CN1295468C - 用于加压流体的双节流器组合式的截止阀 - Google Patents

用于加压流体的双节流器组合式的截止阀 Download PDF

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Abstract

一种用于空气冷却/加热设备中的加压流体的截止阀(10)，该空气冷却/加热设备包括通过管(62、86)彼此连通的至少一个冷凝器和至少一个流体蒸发器。该阀(10)包括两个通道(14、16)，每一通道容纳有节流器(34、34a)，该节流器同轴地形成有毛细管(46、46a)，该毛细管设计成，使得当该流体从毛细管流出时该流体快速膨胀。该阀(10)还包括在加热或冷却模式下的操作过程中用于在膨胀之前对加压流体进行采样的通道(18)。

Description

用于加压流体的双节流器组合式的截止阀
技术领域
本发明涉及一种用于例如空调装置等的空气冷却/加热系统中的加压流体的截止阀。
背景技术
在空调装置和热泵领域中已知的是，冷凝器和蒸发器必须借助于截止阀和其它装置彼此连通地来设置，该截止阀和其它装置设计成，当制冷剂从一个部件流向另一个部件时其使得该制冷剂膨胀。
具体地说，在处于冷却和加热两个模式下运行的制冷剂系统中，两个膨胀阀装入一个系统中，以使得流体可沿任一方向进行膨胀。当需要终止制冷剂流动时，例如当检修时，截止阀也可装入系统中。专利EP0821210-A1示出并描述了这种带有一对膨胀阀的截止阀。该制冷剂系统还包括用于在制冷剂进入膨胀阀之前对高压制冷剂的压力进行检测和测量的采样口。此外，该膨胀阀容易地互换的能力使得在安装截止阀之后可选择性地改变膨胀的程度。
将截止阀、膨胀装置和采样装置组合成一个单元是所希望的，以降低制冷剂系统的复杂性。然而已知的制冷剂系统在冷却和加热模式下缺少用于在液体制冷剂进入膨胀装置之前对该液体制冷剂进行采样的机构。因此，对于截止阀存在着在两个膨胀装置之间对高压液体制冷剂进行采样的需要。
发明内容
根据本发明，提供了一种用于加压流体的与空气冷却/加热设备中的至少一个冷凝器和至少一个蒸发器连通的截止阀，所述阀具有主体，该主体具有与该蒸发器连通的第一通道和与该冷凝器连通的第二通道；每一所述第一通道和所述第二通道还容纳筒件，每一所述筒件容纳节流器，其中在每一筒件中的该节流器同轴地形成有毛细管，流体流经该毛细管，并且该毛细管导致当该流体从所述毛细管的远端部流出时该流体快速膨胀，其特征在于，采样器具定位成在筒件之间对所述阀内的流体进行采样。
通过提供了一种在冷却或加热模式中允许在膨胀之前对制冷剂流体进行采样的机构，本发明解决了前述的问题。特别是，所披露的截止阀包括至少两个通道。第一通道定位成与蒸发器连通。第二通道定位成与冷凝器连通。优选的是，第三通道适于容纳用于流体采样的器具。节流器布置在第一和第二通道中，其中每一节流器形成有毛细管，流体流经该毛细管，并且该毛细管使得当该流体流出毛细管时该流体快速膨胀。每一节流器被限定到一由筒件和阀体确定出的区域中，以便使该节流器沿流体流动方向的轴向移动受限制。
依据优选实施例，插入件在第一通道中保持一筒件。插入件优选地被扩口螺栓保持，该螺栓旋入到第一通道的外螺纹端部上，由此直接抵靠插入件的锥形表面以夹紧管的扩口端部，以便形成密封。在第二通道中的筒件优选地被管来保持，该管容纳在形成于第二通道与筒件之间的沉孔中。该管通过钎焊或其它适当的装接方式固定地装接到阀的主体上。
在操作中，在加热模式下加压流体从通道一流向通道二，而在冷却模式下加压流体从通道二流向通道一。该阀这样配置，即，通道三或容纳采样器具的通道定位在通道一和通道二之间。在这种配置中，该器具可测量流体在通道一和通道二之间流动时的流体压力。截止阀的该配置是有利的，这是因为在加热或冷却模式下在流体膨胀之前使得该流体被采样。
依据第二实施例，每一筒件地被管来保持，该管容纳在形成于每一筒件与相应通道之间的沉孔中。该管通过钎焊或其它适当的装接方式固定地装接到阀的主体上。钎焊的管连接是有利的，这是因为该连接比扩口管连接所需要的部件更少。
依据第三实施例，插入件在第一和第二通道中保持每一筒件。每一插入件被螺栓保持，该螺栓旋入到每一通道的外螺纹端部上，由此直接抵靠插入件的锥形表面以夹紧管的扩口端部，以便形成密封。扩口管连接是有利的，这是因为该连接容易拆卸，以便更换具有不同毛细管直径的节流器。节流器可互换的能力使得在不需要复杂的钎焊操作的情况下可现场维修该截止阀。
附图说明
图1是依据本发明的截止阀的局部截面图；
图2是该截止阀的局部截取的分解图；
图3是截止阀在加热模式下的操作的局部截面图；
图4是截止阀在冷却模式下的操作的局部截面图；
图5是沿图4所示的线5-5截取的截面图；
图6是具有两个钎焊管连接部的截止阀的第二实施例的局部截面图；和
图7是具有两个扩管连接部的截止阀的第三实施例的局部截面图。
具体实施方式
参照图1和2，其示出了依据本发明的原理的截止阀10的优选实施例。截止阀10包括主体12，该主体具有至少两个穿过其中形成的通道。第一通道14与蒸发器(未示出)连通。第二通道16与冷凝器(未示出)连通。优选的是，阀体12包括第三通道18，该通道适于容纳以下将详细描述的采样机构20，该机构允许对通道14、16和18之间的流体压力在封闭位置中，第一通道14与第二通道16之间的流体流动被阻挡(未示出)，而在打开位置中，允许第一通道14与第二通道16之间的流体流动进行检测和测量。阀10还包括封闭器22，该封闭器通过旋转而在封闭位置和打开位置之间发生移位，(如图1所示的打开状态)。
如图2所示，与蒸发器连通的第一通道14在主体12的第一出口24内部形成有位于主体12上的外螺纹26。出口24具有位于该出口中的三个同轴的阀座28、30和32。同轴的阀座28、30和32分别接收并容纳节流器34、筒件36和插入件38。
每一个同轴阀座28、30和32分别比节流器34、筒件36和插入件38的外径稍大，以便节流器34、筒件36和插入件38在不过盈情况下可滑动地组装到它们各自的阀座中。具有适当规格的滤网部分42的过滤件40固定地装接到筒件36的远端部43，并被设计成以收集致污物，以便防止在系统中的堵塞。优选的是，过滤件40通过压配合的接合被保持在筒件36的前腔44中。然而，可使用其它适当的接附机构。
节流器34形成有轴向毛细通道46，该毛细通道具有与流体膨胀的所需程度相对应的预定直径。节流器34设置有多个终止于突出部48的径向翅片47。径向翅片47与筒件36的内表面50和阀座28配合作用，以形成用于流体自由流动的多个流道52(如图5清晰所示)。空隙54被限定在筒件36的内部倾斜密封表面56和阀座28的肩部58之间(如图1清晰所示)，该空隙54考虑到节流器34的轴向移动的限制程度。突出部48设计成，以与阀座28的肩部58配合作用，以便限制节流器34沿朝向封闭器22的方向的轴向移动。类似地，筒件36的内部倾斜密封表面56设计成，以与节流器34的密封端部60配合作用，以便限制节流器34沿朝向连接管62的方向的轴向移动。
插入件38具有容纳在出口24内的端部64，以便与筒件36的上倾斜部66接合并在阀座30中保持筒件36。插入件38的圆柱形部分68在出口24中与阀座32接合，以便提供了密封作用，以防护子流体通过。优选的是，插入件38的圆柱形部分68还形成有容纳例如O形环的环形密封件72的环形座70。插入件38还包括锥形表面73，该锥形表面设计成与连接管62的扩口端部74配合作用，以确保密封作用。插入件38优选地通过螺母76保持在阀座32中，该螺母可紧固在出口24的外螺纹26上。螺母76的内锥形表面78抵靠连接管62的扩口端部74，以形成连接管62与插入件38之间的密封。
与冷凝器连通的第二通道16形成在阀体12的第二出口80的内部。出口80具有形成在该出口中的两个同轴的阀座82、84。同轴的阀座82、84接收并容纳与在第一通道14内的筒件36和节流器34大致相同的筒件36a和节流器34a。筒件36a通过第二连接管86保持在阀座82中，该连接管86定位在形成于筒件36a的上倾斜部66a与阀座82之间的沉孔88中。连接管86优选地通过将连接管86钎焊到出口80中从而固定地装接阀体12上。然而，可使用其它适当的方法来进行连接管86与出口80的装接。
如图3所示，在加热模式操作过程中，流体经阀10从连接管62流向连接管86，以首先流过过滤件40。流体本身的压力导致节流器34沿朝向离开筒件36的方向轴向移动，这样导致流道52的打开。在这种配置中，来自管62的流体能够围绕节流器的密封端部60经流道52自由地流入第一通道14。当封闭器22处于打开位置时，流体可从第一通道14自由地流入第二通道16，由此流体流至节流器34a。该流体本身的压力导致节流器34a的移动，直到节流器34a的密封端部60a与筒件36a的内部倾斜密封表面56a接触，这样达到了密封作用。在这种配置中，来自第二通道16的流体能够自由地流动，直到该流体流至节流器34a，在该处该流体为了流过节流器34a，该流体必需被引导到毛细管46a中，以使当该流体在密封端部60a处流出毛细管46a时导致了该流体的膨胀。膨胀后的流体随后流出阀10经过滤件40a进入管86。
在如图4所示的冷却模式下的阀操作过程中，以大致类似的方式进行操作，只是沿相反的方向。在冷却模式操作过程中，流体经管86进入出口80，由此流体压力导致节流器34a沿朝向离开筒件36a的方向轴向移动，这样导致流道52a的打开。当封闭器22处于打开位置时，流体随后被引入通道14，以使流体压力导致节流器34朝向筒件36移动，以便在节流器34的密封端部60与筒件36的倾斜密封表面56之间形成密封。在这种配置中，该流体能够自由地流动，直到该流体流至节流器34，在该处该流体被引导流过毛细管46，以使当该流体在密封端部60处流出毛细管46时导致了该流体的膨胀。
在操作中，在加热模式中流体经阀10从管62流向管86，而在冷却模式中流体从管86流向管62。在加热模式中，流体自由地围绕节流器34流入通道14。当封闭器22处于打开位置时，该流体随后自由流入通道16、18。一旦进入通道18，该流体压力可借助容纳在通道18中的采样机构20被检测和测量。在冷却模式下的阀操作过程中，以大致类似的方式进行操作，只是沿相反的方向。
图6示出了阀10的实施形式的变型，其中在第一和第二出口处使用了钎焊连接。该阀的操作和膨胀过程以与如图3和4所示的配置下相同方式进行。钎焊的管连接是有利的，这是因为其只需较少的组件。
图7示出了阀10的实施形式的变型，其中在第一和第二出口处使用了扩管连接。该阀的操作和膨胀过程以与如图3和4所示的配置下相同方式进行。扩管连接是有利的，这是因为该连接容易拆卸，以便节流器的更换。节流器可互换的能力使得在不需要复杂的钎焊操作的情况下可现场维修该截止阀。另外，可使用具有不同毛细管直径的节流器，以便可选择性地改变膨胀程度。

Claims (14)

1.一种用于加压流体的与空气冷却/加热设备中的至少一个冷凝器和至少一个蒸发器连通的截止阀(10)，所述阀(10)具有主体(12)，该主体具有与该蒸发器连通的第一通道(14)和与该冷凝器连通的第二通道(16)；每一所述第一通道和所述第二通道(14、16)还容纳筒件(36、36a)，每一所述筒件(36、36a)容纳节流器(34、34a)，其中在每一筒件(36、36a)中的该节流器(34、34a)同轴地形成有毛细管(46、46a)，流体流经该毛细管，并且该毛细管导致当该流体从所述毛细管(46、46a)的远端部流出时该流体快速膨胀，其特征在于，采样器具(20)定位成在筒件(36、36a)之间对所述阀内的流体进行采样。
2.如权利要求1所述的阀(10)，其特征在于，在所述第一和第二通道(14、16)中的每一节流器(34、34a)能够在所述第一和第二通道(14、16)内独立地轴向移动。
3.如权利要求1所述的阀(10)，其特征在于，每一节流器(34、34a)的外部分形成有至少两个径向翅片(47、47a)，该翅片(47、47a)与所述筒件(36、36a)的内表面(50)和形成在所述第一和第二通道(14、16)中的同轴阀座(28、82)配合作用，以形成用于流体流动的至少一个流道(52)。
4.如权利要求3所述的阀(10)，其特征在于，每一节流器(34、34a)还包括在所述径向翅片(47、47a)的一个端部处的突出部(48、48a)，该突出部(48、48a)与在所述第一和第二通道(14、16)中的每一个中的肩部(58)配合作用，以限制沿朝向所述阀(10)的一封闭器(22)的方向的轴向移动。
5.如权利要求1所述的阀(10)，其特征在于，所述筒件(36、36a)具有内部倾斜的密封表面(56、56a)，该密封表面与每一节流器(34、34a)的密封端部(60、60a)配合作用，以便引导流体流经所述毛细管(46、46a)。
6.如权利要求1所述的阀(10)，其特征在于，过滤件(40、40a)固定地装接到所述筒件(36、36a)的端部上。
7.如权利要求6所述的阀(10)，其特征在于，所述过滤件(40、40a)通过压配合的接合保持在每一筒件的前腔(44、44a)中。
8.如权利要求1所述的阀(10)，其特征在于，其还包括插入件(38)，该插入件固定到所述第一通道(14)的端部，以便直接抵靠所述插入件(38)的锥形表面(73)以夹紧连接管(62)的扩口端部(64)。
9.如权利要求8所述的阀(10)，其特征在于，所述插入件(38)通过螺纹接合可选择地固定到所述第一通道(14)的端部。
10.如权利要求1所述的阀(10)，其特征在于，其还包括第二连接管(86)，该第二连接管容纳在形成于第二通道(16)中的同轴阀座(82)与第二通道(16)的筒件(36a)之间的沉孔(88)中，所述第二连接管(86)固定地装接到该阀(10)中。
11.如权利要求1所述的阀(10)，其特征在于，其还包括用于容纳器具(20)的第三通道(18)。
12.如权利要求11所述的阀(10)，其特征在于，所述第三通道(18)定位在所述第一和第二通道(14、16)的中间，以便当该空气冷却/加热设备处于一个操作模式下时所述采样器具(20)在该流体流经第二通道(16)的筒件(36a)中的节流器(34a)之前对流体采样；并且当该空气冷却/加热设备处于另一个操作模式下时所述采样器具(20)在该流体流经第一通道(14)的筒件(36)中的节流器(34)之前对流体采样。
13.如权利要求11或12所述的阀(10)，其特征在于，其还包括封闭器(22)，该封闭器可在所述主体(12)中通过在封闭位置和打开位置之间旋转从而进行移位，在该封闭位置中，所述第一通道(14)与所述第二通道(16)之间的流体流动被阻挡，而在该打开位置中，允许所述第一通道(14)与所述第二通道(16)之间的流体流动。
14.如权利要求1所述的阀(10)，其特征在于，依据该空气冷却/加热设备处于一种模式或另一种模式，该流体沿相对的方向流经该阀(10)，并且当该流体沿一个方向流经筒件时一个筒件(36、36a)使得流体快速膨胀，而当该流体沿相反方向流经筒件时每一个筒件(36、36a)使得流体大致自由地流动，并且该筒件定位成，在每一操作模式中，筒件中的处于下游的一个筒件使得流体快速膨胀，而筒件中的处于上游的一个筒件使得流体自由地流动。
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