CN217898885U - 三通换向阀及空调器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供三通换向阀及空调器，其中三通换向阀包括三通管，设置在三通管内用于封堵三通管相对的第一管体或第二管体的活动阀芯，活动阀芯与三通管内壁上设有相互配合的防转限位结构。本实用新型提供的三通换向阀及空调器，针对低温强热模块机对单向阀结构及现有三通换向阀结构进行优化，其活动阀芯在运动过程中可实现防转限位与定向引导，避免活动阀芯受冲击导致绕其轴向自转晃动、以及限制活动阀芯因径向位移导致的上下左右晃动，从而提升其运动稳定性及对管体的封堵效果，能代替现有低温强热模块机80％的串联单向阀，克服单向阀产品工作局限性且扩展应用范围、节约大量单向阀使用成本，实现简化低温强热模块机系统、优化可靠性及通用性。

Description

三通换向阀及空调器

技术领域

本实用新型涉及流体控制阀门技术领域，特别涉及一种适合于低温强热模块机的三通换向阀及空调器。

背景技术

目前在空调器制造行业中，单向阀作为流体控制阀门种类繁多且得到大量应用，但这类单向阀仅能进行单向导通工作，其阀体通过冷媒等介质流动自动开闭且只允许流体介质沿着一个固定、单一的方向进行单向流动，在实际生产应用中面对复杂管路存在较强局限性。如在目前的空调器低温强热模块机生产应用中，其制冷阶段需在三通管串联两个单向阀(三通管其中两个管路分别串联一个单向阀)，以防止制冷阶段冷媒液体从一侧管路(连通壳翅片式换热器) 流入三通管内时，从另一侧管路(连通壳管式换热器)回流至壳管式换热器，以及防止制热阶段冷媒液体从另一侧管路流入三通管内时回流至翅片式换热器。因此，现有三通管采用单向阀单向导通的局限性使低温强热模块机产品系统复杂化，进而造成整体制造成本提升。

现有技术中出现了利用冷媒压力作为内设阀芯动力的三通换向阀，当第一冷媒进管向阀体通入冷媒介质时通过冷媒压力将阀芯推向第二冷媒进管，使得第一冷媒进管保持开启状态，直至冷媒介质将阀芯推动至将第二冷媒进管封堵，从而在第一冷媒进管向阀体通入冷媒介质的整个过程中保持第一冷媒进管和冷媒出管连通、第二冷媒进管封闭的状态；当第二冷媒进管向阀体通入冷媒介质时，通过冷媒压力将阀芯推向第一冷媒进管，使得第二冷媒进管保持开启状态，直至冷媒介质将阀芯推动至将第一冷媒进管封堵，从而在第二冷媒进管向阀体通入冷媒介质的整个过程中保持第二冷媒进管和冷媒出管连通、第一冷媒进管封闭的状态。

但是，现有的三通换向阀，其活动阀芯在三通管内第一冷媒进管和第二冷媒进管之间的运动过程中，容易因冷媒介质的冲击产生晃动，从而在靠近第一冷媒进管或第二冷媒进管时产生较大的轴向旋转及径向位移，从而降低其封堵第一冷媒进管或第二冷媒进管时的运动稳定性，进而导致活动阀芯封堵第一冷媒进管或第二冷媒进管时的对位精度降低、影响封堵效果。

因此，现有技术中三通换向阀的活动阀芯在运动过程中易受冲击产生晃动从而降低其运动稳定性及封堵效果是本领域亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有技术中存在的三通换向阀的活动阀芯在运动过程中易受冲击产生晃动从而降低其运动稳定性及封堵效果的技术问题，提出一种尤其适合于低温强热模块机的三通换向阀及空调器。

为解决以上问题，本实用新型采用的技术方案是：

提供一种三通换向阀，包括：三通管，设置在三通管内用于封堵三通管相对的第一管体或第二管体的活动阀芯，活动阀芯与三通管内壁上设有相互配合的防转限位结构。

进一步地，防转限位结构包括固定在三通管内壁上的滑台以及设置在滑台上的防转限位凹槽、以及设置在活动阀芯上的与防转限位凹槽相配合的至少一个防转限位凸块，防转限位凹槽的轴向与第一管体的轴向相平行。

进一步地，三通换向阀还包括支撑阀座，活动阀芯安装于支撑阀座上，支撑阀座用于限制活动阀芯在运动过程中保持与第一管体和第二管体同轴。

进一步地，支撑阀座包括：与第一管体同轴设置、并在第一管体和第二管体之间延伸的引导结构，活动阀芯设有与引导结构相配合的导向结构。

优选地，引导结构设有引导弧面，导向结构为设于活动阀芯上的导向柱，导向柱的外侧面与引导弧面相匹配。

优选地，引导结构为套筒，引导弧面为套筒的内侧面。

优选地，活动阀芯包括相对设置且分别对应用于封堵第一管体和第二管体的第一封堵端和第二封堵端，一对防转限位凸块分别对应设于第一封堵端和第二封堵端，导向柱固定连接于一对封堵端之间。

优选地，第一管体和第二管体内分别对应设有第一密封定位结构和第二密封定位结构；第一封堵端和第二封堵端分别对应设有第一密封限位结构和第二密封限位结构，活动阀芯在流体压力推动下在第一密封定位结构与第二密封定位结构之间沿引导结构运动，使第一密封限位结构与第一密封定位结构配合密封时封堵第一管体或者使第二密封限位结构与第二密封定位结构配合密封时封堵第二管体。

优选地，三通管呈筒形，第一管体与第二管体正对设置于三通管的轴向两端，三通管的第三管体设于三通管的侧壁，滑台和支撑阀座的轴向相平行并设于三通管内壁远离第三管体的一侧。

进一步地，支撑阀座还包括设于三通管内壁的支架，引导结构安装于支架上。

进一步地，支架包括：分别设于滑台的轴向两侧且对应连接于三通管内壁和引导结构之间的至少一对支撑臂。

本实用新型还提供一种空调器，包括上述的三通换向阀。

进一步地，空调器为低温强热模块机，低温强热模块机包括第一室内换热器、第二室内换热器、室外换热器、四通阀和压缩机，第一管体连通第一室内机换热器、第二管体连通第二室内换热器，三通管的第三管体连通室外换热器。

与现有技术相比，本实用新型提供的三通换向阀及空调器，针对低温强热模块机对单向阀结构及现有三通换向阀结构进行优化，其活动阀芯在运动过程中可实现防转限位与定向引导，避免受冲击产生晃动从而降低其运动稳定性及封堵效果，能代替低温强热模块机80％的串联单向阀，克服单向阀产品工作局限性且扩展应用范围、节约成本，简化低温强热模块机系统、优化可靠性及通用性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的三通换向阀的实施例的三通管的主视结构示意图；

图2为本实用新型提供的三通换向阀的实施例的三通管的纵剖结构示意图；

图3为本实用新型提供的三通换向阀的实施例的活动阀芯的主视结构示意图；

图4为本实用新型提供的三通换向阀的实施例的支撑阀座的主视结构示意图；

图5为本实用新型提供的三通换向阀的实施例的支撑阀座的侧视结构示意图；

图6为本实用新型提供的三通换向阀的实施例的三通管与支撑阀座的装配结构示意图；

图7为本实用新型提供的三通换向阀在低温强热模块机处于制冷阶段时的纵剖结构示意图；

图8为本实用新型提供的三通换向阀在低温强热模块机处于制冷阶段时的横剖结构示意图；

图9为本实用新型提供的三通换向阀在低温强热模块机处于制热阶段时的纵剖结构示意图；

图10为本实用新型提供的三通换向阀在低温强热模块机处于制热阶段时的横剖结构示意图。

其中，图中各附图主要标记：

1、三通管；11、第一管体；111、第一密封定位结构；12、第二管体；121、第二密封定位结构；13、第三管体；2、活动阀芯；21、防转限位凸块；22、导向结构；221、外侧面；23、第一封堵端；231、第一密封限位结构；24、第二封堵端；241、第二密封限位结构；3、滑台；31、防转限位凹槽；4、支撑阀座； 41、引导结构；411、引导弧面；42、支架。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图1-10及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。

请一并参阅图1-6，本实用新型提供一种三通换向阀，包括：内设容腔的三通管1，作为三通换向阀的阀体；相对设置于三通管1两端且分别连通容腔的第一管体11和第二管体12；设置于三通管1一侧、第一管体11和第二管体12 之间且连通容腔的第三管体13；在本实施例中，第一管体11、第二管体12和第三管体13采用铜管，且第一管体11、第二管体12和第三管体13为轴向固定的直管，其远离容腔的端部可连通其它管道；设于三通管1内的容腔中的活动阀芯2，活动阀芯2的相对两端的外径分别与第一管体11和第二管体12的内径相匹配；活动阀芯2可在从第一管体11或第二管体12流向容腔的流体压力推动下在第一管体11和第二管体12之间运动，以使活动阀芯2的相对两端分别对应封堵第一管体11或第二管体12；在本实施例中，流体为液态、气态或液气混合的冷媒介质；具体地，当活动阀芯2由第二管体12向第一管体11 运动，直至活动阀芯2靠近第一管体11的一端抵接于第一管体11中时，活动阀芯2用于封堵第一管体11；当活动阀芯2由第一管体11向第二管体12运动，直至活动阀芯2靠近第二管体12的相对另一端抵接于第二管体12中时，活动阀芯2用于封堵第二管体12；活动阀芯2与三通管1内壁上设有相互配合的防转限位结构，用于减小三通换向阀的活动阀芯2在运动过程中绕其轴向自转产生的晃动以提高其运动稳定性及封堵效果。

在一种实施例中，防转限位结构包括固定在三通管1面向容腔的三通管1 内壁上的滑台3以及设置在滑台3上的防转限位凹槽31、以及设置在活动阀芯2上的与防转限位凹槽31相配合的至少一个防转限位凸块21，防转限位凹槽 31的轴向与第一管体11的轴向相平行。作为优选的实施方式，防转定位凹槽和防转定位凸块分别采用弧形凹槽和弧形凸起，以减小防转定位凹槽与防转定位凸块之间的配合阻力。在其它实施方式中，防转定位凹槽和防转定位凸块也可以分别采用矩形或梯形的凹槽和凸起。

在另一种实施例中，防转限位结构包括固定在三通管1面向容腔的三通管 1内壁上的滑台3以及设置在滑台3上的防转限位凸筋(图中未示出，即相当于上述防转限位凸块21)、以及设置在活动阀芯2上的与防转限位凸筋相配合的至少一个防转限位卡槽(图中未示出，即相当于上述防转限位凹槽31)，防转限位凸筋的轴向与第一管体11的轴向相平行。

在一种实施例中，三通换向阀还包括支撑阀座4，活动阀芯2安装于支撑阀座4上，支撑阀座4用于限制活动阀芯2在运动过程中保持与第一管体11和第二管体12同轴。在本实施例中，支撑阀座4包括：与第一管体11同轴设置、并在第一管体11和第二管体12之间延伸的引导结构41，活动阀芯2设有与引导结构41相配合的导向结构22，通过活动阀芯2的导向结构22与支撑阀座4 的引导结构41相配合，实现引导活动阀芯2在第一管体11和第二管体12之间线性定向往复运动。

在本实施例中，作为引导结构41和导向结构22相配合引导活动阀芯2运动的一种优选的实施方式，引导结构41设有引导弧面411，导向结构22为设于活动阀芯2上的导向柱，导向柱的外侧面221与引导弧面411相匹配，通过导向柱的外侧面221和引导结构41的引导弧面411相配合，提高活动阀芯2在第一管体11和第二管体12间运动的稳定性。作为更优的实施方式，引导结构 41为套筒，引导弧面411为套筒的内侧面，且套筒的内径大于导向柱的外径，即引导弧面411为闭合圆弧面，通过套筒的封闭内侧面作为引导弧面411与导向柱的外侧面221相配合，可以较大程度限制导向柱及活动阀芯2因径向位移导致的上下左右晃动，进一步提高活动阀芯2沿引导弧面411在第一管体11和第二管体12间运动的稳定性；作为另一种实施方式，引导结构41也可以为支撑板或支撑座，引导弧面411为支撑板或支撑座顶端的完整套筒圆柱内侧面沿其轴向剖切后形成的半内侧面或部分内侧面，即引导弧面411为非闭合圆弧面。

在本实施例中，作为引导结构41和导向结构22相配合引导活动阀芯2运动的其它的实施方式，引导结构41也可以设有导轨或导槽，导向结构22为设于活动阀芯2上的滑块，通过活动阀芯2上的滑块和引导结构41的导轨或导槽相配合，提高活动阀芯2在第一管体11和第二管体12间运动的稳定性。在本实施方式中，上述导轨或导槽也可以设置在活动阀芯2上、同时滑块则设置在引导结构41上。

在一种实施例中，活动阀芯2包括相对设置且分别对应用于封堵第一管体 11和第二管体12的第一封堵端23和第二封堵端24，一对防转限位凸块21分别对应设于第一封堵端23和第二封堵端24，导向柱固定连接于一对封堵端之间。

作为优选的实施例，第一管体11和第二管体12内分别对应设有第一密封定位结构111和第二密封定位结构121；第一封堵端23和第二封堵端24分别对应设有第一密封限位结构231和第二密封限位结构241，活动阀芯2在流体压力推动下在第一密封定位结构111与第二密封定位结构121之间沿引导结构 41运动，使第一密封限位结构231与第一密封定位结构111配合密封时封堵第一管体11或者使第二密封限位结构241与第二密封定位结构121配合密封时封堵第二管体12。作为本实施例的更优的实施方式，第一密封定位结构111和第二密封定位结构121分别为设于第一管体11和第二管体12与三通管1内壁的对应连通端的第一密封定位台阶和第二密封定位台阶；第一封堵端23和第二封堵端24的相背两端为活动阀芯2的轴向相对两端，且第一密封限位结构231 和第二密封限位结构241分别为设于活动阀芯2的轴向相对两端的第一密封限位凸环和第二密封限位凸环，通过活动阀芯2的第一密封限位凸环和第二密封限位凸环分别与第一管体11和第二管体12对应的第一密封定位台阶和第二密封定位台阶相配合，提高活动阀芯2对第一管体11和第二管体12的封堵效果。

作为本实施例的另一种实施方式，第一密封定位结构111和第二密封定位结构121也可以分别为设于第一管体11和第二管体12与三通管1内壁的对应连通端的一对定位凸环(图中未示出)，同时第一密封限位结构231和第二密封限位结构241也可以分别为设于活动阀芯2的轴向相对两端的一对限位台阶。

作为更优的实施例，第一管体11与第二管体12正对(即同轴)设置于三通管1的两端，活动阀芯2的轴向两端的外径分别对应小于第一管体11和第二管体12的内径，活动阀芯2的轴向两端分别通过套设于活动阀芯2外侧的第一密封圈(图中未示出)和第二密封圈(图中未示出)对应封堵第一管体11 或第二管体12。在一种实施方式中，第一密封圈设于活动阀芯2的轴向一端外侧和第一管体11连通三通管1内壁的一端内侧之间，第二密封圈设于活动阀芯2的轴向另一端外侧和第二管体12连通三通管1内壁的一端内侧之间。在另一种实施方式中，第一密封圈从活动阀芯2的轴向一端外侧和第一管体11连通三通管1内壁的一端内侧之间，折弯延伸至第一密封定位台阶和第一密封限位凸环之间，第二密封圈从活动阀芯2的轴向另一端外侧和第二管体12连通三通管1内壁的一端内侧之间，折弯延伸至第二密封定位台阶和第二密封限位凸环之间。

作为一种实施例，三通管1呈筒形，第一管体11与第二管体12正对设置于三通管1的轴向两端，即第一管体11和第二管体12在三通管1的相对两端与三通管1、活动阀芯2同轴设置，三通管1的第三管体13设于三通管1的侧壁，第三管体13垂直于三通管1的侧壁及第一管体11、第二管体12；滑台3 和支撑阀座4的轴向相平行并设于三通管1内壁远离第三管体13的一侧，实现优化三通管1布局以减小第一管体11或第二管体12内流体流经三通管1进入第三管体13的阻力并避免流体影响活动阀芯2运动稳定性。作为优选的实施方式，支撑阀座4还包括设于三通管1内壁的支架42，引导结构41安装于支架42上。作为更优的实施方式，支架42包括：分别设于滑台3的轴向两侧且对应连接于三通管1内壁和引导结构41之间的至少一对支撑臂，使得滑台3 和支撑阀座4设于三通管1内壁远离第三管体13的同一侧时，支架42如何在支撑引导结构41的同时为滑台3从支架42中间穿过让位。在另一种实施方式中，支架42也可以采用对滑台3形成让位的多个支撑柱、支撑板或支撑框架代替。

本实用新型还提供一种空调器，包括上述的三通换向阀。作为优选的实施例，空调器为低温强热模块机，低温强热模块机包括第一室内换热器、第二室内换热器、室外换热器、四通阀和压缩机，第一管体11连通第一室内换热器、第二管体12连通第二室内换热器，三通管1的第三管体13连通室外换热器。作为更优的实施方式，第一室内换热器为翅片式换热器，第二室内换热器为壳管式换热器。在另一种实施例中，空调器为螺杆机。

以空调器为低温强热模块机为例，本实用新型提供的三通换向阀及空调器的工作原理如下：

如图7、8所示，当低温强热模块机处于制冷阶段时，四通阀控制冷媒介质从室内机翅片换热器(此时作为蒸发器)流出后，沿图中所示箭头的流向，从三通换向阀左侧的第一管体11的左端向右流向三通管1的容腔中，此时从第一管体11流向三通管1的冷媒介质推动活动阀芯2沿支撑阀座4及滑台3从左往右滑动，最终活动阀芯2右端的第二密封限位凸环和三通管1内壁右端的第二密封定位台阶、以及活动阀芯2右端套接的第二密封圈和活动阀芯2右端的第二管体12内壁相抵接，从而封闭第二管体12与三通管1的容腔之间的通路；在活动阀芯2沿支撑阀座4从左往右滑动同时，第一管体11与容腔之间的通路打开，因此冷媒介质可从第一管体11进入三通管1的容腔中，并通过容腔通入三通管1上方连接的第三管体13进入到系统管路及室外机换热器(此时作为冷凝器)中正常工作，且当低温强热模块机一直处于制冷状态时，活动阀芯2在冷媒介质的推力作用下会一直与容纳内壁右侧保持贴合，从而保持左侧第一管体11与容腔、上方第三管体13连通而右侧第二管体12与容腔闭合的状态，使得从三通管1左侧第一管体11进入的来自室内机翅片换热器的冷媒介质不会直接经容腔流入三通管1后，再由右侧第二管体12回流进入室内机壳管式换热器中。

如图9、10所示，当低温强热模块机处于制热阶段时，四通阀控制冷媒介质从室内机壳管式换热器(此时作为冷凝器)流出后，沿图中所示箭头的流向，从三通换向阀右侧的第二管体12的右端向左流向三通管1的容腔中，此时从第二管体12流向三通管1的冷媒介质推动活动阀芯2沿支撑阀座4及滑台3 从右往左滑动，最终活动阀芯2左端的第一密封限位凸环和三通管1内壁左端的第一密封定位台阶、以及活动阀芯2左端套接的第一密封圈和活动阀芯2左端的第一管体11内壁相抵接，从而封闭第一管体11与三通管1的容腔之间的通路；在活动阀芯2沿支撑阀座4从右往左滑动同时，第二管体12与容腔之间的通路打开，因此冷媒介质可从第二管体12进入三通管1的容腔中，并通过容腔通入三通管1上方连接的第三管体13进入到系统管路及室外机换热器(此时作为蒸发器)中正常工作，且当低温强热模块机一直处于制热状态时，活动阀芯2在冷媒介质的推力作用下会一直与容纳内壁左侧保持贴合，从而保持左侧第一管体11与容腔、上方第三管体13闭合而右侧第二管体12与容腔连通的状态，使得从三通管1右侧第二管体12进入的来自室内机壳管式换热器的冷媒介质不会直接经容腔流入三通管1后，再由左侧第一管体11回流进入室内机翅片式换热器中。

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 (13)

1.一种三通换向阀，包括：三通管，设置在所述三通管内用于封堵三通管相对的第一管体或第二管体的活动阀芯，其特征在于，所述活动阀芯与所述三通管内壁上设有相互配合的防转限位结构。

2.如权利要求1所述的三通换向阀，其特征在于，所述防转限位结构包括固定在所述三通管内壁上的滑台以及设置在滑台上的防转限位凹槽、以及设置在所述活动阀芯上的与所述防转限位凹槽相配合的至少一个防转限位凸块，所述防转限位凹槽的轴向与所述第一管体的轴向相平行。

3.如权利要求2所述的三通换向阀，其特征在于，所述三通换向阀还包括支撑阀座，所述活动阀芯安装于所述支撑阀座上，所述支撑阀座用于限制所述活动阀芯在运动过程中保持与所述第一管体和所述第二管体同轴。

4.如权利要求3所述的三通换向阀，其特征在于，所述支撑阀座包括：

与所述第一管体同轴设置、并在所述第一管体和所述第二管体之间延伸的引导结构，所述活动阀芯设有与所述引导结构相配合的导向结构。

5.如权利要求4所述的三通换向阀，其特征在于，所述引导结构设有引导弧面，所述导向结构为设于活动阀芯上的导向柱，所述导向柱的外侧面与所述引导弧面相匹配。

6.如权利要求5所述的三通换向阀，其特征在于，所述引导结构为套筒，所述引导弧面为所述套筒的内侧面。

7.如权利要求5所述的三通换向阀，其特征在于，所述活动阀芯包括相对设置且分别对应用于封堵所述第一管体和所述第二管体的第一封堵端和第二封堵端，一对所述防转限位凸块分别对应设于所述第一封堵端和所述第二封堵端，所述导向柱固定连接于一对所述封堵端之间。

8.如权利要求7所述的三通换向阀，其特征在于，所述第一管体和第二管体内分别对应设有第一密封定位结构和第二密封定位结构；所述第一封堵端和所述第二封堵端分别对应设有第一密封限位结构和第二密封限位结构，所述活动阀芯在流体压力推动下在所述第一密封定位结构与所述第二密封定位结构之间沿所述引导结构运动，使所述第一密封限位结构与所述第一密封定位结构配合密封时封堵所述第一管体或者使所述第二密封限位结构与所述第二密封定位结构配合密封时封堵所述第二管体。

9.如权利要求4所述的三通换向阀，其特征在于，所述三通管呈筒形，所述第一管体与所述第二管体正对设置于所述三通管的轴向两端，所述三通管的第三管体设于所述三通管的侧壁，所述滑台和所述支撑阀座的轴向相平行并设于所述三通管内壁远离所述第三管体的一侧。

10.如权利要求9所述的三通换向阀，其特征在于，所述支撑阀座还包括设于所述三通管内壁的支架，所述引导结构安装于所述支架上。

11.如权利要求10所述的三通换向阀，其特征在于，所述支架包括：

分别设于所述滑台的轴向两侧且对应连接于所述三通管内壁和所述引导结构之间的至少一对支撑臂。

12.一种空调器，其特征在于，包括如权利要求1-11任一项所述的三通换向阀。

13.如权利要求12所述的空调器，其特征在于，所述空调器为低温强热模块机，所述低温强热模块机包括第一室内换热器、第二室内换热器、室外换热器、四通阀和压缩机，所述第一管体连通所述第一室内换热器、所述第二管体连通所述第二室内换热器，所述三通管的第三管体连通所述室外换热器。

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