CN106440565A - 一种空调器用节流组件及空调器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空调器用节流组件及空调器，涉及空调技术领域。为解决现有空调器的节流装置在外界温度的变化时不能够使空调器的制冷/制热能力一直保持最佳状态的问题而发明。本发明空调器用节流组件，包括：主节流装置和辅助节流装置，所述主节流装置和辅助节流装置并联连接于冷媒循环回路中，所述辅助节流装置的入口处连接有阀门，所述阀门可根据冷媒循环回路中的压力大小调节开度，所述冷媒循环回路中的压力越大，所述阀门的开度越大。本发明可用于定频空调器。

Description

一种空调器用节流组件及空调器

技术领域

本发明涉及空调技术领域，尤其涉及一种空调器用节流组件及空调器。

背景技术

节流装置是空调器实现制冷循环所必须的四个基本的系统组成部件之一(其它三个为压缩机、冷凝器和蒸发器)，其作用是对制冷剂的循环运动起限制作用，使来自冷凝器的高压液态制冷剂压力降低，使进入到蒸发器的制冷剂的节流降压成为容易蒸发的低温低压雾状制冷剂。

现有的一种定频空调的冷媒循环系统如图1所示，冷媒循环系统包括依次连接成回路的压缩机01、冷凝器02、节流装置03以及蒸发器04。

现有的定频空调节流装置至少存在如下问题：由于该定频空调只有一个节流装置03，一个节流装置03只能调节一种最佳的系统状态(在一定环境工况下，空调器的制冷/制热状态能达到设定的状态)，在这种状态下空调器的制冷/制热能力和能效比会达到目标值，但当环境的温度变化时，冷凝器02的温度会发生变化，冷媒循环系统的压力也随之改变，一个节流装置03就无法随冷媒循环系统的压力的变化来调节空调器的制冷/制热的能力，这样就会出现在某温度下空调其的制冷/制热能力很好，其它温度下空调器的制冷/制热的能力就有无法满足需要。

发明内容

本发明的实施例提供一种空调器用节流组件及空调器，即可以使空调器在外界环境温度变化时保持较佳的制冷/制热能力，又可以使空调器在高温情况下长时间运行冷媒循环回路的压力不会超标。

为达到上述目的，本发明的实施例提供了一种空调器用节流组件，包括：主节流装置和辅助节流装置，所述主节流装置和辅助节流装置并联连接于冷媒循环回路中，所述辅助节流装置的入口处连接有阀门，所述阀门可根据冷媒循环回路中的压力大小调节开度，所述冷媒循环回路中的压力越大，所述阀门的开度越大。

本发明实施例提供的空调器用节流组件具有如下优点：由于主节流装置和辅助节流装置是并联连接于冷媒循环回路中，并且辅助节流装置的入口处连接有阀门，当外界环境温度变化时，冷媒循环回路中的压力也会随之变化，阀门可根据冷媒循环回路中的压力大小调节开度，改变通过节流组件的冷媒通过量，进而改变进入到蒸发器中的冷媒量，满足蒸发器在外界温度改变时对冷媒的需求，同时，阀门开度的变化也可以调节冷媒循环回路中的压力大小，使冷凝器始终处于保持最佳冷凝效果的压力，由此可以使空调器在外界环境温度变化时保持较佳的制冷/制热能力。通过调节阀门的开度使冷媒循环回路泄压，也可以使冷媒循环回路在高温情况下长时间运行压力不会超标，空调器就不会因功率过高而频繁停机。因此，将入口处设有开度可调阀门的辅助节流装置与主节流装置并联，即可以使空调器在外界环境温度变化时保持较佳的制冷/制热能力，又可以使空调器不会因功率过高而频繁停机。

另一方面，本发明实施例还提供了一种空调器，包括冷媒循环回路，所述冷媒循环回路包括依次串联成回路的压缩机、冷凝器、节流组件和蒸发器，所述节流组件为上述实施例中所述的节流组件，所述节流组件中主节流装置和辅助节流装置的入口分别与所述冷凝器连接，所述主节流装置和辅助节流装置的出口均与所述蒸发器连接。

由于节流组件中主节流装置和辅助节流装置的入口分别与冷凝器连接，主节流装置和辅助节流装置的出口均与蒸发器连接，当冷媒循环回路中的压力随着外界的温度变化而变化时，辅助节流装置入口处的阀门能够根据回路中压力的变化，调节阀门的开度，改变进入蒸发器中的冷媒流量，同时，阀门开度的变化也可以调节冷媒循环回路中的压力，使冷凝器处于保持最佳冷凝效果的压力下，这样可以使空调器在外界环境温度变化时保持较佳的制冷/制热能力，同时通过阀门开度大小的调节，可以使冷媒循环回路中的压力不超标。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有的定频空调冷媒循环回路示意图；

图2为本发明实施例中空调用节流组件的阀芯关闭时结构示意图(箭头所指方向为冷媒的流向)；

图3为本发明实施例中空调用节流组件的阀芯微开时结构示意图(箭头所指方向为冷媒的流向)；

图4为本发明实施例中空调用节流组件的阀芯全开时结构示意图(箭头所指方向为冷媒的流向)；

图5为本发明实施例中空调器的冷媒循环回路的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参见图2，本发明实施例中的空调器用节流组件，包括：主节流装置1和辅助节流装置2，主节流装置1和辅助节流装置2并联连接于冷媒循环回路中，辅助节流装置2的入口21处连接有阀门3，阀门3可根据冷媒循环回路中的压力大小调节开度，冷媒循环回路中的压力越大，阀门3的开度越大。

由于主节流装置1和辅助节流装置2是并联连接于冷媒循环回路中，并且辅助节流装置2的入口21处连接有阀门3，当外界环境温度变化时，冷媒循环回路中的压力也会随之变化，阀门3可根据冷媒循环回路中的压力大小调节开度，改变通过节流组件的冷媒通过量，进而改变进入到蒸发器中的冷媒量，满足蒸发器在外界环境改变时对冷媒的需求，同时，阀门3开度的变化也可以调节冷媒循环回路中的压力大小，使冷凝器始终处于保持最佳冷凝效果的压力，由此，可以使空调器在外界环境温度变化时保持较佳的制冷/制热能力。通过调节阀门3的开度使冷媒循环回路泄压，也可以使冷媒循环回路在高温情况下长时间运行压力不会超标，空调器就不会因功率过高而频繁停机。因此，将入口处设有开度可调阀门3的辅助节流装置2与主节流装置1并联，即可以使空调器在外界环境温度变化时保持较佳的制冷/制热能力，又可以使空调器不会因功率过高而频繁停机。

其中，阀门3的结构并不唯一，比如阀门3可以是电磁节流阀，电磁节流阀的入口与冷媒入口33连通，冷媒入口33用于与冷媒循环回路连通，电磁节流阀的出口与辅助节流装置2的入口21连通，在冷媒入口33处还设于电子压力表，电子压力表与控制单元相连接，电子压力表能够将电磁节流阀入口的压力值传递给控制单元，控制单元能够将电子压力表测得的压力值调节电磁节流阀的阀芯35的开度，从而调节通过电磁节流阀冷媒的流量大小和电磁节流阀的出口压力。

另外，阀门3也可以为以下结构：如图2所示，阀门3包括阀体31，阀体31内设有阀腔32，阀体31上设有与阀腔32连通的冷媒入口33和冷媒第一出口34，冷媒第一出口34与辅助节流装置2的入口21连通，冷媒入口33用于与冷媒循环回路连通，阀腔32内设有阀芯35，阀芯35与阀腔32的内壁滑动配合，阀芯35的一端连接有复位件36，另一端与冷媒入口33连通，复位件36可向阀芯35施加与阀腔32内的冷媒流动方向相反的复位力，当冷媒循环回路中的压力小于复位力时，阀芯35位于冷媒第一出口34与冷媒入口33之间，这样阀芯35阻止了冷媒从冷媒第一出口34进入到辅助节流装置2，阀门3处于关闭状态；当冷媒循环回路中的压力大于复位力时，阀芯35沿冷媒流动的方向在阀腔32内滑动，并随着压力的变化调节冷媒第一出口34的开度，从而调节进入到辅助节流装置2中冷媒流量的大小。相比电磁调节阀，图2所示的阀门3结构简单、占用空间小，而且无需增加电控系统，降低了成本。

需要说明的是：冷媒入口33处设有导管4，阀腔32通过导管4与冷媒循环回路相连通，可以根据实际的需要设置导管4内径的大小，导管4可以由铜制成。

主节流装置1的与冷媒循环回路的连接方式也不唯一，比如主节流装置1的入口11可以直接接入冷媒循环回路中，另外，主节流装置1也可以通过阀门3接入冷媒循环回路中，具体地，如图2所示，阀体31上设有与阀腔32连通的冷媒第二出口37，冷媒第二出口37与主节流装置1的入口11连通，冷媒第二出口37位于冷媒第一出口34与冷媒入口33之间，当冷媒循环回路中的压力小于复位力时，阀芯35位于冷媒第一出口34与冷媒第二出口37之间，这样冷媒就会通过冷媒第二出口37进入的主节流装置1中。相比主节流装置1的入口11可以直接接入冷媒循环回路中，主节流装置1通过阀门3接入冷媒循环回路中，可以使主节流装置1和辅助节流装置2集成在阀门3上，这样使空调器用节流组件结构更紧凑，便于主节流装置1的安装与固定。

当空调器使用的周围环境温度上升时，冷媒循环回路中的冷凝器的温度也随之上升，同时回路中的压力也随之上升，当回路中压力大于复位力时，阀芯35开始向左滑动，并导通冷媒第一出口34(如图3所示)，冷媒从冷媒第一出口34进入到辅助节流装置2，辅助节流装置2与主节流装置1一起并联发挥节流作用，随着回路中的压力持续上升，阀芯35不断向左移动，直至冷媒第一出口34充分打开(如图4所示)，此时通过节流组件的冷媒流量最大，使空调的制冷/制热的能力达到最大；当空调器使用的周围环境温度下降时，冷媒循环回路中的冷凝器的温度也随之下降，同时回路中的压力也随之下降，阀芯35向右滑动，逐渐关闭冷媒第一出口34，使通过辅助节流装置2的冷媒流量减小，当回路中的压力小于复位力时阀芯35回到初始位置，冷媒不再通过辅助节流装置2，此时冷媒只从主节流装置1中经过。

为了限制阀芯35向冷媒流动相反方向的移动和避免冷媒从阀芯35与阀腔32配合缝隙中通过进入到复位件36所在的腔段，如图2所示，优选地，阀腔32包括相互连通的第一阀腔段321和第二阀腔段322，第一阀腔段321的直径大于第二阀腔段322的直径，冷媒第一出口34与第一阀腔段321连通，冷媒第二出口37与第二阀腔段322连通，阀芯35与第一阀腔段321滑动配合，第一阀腔段321与第二阀腔段322连接处形成有台阶面323，当冷媒循环回路中的压力小于复位力时，阀芯35与台阶面323相抵靠。通过将第一阀腔段321的直径设置为大于第二阀腔段322的直径，这样第一阀腔段321与第二阀腔段322连接处就会形成台阶面323，台阶面323在当冷媒循环回路中的压力小于复位力时，可以限制阀芯35向冷媒流动相反方向移动，台阶面323起到限位作用。由于阀芯35与台阶面323相抵靠，这样增大了阀芯35与阀腔32的接触面积，冷媒就不容易进入到复位件36所在的第一阀腔段321。

其中，台阶面323与阀芯35靠近第二阀腔段322的端面的形状不唯一，比如台阶面323可以为平面，阀芯35靠近第二阀腔段322的端面形成圆柱形凸起，当冷媒循环回路中的压力小于复位力时，圆柱形凸起与台阶面323相贴合。另外，如图2所示，台阶面323也可以为圆锥形台阶面，阀芯35靠近第二阀腔段322的端面形成圆锥形凸起351，圆锥形凸起351与圆锥面的锥度相同，当冷媒循环回路中的压力小于复位力时，圆锥形凸起351与圆锥形台阶面相贴合。相比台阶面323为平面，阀芯35靠近第二阀腔段322的端面形成圆柱形凸起的方案，圆锥形凸起351与圆锥形台阶面323配合时，阀芯35与台阶面323的接触面积更大，有更好的密封性，从而在冷媒循环回路中的压力小于复位力时阻止冷媒进入到第一阀腔段321。

复位件36的种类并不唯一，比如复位件36可以为皮囊气缸，皮囊气缸的一端与阀芯35连接，另一端连接有固定块38，冷媒第一出口34位于固定块38与冷媒入口33之间，固定块38连接于阀腔32的内壁。当冷媒循环回路中的压力大于复位力时，冷媒推动阀芯35滑动，同时皮囊气缸里的空气被压缩，当冷媒循环回路中的压力小于复位力时，空气被压缩产生的弹力可以推动阀芯35回到初始位置。

另外，如图2所示，复位件36也可为弹簧，弹簧的一端与阀芯35连接，另一端连接有固定块38，冷媒第一出口34位于固定块38与冷媒入口33之间，固定块38连接于阀腔32的内壁，沿阀芯35的运动方向固定块38的安装位置可调，这样通过调节固定块38的安装位置，调节弹簧的压缩量，使弹簧复位力的大小改变，进而可以调节阀芯35的开启压力。相比皮囊气缸，弹簧的结构简单，复位力大小跟压缩量成正比，更易与阀芯35开启压力的调节。

为了便于调节弹簧的压缩量和阀芯35的拆装，如图2所示，优选地，固定块38的外侧壁设有外螺纹，阀腔32的内壁设有内螺纹，固定块38与阀腔32通过螺纹配合。由于固定块38与阀腔32通过螺纹配合，这样只需要通过固定块38与阀腔32的旋合就可以调节弹簧的压缩量，进而改变阀芯35的开启压力，这样调节方式操作简单，调节方便；由于阀芯35与第一阀腔段321滑动配合，第一阀腔段321的直径大于第二阀腔段322的直径，这样阀芯35只能从第一阀腔段321装入，将阀底与阀腔32之间设为螺纹可拆卸连接，可以方便阀芯35的拆装更换，降低维修成本。

为了使空调器在较大温度范围内始终保持最佳制冷/制热能力，优选地，辅助节流装置2为多个，阀体31上沿阀芯35的滑动方向开设有多个冷媒第一出口34，多个冷媒第一出口34与多个辅助节流装置2一一对应连接。如果只有一个辅助节流装置2，当与其相连通的冷媒第一出口34完全打开时，冷媒循环回路中的压力继续上升，那么该辅助节流装置2就没办法调节回路中的压力和进入到蒸发器中的流量，由此可知一个辅助节流装置2使空调器保持最佳制冷/制热能力的温度范围有限，因此，将辅助节流装置2的数目设置为多个，多个个冷媒第一出口34依次逐渐打开，可以使空调器在较大温度范围内始终保持最佳制冷/制热能力。其中，冷媒第一出口34和与之相连接的辅助节流装置2的个数为2个、3个等，在此不做限定。

其中，辅助节流装置2可以为节流阀，节流阀外套设有连接管21(如图2所示)，连接管21的一端与阀体31相连接，另一端连接于冷媒循环回路中；辅助节流装置2也可以为毛细管，连接管21的一端连接于冷媒第一出口34，另一端连接于毛细管的一端，毛细管的另一端连接于冷媒循环回路中。另外，主节流装置1也可以为节流阀或毛细管，其与阀体31、冷媒循环回路的连接方式与辅助节流装置2相同，在此不再赘述。

另一方面，如图5所示，本发明实施例还提供了一种空调器，包括冷媒循环回路，冷媒循环回路包括依次串联成回路的压缩机200、冷凝器300、节流组件100和蒸发器400，节流组件100为上述任一实施例中所述的节流组件100，节流组件100中主节流装置1和辅助节流装置2的入口21分别与冷凝器300连接，主节流装置1和辅助节流装置2的出口均与蒸发器400连接。

由于节流组件100中主节流装置1和辅助节流装置2的入口21分别与冷凝器300连接，主节流装置1和辅助节流装置2的出口均与蒸发器400连接，当冷媒循环回路中的压力随着外界的温度变化而变化时，辅助节流装置2入口处的阀门3能够根据冷媒循环回路中压力的变化，调节阀门3的开度，改变进入蒸发器400中的冷媒流量，同时，阀门3开度的变化也可以调节冷媒循环回路中的压力，使冷凝器300处于保持最佳冷凝效果的压力下，这样可以使空调器在外界环境温度变化时保持较佳的制冷/制热能力，另外，通过阀门3开度大小的调节，可以使冷媒循环回路中的压力不超标。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种空调器用节流组件，其特征在于，包括：主节流装置和辅助节流装置，所述主节流装置和辅助节流装置并联连接于冷媒循环回路中，所述辅助节流装置的入口处连接有阀门，所述阀门可根据冷媒循环回路中的压力大小调节开度，所述冷媒循环回路中的压力越大，所述阀门的开度越大。

2.根据权利要求1所述的空调用节流组件，其特征在于，所述阀门包括阀体，所述阀体内设有阀腔，所述阀体上设有与所述阀腔连通的冷媒入口和冷媒第一出口，所述冷媒第一出口与所述辅助节流装置的入口连通，所述冷媒入口用于与冷媒循环回路连通，所述阀腔内设有阀芯，所述阀芯与所述阀腔的内壁滑动配合，所述阀芯的一端连接有复位件，另一端与所述冷媒入口连通，所述复位件可向所述阀芯施加与阀腔内的冷媒流动方向相反的复位力，当所述冷媒循环回路中的压力小于所述复位力时，所述阀芯位于所述冷媒第一出口与所述冷媒入口之间。

3.根据权利要求2所述的空调用节流组件，其特征在于，所述阀体上设有与所述阀腔连通的冷媒第二出口，所述冷媒第二出口与所述主节流装置的入口连通，所述冷媒第二出口位于所述冷媒第一出口与所述冷媒入口之间，当所述冷媒循环回路中的压力小于所述复位力时，所述阀芯位于所述冷媒第一出口与所述冷媒第二出口之间。

4.根据权利要求3所述的空调用节流组件，其特征在于，所述阀腔包括相互连通的第一阀腔段和第二阀腔段，所述第一阀腔段的直径大于所述第二阀腔段的直径，所述冷媒第一出口与所述第一阀腔段连通，所述冷媒第二出口与所述第二阀腔段连通，所述阀芯与所述第一阀腔段滑动配合，所述第一阀腔段与所述第二阀腔段连接处形成有台阶面，当所述冷媒循环回路中的压力小于所述复位力时，所述阀芯与所述台阶面相抵靠。

5.根据权利要求4所述的空调用节流组件，其特征在于，所述台阶面为圆锥形台阶面，所述阀芯靠近所述第二阀腔段的端面形成圆锥形凸起，所述圆锥形凸起与所述圆锥面的锥度相同，当所述冷媒循环回路中的压力小于所述复位力时，所述圆锥形凸起与所述圆锥形台阶面相贴合。

6.根据权利要求4或5所述的空调用节流组件，其特征在于，所述复位件为弹簧，所述弹簧的一端与所述阀芯连接，另一端连接有固定块，所述冷媒第一出口位于所述固定块与所述冷媒入口之间，所述固定块连接于所述阀腔的内壁，沿所述阀芯的运动方向所述固定块的安装位置可调。

7.根据权利要求6所述的空调用节流组件，其特征在于，所述固定块的外侧壁设有外螺纹，所述阀腔的内壁设有内螺纹，所述固定块与所述阀腔通过螺纹配合。

8.根据权利要求2～5中任一项所述的空调用节流组件，其特征在于，所述辅助节流装置为多个，所述阀体上沿所述阀芯的滑动方向开设有多个所述冷媒第一出口，多个所述冷媒第一出口与多个所述辅助节流装置一一对应连接。

9.根据权利要求1～5中任一项所述的空调用节流组件，其特征在于，所述主节流装置为节流阀或毛细管；所述辅助节流装置为节流阀或毛细管。

10.一种空调器，包括冷媒循环回路，所述冷媒循环回路包括依次串联成回路的压缩机、冷凝器、节流组件和蒸发器，其特征在于，所述节流组件为权利要求1～9中任一项所述的节流组件，所述节流组件中主节流装置和辅助节流装置的入口分别与所述冷凝器连接，所述主节流装置和辅助节流装置的出口均与所述蒸发器连接。