[发明专利]外平衡热力膨胀阀

说明书

本发明为用于蒸汽压缩式制冷装置的膨胀阀，适用于各种制冷系统和热泵系统的制冷剂流量自动调节。

公知的制冷系统用外平衡热力膨胀阀和热泵系统用双向外平衡热力膨胀阀，各传递杆与传递轧之间不可避免地存在内泄漏，造成感温偏差和冷量损失。

已知的内感温外平衡热力膨胀阀只能用于制冷系统，不能用于热泵系统。

本发明的任务是提供内密封性能好，用于各种制冷系统和热泵系统的外平衡热力膨胀阀。

下述的技术方案可完成本发明所提出的任务。

公知的外平衡热力膨胀阀，由膜盒、阀体、阀针、钢球或锥形阀芯、弹簧等组成，本发明的共同特征是，内密封结构由导向柱、圆锥形密封圈和阀针凸圆组成，导向柱与阀针凸圆之间的圆锥形密封圈，其有一个上外圆锥形面，一个下外圆锥形面，一个内圆锥形面及一个上端面，圆锥形密封圈的上端面与导向柱接触，其下外圆锥形面与内圆锥形面所形成的圆形线与阀针凸圆上端面接触，上外圆锥形面与下外圆锥形面所形成的圆形线与阀体孔相接触，圆锥形密封圈为非金属材料。

本发明用于制冷系统的外感温外平衡热力膨胀阀，其特征除上述的共同特征外，还在于膜盒与导向柱之间有一个传递钢球，传递钢球的下端与导向柱上端的圆锥形孔相接触。

本发明用于热泵系统的双向外感温外平衡热力膨胀阀，其特征在于除了上述的共同特征外，还在于膜盒与导向柱之间有一个传递钢球，传递钢球的下端与导向柱上端的圆锥形孔相接触，阀座的上端面与下端面之间有一个单向阀，单向阀的一端与阀座上端的腔体相连通，单向阀的另一端与阀座下端的腔体相连通。

本发明用于热泵系统的双向内感温外平衡热力膨胀阀，其特征除了上述的共同特征外，还在于阀座的上端面与下端面之间有一个单向阀，单向阀的一端与阀座上端的腔体相连通，单向的另一端与阀座下端的腔体相连通，阀的上部有回气通道，压缩机的回气先流经阀的上部使膜盒感受回气温度。

附图描述了本发明的实施例，并对本发明作进一步说明。

图1是外感温外平衡热力膨胀阀的剖视图；

图2、图3是双向外感温外平衡热力膨胀阀的剖视图；

图4、图5是双向内感温外平衡热力膨胀阀的剖视图；

图6是用双向内感温外平衡热力膨胀阀的热泵系统图。

图1所示：

1-膜盒；2-阀体；3-传递钢球；4-导向柱；5-圆锥形密封圈；6-阀针；7-钢球；8-阀座；9-弹簧。

图2、图3所示：

21-膜盒；22-阀体；23-传递钢球；24-导向柱；25-圆锥形密封圈；26-阀针； 27-钢球；28-阀座；29-弹簧；30-单向阀。

图2、图3所示的双向外感温外平衡热力膨胀阀，制冷时，液态制冷剂从图2所示的左侧进入阀的下部，经钢球(27)与阀座(28)之间的环形通道节流膨胀，通过阀针(26)与阀座(28)之间的环形通道从右侧流出，同时液态制冷剂通过阀针(26)的凸圆与阀体(22)孔之间的间隙至圆锥形密封圈(25)与阀针(26)凸圆接触处及圆锥形密封圈(25)与阀体(22)孔的接触处，由于上述两处的密封作用，使液态制冷剂不能进入阀的上部，由于阀座(28)下端未经节流膨胀的液态制冷剂的压力高于阀座(28)上端经节流膨胀后的液态制冷剂的压力，阀座(28)上端面与下端面之间的单向阀(30)处于关闭，由于阀针(26)与阀座(28)孔之间间隙的泄漏作用，阀座(28)上端的压力与节流膨胀后的液态制冷剂压力相等。制热时，液态制冷剂从图2所示的右侧进入阀针(26)与阀座(28)之间的环形通道，经钢球(27)与阀座(28)之间的环形通道反向节流膨胀，从右测流出，未经节流膨胀的液态制冷剂通过阀针(26)与阀座(28)之间的间隙进入阀座(28)上端的腔体，当压力高于阀座(28)下端腔体压力时，单向阀(30)自动开启，通过阀针(26)与阀座(28)之间间隙进入阀座(28)上端腔体的液态制冷剂，通过单向阀流至阀座(28)下端的腔体，使阀座(28)上端腔体的压力与阀座(28)下端腔体的压力相等。

图4、图5所示：

41-膜盒；42-阀体；43-传递杆；44-导向柱；45-圆锥形密封圈；46-阀针；47-钢球；48-阀座；49-弹簧；50-单向阀。

图6所示：

61-压缩机；62-热交换器A；63-热交换器B；64-双向内感温外平衡热力膨胀阀；65-四通换向阀。

图6所示的热泵系统，其工作过程是：制冷时，气态制冷剂经压缩机(61)压缩成高温高压气态，通过四通换向阀(65)进入热交换器A(62)冷凝成高压液态，经双向内感温外平衡热力膨胀阀(64)节流膨胀成为低压液态，通过热交换器B(63)的蒸发成为低压气态，经四通换向阀(65)进入双向内感温外平衡热力膨胀阀(64)的上部回到压缩机(61)，完成制冷循环，流经双向内感温外平衡热力膨胀阀(64)上部的气态制冷剂，使双向内感温外平衡热力膨胀阀(64)的膜盒(41)同时感受到流经的气态制冷剂的压力和温度。制热时，低压气态制冷剂经压缩(61)压缩成为高压高温气态，通过四通换向阀(65)的换向作用进入热交换器B(63)冷凝成为高压液态，经双向内感温外平衡热力膨胀阀(64)的反向节流膨胀成为低压液态，通过热交换器A(62)蒸发成为低压气态，经四通换向阀(65)进入双向内感温外平衡热力膨胀阀(64)的上部，回到压缩机完成制热循环。