CN101706185A - 一种自力式三通换向阀 - Google Patents

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Abstract

一种自力式三通换向阀，属于流体控制阀门技术领域。该阀由阀体、阀盖、阀芯、弹簧等组成，在阀体上错位设置垂直于阀体轴线的蒸发器接管和冷凝器接管，且蒸发器接管轴心线与冷凝器接管轴心线之间的距离L1大于蒸发器接管内半径与冷凝器接管内半径之和；在所述的阀盖上设有压缩机排气接管。本发明采用简单的弹簧和阀芯结构，利用空调机组中制冷压缩机自身的开、停机产生的压差变化和弹簧的弹力，实现自力式三通换向阀无附加动力的有效切换；其结构简单、耗用材料少、制作成本低，可有效提高热管与蒸气压缩复合制冷空调机组的节能效果和可靠性。

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，特别涉及一种热管与蒸气压缩复合制冷空调机组专用的自力式三通换向阀。
背景技术
现有的各类自动换向阀，大多都带有一个电磁或气动导阀，依靠导阀提供动力来改变主阀的通道流向，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。
发明内容
本发明提供一种自力式三通换向阀，它不仅能实现无附加动力的可靠切换，确保阀口的有效密封，而且结构更加简单，使热管与蒸气压缩复合制冷空调机组具有更好的节能效果，同时可靠性更高。
本发明的技术方案如下：
一种自力式三通换向阀，含有阀体、阀盖和阀芯，其特征在于：所述阀体上错位设置垂直于阀体轴线的蒸发器接管和冷凝器接管，且蒸发器接管轴心线与冷凝器接管轴心线之间的距离L1大于蒸发器接管内半径与冷凝器接管内半径之和；在所述的阀盖上设有压缩机排气接管，在阀体内设有上大下小的阶梯孔，所述阶梯孔上孔内径与所述阀芯的外缘滑配合，在阀芯下部与阶梯孔下孔底部之间设有压缩弹簧；所述的阶梯孔上孔底面距蒸发器接管轴心线的距离L2大于蒸发器接管的内半径。
本发明的技术特征还在于：所述的蒸发器接管、冷凝器接管和阀体构成一体式阀体组件；所述的阀盖和压缩机排气接管构成一体式阀盖组件。
所述阀芯呈“凸”形结构；所述阀芯由非刚性材料制成。
所述的阀盖与阀体之间采用螺纹连接；在阀盖与阀体之间的接触面上设置O形密封圈。
此外，本发明在阶梯孔上孔与阶梯孔下孔的交界面上开设一环形槽，该环形槽的外径等于或大于阶梯孔上孔直径、内径大于阶梯孔下孔直径；在阀盖底部设置环形凸台，环形凸台的外径小于阶梯孔上孔直径、内径与压缩机排气接管内径相当。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及突出性效果：采用简单的弹簧、阀芯结构和合理的阀口设置，利用空调机组中制冷压缩机自身的开机、停机产生的压差变化和弹簧的弹力，实现了三通阀无附加动力的有效切换；阀芯与阀口采用非刚性密封结构，确保阀口的高密封性能，有效防止出现内漏现象，提高了热管与蒸气压缩复合制冷空调机组制冷循环时的制冷效率，使机组更加高效节能，同时其可靠性更高。
附图说明
图1为本发明提供的自力式三通换向阀的结构图，该图为热管与蒸气压缩复合制冷空调机组处于自然循环时的阀芯位置图。
图2为一体式阀体组件的结构图。
图3为一体式阀盖组件的结构图。
图4为本发明提供的自力式三通换向阀在热管与蒸气压缩复合制冷空调机组中的连接图。
图5为本发明自力式三通换向阀在热管与蒸气压缩复合制冷空调机组中处于制冷循环时的阀芯位置图。
图中：各部件的序号和名称如下：
1-阀体；2-阀盖；3-阀芯；4-压缩弹簧；5-蒸发器接管；6-冷凝器接管；7-压缩机排气接管；8-密封圈；9-阶梯孔上孔；10-阶梯孔下孔；11-环形槽；12-环形凸台；13-制冷压缩机；14-蒸发器；15-冷凝器；16-电磁阀；17-节流装置。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
参见图1、2、3和图4，本发明提出的自力式三通换向阀包括阀体1、阀盖2、阀芯3、弹簧4、蒸发器接管5、冷凝器接管6、压缩机排气接管7、密封圈8；在阀体1上错位布置垂直于阀体轴线的蒸发器接管5和冷凝器接管6，且蒸发器接管轴心线与冷凝器接管轴心线之间的距离L1应大于蒸发器接管5的内半径与冷凝器接管6的内半径之和；压缩机排气接管7设置在阀盖2上，在阀体内设有上大下小的阶梯孔，阶梯孔上孔9内径与所述阀芯3的外缘滑配合，压缩弹簧4设置在阀芯下部与阶梯孔下孔10底部之间；阶梯孔上孔9的底面距蒸发器接管5轴心线的距离L2应大于蒸发器接管5的内半径。阀盖2与阀体1之间用螺纹连接，为防止制冷剂外漏，在阀盖2与阀体1之间的密封面上采用O形橡胶密封圈8密封；阀芯3可随弹簧4的变形在阀体内作轴向往复运动。
为便于在阀芯3下稳定安装压缩弹簧4，故将阀芯3做成“凸”形结构，把压缩弹簧4的一端放在“凸”字结构的肩部。热管与蒸气压缩复合制冷空调机组运行制冷循环时，为防止压缩机排气经蒸发器接管5漏入压缩机吸气管内，本发明在阶梯孔上孔9与阶梯孔下孔10交界面上开设外径等于或大于阶梯孔上孔9直径、内径大于阶梯孔下孔10直径的环形槽11，阀芯3的肩部紧密接触在环形槽11与阶梯孔下孔10构成的密封面上；为防止机组在自然循环时制冷剂沿压缩机排气接管7进入压缩机内，在阀盖2底部设置外径小于阶梯孔上孔9直径、内径与压缩机排气接管7内径相当的环形凸台12，阀芯3的“凸”字顶面紧密接触在环形凸台12上。
本发明的技术方案中，为了装配方便，可以将蒸发器接管5和冷凝器接管6与阀体1构成一体式阀体组件(见图2)，也可以将压缩机排气接管7与阀盖2构成一体式阀盖组件(见图3)；再将压缩弹簧4、阀芯3装入一体式阀体组件内，在放入密封圈8后，将一体式阀盖组件旋入一体式阀体组件内，构成自力式三通换向阀。
在图4所示的热管与蒸气压缩复合制冷空调机组中，当室外温度低于室内温度时，制冷压缩机13停止工作、电磁阀16开启，机组进入自然循环，自力式三通换向阀的阀芯3在阀体1内的位置如图1和图4所示.压缩弹簧4在弹力作用下伸长，推动阀芯3沿阶梯孔上孔9的内壁面上移，直至阀芯3顶部紧密接触在阀盖2底部的环形凸台12上，使得蒸发器接管5与冷凝器接管6导通.此时，从蒸发器14中蒸发出的气态制冷剂经自力式三通换向阀的蒸发器接管5、阶梯孔下孔10、阶梯孔上孔9、冷凝器接管6进入冷凝器15，冷凝后的液体经电磁阀16返回蒸发器14中，完成制冷剂的自然循环降温过程，通过分离式热管将室内的热量转移到温度更低的室外环境中.
当室外温度升高时，自然循环不能满足降温要求时，制冷压缩机13启动、电磁阀16关闭，机组进入制冷循环，自力式三通换向阀的阀芯3在阀体1内的位置如图5所示。制冷压缩机13从蒸发器14中吸气增压后进入压缩机排气接管7，此时阀芯3在高压排气的作用下，克服压缩弹簧4的弹力向下移动，直到紧贴阶梯孔上孔9与阶梯孔下孔10的交界面，阻止高压排气进入蒸发器接管5内，使得压缩机排气接管7与冷凝器接管6导通。此时，从蒸发器14中吸收房间内热量而蒸发出的气态制冷剂经压缩机13、自力式三通换向阀的压缩机排气接管7、阶梯孔上孔9、冷凝器接管6进入冷凝器15，冷凝后的液体经节流装置17返回蒸发器14中，完成制冷循环降温过程，通过蒸气压缩式制冷将房间内的热量转移到室外环境中。
当室外温度降低至室内温度以下时，电磁阀16再次开启，制冷压缩机13停止运行，使机组又返回自然循环。此时，压缩弹簧4在弹力作用下伸长，推动阀芯3沿阶梯孔上孔9的内壁面上移，直至阀芯3顶部紧密接触在阀盖2底部的环形凸台12上，使得蒸发器接管5与冷凝器接管6导通。从蒸发器14中蒸发出的气态制冷剂经自力式三通换向阀的蒸发器接管5、阶梯孔下孔10、阶梯孔上孔9、冷凝器接管6进入冷凝器15，冷凝后的液体经电磁阀16返回蒸发器14中，完成制冷剂的自然循环降温过程。
如此循环往复，利用热管与蒸气压缩复合制冷空调机组中制冷压缩机自身的启、停机产生的压差变化和压缩弹簧的弹力来实现自力式三通换向阀无附加动力的自动换向。

Claims (8)

1.一种自力式三通换向阀，含有阀体(1)、阀盖(2)和阀芯(3)，其特征在于：所述阀体(1)上错位设置垂直于阀体轴线的蒸发器接管(5)和冷凝器接管(6)，且蒸发器接管轴心线与冷凝器接管轴心线之间的距离L1大于蒸发器接管内半径与冷凝器接管内半径之和；在所述的阀盖(2)上设有压缩机排气接管(7)，在阀体(1)内设有上大下小的阶梯孔，所述阶梯孔上孔(9)内径与所述阀芯(3)的外缘滑配合，在阀芯下部与阶梯孔下孔(10)底部之间设有压缩弹簧(4)；所述的阶梯孔上孔(9)底面距蒸发器接管(5)轴心线的距离L2大于蒸发器接管(5)的内半径。
2.按照权利要求1所述的一种自力式三通换向阀，其特征在于：所述的蒸发器接管(5)、冷凝器接管(6)和阀体(1)构成一体式阀体组件；所述的阀盖(2)和压缩机排气接管(7)构成一体式阀盖组件。
3.根据权利要求1或2所述的一种自力式三通换向阀，其特征为：所述阀芯(3)由非刚性材料制成。
4.根据权利要求3所述的一种自力式三通换向阀，其特征在于：所述阀芯(3)呈“凸”形结构。
5.按照权利要求1所述的一种自力式三通换向阀，其特征在于：所述的阀盖(2)与阀体(1)之间采用螺纹连接。
6.根据权利要求1所述的一种自力式三通换向阀，其特征在于：在阀盖(2)与阀体(1)之间的接触面上设置○形密封圈(8)。
7.根据权利要求1所述的一种自力式三通换向阀，其特征在于：在阶梯孔上孔(9)与阶梯孔下孔(10)交界面上开设外径等于或大于阶梯孔上孔(9)直径、内径大于阶梯孔下孔(10)直径的环形槽(11)。
8.根据权利要求1所述的一种自力式三通换向阀，其特征在于：在阀盖(2)底部设置外径小于阶梯孔上孔(9)直径、内径与压缩机排气接管(7)内径相当的环形凸台(12)。
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