一种用于冷媒循环并用型机房专用机的自力式三通阀制造技术

一种用于冷媒循环并用型机房专用机的自力式三通阀，该三通阀包括阀体，低压进气管，高压进气管和排气管；阀体内设有活塞组件、阀座以及滑阀，阀体内腔由可沿轴向移动的活塞分为低压腔和高压腔，低压腔与低压进气管之间连接有低压毛细管，高压腔与高压进气管之间连接有低压毛细管；在低压腔或／和高压腔内设置有弹簧。通过弹簧力和压缩机启动时的吸、排气压力差使设置在阀体内部的活塞组件带动滑阀贴合在阀座表面滑动，从而实现高压进气管与排气管连通或低压进气管与排气管连通。该三通阀勿需任何外界动力，仅根据压缩机的运行状态即可实现冷媒制冷循环和自然循环的自由切换，从而充分发挥冷媒循环并用型机房专用机独特的节能优势，提高其运行可靠性。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于冷媒循环并用型机房专用机的自力式三通阀，属于流体机械自 动控制阀件，特别适用于冷媒自然循环并用型机房专用机，通过自力式三通阀转换冷媒流向， 实现自然循环和制冷循环的转换。
技术介绍
随着大型计算机的广泛应用及移动通讯的普及，机房专用机设备得到大量应用。由于机 房专用机是全年制冷运行的直接蒸发式空调系统，故即使在寒冷的冬季(外温很低时)仍需 对机房内进行制冷降温，造成全年的运行费用极高，制冷系统的启停损失增大、机器寿命縮 短。为降低机房专用机的能耗，1985年日本大金工业株式会社研制成带有冷媒自然循环的机 房专用机即冷媒自然循环并用型机房专用机，该机在过渡季或冬季等外界温度较低时，通过停止运行压縮机，优先运转冷媒自然循环的控制方式，可以大幅度地降低耗电量(参见孙丽颖，马最良.冷剂自然循环空调机的特性与应用.哈尔滨商业大学学报(自然科学版)，2004， 20(6) : 729-732.)。冷媒自然循环并用型机房专用机的结构如附图l所示，它由室外机组l、室内机组2两 部分构成，通过气体连接管3和液体连接管4构成一个整体；当室外温度较低时，机房专用 机按自然循环运行，此时自然循环电磁阀7、液体管电磁阀8开启，制冷循环电磁阀9关闭， 气态冷媒在冷凝器5中冷凝成液体，流经电磁阀8并进入蒸发器6内吸热蒸发成气态，实现 室内降温；当室外温度较高时，机房专用机转换为制冷循环运行，此时自然循环电磁阀7、 液体管电磁阀8关闭，制冷循环电磁阀9开启，压縮机10投入运行，气态冷媒在冷凝器5中 冷凝成液体，经节流装置ll降压后，在蒸发器6中蒸发吸热，实现室内降温之目的。机房专 用机根据室内温度的高低，转换制冷循环和自然循环，可大幅度降低室内降温的能耗。在冷媒自然循环并用型机房专用机中，实现制冷循环和自然循环转换的主要部件是设置 在自然循环支路上的自然循环电磁阀7和设置在压縮机进口或出口管路上的制冷循环电磁阀 9， 二者的启闭总是互逆的，即自然循环电磁阀7开启时制冷循环电磁阀9一定关闭，自然循 环电磁阀7关闭时制冷循环电磁阀9 一定开启，以实现冷媒制冷循环和自然循环的切换。采用两只电磁阀虽然可以实现冷媒制冷循环和自然循环的切换，但却使机房专用机运行 的安全性和可靠性降低、故障率升高、运行性能降低。其具体表现在-(1)由于电磁阀内部具有密封圈，频繁动作或长期工作在高温环境中，容易导致密封圈 变形或变性，使电磁阀丧失密封性能，起不到关闭效果；另一方面，电磁阀的使用寿命有限，当超过一定的启闭次数后，电磁阀将失效，导致机房专用机故障。(2) 电磁阀需要电力作为动力，开启时始终带电，白白耗费电能。(3) 电磁阀的阀口是一个冷媒流动的局部阻力部件，无论是制冷循环还是自然循环，都 将导致制冷剂的压力降低，影响机房专用机的性能；特别是当制冷循环电磁阀9出现故障不 能开启时，压縮机不能抽吸蒸发器6中的气体，将使压縮机10排气温度升高，烧毁压縮机。虽然冷媒自然循环并用型机房专用机在原理上具有高效节能的优点，然而启闭互逆的自 然循环电磁阀7和制冷循环电磁阀9的可靠性问题仍是妨碍机房专用机推广应用的重要原因。 因此，迫切需要提供全新的冷媒制冷循环和自然循环的切换部件。
技术实现思路
针对上述现有技术的缺点，本技术的目的是提供一种用于冷媒循环并用型机房专用 机的自力式三通阀，以实现冷媒制冷循环和自然循环的自由切换，提高系统的可靠性，并有 效提高机房专用机的运行性能。本技术的目的是通过如下的技术方案实现的-一种用于冷媒循环并用型机房专用机的自力式三通阀，其特征在于该自力式三通阀含 有阀体，低压进气管，高压进气管，排气管；在所述的阀体内设有轴向移动的活塞组件、阀 座以及在阀座上移动的滑阀，该活塞组件由两个活塞以及与两活塞和滑阀相连的连杆构成， 两个活塞的端面与阀体内表面分别构成低压腔和高压腔，在低压腔与低压进气管之间连接有 低压毛细管，在高压腔与高压进气管之间连接有高压毛细管；在所述的低压腔内设置有推力 弹簧，或在所述的高压腔内设置拉力弹簧，或同时在低压腔和高压腔内分别设置推力弹簧和 拉力弹簧。在本技术的上述技术方案中，所述的滑阀的形状为弧形状。并在滑阀两侧的连杆上 对称开设有通孔。本技术提供的自力式三通阀，勿需任何外部动力即可实现冷媒自然循环并用型机房 专用机的制冷循环和自然循环的自由切换，提高了机房专用机的可靠性，可充分发挥自然循 环并用型机房专用机的机房专用机的独特优势。具体表现在① 冷媒自然循环时，弹簧克服滑阀的摩擦力推动滑阀移动，使自力式三通阀的低压进气 管与排气管连通；制冷循环时，利用压縮机的排气压力克服滑阀的摩擦力和弹簧力，使自力 式三通阀的高压进气管与排气管连通。由于依靠弹簧力或压縮机吸、排气压力差切换机房专 用机的运行方式，使其可靠性提高，故障率降低。② 自力式三通阀勿需任何外部推动力，具有节能效果。③ 自力式三通阔采用滑阀结构，摒弃了现有电磁阀的局部阻力结构，使得局部阻力大大 减小，压縮机启动后会自动接通制冷循环通道，永远不会出现应阀体不能开启出现的压縮机 烧毁现象。附图说明图1为现有技术"冷媒自然循环并用型机房专用机"工作原理图。图2为采用本技术后的"冷媒自然循环并用型机房专用机"工作原理图。图3为自力式三通阀在冷媒制冷循环时的阀位状态。图4为自力式三通阀在冷媒自然循环时的阀位状态。图5为另一种实施例的自力式三通阀在冷媒自然循环时的阀位状态。图1 图5中各部件的名称为l-室外机组；2-室内机组；3-气体连接管；4_液体连接管；5-冷凝器；6_蒸发器；7-自 然循环电磁阀、8-液体管电磁阀、9-制冷循环电磁阀；10-压縮机；11-节流装置；12-自力式 三通阀；13-低压进气管；14-高压进气管；15-排气管；16-阀体；17-端盖；18-低压毛细管； 19-高压毛细管；20-阀座；21-弹簧；21a-推力弹簧；21b-拉力弹簧；22_活塞；23-连杆；24-滑阀；25-通孔；26-低压腔；27-高压腔。具体实施方式以下结合附图对本技术的具体实施方式、工作原理和工作过程进一步的说明。图2是采用本技术提供的自力式三通阀的"冷媒自然循环并用型机房专用机"工作 原理图。其工作原理与图l所示的现有技术基本相似，所不同的是，用自力式三通阀12替代了现有技术的自然循环电磁阀7和制冷循环电磁阀9。其具体流程如下采用自力式三通阀的"冷媒自然循环并用型机房专用机"由室外机组l、室内机组2两部 分构成，通过气体连接管3和液体连接管4构成一个整体。当室外或室内温度较低时，开启 液体管电磁阀8，压縮机10停止运行，自力式三通阀12的低压进气管13与排气管15自动 连通，机房专用机按自然循环运行。此时，液态冷媒在蒸发器6内吸热蒸发成气态，气态冷 媒沿气体连接管3上升，经自力式三通阀12的低压进气管13、排气口15，进入冷凝器5内 冷凝成液体，流经电磁阀8、液体连接管4，返回蒸发器6内，实现室内降温目的。当室外或室内温度较高，导致自然循环冷却能力降低时，则启动压縮机IO，关闭液体管 电磁阀8，自力式三通阀12的高压进气管14与排气管15自动连通，使机房专用机按制冷循 环运行。此时，压缩机从蒸发器6中抽本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于冷媒循环并用型机房专用机的自力式三通阀，其特征在于：该自力式三通阀含有阀体（１６），低压进气管（１３），高压进气管（１４），排气管（１５）；在所述的阀体内设有轴向移动的活塞组件、阀座（２０）以及在阀座上移动的滑阀（２４），该活塞组件由两个活塞（２２）以及与两活塞和滑阀相连的连杆（２３）构成，两个活塞的端面与阀体内表面分别构成低压腔（２６）和高压腔（２７），在低压腔（２６）与低压进气管（１３）之间连接有低压毛细管（１８），在高压腔（２７）与高压进气管（１４）之间连接有高压毛细管（１９）；在所述的低压腔（２６）内设置有推力弹簧（２１ａ），或在所述的高压腔（２７）内设置拉力弹簧（２１ｂ），或同时在低压腔（２６）和高压腔（２７）内分别设置作用力方向一致的推力弹簧（２１ａ）和拉力弹簧（２１ｂ）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王鹏飞，王文太，邢兴，
申请(专利权)人：时代嘉华中国科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：11[]