本發(fā)明涉及一種制冷劑控制裝置。
背景技術(shù):
傳統(tǒng)能源汽車或者新能源汽車,如電動(dòng)汽車的空調(diào)系統(tǒng)可能采用熱泵型制冷劑系統(tǒng)來與空氣換熱,在不同的工作模式制冷劑的流動(dòng)方式有所不同,制冷劑可能需要雙向流動(dòng),形成制冷劑方向不同的制冷劑回路,通常可以在制冷劑管路上布置開關(guān)閥來選擇性打開或關(guān)閉該開關(guān)閥所在的分支支路,具體地可通過采用電子膨脹閥與單向閥兩個(gè)零部件相組合的方式來控制制冷劑的流動(dòng)方式,比如當(dāng)制冷劑正向流通時(shí),可通過電子膨脹閥所在支路進(jìn)行節(jié)流,同時(shí)并聯(lián)支路上的單向閥關(guān)閉,再比如當(dāng)制冷劑反向流通時(shí),電子膨脹閥關(guān)閉,同時(shí)并聯(lián)支路上的單向閥打開進(jìn)行直通。如此這種布置方式分別通過電子膨脹閥控制節(jié)流、通過單向閥控制直通流路的開或關(guān),然而,將并聯(lián)設(shè)置的電子膨脹閥與單向閥整合到系統(tǒng)中,需要對(duì)應(yīng)電子膨脹閥、單向閥的電子線路及制冷劑管路,系統(tǒng)線路及系統(tǒng)管路較為復(fù)雜,且在系統(tǒng)中所占空間也較大。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種體積較小且相對(duì)簡(jiǎn)化系統(tǒng)連接的制冷劑控制裝置。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明制冷劑控制裝置采用如下技術(shù)方案:一種制冷劑控制裝置,包括閥體、閥組件及活塞,所述閥體具有第一端口、第二端口,該第一端口、第二端口其中一個(gè)為制冷劑出口,另一個(gè)為制冷劑入口,該閥體還形成有第一安裝腔與第二安裝腔,所述閥組件包括閥座、閥針與驅(qū)動(dòng)部分,其中所述閥座至少部分收容于第一安裝腔且與閥體相組裝固定,所述活 塞位于第二安裝腔且相對(duì)于閥體可動(dòng),所述制冷劑控制裝置還包括與第一端口連通的第一腔、與第二端口連通的第二腔,所述第一腔自第一端口向閥體內(nèi)延伸設(shè)置,所述第二腔自第二端口向閥體內(nèi)延伸設(shè)置,所述閥座形成有第一閥口,所述閥體形成第二閥口,所述第一腔與第一、第二閥口一側(cè)相通,所述第二腔與第一、第二閥口另一側(cè)相通;所述閥針在驅(qū)動(dòng)部分作用下相對(duì)第一閥口可動(dòng),所述活塞相對(duì)于閥體可動(dòng)、可抵接或者離開第二閥口,所述活塞關(guān)閉第二閥口時(shí),所述閥針遠(yuǎn)離或者靠近第一閥口,通過調(diào)整閥針與第一閥口之間的間隙大小來調(diào)節(jié)制冷劑流量大小,此時(shí)所述第一腔可通過第一閥口與第二腔相連通,當(dāng)活塞打開第二閥口時(shí),所述第二腔與第一腔通過第二閥口相連通。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的制冷劑控制裝置同時(shí)具備節(jié)流結(jié)構(gòu)及直通結(jié)構(gòu),根據(jù)應(yīng)用需要調(diào)整制冷劑流通路徑,可進(jìn)行節(jié)流或直通,既可通過控制閥針動(dòng)作可實(shí)現(xiàn)節(jié)流,調(diào)換制冷劑入口與出口也可切換到直通功能,體積較小且可相對(duì)簡(jiǎn)化系統(tǒng)布置。
附圖說明
圖1是本實(shí)施方式制冷劑控制裝置的立體側(cè)視示意圖;
圖2是圖1所示制冷劑控制裝置沿A-A線的部分側(cè)面剖視示意圖,并顯示了與閥組件相配合的定子線圈,其中活塞位于第一位置,以實(shí)線示意出制冷劑節(jié)流流向、以虛線示意出制冷劑直通流向;
圖3是圖2所示制冷劑控制裝置的局部放大圖,部分示意出閥座、閥針與閥體的組裝關(guān)系;
圖4是圖2所示制冷劑控制裝置的局部放大圖,部分示意出活塞與閥體的組裝關(guān)系。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參閱圖1至圖4所示,本實(shí)施方式揭示了一種制冷劑控制裝置100,該制冷劑控制裝置100包括閥體1、閥組件2,所述制冷劑控制裝置的閥體1 形成有與制冷劑連接管路相配接的第一端口101、第二端口102,該第一端口、第二端口其中一個(gè)為制冷劑出口,另一個(gè)為制冷劑入口,所述制冷劑裝置100還形成有位于第一、第二端口之間的制冷劑通道103,該制冷劑通道103包括與第一端口連通的第一腔1031、與第二端口連通的第二腔1032,所述第一腔自第一端口向閥體內(nèi)延伸設(shè)置,所述第二腔自第二端口向閥體內(nèi)延伸設(shè)置。
所述閥體1具有收容所述閥組件的第一安裝腔104、收容所述的第二安裝腔105,所述第一腔1031與所述第一安裝腔、第二安裝腔相連通設(shè)置,所述第二腔1032與第一、第二安裝腔相連通設(shè)置,從而形成兩條并聯(lián)設(shè)置的制冷劑流通路徑,具體地本實(shí)施方式中第一腔1031與第一、第二安裝腔交叉貫通布置,所述第二腔1032也與第一、第二安裝腔交叉貫通布置,從而制冷劑通道形成有用于制冷劑節(jié)流的制冷劑節(jié)流流道、不進(jìn)行制冷劑節(jié)流的制冷劑直通流道,使得所述制冷劑裝置可兼顧節(jié)流及直通功能。所述閥組件2包括閥座20、閥針21、定子線圈22、轉(zhuǎn)子23與螺紋組件24,其中閥座20下側(cè)部分收容于第一安裝腔104,該閥座20通過螺紋連接方式與閥體1相組裝固定,進(jìn)一步閥座20與閥體1之間可進(jìn)行密封設(shè)置,防止制冷劑向外滲漏;所述閥座20的中心部分形成安裝孔200,所述閥針21可通過該安裝孔200,閥座20還形成有與安裝孔連通的第一閥口201,該第一閥口201作為上述節(jié)流閥口,所述閥針21相對(duì)閥座20可動(dòng),該閥針21可遠(yuǎn)離或者靠近第一閥口201,該閥組件通過調(diào)整閥針與第一閥口之間的間隙大小來調(diào)節(jié)制冷劑流量大小。所述定子線圈22與閥體1相組裝固定,所述螺紋組件24包括固定部分241與可動(dòng)部分242,所述固定部分241與閥座直接固定或者通過轉(zhuǎn)接件與閥座間接固定,所述閥針21與轉(zhuǎn)子23通過螺紋組件24的可動(dòng)部分相組裝固定,該轉(zhuǎn)子23與螺紋組件24的可動(dòng)部分242形成驅(qū)動(dòng)部分以實(shí)現(xiàn)閥針21動(dòng)作,即在所述驅(qū)動(dòng)部分的作用下閥針21相對(duì)閥座20可動(dòng),該驅(qū)動(dòng)部分在定子線圈22提供的電磁應(yīng)力作用下運(yùn)動(dòng),該轉(zhuǎn)子23通過螺紋組件的可動(dòng)部分帶動(dòng)閥針21移動(dòng),所述閥針21相對(duì)于第一閥口上下運(yùn)動(dòng),可通過調(diào)整閥針與第一閥口之間的間隙大小來調(diào)節(jié)制冷劑流量大小,所述閥針21下末端形成與第 一閥口相配合的縮頸部211,該縮頸部可在轉(zhuǎn)子帶動(dòng)下遠(yuǎn)離或靠近第一閥口201,由于該第一閥口的孔徑或徑向尺寸較小,作為節(jié)流閥口用于對(duì)制冷劑節(jié)流降壓。
所述制冷劑控制裝置還包括活塞30、封蓋31以及彈性元件32,所述閥體1形成有上述第二閥口106,具體地第二閥口106位于第二安裝腔105下側(cè)且與該第二安裝腔相通,該第二閥口106可連通第二腔1032、第一腔1031,從而形成可流通制冷劑但是不進(jìn)行節(jié)流的制冷劑直通流道。所述封蓋31至少部分收容于第二安裝腔105且與閥體1相組裝密封固定,所述活塞30可動(dòng)地安裝于閥體的第二安裝腔105,具體地所述活塞30設(shè)置在封蓋31的下側(cè),該活塞30與封蓋31相組裝且相對(duì)于封蓋或者閥體可動(dòng),從而所述活塞可沿封蓋31在上下方向上動(dòng)作,所述活塞30與第二閥口106相配合,通過活塞30在第二安裝腔105內(nèi)移動(dòng),使得該活塞相對(duì)于第二閥口106在第一位置、第二位置之間動(dòng)作,以控制所述活塞30抵接或者離開第二閥口106,由于第二閥口106處通流面積為第一閥口與閥針之間間隙處的通流面積的四倍以上,制冷劑可不節(jié)流而直接通過第二閥口106,第二閥口106作為直通閥口設(shè)置在制冷劑直通流道;在制冷劑通道103所布置延伸之處,所述第一閥口201處通流面積小于所述制冷劑入口處通流面積、所述制冷劑出口處通流面積、第二閥口106處通流面積中任意一個(gè),從而所述第一閥口作為節(jié)流閥口。
進(jìn)一步地,所述活塞30與封蓋31其中一個(gè)具有安裝凹部、另一個(gè)具有安裝凸部,該安裝凸部至少部分收容該安裝凹部,通過所述安裝凹部與安裝凸部配合,所述活塞30與封蓋相套接設(shè)置,沿上下方向,所述活塞30沿封蓋31在第一位置、第二位置之間上下移動(dòng),更具體地所述活塞30為非金屬活塞,比如橡膠或者彈性較好的絕緣或半絕緣材料形成的非金屬活塞,所述活塞30包括凸伸設(shè)置且與彈性元件32相抵接的支撐臺(tái)301,該活塞還包括套接在封蓋外側(cè)的套接部302,該套接部一側(cè)開口而形成上述安裝凹部300,相對(duì)應(yīng)地所述封蓋31具有與閥體相固定的固定部311、自該固定部延伸的上述安裝凸部303,該固定部與閥體之間密封設(shè)置,防止制冷劑向外滲漏;相 對(duì)應(yīng)地所述活塞30一端對(duì)應(yīng)地形成有上述安裝凹部300,所述安裝凸部與上述安裝凹部相套裝在一起,該活塞30另一端具有抵接部304,該抵接部用于與封蓋對(duì)應(yīng)位置處的第二閥口106相抵接,當(dāng)活塞30向下移動(dòng)與封蓋抵接而關(guān)閉第二閥口106時(shí),所述抵接部304與閥體之間密封配合,具體地閥體1具有位于第二閥口周側(cè)的抵接凸部1061,當(dāng)活塞30關(guān)閉第二閥口時(shí),所述抵接凸部161與活塞的抵接部304相抵接接觸,可相對(duì)提升活塞與閥體之間密封抵接的可靠性能;當(dāng)然其他實(shí)施方式中,所述安裝凸部也可設(shè)置在活塞上,對(duì)應(yīng)地所述安裝凹部設(shè)置在所述封蓋。
所述彈性元件32與封蓋31和/或活塞30相套接設(shè)置,比如彈性元件32可設(shè)置在活塞與封蓋以內(nèi)位置或外側(cè),如圖2、圖4所示所述彈性元件32套設(shè)在封蓋與活塞兩者組合后整體外側(cè),在上下方向上,所述彈性元件32位于封蓋與活塞之間,所述彈性元件一端抵接所述封蓋31、另一端抵接所述活塞30,具體地該彈性元件32一端抵接封蓋31下側(cè)、另一端抵接所述活塞30上側(cè),所述活塞30可上下移動(dòng),同時(shí)彈性元件32進(jìn)行伸縮變形,該彈性元件可提高所述活塞在閥體內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)的穩(wěn)定性,具體地該彈性元件32可選用彈簧或者其他可實(shí)現(xiàn)直線型伸縮變形的其他類型彈性元件;具體地在彈性元件的彈性壓力和制冷劑壓力作用下,所述活塞30可關(guān)閉閥體的第二閥口106而位于第一位置時(shí),通過閥組件2調(diào)節(jié)閥針動(dòng)作,可加大或減小閥針的縮頸部211與第一閥口201之間的間隙,從而調(diào)節(jié)制冷劑的流量;在外力作用下所述活塞30可壓縮彈性元件32,且克服彈性元件的彈性壓力而向上移動(dòng)到第二位置,從而打開第二閥口,所述活塞30相對(duì)遠(yuǎn)離第二閥口106,所述第二腔1032與第一腔1031之間通過第二閥口106相連通,由于所述第二閥口106的孔徑或徑向尺寸遠(yuǎn)大于第一閥口201的孔徑或徑向尺寸,使得制冷劑可不節(jié)流而直接通過流通面積相對(duì)較大的第二閥口。
如圖2所示實(shí)施方式所述閥座20與封蓋31相對(duì)并排設(shè)置,此時(shí)兩者可設(shè)置在閥體1的同側(cè),該閥座20與封蓋31的中心軸線相平行設(shè)置,或者其他實(shí)施方式中所述閥座20與封蓋31的中心軸線也可相交設(shè)置,比如垂直布 置或者以其他角度進(jìn)行布置,滿足制冷劑流通需求同時(shí)可進(jìn)一步緊湊化、可相對(duì)減小裝置體積;具體地所述第一腔1031自第一端口101向閥體內(nèi)延伸于第一閥口201、第二閥口106上側(cè),所述第二腔1032自第二端口102向內(nèi)延伸于第一閥口201、第二閥口106下側(cè),相對(duì)應(yīng)地本實(shí)施方式中所述第一安裝腔105與第二安裝腔106的中心軸線相平行設(shè)置,或者第一安裝腔與第二安裝腔的中心軸線相交設(shè)置,可根據(jù)具體需要調(diào)整兩者之間布置方式。
當(dāng)制冷劑控制裝置100進(jìn)行制冷劑節(jié)流時(shí),如圖2實(shí)線所示意制冷劑流向,所述第一端口101為制冷劑入口、第二端口102為制冷劑出口,所述第一端口的制冷劑壓力大于第二端口的制冷劑壓力,在該制冷劑壓差力下所述閥組件活塞30與第二閥口106相抵接而關(guān)閉第二閥口106,此時(shí)所述活塞30位于第一位置,通過活塞關(guān)閉第二閥口,所述定子線圈22產(chǎn)生電磁力而控制閥針21相對(duì)于第一閥口201動(dòng)作,所述閥針21沿其軸向或上下方向動(dòng)作以加大或減小該閥針的縮頸部211與第一閥口201之間的間隙,所述第一腔1031與第二腔1032之間僅可通過第一閥口201相連通,所述第一端口101與第二端口102之間形成制冷劑節(jié)流流道,從而調(diào)節(jié)制冷劑的流量;具體地節(jié)流過程中制冷劑從第一端口101流入第一腔,流經(jīng)第一閥口201進(jìn)入第二腔1032,再沿第二端口102流出,進(jìn)行節(jié)流減壓。
當(dāng)制冷劑控制裝置100進(jìn)行制冷劑直通時(shí),如圖2虛線所示意制冷劑流向,所述第二端口102為制冷劑入口、第一端口101為制冷劑出口,制冷劑流動(dòng)路徑切換,所述第二端口的制冷劑壓力大于第一端口的制冷劑壓力,在該制冷劑壓差下,所述活塞30打開第二閥口106,所述第二腔1032與第一腔1031之間通過第二閥口106相連通,所述第二端口102與第一端口101之間形成制冷劑直通流道;具體地活塞打開第二閥口106的過程中,隨著制冷劑的壓力增大,在該制冷劑壓差下所述活塞30被抬升、打開第二閥口106,制冷劑壓差力向上頂推活塞30,該活塞30壓縮彈性元件32,且頂推活塞克服彈性元件的彈性壓力而向上移動(dòng),直至活塞30從關(guān)閉狀態(tài)的第一位置向上移動(dòng)到打開狀態(tài)的第二位置,以打開第二閥口106,需要說明的是所述活塞 30打開第二閥口時(shí),所述閥針21可關(guān)閉第一閥口,或者該閥針也可不關(guān)閉第一閥口,由于該第一閥口與閥針之間間隙相對(duì)遠(yuǎn)小于第二閥口孔徑,第一閥口是否打開基本不影響第二閥口處制冷劑流通量。當(dāng)所述活塞到達(dá)第二位置,該活塞通過打開第二閥口,具體地制冷劑從第二端口102流入第二腔1032,流經(jīng)閥體處設(shè)置的第二閥口106進(jìn)入第一腔1033,再沿第一端口101流出;所述第二閥口106的孔徑或者徑向尺寸或者當(dāng)量直徑遠(yuǎn)大于第一閥口201的孔徑或者徑向尺寸或者當(dāng)量直徑,使得所述活塞30位于第二位置時(shí),第二閥口打開時(shí)允許制冷劑快速通過,所述第二閥口處的通流面積為第一閥口與閥針之間間隙處的通流面積的四倍以上,即制冷劑控制裝置的制冷劑流通量大于活塞位于第一位置時(shí)制冷劑控制裝置的制冷劑流通量,制冷劑可直接通過第二閥口而流出制冷劑出口、不進(jìn)行節(jié)流降壓。
所述制冷劑控制裝置100通過閥體設(shè)置第一閥口201用于與閥針21配合進(jìn)行節(jié)流,且通過所述活塞30打開或關(guān)閉第二閥口106,使得制冷劑控制裝置100同時(shí)具備節(jié)流結(jié)構(gòu)及直通結(jié)構(gòu),可在換熱系統(tǒng)應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)節(jié)流降壓或者反向直通,根據(jù)系統(tǒng)應(yīng)用的需要可選擇其中一種功能,在系統(tǒng)運(yùn)行中制冷劑控制裝置需要節(jié)流時(shí),一般在小開度范圍內(nèi)調(diào)整閥針開度,進(jìn)行制冷劑節(jié)流;或者通過活塞受到向上制冷劑背壓而上移,第二閥口106打開,制冷劑可反向直接通過,不進(jìn)行節(jié)流;另外,所述制冷劑裝置以上狀態(tài)切換與該制冷劑裝置在系統(tǒng)應(yīng)用中的制冷劑方向相關(guān)聯(lián),具體地在制冷劑裝置100用于正向節(jié)流時(shí),通過控制閥針21動(dòng)作可控制制冷劑的流量大小,或者制冷劑裝置100用于反向直通時(shí),制冷劑入口與出口切換的前提下,活塞受壓上移,即可打開制冷劑直通流道,產(chǎn)品適用性較高;再者不需要采用多種閥組合使用,可節(jié)省部件數(shù)量,有利于降低成本,且整體體積較小且可簡(jiǎn)化系統(tǒng)管路布置。
需要說明的是:以上實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而并非限制本發(fā)明所描述的技術(shù)方案,盡管本說明書參照上述的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明已進(jìn)行了詳細(xì)的說明,但是,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員仍然可以 對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改或者等同替換,而一切不脫離本發(fā)明的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進(jìn),均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)。