[發明專利]一種可調節的螺紋節流制冷元件

有效

• 申請號: 201410022522.1
• 申請日: 2014-01-18
• 公開（公告）號: CN103775685A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 賴天偉;張興群;劉秀芳;陳雙濤;趙紅利;侯予
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: F16K13/00
• 分類號: F16K13/00;F25B41/06
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 何會俠

技術領域

本發明屬于制冷與空調技術領域，具體涉及一種可調節的螺紋節流制冷元件。

背景技術

流體膨脹制冷是應用最廣泛的人工制冷方法，其中節流閥和膨脹機是最常見的兩種流體膨脹裝置。節流元件是具有一定流速的流體在局部阻力的作用下產生降壓膨脹現象的簡單裝置，其作用是將高溫高壓制冷劑流體節流至較低溫度和壓力的狀態，同時將制冷裝置的高壓部分和低壓部分隔開。常用的節流元件有手動節流閥、浮球節流閥、熱力膨脹閥、電子膨脹閥、恒壓膨脹閥、毛細管、節流孔板等。其中，毛細管是一種等截面節流裝置，工作原理是制冷劑在流動過程中，不斷克服摩擦阻力，使其自身壓力持續下降，從而起到節流膨脹的作用，通常應用在小型的氟利昂制冷裝置中。

毛細管的優點是結構簡單，成本低廉，沒有運動部件，運行可靠，使用壽命長。而且毛細管安裝在冷凝器與蒸發器之間，形成一個常通的通道，這樣可以保證在壓縮機停車后，蒸發器與冷凝器之間的壓力（即系統的高、低壓）迅速平衡，從而使壓縮機下次能很容易起動。這一點對全封閉制冷系統壓縮機尤為重要。

毛細管的缺點是調節性能差，不能隨著制冷系統熱負荷的變化而自動調節流通截面。通過毛細管的流量，只是隨毛細管進口狀態或出口壓力的變化而稍有變化。當制冷機偏離設計工況運行時，由于流過毛細管的制冷劑流量與蒸發器中的蒸發量不相適應，這時可能會出現壓縮機的濕行程或蒸發器供液不足的情況。有時為了避免由于充注量不準確而影響機組的工作，可設置貯液器，讓它來做些自動調整。毛細管作為節流元件在蒸發壓力和溫度不變或變化不大的制冷裝置中比較適用，但在蒸發壓力和溫度變化很大的變頻空調器中應用將導致季節制冷量和季節能源消耗效率較大幅度的下降，所以在變頻房間空調器中不宜采用毛細管作為節流元件。在高壓或者超高壓制冷循環中，毛細管的厚度限制了其應用范圍，另一方面，壁厚過大也會給毛細管的加工方面的帶來困難。此外，毛細管尺寸與制冷系統的匹配中制冷劑的充注量必須經過反復實驗確認，過程繁瑣。而且，毛細管出口處會產生噴流噪聲，需要隔音、減震。

發明內容

為了解決上述現有技術存在的問題，本發明的目的在于提供一種可調節的螺紋節流制冷元件，具有調節和適應能力強，運動部件少，結構緊湊和可靠性高的特點，實現了節流效應的無級調節。

為達到以上目的，本發明采用如下技術方案：

一種可調節的螺紋節流制冷元件，包括閥桿1和閥體4，所述閥桿1上和閥體4內分別加工有相互配合的外螺紋7和內螺紋8，外螺紋7下表面與內螺紋8上表面之間配合形成螺紋節流流道9，外螺紋7上表面與內螺紋8下表面之間通過閥桿1上下壓差貼合而形成流道密封面10，通過旋起或降低閥桿1，使得外螺紋7和內螺紋8配合長度發生變化，實現螺紋節流流道9長度的無級調節；在閥體4內頂部設置有多層密封填料3，在閥體4頂部設置有用于將多層密封填料3壓緊的閥蓋2。

所述外螺紋7和內螺紋8通過制冷劑高壓與低壓側的壓差實現高低壓流道之間的自然隔離。

所述外螺紋7和內螺紋8的螺紋具有相同的公稱直徑和螺距，牙型為矩形、梯形、錐形或三角形。

與現有技術比較，本發明的有益效果為：

1、本發明提供了一種結構簡單的可調節的螺紋節流制冷元件，節流通道通過內螺紋和外螺紋的配合形成。

2、螺紋節流流道可變長度，并且可以實現長度的無級調節。常用毛細管制冷系統中，毛細管長度為一定值，比較難于適應不用工況。本發明可以通過閥桿的上升和下降實現內外螺紋貼合面長度的改變。在制冷系統工況發生變化時，可以通過旋動閥桿升降以調節實際有效螺紋節流流道的長度。由于該節流元件只調節有效節流流道的長度，其調節過程對制冷系統沖擊較小，適用于高精度溫度調節。

3、閥桿上下兩端具有不同壓力，可以運用制冷劑上下端的壓差實現內外螺紋面的自然貼合，實現高低壓流道之間的隔離。

4、螺旋線流道內部流動過程伴隨有二次流，有利于提高節流機構單位長度的壓降，具有較好的節流制冷效果。

5、節流制冷元件運動部件少，結構緊湊，可靠性高。

附圖說明

圖1是可調節的螺紋節流制冷元件結構示意圖。

圖2是閥桿受力圖。

圖3是螺紋節流元件閥桿懸起前后對比圖。

圖4是閥桿懸起前后有效節流流道長度對比圖。

具體實施方式

以下結合附圖及具體實施例題，對本發明作進一步的詳細描述。