本發(fā)明涉及制冷或熱泵領(lǐng)域，具體而言，涉及一種過冷度調(diào)節(jié)閥、一種冷凝壓力調(diào)節(jié)閥、一種冷凝器運(yùn)行調(diào)節(jié)器、一種制冷或熱泵裝置以及一種制冷或熱泵系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

熱力膨脹閥在制冷或熱泵系統(tǒng)中應(yīng)用已經(jīng)比較普遍，按照平衡方式分為內(nèi)平衡式和外平衡式，按照結(jié)構(gòu)類型分為F型和H型。F型主要用于一般制冷或熱泵系統(tǒng)中，H型主要用于汽車空調(diào)。H型熱力膨脹閥有四個接口與制冷系統(tǒng)連接，其中兩個接口與F型熱力膨脹閥相同，一個連接儲液干燥器，一個連接蒸發(fā)器進(jìn)口；另外兩個接口，一個連接蒸發(fā)器出口，一個連接壓縮機(jī)進(jìn)口。H型膨脹閥的感溫包直接處在蒸發(fā)器出口的氣流中，該膨脹閥由于取消了F型外平衡熱力膨脹閥外置的感溫包、毛細(xì)管和外平衡接管，提高了調(diào)節(jié)靈敏度，結(jié)構(gòu)緊湊，抗震可靠，十分符合汽車空調(diào)的要求。但是，現(xiàn)有的熱力膨脹閥只是用來控制蒸發(fā)器出口的過熱度，同時用來調(diào)整系統(tǒng)的供液量，目前，還沒有用來控制冷凝器出口過冷度的熱力式調(diào)節(jié)閥，在需要用到過冷度調(diào)節(jié)時，仍需采用電子膨脹閥，以致控制復(fù)雜，在較多場合難以普及。

制冷系統(tǒng)中，若冷凝壓力偏高，壓縮機(jī)排氣溫度會上升，壓縮比增大，制冷量減少，功耗增大，冷凝壓力偏高，還容易引起設(shè)備破損事故。若冷凝壓力過低，特別是在冬季，環(huán)境溫度或冷卻水溫度較低，導(dǎo)致冷凝壓力過低，以致熱力膨脹閥前后壓力差太小，供液動力不足，造成流經(jīng)熱力膨脹閥的制冷劑流量急劇減少，使制冷量大大降低，甚至制冷裝置工作失調(diào)。另外，多數(shù)廠家的壓縮機(jī)，也會有最低冷凝壓力的使用要求，甚至隨著蒸發(fā)壓力的不同，最低冷凝壓力要求也不同。因此，為保證制冷系統(tǒng)和壓縮機(jī)的可靠工作，必須對冷凝壓力實(shí)施控制。冷凝壓力的控制方法，現(xiàn)有技術(shù)主要有兩種：1、控制冷卻水流量或者冷卻風(fēng)量，對于風(fēng)冷，常用的有：a)風(fēng)扇電動機(jī)變速；b)風(fēng)閥控制調(diào)節(jié)冷卻空氣流量；c)冷凝風(fēng)機(jī)開、停控制，這些方法應(yīng)用在常年環(huán)境溫度高于4℃以上場合比較有效；2、從制冷劑側(cè)采用旁通調(diào)節(jié)方法控制制冷壓力，具體連接方式為：在冷凝器出口安裝一個高壓調(diào)節(jié)閥，高壓調(diào)節(jié)閥的另一端連接儲液器入口，在壓縮機(jī)排氣口與儲液器入口之間接旁通管，在旁通管上安裝差壓調(diào)節(jié)閥。采用以上兩種方法，制冷系統(tǒng)在寒冷季節(jié)工作時冷凝器和風(fēng)機(jī)(或水泵)的換熱能力沒有得到充分利用，能效比仍然較低，與溫暖季節(jié)甚至夏季時相比，比較接近。因?yàn)轱L(fēng)機(jī)或水泵的能耗大約只占到系統(tǒng)總能耗的10％，而壓縮機(jī)的能耗大約能占到90％。

常用的制冷或熱泵系統(tǒng)，包含壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流裝置和蒸發(fā)器，采用干式蒸發(fā)器的比較普遍。這樣，節(jié)流后的制冷劑為氣液兩相，一方面，氣液兩相冷媒在進(jìn)入蒸發(fā)器的時候，由于蒸發(fā)器有多路而往往分液不均，影響蒸發(fā)器的換熱效果，另一方面，氣態(tài)冷媒進(jìn)入蒸發(fā)器降低了蒸發(fā)器的換熱效果。因此，滿液式蒸發(fā)器具有很好的換熱效果，但是，在干式蒸發(fā)器中又難以實(shí)現(xiàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于解決上述問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種過冷度調(diào)節(jié)閥，該閥是熱力式調(diào)節(jié)閥。

優(yōu)先的，所述過冷度調(diào)節(jié)閥包含彈簧和感溫包，設(shè)置有低壓冷媒進(jìn)口和低壓冷媒出口，還符合下列條件a和b之一：a)設(shè)置有高壓壓力連接口；b)設(shè)置有高壓液態(tài)冷媒進(jìn)口和出口。

進(jìn)一步的，所述過冷度調(diào)節(jié)閥包含導(dǎo)閥和主閥。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種冷凝壓力調(diào)節(jié)閥，包含低壓冷媒進(jìn)口和低壓冷媒出口，設(shè)置有彈簧，還符合下列條件c和d之一：c)設(shè)置有冷凝壓力連接口；d)設(shè)置有高壓冷媒進(jìn)口和出口。

進(jìn)一步的，所述冷凝壓力調(diào)節(jié)閥包含導(dǎo)閥和主閥。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種冷凝器運(yùn)行調(diào)節(jié)器，包含上述任一項(xiàng)所述的過冷度調(diào)節(jié)閥和上述任一項(xiàng)所述的冷凝壓力調(diào)節(jié)閥。

進(jìn)一步的，所述過冷度調(diào)節(jié)閥和所述冷凝壓力調(diào)節(jié)閥的低壓冷媒通道用來串聯(lián)連通。

進(jìn)一步的，所述冷凝器運(yùn)行調(diào)節(jié)器是一體式結(jié)構(gòu)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種制冷或熱泵裝置，包含上述任一項(xiàng)所述的調(diào)節(jié)閥或者調(diào)節(jié)器。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種制冷或熱泵系統(tǒng)，包含制冷或熱泵回路，所述制冷或熱泵回路至少由壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流裝置、儲液器、蒸發(fā)器依次串聯(lián)連通組成，所述儲液器設(shè)置有冷媒進(jìn)口管道、液態(tài)冷媒出口管道和氣態(tài)冷媒出口管道，所述儲液器的冷媒進(jìn)口管道和液態(tài)冷媒出口管道分別連通所述節(jié)流裝置和所述蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器連通所述壓縮機(jī)的吸氣口或補(bǔ)氣口，所述儲液器的氣態(tài)冷媒出口管道通過支路管道連通所述制冷或熱泵回路中從所述儲液器的液態(tài)冷媒出口管道至所述壓縮機(jī)吸氣口或補(bǔ)氣口之間的冷媒通道；所述儲液器的氣態(tài)冷媒出口管道上或者所述支路管道上串接有上述任一項(xiàng)所述的調(diào)節(jié)閥或者調(diào)節(jié)器。

把本發(fā)明的過冷度調(diào)節(jié)閥、冷凝壓力調(diào)節(jié)閥和冷凝器運(yùn)行調(diào)節(jié)器分別應(yīng)用于制冷或熱泵系統(tǒng)中，可以分別對冷凝器出口的過冷度、冷凝壓力、冷凝器的運(yùn)行狀況進(jìn)行控制，從而提高系統(tǒng)的可靠性或效率。本發(fā)明控制簡單，使用方便。尤其是本發(fā)明的制冷或熱泵系統(tǒng)，還可以把進(jìn)入蒸發(fā)器前的低壓氣態(tài)冷媒全部分離出去，使全液態(tài)的冷媒進(jìn)入蒸發(fā)器，從而大大提高了蒸發(fā)器的分液均勻性和換熱效果。

附圖說明

圖1為本發(fā)明過冷度調(diào)節(jié)閥第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明過冷度調(diào)節(jié)閥第一實(shí)施例的工作原理示意圖。

圖3為本發(fā)明制冷或熱泵系統(tǒng)第一實(shí)施例的組成原理示意圖。

圖4為本發(fā)明冷凝壓力調(diào)節(jié)閥第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本發(fā)明制冷或熱泵系統(tǒng)第二實(shí)施例的組成原理示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

如圖1所示，為本發(fā)明過冷度調(diào)節(jié)閥第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，11為閥芯(或閥板、閥片)，12為膜片，13為彈簧，14為過冷度調(diào)節(jié)桿，15為感溫包，16為高壓壓力連接口，17為低壓氣態(tài)冷媒進(jìn)口，18為低壓氣態(tài)冷媒出口，感溫包15通過毛細(xì)管連通膜片12的上部空間。

如圖2所示，為本發(fā)明過冷度調(diào)節(jié)閥第一實(shí)施例的工作原理示意圖。其中11為閥芯(或閥板、閥片)，12為膜片，13為彈簧，14為過冷度調(diào)節(jié)桿，15為感溫包，16為高壓壓力連接口，19為高壓壓力連接管。實(shí)心箭頭表示高壓液體冷媒流通方向，空心箭頭表示低壓氣態(tài)冷媒流通方向。感溫包15設(shè)置在冷凝器出口的高壓液態(tài)冷媒管道上，高壓壓力連接口16通過壓力連接管19連通冷凝器出口的高壓液態(tài)冷媒管道，過冷度調(diào)節(jié)閥中流通的是低壓氣態(tài)冷媒。高壓壓力連接口16接通的高壓液態(tài)冷媒給膜片的壓力為P1，感溫包15內(nèi)的介質(zhì)給予膜片的壓力為P2，彈簧13給予膜片的壓力為P3，P2和P3方向相同。P1作用在膜片下方，有使膜片向上彎曲帶動閥桿和閥芯11向上移動使閥門開度增加的趨勢，P2和P3作用在膜片的上方，有使膜片向下彎曲帶動閥桿和閥芯11向下移動使閥門開度減小的趨勢。

對于任意穩(wěn)定運(yùn)行工況，這三個作用力均會達(dá)到平衡，即P1＝P2+P3，此時，膜片12不動，閥芯11位置不動，閥門開度一定，下面結(jié)合制冷或熱泵系統(tǒng)進(jìn)一步詳細(xì)說明。

如圖3所示，為本發(fā)明制冷或熱泵系統(tǒng)第一實(shí)施例的組成原理示意圖。其中，壓縮機(jī)61、冷凝器62、熱力膨脹閥63、儲液器64、蒸發(fā)器65依次串聯(lián)連通，66即為上一實(shí)施例的熱力式過冷度調(diào)節(jié)閥，儲液器64設(shè)置有冷媒進(jìn)口管641，液態(tài)冷媒出口管642，氣態(tài)冷媒出口管643，冷媒進(jìn)口管641連通熱力膨脹閥63，液態(tài)冷媒出口管642連通蒸發(fā)器65，氣態(tài)冷媒出口管643連通過冷度調(diào)節(jié)閥66的低壓冷媒進(jìn)口17，過冷度調(diào)節(jié)閥66的低壓冷媒出口18連通蒸發(fā)器65和壓縮機(jī)61之間的吸氣管道。過冷度調(diào)節(jié)閥66的感溫包15設(shè)置在冷凝器62出口的管道上，過冷度調(diào)節(jié)閥66的高壓壓力連接口16也通過管道連通冷凝器62出口的冷媒管道。當(dāng)然，熱力膨脹閥63的感溫包與常規(guī)一樣，設(shè)置在蒸發(fā)器65出口的管道上。

系統(tǒng)運(yùn)行時，當(dāng)冷凝器62出口冷媒的過冷度偏低，則P1＜P2+P3，過冷度調(diào)節(jié)閥66的膜片12帶動閥桿和閥芯11向下移動，閥門開度減小，經(jīng)過過冷度調(diào)節(jié)閥66的低壓氣態(tài)冷媒流量減小，而儲液器64中仍從冷媒進(jìn)口管641源源不斷進(jìn)入氣態(tài)和液態(tài)的兩相冷媒，儲液器64中的液位下降，從而使冷凝器62中的冷媒循環(huán)量增加以致冷凝器出口的過冷度增加；當(dāng)冷凝器62出口冷媒的過冷度偏高，則P1＞P2+P3，過冷度調(diào)節(jié)閥66的膜片12帶動閥桿和閥芯11向上移動，閥門開度增加，經(jīng)過過冷度調(diào)節(jié)閥66的低壓氣態(tài)冷媒流量增加，以致儲液器64中的液位上升，從而使冷凝器62中的冷媒循環(huán)量減小以致冷凝器出口的過冷度減?。划?dāng)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定時，P1＝P2+P3，此時膜片12不動，閥芯11位置不動，閥門開度一定，儲液器64中的液位穩(wěn)定，制冷或熱泵系統(tǒng)的冷媒循環(huán)量一定，冷凝器出口的過冷度一定，進(jìn)入蒸發(fā)器65的是全液態(tài)的低壓冷媒，蒸發(fā)器65分液均勻，換熱效率高，系統(tǒng)具有較高的效率。

但是，對于全年制冷系統(tǒng)，采用風(fēng)冷時，隨著冷凝器62所在室外環(huán)境溫度的降低，系統(tǒng)的冷凝壓力也會降低，特別是在冬季，冷凝壓力過低會導(dǎo)致熱力膨脹閥63前后壓力差太小，供液動力不足，造成流經(jīng)熱力膨脹閥63的制冷劑流量急劇減少，使制冷量大大降低，甚至制冷裝置工作失調(diào)。另外，多數(shù)廠家的壓縮機(jī)，也會有最低冷凝壓力的使用要求，甚至隨著蒸發(fā)壓力的不同，最低冷凝壓力要求也不同。因此，為保證制冷系統(tǒng)和壓縮機(jī)的可靠工作，必須對冷凝壓力實(shí)施控制。

如圖4所示，為本發(fā)明冷凝壓力調(diào)節(jié)閥第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，21為閥板(或閥片、閥芯)，22為膜片，23為彈簧，24為調(diào)節(jié)螺母，26為冷凝壓力連接口，27為低壓氣態(tài)冷媒進(jìn)口，28為低壓氣態(tài)冷媒出口。通過調(diào)節(jié)螺母24可以調(diào)節(jié)彈簧23給膜片22的壓力，彈簧23給膜片22的壓力作用在膜片22的上方，有使膜片22向下彎曲帶動閥桿和閥板21向下移動使閥門開度減小的趨勢，冷凝壓力連接口26連通的冷凝壓力作用在膜片22的下方，有使膜片22向上彎曲帶動閥桿和閥板21向上移動使閥門開度增加的趨勢。對于任意穩(wěn)定運(yùn)行工況，這兩個作用力均會達(dá)到平衡，此時，膜片22不動，閥板21位置不動，閥門開度一定，下面結(jié)合制冷或熱泵系統(tǒng)進(jìn)一步詳細(xì)說明。

如圖5所示，為本發(fā)明制冷或熱泵系統(tǒng)第二實(shí)施例的組成原理示意圖。本實(shí)施例是在上述本發(fā)明制冷或熱泵系統(tǒng)第一實(shí)施例的基礎(chǔ)上，增加了冷凝壓力調(diào)節(jié)閥67，冷凝壓力調(diào)節(jié)閥67采用上一實(shí)施例的冷凝壓力調(diào)節(jié)閥。冷凝壓力調(diào)節(jié)閥67串接在儲液器64的氣態(tài)冷媒出口管643和過冷度調(diào)節(jié)閥66之間，冷凝壓力調(diào)節(jié)閥67的低壓氣態(tài)冷媒進(jìn)口27連接氣態(tài)冷媒出口管643，冷凝壓力調(diào)節(jié)閥67的低壓氣態(tài)冷媒出口28連接過冷度調(diào)節(jié)閥66的低壓氣態(tài)冷媒進(jìn)口17，冷凝壓力調(diào)節(jié)閥67的冷凝壓力連接口26與過冷度調(diào)節(jié)閥66的高壓壓力連接口16一起連通冷凝器62出口的高壓冷媒管道。

冷凝壓力調(diào)節(jié)閥67通過調(diào)節(jié)螺母24可以給彈簧23預(yù)設(shè)一個壓力，該壓力微大于或等于系統(tǒng)允許的最低冷凝壓力。

系統(tǒng)運(yùn)行時，當(dāng)冷凝壓力較高時，冷凝壓力調(diào)節(jié)閥67中接通的冷凝壓力明顯大于彈簧23的壓力，膜片22向上彎曲帶動閥桿和閥板21向上移動使閥門開度大增或者全開，這時，從儲液器64的氣態(tài)冷媒出口管643輸出的氣態(tài)冷媒量靠過冷度調(diào)節(jié)閥66來調(diào)整，參見本發(fā)明制冷或熱泵系統(tǒng)第一實(shí)施例。

系統(tǒng)運(yùn)行時，當(dāng)冷凝壓力較低時，冷凝壓力調(diào)節(jié)閥67中接通的冷凝壓力小于彈簧23的壓力，膜片22向下彎曲帶動閥桿和閥板21向下移動使閥門開度減小甚至全關(guān)，經(jīng)過冷凝壓力調(diào)節(jié)閥66的低壓氣態(tài)冷媒流量減小，而儲液器64中仍從冷媒進(jìn)口管641源源不斷進(jìn)入氣態(tài)和液態(tài)的兩相冷媒，儲液器64中的液位下降，從而使冷凝器62中的冷媒循環(huán)量增加以致冷凝壓力和冷凝器出口的過冷度增加，過冷度調(diào)節(jié)閥66開度較大甚至全開，直到冷凝壓力上升到冷凝壓力調(diào)節(jié)閥67的預(yù)設(shè)值附近，冷凝壓力調(diào)節(jié)閥67中接通的冷凝壓力等于彈簧23的壓力，閥門開度一定，儲液器64中的液位穩(wěn)定，制冷或熱泵系統(tǒng)的冷媒循環(huán)量一定，冷凝器中的冷凝壓力一定。

由此，對于全年制冷系統(tǒng)，即使是在冬季，仍可保證制冷系統(tǒng)和壓縮機(jī)的可靠工作。

最后應(yīng)當(dāng)說明的是：以上實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其限制，所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍可以對本發(fā)明的具體實(shí)施方式及應(yīng)用場合或領(lǐng)域進(jìn)行修改或者對部分技術(shù)特征進(jìn)行等效替換。所以，只要不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神，均應(yīng)該涵蓋在本發(fā)明請求保護(hù)的技術(shù)方案范圍當(dāng)中。