流路切换阀的制作方法

文档序号:17337319发布日期:2019-04-05 22:40阅读:146来源:国知局
流路切换阀的制作方法

本发明涉及通过使阀芯移动来进行流路的切换的流路切换阀,例如涉及适合于热泵式制冷制热系统等中进行流路切换的流路切换阀。



背景技术:

一般,房间空调、汽车空调等的热泵式制冷制热系统具备压缩机、室外热交换器、室内热交换器以及膨胀阀等以外,还具备作为流路(流向)切换手段的流路切换阀。

作为这种流路切换阀,公知有四通切换阀,但可取而代之,考虑使用六通切换阀。

以下,参照图7(a)、(b)来简单说明具备有六通切换阀的热泵式制冷制热系统的一例。图示例的热泵式制冷制热系统100通过六通切换阀180进行运转模式(制冷运转和制热运转)的切换,基本上具备:压缩机110、室外热交换器120、室内热交换器130、制冷用膨胀阀150及制热用膨胀阀160,在它们之间配置具有六个端口pa、pb、pc、pd、pe、pf的六通切换阀180。

所述各设备之间通过由导管(管)等形成的流路连接,在选择制冷运转模式时,如图7(a)所示,从压缩机110排出的高温高压的制冷剂从六通切换阀180的端口pa经由端口pb被导入室外热交换器120,在此与室外空气进行热交换而冷凝,成为高压的气液二相或液相制冷剂被导入制冷用膨胀阀150。通过该制冷用膨胀阀150对高压的制冷剂进行减压,减压后的低压的制冷剂从六通切换阀180的端口pe经由端口pf导入室内热交换器130,在此与室内空气进行热交换(制冷)而蒸发,来自室内热交换器130的低温低压的制冷剂从六通切换阀180的端口pc经由端口pd返回压缩机110的吸入侧。

与此相对,在选择制热运转模式时,如图7(b)所示,从压缩机110排出的高温高压的制冷剂从六通切换阀180的端口pa经由端口pf被导入室内热交换器130,在此与室内空气进行热交换(制热)而冷凝,成为高压的气液二相或液相制冷剂而被导入制热用膨胀阀160。通过该制热用膨胀阀160对高压的制冷剂进行减压,减压后的低压的制冷剂从六通切换阀180的端口pc经由端口pb被导入室外热交换器120,在此与室外空气进行热交换而蒸发,来自室外热交换器120的低温低压的制冷剂从六通切换阀180的端口pe经由端口pd返回压缩机110的吸入侧。

作为组入如上所述的热泵式制冷制热系统等的六通切换阀(流路切换阀),已知例如专利文献1所述那样的滑动式的流路切换阀。该滑动式的流路切换阀(六通切换阀)具有内置滑动式主阀芯的阀主体(主阀壳体)和电磁式的先导阀(四通先导阀),在主阀壳体设有所述端口pa~pf,并且滑动式主阀芯配置为能够在左右方向上滑动。在主阀壳体的滑动式主阀芯的左右设有两个动作室,该两个动作室经由先导阀而与压缩机排出侧以及压缩机吸入侧连接,并且分别由结合于滑动式主阀芯的左右一对活塞型垫片区划形成,由所述先导阀选择性地进行向该两个动作室的高压流体(制冷剂)的导入、排出,利用该两个动作室的压力差使所述滑动式主阀芯沿左右方向滑动,从而进行所述流路切换。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开平8-170864号公报

发明要解决的课题

在如所述的以往的流路切换阀中,存在如下要解决的课题。

即,在专利文献1所述的滑动式的六通切换阀(流路切换阀)中,所述六个端口pa~pf中的五个端口pb~pf沿轴线方向并列设置,因此设有所述五个端口pb~pf的主阀座、滑动式主阀芯(轴线方向上)变长,难以确保与滑动式主阀芯滑动自如地对接的主阀座的阀座面、滑动式主阀芯的密封面的面精度(平面度),有初期泄漏、耐久恶化引起的泄漏(阀泄漏)增加的担忧。

另外,在内容积较小的主阀壳体内,高压流体(制冷剂)与内壁面等碰撞,并且其流向呈曲柄状大幅变化,因此有压力损失变大的坏处。

除上述外,在以往的流路切换阀中,特别是在所述的热泵式制冷制热系统所使用的流路切换阀中,在主阀壳体内,高温高压的制冷剂(从端口pa向端口pb、从端口pa向端口pf流动的制冷剂)和低温低压的制冷剂(从端口pc向端口pd、从端口pe向端口pd流动的制冷剂)以靠近的状态流动。详细而言,高温高压的制冷剂和低温低压的制冷剂在制冷运转时经由主阀座在相邻的端口pb和端口pc流动,在制热运转时经由主阀座在相邻的端口pf和端口pc流动,但设有该各端口的主阀座一般由热传导率高的金属制作,因此它们之间的热交换量(即,热损失)变大,还有系统的效率恶化的问题。



技术实现要素:

本发明是鉴于上述情况而完成的,其目的在于提供一种流路切换阀,能够难以使阀泄漏,并且有效地抑制压力损失。

另外,本发明的其他目的在于提供一种流路切换阀,在热泵式制冷制热系统等的高温高压的流体和低温低压的流体流动的环境下使用的情况下,能够降低热损失而使热泵式制冷制热系统的效率提高。

用于解决课题的手段

为了达成所述的目的,本发明的流路切换阀基本上具备:筒状的主阀壳体,该主阀壳体配置有活塞以及主阀室;主阀座,该主阀座具有开口有多个端口的阀座面;滑动式的主阀芯,该主阀芯配置为在所述主阀室内能够沿轴线方向移动,并且滑动自如地与所述阀座面对接;以及连结体,该连结体用于伴随所述活塞的往返移动使所述主阀芯移动,该流路切换阀使所述主阀芯在所述主阀室内经由所述连结体移动,由此连通的端口之间被切换,该流路切换阀的特征在于,相对于所述主阀壳体的轴线在相反侧开口有多个端口,并且所述主阀芯构成为一对滑动阀芯以在与所述主阀座的阀座面正交的方向上背面对齐的状态配置,在该一对滑动阀芯分别设有选择性地使所述多个端口之间连通的u形转向通路,所述连结体由具有一对支承板部的一片或多片板材构成,该一对支承板部与所述主阀座的阀座面平行并且在与所述主阀座的阀座面正交的方向上彼此分离而配置,所述一对滑动阀芯分别连结、嵌合或者卡合于所述一对支承板部,以伴随所述活塞的往返移动而移动。

在优选的方式中,在所述一对支承板部分别形成有开口,所述一对滑动阀芯分别伴随所述活塞的往返移动而在轴线方向上一体地移动自如地被所述开口推动,并且在与所述主阀座的阀座面正交的方向上滑动自如地嵌合于所述开口。

在其他优选的方式中,所述一对支承板部分别在所述一对滑动阀芯各自的靠近所述阀座面的部位连结、嵌合或者卡合于该一对滑动阀芯。

在其他优选的方式中,在所述连结体的在所述支承板部与所述活塞之间延伸的连接板部形成有另外的开口。

在其他优选的方式中,所述连结体由分别具有所述支承板部并且反向配置的相同尺寸及相同形状的一对板材构成。

在另一优选的方式中,在所述一对板材设有对接台阶部,该对接台阶部用于使该一对板材彼此位置对齐。

在其他优选的方式中,所述连结体由具有所述一对支承板部的一片板材构成。

发明效果

在本发明的六通切换阀中,在主阀壳体的与轴线相反的一侧分别开口有多个端口,主阀芯构成为一对滑动阀芯以在与主阀座的阀座面正交的方向上背面对齐的状态配置,该一对滑动阀芯分别设有选择性地使所述多个端口连通的u形转向通路,使主阀芯在主阀室内移动,从而连通的端口之间被切换。因此,与使用了以往的滑动式主阀芯的流路切换阀相比,能够使设有端口的主阀座、主阀芯(轴线方向上)变短,因此容易确保主阀座的阀座面、主阀芯的密封面的面精度(平面度),抑制阀泄漏,并且流体(例如高压流体(制冷剂))经由u形转向通路流动,因此还能够减低压力损失。

在上述的基础上,在将本实施方式的流路切换阀用于热泵式制冷制热系统等的高温高压的制冷剂和低温低压的制冷剂流动的环境的情况下,高温高压的制冷剂流动的u形转向通路与低温低压的制冷剂流动的u形转向通路不经由例如金属制的主阀座而设置为分离较远,因此相比于高温高压的制冷剂与低温低压的制冷剂经由金属制的主阀座而以靠近的状态流动的以往的结构,能够大幅降低它们之间的热交换量(即,热损失),因此,还能够得到提高系统的效率这一效果。

另外,在本实施方式的流路切换阀中,连结体具有配置为与主阀座的阀座面平行且在与所述主阀座的阀座面正交的方向(阀座面的高度方向)上分离的一对支承板部,一对第一及第二滑动阀芯分别以伴随活塞的往返移动而移动的方式分别连结、嵌合或卡合于该一对支承板部。因此,与例如连结体由与主阀座的阀座面平行配置的一片板材构成的以往的流路切换阀相比,能够在靠近阀座面的位置按压主阀芯(详细而言,构成主阀芯的各滑动阀芯),抑制主阀芯的倾斜而使其顺畅地移动(滑动),因此,由此也抑制阀泄漏,并且由于抑制滑动阻力,因此能够提高动作性。

另外,在本实施方式的流路切换阀中,构成主阀芯的各滑动阀芯以能够相对于阀座面上下动的方式支承于各支承板部,因此还有容易确保密封性这一优点。

上述以外的课题、结构及作用效果通过以下的实施方式更清楚。

附图说明

图1是表示本发明的流路切换阀(六通切换阀)的第一实施方式的第一连通状态(制冷运转时)的纵剖视图。

图2是表示本发明的流路切换阀(六通切换阀)的第一实施方式的第二连通状态(制热运转时)的纵剖视图。

图3是沿图1的u-u箭头线的剖视图。

图4是放大表示图1所示的六通切换阀的主要部分的主要部分放大纵剖视图。

图5是表示本发明的流路切换阀(六通切换阀)的一实施方式的构成连结体的一对连结板的图,(a)是纵剖视图,(b)是侧视图,(c)是俯视图。

图6是放大表示本发明的流路切换阀(六通切换阀)所使用的四通先导阀的图,(a)是表示是第一连通状态(制冷运转时)(通电断开时)的纵剖视图,(b)是表示第二连通状态(制热运转时)(通电接通时)的纵剖视图。

图7是使用六通切换阀作为流路切换阀的热泵式制冷制热系统的一例的概略结构图,(a)是表示制冷运转时的概略结构图,(b)是表示制热运转时的概略结构图。

符号说明

1六通切换阀(流路切换阀)

10六通阀主体

11主阀壳体

11a上端侧盖部件

11b下端侧盖部件

12主阀室

13第一主阀座(阀座)

14第二主阀座(阀座)

15主阀芯

15a第一滑动阀芯

15b第二滑动阀芯

15a第一滑动阀芯的嵌合凸部

15b第二滑动阀芯的筒状部

16a第一u形转向通路(连通路)

16b第二u形转向通路(连通路)

16a连通孔

17压力室

18o型圈

21第一活塞

22第二活塞

25连结体

25a、25b一对连结板(板材)

25a支承板部

25b连接板部

25c安装脚部

25d矩形开口

25e圆形开口

25f对接台阶部

31第一动作室

32第二动作室

90四通先导阀

pa,pb,pc,pd,pe,pf端口

具体实施方式

以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。

图1以及图2是表示作为本发明的流路切换阀的六通切换阀的一实施方式的纵剖视图,图1是表示第一连通状态(制冷运转时)的图,图2是表示第二连通状态(制热运转时)的图。图3是沿图1的u-u箭头线的剖视图。

另外,在本说明书中,表示上下、左右、前后等的位置、方向的表述是为了避免说明变得繁琐而按照附图为了方便起见标注的,不限于指实际上组入热泵式制冷制热系统等的状态下的位置、方向。

另外,在各图中,形成于部件间的间隙、部件间的间隔距离等是为了容易理解发明,另外为了实现方便作图,有时大于或小于各结构部件的尺寸来描绘。

图示实施方式的六通切换阀1是作为例如前述的图7(a)、(b)所示的热泵式制冷制热系统100中的六通切换阀180使用的滑动式的结构,基本上具备:气缸型的六通阀主体10和作为先导阀的单一的电磁式四通先导阀90。另外,本实施方式的六通切换阀1所具备的六个端口与上述六通切换阀180的各端口pa~pf对应而标记相同符号。

[六通阀主体10的结构]

六通阀主体10具有黄铜或不锈钢等金属制的筒状的主阀壳体11,在该主阀壳体11中,从一端侧(上端侧)依次配置第一动作室31、第一活塞21、主阀室12、第二活塞22以及第二动作室32。在所述第一以及第二活塞21、22中,为了将主阀壳体11气密地分隔,在主阀壳体11的内周面安装有与其外周部压接的带弹簧垫片。

在主阀壳体11的上端气密地固定有兼为止动件的伞状的上端侧盖部件11a,该上端侧盖部件11a阻止区划形成容量可变的第一动作室31的第一活塞21的向上方向的移动,在主阀壳体11的下端气密地固定有兼为止动件的倒伞状的下端侧盖部件11b,该下端侧盖部件11b阻止区划形成容量可变的第二动作室32的第二活塞22的向下方向的移动。用于向第一动作室31以及第二动作室32导入、排出高压流体(制冷剂)的端口p11、p12分别安装于上端侧盖部件11a以及下端侧盖部件11b。

在所述主阀壳体11(的主阀室12)设有合计六个端口。

详细而言,在所述主阀室12的左部中央,表面(右面)为平坦的阀座面的例如金属制的第一主阀座(阀座)13通过钎焊等气密地固定于主阀壳体11(的内周),在该第一主阀座13的阀座面,向左方延伸的由管接头构成的三个端口(从上端侧依次为端口pb、端口pa、端口pf)纵向排列(在轴线o方向上排列)并大致等间隔开口。

另外,在所述主阀室12的右部中央(与第一主阀座13相对的位置,换言之,相对于轴线o位于与第一主阀座13相反的一侧的位置),表面(左面)为平坦的阀座面的例如金属制的第二主阀座(阀座)14通过钎焊等气密地固定于主阀壳体11(的内周),在该第二主阀座14的阀座面,向右方延伸的由管接头构成的三个端口(从上端侧依次为端口pc、端口pd、端口pe)纵向排列(在轴线o方向上排列)并大致等间隔开口。

设置于第一主阀座13的各端口(端口pb、端口pa、端口pf)和设置于第二主阀座14的各端口(端口pc、端口pd、端口pe)设定于相对的位置(相对于轴线o相反一侧),并且在本例中,设置于第一主阀座13以及第二主阀座14的各端口pa~pf的口径设定为大致相同口径。

在所述主阀室12内,具有跑道形的环状密封面的截面矩形状的滑动式的主阀芯15能够沿轴线o方向(上下方向)移动地配置,主阀芯15的两侧面(左面以及右面)分别与所述第一主阀座13以及第二主阀座14的阀座面滑动自如地对接。

所述主阀芯15是例如合成树脂制,第一主阀座13侧(左侧)的第一滑动阀芯15a与第二主阀座14侧(右侧)的第二滑动阀芯15b以背面对齐的状态配置。

在第一滑动阀芯15a的左面侧(与第二滑动阀芯15b侧相反的一侧)开设由碗形凹陷构成的第一u形转向通路(连通路)16a,该第一u形转向通路16a的大小是能够选择性地使在第一主阀座13的阀座面开口的三个端口中的相邻的两个端口(端口pb和端口pa,或者端口pa和端口pf)连通的大小。另外,在第二滑动阀芯15b的右面侧(与第一滑动阀芯15a侧相反的一侧)开设由碗形凹陷构成的第二u形转向通路(连通路)16b,该第二u形转向通路16b的大小是能够选择性地使在第二主阀座14的阀座面开口的三个端口中的相邻的两个端口(端口pc和端口pd,或者端口pd和端口pe)连通的大小。

另一方面,在第二滑动阀芯15b的左面(与第一滑动阀芯15a相对的面),(向左)延伸设置有与该第二滑动阀芯15b的外形大致相同的筒状部15b,在第一滑动阀芯15a的右面(与第二滑动阀芯15b相对的面),(向右)突出设置有比该第一滑动阀芯15a的外形(换言之,第二滑动阀芯15b的外形)稍小的筒状的嵌合凸部15a。通过所述嵌合凸部15a滑动自如地内嵌于所述筒状部15b(在嵌合凸部15a与筒状部15b之间夹着o型圈18),从而第一滑动阀芯15a与第二滑动阀芯15b在左右方向(与轴线o垂直的方向,并且是设置于第一主阀座13的各端口(端口pb、端口pa、端口pf)与设置于第二主阀座14的各端口(端口pc、端口pd、端口pe)相对的方向)上彼此稍微移动自如,并且在上下方向(轴线o方向)上一体地移动自如。

另外,第一滑动阀芯15a的嵌合凸部15a与第二滑动阀芯15b的筒状部15b的配置关系也可以相反。即,也可以在第一滑动阀芯15a设置筒状部,在第二滑动阀芯15b设置嵌合凸部,在第一滑动阀芯15a的筒状部内嵌第二滑动阀芯15b的嵌合凸部,使该第一滑动阀芯15a与第二滑动阀芯15b成为一体。

另外,在图示例中,在第一滑动阀芯15a的右面(的嵌合凸部15a的内侧的部分)与第二滑动阀芯15b的左面(的嵌合凸部15a的内侧的部分)之间形成微小的间隙,并且在第一滑动阀芯15a(的第一u形转向通路16a的底部)设有由将第一u形转向通路16a与所述间隙连通的横孔构成的连通孔16a,在所述嵌合凸部15a与所述筒状部15b之间(具体而言,在设置于嵌合凸部15a的外周的环状槽)设有作为密封部件的o型圈18。

因此,将比包含所述间隙的所述o型圈18靠内侧的部分设为压力室17,从端口(排出侧高压端口)pa经由第一u形转向通路16a以及连通孔16a向该压力室17导入高压流体(制冷剂)。该压力室17与主阀室12通过配置于它们之间的所述o型圈18密封(封闭)。

在此,参照图1~图3以及图4可知,在左右方向(与轴线o垂直的方向)上观察,第一滑动阀芯15a的压力室17侧(右面侧)的受压面积sb大于第一主阀座13侧(左面侧)的受压面积sa。

更详细而言,所述压力室17相对于与左右方向垂直的平面的投影面积、即由于导入所述压力室17内的高压制冷剂而第一滑动阀芯15a(的右面)承受的左方向的压力的面的投影面积(受压面积sb),大于所述第一主阀座13侧的环状密封面相对于与左右方向垂直的平面的投影面积、即由于在端口(环状密封面的内侧)流动的高压制冷剂而第一滑动阀芯15a(的左面)承受右方向的压力的面的投影面积(受压面积sa)。

由此,经由端口(排出侧高压端口)pa向第一u形转向通路16a导入高压制冷剂,导入到该第一u形转向通路16a的高压制冷剂的一部分经由所述连通孔16a填充到压力室17时,通过从压力室17(的高压制冷剂)受到的压力(更详细而言,从压力室17(的高压制冷剂)受到的压力与从在第二u形转向通路16b流动的制冷剂(低压制冷剂)受到的压力的差压),第二滑动阀芯15b的右面(的环状密封面)被按压于第二主阀座14的阀座面,并且通过从压力室17(的高压制冷剂)受到的压力与从在第一u形转向通路16a流动的制冷剂(高压制冷剂)受到的压力的差压,第一滑动阀芯15a的左面(的环状密封面)被按压于第一主阀座13的阀座面。

另外,在本例中,在第一滑动阀芯15a的第一u形转向通路16a以及第二滑动阀芯15b的第二u形转向通路16b的大致中央,朝向前后方向架设有用于形状保持的增强销15c、15d。

另外,在本例中,在主阀芯15(构成主阀芯15的第一滑动阀芯15a以及第二滑动阀芯15b)的外周面(上下表面及前后表面)形成凹陷面15e,该该凹陷面15e嵌合于后述的连结体25的连结板25a、25b的矩形开口25d(的上下的端缘部)。

如前所述,在所述主阀芯15中,第一滑动阀芯15a与第二滑动阀芯15b成为一体并沿轴线o方向移动,能够选择地得到如图1所示的制冷位置(上端位置)和如图2所示的制热位置(下端位置),该制冷位置是打开端口pf且使端口pb与端口pa经由第一滑动阀芯15a的第一u形转向通路16a连通,并且打开端口pe且使端口pc与端口pd经由第二滑动阀芯15b的第二u形转向通路16b连通的位置,该制热位置是打开端口pb且使端口pa与端口pf经由第一滑动阀芯15a的第一u形转向通路16a连通,并且打开端口pc且使端口pd与端口pe经由第二滑动阀芯15b的第二u形转向通路16b连通的位置。

主阀芯15的第一滑动阀芯15a在移动时以外,位于三个端口中的两个端口(端口pb和端口pa,或者端口pa和端口pf)的正上,主阀芯15的第二滑动阀芯15b在移动时以外,位于三个端口中的两个端口(端口pc和端口pd,或者端口pd和端口pe)的正上,此时,通过来自设置于第一滑动阀芯15a与第二滑动阀芯15b之间的压力室17(导入压力室17的高压制冷剂)的压力、压缩螺旋弹簧19的作用力,第一滑动阀芯15a和第二滑动阀芯15b分别被压接于左右按压而与第一主阀座13以及第二主阀座14的阀座面。

第一活塞21与第二活塞22通过连结体25连结成能够一体移动,所述主阀芯15的第一滑动阀芯15a和第二滑动阀芯15b以在左右方向上稍微滑动自如且前后方向及上下方向上的移动被基本阻止的状态嵌合并支承于该连结体25。

在本例中,所述连结体25由例如通过冲压成形等制作出的相同尺寸以及相同形状的一对板材构成,各板材以与左右方向正交的方式(换言之,以平行于第一主阀座13及第二主阀座14的阀座面的方式)配置,并且这一对板材在左右方向(与阀座面正交的方向)上彼此分离且相对配置。另外,以下,将配置于左侧(第一滑动阀芯15a侧)的板材称为连结板25a,将配置于右侧(第二滑动阀芯15b侧)的板材称为连结板25b。

更详细而言,参照图1~图3以及图5可知,各连结板25a、25b由相对于中心线(对称线)对称的纵长矩形状的板材构成,该中心线从各连结板25a、25b的中心沿左右方向延伸。将各连结板25a、25b的(上下方向的)中央部设为支承板部25a,该支承板部25a用于将所述主阀芯15(的第一滑动阀芯15a、第二滑动阀芯15b)卡合支承为与其一体地在轴线o方向移动自如,在该支承板部25a(即,连结板25a、25b的中央部)形成有例如角部带圆弧(带r)的矩形开口25d,主阀芯15的第一滑动阀芯15a、第二滑动阀芯15b从左右侧滑动自如地嵌合于矩形开口25d。主阀芯15的第一滑动阀芯15a、第二滑动阀芯15b伴随第一及第二活塞21、22的往返移动而被所述连结体25的各连结板25a、25b的矩形开口25d部分推动,从而在制冷位置(上端位置)与制热位置(下端位置)之间往返。在本例中,各连结板25a、25b的矩形开口25d部分以推动主阀芯15的第一滑动阀芯15a、第二滑动阀芯15b中的第一主阀座13、第二主阀座14的靠阀座面的部位的方式,所述各连结板25a、25b(的支承板部25a)(在左右方向上)分离配置。

各连结板25a、25b中的所述支承板部25a的上下被设为延伸直到第一活塞21或第二活塞22为止的连接板部25b,在该连接板部25b(换言之,矩形开口25d的上下),更详细而言,在当主阀芯15处于制冷位置(上端位置)时位于第一主阀座13的下侧的端口pf与第二主阀座14的下侧的端口pe的大致正侧面的部位形成(与端口pf、pe大致同径的)圆形开口25e,并且在当主阀芯15处于制热位置(下端位置)时位于第一主阀座13的上侧的端口pb与第二主阀座14的上侧的端口pc的大致正侧面的部位形成(与端口pb、pc大致同径的)圆形开口25e。

另外,在各连结板25a、25b(的连接板部25b)的上下的端部设有安装脚部25c,该安装脚部25c朝向相对配置的连结板25b、25a侧大致弯折90°而形成,在该安装脚部25c螺设有螺纹孔29(特别是参照图5(c)),该螺纹孔29用于插通将该连结板25a、25b与第一活塞21或第二活塞22连结的螺栓30。

另外,在本例中,考虑到组装性(之后详述),在各连结板25a、25b的安装脚部25c的端部形成对接台阶部25f(特别是参照图5(c),该对接台阶部25f用于使该连结板25a、25b(的左右方向以及前后方向的位置)与相对配置的连结板25b、25a抵接并且位置对齐(即,使一对连结板25a、25b彼此位置对齐)。

在本例中,如上所述,各连结板25a、25b由相同尺寸以及相同形状的板材构成,因此将两片连结板25a、25b在左右方向上相对配置,并且经由所述对接台阶部25f反向地(详细而言,上下相反地)组合(在彼此位置对齐的状态下)配置,在各连结板25a、25b中的支承板部25a的矩形开口25d(分别从左右方向)配置所述主阀芯15的第一滑动阀芯15a及第二滑动阀芯15b。并且经由螺栓30将各安装脚部25c固定于所述第一活塞21或第二活塞22,从而所述主阀芯15的第一滑动阀芯15a和第二滑动阀芯15b以在左右方向上稍微的滑动自如且在前后方向上的移动被基本阻止的状态下嵌合于该连结体25。

嵌合并支承于连结体25(的一对连结板25a、25b)的主阀芯15伴随第一以及第二活塞21、22的往返移动而被所述连结体25的连结板25a、25b中的矩形开口25d的上端缘部或下端缘部推动(在此,主阀芯15的第一滑动阀芯15a和第二滑动阀芯15b的上下表面被按压),从而在制冷位置(上端位置)与制热位置(下端位置)之间往返。

[六通阀主体10的动作]

接着,对具有如上所述的结构的六通阀主体10的动作进行说明。

在配置于主阀壳体11内的主阀芯15处于制热位置(下端位置)(如图2所示的第二连通状态)时,经由后述的四通先导阀90,使第二动作室32与作为排出侧高压端口的端口pa连通,并且使第一动作室31与作为吸入侧低压端口的端口pd连通,则向第二动作室32导入高温高压的制冷剂,并且从第一动作室31排出高温高压的制冷剂。因此,主阀室12的另一端侧(下端侧)的第二动作室32的压力高于主阀室12的一端侧(上端侧)的第一动作室31的压力,如图1所示,第一、第二活塞21、22以及主阀芯15向上方移动,第一活塞21与上端侧盖部件11a抵接卡止,主阀芯15处于制冷位置(上端位置)(如图1所示的第一连通状态)。

由此,使端口pa与端口pb(经由第一u形转向通路16a)连通,使端口pc与端口pd(经由第二u形转向通路16b)连通,使端口pe与端口pf(经由主阀室12)连通,因此如图7(a)、(b)所示,在热泵式制冷制热系统100中,进行制冷运转。

在主阀芯15处于制冷位置(上端位置)(如图1所示的第一连通状态)时,经由后述的四通先导阀90,使第一动作室31与作为排出侧高压端口的端口pa连通,并且使第二动作室32与作为吸入侧低压端口的端口pd连通,则向第一动作室31导入高温高压的制冷剂,并且从第二动作室32排出高温高压的制冷剂。因此,主阀室12的一端侧(上端侧)的第一动作室31的压力高于主阀室12的另一端侧(下端侧)的第二动作室32的压力,如图2所示,第一、第二活塞21、22以及主阀芯15向下方移动,第二活塞22与下端侧盖部件11b抵接卡止,主阀芯15处于制热位置(下端位置)(如图2所示的第二连通状态)。

由此,使端口pa与端口pf(经由第一u形转向通路16a)连通,使端口pe与端口pd(经由第二u形转向通路16b)连通,使端口pc与端口pb(经由主阀室12)连通,因此如图7(a)、(b)所示,在热泵式制冷制热系统100中,进行制热运转。

[四通先导阀90的结构]

作为先导阀的四通先导阀90其结构自身是公知的结构,如图6(a)、(b)中放大图所示,在基端侧(左端侧)外周具有外嵌固定有电磁线圈91的由圆筒状的直管构成阀壳体92,在该阀壳体92中,从基端侧依次串联配置吸引元件95、压缩螺旋弹簧96、柱塞97。

阀壳体92的左端部通过焊接等密封接合于吸引元件95的凸缘状部(外周台阶部),吸引元件95通过螺栓92b紧固固定于覆盖通电励磁用的电磁线圈91的外周的罩盖91a。

另一方面,具有用于导入高压制冷剂的细管插装口(高压导入端口a)的带过滤器的盖部件98通过焊接、钎焊、铆接等气密地安装于阀壳体92的右端开口部,由盖部件98、柱塞97及阀壳体92包围的区域是阀室99。经由气密地插装于盖部件98的细管插装口(高压导入端口a)的具有挠曲性的高压细管#a,从所述端口(排出侧高压端口)pa向阀室99导入高温高压的制冷剂。

另外,内端面为平坦的阀座面的阀座93通过钎焊等气密地接合于阀壳体92中的柱塞97与盖部件98之间,在该阀座93的阀座面(内端面),经由细管#b与所述的六通阀主体10的第一动作室31连接的端口b、经由细管#c与端口(吸入侧低压端口)pd连接的端口c、经由细管#d与第二动作室32连接的端口d从顶端侧(右端侧)依次沿阀壳体92的长度方向(左右方向)隔开规定间隔横向并列开口。

与吸引元件95相对配置的柱塞97基本上为圆柱状,在阀壳体92内沿轴向(沿阀壳体92的中心线l的方向)滑动自如地配置。阀芯保持件94a通过其基端部与安装件94b一起压入、铆接等安装固定于该柱塞97的与吸引元件95侧相反的一侧的端部,该阀芯保持件94a将阀芯94在其自由端侧保持为能够在厚度方向上滑动。在该阀芯保持件94a安装有板弹簧94c,该板弹簧94c向将阀芯94按压于阀座93的方向(厚度方向)施力。阀芯94为了对在阀座93的阀座面开口的端口b、c、d间的连通状态进行切换,在与该阀座93的阀座面对接的状态下,伴随柱塞97的左右方向的移动而在阀座93的阀座面滑动。

另外,在阀芯94设有凹部94a,该凹部94a的大小是能够选择性地使在阀座93的阀座面开口的三个端口b~d中的相邻的端口b-c间、c-d间连通的大小。

另外,压缩螺旋弹簧96压缩安装于吸引元件95与柱塞97之间并向使柱塞97从吸引元件95分离的方向(在图中,右方)施力,在本例中,阀座93(的左端部)是阻止柱塞97的向右方的移动的止动件。另外,作为该止动件的结构,自不必说可以采用其他的结构。

另外,上述四通先导阀90经由安装件92a安装于六通阀主体10的背面侧等适当的位置。另外,在上述四通先导阀90中,作为吸入侧低压端口的端口pd与细管#c连接,但也可以将中压制冷剂流动的端口pc与细管#c连接。

[四通先导阀90的动作]

在如上述那样构成的四通先导阀90中,在向电磁线圈91的通电断开时,如图1以及图6(a)所示,柱塞97通过压缩螺旋弹簧96的作用力,被推动直到其右端与阀座93抵接的位置为止。在该状态下,阀芯94位于端口b和端口c上,通过该凹部94a而使端口b与端口c连通,并且端口d与阀室99连通,因此流入端口(排出侧高压端口)pa的高压流体经由高压细管#a→阀室99→端口d→细管#d→端口p12导入第二动作室32,并且第一动作室31的高压流体向端口p11→细管#b→端口b→凹部94a→端口c→细管#c→端口(吸入侧低压端口)pd流动并排出。

与此相对,在将向电磁线圈91的通电设为接通时,如图2以及图6(b)所示,柱塞97通过吸引元件95的吸引力,被吸引直到其左端与吸引元件95抵接的位置为止(克服压缩螺旋弹簧96的作用力)。此时,阀芯94位于端口c和端口d上,通过该凹部94a而端口c与端口d连通,并且端口b与阀室99连通,因此流入端口(排出侧高压端口)pa的高压流体经由高压细管#a→阀室99→端口b→细管#b→端口p11导入第一动作室31,并且第二动作室32的高压流体向端口p12→细管#d→端口d→凹部94a→端口c→细管#c→端口(吸入侧低压端口)pd流动并排出。

因此,在将向电磁线圈91的通电设为断开时,六通阀主体10的主阀芯15从制热位置(第二连通状态)向制冷位置(第一连通状态)转移,进行如上所述的流路切换,另一方面,在将向电磁线圈91的通电设为接通时,六通阀主体10的主阀芯15从制冷位置(第一连通状态)向制热位置(第二连通状态)转移,进行如上所述的流路切换。

如此,在本实施方式的六通切换阀1中,通过以接通/断开来切换向电磁式四通先导阀90的通电,从而利用在六通切换阀1内流通的高压流体(在作为高压部分的端口pa流动的流体)与低压流体(在作为低压部分的端口pd流动的流体)的差压,使构成六通阀主体10的主阀芯15在主阀室12内移动,从而能够切换设置于主阀壳体11的合计六个的端口间的连通状态,如图7(a)、(b)所示,在热泵式制冷制热系统100中,进行从制热运转向制冷运转的切换以及从制冷运转向制热运转的切换。

[六通切换阀(流路切换阀)1的作用效果]

从以上的说明可以理解,在本实施方式的六通切换阀1中,在主阀室12中,使端口pb、端口pa及端口pf在轴线o方向上并排开口,并且在与端口pb、端口pa及端口pf相对于轴线o相反的一侧,使端口pc、端口pd及端口pe在轴线o方向上并排开口,主阀芯15构成为一对第一及第二滑动阀芯15a、15b以在与主阀座(第一主阀座13及第二主阀座14)的阀座面正交的方向上背面对齐的状态配置,该一对第一及第二滑动阀芯15a、15b分别设有选择性地使所述三个端口(端口pb、端口pa及端口pf、以及端口pc、端口pd及端口pe)连通的第一及第二u形转向通路16a、16b,在主阀室12内使主阀芯15移动,从而连通的端口之间被切换。因此,与使用了以往的滑动式主阀芯的流路切换阀相比,能够使设有端口的主阀座(第一主阀座13及第2主阀座14)、主阀芯15(轴线o方向上)变短,因此容易确保主阀座(第一主阀座13及第二主阀座14)的阀座面、主阀芯15的密封面的面精度(平面度),抑制阀泄漏,并且流体(例如高压流体(制冷剂))经由第一u形转向通路16a流动,因此还能够减低压力损失。

另外,在本实施方式中,在六通阀主体10内流动的流体(例如低压制冷剂)经由第二u形转向通路16b流动,并且流体(例如中压制冷剂)在主阀室12内沿左右方向(直线状地)流动,因此,由此也能够降低压力损失。

在上述的基础上,在将本实施方式的六通切换阀1用于热泵式制冷制热系统等的高温高压的制冷剂和低温低压的制冷剂流动的环境的情况下,高温高压的制冷剂流动的第一u形转向通路16a与低温低压的制冷剂流动的第二u形转向通路16b不经由例如金属制的主阀座而设置为分离较远,因此相比于高温高压的制冷剂与低温低压的制冷剂经由金属制的主阀座而以靠近的状态流动的以往的结构,能够大幅降低它们之间的热交换量(即,热损失),因此,还能够得到提高系统的效率这一效果。

另外,在本实施方式的六通切换阀1中,连结体25具有配置为与主阀座(第一主阀座13及第2主阀座14)的阀座面平行且在与所述主阀座(第一主阀座13及第二主阀座14)的阀座面正交的方向(阀座面的高度方向)上分离的一对支承板部25a,一对第一及第二滑动阀芯15a、15b分别以伴随活塞21、22的往返移动而移动的方式分别连结、嵌合或卡合于该一对支承板部25a。因此,与例如连结体由与主阀座的阀座面平行配置的一片板材构成的以往的流路切换阀相比,能够在靠近阀座面的位置按压主阀芯15(详细而言,构成主阀芯15的各第一及第二滑动阀芯15a、15b),抑制主阀芯15的倾斜而使其顺畅地移动(滑动),因此,由此也抑制阀泄漏,并且由于抑制滑动阻力,因此能够提高动作性。

另外,在本实施方式的六通切换阀1中,构成主阀芯15的各第一及第二滑动阀芯15a、15b以能够相对于阀座面上下移动的方式支承于各支承板部25a,因此还有容易确保密封性这一优点。

另外,在上述实施方式中,对以在主阀壳体11的与轴线o相反的一侧分别开口有三个合计六个端口pa~pf的六通切换阀为例示进行了说明,但设置于主阀壳体11(的主阀室12)的端口的数量、位置、主阀壳体11的结构、形状、配置于主阀壳体11(的主阀室12)内的主阀芯15的结构、形状等当然不限定于图示例。

另外,在上述实施方式中,对由分别具有带矩形开口25d的支承板部25a的相同尺寸及相同形状的一对板材构成连结体25的例进行了说明,所述连结体25也可以形成将例如一片板材弯折等并在左右方向上分离而相对配置的一对支承板部25a等。另外,在上述实施方式中,构成连结体25的各连结板25a、25b的连接板部25b与支承板部25a同样地(在左右方向上)分离配置,但当然也可以使各连结板25a、25b的连接板部25b的一部分或全部在彼此靠近的方向上变形来对接。

另外,在上述实施方式的六通切换阀1中,对使用四通先导阀90在主阀室12内驱动主阀芯15的结构进行了说明,但例如也可以取代四通先导阀90,是使用马达在主阀室12内驱动主阀芯15的结构。

另外,在上述实施方式的六通切换阀1中,不仅能够组入热泵式制冷制热系统,当然也可以组入其他系统、装置、设备类。

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