CN104373627B - 四通阀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种四通阀，包括：阀体，其内部形成阀腔，阀体包括依次设置第一进气口、第一切换口、出气口、第二切换口和第二进气口；阀芯，活动地设置在阀腔内，阀芯包括阀杆和设置在阀杆上的两个阀板，阀芯具有第一切换位置和第二切换位置；阀芯位于第一切换位置时，两个阀板分别与第一阀座及第三阀座抵接并形成第一密封区域；阀芯位于第二切换位置时，两个阀板分别与第二阀座及第四阀座抵接并形成第二密封区域；第一阀座和/或第四阀座活动地设置在阀腔内。本发明通过活动设置的第一阀座和/或第四阀座，利用其两侧的压力差，实现了第一阀座和第四阀座与两个阀板的同时密封。

Description

四通阀
技术领域
本发明涉及空调领域，特别是涉及一种四通阀。
背景技术
日本专利文献JP3262026B2公开了一种可用于空调机组中的四通阀。图1示出了该专利文献的结构示意图。
如图1所示，该四通阀包括通路切换部22’、和阀驱动力产生部21’，通路切换部22’内收纳了阀23’。阀23’设有从阀驱动力产生部21’产生的驱动力的方向延伸而形成的轴24’、和沿轴24’的轴线按一定间隔配置的2个阀体25’及26’。阀驱动力产生部21’内包含了装在轴24’基端的活塞27’、和根据先导压力可进行滑动位移的气缸28’。活塞27’的外周面和气缸28’的内周面之间通过封帽29’进行可滑动的气密性密封。
通路切换部22’设有吸入口30’、2个转换口31’和32’及吐出口33’。吸入口30’与中间的腔室34’连通。转换口31’和32’与设在中央的腔室34’的轴24’的轴线方向两侧的中间的腔室35’、36’各自连通。吐出口33’与设在轴24’的轴线方向基端侧的基端的腔室37’、和设在顶端侧的顶端的腔室38’的两侧连通。插通了基端的腔室37’和气缸28’之间的隔板部分的轴24’的外周，通过封帽39’进行可滑动位移的气密性密封。
在基端的腔室37’及顶端的腔室38’与吐出口33’连通的通路中插入了止回阀40’。气缸28’的两端与先导口各自连通。2个转换口31’、32’及吐出口33’大致的面向同一虚拟平面内配置。吸入口30’相对于该虚拟平面呈垂直方向配置。
如图1所示，在该四通阀内设置有从左到右的四个阀座。当活塞27’运动到气缸28’的右端时，阀体25’及26’分别与图1所示的第三个及第四个阀座接触，从而使吸入口30’与转换口32’连通，吐出口33’与转换口31’连通。反之，当活塞27’运动到气缸28’的左端时，阀体25’及26’分别与图1所示的第一个及第二个阀座接触，从而使吸入口30’与转换口32’连通，吐出口33’与转换口33’连通。
图1所示的四通阀在工作时，其阀体25’及26’与相应的两个阀座接触密封时，会产生两个接触密封。然而，当其中一个接触密封时，另一个就难以保证接触和密封。
发明内容
本发明的目的是提供一种四通阀，以解决现有技术中两个接触密封中，其中一个难以密封的问题。
为解决上述技术问题，作为本发明的第一个方面，提供了一种四通阀，包括：阀体，其内部形成阀腔，阀体包括依次设置第一进气口、第一切换口、出气口、第二切换口和第二进气口，阀体还包括位于第一进气口和第一切换口之间的第一阀座、位于第一切换口和出气口之间的第二阀座、位于出气口和第二切换口之间的第三阀座、以及位于第二切换口和第二进气口之间的第四阀座；阀芯，活动地设置在阀腔内，阀芯包括阀杆和设置在阀杆上的两个阀板，阀芯具有第一切换位置和第二切换位置；阀芯位于第一切换位置时，两个阀板分别与第一阀座及第三阀座抵接并形成第一密封区域；阀芯位于第二切换位置时，两个阀板分别与第二阀座及第四阀座抵接并形成第二密封区域；第一阀座和/或第四阀座活动地设置在阀腔内。
进一步地，第一阀座和/或第二阀座与阀体之间间隙配合。
进一步地，阀体内形成第一活动空间，第一阀座活动地设置在第一活动空间内。
进一步地，四通阀还包括：驱动元件，与阀芯连接；驱动元件的一端插入阀腔内，阀腔内形成有台阶部，驱动元件的一端与台阶部之间形成第一活动空间。
进一步地，四通阀还包括：第一弹性元件，安装在第一活动空间内，且位于第一阀座的远离第二阀座的一侧。
进一步地，阀体内形成第二活动空间，第四阀座活动地设置在第二活动空间内。
进一步地，四通阀还包括：第二弹性元件，安装在第二活动空间内，且位于第四阀座的远离第三阀座的一侧。
进一步地，第二阀座和/或第三阀座与阀体一体成型。
进一步地，第一阀座和/或第四阀座在阀腔内的移动距离是2-5毫米。
进一步地，阀体采用管材焊接结构。
本发明通过活动设置的第一阀座和/或第四阀座，利用其两侧的压力差，实现了第一阀座和/或第四阀座与相应的阀板之间的接触与密封，达到了第一阀座和第四阀座与两个阀板的同时密封，具有结构简单、成本低的特点。
附图说明
图1示意性示出了现有技术中的一种四通阀的结构示意图。
图2示意性示出了本发明中的四通阀在位于第一切换位置时的剖视图；
图3示意性示出了本发明中的四通阀在位于第二切换位置时的剖视图；
图4示意性示出了本发明的四通阀的立体图；以及
图5示意性示出了用于表明弹性元件与第一阀座之间配合关系的的局部结构示意图。
图中附图标记：10、阀体；11、第一进气口；12、第一切换口；13、出气口；14、第二切换口；15、第二进气口；16、第一阀座；17、第二阀座；18、第三阀座；19、第四阀座；20、阀芯；21、阀杆；22、阀板；30、驱动元件；31、缸体；32、活塞；40、第一弹性元件。
具体实施方式
以下对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
作为本发明的第一方面，请参考图2至图4，提供了一种四通阀，包括：阀体10，其内部形成阀腔，阀体10包括依次设置第一进气口11、第一切换口12、出气口13、第二切换口14和第二进气口15，阀体还包括位于第一进气口11和第一切换口12之间的第一阀座16、位于第一切换口12和出气口13之间的第二阀座17、位于出气口13和第二切换口14之间的第三阀座18、以及位于第二切换口14和第二进气口15之间的第四阀座19；阀芯20，活动地设置在阀腔内，阀芯20包括阀杆21和设置在阀杆21上的两个阀板22，阀芯20具有第一切换位置和第二切换位置；阀芯20位于第一切换位置时，两个阀板22分别与第一阀座16及第三阀座18抵接并形成第一密封区域；阀芯20位于第二切换位置时，两个阀板22分别与第二阀座17及第四阀座19抵接并形成第二密封区域。进一步地，本发明中的四通阀的第一阀座16和/或第四阀座19活动地设置在阀腔内。优选地，第一阀座16和/或第四阀座19可以是环状的。
图2示出了本发明中的四通阀位于第一切换位置时的示意图。如图2所示，当本发明中的四通阀位于第一切换位置时，其右侧的阀板22与第三阀座18抵接并密封，其左侧的阀板22则相应地运动至第一阀座16处。在理想的状态下，左侧的阀板22会恰好与第一阀座16接触并实现密封。然而，由于加工、磨损等原因，往往造成二者之间存在一定间隙，从而使二者之间无法实现正常的密封。
为了解决这个问题，本发明中的四通阀将第一阀座16活动地设置在阀腔内。这样，当四通阀处于图2所示的工作状态时，由于第一进气口11的压力大于第一切换口12内的压力，因此，在该压力差的作用下，第一阀座16会向阀板22的方向运动，并最终与该阀板22抵接，从而实现密封。
请参考图3，其示出了四通阀位于第二切换位置时的示意图。如图3所示，当四通阀处于图3所示的工作状态时，由于第二进气口15的压力大于第二切换口14内的压力，因此，在该压力差的作用下，第四阀座19会向阀板22的方向运动，并最终与该阀板22抵接，从而实现密封。
可见，本发明通过活动设置的第一阀座16和/或第四阀座19，利用其两侧的压力差，实现了第一阀座16和/或第四阀座19与相应的阀板22之间的接触与密封，达到了第一阀座16和第四阀座19与两个阀板22的同时密封，具有结构简单、成本低的特点。
优选地，在一个实施例中，第一阀座16和/或第二阀座17与阀体10之间间隙配合，当然也可以通过密封件配合。例如，当对密封要求不高，可采用间隙配合的方式；当对密封要求高时，可以采用密封件（例如密封圈等）的方式配合。
优选地，阀体10内形成第一活动空间，第一阀座16活动地设置在第一活动空间内。优选地，阀体10内形成第二活动空间，第四阀座19活动地设置在第二活动空间内。特别地，第一活动空间和第二活动空间是设置在阀体内的凹槽，其用于限制。第一阀座16和/或第四阀座19的活动范围。
优选地，第一阀座16和/或第四阀座19在阀腔内的移动距离是2-5毫米。显然，第一阀座16和/或第四阀座19的移动距离也可以是其它的值。相应地，第一活动空间和第二活动空间在阀芯运动方向上的宽度可与第一阀座16和/或第四阀座19在阀腔内的移动距离相对应地设置，例如，也可以设置为2-5毫米。
优选地，四通阀还包括：驱动元件30，与阀芯20连接；驱动元件30的一端插入阀腔内，阀腔内形成有台阶部，驱动元件30的一端与台阶部之间形成第一活动空间。例如，驱动元件30可以是气缸，其可采用与JP3262026B2相同的原理进行驱动。这样，驱动元件30的位于阀腔内部的一端直接限定第一阀座16向左侧的运动位置，以防止挡住第一进气口11，同时，台阶部则可用来限制第一阀座16向右侧的运动位置。
进一步地，由于驱动元件30的一端直接插入阀腔内，且直接与阀体中间的流通孔配合，因而，可以提高阀芯的对中性。相应地，在JP3262026B2所公开的四通阀中，其需要通过活塞27’、气缸28’和封帽39’之间的三体结合，才能实现对中。相比之下，本发明仅通过驱动元件30与阀腔之间的两体直接配合，因而，本发明的对中性更好。
优选地，请参考图5，四通阀还包括：第一弹性元件40，安装在第一活动空间内，且位于第一阀座16的远离第二阀座17的一侧。例如，第一弹性元件40可以为波形垫片或弹性垫片等。利用第一弹性元件40，可以向第一阀座16提供附加的弹性力，在该弹性力的作用下，可进一步确保第一阀座16与阀板22之间的可靠接触。特别地，第一弹性元件40可安装在驱动元件30的上述一端与第一阀座16之间。
优选地，四通阀还包括：第二弹性元件，安装在第二活动空间内，且位于第四阀座19的远离第三阀座18的一侧。例如，第二弹性元件可以为波形垫片或弹性垫片等。利用第二弹性元件，可以向第四阀座19提供附加的弹性力，在该弹性力的作用下，可进一步确保第四阀座19与阀板22之间的可靠接触。
优选地，驱动元件30包括缸体31和设置在缸体31内的活塞32，阀杆21与活塞32连接。当活塞32受控制而左右运动时，可驱动阀芯及其上的阀板22相应地运动，从而实现切换。
优选地，第二阀座17和/或第三阀座18与阀体10一体成型，以便于加工，显然，也可以将第二阀座17和第三阀座18以与第一阀座16和第四阀座19相类似的活动方式安装在阀腔的相应位置。优选地，第一阀座16和第四阀座19可拆卸地安装在阀腔内，特别是，相应地安装在第一活动空间和第二活动空间内，以便于阀芯的安装。
优选地，阀体10可采用管材焊接结构，例如，可以采用包括5个口的管材焊接而成，相比JP3262026B2中使用的铸造结构来说，具有更低的成本。
下面，结合图2和图3对本发明中的四通阀的切换过程进行详细说明。
安装时，本发明中的四通阀的第一进气口11及第二进气口15均与压缩机的出气口连接，其出气口13与压缩机的进气口连接。
当位于图2所示的状态时，压缩机输出的气体由第二进气口15进入阀腔，经过第二切换口14和第一切换口12后，由出气口13流向压缩机的进气口。
当位于图3所示的状态时，压缩机输出的气体由第一进气口11进入阀腔，经过第一切换口12和第二切换口14后，由出气口13流向压缩机的进气口。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种四通阀，包括：
阀体(10)，其内部形成阀腔，所述阀体(10)包括依次设置第一进气口(11)、第一切换口(12)、出气口(13)、第二切换口(14)和第二进气口(15)，所述阀体还包括位于所述第一进气口(11)和所述第一切换口(12)之间的第一阀座(16)、位于所述第一切换口(12)和所述出气口(13)之间的第二阀座(17)、位于所述出气口(13)和所述第二切换口(14)之间的第三阀座(18)、以及位于所述第二切换口(14)和所述第二进气口(15)之间的第四阀座(19)；
阀芯(20)，活动地设置在所述阀腔内，所述阀芯(20)包括阀杆(21)和设置在所述阀杆(21)上的两个阀板(22)，所述阀芯(20)具有第一切换位置和第二切换位置；所述阀芯(20)位于所述第一切换位置时，所述两个阀板(22)分别与所述第一阀座(16)及所述第三阀座(18)抵接并形成第一密封区域；所述阀芯(20)位于所述第二切换位置时，所述两个阀板(22)分别与所述第二阀座(17)及所述第四阀座(19)抵接并形成第二密封区域；
其特征在于，
所述第一阀座(16)和/或所述第四阀座(19)活动地设置在所述阀腔内，所述第一阀座(16)和/或所述第四阀座(19)通过进气口施加压力与所述阀板(22)接触。
2.根据权利要求1所述的四通阀，其特征在于，所述第一阀座(16)和/或所述第二阀座(17)与所述阀体(10)之间间隙配合。
3.根据权利要求1所述的四通阀，其特征在于，所述阀体(10)内形成第一活动空间，所述第一阀座(16)活动地设置在所述第一活动空间内。
4.根据权利要求3所述的四通阀，其特征在于，所述四通阀还包括：
驱动元件(30)，与所述阀芯(20)连接；
所述驱动元件(30)的一端插入所述阀腔内，所述阀腔内形成有台阶部，所述驱动元件(30)的所述一端与所述台阶部之间形成所述第一活动空间。
5.根据权利要求3所述的四通阀，其特征在于，所述四通阀还包括：
第一弹性元件(40)，安装在所述第一活动空间内，且位于所述第一阀座(16)的远离所述第二阀座(17)的一侧。
6.根据权利要求1所述的四通阀，其特征在于，所述阀体(10)内形成第二活动空间，所述第四阀座(19)活动地设置在所述第二活动空间内。
7.根据权利要求6所述的四通阀，其特征在于，所述四通阀还包括：
第二弹性元件，安装在所述第二活动空间内，且位于所述第四阀座(19)的远离所述第三阀座(18)的一侧。
8.根据权利要求1所述的四通阀，其特征在于，所述第二阀座(17)和/或所述第三阀座(18)与所述阀体(10)一体成型。
9.根据权利要求1所述的四通阀，其特征在于，所述第一阀座(16)和/或所述第四阀座(19)在所述阀腔内的移动距离是2-5毫米。
10.根据权利要求1所述的四通阀，其特征在于，所述阀体(10)采用管材焊接结构。
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