專利名稱：雙向熱力膨脹閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種雙向熱力膨脹閥，屬蒸氣壓縮式熱泵系統(tǒng)的節(jié)流裝置技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有蒸氣壓縮式熱泵系統(tǒng)中的節(jié)流裝置主要有下列三種結(jié)構(gòu)形式，并存在以下缺陷1、由一個(gè)電子膨脹閥和一個(gè)數(shù)字運(yùn)算線路板及若干個(gè)傳感器組成。其缺點(diǎn)是成本高，故障率高。
2、在小容量蒸汽壓縮式熱泵系統(tǒng)即房間空調(diào)器中，采用兩根毛細(xì)管和一個(gè)三通及單向閥組成節(jié)流裝置，雖具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠、成本低等優(yōu)點(diǎn)，但其僅僅在唯一的一個(gè)設(shè)計(jì)工況工作時(shí)才能經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，在非設(shè)計(jì)工況運(yùn)行時(shí)，制冷(熱)量小，能效比低。
3、采用由膜盒、閥體、閥針、閥芯、平衡彈簧、調(diào)節(jié)螺柱等構(gòu)成的熱力膨脹閥，由于上述結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的缺陷使熱力膨脹閥只能單向工作，且為外感溫，即用外置感溫管感溫，感溫管通過(guò)連接管與膜盒相連通，感溫偏差大，密封性能較差。為解決雙向工作，采取由兩個(gè)熱力膨脹閥和兩個(gè)單向閥，或由一個(gè)熱力膨脹閥和四個(gè)單向閥組成節(jié)流裝置，雖能有效實(shí)現(xiàn)雙向節(jié)流，但結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能有效實(shí)現(xiàn)雙向節(jié)流，且可靠性強(qiáng)，制冷(熱)量大，能效比高，成本低的雙向熱力膨脹閥。
本發(fā)明為雙向熱力膨脹閥，包括上端部帶膜盒的閥體，置于閥體下部帶進(jìn)液管的進(jìn)液孔，帶出液管的出液孔，置于進(jìn)液孔和出液孔之間的閥芯，置于閥芯下部帶調(diào)節(jié)螺柱的平衡彈簧，置于膜盒和閥芯之間的傳遞桿和閥針，其特征在于所述閥體的傳遞桿部位或閥針部位嵌設(shè)有平衡部橡膠密封圈；所述閥體的膜盒下部設(shè)有回氣通道，回氣通道的左右兩端設(shè)有進(jìn)回氣管和出回氣管；所述閥體的底部設(shè)有密封螺母；所述膜盒的下端面與閥體之間設(shè)有密封圈或膜盒的下端面與閥體之間為直接接觸密封。
所述閥體的回氣通道底部可嵌設(shè)有定位塊，平衡部橡膠密封圈置于定位塊的下部或定位塊的底部?jī)?nèi)。所述定位塊的底部可延伸至傳遞桿部位或閥針部位。所述的平衡部橡膠密封圈可直接置于閥體槽內(nèi)，在傳遞桿部位或閥針部位密封。
所述傳遞桿與閥針之間還可設(shè)有定心鋼球。
所述膜盒的下平面與閥體之間還可設(shè)有橡膠密封圈。所述膜盒的上部可用封口鋼球直接封口。
所述密封螺母與閥體的下端面之間還可設(shè)有密封圈。所述密封螺母與閥體的下端面之間可為直接接觸密封。所述調(diào)節(jié)螺柱與閥體之間還可設(shè)有橡膠密封圈。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下突出優(yōu)點(diǎn)和積極效果1、在閥體的回氣通道與進(jìn)、出液孔之間嵌設(shè)平衡部橡膠密封圈及其定位塊，不但能保證進(jìn)、出液孔與回氣通道之間的密封，而且可保證反向工作時(shí)，在進(jìn)液孔內(nèi)的高壓制冷劑的作用下平衡部橡膠密封圈不向上移動(dòng)，使高壓制冷劑作用于平衡部橡膠密封圈的作用力由閥體的平衡部橡膠密封圈槽或定位塊承受，而不會(huì)傳遞給膜盒，提高其密封性能；同時(shí)也使進(jìn)液孔內(nèi)高壓制冷劑的高壓僅僅作用于直徑很小、截面積也很小的傳遞桿或閥針的端面，使反向工作成為可能。
2、在閥體上部設(shè)置左右兩端帶進(jìn)回氣管和出回氣管的回氣通道，可使蒸汽壓縮式熱泵系統(tǒng)中的低壓氣態(tài)制冷劑通過(guò)進(jìn)、出回氣管流經(jīng)回氣通道，保證膜盒在閥體內(nèi)直接感溫，無(wú)需外感溫管及連接毛細(xì)管，且感溫可靠，偏差小。同時(shí)膜盒充注感溫劑后直接用封口鋼球焊接封口，無(wú)需充注工藝管，不但美觀，而且封口質(zhì)量好，不易泄漏。
3、閥體底部密封螺母的設(shè)置以及密封螺母與閥體、調(diào)節(jié)螺柱與閥體、膜盒與閥體之間的雙密封結(jié)構(gòu)保證了良好的密封性能。
4、傳遞桿與閥針之間的定心鋼球可保證作用于閥針的膜盒內(nèi)壓力及平衡彈簧力與閥針的中心線重合，提高閥的調(diào)節(jié)靈敏度。
本發(fā)明整體設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，僅需一個(gè)雙向熱力膨脹閥即可有效實(shí)現(xiàn)雙向工作，且感溫可靠，調(diào)節(jié)靈敏度高，密封性能好，在任何工況下運(yùn)行時(shí)制冷(熱)量大，能效比高，本發(fā)明特別適用于大批量生產(chǎn)和千家萬(wàn)戶使用的采用蒸氣壓縮式熱泵系統(tǒng)的空氣調(diào)節(jié)器，即夏季能制冷、冬季能制熱的冷暖型中央空調(diào)、房間空調(diào)器等，如用本發(fā)明替代現(xiàn)有空氣調(diào)節(jié)器中采用的用毛細(xì)管、三通及單向閥組成的節(jié)流裝置，其制冷(熱)量平均可提高15％以上，能效比平均可提高13％以上。


圖1，2，3，4，5，6為本發(fā)明六個(gè)實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)剖視圖；圖7為本發(fā)明用于蒸汽壓縮式熱泵系統(tǒng)的工作原理圖。
圖中1為封口鋼球，2為膜盒，3為閥體，4為回氣通道，5為進(jìn)液孔，6為出液孔，7為進(jìn)液管，8為出液管，9為進(jìn)回氣管，10為出回氣管，11為膜盒下平面與閥體之間的橡膠密封圈，12為膜盒下端面與閥體之間的密封圈，13為定心鋼球，14為定位塊，15為傳遞桿，16為閥針，17為平衡部橡膠密封圈，18為閥芯，19為平衡彈簧，20為調(diào)節(jié)螺柱，21為調(diào)節(jié)螺柱與閥體之間的橡膠密封圈，22為密封螺母與閥體之間的密封圈，23為密封螺母，24為壓縮機(jī)，25為四通電磁換向閥，26為室外熱交換器，27為雙向熱力膨脹閥，28為室內(nèi)熱交換器。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明主要由上端部帶膜盒2和回氣通道4的閥體3，置于回氣通道4左右兩端的進(jìn)回氣管9和出回氣管10，置于閥體3下部帶進(jìn)液管7的進(jìn)液孔5、帶出液管8的出液孔6，置于進(jìn)液孔5和出液孔6之間的閥芯18，置于閥芯18下部帶調(diào)節(jié)螺柱20的平衡彈簧19，置于膜盒2和閥芯18之間的傳遞桿15、定心鋼球13、閥針16，嵌設(shè)于閥體3的回氣通道4底部帶平衡部橡膠密封圈17的定位塊14，置于閥體3底部的密封螺母23等構(gòu)成。
附圖1，2，3，4，5，6為平衡部橡膠密封圈17、定位塊14、定心鋼球13不同組合的六個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)剖視圖。附圖1為定位塊14底部延伸至閥針16部位，平衡部橡膠密封圈17置于定位塊14底部?jī)?nèi)的結(jié)構(gòu)剖視圖。附圖2為傳遞桿15和閥針16之間設(shè)置定心鋼球13，定位塊14底部延伸至傳遞桿15部位，平衡部橡膠密封圈17置于定位塊14底部?jī)?nèi)的結(jié)構(gòu)剖視圖。附圖3為傳遞桿15和閥針16之間設(shè)置定心鋼球13，定位塊14底部延伸至閥針16部位，平衡部橡膠密封圈17置于定位塊14底部?jī)?nèi)的結(jié)構(gòu)剖視圖。附圖4為定位塊14底部延伸至傳遞桿15部位，平衡部橡膠密封圈17置于定位塊14底部?jī)?nèi)的結(jié)構(gòu)剖視圖。附圖5為傳遞桿15和閥針16之間設(shè)置定心鋼球13，平衡部橡膠密封圈17直接置于閥體槽內(nèi)，在閥針16部位密封的結(jié)構(gòu)剖視圖。附圖6為傳遞桿15和閥針16之間設(shè)置定心鋼球13，平衡部橡膠密封圈17直接置于閥體槽內(nèi)，在傳遞桿15部位密封的結(jié)構(gòu)剖視圖。本發(fā)明還可在傳遞桿15和閥針16之間不設(shè)置定心鋼球13，平衡部橡膠密封圈17直接置于閥體槽內(nèi)，在傳遞桿15部位或閥針16部位密封。
膜盒2充注感溫劑后直接用封口鋼球1焊接封口。膜盒2與閥體3之間的密封，通過(guò)膜盒2下端面與閥體3之間的密封圈12及膜盒2下平面與閥體3之間的橡膠密封圈11或兩者之間直接接觸密封得到保證。
調(diào)節(jié)螺柱20與閥體3之間的密封，通過(guò)調(diào)節(jié)螺柱20與閥體3之間的橡膠密封圈21及密封螺母23與閥體3下端面之間的密封圈22或兩者之間的直接接觸密封得到保證。
附圖7所示的為本發(fā)明用于蒸汽壓縮式熱泵系統(tǒng)的工作原理圖，其工作循環(huán)如下夏季制冷時(shí)，如附圖7實(shí)線箭頭方向所示路線。經(jīng)壓縮機(jī)24壓縮而成的高溫高壓氣態(tài)制冷劑通過(guò)四通電磁換向閥25進(jìn)入室外熱交換器26冷凝成高壓液態(tài)制冷劑，高壓液態(tài)制冷劑通過(guò)進(jìn)液管7進(jìn)入雙向熱力膨脹閥27下部液腔，經(jīng)正向節(jié)流降壓成為低溫低壓液態(tài)制冷劑，低溫低壓液態(tài)制冷劑通過(guò)出液管8進(jìn)入室內(nèi)熱交換器28吸熱蒸發(fā)成為低壓氣態(tài)制冷劑，低壓氣態(tài)制冷劑(回氣)通過(guò)四通電磁換向閥25及進(jìn)回氣管9流經(jīng)雙向熱力膨脹閥27上部的回氣通道4，經(jīng)出回氣管10回到壓縮機(jī)24完成制冷循環(huán)。
冬季制熱時(shí)，如附圖7空心箭頭方向所示路線。經(jīng)壓縮機(jī)24壓縮而成的高溫高壓氣態(tài)制冷劑通過(guò)四通電磁換向閥25進(jìn)入室內(nèi)熱交換器28冷凝成為高壓液態(tài)制冷劑，高壓液態(tài)制冷劑由出液管8反向進(jìn)入雙向熱力膨脹閥27下部液腔，經(jīng)反向節(jié)流降壓成為低溫低壓液態(tài)制冷劑，低溫低壓液態(tài)制冷劑進(jìn)入室外熱交換器26吸熱蒸發(fā)成為低壓氣態(tài)制冷劑，低壓氣態(tài)制冷劑(回氣)通過(guò)四通電磁換向閥25及進(jìn)回氣管9，經(jīng)雙向熱力膨脹閥27上部氣腔，經(jīng)出回氣管10回到壓縮機(jī)24完成制熱循環(huán)。
本發(fā)明的工作原理如下膜盒2通過(guò)傳遞桿15的熱傳導(dǎo)及流經(jīng)回氣通道4的低壓氣態(tài)制冷劑回氣對(duì)流傳熱感受回氣溫度，再通過(guò)傳遞桿15、定心鋼球13、閥針16、閥芯18調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度，達(dá)到自動(dòng)調(diào)節(jié)制冷劑流量的目的。
夏季制冷時(shí)，如附圖1、2、3、4、5、6實(shí)線箭頭方向所示路線。室內(nèi)熱交換器28成為蒸發(fā)器，室外熱交換器26成為冷凝器，當(dāng)室內(nèi)熱負(fù)荷增加時(shí)，蒸發(fā)器的回氣溫度將升高，過(guò)熱度增大，使膜盒2感受到的溫度增高，膜盒2內(nèi)感溫劑的壓力增加，在膜盒2內(nèi)壓力作用下通過(guò)傳遞桿15、定心鋼球13、閥針16及閥芯18使閥的開(kāi)度增大，供給室內(nèi)熱交換器28的制冷劑流量增加，使回氣過(guò)熱度保持在一定值，當(dāng)室內(nèi)負(fù)荷減少時(shí)，蒸發(fā)器的回氣溫度降低，過(guò)熱度減小，使膜盒2感受到的溫度降低，膜盒2內(nèi)的感溫劑壓力降低，在平衡彈簧19彈力的作用下，通過(guò)傳遞桿15、定心鋼球13、閥針16及閥芯18使閥的開(kāi)度減小，供給室內(nèi)側(cè)熱交換器28的制冷劑流量減少，使回氣過(guò)熱度保持在一定值。
冬季制熱時(shí)與夏季制冷時(shí)相同，但室外熱交換器26成為蒸發(fā)器，室內(nèi)熱交換器28成為冷凝器，高壓液態(tài)制冷劑從出液管8反向進(jìn)入雙向熱力膨脹閥27，如附圖1、2、3、4、5、6空心箭頭方向所示路線。
權(quán)利要求
1.一種雙向熱力膨脹閥，包括上端部帶膜盒(2)的閥體(3)，置于閥體(3)下部帶進(jìn)液管(7)的進(jìn)液孔(5)，帶出液管(8)的出液孔(6)，置于進(jìn)液孔(5)和出液孔(6)之間的閥芯(18)，置于閥芯(18)下部帶調(diào)節(jié)螺柱(20)的平衡彈簧(19)，置于膜盒(2)和閥芯(18)之間的傳遞桿(15)和閥針(16)，其特征在于所述閥體(3)的傳遞桿(15)部位或閥針(16)部位嵌設(shè)有平衡部橡膠密封圈(17)；所述閥體(3)的膜盒(2)下部設(shè)有回氣通道(4)，回氣通道(4)的左右兩端設(shè)有進(jìn)回氣管(9)和出回氣管(10)；所述閥體(3)的底部設(shè)有密封螺母(23)；所述膜盒(2)的下端面與閥體(3)之間設(shè)有密封圈(12)或膜盒(2)的下端面與閥體(3)之間為直接接觸密封。
2.按權(quán)利要求1所述的雙向熱力膨脹閥，其特征在于所述閥體(3)的回氣通道(4)底部嵌設(shè)有定位塊(14)，平衡部橡膠密封圈(17)置于定位塊(14)的下部或定位塊(14)的底部?jī)?nèi)。
3.按權(quán)利要求1或2所述的雙向熱力膨脹閥，其特征在于所述定位塊(14)的底部延伸至傳遞桿(15)部位或閥針(16)部位。
4.按權(quán)利要求1所述的雙向熱力膨脹閥，其特征在于所述的平衡部橡膠密封圈(17)直接置于閥體槽內(nèi)，在傳遞桿(15)部位或閥針(16)部位密封。
5.按權(quán)利要求1或4所述的雙向熱力膨脹閥，其特征在于所述傳遞桿(15)與閥針(16)之間還設(shè)有定心鋼球(13)。
6.按權(quán)利要求1所述的雙向熱力膨脹閥，其特征在于所述膜盒(2)的下平面與閥體(3)之間還設(shè)有橡膠密封圈(11)。
7.按權(quán)利要求1所述的雙向熱力膨脹閥，其特征在于所述膜盒(2)的上部用封口鋼球(1)直接封口。
8.按權(quán)利要求1所述的雙向熱力膨脹閥，其特征在于所述密封螺母(23)與閥體(3)的下端面之間還設(shè)有密封圈(22)。
9.按權(quán)利要求1所述的雙向熱力膨脹閥，其特征在于所述密封螺母(23)與閥體(3)的下端面之間為直接接觸密封。
10.按權(quán)利要求1所述的雙向熱力膨脹閥，其特征在于所述調(diào)節(jié)螺柱(20)與閥體(3)之間還設(shè)有橡膠密封圈(21)。
全文摘要
一種雙向熱力膨脹閥，屬蒸汽壓縮式熱泵系統(tǒng)的節(jié)流裝置技術(shù)領(lǐng)域，主要由上端部帶膜盒(2)和回氣通道(4)的閥體(3)，置于回氣通道左右兩端的進(jìn)回氣管(9)和出回氣管(10)，置于閥體下部帶進(jìn)液管(7)的進(jìn)液孔(5)、帶出液管(8)的出液孔(6)，置于進(jìn)液孔和出液孔之間的閥芯(18)，置于閥芯下部帶調(diào)節(jié)螺柱(20)的平衡彈簧(19)，置于膜盒和閥芯之間的傳遞桿(15)、定心鋼球(13)、閥針(16)，嵌設(shè)于閥體的回氣通道底部帶平衡部橡膠密封圈(17)的定位塊(14)，置于閥體底部的密封螺母(23)等構(gòu)成。整體設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，僅需一個(gè)雙向熱力膨脹閥即可有效實(shí)現(xiàn)雙向工作，且感溫可靠，調(diào)節(jié)靈敏度高，密封性能好。
文檔編號(hào)F16K41/02GK1740603SQ200510060320
公開(kāi)日2006年3月1日 申請(qǐng)日期2005年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月8日
發(fā)明者鄧永林, 顧其江 申請(qǐng)人:浙江春暉智能控制股份有限公司