CN213119316U - 采用节流阀的空调机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种采用节流阀的空调机组，其中，该空调机组包括：依次连接的压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器；其中，蒸发器的出口还通过单向阀与第一连接点连接；其中，第一连接点位于压缩机和冷凝器之间的管路上；节流阀包括冷媒进口、冷媒出口和取气管，冷媒进口与冷凝器的出口连接，冷媒出口与蒸发器的入口连接，取气管与第一连接点连接，用于在压缩机启动后，连通冷凝器和蒸发器，控制空调进入压缩机制冷模式，并在压缩机停机后，单向阀导通，连通冷凝器和蒸发器，控制空调机组进入热管模式。本实用新型解决了现有技术中具备重力热管功能的空调机组的控制阀件过多的问题，简化***设计，降低生产设计难度和成本。

Description

采用节流阀的空调机组

技术领域

本实用新型涉及空调技术领域，具体而言，涉及一种采用节流阀的空调机组。

背景技术

整体式的空调设备，比如壁挂式整体机柜、集装箱落地式贴柜空调，在特定应用场合，如户外机柜、户外基站、集装箱数据中心等，经常使用到。随着4G的大量应用以及5G的逐渐普及，各种数据处理设备的发热量越来越大，对空调设备的制冷量和节能性要求也越来越高。

整体式空调设备的一个好处是可以方便地布置重力热管。重力热管与热泵相结合时，通常采用节流元件与电磁阀并联设计的方式。热泵运行时关闭电磁阀，制冷剂通过节流元件降压运行；重力热管运行时，打开电磁阀，制冷剂主要通过低阻力的电磁阀，以免节流元件的大阻力消耗掉重力作用。

针对相关技术中具备重力热管功能的空调机组的控制阀件过多的问题，目前尚未提出有效地解决方案。

实用新型内容

本实用新型提供了一种采用节流阀的空调机组，以至少解决现有技术中具备重力热管功能的空调机组的控制阀件过多的问题。

为解决上述技术问题，根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种空调机组，包括：依次连接的压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器；其中，蒸发器的出口还通过单向阀与第一连接点连接；第一连接点位于压缩机和冷凝器之间的管路上；节流阀包括冷媒进口、冷媒出口和取气管，冷媒进口与冷凝器的出口连接，冷媒出口与蒸发器的入口连接，取气管与第一连接点连接；节流阀用于在压缩机启动后，连通冷凝器和蒸发器，控制空调进入压缩机制冷模式，并在压缩机停机后，单向阀导通，连通冷凝器和蒸发器，控制空调机组进入热管模式。

进一步地，还包括：U型管，位于冷媒进口与冷凝器的出口之间。

进一步地，空调机组为整体式空调机组，包括：隔板，将空调机组分为第一区域和第二区域；其中，压缩机和冷凝器位于第一区域，蒸发器位于第二区域，节流阀位于第一区域或第二区域。

进一步地，隔板上设置有管路通孔，用于将第一区域的管路通过管路通孔与第二区域的管路进行连接；其中，在通过第一区域的管路后，还通过密封材料对管路通孔进行密封。

进一步地，还包括：电加热装置，位于第二区域，且位于蒸发器的上方。

进一步地，压缩机位于冷凝器的下方，且蒸发器位于冷凝器下方预设距离内。

进一步地，冷凝器和蒸发器倾斜设置，冷凝器的入口高于冷凝器的出口，蒸发器的出口高于蒸发器的入口。

进一步地，冷凝器的左侧固定于第一区域的左侧壁，冷凝器的右侧固定于第一区域的右侧壁；蒸发器的左侧固定于第二区域的左侧壁，蒸发器的右侧固定于第二区域的右侧壁。

进一步地，还包括：第一风机，位于第一区域；第二风机，位于第二区域；其中，第一风机和第二风机采用以下任一进出风方式：侧面进风侧面出风、侧面进风上面出风、侧面进风底面出风、底面进风侧面出风、上面进风侧面出风；其中，任一进出风方式其空气流通都经过冷凝器或蒸发器。

进一步地，节流阀包括：阀体，所述阀体具有腔体、冷媒进口和冷媒出口，所述冷媒进口与所述冷媒出口均与所述腔体连通；阀芯，所述阀芯可移动地设置在所述阀体内，所述阀芯具有节流通道，所述阀芯具有节流位置和正常流通位置；在所述节流位置，所述阀芯位于所述冷媒进口位置处，所述节流通道的入口与所述冷媒进口连通，所述节流通道的出口与所述冷媒出口连通；在所述正常流通位置，所述阀芯避开所述冷媒进口和所述冷媒出口，所述冷媒进口通过所述腔体与所述冷媒出口直接连通，所述阀芯通过移动在所述节流位置和所述正常流通位置间切换。

在本实用新型中，采用一种双模式可调的节流阀替代并联的节流元件和电磁阀，减少阀门件的同时不需要电源控制，仅需压缩机排气压力即可实现可调节流阀的工作模式的切换，从而实现压缩制冷和重力热管工作模式的自动切换，无需耗费电能的电磁阀。该机组可以减少电磁阀的使用，不但控制简单，还能简化***设计，降低控制器设计难度，方便生产，成本也更低，有效解决了现有技术中具备重力热管功能的空调机组的控制阀件过多的问题。

附图说明

图1是根据本实用新型实施例的空调机组的一种可选的结构示意图；

图2是根据本实用新型实施例的节流阀的另一种可选的结构示意图。

附图标记说明：

1、压缩机；2、冷凝器；3、节流阀；4、蒸发器；5、单向阀；6、 U型管；7、隔板；8、电加热装置；9、第一风机；10、第二风机；11、冷媒进口；12、冷媒出口；13、取气管；14、连通室；15、气压室； 16、复位弹性件；20、阀芯；21、节流通道；30、阀体。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本实用新型相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实用新型的一些方面相一致的装置和方法的例子。

实施例1

在本实用新型优选的实施例1中提供了一种空调机组，具体来说，图1示出该机组的一种可选的结构示意图，如图1所示，该机组包括：

依次连接的压缩机1、冷凝器2、节流阀3和蒸发器4；其中，

蒸发器4的出口还通过单向阀5与压缩机1和冷凝器2之间管路上的第一连接点连接；

节流阀3包括冷媒进口11、冷媒出口12和取气管13，冷媒进口 11与冷凝器2的出口连接，冷媒出口12与蒸发器4的入口连接，取气管13与第一连接点连接，用于在压缩机1启动后，连通冷凝器2和蒸发器4，控制空调进入压缩机1制冷模式，并在压缩机1停机后，单向阀5导通，连通冷凝器2和蒸发器4，控制空调机组进入热管模式。单向阀导通是因为存在正向压差，压缩机停机后制冷***的压力逐渐平衡，故A点的压力会逐渐下降，压力卸载导通节流阀5的低阻力流通通道，单向阀5导通。

在上述实施方式中，采用一种双模式可调的节流阀替代并联的节流元件和电磁阀，减少阀门件的同时不需要电源控制，仅需压缩机排气压力即可实现可调节流阀的工作模式的切换，从而实现压缩制冷和重力热管工作模式的自动切换，无需耗费电能的电磁阀。该机组可以减少电磁阀的使用，不但控制简单，还能简化***设计，降低控制器设计难度，方便生产，成本也更低，有效解决了现有技术中具备重力热管功能的空调机组的控制阀件过多的问题。

如图1所示，压缩机1排气口与冷凝器2高处入口B相连接，冷凝器2的低处出口C连接有U型管6，U型管6的出口与节流阀3的水平管相连接该处的水平连接管穿过隔板7穿孔，节流阀3出口连接到蒸发器4最低处的入口D；蒸发器4高处的出口E连接到压缩机1 的吸气口G。在EG管路之间连接有三通管路件F，从该处引出管路连接单向阀5的入口，单向阀5的出口连接到四通管路件A处，对应于第一连接点，四通管路件A布置在压缩机1排气口与冷凝器2高处入口B之间，节流阀3的取气管13连接到四通管路件A处。

如图2所示，图2示出节流阀3的结构示意图。节流阀3包括节流阀，包括阀体30和阀芯20，阀体30具有腔体、冷媒进口11和冷媒出口12，冷媒进口11与冷媒出口12均与腔体连通；阀芯20可移动地设置在阀体30内，阀芯20具有节流通道21，阀芯20具有节流位置和正常流通位置；在节流位置，阀芯20位于冷媒进口11位置处，节流通道21的入口与冷媒进口11连通，节流通道21的出口与冷媒出口12 连通；在正常流通位置，阀芯20避开冷媒进口11和冷媒出口12，冷媒进口11通过腔体与冷媒出口12直接连通，阀芯20通过移动在节流位置和正常流通位置间切换。

本实用新型的节流阀在阀芯20上设置节流通道21，通过阀芯20 的移动，可以使节流阀实现节流或者超低阻力流动，当阀芯20在节流位置时，阀芯20位于冷媒进口11位置处，节流通道21的入口与冷媒进口11连通，节流通道21的出口与冷媒出口12连通，从而使节流阀实现节流作用；当阀芯20位于正常流通位置时，阀芯20避开冷媒进口11和冷媒出口12，冷媒进口11通过腔体与冷媒出口12直接连通，从而实现超低阻力流动，从而可以避免采用电子膨胀阀和电磁阀并联使用，简化管路结构、提高可靠性。

阀芯20将腔体分隔为气压室15和连通室14，气压室15与气源连通，连通室14与冷媒出口12连通；气压室15与连通室14之间存在压力差，阀芯20在气压室15与连通室14之间存在的压力差驱动下移动。本实用新型的节流阀通过采用阀芯20将腔体分隔为气压室15和连通室14，在使用时，气压室15与连通室14之间形成压力差，从而驱动阀芯20位移至节流位置。

在上述实施例中，在正常流通流通位置，冷媒进口11与连通室14直接连通。本实用新型的节流阀通过使冷媒进口11与连通室14直接连通，从而使冷媒可以通过连通室14直接从冷媒出口12排出，实现低阻力流通。

节流阀还包括复位弹性件16，复位弹性件16弹性设置在气压室 15内，复位弹性件16的一端与阀体30的内壁固定连接，复位弹性件 16的另一端连接在阀芯20上，复位弹性件16用于将阀芯20自节流位置复位至正常流通流通位置。

本实用新型的节流阀在阀芯上设置节流通道，通过阀芯的移动，可以使节流阀实现节流或者超低阻力流动，当阀芯在节流位置时，阀芯位于冷媒进口位置处，节流通道的入口与冷媒进口连通，节流通道的出口与冷媒出口连通，从而使节流阀实现节流作用；当阀芯位于正常流通位置时，阀芯避开冷媒进口和冷媒出口，冷媒进口通过腔体与冷媒出口直接连通，从而实现超低阻力流动，从而可以避免采用电子膨胀阀和电磁阀并联使用，简化管路结构、提高可靠性。

压气机启动后部分高压排气被引到节流阀3的气压室驱动阀芯下行，节流阀3实现节流降压作用，阀芯下行到限位固定不动，则气压室容积保持不变，理论上仅有极少量高压制冷剂气体从阀芯与阀体之间的缝隙泄露减压到出管处，但不影响制冷***的运行。节流阀3动作到位后冷凝风机(对应于第一风机)开启，制冷***运行，绝大部分高温高压制冷剂从点B进入冷凝器2散热冷凝成液体，在U型管6 形成液封。制冷剂液体从节流阀3的节流短管处节流降压成两相低温低压制冷剂进入蒸发器4的低处入口D，低温低压制冷剂吸热蒸发成低压气体后从出口E流入压缩机1的吸气口G，形成一个完整的制冷循环。

压缩机1停机后，剩余的高压制冷剂继续从节流短管通过进入蒸发器4，节流阀3的气压室内的高压气体也会慢慢降压，节流阀3内的阀芯在复位弹性件的作用下逐步上升，直到节流阀3内部阀芯的中间端面完全离开节流阀3的冷媒进口11的范围，此时节流阀3完全切换到超低阻力的阀门流通模式。由于蒸发器4内的制冷剂在外部空气的加热下继续蒸发从出口E流出，制冷剂蒸汽突破单向阀5启动压力后旁通压缩机1，经过四通管路件A后返回冷凝器2的高处入口B，进入冷凝器2的制冷剂蒸汽在外部冷空气的冷却下液化成液体受重力作用往下流动，从出口C流出进入U型管6形成液封，随后从节流阀3 的冷媒进口11进入后克服微小的流动阻力后流出，再次进入蒸发器4 低处的入口D，形成一个完整的重力热管工作循环。

在节流阀3和冷凝器2之间还设置有U型管6，位于冷媒进口11 与冷凝器2的出口之间。冷凝器2出口管路件采用U型管6液封设计结构，可以防止重力热管运行时上部冷凝器2中未冷却制冷剂蒸汽直接返回下部的蒸发器4，防止出现气塞。

基于节流阀3，可以替代并联的节流元件和阀门，本实用新型中采用节流阀3的空调机组占用空间更小，优选的，空调机组设计为整体式空调机组，并且包括：隔板7，将空调机组分为第一区域和第二区域；其中，压缩机1和冷凝器2位于第一区域，蒸发器4位于第二区域，节流阀3位于第一区域或第二区域。

如图1所示，整体式空调机组内部有隔板7把空调机组分成左右两个区域。分隔为上下两个区域也可以实现。左边为节流降压和蒸发制冷区域，右边是冷凝放热及蒸汽压缩区域。其中，节流降压的节流阀3布置在右侧区域也是可行的，并且布置在右侧区域更有利于空调机组的生产、检测和维护。

隔板7上设置有管路通孔，用于将第一区域的管路通过管路通孔与第二区域的管路进行连接；其中，在通过第一区域的管路后，还通过密封材料对管路通孔进行密封。两个区域之间有管路件相互连接，这些必需的连接管路通过隔板7上的穿孔后，采用热熔胶或者密封胶泥等材料密封穿孔，防止两个区域的冷热气流通过穿孔相互混杂。需要说明的是，上述管路件需要穿过隔板7时，优先通过同一个穿孔(示意图仅为理解使用，未表示为同一个穿孔进出)。穿过隔板7穿孔的管路分别包扎独立的保温材料，最后采用密封材料把穿孔进行有效的密封，防止左右两个区域的冷热空气相互混杂串通。

每个区域布置有独立的风机(第一风机9或第二风机10)，风机吸入外部空气进入区域内穿过该区域内的换热器(冷凝器2或蒸发器4) 实现高效换热后从区域内的另外一侧排出。图2所示，每个区域都采用了侧进侧出方式，仅作为理解使用，实际上可以根据需要布置成侧进上出、侧进下出、底进侧出、上进侧出等方式。

为了更好地利用重力热管的工作特性，蒸发器4倾斜布置于左侧区域的下部，分别与左侧板和隔板7固定连接；为了防止蒸发器4产生的冷凝水滴落到辅助电加热上发生安全问题，把辅助电加热布置在蒸发器4的上部区域。

在右侧区域，底部布置有压缩机1，上部布置倾斜的冷凝器2，冷凝器2高出蒸发器4一定距离保证重力热管的正常工作，冷凝器2分别与右侧板和隔板7固定连接。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型后，将容易想到本实用新型的其它实施方案。本申请旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本实用新型的一般性原理并包括本实用新型未实用新型的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本实用新型的真正范围和精神由底面的权利要求指出。

应当理解的是，本实用新型并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种空调机组，其特征在于，包括：

依次连接的压缩机(1)、冷凝器(2)、节流阀(3)和蒸发器(4)；其中，

所述蒸发器(4)的出口还通过单向阀(5)与第一连接点连接；其中，所述第一连接点位于所述压缩机(1)和所述冷凝器(2)之间的管路上；

所述节流阀(3)包括冷媒进口(11)、冷媒出口(12)和取气管(13)，所述冷媒进口(11)与所述冷凝器(2)的出口连接，所述冷媒出口(12)与所述蒸发器(4)的入口连接，所述取气管(13)与所述第一连接点连接；

所述节流阀(3)用于在所述压缩机(1)启动后，连通所述冷凝器(2)和所述蒸发器(4)，控制所述空调进入压缩机(1)制冷模式，并在所述压缩机(1)停机后，所述单向阀(5)导通，连通所述冷凝器(2)和所述蒸发器(4)，控制所述空调机组进入热管模式。

2.根据权利要求1所述的机组，其特征在于，还包括：

U型管(6)，位于所述冷媒进口(11)与所述冷凝器(2)的出口之间。

3.根据权利要求1所述的机组，其特征在于，所述空调机组为整体式空调机组，包括：

隔板(7)，将所述空调机组分为第一区域和第二区域；其中，所述压缩机(1)和所述冷凝器(2)位于所述第一区域，所述蒸发器(4)位于所述第二区域，所述节流阀(3)位于所述第一区域或所述第二区域。

4.根据权利要求3所述的机组，其特征在于，

所述隔板(7)上设置有管路通孔，用于将所述第一区域的管路通过管路通孔与所述第二区域的管路进行连接；其中，在通过所述第一区域的管路后，还通过密封材料对所述管路通孔进行密封。

5.根据权利要求3所述的机组，其特征在于，还包括：

电加热装置(8)，位于所述第二区域，且位于所述蒸发器(4)的上方。

6.根据权利要求3所述的机组，其特征在于，所述压缩机(1)位于所述冷凝器(2)的下方，且所述蒸发器(4)位于所述冷凝器(2)下方预设距离内。

7.根据权利要求3所述的机组，其特征在于，所述冷凝器(2)和所述蒸发器(4)倾斜设置，所述冷凝器(2)的入口高于所述冷凝器(2)的出口，所述蒸发器(4)的出口高于所述蒸发器(4)的入口。

8.根据权利要求7所述的机组，其特征在于，

所述冷凝器(2)的左侧固定于所述第一区域的左侧壁，所述冷凝器(2)的右侧固定于所述第一区域的右侧壁；

所述蒸发器(4)的左侧固定于所述第二区域的左侧壁，所述蒸发器(4)的右侧固定于所述第二区域的右侧壁。

9.根据权利要求3所述的机组，其特征在于，还包括：

第一风机(9)，位于所述第一区域；

第二风机(10)，位于所述第二区域；

其中，所述第一风机(9)和所述第二风机(10)采用以下任一进出风方式：侧面进风侧面出风、侧面进风上面出风、侧面进风底面出风、底面进风侧面出风、上面进风侧面出风；其中，所述任一进出风方式其空气流通都经过所述冷凝器(2)或所述蒸发器(4)。

10.根据权利要求1所述的机组，其特征在于，所述节流阀(3)包括：

阀体(30)，所述阀体(30)具有腔体、冷媒进口(11)和冷媒出口(12)，所述冷媒进口(11)与所述冷媒出口(12)均与所述腔体连通；

阀芯(20)，所述阀芯(20)可移动地设置在所述阀体(30)内，所述阀芯(20)具有节流通道(21)，所述阀芯(20)具有节流位置和正常流通位置；

在所述节流位置，所述阀芯(20)位于所述冷媒进口(11)位置处，所述节流通道(21)的入口与所述冷媒进口(11)连通，所述节流通道(21)的出口与所述冷媒出口(12)连通；

在所述正常流通位置，所述阀芯(20)避开所述冷媒进口(11)和所述冷媒出口(12)，所述冷媒进口(11)通过所述腔体与所述冷媒出口(12)直接连通，所述阀芯(20)通过移动在所述节流位置和所述正常流通位置间切换。

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