專利名稱：一種自力式三通換向閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于流體控制閥門技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種熱管與蒸氣壓縮復(fù)合制冷 空調(diào)機(jī)組專用的自力式三通換向閥。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的各類自動(dòng)換向閥，大多都帶有一個(gè)電磁或氣動(dòng)導(dǎo)閥，依靠導(dǎo)閥提供動(dòng)力來(lái) 改變主閥的通道流向，其結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜、耗用材料多、制作成本高，且可靠性也不十分理想。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種自力式三通換向閥，它不僅能實(shí)現(xiàn)無(wú)附加動(dòng)力的可靠切換， 確保閥口的有效密封，而且結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，使熱管與蒸氣壓縮復(fù)合制冷空調(diào)機(jī)組具有更好 的節(jié)能效果，同時(shí)可靠性更高。本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下一種自力式三通換向閥，含有閥體、閥蓋和閥芯，其特征在于所述閥體上錯(cuò)位設(shè) 置垂直于閥體軸線的蒸發(fā)器接管和冷凝器接管，且蒸發(fā)器接管軸心線與冷凝器接管軸心線 之間的距離L1大于蒸發(fā)器接管內(nèi)半徑與冷凝器接管內(nèi)半徑之和；在所述的閥蓋上設(shè)有壓 縮機(jī)排氣接管，在閥體內(nèi)設(shè)有上大下小的階梯孔，所述階梯孔上孔內(nèi)徑與所述閥芯的外緣 滑配合，在閥芯下部與階梯孔下孔底部之間設(shè)有壓縮彈簧；所述的階梯孔上孔底面距蒸發(fā) 器接管軸心線的距離L2大于蒸發(fā)器接管的內(nèi)半徑。本實(shí)用新型的技術(shù)特征還在于所述的蒸發(fā)器接管、冷凝器接管和閥體構(gòu)成一體 式閥體組件；所述的閥蓋和壓縮機(jī)排氣接管構(gòu)成一體式閥蓋組件。所述閥芯呈“凸”形結(jié)構(gòu)；所述閥芯由非剛性材料制成。所述的閥蓋與閥體之間采用螺紋連接；在閥蓋與閥體之間的接觸面上設(shè)置〇形密 封圈。此外，本實(shí)用新型在階梯孔上孔與階梯孔下孔的交界面上開(kāi)設(shè)一環(huán)形槽，該環(huán)形 槽的外徑等于或大于階梯孔上孔直徑、內(nèi)徑大于階梯孔下孔直徑；在閥蓋底部設(shè)置環(huán)形凸 臺(tái)，環(huán)形凸臺(tái)的外徑小于階梯孔上孔直徑、內(nèi)徑與壓縮機(jī)排氣接管內(nèi)徑相當(dāng)。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及突出性效果采用簡(jiǎn)單的彈簧、閥芯 結(jié)構(gòu)和合理的閥口設(shè)置，利用空調(diào)機(jī)組中制冷壓縮機(jī)自身的開(kāi)機(jī)、停機(jī)產(chǎn)生的壓差變化和 彈簧的彈力，實(shí)現(xiàn)了三通閥無(wú)附加動(dòng)力的有效切換；閥芯與閥口采用非剛性密封結(jié)構(gòu)，確保 閥口的高密封性能，有效防止出現(xiàn)內(nèi)漏現(xiàn)象，提高了熱管與蒸氣壓縮復(fù)合制冷空調(diào)機(jī)組制 冷循環(huán)時(shí)的制冷效率，使機(jī)組更加高效節(jié)能，同時(shí)其可靠性更高。

圖1為本實(shí)用新型提供的自力式三通換向閥的結(jié)構(gòu)圖，該圖為熱管與蒸氣壓縮復(fù) 合制冷空調(diào)機(jī)組處于自然循環(huán)時(shí)的閥芯位置圖。
3[0012]圖2為一體式閥體組件的結(jié)構(gòu)圖。圖3為一體式閥蓋組件的結(jié)構(gòu)圖。圖4為本實(shí)用新型提供的自力式三通換向閥在熱管與蒸氣壓縮復(fù)合制冷空調(diào)機(jī) 組中的連接圖。圖5為本實(shí)用新型自力式三通換向閥在熱管與蒸氣壓縮復(fù)合制冷空調(diào)機(jī)組中處 于制冷循環(huán)時(shí)的閥芯位置圖。圖中各部件的序號(hào)和名稱如下1-閥體；2-閥蓋；3-閥芯；4-壓縮彈簧；5-蒸發(fā)器接管；6-冷凝器接管；7_壓縮 機(jī)排氣接管；8-密封圈；9-階梯孔上孔；10-階梯孔下孔；11-環(huán)形槽；12-環(huán)形凸臺(tái)；13-制 冷壓縮機(jī)；14-蒸發(fā)器；15-冷凝器；16-電磁閥；17-節(jié)流裝置。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。參見(jiàn)圖1、2、3和圖4，本實(shí)用新型提出的自力式三通換向閥包括閥體1、閥蓋2、閥 芯3、彈簧4、蒸發(fā)器接管5、冷凝器接管6、壓縮機(jī)排氣接管7、密封圈8 ；在閥體1上錯(cuò)位布 置垂直于閥體軸線的蒸發(fā)器接管5和冷凝器接管6，且蒸發(fā)器接管軸心線與冷凝器接管軸 心線之間的距離L1應(yīng)大于蒸發(fā)器接管5的內(nèi)半徑與冷凝器接管6的內(nèi)半徑之和；壓縮機(jī)排 氣接管7設(shè)置在閥蓋2上，在閥體內(nèi)設(shè)有上大下小的階梯孔，階梯孔上孔9內(nèi)徑與所述閥芯 3的外緣滑配合，壓縮彈簧4設(shè)置在閥芯下部與階梯孔下孔10底部之間；階梯孔上孔9的 底面距蒸發(fā)器接管5軸心線的距離L2應(yīng)大于蒸發(fā)器接管5的內(nèi)半徑。閥蓋2與閥體1之 間用螺紋連接，為防止制冷劑外漏，在閥蓋2與閥體1之間的密封面上采用0形橡膠密封圈 8密封；閥芯3可隨彈簧4的變形在閥體內(nèi)作軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。為便于在閥芯3下穩(wěn)定安裝壓縮彈簧4，故將閥芯3做成“凸”形結(jié)構(gòu)，把壓縮彈簧 4的一端放在“凸”字結(jié)構(gòu)的肩部。熱管與蒸氣壓縮復(fù)合制冷空調(diào)機(jī)組運(yùn)行制冷循環(huán)時(shí)，為 防止壓縮機(jī)排氣經(jīng)蒸發(fā)器接管5漏入壓縮機(jī)吸氣管內(nèi)，本實(shí)用新型在階梯孔上孔9與階梯 孔下孔10交界面上開(kāi)設(shè)外徑等于或大于階梯孔上孔9直徑、內(nèi)徑大于階梯孔下孔10直徑 的環(huán)形槽11，閥芯3的肩部緊密接觸在環(huán)形槽11與階梯孔下孔10構(gòu)成的密封面上 ’為防 止機(jī)組在自然循環(huán)時(shí)制冷劑沿壓縮機(jī)排氣接管7進(jìn)入壓縮機(jī)內(nèi)，在閥蓋2底部設(shè)置外徑小 于階梯孔上孔9直徑、內(nèi)徑與壓縮機(jī)排氣接管7內(nèi)徑相當(dāng)?shù)沫h(huán)形凸臺(tái)12，閥芯3的“凸”字 頂面緊密接觸在環(huán)形凸臺(tái)12上。本實(shí)用新型的技術(shù)方案中，為了裝配方便，可以將蒸發(fā)器接管5和冷凝器接管6與 閥體1構(gòu)成一體式閥體組件(見(jiàn)圖2)，也可以將壓縮機(jī)排氣接管7與閥蓋2構(gòu)成一體式閥 蓋組件(見(jiàn)圖3)；再將壓縮彈簧4、閥芯3裝入一體式閥體組件內(nèi)，在放入密封圈8后，將一 體式閥蓋組件旋入一體式閥體組件內(nèi)，構(gòu)成自力式三通換向閥。在圖4所示的熱管與蒸氣壓縮復(fù)合制冷空調(diào)機(jī)組中，當(dāng)室外溫度低于室內(nèi)溫度 時(shí)，制冷壓縮機(jī)13停止工作、電磁閥16開(kāi)啟，機(jī)組進(jìn)入自然循環(huán)，自力式三通換向閥的閥芯 3在閥體1內(nèi)的位置如圖1和圖4所示。壓縮彈簧4在彈力作用下伸長(zhǎng)，推動(dòng)閥芯3沿階梯 孔上孔9的內(nèi)壁面上移，直至閥芯3頂部緊密接觸在閥蓋2底部的環(huán)形凸臺(tái)12上，使得蒸 發(fā)器接管5與冷凝器接管6導(dǎo)通。此時(shí)，從蒸發(fā)器14中蒸發(fā)出的氣態(tài)制冷劑經(jīng)自力式三通
4換向閥的蒸發(fā)器接管5、階梯孔下孔10、階梯孔上孔9、冷凝器接管6進(jìn)入冷凝器15，冷凝后 的液體經(jīng)電磁閥16返回蒸發(fā)器14中，完成制冷劑的自然循環(huán)降溫過(guò)程，通過(guò)分離式熱管將 室內(nèi)的熱量轉(zhuǎn)移到溫度更低的室外環(huán)境中。當(dāng)室外溫度升高時(shí)，自然循環(huán)不能滿足降溫要求時(shí)，制冷壓縮機(jī)13啟動(dòng)、電磁閥 16關(guān)閉，機(jī)組進(jìn)入制冷循環(huán)，自力式三通換向閥的閥芯3在閥體1內(nèi)的位置如圖5所示。制 冷壓縮機(jī)13從蒸發(fā)器14中吸氣增壓后進(jìn)入壓縮機(jī)排氣接管7，此時(shí)閥芯3在高壓排氣的作 用下，克服壓縮彈簧4的彈力向下移動(dòng)，直到緊貼階梯孔上孔9與階梯孔下孔10的交界面， 阻止高壓排氣進(jìn)入蒸發(fā)器接管5內(nèi)，使得壓縮機(jī)排氣接管7與冷凝器接管6導(dǎo)通。此時(shí)，從 蒸發(fā)器14中吸收房間內(nèi)熱量而蒸發(fā)出的氣態(tài)制冷劑經(jīng)壓縮機(jī)13、自力式三通換向閥的壓 縮機(jī)排氣接管7、階梯孔上孔9、冷凝器接管6進(jìn)入冷凝器15，冷凝后的液體經(jīng)節(jié)流裝置17 返回蒸發(fā)器14中，完成制冷循環(huán)降溫過(guò)程，通過(guò)蒸氣壓縮式制冷將房間內(nèi)的熱量轉(zhuǎn)移到室 外環(huán)境中。當(dāng)室外溫度降低至室內(nèi)溫度以下時(shí)，電磁閥16再次開(kāi)啟，制冷壓縮機(jī)13停止運(yùn) 行，使機(jī)組又返回自然循環(huán)。此時(shí)，壓縮彈簧4在彈力作用下伸長(zhǎng)，推動(dòng)閥芯3沿階梯孔上 孔9的內(nèi)壁面上移，直至閥芯3頂部緊密接觸在閥蓋2底部的環(huán)形凸臺(tái)12上，使得蒸發(fā)器 接管5與冷凝器接管6導(dǎo)通。從蒸發(fā)器14中蒸發(fā)出的氣態(tài)制冷劑經(jīng)自力式三通換向閥的 蒸發(fā)器接管5、階梯孔下孔10、階梯孔上孔9、冷凝器接管6進(jìn)入冷凝器15，冷凝后的液體經(jīng) 電磁閥16返回蒸發(fā)器14中，完成制冷劑的自然循環(huán)降溫過(guò)程。如此循環(huán)往復(fù)，利用熱管與蒸氣壓縮復(fù)合制冷空調(diào)機(jī)組中制冷壓縮機(jī)自身的啟、 停機(jī)產(chǎn)生的壓差變化和壓縮彈簧的彈力來(lái)實(shí)現(xiàn)自力式三通換向閥無(wú)附加動(dòng)力的自動(dòng)換向。
權(quán)利要求一種自力式三通換向閥，含有閥體(1)、閥蓋(2)和閥芯(3)，其特征在于所述閥體(1)上錯(cuò)位設(shè)置垂直于閥體軸線的蒸發(fā)器接管(5)和冷凝器接管(6)，且蒸發(fā)器接管軸心線與冷凝器接管軸心線之間的距離L1大于蒸發(fā)器接管內(nèi)半徑與冷凝器接管內(nèi)半徑之和；在所述的閥蓋(2)上設(shè)有壓縮機(jī)排氣接管(7)，在閥體(1)內(nèi)設(shè)有上大下小的階梯孔，所述階梯孔上孔(9)內(nèi)徑與所述閥芯(3)的外緣滑配合，在閥芯下部與階梯孔下孔(10)底部之間設(shè)有壓縮彈簧(4)；所述的階梯孔上孔(9)底面距蒸發(fā)器接管(5)軸心線的距離L2大于蒸發(fā)器接管(5)的內(nèi)半徑。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種自力式三通換向閥，其特征在于所述的蒸發(fā)器接管 (5)、冷凝器接管(6)和閥體(1)構(gòu)成一體式閥體組件；所述的閥蓋(2)和壓縮機(jī)排氣接管 (7)構(gòu)成一體式閥蓋組件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種自力式三通換向閥，其特征為所述閥芯(3)由非 剛性材料制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種自力式三通換向閥，其特征在于所述閥芯(3)呈“凸” 形結(jié)構(gòu)。
5.按照權(quán)利要求1所述的一種自力式三通換向閥，其特征在于所述的閥蓋(2)與閥 體(1)之間采用螺紋連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自力式三通換向閥，其特征在于在閥蓋(2)與閥體(1) 之間的接觸面上設(shè)置〇形密封圈(8)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自力式三通換向閥，其特征在于在階梯孔上孔(9)與 階梯孔下孔(10)交界面上開(kāi)設(shè)外徑等于或大于階梯孔上孔(9)直徑、內(nèi)徑大于階梯孔下孔 (10)直徑的環(huán)形槽(11)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自力式三通換向閥，其特征在于在閥蓋(2)底部設(shè)置 外徑小于階梯孔上孔(9)直徑、內(nèi)徑與壓縮機(jī)排氣接管(7)內(nèi)徑相當(dāng)?shù)沫h(huán)形凸臺(tái)(12)。
專利摘要一種自力式三通換向閥，屬于流體控制閥門技術(shù)領(lǐng)域。該閥由閥體、閥蓋、閥芯、彈簧等組成，在閥體上錯(cuò)位設(shè)置垂直于閥體軸線的蒸發(fā)器接管和冷凝器接管，且蒸發(fā)器接管軸心線與冷凝器接管軸心線之間的距離L1大于蒸發(fā)器接管內(nèi)半徑與冷凝器接管內(nèi)半徑之和；在所述的閥蓋上設(shè)有壓縮機(jī)排氣接管。本實(shí)用新型采用簡(jiǎn)單的彈簧和閥芯結(jié)構(gòu)，利用空調(diào)機(jī)組中制冷壓縮機(jī)自身的開(kāi)、停機(jī)產(chǎn)生的壓差變化和彈簧的彈力，實(shí)現(xiàn)自力式三通換向閥無(wú)附加動(dòng)力的有效切換；其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、耗用材料少、制作成本低，可有效提高熱管與蒸氣壓縮復(fù)合制冷空調(diào)機(jī)組的節(jié)能效果和可靠性。
文檔編號(hào)F25B41/04GK201554899SQ20092027084
公開(kāi)日2010年8月18日 申請(qǐng)日期2009年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月30日
發(fā)明者干衛(wèi)國(guó), 李先庭, 石文星 申請(qǐng)人:清華大學(xué)