一種電子膨脹閥的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及控制閥【技術(shù)領(lǐng)域】，公開了一種電子膨脹閥，包括驅(qū)動部件和閥體部件，所述閥體部件包括帶有流路進(jìn)口和流路出口的閥本體、置于所述閥本體的內(nèi)腔中的閥芯和帶有閥口部的閥芯座，其特征在于，所述閥芯包括主體段和朝向所述閥芯座的調(diào)節(jié)段，所述主體段與所述調(diào)節(jié)段通過錐形段開口段連接，所述調(diào)節(jié)段包括至少一段調(diào)節(jié)制冷劑流量曲線的第一圓弧段，所述閥芯座包括呈直段的閥口部和從所述閥口部向所述閥芯方向延伸形成錐形開口段，所述閥口部的直徑定義為Φ2，所述閥芯的錐形過渡段的小端直徑定義為Φ3，大端直徑定義為Φ5，則滿足關(guān)系Φ3＜Φ2＜Φ5，本發(fā)明便于空調(diào)系統(tǒng)調(diào)節(jié)，減少調(diào)節(jié)次數(shù)，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
【專利說明】一種電子膨脹閥
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及控制閥【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種用于調(diào)節(jié)制冷劑流量的電子膨脹閥。【背景技術(shù)】
[0002]在空調(diào)、冰箱、熱泵熱水器等各類制冷/制熱設(shè)備中，通常采用電子膨脹閥調(diào)節(jié)流體的流量。
[0003]電子膨脹閥通常包括帶有步進(jìn)電機(jī)的馬達(dá)(驅(qū)動部件)和作為執(zhí)行部件的閥體部件兩部分，閥體部件包括帶有制冷劑流路進(jìn)口和流路出口的閥本體、置于閥本體內(nèi)腔中的閥芯和帶有閥口部的閥芯座，通過對驅(qū)動部件的馬達(dá)輸入脈沖信號，來驅(qū)動閥芯相對于閥口部的軸向移動，以改變通過閥口部的制冷劑流量，達(dá)到調(diào)節(jié)流路出口的制冷劑流量以控制空調(diào)或冰箱中的熱交換平衡，所以電子膨脹閥中的流量曲線是關(guān)鍵的技術(shù)特征，直接決定制冷系統(tǒng)工作效率。
[0004]在日本專利公開文件(特開2002-122367號公報(bào))，公開了一種為改善系統(tǒng)制冷劑流量曲線而設(shè)計(jì)的一種電子膨脹閥，即圖1為現(xiàn)有技術(shù)的一種電子膨脹閥的閥芯和閥芯座結(jié)構(gòu)關(guān)系圖；圖2為圖1中的電子膨脹閥流量曲線圖；其針狀閥芯和閥芯座的結(jié)構(gòu)設(shè)置如圖1所示，閥芯314包括流量調(diào)節(jié)段314f，在流量調(diào)節(jié)段314f與主體段(附圖無標(biāo)識)之間有錐形段314a，在流量調(diào)節(jié)段314f的下端還包括錐形段314b。閥芯座310包括錐形的閥口313a及與閥口 313a連接的開口部構(gòu)成，其電子膨脹閥流量曲線大致如圖2所示(橫坐標(biāo)表示脈沖比率，縱坐標(biāo)表示流量比率)。在該技術(shù)中，電子膨脹閥有急開型流量曲線，譬如說流量在P2’段脈沖前流量變化較小，P2’脈沖后流量變化較快，這樣可以保證P2’段脈沖前流量調(diào)節(jié)精度比較高。P2’脈沖前的流量也近似線性，P2’和Ρ1'間流量變化關(guān)系為(Q2’ -Q1’)/(Ρ2’ -Ρ1' )=K,且K近似為一恒值。但是，上述技術(shù)雖然能在一定程度上提高電子膨脹閥在小開度下的精度，但由于整條流量曲線存在突變點(diǎn)，由于受制造誤差的影響，Ρ3’位置的波動很大，一般有40— 60個脈沖的差異，使Ρ2’點(diǎn)也會出現(xiàn)至少40個脈沖的差異，造成Ρ2’點(diǎn)前后流量不可預(yù)知，從而造成整條曲線調(diào)節(jié)精度降低。同時雖然Ρ2 ‘點(diǎn)前的流量變化規(guī)律符合(Q2’ - Q1’)/(Ρ2’ -Ρ1' )=Κ,且K近似為一恒值，但要想知道改變一個脈沖流量增加比例仍很困難，這樣會增加膨脹閥調(diào)整次數(shù)，影響空調(diào)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，也會造成能效比下降。主機(jī)廠家對定點(diǎn)流量控制精度也會有過多的依賴，造成許多不必要的控制浪費(fèi)。所以如何根據(jù)制冷系統(tǒng)的特定要求，不斷優(yōu)化改進(jìn)電子膨脹閥的流量曲線，是本【技術(shù)領(lǐng)域】所要努力解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種新型優(yōu)化的電子膨脹閥流量曲線，并同時提供一種閥芯和閥芯座結(jié)構(gòu)。本發(fā)明公開的一種電子膨脹閥，包括驅(qū)動部件和閥體部件，所述閥體部件包括帶有流路進(jìn)口和流路出口的閥本體、置于所述閥本體的內(nèi)腔中的閥芯和帶有閥口部的閥芯座，通過對所述驅(qū)動部件輸入脈沖信號來驅(qū)動所述閥芯相對于所述閥口部的軸向移動以改變閥口部的流通面積，調(diào)節(jié)流入所述電子膨脹閥的制冷劑流量，所述閥芯包括主體段和朝向所述閥芯座的調(diào)節(jié)段，所述主體段與所述調(diào)節(jié)段通過錐形過渡段連接，所述調(diào)節(jié)段包括至少一段調(diào)節(jié)制冷劑流量變化曲線的第一圓弧段，所述閥芯座包括呈直段的閥口部和從所述閥口部向所述閥芯方向延伸形成的錐形開口段，所述閥口部的直徑定義為Φ2，所述閥芯的錐形過渡段的小端直徑定義為Φ3，大端直徑定義為Φ5，則滿足關(guān)系Φ3 < Φ2
<Φ5。
[0006]進(jìn)一步，如上所述電子膨脹閥，所述閥芯的調(diào)節(jié)段還包括與所述第一圓弧段連接的第二圓弧段，所述第一圓弧段與所述第二圓弧段相切，所述第一圓弧段的曲率半徑大于所述第二圓弧段的曲率半徑；
[0007]進(jìn)一步，所述閥芯的調(diào)節(jié)段還包括與所述第二圓弧段連接的第三圓弧段，所述第二圓弧段與所述第三圓弧段相切，所述第二圓弧段的曲率半徑大于所述第三圓弧段的曲率半徑。
[0008]進(jìn)一步，所述 第一圓弧段的曲率半徑為所述第三圓弧段的曲率半徑的兩倍或兩倍以上。
[0009]優(yōu)選地，在所述閥芯實(shí)施調(diào)節(jié)流量的行程范圍內(nèi)，當(dāng)所述閥芯相對于所述閥芯座從第一位置向開閥方向軸向移動到第二位置時，定義移動該段距離所需要的脈沖數(shù)為W，定義所述閥芯在第一位置時的閥口處流通面積為Si，閥芯在第二位置時的閥口處流通面積為
S2，則滿足關(guān)系式:(S2/S1)開W次方近似為常數(shù)(即:
【權(quán)利要求】
1.一種電子膨脹閥，包括驅(qū)動部件和閥體部件，所述閥體部件包括帶有流路進(jìn)口和流路出口的閥本體(400)、置于所述閥本體(400)的內(nèi)腔(500)中的閥芯(800)和帶有閥口部(701)的閥芯座(700)，通過對所述驅(qū)動部件輸入脈沖信號來驅(qū)動所述閥芯(800)相對于所述閥口部(701)的軸向移動以改變閥口部(21)的流通面積，調(diào)節(jié)流入所述電子膨脹閥的制冷劑流量，其特征在于，所述閥芯(800)包括主體段(801)和朝向所述閥芯座(700)的調(diào)節(jié)段(802)，所述主體段(801)與所述調(diào)節(jié)段(802)通過錐形過渡段(803)連接，所述調(diào)節(jié)段(802)包括至少一段調(diào)節(jié)制冷劑流量變化曲線的第一圓弧段(805)， 所述閥芯座(700 )包括呈直段的閥口部(701)和從所述閥口部(701)向所述閥芯(800 )方向延伸形成的錐形開口段(702)，所述閥口部(701)的直徑定義為Φ2，所述閥芯(800)的錐形過渡段(803)的小端直徑定義為Φ3，大端直徑定義為Φ5，則滿足關(guān)系Φ3 < Φ2< Φ5。
2.如權(quán)利要求1所述的電子膨脹閥，其特征在于，所述閥芯(800)的調(diào)節(jié)段(802)還包括與所述第一圓弧段(805)連接的第二圓弧段(806)，所述第一圓弧段(805)與所述第二圓弧段(806)相切，所述第一圓弧段(805)的曲率半徑大于所述第二圓弧段(806)的曲率半徑。
3.如權(quán)利要求2所述的電子膨脹閥，其特征在于，所述閥芯(800)的調(diào)節(jié)段(802)還包括與所述第二圓弧段(806)連接的第三圓弧段(807)，所述第二圓弧段(806)與所述第三圓弧段(807)相切，所述第二圓弧段(806)的曲率半徑大于所述第三圓弧段(807)的曲率半徑。
4.如權(quán)利要求3所述的電子膨脹閥，其特征在于，所述第一圓弧段(805)的曲率半徑為所述第三圓弧段(807)的曲率半徑的兩倍或兩倍以上。
5.如權(quán)利要求1-4所述的電子膨脹閥，其特征在于，在所述閥芯(800)實(shí)施調(diào)節(jié)流量的行程范圍內(nèi)，當(dāng)所述閥芯(800)相對于所述閥芯座(700)從第一位置向開閥方向軸向移動到第二位置時，定義移動該段距離所需要的脈沖數(shù)為W，定義所述閥芯(800)在第一位置時的閥口處流通面積為SI，閥芯(800)在第二位置時的閥口處流通面積為S2，則滿足關(guān)系式:S2/S1開W次方近似為常數(shù)值(即:
6.如權(quán)利要求1-4所述的電子膨脹閥，其特征在于，在輸入脈沖數(shù)大于100的所述閥芯(800)調(diào)節(jié)流量的范圍內(nèi)，當(dāng)所述閥芯(800)相對于所述閥芯座(700)從第一位置向開閥方向軸向移動到第二位置時，定義移動該段距離所需要的脈沖數(shù)為W，定義所述閥芯(800)在第一位置時的閥口處流通面積為SI，閥芯(800)在第二位置時的閥口處流通面積為S2，則滿足關(guān)系式:S2/S1開W次方近似為常數(shù)值(即
7.如權(quán)利要求1-4所述的電子膨脹閥，其特征在于，在所述閥芯(800)實(shí)施調(diào)節(jié)流量的行程范圍內(nèi)，在所述閥芯(800)相對于所述閥芯座(700)向開閥方向移動任意兩段軸向距離相等的區(qū)間，定義:第一段起點(diǎn)位置時的閥口處流通面積為S3，終點(diǎn)位置時的閥口處流通面積為S4 ;第二段起點(diǎn)位置時的閥口處流通面積為S5,終點(diǎn)位置時的閥口處流通面積為S6，則滿足關(guān)系:S4/S3與S6/S5近似相等卿:S4/S3 ^ S6/S5)。
8.如權(quán)利要求1-4所述的電子膨脹閥，其特征在于，在輸入脈沖數(shù)大于100的所述閥芯(800)調(diào)節(jié)流量的范圍內(nèi)，在所述閥芯(800)相對于所述閥芯座(700)向開閥方向移動任意兩段軸向距離相等的區(qū)間，定義:第一段起點(diǎn)位置時的閥口處流通面積為S3，終點(diǎn)位置時的閥口處流通面積為S4 ;第二段起點(diǎn)位置時的閥口處流通面積為S5，終點(diǎn)位置時的閥口處流通面積為S6，則滿足關(guān)系:S4/S3與S6/S5近似相等(B卩:S4/S3。S6/S5)。
9.一種電子膨脹閥，包括驅(qū)動部件和閥體部件，所述閥體部件包括帶有流路進(jìn)口和流路出口的閥本體(400)、置于所述閥本體(400)的內(nèi)腔(500)中的閥芯(800)和帶有閥口部(701)的閥芯座(700)，通過對所述驅(qū)動部件輸入脈沖信號來驅(qū)動所述閥芯(800)相對于所述閥口部(701)的軸向移動以改變閥口部(701)的流通面積，調(diào)節(jié)流入所述電子膨脹閥的制冷劑流量，其特征在于，所述閥芯(800)包括主體段(801)和朝向所述閥芯座(700)的調(diào)節(jié)段(802)，所述主體段(801)與所述調(diào)節(jié)段(802)通過錐形過渡段(803)連接，所述調(diào)節(jié)段(802)包括至少一段調(diào)節(jié)制冷劑流量變化曲線的第一圓弧段(805)， 所述制冷劑流量調(diào)節(jié)曲線定義橫坐標(biāo)為輸入的脈沖信號數(shù)R值，縱坐標(biāo)為閥口部(701)的制冷劑流量W值，所述流量調(diào)節(jié)曲線包括閥口開啟段(LI)和實(shí)施調(diào)節(jié)流量的流量調(diào)節(jié)段(L2)，所述流量調(diào)節(jié)段(L2)為曲率漸增的曲線。
10.如權(quán)利要求9所述所述的電子膨脹閥，其特征在于，所述流量曲線的流量調(diào)節(jié)段(L2)為整段平滑的弧形線。
11.如權(quán)利要求9或10所述所述的電子膨脹閥，其特征在于，在所述流量調(diào)節(jié)段(L2)任意設(shè)定兩點(diǎn)，定義向開閥方向第一點(diǎn)的坐標(biāo)為(Rl、W1)、第二點(diǎn)的坐標(biāo)為(R2、W2)，則滿足關(guān)系式:(W2/W1)開(R2-R1)次方為近似常數(shù)(即
12.如權(quán)利要求9或10所述所述的電子膨脹閥，其特征在于，在所述流量調(diào)節(jié)段(L2)任意設(shè)定兩段橫坐標(biāo)距離相等的曲線，定義向開閥方向第一段曲線對應(yīng)的縱坐標(biāo)起點(diǎn)/終點(diǎn)為(W3、W4)，第二段曲線對應(yīng)的縱坐標(biāo)起點(diǎn)/終點(diǎn)為(W5、W6)，則滿足關(guān)系式:W6/W5與W4/W3 近似相等(B卩:W4/W3 ^ ff6/ff5)o
【文檔編號】F25B41/06GK103940159SQ201410112689
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年3月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月25日
【發(fā)明者】不公告發(fā)明人 申請人:浙江三花股份有限公司