四通电磁换向阀

本实用新型涉及一种用于热泵型空调器中改变制冷剂流向，实现制冷或制热目的的四通电磁换向阀，尤其是一种改进了的由主阀和导阀组成的四通电磁换向阀。

上海科技出版社出版的由蒋能照等主编的《氟里昂制冷机》一书第232页中，介绍了一种结构与目前广泛应用于热泵空调器中的四通电磁换向阀相似的换向阀，它由主阀和导阀二大部分组成。主阀包括一个阀体，阀体上有与压缩机排汽管相连接的排汽接管，有与压缩机吸气管相连接的吸汽接管，吸汽接管两边各有一个左接管和右接管，以便它们分别与室内热交换器和室外热交换器相连接；阀体内装有滑块和一对活塞，它们用滑架互相构成一体，两端活塞上各有泄气孔，以使活塞两端能互相通气；每个活塞的顶端各有一个顶针，阀体内的两端与活塞顶针相应有一个左气室、右气室，当顶针与气室边口接触时，该气室即与阀体内腔隔离。

导阀包括一个导阀体，该导阀体内有左阀室、右阀室及与其两阀室连通的连通孔；左阀室和右阀室分别通过左毛细管、右毛细管与主阀阀体上的左气室、右气室连通；所说的连通孔通过共用毛细管与上述的吸汽接管连通；导阀体上外套一个电磁线圈，通过该电磁线圈的操作，使导阀体内衔铁所连锥形左阀塞、锥形右阀塞的交替闭塞，改变主阀滑块的位置而换向，从而控制制冷剂的流向。

该换向阀的工作原理如下：在空调器制冷运行时，导阀上的电磁线圈不通电，导阀体内的衔铁在弹簧的推动下左移，使与衔铁连成一体的右阀塞堵住了右毛细管与共用毛细管地连通，而左毛细管通过左阀室与共用毛细管和吸汽接管相连通。压缩机的高压汽体由 排汽接管进入阀体内，通过右活塞上的泄气孔向阀体右端内充汽，逐渐建立起高压力；由于左毛细管与共用毛细管是接通的，而毛细管孔径又比活塞上的泄气孔大数倍，因此，从泄气孔流过去的汽体迅速通向压缩机吸汽管，故阀体内左端，即左活塞的左面不能建立起高压力，这样在活塞组的两端形成了一个压力差，把滑块与活塞推向左端位置，使左活塞上的顶针堵住了左气室，阻断了高压汽体流向吸汽接管的通路。此时阀体的滑块位置，使吸汽接管与左接管连通，排汽接管通过阀体接通了右接管。汽路流程为：压缩机排出的高压汽体→排汽接管→阀体→右接管→室外热交换器→毛细管→室内热交换器→左接管→吸汽接管，被压缩机吸入。空调器处于制冷循环工作状态。当空调器制热采暖时，换向阀的电磁线圈通电，衔铁在电磁力作用下，向右移动，与衔铁相连的左阀塞关闭了左毛细管与共用毛细管的连通，而右毛细管通过右阀室、连通孔与共用毛细管、吸汽接管接通，于是阀体右端内的高压汽体从右毛细管经共用毛细管流向压缩机吸汽管，使阀体右端内的压力等于吸汽低压。而阀体左端内，由于左毛细管被堵住不通，高压汽从左活塞上的泄气孔向左端充汽，使压力升至与压缩机排气压力平衡。这样，阀体内的左、右两端产生压力差，活塞带动滑块一起向右移动至右活塞上的顶针堵住右气室，此时滑块将吸汽接管与右接管连通，排汽接管与左接管接通，汽路方向为：压缩机高压汽体→排汽接管→阀体→左接管→室内热交换器→毛细管→室外热交换器→右接管→吸汽接管，进入压缩机吸汽管。通过换向阀对管路的换向，使原来的制冷运行时室内热交换的蒸发状态变成冷凝状态，而室外热交换器的冷凝状态成为蒸发状态，从而实现从室外（热交换器的）吸热而向室内（热交换器的）放热。

上述结构的换向阀在换向时，推动活塞组移动的两端压力差是通过泄气孔缓慢形成，因而换向速度慢，其次根据泄气孔的功能，其孔径必然很小，一般为0.3毫米，这么小的孔很容易为系统内的 异物所堵塞，产生该换向的不换向，而且导阀内的锥形的左、右阀塞和／或连通孔边口沾上异物后，闭塞性差，容易漏气。再次是为了换向，要求顶针可靠堵塞相应的气室和导阀内的阀塞堵住连通孔的边口，这对相关零部件的制作和装配提出了高的精度要求，成本大为提高，实际上往往达不到高的精度要求，导致换向阀内部泄漏量增大，从而影响热泵型空调器的制冷量或制热量。

为此，本实用新型的目的是提供一种换向速度快、可靠性好、内部泄漏量低的四通电磁换向阀。

为达到上述目的，本实用新型的解决方案是：取消带泄气孔和顶针的活塞，改用与阀体内壁滑动、密封隔离的活塞，并在排汽接管上增设与导阀体内腔连通的高压毛细管，从而由排汽接管经高压毛细管进入导阀体内腔的高压汽体通过左毛细管或右毛细管在阀体内的相应端形成高压区，直接推动阀体内的活塞并带动滑块移动，实现改变制冷剂流向之目的。在导阀内采用一个由换向块及与衔铁连动的小滑块组成的先导换向机构，通过电磁线圈操作的小滑块在换向块上滑动，可转换主阀阀体内两端的高低压，从而控制活塞的移动方向。

上述的换向块滑动面上有一个与导阀体上的共用毛细管连通的通口，该通口的左、右边分别有与导阀体上的左毛细管、右毛细管连通的左通口和右通口；所述的小滑块为凹形的，在换向块上滑动，可以使左通口与通口连通，从而将左毛细管与共用毛细管连通起来，也可以使右通口与通口连通，将右毛细管与共用毛细管连通起来。

本实用新型的优点是：（1）由于采用将高压汽体引入导阀体内的高压毛细管和无泄气孔的活塞，因而在换向时，高压汽体通过高压毛细管和导阀，在阀体内的相应端迅速形成高压区，与此同时，阀体内另一端与活塞之间由于先导换向机构接通了吸汽接管而处于低压，阀体内两端的压差迅速形成，使活塞组随之动作，且活塞运行中的高低压始终是隔离的，故换向迅速、可靠。（2）由于活塞上无泄 气孔、顶针，且导阀内的小滑块和换向块的滑动面又可为平面，结构简单，制造精度和密封性容易得到保证，综合成本降低，性价比高。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

图1为本实用新型四通电磁换向阀在制冷循环状态下的结构截面图。

图2为本实用新型四通电磁换向阀在制热循环状态下的结构截面图。

图3为本实用新型四通电磁换向阀整体结构透视图。

如图1、图2所示，本实用新型四通电磁换向阀由主阀2和导阀1组成。主阀包括一个圆筒形的阀体13，其两端用端盖14封固。阀体13的内壁上固定一个阀座块9，该阀座块有一个平面状滑动面10，滑动面上沿轴向开有三个通孔8、7、6，其中间一孔7与阀体上的吸汽接管3连通，左、右侧的二孔8，6分别与阀体上的左接管5、右接管4相通。所述的吸汽接管3可与压缩机36的吸汽管相连，左接管5和右接管4能分别与室内热交换器39和与室内热交换器相串的室外热交换器37相应接口连接。阀体13的中部位置还连有可与压缩机36排汽管与阀体内沟通的排汽接管31。阀体13内装有一个与阀座块滑动面10接触的滑块11和一对分离的活塞15，它们用滑架12互相构成一体。所述的活塞15由活塞碗16和蝶形弹簧17构成，使之与阀体13内壁具有滑动、密封和隔离的功能。所述的滑块为碗形的，当滑块11随活塞15沿阀体13内壁左右滑动时，可以将左接管5与吸汽接管3、排汽接管30与右接管4连通起来，也可以使吸汽接管3与右接管4、左接管5与排汽接管30连通起来。

如图1或图2所示，导阀1包括一个导阀体22和一个电磁线圈28。该导阀体22内腔通过一根高压毛细管24与所述的排汽接管31接通。所述的电磁线圈28套在与导阀体22固定在一起的套管26上，套管的 另一端有一档铁30密封着，套管26内有一可伸进导阀体22内腔带有滑片25的衔铁27，在衔铁27和档铁30之间有复位弹簧29；在导阀体内胫中固定一个换向块21，该换向块21上表面为平面，其上滑动着一个装于滑片25腰形槽孔中的凹形小滑块23，从而构成一个先导换向机构。换向块21的滑动面沿轴向开有左通口20、通口33和右通口32，它们分别通过导阀上的左毛细管18、共用毛细管19、右毛细管31与阀体的左端盖14内、吸汽接管3、阀体的右端盖35内连通。通过电磁线圈28操作的小滑块23在换向块21滑动面上的交替滑动，可以将左毛细管18与共用毛细管19、右毛细管31与高压毛细管24连通起来，也可以将右毛细管31与共用毛细管19、左毛细管18与高压毛细管24连通起来。

下面叙述本实用新型四通电磁换向阀的工作原理。

图1是本实用新型在制冷循环状态下的结构截面图。当夏季需对室内降温时，热泵型空调器应作制冷运行，与之配套的本四通电磁换向阀中的电磁线圈28不通电，导阀1内的衔铁27在复位弹簧29作用下，通过滑片25带动小滑块23移向左端，这时换向块21上的左通口20和通口34被凹形的小滑块23所连通，左毛细管18与共用毛细管19接通，同时高压毛细管24与右毛细管31通过导阀体22也连通了。压缩机36排出的高压制冷汽体通过排汽接管32、高压毛细管24、导阀体22，经右毛细管31进入主阀阀体13内的右端区，使右端区的压力逐渐升高成为高压区，同时阀体13左端区的余气通过左毛细管18、共用毛细管19、吸汽接管3被压缩机36吸入，阀体左端区成为低压区，滑块11左右两端的活塞15上形成了一个压力差，从而把滑块11和活塞组15推向左端位置，此时左接管5与吸汽接管3连通，右接管4与排汽接管32通过阀体13也连通了。压缩机36的高压制冷汽体由排汽接管32进入阀体13，经右接管4入室外热交换器37、冷凝放热后冷却成为高压制冷液体，然后经毛细管38，通过室内热交换器39 蒸发吸热汽化，吸走了室内部分热量，使室内温度下降。从室内热交换器出来的低压制冷汽体通过左接管5、吸汽接管3被压缩机36吸入，从而完成了一个制冷循环。

图2为本实用新型在制热循环状态下的结构截面图。当冬天需对室内采暖时，热泵型空调器中的四通电磁阀作制热运行，电磁线圈28通电，导阀1内的衔铁27在电磁线圈28磁场力作用下，克服复位弹簧29力，带动小滑块23被吸至右端位置，这时右通口33和通口34连通，右毛细管31和共用毛细管19接通，同时高压毛细管24通过导阀1与左毛细管18也连通起来。高压制冷汽体通过排汽接管32、高压毛细管24、导阀体22、左毛细管18进入阀体13内的左端区，使左端区压力升高成为高压区，同时阀体13右端区因与右毛细管31、共用毛细管19、吸汽接管3、压缩机低压吸汽管连通而成为低压区。滑块11左右两端的活塞组15上形成了一个压力差，从而迅速把滑块11和活塞15组推向右端位置。此时右接管4与吸汽接管3连通，左接管5与排汽接管32通过阀体13也连通了。从压缩机36排出的高压制冷汽体经排汽接管32、阀体13、左接管5通过室内热交换器39冷凝放热，使室内气温升高，流出室内热交换器的高压制冷液体通过毛细管38进入室外热交换器37蒸发吸热，变成低压制冷汽体，经右接管4、吸汽接管3被制冷压缩机吸入，从而完成了制热循环。

图3是根据图1和图2的结构组装成一个实用的整体结构的四通电磁换向阀透视图。导阀1位于主阀2的上部，用焊接于阀体上的一个支架40，将导阀1一端凹槽卡在支架上开口的圆孔中固定。为便于在热泵型空调器中使用方便，从阀体径向一侧引出的排汽接管32弯曲成“U”型，使排汽接管32的管口与左接管5管口、吸汽接管3管口、右接管4管口的方向一致。

本实用新型四通电磁换向阀换向速度快，可靠性好，制造方便，成本低，内部泄漏量低，因而在热泵型空调器中作制冷剂流向转换，实现制冷或制热采暖目的中，效果好。