一种双向电子膨胀阀制造技术

本实用新型专利技术公开了一种双向电子膨胀阀，至少包括阀座、阀芯、密封组件、阀芯驱动组件以及压力平衡通道，所述阀芯沿轴向贯穿设置有阀芯内腔，所述密封组件固定连接于所述阀座内并与所述阀芯的外周面滑动密封连接，所述密封组件的上方具有第一腔体，所述压力平衡通道设置于所述第一腔体与所述阀芯内腔之间。其中，压力平衡通道的设置，通过简单、可靠的结构设计实现了电子膨胀阀对冷媒的双向控制，双向电子膨胀阀应用于复杂的汽车空调与热管理系统时，可以有效的减少空调系统中的控制单元，使整个系统更经济，也更轻量化；同时，双向电子膨胀阀可以两两组合或者其它组合来形成集成元件，使系统更精简，更集成化，增加整车空间布置率。增加整车空间布置率。增加整车空间布置率。

【技术实现步骤摘要】
一种双向电子膨胀阀


[0001]本技术涉及应用于空调热管理系统中控制冷媒的膨胀阀领域，具体涉及一种双向电子膨胀阀。

技术介绍

[0002]2016年《巴黎气候协定》明确指出长期目标是将全球平均气温与之前工业化时期升幅控制在2℃内，同时，全球国家出台法规规定要禁用CFC类冷媒。基于上述背景，现有汽车空调制冷剂使用的是R134a或者R1234yf，虽然其GWP(全球变暖潜能值)相较于CFC类制冷剂低，不太容易造成臭氧层破坏；但是，随着碳中和概念的提出，依然需要消减HFCs类(R134a/R1234yf)的使用。
[0003]现有HFC类冷媒的缺陷在于：充注量大(800g至1300g左右)，经济效益低；基于HFC类冷媒的物理特性，低温(
‑
30℃)下的热泵空调系统工作效率太低。
[0004]众所周知，二氧化碳具有较低的GWP(全球变暖潜能值)，相对于现有汽车空调使用的HFC类冷媒，其温室效应几乎可以忽略，其作为自然冷媒是最佳的制冷剂工质。二氧化碳的超临界状态使其具有气体的流动特性和液体的换热特性，在热泵循环中的冷凝换热中占据优势。相对于传统冷媒，充注量少(400g左右)，大大降低制冷剂量，同时成本低廉易得，提高经济效益。二氧化碳低温蒸发压力明显高于其它介质，导致排气温度相对于其它HFC类冷媒更高，因此在低温环境下，二氧化碳热泵循环的出风温度更高，从而满足低温工况的采暖需求。
[0005]随着二氧化碳制冷剂在汽车空调中的应用，现有汽车空调及热管理系统中使用的电子膨胀阀已经无法满足需求，具体体现在如下方面：
[0006](1)现有电子膨胀阀基本是单向控制制冷剂流向，随着汽车空调特别是热泵空调的功能要求日益增多，热管理系统中就需要多个膨胀阀及相应回路进行流量、流向的控制。如此必然造成系统控制单元臃肿、增加了系统复杂性以及减少了汽车整车可布置空间，形成了经济上以及空间上的浪费。
[0007]为了实现电子膨胀阀的双向控制，其中，中国专利技术专利CN106151554A公开的电子膨胀阀，其在座体1(用于安装电子膨胀阀)上设置了平衡腔107和旁通通道109，以减少在制冷剂流向切换后阀针所受到的轴向运动阻力，虽然可以实现制冷剂双向控制的功能，但其膨胀阀依然是单向膨胀阀，导致座体的结构复杂化，当热泵空调的功能较多导致所需电子膨胀阀较多时，座体的结构更加复杂，过多平衡腔和旁通通道的设置，可靠性下降。
[0008](2)相较于传统冷媒的制冷系统2.5MPa左右的工作压力，二氧化碳冷媒的制冷系统的工作压力可达15～25MPa，以及，相较于传统冷媒更大的工作温度范围(
‑
40～120℃)，传统电子膨胀阀中阀芯外侧的密封形式已经不能满足需求。
[0009](3)由于阀芯仅需要做轴向运动，因此，通常阀芯与对应的腔体之间具有轴向导向结构。现有电子膨胀阀中，通常腔体侧壁通过铣削加工的方式加工出轴向延伸的导向槽，阀芯的端部则设置有与上述导向槽适配的支耳。该种结构中，支耳与导向槽导向运动过程中，
同轴性较差，导致阀芯轴向运动时产生较大的阻力；此外，铣削加工的方式导致零件的加工效率较低，加工成本较高。

技术实现思路

[0010]本技术要解决的技术问题是提供一种双向电子膨胀阀，以解决现有电子膨胀阀无法满足应用二氧化碳冷媒的汽车空调和热管理系统的技术缺陷。
[0011]为了解决上述技术问题，本技术提供的技术方案如下：一种双向电子膨胀阀，至少包括：
[0012]阀座，所述阀座内部设置有阀芯腔；
[0013]阀芯，所述阀芯沿轴向贯穿设置有阀芯内腔，所述阀芯内腔的上端设置有内螺纹一；
[0014]密封组件，所述密封组件固定连接于所述阀座内并与所述阀芯的外周面滑动密封连接，所述密封组件的上方具有第一腔体；
[0015]阀芯驱动组件，所述阀芯驱动组件用于驱动所述阀芯沿轴向运动，至少包括与所述内螺纹一适配连接的螺杆；以及
[0016]压力平衡通道，所述压力平衡通道设置于所述第一腔体与所述阀芯内腔之间。
[0017]一种优选的实施例，所述螺杆的外周设置有至少一个延伸至螺杆自由端的均压面。
[0018]一种优选的实施例，所述阀芯内腔设置有至少一个延伸至阀芯上端面的均压槽。
[0019]一种优选的实施例，所述螺杆设置有自螺杆的自由端端面延伸至第一腔体的均压孔。
[0020]一种优选的实施例，所述密封组件至少包括一对塑料材质的密封挡圈以及位于密封挡圈之间的橡胶密封圈。
[0021]一种优选的实施例，所述密封挡圈的材质为聚四氟乙烯。
[0022]一种优选的实施例，所述阀座内设置有导向环安装腔，所述导向环安装腔内安装有导向环，所述导向环的外壁与导向环安装腔之间密封连接，所述导向环的内部设置有用于安装所述密封组件的密封组件腔。
[0023]一种优选的实施例，所述密封组件腔的上端设置有挡圈安装槽，所述挡圈安装槽内安装有挡圈。
[0024]一种优选的实施例，还包括转子座套，所述转子座套设置有容纳阀芯的中心孔，所述转子座套与阀芯之间设置有阀芯导向结构，所述阀芯导向结构至少包括至少一个设置于中心孔侧壁的导向销孔、安装于导向销孔内的导向销以及设置于阀芯上与导向销适配的导向槽。
[0025]一种优选的实施例，所述导向销孔的半径为R1，中心孔的半径为R2，导向销孔的轴线与中心孔的轴线之间的间距为L，并满足R1+R2＞L＞R2的关系。
[0026]本实施例的双向电子膨胀阀，与现有技术相比，具有以下有益效果：
[0027](1)压力平衡通道的设置，通过简单、可靠的结构设计实现了电子膨胀阀对冷媒的双向控制，双向电子膨胀阀应用于复杂的汽车空调与热管理系统时，可以有效的减少空调系统中的控制单元，使整个系统更经济，也更轻量化；同时，双向电子膨胀阀可以两两组合
或者其它组合来形成集成元件，使系统更精简，更集成化，增加整车空间布置率。
[0028](2)密封组件的特别结构，考虑到金属和塑料、橡胶的温度线膨胀系数相差较大，这种结构的密封过盈量可比单O型圈结构或其他密封结构的要小，既能满足动密封要求，又有利于减少阀芯的运动阻力，可满足二氧化碳冷媒宽温度工作范围以及高工作压力环境的特别密封要求。
[0029](3)阀芯导向结构的结构形式，使得导向销孔可通过钻孔的方式加工，与现有铣削加工的方式相比，加工效率更高，加工成本更低；钻孔加工导向销孔后，在其中插入导向销，该导向销可制作成标准件，适用于大批量的生产与装配，成本更低。
[0030](4)阀芯导向结构中，R1+R2＞L＞R2这种关系的设置，即使导向销与导向销孔为间隙配合，也可以实现导向的实现，可选择的导向方式更加灵活，装配更加便捷。
附图说明
[0031]图1为本实施例双向电子膨胀阀的剖视结构示意图，其中，密封端口处于关闭状态；
[0032]图2为本实施例双向电子膨胀阀的剖视结构示意图，其中，密封本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双向电子膨胀阀，其特征在于，至少包括：阀座，所述阀座内部设置有阀芯腔；阀芯，所述阀芯沿轴向贯穿设置有阀芯内腔，所述阀芯内腔的上端设置有内螺纹一；密封组件，所述密封组件固定连接于所述阀座内并与所述阀芯的外周面滑动密封连接，所述密封组件的上方具有第一腔体；阀芯驱动组件，所述阀芯驱动组件用于驱动所述阀芯沿轴向运动，至少包括与所述内螺纹一适配连接的螺杆；以及压力平衡通道，所述压力平衡通道设置于所述第一腔体与所述阀芯内腔之间。2.按照权利要求1所述的双向电子膨胀阀，其特征在于，所述螺杆的外周设置有至少一个延伸至螺杆自由端的均压面。3.按照权利要求1所述的双向电子膨胀阀，其特征在于，所述阀芯内腔设置有至少一个延伸至阀芯上端面的均压槽。4.按照权利要求1所述的双向电子膨胀阀，其特征在于，所述螺杆设置有自螺杆的自由端端面延伸至第一腔体的均压孔。5.按照权利要求1
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4任一项所述的双向电子膨胀阀，其特征在于，所述密封组件至少包括一对塑料材质的密封挡圈以及位于密封挡圈之间的橡胶密封圈。6.按照权利要求5所...

【专利技术属性】
技术研发人员：董华，叶修涵，
申请(专利权)人：杭州山木汽车热管理科技有限公司，
类型：新型
国别省市：