本發(fā)明涉及控制閥技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種用于調(diào)節(jié)流體流量的電子膨脹閥。
背景技術(shù):
在空調(diào)、冰箱、熱泵熱水器等各類制冷、制熱設(shè)備中,通常采用電子膨脹閥調(diào)節(jié)流體的流量。另外,電子膨脹閥也可以作為先導(dǎo)閥應(yīng)用于電磁閥中。
電子膨脹閥通常包括閥座組件、螺母組件、閥針絲桿組件,轉(zhuǎn)子組件,閥座組件通常包括閥座及連接管,閥座上具有閥口,閥座及連接管通常焊接成一體構(gòu)成閥座組件,閥針絲桿組件的閥針安裝在螺母組件的螺母內(nèi)。
為了解決閥口和閥針、螺母等部件的同軸度問(wèn)題,申請(qǐng)人在申請(qǐng)?zhí)枮?01110374661.7的專利申請(qǐng)中提出了在閥座上設(shè)置閥芯座11,圖1是現(xiàn)有技術(shù)一種電子膨脹閥的結(jié)構(gòu)示意圖,圖2為圖1的截面視圖。如圖1所示,在螺母上設(shè)置上部導(dǎo)向段和下部導(dǎo)向段,閥芯座11與閥座12以及固定在閥座12上的第一接管13、第二接管14共同構(gòu)成閥座部件,閥座12的內(nèi)腔形成第一閥腔121,閥芯座11的上端的外周壁與螺母32的下端內(nèi)周壁配合固定,閥芯座11的上端的內(nèi)周壁與閥針21形成間隙配合,并對(duì)閥針21提供導(dǎo)向。并且,螺母32的上端對(duì)與閥針固定一體的絲桿22提供導(dǎo)向。這種結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)解決了閥針與閥口同軸度的技術(shù)問(wèn)題。但是,這種結(jié)構(gòu)的電子膨脹閥在降低噪音方面仍存在一定的改進(jìn)空間。
如圖2所示,閥芯座11上通常安裝有4個(gè)流通孔113,并均勻分布在閥芯座11的周面上。當(dāng)系統(tǒng)制冷時(shí),冷媒從第二接管14流入,進(jìn)入閥座12的內(nèi)腔后,經(jīng)過(guò)4個(gè)流通孔113流入閥芯座11的內(nèi)腔,然后從閥口流出,進(jìn)入第一接管13。當(dāng)系統(tǒng)制熱時(shí),冷媒的流向與上 述相反,在此不再贅述。
由于閥芯座11在安裝時(shí)沒(méi)有限定方向,或者即使限定了方向,從第二接管14流入的冷媒流到4個(gè)流通孔113的距離也不可能相等。因此,當(dāng)系統(tǒng)處于制冷狀態(tài)時(shí),冷媒從閥座內(nèi)腔經(jīng)過(guò)4個(gè)流通孔113流入閥芯座11的內(nèi)腔,即冷媒經(jīng)過(guò)分流再并流的過(guò)程,而由于4個(gè)流通孔113與冷媒流入口(即第二接管14的端口)距離不相等,就會(huì)造成冷媒流經(jīng)4個(gè)流通孔113的流速、流向都存在差異,從而導(dǎo)致冷媒在閥芯座內(nèi)腔形成紊流,流體湍流強(qiáng)度大,在流經(jīng)閥口時(shí)容易產(chǎn)生噪音。當(dāng)系統(tǒng)處于制熱狀態(tài)時(shí),冷媒從閥口流入閥芯座的內(nèi)腔,通過(guò)4個(gè)流通孔113分流流入閥座內(nèi)腔后再流向第二接管14,由于4個(gè)流通孔113與冷媒流出口(即第二接管14的端口)距離不相等,就會(huì)造成4個(gè)流通孔113在閥座腔體側(cè)壓力不同,冷媒經(jīng)分流并流后容易形成紊流,產(chǎn)生噪音。
因此,如何研發(fā)出一種在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步降低冷媒流動(dòng)過(guò)程中所產(chǎn)生的噪音,是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)難題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種包括電子膨脹閥的閥座組件,可以有效抑制冷媒流動(dòng)過(guò)程中的紊流現(xiàn)象,降低湍流強(qiáng)度,從而降低噪音。為此,本發(fā)明采取以下技術(shù)方案:
一種電子膨脹閥的閥座組件,其特征在于:
包括設(shè)有第一閥腔的閥座和固定在所述閥座上的帶閥口的呈大致圓筒狀的閥芯座,所述閥芯座形成第二閥腔;
與所述閥座連接固定的第一接管、第二接管;
所述閥芯座的周向側(cè)壁上設(shè)置有兩個(gè)連通孔,所述連通孔將所述第二閥腔與所述第一閥腔連通;
所述兩個(gè)連通孔沿所述第二接管的第一中心軸線對(duì)稱分布,并且所述兩個(gè)連通孔到所述第二接管的距離相等。
所述連通孔的第二中心軸線與所述第二接管的第一中心軸線在水平方向的投影夾角為45°~135°。
所述兩個(gè)連通孔具有相同的第二中心軸線,所述第二中心軸線與所述第一中心軸線在水平方向的投影夾角為90°。
所述兩個(gè)流通孔的總流通面積S1與所述閥口的流通面積S2的比值滿足關(guān)系式:3≤S1:S2≤8。
所述第二閥腔設(shè)置有大徑段和小徑段,所述小徑段用于對(duì)閥針進(jìn)行導(dǎo)向,所述大徑段的內(nèi)徑大于所述小徑段的內(nèi)徑。
所述大徑段的內(nèi)徑D1與所述小徑段的內(nèi)徑D2的比值滿足關(guān)系式:1≤D1:D2≤1.2。
所述大徑段的高度H1與所述連通孔的直徑D3的比值滿足關(guān)系式:H1:D3≥1.2。
所述大徑段的高度H1與所述連通孔的直徑D3的比值滿足關(guān)系式:1.2≤H1:D3≤2.5。
所述閥芯座為分體式結(jié)構(gòu),由閥芯座底座和閥芯座導(dǎo)向段組成。
在此基礎(chǔ)上,本發(fā)明還提供一種電子膨脹閥,包括閥座組件、與所述閥座組件配合固定的螺母組件、對(duì)閥口進(jìn)行開(kāi)閉的閥針絲桿組件、帶動(dòng)所述閥針絲桿組件運(yùn)動(dòng)的磁轉(zhuǎn)子組件以及驅(qū)動(dòng)所述轉(zhuǎn)子組件旋轉(zhuǎn)的線圈組件,其特征在于所述閥座組件采用上述閥座組件。
本發(fā)明提供的電子膨脹閥及其閥座組件,通過(guò)將連通孔設(shè)置為兩個(gè),并且以第二接管的中心軸線為對(duì)稱軸對(duì)稱分布,因此,從兩個(gè)連通孔到第二接管的距離相等,冷媒流經(jīng)流通孔的狀態(tài)相同,不易產(chǎn)生紊流,降低湍流強(qiáng)度,從而避免了噪音的產(chǎn)生。
附圖說(shuō)明
圖1:現(xiàn)有技術(shù)一種電子膨脹閥的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2:圖1的截面視圖;
圖3:本發(fā)明提供的電子膨脹閥閥座組件結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4:圖3的截面視圖;
圖5:本發(fā)明提供的閥芯座結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6:本發(fā)明提供的閥芯座第二實(shí)施方式示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好的理解本發(fā)明的技術(shù)方案,下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
請(qǐng)參照?qǐng)D3,圖3是本發(fā)明提供的電子膨脹閥閥座組件結(jié)構(gòu)示意圖。
本發(fā)明提供的電子膨脹閥包括閥座組件、螺母組件、閥針絲桿組件、磁轉(zhuǎn)子組件以及線圈組件。
閥座組件包括閥芯座11和閥座12。閥座12為底部帶有與閥芯座配合孔的大致筒狀結(jié)構(gòu),其內(nèi)部形成第一閥腔121。在本實(shí)施例中,閥座組件還進(jìn)一步包括第一接管13和第二接管14。閥芯座11、閥座12、第一接管13、第二接管14固定連接,從而形成閥座組件。
第二接管14與閥座12的側(cè)壁固定連接,具體地,可以在閥座12的側(cè)壁上沿垂直于閥座12中心軸線的方向設(shè)置側(cè)孔12c,然后將第二接管14與側(cè)孔12c配合后實(shí)施焊接固定,這樣,第二接管14的第一中心軸線X1與閥座的中心軸線成垂直設(shè)置。
由于閥芯座11和閥座12是同軸設(shè)置,兩者的中心軸線重合,因此,第二接管14的第一中心軸線X1就與閥芯座11的中心軸線垂直。
螺母組件包括螺母32和連接片31,連接片31作為嵌件與螺母32一體成型,連接片31與閥座12焊接固定。螺母32通過(guò)中部設(shè)置的內(nèi)螺紋段與絲桿22螺紋配合,在螺母32下部的內(nèi)緣部設(shè)置有導(dǎo)向段。在螺母32的上部的內(nèi)孔中,設(shè)置有與絲桿22配合的絲桿導(dǎo)向段,絲桿導(dǎo)向段可以設(shè)置在螺母32的與絲桿22配合螺紋段的上側(cè)或下側(cè),以有利于絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的導(dǎo)向。螺母32的上部的外圓周套裝有彈簧導(dǎo)軌33和止動(dòng)滑環(huán)34。
閥針絲桿組件包括絲桿22和由絲桿22帶動(dòng)的閥針21,在本實(shí)施例中,絲桿22的一端與閥針21連接,另一端與磁轉(zhuǎn)子部件41連接。 其中,絲桿22與閥針21設(shè)置為可相互旋轉(zhuǎn),但不會(huì)相對(duì)脫開(kāi)。
閥座12的外部固定有外罩5,從而形成密封的空間,在外罩內(nèi)設(shè)置有磁轉(zhuǎn)子部件41,在本實(shí)施例中,磁轉(zhuǎn)子部件41包括磁轉(zhuǎn)子本體、轉(zhuǎn)子止動(dòng)部42和連接二者的連接體,磁轉(zhuǎn)子部件件41固定在絲桿22的上端。在外罩的外部還套設(shè)有線圈組件(圖中未示出),線圈組件與磁轉(zhuǎn)子部件構(gòu)成步進(jìn)電機(jī)。
上述電子膨脹閥的工作原理是,磁轉(zhuǎn)子部件41在線圈組件的驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn),并帶動(dòng)絲桿22一同旋轉(zhuǎn),絲桿22與螺母32通過(guò)螺紋配合,這樣,絲桿22在轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí),也進(jìn)行軸向的上下移動(dòng),從而帶動(dòng)閥針21上下運(yùn)動(dòng),從而使閥針21對(duì)閥口112實(shí)現(xiàn)開(kāi)閉動(dòng)作。
請(qǐng)參照?qǐng)D4、圖5,其中,圖4是圖3的截面視圖,圖5是本發(fā)明提供的閥芯座結(jié)構(gòu)示意圖。
如圖4所示,閥芯座11大體呈筒狀結(jié)構(gòu),形成第二閥腔111,其下端部加工有閥口112,閥口112通過(guò)與閥針21進(jìn)行配合,從而控制電子膨脹閥的流量。
閥芯座11內(nèi)部,在閥口112的上方依次設(shè)置有大徑段115和小徑段114,大徑段115的內(nèi)徑大于小徑段114的內(nèi)徑。如圖4所示,其中,小徑段114用于和閥針21配合,兩者具有相匹配的直徑,因此能對(duì)閥針21進(jìn)行導(dǎo)向,當(dāng)閥針21作升降運(yùn)動(dòng)時(shí),小徑段114能保證閥針21不會(huì)發(fā)生晃動(dòng)和偏心。
閥芯座11的周向側(cè)壁上設(shè)置有兩個(gè)連通孔113,該連通孔113將閥芯座11的第二閥腔111與閥座12的第一閥腔121連通。在本實(shí)施方式中,兩個(gè)連通孔113對(duì)稱分布在閥芯座11的周向側(cè)壁上,并且,在安裝閥芯座11時(shí),保證兩個(gè)連通孔到第二接管的距離相等。
這樣,兩個(gè)連通孔113的中心軸線重合,即具有相同的第二中心軸線X2,該第二中心軸線與第二接管14的第一中心軸線X1在水平方向的投影夾角α為90°,兩者相互垂直,如圖4所示。這樣,當(dāng)冷媒從第二接管14流入時(shí),會(huì)同時(shí)到達(dá)兩個(gè)連通孔113,再合流后從閥口112流出,抑制了冷媒流動(dòng)過(guò)程中的紊流現(xiàn)象,降低湍流強(qiáng)度,從 而降低噪音。
當(dāng)然,兩個(gè)連通孔113的中心軸線也可以設(shè)置為不重合,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解,兩個(gè)連通孔113只需以第二接管14的第一中心軸線X1為對(duì)稱軸,對(duì)稱分布即可達(dá)到從任一連通孔到第二接管14的距離均相等的效果。在本申請(qǐng)中,當(dāng)兩個(gè)連通孔113以第一中心軸線X1為對(duì)稱軸對(duì)稱分布時(shí),其中任一連通孔113的第二中心軸線X2與第二接管14的第一中心軸線X1在水平方向的投影夾角α的取值角度設(shè)置為45°~135°。如果α角度過(guò)小,則會(huì)導(dǎo)致從第二接管14中進(jìn)入的冷媒直接沖擊到連通孔113,從而產(chǎn)生噪音,而如果α角度過(guò)大,則冷媒從第二接管14進(jìn)入后,需要繞著閥芯座11流動(dòng)一段距離,才能進(jìn)入流通孔,從而不利于冷媒的平穩(wěn)流動(dòng)。
由于從第二接管14中流入的冷媒到達(dá)兩個(gè)流通孔113的距離相等,使得流經(jīng)流通孔的冷媒狀態(tài)相同,不易產(chǎn)生紊流,有助于減小噪音。
為了進(jìn)一步提高減噪效果,并且確保流經(jīng)兩個(gè)流通孔113的冷媒不發(fā)生節(jié)流,可以對(duì)流通孔的流通面積作出進(jìn)一步限定,在本申請(qǐng)中,兩個(gè)流通孔113的總流通面積S1與閥口112的流通面積S2的比值滿足關(guān)系式:3≤S1:S2≤8,此時(shí)減噪效果較佳。
還可以對(duì)大徑段115和小徑段114的結(jié)構(gòu)作出進(jìn)一步的優(yōu)化,如上文所述,大徑段115的內(nèi)徑大于小徑段114的內(nèi)徑,具體地,大徑段115的內(nèi)徑D1與小徑段114的內(nèi)徑D2的比值滿足關(guān)系式:1≤D1:D2≤1.2,這樣,有利于擴(kuò)大閥芯座內(nèi)腔111的容積,同時(shí)起到冷媒緩沖的作用。
同時(shí)為了保證閥針導(dǎo)向段(即小徑段114)的長(zhǎng)度,大徑段115的高度H1與連通孔113的直徑D3的比值滿足關(guān)系式:H1:D3≥1.2,更為優(yōu)選的,滿足關(guān)系式:1.2≤H1:D3≤2.5。
請(qǐng)參照?qǐng)D6,圖6是本發(fā)明提供的閥芯座第二實(shí)施方式示意圖。
在本實(shí)施方式中,閥芯座11為分體式結(jié)構(gòu),由閥芯座底座11a和閥芯座導(dǎo)向段11b組成,其中閥口112設(shè)置在閥芯座底座11a上, 而連通孔則設(shè)置在閥芯座導(dǎo)向段11b上,閥芯座底座11a與閥芯座導(dǎo)向段11b通過(guò)壓裝配合的形式連接在一起。具體地,閥芯座底座11a上設(shè)置有定位臺(tái)階11a1,閥芯座導(dǎo)向段11b通過(guò)該定位臺(tái)階11a1與閥芯座底座11a配合,可以是過(guò)盈配合,也可以是間隙配合。當(dāng)然,連通孔并不限于設(shè)置在閥芯座導(dǎo)向段11b上,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解,可以通過(guò)設(shè)置足夠長(zhǎng)度的閥芯座底座11a,從而將連通孔也設(shè)置在閥芯座底座11a的周向側(cè)壁,同樣可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)效果。
在以上提供的電子膨脹閥閥座組件的基礎(chǔ)上,本發(fā)明提供一種電子膨脹閥,如圖3所示,包括閥座組件、與閥座組件配合固定的螺母組件、對(duì)閥口進(jìn)行開(kāi)閉的閥針絲桿組件、帶動(dòng)閥針絲桿組件運(yùn)動(dòng)的磁轉(zhuǎn)子組件以及驅(qū)動(dòng)磁轉(zhuǎn)子組件旋圍的線圈組件,其中,閥座組件采用上述實(shí)施方式提供的閥座組件,關(guān)于螺母組件、閥針絲桿組件、磁轉(zhuǎn)子組件等已經(jīng)上文詳述,在此不再一一贅述。
以上所述僅是發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的描述,應(yīng)當(dāng)指出,本發(fā)明說(shuō)明書中的上、下、左、右、前、后、內(nèi)、外等方位用詞只是為了說(shuō)明清楚一些,不應(yīng)視作對(duì)本發(fā)明的限制。由于文字表達(dá)的有限性,而在客觀上存在無(wú)限的具體結(jié)構(gòu),對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾,這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。