单向阀和空调机组的制作方法

1.本发明涉及流体控制阀技术领域，尤其是涉及一种单向阀和空调机组。


背景技术：

2.单向阀是流体只能沿进水口流动，出水口介质却无法回流的阀体。现有技术中公开了一种高压钢球型单向阀，该单向阀由上下接头、主气道、侧气道、钢球等组成。利用钢球两侧的压力及重力实现单向导通与截止的功能。但该单向阀侧气道间隙较小，且结构复杂，单向导通时对冷媒节流效果很大。
3.现有技术存在膜片式单向阀，实现单向阀水平、竖直位置安装单向流通的功能，但是，此结构单向阀在热泵空调机组使用单向截止时，利用阀座的磁性力吸合膜片，容易出现因阻挡器松动导致膜片偏移错位等现象，导致密封不严，冷媒泄漏，导致机组运行过程中出现各种保护；单向阀单向流通时冷媒推动膜片移动至阻挡器处，冷媒通过膜片与阻挡器间的空隙流过，流通面积变小，对冷媒造成了一定的节流作用,影响冷媒运行状态；同时，单向流通时，冷媒压差形成的作用力对磁条冲击作用过大，导致磁条脱落，单向阀的功能失效。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种单向阀和空调机组，提供了一种新的单向阀结构。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
5.为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
6.本发明提供的一种单向阀，包括壳体、滤网结构以及截止球，其中，所述滤网结构固设在所述壳体内，所述截止球位于所述滤网结构内，所述滤网结构的一端开口且当所述截止球移动至所述滤网结构的开口端时，所述单向阀处于截止状态。
7.进一步地，所述滤网结构包括过滤部和固定部，所述过滤部与所述固定部相连接，所述固定部固定在所述壳体内，所述截止球位于所述过滤部内且能在所述过滤部内移动，所述过滤部为一端开口的筒状结构且所述过滤部的开口形成所述滤网结构的开口端。
8.进一步地，当所述单向阀水平放置时，所述过滤部呈一端高、一端低，以使所述截止球能在重力的作用下移动至所述过滤部位置相对低的一端。
9.进一步地，所述截止球位于所述开口端时的球心位置与所述截止球位于远离所述开口端时的球心位置的连线为参考线，所述参考线与所述壳体的轴线之间存在夹角θ，其中，sinθ≤1/3。
10.进一步地，所述过滤部的开口侧的周向内侧面为圆弧形面，所述圆弧形面用以与所述截止球的周向外侧面相贴合。
11.进一步地，所述过滤部远离所述开口端的一侧呈半球状结构，所述半球状结构的直径与所述截止球的直径相配合。
12.进一步地，所述过滤部呈直筒状或者所述过滤部呈弯曲状。
13.进一步地，所述固定部为球壳结构，所述固定部的周向侧面与所述壳体的内侧面
相接触，所述固定部套在所述过滤部上。
14.进一步地，所述固定部设置插入孔和配合孔，所述过滤部插入所述插入孔，所述过滤部开口侧的周向外边缘与所述配合孔的周向边缘相连接。
15.进一步地，所述单向阀进液口的直径与所述开口端的直径相一致。
16.进一步地，所述过滤部的长度不小于三倍所述截止球的直径。
17.本发明提供一种空调机组，包括所述的单向阀。
18.本发明提供了一种单向阀，包括壳体、滤网结构以及截止球，滤网结构固设在壳体内，截止球位于滤网结构内，滤网结构的一端开口且当截止球移动至滤网结构的开口端时，单向阀处于截止状态。滤网结构内设置有移动通道，截止球在移动通道内移动。滤网结构可过滤经过其的流体，本发明结合截止球在壳体内移动的特点以及过滤网的功能，设计了滤网结构，在滤网结构内设置截止球的移动通道，当单向阀处于导通状态时，进入开口端的流体流入滤网结构内，经过滤网结构的过滤孔后流向单向阀的出液口。
19.本发明优选技术方案至少还可以产生如下技术效果：
20.本发明提供的单向阀，具有高可靠性的特点，过滤部的倾斜设计使单向阀达到水平/竖直均可安装使用的功能，消除了使用方向的局限性，单向阀仅利用管路压差及重力作用即可实现冷媒的流通与密封，无需增加其他辅助配件(例如复位弹簧)，材料减少可达到降本，提高可靠性；
21.过滤部与固定部相连接，壳体及固定部对过滤部起到固定支撑作用，过滤部对实心截止球起到阻挡作用及导向作用，不会出现实心截止球偏移导致密封不严、冷媒泄漏的问题；
22.过滤部的长度不小于三倍截止球的直径，整体增大了冷媒流通面积，有效降低了冷媒在阀内的节流效果。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1是本发明实施例提供的单向阀的剖视示意图(单向阀水平设置)；
25.图2是本发明实施例提供的单向阀的剖视示意图(单向阀水平设置且处于导通状态)；
26.图3是本发明实施例提供的单向阀的剖视示意图(单向阀水平设置且处于截止状态)；
27.图4是截止球的受力分析图；
28.图5是本发明实施例提供的单向阀的剖视示意图(过滤部呈弯曲状)；
29.图6是本发明实施例提供的单向阀的剖视示意图(单向阀垂直设置且处于导通状态)；
30.图7是本发明实施例提供的单向阀的剖视示意图(单向阀垂直设置且处于截止状态)。
31.图中1-壳体；2-截止球；3-过滤部；31-圆弧形面；32-半球状结构；4-固定部；5-开口端。
具体实施方式
32.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
33.本发明提供了一种单向阀，包括壳体1、滤网结构以及截止球2，其中，滤网结构固设在壳体1内，截止球2位于滤网结构内，滤网结构的一端开口且当截止球2移动至滤网结构的开口端5时，单向阀处于截止状态。参见图1-图7，示意出了单向阀，滤网结构内设置有移动通道，截止球2在移动通道内移动；滤网结构的一端开口，当截止球2移动至开口端5时，此时，单向阀处于截止状态；当截止球2在移动通道内移动至远离开口端5的一侧时，此时，单向阀处于导通状态。
34.滤网结构可过滤经过其的流体，本发明结合截止球2在壳体1内移动的特点以及过滤网的功能，设计了滤网结构，在滤网结构内设置截止球2的移动通道，当单向阀处于导通状态时，进入开口端5的流体流入滤网结构内，经过滤网结构的过滤孔后流向单向阀的出液口。
35.关于滤网结构，具体说明如下：滤网结构包括过滤部3和固定部4，过滤部3与固定部4相连接，固定部4固定在壳体1内，截止球2位于过滤部3内且能在过滤部3内移动，过滤部3为一端开口的筒状结构且过滤部3的开口形成滤网结构的开口端5。参见图1-图7，示意出了过滤部3和固定部4，过滤部3内形成移动通道，截止球2在过滤部3内移动；固定部4不仅起到固定过滤部3的作用，同时，限制进入单向阀的冷媒仅通过开口端5后才能实现流出单向阀。关于过滤部3的作用，不仅具有过滤经过其的流体的作用，也限制截止球2的移动范围，防止截止球2在压力的作用下冲击流入机组管路内。另外，滤网结构与截止球2形成单向阀的阀芯，本发明提供的单向阀阀芯结构简单，使得单向阀的可靠性提高，解决了现有单向阀阀芯组件过多、易松动错位的问题。
36.另外，关于过滤部3内部形成的移动通道的直径，优选比截止球2的直径稍大一点即可，这样，使得截止球2可以在移动通道内移动，但又不会使得截止球2在移动的过程中明显晃动。
37.关于截止球2，截止球2的材质优选为金属材质，且优选截止球2为金属实心球。
38.优选地，当单向阀水平放置时，过滤部3呈一端高、一端低，以使截止球2能在重力的作用下移动至过滤部3位置相对低的一端。参见图1-图3，过滤部3相对于壳体1的轴线方向倾斜设置，呈一端高、一端低的状态，可利用重力分力克服过滤部3的摩擦力滚动开口端5处，利于实现单向阀水平、竖直方向均可安装使用的功能。单向阀工作原理仅利用系统压差及重力作用实现，无需增加其他辅助配件(例如复位弹簧)，实现成本降低。
39.进一步地，截止球2位于开口端5时的球心位置与截止球2位于远离开口端5时的球心位置的连线为参考线，参考线与壳体1的轴线之间存在夹角θ，其中，sinθ≤1/3。参见图1，当过滤部3为直筒结构时，夹角θ也为过滤部3沿长度方向上的延伸与水平方向的夹角。要求
f＞f，其中，f＝mgsinθ，f＝μmgcosθ，利用重力分力克服过滤部3的摩擦力滚动至开口端5处，实现单向阀水平、竖直方向均可安装使用的功能。夹角θ优选为sinθ≤1/3，因为，如果θ角度过大，会导致过滤部3长度缩短，截止球移动空间不足，或在过滤部3处存在较大节流，故要求角度不可过大，保证过滤部3的长度。
40.优选地，过滤部3的开口侧的周向内侧面为圆弧形面31，圆弧形面31用以与截止球2的周向外侧面相贴合。参见图1，示意出了圆弧形面31，圆弧形面31的直径为r，截止球2的直径也为r，当单向阀处于截止状态时，截止球2的周向外侧面与圆弧形面31相贴合，实现截止球2与过滤部3的密封配合。参见图1，过滤部3远离开口端5的一侧呈半球状结构32，半球状结构32的直径与截止球2的直径相配合。半球状结构32的直径比截止球2的直径稍大些。参见图2，示意出了截止球2位于半球状结构32内，此时，单向阀处于导通状态。
41.作为可选地实施方式，过滤部3呈直筒状或者过滤部3呈弯曲状。参见图1-图3，示意出了过滤部3为直筒状，过滤部3优选为直筒状，但不局限仅为直筒状，也可以是弯曲状，参见图5，示意出了弯曲状的过滤部3，过滤部3也可以是异形状，都在本发明的保护范围之内。
42.关于固定部4的结构，具体可以如下：参见图1-7，示意出了固定部4，固定部4为球壳结构，固定部4的周向侧面与壳体1的内侧面相接触，限制进入单向阀的冷媒仅通过开口端5后才能实现流出单向阀，固定部4套在过滤部3上。具体地，固定部4设置插入孔和配合孔，过滤部3插入插入孔，过滤部3开口侧的周向外边缘与配合孔的周向边缘相连接。当然，也可以设置成过滤部3的开口侧也穿过配合孔。本发明提供的固定部4结构简单，使得单向阀阀芯结构简单，解决了现有单向阀阀芯组件过多的问题，提高单向阀的可靠性。
43.作为可选地实施方式，单向阀进液口的直径与开口端5的直径相一致。参见图1，示意出了单向阀进液口的直径d与开口端5的直径d，单向阀进液口直径与开口端5的直径相同，利用确定冷媒流通量。
44.优选地，过滤部3的长度不小于三倍截止球2的直径，当经过单向阀的流体为冷媒时，能减小单向阀滤网节流效果。当然，也可以设置成过滤部3的长度小于三倍截止球2的直径。
45.关于本发明提供的单向阀的使用情况，具体说明如下：
46.当单向阀处于导通状态时，冷媒流向如图2和图6所示，依次为：单向阀进液口—开口端5(阀芯进液口)—固定部4以及过滤部3—单向阀出液口。
47.单向阀水平安装时，参见图2，若单向阀右侧为高压侧ph，左侧为低压侧pl时，由于单向阀两端存在压差δp,截止球2在压差的作用下，克服摩擦力及截止球2重力的分力，推动截止球2向左上方移动至过滤部3左侧，与半球状结构32贴合；参见图3，当单向阀左侧为高压侧ph，右侧为低压侧pl时，此时，单向阀截止冷媒不可流通，截止球2受冷媒压力及重力作用移动，与过滤部3的圆弧形面31密封贴合，阻挡冷媒，实现冷媒单向截止的功能。
48.单向阀竖直安装时，参见图6，若单向阀下侧为高压侧ph，上侧为低压侧pl时，由于单向阀两端存在压差δp,截止球2在压差的作用下，克服摩擦力及截止球2重力的分力，推动截止球2向右上方移动至过滤部3上侧，与半球状结构32贴合；参见图7，当单向阀上侧为高压侧ph，下侧为低压侧pl时，此时，单向阀截止冷媒不可流通，截止球2受冷媒压力及重力作用移动，与过滤部3的圆弧形面31密封贴合，阻挡冷媒，实现冷媒单向截止的功能。
49.本发明提供的单向阀，具有高可靠性的特点，过滤部3的倾斜设计使单向阀达到水平/竖直均可安装使用的功能，消除了使用方向的局限性。本结构过滤部3与固定部4相连接，壳体1及固定部4对过滤部3起到固定支撑作用，过滤部3对实心截止球2起到阻挡作用及导向作用，不会出现实心截止球2偏移导致密封不严、冷媒泄漏的问题。过滤部3的长度不小于三倍截止球2的直径，整体增大了冷媒流通面积，有效降低了冷媒在阀内的节流效果，通过仿真验证节流效果较弱。单向阀仅利用管路压差及重力作用即可实现冷媒的流通与密封，无需增加其他辅助配件(例如复位弹簧)，材料减少可达到降本，提高可靠性的作用。
50.一种空调机组，包括本发明的单向阀。单向阀包括壳体1、滤网结构以及截止球2，滤网结构包括过滤部3和固定部4，固定部4为空心球壳，过滤部3与固定部4相连接，过滤部3相对于壳体1的轴线方向倾斜设置，以使当水平放置单向阀时，截止球2能在重力的作用下移动至过滤部3位置相对低的一端，利于实现单向阀水平、竖直方向均可安装使用的功能。通过利用系统压差下的作用力及截止球所受的重力使截止球在过滤部3内移动，实现冷媒的单向流通与截止功能。本发明提供的单向阀可有效提高单向阀的可靠性及密封性，从而提高空调机组运行的可靠性。
51.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。