電子膨脹閥

電子膨脹閥是一種可按預設程序進入製冷裝置的製冷劑流量的節流元件。在一些負荷變化劇烈或運行工況範圍較寬的場合，傳統的節流元件（如毛細管、熱力膨脹閥等）已不能滿足舒適性及節能方面的要求，電子膨脹閥結合壓縮機變容量技術已得到越來越廣泛的應用。目前對電子膨脹閥的研究大致包括應用研究、流量特性、控制策略及演演算法3個方向。

電子膨脹閥作為一種新型的控制元件，已成為製冷系統智能化的重要環節，也是製冷系統優化得以真正實現重要手段和保證，被應用在越來越多的領域中。電子膨脹閥的應用必將隨著技術的進步和發展而日趨成熟。

電磁式電子膨脹閥的結構如圖1（a）所示，它是依靠電磁線圈的磁力驅動針閥。電磁線圈通電前，針閥處於全開位置。通電后，受磁力作用，針閥的開度減小，開度減小的程度取決於施加在線圈上的控制電壓。電壓越高，開度越小（閥開度隨控制電壓的變化如圖1（b）所示），流經膨脹閥的製冷劑流量也越小。電磁式電子膨脹閥的結構簡單，動作響應快，但是在製冷系統工作時，需要一直提供控制電壓。

電動式電子膨脹閥是依靠步進電機驅動針閥，分直動型和減速型兩種。

（1）直動型 直動型電動式電子膨脹閥的結構見圖2（a）。該膨脹閥是用脈衝步進電機直接驅動針閥。當控制電路的脈衝電壓按照一定的邏輯關係作用到電機定子的各相線圈上時，永久磁鐵製成的電機轉子受磁力矩作用產生旋轉運動，通過螺紋的傳遞，使針閥上升或下降，調節閥的流量。直動型電動式電子膨脹閥的工作特性見圖2（b）。

（2）減速型 減速型電動式電子膨脹閥的結構見圖3（a）。該膨脹閥內裝有減速齒輪組。步進電機通過減速齒輪將其磁力矩傳遞給針閥。減速齒輪組放大了磁力矩的作用，因而該步進電機易與不同規格的閥體配合，滿足不同調節範圍的需要。節流閥口徑為Ф1.6mm的減速型電動式電子膨脹閥工作特性見圖3（b）。

採用電子膨脹閥進行蒸發器出口製冷劑熱度調節，可以通過設置在蒸發器出口的溫度感測器和壓力感測器（有時也利用設置在蒸發器中部的溫度感測器採集蒸發溫度）來採集過熱度信號，採用反饋調節來控制膨脹閥的開度；也可以採用前饋加反饋複合調節，消除因蒸發器管壁與感測器熱容造成的過熱度控制滯后，改善系統調節品質，在很寬的蒸發溫度區域使過熱度控制在目標範圍內。除了蒸發器出口製冷劑過熱度控制，通過指定的調節程序還可以將電子膨脹閥的控制功能擴展，如用於熱泵機組除霜、壓縮機排氣溫度控制等。此外，電子膨脹閥也可以根據製冷劑液位進行工作，所以除用於乾式蒸發器外，還可以用於滿液式蒸發器。