电子膨胀阀和用于校准电子膨胀阀的方法技术

提供了电子膨胀阀(1)，包括入口(9)、出口(8)、电枢(2)、止挡构件(3)、偏置构件(4)和螺线管线圈(12)。偏置构件(4)在电枢(2)上提供朝关闭方向的偏置力，同时可对螺线管线圈(12)提供电流以在电枢(2)上提供朝打开方向的磁力。旨在提供可更精确控制且有更高安全性的电子膨胀阀。为此，入口压力和出口压力之间的压差在电枢(2)上提供朝打开方向的差值压力以允许从入口(9)到出口(8)的流体流动，且此外如果在电枢(2)上的磁力和差值压力的总和超过偏置力，电枢(2)移位远离止挡构件(3)以允许从入口(9)到出口(8)的流体流动。本发明专利技术还涉及包括电子膨胀阀的制冷系统以及用于校准电子膨胀阀的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种电子膨胀阀，该电子膨胀阀包括入口、出口、电枢、止挡构件、偏置构件和螺线管线圈，其中该电枢在该阀的关闭位置中直接或间接地抵靠在该止挡构件上休止，并且其中该偏置构件在该电枢上提供朝向关闭方向的偏置力以停止从该入口到该出口的流体流动，并且其中，如果对该螺线管线圈提供电流，则该螺线管线圈在该电枢上提供朝向打开方向的磁力以便允许从该入口到该出口的流体流动。本专利技术另外涉及包括这种电子膨胀阀的制冷系统。本专利技术另外涉及一种用于校准电子膨胀阀的方法，该电子膨胀阀包括入口、出口、电枢、止挡构件、偏置构件和螺线管线圈，其中该偏置构件在该电枢上提供朝向关闭方向的偏置力以停止从该入口到该出口的流体流动，并且其中，如果对螺线管线圈提供电流，则该螺线管线圈在该电枢上提供朝向打开方向的磁力以便允许从该入口到该出口的流体流动。
技术介绍
电子膨胀阀为制冷或空调系统的常见部件。基本的制冷循环包含压缩机、冷凝器、膨胀阀(例如电子膨胀阀)和蒸发器。在通常的闭合循环中，制冷剂首先作为低温低压气体引入压缩机中。该压缩机将制冷剂压缩成高温高压气体，该高温高压气体被引导至该冷凝器。在该冷凝器中，高温高压气体压缩成高压液体形式的制冷剂，由此热量被转移至周围环境。注意的是，取决于压力和外部温度，一些制冷剂如CO2在冷凝器中可能并不冷凝。在这种情况下，冷凝器可以作为气体冷却器操作。高压流体然后到达该膨胀阀，该膨胀阀限制流体流入后续安排的蒸发器。该膨胀阀限制了流动，这样使得在蒸发器中的流体的压力保持较低并且从而允许该流体蒸发回到气相，由此从周围环境吸收热量。因此，对于该制冷循环的有效性而言至关重要的是，可以高精度地控制该流体穿过该膨胀阀到该蒸发器的流动。为此目的，例如已知的是使用温度或压力传感器来相应地调节该膨胀阀的打开或关闭循环。然后，该低压气体离开该蒸发器并且被送回到该压缩机，由此该制冷循环重新开始。例如，从US6374624B1已知的是，在外部的、所提及类型的电子膨胀阀以及对应的制冷系统。其中披露的膨胀阀包括圆柱形电枢，该圆柱形电枢在朝向该膨胀阀的出口方向上通过弹簧的弹簧力朝向止挡构件被推动。该膨胀阀另外包括固定芯，该固定芯额外充当流动限制器。通过激活该螺线管线圈，磁力作用在该电枢上，移动该电枢远离该止挡构件，从而反抗弹簧的力以及流体差压的力打开该膨胀阀。这个方案的缺点是，为了甚至在入口和出口之间的大的压差下允许膨胀阀打开，该螺线管线圈提供在该电枢上的磁力必须选择为相当大。因此，膨胀阀只能被控制在完全关闭位置和完全打开位置之间。从JPH1089523已知的是另外的电子膨胀阀。在这种情况下，在该螺线管线圈没有电流的情况下，弹簧力促使该电枢朝向该电子膨胀阀的打开位置。当激活该螺线管线圈时，该电枢受到磁力而朝向该入口移位。取决于电流的强度和所得的磁力，该电枢可以关闭在喷嘴中的一个或数个流体通路，从而减少通过该阀的流体流动。然而，该电子膨胀阀不能完全关闭，因为在该电枢的完全移位处中心孔口将会保持打开。该方案允许在一定范围内更精确控制流体流动，然而，不允许完全关闭该阀。因此，应用受到限制。
技术实现思路
本专利技术的目的因此是提供一种电子膨胀阀，该电子膨胀阀允许更好地控制和更大的应用范围。根据本专利技术，在开篇提出的这种类型的电子膨胀阀中解决了上述任务，其方式为，在入口压力和出口压力之间的压差在该电枢上提供朝向打开方向的差值压力以允许从该入口到该出口的流体流动，并且其中，如果在电枢上的磁力和差值压力的总和超过偏置力的话，该电枢被移位远离该止挡构件以允许从该入口到该出口的流体流动。在膨胀阀中，入口侧的压力一般将会比出口侧的压力更大。根据本专利技术，该电枢以这样的方式被安排，使得在入口和出口之间的压差将在该电枢上提供朝向阀的打开方向的差值压力，例如与US6374624B1不同。因为已知出口侧的压力(该压力对应于蒸发器中的压力)，电子膨胀阀因此可以被校准以通过控制到螺线管线圈的电流而控制阀上的压差。尤其有利的是，电子膨胀阀将CO2作为制冷剂使用。因为在阀上的压差可以被控制，这允许省却在其他情况下必要的压力传感器或者压力发送器。此外，这种电子膨胀阀也可以提供改善的安全性，因为该电子膨胀阀可以被校准成如果差值压力超过某一安全值就被打开，即使该螺线管线圈没有电流。在这种情况下，电子膨胀阀也将充当泄压阀。该偏置构件可以优选为提供弹簧力的弹簧。优选的是电子膨胀阀至少部分安排在与中央管轴线共轴的管内。在这种情况下，可以省却用于电子膨胀阀的单独壳体。在这种情况下，电枢、止挡构件以及偏置构件可以安排在管内，而螺线管线圈可以安排成同轴地围绕管体的一段。这个实施例降低了生产成本并且允许该阀的更紧凑的构造。在优选实施例中，节流元件被安排在电枢与止挡构件之间。以这种方式，可以将与电枢的材料不同的材料用于节流元件，这可能是优选的，因为该电枢需要是可磁化的。在这种情况下，节流元件可以例如由具有减小的摩擦力的材料，例如特氟隆(Teflon)等制成。该节流元件可以关闭或节流阀的孔口，以便防止或限制流体流过该阀。在这个实施例中，电枢仅仅在电子膨胀阀的完全关闭位置中间接抵靠在该止挡构件上休止。在另外的优选实施例中，该节流元件包括节流锥形件，该节流锥形件在阀的关闭位置中与止挡构件接合。提供具有节流锥形件的节流元件允许在电子膨胀阀的打开过程中更好控制流体流动。具体地，该节流锥形件可以通过增加至螺线管线圈的电流来允许缓慢增加所产生的通过电子膨胀阀的流体流动。在优选实施例中，该节流锥形件包括圆柱形底部和截头圆锥形尖端。以这种方式，该圆柱形底部可以在电子膨胀阀的完全关闭位置中抵靠在阀座上休止，而截头圆锥形尖端接合在例如止挡构件的孔口中。这种形状的节流锥形件保证在完全关闭位置中关紧该电子膨胀阀，因为可以增加节流元件与止挡构件的接触面。在另外的优选实施例中，该节流元件包括被安排在电枢的圆柱形孔中的圆柱形盖子。在这种情况下，一个或数个开口可以被安排在节流元件中，具体是在盖子的底部处。优选地，这些电枢可以被安排成偏离该圆柱形盖子的中心轴线，该圆柱形盖子的中心轴线可以与电子膨胀阀的中心圆柱形轴线重合。在该节流元件还包括节流锥形件的情况下，这些电枢可以在该圆柱形盖子的底部中的圆上围绕该节流锥形件安排。优选地，该盖子在面向入口的一侧是打开的。以这种方式，节流元件将通过差值压力被固持在该圆柱形孔中。在优选实施例中，该节流元件在具有径向间隙的情况下安排在电枢中。换言之，在该节流元件和该电枢或电枢的圆柱形孔之间存在周向间隙，从而提供游隙。这意味着该节流元件可以被容纳在该电枢内而没有涉及紧密公差。优选的是，该止挡构件包括具有阀座的孔口和孔口通道，其中该孔口通道在流体流动的方向上被安排在该入口与该孔口之间。以这种方式，可以在流体流动到达该孔口之前用该止挡构件来限制该流体流动。优选地，该孔口通道被安排在该止挡构件的中心。优选地，该孔口通道的直径在面向该入口的一端比在面向该出口的一端更大。优选地，该节流元件通过该止挡构件被引导，使得该节流锥形件在该孔口内是可无摩擦地移动的。引导该节流元件的止挡构件始终保持在该节流元件、更确切地说该节流元件的截头锥形尖端和该孔口的壁之间的小间隙。因此，可以避免磨损。在进一步优选的实施例中，该孔本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子膨胀阀(1)，该电子膨胀阀包括入口(9)、出口(8)、电枢(2)、止挡构件(3)、偏置构件(4)和螺线管线圈(12)，其中该电枢(2)在该阀(1)的关闭位置中直接或间接地抵靠在该止挡构件(3)上休止，并且其中该偏置构件(4)在该电枢(2)上提供朝向关闭方向的偏置力以停止从该入口(9)到该出口(8)的流体流动，并且其中，如果对该螺线管线圈(12)提供电流，则该螺线管线圈(12)在该电枢(2)上提供朝向打开方向的磁力以便允许从该入口(9)到该出口(8)的流体流动，其特征在于，该入口压力和该出口压力之间的压差在该电枢(2)上提供朝向打开方向的差值压力以便允许从该入口(9)到该出口(8)的流体流动，并且其中，在该电枢(2)上的该磁力和该差值压力的总和超过该偏置力时，该电枢(2)被移位远离该止挡构件(3)以便允许从该入口(9)到该出口(8)的流体流动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.04 EP 14171191.11.一种电子膨胀阀(1)，该电子膨胀阀包括入口(9)、出口(8)、电枢(2)、止挡构件(3)、偏置构件(4)和螺线管线圈(12)，其中该电枢(2)在该阀(1)的关闭位置中直接或间接地抵靠在该止挡构件(3)上休止，并且其中该偏置构件(4)在该电枢(2)上提供朝向关闭方向的偏置力以停止从该入口(9)到该出口(8)的流体流动，并且其中，如果对该螺线管线圈(12)提供电流，则该螺线管线圈(12)在该电枢(2)上提供朝向打开方向的磁力以便允许从该入口(9)到该出口(8)的流体流动，其特征在于，该入口压力和该出口压力之间的压差在该电枢(2)上提供朝向打开方向的差值压力以便允许从该入口(9)到该出口(8)的流体流动，并且其中，在该电枢(2)上的该磁力和该差值压力的总和超过该偏置力时，该电枢(2)被移位远离该止挡构件(3)以便允许从该入口(9)到该出口(8)的流体流动。2.根据权利要求1所述的电子膨胀阀，其特征在于，该电子膨胀阀(1)被至少部分地安排在与中央管轴线共轴的管(10)内。3.根据权利要求1或2所述的电子膨胀阀，其特征在于，节流元件(15)被安排在该电枢(2)与该止挡构件(3)之间。4.根据权利要求3所述的电子膨胀阀，其特征在于，该节流元件(15)包括节流锥形件(16)，该节流锥形件在该电子膨胀阀(1)的关闭位置中与该止挡构件(3)接合。5.根据权利要求3或4所述的电子膨胀阀，其特征在于，该节流锥形件(16)包括圆柱形底部(26)和截头圆锥形尖端(25)。6.根据权利要求3至5中任一项所述的电子膨胀阀，其特征在于，该节流元件(15)包括圆柱形盖子(17)，该圆柱形盖子被安排在该电枢(2)的圆柱形孔(29)中。7.根据权利要求6所述的电子膨胀阀，其特征在于，该节流元件(15)在具有径向间隙的情况下被安排在该电枢(2)中。8.根据权利要求1至7中任一项所述的电子膨胀阀，其特征在于，该止挡构件(3)包括具有阀座(27)的孔口(28)和孔口通道(20)，其中该孔口通道(20)在该流体流动的方向上被安排在该入口(9)与该孔口(28)之间。9.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔·伯克兰，
申请(专利权)人：丹佛斯有限公司，
类型：发明
国别省市：丹麦;DK