CN210830587U - 一种四通阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种四通阀，其包括阀体、密封块、阀芯以及定位件。阀体具有相互隔离的四条流道，并开设安装槽，每条流道延伸至安装槽的底部。密封块安装在安装槽的底壁上，且开设环绕安装槽轴向设置且分别与四条流道连通的四个扇形通孔。阀芯转动安装在密封块上，且与密封块的端面贴合，并与密封块同轴设置。阀芯具有半圆形的共流通道，阀芯的两个拐角处均开设限位槽。两个定位件均插在密封块上，且设置于其中一个通孔的相对两侧。在定位件限位在靠近的限位槽中时，两条流道通过共流通道相连通，另两条流道直接连通，否则，四条流道通过共流通道相连通。本实用新型可快速地进行工况的切换，防止四通阀在零压差换向时发生卡死的问题。

Description

一种四通阀

技术领域

本实用新型涉及控制阀技术领域的一种阀，尤其涉及一种四通阀。

背景技术

四通阀是具有四个油口的控制阀。四通阀是制冷设备中不可缺少的部件，传统的四通阀的工作原理是，当电磁阀线圈处于断电状态，先导滑阀在右侧压缩弹簧驱动下左移，高压气体进入毛细管后进入右端活塞腔，另一方面，左端活塞腔的气体排出，由于活塞两端存在压差，活塞及主滑阀左移，使排气管与室外机接管相通，另两根接管相通，形成制冷循环。

但是，传统的四通阀在零压差换向时容易发生卡死，导致换向失效，使得制冷设备无法正常工作。

实用新型内容

针对现有的技术问题，本实用新型提供一种四通阀，解决了现有的四通阀在零压差换向时容易发生卡死，导致换向失效，使得制冷设备无法正常工作的问题。

本实用新型采用以下技术方案实现：一种四通阀，其包括：

阀体，其具有相互隔离的四条流道，每条流道的一端为阀体的接口；阀体上开设呈柱状的安装槽，每条流道的另一端延伸至安装槽的底部，并与安装槽相通；

密封块，其安装在安装槽的底壁上，且开设环绕安装槽轴向设置的四个扇形通孔；四个通孔间隔90度分布，且分别与四条流道的同另一端相连通；

阀芯，其转动安装在密封块上，且与密封块的端面贴合，并与密封块同轴设置；阀芯的横截面呈半圆形，且具有半圆形的共流通道；阀芯上开设限位槽；以及

至少一个定位件，其与限位槽配合限位。

作为上述方案的进一步改进，所述四通阀还包括：

密封垫，其形状与密封块的形状相同，且设置在密封块与阀体之间。

作为上述方案的进一步改进，所述四通阀还包括：

阀盖，其安装在阀体上，并盖在安装槽上；

驱动装置，其安装在阀盖上，并用于驱动阀芯转动。

进一步地，所述驱动装置包括输入轴、减速机构以及输出轴；

输出轴设置在阀盖中，且一端插在阀芯中，并通过转动带动阀芯转动；

所述减速机构包括输出齿轮、第一中间轴、第一中间齿轮、第二中间齿轮以及输入齿轮；输出齿轮安装在输出轴上，并与第二中间齿轮啮合；第二中间齿轮与第一中间齿轮啮合；第一中间轴相对阀盖固定，第一中间齿轮安装在第一中间轴上，并与输入齿轮啮合；输入齿轮安装在输入轴上；

其中，输入齿轮的半径小于第一中间齿轮的半径，第二中间齿轮的半径小于输出齿轮的半径。

再进一步地，所述四通阀还包括：

套管，其安装在阀盖上，且套在所述驱动装置外。

再进一步地，所述驱动装置还包括均固定在套管内的第一连接板、第二连接板，输入轴的端部穿过第一连接板，输出轴的端部穿过第二连接板；第一中间轴的两端分别转动安装在第一连接板、第二连接板上

再进一步地，输出轴具有环形凸起部；所述四通阀还包括：

弹簧，其套在输出轴上，且两端分别连接环形凸起部与阀芯。

再进一步地，所述四通阀还包括：

环形圈，其设置在阀盖与阀体之间，以密封阀盖与阀体。

作为上述方案的进一步改进，所述驱动装置还包括转子支撑套、转子连接板、线圈以及磁转子；转子支撑套、转子连接板均安装在套管中，输入轴转动安装在转子支撑套、转子连接板上；所述线圈套设在所述套管外，磁转子设置在套管内；所述线圈通电后驱动磁转子转动，使输入轴转动，以带动输出轴转动。

作为上述方案的进一步改进，密封块和阀芯均由工程陶瓷制得，且密封块和阀芯的接触面的平面度均不大于0.5微米，表面粗糙度不大于0.05微米。

本实用新型的四通阀，其通过相对转动的密封块和阀芯，使任意的定位件限位于靠近的限位槽中，此时位于阀芯下方的两个通孔通过共流通道连通，并使得对应的两条流道相通，另外两条流道直接连通，而在定位件未限位于靠近的限位槽中时，四条流道均相通，这样可以防止四通阀在零压差换向时发生卡死的问题。而且，本实用新型中通孔呈扇形，可形成较大的流通面，并且只用通过转动阀芯即可实现流道相通工况的切换，可采用电机驱动阀芯转动的方式，可快速地进行工况的切换。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的四通阀的结构示意图；

图2为图1中的四通阀的立体图；

图3为图1中的四通阀的俯视图；

图4为图1中的四通阀的拆分图；

图5为图1中的四通阀去除阀盖后的立体图；

图6为图1中的四通阀的密封块的立体图；

图7为图1中的四通阀的阀芯的立体图；

图8为本实用新型实施例1中一种液体连通示意图；

图9为本实用新型实施例1中另一种液体连通示意图；

图10为本实用新型实施例1中又一种液体连通示意图；

图11为图1中的四通阀的阀盖的立体图；

图12为本实用新型实施例2的四通阀组件的立体图；

图13为本实用新型实施例3的四通阀的立体图。

符号说明：

1 阀体 18 第一连接板

2 阀盖 23 弹簧

3 环形圈 24 输出轴

4 阀芯 25 定位件

5 第二连接板 26 密封块

6 第二中间齿轮 27 密封垫

7 第一中间轴 28 驱动电机

8 输出齿轮 29 螺丝

9 第一中间齿轮 30 接管

10 第二中间轴 101 流道

11 垫片 102 安装槽

12 转子支撑套 201 定位孔

13 磁转子 261 通孔

14 套管 262 圆孔

15 输入轴 401 共流通道

16 转子连接板 402 限位槽

17 输入齿轮

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

请参阅图1-7，本实施例提供了一种四通阀，其包括阀体1、密封块26、阀芯4以及两个定位件25，还可包括密封垫27、阀盖2、驱动装置、套管14、弹簧23以及环形圈3。

阀体1具有相互隔离的四条流道101，每条流道101的一端为阀体1的接口。阀体1上开设呈柱状的安装槽102，每条流道101的另一端延伸至安装槽102的底部，并与安装槽102相通。其中，四条流道101之间间隔90度设置，而接口开设在阀体1的外壁上，当然，接口也不限于阀体1的侧壁。在实际的设计和生产中，接口内可开设装配结构，如螺纹，以便于接管插入以进行安装。安装槽102应当尽量地占用阀体1的空间，以便形成较大的流道101截面。在本实施例中，流道101呈L形，并且通过阀体1内部的类十字形挡板相隔，并且向上的另一端环绕安装槽102的轴向设置。

密封块26安装在安装槽102的底壁上，并且开设环绕安装槽102轴向设置的四个扇形通孔261。四个通孔261间隔90度分布，而且分别与四条流道101的同另一端相连通。密封块26可与阀体1构成一个整体，同时密封块26上的每个通孔261与一个流道101对应，使得流道101只能通过通孔261与安装槽102相通。密封块26可氧化铝、氧化锆等工程陶瓷制得，也可采用其他耐腐蚀的材料制成。在本实施例中，密封块26的外轮廓为圆形，而且其中一个通孔261的相对两拐角处均开设圆孔262，两个圆孔262环绕密封块26轴向的角度为90度左右。

阀芯4转动安装在密封块26上，且与密封块26的端面贴合，并与密封块26同轴设置。阀芯4的横截面呈半圆形，且具有半圆形的共流通道401，阀芯4上开设限位槽402。在本实施例中，阀芯4的两个拐角处均开设限位槽402。阀芯4的材料与密封块26相同，均由工程陶瓷制得。阀芯4的外轮廓半径与密封块26的外轮廓半径可以相同或不同，而且通孔261的半径与共流通道401的半径也可以相同或不同。定位件25限位在靠近的限位槽402中时，共流通道401始终与通孔261叠加，可以避免液体的泄露。在本实施例中，密封块26和阀芯4的接触面的平面度均不大于0.5微米，表面粗糙度不大于0.05微米，以保证两者直接的密封度。在本实施例中，密封块26安装于阀体安装槽102的底部，阀盖2压住密封块26的上端面，使其与安装槽102的底面齐平，从而防止密封块26上下窜动，也可使密封垫27更加紧密的与密封块26及阀体安装槽102底部贴合，防止内漏。

定位件25的数量最少为一个，定位件25与限位槽402配合限位。而在本实施例中，定位件25的数量优选为两个。两个定位件25均插在密封块上，且设置于其中一个通孔261的相对两侧，并位于阀芯4外。定位件25可为定位销，也可为定位柱，还可为其他定位结构。定位件25插在圆孔262中，而且，定位件25的长度可不低于阀芯4的厚度。

其中，在阀芯4相对密封块26转动时，有以下关系：在任意一个定位件25限位在靠近的限位槽402中时，其中两条流道101通过共流通道401相连通，另两条流道101直接连通，否则四条流道101通过共流通道401相连通。定义四个流道分别为C、D、E、S，以下具体介绍三种工况：

(1)请参阅图8，阀芯4顺时针旋转至定位件25限位在靠近的限位槽402中时，实现D与C连通，E与S连通；

(2)请参阅图9，阀芯4逆时针旋转至定位件25限位在靠近的限位槽402中时，实现D与E连通，C与S连通；

(3)请参阅图10，阀芯4相对密封块26旋转且使定位件25未限位在靠近的限位槽402中时，C、D、E、S之间相互连通。

在本实施例中，密封垫27的形状与密封块26的形状相同，且设置在密封块26与阀体1之间。而且，密封垫27的尺寸可略微小于密封块26的尺寸，同时密封块26上具有相应的密封槽，使得密封垫27卡在密封槽内。密封垫27进一步密封阀芯4与密封块26，防止液体泄漏。

请参阅图11，阀盖2安装在阀体1上，并盖在安装槽102上。阀盖2可与阀体1一体成型，也可为可拆卸式的两个结构。阀盖2上开设定位孔201，以供插入驱动阀芯4转动的驱动轴。套管14安装在阀盖2上，且套在驱动装置外，并盖住定位孔201。

驱动装置安装在阀盖2上，并用于驱动阀芯4转动。驱动装置可采用手动驱动的结构，如采用水龙头的手柄，使手柄通过轴带动阀芯4转动，而在本实施例中，驱动装置包括输入轴15、减速机构以及输出轴24，还可包括第一连接板18、第二连接板5。输出轴24设置在阀盖2中，且一端插在阀芯4中，并通过转动带动阀芯4转动。减速机构包括输出齿轮8、第一中间轴7、第一中间齿轮9、第二中间齿轮6以及输入齿轮17。输出齿轮8安装在输出轴24上，并与第二中间齿轮6啮合。第二中间齿轮6与第一中间齿轮9啮合，而且第二中间齿轮6转动安装在第二中间轴10上。第一中间轴7相对阀盖2位置固定，第一中间齿轮9安装在第一中间轴7上，并与输入齿轮17啮合。输入齿轮17安装在输入轴15上。

第一连接板18、第二连接板5均固定在套管14内，输入轴15的端部穿过第一连接板18，输出轴24的端部穿过第二连接板5。第一中间轴7的两端分别转动安装在第一连接板18、第二连接板5上。其中，输入齿轮17的半径小于第一中间齿轮9的半径，第二中间齿轮6的半径小于输出齿轮8的半径。输入轴15转动时，减速机构降低转速后驱动输出轴24转动，可降低产品的整体尺寸。

在本实施例中，输出轴24具有环形凸起部。弹簧23套在输出轴24上，且两端分别连接环形凸起部与阀芯4。弹簧23避免了阀芯4因震动而发生的错位，减少由于输入轴15震动对四通阀整体的影响。环形圈3设置在阀盖2与阀体1之间，以密封阀盖2与阀体1，以防止液体从阀盖2与阀体1之间的缝隙漏出。

在一些实施例中，驱动装置还包括转子支撑套12、转子连接板16、线圈(未图示)、垫片11以及磁转子13。转子支撑套12、转子连接板16均安装在套管14中，输入轴15转动安装在转子支撑套12、转子连接板16上。线圈设置在步进电机28内并套设在套管14外，用于驱动磁转子13转动通过螺丝29固定在阀盖2上。垫片11设置在转子支撑套12与第一连接板18之间，优选地，垫片11为四氟垫。磁转子13设置在套管14内。其中，在线圈通电后，线圈产生磁场，驱动磁转子转动，从而带动输入轴15转动，以带动输出轴24转动，进而实现对阀芯4的转动。如此，只需要向线圈通电，即可控制阀芯4的转动，且电流的方向决定了阀芯4的转动的方向。这里需要说明的是，在其他实施例中，可将电机直接设置在套管14中，电机输出轴与输入轴15相连，以驱动输入轴15转动。

综上所述，相较于现有的四通阀，本实施例的四通阀具有以下有益效果：

本实施例的四通阀，其通过相对转动的密封块26和阀芯4，使任意的定位件25限位于靠近的限位槽402中，此时位于阀芯下方的两个通孔261通过共流通道401连通，并使得对应的两条流道101相通，另外两条流道101直接连通，而在定位件25未限位于靠近的限位槽402中时，四条流道101均相通，这样可以防止四通阀在零压差换向时发生卡死的问题。而且，本实施例中通孔261呈扇形，可形成较大的流通面，并且只用通过转动阀芯即可实现流道相通工况的切换，可采用电机驱动阀芯转动的方式，可快速地进行工况的切换。

实施例2

请参阅图12，本实施例提供了一种四通阀组件，其包括实施例1中的四通阀以及四根接管30，且四根接管30均插在阀体1上的四个接口中，以分别与四条流道101连通。

实施例3

请参阅图13，本实施例提供了一种四通阀，其与实施例1的四通阀相似，区别在于本实施例中未设置线圈和磁转子13，并增加了驱动电机，驱动电机28的输出轴作为输入轴15，通过减速机构带动输出轴24转动，从而带动对阀芯4转动。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种四通阀，其特征在于，其包括：

阀体(1)，其具有相互隔离的四条流道(101)，每条流道(101)的一端为阀体(1)的接口；阀体(1)上开设安装槽(102)，每条流道(101)的另一端延伸至安装槽(102)的底部，并与安装槽(102)相通；

密封块(26)，其安装在安装槽(102)的底壁上，且开设环绕安装槽(102)轴向设置的四个通孔(261)；四个通孔(261)间隔90度分布，且分别与四条流道(101)的另一端相连通；

阀芯(4)，其转动安装在密封块(26)上，且与密封块(26)的端面贴合，并与密封块(26)同轴设置；阀芯(4)的横截面呈半圆形，且具有半圆形的共流通道(401)；阀芯(4)上开设限位槽(402)；以及

至少一个定位件(25)，其与限位槽(402)配合限位。

2.如权利要求1所述的四通阀，其特征在于，所述四通阀还包括：

密封垫(27)，其形状与密封块(26)的形状相同，且设置在密封块(26)与阀体(1)之间。

3.如权利要求1所述的四通阀，其特征在于，所述四通阀还包括：

阀盖(2)，其安装在阀体(1)上，并盖在安装槽(102)上；

驱动装置，其安装在阀盖(2)上，并用于驱动阀芯(4)转动。

4.如权利要求3所述的四通阀，其特征在于，所述驱动装置包括输入轴(15)、减速机构以及输出轴(24)；

输出轴(24)设置在阀盖(2)中，且一端插在阀芯(4)中，并通过转动带动阀芯(4)转动；

所述减速机构包括输出齿轮(8)、第一中间轴(7)、第一中间齿轮(9)、第二中间齿轮(6)以及输入齿轮(17)；输出齿轮(8)安装在输出轴(24) 上，并与第二中间齿轮(6)啮合；第二中间齿轮(6)与第一中间齿轮(9)啮合；第一中间轴(7)相对阀盖(2)固定，第一中间齿轮(9)安装在第一中间轴(7)上，并与输入齿轮(17)啮合；输入齿轮(17)安装在输入轴(15)上；

其中，输入齿轮(17)的半径小于第一中间齿轮(9)的半径，第二中间齿轮(6)的半径小于输出齿轮(8)的半径。

5.如权利要求4所述的四通阀，其特征在于，所述四通阀还包括：

套管(14)，其安装在阀盖(2)上，且套在所述驱动装置外。

6.如权利要求5所述的四通阀，其特征在于，所述驱动装置还包括均固定在套管(14)内的第一连接板(18)、第二连接板(5)，输入轴(15)的端部穿过第一连接板(18)，输出轴(24)的端部穿过第二连接板(5)；第一中间轴(7)的两端分别转动安装在第一连接板(18)、第二连接板(5)上。

7.如权利要求4所述的四通阀，其特征在于，输出轴(24)具有环形凸起部；所述四通阀还包括：

弹簧(23)，其套在输出轴(24)上，且两端分别连接环形凸起部与阀芯(4)。

8.如权利要求3所述的四通阀，其特征在于，所述四通阀还包括：

环形圈(3)，其设置在阀盖(2)与阀体(1)之间，以密封阀盖(2)与阀体(1)。

9.如权利要求5所述的四通阀，其特征在于，所述驱动装置还包括转子支撑套(12)、转子连接板(16)、线圈以及磁转子(13)；转子支撑套(12)、转子连接板(16)均安装在套管(14)中，输入轴(15)转动安装在转子支撑套(12)、转子连接板(16)上；所述线圈套设在所述套管(14)外，磁转子(13)设置在套管(14)内；所述线圈通电后驱动磁转子(13)转动，使输入轴(15)转动，以带动输出轴(24)转动。

10.如权利要求1所述的四通阀，其特征在于，密封块(26)和阀芯(4)均由工程陶瓷制得，且密封块(26)和阀芯(4)的接触面的平面度均不大于0.5微米，表面粗糙度不大于0.05微米。

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