CN110274054B - 一种能够在四通和三通之间切换的转换阀 - Google Patents

Abstract

一种能够在四通和三通之间切换的转换阀，包括筒体，设置在筒体内的滑阀以及带动滑阀左右移动的控制部件；所述滑阀包括阀芯以及连接阀芯与控制部件的连接件；阀芯具有密封能力，能够隔阀芯左右端的流体，阀芯安装在连接件上，并通过控制部件控制其左右移动；根据阀芯所处位置转换阀具有三种状态，包括：四通状态，右三通状态，左三通状态；本发明通过提供一种有效可行的转化阀结构，实现流路四通和三通的转换需求，同时可以简化管路与控制，降低成本，提高系统可靠性。

Description

一种能够在四通和三通之间切换的转换阀

技术领域

本发明涉及转换控制阀，具体涉及一种能够在四通和三通之间切换的转换阀。

背景技术

单级制冷或热泵设备系统简单，运行高效，但随着技术的发展与社会进步，应用场景逐渐复杂化，设备功能逐渐多样化，因此现在系统中需要额外设计有相关的支路和控制阀(阀组)来控制系统的切换以转换系统的运行状况，实现场景匹配或者功能转换。

目前制冷/热泵系统最常用的复合控制阀件为四通换向阀，其可实现四条通路上两两相通到另外一种组合的两两相通的切换(即ab、cd连接切换到ac、bd连接)，从而实现系统的换向逆流运转，从而实现空调系统制冷/热泵的功能切换。

但在压缩机或制冷设备中，有转换阀能够在四通/三通之间切换的需求。系统转换到三通状态后，在屏蔽某一支路的情况下，还能联通其他支路，以最大利用空余流道或空余功能零件，以降低系统损失提高效率。这种情况下，一般只能采用三个电磁阀组成的通断阀组，通过不同的通断方案，实现系统转换要求。这样使得系统对各阀的控制时间精确度要求很高，控制复杂，同时也增加了系统零件与成本，提升系统不确定度，降低可靠性。

发明内容

为了克服上述问题，本发明提供了一种能够在四通和三通之间切换的转换阀，有效实现系统四通和三通的流路转换需求，同时可以简化管路与控制，降低成本，提高系统可靠性。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种能够在四通和三通之间切换的转换阀，包括筒体10，设置在筒体10内的滑阀30以及控制滑阀30左右移动或停止的控制组件20；所述滑阀30包括阀芯31以及连接阀芯31与控制部件的连接件；

所述阀芯31安装后具有密封能力，能够隔绝滑阀30内部，阀芯31左右端的流体，防止互相泄露；

所述筒体10具有四条流体通道，分别为两条内侧通道即左边内侧通道11和右边内侧通道12，两条外侧通道即左边外侧通道13和右边外侧通道14，所述左边内侧通道11和右边内侧通道12之间的最小距离大于等于阀芯31的厚度；所述左边外侧通道13与左边内侧通道11之间的最小距离以及右边外侧通道14与右边内侧通道12之间的最小距离大于等于0；

所述转换阀根据阀芯31所处位置不同具有三种状态，分别为：阀芯31处于左边内侧通道11和右边内侧通道12之间，为四通状态；阀芯31处于左边内侧通道11与左边外侧通道13之间，为右三通状态；阀芯31处于右边内侧通道12与右边外侧通道14之间，为左三通状态。

所述控制部件20包括控制滑阀30左右移动的驱动部件21以及控制滑阀30停止的止动部件22；当驱动部件21为步进电机时，所述滑阀30包括能够左右移动的阀芯31以及控制阀芯31移动的连接阀芯31与步进电机的螺杆32，所述螺杆32通过步进电机的传动，控制其向不同方向旋转；所述阀芯31安装在螺杆32上，并通过螺杆32旋转，控制阀芯31左右移动。

当控制部件的止动部件22为齿轮止动时，所述止动部件22包括齿轮与限位销，通过限位销对齿轮转动的干涉，限制螺杆32的转动，以防止阀芯31在步进电机停止状态下自由滑动，或由于两端的压差而发生滑移。

当控制部件的止动部件22为摩擦止动时，所述止动部件22包括具备大摩擦力的摩擦块与摩擦轮，通过摩擦块与摩擦轮之间的摩擦作用，限制螺杆32的转动，以防止阀芯31在步进电机停止状态下自由滑动，或由于两端的压差而发生滑移。

当控制部件20为压差传动压力腔时，所述滑阀30包括能够左右移动的阀芯31以及连接在阀芯31两端的连杆35，所述压差传动压力腔包括位于筒体10内阀芯31两端的左压力腔33和右压力腔34，连杆35的外端连接左压力腔33和右压力腔34的滑门；通过左压力腔33和右压力腔34分别连通不同的流体压力，来控制阀芯31的左右移动。该结构没有止动部件，通过左右压力腔来控制阀芯的停止。

所述左边内侧通道11和右边内侧通道12为转换阀的出口，所述左边外侧通道13和右边外侧通道14为转换阀的入口。

和现有技术相比较，本发明具备如下优点：

1、本发明提供的转换阀，有效实现系统四通和三通的流路转换要求，简化了系统控制阀组和控制策略。

2、本发明提供的转换阀，能够有效减少系统控制元件，简化管路，降低生产成本，同时具有高可靠性。

3、本发明提供的转换阀，结构简单，易于生产加工，具有充分市场竞争力。

附图说明

图1所示为本发明转换阀采用电机控制的剖视图。

图2所示为本发明转化阀右三通状态示意图。

图3所示为本发明转化阀左三通状态示意图。

图4所示为本发明转换阀采用压差传动的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，为本发明一种能够在四通和三通之间切换的转换阀的剖视图。

该转换阀包括筒体10，设置在筒体10内的滑阀30以及控制滑阀30左右移动或停止的控制组件20。所述控制部件20包括控制滑阀30左右移动的驱动部件21以及控制滑阀30停止的止动部件22；

驱动部件21为步进电机，所述滑阀30包括可左右移动的阀芯31，和控制阀芯31移动的螺杆32。所述螺杆32通过步进电机的传动，控制其向不同方向旋转。所述阀芯31安装在螺杆32上，并通过螺杆32旋转，控制阀芯31左右移动。所述阀芯31安装后具有密封能力，能够隔绝滑阀30内部，阀芯31左右端的流体，防止互相泄露。

所述筒体10具有四条流体通道，分别为两条内侧通道即左边内侧通道11和右边内侧通道12，两条外侧通道即左边外侧通道13和右边外侧通道14，所述左边内侧通道11和右边内侧通道12之间的最小距离大于等于阀芯31的厚度，即满足L1≥H；所述左边外侧通道13与左边内侧通道11之间的最小距离以及右边外侧通道14与右边内侧通道12之间的最小距离大于等于0，即满足L2≥0，L3≥0。

所述控制部件的止动部件22可为齿轮止动，此时所述止动部件22包括齿轮与限位销，通过限位销对齿轮转动的干涉，限制螺杆32的转动，以防止阀芯31在步进电机停止状态下自由滑动，或由于两端的压差而发生滑移。

所述控制部件的止动部件22可为摩擦止动，此时所述止动部件22包括具备大摩擦力的摩擦块与摩擦轮，通过摩擦块与摩擦轮之间的摩擦作用，限制螺杆32的转动，以防止阀芯31在步进电机停止状态下自由滑动，或由于两端的压差而发生滑移。

所述转换阀根据阀芯31所处位置不同具有三种状态，包括：

阀芯31处于左边内侧通道11和右边内侧通道12之间，为四通状态，如图1所示；

阀芯31处于左边内侧通道11与左边外侧通道13之间，为右三通状态，如图2所示；

阀芯31处于右边内侧通道12与右边外侧通道14之间，为左三通状态，如图3所示。

如图4所示，为本发明一种能够在四通和三通之间切换的转换阀的剖视图。

所述阀芯31可采用压差传动取代步进电机加螺杆传动，实现相同的转换阀功能。当控制部件为压差传动压力腔时，所述滑阀30包括能够左右移动的阀芯31以及连接在阀芯31两端的连杆35，所述压差传动压力腔包括位于筒体10内阀芯31两端的左压力腔33和右压力腔34，连杆35的外端连接左压力腔33和右压力腔34的滑门；通过左压力腔33和右压力腔34分别联通不同的流体压力，来控制阀芯31的左右移动，以达到转换阀不同状态。即当左压力腔33压力大于右压力腔34，则阀芯31向右移动；当左压力腔33压力小于右压力腔34，则阀芯31向左移动；当两压力腔压力相等，则阀芯31停止移动。

本发明所述实施例中，左右内外均为相对位置描述，并非对本发明技术方案的进一步技术限定；实际中，所有符合本发明权利要求的相关结构都应属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种能够在四通和三通之间切换的转换阀，包括筒体（10），设置在筒体（10）内的滑阀（30）以及控制滑阀（30）左右移动或停止的控制部件（20）；所述滑阀（30）包括阀芯（31）以及连接阀芯（31）与控制部件的连接件；

所述阀芯（31）安装后具有密封能力，能够隔绝滑阀（30）内部，阀芯（31）左右端的流体，防止互相泄露；

所述筒体（10）具有四条流体通道，分别为两条内侧通道即左边内侧通道（11）和右边内侧通道（12），两条外侧通道即左边外侧通道（13）和右边外侧通道（14），所述左边内侧通道（11）和右边内侧通道（12）之间的最小距离大于等于阀芯（31）的厚度；所述左边外侧通道（13）与左边内侧通道（11）之间的最小距离以及右边外侧通道（14）与右边内侧通道（12）之间的最小距离大于等于0；

所述转换阀根据阀芯（31）所处位置不同具有三种状态，分别为：阀芯（31）处于左边内侧通道（11）和右边内侧通道（12）之间，为四通状态；阀芯（31）处于左边内侧通道（11）与左边外侧通道（13）之间，为右三通状态；阀芯（31）处于右边内侧通道（12）与右边外侧通道（14）之间，为左三通状态；

所述控制部件（20）包括控制滑阀（30）左右移动的驱动部件（21）以及控制滑阀（30）停止的止动部件（22）；当驱动部件（21）为步进电机时，所述滑阀（30）包括能够左右移动的阀芯（31）以及控制阀芯（31）移动的连接阀芯（31）与步进电机的螺杆（32），所述螺杆（32）通过步进电机的传动，控制其向不同方向旋转；所述阀芯（31）安装在螺杆（32）上，并通过螺杆（32）旋转，控制阀芯（31）左右移动；

所述左边内侧通道（11）和右边内侧通道（12）为转换阀的出口，所述左边外侧通道（13）和右边外侧通道（14）为转换阀的入口。

2.根据权利要求1所述的一种能够在四通和三通之间切换的转换阀，其特征在于：当控制部件的止动部件（22）为齿轮止动时，所述止动部件（22）包括齿轮与限位销，通过限位销对齿轮转动的干涉，限制螺杆（32）的转动，以防止阀芯（31）在步进电机停止状态下自由滑动，或由于两端的压差而发生滑移。

3.根据权利要求1所述的一种能够在四通和三通之间切换的转换阀，其特征在于：当控制部件的止动部件（22）为摩擦止动时，所述止动部件（22）包括摩擦块与摩擦轮，通过摩擦块与摩擦轮之间的摩擦作用，限制螺杆（32）的转动，以防止阀芯（31）在步进电机停止状态下自由滑动，或由于两端的压差而发生滑移。

4.一种能够在四通和三通之间切换的转换阀，其特征在于：包括筒体（10），设置在筒体（10）内的滑阀（30）以及控制滑阀（30）左右移动或停止的控制部件（20）；所述滑阀（30）包括阀芯（31）以及连接阀芯（31）与控制部件的连接件；

所述阀芯（31）安装后具有密封能力，能够隔绝滑阀（30）内部，阀芯（31）左右端的流体，防止互相泄露；

所述筒体（10）具有四条流体通道，分别为两条内侧通道即左边内侧通道（11）和右边内侧通道（12），两条外侧通道即左边外侧通道（13）和右边外侧通道（14），所述左边内侧通道（11）和右边内侧通道（12）之间的最小距离大于等于阀芯（31）的厚度；所述左边外侧通道（13）与左边内侧通道（11）之间的最小距离以及右边外侧通道（14）与右边内侧通道（12）之间的最小距离大于等于0；

所述转换阀根据阀芯（31）所处位置不同具有三种状态，分别为：阀芯（31）处于左边内侧通道（11）和右边内侧通道（12）之间，为四通状态；阀芯（31）处于左边内侧通道（11）与左边外侧通道（13）之间，为右三通状态；阀芯（31）处于右边内侧通道（12）与右边外侧通道（14）之间，为左三通状态；

当控制部件（20）为压差传动压力腔时，所述滑阀（30）包括能够左右移动的阀芯（31）以及连接在阀芯（31）两端的连杆（35），所述压差传动压力腔包括位于筒体（10）内阀芯（31）两端的左压力腔（33）和右压力腔（34），连杆（35）的外端连接左压力腔（33）和右压力腔（34）的滑门；通过左压力腔（33）和右压力腔（34）分别连通不同的流体压力，来控制阀芯（31）的左右移动；

所述左边内侧通道（11）和右边内侧通道（12）为转换阀的出口，所述左边外侧通道（13）和右边外侧通道（14）为转换阀的入口。