CN102252128A - 感温元件 - Google Patents

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陈亮
陈江平
江挺候
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Zhejiang Dunan Artificial Environmental Equipment Co Ltd
Zhejiang Dunan Artificial Environment Co Ltd
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/30—Expansion means; Dispositions thereof
    • F25B41/31—Expansion valves
    • F25B41/33—Expansion valves with the valve member being actuated by the fluid pressure, e.g. by the pressure of the refrigerant
    • F25B41/335—Expansion valves with the valve member being actuated by the fluid pressure, e.g. by the pressure of the refrigerant via diaphragms

Abstract

本发明公开了一种感温元件，包括温包和设在温包中的内腔，在内腔中充有感温工质，感温工质由一氯四氟乙烷和八氟丙烷组成。采用本发明的热力膨胀阀可以使过热度的控制偏差小于0.9℃，对蒸发器过热度控制的一致性非常好，很好地保证了制冷制热工况下系统的控温精确性和运行稳定性，提高了R134a制冷系统的整体能效。

Description

感温元件
技术领域
本发明涉及热力膨胀阀，特别是一种热力膨胀阀的感温元件。
背景技术
热力膨胀阀是一种用于制冷系统的自力式节流阀，其关键的自力式驱动部件是动力头，动力头的功能是将温度信号转化为驱动压力，主要由感温包和气箱头构成，感温包功能是感应温度，是热力膨胀阀的感温元件。感温包中充注有感温工质，可以对蒸发器出口过热温度产生响应。温包通过感应蒸发器出口过热温度的变化，温包内的压力随之改变，并作用于热力膨胀阀膜片的上表面，与膜片下表面的蒸发压力和调节弹簧的弹力达到某一压力平衡，此时蒸发器出口过热温度与蒸发压力对应的饱和气相温度的差值即过热度，热力膨胀阀在此过热度下达到一对应的开度。由此根据蒸发器的过热度信号来驱动热力膨胀阀，调节制冷剂的流量，最终实现通过对蒸发器制冷剂供液量的调节来控制制冷系统过热度的功能。
感温元件中充注的感温工质决定了动力头以及热力膨胀阀的特性，对于感温工质的充注，一种简单的方法是同工质充注，即感温工质与制冷系统工质为同一种制冷剂，如在以R134a为制冷剂的制冷系统中，使用的热力膨胀阀的感温工质也充注R134a。这种充注方法在较小的工况范围还比较适用，但实际的制冷系统运行工况范围普遍较宽，同工质充注的热力膨胀阀将使过热度的控制偏差很大。比如，在R134a制冷系统中，在制冷制热工况范围：-25～10℃，在过热度范围：4～8℃，采用同工质充注的热力膨胀阀的过热度控制偏差最大接近5℃，这使得系统运行的稳定性非常差。同时，不同应用场合的制冷系统的过热度控制特性不同，同工质充注无法达到设计要求。
发明内容
本发明所要解决的问题就是提供一种感温元件，针对R134a制冷系统的过热度控制特性进行特定的设计，很好地保证了制冷制热工况下系统的控温精确性和运行稳定性。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：感温元件，包括温包和设在温包中的内腔，在内腔中充有感温工质，其特征在于：感温工质由一氯四氟乙烷和八氟丙烷组成。
进一步的，所述感温工质中成分以质量比计为，一氯四氟乙烷：50％±5％，剩余为八氟丙烷。
进一步的，所述感温工质的充注状态为液态或气态。
进一步的，所述内腔中还充入有一种不凝性气体。
进一步的，所述不凝性气体为氦气或者氮气或者二氧化碳。
进一步的，所述内腔中设有充填物。要求充填物具有气体吸附能力，用以改变感温元件的温度响应特性。
进一步的，所述充填物为分子筛。可选用硅铝酸盐或活性炭。
进一步的，所述温包采用紫铜或不锈钢制成。
采用上述技术方案后，本发明具有如下优点：使用本发明的热力膨胀阀可以使过热度的控制偏差小于0.9℃，对蒸发器过热度控制的一致性非常好，很好地保证了制冷制热工况下系统的控温精确性和运行稳定性，提高了R134a制冷系统的整体能效。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1为本发明一种实施例的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示本发明一种实施例的结构示意图，一种感温元件，包括温包1和设在温包中的内腔11，在内腔中充有感温工质，感温工质由一氯四氟乙烷和八氟丙烷组成；感温工质的充注状态为液态或气态。内腔中还充入有一种不凝性气体；内腔中还设有充填物10，充填物为分子筛。
温包1内的感温工质的压力随温包1的温度发生变化，温包1温度升高则温包1内的感温工质压力升高，温包1温度降低则温包1内的感温工质压力降低。温包1内的压力作用于热力膨胀阀膜片8的上表面，与膜片8下表面的由外平衡口7传递的蒸发压力和调节弹簧9的弹力达到某一压力平衡，此时蒸发器出口过热温度与蒸发压力对应的饱和气相温度的差值即过热度，热力膨胀阀在此过热度下达到一对应的开度。由此根据蒸发器的过热度信号来驱动热力膨胀阀，调节制冷剂的流量，最终实现通过对蒸发器制冷剂供液量的调节来控制制冷系统过热度的功能。
针对R134a制冷系统的使用要求进行配比设计，其中系统运行工况：-25～10℃，运行过热度范围：4～8℃，要求过热度控制偏差为1℃左右。
实施例一：
感温工质中成分以质量比计为，一氯四氟乙烷47％，八氟丙烷53％，以气态方式充入，另外充入的不凝性气体为氦气，充填物采用3A型分子筛如硅铝酸盐2/3K2O·1/3Na2O·Al2O3·2SiO2·9/2H2O。
实施例二：
感温工质中成分以质量比计为，一氯四氟乙烷45％，八氟丙烷55％，以液态方式充入，另外充入的不凝性气体为氮气，充填物采用活性炭。
实施例三：
感温工质中成分以质量比计为，一氯四氟乙烷50％，八氟丙烷50％，以液态方式充入，另外充入的不凝性气体为二氧化碳，充填物采用4A型分子筛如硅铝酸盐Na2O·Al2O3·2SiO2·9/2H2O。
实施例四：
感温工质中成分以质量比计为，一氯四氟乙烷52％，八氟丙烷48％，以气态方式充入，另外充入的不凝性气体为氦气，充填物采用活性炭。
实施例五：
感温工质中成分以质量比计为，一氯四氟乙烷55％，八氟丙烷45％，以液态方式充入，另外充入的不凝性气体为氮气，充填物采用5A型分子筛如硅铝酸盐3/4CaO·1/4Na2O·Al2O3·2SiO2·9/2H2O。
上述实施例中，温包采用紫铜或不锈钢制成。
除上述优选实施例外，本发明还有其他的实施方式，本领域技术人员可以根据本发明作出各种改变和变形，只要不脱离本发明的精神，均应属于本发明所附权利要求所定义的范围。

Claims (8)

1.感温元件，包括温包(1)和设在温包中的内腔(11)，在内腔中充有感温工质，其特征在于：感温工质由一氯四氟乙烷和八氟丙烷组成。
2.根据权利要求1所述的感温元件，其特征在于：所述感温工质中成分以质量比计为，一氯四氟乙烷：50％±5％，剩余为八氟丙烷。
3.根据权利要求1或2所述的感温元件，其特征在于：所述感温工质的充注状态为液态或气态。
4.根据权利要求1所述的感温元件，其特征在于：所述内腔中还充入有一种不凝性气体。
5.根据权利要求4所述的感温元件，其特征在于：所述不凝性气体为氦气或者氮气或者二氧化碳。
6.根据权利要求1或4所述的感温元件，其特征在于：所述内腔中设有充填物(10)。
7.根据权利要求6所述的感温元件，其特征在于：所述充填物为分子筛。
8.根据权利要求1所述的感温元件，其特征在于：所述温包采用紫铜或不锈钢制成。
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