一种迷宫式微流量调节阀与方法技术

本发明专利技术公开了一种迷宫式微流量调节阀与方法，包括阀套本体、阀芯；阀套本体具有一阀腔，阀芯以可相对于阀腔轴线运动的方式置于该阀腔内；在阀套本体与阀芯两个端部的对应处，分别设有连通阀腔的进液口和出液口，阀腔和阀芯的形状为彼此适配的圆锥形结构。可较好解决制冷系统开机压力过高和系统运行过程中发生压力突变的问题，保证系统的高效、稳定、可靠运行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及流量调节阀，尤其涉及一种迷宫式微流量调节阀与方法。
技术介绍
在制冷、化工领域中，很多涉及到流体的工艺中，需要通过阀门控制流量，尤其是需要大压差，小流量的控制。然而目前的流量调节阀控制精度较低，液流冲击大，控制的流量范围较小，无法做到大压差、微流量控制。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种结构简单、可实现大压差、微流量精确控制的迷宫式微流量调节阀与方法。解决了制冷系统开机压力过高和系统运行过程中发生压力突变的问题，保证系统的高效、稳定、可靠运行。本专利技术通过下述技术方案实现：一种迷宫式微流量调节阀，包括阀套本体1、阀芯2；阀套本体1具有一阀腔，阀芯2以可相对于阀腔轴线运动的方式置于该阀腔内；在阀套本体1与阀芯2两个端部的对应处，分别设有连通阀腔的进液口11和出液口12，所述阀腔和阀芯2的形状为彼此适配的圆锥形结构。沿阀芯2的外圆周表面分布有数道相互间隔的环形沟槽，各环形沟槽之间的间隔段形成凸起的肋纹21；当向下旋动阀芯2，使阀芯2处于打开状态时，液流由进液口11进入阀腔，并依次逐级经过环形沟槽，在各道环形沟槽的阻流和缓冲作用，液流的压力依次逐级降低，降低压力后的液流最后由出液口12流出。所述阀腔和阀芯2朝向液流进口端的锥度逐级小于液流出口端的锥度，即为正锥形，使液流由进液口11进入阀腔后，逐级扩散后进入出液口1并流出。所述阀腔和阀芯2朝向液流进口端的锥度逐级大于液流出口端的锥度，即为倒锥形，使液流由进液口11进入阀腔后，逐级收缩后进入出液口12并流出。所述肋纹21的表面与阀腔的内壁为平面接触。所述阀腔和阀芯2的锥度为15°～20°。所述进液口11的开设在阀腔的上端侧面，其轴线与阀芯2的轴线相垂直；所述出液口12开设在阀腔的下端端部，其轴线与阀芯2的轴线同轴。阀芯2的上端部设有一手柄3，通过旋转手柄3使阀芯2在阀腔内轴向运动，以改变肋纹21的表面与阀腔内壁面之间的间隙，进而实现流量的调节。一种微流量控制方法，包括如下步骤：当向下旋动阀芯2，使阀芯2处于打开状态时，液流由进液口11进入阀腔，并依次逐级翻越环形沟槽，在各道环形沟槽的阻流和缓冲作用，液流的压力依次逐级降低，降低压力后的液流最后由出液口12流出，进而实现精确的微流量控制。当阀腔和阀芯2采用正锥形布置时，液流由进液口11进入阀腔后，在正锥形的作用下，液流逐级扩散后进入出液口12并流出；当阀腔和阀芯2倒锥形布置时，使液流由进液口11进入阀腔后，逐级收缩后进入出液口12并流出。本专利技术相对于现有技术，具有如下优点及效果：本专利技术的阀腔和阀芯2的形状为彼此适配的圆锥形结构；沿阀芯2的外圆周表面分布有数道相互间隔的环形沟槽，各环形沟槽之间的间隔段形成凸起的肋纹21，阀腔和阀芯2的相互配合形成了迷宫式结构，由于迷宫式中的肋纹21对工质(液流)的缓冲和阻流作用，高压来流每经过一个环形沟槽就会降低其自身压力，环形沟槽的道数越多，液流的行程就越长，则对工质压力的降低效果也越显著。附图说明图1为本专利技术迷宫式微流量调节阀结构示意图。图2为图1中所示阀芯结构示意图。图3为本专利技术应用于单级压缩的制冷系统的举例。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步具体详细描述。实施例如图1至3所示。本专利技术公开了一种迷宫式微流量调节阀，包括阀套本体1、阀芯2；阀套本体1具有一阀腔，阀芯2以可相对于阀腔轴线运动的方式置于该阀腔内；在阀套本体1与阀芯2两个端部的对应处，分别设有连通阀腔的进液口11和出液口12，所述阀腔和阀芯2的形状为彼此适配的圆锥形结构。沿阀芯2的外圆周表面分布有数道相互间隔的环形沟槽，各环形沟槽之间的间隔段形成凸起的肋纹21；当向下旋动阀芯2，使阀芯2处于打开状态时，液流由进液口11进入阀腔，并依次逐级经过环形沟槽，在各道环形沟槽的阻流和缓冲作用，液流的压力依次逐级降低，降低压力后的液流最后由出液口12流出。所述阀腔和阀芯2朝向液流进口端的锥度逐级小于液流出口端的锥度，即为正锥形，使液流由进液口11进入阀腔后，逐级扩散后进入出液口1并流出。所述阀腔和阀芯2朝向液流进口端的锥度逐级大于液流出口端的锥度，即为倒锥形，使液流由进液口11进入阀腔后，逐级收缩后进入出液口12并流出。所述肋纹21的表面与阀腔的内壁为平面接触。所述阀腔和阀芯2的锥度为5°～20°范围内调整。当然具体锥度可根据具体应用要求而定。所述进液口11的开设在阀腔的上端侧面，其轴线与阀芯2的轴线相垂直；所述出液口12开设在阀腔的下端端部，其轴线与阀芯2的轴线同轴。阀芯2的上端部设有一手柄3，通过旋转手柄3使阀芯2在阀腔内轴向运动，以改变肋纹21的表面与阀腔内壁面之间的间隙，进而实现流量的调节。采用本专利技术迷宫式微流量调节阀，实现微流量的控制步骤如下：当向下旋动阀芯2，使阀芯2处于打开状态时，液流由进液口11进入阀腔，并依次逐级翻越环形沟槽，在各道环形沟槽的阻流和缓冲作用，液流的压力依次逐级降低，降低压力后的液流最后由出液口12流出，进而实现精确的微流量控制。当阀腔和阀芯2采用正锥形布置时，液流由进液口11进入阀腔后，在正锥形的作用下，液流逐级扩散后进入出液口12并流出；当阀腔和阀芯2倒锥形布置时，使液流由进液口11进入阀腔后，逐级收缩后进入出液口12并流出。如图3所示，采用的实验台是一种单级压缩的制冷系统，包括压缩机、冷凝器、蒸发器以及本专利技术的迷宫式微流量调节阀。压缩机的出口连接冷凝器，工质在冷凝器中换热后，通过迷宫式微流量调节阀流入蒸发器进行换热，再经过气分装置，最后返回压缩机完成循环。根据不同的系统部件的压力要求，可选择若干数量的微流量调节阀连接到部件中，本案例中选择锥度为15°的倒锥形。将其连接于冷凝器和蒸发器之间，作为制冷流程的J-T节流阀。根据不同系统的要求，阀腔和阀芯2的锥度可以加工为任意角度，不同的锥度会影响压力调节的灵敏度。锥度的大小决定了压力调节的灵敏度。当锥体高度相同时，锥度越大，迷宫的长度越长，灵敏度越大，微调能力越强；锥度越小，迷宫的长度越短，灵敏度越小，微调能力越弱。设置适当的阀体长度及锥度，可实现不同调节范围及灵敏度要求。在锥体的轴向运动过程中，其凸起的肋纹21与阀腔内壁面的间隙发生改变，实现其工质流量控制。在迷宫式结构的阻流与缓冲作用，高压来流每越过一个肋纹21就会降低其自身压力，环形沟槽的道数越多，长度越长，则对工质压力的降低效果也越显著。如上所述，便可较好地实现本专利技术。本专利技术的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本专利技术的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种迷宫式微流量调节阀，包括阀套本体(1)、阀芯(2)；阀套本体(1)具有一阀腔，阀芯(2)以可相对于阀腔轴线运动的方式置于该阀腔内；在阀套本体(1)与阀芯(2)两个端部的对应处，分别设有连通阀腔的进液口(11)和出液口(12)，其特征在于：所述阀腔和阀芯(2)的形状为彼此适配的圆锥形结构。

【技术特征摘要】
1.一种迷宫式微流量调节阀，包括阀套本体(1)、阀芯(2)；阀套本体(1)具有一阀腔，阀芯(2)以可相对于阀腔轴线运动的方式置于该阀腔内；在阀套本体(1)与阀芯(2)两个端部的对应处，分别设有连通阀腔的进液口(11)和出液口(12)，其特征在于：所述阀腔和阀芯(2)的形状为彼此适配的圆锥形结构。2.根据权利要求1所述迷宫式微流量调节阀，其特征在于：沿阀芯(2)的外圆周表面分布有数道相互间隔的环形沟槽，各环形沟槽之间的间隔段形成凸起的肋纹(21)；当向下旋动阀芯(2)，使阀芯(2)处于打开状态时，液流由进液口(11)进入阀腔，并依次逐级经过环形沟槽，在各道环形沟槽的阻流和缓冲作用，液流的压力依次逐级降低，降低压力后的液流最后由出液口(12)流出。3.根据权利要求1所述迷宫式微流量调节阀，其特征在于：所述阀腔和阀芯(2)朝向液流进口端的锥度逐级小于液流出口端的锥度，即为正锥形，使液流由进液口(11)进入阀腔后，逐级扩散后进入出液口1并流出。4.根据权利要求1所述迷宫式微流量调节阀，其特征在于：所述阀腔和阀芯(2)朝向液流进口端的锥度逐级大于液流出口端的锥度，即为倒锥形，使液流由进液口(11)进入阀腔后，逐级收缩后进入出液口(12)并流出。5.根据权利要求1所述迷宫式微流量调节阀，其特征在于：所述肋纹(21)的表面与阀腔的内...

【专利技术属性】
技术研发人员：许雄文，刘金平，潘垚池，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44