电子膨胀阀、制冷设备及汽车的制作方法

1.本发明涉及流体控制部件技术领域，特别涉及一种电子膨胀阀、制冷设备及汽车。


背景技术：

2.相关技术中，电子膨胀阀关阀后，阀芯上下两端的压力不平衡，导致阀芯在开阀时受到较大阻力，影响电子膨胀阀开阀的可靠性。


技术实现要素：

3.本发明的主要目的是提出一种电子膨胀阀，旨在保证开阀的可靠性。
4.为实现上述目的，本发明提出的电子膨胀阀包括阀体、阀杆以及阀芯，所述阀体具有阀口；所述阀杆设于所述阀体内，并与所述阀体可转动连接；所述阀芯在打开位置和关闭位置之间可移动的设于所述阀体内，所述阀杆的一端伸入所述阀芯，并与所述阀芯螺纹连接；所述阀芯处于所述关闭位置时，关闭所述阀口，所述阀芯处于所述打开位置时，打开所述阀口；所述阀芯具有相对设置的第一端和第二端，所述阀芯的第一端和第二端相互连通。
5.可选的，所述阀芯具有通孔，所述通孔连通所述阀芯的第一端和第二端。
6.可选的，所述阀杆的一端与所述通孔螺纹连接，所述阀杆与所述通孔之间设置有平衡通道，所述平衡通道使所述阀芯的第一端和第二端连通。
7.可选的，所述阀杆的外周壁设有切面，所述切面与所述通孔的孔壁之间形成所述平衡通道。
8.可选的，所述切面与所述阀杆的轴线平行。
9.可选的，所述阀杆包括固定段以及螺纹段，所述固定段与所述阀体可转动连接；所述螺纹段与所述通孔螺纹连接，所述螺纹段的外周壁设有所述切面。
10.可选的，所述通孔包括相互连通的螺纹孔段和导流孔段，所述螺纹孔段的孔径小于所述导流孔段的孔径，所述螺纹孔段与所述螺纹段螺纹连接。
11.可选的，所述电子膨胀阀还包括设于所述阀体内的密封组件，所述密封组件密封连接于所述阀芯与所述阀体之间。
12.可选的，所述阀体包括连接座以及阀芯座，所述阀芯部分设于所述连接座内，所述阀杆与所述连接座可转动连接，所述密封组件密封连接于所述阀芯与所述连接座之间；所述阀芯座具有所述阀口，所述阀芯座连接于所述连接座一端。
13.可选的，所述连接座设有相互连通的导向孔和连接孔，所述阀芯与所述导向孔导向配合，所述阀芯座与所述连接孔连接，所述密封组件密封连接于所述连接孔与所述阀芯之间。
14.可选的，所述连接孔包括相连通的密封孔段和连接孔段，所述密封组件密封连接于所述密封孔段与所述阀芯之间，所述阀芯座与所述连接孔段连接。
15.可选的，所述密封组件包括弹性密封圈及与所述弹性密封圈内侧连接的密封环，所述密封环与所述阀芯密封连接，所述弹性密封圈与所述密封孔段密封连接。
16.可选的，所述电子膨胀阀还包括设于所述连接孔段的垫片，所述密封组件放置于所述垫片背离所述阀口的一侧，所述连接座与所述垫片朝向所述阀口的一侧连接。
17.本发明还提出一种制冷设备，所述制冷设备包括如上任一项所述的电子膨胀阀。
18.本发明还提出一种汽车，所述汽车包括如上所述的制冷设备。
19.本发明技术方案，通过连通阀芯的第一端与阀芯的第二端，以平衡阀芯的第一端与阀芯的第二端之间的压力，从而避免阀芯在开阀时受到压力差形成的阻力，进而保证电子膨胀阀开阀的可靠性。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
21.图1为本发明电子膨胀阀一实施例的剖视图；
22.图2为图1中电子膨胀阀的另一视角的剖视图；
23.图3为图1中阀芯的剖视图；
24.图4为图1中阀芯的结构示意图；
25.图5为图1中阀杆的剖视图；
26.图6为图1中连接座的剖视图。
27.附图标号说明：
28.标号名称标号名称100电子膨胀阀20阀杆10阀体21固定段11连接座22螺纹段111导向孔221切面112连接孔30阀芯113密封孔段31通孔114连接孔段311螺纹孔段115第一台阶面312导流孔段116第二台阶面32限位部117限位槽40密封组件12阀芯座41弹性密封圈121阀口42密封环122进液口50垫片13外壳60轴承
29.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
32.另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
33.本发明提出一种电子膨胀阀100，应用于制冷系统。该制冷系统可以为空调器、冷冻机、冰箱、热泵热水器或其他制冷、制热设备的制冷系统。则该电子膨胀阀100能够控制制冷系统中的制冷介质流量。
34.在本发明实施例中，如图1-图5所示，该电子膨胀阀100包括阀体10、阀杆20以及阀芯30，所述阀体10具有阀口121；所述阀杆20设于所述阀体10内，并与所述阀体10可转动连接；所述阀芯30在打开位置和关闭位置之间可移动的设于所述阀体10内，所述阀杆20的一端伸入所述阀芯30，并与所述阀芯30螺纹连接；所述阀芯30处于所述关闭位置时，关闭所述阀口121，所述阀芯30处于所述打开位置时，打开所述阀口121；所述阀芯30具有相对设置的第一端和第二端，所述阀芯30的第一端和第二端相互连通。
35.在本实施例中，阀体10呈长条状设置，阀体10内沿其轴向设有第一腔体和与阀口121连通的第二腔体。阀体10的侧壁设有与第二腔体连通的进液口122，以供冷媒流入阀体10内。阀口121设于阀体10轴向的一端，且阀口121与阀体10的轴心同轴设置，阀口121用于供冷媒流出阀体10。阀杆20沿阀体10的轴向延伸设置，阀杆20与阀口121同轴设置。阀芯30沿阀体10的轴向延伸设置，阀芯30与阀口121同轴设置。阀芯30的第一端为阀芯30背离阀口121的一端，阀芯30的第二端为阀芯30朝向阀口121的一端。阀芯30的第一端和阀芯30的第二端相互连通，可以理解为阀芯30第一端所在的空间与阀芯30第二端所在的空间连通。可选的，可以在阀芯30上设置贯通阀芯30第一端和阀芯30第二端的通道以连通阀芯30第一端和阀芯30第二端，也可以在阀杆20上设置通道以连通阀芯30第一端和阀芯30第二端，还可以在阀芯30与阀杆20之间形成通道以连通阀芯30第一端和阀芯30第二端。
36.可以理解的是，阀芯30的打开位置为阀口121的冷媒流出量最大时阀芯30所处的位置，阀芯30的关闭位置为阀口121的冷媒流出量为零时阀芯30所处的位置。冷媒经进液口122流入阀腔，在阀芯30处于打开位置时，冷媒经阀口121流出阀腔。当然，冷媒也可以反向流动，即冷媒经阀口121流入阀腔，在阀芯30处于打开位置时，冷媒经进液口122流出阀腔。
37.需要说明的是，阀体10的进液口122侧为高压，阀口121侧为低压。若第一腔体与第二腔体连通，第一腔体和第二腔体与进液口122侧连通，当阀芯30处于关闭位置时，阀芯30的第一端位于第一腔体中，即阀芯30第一端为高压，阀芯30第二端插入阀口121，即阀芯30第二端为低压，导致阀芯30第一端和阀芯30第二端之间有压力差，使得阀芯30朝打开位置
移动会受到压力差形成的阻力，难以开阀。
38.在本实施例中，隔断第一腔体与第二腔体，使第一腔体与第二腔体之间不连通，当阀芯30处于关闭位置时，阀芯30第一端位于第一腔体内，阀芯30第二端插入阀口121，使第二腔体仅与进液口122侧连通，第二腔体内为高压，而阀芯30第一端和阀芯30第二端相互连通，以使得第一腔体与阀口121侧连通，第一腔体内为低压，从而平衡阀芯30的第一端与阀芯30的第二端之间的压力，避免阀芯30在开阀时受到压力差形成的阻力，进而保证电子膨胀阀100开阀的可靠性。
39.可以理解的是，需要限制阀芯30的周向转动，才能使阀芯30沿阀体10轴向移动。在本实施例中，阀体10内壁设有限位槽117，限位槽117沿阀体10的轴向延伸设置，阀芯30设有限位部32，限位部32与限位槽117限位配合，以限制阀芯30转动。电子膨胀阀100设有驱动组件，驱动组件与阀杆20连接，驱动组件驱动阀杆20转动，且由于限位槽117与限位部32限位配合，限制阀芯30的转动自由度，以使与阀杆20螺纹配合的阀芯30能够沿阀腔的轴向往复移动，从而打开或关闭阀口121。其中，由于阀芯30在打开或关闭阀口121的过程中不能转动，避免了阀芯30与阀口121之间发生磨损，保证电子膨胀阀100的使用寿命。
40.在一实施例中，所述阀芯30具有通孔31，所述通孔31连通所述阀芯30的第一端和第二端。
41.在本实施例中，通孔31贯通阀芯30的第一端和阀芯30的第二端，以连通阀芯30第一端和阀芯30第二端，保证电子膨胀阀100的开阀可靠性。阀芯30沿其轴向设有通孔31，即通孔31为直孔，方便加工制孔。在其他实施例中，还可以是，通孔31为非直孔，不对通孔31的形状进行具体限定。
42.在一实施例中，如图1-图5所示，所述阀杆20的一端与所述通孔31螺纹连接，所述阀杆20与所述通孔31之间设置有平衡通道，所述平衡通道使所述阀芯30的第一端和第二端连通。
43.在本实施例中，通孔31与阀芯30同轴设置，以保证阀杆20与阀芯30之间的同轴度。阀杆20设有外螺纹，可以理解的是，因为阀杆20与阀芯30之间需要通过螺纹连接，因此阀芯30上必须开设有带内螺纹的孔，以与阀杆20的外螺纹螺纹配合。本实施例通过在通孔31设有内螺纹，阀杆20外螺纹与通孔31内螺纹螺纹配合，并在阀杆20与通孔31的孔壁之间形成平衡通道，以连通阀芯30的第一端和阀芯30的第二端，从而将平衡通道与带内螺纹的孔集成于通孔31中，不需要在阀芯30或阀杆20上额外开设通道连通阀芯30的第一端和阀芯30的第二端，进而简化了阀芯30与阀杆20之间的结构，简化安装工艺，提高生产效率，降低生产成本。
44.在一实施例中，如图1-图5所示，所述阀杆20的外周壁设有切面221，所述切面221与所述通孔31的孔壁之间形成所述平衡通道。
45.在本实施例中，阀杆20为圆柱状设置。在阀杆20与阀芯30通孔31连接的一端的外周壁上切去一部分，会在阀杆20的外周壁上形成有一平面，该平面即为切面221。可以理解的是，阀杆20切去部分的体积不超过阀杆20与阀芯30通孔31连接的一端体积的三分之一，若超过三分之一，会导致阀杆20与通孔31之间螺纹连接的强度，从而影响阀芯30移动。
46.在其他实施例中，还可以是，通孔31的孔壁凹设有凹槽，凹槽与阀杆20的外周壁之间形成平衡通道，以连通阀芯30的第一端和阀芯30第二端。
47.在一实施例中，如图5所示，所述切面221与所述阀杆20的轴线平行。
48.在本实施例中，切面221沿阀杆20轴向延伸设置，使切面221与通孔31的孔壁之间形成的平衡通道的通道面积始终相等，即平衡通道在其轴向上的任意一点的径向截面的面积均相等，以便于冷媒通过。
49.在一实施例中，如图1、图2和图5所示，所述阀杆20包括固定段21以及螺纹段22，所述固定段21与所述阀体10可转动连接；所述螺纹段22与所述通孔31螺纹连接，所述螺纹段22的外周壁设有所述切面221。
50.在本实施例中，固定段21和螺纹段22均沿阀体10轴向延伸设置，固定段21与螺纹段22沿阀体10轴向依次连接。电子膨胀阀100还包括轴承60，轴承60内周壁与固定段21外周壁连接固定，轴承60外周壁与阀体10内周壁连接固定，可知，轴承60内周壁与外周壁之间可相对转动，以使固定段21与阀体10之间可相对转动，从而使阀杆20与阀体10之间可相对转动。螺纹段22设有外螺纹，螺纹段22的外螺纹与通孔31的内螺纹螺纹连接。螺纹段22的外周壁设有切面221，即平衡通道形成与螺纹段22与通孔31之间。
51.在一实施例中，如图1-图4所示，所述通孔31包括相互连通的螺纹孔段311和导流孔段312，所述螺纹孔段311的孔径小于所述导流孔段312的孔径，所述螺纹孔段311与所述螺纹段22螺纹连接。
52.在本实施例中，螺纹孔段311与导流孔段312均沿阀体10轴向延伸设置，螺纹孔段311与导流孔段312沿阀体10轴向依次连接。螺纹孔段311设有内螺纹，以用于与阀杆20螺纹段22螺纹配合。螺纹孔段311与阀芯30第一端连通，导流孔段312与阀芯30第二端连通，平衡通道形成于螺纹段22与螺纹孔段311之间，平衡通道与导流孔连通，从而连通阀芯30第一端和阀芯30第二端。导流孔段312用于引导冷媒流动，导流孔段312的孔径大于螺纹孔段311的孔径，以便于冷媒流入平衡通道，保证阀芯30第一端和阀芯30第二端之间压力平衡。
53.在一实施例中，如图1-图2所示，所述电子膨胀阀100还包括设于所述阀体10内的密封组件40，所述密封组件40密封连接于所述阀芯30与所述阀体10之间。
54.在本实施例中，阀体10具有阀腔，通过密封组件40将阀腔隔断为第一腔体和第二腔体，以防止第一腔体与第二腔体内的冷媒通过阀芯30与阀体10之间的间隙流通。可以理解的是，密封组件40呈环状设置，密封组件40的内周壁与阀芯30的外周壁密封连接，密封组件40的外周壁与阀体10的内周壁密封连接。
55.在一实施例中，如图1-图2所示，所述阀体10包括连接座11以及阀芯座12，所述阀芯30部分设于所述连接座11内，所述阀杆20与所述连接座11可转动连接，所述密封组件40密封连接于所述阀芯30与所述连接座11之间；所述阀芯座12具有所述阀口121，所述阀芯座12连接于所述连接座11一端。
56.本实施例中，阀体10还包括外壳13，外壳13、连接座11及阀芯座12沿阀体10轴向依次连接，外壳13、连接座11及阀芯座12之间形成阀腔。外壳13、连接座11、密封组件40之间形成第一腔体，密封组件40、连接座11及阀芯座12之间形成第二腔体。阀杆20与连接座11之间通过轴承60可转动连接。阀芯座12的侧壁设有进液口122，阀芯座12沿阀体10轴向的一端设有阀口121，阀口121与阀芯座12的轴心同轴设置。密封组件40的外周壁与连接座11的内周壁密封连接。阀芯座12与连接座11朝向阀口121的一端焊接，以提高阀芯座12与连接座11之间的连接强度，从而保证电子膨胀阀100的可靠性。
57.在一实施例中，如图1、图2及图6所示，所述连接座11设有相互连通的导向孔111和连接孔112，所述阀芯30与所述导向孔111导向配合，所述阀芯座12与所述连接孔112连接，所述密封组件40密封连接于所述连接孔112与所述阀芯30之间。
58.在本实施例中，导向孔111与连接孔112均沿阀体10轴向延伸设置，导向孔111与连接孔112沿阀体10轴向依次连接。导向孔111与连接座11的轴心同轴设置，使导向孔111与阀口121同轴设置，以确保阀芯30与阀口121之间的同轴度，避免阀芯30在关闭阀口121时与阀口121发生撞击，并保证阀芯30关阀到位，使电子膨胀阀100的流量调节精确。连接孔112用于连接固定阀芯座12，阀芯座12背离阀口121的一端插入连接孔112中，以便于焊接固定阀芯座12。密封组件40的外周壁与连接孔112的孔壁密封连接，以保证密封组件40与连接孔112孔壁之间的密封性。
59.在一实施例中，如图1、图2及图6所示，所述连接孔112包括相连通的密封孔段113和连接孔段114，所述密封组件40密封连接于所述密封孔段113与所述阀芯30之间，所述阀芯座12与所述连接孔段114连接。
60.在本实施例中，密封孔段113和连接孔段114均沿阀体10轴向延伸设置，密封孔段113和连接孔段114沿阀体10轴向依次连接，密封孔段113连通导向孔111与连接孔段114。密封组件40的外周壁与密封孔段113的孔壁密封连接，以保证密封组件40与密封孔段113孔壁之间的密封性。阀芯座12背离阀口121的一端插入连接孔段114中，以便于焊接固定阀芯座12。
61.密封孔段113的孔径小于连接孔段114的孔径，以在密封孔段113与连接孔段114之间形成第一台阶面115，以定位安装阀芯座12。密封孔段113的孔径大于导向孔111的孔径，以在密封孔段113与导向孔111之间形成第二台阶面116，以定位安装密封组件40。
62.在一实施例中，如图1、图2及图6所示，所述密封组件40包括弹性密封圈41及与所述弹性密封圈41内侧连接的密封环42，所述密封环42与所述阀芯30密封连接，所述弹性密封圈41与所述密封孔段113密封连接。
63.在本实施例中，弹性密封圈41外径大于密封孔段113孔径，以使弹性密封圈41与密封孔段113之间紧密压接，从而保证弹性密封圈41外周壁与密封孔段113孔壁之间的密封性。弹性密封圈41内径小于密封环42外径，以使弹性密封圈41与密封环42之间紧密压接，从而保证弹性密封圈41内周壁与密封环42外周壁之间的密封性。密封环42内径小于阀芯30外径，以使密封环42与阀芯30之间紧密贴合，从而保证密封环42内周壁与阀芯30外周壁之间的密封性。
64.可以理解的是，由于阀芯30沿阀体10轴向运动，即阀芯30与密封环42之间有相对运动，因此密封环42需要有良好的耐磨性能，且摩擦系数要小。本实施例中密封环42为ptfe(聚四氟乙烯)制成，具有极低的摩擦系数，能够起到润滑的作用，保证阀芯30能够顺利移动；并且机械性能优良，耐磨，使用寿命长。弹性密封件为橡胶o型圈，具有良好的密封性能。
65.在一实施例中，如图1、图2及图6所示，所述电子膨胀阀100还包括设于所述连接孔段114的垫片50，所述密封组件40放置于所述垫片50背离所述阀口121的一侧，所述连接座11与所述垫片50朝向所述阀口121的一侧连接。
66.在本实施例中，第一台阶面115与阀芯座12配合固定垫片50于连接孔段114内，垫片50与第二台阶面116配合固定密封组件40于密封孔段113内。垫片50用于放置密封组件
40，防止密封组件40掉落至阀芯座12内。
67.本发明还提出一种制冷设备，该制冷设备包括电子膨胀阀100，该电子膨胀阀100的具体结构参照上述实施例，由于本制冷设备采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
68.本发明还提出一种汽车，该汽车包括制冷设备，该制冷设备的具体结构参照上述实施例，由于本汽车采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
69.以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。