CN113531957A - 一种船舶空气调节用冷水机组 - Google Patents

Abstract

本发明涉及船舶电子设备技术领域，且公开了一种船舶空气调节用冷水机组，包括膨胀阀，所述膨胀阀的顶部开设有传温气路和感温腔，所述膨胀阀的中部开设有活动腔，所述活动腔的顶端固定连接有膨胀弹簧，所述膨胀弹簧的底端固定连接有挤压块，所述挤压块的底端固定连接有一号弹簧，所述挤压块的底端中心固定连接有传递杆。本发明通过设计的感温腔、膨胀弹簧、挤压块，使感温包置于膨胀阀内部，避免了感温包置于外部导致环境温度影响感温包，导致感温包内饱和冷媒的压力变化无法与蒸发器出口管中的温度变化一致，使得阀口开度调节无法与室内温度调节一致，同时膨胀弹簧的设计，避免了膨胀弹簧出现多次鼓动而导致破裂的情况。

Description

一种船舶空气调节用冷水机组

技术领域

本发明涉及船舶电子设备技术领域，具体为一种船舶空气调节用冷水机组。

背景技术

船舶上的冷水机组，包括压缩机、蒸发器、冷凝器和膨胀阀四个主要组成部分，由于船舶空间的限制，致使四个主要组成部分大多集成在一个大的装置上，其中膨胀阀的作用在于将冷凝器导出的中温高压液态冷媒转换成通向蒸发器的低温低压的雾状冷媒。

其工作原理为，通过与蒸发器出口管紧密接触的感温包感受管内过热蒸汽温度，使感温包内的饱和冷媒膨胀或收缩，从而使膜片鼓动，带动阀体移动，使膨胀阀的阀口变大或变小，使通过的冷媒量变大或变小，此时通过阀口的冷媒压力减小，使得液态冷媒沸腾蒸发带走热量形成低温低压的雾状冷媒。

现有膨胀阀在陆地上使用非常方便，但是由于水上环境恶劣，温度变化大，使得裸露在外的感温包容易受外部环境温度影响，使得感温包内饱和冷媒的压力变化无法根据蒸发器出口管内的过热蒸汽温度达到精准调控，导致膨胀阀阀口的开度调节无法满足船舱内的温度调节，使得船舱内的温度过冷或者过热，且由于温度变化大的原因，使得感温包内的饱和冷媒压力变化快，使得膜片的鼓动频率高，这将导致膜片与阀体的连接处容易破裂，同时膨胀阀阀口的开度在增大后，通过的冷媒量增大，此时冷媒量增大将导致压力上升，使得液态冷媒沸腾为蒸汽冷媒的总量减少，导致蒸发器的降温效果下降。

发明内容

针对背景技术中提出的现有船舶用冷水机组在使用过程中存在的不足，本发明提供了一种船舶空气调节用冷水机组，具备内置感温腔、感温腔内饱和蒸汽冷媒不受外部环境温度影响、用膨胀弹簧代替膜片避免破损、出气腔道根据冷媒进入量实时变化的优点，解决了上述背景技术中提出的技术问题。

本发明提供如下技术方案：一种船舶空气调节用冷水机组，包括膨胀阀，所述膨胀阀的顶部开设有传温气路和感温腔，所述膨胀阀的中部开设有活动腔，所述活动腔的顶端固定连接有膨胀弹簧，所述膨胀弹簧的底端固定连接有挤压块，所述挤压块的底端固定连接有一号弹簧，所述挤压块的底端中心固定连接有传递杆，所述膨胀阀的底部右侧开设有进气腔道，所述膨胀阀的底部左侧开设有出气腔道，所述出气腔道的右侧底部开设有与进气腔道连通的阀口，所述膨胀阀的底部左侧开设有变压腔，所述变压腔的顶部开口设有定位凸起，所述定位凸起的底端固定连接有对称的三号弹簧，所述三号弹簧的底端固定连接有变腔板，所述传递杆的底部一侧固定连接有连接块，所述连接块的另一侧固定连接有挤压块，所述变压腔的底端固定连接有两个对称的二号弹簧。

优选的，所述感温腔位于传温气路的下方，所述传温气路和感温腔之间通过铜制金属片隔开，所述感温腔内填充有饱和气态冷媒，所述传温气路的左端固定连接有蒸发器出口管，所述传温气路的另一端固定连接有压缩机进口管。

优选的，所述膨胀弹簧通过顶端开口与感温腔连通，所述膨胀弹簧成弹簧状，所述挤压块的直径值与膨胀弹簧的底端直径值大小相同，所述一号弹簧的底端与活动腔的底端固定连接。

优选的，所述传递杆的中部设有阶梯阀芯，所述阶梯阀芯呈阶梯状。

优选的，所述进气腔道的右端固定连接有冷凝器出口管，所述出气腔道的左端固定连接有蒸发器进口管，所述阀口的直径值与传递杆的直径值大小相同，所述阀口的中心线与传递杆的中心线重合。

优选的，所述变压腔的顶部开设有开口，且变压腔通过开口与出气腔道连通，所述变压腔内填充有不饱和气态冷媒，所述变腔板的侧壁与变压腔的内壁贴合。

优选的，所述传递杆的底部贯穿膨胀阀至变压腔内，所述挤压块的侧壁贴合在变压腔的内壁上，所述二号弹簧的顶端与挤压块的底端固定连接。

本发明具备以下有益效果：

1、本发明通过设计的感温腔、膨胀弹簧、挤压块，使感温包置于膨胀阀内部，避免了感温包置于外部导致环境温度影响感温包，导致感温包内饱和冷媒的压力变化无法与蒸发器出口管中的温度变化一致，使得阀口开度调节无法与室内温度调节一致，同时膨胀弹簧的设计，避免了膨胀弹簧出现多次鼓动而导致破裂的情况。

2、本发明通过设计的变压腔、挤压块和变腔板，使膨胀弹簧在根据蒸发器出口管的温度进行阀芯的调节时，能同步带动挤压块的上下活动，从而使挤压块改变变压腔内体积，使得变压腔内不饱和冷媒气体压力变大或变小，使得变腔板同步移动，从而使出气腔道在阀口开度增大时空间变大，在阀口开度减小时空间变小，使得通过阀口的液体冷媒蒸发成气体冷媒的转化率增大。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明传递杆结构示意图；

图3为本发明图1中A处结构局部放大示意图。

图中：1、膨胀阀；2、传温气路；3、蒸发器出口管；4、压缩机进口管；5、感温腔；6、活动腔；7、膨胀弹簧；8、挤压块；9、一号弹簧；10、传递杆；101、阶梯阀芯；11、进气腔道；12、冷凝器出口管；121、阀口；13、出气腔道；14、蒸发器进口管；15、变压腔；16、连接块；17、挤压块；18、二号弹簧；19、定位凸起；20、三号弹簧；21、变腔板。

具体实施方式

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1-3，一种船舶空气调节用冷水机组，包括膨胀阀1，膨胀阀1的顶部开设有传温气路2和感温腔5，感温腔5位于传温气路2的下方，传温气路2和感温腔5之间通过铜制金属片隔开，感温腔5内填充有饱和气态冷媒，使经过蒸发器进行换热升温的低温低压蒸汽冷媒能在经过传温气路2时，将温度实时的传递给感温腔5内的饱和气态冷媒，从而使饱和气态冷媒能同步将压力传递给传递杆10，从而同步操控阀口121的开度大小，通过增加或减少冷媒的输入，保证船舱内温度的平衡，同时感温腔5内置于膨胀阀1的设计，使感温腔5内的气态冷媒不会受到外部环境的温度变化影响而传递错误的压力变化，传温气路2的左端固定连接有蒸发器出口管3，传温气路2的另一端固定连接有压缩机进口管4。

膨胀阀1的中部开设有活动腔6，活动腔6的顶端固定连接有膨胀弹簧7，膨胀弹簧7通过顶端开口与感温腔5连通，膨胀弹簧7成弹簧状，使感温腔5内的饱和冷媒在进行膨胀或压缩时，膨胀弹簧7能同步完成膨胀与压缩，使其向上下变化的同时对挤压块8做功，膨胀弹簧7的底端固定连接有挤压块8，挤压块8的直径值与膨胀弹簧7的底端直径值大小相同，使挤压块8在受到膨胀弹簧7的做功时，能同步完成动作传递，使传递杆10及时控制阀口121的开度大小，同时使膨胀弹簧7的底部完全与挤压块8接触，避免了膨胀弹簧7在多次运动中因为较小的接触而导致破损以及做功传递效率低的情况，挤压块8的底端固定连接有一号弹簧9，一号弹簧9的底端与活动腔6的底端固定连接，一号弹簧9能同步完成压缩或者伸长，为挤压块8的位置限制与回复做准备，挤压块8的底端中心固定连接有传递杆10，传递杆10的中部设有阶梯阀芯101，阶梯阀芯101呈阶梯状，使传递杆10在进行上下移动的过程中，阶梯阀芯101直径值大小不同的部位能与阀口121接触，从而调节阀口121的开度大小。

膨胀阀1的底部右侧开设有进气腔道11，进气腔道11的右端固定连接有冷凝器出口管12，膨胀阀1的底部左侧开设有出气腔道13，出气腔道13的左端固定连接有蒸发器进口管14，出气腔道13的右侧底部开设有与进气腔道11连通的阀口121，阀口121的直径值与传递杆10的直径值大小相同，阀口121的中心线与传递杆10的中心线重合，使传递杆10的上下位移不会受到限制，避免传递杆10在位移过程中出现位置偏移卡主的情况。

膨胀阀1的底部左侧开设有变压腔15，变压腔15的顶部开设有开口，且变压腔15通过开口与出气腔道13连通，变压腔15的顶部开口设有定位凸起19，定位凸起19的底端固定连接有对称的三号弹簧20，三号弹簧20的底端固定连接有变腔板21，变腔板21的侧壁与变压腔15的内壁贴合，变压腔15和出气腔道13隔开，避免变腔板21在移动的过程中，使变压腔15中的气态冷媒与出气腔道13中的冷媒接触，导致变压腔15中压力变化失效无法完成后续变腔板21的位移情况，传递杆10的底部贯穿膨胀阀1至变压腔15内，传递杆10的底部一侧固定连接有连接块16，连接块16的另一侧固定连接有挤压块17，挤压块17的侧壁贴合在变压腔15的内壁上，变压腔15内填充有不饱和气态冷媒，使传递杆10的上下位移能带动挤压块17的上下位移，从而使变压腔15的空间变小或变大，使变压腔15内的气压增大或减小，使变腔板21上抬或下降，从而使出气腔道13的空间变小或变大，变压腔15的底端固定连接有两个对称的二号弹簧18，二号弹簧18的顶端与挤压块17的底端固定连接。

本发明的使用方法(工作原理)如下：

首先，压缩机将从蒸发器出来经过传温气路2的高温低压蒸汽冷媒压缩成高温高压蒸汽冷媒，经冷凝器换热后形成高温中压液态冷媒通向膨胀阀1内的进气腔道11，使少量高温中压液态冷媒通过阶梯阀芯101堵塞的阀口121进入出气腔道13，使出气腔道13内的少量高温中压液态冷媒沸腾形成低温低压的蒸汽冷媒并进入蒸发器，使蒸发器对船舱内的温度进行降温处理，此时蒸发器内的低温低压蒸汽冷媒温度提高；

然后，升温的蒸汽冷媒经过传温气路2，使感温腔5内的饱和冷媒与其进行换热，使感温腔5内饱和冷媒膨胀或者收缩，当感温腔5内的饱和冷媒膨胀时，膨胀弹簧7同步胀大，使其按压挤压块8，使传递杆10下移，使阶梯阀芯101下移，此时阶梯阀芯101与阀口121的间距变大，使通过阀口121的冷媒量增多，同时，传递杆10的下移，使挤压块17下移，使变压腔15的空间增大，使变压腔15内的气压减小，使三号弹簧20带动变腔板21下移，使出气腔道13空间变大，从而使进入出气腔道13中更多的液态冷媒转化为蒸汽冷媒的转化率提高；

最后，当感温腔5内的饱和冷媒收缩时，膨胀弹簧7同步缩小，使其松开挤压块8，使传递杆10上移，使阶梯阀芯101上移，此时阶梯阀芯101与阀口121的间距变小，使通过阀口121的冷媒量减少，同时，传递杆10的上移，使挤压块17上移，使变压腔15的空间减小，使变压腔15内的气压增大，使三号弹簧20带动变腔板21上移，使出气腔道13空间变小即可。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种船舶空气调节用冷水机组，包括膨胀阀(1)，其特征在于：所述膨胀阀(1)的顶部开设有传温气路(2)和感温腔(5)，所述膨胀阀(1)的中部开设有活动腔(6)，所述活动腔(6)的顶端固定连接有膨胀弹簧(7)，所述膨胀弹簧(7)的底端固定连接有挤压块(8)，所述挤压块(8)的底端固定连接有一号弹簧(9)，所述挤压块(8)的底端中心固定连接有传递杆(10)，所述膨胀阀(1)的底部右侧开设有进气腔道(11)，所述膨胀阀(1)的底部左侧开设有出气腔道(13)，所述出气腔道(13)的右侧底部开设有与进气腔道(11)连通的阀口(121)，所述膨胀阀(1)的底部左侧开设有变压腔(15)，所述变压腔(15)的顶部开口设有定位凸起(19)，所述定位凸起(19)的底端固定连接有对称的三号弹簧(20)，所述三号弹簧(20)的底端固定连接有变腔板(21)，所述传递杆(10)的底部一侧固定连接有连接块(16)，所述连接块(16)的另一侧固定连接有挤压块(17)，所述变压腔(15)的底端固定连接有两个对称的二号弹簧(18)。

2.根据权利要求1所述的一种船舶空气调节用冷水机组，其特征在于：所述感温腔(5)位于传温气路(2)的下方，所述传温气路(2)和感温腔(5)之间通过铜制金属片隔开，所述感温腔(5)内填充有饱和气态冷媒，所述传温气路(2)的左端固定连接有蒸发器出口管(3)，所述传温气路(2)的另一端固定连接有压缩机进口管(4)。

3.根据权利要求1所述的一种船舶空气调节用冷水机组，其特征在于：所述膨胀弹簧(7)通过顶端开口与感温腔(5)连通，所述膨胀弹簧(7)成弹簧状，所述挤压块(8)的直径值与膨胀弹簧(7)的底端直径值大小相同，所述一号弹簧(9)的底端与活动腔(6)的底端固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种船舶空气调节用冷水机组，其特征在于：所述传递杆(10)的中部设有阶梯阀芯(101)，所述阶梯阀芯(101)呈阶梯状。

5.根据权利要求1所述的一种船舶空气调节用冷水机组，其特征在于：所述进气腔道(11)的右端固定连接有蒸发器出口管(12)，所述出气腔道(13)的左端固定连接有蒸发器进口管(14)，所述阀口(121)的直径值与传递杆(10)的直径值大小相同，所述阀口(121)的中心线与传递杆(10)的中心线重合。

6.根据权利要求1所述的一种船舶空气调节用冷水机组，其特征在于：所述变压腔(15)的顶部开设有开口，且变压腔(15)通过开口与出气腔道(13)连通，所述变压腔(15)内填充有不饱和气态冷媒，所述变腔板(21)的侧壁与变压腔(15)的内壁贴合。

7.根据权利要求1所述的一种船舶空气调节用冷水机组，其特征在于：所述传递杆(10)的底部贯穿膨胀阀(1)至变压腔(15)内，所述挤压块(17)的侧壁贴合在变压腔(15)的内壁上，所述二号弹簧(18)的顶端与挤压块(17)的底端固定连接。

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