单向阀连接装置及空调系统的制作方法

本实用新型总的涉及阀门技术领域。更具体地，涉及一种单向阀连接装置，以及具有该单向阀连接装置的空调系统。

背景技术：

在空调系统的制造过程中需要对整个空调系统管路进行气密性检测，检测合格后，才能进行冷媒的加注。此外，在空调系统的使用过程中，冷媒泄漏是最为常见的故障，一旦泄漏容易造成环境污染，并且增加维护费用和时间。因而，目前通常在空调系统的蒸发器或冷凝器等部件的制冷管道处提供有充气保压阀或单向阀，用来连接空调系统的制冷管道和充气装置，通过在空调系统的制冷管道内充入例如氮气进行检漏，并在充气完成后通过单向阀保持对制冷管道的密封。

专利cn200982414y公开了一种用于空调蒸发器的阀门，专利cn201202855y公开了一种用于空调内机的充气保压阀。在上述文献所公开的方案中，充气保压阀通常包括可分别连接至制冷管道和充气装置的阀体或壳体，阀体内设有沿阀体可往复移动的阀芯，以及与阀芯配合的弹簧，阀体内螺纹端口的附近设有橡胶圈且在阀芯的端部设有橡胶塞，一压紧套分别与橡胶圈和橡胶塞相连，并通过制冷管道的连接部位紧压橡胶圈，橡胶圈压紧压紧套，压紧套挤压橡胶塞从而达到密封。也就是说，现有方案中仅通过橡胶圈与阀体的紧配合以及橡胶塞与阀芯和阀体的紧配合来获得密封效果，橡胶圈和橡胶塞易脱落并且密封效果有限，失效风险较大。而且，充气保压阀与制冷管道的连接处通常仅依靠螺纹锁紧密封，即使缠生料带辅助密封，仍存在较大的冷媒泄漏风险。

除此以外，上述专利所公开的阀门通过阀芯端部的弧形突起与橡胶塞配合，当弧形突起与橡胶塞接触时关闭阀门，反之打开阀门。而通过这样的设置，阀芯一旦发生位移，则阀门就会打开，因此发生泄漏的可能性较高，并且一旦唯一的橡胶塞失效，则整个阀门不能正常工作。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对上述现有技术中的问题，提出一种单向阀连接装置，以获得更为完善有效的密封效果。

为此，根据本实用新型的一个方面，提供一种单向阀连接装置，包括：壳体，所述壳体的一端部连接空调系统的制冷管道，另一端部连接充气装置；阀芯，所述阀芯设置在所述壳体中，并能够在打开位置和关闭位置之间移动；弹性件，所述弹性件套设于所述阀芯上，以促使所述阀芯从打开位置移动至关闭位置；其中，所述单向阀连接装置包括套设于所述阀芯上的至少一个密封圈，所述密封圈与壳体内壁接触时，单向阀连接装置的通路关闭；以及设置在所述壳体内的安全环；所述安全环的端部设有至少一个密封环，并且密封环固定于安全环的端部，所述密封环至少用于与制冷管道密封连接。

根据上述技术构思，本实用新型可进一步包括任何一个或多个如下的可选形式。

在某些可选形式中，所述安全环包括朝向所述阀芯布置的第一端和朝向制冷管道布置的第二端；其中，所述密封环包括固定于所述第二端上的第一密封环。

在某些可选形式中，所述第一密封环还用于安全环与壳体内壁的密封，其中，所述第一密封环与所述安全环的第二端二次注塑成型。

在某些可选形式中，所述第一密封环还用于安全环与壳体内壁的密封，其中，所述第一密封环套接于所述安全环的第二端上并包覆所述第二端，其中，所述安全环的第二端上沿外壁设有多个卡口或径向向外突伸出的多个卡钩，所述第一密封环上设有相配合的径向向内突伸出的多个卡钩或多个卡口。

在某些可选形式中，所述第一密封环嵌套于所述安全环的第二端上并抵接所述第二端的内壁，其中，所述安全环的第二端上沿内壁设有固定所述第一密封环的限位环或多个限位爪。

在某些可选形式中，所述密封环还包括布置在所述安全环的第一端的第二密封环，所述第二密封环密封抵接于所述安全环的第一端和所述壳体的内壁上设置的凸肩之间。

在某些可选形式中，所述壳体的内壁上设有从所述凸肩朝向所述第一端轴向突伸出的凸棱，以形成供容置所述第二密封环的卡槽。

在某些可选形式中，所述单向阀连接装置包括套接于所述阀芯上且间隔开的第一密封圈和第二密封圈，所述第一密封圈邻近所述壳体的连接充气装置的端部布置。

在某些可选形式中，所述第二密封圈的直径大于所述第一密封圈的直径，所述第二密封圈或者第一密封圈贴紧壳体内壁面时，所述单向阀连接装置的通路关闭。

根据本实用新型的另一方面，还提供一种空调系统，所述空调系统包括如上所述的单向阀连接装置。

本实用新型的单向阀连接装置通过在阀芯上设置密封圈并提供固定有密封环的安全环，密封环不会脱落，能够实现与空调系统的制冷管道以及与壳体内壁之间的多重密封，避免冷媒泄漏时由于密封失效所导致的各种问题。该安全环的设置不影响阀芯在壳体内的移动，且能够根据实际需要更改结构设计以获得与壳体的内壁之间的密封抵接配合，应用范围广泛。

附图说明

本实用新型的其它特征以及优点将通过以下结合附图详细描述的可选实施方式更好地理解，附图中相同的标记标识相同或相似的部件，其中：

图1为根据本实用新型一种实施方式的单向阀连接装置的整体示意图；

图2为图1所示单向阀连接装置另一视角的整体示意图，其中阀芯处于关闭位置以使得单向阀连接装置处于封闭状态；

图3为处于封闭状态的单向阀连接装置的分解示意图；

图4为处于封闭状态的单向阀连接装置另一视角的分解示意图；

图5a和图5b为根据一种实施方式的安全环的分解示意图；

图6a和图6b为根据另一种实施方式的安全环的分解示意图；

图7a和图7b为根据又一种实施方式的安全环的分解示意图；

图8为单向阀连接装置的端部示意图；

图9为沿图8中a-a线的截面示意图；

图10与图3类似，示出了处于打开状态的单向阀连接装置的分解示意图；

图11与图4类似，示出了处于打开状态的单向阀连接装置另一视角的分解示意图；

图12与图6类似，示出了处于打开状态的单向阀连接装置的截面示意图。

具体实施方式

下面详细讨论实施例的实施和使用。然而，应当理解，所讨论的具体实施例仅仅示范性地说明实施和使用本实用新型的特定方式，而非限制本实用新型的范围。在描述时各个部件的结构位置例如上、下、顶部、底部等方向的表述不是绝对的，而是相对的。当各个部件如图中所示布置时，这些方向表述是恰当的，但图中各个部件的位置改变时，这些方向表述也相应改变。

本文中，“轴向”指沿单向阀连接装置的壳体的长度方向或纵向方向，“径向”指沿壳体的宽度方向或横向方向。

首先参见图1和图2，本实用新型的单向阀连接装置用于连接空调系统的制冷管道和充气装置，其中，该单向阀连接装置包括壳体10，壳体10的一端部11设有内螺纹13以连接空调系统的制冷管道，另一端部12则用以连接充气装置。应理解的是，壳体10的内部设有能够在打开位置和关闭位置之间移动的阀芯20，当阀芯20处于关闭位置时，通过设置在壳体内的至少一个密封件形成密封，使得单向阀连接装置处于封闭状态，如图2所示的；当壳体10的端部12与充气装置连接之后，设置在充气装置内的顶针可推顶阀芯20以促使阀芯20朝向打开位置移动，进而使得密封件脱离密封，单向阀连接装置处于打开状态，气体可经由阀芯的间隙进入制冷管道实施充气操作；充气结束后，在内部气体压力下，借助于套设在阀芯上的弹性件的弹性复位作用，促使阀芯从打开位置移动至关闭位置，再次实现单向阀连接装置的封闭状态。

根据本实用新型的构思，单向阀连接装置有利地包括套设于阀芯上的至少一个密封圈以及设置在壳体10内的安全环，将该安全环邻近壳体10的设有内螺纹13的端部11布置，并结合多种可选结构设计来获得多重密封效果。尤其是，该安全环具有固定于其端部的至少一个密封环，用于与制冷管道密封连接以及在某些实施方式中还用于安全环与壳体内壁的密封，将安全环紧配合到壳体中后，即可实现密封效果，简便安全有效。

图3至图12示出了基于上述构思的一种实施方式的单向阀连接装置，其中，图3、图4及图9示出了处于封闭状态的单向阀连接装置，图10至图12示出了处于打开状态的单向阀连接装置。

结合图3、图4和图9，在该实施方式中，阀芯20以针阀作为示例，具有供气体流通的纵向槽道和供容置密封件的环形槽。具体来说，阀芯20包括朝向壳体10的端部12的第一端21和朝向壳体10的端部11的第二端22，以及大致中部位置的环形凸棱23。第一端21和第二端22具有大致十字型横截面形状以形成纵向槽道，环形凸棱23用以将弹性件50卡接于第二端22上，并辅助形成位于第一端21上的环形槽。这将在下文中详细描述。

安全环包括朝向阀芯20布置的第一端和朝向壳体的连接制冷管道的端部11布置的第二端，根据不同实际需要，安全环可具有多种可选结构设计。在所示实施方式中，安全环70被设置为中空管状，包括设有通孔76的管状部73，以供阀芯20穿过而不会对阀芯的移动产生阻碍，同时，安全环70的第一端也用于抵接弹性件50，以促使弹性件弹性复位。

作为选择，安全环70的第一端和第二端可被设置为分别从管状部73的两端外壁径向向外延伸出的第一凸缘71和第二凸缘72。安全环70的第一凸缘71朝向阀芯20布置并抵接壳体10的内壁上设置的凸肩15，第二凸缘72则朝向壳体10的内螺纹13布置。在第二凸缘72上固定有第一密封环80，用以提供安全环70的第二凸缘72与制冷管道的接头部分之间的密封，以及某些实施方式中同时与壳体10的内壁之间的密封。

在某些实施方式中，第一密封环可套接于安全环的第二凸缘上，并包覆第二凸缘，从而能够同时获得上述将制冷管道的接头密封以及安全环与壳体的内壁之间密封的功能。其中，安全环的第二凸缘上沿外壁设有多个卡口或径向向外突伸出的多个卡钩，第一密封环上设有相配合的径向向内突伸出的多个卡钩或多个卡口。图5a和图5b所示实施方式中，安全环70的第二凸缘72上可沿外壁均布有径向向外突伸出的多个卡钩74，例如对称布置的四个卡钩，相应地，第一密封环80上可设有与多个卡钩74配合的多个卡口81，从而采用卡扣的方式将第一密封环80固定于第二凸缘72上。当然，将第一密封环80直接过盈套设于第二凸缘72的外壁上也是可行的。如上所述，第一密封环80包覆第二凸缘，也就是，第一密封环80可设有径向向内突伸的环形唇边82，在卡紧之后，该环形唇边82可抵接安全环70的第二凸缘72的端面以实现有效密封。

在某些实施方式中，第一密封环可嵌套于安全环的第二凸缘上并抵接第二凸缘的内壁，安全环的第二凸缘上沿内壁可设有限位环或多个限位爪，以用于支撑固定第一密封环。如图6a和图6b所示的，在该实施方式中，相比于上述实施方式，第一密封环80a上可不设置卡口或卡钩等结构，降低了工艺难度且节约开发成本。相应地，安全环70a上可沿第二凸缘71a的内壁设有均布的多个限位爪72a。从图6a和图6b还可看出，安全环70a的第二凸缘71a的外壁上可均布有多个开口73a，如上所述的，当第一密封环上设有与开口配合的卡钩时，该安全环70a不仅适用于嵌套于内壁的密封环，亦可适用于套设于外壁的密封环。作为选择，在某些实施方式中，除了与安全环的第二凸缘71a的内壁抵接的环形表面81a之外，第一密封环80a还可设有沿轴向突伸出的环形台阶82a，用以与限位爪72a配合，辅助提升固定稳定性，并提供尤其是与制冷管道的接头之间的有效密封。

图7a和图7b示出了第一密封环80b与安全环70b二次注塑成型的一种实施方式。其中，第一密封环80b上可设有定位结构81b，安全环70b的第二凸缘71b上设有对应的配对结构72b，通过注塑工艺，使得第一密封环80b与安全环70b成型为整体，实现了对第一密封环的永久固定，并可同时获得第一密封环对制冷管道的接头以及安全环与壳体的内壁之间的密封。

无论第一密封环与安全环的第二端之间的固定方式是采用二次注塑成型或是卡合连接，应理解的是，安全环的第二端可作为第一密封环的安装支撑结构，有助于防止第一密封环在安装运输的过程中脱落，并能够在将安全环装配至壳体之后就实现了密封，减少装配时间。

参见图9所示，在第一密封环80套设于安全环70的第二凸缘72上的实施方式中，当安全环70安装就位后，由于第一密封环80套接在第二凸缘72的外壁上并包覆第二凸缘72的端面，第一密封环80不仅可以满足安全环70与壳体10的内壁之间的密封，还可实现安全环70与制冷管道的接头之间的密封。在某些实施方式中，壳体10的内壁上可设有径向向内突伸的凸台14，以形成与第一密封环80配合的密封面，从而更有效地获得防漏效果。换句话说，第一密封环80提供了冷媒泄漏的第一重保护。

在某些实施方式中，本实用新型的单向阀连接装置还包括布置在安全环70的第一端的第二密封环。从图9中可见，第二密封环60布置在安全环70的第一端，即第一凸缘71和壳体10的内壁上设置的凸肩15之间，从而额外提供安全环70的第一凸缘71和壳体10的内壁之间的密封。在某些实施方式中，壳体10的内壁上设有从凸肩15朝向第一凸缘71轴向突伸出的凸棱16，以形成供容置第二密封环60的卡槽。由此，第二密封环60实现了冷媒泄漏的第二重保护。即使采用图6a和图6b所示嵌套于安全环内的第一密封环80a，由于第二密封环60的存在，本实用新型的单向阀连接装置也能保证安全环与壳体之间以及与制冷管道的接头之间的可靠密封。

应理解的是，如有需要，第二密封环60亦可如同第一密封环80那样固定于安全环70的第一端，即第一凸缘71上。

在某些实施方式中，还可通过在将空调系统的制冷管道连接到壳体10的内螺纹13时缠生料带而实现辅助密封。这样，在本实用新型的单向阀连接装置与制冷管道的接头连接处就提供有至少三重的防漏保护，更为有效地防止冷媒泄漏。

从图3和图4中还可看出，安全环70可包括从第一凸缘71朝向第二凸缘72径向向外倾斜延伸的多个卡爪75，所述多个卡爪75沿安全环的周向均布，例如对称布置的两个卡爪，并用以卡接至壳体10的内壁。在某些实施方式中，壳体10的内壁上的凸台14还提供了与卡爪75配合的抵接面，且该抵接面与上述密封面相反设置，如图9所示的。在装配安全环70时，从壳体10的端部11插入安全环70，由于凸台14的存在，安全环70的卡爪75被挤压而发生弹性形变，一旦卡爪75经过凸台14并弹性复位，即可卡紧于凸台14的抵接面上。与此同时，设置于第二凸缘72上的第一密封环80同步就位。此外，如上所述的，安全环70也用于抵接弹性件50，当安全环70安装就位后，弹性件50抵接于安全环70和阀芯20的环形凸棱23之间，并促使阀芯20处于关闭位置，从而使得单向阀连接装置处于图9所示的封闭状态。应理解的是，在该实施方式中，弹性件采用压缩弹簧的形式，在其它可选结构中，弹性件亦可采用其它的形式。

在某些实施方式中，阀芯20上的密封件可包括套接于阀芯20的第一端21上的密封圈，当密封圈与壳体的内壁接触时，单向阀连接装置的通路关闭。如图所示实施方式中，阀芯20包括第一密封圈30以及间隔布置的第二密封圈40，第一端21上相应设有第一环形槽23以容置第一密封圈30，由此，借助于第一密封圈30至少提供阀芯20与壳体10的内壁之间的密封。第一端21上还相应设有第二环形槽24以容置第二密封圈40。有利地，第一密封圈30邻近壳体10的连接充气装置的端部11布置，并且第二密封圈40的直径大于第一密封圈30的直径。在阀芯20处于关闭位置时，第二密封圈40能够与壳体的内壁配合密封，即使第一密封圈30与壳体10的内壁之间的密封失效，第二密封圈40也能保证与壳体的内壁之间的密封，保持单向阀连接装置的通路关闭。以这种方式，第一密封圈30和第二密封圈40提供了阀芯20与壳体10之间密封的双重保护。

最佳如图9所示的，在某些实施方式中，壳体10的内壁上可设有向内径向倾斜且与第二密封圈40配合的锥形面17，锥形面17的最小直径小于第二密封圈40的直径且大于第一密封圈30的直径，锥形面17的最大直径大于等于第二密封圈40的直径。这样，锥形面17的设置不会对第一密封圈30的行程产生影响，避免第一密封圈30的磨损。同时，锥形面17确保与第二密封圈40紧配合，以获得上述的双重保护。

在某些实施方式中，为避免第一密封圈30的磨损，还可将壳体10的内壁上与第一密封圈30密封接合的内壁面18设置成有锥度的斜面。内壁面18的直径可朝向壳体的端部12渐变减小，也就是内壁面18朝向端部12的首段的直径小于第一密封圈30的直径，而朝向壳体的端部11的尾段的直径大于第一密封圈30的直径，这样，随着阀芯20从打开位置朝向关闭位置的移动，第一密封圈30也与内壁面18逐渐接合以起到密封效果。

图10至图12示出了处于打开状态的单向阀连接装置。最佳如图12所示，在此状态下，安全环70及第一密封环80和第二密封环60仍保持与壳体的内壁的密封。壳体10的端部11与空调系统的制冷管道螺纹连接，端部12与充气装置连接，设置在充气装置内的顶针顶开阀芯20使其移动至打开位置，布置于安全环70和阀芯的环形凸棱23之间的弹性件50被压缩。此时，从图12中可以看出，第一密封圈30和第二密封圈40脱离与壳体的密封。气体能够沿阀芯的纵向槽道进入制冷管道，即可完成充气。充气结束后，弹性件50弹性复位并带动阀芯20移动到关闭位置，阀芯20的第一密封圈30和第二密封圈40重新与壳体的内壁密封抵接，即恢复到图9所示的封闭状态。

通过以上描述可知，本实用新型的单向阀连接装置通过提供带密封环的安全环，无需对现有装置大幅改动即可获得防止冷媒泄漏的多重保护；安全环的结构简单、装配容易，且能够与壳体实现快速可靠的固定；密封环与安全环的配合方式提供了对密封环的固定支撑，避免运输安装过程中密封环的脱落，并且可根据需要更换密封环。相比于现有设计，该单向阀连接装置的阀芯额外具有双重密封保护。因此，本实用新型在应用到包括但不限于家用空调、商用空调、汽车空调等各种空调系统时，能够有效获得多方位全面且可靠的密封保护。

应理解的是，本文描述的各个部件和特征可由多种材料制成，包括但不限于聚合物、橡胶、泡棉、金属等本领域技术人员所熟知的其它合适的材料或者材料的组合。图1至图12所示实施方式仅显示了根据本实用新型的单向阀连接装置的各个可选部件的可选形状、尺寸和布置方式，然而其仅为示意而非限制，在不背离本实用新型的思想和范围的情况下，亦可采取其他形状、尺寸和布置方式。

以上已揭示本实用新型的技术内容及技术特点，然而可以理解，在本实用新型的创作思想下，本领域的技术人员可以对上述公开的构思作各种变化和改进，但都属于本实用新型的保护范围。上述实施方式的描述是例示性的而不是限制性的，本实用新型的保护范围由权利要求所确定。