[发明专利]一种热交换设备及其换向阀

说明书

技术领域

本发明涉及热交换技术领域，特别涉及一种用于热交换设备的换向阀。本发明还涉及一种包括上述换向阀的热交换设备。

背景技术

随着我国经济建设的快速发展，涉及热交换领域的空调制冷等行业不断朝着多元化、多功能的方向发展。

在热交换设备中一般均会涉及介质的流通通道的转换，以下以热泵型空调系统为例，简要介绍热交换设备中介质的流通通道的转换过程。

热泵型空调系统中，一般通过改变制冷介质的流通方向，调整空调系统的制冷或者制暖，而制冷介质的流通方向的改变通常需要换向阀来实现。以下以四通换向阀为例简单介绍空调系统的制冷、制暖转换过程。

请参考图1，图1为一种典型的空调系统中四通换向阀的局部结构示意图。

四通换向阀位于由室内热交换器和室外热交换器等构成的冷媒回路中，通常包括电磁线圈、主阀和导阀三大部分，主阀的阀体本体12的两端均焊接有端盖13，且阀体本体12内具有滑块11，滑块11分别通过连杆14与左活塞151和右活塞152相连，左活塞151和右活塞152将主阀的腔体分为左腔室、中腔室和右腔室；滑块11的上部加工有台阶，并通过台阶与上述连杆14相配合，滑块11的下部具有内腔111，由一组接管通过内腔111形成一个封闭的流体循环，另一组接管通过阀体本体12的内腔形成另一个封闭的流体循环，两组流体循环的路径由滑块11的主体部相分隔。当空调需制冷时，在导阀的作用下，使得主阀的左腔室和右腔室之间形成压力差，主阀的左、右腔室间的压力差推动滑块11和两活塞移动，使系统内部的制冷剂自压缩机排气口流至压缩机吸气口，系统处于制冷工作状态；当空调需制热运行时，同样在导阀的作用下，使得主阀的左右腔室间形成压力差，该压力差推动滑块11和两活塞向相反的方向移动，使介质流向压缩机吸气口，系统处于制热工作状态。通过上述过程实现夏天制冷冬天制热的一机两用的目的。

请参考图2和图3，图2为图1所示四通换向阀中的端盖在主视方向的剖视示意图，图3为图1所示四通换向阀中的端盖在左视方向的结构示意图。

现有技术中，端盖与阀体之间主要是采用非熔化极气体保护焊方式焊接(简称TIG焊)，其主要特点是利用高熔点的钨棒作为一个电极，以工件作为另一电极，并利用氩气作为保护介质的一种焊接方法。但是这种焊接方式的主要缺点是对工件的清洁度要求很高，如果存在油污等杂质，会容易导致焊缝成型不良；另外，由于钨极载流能力有限，尤其是交流焊接时，钨极的需用电流更低，致使TIG焊的熔透能力较低，焊接速度慢，因此焊接生产效率较低。

另外，在系统的工作状态转换时，第一活塞151和第二活塞152在阀体11内运动，当两活塞分别碰触到与其相靠近的端盖时才能够停止运动，也即端盖在系统状态转换时具有定位作用，而四通换向阀多应用于空调系统中，需要承受交替性压力载荷和冲击载荷。图3中阴影部分所示的区域为端盖对活塞的定位区域，而活塞受到压力载荷后易于发生变形，从而导致活塞与阀体无法密封，严重时可能会造成换向阀的泄露失效，严重影响了活塞和换向阀的使用寿命和可靠性。

因此，如何提高换向阀的端盖与阀体的焊接效率，并提高换向阀的工作可靠性，延长其使用寿命，就成为本领域技术人员亟须解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于热交换设备的换向阀，其具有较高的工作可靠性和较长的使用寿命，且其端盖与阀体的焊接效率较高。本发明的另一目的是提供一种包括上述换向阀的热交换设备。

为解决上述技术问题，本发明提供一种用于热交换设备的换向阀，包括阀体、沿所述阀体的轴向往复运动的活塞，以及插装并焊接于所述阀体端部的端盖；所述端盖包括边沿部和与所述边沿部固定连接的中心部，所述边沿部与所述阀体通过熔化极氩弧焊焊接。

优选地，所述边沿部的内端位于所述中心部的内端的内侧，所述边沿部内端的最小内径小于所述活塞的外径，且大于所述活塞的内径的二分之一。

优选地，所述边沿部为具有适当壁厚的筒状结构，所述边沿部通过其筒壁的端面为所述活塞定位；所述边沿部的侧壁开设有通道，所述通道的最小内径大于或者等于所述换向阀的毛细管的外径。

优选地，所述中心部呈向内端凹陷的凹球形。

优选地，所述边沿部与所述中心部具有一体式结构。

优选地，所述边沿部和所述中心部通过板料一体冲压加工而成。

优选地，所述边沿部全部插装于所述阀体内。

优选地，所述边沿部靠近所述阀体的外周开设有装配倒角。