(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202011256347.4
(22)申请日 2020.11.11
(71)申请人 上海众源燃油分配器制造有限公司
地址 201805 上海市嘉定区安亭镇大众工
业园区园业路5号
(72)发明人 卢春鸿 宋晓伟 郑美玲
(74)专利代理机构 上海科盛知识产权代理有限
公司 31225
代理人 叶敏华
(51)Int.Cl.
F16L 33/02(2006.01)
F16L 13/02(2006.01)
(54)发明名称一种用于R744空调热泵系统管路接口的密封结构(57)摘要本发明涉及一种用于R744空调热泵系统管路接口的密封结构，包括空调硬管、空调软管、套设在空调软管外的空调管对手件，与空调管对手件连接的连接件、与连接件密封连接的球形接头，以及与球形接头连接的过渡接头，过渡接头连接空调硬管，球形接头外套设金属球形垫片后与连接件密封连接，金属球形垫片通过外嵌安装在球形接头上，通过球形接头头部凸出方身与连接件内凹方槽连接到位；螺母与连接件拧紧，球形接头通过螺母轴向拧紧挤压使接头上的金属垫片局部产生变形实现密封。与现有技术相比，本发明具有密封稳定可靠，适用范围广泛，装配 要求低等优点。权利要求书1页 说明书3页 附图2页CN 112253873 A 2021.01.22
C N 112253873
A
1.一种用于R744空调热泵系统管路接口的密封结构，包括空调硬管(7)、空调软管(8)以及套设在空调软管(8)外的空调管对手件(1)，其特征在于，还包括与空调管对手件(1)连接的连接件(2)、与连接件(2)密封连接的球形接头(4)，以及与球形接头(4)连接的过渡接头(6)，所述过渡接头(6)连接所述空调硬管(7)。
2.根据权利要求1所述的用于R744空调热泵系统管路接口的密封结构，其特征在于，所述球形接头(4)外套设球形垫片后与所述连接件(2)密封连接。
3.根据权利要求1所述的用于R744空调热泵系统管路接口的密封结构，其特征在于，所述连接件(2)在与空调管对手件(1)、球形接头(4)的连接方向上设有用以贯穿空调软管(8)的中央通孔。
4.根据权利要求3所述的用于R744空调热泵系统管路接口的密封结构，其特征在于，所述连接件(2)与球形接头(4)的连接端的中心部位设有内径大于所述中央通孔内径的用以容置球形接头(4)头部的内凹部。
5.根据权利要求4所述的用于R744空调热泵系统管路接口的密封结构，其特征在于，所述球形接头(4)包括依次连接的方体头部(41)、球体(42)和套杆(43)，所述球体(42)包括相互连接的第一半球体和第二半球体，所述第二半球体的直径大于所述第一半球体的直径，所述第一半球体与所述方体头部(41)连接，所述第二半球体与所述套杆(43)连接。
6.根据权利要求5所述的用于R744空调热泵系统管路接口的密封结构，其特征在于，所述内凹部包括方形凹孔(21)以及与所述方形凹孔(21)连接的锥面凹孔(22)，所述方形凹孔
(21)的形状、体积大小与所述方体头部(41)的形状、体积大小相匹配，所述锥面凹孔(22)的形状、尺寸与所述第一半球体的形状、体积大小相匹配。
7.根据权利要求6所述的用于R744空调热泵系统管路接口的密封结构，其特征在于，所述球形接头(4)通过所述内凹部与所述连接件(2)连接后，二者的连接处外套设螺母(5)。
8.根据权利要求2所述的用于R744空调热泵系统管路接口的密封结构，其特征在于，所述球形垫片为金属球形垫片(3)。
9.根据权利要求5所述的用于R744空调热泵系统管路接口的密封结构，其特征在于，所述球形接头(4)的套杆(43)与所述过渡接头(6)的一端焊接，所述过渡接头(6)的另一端与所述空调硬管(7)焊接。
10.根据权利要求1所述的用于R744空调热泵系统管路接口的密封结构，其特征在于，所述过渡接头(6)的管壁厚度大于所述空调软管(8)的管壁厚度。
权 利 要 求 书1/1页CN 112253873 A
一种用于R744空调热泵系统管路接口的密封结构
技术领域
[0001]本发明涉及R744空调热泵系统技术领域，尤其是涉及一种用于R744空调热泵系统管路接口的密封结构。
背景技术
[0002]目前，在面临开发制冷剂代物的环境下，CO2以绿环保和优良的热物性，在众多替代物中脱颖而出。CO2在跨临界循环状态，气体冷却器中存在的温差大，更使在热泵热水系统中得到了广泛的应用。
[0003]R744(C02)空调热泵系统工作压力最高达到170bar、工作温度-40℃～170℃，目前R744(C02)空调管路接口采用压板通过螺栓打紧进行连接，通过压缩金属垫片或非金属弹性垫圈实现密封，然而非金属弹性垫圈只起到固定作用，金属垫片极易损伤，很敏感及脆弱，泄露风险极高。对于使用的具体密封手段，采用较多的方法是压板端面偏心压缩金属垫片密封，这种压缩方式的压缩变形量不够均匀。且这种连接及密封方式对零件的加工尺寸精度要求较高，而若发生装配时零件相互匹配不佳的情况，则无法实现有效密封，即压板的结构无法满足空调管路在高压(170bar)及高低温(-40℃～170℃)的工作情况下的性能要求；同时在实际工况高低温循环脉冲下其耐久性存在一定风险。
发明内容
[0004]本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于R744空调热泵系统管路接口的密封结构，通过采用球头轴向压缩金属垫片密封，垫片周转压缩量均匀，配合螺母的拧紧作用，能够达到更加可靠、稳定的密封效果。
[0005]本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0006]一种用于R744空调热泵系统管路接口的密封结构，包括空调硬管、空调软管以及套设在空调软管外的空调管对手件，还包括与空调管对手件连接的连接件、与连接件密封连接的球形接头，以及与球形接头连接的过渡接头，所述过渡接头连接所述空调硬管。[0007]进一步地，所述球形接头外套设球形垫片后与所述连接件密封连接。
[0008]进一步地，所述连接件在与空调管对手件、球形接头的连接方向上设有用以贯穿空调软管的中央通孔。
[0009]进一步地，所述连接件与球形接头的连接端的中心部位设有内径大于所述中央通孔内径的用以容置球形接头头部的内凹部。
[0010]进一步地，所述球形接头包括依次连接的方体头部、球体和套杆，所述球体包括相互连接的第一半球体和第二半球体，所述第二半球体的直径大于所述第一半球体的直径，所述第一半球体与所述方体头部连接，所述第二半球体与所述套杆连接。
[0011]进一步地，所述内凹部包括方形凹孔以及与所述方形凹孔连接的锥面凹孔，所述方形凹孔的形状、体积大小与所述方体头部的形状、体积大小相匹配，所述锥面凹孔的形状、尺寸与所述第一半球体的形状、体积大小相匹配。
[0012]进一步地，所述球形接头通过所述内凹部与所述连接件连接后，二者的连接处外套设螺母。
[0013]进一步地，所述球形垫片为金属球形垫片。
[0014]进一步地，所述球形接头的套杆与所述过渡接头的一端焊接，所述过渡接头的另一端与所述空调硬管焊接。
[0015]进一步地，所述过渡接头的管壁厚度大于所述空调软管的管壁厚度。
[0016]本发明提供的空调热泵系统管路接口的密封结构，相较于现有技术至少包括如下有益效果：
[0017]1)采用金属球形垫片外嵌安装在球形接头上，可通过球形接头的方体头部与连接件内的方形凹孔连接到位，利用螺母与连接件拧紧，球形接头通过螺母轴向拧紧挤压使接头上的金属垫片局部产生变形实现密封，采用球头轴向压缩金属球形垫片密封，球头轴向密封方式压缩变形量都十分均匀，金属球形垫片周转压缩量均匀，相比与现有技术具有更可靠的密封效果，更容易安装实现高压密封，能够满足空调管路在高压(170bar)及高低温(-40℃～170℃)的工作情况下的性能要求。
[0018]2)本发明密封结构对零件要求精度不高，管路接口装配匹配要求低，可大大提高该密封结构的使用范围。
[0019]3)可实现管路重复安装，只需更换金属球形垫片即可，更换费用低、装配要求更低。
附图说明
[0020]图1为实施例中用于R744空调热泵系统管路接口的密封结构的结构示意图；[0021]图2为实施例中用于R744空调热泵系统管路接口的密封结构的连接件的结构示意图；
[0022]图3为实施例中用于R744空调热泵系统管路接口的密封结构的套设金属球形垫片的球形接头的结构示意图；
[0023]图中标号所示：
[0024]1、空调管对手件，2、连接件，3、金属球形垫片，4、球形接头，5、螺母，6、过渡接头，7、空调硬管，8、空调软管，21、方形凹孔，22、锥面凹孔，41、方体头部，42、球体，43、套杆。
具体实施方式
[0025]下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。[0026]实施例
[0027]本发明涉及一种用于R744空调热泵系统管路接口的密封结构，相比于目前R744 (C02)空调管压板采用压板端面偏心压缩金属垫片密封的方式，本发明结构采用球头轴向压缩金属垫片密封，能够使得垫片周转压缩量均匀。
[0028]本发明密封结构的结构如图1所示，包括：空调管对手件1、连接件2、金属球形垫片3、球形接头4、螺母5、过渡接头6和空调硬管7。
[0029]空调管对手件1套设在空调软管8外，空调管对手件1通过连接件2连接球形接头4，空调软管8从空调管对手件1、连接件2、球形接头2内依次伸出。球形接头4的另一端连接过渡接头6，过渡接头6的管壁厚度大于软管的壁厚，过渡接头6连接空调硬管7。
[0030]球形接头4包括依次连接的方体头部41、球体42和套杆43。球体42与方体头部41的接触面为方形水平面。球体42包括相互连接的直径小的半球体和直径大的半球体。直径小的半球体与方体头部41连接，直径大的半球体与套杆43连接。
[0031]连接件2从与空调管对手件1的连接处到与球形接头4的连接处设有中央通孔，用于贯穿空调软管8。连接件2与球形接头4的连接端的中心部位设有内径大于中央通孔内径的内凹部，该内凹部由内侧的方形凹孔21和与方形凹孔21连接的锥面凹孔22组成。方形凹孔21的形状、体积大小与球形接头4的方体头部41相匹配。锥面凹孔22的形状、尺寸与球体42的直径小的半球体的形状、体积大小相适配。
[0032]金属球形垫片3套嵌在球形接头4的直径小的半球体上，球形接头4的方体头部41插入连接件2的方形凹孔21内，然后在连接件2、球形接头4的连接处外套设螺母5，使得球形接头4与连接件2拧紧，螺母5带动球形接头4挤压连接件2的锥面凹孔22，使得锥面凹孔22与球体42的半球形外表面形成具有互补圆锥
形表面的密封结构，金属球形垫片3与锥角接触部位形变实现密封。密封连接后，球形接头4的套杆43与过渡接头6的一端焊接，过渡接头6的另一端与空调硬管7焊接。
[0033]本发明采用金属球形垫片外嵌安装在球形接头上，可通过球形接头的头部凸出方身(方体头部)与连接件内的方形凹孔连接到位。利用螺母与连接件拧紧，球形接头通过螺母轴向拧紧挤压使接头上的金属垫片局部产生变形实现密封，能够满足空调管路在高压(170bar)及高低温(-40℃～170℃)的工作情况下的性能要求。此外，密封结构对零件要求精度不高，对管路接口装配匹配要求低。
[0034]以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的工作人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
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