CN202813922U - 电磁式组合节流装置及其制冷系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种电磁式组合节流装置，包括用于连接冷凝器的输入端与用于连接蒸发器的输出端，在所述输入端与输出端之间设有两个或两个以上相互并联连接的节流单元，所述节流单元均由毛细管与电磁阀以串联连接的方式组成。还披露了一种包括上述电磁式组合节流装置制冷系统。所述电磁式组合节流装置控制简单，可靠性高，成本较低，控制准确。

Description

电磁式组合节流装置及其制冷系统

技术领域

本实用新型涉及制冷系统装置技术领域，尤其涉及一种组合式的节流装置，还涉及一种包含其之制冷系统。 

背景技术

制冷循环系统主要包含的四大部件为蒸发器，压缩机，冷凝器和节流装置，节流装置在制冷循环系统中起着非常关键的作用，通过选择应用合适的节流装置与制冷系统匹配是整个制冷设备降低能耗的重要一环，现有技术中常见的用于节流装置的器件就是膨胀阀，而膨胀阀中又有热力膨胀阀和电子膨胀阀。 

热力膨胀阀的工作原理是通过感受蒸发器出口制冷剂蒸汽过热度的大小，来调节制冷剂的流量，以维持恒定的过热度，在控制原理上属于比例调节器，虽然热力膨胀阀可以自动调节制冷剂的流量，但是它的缺点也是很显著的：第一，对过热度响应的延迟时间长，特别是容积延迟，延迟的结果会导致热力膨胀阀交替地开大或关小，即产生振荡现象，当膨胀阀开得过大时，蒸发器出口过热度偏低，吸气压力上升，当阀开得过小时，蒸发器供液不足，吸气压力降低，这对整个系统的经济性和安全性都会产生不利的影响，实验表明，热力膨胀阀调节效果对小型装置要十几分钟，大型装置要30分钟～40分钟才稳定。第二，调节范围有限，因为热力膨胀阀中与阀针连接的膜片的变形量有限，使得阀针的运动位移较小，故流量调节范围小，这对于负荷变化较大的冷藏库或者采用变频压缩机的系统，热力膨胀阀便无法满足要求。第三，调节精度低，热力膨胀阀的执行机构膜片由于加工精度和安装等因素，会产生变形及影响变形灵敏度，故难以达到较高的调节精度。由于热力膨胀阀的控制规律不易掌握与控制，其不适用于工况急剧变化的系统，也不适用于小型系统，而且成本也较高。 

目前电子膨胀阀主要是电磁式膨胀阀和电动式膨胀阀。其是按照预设程序调节蒸发器供液量，属于电子式调节模式，其适应了制冷机电一体化的发展要求，具有热力膨胀阀无法比拟的优良特性，为制冷系统的智能化控制提供了条 件。从控制实现的角度来看，电子膨胀阀由控制器、执行器和传感器三部分构成，通常所说的电子膨胀阀大多仅指执行器，即可控驱动装置和阀体。电子膨胀阀控制器的核心硬件为单片机，如控制器同时要完成压缩机及风机的变频等控制功能，一般采用多机级连的形式。电子膨胀阀的传感器通常采用热电偶或热电阻。与热力膨胀阀相比电子膨胀阀在以下方面有显著的优势：第一，反应和动作速度快，不存在静态过热度现象，且开闭特性和速度均可人为设定，尤其适合于工况波动剧烈的热泵机组的使用。第二，电子膨胀阀的适用温度低。第三，电子膨胀阀的过热度设定值可调。第四，电子膨胀阀可起到节能的作用。第五，电子膨胀阀适应机电一体化的发展要求。但是电子膨胀阀也有其缺点，例如，在工作一段时间后，其可靠性会因堵塞等原因而降低，故障率较高，控制过程与驱动电路较复杂；虽然其调整过程比热力膨胀阀快的多，但其整个调整过程（即其开度从全关到全开）也要耗费几秒到十几秒的时间。另外，对于小型的且对经济性要求较高的系统来说，电子膨胀阀的可靠性、稳定性与经济性等综合指标不能满足要求。 

发明内容

针对上述节流装置的缺点与不足，根据本实用新型提供一种电磁式组合节流装置，该电磁式组合节流装置采用了可靠性非常高的毛细管和电磁阀的组合，以形成可数字化控制的具有若干个开度阶梯控制的电磁膨胀阀，将传统的可靠性很高的电磁阀与毛细管结合在一起，通过简单的开、关控制达到从零到100％的阶梯开度控制，同时也降低了成本。 

所述电磁式组合节流装置的技术方案是:一种电磁式组合节流装置，包括用于连接冷凝器的输入端与用于连接蒸发器的输出端，在所述输入端与输出端之间设有两个或两个以上相互并联连接的节流单元，所述节流单元均由毛细管与电磁阀以串联连接的方式组成。这样便可利用每个电磁阀的开或关来控制相应的与其串联连接的毛细管的通或断。 

所述节流单元包括第一节流单元与第二节流单元，所述第一节流单元中包括一根毛细管，所述第二节流单元中包括两根并联连接的毛细管。 

所述节流单元包括第一节流单元、第二节流单元与第三节流单元，所述第一节流单元中包括一根毛细管，所述第二节流单元中包括两根并联连接的毛细 管，所述第三节流单元中包括四根并联连接的毛细管。 

所述节流单元包括第一节流单元、第二节流单元、第三节流单元与第四节流单元，所述第一节流单元中包括一根毛细管，所述第二节流单元中包括两根并联连接的毛细管，所述第三节流单元中包括四根并联连接的毛细管，所述第四节流单元中包括八根并联连接的毛细管。 

还可根据实际工况的需要，采取更多的节流单元和不同配比的相应的毛细管，已达到所需的分级阶梯开度的控制调节。 

本实用新型还提供一种制冷系统，包括蒸发器、压缩机、冷凝器和节流装置，所述节流装置为所述的电磁式组合节流装置。 

对上述技术方案的进一步改进为：还包括用于控制所述电磁式组合节流装置中电磁阀的可编程控制器，用于自动地对电磁阀的控制。 

利用所述电磁式组合节流装置进行分级控制的方法为：利用与电磁阀连接的可编程控制器分别控制各电磁阀的开与关，以使与各相应电磁阀串联连接的毛细管能通或断，达到能分级阶梯控制所述电磁式组合节流阀开度的目的。 

电磁阀连接可编程控制器，由可编程控制器根据需要来控制各电磁阀的开、关，以达到对系统中节流装置进行阶梯开度控制的目的。 

所述电磁式组合节流装置的优点就是切换速度极高，在一瞬间便可操作完成，控制简单，可靠性高，成本较低，由于电磁阀是非开即断的，所以其控制结果是准确的，又因为毛细管在热泵中的应用也比较成熟，所以其可靠性也很高，故这样的一个组合降低了成本，提高了相应速度，同时具有很高的工作的可靠性。 

所述能进行阶梯开度控制的节流装置相对于固定的（热力膨胀阀）或电子的膨胀阀，是一个折中的技术方案，该技术方案可以满足低成本、高可靠性的可简单调节的膨胀阀的需求。 

附图说明

图1为根据本实用新型的实施例一的结构示意图； 

图2为根据本实用新型实施例二的结构示意图； 

图3为根据本实用新型实施例三的结构示意图。 

图中标号列表 

1电磁阀1 

2电磁阀2 

3电磁阀3 

4电磁阀4 

5毛细管5 

6毛细管6 

7毛细管7 

8毛细管8 

9输入端 

10输出端 

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。 

根据本实用新型的实施例一如图1所示，一种电磁式组合节流装置，包括用于连接冷凝器的输入端9与用于连接蒸发器的输出端10，在所述输入端9与输出端10之间设有两个相互并联连接的节流单元，该节流单元分别为第一节流单元与第二节流单元，所述第一节流单元中包括电磁阀1和与所述电磁阀1串联连接的毛细管5，所述第二节流单元中包括电磁阀2和与所述电磁阀2串联连接的毛细管6，其中所述毛细管5包括一根毛细管，毛细管6包括两根并联连接的毛细管。 

在上述电磁式组合节流装置接入系统工作时，可单独或同时控制所述电磁阀1和/或电磁阀2的开或关，已达到调节所述电磁式组合节流装置开度的目的。例如，如果关闭电磁阀2，打开电磁阀1，则只有毛细管5是通的，其开度为所述电磁式组合节流装置开度的三分之一，即33.3%；如果关闭电磁阀1，打开电磁阀2，则只有毛细管6是通的，其开度为所述电磁式组合节流装置开度的三分之二，即66.7%；如果同时打开电磁阀1和电磁阀2，则只有毛细管5和毛细管6都是通的，其开度为所述电磁式组合节流装置开度的最大开度，即100.0%；如果同时关闭电磁阀1和电磁阀2，则毛细管5和毛细管6都是断的，其开度为 所述电磁式组合节流装置开度的最小开度，即0.0%。上述对电磁阀通断的控制以及所造成相应的所述电磁式组合节流装置开度的关系可用以下表一直观的表示。 

表一 

电磁阀1	电磁阀2	电磁式组合节流装置的开度
			断	断	0.0%
通	断	33.3%
			断	通	66.7%
通	通	100.0%

根据本实用新型的实施例二如图2所示，一种电磁式组合节流装置，其是在实施例一的基础上增加了一个与第一节流单元、第二节流单元并联连接的第三节流单元，该第三节流单元中包括电磁阀3和与所述电磁阀3串联连接的毛细管7，其中，该毛细管7包括四根并联连接的毛细管。 

在上述电磁式组合节流装置接入系统工作时，其工作原理与实施例一相同，对电磁阀通断的控制以及所造成相应的所述电磁式组合节流装置开度的关系可用以下表二直观的表示。 

表二 

电磁阀1	电磁阀2	电磁阀3	电磁式组合节流装置的开度
				断	断	断	0.0%
通	断	断	14.3%
				断	通	断	28.6%
通	通	断	42.9%
				断	断	通	57.1%
通	断	通	71.4%
				断	通	通	85.7%
通	通	通	100.0%

根据本实用新型的实施例三如图3所示，一种电磁式组合节流装置，其是在实施例二的基础上增加了一个与第一节流单元、第二节流单元、第三节流单元并联连接的第四节流单元，该第四节流单元中包括电磁阀4和与所述电磁阀4串联连接的毛细管8，其中，该毛细管8包括八根并联连接的毛细管。 

在上述电磁式组合节流装置接入系统工作时，其工作原理与实施例二相同，对电磁阀通断的控制以及所造成相应的所述电磁式组合节流装置开度的关系可 用以下表三直观的表示。 

根据本实用新型的另一实施例为一种制冷系统，该制冷系统包括蒸发器、压缩机、冷凝器和节流装置，所述节流装置为上述的电磁式组合节流装置中的一种，还包括用于控制所述电磁式组合节流装置中电磁阀的可编程控制器，用可编程控制器对所述电磁阀进行分别控制，达到自动控制的目的。由于以上已对所述电磁式组合节流装置的工作原理进行了详述，在此不再赘述。 

根据本实用新型利用所述的电磁式组合节流装置进行分级控制的方法为：利用与电磁阀连接的可编程控制器分别控制各电磁阀的开与关，以使与各相应电磁阀串联连接的毛细管能通或断，从而达到能分级阶梯控制所述电磁式组合节流阀开度的目的。可以根据实际需要将所述开度从0.0%到100.0%的区间内划分不同的阶梯分级开度进行控制调节，以达到可变准确调节控制电磁式组合节流阀开度的目的。 

表三 

电磁阀1	电磁阀2	电磁阀3	电磁阀4	电磁式组合节流装置的开度
					断	断	断	断	0.0%
通	断	断	断	6.7%
					断	通	断	断	13.3%
通	通	断	断	20.0%
					断	断	通	断	26.7%
通	断	通	断	33.3%
					断	通	通	断	40.0%
通	通	通	断	46.7%
					断	断	断	通	53.3%
通	断	断	通	60.0%
					断	通	断	通	66.7%
通	通	断	通	73.3%
					断	断	通	通	80.0%
通	断	通	通	86.7%
					断	通	通	通	93.3%
通	通	通	通	100.0%

以上所揭露的仅为本实用新型的一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属 本实用新型所涵盖的范围。 

Claims (6)

1.一种电磁式组合节流装置，包括用于连接冷凝器的输入端与用于连接蒸发器的输出端，其特征在于：在所述输入端与输出端之间设有两个或两个以上相互并联连接的节流单元，所述节流单元均由毛细管与电磁阀以串联连接的方式组成。

2.根据权利要求1所述的电磁式组合节流装置，其特征在于：所述节流单元包括第一节流单元与第二节流单元，所述第一节流单元中包括一根毛细管，所述第二节流单元中包括两根并联连接的毛细管。

3.根据权利要求1所述的电磁式组合节流装置，其特征在于：所述节流单元包括第一节流单元、第二节流单元与第三节流单元，所述第一节流单元中包括一根毛细管，所述第二节流单元中包括两根并联连接的毛细管，所述第三节流单元中包括四根并联连接的毛细管。

4.根据权利要求1所述的电磁式组合节流装置，其特征在于：所述节流单元包括第一节流单元、第二节流单元、第三节流单元与第四节流单元，所述第一节流单元中包括一根毛细管，所述第二节流单元中包括两根并联连接的毛细管，所述第三节流单元中包括四根并联连接的毛细管，所述第四节流单元中包括八根并联连接的毛细管。

5.一种制冷系统，包括蒸发器、压缩机、冷凝器和节流装置，其特征在于：所述节流装置为权利要求1-4中任一项所述的电磁式组合节流装置。

6.根据权利要求5所述的制冷系统，其特征在于：还包括用于控制所述电磁式组合节流装置中电磁阀的可编程控制器。

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