节流组件、截止阀及其制冷系统的制作方法

1.本实用新型涉及制冷技术领域，特别是涉及节流组件、截止阀及其制冷系统。


背景技术：

2.在制冷系统中，节流组件用于对其所在的管路中的介质起切断和节流的重要作用，节流组件应用于截止阀中，其主要应用于对介质的截断。
3.现有的节流组件，由于介质在通过节流孔时流通面积骤减，介质流速突然急剧增加，当节流孔后的压力达到该介质饱和蒸汽压力，部分介质会气化，从而造成气液共存的现象，当气泡流动至高压处，受高压压迫会破裂，气泡的爆破会对节流组件的内部结构产生剧烈的冲击，导致介质在节流组件的阀腔中的扰动剧烈，产生噪音，影响节流组件的使用寿命和用户使用体验。


技术实现要素：

4.基于此，本实用新型针对上述噪音较大的技术问题，提供一种节流组件，技术方案如下：
5.一种节流组件，包括第一节流件，所述第一节流件内开设有第一节流孔及至少两条间隔设置的混合流道，所述第一节流孔位于所述混合流道的一端，至少两条所述混合流道分别与所述第一节流孔连通。
6.如此设置，介质先经多个混合流道分流成多股介质，多股介质通过多个混合流道后，最终汇聚到第一节流孔内，多股介质冲击进入第一节流孔时，彼此之间产生碰撞、冲击，使得介质中的动能由于相互摩擦而转化为内能，从而减少气泡的形成；另一方面，使得已经产生的气泡破裂发生的位置位于节流孔中心，减小气泡碰壁面产生破裂的几率，从而有效地控制节流组件的流致噪声。
7.在其中一个实施方式中，每个所述混合流道的横截面的形状相同，每个所述混合流道的横截面积相同。
8.如此设置，使得每一条混合流道中的介质流量和流速保持一致，从而保证介质充分碰撞，彼此之间的冲击更为均衡，从而保证能量转化的效果。
9.在其中一个实施方式中，所述第一节流孔的横截面积大于任意一条所述混合流道的横截面积。
10.如此设置，使得介质在第一节流孔内能够充分混合撞击，第一节流件内的结构更协调，介质不会因为第一节流孔过于狭隘而无法通过，从而发生不必要的紊流。
11.在其中一个实施方式中，多个所述混合流道在靠近所述第一节流孔的一端相互靠拢，且所述混合流道的轴线与所述第一节流孔的轴向的夹角大于0度小于90度。
12.如此设置，保证了混合流道彼此靠近，最终汇聚到一起。
13.在其中一个实施方式中，所述混合流道的横截面为圆形或方形或三角形。
14.如此设置，不把混合流道的横截面局限为单一形状，降低了加工难度，减少了加工
成本，并且可以根据工作环境对应设置混合流道的形状，适应性更高。
15.在其中一个实施方式中，节流组件还包括第二节流件，所述第一节流件设于所述第二节流件内并能够在所述第二节流件内沿着所述第二节流件的轴向运动，以使所述第一节流件与所述第二节流件抵接或解除抵接。
16.如此设置，在所需的节流程度较小时，第一节流件被顶开，不参于节流，在所需的节流程度较大时，截止阀反向工作，第一节流件与第二节流件抵接，第一节流件参与节流，从而能够满足不同的节流需求。
17.在其中一个实施方式中，所述第二节流件内开设有第二节流孔，所述第二节流孔相对于所述第一节流孔远离所述混合流道设置，所述第二节流孔的内壁为圆弧形，沿着远离所述第一节流件的方向，所述第二节流孔的流通面积逐渐增大。
18.如此设置，使得介质在第二节流件内流动时，压力变化较为缓慢，从而避免因为压力突变而造成空化现象，产生空化气泡，造成噪音。
19.在其中一个实施方式中，所述第二节流件内开设有第二节流孔，所述第二节流孔靠近所述第一节流孔一端的孔径与所述第一节流孔的孔径相同。
20.如此设置，防止介质在第一节流孔和第二节流孔的流动过程中，因为孔径大小的变化而发生压力迁越，从而产生空化现象造成噪音。
21.在其中一个实施方式中，所述第二节流件内开设有第二节流孔，所述第一节流孔和所述第二节流孔同轴设置。
22.如此设置，保证了介质在第一节流孔和第二节流孔中的流动路径一致，流动过程顺滑，不会因为撞击到第一节流件或第二节流件的壁面而产生噪音。
23.一种截止阀，其特征在于，包括上述的节流组件，中空的阀体，第一连通管、第二连通管，所述阀体上至少开设有第一开口和第二开口，所述阀体具有阀腔；阀芯，所述阀芯设置在所述阀腔，并能够沿着所述阀体的轴向移动，以将所述第一开口和所述第二开口之间的通路连通或断开，所述第一连通管与所述第一开口连接，所述第二连通管与所述第二开口连接。
24.在其中一个实施方式中，所述节流组件设置在所述第一开口或所述第二开口或所述第一连通管或所述第二连通管内。
25.在其中一个实施方式中，所述节流组件设置在所述第一开口和所述第二开口或所述第一连通管和所述第二连通管内。
26.一种制冷系统，包括上述的截止阀。
27.与现有技术相比，本实用新型提供的节流组件，介质先经多个混合流道分流成多股介质，多股介质通过多个混合流道后，最终汇聚到第一节流孔内，多股介质冲击进入第一节流孔时，彼此之间产生碰撞、冲击，使得介质中的动能由于相互摩擦而转化为内能，从而减少气泡的形成；另一方面，使得已经产生的气泡破裂发生的位置位于节流孔中心，减小气泡碰壁面产生破裂的几率，从而有效地控制节流组件的流致噪声。
附图说明
28.图1为本实用新型提供的节流组件的剖视图；
29.图2为本实用新型提供的节流组件的透视图；
30.图3为本实用新型提供的截止阀的剖视图；
31.图4为本实用新型提供的第一节流件的立体图；
32.图5为本实用新型提供的第二节流件的立体图；
33.图6为本实用新型提供的第一节流件的剖视图；
34.图7为本实用新型提供的第二节流件的剖视图；
35.图8为本实用新型提供的降低噪音的原理图；
36.图9为本实用新型提供的截止阀中节流组件被介质顶开时的剖视图。
37.图中各符号表示含义如下：
38.100、截止阀；10、阀体；11、第一开口；12、第二开口；13、主体；14、端盖；15、阀腔；16、第一连通管；20、阀芯；21、操作部；22、第一凹槽；23、第二凹槽；24、密封件；30、节流组件；31、第一节流件；311、混合流道；312、第一节流孔；32、第二节流件；321、第二节流孔；33、导流腔；331、筋条。
具体实施方式
39.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
40.需要说明的是，当组件被称为“装设于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组件，它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。
41.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
42.请参见图1-3，此种节流组件30安装于截止阀100中，节流组件30位于阀腔15内，用于对介质进行节流。
43.截止阀100安装于制冷系统中，用于实现管道的连通和截断。
44.截止阀100包括阀体10和阀芯20，阀体10与阀芯20连接。阀体10的内部具有阀腔15，阀腔15用于容纳阀芯20等部件；阀芯20设于阀腔15内部，并能够沿着阀体10轴向移动。
45.阀体10上还至少设置有第一开口11和第二开口12。在本实施例中，当截止阀100如说明书附图中，竖直安装时，第一开口11和第二开口12开设于阀体10的下侧和右侧，阀腔15通过第一开口11和第二开口12与外界连通。
46.第一开口11远离阀芯20的端口连接有第一连通管16，第一开口11和第二开口12分别作为介质的进口或出口。当第一开口11作为介质的进口时，介质通过第一连通管16和第一开口11进入阀体10内部，若截止阀100呈开启状态，则介质经由第二开口12流出截止阀100；反之亦然，介质也可以经由第二开口12进入阀腔15，再通过第一开口11和第一连通管16流出截止阀100。
47.在本实施例中，在第二开口12处不设置第二连通管，在其他实施例中，第二开口12处还可以设置第二连通管，用于与外界管道连通。
48.可选地，第一开口11和第二开口12的位置不限于本实施例中的开设于阀体10的下侧和右侧。在其它实施例中，第一开口11和第二开口12也可以设置在阀体10的左右两侧、上下两侧等，只要可以通过阀芯20的轴向运动可以实现第一开口11和第二开口12之间的连通或截断即可。
49.阀体10还包括主体13和端盖14，在本实施例中，主体13位于阀体10远离第一开口11的一侧，与第一开口11相对设置，并且与第一开口11同轴。主体13用于限位阀芯20，使阀芯20沿着主体13作轴向运动，以此实现截止阀100打开状态和关闭状态之间的转变。端盖14位于主体13的最顶端，套设在主体13的外部，防止外界灰尘和粉末等杂质进入阀体10内部，影响截止阀100开关阀的密封性和进入阀体10的介质的纯度，以及防止影响截止阀100其他相关功能的实现。
50.阀芯20包括操作部21、第二凹槽23和密封件24。操作部21位于阀芯20靠近端盖14的一侧，用于受力使阀芯20旋转，从而带动阀芯20做轴向升降运动；第二凹槽23位于阀芯20靠近端盖14的外周侧，环绕阀芯20设置，用于装设密封件24；密封件24嵌入第二凹槽23内，用于隔绝密封件24上下两侧的腔体。密封件24设于第二凹槽23内，密封件24的内周侧抵接于第二凹槽23，密封件24的外周侧与主体13的内壁紧密贴合，从而对阀腔15起到密封作用。
51.具体地，操作部21设有第一凹槽22，第一凹槽22的槽口朝向端盖14，用于作为外部工具拧动操作部21时的受力段。第一凹槽22的侧壁设置有均匀分布的多个平面，在实施例一中，第一凹槽22侧壁上的六个平面组成规则的六边形，以适应外六角工具的操作。可选地，在其他实施例中，第一凹槽22内侧壁上的平面数量还可以设置为三个、四个、五个、七个、八个等，以适应不同工具，第一凹槽22的形状可以根据工作环境和外部操作工具来调整，不限于本实施例所述的六边形。
52.在阀芯20的工作过程中，需要先拧开主体13顶部的端盖14，再将外部的操作工具插入第一凹槽22，通过操作工具与第一凹槽22的配合拧动阀芯20，最后阀芯20通过与阀体10之间的螺纹配合，做轴向的升降运动，实现截止阀100的打开与闭合。
53.截止阀100还包括节流组件30，具体地，请参见图1及图4-5，节流组件30包括第一节流件31和第二节流件32，第一节流件31位于第二节流件32的内部，第二节流件32设于阀体10的内部，与阀体10内壁连接，第一节流件31和第二节流件32配合形成节流通道，用于对流入阀体10的介质进行节流。
54.在本实施例中，节流组件30安装于第一开口11内，在其他实施例中，节流组件还可安装于第二开口12中，或第一连通管16内，或第二连通管内。节流组件也可以设置在第一开口和第二开口或第一连通管和第二连通管内。
55.请参见图3和图9，第一节流件31和第二节流件32分体设置，第二节流件32与阀体10内壁连接，第一节流件31能够在第二节流件32内沿着截止阀100的轴向运动，以使第一节流件31与第二节流件32抵接或解除抵接。当制冷系统制冷制热切换后，所需的节流孔的长度不同，即，所需的节流程度不同，将第一节流件31和第二节流件32分体设置，在所需的节流程度较小时，第一节流件31被顶开，不参于节流，第二节流件32不发生移动，在所需的节流程度较大时，截止阀100反向工作，第一节流件31与第二节流件32抵接，第一节流件31参
与节流，从而能够满足不同的节流需求。
56.可选地，第一节流件31和第二节流件32也可以一体设置，以增强节流组件30结构的稳定性。
57.请参见图6-7，第一节流件31内开设有第一节流孔312以及至少两条间隔设置的混合流道311，混合流道311与第二开口12连通，第一节流孔312位于混合流道311远离第二开口12的一端，至少两条混合流道311分别与第一节流孔312连通。如此设置，介质先经多个混合流道311分流成多股介质，多股介质通过多个混合流道311后，最终汇聚到第一节流孔312内，多股介质冲击进入第一节流孔312时，彼此之间产生碰撞、冲击，使得介质中的动能由于相互摩擦而转化为内能，从而减少气泡的形成；另一方面，使得已经产生的气泡破裂发生的位置位于节流孔中心，减小气泡碰到壁面产生破裂的几率，从而有效地控制节流组件的流致噪声。
58.可以理解地，混合流道311可以设置为2条、3条、4条、5条、6条等，混合流道311的数量应当根据截止阀100的实际工作情况设置，并且不局限于本实施例所述的两条间隔设置的混合流道311。
59.各条混合流道311的横截面形状相同，并且各条混合流道311的横截面积也相同，从而保证每一条混合流道311中的介质流量和流速保持一致，使得介质充分碰撞，彼此之间的冲击更为均衡，最终使能量转化的效率更高。
60.可选地，混合流道311的横截面为圆形、方形或三角形，如此设置，混合流道311不需要加工成单一的形状，降低了加工难度和加工成本，并且可以根据工作环境而对应设置混合流道311的形状，适应性更高。
61.进一步地，各个混合流道311靠近第一开口11的一端相互靠拢，且混合流道311的轴线与阀腔15的轴向的夹角大于0度且小于90度，即，第一节流件31远离第一开口11的端面的夹角大于0度小于90度，也就是说，多个混合流道311的轴线相对于阀腔15的轴线倾斜设置，从而使混合流道311彼此靠近，最终汇聚到一起。
62.第一节流孔312作为介质从混合流道311流向第二节流件32的通道，其横截面积大于任意一条混合流道311的横截面积，如此设置，使得从混合流道311内流出的介质在第一节流孔312内充分地混合，第一节流件31内的结构更协调，当介质的流量较大时，介质不会因为第一节流孔312过于狭隘而无法通过，从而发生不必要的紊流等情况，影响节流效果。
63.第二节流件32与阀体10的内壁通过卡扣可拆卸地连接，如此设置，可以根据工作环境和工作需求调整节流件，即，调整节流件内节流孔的大小，节流孔弧度的大小等。可选地，第二节流件32与阀体10也可以通过焊接等方式，以增强两者的连接强度。
64.第二节流件32内开设有第二节流孔321，第二节流孔321的内壁为圆弧形，随着远离第一节流件31的方向，第二节流孔321的流通面积逐渐增大，从而使得介质在流动过程中速度变化更缓慢，延缓压力突变，进而抑制介质在通过第二节流孔321时的空化程度，减少气泡产生，有效控制截止阀100在使用过程中产生的流致噪声，提升使用寿命和用户体验。
65.可选地，第二节流孔321的内壁也可以设置为圆柱形，从而方便加工。
66.第一节流孔312和第二节流孔321同轴设置，从而保证介质在路径中的流动顺滑，不会因为撞击到内壁而产生噪音。
67.第二节流孔321靠近第一节流孔312一端的孔径与第一节流孔312的孔径相同，防
止介质在第一节流孔312和第二节流孔321的流动过程中，因为孔径大小的变化而发生压力迁越，从而产生空化现象造成噪音。
68.圆弧形内壁可以降低噪音的原理为：
69.请参阅图8，当压力为p的流体流经节流孔时，由于节流孔较细小，介质的流速(图中虚线)突然急剧增加，静压骤然下降。当孔后压力p在达到该流体所在情况下的饱和蒸汽压力pv前，部分流体汽化成气体，产生气泡，形成气液两相共存现象，此种现象称为闪蒸阶段。当此后介质压力回升，且高于饱和压力时，升高的压力压缩气泡，使之突然破裂，称为空化阶段。气泡破裂时所有的能量集中在破裂点上，产生几千牛顿的冲击力，冲击波的压力高达2
×
70.10^3mpa，由此对阀体10产生巨大冲击振动的同时，伴有噪声产生。
71.而圆弧形的内壁可以避免介质在节流孔中的速度突变，而节流孔处速度越低，静压越高，离制冷剂饱和蒸汽压力值越远，越不容易产生气泡，进而抑制闪蒸和空化现象，最终达到控制流致噪声的目的。
72.第一节流件31的外周面还设有多个筋条331，筋条331径向延伸，能够与第二节流件32内壁配合形成导流腔33。当第一节流件31被高速高压的介质顶开后，介质可以平滑从导流腔33通过，由于没有流道突变，因此可以减少介质与节流件内壁产生的冲击噪音、边棱噪音和湍流噪音。
73.优选地，筋条331径向延伸后抵接在第二节流件32的内壁，加强导流效果，防止导流腔33之间相互串流。可选地，筋条331也可以不抵接于第二节流件32的内壁，也同样可以起到导流作用。
74.本实用新型还提供一种截止阀100，包括上述的节流组件30，节流组件30安装于截止阀100中，用于对介质进行节流。
75.本实用新型还提供一种制冷系统，包括上述的截止阀100，截止阀100安装于制冷系统的介质通路中，以控制通路的截断和流通，并且用于向制冷系统补充介质。
76.在截止阀100的工作过程中，当截止阀100需要关阀时，拧动截止阀100顶部的操作部21，操作部21带动阀芯20同步旋转，通过阀芯20与阀体10的配合，使阀芯20进行轴向升降运动，密封住第一开口11，以此实现第一开口11和第二开口12之间的截断。当截止阀100在开阀的状态时，若介质的流向为从阀腔15流出第一开口11，由于混合流道311的使介质分流后再汇聚到第一节流孔312，此时介质的动能转化为内能，减少空化现象，从而降低了工作时发出的噪音；若介质的流向为从第一开口11流入阀腔15，则高速高压的介质会顶开第一节流件31，从而制造出更大的供介质流动的空间，以此降低节流件的节流作用，增大介质的流量。
77.相较于现有技术，本实用新型提供的节流组件30，介质先经多个混合流道311分流成多股介质，多股介质通过多个混合流道311后，最终汇聚到第一节流孔312内，多股介质冲击进入第一节流孔312时，彼此之间产生碰撞、冲击，使得介质中的动能由于相互摩擦而转化为内能，从而减少气泡的形成；另一方面，使得已经产生的气泡破裂发生的位置位于节流孔中心，减小气泡碰壁面产生破裂的几率，从而有效地控制节流组件30的流致噪声。
78.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存
在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
79.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。