專利名稱：用于小流量制冷劑的高精度膨脹閥及含有該閥的制冷系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于制冷劑流量調(diào)節(jié)控制設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種用于小流量制冷劑的高精度膨脹閥及含有該閥的制冷系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
制冷與空調(diào)產(chǎn)品的核心部件是制冷劑壓縮機(jī)，壓縮機(jī)的性能決定了制冷與空調(diào)產(chǎn)品的性能，同時(shí)制冷與空調(diào)產(chǎn)品中其他的部件，比如蒸發(fā)器、冷凝器、節(jié)流閥電控設(shè)備等部件均需要依據(jù)壓縮機(jī)的性能來(lái)配置，而壓縮機(jī)在各種特殊工況下的性能也限制著整個(gè)制冷與空調(diào)產(chǎn)品的用途和使用條件。小型壓縮機(jī)多用在民用的電器設(shè)備中，比如冰箱和空調(diào)等，這類民用產(chǎn)品對(duì)壓縮機(jī)的性能要求較高，同時(shí)對(duì)各種環(huán)境下的安全性也有很高的要求，這就需要壓縮機(jī)在制冷劑的循環(huán)試驗(yàn)裝置上進(jìn)行性能和安全性的試驗(yàn)。小型壓縮機(jī)的試驗(yàn)裝置中，由于制冷劑流量很小，因此要求節(jié)流用的調(diào)節(jié)閥性能準(zhǔn)確，調(diào)節(jié)穩(wěn)定；而由于壓縮機(jī)的循環(huán)制冷劑流量很小，因此制冷量也很小，故調(diào)節(jié)閥對(duì)于微小的熱量輸入非常敏感。傳統(tǒng)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的執(zhí)行器為步進(jìn)電機(jī)，因此會(huì)通過(guò)閥桿將熱量帶入系統(tǒng)中，并給試驗(yàn)結(jié)果帶來(lái)較大的誤差。傳統(tǒng)的熱力膨脹閥則依靠感溫包變送成壓力以驅(qū)動(dòng)膨脹閥本身動(dòng)作，這種膨脹閥的控制范圍依賴于感溫包內(nèi)填充的第二制冷劑的種類，而應(yīng)用于不同領(lǐng)域的膨脹閥由于其本身使用條件的限制無(wú)法進(jìn)行大跨度的節(jié)流調(diào)整。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是提供一種用于小流量制冷劑的高精度膨脹閥，本高精度膨脹閥實(shí)現(xiàn)了微小流量的高精度調(diào)節(jié)，測(cè)試中也沒(méi)有額外的熱量帶入循環(huán)試驗(yàn)系統(tǒng)，調(diào)節(jié)穩(wěn)定， 測(cè)試準(zhǔn)確，且通用性良好，維護(hù)簡(jiǎn)便。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案一種用于小流量制冷劑的高精度膨脹閥，包括閥體以及設(shè)置在閥體上的進(jìn)口端和出口端，所述閥體的進(jìn)口端和出口端之間設(shè)置有通道，且所述閥體中設(shè)置有用于調(diào)節(jié)制冷劑流量的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，所述閥體的外側(cè)設(shè)置有驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作的氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)或液動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。本高精度膨脹閥還可以通過(guò)以下方式得以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)所述氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括壓縮空氣源，壓縮空氣源的輸出端設(shè)置有干燥過(guò)濾器，干燥過(guò)濾器的輸出端設(shè)置有調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)閥的輸出端通過(guò)壓縮空氣管路與閥體中的執(zhí)行機(jī)構(gòu)相連；所述調(diào)節(jié)閥上設(shè)有調(diào)節(jié)其開(kāi)度的控制器。 所述干燥過(guò)濾器與調(diào)節(jié)閥之間的壓縮空氣管路上設(shè)置有減壓閥。所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括毛細(xì)管，毛細(xì)管與調(diào)節(jié)閥輸出端的壓縮空氣管路相連通；所述毛細(xì)管的下側(cè)設(shè)置有膜片，膜片的下側(cè)設(shè)置有受膜片驅(qū)動(dòng)且便于更換的節(jié)流芯體，所述節(jié)流芯體堵設(shè)在閥體內(nèi)的通道處。本發(fā)明的目的之二是提供一種含有上述高精度膨脹閥的制冷系統(tǒng)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案所述高精度膨脹閥的閥體的出口端與蒸發(fā)器的進(jìn)口相連，蒸發(fā)器的出口與壓縮機(jī)的進(jìn)口相連，壓縮機(jī)的出口與冷凝器的進(jìn)口相連，所述冷凝器的出口與閥體的進(jìn)口端之間設(shè)置有管路過(guò)濾器。本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果I、本高精度膨脹閥采用了與傳統(tǒng)膨脹閥相類似的結(jié)構(gòu)，但在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)方面做了改造，通過(guò)本膨脹閥的工作而實(shí)現(xiàn)了微小流量的高精度調(diào)節(jié)，同時(shí)在測(cè)試過(guò)程中也沒(méi)有額外的熱量帶入循環(huán)試驗(yàn)系統(tǒng)，調(diào)節(jié)穩(wěn)定，測(cè)試準(zhǔn)確。2、本高精度膨脹閥的組成部件均是常用且通用的部件，對(duì)大跨度的被試壓縮機(jī)， 即使是更小的壓縮機(jī)測(cè)試仍然只需更換一個(gè)閥芯部件，即可順利完成調(diào)節(jié)，通用性很好，價(jià)格低廉，供貨周期短，本膨脹閥的投入成本是傳統(tǒng)調(diào)節(jié)閥的1/3甚至1/10。3、本高精度膨脹閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，沒(méi)有傳統(tǒng)調(diào)節(jié)閥的電氣部件或傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，維護(hù)簡(jiǎn)便， 維護(hù)成本低廉。4、本高精度膨脹閥的組成部件中沒(méi)有通電的部件，在工作過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生任何額外的熱量，因此本膨脹閥更適合在試驗(yàn)裝置和精密控制領(lǐng)域應(yīng)用，并且擁有巨大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。5、本高精度膨脹閥的組成部件全部是常用的通用部件，在調(diào)節(jié)不同流量時(shí)只需更換節(jié)流芯體即可，從而為本膨脹閥的模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化提供了可能。


圖I是本膨脹閥的閥體和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖2是含有本膨脹閥的制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中標(biāo)記的含義如下
10-閥體20-驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)21-壓縮空氣源
22-干燥過(guò)濾器23-減壓閥24-調(diào)節(jié)閥 25--控制器
30-執(zhí)行機(jī)構(gòu)31-毛細(xì)管32-膜片 33-■節(jié)流芯體
40-蒸發(fā)器50-壓縮機(jī)60-冷凝器70-管路過(guò)濾:
具體實(shí)施例方式如圖1、2所示，一種用于小流量制冷劑的高精度膨脹閥，包括閥體10以及設(shè)置在閥體10上的進(jìn)口端和出口端，所述閥體10的進(jìn)口端和出口端之間設(shè)置有通道，且所述閥體 10中設(shè)置有用于調(diào)節(jié)制冷劑流量的執(zhí)行機(jī)構(gòu)30，所述閥體10的外側(cè)設(shè)置有驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作的氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)20或液動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。如圖2所示，所述氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)20包括壓縮空氣源21，壓縮空氣源21的輸出端設(shè)置有干燥過(guò)濾器22，干燥過(guò)濾器22的輸出端設(shè)置有調(diào)節(jié)閥24，調(diào)節(jié)閥24的輸出端通過(guò)壓縮空氣管路與閥體10中的執(zhí)行機(jī)構(gòu)30相連；所述調(diào)節(jié)閥24上設(shè)有調(diào)節(jié)其開(kāi)度的控制器 25。優(yōu)選的，所述干燥過(guò)濾器22與調(diào)節(jié)閥24之間的壓縮空氣管路上設(shè)置有減壓閥23。
進(jìn)一步的，如圖I所示，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)30包括毛細(xì)管31，毛細(xì)管31與調(diào)節(jié)閥24輸出端的壓縮空氣管路相連通；所述毛細(xì)管31的下側(cè)設(shè)置有膜片32，膜片32的下側(cè)設(shè)置有受膜片32驅(qū)動(dòng)且便于更換的節(jié)流芯體33，所述節(jié)流芯體33堵設(shè)在閥體10內(nèi)的通道處。如圖2所示，在整個(gè)制冷系統(tǒng)中，所述高精度膨脹閥的閥體10的出口端與蒸發(fā)器 40的進(jìn)口相連，蒸發(fā)器40的出口與壓縮機(jī)50的進(jìn)口相連，壓縮機(jī)50的出口與冷凝器60的進(jìn)口相連，所述冷凝器60的出口與閥體10的進(jìn)口端之間設(shè)置有管路過(guò)濾器70。下面結(jié)合圖1、2對(duì)本發(fā)明的工作過(guò)程做進(jìn)一步說(shuō)明。本用于小流量制冷劑的高精度膨脹閥包括閥體10，閥體10內(nèi)置節(jié)流芯體33，毛細(xì)管31接在調(diào)節(jié)閥24輸出端的壓縮空氣管路上，通過(guò)控制器25調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)閥24的開(kāi)度，以使進(jìn)入毛細(xì)管31的壓縮空氣量可以調(diào)節(jié)，進(jìn)而控制進(jìn)入毛細(xì)管31的壓縮空氣的壓力，此壓縮空氣的壓力作用于膜片32，膜片32的動(dòng)作傳導(dǎo)在節(jié)流芯體33上，從而控制制冷系統(tǒng)中制冷劑的流量。為了確保驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)20中調(diào)節(jié)閥24的正常安全工作，在壓縮空氣源21與調(diào)節(jié)閥24 之間設(shè)置了對(duì)壓縮空氣進(jìn)行干燥處理的干燥過(guò)濾器22和減壓閥23，以保證進(jìn)入調(diào)節(jié)閥24 中的壓縮空氣的清潔度，并保證壓縮空氣符合測(cè)試需要的壓力要求。為了確保本膨脹閥的節(jié)流芯體33能夠可靠穩(wěn)定的工作，而不發(fā)生堵塞現(xiàn)象，在膨脹閥進(jìn)口端的制冷劑管路上設(shè)置有管路過(guò)濾器70，保證了進(jìn)入膨脹閥節(jié)流芯體33的制冷劑清潔無(wú)雜質(zhì)。
權(quán)利要求
1.一種用于小流量制冷劑的高精度膨脹閥，包括閥體(10)以及設(shè)置在閥體(10)上的進(jìn)口端和出口端，所述閥體(10)的進(jìn)口端和出口端之間設(shè)置有通道，且所述閥體(10)中設(shè)置有用于調(diào)節(jié)制冷劑流量的執(zhí)行機(jī)構(gòu)(30)，其特征在于所述閥體(10)的外側(cè)設(shè)置有驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作的氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(20)或液動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于小流量制冷劑的高精度膨脹閥，其特征在于所述氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(20)包括壓縮空氣源(21)，壓縮空氣源(21)的輸出端設(shè)置有干燥過(guò)濾器(22)， 干燥過(guò)濾器(22)的輸出端設(shè)置有調(diào)節(jié)閥(24)，調(diào)節(jié)閥(24)的輸出端通過(guò)壓縮空氣管路與閥體(10)中的執(zhí)行機(jī)構(gòu)(30)相連；所述調(diào)節(jié)閥(24)上設(shè)有調(diào)節(jié)其開(kāi)度的控制器(25)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于小流量制冷劑的高精度膨脹閥，其特征在于所述干燥過(guò)濾器(22)與調(diào)節(jié)閥(24)之間的壓縮空氣管路上設(shè)置有減壓閥(23)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的用于小流量制冷劑的高精度膨脹閥，其特征在于所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)(30)包括毛細(xì)管(31)，毛細(xì)管(31)與調(diào)節(jié)閥(24)輸出端的壓縮空氣管路相連通；所述毛細(xì)管(31)的下側(cè)設(shè)置有膜片(32)，膜片(32)的下側(cè)設(shè)置有受膜片(32)驅(qū)動(dòng)且便于更換的節(jié)流芯體(33)，所述節(jié)流芯體(33)堵設(shè)在閥體(10)內(nèi)的通道處。
5.一種含有權(quán)利要求I所述高精度膨脹閥的制冷系統(tǒng)，其特征在于高精度膨脹閥的閥體(10)的出口端與蒸發(fā)器(40)的進(jìn)口相連，蒸發(fā)器(40)的出口與壓縮機(jī)(50)的進(jìn)口相連，壓縮機(jī)(50)的出口與冷凝器(60)的進(jìn)口相連，所述冷凝器(60)的出口與閥體(10) 的進(jìn)口端之間設(shè)置有管路過(guò)濾器(70)。
全文摘要
本發(fā)明屬于制冷劑流量調(diào)節(jié)控制設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種用于小流量制冷劑的高精度膨脹閥及含有該閥的制冷系統(tǒng)。本膨脹閥包括閥體以及設(shè)置在閥體上的進(jìn)口端和出口端，閥體的進(jìn)口端和出口端之間設(shè)置有通道，且閥體中設(shè)置有用于調(diào)節(jié)制冷劑流量的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，閥體的外側(cè)設(shè)置有驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作的氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)或液動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。本膨脹閥的閥體出口端與進(jìn)口端沿著制冷劑的流動(dòng)方向依次串接有蒸發(fā)器、壓縮機(jī)、冷凝器以及管路過(guò)濾器。本膨脹閥實(shí)現(xiàn)了微小流量的高精度調(diào)節(jié)，測(cè)試中也沒(méi)有額外的熱量帶入試驗(yàn)循環(huán)系統(tǒng)，調(diào)節(jié)穩(wěn)定，測(cè)試準(zhǔn)確，對(duì)大跨度的被試壓縮機(jī)，即使是更小的壓縮機(jī)測(cè)試仍然只需更換一個(gè)閥芯部件，即可順利完成調(diào)節(jié)，通用性好且成本大大降低。
文檔編號(hào)F25B1/00GK102589209SQ20121003884
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月21日
發(fā)明者吳慶垚, 周全, 昝世超, 李道平, 楊厚太, 田旭東, 許敬德 申請(qǐng)人:合肥通用機(jī)械研究院