一種基于壓差自調(diào)節(jié)的制冷劑膨脹閥的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種制冷劑節(jié)流元件，尤其是涉及一種適用于定頻制冷或熱栗系統(tǒng)的基于壓差自調(diào)節(jié)的制冷劑膨脹閥。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，制冷/熱栗系統(tǒng)開(kāi)始廣泛使用變截面節(jié)流裝置一一膨脹閥，以克服定截面節(jié)流元件(孔板、節(jié)流短管、毛細(xì)管等)流量調(diào)節(jié)能力差，容易造成壓縮機(jī)吸氣帶液的缺陷。
[0003]市場(chǎng)上常見(jiàn)的膨脹閥包括電子膨脹閥和熱力膨脹閥兩類。電子膨脹閥是利用被調(diào)節(jié)參數(shù)產(chǎn)生的電信號(hào)，控制施加于膨脹閥上的電壓或電流，以此調(diào)節(jié)閥門開(kāi)度，調(diào)節(jié)系統(tǒng)供液量，維持系統(tǒng)穩(wěn)定。熱力膨脹閥則是依靠貼附在壓縮機(jī)吸氣管上的感溫包來(lái)調(diào)整閥門開(kāi)度。電子膨脹閥相比與熱力膨脹閥調(diào)節(jié)精度高，范圍寬，使用更加靈活，但是其價(jià)格貴，且屬于易損元件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種基于壓差自調(diào)節(jié)的制冷劑膨脹閥，替代目前廣泛使用于制冷/熱栗系統(tǒng)的電子膨脹閥，以此降低成本、并簡(jiǎn)化制造工藝。
[0005]本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0006]—種基于壓差自調(diào)節(jié)的制冷劑膨脹閥，包括閥體，在閥體內(nèi)設(shè)有兩個(gè)并聯(lián)設(shè)置的相互獨(dú)立的制冷劑支路A和制冷劑支路B，
[0007]制冷劑支路A由相通的進(jìn)液閥腔、閥座孔及出液閥腔組成，在閥座孔內(nèi)設(shè)有閥芯，閥芯的一側(cè)通過(guò)設(shè)在出液閥腔內(nèi)的復(fù)位彈簧支撐，另一側(cè)通過(guò)閥針與限位塊及彈性金屬膜片連接，所述的彈性金屬膜片外側(cè)為大氣壓力，內(nèi)側(cè)為進(jìn)液閥腔內(nèi)液體壓力，
[0008]制冷劑支路B由相通的進(jìn)液閥腔、閥座孔及出液閥腔組成，在閥座孔內(nèi)設(shè)有閥芯，閥芯的一側(cè)通過(guò)設(shè)在進(jìn)液閥腔內(nèi)的復(fù)位彈簧支撐，另一側(cè)通過(guò)閥針與限位塊及彈性金屬膜片連接，所述的彈性金屬膜片外側(cè)為大氣壓力，內(nèi)側(cè)為出液閥腔內(nèi)液體壓力，
[0009]制冷劑支路A的進(jìn)液閥腔與制冷劑支路B的進(jìn)液閥腔同時(shí)與進(jìn)液集管連通，制冷劑支路A的出液閥腔與制冷劑支路B的出液閥腔同時(shí)與出液集管連通，所述的進(jìn)液集管與出液集管作為制冷劑膨脹閥的進(jìn)出口。
[0010]本發(fā)明中，制冷劑支路A中:閥座孔為錐臺(tái)結(jié)構(gòu)，其窄口端與進(jìn)液閥腔連通，其寬口端與出液閥腔連通，所述的閥芯為與閥座孔形狀匹配的錐臺(tái)結(jié)構(gòu)；
[0011 ]制冷劑支路B中:閥座孔為錐臺(tái)結(jié)構(gòu)，其窄口端與進(jìn)液閥腔連通，其寬口端與出液閥腔連通，所述的閥芯為與閥座孔形狀匹配的錐臺(tái)結(jié)構(gòu)。
[0012]閥芯與閥座孔之間的間隙為制冷劑的流道，閥芯的上下移動(dòng)改變閥芯與閥座孔之間的間隙為，即閥芯的上下移動(dòng)調(diào)節(jié)閥座孔的開(kāi)度，進(jìn)而調(diào)節(jié)通過(guò)閥座孔的制冷劑流量。
[0013]本發(fā)明中，制冷劑支路A中:所述的進(jìn)液閥腔上方設(shè)有開(kāi)口，所述的限位塊設(shè)在開(kāi)口處，且可沿開(kāi)口上下移動(dòng)，所述的限位塊里側(cè)與閥針連接，所述的限位塊外側(cè)與彈性金屬膜片連接；
[0014]制冷劑支路B中:所述的出液閥腔下方設(shè)有開(kāi)口，所述的限位塊設(shè)在開(kāi)口處，且可沿開(kāi)口上下移動(dòng)，所述的限位塊里側(cè)與閥針連接，所述的限位塊外側(cè)與彈性金屬膜片連接。
[0015]所述的限位塊用于限制閥針的位移，使得閥芯處于一定的位移區(qū)間內(nèi)。
[0016]本發(fā)明中，制冷劑支路A中:所述的彈性金屬膜片邊緣與膜蓋及底蓋通過(guò)螺栓連接，膜蓋與底蓋用于固定彈性金屬膜片，在膜蓋上開(kāi)設(shè)有孔洞，使得彈性金屬膜片外側(cè)為大氣壓力，限位塊承受的進(jìn)液閥腔內(nèi)液體壓力傳遞給彈性金屬膜片；
[0017]制冷劑支路B中:所述的彈性金屬膜片邊緣與膜蓋及底蓋通過(guò)螺栓連接，膜蓋與底蓋用于固定彈性金屬膜片，在膜蓋上開(kāi)設(shè)有孔洞，使得彈性金屬膜片外側(cè)為大氣壓力，限位塊承受的出液閥腔內(nèi)液體壓力傳遞給彈性金屬膜片。
[0018]彈性金屬膜片內(nèi)外壓差使其發(fā)生彈性形變。
[0019]本發(fā)明中，制冷劑支路A中，所述的閥芯內(nèi)開(kāi)設(shè)有軸向通孔，在正常狀態(tài)下，所述的閥針插接在軸向通孔內(nèi)，使軸向通孔封閉，當(dāng)彈性金屬膜片通過(guò)限位塊帶動(dòng)閥針向上移動(dòng)脫離閥芯時(shí)，閥芯軸向通孔成為連通進(jìn)液閥腔與出液閥腔的節(jié)流通道，使得膨脹閥能夠繼續(xù)供液，保證系統(tǒng)正常工作。
[0020]優(yōu)選地，本發(fā)明中，所述的閥芯下方設(shè)有限制閥芯向閥座孔內(nèi)深入過(guò)深的起到限位作用的凸臺(tái)。
[0021]優(yōu)選地，本發(fā)明中，制冷劑支路A中，所述的限位塊上設(shè)有防止限位塊進(jìn)入到進(jìn)液閥腔內(nèi)的起限位作用的凸臺(tái)，制冷劑支路B中，所述的限位塊上設(shè)有防止限位塊進(jìn)入到出液閥腔內(nèi)的起限位作用的凸臺(tái)。
[0022]優(yōu)選地，兩個(gè)制冷劑支路中的膜蓋分別位于閥體相對(duì)的兩側(cè)面。也可以將兩個(gè)制冷劑支路中的膜蓋位于閥體同一側(cè)面。
[0023]本發(fā)明中，所述的復(fù)位彈簧與閥芯通過(guò)螺栓相連，當(dāng)系統(tǒng)停止工作時(shí)使閥芯復(fù)位。
[0024]本發(fā)明中，所述的進(jìn)液集管與出液集管可由開(kāi)設(shè)在閥體內(nèi)的進(jìn)液通道與出液通道代替。
[0025]本發(fā)明的制冷劑膨脹閥使用時(shí)連接在冷凝器與蒸發(fā)器之間，具體為:制冷劑膨脹閥的進(jìn)液集管與冷凝器出口通過(guò)制冷劑管路連接，制冷劑膨脹閥的出液集管與蒸發(fā)器進(jìn)口通過(guò)制冷劑管路連接，在蒸發(fā)器出口與冷凝器進(jìn)口之間通過(guò)制冷劑管路連接有壓縮機(jī)。
[0026]本發(fā)明的制冷劑膨脹閥使用時(shí)，制冷劑支路A用于調(diào)節(jié)冷凝壓力(冷凝溫度)變化帶來(lái)的系統(tǒng)流量的變化特性;制冷劑支路B用于調(diào)節(jié)蒸發(fā)壓力(蒸發(fā)溫度)變化帶來(lái)的系統(tǒng)流量的變化特性。兩條支路分別作用，互不影響，共同作用于系統(tǒng)流量的整體變化。
[0027]本發(fā)明中，通過(guò)制冷劑支路A與制冷劑支路B的流量完全基于壓力差的變化而變化，是一種單純基于壓差自調(diào)節(jié)流量的閥門。
[0028]本發(fā)明的制冷劑膨脹閥的功能為:根據(jù)熱栗系統(tǒng)在不同工況下，蒸發(fā)器和冷凝器內(nèi)與外界大氣壓的壓力差變化來(lái)調(diào)整閥門開(kāi)度，進(jìn)而調(diào)整系統(tǒng)流量，維持熱栗系統(tǒng)的穩(wěn)定，避免因?yàn)槔淠郎囟然颦h(huán)境溫度(蒸發(fā)溫度)變化對(duì)系統(tǒng)流量的影響帶來(lái)的壓縮機(jī)吸氣帶液現(xiàn)象。
[0029]基于壓差自調(diào)節(jié)的制冷劑膨脹閥工作原理為:
[0030]制冷劑支路A中的流量由冷凝器出口壓力與外界大氣壓之差控制。該壓力差使得彈性金屬膜片發(fā)生形變，帶動(dòng)閥針上下移動(dòng)，進(jìn)而調(diào)節(jié)閥座孔的開(kāi)度。壓差增大時(shí)，彈性金屬膜片向大氣側(cè)形變，帶動(dòng)閥針向大氣側(cè)移動(dòng)，制冷劑支路A中閥座孔開(kāi)度減小，制冷劑支路A制冷劑流量下降;壓差減小時(shí)，彈性金屬膜片向液體側(cè)形變，帶動(dòng)閥針向閥內(nèi)液體側(cè)移動(dòng)，制冷劑支路A中閥座孔開(kāi)度增大，制冷劑支路A制冷劑流量上升。當(dāng)冷凝器壓力過(guò)大超過(guò)設(shè)定范圍時(shí)，閥座孔與閥芯間的節(jié)流關(guān)閉，由于冷凝器出口壓力和外界大氣壓的作用，彈性金屬膜片仍然向大氣側(cè)形變，帶動(dòng)閥針向大氣側(cè)移動(dòng)，使閥芯內(nèi)的軸向通孔開(kāi)啟，成為節(jié)流通道，繼續(xù)供液，保證系統(tǒng)正常工作。
[0031]制冷劑支路B中的制冷劑流量由蒸發(fā)器進(jìn)口壓力與外界大氣壓之差控制。壓差增大時(shí)，制冷劑支路B中閥座孔開(kāi)度增大，制冷劑支路B中制冷劑流量增大;壓差減小，制冷劑支路B中閥座孔開(kāi)度減小，制冷劑支路B制冷劑流量減小。其控制原理與制冷劑支路A相同。
[0032]本發(fā)明與傳統(tǒng)電子膨脹閥和熱力膨脹閥的主要區(qū)別在于:
[0033](I)本發(fā)明由并聯(lián)的兩條制冷劑支路組合而成，傳統(tǒng)的膨脹閥僅有唯一的制冷劑流道。
[0034](