CN101625184A - 一种截止节流阀及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种由换向阀的换向口与外平衡热力膨胀阀的外平衡口连接构成的截止节流阀，本发明的截止节流阀在多用型、一拖多型等多种不用结构的空调装置中应用，实现截止与节流的双重作用，该截止节流阀结构稳定、有广泛工业基础等特点。

Description

一种截止节流阀及其应用

技术领域

本发明涉及一种节流阀，更具体地说，它涉及一种截止节流阀及其应用。

背景技术

在热泵空调技术领域中，经常要使用一种具有截止与节流功能的截止节流阀元件，如中国专利公开号CN2771763Y，公开日2006年4月12日，名称为‘多用制冷制热空调装置’公开的技术方案中，使用的截止节流阀有：电磁阀与毛细管串接、单向阀也称止回阀与毛细管串接、电子膨胀阀等，以控制空调装置中的冷凝液体可调度蒸发制冷。

但是现有技术的截止节流阀在应用时常常达不到预期效果：

电磁阀与毛细管串接构成的截止节流阀，虽然具有制造成本低的优势，但在准备生产过程中需要花较多的人力、物力、财力反复去做焓差测试实验才能得较接近的毛细管长度数据，也因为使用的毛细管节流，所以该类截止节流阀的环境温度适应性较差。

电磁阀与热力膨胀阀串接构成的截止节流阀，虽然环境温度适应性相对较强，但是电磁阀与热力膨胀阀两者的制造成本接近或超过电子膨胀阀的成本，且体积较大，不利安装。

电子膨胀阀具有的可调变幅为0～100％的特性，是当前截止节流阀较好的选择，环境温度适应性较强、体积适中，但是价格高昂，控制复杂，且故障率较高，不利于大批量生产，只有少数的变频空调机中使用。

纵观当前国内外市场，尚没有发现能够达到低成本、体积小、性能优良、可大量广泛使用的截止节流阀，供当前的多用型空调装置、一拖多中央空调装置等空调装置的使用需要。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种造价较低、使用灵活的一种截止节流阀，以解决现有截止节流阀在应用制造时产生的成本居高、使用灵活性差、产品性能质量不稳定的现象。

一、本发明目的是通过下述的技术方案予以实现：

1.一种截止节流阀，包括换向阀的换向口、输入口10、输出口11；外平衡热力膨胀阀的外平衡口28、感温包22、输入口12、输出口13，所述换向阀的换向口与外平衡热力膨胀阀的外平衡口28连接。

2.本发明的截止节流阀在空调装置中应用1，换向阀的输入口10与空调装置的冷凝部分连接，输出口11与空调装置的蒸发回路连接；所述的外平衡热力膨胀阀的输入口12与空调装置的冷凝液体输出端连接，输出口13与空调装置的热交换器的液体端连接；外平衡热力膨胀阀的感温包22与空调装置的蒸发回路热传导接触。

3.本发明的截止节流阀在空调装置中应用2，所述的换向阀为四通换向阀1，四通换向阀1的输入口10与空调装置中的四通换向阀3的一个换向口连接，输出口11与空调装置的蒸发回路连接；所述的外平衡热力膨胀阀的输入口12与空调装置的冷凝液体输出端连接，输出口13与空调装置的热交换器的液体端连接，感温包22与空调装置的蒸发回路热传导接触。

二、在采用上述的技术方案的基础上，本发明中：

1.同一个空调装置中使用的截止节流阀的感温包22共用为共用感温包21。

2.所述的感温包22设置有感温包加热装置23。

3.所述的共用感温包21设置有感温包加热装置23。

4.所述的感温包加热装置23上设置有温度侦测器24。

三、应用时根据实际情况与本领域技术人员悉知常识及辅助器件结合使用及其注意事项：

1.根据实际使用的需要，换向阀可以是：1、三通换向阀19；2、四通换向阀1；3、四通换向阀1、2复合连接构成五通换向阀；4、也可以是实现等同换向阀功能的组合换向阀等。

2.换向阀包括换向阀的输入常通换向阀口26；换向阀的输出常通换向阀口27。

3.根据实际使用的需要，外平衡热力膨胀阀可以是：

1)单向节流型外平衡热力膨胀阀其节流和截止功能均是单向有效，即冷凝液是输入口流向输出口有效，反之无效或不可靠，使用方法是在热力膨胀阀的输入口与输出口之间并接旁通阀9、25，旁通阀9、25可以是电磁阀、单向阀等，使单向节流型外平衡热力膨胀阀在冷凝液体流入方向相反时能顺畅通过单向节流型外平衡热力膨胀阀，使其不影响反向流入流量，同时又能使单向节流型外平衡热力膨胀阀起到正方向节流、截止作用，单向节流型外平衡热力膨胀阀。

2)双向节流型外平衡热力膨胀阀，对于其节流功能而言不管冷凝液是从输出口流向输入口还是输入口流向输出口均有效，对于其截止功能而言冷凝液只有从输入口流向输出口才是有效可靠的，如果方向相反，即从输出口流向输入口，在冷凝压力与蒸发压力压差较小时尚可使用，但在两者压差较大时就会发生反向渗漏，即关不死、不可靠。

4.在实际应用中，当两个双向节流型外平衡热力膨胀阀处于串接状态时，因为热力膨胀阀具有流量调整作用，所以两个双向节流型外平衡热力膨胀阀串接形成回路使用时，不影响双向节流型外平衡热力膨胀阀的双向节流效果，达到不并接旁通阀也能达到应用要求，有效减少制造材料与工序，降低制造成本。

5.本发明截止节流充分利用外平衡热力膨胀阀的平衡特性，在高压力差作用下平衡力处于失衡状态，使外平衡热力膨胀阀截止，把原有的只有节流功能，扩展到具有截止功能，实现截止节流阀的可控截止与外平衡热力膨胀调节式自适应节流。

6.用一个三通换向阀19实现可控制一个外平衡热力膨胀阀处于截止、节流。

7.用一个四通换向阀1实现可控制两个外平衡热力膨胀阀5、6轮换处于截止、节流。

8.用一个复合五通换向阀实现可控制三个外平衡热力膨胀阀5、6、7轮换处于截止、节流。

9.在外平衡热力膨胀阀的感温包22上设置有感温包加热装置23；当外平衡热力膨胀阀的感温包22受感温包加热装置23加热后，相当于制冷装置的蒸发回气过热度增大，进而使外平衡热力膨胀阀的流量增大，达到实现热力膨胀阀的大流量控制、空调装置不停机化霜、停机自动平衡等功能的目的；为了使感温包设置的感温包加热装置达到安全使用要求，在感温包加热装置23上还设置有温度侦测器24。

10.通常在同一个空调装置中使用二个以上截止节流阀时，所有截止节流阀中的外平衡热力膨胀阀可以共用一个感温包21，是由于每个外平衡热力膨胀阀的感温包单独使用存在热传导系数不一致，致使感温包控制压力不统一，相互扰动引起热力膨胀阀误动作，可能会使空调装置难以正常使用，因此一个空调装置中使用的所有截止节流阀中的外平衡热力膨胀阀共用一个感温包21，起到减少误差、稳定系统的作用，但不能排除使用性能更优异的外平衡热力膨胀阀，以不使用共用感温包21。

11.通常在同一个空调装置中一个四通换向阀连接二个外平衡热力膨胀阀或者是一个复合五通换向阀连接三个外平衡热力膨胀阀构成的截止节流阀时，可以根据不同应用目的，决定使用或不使用共用感温包21。

12.本截止节流阀中的换向阀的输入口与空调装置的冷凝部分连接，所述后空调装置的冷凝部分，可以是空调装置中的冷凝气体压力部分、冷凝液体压力部分、未充分蒸发的中压部分、来自制冷装置中的四通换向阀3的换向口部分。

13.该截止节流阀中使用的换向阀可用现有的四通先导换向阀(俗称四通换向阀阀芯或直动四通换向阀)，如果将四通先导换向阀中的其中一个换向口封堵，可构成三通换向阀，如果将二个四通先导换向阀进行复合连接，可构成五通换向阀。

四、本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

1.本发明截止节流可以在：多用型空调热装置、一拖多中央空调装置等多种不用结构的多用型空调装置上使用，实现多用型空调装置适应宽环境温度范围使用。

2.易于以低成本实现多用型空调机的生产及免调试。

3.该截止节流阀在多用型空调机中使用，节能效果好，综合能效比更高，质量稳定，故障率低。

4.噪音小、节流调节及截止节流响应速度快。

附图说明

图1是本发明使用的现有技术三通换向阀结构示意图；

图2是本发明使用的现有技术四通换向阀结构示意图；

图3是本发明使用的现有技术两个四通换向阀复合构成的五通换向阀结构示意图；

图4是本发明使用的现有技术的外平衡热力膨胀阀结构示意图；

图5是本发明实施例1的截止节流阀结构示意图；

图6是应用本发明实施例1的截止节流阀的一拖三单冷型空调装置结构示意图；

图7是本发明实施例2的截止节流阀结构示意图；

图8应用是本发明实施例2的截止节流阀的单冷型热水空调装置结构示意图；

图9是本发明实施例3的截止节流阀结构示意图；

图10是应用本发明实施例3的截止节流阀的冷暖型热水空调装置结构示意图；

图11是本发明实施例4的截止节流阀结构示意图；

图12是应用本发明实施例4的截止节流阀的冷暖型热水空调装置结构示意图；

图中：四通换向阀1、2、3、4；

三通换向阀19；

外平衡热力膨胀阀5、6、7；

单向阀8；

旁通阀单向阀9、25；

换向阀的输入口10；

换向阀的输出口11；

外平衡热力膨胀阀的输入口12；

外平衡热力膨胀阀的输出口13；

室外热交换器14；

室内热交换器15；

水热交换器16；

空调装置压缩机17；

空调装置汽液分离器18；

共用感温包21；

感温包22；

感温包加热装置23；

温度侦测器24；

换向阀的输入常通换向阀口26；

换向阀的输出常通换向阀口27；

外平衡热力膨胀阀的外平衡口28；

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

实施例1：

一、本实施例的截止节流阀如图5所示，采用电磁直动四通换向阀，将四通换向阀的输入常通换向阀口26封堵构成三通换向阀19；外平衡热力膨胀阀5采用单向节流型外平衡热力膨胀阀；三通换向阀19的换向阀的输出常通换向阀口27与外平衡热力膨胀阀5的外平衡口28连接；

本实施例的截止节流阀，应用一拖三单冷型空调装置中，使用截止节流阀三个，如图6所示。

一拖三单冷型空调装置，包括压缩机17、汽液分离器18、室外热交换器14、室内热交换器15，一拖三单冷型空调装置属现有技术，其具体连接本说明书不再赘述；该装置使用本实施例的截止节流阀三个。

三个三通换向阀19的输入口10与外平衡热力膨胀阀的输入口12及室外热交换器14的冷凝液体端连接；

三个三通换向阀19的输出口11与空调装置的蒸发回路的汽液分离器18的输入口共接；

三个外平衡热力膨胀阀5的输出口13分别与三个室内热交换器15的液体端连接；

三个外平衡热力膨胀阀5的感温包22共接为共用感温包21与空调装置的蒸发回路热传导接触，共用感温包21表面设有感温包加热装置23及温度侦测器24，感温包加热装置23采用耗电功率80W电发热管，温度侦测器24采用热敏温度传感器。

二、本发明此实施例的截止节流阀，在一拖三单冷型空调装置中应用如图6所示，一拖三单冷型空调装置室内热交换器15处于制冷工作状态时，三个截止节流阀断电时，均处于节流状态；需要停止节流进入截止状态时，需给三通换向阀19通电，外平衡热力膨胀阀的平衡口28获冷凝液体压力失衡截止；相应的室内热交换器15停止冷凝液供给，进而停止蒸发制冷。

一拖三单冷型空调装置压缩机17由运行状态变为停止状态时，感温包加热装置23通电将感温包21加热至30～60℃，外平衡热力膨胀阀5的节流量增大，使空调装置的高低压力自动平衡御荷，自动平衡御荷完华感温包加热装置23断电。

本实施例与现有技术相比具有以下有益效果：

1.使用本发明截止节流阀实现一拖多空调装置的较大范围的制冷功率，适应更宽使用环境温度。

2.易于以低成本生产及免再次调试。

3.该截止节流阀在一拖多空调装置中使用，比电子膨胀阀的控制简单，节能效果好，综合能效比更高，质量稳定，故障率低。

4.噪音小、节流调节及截止节流响应速度快。

实施例2：

一、本实施例的截止节流阀如图7所示，采用电磁直动四通换向阀1；外平衡热力膨胀阀5、6采用双向节流型外平衡热力膨胀阀；四通换向阀1的输出常通换向口27与外平衡热力膨胀阀5的外平衡口28连接；输入常通换向口26与外平衡热力膨胀阀6的外平衡口28连接。

二、本实施例的截止节流阀，应用于中国专利公开号CN2771763Y，公开日2006年4月12日，名称为‘多用制冷制热空调装置’中的实施例1，取代现有技术的二通电磁阀与毛细管串接构成的截止节流阀，单冷型空调热水装置结构示意图如图8所示：

单冷型空调热水装置，包括压缩机17、汽液分离器18、四通换向阀3、室外热交换器14、室内热交换器15、水热交换器16，单向阀8等，单冷型空调热水装置属现有技术，其具体连接本说明书不再赘述；

四通换向阀1的输入口10与四通换向阀3的输出常通换向口连接；

四通换向阀1的输出口11与空调装置的蒸发回路的汽液分离器18的输入口连接；

外平衡热力膨胀阀5、6的输入口12与单向阀8的箭头端连接；

外平衡热力膨胀阀5的输出口13与室外热交换器14的液体端连接；

外平衡热力膨胀阀6的输出口13与室内热交换器15的液体端连接；

外平衡热力膨胀阀5、6的两个感温包22共接为共用感温包21与空调装置的蒸发回路热传导接触，共用感温包21表面设有感温包加热装置23及温度侦测器24，感温包加热装置23采用耗电功率80W电发热管，温度侦测器24采用热敏温度传感器。

三、本发明此实施例的截止节流阀，在单冷型空调热水装置中应用，实现制冷、制热水、制冷同制热水的功能的具体控制如表1所示：

表1：

制热水时除霜功能的实现：

当感温包加热装置23通电将感温包21加热至30～60℃范围时，外平衡热力膨胀阀6的流量增大，实现热力膨胀阀的大流量节流控制、达到空调装置不停机化霜目的，完成目标控制后感温包加热装置23断电停止加热。

本实施例与现有技术相比具有以下有益效果：

1.使用本发明截止节流阀实现单冷型空调热水装置的较大范围的制冷/制热功率，适应更宽使用环境温度。

2.易于以低成本生产及免再次调试。

3.该截止节流阀在单冷型空调热水装置使用，比二通电磁阀与毛细管串接构成的截止节流阀控制更简单，制造用材少，工艺简化，节能效果好，综合能效比更高，质量稳定，故障率低。

4.噪音小、节流调节及截止节流响应速度快。

实施例3：

一、本实施例的截止节流阀如图9所示，采用电磁直动四通换向阀1；外平衡热力膨胀阀5采用并接旁通阀单向阀9的单向节流型外平衡热力膨胀阀；外平衡热力膨胀阀6采用并接旁通阀单向阀25的单向节流型外平衡热力膨胀阀；四通换向阀1的输出常通换向口27与外平衡热力膨胀阀6的外平衡口连接；输入常通换向口26与外平衡热力膨胀阀5的外平衡口连接。

二、本实施例的截止节流阀，应用于中国专利公开号CN2771763Y，公开日2006年4月12日，名称为‘多用制冷制热空调装置’中的实施例2，取代现有技术的二通电磁阀与毛细管串接构成的截止节流阀，冷暖型空调热水装置结构示意图如图10所示。

冷暖型空调热水装置，包括压缩机17、汽液分离器18、四通换向阀3、4室外热交换器14、室内热交换器15、水热交换器16，单向阀8等，冷暖型空调热水装置属现有技术，其具体连接本说明书不再赘述；

四通换向阀1的输入口10与外平衡热力膨胀阀5、6输入口12与单向阀8的箭头端共接；

四通换向阀1的输出口11与冷暖型空调热水装置的蒸发回路的汽液分离器18的输入口连接；

外平衡热力膨胀阀5的输出口13与室外热交换器14的液体端连接；

外平衡热力膨胀阀6的输出口13与室内热交换器15的液体端连接；

外平衡热力膨胀阀5、6的感温包22与冷暖型空调热水装置的蒸发回路的汽液分离器18的输入口管路表面热传导接触；

三、本发明此实施例的截止节流阀，在冷暖型空调热水装置中应用，实现制冷、制热、制热水、制冷同制热水功能的具体控制如表2所示：

表2：

冷暖型空调热水装置的高低压力自动平衡御荷，可以由四通换向阀4的通电换向实现，或其它非本发明的现有平衡御荷技术实现。

本实施例与现有技术相比具有以下有益效果：

1.使用本发明截止节流阀实现冷暖型空调热水装置的较大范围的制冷/制热功率，适应更宽使用环境温度。

2.易于以低成本生产及免再次调试。

3.该截止节流阀在单冷型空调热水装置使用，比二通电磁阀与毛细管串接构成的截止节流阀控制更简单，制造用材少，工艺简化，节能效果好，综合能效比更高，质量稳定，故障率低。

4.噪音小、节流调节及截止节流响应速度快。

实施例4：

一、本实施例的截止节流阀如图11所示，采用电磁直动四通换向阀1、2复合构成五通换向阀如图3所示；外平衡热力膨胀阀5、6、7双向节流型外平衡热力膨胀阀；四通换向阀1的输入常通换向口26与四通换向阀2的输入口连接，四通换向阀1的输入口为换向阀输入口10，四通换向阀1、2的输出口合并为换向阀输出口11；

四通换向阀1的输出常通换向口27与外平衡热力膨胀阀7的外平衡口28连接，四通换向阀2的输出常通换向口27与外平衡热力膨胀阀5的外平衡口28连接，四通换向阀2的输入常通换向口26与外平衡热力膨胀阀6的外平衡口28连接。

二、本实施例的截止节流阀，应用于中国专利公开号CN2771763Y，公开日2006年4月12日，名称为‘多用制冷制热空调装置’中的实施例2，取代现有技术的二通电磁阀与毛细管串接构成的截止节流阀及单向阀8，冷暖型空调热水装置结构示意图如图12所示。

冷暖型空调热水装置，包括压缩机17、汽液分离器18、四通换向阀3、4室外热交换器14、室内热交换器15、水热交换器16等，冷暖型空调热水装置属现有技术，其具体连接本说明书不再赘述；

复合五通换向阀的输入口10与外平衡热力膨胀阀5、6、7输入口12共接；

复合五通换向阀的输出口11与冷暖型空调热水装置的蒸发回路的汽液分离器18的输入口连接；

外平衡热力膨胀阀5的输出口13与室外热交换器14的液体端连接；

外平衡热力膨胀阀6的输出口13与水热交换器16的液体端连接；

外平衡热力膨胀阀7的输出口13与室内热交换器15的液体端连接；

外平衡热力膨胀阀5、6、7的感温包22共接为共用感温包21与冷暖型空调热水装置的蒸发回路的汽液分离器18的输入口管路表面热传导接触；共用感温包21表面设有感温包加热装置23及温度侦测器24，感温包加热装置23采用耗电功率80W电发热管，温度侦测器24采用热敏温度传感器。

三、本发明此实施例的截止节流阀，在冷暖型空调热水装置中应用，实现制冷、制热、制热水、制冷同制热水功能的具体控制如表3所示：

表3：

制热水或制热状态时第二种除霜功能的实现：

当感温包加热装置23通电将感温包21加热至30～60℃范围时，外平衡热力膨胀阀6的流量增大，实现热力膨胀阀的大流量节流控制、达到空调装置不停机化霜目的，完成目标控制后感温包加热装置23断电停止加热。

本实施例与现有技术相比具有以下有益效果：

1.使用本发明截止节流阀实现冷暖型空调热水装置的较大范围的制冷/制热功率，适应更宽使用环境温度。

2.实现二种除霜模式。

3.易于以低成本生产及免再次调试。

4.有效取代中国专利公开号CN2771763Y，‘多用制冷制热空调装置’中的实施例2的单向阀8，实现冷暖型空调热水装置中的热水功能的完成独立，即不再依靠制冷状态实现除霜。

5.该截止节流阀在单冷型空调热水装置使用，比二通电磁阀与毛细管串接构成的截止节流阀控制更简单，制造用材少，工艺简化，节能效果好，综合能效比更高，质量稳定，故障率低。

6.噪音小、节流调节及截止节流响应速度快。

Claims (8)

1.一种截止节流阀，包括换向阀的换向口、输入口(10)、输出口(11)；外平衡热力膨胀阀的外平衡口(28)、感温包(22)、输入口(12)、输出口(13)，其特征在于：所述换向阀的换向口与外平衡热力膨胀阀的外平衡口(28)连接。

2.如权利要求1所述的截止节流阀在空调装置中应用，其特征在于：所述的换向阀的输入口(10)与空调装置的冷凝部分连接，输出口(11)与空调装置的蒸发回路连接；所述的外平衡热力膨胀阀的输入口(12)与空调装置的冷凝液体输出端连接，输出口(13)与空调装置的热交换器的液体端连接；外平衡热力膨胀阀的感温包(22)与空调装置的蒸发回路热传导接触。

3.如权利要求1所述的截止节流阀在空调装置中应用，其特征在于：所述的换向阀为四通换向阀(1)，四通换向阀(1)的输入口(10)与空调装置中的四通换向阀(3)的一个换向口连接，输出口(11)与空调装置的蒸发回路连接；所述的外平衡热力膨胀阀的输入口(12)与空调装置的冷凝液体输出端连接，输出口(13)与空调装置的热交换器的液体端连接，感温包(22)与空调装置的蒸发回路热传导接触。

4.根据权利要求2、3之一所述的截止节流阀在空调装置中应用，其特征在于：同一个空调装置中使用的截止节流阀的感温包(22)共用为共用感温包(21)。

5.根据权利要求1、2、3之一所述的截止节流阀在空调装置中应用，其特征在于：所述的外平衡热力膨胀阀的感温包(22)设置有感温包加热装置(23)。

6.根据权利要求5所述的截止节流阀在空调装置中应用，其特征在于：所述的感温包加热装置(23)上设置有温度侦测器(24)。

7.根据权利要求4所述的截止节流阀在空调装置中应用，其特征在于：所述的共用感温包(21)设置有感温包加热装置(23)。

8.根据权利要求7所述的截止节流阀在空调装置中应用，其特征在于：所述的感温包加热装置(23)上设置有温度侦测器(24)。

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