CN101319726A

CN101319726A - 大型四通换向阀

Info

Publication number: CN101319726A
Application number: CNA2007100689851A
Authority: CN
Inventors: 张松飞; 吴智; 陈辉
Original assignee: Zhejiang Sanhua Refrigeration Group Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Sanhua Climate and Appliance Controls Group Co Ltd; Zhejiang Sanhua Refrigeration Group Co Ltd
Priority date: 2007-06-04
Filing date: 2007-06-04
Publication date: 2008-12-10

Abstract

大型四通换向阀，属于流体控制部件，现有四通换向阀应用在大型空调系统中时存在占用空间庞大、流路复杂、需要多个电路控制系统以及易出现故障、维修不方便的缺陷，本发明包括大型主阀和用于控制大型主阀换向的控制阀，所述大型主阀具有系统接管，其特征是所述的控制阀包括控制主阀和先导阀，所述的先导阀经毛细管与控制主阀连接，所述的控制主阀经控制接管与大型主阀连接。本发明将原主阀、导阀、电磁线圈作为控制阀部件来控制大型主阀的制冷剂流向；在结构上，将控制阀部件直接固定在大型主阀的阀体上，与多个四通换向阀并联的结构相比，具有占用空间小、流路简洁、电路控制简单等优点，同时可降低制造成本，符合节约化社会的趋势。

Description

大型四通换向阀

技术领域

本发明涉及一种流体控制部件，具体的说是用于热泵空调制冷系统中控制制冷介质流向的电磁阀，尤其是用带导阀的四通换向阀主阀作为控制阀部件，从而控制大型主阀动作的电磁阀。

背景技术

四通换向阀具有主阀及导阀，主阀介于由压缩机、冷凝器、室内热交换器及室外热交换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。

现有电磁阀方案的结构原理如图1所示，由电磁线圈、导阀、主阀三大部分组成，其结构与工作原理描述如下：

主阀2包括一个圆筒形的阀体2.6，其上有与压缩机排气口相连接的常通接管D(即为高压区)，与压缩机吸气口相连接的中位接管S(即为低压区)，与室内热交换器相连接的旁位接管E，与室外热交换器相连接的旁位接管C，阀体两端有端盖2.3封固，内部焊接有阀座2.1，还有用连杆2.5连成一体的滑块2.2和一对活塞2.4，阀座和滑块组成一对运动副，活塞和阀体则组成另一对运动副，通过活塞将主阀内腔分隔成左(E侧)、中、右(C侧)三个腔室。

导阀3包括圆形套管3.6，其左端焊接有小阀体3.4，右端焊接有封头3.9，小阀体上侧焊接有与主阀常通接管D连接的毛细管d(因此导阀内腔为高压区)，下侧孔中焊接有小阀座3.1，小阀座上开有三个台阶通孔，并依左向右分别焊接有与主阀左端盖、中位接管S和右端盖连接的毛细管e/s/c(因此s为低压区)，套管内腔有能够左右滑动的芯铁3.7及弹压在其孔中的回复弹簧3.8，还有通过铆钉连为一体，然后一起铆接固定在芯铁孔中的拖动架3.2和簧片3.5，拖动架左端有开孔，下部开有凹孔的滑碗3.3即嵌装在该孔中，簧片则顶压在滑碗的上部，它使滑碗下端面紧贴在小阀座表面上，滑碗可随芯铁/拖动架组件在小阀座表面上滑动，滑碗与小阀座组成了一运动副，其内腔(即毛细管s)为低压区，而其背部(即导阀内腔)为高压区，因此滑碗承受着由此而产生的压差力，运动副的密封主要由该压差力来实现。

当空调需制冷运行时，电磁线圈不通电，在回复弹簧的作用下，芯铁带动滑碗一起左移，从而使e/s、c/d毛细管分别相通，由于中位接管S为低压区，故主阀左腔的气体通过e、s毛细管及滑碗而流入低压区，因此左腔成为低压区，而主阀右腔由于有来自c毛细管的高压气的补充，从而成为高压区，如此在主阀的左右腔间就形成了一个压力差，并因此而将滑块和活塞推向了左侧，使旁位接管E与中位接管S相通，常通接管D与旁位接管C相通，此时系统内部的制冷剂流通路径为：压缩机排气口→常通接管D→阀体中腔→旁位接管C→室外热交换器→节流元件→室内热交换器→旁位接管E→滑块→中位接管S→压缩机吸气口，系统处于制冷工作状态。

当空调需制热运行时，电磁线圈通电，在线圈电磁力的作用下，芯铁克服回复弹簧的作用力而带动滑碗一起右移，而使c/s、e/d毛细管分别相通。主阀右腔就成为低压区，而左腔则成为高压区，因此滑块和活塞就被推向了右侧，使旁位接管C与中位接管S相通，常通接管D与旁位接管E相通，此时的制冷剂流通路径为：压缩机排气口→常通接管D→中腔→旁位接管E→室内热交换器→节流元件→室外热交换器→旁位接管C→滑块→中位接管S→压缩机吸气口，系统处于制热工作状态。

如上所述，通过电磁线圈与导阀的共同作用就可实现主阀的换向，并通过主阀的换向来切换制冷工质的流动方向，使室内热交换器从制冷状态的蒸发器变为了制热状态的冷凝器，而室外热交换器则从冷凝器变成了蒸发器，从而使空调实现夏天制冷冬天制热的一机两用的目的。

上述结构的热泵空调用电磁阀，由于自身体积的限制，只能使用在容量低于15冷吨的热泵系统中。当使用在容量在15冷吨-160冷吨的大型空调系统中(如中央空调系统)，在高压气体通过毛细管进入主阀的高压腔时，由于连接导阀和主阀的毛细管通径小，导致主阀左右腔所形成的压力差不够大，很难推动主阀的活塞移动，从而容易导致主阀的不换向故障。

为了解决以上问题，目前比较普遍的做法是将多个四通换向阀并联起来，通过分流来减轻每个四通换向阀的压力，从而实现在大型空调系统中使用的目的。但这种结构占用空间庞大，流路复杂，需要多个电路控制系统，因此极易出现故障，并且维修不方便。

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四通换向阀应用在大型空调系统中占用空间庞大、流路复杂、需要多个电路控制系统以及易出现故障、维修不方便的缺陷，提供一种大型四通换向阀。为此本发明采用以下技术方案：

大型四通换向阀，包括大型主阀和用于控制大型主阀换向的控制阀，所述大型主阀具有系统接管，其特征是所述的控制阀包括控制主阀和先导阀，所述的先导阀经毛细管与控制主阀连接，所述的控制主阀经控制接管与大型主阀连接。

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：

所述的大型四通换向阀，其特征是：

所述的大型主阀具有一个大阀体，大阀体内由两个活塞部件分隔成左腔、中腔和右腔，在其中腔内设置一个大阀座，所述的系统接管包括一个与中腔连通的用于与压缩机高压端连接的常通接管以及连接在大阀座上的一个由大滑碗与中腔隔离的用于与压缩机低压端连接的中位接管和两个交替与中腔、中位接管连通的旁位接管；

所述的控制主阀具有一个阀体，阀体内由两个活塞分隔成左腔、中腔和右腔，在其中腔内设置一个阀座，所述的控制接管包括一个与中腔连通的常通接管以及连接在控制阀座上的一个由控制滑碗与中腔隔离的中位接管和两个交替与中腔、中位接管连通的旁位接管；

所述控制主阀的常通接管与大型主阀的常通接管连通，所述控制主阀的中位接管与大型主阀的中位接管连通，所述控制主阀的两个旁位接管分别与大型主阀的左腔、右腔连通。

所述的大型四通换向阀，其特征是：所述的大滑碗包括大滑碗、凹状外壳、凹状内壳、铆钉和压环，所述的大滑碗为一个具有环状密封面的环状构件，所述的外壳通过压环与大滑碗结合在一起，所述的内壳位于外壳内侧，内壳与外壳由铆钉结合，内壳的边缘与大滑碗贴合。

所述的大型四通换向阀，其特征是：所述的大滑碗具有矮于所述环状密封面的内台阶和外台阶，所述的内壳通过其折边与内台阶贴合，所述的外壳通过其折边与大滑碗贴合，压环同时压设外台阶和外壳折边。

所述的大型四通换向阀，其特征是：所述的内壳上支撑有支承棍。

所述的大型四通换向阀，其特征是：所述的大滑碗由热塑性材料一体注塑成型，其内侧支撑有至少一根支承棍。

所述的大型四通换向阀，其特征是：所述的热塑性材料为PPS、PA或其改性材料。

所述的大型四通换向阀，其特征是：所述的先导阀固定在控制主阀上，控制主阀固定在大型主阀上。

所述的大型四通换向阀，其特征是：所述的大型主阀上设有固定板，所述的控制主阀上设有连接板，所述的固定板和连接板通过连接螺钉紧固连接。

本发明的有益效果是：

本发明将原主阀、导阀、电磁线圈作为控制阀部件来控制大型主阀的制冷剂流向；在结构上，将控制阀部件直接固定在大型主阀的阀体上，与多个四通换向阀并联的结构相比，具有占用空间小、流路简洁、电路控制简单等优点，同时可降低制造成本，符合节约化社会的趋势。

附图说明

图1为现有技术四通换向阀在制冷系统中的系统图。

图2为本发明电磁阀结构在制冷系统中的系统图。

图3A为本发明电磁阀结构某一实施方式的示意图。

图3B为图3A的左视图。

图4为大滑碗的剖视图。

图5为图4的K-K向剖视图。

图中：

1-大型主阀；2-控制主阀；3-先导阀；4-线圈螺钉，5-线圈；8-压缩机；9-室外热交换器；10-节流元件；11-室内热交换器；12-固定板；13-连接板；14-连接螺钉；15-支架；16-弹簧片；17-大滑块，17a-环状密封面，17b-内台阶，17c-外台阶；18-压环；19-外壳，19a-外壳折边；20-内壳，20a-内壳折边；21-支承棍；22-铆钉；1.1-大阀座；1.2-大滑碗；1.3-大端盖；1.4-大活塞；1.5-大连杆；1.6-大阀体；2.1-阀座；2.2-滑碗；2.3-端盖；2.4-活塞；2.5-连杆；2.6-阀体；3.1-小阀座；3.2-拖动架；3.3-滑碗；3.4-小阀体；3.5-簧片；3.6-套管；3.7-芯铁；3.8-回复弹簧；3.9-封头；D/D’-常通接管；S/S’-中位接管，E/E’/C/C’-旁位接管，e/s/c/d-毛细管。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本发明做进一步详细说明。

如图3A、3B所示，本发明的四通换向阀，主要由四个部分构成：大型主阀1、控制主阀2、先导阀3、线圈5。大型主阀1和控制主阀2通过控制接管连接；控制主阀2和先导阀3通过毛细管进行连接；先导阀3和线圈5通过固定镙钉4进行连接固定；大型主阀1上焊有固定板12，控制主阀2上焊有连接板13，固定板12和连接板13通过连接螺钉14固定。由此，实现本发明的将原主阀、导阀、电磁线圈作为控制阀来控制大型主阀制冷剂流向的目的。更为详细的说明记载在以下文字中：

如图2所示，控制主阀2、先导阀3、线圈5与的结构及其连接方式与现有技术相同，不予赘述；而相对现有技术，控制主阀2的常通接管D、中位接管S以及两个旁位接管E/C并非与压缩机排气口、压缩机吸气口以及室内热交换器、室外热交换器连接，而是连接在大型主阀上用于控制大型主阀换向。

大型主阀1包括一个圆筒形的大阀体1.6，两端有大端盖1.3封固，内部焊接有大阀座1.1，还有用大连杆1.5连成一体的大滑碗1.2和一对大活塞1.4，通过大活塞1.4将大型主阀内腔分隔成左腔(E’侧)、中腔、右腔(C’侧)三个腔室。它在尺寸规格上相当于控制主阀的放大结构。

所述的大滑碗1.2由热塑性材料如PPS、PA或其改性材料制成一体式结构，在其内可以支撑下文述及的支撑棍21。

大型主阀1的常通接管D’与压缩机排气口相连接，形成高压区；中位接管S’与压缩机吸气口相连接，形成低压区。一个旁位接管E’与室内热交换器连接，另一个旁位接管C’与室外热交换器连接。同时，中位接管S’通过连接管与控制主阀2的中位接管S连接，用焊接固定；常通接管D’接管也通过连接管与控制主阀2的常通接管D接管连接，也用焊接固定；控制主阀的两个旁位接管E、C分别与大型主阀的左腔、右腔连通。

控制主阀2和先导阀3通过支架15和弹簧片16进行连接，其结构和接管的连接方式与现有技术相同，在此不再赘述。

当空调需制冷运行时，电磁线圈5断电，在回复弹簧3.8的作用下，芯铁3.7带动滑碗3.3一起左移，从而使e/s、c/d毛细管分别相通，由于中位接管S为低压区，故控制主阀2左腔的气体通过e、s毛细管及滑碗而流入低压区，因此控制主阀2的左腔成为低压区，而控制主阀2的右腔由于有来自c毛细管的高压气的补充，从而成为高压区，如此在控制主阀的左、右腔间就形成了一个压力差，并因此而将滑块2.2和活塞2.4推向了左侧，使旁位接管E与中位接管S相通，常通接管D与旁位接管C相通。此时，由于中位接管S’为低压区，因此，大型主阀1左腔的气体通过旁位接管E、中位接管S以及滑块2.2而流入低压区，因此大型主阀1的左腔成为低压区，而大型主阀1的右腔由于有来自旁位接管C的高压气的补充，从而成为高压区，这样大型主阀的左右腔间就形成了一个压力差，将大滑碗1.2和大活塞1.4推向左侧，使旁位接管E’与中位接管S’相通，常通接管D’与旁位接管C’相通。此时系统内部的制冷剂流通路径为：压缩机8排气口→常通接管D’→大型主阀中腔→旁位接管C’→室外热交换器9→节流元件10→室内热交换器11→旁位接管E’→大滑碗1.2→中位接管S’→压缩机吸入口，系统处于制冷工作状态。

当空调需制热运行时，电磁线圈5通电，在线圈电磁力的作用下，芯铁3.7克服回复弹簧3.8的作用力而带动滑碗3.3一起右移，而使c/s、e/d毛细管分别相通。控制主阀2的右腔就成为低压区，而左腔则成为高压区，因此滑块2.2和活塞2.4就被推向了右侧，使旁位接管C与中位接管S相通，常通接管D与旁位接管E相通。大型主阀1左腔的气体由于有主阀2的旁位接管E的高压气的补充而成为高压区，右腔由于与主阀2的旁位接管C连通而成为低压区，在左右腔压力差的作用下，将大滑碗1.2和大活塞1.4推向右侧，使旁位接管C’与中位接管S’相通，常通接管D’与旁位接管E’接管相通。此时的制冷剂流通路径为：压缩机8排气口→常通接管D’接管→大型主阀中腔→旁位接管E’→室内热交换器11→节流元件10→室外热交换器9→旁位接管C’→大滑碗1.2→中位接管S’→压缩机8吸气口，此时系统处于制热工作状态。

图4、5为大型主阀内大滑碗1.2的另一种结构示意图，其可以替代前述图2中的一体结构的大滑碗，它包括大滑块17、凹状外壳19、凹状内壳20、铆钉22和压环18，大滑块17为一个具有环状密封面17a的环状构件，外壳19通过压环18与大滑块17结合在一起，内壳20位于外壳19内侧，内壳20与外壳19由铆钉22结合，内壳20的边缘与大滑块17贴合；且大滑块17具有矮于环状密封面17a的内台阶17b和外台阶17c，内壳20通过其折边20a与内台阶17b贴合，外壳19通过其折边19a与大滑块17贴合，压环18同时压设外台阶17c和外壳折边19a；内壳上支撑有支承棍21。为了保证环状密封面17a与大阀座1.1良好密封，其用热塑性材料如PPS、PA或其改性材料制成。

Claims

1、大型四通换向阀，包括大型主阀(1)和用于控制大型主阀(1)换向的控制阀，所述大型主阀(1)具有系统接管(E’、S’、C’、D’)，其特征是所述的控制阀包括控制主阀(2)和先导阀(3)，所述的先导阀(3)经毛细管(e、s、c、d)与控制主阀(2)连接，所述的控制主阀(2)经控制接管(E、S、C、D)与大型主阀(1)连接。

2、根据权利要求1所述的大型四通换向阀，其特征是：

所述的大型主阀(1)具有一个大阀体(1.6)，大阀体(1.6)内由两个大活塞(1.4)分隔成左腔、中腔和右腔，在其中腔内设置一个大阀座(1.1)，所述的系统接管包括一个与中腔连通的用于与压缩机高压端连接的常通接管(D’)以及连接在大阀座(1.1)上的一个由大滑碗(1.2)与中腔隔离的用于与压缩机低压端连接的中位接管(S’)和两个交替与中腔、中位接管连通的旁位接管(E’、C’)；

所述的控制主阀(2)具有一个阀体(2.6)，阀体(2.6)内由两个活塞(2.4)分隔成左腔、中腔和右腔，在其中腔内设置一个阀座(2.1)，所述的控制接管包括一个与中腔连通的常通接管(D)以及连接在控制阀座(2.1)上的一个由控制滑碗(2.2)与中腔隔离的中位接管(S)和两个交替与中腔、中位接管连通的旁位接管(E、S)；

所述控制主阀(2)的常通接管(D)与大型主阀(1)的常通接管(D’)连通，所述控制主阀(2)的中位接管(S)与大型主阀(1)的中位接管(S’)连通，所述控制主阀(2)的两个旁位接管(E、S)分别与大型主阀的左腔、右腔连通。

3、根据权利要求2所述的大型四通换向阀，其特征是：所述的大滑碗(1.2)包括大滑块(17)、凹状外壳(19)、凹状内壳(20)、铆钉(22)和压环(18)，所述的大滑块(17)为一个具有环状密封面(17a)的环状构件，所述的外壳(19)通过压环(18)与大滑块(17)结合在一起，所述的内壳(20)位于外壳(19)内侧，内壳(20)与外壳(19)由铆钉(22)结合，内壳(20)的边缘与大滑块(17)贴合。

4、根据权利要求3所述的大型四通换向阀，其特征是：所述的大滑块(17)具有矮于所述环状密封面(17a)的内台阶(17b)和外台阶(17c)，所述的内壳(20)通过其折边(20a)与内台阶(17b)贴合，所述的外壳(19)通过其折边(19a)与大滑块(17)贴合，压环(18)同时压设外台阶(17c)和外壳折边(19a)。

5、根据权利要求3或4所述的大型四通换向阀，其特征是：所述的内壳(20)上支撑有支承棍(21)。

6、根据权利要求2所述的大型四通换向阀，其特征是：所述的大滑碗(1.2)由热塑性材料一体注塑成型，其内侧支撑有至少一根支承棍。

7、根据权利要求6所述的大型四通换向阀，其特征是：所述的热塑性材料为PPS、PA或其改性材料。

8、根据权利要求1所述的大型四通换向阀，其特征是：所述的先导阀(3)固定在控制主阀(2)上，控制主阀(2)固定在大型主阀(1)上。

9、根据权利要求8所述的大型四通换向阀，其特征是：所述的大型主阀(1)上设有固定板(12)，所述的控制主阀(2)上设有连接板(13)，所述的固定板(12)和连接板(13)通过连接螺钉(14)紧固连接。