一種並聯式四通換向閥的製作方法
2023-09-21 20:26:35
一種並聯式四通換向閥的製作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種並聯式四通換向閥，以提高各並聯主閥換向的同步性。本實用新型包括在前後方向依次並聯的若干主閥和控制各所述主閥換向的控制閥，所述控制閥通過控制管路與各所述主閥兩端的腔室連通，所述控制管路具有均流結構，使得所述控制閥分送到各所述主閥的腔室內的流體流量相同或相近。本實用新型在控制閥與主閥相連通的控制管路上設有均流結構，則控制閥能夠控制流體均勻地分送到各個主閥的腔室，以便各個主閥能夠基本上同步完成換向；各主閥換向所需的壓力差基本上在同一時間形成，故不存在前方主閥先換向而導致的壓力損失，也就不會因壓力差下降的疊加而影響後方主閥的換向，從而保證各主閥均實現可靠換向，避免後方主閥換向不到位。
【專利說明】一種並聯式四通換向閥
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及閥【技術領域】，特別是涉及一種並聯式四通換向閥。
【背景技術】
[0002]請參考圖1-圖3，圖1為採用現有技術中的並聯式四通換向閥進行切換的熱泵系統示意圖；圖2為圖1所示並聯式四通換向閥的正面結構示意圖；圖3為圖2所示並聯式四通換向閥中各並聯主閥的內部結構剖視圖。
[0003]如圖1所示，並聯式四通換向閥的主閥I』包括四個接口，四個接口均連接有接管，即接管D、接管S、接管E和接管C ;其中，接管D與壓縮機10的出氣埠連通，接管S與壓縮機10的吸氣埠連通，接管E與室內熱交換器20連通，接管C與室外熱交換器30連通；如圖3所示，主閥I』的閥腔中具有連杆部件11』，連杆部件11』的兩端具有活塞部件12』，則兩個活塞部件12』將腔室密閉分隔為主腔室13』、第一腔室14』和第二腔室15』，第一腔室14』和第二腔室15』分別處於主腔室13』的兩端；閥塊16』抵接在閥座17』上，當第一腔室14』和第二腔室15』之間的壓力差達到一定值時，即可推動閥塊16』相對閥座17』滑動；可以將第一腔室14』和第二腔室15』均與控制閥2』連通，則可以通過控制閥2』改變兩個腔室的壓差，以驅動閥塊16』相對閥座17』往復運動，從而改變主閥I』中各個接口的連通關係，最終改變製冷劑的流向，以便在製冷和制熱兩種工作狀態之間進行切換。
[0004]如圖2所示，大型並聯式四通換向閥包括多個並聯的主閥I』、對主閥I』進行控制的控制閥2』、電磁線圈3』、並聯式四通換向閥5』以及主管道組件6』;主管道組件6』包括接管D、接管S、接管E和接管C，各個主閥I』的進氣接口均與接管D連通，出氣接口均與接管S連通，其他兩個接口分別與接管E和接管C連通，如圖2所示；通常，採用一個控制閥2』控制多個並聯主閥I』的換向，控制閥2』的兩個控制埠均連通有並聯式四通換向閥5』，各個並聯主閥I』的端蓋兩側分別與對應側的並聯式四通換向閥5』連通，且各個並聯主閥I』沿其排列方向依次連接到並聯式四通換向閥5』的管道中；電磁線圈3』設置在控制閥2』上，並通過其通斷電實現對控制閥2』的換向控制，進而控制各並聯主閥I』的換向。
[0005]採用上述結構，當電磁線圈3』得電後，帶動控制閥2』切換換向，定義靠近控制閥2』閥端的方向為前，圖2所示並聯式四通換向閥的主閥I』由前至後分別為A閥、B閥、C閥和D閥，則並聯式四通換向閥5』內部流路的進氣順序依次為A閥、B閥、C閥和D閥；
[0006]由於四個主閥I』的進氣存在先後順序，則第一進氣的A閥首先形成換向壓力差，且當A閥形成換向壓力差後即刻進行換向；依次類推，B閥、C閥和D閥順次完全換向。
[0007]在上述過程中，第一換向的A閥使得控制系統換向的壓力在換向的瞬間產生了一定損失，致使第二換向的B閥的換向速度減緩；在8閥換向的過程中，控制系統換向的壓力進一步損失，從而疊加引起C閥的換向速度進一步減緩；依次類推,累積到D閥換向時,控制系統換向的壓力已經損失到最小，當D閥中滑塊切換移動到中間位置時，如果D閥中間流量值的設置大於某一極限值，能夠與高壓側和低壓側互通，則此時無法建立D閥換向所需的壓力差，以至於D閥的滑塊停留在該中間位置，導致D閥換向不到位。[0008]為解決上述遠離控制閥2』閥端的主閥換向不到位的問題，現有技術中在兩側的並聯式四通換向閥5』上均串聯了一個手動復位球閥4』，通過人工手動復位的方式將換向不到位的主閥I』復位。
[0009]因此，如何設計一種並聯式四通換向閥，以儘可能的實現各並聯主閥I』的同步換向，避免人工復位，是本領域技術人員目前需要解決的技術問題。
實用新型內容
[0010]本實用新型的目的是提供一種並聯式四通換向閥，以提高各並聯主閥換向的同步性。
[0011]為解決上述技術問題，本實用新型提供一種並聯式四通換向閥，包括在前後方向依次並聯的若干主閥和控制各所述主閥換向的控制閥，所述控制閥通過控制管路與各所述主閥兩端的腔室連通，所述控制管路具有均流結構，使得所述控制閥分送到各所述主閥的腔室內的流體流量相同或相近。
[0012]本實用新型在控制閥與主閥相連通的控制管路上設有均流結構，則控制閥能夠控制流體以等流量或者相近的流量分送到各個主閥的腔室，以便各個主閥能夠基本上同步完成換向；與現有技術中控制閥控制流體依次流經各個主閥的技術方案相比，處於前後方向的各個主閥換向所需的壓力差基本上在同一時間形成，故不存在前方主閥先換向而導致的壓力損失，壓差下降，也就不會因壓力差下降的疊加而影響後方主閥的換向，從而保證各主閥均實現可靠換向，避免後方主閥換向不到位。
[0013]優選地，所述控制管路包括由前至後延伸至中間位置的主管路，以及由所述主管路的出口向前後兩側延伸的分流管，所述分流管上具有與各所述主閥的腔室連通的若干分管路，所述分流管和分管路形成所述均流結構。
[0014]控制管路可以包括主管路和若干分流管，首先通過主管路將流體運送到中間位置，然後通過分流管向處於前後兩側的各個主閥進行分流，在流體運送到中間位置時，其流速相對減緩，此時再從中間位置進行分流，能夠使得分流形成的各路流體相對較為均勻，不會出現較大差異，以便起到均衡各路流體的作用；此外，上述結構較為簡單，僅通過主管路和分流管的設置即可實現對各個主閥內流體的均衡，提高換向的同步性。
[0015]優選地，所述分流管具有前後間隔設置的若干分流口，以便與各所述主閥相對應，所述分流口與所述分管路的進口連通。
[0016]分流管還可以進一步設置若干分流口，各個分流口前後間隔設置，則各分流口與各主閥對應，對分流管內的流體進行二次分流，並直接將分流後的流體輸送到主閥的腔室內，進一步改善均流的效果。
[0017]優選地，所述分流管的前後兩端連通有分流支管，所述分流支管上具有與各所述分管路的進口對應連通的若干分流支口。
[0018]還可以在分流管的前後兩端設置分流支管，首先將流體分為前後兩部分，當流體流通至前後兩端時，通過分流支管進行進一步的分流，則流體經過兩次分流，各路流體的均衡效果更好。
[0019]優選地，各所述分流支管均前後延伸，且各所述分流支口前後間隔設置，以便與各所述主閥相對應。[0020]可以將分流支口在分流支管的前後方向間隔分布，使得各個分流支口能夠與各個主閥相對應，以便各個分管路以其進口接入分流支口後直接輸送到各個主閥，不僅有效縮短了行程，提高了分流效率，還避免了分管路的彎折，改善了均流效果。
[0021]優選地，所述分流支管為具有若干通口的多通接頭，各所述通口由所述分流管的前後埠分別朝向對應側的各所述主閥發散，各所述通口與對應的所述分管路的進口連通。
[0022]可以在分流管的前後兩個埠設置多通接頭，將各個通口朝向各個主閥，整個多通接頭呈發散狀的結構，進一步縮短了通口與主閥的腔室之間的距離，兩者之間的分管路可以設置為直線結構，提高了流速，進而提高換向速度；又由於流體的流通路徑縮短了，減小了流體在流動過程中的能量損失，從而使得主閥兩端的腔室能夠形成較高的壓力差，保證換向的可靠性。
[0023]優選地，所述控制管路包括前後延伸的主路，以及在所述主路上前後間隔分布的若干支路，各所述支路與對應的所述主閥的腔室連通；各所述支路的管徑由前至後依次遞增，以形成所述均流結構。
[0024]還可以在現有技術的基礎上直接改進各個支路上管徑的大小，由於流體在前方時的流速較快，可以將處於前方的支路管徑設置為小管徑，然後依次遞增後方的支路管徑，以起到均衡各個主閥的流量的作用。
[0025]優選地，還包括設置在所述控制閥的出口處的手動復位閥，以便將換向不到位的所述主閥復位。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0026]圖1為採用現有技術中的並聯式四通換向閥進行切換的熱泵系統示意圖；
[0027]圖2為圖1所示並聯式四通換向閥的正面結構示意圖；
[0028]圖3為圖2所示並聯式四通換向閥中各並聯主閥的內部結構剖視圖；
[0029]圖4為本實用新型所提供並聯式四通換向閥在第一種【具體實施方式】中的正面結構示意圖；
[0030]圖5為本實用新型所提供控制管路在第一種【具體實施方式】中的正面結構示意圖；
[0031]圖6為本實用新型所提供並聯式四通換向閥在第二種【具體實施方式】中的正面結構示意圖；
[0032]圖7為本實用新型所提供控制管路在第二種【具體實施方式】中的正面結構示意圖；
[0033]圖8為本實用新型所提供並聯式四通換向閥在第三種【具體實施方式】中的正面結構示意圖；
[0034]圖9為本實用新型所提供控制管路在第三種【具體實施方式】中的正面結構示意圖；
[0035]圖10為本實用新型所提供並聯式四通換向閥在第四種【具體實施方式】中的正面結構示意圖；
[0036]圖11為本實用新型所提供控制管路在第四種【具體實施方式】中的正面結構示意圖。
[0037]圖1-3 中:
[0038]I』主閥、11』連杆部件、12 』活塞部件、13 』主腔室、14』第一腔室、15 』第二腔室、16 』閥塊、17』閥座、2』控制閥、3』電磁線圈、4』手動復位球閥、5』並聯式四通換向閥、6』主管道組件、10壓縮機、20室內熱交換器、30室外熱交換器、
[0039]圖 4-11 中:
[0040]I主閥、2控制閥、3控制管路、31主管路、32分流管、321分流口、322分流支管、3221分流支口、3222通口、33分管路、34主路、35支路、4手動復位閥
【具體實施方式】
[0041]本實用新型的核心是提供一種並聯式四通換向閥，以提高各主閥換向的同步性。
[0042]為了使本【技術領域】的人員更好地理解本實用新型方案，下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步的詳細說明。
[0043]請參考圖4-9，圖4為本實用新型所提供並聯式四通換向閥在第一種【具體實施方式】中的正面結構示意圖；圖5為本實用新型所提供控制管路在第一種【具體實施方式】中的正面結構示意圖；圖6為本實用新型所提供並聯式四通換向閥在第二種【具體實施方式】中的正面結構示意圖；圖7為本實用新型所提供控制管路在第二種【具體實施方式】中的正面結構示意圖；圖8為本實用新型所提供並聯式四通換向閥在第三種【具體實施方式】中的正面結構示意圖；圖9為本實用新型所提供控制管路在第三種【具體實施方式】中的正面結構示意圖。
[0044]本實用新型提供一種並聯式四通換向閥，包括若干主閥I和控制閥2，各個主閥I在前後方向依次並聯設置；控制閥2用於控制各個主閥I的換向，主閥I兩端均具有腔室，控制閥2與主閥I兩端的腔室連通，進而通過改變主閥I兩端腔室的壓力差切換主閥I的方向；控制閥2通過控制管路3實現與主閥I兩端腔室的連通；本實用新型的控制管路3上具有均流結構，則控制閥2可以將流體以等流量或者相近的流量分送到各個主閥I的腔室內，故各個主閥I換向所需的壓力差基本上在同一時間形成，提高了換向的同步性。
[0045]所述前後方向是指各個主閥I的並聯方向，在前後方向上，以處於流體上遊的方向為前方，處於流體下遊的方向為後方；所述主閥I的個數根據需要具體設置，可以為兩個、三個或者多個，即文中所述的若干並不局限於四個以上的多數。
[0046]所述等流量或者相近的流量是指流體基本上能夠等流量地流入各個主閥I的腔室內，並非確切地指將流體均分為與主閥I對應、且流量絕對相等的若干份，然後依次輸送到各個主閥I的腔室內；也就是說，本文中所述的流量相等或者相近是一個相對的概念，是為了實現各個主閥I內流體的相對均勻，即使得流入各主閥I內的流體的流量相差較小，流量的差值保持在較小範圍內，所述較小範圍根據各主閥I同步換向所需的壓力差進行設置。
[0047]採用本實用新型的並聯式四通換向閥，在控制閥2與主閥I之間的控制管路3上設有均流結構，以便對流向各個主閥I的流體的量進行均勻處理，使得同一時間進入各個主閥I腔室內的流體量基本保持一致，進而使得各個主閥I形成換向所需的壓力差的時間基本一致，提聞主閥I換向的同步性。
[0048]與現有技術中流體沿一條管路由前至後逐漸流入各個主閥I相比，本實用新型對流體進行了均勻處理，不會出現前方主閥I內的流體量較多、後方主閥I內的流體量依次遞減的情況，也就不會出現前方主閥I首先形成換向壓差後直接換向的現象，進而避免了前方主閥I先換向對整個管路系統造成的壓力損失，減小了換向中壓力差下降的疊加；由於現有技術中後方主閥I換向不到位是前方主閥I先換向引起的壓力差下降疊加的結果，故當提高了各個主閥I換向同步性時，整個管路系統中的壓力能夠保持在一定水平，能夠提高各個主閥I換向的可靠性，避免主閥I換向不到位，降低了主閥I換向不到位的故障率。
[0049]可以對本實用新型的並聯式四通換向閥進行進一步的改進。
[0050]如圖4-9所示，控制管路3可以包括主管路31和分流管32，主管路31由前至後延伸至中間位置；分流管32連通在主管路31的出口，且分流管32由所述中間位置朝向前後兩側延伸，以便將流體輸送到處於前後兩側的各個主閥I。在分流管32上延伸出若干分管路33，各個分管路33分別與其對應的主閥I的腔室連通。可見，分流管32和分管路33共同形成上述分流結構，將流體較為均勻地分送到各個主閥I的腔室內。
[0051]所述中間位置是指各個並聯主閥I所佔用的前後空間的中間位置，可以最前方的主閥I和最後方的主閥I之間前後間距的中心為參照，向前後兩端延伸一段較小距離所形成的空間範圍即為所述中間位置；故所述中間位置是相對前端和後端這兩個端部而言的，並非確切地指正中間的位置。
[0052]首先，主管路31將流體全部輸送到中間位置，然後藉助分流管32從中間位置向前後兩端分流至各個主閥I。一方面，流體輸送到中間位置時，其流速相對於前端有所降低，故流體不會快速流入靠近主管路31出口的主閥I中，也就不會導致中間的主閥I首先換向；另一方面，相對現有技術中流體在由前至後的流動過程中完成分流相比，將流體集中到中間位置後再進行分流，分流點至各個主閥I的距離相差較小，故提高了分流後各路流體之間的均衡性，進而提高各主閥I換向的同步性。
[0053]詳細地，在圖4-5所示的第一種【具體實施方式】中，分流管32具有在前後方向間隔設置的若干分流口 321，各分流口 321與各個主閥I對應設置，各個分流口 321與相應主閥I的分管路33的進口連通，則流體直接通過分流口 321向各個主閥I的腔室分送，不僅可以提高分流後流體之間的均衡，還減少了分流的次數，以便流體快速流入主閥I的腔室內，提高主閥I的換向效率。
[0054]同時，當並聯較多主閥I時，可以在分流管32的延伸方向間隔設置與主閥I的個數對應的分流口 321，整個分流管32的結構較為簡單，且與各個分流口 321連通的分管路33之間相對獨立，不會產生較多的幹擾，尤其適用於個數較多的主閥I並聯的大型並聯式四通換向閥。
[0055]其中，各個分流口 321與各個主閥I對應設置是指，兩相鄰的分流口 321之間的前後間距基本等於與其對應的兩相鄰主閥I之間的前後間距，與分流口 321對應的主閥I是指通過分管路33與分流口 321相連通的主閥I ;以主閥I的進氣口至出氣口的方向為上下方向，則分流口 321基本上處於主閥I腔室入口的正上方或者正下方，如圖4所示；所述上下方向與前後方向垂直，也就是說，分流管32儘可能遠地將流體輸送到前後兩側的主閥1，然後通過分管路33垂直地延伸到各個主閥I的腔室入口，分管路33的長度較短，整個分流管32的結構得到合理利用，使得流體的流動更為順暢。
[0056]在第二種【具體實施方式】中，可以在分流管32的前後兩個埠均連通分流支管322，各個分流支管322上具有分流支口 3221，每個分流之口 3221對應一個主閥1，以便通過分管路33與各個主閥I的腔室連通。
[0057]如圖6和圖7所示，分流支管322可以進一步在前後方向延伸，然後將各個分流支口 3221在分流支管322上前後間隔設置，以便各個分流支口 3221與各主閥I的腔室入口相對應，則分管路33可以僅在上下方向上延伸至主閥I的腔室入口，以簡化管路結構；所述分流支口 3221與主閥I的腔室入口對應設置可以參照第一種【具體實施方式】中分流口 321與主閥I的腔室入口對應設置的定義。
[0058]採用上述結構，流體首先通過主管路31輸送至中間位置，然後通過分流管32分流成兩部分，並分別流至前後兩端；接著，處於前後兩端的流體通過分流支管322進行二次分流，通過分流支口 3221輸送至各個主閥I的腔室內。
[0059]可以理解，採用二次分流的結構設置，流體經過兩次分流後流入各個主閥I內，則各個主閥I內流體的流量更為均衡，可以進一步提高各主閥I換向的同步性。
[0060]可以想到，分流支管322可以為具有多個分流口的直管，如圖6和圖7所示，也可以為多通接頭，如圖8和圖9所示。
[0061 ] 在第三種【具體實施方式】中，分流支管322可以設置為具有若干通口 3222的多通接頭，且各個通口 3222之間呈一定角度分散設置；與分流管32的前埠連通的分流支管322中，其通口 3222由前埠朝向處於前側的各個主閥I的腔室入口發散，以便處於前方的各通口 3222與對應的分管路33的進口連通，藉助分管路33將流體輸送到前側的各個主閥I的腔室內；同理，與分流管32的後埠連通的分流支管322中，其通口 3222由後埠朝向後側的各主閥I的腔室入口發散，如圖8和圖9所示。
[0062]在本實施方式中，由於各通口 3222朝向各主閥I發散，故分管路33基本上可以呈直管狀連通在通口 3222與對應的主閥I之間，以縮短流體的輸送路徑，儘快將流體輸入主閥I的腔室內，提高各主閥I的換向速度。
[0063]另外，與第二種【具體實施方式】相比，本實施方式中通過多通接頭實現分流，其結構簡單，分流效果較好，且進一步縮短了通口 3222與主閥I之間的距離，提高了流體輸送速度。
[0064]顯然，本實施方式中通過多通接頭實現了二次分流，相對於一次分流相比，其均流效果較好。
[0065]本領域技術人員應該可以理解，實現均流的結構較為多樣，不限於上述實施方式1-3所述的分流管32的具體結構，凡是能夠實現分流管32的分流作用、且分流後所形成的各部分相差較小的結構均可以構成本實用新型的均流結構。
[0066]還可以理解，本文中所述的對應均指與主閥I相連通，或者說與主閥I連通的分管路33的進口相連通，即每個主閥I均對應一個分管路33，每個分管路33的進口均需要與對應的管路出口連通。
[0067]請進一步參考圖10和圖11，圖10為本實用新型所提供並聯式四通換向閥在第四種【具體實施方式】中的正面結構示意圖；圖11為本實用新型所提供控制管路在第四種【具體實施方式】中的正面結構示意圖。
[0068]在第四種【具體實施方式】中，控制管路3可以包括前後延伸的主路34，在主路34上前後間隔地分布有若干支路35，支路35與主閥I 一一對應設置，且各支路35與對應的主閥I的腔室連通；各支路35的管徑由前至後依次遞增，以形成所述均流結構，如圖10和圖11所示。
[0069]由於流體流動到與最前方的主閥I對應的支路35時，其流速較快，此時可以縮小支路35的管徑，以減緩流體進入最前方主閥I的量，以便更多的流體流向後方的主閥I ;同理，可以增加與後方的主閥I對應的支路35的管徑，以便較多的流體進入後方的主閥1，故通過支路35的管徑設置可以形成均流結構，對進入各個主閥I的流體進行均衡，提高各主閥I換向的同步性。
[0070]可以想到，在上述四種【具體實施方式】中，也可以在控制閥2的出口處設置手動復位閥4，如圖4、6、8和圖10所示，如果通過均流處理還存在換向不到位的主閥1，可以通過手動復位閥4控制換向不到位的主閥I復位，以實現所有主閥I的換向。
[0071]以上對本實用新型所提供的並聯式四通換向閥進行了詳細介紹。本文中應用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用於幫助理解本實用新型的核心思想。應當指出，對於本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以對本實用新型進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本實用新型權利要求的保護範圍內。
【權利要求】
1.一種並聯式四通換向閥，其特徵在於，包括: 在前後方向依次並聯的若干主閥(I); 控制各所述主閥(I)換向的控制閥(2 ); 所述控制閥(2 )通過控制管路(3 )與各所述主閥(I)兩端的腔室連通； 所述控制管路(3 )具有均流結構，使得所述控制閥(2 )分送到各所述主閥(I)的腔室內的流體流量相同或相近。
2.如權利要求1所述的並聯式四通換向閥，其特徵在於，所述控制管路(3)包括由前至後延伸至中間位置的主管路(31)，以及由所述主管路(31)的出口向前後兩側延伸的分流管(32)，所述分流管(32)上具有與各所述主閥(I)的腔室連通的若干分管路(33)，所述分流管(32 )和分管路(33 )形成所述均流結構。
3.如權利要求2所述的並聯式四通換向閥，其特徵在於，所述分流管(32)具有前後間隔設置的若干分流口(321)，以便與各所述主閥(I)相對應，所述分流口(321)與所述分管路(33)的進口連通。
4.如權利要求2所述的並聯式四通換向閥，其特徵在於，所述分流管(32)的前後兩端連通有分流支管(322)，所述分流支管(322)上具有與各所述分管路(33)的進口對應連通的若干分流支口(3221)。
5.如權利要求4所述的並聯式四通換向閥，其特徵在於，各所述分流支管(322)均前後延伸，且各所述分流支口(3221)前後間隔設置，以便與各所述主閥(I)相對應。
6.如權利要求4所述的並聯式四通換向閥，其特徵在於，所述分流支管(322)為具有若干通口(3222)的多通接頭，各所述通口(3222)由所述分流管(32)的前後埠分別朝向對應側的各所述主閥(I)發散，各所述通口(3222)與對應的所述分管路(33)的進口連通。
7.如權利要求1所述的並聯式四通換向閥，其特徵在於，所述控制管路(3)包括前後延伸的主路(34)，以及在所述主路(34)上前後間隔分布的若干支路(35)，各所述支路(35)與對應的所述主閥(I)的腔室連通；各所述支路(35)的管徑由前至後依次遞增，以形成所述均流結構。
8.如權利要求1-7任一項所述的並聯式四通換向閥，其特徵在於，還包括設置在所述控制閥(2 )的出口處的手動復位閥(4 )，以便將換向不到位的所述主閥(I)復位。
【文檔編號】F16K11/00GK203614801SQ201320852155
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2013年12月20日 優先權日:2013年12月20日
【發明者】不公告發明人 申請人:浙江三花製冷集團有限公司