專利名稱：模塊閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種閥，所述閥包括形成腔體的殼體，腔體帶有端口和多個噴嘴。本發(fā)
明進一步涉及一種用于熱交換的系統(tǒng)，例如用于建筑物氣候控制的例如加熱系統(tǒng)或制冷系 統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括回路，該回路具有壓縮機、冷凝器、閥和至少兩個并行流體連接在所述閥 和共用出口之間的蒸發(fā)器，所述閥布置成在壓縮機和蒸發(fā)器之間分布制冷劑流。
背景技術(shù)：
例如從US5， 832， 744可以獲知制冷系統(tǒng)。該系統(tǒng)波包括布置在制冷劑端口和多個 制冷劑噴嘴之間的分布閥。

發(fā)明內(nèi)容
為了改善現(xiàn)有的閥以及包括這種閥的熱交換系統(tǒng)，本發(fā)明第一方面提供一種閥， 所述閥包括殼體和在殼體內(nèi)旋轉(zhuǎn)的鼓輪，其中所述殼體包括多個基本上相同的管狀中段 殼體構(gòu)件、底部殼體構(gòu)件和頂部殼體構(gòu)件，所述殼體構(gòu)件彼此連接，從而提供包圍殼體腔 室、端口和多個與所述殼體腔室流體連接的噴嘴的連續(xù)外壁，所述鼓輪包括多個基本上相 同的管狀中段鼓輪構(gòu)件、底部鼓輪構(gòu)件和頂部鼓輪構(gòu)件，所述鼓輪構(gòu)件彼此連接，從而提供 具有外表面的內(nèi)壁，所述外表面適配成與所述外壁的對應內(nèi)表面旋轉(zhuǎn)接觸，所述內(nèi)壁包括 多條導管，在所述鼓輪旋轉(zhuǎn)過程中，所述導管可以與所述噴嘴流體連通或斷開，從而在所述 端口和所述噴嘴之間提供通道。 在一種實施方式中，所述殼體腔室僅在殼體構(gòu)件相連且鼓輪構(gòu)件沒有相連也沒有 位于殼體腔室的時候才存在，因為所述鼓輪可以基本上充滿所述殼體腔室并因此與限定該 殼體腔室的外壁的內(nèi)表面密切接觸地移動。 所述閥可以控制所述端口和所述噴嘴之間通過所述導管的流量。通過旋轉(zhuǎn)鼓輪， 流出所述閥的流量可以從一個噴嘴轉(zhuǎn)變到另一個噴嘴。通過旋轉(zhuǎn)鼓輪，每個噴嘴和導管可 以交替地彼此對準。因此，所述導管可以布置成讓它們在鼓輪旋轉(zhuǎn)過程中能分別與所述噴 嘴流體連通，從而根據(jù)鼓輪在殼體中的位置，在端口和不同噴嘴之間提供通道。
導管可以均勻分布在內(nèi)壁上。作為示例，每個中段鼓輪構(gòu)件可以包括一條導管。此 外，導管可以沿著螺旋線分布。如果形成在外壁即殼體構(gòu)件上的噴嘴沿著長度方向均勻分 布，且沿著與殼體中心線平行的直線分布，則鼓輪在殼體內(nèi)的旋轉(zhuǎn)可以實現(xiàn)交替地使用每 一個導管和噴嘴。在旋轉(zhuǎn)過程中，一條導管和一個噴嘴可以彼此流體連通，隨后流體斷開。 這些步驟之后，另一條導管與另一個噴嘴流體連通，然后流體斷開，因此允許端口和噴嘴之 間經(jīng)由導管實現(xiàn)步進式流體連通。如果需要較大的流體連通效果，則可以讓鼓輪停止旋轉(zhuǎn)， 以確保一條導管和一個噴嘴之間的流體連通。 在另一種實施方式中，導管和/或噴嘴可以成對地形成組群。這些成對特征也可 以均勻分布。在其他實施方式中，導管和噴嘴還可以形成其他圖案，這些圖案均勻或非均勻 地分布。
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針對殼體和鼓輪，應用一定數(shù)量的基本上相同的管狀中段構(gòu)件，可以獲得具備任 意數(shù)量的噴嘴的閥，以有利于例如向熱交換設(shè)備諸如制冷系統(tǒng)中任意數(shù)量的蒸發(fā)器實施分 布。 這里所說的基本上相同的管狀中段殼體構(gòu)件指的是內(nèi)部管狀尺度基本上相同的 中段殼體構(gòu)件，因此能形成具有內(nèi)表面一致的連續(xù)外壁的殼體。同樣，基本上相同的管狀中 段鼓輪構(gòu)件指的是外部管狀尺度基本上相同的中段鼓輪構(gòu)件，因此形成具有一致外表面的 鼓輪。因此，這些中段可以進行不同塑形，以使它們可以相互連接從而分別形成殼體和鼓 輪。 形成在殼體內(nèi)的噴嘴和形成在內(nèi)壁上的導管可以具有不同尺寸，這些尺寸在所述
閥用在具有不同尺寸的蒸發(fā)器的制冷系統(tǒng)中的時候，特別有關(guān)系。不同的中段殼體構(gòu)件和 不同的中段鼓輪構(gòu)件因此可以相區(qū)別地著色，以便于能區(qū)分它們。此外，噴嘴和/或?qū)Ч芸?以相區(qū)別地塑形，例如都為圓形和卵形。
內(nèi)壁可以包圍內(nèi)腔，即鼓輪可以形成為具有沿著閥長度延伸的內(nèi)腔的中空管。在
這些實施方式中，導管可以在外表面和內(nèi)腔之間提供通道，即導管可以提供通過中空管側(cè) 壁的通道。由于鼓輪包括多個鼓輪元件，所以每一個鼓輪元件可以形成為一段中空管，并且 一些或全部區(qū)段可以包括一條或多條導管。 在一些實施方式中，端口可以與內(nèi)腔流體連通，因此流入所述閥的流量可以通過 所述閥的一端，而流出所述閥的流量可以橫穿所述閥的長度，因此能提供一種可變長度取 決于所應用的殼體構(gòu)件和鼓輪構(gòu)件數(shù)量的緊湊長圓形閥，所述數(shù)量可以取決于所述閥將要 連接的制冷系統(tǒng)中的蒸發(fā)器的數(shù)量。 在第二方面，本發(fā)明提供一組構(gòu)件來形成閥，其中這一組構(gòu)件包括第一組殼體構(gòu) 件和第二組鼓輪構(gòu)件，第一組殼體構(gòu)件包括多個基本上相同的管狀中段殼體構(gòu)件、底部殼 體構(gòu)件和頂部殼體構(gòu)件，所述殼體構(gòu)件可以彼此連接以提供具有外壁的殼體，所述外壁包 圍殼體腔室、端口以及與殼體腔室流體連通的多個噴嘴，所述第二組鼓輪構(gòu)件包括多個基 本上相同的管狀中段鼓輪構(gòu)件、底部鼓輪構(gòu)件和頂部鼓輪構(gòu)件，所述鼓輪構(gòu)件可以彼此連 接以提供具有內(nèi)壁的鼓輪，所述內(nèi)壁具有適配成與外壁對應內(nèi)表面旋轉(zhuǎn)接觸的外表面并包 括多條導管，在鼓輪在殼體內(nèi)旋轉(zhuǎn)的過程中，所述導管可以與所述噴嘴流體連通，從而在所 述端口和所述噴嘴之間提供通道。 應該理解，本發(fā)明第一方面的上述特征也可以應用于本發(fā)明的第二方面。 每個管狀中段殼體構(gòu)件和每個管狀中段鼓輪構(gòu)件可以包括第一端表面和相對取
向的第二端表面。在形成具有中段構(gòu)件的殼體時，一個中段殼體構(gòu)件的第一端表面定位靠
近另一個中段殼體構(gòu)件的第二端表面。對于中段鼓輪構(gòu)件來說，情況類似。為了連接殼體
構(gòu)件并連接鼓輪構(gòu)件以形成殼體和鼓輪，每個端表面可以包括連接構(gòu)件，所述連接構(gòu)件適
配成與相鄰管狀中段構(gòu)件或端部構(gòu)件連接。 所述連接構(gòu)件可以包括形式不同的凹部和舌片連接部，所述連接部包括彼此嚙合 的凸起和凹槽、齒狀連接部、磁性連接部等。因此，一個端表面可以包括第一種連接構(gòu)件，而 另一個端表面可以包括第二種連接構(gòu)件，第一種連接構(gòu)件和第二種連接構(gòu)件不同，并且適 配成協(xié)作進行相互連接。 所述連接構(gòu)件可以防止相鄰殼體構(gòu)件和相鄰鼓輪構(gòu)件之間發(fā)生相互軸向位移，因
5此在連接并形成閥之后，所述殼體和鼓輪都可以保持連接狀態(tài)。 所述連接構(gòu)件另外可以防止鼓輪在殼體內(nèi)旋轉(zhuǎn)的過程中，即閥正常操作過程中， 相鄰殼體構(gòu)件和相鄰鼓輪構(gòu)件相互脫開。 在第三方面，本發(fā)明提供一種用于熱交換的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括制冷劑回路，該回 路包括壓縮機、冷凝器、閥和蒸發(fā)裝置，該蒸發(fā)裝置包括至少兩條并行流體連接在閥和共用 出口之間的導管，所述閥布置成在壓縮機和冷凝器之間分布制冷劑流量，所述閥根據(jù)本發(fā) 明第一方面設(shè)置。 所述蒸發(fā)裝置例如可以包括若干單獨的蒸發(fā)器，蒸發(fā)器形成若干單獨的冷卻元件 或形成一個整體冷卻元件，或者所述蒸發(fā)裝置可以是一個單一蒸發(fā)器，具有若干單獨通道， 用于讓制冷劑以分開的平行流通過所述蒸發(fā)器。 應該理解，本發(fā)明上述第一和第二方面的特征也可以適用于本發(fā)明第三方面的 閥。


在以下內(nèi)容中，將參照附圖進一步詳細說明本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，在附圖中 圖1是符合本發(fā)明的閥的截面圖； 圖2示出了符合本發(fā)明的殼體； 圖3示出了符合本發(fā)明的鼓輪； 圖4a-4c示出了符合本發(fā)明的殼體構(gòu)件；禾口 圖5a-5c示出了符合本發(fā)明的鼓輪構(gòu)件。
具體實施例方式
圖1是閥1的截面圖，閥1包括殼體2和在殼體2內(nèi)旋轉(zhuǎn)的鼓輪3。殼體2包括8 個基本上相同的管狀中段殼體構(gòu)件4、底部殼體構(gòu)件5和頂部殼體構(gòu)件6。殼體構(gòu)件4、5、6 彼此連接，提供包圍殼體腔室(未示出，因為鼓輪3安置在殼體腔室內(nèi))的連續(xù)外壁。此外， 殼體構(gòu)件4、5、6提供端口 7和多個噴嘴8 (參見圖4a和4b)。端口 7和噴嘴8與殼體腔室 流體連通。 鼓輪8包括9個基本上相同的管狀中段鼓輪構(gòu)件9、底部鼓輪構(gòu)件10和頂部鼓輪 構(gòu)件11。鼓輪構(gòu)件9、10、11彼此連接，提供具有外表面12的內(nèi)壁，該外表面12適配成旋轉(zhuǎn) 接觸外壁2的對應內(nèi)表面13。所述內(nèi)表面包括多條導管14(見圖3)。在鼓輪3旋轉(zhuǎn)過程 中，導管14可以與噴嘴8進行流體連通或斷開，從而在端口 7和噴嘴8之間提供通道。
內(nèi)壁3包圍內(nèi)腔15，該內(nèi)腔與端口 7流體連通。此外，導管8在外表面12和內(nèi)腔 15之間提供通道，并因此在端口 7和噴嘴8之間提供通道。 圖2示出了符合本發(fā)明的殼體2的實施方式。殼體2包括8個中段殼體構(gòu)件4、底 部殼體構(gòu)件5和頂部殼體構(gòu)件6。 每個管狀中段殼體構(gòu)件4包括第一端表面和相對取向的第二端表面(未示出)。 每個中段殼體構(gòu)件4的第一端表面位于另一個中段殼體構(gòu)件4的第二端表面附近，或者位 于端部殼體構(gòu)件的端表面附近，端部殼體構(gòu)件是底部殼體構(gòu)件5或頂部殼體構(gòu)件6。如圖2 所示，中段殼體構(gòu)件4的每個端表面包括連接構(gòu)件16a/16b，連接構(gòu)件16a/16b適配成與相
6鄰的管狀中段殼體構(gòu)件4或端部殼體構(gòu)件5、6連接。圖4a和4c更為詳細地示出了連接構(gòu) 件16a、16b。 在所示實施方式中，第一連接構(gòu)件16a是L形的凸起，而第二連接構(gòu)件16b是殼體 構(gòu)件4外表面上的L形凹槽。將L形凸起16a插入L形凹槽16b，接著旋轉(zhuǎn)其中一個殼體構(gòu) 件4，將第一連接構(gòu)件16a固緊到第二連接構(gòu)件16b，從而連接連接構(gòu)件16a、16b。
圖3示出了符合本發(fā)明的鼓輪3的實施方式。鼓輪3包括8個中段鼓輪構(gòu)件9。 底部鼓輪構(gòu)件IO和頂部鼓輪構(gòu)件11未示出。圖中示出了導管14位于一些中段鼓輪構(gòu)件9 上。在該實施方式中，導管14均勻分布在內(nèi)壁2上，并且每個中段鼓輪構(gòu)件9包括導管14。 此外，導管14圍繞鼓輪3的長度方向中心線均勻分布。因此，在該實施方式中，導管14沿 著螺旋線分布。 每個管狀中段鼓輪構(gòu)件9包括第一端表面和相對的第二端表面(未示出)。每個 中段鼓輪構(gòu)件9的第一端表面位于另一個中段鼓輪構(gòu)件9的第二端表面附近，或者端部鼓 輪構(gòu)件的端表面附近，端部鼓輪構(gòu)件是底部鼓輪構(gòu)件10或頂部鼓輪構(gòu)件11 。對于鼓輪連接 結(jié)構(gòu)件的詳細內(nèi)容，參見圖5a-5c。 圖4a-4c示出了殼體構(gòu)件4、5、6。如圖4a所示，中段殼體構(gòu)件4包括噴嘴8和3 個連接構(gòu)件16a、 16b (僅示出了其中兩個)。圖4b示出了帶有噴嘴8的底部殼體構(gòu)件5。連 接構(gòu)件16a未示出。圖4c示出了具有3個連接構(gòu)件16b的頂部殼體構(gòu)件6。
圖5a-5c示出了鼓輪構(gòu)件9、10、11。如圖5a所示，中段鼓輪構(gòu)件9包括導管14和 連接構(gòu)件17a、17b。中段鼓輪構(gòu)件9的每個端表面包括連接構(gòu)件17a/17b，連接構(gòu)件17a/17b 適配成連接相鄰的管狀中段鼓輪構(gòu)件9或端部鼓輪構(gòu)件10、11。 在所示實施方式中，第一連接構(gòu)件17a是齒狀凸起，而第二連接構(gòu)件17b是鼓輪構(gòu) 件9內(nèi)表面上的齒狀凹槽。將齒狀凸起17a插入齒狀凹槽17b，從而將第一連接構(gòu)件17a固 緊在第二連接構(gòu)件17b內(nèi)，從而連接連接構(gòu)件17a、17b。 圖5b示出了帶有連接構(gòu)件17a的底部鼓輪構(gòu)件10，而圖5c示出了具有連接構(gòu)件 17b的頂部鼓輪構(gòu)件11。
權(quán)利要求
一種閥，所述閥包括殼體(2)和在殼體(2)內(nèi)旋轉(zhuǎn)的鼓輪(3)，其中所述殼體(2)包括多個基本上相同的管狀中段殼體構(gòu)件(4)、底部殼體構(gòu)件(5)和頂部殼體構(gòu)件(6)，所述殼體構(gòu)件(4、5、6)彼此連接，從而提供連續(xù)外壁，所述外壁包圍殼體腔室、端口(7)和多個與所述殼體腔室流體連通的噴嘴(8)，所述鼓輪(3)包括多個基本上相同的管狀中段鼓輪構(gòu)件(9)、底部鼓輪構(gòu)件(10)和頂部鼓輪構(gòu)件(11)，所述鼓輪構(gòu)件(9、10、11)彼此連接，從而為所述鼓輪(3)提供具有外表面(12)的內(nèi)壁，所述外表面適配成與所述外壁的對應內(nèi)表面(13)旋轉(zhuǎn)接觸，所述內(nèi)壁包括多條導管(14)，在所述鼓輪(3)旋轉(zhuǎn)過程中，所述導管(14)可以與所述噴嘴(8)流體連通或斷開，從而在所述端口(7)和所述噴嘴(8)之間提供通道。
2. 如權(quán)利要求l所述的閥，其特征在于，所述內(nèi)壁包圍內(nèi)腔(15)，且所述導管(14)在 所述外表面和所述內(nèi)腔(15)之間提供通道。
3. 如權(quán)利要求2所述的閥，其特征在于，所述端口 (7)與所述內(nèi)腔(15)流體連通。
4. 如前述權(quán)利要求任一項所述的閥，其特征在于，所述導管(14)布置成使它們在鼓輪 (3)旋轉(zhuǎn)過程中能分別與所述噴嘴(8)流體連通，從而根據(jù)鼓輪(3)在殼體中的位置，在端 口 (7)和不同噴嘴(8)之間提供通道。
5. —組形成閥的構(gòu)件，其中這一組構(gòu)件包括第一組殼體構(gòu)件和第二組鼓輪構(gòu)件，第一 組殼體構(gòu)件包括多個基本上相同的管狀中段殼體構(gòu)件(4)、底部殼體構(gòu)件(5)和頂部殼體 構(gòu)件(6)，所述殼體構(gòu)件(4、5、6)可以彼此連接以提供具有連續(xù)外壁的殼體(2)，所述外壁 包圍殼體腔室、端口 (7)以及與殼體腔室流體連通的多個噴嘴(8)，所述第二組鼓輪構(gòu)件包 括多個基本上相同的管狀中段鼓輪構(gòu)件(9)、底部鼓輪構(gòu)件(10)和頂部鼓輪構(gòu)件(11)，所 述鼓輪構(gòu)件(9、10、11)可以彼此連接以提供具有內(nèi)壁的鼓輪(3)，所述內(nèi)壁具有適配成與 外壁對應內(nèi)表面旋轉(zhuǎn)接觸的外表面(12)并包括多條導管(14)，鼓輪(3)在殼體(2)內(nèi)旋轉(zhuǎn) 的過程中，所述導管(14)可以與所述噴嘴(8)流體連通，從而在所述端口 (7)和所述噴嘴 (8)之間提供通道。
6. 如權(quán)利要求5所述的一組構(gòu)件，其特征在于，每個所述管狀中段殼體構(gòu)件(4)和管 狀中段鼓輪構(gòu)件(9)包括第一端表面和相對取向的第二端表面，每個端表面包括連接構(gòu)件 (16a、16b)，所述連接構(gòu)件適配成與相鄰的管狀中段構(gòu)件或端部構(gòu)件連接。
7. 如權(quán)利要求6所述的一組構(gòu)件，其特征在于，其中一個端表面包括第一種連接構(gòu)件， 而另一個端表面包括第二種連接構(gòu)件，第一種連接構(gòu)件和第二種連接構(gòu)件不同，并且適配 成協(xié)作進行相互連接。
8. 如權(quán)利要求6或7所述的一組構(gòu)件，其特征在于，所述連接構(gòu)件防止相鄰殼體構(gòu)件和 相鄰鼓輪構(gòu)件之間發(fā)生相互軸向位移。
9. 如權(quán)利要求6至8任一項所述的一組構(gòu)件，其特征在于，所述連接構(gòu)件防止鼓輪在殼 體內(nèi)旋轉(zhuǎn)的過程中，相鄰殼體構(gòu)件和相鄰鼓輪構(gòu)件相互脫開。
10. —種用于熱交換的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括制冷劑回路，該回路包括壓縮機、冷凝器、閥 和蒸發(fā)裝置，該蒸發(fā)裝置包括至少兩條并行流體連接在閥和共用噴嘴之間的導管，所述閥 布置成在壓縮機和蒸發(fā)裝置之間分布制冷劑流量，所述閥包括殼體(2)和在殼體(2)內(nèi)旋 轉(zhuǎn)的鼓輪(3)，其中所述殼體(2)包括多個基本上相同的管狀中段殼體構(gòu)件(4)、底部殼體 構(gòu)件(5)和頂部殼體構(gòu)件(6)，所述殼體構(gòu)件(4、5、6)彼此連接，從而提供連續(xù)外壁，所述外壁包圍殼體腔室、端口 (7)和多個與所述殼體腔體流體連接的噴嘴(8)，所述鼓輪(3)包括 多個基本上相同的管狀中段鼓輪構(gòu)件(9)、底部鼓輪構(gòu)件(10)和頂部鼓輪構(gòu)件(ll)，所述 鼓輪構(gòu)件(9、10、11)彼此連接，從而為所述鼓輪(3)提供具有外表面(12)的內(nèi)壁，所述外 表面適配成與所述外壁的對應內(nèi)表面(13)旋轉(zhuǎn)接觸，所述內(nèi)壁包括多條導管(14)，在所述 鼓輪(3)旋轉(zhuǎn)過程中，所述導管(14)可以與所述噴嘴(8)流體連通或斷開，從而在所述端 口 (7)和所述噴嘴(8)之間提供通道。
全文摘要
本發(fā)明提供一種閥，所述閥包括殼體(2)和在殼體(2)內(nèi)旋轉(zhuǎn)的鼓輪(3)。所述殼體(2)包括多個基本上相同的管狀中段殼體構(gòu)件(4)、底部殼體構(gòu)件(5)和頂部殼體構(gòu)件(6)。在所述殼體構(gòu)件(4、5、6)彼此連接之后，提供連續(xù)外壁，所述外壁包圍殼體腔室，端口(7)和多個與所述殼體腔體流體連接的噴嘴(8)。所述鼓輪(3)包括多個基本上相同的管狀中段鼓輪構(gòu)件(9)、底部鼓輪構(gòu)件(10)和頂部鼓輪構(gòu)件(11)。在所述鼓輪構(gòu)件(9、10、11)彼此連接之后，為所述鼓輪(3)提供具有外表面(12)的內(nèi)壁，所述外表面適配成與所述外壁的對應內(nèi)表面(13)旋轉(zhuǎn)接觸，所述內(nèi)壁包括多條導管(14)。在所述鼓輪(3)旋轉(zhuǎn)過程中，所述導管(14)可以與所述噴嘴(8)流體連通或斷開，從而在所述端口(7)和所述噴嘴(8)之間提供通道。此外，本發(fā)明提供一組形成閥的構(gòu)件，以及一種用于熱交換的系統(tǒng)。
文檔編號F16K11/085GK101743421SQ200880024684
公開日2010年6月16日 申請日期2008年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月19日
發(fā)明者漢斯·K·彼得森, 蘇恩·普里茨, 阿倫·J·穆斯特加德 申請人:丹佛斯公司