CN101424465B - 一种自力式三通换向阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自力式三通换向阀，它包括阀体，在阀体内的活塞一、活塞二、滑架、滑块以及弹簧，所述阀体上的阀座、接管C、接管E、接管D和低压毛细管、高压毛细管组成一个容腔；滑块置于阀座上，滑架与滑块固定，滑架与活塞一、活塞二相连接构成活塞滑架组合，可在阀体内轴向移动；所述弹簧设于弹簧座与左端盖之间，滑块在阀体内具有径向限位结构。其径向限位结构是：滑块包括横向结构和位于横向结构上方的竖向结构，横向结构的底部紧贴阀座；所述滑块的竖向结构的顶面具有纵向凹槽，“凹”字形两凸起部位的顶面紧贴阀体内壁面。本发明的结构能提高热管循环制冷效率，更加高效、节能。

Description

一种自力式三通换向阀

技术领域

本发明属于流体控制阀门技术领域，特别涉及一种热管压缩制冷两用型机房空调系统专用的自力式三通换向阀。

背景技术

现有不同类别的自动换向阀，大多带有一个电磁(或电力)导阀，依靠导阀提供的动力或信号来改变阀的通道流向，其结构相对复杂、耗用材料多、制作成本高，且可靠性也不十分理想；

如2008年8月20国家知识产权局公开的用于冷媒循环并用型机房专用机的自力式三通阀”发明专利文献(公开号：CN101245864)，该文献介绍了一种用于冷媒循环并用型机房专用机的自力式三通阀，该三通阀包括阀体，低压进气管，高压进气管和排气管；阀体内设有活塞组件、阀座以及滑阀，阀体内腔由可沿轴向移动的活塞分为低压腔和高压腔，低压腔与低压进气管之间连接有低压毛细管，高压腔与高压进气管之间连接有低压毛细管；在低压腔或/和高压腔内设置有弹簧。通过弹簧力和压缩机启动时的吸、排气压力差使设置在阀体内部的活塞组件带动滑阀贴合在阀座表面滑动，从而实现高压进气管与排气管连通或低压进气管与排气管连通。该三通阀勿需任何外界动力，仅根据压缩机的运行状态即可实现冷媒制冷循环和自然循环的自由切换，从而充分发挥冷媒循环并用型机房专用机独特的节能优势，提高其运行可靠性。

从理论上说是“可实现冷媒制冷循环和自然循环的自由切换，提高系统的可靠性，并有效提高机房专用机的运行性能”，但在实际应用时仍将存在如下缺陷：

1、由于该专利中的滑阀无径向位移限定结构，很难确保阀的正常换向。从该专利说明书文字及附图中所描述的结构到其所有的权利要求，都没有对滑阀在切换过程中的径向位移作定性或定量限制，而自力式三通换向阀的换向动力是来自活塞两端的压力差，当该阀由自然循环向制冷循环切换时，滑阀在压缩机排气压力的作用下必然产生一个使滑阀脱离阀座的径向位移，造成高低压力腔短路泄漏，直接影响最低换向压力差的建立，最终导致三通阀无法正常切换。

2、低压进气管与排气管的轴线不在同一条直线上，使局部阻力增大，影响自然制冷循环(即热管制冷循环)工况下的制冷效率，也不利于节能。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明提供一种自力式三通换向阀，它一方面能实现无附加动力切换，同时保证切换稳定、可靠，且更加高效节能。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：一种自力式三通换向阀，它包括阀体，所述阀体两端具有左端盖和右端盖，在阀体内的活塞一、活塞二、滑架、滑块以及弹簧，所述阀体上的阀座、接管C、接管E、接管D和低压毛细管、高压毛细管组成一个腔体；所述滑块置于阀座上，所述滑架与滑块固定，所述滑架与活塞一、活塞二相连接构成活塞滑架组合，可在阀体内轴向移动；所述弹簧设于弹簧座与左端盖之间，所述滑块在阀体内具有径向限位结构。

所述滑块在阀体内的径向限位结构可以是：所述滑块包括横向结构和位于横向结构上方的竖向结构，使滑块的横截面形成一个倒“T”字形，其中，横向结构的底部紧贴阀座，并与阀座的结合面构成阀口平面密封；所述滑块的竖向结构的顶面具有纵向凹槽，使滑块的竖向结构的横截面呈“凹”字形，“凹”字形两凸起部位的顶面是两个对称的圆柱面，两个对称的圆柱面紧贴阀体内壁面。

所述接管C与接管E的轴线处于同一直线上，并与阀体的轴线垂直相交，而接管D与接管E位于阀体的同一侧。所述滑架与滑块固定是：所述滑架套于滑块的外面。

本发明的有益效果是，采用径向限位结构滑块，确保三通阀切换的稳定性和可靠性，实现无附加动力的有效切换；C、E接管处于同一轴线，减少局部阻力，提高热管循环制冷效率，更加高效、节能。

附图说明

图1为本发明自力式三通换向阀的结构图；

图2为本发明自力式三通换向阀在实施例系统中的连接图；

图3为本发明自力式三通换向阀已完成正向换向后状态位置图；

图4为本发明自力式三通换向阀滑块限位结构剖面图。

图1-图4中：

1-右端盖，2-活塞一，3-阀体，4-滑架，5-滑块，6-阀座，7-连接管C，8-活塞二，9-弹簧座，10-弹簧，11-左端盖，12-低压毛细管，13-连接管E，14-连接管D，15-高压毛细管，16-制冷压缩机，17-冷凝器，18-膨胀阀，19-电磁阀，20-蒸发器，5-1-滑块的横向结构，5-2-滑块的竖向结构，5-3滑块的纵向凹槽，6-1-阀口D通道，6-2-阀口E通道。

具体实施方式

如图1所示，本发明的自力式三通换向阀包括阀体3，所述阀体3两端具有左端盖11和右端盖1，在阀体3内的活塞一2、活塞二8、滑架4、滑块5以及弹簧10，所述阀体3上的阀座6、接管C7、接管E13、接管D14和低压毛细管12、高压毛细管15经钎焊焊接后构成一个容腔；所述滑块5置于阀座6上，所述滑架4与滑块5固定，所述滑架4与活塞一2、活塞二8相连接构成活塞滑架组合，可在阀体3内轴向移动；所述弹簧10设于弹簧座9与左端盖11之间，阀座6开有两个阀口通道。上述结构与现有技术类似，因此不再详细描述。

作为本发明的自力式三通换向阀最大的特点是所述滑块5在阀体3内具有径向限位结构。所述径向限位结构可以是：所述滑块5包括横向结构5-1和横向结构5-1上方的竖向结构5-2，使滑块5的横截面形成一个倒“T”字形，其中，横向结构5-1的底部紧贴阀座6，并与阀座6的结合面构成阀口平面密封；所述滑块5的竖向结构5-2的顶面具有纵向凹槽5-3，使滑块5的竖向结构的横截面呈“凹”字形，“凹”字形两凸起部位的顶面是两个对称的圆柱面，两个对称的圆柱面紧贴阀体3的内壁面(参见图4)。当然，上面仅为径向限位结构的其中一种实施方式，在本发明的的自力式三通换向阀中，还可以采用机械领域现有技术中的其它方式径向限位结构。

由于所述阀体内的阀座6上装有带径向限位的滑块5，在滑块与阀座的结合面上，构成了阀口平面密封。所述滑架4与滑块5固定可以是所述滑架4套于滑块5的外面。

本发明的自力式三通换向阀又一个的特点是：所述接管C7与接管E13的轴线处于同一直线上，并与阀体的轴线垂直相交，而接管D14与接管E13位于阀体的同一侧。

图2所示，当制冷压缩机16停止工作时，三通换向阀的滑块5在阀座6上的相对位置如图1所示，阀座6上的阀口E通道6-2打开，连接管C7和连接管E13相通，阀口D通道6-1关闭，空调系统处于热管制冷循环状态。

当制冷压缩机16开启工作后，一定压力的制冷剂气体由高压排气管进入连接管D14，此时滑块5在高压气体的作用下，会产生一个离开阀座6的趋势，但滑块5的径向限位结构(在阀座与阀体内壁之间“顶天立地”，参见图4)，限制了滑块的径向位移，确保滑块5的横向结构的底部紧贴阀座6，并与阀座6构成阀口的平面密封，受到滑块5阻挡。一部分高压气体经高压毛细管15，进入右端盖1与活塞一2间的空腔，在活塞一2和活塞二8两端产生一个足够大的压力差(也正是由于滑块5的径向限位结构，确保了最低动作压力差的建立)，当此压力差超过阀的最低正向动作压力差时，就能克服弹簧10的弹簧力，推动活塞滑架组合并带动滑块5向左移动，阀座6上与接管D14连接的阀口D通道6-1逐渐开启，直到阀口D通道6-1被彻底打开，达到正向换向的目的，此时接管D14与接管C7连通，阀口E通道6-2关闭，空调系统进入压缩制冷循环，阀的状态位置(参见图3)。

当制冷压缩机16再次停止工作后，活塞两端的压力逐渐趋向平衡，活塞滑架组合在弹簧10弹力的作用下，带动滑块5向右移动，接管D14上方的阀口D通道6-1逐渐关闭，接管E13上方的阀口E通道6-2逐渐开启，直到阀口E通道6-2彻底打开，从而达到反向换向(复位)的目的(此时接管E13与接管C7连通，空调系统重新进入热管制冷循环，阀的状态位置参见图1)。如此循环往复，利用空调系统中制冷压缩机自身的开、停机产生的压力差变化，来实现三通阀的自动换向。

Claims (4)

1.一种自力式三通换向阀，它包括阀体(3)，所述阀体(3)两端具有左端盖(11)和右端盖(1)，在阀体(3)内的活塞一(2)、活塞二(8)、滑架(4)、滑块(5)以及弹簧(10)，所述阀体(3)上的阀座(6)、接管C(7)、接管E(13)、接管D(14)和低压毛细管(12)、高压毛细管(15)组成一个容腔；所述滑块(5)置于阀座(6)上，所述滑架(4)与滑块(5)固定，所述滑架(4)与活塞一(2)、活塞二(8)相连接构成活塞滑架组合，可在阀体(3)内轴向移动；所述弹簧(10)设于弹簧座(9)与左端盖(11)之间，弹簧座(9)在活塞二(8)朝左端盖(11)一侧，其特征在于所述滑块(5)在阀体(3)内具有径向限位结构。

2.根据权利要求1所述的自力式三通换向阀，其特征在于所述滑块(5)在阀体(3)内的径向限位结构是：所述滑块(5)包括横向结构(5-1)和横向结构(5-1)上方的竖向结构(5-2)，使滑块(5)的横截面形成一个倒“T”字形，其中，横向结构(5-1)的底部紧贴阀座(6)，并与阀座(6)的结合面构成阀口平面密封；所述滑块(5)的竖向结构(5-2)的顶面具有纵向凹槽(5-3)，使滑块(5)的竖向结构的横截面呈“凹”字形，“凹”字形两凸起部位的顶面是两个对称的圆柱面，两个对称的圆柱面紧贴阀体(3)的内壁面。

3.根据权利要求1或2所述的自力式三通换向阀，其特征在于所述接管C(7)与接管E(13)的轴线处于同一直线上，并与阀体的轴线垂直相交，而接管D(14)与接管E(13)位于阀体的同一侧。

4.根据权利要求1所述的自力式三通换向阀，其特征在于所述滑架(4)与滑块(5)固定是：所述滑架(4)套于滑块(5)的外面。

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