CN107429855A - 制冷剂阀安排 - Google Patents

Abstract

示出了一种制冷剂阀安排(1)，该制冷剂阀安排包括壳体(2)、第一阀、和第二阀，该壳体具有入口(3)和出口(4)并且限定主要流动方向(5)，该第一阀具有第一阀轴线(11)，该第二阀具有第二阀轴线(17)。这样的制冷剂阀安排在入口与出口之间应该具有低压降。为此目的，所述第一阀轴线(11)与所述主要流动方向(5)围成的第一角度(α)小于90°、和/或所述第二阀轴线(17)与所述主要流动方向(5)围成的第二角度(β)大于90°。

Description

制冷剂阀安排

技术领域

本发明涉及一种制冷剂阀安排，该制冷剂阀安排包括壳体、第一阀、和第二阀，该壳体具有入口和出口并且限定主要流动方向，该第一阀具有第一阀轴线，该第二阀具有第二阀轴线。

背景技术

例如，从US 7 328 593 B2中已知这样的制冷剂阀安排。第一阀和第二阀呈关闭阀的形式，这些关闭阀用于在入口与出口之间的阀安排的其他部分处必须进行维修或修理的情况下关闭入口和出口。

然而，第一关闭阀和第二关闭阀必须被安排在流经制冷剂阀安排的制冷剂的流动路径中。这两个关闭阀形成导致显著压降的额外流动阻力。

发明内容

本发明的目的是获得在入口与出口之间具有低压降的制冷剂阀安排。这个目的是通过开篇描述的制冷剂阀安排来解决的，其中所述第一阀轴线与所述主要流动方向围成的第一角度小于90°、和/或所述第二阀轴线与所述主要流动方向围成的第二角度大于90°。

换言之，可以是关闭阀或其他种类阀(例如，止回阀)的至少所述第一阀的阀轴线以及可以是关闭阀或其他种类阀(例如，同样是止回阀)的所述第二阀的阀轴线不再被安排成相对于所述主要流动方向呈直角，而是倾斜的，使得可以减小或最小化由相应关闭阀导致的压降。尽管这些关闭阀仍然存在于穿过该制冷剂阀安排的流动路径中，但可以减小至少在这些关闭阀中的一个关闭阀处的压降。

优选地，所述第一角度在30°至60°的范围内。在特别优选的实施例中，所述第一角度大约为45°。45°的角度导致流经该制冷剂阀安排的制冷剂在流动方向的变化最小。

优选地，所述第二角度在120°至150°的范围内。在特别优选的实施例中，所述第二角度大约为135°。经过该制冷剂阀安排的制冷剂的流动方向的变化在角度为135°的情况下是最小的。

优选地，所述第一角度和所述第二角度的总和在170°至190°的范围内。在特别优选的实施例中，所述总和大约为180°。这意味着该第一阀轴线和该第二阀轴线在相反方向上相对于该主要流动方向以相同或几乎相同的角度倾斜。

优选地，所述第一阀轴线和所述第二阀轴线围成的第三角度在75°至105°的范围内。在特别优选的实施例中，所述第一阀轴线和所述第二阀轴线以大约90°的所述第三角度彼此相交。这将流经该制冷剂阀安排的制冷剂的流动方向的改变量保持为尽可能的小。

在优选实施例中，所述第一阀包括在所述入口与第一腔室之间的第一阀座，所述第二阀包括在第二腔室与所述出口之间的第二阀座，其中，所述第一腔室和所述第二腔室通过通道连接。所述第一阀座和所述第二阀座可以沿所述通道的方向彼此偏置。该通道将所述第二腔室与所述第二阀之间的流动路径保持为短的、并且相应地将这个路径中的压力损失保持为低的。

优选地，涡旋减少装置被安排在所述第一腔室中。进入该第一腔室的制冷剂倾向于形成涡旋。这样的涡旋产生额外的压力损失。涡旋减少装置有助于减少这样的压力损失。

优选地，所述涡旋减少装置被安排在所述第一腔室的底部处、与所述通道相对。进入所述第一腔室的制冷剂将沿底部流动并且然后将到达涡旋减少装置。涡旋减少装置防止了将显著地减少流动的一个主要涡旋的形成。替代地可以形成多个次要涡旋，但是这些次要涡旋对于穿过该阀的流动具有同样的负面影响。

优选地，所述涡旋减少装置被安排在所述第一腔室的、沿主要流动方向与所述第一阀座相对的末端处。换言之，涡旋减少装置被安排在与所述第一阀座相对的、该第一腔室的紧靠端壁前的位置中。这是大多数涡旋产生的位置。

优选地，所述涡旋减少装置包括斜坡状元件，该斜坡状元件具有在朝向所述通道的方向上升高的表面。该表面起始于所述第一腔室的底部。这个起始点被安排成最靠近该第一阀座。正在进入的制冷剂到达涡旋减少装置并且通过该表面被引导在通至所述通道的方向，因此减少了涡旋并且减少了压力损失。

优选地，所述表面包括凹形弯曲。该表面的坡度在开始处是小的并且沿着该斜坡状元件增加。这在减少涡旋时具有有利的效果。

在优选实施例中，所述斜坡状元件沿垂直于所述主要流动方向的方向在所述第一腔室中居中。以此方式，可以实现对于漩涡形成具有正面影响的、对称或几乎对称的情况。

优选地，所述斜坡状元件包括将所述表面连接至所述底部上的两个侧面。该斜坡状元件没有在该第一腔室的整个宽度(即，垂直于该主要流动方向的方向)上延伸、而是仅延伸至该第一腔室的中间部分。这足以减少涡旋。

优选地，所述侧面是倾斜的。换言之，所述侧面没有垂直于该第一腔室的底部延伸而是与底部围成大于90°的角度。

在优选实施例中，所述斜坡状元件与所述壳体成一体。当模制该壳体时，该斜坡状元件与该壳体的其余部分模制在一起。

在优选实施例中，所述壳体配备有热气体端口，所述热气体端口尤其通入所述第一阀与所述第二阀之间的空间、优选地通入所述第三阀与所述第二阀之间的空间。使用热气体对制冷系统的蒸发器进行除霜。在这个实施例中，可以使用热气体端口例如作为热气体入口端口。这个端口优选地被安排在所述第一阀与所述第二阀之间并且尤其优选地被安排在所述第三阀与所述第二阀之间。因为可以通过使用如螺线管阀的导向阀或通过致动该阀的步进马达来远程控制该控制阀，所以当该第三阀呈控制阀的形式时这是有益的。这允许控制关闭控制阀，由此提供了热气体穿过阀的流动方向。

在优选实施例中，所述热气体端口是垂直于所述第一阀轴线与所述第二阀轴线所在平面来通入所述空间的热气体入口端口。换言之，该热气体端口被安排使这些制冷剂管线与热气体管线脱离联接的壳体的侧壁上。

优选地，所述第一阀、所述第二阀、和所述第三阀被安排在所述壳体的同一侧上。这意味着从该壳体的同一侧可以触及所有三个阀。当安装该阀使得这一侧是该壳体的上侧时，颗粒将倾向于背离这些相应的阀座移动。这种安装方式还意味着被过滤器过滤的颗粒将留在底部处并且可以在维修过滤器时与过滤器一起移除。

附图说明

现在将参考附图更详细地描述本发明的多个优选实施例，在附图中：

图1示出了制冷剂阀安排的截面视图，

图2示出了图1的阀安排的壳体的俯视图，

图3示出了图2的截面III-III，

图4示出了制冷剂阀安排的简化版本，

图5示出了具有热气体端口的制冷剂阀安排的另一个实施例，并且

图6以透视图示出了制冷剂阀。

所有的图使用相同的数字示出相同的元件。

具体实施方式

图1示出了包括壳体2的阀安排1。壳体2包括入口3和出口4。主要流动方向5是连接入口3和出口4的直线的方向。

呈关闭阀形式的第一阀6靠近所述入口3定位并且结构被确定成并且被安排成中断或打开从入口到所述壳体2内的第一腔室7的流动路径。第一阀6包括第一阀座8和第一阀元件9。第一阀元件9可以借助于第一芯轴10被致动成远离所述第一阀座8或在朝向所述阀座8的方向上移动。第一阀元件9的移动方向被称为第一阀轴线11。

以类似的方式，呈关闭阀形式的第二阀12靠近所述出口4定位。所述第二阀12的结构被确定成并且被安排成打开或关闭第二腔室13与所述出口4之间的流动路径。为此目的，所述第二阀12包括第二阀座14和第二阀元件15。第二阀元件15可以借助于第二芯轴16被致动成远离所述第二阀座14或在朝向所述第二阀座14的方向上移动。所述阀元件15的移动方向被称为第二阀轴线17。

第一阀6和第二阀12可以不同于关闭阀来实施，例如，止回阀和/或控制阀。

呈控制阀形式的第三阀19位于所述第一阀6与所述第二阀12之间。所述第三阀19可以例如由多个导向致动器控制。

过滤器20被安排在第一腔室7中。过滤器20由通过螺栓22等固定在壳体2中的保持装置21保持。

如在图3中可以看出的，第一阀轴线11与所述主要流动方向5围成小于90°的第一角度α。在本情况下，第一角度α大约为45°。通常优选的是，第一角度α在30°至60°的范围内，尽管最佳角度是45°。

以同样的方式，第二阀轴线17与所述主要流动方向5围成第二角度β，其中，所述第二角度β大于90°。在当前实施例中，第二角度β是135°。更通常优选的是，所述第二角度β在120°至150°的范围内，尽管最佳角度是135°。

第一角度α和第二角度β的总和在170°至190°的范围内。在特别优选的实施例中，这个总和合计为180°意味着第一阀轴线11和第二阀轴线17以镜面对称的方式倾斜。

所述第一阀轴线11和所述第二阀轴线17围成在75°至105°的范围内的第三角度伽马。具体地，这个第三角度伽马的优选实施例大约为90°。

通过如上所述地选择第一角度α和第二角度β，可以使制冷剂穿过制冷剂阀安排1在流动方向上所必须的变化最小化。由于流动方向的每个变化导致压降，因此第一阀轴线11和/或第二阀轴线17的倾斜安排可以相应地使这样的流动方向变化导致的压降最小化。因此，通过成角度的第一阀轴线11和/或成角度的第二阀轴线17，可以使压力损失最小化。

如在图1和图2中可以看出，第一阀6、第二阀12、和第三阀19被安排在壳体2的同一侧上。这是图2中示出的那一侧。换言之，例如为了维修目的，从壳体的这一侧可以触及所有三个阀6、12、19。阀1被设计成安装在图1示出的位置中，使得这三个阀6、12、19被安装在壳体2的“上侧”上。这意味着由于重力，颗粒将倾向于背离阀座8、14移动。被过滤器20过滤的颗粒将留在底部处并且可以在维修过滤器时与过滤器20一起移除。

如在图3中可以看出，第一阀座8和第二阀座14在通道18的方向23上相对于彼此偏置。这是用于使穿过制冷剂阀安排1的流体的流动方向的变化最小化以及使压降最小化的额外措施。

此外，涡旋减少装置24被安排在所述第一腔室7中。涡旋减少装置被安排在所述第一腔室7的底部25处，其中，所述底部25被定位成与所述通道18相对。涡旋减少装置24被安排在所述第一腔室7的、沿主要流动方向5与所述第一阀座8相对的末端处。涡旋减少装置24包括元件26并且与壳体2是一件式的。元件26例如可以是斜坡状的并且包括在沿主要流动方向观察时在朝向所述通道18的方向上升高的表面27。这个表面27包括凹形弯曲。所述元件26可以具有另一种形式，只要它防止形成一个大涡旋并且替代地形成一个或多个小涡旋。

如在图2中可以看出，斜坡状元件26沿垂直于所述主要流动方向5的方向(即，相对于壳体2的中间平面29)在所述第一腔室7中居中。斜坡状元件包括将所述表面27连接至所述底部25上的两个侧面28。这些侧面28相对于所述底部25倾斜，即，这些侧面与所述底部25围成大于90°的角度。到达涡旋减少装置24的正在进入的制冷剂流体被引导朝向通道18，由此减少涡旋以及由涡旋导致的压力损失。

图4以简化版本示出了另一个阀安排1。在所有附图中，使用相同的参考数字指代相同的元件。

可以看出的主要不同之处在于，因为省略了过滤器20，所以第一腔室7具有略微不同的形式，并且因此不需要用于过滤器20的容纳空间。

然而，根据图4的制冷剂阀安排示出了在所述第一阀轴线11与所述主要流动方向5之间的相同的第一角度α，所述第一角度α大约为45°。此外，所述制冷剂阀安排1在所述第二阀轴线17与所述主要流动方向5之间具有约为135°的相同的第二角度β。最终，涡旋减少装置24被安排成示出斜坡状元件26具有凹形修圆表面27，从而防止形成大涡旋并且减少相应的压力损失。

图5示出了基本上对应图1示出的实施例的制冷剂阀安排的另一个实施例，然而，是从相反侧示出的。在这种情况下，入口3是在右手侧示出的，并且出口4是在左手侧示出的。因此，流动方向5与图1示出的流动方向相反。

示出了处于打开状态的第一阀6，即，第一阀元件9被提升离开第一阀座8。

以相同的方式示出了处于打开状态的第二阀12，其中第二阀元件15被提升离开第二阀座14。

热气体入口端口30位于壳体2的侧壁中。热气体入口端口30被安排在第一阀6与第二阀12之间并且尤其在第三阀19与第二阀12之间。该热气体入口端口被安排在壳体2的侧壁中，即，该热气体入口端口垂直于第一阀轴线11与第二阀轴线17所在的平面打开。

尤其在如所示出的第三阀19是控制阀的情况下，热气体入口端口30的位置是有益的。可以通过使用如螺线管阀的导向阀来远程控制控制阀，或者第三阀19可以是步进马达致动的阀。这允许控制关闭第三阀19，由此提供了热气体穿过阀的流动方向。

如在图6中可以看出，热气体端口30连接至基本上垂直于壳体2延伸的热气体管线31，从而可以使热气体管线31与必须连接至入口3和出口4的制冷剂管线脱离联接。

Claims (18)

1.一种制冷剂阀安排(1)，包括壳体(2)、第一阀(6)、和第二阀(12)，该壳体具有入口(3)和出口(4)并且限定主要流动方向(5)，该第一阀具有第一阀轴线(11)，该第二阀具有第二阀轴线(17)，其特征在于，所述第一阀轴线(11)与所述主要流动方向(5)围成的第一角度(α)小于90°、和/或所述第二阀轴线(17)与所述主要流动方向(5)围成的第二角度(β)大于90°。

2.根据权利要求1所述的阀安排，其特征在于，第三阀(19)位于所述第一阀(6)与所述第二阀(12)之间。

3.根据权利要求1或2所述的阀安排，其特征在于，所述第一角度(α)在30°至60°的范围内、和/或所述第二角度(β)在120°至150°的范围内。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的阀安排，其特征在于，所述第一角度(α)和所述第二角度(β)的总和在170°至190°的范围内。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的阀安排，其特征在于，所述第一阀轴线(11)和所述第二阀轴线(17)围成的第三角度(γ)在75°至105°的范围内。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的阀安排，其特征在于，所述第一阀(6)包括在所述入口(3)与第一腔室(7)之间的第一阀座(8)，所述第二阀(12)包括在第二腔室(13)与所述出口(4)之间的第二阀座(14)，其中，所述第一腔室(7)和所述第二腔室(13)通过通道(18)连接。

7.根据权利要求6所述的阀安排，其特征在于，涡旋减少装置(24)被安排在所述第一腔室(7)中。

8.根据权利要求7所述的阀安排，其特征在于，所述涡旋减少装置(24)被安排在所述第一腔室(7)的底部(25)处、与所述通道(18)相对。

9.根据权利要求8所述的阀安排，其特征在于，所述涡旋减少装置(24)被安排在所述第一腔室(7)的、沿主要流动方向(5)与所述第一阀座(8)相对的末端处。

10.根据权利要求9所述的阀安排，其特征在于，所述涡旋减少装置(24)包括斜坡状元件(26)，该斜坡状元件具有在朝向所述通道(18)的方向上升高的表面(27)。

11.根据权利要求10所述的阀安排，其特征在于，所述表面(27)包括凹形弯曲。

12.根据权利要求10或11所述的阀安排，其特征在于，所述斜坡状元件(26)沿垂直于所述主要流动方向(5)的方向在所述第一腔室(7)中居中。

13.根据权利要求12所述的阀安排，其特征在于，所述斜坡状元件(26)包括将所述表面(27)连接至所述底部(25)上的两个侧面(28)。

14.根据权利要求13所述的阀安排，其特征在于，所述侧面(28)是倾斜的。

15.根据权利要求10至14中任一项所述的阀安排，其特征在于，所述斜坡状元件(26)与所述壳体成一体。

16.根据权利要求1至15中任一项所述的制冷剂阀，其特征在于，所述壳体(2)配备有热气体端口(30)，所述热气体端口(30)尤其通入所述第一阀(6)与所述第二阀(12)之间的空间、并且优选地通入所述第三阀(19)与所述第二阀(12)之间的空间。

17.根据权利要求16所述的制冷剂阀，其特征在于，所述热气体端口(30)是垂直于所述第一阀轴线(11)与所述第二阀轴线(17)所在平面来通入所述空间的热气体入口端口。

18.根据权利要求2至17中任一项所述的制冷剂阀，其特征在于，所述第一阀(6)、所述第二阀(12)、和所述第三阀(19)被安排在所述壳体(2)的同一侧上。