CN103629392A - 一种四通换向阀 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种四通换向阀，其阀体(1)上设有高压出口管(106)、低压入口管(107)、第一连接管(108)和第二连接管(109)，所述第一连接管(108)、所述第二连接管(109)相异并在高压入口管和低压出口管之间切换，所述第一连接管(108)、所述第二连接管(109)分别通过第一毛细管、第二毛细管与所述第一腔室(104)、所述第二腔室(105)连通，所述高压出口管(106)通过第一节流支路(2)与所述低压入口管(107)连通。这种四通换向阀能够根据系统压力差自动切换各个通道。

Description

一种四通换向阀
技术领域
本发明涉及制冷设备技术领域，尤其涉及一种用于上述设备中的四通换向阀。
背景技术
在现有的各种自动换向阀中，公开号为CN 202215792的中国专利公开了一种滑阀式自力式三通换向阀。该自力式三通换向阀包括阀体、设于阀体上的压缩机接管、蒸发器接管，阀体一端设有阀盖、第一活塞，阀体的另一端设有弹簧端盖、第二活塞，弹簧端盖和第二活塞之间设有弹簧装置，压缩机接管、阀盖和第一活塞之间的腔室由高压毛细管连通，蒸发器接管、弹簧端盖和第二活塞之间的腔室由低压毛细管连通。
当室外温度低于室内温度时，制冷压缩机停止工作，电磁阀开启，机组进入自然循环，压缩弹簧在弹力作用下伸长，推动第一活塞和第二活塞在阀体内向第一端盖移动，使得蒸发器接管和冷凝器接管导通；此时，从蒸发器中蒸发出的气态制冷剂经蒸发器接管、滑块、冷凝器接管进入冷凝器，冷凝后的液体经电磁阀返回蒸发器中，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，制冷压缩机启动，电磁阀关闭，机组进入制冷循环，制冷压缩机从蒸发器中吸气增压后进入压缩机接管，此时第一活塞和第二活塞在高压排气的作用下克服压缩弹簧的弹力向第二端盖移动，使得压缩机接管与冷凝器接管导通。此时，从蒸发器中吸取房间内热量而蒸发出的气态制冷剂经制冷压缩机、压缩机接管、阀体、冷凝器接管进入冷凝器，冷凝后的液体经节流装置返回蒸发器中，完成制冷循环降温过程，通过蒸汽压缩式制冷将房间内的热量转移到室外环境中。
由此可见，上述三通换向阀需要通过电磁阀的控制和弹簧伸缩产生的弹力才能够实现各个通道的切换，控制过程复杂、操作较为繁琐，耗费能源较多。
有鉴于此，亟待针对上述技术问题，对现有换向阀进行优化设计，简化其结构，并使其能够随系统压力的变化而切换各个通道，节约换向阀工作所需能源。
发明内容
本发明要解决的技术问题为提供一种四通换向阀，该四通换向阀能够根据系统的压力差方向变化自动切换流道方向，无需辅助驱动装置，也无需耗费电力，大大节约能源。
为解决上述技术问题，本发明提供一种四通换向阀，包括阀体，所述阀体内的两端分别设有第一活塞、第二活塞，所述第一活塞和所述第二活塞之间连接有滑块，所述阀体的两侧端盖分别与所述第一活塞、所述第二活塞形成第一腔室、第二腔室；所述阀体上设有高压出口管、低压入口管、第一连接管和第二连接管，所述第一连接管、所述第二连接管相异并在高压入口管和低压出口管之间切换，所述第一连接管、所述第二连接管分别通过第一毛细管、第二毛细管与所述第一腔室、所述第二腔室连通，所述高压出口管通过第一节流支路与所述低压入口管连通。
优选地，所述高压出口管设于所述阀体的一侧，所述低压入口管、所述第一连接管和所述第二连接管设于所述阀体的另一侧；所述滑块导通所述第一连接管和所述低压入口管，或者导通所述第二连接管和所述低压入口管。
优选地，所述四通换向阀设于空调系统中，所述第一连接管为室外换热器连接管，所述第二连接管为室内换热器连接管。
优选地，所述高压出口管通过第二节流支路与所述空调系统的压缩机的低压腔连通。
优选地，所述第二节流支路上设有第二换热器和第二节流元件。
优选地，所述第一节流支路上设有第一换热器和第一节流元件。
优选地，所述第一节流支路和所述第二支路相互交叉设置，所述第一换热器、所述第二换热器为设于所述第一节流支路和所述第二节流支路交叉点的同一换热器。
优选地，所述滑块顶端与所述阀体内壁之间还设有密封所述滑块底端与所述阀体内壁的密封装置。
优选地，所述密封部件具体为压缩弹簧，所述压缩弹簧的一端连接于所述滑块顶部，其另一端沿所述阀体的轴向滑动连接于所述阀体内壁上。
本发明提供一种四通换向阀，其阀体上设有高压出口管、低压入口管、第一连接管和第二连接管，第一连接管、第二连接管相异并在高压入口管和低压出口管之间切换，第一连接管、第二连接管分别通过第一毛细管、第二毛细管与第一腔室、第二腔室连通，高压出口管通过第一节流支路与低压入口管连通。
采用这种结构，当第一连接管为高压入口管、第二连接管为低压出口管时，与高压入口管通过第一毛细管连通的第一腔室为高压腔室，因此推动滑块向阀体的第二端盖移动，直至第二活塞抵至第二端盖，即第一连接管与高压出口管连通、第二连接管与低压入口管连通。
当第一连接管为低压出口管、第二连接管为高压入口管时，与第二连接管通过第二毛细管连通的第二腔室为高压腔室，因此推动滑块向阀体的第一端盖移动，直至第一活塞抵至第一端盖，即第二连接管与高压出口管连通、第一连接管与低压入口管连通。
由上述工作过程可知，上述结构的四通换向阀的滑块能够系统压力差的变化而自动切换各个通道，与现有技术中换向阀相比，无需辅助驱动装置，也无需耗费电力，大大节约了能源。
附图说明
图1本发明所提供四通换向阀的一种具体实施方式的结构示意图，并同时示出了该四通换向阀的第一状态图；
图2为图1所示的四通换向阀的第二状态图；
图3为包括图1所示的四通换向阀的一种空调系统的结构示意图。
其中，图1至图3中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：
阀体1、第一活塞101、第二活塞102、滑块103、第一腔室104、第二腔室105、高压出口管106、低压入口管107、第一连接管108、第二连接管109；
第一节流支路2、第一换热器21、第一节流元件22；第二节流支路3、第二换热器31、第二节流元件32；
压缩机10；室外换热器20；室内换热器30。
具体实施方式
本发明的核心为提供一种四通换向阀，该四通换向阀能够根据系统的压力差方向变化自动切换流道方向，无需辅助驱动装置，也无需耗费电力，大大节约能源。
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
请参考图1和图2，图1本发明所提供四通换向阀的一种具体实施方式的结构示意图，并同时示出了该四通换向阀的第一状态图；图2为图1所示的四通换向阀的第二状态图。
在一种具体实施方式中，如图1和图2所示，本发明提供一种四通换向阀，该四通换向阀包括阀体1，阀体1内的两端分别设有第一活塞101、第二活塞102，第一活塞101和第二活塞102之间连接有用于切换阀体1通道的滑块103。阀体1的两侧端盖分别与第一活塞101、第二活塞102形成第一腔室104、第二腔室105。阀体1上设有高压出口管106、低压入口管107、第一连接管108和第二连接管109，第一连接管108、第二连接管109相异并在高压入口管和低压出口管之间切换，第一连接管108通过第一毛细管与第一腔室104连通，第二连接管109通过第二毛细管与第二腔室105连通，高压出口管106通过第一节流支路2与低压入口管107连通。
采用这种结构，如图1所示，当第一连接管108为高压入口管、第二连接管109为低压出口管时，与高压入口管通过第一毛细管连通的第一腔室104为高压腔室，因此推动滑块103向阀体1的第二端盖移动，直至第二活塞102抵至第二端盖，即第一连接管108与高压出口管106连通、第二连接管109与低压入口管107连通。
当第一连接管108为低压出口管、第二连接管109为高压入口管时，与第二连接管109通过第二毛细管连通的第二腔室105为高压腔室，因此推动滑块103向阀体1的第一端盖移动，直至第一活塞101抵至第一端盖，即第二连接管109与高压出口管106连通、第一连接管108与低压入口管107连通。
由上述工作过程可知，上述结构的四通换向阀的滑块103能够系统压力差的变化而自动切换各个通道，与现有技术中换向阀相比，无需辅助驱动装置，也无需耗费电力，大大节约了能源。
具体的方案中，上述高压出口管106设于阀体1的一侧，低压入口管107、第一连接管108和第二连接管109设于所述阀体1的另一侧；滑块103导通第一连接管108和低压入口管107，或者导通第二连接管109和低压入口管107。
采用这种结构，使得滑块103在往复过程中导通的始终是低压入口管107和低压出口管，其承受的压力冲击较小，较大程度地保证了滑块103的工作稳定性和可靠性。
上述四通换向阀能够用于空调、压缩机10、冷冻机和热水器等系统中。
在一种具体实施方式中，如图3所示，图3为包括图1所示的四通换向阀的一种空调系统的结构示意图；上述四通换向阀可以设于空调系统中，在该空调系统中，第一连接管108为室外换热器20连接管，第二连接管109为室内换热器30连接管。
采用这种结构，当空调系统需要制冷时，如图2所示，室内换热器30为蒸发器、室外换热器20为冷凝器，高压制冷剂从室外的冷凝器流出后从第一连接管108流入四通换向阀，高压制冷剂通过第一毛细管进入第一腔室104使第一腔室104成为高压腔室，从而推动滑块103向第二端盖移动，直至第一连接管108与高压出口连通、低压入口管107与第二连接管109连通。此时，高压制冷剂从高压出口管106流出，再经第一节流支路2节流后形成低压制冷剂从低压入口管107再次进入四通换向阀，然后从第二连接管109流入室内的蒸发器形成低温低压制冷剂，该低温低压制冷剂重新进入压缩机10的低压侧，实现空调系统的制冷。
当空调系统需要制热时，室内换热器30为冷凝器、室外换热器20为蒸发器，高压制冷剂从室内的冷凝器流出后从第二连接管109流入四通换向阀，高压制冷剂通过第二毛细管进入第二腔室105使第二腔室105成为高压腔室，从而推动滑块103向第一端盖移动，直至第二连接管109与高压出口连通、低压入口管107与第一连接管108连通。此时，高压制冷剂从高压出口管106流出，再经第一节流支路2节流后形成低压制冷剂从低压入口管107在此进入四通换向阀，然后从第一连接管108流入室外的蒸发器形成低温低压制冷剂，该低温低压制冷剂重新进入压缩机10的低压侧，实现空调系统的制热。
在另一种具体实施方式中，高压出口管106还可以通过第二节流支路3与空调系统的压缩机10的低压腔连通。
采用这种结构，从高压出口管106流出的高压制冷剂经第二节流支路3节流后形成低温低压制冷剂，该低温低压制冷剂与室内换热器30流出的制冷剂在压缩机10低压侧进行混合(以制冷状态为例说明)，使压缩机10低压侧的制冷剂温度降低，同样条件下，压缩机10出口的制冷剂温度也会降低，即提高了系统的过冷度，提高了系统的能效比。
具体的方案中，上述第二节流支路3上可以设有第二换热器31和第二节流元件32。
采用这种结构，第一换热器21能够将从高压出口管106流出的高温高压制冷剂进行降温，第二节流元件32能够将上述高温高压制冷剂进行降压，从而实现了第二节流支路3的降温降压作用，保证了系统过冷度的提高。
类似的方案中，上述第一节流支路2上也可以设有第一换热器21和第一节流元件22。同样能够实现第一节流支路2的降温降压作用。
在另一种具体实施方式中，上述第一节流支路2和第二支路相互交叉设置，第一换热器21、第二换热器31为设于第一节流支路2和第二节流支路3的交叉点的同一换热器。
采用这种结构，使得上述第一节流支路2和第二节流支路3在保证降温降压作用的基础上，进一步降低了四通换向阀的生产成本。
在另一种更具体实施方式中，上述四通换向阀的滑块103顶端与阀体1内壁之间还设有密封滑块103底端与阀体1内壁的密封装置。
具体的方案中，上述密封部件具体为压缩弹簧，压缩弹簧的一端连接于滑块103顶部，其另一端沿阀体1的轴向滑动连接于阀体1内壁上。
采用这种结构，在四通换向阀的滑块103往复运动时，压缩弹簧能够与滑块103同步运动，由于该弹簧处于压缩状态，弹簧自身的弹力能够将滑块103抵紧在阀体1内壁，增强滑块103的抗反冲能力，以避免制冷剂在流动过程中发生泄漏的现象，具有较好的密封性。
当然，上述密封装置的结构并不仅限于上述压缩弹簧，还可以为其他结构。
以上对本发明所提供的一种四通换向阀进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种四通换向阀，包括阀体(1)，所述阀体(1)内的两端分别设有第一活塞(101)、第二活塞(102)，所述第一活塞(101)和所述第二活塞(102)之间连接有滑块(103)，所述阀体(1)的两侧端盖分别与所述第一活塞(101)、所述第二活塞(102)形成第一腔室(104)、第二腔室(105)；其特征在于，所述阀体(1)上设有高压出口管(106)、低压入口管(107)、第一连接管(108)和第二连接管(109)，所述第一连接管(108)、所述第二连接管(109)相异并在高压入口管和低压出口管之间切换，所述第一连接管(108)、所述第二连接管(109)分别通过第一毛细管、第二毛细管与所述第一腔室(104)、所述第二腔室(105)连通，所述高压出口管(106)通过第一节流支路(2)与所述低压入口管(107)连通。
2.根据权利要求1所述的四通换向阀，其特征在于，所述高压出口管(106)设于所述阀体(1)的一侧，所述低压入口管(107)、所述第一连接管(108)和所述第二连接管(109)设于所述阀体(1)的另一侧；所述滑块(103)导通所述第一连接管(108)和所述低压入口管(107)，或者导通所述第二连接管(109)和所述低压入口管(107)。
3.根据权利要求2所述的四通换向阀，其特征在于，所述四通换向阀设于空调系统中，所述第一连接管(108)为室外换热器(20)连接管，所述第二连接管(109)为室内换热器(30)连接管。
4.根据权利要求3所述的四通换向阀，其特征在于，所述高压出口管(106)通过第二节流支路(3)与所述空调系统的压缩机(10)的低压腔连通。
5.根据权利要求4所述的四通换向阀，其特征在于，所述第二节流支路(3)上设有第二换热器(31)和第二节流元件(32)。
6.根据权利要求5所述的四通换向阀，其特征在于，所述第一节流支路(2)上设有第一换热器(21)和第一节流元件(22)。
7.根据权利要求6所述的四通换向阀，其特征在于，所述第一节流支路(2)和所述第二支路相互交叉设置，所述第一换热器(21)、所述第二换热器(31)为设于所述第一节流支路(2)和所述第二节流支路(3)交叉点的同一换热器。
8.根据权利要求1-7任一项所述的四通换向阀，其特征在于，所述滑块(103)顶端与所述阀体(1)内壁之间还设有密封所述滑块(103)底端与所述阀体(1)内壁的密封装置。
9.根据权利要求8所述的四通换向阀，其特征在于，所述密封部件具体为压缩弹簧，所述压缩弹簧的一端连接于所述滑块(103)顶部，其另一端沿所述阀体(1)的轴向滑动连接于所述阀体(1)内壁上。
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