[发明专利]电子膨胀阀及具有其的制冷装置

说明书

技术领域

本发明涉及制冷装置领域，具体而言，涉及一种电子膨胀阀及具有其的制冷装置。

背景技术

电子膨胀阀是家用变频房间空调器常用节流装置之一，变工况调节特性好、易于程序控制，有助于降低空调器运行能耗。电子膨胀阀的流量特性一般用流量曲线描述，由于采用易于加工的锥形阀头，因此电子膨胀阀的流量曲线为二次曲线，即向下开口的抛物线的左支部分。现有技术中的电子膨胀阀主要适用于常规制冷剂如HCFC22和HFC410A的空调系统。图1示出了制冷剂为HFC410A的3.2KW至5.0KW的房间空调器使用的电子膨胀阀的流量曲线图。其中，该电子膨胀阀的阀口直径为1.65mm。

制冷剂HCFC22对臭氧层有破坏正在遭淘汰，作为过渡制冷剂的HFC410A具有较高的温室效应也将面临淘汰。HFC32、HC290以及HFOs及其混合物具有较优的环保性能而成为行业热门候选替代物。相对HCFC22和HFC410A而言，HFC32的单位质量制冷量和单位质量制热量较大，制冷装置的能力相同时HFC32在制冷装置中的质量循环流量相对较小，使用同种节流装置如电子膨胀阀时因所需流通面积较小，容易导致电子膨胀阀节流开度偏小、调节范围和调节精度均降低的技术问题，从而使现有技术中的电子膨胀阀不能满足HFC32制冷装置的实际节流需求。

发明内容

本发明旨在提供一种电子膨胀阀及具有其的制冷装置，以达到提高膨胀阀调节精度，增大节流开度和调节范围的目的。

为了实现上述目的，本发明提供了一种电子膨胀阀，包括阀口和与阀口配合的阀针，电子膨胀阀根据接收到的脉冲信号控制阀针的上下移动以改变电子膨胀阀的开度，阀针的形状和阀口的直径设置为使电子膨胀阀的流量曲线具有如下特性：流量曲线包括起点A、第一转折点B、第二转折点D和终点E；起点A对应于电子膨胀阀的全闭状态，对应的脉冲数为零、对应的流量为Q₀；第一转折点B对应的脉冲数为P₁、对应的流量为Q₁；第二转折点D对应的脉冲数为P₂、对应的流量为Q₂；终点E对应于电子膨胀阀的全开状态，对应的脉冲数为P₃、对应的流量为Q₃；其中，P₁≤6%P₃；P₂≥80%P₃；Q₀≤Q₁；Q₁/Q₂≤0.25；0.3≤Q₂/Q₃≤0.7。

进一步地，阀针包括控制电子膨胀阀的开度的控制段，控制段包括沿阀针的轴线依次相接设置的第一控制阀段、第二控制阀段和第三控制阀段，第一控制阀段、第二控制阀段和第三控制阀段分别控制起点A和第一转折点B之间、第一转折点B和第二转折点D之间、以及第二转折点D和终点E之间的流量曲线。

进一步地，第一控制阀段为圆柱段；第二控制阀段为第一圆锥段，第一圆锥段的第一端与圆柱段连接且直径相同，第一圆锥段沿远离圆柱段的方向直径依次减小；第三控制阀段为第二圆锥段，第二圆锥段与第一圆锥段的第二端连接且直径相同，第二圆锥段沿远离第一圆锥段的方向直径依次减小，第一圆锥段的锥角小于第二圆锥段的锥角。

进一步地，第一圆锥段具有第一锥角a，其中，0°＜a≤（12d-0.5d²）°，第二圆锥段具有第二锥角b，（12d-0.5d²）°＜b≤150°,其中，d为所述电子膨胀阀的阀口（20）的直径的值、d的范围是0.5-10，该直径的单位为mm。

进一步地，流量曲线第一转折点B对应的流量Q₁与第二转折点D对应的流量Q₂的比值为0.1至0.2。

进一步地，流量曲线第二转折点D对应的流量Q₂与第三转折点E对应的流量Q₃的比值为0.35至0.65。

进一步地，终点E对应的流量其中，d为电子膨胀阀的阀口的直径的值，d的范围是0.5-10，该直径的单位为mm，ε为电子膨胀阀进口与出口的绝对压力比，T为电子膨胀阀进口介质的绝对温度的值、该绝对温度的单位为K。

本发明提供了一种制冷装置，包括上述电子膨胀阀。