电子膨胀阀的制作方法

1.本发明涉及电子膨胀阀技术领域，具体而言，涉及一种电子膨胀阀。


背景技术：

2.通常，空调系统中设置有电子膨胀阀和单向阀，单向阀用于控制空调系统在制冷以及制热时制冷剂的流向。在现有技术中，电子膨胀阀和单向阀为独立设置的两个部件，单向阀通过外接管路与电子膨胀阀连接，存在结构复杂的问题。


技术实现要素：

3.本发明提供一种电子膨胀阀，以解决现有技术中的结构复杂的问题。
4.本发明提供了一种电子膨胀阀，电子膨胀阀包括：第一壳体，具有阀腔，第一壳体的出口端设置有相互独立的阀口和流通通道；阀芯组件，阀芯组件可移动地设置在阀腔内，阀芯组件用于使阀腔与阀口连通、调节或隔断；单向封堵件，可移动地设置在阀腔内，单向封堵件相对第一壳体具有打开位置和封堵位置，当单向封堵件位于打开位置时，流通通道与阀腔连通，当单向封堵件位于封堵位置时，流通通道与阀腔隔断。
5.进一步地，电子膨胀阀还包括导向套，导向套设置在阀腔内，阀芯组件穿设在导向套内，阀口位于导向套内侧，流通通道位于导向套外侧，单向封堵件可移动地套设在导向套的外壁上。
6.进一步地，单向封堵件上设置有至少一个第一流通孔，第一壳体的出口端设置有至少一个流通通道，第一流通孔与流通通道交错设置。
7.进一步地，电子膨胀阀还包括止转结构，止转结构设置在单向封堵件与第一壳体和/或导向套之间，止转结构用于限制单向封堵件相对第一壳体转动。
8.进一步地，单向封堵件具有安装孔，导向套包括相互连接的第一段和第二段，第二段穿设在安装孔内，安装孔为非圆孔，第二段的外形尺寸与安装孔的孔型相适配以形成止转结构。
9.进一步地，至少部分第一段的外壁在轴向方向上的投影位于第二段的外壁的外侧。
10.进一步地，第一壳体的出口端设置有多个第二流通孔，多个第二流通孔沿第一壳体的周向间隔设置在阀口的外周，第二流通孔形成流通通道。
11.进一步地，第一壳体包括相互连接的阀体和套管，阀体上一体成型地设置有阀座，阀座上设置有阀口，阀体上设置有流通通道。
12.进一步地，电子膨胀阀还包括密封件，密封件设置在单向封堵件的朝向第一壳体的出口端的一侧。
13.进一步地，第一壳体的侧壁上设置有进口，进口与阀腔连通，电子膨胀阀还包括分流器模块，分流器模块与第一壳体的出口端连接，阀口和流通通道均与分流器模块连通。
14.进一步地，电子膨胀阀包括膨胀阀模块和分流器模块，膨胀阀模块包括第一壳体
和阀芯组件，分流器模块包括第二壳体，第二壳体与第一壳体连接，第二壳体具有分流部，分流部具有分流入口和多个分流出口，分流入口与阀口连通。
15.进一步地，第一壳体与第二壳体螺纹连接或焊接固定。
16.进一步地，第二壳体具有安装孔，分流入口与安装孔连通，第一壳体具有连接部，阀口设置在连接部上，安装孔的内壁上设置有内螺纹，连接部的外壁上设置有外螺纹，内螺纹与外螺纹相配合。
17.进一步地，电子膨胀阀还包括设置在连接部与安装孔之间的密封结构。
18.进一步地，安装孔包括相互连接的第一孔段和第二孔段，第一孔段位于远离分流入口的一侧，连接部包括相互连接的连接段和密封段，连接段与第一孔段相连接，第二孔段的孔径在远离第一孔段的方向上逐渐缩小，密封段的外壁与第二孔段的内壁相贴合以形成密封结构。
19.进一步地，连接部的外壁上设置有限位凸台，分流器模块的端壁与限位凸台相抵接，以限制分流器模块的轴向位移。
20.进一步地，限位凸台的外壁上设置有第一拧紧受力部，第二壳体的外壁上设置有第二拧紧受力部。
21.进一步地，分流部包括主通道和多个分流通道，多个分流通道沿主通道的周向间隔布置。
22.进一步地，第一壳体包括相互连接的阀体和套管，阀体上一体成型地设置有阀座，阀座上设置有阀口。
23.应用本发明的技术方案，该电子膨胀阀包括第一壳体、阀芯组件以及单向封堵件，第一壳体具有阀腔。通过在第一壳体的出口端设置相互独立的阀口和流通通道，将单向封堵件可移动地设置在阀腔内，当单向封堵件位于打开位置时，流通通道与阀腔连通，当单向封堵件位于封堵位置时，流通通道与阀腔隔断。采用上述结构，直接在电子膨胀阀的第一壳体内部设置单向封堵件，能够省去电子膨胀阀与单向阀之间的外接管路，从而能够在保证装置正常运行的同时简化装置的结构。
附图说明
24.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
25.图1示出了根据本发明实施例一提供的电子膨胀阀的剖视图；
26.图2示出了图1中的单向封堵件的结构示意图；
27.图3示出了图1中的导向套的结构示意图；
28.图4示出了图1中的导向套的另一角度的结构示意图；
29.图5示出了图1中的导向套的仰视图；
30.图6示出了根据本发明实施例二提供的电子膨胀阀的剖视图；
31.图7示出了根据本发明实施例二提供的电子膨胀阀的结构示意图。
32.其中，上述附图包括以下附图标记：
33.10、膨胀阀模块；11、第一壳体；111、阀口；112、连接部；1121、连接段；1122、密封段；113、限位凸台；114、第一拧紧受力部；115、阀体；116、套管；117、阀座；118、阀腔；119、进
口；12、阀芯组件；13、流通通道；131、第二流通孔；20、分流器模块；21、第二壳体；211、分流部；2111、分流入口；2112、分流出口；2113、主通道；2114、分流通道；212、安装孔；213、第二拧紧受力部；30、单向封堵件；31、第一流通孔；32、安装孔；40、密封结构；50、转子组件；60、线圈组件；70、螺母组件；80、导向套；81、第一段；82、第二段。
具体实施方式
34.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
35.如图1至图5所示，本发明实施例一提供了一种电子膨胀阀，该电子膨胀阀包括第一壳体11、阀芯组件12以及单向封堵件30。其中，第一壳体11具有阀腔118，第一壳体11的出口端设置有相互独立的阀口111和流通通道13。通过将阀芯组件12可移动地设置在阀腔118内，利用阀芯组件12可以使阀腔118与阀口111连通、调节或隔断，从而控制电子膨胀阀的开闭。在本实施例中，单向封堵件30可移动地设置在阀腔118内，单向封堵件30相对第一壳体11具有打开位置和封堵位置，单向封堵件30可在打开位置和封堵位置之间移动，当单向封堵件30位于打开位置时，流通通道13与阀腔118连通，当单向封堵件30位于封堵位置时，流通通道13与阀腔118隔断。
36.应用本实施例提供的电子膨胀阀，通过在第一壳体11的出口端设置相互独立的阀口111和流通通道13，并直接在阀腔118内设置单向封堵件30，利用单向封堵件30控制流通通道13与阀腔118的连通情况，无需并联单向阀，能够省去电子膨胀阀与单向阀之间的外接管路，从而能够在保证装置正常运行的同时简化装置的结构，进而能够提升装置的集成度。
37.如图1所示，电子膨胀阀还包括导向套80，导向套80设置在阀腔118内，阀芯组件12穿设在导向套80内，阀口111位于导向套80内侧，流通通道13位于导向套80外侧，单向封堵件30可移动地套设在导向套80的外壁上。其中，导向套80既可以对阀芯组件12进行移动导向，还可以对单向封堵件30进行移动导向，能够提升装置的同轴度以及封堵效果。
38.其中，单向封堵件30上设置有至少一个第一流通孔31，第一壳体11的出口端设置有至少一个流通通道13，第一流通孔31与流通通道13交错设置。通过将第一流通孔31与流通通道13交错设置，当单向封堵件30位于打开位置时，单向封堵件30与流通通道13的端部具有间隔，此时流通通道13可通过第一流通孔31与阀腔118连通，当单向封堵件30位于封堵位置时，单向封堵件30会盖设在流通通道13上，此时流通通道13与阀腔118隔断。
39.具体地，只要保证单向封堵件30上至少设置一个第一流通孔31，第一壳体11的出口端至少设置一个流通通道13，即可实现上述效果。并且，第一流通孔31和流通通道13的形状、尺寸可根据实际需求进行调整。
40.为了保证单向封堵件30的封堵效果，电子膨胀阀还包括止转结构，止转结构设置在单向封堵件30与第一壳体11和/或导向套80之间，止转结构用于限制单向封堵件30相对第一壳体11转动，从而保证第一流通孔31与流通通道13始终交错设置。在本实施例中，止转结构设置在单向封堵件30与导向套80之间。
41.如图1和图2所示，单向封堵件30具有安装孔32，导向套80包括相互连接的第一段81和第二段82，第二段82穿设在安装孔32内。通过将安装孔32设置为非圆孔，将第二段82的外形尺寸与安装孔32的孔型相适配，非圆孔与第二段82相配合形成止转结构。在非圆孔的限制下，单向封堵件30不会相对导向套80转动，由于导向套固定设置在第一壳体内，从而能够保证单向封堵件30不会相对第一壳体11转动。
42.在其它实施例中，可在单向封堵件和导向套的其中一个上设置止转凸台，在单向封堵件和导向套的另一个上设置止转凹槽，止转凸台和止转凹槽均沿单向封堵件的移动方向延伸，通过止转凹槽和止转凸台的配合，同样能够实现止转。或者，在单向封堵件与第一壳体之间设置止转凸台和止转凹槽。
43.其中，至少部分第一段81的外壁在轴向方向上的投影位于第二段82的外壁的外侧，如此第一段81能够对套设在第二段82上的单向封堵件30进行轴向限位，避免单向封堵件在导向套上的移动距离过大，保证单向封堵件只能在打开位置和封堵位置之间移动。在本实施例中，第二段82上设置有铣边结构，第二段82的外形尺寸与安装孔的非圆孔相适配，且第二段82的横截面尺寸小于第一段81的横截面尺寸，从而第一段81能够对单向封堵件进行轴向限位。
44.在其它实施例中，可以将导向套整体的外表面形状设置为多边形等非圆结构，以对单向封堵件进行止转，然后在第一段81上设置限位凸台，利用限位凸台对单向封堵件进行轴向限位。
45.如图1和图2所示，第一壳体11的出口端设置有多个第二流通孔131，多个第二流通孔131沿第一壳体11的周向间隔设置在阀口111的外周，第二流通孔131形成流通通道13。通过设置多个第二流通孔131，能够提升装置的流通能力。具体地，多个第二流通孔131均为圆孔，且多个第二流通孔131沿第一壳体11的周向等间距地设置在阀口111的外周。
46.在本实施例中，单向封堵件30上间隔设置有多个第一流通孔31，多个第一流通孔31与多个第二流通孔131一一对应且相互交错设置。具体地，第一流通孔31和第二流通孔131的数量、形状以及尺寸均可根据所需流量、压降等参数进行设置，并不仅限于多个小圆孔，还可以为长条形孔或其它孔型。
47.如图1所示，第一壳体11包括相互连接的阀体115和套管116，阀体115上一体成型地设置有阀座117，阀座117上设置有阀口111，阀体115上设置有流通通道13。通过将阀座117与阀体115一体成型，能够提升装置的同轴度，且具有结构简单、便于加工的优点。
48.为了提升装置的密封性能，电子膨胀阀还包括密封件，密封件设置在单向封堵件30的朝向第一壳体11的出口端的一侧。当单向封堵件30位于封堵位置时，单向封堵件30通过密封件与第一壳体11的底壁相贴合。具体地，密封件包括密封圈、塑料密封垫。在本实施例中，密封件为塑料密封垫。
49.在本实施例中，若该电子膨胀阀倒放，通过在单向封堵件30与第一壳体和/或导向套之间设置弹簧等弹性件，利用弹性件抵消单向封堵件自身的重力，能够保证单向封堵件正常工作。
50.其中，单向封堵件30为带孔的板状结构，具有结构简单，便于加工，以及成本低的优点。
51.在本实施例中，该电子膨胀阀可用于直接蒸发式空调系统。
52.如图6和图7所示，本发明实施例二提供了一种电子膨胀阀，实施例二与实施例一的区别在于，在实施例二中，第一壳体11的侧壁上设置有进口119，进口119与阀腔118连通。并且，电子膨胀阀还包括分流器模块20，分流器模块20与第一壳体11的出口端连接，阀口111和流通通道13均与分流器模块20连通。
53.具体地，该电子膨胀阀包括膨胀阀模块10和分流器模块20，膨胀阀模块10与分流器模块20直接连接，二者之间不存在外接管路。其中，膨胀阀模块10包括第一壳体11和阀芯组件12，第一壳体11具有阀口111，阀芯组件12可移动地设置在第一壳体11内，以打开或封堵阀口111，进而控制阀口111与阀腔的连通情况。其中，分流器模块20包括第二壳体21，第二壳体21具有分流部211，分流部211具有分流入口2111和多个分流出口2112，制冷剂通过分流入口2111进入分流部211，然后经多个分流出口2112流出。在本实施例中，第二壳体21与第一壳体11连接，且分流入口2111与阀口111连通，便于制冷剂通过阀口111进入分流入口2111。
54.应用本实施例提供的电子膨胀阀，通过将第二壳体21直接与第一壳体11连接，并使分流入口2111与阀口111连通，制冷剂经阀口111节流后可直接流入分流入口2111内，能够取消分液器与电子膨胀阀之间的外接管路，可以简化装置的结构。并且，由于膨胀阀模块本身具有节流作用，因此还可以去掉分液器中的节流组件，从而能够进一步简化装置的结构，并缩小装置的安装空间，提升装置的集成度。由于去掉了分液器中的节流组件，还能够减小节流效应、降低系统流阻，降低管组压损并提升系统能效。
55.其中，第二壳体21与第一壳体11的连接方式包括：螺纹连接、焊接、卡接以及紧固件连接等多种连接方式，只要能够使第二壳体与第一壳体直接连接即可。
56.在本实施例中，第一壳体11与第二壳体21螺纹连接。采用螺纹连接的方式，具有结构简单、便于装配，以及便于后期维护的优点。
57.如图6所示，第二壳体21具有安装孔212，分流入口2111与安装孔212连通，在将第一壳体11与第二壳体21连接之后，能够保证阀口与分流入口的连通，进而保证制冷剂顺利地从阀口进入分流入口内。具体地，第一壳体11具有连接部112，阀口111设置在连接部112上，安装孔212的内壁上设置有内螺纹，连接部112的外壁上设置有外螺纹，内螺纹与外螺纹相配合，以实现第一壳体11与第二壳体21连接。
58.为了提升装置的密封性能，电子膨胀阀还包括设置在连接部112与安装孔212之间的密封结构40。其中，密封结构包括密封圈、过盈密封以及焊接密封等结构。
59.如图6所示，在本实施例中，安装孔212包括相互连接的第一孔段和第二孔段，第一孔段位于远离分流入口2111的一侧，连接部112包括相互连接的连接段1121和密封段1122，连接段1121与第一孔段相连接，第二孔段的孔径在远离第一孔段的方向上逐渐缩小，密封段1122的外壁与第二孔段的内壁相贴合以形成密封结构40。具体地，第二孔段的内壁和密封段的外壁均为斜面，且两个斜面相互贴合，采用锥面硬密封加螺纹连接的方式，具有结构简单、便于装配的优点。其中，还可以在安装孔与连接部之间再设置一个密封圈，能够进一步提升密封效果。
60.如图6所示，连接部112的外壁上设置有限位凸台113，分流器模块20的端壁与限位凸台113相抵接，以限制分流器模块20的轴向位移。利用限位凸台113能够对分流器模块进行装配定位，并提升分流器模块与膨胀阀模块的连接牢固性。
61.如图7所示，为了便于对分流器模块和膨胀阀模块进行装配，限位凸台113的外壁上设置有第一拧紧受力部114，第二壳体21的外壁上设置有第二拧紧受力部213。具体地，限位凸台的外表面为多边形结构，分流器模块的顶部的外表面同样为多边形结构，上述两个多边形结构分别形成第一拧紧受力部和第二拧紧受力部。在对分流器模块和膨胀阀模块进行装配时，利用第一拧紧受力部和第二拧紧受力部便于扳手受力以拧动分流器模块和膨胀阀模块。
62.如图6所示，分流部211包括主通道2113和多个分流通道2114，多个分流通道2114沿主通道2113的周向间隔布置。利用多个分流通道2114能够实现分流器模块的分流。具体地，多个分流通道2114等间距地沿主通道2113的周向间隔布置，如此能够进一步提升分流效果。通过将膨胀阀模块的阀口对准分流器模块的分流角进行分液，能够大大降低分流器模块的压损，提升电子膨胀阀的调节范围。
63.如图6所示，第一壳体11包括相互连接的阀体115和套管116，阀体115上一体成型地设置有阀座117，阀座117上设置有阀口111。通过将阀座117与阀体115一体成型，能够提升装置的同轴度，且具有结构简单、便于加工的优点。
64.在本实施例中，该电子膨胀阀还包括转子组件50、线圈组件60以及螺母组件70，线圈组件60用于驱动转子组件50转动，转子组件50带动螺杆以及阀针移动，螺母组件70对螺杆起到传动及导向的作用。
65.在本实施例中，该电子膨胀阀可用于直接蒸发式空调系统。
66.通过本实施例提供的装置，采用将膨胀阀模块与分流器模块直接连接，最大程度缩短了膨胀阀与分液器的距离。并且还可以去掉分液器中的节流组件，目前只有一次节流，可以降低系统低压侧的压降，能够降低管组压损而提升系统能效。同时结构上省略膨胀阀与分液器之间的连接管、单向阀等元件，简化系统管组结构。
67.为了便于理解本实施例提供的装置，下面结合工作过程进行解释说明：
68.(1)制冷控制过程：制冷模式下液态制冷剂通过进管进入阀体，此时阀体内为高压区，单向封堵件受压力进行直线运动到达阀体底部封死流通通道。液态制冷剂只能通过阀体底部的阀口到达分流器模块的分流角，同时阀芯组件将通过步进电机转动由螺纹传动结构转换为直线运动进而调节阀芯组件相对阀口的位置，调节制冷剂流量大小。经节流后的高速流体由阀口喷向分流角，均匀分配到各分流通道中，后经分液毛细管送往换热器的各支路进行换热。
69.(2)制热控制过程：制热模式下系统循环反向，液态制冷剂由分流器模块汇集后进入阀体底部，此时单向封堵件受压力往上运动，打开流通通道。制冷剂不再仅通过阀体上的阀口进行流通，极大程度降低系统流阻，达到旁通效果。
70.通过实施例提供的装置，具有以下有益效果：
71.(1)膨胀阀模块与分流器模块直接连接，膨胀阀模块的阀口对准分流器模块的分流角，无需节流环等节流组件，能够降低系统流阻。具体地，由于分流器模块取消了节流组件，阀芯组件的前后压差较现有膨胀阀将增大，阀芯组件的调节区间更广，适用范围更大；
72.(2)电子膨胀阀可单双向控制，单向控制时，内部可设置膜片式单向封堵件，实现反向旁通。当用于热泵系统时，单向封堵件可实现内部旁通，无需在系统中额外设置单向阀结构；
73.(3)该电子膨胀阀在设计之初已考虑分流器模块的流阻以及分流器模块各流路压降及流量范围，实际应用时可简单根据阀的性能参数进行匹配，系统匹配准确性更高。具体地，分流器模块与膨胀阀模块配套，分流器模块的流量特性与膨胀阀模块的匹配将发挥到极致，无需根据经验进行估算或实验匹配。而现有技术中，由于分液器和膨胀阀为独立设计的两个部件，生产厂家不会考虑流量特性是否匹配；
74.(4)膨胀阀模块与分流器模块集成一体，省略了中间的连接铜管以及其他固定装置，安装更加灵活简洁。
75.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
76.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
77.在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
78.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
79.此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
80.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。