CN1332150C - 电动四通换向阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于空调汽流换向的电动四通换向阀，该阀主要由一阀体、一电机、一陶瓷阀芯组成，阀芯具有一动块、一静块，其中静块具有与压缩机连接的高压接口及低压接口、与室内盘管连接的室内接口、与室外盘管连接的室外接口，动块由电机带动，具有一高压槽、一低压槽，所述高压接口与高压槽对应连通，低压接口与低压槽对应连通，室内管接口及室外管接口分别与高压槽及低压槽对应连通，并且室内管接口及室外管接口在动块的转动下它们与低压槽及高压槽对应关系发生交换。本发明无泄露、不产生脏堵、油堵、冰堵，换向稳定，通用性好，耐温值域宽，安装时不需要冷却系统，节电可达80%以上。

Description

电动四通换向阀

技术领域：

本发明涉及一种用于空调汽流换向的电动四通换向阀。

背景技术：

空调能实现制冷制热的两种功能，离不开汽流换向阀，现有汽流换向阀普遍采用的是四通电磁换向阀，其结构已在说明书附图的图5中显示出来，从这幅图可以看出，该汽流换向阀主要由电磁导向阀、汽缸式换向阀、与压缩机连接的高低压管、与室外盘管和室内盘管连接的室外连接管和室内连接管及毛细管等组成，其中有两毛细管分别连到汽缸的两端，当电磁阀通电时两根毛细管中有一根与高压管导通，使高压汽流输到汽缸的一端，推动滑块移动，使滑块的汽槽连通低压管和室内连接管(或者室外连接管)。当电磁阀断电时另一根毛细管会与高压管导通，使高压汽流输到汽缸的另一端，滑块反向移动，滑块的汽槽使低压管与室外连接管(或者室内连接管)连通，由此实现汽流的换向。这种结构的不足之处是：一、在空调的两种工作状(制冷或制热)中，制热状态是使电磁阀长期通电工作的，长时间通电不仅浪费电能而且使电磁阀易烧坏；二、汽缸内的滑块材料是塑料，汽缸缸体材料是金属，二者材料不同，因此不可避免地存在汽体泄漏，活塞与缸体之间的密封以及电磁导向阀也同样不可避免存在泄漏问题，为此生产商认为该阀内部泄漏量在1000-15000ml/min之间都是合格的，其实这已直接影响到空调的使用功率及整体能耗。三、该换向阀极易因机械运动摩擦产生杂质而使得活塞、滑块及毛细管出现堵塞和卡死现象，加之受内部压力差降低或压缩机能效比降低等因素影响，换向阀会出现换向不完全或不换向的现象，而出现脏堵与卡死现象还会导致电磁线圈击穿短路至损，同时该阀液路复杂使制冷剂流动阻力较大(0.015MPa)。四、滑块的材料采用塑料还决定了该换向阀的耐温值只能在-20℃～120℃之间，故整机装配时需要冷却系统。五、由于现有电磁阀换向是靠内部压力差来实现的，换向阀的大小将取决于压缩机的功率大小，因此现有四通电磁换向阀不具通用性。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种无泄漏、无堵塞、无卡死、整机装配无需冷却系统、节能性好、通用性好的电动四通换向阀。

本发明包括与压缩机连接的高压连接管及低压连接管，与室内盘管连接的室内连接管、与室外盘管连接的室外连接管，其特征在于还包括一带控制腔室和执行腔室及阀座的密封阀体及该阀体外的一转换开关；所述阀体的控制腔室中有一带输出轴齿的电机、一用于控制电机转动角度的控制开关，一由电机输出轴齿带动的齿盘，该齿盘的转轴采用陶瓷材料并通过一密封圈伸到所述阀体的执行腔中，电机的转向由转换开关控制；所述执行腔室中有一用精密陶瓷制成的阀芯，该阀芯具有相互无泄漏贴合的一动块和一静块，动块一端面开有一高压槽及一低压槽，侧面有一压力平衡孔，该孔使高压槽的内外相通，动块另一端面有一轴孔与齿盘的转轴连接，静块与阀座牢固粘接为一体，它们上面开有用于安装高压连接管、低压连接管、室内连接管、室外连接管的高压管接口、低压管接口、室内管接口、室外管接口，其中高压管接口与阀芯动块上的高压槽对应连通，低压管接口与所述低压槽对应连通，室内管接口及室外管接口分别与高压槽及低压槽对应连通，并且室内管接口及室外管接口在动块的转动下它们与低压槽及高压槽对应关系发生交换。

本发明的工作原理是：当电源通过转换开关及控制开关使电机转动后，齿盘将带动阀芯的动块随之转动，阀芯的动块与静块的相对位置发生变化，使静块上各接口与动块上的高低压槽的对应关系发生变化，其中静块上的高低压管接口始终分别对应动块上的高低压槽，而室内管接口和室外管接口则在对应于高压槽及低压槽的二位置进行转换，制冷时室外接口与高压槽连通，室内接口与低压槽连通，制热时动块需转动一个角度使室外接口与低压槽连通，室内接口与高压槽连通，由此实现汽流换向。

由于本发明电动四通换向阀实现空调汽流换向是通过电机带动阀芯的动块，决定动块与静块的相对位置来实现换向的，因此同现有技术相比具有以下优点：

1、由于阀芯采用精密陶瓷，动块和静块材料相同(同为精密陶瓷)，它们之间能长期保持无泄漏贴合，使内部泄漏量为零，由此可有效提高制冷、制热效率，并且精密陶瓷其传热性能较差，耐温值在-198℃～1700℃的范围，使本发明能适用的焊接温度及流体温度为-60～600℃，故在整机装配和维护时无需冷却系统，降低了工作条件及成本，提高了生产效率，同时精密陶瓷可耐任何腐蚀物质，由此可避免现有四通电磁换向阀因泄漏缺陷引发的种种弊端，提高了其空调器的制冷、制热量，还原其应有的功率。

2、由于本发明换向靠电机带动，因而换向不受内部汽压差的影响，换向稳定准确完全。电机及相关电开关通电的时间一次只要几秒，换向完毕即自动断电，用电量极少，还不到现有换向阀用电量的20％，同时电机及电器开关由于工作时间短使用频率低，故寿命长。

3、本发明换向阀由于不受空调器内部汽流压力差及压缩机的影响，同时解决了现有电磁换向阀内部泄漏问题，因此可实现从10匹到1匹制冷空调器相互间的通用，故通用性好。

4、由于本发明换向阀没有毛细管，其内部结构简单使汽液在阀中的流程极短(仅经过高低压槽)，不存在现有电磁换向阀中因导向阀、毛细管、滑块和活塞之类的易损部件及机械摩擦等形成脏堵、油堵、冰堵、卡死现象，故制冷剂流动阻力大大减小，仅为0.001MPa。

附图说明：

图1是本发明结构示意图。

图2是本发明一个工作状态下沿图1A-A线剖视图。

图3是本发明的电路图。

图4是本发明另一工作状态下沿图1A-A线的剖视图。

图5是现有四通电磁换向阀结构示意图。

具体实施方式：

参照图1-3，反映了本发明的具体结构，在本实施方式中阀体1采用优质H68黄铜或紫铜压铸而成，高低压连接管(2、3)及室内室外连接管(4、5)则由优质的紫铜拉制而成，阀体1的内腔由一陶瓷隔板将其分为两个密封腔室，一个是控制腔室6，一个是执行腔室7，在控制腔室6中，有一个电机61、一个控制开关62、一个齿盘63，电机61采用转速15转/min，功率为2-5W的AC220V42TYJ-F型电机，电机的输出轴齿611与齿盘63啮合，带动该齿盘转动，所述齿盘的转轴631通过一密封圈8伸入执行腔室7，齿盘的转轴631采用陶瓷，密封圈8采用氟像胶密封圈，齿盘63上固定有两控制杆(633、634)，控制开关62安装在电机61的外壳上，由两控制杆(633、634)拨动，控制电机转动的转角为90°，该转角的控制除用本例控制杆拨动的机械式控制外，也可采用电器控制如用延时芯片控制及光电偶无触点开关控制等。电机61的转动方向由外接的(电源)转换开关9控制。所述阀体的执行腔室7中有一个用精密陶瓷材料制成的阀芯71，该阀芯有一动块711一静块712，二者之间无泄漏贴合，动块711的一端面开有相互平行的一高压槽713及一低压槽714，侧面有一压力平衡孔715，该孔使高压槽713的内外相通；动块711另一端面有一轴孔716与齿盘的转轴631连接，从而可随该转轴转动，并且齿盘的转轴上套有弹簧632。静块712与阀体的阀座10固牢粘接为一体，它们上面开有与高压连接2管接通的高压接口21、与低压连接管3接通的低压接口31、与室内连接管4接通的室内接口41、与室外连接管5接通的室外接口51，这四个接口的中心连线基本成一个矩形，均对应于动块711上的高低压槽(713、714)，其中高压接口21始终与高压槽713对应接通，低压接口31始终与低压槽714对应接通，室内接口41和室外接口51分别与高压槽713或低压槽714对应接通。结合图2及图4可以看出这些接口与动块上的高压槽713和低压槽714的空间位关系。工作时，如果需要空调机制冷，参见图1及图3，将(电源)转换开关9拨到制冷档，动触点91与静触点92连通供电给电机线圈端头接点611，由电机线圈端尾接点613再连接到控制开关62的静触点621极其公共接点622回到电源，形成一个完整的电机供电回路，使电机转动，在电机61驱动下齿盘顺时针旋转，阀芯动块711随着转动，当到达预定角度90°后，控制杆633拨动控制开关62上的公共接点622，使之与静触点621断开(静触点623接通)，从而停止电机的运转，使得陶瓷阀芯71处于图1所示第一个工作位置即制冷状态，此时室外接口51与高压槽713连通、室内接口41与低压槽714连通(见图2)，由压缩机排出的高温、高压汽体进入高压管2流入到陶瓷阀芯71内的高压槽713，经室外连接管5流到室外冷凝器进行散热、冷凝处理后变为过冷液体，然后经毛细管节流降压流到室内蒸发器内蒸发吸热处理变为过热汽体后流经室内连接管4进入低压槽714，再流到低压连接管3后返回压缩机内，从而完成该次制冷循环过程。相反参见图4所示，需空调器制热时，只需将电源切换至静触点93即进入制热档，供电给电机线圈端头接点612，由电机线圈尾端接点614再连接到控制开关62的静触点623至公共接点622回到电源，形成一个完整的电机供电回路，电机反向转动，齿盘63在电机61的驱动下逆时针旋转带动齿盘控制杆634拨动控制开关62，使控制杆634与静触点623断开(静触点621接通)，从而停止电机的运转，阀芯动块711回到原位，它与静块的相对位置关系见图4所示，此时室内接口41与高压槽713连通，室外接口51与低压槽714连通，使得阀芯71处于第二工作位置即制热状态，此时来自压缩机排出的高温、高压汽体经高压管2流入到陶瓷阀芯71内的高压槽713至室内连接管4流到室内冷凝器进行散热，冷凝处理后变为过冷液体，然后经毛细管节流降压到室外蒸发器内蒸发、吸热处理变为过热汽体后再经室外连接管5进入陶瓷阀芯71内的低压槽714，最后流经低压管3后返回压缩机内由此完成一次制热循环过程。

Claims (1)

1、一种用于空调机汽流换向的电动换向阀，包括与压缩机连接的高压连接管(2)及低压连接管(3)，与室内盘管连接的室内连接管(4)、与室外盘管连接的室外连接管(5)，其特征在于还包括一带控制腔室(6)和执行腔室(7)及阀座(10)的密封阀体(1)及该阀体外的一转换开关(9)；所述阀体的控制腔室(6)中有一带输出轴齿(611)的电机(61)、一用于控制电机转动角度的控制开关(62)，一由电机输出轴齿带动的齿盘(63)，该齿盘的转轴采用陶瓷材料并通过一密封圈(8)伸到所述阀体的执行腔室(7)中，电机(61)的转向由转换开关(9)控制；所述执行腔室(7)中有一用精密陶瓷制成的阀芯(71)，该阀芯具有相互无泄漏贴合的一动块(711)和一静块(712)，动块(711)一端面开有一高压槽(713)及一低压槽(714)，动块(711)侧面有一压力平衡孔(715)，该孔使高压槽(713)的内外相通，动块(711)另一端面有一轴孔(716)与齿盘的转轴(631)连接，静块(712)与阀座(10)牢固粘接为一体，静块与阀座上面开有用于分别安装高压连接管(2)、低压连接管(3)、室内连接管(4)、室外连接管(5)的高压管接口(21)、低压管接口(31)、室内管接口(41)、室外管接口(51)，其中高压管接口(21)与阀芯动块(711)上的高压槽(713)对应连通，低压管接口(31)与所述低压槽(714)对应连通，室内管接口(41)及室外管接口(51)分别与高压槽(713)及低压槽(714)对应连通，并且室内管接口(41)及室外管接口(51)在动块(711)的转动下，室内管接口及室外管接口与低压槽(714)及高压槽(713)对应关系发生交换。

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