CN107366750A - 一种制冷***用截止阀 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种制冷***用截止阀，能够通过阀杆与阀体的配合实现阀杆的可靠定位，无需借助挡圈等辅助件，从而避免了因辅助件的安装而引发的安全隐患，提高了使用安全性。本发明提供的截止阀包括具有阀口的阀体和用于启闭所述阀口的阀杆，所述阀体设有第一定位部，所述阀杆设有第二定位部；所述阀口全开时，所述第一定位部与所述第二定位部配合，以定位所述阀杆。本发明的截止阀，阀体与阀杆具有相互配合的定位部，以便在阀杆安装完成后借助阀体实现阀杆的定位，无需借助挡圈等辅助件，也就不会因辅助件的漏装、安装不到位或者错装导致阀杆的定位不可靠，从而避免了阀杆飞出等安全事故的发生，进而增加了截止阀的使用安全性和可靠性。

Description

一种制冷***用截止阀

技术领域

本发明涉及制冷***技术领域，特别是涉及一种制冷***用截止阀。

背景技术

制冷***中通常采用各种阀实现对制冷剂的控制，如空调***中采用截止阀实现室外机与室内机的连通。截止阀是在安装空调机前将冷媒等流体通路断开、当安装时又将冷媒通路连通的一种可操作手动开关阀。

请参考图1，图1为现有技术中一种典型的截止阀的剖视图。

如图1所示，现有技术中，截止阀一般由阀体1’、阀杆2’、阀帽3’、O型圈4’、挡圈5’、接管螺母6’、封帽7’、气门芯8’、充注阀帽9’等组成；气门芯8’在抽真空或充注冷媒时使用，当向空调机内填充冷媒时，可通过气门芯8’进行填充。其中，阀体1’具有第一通道和第二通道，在第一通道和第二通道之间设有阀座；阀体1’的内部设置有阀杆2’，阀杆2’具有圆锥台状的阀头和与阀体1’内壁螺纹配合的螺纹部；通过转动阀杆2’，使阀杆2’沿轴向上下移动，将阀头与阀座相接触或分离，从而连通或断开第一通道与第二通道。此外，O形圈设置在阀体1’与阀杆2’之间，用来防止阀体1’与阀杆2’之间的冷媒泄漏；阀体1’还具有与冷媒连通的第三通道，第三通道与阀体1’内部的连通处设置有气门芯8’，作为冷媒填充用的充注端；阀帽3’、充注阀帽9’作为二次密封用，接管螺母6’作为与室内机连接用。

在空调安装前，阀杆2’以圆锥台状的阀头与阀座接触密封，从而切断关闭室外***侧的第二通道与室内侧的第一通道的连通；在空调安装后，通过转动阀杆2’，使阀杆2’上移到挡圈5’位置(如图1所示)，以连通第一通道与第二通道。

上述现有的截止阀，当阀杆2’向上移动而连通第一通道和第二通道时，挡圈5’向下抵压阀杆2’，以实现阀口全开时阀杆2’的定位。也就是说，在阀口全开时，阀杆2’的定位全部靠挡圈5’来实现，如果挡圈5’漏装或安装不到位，就存在阀杆2’飞出的风险，容易引发安全事故。

因此，如何设计一种制冷***用截止阀，以提高阀杆定位可靠性，进而提高截止阀的使用安全性，成为本领域技术人员目前亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种制冷***用截止阀，能够通过阀杆与阀体的配合实现阀杆的可靠定位，无需借助挡圈等辅助件，从而避免了因辅助件的安装而引发的安全隐患，提高了使用安全性。

为解决上述技术问题，本发明提供一种制冷***用截止阀，包括具有阀口的阀体和用于启闭所述阀口的阀杆，所述阀体设有第一定位部，所述阀杆设有第二定位部；所述阀口全开时，所述第一定位部与所述第二定位部配合，以定位所述阀杆。

本发明的截止阀，阀体与阀杆具有相互配合的定位部，以便在阀杆安装完成后借助阀体实现阀杆的定位，无需借助挡圈等辅助件，也就不会因辅助件的漏装、安装不到位或者错装导致阀杆的定位不可靠，从而避免了阀杆飞出等安全事故的发生，进而增加了截止阀的使用安全性和可靠性。

可选地，所述第一定位部朝向闭阀方向抵压所述第二定位部，以定位所述阀杆。

可选地，所述阀体的内壁具有朝向所述阀口的环形台阶，以形成所述第一定位部；所述阀杆具有背离所述阀口的环形凸部，以形成所述第二定位部。

可选地，所述第二定位部的外径在背离所述阀口的方向上递减，以形成与所述第一定位部的棱边抵顶并线密封的圆锥体。

可选地，所述阀杆具有第一密封部，所述第二定位部与所述第一密封部之间具有用于填充密封件的第一密封槽，以便所述阀口全开时与所述阀体密封。

可选地，所述阀杆还具有用于密封所述阀口的第二密封部，所述第二密封部的外径小于等于所述第一密封部的外径。

可选地，所述第一密封部和所述第二密封部之间通过连接部进行连接，所述连接部具有径向尺寸小于所述第二密封部的凹部，所述阀口全开时，所述凹部形成制冷剂的流道。

可选地，所述第二密封部具有与所述阀口线密封的锥面。

可选地，所述第二密封部包括轴向依次连接的第一封头和第二封头，所述第一封头与所述阀口配合，所述第一封头和所述第二封头之间具有用于填充密封件的第二密封槽，以便所述阀口全闭时与所述阀体密封。

可选地，所述阀体包括轴向依次连通、且内径依次增大的第一腔、第二腔、第三腔、第四腔和第五腔；所述第一腔与所述阀杆螺纹配合，所述第二腔和所述第三腔的内壁连接形成环形台阶，作为所述第一定位部；所述第三腔用于容纳所述第二定位部至所述第一密封部；所述第四腔和所述第五腔均连通有外部接管，并通过所述阀口连通；所述阀杆由所述第五腔至所述第一腔装入所述阀体。

附图说明

图1为现有技术中一种典型的截止阀的剖视图；

图2为本发明所提供截止阀在一种具体实施方式中处于阀口全开时的剖视图；

图3为图2所示截止阀处于阀口全闭时的剖视图；

图4为本发明所提供截止阀的阀体在一种设置方式中的剖视图；

图5为本发明所提供截止阀的阀杆在一种设置方式中的剖视图；

图6为本发明所提供截止阀的阀杆在另一种设置方式中的剖视图。

图1中：

阀体1’、阀杆2’、阀帽3’、O型圈4’、挡圈5’、接管螺母6’、封帽7’、气门芯8’、充注阀帽9’；

图2-6：

阀体1、阀口11、第一定位部12、第一腔13、第二腔14、第三腔15、第四腔16、第五腔17、套管18；

阀杆2、第二定位部21、第一密封部22、第一密封槽23、第二密封部24、锥面241、第一封头242、第二封头243、第二密封槽244、连接部25、凹部26、螺纹部27。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种制冷***用截止阀，能够通过阀杆2与阀体1的配合实现阀杆2的可靠定位，无需借助挡圈等辅助件，从而避免了因辅助件的安装而引发的安全隐患，提高了使用安全性。

以下结合附图，对本发明所提供制冷***用截止阀进行具体介绍，以便本领域技术人员准确理解本发明的技术方案。

本文所述的轴向以阀杆2为参照，所述轴向即阀杆2的延伸方向；以环绕轴向的方向为周向，以阀杆2的直径所在的方向为径向。

为便于描述，本文的轴向也可以定义为上下方向，阀杆2关闭阀口11时的运动方向为下，阀杆2开启阀口11时的运动方向为上。但是，应该可以理解，所述上下仅为了便于描述，不表示对截止阀设置方向的任何限制；本文中所述的上下方向可以参照图2-6中的方位描述。

本文所述的第一、第二等词，仅为了区分结构相同或类似的不同部件或者不同结构，不表示对顺序的某种特殊限定。

如图2和图3所示，本发明提供了一种制冷***用截止阀，包括阀杆2和阀体1，阀体1具有阀口11，阀杆2安装在阀体1内，用于启闭阀口11；阀体1设有第一定位部12，阀杆2设有能够与第一定位部12配合的第二定位部21；当阀口11全开时，第一定位部12与第二定位部21配合，进而通过阀体1实现对阀杆2的定位。

可见，本发明通过第一定位部12和第二定位部21的设置，通过阀体1实现了对阀杆2的定位，使得阀杆2保持在阀口11全开的位置，无需借助挡圈等辅助件。一方面，由于无需辅助件，避免了因辅助件的安装对阀杆2定位产生的影响，如辅助件漏装、安装不到位或者错装而导致阀杆2飞出的风险；另一方面，与现有技术中采用挡圈等辅助件定位相比，利用阀体1与阀杆2的结构配合实现阀杆2定位可以有效提高定位可靠性，进而提高阀杆2的使用安全性。

具体地，第一定位部12和第二定位部21的结构形式多样，只要能够相互配合而实现阀杆2在阀口11全开状态下的定位即可。如第一定位部12和第二定位部21可以采用卡接、插接、抵接等可拆卸的连接方式，以便在阀口11全开时实现配合定位，在阀口11全闭等其他工作位时解除配合关系而释放阀杆2。换言之，本领域技术人员可以根据需要合理设置第一定位部12和第二定位部21的配合结构，以实现阀杆2的定位与释放。

在一种实施例中，第一定位部12与第二定位部21可以抵接配合，使得第一定位部12朝向闭阀的方向抵压第二定位部21，以限制阀杆2继续朝向开阀方向运动，进而将阀杆2限制在阀口11全开所对应的位置，实现阀口11全开时阀杆2的定位。

详细地，阀体1的内壁可以设置朝向阀口11的环形台阶，作为第一定位部12；阀杆2可以设置背离阀口11的环形凸部，作为第二定位部21。当阀杆2朝向开阀方向运动时，环形凸部靠近环形台阶运动，在阀杆2运动至阀口11全开时，环形凸部与环形台阶形成抵接，环形台阶朝向闭阀方向抵压环形凸部，进而使得阀杆2定位。

环形台阶与环形凸部可以为相互匹配的结构，即环形凸部可以设置为背离阀口11的台阶结构，以便与作为第一定位部12的环形台阶相匹配；或者，环形凸部的结构可以为其他结构形式，只要能够抵顶环形台阶，以便对阀杆2定位即可，如凸块结构等。

在其中一种实施例中，第二定位部21可以设置为圆锥体，该圆锥体的外径在背离阀口11的方向上递减，从而与第一定位部12的棱边抵顶，并形成线密封配合。环形台阶可以为两级台阶，其中一级台阶的边缘处沿轴向弯折而与另一级台阶连接，该边缘处便形成上述棱边。

环形台阶在阀体1的内壁形成阶梯面，阀杆2的第二定位部21为外径在背离阀口11的方向上递减的圆锥体，圆锥体的外径无法与阶梯面完全匹配，使得圆锥体与阶梯面的棱边形成线性接触；一方面，线性接触使得圆锥体与环形台阶的棱边形成线性压紧配合，以实现阀杆2的定位；另一方面，线性接触实现了阀杆2与阀体1的硬密封，由此阀杆2和阀体1之间形成了两道密封，一道为O型圈软密封，另外一道为阀杆2和阀体1之间形成的硬密封，从而避免制冷剂流入阀体1用于容纳阀杆2的腔体，提高了密封可靠性。

在上述基础上，本发明的截止阀中，阀杆2还可以具有第一密封部22，在第二定位部21与第一密封部22之间可以设置用于填充密封件的第一密封槽23，第二定位部21可以处于第一密封部22远离阀口11的方向，即图2和图3中第一密封部22的上方。当阀口11全开时，第二定位部21与阀体1的第一定位部12相配合，并形成线性硬密封，实现阀体1与阀杆2的一次密封；第一密封部22将阀体1的上腔封堵，并借助填充在第一密封槽23中的密封件实现与阀体1内壁的密封，即阀体1与阀杆2的二次密封。如图2所示，通过上述二次密封，可以有效防止阀口11全开时，处于阀体1中部腔体中的制冷剂渗透进入阀体1的上腔，从而防止制冷剂损伤处于上腔中的阀杆2的驱动部件，以保证阀杆2的正常运行。

阀杆2还可以具有第二密封部24，用于密封阀口11。其中，第二密封部24的外径可以小于等于第一密封部22的外径。由于阀口11全开时，第二密封部24会占用制冷剂的流通通道，当第二密封部24的外径小于等于第一密封部22的外径时，可以有效减小第二密封部24的体积，进而减小第二密封部24所占用的制冷剂的流通通道的体积，提高单位时间内制冷剂的流通量。而且，阀杆2可以采用倒装的形式安装进入阀体1内，即阀杆2由下至上装入阀体1内，由于第二密封部24处于第一密封部22的下方，当第二密封部24的外径小于等于第一密封部22的外径时，可以便于阀杆2的安装，详见下文关于阀杆2安装的说明。

第一密封部22与第二密封部24可以通过连接部25进行连接，第二定位部21、第一密封部22、连接部25和第二密封部24可以沿轴向依次连接。当阀口11全开时，第一密封部22与阀体1密封，此时，连接部25和第二密封部24均置于制冷剂的流通空间，减小了制冷剂的流量。针对上述技术问题，本申请的连接部25可以设有径向尺寸小于第一密封部22和第二密封部24的凹部26，以减小连接部25所占用的空间，使得凹部26形成制冷剂的流道，以降低因连接部25的设置对阀口11全开时制冷剂流量的影响。

为缩短阀杆2的开关行程，本领域技术人员可以增加连接部25的轴向尺寸，进而减小开阀与闭阀时阀杆2的轴向位移；但是，当连接部25的轴向尺寸增加时，会占用制冷剂的流动通道，降低流量。因此，本申请的连接部25设有凹部26，以缩小连接部25的体积，利用凹部26作为制冷剂的流道，起到增加流量的作用。

请结合图4，本发明的截止阀中，阀体1可以包括沿轴向依次连通、且内径依次增大的第一腔13、第二腔14、第三腔15、第四腔16和第五腔17，五者可以由上至下依次连通，其中，第一腔13用于与阀杆2螺纹配合，以带动阀杆2沿阀体1的轴向上下移动，进而启闭阀口11；第一腔13至第三腔15用于容纳阀杆2处于第二密封部24以上的部分，阀杆2的螺纹部27以下可以设置第二定位部21，第二定位部21的上部置入第二腔14中，下部处于第三腔15的上部；第二腔14和第三腔15的内壁连接而形成上述环形台阶，作为第一定位部12；第二定位部21的下部至第一密封部22处于第三腔15中；第四腔16和第五腔17均连通有外部接管，其中一个外部接管与室内侧连通，另一个外部接管与室外侧连通，第四腔16和第五腔17之间通过阀口11进行连通。

当阀体1采用上述结构时，阀杆2可以由第五腔17至第一腔13装入阀体1内，即按照图2-3以及图5中由下至上的方向装入阀体1内；在与阀口11全开所对应的位置，阀杆2的第二定位部21与阀体1的第一定位部12相配合，从而实现阀杆2的安装定位。由于第一定位部12能够朝向闭阀方向抵压第二定位部21，阀杆2倒装时，如果安装到位，第一定位部12便会对阀杆2施加朝向闭阀方向的作用力，避免阀杆2飞出，提高了阀杆2安装的安全性。

为实现阀杆2的倒装，阀体1的第四腔16和第五腔17的内径均大于第二密封部24，此时，为实现第二密封部24与阀口11的密封，可以在第五腔17中内置套管18，在阀杆2安装后装入该套管18，以便在套管18的一端形成能够与第二密封部24密封的阀口11，如图4所示。

以下结合图5和图6，对本发明的阀杆2进行详细说明。

如图5所示，在一种实施例中，本发明的阀杆2可以包括由上至下依次连接的螺纹部27、第二定位部21、第一密封部22、连接部25和第二密封部24；需要说明的是螺纹部27形成在阀杆2上段部，且阀杆2顶端开设有安装角孔，该安装角孔可以为六角孔，通过操作该六角孔将阀杆2的螺纹部27与阀体1的内螺纹配合，从而将阀杆2拧入阀体1内，同样，当需要打开或关闭阀口时，通过操作阀杆2顶端开设的六角孔及螺纹部27与阀体1之间的螺纹配合关系即可实现。

其中，第二定位部21可以为外径由下至上递减的圆锥体，圆锥体的锥形斜面形成密封面，以便与阀体1密封；第一密封部22与第二定位部21之间的第一密封槽23可以填充密封件，以形成与阀体1的密封；第二密封部24朝向阀口11的一端可以形成锥面241，以形成能够与阀口11线密封的密封面。采用上述结构形式，阀口11全开时，通过第二定位部21以及填充在第一密封槽23中的密封件实现阀体1与阀杆2的双重密封；阀口11全闭时，通过第二密封件与阀口11进行密封连接。同时抵在阀口11的第二密封部24也可以为软密封结构，需要说明的是在此并不对密封结构的材质作出任何限制。

此外，本领域技术人员可以通过各种方式形成所述凹部26，例如，可以在连接部25开设缺口、凹槽等，还可以使得连接部25的局部凹陷形成所述凹部26。在其中一种具体设置方式中，可以在连接部25的外壁开设凹槽，以形成所述凹部26。所述连接部25的外壁是相对于阀杆2的轴向中心线而言的，远离轴向中心线的方向即为外。只要在连接部25的外壁开设凹槽，以形成径向尺寸小于第一密封部22和第二密封部24的部位即可作为所述凹部26，凹槽的形状以及开设位置可以不受限制。

如图6所示，在另一种实施例中，阀杆2可以包括沿轴向依次连接的第一封头242和第二封头243，第一封头242与阀口11配合，第一封头242和第二封头243之间具有用于填充密封件的第二密封槽244；当第一封头242将阀口11封闭而使阀口11全闭时，第二封头243至于阀口11以下，处于第二密封槽244中的密封件将阀体1与阀杆2密封。如图6所示，第二封头243可以处于第一封头242的下方，当阀体1内套装有上述的套管18以形成阀口11时，第二封头243可以置于套管18中；同时，还可以设置第一封头242，将第一封头242朝向阀口11的端面设置为锥形面等结构形式，以实现与阀口11的密封连接。

在该实施例中，凹部26可以参照上一实施例进行设置，此处不再赘述。鉴于第一封头242和第二封头243的设置，可以适当缩小连接部25的尺寸，凹部26的大小也可以根据需要进行调整。

可以理解，本发明的截止阀，无需采用挡圈等辅助件实现阀杆的定位，也就无需采用铜质的阀帽与挡圈等进行配合定位，因此可以取消铜质的阀帽，以降低成本。

本发明的截止阀用于制冷***，尤其适用于以R22、R407C、R410A等为制冷剂的分体式空调或其他制冷循环***中。鉴于制冷***用截止阀包括的部件较多，各部件的结构也较为复杂，本文仅对其阀杆2及相关部件进行了说明，其他未尽之处请参考现有技术，此处不再赘述。

以上对本发明所提供制冷***用截止阀进行了详细介绍。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)

1.一种制冷***用截止阀，包括具有阀口(11)的阀体(1)和用于启闭所述阀口(11)的阀杆(2)，其特征在于，所述阀体(1)设有第一定位部(12)，所述阀杆(2)设有第二定位部(21)；所述阀口(11)全开时，所述第一定位部(12)与所述第二定位部(21)配合，以定位所述阀杆(2)；所述阀杆(2)还具有沿轴向依次连接的第一密封部(23)、连接部(25)和第二密封部(24)，所述第一密封部(23)用于实现所述阀口(11)全开时与所述阀体(1)的密封，所述第二密封部用于密封所述阀口(11)，所述连接部(25)具有径向尺寸小于所述第二密封部(24)的凹部(26)，所述阀口(11)全开时，所述凹部(26)形成制冷剂的流道。

2.如权利要求1所述的截止阀，其特征在于，所述第一定位部(12)朝向闭阀方向抵压所述第二定位部(21)，以定位所述阀杆(2)。

3.如权利要求2所述的截止阀，其特征在于，所述阀体(1)的内壁具有朝向所述阀口(11)的环形台阶，以形成所述第一定位部(12)；所述阀杆(2)具有背离所述阀口(11)的环形凸部，以形成所述第二定位部(21)。

4.如权利要求3所述的截止阀，其特征在于，所述第二定位部(21)的外径在背离所述阀口(11)的方向上递减，以形成与所述第一定位部(12)的棱边抵顶并线密封的圆锥体。

5.如权利要求1-4任一项所述的截止阀，其特征在于，所述阀杆(2)背离所述阀口(11)的一端开设有安装角孔，且其处于所述安装角孔与所述第二定位部(21)之间的部分设有螺纹部(27)，所述阀体(1)设有与所述螺纹部(27)配合的内螺纹。

6.如权利要求5所述的截止阀，其特征在于，所述第二定位部(21)与所述第一密封部(22)之间具有用于填充密封件的第一密封槽(23)，以便所述阀口(11)全开时与所述阀体(1)密封。

7.如权利要求6所述的截止阀，其特征在于，所述第二密封部(24)的外径小于等于所述第一密封部(22)的外径。

8.如权利要求7所述的截止阀，其特征在于，所述第二密封部(24)具有与所述阀口(11)线密封的锥面(241)。

9.如权利要求7所述的截止阀，其特征在于，所述第二密封部(24)包括轴向依次连接的第一封头(242)和第二封头(243)，所述第一封头(242)与所述阀口(11)配合，所述第一封头(242)和所述第二封头(243)之间具有用于填充密封件的第二密封槽(244)，以便所述阀口(11)全闭时与所述阀体(1)密封。

10.如权利要求5所述的截止阀，其特征在于，所述阀体(1)包括轴向依次连通、且内径依次增大的第一腔(13)、第二腔(14)、第三腔(15)、第四腔(16)和第五腔(17)；所述第一腔(13)与所述阀杆(2)螺纹配合，所述第二腔(14)和所述第三腔(15)的内壁连接形成环形台阶，作为所述第一定位部(12)；所述第三腔(15)用于容纳所述第二定位部(21)至所述第一密封部(22)；所述第四腔(16)和所述第五腔(17)均连通有外部接管，并通过所述阀口(11)连通；所述阀杆(2)由所述第五腔(17)至所述第一腔(13)装入所述阀体(1)。