專利名稱：用于卡諾循環系統的四通閥的制作方法
技術領域：
本發明涉及ー種用于卡諾循環系統的四通閥。
背景技術：
傳統的制冷或者熱泵系統在進行制冷到制熱模式切換吋，需要對先導閥進行持續供電，通過先導閥內部滑塊的移動導通閥體上下端的導流管，從而將高壓冷媒和低壓冷媒引入四通閥主閥的兩端，建立壓差完成冷媒流動換向。這種四通閥內部結構復雜，制造エ藝難度大，毛細管路焊接易堵，內部活塞容易燒損變形；運行可靠性較差，經常會出現內部結構卡死現象，壓カ差不足而導致閥體不工作。在冬季室內外エ況下，通常情況下空調或者熱泵系統都是長時間運行制熱模式， 也就意味著需要對四通閥一直供電來保證制熱的穩定運行，這種模式首先是通電能耗存在，不利于節能減排，其次傳統的四通閥需要對閥體持續供電，一旦斷電，則轉入默認模式， 對電路和控制部分可靠性要求高。因此，有必要作進ー步改進和完善。

發明內容
本發明的目的旨在提供ー種結構簡單合理、可靠性高、加工方便和生產效率高的用于卡諾循環系統的四通閥，以克服現有技術中的不足之處。按此目的設計的一種用于卡諾循環系統的四通閥，包括閥體及閥芯構成的四通閥主體，四通閥主體通過管道與空調器相連，其結構征是所述閥芯為柱狀，閥芯的內部設有互相対稱的通道，該通道貫穿至閥芯的表面；閥體對應通道設置有ー個以上的通孔，通孔的直徑與通道開ロ的直徑相同。所述通道包括第一通道和第二通道，該通道呈L形、或圓弧形、或月牙形；閥芯的中部設置有閥芯軸，第一通道和第二通道位于閥芯軸的左右側或上下側。所述閥體對應閥芯軸設置有步進電機，步進電機上的電機軸與閥芯軸傳動連接， 步進電機驅動閥芯在閥體內做角位移量為90° *[2n+l]的轉動，其中η為非負整數，閥芯轉動配合于閥體內，且與閥體的內表面密封連接。所述閥芯與閥體為同軸設置，閥體呈中空的筒體狀，閥體和閥芯由使制冷卡諾循環順利實現、安全、高效的銅材料和/或鋼材料制成；通孔環繞設置于閥體的外壁上，該通孔包括第一通孔、第二通孔、第三通孔和第四通孔，相鄰的通孔呈90°對稱設置。所述第一通孔和第二通孔分別與第二通道的兩端相連，第三通孔和第四通孔分別與第一通道的兩端相連；或者第一通孔和第四通孔分別與第一通道的兩端相連，第二通孔和第三通孔分別與第二通道的兩端相連。所述空調器包括壓縮機、室內換熱器和室外換熱器，壓縮機的一端與第二通孔相連，壓縮機的另一端與第四通孔相連；室內換熱器的一端與第一通孔相連，室內換熱器的另一端與室外換熱器之間設置有節流部件，節流部件的兩端分別與室內換熱器及室外換熱器相連，室外換熱器與第三通孔相連，共同構成ー冷媒循環回路。
本發明中的制冷狀態與制熱狀態之間的切換，只需要步進電機驅動閥芯與閥體轉動配合，在運行過程中，通過短時間通電便可進行模式切換，并且在斷電之后依然能維持原有模式繼續進行，不需要持續對閥體通電，提高穩定性及可靠性；并且減少活塞傳動機構的增設，閥芯卡死和失效的現象大大降低，節約了材料成本，從而滿足節能減排的目的；同時閥芯與閥體的內表面密封連接，提高四通閥的密封性，防止串氣現象的發生；改變傳統四通閥結構復雜、制造困難和可靠性差等不足之處；其具有結構簡單合理、能效比高、控制精高、 成本低廉和啟閉時間短的特點，便于推廣應用。


圖1為本發明的一實施例中制冷模式的工作示意圖。圖2為圖1的制熱模式的工作示意圖。圖3-圖4為閥體和閥芯的裝配示意圖。圖5為閥芯的局部剖視結構示意圖。圖6為閥體和步進電機組裝后的主視結構示意圖。圖中1為壓縮機，2為第一通孔，3為第二通孔，4為四通閥主體，4. 1為閥芯，4. 2 為閥體，4. 3為閥芯軸，4. 4為步進電機，4. 5為第一通道，4. 6為第二通道，5為第三通孔，6 為第四通孔，7為室內換熱器，8為節流部件，9為室外換熱器。
具體實施例方式下面結合附圖及實施例對本發明作進ー步描述。參見圖1-圖6，本用于卡諾循環系統的四通閥，包括閥體4. 2及閥芯4. 1構成的四通閥主體4，四通閥主體4通過管道與空調器相連，空調器由壓縮機1、室內換熱器7和室外換熱器9裝配而成，室內換熱器7的另一端與室外換熱器9之間設置有節流部件8，節流部件8的兩端分別與室內換熱器7及室外換熱器9相連，共同構成ー冷媒循環回路。閥體4. 2呈中空的筒體狀，閥芯4. 1與閥體4. 2為同軸設置，閥體4. 2和閥芯4. 1 由使制冷卡諾循環順利實現、安全、高效的鋼材料或銅材料制成。閥體4. 2的外壁環繞設置有ー個以上的通孔，通孔包括第一通孔2、第二通孔3、第三通孔5和第四通孔6，相鄰的通孔呈90°對稱設置。壓縮機1的一端與第二通孔3相連，壓縮機1的另一端與第四通孔6 相連，室內換熱器7的一端與第一通孔2相連，室外換熱器9與第三通孔5相連。閥芯4. 1 的中部設置有閥芯軸4. 3，閥體4. 2對應閥芯軸4. 3設置有步進電機4. 4，步進電機4. 4的特性保證了可以它可以做非連續的定值運動。步進電機4. 4上的電機軸與閥芯軸4. 3傳動連接，步進電機4. 4驅動閥芯4. 1在閥體4. 2內轉動，閥芯4. 1轉動配合于閥體4. 2內，且與閥體4. 2的內表面密封連接。各個空腔的換向依靠步進電機4. 4帶動閥芯4. 1轉動來實現，有效避免出現卡死現象，簡化制造エ藝。由于閥體4. 2的內表面密封連接，提高四通閥的密封性，防止串氣現象的發生。同時解決了現有技術中四通閥持續供電來維持模式進行， 或者復雜的內部結構和精細的毛細管焊接。閥芯4. 1為柱狀，閥芯4. 1的內部設有互相対稱的通道，該通道貫穿至閥芯4. 1的表面，閥體4. 2對應通道通孔的直徑與通道開ロ的直徑相同。通道包括第一通道4. 5和第二通道4. 6，該通道呈圓弧形，第一通道4. 5和第二通道4. 6位于閥芯軸4. 3的左右側或上下側。第一通孔2和第二通孔3分別與第二通道4. 6的兩端相連，第三通孔5和第四通孔 6分別與第一通道4. 5的兩端相連。或者第一通孔2和第四通孔6分別第一通道4. 5的兩端相連，第二通孔3和第三通孔5分別與第二通道4.6的兩端相連，其目的在于運行過程中，不需要維持閥體4. 2通電狀態，穩定性高，沒有復雜的活塞傳動機構，閥芯4. 1卡死和失效的可能性大大降低，讓整個結構簡單，運行可靠。本發明的工作原理為開啟制冷模式吋，閥芯4. 1上的第二通道4. 6連通閥體4. 2上的第二通孔3和第三通孔5，閥芯4. 1上的第一通道4. 5連通閥體4. 2上的第一通孔2和第四通孔6，這時，高溫高壓的冷媒從壓縮機1排出后依次流經第二通孔3、第三通孔5、室外換熱器9、節流部件 8和室內換熱器7，再由第一通孔2和第四通孔6回到壓縮機1，實現制冷循環。閥體4. 2斷電后，系統維持制冷狀態不變。當需要切換制熱時，步進電機4.4的信號輸入，閥芯4. 1轉動90° *[2n+l]的位移量，其中η為非負整數，即η = 0，1，2，3……，此時閥芯4. 1上的第二通道4. 6連通閥體4. 2 上的第一通孔2和第二通孔3，閥芯4. 1上的第一通道4. 5連通閥體4. 2上的第三通孔5和第四通孔6，這時，高溫高壓的冷媒從壓縮機1排出后依次流經第二通孔3、第一通孔2、室內換熱器7、節流部件8和室外換熱器9，再由第三通孔5和第四通孔6回到壓縮機1，實現制熱循環。閥體4. 2斷電后，系統維持制熱狀態不變，直至步進電機4. 4的信號輸入，因此四通閥主體的換向不需持續供電，系統運行可靠性高。節約了材料成本，從而滿足節能減排的目的，提高能效比。
權利要求
1.一種用于卡諾循環系統的四通閥，包括閥體(4.2)及閥芯(4. 1)構成的四通閥主體 (4)，四通閥主體(4)通過管道與空調器相連，其征是所述閥芯(4. 1)為柱狀，閥芯(4. 1)的內部設有互相対稱的通道，該通道貫穿至閥芯(4. 1)的表面；閥體(4. 2)對應通道設置有一個以上的通孔，通孔的直徑與通道開ロ的直徑相同。
2.根據權利要求1所述用于卡諾循環系統的四通閥，其特征是所述通道包括第一通道 (4.5)和第二通道6)，該通道呈L形、或圓弧形、或月牙形；閥芯(4. 1)的中部設置有閥芯軸(4.幻，第一通道(4. 5)和第二通道(4. 6)位于閥芯軸(4. 3)的左右側或上下側。
3.根據權利要求2所述用于卡諾循環系統的四通閥，其特征是所述閥體(4.2)對應閥芯軸(4. 3)設置有步進電機4)，步進電機(4.4)上的電機軸與閥芯軸(4. 3)傳動連接， 步進電機(4. 4)驅動閥芯(4. 1)在閥體(4. 2)內做角位移量為90° *[2n+l]的轉動，其中 η為非負整數，閥芯(4. 1)轉動配合于閥體(4.2)內，且與閥體(4.2)的內表面密封連接。
4.根據權利要求1-3任一所述用于卡諾循環系統的四通閥，其特征是所述閥芯(4.1) 與閥體(4. 2)為同軸設置，閥體呈中空的筒體狀，閥體(4. 2)和閥芯(4. 1)由使制冷卡諾循環順利實現、安全、高效的銅材料和/或鋼材料制成；通孔環繞設置于閥體的外壁上，該通孔包括第一通孔O)、第二通孔(3)、第三通孔( 和第四通孔(6)，相鄰的通孔呈90°對稱設置。
5.根據權利要求4所述用于卡諾循環系統的四通閥，其特征是所述第一通孔(2)和第二通孔(3)分別與第二通道(4.6)的兩端相連，第三通孔(5)和第四通孔(6)分別與第一通道(4. 5)的兩端相連；或者第一通孔( 和第四通孔(6)分別與第一通道(4. 5)的兩端相連，第二通孔C3)和第三通孔( 分別與第二通道(4.6)的兩端相連。
6.根據權利要求5所述用于卡諾循環系統的四通閥，其特征是所述空調器包括壓縮機 (1)、室內換熱器(7)和室外換熱器(9)，壓縮機(1)的一端與第二通孔C3)相連，壓縮機(1) 的另一端與第四通孔(6)相連；室內換熱器的一端與第一通孔( 相連，室內換熱器的另ー 端與室外換熱器(9)之間設置有節流部件(8)，節流部件(8)的兩端分別與室內換熱器及室外換熱器相連，室外換熱器與第三通孔( 相連，共同構成ー冷媒循環回路。
全文摘要
一種用于卡諾循環系統的四通閥，包括閥體及閥芯構成的四通閥主體，四通閥主體通過管道與空調器相連，閥芯為柱狀，閥芯的內部設有互相對稱的通道，該通道貫穿至閥芯的表面；閥體對應通道設置有一個以上的通孔，通孔的直徑與通道開口的直徑相同。本發明中的制冷狀態與制熱狀態之間的切換，只需要步進電機驅動閥芯與閥體轉動配合，在運行過程中，通過短時間通電便可進行模式切換，并且在斷電之后依然能維持原有模式繼續進行；同時閥芯與閥體的內表面密封連接，提高四通閥的密封性，防止串氣現象的發生；改變傳統四通閥結構復雜、制造困難和可靠性差等不足之處。其具有結構簡單合理、能效比高、控制精高和啟閉時間短的特點，便于推廣應用。
文檔編號F16K11/085GK102563123SQ20111046016
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月30日 優先權日2011年12月30日
發明者余文鵬, 李震 申請人:美的集團有限公司