具有流量調節板的膨脹閥的製作方法

2023-05-26 06:02:21

專利名稱：具有流量調節板的膨脹閥的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及具有流量調節板的膨脹閥。
背景技術：
在傳統的電子膨脹閥設計中，流量調節裝置為閥針_閥座結構。然而由於閥針-閥 座的結構原因，難以實現步進電機的脈衝數量與流量之間的線性控制。為解決以上技術問 題，何奎等的「新型電子膨脹閥設計」(參見2005年11月出版的《機械製造》第43卷第495 期第30-32頁)公開了一種膨脹閥，這種膨脹閥利用流量調節板實現了流量的線性控制。但 是，由於這種膨脹閥中流量調節板與截流孔板之間的接觸面積較大，當高壓作用在流量調 節板上時，步進電機難以驅動流量調節板的旋轉。因此，需要對現有技術中的電子膨脹閥進行改進。

實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種具有流量調節板的膨脹閥，其流量調節板能被容 易地驅動。在本實用新型中，通過在流量調節板上設置調節輪廓線，顯著減小了流量調節板 的面積，從而減小了調節板與截流孔板之間的接觸面積，使得流量調節板易於被驅動。另 外，本實用新型還通過增加帶有單向閥的第二流體通道使得在反向流動時無壓差，以適應 熱泵系統。根據本實用新型的一個方面，提供了一種具有流量調節板的膨脹閥，包括閥體， 設置在所述閥體中的第一流體流動通道；設置在所述閥體中的截流孔板，所述截流孔板帶 有截流孔，所述截流孔形成所述第一流體流動通道的一部分；可旋轉地安裝在所述截流孔 板上的流量調節板，所述流量調節板具有調節部分，其特徵在於所述調節部分具有在一個 旋轉方向上與所述流量調節板的旋轉中心之間的距離持續增加的調節輪廓線，所述流量調 節板相對於所述截流孔板具有完全覆蓋所述截流孔、部分覆蓋所述截流孔和完全打開所述 截流孔的位置。根據本實用新型的另一方面，在所述調節輪廓線與所述旋轉中心相距第一距離的 部分與所述截流孔相鄰近的位置處，所述流量調節板覆蓋所述截流孔的第一面積，在所述 調節輪廓線與所述旋轉中心相距比所述第一距離大的第二距離的部分與所述截流孔相鄰 近的位置處，所述流量調節板覆蓋所述截流孔的第二面積，並且所述第二面積大於所述第
一面積。根據本實用新型的另一方面，所述流量調節板還具有遮擋部分，在所述流量調節 板的所述遮擋部分與所述截流孔相鄰近的位置處，所述截流孔被所述遮擋部分全部覆蓋。根據本實用新型的另一方面，在所述調節輪廓線與所述旋轉中心距離最小的部分 與所述截流孔相鄰近的位置處，所述截流孔完全打開。根據本實用新型的另一方面，在所述調節輪廓線與所述旋轉中心距離最大的部分 與所述截流孔相鄰近的位置處，所述截流孔被全部覆蓋。[0010]根據本實用新型的另一方面，所述流量調節板相對於所述截流孔板的移動由步進 電機驅動。根據本實用新型的另一方面，所述遮擋部分和所述調節部分圍繞所述流量調節板 的整個周邊。根據本實用新型的另一方面，還包括第二流體流動通道和在所述第二流體流動通 道中的單向閥體。根據本實用新型的另一方面，所述第二流體流動通道具有第一密封面並且所述內 置單向閥體包括具有第二密封面的基部，在所述第二流體流動通道的第一方向流體流動中 所述內置單向閥處於所述第一密封面和所述第二密封面相互配合且所述基部阻斷所述第 二流體流動通道的第一位置，並且在所述第二流體流動通道的與所述第一方向反向的第二 方向流動中所述內置單向閥處於所述第一密封面和所述第二密封面相互脫離且打開所述 第二流體流動通道的第二位置。根據本實用新型的另一方面，所述第二流體流動通道進一步包括與所述第一密封 面鄰近的第一配合面，並且所述內置單向閥體進一步包括從所述基部延伸的配合部，所述 配合部的周邊區域包括第二配合面和流通區域，所述內置單向閥體通過所述第二配合面與 所述第一配合面的可移動配合而在所述第一位置和所述第二位置之間可移動，在所述第二 位置，所述配合部部分地從所述第一配合面露出，且暴露一定面積的允許流體無壓降流動 的所述流通區域。根據本實用新型的另一方面，所述配合部是「I」形，並且所述流通區域是所述「I」 形配合部的兩側區域。根據本實用新型的另一方面，所述配合部是「人」形，並且所述流通區域是所述 「人」形配合部的三個徑向延伸部之間的區域。根據本實用新型的另一方面，所述配合部是圓柱形，且所述流通區域是圓柱形配 合部上的孔。本實用新型的有益效果在於膨脹閥的流量調節板能被容易地驅動，並且能在反向 流動時無壓差。

圖1示出了根據本實用新型的膨脹閥的優選實施例的裝配圖；圖2是根據本實用新型的膨脹閥的流量調節板的工作狀態示意圖；圖3是根據本實用新型的膨脹閥的單向閥的第一實施例的視圖；圖4是根據本實用新型的膨脹閥的單向閥的第二實施例的視圖；圖5是根據本實用新型的膨脹閥的單向閥的第三實施例的視圖。
具體實施方式
圖1示出了根據本實用新型的膨脹閥10的優選實施例的裝配圖；圖2示出了根據 本實用新型的膨脹閥10的流量調節板100的工作狀態示意圖；圖3-5示出了根據本實用新 型的膨脹閥的單向閥的不同實施例的視圖。如圖所示，本實用新型的膨脹閥10包括沿如圖1中的箭頭所示的方向流經流體入口 140的第一流體流動通道和如圖3-5中箭頭所示的第二流體流動通道。在第一流動通道 中設置有流量調節板100和帶有截流孔210的截流孔板200。如圖1所示，流量調節板100 通過步進電機進行驅動，使用步進電機驅動流量調節部件在本領域中是已知的，在此不再 贅述。圖2中詳細示出了流量調節板100的各個工作狀態。流量調節板100包括調節部 分120和遮擋部分130，調節部分120包括沿逆時針方向半徑持續增加的調節輪廓線122。 圖2中用實線和虛線示出了處於全關位置220、部分開啟位置222和全開位置224的流量調 節板100。如圖2所示，當流量調節板100處於全關位置220時，流量調節板100的遮擋部 分130與截流孔210相鄰近，截流孔210被遮擋部分130完全覆蓋。當流量調節板100處 於全開位置224時，流量調節板100的調節部分120的調節輪廓線122與所述旋轉中心距 離最小的部分與截流孔210相鄰近，截流孔210完全沒有被覆蓋。當流量調節板100處於 部分開啟位置222時，流量調節板100的調節部分120的調節輪廓線122的其餘部分與截 流孔210相鄰近，截流孔210至少部分被覆蓋。此時，當流量調節板100沿如圖2的箭頭所 示的開閥方向運動時，所述截流孔被覆蓋的面積部分持續減少，反之，所述截流孔被覆蓋的 面積部分持續增加。本領域技術人員容易理解，根據需要可以將調節輪廓線設置成各種形 狀，以實現流量調節曲線的任意設置，例如線性控制，即步進電機的脈衝數與流量或所述截 流孔的被覆蓋面積成線性關係。在圖3-5所示的實施例中，單向閥體300、400和500具有基部和從所述基部延伸 的配合部，所述配合部的外周區域設置有配合表面330、430和530。在第二流體流動通道中 設置有相應的配合表面340、440和540。單向閥體的配合部的配合表面與第二流體流動通 道的配合表面相互配合，使得單向閥體能在第一位置和第二位置之間移動。在圖3所示的 實施例中，單向閥體300的基部的肩部凹槽中設置有0-形環310且在第二流體流動通道中 設置有相應的密封面320。當第二流體流動通道中的流體沿如圖中的箭頭所示的方向流動 時，單向閥體300向左運動，處於0-形環310與密封面320相配合的第一位置(如圖3所 示)，此時第二流體流動通道被基部阻斷。當第二流體流動通道中的流體沿與如圖中的箭 頭所示的方向的相反方向流動時，單向閥體300向右運動，處於0-形環310與密封面320 相脫離的第二位置(圖中未示出)，此時第二流體流動通道打開。在圖4所示的實施例中， 單向閥體400的基部設置有密封錐面410且在第二流體流動通道中設置有相應的密封錐面 420。當第二流體流動通道中的流體沿如圖中的箭頭所示的方向流動時，單向閥體400向左 運動，處於密封錐面410與密封錐面420相配合的第一位置(如圖4所示)，此時第二流體 流動通道被基部阻斷。當第二流體流動通道中的流體沿與如圖中的箭頭所示的方向的相反 方向流動時，單向閥體400向右運動，處於密封錐面410與密封錐面420相脫離的第二位置 (圖中未示出)，此時第二流體流動通道打開。在圖5所示的實施例中，單向閥體500設置 有密封面510，且在第二流體流動通道中設置有相應的密封面520。當第二流體流動通道中 的流體沿如圖中的箭頭所示的方向流動時，單向閥體500向左運動，處於密封面510與密封 面520相配合的第一位置(如圖5所示)，此時第二流體流動通道被基部阻斷。當第二流體 流動通道中的流體沿與如圖中的箭頭所示的方向的相反方向流動時，單向閥體500向右運 動，處於密封面510與密封面520相脫離的第二位置(圖中未示出)，此時第二流體流動通 道打開。[0028]如圖3-5所示，在單向閥體300、400和500中，配合表面330、430和530沒有圍繞 第二流動通道的整個周邊區域，而是留有流通區域。在單向閥體300、400和500處於第二位 置時，一定面積的流通區域暴露在第二流體通道的配合表面340、440、540的右側，從而流 體能夠通過單向閥體300、400和500的流通區域沿與圖3-5所示的箭頭反向的方向流動。 由於在第二位置時暴露在第二流體通道的配合表面的右側的流通區域面積較大，第二流體 流動通道中的流體能自由地流動而基本沒有壓降。在圖3的實施例中，流通區域是單向閥 體的「1」形配合部350的兩側區域；在圖4的實施例中，流通區域是單向閥體的「人」形配 合部450的三個徑向延伸部分之間的區域；在圖5的實施例中，流通區域是圓柱形配合部 550上的孑L 560。在本實用新型的優選實施例中，截流孔板的截流孔是圓形的。然而本實用新型不 限於此，在可選實施例中，截流孔板的截流孔可以是橢圓、卵形、方形、矩形等。在本實用新型的優選實施例中，流量調節板能圍繞其旋轉中心旋轉，並且遮擋部 分和調節部分圍繞所述流量調節板的整個外周。然而本實用新型不限於此，在可選實施例 中，遮擋部分和調節部分可以只圍繞所述流量調節板的部分外周。在本實用新型的優選實施例中，流量調節板通過步進電機驅動。然而本實用新型 不限於此，流量調節板可以利用各種合適的驅動裝置進行驅動，例如伺服電機。在本實用新型的優選實施例中示出了單向閥體的三個實施例，然而本實用新型不 限於此，單向閥體的基部可以具有任意形狀，只需在基部的密封面與第二流體流動通道的 密封面相配合時能阻斷所述第二流體流動通道。單向閥體的配合部也可以具有任意合適形 狀，例如「十」形、「 * 」和「*」形等。
權利要求一種具有流量調節板的膨脹閥，包括閥體，設置在所述閥體中的第一流體流動通道；設置在所述閥體中的截流孔板，所述截流孔板帶有截流孔，所述截流孔形成所述第一流體流動通道的一部分；可旋轉地安裝在所述截流孔板上的流量調節板，所述流量調節板具有調節部分，其特徵在於所述調節部分具有在一個旋轉方向上與所述流量調節板的旋轉中心之間的距離持續增加的調節輪廓線，所述流量調節板相對於所述截流孔板具有完全覆蓋所述截流孔、部分覆蓋所述截流孔和所述截流孔完全打開的位置。
2.如權利要求1所述的膨脹閥，其特徵在於，在所述調節輪廓線與所述旋轉中心相距 第一距離的部分與所述截流孔相鄰近的位置處，所述流量調節板覆蓋所述截流孔的第一面 積，在所述調節輪廓線與所述旋轉中心相距比所述第一距離大的第二距離的部分與所述截 流孔相鄰近的位置處，所述流量調節板覆蓋所述截流孔的第二面積，並且所述第二面積大 於所述第一面積。
3.如權利要求1所述的膨脹閥，其特徵在於所述流量調節板還具有遮擋部分，在所述 流量調節板的所述遮擋部分與所述截流孔相鄰近的位置處，所述截流孔被所述遮擋部分全部覆蓋。
4.如權利要求2所述的膨脹閥，其特徵在於在所述調節輪廓線與所述旋轉中心距離最 小的部分與所述截流孔相鄰近的位置處，所述截流孔完全打開。
5.如權利要求2所述的膨脹閥，其特徵在於在所述調節輪廓線與所述旋轉中心距離最 大的部分與所述截流孔相鄰近的位置處，所述截流孔被全部覆蓋。
6.如權利要求1所述的膨脹閥，其特徵在於所述流量調節板相對於所述截流孔板的旋 轉由步進電機驅動。
7.如權利要求3所述的膨脹閥，其特徵在於所述遮擋部分和所述調節部分圍繞所述流 量調節板的整個周邊。
8.如權利要求1-7中任一項所述的膨脹閥，其特徵在於還包括第二流體流動通道和在 所述第二流體流動通道中的內置單向閥體。
9.如權利要求8所述的膨脹閥，其特徵在於所述第二流體流動通道具有第一密封面並 且所述內置單向閥體包括具有第二密封面的基部，在所述第二流體流動通道的第一方向流 體流動中所述內置單向閥處於所述第一密封面和所述第二密封面相互配合且所述基部阻 斷所述第二流體流動通道的第一位置，並且在所述第二流體流動通道的與所述第一方向反 向的第二方向流動中所述內置單向閥處於所述第一密封面和所述第二密封面相互脫離且 打開所述第二流體流動通道的第二位置。
10.如權利要求9所述的膨脹閥，其特徵在於所述第二流體流動通道進一步包括與所 述第一密封面鄰近的第一配合面，並且所述內置單向閥體進一步包括從所述基部延伸的配 合部，所述配合部的周邊區域包括第二配合面和流通區域，所述內置單向閥體通過所述第 二配合面與所述第一配合面的可移動配合而在所述第一位置和所述第二位置之間可移動， 在所述第二位置，所述配合部部分地從所述第一配合面露出，且暴露一定面積的允許流體 無壓降流動的所述流通區域。
11.如權利要求10所述的膨脹閥，其特徵在於所述配合部是「I」形，並且所述流通區域 是所述「I」形配合部的兩側區域。
12.如權利要求10所述的膨脹閥，其特徵在於所述配合部是「人」形，並且所述流通區 域是所述「人」形配合部的三個徑向延伸部之間的區域。
13.如權利要求10所述的膨脹閥，其特徵在於所述配合部是圓柱形，且所述流通區域 是圓柱形配合部上的孔。
專利摘要本實用新型的目的是提供一種具有流量調節板的膨脹閥，其流量調節板易於被驅動。該膨脹閥包括閥體，設置在所述閥體中的第一流體流動通道；設置在所述閥體中的截流孔板，所述截流孔板帶有截流孔，所述截流孔形成所述第一流體流動通道的一部分；可旋轉地安裝在所述截流孔板上的流量調節板，所述流量調節板具有調節部分，其特徵在於所述調節部分具有在一個旋轉方向上與所述流量調節板的旋轉中心之間的距離持續增加的調節輪廓線，所述流量調節板相對於所述截流孔板具有完全覆蓋所述截流孔、部分覆蓋所述截流孔和完全打開所述截流孔的位置。本實用新型的有益效果在於膨脹閥的流量調節板能被容易地驅動。
文檔編號F16K13/00GK201715040SQ201020175438
公開日2011年1月19日 申請日期2010年4月16日 優先權日2010年4月16日
發明者呂賢亮, 韓榮耀 申請人:艾默生電氣公司