制冷剂控制装置、换热系统及该制冷剂控制装置的控制方法与流程

文档序号:12783066阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种制冷剂控制装置,包括阀体、阀组件与活塞,所述阀体设置有第一端口、第二端口,该第一端口与第二端口的其中一个为制冷剂出口、另一个为制冷剂入口,所述阀体形成有第一安装腔、第二安装腔,所述阀组件包括阀座、阀针与驱动部分,其中所述阀座至少部分收容于第一安装腔且与阀体相组装固定,所述活塞位于第二安装腔且相对于阀体可动,所述制冷剂控制装置还包括与第一端口连通的第一腔、与第二端口连通的第二腔,所述第一腔自第一端口向阀体内延伸设置,所述第二腔自第二端口向阀体内延伸设置,所述阀座形成有第一阀口,所述阀体形成第二阀口,所述第一腔与第一、第二阀口一侧相通,所述第二腔与第一、第二阀口另一侧相通;

所述阀针在驱动部分的作用下相对所述第一阀口可动,所述活塞相对于第二阀口可动,在制冷剂控制装置进行制冷剂节流时,所述第一端口为制冷剂入口、第二端口为制冷剂出口,所述第一端口的制冷剂压力大于第二端口的制冷剂压力,所述活塞在制冷剂压差力下关闭第二阀口,此时所述阀针相对于第一阀口动作,该阀针沿其轴向或上下方向动作以加大或减小该阀针与第一阀口之间的间隙,从而调节制冷剂的流量,此时所述第一腔与第二腔之间通过第一阀口相连通,所述第一端口与第二端口之间形成制冷剂节流流道;或者在制冷剂控制装置进行制冷剂直通时,所述第二端口为制冷剂入口、第一端口为制冷剂出口,此时所述第二端口的制冷剂压力大于第一端口的制冷剂压力,所述活塞在制冷剂压差下打开第二阀口,所述第二腔与第一腔之间通过第二阀口相连通,所述第二端口与第一端口之间形成制冷剂直 通流道。

2.根据权利要求1所述的制冷剂控制装置,其特征在于:所述阀座与活塞的中心轴线平行设置,或者所述阀座与活塞的中心轴线相交设置,所述阀组件还包括封盖,该封盖至少部分收容于第二安装腔且与阀体相密封固定,所述活塞与封盖相组装且相对于封盖或者阀体可动。

3.根据权利要求1或2所述的制冷剂控制装置,其特征在于:所述第一腔与所述第一安装腔、第二安装腔相连通设置,所述第二腔与第一、第二安装腔相连通设置,所述第一阀口处的制冷剂通流面积最小,所述第二阀口处可通流面积为第一阀口与阀针之间间隙处可通流面积的四倍以上。

4.根据权利要求2所述的制冷剂控制装置,其特征在于:所述第一阀口、第二阀口为金属阀口,所述活塞为非金属活塞,所述制冷剂装置包括弹性元件,该弹性元件一端与所述活塞相抵接,所述活塞具有供弹性元件抵压的支撑台,该弹性元件另一端与封盖相抵接。

5.根据权利要求1或2所述的制冷剂控制装置,其特征在于:所述阀组件还包括定子线圈、转子与螺纹组件,其中定子线圈与阀体相组装固定,螺纹组件包括固定部分与可动部分,所述阀针与转子通过螺纹组件的可动部分相组装固定,所述驱动部分包括转子与螺纹组件的可动部分,该驱动部分在定子线圈提供的电磁应力作用下运动,该转子通过螺纹组件可动部分带动阀针移动,所述阀针相对于第一阀口上下运动,可通过调整阀针与第一阀口之间的间隙大小来调节制冷 剂流量大小。

6.根据权利要求4所述的制冷剂控制装置,其特征在于:所述活塞与封盖的其中一个具有安装凹部、另一个具有安装凸部,该安装凸部至少部分收容安装凹部,通过所述安装凹部与安装凸部相配合,所述活塞与封盖相套接设置,沿上下方向,所述活塞沿封盖在第一位置、第二位置之间移动。

7.根据权利要求6所述的制冷剂控制装置,其特征在于:当所述活塞位于第一位置时,该活塞与第二阀口相抵接而关闭第二阀口,所述阀针具有与该第一阀口相配合的缩颈部,所述阀针沿其轴向或上下方向动作以加大或减小该阀针的缩颈部与第一阀口之间的间隙,从而调节制冷剂的流量;当活塞动作到第二位置时,所述活塞离开第二阀口,所述第二阀口处的通流面积为第一阀口与阀针之间间隙处通流面积的四倍以上,使得制冷剂可直接通过第二阀口、不进行节流。

8.根据权利要求7所述的制冷剂控制装置,其特征在于:在所述弹性元件的弹性压力和/或制冷剂压差力的作用下,所述活塞可关闭第二阀口而位于第一位置,或者当制冷剂控制装置进行制冷剂直通时,在制冷剂压差力的作用下,所述活塞压缩弹性元件,且克服弹性元件的弹性压力而向上移动到第二位置,从而打开第二阀口。

9.一种换热系统,用于与环境空气进行热交换,其特征在于:所述换热系统包括通过管路连接的压缩机、第一换热器、第二换热器、第三换热器、制冷剂控制装置,所述制冷剂控制装置为权利要求1-8中任一项所述的制冷剂控制装置,所述换热系统中制冷剂流向在进行 制冷和制热时不同,所述第一换热器为室外或户外换热器,所述第二换热器、第三换热器为室内换热器,所述第二换热器的制冷剂出口管路设有节流元件;

当换热系统用于对环境空气降温或除湿时,压缩机提供高温高压制冷剂,自压缩机出来的制冷剂进入第一换热器,此时第一换热器作为散热器,再进入制冷剂控制装置的第二端口,此时在制冷剂压差力作用下,活塞受到制冷剂压差力作用而向上移动,打开第二阀口,制冷剂流出制冷剂控制装置后进入节流元件,节流降压后的低温低压两相态制冷剂进入第二换热器,此时第二换热器作为蒸发装置,用于冷却室内空气或者对室内空气降湿,制冷剂汽化成为低温低压气态制冷剂返回压缩机进入下一个工作循环;

当换热系统用于对环境空气升温时,压缩机提供高温高压制冷剂,自压缩机出来的制冷剂进入第三换热器,此时第三换热器作为散热器,用加热室内空气,自第三换热器流出的制冷剂再进入所述制冷剂控制装置,在制冷剂压差力作用下,该制冷剂控制装置的活塞受到制冷剂压差力作用而关闭第二阀口,该制冷剂控制装置的定子线圈产生电磁力,可控制制冷剂控制装置的阀针进行动作,通过调整阀针与第一阀口的间隙大小从而控制制冷剂流量的大小,此时制冷剂控制装置对制冷剂进行节流降压,节流降压后的低温低压两相态制冷剂,自节流元件流出的制冷剂进入第一换热器,此时第一换热器作为蒸发装置,制冷剂汽化成为低温低压气态制冷剂返回压缩机进入下一个工作循环。

10.一种制冷剂控制装置的控制方法,所述制冷剂控制装置可应 用于车辆空调系统中,所述控制方法用于控制权利要求1-9中任一项所述制冷剂控制装置,该制冷剂控制装置能够根据预先设定的控制程序进行动作,所述控制程序存储于制冷剂控制装置的控制器或车辆空调系统的主控制器,所述控制方法包括:

所述制冷剂控制装置进行节流时,所述控制器控制阀组件的定子线圈上电且使得阀针在开度较小的范围内动作,通过调整阀针与第一阀口之间的间隙,使该阀针开度处于小开度范围以进行制冷剂节流;或者所述制冷剂控制装置进行直通时,在制冷剂压力差的作用下所述活塞可打开第二阀口,制冷剂可直接通过、不进行节流降压。

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