CN101050824A - 一种四通换向阀阀体部件及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种四通换向阀阀体部件的制造方法，其特征是：A.制作芯模：根据阀体部件内部空腔的形状尺寸制作浇铸用模具，再将低熔点金属的熔融液体倒入该浇铸用模具浇铸成芯模；B.芯模表面电铸：对所得芯模进行电铸加工，在芯模表面堆积高熔点金属，得到外表层是高熔点金属、内芯是低熔点金属芯模的实心构件；C.对实心构件进行切削加工；D.退芯模：将所得实心构件加热，使低熔点金属芯模融化流出，所余电铸金属外表层即是一体式结构的四通换向阀阀体部件。本发明消除了现有技术中的焊接部位，自然的也将泄漏现象消除，使用一种材料，结构强度好；提高生产效率，实现低成本且高可靠性的四通换向阀。
Description
技术领域
本发明涉及四通换向阀阀体部件及其制造方法，尤其关系到热泵空调系统中制冷循环和制热循环进行互换时，改变冷媒流向的四通换向阀的结构、材质以及制造方法。
背景技术
专利文献特开平11-287352说明了一种四通换向阀导阀的电磁控制方式，四通换向阀阀具有主阀及导阀，主阀介于由压缩机、冷凝器、节流器及蒸发器构成的冷媒回路中，通过主阀使冷媒回路切换方向，从而进行制冷制热的切换。
主阀具有圆筒状阀体，此阀体中间处连接有与压缩机的入口相连的低压管、与冷凝器相连的导管及与蒸发器相连的导管。低压管及一对导管、与阀体内的阀座连接，同时，一对导管设置在以低压管为中心的阀体轴方向的两侧。
阀体内的两端设置有由连接轴一体连接而成可沿着阀体的轴方向一体滑动的一对活塞。连接轴固定有可在阀座上滑动的滑块。随着活塞的移动，滑块使高压管与一对导管其中一根相连，同时使低压管与一对导管的另一根相连。
导阀具有圆筒状导阀体，此导阀体连接有与低压管相连的低压细管，以此低压细管为中心在导阀体轴方向的两侧连接有与阀体两端相连的一对细管，导阀体内形成有与低压细管和细管相连的阀座。
有关四通换向阀的构造及其应用，在公告号为CN2654975Y的中国实用新型专利说明书中也有详细的说明，在此不再赘述。
一直以来，四通换向阀作为用于分配冷媒并供其流通，所使用的阀体是黄铜材料，高压管、低压管和一对导管是铜材料，它们都是通过焊接连接在阀体上的，不但黄铜材料和铜材料的成本高昂，焊接的成本也很高，同时存在焊接泄漏的隐患以及结构强度降低、材料依赖性强等缺陷。这种连接结构在连接时需要为焊接预加工出合适的结构，多个管路也需要一个个焊接在阀体上，效率较低。此外，曾经也出现过不锈钢阀体，因阀体和阀座和连接管焊接问题得不到解决，比黄铜阀体的情况更加糟糕，没有形成市场批量使用。而且，在实际使用中，随着工作状态的变换，阀体所承受的温度也在变化，由此产生的冷热交替也是导致高压管、低压管和导管与焊接阀体焊接部位泄漏的因素，且是不可克服的。
发明内容
本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是克服现有阀体部件存在的连接部位易泄漏、结构强度降低、材料依赖性强、制造效率低等缺陷，提供一种四通换向阀阀体部件及其制造方法，为此，本发明采用以下技术方案。
一种四通换向阀阀体部件，包括具有内部容纳腔的阀体以及与所述内部容纳腔相通的高压管、低压管及一对导管，其特征是所述的高压管、低压管及一对导管与阀体为一体式结构。
一种四通换向阀阀体部件的制造方法，所述阀体部件包括具有内部容纳腔的阀体以及与所述内部容纳腔相通的高压管、低压管及一对导管，其特征是：
A、制作芯模：根据阀体部件内部空腔的形状尺寸制作浇铸用模具，再将低熔点金属的熔融液体倒入该浇铸用模具浇铸成芯模；
B、芯模表面电铸：对所得芯模进行电铸加工，在芯模表面堆积高熔点金属，得到外表层是高熔点金属、内芯是低熔点金属芯模的实心构件；
C、对实心构件进行切削加工；
D、退芯模：将所得实心构件加热，使低熔点金属芯模融化流出，所余电铸金属外表层即是一体式结构的四通换向阀阀体部件。
作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本发明还包括以下附加技术特征：
在所得一体式结构的四通换向阀阀体部件内外表面上镀防锈金属。防止阀体部件生锈而影响使用。
所述浇铸成芯模的低熔点金属为锡，且锡可以重复使用；所述的电铸用高熔点金属为铁，可以大大降低材料成本。
本发明的四通换向阀阀体部件通过将高压管、低压管及一对导管与阀体制成一体式结构，由此消除了现有技术中的焊接部位，自然的也将泄漏现象消除，使用一种材料，结构强度好；本发明的方法，可省略与四通换向阀阀体相连的高压管和低压管及导管的焊接装配作业，从而提高上述阀体构件的生产效率，实现低成本且高可靠性的四通换向阀。
以下以四通换向阀阀体部件为例对本发明对详细的描述。
附图说明
图1为四通换向阀在制冷系统中的系统图(四通换向阀不通电，工作于制冷状态)；
图2为四通换向阀在制冷系统中的系统图(四通换向阀通电，工作于制热状态)；
图3A、3B为现有四通换向阀成品外观图(其中图3B为图3A的左视图)；
图4A、4B为现有技术四通换向阀阀体构件示意图(其中图4B为图4A的左视图)；
图5A、5B为本发明技术方案电铸前的芯模示意图(其中图5B为图5A的左视图)；
图6A、6B为本发明技术方案电铸后的实心构件车削各连接管端末以及圆筒状阀体二端以后的示意图(其中图6B为图6A的左视图)；
图7A、7B为退芯模后，也就是本发明技术方案四通换向阀阀体构件的结构示意图(其中图7B为图7A的左视图)；
图8A、8B为本发明技术方案四通换向阀成品外观图(其中图8B为图8A的左视图)。
图中：1-四通换向阀主阀、2-四通换向阀导阀、3-导阀线圈、4-芯铁、5-压缩机、6-室外热交换器、7-室内热交换器、8-节流元件、9-活塞、10-主阀阀体、11-高压管、12-导管、13-导管、14-低压管、15-阀座、16-电铸层、17-电铸后的芯模、18/19-焊接部位。
具体实施方式
图5A～7B展示的是本发明四通换向阀阀体组件制造过程：
A、制作芯模：根据四通换向阀阀体组件(包括阀体和高压管、低压管及一对导管)内腔形状尺寸和开芯模浇铸用的模具，将锡金属的熔融液体倒入该模具浇铸成芯模，详见图5A、5B。
B、芯模表面电铸：将上一步骤成形的芯模表面进行电铸，具体做法如下：将芯模放入预先配制好的金属盐电解液中，同时将电铸用铁材料也放入金属盐电解液中，芯模接通直流电负极，电铸用铁材料接通直流电正极，使电铸铁材料的铁离子在芯模表面堆积，厚度达到2mm左右。电铸工艺是一种公知的方法，比如上海辞书出版社出版的1999年版『辞海』的第737页关于电铸工艺有明确描述。这里电铸材料选用铁，铁的强度远远高于铜，韧性好，成本远远比铜便宜，只有铜的几分之一，是一种即好又便宜的好材料。从这第二道工序得到的是外表层是铁，内芯是锡芯模的实心四通换向阀阀体组件，外表和四通换向阀装配前的阀体组件一样，只不过外表2mm左右是铁的材质，内部是实心的，是锡的材质。
C、将实心四通换向阀阀体组件的各连接管端末以及阀体二端的铁层车削，车削后如附图6A、6B所示。
D、退芯模：将上一步骤得到的实心四通换向阀阀体组件加热，温度控制在400℃左右，使锡芯模熔化流出，取其铁质外壳，这就是一体化铁制四通换向阀阀体构件，详见图7A、7B。之所以加热温度不超过400℃，是因为超过300℃时锡就基本熔化，从铁的壳体中脱离出来了，超过500℃则有可能对铁的壳体带来不利影响，考虑安全余量不超过400℃。
E、四通换向阀阀体组件内外表面镀防锈金属：为了使得到的一体化铁制四通换向阀阀体组件适用于空调中的四通换向阀以及制冷系统，提高实用性，内外表面镀防锈金属，可以选用电镀的方式，镀层材料可以选用镀铜，镀层厚度一般控制在0.005-0.020mm之间。镀铜的目的是防锈，阀体外面和空气接触，受空气污染物影响容易生锈，阀体内部是和制冷系统冷媒接触，也容易生锈，为此通过在内外表面镀一层其他金属解决此问题，有许多种金属镀可以供选择，这里之所以选择镀铜是因为空调系统管路用的是铜管，为了便于四通换向阀各连接管和空调管路容易焊接，提高焊接可靠性，确保产品合格率。厚度一般控制在0.005-0.020mm的理由是低于0.005mm太薄防锈效果达不到，超过0.020mm则是多余的厚度，浪费成本。
四通换向阀成品装配：将公知的导阀、活塞部件、连杆等四通换向阀部件安装到上述四通换向阀阀体组件就是完整的四通换向阀，其圆筒式的阀体和高压管、低压管、一对导管是一体式的，其材质是铁，内外表面镀铜，其外观详见图8A、8B。
需要说明的是，上述方法中分别选用锡和铁作为芯模和电铸外层的材料，而在具体实施时，根据实际需要，或者随着新材料的出现，在本发明的技术提示下，也可以选用别的材料代替，在此不再赘述。
Claims (4)
1、一种四通换向阀阀体部件，包括具有内部容纳腔的阀体以及与所述内部容纳腔相通的高压管、低压管及一对导管，其特征是所述的高压管、低压管及一对导管与阀体为一体式结构。
2、一种四通换向阀阀体部件的制造方法，所述阀体部件包括具有内部容纳腔的阀体以及与所述内部容纳腔相通的高压管、低压管及一对导管，其特征是：
A、制作芯模：根据阀体部件内部空腔的形状尺寸制作浇铸用模具，再将低熔点金属的熔融液体倒入该浇铸用模具浇铸成芯模；
B、芯模表面电铸：对所得芯模进行电铸加工，在芯模表面堆积高熔点金属，得到外表层是高熔点金属、内芯是低熔点金属芯模的实心构件；
C、对实心构件进行切削加工；
D、退芯模：将所得实心构件加热，使低熔点金属芯模融化流出，所余电铸金属外表层即是一体式结构的四通换向阀阀体部件。
3、根据权利要求2所述的四通换向阀阀体部件的制造方法，其特征是：在所得一体式结构的四通换向阀阀体部件内外表面上镀防锈金属。
4、根据权利要求2所述的四通换向阀阀体部件的制造方法，其特征是：所述浇铸成芯模的低熔点金属为锡；所述的电铸用高熔点金属为铁。
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