CN203730811U - 滑块以及使用该滑块的四通换向阀主阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种滑块以及使用该滑块的四通换向阀主阀，该滑块，包括：滑块本体，其与阀座滑动配合的下表面上开设有内凹容腔，以便与阀座的相邻两个阀口连通形成低温低压流体通道；支撑棍，其两端部分别于内凹容腔的腔体壁固定；内凹容腔的腔体内壁上设置有向内侧延伸的用于固定支撑棍的安装定位部；本实用新型对于支撑棍的定位无需破坏腔体壁的使用厚度，滑块的内凹容腔宽度尺寸可以相应增加，使滑块内凹容腔的宽度能够包含阀座通径孔（即大于等于阀座通径孔），不仅增大了内凹容腔的整体容量，使冷媒介质通过滑块内凹容腔的流道时流量损失降低，提高产品的能效比，而且，可以提高内凹容腔形状设计灵活性，便于形成等面积的流道。

Description

滑块以及使用该滑块的四通换向阀主阀

技术领域

本实用新型涉及阀体技术领域，特别是涉及一种滑块以及使用该滑块的四通换向阀主阀。

背景技术

现有的四通换向阀主要由电磁线圈、导阀和主阀组成。在控制过程中，通过电磁线圈与导阀的共同作用实现主阀的换向，以切换制冷介质的流通方向，从而使得热泵型空调在制冷和制热两种工作状态之间切换，实现夏天制冷、冬天制热一机两用的目的。

请参考图1，图1为现有的四通换向阀一种设置方式的剖面结构示意图。

现有技术中的四通换向阀的主阀体107的内部焊接有阀座101，且阀座101上具有三个端口：与压缩机吸气端口连通的S口，与室内热交换器连通的E口和与室外热交换器连通的C口；主阀体107内的两个活塞105通过连杆106固定连接，且两个活塞105将主阀体107分成左中右三个腔，中腔设有与压缩机排气口端连通的D口；滑块102将上述中腔分隔为两部分并固定在连杆106上，控制过程中，在连杆106的带动下，滑块102沿着阀座101上表面在制冷位置和制热位置之间滑动。其中在制冷位置时，滑块102滑动至左侧，E口和S口连通、D口和C口连通，此时E口和S口流通低温低压液体、D口和C口流通高温高压气体；在制热位置时，滑块102滑动至右侧，S口和C口连通、D口和E口连通，此时S口和C口连通流通低温低压液体、D口和E口流通高温高压气体。

由于滑块102外侧的腔室为高温高压的流体，其内侧为低温低压的流体，因此，在工作过程中，滑块102的拱形薄壁结构承受较大的工作压力，特别是，其两侧壁与滑动座相邻的中间位置受力状态最为恶劣，极易产生变形导致滑块102与滑座之间的密封失效，甚至断裂失效。

请参考图2和图3，图2为现有技术中四通换向阀的滑块102一种设置方式的立体结构示意图；图3为图2所示滑块102的俯视图。

现有技术解决上述密封失效问题主要是通过在滑块102两侧的中下部的内壁上设置支撑棍108，支撑棍108的两端部分别于滑块102的内凹容腔的腔体壁固定，形成一体性的刚性支撑。现有支撑棍108由不锈钢加工而成，两端尖角结构，与滑块102过盈配合，为保证支撑棍108装配安装定位，滑块102宽度方向设计有定位槽1021，因定位槽1021向滑块102宽度方向外侧延伸，故腔体壁的厚度相应会减小，为了保证滑块102承压所需的壁厚，从而增加滑块102宽度方向尺寸，如图3所示。

这样，现有结构因滑块需要提供支承棍装配空间，使滑块部件的宽度尺寸大，从而在现有阀体空间状态下影响了滑块内凹容腔102a宽度度尺寸的设计，使冷媒通过滑块内凹容腔102a的流道时流量损失较大，影响产品的能效比。

因此，如何设置一种滑块，在确保滑块整体强度的基础上，有效降低冷媒流体的流量损失，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种滑块，在确保滑块整体强度的基础上，有效降低冷媒流体的流量损失。在此基础上，本实用新型的另一目的为提供一种具有上述滑块的四通换向阀主阀。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种滑块，包括：

滑块本体，其与阀座滑动配合的下表面上开设有内凹容腔，以便与阀座的相邻两个阀口连通形成低温低压流体通道；

支撑棍，其两端部分别于所述内凹容腔的腔体壁固定；所述内凹容腔的腔体内壁上设置有向内侧延伸的用于固定所述支撑棍的安装定位部。

优选地，所述安装定位部包括自所述内凹容腔的腔体两侧内壁凸起的第一凸起部和第二凸起部，所述第一凸起部和所述第二凸起部均设有开口向下的定位槽，所述支撑棍的两端部分别容纳于所述定位槽内。

优选地，所述安装定位部为自所述内凹容腔的腔体一侧内壁延伸至相对侧内壁的第三凸起部，所述第三凸起部设有开口向下的定位槽，所述支撑棍置于所述定位槽的内部。

优选地，所述定位槽包括两立壁和连接两立壁的顶壁，所述立壁的端面不高于所述支撑棍的下沿。

优选地，所述立壁的下端面与所述滑块本体的滑动面之间有预定的间隙。

优选地，所述顶壁的外表面为弧形面，其与两所述立壁圆滑过渡连接。

优选地，沿流体介质的流动方向，所述安装定位部的外壁、所述滑块的内凹容腔的内壁围成的通道的截面积相等。

优选地，所述滑块本体与所述安装定位部为整体结构。

优选地，所述滑块本体、所述安装定位部与所述支撑棍一体注塑成型。

优选地，所述安装定位部为自所述内凹容腔的腔体一侧内壁延伸至相对侧内壁的第四凸起部，所述第四凸起部形成所述支撑棍。

本实用新型所提供的滑块中滑块本体的内凹容腔的腔体内壁上上设置有凸起部，当支撑棍安装于滑块本体内时，凸起部可以起到定位支撑棍安装位置的作用，与现有技术在滑块本体的腔体内壁上设置凹槽相比，本实用新型对于支撑棍的定位无需破坏腔体壁的使用厚度，相应地，无需额外在腔体壁的外侧另设用于增加支撑棍安装处腔体强度的增强块，这样可以降低滑块整体宽度尺寸，也就是说，在相同装配空间下，本实用新型中的滑块的内凹容腔宽度尺寸可以相应增加，另外，滑块内凹容腔的尺寸增加，是滑块内凹容腔的宽度能够包含阀座通径孔（即大于等于阀座通径孔），同时滑块的高度尺寸也相应增大，不仅增大了内凹容腔的整体容量，使冷媒介质通过滑块内凹容腔的流道时流量损失降低，提高产品的能效比，而且，可以提高内凹容腔形状设计灵活性，便于形成等面积的流道。

此外，本实用新型还提供了一种四通换向阀主阀，包括上述任一项所述的滑块。

因该四通换向阀主阀使用了具有上述技术效果的滑块，故该四通换向阀也具有滑块的上述技术效果。

附图说明

图1为现有技术中四通换向阀一种设置方式的剖面结构示意图；

图2为现有技术中四通换向阀的滑块一种设置方式的立体结构示意图；

图3为图2所示滑块的俯视图；

图4为本实用新型所提供四通换向阀在制冷系统中的原理示意图；

图5为本实用新型所提供滑块第一种具体实施例中的结构示意图；

图6为图5所示滑块的A-A的剖视图；

图7为图5所示滑块的B-B的剖视图；

图8为本实用新型所提供滑块第二种具体实施例中的结构示意图；

图9为图8所示滑块的剖视图；

图10为本实用新型所提供滑块第三种具体实施例中的结构示意图；

图11为图10所示滑块的剖视图。

其中，图1-3中附图标记和部件名称之间的一一对应关系如下所示：

101阀座、102滑块、103螺栓、104端盖、105活塞、106连杆、107阀体、108支撑棍、102a内凹容腔、1021定位槽。

其中，图4-11中附图标记和部件名称之间的一一对应关系如下所示：

2主阀、21阀座、22滑块本体、22a内凹容腔、221第一凸起部、222第二凸起部、223第三凸起部、224第四凸起部、23螺栓、24端盖、25活塞、26连杆、27主阀体、3导阀、31小阀座、32拖动架、33滑碗、34小阀体、35簧片、36套管、37芯铁、38弹簧、39封头、4导磁体、5线圈部件、8压缩机、9室外热交换器、10节流元件、11室内热交换器。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种滑块，在确保滑块整体强度的基础上，有效降低冷媒流体的流量损失。在此基础上，本实用新型的另一核心为提供一种具有上述滑块的四通换向阀主阀。

本文中所采用的上、下、左、右等方位词，是以附图中四通换向阀的图示位置为基准来定义的，应当理解本文中所采用的方位词不应当局限本专利的保护范围。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图4，图4为本实用新型所提供四通换向阀在制冷系统中的原理示意图。

本实用新型的四通换向阀主要包括电磁线圈、导阀3和主阀2组成。主阀3主要由主阀体、固定设置在主阀体27内凹容腔的阀座21、分别置于阀座21两侧的两个活塞25、连接两个活塞25的连杆26、固定设置在连杆26中部的滑块组成；两个活塞25可以通过螺栓连接连杆26，两个活塞25将主阀2分成左、中、右三个腔，滑块将上述中腔分成两部分，随着活塞25的左右移动，滑块的下表面可沿着阀座21的上表面滑动且紧密贴合，其左右极限位置分别为制冷状态和制热状态，其中图4中为制冷状态。阀座21相对侧的阀体上有连接压缩机排气口的D接管，阀座21上的三个阀口依次分别与连接室内热交换器11的E接管、连接压缩机进气口连通的S接管和连接室外热交换器9的C接管连通。

导阀3包括圆形套管36，其左端焊接有小阀体34，右端焊接有封头39，小阀体上侧焊接有与主阀常通的D接管连接的毛细管d（因此导阀内凹容腔为高压区），下侧孔中焊接有小阀座31，小阀座上开有三个台阶通孔，并依左向右分别焊接有与主阀2左端盖、中位接管S和右端盖连接的毛细管e/s/c（因此s为低压区），套管36内凹容腔有能够左右滑动的芯铁37及弹压在其孔中的回复弹簧38，还有通过铆钉连为一体，然后一起铆接固定在芯铁孔中的拖动架32和簧片35，拖动架左端有开孔，下部开有凹孔的滑碗33即嵌装在该孔中，簧片则顶压在滑碗的上部，它使滑碗33下端面紧贴在小阀座31表面上，滑碗33可随芯铁/拖动架组件在小阀座表面上滑动，滑碗33与小阀座31组成了一运动副，其内腔（即毛细管s）为低压区，而其背部（即导阀内腔）为高压区，因此滑碗33承受着由此而产生的压差力，运动副的密封主要由该压差力来实现。

电磁线圈由线圈部件5和导磁体4组成，套装固定在套管36的外部。

请参考图5和图6，图5为本实用新型所提供滑块第一种具体实施例中的结构示意图；图6为图5所示滑块的A-A的剖视图。

本实用新型提供了一种滑块，包括滑块本体22，其与阀座21滑动配合的下表面上开设有内凹容腔，以便与阀座21的相邻两个阀口连通形成低温低压流体通道；当滑块位于制冷位置时，该内凹容腔22a与阀座的E口和S口连通，当滑块位于制热位置时，该内凹容腔22a与阀座的S口和C口连通。

滑块还包括支撑棍40，其两端部分别于所述内凹容腔22a的腔体壁固定，形成一体性的刚性支撑；所述内凹容腔22a的腔体内壁上设置有向内侧延伸的用于固定所述支撑棍40的安装定位部。

从图6中明显可以看出，沿滑块宽度方向，定位槽的槽深明显小于等于凸起部的高度。

本实用新型所提供的滑块中滑块本体22的内凹容腔22a的腔体内壁上设置有向内侧延伸的安装定位部，当支撑棍40安装于滑块本体22内时，安装定位部部可以起到定位支撑棍40安装位置的作用，与现有技术在滑块本体22的腔体内壁上设置凹槽相比，本实用新型对于支撑棍40的定位无需破坏腔体壁的使用厚度，相应地，无需额外在腔体壁的外侧另设用于增加支撑棍40安装处腔体强度的增强块，这样可以减小滑块整体宽度尺寸，也就是说，在相同装配空间下，本实用新型中的滑块的内凹容腔宽度尺寸可以相应增加，另外，滑块内凹容腔22a的尺寸增加，是滑块内凹容腔22a的宽度能够包含阀座通径孔（即大于等于阀座通径孔），同时滑块的高度尺寸也相应增大，不仅增大了内凹容腔22a的整体容量，使冷媒介质通过滑块内凹容腔的流道时流量损失降低，提高产品的能效比，而且，可以提高内凹容腔22a形状设计灵活性，便于形成等面积的流道。

以下给出了滑块几种优选的实施方式，几种实施方式的主要区别在于安装定位部结构的不同。

请结合参考图7，图7为图5所示滑块的B-B的剖视图。

请参考图7，在第一种优选的实施方式中，安装定位部包括自所述内凹容腔22a的腔体两侧内壁凸起的第一凸起部221和第二凸起部222，第一凸起部221和第二凸起部222均设有开口向下的定位槽，所述支撑棍40的两端部分别容纳于所述定位槽内，定位槽对支撑棍40安装定位。第一凸起部221和第二凸起部222可以与滑块本体22一体成型，例如在滑块本体22注塑加工时，在内凹容腔22a壁上一体注塑成型第一凸起部221和第二凸起部222，第一凸起部221和第二凸起部222的高度位置可以根据滑块本体22实际的设计情况而定，定位槽的形状可以根据与其配合安装的支撑棍40的端部形状而定。

本实施方式中凸起部不仅能够较好地对支撑棍40起到定位作用，而定设计为第一凸起部221和第二凸起部222结构比较简单，可以降低加工工艺。

请参考图8-9，图8为本实用新型所提供滑块第二种具体实施例中的结构示意图；图9为图8所示滑块的剖视图。

在第二种优选的实施方式中，安装定位部可以为自所述内凹容腔22a的腔体一侧内壁延伸至相对侧内壁的第三凸起部223，所述第三凸起部223设有开口向下的定位槽，所述支撑棍40置于所述定位槽的内部。也就是说，沿滑块宽度方向，第三凸起部223横跨整个内凹容腔22a，第三凸起部223上开设的定位槽对支撑棍40整体定位。

该实施方式中不仅支撑棍40对滑块本体22起到支撑加强的作用，而且定位支撑棍40的第三凸起部223也对滑块本体22起到一定的支撑加强作用，进一步增加了滑块本体22的支撑强度，提高了滑块工作强度和使用可靠性。

上述凸起部可以与滑块本体22一体注塑成型，降低加工工艺难度。

现有技术中常用的支撑棍40一般为标准成品，支撑棍40的形状主要为圆柱状，安装有该形状支撑棍40的滑块工作时，流体介质内凹容腔22a中流动时，越靠近支撑棍40的下沿越容易产生紊流，为了缓解上述问题，对于上述实施例中的定位槽进行了如下设置。

在上述各实施例中，定位槽可以包括两立壁2211和连接两立壁2211的顶壁2212，立壁2211的端面不高于支撑棍40的下沿；当该滑块工作时，定位槽的立壁2211对于从进口进入的介质流体可以起到一定的导向作用，使介质流体沿立壁2211和内凹容腔22a的内壁围成的流道流动，降低介质流体由进口直接经支撑棍40下沿流至出口，缓解紊流现象。

另外，立壁2211的下端面与所述滑块本体22的滑动面之间有预定的间隙h，以避免滑块在滑动过程中与阀座产生摩擦而划伤配合面，一般地从支撑效果考虑，间隙h越小越好，可以根据实际设计需要取值。

进一步地，顶壁2212的外表面为弧形面，与两所述立壁圆滑过渡连接，弧形表面可以尽量降低流道对介质流体的流动阻力。

在一种优选的实施方式中，沿流体介质的流动方向，安装定位部的外壁、所述滑块的内凹容腔的内壁围成的通道的截面积相等。

请参考图10-11，图10为本实用新型所提供滑块第三种具体实施例中的结构示意图；图11为图10所示滑块的剖视图。

上述各实施例中，所述滑块本体22与所述安装定位部为整体结构，其中，滑块本体22、安装定位部与所述支撑棍40一体注塑成型，当然，安装定位部和支撑棍40的材料可以相同，也可以不同，对于安装定位部、支撑棍40、滑块本体22三者材料相同的结构，例如三者注塑一体成型，支撑功能是由与滑块本体22一体成型的凸起部实现，如图10所示，第四凸起部224起到了增强滑块本体22性能的作用；当然，对于支撑强度要求比较高的情况，支撑棍40可以采用强度比滑块本体22、安装定位部更高的材料，在滑块本体22、安装定位部注塑时，将制作好的支撑棍40放入模具的适当位置，与滑块本体22、安装定位部一起注塑。

在上述滑块的基础上，本实用新型还提供了一种四通换向阀主阀，包括滑块，所述滑块为上述任一实施例所述的滑块。

因该四通换向阀主阀使用了具有上述技术效果的滑块，故该四通换向阀也具有滑块的上述技术效果。

本实用新型所提供的四通换向阀的工作过程，如下所述：

当空调需制冷运行时，电磁线圈不通电，在回复弹簧的作用下，芯铁带动滑碗33一起左移，从而使e/s、c/d毛细管分别相通，由于中位接管S为低压区，故主阀2左腔的气体通过e、s毛细管及滑碗33而流入低压区，因此左腔成为低压区，而主阀2右腔由于有来自c毛细管的高压气的补充，从而成为高压区，如此在主阀2的左右腔间就形成了一个压力差，并因此而将滑块和活塞25推向了左侧，使旁位接管E与S接管相通，D接管与C接管相通，此时系统内部的制冷剂流通路径为：压缩机8排气口→D接管→阀体中腔→C接管→室外热交换器9→节流元件10→室内热交换器11→E接管→滑块→S接管→压缩机8吸气口，系统处于制冷工作状态。

当空调需制热运行时，电磁线圈通电，在线圈电磁力的作用下，芯铁克服回复弹簧的作用力而带动滑碗33一起右移，而使c/s、e/d毛细管分别相通。主阀2右腔就成为低压区，而左腔则成为高压区，因此滑块和活塞25就被推向了右侧，使C接管与S接管相通，D接管与E接管相通，此时的制冷剂流通路径为：压缩机8排气口→D接管→中腔→E接管→室内热交换器11→节流元件10→室外热交换器9→C接管→滑块→S接管→压缩机8吸气口，系统处于制热工作状态。

以上对本实用新型所提供的滑块及具有该滑块的四通换向阀进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (11)

1.一种滑块，包括：

滑块本体（22），其与阀座滑动配合的下表面上开设有内凹容腔（22a），以便与阀座的相邻两个阀口连通形成低温低压流体通道；

支撑棍（40），其两端部分别于所述内凹容腔（22a）的腔体壁固定；其特征在于，所述内凹容腔（22a）的腔体内壁上设置有向内侧延伸的用于固定所述支撑棍（40）的安装定位部。

2.如权利要求1所述的滑块，其特征在于，所述安装定位部包括自所述内凹容腔（22a）的腔体两侧内壁凸起的第一凸起部（221）和第二凸起部（222），所述第一凸起部（221）和所述第二凸起部（222）均设有开口向下的定位槽，所述支撑棍（40）的两端部分别容纳于所述定位槽内。

3.如权利要求1所述的滑块，其特征在于，所述安装定位部为自所述内凹容腔（22a）的腔体一侧内壁延伸至相对侧内壁的第三凸起部（223），所述第三凸起部（223）设有开口向下的定位槽，所述支撑棍（40）置于所述定位槽的内部。

4.如权利要求3所述的滑块，其特征在于，所述定位槽包括两立壁（2211）和连接两立壁（2211）的顶壁（2212），所述立壁（2211）的端面不高于所述支撑棍（40）的下沿。

5.如权利要求4所述的滑块，其特征在于，所述立壁（2211）的下端面与所述滑块本体（22）的滑动面之间有预定的间隙。

6.如权利要求4所述的滑块，其特征在于，所述顶壁（2212）的外表面为弧形面，其与两所述立壁（2211）圆滑过渡连接。

7.如权利要求1至6任一项所述的滑块，其特征在于，沿流体介质的流动方向，所述安装定位部的外壁、所述滑块的内凹容腔（22a）的内壁围成的通道的截面积相等。

8.如权利要求1至6任一项所述的滑块，其特征在于，所述滑块本体（22）与所述安装定位部为整体结构。

9.如权利要求1至6任一项所述的滑块，其特征在于，所述滑块本体（22）、所述安装定位部与所述支撑棍（40）一体注塑成型。

10.如权利要求1所述的滑块，其特征在于，所述安装定位部为自所述内凹容腔（22a）的腔体一侧内壁延伸至相对侧内壁的第四凸起部（224），所述第四凸起部（224）形成所述支撑棍（40）。

11.一种四通换向阀主阀，包括滑块，其特征在于，所述滑块为权利要求1至10任一项所述的滑块。