CN202149649U - 自力式三通阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种自力式三通阀，阀体，包括第一端和第二端；阀芯，设置在阀体内部，并具有自然循环位置和制冷循环位置；衬套，套装在阀体的内部；弹簧，一端抵住阀芯，另一端抵住阀体的第二端的内端面；冷凝器进气管，安装在阀体的侧壁上；蒸发器排气管，沿阀体的轴向方向安装在阀体上，当阀芯位于自然循环位置时，与冷凝器进气管相连通；压缩机排气管，安装在阀体上，当阀芯位于制冷循环位置时，与冷凝器进气管相连通。这种结构能够避免蒸发器排气管的气体将阀芯顶起引起气流泄露造成死循环，并且结构简单，能够大幅度降低产品成本。

Description

自力式三通阀

技术领域

本实用新型涉及流体控制领域，具体而言，涉及一种自力式三通阀。 

背景技术

在制冷热泵领域，一般通过压缩机出口制冷剂流动方向的改变实现不同运行模式之间的改变，而制冷剂流动方向的改变，需要换向阀来实现。 

自力式三通阀是换向阀的一种，可以用以实现冷媒自然循环并用于大型机房专用机的制冷循环和自然循环的自由切换。现有的自力式三通阀中，大部分的结构相对复杂，生产成本较高，而且可靠性不是很理想，存在开启压差大、流体内漏量大，三条通道之间容易形成串通、形成死循环等问题。 

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种自力式三通阀，以解决现有技术中的自力式三通阀结构复杂、成本高，且其通道之间容易串通、形成死循环的问题。 

为解决上述技术问题，根据本实用新型的一种自力式三通阀，包括：阀体，包括第一端和第二端；阀芯，设置在阀体内部，并具有自然循环位置和制冷循环位置；衬套，套装在阀体的内部；弹簧，一端抵住阀芯，另一端抵住阀体的第二端的内端面；冷凝器进气管，安装在阀体的侧壁上；蒸发器排气管，沿阀体的轴向方向安装在阀体上，当阀芯位于自然循环位置时，与冷凝器进气管相连通；压缩机排气管，安装在阀体上，当阀芯位于制冷循环位置时，与冷凝器进气管相连通。 

进一步地，阀体的第一端内部还设置有阀盖，压缩机排气管与阀盖固定连接；当阀芯位于自然循环位置时，阀芯抵住阀盖。 

进一步地，阀体的第二端内部还设置有弹簧阀盖，蒸发器排气管与弹簧阀盖固定连接，弹簧设置在弹簧阀盖内；当阀芯位于制冷循环位置时，阀芯抵住弹簧阀盖。 

进一步地，弹簧阀盖与阀芯相抵压的一端呈锥形，阀盖与阀芯相抵压的一端呈锥形。 

进一步地，阀体的第二端的内表面具有至少一个环形凸起部，弹簧阀盖的外表面具有与至少一个凸起部相配合安装的环形凹槽。 

进一步地，阀体和冷凝器进气管固定连接，阀盖与压缩机排气管固定连接，弹簧阀盖与蒸发器排气管固定连接。 

进一步地，阀体的内表面上设置有衬套，衬套的内表面与阀芯相接触，衬套的内表面上设置有密封圈。 

进一步地，阀芯具有向内凹陷的弹簧定位部，弹簧的一端设置在弹簧定位部内。 

进一步地，蒸发器排气管包括延伸到阀体的内部的延伸段，弹簧套设在延伸段上。 

进一步地，阀芯的两端分别具有凹槽，凹槽内设置有弹性密封件、，当阀芯位于自然循环位置或制冷循环位置时，弹簧阀盖和阀盖与阀芯的抵压端分别抵住弹性密封件。 

本实用新型具有以下有益效果： 

由于本实用新型的自力式三通阀采用蒸发器排气管安装在阀体的轴向位置的结构，不仅能实现无附加动力的通道之间的可靠切换，还能够避免压缩机高压进气管的高压脉冲气流将阀芯顶起引起气流泄露造成死循环，确保阀芯的有效密封。另外，该自力式三通阀的各组件多为管状组件，简化了自力式三通阀的结构，从而降低了产品成本。 

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中： 

图1是根据本实用新型的自力式三通阀第一实施例的制冷循环位置结构示意图； 

图2是根据本实用新型的自力式三通阀第一实施例的自然循环位置结构示意图； 

图3是根据本实用新型的自力式三通阀第二实施例的结构示意图； 

图4是根据本实用新型的自力式三通阀制冷循环工作原理示意图； 

图5是根据本实用新型的自力式三通阀自然循环工作原理示意图；以及 

图6是根据本实用新型的自力式三通阀的阀芯结构意图。 

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。 

如图1、图2所示的根据本实用新型的第一实施例的自力式三通阀，该自力式三通阀包括：阀体1，包括第一端和第二端；阀芯3，设置在阀体1内部，并具有自然循环位置和制冷循环位置；衬套15，套装在阀体1的内部；弹簧7，一端抵住阀芯3，另一端抵住阀体1的第二端的内端面；冷凝器进气管5，安装在阀体1的侧壁上；蒸发器排气管8，沿阀体1的轴向方向安装在阀体1上，当阀芯3位于自然循环位置时，与冷凝器进气管5相连通；压缩机排气管4，安装在阀体1上，当阀芯3位于制冷循环位置时，与冷凝器进气管5相连通。 

优选地，阀体1的第一端内部还设置有阀盖2，压缩机排气管4与阀盖2固定连接；当阀 芯3位于自然循环位置时，阀芯3抵住阀盖2。阀体1的第二端内部还设置有弹簧阀盖6，蒸发器排气管8与弹簧阀盖6固定连接，弹簧7设置在弹簧阀盖6内；当阀芯3位于制冷循环位置时，阀芯3抵住弹簧阀盖6。优选地，压缩机排气管4与阀盖2焊接，蒸发器排气管8与弹簧阀盖6焊接。在阀体1的两端分别设置阀盖2和弹簧阀盖6，既能够对阀芯3的运动进行限位，同时，压缩机排气管4与阀盖2焊接，蒸发器排气管8与弹簧阀盖6焊接，能够保持阀芯3的有效密封。 

如图4所示，当室外温度低于室内温度时，制冷压缩机13停止工作、电磁阀11开启，机组进入自然循环，自力式三通换向阀的阀芯3在阀体1内的位置如图2所示。压缩弹簧7在弹力作用下伸长，推动阀芯3沿阀体1的内壁面左移，直至阀芯3顶部紧密接触在阀盖2底部的端面上，使得蒸发器排气管8与冷凝器进气管5导通。此时，从蒸发器12中蒸发出的气态制冷剂经自力式三通换向阀的蒸发器排气管8、阀体1、冷凝器进气管5进入冷凝器9，冷凝后的液体经电磁阀11返回蒸发器12中，完成制冷剂的自然循环降温过程，通过分离式热管将室内的热量转移到温度更低的室外环境中。 

如图5所示，当室外温度升高时，自然循环不能满足降温要求时，制冷压缩机13启动、电磁阀11关闭，机组进入制冷循环，自力式三通换向阀的阀芯3在阀体1内的位置如图3所示。制冷压缩机13从蒸发器12中吸气增压后进入压缩机排气管4，此时阀芯3在高压排气的作用下，克服压缩弹簧7的弹力向右移动，直到紧贴弹簧阀盖6的端面上，阻止高压排气进入蒸发器排气管8内，使得压缩机排气管4与冷凝器进气管5导通。此时，从蒸发器12中吸收房间内热量而蒸发出的气态制冷剂经制冷压缩机13、自力式三通换向阀的压缩机排气接管4、阀体1、冷凝器进气管5进入冷凝器9，冷凝后的液体经节流装置10返回蒸发器12中，完成制冷循环降温过程，通过蒸气压缩式制冷将房间内的热量转移到室外环境中。 

当室外温度降低至室内温度以下时，电磁阀11再次开启，制冷压缩机13停止运行，使机组又返回自然循环。此时，压缩弹簧7在弹力作用下伸长，推动阀芯3沿阀体1的内壁面左移，直至阀芯3顶部紧密接触在阀盖2底部的端面上，使得蒸发器排气管8与冷凝器进气管5导通。从蒸发器12中蒸发出的气态制冷剂经自力式三通换向阀的蒸发器接排气管8、阀体1、压缩机排气管4进入冷凝器9，冷凝后的液体经电磁阀11返回蒸发器12中，完成制冷剂的自然循环降温过程。 

如此循环往复，利用热管/蒸汽压缩复合制冷空调机组中制冷压缩机自身的启、停机产生的压差变化和压缩弹簧的弹力来实现自力式三通换向阀无附加动力的自动换向。 

由于自力式三通阀采用蒸发器排气管8安装在阀体1的轴向位置的结构，不仅能实现无附加动力的通道之间的可靠切换，还能够避免压缩机高压进气管的高压脉冲气流将阀芯顶起引起气流泄露造成死循环。另外，该自力式三通阀的各组件多为管状组件，结构简单，能够大幅度降低产品的成本。 

如图3所示，根据本实用新型的第二实施例，蒸发器排气管8包括延伸到阀体1的内部的延伸段，弹簧7套设在延伸段上。延伸段能够对压缩弹簧7起到定位作用，使得阀芯3在弹簧7的推动下更平稳的移动。 

优选地，阀体1的第二端的内表面具有多个环形凸起部，弹簧阀盖6的外表面具有与多个凸起部相配合安装的多个环形凹槽。这样的结构能够保持阀芯的有效密封。 

优选地，阀体1和冷凝器进气管5固定连接；阀盖2与压缩机排气管4固定连接；弹簧阀盖6与蒸发器排气管8固定连接。这样的结构能够保持阀芯的有效密封。 

优选地，阀体1的内表面上设置有衬套15，衬套15的内表面与阀芯3相接触，衬套15的内表面上设置有密封圈14。 

密封圈14可以为O型密封圈、YXD型密封圈、U型密封圈等密封形式，也可以为U型弹簧密封圈、格来圈、斯特封等组合密封形式。这样的结构能够保持阀芯的有效密封。 

优选地，弹簧阀盖6与阀芯3相抵压的一端呈锥形，阀盖2与阀芯3相抵压的一端呈锥形。 

如图1至图5任一图中所示的自力式三通阀中，弹簧阀盖6与阀芯3以及阀盖2与阀芯3的抵压端呈外周内收形，即其一端呈锥形。这样的结构减少了弹簧阀盖6和阀盖2与阀芯3的接触面积，能够更有效的保持它们之间良好的密封性。 

如图6所示，阀芯3具有向内凹陷的弹簧定位部31，弹簧7的一端设置在弹簧定位部31内。凹陷的弹簧定位部使弹簧7更好的抵住阀芯3。 

优选地，阀芯3的两端分别具有凹槽，凹槽内设置有弹性密封件32和弹性密封件33，当阀芯3位于自然循环位置或制冷循环位置时，作为一种优选实施方式，阀芯3的材质为金属材料，这样能够保证阀芯3在阀体1内灵活运动，防止卡死，而弹簧阀盖6和阀盖2与阀芯3的抵压端分别抵住弹性密封件32和弹性密封件33又可以保证良好的密封性，防止泄露。 

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。 

Claims (10)

1.一种自力式三通阀，其特征在于，包括：

阀体(1)，包括第一端和第二端；

阀芯(3)，设置在所述阀体(1)内部，并具有自然循环位置和制冷循环位置；

衬套(15)，套装在所述阀体(1)的内部；

弹簧(7)，一端抵住所述阀芯(3)，另一端抵住所述阀体(1)的第二端的内端面；

冷凝器进气管(5)，安装在所述阀体(1)的侧壁上；

蒸发器排气管(8)，沿所述阀体(1)的轴向方向安装在所述阀体(1)上，当所述阀芯(3)位于自然循环位置时，与所述冷凝器进气管(5)相连通；

压缩机排气管(4)，安装在所述阀体(1)上，当所述阀芯(3)位于制冷循环位置时，与所述冷凝器进气管(5)相连通。

2.根据权利要求1所述的自力式三通阀，其特征在于，所述阀体(1)的第一端内部还设置有阀盖(2)，所述压缩机排气管(4)与所述阀盖(2)固定连接；当所述阀芯(3)位于自然循环位置时，所述阀芯(3)抵住所述阀盖(2)。

3.根据权利要求2所述的自力式三通阀，其特征在于，所述阀体(1)的第二端内部还设置有弹簧阀盖(6)，所述蒸发器排气管(8)与所述弹簧阀盖(6)固定连接，所述弹簧(7)设置在所述弹簧阀盖(6)内；当所述阀芯(3)位于制冷循环位置时，所述阀芯(3)抵住所述弹簧阀盖(6)。

4.根据权利要求3所述的自力式三通阀，其特征在于，所述弹簧阀盖(6)与所述阀芯(3)相抵压的一端呈锥形，所述阀盖(2)与所述阀芯(3)相抵压的一端呈锥形。

5.根据权利要求3所述的自力式三通阀，其特征在于，所述阀体(1)的第二端的内表面具有至少一个环形凸起部，所述弹簧阀盖(6)的外表面具有与所述至少一个凸起部相配合安装的环形凹槽。

6.根据权利要求3所述的自力式三通阀，其特征在于，所述阀体(1)和所述冷凝器进气管(5)固定连接，所述阀盖(2)与所述压缩机排气管(4)固定连接，所述弹簧阀盖(6)与所述蒸发器排气管(8)固定连接。

7.根据权利要求1所述的自力式三通阀，其特征在于，所述阀体(1)的内表面上设置有衬套(15)，所述衬套(15)的内表面与所述阀芯(3)相接触，所述衬套(15)的内表面上设置有密封圈(14)。

8.根据权利要求1所述的自力式三通阀，其特征在于，所述阀芯(3)具有向内凹陷的弹簧定位部(31)，所述弹簧(7)的一端设置在所述弹簧定位部(31)内。 

9.根据权利要求1所述的自力式三通阀，其特征在于，所述蒸发器排气管(8)包括延伸到所述阀体(1)的内部的延伸段，所述弹簧(7)套设在所述延伸段上。

10.根据权利要求3至9中任一项所述的自力式三通阀，其特征在于，所述阀芯(3)的两端分别具有凹槽，所述凹槽内设置有弹性密封件(32、33)，当所述阀芯(3)位于自然循环位置或制冷循环位置时，所述弹簧阀盖(6)和所述阀盖(2)与所述阀芯(3)的抵压端分别抵住所述弹性密封件(32、33)。 

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