CN102537398A - 换向阀及其滑块和使用该换向阀的变频空调 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于换向阀的滑块，包括主体部(21)和侧翼(22)，所述滑块沿其滑动方向的总长度大于或者等于所述换向阀的最远两阀孔的外壁距离，所述侧翼(22)上开设有贯穿其厚度方向的槽体(4)。这样，在完成在滑块上开设槽体后，滑块在处于中间位置时，滑块与阀座形成的中间通路面的面积由长度和槽体的宽度决定，由于在同样的长度变化值下，槽体的宽度远小于现有技术滑块与阀座形成的通流面的宽度，减少了长度变化对通流面面积的变化量的影响，从而减少了长度变化对中间流的影响，提高了中间流量的控制精度，提高了变频空调的使用性能。本发明还公开了一种包括上述滑块的换向阀以及包括该换向阀的变频空调。

Description

换向阀及其滑块和使用该换向阀的变频空调

技术领域

本发明涉及空调制冷系统领域，特别涉及一种用于换向阀的滑块。本发明还涉及一种包括上述滑块的换向阀以及包括上述换向阀的变频空调。

背景技术

随着我国经济建设的快速发展，空调行业不断朝着环保节能的方向发展，变频空调越来越广泛地应用于生产生活的各个领域中。

在空调系统中，一般通过改变制冷介质的流通方向，调整空调系统的制冷或者制暖，而制冷介质的流通方向的改变需要换向阀来实现。以下以四通换向阀为例简单介绍换向阀在空调系统中的工作过程。

请参考图1，图1为一种典型的空调系统中四通换向阀的局部结构示意图。

四通换向阀位于由室内热交换器和室外热交换器等构成的冷媒回路中，通常包括电磁线圈、主阀和导阀三大部分，滑块11位于主阀的阀体12内，安装于主阀的阀座13上，并分别通过连杆14与左活塞151和右活塞152相连，左活塞151和右活塞152将主阀的腔体分为左腔室、中腔室和右腔室；滑块11的上部加工有台阶，并通过台阶与上述连杆14相配合，滑块11的下部具有内腔111，由一组接管17通过内腔111形成一个封闭的流体循环，另一组接管17通过阀体12的内腔形成另一个封闭的流体循环，两组流体循环的路径由滑块11的主体部相分隔。当空调需制冷时，在导阀的作用下，使得主阀的左腔室和右腔室之间形成压力差，主阀的左、右腔室间的压力差推动滑块11和两活塞移动，使系统内部的制冷剂自压缩机排气口流至压缩机吸气口，系统处于制冷工作状态；当空调需制热运行时，同样在导阀的作用下，使得主阀的左右腔室间形成压力差，该压力差推动滑块11和两活塞向相反的方向移动，使制冷剂自流向压缩机吸气口，系统处于制热工作状态。

随着变频机主导地位的建立和形成，就要求其零部件性能与变频机相匹配。在变频空调系统中要求四通换向阀具有一定值的中间流量，且要求四通阀单品间的中间流量值波动较小，即要求中间流量有较高的精度控制；中间流量太大时将影响四通阀的启动切换性能，当中间流量太小时，在系统中四通阀切换时容易引起系统液击并使系统产生异常高压，从而降低了四通阀及空调系统的其他零部件的使用性能及寿命。

请参考图2和图3，图2为图1所示四通换向阀中滑块的结构示意图；图3为图2所示滑块工作中产生的中间流量的示意图。

在一种典型的四通换向阀中，其滑块主要是由尼龙、塑料等材料通过整体模具一体注塑成型，其工作面主体结构为矩形，滑块11的总长L1小于阀座13三孔的最大边距，两侧无开槽开孔的结构。在换向阀中，上述中间流量的含义为，滑块11处于四通阀行程的中间位置时，即滑块11的对称中心与阀座13的对称中心重合位置(图3所示位置)时，滑块11与阀座13间形成一个通流面S1，在给定压力差的情况下，流过该通流面S1的流量值即为中间流量，由本领域的公知技术可知，在压力差一定的情况下，通流面积S1越大则流道系数越大，流过的流量就越大，即通流面积S1的波动越大则中间流量的波动就越大。在该现有技术中，滑块11的总长L1在注塑成型后，受到目前生产加工精度水平的限制，滑块的总长L1经过热处理、研磨后尺寸必然存在一定的波动，即具有一定的加工累积公差值。同时，阀座13在加工过程中也会使其阀座13三孔的总长M1存在一定的加工累积公差值；阀座13与滑块11在中间位置时形成的通流面S1的面积就随着滑块11的总成长L1和阀座13三孔的总长M1的波动而波动：当L1取最小值，M1取最大值时通流面S1的面积达到最大；当L1取最大，M1取最小值时通流面S1面积达到最小值，而一旦通流面积S1产生变化后将直接影响四通阀的中间流量，这样就无法满足现状变频空调系统对四通阀中间流量值波动小、精度高的要求，而减小中间流量的波动需要减小滑块11和阀座13的公差值，使得加工成本过高，加工难度过高。

因此，如何在加工成本和加工难度较低的情况下，保证换向阀的中间流量的符合变频空调对换向阀中间流量的要求，提高变频空调的使用性能，就成为本领域技术人员亟须解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于换向阀的滑块，其加工工艺较为简单，且中间流量能够符合变频空调对于换向阀中间流量的要求，从而提高了变频空调的使用性能。本发明的另一目的是提供一种包括上述滑块的换向阀以及包括该换向阀的变频空调。

为解决上述技术问题，本发明提供一种用于换向阀的滑块，包括主体部和侧翼，所述滑块沿其滑动方向的总长度大于或者等于所述换向阀的最远两阀孔的外壁距离，所述侧翼上开设有贯穿其厚度方向的槽体。

优选地，沿所述滑块滑动方向，所述槽体的槽底到所述主体部的中心线的距离，小于所述换向阀的靠近所述槽体的最外孔的外壁到所述中心线的距离。

优选地，所述槽底为弧形结构，所述弧形结构向所述靠近所述主体部的方向凸出。

优选地，所述弧形结构为半圆弧，且所述半圆弧的半径为所述槽体宽度的二分之一。

优选地，所述侧翼的数目为两个，两所述侧翼沿所述滑块的滑动方向对称设置于所述主体部的两侧，两所述侧翼上均开设有所述槽体。

优选地，两所述槽体的结构相同，且相对于所述主体部的中心线对称。

优选地，所述槽体的宽度范围为大于0mm，小于所述换向阀的阀孔孔径的二分之一。

优选地，所述槽体沿所述滑块滑动方向的开槽深度的范围为大于0mm，小于所述滑块在长度方向上的单侧密封面宽度与所述换向阀的阀座密封有效宽度之差。

本发明还提供了一种换向阀，包括滑块，所述滑块为如上述任一项所述的滑块。

本发明还提供了一种变频空调，包括换向阀，所述换向阀为如上条所述的换向阀。

本发明所提供的用于换向阀的滑块，包括主体部和侧翼，所述滑块沿其滑动方向的总长度大于或者等于所述换向阀的最远两阀孔的外壁距离，所述侧翼上开设有贯穿其厚度方向的槽体。这样，在完成在滑块上开设槽体后，滑块在处于中间位置时，滑块与阀座形成的中间通路面的面积由长度和槽体的宽度决定，由于在同样的长度变化值下，槽体的宽度远小于现有技术滑块与阀座形成的通流面的宽度，减少了长度变化对通流面面积的变化量的影响，从而减少了长度变化对中间流的影响，提高了中间流量的控制精度，提高了变频空调的使用性能；且该滑块仅需在其侧翼上开设通孔，对于加工精度的要求较低，因此加工工艺过程较为简单，生产成本较低。

在一种优选的实施方式中，沿所述滑块滑动方向，所述槽体的槽底到所述主体部的中心线的距离，小于所述换向阀的最外孔的外壁到所述中心线的距离；这样，保证了当滑块处于阀体的中间位置时，介质的流通面能够形成于阀体与槽体之间，从而保证了滑块结构的工作可靠性。

附图说明

图1为一种典型的空调系统中四通换向阀的局部结构示意图；

图2为图1所示四通换向阀中滑块的结构示意图；

图3为图2所示滑块工作中产生的中间流量的示意图；

图4为本发明所提供滑块一种具体实施方式的剖视图；

图5为图4所示滑块在俯视方向的结构示意图；

图6为图4所示滑块处于阀体中位时的剖视图；

图7为图4所示滑块处于阀体中位时的中间流量的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种用于换向阀的滑块，其加工工艺较为简单，且中间流量能够符合变频空调对于换向阀中间流量的要求，从而提高了变频空调的使用性能。本发明的另一核心是提供一种包括上述滑块的换向阀以及包括该换向阀的变频空调。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图4和图5，图4为本发明所提供滑块一种具体实施方式的剖视图；图5为图4所示滑块在俯视方向的结构示意图。

在一种具体实施方式中，本发明所提供的滑块用于换向阀，尤其是用于变频空调系统的换向阀中，该滑块包括主体部21和侧翼22，且其上部加工有台阶，并通过台阶与上述连杆相配合，滑块的下部具有内腔，由一组接管通过内腔形成一个封闭的流体循环，另一组接管通过阀体的内腔形成另一个封闭的流体循环，两组流体循环的路径由滑块的主体部21相分隔。当空调需制冷时，在导阀的作用下，使得主阀的左腔室和右腔室之间形成压力差，主阀的左、右腔室间的压力差推动滑块和两活塞移动，使系统内部的制冷剂自压缩机排气口流至压缩机吸气口，系统处于制冷工作状态；当空调需制热运行时，同样在导阀的作用下，使得主阀的左右腔室间形成压力差，该压力差推动滑块和两活塞向相反的方向移动，使制冷剂自流向压缩机吸气口，系统处于制热工作状态。该滑块沿其滑动方向的总长度大于或者等于换向阀的最远两阀孔的外壁距离，侧翼22上开设有贯穿侧翼22厚度方向的槽体4。

需要指出的是，换向阀的阀体上通常开设有三个阀孔，三阀孔沿阀体的长度方向(也即滑块的滑动方向)大体均匀设置。上述最远两阀孔是指处于阀体的边缘的两个阀孔，也即图7中的左侧和右侧的两个阀孔，阀孔的外壁是指远离阀体中心线的一侧的侧壁，也即图7中的左侧阀孔的最左侧的侧壁和右侧阀孔的最右侧的侧壁。上述侧翼22的厚度方向是指侧壁在图4中竖直方向上的厚度。

这样，在完成在滑块上开设槽体4后，滑块在处于中间位置时，滑块与阀座3形成的中间通路面的面积由长度和槽体4的宽度决定，由于在同样的长度变化值下，槽体4的宽度远小于现有技术滑块与阀座3形成的通流面的宽度，减少了长度变化对通流面面积的变化量的影响，从而减少了长度变化对中间流的影响，提高了中间流量的控制精度，提高了变频空调的使用性能；且该滑块仅需在其侧翼22上开设通孔，对于加工精度的要求较低，因此加工工艺过程较为简单，生产成本较低。

沿所述滑块滑动方向，上述槽体4的槽底到主体部21的中心线的距离，小于换向阀的靠近所述槽体4的最外孔31的外壁到中心线的距离；这样，保证了当滑块处于阀体的中间位置时，介质的流通面能够形成于阀体与槽体4之间，从而保证了滑块结构的工作可靠性。

上述槽体4的槽底是指槽体4靠近所述主体部21方向的槽壁，上述最外孔(31)是指上述左侧孔和右侧孔中靠近槽体4一侧的阀孔，外壁是指远离所述主体部21的侧壁。

上述槽底可以为弧形结构，该弧形结构向靠近主体部21的方向凸出；此处由于是圆角，能够有效地避免工作中产生的应力集中的现象，提高了槽体4的抗冲击能力，提高了滑块的使用寿命。

显然地，上述槽体4也不局限于为弧形结构，其也可以为平面结构或者不规则的曲线结构。

该弧形结构可以为半圆弧，且该半圆弧的半径为所述槽体4宽度的二分之一；该种尺寸设计既能够满足槽体4的使用和结构要求，又能够简化加工工艺过程，节约生产成本。

显然地，上述弧形结构也不局限于标准的半圆弧的结构，其也可以为其他弧形结构，例如椭圆弧，或者由多段弧形组合而成的结构形式，此处的弧形结构的主要作用是避免直角结构造成的应力集中现象，因此，只要能够实现其避免应力集中的目的，该弧形结构的具体结构形式在此不做限定。

上述滑块的侧翼22的数目可以为两个，两侧翼22沿滑块的滑动方向对称设置于所述主体部21的两侧，且在两侧翼22上均开设有槽体4；由于现有的滑块结构中的侧翼22多为两个且对称设置于主体部21的两侧，因此，将本发明的滑块结构设计为以上机构能够简化现有滑块的改进步骤，降低现有滑块的改进成本。

上述两槽体4的结构相同，且相对于所述滑块的中心线对称。

上述槽体4的宽度范围为大于0mm，小于换向阀的阀孔孔径的二分之一；由于槽体4的宽度越小，在相同的零件加工精度下中间流量的精度越高，而由于加工工艺水平的限制，槽体4的宽度无法无限制的减小，在上述范围内，既能够满足滑块的使用要求，又能够保证易于加工。

显然地，槽体4的宽度也不局限于上述具体范围内，从理论上来讲，槽体4的宽度也可以大于阀孔孔径的二分之一，但是，槽体4的宽度不可以过大，否则无法实现本发明的使用目的。

上述槽体4沿所述滑块滑动方向的开槽深度(N-L2)/2的范围为大于0mm，小于所述滑块在长度方向上的单侧密封面宽度B与所述换向阀的阀座3密封有效宽度C之差；由于槽体4的宽度减小后为保证通流面S2的面积不变，需将开槽深度加深，但槽深不可以无限加深，因为槽深加大后有可能与滑块与阀座3的密封产生干涉使得滑块的密封面减小，这样则产生不利影响，而在上述范围内，不仅能够保证滑块与阀座3之间足够的密封面，又能够保证通流面S2的变化较小。

完成以上滑块开槽后，滑块在处于中间位置时，滑块与阀座3即形成了中间通流面S2，由于在同样的长度变化值下，本发明槽宽b远小于现有技术滑块与阀座3形成的通流面S2的宽度，因此本发明通流面面积变化量较小，而通流面面积的变化量大小直接影响中间流量的大小，因此，本发明的中间流量波动较小，即本发明所提供的滑块的中间流量控制精度较高。

除了上述滑块，本发明还提供一种包括上述滑块的换向阀，该换向阀的其他各部分结构请参考现有技术，在此不再赘述。

具体的，上述换向阀可以为四通换向阀。

除了上述换向阀及其滑块，本发明还提供一种包括上述换向阀的变频空调，该变频空调的其他各部分结构请参考现有技术，在此不再赘述。

以上对本发明所提供的换向阀及其滑块和使用该换向阀的变频空调，其换向阀及该换向阀的滑块进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于换向阀的滑块，包括主体部(21)和侧翼(22)，其特征在于，所述滑块沿其滑动方向的总长度大于或者等于所述换向阀的最远两阀孔的外壁距离，所述侧翼(22)上开设有贯穿其厚度方向的槽体(4)。

2.根据权利要求1所述的用于换向阀的滑块，其特征在于，沿所述滑块滑动方向，所述槽体(4)的槽底到所述主体部(21)的中心线的距离，小于所述换向阀的靠近所述槽体的最外孔(31)的外壁到所述中心线的距离。

3.根据权利要求2所述的用于换向阀的滑块，其特征在于，所述槽底为弧形结构，所述弧形结构向所述靠近所述主体部(21)的方向凸出。

4.根据权利要求3所述的用于换向阀的滑块，其特征在于，所述弧形结构为半圆弧，且所述半圆弧的半径为所述槽体(4)宽度的二分之一。

5.根据权利要求4所述的用于换向阀的滑块，其特征在于，所述侧翼(22)的数目为两个，两所述侧翼(22)沿所述滑块的滑动方向对称设置于所述主体部(21)的两侧，两所述侧翼(22)上均开设有所述槽体(4)。

6.根据权利要求5所述的用于换向阀的滑块，其特征在于，两所述槽体(4)的结构相同，且相对于所述主体部(21)的中心线对称。

7.根据权利要求1至6任一项所述的用于换向阀的滑块，其特征在于，所述槽体(4)的宽度范围为大于0mm，小于所述换向阀的阀孔孔径的二分之一。

8.根据权利要求1至6任一项所述的用于换向阀的滑块，其特征在于，所述槽体(4)沿所述滑块滑动方向的开槽深度的范围为大于0mm，小于所述滑块在长度方向上的单侧密封面宽度与所述换向阀的阀座(3)密封有效宽度之差。

9.一种换向阀，包括滑块，其特征在于，所述滑块为如权利要求1至8任一项所述的滑块。

10.一种变频空调，包括换向阀，其特征在于，所述换向阀为如权利要求9所述的换向阀。

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