一種電動節流分配機構的製作方法

2023-09-19 13:26:25 2

專利名稱：一種電動節流分配機構的製作方法
技術領域：
本發明屬於一種製冷系統用的電動節流分配機構，特別是一種空調系統用的電動
節流分配機構。
背景技術：
現有技術中的空調系統大都包括室內熱交換器、室外熱交換器、壓縮機及節流裝 置等部件，在一些一拖多的空調系統中，為了提高熱交換器的換熱效率，內部冷媒的流量分 配一直是一個技術難點；許多系統都採用電子膨脹閥對每個室內機進行單獨控制並分配流 量，如2006年11月29日申請的申請號為200610145015. 2的發明專利申請公布說明書中所 公開的方案，就採用對每個室內機都通過一控制調閥模塊用於智能調節所述每個室內機的 電子膨脹閥，從而實現一拖多空調冷媒流量的按需分配。又如於2002年10月23日申請並 於2007年9月26日授權的申請號為02137580. l所公布的發明專利說明書所公開的方案， 也是通過分別控制每個室內機的控制器實施單獨控制到每個室內機的冷媒的流量，從而完 成一拖多空調系統的流量分配，並自動調節電子膨脹閥的開啟度和製冷劑流量，使每臺室 內機流量分配均勻，從而提高整個空調系統的效率。 通過上述控制方式來控制到每個室內機的冷媒的流量，每個室內機的流量能實現 單獨控制，使用精度較高，但相對使用零部件較多，如2006年11月29日申請的申請號為 200610145015. 2的發明專利申請公布說明書中所公開的方案每個室內機均單獨配置一個 電子膨脹閥及一控制調閥模塊。這樣部件數量多，製造成本很高，管路連接複雜，同時由於 控制電路的數量及閥相應增多，其故障發生率也可能相應增多。2007年9月26日授權的申 請號為02137580. 1所公布的發明專利說明書中也一樣存在同樣問題。

發明內容
本發明要解決的技術問題和提出的技術任務是克服現有技術存在的用於系統節
流及分配流量的部件數量多，製造成本高，管路連接複雜的問題，針對使用多個熱交換器或
一個熱交換器的多組換熱器的製冷系統包括空調系統與冷凍冷藏箱，提供一種在多個熱交
換器或多組換熱器之前進行智能流量分配並同時完成節流的電動節流分配機構，同時替代
多個膨脹閥及流量的分配器。 為此，本發明採用以下技術方案 —種電動節流分配機構，包括外殼、底座部件，進口接管、多個節流孔及多個與所 述節流孔相連通的出口接管，還包括一個驅動用的步進電機及步進電機所帶動的傳動軸及 由所述步進電機及傳動軸所帶動的滑閥，所述外殼與所述底座部件形成一個閥腔，進口接 管與所述閥腔相連通，該電動節流分配機構通過步進電機來帶動閥腔內的傳動軸、滑閥轉 動來實現所述的多個節流孔之間流量的分配，所述的多個節流孔與滑閥相對設置在底座部 件上並設置在電動節流分配機構的軸向位置。 優選的，所述步進電機包括所述外殼外固定的線圈部件及外殼內的與所述線圈部
3件磁極相對應的磁轉子部件，工作時通過向所述線圈部件通電從而使外殼內的磁轉子部件 轉動帶動閥腔內的傳動軸、滑閥轉動從而實現對所述的多個節流孔之間流量的分配。
優選的，所述底座部件包括一個底座與一塊底板，所述節流孔設置在所述底板上， 並通過底座上的通孔與出口接管相連通。 可選的，所述底座部件具體為一個閥座，所述節流孔設置在所述閥座上。 優選的，所述的滑閥的軸向位置通過底座部件及一彈性元件固定。 可選的，所述滑閥轉動時通過所述磁轉子部件上固定的一個帶動銷帶動轉動，相
對的所述滑閥上設置有一個帶動用的缺口部。 可選的，所述帶動銷設置在所述磁轉子部件的軸向位置。 可選的，所述帶動銷設置在所述磁轉子部件的周向位置。 可選的，所述滑閥轉動時通過所述傳動軸上固定的一個帶動件帶動轉動。 本發明的電動節流分配機構適用於2個以上的節流孔的分配與節流，同時對應於
帶有2個以上熱交換器或換熱器之前的節流與分配，對3個以上節流孔更加合適，降低成本
也更加明顯。 本發明通過在多個熱交換器或多組換熱器之前設置一個電動節流分配機構，使每 個熱交換器或熱交換器的每組換熱器的冷媒的流量可以實現智能分配並同時完成節流，替 代了原系統中使用的膨脹閥及分配器，從而減少同樣功能下的系統的零部件，使每個熱交 換器或每組換熱器之間流量分配均勻，使每臺熱交換器或每組換熱器充分發揮其換熱作 用，減少換熱面積的浪費，從而提高整個系統的效率，同時系統製造簡單，零部件數量少，安 裝連接方便簡單，製造成本較低。並且本發明通過在軸向位置設置多個節流孔，相對結構緊 湊，裝配工藝相對簡單，多個出口接管的焊接可以一次性完成，加工工序較少。


圖1 :本發明的電動節流分配機構的第一種實施方式的結構示意圖； 圖2 :圖1所示的電動節流分配機構的滑閥的一種結構立體示意圖； 圖3 :圖1所示的電動節流分配機構的滑閥與底板的組合的示意圖； 圖4 :圖1所示的電動節流分配機構的底板的示意圖； 圖5 :本發明的電動節流分配機構的第二種實施方式的結構示意圖； 圖6 :圖5所示的電動節流分配機構的底板與滑閥部位的局部結構示意圖； 圖7 :為本發明的電動節流分配機構第三種實施方式的結構示意圖； 圖8 :圖7所示的電動節流分配機構轉動90°後的結構示意圖； 圖9 :本發明的電動節流分配機構的第四種實施方式的結構示意圖； 圖10 :本發明的電動節流分配機構的第五種實施方式的結構示意圖； 圖11 :圖10的電動節流分配機構的所用的滑閥的立體示意圖。 圖12 :圖10所示的電動節流分配機構轉動90°後的結構示意具體實施例方式
本發明的電動節流分配機構可以適用於有多個熱交換器或多組換熱器的製冷系 統的流量的分配與節流，如家用空調或冷凍冷藏箱等，特別適合於家用空調中一拖多的空調及新型熱交換器中為提高系統能效比而採用多組換熱器組合進行換熱的系統中使用以 提高系統的效率。下面結合附圖，具體說明本發明的實施方式 如圖1所示，圖1為本發明的電動節流分配機構的第一種實施方式的結構示意圖。 圖2為圖1所示電動節流分配機構的滑閥的示意圖，圖3為底板與滑閥組合的示意圖，圖4 為底板的示意圖。該電動節流分配機構包括一個外殼709及一個底座部件，底座部件由底 座714和底板717組合而成；外殼709與底座部件共同形成一個閥腔710，底座714的一部 份及底板固定在所述閥腔內的軸向位置；外殼709外固定有作為步進電機定子部份的線圈 部件711，外殼內還設有作為步進電機動子部份的磁轉子部件707、在磁轉子部件帶動下能 來迴轉動的傳動軸708、及隨磁轉子部件與傳動軸一起轉動的滑閥706，滑閥706與底板717 相對設置且固定在沿磁轉子部件及傳動軸的軸向位置上，傳動軸708是通過磁轉子部件注 塑成型時一起固定成型的。底座714上設有一個進口 701a，底板717上設有三個節流孔 702a、702b、702c，三個節流孔702a、702b、702c分別通過底座714上所設的出口通道704a、 704b、704c與三個出口接管703a、703b、703c相連通，三個節流孔702a、702b、702c可設置 一個倒角(圖中未示出)且三個節流孔702a、702b、702c的通徑小於三個出口接管703a、 703b、703c及出口通道704a、704b、704c的通徑。 一個與所述進口連通的進口接管701與三 個出口接管703a、703b、703c —起與底座714通過焊接密封固定，焊接可以一次性完成。進 口接管701與三個出口接管及進口、三個節流孔均在電動節流分配機構的軸向位置。滑閥 706設有一個用於通過傳動軸708的中間通孔及一個導通部706a、一個缺口部706b ;相應 的，在磁轉子部件707上設有一個帶動銷707b，帶動銷707b的一端伸入滑閥706的缺口部 706b中，帶動銷707b通過滑閥706的缺口部706b帶動滑閥轉動。另外在滑閥706的背部 與磁轉子部件707之間設置有一個彈性元件，滑閥706的軸向位置通過底座部件、磁轉子部 件及該彈性元件而固定，而滑閥706的徑向位置則通過傳動軸固定，本實施方式中彈性元 件為一個彈簧719，從而使滑閥706在軸向上固定並使滑閥706的底面與底板的表面717a 良好地配合。另外，傳動軸的一端伸入外殼頂部的凹部中而另一端伸入底座部件中，從而 在外殼與底座部件之間固定，相應地，滑閥通過傳動軸其徑向位置也得到了固定；該電動節 流分配機構通過步進電機的磁轉子部件帶動傳動軸、滑閥轉動動作，具體地，滑閥的徑向位 置隨傳動軸固定，滑閥的軸向位置隨彈性元件及底板位置而固定，在轉動時通過磁轉子部 件707上固定的帶動銷707b帶動轉動，從而使底板717上設置的多個軸向的節流孔與閥腔 710導通，從而來實現所述的多個節流孔之間流量的分配。在系統運行時，電動節流分配機 構的線圈部件711接收到相應的脈衝信號後，經過多個相位之間的通斷，改變線圈部件上 的磁極從而帶動外殼內的磁轉子部件707不停轉動，磁轉子部件再帶動傳動軸708和滑閥 706不斷轉動，通過控制步進電機通過每個節流孔時的轉動速度、或固定時間內控制步進電 機使每個節流孔完全導通的停頓時間比例，從而控制閥座上的多個節流孔702a、702b、702c 與閥腔710導通的時間比例，從而實現對所述的多個節流孔702a、702b、702c之間流量的分 配，製冷劑通過電動節流分配機構的節流孔節流後再分別分配到每組換熱器或熱交換器。 為保證線圈部件711與磁轉子部件707之間的正確的相位關係，兩者之間還有一定位卡止 機構進行固定(圖中未畫出)。 具體轉動時，磁轉子部件可以進行來回往復不定速的轉動或單方向不定速轉動， 具體地，每個節流孔702a、702b、702c的流量就取決於每個節流孔702a、702b、702c的通徑
5及滑閥706轉動時通過這個節流孔時的速度或在該節流孔導通時的停頓時間，如果滑閥通 過節流孔702a導通時的轉動速度較慢或在節流孔702a導通時的停頓時間相對較長，通過 這個節流孔702a的流量比例就相應較高；同樣地，如果滑閥通過節流孔702a導通時的轉動 速度較快或在節流孔702a導通時的停頓時間相對較短，則相應地通過這個節流孔702a的 流量比例就相應較低；其它幾個節流孔的情況也是一樣的，這裡就不再複述。這樣通過每個 節流孔的流量的分配比例就得到了一個系統的分配，並且可以隨著系統的變化及每個熱交 換器或換熱器的工況進行隨時調整，而得到一個較好的傳熱效率及系統的能效比。
另外還可以在底座714上固定一個定位用的止動銷715，在止動銷715外套設有一 個止動套716 ;相對的在磁轉子部件707上也設有一個定位用止動棒718，止動棒718與所 述的止動梢715上的止動套716—起用於電動節流分配機構開啟時的定位及轉動過程中的 定位，使滑閥與多個節流孔之間保持正確的位置關係，從而進行正確地流量分配。這樣磁轉 子部件可以進行來回往復不定速的轉動帶動滑閥進行多個節流孔之間的節流流量的分配。
圖5作為本發明的第二實施方式，是對上述實施方式的一種改進，圖6為圖5中 的滑閥與底板的組合的示意圖。該實施方式與第一實施方式的區別是在所述的底板717' 上分別設置了多個節流孔及多個常通的節流孔，所述出口接管分別與一個節流孔及一個常 通節流孔同時連通。多個節流孔與所述滑閥相對設置，其流量隨著滑閥的轉動而進行分配， 而通過常通節流孔的分配流量則是穩定的。該實施方式的優點是，在出口接管的需求的節 流流量不變的情況下，通過設置常通節流孔，使系統中基本保持不變的一部份節流流量從 常通節流孔中進行節流分配，這樣，節流孔的節流分配流量就只要是系統中用於調節變化 的一部份流量，這樣節流孔的通徑就可以變小，相應地滑閥也能變小，從而使磁轉子部件變 小，步進電機的功率也可以降低，從而實現小型化。在該實施方式中，節流孔分別為3個 702a、702b、702c，另外常通節流孔也分別為3個:702a， 、702b， 、702c，，節流孔702a、702b、 702c與常通節流孔702a，、702b，、702c，分別與出口接管703a、703b、703c相連通，節流孔 702a、702b、702c與常通節流孔702a'、702b'、702c'的通徑均分別小於與其連通的出口接 管703a、703b、703c的通徑；該實施方式的其它工作原理與工作方式與上述相同，這裡不再 複述。 本發明中所述的節流孔不包括常通節流孔，而僅指節流孔。 圖7是本發明的第三實施方式，圖8為圖7的電動節流分配機構轉動90°後的示 意圖。該實施方式與第一實施方式的區別在於用於帶動滑閥轉動的帶動銷707a設置在磁 轉子部件707的滑閥的徑向外側位置，這樣帶動銷707a的長度可以稍短一些，加工更加容 易；帶動銷707a直接伸入滑閥706的缺口部706b，並且由於帶動銷707a所處的轉動位置 的半徑距離較大，在帶動滑閥轉動所需的力矩固定的情況下，所需帶動轉動的力相對要小 一些。帶動銷707a可以在磁轉子部件707注塑成型時一起注塑形成。
圖9是本發明的第四種實施方式，該實施方式與第一實施方式的區別在於，該實 施方式中作為底座部件的是一個一體的閥座705，閥座705與外殼709共同形成閥腔710， 該閥座705的上半部份固定在所述閥腔內；該實施方式中的驅動用的步進電機，包括外殼 709外固定的作為步進電機定子部份的線圈部件711及外殼內的作為動子部份的磁轉子部 件707 ;在磁轉子部件帶動下能來迴轉動的傳動軸708及隨磁轉子部件與傳動軸一起轉動 的滑閥706組成；傳動軸708是通過磁轉子部件注塑成型時一起固定成型的；閥座705設置有二個平面，其中間的第一平面705a上設置有多個節流孔702a、702b、702c，在靠近閥腔 710內的上半部設置的第一平面705a與滑閥706相對設置並處於電動節流分配機構的軸 向位置上，第一平面705a、第二平面705b與傳動軸呈垂直狀態，閥座705的第二平面705b 上設置有進口 701a，閥座上還焊接固定有與進口連通的進口接管，與多個節流孔分別連通 的多個出口接管，進口接管通過進口與閥腔始終處於導通狀態，而節流孔則根據滑閥的位 置而變化。磁轉子部件708上設置有一個伸入滑閥706的缺口部706b的帶動銷707a，並 在磁轉子部件與滑閥之間還有一個彈性元件，圖示的是一個彈簧719用於保證滑閥的軸向 位置；傳動軸的一端伸入外殼的凹部而固定，另一端通過滑閥的中心通孔與伸入閥座固定， 傳動軸的兩端分別固定從而保證滑閥的徑向位置的固定。具體工作時，該電動節流分配機 構通過步進電機的磁轉子部件帶動傳動軸708、滑閥706轉動來實現所述的多個節流孔之 間流量的分配。在系統運行時，電動節流分配機構的線圈部件711接收到相應的脈衝信號 後，通過多個相位之間的通斷，改變線圈部件的磁極從而帶動外殼709內的磁轉子部件707 轉動，磁轉子部件再帶動傳動軸708和滑閥706轉動，從而控制閥座上的多個節流孔702a、 702b、702c與閥腔710導通的時間比例，從而實現對所述的多個節流孔702a、702b、702c之 間流量的分配，製冷劑通過電動節流分配機構的節流孔節流後再分別分配到每組換熱器或 熱交換器。該實施方式的其它工作原理與工作方式與上述相同，這裡不再複述。
圖IO為本發明的電動節流分配機構的第五種實施方式的結構示意圖，圖11為圖 10的電動節流分配機構的所用的滑閥的立體示意圖，圖12為圖10所示的電動節流分配機 構轉動90°後的結構示意圖。該實施方式與上述第四實施方式的區別在於該實施方式中 滑閥是通過傳動軸固定並由所述傳動軸上所設置的一個帶動件708a伸入滑閥設置的一個 傳動孔706c中，在傳動軸708隨磁轉子部件708轉動的同時帶動滑閥一起轉動，這樣設置 的好處是滑閥的機械性能相對較好，且帶動件708a為金屬製成，機械性能也比注塑件相對 要好，並且滑閥與傳動軸在徑向上通過傳動軸兩次固定，滑閥的位置會更加準確。另外該實 施方式中所述節流孔為2個，相應的出口接管也為703a、703c兩個。該實施方式的其它工 作原理與工作方式與上述第四實施方式相同，這裡不再複述。 本發明中所提到的進口接管、出口接管並不限於直的接管，而是中間有通孔的連 接用的管件，如可以是一端帶接頭或兩端大小不一的接管等多種形式。另外本發明的幾個 實施方式中節流孔為3個、2個，這並不是對本發明的限制，而是可以根據系統需要設置為 多個如4個、5個甚至更多，電動節流分配機構的工作方式與工作原理還是一樣的，因此不 再贅述。 綜上所述，本發明的電動節流分配機構，可以實現多個管路之間流量智能分配並 完成節流的目的，這樣可以使系統的製冷劑流量得到合理的分配，可以使熱交換器或換熱 器的效率得到充分發揮，而避免原先多組熱交換器之間流量不均衡造成浪費的問題，同時 這種連接使用方式簡便，連接管路少，可以替代原先系統中使用的多個膨脹閥及分配器，安 裝使用方便，製造成本較低。 以上所述僅是本發明的幾種實施方式，而並不是對本發明的應用的限制，應當指 出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干 改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。
權利要求
一種電動節流分配機構，包括外殼、底座部件，進口接管、多個節流孔及多個與所述節流孔相連通的出口接管，還包括一個驅動用的步進電機及步進電機所帶動的傳動軸及由所述步進電機及傳動軸所帶動的滑閥，所述外殼與所述底座部件形成一個閥腔，進口接管與所述閥腔相連通，該電動節流分配機構通過步進電機來帶動閥腔內的傳動軸、滑閥轉動來實現所述的多個節流孔之間流量的分配，所述的多個節流孔與滑閥相對設置在底座部件上並設置在電動節流分配機構的軸向位置。
2. 如權利要求1所述的電動節流分配機構，其特徵是所述步進電機包括所述外殼外固 定的線圈部件及外殼內的與所述線圈部件磁極相對應的磁轉子部件，工作時通過向所述線 圈部件通電從而使外殼內的磁轉子部件轉動帶動閥腔內的傳動軸、滑閥轉動從而實現對所 述的多個節流孔之間流量的分配。
3. 如權利要求2所述的電動節流分配機構，其特徵是所述底座部件包括一個底座與一 塊底板，所述節流孔設置在所述底板上，並通過底座上的通孔與出口接管相連通。
4. 如權利要求2所述的電動節流分配機構，其特徵是所述底座部件具體為一個閥座， 所述節流孔設置在所述閥座上。
5. 如權利要求1 4其中任一項所述的電動節流分配機構，其特徵是所述的滑閥的軸 向位置通過底座部件及一彈性元件固定。
6. 如權利要求5所述的電動節流分配機構，其特徵是所述滑閥轉動時通過所述磁轉子 部件上固定的一個帶動銷帶動轉動，相對的所述滑閥上設置有一個帶動用的缺口部。
7. 如權利要求6所述的電動節流分配機構，其特徵是所述帶動銷設置在所述磁轉子部 件的軸向位置。
8. 如權利要求6所述的電動節流分配機構，其特徵是所述帶動銷設置在所述磁轉子部 件的周向位置。
9. 如權利要求5所述的電動節流分配機構，其特徵是所述滑閥轉動時通過所述傳動軸 上固定的一個帶動件帶動轉動。
全文摘要
本發明屬於一種製冷系統用的電動節流分配機構，特別是一種空調系統用的電動節流分配機構，包括外殼、底座部件，進口接管、多個節流孔及多個與所述節流孔相連通的出口接管，還包括一個驅動用的步進電機及步進電機所帶動的傳動軸及由所述步進電機及傳動軸所帶動的滑閥，所述外殼與所述底座部件形成一個閥腔，進口接管與所述閥腔相連通，該電動節流分配機構通過步進電機來帶動閥腔內的傳動軸、滑閥轉動來實現所述的多個節流孔之間流量的分配，所述的多個節流孔設置在底座部件上並設置在與滑閥相對的軸向位置。本發明的電動節流分配機構，結構緊湊，可以替代原先系統中使用的多個膨脹閥及分配器，安裝使用方便，製造成本較低。
文檔編號F25B41/00GK101738022SQ20081017748
公開日2010年6月16日 申請日期2008年11月26日 優先權日2008年11月26日
發明者胡梅宴 申請人:浙江三花股份有限公司