CN216742981U - 切换阀及其制冷系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及阀门技术领域，特别是涉及切换阀及其制冷系统。一种切换阀，包括阀体及转动管，阀体上至少开设有第一接口、第二接口及第三接口，转动管的一端连接于第一接口，转动管能够转动以使第一接口选择性地通过转动管连通于第二接口或第三接口；转动管内具有第一通道，所述阀体内具有与第二接口或第三接口连通的第二通道，第二通道环绕第一通道设置，在转动管转动的过程中，转动管远离第一接口的端面贴合于阀体的内壁。本实用新型的优点在于：从而减少转动管的运动阻力，使得换向顺利。

Description

切换阀及其制冷系统

技术领域

本实用新型涉及阀门技术领域，特别是涉及切换阀及其制冷系统。

背景技术

切换阀安装于制冷系统中，用于实现管路的切换。

在现有的切换阀中，阀体内设有活塞结构，通过活塞结构隔绝第一通道及第二通道，由于第一通道与第二通道之间存在压差，在活塞结构换向时活塞结构需要克服两个通道之间的压差，从而加大活塞结构在运动时的阻力，导致产品切换困难或者失败。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种切换阀，技术方案如下：

一种切换阀，包括阀体及转动管，所述阀体上至少开设有第一接口、第二接口及第三接口，所述转动管的一端连接于所述第一接口，所述转动管能够转动以使所述第一接口选择性地通过所述转动管连通于所述第二接口或第三接口；所述转动管内具有第一通道，所述阀体内具有与所述第二接口或所述第三接口连通的第二通道，所述第二通道环绕所述第一通道设置，在所述转动管转动的过程中，所述转动管远离所述第一接口的端面贴合于所述阀体的内壁。

如此设置，由于转动管设于第二通道内，即便第一通道内的介质压力和第二通道内的介质压力不同，转动管的周向也受到一致的力，在换向的过程中，转动管只需要克服与阀体内壁之间的摩擦力即可，从而减少转动管的运动阻力，使得换向顺利；同时，转动管在转动的过程中，其端面始终贴合于阀体内壁，从而缓解第一通道与第二通道之间的介质相互窜气的问题，减小窜气量，当应用于制冷系统中充当四通换向阀使用时，能够增加制冷系统能效和压缩机工作的稳定性。

在其中一个实施方式中，所述第二接口与所述第三接口位于所述阀体的同一端，且所述第一接口分别与所述第二接口及所述第三接口相对设置。

如此设置，在转动管转动的过程中，其转动路径较短，实现换向的快速性，并且，在转动的过程中，不需要转过多的弯，从而保证在转动的过程中，转动管始终能够与阀体内壁贴合；且，由于转动管的周侧受到均匀的周向的力，第一通道与第二通道之间的压差不会对转动管的两端形成压力，转动管远离第一接口的一端不会翘起，加强第一通道与第二通道之间的密封性。

在其中一个实施方式中，所述阀体内部的底壁为平面，所述第二接口与所述第三接口开设于所述平面。

如此设置，转动管在转动的过程中，能够保证第一通道与第二通道尽可能地保持隔绝。

在其中一个实施方式中，所述转动管远离所述第一接口的一端的端面开设有密封槽，所述密封槽内设有密封件，所述密封件与所述平面抵接。

如此，进一步加强第一通道与第二通道之间的密封性，防止内漏。

在其中一个实施方式中，所述转动管远离所述第一接口的一端设有第一转接件，所述转动管的一侧通过所述第一转接件转动地连接于所述阀体底壁，以使所述转动管能够环绕所述第一转接件旋转。

如此，方便转动管准确地定位至相应的接口。

在其中一个实施方式中，所述转动管靠近所述第一接口的一端设有第二转接件并通过所述第二转接件与所述阀体内壁可转动地连接。

在其中一个实施方式中，所述切换阀还包括驱动组件，至少部分所述驱动组件连接于所述转动管，以驱动所述转动管旋转。

在其中一个实施方式中，所述驱动组件包括第一轮，所述第一轮套设于所述转动管外，且位于所述转动管靠近所述第一接口的一端。

通过第一轮驱动，能够将切换阀应用至不需要靠压差实现驱动的场合，扩大应用范围。

在其中一个实施方式中，所述驱动组件还包括驱动件及第二轮，所述阀体内还具有第三腔，所述第三腔与所述第二通道隔断设置，所述驱动件设于所述第三腔内，所述第二轮连接于所述驱动件并与所述第一轮传动连接。

如此，通过两个齿轮传动，与驱动件连接的齿轮可设置得较小，能够节省驱动力。

本实用新型还提供如下技术方案：

一种制冷系统，包括上述的切换阀，所述制冷系统包括压缩机、室内换热器及室外换热器，所述阀体还开设有第四接口，所述压缩机的两端分别连通于所述第一接口和第四接口，所述第二接口连通于所述室内换热器，所述第三接口连通于所述室外换热器。

如此设置，第一接口连通压缩机的进口或出口，在转动管转动时，能够缓解高低压流道之间窜气问题，增加制冷系统能效和压缩机工作的稳定性。

在其中一个实施方式中，当所述制冷系统处于制冷模式或除霜模式时，所述转动管连通于所述第二接口，所述第三接口通过所述第二通道与所述第四接口连通；当所述制冷系统处于制热模式时，所述转动管连通于所述第三接口，所述第二接口通过所述第二通道与所述第四接口连通。

与现有技术相比，本实用新型提供的切换阀，通过将第二通道环绕第一通道设置，使得转动管的周向受力一致，且两端并没有受到压力，转动管在转动的过程中，只需要克服转动管与阀体内壁的摩擦力，能够减少阻力。

附图说明

图1为本实用新型提供的切换阀的剖视图；

图2为图1中A处的局部放大图；

图3为切换阀的正视图；

图4为图3中的B-B处剖视图；

图5为切换的立体图。

图中各符号表示含义如下：

100、切换阀；10、阀体；11、阀腔；111、第二通道；112、第三腔；12、第一接口；121、第一接管；13、第二接口；131、第二接管；14、第三接口；141、第三接管；15、第四接口；151、第四接管；17、平面；171、安装槽；18、容置槽；20、转动管；21、第一通道；22、密封槽；23、密封件；24、第一转接件；25、第二转接件；26、延伸轴；30、驱动组件；31、驱动件；32、第一轮；33、第二轮。

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。

请参见图1、图3及图5，本实用新型提供的切换阀100，安装于制冷系统中，用于实现管路的切换。

在现有切换阀中，以大容量四通换向阀为例，阀体内设有活塞结构，阀体周向开设有第一接口、第二接口、第三接口及第四接口，第一接口连通于压缩机出口，第四接口连通于压缩机进口。当第一接口与第二接口连通时，第三接口与第四接口连通，第一接口与第二接口之间形成第一通道，第三接口与第四接口之间形成第二通道，活塞结构将第一通道与第二通道隔绝；而当需要换向时，由于第一通道为高压，第二通道为低压，活塞结构在换向时需要克服压差，加大活塞结构的运动阻力，导致换向失败或活塞结构卡死。

而现有的另一种结构的四通换向阀，例如，家用四通阀，第一接口开设于阀体一侧，第二接口、第三接口及第四接口开设于阀体另一侧，活塞结构沿着阀座滑动，活塞结构内具有腔体，腔体与压缩机进口连通，第一接口连通压缩机出口，活塞结构上端受到较大压力，在换向时会因压差而紧紧贴合阀座滑动，导致换向困难甚至在换向时会发出噪音。

请参见图1，本实用新型的切换阀100，包括阀体10及转动管20，阀体10内具有阀腔11，转动管20设于阀腔11内，阀体10上至少开设有第一接口12、第二接口13及第三接口14及第四接口15。转动管20设于阀腔11内，转动管20的一端连接于第一接口12，转动管20可转动，以使转动管20的另一端可选择性地与第二接口13或第三接口14连通，从而实现换向功能。需要说明的是，在本实施例中，切换阀100为四通换向阀，阀体10上还开设有第四接口15，第一接口12连通于压缩机的出口或进口，第四接口15连通于压缩机的进口或出口，第二接口13连通于第一换热器，第三接口14连通于第二换热器；当第一接口12连通于压缩机出口时，第四接口15连通于压缩机进口，当第一接口12连通于压缩机进口时，第四接口15连通于压缩机出口。在其他实施例中，切换阀100还可为三通阀、五通阀等。

转动管20内具有第一通道21，第一通道21的一端与第一接口12连通，另一端与第二接口13或第三接口14连通；阀腔11包括第二通道111，第二通道111分别与第四接口15及第二接口13或第三接口14连通，第二通道111环绕第一通道21设置，即，第一通道21设于第二通道111内，在转动管20转动的过程中，转动管20远离第一接口12一端的端面始终贴合于阀体10的内壁。需要说明的是，当转动管20与第二接口13连通时，第二通道111与第三接口14连通，当转动管20与第三接口14连通时，第二通道111与第二接口13连通。

可以理解，本实用新型的切换阀100，其第二通道111环绕第一通道21，转动管20的周向压力一致，不会因为压力对转动管20产生阻碍其转动换向的力，使得转动管20在转动的过程中只需要克服转动管20两端与阀体10内壁的摩擦力就可以转动换向，大大减少了运动阻力，从而使得换向更加顺利；而转动管20在转动的过程中，其远离第一接口12的端面始终贴合于阀体10内壁，从而缓解第一通道21与第二通道111之间的介质相互窜气的问题，减小窜气量，增加制冷系统能效和压缩机工作的稳定性。

进一步地，第二接口13与第三接口14位于阀体10的同一端，且第一接口12分别与第二接口13和第三接口14相对设置。在转动管20转动的过程中，其转动路径较短，实现换向的快速性，并且，在转动的过程中，不需要转过多的弯，从而保证在转动的过程中，转动管20始终能够与阀体10内壁贴合。并且，由于第一通道21的内壁的周向受到的压力一致，第一通道21与第二通道111之间的压差不会对转动管20的两端形成压力，即，不会向下挤压转动管20，使得转动管20远离第一接口12的一端不会翘起，加强第一通道21与第二通道111之间的密封性，同时，减少转动管20远离第一接口12的一端的端面转动时的摩擦力。

阀体10内部的底壁为平面17，第二接口13与第三接口14开设于平面17，转动管20在转动的过程中，能够沿着平面17挪移，从而保证第一通道21与第二通道111尽可能地保持隔绝。

第一接口12处设有第一接管121，第二接口13处设有第二接管131，第三接口14处设有第三接管141，第四接口15处设有第四接管151。第一接管121、第二接管131、第三接管141及第四接管151用于与制冷系统的管路连接。

在本实施例中，阀体10采用铝合金制作，重量轻，密封性好，强度高，第一接管121、第二接管131、第三接管141及第四接管151均为铜管，方便与制冷系统的管路焊接。

参见图2，转动管20远离第一接口12的一端的端面开设有密封槽22，密封槽22内设有密封件23，密封件23抵接于平面17，密封件23能够加强第一通道21和第二通道111之间的密封性。在转动管20不转动时，密封件23能够密封第一通道21和第二通道111，防止内漏。

转动管20靠近第一接口12的一端设有第二转接件25，转动管20通过第二转接件25与阀体10内壁转动连接。

转动管20远离第一接口12的一端设有第一转接件24，转动管20远离第一接口12的一端设置有延伸轴26，延伸轴26靠近第一接口12的一端和转动管20固定连接，第一转接件24分别与延伸轴26远离第一接口12的一端及阀体10内壁连接，延伸轴26通过第一转接件24与阀体10内壁转动连接，且延伸轴26能够环绕第一转接件24转动。使得转动管20在转动的过程中，和延伸轴26连接处不发生位移，另一侧环绕延伸轴26转动并挪移至另一个接口，方便转动管20准确地定位至相应的接口。

在一实施例中，第一转接件24及第二转接件25均为滚动轴承，平面17上开设有安装槽171，安装槽171位于第二接口13和第三接口14之间，延伸轴26远离第一接口12的一端连接于其中一个滚动轴承的内侧，该滚动轴承的外侧壁连接于安装槽171的槽壁；转动管20靠近第一接口12的一端穿设于另外一个滚动轴承的内，并与该滚动轴承的内壁连接，该滚动轴承的外壁与阀体10内壁连接，通过第一转接件24和第二转接件25能够减少转动管20转动时的摩擦力。在其他实施例中，第一转接件24及第二转接件25还可为轴套，或者，第一转接件24为滚动轴承，第二转接件25为轴套，或者，第一转接件24为轴套，第二转接件25为滚动轴承。

第一转接件24和第二转接件25同轴设置，使得转动管20在转动的过程中其两端不会相互扭转。

请参见图4，切换阀100还包括驱动组件30，驱动组件30至少部分连接于转动管20，用于驱动转动管20转动。

驱动组件30包括驱动件31、第一轮32及第二轮33，第一轮32套设于转动管20一端的外侧，第二轮33连接于驱动件31，第二轮33与第一轮32传动连接，驱动件31驱动第二轮33转动，并带动第一轮32旋转，从而带动转动管20旋转。通过两个齿轮实现传动，第二轮33可设置得较小，通过小的第二轮33带动大的第一轮32旋转，能够节省驱动力。并且，本实用新型的切换阀100在驱动时无需依靠压差实现换向，能够扩大应用场合。

在一实施例中，驱动件31为电机，电机体积小巧。在其他实施例中，驱动件31还可为旋转气缸等能够带动第二轮33旋转的驱动件。

在一实施例中，第一轮32及第二轮33均为齿轮，通过齿轮啮合实现传动，能够减少切换阀100整体的体积，在其他实施例中，第一轮32和第二轮33还可为带轮，两者之间通过皮带实现传动。

阀体10内开设有容置槽18，第一轮32设于容置槽18内，容置槽18的槽壁对于第一轮32起到支撑作用，从而对于转动管20起到支撑作用；第二转接件25抵接于第一轮32，第一轮32对于第二转接件25起到支撑作用。

第一轮32和转动管20可为一体式设置，也可为分体设置，并通过焊接固定连接。

阀腔11还包括第三腔112，第三腔112与第二通道111隔断，第三腔112隔断与第二通道111使得驱动件31设于第三腔112内能够正常工作。将驱动件31设于第三腔112内，从而保证切换阀100的整体性，避免零部件凌乱。当然，在其他实施例中驱动件31也可以设置与阀体1的外部，方便检修。

在另一实施例中，驱动组件30也可以设置在阀体10设置有安装槽171的一端。驱动件31固定安装在阀体10上，驱动件31的输出轴直接与延伸轴26固定连接，驱动件31可以驱动延伸轴26转动从而使得转动管20转动切换阀100换向。当然，驱动组件30还也通过电机配合齿轮驱动延伸轴26转动，此处不做限制。

本实用新型还提供一种制冷系统，包括压缩机、第一换热器、第二换热器及上述的切换阀100。

切换阀100的第一接管121连接于压缩机出口或压缩机进口，第二接管131连接于第一换热器，第三接管141连接于第二换热器，第四接管151连接于压缩机进口或压缩机出口。

当制冷系统处于制冷模式或除霜模式时，转动管20转动至第二接口13，第一通道21连通第一接口12及第一换热器，第二通道111连通第四接口15及第三接口14。当第一接管121连接压缩机进口时，第四接管151连接压缩机出口，第一换热器为蒸发器，第二换热器为冷凝器，一路介质从第二接口13进入第一通道21，从第一接口12流入压缩机进口，一路介质从第四接口15进入第二通道111，从第三接口14进入第二换热器；当第一接管121连接压缩机出口时，第四接管151连接压缩机进口，第一换热器为冷凝器，第二换热器为蒸发器，一路介质从第一接口12进入第一通道21，从第二接口13流出至第一换热器，一路介质从第三接口14进入第二通道111，从第四接口15进入压缩机。

当制冷系统处于制热模式时，转动管20转动至第三接口14，第一通道21连通第一接口12及第二换热器，第二通道111连通第四接口15及第二接口13。当第一接管121连接压缩机进口时，第四接管151连接压缩机出口，第一换热器为冷凝器，第二换热器为蒸发器，一路介质从第三接口14进入第一通道21，从第一接口12进入压缩机，一路介质从第四接口15进入第一通道21，从第二接口13流出至第一换热器；当第一接管121连接压缩机出口时，第四接管151连接压缩机进口，第一换热器为蒸发器，第二换热器为冷凝器，一路介质从第一接口12进入第一通道21，从第三接口14进入第二换热器，一路介质从第二接口13进入第一通道21，从第四接口15流出至压缩机。

在工作过程中，当制冷系统为制冷模式时，一路介质进入第二通道111，一路介质进入第一通道21；当需要切换至制热模式时，驱动件31驱动第一轮32旋转，带动转动管20旋转，转动管20贴着阀体10的内壁旋转至第三接口14，使得第一通道21与第三接口14连通，第二通道111与第二接口13连通，实现换向。在换向的过程中，转动管20的一端的端面贴合于阀体10内壁，从而缓解第一通道21和第二通道111之间窜气的问题，并且，第二通道111内的介质环绕转动管20的周向，转动管20周向受力一致，能够节省转动管20转动时受到的阻力。

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，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 (11)

1.一种切换阀，其特征在于，包括阀体(10)及转动管(20)，所述阀体(10)上至少开设有第一接口(12)、第二接口(13)及第三接口(14)，所述转动管(20)的一端连接于所述第一接口(12)，所述转动管(20)能够转动以使所述第一接口(12)选择性地通过所述转动管(20)连通于所述第二接口(13)或第三接口(14)；

所述转动管(20)内具有第一通道(21)，所述阀体(10)内具有与所述第二接口(13)或所述第三接口(14)连通的第二通道(111)，所述第二通道(111)环绕所述第一通道(21)设置，在所述转动管(20)转动的过程中，所述转动管(20)远离所述第一接口(12)的端面贴合于所述阀体(10)的内壁。

2.根据权利要求1所述的切换阀，其特征在于，所述第二接口(13)与所述第三接口(14)位于所述阀体(10)的同一端，且所述第一接口(12)分别与所述第二接口(13)及所述第三接口(14)相对设置。

3.根据权利要求1所述的切换阀，其特征在于，所述阀体(10)内部的底壁为平面(17)，所述第二接口(13)与所述第三接口(14)开设于所述平面(17)。

4.根据权利要求3所述的切换阀，其特征在于，所述转动管(20)远离所述第一接口(12)的一端的端面开设有密封槽(22)，所述密封槽(22)内设有密封件(23)，所述密封件(23)与所述平面(17)抵接。

5.根据权利要求1所述的切换阀，其特征在于，所述转动管(20)远离所述第一接口(12)的一端设有第一转接件(24)，所述转动管(20)的一侧通过所述第一转接件(24)转动地连接于所述阀体(10)底壁，以使所述转动管(20)能够环绕所述第一转接件(24)旋转。

6.根据权利要求1所述的切换阀，其特征在于，所述转动管(20)靠近所述第一接口(12)的一端设有第二转接件(25)并通过所述第二转接件(25)与所述阀体(10)内壁转动连接。

7.根据权利要求1所述的切换阀，其特征在于，所述切换阀还包括驱动组件(30)，至少部分所述驱动组件(30)连接于所述转动管(20)，以驱动所述转动管(20)旋转。

8.根据权利要求7所述的切换阀，其特征在于，所述驱动组件(30)包括第一轮(32)，所述第一轮(32)套设于所述转动管(20)外，且位于所述转动管(20)靠近所述第一接口(12)的一端。

9.根据权利要求8所述的切换阀，其特征在于，所述驱动组件(30)还包括驱动件(31)及第二轮(33)，所述阀体(10)内还具有第三腔(112)，所述第三腔(112)与所述第二通道(111)隔断设置，所述驱动件(31)设于所述第三腔(112)内，所述第二轮(33)连接于所述驱动件(31)并与所述第一轮(32)传动连接。

10.一种制冷系统，其特征在于，包括如权利要求1-9任意一项所述的切换阀，所述制冷系统包括压缩机、第一换热器及第一换热器，所述阀体(10)还开设有第四接口(15)，所述压缩机的两端分别连通于所述第一接口(12)和第四接口(15)，所述第二接口(13)连通于所述第一换热器，所述第三接口(14)连通于所述第一换热器。

11.根据权利要求10所述的制冷系统，其特征在于，当所述制冷系统处于制冷模式或除霜模式时，所述转动管(20)连通于所述第二接口(13)，所述第三接口(14)通过所述第二通道(111)与所述第四接口(15)连通；当所述制冷系统处于制热模式时，所述转动管(20)连通于所述第三接口(14)，所述第二接口(13)通过所述第二通道(111)与所述第四接口(15)连通。

Images