CN106482402A - 制冷剂控制装置、换热系统及该制冷剂控制装置的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种制冷剂控制装置、换热系统及制冷剂控制装置的控制方法，该制冷剂控制装置包括阀体、具有阀针的阀组件、电子线圈及设置有第一阀口、第二阀口的制冷剂通道，进行制冷剂正向节流时，在该制冷剂压差力下所述阀组件关闭第二阀口，通过加大或减小该阀针与第一阀口之间的间隙，以调节制冷剂的流量；进行制冷剂反向直通时，制冷剂出入口对调，在该制冷剂压差下所述阀组件打开第二阀口，所述第二端口与第一端口之间形成制冷剂直通流道，可根据系统应用的需要可采用节流或者直通，且体积较小、系统布置较为简单。

Description

制冷剂控制装置、换热系统及该制冷剂控制装置的控制方法

技术领域

本发明涉及一种制冷剂控制装置、换热系统及该制冷剂控制装置的控制方法，具体涉及一种对制冷剂进行控制的制冷剂控制装置、换热系统及该制冷剂控制装置的控制方法。

背景技术

新能源汽车，如电动汽车的空调系统通常采用热泵型制冷剂系统来与空气换热，在不同的工作模式制冷剂的流动方式有所不同，制冷剂可能需要双向流动，形成制冷剂方向不同的制冷剂回路，这样有的采用电子膨胀阀与单向阀两个零部件相组合的方式来控制制冷剂的流动方式，其中单向阀可打开或者关闭其所在的一个支路，比如当制冷剂正向流经时，可通过电子膨胀阀所在支路进行节流，同时单向阀关闭，再比如当制冷剂反向流经时，电子膨胀阀关闭，同时单向阀打开进行直通。如此这种布置方式分别通过电子膨胀阀控制节流、通过单向阀控制直通流路的开或关，然而，将并联设置的电子膨胀阀与单向阀整合到系统中，需要对应电子膨胀阀、单向阀的电子线路及制冷剂管路，系统线路及系统管路较为复杂，且在系统中所占空间也较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种体积较小且可相对简化系统布置的制冷剂控制装置、换热系统及该制冷剂控制装置的控制方法。

为实现上述目的，本发明制冷剂控制装置采用如下技术方案：一种制冷剂控制装置，包括阀体、阀组件以及电子线圈，所述阀体具有第一端口、第二端口、形成于第一端口与第二端口之间的制冷剂通道，所述第一端口、第二端口其中一个为制冷剂出口，另一个为制冷剂入口；所述制冷剂控制装置包括与所述第一端口连通的第一腔、与第二端口连通的第二腔；所述阀体具有收容所述阀组件的安装腔，所述阀组件包括阀座、活塞，该阀座及活塞均位于所述安装腔，其中该阀座收容于上述安装腔且与阀体相组装固定，所述活塞相对于阀体可动，所述阀组件形成第一阀口、与该第一阀口相配合的阀针，所述阀体形成第二阀口，所述活塞可抵接或者离开第二阀口，所述活塞关闭第二阀口时，通过调整阀针与第一阀口之间的间隙大小以调节制冷剂流量大小，当活塞打开第二阀口时，所述制冷剂依次流经第二腔、第二阀口、第一腔而直接流通。

为实现上述目的，本发明制冷剂控制装置还可采用如下技术方案：一种制冷剂控制装置，包括阀体、阀组件以及电子线圈，所述阀体具有第一端口、第二端口、形成于第一端口与第二端口之间的制冷剂通道，所述第一端口、第二端口其中一个为制冷剂出口，另一个为制冷剂入口；所述制冷剂通道包括与所述第一端口连通的第一腔、与第二端口连通的第二腔，所述阀体具有收容所述阀组件的安装腔，所述阀组件包括阀座、活塞，所述阀组件形成第一阀口、与该第一阀口相配合的阀针，所述阀体形成第二阀口，所述阀组件的活塞在安装腔内移动，所述活塞可抵接或者离开第二阀口；

在制冷剂控制装置进行制冷剂正向节流时，所述第一端口为制冷剂入口、第二端口为制冷剂出口，所述第一端口的制冷剂压力大于第二端口的制冷剂压力，在该制冷剂压差力下所述阀组件通过设置上述可动的活塞来关闭第二阀口，通过所述电子线圈的电磁力作用，所述阀针相对于第一阀口动作，所述阀针沿其轴向或上下方向动作以加大或减小该阀针与第一阀口之间的间隙，从而调节制冷剂的流量，此时所述第一腔与第二腔之间通过第一阀口相连通，所述第一端口与第二端口之间形成制冷剂节流流道；

或者在制冷剂控制装置进行制冷剂反向直通时，所述第二端口为制冷剂入口、第一端口为制冷剂出口，此时所述第二端口的制冷剂压力大于第一端口的制冷剂压力，在该制冷剂压差下所述活塞打开第二阀口，所述第二腔与第一腔之间通过第二阀口相连通，所述第二端口与第一端口之间形成制冷剂直通流道。

本发明还公开了一种换热系统，用于与环境空气进行热交换，其特征在于：所述换热系统包括通过管路连接的压缩机、第一换热器、第二换热器、第三换热器、制冷剂控制装置，所述制冷剂控制装置为以上所述制冷剂控制装置，所述换热系统的制冷剂流向在进行制冷和制热时不同，所述第一换热器为室外或户外换热器，所述第二换热器、第三换热器为室内换热器，所述第二换热器的制冷剂出口管路设有节流元件；

当换热系统用于对环境空气降温或除湿时，压缩机提供高温高压制冷剂，自压缩机出来的制冷剂进入第一换热器，此时第一换热器作为散热器，再进入制冷剂控制装置的第二端口，此时在制冷剂压差力作用下，活塞受制冷剂的压差力作用而向上移动，打开第二阀口，制冷剂流出制冷剂控制装置后进入节流元件，节流降压后的低温低压两相态制冷剂进入第二换热器，此时第二换热器作为蒸发装置，用于冷却室内空气或者对室内空气降湿，制冷剂汽化成为低温低压气态制冷剂返回压缩机进入下一个工作循环；

当换热系统用于对环境空气升温时，压缩机提供高温高压制冷剂，自压缩机出来的制冷剂进入第三换热器，此时第三换热器作为散热器，用加热室内空气，自第三换热器流出的制冷剂再进入制冷剂控制装置，制冷剂控制装置的电子线圈产生电磁力，可控制制冷剂控制装置的阀针进行动作，通过调整阀针与第一阀口的间隙大小从而控制制冷剂流量的大小，此时制冷剂控制装置对制冷剂进行节流降压，节流降压后的低温低压两相态制冷剂，自节流元件流出的制冷剂进入第一换热器，此时第一换热器作为蒸发装置，制冷剂汽化成为低温低压气态制冷剂返回压缩机进入下一个工作循环。

本发明还公开一种制冷剂控制装置的控制方法，所述制冷剂控制装置应用于车辆空调系统中，其特征在于：所述控制方法用于控制以上所述制冷剂控制装置，该制冷剂控制装置能够根据预先设定的控制程序进行动作，所述控制程序存储于制冷剂控制装置的控制器或车辆空调系统的主控制器，所述控制程序包括节流控制程序、直通控制程序：

所述制冷剂控制装置执行上述节流控制程序时，所述控制器控制电子线圈上电且使得阀针在开度较小的范围内动作，通过调整阀针与第一阀口之间的间隙，使该阀针开度处于小开度范围以进行制冷剂节流；

或者所述制冷剂控制装置执行上述直通控制程序时，所述控制器控制电子线圈上电且使得阀针向上动作到开度较大位置或者开度最大位置，在制冷剂压力差的作用下所述阀组件可打开制冷剂控制装置的第二阀口，使得制冷剂可直接通过、不进行节流降压。

16、根据权利要求15所述的制冷剂控制装置的控制方法，其特征在于：所述阀组件提供可移动的活塞，所述制冷剂控制装置执行上述直通控制程序时，所述电子线圈产生电磁力且控制阀针向上动作，并且上述活塞向上移动而打开第二阀口、通过活塞向下移动可关闭第二阀口。

与现有技术相比，本发明的制冷剂控制装置同时具备节流结构及直通结构，根据系统应用的需要可采用节流功能或者直通功能，通过控制阀针动作可实现节流，另一方面通过控制阀针动作、调换制冷剂入口与出口即可切换到直通功能，体积较小且可相对简化系统布置。

附图说明

图1是本实施方式制冷剂控制装置的立体侧视示意图；

图2是图1所示制冷剂控制装置沿A-A线的部分侧面剖视示意图，并未显示与阀组件相配合的电子线圈；

图3是图2所示制冷剂控制装置沿A-A线的部分剖切示意图，主要显示阀体与位于阀体内的部分阀组件的组装关系；

图4是图1所示制冷剂控制装置沿A-A线的部分侧面剖视示意图，并显示了与阀组件相配合的电子线圈，其中活塞位于第一位置，以实线表示制冷剂节流流向；

图5是图1所示制冷剂控制装置沿A-A线的部分侧面剖视示意图，并显示了与阀组件相配合的电子线圈，其中活塞位于第二位置，以虚线表示制冷剂直通流向；

图6是图4所示制冷剂控制装置的局部放大图；

图7是图5所示制冷剂控制装置的局部放大图；

图8是本实施方式换热系统进行制冷或除湿应用的系统示意图；

图9是图8所示换热系统进行制热应用的系统示意图。

具体实施方式

请参阅图1至图5所示，本实施方式揭示了一种制冷剂控制装置100、换热系统及制冷剂控制装置的控制方法，所述制冷剂控制装置可应用在制冷系统或制热系统或除湿系统等换热系统，通过制冷剂与环境空气进行热交换，所述换热系统具备冷却、加热及除湿功能，也可应用于较高制冷剂压力差的车用空调系统。所述制冷剂控制装置100包括阀体1、阀组件2以及电子线圈3，所述阀体1通过制冷剂管路连接到上述换热系统，对应地所述阀体1形成有与连接管路相配接的第一端口101、第二端口102，所述制冷剂装置还包括制冷剂通道103，该制冷剂通道103形成于第一端口与第二端口之间，所述第一端口、第二端口其中一个为制冷剂出口，另一个为制冷剂入口。

所述制冷剂通道103包括与第一端口连通的第一腔1031、与第二端口连通的第二腔1032第一腔1031，具体地所述制冷剂通道形成制冷剂节流流道及制冷剂直通流道，该制冷剂通道还具有第一阀口及第二阀口，所述第一阀口位于制冷剂节流流道上，第二阀口位于制冷剂直通流道上，第一阀口及第二阀口可在控制下选择性导通其中之一且第一阀口导通时导通的流量可调。所述阀组件2包括阀座20、阀针21、螺纹传动机构22、转子23、活塞24以及弹性元件25，其中所述阀体1向外贯穿形成安装腔104，该安装腔用于收容所述阀座20、活塞24及弹性元件25。所述阀座20下侧部分位于安装腔，该阀座20通过螺纹连接方式与阀体1相固定，且阀座20与阀体之间通过密封圈26进行密封，防止制冷剂向外渗漏；所述阀座20的中心部分形成安装孔201，所述阀针21的下侧部分通过该安装孔201，所述阀针21下侧部分凸伸出该安装孔201；所述活塞24设置在阀座20的下方，可沿阀针轴向或者上下方向动作，弹性元件25位于阀座与活塞之间，该弹性元件25一端抵接阀座20下侧、另一端抵接所述活塞24上侧，所述活塞24可上下移动，同时弹性元件25进行伸缩变形，该弹性元件可提高所述活塞在阀体内运动时的稳定性，具体地该弹性元件25可选用弹簧或者其他可实现直线型伸缩变形的其他类型弹性元件，所述活塞24可动地安装于阀体的安装腔104，所述活塞的中心部分具有与阀针相配合的第一阀口105，所述阀针21下末端形成与第一阀口相配合的颈部211，该颈部可在转子带动下远离或靠近第一阀口105，由于该第一阀口的孔径或径向尺寸较小，可作为节流阀口用于对制冷剂节流降压。所述阀体1还形成有上述第二阀口106，该第二阀口106两侧为第二腔1032、第一腔1031，所述第二阀口106位于安装腔下方且与安装腔104相通，所述活塞24与该第二阀口106相配合，具体地活塞24在安装腔104内相对于阀体1或阀座20移动，使得该活塞相对于第二阀口106在第一位置、第二位置之间动作，以控制所述活塞24抵接或者离开第二阀口106，从而阀组件2通过活塞24移动可关闭或打开第二阀口，所述第二阀口106的孔径或径向尺寸远大于第一阀口105的孔径或径向尺寸，使得所述第二阀口处的通流面积为第一阀口与阀针之间间隙处的通流面积的四倍以上，制冷剂可不节流而直接通过第二阀口。

具体地，当制冷剂控制装置100进行制冷剂正向节流时，如图4实线所示意制冷剂流向，所述第一端口101为制冷剂入口、第二端口102为制冷剂出口，由于节流阀口的设置，所述第一端口的制冷剂压力大于第二端口的制冷剂压力，在该制冷剂压差力下所述阀组件的活塞24与第二阀口106相抵接而关闭第二阀口106，此时所述活塞位于第一位置，所述电子线圈3产生电磁力而控制阀针21相对于第一阀口动作，所述阀针21沿其轴向或上下方向动作以加大或减小该阀针的颈部与第一阀口之间的间隙，所述第一腔1031与第二腔1032之间仅可通过第一阀口105相连通，所述第一端口101与第二端口102之间形成制冷剂节流流道，从而调节制冷剂的流量；具体地制冷剂从第一端口流入第一腔，流经活塞24设置的第一阀口105进入第二腔1032，再沿第二端口102流出，进行节流减压。所述活塞24位于第一位置或节流位置时，该活塞关闭第二阀口，所述第一腔与第二腔仅通过第一阀口相连通。

在制冷剂控制装置进行制冷剂反向流通时，如图5虚线所示意制冷剂流向，所述第二端口102为制冷剂入口、第一端口101为制冷剂出口，此时所述第二端口的制冷剂压力大于第一端口的制冷剂压力，所述阀组件的电子线圈3可产生电磁力，控制阀针21向上动作，同时在该制冷剂压差下所述阀组件打开第二阀口，打开第二阀口的过程中，随着制冷剂的压力增大而被抬升，制冷剂压差力向上顶推活塞24，该活塞24压缩弹性元件，且克服弹性元件的弹性压力而向上移动，直至阀针21上升到顶部，活塞24也从第一位置向上移动到第二位置或者直通位置，以打开第二阀口106，当所述活塞24打开第二阀口时，所述阀针可以关闭第一阀口，所述阀针也可以不关闭第一阀口，所述阀组件的电子线圈3产生电磁力且控制所述阀针与第一阀口之间的流通面积远小于第二阀口的孔径或当量直径或流通面积；当所述活塞到达第二位置时刻关闭所述第一腔与第二腔之间的制冷剂通道，使得所述第二腔1032与第一腔1031之间通过第二阀口106相连通，所述第二端口与第一端口之间形成制冷剂直通流道，具体地制冷剂从第二端口102流入第二腔1032，流经阀体处设置的第二阀口106进入第一腔1033，再沿第一端口101流出；所述第二阀口106的孔径或者径向尺寸或者当量直径远大于第一阀口105的孔径或者径向尺寸或者当量直径，使得所述活塞24位于第二位置时，第二阀口打开时允许制冷剂快速通过，所述第二阀口处的通流面积为第一阀口与阀针之间间隙处的通流面积的四倍以上，即制冷剂控制装置的制冷剂流通量大于活塞位于第一位置时制冷剂控制装置的制冷剂流通量，制冷剂可直接通过第二阀口而流出制冷剂出口、不进行节流降压。本实施方式中所述座体1在第一腔内还一体形成有隔离部1033，该隔离部位于靠近阀组件处，将第一腔隔开形成有上侧流通孔、下侧流通孔，以更好分流，具体地制冷剂在节流时沿上侧流通孔进入第一阀口及第二腔，制冷剂在直通时流经第二腔、第二阀口的制冷剂沿下流通孔流出第一端口。

请结合参考图6及图7所示，本实施方式中，所述活塞24包括阀口部241、活塞本体242，该活塞本体的中心部分具有收容该阀口部的固定凹部2420，阀口部安装于该固定凹部2420，所述阀口部与活塞本体相互组装固定，具体地所述阀口部与活塞本体之间过盈配合固定，如通过铆压方式进行组装固定；所述阀口部241的中心部位形成上述第一阀口105，活塞本体242具有与第一阀口105相连通的开孔2421，该活塞本体的开孔与固定凹部内的阀口部所设置的第一阀口105也相通且同轴设置，当然其他实施方式中，所述阀口部241与活塞本体242一体形成，比如活塞整体均用塑料形成，不镶嵌金属阀口部也可以，所述开孔与第一阀口均一体形成于该活塞，且两者相连通，以保证在第一阀口打开时制冷剂能够从第一腔流到第二腔。如上所述，当所述活塞24在制冷剂压差力的作用下而关闭第二阀口106时，所述活塞本体242与阀体1之间密封配合，所述活塞本体的开孔2421与第二腔1032相通，以供节流降压后的制冷剂通过，从而制冷剂仅从第一阀口105、开孔2421依次流过进入第二腔，进行节流降压。所述阀口部241的硬度大于活塞本体242，具体地所述阀口部为金属阀口部，可提升第一阀口105的强度，以与金属材料的阀针21的硬度相匹配，而所述活塞本体242为非金属活塞本体且呈环状，比如为尼龙材料制成的非金属活塞本体，使得活塞24的活塞本体关闭第二阀口106时，活塞与阀体之间密封性能较好；另外，活塞24与第二阀口相抵接时所产生冲击较小，提高阀针21与活塞24相配合的稳定性；当活塞位于第一位置而关闭第二阀口时，所述弹性元件25向下抵压所述活塞的活塞本体242，在制冷剂未充注之前或系统没有运行时，该活塞也可稳定在第一位置，对应地该活塞本体具有供弹性元件25抵压的支撑台2422，换言之，在制冷剂压差力和/或弹性元件25的弹性压力的作用下，所述活塞24可关闭第二阀口而位于第一位置。

请参考图2所示，本实施方式中所述螺纹传动机构22包括可动部分及固定部分，可动部分及固定部分两者之一为螺杆221，另一个为螺母222，所述阀座20与固定部分(如螺母222)固定组装，所述可动部分(如螺杆221)与转子23固定连接，且阀针21与该螺杆221相组装，本实施方式中螺母222可通过过盈配合而与阀座20相固定，其他实施方式中螺母、螺杆也可互相调换位置，在控制要求较高的场合，也可增加设置与阀座20固定的转接件27，使得转接件固定连接所述螺母222与阀座20，可进一步提升阀针稳定性。当制冷剂控制装置进行节流时，所述电子线圈3产生电磁力，在电磁力作用下转子进行转动，可使得阀针实现上下移动，具体地所述转子23带动螺杆221转动，由于螺纹传动机构22的螺距的作用，在转子23带动下螺杆221相对于螺母222转动、上下动作，进而在螺杆221带动下，所述阀针21相对于第一阀口105上下移动，当阀针21离开第一阀口105时，制冷剂节流通道进行流通，可通过调节阀针与第一阀口之间的间隙大小，控制制冷剂的节流流通量。所述阀组件2外侧还设置有衬管28，该衬管28与阀座20通过焊接固定。

请参考图8、图9所示，所述制冷剂控制装置可应用于制冷、制热、除湿等换热系统，用于与环境空气进行热交换，该换热系统主要包括通过管路连接的压缩机200、第一换热器300、第二换热器400、第三换热器500以及上述制冷剂控制装置100，具体地所述第一换热器300为室外或户外换热器，所述第二换热器400、第三换热器500为室内换热器，所述第二换热器400为蒸发装置、所述第三换热器500为散热器，所述第一换热器同时具有蒸发装置与散热器的功能，其中所述换热系统的制冷剂流向在进行制冷、制热或除湿时不同，以下进行进一步说明。

本实施方式中第二换热器400、第三换热器500两者为并联设置，在所述换热系统中择一使用，具体地所述第一换热器300进口与压缩机出口之间的制冷剂管路上设置第一电磁阀601、与该电磁阀串联设置的单向开关阀602，用于截断或导通压缩机出口与第一换热器之间的制冷剂流动。所述第二换热器进口管路通过设置热力膨胀阀603，该热力膨胀阀包括连接到蒸发器出口管路的感温部件，可根据蒸发器出口温度来调节开度，而调节制冷剂流量大小，以提升换热效率。所述第三换热器进口与压缩机出口之间的管路上设置第二电磁阀604，用于截断或导通压缩机出口与第三换热器500进口之间的制冷剂流动。所述压缩机的进口管路还设置第三电磁阀605，该第三电磁阀605与所述第一电磁阀601、单向开关阀602所在的制冷剂管路相并联设置，所述第三电磁阀用于截断或导通这一路与压缩机进口之间的制冷剂管路。当换热系统用于对环境空气降温或除湿时，第一换热器300与户外或室外空气进行换热，所述第二换热器400与待降温的室内空气进行换热，所述第一电磁阀601、单向开关阀602均打开，单向开关阀602为正向导通，第二电磁阀604、第三电磁阀605均关闭，自压缩机出来的制冷剂依次流经第一换热器300、非节流状态的流量控制装置100、热力膨胀阀、第二换热器，再回到压缩机，压缩机200提供高温高压制冷剂，具体地制冷剂流向如图8中实线所示流向，自压缩机出来的制冷剂进入第一换热器300，此时第一换热器作为散热器，再进入制冷剂控制装置100的第二端口102，该制冷剂控制装置的第一端口102为制冷剂入口，第二端口101为制冷剂出口，在制冷剂压差力作用下，活塞受制冷剂背压而向上移动，打开第二阀口，制冷剂流出制冷剂控制装置100后进入节流元件，如热力膨胀阀603，可根据蒸发器出口温度来调节开度，而调节制冷剂流量大小，以提升换热效率。节流降压后的低温低压两相态制冷剂进入第二换热器400，此时第二换热器400作为蒸发装置，制冷剂与室内空气进行换热、以降低该室内空气温度或者除去该室内空气的水份，制冷剂汽化成为低温低压气态制冷剂返回压缩机200进入下一个工作循环。

当换热系统用于对环境空气升温时，所述第三换热器与待升温的室内空气进行换热，第一换热器与户外或室外空气进行换热，所述单向开关阀602反向截止，此时第一电磁阀601也可关闭，热力膨胀阀603关闭，所述第二电磁阀604打开、第三电磁阀605均打开，自压缩机出来的制冷剂依次流经第三换热器500、节流状态的流量控制装置100、第一换热器300、第三电磁阀605再回到压缩机200，压缩机200提供高温高压制冷剂，具体地制冷剂流向如图9中实线所示流向，压缩机200提供高温高压制冷剂，自压缩机出来的制冷剂进入第三换热器500，此时第三换热器作为散热器，用以加热室内空气，自第三换热器流出的制冷剂再进入制冷剂控制装置100，该制冷剂控制装置的电子线圈产生电磁力，可控制制冷剂控制装置的阀针进行动作，通过调整阀针与第一阀口的间隙大小从而控制制冷剂流量的大小，此时制冷剂控制装置对制冷剂进行节流降压，自制冷剂控制装置100流出的制冷剂进入第一换热器300，此时第一换热器300作为蒸发装置，制冷剂汽化成为低温低压气态制冷剂返回压缩机200进入下一个工作循环。

采用上述制冷剂控制装置，该单个部件即可实现节流又可反向打开而使得制冷剂通过而不进行节流，可提升制冷剂控制装置的流量调节控制；并且制冷剂节流与直通时共用部分制冷剂通道，不同于两种或多种阀体的简单叠加，制冷剂通道部分共用，可简化结构，产品体积较小、节省在系统中的占用空间，且结构相对简单、易于制造。

关于所述制冷剂控制装置的控制方法的说明如下，所述制冷剂控制装置可应用于车辆空调系统中，该制冷剂控制装置能够根据预先设定的控制程序进行动作，所述控制程序包括节流控制程序及直通控制程序，所述控制程序存储于制冷剂控制装置的控制器或车辆空调系统的主控制器，将该控制程序对应输入信号给制冷剂控制装置，用于控制制冷剂流量的大小、或者使得制冷剂快速直接通过。

具体地所述制冷剂控制装置100执行节流控制程序时，所述控制器控制电子线圈上电且使得阀针在一定的范围内动作，通过调整阀针与第一阀口之间的间隙，使该阀针开度处于适宜的开度范围以进行制冷剂节流；一般在节流时阀针是在小开度的范围内调节，具体阀针的开度大小可根据压缩机的功率、环境温度、设置温度、蒸发器过热度等其中一个或多个参数变化，具体可在控制程序中预设以实现相应的控制。

所述制冷剂控制装置100执行直通控制程序时，所述控制器控制电子线圈上电且使得阀针向上动作到开度较大位置或者开度最大位置，在制冷剂压力差的作用下所述阀组件可使活塞向上动作打开制冷剂控制装置的第二阀口106，使得制冷剂可直接通过、不进行节流降压；具体地，执行上述直通控制程序时，所述电子线圈3产生电磁力且控制阀针向上动作，所述阀组件通过上述活塞24向上移动而打开第二阀口106、通过活塞向下移动而关闭第二阀口。

所述制冷剂控制装置100通过活塞设置第一阀口105用于与阀针配合进行节流，且可通过该活塞打开或关闭第二阀口106，使得制冷剂控制装置100同时具备节流结构及直通结构，可在系统应用中实现节流降压或者反向直通，根据系统应用的需要可选择其中一种功能，在系统运行中制冷剂控制装置需要节流时，一般在小开度范围内调整阀针开度，进行制冷剂节流；或者将阀针打开到最大开度且活塞受向上背压而上移，第二阀口106打开，制冷剂可反向直接通过，不进行节流；另外，所述制冷剂装置以上状态切换与该制冷剂装置在系统应用中的制冷剂方向相关联，具体地在制冷剂装置100用于正向节流时，通过控制阀针21动作可控制制冷剂的流量大小，或者制冷剂装置100用于反向直通时，制冷剂入口与出口切换的前提下，控制阀针向上缩回、同时活塞上移，即可打开制冷剂直通流道，产品适用性较高；再者不需要采用多种阀组合使用，可节省部件数量，有利于降低成本，且整体体积较小且可简化系统管路布置。

需要说明的是：以上实施例仅用于说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，尽管本说明书参照上述的实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，所属技术领域的技术人员仍然可以对本发明进行修改或者等同替换，而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (16)

1.一种制冷剂控制装置，包括阀体、阀组件以及电子线圈，所述阀体具有第一端口、第二端口、形成于第一端口与第二端口之间的制冷剂通道，所述第一端口、第二端口其中一个为制冷剂出口，另一个为制冷剂入口；

其特征在于：所述制冷剂控制装置包括与所述第一端口连通的第一腔、与第二端口连通的第二腔；所述阀体具有收容所述阀组件的安装腔，所述阀组件包括阀座、活塞，该阀座及活塞均位于所述安装腔，其中该阀座收容于上述安装腔且与阀体相组装固定，所述活塞相对于阀体可动，所述阀组件形成第一阀口、与该第一阀口相配合的阀针，所述阀体形成第二阀口，所述活塞可抵接或者离开第二阀口，所述活塞关闭第二阀口时，通过调整阀针与第一阀口之间的间隙大小以调节制冷剂流量大小，当活塞打开第二阀口时，所述制冷剂依次流经第二腔、第二阀口、第一腔而直接流通。

2.根据权利要求1所述的制冷剂控制装置，其特征在于：当所述活塞关闭第二阀口时，所述电子线圈的电磁力作用下，从而可调节制冷剂的流量，所述第一腔与第二腔之间通过第一阀口相连通；当所述活塞向上移动而打开第二阀口时，所述第二腔与第一腔之间通过第二阀口相连通。

3.根据权利要求2所述的制冷剂控制装置，其特征在于：所述活塞位于阀体的安装腔，该活塞形成第一阀口、与第一阀口相连通的开孔，所述第一阀口、第二阀口在竖直方向上同轴设置，当活塞关闭第二阀口时，所述活塞的开孔与第二腔相通，所述阀针相对于该活塞的第一阀口进行动作，从而远离或靠近第一阀口或者调整制冷剂流通量的大小。

4.根据权利要求3所述的制冷剂控制装置，其特征在于：所述活塞为一体成型，所述第一阀口及开孔均一体形成于该活塞，或者所述活塞包括阀口部与活塞本体，所述阀口部与活塞本体通过过盈配合固定或者镶嵌固定或者粘接固定，所述阀口部形成上述第一阀口，所述活塞本体具有与第一阀口相连通的开孔，当活塞关闭第二阀口时，所述活塞本体与阀体之间密封配合，且所述活塞本体的开孔与第二腔相通，以供制冷剂通过，当所述活塞向上移动打开第二阀口，所述活塞本体离开第二阀口。

5.根据权利要求2或3或4所述的制冷剂控制装置，其特征在于：所述活塞与第二阀口相配合，当所述活塞位于第一位置时，该活塞与第二阀口相抵接而关闭第二阀口，所述阀针具有与该第一阀口相配合的颈部，通过阀针动作，以加大或减小该阀针的颈部与第一阀口之间的间隙，从而调节制冷剂的流量；当活塞动作到第二位置时，所述活塞离开第二阀口，所述第二阀口处的通流面积为第一阀口与阀针之间间隙处的通流面积的四倍以上，使得制冷剂可直接通过第二阀口。

6.根据权利要求2或3或4所述的制冷剂控制装置，其特征在于：所述阀组件还包括弹性元件，其中所述弹性元件一端抵接阀座、另一端抵接所述活塞，沿阀针轴向或者上下方向，所述活塞可在第一位置、第二位置之间移动，在弹性元件的弹性压力作用下，所述活塞可关闭第二阀口而位于第一位置，在外力作用下所述活塞可压缩弹性元件，且克服弹性元件的弹性压力而向上移动到第二位置，从而打开第二阀口。

7.一种制冷剂控制装置，包括阀体、阀组件以及电子线圈，所述阀体具有第一端口、第二端口、形成于第一端口与第二端口之间的制冷剂通道，所述第一端口、第二端口其中一个为制冷剂出口，另一个为制冷剂入口；

其特征在于：所述制冷剂通道包括与所述第一端口连通的第一腔、与第二端口连通的第二腔，所述阀体具有收容所述阀组件的安装腔，所述阀组件包括阀座、活塞，所述阀组件形成第一阀口、与该第一阀口相配合的阀针，所述阀体形成第二阀口，所述阀组件的活塞在安装腔内移动，所述活塞可抵接或者离开第二阀口；

在制冷剂控制装置进行制冷剂正向节流时，所述第一端口为制冷剂入口、第二端口为制冷剂出口，所述第一端口的制冷剂压力大于第二端口的制冷剂压力，在该制冷剂压差力下所述阀组件通过设置上述可动的活塞来关闭第二阀口，通过所述电子线圈的电磁力作用，所述阀针相对于第一阀口动作，所述阀针沿其轴向或上下方向动作以加大或减小该阀针与第一阀口之间的间隙，从而调节制冷剂的流量，此时所述第一腔与第二腔之间通过第一阀口相连通，所述第一端口与第二端口之间形成制冷剂节流流道；

或者在制冷剂控制装置进行制冷剂反向直通时，所述第二端口为制冷剂入口、第一端口为制冷剂出口，此时所述第二端口的制冷剂压力大于第一端口的制冷剂压力，在该制冷剂压差下所述活塞打开第二阀口，所述第二腔与第一腔之间通过第二阀口相连通，所述第二端口与第一端口之间形成制冷剂直通流道。

8.根据权利要求7所述的制冷剂控制装置，其特征在于：所述阀体具有收容所述阀组件的安装腔，所述阀组件包括阀座、活塞，其中阀座与阀体相固定，所述阀座收容于上述安装腔且与上述阀体相组装固定，所述活塞位于阀体的安装腔，且该活塞在安装腔内相对于阀体或阀座可动，所述活塞可抵接或者离开第二阀口，所述阀组件通过活塞移动可关闭或打开第二阀口。

9.根据权利要求8所述的制冷剂控制装置，其特征在于：所述第二阀口形成于所述阀体，所述活塞与该第二阀口相配合，当所述活塞位于第一位置时，该活塞与第二阀口相抵接而关闭第二阀口，所述活塞设置上述第一阀口，所述阀针具有与该第一阀口相配合的颈部，该阀针沿其轴向或上下方向动作以加大或减小该阀针的颈部与第一阀口之间的间隙，从而调节制冷剂的流量；当活塞动作到第二位置时，所述活塞离开第二阀口，所述第二阀口处的通流面积为第一阀口与阀针之间间隙处的通流面积的四倍以上，使得制冷剂可直接通过第二阀口、不进行节流。

10.根据权利要求8或9所述的制冷剂控制装置，其特征在于：所述阀组件还包括弹性元件，其中所述弹性元件一端抵接阀座、另一端抵接所述活塞，沿阀针轴向或者上下方向，所述活塞可在第一位置、第二位置之间移动，在弹性元件的弹性压力和/或制冷剂压差力的作用下，所述活塞可关闭第二阀口而位于第一位置，或者当制冷剂控制装置进行制冷剂直通时，在制冷剂压差力的作用下，所述活塞压缩弹性元件，且克服弹性元件的弹性压力而向上移动到第二位置，从而打开第二阀口。

11.根据权利要求10所述的制冷剂控制装置，其特征在于：所述制冷剂控制装置进行制冷剂反向直通时，所述阀组件的电子线圈产生电磁力，控制阀针向上动作，且在制冷剂压差力的作用下，所述活塞压缩弹性元件向上移动，直到所述活塞打开第二阀口。

12.根据权利要求10所述的制冷剂控制装置，其特征在于：所述阀组件通过活塞设置形成制冷剂通道的第一阀口且控制第二阀口的打开或关闭，该活塞具有阀口部、活塞本体，所述阀口部与活塞本体相互组装固定或者一体形成，其中所述阀口部形成上述第一阀口，所述活塞本体具有与第一阀口相连通的开孔，当所述活塞关闭第二阀口时，所述活塞本体与阀体之间密封配合，所述活塞本体的开孔与第二腔相通，以供节流后制冷剂通过。

13.根据权利要求12所述的制冷剂控制装置，其特征在于：所述阀口部为金属阀口部，所述活塞本体为非金属活塞本体，所述阀口部的硬度大于活塞本体，所述活塞本体的中心部分具有收容该阀口部的固定凹部，所述固定凹部与所述活塞本体的开孔相通，所述阀口部与活塞本体之间过盈配合固定，且该阀口部的中心部位形成上述第一阀口，从而该第一阀口与活塞本体的开孔相通且同轴设置，所述弹性元件抵压于所述活塞本体上，该活塞本体具有供弹性元件抵压的支撑台。

14.一种换热系统，用于与环境空气进行热交换，其特征在于：所述换热系统包括通过管路连接的压缩机、第一换热器、第二换热器、第三换热器、制冷剂控制装置，所述制冷剂控制装置为权利要求1-12中任一项所述的制冷剂控制装置，所述换热系统的制冷剂流向在进行制冷和制热时不同，所述第一换热器为室外或户外换热器，所述第二换热器、第三换热器为室内换热器，所述第二换热器的制冷剂出口管路设有节流元件；

当换热系统用于对环境空气降温或除湿时，压缩机提供高温高压制冷剂，自压缩机出来的制冷剂进入第一换热器，此时第一换热器作为散热器，再进入制冷剂控制装置的第二端口，此时在制冷剂压差力作用下，活塞受制冷剂的压差力作用而向上移动，打开第二阀口，制冷剂流出制冷剂控制装置后进入节流元件，节流降压后的低温低压两相态制冷剂进入第二换热器，此时第二换热器作为蒸发装置，用于冷却室内空气或者对室内空气降湿，制冷剂汽化成为低温低压气态制冷剂返回压缩机进入下一个工作循环；

当换热系统用于对环境空气升温时，压缩机提供高温高压制冷剂，自压缩机出来的制冷剂进入第三换热器，此时第三换热器作为散热器，用加热室内空气，自第三换热器流出的制冷剂再进入制冷剂控制装置，制冷剂控制装置的电子线圈产生电磁力，可控制制冷剂控制装置的阀针进行动作，通过调整阀针与第一阀口的间隙大小从而控制制冷剂流量的大小，此时制冷剂控制装置对制冷剂进行节流降压，节流降压后的低温低压两相态制冷剂，自节流元件流出的制冷剂进入第一换热器，此时第一换热器作为蒸发装置，制冷剂汽化成为低温低压气态制冷剂返回压缩机进入下一个工作循环。

15.一种制冷剂控制装置的控制方法，所述制冷剂控制装置应用于车辆空调系统中，其特征在于：所述控制方法用于控制权利要求1-9中任一项所述的制冷剂控制装置，该制冷剂控制装置能够根据预先设定的控制程序进行动作，所述控制程序存储于制冷剂控制装置的控制器或车辆空调系统的主控制器，所述控制程序包括节流控制程序、直通控制程序：

所述制冷剂控制装置执行上述节流控制程序时，所述控制器控制电子线圈上电且使得阀针在开度较小的范围内动作，通过调整阀针与第一阀口之间的间隙，使该阀针开度处于小开度范围以进行制冷剂节流；

或者所述制冷剂控制装置执行上述直通控制程序时，所述控制器控制电子线圈上电且使得阀针向上动作到开度较大位置或者开度最大位置，在制冷剂压力差的作用下所述阀组件可打开制冷剂控制装置的第二阀口，使得制冷剂可直接通过、不进行节流降压。

16.根据权利要求15所述的制冷剂控制装置的控制方法，其特征在于：所述阀组件提供可移动的活塞，所述制冷剂控制装置执行上述直通控制程序时，所述电子线圈产生电磁力且控制阀针向上动作，并且上述活塞向上移动而打开第二阀口、通过活塞向下移动可关闭第二阀口。