本發(fā)明涉及閥領域，具體而言，涉及一種換向閥以及具有其的制冷系統(tǒng)。

背景技術：

應用于制冷系統(tǒng)中的換向閥主要由導閥和主閥組成。在控制過程中，通過導閥作用實現(xiàn)主閥的換向以切換制冷介質(zhì)的流通方向，從而使得熱泵型制冷系統(tǒng)在制冷和制熱兩種工作狀態(tài)之間切換，實現(xiàn)夏天制冷、冬天制熱的一機兩用的目的。

圖1為應用于制冷系統(tǒng)中一種典型的換向閥的結構示意圖。如圖1所示，在換向閥包括主閥100和導閥200。主閥100的滑動閥芯104設置在閥腔107內(nèi)，滑動閥芯104抵接閥座105作相對滑動。接管106c、接管106s和接管106e焊接在閥座105上并與腔室107連通，接管106d焊接在閥體上并與腔室107連通。

接管106d與壓縮機110的出氣端口連通，接管106s與壓縮機110的吸氣端口連通，接管106e與室內(nèi)熱交換器140連通，接管106c與室外熱交換器120連通。這樣，通過主閥100內(nèi)部的活塞部件101帶動閥芯104相對于閥座105滑動，從而實現(xiàn)制冷和制熱兩種工作狀態(tài)之間的切換。當系統(tǒng)需要切換成制冷工作狀態(tài)時，連桿103帶動滑動閥芯104滑動至左側(cè)，左端的活塞部件101與左端的端蓋108抵接，接管106e和接管106s連通，接管106d和接管106c連通。此時系統(tǒng)內(nèi)部的制冷劑流通路徑為：壓縮機110→接管106d→接管106c→室外熱交換器120→節(jié)流元件130→室內(nèi)熱交換器140→接管106e→接管106s→壓縮機110。當系統(tǒng)需要切換成制熱工作狀態(tài)時，滑動閥芯104滑動至右側(cè)，右端的活塞部件101與右端的端蓋抵接，接管106c和接管106s連通，接管106d和接管106e連通，此時的制冷劑流通路徑為：壓縮機110→接管106d→接管106e→室內(nèi)熱交換器140→節(jié)流元件130→室外熱交換器120→接管106c→接管106s→壓縮機110。

在現(xiàn)有技術的制冷系統(tǒng)中，整個系統(tǒng)的工作過程為：壓縮機110→接管106d→接管106c→室外熱交換器120→節(jié)流元件130→室內(nèi)熱交換器140→接管106e→接管106s→壓縮機110。上述過程為一個工作循環(huán)，現(xiàn)有的空調(diào)器在實際工作時將會反復重復上述工作循環(huán)。從上述工作過程可以看出，由于換向閥中與壓縮機出氣端口配合的接管僅有一個，因此該換向閥能夠適應的制冷系統(tǒng)很單一，即僅是一個室內(nèi)換熱器和一個室外換熱器的制冷系統(tǒng)。當制冷系統(tǒng)改變后，比如改為一個室內(nèi)換熱器和兩個室外換熱器時，上述換向閥將無法適應。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的在于提供一種換向閥以及具有其的制冷系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術中的換向閥無法適應其它類型的制冷系統(tǒng)的問題。

為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種換向閥，包括：帶有閥腔的閥體，在閥腔中設置有閥座，閥座上設置有若干閥口，若干閥口包括沿閥體的軸向依次布置的第一閥口、第二閥口、第三閥口、第四閥口及第五閥口；滑動閥芯，設置在閥腔內(nèi)并與閥座配合，滑動閥芯包括間隔設置并同步運動的第一閥芯部及第二閥芯部，第一閥芯部與第一閥口、第二閥口及第三閥口配合，第二閥芯部與第四閥口及第五閥口配合，其中，滑動閥芯具有第一位置和第二位置，當滑動閥芯位于第一位置時，第二閥口和第三閥口通過第一閥芯部的內(nèi)部通道連通，第一閥口與第四閥口通過閥腔連通，第二閥芯部封堵第五閥口，當滑動閥芯位于第二位置時，第一閥口和第二閥口通過第一閥芯部的內(nèi)部通道連通，第三閥口與第五閥口通過閥腔連通，第二閥芯部封堵第四閥口。

進一步地，第一閥口、第二閥口、第三閥口、第四閥口及第五閥口設置在閥腔的一側(cè)并在閥腔的軸線方向呈直線分布。

進一步地，換向閥還包括用于驅(qū)動滑動閥芯移動的驅(qū)動部件。

進一步地，驅(qū)動部件包括連桿，第一閥芯部和第二閥芯部安裝在連桿上，連桿上設置有安裝第一閥芯部的第一安裝孔以及安裝第二閥芯部的第二安裝孔。

進一步地，第二閥芯部具有閥芯本體及連接部，連接部的徑向尺寸小于閥芯本體的徑向尺寸。

進一步地，連桿與第二閥芯部之間設置有壓緊彈簧。

進一步地，第二閥芯部的朝向閥座的表面具有凹部。

進一步地，換向閥還包括：與若干閥口對應連通的若干流路端口，若干流路端口包括與第一閥口連通的C端口、與第二閥口連通的S端口、與第三閥口連通的E端口、與第四閥口連通的D1端口以及與第五閥口連通的D2端口。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種制冷系統(tǒng)，包括壓縮機、第一熱交換器、第二熱交換器、連通第一熱交換器與第二熱交換器的節(jié)流閥，制冷系統(tǒng)還包括輔助熱交換器以及上述的換向閥壓縮機的進口端與換向閥的第二閥口連通，壓縮機的出口端與換向閥的第四閥口和第五閥口分別連通，第一熱交換器與換向閥的第一閥口連通，第二熱交換器與換向閥的第三閥口連通，輔助熱交換器設置在壓縮機的出口端與第四閥口之間或者設置在壓縮機的出口端與第五閥口之間。

應用本發(fā)明的技術方案，在閥腔內(nèi)設置有滑動閥芯，該滑動閥芯包括間隔設置并同步運動的第一閥芯部及第二閥芯部，第一閥芯部與第一閥口、第二閥口及第三閥口配合，第二閥芯部與第四閥口及第五閥口配合。在換向閥工作時，該滑動閥芯具有兩個工作位置，即第一位置和第二位置。當滑動閥芯處于第一位置時第二閥口和第三閥口通過第一閥芯部的內(nèi)部通道連通，第一閥口與第四閥口通過閥腔連通，第二閥芯部封堵第五閥口。當滑動閥芯處于第二位置時，第一閥口和第二閥口通過第一閥芯部的內(nèi)部通道連通，第三閥口與第五閥口通過閥腔連通，第二閥芯部封堵第四閥口。在本申請的技術方案中，可以使第四閥口和第五閥口 均與壓縮機出氣端口均連通，這樣使得換向閥能夠適應其它類型的制冷系統(tǒng)，拓寬了應用范圍。

附圖說明

構成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中：

圖1示出了現(xiàn)有技術的制冷系統(tǒng)的結構示意圖；

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的換向閥的結構示意圖；

圖3示出了圖2的換向閥的第二閥芯部的縱剖結構示意圖；

圖4示出了圖3的第二閥芯部的俯視圖；

圖5示出了圖2的換向閥的閥體的縱剖結構示意圖；

圖6示出了圖5的閥體的側(cè)視圖；

圖7示出了圖2的換向閥的閥座的縱剖結構示意圖；

圖8示出了圖7的閥座的側(cè)視示意圖；

圖9示出了圖2的換向閥的連桿的縱剖結構示意圖；

圖10示出了圖9的連桿的側(cè)視圖；

圖11示出了圖2的換向閥的壓緊彈簧的縱剖結構示意圖；以及

圖12示出了圖11的壓緊彈簧的俯視示意圖。

其中，上述附圖包括以下附圖標記：

1、壓縮機；2、節(jié)流閥；3、第一熱交換器；4、第二熱交換器；6、輔助熱交換器；20、閥體；30、閥座；31、第一閥口；32、第二閥口；33、第三閥口；34、第四閥口；35、第五閥口；41、第一閥芯部；42、第二閥芯部；421、閥芯本體；422、連接部；51、C端口；52、S端口；53、E端口；54、D1端口；55、D2端口；60、連桿；61、第一安裝孔；62、第二安裝孔；70、壓緊彈簧。

具體實施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發(fā)明。

如圖2所示，本實施例的換向閥包括帶有閥腔的閥體20以及滑動閥芯，其中在閥腔中設置有閥座30，閥座30上設置有若干閥口，若干閥口包括沿閥體20的軸向依次布置的第一閥 口31、第二閥口32、第三閥口33、第四閥口34及第五閥口35；滑動閥芯，設置在閥腔內(nèi)并與閥座30配合，滑動閥芯包括間隔設置并同步運動的第一閥芯部41及第二閥芯部42，第一閥芯部41與第一閥口31、第二閥口32及第三閥口33配合，第二閥芯部42與第四閥口34及第五閥口35配合，其中，滑動閥芯具有第一位置和第二位置，當滑動閥芯位于第一位置時，第二閥口32和第三閥口33通過第一閥芯部41的內(nèi)部通道連通，第一閥口31與第四閥口34通過閥腔連通，第二閥芯部42封堵第五閥口35，當滑動閥芯位于第二位置時，第一閥口31和第二閥口32通過第一閥芯部41的內(nèi)部通道連通，第三閥口33與第五閥口35通過閥腔連通，第二閥芯部42封堵第四閥口34。

應用本實施例的技術方案，在閥腔內(nèi)設置有滑動閥芯，該滑動閥芯包括間隔設置并同步運動的第一閥芯部41及第二閥芯部42，每一個閥芯部與閥座30上的相應的閥口相配合。在換向閥工作時，該滑動閥芯具有兩個工作位置，當滑動閥芯處于第一位置時第二閥口32和第三閥口33通過第一閥芯部41的內(nèi)部通道連通，第一閥口31與第四閥口34通過閥腔連通，第二閥芯部42封堵第五閥口35。當滑動閥芯處于第二位置時，第一閥口31和第二閥口32通過第一閥芯部41的內(nèi)部通道連通，第三閥口33與第五閥口35通過閥腔連通，第二閥芯部42封堵第四閥口34。在本實施例的技術方案中，可以使第四閥口和第五閥口均與壓縮機出氣端口均連通，這樣使得換向閥能夠適應其它類型的制冷系統(tǒng)，拓寬了應用范圍。

優(yōu)選地，如圖5和圖6所示，上述閥體20采用金屬管材料，在同一周向位置，根據(jù)設計的軸向間距采用沖、車、鉆等工藝方法加工五個孔。

優(yōu)選地，如圖7和圖8所示，閥座30采用拉制或軋制的D形金屬棒材(也可采用鑄、鍛等其它工藝方法獲得的毛坯件替代棒材進行加工)，在同一周向位置，根據(jù)設計的軸向間距，采用車、鉆等工藝方法加工五個臺階孔。閥座30與滑動閥芯相接觸的運動平面，可以根據(jù)閥座30材質(zhì)的不同選取不同的加工工藝和流程。具體地，閥座30采用黃銅材料的，選擇在與其它零件焊接成一體后，再拉削加工。而閥座30采用不銹鋼材料的，則在焊接前即零件狀態(tài)時進行磨削加工。通過加工閥座30與滑動閥芯相接觸的運動平面，保證閥座30與滑動閥芯之間的動密封，進而減小了閥座30與滑動閥芯之間的摩擦阻力。

優(yōu)選地，如圖3和圖4所示，滑動閥芯采用尼龍或PPS等高分子材料并采用注塑或棒料車加工的工藝方法制作而成。滑動閥芯與閥座30的相接觸的運動平面則需采用切削加工，保證其平面度和表面粗糙度，從而保證了動密封，并減小了閥座30與滑動閥芯之間的摩擦阻力。

如圖2、圖5和圖6所示，在本實施例中，第一閥口31、第二閥口32、第三閥口33、第四閥口34及第五閥口35設置在閥腔的一側(cè)并在閥腔的軸線方向呈直線分布。上述設置使得滑動閥芯只需沿著閥腔的軸線方向移動，即可實現(xiàn)在第一位置與第二位置之間切換。上述結構簡單、節(jié)省空間且易于實現(xiàn)。

如圖2所示，在本實施例中，換向閥還包括用于驅(qū)動滑動閥芯移動的驅(qū)動部件。上述設置使得滑動閥芯能夠在第一位置與第二位置之間來回切換。

如圖2、圖9和圖10所示，在本實施例中，驅(qū)動部件包括連桿60，第一閥芯部41和第二閥芯部42安裝在連桿60上。上述結構使得驅(qū)動部件驅(qū)動連桿60在閥腔的軸線方向上移動，從而使得第一閥芯部41與第二閥芯部42能夠在閥腔的軸線方向上移動。優(yōu)選地，連桿60上設置有安裝第一閥芯部41的第一安裝孔61以及安裝第二閥芯部42的第二安裝孔62，第一閥芯部41和第二閥芯部42通過自身的結構臺階自由嵌裝在連桿60的第一和第二安裝孔中。上述的裝配方式使得第一和第二閥芯部與連桿60之間具有一定的配合間隙，上述間隙能夠保證第一閥芯部41和第二閥芯部42都能與閥座30保持貼合密封。需要說明的是，上述連桿60是采用板料通過沖裁成形的。

如圖3和圖4所示，在本實施例中，第二閥芯部42具有閥芯本體421及連接部422，連接部422的徑向尺寸小于閥芯本體421的徑向尺寸。上述連接部422用于與第二安裝孔62配合，上述尺寸使得容易實現(xiàn)壓緊。

如圖11和圖12所示，在本實施例中，連桿60與第二閥芯部42之間設置有壓緊彈簧70。由于第二閥芯部42兩側(cè)的壓差很小，為保證其密封性能，在第二閥芯部42與連桿60之間增設如碟形的片狀彈簧，從而使得第二閥芯部42能夠緊貼在閥座30面上保持密封。優(yōu)選地，上述彈簧采用板料通過沖裁成形，為了防止銳邊損傷第二閥芯部42以及使第二閥芯部42與連桿60能夠更好地接觸貼合，在彈簧的上下面都設置有折邊。

在本實施例中，第二閥芯部42的朝向閥座30的表面具有凹部。上述結構使得第二閥芯部42與閥座30的接觸面積減小，從而減小第二閥芯部42受到的運動摩擦阻力。

如圖2所示，在本實施例中，換向閥還包括：與若干閥口對應連通的若干流路端口，若干流路端口包括與第一閥口31連通的C端口51、與第二閥口32連通的S端口52、與第三閥口33連通的E端口53、與第四閥口34連通的D1端口54以及與第五閥口35連通的D2端口55。上述各端口與其相應的閥口相配合，使得與換向閥配合的接管可以連接在上述端口上，這樣使得接管更加方便。

優(yōu)選地，閥腔、閥座30以及流路端口與其它所需零件先組裝在一起，再采用焊接工藝焊成一體(火焰焊或隧道爐釬焊等)。

本申請還提供了一種制冷系統(tǒng)，如圖2所示，根據(jù)本申請的制冷系統(tǒng)的實施例包括壓縮機1、第一熱交換器3、第二熱交換器4、連通第一熱交換器3與第二熱交換器4的節(jié)流閥2以及換向閥。其中，換向閥為上述換向閥，壓縮機1的進口端與換向閥的第二閥口32連通，壓縮機1的出口端與換向閥的第四閥口34和第五閥口35分別連通，第一熱交換器3與換向閥的第一閥口31連通，第二熱交換器4與換向閥的第三閥口33連通。

下面以第一熱交換器3為室外熱交換器，第二熱交換器4為室內(nèi)熱交換器為例進行說明制冷系統(tǒng)具體工作過程：

當制冷系統(tǒng)運行時，如圖2所示，此時E端口53與S端口52相通，D1端口54與C端口51相通，D2端口55被第二閥芯部42遮擋進而關閉。系統(tǒng)內(nèi)部的制冷劑按圖中實線路徑 流通。具體地，從壓縮機1出來的氣體從D1端口54進入閥腔，接著從與D1端口54連接的C端口51中輸出，并依次經(jīng)過第一熱交換器3、節(jié)流閥2、第二熱交換器4，從第二熱交換器4中輸出的制冷劑進入E端口53，接著從與E端口53連接的S端口52中輸出最終回到壓縮機1中。上述工作過程為制冷系統(tǒng)運行的一個工作循環(huán)。

如圖2所示，在本實施例中，制冷系統(tǒng)還包括輔助熱交換器6，輔助熱交換器6可以設置在壓縮機1的出口端與第四閥口34之間上述結構使得從壓縮機1出來的高溫高壓氣體先經(jīng)過輔助熱交換器6進行熱交換，從輔助熱交換器6中輸出的制冷劑再從D1端口54進入閥腔，接著從與D1端口54連接的C端口51中輸出，并依次經(jīng)過第一熱交換器3、節(jié)流閥2、第二熱交換器4，從第二熱交換器4中輸出的制冷劑進入E端口53，接著從與E端口53連接的S端口52中輸出最終回到壓縮機1中。從壓縮機的出口排出的高溫高壓氣體都會經(jīng)過輔助熱交換器6并放出熱量，氣體放出的熱量可以用來加熱其他物質(zhì)，可進一步節(jié)約能源，減少排放，從而達到節(jié)能減排的效果。

當空調(diào)需制熱運行時，通過電磁系統(tǒng)的作用使得連桿60帶動第一閥芯部41與第二閥芯部42移動至第二位置，此時，C端口51、S端口52相通，D2端口55、E端口53相通，D1端口54被第二閥芯部42遮擋進而關閉，系統(tǒng)內(nèi)部的制冷劑按圖中虛線路徑流通。具體地，從壓縮機1出來的氣體不經(jīng)過輔助熱交換器6而直接進入D2端口55，即輔助熱交換器6不進行換熱而只起到儲存部分制冷劑的作用，此時的這部分制冷劑未參與循環(huán)工作。從D2端口55進入閥腔的制冷劑從E端口53輸出，并依次經(jīng)過第二熱交換器4、節(jié)流閥2、第一熱交換器3，從第一熱交換器3中輸出的制冷劑進入C端口51，接著從與C端口51連接的S端口52中輸出最終回到壓縮機1中。上述工作過程為制熱系統(tǒng)運行的一個工作循環(huán)。需要說明的是電磁系統(tǒng)主要是起到移動閥腔內(nèi)的閥芯部的作用，從而實現(xiàn)閥腔換向的目的，即與現(xiàn)有技術中的四通閥相同。

當然，當?shù)谝粺峤粨Q器3為室內(nèi)熱交換器，第二熱交換器4為室外熱交換器時，輔助熱交換器6設置在壓縮機1的出口端與第五閥口35之間。工作原理與第一熱交換器3為室外熱交換器，第二熱交換器4為室內(nèi)熱交換器時相同，下面不再贅述。

本領域技術人員應當知道，當?shù)谝粺峤粨Q器3為室內(nèi)熱交換器，第二熱交換器4為室外熱交換器時，制冷與制熱模式正好與上述說明的相反。另外，作為可行的實施方式，輔助熱交換器6也可以與第五閥口35連通。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。