CN117628236A - 保压阀和具有其的制冷系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种保压阀和具有其的制冷系统，所述保压阀包括阀体、安装于所述阀体内的阀套和阀芯，所述阀套上设置有与流体入口连通的输入口、与流体出口连通的输出口和滑道，所述滑道上还设置有连通所述流体入口的导压口；所述阀芯包括活塞、与所述活塞连接的复位弹性件，所述活塞与所述滑道配合形成有导流通道；当流体需要流动时，流体通过所述导压口作用于所述活塞，使得所述活塞在所述滑道内滑动，以使所述导流通道连通所述输入口和所述输出口，供流体通过。该保压阀采用机械式结构，经济耐用,并且利用流体压力实现保压阀开启，还能够避免产生动作噪声。

Description

保压阀和具有其的制冷系统

技术领域

本发明涉及制冷技术领域，具体涉及一种保压阀和具有其的制冷系统。

背景技术

冰箱、空调等的制冷系统通常由压缩机、冷凝器、节流结构以及蒸发器等组成，并且通常采用间歇式制冷以满足制冷需求。然而，每次压缩机开机后，需要一定的运行时长进行系统增压，使制冷管路内压力上升至一定值才能转入有效制冷工况；并且在压缩机停机后，冷凝器中的制冷剂会完全释放，拉低蒸发器的制冷温度，使得系统前后压力恢复至平衡状态。因此，在压缩机停机后的再次起动初期不能正常对外致冷，而成为无效做功浪费电能，并且这种周期性工作次数较为频繁，长此以往会导致电能的大量浪费。

为了实现冷凝器保压的效果，在冷凝器与节流结构之间设置有电磁阀，所述电磁阀与压缩机同步工作。当压缩机工作时，电磁阀打开使得制冷剂通过，压缩机停止运行，电磁阀自动关闭，使得制冷剂在管路两端不能流通，从而在压缩机停机后仍能保证制冷系统内的高低压差，且高低压两端不产生热交换。但是，上述电磁阀结构复杂、成本相对较高，且存在动作噪声。

发明内容

本发明提供了一种保压阀和具有其的制冷系统，用于解决现有制冷系统中的电磁阀结构复杂、成本相对较高，且存在动作噪声等技术问题。

为实现上述发明目的之一，本发明一实施例提供了一种保压阀，其包括：

阀体，其包括流体入口、流体出口以及安装腔；

阀套，其设置于所述安装腔内，所述阀套上设置有与所述流体入口连通的输入口、与所述流体出口连通的输出口以及滑道，所述滑道连通所述输入口和所述输出口，所述滑道上还设置有连通所述流体入口的导压口；

阀芯，其包括活塞、与所述活塞连接的复位弹性件，所述活塞可在所述滑道内滑动，所述复位弹性件用于使所述活塞保持处于将所述输入口和所述输出口断开的位置；

其中，当流体需要流动时，流体通过所述导压口作用于所述活塞，使得所述活塞在所述滑道内运动，所述活塞与所述滑道配合形成有导流通道，以使所述输入口和所述输出口连通，供流体通过。

作为上述技术的进一步改进，所述阀套包括与所述阀体连接的固定段、具有所述输入口的进口段以及具有所述输出口的出口段，所述进口段和所述出口段与所述阀体的内壁之间形成有流通间隙，以供流体流入或流出。

作为上述技术的进一步改进，所述固定段包括第一固定段、中间固定段以及第二固定段，所述进口段设置于所述第一固定段与所述中间固定段之间，所述出口段设置于所述中间固定段与所述第二固定段之间，且所述第一固定段上设置有缺口，所述缺口用于连通所述流体入口和所述流通间隙。

作为上述技术的进一步改进，所述输入口和所述输出口沿所述阀套的径向方向设置。

作为上述技术的进一步改进，所述阀套在远离所述导压口的一端还设置有泄压口，所述泄压口连通所述流体出口与所述滑道，所述泄压口用于将所述滑道内的流体引流至所述流体出口。

作为上述技术的进一步改进，所述活塞具有阶梯状结构，所述活塞包括与所述滑道连接的滑动段、与所述滑道配合形成导流通道的导流段；所述导流段的外径小于所述滑动段的外径。

作为上述技术的进一步改进，所述保压阀还包括设置于所述阀体上的阀套安装口、安装于所述阀套安装口的端盖以及活动贯穿所述端盖的调节杆，所述调节杆与所述复位弹性件连接。

作为上述技术的进一步改进，所述阀体内还设置有用于限制所述阀套在所述安装腔内移动的限位结构。

作为上述技术的进一步改进，所述流体进口和所述流体出口垂直设置，所述输入口和所述输出口贯穿所述阀套。

本发明一实施例中还提供了一种制冷系统，其包括压缩机、冷凝器、节流结构、蒸发器以及设置于所述冷凝器和所述节流结构之间的上述保压阀。

与现有技术相比，本发明一实施例中提供的保压阀以及具有其的制冷系统的有益效果在于：该保压阀采用机械式结构，装配简单，能够通过的流体流量大，经济耐用，并且利用流体压力实现保压阀开启，还能够避免产生动作噪声。

附图说明

图1是本发明一实施例中提供的保压阀处于关闭状态时的结构示意图；

图2是本发明一实施例中提供的保压阀处于临界位置时的结构示意图；

图3是本发明一实施例中提供的保压阀处于打开状态时的结构示意图；

图4是本发明一实施例中提供的活塞的俯视图；

图5是本发明一实施例中提供的制冷系统的结构示意图。

图中：

10、保压阀；11、阀体；112、流体入口；113、流体出口；114、安装腔；12、阀套；121、输入口；122、输出口；123、滑道；124、导压口；125、固定段；1251、第一固定段；1252、中间固定段；1253、第二固定段；1254、缺口；126、进口段；127、出口段；128、流通间隙；129、泄压口；13、阀芯；131、活塞；1311、滑动段；1311a、第一滑动段；1311b、第二滑动段；1312、导流段；132、复位弹性件；133、导流通道；14、阀套安装口；15、端盖；16、调节杆；17、限位结构；100、制冷系统；20、压缩机；30、冷凝器；40、节流结构；50、蒸发器。

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的一部分实施例，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作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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“前”、“后”、“上”、“下”、“内”、“外”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装置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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本发明一实施例中提供了一种保压阀10。如图1至图3所示，图1是本发明一实施例中提供的保压阀处于关闭状态时的结构示意图，此时流体无法通过所述保压阀；图2是本发明一实施例中提供的保压阀处于临界位置时的结构示意图，此时流体入口处的流体压力逐渐增大，该保压阀处于流体即将能够流通的临界状态。图3是本发明一实施例中提供的保压阀处于打开状态时的结构示意图，此时流体入口处的流体压力与复位弹性件的弹性力平衡，流体能够稳定流过。图中阀体内的箭头所指方向为流体的流动方向。该保压阀10包括阀体11、设置于阀体11内的阀套12和阀芯13，该保压阀10采用机械式结构，不仅能够通过的流体流量较大，而且经济耐用。并且利用流体压力实现保压阀10开启，还能够避免产生动作噪声。

具体地，阀体11包括流体入口112、流体出口113以及安装腔114。阀套12设置于安装腔114内，阀套12上设置有与流体入口112连通的输入口121、与流体出口113连通的输出口122以及滑道123，滑道123连通输入口121和输出口122，滑道123上还设置有连通流体入口112的导压口124。

阀芯13包括活塞131、与活塞131连接的复位弹性件132，活塞131可在滑道123内滑动。在复位弹性件132的作用下，活塞131保持处于使输入口121与输出口122断开的位置。

当流体需要流动时，流体入口112处的流体压力逐渐增大，流体通过导压口124作用于活塞131，使得活塞131在滑道123内运动，活塞131与滑道123配合形成有导流通道133，以使输入口121和输出口122连通，供流体通过。

进一步地，为了保证活塞131运动的灵敏度，活塞131在滑道123内的滑动方向设置为阀套12的轴向方向，也即活塞131在滑道123内的滑动方向与流体的流动方向相同，并且导压口124设置于滑道123上靠近流体入口112的一端。

在本实施例中，保压阀10可设置为直角管的结构，也即流体入口112与流体出口113垂直设置，流体经该保压阀10流出后流动方向发生变化，因此，输入口121和输出口122沿阀套12的径向方向设置，从而减少流体流动方向改变造成的压力损耗。

在本发明一实施例中，阀套12包括与阀体11连接的固定段125、具有输入口121的进口段126以及具有输出口122的出口段127。其中，进口段126和出口段127与阀体11的内壁之间形成有流通间隙128，流通间隙128分别连通流体入口112与输入口121、输出口122与流体出口113，以供流体流入或流出。

具体地，阀套12通过固定段125固定安装至安装腔114内，且进口段126和出口段127的外径小于固定段125的外径，从而使得进口段126和出口段127与阀体11的内壁之间形成有流通间隙128，以供流体流入或流出。

并且，进口段126和出口段127的外径小于固定段125的外径的设置还能够避免因阀套12安装不当造成流体无法流通，例如若阀套12安装不当，出现输出口122与流体出口113无法对准的情况，流体仍能够通过流通间隙128流向流体出口113。

进一步地，固定段125包括第一固定段1251、中间固定段1252以及第二固定段1253；进口段126设置于第一固定段1251和中间固定段1252之间，出口段127设置于中间固定段1252与第二固定段1253之间。如图4所示，第一固定段1251上还设置有缺口1254，缺口1254用于连通流体入口112和流通间隙128，供流体进入流通间隙128。

当然，在本发明一些实施例中，缺口1254也可设置为第一固定段1251上的若干组通孔，从而使得流体入口112处的流体能够流向流通间隙128处。

在本实施例中，输入口121和输出口122沿阀套12的径向方向设置，从而使得流体能够从阀套12与阀体11之间的流通间隙128通过，且不影响活塞131的滑动，并且将输入口121与导压口124分开设置，还能够保证活塞131的运动更加稳定，避免流体流量变化引起活塞131的晃动，进而保证了保压阀10工作稳定。

可选地，输入口121和输出口122贯穿阀套12，从而能够增大该保压阀10的流体通过流量。并且还能够避免因阀套12安装不当造成流体无法流通。

在活塞131的运动过程中，阀套12上具有输出口122的一端的滑道内常常会淤积有部分流体，为使该段滑道内淤积的流体排出且不影响活塞131的滑动，阀套12上还设置有泄压口129，泄压口129连通流体出口113和滑道123，泄压口129用于将滑道123内的流体引流至流体出口113。

具体地，泄压口129设置于阀套12上远离导压口124的一端。当活塞131在滑道123内朝向具有泄压口129的一端滑动时，活塞131会挤压滑道123内淤积的流体从泄压口129排出，从而避免影响活塞131在滑道123内滑动。

可选地，泄压口129应尽可能设置在滑道123的最顶端，从而能够使得滑道123内的流体能够完全排出。

在本实施例中，活塞131具有阶梯状结构。活塞131包括与滑道123连接的滑动段1311、与滑道123配合形成导流通道133的导流段1312，导流段1312的外径小于滑动段1311的外径。当保压阀10处于通路时，流体从流体入口112依次通过缺口1254、流通间隙128、输入口121、导流通道133、输出口122流向流体出口113，从而实现流体的流动。

具体地，滑动段1311包括相对设置的第一滑动段1311a和第二滑动段1311b，导流段1312设置于第一滑动段1311a和第二滑动段1311b之间。如图1所示，当在复位弹性件132的作用下，活塞131使得输入口121和输出口122断开时，第二滑动段1311b位于输出口122的上方。

如图2所示，流体入口112的流体压力逐渐增大，流体通过导压口124推动活塞131滑动，使得活塞131处于临界位置，临界位置为导流通道133即将连通输入口121与输出口122的位置。如图3所示，随着流体入口112处的流体压力增加，导流通道133连通输入口121和输出口122，直至流体对于活塞131的推动力与复位弹性件132的弹性形变力达到平衡，流体能够稳定流过保压阀10。

该保压阀10中活塞131与阀套12配合的设置，相比于现有技术中通过堵头封堵阀座上的阀口设置，更加稳定，且流体流量更大。具体地，由于活塞131在滑道123内往复滑动，其运动更加稳定，能够避免堵头对不准阀口的情况出现，从而能够使得该保压阀10的设计尺寸范围更大，能够符合更多场景的使用需求。

在本实施例中，保压阀10还包括设置于阀体11上的阀套安装口14、安装于阀套安装口14的端盖15以及活动贯穿端盖15的调节杆16，调节杆16与复位弹性件132连接，调节杆16的设置可供用户调节保压阀10的开启压力，调节保压阀10的流体流量。

可选地，端盖15与阀体11之间通过螺纹连接。调节杆16可设置为螺纹杆，螺纹杆可相对端盖15旋入或旋出，从而可供用户调节保压阀10的开启压力，调节保压阀10通过的流体流量。

在本实施例中，为了防止阀套12在安装腔114内移动，阀体11内还设置有用于限制阀套12在安装腔114内移动的限位结构17。

进一步地，限位结构17设置为阀体11的内壁向内形成的突起，从而使得阀套12卡持于突起和端盖15之间。当然，在本发明一些实施例中，限位结构17还可设置为止挡螺钉等结构。因此，凡是与本实施例相同或相似的技术方案均涵盖在本发明的保护范围内。

在本实施例中，阀体11、阀套12、活塞131以及端盖15可采用铜合金材料制成，从而保证保压阀10具有良好的结构强度。调节杆16可设置为不锈钢，从而避免因调节杆16往复调节造成锈蚀，影响保压阀10的调节。为了保证复位弹性件132的弹性形变强度，复位弹性件132可采用合金弹簧钢制成。

在本实施例中，若流体入口112处为高压部分，可设置为P_H，流体出口113处为低压部分，可设置为P_L；导压口124的开口面积为S₁；输出口122的开口面接为S₂；复位弹性件132的弹性模量为k；活塞131处于临界位置时，复位弹性件132的形变量为L，该形变量可根据调节杆16进行调节，此时复位弹性件132的弹性作用力为F，那么满足下列关系：

F＝P_H·S₁-P_L·S₂＝K·L

其中，上述公式中P_H、P_L为设备的制冷系统建立所需的压力，对某一确定的设备而言，其可认为是定值。

本发明一实施例中还提供了一种制冷系统100，如图5所示，图中所示的箭头所指方向为制冷剂流动方向。该制冷系统100包括压缩机20、冷凝器30、节流结构40、蒸发器50以及设置于冷凝器30和节流结构40之间的上述保压阀10。

该制冷系统100的工作过程如下：在保压阀10安装至制冷系统100中的冷凝器30和节流结构40之间，且保压阀10内制冷剂的流动方向为自冷凝器30流向节流结构40时，当压缩机20工作，冷凝器30一侧的制冷剂压力达到预设压力PH时，在制冷剂压力作用下，活塞131在滑道123内滑动，以使导流通道133连通输入口121和输出口122，从而使得制冷剂能够流动。若压缩机20停止工作时，冷凝器30一侧的制冷剂压力会逐渐减小直至制冷剂压力无法推动活塞131，并在复位弹性件132的弹性力作用下，保压阀10关闭，进而实现冷凝器30保压，缩短压缩机20启动运行建立压力差的时长。

综上，本发明提供的保压阀10和具有其的制冷系统100的有益效果在于：该保压阀10采用机械式结构，装配简单，经济耐用,并且利用流体压力实现保压阀10开启，还能够避免产生动作噪声。该保压阀10中调节杆16的设置还能够使得用户可根据需求调节该保压阀10通过的流体流量，使得该保压阀10能够满足更多使用场景的需求。当该保压阀10安装至制冷系统100时，不仅能够实现冷凝器30保压，缩短压缩机20启动运行建立压力差的时间，而且工作稳定，成本较低。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种保压阀，其特征在于，包括：

阀体，其包括流体入口、流体出口以及安装腔；

阀套，其设置于所述安装腔内，所述阀套上设置有与所述流体入口连通的输入口、与所述流体出口连通的输出口以及滑道，所述滑道连通所述输入口和所述输出口，所述滑道上还设置有连通所述流体入口的导压口；

阀芯，其包括活塞、与所述活塞连接的复位弹性件，所述活塞可在所述滑道内滑动，所述复位弹性件用于使所述活塞保持处于将所述输入口和所述输出口断开的位置；

其中，当流体需要流动时，流体通过所述导压口作用于所述活塞，使得所述活塞在所述滑道内运动，所述活塞与所述滑道配合形成有导流通道，以使所述输入口和所述输出口连通，供流体通过。

2.根据权利要求1所述的保压阀，其特征在于，所述阀套包括与所述阀体连接的固定段、具有所述输入口的进口段以及具有所述输出口的出口段，所述进口段和所述出口段与所述阀体的内壁之间形成有流通间隙，以供流体流入或流出。

3.根据权利要求2所述的保压阀，其特征在于，所述固定段包括第一固定段、中间固定段以及第二固定段，所述进口段设置于所述第一固定段与所述中间固定段之间，所述出口段设置于所述中间固定段与所述第二固定段之间，且所述第一固定段上设置有缺口，所述缺口用于连通所述流体入口和所述流通间隙。

4.根据权利要求1所述的保压阀，其特征在于，所述输入口和所述输出口沿所述阀套的径向方向设置。

5.根据权利要求1所述的保压阀，其特征在于，所述阀套在远离所述导压口的一端还设置有泄压口，所述泄压口连通所述流体出口与所述滑道，所述泄压口用于将所述滑道内的流体引流至所述流体出口。

6.根据权利要求1所述的保压阀，其特征在于，所述活塞具有阶梯状结构，所述活塞包括与所述滑道连接的滑动段、与所述滑道配合形成导流通道的导流段；所述导流段的外径小于所述滑动段的外径。

7.根据权利要求1所述的保压阀，其特征在于，所述保压阀还包括设置于所述阀体上的阀套安装口、安装于所述阀套安装口的端盖以及活动贯穿所述端盖的调节杆，所述调节杆与所述复位弹性件连接。

8.根据权利要求1所述的保压阀，其特征在于，所述阀体内还设置有用于限制所述阀套在所述安装腔内移动的限位结构。

9.根据权利要求1所述的保压阀，其特征在于，所述流体进口和所述流体出口垂直设置，所述输入口和所述输出口贯穿所述阀套。

10.一种制冷系统，其包括压缩机、冷凝器、节流结构以及蒸发器，其特征在于，所述冷凝器与所述节流结构之间还设置有如上述权利要求1至9中任一项所述的保压阀。