CN202204218U - 一种变压缩比热泵用机械可调式毛细管复合节流机构 - Google Patents
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Abstract
一种变压缩比热泵用机械可调式毛细管复合节流机构，由自动调压结构和毛细管连接而成，其中自动调压结构包括调压器、限位器、外壳体等，热泵运行时调压器在冷媒来流的压力下变形以改变流通截面积，当压力及压差升高时变形量加大，使通流截面积变小以提高节流机构的整体阻力。所配毛细管的长度最短可减至0。本装置解决了家用空调及热泵热水器等热泵变压缩比运行时毛细管匹配困难、膨胀阀成本过高等问题，可随冷媒压缩比自动改变通流阻力，保持所需的冷媒流量，大幅提升低环温、高制热温度、大压比时的能效比，保证始终处于高能效比区间，改善高压运行时压缩机过载、高环温时蒸发温度过高等问题，可靠性高于膨胀阀，而成本只是几分之一。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种变压缩比热泵用机械可调式毛细管复合节流机构，属于家用空调和热泵热水器技术领域。
背景技术
目前家用空调和热泵热水器选用的常见节流机构包括毛细管、热力膨胀阀、电子膨胀阀等结构。其中毛细管价格便宜，在0.5～2.0匹左右的小容量热泵机组广泛应用，但是基于其固有的结构特点，当上游压力或前后压差发生较大变化时，冷媒流量和下游压力均发生较大变化，实际供液能力与所需冷媒流量偏离较大，导致热泵运行严重偏离高能效比工况，并可能导致整机出力的较大变化。例如家用空调夏季供冷时，全天的环温有可能从20℃变化到40℃以上，晴天贴近地面的温度有可能超过60～70℃。而热泵热水器在加热过程中其水温有可能从5℃左右上升到55～65℃，全年运行的环境温度则可能从低于0℃变化到超过60℃。巨大的冷凝侧或蒸发侧的热源温度变化，对一确定结构的毛细管而言难以实现所需的冷媒流量调节，从而严重影响热泵整机性能。另一方面，压缩比过大时可能导致压缩机过载，烧毁压缩机或缩短其使用寿命，并易于引起吸气带液。蒸发侧环境温度过高时也可能导致蒸发温度超过压缩机允许范围。因此，毛细管一般难以适应变压缩比热泵的运行调节需要。
采用热力膨胀阀可在很大程度上改善上述问题，但是价格比毛细管高得多。电子膨胀阀的调节性能更好，可更广泛地适应工况变化的调节需要，且大批量使用时的成本较热力膨胀阀更低，但是其属电子配件，故障点多，且价格仍比毛细管高得多。
因此，针对以巨量规模生产的家用空调及热泵热水器，有必要研制一种机械自动调节和低成本制作的新的节流机构来代替现有的膨胀阀和毛细管。
发明内容
本实用新型的目的和任务是，研制一种变压缩比热泵用机械可调式毛细管复合节流机构，采用自动调压结构和毛细管连接为一个复合节流装置，热泵运行时调压器在冷媒来流的压力下变形以改变流通截面积，当压力及压差升高时变形量加大，使通流截面积变小以提高节流机构的整体阻力，以大幅提升低环温、高制热温度、大压比时的能效比，并具有高可靠性、低成本特点。
本实用新型的具体描述是：一种变压缩比热泵用机械可调式毛细管复合节流机构，由自动调压结构和毛细管连接而成，其中自动调压结构包括调压器（3）、限位器（6）和外壳体（2），调压器（3）通过限位器（6）固定连接于外壳体（2）的内壁，外壳体（2）的一端与毛细管(1)相连。
调压器(3)的弹簧(5)的底端与固定器(7)相连，固定器(7)固定连接于限位器(6)，或者直接固定连接于外壳体(2)的内壁，弹簧(5)的顶端固定连接于调压板(4)，限位器(6)内部开有通流孔道。
另一种具体结构是：调压器(3)与限位器(6)合为一体，采用斜插式弹簧片的结构，一端固定连接于外壳体(2)的内壁，另一端斜置于外壳体(2)的内部。
第三种适用于冷暖型家用空调的双向流通式节流机构的具体结构是：调压器(3)的弹簧(5)的底端与固定器(7)相连，固定器(7)固定连接于限位器(6)，或者直接固定连接于外壳体(2)的内壁，弹簧(5)的顶端固定连接于调压板(4)，外壳体(2)的靠近调压板(4)的一端设置有第二限位器(8)，限位器(6)和第二限位器(8)的内部开有通流孔道。
调压板(4)开有过流孔(4a)，或者无过流孔(4a)但调压板(4)与限位器(6)相贴合时贴合处形成通流结构，以保证极限位置时仍具有所需冷媒流量。
毛细管(1)的长度范围为0～1500mm，优选的长度范围为300～500mm。
作为进一步的结构变化，调压器(3)、限位器(6)的具体结构型式及其与外壳体(2)之间的连接方式及流通孔道的形状、大小及位置等，均可根据具体的热泵型式及其运行工况范围进行优化调整。
本装置的材料可采用铜或不锈钢等。
本新型复合节流机构解决了家用空调及热泵热水器等热泵变压缩比运行时毛细管匹配困难、膨胀阀成本过高等问题，可随冷媒压缩比自动改变通流阻力，保持所需的冷媒流量，大幅提升低环温、高制热温度、大压比时的能效比，保证始终处于高能效比区间，改善高压运行时压缩机过载、高环温时蒸发温度过高等问题，可靠性高于膨胀阀，而成本只是几分之一，特别适用于生产规模巨大的小型家用热泵领域。
附图说明
图1、3、4是本实用新型的结构示意图，图2是本实用新型的调压板结构示意图。
图1、2、3、4中各部件编号与名称如下：
1毛细管、2外壳体、3调压器、4调压板、4a过流孔、5弹簧、6限位器、7固定器、8第二限位器。
具体实施方式
图1、3、4是本实用新型的结构示意图，图2是本实用新型的调压板结构示意图。(1)实施方式1：参见图1所示，适用于热泵热水器或单冷型家用空调。
整个装置由自动调压结构和毛细管连接而成，其中自动调压结构包括调压器（3）、限位器（6）和外壳体（2），调压器（3）通过限位器（6）固定连接于外壳体（2）的内壁，外壳体（2）的一端与毛细管（1）相连。调压器（3）的弹簧（5）的底端与固定器（7）相连，固定器（7）固定连接于限位器（6），弹簧（5）的顶端固定连接于调压板（4），限位器（6）内部开有通流孔道。调压板（4）开有过流孔（4a），以保证极限位置时仍具有所需冷媒流量。
2. 实施方式2：参见图3所示，适用于热泵热水器或单冷型家用空调。
该种实施方式的结构更为简单，调压器（3）采用斜插式弹簧片的结构，并与限位器（6）合为一体，一端固定连接于外壳体（2）的内壁，另一端斜置于外壳体（2）的内部。
3. 实施方式3：参见图4所示，适用于冷暖型家用空调，冷热转换无需毛细管搭桥结构。
调压器（3）的弹簧（5）的底端与固定器（7）相连，固定器（7）固定连接于限位器（6），弹簧（5）的顶端固定连接于调压板（4），外壳体（2）的靠近调压板（4）的一端设置有第二限位器（8），限位器（6）和第二限位器（8）的内部开有通流孔道。调压板（4）无过流孔（4a）但限位器（6）并非围城圆环结构，而是具有过流通道，从而与调压板（4）相贴合时，两者的结合处形成通流结构，以保证极限位置时仍具有所需冷媒流量。
毛细管（1）的长度选为300～500mm。
Claims (6)
1.一种变压缩比热泵用机械可调式毛细管复合节流机构，其特征在于该装置由自动调压结构和毛细管连接而成，其中自动调压结构包括调压器（3）、限位器（6）和外壳体（2），调压器（3）通过限位器（6）固定连接于外壳体（2）的内壁，外壳体（2）的一端与毛细管（1）相连。
2.如权利要求1所述的变压缩比热泵用机械可调式毛细管复合节流机构，其特征在于所述的调压器（3）的弹簧（5）的底端与固定器（7）相连，固定器（7）固定连接于限位器（6），或者直接固定连接于外壳体（2）的内壁，弹簧（5）的顶端固定连接于调压板（4），限位器（6）内部开有通流孔道。
3.如权利要求1所述的变压缩比热泵用机械可调式毛细管复合节流机构，其特征在于所述的调压器（3）与限位器（6）合为一体，采用斜插式弹簧片的结构，一端固定连接于外壳体（2）的内壁，另一端斜置于外壳体（2）的内部。
4.如权利要求1所述的变压缩比热泵用机械可调式毛细管复合节流机构，其特征在于所述的调压器（3）的弹簧（5）的底端与固定器（7）相连，固定器（7）固定连接于限位器（6），或者直接固定连接于外壳体（2）的内壁，弹簧（5）的顶端固定连接于调压板（4），外壳体（2）的靠近调压板（4）的一端设置有第二限位器（8），限位器（6）和第二限位器（8）的内部开有通流孔道。
5.如权利要求2或4所述的变压缩比热泵用机械可调式毛细管复合节流机构，其特征在于所述的调压板（4）开有过流孔（4a），或者无过流孔（4a）但调压板（4）与限位器（6）相贴合时贴合处形成通流结构。
6.如权利要求1所述的变压缩比热泵用机械可调式毛细管复合节流机构，其特征在于所述的毛细管（1）的长度范围为0～1500mm，优选的长度范围为300～500mm。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109974350A (zh) * | 2019-03-06 | 2019-07-05 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 一种确定目标毛细管长度的方法及空调调试样机 |
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