CN117685690A - 制冷剂节流分液方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种制冷剂节流分液方法，包括如下步骤：S1，液态制冷剂经进口端进入阀芯腔；S2，阀芯腔内的液态制冷剂经节流阀芯上的螺旋毛细导流槽节流转化为气液混合均匀相；S3，步骤S2节流后的气液混合均匀相制冷剂分流入出口端的多个节流器内。本发明通过设置螺旋毛细导流槽，纯液相制冷剂分流入多根螺旋毛细导流槽后，因螺旋毛细导流槽横截面积小，流动阻力大转换为气液混合相制冷剂从而形成节流效果，分流并节流后的多路气液混合相制冷剂继续分别流入对应的多个节流器中继续节流，进而实现节流和分液的双重效果。

Description

制冷剂节流分液方法

技术领域

本发明属于节流装置技术领域，具体涉及一种制冷剂节流分液方法。

背景技术

制冷系统通常需要配备蒸发器来将制冷剂送入到待制冷空间。对于具有多个蒸发器的分布式制冷机组或多管路并联的蒸发器，需要将制冷剂平均分配至每个机组或蒸发器的多套管路中。在分配过程中需要经过节流装置节流，让制冷剂成为具有制冷能力的气液两相流。

目前主流分液技术有两种，一种是采用先分液再节流的方式，先将液体制冷剂分为多路，然后通过每条路的节流装置进行节流，为节约成本通常采用毛细管进行节流。第二种是先将液体制冷剂节流成气液两相流，节流装置可选用毛细管或膨胀阀，再通过专用的分液头进行分液。

对于小型制冷系统，如果先分流，再使用毛细管节流，由于小型制冷系统总制冷量较小，分为多个蒸发器后，每个蒸发器制冷量进一步减小。根据毛细管原理，每根毛细管长度成几何倍数增加。极大的增加了材料成本、生产成本、体积和重量。倘若采用膨胀阀节流，膨胀阀本身成本较高，且后续分液头对安装工艺具有较高的要求，例如在静止状态且垂直安装，从而使得分液不受制冷剂自身的重力影响，才有可能将气液两相流均匀分流。而小型制冷系统一般运用在空调服等可穿戴式制冷系统上，穿戴者在活动时会造成小型制冷系统发生晃动，因此，分液头无法始终保持垂直状态，也就无法保证均匀分液的效果。因此有必要加以改进之。

发明内容

本发明针对现有技术的分液头安装要求苛刻，无法应用在可穿戴式制冷系统中的技术问题，一方面的目的在于提供一种制冷剂节流分液方法。

本发明的制冷剂节流分液方法包括如下步骤：

S1，液态制冷剂经进口端进入阀芯腔；

S2，阀芯腔内的液态制冷剂经节流阀芯上的螺旋毛细导流槽节流转化为气液混合均匀相；

S3，步骤S2节流后的气液混合均匀相制冷剂分流入出口端的多个节流器内。

在较佳示例中，所述制冷剂节流分液方法采用制冷剂节流分液器执行，所述制冷剂节流分液器包括：

进口端和设有多个节流器的出口端，所述进口端和所述出口端密封连接形成阀芯腔；

节流阀芯，嵌入在所述阀芯腔内，所述节流阀芯具有至少一螺旋毛细导流槽，所述螺旋毛细导流槽将所述进口端和出口端连通。

在较佳示例中，所述进口端具有进口筒体；

所述出口端还具有出口筒体，所述多个节流器设置在所述出口筒体的尾端，所述出口筒体与所述进口筒体密封连接，内部形成所述阀芯腔。

在较佳示例中，所述螺旋毛细导流槽具有多根，多根所述螺旋毛细导流槽均匀间隔分布在所述节流阀芯上，所述节流分液阀芯上的每根螺旋毛细导流槽与对应的节流器连通，

步骤S2具体为，阀芯腔内的液态制冷剂经节流阀芯上的多根螺旋毛细导流槽分流并节流转化为多路气液混合均匀相；

步骤S3具体为，步骤S2分流并节流后的多路气液混合均匀相制冷剂分别流入出口端的对应的多个节流器内。

在较佳示例中，多根所述螺旋毛细导流槽均匀间隔分布在所述节流阀芯的外表面上。

在较佳示例中，所述出口端的尾端设有密封面；

多个所述节流器穿过所述密封面与对应的螺旋毛细导流槽连通。

在较佳示例中，所述节流阀芯的尾端具有：

多个限位柱，沿着所述阀芯腔的径向间隔布置，所述限位柱的一端固定在所述节流阀芯的尾端且位于相邻两螺旋毛细导流槽的出口之间，所述限位柱的另一端抵在所述密封面上；

多个分流腔，形成在相邻两个限位柱之间，多个节流器的一端穿过所述密封面插入在对应的分流腔内，与对应的螺旋毛细导流槽连通。

在较佳示例中，所述节流器为毛细管，所述毛细管穿过所述密封面向靠近所述节流阀芯的方向轴向延伸一定长度形成毛细管伸入结构；

所述限位柱的轴向长度大于所述毛细管伸入结构的长度。

在较佳示例中，所述制冷剂节流分液器还包括：

过滤芯，设在所述进口端的内部且位于所述节流阀芯的头端侧；

所述制冷剂节流分液方法在步骤S1与步骤S2之间，还包括：

步骤S2A，进入阀芯腔的液态制冷剂先由过滤芯过滤后再进行步骤S2。

在较佳示例中，多个所述分流腔之间互不连通；

多根螺旋毛细导流槽之间互不连通；

和/或，所述节流阀芯的外表面与所述进口筒体和所述出口筒体的内表面之间无缝贴合，使得所述螺旋毛细导流槽形成通路；

和/或，

多根所述螺旋毛细导流槽的螺旋线形一致；

所述螺旋毛细导流槽的数量为所述节流器的整数倍；

和/或，所述节流器为毛细管或膨胀阀。

本发明的另一方面在于提供一种与本发明的制冷剂节流分液方法配套的制冷剂节流分液器。

本发明的制冷剂节流分液器包括：

进口端和设有多个节流器的出口端，所述进口端和所述出口端密封连接形成阀芯腔；

节流阀芯，嵌入在所述阀芯腔内，所述节流阀芯具有至少一螺旋毛细导流槽，所述螺旋毛细导流槽将所述进口端和出口端连通。

较佳地是，所述进口端具有进口筒体；

所述出口端还具有出口筒体，所述多个节流器设置在所述出口筒体的尾端，所述出口筒体与所述进口筒体密封连接，内部形成所述阀芯腔。

较佳地是，所述螺旋毛细导流槽具有多根，多根所述螺旋毛细导流槽均匀间隔分布在所述节流阀芯上，所述节流分液阀芯上的每根螺旋毛细导流槽与对应的节流器连通。

较佳地是，多根所述螺旋毛细导流槽均匀间隔分布在所述节流阀芯的外表面上。

较佳地是，所述出口端的尾端设有密封面；

多个所述节流器穿过所述密封面与对应的螺旋毛细导流槽连通。

较佳地是，所述节流阀芯的尾端具有：

多个限位柱，沿着所述阀芯腔的径向间隔布置，所述限位柱的一端固定在所述节流阀芯的尾端且位于相邻两螺旋毛细导流槽的出口之间，所述限位柱的另一端抵在所述密封面上；

多个分流腔，形成在相邻两个限位柱之间，多个节流器的一端穿过所述密封面插入在对应的分流腔内，与对应的螺旋毛细导流槽连通。

较佳地是，所述节流器为毛细管，所述毛细管穿过所述密封面向靠近所述节流阀芯的方向轴向延伸一定长度形成毛细管伸入结构；

所述限位柱的轴向长度大于所述毛细管伸入结构的长度。

较佳地是，多个所述分流腔之间互不连通；

多根螺旋毛细导流槽之间互不连通。

较佳地是，所述制冷剂节流分液器还包括：

过滤芯，设在所述进口端的内部且位于所述节流阀芯的头端侧。

较佳地是，所述节流阀芯的外表面与所述进口筒体和所述出口筒体的内表面之间无缝贴合，以使得所述螺旋毛细导流槽形成通路；

和/或，多根所述螺旋毛细导流槽的螺旋线形一致；

所述螺旋毛细导流槽的数量为所述节流器的整数倍；

和/或，所述进口端具有进口管，连接在所述进口端的进口筒体上；

和/或，所述节流器为毛细管或膨胀阀。

本发明的积极进步效果在于：

1)本发明通过设置螺旋毛细导流槽，纯液相制冷剂分流入多根螺旋毛细导流槽后，因螺旋毛细导流槽横截面积小，流动阻力大转换为气液混合相制冷剂从而形成节流效果，分流并节流后的多路气液混合相制冷剂继续分别流入对应的多个节流器中继续节流，进而实现节流和分液的双重效果。

2)采用螺旋毛细导流槽进行分流和节流，制冷剂在螺旋运动过程中，气相制冷剂和液相制冷剂在任何方向上都是混合均匀，因此本发明的制冷剂节流分液器可以任意角度任意方向设置，无需垂直于地面。

3)当采用毛细管作为节流器时，采用本发明的制冷剂节流分液器进行分液与节流，减少了毛细管的使用，降低了毛细管的数量和体积。

附图说明

图1为本发明的制冷剂节流分液器的平面结构示意图；

图2为本发明的制冷剂节流分液器的平面结构分解示意图；

图3为本发明的进口端的结构示意图；

图4A为本发明的出口端的立体结构示意图；

图4B为本发明的出口端的透视平面结构示意图；

图5A和5B为本发明的节流阀芯的立体结构示意图；

图6为本发明的出口筒体尾端剖视图；

图7为本发明的制冷剂节流分液方法的流程图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

如图1和图2所示，本发明的制冷剂节流分液器包括进口端10、出口端20、过滤芯40和节流阀芯30。纯液体制冷剂从进口端10进入，然后由过滤芯40过滤后，由节流阀芯30分液并节流后转化为多路气液混合相制冷剂，多路气液混合相制冷剂从出口端20流出，再经出口端20的节流器进一步节流，节流器可采用毛细管22或膨胀阀，优选毛细管22。

如图2～3所示，以节流器为毛细管22进行说明，在本示例中，进口端10沿着制冷剂流向依次具有进口管13和进口筒体11。进口管13和进口筒体11的材质可为紫铜或黄铜。进口筒体11为一个主体为中空圆柱体、头端为锥台形的筒状结构。进口管13的内径小于进口筒体11的主体内径，与进口筒体11的头端大小一致，且一体成型连接在进口端10的进口筒体11的头端。纯液相制冷剂通过进口管13流入进口端10的进口筒体11的主体内。

如图2和4A～4B所示，出口端20具有出口筒体21、密封面23和多根毛细管22。出口筒体21的主体21b也为中空圆柱体且与进口筒体11的内径大小一致，也为紫铜或黄铜材质。出口筒体21的头端21a为内径比出口筒体21主体21b稍大一些的中空圆柱体。进口筒体11的主体尾端插入出口筒体21的头端21a并与出口筒体21的主体21b对接起来，由出口筒体21的头端21a将进口筒体11的主体尾端与出口筒体21的主体21b密封连接。出口端20的密封面23设在出口端20的尾端。毛细管22也为紫铜材质，多根毛细管22的一端均匀间隔穿过密封面23进入出口筒体21的主体21b内。

如此一来，如图2、5A～5B和6所示，进口筒体11的主体与出口筒体21的主体之间形成阀芯腔12，节流阀芯30嵌入在阀芯腔12内。节流阀芯30为一个实心的圆柱体，也为黄铜材质，节流阀芯30的外表面设有多根螺旋毛细导流槽31。节流阀芯30与进口筒体11和出口筒体21的内表面无缝贴合，使得多根螺旋毛细导流槽31形成制冷剂流通的通路。由此螺旋毛细导流槽31将进口端10和出口端20的多根毛细管22连通起来。螺旋毛细导流槽31可以为多根，螺旋毛细导流槽31的数量为毛细管22的整数倍，以三根螺旋毛细导流槽31和三根毛细管22为例进行说明，具体如下：纯液相的制冷剂从进口筒体11的锥形头端进入进口筒体11，三根螺旋毛细导流槽31均匀间隔分布在节流阀芯30的外表面上，以致节流阀芯30具备分液功能成为节流分液阀芯，纯液相的制冷剂进入进口筒体11后分流进入节流阀芯30的三根螺旋毛细导流槽31，进入螺旋毛细导流槽31的液相制冷剂沿着螺旋毛细导流槽31做螺旋运动，纯液相制冷剂在螺旋运动过程中，因螺旋毛细导流槽31横截面积小、流动阻力大转化为气液混合相制冷剂，气液混合相制冷剂在螺旋运动过程中受离心力的作用被混合均匀，混合均匀的气液混合相制冷剂从三根螺旋毛细导流槽31流出后分别进入对应的三根毛细管22，从而完成节流分液过程。螺旋毛细导流槽31也可以为一根，螺旋毛细导流槽31为一根时，螺旋毛细导流槽31起到节流作用而不起到分液作用，纯液相制冷剂进入螺旋毛细导流槽31转化为气液混合相制冷剂，再经过螺旋运动，受离心力作用混合均匀，混合均匀的气液混合相制冷剂分流进入三根毛细管22，实现分流效果，进而实现整个节流分流过程。

如图4A、图5A、图5B和图6所示，在进一步示例中，节流阀芯30的尾端具有限位柱32和分流腔33。限位柱32为多个，多个限位柱32沿着阀芯腔12的径向间隔布置，限位柱32的一端固定在节流阀芯30的尾端且位于相邻两螺旋毛细导流槽31的出口之间，另一端抵在密封面23上，因此在相邻的两个限位柱32之间形成分流腔33。多根毛细管22的一端插入在对应的分流腔33内，与对应的螺旋毛细导流槽31连通。当液相制冷剂被多根螺旋毛细导流槽31中分流并节流后，进入对应的分流腔33中，各分流腔33之间也互不连通，各分流腔33中的气液混合相制冷剂再进入对应的毛细管22中。在较佳的方式中，毛细管22穿过密封面23向靠近节流阀芯30的方向轴向延伸一定长度，以确保焊接效果，形成在出口筒体21内部的毛细管伸入结构221。限位柱32的轴向长度大于毛细管伸入结构221的长度，如此设计保证流入分流腔33的液体可以流入毛细管22中。

如图2所示，在本示例中，制冷剂节流分液器还包括过滤芯40。过滤芯40为可以和进口筒体11的头端相贴合的锥状，为不锈钢网状，过滤芯40设在进口端10的内部且位于节流阀芯30的头端侧，进入进口端10的纯液相制冷剂先经过过滤芯40的过滤再进入螺旋毛细导流槽31进行节流分液等后续过程，如此可以过滤掉制冷剂中的杂质，防止螺旋毛细导流槽31或毛细管22堵塞。

如图7所示，还有一种与本发明的制冷剂节流分液器配套的制冷剂节流分液方法，步骤如下：

步骤S1，液态制冷剂经进口端10进入阀芯腔12；

步骤S2A，进入阀芯腔12的液态制冷剂先由过滤芯40过滤；

步骤S2，完成过滤后，阀芯腔12内的液态制冷剂经节流阀芯30上的螺旋毛细导流槽31节流转化为气液混合均匀相；

具体为，阀芯腔12内的液态制冷剂经节流阀芯30上的多根螺旋毛细导流槽31分流并节流转化为多路气液混合均匀相；

步骤S3，步骤S2节流后的气液混合均匀相制冷剂分流入出口端20的多个节流器内；

具体为，步骤S3分流并节流后的多路气液混合均匀相制冷剂分别流入出口端20的对应的多个节流器内。

综上所述，本发明通过在节流阀芯30上设置多根螺旋毛细导流槽31进行分流，且螺旋毛细导流槽31横截面积小，纯液相制冷剂流入后流动阻力大转换为气液混合相制冷剂从而形成节流效果，再分别进入对应的毛细管22中进一步节流并流入各自的蒸发器中。

以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为保护范围。

Claims (10)

1.一种制冷剂节流分液方法，其特征在于包括如下步骤：

S1，液态制冷剂经进口端进入阀芯腔；

S2，阀芯腔内的液态制冷剂经节流阀芯上的螺旋毛细导流槽节流转化为气液混合均匀相；

S3，步骤S2节流后的气液混合均匀相制冷剂分流入出口端的多个节流器内。

2.如权利要求1所述的制冷剂节流分液方法，其特征在于所述制冷剂节流分液方法采用制冷剂节流分液器执行，所述制冷剂节流分液器包括：

进口端和设有多个节流器的出口端，所述进口端和所述出口端密封连接形成阀芯腔；

节流阀芯，嵌入在所述阀芯腔内，所述节流阀芯具有至少一螺旋毛细导流槽，所述螺旋毛细导流槽将所述进口端和出口端连通。

3.如权利要求2所述的制冷剂节流分液方法，其特征在于

所述进口端具有进口筒体；

所述出口端还具有出口筒体，所述多个节流器设置在所述出口筒体的尾端，所述出口筒体与所述进口筒体密封连接，内部形成所述阀芯腔。

4.如权利要求1所述的制冷剂节流分液方法，其特征在于所述螺旋毛细导流槽具有多根，多根所述螺旋毛细导流槽均匀间隔分布在所述节流阀芯上，所述节流分液阀芯上的每根螺旋毛细导流槽与对应的节流器连通，

步骤S2具体为，阀芯腔内的液态制冷剂经节流阀芯上的多根螺旋毛细导流槽分流并节流转化为多路气液混合均匀相；

步骤S3具体为，步骤S2分流并节流后的多路气液混合均匀相制冷剂分别流入出口端的对应的多个节流器内。

5.如权利要求4所述的制冷剂节流分液方法，其特征在于多根所述螺旋毛细导流槽均匀间隔分布在所述节流阀芯的外表面上。

6.如权利要求4所述的制冷剂节流分液方法，其特征在于

所述出口端的尾端设有密封面；

多个所述节流器穿过所述密封面与对应的螺旋毛细导流槽连通。

7.如权利要求6所述的制冷剂节流分液方法，其特征在于所述节流阀芯的尾端具有：

多个限位柱，沿着所述阀芯腔的径向间隔布置，所述限位柱的一端固定在所述节流阀芯的尾端且位于相邻两螺旋毛细导流槽的出口之间，所述限位柱的另一端抵在所述密封面上；

多个分流腔，形成在相邻两个限位柱之间，多个节流器的一端穿过所述密封面插入在对应的分流腔内，与对应的螺旋毛细导流槽连通。

8.如权利要求7所述的制冷剂节流分液方法，其特征在于

所述节流器为毛细管，所述毛细管穿过所述密封面向靠近所述节流阀芯的方向轴向延伸一定长度形成毛细管伸入结构；

所述限位柱的轴向长度大于所述毛细管伸入结构的长度。

9.如权利要求2所述的制冷剂节流分液方法，其特征在于所述制冷剂节流分液器还包括：

过滤芯，设在所述进口端的内部且位于所述节流阀芯的头端侧；

所述制冷剂节流分液方法在步骤S1与步骤S2之间，还包括：

步骤S2A，进入阀芯腔的液态制冷剂先由过滤芯过滤后再进行步骤S2。

10.如权利要求6所述的制冷剂节流分液方法，其特征在于

多个所述分流腔之间互不连通；

多根螺旋毛细导流槽之间互不连通；

和/或，所述节流阀芯的外表面与所述进口筒体和所述出口筒体的内表面之间无缝贴合，使得所述螺旋毛细导流槽形成通路；

和/或，

多根所述螺旋毛细导流槽的螺旋线形一致；

所述螺旋毛细导流槽的数量为所述节流器的整数倍；

和/或，所述节流器为毛细管或膨胀阀。