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电磁切换阀及具有其的制冷系统的制作方法

2021-10-22 22:34:00 来源:中国专利 TAG:制冷 电磁 切换 制冷系统


1.本发明涉及制冷技术领域,特别是涉及一种电磁切换阀及具有其的制冷系统。


背景技术:

2.在制冷系统中,通常使用四通阀来进行冷媒流动方向的切换,四通阀一般具有两个工位,在应用于空调制冷系统时,当空调处于制冷循环时,四通阀的d接管与c接管相通,e接管与s接管相通,此时,室外热交换器内为高温高压气体,向室外环境放热,室内热交换器内为低温低压气体,吸收室内环境的热量,实现室内制冷;当空调处于制热循环时,d接管与e接管相通,c接管与s解卦相通,室内热交换器内为高温高压气体,向室内环境放热,实现室内制热,室外热交换器内为低温低压气体,实现室外制冷。
3.实际应用中,当空调制冷系统长时间处于制热循环时,室外热交换器会出现结霜现象,为保证空调系统的正常运行,需要对室外热交换器进行除霜处理。
4.目前,常采用的方式为通过切换四通阀的工位,使系统处于制冷循环状态,以使室外热交换器通过高温高压气体,实现除霜,待除霜完成后,再切换四通阀的工位以实现制热循环。


技术实现要素:

5.本发明提供一种电磁切换阀,包括阀体部件、第一导阀部件以及第二导阀部件;
6.所述阀体部件包括第一阀体和第二阀体,所述第一阀体和所述第二阀体固定连接或为一体结构;所述第一阀体的通径大于所述第二阀体的通径;
7.还包括第一端盖、滑动件和止挡部,所述第一端盖封堵所述第一阀体的开口;所述滑动件包括隔离部以及限位部;
8.所述第二阀体内设有阀座、滑块和连杆组件,所述阀座设置有e接口、s接口和c接口,所述第二阀体设置有d接口,所述滑块具有滑块内腔;所述连杆组件包括连杆以及固设于所述连杆两端的第一活塞部件和第二活塞部件;
9.所述阀体部件具有阀腔,所述滑动件能够在所述阀腔内滑动以靠近或远离所述阀座,所述止挡部用于限制所述滑动件的滑动位置;
10.所述阀腔包括主阀腔,所述第一活塞部件和所述第二活塞部件之间形成所述主阀腔,所述主阀腔与所述d接口连通,所述阀腔还包括第一腔体、第二腔体以及第三腔体,所述第一导阀部件和所述第二导阀部件能够改变所述第一腔体和所述第二腔体的压力差,以及所述第二腔体和所述第三腔体的压力差,以切换所述滑块的滑动方向和所述滑动件的滑动方向,以使所述电磁切换阀具有三个工作位:
11.第一工作位,所述滑块内腔连通所述e接口和所述s接口,所述隔离部与所述第一端盖相抵,所述限位部与所述第一活塞相抵;
12.第二工作位,所述滑块内腔与所述e接口、所述s接口和所述c接口连通,所述隔离部相对远离所述第一端盖且所述隔离部与所述止挡部相抵,所述限位部与所述第一活塞部
件相抵;
13.第三工作位,所述滑块内腔连通所述s接口和所述c接口,所述隔离部相对远离所述第一端盖且所述隔离部与所述止挡部相抵,所述限位部相对远离所述第一活塞部件。
14.本发明还提供一种制冷系统,包括压缩机、室内热交换器、四通阀,所述压缩机的进口与所述四通阀的s口连通;还包括电磁切换阀、第一室外热交换器和第二室外热交换器,所述电磁切换阀为上述所述的电磁切换阀;
15.所述压缩机的出口管路分成两条支路,第一支路与所述四通阀的d口连通,第二支路与所述电磁切换阀的d接口连通;
16.所述四通阀的c口与所述室内热交换器的一个接口连通,e口与所述电磁切换阀的s接口连通;
17.所述电磁切换阀的e接口和c接口分别与所述第一室外热交换器的一个接口和所述第二室外热交换器的一个接口连通;
18.所述第一室外热交换器的另一个接口和所述第二室外热交换器的另一个接口通过一根管路与所述室内热交换器的另一个接口连通;
19.所述第二支路上还设有流量调节阀。
20.本发明提供一种电磁切换阀及其制冷系统,通过对电磁切换阀结构的优化设计使其具有三个工作位,在不改变室内机制热状态的前提下,能够实现室外机的除霜工作,相对减少能量损耗。
附图说明
21.图1为本发明所提供具体实施例中制冷系统在制冷模式下的原理示意图;
22.图2为本发明所提供具体实施例中制冷系统在制热模式下的原理示意图;
23.图3为本发明所提供具体实施例中制冷系统在第一除霜模式下的原理示意图;
24.图4为本发明所提供具体实施例中制冷系统在第二除霜模式下的原理示意图;
25.图5至图7分别为具体实施例中电磁切换阀在第一工作模式下、第二工作模式和第三工作模式下的结构示意图;
26.图8a和图8b分别为具体实施例中电磁切换阀的第一导阀部件在通电状态和断电状态下的局部示意图;
27.图9a和图9b分别为具体实施例中电磁切换阀的第二导阀部件在通电状态和断电状态下的局部示意图;
28.图10和图11示出了阀体部件和滑动件配合结构的第一实施例的局部示意图,其中,图10中滑动件处于第一位置,图11中滑动件处于第二位置;
29.图12和图13示出了阀体部件和滑动件配合结构的第二实施例的局部示意图,其中,图12中滑动件处于第一位置,图13中滑动件处于第二位置;
30.图14和图15示出了阀体部件和滑动件配合结构的第三实施例的局部示意图,其中,图14中滑动件处于第一位置,图15中滑动件处于第二位置;
31.图16a、图16b和图16c分别示出了阀座与滑块配合结构的第一实施例中滑块处于第一工作位、第二工作位和第三工作位的结构示意图;
32.图17a、图17b和图17c分别示出了阀座与滑块配合结构的第一实施例中滑块处于
第一工作位、第二工作位和第三工作位的结构示意图;
33.图18a、图18b和图18c分别示出了阀座与滑块配合结构的第一实施例中滑块处于第一工作位、第二工作位和第三工作位的结构示意图;
34.图19为本发明所提供电磁切换阀的另一实施例的结构示意图;
35.图20a至图20d示意了电磁切换阀处于第一工作位时滑块与阀座的四种配合关系;
36.图21a至图21d示意了电磁切换阀处于第二工作位时滑块与阀座的四种配合关系;
37.图22a至图22d示意了电磁切换阀处于第三工作位时滑块与阀座的四种配合关系。
38.附图标记说明:
39.压缩机101,室内热交换器102,第一室外热交换器131,第二室外热交换器132,四通阀104,电磁切换阀105,流量调节阀106;
40.第一腔体q1,第二腔体q2,第三腔体q3,主阀腔q4;
41.第一阀体211,本体部2111,连接部2112,第二阀体212,第一端盖213,第二端盖214,转接座215,第一台阶部2151,第二台阶部2152,轴向凸出部2153;
42.阀座202;
43.滑块203,滑块内腔203a,第一腔侧壁231,第二腔侧壁232;
44.连杆组件204,连杆241,第一活塞部件242,第二活塞部件243;
45.滑动件205,隔离部251,活塞碗2511,隔离块2512,密封圈2513,限位部252,连接杆253;
46.第一导阀部件206,第一导阀套261,第一导阀座262,第一导阀碗263,第一线圈264,第一静铁芯265,第一动铁芯266,第一复位弹性件267,第一连接架268;
47.第二导阀部件207,第二导阀套271,第二导阀座272,第一接口272a,第二接口272b,第二导阀碗273,第二线圈274,第二静铁芯275,第二动铁芯276,第二复位弹性件277,第二连接架278。
具体实施方式
48.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,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。
49.为便于理解和描述简洁,下文结合电磁切换阀及具有其的制冷系统一并说明,有益效果部分不再重复论述。
50.请参考图1至图4,图1为本发明所提供具体实施例中制冷系统在制冷模式下的原理示意图;图2为本发明所提供具体实施例中制冷系统在制热模式下的原理示意图;图3为本发明所提供具体实施例中制冷系统在第一除霜模式下的原理示意图;图4为本发明所提供具体实施例中制冷系统在第二除霜模式下的原理示意图。
51.如图所示,该实施例中,制冷系统包括压缩机101、室内热交换102、第一室外热交换器131、第二室外热交换器132、四通阀104和电磁切换阀105。
52.其中,四通阀104为目前通用的四通阀结构,只具有两个工作位,即其e口与s口连通、d口与c口连通的工作位,以及e口与d口连通、s口与c口连通的工作位。
53.电磁切换阀105为本发明在现有四通阀基础上改进的电磁切换阀,具有三个工作位,具体在下文中介绍制冷系统的工作模式中说明。
54.其中,压缩机101的进口与四通阀104的s口连通,压缩机101的出口管路分成两条支路,第一支路与四通阀104的d口连通,第二支路与电磁切换阀105的d接口连通,第二支路上还设有节流阀106,具体地,节流阀106可以选用膨胀阀,以调节各支路上冷媒的流量,确保制冷系统的正常运行。
55.四通阀104的c口与室内热交换器102的一个接口连通,e口与电磁切换阀105的s接口连通。
56.电磁切换阀105的e接口与第一室外换热器131的一个接口连通,电磁切换阀105的c接口与第二室外换热器132的一个接口连通。
57.第一室外热交换器131的另一个接口和第二室外热交换器132的另一个接口通过一根管路与室内热交换器的另一个接口连通,该管路上设有节流元件。
58.如上设置,该制冷系统的工作模式包括制冷模式、制热模式和除霜模式,其中除霜模式具有两种情形,下面一一说明。
59.制冷模式
60.如图1所示,制冷模式下,四通阀104处于d口与e口连通、c口与s口连通的工作位置,电磁切换阀105处于e接口、s接口和c接口相互连通的工作位。
61.由于电磁切换阀105的d接口处于封闭状态,实际应用时,可将流量调节阀106关闭,当然将流量调节阀106调节为较小开度也是可行的;压缩机101出口端的高温高压冷媒主要经第一支路流向四通阀104的d口,再经四通阀104的e口流向电磁切换阀105的s接口,由于电磁切换阀105的s接口与其e接口、c接口均连通,所以流入s接口的冷媒分成两路,分别经e接口和c接口流入第一室外热交换器131和第二室外热交换器132,两个室外热交换器此时均处于制热状态,冷媒经室外热交换器后再经节流元件变成低温低压状态,通过室内热交换器102,此时室内热交换器102处于制冷状态,最终经四通阀104回到压缩机101。
62.制热模式
63.如图2所示,制热模式下,四通阀104处于d口与c口连通、e口与s口连通的工作位置,电磁切换阀105处于e接口、s接口和c接口相互连通的工作位。
64.由于电磁切换阀105的d接口处于封闭状态,实际应用时,可将流量调节阀106关闭,当然也可将流量调节阀106调节为较小开度;压缩机101出口端的高温高压冷媒主要经第一支路流向四通阀104的d口,再经四通阀104的c口流向室内热交换器102,此时室内热交换器103处于制热状态,然后冷媒经过节流元件后变成低温低压状态,分别流入第一室外热交换器131和第二室外热交换器132,此时两个室外热交换器均处于制冷状态,流出两个室外热交换器的冷媒分别流向电磁切换阀105的e接口和c接口,经电磁切换阀105的s接口流向四通阀104,最终回到压缩机101。
65.第一除霜模式
66.如图3所示,第一除霜模式下,四通阀104处于d口与c口连通、e口与s口连通的工作位置,电磁切换阀105处于e接口与s接口连通,d接口与c接口连通的工作位。
67.流量调节阀106可根据除霜需求调节其开度,同时也应当确保室内热交换器102的制热效果。
68.压缩机101出口端的高温高压冷媒分两条支路,一部分冷媒经流量调节阀106调节后,经电磁切换阀105的d接口至c接口的通路流入第二室外热交换器132,此时,第二室外热
交换器132处于除霜状态,流出第二室外热交换器132的冷媒因压差的作用会流向第一室外热交换器131,并经电磁切换阀105的e接口至s接口的通路及四通阀104的e口至s口的通路回到压缩机101;压缩机101出口端的另一部分冷媒经四通阀104的d口至c口的通路流向室内热交换器102,室内热交换器102处于制热状态,室内热交换器102流出的冷媒经节流元件后变成低温低压状态,流经第一室外热交换器131,第一室外热交换器131处于制冷状态,流出第一室外热交换器131的冷媒经电磁切换阀105、四通阀104最终回到压缩机101。
69.第二除霜模式
70.如图4所示,第二除霜模式下,四通阀104处于d口与c口连通、e口与s口连通的工作位置,电磁切换阀105处于d接口与e接口连通,c接口与s接口连通的工作位。
71.流量调节阀106可根据除霜需求调节其开度,同时也应当确保室内热交换器102的制热效果。
72.压缩机101出口端的高温高压冷媒分两条支路,一部分冷媒经流量调节阀106调节后,经电磁切换阀105的d接口至e接口的通路流入第一室外热交换器131,此时,第一室外热交换器131处于除霜状态,流出第一室外热交换器131的冷媒因压差的作用会流向第二室外热交换器132,并经电磁切换阀105的c接口至s接口的通路四通阀104的e口至s口的通路回到压缩机101;压缩机101出口端的另一部分冷媒经四通阀的d口至c口的通路流向室内热交换器102,室内热交换器102处于制热状态,室内热交换器102流出的冷媒经节流元件后变成低温低压状态,流经第二室外热交换器132,第二室外热交换器132处于制冷状态,流出第二室外热交换器132的冷媒经电磁切换阀105、四通阀104最终回到压缩机101。
73.如上可见,将室外热交换器分为两个部分,并利用本发明提供的具有三个工作位的电磁切换阀105和常规的四通阀104相结合,可以使制冷系统具有常规制冷模式和制热模式外,还能在不影响室内热交换器102制热的状态下,对室外热交换器进行除霜。
74.由上制冷系统的各工作模式可知,本发明提供的电磁切换阀105能够在三个工作位之间切换,具体而言是其滑块相对阀座能够在三个工作位之间切换:
75.滑块位于第一工作位,阀座的e接口和s接口通过滑块内腔连通,c接口与滑块内腔非连通,即c接口通过阀腔与d接口连通;可以理解,该第一工作位即为上述制冷系统中第一除霜模式下电磁切换阀105所在的工作位;
76.滑块位于第二工作位,阀座的e接口、s接口和c接口均与滑块内腔连通,即e接口、s接口和c接口相互连通;可以理解,该第二工作位即为上述制冷系统中制冷模式和制热模式下电磁切换阀105所在的工作位;
77.滑块位于第三工作位,阀座的s接口和c接口通过滑块内腔连通,e接口与滑块内腔非连通,即e接口通过阀腔与d接口连通;可以理解,该第三工作位即为上述制冷系统中第二除霜模式下电磁切换阀105所在的工作位。
78.下面结合附图就本发明提供的电磁切换阀的具体结构做详细说明。
79.请参考图5至图7,图5至图7分别为具体实施例中电磁切换阀在第一工作模式下、第二工作模式和第三工作模式下的结构示意图。
80.该实施例中,电磁切换阀包括主阀和导阀。
81.电磁切换阀的主阀包括具有阀腔的阀体部件、阀座202、滑块203和连杆组件204。
82.阀体部件具有与阀腔连通的d接口;阀座202设置有与e接口、s接口和c接口;连杆
组件204包括连杆241以及固设于连杆241两端的第一活塞部件242、第二活塞部件243;滑块203具有滑块内腔203a,滑块203的底面与阀座202压紧贴合,且在连杆组件204的带动下能够沿阀座202滑动。
83.该实施例中,主阀还包括滑动件205,滑动件205包括隔离部251。
84.该实施例中,阀腔包括大径腔和小径腔,前述阀座202、滑块203和连杆组件204设置于小径腔内;滑动件205的隔离部251位于大径腔内,并滑动件205能够在阀腔内滑动以靠近或远离阀座202。
85.电磁切换阀的导阀具体包括第一导阀部件206和第二导阀部件207,两者配合用于改变连杆组件204两端的压力差,以及滑动件205两端的压力差,以切换滑块202的滑动方向和滑动件205的滑动方向,使得滑块202能够在前述三个工作位之间切换。
86.显然,连杆组件204的两个活塞部件分别与阀腔滑动密封配合,该实施例中,滑动件205的隔离部251与阀腔滑动密封配合,这样,才能通过控制连杆组件204两端的压力差,及隔离部251两端的压力差使两者滑动。
87.具体设置时,连杆组件204的第一活塞部件242相对靠近滑动件205设置,第二活塞部件243相对远离滑动件205设置。
88.可以理解,如上设置后,阀体部件的阀腔被分隔为相互密封的四个腔体,即滑动件205的隔离部251与阀体部件的一端壁之间形成的第一腔体q1,隔离部251与第二活塞部件242之间形成的第二腔体q2,第一活塞部件241与阀体部件的另一端壁之间形成的第三腔体q3,第一活塞部件241和第二活塞部件242之间形成的主阀腔q4。
89.即,第一导阀部件206和第二导阀部件207能够改变第二腔体q2和第三腔体q3的压力差,及第一腔体q1和第二腔体q2的压力差,从而切换滑块203的滑动方向和滑动件205的滑动方向。
90.具体地,阀体部件的d接口与主阀腔q4连通,可以理解,在制冷系统中,d接口与系统高压端连接,即主阀腔q4常通高压。
91.具体地,第一导阀部件206改变连杆组件204两端的压力差,即第二腔体q2和第三腔体q3的压力差,第二导阀部件207改变第一腔体q1的压力,结合第一导阀部件206对第二腔体q2的压力改变,实现第一腔体q1和第二腔体q2的压力差控制。
92.请一并参考图8a和图8b,图8a和图8b分别为具体实施例中电磁切换阀的第一导阀部件在通电状态和断电状态下的局部示意图。
93.该实施例中,第一导阀部件206包括第一驱动部、具有第一套腔的第一导阀套261、第一导阀座262和第一导阀碗263;第一导阀座262和第一导阀碗263位于第一套腔内,第一导阀座261具有第一连接口、第二连接口和第三连接口。
94.第一导阀碗263与第一导阀座262压紧贴合,在第一驱动部的驱动下,第一导阀碗263能够沿第一导阀座262滑动,以在两个工位之间切换,并配置成:
95.位于第一工位,第一连接口与第二连接口通过第一导阀碗263的内腔连通,第三连接口与第一套腔连通;
96.位于第二工位,第一连接口和第一套腔连通,第二连接口和第三连接口通过第一导阀碗263的内腔连通。
97.其中,第一连接口(图示中靠左侧的连接口)通过毛细管e1与主阀的第二腔体q2连
通,第二连接口(图示中位于中间的连接口)通过毛细管s1与主阀的s接口连通,第三连接口(图示中靠右侧的连接口)通过毛细管c1与主阀的第三腔体q3连通,第一套腔通过毛细管d1与主阀的d接口连通。
98.具体的方案中,第一驱动部包括第一线圈264、第一静铁芯265、第一动铁芯266,第一复位弹性件267和第一连接架268;其中,第一复位弹性件267设于第一静铁芯265和第一动铁芯266之间,第一连接架268连接第一动铁芯266和第一导阀碗263,通过第一线圈264的通断电,结合第一复位弹性件267控制第一动铁芯266带动第一连接架268动作,以带动第一导阀碗263滑动,从而控制各接口之间的连通状态,进而控制主阀的第二腔体q2和第三腔体q3的压力。
99.图示方案中,第一导阀部件206断电状态下,位于第一工位,此时,主阀的第二腔体q2通过毛细管e1、第一连接口、第二连接口、毛细管s1与s接口连通,第二腔体q2处于低压状态,主阀的第三腔体q3通过毛细管c1、第三连接口、第一套腔、毛细管d1与d接口连通,第三腔体q3处于高压状态。
100.第一导阀部件206通电状态下,位于第二工位,此时,主阀的第二腔体q2通过毛细管e1、第一连接口、第一套腔、毛细管d1与d接口连通,第二腔体q2处于高压状态,主阀的第三腔体q3通过毛细管c1、第三连接口、第二连接口、毛细管s1与s接口连通,第三腔体q3处于低压状态。
101.请一并参考图9a和图9b,图9a和图9b分别为具体实施例中电磁切换阀的第二导阀部件在通电状态和断电状态下的局部示意图。
102.该实施例中,第二导阀部件207包括第二驱动部、具有第二套腔的第二导阀套271、第二导阀座272和第二导阀碗273;第二导阀座272和第二导阀碗273位于第二套腔内,第二导阀座272具有第一接口和第二接口。
103.第二导阀碗273与第二导阀座272压紧贴合,在第二驱动部的驱动下,第二导阀碗273能够沿第二导阀座272滑动,以在两个状态之间切换,并配置成:
104.位于第一状态,第一接口和第二接口通过第二导阀碗273的内腔连通;
105.位于第二状态,第一接口与第二套腔连通,第二接口与第二导阀碗273的内腔连通。
106.其中,第一接口(图示中靠左侧的接口)通过毛细管e2与主阀的第一腔体q1连通,第二接口(图示中靠右侧的接口)通过毛细管s2与主阀的s接口连通,第二套腔通毛细管d2与主阀的d接口连通。
107.具体的方案中,第二驱动部包括第二线圈274、第二静铁芯275、第二动铁芯276、第二复位弹性件277和第二连接架278;其中,第二复位弹性件277设于第二静铁芯275和第二动铁芯276之间,第二连接架278连接第二动铁芯276和第二导阀碗273,这样,通过第二线圈274的通断电,结合第二复位弹性件277控制第二动铁芯276带动第二连接架278动作,以带动第二导阀碗273滑动,从而控制各接口之间的连通状态,进而控制主阀的第一腔体q1内的压力状态。
108.如图9a所示,第二导阀部件207的第二线圈274(标记于图5中)通电状态下,第二动铁芯276与第二静铁芯275吸合,带动第二导阀碗273朝靠近第二静铁芯275的方向滑动,第二复位弹性件277被压缩储存形变能,第二导阀碗273的内腔连通第二导阀座的第一接口和
第二接口,第二导阀部件207处于第一状态,此时,主阀的第一腔体q1通过第一接口、第二接口、毛细管s2与s接口连通,第一腔体q1处于低压状态。
109.如图9b所示,第二导阀部件207的第二线圈274断电状态下,在第二复位弹性件277的弹力作用下,第二动铁芯275带动第二导阀碗273朝远离第二静铁芯275的方向滑动,第一接口与第一套腔连通,第二接口与第二导阀碗273的内腔连通,第二导阀部件207处于第二状态,此时,主阀的第一腔体q1通过第一接口、第二套腔、毛细管d2与d接口连通,第一腔体q1处于高压状态。
110.该电磁切换阀还包括用于限制滑动件205滑动位置的止挡部,具体地,在第一腔体q1和第二腔体q2的压差作用下,滑动件205能够在两个位置之间切换,同时结合第二腔体q2和第三腔体q3的压差,能够使滑块203在前述三个工作位之间切换。
111.如图5所示,第一导阀部件206处于断电状态,第二导阀部件207处于通电状态,也就是说,第一腔体q1为低压状态,第二腔体q2为低压状态,第三腔体q3为高压状态,这样,连杆组件204带动滑块203朝左侧(以图示方位)移动,并推动滑动件205也朝左侧移动,至滑动件205与阀体部件的对应侧端壁抵接而处于第一位置,连杆组件204与滑动件205相抵接,使得滑块203处于前述第一工作位,e接口与s接口通过滑块203的内腔连通,c接口通过主阀腔q4与d接口连通,即前述制冷系统中第一除霜模式下电磁切换阀所处的工作位。
112.如图6所示,第一导阀部件206和第二导阀部件207均处于断电状态,也就是说,第一腔体q1为高压状态,第二腔体q2为低压状态,第三腔体q3为高压状态,这样,滑动件205在其两端压差作用下朝右侧移动至与止挡部相抵的第二位置,连杆组件204带动滑块203朝左侧移动至与滑动件205相抵,使得滑块203处于前述第二工作位,e接口、s接口和c接口通过滑块203的内腔相互连通,d接口与e接口、s接口和c接口均不连通,即前述制冷系统中制冷模式和制热模式下电磁切换阀所处的工作位。
113.如图7所示,第一导阀部件206处于通电状态,第二导阀部件207处于断电状态,也就是说,第一腔体q1为高压状态,第二腔体q2为高压状态,第三腔体q3为低压状态,此时,滑动件205保持在与止挡部相抵的第二位置,连杆组件204带动滑块203朝右侧移动至与阀体部件的对应侧端壁相抵,使得滑块203处于前述第三工作位,s接口与c接口通过滑块203的内腔连通,e接口通过主阀腔q4与d接口连通,即前述制冷系统中第二除霜模式下电磁切换阀所处的工作位。
114.可以理解,具体设置时,止挡部、滑动件205和连杆组件204的结构应当配合设置,使得三者在前述各工作位的状态下能够配合实现对应的功能。
115.实际设置时,因连杆组件204带动滑块203滑动时,及滑动件205滑动时,均与阀体部件之间存在摩擦阻力,所以,为确保在相应压差的作用下,连杆组件204和滑动件205能够如上述介绍移动,需要对阀体部件的大径腔和小径腔的参数做限定,下面详细说明,其中涉及到的参数包括:大径腔的半径r1,小径腔的半径r2,系统运行时的最小动作压力差δp,连杆组件204的摩擦力f
f
,滑动件205的摩擦力f
f’。
116.电磁切换阀在第二工作位时,第一导阀部件206和第二导阀部件207均为断电状态,滑动件205处于第二位置,连杆组件204与滑动件205相抵;由第二工作位向第一工作位切换时,第一导阀部件206不动作,第二导阀部件207由断电变为通电,第一腔体q1的压力由高压变为低压,应满足πr22δp>f
f
f
f
'才能保证可靠换向。
117.电磁切换阀由第一工作位向第二工作位切换时,第一导阀部件206不动作,第二导阀部件207由通电变为断电,第一腔体q1的压力由低压变为高压,应满足π(r1
2-r22)δp>f
f
f
f
'才能保证可靠换向。
118.电磁切换阀由第二工作位向第三工作位切换时,第一导阀部件206由断电变为通电,第二导阀部件207不动作,第二腔体q2的压力由低压变为高压,第三腔体q3的压力由高压变为低压,应满足πr22δp>f
f
才能保证可靠换向。
119.电磁切换阀由第三工作位向第二工作位切换时,第一导阀部件206由通电变为断电,第二导阀部件207不动作,第二腔体q2的但压力由高压变为低压,第三腔体q3的压力由低压变为高压,应满足πr22δp>f
f
才能保证可靠换向。
120.电磁切换阀由第一工作位向第三工作位切换时,第二导阀部件207先由通电变为断电,第一腔体q1的压力由低压变为高压,应满足π(r1
2-r22)δp>f
f
f
f
',切换至第二工作位,第一导阀部件206再由断电变为通电,第二腔体q2的压力由低压变为高压,第三腔体q3的压力由高压变为低压,应满足πr22δp>f
f
才能保证可靠换向。
121.电磁切换阀由第三工作位向第一工作位切换时,第一导阀部件206先由通电变为断电,第二腔体q2的压力由高压变为低压,第三腔体q3的压力由低压变为高压,应满足πr22δp>f
f
,切换至第二工作位,第二导阀部件207再由断电变为通电,第一腔体q1的压力由高压变为低压,应满足πr22δp>f
f
f
f
'才能可靠换向。
122.由上可知,为了保证换向可靠,滑动件205的隔离部251所处的阀腔的半径必须要大于连杆组件204所处的阀腔的半径,所以设置时,将阀体部件的阀腔分为前述大径腔和小径腔,同时还应当满足π(r1
2-r22)δp>f
f
f
f
'。
123.可以理解,系统运行时的最小动作压力差δp根据实际应用的系统需求来定,相关摩擦力与相关部件的材质相关,均可根据实际应用确定。
124.该实施例中,主阀的阀体部件具体包括第一阀体211、第二阀体212、第一端盖213和第二端盖214,其中,第一阀体211和第二阀体212均呈筒状结构,两者的相邻端固定连接,且两者的内腔连通,第一端盖213封堵第一阀体211的开口,第二端盖214封堵第二阀体212的开口,前述大径腔形成于第一阀体211,小径腔形成于第二阀体212,即第一阀体211的通径大于第二阀体212的通径;可以理解,如此设置后,第一端盖213即为前述阀体部件的一个端壁,第二端盖214为阀体部件的另一个端壁,具体地,第一腔体q1形成于第一端盖213与滑动件205之间,第三腔体q3形成于第二活塞部件242与第二端盖214之间。
125.在上述阀体部件的结构基础上,本例中将前述用于限制滑动件205的止挡部设置于第一阀体211和第二阀体212的连接处。
126.下面具体介绍第一阀体211和第二阀体212固定连接的几种实现方式及止挡部和隔离部251的几种实现方式。
127.请参考图10和图11,图10和图11示出了阀体部件和滑动件配合结构的第一实施例的局部示意图,其中,图10中滑动件处于第一位置,图11中滑动件处于第二位置。
128.图10和图11所示方案中,第一阀体211和第二阀体212具体通过具有通孔的转接座215固定连接。
129.转接座215包括第一台阶部2151和第二台阶部2152;第一台阶部2151具有朝向第一阀体211的第一台阶面,第一阀体211固定外套于该第一台阶部2151且与第一台阶面相
抵,具体地,两者可通过焊接固定;第二台阶部2152具有朝向第二阀体212的第二台阶面,第二阀体212固定外套于第二台阶部2152且与第二台阶面相抵,具体地,两者也通过焊接固定,另外,实际设置时,第二阀体212也可固定内套于第二台阶部2152。
130.可以理解,第一台阶部2151在轴向上具有一定长度,以使第一阀体211和转接座215具有一定的配合长度,第二台阶部2152在轴向上也具有一定长度,以使第二阀体212和转接座215也具有一定的配合长度,以确保转接座215与第一阀体211、第二阀体212固定的稳定性和可靠性。
131.该方案中,第一台阶部2151朝向第一端盖213的端面形成前述止挡部,如图11所示,滑动件205处于第二位置时与第一台阶部2151的端面相抵;另外,如图10所示,滑动件205处于第一位置时与第一端盖213相抵。
132.可以理解,实际设置时,第一阀体211也可内套固定于第一台阶部2151,此时,转接座215可设置向第一端盖213方向伸出的突出部以形成限制滑动件205滑动位置的止挡部。
133.该方案中,滑动件205的隔离部251具体为一个活塞碗2511,该活塞碗2511的开口方向朝向第一端盖213。
134.根据前述电磁切换阀的各工作位可知,在实际应用中,正常工作状态下,第一腔体q1的压力高于第二腔体q2,或与第二腔体q2保持一致,活塞碗2511为单向密封的结构形式,所以设置一个活塞碗2511并使其开口朝向第一腔体q1,即可满足密封需求。
135.请参考图12和图13,图12和图13示出了阀体部件和滑动件配合结构的第二实施例的局部示意图,其中,图12中滑动件处于第一位置,图13中滑动件处于第二位置。
136.图12和图13所示的方案中,第一阀体211和第二阀体212直接连接,其中,第一阀体211包括本体部2111和连接部2112,连接部2112的直径小于本体部2111的直径,用于与第一阀体211连接,具体地,第一阀体211外套固定于连接部2112,两者具体可通过焊接的方式固定。
137.同时,连接部2112形成前述限制滑动件205滑动位置的止挡部,如图13所示,滑动件205处于第二位置时与连接部2112相抵而实现限位。
138.该方案中,滑动件205的隔离部251具体包括隔离块2512和密封圈2513,隔离块2512与第一阀体211之间通过密封圈2513实现密封。
139.实际应用中,在图10和图11所示的阀体部件的结构中,隔离部251可采用图12和图13中所示的结构,同样地,在图12和图13所示的阀体部件的结构中,隔离部251也可采用图10和图11所示的结构。
140.请参考图14和图15,图14和图15示出了阀体部件和滑动件配合结构的第三实施例的局部示意图,其中,图14中滑动件处于第一位置,图15中滑动件处于第二位置。
141.图14和图15所示方案中,第一阀体211与第二阀体212具体通过具有通孔的转接座215固定连接。
142.该转接座215包括第一台阶部2151和第二台阶部2152,两者分别与第一阀体211和第二阀体212套接固定,结构形式与前述图10和图11所示方案类似,此处不再赘述。
143.两者的区别在于:该方案中,转接座215还设有朝第一阀体211内伸出的轴向凸出部2153,该轴向凸出部2153形成前述限制滑动件205滑动位置的止挡部,如图15所示,滑动件205处于第二位置时与轴向凸出部2153相抵而实现限位。
144.该方案中,滑动件205的隔离部251具体为两个固定连接的活塞碗2511,两个活塞碗2511背向设置,这样,隔离部251可以实现双向密封,可以确保在非正常工作时对相关部件造成损伤。
145.在此基础上,为避免滑动件205的隔离部251与轴向凸出部2153相抵时破坏对应的活塞碗2511,轴向凸出部2153的直径应当小于活塞碗2511的内径设置。
146.上述图10至图15所示的三个实施例中,滑动件205还包括与隔离部251固接的限位部252,在第二位置时,滑动件205具体通过隔离部251与止挡部相抵实现限位,结合图5和图6,连杆组件204与滑动件205相抵时,具体是直接与限位部252相抵接。
147.图示方案中,隔离部251和限位部252之间通过连接杆253连接,限位部252具体位于小径腔内,其直径与小径腔适配,但是其具有通孔,以使其两侧的腔室连通,如前所述,第二腔体q2形成于隔离部251和第二活塞部件242之间,所以限位部252的设置不应分隔该腔体。
148.当然,实际设置时,若限位部252为实心结构的话,其外周应当与阀腔腔壁之间留有间隙,图示方案能够确保滑动件205整体动作的稳定性。
149.可以理解,实际设置时,滑动件205不限于图示中的具体结构,只要能够满足分隔形成第一腔体q1和第二腔体q2,以及对连杆组件204的滑动位置进行限位的需求即可。
150.除了上述几种方式外,实际设置时,第一阀体211和第二阀体212也可以为一体成型结构。
151.请再次参考图5至图7,为了使电磁切换阀具有三个工作位,且保证每个工作位下的正常工作,其主阀的阀座202和滑块203需要有合理的结构配合。
152.具体地,阀座202的e接口、s接口和c接口顺次排列,即s接口位于e接口和c接口之间。当然,实际设置时,e接口、s接口和c接口的排列不限,只要能够满足下述条件即可。
153.滑块203处于第一工作位,滑块203不完全遮盖阀座202的c接口,且c接口与滑块内腔203a不连通,滑块203完全遮盖阀座202的e接口和s接口,且e接口和s接口均与滑块内腔203a连通,如此,e接口可通过滑块内腔203a与s接口连通,c接口可通过阀腔与d接口连通。
154.即,滑块内腔203a在阀座202上表面所在平面具有第一投影,该第一投影覆盖至少部分e接口,该第一投影覆盖至少部分s接口,但该第一投影不覆盖c接口。
155.这样,滑块203与阀座202的配合存在下述四种情况:
156.第一,滑块内腔203a的第一投影(图中剖面线部分)完全覆盖e接口和s接口,如图20a所示;
157.第二,滑块内腔203a的第一投影(图中剖面线部分)完全覆盖e接口,部分覆盖s接口,如图20b所示;
158.第三,滑块内腔203a的第一投影(图中剖面线部分)完全覆盖s接口,部分覆盖e接口,如图20c所示;
159.第四,滑块内腔203a的第一投影(图中剖面线部分)部分覆盖e接口,也部分覆盖s接口,如图20d所示。
160.滑块203处于第二工作位,滑块203完全遮盖阀座202的e接口、s接口和c接口,且e接口、s接口和c接口均与滑块内腔203a连通。
161.即,滑块内腔203a在阀座202上表面所在平面具有第二投影,该第二投影完全覆盖
s接口,该第二投影覆盖至少部分e接口,该第二投影覆盖至少部分c接口。
162.这样,滑块203与阀座202的配合存在下述四种情况:
163.第一,滑块内腔203a的第二投影(图中剖面线部分)完全覆盖e接口和c接口,如图21a所示;
164.第二,滑块内腔203a的第二投影(图中剖面线部分)完全覆盖c接口,部分覆盖e接口,如图21b所示;
165.第三,滑块内腔203a的第二投影(图中剖面线部分)完全覆盖e接口,部分覆盖c接口,如图21c所示;
166.第四,滑块内腔203a的第二投影(图中剖面线部分)部分覆盖e接口,也部分覆盖c接口,如图21d所示。
167.滑块203处于第三工作位,滑块203不完全遮盖阀座202的e接口,且e接口与滑块内腔203a不连通,滑块203完全遮盖阀座202的s接口和c接口,且s接口和c接口均与滑块内腔203a连通,如此,e接口可通过阀腔与d接口连通,s接口可通过滑块内腔203a与c接口连通。
168.即,滑块内腔203a在阀座202上表面所在平面具有第三投影,该第三投影覆盖至少部分s接口,该第三投影覆盖至少部分c接口,该第三投影不覆盖e接口。
169.这样,滑块203与阀座202的配合存在下述四种情况:
170.第一,滑块内腔203a的第三投影(图中剖面线部分)完全覆盖s接口和c接口,如图22a所示;
171.第二,滑块内腔203a的第三投影(图中剖面线部分)完全覆盖c接口,部分覆盖s接口,如图22b所示;
172.第三,滑块内腔203a的第三投影(图中剖面线部分)完全覆盖s接口,部分覆盖c接口,如图22c所示;
173.第四,滑块内腔203a的第三投影(图中剖面线部分)部分覆盖s接口,也部分覆盖c接口,如图22d所示。
174.其中,为了保证滑块203处于第二工作位时,其内腔能够与e接口、s接口和c接口连通,滑块203的长度应该大于e接口的半径、e接口和s接口的间距、s接口和c接口的间距以及c接口的半径之和。
175.请参考图16a、图16b和图16c,图16a、图16b和图16c分别示出了阀座与滑块配合结构的第一实施例中滑块处于第一工作位、第二工作位和第三工作位的结构示意图。
176.如图16b所示,滑块203的长度l2满足:
177.l2>(d1)/2 l12 l23 (d3)/2;
178.其中,d1为e接口的直径,l12为e接口和s接口的间距,l23为s接口和c接口的间距,d3为c接口的直径。
179.如图16a所示,该例中,滑块203处于第一工作位时,e接口和s接口完全位于滑块203的内腔范围内,即,此时,滑块203内腔的第一腔侧壁231和第二腔侧壁232之间的距离至少与e接口的半径、e接口和s接口之间的间距和s接口的半径之和相等。如此设置,可以减小此工作位下冷媒在流经e接口和s接口时的流动阻力,降低压损。
180.进一步的,第一工作位,滑块203遮盖c接口的面积不大于c接口流通面积的一半,以图示,即在c接口的径向方向上,滑块203遮盖c接口的长度l02不大于c接口的半径(d3)/
2,这样,也能减小此工作位下冷媒在流经c接口时的流动阻力,降低压损。
181.如图16c所示,该例中,滑块203处于第三工作位时,s接口和c接口完全位于滑块203的内腔范围内,即,此时,滑块203内腔的第一腔侧壁231和第二腔侧壁232之间的距离至少与s接口的半径、s接口和c接口之间的间距和c接口的半径之和相等。如此设置,可减小此工作位下冷媒在流经s接口和c接口时的流动阻力,降低压损。
182.进一步的,第三工作位,滑块203遮盖e接口的面积不大于e接口流通面积的一半,以图示,即在e接口的径向方向上,滑块203遮盖e接口的长度l03不大于(d1)/2,这样,也能减小此工作位下冷媒在流经e接口时的流动阻力,降低压损。
183.具体地,为方便设置,滑块203的结构对称设置,同时,e接口、s接口和c接口等通径设置,且e接口和s接口之间的间距与s接口和c接口之间的间距相同,即d1=d3,l12=l23,可以理解,这样设置后,l02=l03。
184.如图16b所示,该例中,滑块203处于第二工作位,滑块203遮盖c接口的面积大于c接口流通面积的一半,以图示,即在c接口的径向方向上,滑块203遮盖c接口的长度l01大于(d3)/2,滑块203遮盖e接口的面积也大于e接口流通面积的一半。
185.可以理解,在其他的例子中,为了降低第二工作位下冷媒的流动阻力,可以通过设置使滑块203遮盖c接口的面积至少不大于c接口流通面积的一半,和/或,滑块203遮盖e接口的面积至少不大于e接口流通面积的一半。
186.请参考图17a、图17b和图17c,图17a、图17b和图17c分别示出了阀座与滑块配合结构的第一实施例中滑块处于第一工作位、第二工作位和第三工作位的结构示意图。
187.同样地,该例中,滑块203的长度l2满足:
188.l2>(d1)/2 l12 l23 (d3)/2;
189.其中,d1为e接口的直径,l12为e接口和s接口的间距,l23为s接口和c接口的间距,d3为c接口的直径。
190.为方便设置,该例中滑块203的结构也对称设置,且d1=d3,l12=l23,s接口的直径也与e接口、c接口相同设置。
191.如图17a所示,该例中,滑块203处于第一工作位时,e接口和s接口完全位于滑块203的内腔范围内。如此设置,可减小此工作位下冷媒在流经e接口和s接口时的流动阻力,降低压损。
192.如图17b所示,该例中,滑块203处于第二工作位,在c接口的径向方向上,滑块203遮盖c接口的长度l01小于c接口的半径(d3)/2,滑块203遮盖e接口的长度也小于e接口的半径。这样设置,能够降低第二工作位下冷媒的流动阻力,减小压损。
193.如图17c所示,该例中,滑块203处于第三工作位时,s接口和c接口完全位于滑块203的内腔范围内。如此设置,可降低此工作位下冷媒在流经s接口和c接口时的流动阻力,减小压损。
194.图示方案中,在第一工作位下,在c接口的径向方向上,滑块203遮盖c接口的长度l02大于c接口的半径;在第三工作位下,在e接口的径向方向上,滑块203遮盖e接口的长度l03大于e接口的半径。
195.可以理解,在其他的例子中,可进一步设置使第一工作位下,滑块203的内腔完全覆盖e接口和s接口的基础上,滑块203覆盖c接口的面积还不大于c接口流通面积的一半,以
降低此工作位下冷媒流经c接口时的流动阻力;同时,使第三工作位下,滑块203的内腔完全覆盖s接口和c接口的基础上,滑块203覆盖e接口的面积也不大于e接口流通面积的一半,以降低此工作位下冷媒流经e接口时的流动阻力。
196.请参考图18a、图18b和图18c,图18a、图18b和图18c分别示出了阀座与滑块配合结构的第一实施例中滑块处于第一工作位、第二工作位和第三工作位的结构示意图。
197.同样地,该例中,滑块203的长度l2满足:
198.l2>(d1)/2 l12 l23 (d3)/2;
199.其中,d1为e接口的直径,l12为e接口和s接口的间距,l23为s接口和c接口的间距,d3为c接口的直径。
200.为方便设置,该例中滑块203的结构也对称设置,且d1=d3,l12=l23,s接口的直径也与e接口、c接口相同设置。
201.如图18a所示,该例中,滑块203处于第一工作位时,e接口和s接口完全位于滑块203的内腔范围内。如此设置,可减小此工作位下冷媒在流经e接口和s接口时的流动阻力,降低压损。
202.同时,在c接口的径向方向上,滑块203遮盖c接口的长度l02小于c接口的半径(d3)/2,这样,也能减小此工作位下冷媒在流经c接口时的流动阻力,降低压损。
203.如图18b所示,该例中,滑块203处于第二工作位,e接口、s接口和c接口都完全处于滑块203的内腔范围内。这样设置,第二工作位下,冷媒的流动阻力最小。
204.在满足此条件的基础上,为使滑块203的尺寸更小,以便于连接组件204带动其滑动,滑块203的第一腔侧壁231和第二腔侧壁232之间的距离l21,即滑块203的内腔在阀体部件轴向方向的长度等于(d1)/2 l12 l23 (d3)/2。
205.如图18c所示,该例中,滑块203处于第三工作位时,s接口和c接口完全位于滑块203的内腔范围内。如此设置,可减小此工作位下冷媒在流经s接口和c接口时的流动阻力,降低压损。
206.同时,在e接口的径向方向上,滑块203遮盖e接口的长度l03小于e接口的半径(d1)/2,这样,也能减小此工作位下冷媒在流经c接口的流动阻力,降低压损。
207.进一步地,为减小阀座202的尺寸,简化结构,在满足上述各条件的基础上,如图18a所示,滑块203处于第一工作位时,阀座202的靠近e接口的侧壁与滑块203内腔的第一腔侧壁231之间的轴向距离大于零,如图18c所示,滑块203处于第三工作位时,阀座202的靠近c接口的侧壁与滑块203内腔的第二腔侧壁232之间的轴向距离大于零。
208.请参考图19,图19为本发明所提供电磁切换阀的另一实施例的结构示意图。
209.图19所示的电磁切换阀,与图5至图7所示的电磁切换阀的工作原理和主要结构基本一致,两者的区别在于:该实施例中,电磁切换阀的第二导阀部件207的设置位置不同,下面仅就该区别点详细说明,其他结构可参考前述说明理解。
210.如图19所示,该实施例中,在第二阀体212上开设有与主阀腔q4连通的连接口,第二导阀部件207的第二导阀套271与第二阀体212固定连接,且第二导阀套271的第二套腔直接与该连接口连通,对比图5-图7,该方案,第二套腔直接与主阀腔q4连通,可省去毛细管d2。
211.另外,该例中,第一阀体211设于第二阀体212的右侧,图5至图7所示的示例中,第
一阀体211设于第二阀体212的左侧,实际中可根据实际需要来设置。
212.以上对本发明所提供的电磁切换阀及具有其的制冷系统均进行了详细介绍。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。
再多了解一些

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