CN215980946U - 换向阀及制冷系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及制冷技术领域，特别是涉及换向阀及制冷系统。一种换向阀，包括阀体、阀盖及阀芯组件，阀座及阀芯组件设于所述阀体内，所述阀体上开设有第一连接口，介质能够从所述第一连接口进入所述阀体内，所述阀芯组件部分设于所述阀座上并能够在所述阀体内滑动，所述换向阀还包括导流结构，所述导流结构设于所述阀芯组件上，在介质进入所述阀体内部时，所述导流结构能够将所述介质导流至所述第二连接口或所述第四连接口处。本实用新型的优点在于：对介质的流向起到导流作用，能够减少介质在主阀体腔内的滞留循环和压降损失。

Description

换向阀及制冷系统

技术领域

本实用新型涉及制冷技术领域，特别是涉及换向阀及制冷系统。

背景技术

在空调机组中，通常设置换向阀实现制冷系统不同功能的切换，换向阀包括阀芯组件及阀体，阀体内设有阀座，通过阀芯组件在阀体内滑动，以实现不同连接口的连通。

现有的换向阀，连接口分别连通压缩机高压进气管，压缩机低压吸气管，冷凝器管道和蒸发器管道。无论是制冷循环还是制热循环，从压缩机排气口排出的高温高压蒸汽往往会往连接口相反的反向流动而滞留在阀体内，在阀体内循环再进入冷凝器端口或蒸发器端口，介质从高压端口到两个换热器进口端的路径较长，增大了制冷剂压降损失。

实用新型内容

基于此，本实用新型针对上述技术问题，提供一种换向阀，技术方案如下：

一种换向阀，包括阀体、阀座及阀芯组件，所述阀座及阀芯组件设于所述阀体内，所述阀体上开设有第一连接口、第二连接口及第四连接口，所述第二连接口及所述第四连接口贯穿所述阀座，所述阀芯组件部分设于所述阀座上并能够在所述阀体内滑动，介质能够从所述第一连接口进入所述阀体内，沿着所述第一连接口的轴向，所述第一连接口在所述阀座上的投影，位于所述第二连接口在所述阀座上的投影及所述第四连接口在所述阀座上的投影之间；

所述换向阀还包括导流结构，所述导流结构设于所述阀芯组件上，在介质进入所述阀体内部时，所述导流结构能够将所述介质导流至所述第二连接口或所述第四连接口处。

如此设置，能够减少介质在阀体内的滞留循环，缩短介质从第一连接口到第二连接口或者第四连接口之间的路径距离，从而降低介质从高压端口到两个换热器进口端，即从第一连接口到第二连接口和第四连接口的压降损失，避免部分介质流动至滑块上并在阀腔内形成滞留。

在其中一个实施方式中，所述阀芯组件还包括支架，所述滑块连接于所述支架，所述支架上开设有第一通孔及第二通孔，所述第一通孔及所述第二通孔分别设于所述滑块的两侧，当所述换向阀处于第一位置时，所述第一通孔朝向所述第二连接口设置，当所述换向阀处于第二位置时，所述第二通孔朝向所述第四连接口。

如此设置，能使得介质在阀腔内往第二连接口或者第四连接口流动时，受到第一通孔或者第二通孔的导向作用，进一步减少介质在阀腔内的滞留时间。

在其中一个实施方式中，所述第一通孔的孔口处设有第一导流管，所述第二通孔的孔口处设有第二导流管，所述第一导流管及所述第二导流管的一端分别靠近所述第二连接口及所述第四连接口的方向延伸；当所述换向阀处于第一位置时，所述第一导流管与所述第二连接口连通，当所述换向阀处于第二位置时，所述第二导流管与所述第四连接口连通。

如此设置，能够提高第一通孔和第二通孔的导流作用，第一导流管和第二导流管向下延伸可以更好地起到对介质的导向作用，提高第一通孔和第二通孔的引流效率。

在其中一个实施方式中，所述第一导流管及所述第二导流管分别与所述支架一体成型设置。

如此设置，能够减少了零散生产零部件再重新装配的生产步骤，提高装置结构的稳定性。

在其中一个实施方式中，所述导流结构与所述滑块一体成型设置。

如此设置，可以省去将导流结构装配到滑块上的步骤，并且一体成型比零部件装配的方式更简易，在导流结构和滑块的衔接部分更加光滑，减少对介质流动时造成的损耗。

在其中一个实施方式中，所述导流结构包括第一挡板及第二挡板，所述第一挡板及所述第二挡板均为弧形，所述第一挡板及所述第二挡板均具有内凹面，所述第一挡板的内凹面与所述第二挡板的内凹面相背设置。

如此设置，能够通过内凹面，更好限制介质的流向。第一挡板和第二挡板相背设置，使换向阀在第一位置和第二位置时，两块挡板都同样能够起到导向的作用。弧形的形状能够减小对介质流向进行限制时造成的损耗，减少介质在阀腔内的紊流。

在其中一个实施方式中，所述第一挡板及所述第二挡板的横截面均呈半圆形。

如此设置，使得第一挡板以及第二挡板与第一连接口的形状相符，当介质从第一连接口流入阀腔，能够与第一连接口的孔口处契合，更高效地引流。

在其中一个实施方式中，所述第一挡板的直径大于或等于所述第一连接口的内径，所述第二挡板的直径大于或等于所述第一连接口的内径。

如此设置，介质在进入阀腔时，绝大部分路径都会被第一挡板或者第二挡板全部挡住，避免介质泄漏至阀腔的其它部分情况出现。

在其中一个实施方式中，所述导流结构包括第一挡板及第二挡板，当所述换向阀处于第一位置时，沿着所述第一连接口的轴向，所述第一挡板在所述阀座上的投影位于第一连接口在所述阀座上的投影的外侧，或者，与所述第一连接口在所述阀座上的投影重叠；当所述换向阀处于第二位置时，沿着所述第一连接口的轴向，所述第二挡板在所述阀座上的投影位于第一连接口在所述阀座上的投影的外侧，或者，与所述第一连接口在所述阀座上的投影重叠。

如此设置，无论换向阀处于第一位置或者第二位置，介质都会在第一挡板或第二挡板的影响范围内，保证导流的有效性。

本实用新型还提供如下技术方案：

一种制冷系统，包括上述的换向阀。

与现有技术相比，本实用新型提供的换向阀，通过设置导流结构，对介质的流向起到导流作用，能够减少介质在阀体内的滞留循环，缩短介质从第一连接口到第二连接口或者第四连接口之间的路径距离，从而降低介质从高压端口到两个换热器进口端，即从第一连接口到第二连接口和第四连接口的压降损失，避免部分介质流动至滑块上并在阀腔内形成滞留。

附图说明

图1为本实用新型提供的换向阀的剖视图；

图2为换向阀的右视图；

图3为换向阀的立体图；

图4为换向阀的俯视图；

图5为支架的立体图；

图6为支架的俯视图；

图7为图6中B-B处的剖视图；

图8为滑块的立体图；

图9为滑块的左视图；

图10为图9中C-C处的剖视图；

图11为滑块的俯视图。

图中各符号表示含义如下：

100、换向阀；10、阀体；101、阀腔；11、第一连接口；12、第二连接口； 13、第三连接口；14、第四连接口；15、阀座；20、端盖；21、第一端盖；22、第一端盖腔；23、第二端盖；24、第二端盖腔；30、阀芯组件；31、支架；311、第一通孔；312、第二通孔；313、第一导流管；314、第二导流管；315、第三通孔；32、滑块；33、活塞；331、第一活塞；332、第二活塞；320、导流结构；321、第一挡板；322、第二挡板；323、凹槽；40、先导阀；41、第一毛细管； 42、第二毛细管；43、第三毛细管；44、第四毛细管。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“装设于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组件，它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1-11，此种换向阀100应用在制冷系统中，用于实现制冷系统不同功能的切换。

请参见图1，该实施例的换向阀100包括阀体10、端盖20以及阀芯组件30，阀体10内具有阀腔101，阀座15及阀芯组件30设于阀腔101，阀座15连接于阀体10的内壁，部分阀芯组件30设于阀座15上并能够在阀座15上滑动，端盖20设于阀体10的两端，以密封阀腔101。

阀体10上开设有第一连接口11、第二连接口12、第三连接口13以及第四连接口14，第一连接口11与阀腔101连通，第二连接口12、第三连接口13、第四连接口14分别贯穿阀座15。第一连接口11设置于阀体10的一侧并与压缩机高压进气管连接；第二连接口12接通蒸发器管道，第三连接口13连通压缩机低压吸气管，第四连接口14连通冷凝器管道，第二连接口12、第三连接口 13和第四连接口14均位于阀体10远离第一连接口11的一侧，第二连接口12、第三连接口13及第四连接口14的朝向与第一连接口11的朝向相反。

沿着第一连接口11的轴向，第一连接口11在阀座15上的投影位于第二连接口12在阀座15上的投影及第四连接口14在阀座15上的投影之间。在本实施例中，第一连接口11位于阀体10的中部，即，第一连接口11的轴线与第三连接口13的轴线共线，在其他实施例中，第一连接口11在阀座15上的投影还可靠近第二连接口12在阀座15上的投影，或者靠近第四连接口14在阀座15 上的投影。

端盖20包括第一端盖21和第二端盖23，第一端盖21及第二端盖23分别盖设于阀体10的两端，保证阀体10内部的密封性。第一端盖21内部与阀体10 及阀芯组件30形成第一端盖腔22，第二端盖23内部与阀体10及阀芯组件30 形成第二端盖腔24。

阀芯组件30包括支架31、滑块32及活塞33。具体地，活塞33位于阀体 10内部，包括第一活塞331和第二活塞332，第一活塞331靠近第一端盖腔22 设置，第二活塞332靠近第二端盖腔24设置。支架31的两端分别与第一活塞 331及第二活塞332连接，滑块32设于支架31内并能够随着活塞33的移动而滑动。

如图5-6所示，支架31上开设有第一通孔311以及第二通孔312，第一通孔311及第二通孔312分别位于所述滑块32的两侧。当所述换向阀100处于第一位置时，第一通孔311朝向第二连接口12设置，介质从第一连接口11进入第一通孔311，从第二连接口12流出；当换向阀100处于第二位置时，第二通孔312朝向第四连接口14，介质从第一连接口11进入第二通孔312，从第四连接口14流出。

具体地，第一通孔311的孔口处设有第一导流管313，第二通孔312的孔口处设有第二导流管314，当换向阀100处于第一位置时，第一导流管313与第二连接口12连通，当换向阀100处于第二位置时，第二导流管314与第四连接口 14连通，第一导流管313及第二导流管314对于介质的流动起到导流作用，将更多的介质引导至第二连接口12或第四连接口14流出，从而减少介质在阀腔101内的滞留量。

第一导流管313及第二导流管314分别与所述支架31一体成型设置，结构简单，从而减少焊接的工艺流程。

滑块32安装在支架31上，支架31中间预留出圆弧形状的第三通孔315，第三通孔315的内壁与滑块32抵接，对其起到支撑作用。滑块32嵌入支架31 内部，呈圆弧状且光滑的拱起形状，拱起面朝向第一连接口11，此种形状能够降低高压下介质对滑块32的压力，减小介质的流动损失，引导介质的流向。

滑块32远离第一连接口11的一侧开设有凹槽323，凹槽323与阀座15配合形成腔体，可供介质流通。当换向阀100处于第一位置时，该腔体分别与第二连接口12和第三连接口13相互连通，并且使第二连接口12和第三连接口13 与阀腔101隔绝，避免介质的串流。此时，第一连接口11和第四连接口14相互连通，介质从第一连接口11流入，经过第一通孔311流出第四连接口14。当换向阀100处于第二位置时，该腔体与第三连接口13和第四连接口14相互连通，并且使第三连接口13和第四连接口14与阀腔101内部隔绝，避免介质的串流。此时，第一连接口11和第二连接口12相互连通，介质从第一连接口11 流入，经由第二通孔312流出第四连接口14。

现有换向阀，无论是制冷循环还是制热循环，从压缩机排气口排出的高温高压蒸气无法高效地从压缩机高压进气管流到冷凝器管道或者蒸发器管道，都会在阀腔内循环再进入冷凝器管道或者接蒸发器管道，增大了制冷剂压力损失。

如图8-11所示，本申请在阀芯组件30上设置有导流结构320，能够引导介质的流向，将介质导流至第二连接口12或第四连接口14处，缩短介质从入口到出口之间的路径，减少介质在阀体10内的滞留循环，以此减小介质的压力损失。

优选地，导流结构320设于滑块32上，并与滑块32为一体化设置，结构简单，若两者分体设置，需要增加焊接工艺流程，或者，通过设置额外的连接件将两者连接，增大体积。在其他实施例中，导流结构320还可设于支架31上。

进一步地，导流结构320包括第一挡板321和第二挡板322，第一挡板321 及第二挡板322均为弧形，均具有内凹面和外凸面，第一挡板321内凹面与第二挡板322的内凹面相背设置，朝向相反的方向。当换向阀100处于第一位置时，第二挡板322对于介质起到引流作用，当换向阀100处于第二位置时，第一挡板321对于介质起到引流作用。

优选地，第一挡板321与第二挡板322的弧度为90°，即第一挡板321及第二挡板322均为半圆形。

在其他实施例中，第一挡板321及第二挡板322可以设置为相互平行的直线挡板，或两块相互平行设置的棱形挡板，或第一挡板321及第二挡板322的轴线分别与第一连接口11的轴线倾斜设置，本实用新型不对此加以限定。

优选地，当换向阀100处于第一位置时，沿着第一连接口11的轴向，第一挡板321在所述阀座15上的投影位于第一连接口11在所述阀座15上的投影的外侧，或者，与第一连接口11在所述阀座15上的投影重叠；当换向阀100处于第二位置时，沿着第一连接口11的轴向，第二挡板322在阀座15上的投影位于第一连接口11在所述阀座15上的投影的外侧，或者，与第一连接口11在所述阀座15上的投影重叠。如此设置，可以使介质从第一连接口11流入时，大部分介质顺利沿着第一挡板321或者第二挡板322的导流路径，即，沿第一挡板321和第二挡板322与滑块32之间形成的配合路径，流入第一通孔311或第二通孔312，以减少介质在阀体10的滞留循环，缩短介质从第一连接口11到第二连接口12或者第四连接口14之间的路径距离，从而降低介质从高压端口到两个换热器进口端，即从第一连接口11到第二连接口12和第四连接口14的压降损失，避免部分介质流动至滑块32上并在阀腔101内形成滞留。

弧形的第一挡板321的直径大于或等于所述第一连接口11的内径，弧形的第二挡板322的直径大于或等于所述第一连接口11的内径，以此避免部分介质在进入阀腔101时出现向导流路径外的阀腔101内部流动。

换向阀100还包括先导阀40，先导阀40设于阀体10上，用于控制换向阀 100的换向。

先导阀40上设置有第一毛细管41、第二毛细管42、第三毛细管43和第四毛细管44，第一毛细管41与第一连接口11相连通，第二毛细管42与第二端盖腔24相连通，第三毛细管43与第一端盖腔22相连通，第四毛细管44与第三连接口13相连通。

本实用新型还提供一种制冷系统，包括压缩机、蒸发器、冷凝器及上述的换向阀100。

当需要制冷时，先导阀40进行换向，压缩机将高压介质从第一连接口11 通入，进入阀腔101内部。同时，第三毛细管43将高压介质通入第一端盖腔22，使第一端盖腔22内部压力上升，而第二端盖腔24通过第二毛细管42、第四毛细管44与第三连接口13连通，压力较低，第一端盖腔22与第二端盖腔24之间形成压力差，通过其压力差推动第一活塞331向第一位置移动；当需要制热时，先导阀40进行换向，外部压缩机将高压介质通入第二端盖腔24，使第二端盖腔24内形成高压状态，第一端盖腔22转换为低压，第二端盖腔24内的高压气体即会推动第二活塞332第二位置移动，以此完成换向功能。

此外，高压介质从第一连接口11流入，通入阀腔101时，受到安装在滑块 32上的导流结构320的导向，向滑块32的两侧流动，介质由于受到支架31上的第一导流管313或第二导流管314的导流作用，从而流向第二连接口12或第四连接口14，进而流出换向阀100。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种换向阀，包括阀体(10)、端盖(20)及阀芯组件(30)，阀座(15)及阀芯组件(30)设于所述阀体(10)内，所述阀体(10)上开设有第一连接口(11)、第二连接口(12)及第四连接口(14)，所述第二连接口(12)及所述第四连接口(14)贯穿所述阀座(15)，所述阀芯组件(30)部分设于所述阀座(15)上并能够在所述阀体(10)内滑动，介质能够从所述第一连接口(11)进入所述阀体(10)内，沿着所述第一连接口(11)的轴向，所述第一连接口(11)在所述阀座(15)上的投影，位于所述第二连接口(12)在所述阀座(15)上的投影及所述第四连接口(14)在所述阀座(15)上的投影之间；

其特征在于，所述换向阀还包括导流结构(320)，所述导流结构(320)设于所述阀芯组件(30)上，在介质进入所述阀体(10)内部时，所述导流结构(320)能够将所述介质导流至所述第二连接口(12)或所述第四连接口(14)处。

2.根据权利要求1所述的换向阀，其特征在于，所述阀芯组件(30)包括支架(31)及设于所述阀座(15)上的滑块(32)，所述滑块(32)连接于所述支架(31)，所述支架(31)上开设有第一通孔(311)及第二通孔(312)，所述第一通孔(311)及所述第二通孔(312)分别设于所述滑块(32)的两侧，当所述换向阀处于第一位置时，所述第一通孔(311)朝向所述第二连接口(12)设置，当所述换向阀处于第二位置时，所述第二通孔(312)朝向所述第四连接口(14)。

3.根据权利要求2所述的换向阀，其特征在于，所述第一通孔(311)的孔口处设有第一导流管(313)，所述第二通孔(312)的孔口处设有第二导流管(314)，所述第一导流管(313)及所述第二导流管(314)的一端分别靠近所述第二连接口(12)及所述第四连接口(14)的方向延伸；当所述换向阀处于第一位置时，所述第一导流管(313)与所述第二连接口(12)连通，当所述换向阀处于第二位置时，所述第二导流管(314)与所述第四连接口(14)连通。

4.根据权利要求3所述换向阀，其特征在于，所述第一导流管(313)及所述第二导流管(314)分别与所述支架(31)一体成型设置。

5.根据权利要求2所述换向阀，其特征在于，所述导流结构(320)与所述滑块(32)一体成型设置。

6.根据权利要求1所述的换向阀，其特征在于，所述导流结构(320)包括第一挡板(321)及第二挡板(322)，所述第一挡板(321)及所述第二挡板(322)均为弧形，所述第一挡板(321)及所述第二挡板(322)均具有内凹面，所述第一挡板(321)的内凹面与所述第二挡板(322)的内凹面相背设置。

7.根据权利要求6所述的换向阀，其特征在于，所述第一挡板(321)及所述第二挡板(322)的横截面均呈半圆形。

8.根据权利要求6所述的换向阀，其特征在于，所述第一挡板(321)的直径大于或等于所述第一连接口(11)的内径，所述第二挡板(322)的直径大于或等于所述第一连接口(11)的内径。

9.根据权利要求1所述的换向阀，其特征在于，所述导流结构(320)包括第一挡板(321)及第二挡板(322)，当所述换向阀处于第一位置时，沿着所述第一连接口(11)的轴向，所述第一挡板(321)在所述阀座(15)上的投影位于第一连接口(11)在所述阀座(15)上的投影的外侧，或者，与所述第一连接口(11)在所述阀座(15)上的投影重叠；当所述换向阀处于第二位置时，沿着所述第一连接口(11)的轴向，所述第二挡板(322)在所述阀座(15)上的投影位于第一连接口(11)在所述阀座(15)上的投影的外侧，或者，与所述第一连接口(11)在所述阀座(15)上的投影重叠。

10.一种制冷系统，其特征在于，包括如权利要求1～9任意一项所述的换向阀。

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