阅读说明：本技术 分配阀和制冷系统 (Distribution valve and refrigeration system ) 是由 王海翔 T.克尔明 于 2019-03-18 设计创作，主要内容包括：提供了一种分配阀和制冷系统。分配阀包括：壳体、所述壳体中的阀芯,所述阀芯能够相对于所述壳体沿轴向轴线Y旋转地安装于所述阀腔中,所述阀芯包括侧壁,所述侧壁包括第一类球形区段和第二类球形区段,所述阀芯第一口设置于所述第一类球形区段,所述阀芯第二口设置于所述第二类球形区段；以及中间构件,其安装于所述壳体与所述阀芯之间,所述中间构件相对于所述壳体固定且与所述阀芯的侧壁密封地滑动接触；其中,阀芯第一口和中间第一口重叠时限定第一阀口,而阀芯第二口和中间第二口重叠时限定第二阀口,其中,第一阀口和第二阀口的开度随阀芯相对于阀体的旋转而改变。(A distributor valve and a refrigeration system are provided. The distribution valve includes: a housing, a valve spool in the housing, the valve spool rotatably mounted in the valve cavity along an axial axis Y relative to the housing, the valve spool including a sidewall, the sidewall including a first ball-like section and a second ball-like section, the valve spool first port disposed in the first ball-like section, the valve spool second port disposed in the second ball-like section; and an intermediate member mounted between the housing and the valve element, the intermediate member being fixed relative to the housing and in sealing sliding contact with a side wall of the valve element; wherein the first port of the valve core and the intermediate first port define a first valve port when overlapping, and the second port of the valve core and the intermediate second port define a second valve port when overlapping, wherein the opening degrees of the first valve port and the second valve port change with the rotation of the valve core relative to the valve body.)

分配阀和制冷系统

技术领域

本发明涉及阀领域，更具体地，本发明涉及一种分配阀和具有该类分配阀的制冷系统。

背景技术

在流体流路中，尤其是制冷系统流路中常设置有膨胀阀以控制流体流量。常见的膨胀阀主要采用针阀形式。在包括支路的流体流路中，设置两个或更多流量阀以分别控制每个流路的流量是常见的设计。

发明内容

本发明的目的是解决或至少缓解现有技术中所存在的问题。

根据一些方面，提供了分配阀，包括：

壳体，其包括阀腔、壳体流体口、壳体第一口及壳体第二口，所述壳体流体口、壳体第一口及壳体第二口分别连通所述阀腔；

所述壳体中的阀芯，所述阀芯能够相对于所述壳体沿轴向轴线Y旋转地安装于所述阀腔中，所述阀芯包括侧壁、芯腔、阀芯流体口、阀芯第一口及阀芯第二口，所述阀芯流体口、阀芯第一口及阀芯第二口分别连通所述芯腔，所述侧壁包括第一类球形区段和第二类球形区段，所述阀芯第一口设置于所述第一类球形区段，所述阀芯第二口设置于所述第二类球形区段；以及

中间构件，其安装于所述壳体与所述阀芯之间，所述中间构件相对于所述壳体固定且与所述阀芯的侧壁密封地滑动接触，所述中间构件包括中间第一口及中间第二口，所述中间第一口连通所述壳体第一口，所述中间第二口连通所述壳体第二口；

所述阀芯第一口和所述中间第一口重叠时限定第一阀口，而所述阀芯第二口和所述中间第二口重叠时限定第二阀口，其中，所述第一阀口和所述第二阀口的开度随所述阀芯相对于所述阀体的旋转而改变。

根据另一些方面，提供了一种制冷系统，所述制冷系统包括根据本发明的各个实施例所述的分配阀。

附图说明

参照附图，本发明的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本发明的保护范围组成限制。此外，图中类似的数字用以表示类似的部件，其中：

图1示出了根据本发明的实施例的分配阀的分解视图；

图2示出了根据本发明的实施例的分配阀的纵截面视图；

图3示出了根据本发明的实施例的分配阀的阀芯的立体图；

图4示出了根据本发明的实施例的分配阀的阀芯的纵截面视图；以及

图5示出了根据本发明的实施例的分配阀的侧视图。

具体实施方式

首先参考图1和图2，分别示出了根据本发明的实施例的分配阀的分解图和纵截面视图。根据本发明的实施例的分配阀包括：壳体1，壳体1包括阀腔10、壳体流体口13、壳体第一口12及壳体第二口11。壳体流体口13、壳体第一口12及壳体第二口11分别与阀腔10连通。如图所示，壳体第一口12可位于轴向第一位置x₁处，而壳体第二口11可位于轴向第二位置x₂处。阀芯2安装在壳体1的阀腔10中，并能够相对于壳体1沿轴向轴线Y旋转,该轴向轴线的方向可称为轴向方向。阀芯2包括侧壁20、芯腔29、阀芯流体口261、阀芯第一口23及阀芯第二口24。阀芯流体口261、阀芯第一口23及阀芯第二口24分别与芯腔29连通。侧壁20包括第一类球形区段21和第二类球形区段22，阀芯第一口23设置于第一类球形区段21，阀芯第二口24设置于第二类球形区段22。阀芯第一口23可位于轴向第一位置x₁处，而阀芯第二口24可位于轴向第二位置x₂处。中间构件安装于壳体1与阀芯2之间。中间构件相对于壳体1固定且与阀芯2的侧壁20密封地滑动接触。中间构件包括中间第一口314及中间第二口321，中间第一口314与壳体第一口12连通，中间第二口321与壳体第二口11连通。阀芯第一口23和中间第一口314重叠时限定第一阀口，而阀芯第二口24和中间第二口321重叠时限定第二阀口，其中，第一阀口和第二阀口的开度随阀芯2相对于阀体1的旋转而改变。

壳体1可具有顶部开口，以允许中间构件以及阀芯2安装入壳体1中，该顶部开口随后由盖7封闭。在一些实施例中，阀芯2与驱动件5的第一端51连接，驱动件5的第二端52可连接至如电机等驱动装置，由此可由电机来带动阀芯2的转动。在一些实施例中，阀芯2可通过驱动件5连接至如步进电机等装置，而步进电机进一步由控制器控制，由此可精确控制阀芯2相对于壳体1的角度位置。在一些实施例中，阀芯2可相对于壳体1进行360度的旋转，则该角度位置的范围可标注为0至360度，在另一些实施例中，阀芯2仅能旋转受限的角度，如仅能在0至180的范围或其他适合的范围内转动。在阀芯2相对于阀体1旋转时，阀芯第一口23与中间第一口314的重叠状态发生改变，由此改变第一阀口的开度，类似地，阀芯第二口24和中间第二口321的重叠状态发生改变，改变第二阀口的开度。另外，由于中间构件相对于壳体1固定，在阀芯2旋转期间，中间第一口314与壳体第一口12保持连通，而中间第二口321与壳体第二口11保持连通。通过壳体流体口13和阀芯流体口261进入的流体基于第一阀口和第二阀口的开度而分流，以一定的比例从上述第一阀口和第二阀口流出。第一阀口和第二阀口的开度与阀芯2相对于壳体1的角度位置存在一一对应关系，该对应关系可通过仿真模拟或实际试验获得，因此可通过调节阀芯2相对于壳体1的角度位置来调节从第一阀口和第二阀口流出的流体的比例和流量。第一阀口和第二阀口可分别与下游两条支路连接，由此根据本发明的实施例的分配阀通过单个阀实现两条支路的流量分配控制。该流量分配的可调节性可通过分别设计壳体第一口12和阀芯第一口23以及壳体第二口11和阀芯第二口24的形状和位置等来实现。应当理解，中间构件和具有第一类球形区段21和第二类球形区段22的阀芯2的配合使得中间构件能够包裹阀芯，实现了阀芯转动过程期间的良好密封。

在一些实施例中，分配阀还包括密封件，密封件弹性预压缩地安装于中间构件与壳体之间，特别地，中间第一口314和中间第二口323的外周设有凸缘，所述密封件包括安装于所述凸缘外侧的密封圈312,321。在图示的实施例中，中间第一口314与壳体第一口12之间以及中间第二口323与壳体第二口11之间设置有密封件。在一些实施例中，中间第一口314和中间第二口323分别抵靠壳体第一口12和壳体第二口11，中间第一口314和中间第二口323具有凸缘，凸缘外侧设置有密封圈312,321。通过该布置实现了中间构件与壳体1之间的紧密密封。参考图1和图3，在一些实施例中，阀芯2的侧壁20的外形可呈花生形。在一些实施例中，中间构件具有与阀芯2的侧壁的外形匹配的形状，以便贴附在阀芯2上，形成紧密密封。如在图1中可更清楚地看到，中间构件可包括从所述阀芯的侧壁的两侧包裹阀芯2的第一中间构件半部31和第二中间构件半部32，第一中间构件半部31和第二中间构件半部32具有与阀芯2的外形如花生形匹配的形状。在备选实施例中，中间构件也可由单个零件或更多个部件构成,例如，在壳体第一口和壳体第二口位置接近或位于同侧的情况下，可仅设置一体成型的一个中间构件。在一些实施例中，中间构件如第一中间构件半部31和/或第二中间构件半部32具有与壳体第一口12和壳体第二口11相对准的中间第一口314和中间第二口323。如图1所示的实施例中，第二中间构件半部32具有中间第二口323和可选的额外开口324，其中中间构件开口323与壳体1的壳体第一口11对应。在中间构件开口323与壳体1的壳体第一口11的连接处可设置密封件，例如中间构件开口323的凸缘外侧的密封圈321，另一额外开口324则通过密封圈322抵靠壳体1的内壁密封，备选地，可不设置额外开口324。第一中间构件半部31可具有类似的构造。此外，中间构件如第一中间构件半部31和/或第二中间构件半部32可具有止挡部以限定所述第一中间构件半部31和/或第二中间构件半部32在所述壳体1中的位置，由此中间构件不会随阀芯2转动。在一些实施例中，第一中间构件半部31和/或第二中间构件半部32的止挡部可为两侧的挡边326,327。

在一些实施例中，如图4所示，侧壁20可围绕轴向轴线而在其内侧形成圆柱形的所述芯腔29，阀芯流体口261可位于阀芯2的轴向第一端，，阀芯第一口23和阀芯第二口24可分别位于第一类球形区段21和第二类球形区段22处，例如第一类球形区段21和第二类球形区段22在垂直于轴向方向的横截面中具有最大直径的位置处，以便提供较佳的密封性。在一些实施例中，阀芯第一口23和阀芯第二口24分别位于第一类球形区段21和第二类球形区段22的中部位置，以便提供较佳的密封性。在一些实施例中，阀芯第一口23和阀芯第二口24分别位于第一类球形区段21和第二类球形区段22的最大壁厚位置处，即侧壁厚度最大的位置，这有利于形成如上文所述的具有不同凹入深度的子口的第二区段2312，也有利于提供较佳的密封性。

继续参考图3和图4来介绍根据本发明的一些实施例中的阀芯的具体结构。在一些实施例中，阀芯2包括沿轴向轴线的轴向第一端，与轴向第一端相对的第二端262，以及围绕轴向轴线的侧壁20。在一些实施例中，分别在侧壁20的第一轴向位置和第二轴向位置处限定阀芯第一口23和阀芯第二口24。在一些实施例中，轴向第一端包括阀芯流体口261，壳体1的壳体流体口13也可沿轴向方向，并且在阀芯2相对于壳体1转动时，阀芯流体口261和壳体流体口13始终保持重叠，由此保持进入分配阀的流体保持稳定。在一些实施例中，阀芯的第二端262可设置用于接收来自驱动装置的转矩的结构，例如，阀芯的第二端262可敞开或封闭所述芯腔29。在一些实施例中，阀芯的第二端262可如图所示包括敞开开口，连接件25横跨敞开开口并可具有矩形孔251，以便与驱动件5连接并接收旋转扭矩。如图1和图2所示，在阀芯2的第二端提供了支撑件4，第一密封圈61，第二密封圈62以及盖7来实现密封。在一些实施例中，阀芯2的第二端262可封闭。在一些实施例中，也可设计阀芯2的第一端来接收转矩。

在一些实施例中，阀芯第一口23和/或阀芯第二口24可仅包括单个口或可包括多个子口。在所示的实施例中，阀芯第一口23包括沿圆周均布的三个子口231,232(另一个在图中不可见)，阀芯第二口24包括沿圆周均布的两个子口241,242。在备选实施例中，子口的数量和位置可根据实际需求而改变。不同的单个口或子口的位置和数量的设计可实现不同的流量分配。在一些实施例中，壳体1的壳体第一口12和壳体第二口11的形状，位置也可改变并且，壳体1的壳体第一口12和壳体第二口11也可包括单个口或多个子口。在一些实施例中，阀芯2的单个口或多个子口中的至少一些或全部包括：穿透侧壁20的第一区段2311和从第一区段2311沿圆周方向延伸的未穿透侧壁20的第二区段2312。在一些实施例中，第一区段2311呈圆形而第二区段2312呈矩形。在备选实施例中，阀芯2的子口中的第一区段2311和第二区段2312可具有其他适合的形状。如图所示，在一些实施例中，第二区段2312凹入侧壁20的深度随远离第一区段2311而逐步减小。如图3所示，阀芯2的子口231的第二区段2312具有与子口的第一区段2311连接的第一端和相对的第二端，子口231的第二区段2312凹入阀芯的侧壁20的深度从其第一端处的最大深度(穿透侧壁)逐渐减小至其第二端处的零深度。通过该布置，在阀芯2相对于壳体1转动时，存在多种情况，如当子口的第一区段2311与壳体第一口12完全或部分地重叠时，则第一阀口的最小截面积基本等于重叠部分面积，又例如在子口的第二区段2312与壳体第一口12重叠时，则流体将沿着子口的第二区段2312沿圆周方向流出，此时限定具有较小截面积的第一阀口。该结构实现了分配阀的第一阀口和第二阀口之间的较大范围的分配比例调节和精细调节。

继续参考图5，其中示出了根据本发明的另一实施例。在该实施例中，第一类球形区段21和/或第二类球形区段22具有高度H和直径D，其中，第一类球形区段21和/或第二类球形区段22的高度H与直径D之比小于0.5，或小于0.4，或小于0.3。具有该参数的阀芯呈扁平，提供了更佳紧凑，体积更小的分配阀。

另外，还提供了一种制冷系统，其包括根据本发明的各个实施例所述的分配阀，该制冷系统例如可用于汽车或其他环境。例如，所述制冷系统包括压缩机、第一热交换器、第二热交换器及分配阀，所述压缩机连通所述壳体流体口13，所述第一热交换器连通所述壳体第一口12，所述第二热交换器连通所述壳体第二口11。