[實用新型]低成本電子膨脹閥

無效

• 申請號: 00262330.7
• 申請日: 2000-11-11
• 公開（公告）號: CN2453351Y
• 公開（公告）日: 2001-10-10
• 發明（設計）人: 陶坤宇
• 申請（專利權）人: 于洪晶;陶坤宇
• 主分類號: F25B41/04
• 分類號: F25B41/04
• 代理公司: 甘肅省專利服務中心
• 代理人: 田玉蘭

本實用新型涉及一種應用于制冷系統中完成過熱度調節及制冷量控制的電子節流膨脹裝置，具體地說是一種低成本的電子膨脹閥。

在制冷系統過熱度調節及制冷量控制中，使用較多是帶有智能接口的電子膨脹閥，它是由步進電機驅動減速機構來調節閥開度大小的，這種電子膨脹閥的缺點是：采用步進電機帶動，成本較高、驅動信號復雜，體積也難以減小。目前，較普及的一臺制冷機帶多個蒸發器的系統中，采用的是傳統毛細管式膨脹裝置，而這種毛細管式固定通徑膨脹裝置，根本無法實現對單個散熱器的制冷量的調配，更無法適應變頻調速制冷系統所要求的大動態范圍的流量變化。

本實用新型的目的正是要提供一種具有精確的過熱度調節品質和很好的動態特性、驅動信號簡單、易推廣的低成本電子膨脹閥。

為實現上述目的，本實用新型采取的技術方案是：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，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。

當需要閥桿推進減小閥的開度時，每在正向線圈上加一個驅動脈沖，產生電磁吸力，就會將銜鐵臂吸合一次，棘爪帶動棘輪旋轉動作一個齒距，從而推動閥桿向前動作一次。當需要閥桿后退增大閥的開度時，就在負向線圈上加一個驅動脈沖，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動作一個齒距，從而推動閥桿向后動作一次。這樣就實現了利用簡單的高脈沖驅動繼電器的方式完成膨脹閥的開度控制。

由上述方案設計制造的電子膨脹閥，采用電磁繼電器機構驅動一棘輪，用棘輪來帶動閥桿上下運動，從而達到調節閥的開度大小。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。其特點是結構緊湊、簡單可靠，成本低廉，智能化接口方便。棘輪結構與絲桿推進方式相結合，能使機構在很小的電磁力下，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。整個系統加工容易，裝配方便，可以廣泛地用于空調、冰箱等制冷設備中作為調節制冷效率及調配制冷量的機構。

下面結合實施例及附圖對本實用新型作進一步詳細說明：

圖1為低成本電子膨脹閥的結構示意圖；

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-閥桿防轉動銷；13-下鎖緊螺母；14-閥桿零位調節螺芯；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，閥桿2的中間部分有一段絲桿與棘輪10通過絲套11相連，構成一種絲桿力矩放大機構，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節螺芯14的間隙構成。閥桿2的下端還穿有閥桿防轉動銷12，閥桿防轉動銷12可以在閥桿零位調節螺芯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，其下端設有小孔，壓縮過的制冷工質可經中空閥桿2下端的小孔流出。

當有轉動脈沖由控制線15輸入電磁線圈4時，產生電磁吸力，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。

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整及制冷量調配的實例：