转换阀、流体压缩机及热泵式冷冻循环系统的制作方法

文档序号:5576947阅读:434来源:国知局
专利名称:转换阀、流体压缩机及热泵式冷冻循环系统的制作方法
技术领域
本发明涉及转换流体流路的转换阀将该转换阀安装在壳体内的流体压缩机及设有该流体压缩机的热泵式冷冻循环系统。
在设有热泵式冷冻循环系统的空调机中,一般情况下,都可很容易地对制冷运行和采暖运行进行转换的,这种运行模式转换是通过改变作为流体的制冷气体的流通方向完成的。
有关前述制冷气体流路的变更,是利用设置在冷冻循环系统内的四通阀进行的。这种四通阀设有1个输入部和3个直列的输出部,由于阀体3个输出部中的2个输出口被堵塞着。
前述阀体在电磁线圈的作用下旋转,并转移到阀盒内,根据加给电磁线圈的信号进行移动,并改变作为开放对象的输出部。即,由输入部进入到阀盒内的制冷气体依据阀体的所在位置从不同的输出部出来,这样,便完成了流通的转换。
虽说四通阀可以快速地对流路进行转换,但却存在着下述几方面的不足。
1)构成冷冻循环系统内的配管连接过于复杂化,同时需要较大的配管空间,因而将有碍空调机自身的小型化。
2)由于四通阀的构造较为复杂,所以不能忽视其内部的泄漏现象,同时,将会降低性能,引起故障,并增加成本。
3)由于需要不断地向驱动阀体的线圈提供电力,故增加了电力的消耗。
为此,出于解决如上所述不足的目的,提出利用电磁驱动马达的方式对阀进行转换的方案,并将四通阀设置在流体压缩机的壳体内部。
但是,采用这种流体压缩机时,由于将马达收进了壳体内,便需要设置电源端子等,无形中将加大了压缩机的外型尺寸,这对降低成本不利。
此外,在转换四通阀时,由于不具备强制性的气体平衡装置,所以必须要等到系统停机后,并等加在阀上的力降低后,才能对阀进行开闭操作。
在进行气体平衡上,一般情况,就需要花费数分钟时间,而从采暖方式转换成除霜方式的时候,除霜所花费的时间将更长,其结果,不仅降低了采暖的能力,而且牺牲了舒适性。
因此,本发明基于前述原因,其目的是提供一种构造简单,内部泄漏少,可靠性高的转换阀。
本发明的又一目的在于提供一种具有下述特点的流体压缩机将上述转换阀设置在流体压缩机内,并只对这种流体流路进行转换。另外,在驱动转换阀方面不再需要其它的扭矩发生装置,由于采用了上述措施,所以可大大降低零件费用,提高了压缩性能。
本发明的另一目的在于提供一种热泵式冷冻循环系统,其设置前述流体压缩机,对制冷制热运行进行转换或由制热运行模式到除霜运行模式的转换。缩短转换时间,保持合适的空调,简化冷冻循环系统的配管连接,减少配管空间。
为达到上述目的,本发明采取以下技术方案一种转换阀,其特征在于包括有连接着多个流体流路的阀体13;具有在与该阀体13连接的多个流体流路中两条流路之间进行相互流通切换的气体通路32的滑块25;设置在该滑块25上,并与前述气体通路32和滑块25外部相连通的平衡槽33;自由开闭该平衡槽33的控制阀43;可使该控制阀43和前述滑块25只能沿一个方向整体移动的送进机构50;可驱动上述滑块24沿着正反方向旋转的驱动部3,
通过前述驱动部3和送进机构50,驱动控制阀43将平衡槽33打开,在消除滑块25内外的压力差过程中移动滑块25,从而完成对前述流体的流路进行的转换。
一种流体压缩机,其特征在于在具有压缩机构及电动机的流体压缩机中,所述的前述转换阀安装在上述壳体体内。
所述的流体压缩机,其特征在于在该流体压缩机中,上述电动机兼作前述转换阀的驱动部,该驱动部与前述电动机具有磁性耦合装置。
所述的流体压缩机,其特征在于前述的磁性耦合装置由设置在构成电动机的转子上第1磁铁和设置在转换阀上的第2磁铁组成,该两块磁铁相互之间可以非接触状态传递扭矩。
所述的流体压缩机,其特征在于上述第1磁铁及第2磁铁中的任意一块磁铁是由未经磁化过的磁性材料所制成的磁铁。
所述的流体压缩机,其特征在于前述磁性耦合装置的直径比构成电动机的定子绕组端的内圆周直径要小,所以磁性耦合装置被配设在前述定子绕组端的内侧。
所述的流体压缩机,其特征在于前述控制阀是由沿板厚方向具有一定可挠性的材料所制成的。
所述的流体压缩机,其特征在于
前述送进机构是由设置在前述滑块上有斜度的切槽部及与设置在前述控制阀上的前述切槽部相连接的传动器所组成的。
所述的流体压缩机,其特征在于当前述的送进机构的前述驱动部使滑块沿逆向旋转时,将解除传动器与切槽部之间的连接,让滑块与控制阀之间作相对移动,并打开前述的平衡槽消除压力差。
所述的流体压缩机,其特征在于当前述送进机构的前述驱动部使滑块沿正向旋转时,将传动器挂合在切槽部上,并使滑块和控制块沿同一方向移动,与此同时,控制阀保持在关闭平衡槽的状态,使流体流路得到转换。
所述的流体压缩机,其特征在于设有一种空载装置,当前述送进机构的电动机的旋转圈数处于一圈以内时将阻止前述控制阀的传动器的动作。
所述的流体压缩机,其特征在于前述空载设置被设置在前述驱动部与滑块的挂合部处,该装置可使驱动部与滑块自由分离,并使两者之间沿旋转方向保持有一定间隙。
所述的流体压缩机,其特征在于前述阀体上设有一挡块,当前述电动机驱动滑块沿逆时针方向旋转时,该挡块将限制前述控制阀的转动。
所述的流体压缩机,其特征在于通过控制装置,分别以让前述电动机停转的第1工序,让电动机沿反向旋转的第二工序及让电动机沿正向旋转的第三工序的顺序,对前述转换阀实行控制,以便在打开平衡槽,在缓和滑块内外压力差的过程中进行流体流路的转换。所述的流体压缩机,其特征在于前述壳体的内层位于前述滑块的外侧,壳体的内部构成了可储存高压流体的压力空间。
所述的流体压缩机,其特征在于前述壳体的内层位于前述滑块的外侧,壳体的内部为一种密封式的壳体,其内部安装有压缩机构,被压缩机构压缩过的高压流体可在密封壳体内得到集流。
所述的流体压缩机,其特征在于利用变换装置可对前述电动机的功率实施变换控制。
所述的流体压缩机,其特征在于利用弹性部件将前述滑块压紧在前述阀体上的。
所述的流体压缩机,其特征在于当电动机的转数一达到规定值,前述的驱动部将通过处于断开状态的离合器将驱动力传递给前述滑块。
一种流体压缩机,在壳体1内具有压缩机A及电动机3,并设有与壳体1内相连接,可相互转换若干个流体流路内的2个流体流路,使其可以相互流通的转换阀12,其特征在于在前述电动机3与转换阀12之间设置有磁性耦合装置54,该磁性耦合装置54可将前述电动机3的驱动力递给前述转换阀12。
所述的流体压缩机,其特征在于上述磁性耦合装置由设置在构成电动机的转子上的第1磁性体及设置在转换阀上的第2磁性体构成,当至少将两个磁性体中的任意一个通过磁化处理作为磁铁使用时,便可使两磁铁以非接触方式传递扭矩。
一种热泵式冷冻循环系统,其具有压缩流体的流体压缩机A,转换压缩前的低压流体及压缩后的高压流体流路的转换阀12,连接在该转换阀12上的室内热交换器E及室外热交换器C,位于室内热交换器E与室外热交换器C之间的阻尼装置K,其特征在于前述转换阀12包括连接着两个流体流路的阀体13;设置有可使连接在上述阀体13上的若干个流体流路内的2个流体流路相互流通转换的气体通路32的滑块25;被设置在该滑块25上,并可将上述气体通路32与滑块25外部连通的平衡槽33;可自由开闭该平衡槽33的控制阀43;只沿一个方向让该控制阀43和上述滑块25移动的送进机构50;以及可驱动上述滑块25沿正反方向转动的驱动部3,通过前述驱动部3和送进机构50,驱动控制阀43将平衡槽33打开,在解除滑块25的内外压力差过程中,让滑块25移动,从而对前述流体流路进行转换。
所述的热泵式冷冻循环系统,其特征在于可在前述转换阀工作之前让流体压缩机进行预运行。
所述的热泵式冷冻循环系统,其特征在于在对上述转换阀进行转换前,开大上述阻尼装置的开口度,以便使高压侧与低压侧的压力得到平衡。
所述的热泵式冷冻循环系统,其特征在于前述转换阀的转换操作可由监控装置进行监控。
所述的热泵式冷冻循环系统,其特征在于设有控制装置,当利用前述监控装置判断出转换阀的转换操作为误动作时,该控制装置可重新下达正确的指令。
所述的热泵式冷冻循环系统,其特征在于前述监控装置就是设置在高压侧及低压侧的至少任一侧的温度传感器或者压力传感器。
本发明的转换阀包括连接着多个流体流路的阀体,具有在该阀体连接的多个流体流路中两条流路之间进行相互流通切换的气体通路的滑块,设置在该滑块上并连通上述气体通路和滑块外部的平衡槽,可自由开闭该平衡槽的控制阀,可让该控制阀和前述滑块只沿一个方向整体移动的送进机构;可驱动前述滑块沿着正方向旋转的驱动部。
通过前述驱动部和送进机构,驱动控制阀将平衡槽打开,在消除滑块内外压力差的过程中移动滑块,从而实现对前述流体的流路进行的转换。
本发明其特征在于流体压缩机将前述转换阀安装在壳体体内。
作为本发明,其特征在于电动机被兼作为转换阀的驱动部。
作为本发明,其特征在于由所述的磁性耦合装置,由设置在构成电动机的转子上的第1磁铁和设置在转换阀上的第2磁铁构成,并可以相互不接触的状态传递扭矩。
作为本发明,其特征在于由前述第1磁铁及第2磁铁中,将其中的任意一方的磁铁由未经过磁化处理的磁性材料形成。
作为本发明,其特征在于由所述的磁性耦合装置及离合器,比构成电动机部的定子绕组端的内圆周直径要小,并被配设装入在绕组端的内侧。
作为本发明,其特征在于由所述的控制阀是由沿板厚方向具有一定可挠性的材料制成的。
作为本发明,其特征在于由所述的送进机构,是由设置在前述滑块上的斜状的切槽部和挂接在设置在前述控制阀上的前述切槽部上的传动器所构成的。
作为本发明,其特征在于当前述驱动部驱动滑块沿反向旋转时,由所述的送进机构,将解除掉传动器与切槽部之间的配合并使滑块和控制阀移动到相对位置处,然后将前述平衡槽打开缓解压力差。
作为本发明,其特征在于当前述驱动部沿正向旋转时,由所述的送进机构,将传动器挂合在切槽部内并使滑块和控制块沿同一方向移动,同时,控制阀关闭平衡器并保持在该状态,从而实现了流体流路的转换。
作为本发明,其特征在于由所述的送进机构设有一种空载装置,当电动机的转数在一圈以内时,送进机构空转,以便使前述控制阀的传动器不工作。
作为本发明,其特征在于将由所述的前述空载装置设置在前述驱动部与滑块的挂合部处,使驱动部与滑块自由分离,并在旋转方向上使其保持有间隙。
作为本发明,其特征在于当前述电动机驱动滑块沿反向旋转时,该挡块将限制前述控制阀旋转。
作为本发明,其特征在于利用控制装置,分别以让前述电动机停止转动的第一工序,让电动机沿反向旋转的第二工序及让电动机沿正向旋转的第三工序的顺序,对由所述的转换阀实行控制,以便在打开平衡槽缓和滑块内外压力差的过程中进行流体流路的转换。
作为本发明,其特征在于由所述的壳体,其内部位于前述滑块的外侧,而且形成有储存高压流体的压力空间。
作为本发明,其特征在于由所述的壳体为一种密封的壳体,壳体内藏有压缩机构,经压缩机构压缩过的高压流体可被集流在密封壳体内。
作为本发明,其特征在于利用变换装置可对由所述的电动机的功率进行变换控制。
作为本发明,其特征在于利用弹性部件将由所述的滑块带有弹性地压紧在前述阀体上。
作为本发明,其特征在于当电动机的转数一达到规定值,由所述的驱动部,通过变为断开状态的离合器将驱动力传递给滑块。
作为本发明,其特征在于,前述热泵式冷冻循环系统中设有压缩流体的流体压缩机;转换压缩前的低压流体及压缩后的高压流体流路的转换阀;连接在该转换阀上的室内热交换器及室外热交换器;位于室内热交换器与室外热交换之间的阻尼装置。
前述转换阀包括连接两个流体流路的阀体,设置着可相互之间进行转换的连接在前述阀体上的若干个流体流路内的2个流体流路的并使该流路之间进行相互流通的气体通路的滑块,设装在该滑块上的并与前述气体通路和滑块外部相连通的平衡槽;可自由开闭该平衡口的控制阀,可使该控制阀和前述滑块只沿一个方向移动的送进机构,可带动上述滑块沿正反方向旋转的驱动部;作为本发明,其特征在于由所述的转换阀,可在该转换工作之间让流体压缩机进行预运行。
作为本发明,其特征在于在对前述转换阀进行转换前,开大前述阻尼装置的开口度以便使高压侧与低压侧的压力得到平衡。
作为本发明,其特征在于所述的转换阀的转换操作可由监控装置进行监控。
作为本发明,其特征在于设有一种控制装置,当利用前述监控装置判断出转换阀的转换操作的误动作时,该控制装置可重新下达正确的指令。
作为本发明,其特征在于所述的监控装置就是设置在高压侧及低压侧至少任意一侧的温度传感器或压力传感器。
利用所设置的解决前述课题的部件和装置,依据所述的发明,便可利用由驱动部的正反向旋转而产生的扭矩实现对流路的转换,而且,不再需要其它的扭矩发生装置。
据本发明知,前述转换阀被安装在流体压缩机构机内,并依据电动机的驱动进行流路的转换。此外还十分详细地介绍了转换阀的构成,并可以很小的扭矩完成阀的转换。
由本发明可知,在热泵式冷冻系统中设置了前述流体压缩机,在由流体压缩机对制冷气体实施压缩的同时,进行流路的转换。特别地,可快速、准确地进行由制热运行模式到除霜运行模式的转换。
本发明具有积极的效果综上所述,根据本发明所提供的转换阀,将在如下的方面获得明显效果,具体在于无需采用另外的扭矩产生装置便可准确地进行流体通道的转换,并降低了内部气体等的泄漏。同时,减少了零部件费用和提高了可靠性。
根据本发明所提供的流体压缩机将在如下方面取得明显效果,具体为由于将前述转换阀安装在流体压缩机内,所以将依据电动机的驱动进行流路的转换。因此,压缩机的尺寸较小,可以较小地扭矩进行阀的转换,在降低了零部件费用的同时,提高了压缩机的压缩性能。
根据本发明所提供的热泵式冷冻循环系统,在如下方面获得了明显效果,具体为由于在热泵式冷冻循环系统里设置了前述的流体压缩机,所以压缩机在对制冷气体进行压缩的同时,快速地对流路进行转换。此外,缩短了转换时间,保证了舒适的空调,简化了系统中的配管连接,并缩小了配管设置的空间等。
以下参照附图,详细说明
具体实施例方式

图1表示本发明的一种实施例,省略了流体压缩机的一部分的纵剖面图。
图2是同一实施例中略去转换阀的一部分的纵剖面图。
图3(A)表示同一实施例中组成转换阀的阀体纵剖面图。
(B)表示阀体的底视图。
图4(A)表示同一实施例中构成转换阀的滑块俯视图,(B)为滑块的纵剖面图,(C)为滑块的底视图,(D)表示将设置在滑块上的切槽部展开后的纵剖面图。
图5(A)表示相同实施例中组成转换阀的套筒的底视图,(B)表示将套筒的一部分切除后的侧视图。
图6(A)表示相同实施例中构成转换阀的导阀的纵剖面图,(B)为导阀的底视图。
图7(A)~(D)表示相同实施例中,依次说明转换阀的转换过程动作的图。
图8表示同一实施例中处于制冷模式的冷冻循环原理图。
图9表示同一实施形式中处于供暖模式的冷冻循环构成图。
图10表示其它实施例中转换阀的纵剖面图。
图11表示其它实施例中省略流体压缩机的一部分的纵剖面图。
图12表示其它实施例中省略流体压缩机的一部分的纵剖面图。
图1表示流体压缩机A及蓄能器B。
在流体压缩机A中,图中的1为密封式的外壳,该密封式外壳1由上部开口的主外壳1a和封闭该主外壳1a上部开口部的上外壳1b所构成。
前述密封外壳1的内部垂直方向枢支有可自由回转的回转轴2,该回转轴2的上部设有电动机3,下部设有图中未示的压缩机构。
前述电动机3由装配在回转轴2上的转子4和装配在前述主外壳1a上的定子5所构成,其中,在该转子的外圆周面与定子之间设有一定的间隙。
电动机3与变换装置6之间采用电器连接,该变换装置根据由控制部7所提供的控制信号进行可改变压缩机构能力的转数控制及正反向控制。
前述压缩机构的种类可任选,既可采用普通的往复式压缩机构或旋转式压缩机构,也可选用被称为涡轮式的压缩机构。
总之,前述压缩机构中均具有两个缸筒,每个缸筒的吸入部均通过由与流体压缩机A并排设置的蓄能器B伸出的吸入管8a、8b直接连通。
压缩机构的排出口的开口设置在密封外壳1内,压缩机构将由前述蓄能器B内吸入的低压制冷气体进行压缩,使其变成高压气体,然后,排出到密封壳体1内,此时,壳体内的气体均为高压气体。
另外,前述蓄能器B上部相连接的连通管9与由流体压缩机A的上部伸出的S导管11(后述)相连通。
前述密封壳体1的内部藏有将在后面介绍的转换阀12。该转换阀12被配置在电动机3的上端面与上壳体1b之间的空间内。
前述转换阀12如图2中扩大的那样所示,该转换阀12被安装在前述上壳体1b上的安装用孔1b1中,是由其上面露在密封壳体外部的阀体13和安装在阀体下半部的组合式转换阀14构成。
如图3所示,前述阀体13的上下两个平面部13a、13b上开设有通孔S孔15、E孔16及C孔17。
此外,从下平面部13b到距上平面部的中间位置开有两个螺栓孔18、19。其中,螺栓孔18位于E孔16与C孔17的中间。另一螺栓孔19位于S孔15的外圆周一侧。而且,下平面部13b是经过精加工过的一个平坦的平面。另外,位于螺栓孔19两侧的孔19a的作用是确定挡块24(将在后边介绍)的位置。
又如图1及图2所示,前述S孔15上连接着前述S导管11,E孔16和C孔17上分别连接着E导管20及C导管21(只图示出一方)。
如图8及图9所示,前述S导管11通过前述连通管9被连接在与流体压缩机成并列设置的前述蓄能器B上,前述E导管20与室内热交换器E相连接,前述C导管21则与室外热交换器C相连接。
另外,在连接前述室内热交换器E与室外热交换器C的导管P的中间部位处设置有阻尼装置K,这样,便构成了热泵式的冷冻循环系统。
另外,如图2所示,前述螺栓孔18内用螺纹固定安装着旋转轴22。该放置轴22自阀体下部13b处向下方伸出,并安装着前述组合式转换阀14的结构部件。
另一个螺栓孔19内用螺纹固定着紧定螺栓23,用以安装组合转换阀14的挡块24。该挡块24由利用紧定螺栓23固定在阀体下部13b上的固定座24a和形状呈L字形的挡块体24b所构成,该L字形形状的挡块体24b被垂直设在该固定座的下方,其下端呈沿水平方向的弯曲的L字形形状。
前述组合式转换阀14由前述旋转轴22及挡块24和安装在前述旋转轴上的滑块25和套筒26以及组合式磁铁27所构成。
前述滑块25可采用塑料成型方法制成,其上平面部25a与前述经过精加工处理过的阀体13的下平面部13b相接触在一起。该滑块25由旋转轴22支承且可相对于该旋转轴自由地进行旋转,并与被驱动而旋转的阀体13处于滑动配合状态。
如图4所示,在滑块25的轴心位置处设有贯穿由滑块上部25a至下部25b的安装孔28。特别在靠近下部25b侧的安装孔28周围,开有其直径尺寸比该安装孔直径要大的凹陷部29。
此外,在距轴心一定距离的位置处通过与轴心连线呈90°夹角的两个位置处,分别形成有第1排出孔30和第2排出孔31,各排出孔30、31均贯通于整个滑块25,并在上下部25a、25b上分别留有开口30、31。
从上部25a至下部一侧的中间位置处,设有其截面形状为半圆状的气体通道32。该气体通道32的形状,从平面上看呈圆弧状,在其中心部靠近下部25b设有敞开的平衡槽33。
当将前述旋转轴22缓慢地插入到前述安装孔28里后,滑块25即可沿其圆周方向自由转动。前述气体通道32,依据滑块25所处的位置,便可以选择气体通道32的朝向位置,即同时朝向设置在阀体13上的S孔15和E孔16的位置,还是同时朝向C孔17和S孔15的位置。
因而,不管前述的位置选择何种状态,但至少都可保证S导孔15与气体通道32相接通,此外,因与S孔15相连接的S导管11的一端与蓄能器B相连通,所以气体通道32及平衡槽33内常处于低压状态。
当气体通道32处于S孔15和E孔16相对应的状态时,第1排出孔30将与C孔17连通。当气体通道32处于与C孔17和S孔15相对应的状态时,第2排出孔31将与E孔16相连通。
因位于滑块上部25a上的第1、第2排出孔30、31之间的矩形形状的座面34和围绕安装孔28及气体通道32的座面35,在减小滑块上部25a相对于阀体下部13b的接触面积的同时,座面34、35被分开配置在夹有安装孔28的两个部位处,所以可防止滑块25发生倾斜。
滑块的下部25b上,设有第1切槽部36和第2切槽部37。该切槽部36、37均沿滑块25的圆周边缘部设置,其水平视呈圆弧状。
图4中的(D)图表示沿各切槽部36、37断面的展开图,该断面由深度逐渐增加的倾斜部a和具有相同空度的平坦部b所组成。从切槽部一端到倾斜部的最深处为深度相同的平坦部b,从平坦部b的一端到切槽部的另一端则为倾斜部a。
如图5所示,前述套筒26上设有安装用孔39和直径比该安装用孔要大的弹簧支撑用孔39。套筒的圆周上设有向下侧凸出的圆柱形第1凸部40,该凸部与圆周形成一体,同时,在该第1凸部40的圆周部还设有沿径向凸出的第2凸部41,该凸部也与圆周体构成一体。
在以前述安装孔38的轴心作为中心所夹90°角的位置处,设有半圆状的凸起42。该凸起42、42的形状在设置上可与后面将要叙述的控制阀43的第1凸起部46、第2凸起部47相互重迭在一起。
如图2所示,当将旋转轴22插入到安装孔38内后,套筒26将由旋转轴22支承,并可自由地旋转。在旋转轴22的圆周面与弹簧支撑孔之间所形成的空间内收藏有作为弹性构件的线圈弹簧44。
该线圈弹簧44被突出设置在套筒26的上平面上,并与设置在前述滑块的下平面25b上的凹部29相切,这样,便可将滑块弹性地支撑起来。此时,前述滑块将被顶起,在相对阀体13产生一定的摩擦力的状态下将套筒26与滑块相互配合在一起。
此外,依据套筒的旋转位置,套筒26的第2凸部41被安装在前述阀体13上的前述挡块24的挡块体24b阻止住,以防止继续向同方向旋转。
如图6所示,前述控制阀的大部分均为板厚极薄(约0.3mm)的板材,并由沿着板厚方向带有弹性的材料作成。该控制阀的轴芯上设有带有4个平坦面的安装孔45。
在位于与轴芯连接之间夹角为90°的两个位置上分别设有其形状略比半圆形状大的圆形形状的第1突起部46和第2突起部47。在位于该第1、第2的突起部46、47的中间位置处,突出设置有传动器49,该传动器49的前端部形成了中空的夹部48。
如图2所示,控制阀43的安装孔45内嵌装着前述套筒26的一端。控制阀43相对于套筒26的定位,是根据安装孔45与套筒26的配合决定的,正如前面介绍的那样,必须让控制阀43的第1、第2突起部46、47准确地与套筒26的各突起42、42对应位置保持一致。
在装配的状态下,控制阀43与滑块的下平面部25b紧密接触。因而,由于控制阀43所处的位置,前述第1、第2突起部46、47的任意一方将可以打开或关闭开口于滑块下平面部上的前述平衡槽33。
当第1突起部46将平衡槽33封闭后,传动器49的头部48将位于第1切槽部36的平坦部b处,当第2突起部47将平衡槽33封闭后,前述头部48将被设定在位于第2切槽部37的平坦部b处。
例如,当想要从头部48位于各自的切槽部36、37的平坦部b的状态下使控制阀43沿着与倾斜部a相反一侧的圆周方向(图4(C)中顺时针方向)旋转的话,滑块25将从各自的切槽部状态下沿着相同的顺时针方向旋转获得能量。
也就是说,由滑块25的第1、第2切槽部36、37和控制阀43的传动器49组成了让滑块旋转而获得能量的送进机构50。
前述上部组合磁铁27,通过由平滑材料构成的轴套51a,可转动自如地被装嵌在旋转轴22的最下端,通过旋转轴22的最下端装有的止动环51b,可阻止上述上部组合磁铁27的脱落。
该上部组合磁铁27的上部一体突出设置着突条部51c,所述突条部51C依据上部组合磁铁14的旋转位置设定成可使突条部51c与前述套筒26的第1突出部40相互接触。
另一方面,如图1所示,在前述电动机3内的旋转轴2上端处安装有下部组合磁铁52。该下部组合磁铁52,通过磁铁座53固定在由电动机3所构成的转子4的上部。其固定方法是将磁铁座53的中心部插入到转子4的旋转轴2上所形成的止转部位的突起中。
下部的组合磁铁52与上部的组合磁铁27之间设有很小的间隙,两磁铁相互存在着磁力影响,即,在电动机3的驱动旋转作用下将带动下部的组合磁铁一起转动,同时在磁力线的影响下,也将使上部的组合磁铁27沿同方向转动。
此外,将上部的组合磁铁27作为第2磁铁,下部的组合磁铁52当作第1磁铁,这样,便构成了作为电磁耦合装置的磁铁耦合装置54。
由于该磁铁耦合装置54的直径尺寸比由电动机3所组成的定子5的线圈绕组端5a内圆周直径要小,所以,将其设置在线圈绕组端5a的内侧。
下面,介绍有关流体压缩机A和安装在该压缩机内的转换阀动作原理及热泵式冷冻循环系统的工作原理。
起动流体压缩机A中的电动机3,由压缩机的压缩机构对制冷气体进行压缩。例如,当旋转轴2沿正向旋转(从下面看为顺时针方向)时,由于磁铁耦合装置的结构特点,上部的组合磁铁27将相对下部的组合磁铁52,以非接触的状态传递扭矩,并随着旋转轴2与下部的组合磁铁52一同旋转。
当上部的组合磁铁27沿着正向旋转(顺时针旋转),该突条部51c与套筒26上的第1凸部40的圆周面接触后,将使套筒一起同步沿正向旋转。在转动一圈时,便使第2凸部41的侧面受到挡块24挡块体24b的阻挡而停止转动,从而阻止了套筒的旋转。
如图7(A)所示,此时,与前述套筒26装配成一体的控制阀43的传动器49前端的凸出部48将与设置在滑块25上的第1切槽部36中的平坦部b相挂合。
并且,该位置如后述那样,控制阀43的第2突起部47把设置在滑块底面部25b上的平衡槽33封闭住,将此状态下滑块25的位置称为状态L。
一方面,在该L状态下,位于滑块上面部25a上的气体通道32将处于与设置在阀体13上的S导孔15和E导孔16相连通的状态,而且,C导孔17也将与滑块上的第2排出孔31相连通。
当滑块25保持在L状态期间,传动器49的头部因被挡块体24b阻挡住,则使上部的组合磁铁27无法转动,但下部的组合磁铁52却可自由旋转。即,该期间,压缩机构把由蓄能器B中吸进的低压制冷剂压缩成高压气体送入密封壳体1内。
如图8所示,密封壳体1内所充满的高压气体,从滑块25的第2排出孔31和阀体13的C导孔17出来,经由C导管21进入室外热交换器C内。
其后,高压气体制冷剂被室外热交换器C凝缩,经过液化后被送入阻尼装置K中,经过减压膨胀后进入室内热交换器E。然后,由该室内热交换器完成与空调室内的空气进行的热交换,并被汽化。由热交换空气带走汽化过程中的热量之后,以低温除湿的状态吹给空调室。也就是说,状态L就是空调对房间发挥作用的状态。
另外,由前述室内热交换器E汽化的制冷剂,通过E导管20被送到流体压缩机A内。不过,连接该E导管20的E导孔16将根据滑块25上的气体通道32与S导孔15接通,汽化后的制冷剂由E导管20经过气体通道32进入S导孔15和S导管11。
也就是说,低压的汽化制冷剂如果一旦被送进流体压缩机A后,不久,将由流体压缩机中出来,被送到前述的蓄能器B内。然后,经气、液分离后,再重新被送到流体压缩机A的压缩机构之内。
此外,图8所示的55是室内热交换器的温度传感器,56是室外热交换器的温度传感器,57是第1压力传感器,58是第2压力传感器。全部的传感器55~58,均与图1所示的前述控制部7用导线连接,从而构成了输送检测信号的监控系统M。
由空调的制冷运转向制热运转的转换状态被表示为图7的(D)图,将滑块25转换成(D)图的状态称为状态H。有关转换过程叙述如下。
当利用遥控器(图中未画出)等操作部件将运行转换的指令信号输送给控制部7时,控制部7将以第1步骤控制指令控制流体压缩机A中的动机3,使电动机停止转动。
其后,控制部发出第2步骤控制指令控制电动机3,让电动机沿反向旋转。
当设置在电动机3上的下部组合磁铁52反转时,在磁场的作用下,驱动上部的组合磁铁27将沿着同方向(逆时针)旋转。
当上部的组合磁铁27沿同方向刚刚转动一圈时,组合磁铁上的突条部51c将与套筒26上的第1凸部40相反一侧的侧面相接,使套筒沿着相同方向一起旋转。
同时,与前述套筒26形成一体的控制阀43也将沿着逆时针方向旋转,传动器49的头部48从第1切槽部36的平坦部b处移动到倾斜部a处,然后脱离出来。该期内,滑块25的位置将保持在无变化的状态下。
随着控制阀43的移动,第2突出部47离开滑块25的平衡槽33,该平稳槽被打开。因此,密封壳体1内充满的部分高压气体进入平衡槽33,然后进到与该平衡槽相连通的气体通道32内。
因此,由于消除了相对于滑块25的压力差,从而去掉了滑块压向阀体13一侧的力。也就是说,消除了滑块25的上平面部25a与阀体下平面部13b之间的摩擦力,可用极小的扭矩驱动滑块旋转。
此外,控制阀43随着套筒26继续旋转,传动器的头部48离开第1切槽部36,落入第2切槽部37的平坦部b内,最后停止在倾斜部a的位置。
如图7(B)所示,当套筒26刚刚转动一圈时,第2凸部41相反一侧的侧面就被挡块24阻挡住,使套筒停止转动。
应该指出的是,在前面介绍的气体平衡过程中,无论是给电动机3通电保持在加着扭矩的工作状态还是断电的状态,都对性能不会产生任何影响。
下面控制部7第3步的控制是使电动机3沿着正向旋转。
该状态下,上部组合磁铁27的突条部51c离开套筒26的第1凸部40转动一圈后,重新与第2突起部的相反侧的侧面接触,使套筒沿着相同方向(顺时针)转动。
如图7(C)所示,套筒26与控制阀43也一起沿同方向转动,此时,传动器的头部48从第2切槽部37的倾斜部a处移动到平坦部b。
由于切槽部37的结构所致,滑块25将随着控制阀43一起沿同方向旋转。也就是说,送进机构50开始工作。该状态下,第1凸起部46将前述平衡槽33关闭,阻断了流向气体通道32的高压气体。
此时,套筒26、控制阀43及滑块25将随着上部的组合磁铁27一同沿同方向转动。转动一圈,套筒26的第2凸部41被挡块24挡住。
如图7(D)所示,控制阀43随着套筒26一起停止转动且停在同一位置,与此同时,上部的组合磁铁27和滑块25的转动也将停止,该状态被称为状态H。
状态H下,位于滑块上平面部25a的气体通道32将与设置在阀体13上的两个S导孔15和C导孔17相连通,E导孔16将与滑块25的第1排出孔30相连通。
此外,由于第1突起部46与平衡槽33处在一种持续的关闭状态,因而,无法进行气体平衡。
当滑块25、套筒26及上部的组合磁铁27等保持在H状态时,下部的组合磁铁52并不旋转,但上部的组合磁铁27却自由旋转。
如图9所示,压缩机构压缩从蓄能器B吸进低压制冷气体,将其变为高压气体后送到密封壳体1内。密封壳体1内充满的高压气体,经由滑块25的第1排出口30和阀体13的E导孔16进入E导管,被送至室内交换器E内。
高压气体由室内交换器E进行凝缩,并将凝缩的热量排给热交换空气,使该热交换空气的温度上升,并被排到室内使房间温度升高。也就是说,状态H,即是空调机对房间进行制热的过程。
此外,由室内热交换器E液化的制冷剂被关入阻尼装置K内,经减压膨胀后进入室外热交换器C进行汽化。然后通过C导管21被送至流体压缩机A内。
连接着前述C导管21的C导孔17通过滑块25上的气体通道32与S导孔连通,经汽化的制冷剂便从C导管21经过通道32进入到S导孔15和S导管11中。
汽化后的制冷剂先被送入流体压缩机A内,然后,从流体压缩机出来送入上述蓄能器B内。在此被气液分离后,又重新被送到流体压缩机A的压缩机构中。
从制热运行模式向制冷运行模式的转换中可按从图7(D)的状态到同图(B)→同图(C)→同图(A)的前述顺序反复进行。由此,滑块25将由状态H返回到状态L。
这样,滑块25的第1、第2切槽部36、37和可开、闭设置在这里的平衡槽33的控制阀43的第1、第2的突起部46、47相互之间可成对地进行交换。
实际上,在采暖季节里,由暖气运行模式向冷气运行模式的转换,是以由室外热交换器C的进行的除霜作为主要对象的,此时,虽可以相当频繁地进行转换,但采用本发明所提供的转换阀12,能以很轻的转换扭矩,迅速、准确地进行转换,而且不会出现泄漏现象。
也就是说,流体压缩机A的密封壳体1的内压始终为高压,当压缩机为旋转式压缩机时,运转过程中将一直保持为高压状态,当停止运转后,经过一定时间后仅剩下残余压力。
运转中,相对前述转换阀12的滑块25而言,最大时则需要数10kg的压力才能将滑块压紧在滑动片上。为了得到这种压紧力,则需要保证运转中的滑块密封面不会出现丝毫的泄漏。
然而,由于停止运转后残余压力较大,利用电动机3的扭矩无法使滑块旋转。特别要注意的是,在前述的磁铁耦合装置54的结构中,上下部的组合磁铁27、52将出现相互的滑动。
因此,在本发明中,设置了组成送进机构50的控制阀43和切槽部36、37,以便在进行转换滑块25动作之前,打开设置在滑块上的平衡槽33,进行强制性的气体平衡。由此,将大大缩短诸如由制热运行模式转换成除霜运行模式所用的时间,并使转换更加准确无误。
此外,作为一种快速进行气体平衡的装置,前述阻尼装置K采用了电子自动式膨胀阀,该阀可在转换时全部打开。除此之外,还可以采用共用电子膨胀阀和前述送进机构50的办法。
因前述的控制阀43,沿板厚方向具有一定的可挠性,所以该控制阀相对平衡槽33的密封性能很好,加之,由平滑的材料制成,所以相对于滑块25可光滑地进行滑动,准确地与第1、第2切槽部36、37相配合,并滑块25仅沿一个方向转动。
因利用支撑在前述套筒26上的线圈弹簧44,将规定的摩擦力(预压力)加在了滑块25的上平面部25a与阀体13的底平面部13b之间,所以当控制阀43沿滑块的底(下)平面部25b滑动时,即使产生摩擦,也可确保滑块所处的位置。
当上部的组合磁铁27转动时,设置在磁铁上的突条部51c便与套筒26的第1凸部40相接,则使套筒沿同方向转动。正好转动一圈后,套筒26的第2凸部41便被由阀体13伸出的挡块24阻挡住,这样便阻止了套筒的旋转。
于是,上部的组合磁铁27及套筒26,最多可沿正、反方向旋转2圈,这便构成了空转一圈的所谓空载无负荷结构。
也就是说,压缩机构中的活塞利用运转后的残余压力进行运动时,最多虽可使旋转轴2及转子旋转一圈,但在转换阀12中设有可空转一圈的结构,所以,即使没有下达及转换指令,且转子旋转一圈时,也不会出现误动作。
此外,与电动机3作逆向旋转(反时针)的同时进行气体平衡,利用由磁铁耦合装置54所产生的扭矩便可对滑块进行转换,转换所需的时间,可通过气体平衡的快慢及磁铁耦合装置产生的扭矩决定。
另外,气体平稳的速度与设置在滑块25上的平衡孔(通道)33的截面积成比例,所以,当需要尽可能减少转换时间时,最有利的方法是加大平衡孔的直径。
但是,如果将平衡孔33的直径加大到超过规定值,则利用压力让受到负荷作用的控制阀43旋转所需的扭矩值也需加大,因此,将需要增加磁铁耦合装置54的功率,这将给空间的配置和运行成本方面带来不利。
譬如,当1HP的空气调节机以气体的不平衡量为0.5kg/cm3的状态使滑块25旋转时,据实验结果知,平衡孔33的最佳直径应为1~4mm。此时可用的转换时间约在5~10秒的范围内,转换速度是相对快的。
当然不同的运转方式和不同条件下,转换的可能时间也不同。因此,转换时间应根据运转方式预先进行设定,以便确定由逆向旋转到正向旋转所需的时间。
除此之外,也可以采用其它方法,如通过被应用在冷却循环系统中的前述室内、室外热交换器温度传感器55、56和第1、第2压力传感器57、58的监测装置M便可较为简单地进行确定,并且也很可靠。
例如,利用检测室内热交换器E的温度的温度传感器55和检测室外热交换器C的温度的温度传感器56发出的温度检测信号,预先算出高压侧的压力(Pd)和低压侧压力(Pc),然后估算转换时间。
无论压缩机A停止工作或者反向旋转,如果检测到室内热交换器的温度传感器55与室外热交换器的温度传感器56之间的温度差处在一定的范围内,就可判定气体平衡也处在规定范围。
也可以利用第1、第2压力传感器57、58检测出的信号直接计算高压侧的压力与低压侧压力的压差,便可方便判断气体平衡状态。
此外,如果系统不能预先判断出前述滑块25的位置,便也不可能确定后续的运行模式。
但是,如能将前面的运行模式记忆在控制部7中的记忆电路中,前述无法解决的问题将迎刃而解。
然而,当发生了如下情况时,即使想转换滑块25,因错误动作,而不能转换的事,一万也是存在的。即是,在气体平衡不能充分小的场合时,或当滑块25暂时出现了被卡现象不,虽然可由电动机3进行转换动作,但却不能进行完全的转换的场合。
为了能对类似的误动作进行判断,设置了由前述温度、压力传感器55~58等构成的监控装置M,利用对运转情况的监控,便可很容易地做出正确判断。
例如,在制冷运行模式下,尽管室外热交换器(凝缩器)C的温度比室内热交换器(汽化器)E的温度变高,但实际上的采暖运行模式却属于制热运行模式。
此时,如果对各温度传感器55、56实施监控,便可确认阀转换的误动作。然后,然后利用较长的时间使气体平衡的压力达到较为充分后,再对滑块25进行一次转换操作,这样,便可使阀的转换更加完全,并可将其转换成正常运转的方式。
一般情况下,系统在运转后欲停机,至少需要等待3分钟以上才能充分地确认气体的平衡,如果在等系统的停机时间较长(5分钟以上)后进行阀的转换操作,便能断定阀的转换动作是正确的。
因此,欲让电动机3从逆向旋转变为正向旋转则需在一次停机后,才可以进行阀的转换。
当系统前述滑块25的实际位置错开规定位置的状态下运转时,通电给停机中的系统让其进行阀的转换,此时,可将滑块的位置进行预置。
例如,在要进行2次操作时,如从L状态到H状态,然后再返回L状态,可在开始的状态下进行预置。
当前述转子4的旋转速度过快时,将加大了套筒26给予限制阀的冲击力,此时,便会产生不正常的声响或使阀装置发生故障,所以,在对阀进行转换操作时,最好降低转子的旋转速度。
由于本发明采用了变换装置6,所以对流体压缩机A的电动机3进行能力可变控制是十分有利的。
由于将磁铁耦合装置54安装在了位于电动机3上部的定子5的内径上,所以可获得与被称为隔油器一样的作用效果。
与电动机3被长期放置而没有使用时,位于转换阀12内的润滑油将变少,所以在进行实际转换时需要较大的扭矩。当这种可能存在时,应在进行阀转换之前,短时间地让压缩机部进行预备运转,使转换阀12得到润滑。
当对转换阀12进行操作时,由于采用了将具有凸轮机能的第1、第2切槽部36、37及平衡槽33和滑块25整体配置结构,所以大大地减少了零件的个数,同时提高了模型的一体化。
由于在空调机的操作上。采用遥控器对制冷运行模式和采暖运行模式实施指令控制,所以可事先对控制指令进行设定,以便让转换阀12的转换动作同步进行,同时也可正确地获得使用者希望得到的运行模式。
如前所述,前述流体压缩机不仅可作为空调机的冷冻循环装置使用,同时,也适用于冷冻装置,在汽化器(蒸发器)的除霜方面应用本发明更为有效。
此外,在前述的实施状态中,由于采用了将平衡槽33设计在滑块25上的结构,所以,在运行模式转换时,可强制性地对冷冻循环中的高压和低压实施平衡,但本发明的内容决不仅限于此。
譬如,在阀体13上设置平衡通道,另外,在前述旋转轴22上设置切槽部,通过让旋转轴的旋转来实现连通平衡通道和切槽部的措施等都是获得平衡的有效装置。
此外,在对前述滑块25进行转换方面,利用了让电动机的转子4作反向旋转打开平衡槽33后再进行正向旋转来改变滑块的状态,除此之外,通过操纵控制阀43让转子4作反向旋转,便可使滑块25移动到规定位置处。
此外在前述的实施形式中,采用了密封壳体1内的气体均为高压工作方式的流体压缩机A,反之,也可采用密封壳体1内的气体为低压方式的压缩机。
有关采用低压方式压缩机的具体情况可参阅如图10所示的转换阀12A的结构。
也就是说,在图10所示的转换阀中12A中,除了直接安装在密封壳体1上的阀体13A与前面介绍过的不同外,其余的部分均与前面所介绍过的相同,如位于阀体13A下侧的滑块25、控制阀43及套筒26以及上部的组合磁铁27。
前述阀体13A上的E导孔和C导孔(图中未示出)分别被设置在与前面说明过的位置处,并与E导管20和C导管21相连接。S导孔15A(如图所示)被直接开口在密封壳体1内的阀体13A的侧面处。
因此,与密封壳体1相连接的只有两根管子,即E导管20和C导管21,这种结构设置与前面图1所介绍的压缩机相比外观上变得更为简单化了。
沿着前述阀体13A下平面部的圆周端,装有环形腔60,该环形腔60围绕在设置有滑块25、套筒26、控制阀43及上部组合磁铁27的突条部52的圆周面外。该环形腔60通过密封材料61,并相对于上部组合磁铁27,被安装在阀体13A的圆周端上,这样,便可保证环形腔60内部的密封性。
前述环形腔60的圆周面上连接着与压缩机部的排出部(图中未示出)相连通的高压气体引入管62。压缩机构的吸入部(图中未画出)在密封壳体内设有开口。如果采用本结构,可不再需要蓄能器。
在设有这种转换阀12A的流体压缩机里,密封壳体1内充满低压气体。即,密封壳体1内被低压化。
被压缩机部压缩过的高压气体被送进高压引入管62,进入环形腔60内,并一次充满。然后,将根据前面介绍过的转换作用,从C导管21或者E导管出来。
此外,在该实施形式中,采用的是将电动机3配置在压缩机上部的流体压缩机,该压缩机中转换阀12被配置在电动机的上部空间内,当然,也可以采用将电动机设置下部的压缩机。
这就是说,该种压缩机的转换阀12也被配置在密封壳体1的下侧。该状态下,由于转换阀12被浸泡在由位于密封壳体1底部所形成的润滑油油槽部内,所以,在转换机能方面均不会产生任何的故障。反之,倒可以利用润滑油来提高滑块的气体密封效果,同时使转换动作更加圆满。
不过,由于安装在旋转轴2上的下部组合磁铁52是一种经常旋转的部分,所以,从谋求减少旋转阻力的角度来说,倒希望被浸泡在润滑油中。
此外,在前述实施形式中,磁铁耦合装置54是被安装在电动机3的转子4上的,但也可根据需要设计成一个与转子4同步放置的回转体。
例如,如图11所示,如将旋转轴沿水平方向设置,也就是所谓的横置型压缩机,在该压缩机中,可将磁铁耦合部件54A安装在放置式压缩机构70的端部。
具体的说构成缸筒71的辅助轴承72,支承着可自由旋转的轴2A端部。该旋转轴2A的端部从辅助轴承72处伸出,被伸出的端部,设置了第1个驱动用的组合磁铁52A。
位于被动侧的第2个组合磁铁27以及转换阀12的结构与前面所介绍过的完全相同,并具有同样的功能。
此外,在该种实施形式下,虽然采用了2个磁铁相互对置的结构设置构成了磁铁耦合部件54,但可采用一方是磁铁,而另一方采用未经磁化处理的磁性材料制成的结构,也可获得同样的作用效果。
也就是,如果采用经过磁化处理过的第1、第2磁铁的话,当转换阀12的转换结束后,一方的磁铁停转,另一方的磁铁旋转,此时,在一定期间内,由于两磁铁互相之间的磁场为同相,于是将反复地进行吸引、排斥,引起混乱现象,并有可能产生异常的振动。
因此,在上述实施状态下,经过磁化的磁铁受到磁场作用,未磁化过的磁场在相位差的影响下,将被磁化,同时利用吸引作用便可以进行扭矩的传递。另外,即使一方的磁铁处于静止状态,但因两磁铁之间产生的磁场为异相,所以将不会出现混乱现象和振动。
此外,作为一种磁铁耦合部件的替代品,也可以采用一种利用摩擦阻力直接驱动滑块的离合器装置54B。
当电动机3处于停机状态时,将离合器装置54B与第1个离合器73和第2个离合器74连在一起,使电动机3进入“接续”的状态。
当驱动电动机3旋转,转子4的转数一超过额定转数,第1离合器73在调速器(一种旋转中的锤状部件,通过离心力的作用,可使离合器板分离)75的作用下,与第2离合器74分离,并转换到“断”的状态。
当转子4的回转初速较慢而未达到最低转速时,由于第1、第2离合器73、74之间处于相互啮合的状态,所以利用转子4的正向旋转与反向旋转的组合,便可以进行与前述实施相同的阀转换。
如果当电动机作正向旋转各离合器73、74将进入「断」的状态,此时,既不会给转换阀12B的机能带来不好的影响,也不会带来损伤。
此时,如果再利用前述的变换器6控制电动机3,可以自由地控制电动机的旋转速度,则更有效。
此外,在前述实施形式下,滑块上设置有平衡槽33及作为凸轮的第1、第2切槽部36、37,在控制阀43上设置着作为凸轮驱动装置的传动器49,结构得以简化,当然,可将上述部件分别设置。
也就是说,譬如,也可以参照前面图10所介绍的环形腔60内,设置控制阀和平衡槽,将环形腔内的高压气体排放成密封壳体1内的低压空心。
或者,也可在压缩机构中设置平衡机构,在随着停止旋转压缩机的同时,通过压缩机构让平衡机构进行气体平衡。
此外,在前述实施状态下,虽介绍了转换阀12在流体压缩机A方面的应用,但也可将转换阀应用在例如像空调系统中常用的电子自动膨胀阀式的脉冲马达上。
这种阀由于具有步进电机所具有的特征,并可以沿正反向旋转,并备有由控制装置进行气体平衡的机能,所以,即使用很小的扭矩也可以进行转换。
在本发明中,指出了对四通阀的应用例,并介绍了多种等级的阀装置,但同样也可采用三通阀或连动阀等。
权利要求
1.一种转换阀,其特征在于包括有连接着多个流体流路的阀体(13);具有在与该阀体(13)连接的多个流体流路中两条流路之间进行相互流通切换的气体通路(32)的滑块(25);设置在该滑块(25)上,并与前述气体通路(32)和滑块(25)外部相连通的平衡槽(33);自由开闭该平衡槽(33)的控制阀(43);可使该控制阀(43)和前述滑块(25)只能沿一个方向整体移动的送进机构50;可驱动上述滑块(24)沿着正反方向旋转的驱动部(3),通过前述驱动部(3)和送进机构(50),驱动控制阀(43)将平衡槽(33)打开,在消除滑块(25)内外的压力差过程中移动滑块(25),从而完成对前述流体的流路进行的转换。
2.一种流体压缩机,其特征在于在具有压缩机构及电动机的流体压缩机中,权利要求1所述的前述转换阀安装在上述壳体体内。
3.根据权利要求2所述的流体压缩机,其特征在于在该流体压缩机中,上述电动机兼作前述转换阀的驱动部,该驱动部与前述电动机具有磁性耦合装置。
4.根据权利要求3所述的流体压缩机,其特征在于前述的磁性耦合装置由设置在构成电动机的转子上第1磁铁和设置在转换阀上的第2磁铁组成,该两块磁铁相互之间可以非接触状态传递扭矩。
5.根据权利要求4所述的流体压缩机,其特征在于上述第1磁铁及第2磁铁中的任意一块磁铁是由未经磁化过的磁性材料所制成的磁铁。
6.根据权利要求3~5所述的流体压缩机,其特征在于前述磁性耦合装置的直径比构成电动机的定子绕组端的内圆周直径要小,所以磁性耦合装置被配设在前述定子绕组端的内侧。
7.根据权利要求2所述的流体压缩机,其特征在于前述控制阀是由沿板厚方向具有一定可挠性的材料所制成的。
8.根据权利要求2所述的流体压缩机,其特征在于前述送进机构是由设置在前述滑块上有斜度的切槽部及与设置在前述控制阀上的前述切槽部相连接的传动器所组成的。
9.根据权利要求2所述的流体压缩机,其特征在于当前述的送进机构的前述驱动部使滑块沿逆向旋转时,将解除传动器与切槽部之间的连接,让滑块与控制阀之间作相对移动,并打开前述的平衡槽消除压力差。
10.根据权利要求8所述的流体压缩机,其特征在于当前述送进机构的前述驱动部使滑块沿正向旋转时,将传动器挂合在切槽部上,并使滑块和控制块沿同一方向移动,与此同时,控制阀保持在关闭平衡槽的状态,使流体流路得到转换。
11.根据权利要求8所述的流体压缩机,其特征在于设有一种空载装置,当前述送进机构的电动机的旋转圈数处于一圈以内时将阻止前述控制阀的传动器的动作。
12.根据权利要求11所述的流体压缩机,其特征在于前述空载设置被设置在前述驱动部与滑块的挂合部处,该装置可使驱动部与滑块自由分离,并使两者之间沿旋转方向保持有一定间隙。
13.根据权利要求2所述的流体压缩机,其特征在于前述阀体上设有一挡块,当前述电动机驱动滑块沿逆时针方向旋转时,该挡块将限制前述控制阀的转动。
14.根据权利要求2所述的流体压缩机,其特征在于通过控制装置,分别以让前述电动机停转的第1工序,让电动机沿反向旋转的第二工序及让电动机沿正向旋转的第三工序的顺序,对前述转换阀实行控制,以便在打开平衡槽,在缓和滑块内外压力差的过程中进行流体流路的转换。
15.根据权利要求2所述的流体压缩机,其特征在于前述壳体的内层位于前述滑块的外侧,壳体的内部构成了可储存高压流体的压力空间。
16.根据权利要求2所述的流体压缩机,其特征在于前述壳体的内层位于前述滑块的外侧,壳体的内部为一种密封式的壳体,其内部安装有压缩机构,被压缩机构压缩过的高压流体可在密封壳体内得到集流。
17.根据权利要求2所述的流体压缩机,其特征在于利用变换装置可对前述电动机的功率实施变换控制。
18.根据权利要求2所述的流体压缩机,其特征在于利用弹性部件将前述滑块压紧在前述阀体上的。
19.根据权利要求2所述的流体压缩机,其特征在于当电动机的转数一达到规定值,前述的驱动部将通过处于断开状态的离合器将驱动力传递给前述滑块。
20.一种流体压缩机,在壳体(1)内具有压缩机(A)及电动机(3),并设有与壳体(1)内相连接,可相互转换若干个流体流路内的2个流体流路,使其可以相互流通的转换阀(12),其特征在于在前述电动机(3)与转换阀(12)之间设置有磁性耦合装置(54),该磁性耦合装置(54)可将前述电动机(3)的驱动力递给前述转换阀(12)。
21.根据权利要求20所述的流体压缩机,其特征在于上述磁性耦合装置由设置在构成电动机的转子上的第1磁性体及设置在转换阀上的第2磁性体构成,当至少将两个磁性体中的任意一个通过磁化处理作为磁铁使用时,便可使两磁铁以非接触方式传递扭矩。
22.一种热泵式冷冻循环系统,其具有压缩流体的流体压缩机(A),转换压缩前的低压流体及压缩后的高压流体流路的转换阀(12),连接在该转换阀(12)上的室内热交换器(E)及室外热交换器(C),位于室内热交换器(E)与室外热交换器(C)之间的阻尼装置(K),其特征在于前述转换阀(12)包括连接着两个流体流路的阀体(13);设置有可使连接在上述阀体(13)上的若干个流体流路内的2个流体流路相互流通转换的气体通路(32)的滑块(25);被设置在该滑块(25)上,并可将上述气体通路(32)与滑块(25)外部连通的平衡槽(33);可自由开闭该平衡槽(33)的控制阀(43);只沿一个方向让该控制阀(43)和上述滑块(25)移动的送进机构(50);以及可驱动上述滑块(25)沿正反方向转动的驱动部(3),通过前述驱动部(3)和送进机构(50),驱动控制阀(43)将平衡槽(33)打开,在解除滑块(25)的内外压力差过程中,让滑块(25)移动,从而对前述流体流路进行转换。
23.根据权利要求22所述的热泵式冷冻循环系统,其特征在于可在前述转换阀工作之前让流体压缩机进行预运行。
24.根据权利要求22所述的热泵式冷冻循环系统,其特征在于在对上述转换阀进行转换前,开大上述阻尼装置的开口度,以便使高压侧与低压侧的压力得到平衡。
25.根据权利要求22所述的热泵式冷冻循环系统,其特征在于前述转换阀的转换操作可由监控装置进行监控。
26.根据权利要求25所述的热泵式冷冻循环系统,其特征在于设有控制装置,当利用前述监控装置判断出转换阀的转换操作为误动作时,该控制装置可重新下达正确的指令。
27.根据权利要求25所述的热泵式冷冻循环系统,其特征在于前述监控装置就是设置在高压侧及低压侧的至少任一侧的温度传感器或者压力传感器。
全文摘要
本发明公开一种转换阀、流体压缩机及热泵式冷冻循环系统,转换阀具有:连接各流体通路的阀体;设有可相互转换2个流体流路、并相互流通的气体通路的滑块;连通气体通路和滑块外部的平衡槽;自如开闭平衡槽的控制阀;使控制阀和滑块以整体仅沿一方向移动的送进机构;驱动滑块沿正反向旋转的驱动部,用控制阀打开平衡槽,消除滑块内外压力差时移动滑块转换流体流路。
文档编号F16K31/00GK1174317SQ97104280
公开日1998年2月25日 申请日期1997年5月15日 优先权日1996年6月19日
发明者井上年庸, 小津政雄, 长谷川益已, 三浦一彦 申请人:东芝株式会社
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