CN103104733B - 空调制冷系统的截止阀 - Google Patents

Abstract

一种空调制冷系统的截止阀，其包括阀体。所述阀体具有位于顶部的上头部、横头部、制冷剂口及位于阀底部的底座。横头部及制冷剂口位于阀体两侧，且横头部与制冷剂口配置在一条基准直线上。底座中与上头部在一条基准直线上的位置上设置有孔，与阀体的内腔相连。其特征在于，横头部与制冷剂口之间的阀体上设置有加强筋，加强筋的下部与底座相连，且加强筋与阀体通过锻造一体成型。还有，加强筋的上端位于横头部的中心线上方，加强筋的上端与横头部中心线的距离H1为0mm≤H1≤6mm。加强筋的中心线位于横头部与阀体的交叉线和阀体中心线之间。通过采用这种结构，首先可减少阀体的黄铜使用量，可降低成本。其次，通过设置加强筋，可保证横头部与阀体的强度，利用紧固螺母与室内机连接管相连接时，可防止横头部与阀体的变形。

Description

空调制冷系统的截止阀

技术领域

本发明涉及一种空调制冷系统的截止阀。

背景技术

      通常，空气调节器的室外单元上设置有与室内单元侧的制冷剂配管相连的液体侧截止阀和气体侧截止阀。这些截止阀出厂时处于关闭状态，在现场配置室外机及室内机后，分别与室内机的气体侧制冷剂连络配管及液体侧制冷剂连络配管相连，然后从关闭状态切换成开启状态。而且，维修时，也分别关闭液体侧截止阀及气体侧截止阀进行各种室外作业，完成作业后，将截止阀从关闭状态切换成开启状态。

     这种用于空调制冷系统的截止阀，包括阀体，所述阀体具有位于顶部的上头部、横头部、制冷剂口及底座。横头部与制冷剂口配置在一条第一基准直线上，底座中与上头部在一条第二基准直线上的位置上设置有孔，与阀体的内腔相连。底座的孔与铜管相连，铜管与室外机相连。上头部与阀体上的盖螺母可拆卸地相连，并连接成可密封气体和液体。制冷剂口用于充氟。横头部通过螺母被紧固在连接铜管上，连接铜管与室内单元连通。

    这种制冷剂截止阀的上头部、横头部、制冷剂口、底座及铜管的材质为黄铜，通过锻造一体成型。利用紧固螺母将横头部紧固在连接铜管上时，因紧固力矩的作用，黄铜制成的横头部及阀体容易产生变形。为了防止这种变形，可以考虑增大横头部及阀体的壁厚。但是，增大壁厚会导致阀体的体积变大，且导致黄铜的使用量增多，成本提高。

发明内容

　  本发明的目的在于，提供一种空调制冷系统的截止阀。根据该发明，不仅可保证截止阀的使用与扭矩安全，还能够降低黄铜的使用量，节约黄铜资源，在满足产品性能要求的同时，可实现最大限度地节约黄铜材料，降低成本的效果。

通过以下结构实现本发明。一种空调制冷系统的截止阀，其包括阀体。阀体具有位于顶部的上头部、位于阀体两侧的横头部、制冷剂口、位于阀底部的底座、及设置在底座下部的连接部。横头部与制冷剂口配置在一条基准直线上，底座中与上头部在一条基准直线上的位置上设置有孔，与阀体的内腔相连。而且，横头部与制冷剂口之间的阀体上设置有加强筋，加强筋的下部与底座相连，加强筋与阀体通过锻造一体成型。还有，加强筋的上端位于横头部的中心线上方，加强筋的上端与横头部的中心线的距离H1为0mm≤ H1≤ 6mm。加强筋的中心线位于横头部与阀体的交叉线和阀体中心线之间。

该空调制冷系统的截止阀的特征在于：在横头部与制冷剂口之间的阀体上设置有加强筋，加强筋的下部与底座相连，加强筋与阀体通过锻造一体成型。利用紧固螺母将横头部紧固在连接铜管上时，虽然因紧固力矩横头部及阀体容易产生变形，但在这里，通过加强筋增强横头部中应力的大部分，可抑制横头部及阀体的变形。

而且，加强筋的上端位于横头部的中心线上方，加强筋的上端与横头部的中心线的距离H1为0mm≤ H1≤ 6mm，且加强筋的中心线位于横头部与阀体的交叉线和阀体中心线之间。

利用紧固螺母将横头部紧固在连接铜管上时，应力集中部位于横头部与阀体的交叉线周围，到达横头部的中心线附近。在这里，使加强筋的上端位于横头部中心线的上方，且采用了加强筋的中心线位于横头部与阀体的交叉线和阀体中心线之间的结构。因此，可将加强筋配置在应力集中部位，增强应力集中部位的强度，且可抑制黄铜制成的横头部及阀体的变形。

而且，加强筋的厚度为阀体中最薄部位厚度的1～2倍。增加加强筋的厚度，可提高增强效果。但是，其结果，加强筋用材料（例如，黄铜）的使用量增加，成本也增加。在这里，平衡节约材料与增强强度的综合结果，将加强筋的厚度设定为阀体中最薄部位厚度的1～2倍。

还有，相对包含横头部的中心线与阀体中心线的面，设置有两个对称的加强筋，即、第一加强筋及第二加强筋。利用紧固螺母将横头部紧固在连接铜管上时，因紧固力矩的拉伸应力作用于横头部及阀体的一面，压缩应力作用于相反面。因此，通过在拉伸应力集中处以及压缩应力集中处设置加强筋，可抑制横头部及阀体的变形。

另外，加强筋为长方形。利用紧固螺母将横头部紧固在连接铜管上时，应力集中不会均衡地产生于阀整体中。将底座作为标准，在上下方向上主要从底座至横头部中心线的上部之间，在左右方向上主要从横头部与阀体的交叉线至阀体的中心线之间出现应力集中。因此，通过将加强筋设定成长方形，可将加强筋仅配置在应力集中产生的部位，抑制横头部及阀体的变形的同时，可降低加强筋的材料成本。

加强筋为黄铜制成。在空调制冷系统中，为确保适应各种室外环境的耐腐蚀性，通常，大多用铜及黄铜制造制冷剂配管及截止阀。在这里，通过利用黄铜制造加强筋，加强筋容易与截止阀一体成型锻造。

本发明中，通过采用这种结构，阀体中黄铜的使用量变少，可降低成本。而且，通过设置加强筋，可保证横头部及阀体的强度，利用紧固螺母连接室外机连接管时，可防止横头部及阀体的变形。

附图说明

图1为安装有本发明截止阀的空调装置室外机的示意图；

图2为表示本发明截止阀的安装状态模式图；

图3为本发明截止阀的立体图；

图4为本发明截止阀的正面图；

图5为本发明截止阀的仰视图；

图6为本发明截止阀的平面图；

图7为本发明截止阀的左侧面图；

图8为本发明截止阀的拉伸应力模式图；

图9为本发明截止阀的压缩应力模式图；

图10为本发明截止阀的正面示意图；

图11为本发明截止阀的平面示意图；

图12为本发明截止阀的剖面示意图；

图13为表示本发明其他实施例的截止阀的正面示意图；

图14为表示本发明其他实施例的截止阀的平面示意图。

具体实施方式

 以下，结合附图，对本发明进行详细说明。图1为安装有本发明截止阀的空调装置室外机的示意图，表示拆下侧盖的状态。室外机300箱内配置有图中未示出的压缩机、室外热交换器及构成制冷剂回路的部件等。室外机300的制冷剂回路末端设置有气体侧截止阀100与液体侧截止阀200。气体侧截止阀100配设在来自室内机(图中未示出)的气体侧制冷剂配管与室外机内的膨胀阀相连的内部配管之间。液体侧截止阀200配设在来自室内机的液体侧制冷剂配管与室外机的四通切换阀之间。

    图2所表示的气体侧截止阀100为具有装入制冷剂或抽真空等所需的服务端口40的阀门。本实施例中，气体侧截止阀100被安装在室外机的机壳301的状态下，具有外壳101，在外壳101内形成有沿上方、前方、下方及后方延伸的大致成十字形状的内部通道。外壳101的上端形成有服务端口40，外壳101的下端形成有与室内单元侧的制冷剂配管相连的室内侧连接端口30，外壳101的后端形成有与室外单元侧的制冷剂配管相连的室外侧连接端口60，壳的前端形成有操作端口20。而且，外壳101的室外侧连接端口60附近形成有底座5，该底座5固定于机壳301上，且具有向左侧及右侧延伸的部分。还有，操作端口20内设有用于开闭室内侧连接端口30与室外侧连接端口60之间的阀体24。此外，螺母45拧接在服务端口40的前端，通常被密封。室内侧连接端口30的前端与室内侧制冷剂配管400，经由螺母35相连。室外侧连接端口60的前端与室内单元侧制冷剂配管302，通过焊接等相连。螺母25拧接在操作端口20的前端，进行阀体24的开闭操作时可使操作端口开放。

    图3、图4、图5、图6、图7为表示空调制冷系统截止阀的阀体1外观的立体图。阀体1具有位于顶部的上头部2、横头部3、制冷剂口4及位于阀体1底部的底座5。横头部3与制冷剂口4位于阀体1的两侧，且横头部3与制冷剂口4配置在第一基准直线L11上。底座5中与上头部2在第二基准直线L12上的位置上设置有孔，与阀体1的内腔相连。底座5的孔与铜管6相连，铜管6与室外机相连。上头部2与阀体上的盖可拆卸地相连，并连接成可密封气体和液体。横头部3通过紧固螺母与连接铜管相连，连接铜管与室内机相连。制冷剂口4用于充氟。

    为了调查实际使用过程中作用于阀体1的应力，对通过紧固螺母将该阀体1的横头部3连接在连接铜管或拆除连接时作用于阀体1的应力进行了实验分析。将图8所表示的阀体模型11的下端部66固定，在横头部33施加了顺时针方向的弯曲力矩。其结果，在上下方向上，从被固定的下端部66上部至横头部33的中心线附近观察到了拉伸应力的应力集中。而且，在左右方向上，横头部33与阀体11的交叉线周围观察到了最大的拉伸应力。

    图9表示与图8所表示的拉伸应力相反的面的压缩应力状态，在上下方向上，从被固定的下端部66上部至横头部33的中心线附近观察到了压缩应力的应力集中。而且，在左右方向上，横头部33与阀体11的交叉线周围观察到了最大的压缩应力。

    根据上述实验结果，本实施例中，如图3、图4、图5、图6、图7所示，在横头部3与制冷剂口4之间的阀体1上设置了加强筋7。该加强筋7的下部与底座5相连，加强筋7与阀体1通过铸造一体成型。

    图10、图11所示阀体1与加强筋7的配置关系，加强筋7的上端72位于横头部3的中心线L3上方，且加强筋7的中心线L1位于横头部3与阀体1的交叉线L4和阀体1的中心线L2之间。图12为拆下底座5及加强筋7状态的阀体1剖面图。图10、图11、图12所表示的阀体1，作为示例，横头部3的外径D3为14mm，内径为10.4mm。另一方面，加强筋7的宽度为约10mm，对角线直径为约20。而且，阀体1的最薄部位61的厚度为1.8mm，加强筋7的厚度为阀体1最薄部位61厚度的约1.7倍。

    阀体1中，最佳为加强筋7的宽度D1为3～10mm，对角线直径为20～50mm，加强筋7上端72与横头部中心线L3的距离H1为0mm≤ H1≤ 6mm。而且，加强筋的中心线L3位于横头部3与阀体1的交叉线L4和阀体1的中心线L2之间。加强筋的中心线L1与阀体中心线L2的中心偏移距离H2最佳为2～8mm。在这里，加强筋7的厚度最佳为阀体1最薄部61厚度的约1～2倍。

    而且，如图11所示，相对横头部3设置有两个相对称的加强筋7，即、第一加强筋7A、第二加强筋7B。即，在图8所表示的拉伸应力集中部位及图9所表示的压缩应力集中部位分别设置第一加强筋7A、第二加强筋7B，增强应力集中部位的强度，可抑制黄铜制成的横头部及阀体的变形。还有，应力集中不明显的部位上不设置加强筋，可降低成本。

   〈其他实施例〉

    上述实施例中，以气体侧截止阀100为例进行了说明，但本发明也可适用于没有制冷剂口的液体侧截止阀200。如图1、图13、图14所示，液体侧截止阀200没有设置制冷剂口，液体侧截止阀200与气体侧截止阀100相比阀的直径小。即使是这种场合，如图13所示，横头部31与阀体11的交叉线L41附近设置有加强筋71，加强筋71的中心线L11位于横头部31与阀体11的交叉线L41和阀体11的中心线L21之间。而且，加强筋71的上端73位于横头部31中心线L31的上方。还有，如图14所示，相对阀体11设置有相对称的第一加强筋71A和第二加强筋71B。

    以上说明仅为本发明的优选实施例。具有该领域通常知识的技术者来看，在不脱离本发明原理时可进行各种改良和变更，均视为属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种空调制冷系统的截止阀，其包括阀体（1）：

  所述阀体（1）具有位于顶部的上头部（2）、横头部（3）、制冷剂口（4）及位于阀底部的底座（5）；横头部（3）与制冷剂口（4）位于阀体（1）两侧，且横头部（3）与制冷剂口（4）配置在第一基准直线（L11）上，底座(5)上设有与上头部在第二基准直线（L12）上的孔，该孔与阀体的内腔相连，其特征在于：横头部（3）与制冷剂口（4）之间的阀体上设置有加强筋（7），加强筋（7）的下部与底座（5）相连，且加强筋（7）与阀体（1）通过锻造一体成型；

  加强筋的上端（72）位于横头部（3）的中心线（L3）上方，加强筋的上端（72）与横头部（3）中心线（L3）的距离（H1）为0mm≤ H1≤ 6mm；

  加强筋（7）的中心线（L1）位于横头部（3）与阀体（1）的交叉线（L4）和阀体（1）中心线（L2）之间。

2.根据权利要求1所述的空调制冷系统的截止阀，其特征在于：加强筋（7）的厚度为阀体（1）的最薄部（61）厚度的1～2倍。

3.根据权利要求1或2所述的空调制冷系统的截止阀，其特征在于：相对横头部（3）设置有两个对称的加强筋（7），即第一加强筋（7A）、第二加强筋（7B）。

4.根据权利要求1或2所述的空调制冷系统的截止阀，其特征在于：加强筋（7、7A、7B）为长方形。

5.根据权利要求3所述的空调制冷系统的截止阀，其特征在于：加强筋（7、7A、7B）为长方形。

6.根据权利要求1或2所述的空调制冷系统的截止阀，其特征在于：加强筋（7）为黄铜制造。

7.根据权利要求3所述的空调制冷系统的截止阀，其特征在于：加强筋（7）为黄铜制造。

8.根据权利要求4所述的空调制冷系统的截止阀，其特征在于：加强筋（7）为黄铜制造。