CN201739561U - 一种自力式三通阀 - Google Patents

Abstract

一种自力式三通阀，属于制冷热泵的阀门技术领域。它包括阀体及与阀体连接的三个连接管，在阀体内设有压簧、滑块及由滑架与活塞一、活塞二相连接构成组合滑动件，滑块被嵌装在滑架之中。当组合滑动件移动时，使滑块在阀体内轴向移动。当压簧处于最大长度时，连接管E、滑块的内壁面和连接管C形成一个容腔，滑块的外壁面和连接管D形成另一个容腔。当压簧处于最小长度时，连接管D、滑块的外壁面和连接管C形成一个空腔，滑块的内壁面和连接管E形成另一个空腔。本实用新型能保证冷媒自然循环并用型机房专用机的冷媒制冷循环模式和自然循环模式的可靠切换，可以防止压缩机吸排气短路的内部泄漏问题，提升机组的可靠性运行。

Description

一种自力式三通阀

技术领域

本实用新型属于制冷热泵的阀门设计技术领域，特别适用于空调系统冷媒自然循环并用型机房专用机的模式切换。

背景技术

在制冷热泵领域，特别是冷媒自然循环并用型机房专用机，不同运行模式之间的切换往往需要对压缩机出口冷媒流动方向实现改变。压缩机出口冷媒的显著特征是高温高压，采用普通电磁或电动阀门，如：电磁通断阀、电动通断阀、电磁/电动三通阀等时，线圈会一直处于较高的工作温度下，导致线圈和控制阀的使用寿命缩短，制冷机组的可靠性随运行时间的增加快速下降。为解决上述问题，中国专利CN101245864A公开了一种“用于冷媒循环并用型机房专用机的自力式三通阀”，虽然该专利技术提供的自力式三通阀，理论上勿需任何外部动力即可实现冷媒自然循环并用型机房专用机的制冷循环和自然循环的自由切换，但是在实际的实施过程中，压缩机启动时滑块容易翻转，且滑阀无径向位移限定机构，压缩机启动时滑阀在压缩机排气压力作用下会产生脱离阀座的径向位移，造成高、低压腔短路泄漏，影响三通阀正常切换，使冷媒自然循环时空调机组不能正常工作。为解决上述缺陷，中国专利CN201314733Y公布了“一种自力式三通换向阀”，提出采用了与阀座和阀体内壁紧密贴合的“凹”字型滑块结构，使滑块在阀体内具有径向限位，该方案虽然在一定程度上解决了滑块在压缩机启动时翻转的问题，但由于此时滑块内壁面承受的是压缩机排气压力，始终存在着开启趋势，故当该三通换向阀长期使用后，一旦出现滑块磨损时，则会出现压缩机排气向蒸发器连接管的泄漏，导致机组制冷运行时出现吸、排气短路，严重时将导致三通阀的驱动压差降低、无法正常切换，制约了冷媒循环并用型机房专用机的应用及推广。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型提出一种自力式三通阀技术方案，以保证冷媒自然循环并用型机房专用机的冷媒制冷循环模式和自然循环模式的可靠切换，并防止压缩机吸、排气短路导致的内部泄漏问题，从而提升该类机组的可靠性运行。

本实用新型的技术方案如下：

一种自力式三通阀，它包括阀体及与阀体连接的连接管E、连接管C、连接管D。阀体的两端设置阀盖一和阀盖二，阀盖一与连接管E之间连接有低压毛细管，阀盖二与连接管D之间连接有高压毛细管。在阀体内设有压簧、活塞一、活塞二、滑架、滑块，以及固定压簧的压簧挡筒和固定在阀体内壁面上的用于支承滑块的阀座，压簧及压簧挡筒置于活塞一与阀盖一之间。所述滑架与活塞一、活塞二相连接构成组合滑动件，滑块被嵌装在滑架之中并贴合在阀座的平面上。当组合滑动件移动时，使滑块在阀体内轴向移动。其结构特点是，所述连接管E和连接管C位于阀体轴线的同侧并与阀座连接，在活塞一与活塞二轴向移动的阀体内区域范围的阀座以外的阀体上安装连接管D。当压簧处于最大长度时，活塞一的外侧面、阀体一部分内腔、阀盖一、低压毛细管、连接管E、滑块的内壁面和连接管C形成一个容腔。活塞一的内侧面、阀体另一部分内腔、滑块的外壁面、活塞二的内侧面、连接管D、高压毛细管、阀盖二和活塞二的外侧面形成另一个容腔。当压簧处于最短长度时，活塞一的外侧面、阀体一部分内腔、阀盖一、低压毛细管、连接管E、滑块的内壁面形成一个容腔。活塞一的内侧面、阀体另一部分内腔、滑块的外壁面、活塞二的内侧面、连接管D、连接管C、高压毛细管、阀盖二、活塞二的外侧面形成另一个容腔。

在上述自力式三通阀中，所述滑架与滑块的嵌装方式为，滑架套装于滑块的外面。

在上述自力式三通阀中，所述滑块与阀座之间设有阀垫。

在上述自力式三通阀中，所述阀垫采用聚四氟乙烯材质。

本实用新型与现有技术相比，具有以下突出的优点及效果：

本实用新型提供的一种自力式三通阀，勿需外力即可实现冷媒自然循环并用型机房专用机的冷媒制冷循环模式和自然循环模式的自由切换，提升了机房专用机的节能性和可靠性，为充分发挥冷媒自然循环并用型机房专用机的节能优势提供了关键技术措施。

①高压进气侧与低压进气侧位于阀体不同侧，自然循环模式下，连接管E和连接管C导通，此时滑块两侧均为低压，无泄漏现象，且阻力较小；冷媒制冷循环模式下，压缩机启动，此时滑块上部腔体内为高压，滑块下部通道内为低压，在高低压差的作用下，滑块的密闭始终使得滑块上部腔体和滑块下部通道隔绝，在高、低压差作用下活塞滑动组合带动滑块移动，并使连接管E内始终保持低压，避免了高压冷媒气体向连接管E的泄漏，使三通阀在压差作用下正常切换；而且阻止了排气管排出的冷媒泄漏至压缩机吸气管内，不会导致压缩机烧毁现象发生。因此，提高了机组运行的可靠性，降低了故障率。

②滑架套装在滑块上，使滑块在阀座上只能作轴向移动，而不会翻转，保证三通阀的可靠切换功能。

本实用新型的技术方案，保留了具有切换两种模式的功能，而且避免了泄漏现象，有效地增强了空调系统的节能性和可靠性，对于提高机房专用机的可靠性具有重要意义。

附图说明

图1为本实用新型的结构原理图。

图2为本实用新型完成换向后状态的位置图。

图3为本实用新型沿连接管C轴线的结构剖面图。

图4为应用本实用新型的“冷媒自然循环并用型机房专用机”处于冷媒制冷循环模式时的工作原理图。

图5为应用本实用新型的“冷媒自然循环并用型机房专用机”处于自然循环模式时的工作原理图。

图1～图5中：1-阀体；2-滑块；3-滑架；4-活塞一；5-压簧支座；6-压簧；7-压簧挡筒；8-阀盖一；9-低压毛细管；10-连接管E；11-连接管C；12-阀垫；13-活塞二；14-阀盖二；15-高压毛细管；16-阀座；17-连接管D；18-自力式三通阀；19-冷凝器；20-节流机构；21-电磁阀；22-压缩机；23-蒸发器。

具体实施方式

参看图1至图3，本实用新型自力式三通阀包括阀体1及与阀体1连接的连接管E 10、连接管C 11、连接管D 17。阀体1的两端设置阀盖一8和阀盖二14，阀盖一8与连接管E 10之间连接有低压毛细管9，阀盖二14与连接管D 17之间连接有高压毛细管15。在阀体1内设有压簧6、活塞一4、活塞二13、滑架3、滑块2，以及固定压簧6的压簧挡筒7和固定在阀壳体1内壁面上的用于支承滑块2的阀座16，滑块2与阀座16之间设有采用聚四氟乙烯材质的阀垫12。压簧6及压簧挡筒7置于活塞一4与阀盖一8之间。滑架3与活塞一4、活塞二13相连接构成组合滑动件，滑块2被嵌装在滑架3之中并贴合在阀座16的平面上，嵌装方式为滑架3套装于滑块2的外面。当组合滑动件移动时，使滑块2在阀体1内轴向移动。连接管E 10和连接管C11位于阀体1轴线的同侧并与阀座16连接，在活塞一4与活塞二13轴向移动的阀体1内区域范围的阀座16以外的阀体1上安装连接管D 17。当压簧6处于最大长度时，活塞一4的外侧面、阀体1一部分内腔、阀盖一8、低压毛细管9、连接管E 10、滑块2的内壁面和连接管C 11形成一个容腔。活塞一4的内侧面、阀体1另一部分内腔、滑块2的外壁面、活塞二13的内侧面、连接管D 17、高压毛细管15、阀盖二14和活塞二13的外侧面形成另一个容腔。当压簧6处于最短长度时，活塞一4的外侧面、阀体1一部分内腔、阀盖一8、低压毛细管9、连接管E 10、滑块2的内壁面形成一个容腔。活塞一4的内侧面、阀体1另一部分内腔、滑块2的外壁面、活塞二13的内侧面、连接管D 17、连接管C 11、高压毛细管15、阀盖二14、活塞二13的外侧面形成另一个容腔。

使用本实用新型时，当连接管D 17和连接管E 10内压差较小或几乎无压差时，由于压簧6弹力的作用，使活塞滑架构成的组合滑动件紧靠近阀盖二14侧，此时压簧6处于最大长度，连接管E 10和连接管C 11导通。由于滑块2的隔绝作用，使连接管E 10和连接管C11所构成的腔体与连接管D 17隔绝。当连接管D 17内压力大于连接管E 10内压力时，由于高压毛细管15和低压毛细管9的连通作用，使得阀盖14内腔体中压力大于阀盖8内腔体中压力。当压差足以克服活塞一4、活塞二13与阀体1间的最大静摩擦力和阀垫12与阀座16间的最大静摩擦力以及压簧6的弹力，组合滑动件将发生轴向移动，压簧6长度缩短。当压差达到一定值时，组合滑动件与压簧挡筒7接触，此时压簧6长度达到最短，连接管D 17和连接管C 11导通，而滑块2将连接管E 10与连接管D 17和连接管C 11构成的腔体隔绝。实现了由连接管E 10、连接管C 11导通切换到连接管D 17、连接管C 11的导通的功能。

参看图4，将本实用新型应用于“冷媒自然循环并用型机房专用机”，实现冷媒制冷模式和自然循环模式的切换时，连接管C与冷凝器19入口相连，连接管D与压缩机22出口相连，连接管E与蒸发器23出口相连。冷媒制冷循环模式下，压缩机22启动，排出高压气体，使压力通过高压毛细管15的连通传至阀盖二14内腔体中，此时连接管E内压力和压缩机22吸气压力相当也即阀盖一8内腔体中压力与压缩机22吸气压力相当，因此，阀盖14内腔体压力大于阀盖一8内腔体中的压力，当压差足以克服活塞一4、活塞二13与阀体1间的最大静摩擦力和阀垫12与阀座16间的最大静摩擦力以及压簧6的弹力时，滑块2将在活塞一4和活塞二13以及滑架3组成的组合滑动件推动下沿阀座16上轴向移动，直至连接管D、连接管C导通，此时连接管E截止，冷媒通过连接管D，经连接管C流出至冷凝器19，由节流机构20节流降压后，进入蒸发器23吸热，之后回到压缩机22的吸气口，重复冷媒制冷循环，自力式三通阀18通过压缩机22的吸排气压差实现冷媒管路的切换。

参看图5，自然循环模式下，压缩机22停机，阀盖一8内腔体中压力与阀盖二14内腔体的压力逐渐趋于平衡，活塞一4、活塞二13、滑架3组成的组合滑动件带动滑块2在压簧6弹力的作用下移动，并最终复位。自力式三通阀18的连接管E和连接管C导通，在蒸发器23处吸热后的冷媒蒸气通过连接管E流经滑块2中通道经连接管C流出至冷凝器19，在冷凝器19放热后，经电磁阀21流回蒸发器23，进而实现两种工作模式的切换。

Claims (4)

1.一种自力式三通阀，它包括阀体(1)及与阀体(1)连接的连接管E(10)、连接管C(11)、连接管D(17)；阀体(1)的两端设置阀盖一(8)和阀盖二(14)，阀盖一(8)与连接管E(10)之间连接有低压毛细管(9)，阀盖二(14)与连接管D(17)之间连接有高压毛细管(15)；在阀体(1)内设有压簧(6)、活塞一(4)、活塞二(13)、滑架(3)、滑块(2)，以及固定压簧(6)的压簧挡筒(7)和固定在阀体(1)内壁面上的用于支承滑块(2)的阀座(16)；压簧(6)及压簧挡筒(7)置于活塞一(4)与阀盖一(8)之间；所述滑架(3)与活塞一(4)、活塞二(13)相连接构成组合滑动件，滑块(2)被嵌装在滑架(3)之中并贴合在阀座(16)的平面上，当组合滑动件移动时，使滑块(2)在阀体(1)内轴向移动；其特征在于：所述连接管E(10)和连接管C(11)位于阀体(1)轴线的同侧并与阀座(16)连接，在活塞一(4)与活塞二(13)轴向移动的阀体(1)内区域范围的阀座(16)以外的阀体(1)上安装连接管D(17)；当压簧(6)处于最大长度时，活塞一(4)的外侧面、阀体(1)一部分内腔、阀盖一(8)、低压毛细管(9)、连接管E(10)、滑块(2)的内壁面和连接管C(11)形成一个容腔；活塞一(4)的内侧面、阀体(1)另一部分内腔、滑块(2)的外壁面、活塞二(13)的内侧面、连接管D(17)、高压毛细管(15)、阀盖二(14)和活塞二(13)的外侧面形成另一个容腔；当压簧(6)处于最短长度时，活塞一(4)的外侧面、阀体(1)一部分内腔、阀盖一(8)、低压毛细管(9)、连接管E(10)、滑块(2)的内壁面形成一个容腔；活塞一(4)的内侧面、阀体(1)另一部分内腔、滑块(2)的外壁面、活塞二(13)的内侧面、连接管D(17)、连接管C(11)、高压毛细管(15)、阀盖二(14)、活塞二(13)的外侧面形成另一个容腔。

2.按照权利要求1所述的一种自力式三通阀，其特征在于：所述滑架(3)与滑块(2)的嵌装方式为，滑架(3)套装于滑块(2)的外面。

3.按照权利要求1或2所述的一种自力式三通阀，其特征在于：所述滑块(2)与阀座(16)之间设有阀垫(12)。

4.按照权利要求3所述的一种自力式三通阀，其特征在于：所述阀垫(12)采用聚四氟乙烯材质。

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