一种自平衡膨胀阀的制作方法

本技术属于空调部件，涉及一种自平衡膨胀阀。

背景技术：

1、膨胀阀是制冷系统中的一个重要部件，一般安装于制冷系统的冷凝器和蒸发器之间，使用时，制冷系统的压缩机吸入从蒸发器出来的较低压力的工质蒸汽，使之压力升高后送入冷凝器，在冷凝器中冷凝成压力较高的液体，接着再经膨胀阀节流成为低温低压的雾状液体制冷剂，然后制冷剂在蒸发器中吸收热量蒸发而成为压力较低的蒸汽，从而完成制冷循环，达到制冷效果。我们都知道室内制热的过程实质上是室外机制冷的过程，在我国的北方地区，由于室外气温较低，空调在启动之前室外机会出现结霜现象，这就需要膨胀阀的结构要能同时满足空调的化霜和制冷模式。

2、中国专利文献公开了一种膨胀阀申请号：202111426601.5)，包括主阀体和化霜阀体，化霜阀体的两端端口均与主阀体相连通，主阀体内位于化霜阀体两端端口之间位置设有阀芯组件，化霜阀体内具有两限位部，两限位部上均具有沿化霜阀体长度方向贯穿设置的过流孔，两限位部之间设有能够滑动并封堵过流孔的化霜阀芯，化霜阀芯与两限位部之间均设有辅弹簧，且在辅弹簧作用下化霜阀芯能够与两限位部相分离，主弹簧的启动弹力值大于辅弹簧被压缩至化霜阀芯封堵住过流孔时的弹力值。该膨胀阀在使用时存在以下缺点：该膨胀阀需要在主阀体的侧部焊接辅助阀体，主阀体与辅助阀体难以制成一体式，导致长期使用过程中焊接处出现腐蚀而泄漏，使用稳定性和使用寿命较低。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种自平衡膨胀阀。本实用新型所要解决的技术问题是如何使自平衡膨胀阀具备化霜功能的同时提高其稳定性和使用寿命。

2、本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：

3、一种自平衡膨胀阀，包括管状的阀体，阀体内固定有两个两端贯通的节流体以及滑动设置在阀体内且位于两节流体之间的阀芯，所述节流体的内壁上周向具有节流环，且阀芯的两端均具有能够插入与其相对的节流环的插接头，插接头的侧壁与节流环的内壁之间能形成通过阀芯的移动来调节流量的节流通道，且所述阀芯的两端与两节流体之间均设有用于使所述插接头远离与其相对的节流环的复位弹簧，其特征在于，所述阀芯的内部具有过流通道，过流通道沿阀芯的轴向延伸分布，且过流通道的两端分别贯穿阀芯的侧壁以使得过流通道与节流通道相连通。

4、阀体的一端为制冷入口，另一端为制热入口，在停机状态下，两复位弹簧均作用于阀芯，使得阀芯相对两限位体处于居中位置，阀芯两端的插接头分别远离各自相对的节流环，制冷入口通过两节流体的通孔以及过流通道与制热入口连通，即停机状态下处于常开状态，因此在空调设备启动前进行室外机化霜或者室内制热过程中阶段性停机进行室外机化霜时，较小流量的冷媒从制冷入口进入，较小的压差无需推动阀芯冷媒就能够通过并由制热入口流出进行室外机制热化霜。

5、在室外机化霜完成后室内机正常制热，此时阀体两端的压差较大，冷媒由制热入口流入，过流通道不足以满足冷媒的通过需求，在较大的压差作用下冷媒会推动阀芯向制冷入口方向滑动，朝向制冷入口方向的插接头会逐渐靠近并插入节流环内，且随着插接头与节流环的靠近，两者之间的通过面积进一步减小，使得插接头加速插入节流环内，从而在插接头外周面与节流环内周面之间形成节流通道，在不同的制热状态，如中间制热、额定制热或者最大制热，阀体两端的压差不同，从而推动阀芯不同程度的压缩复位弹簧，使得插接头与节流环之间形成不同通过面积的节流通道以调节流量。而室内制冷时冷媒则由制冷入口流入并向制热入口方向推动阀芯，同样能够形成节流通道。

6、本技术利用化霜时的压差与正常工作时的压差的较大差值，从而将用于正常制冷或者制热时调节冷媒流量的阀芯设置成常开状态，用于化霜时较小压差的冷媒通过，当正常工作时较大的压差推动阀芯形成节流通道，进而使得同一阀体和阀芯即适用于化霜需求，又适用于正常工作时的流量调节需求，无需在阀体外部额外设置另一阀体，从而能降低成本，整体式的阀体也能够避免因为焊接点腐蚀导致泄漏，进而提高使用稳定性和使用寿命。

7、此外，本技术将过流通道开设在阀芯的内部，并使得过流通道的延伸方向与阀体内冷媒的流动方向相一致，从而能更好地推动阀芯压缩复位弹簧。

8、在上述的一种自平衡膨胀阀中，所述过流通道包括依次连通的第一整流通道段、第二整流通道段和第三整流通道段，第一整流通道段、第二整流通道段和第三整流通道段均呈柱状，所述第三整流通道段的直径大于第一整流通道段的直径，且小于第二整流通道段的直径。冷媒刚进入过流通道时流动较为混乱，将过流通道设置为呈柱状的第一整流通道段、第二整流通道段和第三整流通道段能够为冷媒提供足够的缓冲通道，从而使得冷媒的流动变得更加平稳、稳定。其中，冷媒进入第一整流通道段后，第一整流通道段的空间大于过流通道的入口，使得冷媒能被削热整流，达到降温降压的效果，第二整流通道段的空间大于第一整流通道段的空间，使得冷媒能继续被削热整流，第三整流通道段的空间介于第一整流通道段和第二整流通道段之间，使得冷媒在离开过流通道时适当增压，从于有利于冷媒更好地离开过流通道。

9、在上述的一种自平衡膨胀阀中，所述第一整流通道段与第二整流通道段的长度之和等于第三整流通道段的长度。将第三整流通道段的长度设置为最长，使得冷媒在离开过流通道时的适当增压能更充分，从于有利于冷媒更好地离开过流通道。

10、在上述的一种自平衡膨胀阀中，所述第一整流通道段的长度等于第二整流通道段和第三整流通道段的长度之和。将第一整流通道段的长度设置为最长，从而在冷媒刚进入过流通道时能够为冷媒提供足够长的整流缓冲通道，提高冷媒初始阶段的整流效果。

11、在上述的一种自平衡膨胀阀中，所述过流通道包括依次连通的第四整流通道段和第五整流通道段，所述第四整流通道段和第五整流通道段的直径和长度均相同。将第四整流通道段和第五整流通道段的直径和长度均设置为相同，从而使得过流通道的加工更加方便，并且也能较好地满足冷媒的整流需要。

12、在上述的一种自平衡膨胀阀中，所述过流通道包括依次连通的第四整流通道段和第五整流通道段，所述第四整流通道段和第五整流通道段的长度相同，且第四整流通道段的直径小于第五整流通道段的直径。将过流通道设置为长度相同的第四整流通道段和第五整流通道段，使得冷媒经过了两次充分的降温降压后再离开过流通道，使得过流通道加工方便的同时对冷媒的整流效果更好。

13、在上述的一种自平衡膨胀阀中，所述阀体内的两端均滑动设有限位柱，上述节流环位于阀芯与限位柱之间，所述限位柱与阀体之间还设有限位弹簧一，当所述插接头插入节流孔内时插接头的端部能够抵靠在限位柱的端部，且插接头能够顶推限位柱移动并压缩限位弹簧一。阀芯通过移动使得插接头插入节流环并形成节流通道，而插接头需要移动至不同的位置并停留以调节流量，复位弹簧难以对阀芯的位置进行保持，为此设置限位柱和限位弹簧一，限位柱能够对插接头进行限位，使其处于某一流量等级时保持稳定，以实现三个流量等级的制冷模式和三个流量等级的制热模式，其中三个流量等级的制冷模式具体为：

14、中间制冷模式：阀芯向制热入口方向移动，插接头与限位柱接触，限位弹簧一未被压缩；

15、额定制冷模式：插接头顶推限位柱，限位弹簧一被压缩一部分；

16、最大制冷模式：插接头进一步顶推限位柱，直到限位柱被限位抵靠而难以继续移动；

17、三个流量等级的制热模式为阀芯的反向移动，具体过程与制冷过程相似。

18、在上述的一种自平衡膨胀阀中，所述阀体内的两端均固定设置有限位座以及至少有一端滑动设置有位于节流体与限位座之间的弹簧座，所述限位座和弹簧座均呈筒状，所述弹簧座的内壁上周向具有抵接部一，其外壁上周向具有抵接部二，所述限位弹簧一的一端伸入弹簧座并抵靠在抵接部一上，其另一端抵靠在限位柱上，所述弹簧座与限位座之间还设有限位弹簧二，限位弹簧二靠近抵接部二的端部套设在弹簧座上并抵靠在抵接部二上。弹簧座的内壁上周向具有抵接部一，其外壁上周向具有抵接部二，使得限位弹簧一和限位弹簧二能更好地被压缩以及复位，同时，该结构适用于形成五个流量等级的制冷模式和五个流量等级的制热模式，相应的，插接头外周面上的节流面有五个，其中一个插接头的节流面按外径由大到小依次为1/4制冷节流面、中间制冷节流面、额定制冷节流面、最大制冷节流面和超大制冷节流面，另一个插接头的节流面按外径由大到小依次为1/4制热节流面、中间制热节流面、额定制热节流面、最大制热节流面和超大制热节流面，通过限位弹簧一和限位弹簧二的配合，实现五个流量等级的制冷模式和五个流量等级的制热模式，其中五个流量等级的制冷模式具体为：

19、1/4制冷模式：阀芯向制热入口方向移动，插接头与限位柱接触，限位弹簧一未被压缩或者压缩一部分；

20、中间制冷模式：阀芯继续移动使得插接头顶推限位柱，限位弹簧一被压缩至限位柱与弹簧座抵靠，限位弹簧二未被压缩；

21、额定制冷模式：阀芯继续移动使得插接头顶推限位柱，弹簧座压缩限位弹簧二一部分；

22、最大制冷模式：阀芯继续移动使得插接头顶推限位柱和弹簧座，弹簧座进一步压缩限位弹簧二；

23、超大制冷模式：阀芯继续移动使得插接头顶推限位柱和弹簧座，弹簧座再进一步压缩限位弹簧二；

24、五个流量等级的制热模式为阀芯的反向移动，具体过程与制冷过程相似。

25、在上述的一种自平衡膨胀阀中，所述过流通道的最小通过截面积小于节流环的通过截面积，两所述节流体之间沿阀体轴向固定有隔套，所述阀芯滑动设置在隔套内，所述隔套的外径小于阀体内径，所述阀芯呈柱状，且阀芯外径小于阀体内径，所述阀芯外壁上周向具有导向环，所述导向环外周面与阀体内周面滑动配合，所述阀芯的两端具有柱状的导向部，两所述导向部分别滑动插接在两节流体内，且导向部外周面与节流体的内壁滑动配合，所述插接头位于导向部的端面上。当正常制冷或者制热时冷媒先通过一端的节流环，再通过过流通道，因此过流通道的最小通过截面积小于节流环的通过截面积，过流通道势必难以满足流量通过需求，冷媒能够推动阀芯移动使得插接头插入节流环形成节流通道。隔套的内侧用于设置阀芯并未阀芯移动提供导向，使得阀芯保持稳定，阀芯通过导向环与阀体滑动导向配合，以保证阀芯的稳定性，插接头插入节流孔，插接头外周面与节流环内周面之间的间隙形成节流通道，该间隙较小，且需要在不同的工作状态下产生变化，因此对插接头移动过程中的稳定性要求较高，为此在阀芯的两端设置导向部与两节流体的内壁滑动导向配合，使得插接头具有较高的稳定性。

26、在上述的一种自平衡膨胀阀中，所述插接头的外周面上沿轴向具有若干呈环形且外径不同的节流面，所述节流环的内周面为环形的配合面，当插接头插入节流环时所述配合面与相对的节流面之间形成节流通道，所述节流体的通孔孔壁上还周向具有环形的稳流环，该稳流环位于阀芯与节流环之间，且稳流环与节流环相贴合形成一体，所述稳流环的孔径大于节流环的孔径。两个插接头分别用于制冷和制热时的流量调节，插接头的端部预先插接在稳流环内，插接头能够在初始阶段将冷媒导入稳流环，稳流环的内孔起到聚流的作用，使得冷媒流动更加稳定，同时过流通道的通过截面积与插接头插入节流环时形成的节流通道的通过截面积相差较大，导致阀芯移动速度变化过大，为此设置内径大于节流环的稳流环起到过渡作用，使得阀芯的移动速度较为稳定。

27、与现有技术相比，本自平衡膨胀阀的优点在于：本技术利用化霜时的压差与正常工作时的压差的较大差值，从而将用于正常制冷或者制热时调节冷媒流量的阀芯设置成常开状态，用于化霜时较小压差的冷媒通过，当正常工作时较大的压差推动阀芯形成节流通道，进而使得同一阀体和阀芯即适用于化霜需求，又适用于正常工作时的流量调节需求，无需在阀体外部额外设置另一阀体，从而能降低成本，整体式的阀体也能够避免因为焊接点腐蚀导致泄漏，进而提高使用稳定性和使用寿命。此外，本技术将过流通道开设在阀芯的内部，并使得过流通道的延伸方向与阀体内冷媒的流动方向相一致，从而能更好地推动阀芯压缩复位弹簧。