專利名稱：空調(diào)器單向閥節(jié)流裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種空調(diào)器單向閥節(jié)流裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的傳統(tǒng)空調(diào)器，通常由輸送管道連通的壓縮機、四通閥、冷凝器、毛細管節(jié)流器、單向閥以及蒸發(fā)器構(gòu)成。壓縮機輸出的高溫高壓氣態(tài)制冷劑經(jīng)四通閥進入冷凝器，與室外環(huán)境進行熱交換，冷卻到臨界溫度以下時，制冷劑由氣態(tài)冷凝為液態(tài)；液態(tài)制冷劑經(jīng)毛細管節(jié)流器減壓汽化，減壓汽化后的氣、液混流的制冷劑經(jīng)輸送管進入蒸發(fā)器，與室內(nèi)環(huán)境進行熱交換，實現(xiàn)制冷；再經(jīng)四通閥，被壓縮機吸入，進入下一循環(huán)，完成制冷過程。然而傳統(tǒng)的毛細管節(jié)流器的減壓原理是阻尼減壓，無法避免毛細管和輸送管中的氣、液混流現(xiàn)象。氣體充滿輸送管，影響了冷凝器內(nèi)液態(tài)制冷劑的輸出，降低了冷凝器的冷卻能力，減少了空調(diào)器的制冷量，增加了空調(diào)器的功耗，降低了空調(diào)器的能效比。對此，公布號為CN 102305501A的專利公開了一種空調(diào)器噴嘴節(jié)流裝置，這種裝置將空調(diào)器制冷節(jié)流部分的毛細管節(jié)流器替換為一個或多個并聯(lián)連接的噴嘴節(jié)流器，其借助噴嘴節(jié)流器具有的瞬間減壓的特點，有效地減少了制冷劑在制冷過程中流經(jīng)毛細管節(jié)流器時氣、液混流影響制冷劑輸出的現(xiàn)象，提高了空調(diào)器的制冷能力，降低了空調(diào)器的功耗，提高了能效比，同時也抑制了氣、液混流的兩相流，降低了空調(diào)器的兩相流噪音。雖然存在上述優(yōu)點，然而這種空調(diào)器噴嘴節(jié)流裝置在具體使用時依舊存在的問題如下在空調(diào)器制熱過程中(制冷的逆循環(huán))，由蒸發(fā)器輸出高壓液態(tài)制冷劑，經(jīng)噴嘴節(jié)流器的小孔反向噴出，減壓到臨界壓力以下，過早的汽化減少了制熱量，故大大降低了空調(diào)器的制熱效果。公告號為CN 202001677U的專利公開了一種具有節(jié)流功能的單向閥裝置，這種裝置將單向閥和毛細管的功能集于一身，有助于提高制冷系統(tǒng)能效；尤其是在實際的實驗檢測中，這種具有節(jié)流功能的單向閥裝置在空調(diào)器制冷過程中對空調(diào)器制冷量、功耗、能效比的作用效果與噴嘴節(jié)流器幾乎相同，且也能夠消除空調(diào)器的兩相流噪音問題。而同時由于這種具有節(jié)流功能的單向閥裝置的特殊單向?qū)ńY(jié)構(gòu)，確保其能夠在反向非節(jié)流工作時，使制冷劑不從毛細節(jié)流孔流出，而是順利經(jīng)導流槽通過閥腔，最后流出閥管。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種空調(diào)器單向閥節(jié)流裝置，其與常規(guī)的空調(diào)器噴嘴節(jié)流裝置相比，不僅能夠提高空調(diào)器的制冷能力，還能夠提高空調(diào)器的制熱能力，而且在制冷和制熱過程中均能夠消除空調(diào)器的兩相流噪音。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種空調(diào)器單向閥節(jié)流裝置，包括通過管道循環(huán)連通的壓縮機、四通閥、冷凝器及蒸發(fā)器，連接冷凝器和蒸發(fā)器的輸送管上靠近蒸發(fā)器設有制冷節(jié)流裝置；其特征在于所述制冷節(jié)流裝置為一個或多個并聯(lián)連接的具有節(jié)流功能的單向閥裝置，這種具有節(jié)流功能的單向閥裝置的導通方向指向冷凝器。進一步的，本發(fā)明中所述具有節(jié)流功能的單向閥裝置包括單向閥的閥體和閥芯，、所述閥芯上沿閥體軸向設有毛細節(jié)流孔，該毛細節(jié)流孔的孔徑尺寸為O. 4 2_。更進一步的，上述閥體由閥管和密封套組成，所述密封套固定在閥管前端，閥管內(nèi)具有閥腔，所述閥腔兩端分別與閥管和密封套內(nèi)設有的導流孔道連通；閥芯設于閥腔內(nèi)并可于閥腔內(nèi)沿閥管的軸向活動；所述閥芯中心設有與密封套上的導流孔道相對的毛細節(jié)流孔；而閥芯外周上設有若干沿軸向分布的導流筋，相鄰兩個導流筋之間形成導流槽與閥腔連通。優(yōu)選的，所述閥芯指向密封套的一端被設計成錐形頭，所述毛細節(jié)流孔位于錐形頭的中心，而所述密封套上則設有與所述錐形頭匹配的錐形面。優(yōu)選的，所述毛細節(jié)流孔與密封套內(nèi)的導流孔道的軸心線重合。優(yōu)選的，所述閥管內(nèi)的導流孔道與密封套內(nèi)的導流孔道的軸心線重合。當然更為優(yōu)選的，本發(fā)明中所述閥管、密封套內(nèi)的導流孔道與毛細節(jié)流孔三者的軸心線可以重合。
更進一步的，本發(fā)明中的具有節(jié)流功能的單向閥裝置，其中的密封套一端插入閥管內(nèi)固定。更進一步的，本發(fā)明中的具有節(jié)流功能的單向閥裝置，其中所述的導流筋于閥芯外周上呈等角度間隔分布。本發(fā)明中的具有節(jié)流功能的單向閥裝置，其所述的毛細節(jié)流孔的孔徑根據(jù)空調(diào)的實際規(guī)格、型號及系統(tǒng)配置來調(diào)整為本領(lǐng)域公知技術(shù)。當然毛細節(jié)流孔的孔徑要小于閥管或者密封套上的導流孔道的孔徑，本發(fā)明中優(yōu)選的毛細節(jié)流孔的孔徑尺寸為O. 4 2mm。本發(fā)明在主要技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，進一步同常規(guī)技術(shù)一樣，在所述連接冷凝器和蒸發(fā)器的輸送管上靠近冷凝器設有制熱節(jié)流裝置，并且與制熱節(jié)流裝置并聯(lián)設有單向閥。更進一步的，上述制熱節(jié)流裝置依舊采用一個或多個并聯(lián)連接的毛細管節(jié)流器。本發(fā)明中所述的具有節(jié)流功能的單向閥裝置的具體工作原理如下使用時，所述閥體串接在制冷系統(tǒng)輸送管路上，空調(diào)器制冷工作時，所述制冷劑從閥管上的導流孔道流入閥腔，推動閥芯抵在密封套上，堵塞閥芯與密封套之間的通路，使得制冷劑只能從毛細節(jié)流孔內(nèi)流出，完成節(jié)流。而空調(diào)器制熱工作時(即反向時)，制冷劑從密封套上的導流孔道流入，推動閥芯于閥腔內(nèi)活動，使得制冷劑能夠流入閥芯與密封套之間的閥腔內(nèi)，而由于閥芯上導流槽的存在，使制冷劑不再從毛細節(jié)流孔流出，而是順利經(jīng)導流槽通過閥腔，最后流出閥管，完成反向的導通，此過程中制冷劑不會汽化。本發(fā)明的優(yōu)點是
本發(fā)明提供的這種空調(diào)器單向閥節(jié)流裝置，其近蒸發(fā)器端的制冷節(jié)流裝置采用已成熟的具有節(jié)流功能的單向閥裝置，因為具有節(jié)流功能的單向閥裝置兼具噴嘴節(jié)流器和單向閥的功能，故能夠確保當空調(diào)器處于制冷工作狀態(tài)時，提高冷凝器的冷卻能力，增加空調(diào)器的制冷量，降低空調(diào)器的功耗，而當空調(diào)器處于制熱工作狀態(tài)時，防止由蒸發(fā)器輸出的高壓液態(tài)制冷劑迅速汽化降低制熱量，從而提高空調(diào)器的制熱能力，并且確保在制冷和制熱過程中空調(diào)器均無兩相流噪音。


下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步描述
圖I為本發(fā)明的一種具體實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明中具有節(jié)流功能的單向閥裝置的單獨結(jié)構(gòu)剖面 圖3為本發(fā)明中具有節(jié)流功能的單向閥裝置的立體結(jié)構(gòu)分解 圖4為本發(fā)明第二種具體實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。 其中1、壓縮機；2、四通閥；3、冷凝器；4、蒸發(fā)器；5、輸送管；6、具有節(jié)流功能的單向閥裝置；A、閥體；7、閥管；8、密封套；9、閥芯；9a、導流筋；a、導流槽；10、閥腔；11、導流孔道；12、毛細節(jié)流孔；13、毛細管節(jié)流器；14、單向閥。
具體實施例方式實施例I :如圖I所示為本發(fā)明提供的這種空調(diào)器單向閥節(jié)流裝置的一種具體實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，同常規(guī)的空調(diào)器一樣，其具有通過管道循環(huán)連通的壓縮機I、四通閥2、冷凝器3及蒸發(fā)器4，并且連接冷凝器3和蒸發(fā)器4的輸送管5上，靠近冷凝器3 —端設有制熱節(jié)流裝置，本實施例中該制熱節(jié)流裝置為一個毛細管節(jié)流器13，并且毛細管節(jié)流器13上并聯(lián)有單向閥14 ;而靠近蒸發(fā)器4 一端設有制冷節(jié)流裝置，該制冷節(jié)流裝置為一個具有節(jié)流功能的單向閥裝置6，并且這種具有節(jié)流功能的單向閥裝置6的導通方向指向冷凝器3。具體結(jié)合圖2，圖3所示，本實施例中所述的具有節(jié)流功能的單向閥裝置，其由閥體A和閥芯9組成，而閥體A又由閥管7和密封套8組成。所述密封套8 一端插入閥管7前端固定，閥管7內(nèi)具有閥腔10，所述閥腔10兩端分別與閥管7和密封套8內(nèi)設有的導流孔道11連通；閥芯9設于閥腔10內(nèi)并可于閥腔10內(nèi)沿閥管7的軸向活動。本實施例中所述閥芯9中心設有與密封套8上的導流孔道11相對的毛細節(jié)流孔12 ;而閥芯9外周上設有三條沿軸向分布的導流筋9a，相鄰兩個導流筋9a之間形成導流槽a與閥腔10連通。上述三條導流筋9a于閥芯9圓周上呈等角度間隔分布。所述閥芯9指向密封套8的一端為錐形頭，所述毛細節(jié)流孔12位于錐形頭的中心，而所述密封套8上則設有與所述錐形頭匹配的錐形面。本實施例中所述毛細節(jié)流孔12與密封套8內(nèi)的導流孔道11及閥管7內(nèi)的導流孔道11三者的軸心線重合，本實施例中毛細節(jié)流孔12的孔徑為O. 61mm,節(jié)流長度也即毛細節(jié)流孔12的孔長為4mm。本實施例提供的這種空調(diào)器單向閥節(jié)流裝置其工作方式分成兩個部分
一、制冷循環(huán)
I，壓縮機I輸出的高溫高壓氣態(tài)制冷劑經(jīng)四通閥2進入冷凝器3，與室外環(huán)境進行熱交換，在高溫高壓氣態(tài)制冷劑冷卻到臨界溫度以下時，制冷劑由氣態(tài)冷凝為液態(tài)。2，液態(tài)制冷劑，由冷凝器3輸出，經(jīng)過單向閥14，進入輸送管5。因為未經(jīng)節(jié)流減壓，不會汽化，由于相同質(zhì)量的液態(tài)制冷劑比氣、液混流制冷劑占據(jù)的空間更小，輸送管5可以容納更多的液態(tài)制冷劑，相當于增大了冷凝器3的空間，增強了冷凝器3的冷卻能力。3，液態(tài)制冷劑，經(jīng)安裝于蒸發(fā)器4入口端的具有節(jié)流功能的單向閥裝置6，通過毛細節(jié)流孔12激射噴出，瞬間減壓到臨界壓力以下，迅速汽化，進入蒸發(fā)器4 ；
4，進入蒸發(fā)器4的霧狀制冷劑，在蒸發(fā)器4更大的空間里進一步汽化，同時大量吸收熱量；通過蒸發(fā)器4的散熱翅片，與室內(nèi)環(huán)境進行熱交換，實現(xiàn)制冷。5，與室內(nèi)環(huán)境進行熱交換后的氣態(tài)制冷劑，再經(jīng)四通閥2，被壓縮機I吸入，進入下一循環(huán)，完成制冷過程。
二、制熱循環(huán)
制熱循環(huán)可以看作是被四通閥2切換的制冷循環(huán)的逆循環(huán)。1，壓縮機I輸出的高溫高壓氣態(tài)制冷劑經(jīng)四通閥2切換，進入蒸發(fā)器4，與室內(nèi)環(huán)境進行熱交換，在高溫高壓氣態(tài)制冷劑冷卻到臨界溫度以下時，制冷劑由氣態(tài)冷凝為液態(tài)，并釋放潛熱，實現(xiàn)制熱。2，由蒸發(fā) 器4輸出高壓液態(tài)制冷劑，經(jīng)具有節(jié)流功能的單向閥裝置6反向?qū)ㄈ砸砸簯B(tài)流出。3，液態(tài)制冷劑經(jīng)毛細管節(jié)流器13減壓、汽化，降低臨界溫度，進入冷凝器3。4，進入冷凝器3的霧狀制冷劑，在冷凝器3更大的空間里繼續(xù)汽化，同時吸收熱量；通過冷凝器3與室外環(huán)境進行熱交換。5，與室外環(huán)境進行熱交換后的低溫氣態(tài)制冷劑，再經(jīng)四通閥2切換，被壓縮機I吸入，進入下一循環(huán)，完成制熱過程。本發(fā)明提供的這種空調(diào)器單向閥節(jié)流裝置，其近蒸發(fā)器4端的制冷節(jié)流裝置采用已成熟的具有節(jié)流功能的單向閥裝置6，因為具有節(jié)流功能的單向閥裝置6兼具噴嘴節(jié)流器和單向閥的功能，故能夠確保當空調(diào)器處于制冷工作狀態(tài)時，提高冷凝器3的冷卻能力，增加空調(diào)器的制冷量，降低空調(diào)器的功耗，而當空調(diào)器處于制熱工作狀態(tài)時，防止由蒸發(fā)器4輸出的高壓液態(tài)制冷劑迅速汽化降低制熱量，從而提高空調(diào)器的制熱能力，并且確保在制冷和制熱過程中空調(diào)器均無兩相流噪音。實施例2 :如圖4所示為本發(fā)明空調(diào)器單向閥節(jié)流裝置的另一種具體實施例，其結(jié)構(gòu)基本同實施例1，所不同的是靠近蒸發(fā)器4 一端設有的制冷節(jié)流裝置為三個并聯(lián)連接的具有節(jié)流功能的單向閥裝置6，這三個具有節(jié)流功能的單向閥裝置6內(nèi)的毛細節(jié)流孔12的孔徑參數(shù)分別選用O. 59mm, O. 61mm, O. 65mm,節(jié)流長度也即毛細節(jié)流孔12的孔長均為4mm。本實施例的工作原理及方式可參見實施例1，故不再詳述。下面以實際的試驗數(shù)據(jù)對比來進一步說明本發(fā)明的顯著效果
一、試驗機型制冷量為3500 W的分體式空調(diào)器。二、測試方法焓差實驗室，標準工況測試。三、常規(guī)的原機測試(毛細管節(jié)流器置于外機)
毛細管節(jié)流制冷量 3505 W ；
功耗 1057 W ；
能效比 3.35;
四、制冷測試(將噴嘴節(jié)流器置于內(nèi)機，且制冷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參見實施例2)
1)噴嘴節(jié)流制冷量3774 W ；
功耗 1036 W ；
能效比 3.64;
無兩相流噪音。
2)采用具有節(jié)流功能的單向閥裝置替代噴嘴節(jié)流器(即本發(fā)明實施例2，且三個具有節(jié)流功能的單向閥裝置內(nèi)的毛細節(jié)流孔的孔徑參數(shù)分別為O. 59mm,O. 61mm,O. 65mm,節(jié)流長度均為4mm)后的制冷量3782 W ；功耗1035 W ；
能效比3. 65 ；
無兩相流噪音。
五、制熱測試(將噴嘴節(jié)流器置于內(nèi)機，且制冷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參見實施例2) 1)噴嘴節(jié)流制熱量3680 W ；
功耗 1137 W ；
制熱效率 3. 23 ;
無兩相流噪音。
2)采用具有節(jié)流功能的單向閥裝置替代噴嘴節(jié)流器(即本發(fā)明實施例2，且三個具有節(jié)流功能的單向閥裝置內(nèi)的毛細節(jié)流孔的孔徑參數(shù)分別為O. 59mm,O. 61mm,O. 65mm,節(jié)流長度均為4mm)后的制冷量3910 W ；
功耗1144 W ；
制熱效率3.41 ；
無兩相流噪音。六、測試數(shù)據(jù)說明
1)具有節(jié)流功能的單向閥裝置替代噴嘴節(jié)流器后在制冷過程中，對制冷量、功耗、能效比影響不大；
2)具有節(jié)流功能的單向閥裝置替代噴嘴節(jié)流器后在制熱過程中，對制熱量、功耗、制熱效率有較好的影響；
3)制冷過程和制熱過程中均無兩相流噪音。當然，以上僅是本發(fā)明的具體應用范例，對本發(fā)明的保護范圍不構(gòu)成任何限制。除上述實施例外，本發(fā)明還可以有其它實施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明所要求保護的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種空調(diào)器單向閥節(jié)流裝置，包括通過管道循環(huán)連通的壓縮機(I )、四通閥(2)、冷凝器(3)及蒸發(fā)器(4)，連接冷凝器(3)和蒸發(fā)器(4)的輸送管(5)上靠近蒸發(fā)器(4)設有制冷節(jié)流裝置；其特征在于所述制冷節(jié)流裝置為一個或多個并聯(lián)連接的具有節(jié)流功能的單向閥裝置(6)，這種具有節(jié)流功能的單向閥裝置(6)的導通方向指向冷凝器(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的空調(diào)器單向閥節(jié)流裝置，其特征在于所述具有節(jié)流功能的單向閥裝置(6)包括單向閥的閥體(A)和閥芯(9)，所述閥芯(9)上沿閥體(A)軸向設有毛細節(jié)流孔(12)，該毛細節(jié)流孔(12)的孔徑尺寸為O. 4 2mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的空調(diào)器單向閥節(jié)流裝置，其特征在于所述閥體(A)由閥管(7) 和密封套(8)組成，所述密封套(8)固定在閥管(7)前端，閥管(7)內(nèi)具有閥腔(10)，所述閥腔(10)兩端分別與閥管(7)和密封套(8)內(nèi)設有的導流孔道(11)連通；閥芯(9)設于閥腔(10)內(nèi)并可于閥腔(10)內(nèi)沿閥管(7)的軸向活動；所述閥芯(9)中心設有與密封套(8)上的導流孔道(11)相對的毛細節(jié)流孔(12);而閥芯(9)外周上設有若干沿軸向分布的導流筋(9a)，相鄰兩個導流筋(9a)之間形成導流槽(a)與閥腔(10)連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的空調(diào)器單向閥節(jié)流裝置，其特征在于所述閥芯(9)指向密封套(8)的一端為錐形頭，所述毛細節(jié)流孔(12)位于錐形頭的中心，而所述密封套(8)上則設有與所述錐形頭匹配的錐形面。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的空調(diào)器單向閥節(jié)流裝置，其特征在于所述毛細節(jié)流孔(12)與密封套(8)內(nèi)的導流孔道(11)的軸心線重合。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或5所述的空調(diào)器單向閥節(jié)流裝置，其特征在于所述閥管(7)內(nèi)的導流孔道(11)與密封套(8)內(nèi)的導流孔道(11)的軸心線重合。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的空調(diào)器單向閥節(jié)流裝置，其特征在于所述密封套(8)—端插入閥管(7)內(nèi)固定。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的空調(diào)器單向閥節(jié)流裝置，其特征在于所述導流筋(9a)于閥芯(9)外周上呈等角度間隔分布。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的空調(diào)器單向閥節(jié)流裝置，其特征在于所述連接冷凝器(3)和蒸發(fā)器(4 )的輸送管(5 )上靠近冷凝器(3 )設有制熱節(jié)流裝置，并且與制熱節(jié)流裝置并聯(lián)設有單向閥(14)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的空調(diào)器單向閥節(jié)流裝置，其特征在于所述制熱節(jié)流裝置為一個或多個并聯(lián)連接的毛細管節(jié)流器(13)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種空調(diào)器單向閥節(jié)流裝置，包括通過管道循環(huán)連通的壓縮機、四通閥、冷凝器及蒸發(fā)器，連接冷凝器和蒸發(fā)器的輸送管上靠近蒸發(fā)器設有制冷節(jié)流裝置；其特征在于所述制冷節(jié)流裝置為一個或多個并聯(lián)連接的具有節(jié)流功能的單向閥裝置，這種具有節(jié)流功能的單向閥裝置的導通方向指向冷凝器。因為具有節(jié)流功能的單向閥裝置兼具噴嘴節(jié)流器和單向閥的功能和優(yōu)點，故能夠確保當空調(diào)器處于制冷工作狀態(tài)時，提高冷凝器的冷卻能力，增加空調(diào)器的制冷量，降低空調(diào)器的功耗，而當空調(diào)器處于制熱工作狀態(tài)時，防止由蒸發(fā)器輸出的高壓液態(tài)制冷劑迅速汽化降低制熱量，從而提高空調(diào)器的制熱能力；并確保制冷和制熱過程中空調(diào)器均無兩相流噪音。
文檔編號F16K15/02GK102635986SQ20121014605
公開日2012年8月15日 申請日期2012年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月11日
發(fā)明者朱寧遠, 王海濤, 蔣文格, 趙軍 申請人:蘇州恒兆空調(diào)節(jié)能科技有限公司