CN110822130A - 电动切换阀及其阀块 - Google Patents
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Abstract
一种电动切换阀，包括阀座和阀块，所述阀座具有上端面，并设置有第一导出口和第二导出口，阀块具有配合部以及缺口部，所述配合部与所述阀座的上端面贴合，并能够相对所述阀座转动，所述缺口部能够选择性地与所述第一导出口或者第二导出口导通，其特征在于，所述阀块还包括至少一个节流部，所述节流部所形成的通道内包括至少一个节流孔。本发明还提供一种阀块，既可应用于电动切换阀，也可应用于其他制冷***使用的阀类当中。
Description
技术领域
本发明涉及制冷技术领域，特别是涉及一种用于制冷循环装置的电动切换阀。
背景技术
制冷循环装置中，如冰箱，通常采用电动切换阀作为改变制冷剂流动路径的控制部件。
电动切换阀包括阀座和固设于阀座上方的外壳，还包括电机，电机的线圈部件外套于外壳，转子部件内置于外壳。
外壳内部形成阀腔，阀座开设有导入通道和导出通道，其上端面具有与导出通道对应的导出口，阀座上还设置有与其上端面密封贴合的滑块，该滑块在转子部件的驱动下同步转动，与导出口配合，以控制导出口的开闭状态。
阀座端面具有若干导出口，滑块的底端具有与阀座上端面密封贴合的密封面以及缺口。滑块与阀座配合后，滑块可以转动，当滑块的缺口与阀座的导出口位置对应时，该导出口处于打开状态，当其密封面与该导出口位置对应时，该导出口处于关闭状态。
然而，随着制冷***的优化完善，需要能够更加精确的控制制冷剂流量，并且需要实现节流功能，上述电动切换阀仅能实现不同导出口之间的切换功能，已无法满足制冷***的进一步要求。
有鉴于此，如何改进电动切换阀的结构，使其能够更加精确地控制制冷剂流量，同时又能实现节流功能，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种电动切换阀，能够在提供冷媒切换功能的同时实现***的节流功能。
为解决上述技术问题，本发明提供一种电动切换阀，包括阀座和阀块，所述阀座具有上端面，并设置有第一导出口和第二导出口，阀块具有配合部以及缺口部，所述配合部与所述阀座的上端面贴合，并能够相对所述阀座转动，所述缺口部能够选择性地与所述第一导出口或者第二导出口导通，其特征在于，所述阀块还包括至少一个节流部，所述节流部所形成的通道内包括至少一个节流孔。
本发明提供的电动切换阀通过在阀块上设置节流部，并在节流部所在的通道内设置节流孔，使得电动切换阀在工作过程中，除实现流路切换的基本功能之外，还能够根据***的需要，对某个导出口的流量实现节流功能。
本发明还同时提供一种阀块结构，其特征在于，所述阀块包括板状部、上体部、下体部，所述板状部采用金属材料制成，并开设有至少一个节流孔；所述上体部和所述下体部通过注塑的方式成型，所述下体部设置有配合部以及缺口部，所述上体部和下体部设置有至少一个节流部，所述至少一个节流孔设置在所述至少一个节流部所形成的通道内。本发明提供的阀块，节流孔加工方便，既可以应用在上述的电动切换阀内，也可以不局限于电动切换阀，而应用于其他类似的制冷***用阀中。
附图说明
图1为本发明一种具体实施方式的结构示意图；
图2为图1中阀座的结构示意图。
图3为图1中所示阀块一种角度的结构示意图；
图4为图1中所示阀块另一种角度的结构示意图；
图5为图3中所示阀块的剖面示意图。
图6为具体实施例中电动切换阀的阀块的结构示意图；
图7为本发明第二实施方式的阀座结构示意图；
图8为本发明第二实施方式的阀块结构示意图；
图9为本发明第二实施方式的阀块结构剖视图。
具体实施方式
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。
请参考图1、图2，图1为本发明所提供电动切换阀一种具体实施方式的结构示意图，图2为图1中阀座的结构示意图。
如图中所示，该电动切换阀包括阀座11和与阀座11固定形成密封阀腔的外壳12。
阀座11固定连接有进口接管13以及第一出口接管14、第二出口接管15，进口接管13以及第一出口接管14、第二出口接管15均可以通过焊接的方式与阀座11固定连接。阀座11设置有导入口113以及第一导出口111和第二导出口112。其中，导入口113设置于阀座的侧面，并与进口接管形成导通的状态。这样，从进口接管13进入的冷媒就可以通过导入口113进入阀腔内。当然，本领域技术人员可以理解，阀座11上设置的导入口113的作用是将进口接管13与阀腔相连通，因此，导入口113也可以不设置在阀座11上，比如直接在外壳12的侧部设置开口，并固定连接进口接管13，同样可以实现将进口接管13与阀腔内部连通。
第一导出口111和第二导出口112设置于阀座11的上端面，在本实施方式中，第一导出口111和第二导出口112开设于以阀座11的中心轴为圆心、以相同的长度为半径的圆周上，并相隔一定距离。阀座的上端面为一个平坦的配合面，阀块30可以在阀座11的上端面贴合并作一定角度的旋转运动，阀块30上设置有开口，选择性地与第一导出口111或者第二导出口112导通。在阀腔的内部设置有转子部件23，转子部件23在电磁线圈(图中未示出)的驱动下旋转，与转子部件23固定连接的转轴24带动阀块30在阀座11的配合面上转动。通过阀块30的旋转，控制第一导出口111和第二导出口112的开闭状态以及节流流量。
阀座11包括支承座21和固设于其上的阀座体22，两者既可以分体设置，通过焊接的方式固定，也可以一体成型制成。
为了使转子部件10转动时能够带动阀块30一起转动，可将阀块30与转轴24相对固定，比如使阀块30与转轴24的配合为过盈配合。
当然，也可将阀块30与转子部件23相对固定，比如在转子部件23的下端设置凸出的键部(图中未示出)，在阀块30上设置与键部配合的键槽，通过键部与键槽卡合固定，使转子部件与阀块30相对固定。这种设置的好处是，转子部件的键部卡嵌在键槽内，在一定程度上起到将阀块30压紧于阀座11的作用，可确保阀块30与阀座11贴合，防止冷媒从两者的贴合处流入。
下面以一种具体的实施方式详细介绍本发明中阀块30的具体结构。
请一并参考图3至图5，图3为图1中所示阀块一种角度的结构示意图；图4为图1中所示阀块另一种角度的结构示意图；图5为图3中所示阀块的剖面示意图。
在该实施方式中，阀块30包括板状部31、位于板状部31顶面的上体部32和位于板状部31底面的下体部33，三者固设为一体。下体部33包括配合部331以及缺口部332。其中，配合部331用于与阀座11的配合面滑动配合，当配合部331覆盖阀座11的第一导出口111或者第二导出口112时，相应的第一导出口111或者第二导出口112就处于关闭状态，冷媒无法从第一导出口111或者第二导出口112流出。反之，当配合部331未覆盖导出口时，缺口部332与该导出口相对应，此时，该导出口处于导通状态。至于配合部331和缺口部332的具体形状，可以根据不同的使用需要，作出各种等同的替代，来实现相应的功能。
板状部31与上体部32、下体部33可以根据结构所需采用不同的材料制成，在本实施方式中，板状部31为便于加工切削的材料制成，上体部32和下体部33均为工程塑料注塑而成。具体而言，可以将板状部31作为嵌件，在模具中通过工程塑料注塑的方法制成上体部32和下体部33。在本说明书中为了描述方便，以板状部31为界，将阀块30的各个部位分别命名为板状部31、上体部32、下体部33。实际上，上体部和下体部是部分联结在一起的，并非被板状部31完全隔离开。
阀块30设置有贯通的节流部3311，该节流部3311与阀块30中心轴线的距离配置为：当阀块30旋转一定角度时，该节流部3311能够与第一导出口111或者第二导出口的位置相对应。在该节流部3311的延伸方向上被板状部31所阻隔，板状部31设置有一个节流孔311。这样，当节流部3311的旋转至与某导出口相对应位置时，冷媒从节流部3311流入，只能穿过板状部31设置的节流孔311，再进入导出口以及相应的出口接管，从而对该相应的出口接管实现节流的功能。
需要说明的是，该节流部3311并不要求等径且同轴地贯通，本领域技术人员可以理解，也可以在下体部33和上体部32分别开设通道，并使两者形成贯通，使板状部的节流孔311位于该两个通道之间即可实现相同的目的。
如上设计后，阀块30与阀座11的配合面贴合的平面为下体部33的配合部331，节流部3311与阀腔直接连通；可以理解，该实施例中，设于板状部31的节流孔311通过节流部3311与阀腔连通。
该实施例提供的阀块30由两种材料制成，其中，将节流孔311开设于板状部31，因板状部31由便于加工切削的材料如金属材料制成，所以相对于工程塑料，更有利于微小孔径的节流孔311的加工，上体部32和下体部33通过注塑的方式一体形成于板状部31，用以保证阀块30的耐磨性，因节流孔311形成于板状部31，所以节流部3311的尺寸可较大设置，避免直接在塑料上加工孔径微小的节流孔，不仅可以提高加工精度，还可以避免塑料加工小孔留下的毛刺，从而防止阀块转动过程中形成堵塞。当然本发明也不排除直接在阀块30上加工出节流孔311。
该实施例中，阀装置还设有过滤部件40，用于过滤流经阀块30的节流孔311的冷媒，以避免节流孔311被异物堵塞，影响产品的使用性能。
其中，过滤部件40的过滤能力可以根据节流孔311的孔径结合其他使用需求来确定，比如，如果节流孔311的孔径范围在0.1mm～0.3mm之间，那么应用时，过滤部件40至少能够过滤掉大于0.1mm的杂质和异物。具体设置时，过滤部件40的目数可以设置为大于100目，以满足基本使用需求。
具体地，过滤部件40可以由锡青铜球或不锈钢球烧结形成，也可以由多层不锈钢网布制成。
可以理解，以冷媒的流向而言，过滤部件40应当设置在阀块30的节流孔311的上游位置；具体的方案中，过滤部件40嵌置在阀块30的上体部32内，且过滤部件40与板状部31的顶面具有预定距离，这样，过滤部件40、板状部31和上体部32围合形成容纳腔R，阀腔内的冷媒经过滤部件40过滤后流入该容纳腔R，再经节流孔311及其对应的导出口流出。
实际设置时，过滤部件40与板状部31顶面之间的预定距离可以根据需要来设置。
具体的方案中，板状部31具有与贯通腔321连通的中部通孔，阀块30还包括固嵌于板状部31的中部通孔内的套筒部34，该套筒部34凸出于板状部31的顶面，用以支撑过滤部件40，也方便过滤部件40与阀块30相对位置的固定。显然，套筒部34凸出于板状部31顶面的高度为过滤部件40与板状部31顶面之间的距离，即前述预定距离。
具体的方案中，上体部32、下体部33和套筒部34通过注塑的方式一体形成于板状部31，可以理解为在板状部31的基础上一体注塑形成上体部32、下体部33和套筒部34，即相当于把板状部31的大部分包覆在阀块30内。
请一并参考图6，图6为第一实施例中阀块的板状部的结构示意图，图中示出的是未加工节流孔的结构。
具体地，在板状部31的外周开设多个通口312，上体部32和下体部33通过注塑形成于通口312的过渡部形成一体结构，这样也能提高上体部32、下体部33与板状部31的固定可靠性。
更具体地，多个通口312沿板状部31的外周均布置。
实际设置时，通口312也可以开设于板状部31的其他位置，比如内周，只要不干预节流孔311即可。
具体的方案中，板状部31可为黄铜或铝等其他金属材料制成，两者均为便于加工的切削材料，有利于板状部31加工工艺性的提高。当然，实际中板状部31也可选用其他便于加工的切削材料，可以理解优选易切削材料，以提高加工工艺性。
上体部32和下体部33具体可为PPS工程塑料或PEEK工程塑料，能够确保阀块30低的摩擦系数、低磨损。
该实施例中的阀块30可通过下述方式制成：先采用机械加工的方式制成板状部31的本体，为避免后续注塑时对节流孔311产生影响，此时，板状部31的本体为没有节流孔311的结构；再通过注塑的方式在板状部31上一体形成前述上体部32、下体部33和套筒部34，显然注塑时形成节流部连通孔331；最后在板状部31的本体上加工形成节流孔311。
下体部33上对应于节流孔311的节流部3311的设计，一方面是为了能够连通节流孔311与导出口，另一方面，其尺寸大于节流孔311的设计，既有助于提高注塑工艺性，又能够避免阀块30转动过程中与阀座11摩擦产生的磨损或杂质堵塞节流孔311，以确保产品流量控制的可靠性。
采用了本实施方式提供的电动切换阀，通过转子部件带动阀块30在阀座11的上表面上转动，使阀块30的配合部331与阀座11的上表面贴合，使阀块30的缺口部311可选择地与第一导出口111、第二导出口112实现导通，实现冷媒流路的切换。此处所述的可选择性导通，既可以是择一导通，也可以是同时导通，也可以是全部不导通。同时，由于阀块30还设置有节流部3311以及设置在阀块30的板状部31上的节流孔311，使得阀块30在某一特定旋转位置时(具***置可根据***要求进行设置)，对于相应的导出口实现节流功能。
以下结合附图，介绍本发明的第二种实施方式。
第二实施方式与第一实施方式主要区别在于阀座11的导出口设置方式以及阀块的结构，对于电动切换阀的其他部件结构，均可以参照第一实施方式进行理解，在此不再赘述。
请参照附图7、图8、图9，其中，图7为本发明第二实施方式的阀座结构示意图；图8为本发明第二实施方式的阀块结构示意图，图9为本发明第二实施方式的阀块结构剖视图。
为便于理解，对于第二实施方式中与第一实施方式相同功能的部件采用同一附图标记进行说明。在本实施方式中，第一导出口111和第二导出口开设于以阀座11的中心轴为圆心、以不同长度为半径的圆周上，并相隔一定距离。阀座11的上端面为一个平坦的配合面，阀块30可以在阀座11的上端面贴合并作一定角度的旋转运动。
阀块30包括板状部31、位于板状部31顶面的上体部32和位于板状部31底面的下体部33，三者固设为一体。下体部包括配合部331以及缺口部332。其中，配合部331用于与阀座11的配合面滑动配合，当配合部331覆盖阀座11的第一导出口111或者第二导出口112时，相应的第一导出口111或者第二导出口112就处于关闭状态，冷媒无法从第一导出口111或者第二导出口112流出。反之，当配合部331未覆盖导出口时，缺口部332与该导出口相对应，此时，该导出口处于导通状态。至于配合部331和缺口部332的具体形状，可以根据不同的使用需要，作出各种等同的替代，来实现相应的功能。
板状部31与上体部32、下体部33可以根据结构所需采用不同的材料制成，在本实施方式中，板状部31为便于加工切削的材料制成，上体部32和下体部33均为工程塑料注塑而成。具体而言，可以将板状部31作为嵌件，在模具中通过工程塑料注塑的方法制成上体部32和下体部33。在本说明书中为了描述方便，以板状部31为界，将阀块30的各个部位分别命名为板状部31、上体部32、下体部33。实际上，上体部和下体部是部分联结在一起的，并非被板状部31完全隔离开。
阀块30设置有贯通的第一节流部3311a以及第二节流部3311b，该第一节流部3311a距离阀块中心轴线的距离与阀座11上设置的第一导出口111距离阀座11的中心轴线的距离相适应(阀座11与阀块30可以同轴设置)；第二节流部3311b距离阀块30的中心轴线的距离与阀座11上设置的第二导出口112距离阀座11的中心轴线的距离相适应。
在本实施方式中，第一节流部3311a、第二节流部3311b与阀块30的中心点位于同一直线上。当然，也可以根据实际需要，将第一节流部3311a与第二节流部3311b交错设置。
这样，当阀块30旋转一定角度时，第一节流部3311a能够与第一导出口111的位置相对应；阀块30继续旋转一定角度时，第二节流部3311b能够与第二导出口112的位置相对应。
在该第一节流部3311a和第二节流部3311b的延伸方向上被板状部31所阻隔，板状部31分别设置有第一节流孔311a，以及第二节流孔311b。这样，当第一节流部3311a旋转至与第一导出口111相对应位置时，冷媒从第一节流部3311a流入，只能穿过板状部31设置的第一节流孔311a，再进入第一导出口111以及相应的第一出口接管13，从而对该相应的出口接管实现节流的功能。当第二节流部3311b旋转至与第二导出口112相对应位置时，冷媒从第一节流部3311a流入，只能穿过板状部31设置的第二节流孔311b，再进入第二导出口112以及相应的第二出口接管14，从而对第二出口接管的冷媒流量实现节流的功能。
本领域技术人员可以理解，第一实施方式所述的过滤部件40以及过滤部件40与阀块30之间形成的容纳腔R可以采用同样的设置方式形成于本实施方式当中。
采用了本实施方式提供的电动切换阀，通过转子部件带动阀块30在阀座11的上表面上转动，使阀块30的配合部331与阀座11的上表面贴合，使阀块30的缺口部311可选择地与第一导出口111、第二导出口112实现导通，实现冷媒流路的切换。此处所述的可选择性导通，既可以是择一导通，也可以是同时导通，也可以是全部不导通。同时，由于阀块30还设置有第一节流部3311a以及第二节流部3311b，以及设置在阀块30的板状部31上的第一节流孔311a以及第二节流孔311b，使得阀块30在某一特定旋转位置时(具***置可根据***要求进行设置)，上述的第一节流孔311a或者第二节流孔311b对于相应的导出口实现节流功能。且由于第一导出口111和第二导出口112位于不同半径的圆周上，可以对节流流量作出多种组合方式，以满足制冷***的需求。
需要说明的是，本文中涉及的方位词上、下、顶和底等是以图1所示零部件位于图中及零部件相互之间的位置关系来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便，应当理解，本文所采用的方位词不应限制本专利的保护范围。
以上对本发明所提供的一种电动切换阀进行了详细介绍。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.电动切换阀，包括阀座(11)和阀块(30)，所述阀座(11)具有上端面，并设置有第一导出口(111)和第二导出口(112)，阀块(30)具有配合部(331)以及缺口部(332)，所述配合部(331)与所述阀座(11)的上端面贴合，并能够相对所述阀座(21)转动，所述缺口部(332)能够选择性地与所述第一导出口(111)或者第二导出口(112)导通，其特征在于，所述阀块(30)还包括至少一个节流部(3311)，所述节流部(3311)所形成的通道内包括至少一个节流孔(311)。
2.根据权利要求1所述的电动切换阀，其特征在于，所述阀块(30)包括板状部(31)、上体部(32)、下体部(33)，所述板状部(31)采用金属材料制成，所述上体部(32)和所述下体部(33)通过注塑的方式成型，所述节流部(3311)形成于所述上体部(32)和所述下体部(33)，所述节流孔(311)设置于所述板状部(31)。
3.根据权利要求2所述的电动切换阀，其特征在于，所述第一导出口(111)和所述第二导出口(112)设置于以所述阀座(11)的中心轴线为圆心、以相同长度为半径的圆周，并相隔一定距离。
4.根据权利要求3所述的电动切换阀，其特征在于，所述节流部(3311)数量为一个，所述节流孔(311)的数量为一个。
5.根据权利要求2所述的电动切换阀，其特征在于，所述第一导出口(111)和所述第二导出口(112)设置于以所述阀座(11)的中心轴线为圆心、以不同长度为半径的圆周，并相隔一定距离。
6.根据权利要求5所述的电动切换阀，其特征在于，所述节流部(3311)包括第一节流部(3311a)以及第二节流部(3311b)，所述第一节流部(3311a)所形成的通道内设置有第一节流孔(311a)，所述第二节流部(3311b)所形成的通道内设置有第二节流孔(311b)。
7.根据权利要求2所述的电动切换阀，其特征在于，所述阀块(30)还包括过滤部件(40)，所述过滤部件(40)嵌装在所述上体部(32)内，并与所述板状部(31)具有预定距离，所述过滤部件(40)、所述板状部(31)与所述上体部(32)围合形成容纳腔(R)。
8.根据权利要求7所述的电动切换阀，其特征在于，所述阀块(30)还包括套筒部(34)，所述套筒部(34)与所述上体部(32)、所述下体部(33)一体注塑成型。
9.根据权利要求2所述的电动切换阀，其特征在于，所述板状部(31)的外周部开设有多个通口(312)，所述通口(312)沿所述板状部(31)的外周均匀分布。
10.一种阀块，其特征在于，所述阀块(30)包括板状部(31)、上体部(32)、下体部(33)，所述板状部(31)采用金属材料制成，并开设有至少一个节流孔(311)；所述上体部(32)和所述下体部(33)通过注塑的方式成型，所述下体部(33)设置有配合部(331)以及缺口部(332)，所述上体部(32)和下体部(33)设置有至少一个节流部(3311)，所述至少一个节流孔设置在所述至少一个节流部(3311)所形成的通道内。
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