旋转式控制阀及其控制方法

技术领域

本发明涉及阀门技术领域，具体而言，涉及一种旋转式控制阀及其控制方法。

背景技术

旋转式控制阀通常包括阀体、阀芯和驱动组件。其中，阀体具有容纳腔，阀芯可转动地设置在容纳腔内，驱动组件设置在阀体上，并与阀芯驱动连接，以使阀芯转动。旋转式控制阀工作时，阀芯转动至不同的位置以使旋转式控制阀在制冷状态和制热状态之间切换。

现有的旋转式控制阀通常还包括设置在阀芯和阀体之间的止转组件。止转组件通常包括止转槽和止转块，其中，止转槽设置在阀芯的端面上，止转块设置在阀体上且位于容纳腔内，止转块和止转槽限位配合，以限制阀芯的转动角度。但是经过长时间的使用后，可能出现止转块发生损坏的情况，或者出现阀体和阀芯组件出现裂纹的情况，影响旋转式控制阀的运行。

发明内容

本发明提供一种旋转式控制阀及其控制方法，以解决现有技术中的由于止转块发生损坏而导致旋转式控制阀无法正常运行的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种旋转式控制阀，其包括：阀体，具有相互连通的容纳腔以及多个流通孔，多个流通孔设置在阀体的侧壁上，且分别和容纳腔连通；阀芯组件，旋转式控制阀具有相对设置的制冷状态和制热状态，阀芯组件可转动地设置在容纳腔内，阀芯组件能够控制多个流通孔之间的连通状态，以使旋转式控制阀在制冷状态和制热状态之间切换；驱动组件，设置在阀体上，驱动组件具有驱动端，驱动端与阀芯组件驱动连接，驱动组件通过驱动端驱动阀芯组件在容纳腔内转动；制冷感应件和制热感应件，制冷感应件和制热感应件均设置在阀体上，且制冷感应件和制热感应件沿阀体的周向间隔分布，制冷感应件和制热感应件分别与驱动组件电连接；被感应件，可转动地设置在容纳腔内，被感应件与阀芯组件同步转动，制冷感应件和制热感应件位于同一圆周上，且制冷感应件和制热感应件之间具有第一圆弧段和第二圆弧段，第一圆弧段的弧长小于第二圆弧段的弧长，当被感应件处于制冷感应件的感应位置时，旋转式控制阀处于制冷状态；当被感应件处于制热感应件的感应位置时，旋转式控制阀处于制热状态。

应用本发明的技术方案，制冷感应件、制热感应件和被感应件配合驱动组件，能够控制阀芯组件的转动位置，进而控制多个流通孔的连通状态。与传统技术方案中的通过止转组件控制阀芯组件的转动位置的方式相比，能够避免各个零部件之间发生相互接触的情况，进而能够避免各个零部件由于相互接触而发生损坏的情况，保证了旋转式控制阀运行的稳定性。具体地，当阀芯组件带动被感应件转动至制冷感应件的感应位置时，制冷感应件感应到被感应件的位置信息，并将该位置信息传递至驱动组件，驱动组件停止转动，旋转式控制阀处于制冷状态；当阀芯组件带动被感应件转动至制热感应件的感应位置时，制热感应件感应到被感应件的位置信息，并将该位置信息传递至驱动组件，驱动组件停止转动，旋转式控制阀处于制热状态。与传统技术方向比，阀体和阀芯组件之间不会通过止转组件传递作用力，进而能够避免经过长时间使用后，阀体或者阀芯组件出现裂纹或者损坏的情况，保证阀体和阀芯组件的结构强度，进而能够保证旋转式控制阀的正常运行。

进一步地，阀体具有相对的第一端和第二端，制冷感应件和制热感应件均设置在第一端的端面上，被感应件设置在阀芯组件的靠近第一端的端面上。

进一步地，多个流通孔周向间隔地设置在阀体的周面，相邻两个流通孔之间具有间隔区域，制冷感应件位于其中一个间隔区域内，制热感应件对应位于相邻的另一个间隔区域内。

进一步地，位于制冷感应件和制热感应件之间的流通孔具有中心线，制冷感应件和制热感应件沿中心线对称设置。

进一步地，旋转式控制阀还包括归零感应件，归零感应件设置在阀体上，归零感应件与驱动组件电连接，归零感应件与被感应件感应配合，制冷感应件、归零感应件和制热感应件沿阀体的周向间隔分布。

进一步地，归零感应件在轴线方向的投影位于第一圆弧段上，且归零感应件与制冷感应件之间的距离以及归零感应件与制热感应件之间的距离相等。

根据本发明的另一个方面，提供了一种旋转式控制阀的控制方法，该控制方法适用于上述中的旋转式控制阀，控制方法包括：步骤1，启动旋转式控制阀，并获取旋转式控制阀的被感应件的启动位置，判断启动位置是否处于旋转式控制阀的制冷感应件或制热感应件的感应位置；步骤2，若启动位置处于制冷感应件或制热感应件的感应位置，通过旋转式控制阀的驱动组件控制旋转式控制阀的阀芯组件和被感应件转动，并使被感应件在第一圆弧段的投影区域内转动，以使旋转式控制阀在制冷状态和制热状态之间切换。

进一步地，控制方法还包括：步骤3，若启动位置不在制冷感应件或制热感应件的感应位置，通过驱动组件驱动被感应件转动，当被感应件转动至制冷感应件或制热感应件的感应位置时，判断感应位置是否为目标位置，若感应位置为目标位置，则驱动组件停止工作；若感应位置不是目标位置，则驱动组件控制阀芯组件和被感应件反向转动，以使被感应件转动至下一感应位置。

进一步地，控制方法还包括：步骤4，若启动位置不在制冷感应件或制热感应件的感应位置，通过旋转式控制阀的驱动组件驱动被感应件转动至旋转式控制阀的归零感应件的感应位置处，再通过驱动组件驱动被感应件转动至目标位置。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明实施例一提供的旋转式控制阀的结构示意图；

图2示出了根据本发明实施例一提供的旋转式控制阀的剖视图；

图3示出了根据本发明实施例一提供的旋转式控制阀的阀体的结构示意图；

图4示出了根据本发明实施例一提供的旋转式控制阀的阀芯组件和阀体配合的结构示意图；

图5示出了4中A处的局部结构放大示意图；

图6示出了根据本发明实施例一提供的旋转式控制阀的阀体的剖视图；

图7示出了图6中B处的局部结构示意图；

图8示出了根据本发明实施例一提供的旋转式控制阀的俯视图；

图9示出了根据本发明实施例一提供的旋转式控制阀的阀体的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、阀体；101、容纳腔；102、连通孔；103、流通孔；104、接管；

20、阀芯组件；

30、驱动组件；31、驱动电机；32、减速机构；33、控制机构；

41、制冷感应件；42、制热感应件；43、归零感应件；

50、被感应件。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图9所示，本发明实施例一提供了一种旋转式控制阀，其包括阀体10、阀芯组件20、驱动组件30、制冷感应件41、制热感应件42和被感应件50。其中，阀体10具有相互连通的容纳腔101、连通孔102以及多个流通孔103，多个流通孔103设置在阀体10的侧壁上，且分别连接一个接管104，接管104和容纳腔101连通。旋转式控制阀具有相对设置的制冷状态和制热状态，阀芯组件20可转动地设置在容纳腔101内，阀芯组件20能够控制多个流通孔103之间的连通状态，以使旋转式控制阀在制冷状态和制热状态之间切换。驱动组件30设置在阀体10上，驱动组件30包括驱动电机31、减速机构32和控制机构33，其中，控制机构33与驱动电机31电连接，驱动电机31与减速机构32电连接，减速机构32具有驱动端，驱动端与阀芯组件20驱动连接，驱动组件30通过驱动端驱动阀芯组件20在容纳腔101内转动。制冷感应件41和制热感应件42，制冷感应件41和制热感应件42均设置在阀体10上，且制冷感应件41和制热感应件42沿阀体10的周向间隔分布，制冷感应件41和制热感应件42分别与控制机构33电连接。被感应件50可转动地设置在容纳腔101内，被感应件50与阀芯组件20同步转动，制冷感应件41和制热感应件42位于同一圆周上，且制冷感应件41和制热感应件42之间具有第一圆弧段和第二圆弧段，第一圆弧段的弧长小于第二圆弧段的弧长，当被感应件50处于制冷感应件41的感应位置时，旋转式控制阀处于制冷状态；当被感应件50处于制热感应件42的感应位置时，旋转式控制阀处于制热状态。

应用本发明的技术方案，制冷感应件41、制热感应件42和被感应件50配合驱动组件30，能够控制阀芯组件20的转动位置，进而控制多个流通孔103的连通状态。与传统技术方案中的通过止转组件控制阀芯组件20的转动位置的方式相比，能够避免各个零部件之间发生相互接触的情况，进而能够避免各个零部件由于相互接触而发生损坏的情况，保证了旋转式控制阀运行的稳定性。具体地，当阀芯组件20带动被感应件50转动至制冷感应件41的感应位置时，制冷感应件41感应到被感应件50的位置信息，并将该位置信息传递至驱动组件30的控制机构33，控制机构33控制驱动组件30的驱动端停止转动，旋转式控制阀处于制冷状态；当阀芯组件20带动被感应件50转动至制热感应件42的感应位置时，制热感应件42感应到被感应件50的位置信息，并将该位置信息传递至驱动组件30的控制机构33，控制机构33控制驱动组件30的驱动端停止转动，旋转式控制阀处于制热状态。与传统技术方向比，阀体10和阀芯组件20之间不会通过止转组件传递作用力，进而能够避免经过长时间使用后，阀体10或者阀芯组件20出现裂纹或者损坏的情况，保证阀体10和阀芯组件20的结构强度，进而能够保证旋转式控制阀的正常运行。并且，制冷感应件41、制热感应件42以及被感应件50的设置，其结构简单，且便于与阀体10和阀芯组件20进行装配。

如图3至图7所示，阀体10具有相对的第一端和第二端，制冷感应件41和制热感应件42均设置在第一端的端面上，连通孔102设置在第一端的端面上且用于供驱动组件30的驱动端穿设，被感应件50设置在阀芯组件20的靠近第一端的端面上。本方案中，制冷感应件41和制热感应件42沿阀体10的周向间隔分布，且制冷感应件41至阀体10轴线之间的距离、制热感应件42至阀体10轴线之间的距离、被感应件50至阀体10轴线之间的距离均相等。如此设置，使得当被感应件50转动至制冷感应件41对应的感应位置时，能够保证被感应件50至制冷感应件41之间间距足够小，同理，能够保证被感应件50转动至制热感应件42对应的感应位置时，被感应件50至制热感应件42之间的间距足够小。进而能够保证制冷感应件41与被感应件50之间感应配合的精确性，保证制热感应件42与被感应件50之间感应配合的精确性。

本方案中流通孔103设置有四个，四个流通孔103周向间隔地设置在阀体10的周面，相邻两个流通孔103之间具有间隔区域，制冷感应件41位于其中一个间隔区域内，制热感应件42对应位于相邻的另一个间隔区域内。具体地，阀体10的端部设置有第一安装孔和第二安装孔，第一安装孔、第二安装孔均和容纳腔101连通设置，制冷感应件41穿设在第一安装孔内，制热感应件42穿设在第二安装孔内。阀芯组件20的靠近阀体10的第一端的端面设置有安装槽，被感应件50粘接设置在安装槽内。如此设置，能够使得第一安装孔、第二安装孔二者与流通孔103避让设置，进而使得制冷感应件41、制热感应件42二者与流通孔103避让设置，能够保证阀体10结构设计的合理性，保证旋转式控制阀在制冷状态和制热状态之间切换的平稳性。并且，如此设置，能够保证在制冷状态和制热状态时，被感应件50与流通孔103避让设置，避免流体对被感应件50产生直接的冲力，保证被感应件50和阀芯组件20连接的牢固性。

如图2和8所示，位于制冷感应件41和制热感应件42之间的流通孔103具有中心线，制冷感应件41和制热感应件42沿中心线对称设置。并且，阀体10具有第一中心线，制冷感应件41在轴线方向的投影位于第一中心线上，位于制冷感应件41两侧的接管104沿第一中心线对称设置。阀体10具有第二中心线，制热感应件42在轴线方向的投影位于第二中心线上，位于制热感应件42两侧的接管104沿第二中心线对称设置。具体地，图8中，虚线O为中心线，虚线O1为第一中心线，虚线O2为第二中心线。如此设置，能够保证流体在制冷状态和制热状态时流通的顺畅性，并且能够保证旋转式控制阀在制冷状态和制热状态之间切换的精确性。

如图9所示，旋转式控制阀还包括归零感应件43，归零感应件43设置在阀体10上，归零感应件43与驱动组件30的控制机构33电连接，归零感应件43与被感应件50感应配合，制冷感应件41、归零感应件43和制热感应件42沿阀体10的周向间隔分布。旋转式控制阀突发断电关闭后，驱动组件30的驱动端在惯性的作用下，会带动阀芯组件20转动，阀芯组件20停止的位置不确定，因此，被感应件50停止的位置也不确定。归零感应件43的设置，使得每次启动旋转式控制阀时，驱动组件30驱动阀芯组件20转动，阀芯组件20带动被感应件50转动，直至被感应件50转动至归零感应件43的位置处，再根据制冷或制热要求朝向目标感应位置处转动。由于每次在启动旋转式控制阀时，阀芯组件20的转动方向存在不确定的可能性，因此，每次启动旋转式控制阀时，可能存在被感应件50初次停止的位置处和目标停止位置处不同的情况，归零感应件43的设置，能够保证每次启动旋转式控制阀后，被感应件50均处于确定的位置，之后，再根据使用需求转动至制冷感应件41对应的感应位置处或者制热感应件42对应的感应位置处，如此，便提升了启动旋转式控制阀的顺畅性。

进一步地，归零感应件43在轴线方向的投影位于第一圆弧段上，且归零感应件43与制冷感应件41之间的距离以及归零感应件43与制热感应件42之间的距离相等。如此设置，使得启动旋转式控制阀后，被感应件50首次停止的位置在第一圆弧段上，之后，被感应件50再次转动时，其转动行程为第一圆弧段的弧长的一半。如此设置，能够尽可能地减少旋转式控制阀的开启时间。

本发明实施例二提供了一种旋转式控制阀的控制方法，该控制方法适用于上述中的旋转式控制阀，控制方法包括：步骤1，启动旋转式控制阀，并获取旋转式控制阀的被感应件50的启动位置，判断启动位置是否处于旋转式控制阀的制冷感应件41或制热感应件42的感应位置；步骤2，若启动位置处于制冷感应件41或制热感应件42的感应位置，通过旋转式控制阀的驱动组件30控制旋转式控制阀的阀芯组件20和被感应件50转动，并使被感应件50在第一圆弧段的投影区域内转动，以使旋转式控制阀在制冷状态和制热状态之间切换。

通过采用上述技术方案，能够保证旋转式控制阀在制冷状态和制热状态之间切换所需要的时间尽可能地短，进而能够保证启动旋转式控制阀的快捷性，并能够保证在制冷状态和制热状态之间切换的快捷性。

具体地，当制冷感应件41和制热感应件42沿顺时针方向分布，且需要使得旋转式控制阀处于制冷状态时：

首先启动旋转式控制阀，获取被感应件50的启动位置，判断启动位置是否处于制冷感应件41或制热感应件42的感应位置；

若启动位置处于制冷感应件41的感应位置，则驱动组件30停止驱动，使得被感应件50处于制冷感应件41所对应的感应位置即可；

若启动位置处于制热感应件42的感应位置，则驱动组件30驱动阀芯组件20带动被感应件50在第一圆弧段的投影区域内逆时针转动，直至被感应件50转动至制冷感应件41的感应位置，驱动组件30停止驱动阀芯组件20转动，使得旋转式控制阀处于制冷状态；旋转式控制阀正常关闭后启动旋转式控制阀时需要旋转式控制阀进行制热的方法的原理同上。

之后，当需要在制热状态和制冷状态之间切换时，驱动组件30驱动被感应件50在第一圆弧段的投影区域内转动，以使旋转式控制阀在制冷状态和制热状态之间切换。

进一步地，控制方法还包括：步骤3，若启动位置不在制冷感应件41或制热感应件42的感应位置，通过驱动组件30驱动被感应件50转动，当被感应件50转动至制冷感应件41或制热感应件42的感应位置时，判断感应位置是否为目标位置，若感应位置为目标位置，则驱动组件30停止工作；若感应位置不是目标位置，则驱动组件30控制阀芯组件20和被感应件50反向转动，以使被感应件50转动至下一感应位置。

在旋转式控制阀使用的过程中可能出现突然断电等非正常关闭的情况，此时，被感应件50可能不会停止在制冷感应件41或制热感应件42的感应位置上，当再次启动时，被感应件50的启动位置不会停止在制冷感应件41或者制热感应件42的感应位置上。上述设置，能够保证旋转式控制阀在非正常关闭的情况下正常启动。

具体地，当制冷感应件41和制热感应件42沿顺时针方向分布，且被感应件50在轴线方向的投影位于第一圆弧段上时，需要旋转式控制阀进行制冷时，启动旋转式控制阀，若驱动组件30驱动被感应件50逆时针转动，当被感应件50转动至制冷感应件41的感应位置时，驱动组件30停止工作；若驱动组件30驱动被感应件50顺时针转动，当被感应件50转动至制热感应件42的感应位置时，驱动组件30驱动被感应件50反向转动，直至被感应件50转动至制冷感应件41的感应位置。当旋转式控制阀在非正常关闭后，且被感应件50在轴线方向的投影位于第一圆弧段上时，启动旋转式控制阀时需要旋转式控制阀进行制热的方法的原理同上。

或者，当制冷感应件41和制热感应件42沿顺时针方向分布，且被感应件50在轴线方向的投影位于第二圆弧段上时，需要旋转式控制阀进行制冷时，启动旋转式控制阀，若驱动组件30驱动被感应件50顺时针转动，当被感应件50转动至制冷感应件41的感应位置时，驱动组件30停止工作；若驱动组件30驱动被感应件50逆时针移动，当被感应件50转动至制热感应件42的感应位置时，驱动组件驱动被感应件50反向转动，直至被感应件转动至制冷感应件41的感应位置。当旋转式控制阀在非正常关闭后，且被感应件50在轴线方向的投影位于第二圆弧段上时，启动旋转式控制阀时需要旋转式控制阀进行制热的方法的原理同上。

进一步地，控制方法还包括：步骤4，若启动位置不在制冷感应件41或制热感应件42的感应位置，通过旋转式控制阀的驱动组件30驱动被感应件50转动至旋转式控制阀的归零感应件43的感应位置处，再通过驱动组件30驱动被感应件50转动至目标位置。在旋转式控制阀非正常关闭的情况下，启动旋转式控制阀后，驱动组件30首先驱动被感应件50转动至归零感应件43的感应位置处，之后，再驱动被感应件50在第一圆弧段的投影区域内转动至目标位置。如此设置，能够保证在旋转式控制阀非正常关闭后，开启旋转式控制阀后，被感应件50在轴线方向的投影位于第一圆弧段上，进而能够保证旋转式控制阀在制冷状态和制热状态切换时，被感应件50在第一圆弧段的投影区域内转动，实现快速开启并达到目标位置。

具体地，当制冷感应件41和制热感应件42沿顺时针方向分布，且被感应件50在轴线方向的投影位于第一圆弧段上时，需要旋转式控制阀进行制冷时，启动旋转式控制阀，驱动组件30驱动被感应件50转动至归零感应件43的感应位置处，之后驱动组件30逆时针转动，直至被感应件50转动至制冷感应件41的感应位置处。当旋转式控制阀在非正常关闭后，且被感应件50在轴线方向的投影位于第一圆弧段上时，启动旋转式控制阀时需要旋转式控制阀进行制热的方法的原理同上。

或者，当制冷感应件41和制热感应件42沿顺时针方向分布，且被感应件50在轴线方向的投影位于第二圆弧段上时，需要旋转式控制阀进行制冷时，启动旋转式控制阀，驱动组件30驱动被感应件50转动至归零感应件43的感应位置处，之后驱动组件30逆时针转动，直至被感应件50转动至制冷感应件41的感应位置处。当旋转式控制阀在非正常关闭后，且被感应件50在轴线方向的投影位于第一圆弧段上时，启动旋转式控制阀时需要旋转式控制阀进行制热的方法的原理同上。

当然，在其它实施例中，在旋转式控制阀出现突然断电后，在通电后，可以恢复到某一默认状态再根据制冷或制热要求朝向目标感应位置处转动，比如默认状态可以是制冷状态，在驱动组件30驱动阀芯组件20转动到被感应件50被制冷感应件41检测到，驱动组件30停止驱动，再根据制冷或制热要求选择驱动。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。