CN101743421A - 模块阀 - Google Patents

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CN101743421A CN200880024684A CN200880024684A CN101743421A CN 101743421 A CN101743421 A CN 101743421A CN 200880024684 A CN200880024684 A CN 200880024684A CN 200880024684 A CN200880024684 A CN 200880024684A CN 101743421 A CN101743421 A CN 101743421A
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Abstract

本发明提供一种阀，所述阀包括壳体(2)和在壳体(2)内旋转的鼓轮(3)。所述壳体(2)包括多个基本上相同的管状中段壳体构件(4)、底部壳体构件(5)和顶部壳体构件(6)。在所述壳体构件(4、5、6)彼此连接之后，提供连续外壁，所述外壁包围壳体腔室，端口(7)和多个与所述壳体腔体流体连接的喷嘴(8)。所述鼓轮(3)包括多个基本上相同的管状中段鼓轮构件(9)、底部鼓轮构件(10)和顶部鼓轮构件(11)。在所述鼓轮构件(9、10、11)彼此连接之后，为所述鼓轮(3)提供具有外表面(12)的内壁，所述外表面适配成与所述外壁的对应内表面(13)旋转接触，所述内壁包括多条导管(14)。在所述鼓轮(3)旋转过程中，所述导管(14)可以与所述喷嘴(8)流体连通或断开，从而在所述端口(7)和所述喷嘴(8)之间提供通道。此外，本发明提供一组形成阀的构件，以及一种用于热交换的系统。

Description

模块阀
技术领域
本发明涉及一种阀，所述阀包括形成腔体的壳体，腔体带有端口和多个喷嘴。本发明进一步涉及一种用于热交换的系统，例如用于建筑物气候控制的例如加热系统或制冷系统。所述系统包括回路，该回路具有压缩机、冷凝器、阀和至少两个并行流体连接在所述阀和共用出口之间的蒸发器，所述阀布置成在压缩机和蒸发器之间分布制冷剂流。
背景技术
例如从US5,832,744可以获知制冷系统。该系统波包括布置在制冷剂端口和多个制冷剂喷嘴之间的分布阀。
发明内容
为了改善现有的阀以及包括这种阀的热交换系统，本发明第一方面提供一种阀，所述阀包括壳体和在壳体内旋转的鼓轮，其中所述壳体包括：多个基本上相同的管状中段壳体构件、底部壳体构件和顶部壳体构件，所述壳体构件彼此连接，从而提供包围壳体腔室、端口和多个与所述壳体腔室流体连接的喷嘴的连续外壁，所述鼓轮包括多个基本上相同的管状中段鼓轮构件、底部鼓轮构件和顶部鼓轮构件，所述鼓轮构件彼此连接，从而提供具有外表面的内壁，所述外表面适配成与所述外壁的对应内表面旋转接触，所述内壁包括多条导管，在所述鼓轮旋转过程中，所述导管可以与所述喷嘴流体连通或断开，从而在所述端口和所述喷嘴之间提供通道。
在一种实施方式中，所述壳体腔室仅在壳体构件相连且鼓轮构件没有相连也没有位于壳体腔室的时候才存在，因为所述鼓轮可以基本上充满所述壳体腔室并因此与限定该壳体腔室的外壁的内表面密切接触地移动。
所述阀可以控制所述端口和所述喷嘴之间通过所述导管的流量。通过旋转鼓轮，流出所述阀的流量可以从一个喷嘴转变到另一个喷嘴。通过旋转鼓轮，每个喷嘴和导管可以交替地彼此对准。因此，所述导管可以布置成让它们在鼓轮旋转过程中能分别与所述喷嘴流体连通，从而根据鼓轮在壳体中的位置，在端口和不同喷嘴之间提供通道。
导管可以均匀分布在内壁上。作为示例，每个中段鼓轮构件可以包括一条导管。此外，导管可以沿着螺旋线分布。如果形成在外壁即壳体构件上的喷嘴沿着长度方向均匀分布，且沿着与壳体中心线平行的直线分布，则鼓轮在壳体内的旋转可以实现交替地使用每一个导管和喷嘴。在旋转过程中，一条导管和一个喷嘴可以彼此流体连通，随后流体断开。这些步骤之后，另一条导管与另一个喷嘴流体连通，然后流体断开，因此允许端口和喷嘴之间经由导管实现步进式流体连通。如果需要较大的流体连通效果，则可以让鼓轮停止旋转，以确保一条导管和一个喷嘴之间的流体连通。
在另一种实施方式中，导管和/或喷嘴可以成对地形成组群。这些成对特征也可以均匀分布。在其他实施方式中，导管和喷嘴还可以形成其他图案，这些图案均匀或非均匀地分布。
针对壳体和鼓轮，应用一定数量的基本上相同的管状中段构件，可以获得具备任意数量的喷嘴的阀，以有利于例如向热交换设备诸如制冷系统中任意数量的蒸发器实施分布。
这里所说的基本上相同的管状中段壳体构件指的是内部管状尺度基本上相同的中段壳体构件，因此能形成具有内表面一致的连续外壁的壳体。同样，基本上相同的管状中段鼓轮构件指的是外部管状尺度基本上相同的中段鼓轮构件，因此形成具有一致外表面的鼓轮。因此，这些中段可以进行不同塑形，以使它们可以相互连接从而分别形成壳体和鼓轮。
形成在壳体内的喷嘴和形成在内壁上的导管可以具有不同尺寸，这些尺寸在所述阀用在具有不同尺寸的蒸发器的制冷系统中的时候，特别有关系。不同的中段壳体构件和不同的中段鼓轮构件因此可以相区别地着色，以便于能区分它们。此外，喷嘴和/或导管可以相区别地塑形，例如都为圆形和卵形。
内壁可以包围内腔，即鼓轮可以形成为具有沿着阀长度延伸的内腔的中空管。在这些实施方式中，导管可以在外表面和内腔之间提供通道，即导管可以提供通过中空管侧壁的通道。由于鼓轮包括多个鼓轮元件，所以每一个鼓轮元件可以形成为一段中空管，并且一些或全部区段可以包括一条或多条导管。
在一些实施方式中，端口可以与内腔流体连通，因此流入所述阀的流量可以通过所述阀的一端，而流出所述阀的流量可以横穿所述阀的长度，因此能提供一种可变长度取决于所应用的壳体构件和鼓轮构件数量的紧凑长圆形阀，所述数量可以取决于所述阀将要连接的制冷系统中的蒸发器的数量。
在第二方面，本发明提供一组构件来形成阀，其中这一组构件包括第一组壳体构件和第二组鼓轮构件，第一组壳体构件包括多个基本上相同的管状中段壳体构件、底部壳体构件和顶部壳体构件，所述壳体构件可以彼此连接以提供具有外壁的壳体，所述外壁包围壳体腔室、端口以及与壳体腔室流体连通的多个喷嘴，所述第二组鼓轮构件包括多个基本上相同的管状中段鼓轮构件、底部鼓轮构件和顶部鼓轮构件，所述鼓轮构件可以彼此连接以提供具有内壁的鼓轮，所述内壁具有适配成与外壁对应内表面旋转接触的外表面并包括多条导管，在鼓轮在壳体内旋转的过程中，所述导管可以与所述喷嘴流体连通，从而在所述端口和所述喷嘴之间提供通道。
应该理解，本发明第一方面的上述特征也可以应用于本发明的第二方面。
每个管状中段壳体构件和每个管状中段鼓轮构件可以包括第一端表面和相对取向的第二端表面。在形成具有中段构件的壳体时，一个中段壳体构件的第一端表面定位靠近另一个中段壳体构件的第二端表面。对于中段鼓轮构件来说，情况类似。为了连接壳体构件并连接鼓轮构件以形成壳体和鼓轮，每个端表面可以包括连接构件，所述连接构件适配成与相邻管状中段构件或端部构件连接。
所述连接构件可以包括形式不同的凹部和舌片连接部，所述连接部包括彼此啮合的凸起和凹槽、齿状连接部、磁性连接部等。因此，一个端表面可以包括第一种连接构件，而另一个端表面可以包括第二种连接构件，第一种连接构件和第二种连接构件不同，并且适配成协作进行相互连接。
所述连接构件可以防止相邻壳体构件和相邻鼓轮构件之间发生相互轴向位移，因此在连接并形成阀之后，所述壳体和鼓轮都可以保持连接状态。
所述连接构件另外可以防止鼓轮在壳体内旋转的过程中，即阀正常操作过程中，相邻壳体构件和相邻鼓轮构件相互脱开。
在第三方面，本发明提供一种用于热交换的系统，所述系统包括制冷剂回路，该回路包括压缩机、冷凝器、阀和蒸发装置，该蒸发装置包括至少两条并行流体连接在阀和共用出口之间的导管，所述阀布置成在压缩机和冷凝器之间分布制冷剂流量，所述阀根据本发明第一方面设置。
所述蒸发装置例如可以包括若干单独的蒸发器，蒸发器形成若干单独的冷却元件或形成一个整体冷却元件，或者所述蒸发装置可以是一个单一蒸发器，具有若干单独通道，用于让制冷剂以分开的平行流通过所述蒸发器。
应该理解，本发明上述第一和第二方面的特征也可以适用于本发明第三方面的阀。
附图说明
在以下内容中，将参照附图进一步详细说明本发明的优选实施方式，在附图中：
图1是符合本发明的阀的截面图；
图2示出了符合本发明的壳体；
图3示出了符合本发明的鼓轮；
图4a-4c示出了符合本发明的壳体构件；和
图5a-5c示出了符合本发明的鼓轮构件。
具体实施方式
图1是阀1的截面图，阀1包括壳体2和在壳体2内旋转的鼓轮3。壳体2包括8个基本上相同的管状中段壳体构件4、底部壳体构件5和顶部壳体构件6。壳体构件4、5、6彼此连接，提供包围壳体腔室(未示出，因为鼓轮3安置在壳体腔室内)的连续外壁。此外，壳体构件4、5、6提供端口7和多个喷嘴8(参见图4a和4b)。端口7和喷嘴8与壳体腔室流体连通。
鼓轮8包括9个基本上相同的管状中段鼓轮构件9、底部鼓轮构件10和顶部鼓轮构件11。鼓轮构件9、10、11彼此连接，提供具有外表面12的内壁，该外表面12适配成旋转接触外壁2的对应内表面13。所述内表面包括多条导管14(见图3)。在鼓轮3旋转过程中，导管14可以与喷嘴8进行流体连通或断开，从而在端口7和喷嘴8之间提供通道。
内壁3包围内腔15，该内腔与端口7流体连通。此外，导管8在外表面12和内腔15之间提供通道，并因此在端口7和喷嘴8之间提供通道。
图2示出了符合本发明的壳体2的实施方式。壳体2包括8个中段壳体构件4、底部壳体构件5和顶部壳体构件6。
每个管状中段壳体构件4包括第一端表面和相对取向的第二端表面(未示出)。每个中段壳体构件4的第一端表面位于另一个中段壳体构件4的第二端表面附近，或者位于端部壳体构件的端表面附近，端部壳体构件是底部壳体构件5或顶部壳体构件6。如图2所示，中段壳体构件4的每个端表面包括连接构件16a/16b，连接构件16a/16b适配成与相邻的管状中段壳体构件4或端部壳体构件5、6连接。图4a和4c更为详细地示出了连接构件16a、16b。
在所示实施方式中，第一连接构件16a是L形的凸起，而第二连接构件16b是壳体构件4外表面上的L形凹槽。将L形凸起16a插入L形凹槽16b，接着旋转其中一个壳体构件4，将第一连接构件16a固紧到第二连接构件16b，从而连接连接构件16a、16b。
图3示出了符合本发明的鼓轮3的实施方式。鼓轮3包括8个中段鼓轮构件9。底部鼓轮构件10和顶部鼓轮构件11未示出。图中示出了导管14位于一些中段鼓轮构件9上。在该实施方式中，导管14均匀分布在内壁2上，并且每个中段鼓轮构件9包括导管14。此外，导管14围绕鼓轮3的长度方向中心线均匀分布。因此，在该实施方式中，导管14沿着螺旋线分布。
每个管状中段鼓轮构件9包括第一端表面和相对的第二端表面(未示出)。每个中段鼓轮构件9的第一端表面位于另一个中段鼓轮构件9的第二端表面附近，或者端部鼓轮构件的端表面附近，端部鼓轮构件是底部鼓轮构件10或顶部鼓轮构件11。对于鼓轮连接结构件的详细内容，参见图5a-5c。
图4a-4c示出了壳体构件4、5、6。如图4a所示，中段壳体构件4包括喷嘴8和3个连接构件16a、16b(仅示出了其中两个)。图4b示出了带有喷嘴8的底部壳体构件5。连接构件16a未示出。图4c示出了具有3个连接构件16b的顶部壳体构件6。
图5a-5c示出了鼓轮构件9、10、11。如图5a所示，中段鼓轮构件9包括导管14和连接构件17a、17b。中段鼓轮构件9的每个端表面包括连接构件17a/17b，连接构件17a/17b适配成连接相邻的管状中段鼓轮构件9或端部鼓轮构件10、11。
在所示实施方式中，第一连接构件17a是齿状凸起，而第二连接构件17b是鼓轮构件9内表面上的齿状凹槽。将齿状凸起17a插入齿状凹槽17b，从而将第一连接构件17a固紧在第二连接构件17b内，从而连接连接构件17a、17b。
图5b示出了带有连接构件17a的底部鼓轮构件10，而图5c示出了具有连接构件17b的顶部鼓轮构件11。

Claims (10)

1.一种阀，所述阀包括壳体(2)和在壳体(2)内旋转的鼓轮(3)，其中所述壳体(2)包括多个基本上相同的管状中段壳体构件(4)、底部壳体构件(5)和顶部壳体构件(6)，所述壳体构件(4、5、6)彼此连接，从而提供连续外壁，所述外壁包围壳体腔室、端口(7)和多个与所述壳体腔室流体连通的喷嘴(8)，所述鼓轮(3)包括多个基本上相同的管状中段鼓轮构件(9)、底部鼓轮构件(10)和顶部鼓轮构件(11)，所述鼓轮构件(9、10、11)彼此连接，从而为所述鼓轮(3)提供具有外表面(12)的内壁，所述外表面适配成与所述外壁的对应内表面(13)旋转接触，所述内壁包括多条导管(14)，在所述鼓轮(3)旋转过程中，所述导管(14)可以与所述喷嘴(8)流体连通或断开，从而在所述端口(7)和所述喷嘴(8)之间提供通道。
2.如权利要求1所述的阀，其特征在于，所述内壁包围内腔(15)，且所述导管(14)在所述外表面和所述内腔(15)之间提供通道。
3.如权利要求2所述的阀，其特征在于，所述端口(7)与所述内腔(15)流体连通。
4.如前述权利要求任一项所述的阀，其特征在于，所述导管(14)布置成使它们在鼓轮(3)旋转过程中能分别与所述喷嘴(8)流体连通，从而根据鼓轮(3)在壳体中的位置，在端口(7)和不同喷嘴(8)之间提供通道。
5.一组形成阀的构件，其中这一组构件包括第一组壳体构件和第二组鼓轮构件，第一组壳体构件包括多个基本上相同的管状中段壳体构件(4)、底部壳体构件(5)和顶部壳体构件(6)，所述壳体构件(4、5、6)可以彼此连接以提供具有连续外壁的壳体(2)，所述外壁包围壳体腔室、端口(7)以及与壳体腔室流体连通的多个喷嘴(8)，所述第二组鼓轮构件包括多个基本上相同的管状中段鼓轮构件(9)、底部鼓轮构件(10)和顶部鼓轮构件(11)，所述鼓轮构件(9、10、11)可以彼此连接以提供具有内壁的鼓轮(3)，所述内壁具有适配成与外壁对应内表面旋转接触的外表面(12)并包括多条导管(14)，鼓轮(3)在壳体(2)内旋转的过程中，所述导管(14)可以与所述喷嘴(8)流体连通，从而在所述端口(7)和所述喷嘴(8)之间提供通道。
6.如权利要求5所述的一组构件，其特征在于，每个所述管状中段壳体构件(4)和管状中段鼓轮构件(9)包括第一端表面和相对取向的第二端表面，每个端表面包括连接构件(16a、16b)，所述连接构件适配成与相邻的管状中段构件或端部构件连接。
7.如权利要求6所述的一组构件，其特征在于，其中一个端表面包括第一种连接构件，而另一个端表面包括第二种连接构件，第一种连接构件和第二种连接构件不同，并且适配成协作进行相互连接。
8.如权利要求6或7所述的一组构件，其特征在于，所述连接构件防止相邻壳体构件和相邻鼓轮构件之间发生相互轴向位移。
9.如权利要求6至8任一项所述的一组构件，其特征在于，所述连接构件防止鼓轮在壳体内旋转的过程中，相邻壳体构件和相邻鼓轮构件相互脱开。
10.一种用于热交换的系统，所述系统包括制冷剂回路，该回路包括压缩机、冷凝器、阀和蒸发装置，该蒸发装置包括至少两条并行流体连接在阀和共用喷嘴之间的导管，所述阀布置成在压缩机和蒸发装置之间分布制冷剂流量，所述阀包括壳体(2)和在壳体(2)内旋转的鼓轮(3)，其中所述壳体(2)包括多个基本上相同的管状中段壳体构件(4)、底部壳体构件(5)和顶部壳体构件(6)，所述壳体构件(4、5、6)彼此连接，从而提供连续外壁，所述外壁包围壳体腔室、端口(7)和多个与所述壳体腔体流体连接的喷嘴(8)，所述鼓轮(3)包括多个基本上相同的管状中段鼓轮构件(9)、底部鼓轮构件(10)和顶部鼓轮构件(11)，所述鼓轮构件(9、10、11)彼此连接，从而为所述鼓轮(3)提供具有外表面(12)的内壁，所述外表面适配成与所述外壁的对应内表面(13)旋转接触，所述内壁包括多条导管(14)，在所述鼓轮(3)旋转过程中，所述导管(14)可以与所述喷嘴(8)流体连通或断开，从而在所述端口(7)和所述喷嘴(8)之间提供通道。
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