單向控制閥的製作方法
2023-12-10 19:07:17 4
專利名稱：單向控制閥的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種單向控制閥，尤其涉及一種用於製冷系統中的單 向控制閥。
技術背景通常，在製冷系統中，特別是熱泵式空調或水箱的製冷循環流路 中安裝有單向控制閥，該單向控制閥與毛細管並聯，控制製冷劑的正反向流量，可防止製冷系統中壓縮機停止時，形成高壓逆流，並且在 制熱時增大冷媒流量，提高制熱的效果。參考圖1,圖1為現有技術單向控制閥的結構的局部示意圖。如圖1所示，現有的單向控制閥包括中空圓柱形的閥體4a、安 裝在閥體4a中空內腔41a的具有軸向通孔13a的閥座la、可在閥座 la的通孔內軸向滑動的閥芯2a以及安裝在靠近閥座la後端面位置的 擋銷3a。閥座la分為前l史16a和後l史17a,其前革殳16a外圓面上具有凹槽 15a,前l爻16a的內圓面上具有閥口 lla，閥座la通過該凹槽15a與 閥體4a的縮頸固定連接，閥座la的軸向通孔13a內安裝有不鏽鋼材 料的閥芯2a,閥芯2a的前端部為圓錐狀結構，閥座la的後端17a靠 近端面的位置具有一個固定在閥座la的軸向通孔13a中的擋銷3a, 該擋銷3a用於阻擋閥芯2a的軸向運動，因而，閥芯2a可在閥座la 的閥口 lla和擋銷3a之間軸向運動。當製冷系統流路為正向時，由於壓力的作用，製冷劑將閥芯2a 向閥座1的後,殳17a移動，閥芯2a與閥座la的閥口 lla分開，從而 打開閥座la的閥口 lla，製冷劑進入閥座la軸向通孔13a後，再通 過閥座la外圓上的四個流通孔12a流出完成循環；當系統流路為反向 時，同樣由於壓力作用，製冷劑將閥芯2a向閥座la的閥口 lla方向 移動，閥芯2a的前端部與閥座la的閥口 11a^妄觸，進而將系統製冷 劑流^各切斷。由於閥芯2a在閥座la的軸向通孔13a內軸向移動，因而閥芯2a的外圓面與閥座1的內圓面會產生摩擦噪音曰此外，閥芯2a閉合時，閥芯2a與閥座la接觸石並撞產生噪音，且 閥芯2a與閥座la的閥口 lla採用金屬材料的剛性接觸，密封性能差； 同時，當製冷系統中製冷劑液流壓力不穩定時，會導致閥芯2a在閥座 la的軸向通孔13a內軸向運動過程中對閥座la的衝擊力大，降4氐該 單向控制閥的使用壽命。 發明內容針對上述問題，本發明解決的技術問題在於，提供一種單向控制 閥，該單向控制閥在使用過程中噪音小，且密封性好、使用壽命長。 本發明提供的單向控制閥，包括具有內腔的閥體、固定在所述閥芯；所述閥座分為前段和後^殳，所述閥座的前段具有閥口，所述閥座 的後#殳具有阻擋所述閥芯運動的阻擋件，所述閥芯可在所述閥座的軸 向通孔內軸向滑動，所述閥芯的外圓面具有環形凹陷部；當所述閥芯 的前端部與所述閥座的閥口接觸時，該單向控制閥閉合；當所述閥芯 的前端部與所述閥座的閥口分開時，該單向控制閥開啟。 優選地，所述環形凹陷部的深度為0.05-0.25mm。配合的緩衝件，該緩衝件具有至少 一 個軸向的溢流孑L 。優選地，所述閥芯具有朝向所述緩衝件的第一開口腔。 優選地，所述緩衝件具有朝向所述閥芯的第二開口腔。 優選地，所述閥芯具有朝向所述緩衝件的第一開口腔，所述緩沖件具有朝向所述閥芯的第二開口腔。優選地，所述閥座的閥口為喇叭口狀錐面結構。優選地，所述閥芯與所述閥座的閥口的才妻觸端具有密封墊。優選地，所述密封墊外側還設置有墊圈，該墊圈與所述密封墊緊密接觸。優選地，所述密封墊的材料為聚四氟乙烯或尼龍。 優選地，所述阻擋件具體為擋環或擋銷。與現有技術的單向控制閥相比，本發明提供的單向控制閥中，由 於閥芯的外圓面具有環形凹陷部，因而單向控制閥工作過程中，閥芯 上的環形凹陷部內可滯留 一 定量的製冷劑，當閥芯沿閥座的通孔啦文軸 向運動時，滯留在環形凹陷部內的製冷劑可將閥芯的外圓面與閥座的 內圓面隔開，進而可以減少閥芯在運動過程中與閥座內圓面的摩擦力， 從而減小閥芯與閥座摩^^產生的噪音。在本發明的優選實施例中，閥芯的主體採用金屬材料，具有良好 的剛性，所述閥芯的前端部安裝了非金屬材料的密封墊，因而閥芯與 閥座閥口之間具有良好的密封性能，而且，在閥芯開啟和關閉的過程 中，密封墊也可減小閥芯與閥座碰撞產生的噪音。在本發明的另一優選實施例中，所述閥芯的第一開口腔與所述緩 衝件的第二開口腔共同形成一個相對封閉的緩衝腔，該緩沖腔對閥芯的運動起緩衝作用，減小閥芯在運動過程中對閥座的衝擊，從而延長 該單向控制閥的使用壽命。
圖1為現有技術單向控制閥的結構的局部示意圖； 圖2為本發明所述單向控制閥第一具體實施例在閥芯開啟狀態的 結構示意圖；圖3為圖2所述單向控制閥在閥芯關閉狀態結構示意圖；圖4為圖2中所示I處的局部放大示意圖；圖5為圖2所述單向控制閥的閥座具體實施方式
的結構示意6為圖2所述單向控制閥的閥芯具體實施方式
的結構示意圖；圖7為圖2所述單向控制閥的緩衝件具體實施方式
的剖視圖；圖8為本發明所述緩衝件第二種具體實施方式
的主視圖；圖9為圖8所述緩衝件的剖視圖。
具體實施例方式
為了像本領域的技術人員更好的理解本發明的技術方案，下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一 步的詳細說明。
參考圖2和圖3,圖2為本發明所述單向控制閥第一具體實施例在闊芯開啟狀態的結構示意圖；圖3為圖2所述單向控制閥在閥芯關閉狀態結構示意如圖2和圖3所示，本實施例提供的單向控制閥具體包括具有圓柱形內腔41的閥體4、固定在閥體4的圓柱形內腔41中且具有軸向通孔13的閥座1、可在閥座1的軸向通孔13內估文軸向運動的閥芯2。
閥座1分為前段16和後段17，所述前,史16具有閥口 11,所述後段17具有阻擋所述閥芯2運動的阻擋件3,在本實施例中，該阻擋件具體為擋環，(也可為擋銷或其他結構的部件)。
當閥芯2的前端部與閥座1的閥口 11 <接觸時，該單向控制閥閉合(圖3所示)，製冷劑不能通過該單向控制閥；當閥芯2的前端部與閥座l的閥口ll分開時，該單向控制閥開啟(圖2所示)，製冷劑進入閥座1的軸向通孔13內，再通過閥座1側壁上的流通孔12流過該單向控制閥。
參考圖4，圖4為圖2中所示I處的局部放大示意圖。
如圖4所示，閥芯2與閥座1配合面上具有環形凹陷部22,該環形凹陷部22開設在閥芯2的外圓面上，該環形凹陷部22沿閥芯2軸向的截面為矩形，所述環形凹陷部22的深度H為0.05-0.25mm。
通過對比試驗，在正常情況下，當所述閥芯的環形凹陷部的深度H小於0.05mm時，存留的製冷劑較少，改進效果不明顯；而當所述閥芯的環形凹陷部的深度H大於0.25mm時，製冷劑與閥芯和閥座的附著力下降，在穩定狀態下製冷劑滯留也較少，所以最佳的範圍在0.05-0.25mm之間選擇。
此外，環形凹陷部22的沿閥芯2軸向的截面也可為凹S1形或其他形狀。
單向控制閥工作過程中，閥芯2上具有合適深度H的環形凹陷部22內可滯留一定量的製冷劑，在閥芯2沿閥座1的軸向通孔13內做軸向運動時，滯留在環形凹陷部22內的製冷劑可將閥芯2的外圓面與閥座1的內圓面隔開，進而可以避免閥芯2在運動過程中外圓面與閥座1內圓面的接觸摩擦，從而減小閥芯2與閥座1摩擦產生的噪音。
參考圖5,圖5為圖2所述單向控制閥的閥座具體實施方式
的結構示意圖。
如圖5所示，閥座1為具有軸向通孔13圓柱形結構，具體分為前4殳16和後段17,所述前,爻16外徑與閥體4的內腔41直徑相匹配，後段17的外徑小於前段16的外徑，軸向通孔13為階梯孔，包括前段17的內孑L 18和後段17的內孑L 19,其中前段16的內孑L 18的孔徑小於後段17的內孔19的孔徑，前段16的內孔18與後^爻17的內孔19的過渡部分形成具有喇叭口狀錐面的閥口 11。
閥座1的後段17靠近後端面的位置的內圓面上具有用於安裝阻擋件3 (本實施例中具體為擋環)的第一環形凹槽14，閥座1的後段17靠近閥口 11的側壁上均勻分布四個流通孔12，閥座1的前段16靠近中間的位置的外圓面具有第二環形凹槽15。
在裝配時，首先將所述閥座1放置到所述閥體4的內腔41中的預定位置，再在閥體4的外圓面上對應於與閥座1的第二環形凹槽15的位置使用專用工具滾壓/刻槽，將閥座1與閥體4固定在一起。
參考圖6，圖6為圖2所述單向控制閥的閥芯具體實施方式
的結構示意圖。
如圖6所示，閥芯2的主體為圓柱體結構，採用不鏽鋼金屬材料製成，閥芯2的前端部具有開口的環狀凸起23,在該環狀凸起23上套接有圓形的非金屬材料的密封墊6，該密封墊6採用聚四氟乙烯材料，當然，也可採用尼龍等其他非金屬材料。
密封墊6的外徑與閥座1的閥口 11的孔徑相匹配，保證閥芯2閉合時，密封圈6可將閥座1的閥口 11密閉。
在環狀凸起23上還套接一個圓形的墊圈7，墊圈7位於密封墊6的相對於閥芯2的另外一側，通過專用工具將環狀凸起23的邊緣擴口
8外翻，壓在墊圈7上，便可將墊圈7和密封墊6固定。
為保i正密封墊6與閥口 114妄觸，墊圏7的外徑應小於密封墊6的外徑。
閥芯2主體部分為金屬材料，具有良好的剛性，由於閥芯2的前端部安裝了非金屬材料的密封墊6，因而閥芯2與閥座1閥口之間具有良好的密封性能，而且，在閥芯2開啟和關閉的過程中，密封墊6也可減小閥芯2與閥座1碰撞產生的噪音。
參考圖7,圖7為圖2所述單向控制閥的緩衝件具體實施方式
的剖視圖。
如圖7所示，緩衝件5大致為圓柱狀結構，緩衝件5具有圓柱形的第二開口腔51 (也可為其他形狀)，該第二開口腔51的開口方向朝向閥芯2 (圖2所示)，緩沖件5的封閉端具有一個溢流孔52。
如圖2所示，緩衝件5可與闊座1的軸向通孔13配合，安裝在閥芯2與擋環3之間，可在閥座1的軸向通孔13內軸向滑動。
如圖2或圖6所示，閥芯2具有圓柱形的第一開口腔21，該第一開口腔21的開口方向朝向緩衝件5，當閥芯2和緩衝件5抵接在一起，第一開口腔21與第二開口腔51開口端接觸形成共同的緩衝腔26。
如圖2和圖3所示，由於緩沖件5和閥芯2受流路系統的壓力作用，無論在閥芯2開啟或閉合的穩定狀態下，閥芯2和緩衝件5均抵接在一起，閥芯2的第一開口腔21和緩衝件5的第二開口腔51共同形成 一 個相對封閉的緩衝腔2 6 。
當系統的壓力方向改變，閥芯2在通過軸向運動來切換開啟或閉合位置的過程中，由所述第一開口腔21和第二開口腔51共同形成的緩衝腔26容積會改變。
當單向控制閥由開啟向閉合狀態轉換時，閥芯2向閥口 11方向運動，緩衝腔26容積增大，製冷劑由緩衝件5的溢流孔52進入緩衝腔26內，隨後，緩衝件5向閥芯2方向運動，緩衝腔26容積減小，緩衝腔26內的製冷劑由溢流孔52流出，最終達到平衡。
當單向控制閥由閉合向開啟狀態轉換時，閥芯2向擋環3方向運
9動，製冷劑由緩沖件5的溢流孔52進入緩沖腔26，使得該緩衝腔的容積增大，當緩衝件5與擋環3接觸時，緩衝件.5停止運動，閥芯2繼續向緩衝件5的方向運動，進而使得緩衝腔26容積變小，緩衝腔26中的製冷劑通過溢流孔52流出，最終達到平衡。
上述過程減緩了閥芯2在運動過程中對閥座1的衝擊，減小了閥芯2與閥座1碰撞產生噪音，而且可提高單向控制閥的使用壽命。
參考圖8和圖9，圖8為本發明所述緩衝件第二種具體實施方式
的主視圖；圖9為圖8所述緩衝件的剖視圖。
如圖8和圖9所示，緩衝件5具有四個溢流孔52，同樣，也可根據不同製冷系統的壓力情況，通過系統運行試^r確定溢流孔52的最佳的數量和孔徑尺寸。
以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。
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權利要求
1. 一種用於製冷系統中的單向控制閥，其特徵在於，包括具有內腔的閥體、固定在所述閥體內腔中且具有軸向通孔的閥座以及與所述閥座的軸向通孔配合的閥芯；所述閥座分為前段和後段，所述閥座的前段具有閥口，所述閥座的後段設置有阻擋所述閥芯運動的阻擋件，所述閥芯可在所述閥座的軸向通孔內軸向滑動，所述閥芯的外圓面具有環形凹陷部；當所述閥芯的前端部與所述閥座的閥口接觸時，該單向控制閥閉合；當所述閥芯的前端部與所述閥座的閥口分開時，該單向控制閥開啟。
2. 根據權利要求1所述的單向控制閥，其特徵在於，所述環形 凹陷部的深度為0.05-0.25mm。
3. 根據權利要求1或2所述的單向控制閥，其特徵在於，所述緩衝件具有至少 一 個軸向的溢流孔。
4. 根據權利要求3所述的單向控制閥，其特徵在於，所述閥芯 具有朝向所述緩衝件的第一開口腔。
5. 根據權利要求3所述的單向控制閥，其特徵在於，所述緩衝 件具有朝向所述閥芯的第二開口腔。
6. 根據權利要求3所述的單向控制閥結構，其特徵在於，所述 閥芯具有朝向所述緩衝件的第 一 開口腔，所述緩沖件具有朝向所述閥 芯的第二開口腔。
7. 根據權利要求1-6任一項所述的單向控制閥，其特徵在於， 所述閥座的閥口為喇口八口狀錐面結構。
8. 根據權利要求1-6任一項所述的單向控制閥，其特徵在於， 所述閥芯與所述閥座的閥口的4秦觸端設置有密封墊。
9. 根據權利要求8所述的單向控制閥，其特徵在於，所述密封 墊外側還設置有墊圈，該墊圈與所述密封墊緊密接觸。
10. 根據權利要求8或9所述的單向控制閥，其特徵在於，所述 密封墊的材料為聚四氟乙烯或尼龍。
11. 根據權利要求1- 6任一項所述的單向控制閥，其特徵在於， 所述阻擋件具體為擋環或擋銷。
全文摘要
本發明公開了一種單向控制閥，包括具有內腔的閥體、固定在所述閥體內腔中且具有軸向通孔的閥座以及與所述閥座的軸向通孔配合的閥芯；所述閥座分為前段和後段，所述閥座的前段具有閥口，所述閥座的後段設置有阻擋所述閥芯運動的阻擋件，所述閥芯可在所述閥座的軸向通孔內軸向滑動，所述閥芯的外圓面具有環形凹陷部；該單向控制閥工作過程中，所述閥芯上的環形凹陷部內可滯留一定量的製冷劑，當閥芯沿閥座的通孔做軸向運動時，滯留在環形凹陷部內的製冷劑可將閥芯的外圓面與閥座的內圓面隔開，進而可以減少閥芯在運動過程中與閥座內圓面的摩擦力，從而減小閥芯與閥座摩擦產生的噪音。此外該單向控制閥還具有密封性好和使用壽命長的優點。
文檔編號F16K31/12GK101520100SQ200810006388
公開日2009年9月2日 申請日期2008年2月29日 優先權日2008年2月29日
發明者鋒 呂, 勇 彭, 金維斌 申請人:浙江三花股份有限公司