CN105042954B - 一种制冷机组及其节流装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种节流装置，该装置同时具备制冷节流效果和自身防堵塞的作用。所述节流装置包括前端节流段和后端管路连接段；其中，前端节流段起主要节流和防堵作用，它包括节流孔口，节流孔外为斜壁面，及斜壁面上的螺纹槽；后端管路连接段，它包括两段台阶，主要用于管路连接。本方案利用管路内部流体螺旋流动冲刷堵塞渣子，起到自身防堵功能，结构简单，安全可靠。本发明还公开了一种应用上述节流装置的制冷机组。

Description

一种制冷机组及其节流装置

技术领域

本发明涉及制冷设备技术领域，特别涉及一种制冷机组及其节流装置。

背景技术

在制冷机组中，节流装置是必不可少的机构。目前常用的节流装置有毛细管、节流孔板、电子膨胀阀、热力膨胀阀等，其中，节流孔板由于没有机械运动部件，结构简单，得到广泛应用。

然而，在使用过程中，若在小流量的装置，节流孔很小，特别在大型制冷机组中，电机冷却、润滑油冷却等装置，对冷量需求很小，因此需节流的流量也很小，自然节流孔也是非常小，其结构可以参照图1所示。

但是由于大型制冷机组体积非常大，系统的清洁度不可能完全没有渣子，若这些渣子随冷媒流动进入到节流孔中，很有可能就造成节流孔的堵塞，造成节流作用失效，使得制冷冷却过程无法正常进行。

目前，也有在管路前面增加过滤网来防止渣子的进入，但无疑就增加了物料，同时由于要把过滤网增加至管路系统中，因此，中间增加了焊接漏点。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种节流装置，其结构既能防止节流孔堵塞现象的发生，又能简化管路配置，减少管路焊接漏点。

本发明还提供了一种应用上述节流装置的制冷机组。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种节流装置，包括前端节流段和后端管路连接段；所述前端节流段开设有节流孔，其外侧壁为前小后大的锥形结构；所述后端管路连接段具有用于同前后管路配合的连接部。

优选的，所述节流孔沿所述前端节流段的中轴线设置。

优选的，所述外侧壁的倾斜角度α取值20°～40°。

优选的，取所述节流孔的内径尺寸为d1，所述节流孔的进口外径d2＝d1+(1～2)mm。

优选的，所述外侧壁的轴向长度L2不小于2d1。

优选的，所述节流孔的长度L1为2～5mm。

优选的，所述外侧壁上开设有螺纹槽。

优选的，所述螺纹槽的螺纹特征M大小为所述节流孔的内径大小的0.3～0.8倍。

优选的，所述螺纹槽的螺纹特征为M2。

优选的，所述前端节流段和所述后端管路连接段为一体式结构。

一种制冷机组，包括依次连接的第一连接管、节流装置和第二连接管，所述节流装置为上述的节流装置。

从上述的技术方案可以看出，本发明提供的节流装置，其前端节流段的外侧壁为前小后大的锥形结构，当有比节流孔还大的渣子流过时，会沿着斜壁流动至后面，起到存储渣子的作用，使其远离节流孔，不干扰主体液态冷媒的节流；进入斜壁面后方的液态冷媒还可以沿斜壁表面往前进入节流孔。本方案能够有效解决小节流孔板堵塞的情况，保证节流效果；且与加装过滤网的方式相比，管路简单，易于加工和连接，减少管路焊接漏点，提高管路系统密封的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中的节流孔板的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的节流装置的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的节流装置连接管路组件的结构示意图。

其中，1为第一连接管；2为节流装置，21为前端节流段，22后端管路连接段；3为第二连接管。

具体实施方式

本发明公开了一种制冷机组及其节流装置，其结构既能防止节流孔堵塞现象的发生，又能简化管路配置，减少管路焊接漏点。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图2和图3，图2为本发明实施例提供的节流装置的结构示意图；图3为本发明实施例提供的节流装置连接管路组件的结构示意图。

本发明实施例提供的节流装置，用于连接在前后管路之间，其核心改进点在于，包括前端节流段21和后端管路连接段22；其中，前端节流段21开设有节流孔，其外侧壁为前小后大的锥形结构；后端管路连接段22具有用于同前后管路配合的连接部。可以理解的是，这里的前后方向是根据液态冷媒的流动方向确定，下同。

从上述的技术方案可以看出，本发明实施例提供的节流装置，其前端节流段21的外侧壁为前小后大的锥形结构，当有比节流孔还大的渣子流过时，会沿着斜壁(即上述的外侧壁)流动至后面(在此具体为前端节流段21的外侧壁和第一连接管1的内壁之间，如图3所示)，起到存储渣子的作用，使其远离节流孔，不干扰主体液态冷媒的节流；进入斜壁面后方的液态冷媒还可以沿斜壁表面往前进入节流孔。本方案能够有效解决小节流孔板堵塞的情况，保证节流效果；且与加装过滤网的方式相比，管路简单，易于加工和连接，减少管路焊接漏点，提高管路系统密封的可靠性。

作为优选，节流孔沿前端节流段21的中轴线设置，锥形的外侧壁沿该中轴线中心对称，以利于液态冷媒在节流孔内的顺畅流动。

如上所述的前段节流段21，节流孔外的斜壁面从进口到出口呈倾斜设置，其倾斜角度如图2所示的α角。这个倾斜角度α如果过大，不利于渣子沿斜壁往后流动；如果过小，则不利于后端流体往前的紊流运动，降低流体对堵塞渣子的冲击作用，综合以上两种效果，在本方案提供的具体实施例中，外侧壁的倾斜角度α取值20°～40°。

进一步地，节流孔外斜壁面的进口外径d2在满足强度的前提下，应尽可能小，这样更有利于减小渣子在节流孔进口处的接触面积，使得渣子在流体轻微的冲击作用下从节流孔口处流走。为了保证其强度，一般取d2＝d1+(1～2)mm，其中的d1为节流孔的内径尺寸。

同时，为了保证斜壁上有一定的储存渣子的空间，外侧壁的轴向长度L2不小于2d1，其结构可以参照图2所示。

如上所述的前段节流段21，其节流孔口起节流作用，孔尺寸d1根据节流节后压差及所需冷量需求而定，节流孔长度L1越短越好，以尽可能减少液态冷媒经过节流孔降压时所产生的闪发气体，保证节流后有充足的低压液态冷媒进行蒸发，以满足冷却需求。然后，鉴于节流孔壁厚度及强度需要，节流孔不能无限短，一般为2～5mm。

当然，以上都只是基于现有设备给出的优选尺寸，本领域技术人员能够按照上述思路根据实际需要进行相应的调整，在此不再赘述。

进一步地，如上所述的斜壁面上加工有螺纹特征M，其螺纹既可以为左旋，也可以为右旋，具体可根据加工工艺过程的方便性而定，这样采用了螺纹结构形式后，使流体流动沿螺纹表面进行螺旋运动，当有渣子位于孔口位置时，通过流体的螺旋运动冲开堵塞在节流孔的渣子，然后渣子沿斜面存于后侧位置。螺纹越大，流体沿着螺纹槽流动的紊流效果越强，反之，越小。然而，螺纹过大，会使斜壁厚度变薄，强度下降。因此，螺纹特征M选取的原则可以按节流孔大小按比例(0.3～0.8)间选取，以不影响斜度强度前提下，尽可能取大值为原则，对于节流孔尺寸一般d1为3mm而言，螺纹为M2就有比较好的效果，可以满足流体流动的紊流效果。

作为优选，前端节流段21和后端管路连接段22为一体式结构，易于加工和连接，提高管路系统密封的可靠性。

在本方案提供的具体实施例中，后端管路连接段22的两端配有连接止口(即上述的连接部)，其止口段直径D与配套的管路内径相同，外径与管路外径相同，这样便于连接和焊接操作。内径d3以保证节流孔板强度为原则，一般为0.5D。

本发明实施例还提供了一种制冷机组，包括依次连接的第一连接管1、节流装置和第二连接管3，其核心改进点在于，节流装置为上述的节流装置2，其结构可以参照图3所示，此时前端节流段21装配在第一连接管1内。前端节流段21最前端的外径尺寸应当小于第一连接管1的内径尺寸；前端节流段21的最大外径尺寸不大于第一连接管1的内径尺寸。

节流装置2在管路上的连接如图3所示，很明显，该连接结构与现有技术节流孔板的连接一样，即：没有增加任何的漏点。通过两段管路连接后，当流体流经本方案的节流装置时，就会产生如图3所示的流体流动效果。这样，当有大于节流孔的渣子存于节流孔时，沿斜壁上螺旋流动的紊流流体对渣子就会有冲击力的作用，将渣子冲开，从而实现防堵的功能。

采用本方案技术，外部结构没有任何变化，内部只需改变孔的加工方向和增加螺纹特征即可，结构简单，易于实现。

综上所述，本发明实施例提供了一种节流装置，该装置同时具备制冷节流效果和自身防堵塞的作用。所述节流装置包括前端节流段和后端管路连接段；其中，前端节流段起主要节流和防堵作用，它包括节流孔口，节流孔外为斜壁面，及斜壁面上的螺纹槽；后端管路连接段，它包括两段台阶，主要用于管路连接。本方案利用管路内部流体螺旋流动冲刷堵塞渣子，起到自身防堵功能，结构简单，安全可靠。本发明实施例还提供了一种应用上述节流装置的制冷机组。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种节流装置，其特征在于，包括前端节流段(21)和后端管路连接段(22)；所述前端节流段(21)开设有节流孔，其外侧壁为前小后大的锥形结构，所述外侧壁上开设有螺纹槽；所述后端管路连接段(22)具有用于同前后管路配合的连接部。

2.根据权利要求1所述的节流装置，其特征在于，所述节流孔沿所述前端节流段(21)的中轴线设置。

3.根据权利要求2所述的节流装置，其特征在于，所述外侧壁的倾斜角度α取值20°～40°。

4.根据权利要求3所述的节流装置，其特征在于，取所述节流孔的内径尺寸为d1，所述节流孔的进口外径d2＝d1+(1～2)mm。

5.根据权利要求4所述的节流装置，其特征在于，所述外侧壁的轴向长度L2不小于2d1。

6.根据权利要求5所述的节流装置，其特征在于，所述节流孔的长度L1为2～5mm。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的节流装置，其特征在于，所述螺纹槽的螺纹特征M大小为所述节流孔的内径大小的0.3～0.8倍。

8.根据权利要求7所述的节流装置，其特征在于，所述螺纹槽的螺纹特征为M2。

9.根据权利要求1所述的节流装置，其特征在于，所述前端节流段(21)和所述后端管路连接段(22)为一体式结构。

10.一种制冷机组，包括依次连接的第一连接管(1)、节流装置和第二连接管(3)，其特征在于，所述节流装置为如权利要求1-9任意一项所述的节流装置(2)。