本发明涉及冷媒流体控制部件技术领域，特别 涉及一种球阀。此外， 本发明还涉及一种包括上述球阀的制冷系统。 背景技术

球阀作为阀门开关元件， 被广泛使用于制冷系统中， 用来对冷媒进 行截止和导通。 具体地， 请参考图 1和图 2, 图 1为现有技术中一种球 阀的结构示意图；图 2为图 1中球阀的阀杆与定位销的配合结构示意图。

如图 1所示， 该现有技术中的球阀， 用于包括室内机和室外机的制 冷系统， 球阀包括阀体， 阀体具有阀腔 1'1、 与室外机连接的第一接口端 2Ί及与室内机连接的第二接口端 1'2； 阀腔 1Ί 内设有阀芯球 3'和阀杆 4', 阀芯球 3'设有阀芯通道 3Ί , 阀杆 4'可驱动阀芯球 3'转动， 以便阀芯 通道 3'1连通第一接口端 2'1和第二接口端 Γ2或使得二者中断连通。

具体地， 如图 1所示， 阀体包括阀本体 Γ和阀座 2', 阀座 2'与阀本 体 1'配合形成阀腔 1Ί , 并第一接口端 2Ί开设于阀座 2'上， 第二接口端 1'2设于阀本体 1'上； 阀座 2'与阀芯球 3'的一侧之间设有隔离第一接口端 2Ί与阀腔 1Ί的第一密封件 6Ί ,阀本体 1'与阀芯球 3'的另一侧之间设有 隔离第二接口端 1'2与阀腔 1Ί的第二密封件 6'2。 如图 2所示， 阀本体 Γ上设有两个定位凸台 Γ3 , 通过该两个定位凸台 Γ3和定位销 5'的配合 对球阀进行全开限位。 在上述结构中， 第一密封件 6Ί和第二密封件 6'2 的密封面均为球面， 其曲率半径与阀芯球 3'的曲率半径相同， 将阀座 2' 通过一定的扭矩拧紧于阀本体 1'上， 使得第一密封件 6Ί和第二密封件 6'2处于压缩状态， 紧紧贴合在阀芯球 3'的球表面上， 从而实现密封。 在上述结构中， 当球阀以其第一接口端 2'1 连接室外机并充入冷媒 时， 由于冷媒的压力， 会将阀芯球 3'顶开， 使得第一密封件 6Ί和阀芯 球 3'之间发生脱离， 从而导致冷媒通过两者之间的间隙流向阀腔 1Ί中， 而此时由于阀本体 1'一端的第二密封件 6'2依然处于密封状态， 故冷媒 无法通过另一侧排出， 而被留在阀腔 1Ί 中； 当球阀再以其第二接口端 2Ί焊接室内机时， 由于在焊接过程中没有冷却保护措施， 因而导致阀腔

1'1内冷媒的压力随着温度的升高而变大，但 又无法排出，从而存在安全

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目前， 在现有技术中， 为防止阀腔 1Ί 内压力过高， 消除上述安全 隐患， 在阀芯球 3'的球面壁上开设有一个小孔， 并且该小孔靠近阀座 2' 一端， 用于卸出阀腔 1'1 内的高压， 从而消除了安全隐患。 但是， 当第 二接口端 Γ2焊接上室内机后， 需要在室内机一侧进行加压检漏， 此时 由于阀芯球 3'会被顶开， 在阀本体 1'一侧， 第二密封件 6'2与阀芯球 3' 之间发生脱离， 从而导致室内机的空气通过间隙进入阀腔 1Ί 内， 该空 气进而通过卸压小孔流入室外机中与冷媒混合 ， 从而影响系统的制冷或 制热功能。 发明内容

本发明要解决的技术问题为提供一种球阀， 该球阀的结构设计一方 面能够避免焊接室内机时阀腔内压力过高， 从而消除了安全隐患； 另一 方面当进行加压检漏时能够防止室内机中的空 气进入第一接口端一侧与 室外机中的冷媒混合， 从而保证制冷性能。 此外， 本发明另一个要解决 的技术问题为提供一种包括上述球阀的制冷系 统。

为解决上述技术问题， 本发明提供一种球阀包括阀体， 所述阀体具 有阀腔、 第一接口端及第二接口端； 所述阀腔内设有阀芯球和阀杆， 所 述阀芯球设有阀芯通道， 所述阀杆可驱动所述阀芯球转动， 以便所述阀 芯通道连通所述第一接口端和所述第二接口端 或使得二者中断连通； 所述阀芯通道与所述第一接口端之间开设有具 有预定打开压力的单 向阀， 并当所述阀芯球中断所述第一接口端和所述第 二接口端的连通时 所述单向阀可使所述阀芯通道向所述第一接口 端单向导通。

优选地， 所述单向阀设置于所述阀芯球的球面壁上。

优选地， 所述阀芯球的球面壁上开设有安装所述单向阀 的安装孔， 该安装孔的内侧设有与所述阀芯通道连通的阀 口， 所述单向阀可开启或 关闭所述阀口。

优选地， 所述单向阀包括设于安装孔中的底座、 可相对于所述底座 运动的导向杆、 设于所述底座与所述导向杆之间的复位部件、 连接于所 述导向 4干上并用于开启或关闭所述阀口的阀芯。

优选地， 所述底座包括外径小于所述安装孔的内径的底 座本体， 所 述底座本体沿周向设有多个支撑于所述安装孔 的内壁上的支撑筋， 并相 邻的支撑筋的间隙形成连通所述安装孔与所述 第一接口端的底座通道。

优选地， 所述底座本体上开设有导向孔， 所述导向杆的一端可滑动 设于该导向孔中， 其另一端设有安装所述阀芯的安装部； 所述复位部件 套装于所述底座本体和所述导向杆的周向外部 ， 并支撑于所述支撑筋与 所述安装部之间。

优选地， 所述安装部上设有安装槽， 所述阀芯过盈配合或铆接于所 述安装槽中。

优选地， 所述安装孔靠近所述第一接口端一侧的内壁上 设有环形凹 槽， 所述环形凹槽设有支撑所述底座的卡圏。

优选地， 所述阀体包括阀本体和阀座， 所述阀座与所述阀本体配合 形成所述阀腔， 并所述第一接口端开设于所述阀座上， 所述第二接口端 开设于所述阀本体上；

所述阀座与所述阀芯球的一侧之间设有隔离所 述第一接口端与所述 阀腔的第一密封件， 所述阀本体与所述阀芯球的另一侧之间设有隔 离所 述第二接口端与所述阀腔的第二密封件。

此外， 为解决上述技术问题， 本发明还提供一种制冷系统， 包括室 内机和室外机； 所述制冷系统还包括上述任一项所述的球阀， 并所述第 一接口端与所述室外机连接， 所述第二接口端与所述室内机连接。

在现有技术的基础上， 本发明所提供的球阀的阀芯通道与第一接口 端之间开设有具有预定打开压力的单向阀， 并当所述阀芯球中断所述第 一接口端和所述第二接口端的连通时所述单向 阀可使所述阀芯通道向所 述第一接口端单向导通。 具体地， 该第一接口端可以与制冷系统的室外 机连接， 该第二接口端可与制冷系统的室内机连接。

当球阀以其第一接口端连接室外机并充入冷媒 时，由于冷媒的压力， 阀芯球被顶开， 使得第一密封件和阀芯球之间发生脱离， 从而导致冷媒 通过两者之间的间隙流入阀腔中， 而此时由于阀本体一端的第二密封件 依然处于密封状态， 故冷媒无法通过另一侧排出， 而被留在阀腔中； 当 阀腔内的压力与室外机一侧管道内的压力达到 平衡时， 第一密封件又起 到密封作用， 此时阀腔为一个密封腔。 当球阀在其第二接口端焊接室内 机时， 此时根据 PV/T=常数， 由于阀腔的体积保持不变， 因而随着温度 的升高， 阀腔内的压力增大， 当该阀腔内的压力与第一接口端一侧的压 力差达到所述预定打开压力 （比如 5MPa ) 时， 单向阀打开， 从而使得 阀腔卸压， 最终使得两侧的压力保持平衡， 从而消除了安全隐患。

当室内机一侧进行充气加压检漏时， 此时由于阀芯球会被顶开， 在 阀本体一侧， 第二密封件与阀芯球之间发生脱离， 从而导致室内机的空 气通过间隙进入阀腔内， 由于充气压力一般较小 （比如 4MPa ), 其小于 所述预定打开压力， 并且室外机一侧此时已经充有冷媒， 在此基础上阀 腔与室外机一侧的压力差肯定小于所述预定打 开压力， 因而单向阀不会 打开， 亦即避免了室内机中的空气与室外机中的冷媒 发生混合， 从而保 证了系统的制冷制热性能。

综上所述， 本发明所提供的球阀的结构设计一方面能够避 免焊接室 内机时阀腔内压力过高， 从而消除了安全隐患； 另一方面当进行加压检 漏时能够防止室内机中的空气进入第一接口端 一侧与室外机中的冷媒混 合， 从而保证制冷性能。 此外，本发明所提供的包括上述球阀的制冷系 统，其技术效果与上述 球阀的技术效果相同， 因而在此不再赘述。 附图说明

图 1为现有技术中一种球阀的结构示意图；

图 2为图 1中球阀的阀杆与定位销的配合结构示意图；

图 3为本发明一种实施例中球阀的结构示意图；

图 4为图 3中球阀的 A部位的局部放大图；

图 5为图 3和图 4中球阀的底座的结构示意图。 其中， 图 1和图 2中附图标记与部件名称之间的对应关系为： 1'阀本体； 1Ί阀腔； 1'2第二接口端； 1'3定位凸台；

2'阀座； 2Ί第一接口端；

3'阀芯球； 3Ί阀芯通道；

4'阀軒；

5'定位销；

6'1第一密封件； 6'2第二密封件。 图 3至图 5中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1阀本体； 11阀腔； 12第二接口端；

2阀座； 21第一接口端；

3阀芯球； 31阀芯通道； 32安装孔； 321环形凹槽； 33阀口； 4阀杆；

5单向阀；

51底座； 511底座通道； 512底座本体； 513支撑筋； 514导向孔；

52导向杆； 521安装部； 521a安装槽；

53复位部件； 55卡圏；

61第一密封件； 62第二密封件。 具体实施方式

本发明的核心为提供一种球阀， 该球阀的结构设计一方面能够避免 焊接室内机时阀腔内压力过高， 从而消除了安全隐患； 另一方面当进行 加压检漏时能够防止室内机中的空气进入第一 接口端一侧与室外机中的 冷媒混合， 从而保证制冷性能。 此外， 本发明另一个核心为提供一种包 括上述球阀的制冷系统。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的 技术方案， 下面结合 附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说 明。

请参考图 3和图 4, 图 3为本发明一种实施例中球阀的结构示意图； 图 4为图 3中球阀的 A部位的局部放大图。

在一种实施例中， 如图 3所示， 本发明所提供的球阀包括阀体， 阀 体具有阀腔 11、第一接口端 21及第二接口端 12; 阀腔 11内设有阀芯球 3和阀杆 4 , 阀芯球 3设有阀芯通道 31 , 阀杆 4可驱动阀芯球 3转动， 以便阀芯通道 31连通第一接口端 21和第二接口端 12或使得二者中断连 通。 具体地， 该第一接口端 21可以与制冷系统的室外机连接， 该第二接 口端 12可与制冷系统的室内机连接。

具体地， 阀体包括阀本体 1和阀座 2 , 阀座 2与阀本体 1配合形成 阀腔 11 , 并第一接口端 21开设于阀座 2上， 第二接口端 12开设于阀本 体 1上； 阀座 2与阀芯球 3的一侧之间设有隔离第一接口端 21与阀腔 11的第一密封件 61 ,阀本体 1与阀芯球 3的另一侧之间设有隔离第二接 口端 12与阀腔 11的第二密封件 62。

在上述结构的基础上， 如图 3所示， 阀芯通道 31与第一接口端 21 之间开设有具有预定打开压力的单向阀 5 , 并当阀芯球 3中断第一接口 端 21和第二接口端 12的连通时单向阀 5可使阀芯通道 31向第一接口端 21单向导通。 具体地， 该单向阀 5可以设于阀芯球 3的球面壁上。 当球阀以其第一接口端 21连接室外机并充入冷媒时，由于冷媒的压 力， 阀芯球 3被顶开，使得第一密封件 61和阀芯球 3之间发生脱离， 从 而导致冷媒通过两者之间的间隙流入阀腔 11 中， 而此时由于阀本体 1 一端的第二密封件 62依然处于密封状态， 故冷媒无法通过另一侧排出， 而被留在阀腔 11中； 当阀腔 11内的压力与室外机一侧管道内的压力达 到平衡时，第一密封件 61又起到密封作用，此时阀腔 11为一个密封腔。 当球阀在其第二接口端 12焊接室内机时，此时根据 PV/T=常数， 由于阀 腔 11的体积保持不变， 因而随着温度的升高， 阀腔 11内的压力增大， 当该阀腔 11内的压力与第一接口端 21—侧的压力差达到预定打开压力 (比如 5MPa ) 时， 单向阀 5打开， 从而使得阀腔 11卸压， 最终使得两 侧的压力保持平衡， 从而消除了安全隐患。

当室内机一侧进行充气加压检漏时， 此时由于阀芯球 3会被顶开， 在阀本体 1一侧第二密封件 62与阀芯球 3之间发生脱离，从而导致室内 机的空气通过间隙进入阀腔 11内，由于充气压力一般较小（比如 4MPa ), 其小于预定打开压力， 并且室外机一侧此时已经充有冷媒， 在此基础上 阀腔 11 与室外机一侧的压力差肯定小于预定打开压力 ， 因而单向阀 5 不会打开， 亦即避免了室内机中的空气与室外机中的冷媒 发生混合， 从 而保证了系统的制冷制热性能。

需要说明的是，单向阀 5的预定打开压力要大于加压检漏时阀腔 11 内的充气压力与室外机一侧的压力差， 亦即当进行充气检漏时， 该单向 阀 5不能打开； 此外， 该预定打开压力也不能太大， 否则阀腔 11内的压 力突破安全值时仍不能打开单向阀 5, 此时仍然会发生安全事故。

需要说明的是， 任一种结构的单向阀 5, 只要能够具备上述预定打 开压力， 就能够实现本发明的目的， 因而均在本发明的保护范围之内。

此外， 还需要说明的是， 在本发明中， 作为一种举例， 阀体为左右 分体结构， 包括阀座 2和阀本体 1 , 但是本发明对此不限制； 任一种阀 体结构， 比如是上下分体结构， 只要能够在其内部安装阀芯球 3、 阀杆 4 和两个密封件等结构， 就均应该在本发明的保护范围之内。 具体地， 可以具体设计一种结构的单向阀 5; 比如， 请参考图 4和 图 5 , 图 4为图 3中球阀的 A部位的局部放大图； 图 5为图 3和图 4中 球阀的底座的结构示意图。

如图 4所示，阀芯球 3的球面壁上开设有安装单向阀 5的安装孔 32, 该安装孔 32的内侧设有与阀芯通道 31连通的阀口 33 ,单向阀 5可开启 或关闭阀口 33。 当第一接口端 21和阀芯通道 31的压力差大于预定开打 压力时， 单向阀 5打开该阀口 33 , 当上述两侧压力差小于预定开打压力 时， 单向阀 5关闭该阀口 33。

具体地， 如图 4所示， 单向阀 5包括设于安装孔 32中的底座 51、 可相对于底座 51运动的导向杆 52、 设于底座 51与导向杆 52之间的复 位部件 53、连接于导向杆 52上并用于开启或关闭阀口 33的阀芯 54;并， 底座 51上设有连通安装孔 32与第一接口端 21的底座通道 511。

在上述结构中， 当两侧的压力差大于预定打开压力时， 导向杆 52 和阀芯 54向左侧运动， 复位部件 53被压缩， 即， 导向杆 52向靠近底座 51的方向运动； 此时， 阀腔 11内的高压冷媒通过阀口 33进入安装孔 32 中。

具体地，在上述技术方案中，可以对底座 51的结构做出设计。比如， 如图 5所示， 底座 51包括外径小于安装孔 32的内径的底座本体 512, 底座本体 512沿周向设有多个支撑于安装孔 32的内壁上的支撑筋 513。 在该种结构中， 底座 51通过支撑筋 513支撑于安装孔 32的内部， 同时 相邻的支撑筋 513的间隙形成连通安装孔 32与第一接口端 21的底座通 道 511 , 进入安装孔 32内的冷媒可以通过该底座通道 511流向第一接口 端 21。 当然， 作为底座通道 511的一种替代方案， 也可以直接在阀芯球 3的球面壁上开设连通安装孔 32与第一接口端 21的斜孔， 该种结构设 计由于不用在底座 51上开设底座通道 511 , 因而底座 51结构可以筒化， 能够降低加工成本。

进一步地， 如图 5所示， 底座本体 512上开设有导向孔 514; 如图 4 所示，导向杆 52的一端可滑动设于该导向孔 514中，其另一端设有安装 阀芯 54的安装部 521 ; 复位部件 53套装于底座本体 512和导向杆 52的 周向外部， 并支撑于支撑筋 513与安装部 521之间。

在上述结构中，导向孔 514与导向杆 52之间的配合作用，可以使得 导向杆 52运动平稳， 不会发生晃动， 一方面保证了阀芯 54开启阀口 33 时的稳定性， 另一方面保证阀芯 54密封阀口 33的可靠性。 此外， 充分 利用了支撑筋 513与安装部 521之间的空间设置复位部件 53 , 因而使得 结构比较紧凑。

在上述技术方案中，可以对阀芯 54的安装结构做出具体设计。比如， 如图 4所示， 安装部 521上设有安装槽 521a, 阀芯 54过盈配合或铆接 于安装槽 521a中。

在上述技术方案中，对于底座 51的支撑结构可以做出具体设计。 比 如， 如图 4所示， 安装孔 32靠近第一接口端 21—侧的内壁上设有环形 凹槽 321 , 环形凹槽 321设有支撑底座 51的卡圏 55。 此外， 本发明还提供一种制冷系统， 包括室内机和室外机； 制冷系 统还包括上述任一种技术方案中的球阀， 并第一接口端 21 与室外机连 接，第二接口端 12与室内机连接。该制冷系统的其他部分可以� ��照现有 技术， 本文不再展开。

以上对本发明所提供的一种制冷系统及其球阀 进行了详细介绍。 本 例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其 核心思想。 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 可以对本发明进行若干改进和修饰， 这些改进和修饰也落入本发明权利 要求的保护范围内。