一种阀座材料、阀座、主阀和四通换向阀的制作方法

文档序号:4768321阅读:186来源:国知局

专利名称::一种阀座材料、阀座、主阀和四通换向阀的制作方法
技术领域
:本发明涉及一种制冷领域所用电磁阀或换向阀,具体涉及一种在空调机或制冷机上使用的电磁阀或换向阀的阀座材料、阀座、主阀和四通换向阀。
背景技术
:随着经济的迅速发展,能源紧张问题变得日益突出,发展节能环保的绿色经济是当前各国经济发展的重点。对于空调和暖通行业来讲,研制节能环保的空调机和制冷机是这类企业的重点研发方向。热泵型空调是一种能从低温物体吸收热量,并把能量传递到高温物体的装置。制冷时,室内热交换器作为蒸发器吸收热量,通过制冷剂将热量排至室外,室外的热交换器作为冷凝器使用。制热时,室外热交换器作为蒸发器使用吸收热量,通过制冷剂将热量送至室内,室内热交换器作为冷凝器释放热量。由于热泵型空调能够有效利用广泛存在的低位能源,并节约有限的高位能源,其发展受到越来越多的关注。下面以热泵型空调中的四通换向阀为例来进行具体说明。在热泵型空调中,四通换向阀是系统制冷循环工况与制热循环工况转换的关键部件,通过四通换向阀的切换,来实现制冷/制热的相互转换。四通换向阀主要有电磁线圈、导阀和主阀组成,主阀在电磁线圈和导阀的共同作用下换向来切换制冷工质的流通方向,实现空调制冷/制热的相互转换。中国专利申请CN101173716A公开了一种热泵空调用四通换向阀,该专利提供的四通换向阀中,主阀包括一个不锈钢材质的外壳和一个黄铜制成的阀座,在现有技术中,为了保证良好的机加工性能,满足密封要求,阀座一般为普通铅黄铜制成的一体阀座,其组成成分一般为Cu、Pb、Zn和不可避免的杂质,并且其有害物质Cd含量较高,而国外如日本与欧洲对有害物质Cd的含量要求较高。另外从四通阀的工作原理可知,无论是在制热状态还是制冷状态,在主阀内,会同时流动着高温高压气体和低温低压气体,在同时存在高温高压气体和低温低压气体的情况下,总会有一些热量从阀座的一端流向另一端,造成热量的损失和浪费,因此,为了提高能源传递效率及满足市场上越来越高的环保要求,需要一种具有更环保及具有较好隔热性能的换向阀的阀座材料。
发明内容本发明解决的技术问题在于,提供一种具有更好环保性能与隔热性能的阀座材料。为了解决以上技术问题,本发明提供一种阀座材料,其组成成分为Cu:55重量%63重量%;Pb:1重量%5重量%;Mn:1重量%5重量%;Sn:0.03重量%0.12重量%;CK5重量ppm;余量为Zn和不可避免的杂质。优选的,所述阀座材料的组成成分中Cu:56重量%62重量%;Sn:0.040重量%0.098重量%;Pb:2重量%4重量%。优选的,所述阀座材料的组成成分中作为杂质的P的含量为O.011重量%0.018重量。本发明还提供一种阀座,由固连一体的上部阀座、下部阀座组成,沿阀座的长度方向,依次有贯穿所述上部阀座和下部阀座的第一端口、第二端口和第三端口,所述下部阀座的材料导热率低于所述上部阀座的材料导热率,所述上部阀座为以上任一技术方案中所述的阀座材料。优选的,所述下部阀座的材料为不锈钢。优选的,所述下部阀座的上表面具有凹槽,相应地,所述下部阀座的下表面上向下伸出有凸起,所述凸起置于所述凹槽内。优选的,所述上部阀座的相对侧的外缘分别向下伸出有凸肩,所述下部阀座的上端部置于所述两个凸肩之间形成的容纳部内。优选的,所述阀座还包括若干个定位销,所述上部阀座的下表面和下部阀座的上表面上均设置有分别对应的若干个盲孔,所述若干个定位销分别置于所述上、下部相对应的盲孔中。本发明还提供一种包括以上所述阀座的主阀,所述主阀包括一个外壳,所述阀座安装在外壳上,所述外壳分别通过所述第一端口与第一热交换器连通、通过第二端口与压縮机吸气端连通、通过所述第三端口第二热交换器连通,所述外壳上还具有与压縮机排气端连通的第四端口,所述外壳内装有连通装置和换向装置,所述换向装置控制连通装置可选择地连通第一端口和第二端口或者连通第二端口和第三端口。本发明还提供一种主阀,包括一个外壳,所述外壳上固定安装有阀座,沿阀座的长度方向,依次有贯穿所述阀座的第一端口、第二端口和第三端口,所述阀座的第一端口、第二端口和第三端口的下部通径都分别大于其下部通径,所述阀座材料为以上任一技术方案所述的阀座材料;所述外壳分别通过所述第一端口与第一热交换器连通、通过所述第二端口与压縮机吸气端连通、通过所述第三端口与第二热交换器连通,所述外壳上还具有与压縮机排气端连通的第四端口,所述外壳内装有连通装置和换向装置,所述换向装置控制连通装置可选择地连通第一端口和第二端口或者连通第二端口和第三端口。本发明还提供一种包括所述任一主阀的四通换向阀,所述四通换向阀还包括导阀和电磁线圈,电磁线圈通过导阀来控制主阀的换向。本发明提供一种换向阀的阀座材料,其组成成分为Cu:55重量%63重量%,Pb:1重量%5重量X,Mn:1重量%5重量X,Sn:0.03重量%0.12重量X,Cd:《5重量卯m,余量为Zn和不可避免的杂质。本发明提供的阀座材料通过选择以上几种成分的组成,使阀座具有很好的机加工性能,可以确保加工精度,满足密封要求。由于含Cd量控制在《5重量ppm以下,所以具有更高的环保性。由于Mn具有较低的热导率,从而降低了阀座的热导率。当将本发明提供的阀座用于四通换向阀时,由于在四通阀内同时流动着高温5和低温气体,而本发明提供的阀座材料热导率较低,因此可以减小高低温冷媒之间的热量损失,有效地提高了空调的节能效果。本发明还提供了包括上、下阀座两部份组成的阀座,上部阀座选择上述具有良好机加工性能、环保性能及隔热性能的阀座材料,下部阀座选择导热率比上部阀座材料导热率更低的材料如不锈钢,可以进一步减少高低温冷媒之间的热量损失,进一步提高空调的节能效果。图la,图lb,图lc是本发明提供的四通换向阀的阀座的一种实施方式的视图,其中,图la为主视图,图lb为俯视图,图lc为侧视图;图2a是第一种实施方式所述上部阀座和下部阀座之间连接结构示意图,图2b、图2c和图2d分别示出三种截面形状的凹槽以及相应的凸起;图3是第二种实施方式所述上部阀座和下部阀座之间连接结构示意图;图4是第三种实施方式所述上部阀座和下部阀座之间连接结构示意图;图5是本发明提供的四通换向阀的主阀示意图;图6是本发明提供的四通换向阀的工作示意图;图7是本发明提供的四通换向阀座热量损失试验示意图;图8a,图8b,图8c是本发明提供的四通换向阀的阀座的第四种实施方式的视图,其中,图8a为主视图,图8b为俯视图,图8c为侧视图;图9是本发明提供的使用第四种实施方式的阀座的四通换向阀的主阀示意图。具体实施例方式为了进一步了解本发明,下面结合实施例对本发明优选技术方案进行具体描述,但是应当理解,这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点,而不是对本发明权利要求的限制。本发明提供一种阀座材料,用于空调或制冷系统用的电磁阀或换向阀,如一种空调用的电磁四通换向阀(有时简称四通阀、四通换向阀或换向阀)。下面四通换向阀为例来进行具体说明。为了提高阀座的热加工性能及耐氧化性能,所述阀座材料中的Cu含量的重量百分比为55重量%(重量百分含量)63重量%,当01含量低于55重量%(重量百分含量)时,会导致阀座脆化,明显降低阀座的断裂伸长或冲击韧性,当Cu含量高于63%时,热加工性能下降;为了使阀座同时具有良好的机械加工性能和热加工性能,优选出以下Cu的重量配比优选的,阀座材料中的Cu的重量百分含量为56%62%,更优选的,阀座中的铜的重量百分含量为58%61%。为了使阀座材料具有更好的切削性能,阀座中的加入了重量百分含量为1%5%的Pb,但是Pb的含量过高会使阀座的脆性增加,而且含量过高的Pb对阀座的高温强度降低也有影响,因此Pb的含量不能超过5重量%。为了使阀座具有良好的切削性能,同时使其保证所需的高温强度,优选出以下Pb的重量配比,2重量X4重量X,更优选的,阀座中的Pb的含量为3重量%4重量%。本发明提供的阀座中还含有1重量%5重量X的Mn,由于阀座的工作环境同时存在着高温高压气体和低温低压气体,为了减小高温气体和低温气体的热交换作用,需要阀座具有很好的隔热作用,本发明人发现,当在阀座中添加以上含量的Mn时,会明显降低阀座的热导率,同时保证阀座具有良好的力学性能。当阀座中Mn的含量小于1重量%时,热导率降低不明显,当阀座Mn的含量大于5重量%时,由于Mn容易氧化,会增加脆性,降低了阀座的力学性能,同时材料的熔点较低及热导性太低,增加了钎焊难度。为了使阀座与现行品相比既具有较低的热导性,又能保证良好的高温钎焊性能,优选的,阀座中Mn的含量为1.5重量%3重量%,更优选的,阀座中Mn的含量为2重量%2.5重量%。为了使阀座材料具有更好的耐磨性能和抗蚀性能,本发明提供的阀座还加入了一定重量百分含量的Sn。Sn的含量超过0.120重量%会使阀座的塑性降低,小于0.030重量%效果不明显,所以其Sn含量的合适配比为0.030重量%0.120重量%,为了使阀座具有较好的耐磨和抗蚀性能,同时又具有良好的塑性,另外为了材料熔炼时便于控制其成分,优选的,阀座中的Sn的含量为0.040重量%0.098重量%。为了使阀座材料更具有环保性,本发明提供的阀座材料的含镉量控制在5重量卯m(百万分之一含量)以下。控制含镉量的工艺方法一方面在熔炼前对工艺原料和辅助材料的Cd含量严加控制;另一方面是在冶炼过程中,调整P的加入量。由于P为一种脱氧剂,产生的氧化物可与镉形成沉淀物,形成残渣得以去除。为了保证阀座材料的加工性能,如良好的切削性,阀座材料中的P含量控制在0.008重量%0.018重量%为宜。优选的,阀座中的P的含量为0.011重量%0.018重量%,具体在熔炼过程中,一般根据材料中熔化后的Cd含量检测结果进行添加,添加量略高于与镉形成沉淀物所需的量,从而使最终材料的P的含量控制在0.011重量%0.018重量%。本发明提供的阀座材料中还可以包括总量不超过1重量%的Cr、Co、Ag、Nb、Zr、Mg、Al等其它元素,这些都是本领域技术人员熟知的内容,余量为Zn。对于阀座材料的制备方法,本发明并无特别的限制,可以采用本领域技术人员熟知的方法来制备。即,通过添加合金元素将铜合金溶液调整为满足以上要求的溶液后通过铸造、热轧、冷轧和退火等本领域技术人员常规的方法得到成品棒料,再用机加工的方法加工成阀座。铸造可以连续铸造、直接冷硬铸造等方法,热轧的温度可以为66(TC96(TC,退火温度可以为410°C6l(TC。本发明所述的阀座可以用于电磁阀或换向阀,所述换向阀可以为空调机、制冷机所用换向阀,所述空调可以为单冷空调、热泵空调,优选的,所述换向阀为热泵空调中的四通换向阀。本发明提供一种由上部阀座和下部阀座组成的阀座,上部阀座采用上述本发明提供的阀座材料,下部阀座采用比上部阀座材料热导率更低的材料如不锈钢,进一步提高阀座的节能效果。请参见图la、图lb、图lc,分别为本发明提供的阀座的一种具体实施方式的主视图、俯视图和左视图。如图la所示,在一种具体实施方式中,本发明提供的阀座101由上部阀座31和下部阀座32固定连接而成,其中上部阀座31的材料选用本发明提供的阀座材料,下部阀座32的材料采用不锈钢,所述上部阀座31的上表面311为机加工平面,用于实现与四通换向阀滑块部件之间的密封配合。所述下部阀座32下表面为一圆弧面321,如图lc所示,下部阀座的侧面近似于"D"字形,当然,本发明中下部阀座的下表面不限于圆弧面;如图lb所示,沿阀座101的长度方向,贯穿上部阀座和下部阀座依次排列地开有与室内热交换器连通的第一端口101a、与压縮机吸气端连通的第二端口101b和与室外热交换器连通的第三端口lOlc。如图la所示,三个端口为上小、下大的台阶孔,如此设计是为了便于接管的定位安装,可以理解的是,所述第一端口101a、第二端口101b、第三端口101c为直孔同样可以满足使用需要。相比于现有四通阀的换向阀阀座,现有阀座整体为普通黄铜支撑,其导热率大于100w/mk,在相邻端口之间发生热量传递,进而会有较大的能量损失;而本发明所提供的阀座结构,上部阀座31选用本发明提供的阀座材料,不但具有很好的机加工性能,能够保持上表面良好的精度,而且热导率低,更加环保;下部阀座32选用导热率更低的不锈钢材质,不锈钢的导热率一般不超过30w/mk。由于上部阀座31和下部阀座32综合降低了现有阀座的导热系数,因此能够大大降低空调的热量损失。另外,下部阀座32也可采用其它耐腐蚀、耐高温、高压的材料,只要下部阀座材料的导热率低于上部阀座材料的导热率就可以达到本发明的目的,优选的,下部阀座材料为不锈钢。对于不锈钢,本发明无特别的限制,可以为Cr系(SUS400)不锈钢、Cr-Ni系(SUS300)不锈钢、Cr-Mn-Ni(SUS200)不锈钢及析出硬化系(SUS600)不锈钢。优选的,为Cr-Ni系(SUS300)不锈钢,如SUS301、SUS302、SUS303、SUS304、SUS309、SUS316、SUS316L等牌号的不锈钢。进一步地,所述上部阀座31的厚度T为15mm。实际上,为减少热量损失,在满足机加工的条件时,所述上部阀座31的厚度T应尽量减小,以最大限度地减少能量损失。装配前,首先需要将所述上部阀座31和下部阀座32进行预定位固定,上部阀座31与下部阀座32通过焊接方式如点焊进行固位连接。再将所述阀座置于主阀体内进行总装焊接。关于所述上部阀座31和下部阀座32之间的定位、固定结构,进一步地,本发明还另外提供了三种优选实施方式。请参见图2a,该图示出了第一种所述上部阀座31和下部阀座32之间连接结构。如图2a所示,所述下部阀座32的上表面具有凹槽322,相应地,所述上部阀座31的下表面上向下伸出有凸起312,所述凸起312置于所述凹槽322内。其中,所述凸起312的高度大于所述凹槽322的深度,装配时将所述凸起312压装于在所述凹槽322内,由于上部阀座材料的材质较软,通过压合所述凸起312在所述凹槽322内变形达到过盈配合的效果,以用于所述上部阀座和下部阀座的定位固定。当然,所述上部阀座31和下部阀座32之间的预定位固定也可以采用其他方式来实现,比如说,所述上部阀座31和下部阀座32之间可以采用点焊方式定为固定。其中,所述下部阀座32上表面上的凹槽及相应凸起的截面形状可以为多种,请参见图2b、图2c和图2d,为了更加清楚地示出所述凹槽322的截面形状,其分别为三种凹槽322截面形状的局部放大示意图。如图2b所示,所述凹槽322的截面形状为上小下大的梯形;如图2c所示,所述凹槽322的截面形状为上大下小的梯形;如图2d所示,所述凹槽322的截面形状为矩形。实际上,能够实现上述配合关系的所述凹槽322的截面形状不局限于前述三种情形。当然,压装配合后,由于上小下大梯形截面的凹槽322与所述上部阀座凸起322之间的定位固定关系更加可靠,故图2b中所示凹槽322的形状为最佳方案。在压合装配前,所述上部阀座的厚度约为1.3mm,与下部阀座压合或焊接固定后,阀座的表面会有一定的变形,再加上于主阀的外壳焊接时也会有一定量的变化,所以阀座的表面会有0.080.15mm左右的变形,因此在主阀的外壳与接管、阀座的焊接完成后需进行阀座上表面的平面加工,经切削加工后使阀座的上表面保持平整并达到一定的表面质量,从而满足与滑件的密封要求。一般加工量在O.3mm左右,这样经加工后上部阀座的厚度保留在lmm。当然,上部阀座并不局限于这一厚度,随着主阀外壳内空间的大小变化,上部阀座的厚度也要相应适当变化,在满足机械加工的要求情况下,上部阀座的厚度尽可能小以减少相应地传热损失。请参见图3,该图是第二种所述上部阀座31和下部阀座32之间连接结构示意图。如图3所示,上部阀座31的相对侧的外缘分别向下伸出有凸肩313,所述下部阀座32的上端部置于所述两个凸肩313之间形成的容纳部内。为了实现上部阀座31与下部阀座32之间紧配合关系,所述凸肩313之间所形成的容纳部的长度小于所述下部阀座32上端部的长度,装配时将所述下部阀座32压装在所述凸肩32之间所形成的容纳部内,通过压合所述凸肩313变形达到过盈配合的效果,实现所述上部阀座31和下部阀座32之间的定位固定。需要说明的是,所述凸肩313可以沿上部阀座的前、后方向或左、右方向相对设置,或沿两个方向均设置凸肩;当然,在阀体内部结构空间允许的情况下,沿两个方向设置凸肩313为最佳方案,以获得更加可靠的上部阀座31和下部阀座32之间定为固定关系。当然,还可以在上部阀座与下部阀座压接固定后再进行焊接以进一步增加其固定可靠性。请参见图4,该图是第三种所述上部阀座31和下部阀座32之间连接结构示意图。如图4所示,所述上部阀座31的厚度T为5mm,所述上部阀座31的下表面和下部阀座32的上表面上均设置有分别对应的若干个盲孔,所述上、下部阀座相对应的盲孔314、323分别采用定位销进行固定连接,所述定位销36与所述上、下部阀座上的盲孔之间为过盈配合以用于所述上述阀座和下部阀座之间的定为固定。同样,所述上部阀座和下部阀座之间也可以采用焊接如点焊方式定为固定。请参见图8a、图8b、图8c,该图是本发明提供的四通换向阀的阀座的第四种实施方式的视图,其中,图8a为主视图,图8b为俯视图,图8c为侧视图;阀座101g具有一个平面101e和与平面相对的圆弧面101f,平面和圆弧面之间依次排列地开有与室内热交换器连通的第一端口101a、与压縮机吸气端连通的第二端口101b和与室外热交换器连通的第三端口101c,圆弧面也可以为其它形状,本发明并无特别的限制。本实施方式相对上述的三种优选实施方式来说,加工方便,制造、安装简单,但在传热损失的降低上略差于上述的三种优选实施方式。请参见图5,为主阀11的结构示意图,主阀11包括一个圆筒形的外壳102,外壳两端带有两个封闭的端盖(未标出),为了使外壳具有良好的加工性能,外壳可以为金属材质,优选为铜合金。外壳102内滑动安装有两个活塞(12a、12b),两个活塞与外壳之间的密封可以采用密封圈或者密封环,例如聚四氟乙烯等本领域技术人员熟知的方法。两个活塞(12a、12b)之间通过有碳钢或者不锈钢连杆103固定连接,并将外壳内的腔体分成分别位于活塞两端外的第一腔体11a、第二腔体llb,以及两个活塞之间的第三腔体llc。对于活塞(12a,12b)和连杆103之间的固定连接方式,本发明并无特别的限制,但以采用螺纹连接比较方便。在外壳的第三腔体11c上,将阀座101焊接在第三腔体11c的侧壁上,此时,第三腔体llc可以通过阀座上第一端口101a与室内热交换器E端连通、通过第二端口101b与压縮机吸气端S端连通、通过第三端口101c与室外热交换器C端连通。在外壳的第三腔上与安装阀座的侧壁相对的侧壁上,开有与压縮机排气端D端连接的第四端口102a,第四端口102a位置也可以在第三腔的其它位置上,对此本发明并无特别的限制。在连杆103上的中间位置固定连接着带有圆球冠形凹腔104a的滑块104,滑块104与所述阀座保持滑动密封接触,当活塞带动连杆在外壳内移动时,滑块104的凹腔104a可以连通阀座IOI的第一端口101a和第二端口101b,并使第三端口lOlc和第四端口102a连通;或者,凹腔104a连通阀座101的第二端口101b和第三端口lOlc,并使第一端口101a和第四端口102a连通。对于凹腔的形状,本发明并无特别的限制,可以为圆球冠形、长方体形、椭球冠形或者其他已知的形状,滑块的材质可以为非金属材质,优选为尼龙。滑块104与连杆103可采用间隙配合。对于滑块104在连杆上的位置,本发明并无具体的限制,可以安装在连杆的中间,也可以安装在连杆上任意位置,优选将滑块104安装在连杆103的中间。请参见图9,是本发明提供的使用第四种实施方式的阀座的四通换向阀的主阀示意图;其与图5所示主阀结构的区别在于,该结构采用了本发明第四实施方式的阀座结构,即阀座101g为一体式结构,其余结构与图5相同,在此不再赘述。请参见图6,为本发明提供的四通阀在空调系统中的位置示意图。四通阀包括电磁线圈10、导阀13、和主阀11,导阀13包括一个外壳13a、外壳内的滑碗13b,外壳的一侧壁上依次安装有与主阀的第一腔体lla连通的第一毛细管14a、与阀座上的第二端口101b连通的第二毛细管14b和与主阀的第二腔体lib连通的第三毛细管14c。导阀外壳内的滑碗13b安装在架13c上,架13c通过电磁线圈10的芯铁10a带动在外壳内滑动可选择的连通第一毛细管14a和第二毛细管14b,或者连通第二毛细管14b和第三毛细管14c,外壳内与以上安装三个毛细管(14a、14b、14c)侧壁相对一侧的侧壁上还装有与主阀上的第四端口102a连通的第四毛细管14d。当滑碗连通第一毛细管14a和第二毛细管14b时,第三毛细管14c和第四毛细管14d连通,当滑碗连通第二毛细管14b和第三毛细管14c时,第一毛细管14a和第四毛细管14d连接。电磁线圈10包括带动滑碗13b在外壳内滑动的的芯铁10a以及与芯铁连接的回位弹簧10b。主阀ll的第四端口102a与压縮机16的排气口连通,主阀的第二端口101b与压縮机16的吸气口连通,主阀的第一端口101a与室内热交换器17连通,主阀的第三端口101c与室外热交换器18连通,室内热交换器17与室外热交换器18由节流元件19连接。下面详述本发明提供的四通阀工作流程。当空调需要制冷时,电磁线圈10断电,在回位弹簧10b的作用下,芯铁10c拖动架13c组件带动滑碗13b—起向左移动,滑碗将第一毛细管14a和第二毛细管14b连通,并使10第三毛细管14c和第四毛细管14d连通。由于主阀上的第二端口101b与压縮机的吸气端即低压低温区连通,此时主阀的第一腔体lla处于低压低温状态。主阀上的第四端口102a与压縮机的排气端即高温高压气体连通,高温高压气体依次经过第四端口102a、第四毛细管14d、第三毛细管14c,最后到达主阀的第二腔llb。于是第一腔体与第三腔体之间形成了压力差,在此压力差的作用下,滑块104在两个活塞(12a、12b)的带动下向左移动,连通第一端口101a和第二端口101b,并使第三端口101c和第四端口102a连通。这样,空调系统内部的制冷工质流通的路径依次为压縮机16的排气口-第四端口102a-第三腔体llc-第三端口101c-室外热交换器18-节流元件19-室内热交换器17-第一端口101a-滑块104的凹腔104a-第二端口101b-压縮机16,系统实现制冷循环。当空调需要制热时,电磁线圈IO通电,在回位弹簧的10b的作用下,芯铁10c拖动架13c组件带动滑碗13b—起向右移动,滑碗将第二毛细管14b和第三毛细管14c连通,并使第一毛细管14a和第四毛细管14d连通。此时,主阀的第三腔体11c处于低温低压状态;高温高压气体依次经过第四端口102a、第四毛细管14d、第一毛细管14a,最后到达主阀的第一腔体lla。由于主阀的第一腔体内为高温高压气体,第三腔体内为低压低温气体,两个腔体内形成了压力差,在此压力差的作用下,滑块104在两个活塞(12a、12b)的带动下向右移动,连通第二端口101b和第三端口101c,并使第一端口101a和第四端口102a连通。这样,空调系统内部的制冷工质流通路径为压縮机16排气口-第四端口102a-第三腔体llc-第一端口101a-室内热交换器17-节流元件19-室外热交换器18-第三端口101c-滑块104的凹腔104a-第二端口101b-压縮机16吸气口,系统实现制热循环。下面应用具体实施例和比较例对本发明提供的阀座的热性能进行了对比试验。上部阀座材料的制备方法为采用连续铸造的方法,铸造时,通过调整P的加入量以除去过多的Cd,得到铸坯后在85(TC进行热轧,进行单道次或者多道次的冷轧,最后在45(TC进行退火,得到棒料,合金成分如表1所示表l阀座合金成分合金元素实施例1实施例2实施例3比较例1Cu(重量%)59.2959.5060.1059.29Pb(重量%)3.143.052.953.14Mn(重量%)2.263.551.02_Sn(重量%)0.060.090.07—咖0.0110.0140.0120.004Cd(重量ppm)4.11.83.295Zn(重量%)余量余量余量余量从上表可以看出,本发明的几个实施例的Cd含量均得到了较好地控制。同时,通过对本发明以上实施例和比较例提供的阀座材料在不同温度下的热导率进行了测试,结果参见表2:表2阀座导热率(w/mk)11<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>可以看到,本发明的几个实施例阀座的热导率比原先材料有明显的下降。将以上三个实施例中的阀座材料分别加工成图8所示的、阀座尺寸与图2a相同的三个一体阀座。再将以上三个实施例中的阀座材料分别加工成图2a所示的上部阀座,上部阀座的厚度为2mm,下部阀座均采用SUS316不锈钢,然后将以上三个上部阀座和下部阀座按照图2b所示的方式组合成三个分体阀座。将比较例1中的材料制成与图8所示的、阀座尺寸与图2a的阀座尺寸相同的一体阀座。将以上七个阀座分别焊接到四通换向阀体中,加工成七个四通换向阀成品,并将此七个四通换向阀分别安装于同一台空调系统进行循环,进行热量损失对比分析试验。试验过程中,稳定四通阀冷媒出入口的温度、压力和流量,如图7所示,制热时,第三端口101c为冷媒入口,第二端口为101b冷媒出口,此时记录第三端口和第二端口的冷媒压力、温度和冷媒流量(Gd),根据以上实验数据,查表得到冷媒出入口的焓值(h,』。、h第二端口)f^入T"《AQ=Gd(h第三端口-h第二端口)如此计算得到几个实施例和比较例的损失热量AQ。比较试验数据,可以得到采用由实施例1、实施例2、实施例3的材料加工成上部阀座组合而成的分体阀座的四通阀的热量损失分别为比较例热量损失的85%、83%、86%,而采用实施例1、实施例2、实施例3的材料加工成一体阀座的四通阀的热量损失分别为比较例热量损失的90%、88%、91%。从以上论述可知,采用本发明提供的四通阀的阀座,可以明显减小热损失,在空调运行过程中可以减少第一端口、第二端口、第三端口和第三腔内的高低温冷媒之间的热量损失,有效地提高了空调的节能效果。同样,本发明的阀座材料也可用于制冷或暖通等系统中所使用的电磁阀的阀座上,因为这些系统中所使用的电磁阀,内部所流通的流体在电磁阀的两侧存在温差时都会因阀座的热传导而产生传热损失;同时这些系统中所用的黄铜材料的环保方面的要求也都越来越高。而具体加工、使用方法为本领域技术人员所熟知,在此就不再赘述。以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本
技术领域
的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。权利要求一种阀座材料,其组成成分为Cu55重量%~63重量%;Pb1重量%~5重量%;Mn1重量%~5重量%;Sn0.03重量%~0.12重量%;Cd≤5重量ppm;余量为Zn和不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的阀座材料,其特征在于其组成成分中Cu:56重量%62重量%;Sn:0.040重量%0.098重量%;Pb:2重量%4重量%。3.根据权利要求1所述的阀座材料,其特征在于其组成成分中作为杂质的P的含量为0.011重量%0.018重量%。4.一种阀座,由固连一体的上部阀座、下部阀座组成,沿阀座的长度方向,依次有贯穿所述上部阀座和下部阀座的第一端口、第二端口和第三端口,所述下部阀座的材料导热率低于所述上部阀座的材料导热率,所述上部阀座的材料组成成分为上述权利要求13中任一权利要求所述的阀座材料。5.根据权利要求4所述的阀座,其特征在于所述下部阀座的材料为不锈钢。6.根据权利要求4任一项所述的阀座,其特征在于所述下部阀座的上表面上具有凹槽,相应地,所述上部阀座的下表面上向下伸出有凸起,所述凸起置于所述凹槽内。7.根据权利要求4任一项所述的阀座,其特征在于所述上部阀座的相对侧的外缘分别向下伸出有凸肩,所述下部阀座的上端部置于所述两个凸肩之间形成的容纳部内。8.根据权利要求4任一项所述的阀座,其特征在于还包括若干个定位销,所述上部阀座的下表面和下部阀座的上表面上均设置有分别对应的若干个盲孔,所述若干个定位销分别置于所述上、下部阀座上相对应的盲孔中。9.一种包括权利要求4至8任一项所述阀座的主阀,其特征在于所述主阀包括一个外壳(102),所述阀座安装在外壳(102)上,所述外壳分别通过所述第一端口与第一热交换器连通、通过所述第二端口与压縮机吸气端连通、通过所述第三端口与第二热交换器连通,所述外壳上还具有与压縮机排气端连通的第四端口(102a),所述外壳内装有连通装置和换向装置,所述换向装置控制连通装置可选择地连通第一端口(101a)和第二端口(101b)或者连通第二端口(101b)和第三端口(101c)。10.—种主阀,其特征在于所述主阀包括一个外壳(102),所述外壳(102)上固定安装有阀座,沿所述阀座的长度方向,依次有贯穿所述阀座的第一端口、第二端口和第三端口,所述阀座上的第一端口、第二端口和第三端口的下部通径都分别大于其上部通径,所述阀座材料为上述权利要求13中任一权利要求所述的阀座材料;所述外壳分别通过所述第一端口与第一热交换器连通、通过所述第二端口与压縮机吸气端连通、通过所述第三端口与第二热交换器连通,所述外壳上还具有与压縮机排气端连通的第四端口(102a),所述外壳内装有连通装置和换向装置,所述换向装置控制连通装置可选择地连通第一端口(101a)和第二端口(101b)或者连通第二端口(101b)和第三端口(101c)。11.一种包括权利要求9或10所述的主阀的四通换向阀,其特征在于还包括导阀(13)和电磁线圈(IO),电磁线圈(10)通过导阀(13)来控制主阀(11)的换向。全文摘要本发明提供一种阀座材料,其组成成分为Cu55重量%~63重量%,Pb1重量%~5重量%,Mn1重量%~5重量%、Sn0.03重量%~0.12重量%,Cd≤5重量ppm,余量为Zn和不可避免的杂质。本发明提供的阀座材料通过选择以上几种成分的组成,使阀座具有很好的机加工性能,可以确保加工精度,满足密封要求。本发明提供的阀座材料具有很低的Cd含量,提高了材料的环保性能。另外,本发明提供的阀座材料由于加入了Mn,因此有效降低了阀座材料的热导率。当将本发明提供的阀座用于四通换向阀时,在四通换向阀内同时流动着高温和低温气体,由于本发明提供的阀座热导率较低,因此可以减小高低温冷媒之间的热量损失,有效地提高了空调的节能效果。文档编号F25B41/04GK101724763SQ20081017054公开日2010年6月9日申请日期2008年10月17日优先权日2008年10月17日发明者张国栋,黄松炎申请人:浙江三花制冷集团有限公司
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1