流体切换阀、具有流体切换阀的设备和冰箱的制作方法

文档序号:10696986阅读:348来源:国知局
流体切换阀、具有流体切换阀的设备和冰箱的制作方法
【专利摘要】本发明提供切换状态数与开口数的比为较大的值的流体切换阀和包括设计成能够实现适合于应用设备的模式的流体切换阀的设备和冰箱。本发明的流体切换阀包括:流体供给部;具有N个开口的阀座;和阀体,其能够以阀体轴为中心相对于阀座相对转动,其阀体滑动接触面与阀座接触,其中,N是4或大于4的自然数,阀体包括:能够使2个开口彼此间开放的阀体槽;和阀体凹部,其形成能够使1个开口相对于流体供给部开放的流通区域,阀体能够随着相对转动来切换开口对流体供给部的开闭和开口彼此间的开闭,对于N个开口中的1个以上的开口,能够使开口经由流通区域相对于流体供给部开放,并且将经由阀体槽的开口彼此间的开闭状态切换为3种状态。
【专利说明】
流体切换阀、具有流体切换阀的设备和冰箱
技术领域
[0001 ]本发明涉及流体切换阀、具有流体切换阀的设备和冰箱。
【背景技术】
[0002]作为本发明的【背景技术】,已知专利文献1、2。
[0003]专利文献I公开了一种能够将一个流入口A与4个连通口(port,阀孔)B?E的连通状态切换为5种状态的五通阀(0059、0061段,图17、20、22等)。专利文献I中,阀体80摆动而使连通口 B?E开闭(0099段)。4个连通口 B?E中,从阀体滑动接触面81露出的连通口与流入口 A连通,其它的2个以上的连通口 B?E能够通过连通凹部82而连通。例如,在图17的第二状态中,从阀体滑动接触面81露出的连通口B与流入口 A连通,连通口D与连通口E通过连通凹部82连通。同样地,在图17的第三状态中,从阀体滑动接触面81露出的连通口 B与流入口 A连通,连通口 D与连通口 C通过连通凹部82连通。
[0004]专利文献2公开了一种将各入口阀孔15配置在以转动轴为中心的第一圆周17和第二圆周18上,使油压挖掘机的先导压力模式切换阀小型化的发明(摘要)。其中,入口阀孔15与入口侧开口 20的连接关系、出口阀孔28与出口侧开口 24的连通关系能够切换(0037、0043、0045段,图 6 ?12等)。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:日本特开2014-211181号公报
[0008]专利文献2:日本特开2008-82161号公报

【发明内容】

[0009]发明要解决的技术问题
[0010]流体切换阀能够应用于各种设备。为了提高应用流体切换阀的设备的设计自由度,例如,希望流体切换阀可实现的状态数与流体切换阀可开闭的阀孔数的比为较大的值。另外,还希望实现能够根据所应用的设备的不同,来选择与各阀孔、流入口连接的部件的配置、所实现的切换状态的优选结构的设计。
[0011]专利文献I中,在使某个阀孔与流入口A连通的状态下,由连通凹部82连通的连通口 B?E的模式(pattern)为2种以下。虽然使用4个阀孔能够实现5种状态,但在状态数与阀孔数的比值这一点上还存在改进的余地。
[0012]专利文献2中没有公开将配置在第一圆周上的入口阀孔与配置在不同于第一圆周的第二圆周上的入口阀孔相连的结构、使用凹部25等增加切换模式的技术思想。
[0013]解决问题的技术手段
[0014]鉴于以上状况,本发明的流体切换阀包括:流体供给部;具有N个开口的阀座;和阀体,该阀体能够以阀体轴为中心相对于该阀座相对转动,且阀体滑动接触面与所述阀座接触,所述流体切换阀的特征在于:N是4或大于4的自然数,所述阀体包括:能够使2个上述开口彼此间开放的阀体槽;和阀体凹部,该阀体凹部形成能够使I个上述开口对上述流体供给部开放的流通区域,上述阀体能够与上述相对转动对应地切换上述开口对上述流体供给部的开闭和上述开口彼此间的开闭,关于上述N个开口中的I个以上的开口,能够使该开口经由上述流通区域对上述流体供给部开放,并且将经由上述阀体槽的上述开口彼此间的开闭状态切换为3种状态。
【附图说明】
[0015]图1是表示第一实施方式的流体切换阀的外观的立体图。
[0016]图2是图1的F-F截面图。
[0017]图3是假设拆下定子壳和阀壳而透视时的第一实施方式的流体切换阀的立体图。
[0018]图4(a)是图1的M方向的向视俯视图,图4(b)是K-K截面图。
[0019]图5是表示第一实施方式的转子小齿轮、惰轮和阀体的结构的立体图。
[0020]图6是第一实施方式的开口和阀体滑动接触面的正面图。
[0021]图7是表示第一实施方式的开口数为4的流体切换阀的切换状态的图。
[0022]图8是表示第一实施方式的开口数为5至6的流体切换阀的切换状态的图。
[0023]图9是表示第二实施方式的流体切换阀的开口的配置和阀体滑动接触面的形状的说明图。
[0024]图10是表示第二实施方式的流体切换阀的阀体的转动和开口的开闭状态的说明图。
[0025]图11是表示第三实施方式的流体切换阀的开口的配置和阀体滑动接触面的形状的说明图。
[0026]图12是表示第三实施方式的流体切换阀的阀体的转动和开口的开闭状态的说明图。
[0027]图13是表示第四实施方式的流体切换阀的开口的配置和阀体滑动接触面的形状的说明图。
[0028]图14是表示第四实施方式的流体切换阀的阀体的转动和开口的开闭状态的说明图。
[0029]图15是在第五实施方式的冰箱的正面外观图上标注了流体回路的概要内容的图。
[0030]图16是第五实施方式的流体回路的回路图。
[0031]图17是表示第五实施方式的流体回路的第一模式的图。
[0032]图18是表示第五实施方式的流体回路的第二模式的图。
[0033]图19是表示第五实施方式的流体回路的第三模式的图。
[0034]图20是表示第五实施方式的流体回路的第四模式的图。
[0035]图21是表示第五实施方式的流体回路的第五模式的图。
[0036]图22是表示第五实施方式的流体回路的第六模式的图。
[0037]图23是表示第五实施方式的流体回路的第七模式的图。
[0038]图24是表示第五实施方式的流体切换阀的各状态与流体回路的各模式间的对应情况的图。
[0039]图25是对于在第五实施方式的流体回路中应用第一实施方式中说明的流体切换阀的情况和应用第四实施方式中说明的流体切换阀的情况,分别表示所实现的模式的图。
【具体实施方式】
[0040]以下一边参照附图一边对本发明各实施方式进行详细说明。对于同样的构成部件标注同样的附图标记并省略相同的说明。
[0041 ]《第一实施方式》
[0042]根据本实施方式,能够提供改进了切换状态数与开口数的比的流体切换阀。特别是,能够对流体供给部开放某个开口并且利用阀体槽切换为3种状态。
[0043 ]〈流体切换阀60的结构和动作〉
[0044]对流体切换阀60的结构和动作进行说明。首先,作为具有N个开口的流体切换阀60的一个例子,对相当于N=4的五通阀进行说明。
[0045]图1是表示本实施方式的流体切换阀60的外观的立体图。图2是图1的F-F截面图。图3是从流体切换阀60拆下定子壳61和阀壳66进行透视时的流体切换阀60的立体图。图4
(a)是拆下了阀壳66、阀体80和惰轮79时的图1的M向视(正面看)图,图4(b)是K-K截面图。图5是表示转子小齿轮75、惰轮79和阀体80的结构的立体图。
[0046][流体切换阀60的概要]
[0047]在构成流体切换阀60的外装的筒状的定子壳61的内部,形成有卷绕有线圈的筒状定子62。在定子壳61形成有向外侧凸出的连接器壳63。在连接器壳63内设置有连接器65。连接器65具有将来自定子62的线圈的配线连接到外部驱动电路的连接引脚64。
[0048]转子70是具有磁体的电动机的转子。当将连接引脚64与驱动电路连接而对定子62的线圈通电时,定子62产生磁场,磁场经由阀壳66施加于转子7 O的磁体,转子70绕阀体轴71旋转。该电动机能够构成为步进电动机。
[0049 ]有底筒状的阀壳66覆盖阀体80,抑制从作为流体供给部的一个例子的流入口 A供给的流体扩散到流体切换阀60的外部。阀壳66的上侧与定子62的内周部嵌合。图2中,在阀壳66的下侧的开口端接合有阀座板67。
[0050]阀座板67包括厚度彼此不同的3个同心圆状的板,一体地形成有第一阀座板部67a、直径小于第一阀座板部67a且较厚的第二阀座板部67b、直径大于第一阀座板部67a且较薄的第三阀座板部67c。
[0051 ] 在阀座板67连接有可流通流体的流入管68和4个连通管69。第一阀座板部67a具有流入口 A,第二阀座板部67b具有4个开口 B_1、B_2、8_3和8_4。流入口 A将在流入管68中流动的流体供给到阀壳66内部。4个开口 B_1?B_4各自使流体流通到4个连通管69b?69e的各个中。流入口 A和开口 B_1?B_4分别与阀壳66的内部连通。另外,与阀体80抵接的阀座板67的部分为磨削精加工面90。
[0052]阀体轴71是转子70和阀体80的转动中心。当转子70旋转时,旋转力经由与转子70连接的转子小齿轮75、阀体轴71、惰轮79、惰轮轴78传递至阀体80。这样,阀体80相对于阀座板67转动。在阀座板67的中心位置形成有用于嵌合阀体轴71的有底的转子轴孔72。
[0053]在转子小齿轮75的下端部的旋转轴的周围设置有形成为凸部的转子驱动部前端76,该转子驱动部前端76载置在阀体80的上表面。转子小齿轮75和阀体80配置成可分别经由转子驱动轴孔77和阀体轴孔85绕着共用的中心轴即阀体轴71自由旋转。
[0054]在阀体80形成有从阀体齿轮83的外周凸出的限动件84。当阀体80转动规定角度时,限动件84与惰性小齿轮79a下侧的惰轮限动件79c抵接,限制阀体80的转动。
[0055]另外,限动件84被设置成,使得阀体80可转动的角度大于后述的流体切换阀60各状态的切换动作所需要的角度。
[0056][流入口A、开口 B_1?B_4]
[0057]开口 B_1?B_4分别设置在从阀体轴71起大致相等距离的位置。开口 B_1?B_4在圆周方向上按B_1、B_2、B_3、B_4的顺序顺时针排列,开口 B_I与B_4在圆周方向上相邻。并且,各开口 B_1?B_4以阀体轴71为中心以大致相等角度配置。例如,开口为N个的流体切换阀60被配置成,各开口的一部分与内切于以阀体轴71为中心的虚拟圆的正N边形的各个顶点重叠。
[0058]另外,开口B_1?B_4中开口 B_1最接近流入口 A。流入口 A隔着开ΠΒ_1位于阀体轴71的相反侧。惰轮轴78隔着阀体轴71设置在流入口 A的相反侧。另外,各开口 B_1?B_4的直径并不特别受限制,只要各开口的一部分位于上述的顶点位置即可,可以使它们彼此大致相等。
[0059][阀体滑动接触面81]
[0060]图6是开口B_1?B_4和阀体滑动接触面81的正面图。作为阀体80的一个面的阀体滑动接触面81在与设置有开口 B_1?B_4的磨削精加工面90接触的同时,以阀体轴71为中心转动。阀体80相对于阀座板67转动,从而能够对设置于阀座板67的开口 B_1?B_4进行开闭。另外,无论阀体80的转动如何,流入口 A都能够将流体供给到阀壳66内部。
[0061 ][流体流通部82]
[0062 ]在阀体滑动接触面81设置有流体流通部82 ο流体流通部82包括阀体槽82a (第一阀体槽)、阀体槽82b (第二阀体槽)和阀体凹部82c。以下将从阀体轴71 (阀体轴孔85)观察阀体凹部82c时,位于逆时针侧的阀体槽82称作阀体槽82a,位于顺时针侧的阀体槽82称作阀体槽 82b。
[0063 ]阀体槽82a、82b是设置于阀体滑动接触面81的槽,在图6所例示的阀体滑动接触面81的正面图中,在其与2个或3个以上的开口重叠时,流体能够在这些开口间移动。
[0064]在圆周方向上相邻的2个开口分别以阀体轴71为中心具有大致0a=(36O/N)°的角度。此处以N=4为例进行说明,因此0a = 90°。
[0065]阀体槽82a、82b能够设置成,在各开口B_1?B_4所位于的上述虚拟圆上,将大致离开0a的2个点连接。例如,在各开口所位于的虚拟圆上,如图6所示的例子那样,能够设置成延续大致0a的圆弧形状。以下将如上所述阀体槽82a、82b将虚拟圆上的离开规定角度的2个点连接这一状况称作将圆“截取”。另外,阀体槽82a、82b也可以设置成截取比大致0a大的范围。
[0066]阀体凹部82c是阀体滑动接触面81的外周比上述虚拟圆靠径向内侧的部分。阀体凹部82c随阀体80的转动而使开口 B_1?B_4分别露出于阀壳66内部。从流入口 A供给到阀壳66内部的流体,流入到露出于阀壳66内部的开口 B_1?B_4中。即,阀体凹部82c使从流入口 A供给的流体流通到露出的开口中。
[0067]此处举例说明的阀体80中,构成了由通过阀体凹部82c的圆周方向上的2个端部的各个和阀体轴71的2条直线夹着的、且隔着阀体轴71位于阀体凹部82c的相反侧的区域C(参照图6),在包含于该区域C中的上述虚拟圆的一部分中,包含阀体滑动接触面81的一部分。即,在包含于上述区域C中的上述虚拟圆的至少一部分中,没有设置阀体槽82a、82b。
[0068][开口的开放与封闭]
[0069]以下将阀体槽82a、82b与2个或3个以上的开口重叠的状态,或阀体凹部82c与开口重叠使得开口露出于阀壳66内部的状态称作开口开放。并且,将阀体槽82a、82b与I个以下的开口重叠的状态,或开口与阀体滑动接触面81重叠的状态称作开口封闭。
[0070]S卩,开口开放的状态指的是流体能够经由流体流通部82在某个开口与其它的开口或流入口 A之间流通的状态。而开口封闭的状态指的是阀体滑动接触面81、阀体槽82a、82b抑制流体在某个开口与其它的开口或流入口 A之间流通的状态。
[0071]阀体槽82a、82b同时开放的开口的个数随所应用的设备的不同而存在不同,但在后述的作为设备的一个例子的冰箱中优选为共计2个。即,I个成为对于阀体槽82a、82b的流入口,另I个成为流出口,因此制冷剂均匀地通过阀体槽82a、82b。在为3个以上的情况下,例如I个为流入口 2个为流出口的情况下,制冷剂分流到2个流出口流出,因此从各个流出口流出的制冷剂流量减少,并且制冷剂流量的分配随着与流出口对应的流路阻力的大小而变化,因此制冷剂流量不会保持一定。
[0072]另外,在为冰箱的情况下,阀体凹部82c同时开放的开口的个数同样地优选为I个。当为2个以上时,在各开口流动的制冷剂流量降低而导致制冷能力减小,并且制冷剂流量的分配根据与多个开口分别对应的流路阻力的大小而变化,因此难以稳定地获得制冷能力。
[0073]不过,包括冰箱在内,也可以根据设备的设计而由阀体槽82a、82b同时开放3个以上的开口,或由阀体凹部82c同时开放2个以上的开口。
[0074]〈流体切换阀60的状态数〉
[0075]图7是表示相当于开口B的个数N为4的流体切换阀60的五通阀的切换状态的图。已参照图6进行了说明的流体切换阀60在图7中相当于五通阀5-1。在图7中,对于每一个因阀体凹部82c而露出的开口,阀体槽82a、82b所开放的开口的组合存在3种,因此按每3种进行划分而归类为最上行所示的数值“I”?“4”。
[0076]图8是表示开口B的个数N为5和6的流体切换阀60的切换状态的图。在图8中,仅表示了开口B中的开口B_3由阀体凹部82c开放的切换状态,对于其它的(N-1)个开口由阀体凹部82c开放的情况,由于仅是开口的位置不同而图示上是重复的,为避免这一状况而不再示出。是与上述五通阀同样的考虑方式,因此本领域技术人员应当能够理解。
[0077]首先,针对例示的阀中的五通阀5-1、六通阀6-1、6_2、七通阀7-1、7_2进行说明。阀体凹部82c对于每一个开口能够在使开口相对于流入口A开放的状态下,对阀体槽82a、82b所开放的开口的组合进行3种切换。
[0078]此处,为了便于说明,将某个开口B_i重叠于阀体凹部82c的角度范围的中央时(在本实施方式中,为某个开口 B_i位于阀体凹部82c所截取的圆弧的中央时)的状态称为原点状态。作为原点状态,例如能够列举图6所例示的状态、图7的最上行的数值“I”?“4”中分别与“阀体角度”行所示的角度为-9a、O、+0a、+20a依次对应的状态、以及图8中与最上行所示的角度O对应的状态。这是关于该开口B」的第一种切换状态。此时,阀体槽82a、82b各自与小于2个开口重叠。
[0079]以下对于阀体80相对于阀座板67的转动,令顺时针的转动为正,逆时针的转动为负。另外,令阀体凹部82c所截取的圆弧的角度为2 X ΘΡ。此时,ΘΡ能够设定为开口的角度范围(例如通过阀体轴孔85且与开口[1相切的2根直线所成的角度)的I倍以上。另外,ΘΡ也可以是使得2 X θρ = 0a或2 X θρ> 0a成立的值。
[0080]当阀体80从原点状态起转动+θρ时,阀体槽82a、82b中的一者与2个开口重叠。这是关于该开口 B_i的第二种切换状态。当阀体80从原点状态起转动_θρ时,阀体槽82a、82b中的另一者与2个开口重叠。这是关于该开口 B_i的第三种切换状态。
[0081]同样的切换状态对于各个开口都能够实现,因此例示的流体切换阀60中,五通阀5-1、5-2、六通阀6-1、6-2、七通阀7_1、7_2能够实现开口个数N的3倍的切换状态。
[0082]另一方面,示例的流体切换阀60中,六通阀6-3和七通阀7-3被设计成2个阀体槽82a、82b分别同时与2个开口重叠。该情况下,在第一种切换状态时,阀体槽82a、82b各自与2个开口重叠。第二种切换状态和第三种切换状态下,阀体槽82a、82b对开口的开放组合相同,开口均封闭。由此,如图8中示例的那样,六通阀6-3和七通阀7-3对于每个开口能够实现2种切换状态。即,能够实现开口个数N的2倍的切换状态。
[0083]另外,示例的流体切换阀60中,五通阀5-2的阀体槽82为I个,该阀体槽82以大致2X 0a的角度范围截取上述虚拟圆而形成。该情况下也与五通阀5-1等同样地,能够实现开口个数的3倍的切换状态。当阀体槽82的长度较长时,在阀体槽82中流通的流体的压力产生使阀体80离开阀座板67的力。因此,当阀体槽82为2个时,容易缩短阀体槽82的长度,因此较为优选。此外,当阀体槽82为2个时,容易具有后述第二实施方式等中说明的结构。
[0084][第一实施方式的总结]
[0085]根据本实施方式,与作为一个例子说明的五通阀同样地,在阀体凹部82c使某个开口 B_i (i = I,2,……,N)相对于流入口 A开放的状态下,阀体槽82a、82b的开放状态能够切换为3种状态。即,能够提供最大可实现开口数(阀孔数)的3倍的切换状态的流体切换阀。开口数并不特别受限制,只要为4个(五通阀)或5个(六通阀)以上即可。即,根据本实施方式,能够提供可实现的切换状态数是能够进行(3XN)种切换、开口数4个的(N+1)通阀。另外,如上所述,也能够提供切换状态数为(2XN)种、2个阀体槽各自能够同时开放2个开口(共计4个)的流体切换阀。
[0086]《第二实施方式》
[0087]以下说明本发明第二实施方式。本实施方式的结构除以下点之外能够与第一实施方式相同。
[0088]根据应用流体切换阀的设备的不同,相比于提供第一实施方式中说明的可实现全部切换状态的流体切换阀,提供可省略一部分切换状态的流体切换阀有时更为优选。根据本实施方式,在将流体切换阀应用于设备等中的情况下,与其用途或功能相应的流体切换阀的设计方法和应用了该设计方法的流体切换阀的结构等能够变得明确。例如能够提供下述流体切换阀60:对于N个开口 B_i (i = I,2,……,N)中的I个或2个或3个以上的i,在开口 B_i因阀体凹部82c而相对于流入口 A开放的状态下,能够将阀体槽82a、82b的开放状态切换为3种状态,而对于其它的开口,能够将阀体槽82a、82b的开放状态切换为2种或I种状态。
[0089]本实施方式中,作为(N+1)通阀的一个例子,对N= 4的五通阀进行说明。本实施方式的流体切换阀60中,切换状态在每次阀体80相对于阀座板67转动步进转动角度θρ时发生变化。本实施方式中对θρ = 45的例子进行说明。
[0090][使配置开口的虚拟圆周为多个]
[0091 ]图9是表示本实施方式的开口 B_1?B_4的配置和阀体滑动接触面81的结构的阀体滑动接触面81的正面图。为使说明易于理解,图9(a)中对阀体滑动接触面81标注阴影线,图9 (b)中对流体流通部82标注阴影线。另外,在图9(b)中,表示了阀体80每相对于阀座板67转动步进转动角度θρ时的各开口B j?B_4的位置。而且,在图9(b)中描绘了在阀体轴71彼此相交的3根虚拟的直线,各个相邻的2根直线形成θρ = 45°的角度。
[0092]开口 Β_1、Β_3设置在从阀体轴71起大致相等距离d2(外周半径)的位置。开口 Β_2、Β_4设置在从阀体轴71起大致相等距离dl (内周半径)的位置。其中,d2>dl。以下将以阀体轴71为中心的半径d2的圆称作外周圆,将半径dl的圆称作内周圆。另外,0a能够为θρ的大致整数倍,优选为大致2倍或大致3倍。
[0093]以下为了便于说明,将图9(a)所示的开口Β_3位于阀体凹部82c所截取的外周圆的圆弧中央的状态称作原点状态(转动角度θ = 0°)。阀体凹部82c如图9(b)所示,以Θ1 = 2 X θρ= 90°的范围截取外周圆的圆弧。
[0094]各开口8_1?8_~0 = 4)在圆周方向上按8_1、8_2、8_3、8_4的顺序顺时针排列,在圆周方向上相邻的开口所位于的圆周彼此不同。本实施方式中,与位于内周圆上的开口Β_
2、Β_4分别相邻的开ΠΒ_1、Β_3,位于作为与内周圆不同的圆的外周圆上。同样地,与位于外周圆上的开口 Β_1、Β_3分别相邻的开ΠΒ_2、Β_4,位于作为与外周圆不同的圆的内周圆上。
[0095][阀体槽82a、82b]
[0096]阀体槽82a、82b能够开放在圆周方向上相邻的2个开口而使得流体能够流通。阀体槽82a所截取的圆弧的角度和阀体槽82b所截取的圆弧的角度各自为0a以上。例如,如图9
(b)所示的例子那样,阀体槽82a的2个端部隔开Θ4 = 2ΧΘΡ = Θ&以上,同样地,阀体槽82b的2个端部隔开Θ5 = 2Χ 0p = 0a以上。
[0097]在阀体滑动接触面81的正面图中,阀体槽82a、82b能够形成为关于将阀体凹部82c所截取的角度2等分且通过阀体轴71的直线彼此大致对称的形状。该直线在图9中表示为通过开口 B_1和开口 B_3的虚拟的直线。此处,阀体槽82a、82b彼此“大致对称的形状”指的是,只要在与配置了开口的虚拟的2个圆周重叠的区域中对称即可。阀体凹部82c在这一点上也是同样的。
[0098]阀体槽82a包括以角度Θ4的范围截取内周圆的流通区域S3,和与流通区域S3相连且延伸至外周圆的圆周上的流通区域S4。
[00"] 流通区域S3截取Θ4 = Qa = 90°或更大的圆弧。另外,流通区域S3能够形成为大致圆弧形状。
[0100]流通区域S4设置在流通区域S3的端部中远离阀体凹部82c的一侧。流通区域S4能够与内周圆或外周圆的径向大致平行。另外,流通区域S4的径向长度为(d2-dl)或更长。
[0101]阀体槽82b包括以角度Θ5的范围截取内周圆的流通区域S5,和与流通区域S5相连且延伸至外周圆的圆周上的流通区域S6。
[0?02] 流通区域S5截取Θ5 = Qa = 90°或更大的圆弧。另外,流通区域S5能够形成为大致圆弧形状。
[0103]流通区域S6设置在流通区域S5的端部中远离阀体凹部82c的一侧。流通区域S6能够与内周圆或外周圆的径向大致平行。另外,流通区域S6的径向长度为(d2-dl)或更长。
[0104]此外,流通区域S4、S6所截取的外周圆的角度能够与后述的Θ0相同,能够为能够与开口 B_1、Β_3的大致整体重叠的角度。
[0105][阀体凹部82c]
[0106]通过阀体80相对于阀座板69的转动,流体可流通的流通区域S1、S2与阀体凹部82c一起绕阀体轴79转动。以下将阀体凹部82c描述为包括流通区域S1、S2。阀体凹部82c能够形成为,在阀体滑动接触面81的正面图中关于通过阀体凹部82c的中央和阀体轴71的上述的直线大致对称的形状。
[0107]阀体凹部82c包括以角度Θ1= 2ΧΘΡ的范围截取外周圆的流通区域SI,和位于流通区域SI的中央侧且与流通区域SI相连,以角度Θ0的范围截取内周圆的流通区域S2。流通区域SI包括比所截取的外周圆的圆弧更靠径向外侧的区域。流通区域S2优选在一部分中包括通过流通区域SI所截取的外周圆的中央和阀体轴孔85的直线。
[0108]从流入口 A供给的流体能够在流通区域SI和流通区域S2中流通。因此,当开口 B_i因与流通区域S1、S2重叠而露出于阀壳66内部时,该开口B_i对流入口A开放。即,从流入口A供给的流体流入到该开口。本说明书中也将该状态描述为开口与阀体凹部82c重叠。
[0109]本实施方式中Θ1 = (2 X ΘΡ),但也可以为比这更大的值。另外,Θ0大于0°且小于Θ1。更具体而言,Θ0的下限能够是能够与开ΠΒ_2、Β_4的大致整体重叠的角度。另外,通过使Θ0的上限小于Θ1,能够使内周圆上的开ΠΒ_2、Β_4与阀体凹部82c重叠的角度范围不同于外周圆上的开口B_1、B_3与阀体凹部82c重叠的角度范围。因此,对于内周圆上的开ΠΒ_2、Β_4,能够减少使阀体80转动时可实现的利用阀体槽82a、82b的切换状态数。这一点将在后文中另外叙述。由此,能够根据流体切换阀60所应用于的设备的用途,省略流体回路所实现的模式的一部分。
[0110][流通区域的分布]
[0111]流通区域S4、S6中的与连接于流通区域S3、S5的端部不同的部分,位于阀体凹部82c的流通区域S1、S2中的、所截取的圆弧的角度较大的流通区域SI所处的一侧的圆周上。
[0112]另外,流通区域S3、S5位于阀体凹部82c的流通区域S1、S2中的、所截取的圆弧的角度较小的流通区域S2所处的一侧的圆周上。即,阀体槽82a、82b中的例如截取圆上的隔开0a的2个点的部分位于流通区域S2所处的一侧的圆周上。
[0113][间隔部94]
[0114]在阀体槽82a、82b各自与阀体凹部82c之间存在阀体滑动接触面81的一部分。将其称作间隔部94。
[0115]更具体而言,在阀体槽82a、82b各自的阀体凹部82c侧的端部或端部附近的径向外侧,存在流通区域SI的一部分,在阀体槽82a、82b各自的阀体凹部82c侧的端部的圆周方向侧,存在流通区域S2。位于该阀体槽82a、82b的端部与流通区域SI的径向之间的部分或该阀体槽82a、82b的端部与流通区域S2的圆周方向之间的部分的阀体滑动接触面81为间隔部94ο
[0116]利用间隔部94能够抑制阀体槽82a或阀体槽82b中流动的流体因自身的压力而越过间隔部94泄漏至阀体凹部82c中。间隔部94的范围越大越能够高效地抑制流体的泄漏,因此较为优选。
[0117][开口在径向上的隔开间隔]
[0118]配置有开口的2个圆周的直径的差[2 X (d2-dl)]大于开口 B_1?B_4的直径。另外,各开口 B_1?B_4配置成,与开口 B_1、B_3的内周相切的虚拟圆的直径大于与开ΠΒ_2、Β_4的外周相切的虚拟圆的直径。通过像这样配置开ΠΒ_1?Β_4,能够抑制内周圆侧的流通区域S2、S3和S5与外周圆侧的开口 Β_1、Β_3重叠,而且能够抑制外周圆侧的S1、S4和S6与内周圆侧的开ΠΒ_2、Β_4重叠。
[0119][流体切换阀的状态数]
[0120]图10是表示本实施方式的流体切换阀60所实现的8种状态的图。流体切换阀60中,如上所述,内周圆上的开口 Β_2、Β_4与阀体凹部82c重叠的角度范围较小,因此使开口 Β_2、Β_4分别相对于流入口 A开放的条件下的切换状态的组合从第一实施方式的3个减小到I个,能够减少一部分。即,作为流体切换阀60的一个例子的五通阀所实现的状态数比12小4。
[0121]以下按阀体凹部82c所开放的开口,对各状态中的流入口A与开口的开放状态进行说明。
[0122]((4)原点状态)
[0123]在转动角Θ= 0°的原点状态(第四状态)中,开口 B_3因阀体凹部82c而从阀体80露出,露出到阀壳66内部。因此,流入管68和连通管69d经流入口 A、阀壳66和开口 B_3连通,流体能够流通。开口 3_2和8_4封闭,与其它的开口和流入口 A彼此间的流体流通受到抑制。
[0124]因此,如果例如在具有用于形成包括流入管68和连通管69d的循环的流体回路的设备中应用流体切换阀60,则对于该设备能够实现一个模式。
[0125]((5)第五状态)
[0126]第五状态是阀体80相对于阀座板69从原点状态起转动了大致+θρ的状态。即,转动角度Θ为大致+θρ = 45°。
[0127]在第五状态中,开口Β_3因阀体凹部82c而露出到阀壳66内部。并且,开口Β_1、Β_4由阀体槽82b开放。因此,流体能够在连通管69b与69e之间流通。
[0128]因此,如果例如在具有下述流体回路的设备中应用流体切换阀60,该流体回路中连通管69d与连通管69b和连通管69e中的一者连接且另一者与流入管68连接,则对于该设备能够实现一个模式。开口B_2封闭,与其它的开口和流入口A彼此间的流体的流通受到抑制。
[0129]((3)第三状态)
[0130]第三状态是阀体80相对于阀座板69从原点状态起转动了大致-θρ的状态。
[0131]在第三状态中,开口Β_3因阀体凹部82c而露出到阀壳66内部。并且,开口Β_1、Β_2由阀体槽82a开放。因此,流体能够在连通管69b与69c之间流通。
[0132]因此,如果例如在具有下述流体回路的设备中应用流体切换阀60,该流体回路中连通管69d与连通管69b和连通管69c中的一者连接且另一者与流入管68连接,则对于该设备能够实现一个模式。开口B_4封闭,与其它的开口和流入口A彼此间的流体的流通受到抑制。
[0133]((8)第八状态)
[0134]在转动角度Θ为大致+4 X θρ = -4 X ΘΡ= 180°的第八状态中,开口因阀体凹部82c而露出到阀壳66内部。开口 Β_2、Β_3和^4封闭,与其它的开口和流入口 A彼此间的流体的流通受到抑制。
[0135]((I)第一状态)
[0136]第一状态是转动角度Θ为大致-3X ΘΡ = —135°的状态。
[0137]在第一状态中,开口因阀体凹部82c而露出到阀壳66内部。并且,开口B_2、B_3由阀体槽82b开放。开口B_4封闭,与其它的开口和流入口 A彼此间的流体的流通受到抑制。
[0138]((7)第七状态)
[0139]第七状态是转动角度Θ为大致+3X θρ =+135°的状态。
[0140]在第七状态中,开口B_1因阀体凹部82c而露出到阀壳66内部。并且,开口Β_3、Β_4由阀体槽82a开放。开口B_2封闭,与其它的开口和流入口 A彼此间的流体的流通受到抑制。
[0141]((6)第六状态)
[0142]第六状态是转动角度Θ为大致+2X θρ = +90°的状态。
[0143]在第六状态中,开口Β_4因阀体凹部82c而露出到阀壳66内部。开口8_13_2和8_3封闭,与其它的开口和流入口A彼此间的流体的流通受到抑制。
[0144]((2)第二状态)
[0145]第二状态是转动角度Θ为大致-2X θρ = -90°的状态。
[0146]在第二状态中,开口 Β_2因阀体凹部82c而露出到阀壳66内部。
[0147]开口B_13_3和8_4封闭,与其它的开口和流入口 A彼此间的流体的流通受到抑制。
[0148][与各开口对应的状态数]
[0149]如上述所说明的那样,本实施方式的流体切换阀60的开口B_1、B_3满足因阀体凹部82c而从阀体80露出的条件,并且能够切换为3种状态。另一方面,开口 B_2、B_4仅能够实现I种状态。以下将开口B_1、B_3这样的能够实现3种状态的开口称作非退化口,将能够实现I种或2种状态的开口称作退化口。
[0150]本实施方式中,因为在外周圆上和内周圆上分别配置有2个开口,所以非退化口和退化口各为2个,但通过改变开口的位置、阀体槽82的形状,能够任意地设定非退化口和退化口的个数。
[0151]另外,本实施方式的退化口所实现的状态数为I,但也能够通过调整阀体凹部82c的角度而使状态数为2。
[0152][状态的切换]
[0153]通过使阀体80相对于阀座板69按θρ转动,能够依次切换第一?第八状态。并且,由于转动是圆周方向上的移动,因此第八状态和第一状态也能够过渡至对方。不过,若利用上述的限动件84限制阀体80的转动角度范围,则能够限制任意2种状态间的过渡。优选在不需要实现第一?第八状态中的任意状态等时采用这样的方式。
[0154][第二实施方式的总结]
[0155]根据本实施方式,能够提供一种在应用第一实施方式的流体切换阀的技术思想的同时,能够省略一部分切换状态的流体切换阀。例如,对于2个开口 B_1、Β_3的各个,能够使其经由流通区域S1、S2相对于流入口 A开放,并且利用阀体槽82a、82b将开口彼此间的开闭状态切换为3种状态。
[0156]除此之外,通过使在圆周方向上相邻的开口中的一部分所形成的角度为不同于大致0a=(36O/N)°的值,也能够实现省略一部分切换状态。例如,如果为大于0a的值,则在阀体槽82a、82b存在于0a的范围的情况下,一部分的状态变得不能够实现,这一点是非常明确的。
[0157]流体切换阀60所具有的开口的个数N并不特别受限制,只要为4以上即可,当像本实施方式这样为偶数,尤其优选为4时,能够使开口交替地配置在内周圆和外周圆上。并且,此时结构的对称性提高,容易设计。
[0158]根据应用流体切换阀60的设备的用途等,也可以对于I个、2个、3个或4个以上或N/2个以上或N个开口的各个,使其经由流通区域S1、S2相对于流入口A开放,并且利用阀体槽82a、82b将开口彼此间的开闭状态切换为3种状态。同样地,对于I个、2个、3个或4个以上或N/2个以上或N个开口的各个,也可以使其经由流通区域S1、S2相对于流入口 A开放,并且利用阀体槽82a、82b将开口彼此间的开闭状态切换为2种状态。
[0159]另外,配置开口的虚拟的圆周也可以为3个以上。
[0160]《第三实施方式》
[0161]以下说明本发明的第三实施方式。本实施方式的结构除以下方面之外能够与第二实施方式相同。根据本实施方式能够实现与第二实施方式同样的效果。
[0162]图11是表示本实施方式的开口B j?B_4的配置和阀体滑动接触面81的结构的阀体滑动接触面81的正面图。为使说明易于理解,图11(a)中对阀体滑动接触面81标注阴影线,图11(b)中对流体流通部82标注阴影线。另外,在图11(b)中,表示了阀体80每相对于阀座板71转动步进转动角度θρ时的各开口 B_1?B_4的位置。
[0163]本实施方式涉及对第二实施方式将内周侧的结构与外周侧的结构对调的情况下的例子。即,开口位于内周圆上,开口B_2、B_4位于外周圆上。
[0164]流通区域S2、S3和S5是包含外周圆的区域,流通区域S1、S4和S6是包含内周圆的区域。流通区域S2的角度范围大于0°,并且流通区域SI的角度范围小于Θ1。
[0165]图12是表示本实施方式的流体切换阀60所实现的8种状态的图。各状态中流入口A与开口 B_1?B_4的开放状态与第二实施方式中说明的相同。
[0166][第二实施方式与第三实施方式的比较]
[0167 ]根据第三实施方式,与第二实施方式同样地也能够提供一种可省略一部分切换状态的流体切换阀60。不过,第三实施方式的流体切换阀60中,圆弧的截取角度较小的流通区域S2位于外周圆侧,与流通区域S2相连的流通区域SI位于内周圆侧。因此,与第二实施方式相比,对于流向位于内周圆侧的流通区域SI的流体的流通阻力变大。因此,阀体凹部82c所截取(与阀体凹部82c重叠)的圆弧的角度优选在外周圆侧大于内周圆侧。
[0168]《第四实施方式》
[0169]以下说明本发明的第四实施方式。本实施方式的结构除以下方面之外能够与第二实施方式相同。本实施方式的流体切换阀60的状态在每θρ = θ2或03 = (0a-0p)的相对转动时发生切换。
[0170]图13是表示本实施方式的开口B j?B_4的配置和阀体滑动接触面81的结构的阀体滑动接触面81的正面图。为使说明易于理解,图13(a)中对阀体滑动接触面81标注阴影线,图13(b)中对流体流通部82标注阴影线。另外,在图13(b)中,表示了阀体80每相对于阀座板71转动步进转动角度ΘΡ = Θ2或Θ3时的各开口B_1?B_4的位置。图13(b)中,每隔θρ描绘了在阀体轴71处彼此相交的虚拟的直线。本实施方式中,θρ为0a = 9O°的比一半小的1/3,为约 30° ο
[0171]本实施方式的流通区域S4、S6在使阀体槽82a、82b各自所设置的角度范围增大的方向上延伸。更具体而言,流通区域S4、S6的端部中,相比于与流通区域S3、S5相连的端部彼此间隔开的角度Θ8,与连接于流通区域S3、S5的端部不同的端部彼此间隔开的角度Θ6更小。
[0172]由此,也能够由流通区域S4、S6充当阀体槽82a、82b的角度范围的一部分。例如,在第二实施方式中,通过由流通区域S3、S5各自在内周圆上截取0a,而确保阀体槽82a、82b的整个角度范围Ga。然而,如果采用本实施方式的结构,则能够减小流通区域S3、S5所截取的圆弧的角度。本实施方式中,流通区域S3、S5以2X0p = 6O°<0a的范围截取内周圆,流通区域S4、S6以在更小的ΘΡ = 30°的范围中在内周圆与外周圆之间的区域中延伸的方式设置。
[0173]通过采用上述结构,能够使Θ6为大致2X ΘΡ = 60°。即,通过使阀座板69与阀体80从原点状态起在+方向或-方向上相对转动θρ,能够使阀体槽82a、82b与开口 B_1重叠。另外,能够使流通区域S3、S5的阀体凹部82c侧的端部位于离阀体凹部82c较远的位置。因此,能够扩大间隔部94的范围,有效地抑制流体越过各阀体槽82a、82b与阀体凹部82c之间。
[0174]另外,本实施方式的流通区域SI的角度范围Θ1能够为Θ6= 2ΧΘΡ = 60°以上。
[0175][状态的切换]
[0176]图14是表示本实施方式的流体切换阀60所实现的8种状态的图。对于外周圆侧的开口Β_1、Β_3,通过使阀座板69与阀体80按θρ相对转动,能够切换为3种状态。即,同一开口与阀体凹部82c重叠的第三、第四、第五状态之间的过渡、第七、第八、第一状态之间的过渡能够通过θρ的转动来实现。
[0177]另一方面,开口彼此间隔开的角度为0a= 9O ?3ΧΘΡ,流通区域SI设置在相对于流通区域S2在顺时针方向和逆时针方向上的θρ的范围内,因此,使与阀体凹部82c重叠的开口变化的第一、第二、第三状态间的过渡和第五、第六、第七状态间的过渡能够通过Θ3 = (θa-θρ) ? 2Χθρ ? 60°的转动来实现。
[0178]《第五实施方式》
[0179]以下说明本发明的第五实施方式。本实施方式涉及作为应用了流体切换阀60的设备的一个例子的冰箱I。根据本实施方式,能够提供具有与设备相应的模式数的流体回路和具有该流体回路的设备。本实施方式中作为一个例子说明的冰箱I,具有应用了第四实施方式中说明的流体切换阀的流体回路。
[0180][冰箱I的概要]
[0181]图15是表示在冰箱I的正面外观图上标注了流体回路的概要的图。冰箱I从上方起具有冷藏室2、左右排列的制冰室3和上层冷冻室4、下层冷冻室5和蔬菜室6 ο冰箱I的各个门2a、2b、3a、4a、5a、6a用于开闭冰箱正面的开口。当打开各个门时,由于温暖的外部空气与冰箱I正面的开口周缘部接触,因此在开口周缘可能发生结露。因此,在开口周缘部的一部分或全部埋设有使高温的制冷剂通过的结露抑制配管17。
[0182][流体回路的结构]
[0183]图16是冰箱I所具有的流体回路(制冷循环)的电路图。冰箱I对作为流体使用了制冷剂的制冷循环进行驱动。制冷循环中除了流体切换阀60外还包括压缩机51、冷凝器52、结露抑制配管17、减压部54、冷却器7、配管55、56、57。另外,制冷剂例如能够采用异丁烷。
[0184]在流入口 A,从流入口 A侧起依次连接有配管55、冷凝器52、压缩机51、冷却器7。制冷剂利用压缩机51成为高温高压的状态后,流经冷凝器52和配管55到达流入口 A。
[0185]在开口分别连接有结露抑制配管17的一端和另一端。
[0186]在开口 B_2连接有第一减压部54a的一端,在开ΠΒ_4连接有第二减压部54b的一端。第一减压部54a和第二减压部54b的另一端分别在合流部89连接。通过第一减压部54a或第二减压部54b后的制冷剂在通过合流部89后流入冷却器7,返回压缩机51。第一减压部54a和第二减压部54b中,通过的制冷剂的减压量不同。例如,作为2个减压部54能够采用毛细管,并使它们的直径不同。
[0187]在上述结构的流体回路中,开口B_2、B_4使制冷剂流向流体切换阀60的下游而输送至流入口 A,开口 B_1、B_3使制冷剂流向流体切换阀60的其它开口。以下,将使制冷剂流向流体切换阀60的下游的开口称作送流口,将使制冷剂流向其它开口的开口称作返流口。以形成包含一个送流口和流入口 A的循环的方式切换流体切换阀60的状态,还以形成包含偶数个返流口的循环的方式切换流体切换阀60的状态,由此能够使设备实现各种模式。
[0188]并且,将结露抑制配管17和减压部54那样的通过对其供给流体而使流体的温度或压力等发生变化,或对设备发挥某种功能的部件称作功能部。结露抑制配管17和减压部54是功能部的例子。
[0189]如图16所示的那样,流体回路被设计成存在以下的状态:彼此相连的2个返流口中的一者与阀体槽82a或阀体槽82b重叠,另一者与凹部82c重叠。此处,如果像本实施方式这样使送流口和返流口在圆周方向上交替配置,则容易出现上述状态,因此较为优选。
[0190]另外,将作为非退化口的开口B_1、B_3设定为返流口,将作为退化口的开口 B_2、B_4设定为送流口。通过将状态数较多的非退化口设定为返流口,容易实现选择设置在2个返流口之间的功能部而供给流体的模式。由此,容易以设备的各模式不重复的方式与流体切换阀60的各个状态对应,能够增加模式数。
[0191][流体回路的模式]
[0192]对与流体切换阀60的切换状态对应的流体回路的模式进行说明。图17至图23依次是表示冰箱I的流体回路的模式中的第一模式至第七模式时的制冷剂的流路的图。图24是表示流体切换阀60的状态与流体回路的模式的对应关系的图。本实施方式中对执行7个模式的设备进行说明。另外,为便于图示,开口B的位置关系与实际的位置关系不同。具体而言,在图16至23中,开口8在顺时针方向上以8_1、8_2、8_4、8_3的顺序记载,但实际上如图24所示的那样,在顺时针方向上为B_1、B_2、B_3、B_4的顺序。
[0193][各模式中共通的事项]
[0194]经压缩机51压缩后的高温高压的制冷剂流入冷凝器52,在冷凝器52中与空气(冰箱外空气)进行热交换而被冷却。从冷凝器52流出的制冷剂经由第一制冷剂配管55流入到流体切换阀60的流入口A。制冷剂在按照各模式进行流通后,通过作为送流口的开口B_2或B_4流动到流体切换阀60的下游。进而,制冷剂由减压部54减压而成为低温低压的状态,到达合流部89。之后,制冷剂流入冷却器7,与周围空气进行热交换后返回压缩机51。以下对各模式进行说明。
[0195][各模式的概要]
[0196]第一模式中使制冷剂在结露抑制配管17和第一减压部54a中流通。制冷剂如图所示在L1、L2的通路中流动,从开ΠΒ_1侧通过结露抑制配管17。将其称作第一结露抑制模式。
[0197]第二模式中使制冷剂在第一减压部54a中流通。制冷剂如图所示在L3的通路中流动,不向结露抑制配管17输送。将其称作第一旁通模式。
[0198]第三模式中使制冷剂在结露抑制配管17和第一减压部54a中流通。制冷剂如图所示在L4、L5的通路中流动,从开ΠΒ_3侧通过结露抑制配管17。将其称作第二结露抑制模式。
[0199]第四模式中将作为送流口的开口Β_2、Β_4均封闭,阻断制冷剂的流通。本实施方式在此时使压缩机51停止。将其称作停止模式。由于作为送流口的开口Β_2、Β_4被封闭,因此能够抑制冷凝器52、结露抑制配管17、配管55、56中的比较高温的制冷剂流入至冷却器7而导致冷却器7的温度上升。
[0200]第五模式中使制冷剂在结露抑制配管17和第二减压部54b中流通。制冷剂如图所示在L4、L6的通路中流动,从开口 B_3侧通过结露抑制配管17。将其称作第三结露抑制模式。
[0201]第六模式中使制冷剂在第二减压部54b中流通。制冷剂如图所示在L7的路径中流动,不向结露抑制配管17输送。将其称作第二旁通模式。
[0202]第七模式中使制冷剂在结露抑制配管17和第二减压部54b中流通。制冷剂如图所示在L1、L8的通路中流动,从开口 B_1侧通过结露抑制配管17 ο将其称作第四结露抑制模式。
[0203]与第八状态对应的模式是与第四模式同样的停止模式。虽然也可以使与第八状态对应的模式可执行,但本实施方式中使用限动件84抑制了向与第八状态对应的模式的过渡。
[0204][在结露抑制配管17中流动的制冷剂的方向]
[0205]在结露抑制配管17中流动的是通过冷凝器52后的高温的制冷剂,但在加热冰箱主体正面16的开口周缘部的期间中温度会降低。即,在结露抑制配管17中流动的制冷剂成为其上游侧为高温而下游侧为低温的温度分布。为了有效地抑制开口周缘部的结露,需要将最为低温的下游侧保持为高于外部空气的结露点温度。此时,如果不能改变在结露抑制配管17中流动的制冷剂的方向,则为了抑制下游侧的结露需要使上游侧的温度相比于结露点温度较高,因此进入冰箱内的热量增加,难以实现节能性能的提高。
[0206]根据本实施方式,能够改变在结露抑制配管17中流动的制冷剂的方向,因此能够降低结露抑制配管17的上游侧与下游侧的温度差,能够提高节能性能。
[0207][2个减压部]
[0208]当用户为了向冰箱I内添补新的食品而使门开闭时,温暖的外部空气与食品一起侵入到冰箱I内。从食品的保存性能的观点来看,希望执行使冰箱内短时间冷却的强运转。此时希望减压部54带来的压力下降较小,节流作用较弱为好。
[0209]另一方面,在门的开闭较少的情况下,侵入到冰箱I内部的热量较少。在实现与该热量的平衡即可的稳定运转(弱运转)期间,希望使压缩机51低速运转并且使制冷剂在较强的节流作用下流动。例如,如果使第一减压部54a具有适于强运转的较弱(内径粗)的节流作用,而第二减压部54b具有适于稳定运转的较强(内径细)的节流作用,则能够获得分别适于强运转和稳定运转的压降,能够提高节能性能。
[0210][模式的排列]
[0211 ]在第一模式至第三模式中,送流口是开口 Β_2 ο即,制冷剂经由第一减压部54a。而在第五模式至第七模式中,送流口是开口 Β_4 ο即,制冷剂经由第二减压部54b。
[0212]在冰箱I中,适于使用的压力下降量根据强运转和通常运转的不同而不同。本实施方式中,与同一个减压部54对应的3个模式彼此相邻,因此在强运转和通常运转各自的执行过程中,能够简洁地进行模式的切换控制。
[0213]此外,在经由结露抑制配管17且制冷剂的流向彼此相反的第一模式与第三模式之间存在作为旁通模式的第二模式,同样地,在第五模式与第七模式之间存在作为旁通模式的第六模式。因此,在对经由结露抑制配管17的制冷剂流动进行切换时,容易在其间执行第二模式或第六模式。如果不执行旁通模式而使流向急剧反转,则制冷剂流动的惯性负载可能会带来不良影响。根据本实施方式能够抑制这样的负载。
[0214][通过流体切换阀的设计实现模式的省略]
[0215]图25是针对在冰箱I的制冷剂回路中应用(a)第一实施方式中说明的流体切换阀的情况和应用(b)第四实施方式中说明的流体切换阀的情况,分别表示所实现的模式的图。
[0216]在图25中,仅对状态(O)标注开口 B_1?B_4、各功能部、阀体槽82a、82b的标记。
[0217]本实施方式中,在N= 4的五通阀中,不使用可切换3 XN= 12种状态的流体切换阀60,而是使用仅能够实现其中8种状态的流体切换阀60。由此,成为如上所述的模式的排列,能够实现对冰箱I而言较为优选的模式控制。
[0218]另一方面,研究了对本实施方式的流体回路应用可实现12种状态的流体切换阀60的情况。此时,除上述的8种状态之外,如图25(a)所示,例如在模式1、2之间出现了新的漏I模式。该漏I模式中,将来自流入口A的制冷剂输送至减压部54a,同时从结露抑制配管17至减压部54b也是流通的。这样,结露抑制配管17中的高温制冷剂经由图中虚线箭头的路径流出到冷却器7,冷却器7的温度上升,因此在冰箱I中出现这样的模式是不优选的。其它新出现的漏2至漏4模式也是同样的。
[0219]本实施方式通过应用上述结构能够省略这些不优选的模式。由此,在各模式切换的过程中,能够将结露抑制配管17所连接的2个返流口分别维持封闭。像这样,对于应用流体切换阀60的设备能够实现更加适合的设计。
[0220][减压部的堵塞]
[0221]制冷剂中所含的水分、因压缩机51或流体切换阀60的动作而产生的磨损粉末这样的异物可能会在制冷循环中循环。节流作用较强的第二减压部54b较细,异物比较容易发生堵塞。例如利用温度传感器监视冷却器的温度,在虽然运转第五模式至第七模式中的任一个但冷却器7的温度却不降低的情况下,第二减压部54b存在堵塞的可能性。在冰箱I检测到该状况时,通过进行仅使用第一模式至第四模式这样的利用第一减压部54a的模式的运转,能够抑制冰箱I的制冷运转停止。
[0222][扼流运转]
[0223]在第四模式中,开口 B_2和开口 B_4不对流入口 A开放,制冷剂回路被封闭。因此,如果在该状态下使压缩机51运转,则压缩机51的下游侧(流入口 A侧)的压力上升,压缩机51的上游侧(冷却器7侧)的压力下降,但制冷剂不流动。从而,成为压缩机51空转的所谓扼流(choke)状态,并不优选。
[0224]根据本实施方式,第四模式位于所使用的减压部54不同的第三模式与第五模式之间。向结露抑制配管17的制冷剂流的反转优选每隔规定的时间进行,另一方面,所使用的减压部54也优选跟踪冰箱的箱内状况的变动。如果使用相同减压部的模式位于隔着第四模式的位置,则可能产生频繁地停止压缩机的需要。根据本实施方式的模式配置,能够抑制扼流运转的发生。
[0225][本实施方式的总结]
[0226]根据本实施方式,能够提供一种使用了以下流体切换阀60的设备:在该流体切换阀60中,对于与阀体凹部82c重叠而露出(成为“开”)的开口中的2个,通过使阀座板69与阀体80相对转动,能够将流体回路切换为3种状态。即,开口中的2个为非退化口。由此,作为流体切换阀60例如采用五通阀时,能够实现8种状态。另外,应用了该流体切换阀60的冰箱I能够实现7种模式。
[0227]《总结》
[0228]以上描述了本发明的各种实施方式,但在本发明的范围内能够进行各种修正和变更。即,本发明的【具体实施方式】能够在不改变发明的思想的范围内适宜地、任意地变更。
[0229]应用本发明的流体切换阀的设备不限于冰箱,能够应用于具有流体回路的各种公知的设备中。例如也能够应用于空调或油压机中。
[0230][其它技术思想]
[0231]本申请包括以下技术思想。
[0232](附注I)
[0233]—种流体切换阀,其特征在于,包括:
[0234]流体供给部;
[0235]具有N个开口的阀座;和
[0236]阀体,该阀体能够以阀体轴为中心相对于该阀座相对转动,其阀体滑动接触面与上述阀座接触,
[0237]N是4或大于4的自然数,
[0238]上述阀体包括:
[0239]能够使2个上述开口彼此间开放的阀体槽;和
[0240]阀体凹部,该阀体凹部形成能够使上述开口相对于上述流体供给部开放的流通区域,
[0241]上述阀体能够随着上述相对转动来切换上述开口对上述流体供给部的开闭和上述开口彼此间的开闭,
[0242]能够执行以下状态a和状态b:
[0243]上述状态a是上述阀体凹部将上述第一开口开放的状态,
[0244]上述状态b是上述阀体凹部将上述第二开口开放的状态,
[0245]并且能够执行以下状态c?f:
[0246]上述状态c是在维持上述状态a的同时,利用上述阀体槽使上述第二至第N开口中的任2个开放的状态,
[0247]上述状态d是在维持上述状态a的同时,利用上述阀体槽使与上述状态c中由上述阀体槽开放的2个上述开口中的一者或两者不同的、且不同于上述第一开口的2个开口开放的状态,
[0248]上述状态e是在维持上述状态b的同时,利用上述阀体槽使上述第一、上述第三至第N开口中的任2个开放的状态,
[0249]上述状态f是在维持上述状态b的同时,利用上述阀体槽使与上述状态e中由上述阀体槽开放的2个上述开口中的一者或两者不同的、且不同于上述第二开口的2个开口开放的状态。
[0250]根据附注I,能够发挥与第一实施方式同样的效果。
[0251](附注2)
[0252]—种流体切换阀,其特征在于,包括:
[0253]流体供给部;
[0254]具有N个开口的阀座;和
[0255]阀体,该阀体能够以阀体轴为中心相对于该阀座相对转动,其阀体滑动接触面与上述阀座接触,
[0256]N是5或大于5的自然数,
[0257]上述阀体包括:
[0258]能够分别使2个上述开口彼此间开放的2个阀体槽;和
[0259]阀体凹部,该阀体凹部形成能够使上述开口相对于上述流体供给部开放的流通区域,
[0260]上述阀体能够随着上述相对转动来切换上述开口对上述流体供给部的开闭和上述开口彼此间的开闭,
[0261]上述2个阀体槽能够同时各开放2个上述开口,
[0262]上述阀体能够执行以下状态g和状态h:
[0263]上述状态g是上述阀体凹部将上述第一开口开放的状态,
[0264]上述状态h是上述阀体凹部将上述第二开口开放的状态,
[0265]并且能够执行以下状态i和状态j:
[0266]上述状态i是在维持上述状态g的同时,使上述第二至第N开口中的任2个通过上述阀体槽中的一者开放,并使上述第二至第N开口中的除了这2个开口之外的其它的2个开口通过上述阀体槽中的另一者开放的状态,
[0267]上述状态j是在维持上述状态h的同时,使上述第一、上述第三至第N开口中的任2个通过上述阀体槽中的一者开放,并使上述第一、上述第三至第N开口中的除了这2个开口之外的其它的2个开口通过上述阀体槽中的另一者开放的状态。
[0268]根据附注2,能够提供切换状态数为(2XN)种的、2个阀体槽分别能够同时开放2个开口(共计4个)的流体切换阀。
[0269]本申请还包括以下技术思想。
[0270](第二附注I)
[0271]—种流体回路,其特征在于,包括:
[0272]流体供给部;和
[0273]流体切换阀,该流体切换阀切换4个以上的开口相对于上述流体供给部的开闭状态和上述开口彼此间的开闭状态,
[0274]上述开口中的2个是经由配管彼此相连的返流口,
[0275]上述开口中的其它2个以上是将流体输送到上述流体供给部的送流口,
[0276]上述流体切换阀能够切换在上述返流口中流动的流体的流向。
[0277](第二附注2)
[0278]如第二附注I中记载的流体回路,其特征在于,能够执行以下模式:从2个上述返流口中的一者供给流体,之后将流体供给到2个上述送流口中的一者的模式;和
[0279]从2个上述返流口中的另一者供给流体,之后将流体供给到2个上述送流口中的一者的模式。
[0280](第二附注3)
[0281]如第二附注2中记载的流体回路,其特征在于,能够执行以下模式:
[0282]从2个上述返流口中的一者供给流体,之后将流体供给到2个上述送流口中的另一者的模式;和
[0283]从2个上述返流口中的另一者供给流体,之后将流体供给到2个上述送流口中的另一者的模式。
[0284](第二附注4)
[0285]如第二附注I中记载的流体回路,其特征在于:
[0286]各个上述开口在上述流体切换阀的阀座上环状排列配置,
[0287]上述开口包括按返流口、送流口、返流口、送流口的顺序的排列。
[0288](第二附注5)
[0289]—种冰箱,其特征在于,包括第二附注I?4中任一项记载的流体回路,
[0290]具有配置在箱体的开口边缘的结露抑制配管,
[0291 ]在上述流体供给部连接压缩制冷剂的压缩机的排出侧,
[0292]在上述返流口中的2个分别连接上述结露抑制配管的一端侧和另一端侧,
[0293]在上述送流口中的2个分别连接上述压缩机的吸入侧,
[0294]执行以下模式:
[0295]从上述结露抑制配管的一端侧供给上述制冷剂,之后将上述制冷剂供给到上述2个送流口中的一者的第一模式;
[0296]将上述制冷剂供给到上述2个送流口中的一者的第二模式;
[0297]从上述结露抑制配管的另一端侧供给上述制冷剂,之后将上述制冷剂供给到上述2个送流口中的一者的第三模式;
[0298]从上述结露抑制配管的另一端侧向上述结露抑制配管供给上述制冷剂,之后将上述制冷剂供给到上述2个送流口中的另一者的第五模式;
[0299]将上述制冷剂供给到上述2个送流口中的另一者的第六模式;和
[0300]从上述结露抑制配管的一端侧供给上述制冷剂,之后将上述制冷剂供给到上述2个送流口中的另一者的第七模式。
[0301](第二附注6)
[0302]如第二附注5中记载的冰箱,其特征在于,
[0303]在上述第一模式与上述第二模式之间,
[0304]上述第二模式与上述第三模式之间,
[0305]上述第五模式与上述第六模式之间,和/或
[0306]上述第六模式与上述第七模式之间的切换操作的过程中,实质上维持上述结露抑制配管的一端侧和另一端侧分别连接的上述2个返流口各自的封闭。
[0307](第二附注7)
[0308]如第二附注5中记载的冰箱,其特征在于,在上述压缩机的排出侧和上述流体切换阀之间配置有冷凝器。
[0309]附图标记说明
[0310]I 冰箱
[0311]7 冷却器
[0312]17结露抑制配管
[0313]51压缩机
[0314]52冷凝器
[0315]54减压部
[0316]60流体切换阀
[0317]66阀壳(壳体)
[0318]67阀座板(阀座)
[0319]67a第一阀座板(阀座)
[0320]67b第二阀座板(阀座)
[0321 ]68流入管
[0322]69连通管(第一连通管、第二连通管、第三连通管、第四连通管)
[0323]69b连通管(第一连通管)
[0324]69c连通管(第二连通管)
[0325]69d连通管(第三连通管)
[0326]69e连通管(第四连通管)
[0327]71阀体轴
[0328]80 阀体
[0329]81阀体滑动接触面
[0330]82流体流通部
[0331]82a阀体槽(第一阀体槽)
[0332]82b阀体槽(第二阀体槽)
[0333]82c阀体凹部
[0334]86板簧(施力机构)
[0335]89合流部
[0336]90磨削精加工面
[0337]94间隔部
[0338]A 流入口(流体供给部)
[0339]B_1 开口(第一开口)
[0340]B_2 开口(第二开口)
[0341]B_3 开口(第三开口)
[0342]B_4 开口(第四开口)。
【主权项】
1.一种流体切换阀,其包括: 流体供给部; 具有N个开口的阀座;和 阀体,该阀体能够以阀体轴为中心相对于该阀座的相对转动,该阀体的阀体滑动接触面与所述阀座接触, 所述流体切换阀的特征在于: N是4或大于4的自然数, 所述阀体包括: 能够使2个所述开口彼此间开放的阀体槽;和 形成能够使I个所述开口相对于所述流体供给部开放的流通区域的阀体凹部, 所述阀体能够随着所述相对转动来切换所述开口对所述流体供给部的开闭和所述开口彼此间的开闭, 对于所述N个开口中的I个或2个或大于2个的开口中的每一个,能够使该开口经由所述流通区域相对于所述流体供给部开放,并且将经由所述阀体槽的所述开口彼此间的开闭状态切换成3种状态。2.如权利要求1所述的流体切换阀,其特征在于: 所述N个开口分别位于以所述阀体轴为中心的I个或2个以上的圆周上,并且,关于在圆周方向上彼此相邻的2个所述开口,通过开口和所述阀体轴的2根直线形成大致(360/N)°的角度。3.如权利要求1或2所述的流体切换阀,其特征在于: 包括2个所述阀体槽, 该2个阀体槽在从所述阀体轴观察所述阀体凹部时分别位于所述相对转动的逆时针方向和顺时针方向上。4.如权利要求3所述的流体切换阀,其特征在于: 所述N个开口分别位于以所述阀体轴为中心的2个同心圆的任一个上, 所述阀体槽各自包括: 截取所述同心圆中的一者的圆周上的2点的流通区域;和 延伸至所述同心圆的另一者的圆周上的流通区域, 所述阀体凹部所形成的流通区域包括截取所述同心圆各自的圆弧的流通区域,并且,截取所述同心圆中的另一者的圆弧的流通区域的角度大于截取所述同心圆中的一者的圆弧的流通区域的角度。5.如权利要求4所述的流体切换阀,其特征在于: N是4, 所述开口分别交替地配置在以所述阀体轴为中心的2个同心圆上。6.如权利要求4所述的流体切换阀,其特征在于: 所述2个阀体槽中延伸至所述同心圆中的另一者的圆周上的流通区域各自的延伸方向,是使所述阀体槽的角度范围增大的方向。7.—种具有流体回路的设备,该流体回路包括权利要求4所述的流体切换阀,所述设备的特征在于: 所述开口包括: 将流体输送至其它开口的返流口 ;和 使流体流通至所述流体回路的下游而将其输送至所述流体供给部的送流口, 所述流体回路包括通过被供给流体而发挥功能的多个功能部, 该多个功能部的一部分分别位于包括2个所述返流口的循环内, 该多个功能部的其它一部分或余下部分分别位于包括I个所述送流口和所述流体供给部的循环内。8.一种由权利要求7所述的设备构成的冰箱,其特征在于: 所述流体是制冷剂, 所述冰箱包括: 对所述流体供给部供给所述制冷剂的压缩机; 2个所述返流口 ;和 2个所述送流口, 在所述2个返流口分别连接设置在所述冰箱的开口周缘部的结露抑制配管, 在所述2个送流口分别连接第一减压部和第二减压部, 所述冰箱能够执行以下模式: 从所述返流口中的一者向所述结露抑制配管供给所述制冷剂,之后将所述制冷剂供给到所述第一减压部的第一模式; 将所述制冷剂供给到所述第一减压部的第二模式; 从所述返流口中的另一者向所述结露抑制配管供给所述制冷剂,之后将所述制冷剂供给到所述第一减压部的第三模式; 使压缩机停止的第四模式; 从所述返流口中的另一者向所述结露抑制配管供给所述制冷剂,之后将所述制冷剂供给到所述第二减压部的第五模式; 将所述制冷剂供给到所述第二减压部的第六模式;和 从所述返流口中的一者向所述结露抑制配管供给所述制冷剂,之后将所述制冷剂供给到所述第二减压部的第七模式。
【文档编号】F16K11/07GK106065958SQ201610149644
【公开日】2016年11月2日
【申请日】2016年3月16日 公开号201610149644.6, CN 106065958 A, CN 106065958A, CN 201610149644, CN-A-106065958, CN106065958 A, CN106065958A, CN201610149644, CN201610149644.6
【发明人】山下太一郎, 笹尾桂史, 大平昭义, 冈留慎一郎, 平山宏, 门传阳平
【申请人】日立空调·家用电器株式会社
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