三位四通閥及具有其的空調器的製作方法

2023-11-06 23:24:17 2

本發明涉及製冷技術領域，尤其涉及一種三位四通閥及具有其的空調器。

背景技術：

隨著家用空調器的普及，空調器的產量一直呈現逐年增大的趨勢，在當前社會需求的背景下，空調器生產的可製造性、生產效率以及生產安全顯得尤為重要。受限於現有四通閥的結構形式，在空調器生產過程中的充氟環節，一般是在冷凝器與高壓閥之間的某個冷媒管路上並接一個充氟用工藝管，利用該充氟工藝管將冷媒充到冷凝器中，從而避免因冷媒直接進入壓縮機而導致壓縮機出現異常的情況。然而，基於現有充氟工藝管的充氟過程為：首先將充氟工藝管的一端焊接到指定管路上，然後在充氟工藝管的另一端安裝特定充氟角閥；開啟壓縮機抽真空並進行冷媒充注，待冷媒充滿後用夾鉗將充氟工藝管的中間部位夾扁密封后卸下充氟角閥；最後使用焊料將充氟工藝管上卸下充氟角閥管端填焊封堵。顯然，現有的充氟工藝不僅影響生產效率，採用夾扁密封的方式容易造成冷媒洩漏，在二次焊接密封時存在引燃冷媒的風險。

技術實現要素：

本發明的主要目的在於提供一種三位四通閥，旨在解決現有的充氟工藝造成生產效率低和操作安全性差的技術問題。

為實現上述目的，本發明提供一種三位四通閥，包括閥體、閥芯和驅動裝置，所述閥體包括形成在其內部的閥腔、和分別與所述閥腔連通的排氣接口、低壓閥接口、回氣接口以及冷凝器接口，所述閥芯活動地設置在所述閥腔內並通過所述驅動裝置的驅動而具有第一切換位置、第二切換位置和位於所述第一切換位置與所述第二切換位置之間的中間位置，其中：

所述閥芯位於所述第一切換位置時，所述低壓閥接口與所述回氣接口之間通過所述閥芯上形成的第一通道連通，並且所述排氣接口與所述冷凝器接 口之間通過所述閥腔連通；

所述閥芯位於所述第二切換位置時，所述冷凝器接口與所述回氣接口之間通過所述第一通道連通，所述排氣接口與所述低壓閥接口之間通過所述閥腔連通；

所述閥芯位於所述中間位置時，所述低壓閥接口與所述冷凝器接口之間通過所述閥芯上形成的第二通道連通。

優選地，所述閥腔具有與所述閥芯抵接而形成密封配合的滑動配合面，所述低壓閥接口、回氣接口以及冷凝器接口依次設置在所述滑動配合面上。

優選地，所述閥芯包括閥芯本體和形成在所述閥芯本體的相對兩端的定位端部，所述閥芯本體具有與所述滑動配合面形成面接觸的底面，所述定位端部與所述閥腔滑動配合，並且在所述定位端部的作用下所述底面與所述滑動配合面始終保持密封配合狀態，所述驅動裝置的執行元件與兩所述定位端部中的至少一個連接，以驅動所述閥芯在所述閥腔內移動。

優選地，所述第一通道為所述底面向內凹陷形成的軸向凹槽，所述第二通道為形成在所述閥芯本體的內部的軸向空腔，所述軸向空腔具有貫穿所述底面的兩開口。

優選地，所述閥腔的橫截面形狀呈「D」字形，所述滑動配合面為所述閥腔的內壁面的平面部分。

優選地，所述驅動裝置通過電磁力驅動所述執行元件動作，或者所述驅動裝置通過氣壓驅動所述執行元件動作。

優選地，所述閥芯由銅材或具有自潤滑特性的塑料製成。

此外，為實現上述目的，本發明還提供一種空調器，包括首尾依次連接以構成冷媒循環迴路的壓縮機、三位四通閥、冷凝器、節流裝置、蒸發器以及低壓閥，所述三位四通閥為上述任一項技術方案中所述的三位四通閥，所述排氣接口與所述壓縮機的排氣口連通，所述回氣接口與所述壓縮機的吸氣口連通，所述冷凝器接口與所述冷凝器連通，所述低壓閥接口與所述低壓閥連通。

本發明所提供的一種三位四通閥及具有其的空調器，由於可通過切換閥 芯的位置而在低壓閥與冷凝器之間形成連通的冷媒充注通道，因此在空調器生產過程中的充氟環節能夠利用低壓閥充注冷媒，在該過程中冷媒通過冷媒充注通道直接進入冷凝器，而不會進入壓縮機，故在保證製冷系統可靠性的前提下大大簡化了充氟工藝，不僅提高了生產效率，而且確保了充氟操作的安全性。

附圖說明

圖1為本發明的空調器的冷媒循環系統示意圖；

圖2為本發明的三位四通閥中的閥芯處於第一切換位置時的內部結構示意圖；

圖3為本發明的三位四通閥中的閥芯處於中間位置時的內部結構示意圖；

圖4為本發明的三位四通閥中的閥芯處於第二切換位置時的內部結構示意圖；

圖5為圖2、3、4中所示的閥芯的結構示意圖；

圖6為本發明的三位四通閥中的閥芯處於第一切換位置時的位置狀態示意圖；

圖7為本發明的三位四通閥中的閥芯處於中間位置時的位置狀態示意圖；

圖8為本發明的三位四通閥中的閥芯處於第二切換位置時的位置狀態示意圖。

本發明目的的實現、功能特點及優點將結合實施例，參見附圖做進一步說明。

具體實施方式

應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。

本發明提供一種空調器，參見圖1，在一實施例中，該空調器包括首尾依次連接以構成冷媒循環迴路的壓縮機200、三位四通閥100、冷凝器300、節流裝置400、蒸發器500以及低壓閥600，通過該三位四通閥100的換向而使冷媒在所述冷媒循環迴路中正向或反向流動，從而實現製冷和制熱功能，節 流裝置400可以是電子膨脹閥，也可以是毛細管，當然也還可以是其他任意適用的節流元件，以實現對冷媒的節流減壓。本實施例中，三位四通閥100還可以通過切換工作狀態而具在低壓閥600與冷凝器300之間形成連通的冷媒充注通道，通過該冷媒充注通道可以使從低壓閥600加注的冷媒進入冷凝器300，而不會進入壓縮機200，從而保證製冷系統的可靠性，避免冷媒直接進入壓縮機200而導致壓縮機200出現異常的情況。可以理解的是，本發明的空調器還包括其他必備但為現有已知的部件，比如風機，在此不一一列舉。

參見圖2至圖6，在一實施例中，該三位四通閥100包括閥體110、閥芯120和驅動裝置(圖未示)，閥體110包括形成在其內部的閥腔111、和分別與該閥腔111連通的排氣接口112、低壓閥接口113、回氣接口114以及冷凝器接口115，閥芯120活動地設置在閥腔111內並通過驅動裝置的驅動而具有第一切換位置、第二切換位置和位於第一切換位置與第二切換位置之間的中間位置，本實施例中，閥芯120作直線運動而在第一切換位置、中間位置以及第二切換位置之間任意切換，從而實現對冷媒流路的切換。具體應用時，排氣接口112與壓縮機200的排氣口連通，回氣接口114與壓縮機200的吸氣口連通，冷凝器接口115與冷凝器300連通，低壓閥接口113與低壓閥600連通。

結合圖1，當閥芯120位於第一切換位置時，低壓閥接口113與回氣接口114之間通過閥芯120上形成的第一通道121連通，並且排氣接口112與冷凝器接口115之間通過閥腔111連通，此時來自壓縮機200的冷媒依次流經三位四通閥100、冷凝器300、節流裝置400、蒸發器500以及低壓閥600，而將冷媒循環迴路切換為製冷循環，從而實現空調器的製冷功能；結合圖3，當閥芯120位於第二切換位置時，冷凝器接口115與回氣接口114之間通過第一通道121連通，排氣接口112與低壓閥接口113之間通過閥腔111連通，此時來自壓縮機200的冷媒依次流經三位四通閥100、低壓閥600、蒸發器500、節流裝置400以及冷凝器300，而將冷媒循環迴路切換為制熱循環，從而實現空調器的制熱功能；結合圖2，當閥芯120位於中間位置時，低壓閥接口113與冷凝器接口115之間通過閥芯120上形成的第二通道122連通，此時由於在低壓閥600與冷凝器300之間形成連通的冷媒充注通道，而壓縮機200的排氣口和吸氣口均被關斷，因此可直接在低壓閥600上充注冷媒，在充注冷 媒的過程中可以確保冷媒通過冷媒充注通道直接進入冷凝器300，而不會進入壓縮機200。與現有採用充氟工藝管充注冷媒的方式相比，不需要增加冷媒充注輔助部件，操作方式簡單便捷，只需切換三位四通閥100的工作狀態即可，故在保證製冷系統可靠性的前提下大大簡化了充氟工藝，不僅提高了生產效率，而且確保了充氟操作的安全性。此外，本發明的三位四通閥100在具備切換冷媒流向的基礎上實現構建冷媒充注通道的功能，大大提高了三位四通閥100的功能集成程度和利用率。

在可選實施方式中，閥腔111具有與閥芯120抵接而形成密封配合的滑動配合面116，並且低壓閥接口113、回氣接口114以及冷凝器接口115依次設置在該滑動配合面116上，比如排列成一直線，從而能夠簡化三位四通閥100的內部結構，同時使得其工作狀態的切換控制邏輯更加簡單。如圖2至圖4所示，排氣接口112與其餘接口位於閥體110的兩相對側，從而有利於減小閥體110的構造尺寸。較佳地，滑動配合面116為平面，比如閥腔111的橫截面形狀呈「D」字形，而滑動配合面116為閥腔111的內壁面的平面部分，閥芯120與滑動配合面116之間保持一定的預緊壓力，從而保證兩者接觸界面所形成的密封配合穩定可靠。考慮到閥芯120與閥腔111的內壁面直接接觸，為了保證閥芯120運動順暢和密封性能，閥芯120由銅材或具有自潤滑特性的塑料製成，當然閥體110也可以由銅材製成，當然採用其他滿足強度要求的材料也可。

結合圖5，閥芯120包括閥芯本體123和形成在該閥芯本體123的相對兩端的定位端部124，並且閥芯本體123具有與滑動配合面116形成面接觸的底面125，滑動配合面116與底面125均為平面，由此加強了密封配合的可靠性，同時這種平面配合結構還可實現對閥芯120的定位，防止閥芯120在使用時因產生轉動而導緻密封不嚴。定位端部124與閥腔111滑動配合，應當保證兩者緊密接觸，從而在定位端部124的作用下底面125與滑動配合面116始終保持密封配合狀態。為了簡化結構設計，驅動裝置的執行元件與兩定位端部124中的至少一個連接，以驅動閥芯120在閥腔111內移動，其中驅動裝置可以通過電磁力驅動執行元件動作，也可以通過氣壓驅動執行元件動作，當然驅動裝置還可以採用其他任意適用的形式驅動閥芯120運動，本發明對此不作限制。在驅動裝置的執行元件的帶動下，閥芯120沿著閥腔111運動， 從而實現在第一切換位置、中間位置以及第二切換位置之前切換。

在優選實施方式中，第二通道122為形成在閥芯本體123的內部的軸向空腔，即軸向空腔沿著閥芯本體123的長度方向延伸，該軸向空腔具有貫穿底面125的兩開口，通過該兩開口可使低壓閥接口113與冷凝器接口115連通，而第一通道121為底面125向內凹陷形成的軸向凹槽，具有簡單可靠的特點，當然該第一通道121也可以參照第二通道122進行相似設計，但是這種結構形式不利於縮減閥芯120的尺寸。

根據本發明實施例的技術方案，由於可通過切換閥芯120的位置而在低壓閥600與冷凝器300之間形成連通的冷媒充注通道，因此在空調器生產過程中的充氟環節能夠利用低壓閥600充注冷媒，在該過程中冷媒通過冷媒充注通道直接進入冷凝器300，而不會進入壓縮機200，故在保證製冷系統可靠性的前提下大大簡化了充氟工藝，不僅提高了生產效率，而且確保了充氟操作的安全性。

以上僅為本發明的優選實施例，並非因此限制本發明的專利範圍，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護範圍內。