CN105423659A - 一种串联式双向节流短管机构及其节流方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种串联式双向节流短管机构及其节流方法，包括金属管，以及相互间隔轴向设置在该金属管内的多段节流短管阀芯；各段节流短管阀芯之间间隔的空间形成闪发汽液腔；各段节流短管阀芯的制冷剂流道的轴线与金属管的轴线同轴；由起始端的节流短管阀芯至末端的节流短管阀芯的制冷剂流道的内径，逐次增加；当空调系统制冷时，制冷剂由起始端的节流短管阀芯进入，再由末端的节流短管阀芯流出；当空调系统制热时，制冷剂由末端的节流短管阀芯进入，再由起始端的节流短管阀芯流出。采用上述简便易行的结构，使现有冷暖型空调器中无需安装单向阀，降低生产成本；减少焊口，降低泄露隐患；避免单向阀产生的震动噪音。
Description
技术领域
本发明涉及空调系统的节流机构，尤其涉及一种串联式双向节流短管机构及其节流方法。
背景技术
在冷暖型空调器中，由于制冷和制热的运行工况不同，两种运行方式下的制冷剂流量要求不同，目前主要利用制冷剂流量跟毛细管长度成反比的关系，使制冷剂在制冷和制热时流过毛细管长度不同来实现。在设计时通常采用如图1的结构。当空调器进行制冷时，制冷剂从主毛细管1的A端流进，将单向阀3顶开，直接从单向阀3流过而不经过辅助毛细管2到达E端流出。当进行制热时，制冷剂从E端流进，将单向阀3关闭，由于单向阀的阻断作用，制冷剂经过D端进入辅助毛细管2进行第一次节流后到达C端，再经过主毛细管1进行第二次节流后从A端流出。采用这一结构存在的主要问题是在节流装置中增加了单向阀，不仅增加了生产成本，也增加了焊口泄露的概率和单向阀产生噪音的可能。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种串联式双向节流短管机构及其节流方法，在制冷和制热时，制冷剂从正向和反向流过同一节流机构进行节流，从而达到简化结构，降低成本的目的。本发明克服了现有冷暖型空调器中原来使用的带单向阀的毛细管节流机构存在的缺点和不足。
本发明通过下述技术方案实现：
一种串联式双向节流短管机构，包括金属管6，以及相互间隔轴向设置在该金属管6内的多段节流短管阀芯5；各段节流短管阀芯5之间间隔的空间形成闪发汽液腔52；
各段节流短管阀芯5的制冷剂流道51的轴线与金属管6的轴线同轴；
由起始端的节流短管阀芯5至末端的节流短管阀芯5的制冷剂流道51的内径，逐次增加；
当空调系统制冷时，制冷剂由起始端的节流短管阀芯5进入，再由末端的节流短管阀芯5流出；
当空调系统制热时，制冷剂由末端的节流短管阀芯5进入，再由起始端的节流短管阀芯5流出。
所述节流短管阀芯5的段数为2段、2段至3段或者2段～5段；
其中，起始端的节流短管阀芯5的制冷剂流道51的内径为0.4mm～2mm，第二段节流短管阀芯5的制冷剂流道51的内径为起始端制冷剂流道51内径的1.1-2倍；第三段节流短管阀芯5的制冷剂流道51的内径为第二段制冷剂流道51内径的1.1-2倍；剩余各段节流短管阀芯5制冷剂流道51的内径以此类推。
所述闪发汽液腔52的截面形成呈圆形，其直径与金属管6的内径相同。
所述各节流短管阀芯5的外径相同。
所述闪发汽液腔52的轴向长度为2mm～100mm。
所述各段节流短管阀芯5的长度均为2mm～20mm。
所述金属管6为铜管或者不锈钢管。
所述节流短管阀芯5为铜管或者不锈钢管。
一种实现制冷的压力降要求和流量要求的方法如下：
制冷运行步骤：
工作时，当空调系统处于制冷运行时，制冷剂流入起始端的制冷剂流道51，经过起始端的制冷剂流道51的一次节流后到达闪发汽液腔52时，制冷剂由过冷液体闪发成汽液两相的状态，制冷剂的干度不断增加，随着制冷剂的干度的增加，制冷剂的流速增加，当制冷剂依次流向下一段的制冷剂流道51时，使制冷剂的流速增加，制冷剂在该段的节流短管阀芯5制冷剂流道51内单位长度的压力降将迅速逐次增加，最终实现制冷的压力降要求和流量要求；
制热运行步骤：
当空调系统处于制热运行时，制冷剂流入末端的制冷剂流道51，经过末端的制冷剂流道51的一次节流后到达闪发汽液腔52时，制冷剂由过冷液体闪发成汽液两相的状态，制冷剂的干度不断增加，随着制冷剂的干度的增加，制冷剂的流速增加，当制冷剂依次流向下一段的制冷剂流道51时，使制冷剂的流速增加，制冷剂在该段的节流短管阀芯5制冷剂流道51内单位长度的压力降将迅速逐次增加，最终实现制冷的压力降要求和流量要求；
所述制冷运行步骤时，由于起始端的节流短管阀芯5至末端的节流短管阀芯5的制冷剂流道51的内径是逐次增加的；由于制冷剂干度越大，在流道中受到的摩擦阻力越大，制冷运行时干度大的制冷剂通过的流道比制热时大，因而制冷运行步骤时的压力降比制热时的小，进而实现了制冷时制冷剂的质量流量大于制热时制冷剂的质量流量。
本发明在在金属管6内间隔设置了多段节流短管阀芯5；各段节流短管阀芯5之间间隔的空间形成闪发汽液腔52；由起始端的节流短管阀芯5至末端的节流短管阀芯5的制冷剂流道51的内径，逐次增加。当空调系统制冷时，制冷剂由起始端的节流短管阀芯5进入，再由末端的节流短管阀芯5流出；当空调系统制热时，制冷剂由末端的节流短管阀芯5进入，再由起始端的节流短管阀芯5流出。
采用上述简便易行的结构，使现有冷暖型空调器中无需安装单向阀，降低生产成本；减少焊口，降低泄露隐患；避免单向阀产生的震动噪音。
本发明采用简便易行的技术手段，有效克服了现有冷暖型空调器中带单向阀的毛细管节流机构所存在的缺点和不足。而且在制冷和制热时，制冷剂从正向和反向流过同一节流短管机构进行节流，大大简化了结构。本发明具有显著的技术效果和应用价值。
附图说明
图1为现有技术结构示意图。
图2为本发明结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步具体详细描述。
实施例
图1为现有技术的结构示意图。
图2为本发明串联式双向节流短管机构的结构示意图。本发明包括金属管6，以及相互间隔轴向设置在该金属管6内的多段节流短管阀芯5；各段节流短管阀芯5之间间隔的空间形成闪发汽液腔52；
各段节流短管阀芯5的制冷剂流道51的轴线与金属管6的轴线同轴；
由起始端的节流短管阀芯5至末端的节流短管阀芯5的制冷剂流道51的内径，逐次增加；
当空调系统制冷时，制冷剂由起始端的节流短管阀芯5进入，再由末端的节流短管阀芯5流出；
当空调系统制热时，制冷剂由末端的节流短管阀芯5进入，再由起始端的节流短管阀芯5流出。
所述节流短管阀芯5的段数为2段、2段至3段或者2段～5段；
其中，起始端的节流短管阀芯5的制冷剂流道51的内径为0.4mm～2mm，第二段节流短管阀芯5的制冷剂流道51的内径为起始端制冷剂流道51内径的1.1-2倍；第三段节流短管阀芯5的制冷剂流道51的内径为第二段制冷剂流道51内径的1.1-2倍；剩余各段节流短管阀芯5制冷剂流道51的内径以此类推。
所述闪发汽液腔52的截面形成呈圆形，其直径与金属管6的内径相同。
所述各节流短管阀芯5的外径相同。
所述闪发汽液腔52的轴向长度为2mm～100mm。
所述各段节流短管阀芯5的长度均为2mm～20mm。
所述金属管6为铜管或者不锈钢管。
所述节流短管阀芯5为铜管或者不锈钢管。
一种实现制冷的压力降要求和流量要求的方法如下：
制冷运行步骤：
工作时，当空调系统处于制冷运行时，制冷剂流入起始端的制冷剂流道51，经过起始端的制冷剂流道51的一次节流后到达闪发汽液腔52时，制冷剂由过冷液体闪发成汽液两相的状态，制冷剂的干度不断增加，随着制冷剂的干度的增加，制冷剂的流速增加，当制冷剂依次流向下一段的制冷剂流道51时，使制冷剂的流速增加，制冷剂在该段的节流短管阀芯5制冷剂流道51内单位长度的压力降将迅速逐次增加，最终实现制冷的压力降要求和流量要求；
制热运行步骤：
当空调系统处于制热运行时，制冷剂流入末端的制冷剂流道51，经过末端的制冷剂流道51的一次节流后到达闪发汽液腔52时，制冷剂由过冷液体闪发成汽液两相的状态，制冷剂的干度不断增加，随着制冷剂的干度的增加，制冷剂的流速增加，当制冷剂依次流向下一段的制冷剂流道51时，使制冷剂的流速增加，制冷剂在该段的节流短管阀芯5制冷剂流道51内单位长度的压力降将迅速逐次增加，最终实现制冷的压力降要求和流量要求；
由于处于汽液两相时制冷剂在短管里的压力降比处于液相较多时制冷剂的压力降要大，所以空调系统中主要的压力降处于制冷剂流过的第二个节流短管，所述制冷运行步骤时，由于起始端的节流短管阀芯5至末端的节流短管阀芯5的制冷剂流道51的内径是逐次增加的；由于制冷剂干度越大，在流道中受到的摩擦阻力越大，制冷运行时干度大的制冷剂通过的流道比制热时大，因而制冷运行步骤时的压力降比制热时的小，进而实现了制冷时制冷剂的质量流量大于制热时制冷剂的质量流量。
在实际应用中，由于不同空调系统的压力降和流量要求不同，为满足这一要求，可以通过通过调节各段节流短管阀芯5的制冷剂流道51的内径及长度来实现。
为进一步降低成本，可以直接将本发明安装在空调系统的高压系统和低压系统之间的制冷剂的循环管道里，也可以在截止阀内部加工。
如上所述，便可较好地实现本发明。
本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种串联式双向节流短管机构，其特征在于，包括金属管(6)，以及相互间隔轴向设置在该金属管(6)内的多段节流短管阀芯(5)；各段节流短管阀芯(5)之间间隔的空间形成闪发汽液腔(52)；
各段节流短管阀芯(5)的制冷剂流道(51)的轴线与金属管(6)的轴线同轴；
由起始端的节流短管阀芯(5)至末端的节流短管阀芯(5)的制冷剂流道(51)的内径，逐次增加；
当空调系统制冷时，制冷剂由起始端的节流短管阀芯(5)进入，再由末端的节流短管阀芯(5)流出；
当空调系统制热时，制冷剂由末端的节流短管阀芯(5)进入，再由起始端的节流短管阀芯(5)流出。
2.根据权利要求1所述串联式双向节流短管机构，其特征在于，所述节流短管阀芯(5)的段数为2段、2段至3段或者2段～5段；
其中，起始端的节流短管阀芯(5)的制冷剂流道(51)的内径为0.4mm～2mm，第二段节流短管阀芯(5)的制冷剂流道(51)的内径为起始端制冷剂流道(51)内径的1.1-2倍；第三段节流短管阀芯(5)的制冷剂流道(51)的内径为第二段制冷剂流道(51)内径的1.1-2倍；剩余各段节流短管阀芯(5)制冷剂流道(51)的内径以此类推。
3.根据权利要求1或2所述串联式双向节流短管机构，其特征在于，所述闪发汽液腔(52)的截面形成呈圆形，其直径与金属管(6)的内径相同。
4.根据权利要求3所述串联式双向节流短管机构，其特征在于，所述闪发汽液腔(52)的轴向长度为2mm～100mm。
5.根据权利要求3所述串联式双向节流短管机构，其特征在于，所述各段节流短管阀芯(5)的长度均为2mm～20mm。
6.根据权利要求3所述串联式双向节流短管机构，其特征在于，所述金属管(6)为铜管或者不锈钢管。
7.根据权利要求3所述串联式双向节流短管机构，其特征在于，所述节流短管阀芯(5)为铜管或者不锈钢管。
8.一种实现制冷的压力降要求和流量要求的方法，其特征在于采用权利要求1至7中任一项所述串联式双向节流短管机构实现，包括如下步骤：
制冷运行步骤：
工作时，当空调系统处于制冷运行时，制冷剂流入起始端的制冷剂流道(51)，经过起始端的制冷剂流道(51)的一次节流后到达闪发汽液腔(52)时，制冷剂由过冷液体闪发成汽液两相的状态，制冷剂的干度不断增加，随着制冷剂的干度的增加，制冷剂的流速增加，当制冷剂依次流向下一段的制冷剂流道(51)时，使制冷剂的流速增加，制冷剂在该段的节流短管阀芯(5)制冷剂流道(51)内单位长度的压力降将迅速逐次增加，最终实现制冷的压力降要求和流量要求；
制热运行步骤：
当空调系统处于制热运行时，制冷剂流入末端的制冷剂流道(51)，经过末端的制冷剂流道(51)的一次节流后到达闪发汽液腔(52)时，制冷剂由过冷液体闪发成汽液两相的状态，制冷剂的干度不断增加，随着制冷剂的干度的增加，制冷剂的流速增加，当制冷剂依次流向下一段的制冷剂流道(51)时，使制冷剂的流速增加，制冷剂在该段的节流短管阀芯(5)制冷剂流道(51)内单位长度的压力降将迅速逐次增加，最终实现制冷的压力降要求和流量要求。
9.根据权利要求8所述实现制冷的压力降要求和流量要求的方法，其特征在于，所述制冷运行步骤时，由于起始端的节流短管阀芯(5)至末端的节流短管阀芯(5)的制冷剂流道(51)的内径是逐次增加的；由于制冷剂干度越大，在流道中受到的摩擦阻力越大，制冷运行时干度大的制冷剂通过的流道比制热时大，因而制冷运行步骤时的压力降比制热时的小，进而实现了制冷时制冷剂的质量流量大于制热时制冷剂的质量流量。
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