專利名稱：電磁式組合節(jié)流裝置及其制冷系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
電磁式組合節(jié)流裝置及其制冷系統(tǒng)技術領域[0001]本實用新型涉及制冷系統(tǒng)裝置技術領域，尤其涉及一種組合式的節(jié)流裝置，還涉 及一種包含其之制冷系統(tǒng)。
背景技術：
[0002]制冷循環(huán)系統(tǒng)主要包含的四大部件為蒸發(fā)器，壓縮機，冷凝器和節(jié)流裝置，節(jié)流裝 置在制冷循環(huán)系統(tǒng)中起著非常關鍵的作用，通過選擇應用合適的節(jié)流裝置與制冷系統(tǒng)匹配 是整個制冷設備降低能耗的重要一環(huán)，現(xiàn)有技術中常見的用于節(jié)流裝置的器件就是膨脹 閥，而膨脹閥中又有熱力膨脹閥和電子膨脹閥。[0003]熱力膨脹閥的工作原理是通過感受蒸發(fā)器出口制冷劑蒸汽過熱度的大小，來調(diào)節(jié) 制冷劑的流量，以維持恒定的過熱度，在控制原理上屬于比例調(diào)節(jié)器，雖然熱力膨脹閥可以 自動調(diào)節(jié)制冷劑的流量，但是它的缺點也是很顯著的第一，對過熱度響應的延遲時間長， 特別是容積延遲，延遲的結果會導致熱力膨脹閥交替地開大或關小，即產(chǎn)生振蕩現(xiàn)象，當膨 脹閥開得過大時，蒸發(fā)器出口過熱度偏低，吸氣壓力上升，當閥開得過小時，蒸發(fā)器供液不 足，吸氣壓力降低，這對整個系統(tǒng)的經(jīng)濟性和安全性都會產(chǎn)生不利的影響，實驗表明，熱力 膨脹閥調(diào)節(jié)效果對小型裝置要十幾分鐘，大型裝置要30分鐘 40分鐘才穩(wěn)定。第二，調(diào)節(jié) 范圍有限，因為熱力膨脹閥中與閥針連接的膜片的變形量有限，使得閥針的運動位移較小， 故流量調(diào)節(jié)范圍小，這對于負荷變化較大的冷藏庫或者采用變頻壓縮機的系統(tǒng)，熱力膨脹 閥便無法滿足要求。第三，調(diào)節(jié)精度低，熱力膨脹閥的執(zhí)行機構膜片由于加工精度和安裝等 因素，會產(chǎn)生變形及影響變形靈敏度，故難以達到較高的調(diào)節(jié)精度。由于熱力膨脹閥的控制 規(guī)律不易掌握與控制，其不適用于工況急劇變化的系統(tǒng)，也不適用于小型系統(tǒng)，而且成本也 較聞。[0004]目前電子膨脹閥主要是電磁式膨脹閥和電動式膨脹閥。其是按照預設程序調(diào)節(jié)蒸 發(fā)器供液量，屬于電子式調(diào)節(jié)模式，其適應了制冷機電一體化的發(fā)展要求，具有熱力膨脹閥 無法比擬的優(yōu)良特性，為制冷系統(tǒng)的智能化控制提供了條件。從控制實現(xiàn)的角度來看，電 子膨脹閥由控制器、執(zhí)行器和傳感器三部分構成，通常所說的電子膨脹閥大多僅指執(zhí)行器， 即可控驅(qū)動裝置和閥體。電子膨脹閥控制器的核心硬件為單片機，如控制器同時要完成壓 縮機及風機的變頻等控制功能，一般采用多機級連的形式。電子膨脹閥的傳感器通常采用 熱電偶或熱電阻。與熱力膨脹閥相比電子膨脹閥在以下方面有顯著的優(yōu)勢第一，反應和動 作速度快，不存在靜態(tài)過熱度現(xiàn)象，且開閉特性和速度均可人為設定，尤其適合于工況波動 劇烈的熱泵機組的使用。第二，電子膨脹閥的適用溫度低。第三，電子膨脹閥的過熱度設定 值可調(diào)。第四，電子膨脹閥可起到節(jié)能的作用。第五，電子膨脹閥適應機電一體化的發(fā)展要 求。但是電子膨脹閥也有其缺點，例如，在工作一段時間后，其可靠性會因堵塞等原因而降 低，故障率較高，控制過程與驅(qū)動電路較復雜；雖然其調(diào)整過程比熱力膨脹閥快的多，但其 整個調(diào)整過程(即其開度從全關到全開)也要耗費幾秒到十幾秒的時間。另外，對于小型的 且對經(jīng)濟性要求較高的系統(tǒng)來說，電子膨脹閥的可靠性、穩(wěn)定性與經(jīng)濟性等綜合指標不能滿足要求。發(fā)明內(nèi)容[0005]針對上述節(jié)流裝置的缺點與不足，根據(jù)本實用新型提供一種電磁式組合節(jié)流裝 置，該電磁式組合節(jié)流裝置采用了可靠性非常高的毛細管和電磁閥的組合，以形成可數(shù)字 化控制的具有若干個開度階梯控制的電磁膨脹閥，將傳統(tǒng)的可靠性很高的電磁閥與毛細管 結合在一起，通過簡單的開、關控制達到從零到100%的階梯開度控制，同時也降低了成本。[0006]所述電磁式組合節(jié)流裝置的技術方案是一種電磁式組合節(jié)流裝置，包括用于連 接冷凝器的輸入端與用于連接蒸發(fā)器的輸出端，在所述輸入端與輸出端之間設有兩個或兩 個以上相互并聯(lián)連接的節(jié)流單元，所述節(jié)流單元均由毛細管與電磁閥以串聯(lián)連接的方式組 成。這樣便可利用每個電磁閥的開或關來控制相應的與其串聯(lián)連接的毛細管的通或斷。[0007]所述節(jié)流單元包括第一節(jié)流單元與第二節(jié)流單元,所述第一節(jié)流單元中包括一根 毛細管，所述第二節(jié)流單元中包括兩根并聯(lián)連接的毛細管。[0008]所述節(jié)流單元包括第一節(jié)流單元、第二節(jié)流單元與第三節(jié)流單元,所述第一節(jié)流 單元中包括一根毛細管，所述第二節(jié)流單元中包括兩根并聯(lián)連接的毛細管，所述第三節(jié)流 單元中包括四根并聯(lián)連接的毛細管。[0009]所述節(jié)流單元包括第一節(jié)流單元、第二節(jié)流單元、第三節(jié)流單元與第四節(jié)流單元， 所述第一節(jié)流單元中包括一根毛細管，所述第二節(jié)流單元中包括兩根并聯(lián)連接的毛細管， 所述第三節(jié)流單元中包括四根并聯(lián)連接的毛細管，所述第四節(jié)流單元中包括八根并聯(lián)連接 的毛細管。[0010]還可根據(jù)實際工況的需要，采取更多的節(jié)流單元和不同配比的相應的毛細管，已 達到所需的分級階梯開度的控制調(diào)節(jié)。[0011]本實用新型還提供一種制冷系統(tǒng)，包括蒸發(fā)器、壓縮機、冷凝器和節(jié)流裝置，所述 節(jié)流裝置為所述的電磁式組合節(jié)流裝置。[0012]對上述技術方案的進一步改進為還包括用于控制所述電磁式組合節(jié)流裝置中電 磁閥的可編程控制器，用于自動地對電磁閥的控制。[0013]利用所述電磁式組合節(jié)流裝置進行分級控制的方法為利用與電磁閥連接的可編 程控制器分別控制各電磁閥的開與關，以使與各相應電磁閥串聯(lián)連接的毛細管能通或斷， 達到能分級階梯控制所述電磁式組合節(jié)流閥開度的目的。[0014]電磁閥連接可編程控制器，由可編程控制器根據(jù)需要來控制各電磁閥的開、關，以 達到對系統(tǒng)中節(jié)流裝置進行階梯開度控制的目的。[0015]所述電磁式組合節(jié)流裝置的優(yōu)點就是切換速度極高，在一瞬間便可操作完成，控 制簡單，可靠性高，成本較低，由于電磁閥是非開即斷的，所以其控制結果是準確的，又因為 毛細管在熱泵中的應用也比較成熟，所以其可靠性也很高，故這樣的一個組合降低了成本， 提高了相應速度，同時具有很高的工作的可靠性。[0016]所述能進行階梯開度控制的節(jié)流裝置相對于固定的(熱力膨脹閥)或電子的膨脹 閥，是一個折中的技術方案，該技術方案可以滿足低成本、高可靠性的可簡單調(diào)節(jié)的膨脹閥 的需求。


[0017]圖I為根據(jù)本實用新型的實施例一的結構示意圖；[0018]圖2為根據(jù)本實用新型實施例二的結構示意圖；[0019]圖3為根據(jù)本實用新型實施例三的結構示意圖。[0020]圖中標號列表[0021]I電磁閥I[0022]2電磁閥2[0023]3電磁閥3[0024]4電磁閥4[0025]5毛細管5[0026]6毛細管6[0027]7毛細管7[0028]8毛細管8[0029]9輸入端[0030]10輸出端具體實施方式
[0031]為使本實用新型的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖對本實用新 型作進一步地詳細描述。[0032]根據(jù)本實用新型的實施例一如圖I所示，一種電磁式組合節(jié)流裝置，包括用于連 接冷凝器的輸入端9與用于連接蒸發(fā)器的輸出端10，在所述輸入端9與輸出端10之間設有 兩個相互并聯(lián)連接的節(jié)流單元，該節(jié)流單元分別為第一節(jié)流單元與第二節(jié)流單元，所述第 一節(jié)流單元中包括電磁閥I和與所述電磁閥I串聯(lián)連接的毛細管5，所述第二節(jié)流單元中包 括電磁閥2和與所述電磁閥2串聯(lián)連接的毛細管6，其中所述毛細管5包括一根毛細管，毛 細管6包括兩根并聯(lián)連接的毛細管。[0033]在上述電磁式組合節(jié)流裝置接入系統(tǒng)工作時，可單獨或同時控制所述電磁閥I和 /或電磁閥2的開或關，已達到調(diào)節(jié)所述電磁式組合節(jié)流裝置開度的目的。例如，如果關閉 電磁閥2，打開電磁閥1，則只有毛細管5是通的，其開度為所述電磁式組合節(jié)流裝置開度的 三分之一，即33. 3% ;如果關閉電磁閥1，打開電磁閥2，則只有毛細管6是通的，其開度為所 述電磁式組合節(jié)流裝置開度的三分之二，即66. 7% ;如果同時打開電磁閥I和電磁閥2，則 只有毛細管5和毛細管6都是通的，其開度為所述電磁式組合節(jié)流裝置開度的最大開度，即 100. 0% ;如果同時關閉電磁閥I和電磁閥2，則毛細管5和毛細管6都是斷的，其開度為所 述電磁式組合節(jié)流裝置開度的最小開度，即O. 0%。上述對電磁閥通斷的控制以及所造成相 應的所述電磁式組合節(jié)流裝置開度的關系可用以下表一直觀的表示。[0034]表一[0035]電磁閥I I 電磁閥2 I 電磁式組合節(jié)流裝置的開度 斷' O. 0%通' 33.3%斷. 66.7%通' 100. 0%[0036]根據(jù)本實用新型的實施例二如圖2所示，一種電磁式組合節(jié)流裝置，其是在實施例一的基礎上增加了一個與第一節(jié)流單元、第二節(jié)流單元并聯(lián)連接的第三節(jié)流單元，該第三節(jié)流單元中包括電磁閥3和與所述電磁閥3串聯(lián)連接的毛細管7，其中，該毛細管7包括四根并聯(lián)連接的毛細管。[0037]在上述電磁式組合節(jié)流裝置接入系統(tǒng)工作時，其工作原理與實施例一相同，對電磁閥通斷的控制以及所造成相應的所述電磁式組合節(jié)流裝置開度的關系可用以下表二直觀的表示。[0038]表二[0039]
權利要求1.一種電磁式組合節(jié)流裝置，包括用于連接冷凝器的輸入端與用于連接蒸發(fā)器的輸出端，其特征在于在所述輸入端與輸出端之間設有兩個或兩個以上相互并聯(lián)連接的節(jié)流單元，所述節(jié)流單元均由毛細管與電磁閥以串聯(lián)連接的方式組成。
2.根據(jù)權利要求I所述的電磁式組合節(jié)流裝置，其特征在于所述節(jié)流單元包括第一節(jié)流單元與第二節(jié)流單元，所述第一節(jié)流單元中包括一根毛細管，所述第二節(jié)流單元中包括兩根并聯(lián)連接的毛細管。
3.根據(jù)權利要求I所述的電磁式組合節(jié)流裝置，其特征在于所述節(jié)流單元包括第一節(jié)流單元、第二節(jié)流單元與第三節(jié)流單元，所述第一節(jié)流單元中包括一根毛細管，所述第二節(jié)流單元中包括兩根并聯(lián)連接的毛細管，所述第三節(jié)流單元中包括四根并聯(lián)連接的毛細管。
4.根據(jù)權利要求I所述的電磁式組合節(jié)流裝置，其特征在于所述節(jié)流單元包括第一節(jié)流單元、第二節(jié)流單元、第三節(jié)流單元與第四節(jié)流單元，所述第一節(jié)流單元中包括一根毛細管，所述第二節(jié)流單元中包括兩根并聯(lián)連接的毛細管，所述第三節(jié)流單元中包括四根并聯(lián)連接的毛細管，所述第四節(jié)流單元中包括八根并聯(lián)連接的毛細管。
5.一種制冷系統(tǒng)，包括蒸發(fā)器、壓縮機、冷凝器和節(jié)流裝置，其特征在于所述節(jié)流裝置為權利要求1-4中任一項所述的電磁式組合節(jié)流裝置。
6.根據(jù)權利要求5所述的制冷系統(tǒng)，其特征在于還包括用于控制所述電磁式組合節(jié)流裝置中電磁閥的可編程控制器。
專利摘要本實用新型公開一種電磁式組合節(jié)流裝置，包括用于連接冷凝器的輸入端與用于連接蒸發(fā)器的輸出端，在所述輸入端與輸出端之間設有兩個或兩個以上相互并聯(lián)連接的節(jié)流單元，所述節(jié)流單元均由毛細管與電磁閥以串聯(lián)連接的方式組成。還披露了一種包括上述電磁式組合節(jié)流裝置制冷系統(tǒng)。所述電磁式組合節(jié)流裝置控制簡單，可靠性高，成本較低，控制準確。
文檔編號F25B49/02GK202813922SQ20122051279
公開日2013年3月20日 申請日期2012年10月8日 優(yōu)先權日2012年10月8日
發(fā)明者茍仲武 申請人:茍仲武