CN212564517U - 四通阀和空调器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种四通阀和空调器,四通阀包括阀体罩、电磁线圈、磁性转子、换向阀和减速机构。阀体罩的第一轴向端连接有第一接管、第二接管、第三接管和第四接管，电磁线圈套设在阀体罩外且靠近阀体罩的第二轴向端设置，磁性转子安装在阀体罩内且在径向上与电磁线圈相对设置。磁性转子与换向阀通过减速机构连接，换向阀在第一位置和第二位置之间转动，换向阀上设有分隔开设置第一连通槽和第二连通槽。换向阀在第一位置时，第一接管与第二接管通过第一连通槽连通，第三接管与第四接管通过第二连通槽连通；换向阀在第二位置时，第二接管与第三接管通过第一连通槽连通，第一接管与第四接管通过第二连通槽连通。该四通阀结构小巧且换向可靠性高。

Description

四通阀和空调器

技术领域

本实用新型涉及空调技术领域，具体地说，是涉及一种四通阀和空调器。

背景技术

现有的空调使用的四通阀包括主阀和先导阀的组合体，四通阀由先导电磁阀驱动，使主阀阀体内两侧产生压力差从而驱动滑块作左右水平方向的位移，以达到改变制冷剂流向，实现制冷、制热的功能切换。

但是以压力差为驱动力的传统四通阀在使用过程中，发现传统四通阀响应时间缓慢，且安装时必须将阀体置于水平状体，否则会影响滑块的位移；传统四通阀焊有压差毛细管，焊点较多，容易发生焊漏危险；在长久运行之后，由于震动、摩擦等原因，毛细管易出现磨损，泄漏，最终导致四通阀故障；当压差小时，导阀不动作，四通阀停止工作。

公告号为CN2535629Y的专利文献公开了一种电动四通换向阀，该电动四通换向阀采用电机和传动机构驱动阀块转动实现换向，但是电机和传动机构均置于阀筒体内的方案存在不便于接线，且传动需要较大扭力才能驱动。电机外置、传动机构内置的方案需要连杆结构连接阀筒体外的电机，增加了系统的泄漏点，降低四通阀的可靠性。

发明内容

本实用新型的第一目的是提供一种结构简单且小巧、响应速度快且可靠性高的四通阀。

本实用新型的第二目的是提供一种具有上述四通阀的空调器。

为实现上述第一目的，本实用新型提供一种四通阀，包括阀体罩、驱动机构、换向阀和减速机构。阀体罩的第一轴向端连接有第一接管、第二接管、第三接管和第四接管，驱动机构包括电磁线圈和磁性转子,电磁线圈套设在阀体罩外且靠近阀体罩的第二轴向端设置，磁性转子安装在阀体罩内且在径向上与电磁线圈相对设置。换向阀安装在阀体罩内并与阀体罩的第一轴向端的端壁邻接，磁性转子与换向阀通过减速机构连接，换向阀在第一位置和第二位置之间转动，换向阀上开设有分隔开设置的第一连通槽和第二连通槽。换向阀处于第一位置时，第一接管与第二接管通过第一连通槽连通，第三接管与第四接管通过第二连通槽连通；换向阀处于第二位置时，第二接管与第三接管通过第一连通槽连通，第一接管与第四接管通过第二连通槽连通。

由上述方案可见，电磁线圈与磁性转子组成步进电机，通过向电磁线圈中提供脉冲电流，从而驱动换向阀在第一位置和第二位置之间转动，实现各接管的连通与关闭，由于磁性转子位于阀体罩内部，线圈位于阀体罩外部，无需直接接触或连接，保证阀体罩内部的密闭性，防止制冷剂泄漏。同时，该四通阀取消了先导阀和压差毛细管，结构更加简单、功能转换响应时间短，且可消除焊漏缺陷，进一步保证阀体罩的密封性。另外，该四通阀在工作状态下不受系统压差的影响，并且安装方式简单，可以任意角度放置在空调系统内，不受空间角度、水平位置的影响。同时，采用减速机构来增大磁性转子的输出的转矩，从而使得换向阀获得较大的驱动力。

一个优选的方案是，减速机构包括减速齿轮组，磁性转子、减速齿轮组和换向阀共轴线设置，减速齿轮组的输入端与磁性转子连接，减速齿轮组的输出端与换向阀连接。

进一步的方案是，减速齿轮组包括同轴设置的主动轮、传递轮和输出轮。主动轮固定连接在磁性转子的轴向端，传递轮包括第一主体部、第一齿轮部、第二齿轮部和第三齿轮部，第一齿轮部和第二齿轮部均固定在第一主体部的第一轴向端，第三齿轮部固定在第一主体部的第二轴向端，第一齿轮部和第二齿轮部分别在主动轮的两侧与主动轮啮合，第一齿轮部的直径和第二齿轮部的直径均小于主动轮的直径。输出轮安装在换向阀背向第一连通槽的一侧，输出轮包括第二主体部、第四齿轮部、第五齿轮部和输出轴，第四齿轮部和第五齿轮部均固定在第二主体部的第一轴向端，输出轴固定在第二主体部的第二轴向端并与换向阀固定连接，第四齿轮部和第五齿轮部分别在第三齿轮部的两侧与第三齿轮部啮合，第四齿轮部的直径和第五齿轮部的直径均小于第三齿轮部的直径。第一主体部、第三齿轮部、第二主体部、输出轴和主动轮共轴线设置。

进一步的方案是，传递轮的数量为多个，多个传递轮沿着主动轮的轴线布置。相邻两个传递轮中，一个传递轮的第一齿轮部和第二齿轮部均与另一个传递轮的第三齿轮部啮合。

由此可见，通过主动轮、传递轮和输出轮之间的依次啮合，不断进行力矩的传递，从而提高输出转矩，从而使得小转矩的磁性转子能够向换向阀提供较大的驱动力，同时使得四通阀整体结构小型化。

进一步的方案是，减速齿轮组还包括连接轴，连接轴沿着传递轮的轴线依次穿过每个传递轮并将多个传递轮连接。

由此可见，连接轴的设置保证减速齿轮组的各齿轮绕同一轴线转动，保证减速齿轮组传递驱动力的稳定性。

一个优选的方案是，换向阀开设有连通口，第一连通槽与阀体罩内部通过连通口连通。

由此可见，保证制冷剂能够进入到阀体罩内部进行缓冲。

一个优选的方案是，四通阀还包括阀座，阀座安装在阀体罩的第一轴向端，第一接管、第二接管、第三接管和第四接管均安装在阀座上。

由此可见，便于各接管的装配。

进一步的方案是，阀座固定安装在阀体罩外。

由此可见，进一步保证阀体罩内部的密封性。

一个优选的方案是，第一接管、第二接管、第三接管和第四接管依次沿着阀座的周向均匀布置，第一连通槽呈弧形。

一个优选的方案是，端壁上设置有第一限位件和第二限位件，第一限位件位于第一接管与第四接管之间，第二限位件位于第三接管与第四接管之间。第一连通槽和第二连通槽之间通过隔挡壁间隔。隔挡壁能够与第一限位件配合限制换向阀处于第一位置，隔挡壁能够与第二限位件配合限制换向阀处于第二位置。

为实现上述第二目的，本实用新型提供一种空调器，包括上述的四通阀。

附图说明

图1是本实用新型四通阀实施例的结构示意图。

图2是本实用新型四通阀实施例中换向阀处于第一位置时的状态图。

图3是本实用新型四通阀实施例中换向阀处于第二位置时的状态图。

图4是本实用新型四通阀实施例中磁性转子、减速机构和换向阀的剖视图。

图5是本实用新型四通阀实施例中磁性转子、减速机构和换向阀的立体图。

图6是本实用新型四通阀实施例中磁性转子、减速机构和换向阀的结构分解图。

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

具体实施方式

本实施例的空调器包括四通阀。

参见图1，四通阀包括阀体罩1、换向阀2、阀座3、减速机构4和驱动机构6。阀体罩1大致呈圆柱状的筒体，阀体罩1的第一轴向端101的端壁101上开设有四个通孔103，阀座3焊接固定在阀体罩1的端壁11外侧。

阀座3上安装有第一接管、第二接管、第三接管和第四接管。本实施例中，第一接管为E管51(接蒸发器的回气管)，第二接管为S管52(接制冷压缩机的吸入管)，第三接管为C管53(接冷凝器的进气管)，第四接管为D管54(接制冷压缩机排气管)。E管51、S管52、C管53和D管54依次沿着阀座3的周向均匀布置。

换向阀2安装在所述阀体罩1内并与端壁11邻接，换向阀2上开设有分隔开设置的第一连通槽21和第二连通槽22，第一连通槽21呈弧形，第一连通槽21的开口211和第二连通槽22的开口221均朝向阀体罩1的端壁11。E管51、S管52、C管53和D管54分别穿过阀体罩1的端壁11上对应的通孔103并从开口伸入对应的连通槽中。换向阀2上还开设有连通口23，第一连通槽21与阀体罩1内部通过连通口23连通。

驱动机构6包括电磁线圈61、磁性转子62和驱动电源(未图示)。电磁线圈61套设在阀体罩1外且靠近阀体罩1的第二轴向端102设置，磁性转子62安装在阀体罩1内且在径向上与电磁线圈61相对设置。磁性转子62、减速机构4和换向阀2共轴线设置并沿着阀体罩1的轴线布置，并且磁性转子62与换向阀2通过减速机构4连接。驱动机构6驱动换向阀2在第一位置和第二位置之间转动，如图2所示，制冷时，换向阀2转动到第一位置，此时，E管51与S管52通过第一连通槽21连通，C管53与D管54通过第二连通槽22连通,实现制冷功能。如图3所示，制热时，换向阀2顺时针旋转90度后转动到第二位置，此时，S管52与C管53通过第一连通槽21连通，E管51与D管54通过第二连通槽22连通，实现制热功能。

参见图2和图3，阀体罩1的端壁11上设置有第一限位件111和第二限位件112，第一限位件111位于E管51与D管54之间，第二限位件112位于C管53与D管54之间。第一连通槽21和第二连通槽22之间通过隔挡壁25分隔。在换向阀2旋转换向时，隔挡壁25能够与第一限位件111配合限制换向阀2处于第一位置，隔挡壁25能够与第二限位件配112合限制换向阀2处于第二位置。

参见图4至图6，减速机构4包括减速齿轮组，减速齿轮组的输入端401与磁性转子62连接，减速齿轮组的输出端402与换向阀2连接。减速齿轮组包括连接轴41、主动轮42、传递轮43、传递轮44和输出轮45。主动轮42、传递轮43、传递轮44和输出轮45共轴线设置，连接轴41沿着传递轮43的轴线依次穿过传递轮43和传递轮44并将传递轮43和传递轮44连接。

主动轮42固定连接在磁性转子62的轴向端，传递轮43包括第一主体部431、第一齿轮部432、第二齿轮部433和第三齿轮部434，第一齿轮部432和第二齿轮部433均固定在第一主体部431的第一轴向端，第三齿轮部434固定在第一主体部431的第二轴向端，第一齿轮部432和第二齿轮部433分别在主动轮42的两侧与主动轮42啮合，第一齿轮部432的直径和第二齿轮部433的直径均小于主动轮42的直径。传递轮44包括第一主体部441、第一齿轮部442、第二齿轮部443和第三齿轮部444，传递轮44结构与传递轮33结构相同，在此不再详细赘述。传递轮44的第一齿轮部442和第二齿轮部443均与传递轮43的第三齿轮部434啮合。

输出轮45固定连接在换向阀2背向第一连通槽21的一侧，输出轮45包括第二主体部451、第四齿轮部452、第五齿轮部453和输出轴454，第四齿轮部452和第五齿轮部453均固定在第二主体部451的第一轴向端，输出轴454固定在第二主体部451的第二轴向端，输出轴454的径向截面呈非圆形，本实施例中呈矩形，从而使得输出轴454安装在换向阀2上的矩形装配孔24后，输出轴454能够相对于换向阀2在周向上相对固定，从而稳定地传动旋转驱动力。第四齿轮部452和第五齿轮部453分别在第三齿轮部444的两侧与第三齿轮部444啮合，第四齿轮部452的直径和第五齿轮部453的直径均小于第三齿轮部444的直径。

本实施例中，第一主体部431、第一主体部441和第二主体部451的直径均相等，第一齿轮部432、第二齿轮部433、第一齿轮部442、第二齿轮部443、第四齿轮部452和第五齿轮部453的直径均相等，主动轮42、第三齿轮部434和第三齿轮部444的直径均相等。第一主体部431、第三齿轮部434、第一主体部441、第三齿轮部444、第二主体部451、输出轴454和主动轮42共轴线设置。

驱动电源向电磁线圈61提供脉冲电流，驱动磁性转子62正反向旋转切换，驱动电源、电磁线圈61与磁性转子62组成脉冲步进电机，该脉冲步进电机驱动减速齿轮组，通过主动轮42、传递轮43、传递轮44和输出轮45对磁性转子62输出的力矩不断的放大，从而使得输出轮45的输出轴454具有较大的驱动力驱动换向阀2转动。四通阀通过脉冲信号控制驱动换向阀2实现功能切换，取消传统四通阀需要依靠压差驱动滑块实现换向的方式，保证了换向可靠性。

由上可见，通过向电磁线圈中提供脉冲电流，从而驱动换向阀在第一位置和第二位置之间转动，从而实现各接管的连通与关闭，由于磁性转子位于阀体罩内部，线圈位于阀体罩外部，无需直接接触或连接，保证阀体罩内部的密闭性，防止制冷剂泄漏。同时，该四通阀取消了先导阀和压差毛细管，结构更加简单、功能转换响应时间短，且可消除焊漏缺陷，进一步保证阀体罩的密封性。另外，该四通阀在工作状态下不受系统压差的影响，并且安装方式简单，可以任意角度放置在空调系统内，不受空间角度、水平位置的影响。同时，采用减速机构来增大磁性转子的输出的转矩，从而使得小转矩的磁性转子能够向换向阀提供较大的驱动力，同时使得四通阀整体结构小型化。

此外，传递轮的数量可以根据需要进行改变。减速齿轮组中各齿轮的尺寸也可以根据需要进行改变。第二连通槽的形状也可以呈弧形。上述改变也能实现本实用新型的目的。

最后需要强调的是，以上仅为本实用新型的优选实施例，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变化和更改，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、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 (11)

1.四通阀，其特征在于，包括阀体罩、驱动机构、换向阀和减速机构；

所述阀体罩的第一轴向端连接有第一接管、第二接管、第三接管和第四接管，所述驱动机构包括电磁线圈和磁性转子，所述电磁线圈套设在所述阀体罩外且靠近所述阀体罩的第二轴向端设置，所述磁性转子安装在所述阀体罩内且在径向上与所述电磁线圈相对设置；

所述换向阀安装在所述阀体罩内并与所述阀体罩的第一轴向端的端壁邻接，所述磁性转子与所述换向阀通过所述减速机构连接，所述换向阀在第一位置和第二位置之间转动，所述换向阀上开设有分隔开设置的第一连通槽和第二连通槽；

所述换向阀处于所述第一位置时，所述第一接管与所述第二接管通过所述第一连通槽连通，所述第三接管与所述第四接管通过所述第二连通槽连通；所述换向阀处于所述第二位置时，所述第二接管与所述第三接管通过所述第一连通槽连通，所述第一接管与所述第四接管通过所述第二连通槽连通。

2.根据权利要求1所述的四通阀，其特征在于：

所述减速机构包括减速齿轮组，所述磁性转子、所述减速齿轮组和所述换向阀共轴线设置，所述减速齿轮组的输入端与所述磁性转子连接，所述减速齿轮组的输出端与所述换向阀连接。

3.根据权利要求2所述的四通阀，其特征在于：

所述减速齿轮组包括同轴设置的主动轮、传递轮和输出轮；

所述主动轮固定连接在所述磁性转子的轴向端；

所述传递轮包括第一主体部、第一齿轮部、第二齿轮部和第三齿轮部，所述第一齿轮部和所述第二齿轮部均固定在所述第一主体部的第一轴向端，所述第三齿轮部固定在所述第一主体部的第二轴向端，所述第一齿轮部和所述第二齿轮部分别在所述主动轮的两侧与所述主动轮啮合，所述第一齿轮部的直径和所述第二齿轮部的直径均小于所述主动轮的直径；

所述输出轮安装在所述换向阀背向所述第一连通槽的一侧，所述输出轮包括第二主体部、第四齿轮部、第五齿轮部和输出轴，第四齿轮部和第五齿轮部均固定在所述第二主体部的第一轴向端，所述输出轴固定在所述第二主体部的第二轴向端并与所述换向阀固定连接，所述第四齿轮部和所述第五齿轮部分别在所述第三齿轮部的两侧与所述第三齿轮部啮合，所述第四齿轮部的直径和第五齿轮部的直径均小于所述第三齿轮部的直径；

所述第一主体部、所述第三齿轮部、所述第二主体部、所述输出轴和所述主动轮共轴线设置。

4.根据权利要求3所述的四通阀，其特征在于：

所述传递轮的数量为多个，多个所述传递轮沿着所述主动轮的轴线布置；

相邻两个所述传递轮中，一个传递轮的第一齿轮部和第二齿轮部均与另一个传递轮的第三齿轮部啮合。

5.根据权利要求4所述的四通阀，其特征在于：

所述减速齿轮组还包括连接轴，所述连接轴沿着传递轮的轴线依次穿过每个所述传递轮并将多个所述传递轮连接。

6.根据权利要求1至5任一项所述的四通阀，其特征在于：

所述换向阀开设有连通口，所述第一连通槽与所述阀体罩内部通过所述连通口连通。

7.根据权利要求1至5任一项所述的四通阀，其特征在于：

所述四通阀还包括阀座，所述阀座安装在所述阀体罩的第一轴向端，所述第一接管、所述第二接管、所述第三接管和所述第四接管均安装在所述阀座上。

8.根据权利要求7所述的四通阀，其特征在于：

所述阀座固定安装在所述阀体罩外。

9.根据权利要求7所述的四通阀，其特征在于：

所述第一接管、所述第二接管、所述第三接管和所述第四接管依次沿着所述阀座的周向均匀布置，所述第一连通槽呈弧形。

10.根据权利要求1至5任一项所述的四通阀，其特征在于：

所述端壁上设置有第一限位件和第二限位件，所述第一限位件位于所述第一接管与所述第四接管之间，所述第二限位件位于所述第三接管与所述第四接管之间；

所述第一连通槽和所述第二连通槽之间通过隔挡壁间隔；

所述隔挡壁能够与所述第一限位件配合限制所述换向阀处于所述第一位置，所述隔挡壁能够与所述第二限位件配合限制所述换向阀处于所述第二位置。

11.空调器，其特征在于,包括如权利要求1至10任一项所述的四通阀。

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