CN205718104U - 热力膨胀阀及具有该热力膨胀阀的制冷系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种热力膨胀阀及具有该热力膨胀阀的制冷系统，包括阀体(100)和阀芯(102)，所述阀体包括第一接口(103)、第二接口(104)、与所述第一接口(103)连通的阀室(107)、位于所述阀室(107)与所述第二接口(104)之间的节流孔，其特征在于，所述节流孔包括圆柱孔(108)、圆锥孔(109)及凹槽(110)，所述圆锥孔(109)的最大内径大于所述圆柱孔(108)的内径，所述凹槽(110)的一部分凹陷于所述圆柱孔(108)的内壁，所述凹槽(110)的另一部分凹陷于圆锥孔(109)的内壁，当所述阀芯(102)与所述节流孔相抵接时相对于现有技术的热力膨胀阀，本实用新型的热力膨胀阀解决了低负荷运行工况下，膨胀阀工作不稳定及噪音的问题，同时本实用新型还提供了一种应用上述热力膨胀阀的制冷系统。

Description

热力膨胀阀及具有该热力膨胀阀的制冷系统

【技术领域】

本实用新型涉及空调制冷技术领域，尤其涉及一种热力膨胀阀及应用该热力膨胀阀的制冷系统。

【背景技术】

在空调制冷技术领域，一般空调包括压缩机、冷凝器、蒸发器及节流元件。蒸发器出来的低温低压制冷剂被吸入到压缩机内，压缩成高温高压的汽态制冷剂，然后进入到冷凝器冷凝成高压常温的液态制冷剂，高压常温的液态制冷剂通过节流元件时，因节流降压，在压力降低的同时，液态制冷剂因蒸发吸热使其本身的温度也相应下降，从而变成了低压低温的两相制冷剂，把这种低温低压的制冷剂引入蒸发器吸热蒸发，即可使空调环境的温度下降而达到制冷的目的。从蒸发器出来的低温低压气态制冷剂重新进入压缩机，从而完成一个制冷循环，然后重复上述过程。

热力膨胀阀是汽车空调普遍采用的节流部件，根据蒸发器出口的过热度来调节从冷凝器送入蒸发器的制冷剂的流量，调节制冷剂流量的主要部件是阀芯和节流孔，由阀芯在节流孔内上下运动来调节热力膨胀阀的流通面积。现有的热力膨胀阀，当阀芯向上运动至关闭阀口时，一方面由于制冷剂进出口压差过大，制冷剂容易气化，导致阀杆容易晃动；另一方面由于压缩机与空调器之间的制冷循环停滞，因此制冷剂中含有的润滑油不能供应到压缩机上，随着压缩机运行时间的延长，压缩机会由于缺乏润滑油而粘滞，从而造成系统压力波动及噪音等。

因此，有必要针对现有的技术进行改进，以解决以上技术问题。

【发明内容】

本实用新型的目的之一是提供一种热力膨胀阀，能在系统低负荷运行阀 芯抵接节流孔时仍有少量制冷剂流出，避免压差过大制冷剂容易气化导致阀杆晃动；另外通过该膨胀阀能够避免在空调与压缩机之间的制冷循环停滞，制冷剂中含有的润滑油不能供应到压缩机上，压缩机会由于缺乏润滑油而粘滞，从而造成系统压力波动及噪音等。

本发明为解决上述现有技术的缺陷，一种热力膨胀阀，包括阀体(100)和阀芯(102)，所述阀体包括第一接口(103)、第二接口(104)、与所述第一接口(103)连通的阀室(107)、位于所述阀室(107)与所述第二接口(104)之间的节流孔，其特征在于，所述节流孔包括圆柱孔(108)、圆锥孔(109)及凹槽(110)，所述圆锥孔(109)的最大内径大于所述圆柱孔(108)的内径，所述凹槽(110)的一部分凹陷于所述圆柱孔(108)的内壁，所述凹槽(110)的另一部分凹陷于圆锥孔(109)的内壁，当所述阀芯(102)与所述节流孔抵接时，所述凹槽(110)与阀芯(102)之间形成有旁通通道，所述阀室(107)通过所述旁通通道与所述第二接口流通。

所述凹槽(110)包括凹陷于所述圆柱孔(108)内壁的第一端(1101)、以及凹陷于所述圆锥孔(109)内壁上的第二端(1102)，所述圆锥孔(109)与所述第二端(1102)相对应部分内壁的最大内径为R2，所述圆柱孔(108)的内径为R1，所述阀芯(102)与所述节流孔相抵接部位的横截面积半径为R，满足R1≤R﹤R2。

当所述阀芯(102)与所述节流孔抵接时，所述阀芯(102)与所述圆柱孔(108)和所述圆锥孔(109)的交接部相抵接，且R1＝R﹤R2。

所述阀芯(102)与所述节流孔抵接时，所述阀芯(102)与所述圆锥孔(109)的内壁相抵接，且R1﹤R﹤R2。

所述凹槽(110)的横截面为弧形、半椭圆形或方形，所述凹槽的最大横截面积为4.5mm²。

所述凹槽(110)在圆周方向上均匀分布，数量为3个。

所述凹槽(110)的横截面积为3～6mm²。

采用这种结构，当阀芯在在阀杆带动作用下向上运动与节流孔抵接时，第一接口端口仍有少量制冷剂经凹槽与阀芯之间形成的旁通流道流向第二接口，以减小第一接口与第二接口压力差，避免阀杆晃动；同时也有利于压缩机润滑油的回流，能使制冷剂中包含的润滑油对压缩机进行润滑，以避免压缩机长期运行后由于缺乏润滑油而产生噪音等不良现象。

本实用新型还涉及一种制冷系统，包括压缩机、冷凝器、热力膨胀阀和蒸发器，所述热力膨胀阀为上述热力膨胀阀，当所述阀芯与所述节流孔相抵接时，所述冷凝器通过所述旁通通道与所述蒸发器连通。

【附图说明】

图1是本发明的热力膨胀阀内部结构剖视示意图。

图2是图1中节流孔的局部放大图。

图3是图2中节流孔的俯视图。

图4为图3所示部位在阀芯与节流孔抵接时的结构示意图。

【具体实施方式】

本实用新型提供的热力膨胀阀，在该膨胀阀的节流孔的圆柱孔与圆锥孔交接部设有凹槽。当阀芯在阀杆带动作用下与节流孔抵接时，阀芯与交接部处的凹槽形成旁通通道，制冷剂仍能从第一接口经过凹槽与阀芯之间形成的旁通通道流向第二接口。可以防止出现制冷剂第一接口与第二接口压力差过大的情况，同时也保证低负荷运行时制冷剂流量与蒸发器所需制冷剂相匹配。本实用新型的另一核心是提供一种应用上述热力膨胀阀的制冷系统。

为了使本领域的技术人员更好的理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型具体实施例作进一步的详细说明。

请参考图1至图3，图1为本实用新型所提供热力膨胀阀的一种具体实施方式的结构示意图，图2为图1中节流孔的局部放大图，图3为图1中节流孔部位的俯视图，图4为图3所示部位在阀芯与节流孔抵接时的结构示意图。

如图1和图2所示，本实用新型提供一种热力膨胀阀，包括阀体100，阀体100包括第一接口103、与第一接口103连通的阀室107、位于阀室107与第二接口104之间的节流孔、第二接口104以及回流通道105。在系统中，第一接口103与高压端的冷凝器相连通，第二接口104与低压端的蒸发器相连通，回流通道105中流动着经蒸发器向压缩机返回的制冷剂。热力膨胀阀进一步的包括滑动安装在阀体内穿过回流通道和节流孔的阀杆101，其一端与阀芯102连接，另一端与气相头连接，阀杆101可以由气相头推动使阀芯102远离或者靠近节流孔，从而控制节流孔的开度。

节流孔包括远离阀室107的圆柱孔108和靠近阀室107的圆锥孔109，圆锥孔109的最大内径大于圆柱孔108的内径。圆柱孔108与圆锥孔109的交接部106设有至少一个凹槽110，凹槽110的一部分凹陷于圆柱孔108的内壁，凹槽110的另一部分凹陷于圆锥孔109的内壁，凹槽110可以连通圆柱孔108和圆锥孔109。如图4所示，当阀芯向上运动至抵接节流孔时，阀芯102与交接部106相抵接，由于凹槽110的一部分凹陷于圆柱孔108的内壁，凹槽110的另一部分凹陷于圆锥孔109的内壁，凹槽110与阀芯102之间形成有旁通通道，旁通通道可以连通第二接口104和阀室107。当阀芯与节流孔的内壁相抵接时，从冷凝器出来的一部分制冷剂可以经由第一接口103、阀室107、旁通流道、圆柱孔108及第二接口流向蒸发器。这里应当指出，阀芯102也可以与圆锥孔109的内壁相抵接，凹槽包括凹陷于圆柱孔108内壁的第一端1101、以及凹陷于圆锥孔109内壁的第二端1102，圆锥孔109与第二端1102相对应部分内壁的最大内径为R2，圆柱孔108或者交接部106的内径为R1，阀芯102与节流孔相抵接部位的横截面积半径为R，其尺寸关系为R1≤R﹤R2。

采用这种结构的热力膨胀阀，压缩机压缩后的制冷剂经第一接口103进入阀室107，当阀芯102在阀杆101的带动作用向下运动，即打开阀口，制冷剂从第一接口103流经圆锥孔109与凹槽110及圆柱孔108流向第二接口104，再经第二接口104流向蒸发器。当阀芯102在阀杆101的带动作用下向上运 动至与节流孔相抵接，仍然有少量制冷剂经过旁通通道流向第二接口104，可以防止出现因为第一接口103与第二接口104压力差过大，制冷剂容易汽化，导致阀杆101容易晃动的问题，因此汽车空调系统的稳定性提高。另外也可以防止由于压缩机与空调器之间的制冷循环停滞，导致制冷剂中含有的润滑油不能供应到压缩机上，压缩机会由于缺乏润滑油而粘滞，从而造成系统压力波动及噪音等问题。

本实施例中上述凹槽110为三个，凹槽110横截面为弧形，其最大横截面积是4.5mm²。凹槽110设置在圆柱孔108与圆锥孔109的交接部106上，通过挤压加工成形，容易加工，能够降低热力膨胀阀的制造成本。具体开设凹槽110数量及凹槽横截面积大小的选取，则根据热力膨胀阀的制冷剂的流量及系统中热力膨胀阀的额度降压值来确定。

当然上述凹槽横截面的形状还可以为其它形状，如半椭圆形或方形等，由于上述凹槽凹陷于圆柱孔与圆锥孔，该膨胀阀的阀芯在随着阀杆作往复运动过程中与交接部106或者圆锥孔109的内壁相抵接，因此不会对该凹槽造成磨损，大大延长了其使用寿命。

本实用新型还提供一种制冷系统，包括压缩机、冷凝器、热力膨胀阀和蒸发器，该热力膨胀阀采用如上实施例中的结构。当热力膨胀阀关闭时，仍然有一部分制冷剂可以通过旁通通道流出热力膨胀阀，能提高空调系统的稳定性，也有利于压缩机润滑油的回流；采用了上述结构的膨胀阀的制冷系统具有稳定及噪音小的效果。

由于上述热力膨胀阀具有如上的技术效果，因此，包括该膨胀阀的制冷系统也应具有相同的技术效果，在此不再赘述。

以上对本实用新型所提供的一种膨胀阀及具有该膨胀阀的制冷系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明 权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种热力膨胀阀，包括阀体(100)和阀芯(102)，所述阀体包括第一接口(103)、第二接口(104)、与所述第一接口(103)连通的阀室(107)、位于所述阀室(107)与所述第二接口(104)之间的节流孔，其特征在于，所述节流孔包括圆柱孔(108)、圆锥孔(109)及凹槽(110)，所述圆锥孔(109)的最大内径大于所述圆柱孔(108)的内径，所述凹槽(110)的一部分凹陷于所述圆柱孔(108)的内壁，所述凹槽(110)的另一部分凹陷于圆锥孔(109)的内壁，当所述阀芯(102)与所述节流孔抵接时，所述凹槽(110)与阀芯(102)之间形成有旁通通道，所述阀室(107)通过所述旁通通道与所述第二接口流通。

2.根据权利要求1所述的热力膨胀阀，其特征在于所述凹槽(110)包括凹陷于所述圆柱孔(108)内壁的第一端(1101)、以及凹陷于所述圆锥孔(109)内壁上的第二端(1102)，所述圆锥孔(109)与所述第二端(1102)相对应部分内壁的最大内径为R2，所述圆柱孔(108)的内径为R1，所述阀芯(102)与所述节流孔相抵接部位的横截面积半径为R，满足R1≤R﹤R2。

3.根据权利要求2所述的热力膨胀阀，其特征在于，当所述阀芯(102)与所述节流孔抵接时，所述阀芯(102)与所述圆柱孔(108)和所述圆锥孔(109)的交接部相抵接，且R1＝R﹤R2。

4.根据权利要求2所述的热力膨胀阀，其特征在于，当所述阀芯(102)与所述节流孔抵接时，所述阀芯(102)与所述圆锥孔(109)的内壁相抵接，且R1﹤R﹤R2。

5.根据权利要求4所述的热力膨胀阀，其特征在于所述凹槽(110)的横截面为弧形、半椭圆形或方形，所述凹槽的最大横截面积为4.5mm²。

6.根据权利要求5所述的热力膨胀阀，其特征在于所述凹槽(110)在圆周方向上均匀分布，数量为3个。

7.根据权利要求6所述的热力膨胀阀，其特征在于所述凹槽(110)的横截面积为3～6mm²。

8.一种制冷系统，包括压缩机、冷凝器、热力膨胀阀和蒸发器，其特征在于，所述热力膨胀阀为权利要求1-7任一项所述的热力膨胀阀，当所述阀芯(102)与所述节流孔相抵接时，所述冷凝器通过所述旁通通道与所述蒸发器连通。