CN219911850U - 阀芯、四通换向阀及换热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种阀芯，包括柱体，柱体沿轴向间隔设置有两组流道，两组流道在柱体周向上的位置不同；每组流道中包含低压侧流道和高压侧流道，低压侧流道和高压侧流道间隔设置且开口方向相互背离，其中，低压侧流道的底壁具有向高压侧流道延伸的流量优化槽，流量优化槽用于增大阀芯的流通能力。两组流道的流通方向具有夹角，当夹角为九十度时为比较优选值。本方案中在低压侧流道的底壁设置有流量优化槽，并且流量优化槽在低压侧流道的底壁上向高压侧流道延伸，这样使得低压侧流道容纳制冷剂的体积变大，进而使得四通换向阀流通能力更强，压力损失更小。

Description

阀芯、四通换向阀及换热系统

技术领域

本实用新型涉及四通换向阀技术领域，具体而言，涉及一种阀芯、四通换向阀及换热系统。

背景技术

目前，四通换向阀主要应用于空调制冷系统，通过内部流路的切换，实现空调制冷系统夏天制冷，冬天制热的效果。四通换向阀需要改变流通状态时，通过驱动阀驱动阀芯在阀体内沿轴向滑动，改变阀芯在阀体内的工作位置，实现模式的切换。其阀芯一般设置有两组流道，一般两组流道位置呈垂直设置，每组流道上分别设置有与换热系统中的管路中的高压区和低压区相配合的流道，因流道设置的流通面积比较小，使四通换向阀的整体流通能力较小，尤其是低压区，流道面积较小会导致压力损失增大，进而导致回流至压缩机吸气侧的制冷剂减少，导致制冷系统制冷能力下降，影响空调系统的能效。

实用新型内容

本实用新型提供了一种阀芯、四通换向阀及换热系统，以解决现有技术中四通换向阀的整体流通能力较小的问题。

为了解决上述问题，根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供了一种阀芯，包括柱体，柱体沿轴向间隔设置有两组流道，两组流道在柱体周向上的位置不同；每组流道中包含低压侧流道和高压侧流道，低压侧流道和高压侧流道间隔设置且开口方向相互背离，其中，低压侧流道的底壁具有向高压侧流道延伸的流量优化槽，流量优化槽用于增大阀芯的流通能力。

进一步地，流量优化槽具有槽底壁和两个相对的槽侧壁，流量优化槽在柱体径向上的截面为矩形。

进一步地，流量优化槽具有槽底壁和两个相对的槽侧壁，槽侧壁远离槽底壁的一端具有倒角。

进一步地，流量优化槽具有槽底壁和两个相对的槽侧壁，槽侧壁相对于槽底壁倾斜设置，且槽侧壁和槽底壁之间的夹角大于90度。

进一步地，流量优化槽具有槽底壁和两个相对的槽侧壁，槽侧壁的至少一部分表面为弧面。

进一步地，流量优化槽具有槽底壁和两个相对的槽侧壁，槽底壁为凹陷方向朝向高压侧流道的弧形壁。

进一步地，流量优化槽具有槽底壁，槽底壁为凹陷方向朝向高压侧流道的弧形壁，槽底壁的边沿延伸至低压侧流道的底壁。

进一步地，柱体为一体结构，柱体上具有防转孔，防转孔的轴线平行于柱体的轴线，防转孔用于与限位结构配合以限制阀芯转动。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种四通换向阀，四通换向阀包括阀体、驱动阀、进气管、三个出气管和上述的阀芯，阀芯活动设置在阀体的腔体内，驱动阀安装在阀体上，驱动阀驱动阀芯往返移动，进气管和三个出气管在阀体的周向分布；三个出气管分别为第一出气管、第二出气管和第三出气管，四通换向阀具有模式1和模式2，当四通换向阀处于模式1，进气管和第一出气管连通，第二出气管和第三出气管连通，当四通换向阀处于模式2，进气管和第二出气管连通，第一出气管和第三出气管连通。

进一步地，出气管包括依次连接的第一直管、锥形管和第二直管，第一直管和阀体连接，锥形管直径小的一端和第一直管连接，锥形管直径大的一端和第二直管连接，锥形管的锥角为15度至45度。

根据本实用新型的又一方面，提供了一种换热系统，换热系统包括压缩机、蒸发器、冷凝器和上述的四通换向阀。

应用本实用新型的技术方案，提供了一种阀芯，包括柱体，柱体沿轴向间隔设置有两组流道，两组流道在柱体周向上的位置不同；每组流道中包含低压侧流道和高压侧流道，低压侧流道和高压侧流道间隔设置且开口方向相互背离，其中，低压侧流道的底壁具有向高压侧流道延伸的流量优化槽，流量优化槽用于增大阀芯的流通能力。两组流道的流通方向具有夹角，当夹角为九十度时为比较优选值。本方案中在低压侧流道的底壁设置有流量优化槽，并且流量优化槽在低压侧流道的底壁上向高压侧流道延伸，这样使得低压侧流道容纳制冷剂的体积变大，进而使得四通换向阀流通能力更强，压力损失更小。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了本实用新型的实施例一提供的阀芯的立体图；

图2示出了图1中的流量优化槽的结构示意图；

图3示出了图1中的阀芯的正视图；

图4示出了图3中的流量优化槽在B-B位置的剖面图；

图5示出了本实用新型的实施例二提供的流量优化槽的剖面图；

图6示出了本实用新型的实施例三提供的流量优化槽的剖面图；

图7示出了本实用新型的实施例四提供的流量优化槽的剖面图；

图8示出了本实用新型的实施例五提供的流量优化槽的剖面图；

图9示出了本实用新型的实施例六提供的流量优化槽的剖面图；

图10示出了本实用新型的实施例七提供的四通换向阀的结构示意图；

图11示出了图10的局部剖面图；

图12示出了本实用新型的实施例八提供的四通换向阀的局部剖面图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、柱体；11、防转孔；

20、高压侧流道；

30、低压侧流道；

40、流量优化槽；41、槽底壁；42、槽侧壁；

50、阀体；

60、驱动阀；

70、进气管；

80、出气管；81、第一直管；82、锥形管；83、第二直管。

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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

如图1至图12所示，本实用新型的实施例提供了一种阀芯，包括柱体10，柱体10沿轴向间隔设置有两组流道，两组流道在柱体10周向上的位置不同；每组流道中包含低压侧流道30和高压侧流道20，低压侧流道30和高压侧流道20间隔设置且开口方向相互背离，其中，低压侧流道30的底壁具有向高压侧流道20延伸的流量优化槽40，流量优化槽40用于增大阀芯的流通能力。

两组流道的流通方向具有夹角，当夹角为九十度时为比较优选值。本方案中在低压侧流道30的底壁设置有流量优化槽40，并且流量优化槽40在低压侧流道30的底壁上向高压侧流道20延伸，这样使得低压侧流道30容纳制冷剂的体积变大，进而使得四通换向阀流通能力更强，压力损失更小。

如图4所示，在实施例一中，流量优化槽40具有槽底壁41和两个相对的槽侧壁42，流量优化槽40在柱体10径向上的截面为矩形。截面为矩形的流量优化槽40形状简单，加工工序较少，生产方便，节约成本。

如图5所示，在实施例二中，流量优化槽40具有槽底壁41和两个相对的槽侧壁42，槽侧壁42远离槽底壁41的一端具有倒角。倒角使制冷剂进入流量优化槽40更加顺畅，减小制冷剂流进低压侧流道30的流动阻力，这样能够减小制冷剂经过低压侧流道30流通产生的压力损失。

如图6所示，在实施例三中，流量优化槽40具有槽底壁41和两个相对的槽侧壁42，槽侧壁42相对于槽底壁41倾斜设置，且槽侧壁42和槽底壁41之间的夹角大于90度。也即是在流量优化槽的底部边缘结构形成钝角轮廓，槽侧壁42倾斜设置使得进入低压侧流道30地制冷剂经过斜面缓冲，对制冷剂具有导向作用，使制冷剂顺利滑入低压侧流道30，从而不会产生太大的压力损失。

如图7所示，在实施例四中，流量优化槽40具有槽底壁41和两个相对的槽侧壁42，槽侧壁42的至少一部分表面为弧面。槽侧壁42的一部分为弧面，增大了流量优化槽40的容积，同时弧面避免了制冷剂与槽侧壁42产生冲击，进一步优化了压力损失。

如图8所示，在实施例五中，流量优化槽40具有槽底壁41和两个相对的槽侧壁42，槽底壁41为凹陷方向朝向高压侧流道20的弧形壁。槽底壁41为弧形壁，增加了流量优化槽40的容积，减小了压力损失。

如图9所示，在实施例六中，流量优化槽40具有槽底壁41，槽底壁41为凹陷方向朝向高压侧流道20的弧形壁，槽底壁41的边沿延伸至低压侧流道30的底壁。如此设置，增大了流量优化槽40的容积，圆弧状的槽底壁41对制冷剂进行缓冲，不仅增大了低压侧流道30的容积，还降低了制冷剂的流动阻力，从而有效地减小了制冷剂的压力损失。

如图1所示，柱体10为一体结构，柱体10上具有防转孔11，防转孔11的轴线平行于柱体10的轴线，防转孔11用于与限位结构配合以限制阀芯转动。在防转孔11与限位结构作用下，使得柱体10不绕轴线发生转动。柱体10为一体结构，在实际生产中通过精密浇筑一体加工成型。在一些实施例中，比如实际生产过程中，四通换向阀的端盖上具有限位柱，限位柱作为与阀芯上防转孔11配合的限位结构，限位柱穿入防转孔11，对柱体10进行限位，限制阀芯在阀体内发生转动，保证阀芯动作正确。在低压侧流道30和高压侧流道20之间的间隔厚度允许情况下，该防转孔11可设在中间任意合适位置。

本实用新型的另一方面提供了一种四通换向阀，如图10所示，在实施例七中，四通换向阀包括阀体50、驱动阀60、进气管70、三个出气管80和上述的阀芯，阀芯活动设置在阀体50的腔体内，驱动阀60安装在阀体50上，驱动阀60用于驱动阀芯在阀体50的腔体内往返移动，具体是驱动阀芯沿阀体50轴向在阀体50内滑动，进气管70和三个出气管80在阀体50的周向分布；三个出气管80分别为第一出气管、第二出气管和第三出气管，四通换向阀具有模式1和模式2两个工作模式，当四通换向阀处于模式1，进气管70和第一出气管连通，第二出气管和第三出气管连通，当四通换向阀处于模式2，进气管70和第二出气管连通，第一出气管和第三出气管连通。

通过控制设置在驱动阀60上的电磁线圈的通断电状态，改变驱动阀60内流体的流动方向，进而通过驱动阀60和阀体50及端盖法兰连接的信号管，实现驱动阀芯在阀体50内部轴向滑动。当四通换向阀需要改变流通状态时，通过驱动阀60驱动阀芯在阀体50内沿轴向滑动，改变阀芯在阀体50内的工作位置，实现模式1和模式2的切换。

在实际应用过程中，当四通换向阀在模式1下工作时，进气管70与第一出气管连通，第二出气管和第三出气管连通。一般情况下，进气管70连接制冷系统压缩机的排气侧管路，第一出气管连接压缩机的冷凝器管路，第二出气管连接蒸发器管路，第三出气管连接压缩机的吸气侧管路，这样实现了制冷循环。因进气管70连接压缩机的排气侧，进气管70和第一出气管及高压侧流道20共同建立了一个高压区；因第三出气管连接压缩机的吸气侧，第二出气管和第三出气管及低压侧流道30共同建立了一个低压区。

当四通换向阀在模式2下工作时，如图11所示，进气管70与第二出气管连通，第一出气管和第三出气管连通，这样实现了制热循环。因进气管70连接压缩机的排气侧，进气管70和第二出气管及高压侧流道20共同建立了一个高压区；因第三出气管连接压缩机的吸气侧，第一出气管和第三出气管及低压侧流道30共同建立了一个低压区。

如图12所示，与实施例七不同的是，出气管80包括依次连接的第一直管81、锥形管82和第二直管83，第一直管81和阀体50连接，锥形管82直径小的一端和第一直管81连接，锥形管82直径大的一端和第二直管83连接，锥形管82的锥角为15度至45度。

为了将出气管80与四通换向阀连接在一起，又不影响出气管路的直径，将出气管80设置为直径不同的第一直管81和第二直管83，二者之间用锥形管82连接，第一直管81与四通换向阀配合安装，第二直管83用于插入需要连接的其他管路。锥形管82的侧壁角度越小则降低压损的效果越好，能进一步减小压损。本实施例中将锥形管82的锥角设置为15度至45度，既减小了对流体的流动阻力，又可避免锥形管82过长。

本实用新型的又一方面提供了一种换热系统，换热系统包括压缩机、蒸发器、冷凝器和上述的四通换向阀。应用上述的四通换向阀的换热系统制冷能力更好，能效等级更高。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，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更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

Claims (11)

1.一种阀芯，其特征在于，包括柱体(10)，所述柱体(10)沿轴向间隔设置有两组流道，两组所述流道在所述柱体(10)周向上的位置不同；每组所述流道中包含低压侧流道(30)和高压侧流道(20)，所述低压侧流道(30)和所述高压侧流道(20)间隔设置且开口方向相互背离，其中，所述低压侧流道(30)的底壁具有向所述高压侧流道(20)延伸的流量优化槽(40)，所述流量优化槽(40)用于增大所述阀芯的流通能力。

2.根据权利要求1所述的阀芯，其特征在于，所述流量优化槽(40)具有槽底壁(41)和两个相对的槽侧壁(42)，所述流量优化槽(40)在所述柱体(10)径向上的截面为矩形。

3.根据权利要求1所述的阀芯，其特征在于，所述流量优化槽(40)具有槽底壁(41)和两个相对的槽侧壁(42)，所述槽侧壁(42)远离所述槽底壁(41)的一端具有倒角。

4.根据权利要求1所述的阀芯，其特征在于，所述流量优化槽(40)具有槽底壁(41)和两个相对的槽侧壁(42)，所述槽侧壁(42)相对于所述槽底壁(41)倾斜设置，且所述槽侧壁(42)和所述槽底壁(41)之间的夹角大于90度。

5.根据权利要求1所述的阀芯，其特征在于，所述流量优化槽(40)具有槽底壁(41)和两个相对的槽侧壁(42)，所述槽侧壁(42)的至少一部分表面为弧面。

6.根据权利要求1所述的阀芯，其特征在于，所述流量优化槽(40)具有槽底壁(41)和两个相对的槽侧壁(42)，所述槽底壁(41)为凹陷方向朝向所述高压侧流道(20)的弧形壁。

7.根据权利要求1所述的阀芯，其特征在于，所述流量优化槽(40)具有槽底壁(41)，所述槽底壁(41)为凹陷方向朝向所述高压侧流道(20)的弧形壁，所述槽底壁(41)的边沿延伸至所述低压侧流道(30)的底壁。

8.根据权利要求1所述的阀芯，其特征在于，所述柱体(10)为一体结构，所述柱体(10)上具有防转孔(11)，所述防转孔(11)的轴线平行于所述柱体(10)的轴线，所述防转孔(11)用于与限位结构配合以限制所述阀芯转动。

9.一种四通换向阀，其特征在于，所述四通换向阀包括阀体(50)、驱动阀(60)、进气管(70)、三个出气管(80)和权利要求1至8中任一项所述的阀芯，所述阀芯活动设置在所述阀体(50)的腔体内，所述驱动阀(60)安装在所述阀体(50)上，所述驱动阀(60)驱动所述阀芯往返移动，所述进气管(70)和三个所述出气管(80)在所述阀体(50)的周向分布；三个所述出气管(80)分别为第一出气管、第二出气管和第三出气管，所述四通换向阀具有模式1和模式2，当所述四通换向阀处于所述模式1，所述进气管(70)和所述第一出气管连通，所述第二出气管和所述第三出气管连通；当所述四通换向阀处于所述模式2，所述进气管(70)和所述第二出气管连通，所述第一出气管和所述第三出气管连通。

10.根据权利要求9所述的四通换向阀，其特征在于，所述出气管(80)包括依次连接的第一直管(81)、锥形管(82)和第二直管(83)，所述第一直管(81)和所述阀体(50)连接，所述锥形管(82)直径小的一端和所述第一直管(81)连接，所述锥形管(82)直径大的一端和所述第二直管(83)连接，所述锥形管(82)的锥角为15度至45度。

11.一种换热系统，其特征在于，所述换热系统包括压缩机、蒸发器、冷凝器和权利要求9所述的四通换向阀。