[发明专利]一种四通调节阀及其工作方法

说明书

一种四通调节阀，包括X形阀芯、外壳、4个流体连接端口，所述X形阀芯设于所述外壳内、包括中心轴和在所述中心轴处交叉连接的2个挡流板，所述4个流体连接端口分别与所述外壳内部相通，包括用于连接主供给侧系统的1个供给端口、1个返回端口，用于连接用户侧系统的2个负载侧端口，所述X形阀芯将所述外壳内部划分为2个锐夹角端、2个钝夹角端区域，与所述4个流体连接端口相配合实现换向、阻塞、控制或调节功能。本发明的四通调节阀，具有对管道中的气体、液体等流体进行流动换向、阻塞与控制或调节等功能，显著提高了系统性能，节约投资控制阀的成本，还可节约因控制阀压力损失而消耗的大量能源，降低了设备和工程造价。

技术领域

本发明涉及流体调控技术领域，具体地，涉及一种应用于流体输配管道系统、加热系统、冷却系统、制冷系统或工业热交换器等方向的流动换向、反冲洗和流量控制的四通调节阀。

背景技术

对于过滤器和热交换器清洁以及热泵等特殊工程系统而言，反冲洗和/或反向流动至关重要。这些功能通常由所谓的四通阀或四通旋塞来实现。四通阀或四通旋塞是一种流体控制阀，阀体具有四个等距分布在阀室周围的端口，并且其阀芯具有两个连接相邻端口的通道。阀芯可以是圆柱形、锥形或球形的。它有两个流动位置，通常使所有端口关闭的位置是中心位置。由于阀芯中的两个“L”形端口不互连，所以四通阀有时被称为“X”接口或X体。

参照图1所示，用于热泵的圆柱形四通阀由四通导阀110、柱状阀芯101、气缸105、压缩机端口120、室外端口130、返回端口140和室内端口150组成。在加热模式下，四通导阀110将压缩机排气压力连接到气缸105右侧，将吸入压力连接到气缸105左侧。在压力差下，柱状阀芯101被推向左侧。高温高压气体通过压缩机端口120和室内端口150送到室内机。室外机和室内机通过室外端口130和返回端口140连接。在制冷模式中，四通导阀110将高温高压气体输送到气缸105的左侧，并且将低压气体输送到气缸105右侧。柱状阀芯101被推向右侧。高温高压气体通过压缩机端口120和室外端口130被输送到室外机。高温高压气体在冷凝器中被冷却为液体。四通阀通过室内端口150和返回端口140连接室内机和压缩机的吸入口。圆柱形四通阀的功能仅限于使流动换向。

典型的X体四通阀一般可分为球式阀芯四通阀和板式阀芯四通阀。限于成本，球塞的使用仅限于小阀门。四通球阀可以使负载侧的水或空气反向流动、阻断。对于大型阀门，需要使用板式阀芯。参照图2所示，板式阀芯四通阀由外壳250，旋塞201，定位销205、206，入口210，出口220，左侧负载端口230和右侧负载端口240组成。板式阀芯四通阀只能使流动换向，不能阻断流动与调节流量，但这两项功能对于所有工程系统都至关重要。

参照图3所示，典型的热交换器系统包括冷却塔305、冷却水泵310、四通换向阀320、冷凝器330和控制阀340。四通换向阀320用于换热器330的反冲洗。控制阀340调节水流量，以满足热交换器的需要。这里，如果四通换向阀320具备调节功能，则可以省去控制阀340。

由此可见，现有技术的四通阀一般仅具备阻断、流动换向的功能。在现有情况下，由于四通阀的功能限制，使含四通阀的系统往往需要诸如导阀、控制阀等结构零件相配合才能实现流量控制等功能。这不仅使系统的结构更为复杂，增加了设计制造成本，也使系统能耗增加、故障率较高、维护成本较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种四通调节阀，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：