CN111442115B - 四通阀及应用其的空调系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种四通阀及应用其的空调系统。其中一种四通阀，包括主滑阀，所述主滑阀包括主阀体、主滑阀阀芯，所述主阀体上具有D管、E管、S管、C管，所述主滑阀阀芯装设于所述主阀体的主阀腔体内，所述主滑阀阀芯的移动能够实现D管与E管、S管与C管的分别导通或者D管与C管、S管与E管的分别导通，当所述主滑阀阀芯处于中间状态时，D管与E管、S管、C管皆不导通。根据本发明的一种四通阀及应用其的空调系统，当主滑阀阀芯处于中间状态时，D管与E管、S管、C管皆不导通，有效杜绝串气现象发生，管路导通切换过程更加顺畅、可靠。

Description

四通阀及应用其的空调系统

技术领域

本发明属于空气调节技术领域，具体涉及一种四通阀及应用其的空调系统。

背景技术

四通阀是空调系统的重要组成部件之一，空调系统通过四通阀实现制冷模式与制热模式的转换，从而满足用户在不同季节对室内温度的要求。四通阀是压差驱动阀，其依靠活塞两端的压力差推动活塞实现换向，因此换向时必须保证活塞两端有足够的压力差以克服滑阀的摩擦阻力，当系统压差不足时，就会造成四通阀不换向或卡在阀体中间位置而出现串气状态。现有的解决办法常更改压缩机频率来增加推阀力，但过高的压缩机频率会导致压力冲击影响四通阀使用寿命，同时容易引起空调系统的高压保护触发信号进而导致空调器高压保护。结合附图1所示的现有技术中的四通阀的内部结构，前述的串气状态是指当主滑阀处于中间位置时，四通阀的E管、S管、C管相互导通(如图1中箭头示出，D管与S管形成贯通)形成串气状态使压力差难以建立，前述的中间状态为四通阀的主滑阀阀芯12的中心位置正好与主阀阀体11中心位置的状态为中间状态(可以理解为主滑阀阀芯12的几何对称中心线与S管管中心线重合)。此时，因为旁通量大，主滑阀阀芯12的两端压力差由于串气现象的存在使建立的压差较小，经常导致主滑阀阀芯12不能够克服主滑阀阀芯12与主阀阀体11之间的摩擦力进而出现主滑阀阀芯12的卡死现象，进而导致空调系统运行故障，降低了空调系统的稳定性。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于提供一种四通阀及应用其的空调系统，当主滑阀阀芯处于中间状态时，D管与E管、S管、C管皆不导通，有效杜绝串气现象发生，管路导通切换过程更加顺畅、可靠。

为了解决上述问题，本发明提供一种四通阀，包括主滑阀，所述主滑阀包括主阀体、主滑阀阀芯，所述主阀体上具有D管、E管、S管、C管，所述主滑阀阀芯装设于所述主阀体的主阀腔体内，所述主滑阀阀芯的移动能够实现D管与E管、S管与C管的分别导通或者D管与C管、S管与E管的分别导通，当所述主滑阀阀芯处于中间状态时，D管与E管、S管、C管皆不导通。

优选地，所述E管、S管、C管沿所述主滑阀阀芯的滑动方向依次间隔设置，所述主滑阀阀芯包括封堵块，且所述封堵块具有分别对应所述E管及C管设置的第一封堵部、第二封堵部，在所述主滑阀阀芯的滑动方向上，所述E管与C管之间的最大直线距离为LY，所述第一封堵部与所述第二封堵部之间的最大直线距离为MY，所述E管与C管之间的最小直线距离为LJ，所述第一封堵部与所述第二封堵部之间的最小直线距离为MJ，MY＞LY且MJ＜LJ，所述第一封堵部的长度大于所述E管的长度、第二封堵部的长度大于所述C管的长度。

优选地，所述封堵块包括封堵块本体，所述第一封堵部包括与所述封堵块本体一体的第一本体块以及可拆卸的连接于所述第一本体块上的第一调整块；和/或，所述第二封堵部包括与所述封堵块本体一体的第二本体块以及可拆卸的连接于所述第二本体块上的第二调整块。

优选地，所述主滑阀阀芯还包括处于其滑动方向两端的推杆。

优选地，所述主阀体的主阀腔体内在所述主滑阀阀芯的滑动方向的两端分别为第一腔、第二腔，还包括电磁先导阀，所述电磁先导阀包括先导阀体、先导阀阀芯，所述先导阀阀芯装设于所述先导阀体的先导阀腔体内，所述先导阀体上具有第一管、第二管、第三管、第四管，所述第一管与所述D管连通，所述第二管与所述第一腔连通，所述第三管与所述第二腔连通，所述第四管与所述S管连通。

优选地，所述四通阀还包括位置检测装置、冷媒压力检测装置，所述位置检测装置用于检测所述主滑阀阀芯的实时位置，所述冷媒压力检测装置用于检测当所述主滑阀阀芯处于中间位置时所述D管的实时冷媒压力。

本发明还提供一种空调系统，包括上述的四通阀。

优选地，所述空调系统还包括压缩机、气液分离器，所述气液分离器贯通连接于所述S管与所述压缩机的吸气口之间，所述D管与所述气液分离器的进气口之间还设有泄压管路，所述泄压管路能够可控制地导通或者截断所述D管与所述气液分离器。

优选地，所述泄压管路上串联有电子膨胀阀，所述电子膨胀阀的开度与所述D管的实时冷媒压力正相关。

本发明还提供一种四通阀泄压控制方法，用于控制上述的空调系统中四通阀的高压泄压，包括如下步骤：

获取主滑阀阀芯的实时位置，当所述主滑阀阀芯处于中间位置时，获取D管的实时冷媒压力；

当获取的实时冷媒压力高于预设冷媒压力时，控制泄压管路导通D管与气液分离器。

本发明提供的一种四通阀及应用其的空调系统，当所述主滑阀阀芯处于中间状态时，也即所述主滑阀阀芯处于所述主阀体的中间位置时，所述主滑阀阀芯能够对所述E管、S管、C管同时形成封堵，从而使D管与E管、S管、C管皆不导通，也即D管中的冷媒与S管中的冷媒不能串通，避免了现有技术中主滑阀阀芯处于中间位置时D管通过E管或者C管与S管贯通串气现象的发生，进而使四通阀的D管与E管、S管与C管的分别导通或者D管与C管、S管与E管的分别导通的切换过程更加顺畅、可靠。

附图说明

图1为现有技术中的四通阀的内部结构示意图(图中箭头示出冷媒流向)；

图2为本发明实施例的四通阀的内部结构示意图；

图3为本发明另一实施例的空调系统的原理示意图；

图4为本发明又一实施例的空调系统的原理示意图(制热工况，图中箭头示出冷媒流向)；

图5为本发明又一实施例的空调系统的原理示意图(制冷工况，图中箭头示出冷媒流向)。

附图标记表示为：

10、主滑阀；11、主阀体；12、主滑阀阀芯；121、封堵块；122、第一调整块；123、第二调整块；13、第一腔；14、第二腔；15、推杆；20、电磁先导阀；21、先导阀体；22、先导阀阀芯；30、压缩机；40、气液分离器；50、电子膨胀阀；60、室内机；70、室外机；80、控制器。

具体实施方式

结合参见图2至图5所示，根据本发明的实施例，提供一种四通阀，包括主滑阀10，所述主滑阀10包括主阀体11、主滑阀阀芯12，所述主阀体11上具有D管、E管、S管、C管，所述主滑阀阀芯12装设于所述主阀体11的主阀腔体内，所述主滑阀阀芯12的移动能够实现D管与E管、S管与C管的分别导通或者D管与C管、S管与E管的分别导通，当所述主滑阀阀芯12处于中间状态时，D管与E管、S管、C管皆不导通。该技术方案中，当所述主滑阀阀芯12处于中间状态时，也即所述主滑阀阀芯12处于所述主阀体11的中间位置时，所述主滑阀阀芯12能够对所述E管、S管、C管同时形成封堵，从而使D管与E管、S管、C管皆不导通，也即D管中的冷媒与S管中的冷媒不能串通，避免了现有技术中主滑阀阀芯12处于中间位置时D管通过E管或者C管与S管贯通串气现象的发生，进而使四通阀的D管与E管、S管与C管的分别导通或者D管与C管、S管与E管的分别导通的切换过程更加顺畅、可靠。

作为一种具体的实施方式，优选地，所述E管、S管、C管沿所述主滑阀阀芯12的滑动方向依次间隔设置，所述主滑阀阀芯12包括封堵块121，且所述封堵块121具有分别对应所述E管及C管设置的第一封堵部、第二封堵部，在所述主滑阀阀芯12的滑动方向上，所述E管与C管之间的最大直线距离为LY，所述第一封堵部与所述第二封堵部之间的最大直线距离为MY，所述E管与C管之间的最小直线距离为LJ，所述第一封堵部与所述第二封堵部之间的最小直线距离为MJ，MY＞LY且MJ＜LJ，同时，所述第一封堵部的长度大于所述E管的长度、第二封堵部的长度大于所述C管的长度。该技术方案中，通过限定所述第一封堵部、第二封堵部与E管及C管之间的间距尺寸以及分别针对于所述E管及C管的封堵部的长度，保证在所述主滑阀阀芯12位于中间位置时所述第一封堵部、第二封堵部能够分别对所述E管及C管形成可靠封堵。而可以理解的，前述技术方案可以通过加长所述封堵块121的长度(尤其是第一封堵部、第二封堵部的封堵长度)和/或减小所述E管及C管的管径(也即前述的在滑阀滑动方向上的长度)或者间距实现，其中，优选通过加长所述封堵块121的长度的方式实现，这种方式可能在现有的四通阀的结构基础上进行相应的改进即可，改造成本更低。具体的例如，所述封堵块121包括封堵块本体，所述第一封堵部包括与所述封堵块本体一体的第一本体块以及可拆卸的连接于所述第一本体块上的第一调整块122；和/或，所述第二封堵部包括与所述封堵块本体一体的第二本体块以及可拆卸的(例如螺栓连接的方式)连接于所述第二本体块上的第二调整块123。该技术方案，通过所述第一调整块122、第二调整块123可拆卸的连接于所述封堵块本体上，可能针对不同的E管及C管的间距选择尺寸更加适合的第一调整块122、第二调整块123进行替换，极大地提高了四通阀的通用性，而更为重要的是，这种方式极为适用于在售后维护过程中对既有四通阀结构的进一步改进。

优选地，所述主滑阀阀芯12还包括处于其滑动方向两端的推杆15，所述推杆15分别处于所述封堵本体的两端，作为压差力的施加载体而存在，也即，对应于图2所示而言，当左侧的压力高于右侧的压力时且能够克服所述主滑阀阀芯12与所述主阀体11之间的摩擦力时，主滑阀阀芯12将朝向图示右侧滑动，并最终实现D管与E管导通、S管与C管导通；反之，主滑阀阀芯12将朝向图示左侧滑动，并最终实现D管与C管导通、S管与E管导通，而进一步可以理解的，这种管口的切换对应于相应的空调系统的制热模式与制冷模式的切换，具体将在后文中进一步说明。

所述主阀体11的主阀腔体内在所述主滑阀阀芯12的滑动方向的两端分别为第一腔13、第二腔14，还包括电磁先导阀20，所述电磁先导阀20包括先导阀体21、先导阀阀芯22，所述先导阀阀芯22装设于所述先导阀体21的先导阀腔体内，所述先导阀体21上具有第一管、第二管、第三管、第四管，所述第一管与所述D管连通，所述第二管与所述第一腔13连通，所述第三管与所述第二腔14连通，所述第四管与所述S管连通，可以理解的是，所述电磁先导阀20受控于通电产生的电磁力与先导阀阀芯22所匹配的复位弹簧之间的力的大小关系实现先导阀阀芯22在所述先导阀体21内的滑动位移，这种位移进而实现第一管与第二管、第三管与第四管的分别导通或者第一管与第四管、第二管与第三管的分别导通，进而实现对所述主滑阀阀芯12的滑动压差的建立。

优选地，所述四通阀还包括位置检测装置(例如位移传感器，图中未标引)、冷媒压力检测装置(例如压力传感器，图中未标引)，所述位置检测装置用于检测所述主滑阀阀芯12的实时位置，所述冷媒压力检测装置用于检测当所述主滑阀阀芯12处于中间位置时所述D管的实时冷媒压力，此时通过所述位置检测装置及冷媒压力检测装置的相应检测信号能够对所述四通阀甚至相应的空调系统进行必要的控制。

根据本发明的实施例，还提供一种空调系统，包括上述的四通阀，具体的，所述空调系统还包括压缩机30、气液分离器40，所述气液分离器40贯通连接于所述S管与所述压缩机30的吸气口之间，所述D管与所述气液分离器40的进气口之间还设有泄压管路，所述泄压管路能够可控制地导通或者截断所述D管与所述气液分离器40。该技术方案中的四通阀由于在所述主滑阀阀芯12处于中间位置(也即中间状态)时D管与S管之间的串气现象得到有效遏制，因此四通阀内D管的压力得到较高质量的保持，也即由于有效防止了四通阀内的串气现象发生，所述主滑阀阀芯12将一直处于一直增压的环境中，这样将提高四通阀损坏发生的几率，因此，该技术方案中设置的泄压管路则能够很好得解决这一次生弊端，例如，在所述泄压管路上串联电子膨胀阀50，所述电子膨胀阀50的开度与所述D管的实时冷媒压力正相关，具体的，当所述主滑阀阀芯12处于中间位置时，所述D管实时冷媒压力超过预设冷媒压力，则控制泄压管路导通D管与气液分离器40，进而有效防止四通阀内冷媒压力持续走高，延长四通阀的使用寿命，而当所述实时冷媒压力低于预设冷媒压力时，则控制泄压管路断开D管与气液分离器40之间的连通，进而有效防止保证具有足够的压差对所述主滑阀阀芯12实现推动产生位移，提高管路切换的顺畅性及可靠性。

而可以理解的是，所述空调系统还包括用于对其进行自动化控制的控制器80，其能够与前述的位置检测装置及冷媒压力检测装置电性连接，也即位置检测装置及冷媒压力检测装置的检测信号反馈至所述控制器80中，所述控制器80安装预设的控制逻辑对所述空调系统进行自动化控制；还包括室内机60及室外机70，可以理解的是，如图3至5所示出的空调系统中仅示意性的给出了室内机60及室外机70，两者之间还应通过相应的节流元件形成管路连接以形成一个完整的制冷或者制热循环，其并非本发明意欲改进以及保护的部分，本申请不做赘述。

如上所述，根据本发明的实施例，还提供一种四通阀泄压控制方法，用于控制上述的空调系统中四通阀的高压泄压，包括如下步骤：获取主滑阀阀芯12的实时位置(通过位置检测装置)，当所述主滑阀阀芯12处于中间位置时，获取D管的实时冷媒压力(通过冷媒压力检测装置)；当获取的实时冷媒压力高于预设冷媒压力时，控制泄压管路导通D管与气液分离器40。进一步地，当所述泄压管路中串联所述电子膨胀阀50时，则可以根据获取的冷媒实时压力与冷媒预设压力的差值对所述电子膨胀阀50的开度(步数)进行控制，具体的，差值越大则电子膨胀阀50的开度越大，差值越小则电子膨胀阀50的开度越小。需要指出的是，该技术方案中的控制方法仅在四通阀的所述主滑阀阀芯12的切换过程中(也即四通阀的换向过程中)发生作用，当换向完毕后所述泄压管路将关闭D管与气液分离器40之间的连通。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种四通阀泄压控制方法，用于控制空调系统中四通阀的高压泄压，包括如下步骤：

获取主滑阀阀芯（12）的实时位置，当所述主滑阀阀芯（12）处于中间位置时，获取D管的实时冷媒压力；

当获取的实时冷媒压力高于预设冷媒压力时，控制泄压管路导通D管与气液分离器（40）；

所述空调系统包括四通阀，还包括压缩机（30）、气液分离器（40），所述气液分离器（40）贯通连接于S管与所述压缩机（30） 的吸气口之间，所述D管与所述气液分离器（40）的进气口之间还设有泄压管路，所述泄压管路能够可控制地导通或者截断所述D管与所述气液分离器（40）；

所述四通阀包括主滑阀（10），所述主滑阀（10）包括主阀体（11）、主滑阀阀芯（12），所述主阀体（11）上具有D管、E管、S管、C管，所述主滑阀阀芯（12）装设于所述主阀体（11）的主阀腔体内，所述主滑阀阀芯（12）的移动能够实现D管与E管、S管与C管的分别导通或者D管与C管、S管与E管的分别导通，当所述主滑阀阀芯（12）处于中间状态时，D管与E管、S管、C管皆不导通。

2.根据权利要求1所述的四通阀泄压控制方法，其特征在于，所述泄压管路上串联有电子膨胀阀（50），所述电子膨胀阀（50）的开度与所述D管的实时冷媒压力正相关。

3.根据权利要求1所述的四通阀泄压控制方法，其特征在于，所述E管、S管、C管沿所述主滑阀阀芯（12）的滑动方向依次间隔设置，所述主滑阀阀芯（12）包括封堵块（121），且所述封堵块（121）具有分别对应所述E管及C管设置的第一封堵部、第二封堵部，在所述主滑阀阀芯（12）的滑动方向上，所述E管与C管之间的最大直线距离为LY，所述第一封堵部与所述第二封堵部之间的最大直线距离为MY，所述E管与C管之间的最小直线距离为LJ，所述第一封堵部与所述第二封堵部之间的最小直线距离为MJ，MY＞LY且MJ＜LJ，所述第一封堵部的长度大于所述E管的长度、第二封堵部的长度大于所述C管的长度。

4.根据权利要求3所述的四通阀泄压控制方法，其特征在于，所述封堵块（121）包括封堵块本体，所述第一封堵部包括与所述封堵块本体一体的第一本体块以及可拆卸的连接于所述第一本体块上的第一调整块（122）；和/或，所述第二封堵部包括与所述封堵块本体一体的第二本体块以及可拆卸的连接于所述第二本体块上的第二调整块（123）。

5.根据权利要求3所述的四通阀泄压控制方法，其特征在于，所述主滑阀阀芯（12）还包括处于其滑动方向两端的推杆（15）。

6.根据权利要求1所述的四通阀泄压控制方法，其特征在于，所述主阀体（11）的主阀腔体内在所述主滑阀阀芯（12）的滑动方向的两端分别为第一腔（13）、第二腔（14），还包括电磁先导阀（20），所述电磁先导阀（20）包括先导阀体（21）、先导阀阀芯（22），所述先导阀阀芯（22）装设于所述先导阀体（21）的先导阀腔体内，所述先导阀体（21）上具有第一管、第二管、第三管、第四管，所述第一管与所述D管连通，所述第二管与所述第一腔（13）连通，所述第三管与所述第二腔（14）连通，所述第四管与所述S管连通。

7.根据权利要求1所述的四通阀泄压控制方法，其特征在于，所述四通阀还包括位置检测装置、冷媒压力检测装置，所述位置检测装置用于检测所述主滑阀阀芯（12）的实时位置，所述冷媒压力检测装置用于检测当所述主滑阀阀芯（12）处于中间位置时所述D管的实时冷媒压力。

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