一種柱塞式電磁四通換向閥的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于熱泵制冷系統(tǒng)制冷制熱換向的四通換向閥。
【背景技術(shù)】
[0002]熱泵制冷機(jī)組通過其內(nèi)部的四通換向閥來改變制冷劑流動(dòng)方向以轉(zhuǎn)換熱泵制冷系統(tǒng)的制冷或制熱模式。四通換向閥通常具有兩個(gè)相互隔離的高壓通道及低壓通道，為了能使熱泵式制冷系統(tǒng)具有高的能效比，就必須要減少經(jīng)過四通換向閥的高低壓冷媒之間的熱量傳導(dǎo)壓力降、高低壓通道間的泄漏及壓力降。其次，熱泵制冷機(jī)組在制造及運(yùn)行中，系統(tǒng)內(nèi)難免會(huì)有金屬肩、焊渣等小顆粒，需要保證這些小顆粒不能對(duì)四通換向閥的換向切換造成影響。
[0003]在熱泵制冷機(jī)組內(nèi)裝置四通換向閥后，會(huì)額外增加壓力損失、熱量傳導(dǎo)及內(nèi)部泄漏，如圖1所示，現(xiàn)有的較小容量的四通換向閥一般會(huì)造成整個(gè)機(jī)組的制冷性能下降約4%?8%。該四通換向閥的低壓通道由蒸發(fā)管E到低壓排氣管S經(jīng)過180度的轉(zhuǎn)彎，在額定制冷量時(shí)，一般的低壓壓力損失在2.0psi (13.8kpa)，且該四通換向閥的內(nèi)部泄漏較大，例如在5冷噸(ISkw)的額定容量時(shí)，其內(nèi)部泄漏為4升/分。若低壓壓力降從
2.0psi (13.8kpa)減小為0.8psi (5.5kPa)時(shí)，在無需增加輸入功率的情況下增加約1.2kw的熱量輸出，因此這種四通換向閥對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的低碳節(jié)能不利。
[0004]為了解決上述問題，如圖2所示，發(fā)明人提出了一種低壓降低泄漏節(jié)能型四通換向閥，其特征在于，包括閥體I及在閥體I內(nèi)可在第一停留位及第二停留位之間切換的閥芯2，閥體I與閥芯2同軸布置，由位于閥芯2兩端的端部密封結(jié)構(gòu)3及位于閥芯2中部的中部密封結(jié)構(gòu)4將閥體I與閥芯2之間的空間至少分割為第一高壓腔5、低壓腔6及第二高壓腔7，第一高壓腔5與第二高壓腔7相連通，第一高壓腔5與低壓腔6之間及低壓腔6與第二高壓腔7之間各自獨(dú)立；在閥體I上設(shè)有與其連通的高壓進(jìn)氣管D、蒸發(fā)管E、冷凝管C及低壓排氣管S，冷凝管C與蒸發(fā)管E的徑向角度相同或不同，低壓排氣管S位于冷凝管C與蒸發(fā)管E的居中位置，高壓進(jìn)氣管D位于閥體I的一端設(shè)置；
[0005]當(dāng)閥芯2移動(dòng)至第一停留位時(shí)，高壓進(jìn)氣管D通過第一高壓腔5僅與冷凝管C相連通，蒸發(fā)管E通過低壓腔6僅與低壓排氣管S相連通；
[0006]當(dāng)閥芯2運(yùn)動(dòng)至第二停留位時(shí)，高壓進(jìn)氣管D通過第一高壓腔5及第二高壓腔7僅與蒸發(fā)管E相連通，冷凝管C通過低壓腔6僅與低壓排氣管S相連通。
[0007]上述結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)在于:在由薄壁金屬管制作的閥芯2上，兩端裝有兩個(gè)密封結(jié)構(gòu)3，中部裝有兩個(gè)密封結(jié)構(gòu)4，這四個(gè)同軸安裝密封結(jié)構(gòu)必須保證比較高的同軸度及垂直度，才能保證閥芯組件的可靠滑動(dòng)與密封。但大批量的工業(yè)制造工藝為了降低成本很難保證四個(gè)密封結(jié)構(gòu)的同軸度及垂直度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是提供一種空調(diào)制冷用的能低成本大批量制造的低壓降、低泄漏、低熱傳導(dǎo)的柱塞式四通閥。
[0009]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供了一種柱塞式四通換向閥，包括管狀閥體，在閥體上沿軸向依次設(shè)有任意徑向角度的與其連通的高壓進(jìn)氣管以及管徑與軸向排列間距相等的冷凝管、低壓排氣管及蒸發(fā)管，其特征在于:在閥體內(nèi)設(shè)有在氣體壓力差的作用下可在第一停留位與第二停留位之間滑動(dòng)的活塞組件及被拖動(dòng)的柱塞組件。柱塞組件為中空的管狀部件，其徑向的中空部位被活塞組件的左右拖板穿過，在柱塞組件兩端部外周設(shè)有兩個(gè)柱塞密封結(jié)構(gòu)，柱塞組件軸向位于活塞組件的中部?；钊M件的兩個(gè)端部上分別設(shè)有活塞密封結(jié)構(gòu)。由活塞密封結(jié)構(gòu)及柱塞密封結(jié)構(gòu)將閥體與柱塞組件、活塞組件之間的空間至少分割為第一高壓腔、低壓腔及第二高壓腔，第一高壓腔經(jīng)由柱塞組件中空的高壓通道與第二高壓腔相連通，第一高壓腔與低壓腔之間及低壓腔與第二高壓腔之間由兩個(gè)柱塞密封結(jié)構(gòu)各自密封；
[0010]當(dāng)活塞組件拖動(dòng)柱塞組件滑動(dòng)至第一停留位時(shí)，高壓進(jìn)氣管通過第一高壓腔僅與冷凝管相連通，同時(shí)蒸發(fā)管通過低壓腔僅與低壓排氣管相連通；
[0011]當(dāng)活塞組件拖動(dòng)柱塞組件滑動(dòng)至第二停留位時(shí)，高壓進(jìn)氣管通過第一高壓腔經(jīng)由高壓通道及第二高壓腔僅與蒸發(fā)管相連通，同時(shí)冷凝管通過低壓腔僅與低壓排氣管相連通。
[0012]優(yōu)選地，在所述組成活塞組件的左右拖板位于第一高壓腔與第二高壓腔部位分別設(shè)有高壓均流口。
[0013]優(yōu)選地，在所述閥體的兩端設(shè)有閥體端蓋，閥體端蓋的部分向所述閥體內(nèi)部?jī)?nèi)凹，以定位所述活塞組件的移動(dòng)。
[0014]優(yōu)選地，所述活塞組件包括穿過所述柱塞組件中間的左拖板及右拖板，左拖板及右拖板分別與兩個(gè)所述活塞密封結(jié)構(gòu)相連接，并穿過所述柱塞組件后鉚合。
[0015]優(yōu)選地，所述柱塞組件包括柱塞，柱塞套在所述鉚合的左、右拖板外，柱塞徑向不受所述左拖板及所述右拖板的限制，在柱塞兩端的外圓周面上設(shè)有所述柱塞密封結(jié)構(gòu)；
[0016]所述低壓腔位于柱塞軸向的中間、徑向的外部，所述低壓腔的寬度正好蓋住所述閥體上的冷凝管與低壓排氣管，柱塞徑向的中間形成有貫通的所述高壓通道。
[0017]優(yōu)選地，所述柱塞為一體成型，柱塞的兩端形成有兩個(gè)密封圈溝槽、兩個(gè)密封肩、兩個(gè)密封圈止口，每個(gè)密封圈溝槽位于一對(duì)密封肩及密封圈止口間，密封肩的外徑比所述閥體的內(nèi)徑小0.02mm?0.80mm ;在兩個(gè)密封圈溝槽中分別同軸并緊密裝有所述柱塞密封結(jié)構(gòu)，密封結(jié)構(gòu)的密封方向?yàn)樽柚箖啥烁邏呵幌蛑胁康蛪呵恍孤┑膯畏较颉?br>[0018]優(yōu)選地，所述柱塞密封結(jié)構(gòu)包括開口的帶密封唇的環(huán)形密封圈及位于開口內(nèi)的蓄能彈簧，環(huán)形密封圈的開口部背對(duì)密封肩。
[0019]優(yōu)選地，所述柱塞包括本體，以及位于本體兩端的兩個(gè)環(huán)形柱塞擋塊及兩個(gè)環(huán)形密封圈擋塊，每對(duì)環(huán)形柱塞擋塊與環(huán)形密封圈擋塊間形成溝槽，在兩個(gè)溝槽中分別同軸并緊密裝有所述柱塞密封結(jié)構(gòu)。
[0020]優(yōu)選地，所述柱塞密封結(jié)構(gòu)包括開口的環(huán)形密封圈及位于開口內(nèi)的蓄能彈簧，環(huán)形密封圈的開口部背對(duì)所述密封肩或所述環(huán)形柱塞擋塊。
[0021]優(yōu)選地，所述活塞密封結(jié)構(gòu)包括皮碗，在皮碗底面的兩側(cè)分別設(shè)有內(nèi)壓板及外壓板，由內(nèi)壓板及外壓板將齒形彈簧壓緊在皮碗上，通過齒形彈簧的彈力使得皮碗的外圓周面始終保持與所述閥體的內(nèi)壁密封配合。
[0022]優(yōu)選地，所述內(nèi)壓板及所述外壓板通過鉚釘將所述齒形彈簧壓緊在所述皮碗上。
[0023]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:閥芯由柱塞組件與活塞組件組成，柱塞組件徑向不受活塞組件限制，活塞組件只是軸向拖動(dòng)柱塞組件，因此在大批量制作時(shí)，只需要分別保證活塞組件上的兩個(gè)活塞密封結(jié)構(gòu)的同軸度與垂直度，及柱塞組件上的兩個(gè)柱塞密封結(jié)構(gòu)的同軸度與垂直度，而兩個(gè)密封結(jié)構(gòu)之間的同軸度與垂直度是比較容易做到，另外本發(fā)明的大批量制作成本更低。
【附圖說明】
[0024]圖1為現(xiàn)有的四通換向閥的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2為現(xiàn)有的改進(jìn)的四通換向閥的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖3為本發(fā)明提供的閥芯處于第一停留位的柱塞式四通換向閥的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖4為本發(fā)明提供的閥芯處于第二停留位的柱塞式四通換向閥的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖5為活塞密封結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0029]圖6為實(shí)施例1中的柱塞組件的示意圖；
[0030]圖7為實(shí)施例2中的柱塞組件的示意圖；
[0031]圖8為V型柱塞密封結(jié)構(gòu)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]為使本發(fā)明更明顯易懂，茲以優(yōu)選實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說明如下。
[0033]實(shí)施例1
[0034]如圖3及圖4所示，本發(fā)明提供的一種柱塞式四通換向閥，包括閥體I，在閥體I上依次設(shè)有與其連通的高壓進(jìn)氣管D、冷凝管C、低壓排氣管S及蒸發(fā)管E。在閥體I內(nèi)設(shè)有左拖板13-1、右拖板13-2及柱塞14。穿過中間貫通的管狀柱塞14后兩端分別用鉚釘17、鉚釘18把左拖板13-1及右拖板13-2鉚合，分別在鉚合后的左拖板13-1及右拖板13_2的左右端部各裝有一個(gè)活塞密封結(jié)構(gòu)9。在柱塞14的兩端外圓部各裝有一個(gè)柱塞密封結(jié)構(gòu)10。
[0035]左拖板13-1、右拖板13-2、鉚釘17、鉚釘18及兩個(gè)活塞密封結(jié)構(gòu)9組成活塞組件。
[0036]柱塞14及兩個(gè)柱塞密封結(jié)構(gòu)10組成柱塞組件。
[0037]在閥體I的兩端設(shè)有閥體端蓋12，閥體端蓋12的中間部分向內(nèi)內(nèi)凹，用于定位活塞組件。
[0038]柱塞組件徑向不受活塞組件限制，軸向受到活塞組件的左拖板13-1、右拖板13-2的