CN106286897A - 四通换向阀及热交换设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种四通换向阀及热交换设备，其中，该四通换向阀包括主阀、导阀和电磁线圈；主阀包括：阀体、阀芯、与阀芯连接的导向架、与导向架连接的活塞部件，以及密封阀体两端的端盖；其中，活塞部件包括：第一外挡板和与导向架连接的活塞螺钉；端盖包括：中心部和边沿部；边沿部为向外弯折的环形凹槽；环形凹槽的底端与第一外挡板相抵触，且环形凹槽的宽度小于活塞螺钉与靠近活塞螺钉的阀体内周面之间的距离。本发明通过设置带环形凹槽的端盖，当该端盖与活塞部件贴合时，端盖为圆周受力，受力点不易发生变化，活塞螺钉受力均匀，能够保证活塞螺钉螺纹处的密封性，实现四通换向阀正常工作。

Description

四通换向阀及热交换设备

技术领域

本发明涉及制冷控制领域，尤其涉及一种四通换向阀及热交换设备。

背景技术

目前的四通换向阀主要用来切换空调系统冷媒的流向，从而使空调器起到制冷制热的切换。具体的，图1为现有技术的四通换向阀的结构示意图，如图1所示，四通换向阀采用的端盖10包括边沿部11和与边沿部11固定连接的中心部12，边沿部11与阀体20焊接。边沿部11的端部用于与活塞部件30配合以便于限定活塞部件30的工作位置。换向时采用边沿部11端部与活塞部件30中的外挡板31中间贴合限位。

但是，由于端盖10属于冲压成型件，模具易磨损，又由于现有端盖10与活塞部件30的外挡板31为点面接触，因此，端盖10与外挡板31贴合时，端盖10容易变形，且受力点易发生变化，引起活塞螺钉32受力不均匀，从而导致活塞螺钉螺纹处密封变差，甚至造成活塞螺钉32脱落，进而造成四通换向阀无法正常工作。

发明内容

本发明提供的一种四通换向阀及热交换设备，能够保证活塞螺钉螺纹处的密封性，实现四通换向阀正常工作。

本发明提供一种四通换向阀，包括主阀、导阀和电磁线圈；

所述主阀包括：阀体、阀芯、与所述阀芯连接的导向架、与所述导向架连接的活塞部件，以及密封所述阀体两端的端盖；

其中，所述活塞部件包括：第一外挡板和与所述导向架连接的活塞螺钉；

所述端盖包括：中心部和边沿部；所述边沿部为向外弯折的环形凹槽；所述环形凹槽的底端与所述第一外挡板相抵触，且所述环形凹槽的宽度小于所述活塞螺钉与靠近所述活塞螺钉的所述阀体内周面之间的距离。

本发明提供一种热交换设备包括：室内热交换器、室外热交换器、压缩机和四通换向阀。

本发明提供的四通换向阀及热交换设备，其中，该四通换向阀包括：主阀、导阀和电磁线圈；其中，主阀包括：阀体、阀芯、与阀芯连接的导向架、与导向架连接的活塞部件，以及密封阀体两端的端盖；其中，活塞部件包括：第一外挡板和与导向架连接的活塞螺钉；端盖包括：中心部和边沿部；边沿部为向外弯折的环形凹槽；环形凹槽的底端与第一外挡板相抵触，且所述环形凹槽的宽度小于所述活塞螺钉与靠近所述活塞螺钉的所述阀体内周面之间的距离。本发明通过设置带环形凹槽的端盖，当该端盖与活塞部件贴合时，端盖为圆周受力，受力点不易发生变化，活塞螺钉受力均匀，能够保证活塞螺钉螺纹处的密封性，实现四通换向阀正常工作。

附图说明

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为现有技术的四通换向阀的结构示意图；

图2为本发明实施例一的四通换向阀的剖面图；

图3为本发明实施例一的四通换向阀的端盖的剖面图；

图4为本发明实施例一的四通换向阀的端盖的主视图；

图5为本发明实施例三的四通换向阀的活塞部件的侧视图；

图6为本发明实施例三的四通换向阀的活塞部件的剖面图；

图7为本发明实施例五的热交换设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

不失一般性，本文以四通换向阀的横截面形状为圆形为例，介绍本发明的相关内容，本领域技术人员应当理解，四通换向阀的形状包括但不限于圆形，也可以是其他形状例如正方形等。

图2为本发明实施例一的四通换向阀的剖面图，如图2所示，该四通换向阀包括：主阀100、导阀200和电磁线圈300。主阀100包括：阀体110、阀芯120、与阀芯120连接的导向架130、与导向架130连接的活塞部件140，以及密封阀体两端的端盖150；活塞部件140包括：第一外挡板141和与导向架130连接的活塞螺钉142。

具体的，图3为本发明实施例一的四通换向阀的端盖的剖面图，图4为本发明实施例一的四通换向阀的端盖的主视图，如图3和图4所示，该端盖150包括：中心部151和边沿部152；边沿部152为向外弯折的环形凹槽；环形凹槽的底端与第一外挡板141相抵触，且环形凹槽的宽度d小于活塞螺钉142与靠近活塞螺钉142的阀体110内周面之间的距离。

在本实施例中，可选地，阀体110可以为具有沿轴向贯穿的空腔的筒状结构，且阀体110的两端通过端盖150封装。可选地，上述端盖150与阀体110的连接方式可以具体为，端盖150首先插装于阀体110中，使得边沿部152与阀体110铆接，而后通过焊接的方式实现阀体110与端盖150的密封。另外，阀体110也不局限于筒状结构，也可以为沿轴向内径减缩的结构形式，只要能够实现对活塞部件140的可靠定位即可，本发明并不对此做具体限定。进一步地，端盖150的径向尺寸应该根据阀体110的型号尺寸确定。

在本实施例中，可选地，阀体110和端盖150的材料可以为黄铜，使用黄铜加工而成的阀体110和端盖150在焊接过程中较为容易，且焊接可靠性较易保证，同时黄铜材料不会生锈，使用寿命较长成本较低。另外，上述阀体110和端盖150的材料也不局限于黄铜，也可以为本领域中常规使用的其他金属，例如，不锈钢、铝合金和铁。

在本实施例中，可选地，中心部151和边沿部152可以具有一体式结构，无需利用连接部件进行连接，简化加工工艺过程，并且提高了连接稳定性，同时，中心部151和边沿部152不局限于一体式结构，可以通过本领域中常规的连接方式固定连接，例如，焊接，也可以通过螺栓连接的方式对中心部151和边沿部152进行可拆卸连接。

本实施例的四通换向阀，通过包含中心部和边沿部的端盖密封四通换向阀的阀体，该端盖的边沿部为向外弯折的环形凹槽，该环形凹槽的底端与第一外挡板相抵触，且环形凹槽的宽度小于活塞螺钉与靠近活塞螺钉的阀体内周面之间的距离，当阀体存在压力差时，一侧的活塞部件在压力差的作用下，通过导向架推动阀芯和另一侧的活塞部件移动，直到另一侧的活塞部件中的外挡板碰触到与其相靠近的端盖，当端盖与第一外挡板贴合时，端盖为圆周受力，受力点不易发生变化，活塞螺钉受力均匀，能够保证活塞螺钉螺纹处的密封性，实现四通换向阀正常工作，解决了现有技术中因端盖与外挡板为点面接触，造成的活塞螺钉螺纹处密封变差的问题。

进一步地，在本发明实施例二中，在上述实施例一的基础上，该环形凹槽的外侧与阀体110通过融化极氩弧焊焊接，激光焊或者高能密束焊连接，以实现与阀体110的密封连接，具体地，在使用熔化极氩弧焊焊接时，端盖150和阀体110的装配形式也可以为多种，保证端盖150与阀体110具有较为稳定的密封性，以便保证四通换向阀的工作可靠性。

另外，可选地，中心部151为圆形结构，也可以为凹球形，能够提高端盖的抗压强度和抗冲击能力，从而提高四通换向阀的工作性能和安全性能。

图5为本发明实施例三的四通换向阀的活塞部件的侧视图，图6为本发明实施例三的四通换向阀的活塞部件的剖面图，在实施例一和实施例二的技术方案的基础上，如图5和图6所示，该四通换向阀中的活塞部件140包括：活塞体143、弹性部件144和内挡板145；其中，活塞螺钉142依次连接第一外挡板141、活塞体143、弹性部件144和内挡板145；活塞体143与第一外挡板141相抵触，用于保护第一外挡板141；弹性部件144与活塞体143相抵触，用于实现弹力推动活塞体143；内挡板145与弹性部件144相抵触，用于保护弹性部件144。

可选地，第一外挡板141的边缘设置有用于与阀体10上的毛细管相通的凹槽1411；其中，凹槽1411的高度h小于第一外挡板141的厚度，且凹槽1411的长度l小于第一外挡板141的半径的一半。

可选地，第一外挡板141是通过黄铜带冲制而成，大体呈具有四个齿形装的薄片结构，其中相对的一对齿部开设有铆钉孔1412，另外一对齿部开设有螺钉贯穿孔1413，活塞螺钉142贯穿在螺钉贯穿孔1413中。

在本实施例中，由于第一外挡板的边缘设置有用于与阀体上的毛细管相通的凹槽，通过与实施例一的端盖配合，可以通过尺寸设计，借助外挡板实现定位，解决定位困难的问题。解决了现有技术中通风孔设置在端盖上，而端盖在定位时需要找孔，需控制端盖周向位置及端盖压入深度，定位困难，不易定位的问题。

进一步地，参考图5和图6，在本发明实施例四中，在上述实施例三的基础上，活塞部件140还包括：用于保护活塞体143的第二外挡板146；其中，第二外挡板146安装在第一外挡板141与活塞体143之间。

具体的，第一外挡板设置有凹槽，使得第一外挡板的凹槽部位厚度小，容易导致活塞体变形，同时，第一外挡板不挖通的话，会导致第一外挡板加工困难，因此，在本实施例中，将第一外挡板直接挖通，在第一外挡板与活塞体之间设置有第二外挡板，不仅可以保护活塞体的形状，而且还避免了第一外挡板加工困难的问题。

可选地，弹性部件144为齿形弹簧或者弹簧片。

可选地，活塞体143为活塞碗，且为塑料件。

图7为本发明实施例五的热交换设备的结构示意图，如图7所示，该热交换设备包括：室内热交换器2、室外热交换器3、压缩机4和四通换向阀1。

其中，该四通换向阀1可以上述图1至图6任一所示的装置，其实现原理和有益效果相类似，此处不再赘述。

可选地，热交换设备可以为空调、冷冻机以及热水器等设备。

在本实施例中，该四通换向阀1的工作原理为：四通换向阀1位于由室内热交换器2和室外热交换器3构成的冷媒回路中，通常包括主阀100、导阀200和电磁线圈300三大部分。主阀100的阀体110的两端均焊接有端盖150，且阀体110内具有阀芯120，阀芯120分别通过导向架130与两个活塞部件140相连，两个活塞部件140将主阀100的腔体分为左腔室、中腔室和右腔室；阀芯120的下部具有内腔，由一组接管通过内腔形成一个封闭的气流循环，另一接管通过阀体的内腔形成另一个封闭的流体循环。

四通换向阀1的主阀100具有三个端口，与压缩机4吸气端口连通的S口，与室内热交换器2连通的E口和与室外热交换器3连通的C口，两个端盖150分别与阀体110的两侧端部封固连接，形成主阀100的内部密闭阀腔，且两个活塞部件140将主阀100的内部阀腔分成左中右三个腔，其中，左腔与导阀200的e口连通，右腔与导阀200的c口连通。这样在导阀200的控制下，主阀100内部的阀芯120随着活塞部件140一同移动，从而实现制冷和制热两种工作状态之间的切换。

制冷位置时，电磁线圈300断电，导阀200的毛细管e、s及毛细管c、d分别相通，此时，主阀100左腔为低压低温区，主阀100右腔为高压高温区；这样在主阀100内的左右腔就形成了一个压力差，在此压力差的作用下，右侧阀芯120和右侧的活塞部件140移向左侧，此时，左侧的活塞部件140与左侧的端盖150相抵；使E、S两管相通，D、C两管相通，此时，系统内部的制冷工质流通路径为：压缩机4排气口，D管，主阀，C管，室外热交换器3，室内热交换器2，E管，阀芯，S管，压缩机4吸气口，系统实现制冷循环。

制热位置时，电磁线圈300通电，导阀200的毛细管c和毛细管s及毛细管e和毛细管d两分别相通，此时，主阀100右腔为低压低温区、主阀100左腔成为高压高温区；这样在主阀100内的左右腔之间就形成了一个压力差，在此，压力差的作用下，阀芯120和左侧的活塞部件140移向右侧，阀芯120滑动至右侧，此状态下右侧的活塞部件140与右侧的端盖150相抵，使S管和C管连通、D管和E管连通，此时，系统内部的制冷工质流通路径为：压缩机4排气口，D管，主阀，E管，室内热交换器2，室外热交换器3，C管，阀芯，S管，压缩机4吸气口，系统实现制热循环。

本实施例的热交换设备中的四通换向阀，通过包含中心部和边沿部的端盖密封四通换向阀的阀体，该端盖的边沿部为向外弯折的环形凹槽，该环形凹槽的底端与第一外挡板相抵触，且环形凹槽的宽度小于活塞螺钉与靠近活塞螺钉的阀体内周面之间的距离，当阀体存在压力差时，一侧的活塞部件在压力差的作用下，通过导向架推动阀芯和另一侧的活塞部件移动，直到另一侧的活塞部件中的外挡板碰触到与其相靠近的端盖，当端盖与第一外挡板贴合时，端盖为圆周受力，受力点不易发生变化，活塞螺钉受力均匀，能够保证活塞螺钉螺纹处的密封性，实现四通换向阀正常工作，进而保证了整个热交换设备正常工作。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种四通换向阀，包括主阀、导阀和电磁线圈；其特征在于，所述主阀包括：阀体、阀芯、与所述阀芯连接的导向架、与所述导向架连接的活塞部件，以及密封所述阀体两端的端盖；

其中，所述活塞部件包括：第一外挡板和与所述导向架连接的活塞螺钉；

所述端盖包括：中心部和边沿部；所述边沿部为向外弯折的环形凹槽；所述环形凹槽的底端与所述第一外挡板相抵触，且所述环形凹槽的宽度小于所述活塞螺钉与靠近所述活塞螺钉的所述阀体内周面之间的距离。

2.根据权利要求1所述的四通换向阀，其特征在于，所述环形凹槽的外侧与所述阀体通过融化极氩弧焊焊接，以实现与所述阀体的密封连接。

3.根据权利要求1所述的四通换向阀，其特征在于，所述中心部为圆形结构。

4.根据权利要求1-3任一所述的四通换向阀，其特征在于，所述活塞部件包括：活塞体、弹性部件和内挡板；

其中，所述活塞螺钉依次连接所述第一外挡板、活塞体、弹性部件和内挡板；所述活塞体与所述第一外挡板相抵触，用于保护所述第一外挡板；所述弹性部件与所述活塞体相抵触，用于实现弹力推动所述活塞体；所述内挡板与所述弹性部件相抵触，用于保护所述弹性部件。

5.根据权利要求4所述的四通换向阀，其特征在于，所述第一外挡板的边缘设置有用于与所述阀体上的毛细管相通的凹槽；

其中，所述凹槽的高度小于所述第一外挡板的厚度，且所述凹槽的长度小于所述第一外挡板的半径的一半。

6.根据权利要求5所述的四通换向阀，其特征在于，所述活塞部件还包括：用于保护所述活塞体的第二外挡板；

其中，所述第二外挡板安装在所述第一外挡板与所述活塞体之间。

7.根据权利要求6所述的四通换向阀，其特征在于，所述弹性部件为齿形弹簧或者弹簧片。

8.根据权利要求7所述的四通换向阀，其特征在于，所述活塞体为活塞碗，且为塑料件。

9.一种热交换设备，其特征在于，包括：室内热交换器、室外热交换器、压缩机和权利要求1-8任一所述的四通换向阀。