滑阀 【技术领域】
本发明涉及一种尤其用于制冷循环和/或加热循环的滑阀，该滑阀包括：一个带壁的阀箱(阀壳)，该壁具有至少一个流体入口孔和至少一个流体出口孔；和一个用于不时地闭合以上孔中的至少一个的滑块。
技术背景
滑阀本身具有已知的各种样式并用作例如2/2、3/2、4/3或4/2通阀以可选地使流体口彼此连通或者仅暂时阻塞流动。在该过程中，滑块可以以直线或旋转方式运动。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种上述类型的滑阀，其生产得到简化而效果得到改善。此外，应该将滑块运动时的最小可能摩擦和有利生产结合起来。
该目的是这样来实现的，即在滑块和具有待闭合孔的箱壁之间设置有由低摩擦材料制成的或具有一面向滑块的低摩擦表面和具有至少一个用于流体的流孔的板。
使用低摩擦材料制成的或具有一低摩擦表面的板具有可以显著地减少滑块运动时的摩擦的优点。从生产方面来说，不是阀箱本身必须设计成低摩擦的或必须具有一低摩擦表面是有利的。相反地，该阀箱可以由不锈钢或另一种材料以传统地方式制成并仅必须具有用于滑块板的相应支架。
已经发现，陶瓷材料是用于滑块板和滑块的特别适合的材料。使用这种材料可以获得特别小的摩擦系数，同时能够确保良好的阀功能。利用陶瓷材料，热传导率也有利地较低。
根据本发明的一优选实施例，设置有将滑块推向尤其是弹性地推向滑块板的机构。因而获得滑块与板的紧密接触和良好密封，并且还与阀的安装位置无关。
根据本发明的另一个特别优选的实施例，仅通过将滑块板推向尤其是弹性地推向具有待闭合孔的阀箱壁的内侧的机构使板仅保持在阀箱中，由此使滑块板基本不受力地保持在阀箱的板平面中。通过这样使滑块板类似漂浮地保持在阀箱中，可以大大地避免板里的压应力和尤其是拉伸应力。这对于避免陶瓷板的损坏或破坏是特别重要的。当不同温度的流体必须经过该阀时，特别容易产生这种应力。
为了确保阀的内部密封性，根据本发明的另一实施例，在滑块板和具有待闭合孔的阀箱壁的内侧之间设置一密封件。具体地说，可以是金属密封件。已经令人惊奇地发现，当使用陶瓷板时，利用金属密封件也可以获得良好的密封性。
该密封件优选地被制成带珠状凸缘(bead)的密封板。通过所述珠状凸缘减少接触面积以使表面力(surface force)增加并从而改善密封效果。所述珠状凸缘优选地设置有弹性密封材料特别是橡胶的涂层。通过这种涂层还可以抵消各种材料的表面粗糙度并从而进一步改善密封效果。
阀箱特别地以分体形式制成，实际上阀箱在待闭合孔区域中横向于流动方向分开。从而可以使阀的制造较简单，尤其是当根据本发明的另一实施例的阀箱总共仅包括两部分时。
尤其优选的是设置一共用密封件用于两半部分相互间的密封以及用于滑块板相对于阀箱的密封。从而可以减少制造工作量。
根据本发明的另一实施例，滑块在其面向滑块板的一侧具有至少一个凹腔。从而可以减小滑块的质量。同时，将滑块推向板的表面力增加。因此还可以改善滑阀的密封效果。而且，该凹腔可以用作阀的两个接口之间的一连通通道。
根据本发明的另一优选方面，滑块在俯视图中呈U型。这样也可以节省材料以使得表面力增加而质量减少。
具体地，可通过一个磁体或电动马达致动滑块。一复位装置优选地作用于滑块，它将滑块推入其起始位置。滑块的两个端位置优选地由止挡件限制。
根据本发明的一方面，可通过一个制成螺纹杆的挺杆致动滑块。相关的螺纹孔优选地设置在挺杆本身内，因而可以省去分离的部分，例如螺纹套。
根据本发明的另一实施例，使滑块板中的流口至少局部地在滑动方向设计为较窄的。因而可以减少所需的滑块行程。
【附图说明】
本发明的非限制性实施例将在附图中示出并在下文中得到说明。其中，每个附图示意性示出：
图1根据本发明的3/2通阀的剖视图；
图2根据图1中的线A-A的剖视图；
图3图1的阀的上侧的俯视图；
图4根据本发明的4/3通阀的剖视图；
图5根据图4中的线B-B的剖视图；
图6图4的阀的上侧的俯视图；
图7根据本发明的4/2通阀的局部剖视图；
图8图7的阀旋转90°时的局部剖视图；
图9图7的阀的上侧的局部俯视图；
图10根据本发明的密封板的俯视图；和
图11图10的密封板根据线C-C的剖视图。
【具体实施方式】
图1至图3所示的3/2通阀包括一个包含由两部分a和b构成的阀箱上部2和一个箱盖3的阀箱1。阀箱1包围与一个穿过阀箱上部2的入口孔5及两个穿过箱盖3的出口孔6连通的空间4。
滑块板7设置在内部空间4中并具有分别与两个出口孔6中的一个连通的两个流孔8。一个滑块9设置在滑块板7上并可通过挺杆10由一马达11在滑块板7上来回移动。
在俯视图中，滑块9呈U型并由两个插入阀箱上部2中的压力销12朝滑块板7方向推压。为了实现该目的，通过插入压力销和阀箱上部2之间的压缩弹簧13给压力销12加载。每个压力销12作用在U-型滑块9的分支区域中。滑块9可通过马达11在该滑块阻塞图中左边示出的滑块板7的流孔8的第一位置和该滑块阻塞图中右边示出的滑块板7的流孔8的第二位置之间来回移动。
可以通过在其第一位置和第二位置之间移动滑块9而可选地使入口孔5和两个出口孔6之一连通。为此，滑块9闭合两个流孔8中的一个相应孔以使通过入口孔5进入的流体仅可通过滑块板7的另一流孔8流动并流入相关的出口孔6。在该过程中，通过压力销12确保滑块9密封地位于滑块板7之上，而且还与阀的安装位置无关。
为了确保滑块9和滑块板7之间的最小可能摩擦，这两个元件由低摩擦材料，尤其是陶瓷材料制成。为了避免陶瓷板7中的应力，尤其是拉伸应力，将滑块板7制成其窄侧周向与阀箱1的相对设置的内壁具有一定间距，所述间距允许阀箱1和滑块板7无阻碍地进行不同的热膨胀。
图4至6所示的4/3通阀的基本设计与图1至3的3/2通阀相同。该阀也具体地包括一个包含一两部分的阀箱上部2和一箱盖3的包围一内部空间4的阀箱1。该内部空间4与一个被引导穿过阀箱上部的入口孔5和三个被引导穿过箱盖3的出口孔6连通。
此外，在内部空间4中也设置一个具有多个分别与一出口孔6连通的流孔8的滑块板7。滑块9设置在滑块板7上并可通过一挺杆10由一电动马达11致动。
在该变型中，滑块9基本上呈矩形并且在其中心处设置有一长孔形的流孔14。而且，共设置有四个由压缩弹簧13加负荷的压力销12，滑块9由这些压力销压在滑块板7上。滑块9在流孔14的两侧也可设有朝向滑块板7开口的凹腔。
特别如在图5中可见，出口孔6设置在一等边三角形的各角里，并且滑块9的流孔14被设计和设置成：滑块9的三个位置被限定为在这些位置中滑块9的流孔14与滑块板7的一流孔8连通。此时，滑块板7的其余两个流口8均由滑块9闭合。流孔8的面向滑块9的端部被制成长孔形，且在其朝向出口孔6的端部的方向加宽以形成一圆孔。因而可以使入口孔5可选地与滑阀的三个出口孔6之一连通。
图7至9所示的4/2通阀同样也具有和前述两个阀相同的基本设计。具有一阀箱上部2和一箱盖3的阀箱1包围一内部空间4，在该空间中设置有一个滑块9可在其上移动的滑块板7。在该变型中一体设计的阀箱上部2具有与内部空间4连通且一管状连接件15被插入其中的入口孔5。箱盖3具有三个设置在一三角形的各角的出口孔6，这些出口孔与内部空间4连通且每个孔中均插有一管状连接件16。
在该变型中，滑块板7具有三个其面向滑块9的端部均呈长孔形的流孔17、18，且这些长孔彼此平行地延伸。两个流孔17的制成长孔形的端部设置在第三个流孔18的长孔形端部的两侧并比流孔18的长孔形端部更长、更窄。流孔17、18也在其面向出口孔6的端部变宽形成圆形截面。
在该变型中，滑块9也被制成基本上呈矩形，但在其面向滑块板7的一侧具有一凹腔19，该凹腔被设计成使滑块9的两个位置被限定为：在这些位置中，该凹腔19形成中间流孔18分别与滑块板7的两个外流出口孔17中的一个之间的一连通通道。在该变型中，通过一挺杆10由一电磁体20致动滑块9。通过设置在弹簧保持销21上的一压缩弹簧22沿与挺杆10的推出方向相反的方向给滑块9加载，该压缩弹簧22的另一端支承在阀箱上部2上。弹簧保持销21同时形成滑块9在其图7左边示出的端位置的止挡件。通过一个绕挺杆10接合并固定在电磁体20上的套23确定滑块9的另一端位置。
在该变型中，还通过两个压力销12将滑块9压向滑块板7，其中压力销12支承在阀箱上部2中并由两个压缩弹簧13朝滑块9的方向加载。此外，设置有四个夹紧在阀箱上部2和滑块板7之间的附加压缩弹簧24。该压缩弹簧24作用在滑块板7的四个角区并朝在阀箱上部2和箱盖3之间插入的密封板25的方向压滑块板7。密封板25被制成两个阀箱半部2、3彼此间的密封件以及滑块板7与箱盖3之间的密封件，在图10和11中较详细地示出。
在该变型中，滑块板7也被制成其周向较窄侧距阀箱具有一间距以使得滑块板7和阀箱1可以无阻碍地进行不同的热膨胀，并且滑块板7和滑块9由陶瓷材料制成。最后，在电磁体20和阀箱1之间设置有一O型环密封件26，并且通过螺纹件27使两个阀箱半部2、3彼此紧固。
也可以以与滑阀的前述两个变型相同的方式使用具有附加压缩弹簧24的该设计，其中，该附加压缩弹簧将滑块板7推到设置在两个阀箱部分2、3之间的密封板25上并从而使滑块板7保持在阀箱1中。这同样也适用于驱动件20和阀箱1之间的O型环密封件26和两个阀箱半部2、3彼此之间的通过螺纹件27的固定。
插在两个阀箱部分2和3之间的密封板25由金属构成，并如图10和11所示设置有珠状凸缘28。这样设置这些珠状凸缘28以使滑块板7的三个流孔17、18相对于彼此以及相对于外部密封。特别是，为此设置了一外圈珠状凸缘29、一内圈珠状凸缘30和两个连接内圈珠状凸缘30的两相对侧的珠状凸缘31。因而通过该单个密封件可以形成阀的内部密封性和外部密封性。
珠状凸缘28设置有一橡胶涂层以抵消滑块板7的和阀箱部分2、3的表面粗糙度。通常也可以给整个密封板25涂层。
图7至9所示的滑阀的功能在于：在图7所示的滑块9的端位置，滑块板7的中间流孔18通过滑块9的凹腔19与设置在图7和图9左边的滑块板7的流孔17连通，而在图7和图9右边示出的该滑块板的流孔17由滑块9打开并通过内部空间4与入口孔5连通。在滑块9的另一端位置，滑块板7的中间流孔18相应地通过滑块9中的凹腔19与图中右边示出的滑块板7的流孔17连通，而图中左边示出的滑块板7的流孔17由滑块9打开并与入口孔5连通。这种阀可用在例如一用于交替地加热或冷却一空间并为此必须使该系统中的流体的流动方向逆转的空调系统中。
通过使用用于滑块板7和滑块9的陶瓷材料或另一种低摩擦材料可以确保在所有实施例中均能容易地致动该阀，而压力销12确保了一与安装位置无关的良好的阀功能。因为滑块板7由压缩弹簧24仅压向密封板25并且其较窄侧和阀箱1之间有一定间距，所以在所有变型中滑块板7优选地以漂浮的方式保持在阀箱1中。因此避免了在温度变化时产生的拉伸应力和压应力。而且，该滑阀具有有利的结构且具有较低的结构高度。而且，在所有变型中，阀箱上部2可以制成一部分或两部分。在所有变型中，滑块9还可以设置有一个或多个凹腔以减少重量和增加表面压力。此外，当使用驱动马达时，还可以将挺杆10设计成螺纹杆，同时使相关的螺纹孔直接形成在滑块9中。
参考标号列表
1. 阀箱
2. 阀箱上部
2a，2b 2的一部分
3. 箱盖
4. 1的内部空间
5. 入口孔
6. 出口孔
7. 滑块板
8. 流孔
9. 滑块
10. 挺杆
11. 电动马达
12. 压力销
13. 压缩弹簧
14. 流孔
15. 管状连接件
16. 管状连接件
17. 流孔
18. 流孔
19. 凹腔
20. 电磁体
21. 弹簧保持销
22. 压缩弹簧
23. 套
24. 压缩弹簧
25. 密封板
26. O型环密封件
27. 紧固螺纹件
28. 珠状凸缘
29. 珠状凸缘
30. 珠状凸缘
31. 珠状凸缘