专利名称：包括偏压装置的膨胀阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种膨胀阀，尤其是用于诸如空调系统的制冷系统中的膨胀阀。本发明的膨胀阀适于将流体介质分配至至少两个并联流动路径中，例如至少两个并联的蒸发器或蒸发器管形式的至少两个并联流动路径中。
背景技术：
在流体回路中，例如制冷系统的制冷剂回路，有时期望沿流体回路的部分将流动路径分成两个或多个并联的流动路径。例如制冷系统包括并联地布置的两个或多个蒸发器的情形。还可能期望能够以获得基本上相等流体分配的方式、或以系统以最优的方式操作 (例如在能耗或能效方面)的方式控制至并联流动路径中的每一个的流体动。在以前的控制制冷系统中两个或多个并联的流动路径之间的制冷剂的分配的尝试中，分配器布置在制冷剂流动路径中膨胀阀的下游。因此，在制冷剂膨胀之后制冷剂被分配(即制冷剂主要是气态的)。这是不利的，因为难以控制制冷剂的流量以在并联的流动路径之间获得基本上相等的分配。
发明内容
本发明的实施例的目的在于提供一种膨胀阀，其能够控制流体至两个或多个并联的流动路径的分配。本发明的实施例的另一目的是提供一种膨胀阀，其适于以容易的方式控制流体至两个或多个并联的流动路径的分配。根据第一方面，本发明提供一种膨胀阀，包括-进入开口，适于接收液体状态的流体介质，-至少两个排出开口，每一个排出开口适于释放至少部分气态状态的流体介质，-第一阀部分，具有形成在其中的至少两个阀座，每个阀座流体连接至排出开口中的一个，-第二阀部分，第一阀部分和第二阀部分相对于彼此可移动地布置，-至少两个阀元件，每个阀元件以阀座和阀元件成对地形成至少两个阀的方式布置，和-偏压装置，布置成朝向限定阀的最小开度的位置、或朝向限定阀的最大开度的位置偏压阀元件和阀座，其中第二阀部分和阀元件以第一阀部分和第二阀部分的相互位置确定每个阀的开度的方式连接。本发明的膨胀阀限定进入开口和至少两个排出开口之间的流动路径。在进入开口处接收液体状态的流体介质并且在排出开口处释放至少部分气态状态的流体介质。在本文中，术语“液体状态”应该被解释为意味着经由进入开口进入膨胀阀的流体介质是基本上液相的。类似地，在本文中，术语“至少部分气态状态”应该被解释为意味着经由排出开口离开膨胀阀的流体介质是全部气相的，或离开膨胀阀的流体介质的体积的至少部分(例如基本上部分)是气相的。因此，进入膨胀阀的流体介质的至少部分在通过膨胀阀的时候经历从液相到气相的相变。进入开口和排出开口可以优选流体连接至例如制冷系统的其他部分的一个或多个其他部分。膨胀阀可以有利地形成例如流动回路的流动系统的部分。膨胀阀包括相对于彼此可移动地布置的第一阀部分和第二阀部分。这可以通过以允许第一和/或第二阀部分相对于膨胀阀的其余部分移动的方式安装第一和/或第二阀部分来实现。因此，第一阀部分可以是可移动的，而第二阀部分以固定的方式安装。作为替替代方式，第二阀部分可以是可移动的，而第一阀部分以固定的方式安装。最后，两个阀部分可以都可移动地安装。上述的所有情形中，第一阀部分和第二阀部分之间的相对移动是可行的，由此限定第一阀部分和第二阀部分的相互位置。第一阀部分具有形成在其中的至少两个阀座，并且每个阀座流体连接至排出开口中的一个。至少两个阀元件以阀座和阀元件成对地形成至少两个阀的方式布置。阀元件还以第一阀部分和第二阀部分的相互位置确定阀的开度的方式连接至第二阀部分。由此，阀元件优选在第一阀部分和第二阀部分执行相对移动的时候执行相对于阀座的移动。因此， 通过调整第一阀部分和第二阀部分的相互位置可以调整阀的开度以及由此调整供给至每个排出开口的流体介质的量。因为阀的开度通过第一阀部分和第二阀部分的相互位置进行限定，因此各个开度被同步地调整，由此在排出开口之间至少基本上保持分配的关键部分。膨胀阀还包括偏压装置，其布置成朝向限定阀的最小开度的位置或朝向限定阀的最大开度的位置偏压阀元件和阀座。在偏压装置布置成朝向限定阀的最小开度的位置偏压阀元件和阀座的情形中，偏压装置将试图关闭阀，并且当操作膨胀阀引起阀打开时，必须抵抗由偏压装置提供的偏压力。另一方面，在偏压装置布置成朝向限定阀的最大开度的位置偏压阀元件和阀座的情形中，偏压装置将试图保持阀打开，并且当操作膨胀阀引起阀关闭时，必须抵抗由偏压装置提供的偏压力。在任何情况下，由偏压装置提供的偏压力限定阀座和阀元件的相对移动的平衡点。因此，认真设计和定位偏压装置容许供给用于提供阀部分之间的相对移动的移动作用力和将要设计的阀开度之间的对应关系。例如，可以以获得阀的“软”关闭的方式，和/或以特定的施加的移动力导致特定的开度的方式选择偏压力。阀元件可以形成第二阀部分的部分。根据该实施例，第一阀部分和第二阀之间的相对移动直接导致阀座和阀元件之间的对应的相对移动。例如，第一阀部分和第二阀部分之间的相对移动可以是基本上线性移动或直线移动，基本上线性移动或直线移动引起每个阀元件同时朝向或离开相应的阀座移动。阀部分可以每一个例如是或包括基本上盘形的部分，基本上盘形的部分具有分别形成在其表面部分上的阀座和阀元件。在这种情况下，阀座可以是形成第一阀部分的盘的通孔形式的，阀元件可以是形成在形成第二阀部分的盘的面对第一阀部分的表面上的突起部分的形式的。作为替换，阀元件可以形成操作地连接至第二阀部分的单独的部分。根据该实施例，阀元件和第二阀部分可以布置在第一阀部分的相反侧，并且使第一阀部分和第二阀部分朝向彼此移动可以引起第二阀部分同时地沿离开阀座的方向推阀元件，由此增大由阀元件和阀座限定的阀的开度。在这种情况下，偏压装置可以有利地布置成沿朝向阀座的方向推阀元件。由此，当移动第一阀部分和第二阀部分离开彼此，偏压装置将确保阀元件朝向阀座移动，由此减小阀的开度。偏压装置可以是或包括至少一个弹簧，例如可压缩的弹簧。弹簧可以处于压缩状态，在这种情况下弹力作用以推例如第一和第二阀部分或第一阀部分和一个或多个阀元件的两个部分离开彼此。替换地，弹簧可以处于伸长状态，在这种情况下弹力作用以朝向彼此拉例如第一和第二阀部分或第一阀部分和一个或多个阀元件的两个部分。阀元件可以是针型的，或它们可以是球型的。替换地，阀元件可以是任何合适的类型的。膨胀阀还可以包括恒温元件，并且第一阀部分和/或第二阀部分可以操作地连接至恒温元件，因而通过恒温元件引起第一阀部分和第二阀部分的相对移动。根据该实施例， 恒温元件确定由阀座和阀元件限定的每个阀的开度，即恒温元件同时地确定流至每个排出开口的质量流量。在这种情形中偏压装置可以布置成响应于压力的增大抵制由恒温元件引起的移动或可以布置成抵制响应于压力的增大由恒温元件引起的移动。根据该实施例，响应于压力的改变来自恒温元件的移动力和由偏压装置提供的偏压力一起限定确定阀的开度的平衡。作为替换，使用其他合适类型的致动器可以控制阀部分之间的相对移动以及由此控制由阀座和阀元件限定的阀的开度。根据第二方面，本发明提供制冷系统，包括-至少一个压缩机，-至少一个冷凝器，-至少两个蒸发器，沿制冷系统的制冷剂流动路径并联地布置，和-根据前述权利要求中任一项所述的膨胀阀，所述膨胀阀以每个阀布置成释放制冷剂至蒸发器中的一个的方式布置。因此，根据本发明的第一方面的膨胀阀可以有利地布置在制冷系统(例如用于冷却布置或空调系统中的制冷系统)的制冷路径中。
参照附图将进一步详细描述本发明，在附图中图1是根据本发明第一实施例的膨胀阀的横断面图，和图2是根据本发明第二实施例的膨胀阀的横断面图。
具体实施例方式图1是根据本发明第一实施例的膨胀阀1的横断面图。膨胀阀1包括第一阀部分 2，第一阀部分2具有形成于其中的多个阀座3，其中两个阀座可见。膨胀阀1还包括第二阀部分4，第二阀部分具有形成其部分的多个针型的阀元件5，其中两个是可见的。阀座3和阀元件5以通过多对阀座3和阀元件5限定多个阀的方式相对于彼此布置。第一阀部分2和第二阀部分4沿图中的基本上竖直方向相对于彼此是可移动的， 即，第一阀部分2和第二阀部分4以阀元件5可朝向和离开阀座3移动的方式相对彼此可移动。由此，第一阀部分2和第二阀部分4的相对位置确定阀座3和阀元件5的相对位置。 由于阀元件5的大体锥形形状，第一阀部分2和第二阀部分4的相对位置确定通过每个阀座3的通道的尺寸，并由此确定由多对阀座3和阀元件5限定的阀的每个的开度。膨胀阀1还包括可压缩弹簧6的形式的偏压装置。弹簧6布置在第一阀部分2和第二阀部分4之间。弹簧可以处于压缩状态，在这种状态下弹簧沿彼此离开的方向推第一阀部分2和第二阀部分4。因为阀座3形成第一阀部分2的部分并且阀元件5形成第二阀部分4的部分，弹簧6也沿彼此离开的方向，即朝向限定阀的最大开度的位置，推阀座3和阀元件5。可选地，弹簧6可以处于伸长状态，在这种状态下弹簧沿朝向彼此的方向，即朝向限定阀的最小开度的位置，拉第一阀部分2和第二阀部分4，并由此拉阀座3和阀元件5。第二阀部分4操作地连接至恒温元件(未示出)，并且由此通过恒温元件确定第一阀部分2和第二阀部分4的相对位置。图1中的膨胀阀1可以以下面的方式操作。基本上液体状态的流体介质经由进入开口进入膨胀阀1，如箭头7所示。流体介质通过膨胀阀1朝向阀座3被引导，并且进一步朝向排出开口 8引导，最后经由排出开口 8离开膨胀阀1。在此期间，流体介质膨胀，并且因此经由排出开口 8离开膨胀阀1的流体介质处于至少部分气态状态。图2是根据本发明的第二实施例的膨胀阀1的横断面图。与图1中的实施例类似， 图2中的膨胀阀1包括第一阀部分2，第一阀部分2具有形成于其中的多个阀座3，和第二阀部分4。第一阀部分2和第二阀部分4沿图中的基本上竖直方向相对于彼此是可移动的。膨胀阀1还包括多个阀元件5，其中两个是可见的，多个阀元件5是相对于阀座3 可移动地且以通过多对阀座3和阀元件5限定多个阀的方式布置的单独的元件的形式的。阀元件5以允许它们延伸穿过由阀座3限定的开口且与第二阀部分4邻接的方式布置。可压缩弹簧6的形式的偏压装置布置在阀元件5和膨胀阀1的基部部分9之间。弹簧6处于压缩状态，由此朝向阀座3推阀元件5并且使阀元件5与第二阀部分4邻接。因此，弹簧6朝向限定阀的最小开度的位置推阀元件5。因为阀元件5布置成与第二阀部分4邻接，并且因为弹簧6确保阀元件5和第二阀部分4之间的稳固邻接，阀元件5执行与第二阀部分4的移动对应的移动。因此，当第一阀部分2和第二阀部分4沿离开彼此的方向相对于彼此移动时，阀元件5和阀座3沿朝向彼此的方向移动，由此减小由阀座3和阀元件5限定的阀的开度。类似地，当第一阀部分2 和第二阀部分4沿朝向彼此的方向相对于彼此移动时，阀元件5和阀座3被推离彼此，由此增大由阀座3和阀元件5限定的阀的开度。由于阀元件5的大体锥形形状，因此第一阀部分2和第二阀部分4的相对位置确定通过每个阀座3的通道的尺寸，并由此确定阀的开度。第二阀部分4操作地连接至恒温元件(未示出)，并且由此通过恒温元件确定第一阀部分2和第二阀部分4的相对位置。图2中的膨胀阀1可以以下面的方式操作。基本上液体状态的流体介质经由进入开口进入膨胀阀1，如箭头7所示。流体介质被通过膨胀阀1朝向阀座3引导，并且进一步朝向形成在基部部分9中且流体连接至阀座3的排出开口 8引导。流体介质经由排出开口 8离开膨胀阀1。在此期间，流体介质膨胀，并且因此经由排出开口 8离开膨胀阀1的流体介质处于至少部分气态状态。
权利要求
1.一种膨胀阀(1)，包括:-进入开口，适于接收液体状态的流体介质，-至少两个排出开口(8)，每一个排出开口适于释放至少部分气态状态的流体介质，-第一阀部分(2)，具有形成在其中的至少两个阀座(3)，每个阀座(3)流体连接至排出开口(8)中的一个，-第二阀部分(4)，第一阀部分(2)和第二阀部分(4)相对于彼此可移动地布置，-至少两个阀元件(5)，每个阀元件(5)以阀座(3)和阀元件(5)成对地形成至少两个阀的方式布置，和_偏压装置，布置成朝向限定阀的最小开度的位置或朝向限定阀的最大开度的位置偏压阀元件(5)和阀座(3)，其中第二阀部分(4)和阀元件(5)以第一阀部分(2)和第二阀部分(4)的相互位置确定每个阀的开度的方式连接。
2.根据权利要求1所述的膨胀阀(1)，其中阀元件(5)形成第二阀部分(4)的部分。
3.根据权利要求1所述的膨胀阀(1)，其中阀元件(5)形成操作地连接至第二阀部分 (4)的单独的部分。
4.根据前述权利要求中任一项所述的膨胀阀(1)，其中偏压装置是或包括至少一个弹簧(6)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的膨胀阀(1)，其中阀元件(5)是针型的。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的膨胀阀(1)，其中阀元件(5)是球型的。
7.根据前述权利要求中任一项所述的膨胀阀(1)，还包括恒温元件，其中第一阀部分 (2)和/或第二阀部分⑷操作地连接至恒温元件，由此通过恒温元件引起第一阀部分(2) 和第二阀部分(4)的相对移动。
8.根据权利要求7所述的膨胀阀(1)，其中偏压装置布置成抵制响应于压力的增加由恒温元件引起的移动。
9.一种制冷系统，包括-至少一个压缩机，-至少一个冷凝器，-至少两个蒸发器，所述至少两个蒸发器沿制冷系统的制冷剂流动路径并联地布置，和_根据前述权利要求中任一项所述的膨胀阀(1)，所述膨胀阀(1)以每个膨胀阀布置成将制冷剂释放至蒸发器中的一个的方式布置。
全文摘要
本发明公开一种例如用于制冷系统中的膨胀阀(1)，包括进入开口，适于接收液体状态的流体介质，和至少两个排出开口(8)，每一个排出开口适于释放至少部分气态状态的流体介质。膨胀阀(1)还包括第一阀部分(2)，具有形成在其中的至少两个阀座(3)，每个阀座(3)流体连接至排出开口(8)中的一个；第二阀部分(4)，第一阀部分(2)和第二阀部分(4)相对于彼此可移动地布置；和至少两个阀元件(5)，每个阀元件(5)以使得阀座(3)和阀元件(5)成对地形成至少两个阀的方式布置。例如弹簧(6)形式的偏压装置，布置成朝向限定阀的最小开度的位置、或朝向限定阀的最大开度的位置偏压阀元件(5)和阀座(3)，并且第二阀部分(4)和阀元件(5)以使得第一阀部分(2)和第二阀部分(4)的相互位置确定每个阀的开度的方式连接。偏压装置限定阀座(3)和阀元件(5)的相对移动的平衡点。
文档编号F25B41/06GK102216703SQ200980145285
公开日2011年10月12日 申请日期2009年11月11日 优先权日2008年11月12日
发明者克劳斯·赛博 申请人:丹佛斯公司