[发明专利]浮控式冷媒膨胀装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种冷媒膨胀装置，且特别是有关于一种浮控式冷媒膨胀装置。

背景技术

冷冻空调系统已成为人类的生活必需品，尤其在工业高度发展的情形下，对于大型冷冻空调系统的依赖性日渐增强。然而，此类大型系统往往存在着无较佳膨胀装置可用的问题。尤其在冷冻系统迈入系统化、多段可调或变频控制等新技术后，更增加制造商对膨胀装置的需求。

随着冷冻系统的发展，多种膨胀装置例如孔口板、短管、感温式、电子式膨胀装置等也已发展使用，然而这些膨胀装置都有其使用上的限制。例如，孔口板与短管虽然可以适用于大部分的冷冻系统，由于其仅具有固定的压降能力，无法依系统的负载需求进行膨胀能力的调变，使得使用这类膨胀装置的冷冻系统稳定性较差、能源效率不佳，也增加了冷冻系统的维修成本；感温式膨胀装置与电子式膨胀装置的成本较高，尤其是电子式膨胀装置的成本更是高出其它膨胀装置甚多，除此的外其单体应用的范围仅限于较小负载能力的冷冻系统，要使用于大型系统则需以串联或并联的方式复合，使得系统的制造成本及复杂度更高。

冷媒膨胀装置为冷冻循环系统中的四大组件(包括压缩装置、冷凝装置、蒸发装置与膨胀装置)之一，其形式依主机型式与能力大小而有所不同。例如，中小型的冷冻系统常使用感温式膨胀装置与电子式膨胀装置，且受冷媒种类与成本的影响，这两种膨胀装置仅供应至500冷冻吨。至于大于此能力的系统则使用孔口板或浮筒式膨胀装置，其是因这两种膨胀装置可不受冷媒种类与冷冻系统能力限制。

现有技术揭露的『冷媒浮球控制阀的改良结构』是由控制阀组及浮球构件所组成。通过控制浮球的高低位置使一阀门呈现开启或是闭合状态。阀门是呈现U字型，而冷媒进入孔是与阀座左右对称，通过此控制冷媒的供给流量。浮球与阀座间是以杠杆连接，利用浮球的浮力与杠杆改变冷媒进入孔的大小。然而，由于浮球的浮力不易控制，且浮球会随着冷媒任意流动，使阀座不易维持在中间位置而影响冷媒的供给流量，甚或导致阀座卡住。

美国专利号US5285653号专利揭露的『冷冻流体控制装置』(Refrigerant Flow Control Device)是以浮筒套设于一直立管件以上下移动并控制直立管件上开口的流口大小。其中，是以通气管道将一气体引入浮筒下端以控制浮筒的高度，且于浮筒外侧设置有护网让流体通过。然而，此装置必须使用控制阀控制进入通气管道的气体量，使装置较为复杂。

另外，美国专利号US5009079号专利揭露的『冷冻流体控制装置』(Refrigerant Flow Control Device)亦同样是将浮筒套设于直立管件以控制直立管件上开口的流口大小。此装置在运作之后，若浮筒落到直立管件的底部，浮筒会完全覆盖住直立管件的开口，使装置于下次运作前必须先施以浮筒非常大的力量，才能将浮筒撑起以暴露出直立管件的开口而恢复流量。

发明内容

本发明目的是提供一种浮控式冷媒膨胀装置，适用于小、中或大型的冷冻空调或循环系统中，并可取代现今所使用的孔口式或电子式膨胀装置。另外，本发明的浮控式冷媒膨胀装置并不需装设任何电子组件即可准确地控制流体流量，具有极佳的控制性能与效益。

本发明提出一种浮控式冷媒膨胀装置，此装置包括一浮筒室本体、一直立管件、一浮筒组件与一分隔组件。浮筒室本体包括一底板及一管型外壳。底板连接管型外壳并相对于管型外壳上端设置的一第一管口。底板具有一第一贯穿孔与多个第二贯穿孔。高压流体第一管口侧进入浮筒室本体中。直立管件固定于底板上。直立管件具有一第二管口与一第三管口，其中第二管口与第一贯穿孔连通，而底板上的各个第二贯穿孔位于直立管件与底板连接处的外侧。于直立管件的管壁上具有至少一开口，此开口邻近于第二管口侧。浮筒组件套设于直立管件上，用以控制直立管件的开口的流通面积。其中，当浮筒组件位于直立管件的底部，浮筒组件与底板之间具有一间隙，以保持第二贯穿孔的畅通。分隔组件沿着浮筒组件的周围设置于底板上，用以防止高压流体流至浮筒组件的上表面。其中，分隔组件与管型外壳构成一内流道，且分隔组件上邻近底板处具有多个流体通口。高压流体沿着内流道被导引通过流体通口，通过此以移动浮筒组件而控制开口的流通面积，之后，高压流体通过第二贯穿孔以及经由开口先流入直立管件的内孔后再由第一贯穿孔流出浮筒室本体以形成一低压流体。

为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：

附图说明

图1绘示依照本发明一较佳实施例的浮控式冷媒膨胀装置的示意图；

图2绘示图1浮控式冷媒膨胀装置的立体图；

图3绘示一滚珠轴承的示意图；