[发明专利]一种转阀式能量回收单元装置

权利要求书

1.一种转阀式能量回收单元装置，其特征在于它包括一个压力交换管组，所述压力交换管组具有两根压力交换管，所述压力交换管组被配设4个单向阀和1个三位四通的直线滑阀；每根压力交换管各内置一个自由活塞，并将压力交换管分成两个工作腔，分别是被输送流体工作腔和能量回收流体工作腔；

所述四只单向止回阀被平分成两组，两组单向阀的方向相反，其中一组单向阀作为能量回收装置的低压流体吸入阀；另一组单向阀作为能量回收装置的高压出水阀，每个压力交换管的被输送流体工作腔与其中一个低压流体吸入阀和其中一个高压出水阀相连；

所述转阀式能量回收单元装置设有四通旋转阀，所述四通旋转阀设有专用于进水的进水口、专用于出水的出水口和两个进出水口，所述四通旋转阀的两个进出水口分别与两根压力交换管的能量回收流体工作腔连接；

所述四通旋转阀包括阀体和旋转阀芯；所述旋转阀芯由驱动电机通过减速机构驱动；

所述阀体在旋转阀芯的轴向前后均设有第一流体通道、第二流体通道、第三流体通道、第四流体通道，所述第一流体通道与外界的连通口作为所述进水口与能量回收流体源连接而专用于进水，第二流体通道与外界的连通口作为所述出水口专用于出水，将从能量回收流体工作腔流出的水排出，第三流体通道与外界的连通口和第四流体通道与外界的连通口分别作为所述进出水口为与两根压力交换管的能量回收流体工作腔连接，沿着旋转阀芯的周向的排列顺序为第一流体通道、第三流体通道、第二流体通道、第四流体通道；

旋转阀芯前后的第一流体通道均在对应阀芯的端面处包括有通向阀芯的引道，在对应阀芯径向外由连接通道相通，其引道在同一直线上；旋转阀芯前后的第二流体通道均在对应阀芯的端面处包括有通向阀芯的引道，在对应阀芯径向外由连接通道相通，其引道在同一直线上；旋转阀芯前后的第三流体通道均在对应阀芯的端面处包括有通向阀芯的引道，在对应阀芯径向外由连接通道相通，其引道在同一直线上；旋转阀芯前后的第四流体通道均在对应阀芯的端面处包括有通向阀芯的引道，在对应阀芯径向外由连接通道相通，其引道在同一直线上；第一流体通道的引道、第二流体通道的引道、第三流体通道的引道、第四流体通道的引道在阀芯周向上等距分布并在同一半径的圆周上；

旋转阀芯具有两个对称的圆弧流体通道，所述两个圆弧流体通道的长度满足可以接通第一流体通道的引道、第二流体通道的引道、第三流体通道的引道、第四流体通道的引道中相邻的两个引道，所述两个圆弧流体通道的间距满足可以使第一流体通道的引道、第二流体通道的引道同时与第三流体通道的引道、第四流体通道的引道处于关闭状态；

所述旋转阀芯连接一个阶梯轴以接受电机驱动，所述阀体设置有阶梯轴的轴腔，第二流体通道和轴腔之间由孔连通，阶梯轴一端穿出阀体，另一端支撑在阀体中的轴托上。

2.如权利要求1所述的一种转阀式能量回收单元装置，其特征在于所述轴腔由阀体的中心孔构成，阀体底部在中心孔的孔口处还连接支撑所述轴托的固定板，固定板和阀体之间由密封件密封。

3.如权利要求1或2所述的一种转阀式能量回收单元装置，其特征在于所述阀体由沿阀芯轴向布置连接的两个阀体单元连接而成，两个阀体单元在阀芯之外用密封件密封，每个阀体单元均设有第一流体通道及其引道和连接通道、第二流体通道及其引道和连接通道、第三流体通道及其引道和连接通道、第四流体通道及其引道和连接通道。

4.如权利要求3所述的转阀式能量回收单元装置，其特征在于，以阶梯轴穿出阀体的这一端为上，处于下方的阀体单元的上表面设有阀芯安装孔，所述阀芯放置在阀芯安装孔中，其表面和所处的阀体单元的上表面齐平，所述阶梯轴含有两个正交的通孔，所述两个通孔处在阶梯轴轴向的不同位置上，用于安装芯轴连接销连接阶梯轴与旋转阀芯并定位旋转阀芯相对阀体的初始周向角度位置，阀芯设有相应的自上表面向下延伸的连接槽。

5.如权利要求1所述的一种转阀式能量回收单元装置，其特征在于，它的径向采用轴套定位阶梯轴，轴套与阶梯轴过渡配合，与阀体过盈配合；阶梯轴与轴套、阶梯轴与轴托配合处均采用金属与高分子材料的摩擦副配对，阀芯与阀体之间的配合为不同高分子材料之间的摩擦副配对；阀体对应阶梯轴的穿出处设有至少一对机械密封，所述机械密封包括有静止环、旋转环、弹性元件、弹簧座、静止环辅助密封圈，机械密封垂直于阶梯轴的端面，静止环和旋转环在流体压力和弹簧力作用下保持贴合且可相对滑动并配以辅助密封从而达到阻漏的轴封装置。