CN102635986A - 空调器单向阀节流装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空调器单向阀节流装置，包括通过管道循环连通的压缩机、四通阀、冷凝器及蒸发器，连接冷凝器和蒸发器的输送管上靠近蒸发器设有制冷节流装置；其特征在于所述制冷节流装置为一个或多个并联连接的具有节流功能的单向阀装置，这种具有节流功能的单向阀装置的导通方向指向冷凝器。因为具有节流功能的单向阀装置兼具喷嘴节流器和单向阀的功能和优点，故能够确保当空调器处于制冷工作状态时，提高冷凝器的冷却能力，增加空调器的制冷量，降低空调器的功耗，而当空调器处于制热工作状态时，防止由蒸发器输出的高压液态制冷剂迅速汽化降低制热量，从而提高空调器的制热能力；并确保制冷和制热过程中空调器均无两相流噪音。

Description

空调器单向阀节流装置

技术领域

本发明涉及一种空调器单向阀节流装置。

背景技术

现有的传统空调器，通常由输送管道连通的压缩机、四通阀、冷凝器、毛细管节流器、单向阀以及蒸发器构成。压缩机输出的高温高压气态制冷剂经四通阀进入冷凝器，与室外环境进行热交换，冷却到临界温度以下时，制冷剂由气态冷凝为液态；液态制冷剂经毛细管节流器减压汽化，减压汽化后的气、液混流的制冷剂经输送管进入蒸发器，与室内环境进行热交换，实现制冷；再经四通阀，被压缩机吸入，进入下一循环，完成制冷过程。然而传统的毛细管节流器的减压原理是阻尼减压，无法避免毛细管和输送管中的气、液混流现象。气体充满输送管，影响了冷凝器内液态制冷剂的输出，降低了冷凝器的冷却能力，减少了空调器的制冷量，增加了空调器的功耗，降低了空调器的能效比。

对此，公布号为CN 102305501A的专利公开了一种空调器喷嘴节流装置，这种装置将空调器制冷节流部分的毛细管节流器替换为一个或多个并联连接的喷嘴节流器，其借助喷嘴节流器具有的瞬间减压的特点，有效地减少了制冷剂在制冷过程中流经毛细管节流器时气、液混流影响制冷剂输出的现象，提高了空调器的制冷能力，降低了空调器的功耗，提高了能效比，同时也抑制了气、液混流的两相流，降低了空调器的两相流噪音。虽然存在上述优点，然而这种空调器喷嘴节流装置在具体使用时依旧存在的问题如下：在空调器制热过程中（制冷的逆循环），由蒸发器输出高压液态制冷剂，经喷嘴节流器的小孔反向喷出，减压到临界压力以下，过早的汽化减少了制热量，故大大降低了空调器的制热效果。

公告号为CN 202001677U的专利公开了一种具有节流功能的单向阀装置，这种装置将单向阀和毛细管的功能集于一身，有助于提高制冷系统能效；尤其是在实际的实验检测中，这种具有节流功能的单向阀装置在空调器制冷过程中对空调器制冷量、功耗、能效比的作用效果与喷嘴节流器几乎相同，且也能够消除空调器的两相流噪音问题。而同时由于这种具有节流功能的单向阀装置的特殊单向导通结构，确保其能够在反向非节流工作时，使制冷剂不从毛细节流孔流出，而是顺利经导流槽通过阀腔，最后流出阀管。

发明内容

本发明目的是：提供一种空调器单向阀节流装置，其与常规的空调器喷嘴节流装置相比，不仅能够提高空调器的制冷能力，还能够提高空调器的制热能力，而且在制冷和制热过程中均能够消除空调器的两相流噪音。

本发明的技术方案是：一种空调器单向阀节流装置，包括通过管道循环连通的压缩机、四通阀、冷凝器及蒸发器，连接冷凝器和蒸发器的输送管上靠近蒸发器设有制冷节流装置；其特征在于所述制冷节流装置为一个或多个并联连接的具有节流功能的单向阀装置，这种具有节流功能的单向阀装置的导通方向指向冷凝器。

进一步的，本发明中所述具有节流功能的单向阀装置包括单向阀的阀体和阀芯，所述阀芯上沿阀体轴向设有毛细节流孔，该毛细节流孔的孔径尺寸为0.4～2mm。

更进一步的，上述阀体由阀管和密封套组成，所述密封套固定在阀管前端，阀管内具有阀腔，所述阀腔两端分别与阀管和密封套内设有的导流孔道连通；阀芯设于阀腔内并可于阀腔内沿阀管的轴向活动；所述阀芯中心设有与密封套上的导流孔道相对的毛细节流孔；而阀芯外周上设有若干沿轴向分布的导流筋，相邻两个导流筋之间形成导流槽与阀腔连通。

优选的，所述阀芯指向密封套的一端被设计成锥形头，所述毛细节流孔位于锥形头的中心，而所述密封套上则设有与所述锥形头匹配的锥形面。

优选的，所述毛细节流孔与密封套内的导流孔道的轴心线重合。

优选的，所述阀管内的导流孔道与密封套内的导流孔道的轴心线重合。当然更为优选的，本发明中所述阀管、密封套内的导流孔道与毛细节流孔三者的轴心线可以重合。

更进一步的，本发明中的具有节流功能的单向阀装置，其中的密封套一端插入阀管内固定。

更进一步的，本发明中的具有节流功能的单向阀装置，其中所述的导流筋于阀芯外周上呈等角度间隔分布。

本发明中的具有节流功能的单向阀装置，其所述的毛细节流孔的孔径根据空调的实际规格、型号及系统配置来调整为本领域公知技术。当然毛细节流孔的孔径要小于阀管或者密封套上的导流孔道的孔径，本发明中优选的毛细节流孔的孔径尺寸为0.4～2mm。

本发明在主要技术方案的基础上，进一步同常规技术一样，在所述连接冷凝器和蒸发器的输送管上靠近冷凝器设有制热节流装置，并且与制热节流装置并联设有单向阀。

更进一步的，上述制热节流装置依旧采用一个或多个并联连接的毛细管节流器。

本发明中所述的具有节流功能的单向阀装置的具体工作原理如下：使用时，所述阀体串接在制冷系统输送管路上，空调器制冷工作时，所述制冷剂从阀管上的导流孔道流入阀腔，推动阀芯抵在密封套上，堵塞阀芯与密封套之间的通路，使得制冷剂只能从毛细节流孔内流出，完成节流。而空调器制热工作时（即反向时），制冷剂从密封套上的导流孔道流入，推动阀芯于阀腔内活动，使得制冷剂能够流入阀芯与密封套之间的阀腔内，而由于阀芯上导流槽的存在，使制冷剂不再从毛细节流孔流出，而是顺利经导流槽通过阀腔，最后流出阀管，完成反向的导通，此过程中制冷剂不会汽化。

本发明的优点是：

本发明提供的这种空调器单向阀节流装置，其近蒸发器端的制冷节流装置采用已成熟的具有节流功能的单向阀装置，因为具有节流功能的单向阀装置兼具喷嘴节流器和单向阀的功能，故能够确保当空调器处于制冷工作状态时，提高冷凝器的冷却能力，增加空调器的制冷量，降低空调器的功耗，而当空调器处于制热工作状态时，防止由蒸发器输出的高压液态制冷剂迅速汽化降低制热量，从而提高空调器的制热能力，并且确保在制冷和制热过程中空调器均无两相流噪音。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明的一种具体实施例的结构示意图；

图2为本发明中具有节流功能的单向阀装置的单独结构剖面图；

图3为本发明中具有节流功能的单向阀装置的立体结构分解图；

图4为本发明第二种具体实施例的结构示意图。

其中：1、压缩机；2、四通阀；3、冷凝器；4、蒸发器；5、输送管；6、具有节流功能的单向阀装置；A、阀体；7、阀管；8、密封套；9、阀芯；9a、导流筋；a、导流槽；10、阀腔；11、导流孔道；12、毛细节流孔；13、毛细管节流器；14、单向阀。

具体实施方式

实施例1：如图1所示为本发明提供的这种空调器单向阀节流装置的一种具体实施例的结构示意图，同常规的空调器一样，其具有通过管道循环连通的压缩机1、四通阀2、冷凝器3及蒸发器4，并且连接冷凝器3和蒸发器4的输送管5上，靠近冷凝器3一端设有制热节流装置，本实施例中该制热节流装置为一个毛细管节流器13，并且毛细管节流器13上并联有单向阀14；而靠近蒸发器4一端设有制冷节流装置，该制冷节流装置为一个具有节流功能的单向阀装置6，并且这种具有节流功能的单向阀装置6的导通方向指向冷凝器3。

具体结合图2，图3所示，本实施例中所述的具有节流功能的单向阀装置，其由阀体A和阀芯9组成，而阀体A又由阀管7和密封套8组成。所述密封套8一端插入阀管7前端固定，阀管7内具有阀腔10，所述阀腔10两端分别与阀管7和密封套8内设有的导流孔道11连通；阀芯9设于阀腔10内并可于阀腔10内沿阀管7的轴向活动。本实施例中所述阀芯9中心设有与密封套8上的导流孔道11相对的毛细节流孔12；而阀芯9外周上设有三条沿轴向分布的导流筋9a，相邻两个导流筋9a之间形成导流槽a与阀腔10连通。上述三条导流筋9a于阀芯9圆周上呈等角度间隔分布。所述阀芯9指向密封套8的一端为锥形头，所述毛细节流孔12位于锥形头的中心，而所述密封套8上则设有与所述锥形头匹配的锥形面。本实施例中所述毛细节流孔12与密封套8内的导流孔道11及阀管7内的导流孔道11三者的轴心线重合，本实施例中毛细节流孔12的孔径为0.61mm，节流长度也即毛细节流孔12的孔长为4mm。

本实施例提供的这种空调器单向阀节流装置其工作方式分成两个部分：

一、制冷循环

1，压缩机1输出的高温高压气态制冷剂经四通阀2进入冷凝器3，与室外环境进行热交换，在高温高压气态制冷剂冷却到临界温度以下时，制冷剂由气态冷凝为液态。

2，液态制冷剂，由冷凝器3输出，经过单向阀14，进入输送管5。因为未经节流减压，不会汽化, 由于相同质量的液态制冷剂比气、液混流制冷剂占据的空间更小，输送管5可以容纳更多的液态制冷剂，相当于增大了冷凝器3的空间，增强了冷凝器3的冷却能力。

3，液态制冷剂，经安装于蒸发器4入口端的具有节流功能的单向阀装置6，通过毛细节流孔12激射喷出，瞬间减压到临界压力以下，迅速汽化，进入蒸发器4；

4，进入蒸发器4的雾状制冷剂，在蒸发器4更大的空间里进一步汽化，同时大量吸收热量；通过蒸发器4的散热翅片，与室内环境进行热交换，实现制冷。

5，与室内环境进行热交换后的气态制冷剂，再经四通阀2，被压缩机1吸入，进入下一循环，完成制冷过程。

二、制热循环

制热循环可以看作是被四通阀2切换的制冷循环的逆循环。

1，压缩机1输出的高温高压气态制冷剂经四通阀2切换，进入蒸发器4，与室内环境进行热交换，在高温高压气态制冷剂冷却到临界温度以下时，制冷剂由气态冷凝为液态，并释放潜热，实现制热。

2，由蒸发器4输出高压液态制冷剂，经具有节流功能的单向阀装置6反向导通仍以液态流出。

3，液态制冷剂经毛细管节流器13减压、汽化，降低临界温度，进入冷凝器3。

4，进入冷凝器3的雾状制冷剂，在冷凝器3更大的空间里继续汽化，同时吸收热量；通过冷凝器3与室外环境进行热交换。

5，与室外环境进行热交换后的低温气态制冷剂，再经四通阀2切换，被压缩机1吸入，进入下一循环，完成制热过程。

本发明提供的这种空调器单向阀节流装置，其近蒸发器4端的制冷节流装置采用已成熟的具有节流功能的单向阀装置6，因为具有节流功能的单向阀装置6兼具喷嘴节流器和单向阀的功能，故能够确保当空调器处于制冷工作状态时，提高冷凝器3的冷却能力，增加空调器的制冷量，降低空调器的功耗，而当空调器处于制热工作状态时，防止由蒸发器4输出的高压液态制冷剂迅速汽化降低制热量，从而提高空调器的制热能力，并且确保在制冷和制热过程中空调器均无两相流噪音。

实施例2：如图4所示为本发明空调器单向阀节流装置的另一种具体实施例，其结构基本同实施例1，所不同的是靠近蒸发器4一端设有的制冷节流装置为三个并联连接的具有节流功能的单向阀装置6，这三个具有节流功能的单向阀装置6内的毛细节流孔12的孔径参数分别选用0.59mm，0.61mm，0.65mm，节流长度也即毛细节流孔12的孔长均为4mm。本实施例的工作原理及方式可参见实施例1，故不再详述。

下面以实际的试验数据对比来进一步说明本发明的显著效果：

一、试验机型：制冷量为 3500 W 的分体式空调器。

二、测试方法：焓差实验室，标准工况测试。

三、常规的原机测试（毛细管节流器置于外机）：

毛细管节流制冷量：    3505  W；

功耗：    1057  W；

能效比：    3.35；

四、制冷测试（将喷嘴节流器置于内机，且制冷系统结构参见实施例2）：

1）喷嘴节流制冷量：    3774  W；

功耗：    1036  W；

能效比：    3.64；

无两相流噪音。

 

2）采用具有节流功能的单向阀装置替代喷嘴节流器（即本发明实施例2，且三个具有节流功能的单向阀装置内的毛细节流孔的孔径参数分别为0.59mm，0.61mm，0.65mm，节流长度均为4mm）后的制冷量： 3782  W；

功耗： 1035  W；

能效比： 3.65；

无两相流噪音。

 

五、制热测试（将喷嘴节流器置于内机，且制冷系统结构参见实施例2）：

1）喷嘴节流制热量：    3680  W；

功耗：    1137  W；

制热效率：    3.23；

无两相流噪音。

 

2）采用具有节流功能的单向阀装置替代喷嘴节流器（即本发明实施例2，且三个具有节流功能的单向阀装置内的毛细节流孔的孔径参数分别为0.59mm，0.61mm，0.65mm，节流长度均为4mm）后的制冷量： 3910  W；

功耗： 1144  W；

制热效率： 3.41；

无两相流噪音。

六、测试数据说明：

1）具有节流功能的单向阀装置替代喷嘴节流器后在制冷过程中，对制冷量、功耗、能效比影响不大；

2）具有节流功能的单向阀装置替代喷嘴节流器后在制热过程中，对制热量、功耗、制热效率有较好的影响；

3）制冷过程和制热过程中均无两相流噪音。

当然，以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。除上述实施例外，本发明还可以有其它实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种空调器单向阀节流装置，包括通过管道循环连通的压缩机（1）、四通阀（2）、冷凝器（3）及蒸发器（4），连接冷凝器（3）和蒸发器（4）的输送管（5）上靠近蒸发器（4）设有制冷节流装置；其特征在于所述制冷节流装置为一个或多个并联连接的具有节流功能的单向阀装置（6），这种具有节流功能的单向阀装置（6）的导通方向指向冷凝器（3）。

2.根据权利要求1所述的空调器单向阀节流装置，其特征在于所述具有节流功能的单向阀装置（6）包括单向阀的阀体（A）和阀芯（9），所述阀芯（9）上沿阀体（A）轴向设有毛细节流孔（12），该毛细节流孔（12）的孔径尺寸为0.4～2mm。

3.根据权利要求2所述的空调器单向阀节流装置，其特征在于所述阀体（A）由阀管（7）和密封套（8）组成，所述密封套（8）固定在阀管（7）前端，阀管（7）内具有阀腔（10），所述阀腔（10）两端分别与阀管（7）和密封套（8）内设有的导流孔道（11）连通；阀芯（9）设于阀腔（10）内并可于阀腔（10）内沿阀管（7）的轴向活动；所述阀芯（9）中心设有与密封套（8）上的导流孔道（11）相对的毛细节流孔（12）；而阀芯（9）外周上设有若干沿轴向分布的导流筋（9a），相邻两个导流筋（9a）之间形成导流槽（a）与阀腔（10）连通。

4.根据权利要求3所述的空调器单向阀节流装置，其特征在于所述阀芯（9）指向密封套（8）的一端为锥形头，所述毛细节流孔（12）位于锥形头的中心，而所述密封套（8）上则设有与所述锥形头匹配的锥形面。

5.根据权利要求3所述的空调器单向阀节流装置，其特征在于所述毛细节流孔（12）与密封套（8）内的导流孔道（11）的轴心线重合。

6.根据权利要求3或5所述的空调器单向阀节流装置，其特征在于所述阀管（7）内的导流孔道（11）与密封套（8）内的导流孔道（11）的轴心线重合。

7.根据权利要求3所述的空调器单向阀节流装置，其特征在于所述密封套（8）一端插入阀管（7）内固定。

8.根据权利要求3所述的空调器单向阀节流装置，其特征在于所述导流筋（9a）于阀芯（9）外周上呈等角度间隔分布。

9.根据权利要求1所述的空调器单向阀节流装置，其特征在于所述连接冷凝器（3）和蒸发器（4）的输送管（5）上靠近冷凝器（3）设有制热节流装置，并且与制热节流装置并联设有单向阀（14）。

10.根据权利要求9所述的空调器单向阀节流装置，其特征在于所述制热节流装置为一个或多个并联连接的毛细管节流器（13）。

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