CN109323016A - 四通换向阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种四通换向阀，四通换向阀包括阀体、阀芯，阀芯密封转动装配于阀体的空腔内，阀芯上侧具有用于与驱动电机传动连接的连接部，阀体周向的腔壁上设有四个通孔，第一通孔、第二通孔在前后方向上贯通设置，第三通孔、第四通孔在左右方向上贯通设置；阀芯上设有第一通道、第二通道、第三通道、第四通道；在阀芯相对阀体转动时，具有两工位，第一工位是，第一通道的两端分别与相邻的两通孔连通，第二通道的两端与另外两通孔连通；第二工位是，第一通孔、第三通道、第二通孔相连通，第三通孔、第四通道、第四通孔相连通。本发明四通换向阀在有无压差的情况下均可以运行，解决了必须有压差存在才能运行的问题。

Description

四通换向阀

技术领域

本发明涉及换向阀技术领域，具体涉及一种四通换向阀。

背景技术

四通换向阀主要用在管路系统中，作为一种换向部件使用，传统的四通换向阀主要用在空调上，利用电磁线圈的通电受力使先导阀(控制阀)发生动作，并且改变先导阀(控制阀)内的压差，带动主阀体的滑杆滑动，从而改变制冷剂的流向，实现制冷与制热功能的相互转换。但是传统的四通换向阀由于需要有压差作用，所以只能用在存在高低压的系统中进行换向，如冷暖型空调系统。传统的四通换向阀很难用于高压设备中，如跨临界二氧化碳冷暖空调中，因为其较高的压力会使主阀体的滑杆与阀体底部密封面的作用力非常大，使磨损极具增大，导致密封面破坏，而且压力过大也会使先导阀内的气体压差对滑杆的左右推动比较困难，容易出现卡塞的状况。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型的四通换向阀，以解决现有四通换向阀必须有压差存在才能运行的技术问题。

为实现上述目的，本发明四通换向阀采用如下技术方案：四通换向阀，包括阀体、阀芯，阀体为上侧开口的空腔，阀芯密封转动装配于阀体的空腔内，阀芯的转动轴线为上下方向，阀芯上侧具有用于与驱动电机传动连接的连接部，阀体周向的腔壁上设有四个通孔，分别为第一通孔、第二通孔、第三通孔、第四通孔，第一通孔、第二通孔在前后方向上贯通设置，第三通孔、第四通孔在左右方向上贯通设置，第一通孔、第二通孔的中心所在平面与第三通孔、第四通孔的中心所在平面上下设置；阀芯上设有第一通道、第二通道、第三通道、第四通道；在阀芯相对阀体转动时，具有两工位，第一工位是，第一通道的两端分别与相邻的两通孔连通，第二通道的两端与另外两通孔连通；第二工位是，第一通孔、第三通道、第二通孔相连通，第三通孔、第四通道、第四通孔相连通。

进一步的，所述第一通道及第二通道均由设置在阀芯外周壁上的斜槽形成，所述第三通道、第四通道是由贯通阀芯的直通孔形成。

进一步的，第一通道与第二通道结构相同。

进一步的，所述阀体外形为柱状，第一通孔、第二通孔、第三通孔、第四通孔在阀体外周方向上相隔90度分布。

进一步的，所述第一通道及第二通道均是由设置在阀芯内部的孔道形成，所述第三通道、第四通道是由贯通阀芯的直通孔形成。

进一步的，所述第一通道与第二通道结构相同。

进一步的，所述第一通孔、第二通孔、第三通孔、第四通孔上分别装有第一连接管、第二连接管、第三连接管、第四连接管。

进一步的，第一连接管、第二连接管同轴布置，第三连接管、第四连接管同轴布置。

进一步的，所述第一连接管、第二连接管、第三连接管、第四连接管管径相同，且与第一通道、第二通道的通流面积大小一致。

进一步的，所述驱动电机为步进电机，步进电机的电机轴通过轴连接块与阀芯传动连接，步进电机外围罩设有电机壳。

本发明的有益效果：通过驱动电机旋转带动阀体内的阀芯旋转，实现通道的改变。具体地，在阀芯相对阀体转动时，具有两工位，第一工位是，第一通道的两端分别与相邻的两通孔连通，第二通道的两端与另外两通孔连通；第二工位是，第一通孔、第三通道、第二通孔相连通，第三通孔、第四通道、第四通孔相连通。通过控制驱动电机的旋转角度，进而控制阀芯以切换其所处的工位，达到换向的目的。本发明四通换向阀采用电机驱动的方式，具有高承压，有无压差均可以运行，低摩擦的特点。

附图说明

图1是本发明四通换向阀实施例1的结构示意图；

图2是本发明四通换向阀实施例1的去除外壳体后的主视图；

图3是图2的左侧视图；

图4是图2的立体结构示意图；

图5是本发明四通换向阀在冷暖空调中应用的换向原理示意图(制冷)；

图6是本发明四通换向阀在冷暖空调中应用的换向原理示意图(制热)；

图7是本发明四通换向阀实施例2的去除外壳体后的主视图；

图8是图7的左视图；

图9是图7的右视图；

图10是图7的立体结构示意图。

图中各标记对应的名称：1、第一连接管，2、第二连接管，3、第三连接管，4、第四连接管，5、阀体，6、电机壳，7、驱动电机，8、轴连接块，9、阀芯，91、第一通道，92、第二通道，93、第三通道，94、第四通道，10、四通换向阀，20、室外换热器，30、第一毛细管，40、单向阀，50、第二毛细管，60、过滤器，70、气液分离器，80、压缩机，90、室内换热器。

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。

本发明四通换向阀的实施例1：如图1-图6所示，包括阀体5、阀芯9，阀体5为上侧开口的空腔，阀芯9密封转动装配于阀体5的空腔内，阀芯9的转动轴线为上下方向。阀体5外形为柱状，为一壳体结构。阀芯9为柱状，外形与阀体5内的空腔适配。

阀体5周向的腔壁上设有四个通孔，分别为第一通孔、第二通孔、第三通孔、第四通孔，第一通孔、第二通孔在前后方向上同轴线设置，第三通孔、第四通孔在左右方向上同轴线设置。第一通孔、第二通孔的中心所在平面与第三通孔、第四通孔的中心所在平面为上下间隔设置的两个面。第一通孔、第二通孔、第三通孔、第四通孔在阀体5外周方向上均匀分布，也即相邻两个相隔90度分布。

第一通孔、第二通孔、第三通孔、第四通孔上分别装有第一连接管1、第二连接管2、第三连接管3、第四连接管4。第一通孔、第二通孔、第三通孔、第四通孔被相应的连接管遮挡，因此图中未对这几个通孔进行标记。第一连接管1、第二连接管2同轴布置，第三连接管3、第四连接管4同轴布置。第一连接管1、第二连接管2、第三连接管3、第四连接管4管径相同。

阀芯9上设有第一通道91、第二通道92、第三通道93、第四通道94。图2中所示，第一通道91为实线所示，第二通道92为虚线所示。图3中，第一通道91为虚线所示，第二通道92为实线所示。第一通道91及第二通道92均由设置在阀芯9外周壁上的斜槽形成，第一通道91与第二通道92结构相同。斜槽的两端分别为底部、顶部，顶部、底部所在的两点在阀芯9圆周方向上的跨度占四分之一圆，两端部能够与相邻的两通孔分别对应。第一通道91、第二通道92关于阀芯的上下方向的轴线中心对称。

第三通道93、第四通道94是由贯通阀芯9的直通孔形成，第三通道93、第四通道94在空间上垂直设置。第一通道91、第二通道92、第三通道93、第四通道94的通流面积大小与上述的连接管通流面积大小一致。

第一通道91、第二通道92为设置在阀芯外周壁上的槽，第三通道93、第四通道94为直孔式通道，各通道可以加工出，也可砂型铸造的方式成型。

阀芯9上侧具有用于与驱动电机7传动连接的连接部，驱动电机7为步进电机，步进电机的电机轴通过轴连接块8与阀芯9传动连接，步进电机外围罩设有电机壳6。电机壳6与阀体5上下装配，形成换向阀的外壳体结构。

本发明四通换向阀的原理：步进电机驱动阀芯9按照设定角度转动，在阀芯9相对阀体5转动一定角度时，第一通道91的两端分别与相邻的两通孔连通，同时，第二通道92的两端与另外的两通孔连通，处于第一工位。例如，第一通道91的两端分别与第三通孔、第一通孔对应，第一通道91、第一连接管1、第三连接管3相互连通；此时，第二通道92的两端分别与第四通孔、第二通孔对应，第二通道92、第二连接管2、第四连接管4相互连通。当阀芯9继续转动90度，第一通道91、第二通道92不通，此时，第一连接管1、第三通道93、第二连接管2相连通，构成一路通道；第三连接管3、第四通道94、第四连接管4相连通，构成另一路通道，处于第二工位。

下面以在冷暖空调上的应用为例，介绍四通换向阀的原理：

如图5所示，四通换向阀10不通电，驱动电机7无旋转，A口、B口连通，C口、D口连通，此时，四通换向阀10的通道状态为，处于上述的第二工位，压缩机出口连接管(第一连接管)与第一通孔连通，从压缩机80出来的高温高压制冷剂由第三通道93流向室外换热器进口连接管(第二连接管)，进入室外换热器20散热，通过第一毛细管30与单向阀40后节流降压降温，再流经过滤器60后，低温制冷剂在室内换热器90中散热，将冷量释放到室内后，流经室内换热器出口连接管(第三连接管)，室内换热器出口连接管与第三通孔连通，经第四通道94后从第四通孔出来的制冷剂进入到压缩机进口连接管(第四连接管)，再流经气液分离器70，进入到压缩机80内部完成循环，此工位下，阀芯9上的斜槽也即第一通道91、第二通道92是封闭的。

室内温度低，需要制热时，如图6所示，A口、C口连通，B口、D口连通，此时，四通换向阀的通道状态为，处于上述的第一工位。压缩机出口连接管(第一连接管)与第一通道91的底部连通，室内换热器出口连接管(第三连接管)与第一通道91的顶部连通，室外换热器进口连接管(第二连接管)与第二通道92的底部连通，压缩机进口连接管(第四连接管)与第二通道92的顶部连通。从压缩机80出来的高温高压制冷剂进入室内换热器90散热，而后流经过滤器60，通过第二毛细管50、第一毛细管30节流降压降温，低温制冷剂在室外换热器20中从环境中吸热，将冷量释放，制冷剂继续流经室外换热器进口连接管(第二连接管)、第二通道92后，进入到压缩机进口连接管(第四连接管)，再流经气液分离器70，进入压缩机80内部完成循环。

本发明四通换向阀的实施例2：

本实施例与实施例1的区别仅在于，第一通道与第二通道的成型方式。如图7至图10所示，本实施例中，第一通道91及第二通道92均是由设置在阀芯内部的孔道形成。第一通道与第二通道结构相同。第一通道、第二通道的两端均是一端高、另一端低，两端能够分别与阀体上相邻的一高一低的两通孔对应。第一通道、第二通道可以用型砂铸造的方式成型。

图7中示出了第一通道的位置高的一端口，图9中示出了第一通道的位置低的一端口。图8中示出了第二通道的位置低的一端口。

本发明四通换向阀的实施例3：

本实施例与实施例1的区别仅在于，第三通道、第四通道的结构形式，本实施例中第三通道、第四通道为非直孔式，而是采用弧形，保证第三通道、第四通道的各自两端是处于同一水平面上，能够与阀体上的相应通孔对应即可。第三通道、第四通道可采用型砂铸造的方式成型。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.四通换向阀，其特征在于：包括阀体、阀芯，阀体为上侧开口的空腔，阀芯密封转动装配于阀体的空腔内，阀芯的转动轴线为上下方向，阀芯上侧具有用于与驱动电机传动连接的连接部，阀体周向的腔壁上设有四个通孔，分别为第一通孔、第二通孔、第三通孔、第四通孔，第一通孔、第二通孔在前后方向上贯通设置，第三通孔、第四通孔在左右方向上贯通设置，第一通孔、第二通孔的中心所在平面与第三通孔、第四通孔的中心所在平面上下设置；

阀芯上设有第一通道、第二通道、第三通道、第四通道；在阀芯相对阀体转动时，具有两工位，第一工位是，第一通道的两端分别与相邻的两通孔连通，第二通道的两端与另外两通孔连通；第二工位是，第一通孔、第三通道、第二通孔相连通，第三通孔、第四通道、第四通孔相连通。

2.根据权利要求1所述的四通换向阀，其特征在于：所述第一通道及第二通道均由设置在阀芯外周壁上的斜槽形成，所述第三通道、第四通道是由贯通阀芯的直通孔形成。

3.根据权利要求2所述的四通换向阀，其特征在于：第一通道与第二通道结构相同。

4.根据权利要求3所述的四通换向阀，其特征在于：所述阀体外形为柱状，第一通孔、第二通孔、第三通孔、第四通孔在阀体外周方向上相隔90度分布。

5.根据权利要求1所述的四通换向阀，其特征在于：所述第一通道及第二通道均是由设置在阀芯内部的孔道形成，所述第三通道、第四通道是由贯通阀芯的直通孔形成。

6.根据权利要求4所述的四通换向阀，其特征在于：所述第一通道与第二通道结构相同。

7.根据权利要求1至6任一项所述的四通换向阀，其特征在于：所述第一通孔、第二通孔、第三通孔、第四通孔上分别装有第一连接管、第二连接管、第三连接管、第四连接管。

8.根据权利要求7所述的四通换向阀，其特征在于：第一连接管、第二连接管同轴布置，第三连接管、第四连接管同轴布置。

9.根据权利要求7所述的四通换向阀，其特征在于：所述第一连接管、第二连接管、第三连接管、第四连接管管径相同，且与第一通道、第二通道的通流面积大小一致。

10.根据权利要求1至6任一项所述的四通换向阀，其特征在于：所述驱动电机为步进电机，步进电机的电机轴通过轴连接块与阀芯传动连接，步进电机外围罩设有电机壳。