CN102589209A - 用于小流量制冷剂的高精度膨胀阀及含有该阀的制冷系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于制冷剂流量调节控制设备领域，具体涉及一种用于小流量制冷剂的高精度膨胀阀及含有该阀的制冷系统。本膨胀阀包括阀体以及设置在阀体上的进口端和出口端，阀体的进口端和出口端之间设置有通道，且阀体中设置有用于调节制冷剂流量的执行机构，阀体的外侧设置有驱动执行机构动作的气动驱动机构或液动驱动机构。本膨胀阀的阀体出口端与进口端沿着制冷剂的流动方向依次串接有蒸发器、压缩机、冷凝器以及管路过滤器。本膨胀阀实现了微小流量的高精度调节，测试中也没有额外的热量带入试验循环系统，调节稳定，测试准确，对大跨度的被试压缩机，即使是更小的压缩机测试仍然只需更换一个阀芯部件，即可顺利完成调节，通用性好且成本大大降低。

Description

用于小流量制冷剂的高精度膨胀阀及含有该阀的制冷系统

技术领域

本发明属于制冷剂流量调节控制设备领域，具体涉及一种用于小流量制冷剂的高精度膨胀阀及含有该阀的制冷系统。

背景技术

制冷与空调产品的核心部件是制冷剂压缩机，压缩机的性能决定了制冷与空调产品的性能，同时制冷与空调产品中其他的部件，比如蒸发器、冷凝器、节流阀电控设备等部件均需要依据压缩机的性能来配置，而压缩机在各种特殊工况下的性能也限制着整个制冷与空调产品的用途和使用条件。

小型压缩机多用在民用的电器设备中，比如冰箱和空调等，这类民用产品对压缩机的性能要求较高，同时对各种环境下的安全性也有很高的要求，这就需要压缩机在制冷剂的循环试验装置上进行性能和安全性的试验。

小型压缩机的试验装置中，由于制冷剂流量很小，因此要求节流用的调节阀性能准确，调节稳定；而由于压缩机的循环制冷剂流量很小，因此制冷量也很小，故调节阀对于微小的热量输入非常敏感。

传统电动调节阀的执行器为步进电机，因此会通过阀杆将热量带入系统中，并给试验结果带来较大的误差。

传统的热力膨胀阀则依靠感温包变送成压力以驱动膨胀阀本身动作，这种膨胀阀的控制范围依赖于感温包内填充的第二制冷剂的种类，而应用于不同领域的膨胀阀由于其本身使用条件的限制无法进行大跨度的节流调整。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种用于小流量制冷剂的高精度膨胀阀，本高精度膨胀阀实现了微小流量的高精度调节，测试中也没有额外的热量带入循环试验系统，调节稳定，测试准确，且通用性良好，维护简便。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种用于小流量制冷剂的高精度膨胀阀，包括阀体以及设置在阀体上的进口端和出口端，所述阀体的进口端和出口端之间设置有通道，且所述阀体中设置有用于调节制冷剂流量的执行机构，所述阀体的外侧设置有驱动执行机构动作的气动驱动机构或液动驱动机构。

本高精度膨胀阀还可以通过以下方式得以进一步实现：

所述气动驱动机构包括压缩空气源，压缩空气源的输出端设置有干燥过滤器，干燥过滤器的输出端设置有调节阀，调节阀的输出端通过压缩空气管路与阀体中的执行机构相连；所述调节阀上设有调节其开度的控制器。

所述干燥过滤器与调节阀之间的压缩空气管路上设置有减压阀。

所述执行机构包括毛细管，毛细管与调节阀输出端的压缩空气管路相连通；所述毛细管的下侧设置有膜片，膜片的下侧设置有受膜片驱动且便于更换的节流芯体，所述节流芯体堵设在阀体内的通道处。

本发明的目的之二是提供一种含有上述高精度膨胀阀的制冷系统。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：所述高精度膨胀阀的阀体的出口端与蒸发器的进口相连，蒸发器的出口与压缩机的进口相连，压缩机的出口与冷凝器的进口相连，所述冷凝器的出口与阀体的进口端之间设置有管路过滤器。

本发明和现有技术相比具有以下有益效果：

1、本高精度膨胀阀采用了与传统膨胀阀相类似的结构，但在驱动机构方面做了改造，通过本膨胀阀的工作而实现了微小流量的高精度调节，同时在测试过程中也没有额外的热量带入循环试验系统，调节稳定，测试准确。

2、本高精度膨胀阀的组成部件均是常用且通用的部件，对大跨度的被试压缩机，即使是更小的压缩机测试仍然只需更换一个阀芯部件，即可顺利完成调节，通用性很好，价格低廉，供货周期短，本膨胀阀的投入成本是传统调节阀的1/3甚至1/10。

3、本高精度膨胀阀结构简单，没有传统调节阀的电气部件或传动机构，维护简便，维护成本低廉。

4、本高精度膨胀阀的组成部件中没有通电的部件，在工作过程中不会产生任何额外的热量，因此本膨胀阀更适合在试验装置和精密控制领域应用，并且拥有巨大的技术优势。

5、本高精度膨胀阀的组成部件全部是常用的通用部件，在调节不同流量时只需更换节流芯体即可，从而为本膨胀阀的模块化和标准化提供了可能。

附图说明

图1是本膨胀阀的阀体和执行机构的结构示意图；

图2是含有本膨胀阀的制冷系统的结构示意图。

图中标记的含义如下：

10-阀体         20-驱动机构  21-压缩空气源

22-干燥过滤器  23-减压阀     24-调节阀  25-控制器

30-执行机构    31-毛细管     32-膜片    33-节流芯体

40-蒸发器      50-压缩机     60-冷凝器  70-管路过滤器

具体实施方式

如图1、2所示，一种用于小流量制冷剂的高精度膨胀阀，包括阀体10以及设置在阀体10上的进口端和出口端，所述阀体10的进口端和出口端之间设置有通道，且所述阀体10中设置有用于调节制冷剂流量的执行机构30，所述阀体10的外侧设置有驱动执行机构动作的气动驱动机构20或液动驱动机构。

如图2所示，所述气动驱动机构20包括压缩空气源21，压缩空气源21的输出端设置有干燥过滤器22，干燥过滤器22的输出端设置有调节阀24，调节阀24的输出端通过压缩空气管路与阀体10中的执行机构30相连；所述调节阀24上设有调节其开度的控制器25。

优选的，所述干燥过滤器22与调节阀24之间的压缩空气管路上设置有减压阀23。

进一步的，如图1所示，所述执行机构30包括毛细管31，毛细管31与调节阀24输出端的压缩空气管路相连通；所述毛细管31的下侧设置有膜片32，膜片32的下侧设置有受膜片32驱动且便于更换的节流芯体33，所述节流芯体33堵设在阀体10内的通道处。

如图2所示，在整个制冷系统中，所述高精度膨胀阀的阀体10的出口端与蒸发器40的进口相连，蒸发器40的出口与压缩机50的进口相连，压缩机50的出口与冷凝器60的进口相连，所述冷凝器60的出口与阀体10的进口端之间设置有管路过滤器70。

下面结合图1、2对本发明的工作过程做进一步说明。

本用于小流量制冷剂的高精度膨胀阀包括阀体10，阀体10内置节流芯体33，毛细管31接在调节阀24输出端的压缩空气管路上，通过控制器25调节调节阀24的开度，以使进入毛细管31的压缩空气量可以调节，进而控制进入毛细管31的压缩空气的压力，此压缩空气的压力作用于膜片32，膜片32的动作传导在节流芯体33上，从而控制制冷系统中制冷剂的流量。

为了确保驱动机构20中调节阀24的正常安全工作，在压缩空气源21与调节阀24之间设置了对压缩空气进行干燥处理的干燥过滤器22和减压阀23，以保证进入调节阀24中的压缩空气的清洁度，并保证压缩空气符合测试需要的压力要求。

为了确保本膨胀阀的节流芯体33能够可靠稳定的工作，而不发生堵塞现象，在膨胀阀进口端的制冷剂管路上设置有管路过滤器70，保证了进入膨胀阀节流芯体33的制冷剂清洁无杂质。

Claims (5)

1.一种用于小流量制冷剂的高精度膨胀阀，包括阀体(10)以及设置在阀体(10)上的进口端和出口端，所述阀体(10)的进口端和出口端之间设置有通道，且所述阀体(10)中设置有用于调节制冷剂流量的执行机构(30)，其特征在于：所述阀体(10)的外侧设置有驱动执行机构动作的气动驱动机构(20)或液动驱动机构。

2.根据权利要求1所述的用于小流量制冷剂的高精度膨胀阀，其特征在于：所述气动驱动机构(20)包括压缩空气源(21)，压缩空气源(21)的输出端设置有干燥过滤器(22)，干燥过滤器(22)的输出端设置有调节阀(24)，调节阀(24)的输出端通过压缩空气管路与阀体(10)中的执行机构(30)相连；所述调节阀(24)上设有调节其开度的控制器(25)。

3.根据权利要求2所述的用于小流量制冷剂的高精度膨胀阀，其特征在于：所述干燥过滤器(22)与调节阀(24)之间的压缩空气管路上设置有减压阀(23)。

4.根据权利要求2或3所述的用于小流量制冷剂的高精度膨胀阀，其特征在于：所述执行机构(30)包括毛细管(31)，毛细管(31)与调节阀(24)输出端的压缩空气管路相连通；所述毛细管(31)的下侧设置有膜片(32)，膜片(32)的下侧设置有受膜片(32)驱动且便于更换的节流芯体(33)，所述节流芯体(33)堵设在阀体(10)内的通道处。

5.一种含有权利要求1所述高精度膨胀阀的制冷系统，其特征在于：高精度膨胀阀的阀体(10)的出口端与蒸发器(40)的进口相连，蒸发器(40)的出口与压缩机(50)的进口相连，压缩机(50)的出口与冷凝器(60)的进口相连，所述冷凝器(60)的出口与阀体(10)的进口端之间设置有管路过滤器(70)。

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