阅读说明：本技术 电子膨胀阀及使用该电子膨胀阀的空调系统 (Electronic expansion valve and air conditioning system using same ) 是由 龙江军 许学飞 贺宇辰 于 2018-08-17 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种电子膨胀阀,所述电子膨胀阀包括阀体、阀针组件、螺杆组件、转子组件、定子组件及套管,所述阀体的内部设置有用以导向所述阀针组件运动的导向套,所述阀针组件设置于所述导向套上,所述螺杆组件连接于所述转子组件,所述定子组件作用于所述转子组件并能够驱动所述转子组件转动,所述转子组件的转动能够带动所述螺杆组件运动,所述阀体上开设有阀口,所述阀针组件在所述螺杆组件的带动下封闭或开启所述阀口,所述套管套设于所述阀体远离所述阀口的一端。本发明还提供一种空调系统。本发明提供的电子膨胀阀采用一体式阀座结构,减少了零配件的数量,提高了同轴度和安装的便捷性。(The invention provides an electronic expansion valve which comprises a valve body, a valve needle component, a screw component, a rotor component, a stator component and a sleeve, wherein a guide sleeve for guiding the valve needle component to move is arranged inside the valve body, the valve needle component is arranged on the guide sleeve, the screw component is connected with the rotor component, the stator component acts on the rotor component and can drive the rotor component to rotate, the rotor component can drive the screw component to move by rotating, a valve port is formed in the valve body, the valve needle component closes or opens the valve port by being driven by the screw component, and the sleeve is sleeved at one end, far away from the valve port, of the valve body. The invention also provides an air conditioning system. The electronic expansion valve provided by the invention adopts an integrated valve seat structure, so that the number of spare and accessory parts is reduced, and the coaxiality and the installation convenience are improved.)

电子膨胀阀及使用该电子膨胀阀的空调系统

技术领域

本发明涉及制冷设备技术领域，特别是涉及一种电子膨胀阀。

背景技术

电子膨胀阀通过阀杆组件在导向套及螺母套内的运动打开或关闭开设于阀体上的阀口，从而实现调节流量和节流降压的目的，在制冷设备技术领域中应用广泛。现有的电子膨胀阀需要将套管固定设置在套管座上，还需要将阀芯座固定设置在阀体上，套管座、阀芯座以及阀体的分体结构导致电子膨胀阀在轴向上必须进行多次装配才能够安装，这不仅降低了电子膨胀阀各个零部件之间的同轴度，使得开阀性能相对较低，还增加了安装的繁琐程度，降低了电子膨胀阀的可靠性与稳定性。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种改进的电子膨胀阀及使用该电子膨胀阀的空调系统，该电子膨胀阀将套管座、阀芯座以及阀体一体成形，电子膨胀阀及使用该电子膨胀阀的空调系统具有相对较高可靠性与稳定性。

本发明提供一种电子膨胀阀，所述电子膨胀阀包括阀体、阀针组件、螺杆组件、转子组件、定子组件及套管，所述阀体的内部设置有用以导向所述阀针组件运动的导向套，所述阀针组件设置于所述导向套上，所述螺杆组件连接于所述转子组件，所述定子组件作用于所述转子组件并能够驱动所述转子组件转动，所述转子组件的转动能够带动所述螺杆组件运动，所述阀体上开设有阀口，所述阀针组件在所述螺杆组件的带动下封闭或开启所述阀口，所述套管套设于所述阀体远离所述阀口的一端。

进一步地，所述阀体远离所述阀口的一端向阀体轴线的方向收缩并形成一台阶面，所述套管抵持于所述台阶面。

进一步地，所述套管与所述阀体固定连接。

进一步地，所述套管与所述阀体通过焊接的连接方式相互固定，所述台阶面为所述套管与所述阀体之间的焊接固定面。

进一步地，所述阀体内开设有用以容置所述导向套的安装腔，所述导向套与所述安装腔之间过盈配合。

进一步地，所述阀体内还开设有阀腔，所述电子膨胀阀打开时，所述阀腔与所述阀口相互连通；所述电子膨胀阀关闭时，所述阀腔与所述阀口相互分离。

进一步地，所述阀体、所述阀针组件、所述螺杆组件、所述转子组件及所述套管同轴设置。

进一步地，所述阀体远离所述阀口的一端还设置有连接片，所述连接片与所述螺杆组件嵌合固定。

进一步地，所述连接片与所述阀体焊接固定。

本发明还提供一种空调系统，所述空调系统包括电子膨胀阀，所述电子膨胀阀为上述任意一项所述的电子膨胀阀。

本发明提供的电子膨胀阀采用一体式阀座结构，减少了零配件的数量，提高了同轴度和安装的便捷性；本发明提供的使用上述电子膨胀阀的空调系统具有相对较高的可靠性与稳定性。

附图说明

图1本发明一个实施方式中电子膨胀阀省略部分结构后的立体示意图。

图2为图1所示电子膨胀阀的立体分解示意图。

图3为图1所示电子膨胀阀省略部分结构后的剖视示意图。

图4为图1所示电子膨胀阀中阀体的结构示意图。

图5为图3所示电子膨胀阀中导向套的结构示意图。

图6为图1所示电子膨胀阀中螺杆组件的剖视示意图。

图7为图1所示电子膨胀阀中螺杆组件及转子组件的剖视示意图。

主要元件符号说明

如下

具体实施方式

将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

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做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。

需要说明的是，当组件被称为“装设于”另一个组件，它可以直接装设在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组件，它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1至图3，图1本发明一个实施方式中电子膨胀阀100省略部分结构后的立体示意图，图2为图1所示电子膨胀阀100的立体分解示意图，图3为图1所示电子膨胀阀100省略部分结构后的剖视示意图，电子膨胀阀100用以调节流体介质的流量及压力。

本实施方式中，电子膨胀阀100应用于空调系统中，流经电子膨胀阀100的流体介质为空调系统中用以进行冷热交换的冷媒。此时，电子膨胀阀100安装于空调系统的蒸发器入口处，电子膨胀阀100作为空调系统高压侧与低压侧的分界元件，将来自贮液干燥器等器件中的高压液态冷媒节流降压，从而调节和控制进入蒸发器中的液态冷媒的剂量，使得液态冷媒的剂量能够适应外界制冷负载的要求。

可以理解，在其他的实施方式中，电子膨胀阀100还可以应用于除空调系统之外的其他类型的制冷设备中，流经电子膨胀阀100还可以是除冷媒之外的其他流体介质，只要电子膨胀阀100能够实现对该种流体介质的节流降压即可。

电子膨胀阀100包括阀体10、阀针组件20、螺杆组件30、套管40、转子组件50以及定子组件(图未示)，阀针组件20、螺杆组件30以及套管40安装于阀体10上，螺杆组件30的一端与阀针组件20连接，另一端与转子组件50连接，转子组件50与定子组件均设置于套管40上。阀体10用以承载阀针组件20、螺杆组件30及套管40，阀针组件20用以控制电子膨胀阀100的开启或关闭，螺杆组件30用以带动阀针组件20运动，套管40将外部环境与阀针组件20、螺杆组件30及转子组件50隔离，从而保护阀针组件20、螺杆组件30及转子组件50，转子组件50用以带动螺杆组件30运动，定子组件用以驱动转子组件50运动。

定子组件通电产生磁场并通过磁场力的作用驱动转子组件50转动，转子组件50带动螺杆组件30运动，阀针组件20在螺杆组件30的带动下控制电子膨胀阀100开启或关闭，从而完成电子膨胀阀100调节流体介质流量和压力调节的过程。

请一并参阅图4，图4为图1所示电子膨胀阀100中阀体10的结构示意图，阀体10连接于介质进管101及介质出管102，介质流体通过介质进管101进入电子膨胀阀100的内部，再通过介质出管102流出电子膨胀阀100。阀体10上沿自身的轴线103依次开设有阀口11、阀腔12、通孔13、安装腔14及连接腔15。

阀口11与介质出管102相互连通，阀口11用以供阀针组件20伸入，从而阻断电子膨胀阀100内的流体介质通过阀口11向外排出。当阀针组件20封闭阀口11，也即阀口11与阀腔12断开连通时，电子膨胀阀100关闭；当阀针组件20解除对阀口11的密封，也即阀口11与阀腔12相互连通时，电子膨胀阀100打开。

阀腔12用以容置阀针组件20的部分，流体介质通过阀腔12流入阀口11内。通孔13设置于阀腔12与安装腔14之间，通孔13孔径小于安装腔14的内径，安装腔14的底部形成环形状的第一定位台阶14a，阀体10的内部还设置有用以导向阀针组件20运动的导向套16，通孔13与安装腔14相互配合，用以实现对导向套16的固定安装。连接腔15内还装设有用以固定螺杆组件30的连接片17，连接腔15与连接片17相互配合，用以实现对螺杆组件30的容置和固定。

阀体10开设有连接腔15的端面向轴线103的方向收缩并形成一台阶面151，套管40套设阀体10开设有连接腔15的一端并且抵持台阶面151，台阶面151限制套管40套设阀体10的伸入长度，阀体10开设有连接腔15的端面穿设套管40从而限制套管40的径向移动。

本实施方式中，为了进一步提高阀体10与套管40的连接稳定性，阀体10与套管40之间通过焊接的方式相互固定连接，此时台阶面151为阀套40与阀体10之间的焊接固定面。可以理解，在其他的实施方式中，阀体10与套管40之间还可以采用铆接、胶固等其他的连接方式实现固定连接。

本实施方式中，阀体10由不锈钢材质加工制造，阀体10大致呈圆柱形。可以理解，在其他的实施方式中，阀体10还可以采用其他的材料加工制造而成，在此不一一列举，阀体10还可以采用除圆柱之外的其他形状。

请一并参阅图5，图5为图3所示电子膨胀阀100中导向套16的结构示意图。导向套16安装于安装腔14内并与安装腔14之间过盈配合。在这里，过盈配合是指：安装腔14内径的尺寸减去相配合的导向套16外径的尺寸为负值。导向套16用于引导阀针组件20沿着阀体10的轴线103方向运动。连接片17安装于连接腔15内，用以安装螺杆组件30。优选地，连接片17通过焊接方式安装于连接腔15内。

本实施方式中，导向套16由黄铜材质加工制造而成，即导向套16为黄铜导向套。黄铜导向套相对较软，可便于导向套16与螺杆组件30或者阀体10之间的安装，并且可以减少流体介质导向套16撞击发出的噪音。可以理解，在其他的实施方式中，导向套16也可以采用除黄铜之外的其他材料加工制造而成。

导向套16大致呈圆柱状。导向套16上沿自身的轴线开设有贯穿导向套16的导向孔161，阀针组件20安装于导向孔161内，并在导向孔161导向下运动。

导向套16包括安装于安装腔14内的第一圆柱段162、用以与螺杆组件30配合的第二圆柱段163、以及位于阀腔12内的第三圆柱段164。

第一圆柱段162与安装腔14之间过盈配合，以保证在导向套16安装的过程中，使得导向套16的自身的轴线与阀体10的轴线103重合设置，从而保证导向套16与阀口11之间的同轴度。

进一步地，第一圆柱段162为中间段，即位于第二圆柱段163和第三圆柱段164之间。第一圆柱段162的外径分别大于第二圆柱段163的外径、第三圆柱段164的外径。从而，应该可以理解的是，第一圆柱段162分别与第二圆柱段163、第三圆柱段164之间形成台阶162a。第一圆柱段162与第三圆柱段164之间的台阶162a与安装腔14的底部的第一定位台阶14a配合，以实现第三圆柱段164定位。

优选地，第一圆柱段162具有相对设置的第一端162b，以及第二端162c,第二圆柱段163连接于第一圆柱段162的第一端162b；第三圆柱段164连接于第一圆柱段162的第二端162c。

进一步地，第一圆柱段162的第二端162c具有导向结构165，从而以便于第一圆柱段162的与安装腔14之间的安装。优选地，导向结构165包括设于第一圆柱段的第二端162c的导向部。具体地，导向部为圆角导向部或者圆锥导向部。

优选地，第二圆柱段163的长度为导向套的长度的1/4-1/3倍，此时导向套16具有足够的配合尺寸与螺杆组件30配合，提高连接的可靠性，同时降低因震动等原因导向套16松脱的风险。

进一步地，第二圆柱段163远离第一圆柱段的第一端162b也具有导向结构165。在这里，设置导向结构165，可便于导向套16与螺杆组件30之间安装。

优选地，导向结构165包括设于第二圆柱段163远离第一圆柱段162的导向部165a。具体地，导向部165a为圆角导向部或者圆锥导向部。

请再一并参阅图6及图7，图6为图1所示电子膨胀阀100中螺杆组件30的剖视示意图，图7为图1所示电子膨胀阀100中螺杆组件30及转子组件50的剖视示意图。

阀针组件20包括安装在导向套16内的阀针套21、以及安装于阀针套21内的阀针22。阀针22具有轴线，阀针22的轴线与阀体10的轴线103重合设置。阀针22的一端与螺杆组件30连接，另一端与阀口11配合。螺杆组件30带动阀针22运动以控制阀口11的开启或者关闭，从而实现电子膨胀阀100的开启/关闭。

阀针组件20还包括第一弹簧座23、第二弹簧座24、弹性件25以及导向座26，导向座26安装于阀针套21上，并与螺杆组件30配合，弹性件25设于第一弹簧座23和第二弹簧座24之间，第二弹簧座24与阀针22抵靠。

进一步地，第二弹簧座24与阀针22之间设有滚珠27，滚珠27与阀针22之间通过点焊焊接，滚珠27与第二弹簧座24之间的点接触能够减少第二弹簧座24与阀针22之间摩擦接触面的面积，从而减少第二弹簧座24与阀针22之间的接触磨损，提高了电子膨胀阀100的可靠性与稳定性。

螺杆组件30包括螺母套32、以及安装于螺母套32内的螺杆31。螺杆31具有相对设置的第一端和第二端，螺杆31的第一端与转子组件50连接，螺杆31的第二端穿设于螺母套32内，并与第二弹簧座24连接。螺母套32的一端安装于连接片17上，另一端位于套管40内。

进一步地，第二圆柱段163从螺母套32的第一端伸入螺母套32内，并与螺母套32之间固定连接。优选地，固定连接包括螺纹连接或者过盈配合中的任意一种。在本实施例中，第二圆柱段163与螺母套32之间为过盈配合，从而以通过第二圆柱段163导正螺母套32，以使螺母套32的轴线与导向套16的轴线及阀体10的轴线103重合设置。

可以理解的是，通过第一圆柱段162导正阀体10，第二圆柱段163导正螺母套32；从而阀体10、导向套16以及螺母套32三者之间的轴线重合，以使保证阀针22与阀口11之间的同轴度，从而在运动的过程中，减少阀针22与阀体10之间的碰撞，进而以减少阀针22等部件的磨损，提高电子膨胀阀100的使用寿命。

螺母座32与螺杆31螺纹连接，由于螺母座32焊接在连接片17上，螺杆31在转子组件50的驱动下转动时，由于螺母座32与螺杆31之间形成的螺母丝杆配合关系，螺杆31以及与螺杆31固定连接的转子组件50等会沿着螺杆31的轴线方向伸缩运动，从而实现螺杆31带动阀针组件20的运动过程。

螺母套32内可以设置第二定位台阶321，第二圆柱段163伸入螺母套32内，并抵靠于第二定位台阶321上，从而提高导向套16安装的可靠性，避免导向套16轴向窜动，发生噪音。

转子组件50包括位于套管50内的转子51、用以安装螺杆31的转接板52、用以限制转子51转动角度的限位件53、以及安装于转接板52上的导动片54。转子51安装于转接板52上。转接板52与螺杆31之间通过焊接等方式固定连接。

限位件53包括套设在螺母套上的弹簧531，以及安装于导动片54上的止档圈532。弹簧531的一端与连接片17连接。弹簧531的另一端设有止档部531a。止档圈532缠绕在弹簧531上。优选地，螺母套32外壁上设有止档台322，止档台322用以止档圈532配合，以限制转子51转动角度。

在转子51转动地沿轴线103运动，以驱动螺杆31带动阀针22关闭的过程中，止档圈532沿着弹簧531运动；止档圈532抵靠于止档台322，限制转子51转动角度，为转子51的下限位。在转子51转动地沿轴线103运动，以驱动螺杆31带动阀针22关闭阀口11的过程中，止档圈532沿着弹簧531运动；止档圈532抵靠于止档部531a，以限制转子51转动角度，为转子51的上限位。

定子组件包括线圈等部件，用以通电后产生磁场，并在该磁场力的作用下，带动转子51转动，从而实现对螺杆31转动的驱动。

本实施方式中，阀体10上还设置有固定盘18，固定盘18用以承载并固定定子组件，固定盘18上还开设有多个安装孔181，安装孔181用以供定子组件固定装设于固定盘18上。

本实施方式中，电子膨胀阀100为电动式电子膨胀阀，转子51为步进电机中由永磁铁制成的电机转子，定子组件为步进电机中的电机定子，步进电机收到控制电路提供的逻辑数字信号后将信号传递至电机定子的各相线圈中，永久磁铁制成的电机转子受磁力矩作用产生旋转运动，从而实现定子组件驱动转子组件转动的运动过程。

下面阐释电子膨胀阀100的工作原理：

定子组件通电后产生磁场，由磁性材料制成的转子51在磁场的驱动下转动，转子51与螺杆31通过导动片54固定连接，转子51的转动带动螺杆31转动，螺杆31与螺母套32之间形成螺母丝杆配合，螺母套32固定设置在阀体10上，因此螺杆31相对螺母套32的转动会驱使螺杆31相对螺母套32伸缩运动，从而实现定子组件驱动转子组件50运动，转子组件50再驱动螺杆组件30运动的工作过程；

螺杆31相对阀体10轴线103方向的伸缩运动通过弹性件25再带动阀针22运动，阀针22在螺杆31的驱动下朝向阀体10上开设的阀口11运动，当阀针22封闭阀口11，也即阀腔12与阀口11断开连通时，电子膨胀阀100关闭；当阀针22解除对阀口11的封闭，也即阀腔12与阀口11相互连通时，电子膨胀阀100开启，由于电子膨胀阀100中阀口11的开设口径相对较小，流体介质的流通量降低，从而实现电子膨胀阀100对流体介质的节流降压过程。

本发明提供的电子膨胀阀100采用了一体式的阀座，利用一体式的阀座集成传统电子膨胀阀100的阀芯座与套管座，因此减少了电子膨胀阀100再轴向上的装配次数，也就降低了因为多次装配而降低电子膨胀阀100各个零部件同轴度的可能性，电子膨胀阀100各个零部件之间的同轴度提高。而且由于零部件数量减少，电子膨胀阀100的开阀性能能够得到保证，安装更为便捷，整个产品的可靠性与稳定性提高。

本发明还提供一种使用上述电子膨胀阀100的空调系统(图未示)，该空调系统由于使用了上述的电子膨胀阀100，整个系统的可靠性与稳定性提高，具有更为广泛的应用前景。

本发明提供的电子膨胀阀100采用一体式阀座结构，减少了零配件的数量，提高了同轴度和安装的便捷性；本发明提供的使用上述电子膨胀阀100的空调系统具有相对较高的可靠性与稳定性。

本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上实施方式所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围内。