CN109028388A - 组合式四通阀及空调系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种组合式四通阀，包括主阀体，阀腔内设置有活塞杆，活塞杆上依次设置有将阀腔分隔成第一压力腔、第二压力腔、第三压力腔和第四压力腔的第一换向活塞、第二换向活塞和第三换向活塞，活塞杆上设置有连通第一压力腔和第三压力腔的流通孔，主阀体上设置有D管、E管、S管和C管，主阀体上设置有先导阀，本发明通过一体式的结构设计，安装时只需将组合式四通阀与压缩机、室内机和室外机相连即可，无需使用大量紫铜管对各个零部件进行装配，节约装配步骤和装配时间，提高生产效率，同时减小占用空间，本发明还提供了一种空调系统，包括上述组合式四通阀。

Description

组合式四通阀及空调系统

技术领域

本发明属于空调领域，具体涉及组合式四通阀。

背景技术

目前，多联机室外机部分各部件之间采用紫铜管连接，紫铜管具有重量大、所占空间大且成本高等缺点，在进行装配时，需要使用大量的紫铜管对每个零部件进行挨个组装，装配步骤繁琐，生产效率低，同时紫铜管不利于风扇通风，系统能效比低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是提供一种轻量化、小型化、模块化的组合式四通阀。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：组合式四通阀，包括设有阀腔的主阀体，主阀体上设置有封闭阀腔的端盖，阀腔内设置有活塞杆，活塞杆上依次设置有将阀腔分隔成第一压力腔、第二压力腔、第三压力腔和第四压力腔的第一换向活塞、第二换向活塞和第三换向活塞，活塞杆上设置有连通第一压力腔和第三压力腔的流通孔，主阀体上设置有四个与阀腔相连通的通气管，分别为D管、E管、S管和C管，主阀体上设置有推动活塞杆移动的先导阀，先导阀通电状态，第一压力腔与D管连通且第三压力腔与S管连通，先导阀断电状态，第一压力腔连通D管和E管且第二压力腔连通S管和C管。

进一步的，主阀体上设置有对第一压力腔的压力进行测量的压力传感器。

进一步的，主阀体上设置有控制压缩机的压力开关，压力开关与第一压力腔相连通。

进一步的，D管内设置有防止冷媒从D管流出的单向阀。

进一步的，D管靠近管口处设置有滤网。

进一步的，先导阀的阀座上设置有分别与第一压力腔、第四压力腔和第二压力腔相连的A腔、B腔和C腔，A腔、B腔和C腔相连通，先导阀上还设置有电磁驱动组件和受电磁驱动组件驱动以封闭A腔或C腔的钢球。

进一步的，电磁驱动组件包括驱动壳、固定在驱动壳内的吸引子、通过弹簧与吸引子相连的芯铁以及连接芯铁和钢球的导向杆。

进一步的，阀腔内设置有防止第四压力腔和C管相连通的限位部，限位部呈阶梯状，位于第一换向活塞一侧。

进一步的，第一换向活塞、第二换向活塞和第三换向活塞与阀腔相接触的侧壁上均设置有限位环槽，限位环槽内设置有“O”型圈，阀腔内设置有两个防止划伤“O”型圈的防伤环槽。

本发明还提供了一种空调系统，包括上述组合式四通阀，D管和S管之间连接有压缩机，E管上连接有室内机，C管上连接有室外机，室内机与室外机相连。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、当先导阀通电时，先导阀连通第一压力腔和第四压力腔，从压缩机出来的冷媒从D管进入第一压力腔，部分冷媒经过先导阀进入第四压力腔，随着第四压力腔内冷媒的增多，第四压力腔的压力增大，向远离端盖的方向推动第三换向活塞，第三换向活塞带动活塞杆移动，此时D管与第一压力腔相连通，E管和S管与第二压力腔相连通，C管和第三压力腔相连通，第一压力腔中的冷媒从流通孔进入第三压力腔，然后依次经C管、室外机、室内机、E管流入第二压力腔，最后从第二压力腔经S管流回压缩机，完成冷媒的循环。当先导阀断电时，使得只有B腔和C腔相连通，通电状态时第四压力腔大压力大于第二压力腔，第二压力腔和第四压力腔连通，第四压力腔中的冷媒从先导阀进入第二压力腔，平衡了第四压力腔和第二压力腔的压力，降低了第四压力腔的压力，从压缩机出来的冷媒从D管进入第一压力腔，第一压力腔的压力增大，推动第一换向活塞向端盖方向移动，活塞杆在第一换向活塞的推动下向端盖方向移动，此时D管和E管通过第一压力腔相连通，S管和C管通过第二压力腔相连通，然后依次经过E管、室内机、室外机、C管流入第二压力腔，然后第二压力腔中的冷媒经S管重新流入压缩机中，完成冷媒的循环，通过通、断电实现主阀体换向，以达到切换冷媒流通方式，实现空调制冷制热的切换。通过组合式四通阀一体式的结构设计，安装时只需将组合式四通阀与压缩机、室内机和室外机相连即可，无需使用大量紫铜管对各个零部件进行装配，节约装配步骤和装配时间，提高生产效率，同时大大减小占用空间。

2、当流入第一压力腔中的冷媒压力过高或过低时，其压力通过压力传感器将信号转化为电信号，便于对第一压力腔内的压力进行实时监测。

3、当流入第一压力腔的压力超过压力开关设定的阈值时，压力开关瞬间断开，压缩机停止工作，保护主阀体，防止活塞杆因第一压力腔的压力过高被挤压损坏。

4、当室内机停止工作时，D管中的单向阀可有效防止冷媒经D管回流影响其他室内机制冷量控制。

5、滤网对冷媒中的金属颗粒进行过滤，防止冷媒中的金属颗粒进入阀腔内部磨损阀腔。

6、通过通断电驱动电磁驱动组件的闭合和分离，进而实现先导阀对阀腔不同部分的连通，实现主阀体换向，简单便捷，易于操作。

7、限位部保证活塞杆移动至第一换向活塞的端面与阶梯状的限位部相抵时活塞杆停止移动，防止第四压力腔与C管连通，阶梯状的限位部易于加工，不易损坏，在保证活塞杆的位移精度的情况下，降低生产成本。

8、第一换向活塞、第二换向活塞和第三换向活塞与阀腔相接触的侧壁上均设置有限位环槽，限位环槽内设置有“O”型圈，“O”型圈使得三个换向活塞与阀腔内壁之间的密封性更好，阀腔内设置有两个防止划伤“O”型圈的防伤环槽，延长“O”型圈的使用寿命。

与现有技术相比，本发明通过一体式的结构设计，安装时只需将组合式四通阀与压缩机、室内机和室外机相连即可，无需使用大量紫铜管对各个零部件进行装配，节约装配步骤和装配时间，提高生产效率，同时大大减小占用空间。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：

图1为本发明组合式四通阀通电状态示意图；

图2为先导阀通电状态示意图；

图3为本发明组合式四通阀断电状态示意图；

图4为先导阀断电状态示意图；

图5为活塞杆示意图；

图6为主阀体示意图；

图7为通电状态的循环系统图；

图8为断电状态的循环系统图。

其中：1、主阀体；11、防伤环槽；12、限位部；2、阀腔；21、第一压力腔；22、第二压力腔；23、第三压力腔；24、第四压力腔；3、端盖；4、活塞杆；41、第一换向活塞；42、第二换向活塞；421、限位环槽；422、“O”型圈；43、第三换向活塞；44、流通孔；5、通气管；51、D管；52、E管；53、S管；54、C管；6、先导阀；61、阀座；611、A腔；612、B腔；6121、B毛细管；613、C腔；6131、C毛细管；62、电磁驱动组件；621、驱动壳；622、吸引子；623、弹簧；624、芯铁；625、导向杆；63、钢球；7、单向阀；71、单向阀阀座；72、单向阀阀芯；8、滤网；81、滤网架；9、压力传感器；10、压力开关。

具体实施方式

参照图1至图8对本发明组合式四通阀的实施例做进一步说明。

组合式四通阀，包括设有阀腔2的主阀体1，如图1和图3所示，主阀体1上设置有封闭阀腔2的端盖3，阀腔2内设置有活塞杆4，活塞杆4从远离端盖3的一端开始依次设置有第一换向活塞41、第二换向活塞42和第三换向活塞43，第一换向活塞41和第三换向活塞43分别位于活塞杆4的两端，第一换向活塞41、第二换向活塞42和第三换向活塞43将阀腔2分隔成第一压力腔21、第二压力腔22、第三压力腔23和第四压力腔24，活塞杆4上设置有流通孔44，流通孔44贯穿第一换向活塞41和第二换向活塞42，连通第一压力腔21和第三压力腔23。

主阀体1上并排设置有四个与阀腔2相连通的通气管5，从远离端盖3的一端开始，依次为D管51、E管52、S管53和C管54，D管51和S管53之间连接有压缩机，E管52与室内机相连，C管54和室外机相连，室内机与室外机相连，D管51内设置有防止冷媒从D管51流出的单向阀7，单向阀7包括固定在D管51内部的单向阀阀座71和可封闭D管51的单向阀阀芯72，D管51靠近管口处还设置有过滤冷媒的滤网8，滤网8通过滤网架81固定在D管51内，滤网8的截面呈“U”型，且滤网8的周圈设置有外翻的外缘，滤网架81上设置有插接滤网8的外缘的滤网8槽，滤网架81上设置有卡槽，D管51内设置有与卡槽相配合的卡扣，滤网架81与D管51之间为可拆卸连接，可拆卸连接的滤网架81与D管51安装和拆卸更加简便，滤网8通过外翻的外缘固定在滤网架81上，若滤网8发生损坏，无需更换滤网架81，节约维修成本，通过将滤网8的截面设置成“U”型，增大D管51内滤网8的面积，即增大滤网8与冷媒的接触面积，使得滤网8对冷媒中的金属颗粒的过滤效果更好，防止冷媒中的金属颗粒进入阀腔2内部磨损阀腔2。

主阀体1上设置有推动活塞杆4移动的先导阀6，先导阀6的阀座61上设置有三个相连通的空腔，分别为A腔611、B腔612和C腔613，先导阀6上还设置有电磁驱动组件62和位于B腔612中受电磁驱动组件62驱动以封闭A腔611或C腔613的钢球63，主阀体1上设置有通气孔，A腔611通过通气孔和第一压力腔21连通，B腔612通过B毛细管6121和第四压力腔24连通，C腔613通过C毛细管6131和第二压力腔22连通；电磁驱动组件62包括连接在阀座61上的驱动壳621、固定在驱动壳621远离阀座61一端的吸引子622、通过弹簧623与吸引子622相连的芯铁624以及连接芯铁624和钢球63的导向杆625。

如图5和图6所示，阀腔2内设置有防止第四压力腔24和C管54相连通的限位部12，限位部12呈阶梯状，位于第一换向活塞41一侧，第一换向活塞41、第二换向活塞42和第三换向活塞43与阀腔2相接触的侧壁上均设置有限位环槽421，限位环槽421内设置有“O”型圈422，阀腔2内设置有两个防止划伤“O”型圈422的防伤环槽11。

主阀体1上设置有对第一压力腔21的压力进行测量的压力传感器9，主阀体1上还设置有控制压缩机的压力开关10，压力开关10与第一压力腔21相连通。

如图1、图2和图7所示，当先导阀6吸引子622外侧的线圈通电时，在吸引子622磁力的作用下，芯铁624克服弹簧623的弹力与吸引子622吸合，芯铁624带动导向杆625，导向杆625带动钢球63一起向吸引子622的方向移动，钢球63封闭C腔613，使得只有A腔611和B腔612相连通，从压缩机出来的冷媒从D管51进入第一压力腔21，部分冷媒经过通气孔进入A腔611和B腔612，再通过B腔612上连接的B毛细管6121进入第四压力腔24，随着第四压力腔24内冷媒的增多，第四压力腔24的压力增大，向远离端盖3的方向推动第三换向活塞43，第三换向活塞43带动活塞杆4移动，直至第一换向活塞41的端面与阶梯状的限位部12相抵，活塞杆4停止移动，此时D管51与第一压力腔21相连通，E管52和S管53与第二压力腔22相连通，C管54和第三压力腔23相连通，第一压力腔21中的冷媒从流通孔44进入第三压力腔23，然后依次经C管54、室外机、室内机、E管52流入第二压力腔22，最后从第二压力腔22经S管53流回压缩机，完成冷媒的循环。

如图3、图4和图8所示，当先导阀6吸引子622外侧的线圈断电时，吸引子622无磁力，芯铁624在弹力的作用下远离吸引子622，芯铁624带动导向杆625，导向杆625带动钢球63一起向远离吸引子622的方向移动，钢球63封闭A腔611，使得只有B腔612和C腔613相连通，由于通电状态时第四压力腔24大压力大于第二压力腔22，断电后，B腔612和C腔613连通，第四压力腔24中的冷媒从C毛细管6131进入C腔613和B腔612，然后通过B毛细管6121进入第二压力腔22，平衡了第四压力腔24和第二压力腔22的压力，降低了第四压力腔24的压力，从压缩机出来的冷媒从D管51进入第一压力腔21，第一压力腔21的压力增大，推动第一换向活塞41向端盖3方向移动，活塞杆4在第一换向活塞41的推动下向端盖3方向移动，直至第三活塞杆4与端盖3相抵时，活塞杆4停止移动，此时D管51和E管52通过第一压力腔21相连通，S管53和C管54通过第二压力腔22相连通，然后依次经过E管52、室内机、室外机、C管54流入第二压力腔22，然后第二压力腔22中的冷媒经S管53重新流入压缩机中，完成冷媒的循环。

通过通、断电实现主阀体1换向，以达到切换冷媒流通方式，实现空调制冷制热的切换。

当流入第一压力腔21中的冷媒压力过高或过低时，其压力通过压力传感器9将信号转化为电信号，便于对第一压力腔21内的压力进行实时监测。

当流入第一压力腔21的压力超过压力开关10设定的阈值时，压力开关10瞬间断开，压缩机停止工作，保护主阀体1，防止活塞杆4因第一压力腔21的压力过高被挤压损坏。

当室内机停止工作时，D管51中的单向阀7可有效防止冷媒经D管51回流至其他室内机影响其他室内制冷量控制。第一换向活塞41、第二换向活塞42和第三换向活塞43与阀腔2相接触的侧壁上均设置有限位环槽421，限位环槽421内设置有“O”型圈422，“O”型圈422使得三个换向活塞与阀腔2内壁之间的密封性更好，阀腔2内设置有两个防止划伤“O”型圈422的防伤环槽11，延长“O”型圈422的使用寿命。

基于上述实施例中的组合式四通阀，本发明还提供了一种空调系统，包括上述组合式四通阀，D管51和S管53之间连接有压缩机，E管52上连接有室内机，C管54上连接有室外机，室内机与室外机相连。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。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前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.组合式四通阀，包括设有阀腔的主阀体，主阀体上设置有封闭阀腔的端盖，其特征在于：所述阀腔内设置有活塞杆，活塞杆上依次设置有将阀腔分隔成第一压力腔、第二压力腔、第三压力腔和第四压力腔的第一换向活塞、第二换向活塞和第三换向活塞，所述活塞杆上设置有连通第一压力腔和第三压力腔的流通孔，所述主阀体上设置有四个与阀腔相连通的通气管，分别为D管、E管、S管和C管，所述主阀体上设置有推动活塞杆移动的先导阀，先导阀通电状态，第一压力腔与D管连通且第三压力腔与S管连通，先导阀断电状态，第一压力腔连通D管和E管且第二压力腔连通S管和C管。

2.根据权利要求1所述的组合式四通阀，其特征在于：所述主阀体上设置有对第一压力腔的压力进行测量的压力传感器。

3.根据权利要求2所述的组合式四通阀，其特征在于：所述主阀体上设置有控制压缩机的压力开关，压力开关与第一压力腔相连通。

4.根据权利要求1所述的组合式四通阀，其特征在于：所述D管内设置有防止冷媒从D管流出的单向阀。

5.根据权利要求1所述的组合式四通阀，其特征在于：所述D管靠近管口处设置有滤网。

6.根据权利要求1至5任一项所述的组合式四通阀，其特征在于：所述先导阀的阀座上设置有分别与第一压力腔、第四压力腔和第二压力腔相连的A腔、B腔和C腔，所述A腔、B腔和C腔相连通，所述先导阀上还设置有电磁驱动组件和受电磁驱动组件驱动以封闭A腔或C腔的钢球。

7.根据权利要求6所述的组合式四通阀，其特征在于：所述电磁驱动组件包括驱动壳、固定在驱动壳内的吸引子、通过弹簧与吸引子相连的芯铁以及连接芯铁和钢球的导向杆。

8.根据权利要求6所述的组合式四通阀，其特征在于：所述阀腔内设置有防止第四压力腔和C管相连通的限位部，所述限位部呈阶梯状，位于第一换向活塞一侧。

9.根据权利要求1所述的组合式四通阀，其特征在于：所述第一换向活塞、第二换向活塞和第三换向活塞与阀腔相接触的侧壁上均设置有限位环槽，限位环槽内设置有“O”型圈，所述阀腔内设置有两个防止划伤“O”型圈的防伤环槽。

10.空调系统，其特征在于：包括权利要求1至9中任一项所述的组合式四通阀，所述D管和S管之间连接有压缩机，所述E管上连接有室内机，所述C管上连接有室外机，所述室内机与室外机相连。