CN101975289B - 一种空调用四通阀 - Google Patents

Abstract

一种空调用四通阀，包括设置在四通阀外壳内的四通阀阀块，四通阀外壳上设置有与其内腔相通的四通阀排气连通管、四通阀蒸发器连通管、四通阀回气连通管和四通阀冷凝器连通管，其结构特征是四通阀阀块的一端与弹簧的一端相接，该弹簧的另一端与四通阀外壳的内壁相接，位于弹簧所在位置的四通阀外壳上设置有用于控制弹簧伸缩的电磁线圈。弹簧包括左弹簧和右弹簧，电磁线圈包括左电磁线圈和右电磁线圈，四通阀阀块的左右两端分别与左弹簧和右弹簧的一端相接，左弹簧的另一端与四通阀外壳的左侧的内壁相接，右弹簧的另一端与四通阀外壳的右侧的内壁相接。本发明具有零部件少、制作成本低、能耗低、控制更简单、适用范围广的特点。

Description

一种空调用四通阀

技术领域

本发明涉及一种四通阀，特别是一种空调用四通阀。

背景技术

空调热泵系统的制冷、制热之间切换是通过四通阀来完成的。一般来说制冷时，见附图1，传统的四通阀是通过掉电先导阀2上的电磁线圈4，先导阀2上的弹簧5处于松弛状态，先导阀2内部的高低压力驱动四通阀阀块13移动至排气端口12与冷凝器端口9连通，回气端口10与蒸发器端口11连通。而制热时，见附图2，先导阀2的电磁线圈4须一直处于通电状态，先导阀2上的弹簧5处于收缩状态，先导阀2内部的高低压力驱动四通阀阀块13移动至排气端口12与蒸发器端口11段连通，回气端口10与冷凝器端口9连通，此时必须给电磁线圈4一直上电，使其弹簧5在电磁力作用下一直处于收缩状态，以完成模式切换。

图中：1为先导阀排气连通管，2为先导阀，3为先导阀阀块，4为电磁线圈，5为弹簧，6为先导阀右平衡四通阀管，7为先导阀下平衡四通阀管，8为四通阀外壳，9为冷凝器端口，10为回气端口，11为蒸发器端口，12为排气端口，13为四通阀阀块，14为先导阀左平衡四通阀管。

中国专利文献号CN 1372089A于2002年10月2日公开了一种通电换向后断电记忆的双稳态四通换向阀，通过两个电磁线圈和两个内装带有锥芯的控制阀腔来控制两阀腔内的滑阀芯的上下运动，达到制冷、制热的切换作用，在换向初期需要让其中一个电磁线圈上电，在换向成功后，可作掉电处理，保持掉电记忆。

该双稳态四通换向阀能够解决传统型四通阀制热须一直上电的问题，但时，由于双稳态四通换向阀的结构极其复杂：包括两个电磁线圈组件，两个动作阀块组件和四个阀块等，且四个阀块与阀块腔体之间的密封性要求高，故存在泄漏的风险，该双稳态四通换向阀的换向可靠性也将存在一定的风险。另外，由于双稳态四通换向阀的零部件在制作过程中涉及到焊接等工艺，而焊接工艺容易引起滑块的动作不良等状况发生，故双稳态四通换向阀的制作要求非常高，造成其制作成本相当高昂。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种结构简单合理、零部件少、制作成本低、能耗低、控制更简单、适用范围广的空调用四通阀，以克服现有技术中的不足之处。

按此目的设计的一种空调用四通阀，包括设置在四通阀外壳内的四通阀阀块，四通阀外壳上设置有与其内腔相通的四通阀排气连通管、四通阀蒸发器连通管、四通阀回气连通管和四通阀冷凝器连通管，其结构特征是四通阀阀块的一端与弹簧的一端相接，该弹簧的另一端与四通阀外壳的内壁相接，位于弹簧所在位置的四通阀外壳上设置有用于控制弹簧伸缩的电磁线圈。

所述弹簧包括左弹簧和右弹簧，电磁线圈包括左电磁线圈和右电磁线圈，四通阀阀块的左右两端分别与左弹簧和右弹簧的一端相接，左弹簧的另一端与四通阀外壳的左侧的内壁相接，右弹簧的另一端与四通阀外壳的右侧的内壁相接，用于控制左弹簧伸缩的左电磁线圈设置在四通阀外壳的左侧，用于控制右弹簧伸缩的右电磁线圈设置在四通阀外壳的右侧。

所述空调用四通阀还包括左平衡管，该左平衡管的一端贯穿四通阀外壳的左侧内壁，左平衡管的另一端连通于四通阀冷凝器连通管上。

所述空调用四通阀还包括右平衡管，该右平衡管的一端贯穿四通阀外壳的右侧内壁，右平衡管的另一端连通于四通阀蒸发器连通管上。

本发明可以根据需要而在四通阀阀块的一端或两端设置弹簧及相应的电磁线圈，具有较大的灵活性和适应性。

当在四通阀阀块的左右两端分别设置有左弹簧和右弹簧以及左电磁线圈和右电磁线圈时，保证四通阀阀块在左电磁线圈和右电磁线圈分别通电，四通阀阀块在左弹簧和右弹簧的不同的弹力作用下可以左右移动。左平衡管和右平衡管让四通阀阀块的左右两侧构建压差，以保证在左电磁线圈或右电磁线圈通电一段时间后，压差构建起来，便可断电处理，而不需要一直让电磁线圈处于通电状态，耗电量低。

当仅在四通阀阀块的一端设置弹簧以及电磁线圈时，在制热时，电磁线圈不用上电，而在制冷刚开始时，电磁线圈上电驱动四通阀阀块向一端移动，当压差构建起来之后，便可断电处理，而不需要一直让电磁线圈处于通电状态，耗电量低。

本发明省去了背景技术中的先导阀，同时克服了制热时需要一直让电磁线圈处于上电状态的弊端，而仅需在制冷、制热两种模式下都通一次电，利用空调用四通阀上的左电磁线圈和右电磁线圈对与四通阀阀体相接的左弹簧和右弹簧的分别控制，并在压差建立起来后，可对四通阀线圈进行掉电处理，利用系统自身压差来完成滑快位置的保持状态，从而让四通阀处于一个稳定状态，达到更节能的目的。

本发明具有结构简单合理、零部件少、制作成本低、能耗低、控制更简单、适用范围广的特点。

附图说明

图1为现有四通阀在制冷时的局部剖视结构示意图。

图2为现有四通阀在制热时的局部剖视结构示意图

图3为本发明第一实施例在制冷时的局部剖视结构示意图。

图4为本发明第一实施例在制热时的局部剖视结构示意图。

图5为本发明第二实施例在制冷时的局部剖视结构示意图。

图6为本发明第二实施例在制热时的局部剖视结构示意图。

图中：1为左电磁线圈，2为左弹簧，3为四通阀阀块，4为四通阀排气连通管，5为四通阀外壳，6为右电磁线圈，7为右弹簧，8为右平衡管，9为四通阀蒸发器连通管，10为四通阀回气连通管，11为四通阀冷凝器连通管，12为左平衡管。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。

第一实施例

参见图3-图4，本空调用四通阀，包括设置在四通阀外壳5内的四通阀阀块3，四通阀外壳5上设置有与其内腔相通的四通阀排气连通管4、四通阀蒸发器连通管9、四通阀回气连通管10和四通阀冷凝器连通管11。

本实施例为在四通阀阀块3的两端，即左端和右端，同时设置弹簧及相关的电磁线圈的具体结构。

在本实施例中，弹簧包括左弹簧2和右弹簧7，电磁线圈包括左电磁线圈1和右电磁线圈6。四通阀阀块3的左右两端分别与左弹簧2和右弹簧7的一端相接，左弹簧2的另一端与四通阀外壳5的左侧内壁相接，右弹簧7的另一端与四通阀外壳5的右侧内壁相接，四通阀外壳5的左侧设置有用于控制左弹簧2伸缩的左电磁线圈1，四通阀外壳5的右侧设置有用于控制右弹簧7伸缩的右电磁线圈6。

空调用四通阀还包括左平衡管12，该左平衡管12的一端贯穿四通阀外壳5的左侧内壁，左平衡管12的另一端连通于四通阀冷凝器连通管11上。

空调用四通阀还包括右平衡管8，该右平衡管8的一端贯穿四通阀外壳5的右侧内壁，右平衡管8的另一端连通于四通阀蒸发器连通管9上。

一、在制冷模式时，空调用四通阀上的右电磁线圈6通电，右弹簧7在电磁力作用下处于收缩状态，驱动四通阀阀块3在右弹簧7收缩力克服左弹簧2的拉力及四通阀阀块3与四通阀外壳5之间的摩擦力后往右移动，四通阀排气连通管4与四通阀冷凝器连通管11及左平衡管12连通，这样排气来的高压气体通过左平衡管12连通空调用四通阀的左侧腔体，同时由回气管低压气体通过右平衡管8连通空调用四通阀的右侧腔体，在四通阀阀块3的左右侧压差构建后，以致于F_压差＞2f_弹簧-f_摩擦，即：ΔP·S＞2k·x-f_摩擦，压差形成的力大于2倍弹簧产生的弹性力与四通阀阀块3与四通阀外壳5之间的静摩擦力的差值后，此时右电磁线圈6可断电处理。

此时，四通阀排气连通管4与四通阀冷凝器连通管11连通；而四通阀回气连通管10与四通阀蒸发器连通管9连通，在系统本身高低压差的作用下，四通阀阀块3的位置处于保持状态，达到制冷模式的控制。

二、在制热模式时，空调用四通阀上的左电磁线圈1通电，左弹簧2在电磁力作用下处于收缩状态，驱动四通阀阀块3在左弹簧2收缩力克服右弹簧7的拉力及四通阀阀块3与四通阀外壳5之间的摩擦力后往左移动，四通阀排气连通管4与四通阀蒸发器连通管9及右平衡管8连通，这样排气来的高压气体通过右平衡管8连通空调用四通阀的右侧腔体，同时由回气管低压气体通过左平衡管12连通空调用四通阀的右侧腔体，在四通阀阀块3的左右侧压差构建后，以致于F_压差＞2f_弹簧-f_摩擦，即：ΔP·S＞2k·x-f_摩擦，压差形成的力大于2倍弹簧产生的弹性力与四通阀阀块3与四通阀外壳5之间的静摩擦力的差值后，此时左电磁线圈1可断电处理。

此时，四通阀排气连通管4与四通阀蒸发器连通管9连通；而四通阀回气连通管10与四通阀冷凝器连通管11连通，在系统本身高低压差的作用下，四通阀阀块3的位置处于保持状态，达到制热模式的控制。

第二实施例

参见图5-图6，为仅在四通阀阀块3的一端，即左端或右端，设置弹簧及相关的电磁线圈的具体结构。在本实施例中，仅以在四通阀阀块3的右端设置右弹簧及相关的右电磁线圈进行具体说明。

四通阀阀块3的右端与右弹簧7的一端相接，右弹簧7的另一端与四通阀外壳5的右侧内壁相接，四通阀外壳5的右侧设置有用于控制右弹簧7伸缩的右电磁线圈6。

一、在制冷模式时，右电磁线圈6通电，右弹簧7在电磁力的作用下处于收缩状态，驱动四通阀阀块3在弹簧收缩力克服四通阀阀块3与四通阀外壳5之间的摩擦力后往右移动，排气来的高压气体通过左平衡管12连通四通阀左侧腔体，同时由回气管低压气体通过6四通阀右平衡管段连通空调用四通阀的左侧腔体，在四通阀阀块3的左右腔体压差构建后，以致于当压差形成的力大于右弹簧7产生的弹性力与四通阀阀块3与四通阀外壳5之间的静摩擦力的差值后，此时右电磁线圈6可断电处理。此时，四通阀排气连通管4与四通阀冷凝器连通管11连通；而四通阀回气连通管10与四通阀蒸发器连通管9连通，达到制冷模式的控制。

二、在制热模式时，右电磁线圈6不用上电，右弹簧7本身处于一种伸张状态，右弹簧7驱动四通阀阀块3向左移动，并在右弹簧7自身伸张力作用下得以保持，同时，排气来的高压气体通过右平衡管8连通空调用四通阀的右侧腔体，而由回气管送来的低压气体通过左平衡管12连通空调用四通阀的左侧腔体，在压差的作用下，四通阀阀块3处于最左端的状态得以更进一步的保持。此时，四通阀排气连通管4与四通阀蒸发器连通管9连通；而四通阀回气连通管10与四通阀冷凝器连通管11连通，达到制热模式的控制。

本发明不只限于上述实施例，在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、增加或者替换，也属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种空调用四通阀，包括设置在四通阀外壳(5)内的四通阀阀块(3)，四通阀外壳(5)上设置有与其内腔相通的四通阀排气连通管(4)、四通阀蒸发器连通管(9)、四通阀回气连通管(10)和四通阀冷凝器连通管(11)，其特征是四通阀阀块(3)的一端与弹簧的一端相接，该弹簧的另一端与四通阀外壳(5)的内壁相接，位于弹簧所在位置的四通阀外壳(5)上设置有用于控制弹簧伸缩的电磁线圈。

2.根据权利要求1所述的空调用四通阀，其特征是所述弹簧包括左弹簧(2)和右弹簧(7)，电磁线圈包括左电磁线圈(1)和右电磁线圈(6)，四通阀阀块(3)的左右两端分别与左弹簧(2)和右弹簧(7)的一端相接，左弹簧(2)的另一端与四通阀外壳(5)的左侧的内壁相接，右弹簧(7)的另一端与四通阀外壳(5)的右侧的内壁相接，用于控制左弹簧(2)伸缩的左电磁线圈(1)设置在四通阀外壳(5)的左侧，用于控制右弹簧(7)伸缩的右电磁线圈(6)设置在四通阀外壳(5)的右侧。

3.根据权利要求1或2所述的空调用四通阀，其特征是所述空调用四通阀还包括左平衡管(12)，该左平衡管(12)的一端贯穿四通阀外壳(5)的左侧内壁，左平衡管(12)的另一端连通于四通阀冷凝器连通管(11)上。

4.根据权利要求3所述的空调用四通阀，其特征是所述空调用四通阀还包括右平衡管(8)，该右平衡管(8)的一端贯穿四通阀外壳(5)的右侧内壁，右平衡管(8)的另一端连通于四通阀蒸发器连通管(9)上。

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