一种可变流量节流装置的制作方法

本发明涉及一种制冷、热泵系统中的节流装置。

背景技术：

在制冷、热泵系统中，需要一种节流装置来实现流量的控制；现有技术主要采用毛细管、阀芯实现固定节流，或者采用热力膨胀阀、电子膨胀阀实现可变节流。采用毛细管、阀心节流无法改变流量，工况适应性较差；而采用热力膨胀阀、电子膨胀阀可改变流量，但较为复杂，成本较高。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种可改变流量的节流装置，从而提高制冷、热泵系统的适应性。现有的节流阀如图1所示，流体从右往左流动时，通过阀座1和阀芯2控制流量，阀芯3与阀座4分离而不起节流作用；液体从左往右流动时，通过阀芯3和阀座4控制流量，阀芯1和阀座2分离而不起节流作用。这种节流阀的节流效果由阀芯1和阀芯3确定，过程中无法改变节流效果。

本发明的目的就是为了克服现有节流阀无法改变流量的缺陷，提供一种可变流量的节流阀。

为此，本发明采用以下技术方案：可变流量节流阀，包括阀体(1),左阀套(2),左阀座(3),左阀芯(4),左弹力件(5),左定位板(6),右定位板(7),右弹力件(8),右阀芯(9),右阀座(10),右阀套(11)，如图2所示。

左、右阀座(3、10)，左、右定位板(6、7)通过各种方法固定在阀体上；左、右阀套(2、11)可以在阀体的定位凹槽与阀座间自由滑动；左、右阀芯(4、9)在左右阀座内可以有限受阻滑动(根据需要给弹力件施加一定的初始压力)。

1、低负载，流体从右往左流时，在流体的压差作用下，右阀套被向左推动顶住右阀座，右阀套内、外表面分别与右阀芯、阀体接触密封；由于负载低，流体压差较小，形成的压力差不足以将弹力件推开，从而使右阀芯外表面与右阀座内表面紧密接触密封，这样流体就只能通过右阀芯孔，流经弹力件、右定位板区域，到达阀体的中间部分；之后流体继续通过左阀板，一部分流体从左阀座与阀体间的间隙流过(阀座外表面程梅花状)，推动左阀套向左移动，从而在左阀套与左阀座间形成间隙，液体继续从间隙流过，流经右阀套内腔流出阀体；另一部 分流体流经弹力件、左阀芯孔、左阀套内腔流出阀体。在整个流体流经区域，把右阀芯孔间截面积设计成整个流体流动截面积最小的区域，其他部分截面积远大于该部分截面积，这样，只需精确控制好右阀芯孔径大小即可控制流量，达到最优能力、能效。如图3所示。

2、高负载，流体从右往左流时，在流体的压差作用下，右阀套被向左推动顶住右阀座，右阀套内、外表面分别与右阀芯、阀体接触密封；由于负载高，流体压差大，右弹力件和右阀芯一起被向左推动，从而在右阀芯外表面与右阀座内表面形成间隙；这样流体一部分从右阀芯孔流经弹力件、定位板到达阀体中部，另一部分从右阀芯与右阀座的间隙流经弹力件、定位板到达阀体中部；之后流体的流动与低负载时一样分两部分流出阀体。由于弹力件的存在，使得负载越高，流体压差就越大，推动右阀芯移动的距离就越大，阀芯和阀座间形成的间隙也越大，从而增大系统流量，减轻系统负载，降低系统压差，达到提高能力、能效，保护系统可靠性的目的。如图4所示。

3、低负载，流体从左往右流时，其原理与1相同，只是流向、各可运动零件的移动方向相反，如图5所示。

4、高负载，流体从左往右流时，其原理与2相同，只是流向、各可运动零件的移动方向相反，如图6所示。

5、单向模式，低负载。在某些情况下(如单冷空调)，流体只需要固定地从一个方向向另一个流动，在这种情况下，本发明可简化为如图所示，即只需保留原装置左(或右)半部门即可，同时，可以将阀座更改为与阀体完全接触密封，这样可以把对应的阀套去除。这样，在低负载模式下，流体从左向右流动，由于负载低压差小，流体未能把弹力件推动，阀芯外表面与阀座内表面为接触密封，同时由于阀座与阀体完全接触密封，流体只能从阀芯内孔流过，流经弹力件、定位板区域流出阀体，这样可以把阀芯内孔设计得完小于其流过的其他截面，实现由阀芯精确控制流量。如图7所。

6、单向模式，高负载。高负载时，流体从左向右流动，由于负载高，流体压差大，弹力件和阀芯一起被向右推动，从而在阀芯外表面与阀座内表面形成间隙；这样流体一部分从阀芯孔流经弹力件、定位板到达阀体中部，另一部分从阀芯与阀座的间隙流经弹力件、定位板到达阀体中部,之后流出阀体。由于弹力件 的存在，使得负载越高，流体压差就越大，推动右阀芯移动的距离就越大，阀芯和阀座间形成的间隙也越大，从而增大系统流量，减轻系统负载，降低系统压差，达到提高能力、能效，保护系统可靠性的目的。如图8所示。

7、作为附加功能，可以在阀体内增加过滤网实现过滤功能

附图说明

图1为现有的阀芯节流方式

图2为本发明的结构示意图

图3是本发明在低压差下，介质从右往左流时的工作原理图

图4是本发明在高压差下，介质从右往左流时的工作原理图

图5是本发明在低压差下，介质从左往右流时的工作原理图

图6是本发明在高压差下，介质从左往右流时的工作原理图

图7是本发明简化为单向节流模式下低压差时的工作原理图

图8是本发明简化为单向节流模式下高压差时的工作原理图