专利名称：一种浮球节流阀的制作方法
技术领域：
本发明属于制冷领域，具体涉及一种制冷装置中的重要部件之一——节流阀。
背景技术：
现代制冷技术作为一门科学，是19世纪中期和后期发展起来的。制冷循环四大 部件为压缩机、冷凝器、节流装置以及蒸发器。作为制冷循环四大部件之一的节流装置在系统中起着非常关键的作用。节流的 工作原理是制冷工质流过阀门时流动截面突然收缩，流体流速加快，压力下降，压力下 降的大小取决于流动截面收缩的比例。节流装置的作用是将冷凝器或贮液器中冷凝压力 下的饱和液体(或过冷液体)，节流后降至蒸发压力和蒸发温度。现有的节流机构主要有手动节流阀、热力膨胀阀、电子膨胀阀以及毛细管等。 目前手动节流阀大部分已被自动节流机构取代；热力膨胀阀是利用蒸发器出口制冷剂过 热度的变化来调节供液量，单个热力膨胀阀是专门针对某一种制冷剂以及对应的某一范 围内的制冷量而设计的，对于不同的制冷剂种类、不同的制冷量不能通用一个热力膨胀 阀，因此必须根据制冷系统的制冷剂种类、蒸发温度范围和蒸发器热负荷的大小选择一 定型号的热力膨胀阀；电子膨胀阀也是利用蒸发器出口制冷剂过热度的变化来调节供液 量，过热度控制主要由电子膨胀阀、压力传感器、温度传感器以及控制器组成，压力传 感器将蒸发器出口压力、温度传感器将压缩机吸气过热度传给控制器，控制器将信号处 理后输出指令将阀门开到需要的位置，与热力膨胀阀一样，单个电子膨胀阀也有它的适 用范围；毛细管结构简单、价格便宜，但由于其孔径和长度是确定的，制冷剂流量不能 进行调节，因此当蒸发器的负荷变化时不能很好地适应。
发明内容
发明目的本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种适用范围广的浮 球节流阀。技术方案本发明所述的浮球节流阀，包括高压腔体、低压腔体和由浮子与依 次串联固定在阀杆上的阀芯一、阀芯二组成的双阀芯结构；所述高压腔体上设置有三个开孔，分别为用于高压流体流入的高压腔体开孔 一、用于低压流体流出的高压腔体开孔二和用于高压腔体上部高压气体排出的高压腔体 开孔三；所述低压腔体通过支座固定在所述高压腔体内底部；所述低压腔体上设置有三 个开孔，分别为用于低压流体流出的低压腔体开孔一、用于安装孔板二与孔板一的低压 腔体开孔二和低压腔体开孔三；所述低压腔体开孔一与所述高压腔体开孔二相对应，通 过管道连接；所述低压腔体开孔二与低压腔体开孔三分别设置在所述低压腔体的上端和 下端相对应的位置；所述双阀芯结构中，所述浮子的上端套入在与高压腔体内顶部固定连接的套杆中，所述浮子的下端与阀杆的上端固定连接，所述阀杆穿过所述低压腔体上的低压腔体 开孔二和低压腔体开孔三，固定在所述阀杆上的阀芯一和阀芯二分别与所述孔板一与孔 板二对应，构成两个阀门，通过所述浮子的上升下降控制阀门的开启度。为了方便高压腔体内部的设置，所述高压腔体由上下两部分构成，两部分之间 通过法兰连接。本发明的节流阀采用的是双阀芯结构，使得高低压流体作用在两个阀芯上的作 用力相互抵消，如此阀门的开启与关闭直接跟高压腔体内的液位相关；在高压流体未进 入高压腔体内时，阀芯是落在孔板上的，也就是阀门是关闭的；高压流体从高压腔体 开孔一流入高压腔体内，当高压腔体内达到一定的液位时，由于浮子受到浮力作用会上 升，从而带动阀芯的上升，从而将阀门开启。高压腔体内的高压流体从孔板一和孔板二 处进入低压腔内，经过节流之后变为低压流体，从低压腔体开孔一、高压腔体开孔二流 出整个节流装置。本发明与现有技术相比，其有益效果是1、本发明在制冷系统运行中，通过液 位的变化来实现阀门的开关，运行平缓；相较于其他节流阀，本发明适合各种制冷剂系 统，结构简单，适用性更广，特别是为混合工质的节流膨胀创造了技术条件；2、本发明 的高压腔体开孔一与制冷系统的冷凝端相连，被冷凝的制冷剂流体直接经过管道流到高 压腔体内，有效地解决了冷凝器中制冷剂堆积的问题，提高了冷凝效率。
图1为本发明浮球节流阀结构示意图。图2为本发明浮球节流阀工作原理说明图。
具体实施例方式下面结合附图，通过一个最佳实施例，对本发明技术方案进行详细说明，但是 本发明的保护范围不局限于所述实施例。如图1所示，一种浮球节流阀，包括高压腔体1、低压腔体2和由浮子9与依次 串联固定在阀杆6上的阀芯一 4、阀芯二 5组成的双阀芯结构；所述高压腔体1由上下两部分构成，两部分之间通过法兰连接；所述高压腔体1 上设置有三个开孔，分别为用于高压流体流入的高压腔体开孔一 11、用于低压流体流出 的高压腔体开孔二 12和用于高压腔体上部高压气体排出的高压腔体开孔三13 ；所述低压腔体2通过支座3固定在所述高压腔体1内底部；所述低压腔体2上设 置有三个开孔，分别为用于低压流体流出的低压腔体开孔一 14、用于安装孔板二 8与孔 板一 7的低压腔体开孔二 15和低压腔体开孔三16 ；所述低压腔体开孔一 14与所述高压 腔体开孔二 12相对应，通过管道连接；所述低压腔体开孔二 15与低压腔体开孔三16分 别设置在所述低压腔体2的上端和下端相对应的位置；所述双阀芯结构中，所述浮子9的上端 套入在与高压腔体1内顶部固定连接的套 杆10中，所述浮子9的下端与阀杆6的上端固定连接，所述阀杆6穿过所述低压腔体2 上的低压腔体开孔二 15和低压腔体开孔三16，固定在所述阀杆6上的阀芯一 4和阀芯二 5分别与所述孔板一7与孔板二8对应，构成两个阀门，通过所述浮子9的上升下降控制阀门的开启度。具体工作原理为在高压流体未进入高压腔体内时，阀芯是落在孔板上的，也 就是阀门是关闭的；高压流体从高压腔体开孔一流入高压腔体内，当高压腔体内达到一 定的液位时，由于浮子受到浮力作用会上升，从而带动阀芯的上升，从而将阀门开启； 高压腔体内的高压流体从孔板一和孔板二处进入低压腔内，经过节流之后变为低压流 体，从低压腔体开孔一、高压腔体开孔二流出整个节流装置。本发明采用的是双阀芯结 构，使得高低压流体作用在连个阀芯上的作用力相互抵消。如此 阀门的开启与关闭直接 跟高压腔体内的液位相关，工作原理如图2所示，阀芯一4受到高压腔体内的高压流体对 其向上的作用力Fgl，低压腔体的低压流体对其向下的作用力Fdl，阀芯二 5受到高压腔 体内的高压流体对其向下的作用力Fg2，低压腔体的低压流体对其向上的作用力Fd2。压 力等于压强乘以作用面积。由图2很容易就看出Fgl=Fg2，Fdl = Fd2,由此，作用 在阀芯一和阀芯二上的力相互抵消。包括阀芯一 4、阀芯二 5、阀杆6、浮子9的这一块 装置只受到总体向下的重力、向上的浮力、阀杆6受到的高压流体向上的作用力。由于 阀芯一 4、阀芯二 5体积相当小，浮子9的密度小，因此如此阀门的开启与关闭直接跟浮 力相关，也就是跟高压腔体内的液位相关。如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解 释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下， 可对其在形式上和细节上作出各种变化。
权利要求
1.一种浮球节流阀，其特征在于包括高压腔体(1)、低压腔体⑵和由浮子(9)与 依次串联固定在阀杆(6)上的阀芯一(4)、阀芯二(5)组成的双阀芯结构；所述高压腔体(1)上设置有三个开孔，分别为用于高压流体流入的高压腔体开孔一 (11)、用于低压流体流出的高压腔体开孔二(12)和用于高压腔体上部高压气体排出的高 压腔体开孔三(13)；所述低压腔体(2)通过支座(3)固定在所述高压腔体(1)内底部；所述低压腔体(2) 上设置有三个开孔，分别为用于低压流体流出的低压腔体开孔一(14)、用于安装孔板二 (8)与孔板一(7)的低压腔体开孔二(15)和低压腔体开孔三(16)；所述低压腔体开孔一 (14)与所述高压腔体开孔二(12)相对应，通过管道连接；所述低压腔体开孔二(15)与 低压腔体开孔三(16)分别设置在所述低压腔体(2)的上端和下端相对应的位置；所述双阀芯结构中，所述浮子(9)的上端套入在与高压腔体(1)内顶部固定连接的套 杆(10)中，所述浮子(9)的下端与阀杆(6)的上端固定连接，所述阀杆(6)穿过所述低 压腔体(2)上的低压腔体开孔二(15)和低压腔体开孔三(16)，固定在所述阀杆(6)上的 阀芯一(4)和阀芯二(5)分别与所述孔板一(7)与孔板二(8)对应，构成两个阀门，通过 所述浮子(9)的上升下降控制阀门的开启度。
2.根据权利要求1所述的浮球节流阀，其特征在于所述高压腔体(1)由上下两部分 构成，两部分之间通过法兰连接。
全文摘要
本发明公开一种浮球节流阀，它主要由高压腔体、低压腔体、支座、浮子、阀芯、阀杆、孔板以及套杆等组成。低压腔体通过支座固定在高压腔体内底部，浮子的上下两端分别与套杆的下端和阀杆的上端相固定，套杆上端固定在高压腔体内顶部，阀芯为双阀芯结构，消除了高低压流体对阀芯的影响，通过高压腔体内液位控制阀门开度，阀门动作平缓。该浮球式节流阀具有结构简单、适用性广、运行相对平缓、使用方便的特点，适用于各种制冷工质，为复杂的混合工质提供可靠的节流膨胀技术。
文档编号F16K1/44GK102011871SQ20101058088
公开日2011年4月13日 申请日期2010年12月9日 优先权日2010年12月9日
发明者乔卫来, 安二铭, 庞丽颖, 徐相梅, 朱晟, 陈九法, 陈军伟, 高龙 申请人:东南大学