專利名稱：低成本電子膨脹閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種應(yīng)用于制冷系統(tǒng)中完成過熱度調(diào)節(jié)及制冷量控制的電子節(jié)流膨脹裝置，具體地說是一種低成本的電子膨脹閥。
在制冷系統(tǒng)過熱度調(diào)節(jié)及制冷量控制中，使用較多是帶有智能接口的電子膨脹閥，它是由步進電機驅(qū)動減速機構(gòu)來調(diào)節(jié)閥開度大小的，這種電子膨脹閥的缺點是采用步進電機帶動，成本較高、驅(qū)動信號復(fù)雜，體積也難以減小。目前，較普及的一臺制冷機帶多個蒸發(fā)器的系統(tǒng)中，采用的是傳統(tǒng)毛細(xì)管式膨脹裝置，而這種毛細(xì)管式固定通徑膨脹裝置，根本無法實現(xiàn)對單個散熱器的制冷量的調(diào)配，更無法適應(yīng)變頻調(diào)速制冷系統(tǒng)所要求的大動態(tài)范圍的流量變化。
本實用新型的目的正是要提供一種具有精確的過熱度調(diào)節(jié)品質(zhì)和很好的動態(tài)特性、驅(qū)動信號簡單、易推廣的低成本電子膨脹閥。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取的技術(shù)方案是該低成本電子膨脹閥，其特征在于閥的開度大小是由電磁線圈的電磁力吸合銜鐵臂，銜鐵臂帶動棘輪步進，棘輪由絲桿推動閥桿上、下運動來完成的。其中電磁線圈固定在棘輪的兩側(cè)，閥桿中間的絲杠部分與棘輪相連，棘輪的軸芯上套著銜鐵臂，銜鐵臂下用固定螺釘將棘輪爪定位，銜鐵臂在回位彈簧的作用下回位。
當(dāng)需要閥桿推進減小閥的開度時，每在正向線圈上加一個驅(qū)動脈沖，產(chǎn)生電磁吸力，就會將銜鐵臂吸合一次，棘爪帶動棘輪旋轉(zhuǎn)動作一個齒距，從而推動閥桿向前動作一次。當(dāng)需要閥桿后退增大閥的開度時，就在負(fù)向線圈上加一個驅(qū)動脈沖，也會將銜鐵臂反向吸合一次，棘爪帶動棘輪向相反方向旋轉(zhuǎn)動作一個齒距，從而推動閥桿向后動作一次。這樣就實現(xiàn)了利用簡單的高脈沖驅(qū)動繼電器的方式完成膨脹閥的開度控制。
由上述方案設(shè)計制造的電子膨脹閥，采用電磁繼電器機構(gòu)驅(qū)動一棘輪，用棘輪來帶動閥桿上下運動，從而達(dá)到調(diào)節(jié)閥的開度大小。閥桿的運動可以由外界輸入一個高脈沖使繼電器吸合一下帶動棘輪完成一個步進動作。其特點是結(jié)構(gòu)緊湊、簡單可靠，成本低廉，智能化接口方便。棘輪結(jié)構(gòu)與絲桿推進方式相結(jié)合，能使機構(gòu)在很小的電磁力下，閥桿也可以進退自如，降低了消耗，在空閑時間根本無需耗電。整個系統(tǒng)加工容易，裝配方便，可以廣泛地用于空調(diào)、冰箱等制冷設(shè)備中作為調(diào)節(jié)制冷效率及調(diào)配制冷量的機構(gòu)。
下面結(jié)合實施例及附圖對本實用新型作進一步詳細(xì)說明


圖1為低成本電子膨脹閥的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為
圖1去掉外殼上蓋后的俯視圖；圖3是本實用新型的一個具體運用實例圖。
圖中1-上鎖緊螺母；2-閥桿；3-外殼上蓋；4-電磁線圈；5-銜鐵臂；6-固定螺釘；7-墊片；8-棘輪爪；9-外殼下蓋；10-棘輪；11-絲套；12-閥桿防轉(zhuǎn)動銷；13-下鎖緊螺母；14-閥桿零位調(diào)節(jié)螺芯；15-控制線；16-回位彈簧。
如
圖1、圖2，壓縮機輸出管道由上鎖緊螺母1與本實用新型相接。
該低成本電子膨脹閥的設(shè)計要點在于，閥的開度大小是由電磁線圈4的電磁力吸合銜鐵臂，銜鐵臂5帶動棘輪10步進，棘輪10由絲桿推動閥桿2上、下運動來完成的。其中電磁線圈4固定在棘輪的兩側(cè)，閥桿2的中間部分有一段絲桿與棘輪10通過絲套11相連，構(gòu)成一種絲桿力矩放大機構(gòu)，棘輪10的軸芯上套著銜鐵臂5，銜鐵臂5下用固定螺釘6將棘輪爪8定位，銜鐵臂在回位彈簧的作用下回位。所述閥的開度大小是由閥桿2的頭部與閥桿零位調(diào)節(jié)螺芯14的間隙構(gòu)成。閥桿2的下端還穿有閥桿防轉(zhuǎn)動銷12，閥桿防轉(zhuǎn)動銷12可以在閥桿零位調(diào)節(jié)螺芯14的開口鞘里滑動。閥體的外殼上蓋3和下蓋9是通過螺紋連接的，墊片7是為防止泄露而設(shè)置的。外殼上蓋3和下蓋9將閥桿2的兩端固定。為了減小體積，使流道更為簡潔，在設(shè)計中采用了獨特的中心流動方案，即上述閥桿2為中空閥桿，其下端設(shè)有小孔，壓縮過的制冷工質(zhì)可經(jīng)中空閥桿2下端的小孔流出。
當(dāng)有轉(zhuǎn)動脈沖由控制線15輸入電磁線圈4時，產(chǎn)生電磁吸力，將銜鐵臂5吸向該端，從而由棘輪爪8帶動棘輪10正向或反向動作一次，脈沖結(jié)束，銜鐵臂5由回位彈簧16作用而回位，閥桿2也隨即進或退一段距離。由于棘輪10及絲桿的力矩放大作用，只需要很小的電磁力就可以推動閥桿2運動。該電子膨脹閥的部分件可以采用工程塑料或粉末冶金，適宜于大批量低成本生產(chǎn)。
如圖3所示，下面介紹一種采用該低成本電子膨脹閥完成制冷效率調(diào)整及制冷量調(diào)配的實例一臺制冷壓縮機拖帶了兩套蒸發(fā)器(兩間房各一套)，在每套蒸發(fā)器的兩相區(qū)段的管外和蒸發(fā)器的出口管外各貼熱敏電阻片1塊，由于管壁熱阻很小，熱敏電阻感應(yīng)到的溫度，即是該處工質(zhì)溫度，兩個溫度片之間的溫度差即為制冷工質(zhì)的過熱度。在制冷系統(tǒng)啟動及負(fù)荷變動時，根據(jù)過熱度的變化，單片機系統(tǒng)迅速作出增大或減小電子膨脹閥開度的判斷，使系統(tǒng)獲得最佳流量狀態(tài)。如果系統(tǒng)接到需要改變某一部分的制冷量甚至關(guān)閉時，電子膨脹閥可以迅速調(diào)節(jié)開度直至關(guān)閉。這是普通固定式節(jié)流膨脹裝置無法比擬的，與其相比該方式可節(jié)電10％-15％，如果和變頻調(diào)速機構(gòu)結(jié)合起來更可達(dá)到40％左右。電子膨脹閥精確的過熱度調(diào)節(jié)品質(zhì)和很好的動態(tài)特性，能使系統(tǒng)在變動工況下快速進入穩(wěn)定狀態(tài)，避免了流量調(diào)節(jié)波動造成壓縮機回液，也就不會象使用其它膨脹閥一樣，為防止回液要對蒸發(fā)器留出足夠的設(shè)計裕度，由此可將蒸發(fā)器的效率提高20％左右，給整個系統(tǒng)節(jié)省了材料，降低了成本和重量。
綜合比較，采用電子節(jié)流膨脹閥，無論從節(jié)能角度，還是可調(diào)節(jié)性上看，都是發(fā)展方向?？梢灶A(yù)見，只要降低了成本，提高了可靠性，會有更多的產(chǎn)品改到采用電子膨脹閥上來。
權(quán)利要求1.一種低成本電子膨脹閥，其特征在于膨脹閥的開度大小是由電磁線圈(4)的電磁力吸合銜鐵臂(5)，銜鐵臂(5)帶動棘輪(10)步進，棘輪(10)由絲桿推動閥桿(2)上、下運動來完成的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低成本電子膨脹閥，其特征在于上述電磁線圈(4)固定在棘輪(10)的兩側(cè)，閥桿(2)中間的絲杠部分與棘輪(10)相連，棘輪(10)的軸芯上套著銜鐵臂(5)，銜鐵臂(5)下用固定螺釘(6)將棘輪爪(8)定位，銜鐵臂(5)在回位彈簧16)的作用下回位。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低成本電子膨脹閥，其特征在于上述膨脹閥的開度大小是由閥桿(2)的頭部與閥桿零位調(diào)節(jié)螺芯(14)的間隙構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低成本電子膨脹閥，其特征在于上述閥桿(2)為中空閥桿，其下端設(shè)有小孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低成本電子膨脹閥，其特征在于閥桿(2)的下端穿有閥桿防轉(zhuǎn)動銷(12)，閥桿防轉(zhuǎn)動銷(12)可以在閥桿零位調(diào)節(jié)螺芯(14)的開口鞘里上下滑動。
專利摘要一種低成本電子膨脹閥,閥的開度大小是由電磁線圈的電磁力吸合銜鐵臂,銜鐵臂帶動棘輪步進,棘輪由絲桿推動閥桿上下運動而完成的。其中電磁線圈固定在棘輪的兩側(cè),閥桿的絲桿部分與棘輪相連,棘輪的軸芯上套著銜鐵臂,銜鐵臂下方定位棘輪爪,銜鐵臂在回位彈簧的作用下回位。其特點是具有精確的過熱度調(diào)節(jié)品質(zhì)和很好的動態(tài)特性,結(jié)構(gòu)緊湊,成本低廉,智能化接口方便,可廣泛應(yīng)用于空調(diào)、冰箱等制冷設(shè)備中,作為調(diào)節(jié)制冷效率及調(diào)配制冷量的機構(gòu)。
文檔編號F25B41/04GK2453351SQ00262330
公開日2001年10月10日 申請日期2000年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月11日
發(fā)明者陶坤宇 申請人:于洪晶, 陶坤宇