CN100572870C - 多工位换向阀 - Google Patents
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Abstract
多工位换向阀，包括阀体、设于其中的阀芯和与阀体密封配合的阀盖，阀体内设锥台腔，阀体端盖中间设有轴向气管、阀体侧壁设有四个沿顺时针方向依次错开45°轴向夹角设置的径向气管；阀芯呈锥台状，其上设有与阀体端盖中间设置的轴向气管连通的轴向通孔和与轴向通孔连通的径向通孔，径向通孔随阀芯转动可与阀体侧壁径向气管连通，阀芯外壁设有左右镜面对称两个轴向凹槽，每个凹槽可同时连通阀体侧壁上两个最近邻的径向气管口；阀芯与动力连接。本发明可用于冷热双供热水空调冰箱、空气源热水冷热空调和普通冷热空调上，结构简单，体积小，加工简单，耐久性强，可靠性高。
Description
技术领域
本发明属于阀门技术领域，特别涉及一种可用于热水空调冰箱(柜)、空气源热水冷热空调和普通冷热空调上的多工位换向阀。
背景技术
现有制冷产品中的换向阀有空调上使用的四通换向阀和冰箱低压区使用的两位三通阀等少数几种换向阀，不能满足冷热双供热水空调冰箱(柜)各种功能的使用要求。
在液压油路、气路使用的三位五通多功位换向阀大多是通过先导阀或电磁阀带动换向杆，换向杆上装有多个橡胶密封圈，通过换向杆左右移动来完成不同回路的换向。由于制冷剂极易渗漏和对橡胶的溶胀性较强，在制冷回路中如果采用橡胶密封，耐久性、可靠性较差，所以在油路、气路使用的橡胶、螺纹等密封方式不能满足制冷回路的使用要求。
中国专利申请200410046854.X及02216662.9公开的由电机驱动的四通换向阀是适用于空调使用的两位四通换向阀，该阀由电机驱动平面阀体，阀的换向在端面的一平面完成。由于制冷系统的压力在0.8-1.5MPA，所以轴向力很大、密封困难，且密封材料磨损大，需要较大的驱动动力，实际应用效果较差。
发明内容
本发明目的在于提供一种可用于冷热双供热水空调冰箱(柜)、空气源热水冷热空调和普通冷热空调上的结构简单、耐久性强、可靠性高的多工位换向阀。
为达上述目的，本发明采用如下技术方案：多工位换向阀，包括阀体、设于其中的阀芯和与阀体密封配合的阀盖，阀体内设锥台腔，阀体端盖中间设有轴向气管、阀体侧壁设有四个沿顺时针方向依次错开45°轴向夹角设置的径向气管；阀芯呈锥台状，其上设有与阀体端盖中间设置的轴向气管连通的轴向通孔和与轴向通孔连通的径向通孔，径向通孔随阀芯转动可与阀体侧壁径向气管连通，阀芯外壁设有左右镜面对称两个轴向凹槽，每个凹槽可同时连通阀体侧壁上两个最近邻的径向气管口；阀芯与动力连接。
动力为步进电机，电机输出轴通过穿过阀盖的过渡轴与阀芯轴向间隙配合联接，阀芯与阀盖之间设有弹性件。
动力为减速电机，电机输出轴通过穿过阀盖的过渡轴与阀芯轴向间隙配合联接，阀芯与阀盖之间设有弹性件，阀盖外端壁固定有与其同轴的、带定触点的绝缘片，绝缘片外侧、过渡轴上固定有与定触点配合的动触点，定触点与控制电路连接。
过渡轴与阀芯呈插隼式联接，榫槽之间留有间隙。
阀盖与阀芯、过渡轴与阀盖之间密封配合。
多工位换向阀在冷热双供热水空调冰箱(中国专利200620030257.2)中使用的工作原理为：
在冷热双供热水空调冰箱中使用的多工位换向阀管路连接关系为：阀体端盖轴向气管2接压缩机进气管，径向气管2-4接冰箱蒸发管、径向气管2-3接压缩机回气管，径向气管2-2接冰箱冷凝管，径向气管2-1接水换热器管。各工位状态如下：
(1)如图4-1功位所示，压缩机进气由轴向气管2经过阀芯的通孔→径向气管2-2接冰箱冷凝管→毛细管及过滤器→径向气管2-4接冰箱蒸发管→阀芯的连通槽→径向气管2-3接压缩机回气管→压缩机，从而完成冰箱制冷、在空气中散热的功位一。
(2)如图4-2功位所示，阀芯由功位一逆时针旋转45°，压缩机进气由轴向气管2经过阀芯的通孔→径向气管2-1接水换热器管→毛细管及过滤器→径向气管2-2接冰箱冷凝管(此时作蒸发管用)→阀芯的连通槽→径向气管2-3接压缩机回气管→压缩机，从而完成对空气制冷的空调效果、对水加热作用的功位二。
(3)如图4-3功位所示，阀芯由功位一顺时针旋转135°，压缩机进气由轴向气管2经过阀芯的通孔→径向气管2-1接水换热器管→毛细管及过滤器→径向气管2-4接冰箱蒸发管→阀芯的连通槽→径向气管2-3接压缩机回气管→压缩机，从而完成对冰箱制冷、对水加热的功位三。
多工位换向阀在空气源热水空调中使用的工作原理为：
在空气源热水空调中多工位换向阀管路连接是：阀体端盖轴向气管2接压缩机进气管，径向气管2-4接室内管路，径向气管2-3接压缩机回气管，径向气管2-2接室外管路，径向气管2-1接水换热器管。
(1)如图5-1功位所示，压缩机进气由轴向气管2经过阀芯的通孔→径向气管2-2接室外管路(此时作冷凝管用)→过滤器及毛细管→径向气管2-1接室内管路→阀芯的连通槽→径向气管2-3接压缩机回气管→压缩机，从而完成对室内的制冷、对空气中散热的功位一。
(2)如图5-2功位所示，阀芯由功位一逆时针旋转45°，压缩机进气由轴向气管2经过阀芯的通孔→径向气管2-1接水换热器管→过滤器及毛细管→径向气管2-2接室外管路(此时作蒸发管用)→阀芯的连通槽→径向气管2-3接压缩机回气管→压缩机，从而完成对室外空气制冷、对水加热作用的功位二。
(3)如图5-3功位所示，阀芯由功位一顺时针旋转135°，压缩机进气由轴向气管2经过阀芯的通孔→径向气管2-1接水换热器管→过滤器及毛细管→径向气管2-4接室内管路→阀芯的连通槽→径向气管2-3接压缩机回气管→压缩机，从而完成对室内制冷、对水加热的功位三。
(4)如图5-4功位所示，阀芯由功位一顺时针旋转90°，压缩机进气由轴向气管2经过阀芯的通孔→径向气管2-4接室内管路→过滤器及毛细管→径向气管2-2接室外管路(此时作蒸发管用)→阀芯的连通槽→径向气管2-3接压缩机回气管→压缩机，从而完成对室外散冷、室内制热的功位四。
多工位换向阀在普通冷热空调中使用的工作原理为：
在普通空调中三位五通换向阀管路连接是：阀体端盖轴向气管2接压缩机进气管，径向气管2-4接室内管路，径向气管2-3接压缩机回气管，径向气管2-2接室外管路，径向气管2-1封堵不用。
(1)如图6-1功位所示，压缩机进气由轴向气管2经过阀芯的通孔→径向气管2-4接室内管路→过滤器及毛细管→径向气管2-2接室外管路(此时作蒸发管用)→阀芯的连通槽→径向气管2-3接压缩机回气管→压缩机，从而完成对室内的制热、在室外空气中散冷的工位一。
(2)如图6-2功位所示，阀芯由功位一逆时针旋转90°，压缩机进气由轴向气管2经过阀芯的通孔→径向气管2-2接室外管路(此时作冷凝管用)→过滤器及毛细管→径向气管2-4接室内管路→阀芯的连通槽→径向气管2-3接压缩机回气管→压缩机，从而完成对室内制冷的功位二。
本发明在正常工作时不带电，只在换向时瞬间带电，省电；采用合理的锥角配合(30°)及锥台高度，阀芯既不会锁死，轴向分力又很小，仅需较小的驱动动力；由于采用锥面配合，即使稍有磨损锥面可以自动补偿，泄漏量极小；采用微型直流、交流减速电机或步进、伺服电机进行驱动，用机械滑片触点或步进、伺服等信号电控的方式进行精密的位置控制。功能完全符合冷热双供热水空调冰箱(柜)中使用要求，结构简单，体积小，各部件加工及组装方便，工作可靠性极好。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为图1的A-A剖视图；
图3-1、3-2、3-3为图1的B-B剖视图，分别反映热水空调冰箱(柜)、热水空调、普通空调中使用的动触点与定触点配合关系示意图。
图4-1、4-2、4-3分别为本发明在热水空调冰箱中使用时阀工位一、二、三状态阀体与阀芯配合关系示意图；
图5-1、5-2、5-3、5-4分别为本发明在空气源热水空调中使用时阀工位一、二、三、四状态阀体与阀芯配合关系示意图；
图6-1、6-2为本发明在普通空调中使用时阀工位一、二状态阀体与阀芯配合关系示意图。
具体实施方式
多工位换向阀，包括阀体3、设于其中的阀芯1和与阀体3密封配合的阀盖5，阀体3内设锥台腔，阀体3的端盖中间设有轴向气管2、阀体侧壁设有四个沿顺时针方向依次错开45°轴向夹角设置的径向气管2-1、2-2、2-3、2-4；阀芯1呈锥台状，其上设有与阀体3的端盖中间设置的轴向气管2连通的轴向通孔3-1和与轴向通孔3-1连通的径向通孔3-2，径向通孔3-2随阀芯1的转动可与阀体3侧壁径向气管2-1、2-2、2-3、2-4连通，阀芯1外壁设有左右镜面对称两个轴向凹槽1-1、1-2，每个凹槽可同时连通阀体侧壁上两个最近邻的径向气管口；阀芯1与动力连接。
动力为微型直流减速电机9，电机9输出轴通过穿过阀盖5的过渡轴11与阀芯1呈轴向插隼式联接，榫槽之间留有轴向间隙，阀芯1与阀盖5之间设有弹簧4，阀芯1的轴向通孔3-1与阀盖5之间通气。阀盖5外端壁通过销钉12固定有与其同轴的、带定触点7的绝缘片6，绝缘片6外侧、过渡轴11上通过螺帽10固定有与定触点7配合的动触点8，定触点7通过导线14与控制电路连接。13为密封圈。
Claims (5)
1、多工位换向阀，包括阀体、设于其中的阀芯和与阀体密封配合的阀盖，其特征在于，阀体内设锥台腔，阀体端盖中间设有轴向气管、阀体侧壁设有四个沿顺时针方向依次错开45°轴向夹角设置的径向气管；阀芯呈锥台状，其上设有与阀体端盖中间设置的轴向气管连通的轴向通孔和与轴向通孔连通的径向通孔，径向通孔随阀芯转动可与阀体侧壁径向气管连通，阀芯外壁设有左右镜面对称两个轴向凹槽，每个凹槽可同时连通阀体侧壁上两个最近邻的径向气管口；阀芯与动力连接。
2、如权利要求1所述的多工位换向阀，其特征在于，动力为步进电机，电机输出轴通过穿过阀盖的过渡轴与阀芯轴向间隙配合联接，阀芯与阀盖之间设有弹性件。
3、如权利要求1所述的多工位换向阀，其特征在于，动力为减速电机，电机输出轴通过穿过阀盖的过渡轴与阀芯轴向间隙配合联接，阀芯与阀盖之间设有弹性件，阀盖外端壁固定有与其同轴的、带定触点的绝缘片，绝缘片外侧、过渡轴上固定有与定触点配合的动触点，定触点与控制电路连接。
4、如权利要求2或3所述的多工位换向阀，其特征在于，过渡轴与阀芯呈插隼式联接，榫槽之间留有轴向间隙。
5、如权利要求4所述的多工位换向阀，其特征在于，阀盖与阀芯、过渡轴与阀盖之间密封配合。
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