专利名称：具有流量调节板的膨胀阀的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及具有流量调节板的膨胀阀。
背景技术：
在传统的电子膨胀阀设计中，流量调节装置为阀针_阀座结构。然而由于阀针-阀 座的结构原因，难以实现步进电机的脉冲数量与流量之间的线性控制。为解决以上技术问 题，何奎等的“新型电子膨胀阀设计”(参见2005年11月出版的《机械制造》第43卷第495 期第30-32页)公开了一种膨胀阀，这种膨胀阀利用流量调节板实现了流量的线性控制。但 是，由于这种膨胀阀中流量调节板与截流孔板之间的接触面积较大，当高压作用在流量调 节板上时，步进电机难以驱动流量调节板的旋转。因此，需要对现有技术中的电子膨胀阀进行改进。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种具有流量调节板的膨胀阀，其流量调节板能被容 易地驱动。在本实用新型中，通过在流量调节板上设置调节轮廓线，显著减小了流量调节板 的面积，从而减小了调节板与截流孔板之间的接触面积，使得流量调节板易于被驱动。另 外，本实用新型还通过增加带有单向阀的第二流体通道使得在反向流动时无压差，以适应 热泵系统。根据本实用新型的一个方面，提供了一种具有流量调节板的膨胀阀，包括阀体， 设置在所述阀体中的第一流体流动通道；设置在所述阀体中的截流孔板，所述截流孔板带 有截流孔，所述截流孔形成所述第一流体流动通道的一部分；可旋转地安装在所述截流孔 板上的流量调节板，所述流量调节板具有调节部分，其特征在于所述调节部分具有在一个 旋转方向上与所述流量调节板的旋转中心之间的距离持续增加的调节轮廓线，所述流量调 节板相对于所述截流孔板具有完全覆盖所述截流孔、部分覆盖所述截流孔和完全打开所述 截流孔的位置。根据本实用新型的另一方面，在所述调节轮廓线与所述旋转中心相距第一距离的 部分与所述截流孔相邻近的位置处，所述流量调节板覆盖所述截流孔的第一面积，在所述 调节轮廓线与所述旋转中心相距比所述第一距离大的第二距离的部分与所述截流孔相邻 近的位置处，所述流量调节板覆盖所述截流孔的第二面积，并且所述第二面积大于所述第
一面积。根据本实用新型的另一方面，所述流量调节板还具有遮挡部分，在所述流量调节 板的所述遮挡部分与所述截流孔相邻近的位置处，所述截流孔被所述遮挡部分全部覆盖。根据本实用新型的另一方面，在所述调节轮廓线与所述旋转中心距离最小的部分 与所述截流孔相邻近的位置处，所述截流孔完全打开。根据本实用新型的另一方面，在所述调节轮廓线与所述旋转中心距离最大的部分 与所述截流孔相邻近的位置处，所述截流孔被全部覆盖。[0010]根据本实用新型的另一方面，所述流量调节板相对于所述截流孔板的移动由步进 电机驱动。根据本实用新型的另一方面，所述遮挡部分和所述调节部分围绕所述流量调节板 的整个周边。根据本实用新型的另一方面，还包括第二流体流动通道和在所述第二流体流动通 道中的单向阀体。根据本实用新型的另一方面，所述第二流体流动通道具有第一密封面并且所述内 置单向阀体包括具有第二密封面的基部，在所述第二流体流动通道的第一方向流体流动中 所述内置单向阀处于所述第一密封面和所述第二密封面相互配合且所述基部阻断所述第 二流体流动通道的第一位置，并且在所述第二流体流动通道的与所述第一方向反向的第二 方向流动中所述内置单向阀处于所述第一密封面和所述第二密封面相互脱离且打开所述 第二流体流动通道的第二位置。根据本实用新型的另一方面，所述第二流体流动通道进一步包括与所述第一密封 面邻近的第一配合面，并且所述内置单向阀体进一步包括从所述基部延伸的配合部，所述 配合部的周边区域包括第二配合面和流通区域，所述内置单向阀体通过所述第二配合面与 所述第一配合面的可移动配合而在所述第一位置和所述第二位置之间可移动，在所述第二 位置，所述配合部部分地从所述第一配合面露出，且暴露一定面积的允许流体无压降流动 的所述流通区域。根据本实用新型的另一方面，所述配合部是“I”形，并且所述流通区域是所述“I” 形配合部的两侧区域。根据本实用新型的另一方面，所述配合部是“人”形，并且所述流通区域是所述 “人”形配合部的三个径向延伸部之间的区域。根据本实用新型的另一方面，所述配合部是圆柱形，且所述流通区域是圆柱形配 合部上的孔。本实用新型的有益效果在于膨胀阀的流量调节板能被容易地驱动，并且能在反向 流动时无压差。
图1示出了根据本实用新型的膨胀阀的优选实施例的装配图；图2是根据本实用新型的膨胀阀的流量调节板的工作状态示意图；图3是根据本实用新型的膨胀阀的单向阀的第一实施例的视图；图4是根据本实用新型的膨胀阀的单向阀的第二实施例的视图；图5是根据本实用新型的膨胀阀的单向阀的第三实施例的视图。
具体实施方式
图1示出了根据本实用新型的膨胀阀10的优选实施例的装配图；图2示出了根据 本实用新型的膨胀阀10的流量调节板100的工作状态示意图；图3-5示出了根据本实用新 型的膨胀阀的单向阀的不同实施例的视图。如图所示，本实用新型的膨胀阀10包括沿如图1中的箭头所示的方向流经流体入口 140的第一流体流动通道和如图3-5中箭头所示的第二流体流动通道。在第一流动通道 中设置有流量调节板100和带有截流孔210的截流孔板200。如图1所示，流量调节板100 通过步进电机进行驱动，使用步进电机驱动流量调节部件在本领域中是已知的，在此不再 赘述。图2中详细示出了流量调节板100的各个工作状态。流量调节板100包括调节部 分120和遮挡部分130，调节部分120包括沿逆时针方向半径持续增加的调节轮廓线122。 图2中用实线和虚线示出了处于全关位置220、部分开启位置222和全开位置224的流量调 节板100。如图2所示，当流量调节板100处于全关位置220时，流量调节板100的遮挡部 分130与截流孔210相邻近，截流孔210被遮挡部分130完全覆盖。当流量调节板100处 于全开位置224时，流量调节板100的调节部分120的调节轮廓线122与所述旋转中心距 离最小的部分与截流孔210相邻近，截流孔210完全没有被覆盖。当流量调节板100处于 部分开启位置222时，流量调节板100的调节部分120的调节轮廓线122的其余部分与截 流孔210相邻近，截流孔210至少部分被覆盖。此时，当流量调节板100沿如图2的箭头所 示的开阀方向运动时，所述截流孔被覆盖的面积部分持续减少，反之，所述截流孔被覆盖的 面积部分持续增加。本领域技术人员容易理解，根据需要可以将调节轮廓线设置成各种形 状，以实现流量调节曲线的任意设置，例如线性控制，即步进电机的脉冲数与流量或所述截 流孔的被覆盖面积成线性关系。在图3-5所示的实施例中，单向阀体300、400和500具有基部和从所述基部延伸 的配合部，所述配合部的外周区域设置有配合表面330、430和530。在第二流体流动通道中 设置有相应的配合表面340、440和540。单向阀体的配合部的配合表面与第二流体流动通 道的配合表面相互配合，使得单向阀体能在第一位置和第二位置之间移动。在图3所示的 实施例中，单向阀体300的基部的肩部凹槽中设置有0-形环310且在第二流体流动通道中 设置有相应的密封面320。当第二流体流动通道中的流体沿如图中的箭头所示的方向流动 时，单向阀体300向左运动，处于0-形环310与密封面320相配合的第一位置(如图3所 示)，此时第二流体流动通道被基部阻断。当第二流体流动通道中的流体沿与如图中的箭 头所示的方向的相反方向流动时，单向阀体300向右运动，处于0-形环310与密封面320 相脱离的第二位置(图中未示出)，此时第二流体流动通道打开。在图4所示的实施例中， 单向阀体400的基部设置有密封锥面410且在第二流体流动通道中设置有相应的密封锥面 420。当第二流体流动通道中的流体沿如图中的箭头所示的方向流动时，单向阀体400向左 运动，处于密封锥面410与密封锥面420相配合的第一位置(如图4所示)，此时第二流体 流动通道被基部阻断。当第二流体流动通道中的流体沿与如图中的箭头所示的方向的相反 方向流动时，单向阀体400向右运动，处于密封锥面410与密封锥面420相脱离的第二位置 (图中未示出)，此时第二流体流动通道打开。在图5所示的实施例中，单向阀体500设置 有密封面510，且在第二流体流动通道中设置有相应的密封面520。当第二流体流动通道中 的流体沿如图中的箭头所示的方向流动时，单向阀体500向左运动，处于密封面510与密封 面520相配合的第一位置(如图5所示)，此时第二流体流动通道被基部阻断。当第二流体 流动通道中的流体沿与如图中的箭头所示的方向的相反方向流动时，单向阀体500向右运 动，处于密封面510与密封面520相脱离的第二位置(图中未示出)，此时第二流体流动通 道打开。[0028]如图3-5所示，在单向阀体300、400和500中，配合表面330、430和530没有围绕 第二流动通道的整个周边区域，而是留有流通区域。在单向阀体300、400和500处于第二位 置时，一定面积的流通区域暴露在第二流体通道的配合表面340、440、540的右侧，从而流 体能够通过单向阀体300、400和500的流通区域沿与图3-5所示的箭头反向的方向流动。 由于在第二位置时暴露在第二流体通道的配合表面的右侧的流通区域面积较大，第二流体 流动通道中的流体能自由地流动而基本没有压降。在图3的实施例中，流通区域是单向阀 体的“1”形配合部350的两侧区域；在图4的实施例中，流通区域是单向阀体的“人”形配 合部450的三个径向延伸部分之间的区域；在图5的实施例中，流通区域是圆柱形配合部 550上的孑L 560。在本实用新型的优选实施例中，截流孔板的截流孔是圆形的。然而本实用新型不 限于此，在可选实施例中，截流孔板的截流孔可以是椭圆、卵形、方形、矩形等。在本实用新型的优选实施例中，流量调节板能围绕其旋转中心旋转，并且遮挡部 分和调节部分围绕所述流量调节板的整个外周。然而本实用新型不限于此，在可选实施例 中，遮挡部分和调节部分可以只围绕所述流量调节板的部分外周。在本实用新型的优选实施例中，流量调节板通过步进电机驱动。然而本实用新型 不限于此，流量调节板可以利用各种合适的驱动装置进行驱动，例如伺服电机。在本实用新型的优选实施例中示出了单向阀体的三个实施例，然而本实用新型不 限于此，单向阀体的基部可以具有任意形状，只需在基部的密封面与第二流体流动通道的 密封面相配合时能阻断所述第二流体流动通道。单向阀体的配合部也可以具有任意合适形 状，例如“十”形、“ * ”和“*”形等。
权利要求一种具有流量调节板的膨胀阀，包括阀体，设置在所述阀体中的第一流体流动通道；设置在所述阀体中的截流孔板，所述截流孔板带有截流孔，所述截流孔形成所述第一流体流动通道的一部分；可旋转地安装在所述截流孔板上的流量调节板，所述流量调节板具有调节部分，其特征在于所述调节部分具有在一个旋转方向上与所述流量调节板的旋转中心之间的距离持续增加的调节轮廓线，所述流量调节板相对于所述截流孔板具有完全覆盖所述截流孔、部分覆盖所述截流孔和所述截流孔完全打开的位置。
2.如权利要求1所述的膨胀阀，其特征在于，在所述调节轮廓线与所述旋转中心相距 第一距离的部分与所述截流孔相邻近的位置处，所述流量调节板覆盖所述截流孔的第一面 积，在所述调节轮廓线与所述旋转中心相距比所述第一距离大的第二距离的部分与所述截 流孔相邻近的位置处，所述流量调节板覆盖所述截流孔的第二面积，并且所述第二面积大 于所述第一面积。
3.如权利要求1所述的膨胀阀，其特征在于所述流量调节板还具有遮挡部分，在所述 流量调节板的所述遮挡部分与所述截流孔相邻近的位置处，所述截流孔被所述遮挡部分全部覆盖。
4.如权利要求2所述的膨胀阀，其特征在于在所述调节轮廓线与所述旋转中心距离最 小的部分与所述截流孔相邻近的位置处，所述截流孔完全打开。
5.如权利要求2所述的膨胀阀，其特征在于在所述调节轮廓线与所述旋转中心距离最 大的部分与所述截流孔相邻近的位置处，所述截流孔被全部覆盖。
6.如权利要求1所述的膨胀阀，其特征在于所述流量调节板相对于所述截流孔板的旋 转由步进电机驱动。
7.如权利要求3所述的膨胀阀，其特征在于所述遮挡部分和所述调节部分围绕所述流 量调节板的整个周边。
8.如权利要求1-7中任一项所述的膨胀阀，其特征在于还包括第二流体流动通道和在 所述第二流体流动通道中的内置单向阀体。
9.如权利要求8所述的膨胀阀，其特征在于所述第二流体流动通道具有第一密封面并 且所述内置单向阀体包括具有第二密封面的基部，在所述第二流体流动通道的第一方向流 体流动中所述内置单向阀处于所述第一密封面和所述第二密封面相互配合且所述基部阻 断所述第二流体流动通道的第一位置，并且在所述第二流体流动通道的与所述第一方向反 向的第二方向流动中所述内置单向阀处于所述第一密封面和所述第二密封面相互脱离且 打开所述第二流体流动通道的第二位置。
10.如权利要求9所述的膨胀阀，其特征在于所述第二流体流动通道进一步包括与所 述第一密封面邻近的第一配合面，并且所述内置单向阀体进一步包括从所述基部延伸的配 合部，所述配合部的周边区域包括第二配合面和流通区域，所述内置单向阀体通过所述第 二配合面与所述第一配合面的可移动配合而在所述第一位置和所述第二位置之间可移动， 在所述第二位置，所述配合部部分地从所述第一配合面露出，且暴露一定面积的允许流体 无压降流动的所述流通区域。
11.如权利要求10所述的膨胀阀，其特征在于所述配合部是“I”形，并且所述流通区域 是所述“I”形配合部的两侧区域。
12.如权利要求10所述的膨胀阀，其特征在于所述配合部是“人”形，并且所述流通区 域是所述“人”形配合部的三个径向延伸部之间的区域。
13.如权利要求10所述的膨胀阀，其特征在于所述配合部是圆柱形，且所述流通区域 是圆柱形配合部上的孔。
专利摘要本实用新型的目的是提供一种具有流量调节板的膨胀阀，其流量调节板易于被驱动。该膨胀阀包括阀体，设置在所述阀体中的第一流体流动通道；设置在所述阀体中的截流孔板，所述截流孔板带有截流孔，所述截流孔形成所述第一流体流动通道的一部分；可旋转地安装在所述截流孔板上的流量调节板，所述流量调节板具有调节部分，其特征在于所述调节部分具有在一个旋转方向上与所述流量调节板的旋转中心之间的距离持续增加的调节轮廓线，所述流量调节板相对于所述截流孔板具有完全覆盖所述截流孔、部分覆盖所述截流孔和完全打开所述截流孔的位置。本实用新型的有益效果在于膨胀阀的流量调节板能被容易地驱动。
文档编号F16K13/00GK201715040SQ201020175438
公开日2011年1月19日 申请日期2010年4月16日 优先权日2010年4月16日
发明者吕贤亮, 韩荣耀 申请人:艾默生电气公司