节流装置及空调器发明专利

专利名称：节流装置及空调器

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202210554899.6

专利申请（专利权）人：青岛海尔空调器有限总公司,青岛海尔空调电子有限公司,海尔智家股份有限公司
权利人地址：山东省青岛市崂山区高科园海尔路1号海尔工业园

专利发明（设计）人：王星元,马玉奇

专利摘要：本发明提供一种节流装置及空调器，涉及空气调节技术领域。节流装置包括连接管，连接管用于连通空调器的冷凝器与蒸发器；所述连接管内设置有冷媒通道，所述冷媒通道包括特斯拉阀；所述特斯拉阀具有正向流动方向和逆向流动方向，所述特斯拉阀的正向流动方向为从所述冷凝器至所述蒸发器的方向。本发明提供的节流装置及空调器，通过设置特斯拉阀的正向流动方向为从冷凝器至蒸发器的方向，使冷媒通道在制冷模式下的开度较大，在制热模式下的开度较小，实现不同模式下的节流效果；由于特斯拉阀的结构是一种几何形状固定的被动通道，无任何活动部件，无需输入能量即可实现冷媒的定向流通，大大简化了节流装置的结构，节约了节流装置的使用成本。

主权利要求：
1.一种节流装置，其特征在于，包括连接管，所述连接管用于连通空调器的冷凝器与蒸发器；
所述连接管内设置有冷媒通道，所述冷媒通道包括特斯拉阀和电子膨胀阀，所述特斯拉阀和所述电子膨胀阀相连通；
所述特斯拉阀具有正向流动方向和逆向流动方向，所述特斯拉阀的正向流动方向为从所述冷凝器至所述蒸发器的方向；
所述特斯拉阀包括多个依次串联的特斯拉阀单元，多个所述特斯拉阀单元的正向流动方向相同，均为从所述冷凝器至所述蒸发器的方向；多个所述特斯拉阀单元的管径沿从所述冷凝器至所述蒸发器的方向逐渐减小。
2.根据权利要求1所述的节流装置，其特征在于，所述特斯拉阀为多个，多个所述特斯拉阀并联于所述连接管内。
3.根据权利要求2所述的节流装置，其特征在于，多个所述特斯拉阀的正向流动方向相同。
4.根据权利要求1所述的节流装置，其特征在于，所述冷媒通道还包括调节阀，所述调节阀与所述特斯拉阀相连通。
5.一种空调器，其特征在于，包括如权利要求1 4任一项所述的节流装置。
~ 说明书 : 节流装置及空调器技术领域[0001] 本发明涉及空气调节技术领域，尤其涉及一种节流装置及空调器。背景技术[0002] 随着科技的发展和人们生活水平的提高，空调器成为人们生活中必不可少的家用电器。[0003] 空调器的节流装置主要应用于室外机冷媒流出冷凝器的管路上，目的是通过提升冷媒的过冷却度，保证进入室内机蒸发器的冷媒都是液体状态，防止冷媒提前蒸发，对冷媒进行降温减压。[0004] 现有技术中，空调器大多通过电子膨胀阀、热力膨胀阀等节流阀来实现节流，但其结构复杂、控制难度和成本较大，且长期使用容易损坏。发明内容[0005] 本发明提供一种节流装置及空调器，用以解决现有技术中空调器的节流装置结构复杂的技术问题。[0006] 第一方面，本发明提供一种节流装置，包括连接管，所述连接管用于连通空调器的冷凝器与蒸发器；[0007] 所述连接管内设置有冷媒通道，所述冷媒通道包括特斯拉阀；[0008] 所述特斯拉阀具有正向流动方向和逆向流动方向，所述特斯拉阀的正向流动方向为从所述冷凝器至所述蒸发器的方向。[0009] 根据本发明实施例提供的节流装置，所述特斯拉阀包括多个依次串联的特斯拉阀单元。[0010] 根据本发明实施例提供的节流装置，多个所述特斯拉阀单元的正向流动方向相同，均为从所述冷凝器至所述蒸发器的方向。[0011] 根据本发明实施例提供的节流装置，多个所述特斯拉阀单元的管径沿从所述冷凝器至所述蒸发器的方向逐渐减小。[0012] 根据本发明实施例提供的节流装置，所述特斯拉阀包括第一特斯拉阀单元和第二特斯拉阀单元，所述第一特斯拉阀单元的正向流动方向和所述第二特斯拉阀单元的正向流动方向相反。[0013] 根据本发明实施例提供的节流装置，所述第一特斯拉阀单元和所述第二特斯拉阀单元中的一者位于靠近所述冷凝器的方向，且正向流动方向为从所述冷凝器至所述蒸发器的方向；[0014] 所述第一特斯拉阀单元和所述第二特斯拉阀单元中的另一者位于远离所述冷凝器的方向，且正向流动方向为从所述蒸发器至所述冷凝器的方向。[0015] 根据本发明实施例提供的节流装置，所述特斯拉阀为多个，多个所述特斯拉阀并联于所述连接管内。[0016] 根据本发明实施例提供的节流装置，多个所述特斯拉阀的正向流动方向相同。[0017] 根据本发明实施例提供的节流装置，所述冷媒通道还包括调节阀，所述调节阀与所述特斯拉阀相连通。[0018] 第二方面，本发明还提供一种空调器，包括如第一方面所述的节流装置。[0019] 本发明提供的节流装置及空调器，在连接管的冷媒通道设置特斯拉阀，由于特斯拉阀具有正向流动方向和逆向流动方向，在特斯拉阀的正向流动方向上，冷媒的流动较为顺畅，冷媒的流量较大，也即冷媒通道的开度较大；在特斯拉阀的逆向流动方向上，冷媒的流动阻力较大，冷媒的流量较小，也即冷媒通道的开度较小；通过设置特斯拉阀的正向流动方向为从冷凝器至蒸发器的方向，使冷媒通道在制冷模式下的开度较大，在制热模式下的开度较小，实现在不同模式下均能通过特斯拉阀辅助节流装置的电子膨胀阀对冷媒进行节流的效果；由于特斯拉阀的结构是一种几何形状固定的被动通道，无任何活动部件，无需输入能量即可实现冷媒的定向流通，大大简化了节流装置的结构，节约了节流装置的使用成本。附图说明[0020] 为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。[0021] 图1是本发明实施例提供的节流装置的结构示意图；[0022] 图2是本发明另一实施例提供的节流装置的结构示意图。[0023] 附图标记：[0024] 1：连接管；10：冷媒通道；11：特斯拉阀；12：特斯拉阀单元；121：第一特斯拉阀单元；122：第二特斯拉阀单元。具体实施方式[0025] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。[0026] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。[0027] 此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。[0028] 应当理解，在本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。[0029] 术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。[0030] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。[0031] 根据图1所示，本发明提供的节流装置，包括连接管1，连接管1用于连通空调器的冷凝器与蒸发器。[0032] 连接管1内设置有冷媒通道10，冷媒通道10包括特斯拉阀11和电子膨胀阀，特斯拉阀11和电子膨胀阀相连通。电子膨胀阀是一种可按预设程序调节流体流量的节流元件，电子膨胀阀利用被调节参数产生的电信号，控制施加于电子膨胀阀上的电压或电流，进而达到调节供液量的目的。[0033] 特斯拉阀11具有正向流动方向和逆向流动方向，特斯拉阀11的正向流动方向为从冷凝器至蒸发器的方向。[0034] 进一步地，特斯拉阀11包括多个依次串联的特斯拉阀单元12。[0035] 特斯拉阀单元12包括主路和至少两个相邻的支路，多个特斯拉阀单元12顺次首尾相接，形成特斯拉阀11。多个特斯拉阀单元12可以一体连接，也可以采用可拆卸连接或固定连接的连接方式。其中，特斯拉阀单元12的数量可以根据实际需求进行设置。[0036] 冷媒依次流经多个特斯拉阀单元12，在流动过程中冷媒的压力降低，温度降低，实现节流效果。[0037] 在一个可选的实施例中，多个特斯拉阀单元12的正向流动方向相同。具体地，多个特斯拉阀单元12的正向流动方向均为从冷凝器至蒸发器的方向，在制冷模式下，冷媒沿特斯拉阀单元12的正向流动方向从冷凝器流向蒸发器；在制热模式下，冷媒以较低的流速沿特斯拉阀单元12的逆向流动方向从蒸发器流向冷凝器。[0038] 在另一个可选的实施例中，多个特斯拉阀单元12的管径沿从冷凝器至蒸发器的方向逐渐减小。通过设置多个特斯拉阀单元12的管径沿从冷凝器至蒸发器的方向逐渐减小，在制冷模式下，有利于降低冷媒的压力，起到节流的作用；在制热模式下，沿着特斯拉阀11的逆向流动方向，多个特斯拉阀单元12的管径逐渐增大，在降低冷媒压力的同时，还能防止冷媒通道10堵塞，保证冷媒的正常流动。[0039] 节流装置通常安装于室外机冷媒流出冷凝器的管路上，其作用是提升冷媒的过冷却度，保证进入室内机蒸发器的冷媒都是液体状态，防止冷媒提前蒸发，对冷媒进行降温减压。[0040] 其中，在制冷模式下，冷媒的流动通路为：冷媒在压缩机中被压缩，压缩机将原本低温低压的气体冷媒压缩成高温高压的过热蒸气，由压缩机出口排出；高温高压的过热蒸气从四通阀进口进入，从四通阀出口流入到冷凝器中；高温高压的过热蒸气在冷凝器中进行冷却，热交换过程中散发出来的热量被排风扇从室外机出风口吹出机体外；经冷凝器冷却后，高温高压的过热蒸气变成低温高压的液体冷媒，低温高压的液体冷媒再经干燥过滤器干燥处理后，被送入节流装置；低温高压的液体冷媒经节流装置节流降压后变为低温低压的液体冷媒，再流入室内机；液体冷媒在蒸发器中气化，吸收周围的热量，使蒸发器周围的空气温度下降；蒸发器中的液体冷媒吸热气化后重新变为低温低压的气体冷媒，重新回到室外机，进入压缩机的进口，开始下一个制冷循环。[0041] 而在制热模式下，冷媒的流动通路为：冷媒在压缩机中被压缩，压缩机将原本低温低压的气体冷媒压缩成高温高压的过热蒸气，并从压缩机的出口排出；高温高压的过热蒸气从四通阀进口进入，从四通阀出口流入到蒸发器中；高温高压的制冷剂气体经气管送入室内机后，进入蒸发器中；液体冷媒在蒸发器中液化，向周围散发热量，使蒸发器周围的空气温度升高，蒸发器周围的热空气在排风扇的作用下由出风口吹入室内；蒸发器中的液体冷媒散热液化后，重新回到室外机中，常温高压的液体冷媒经节流装置节流降压后变为低温低压的液体冷媒，再经干燥过滤器送入冷凝器；低温低压的液体冷媒在冷凝器中从外界吸收热量，使冷凝器周围的空气冷却，热交换过程中产生的低温气体被排风扇从室外机出风口吹出机体外；由冷凝器送出的冷媒重新返回到压缩机进口，开始下一个制热循环。[0042] 其中，在制冷模式下节流装置的开度大于制热模式下节流装置的开度。[0043] 本发明实施例提供的节流装置，通过在连接管内设置特斯拉阀11，依靠特斯拉阀11自身的结构，实现制冷模式和制热模式下节流装置的不同开度，减少膨胀阀频繁切换带来的磨损、寿命降低等问题，增加了节流装置的使用寿命。[0044] 特斯拉阀11本身是一种瓣膜导管，其内部由一系列的交流管道分支组成，每个管道有两个支路，其中一个支路是弧形的，另一个支路是反向的，这就会使来自弧形分支的流体与倾斜管道的流体相隔离，从而造成能量的损失。[0045] 当多个这样的分支连接在一起时，流体从逆向流动方向的入口进入时，流速会降低，并第一流速在特斯拉阀11对应的流道内流动；流体从正向流动方向的入口进入时，流速会降低，并以第二流速在特斯拉阀11对应的流道内流动，第二流速大于第一流速。这使特斯拉阀11成为一种特殊的阀，无任何活动部件，不需要内部进行机械运动，无需输入法能量即可实现流体在正向流动方向和逆向流动方向的不同流速或流量，从而实现制冷模式和制热模式下节流装置的不同开度。[0046] 本发明实施例提供的节流装置，特斯拉阀11的正向流动方向为从冷凝器至蒸发器的方向，在制冷模式下，冷媒沿正向流动方向从冷凝器流向蒸发器，节流装置开度较大；在制热模式下，冷媒沿逆向流动方向从蒸发器流向冷凝器，节流装置开度较小，以实现在不同模式下均能通过特斯拉阀辅助节流装置的电子膨胀阀对冷媒进行节流的效果。[0047] 特斯拉阀11可以为容置于连接管1内的阀体，也可以为连接管1内的腔体结构，能形成特斯拉阀结构的通道即可。[0048] 本发明提供的节流装置，在连接管1的冷媒通道10设置特斯拉阀11，由于特斯拉阀11具有正向流动方向和逆向流动方向，在特斯拉阀11的正向流动方向上，冷媒的流动较为顺畅，冷媒的流量较大，也即冷媒通道的开度较大；在特斯拉阀11的逆向流动方向上，冷媒的流动阻力较大，冷媒的流量较小，也即冷媒通道的开度较小；通过设置特斯拉阀11的正向流动方向为从冷凝器至蒸发器的方向，使冷媒通道在制冷模式下的开度较大，在制热模式下的开度较小，实现在不同模式下均能通过特斯拉阀辅助节流装置的电子膨胀阀对冷媒进行节流的效果；由于特斯拉阀11的结构是一种几何形状固定的被动通道，无任何活动部件，无需输入能量即可实现冷媒的定向流通，大大简化了节流装置的结构，节约了节流装置的使用成本。[0049] 在又一个可选的实施例中，如图2所示，特斯拉阀11包括第一特斯拉阀单元121和第二特斯拉阀单元122，第一特斯拉阀单元121的正向流动方向和第二特斯拉阀单元122的正向流动方向相反。[0050] 在该实施例中，第一特斯拉阀单元121和第二特斯拉阀单元122的数量均为至少一个。通过设置特斯拉阀11具有正向流动方向相反的第一特斯拉阀单元121和第二特斯拉阀单元122，利用特斯拉阀结构正向流动方向和逆向流动方向的流速、流量不同的特点，显著降低冷媒的流速，增强节流效果。[0051] 在第一特斯拉阀单元121和第二特斯拉阀单元122为多个的情况下，第一特斯拉阀单元121和第二特斯拉阀单元122可以间隔交叉分布，例如若干个第一特斯拉阀单元121之间设置若干个第二特斯拉阀单元122；也可以成组顺次分布，例如特斯拉阀11包括一第一特斯拉阀单元组和一第二特斯拉阀单元组，第一特斯拉阀单元组包括多个第一特斯拉阀单元121，第二特斯拉阀单元组包括多个第二特斯拉阀单元122，第一特斯拉阀单元组和第二特斯拉阀单元组相邻设置以形成特斯拉阀11。[0052] 可选地，第一特斯拉阀单元121和第二特斯拉阀单元122中的一者的正向流动方向为从冷凝器至蒸发器的方向，且其数量大于另一者的数量，以保证特斯拉阀11的正向流动方向与逆向流动方向的流速或流量差异，实现制冷模式和制热模式下节流装置开度的不同。[0053] 进一步地，第一特斯拉阀单元121和第二特斯拉阀单元122中的一者位于靠近冷凝器的方向，且正向流动方向为从冷凝器至蒸发器的方向。[0054] 第一特斯拉阀单元121和第二特斯拉阀单元122中的另一者位于远离冷凝器的方向，且正向流动方向为从蒸发器至冷凝器的方向。[0055] 也即，沿着特斯拉阀11的正向流动方向，靠近正向流动方向进口端的特斯拉阀单元12的正向流动方向为从冷凝器至蒸发器的方向，与特斯拉阀11的正向流动方向一致；靠近正向流动方向出口端的特斯拉阀单元12的正向流动方向为从蒸发器至冷凝器的方向，与特斯拉阀11的逆向流动方向一致。[0056] 在制冷模式下，冷媒先沿着特斯拉阀11的正向流动方向流动，再沿特斯拉阀11的逆向流动方向流动，有利于降低冷媒的压力，起到节流的作用。[0057] 在制热模式下，冷媒先沿着特斯拉阀11的逆向流动方向流动，再沿着特斯拉阀11的正向流动方向流动，在降低冷媒压力的同时，还能防止冷媒通道10堵塞，保证冷媒的正常流动。[0058] 在一个实施例中，特斯拉阀11为多个，多个特斯拉阀11并联于连接管1内。在该实施例中，连接管1内设置有多个并联的冷媒通道10，冷媒能够沿多条冷媒通道10流动。[0059] 其中，多个特斯拉阀11可以均具有第一特斯拉阀单元121和第二特斯拉阀单元122，每个特斯拉阀11中特斯拉阀单元12的数量和方向可以相同，也可以不同。[0060] 可选地，还可以在冷媒通道10上设置切换阀，控制冷媒流向特定的特斯拉阀11。[0061] 进一步地，多个特斯拉阀11的正向流动方向相同，以保证节流装置在制冷模式和制热模式下的不同开度。[0062] 在一个实施例中，冷媒通道10还包括调节阀，调节阀与特斯拉阀11相连通。[0063] 可选地，调节阀为流量调节阀。可选地，调节阀为电磁阀，用于打开或关闭冷媒通道10，或切换不同的冷媒通道10。[0064] 本发明还提供一种空调器，包括如上述任一实施例提供的节流装置。[0065] 空调器为冷暖型空调器，连接管1分别与空调器的冷凝器和蒸发器相连通。连接管1中特斯拉阀11的正向流动方向为从冷凝器至蒸发器的方向。[0066] 本发明提供的空调器，在连接管1的冷媒通道10设置特斯拉阀11，由于特斯拉阀11具有正向流动方向和逆向流动方向，在特斯拉阀11的正向流动方向上，冷媒的流动较为顺畅，冷媒的流量较大，也即冷媒通道的开度较大；在特斯拉阀11的逆向流动方向上，冷媒的流动阻力较大，冷媒的流量较小，也即冷媒通道的开度较小；通过设置特斯拉阀11的正向流动方向为从冷凝器至蒸发器的方向，使冷媒通道在制冷模式下的开度较大，在制热模式下的开度较小，实现在不同模式下均能通过特斯拉阀辅助节流装置的电子膨胀阀对冷媒进行节流的效果；由于特斯拉阀11的结构是一种几何形状固定的被动通道，无任何活动部件，无需输入能量即可实现冷媒的定向流通，大大简化了节流装置的结构，节约了节流装置的使用成本。[0067] 最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

专利地区：山东

专利申请日期：2022-05-20

专利公开日期：2024-06-18

专利公告号：CN115077138B