CN104514897A - 四通换向阀及其主阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种四通换向阀的主阀，包括具有阀腔的阀体和设于所述阀腔内的连杆滑块组件，所述阀体的上侧设有连通压缩机排气口的排气管，下侧从左向右依次设有连接室内换热器的蒸发管、连接压缩机吸气口的吸气管、连接室外换热器的冷凝管；所述连杆滑块组件固设有连接管，制热时，所述连接管连通所述排气管和所述蒸发管；或，所述连杆滑块组件固设有连接管，制冷时，所述连接管连通所述排气管和所述冷凝管。该主阀结构能够减少冷媒的压力以及能量的损失，提高主阀的工作能效。本发明还公开了一种包括上述主阀的四通换向阀。

Description

四通换向阀及其主阀

技术领域

本发明涉及制冷控制领域，特别是涉及一种四通换向阀及其主阀。

背景技术

空调、压缩机、冷冻机、热水器等系统的制冷、制热的切换是通过四通换向阀来完成的。

请参考图1-2，图1为现有技术中一种典型四通换向阀的结构示意图；图2为一种典型四通换向阀的主阀的结构示意图。

如图所示，四通换向阀包括主阀10和导阀20；主阀10包括阀体11，阀体11具有与压缩机排气口连接的排气管D（即为高压区），与压缩机吸气口连接的吸气管S（即为低压区），与室内换热器30连接的蒸发管E以及与室外换热器40连接的冷凝管C；阀体11两端设有端盖12，内部固设有阀座13，还设有通过连杆14连为一体的滑块15和活塞16，阀座13接触并支撑滑块15，组成一对运动副，活塞16和阀体11组成一对运动副。

导阀20的小阀体固设有与主阀10的排气管D连接的毛细管d，即导阀20的内腔也为高压区；导阀20的小阀座具有三个阀口，并依左向右分别固设有与主阀10的左端盖、吸气管S、主阀10的右端盖连接的毛细管e、毛细管s、毛细管c；导阀20的小阀体右端固设有套管，套管外侧设有电磁线圈50。

当制冷系统需要制冷时，电磁线圈50不通电，导阀20内腔的芯铁带动滑碗左移，使毛细管e和毛细管s相通，毛细管c和毛细管d相通，从而主阀10的左腔为低压区，右腔为高压区，主阀10的左右腔之间形成压力差，将滑块15和活塞16推向左侧，使蒸发管E和吸气管S相通，排气管D与冷凝管C相通，此时，制冷系统内冷媒的流通路径为：压缩机排气口→排气管D→阀体11阀腔→冷凝管C→室外换热器40→节流元件60→室内换热器30→蒸发管E→滑块15内腔→吸气管S→压缩机吸气口，制冷系统处于制冷工作状态；

当制冷系统需要制热时，电磁线圈50通电，导阀20内腔的芯铁克服回复弹簧的作用力带动滑碗右移，使毛细管c和毛细管s相通，毛细管e和毛细管d相通，从而主阀10的左腔为高压区，右腔为低压区，主阀10的左右腔之间形成压力差，将滑块15和活塞16推向右侧，使冷凝管C和吸气管S相通，排气管D与蒸发管E相通，此时，制冷系统内冷媒的流通路径为：压缩机排气口→排气管D→阀体11阀腔→蒸发管E→室内换热器30→节流元件60→室外换热器40→冷凝管C→滑块15内腔→吸气管S→压缩机吸气口，制冷系统处于制热工作状态。

如上，通过导阀20和电磁线圈50的共同作用可实现主阀10的换向，从而切换冷媒的流动方向，实现制冷系统制热工作状态和制冷工作状态的切换。

但是，上述四通换向阀的主阀10存在如下技术问题：

制冷系统处于制热或制冷工作状态时，冷媒由压缩机排气口通过排气管D流入至阀体11的阀腔内，由于压力分布的作用，冷媒充斥整个阀腔，使得冷媒在流入蒸发管E或冷凝管C的过程中，存在较大的压力损失，导致主阀10的换向能力较差，动作性能较低。

有鉴于此，如何改进四通换向阀的主阀结构，提高其工作能效，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种四通换向阀及其主阀，该主阀的工作能效高。

为解决上述技术问题，本发明提供一种四通换向阀的主阀，包括具有阀腔的阀体和设于所述阀腔内的连杆滑块组件，所述阀体的上侧设有连通压缩机排气口的排气管，下侧从左向右依次设有连接室内换热器的蒸发管、连接压缩机吸气口的吸气管、连接室外换热器的冷凝管；

所述连杆滑块组件固设有连接管，制热时，所述连接管连通所述排气管和所述蒸发管。

四通换向阀采用该主阀结构后，当处于制热状态时，连杆滑块组件带动连接管换向至制热端后，所述连接管连通所述排气管和所述蒸发管，如此，冷媒从压缩机流出，经过排气管后，通过该连接管直接流入蒸发管内，然后流入室内热交换器，完成制热功能。由于冷媒在排气管和蒸发管之间的流动通过连接管完成，从而流入阀体阀腔内的冷媒有限，避免了冷媒充斥阀腔导致的压力以及能量损失，提高了主阀的工作能效。

优选地，所述排气管与所述蒸发管的轴线重合，所述连接管为直管。

如此设计，冷媒在排气管和蒸发管之间的流程最短，降低了沿程压力损失，使冷媒的利用率达到最大优化，进一步提高了主阀的制热能效。

优选地，所述直管与所述连杆滑块组件的连杆固接，所述直管贯穿所述连杆。

优选地，所述直管与所述连杆滑块组件的滑块固接。

本发明还提供了另一种四通换向阀的主阀，包括具有阀腔的阀体和设于所述阀腔内的连杆滑块组件，所述阀体的上侧设有连通压缩机排气口的排气管，下侧从左向右依次设有连接室内换热器的蒸发管、连接压缩机吸气口的吸气管、连接室外换热器的冷凝管；

所述连杆滑块组件固设有连接管，制冷时，所述连接管连通所述排气管和所述冷凝管。

四通换向阀采用该主阀结构后，当处于制冷状态时，连杆滑块组件带动连接管换向至制冷端后，所述连接管连通所述排气管和所述冷凝管，如此，冷媒从压缩机流出，经过排气管后，通过该连接管直接流入冷凝管内，然后流入室外热交换器，完成制冷功能。由于冷媒在排气管和冷凝管之间的流动通过连接管完成，从而流入阀体阀腔内的冷媒有限，避免了冷媒充斥阀腔导致的压力损失，提高了主阀的制冷能效。

优选地，所述排气管与所述冷凝管的轴线重合，所述连接管为直管。

如此设计，冷媒在排气管和冷凝管之间的流程最短，降低了沿程压力损失，使冷媒的利用率达到最大优化，进一步提高了主阀的制冷能效。

优选地，所述直管与所述连杆滑块组件的连杆固接，所述直管贯穿所述连杆。

优选地，所述直管与所述连杆滑块组件的滑块固接。

本发明还提供一种四通换向阀，包括主阀和与所述主阀连通的导阀，所述主阀为上述任一项所述的主阀。

由于所述主阀具有上述技术效果，所以包括该主阀的四通换向阀也具有相应的技术效果。

附图说明

图1为现有技术中一种典型四通换向阀的结构示意图；

图2为一种典型四通换向阀的主阀的结构示意图；

图3为本发明所提供四通换向阀的主阀第一实施例的结构示意图；

图4为本发明所提供四通换向阀的主阀第二实施例的结构示意图。

图1-2中：

主阀10，阀体11，端盖12，阀座13，连杆14，滑块15，活塞16，导阀20，室内换热器30，室外换热器40，电磁线圈50，节流元件60；

图3-4中：

主阀100，阀体101，端盖102，阀座103，连杆104，滑块105，活塞106，直管107，直管107’。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种四通换向阀及其主阀，该主阀的工作能效高。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。为了便于理解和描述简洁，下文结合四通换向阀及其主阀进行说明，有益效果不再重复论述。

请参考图3，图3为本发明所提供四通换向阀的主阀第一实施例的结构示意图。

该实施例中，主阀100包括具有阀腔的阀体101，阀体101的上侧设有与压缩机排气口连接的排气管D（即为高压区），下侧从左向右依次设有连接室内换热器的蒸发管E、连接压缩机吸气口的吸气管S（即为低压区）以及连接室外换热器的冷凝管C；这里，方位词左和右是以图3所示示图为基准定义的，只是为了理解和表述方便，不应限定本申请的保护范围，下文与此一致，不再赘述。

阀体101的两端设有端盖102，内部设有阀座103，还设有通过连杆104连为一体的滑块105和活塞106，形成连杆滑块组件；阀座103接触并指出滑块105，组成一对运动副，活塞106和阀体101组成一对运动副。

所述连杆滑块组件固设有连接管，制热时，该连接管连通排气管D和蒸发管E。

四通换向阀采用该主阀结构后，当处于制热状态时，即连杆滑块组件带动连接管换向至制热端，连接管连通排气管D和蒸发管E，如此，冷媒从压缩机流出，经过排气管D后，通过连接管直接流入蒸发管E内，然后流入室内热交换器，完成制热功能。

由于冷媒在排气管D和蒸发管E之间的流动通过连接管完成，流入阀体101内腔内的冷媒有限，避免了背景技术中冷媒充斥阀腔内导致的压力损失，提高了主阀100的制热能效。

需要指出的是，实际工作中需要切换工作状态时，连杆滑块组件在两端压力差的作用下，在阀腔内左右滑动，显然，固设于连杆滑块组件上的连接管应以不影响连杆滑块组件的滑动为准。

在具体的方案中，排气管D与蒸发管E的轴线重合，即排气管D设于蒸发管E的正上方，此时，可将所述连接管设为直管107，当连杆滑块组件换向至制热端，即连杆滑块组件位于阀腔右侧，吸气管S和冷凝管C连通时，排气管D和蒸发管E通过直管107连通，该种设置使得冷媒在排气管D和蒸发管E之间的流程最短，降低了沿程压力损失，使冷媒的利用率达到最大优化，进一步提高了主阀100的制热能效。

更具体地，直管107的下端面略高于阀座103的上端面，上端面略低于阀体101阀腔的顶壁，也就是说，直管107的设置在不影响主阀正常工作的前提下，尽可能地缩短直管107入口和排气管D出口，以及直管107出口与蒸发管E入口之间的距离，如此，可减少流入阀腔内的冷媒量，进一步地提高冷媒的利用率，从而提高主阀100的制热能效。

显然，上述入口和出口针对冷媒的流向而言。

其中，直管107可固设于连杆104，也可固设于滑块105；当直管107固设于连杆104时，显然直管107需贯穿连杆104；当直管107固设于滑块105时，可与滑块105设为一体结构，如一体铸造而成，当然，也可以分别加工，然后再通过焊接等固接方式设为一体。

请参考图4，图4为本发明所提供四通换向阀的主阀第二实施例的结构示意图。

本实施例与第一实施例功能相通的构件以相同标记进行标示。

结合图3和图4，本实施例与第一实施例的区别在于：连杆滑块组件上固设的连接管，在制冷时，连通排气管D和冷凝管C。也就是说，连接管的设置位置不同。

四通换向阀采用该主阀结构后，当处于制冷状态时，即连杆滑块组件带动连接管换向至制冷端，连接管连通排气管D和冷凝管C，如此，冷媒从压缩机流出，经过排气管D后，通过连接管直接流入冷凝管C内，然后流入室外热交换器，完成制冷功能。

与前述第一实施例的原理类似，由于冷媒在排气管D和冷凝管C之间的流动通过连接管完成，流入阀体101内腔内的冷媒有限，避免了背景技术胡总冷媒充斥阀腔内导致的压力损失，提高了主阀100的制冷能效。

在具体的方案中，排气管D与冷凝管C的轴线重合，即排气管D设于冷凝管C正上方，此时，可将连接管设为直管107’，当连杆滑块组件换向至制热端，即连杆滑块组件位于阀腔左侧，吸气管S和蒸发管E连通时，排气管D和冷凝管C之间的流程最短，降低了沿程压力损失，使冷媒的利用率达到最大优化，进一步提高了主阀100的制冷能效。

直管107’的其他具体设置情况与前述第一实施例类似，这里不再赘述。

当然，在上述各实施例中，连接管也可以设置为弯管或弯折结构的管道，如此，排气管D可以不必设置在蒸发管E或冷凝管C的正上方，但是，如此设置，不仅会增加冷媒在连接管内的流程，而且碍于滑块105的结构和设置，连接管的布置空间有限，所以，相较而言，将连接管设为直管为优选方案。

在实际设置时，若制冷系统大部分时间处于制热状态，可选用第一实施例中的主阀结构，提高四通换向阀的制热能效；若制冷系统大部分时间处于制冷状态，可选用第二实施例中的主阀结构，提高四通换向阀的制冷能效。

以上对本发明所提供的四通换向阀及其主阀进行了详细介绍。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)

1.一种四通换向阀的主阀，包括具有阀腔的阀体和设于所述阀腔内的连杆滑块组件，所述阀体的上侧设有连通压缩机排气口的排气管，下侧从左向右依次设有连接室内换热器的蒸发管、连接压缩机吸气口的吸气管、连接室外换热器的冷凝管；其特征在于：

所述连杆滑块组件固设有连接管，制热时，所述连接管连通所述排气管和所述蒸发管。

2.如权利要求1所述的主阀，其特征在于，所述排气管与所述蒸发管的轴线重合，所述连接管为直管。

3.如权利要求2所述的主阀，其特征在于，所述直管与所述连杆滑块组件的连杆固接，所述直管贯穿所述连杆。

4.如权利要求2所述的主阀，其特征在于，所述直管与所述连杆滑块组件的滑块固接。

5.一种四通换向阀的主阀，包括具有阀腔的阀体和设于所述阀腔内的连杆滑块组件，所述阀体的上侧设有连通压缩机排气口的排气管，下侧从左向右依次设有连接室内换热器的蒸发管、连接压缩机吸气口的吸气管、连接室外换热器的冷凝管；其特征在于：

所述连杆滑块组件固设有连接管，制冷时，所述连接管连通所述排气管和所述冷凝管。

6.如权利要求5所述的主阀，其特征在于，所述排气管与所述冷凝管的轴线重合，所述连接管为直管。

7.如权利要求6所述的主阀，其特征在于，所述直管与所述连杆滑块组件的连杆固接，所述直管贯穿所述连杆。

8.如权利要求6所述的主阀，其特征在于，所述直管与所述连杆滑块组件的滑块固接。

9.一种四通换向阀，包括主阀和与所述主阀连通的导阀，其特征在于，所述主阀为权利要求1至8任一项所述的主阀。