一种高效四通阀制造技术

本实用新型专利技术涉及一种高效四通阀，包括一四通换向阀和一先导阀，四通换向阀包括一阀座，阀座内部具有一腔室，在腔室中滑动设置有一阀芯，阀芯在腔室中具有两个停留位置，先导阀作用在阀芯上，以驱使阀芯在腔室内滑动；阀座上间隔设置有四个连接管，腔室内部通过该四个连接管与外界连通。阀座为一导热系数小于或者等于1瓦/米·度的隔热型阀座，阀芯为一导热系数小于或者等于1瓦/米·度的隔热型阀芯。本实用新型专利技术结构简单、可靠性好，在连接管和主阀之间增加隔热桥，通过本换向阀自身结构和隔热桥的设置，有效降低了冷媒在换向阀处因热传递而产生的能效损耗，大大提高了空调的能效比。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于空调领域，具体涉及一种高效四通阀，主要应用于冷热两用空调中。
技术介绍
众所周知，目前冷热两用空调最不可或缺的就是四通阀，通过改变制冷剂的流动通道改变制冷剂流向，从而转换空调冷凝器和蒸发器的功用以实现空调的制冷和制热切换。虽然，现有的四通阀结构简单、工艺容易实现，且的确能实现空调制冷和制热的自由切换，但是四通阀的存在同样会导致空调系统的性能损失，该性能损失包括高压侧制冷剂向低压侧的内部泄漏损失、不规则流道产生的流动高压高温侧向低压低温侧及环境的传热损失三部分。其中，传热损失占四通阀总损失分量最大，据专利技术人统计，采用现有四通阀作为冷热切换阀的时候，在制热状态下，压缩机排出的高温高压冷媒（88℃）在经过四通阀后（76℃），冷媒降低了12℃，此时，系统相当于在四通阀处温度下降了13.64％，这样会导致制热量下降；而在制冷状态下，蒸发器排出的低温低压冷媒（大约9℃）在经过四通阀后（大约16℃），冷媒升高了7℃，此时，系统相当于在四通阀处温度上升了77.8%，这样会导致制冷量下降。这是因为现有的四通阀通常采用金属材质的换向阀，而四通阀与空调的铜管连接紧凑、有交汇点，容易产生热传递，且温差越大、热传递越快。但是也不能简单地将四通阀改成塑料材质，这是因为通常的四通阀在工作状态下需要承受28kg压力，并且塑料的四通阀与空调的铜管之间不容易实现焊接。鉴于此，提供一种冷暖空调隔热型四通阀是本专利技术所要研究的课题。
技术实现思路
本技术提供一种高效四通阀，其目的在于解决现有技术的四通阀由于热量泄漏所导致空调系统的性能损失等的问题。为达到上述目的，本技术采用的技术方案是：一种高效四通阀，包括一四通换向阀和一先导阀，该四通换向阀具有一阀座，阀座内部具有一腔室，在腔室中滑动设置有一阀芯，阀芯在腔室内具有两个停留位置，即制冷位置和制热位置，所述阀座上连接有四个连接管，四个连接管分别与阀座内部的腔室连通，所述先导阀作用在所述阀芯上，以驱使阀芯在制冷位置和制热位置之间切换，在制冷位置上四个连接管中两两连通，在制热位置上四个连接管中两两交换连通；所述四个连接管在阀座上所设的位置相隔，使得这四个连接管在空间中形成非接触布置，所述阀座为一导热系数小于或者等于1瓦/米·度的隔热型阀座，该隔热型阀座在四个连接管相互之间形成隔热桥，该隔热桥切断所述四个连接管彼此之间的热传递路径；所述阀芯为一导热系数小于或者等于1瓦/米·度的隔热型阀芯，该阀芯将阀座内的腔室隔离成两条相互隔热的内部交换通道。上述技术方案中的有关内容解释如下：1、上述方案中，所述的阀座外部还包裹有一金属壳体，所述四个连接管与所述金属壳体之间呈非接触布置。2、上述方案中，所述连接管上设有环形凹槽或者环形凸筋，对应所述阀座上设有环形凸筋或者环形凹槽，所述连接管与所述阀座通过环形凹槽与环形凸筋的配合实现固定连接。3、上述方案中，所述的阀座和阀芯的导热系数设置成小于或者等于1瓦/米•度，比如采用尼龙（PA）、聚四氟乙烯、胶木、电木、聚氯乙烯（PVC）、聚醚醚酮（PEEK）、聚苯并咪唑（PBI）、ABS塑料等等，均是可行的。4、上述方案中，第一连接管用来接空调压缩机排气口，第三连接管用来接空调压缩机吸气口，第二连接管用来接冷凝器，第四连接管用来接蒸发器，事实上，在生产过程中，本领域的技术人员根据需要调换各连接管与压缩机、冷凝器以及蒸发器的连接关系，同时相应地，调换先导阀的各先导管与四通阀的各连接管之间的连接关系。本技术的工作原理及优点如下：本技术将四个连接管在阀座上所设的位置相隔，使得这四个连接管在空间中形成非接触布置；阀座为一导热系数小于或者等于1瓦/米·度的隔热型，使得四个连接管彼此之间形成隔热桥，该处隔热桥将连接管彼此之间的热传递路径阻断；阀芯为一导热系数小于或者等于1瓦/米·度的隔热型阀芯，该阀芯将阀座内的腔室隔离成两条相互隔热的内部交换通道。本技术结构简单、可靠性好，能够阻止热量损失，从而有效降低了冷媒在传统四通阀处因热传递而产生的能效损耗，提高了制冷量或制热量，提高了空调的能效比。能效比是在额定工况和规定条件下，空调进行制冷运行时实际制冷量与实际输入功率之比。这是一个综合性指标，反映了单位输入功率在空调运行过程中转换成的制冷量。空调能效比越大，在制冷量相等时节省的电能就越多。提高能效比通常有以下两条路径：（一）提高压缩机效率，要提高压缩机效率由于受到目前压缩机设计制造水平的限制，暂时不会有较大突破；（二）本行业内常用的手段是通过增加冷凝器和换热器的换热面积来提高能效比，但是这往往需要付出资源消耗和增加成本的代价，比如在现在铜铝材处在低价位的前提下，以制冷量为3500W的空调为例，每提高一个等级（0.2能效比）的能效需要增加有色金属材料的消耗2.5公斤左右，合计人民币约100元左右，由于市场竞争激烈，空调厂商为了维持价格优势，鲜少制造高能效比的空调。按照GB12021.3-2010《房间空气调节器能效限定值及能效等级》标准，现有的分体式空调，在制冷量小于或等于4500W的条件下，通常能效比3.2-3.6（3.2是三级能效比，3.4是二级能效比，3.6是一级能效比），如果要提高0.1个能效比，都需要付出很大的代价。为例体现本技术的创造性，在此将本技术的冷暖空调隔热型四通阀替代现有四通阀应用在分体式空调器上，并按国家标准（GB/T7725-2004）进行能效比同比实验，实际测得实验数据见下表：从上表实验数据中可以看出：（一）在制冷状态下，空调采用原有四通阀所测得的空调制冷量为3425W，而空调采用本技术四通阀所测得的制冷量为3609W，制冷量增加了184W；空调采用原有四通阀所测得的功耗为1092W, 而空调采用本技术四通阀所测得的能耗为1084W，能耗降低了8W；空调采用原有四通阀所测得的能效比EER为3.13，而空调采用本技术四通阀所测得的能效比EER为3.33，能效比增加了0.2，节能效率提高了6.39%；（二）在制热状态下，空调采用原有四通阀所测得的制热量为3800W，而空调采用本技术四通阀所测得的空调制热量为4009W，制热量增加了209W，空调采用原有四通阀所测得的能耗为1166W，而空调采用本技术四通阀所测得的能耗为1162W，能耗降低了4W；空调采用原有四通阀所测得的能效比COP为3.25，而空调采用本技术四通阀所测得的能效比COP为3.45，能效比增加了0.2，节能效率提高了6.15%。然而，采用本技术的四通阀和原有四通阀相比，在批量生产的前提下，成本几乎相同。由此可见，两者相比，在并未付出多少经济代价的前提下，获得了一个能效等级的提升，而本行业沿用原有的四通阀至少有15年以上的历史，却从未对此做过任何改进，使用本技术的四通阀，取得这样的效果对于本领域技术人员来说是意料不到的，因此本技术的四通阀具有突出的实质性特点和显著的技术进步，充分体现了创造性。从节能减排和社会效应来看，假设，以2015年空调行业销售量4650万台空调为例，平均按1.5匹（3500W制冷量）的空调来算，工作100天，每天工作10小时，节约用电31.4亿度（千瓦时），以每度电0.5元计算，折合人民币为1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高效四通阀，包括一四通换向阀和一先导阀（9），该四通换向阀具有一阀座（2），阀座（2）内部具有一腔室，在腔室中滑动设置有一阀芯（3），阀芯（3）在腔室内具有两个停留位置，即制冷位置和制热位置，所述阀座（2）上连接有四个连接管，四个连接管分别与阀座（2）内部的腔室连通，所述先导阀（9）作用在所述阀芯（3）上，以驱使阀芯（3）在制冷位置和制热位置之间切换，在制冷位置上四个连接管中两两连通，在制热位置上四个连接管中两两交换连通；其特征在于：所述四个连接管在阀座（2）上所设的位置相隔，使得这四个连接管在空间中形成非接触布置，所述阀座（2）为一导热系数小于或者等于1瓦/米·度的隔热型阀座，该隔热型阀座在四个连接管相互之间形成隔热桥，该隔热桥切断所述四个连接管彼此之间的热传递路径；所述阀芯（3）为一导热系数小于或者等于1瓦/米·度的隔热型阀芯，该阀芯（3）将阀座（2）内的腔室隔离成两条相互隔热的内部交换通道。

【技术特征摘要】
1.一种高效四通阀，包括一四通换向阀和一先导阀（9），该四通换向阀具有一阀座（2），阀座（2）内部具有一腔室，在腔室中滑动设置有一阀芯（3），阀芯（3）在腔室内具有两个停留位置，即制冷位置和制热位置，所述阀座（2）上连接有四个连接管，四个连接管分别与阀座（2）内部的腔室连通，所述先导阀（9）作用在所述阀芯（3）上，以驱使阀芯（3）在制冷位置和制热位置之间切换，在制冷位置上四个连接管中两两连通，在制热位置上四个连接管中两两交换连通；其特征在于：所述四个连接管在阀座（2）上所设的位置相隔，使得这四个连接管在空间中形成非接触布置，所述阀座（2）为一导热系数小于或者等于1瓦/米·度的...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵军，蒋文格，王海涛，
申请(专利权)人：苏州恒兆空调节能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32