专利名称：双流向电子式膨胀阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及制冷和空调业技术领域，是用于制冷和空调业的节流部件，具体地讲是全封闭的双流向电子式膨胀阀。
背景技术：
虽然制冷及空调系统(HVAC)的主要构成已经多年未变，但提高系统的效率、可靠性、自动化水平以及降低系统能耗仍是制冷系统持续改善的发展方向。热力膨胀阀作为节流部件在制冷和空调行业，获得了广泛的应用，但其控制精度低、响应速度慢、调节范围窄、过热度不可调、不同制冷剂通用性差、容易出现泄漏、故障率高等缺点也越来越突出。与之相对应，电子式膨胀阀因其具有控制精度高、响应速度快、调节范围广、过热度连续可调、通用性好、可靠性高等特点，具有精确的温度控制能力，自动化程度高，可以整合故障诊断、排温控制、远程监控、自动拉油等诸多新功能而具有很好的市场前景。目前市场上的电子式膨胀阀主要是采用针式结构，具有冷量范围比较小，制冷剂只能单向流动，非直通式设计压损大等问题。
发明内容
本发明的目的是克服上述已有技术的不足，而提供一种全封闭的双流向电子式膨胀阀，主要解决了现有的电子式膨胀阀冷量范围小、制冷剂只能单向流动、压损大等问题。
为了达到上述目，本发明是这样实现的双流向电子式膨胀阀，它包括步进电机3和阀体4，在阀体4上、下分别焊接电极封盖2和阀体封板9，步进电机3设在阀体4上的电极封盖2内，在电极封盖2上设电极1，电极1与步进电机3连接，在阀体4的两侧设阀口5，阀口5与进出液组件6连接，其特殊之处在于在阀体4内底部设双向阀板组件10，双向阀板组件10由阀板7、弹性连接件14和阀板连接件8组成，阀板7为两块，阀板7正面开口为“V”形，在两块阀板7中间设弹性连接件14，将两块阀板7隔开，弹性连接件14可为一个，也可为一个以上，可采用弹簧，也可采用其它弹性材料，两块阀板7形成的底面和两侧面设在阀板连接件8的凹槽内，步进电机3通过丝杆12、传动组件13与双向阀板组件10连接。
本发明的双流向电子式膨胀阀，所述的阀体封板9上有半球形凸起，可以削弱进出阀的压差产生的水平推力对双向阀板组件10和步进电机3的丝杆12的影响；其所述的阀板7和阀口5为陶瓷或耐磨铸铁，具有很高的耐磨性、密封性、可靠性和极长的寿命；所述的电极1与电极封盖2之间采用玻璃工艺，确保了密封和绝缘，一般电极1采用四根接线。
本发明所述的双流向电子式膨胀阀与已有技术相比具有突出的实质性特点和显著进步，1、双流向功能，由于采用双向阀板组件，使其具有双流向的功能；2、线性调整功能，由于步进电机丝杆的旋转驱动，可以控制双向阀板组件与阀口之间形成上下移动，线性调整阀的导流面积，使阀控制的制冷剂流量呈线性变化，从而具有精确调节制冷剂流量功能；3、阀板和阀口由陶瓷或耐磨铸铁制成，具有很高的耐磨性、密封性、可靠性和极长的寿命；4、双流向直通设计使电子式膨胀阀在制冷系统尤其是热泵机组的中的应用更加方便，可以大大的优化系统设计，减少系统管路，降低系统成本，减少加工组装费用，提高系统的可靠性和经济性，取得了很好的效果；5、可覆盖宽广的冷量范围，流量变化呈线性，可以在0-5000KW的大范围内实现连续的冷量调节；6、可实现制冷装置智能化控制。
图1为本发明的结构示意图；图2为本发明的双向阀板组件的结构示意图；图3为本发明的阀板的结构示意图；图4为阀口两侧无压差时的受力分析图；图5为阀口两侧受自左向右压差时的受力分析图；图6为阀口两侧受自右向左压差时的受力分析图；图7为阀全部开启时的状态分析图；图8为阀半开半关时的状态分析图；图9为阀全部关闭时的状态分析图。
具体实施例方式为了更好地理解与实施，下面结合附图给出具体实施便详细说明本发明双流向电子式膨胀阀。
实施例1，参见图1、2、3，加工制成阀体4，将电极封盖2、阀体封板9与阀体4焊接在一起，保证了完全密封，在阀体4的两侧开设阀口5，阀口5采用陶瓷或耐磨铸铁制成，阀口5与进出液组件6连接，在阀体4内底部安装双向阀板组件10，双向阀板组件10由阀板7、弹性连接件14和阀板连接件8组成，阀板7为两块陶瓷或耐磨铸铁制成的，阀板7正面开口为“V”形，在两块阀板7中间安装弹性连接件14，将两块阀板7隔开，弹性连接件14可为一个，也可为一个以上，可采用弹簧，也可采用其它弹性材料，两块阀板7形成的底面和两侧面固定在阀板连接件8的凹槽内，将两块阀板7组合在一起；将步进电机3安装在阀体4上的电极封盖2内，在电极封盖2上采用玻璃封接工艺固定电极1，确保了密封和绝缘，电极1一般采用四根接线，电极1与步进电机3连接，步进电机3通过丝杆12、传动组件13与双向阀板组件10连接，步进电机3为一个两相的双极步进电机，可以在最恶劣的条件下，提供足够驱动双向阀板组件10的扭矩，阀体封板9上有半球形凸起，可以削弱进出阀的压力差产生的水平推力对双向阀板组件10和步进电机的丝杆12的影响；最后将电极1通过防水电气插座与电子式膨胀阀驱动器配合作用。
本发明的一种双流向电子式膨胀阀，其具用双向密封和双向调节的功能，其工作原理为双向密封双流向的电子式膨胀阀采用间距厚度柔性可调的阀板式结构，由两块结构相同的阀板、弹性连接件与阀板连接件组成双向阀板组件，阀板和阀口，使用陶瓷或耐磨铸铁，密封面确保一定的粗糙度，当阀板与阀口紧密接触后，可实现良好的密封效果；如图4所示，当阀口两侧的压力等于零或小于双向阀板组件弹性连接件的预紧力时，阀板两密封面之间的间距为a，阀板分别与两侧的阀口紧密接触，形成左右两个密封面；如图5所示，当阀口两侧的压力，自左而右大于双向阀板组件弹性连接件的预紧力时，阀板两密封面之间的间距小于a，左侧阀口与阀腔形成阀前，右侧阀口与阀板之间形成密封面，右侧阀口内为阀后，阀前与阀后形成密封；反之如图6所示，当阀口两侧的压力，自右而左大于双向阀板组件弹性连接件的预紧力时，阀板两密封面之间的间距小于a，右侧阀口与阀腔形成阀前，左侧阀口与阀板之间形成密封面，左侧阀口内为阀后，阀前与阀后形成密封；所以不论电子式膨胀阀内工质是什么流向、压差大小，都可以形成良好的密封效果，实现完全关死功能，而且当阀口两侧的压差越大时，阀板上的压力越大，作用在密封面上的密封力为阀板上的压力与弹性连接件预紧力的和，也就越大，密封面上的密封效果也就越好。
双向调节阀板正面开口作V形线性设计，双向阀板组件在步进电机及传动机构的带动下作上下运动，可以实现电子式膨胀阀从全开到全关的所有线性连续的调节状态；如图7所示，当阀口位于V形口上部时，阀的导流面积与阀口相同，阀处于全开状态。在电机的带动下，双向阀板组件上升，如图8所示，V形口上升，阀板与阀口的密封面会逐步遮挡住阀口的导流面积，达到对工质流量进行线性调节的目的。在双向阀板组件到达最高点时，如图9所示，此时阀板将阀口的导流面积全部遮挡，实现了电子式膨胀阀的完全关断。反之，当双向阀板组件自上而下运动时，电子式膨胀阀会实现由全关到全开的调节过程。
由于步进电机根据电子脉冲控制旋转的角度，带动双向阀板组件上下移动，可以通过对步进电机的驱动控制，在极短时间内将阀板运动到任何需要的位置，调整电子式膨胀阀的开启度到需要的位置，实现控制制冷系统工质流量的目的。
由于两侧阀口在一条轴线上，工质流动过程中经过阀体节流时，也未发生流向的改变，所以在阀上形成的压损比较小，可以大大地提高制冷系统运行的经济性。
如果将阀的全关位置做为参考点，如图9所示，将步进电机的驱动步数设为零，将阀的全开位置如图7所示，步进电机的驱动步数设为总步数，则步进电机在零和总驱动步数之间的位置就线性的对应了阀的各个流通位置。
本发明所述的一种双流向电子式膨胀阀，主要用于制冷和空调应用领域，其双流向直通设计使电子式膨胀阀在制冷系统尤其是热泵机组的中的应用更加方便，该设计适用于氟利昂、氨等工质，电子式膨胀阀还可作为电磁阀、电子膨胀阀、通过热气旁通或蒸发压力容量控制阀、曲轴箱压力调节器、冷凝压力调节器等控制元件获得简单便捷的应用，实现制冷装置智能化控制。该设计亦可适用于普通流体流量的电子调节，作为流体流量控制的主要部件。
权利要求
1.双流向电子式膨胀阀，它包括步进电机(3)和阀体(4)，在阀体(4)上、下分别焊接电极封盖(2)和阀体封板(9)，步进电机(3)设在阀体(4)上的电极封盖(2)内，在电极封盖(2)上设电极(1)，电极(1)与步进电机(3)连接，在阀体(4)的两侧设阀口(5)，阀口(5)与进出液组件(6)连接，其特征在于在阀体(4)内底部设双向阀板组件(10)，双向阀板组件(10)由阀板(7)、弹性连接件(14)和阀板连接件(8)组成，阀板(7)为两块，阀板(7)正面开口为“V”形，在两块阀板(7)中间设弹性连接件(14)，将两块阀板(7)隔开，两块阀板(7)形成的底面和两侧面设在阀板连接件(8)的凹槽内，步进电机(3)通过丝杆(12)、传动组件(13)与双向阀板组件(10)连接。
2.根据权利要求1所述的双流向电子式膨胀阀，其特征在于所述的阀体封板(9)上设有半球形凸起。
3.根据权利要求1所述的双流向电子式膨胀阀，其特征在于所述的阀板(7)和阀口(5)为陶瓷或耐磨铸铁制成。
4.根据权利要求1或2或3双流向电子式膨胀阀，其特征在于所述的电极(1)与电极封盖(2)之间采用玻璃封接。
全文摘要
本发明公开了双流向电子式膨胀阀，它包括步进电机(3)和阀体(4)，在阀体(4)上、下分别焊接电极封盖(2)和阀体封板(9)，步进电机(3)设在阀体(4)上的电极封盖(2)内，在电极封盖(2)上设电极(1)，电极(1)与步进电机(3)连接，在阀体(4)的两侧设阀口(5)，阀口(5)与进出液组件(6)连接，其特点是在阀体(4)内底部设双向阀板组件(10)，双向阀板组件(10)由阀板(7)、弹性连接件(14)和阀板连接件(8)组成，步进电机(3)通过丝杆(12)、传动组件(13)与双向阀板组件(10)连接，是一种双流向直通控制、压损小、结构简单紧凑、耐磨损、应用寿命长、控制精度高、响应速度快、调节范围广的双流向电子式膨胀阀。
文档编号F16K31/04GK1673589SQ20051004218
公开日2005年9月28日 申请日期2005年3月31日 优先权日2005年3月31日
发明者孟庆山, 林绍风, 万淑敏 申请人:烟台蓝德空调工业科技有限公司