一种流量控制阀及其控制方法以及制冷系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种制冷系统，具体涉及一种带有电子膨胀阀的流量控制阀及其控制方法。
【背景技术】
[0002]二氧化碳是一种环保冷媒，其GWP值为1，ODP为O。被认为是一种良好的车辆空调冷媒。然而，二氧化碳与其他冷媒存在着很多不同之处:如:1、系统工作原理不同:由于二氧化碳在车辆空调系统中工作于超临界状态，所以系统工作原理与一般传统冷媒不同；2、系统流量控制也不同，传统冷媒系统的过热度控制方法，由于二氧化碳系统效率十分依赖于系统冷媒的高压压力和气冷器出口温度，因此，二氧化碳系统的最优流量控制也是按照气冷器出口温度和压力而定。
[0003]由于二氧化碳系统的流量控制比较复杂，传统的机械式膨胀阀或者节流管难于达到最优的流量控制。电子膨胀阀可以通过压力传感器和温度传感器采集气冷器出口的压力和温度，由控制器进行运算后控制系统流量，因此电子膨胀阀是最优的二氧化碳系统流量控制方案。
[0004]综上，二氧化碳作为冷媒应用于车辆空调系统中是适应市场的需求，同时利用电子膨胀阀进行流量控制可以达到更好的控制要求，但是在车辆发生碰撞时，导致车辆失电时，电子膨胀阀失电后不能关闭制冷系统，使得高压侧二氧化碳冷媒向低压侧泄露，从而漏至车厢，造成乘员在车厢内窒息。
[0005]因此，有必要对现有的技术进行改进，以解决以上技术问题。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种流量控制阀，能够在失电时切断冷媒流通通道，防止冷媒泄漏。
[0007]为实现上述目的，本发明采用如下技术方案:一种流量控制阀，其包括:电子膨胀阀，所述电子膨胀阀包括电子膨胀阀线圈、电子膨胀阀阀芯、第一阀体、第一冷媒流通通道、以及位于所述第一冷媒流通通道内且对应于电子膨胀阀阀芯的第一阀口，所述电子膨胀阀阀芯能够相对所述第一阀口运动，进而控制所述第一阀口的开度，所述流量控制阀还包括常闭式电磁阀，所述电磁阀包括电磁阀线圈、电磁阀阀芯、第二阀体以及第二冷媒流通通道；当所述电磁阀线圈上电时，所述电磁阀阀芯使所述第二冷媒流通通道与所述第一冷媒流通通道连通；当所述电磁阀线圈失电时，所述电磁阀阀芯截断所述第二冷媒流通通道与所述第一冷媒流通通道。
[0008]作为本发明进一步改进的技术方案，所述电子膨胀阀与所述电磁阀集成在一起，所述流量控制阀包括阀构件，所述阀构件包括所述第一阀体和所述第二阀体，所述阀构件上设置有冷媒流通通道、电子膨胀阀阀芯安装腔、电磁阀阀芯安装腔以及第一阀口安装腔；所述冷媒流通通道包括第一冷媒流通通道以及第二冷媒流通通道，所述冷媒流通通道包括入口腔、连通腔、出口腔；所述电子膨胀阀阀芯安装腔与所述连通腔以及所述第一阀口安装腔连通；所述电磁阀阀芯能够运动从而使所述电磁阀阀芯安装腔与所述入口腔和所述连通腔连通或者截断；所述第一阀口安装腔与所述出口腔、所述电子膨胀阀安装腔连通。
[0009]作为本发明进一步改进的技术方案，所述阀构件的内壁上朝向所述电磁阀阀芯安装腔设置有凸台，所述连通腔贯穿所述凸台，在所述电磁阀线圈失电情况下，所述电磁阀阀芯的末端抵接于所述凸台上以将所述连通腔和所述电磁阀阀芯安装腔截断。
[0010]作为本发明进一步改进的技术方案，所述电磁阀为直动式，包括一复位弹簧；所述复位弹簧与所述电磁阀阀芯相配合；当所述电磁阀线圈上电时，所述电磁阀线圈产生的电磁力使得所述电磁阀阀芯克服所述复位弹簧的弹力使所述第二冷媒流通通道与所述第一冷媒流通通道连通；当所述电磁阀线圈失电时，电磁力消失，所述复位弹簧将所述电磁阀阀芯抵压在所述凸台上，所述电磁阀阀芯截断所第二冷媒流通通道与所述第一冷媒流通通道。
[0011]作为本发明进一步改进的技术方案，所述电子膨胀阀阀芯安装腔和所述电磁阀阀芯安装腔的轴线相垂直设置，所述连通腔在所述电磁阀线圈上电时连通所述电子膨胀阀阀芯安装腔和所述电磁阀阀芯安装腔。
[0012]作为本发明进一步改进的技术方案，所述第一阀口处的冷媒流通通道的流通面积小于所述冷媒流通通道的入口腔处的流通面积和所述冷媒流通通道的连通腔处的流通面积的任意一个。
[0013]作为本发明进一步改进的技术方案，所述第一阀体和所述第二阀体为一体的。
[0014]作为本发明进一步改进的技术方案，所述电子膨胀阀还包括用于保护所述电子膨胀阀阀芯的外罩，所述外罩内部设置有一衬管，所述衬管与所述外罩的顶部贴合设置，所述衬管上固定连接有限制所述电磁阀阀芯运动行程的止动杆，所述止动杆与所述衬管通过焊接固定。
[0015]本发明还公开了一种上述流量控制阀在以二氧化碳作为冷媒的车辆空调系统中的应用。
[0016]本发明还公开了一种制冷系统，可用于车辆空调系统中，所述制冷系统包括由管路连接的压缩机、冷凝器、流量控制阀以及蒸发器；其特征在于:所述流量控制阀包括调节流量的电子膨胀阀以及电磁阀，所述流量控制阀还包括与所述电磁阀相对应的入口以及与所述电子膨胀阀相对应的出口，所述冷凝器的出口与所述流量控制阀的入口连通，所述流量控制阀的出口与所述蒸发器的入口连通，所述蒸发器的出口与所述压缩机的进口连通，所述压缩机的出口与所述冷凝器的入口连通，所述流量控制阀为以上所述的流量控制阀。
[0017]本发明还公开了一种流量控制阀的控制方法，所述流量控制阀应用于车辆空调系统中，所述流量控制阀能够根据预先设定的控制程序进行动作，所述预先设定的控制程序包括:当所述流量控制阀在车辆发生故障失电而导致工作过程中突然失电时，所述电磁阀线圈同时失电，所述电磁阀阀芯截断所述第一、第二冷媒流通通道。
[0018]作为本发明进一步改进的技术方案，所述预先设定的控制程序还包括如下控制程序:
[0019]S1、关机控制过程；
[0020]S2、开机控制过程；
[0021]其中SI包括如下子程序:
[0022]S11、车辆钥匙拔出或者处于熄火位置时，车辆发动机关闭；
[0023]S12、所述电磁阀和所述电子膨胀阀通过车辆配置的蓄电池持续被供电，所述电磁阀处于开启状态，同时将所述电子膨胀阀的开度调至最大；
[0024]S13、当探测到所述电磁阀两端的冷媒的高低压达到平衡或电磁阀能克服的压力差时，使所述电磁阀线圈和电子膨胀阀线圈失电；
[0025]其中S2包括如下子步骤:
[0026]S21、车辆钥匙上电，发动机启动；
[0027]S22、控制所述流量控制阀动作的控制器上电，所述控制器首先控制电磁阀上电，使电磁阀阀芯运动从而使第一、第二冷媒流通通道连通；
[0028]S23、所述控制器控制所述电子膨胀阀上电，驱动所述电子膨胀阀工作，车辆空调系统正常工作。
[0029]作为本发明进一步改进的技术方案，该流量控制阀的控制程序存储于流量控制阀的控制器或者车辆控制器中；当控制程序存储于车辆控制器中时，所述流量控制阀的控制器和车辆控制器之间的通讯通过PWM信号或者LIN信号。
[0030]与现有技术相比，本发明通过在流量控制阀中串联设置的电子膨胀阀和电磁阀，当电磁阀失电后，通过电磁阀阀芯切断冷媒从第一冷媒流通通道到第二流通通道的流通路径，防止冷媒，特别是二氧化碳冷媒经过第二冷媒流通通道泄漏。
【附图说明】
[0031]图1是本发明制冷系统连接关系示意图；
[0032]图2是本发明流量控制阀的结构示意图；
[0033]图3是本发明流量控制阀阀构件结构分解示意图。
【具体实施方式】
[0034]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明:
[0035]本发明揭示了一种流量控制阀，本实施例以二氧化碳为冷媒的车辆空调制冷系统的流量控制阀、制冷系统以及流量控制阀的控制方法进行详细说明。
[0036]如图1为本发明制冷系统连接关系示意图，制冷系统包括由管路连接的压缩机1、冷凝器2、流量控制阀3、蒸发器4，本实施例中，冷媒经由压缩机1，冷凝器2，流量控制阀3以及蒸发器4，再回到压缩机1，形成一个工作循环。
[0037]如图2所示为本实施例中的流量控制阀结构示意，流量控制阀3包括电磁阀32和电子膨胀阀33，电磁阀32和电子膨胀阀33在冷媒流通方向上串联设置，其中，电磁阀32对应流量控制阀3的入口，电子膨胀阀33对应流量控制阀3的出口，电磁阀32能够快速关断冷媒流通通道，电子膨胀阀33用于调整冷媒流通通道中的冷媒流量。
[0038]电子膨胀阀33包括电子膨胀阀线圈331、电子膨胀阀阀芯332、电