CN115750800A - 阀装置及制冷系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种阀装置及制冷系统，阀装置包括导磁单元、套管、阀座、阀芯、两个硬磁部件及堵头座；套管套在阀座和堵头座外周，套管的管壁上设有进口孔部，阀座和堵头座分别位于进口孔部的中心轴线两侧；阀座上设有出口孔部，阀座与导磁单元连接；阀芯安装在阀座和堵头座之间，用于启闭出口孔部；两个硬磁部件分别安装于阀座和堵头组，用于吸引阀芯，使阀芯保持在开启或启闭出口孔部的位置。制冷系统包括阀装置和旁通管路，阀装置的进口孔部与蒸发组件的制冷剂出口部连通，阀装置的出口孔部与压缩机的制冷剂进口部连通。该阀装置的耗电量低，能够利用电磁力实现开闭，关断状态下为双向阻断；该制冷系统的能耗低。

Description

阀装置及制冷系统

技术领域

本发明涉及制冷技术领域，特别是涉及一种阀装置及采用该阀装置的制冷系统。

背景技术

制冷系统一般包括依次串联的压缩机、冷凝组件、过滤器、切换阀和蒸发组件。蒸发组件的制冷剂出口部与压缩机连通。制冷剂流向是：压缩机→冷凝组件→过滤器→切换阀→蒸发器→压缩机。

以往的制冷系统，冷藏室或冷冻室的实际温度与目标温度的温差较大，而且，制冷系统的运行能耗较高。

作为本领域技术人员，应尽量降低制冷系统的能耗并缩小制冷系统的温差。

发明内容

为降低制冷系统的能耗，本发明提供一种阀装置和一种制冷系统，该制冷系统包括该阀装置。

本发明提供的阀装置包括电磁组件和阀组件，所述电磁组件包括线圈单元和导磁单元，所述阀组件包括套管、阀座、阀芯、两个硬磁部件以及堵头座；

所述套管套在所述阀座和所述堵头座外周，所述套管的管壁上设有进口孔部，所述阀座和所述堵头座分别位于所述进口孔部的中心轴线两侧；所述阀座和所述堵头座均具有：靠近所述进口孔部的第一端部和远离所述进口孔部的第二端部；

所述阀座的第一端部设有出口孔部，所述阀座的第一端部和所述堵头座的第一端部各设一个密封面，所述阀座的第二端部和所述堵头座的第二端部与所述导磁单元连接；所述阀芯安装在两个所述密封面之间；

两个所述硬磁部件分别安装于所述阀座的第一端部和所述堵头座的第一端部，用于吸引所述阀芯，使所述阀芯保持在与所述密封面接触的位置。

该阀装置能够实现双向关闭，该阀装置在断电过程中，也能保持开启或保持关闭，所以可以采用脉冲供电模式，因此该阀装置的耗电量低。

本发明提供的制冷系统包括依次串联的压缩机、冷凝组件、过滤器、切换阀和蒸发组件，其特征在于，所述制冷系统还包括阀装置，所述阀装置采用上述阀装置；所述阀装置的进口孔部与所述蒸发组件的制冷剂出口部连通，所述阀装置的所述出口孔部与所述压缩机的制冷剂进口部连通。

该制冷系统可以通过关闭阀装置来避免：压缩机关闭后制冷剂从压缩机回流至蒸发组件以及蒸发组件中的制冷剂流向压缩机，由于阀装置的耗电量低加之压缩机关闭后制冷剂被阀装置双向阻断，所以制冷系统的能耗低。

附图说明

图1为本发明提供的阀装置一种实施例的剖视图；

图2为图1中阀座的示意图；

图3为图1中堵头座的示意图；

图4为阀装置的左侧出口部封闭的示意图；

图5为阀装置的右侧出口部封闭的示意图；

图6为本发明提供的制冷系统一种实施例的示意图；

图7为本发明提供的制冷系统另一种实施例的示意图；

图8为本发明提供的制冷系统另一种实施例的示意图；

附图标记说明如下：

101阀装置；

10阀组件；

11套管，111进口孔部；

12阀座，121出口孔部，122安装孔部，123流道孔部，124台阶面；

13阀芯；14硬磁部件；

15安装套，151通孔部；

16进流管；17出流管；18堵头座；

a端面，b环状凸起部，c密封面；

20电磁组件；

21线圈骨架，22线圈，23包封层，24引线部；

25导磁芯，251凸块；

26导磁板，261第一连接孔，262第二连接孔；

30罩壳；

31第一过孔部，32第二过孔部；

100制冷系统：

101阀装置，102压缩机，103冷凝组件，104过滤器，105切换阀，106蒸发组件。

具体实施方式

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步的详细说明。

在本发明的描述中，“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的系统或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1所示，阀装置包括阀组件10、电磁组件20和罩壳30，阀组件10的主体部分和电磁组件20的主体部分位于罩壳30内。

阀组件10包括套管11、阀座12、阀芯13、两个硬磁部件14、安装套15、进流管16、出流管17和堵头座18。

套管11套在阀座12和堵头座18外周，套管11的管壁上设有进口孔部111，阀座12和堵头座18分别位于进口孔部111的中心轴线两侧。

安装套15套在套管11外周，安装套15的套壁上设有通孔部151，通孔部151与进口孔部111相通。进流管16插装固定于通孔部151，并从罩壳30上方的第一过孔部31伸出。设置安装套15，给进流管16提供了安装基础，相比直接将进流管16固定于套管11而言，安装稳固性更好。

阀座12和堵头座18均具有靠近进口孔部111的第一端部和远离进口孔部111的第二端部。图中，对于阀座12而言，其右端部为第一端部，左端部为第二端部，对于堵头座18而言，其左端部为第一端部，右端部为第二端部。阀座12以及堵头座18采用容易被磁化的软磁材料。

结合图2和图3所示，阀座12的第一端部设有出口孔部121。阀座12的第一端部以及堵头座18的第一端部设有密封面c，用于与阀芯13密封接触。详细的，阀座12的第一端部以及堵头座18的第一端部均设有端面a和环状凸起部b，端面a朝向阀芯13，环状凸起部b自端面a的中心区域沿轴向凸向阀芯13。阀座12的环状凸起部b的内周面围合形成出口孔部121。密封面c形成在环状凸起部b的内周面上。图示方案中，密封面c为圆弧形面，阀芯13为球状结构。

阀座12的第二端部设有安装孔部122，阀座12内部设有流道孔部123，安装孔部122通过流道孔部123与出口孔部121连通。出流管17插装固定在阀座12的安装孔部122，并从罩壳30上左侧的第一过孔部31伸出。图示方案中，安装孔部122的孔径大于流道孔部123的孔径，从而在安装孔部122和流道孔部123的交界位置形成台阶面124，台阶面124能够限定出流管17的插装深度。

阀芯13安装在阀座12的密封面c和堵头座18的密封面c之间，阀芯13采用能够被磁性吸引的材料，以便能够在电磁组件20的电磁力作用下左右移动。如图4所示，当阀芯13向左移动到极限位置时，与阀座12的密封面c紧密接触，与堵头座18的密封面c分离，此时，出口孔部121封闭，阀装置关断。如图5所示，当阀芯13向右移动到极限位置时，与堵头座18的密封面c紧密接触，与阀座12的密封面c分离，此时，出口孔部121开启，介质从进口孔部111流入，从出口孔部121流出。

两个硬磁部件14分别安装在阀座12的第一端部和堵头座18的第一端部，图示方案中，两个硬磁部件14均具有内孔，通过内孔套装在阀座12或堵头座18的环状凸起部b外周。通过设置硬磁部件14，阀装置的出口孔部121能够在断电状态下保持封闭或开启，因此，阀装置能够在脉冲供电模式下运行。具体来说，若在阀芯13与阀座12的密封面c紧密接触后断电，阀芯13能够在左侧的硬磁部件14的磁吸力作用下保持与阀座12的紧密接触，从而使阀装置保持关断；若在阀芯13与堵头座18的密封面c紧密接触后断电，阀芯13能够在右侧的硬磁部件14的磁吸力作用下保持与堵头座18紧密接触，从而使阀装置保持开启。

如图1所示，电磁组件20包括线圈单元和导磁单元。线圈单元包括线圈骨架21、线圈22、包封层23和引线部24，导磁单元包括导磁芯25和两块导磁板26。

线圈22缠绕在线圈骨架21外周，包封层23包封在线圈22外周，引线部24自线圈22引出，并从罩壳30左侧下方的第二过孔部32伸出。导磁芯25安装在线圈骨架21的轴向通孔中。导磁芯25的轴线与套管11的轴线平行。

两块导磁板26分别与导磁芯25的两端限位连接或固定连接。图示方案中，两块导磁板26上均设有第一连接孔261，导磁芯25的两端分别设有凸块251，两端的凸块251分别与两块导磁板26上的第一连接孔261过盈配合，当然，实际实施中，导磁板26与导磁芯25的连接结构不局限于此，只要能够使导磁板26和导磁芯25的相对位置固定的结构均可。

两块导磁板26还分别与阀座12的第二端部、堵头座18的第二端部限位连接或固定连接。图示方案中，两块导磁板26上设有第二连接孔262，阀座12的第二端部与左侧导磁板26上的第二连接孔262过盈配合，堵头座12的第二端部与右侧导磁板26上的第二连接孔262过盈配合。当然，实际实施中，导磁板26与阀座12以及堵头座18连接结构不局限于此，只要能够使导磁板26、阀座12以及堵头座的相对位置固定的结构均可。

具体的，套管11与阀座12、套管11与堵头座18、安装套15与套管11、进流管16与安装套15、出流管17与阀座12，均可以采用焊接固定，这样不仅牢固可靠而且密封防漏性较好。

具体的，阀装置的最小通径优选不小于3mm，阀装置的进口压力P的范围优选：0.5MPa≥P≥0.1MPa。采用这种配置的阀装置应用在制冷系统中时，能够防止制冷剂截流。

应用时，向阀装置101的电磁组件20供电，阀座12和堵头座18在导磁芯25和导磁板26的传导作用下被磁化，阀芯13在阀座12的磁性力作用下向左侧或右侧移动(通过改变电流方向，来改变阀芯13的移动方向)，从而能够开启或关闭出口孔部121。阀装置101的供电模式采用脉冲供电模式，即间歇供电，若在阀芯13与阀座12的密封面c紧密接触后断电，阀芯13能够在左侧的硬磁部件14的磁吸力作用下保持与阀座12的紧密接触，从而使阀装置保持关断；若在阀芯13与堵头座18的密封面c紧密接触后断电，阀芯13能够在右侧的硬磁部件14的磁吸力作用下保持与堵头座18紧密接触，从而使阀装置保持开启。由于该阀装置101能够在脉冲供电模式下运行，所以耗电量小。

如图6-图8所示，制冷系统100包括依次串联的压缩机102、冷凝组件103、过滤器104、切换阀105和蒸发组件106，还包括阀装置101。阀装置101采用上述阀装置。

具体的，制冷系统可以是单温区制冷系统(如图6所示)或多温区制冷系统(如图7和图8所示)，每个温区由一组蒸发器1061控温。多温区制冷系统的各个蒸发器1061相互并联。

阀装置101的进口孔部111与压缩机102的制冷剂出口部连通，阀装置101的出口孔部121与压缩机102的制冷剂进口部连通，阀装置101的出口孔部121与蒸发组件106的制冷剂出口部连通。对于多温区制冷系统，阀装置101可以串联在单组蒸发器1061所在的支路上(如图8所示)，也可以串联在各组蒸发器1061的汇流总路上(如图7所示)。

制冷系统100运行过程中，可以根据压缩机102的运行与否选择开启阀装置101或关断阀装置101。

具体的，当压缩机102处于运行状态时，开启阀装置101，这种情况下，制冷剂流动路径是：压缩机102→冷凝组件103→过滤器104→切换阀105→蒸发组件106→阀装置101→压缩机102。

当压缩机102处于关闭状态时，关断阀装置101，这种情况下，已经流过切换阀105的制冷剂无法流到压缩机102中，这样能够缩短压缩机102再次启动时使蒸发组件206开始蒸发所需的时间，因此能够降低制冷系统的能耗。并且，关断阀装置101后，压缩机102中的制冷剂也无法回流到蒸发组件106中，这样蒸发组件的温度不受回流的制冷剂影响，因此，能够缩小制冷系统的冷冻室或冷藏室的温度与设定温度的差异。

以上对本发明所提供的阀装置及制冷系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (12)

1.阀装置，其特征在于，所述阀装置包括电磁组件(20)和阀组件(10)，所述电磁组件(20)包括线圈单元和导磁单元，所述阀组件(10)包括套管(11)、阀座(12)、阀芯(13)、两个硬磁部件(14)以及堵头座(18)；

所述套管(11)套在所述阀座(12)和所述堵头座(18)外周，所述套管(11)的管壁上设有进口孔部(111)，所述阀座(12)和所述堵头座(18)分别位于所述进口孔部(111)的中心轴线两侧；所述阀座(12)和所述堵头座(18)均具有：靠近所述进口孔部(111)的第一端部和远离所述进口孔部(111)的第二端部；

所述阀座(12)的第一端部设有出口孔部(121)，所述阀座(12)的第一端部和所述堵头座(18)的第一端部各设一个密封面(c)，所述阀座(12)的第二端部和所述堵头座(18)的第二端部与所述导磁单元连接；所述阀芯(13)安装在两个所述密封面(c)之间；

两个所述硬磁部件(14)分别安装于所述阀座(12)的第一端部和所述堵头座(18)的第一端部，用于吸引所述阀芯(13)，使所述阀芯(13)保持在与所述密封面(c)接触的位置。

2.根据权利要求1所述的阀装置，其特征在于，所述线圈单元包括线圈骨架(21)、线圈(22)、包封层(23)和引线部(24)，所述线圈(22)缠绕在所述线圈骨架(21)外周，所述包封层(23)包封在所述线圈(22)外周，所述引线部件(24)自所述线圈(22)引出；

所述导磁单元包括导磁芯(25)和两块导磁板(26)，所述导磁芯(25)安装在所述线圈骨架(21)的轴向通孔中，所述导磁芯(25)的轴线与所述套管(11)的轴线平行，所述导磁芯(25)的两个端部分别与两块所述导磁板(26)限位连接或固定连接，所述阀座(12)的第二端部与一块所述导磁板(26)限位连接或固定连接，所述堵头座(18)的第二端部与另一块所述导磁板(26)限位连接或固定连接。

3.根据权利要求2所述的阀装置，其特征在于，所述导磁板(26)上设有第一连接孔(261)和第二连接孔(262)，所述导磁芯(25)的两个端部分别与两块所述导磁板(26)上的第一连接孔(261)过盈连接，所述阀座(12)的第二端部与一块所述导磁板(26)上的第二连接孔(262)过盈连接，所述堵头座(18)的第二端部与另一块所述导磁板(26)上的第二连接孔(262)过盈连接。

4.根据权利要求2所述的阀装置，其特征在于，所述阀座(12)的第一端部和所述堵头座的第一端部均设有端面(a)和环状凸起部(b)，所述端面(a)朝向所述阀芯(13)，所述环状凸起部(b)自所述端面(a)的中心区域沿轴向凸向所述阀芯(13)，所述阀座(12)的环状凸起部(b)的内周面围合形成所述出口孔部(121)，所述密封面(c)形成在所述环状凸起部(b)的内周面上，所述硬磁部件(14)具有内孔，通过所述内孔固套在所述环状凸起部(b)外周。

5.根据权利要求4所述的阀装置，其特征在于，所述阀座(12)的第二端部设有安装孔部(122)，所述阀座(12)内部设有流道孔部(123)，所述安装孔部(122)通过所述流道孔部(123)与所述出口孔部(121)连通；所述阀组件(10)还包括出流管(17)，所述出流管(17)插装固定于所述安装孔部(122)。

6.根据权利要求5所述的阀装置，其特征在于，所述安装孔部(122)的孔径大于所述流道孔部(123)的孔径，从而在所述安装孔部(122)和所述流道孔部(123)的交界位置形成台阶面(124)，所述台阶面(124)用于限定所述出流管(17)的插装深度。

7.根据权利要求5所述的阀装置，其特征在于，所述阀组件(10)还包括安装套(15)和进流管(16)，所述安装套(15)套设在所述套管(11)外周，所述安装套(15)的套壁上设有通孔部(151)，所述通孔部(151)与所述进口孔部(111)相通，所述进流管(16)插装固定于所述通孔部(151)。

8.根据权利要求7所述的阀装置，其特征在于，所述阀装置还包括罩壳(30)，所述电磁组件(20)的主体和所述阀组件(10)的主体均安装在所述罩壳(30)中，所述罩壳(30)上设有供所述阀组件(10)的进流管(16)和出流管(17)伸出的第一过孔部(31)，还设有供所述电磁组件(20)的引线部(24)伸出的第二过孔部(32)。

9.根据权利要求8所述的阀装置，其特征在于，所述套管(11)与所述阀座(12)、所述套管(11)与所述堵头座(18)，所述安装套(15)与所述套管(11)、所述进流管(16)与所述安装套(15)、所述出流管(17)与所述阀座(12)，均采用焊接固定。

10.根据权利要求1-9任一项所述的阀装置，其特征在于，所述阀装置的最小通径不小于3mm，所述阀装置的进口压力P的范围为0.5MPa≥P≥0.1MPa。

11.根据权利要求1-9任一项所述的阀装置，其特征在于，所述阀装置的供电模式为脉冲供电模式。

12.制冷系统(100)，所述制冷系统(100)包括依次串联的压缩机(102)、冷凝组件(103)、过滤器(104)、切换阀(105)和蒸发组件(106)，其特征在于，所述制冷系统(100)还包括阀装置(101)，所述阀装置(101)采用权利要求1-11任一项所述的阀装置；所述阀装置的进口孔部(111)与所述蒸发组件(106)的制冷剂出口部连通，所述阀装置(101)的所述出口孔部(121)与所述压缩机(102)的制冷剂进口部连通。

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