热泵型空调及其四通换向阀 技术领域 本发明涉及空调技术领域， 特别是涉及一种用于热泵型空调的四通换向阀。 此外， 本发明还涉及一种包括上述四通换向阀的热泵型空调。
背景技术
随着我国经济建设的快速发展， 市场对于空调特别是高传热效率空调的需求日益增大。 请参考图 1、 图 2 和图 3， 图 1 为现有技术中一种典型四通换向阀的结构示意图 ； 图 2 为现有技术中一种典型主阀的结构示意图 ； 图 3 为现有技术中一种典型阀座的结构示意 图。
现有热泵型空调用电磁四通换向阀的结构如图 1 所示， 包括电磁线圈 11 和主阀 12。下面简述其结构和工作原理 ：
圆筒形的主阀体 121 内部焊接有阀座 122， 主阀体 121 上焊接有四根连接管， 其中 ： D 接管连接压缩机 14 的排气端， 其内部始终为高温高压 ； S 接管连接压缩机 14 的吸气端， 其 内部始终为低压低温 ； E 接管连接室内热交换器 15 ； C 接管连接室外热交换器 16。
当空调需制冷运行时， 电磁线圈 11 断电， 主阀 12 的左腔为低压低温区， 主阀 12 的 右腔为高压高温区。这样主阀 12 内的左、 右腔之间形成压力差。在此压力差的作用下， E、 S 接管相通， D、 C 接管相通。系统内部的高温高压介质依次流过压缩机 14 的排气端、 D 接管、 主阀体 121、 C 接管、 室外热交换器 16、 室内热交换器 15、 E 接管、 S 接管、 然后被压缩机 14 的 吸气端吸入， 系统实现制冷循环。
当空调需制热运行时， 电磁线圈 11 通电， 主阀 12 的右腔的介质流入低压低温区， 使主阀 12 的右腔成为低压低温区 ； 而压缩机排气端的高压高温介质进入主阀 12 的左腔， 主 阀 12 的左腔成为高压高温区 ； 使主阀 12 的左、 右腔间就形成了一个压力差。在此压力差的 作用下， 使 C 接管、 S 接管相通， D 接管、 E 接管相通。系统内部的高温高压介质依次流过压 缩机 14 的排气端、 D 接管、 主阀体 121、 E 接管、 室内热交换器 15、 室外热交换器 16、 C 接管、 S 接管、 压缩机 14 的吸气端吸入， 系统实现制热循环。
如上所述， 通过电磁线圈 11 通电与否来实现主阀 12 的换向， 并通过主阀 12 的换 向来切换制冷工质的流通方向， 使室内热交换器 15 从制冷状态的蒸发器变为了制热状态 的冷凝器， 而室外热交换器 16 则从制冷状态的冷凝器变成了制热状态的蒸发器， 从而使热 泵型空调实现夏天制冷、 冬天制热的目的。
从上述热泵型空调的工作流程中不难看出， 四通换向阀的主阀 12 内同时流动着 高温高压介质和低温低压介质， 各接管总是有一个接管里流通高温高压介质， 另两个流通 低温低压介质。高温高压介质和低温低压介质会发生热量传递， 造成一定的能量损失。
如何减少介质的能量损失， 提高热泵型空调的能效比， 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用于热泵型空调的四通换向阀， 该四通换向阀能有效减 少高温高压介质和低温低压介质之间的热量传递， 减小介质的能量损失。本发明的另一目 的是提供一种包括上述四通换向阀的热泵型空调， 其工作效率明显提高。
为解决上述技术问题， 本发明提供一种用于热泵型空调的四通换向阀， 包括主阀 体和固定安装于所述主阀体的内腔的阀座， 以及与所述阀座固定连接并贯通所述内腔和主 阀体外部的接管， 所述接管与所述阀座之间设有隔热套管。
优选地， 所述隔热套管的上表面紧贴所述阀座， 所述隔热套管的下表面略低于所 述主阀体的下表面。
优选地， 所述隔热套管包括与所述接管同轴的第一段， 该第一段的内径与所述接 管的外径大体相等。
优选地， 所述隔热套管还包括设于所述第一段的顶端并与之固定连接的第二段 ； 所述第二段的外径大体等于所述第一段的外径， 内径小于所述第一段的内径。
优选地， 所述第二段的内径与所述接管的内径大体相等。
优选地， 所述第二段的下表面低于所述主阀体的下表面。
优选地， 所述接管的数目为三个， 各所述接管与所述阀座间均设有所述隔热套管。
优选地， 所述隔热套管的材料为不锈钢。
优选地， 所述隔热套管、 所述接管以及所述阀座采用炉中钎焊方式加工。
本发明还提供一种热泵型空调， 包括上述任一项所述的四通换向阀。
本发明所提供的四通换向阀包括主阀体和固定安装于所述主阀体的内腔的阀座， 以及与所述阀座固定连接的接管。在热泵型空调制冷和制热过程中， 各接管中一部分接管 里流通高温高压介质， 另一部分接管里流通低温低压介质。由于在接管与阀座之间设置隔 热套管， 使接管与所述阀座不直接连接 ； 而隔热套管的热导率较低， 所以接管与阀座间的传 递的热量会明显降低。则具有隔热套管的接管与阀座间传递的热量会显著减小， 使高温高 压介质与低温低压介质间的能量损失显著减少， 即主阀体内的能量损失显著减小， 从而可 以在一定程度上提高热泵型空调的能效比。
在一种优选的实施方式中， 所述隔热套管的上表面紧贴所述阀座， 所述隔热套管的 下表面略低于所述主阀体的下表面。这样， 隔热套管能从轴线方向将所述接管与所述阀座隔 开， 而且还能将接管与所述主阀体隔开， 从而有效降低接管与主阀体间的热量损失， 同时降低 接管与阀座间的热量损失， 进一步提高四通换向阀的隔热效果， 提高热泵型空调的能效比。
在另一种优选的实施方式中， 所述隔热套管包括所述隔热套管包括与所述接管同 轴的第一段， 该第一段的内径与所述接管的外径大体相等。由于接管与所述阀座在其轴线 方向的接触面积较大， 在其轴向方向设置第一段可以使接管与阀座直接接触的面积显著减 小， 使接管与阀座间传递的热量显著减少， 从而使接管与阀座间的能量损失显著减少。另 外， 第一段与所述接管延伸的方向相同， 与接管和阀座连接均较为方便， 加工难度较小， 有 利于降低加工成本。
附图说明
图 1 为现有技术中一种典型四通换向阀的结构示意图 ；图 2 为现有技术中一种典型主阀的结构示意图 ； 图 3 为现有技术中一种典型阀座的结构示意图 ； 图 4 为本发明所提供四通换向阀的主阀第一种具体实施方式的结构示意图 ； 图 5 为图 4 中 A 部分的局部放大图 ； 图 6 为本发明所提供四通换向阀的主阀第二种具体实施方式的结构示意图 ； 图 7 为图 6 中 B 部分的局部放大图 ； 图 8 为本发明所提供四通换向阀的主阀第三种具体实施方式的结构示意图 ； 图 9 为图 8 中 C 部分的局部放大图。具体实施方式
本发明的核心是提供一种用于热泵型空调的四通换向阀， 该四通换向阀能有效减 少高温高压介质和低温低压介质之间的热量传递， 减小流体能量损失。本发明的另一核心 是提供一种包括上述四通换向阀的热泵型空调， 其能效比在一定程度上有所提高。
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 4 和图 5， 图 4 为本发明所提供四通换向阀的主阀第一种具体实施方式的 结构示意图 ； 图 5 为图 4 中 A 部分的局部放大图。
热泵型空调中的四通换向阀包括主阀体 2 和安装于主阀体 2 内腔的阀座 3， 以及与 阀座 3 固定连接并贯通主阀体 2 的内腔和外部的接管 4。在热泵型空调中， 一个接管 4 连接 室内热交换器、 一个接管 4 连接压缩机的吸气端、 一个接管 4 连接室外热交换器 ； 另外， 四通 换向阀还具有连接压缩机排气端的其它管。其中， 室内热交换器、 压缩机、 室外热交换器均 未在图中示出。
空调制冷时， 室内热交换器和压缩机的吸气端流入低温低压介质， 室外热交换器 内流通高温高压介质 ； 空调制热时， 室外热交换器和压缩机的吸气端流通低温低压介质， 室 内热交换器内流通高温高压介质。从而导致四通导向阀的各接管 4 中， 一部分接管 4 里流 通低温低压介质， 另外一部分接管 4 中流通高温高压介质。
本发明所提供的四通换向阀在接管 4 与阀座 3 之间设置隔热套管 5， 使接管 4 与阀 座 3 不直接连接 ； 由于隔热套管 5 的导热效率较低， 所以接管 4 与阀座 3 间的传递的热量会 明显降低。则设有隔热套管 5 的接管 4 与阀座 3 之间传递的热量会显著减小， 使高温高压 介质与低温低压介质间的能量损失显著减少， 即主阀体 2 内的能量损失显著减小， 从而提 高了热泵型空调的能效比。
在一种具体的实施方式中， 隔热套管 5 的上表面可以紧贴阀座 3。这样， 隔热套管 5 能在轴向方向将接管 4 与阀座 3 隔开， 使接管 4 在轴向方向与阀座 3 不直接连接， 减小接 管 4 在轴向方向与阀座 3 间的热量传递， 减小能量损失。
另外， 隔热套管 5 的下表面可以略低于主阀体 2 的下表面， 使隔热套管 5 延伸到接 管 4 与主阀体 2 之间。这样， 接管 4 与主阀体 2 间也不直接连接， 从而有效降低接管 4 与主 阀体 2 之间的热量损失， 进一步提高隔热效果， 降低高温高压介质和低温低压介质高的热 量传递， 提高热泵型空调的能效比。
显然， 如果隔热套管 5 的上表面不贴紧阀座 3， 或者下表面不低于主阀体 2 的下表面， 也能实现隔热套管 5 的基本功能， 使接管 4 与阀座 3 之间的热量传递减小。只要在阀座 3 和接管 4 之间设置有低导热率材料作的隔热套管 5， 就能减小阀座 3 和接管 4 间的能量损 失， 就能实现本发明的目的。
需要说明的是， 本文所述的上表面系指阀座 3 处于图 4 中所示的位置时， 隔热套管 5 位于最上方的表面 ； 相应地， 上文所述的下表面系指与所述上表面相对应的位于隔热套 管 5 最下方的表面。本发明所提供的四通换向阀在实际使用中可以有多个存在状态， 其实 际存在的状态不应影响本发明的保护范围。
具体地， 隔热套管 5 可以包括与接管 4 同轴的第一段 51， 且第一段 51 的内径与接 管 4 的外径大体相等。这样， 隔热套管 5 不仅能紧密环绕接管 4 的外壁， 而且其延伸方向与 接管 4 的延伸方向相同。由于接管 4 与阀座 3 在其轴线方向的接触面积较大， 在接管 4 的 轴向方向设置第一段 51 可以使接管 4 与阀座 3 直接接触的面积显著减小， 使接管 4 与阀座 3 之间传递的热量显著减少， 从而使接管 4 与阀座 3 间的能量损失显著减少。而且， 第一段 51 与接管 4 延伸的方向相同， 与接管 4 和阀座 3 连接均较为方便， 加工难度较小， 有利于提 高加工效率， 降低加工成本。
请参考图 6 和图 7， 图 6 为本发明所提供四通换向阀的主阀第二种具体实施方式的 结构示意图 ； 图 7 为图 6 中 B 部分的局部放大图。 为了进一步隔热套管 5 的隔热效果， 本发明所提供的隔热套管 5 还可以进一步包 括与设于第一段 51 顶端的第二段 52， 且第二段 52 的外径与第一段 51 的外径大体相等， 第 二段 52 的内径小于第一段 51 的内径。这样， 隔热套管 5 不仅有与接管 4 延伸方向相同的 第一段 51， 还具有与接管 4 延伸方向垂直的第二段 52， 从而将接管 4 在其径向与阀座 3 隔 开， 实现阀座 3 与接管 4 在轴向和径向均不直接连接， 进一步增大隔热面积， 提高隔热效果， 减小能量损失， 提高热泵型空调的能效比。
具体地， 第二段 52 的内径可以与接管 4 的内径大体相等， 即保证隔热套管 5 与接 管 4 的内壁相平。从而既能保证第二段 52 能隔离接管 4 的顶端和阀座 3， 又能保证第二段 52 的存在不会干扰介质在接管 4 内的流通， 使隔热套管 5 的隔热效果更好。
可以对上述隔热套管 5 作进一步地改进。
请参考图 8 和图 9， 图 8 为本发明所提供四通换向阀的主阀第三种具体实施方式的 结构示意图 ； 图 9 为图 8 中 C 部分的局部放大图。
在一种具体的实施方式中， 上述第二段 52 的下表面可以低于主阀体 2 的下表面， 即第二段 52 的长度可以大于接管 4 与阀座 3 连接部的长度， 接管 4 连接在隔热套管 5 的下 方。从而使高温高压介质和低温低压介质均可以先经过隔热套管 5， 再经过接管 4， 进一步 提高了隔热效果， 减小了能量损失， 更有利于四通换向阀的工作效率。
具体地， 本发明所提供的四通换向阀中的接管 4 的数目为三个， 且三个接管 4 与阀 座 3 之间均设有隔热套管 5。这样， 三个接管 4 均不与阀座 3 直接连接， 其隔热效果更好， 高 温高压介质和低温低压介质间的能量损失更少， 热泵型空调的能效比更高。
显然， 如果四通换向阀中只有一个或两个接管 4 与阀座 3 之间设置隔热套管 5， 也 能降低流通介质间的能量损失。但是在三个接管 4 与阀座 3 间均设置隔热套管 5 的隔热效 果更好， 更有利于提高热泵型空调的能效比。
另外， 隔热套管 5 可以用不锈钢制作。四通换向阀的阀座 3 和主阀体 2 一般都是
黄铜的， 接管 4 一般是紫铜的， 导热率都比较大。而不锈钢材料的导热率较铜要小很多， 将 不锈钢材料制作的隔热套管 5 设于接管 4 和阀座 3 之间， 能有效减少接管 4 和阀座 3 之间 的热量传递， 减小能量损失。
显然， 隔热套管 5 只要能稳定地固定在接管 4 和阀座 3 中间， 且其制作材料的导热 率小于接管 4 和阀座 3 的导热率， 就能满足本发明的基本要求。本发明所提供的隔热套管 5 还可以采用其它导热率较低的材料制作。
在一种具体的实施方式中， 本发明所提供的四通换向阀中的隔热套管 5、 接管 4 和 阀座 3 采用炉中钎焊方式加工。炉中钎焊是将装配好钎料的焊件放在炉中加热， 其生产效 率较高。将隔热套管 5、 接管 4 和阀座 3 采用炉中钎焊的方式一步成型， 有利于提高四通换 向阀的生产效率， 且提高其可靠性。
除了上述四通换向阀， 本发明还提供一种包括上述四通换向阀的热泵型空调， 该 热泵型空调其他各部分的结构请参考现有技术， 本文不再赘述。
以上对本发明所提供的热泵型空调及其四通换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。