)行固定,而第二鍔狀部163可以與主體部161一體成型。
主體部161具有中心通孔167,其內(nèi)徑略大于閥桿15下端部的外徑,這樣,閥桿15就可以在中心通孔167內(nèi)自由移動,主體部的外周壁上設(shè)置有一個擋圈通道164,將主體部161的內(nèi)外空間相連通。這樣第一鍔狀部162、第二鍔狀部163與主體部161之間就形成了環(huán)形 的消音通道166。
在消音通道166的延伸方向上設(shè)置有隔板168,從而將環(huán)形的消音通道166分割成橫截面呈“c”字形的環(huán)狀空間。擋圈通道164位于隔板168的其中一側(cè),并靠近隔板168進(jìn)行設(shè)置。
將第一消音部件165裝入消音通道166中,這樣,擋圈16、第一消音部件165、隔板168就構(gòu)成了消音組件,在裝配時,可以將該消音組件通過壓配的方式裝入第一腔體123中,使其與閥芯12固定。在裝配時,使得設(shè)置在大徑段121上的流通孔1221位于隔板168的另一側(cè),并靠近隔板128設(shè)置,即在橫截面上,流通孔1221與擋圈通道164分別設(shè)置在隔板128的兩側(cè),且均靠近隔板128進(jìn)行設(shè)置。這樣,流體從流通孔1221流入后,就會沿著消音通道166流動,從而經(jīng)過設(shè)置在消音通道166內(nèi)的第一消音部件165,在流經(jīng)全部第一消音部件165之后,從擋圈通道164流出,進(jìn)入第一腔體123,如圖4的箭頭所示。通過這樣的設(shè)置,可以充分地利用第一消音部件165進(jìn)行噪音的消除,極大地改善了噪音的產(chǎn)生。
小徑段122的下端部設(shè)置有第二腔體124,在第二腔體124中設(shè)置有第二消音部件128,裝配時,可以通過壓接的方式使小徑段122的下端部發(fā)生變形,從而將第二消音部件128固定在第二腔體124中。
上述第一消音部件165和第二消音部件128可以采用多孔質(zhì)的篩網(wǎng)或者金屬絲纏繞、粉末燒結(jié)等方式制成,在本發(fā)明,并不對消音部件的材質(zhì)作出任何限定。
為了使二段式電子膨脹閥具有除濕功能,需要使閥芯12在關(guān)閉第一閥口13時,仍然存在一定的流量。為了實(shí)現(xiàn)此目的,在本實(shí)施方式中,在第一腔體123和第二腔體124之間還設(shè)置有常通裝置,在本實(shí)施方式中,常通裝置為常通孔130,這樣二段式電子膨脹閥的兩根接管之間就始終有一部分流量處于流通當(dāng)中。當(dāng)然,為了使關(guān)閉第一閥口13時還具有一定流量,并不限于開設(shè)上述常通孔130,還可以在此基礎(chǔ)上作出多種技術(shù)手段的替換,比如在小徑段122上加工一個斜孔,直接將第二腔體124與閥芯12的外部連通,或者通過開槽的方式,在 第一閥口13的內(nèi)周壁上加工出若干流通槽,同樣能夠?qū)崿F(xiàn)閥體關(guān)閉時仍然具有一定的流量。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解,這些基于本發(fā)明構(gòu)思上的若干替換手段的使用,也應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
這樣,閥桿15的下端部152與閥芯12中的第二閥口125之間就形成了小流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。
由于閥桿15與阻擋部126之間并不是過盈配合,而是存在一定的間隙,因此,二段式電子膨脹閥在工作過程中,仍然有一部分流體是從閥桿15與阻擋部126之間的間隙之間流入到第一腔體123中,此時,該部分流體就直接流入常通孔130中,因此仍然可能存在一定的噪音。
在本實(shí)施方式中,在第一腔體123內(nèi),位于常通孔130的端面處,還設(shè)置有第三消音部件1231,第三消音部件1231可以是呈環(huán)狀,由多孔質(zhì)部件制成。當(dāng)然第三消音部件1231并不限于環(huán)狀,只需實(shí)現(xiàn)將常通孔130覆蓋即可。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解,當(dāng)常通裝置為其他結(jié)構(gòu)時,也只需實(shí)現(xiàn)在該常通裝置的入口或內(nèi)部設(shè)置第三消音部件即可實(shí)現(xiàn)。
這樣,流體即使從閥桿15與阻擋部126之間的間隙流入,而沒有經(jīng)過第一消音部件165的過濾消音,但由于第三消音部件1231的存在,流體必須經(jīng)過第三消音部件1231,才能夠流入常通孔130,從而實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步消音的目的。
當(dāng)閥桿15從上向下位移時,波紋管11處于拉伸狀態(tài),閥芯12受到壓差力作用,阻擋部126的下端面始終與墊圈127的上端面保持貼合,當(dāng)閥芯12向下移動至極限位置,與第一閥口13接觸后,閥桿15繼續(xù)向下移動,此時墊圈127隨著閥桿15一起下移,脫離與阻擋部126的貼合,直到閥桿15的下端部152與第二閥口125接觸密封,此時,二段式電子膨脹閥處于關(guān)閉狀態(tài)。
開閥時,電機(jī)1通電,波紋管11收縮,并帶動閥桿15從下向上位移,由于閥芯12受到壓差力作用,閥芯12的下端面仍然與第一閥口13保持接觸,閥桿15繼續(xù)上移,直到墊圈127的上端面與阻擋部126的下端面接觸;閥桿15繼續(xù)上移,帶動阻擋部126一起上移,此 時閥芯整體開始向上移動。當(dāng)電機(jī)1開至全開脈沖時,二段式電子膨脹閥整體達(dá)到全開狀態(tài)。
在以上過程中,墊圈127的上端面與阻擋部126的下端面接觸前的這一段調(diào)節(jié)距離,流量主要由閥桿15的下端部152與閥芯上的第二閥口125之間進(jìn)行開度控制,即小流量調(diào)節(jié)段,由于閥口減小,在相同脈沖數(shù)條件下,流量的調(diào)節(jié)范圍更寬。而閥桿15帶動閥芯12整體向上移動,此時流量主要由閥芯12與第一閥口13之間的開度來進(jìn)行控制,即大流量調(diào)節(jié)段。
如上所述,在小流量調(diào)節(jié)段,閥芯12的下端部與第一閥口13之間始終處于接觸狀態(tài),此時,大部分流體從流通孔1221流入,沿著消音通道166流動,在消音通道166內(nèi)經(jīng)過第一消音部件165進(jìn)行消音后,從擋圈通道164流入第二閥口125,另一部分流體則從閥桿15與阻擋部126之間的間隙流入第一腔體123后,然后共同經(jīng)過第二消音部件128再次進(jìn)行消音,流體在流經(jīng)消音部件時,受多層網(wǎng)孔作用被充分打散,從而消除了類似尖嘯聲的渦旋,降低了噪音。
即,本發(fā)明提供的二段式電子膨脹閥,流體通過網(wǎng)孔狀消音部件,內(nèi)部渦旋、氣泡被大幅度消除、擾散,解決了現(xiàn)有的電子膨脹閥在初期小流量調(diào)節(jié)時出現(xiàn)的異常噪音問題。同時,由于小流量調(diào)節(jié)主要是通過設(shè)置在閥芯12內(nèi)部的第二閥口125進(jìn)行調(diào)節(jié),因此在同一脈沖數(shù)條件下,流量調(diào)節(jié)范圍更寬,精度更高。
需要說明的是,本發(fā)明出現(xiàn)的上、下、左、右等方位詞,是基于說明書附圖所示的結(jié)構(gòu)為基準(zhǔn)的,并不能理解為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。
以上對本發(fā)明所提供的一種用于變頻空調(diào)的電子膨脹閥進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述,以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出,對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以對本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾,這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。