一種節流電動三通調節閥的製作方法
2023-07-03 17:34:36
專利名稱：一種節流電動三通調節閥的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及用於加熱和製冷的聯合系統的控制元件，尤其涉及一種適用於熱泵機組的節流電動三通調節閥。
背景技術：
隨著熱泵採暖和熱水機組的逐步推廣，現有的節流閥、膨脹閥和控制閥門不能適應熱泵機組的要求。中國實用新型專利申請「三通節流閥」(中國專利申請號 201010620279. 5，公開號CN102072601)公開了一種應用於熱泵熱水空調機組的三通節流閥，由三通連接管連接的多個單向閥和單向導通反向節流及超壓分流閥組成。該閥未能節流深度的自動調節和解決熱泵系統在不同工況下工質的分配調節問題。中國實用新型專利 「溫控自動三通調節閥」(中國實用新型專利號ZL00236504. 9，公開號CN24M340)公開了一種溫控自動三通調節閥，由一個恆溫調節器和一個三通閥組成。恆溫調節器的內部是一個帶有少量對溫度敏感的液體的波紋管膜盒，其內設有一個調節杆。調節杆在溫感液體的作用下向下移動，進而使上閥杆和下閥杆向下移動以實現對水平流道和垂直流道的調控。該三通調節閥的設計目的是根據預置溫度利用溫感液體的膨脹力實現對供暖熱水閥門的流量自動調節，其原理和結構都不能用於解決熱泵系統的工質流量分配與控制問題。
實用新型內容本實用新型的目的是要提供一種節流電動三通調節閥，解決現有的節流閥和膨脹閥不能自動調節節流深度，不能對熱泵機組的工質循環量進行分配控制的技術問題。本實用新型解決上述技術問題所採用的技術方案是一種節流電動三通調節閥，包含電動執行機構、閥體、閥芯、入口 A、出口 B和出口 C，其特徵在於所述的節流電動三通調節閥還包含電磁執行機構和一組節流元件；所述的閥體內部設有互相連通的節流腔和分流腔，所述的節流元件置於節流腔內，所述的閥芯置於分流腔內。所述的節流元件由閥板、閥針和閥針彈簧組成，所述的閥板正對閥針軸心的位置設有節流孔，所述的閥針通過閥針彈簧固定在閥體上，經入口 A進入閥體的流體，通過閥板上的節流孔與閥針之間的間隙進入節流腔，經連通孔進入分流腔。所述的電磁執行機構通過頂杆推動閥針沿軸向運動，改變節流孔的開度，控制節流深度。所述的閥芯是一個設有一進二出分流通道的旋轉體，來自節流腔的流體經分流腔進入分流通道，通過兩個分流口分配到出口 B和出口 C。所述的電動執行機構通過輸出軸聯接到所述的閥芯，閥芯隨電動執行機構的動作產生角位移，改變兩個分流口與出口 B和出口 C之間的分配關係，控制出口 B和出口 C之間的流量分配比例。本實用新型的節流電動三通調節閥的一種較佳的技術方案是所述閥芯的角位移與出口 B和出口 C之間的流量分配關係滿足以下條件若閥芯轉至中間位置，出口 B和出口 C之間的流量分配比例各為50% ；若出口 C流量變大，則出口 B流量減小，兩個出口減小和
3增大的百分比相等；若出口 B全開，則出口 C關閉；若出口 C全開，則出口 B關閉。本實用新型的節流電動三通調節閥的一種更好的技術方案是所述的閥體上還設有節流校準元件，所述的閥針彈簧安裝在節流校準元件上，通過調節節流校準元件改變閥針彈簧和閥針的安裝高度，調節閥針與節流孔的初始間隙，校準初始節流深度。本實用新型的節流電動三通調節閥的進一步改進的技術方案是所述的調節閥還設有流量校準元件，通過調節所述的流量校準元件，改變在電動執行機構處於初始位置時閥芯的定位角，校準出口 B和出口 C之間的初始流量分配比例。本實用新型的有益效果是本實用新型的節流電動三通調節閥通過設置電磁調節機構控制的節流元件實現節流深度的控制，解決現有的節流閥和膨脹閥不能自動調節節流深度的問題，其調節範圍比熱力膨脹閥更穩定，調節範圍更廣，同時解決了現在的熱力膨脹閥主要是針對空調工況而設計的，不適應熱泵熱水機全年的運行工況的需求的問題。本實用新型的節流電動三通調節閥通過設置電動調節機構控制的閥芯與閥體的結合，實現對兩個通道的工質循環量進行分配控制的功能，該調節閥用於熱泵空調熱水機組中，可以合理分配主輔迴路的製冷劑循環量，使調節後的主輔迴路的製冷劑更符合蒸發器和經濟器的要求，使系統達到更高的運行效率。本實用新型的節流電動三通調節閥採用節流與流量分配調節一體化結構，可以大大簡化熱泵空調熱水機組的管路結構，減少管路閥門的數量，不僅可以降低產品製造和維護成本，還可以減少工質洩漏的危險，使熱泵空調熱水機組的更加環保節能。
圖1是本實用新型的節流電動三通調節閥的節流腔結構示意圖；圖2是本實用新型的節流電動三通調節閥的分流腔結構示意圖；圖3是本實用新型的節流電動三通調節閥的閥芯角位移與流量分配關係示意圖。以上圖中的各部件的標號1-閥體，2-閥針，3-閥針彈簧，4-節流校準元件，5-閥板，6-節流孔，7-頂杆，8-連通孔，9-電磁執行機構，10-電動執行機構，11-閥芯，12-輸出軸，13-流量校準元件，A-入口 A，B-出口 B，C-出口 C，AO-節流腔，Al-分流腔，A2-分流通道入口，B2-分流口，C2-分流口。
具體實施方式
為了能更好地理解本實用新型的上述技術方案，
以下結合附圖和實施例進行進一步地詳細描述。本實用新型的節流電動三通調節閥的第一個實施例如圖1和圖2所示，包含電動執行機構10、閥體1、閥芯11、入口 A、出口 B和出口 C，還包含電磁執行機構9和一組節流元件。閥體1內部設有互相連通的節流腔AO和分流腔Al，一組節流元件置於節流腔AO內， 閥芯11置於分流腔Al內，參見圖1的局部剖視部位。節流元件由閥板5、閥針2和閥針彈簧3組成，閥板5正對閥針軸心的位置設有節流孔6，閥針2通過閥針彈簧3固定在閥體1 上。經入口 A進入閥體的流體，通過閥板5上的節流孔6與閥針2之間的間隙進入節流腔 AO,經連通孔8進入分流腔。電磁執行機構9通過頂杆7推動閥針2沿軸向運動，調整閥針CN 202188171 U
說明書
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2與節流孔6之間的間隙，改變節流孔6的開度，控制節流深度。閥芯11是一個設有一進二出分流通道的旋轉體，來自節流腔AO的流體經分流腔 Al進入分流通道入口 A2，通過分流口 B2和分流口 C2分配到出口 B和出口 C。電動執行機構10通過輸出軸12聯接到所述的閥芯11，閥芯11隨電動執行機構10的動作產生角位移， 改變分流口 B2和分流口 C2與出口 B和出口 C之間的分配關係，控制出口 B和出口 C之間的流量分配比例，參見圖2和圖3的局部剖視部位。本實用新型的節流電動三通調節閥的電磁執行機構9，可以採用電磁鐵或者直行程的電動執行器，較好的方案是採用比例電磁鐵作為電磁執行機構。比例電磁鐵作為電-機械轉換元件，其功能是將比例控制裝置提供的電流信號，轉換成位移或者力信號輸出，作為連續地、按比例地控制系統執行元件的運動、速度和方向的動力元件。比例電磁鐵的推力大，結構簡單，維護方便，成本低廉。比例電磁鐵在其額定行程範圍內的推力與通入其線圈的電流成正比，也就是說，節流孔6的開度與比例電磁鐵的輸入電壓或電流信號為正比關係。本實用新型的節流電動三通調節閥所採用的電動執行機構10是比例式角行程電動執行器。電動執行器是採用電動機和減速裝置來移動閥門的執行機構，電動執行器的輸入信號是標準的電流或電壓信號，電動執行機構可按位移分為直行程、角行程和多轉式等三類，按輸入信號與輸出性的關係分為比例式、積分式兩類。比例式角行程電動執行器的輸出角位移與輸入電壓或電流信號成正比，也就是說，閥芯11的角位移與電動執行器的輸入電壓或電流信號為正比關係。圖3是本實用新型的節流電動三通調節閥的閥芯角位移與流量分配關係示意圖， 由圖2和圖3局部剖視所顯示的閥芯分流通道與出口的位置關係可以看出，分流口 B2與出口 B形成一個通道，分流口 C2與出口 C形成第二個通道，分流口 B2與分流口 C2的中心線之間的夾角α小於出口 B與出口 C的中心線之間的夾角β，當閥芯轉動時，兩個通道之間的流量分配關係隨閥芯的角位移改變，閥芯的角位移與出口 B和出口 C之間的流量分配關係滿足以下條件若閥芯轉至中間位置，出口 B和出口 C之間的流量分配比例各為50%，參見圖2 ；隨著閥芯自中間位置順時針轉動，分流口 Β2的中心線與出口 B的中心線靠近，出口 B的流量變大，出口 C的流量減小，出口 B增大和出口 C減小的百分比相等；當閥芯旋轉至分流口 Β2和出口 B的中心線重合的位置時，出口 B全開，出口 C關閉，參見圖3 ；反之，當閥芯旋轉至分流口 C2和出口 C的中心線重合的位置時，出口 C全開，則出口 B關閉。圖1所示的本實用新型的節流電動三通調節閥的閥體1上還設有節流校準元件4， 在本實施例中，節流校準元件4由固定在閥體1上的螺母和螺栓組成，閥針彈簧3固定在螺栓上，通過旋進或旋出節流校準元件4的螺栓，改變閥針彈簧3和閥針2的安裝高度，調節閥針2與節流孔6之間的初始間隙，校準初始節流深度。圖1所示的本實用新型的節流電動三通調節閥還設有流量校準元件13，通過調節流量校準元件13，可以改變在電動執行機構10處於初始位置時閥芯11的定位角。在本實施例中，閥芯11通過鎖緊聯接套聯接在輸出軸12上，通過流量校準元件13改變閥芯在初始狀態的鎖緊位置，可以改變閥芯的初始角位移，校準出口 B和出口 C之間的初始流量分配比例。本技術領域中的普通技術人員應當認識到，以上的實施例僅是用來說明本實用新型的技術方案，而並非用作為對本實用新型的限定，任何基於本實用新型的實質精神對以上所述實施例所作的變化、變型，都將落在本實用新型的權利要求的保護範圍內。
權利要求1.一種節流電動三通調節閥，包含電動執行機構、閥體、閥芯、入口 A、出口 B和出口 C， 其特徵在於所述的節流電動三通調節閥還包含電磁執行機構和一組節流元件；所述的閥體內部設有互相連通的節流腔和分流腔，所述的節流元件置於節流腔內，所述的閥芯置於分流腔內；所述的節流元件由閥板、閥針和閥針彈簧組成，所述的閥板正對閥針軸心的位置設有節流孔，所述的閥針通過閥針彈簧固定在閥體上，經入口 A進入閥體的流體，通過閥板上的節流孔與閥針之間的間隙進入節流腔，經連通孔進入分流腔；所述的電磁執行機構通過頂杆推動閥針沿軸向運動，改變節流孔的開度，控制節流深度；所述的閥芯是一個設有一進二出分流通道的旋轉體，來自節流腔的流體經分流腔進入分流通道，通過兩個分流口分配到出口 B和出口 C;所述的電動執行機構通過輸出軸聯接到所述的閥芯，閥芯隨電動執行機構的動作產生角位移，改變兩個分流口與出口 B和出口 C之間的分配關係，控制出口 B和出口 C之間的流量分配比例。
2.根據權利要求1所述的節流電動三通調節閥，其特徵在於所述的電磁執行機構是比例電磁鐵，所述節流孔的開度與比例電磁鐵的輸入電壓或電流信號為正比關係。
3.根據權利要求1所述的節流電動三通調節閥，其特徵在於所述的電動執行機構是角行程電動執行器，所述閥芯的角位移與電動執行器的輸入電壓或電流信號為正比關係。
4.根據權利要求3所述的節流電動三通調節閥，其特徵在於所述閥芯的角位移與出口 B和出口 C之間的流量分配關係滿足以下條件若閥芯轉至中間位置，出口 B和出口 C之間的流量分配比例各為50%;若出口 C流量變大，則出口 B流量減小，兩個出口減小和增大的百分比相等；若出口 B全開，則出口 C關閉；若出口 C全開，則出口 B關閉。
5.根據權利要求1至4之任一權利要求所述的節流電動三通調節閥，其特徵在於所述的閥體上還設有節流校準元件，所述的閥針彈簧安裝在節流校準元件上，通過調節節流校準元件改變閥針彈簧和閥針的安裝高度，調節閥針與節流孔的初始間隙，校準初始節流深度。
6.根據權利要求1至4之任一權利要求所述的節流電動三通調節閥，其特徵在於所述的調節閥還設有流量校準元件，通過調節所述的流量校準元件，改變在電動執行機構處於初始位置時閥芯的定位角，校準出口 B和出口 C之間的初始流量分配比例。
專利摘要本實用新型涉及一種適用於加熱和製冷的聯合系統的節流電動三通調節閥，節流元件置於節流腔內，閥芯置於分流腔內；電磁執行機構通過頂杆推動閥針沿軸向運動，改變節流孔的開度，控制節流深度；電動執行機構通過輸出軸聯接到所述的閥芯，閥芯隨電動執行機構的動作產生角位移，改變兩個分流口與出口B和出口C之間的分配關係，控制出口B和出口C之間的流量分配比例。該調節閥的調節範圍比熱力膨脹閥更穩定，調節範圍更廣，可以合理分配主輔迴路的製冷劑循環量，採用節流與流量分配調節一體化結構，簡化熱泵空調熱水機組的管路結構，減少管路閥門的數量，降低產品製造和維護成本，減少工質洩漏的危險，使熱泵空調熱水機組的更加環保節能。
文檔編號F16K31/05GK202188171SQ20112024999
公開日2012年4月11日 申請日期2011年7月15日 優先權日2011年7月15日
發明者王天舒, 王玉軍 申請人:江蘇天舒電器有限公司