雙流向電子式膨脹閥的製作方法

2023-06-07 20:48:11

專利名稱：雙流向電子式膨脹閥的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及製冷和空調業技術領域，是用於製冷和空調業的節流部件，具體地講是全封閉的雙流向電子式膨脹閥。
背景技術：
雖然製冷及空調系統(HVAC)的主要構成已經多年未變，但提高系統的效率、可靠性、自動化水平以及降低系統能耗仍是製冷系統持續改善的發展方向。熱力膨脹閥作為節流部件在製冷和空調行業，獲得了廣泛的應用，但其控制精度低、響應速度慢、調節範圍窄、過熱度不可調、不同製冷劑通用性差、容易出現洩漏、故障率高等缺點也越來越突出。與之相對應，電子式膨脹閥因其具有控制精度高、響應速度快、調節範圍廣、過熱度連續可調、通用性好、可靠性高等特點，具有精確的溫度控制能力，自動化程度高，可以整合故障診斷、排溫控制、遠程監控、自動拉油等諸多新功能而具有很好的市場前景。目前市場上的電子式膨脹閥主要是採用針式結構，具有冷量範圍比較小，製冷劑只能單向流動，非直通式設計壓損大等問題。

發明內容
本實用新型的目的是克服上述已有技術的不足，而提供一種全封閉的雙流向電子式膨脹閥，主要解決了現有的電子式膨脹閥冷量範圍小、製冷劑只能單向流動、壓損大等問題。
為了達到上述目，本實用新型是這樣實現的雙流向電子式膨脹閥，它包括步進電機3和閥體4，在閥體4上、下分別焊接電極封蓋2和閥體封板9，步進電機3設在閥體4上的電極封蓋2內，在電極封蓋2上設電極1，電極1與步進電機3連接，在閥體4的兩側設閥口5，閥口5與進出液組件6連接，其特殊之處在於在閥體4內底部設雙向閥板組件10，雙向閥板組件10由閥板7、彈性連接件14和閥板連接件8組成，閥板7為兩塊，閥板7正面開口為「V」形，在兩塊閥板7中間設彈性連接件14，將兩塊閥板7隔開，彈性連接件14可為一個，也可為一個以上，可採用彈簧，也可採用其它彈性材料，兩塊閥板7形成的底面和兩側面設在閥板連接件8的凹槽內，步進電機3通過絲杆12、傳動組件13與雙向閥板組件10連接。
本實用新型的雙流向電子式膨脹閥，所述的閥體封板9上有半球形凸起，可以削弱進出閥的壓差產生的水平推力對雙向閥板組件10和步進電機3的絲杆12的影響；其所述的閥板7和閥口5為陶瓷或耐磨鑄鐵，具有很高的耐磨性、密封性、可靠性和極長的壽命；所述的電極1與電極封蓋2之間採用玻璃工藝，確保了密封和絕緣，一般電極1採用四根接線。
本實用新型所述的雙流向電子式膨脹閥與已有技術相比具有突出的實質性特點和顯著進步，1、雙流向功能，由於採用雙向閥板組件，使其具有雙流向的功能；2、線性調整功能，由於步進電機絲杆的旋轉驅動，可以控制雙向閥板組件與閥口之間形成上下移動，線性調整閥的導流面積，使閥控制的製冷劑流量呈線性變化，從而具有精確調節製冷劑流量功能；3、閥板和閥口由陶瓷或耐磨鑄鐵製成，具有很高的耐磨性、密封性、可靠性和極長的壽命；4、雙流向直通設計使電子式膨脹閥在製冷系統尤其是熱泵機組的中的應用更加方便，可以大大的優化系統設計，減少系統管路，降低系統成本，減少加工組裝費用，提高系統的可靠性和經濟性，取得了很好的效果；5、可覆蓋寬廣的冷量範圍，流量變化呈線性，可以在0-5000KW的大範圍內實現連續的冷量調節；6、可實現製冷裝置智能化控制。


圖1為本實用新型的結構示意圖；圖2為本的實用新型雙向閥板組件的結構示意圖；圖3為本實用新型的閥板的結構示意圖；圖4為閥口兩側無壓差時的受力分析圖；圖5為閥口兩側受自左向右壓差時的受力分析圖；圖6為閥口兩側受自右向左壓差時的受力分析圖；圖7為閥全部開啟時的狀態分析圖；圖8為閥半開半關時的狀態分析圖；圖9為閥全部關閉時的狀態分析圖。
具體實施方式
為了更好地理解與實施，
以下結合附圖給出具體實施便詳細說明本實用新型雙流向電子式膨脹閥。
實施例1，參見圖1、2、3，加工製成閥體4，將電極封蓋2、閥體封板9與閥體4焊接在一起，保證了完全密封，在閥體4的兩側開設閥口5，閥口5採用陶瓷或耐磨鑄鐵製成，閥口5與進出液組件6連接，在閥體4內底部安裝雙向閥板組件10，雙向閥板組件10由閥板7、彈性連接件14和閥板連接件8組成，閥板7為兩塊陶瓷或耐磨鑄鐵製成的，閥板7正面開口為「V」形，在兩塊閥板7中間安裝彈性連接件14，將兩塊閥板7隔開，彈性連接件14可為一個，也可為一個以上，可採用彈簧，也可採用其它彈性材料，兩塊閥板7形成的底面和兩側面固定在閥板連接件8的凹槽內，將兩塊閥板7組合在一起；將步進電機3安裝在閥體4上的電極封蓋2內，在電極封蓋2上採用玻璃封接工藝固定電極1，確保了密封和絕緣，電極1一般採用四根接線，電極1與步進電機3連接，步進電機3通過絲杆12、傳動組件13與雙向閥板組件10連接，步進電機3為一個兩相的雙極步進電機，可以在最惡劣的條件下，提供足夠驅動雙向閥板組件10的扭矩，閥體封板9上有半球形凸起，可以削弱進出閥的壓力差產生的水平推力對雙向閥板組件10和步進電機的絲杆12的影響；最後將電極1通過防水電氣插座與電子式膨脹閥驅動器配合作用。
本實用新型的一種雙流向電子式膨脹閥，其具用雙向密封和雙向調節的功能，其工作原理為雙向密封雙流向的電子式膨脹閥採用間距厚度柔性可調的閥板式結構，由兩塊結構相同的閥板、彈性連接件與閥板連接件組成雙向閥板組件，閥板和閥口，使用陶瓷或耐磨鑄鐵，密封面確保一定的粗糙度，當閥板與閥口緊密接觸後，可實現良好的密封效果；如圖4所示，當閥口兩側的壓力等於零或小於雙向閥板組件彈性連接件的預緊力時，閥板兩密封面之間的間距為a，閥板分別與兩側的閥口緊密接觸，形成左右兩個密封面；如圖5所示，當閥口兩側的壓力，自左而右大於雙向閥板組件彈性連接件的預緊力時，閥板兩密封面之間的間距小於a，左側閥口與閥腔形成閥前，右側閥口與閥板之間形成密封面，右側閥口內為閥後，閥前與閥後形成密封；反之如圖6所示，當閥口兩側的壓力，自右而左大於雙向閥板組件彈性連接件的預緊力時，閥板兩密封面之間的間距小於a，右側閥口與閥腔形成閥前，左側閥口與閥板之間形成密封面，左側閥口內為閥後，閥前與閥後形成密封；所以不論電子式膨脹閥內工質是什麼流向、壓差大小，都可以形成良好的密封效果，實現完全關死功能，而且當閥口兩側的壓差越大時，閥板上的壓力越大，作用在密封面上的密封力為閥板上的壓力與彈性連接件預緊力的和，也就越大，密封面上的密封效果也就越好。
雙向調節閥板正面開口作V形線性設計，雙向閥板組件在步進電機及傳動機構的帶動下作上下運動，可以實現電子式膨脹閥從全開到全關的所有線性連續的調節狀態；如圖7所示，當閥口位於V形口上部時，閥的導流面積與閥口相同，閥處於全開狀態。在電機的帶動下，雙向閥板組件上升，如圖8所示，V形口上升，閥板與閥口的密封面會逐步遮擋住閥口的導流面積，達到對工質流量進行線性調節的目的。在雙向閥板組件到達最高點時，如圖9所示，此時閥板將閥口的導流面積全部遮擋，實現了電子式膨脹閥的完全關斷。反之，當雙向閥板組件自上而下運動時，電子式膨脹閥會實現由全關到全開的調節過程。
由於步進電機根據電子脈衝控制旋轉的角度，帶動雙向閥板組件上下移動，可以通過對步進電機的驅動控制，在極短時間內將閥板運動到任何需要的位置，調整電子式膨脹閥的開啟度到需要的位置，實現控制製冷系統工質流量的目的。
由於兩側閥口在一條軸線上，工質流動過程中經過閥體節流時，也未發生流向的改變，所以在閥上形成的壓損比較小，可以大大地提高製冷系統運行的經濟性。
如果將閥的全關位置做為參考點，如圖9所示，將步進電機的驅動步數設為零，將閥的全開位置如圖7所示，步進電機的驅動步數設為總步數，則步進電機在零和總驅動步數之間的位置就線性的對應了閥的各個流通位置。
本實用新型所述的一種雙流向電子式膨脹閥，主要用於製冷和空調應用領域，其雙流向直通設計使電子式膨脹閥在製冷系統尤其是熱泵機組的中的應用更加方便，該設計適用於氟利昂、氨等工質，電子式膨脹閥還可作為電磁閥、電子膨脹閥、通過熱氣旁通或蒸發壓力容量控制閥、曲軸箱壓力調節器、冷凝壓力調節器等控制元件獲得簡單便捷的應用，實現製冷裝置智能化控制。該設計亦可適用於普通流體流量的電子調節，作為流體流量控制的主要部件。
權利要求1.雙流向電子式膨脹閥，它包括步進電機(3)和閥體(4)，在閥體(4)上、下分別焊接電極封蓋(2)和閥體封板(9)，步進電機(3)設在閥體(4)上的電極封蓋(2)內，在電極封蓋(2)上設電極(1)，電極(1)與步進電機(3)連接，在閥體(4)的兩側設閥口(5)，閥口(5)與進出液組件(6)連接，其特徵在於在閥體(4)內底部設雙向閥板組件(10)，雙向閥板組件(10)由閥板(7)、彈性連接件(14)和閥板連接件(8)組成，閥板(7)為兩塊，閥板(7)正面開口為「V」形，在兩塊閥板(7)中間設彈性連接件(14)，將兩塊閥板(7)隔開，兩塊閥板(7)形成的底面和兩側面設在閥板連接件(8)的凹槽內，步進電機(3)通過絲杆(12)、傳動組件(13)與雙向閥板組件(10)連接。
2.根據權利要求1所述的雙流向電子式膨脹閥，其特徵在於所述的閥體封板(9)上設有半球形凸起。
專利摘要本實用新型公開了雙流向電子式膨脹閥，它包括步進電機(3)和閥體(4)，在閥體(4)上、下分別焊接電極封蓋(2)和閥體封板(9)，步進電機(3)設在閥體(4)上的電極封蓋(2)內，在電極封蓋(2)上設電極(1)，電極(1)與步進電機(3)連接，在閥體(4)的兩側設閥口(5)，閥口(5)與進出液組件(6)連接，其特點是在閥體(4)內底部設雙向閥板組件(10)，雙向閥板組件(10)由閥板(7)、彈性連接件(14)和閥板連接件(8)組成，步進電機(3)通過絲杆(12)、傳動組件(13)與雙向閥板組件(10)連接，是一種雙流向直通控制、壓損小、結構簡單緊湊、耐磨損、應用壽命長、控制精度高、響應速度快、調節範圍廣的雙流向電子式膨脹閥。
文檔編號F16K31/04GK2791391SQ20052008188
公開日2006年6月28日 申請日期2005年3月31日 優先權日2005年3月31日
發明者孟慶山, 林紹風, 萬淑敏 申請人:煙臺藍德空調工業科技有限公司