热交换机组及四通阀的制作方法

本实用新型涉及热交换技术领域，特别是涉及热交换机组及四通阀。

背景技术：

热交换机组中，通过冷媒的循环，对水路换热器内的水流进行制冷或制热，最后将换热后的水流输送至室内，来调节室内温度。

热交换机组制冷要求较高时，在制冷模式下，水路换热器内的水流与冷媒逆流换热，换热效率较高。但是，将热交换机组的工作模式切换至制热模式时，水路换热器内的冷媒会被切换至反向流动，而水路换热器内的水流继续沿原方向流动，便会出现水流和冷媒同向流动的情况，换热效率较低。

同样地，当热交换机组制热要求较高时，在制热模式下，水路换热器内的水流与冷媒逆流换热，而在制冷模式下只能同向流动换热。因此，热交换机组只能选择制冷和制热中的一种模式，使冷媒和水流逆向换热，无法在制冷和制热两种模式下均使冷媒和水流逆向换热。

技术实现要素：

基于此，有必要针对水流和冷媒无法在制冷和制热两种模式下逆流换热的问题，提供一种使水流和冷媒可以在制冷和制热两种模式下逆流换热的四通阀。

一种四通阀，包括：

具有阀腔的阀体；

设于所述阀体相同的一侧且均与所述阀腔连通的进管和出管；

设于所述阀体相同的另一侧且均与所述阀腔连通的第一进出管和第二进出管；以及

阀芯，可滑动地设置于所述阀腔内，且包括第一位置和第二位置；

其中，所述阀芯位于所述第一位置时，所述进管与所述第一进出管连通，所述出管与所述第二进出管连通；所述阀芯位于所述第二位置时，所述进管切换至与所述第二进出管连通，所述出管切换至与所述第一进出管连通。

上述四通阀装配于热交换机组中，且与水路换热器连接。四通阀的阀芯位于第一位置时，进管与第一进出管连通，出管与第二进出管连通，进管中的水流由第一进出管流入水路换热器与冷媒交换热量后，从第二进出管及出管流出，水流由第一进出管流向第二进出管。阀芯位于第二位置时，进管切换至与第二进出管连通，出管切换至与第一进出管连通，水流从进管流向第二进出管后进入水路换热器，换热后从第一进出管及出管流出，水流由第二进出管流向第一进出管，通过切换阀芯的位置便可切换水流的流向。如此，当热交换机组切换工作模式，水路换热器内的冷媒换向流动时，可以同时切换四通阀，使水路通道内的水流也换向流动，使水流与冷媒始终逆流换热，保证换热效率。

在其中一个实施例中，所述阀芯上开设有第一通道、第二通道、第三通道及第四通道；

所述阀芯位于所述第一位置时，所述第一通道连通于所述进管与所述第一进出管之间，所述第二通道连通于所述出管与所述第二进出管之间；所述阀芯位于所述第二位置时，所述第三通道连通于所述进管与所述第二进出管之间，所述第四通道连通于所述出管与所述第一进出管之间。

在其中一个实施例中，所述第一通道(32)和所述第二通道(34)为开设于所述阀芯(30)上的两个通孔；所述阀芯(30)位于所述第一位置时，两个所述通孔中的一者连通于所述进管(a)与所述第一进出管(f)之间，两个所述通孔中的另一者连通于所述出管(b)与所述第二进出管(g)之间。

在其中一个实施例中，所述阀芯(30)的上开设有第一盲孔(361)、第二盲孔(381)、第三盲孔(383)及第四盲孔(363)；所述阀芯(30)位于所述第二位置时，所述第一盲孔(361)和所述第二盲孔(381)分别与所述进管(a)和所述第一进出管(f)对接连通，第三盲孔(383)和第四盲孔(363)分别与所述出管(b)和所述第二进出管(g)对接连通，且所述第一盲孔(361)与所述第四盲孔(363)通过开设于所述阀芯(30)上的第一连通支路(365)连通形成所述第三通道(36)，所述第二盲孔(381)与所述第三盲孔(383)通过开设于所述阀芯(30)上的第二连通支路(385)连通形成所述第四通道(38)。

在其中一个实施例中，还包括驱动组件，所述驱动组件对所述阀芯施加驱动力，驱动所述阀芯在所述第一位置和所述第二位置之间切换。

在其中一个实施例中，所述驱动组件包括电磁铁和弹性件，所述电磁铁设于所述阀体的一端，所述弹性件设于所述阀体的另一端且位于所述阀腔内，所述阀芯在所述电磁铁通电产生电磁力的作用下向靠近所述弹性件的方向滑动，且压缩所述弹性件，所述弹性件在所述电磁铁断电后恢复形变，且推动所述阀芯向靠近所述电磁铁的方向滑动。

本实用新型还提供一种热交换机组，具有制冷模式和制热模式，且包括水路换热器及上述四通阀，所述水路换热器包括冷媒通道和水流通道，所述四通阀与所述水路换热器连接；

在所述制冷模式时，所述冷媒通道内的冷媒沿第一方向流动，所述水流通道内的水流沿与所述第一方向相反的第二方向流动；

在所述制热模式时，所述冷媒通道内的冷媒被切换至沿所述第二方向流动，所述四通阀切换所述水流通道内的水流沿所述第一方向流动。

在其中一个实施例中，所述水流通道包括第一水流进出口和第二水流进出口，所述第一水流进出口和所述第二水流进出口中的一者与所述第一进出管连接，所述第一水流进出口和所述第二水流进出口中的另一者与所述第二进出管连接。

在其中一个实施例中，所述第一水流进出口与所述第一进出管连接，所述第二水流进出口与所述第二进出管连接；

在所述制冷模式时，所述阀芯位于所述第一位置，所述第一水流进出口通过所述第一进出管与所述进管连通，所述第二水流进出口通过所述第二进出管与所述出管连通，所述水流通道内水流沿所述第一水流进出口至所述第二水流进出口的方向流动；

在所述制热模式时，所述阀芯位于所述第二位置，所述第一水流进出口通过所述第一进出管与所述出管连通，所述第二水流进出口通过所述第二进出管与所述进管连通，所述水流通道内水流沿所述第二水流进出口至所述第一水流进出口的方向流动。

在其中一个实施例中，还包括压缩机、主四通阀及空气换热器，所述空气换热器和所述水路换热器相互连接，所述压缩机与所述主四通阀连接；

在所述制冷模式时，所述主四通阀切换所述压缩机的出口与所述空气换热器连接，所述压缩机的入口与所述水路换热器连接；

所述制热模式时，所述主四通阀切换所述压缩机的出口与所述水路换热器连接，所述压缩机的入口与所述空气换热器连接。

附图说明

图1为本实用新型一实施例中热交换机组制热模式时的示意图；

图2为图1所示换热机组制冷模式时的示意图；

图3为本实用新型一实施例中四通阀制冷模式时的截面示意图；

图4为图3所示四通阀制热模式时的截面示意图；

图5为图3所示四通阀中阀芯的纵截面示意图；

图6为图5所示阀芯沿轴向的截面示意图；

图7为图6所示阀芯的俯视图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，本实用新型一实施例中，提供一种热交换机组200，热交换机组200具有制热模式和制冷模式，且包括水路换热器210。水路换热器210包括冷媒通道和水流通道，冷媒通道内的冷媒与水流通道内的水流进行换热，通过冷媒加热或冷却水流通道中的水流，最后将加热或冷却后的水流输至室内，对室内环境实现制热或制冷功能。

在一些实施例中，热交换机组200还包括压缩机230、主四通阀250及空气换热器270。空气换热器270与水路换热器210相互连接，压缩机230与主四通阀250连接，通过主四通阀250切换热交换机组200的工作模式。可选地，水路换热器210为板式换热器，空气换热器270为翅片管换热器。

如图1所示，具体地，在制冷模式时，主四通阀250切换压缩机230的出口与空气换热器270连接，压缩机230的入口与水路换热器210连接。压缩机230产生的高温高压气体冷媒在空气换热器270内与外界空气进行热交换，之后冷凝为低温液体，该低温液体流入水路换热器210中与水流进行热交换，降低水流温度，且低温液体蒸发为气体返回压缩机230。

如图2所示，在制热模式时，主四通阀250切换压缩机230的出口与水路换热器210连接，压缩机230的入口与空气换热器270连接。压缩机230产生的高温高压气体冷媒进入水路换热器210，与其中的水流交换热量，水流温度升高，高温高压气体冷凝为液体，冷凝后的液体进入空气换热器270，与外界空气交换热量，且蒸发为气体回到压缩机230。

在一些实施例中，热交换机组200还包括四通阀100，四通阀100与水路换热器210连接，用于切换水路换热器210内水流的流向。如图1所示，具体地，在制冷模式时，冷媒通道内的冷媒沿第一方向流动，水流通道内的水流沿与第一方向相反的第二方向流动，水流和冷媒逆流换热，换热效率较高。如图2所示，在制热模式时，冷媒通道内的冷媒被切换至沿第二方向流动，同时通过四通阀100切换水流通路内的水流沿第一方向流动，使水流和冷媒逆流换热，换热效率较高。如此，在切换热交换机组200的换热模式时，只需通过四通阀100切换水流的流向，便可使水流和冷媒在制热和制冷模式下均逆流换热，保证两种模式下均具有较高的换热效率。

如图3所示，进一步地，四通阀100包括具有阀腔12的阀体10、设于阀体10相同的一侧且均与阀腔12连通的进管a和出管b、设于阀体10相同的另一侧且均与阀腔12连通的第一进出管f和第二进出管g以及阀芯30，阀芯30可滑动设置于阀腔12内，且包括第一位置和第二位置。

其中，如图3所示，阀芯30位于第一位置时，进管a与第一进出管f连通，出管b与第二进出管g连通，进管a中的水流由第一进出管f流入水路换热器210与冷媒交换热量后，从第二进出管g及出管b流出，水流由第一进出管f流向第二进出管g。此时可以将冷媒的流向与水流的流向相反设置，以提高换热效率。如图4所示，阀芯30位于第二位置时，进管a切换至与第二进出管g连通，出管b切换至与第一进出管f连通，水流从进管a流向第二进出管g后进入水路换热器210，换热后从第一进出管f流出，水流由第二进出管g流向第一进出管f，通过切换阀芯30的位置便可切换水流的流向。如此，当热交换机组200切换工作模式，水路换热器210内的冷媒换向流动时，可以同时切换四通阀100，使水路通道内的水流也换向流动，使水流与冷媒始终逆流换热，保证换热效率。

如图3-4所示，在一些实施例中，阀芯30上开设有第一通道32、第二通道34、第三通道36及第四通道38。如图3所示，阀芯30位于第一位置时，第一通道32连通于进管a与第一进出管f之间，第二通道34连通于出管b与第二进出管g之间，通过第一通道32导通进管a与第一进出管f的，通过第二通道34导通出管b与第二进出管g的，在水路换热器210内形成由第一进出管f流向第二进出管g的水流。如图4所示，阀芯30位于第二位置时，第三通道36连通于进管a与第二进出管g之间，第四通道38连通于出管b与第一进出管f之间，通过第三通道36导通进管a与第二进出管g，通过第四通道38导通出管b与第一进出管f，在水路换热器210内形成由第二进出管g流向第一进出管f的水流，实现水流的换向切换。如此，可以根据水路换热器210内冷媒的流向，将水流通过四通阀100切换至与冷媒的流向相反的方向流动，使冷媒与水流在制热和制冷模式下均可以逆流换热，保证换热效率。

进一步地，第一通道32和第二通道34为开设于阀芯30上的两个通孔。阀芯30位于第一位置时，两个通孔中的一者连通于进管a与第一进出管f之间，f进管a和第一进出管f分别位于通孔两侧且通过通孔相互连通。同时，两个通孔中的另一者连通于出管b与第二进出管g之间，出管b和第二进出管g分别位于另一个通孔两侧且通过通孔相互连通。如此，在阀芯30位于第一位置时，通过两个通孔形成第一通道32和第二通道34，连通进管a和第一进出管f，以及连通出管b和第二进出管g，使水流由第一进出管f经过水路换热器210后从第二进出管g流出，水路换热器210内形成由第一进出管f流向第二进出管g的水流。可选地，进管a与第一进出管f沿阀芯10的径向相对设置，出管b与第二进出管g径向相对设置，第一通道32和第二通道34为直线型通孔。可以理解地，在其他一些实施例中，第一通道32和第二通道34也可以为折线形或曲线型通孔，在此不做限定。

如图5-7所示，在一些实施例中，阀芯30上开设有第一盲孔361、第二盲孔381、第三盲孔383及第四盲孔363；阀芯30位于第二位置时，第一盲孔361和第二盲孔381分别与进管a和第一进出管f对接连通，第三盲孔383和第四盲孔363分别与出管b和第二进出管g对接连通，且第一盲孔361和第四盲孔363通过开设于阀芯30上的第一连通支路365连通形成第三通道36，使进管a与第二进出管g位于第三通道36的两端并导通。同时，第二盲孔381与第三盲孔383通过开设于阀芯30上的第二连通支路385连通形成第四通道38，使第一进出管f与出管b位于第四通道38的两端并导通。如此，阀芯30位于第二位置时，水流由第二进出管g经过水路换热器210后从第一进出管f流出，水路换热器210内形成由第二进出管g流向第一进出管f的水流，使水路换热器210内的水流换向。

具体地，第一盲孔361、第二盲孔381、第三盲孔383及第四盲孔363均具有底壁，并且阀芯30上并排设置有沿径向相对设置的第一盲孔361和第二盲孔381、第一个通孔、沿径向相对设置的第三盲孔383和第四盲孔363以及第二个通孔，第一连通支路365绕在第一个通孔的一侧连通第一盲孔361和第四盲孔363，第二连通支路385绕在第一通孔的另一侧连通第二盲孔381和第三盲孔383。阀芯30位于第一位置时，切换至两个通孔与进管a和出管b对应；阀芯30位于第二位置时，切换至第一盲孔361和第三盲孔383与进管a和出管b对应。

在一些实施例中，四通阀100还包括驱动组件，驱动组件对阀芯30施加驱动力，驱动阀芯30在第一位置和第二位置之间切换，通过驱动组件自动化控制阀芯30的位置切换。

如图3-4所示，进一步地，驱动组件包括电磁铁52和弹性件54，电磁铁52设于阀体10的一端，弹性件54设于阀体10的另一端且位于阀腔12内，阀芯30在电磁铁52通电产生的电磁力作用下向靠近弹性件54的方向滑动，且压缩弹性件54，阀芯30被驱动至第一位置和第二位置中的一者处；弹性件54在电磁铁52短时后恢复形变，且推动阀芯30向靠近电磁铁52的方向滑动，阀芯30被驱动至第一位置和第二位置中的另一者处，通过对电磁铁52的通断电的控制，便可切换阀芯30的位置。在本具体实施例中，阀芯30靠近电磁铁52时处于第一位置，阀芯30压缩弹性件54时处于第二位置。

具体地，电磁铁52通电后，对阀芯30产生的电磁力推动阀芯30移动，并压缩弹性件54，克服弹性件54的弹力；电磁铁52断电后，阀芯30只受到弹性件54的弹力，阀芯30在弹力作用下向与压缩弹性件54时相反的方向滑动，即靠近电磁铁52的方向滑动。如图3所示，可选地，将电磁铁52的初始状态设置为断电状态，阀芯30位于最左端，判断水路换热器210内水流与冷媒是否逆向流动，若是进行热交换机组200的相应工作模式，若否使电磁铁52通电，阀芯30在电磁力作用下克服弹性件54的弹力，滑动至最右端(如图4所示)，切换水路换热器210内水流的流向。

如图1-2所示，在一些实施例中，水路换热器210中的水流通道包括第一水流进出口212和第二水流进出口214，第一水流进出口212和第二水流进出口214中的一者与第一进出管f连接，第一水流进出口212和第二水流进出口214中的另一者与第二进出管g连接，通过第一水流进出口212和第二水流进出口214实现四通阀100与水路换热器210的装配。

具体地，第一水流进出口212与第一进出管f连接，第二水流进出口214与第二进出管g连接；如图1所示，在制冷模式时，阀芯30位于第一位置，第一水流进出口212通过第一进出管f与进管a连通，第二水流进出口214通过第二进出管g与出管b连通，水流通道内水流沿第一水流进出口212至第二水流进出口214的方向流动，即第二方向为水流由第一水流进出口212至第二水流进出口214的流动方向。

如图2所示，在制热模式时，阀芯30位于第二位置，第一水流进出口212通过第一进出管f与出管b连通，第二水流进出口214通过第二进出管g与进管a连通，水流通道内水流沿第二水流进出口214至第一水流进出口212的方向流动，即第一方向为水流由第二水流进出口214至第一水流进出口212的流动方向。

如图3-7所示，本实用新型一实施例中，还提供一种上述四通阀100，四通阀100包括具有阀腔12的阀体10、设于阀体10一侧且均与阀腔12连通的进管a和出管b、设于阀体10另一侧且均与阀腔12连通的第一进出管f和第二进出管g以及阀芯30，阀芯30可滑动设置于阀腔12内，且包括第一位置和第二位置。

上述四通阀100装配于热交换机组200中，且与水路换热器210连接。四通阀100的阀芯30位于第一位置时，进管a与第一进出管f连通，出管b与第二进出管g连通，进管a中的水流由第一进出管f流入水路换热器210与冷媒交换热量后，从第二进出管g及出管b流出，水流由第一进出管f流向第二进出管g。阀芯30位于第二位置时，进管a切换至与第二进出管g连通，出管b切换至与第一进出管f连通，水流从进管a流向第二进出管g后进入水路换热器210，换热后从第一进出管f及出管b流出，水流由第二进出管g流向第一进出管f，通过切换阀芯30的位置便可切换水流的流向。如此，当热交换机组200切换工作模式，水路换热器210内的冷媒换向流动时，可以同时切换四通阀100，使水路通道内的水流也换向流动，使水流与冷媒始终逆流换热，保证换热效率。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。