[發(fā)明專利]壓力控制閥

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810087715.X
• 申請日: 2008-03-24
• 公開（公告）號: CN101545553A
• 公開（公告）日: 2009-09-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 尹斌;章劍敏;祝穎安
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江三花汽車控制系統(tǒng)有限公司
• 主分類號: F16K17/30
• 分類號: F16K17/30;F16K1/38;F25B41/00
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 逯長明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及制冷循環(huán)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種壓力控制閥。

背景技術(shù)

目前人類面臨著越來越嚴(yán)重的環(huán)境問題，其中臭氧層破壞和溫室效應(yīng)問題日益受到全世界的關(guān)注。傳統(tǒng)制冷循環(huán)系統(tǒng)中使用的氯氟烴(俗稱氟利昂)制冷工質(zhì)(即制冷劑)為人工合成化合物，揮發(fā)到大氣中不易被分解，但卻能夠分解臭氧分子，對臭氧層造成嚴(yán)重破壞。替代物氫氟烴類制冷工質(zhì)雖然不破壞臭氧層，但是其溫室效應(yīng)明顯。將來人類雖可以努力合成更好的制冷工質(zhì)，但從長遠(yuǎn)考慮，地球上本來不存在的物質(zhì)被大量生產(chǎn)和使用，最終的結(jié)果是任何一種非自然界故有的替代物質(zhì)都可能給地球的生態(tài)平衡造成破壞，所以制冷劑應(yīng)回歸自然，即啟用各種自然制冷劑，如氨、二氧化碳、碳?xì)浠衔铩⑺⒖諝獾拳h(huán)境友好物質(zhì)，才符合可持續(xù)發(fā)展的道路。

二氧化碳是一種天然的制冷劑，有利于環(huán)境保護(hù)，同時(shí)二氧化碳制冷循環(huán)的性能也與傳統(tǒng)制冷劑的循環(huán)性能相當(dāng)，因此被廣泛認(rèn)為有巨大的發(fā)展前途。

使用二氧化碳的制冷循環(huán)系統(tǒng)與常見的氯氟烴類、氫氟烴類制冷循環(huán)系統(tǒng)有較大的不同。傳統(tǒng)的壓縮式制冷是利用低沸點(diǎn)的液態(tài)制冷劑(如氯氟烴類、氫氟烴類)蒸發(fā)汽化時(shí)，從制冷空間的介質(zhì)中吸熱來實(shí)現(xiàn)制冷的，這種制冷方法利用制冷劑氣-液兩相轉(zhuǎn)化過程，從而實(shí)現(xiàn)定溫吸熱和放熱，制冷劑在制冷系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)亞臨界循環(huán)。但是二氧化碳的臨界溫度約31℃，低于傳統(tǒng)的人工制冷劑，使用二氧化碳的制冷循環(huán)系統(tǒng)實(shí)際上是在臨界點(diǎn)之上運(yùn)行，所以叫做超臨界循環(huán)，在向外界空間放熱時(shí)，傳統(tǒng)制冷劑發(fā)生的是冷凝過程，而二氧化碳制冷系統(tǒng)發(fā)生的是氣體冷卻的過程。

現(xiàn)有的一種使用氯氟烴類、氫氟烴類傳統(tǒng)制冷劑的制冷循環(huán)系統(tǒng)包括壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器，由管道連接形成循環(huán)回路。通常制冷劑被壓縮機(jī)壓縮成高溫高壓的氣體，并送入冷凝器，在冷凝器中冷凝，然后經(jīng)過膨脹閥進(jìn)入低壓側(cè)的蒸發(fā)器蒸發(fā)，從而吸收外界熱量。在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，主要是通過膨脹閥來控制低壓側(cè)的蒸發(fā)壓力與溫度，也使制冷劑流量與蒸發(fā)器的熱負(fù)荷相匹配，提高系統(tǒng)的工作效率；對于高壓側(cè)的冷凝器來講，制冷劑的冷凝溫度主要依賴于外界冷卻介質(zhì)的溫度和流量，而冷凝溫度又與冷凝壓力一一對應(yīng)，因此膨脹閥高壓側(cè)的壓力基本上依賴于外界冷卻介質(zhì)的溫度與流量，在系統(tǒng)中不需要專門進(jìn)行控制。

對于二氧化碳制冷系統(tǒng)來說，進(jìn)行超臨界循環(huán)，在高壓側(cè)制冷劑發(fā)生的不是冷凝過程，而是氣體冷卻過程，其壓力和溫度不是一一對應(yīng)，而是兩個(gè)獨(dú)立的變量，盡管二氧化碳?xì)怏w冷卻溫度受外界冷卻介質(zhì)的溫度與流量限定，但是壓力則不直接受到限制。一方面，在超臨界二氧化碳制冷系統(tǒng)中，高壓側(cè)的壓力特性對于系統(tǒng)的制冷效率有很大的影響；另一方面，高壓側(cè)壓力可達(dá)70-150bar，是常用制冷裝置的7-10倍，壓力的增加將引起的壓縮機(jī)容量的降低，使制冷量隨之降低，壓力進(jìn)一步增加到異常水平，甚至?xí)?dǎo)致壓縮機(jī)的停機(jī)。因此不管是從制冷效率還是從安全性考慮，與通常的亞臨界循環(huán)制冷系統(tǒng)不同，在超臨界二氧化碳制冷系統(tǒng)中，需要設(shè)置直接對高壓側(cè)壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)的裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的問題是提供一種壓力控制閥，該壓力控制閥用于超臨界制冷循環(huán)系統(tǒng)，能夠?qū)Ω邏簜?cè)的制冷劑壓力進(jìn)行直接控制。

為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種壓力控制閥，包括：閥體1；閥體1內(nèi)設(shè)置的由節(jié)流通路7連通的高壓腔室51和低壓腔室61；閥體1的內(nèi)腔11中設(shè)置的閥芯2，所述閥芯2能夠相對于節(jié)流通路7上的開向高壓腔室51的閥口71往返移動(dòng)，以控制所述閥口71的開合度；所述高壓腔室51與內(nèi)腔11之間通過密封彼此隔絕，所述低壓腔室61與內(nèi)腔11之間設(shè)有連接通路8；所述連接通路8的軸線與閥芯2的軸線平行，并所述連接通路8的軸線與閥芯2的軸線之間的距離大于閥芯2的最大半徑，并連接通路8朝向所述內(nèi)腔11的一端與所述內(nèi)腔11的底壁連通。

優(yōu)選的，所述連接通路8為旁路通孔，其內(nèi)徑的范圍是0.8mm至4mm。

優(yōu)選的，所述高壓腔室51與內(nèi)腔11之間設(shè)置有密封部件9。

優(yōu)選的，所述密封部件9為密封圈。

優(yōu)選的，還包括設(shè)置所述內(nèi)腔11中的、一端與閥芯2相抵接的彈簧3，彈簧3的推力作用于閥芯2。

優(yōu)選的，所述彈簧3的另一端設(shè)置有通過螺紋連接在內(nèi)腔11內(nèi)的彈簧調(diào)節(jié)座4，能夠調(diào)節(jié)所述彈簧3施加在所述閥芯2上的推力大小。

優(yōu)選的，所述閥芯2的端部為錐形，能夠在閥口71內(nèi)往返移動(dòng)改變閥口的通路面積。

優(yōu)選的，所述閥芯2上設(shè)有至少一個(gè)凹槽22，所述凹槽22中設(shè)有密封部件9’。

優(yōu)選的，所述密封部件9’為密封圈。