CN102758941A - 一种制冷设备及其单向阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单向阀，包括阀体(1)、阀座(2)和阀芯(3)，所述阀座(2)内设有挡图(4)；还包括导向所述阀芯(3)沿所述单向阀的轴向中心线运动的导向部件(5)；所述导向部件(5)与所述阀芯(3)和所述挡图(4)中的一者固定连接，与另一者滑动连接。在阀座(2)内设置导向部件(5)，使得阀芯(3)从三个自由度均可移动变为只在一个自由度运动，即只沿轴向中心线往复移动，避免阀芯(3)出现上下倾斜的现象，从而保证了阀芯的工作稳定性。本发明还公开一种制冷设备，包括压缩机；还包括上述的单向阀，所述单向阀连接于所述压缩机的排气管，该制冷设备具有相应的技术效果。

Description

一种制冷设备及其单向阀

技术领域

本发明涉及制冷设备技术领域，尤其涉及一种用于制冷设备的单向阀。本发明还涉及一种包括上述单向阀的制冷设备。

背景技术

制冷设备是制冷操作所用的设备，目前应用最广的是压缩式制冷设备，按制冷种类又可分为蒸汽压缩式制冷设备和气体压缩式制冷设备，主要是依靠压缩机的作用提高制冷剂的压力以实现制冷循环。

单向阀是制冷设备中的重要部件，安装于制冷设备的压缩机的排气口处，用于防止停机时压缩机反转，或防止制冷剂从运转的压缩机流到未运转的压缩机。

请参考图1，图1为现有技术中单向阀的结构示意图。下面简要介绍这种单向阀在工作过程中存在的缺陷。

现有技术中，如图1所示，常用的单向阀包括阀体1′、阀座2′、阀芯3′和挡图4′。工作时，阀芯3′在两侧压差的作用下进行往复运动，达到关闭或开启单向阀的目的。

然而，由于现有单向阀定位依靠阀芯3′相对于阀座2′的往复滑动进行定位，工作过程中，介质中的杂质常常堵塞在阀芯3′与阀座2′的内壁之间，为了确保阀芯3′在移动过程中不被杂质卡死，必须加大阀芯3′与阀座2′内壁之间的间隙，这就导致在多次开闭后，阀芯3′会出现上下倾斜、与阀座2′不对中等不稳定的现象，使产品的可靠性下降。

除此之外，现有单向阀的开闭依靠阀芯3′两边的压差来推动阀芯3′往复运动，当阀芯3′打开后，若两边的压差太小，将造成阀芯3′无法复位、阀芯3′无法关闭的现象，从而导致整个***的冷媒异常流动，严重时导致压缩机报废。

因此，如何在现有技术的基础上，改进现有单向阀的结构，使阀芯与阀座始终对中、稳定工作，并且具有阀芯复位效果好的特点，是本领域的技术人员目前急需解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题为提供一种用于制冷设备的单向阀，该单向阀工作稳定，阀芯始终沿轴向中心线的方向移动，并且具有阀芯复位效果好的特点。本发明要解决的另一个技术问题为提供一种包括上述单向阀的制冷设备。

为解决上述技术问题，本发明提供一种单向阀，包括阀体、阀座和阀芯，所述阀座内设有挡图；还包括导向所述阀芯沿所述单向阀的轴向中心线运动的导向部件；所述导向部件与所述阀芯和所述挡图中的一者固定连接，与另一者滑动连接。

优选地，所述导向部件为导向柱，所述导向柱的一端插装于所述挡图，其另一端与所述阀芯固定连接；且所述导向柱与所述阀座、所述阀芯对中。

优选地，所述导向柱与所述阀芯注塑为一体。

优选地，所述阀芯包括头部和尾部，所述尾部支撑于所述阀座的底壁，并与所述阀座的顶壁之间有间隙。

优选地，所述导向柱位于所述阀芯和所述挡图之间的部分外套装有弹簧，且当所述单向阀闭合时，所述弹簧处于压缩状态。

优选地，所述弹簧的两端分别与所述阀芯、所述挡图连接。

优选地，所述挡图的厚度范围为2mm至5mm。

优选地，所述挡图的横截面为星形结构，所述导向柱插装于所述星形结构的中心处。

优选地，所述导向部件为多个平行设置的限位杆，多个所述限位杆的两端分别连接所述阀座和所述挡图；在所述单向阀的径向，所述阀芯卡接于多个所述限位杆的内部。

本发明所提供的单向阀，包括阀体、阀芯、阀座和挡图，还包括导向阀芯沿单向阀的轴向中心线运动的导向部件；导向部件与阀芯和挡图中的一者固定连接，与另一者滑动连接。

采用这样的结构，在导向部件的导向作用下，阀芯在工作过程中从三个自由度均可移动变为只在一个自由度运动，即只沿轴向中心线往复移动，与现有技术相比，避免阀芯出现上下倾斜、与阀座不对中等不稳定的现象，大大提高了产品的工作可靠性。

在另一种具体的实施方式中，导向柱的位于阀芯和挡图之间的部分的外部套装有弹簧，且当单向阀闭合时，弹簧处于压缩状态。采用这样的结构，当阀芯在压差作用下打开单向阀后，即使阀芯两侧的压力相等，或者阀芯的关阀压力稍大于阀芯的开阀压力，依靠弹簧的弹力，阀芯依然可以回复移动、关闭单向阀，使得单向阀的复位效果好。此外，当该单向阀的关阀压力大于开阀压力，且压差较大时，在阀芯回复移动过程中，由于弹簧的弹力，使得阀芯不会与阀座发生突然、猛烈的碰撞，起到了缓冲的作用。

本发明还提供一种制冷设备，包括压缩机；还包括如前所述的单向阀，所述单向阀连接于所述压缩机的排气管。

由于上述单向阀具有上述的技术效果，因此，包括该单向阀的制冷设备也应当具有相应的技术效果，在此不再赘述。

附图说明

图1为现有技术中单向阀的结构示意图；

图2为本发明所提供单向阀的一种具体实施方式的结构示意图；

图3为图2中的单向阀处于阀口打开位置时的结构示意图；

图4为图2中的阀芯安装处的局部放大图；

图5为图2中的阀芯与阀座连接处的截面图；

图6为本发明所提供单向阀的另一种具体实施方式的结构示意图；

图7为图6中的阀座与阀芯连接的侧视图；

图8为本发明所提供单向阀的第三种具体实施方式的结构示意图；

图9为图8中的阀座与阀芯连接的侧视图；

图10为图2中的挡图的一种具体实施方式的结构示意图；

图11为图2中的挡图的另一种具体实施方式的结构示意图。

其中，图1中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1′阀体；2′阀座；3′阀芯；4′挡图；

图2至图11中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1阀体；2阀座；21底壁；22顶壁；3阀芯；31尾部；32头部；4挡图；5导向部件；6弹簧。

具体实施方式

本发明的核心为提供一种用于制冷设备的单向阀，该单向阀工作稳定，阀芯与阀座始终对中，并且具有阀芯复位效果好的特点。本发明的另一核心为提供一种包括上述单向阀的制冷设备。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

请参考图2和图3，图2为本发明所提供单向阀的一种具体实施方式的结构示意图；图3为图2中的单向阀处于阀口打开位置时的结构示意图。

在一种具体的实施方式中，如图2和图3所示，本发明所提供的单向阀，其包括阀体1、阀座2、阀芯3、挡图4和导向部件5；阀体1设于单向阀的外部，是介质流动的管路；阀座2设于阀体1的内部，可以通过刻槽的方式与阀体1固定连接，阀座2上设有单向阀的阀口；阀芯3设于阀座2的内部，阀芯3根据其两侧的压力差往复移动，从而实现关闭阀口或打开阀口；挡图4设于阀座2的内部，用于限制阀芯3的最大位移；导向部件5用于导向阀芯3的运动，使其沿单向阀的轴向中心线运动，该导向部件5与阀芯3和挡图4中的一者固定连接，与另一者滑动连接。

在优选的方案中，上述导向部件5可以为导向柱，该导向柱横向设置，其一端插装于挡图4的中心处，其另一端与阀芯3连接，且该导向柱与阀座2、阀芯3对中设置。

采用在阀芯3和挡图4之间连接导向柱的结构，在工作过程中，阀芯3随着两侧的压力差往复移动，带动导向柱在挡图4中往复滑动，由于导向柱与阀座2、阀芯3对中，保证了阀芯3始终水平移动，从而避免阀芯3出现上下倾斜、与阀座2不对中等不稳定的现象，大大提高了产品的工作可靠性。

由此可见，在阀座2内设置导向部件5，使得阀芯3从三个自由度均可移动变为只在一个自由度运动，即只沿轴向中心线往复移动，从而保证了阀芯3的工作稳定性。

需要说明的是，上述实施例中并未限定导向部件5的具体结构形式，除了导向柱之外，还可以为其他结构形式。也并未限定导向柱与阀芯3的具体连接方式，事实上，凡是阀芯3和挡图4之间连接导向部件5，能够使得阀芯3始终在水平面内移动的单向阀，均在本发明的保护范围内。

还可以进一步设置上述导向柱与阀芯3的连接方式。

在另一种具体的实施方式中，上述导向柱与阀芯3可以注塑于为一体。注塑是工业产品中生产造型的常用方法，使用这种方法可以得到阀芯3和导向柱的最后成品形状，在安装或作为最终成品使用之前不再需要其他的加工，并且具有结构简单、加工方便等优点。当然，这里并未限定注塑的具体方法，可以为橡胶注塑，也可以为橡胶注塑。

除此之外，上述导向柱与阀芯3还可以采用螺栓连接、铆接，或者用粘结剂粘结等其他的方式连接。

还可以进一步设置上述阀芯3的具体结构形式。

请参考图4和图5，图4为图2中的阀芯安装处的局部放大图；图5为图2中的阀芯与阀座连接处的截面图。

在另一种具体的实施方式中，如图4和图5所示，上述阀芯3包括头部32和尾部31，其中尾部31的截面可以为不规则形状，阀芯3的尾部31支撑于阀座2的底壁21，且与阀座2的顶壁22之间有间隙。采用这样的结构，阀芯3在往复移动时，尾部31支撑在阀体1上，能够防止导向柱与阀芯3连接的端部由于重力发生竖向位移，从而增加阀芯3的工作稳定性；阀芯3上部与阀芯3间隙较大，可以防止杂质堵塞，避免阀芯3被杂质卡死，同时起到增大单向阀流量的作用。除此之外，采用这种结构的阀芯3还能减少材料，降低单向阀的生产成本。

特别说明的是，“头部”指的是阀芯3中参与封堵阀口的部分；“尾部”指的是阀芯3中不参与封堵阀口的部分，“顶壁”指的是附图4中阀座2的上部，“底壁”指的是附图4中阀座2的下部，应当理解，这些部件名称是以本文中附图为基准而设立的，它们的出现不应当影响本发明的保护范围。

还可以进一步设置上述导向部件5的具体结构形式。

请参考图6和图7，图6为本发明所提供单向阀的另一种具体实施方式的结构示意图；图7为图6中的阀座与阀芯连接的侧视图。

在另一种具体的实施方式中，如图6和图7所示，上述导向部件5为多个平行设置的限位杆，多个限位杆的两端分别连接阀座2和挡图4；在单向阀的径向，阀芯3卡接于多个限位杆的内部。

具体地，阀芯3的截面为圆形；导向部件5可以为三个设于阀座2和挡图4之间的限位杆，且三者沿单向阀的周向均匀设置；阀芯3设于三个所述限位杆的内部，且阀芯3的外周壁与三个所述限位杆均接触。

采用这样的结构，三个限位杆包覆于阀芯3的外部，构成阀芯3的导向通道，使阀芯3只能沿单向阀的轴向中心线的方向移动，能够避免阀芯3在工作过程中上下倾斜，同时，由于限位杆较细，使得这种结构的单向阀还具有流量较大的技术效果，这种结构适合于阀芯3的横截面为圆形的单向阀。

当然，除了上述采用3个限位杆导向阀芯3的运动，还可以采用其他的方式。请一并参考图8和图9，图8为本发明所提供单向阀的第三种具体实施方式的结构示意图；图9为图8中的阀座与阀芯连接的侧视图。如图所示，当阀芯3的尾部截面为方形时，导向部件5可以为四个设于阀座2和挡图4之间的限位杆，且四者沿单向阀的周向均匀设置；阀芯3设于四个限位杆的内部，且阀芯3的外周壁与四个限位杆均接触。

与上述结构类似，采用这种结构，同样能够使阀芯3只沿单向阀的轴向中心线的方向移动，避免在工作过程中上下倾斜，且该单向阀还具有流量较大的技术效果。

当然，上述导向部件5并不限于上述三种结构形式，还可以为其他的具体结构形式，例如将上述定位柱和限位杆相结合等结构形式。

还可以进一步设置上述单向阀的具体结构形式。

在另一种具体的实施方式中，如图2和图3所示，导向柱位于阀芯3和挡图4之间的部分的外部可以套装有弹簧6，且当单向阀闭合时，弹簧6处于压缩状态。

采用这样的结构，当阀芯3在压差作用下打开单向阀后，即使阀芯3两侧的压力相等，或者阀芯3的关阀压力稍大于阀芯3的开阀压力，依靠弹簧6的弹力，阀芯3依然可以回复移动、关闭单向阀，使得单向阀的复位效果好。此外，当该单向阀的关阀压力大于开阀压力，且压差较大时，在阀芯3回复移动过程中，由于弹簧6的弹力，使得阀芯3不会与阀座2发生突然、猛烈的碰撞，起到了缓冲的作用。

还可以进一步设置上述弹簧6与阀芯3、挡图4的连接关系。

在更具体的方案中，上述弹簧6可以设置为一端与阀芯3不连接、另一端与挡图4也不连接，即弹簧6仅为套装于导向柱外部的弹簧6，这样的单向阀具有结构简单，并且安装和拆卸均方便的特点。

上述弹簧6还可以设置为一端与阀芯3连接，且另一端与挡图4连接，当弹簧6的内径与导向柱的内径相差稍大时，采用两端固定连接的结构，能够避免弹簧6在伸长或缩短的过程中在竖直方向上发生错位，从而保证弹簧6始终在水平面内直来直去的伸缩，进一步增强了弹簧6工作的稳定性。当然，上述弹簧6并不限于上述连接方式，还可以设置为只一端与阀芯3连接，或者只一端与挡图4连接。

还可以进一步设置上述挡图4的具体结构形式。

请参考图10和图11，图10为图2中的挡图的一种具体实施方式的结构示意图；图11为图2中的挡图的另一种具体实施方式的结构示意图。

在另一种具体的实施方式中，上述挡图4的厚度范围可以为2mm至5mm。当挡图4的厚度小于2mm时，由于厚度太小，不能起到定位的作用，会导致阀芯3的稳定性差，同时由于太薄，造成加工的难度较大；当挡图4的厚度大于5mm时，由于厚度太大，会造成单向阀的成本增加，同时影响阀芯3的最大开度位移，造成产品流量降低。设置这样的厚度范围，既能保证阀芯3的工作稳定性，起到定位的作用，又不会增加单向阀的生产成本，还具有加工制造方便的特点。

更具体的方案中，如图10和图11所示，上述挡图4可以设置为星形结构，上述导向柱插装于星形结构的中心处。星形的挡图4既能够起到限制阀芯3位移的作用，还能够使单向阀内的介质顺利流通，而且具有结构简单、加工制造方便的优点。当然，上述挡图4并不限于星形结构，还可以为圆形等其他结构形式。阀座2在设置挡图4的端部可以进行铆压缩口，防止挡图4从阀座2中脱离。

除此之外，本发明还提供一种制冷设备，包括压缩机；还包括如前所述的单向阀，该单向阀连接于压缩机的排气管。

由于上述单向阀具有上述的技术效果，因此，包括该单向阀的制冷设备也应当具有相应的技术效果，在此不再赘述。

以上对本发明所提供的一种制冷设备及其单向阀进行了详细介绍。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。

Claims (10)

1.一种单向阀，包括阀体(1)、阀座(2)和阀芯(3)，所述阀座(2)内设有挡图(4)；其特征在于，还包括导向所述阀芯(3)沿所述单向阀的轴向中心线运动的导向部件(5)；所述导向部件(5)与所述阀芯(3)和所述挡图(4)中的一者固定连接，与另一者滑动连接。

2.根据权利要求1所述的单向阀，其特征在于，所述导向部件(5)为导向柱；所述导向柱的一端插装于所述挡图(4)，其另一端与所述阀芯(3)固定连接；且所述导向柱与所述阀座(2)、所述阀芯(3)对中。

3.根据权利要求2所述的单向阀，其特征在于，所述导向柱与所述阀芯(3)注塑为一体。

4.根据权利要求2所述的单向阀，其特征在于，所述阀芯(3)包括头部(32)和尾部(31)，所述尾部(31)支撑于所述阀座(2)的底壁(21)，并与所述阀座(2)的顶壁(22)之间有间隙。

5.根据权利要求2-4任一项所述的单向阀，其特征在于，所述导向柱位于所述阀芯(3)和所述挡图(4)之间的部分外套装有弹簧(6)，且当所述单向阀闭合时，所述弹簧(6)处于压缩状态。

6.根据权利要求5所述的单向阀，其特征在于，所述弹簧(6)的两端分别与所述阀芯(3)、所述挡图(4)连接。

7.根据权利要求2-4任一项所述的单向阀，其特征在于，所述挡图(4)的厚度范围为2mm至5mm。

8.根据权利要求7所述的单向阀，其特征在于，所述挡图(4)的横截面为星形结构，所述导向柱插装于所述星形结构的中心处。

9.根据权利要求1所述的单向阀，其特征在于，所述导向部件(5)为多个平行设置的限位杆，多个所述限位杆的两端分别连接所述阀座(2)和所述挡图(4)；在所述单向阀的径向，所述阀芯(3)卡接于多个所述限位杆的内部。

10.一种制冷设备，包括压缩机；其特征在于，还包括如权利要求1-9任一项所述的单向阀，所述单向阀连接于所述压缩机的排气管。

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