四通切换阀用阀芯和四通切换阀的制作方法

专利名称：四通切换阀用阀芯和四通切换阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种制冷设备、空调机等利用可逆制冷循环的设备等所使用的四通切换阀 用阀芯和四通切换阀。
背景技术：
以往，在制冷循环的制冷剂通路中配置四通切换阀来对制冷剂通路进行切换，进行室 内制冷和制热的切换。作为这样的四通切换阀，在专利文献1 3等中提出了多种的方案。
作为上述四通切换阀之一，例如，图12所记载的四通切换阔61，其在密闭中空的气 缸状的阀主体62上，设有与压縮机63的排出管80连通的连接口 65，和与压縮机63的吸 入管66连通的连接口 67，在夹着该连接口67的两侧，配置与通向热交换机68、 69的导 管70、 71连通的2个连接口 72、 73，在阀座76上滑动自由地设置碗状的阀芯74，使该 阀芯74滑动，有选择地将中央的连接口67与两侧的连接口 72、 73之一连接。另外，压 缩机63的排出管80的顶端部，通过导管64的台阶部64a被定位。
这里，构成上述四通切换阀61的阀芯74，能够由金属、合成树脂或将金属和树脂皮 膜层组合的材料等形成，尤其通过采用合成树脂形成阀芯整体，由于合成树脂的滑动性好， 能够确保稳定的阀芯的活动，并且由于合成树脂的导热系数低，能够防止制冷循环的热效 率下降。
另一方面，关于上述四通切换阀61的阀芯74，需要留意由阀芯74的内外压差引起的 变形，尤其在阀芯74整体由合成树脂形成的情况下，当在阀芯74的滑动面74a上产生微 小的变形时，制冷剂在阀芯74内外的制冷剂气体的压差的作用下从该变形部分喷出，制 冷剂产生泄漏。因此，如图13所示，也提出有如下的方案在合成树脂制成的碗状的主 体74c上，架设2根金属制成的支杆75以横穿主体74c的开口端面部74b。另外，支杆 75在两端具有凸缘部75a，将该凸缘部75a压入主体74c的内壁上所形成的台阶部，从而 将支杆75安装在主体74c上。
专利文献1:日本特开平11-201297号公报
专利文献2:日本特开2004-125238号公报专利文献3:日本特开平7-151251号公报 发明要解决的课题
在上述以往的结构中，当使用高压制冷剂(例如R410A等)时，阀芯74内外的压差 变大，因此阀芯74变形，产生切换动作不能顺利进行或流体泄露等不良状况。而且，也 可能由于逆压引起阀芯74扩大，使加强支杆75脱落。
而且，如图14所示，导管64的连接口65的周边部与阀芯74的外周面74d之间的间 隙d狭窄，因此高压制冷剂沿着该图的箭头方向流动时的压力损失变大，会导致制冷剂流 量降低，引起制冷单元等的效率降低。
此外，如图15所示，以往的四通切换阀61，由于阀芯74内部狭窄，因此低压制冷剂 沿着该图的箭头方向流动时的压力损失变大，会导致制冷剂流量降低，引起制冷单元等的 效率降低。

发明内容
本发明鉴于上述以往的四通切换阀的问题点而作成，目的在于提供一种能够确保阀芯 内部的顺滑的流体的移动，并且能够提高机械强度的四通切换阀用阀芯。
而且，本发明的另一目的在于，提供一种能够将流过阀主体内部的高压制冷剂等的压 力损失抑制得较小的四通切换阀，此外，本发明的又一目的在于，提供一种能够将流过阀 芯内部的低压制冷剂等的压力损失抑制得较小的四通切换阀。
解决课题的手段
为了达到上述目的，本发明的阀芯，用于四通切换阀，该四通切换阀包括具有密闭 空间的阀主体；与该阀主体的一侧部连结、并与所述密闭空间连通的第1导管；与所述阀 主体的另一侧部连结、并与所述密闭空间连通的第2导管；夹着该第2导管分别相邻配置 在其两侧、并与所述密闭空间连通的第3和第4导管；位于所述阀主体内、并具有分别与 所述第2至第4导管连通的开口部的阀座；以及可滑动地配置于该阀座的阀芯，通过使该
阀芯向一个方向或另一个方向滑动，有选择地对所述第1导管与所述第3导管之间、或所
述第1导管与所述第4导管之间的连通状态进行切换，所述阀芯包括碗状的阀芯主体； 靠近该阀芯主体的开口端面部地架设成横穿该开口端面部的棒状部件；以及在靠近所述阀 芯主体的所述开口端面部的位置上，与该阀芯主体一体形成的凸缘部，该凸缘部从该阀芯 主体的外表面，沿着所述棒状部件的轴线方向，突出到靠近所述阀主体的内壁面的位置。 采用本发明，在靠近所述阀芯主体的所述开口端面部的位置上，具有与该阀芯主体一体形成的凸缘部，该凸缘部从该阀芯主体的外表面，沿着所述棒状部件的轴线方向，突出 到靠近所述阀主体的内壁面的位置，因此能够维持阀主体的尺寸不变而增强阀芯的机械强 度。而且，能够将棒状部件的外径做得较小，并且能够使棒状部件靠近阀座地设置。由此， 棒状部件不会进入阀芯的流体通路的内部，能够避免棒状部件成为流体阻力。其结果是， 能够维持四通切换阀用陶芯的机械强度，并确保该阀芯内部的顺滑的流体的移动。
在上述四通切换阀用阀芯中，可以将所述凸缘部的外周面构成为，具有与所述阀主体 的内壁面的曲率半径基本相等的曲率半径。
而且，在上述四通切换阀用阀芯中，可以构成为，所述棒状部件的中心线与所述凸缘 部的与所述阀座相反侧的面相比，位于更靠近所述阀座侧的位置。
在上述四通切换阀用阀芯中，具有2根所述棒状部件，可以将该2根棒状部件配置成，
互相平行，在所述第1导管与所述第3导管连通的状态下，不与所述第2导管和所述第4 导管的开口面相对，并且在所述第1导管与所述第4导管连通的状态下，不与所述第2导 管和所述第3导管的开口面相对。由此，能够进一步提高阀芯的机械强度，并且能够避免 2根棒状部件成为流体阻力。另外，2根棒状部件最好位于不与流路干涉的位置，尽量远 离而配置。而且，也可以设有l根所述棒状部件，并且该棒状部件在两端具有与所述阀芯 接触的矩形的凸缘部。
在采用上述任一所述阀芯的四通切换阀中，可以使所述阀主体的所述第1导管的连接 口的周边部与所述阀芯的外周面之间的最小剖面积等于或大于与所述第1导管连接的管的 内径剖面积。由此，使第l导管的连接口的周边部与所述阀芯的外周面之间的最小剖面积 等于或大于与第1导管连接的管的内径剖面积，因此，能够使流过第l导管的连接口的周 边部与阀芯的外周面之间的流体的压力损失变小，当将该四通切换阀应用于制冷单元等 时，不会引起制冷剂流量降低，能够避免制冷单元等的效率的降低。
在上述四通切换阀中，可以构成为，所述第1导管具有与所述第2导管相同的轴线， 并且具有比与该第l导管连接的管的外径大的内径。由此，如上所述，能够使第l导管的 连接口的周边部与阀芯的外周面之间的最小剖面积等于或大于与所述第1导管连接的管的 内径剖面积。
而且，将该四通切换阀应用于对制冷循环系统的制冷剂通路进行切换，将与所述第1 导管连接的管作为该制冷循环所使用的压縮机的排出管，可以通过突设在所述第1导管的 内部的挡块将该排出管卡止。采用这种结构，使得与压縮机的排出管的配管连接结构简单， 并且当应用于制冷单元等制冷循环系统时，不会引起制冷剂流量降低，能够避免制冷单元等的效率的降低。
在采用上述任一所述的阀芯的四通切换阀中，可以使所述第2至第4导管具有相同的 内径，并且使所述阀芯的阀口径大于等于该第2至第4导管的内径。由此，使阀芯的阀口 径大于等于第2导管至第4导管的内径，因此，阀口及其附近的流体的流动变得顺滑，能 够将流过阀芯内部的流体的压力损失抑制得较小。其结果是，当将该四通切换阀应用于制 冷单元等时，不会引起制冷剂流量降低，能够避免制冷单元等的效率的降低。
在上述四通切换阀中，将所述阀芯的内部的流体通路沿着垂直于通过该流体通路的流 体的流线的面剖开的剖面积，可以大于等于阀口的内径剖面积。由此，能够使流过阀芯内 部的流体的压力损失更小。
在上述四通切换阀中，可以使所述阀主体的所述第1导管的连接口的周边部与所述阀 芯的外周面之间的最小剖面积等于或大于与所述第1导管连接的管的内径剖面积。由此， 能够防止流过第1导管的连接口的周边部的流体的压力损失变大。
在上述四通切换阀中，可以将所述第1导管构成为，具有与所述第2导管相同的轴线， 并且具有比与该第l导管连接的管的外径大的内径。由此，能够使第l导管的连接口的周 边部附近的空间形成得较大，即使扩大所述阀芯的内部的流体通路的开口剖面积，也能充 分确保所述第1导管的连接口的周边部与所述阀芯的外周面之间的最小剖面积。
而且，将该四通切换阀应用于对制冷循环系统的制冷剂通路进行切换，将与所述第1 导管连接的管作为该制冷循环所使用的压縮机的排出管，可以通过突设在所述第l导管的 内部的挡块将该排出管卡止。采用这种结构，使得与压缩机的排出管的配管连接结构简单， 并且当应用于制冷单元等制冷循环系统时，不会引起制冷剂流量降低，能够避免制冷单元 等的效率的降低。
发明的效果
如上所述，采用本发明，能够提供一种四通切换阀用阀芯，该四通切换阀用阔芯能够 确保阀芯内部的顺滑的流体的移动，并且能够提高机械强度。
而且，采用本发明，能够提供一种四通切换阀，该四通切换阀能够使流过阀主体内部 的高压制冷剂等的压力损失较小，当应用于制冷循环系统时，不会引起制冷剂流量的降低， 能够避免制冷单元等的效率的降低。
此外，能够提供一种四通切换阀，该四通切换阀能够使流过阀芯内 的低压制冷剂的 压力损失较小，当应用于制冷循环系统时，不会引起制冷剂流量的降低，能够避免制冷单 元等的效率的降低。


图1是表示采用本发明的阀芯的四通切换阀的第1实施形态的剖面图。 图2是表示图1的阀芯的图，(a)是主视剖面图，(b)是仰视图，(c)是侧视剖面图， (d)是(c)的局部放大图。
图3是表示图2的阀芯和阀座之间的关系的图，(a)是主视剖面图，(b)是(a)的
B-B线剖面图，(c)是(a)的A-A线剖面图。
图4是表示阀芯的其它的实施形态的图，(a)是主视剖面图，(b)是仰视图。
图5是表示采用本发明的阀芯的四通切换阀的第2实施形态的剖面图。
图6是用于说明图5所示的四通切换阀的形状与以往的四通切换阀的阀芯等的形状的
区别的剖面图。
图7是表示四通切换阀的筒状突出部的剖面积和压力损失之间的关系的图表。 图8是表示采用本发明的阔芯的四通切换阀的第3实施形态的剖面图。 图9是用于说明图8所示的四通切换阀的形状与以往的四通切换阀的阀芯的形状的区 别的剖面图。
图10是对图8所示的四通切换阀和以往的四通切换阀的换算阀口径进行比较的图表。 图11是表示四通切换阀的阀芯的阀中间剖面积和压力损失之间的关系的图表。 图12是表示以往的四通切换阀的一例的剖面图。
图13是表示图12的四通切换阀所使用的阀芯的一例的图，(a)是主视剖面图，(b) 是仰视图，(c)是侧视剖面图。
图14是用于对流过以往的四通切换阀的阀主体内部的高压制冷剂的压力损失进行说 明的剖面图。
图15是用于对流过以往的四通切换阀的阀芯内部的低压制冷剂的压力损失进行说明 的剖面图。 符号说明 1阀芯
la连通用凹部 lb凸缘部 lc主体
ld支杆(棒状构件)
8le板簧 If凸缘部 lg台阶部 lh突起 li凹部 lj开口端面部 lk突出部 2四通切换阀 3阀主体 3a栓体 3b栓体 3c内壁面 4压縮机 5排出管 6连接口 7吸入管 8连接口 9热交换机 10热交换机 11导管 12导管 13连接口 14连接口 16阀座 16a滑动面 17活塞 18活塞 19连结板 20高压室 21动作室22动作室 23导管 24导管
25四通切换导阀
26导管
27导管
30四通切换阀
31阀芯
31m外周面
32导管
32a下部
32b上部
32c挡块
33连接口
34排出管
40四通切换阀
41阀芯
具体实施例方式
参照图1 图4，对使用本发明的阀芯的四通切换阀的第1实施形态进行说明。在本 实施形态中，以将四通切换阀应用于空调机的情况为例进行说明。
如图1所示，四通切换阀2大致包括圆筒状的阀主体3;与压縮机4的排出管5连 通的连接口6;与压縮机4的吸入管7连通的连接口 8;在夹着该连接口8的两侧，与通 向热交换机9、 lO的导管ll、 12连通的2个连接口 13， 14;以及具有这些连接口8、 13、 14、并滑动有碗状的阀芯1的阀座16，阀芯1在阀座16上滑动，从而有选择地将排出管 5与导管11或导管12之一连接。
阀主体3，形成为在两端部固定有栓体3a、 3b的圆筒状，在阀主体3的上侧形成有连 接口6，在连接口6上连结有与压縮机4连接的排出管5。在阀主体的下侧连结有压缩机4 的吸入管7和通向热交换机9、 lO的导管ll、 12，在阀主体3的内部的阀座16上，穿设 有这些导管等的连接口8、 13、 14。
10而且，在阀主体3的内部，在阀座16和栓体3a之间设有活塞17,在阀座16和栓体 3b之间设有活塞18，在活塞17、 18之间形成有高压室20。活塞17、 18通过连结板19可 移动地一体连结。而且，在活塞17和栓体3a之间所形成的动作室21，以及在活塞18和 栓体3b之间所形成的动作室22，通过导管23、 24与四通切换导阀25连结。四通切换导 阀25夹装在动作室21、 22之间，从而构成为当动作室21、 22的任何一个通过导管26与 排出管5连通时，另一个动作室通过导管27与吸入管7连通。
在阔主体3的内部的阀座16上，设有具有连通用凹部(流体通路)la和环状的凸缘 部lb的碗状的阀芯l。阀芯l平缓地嵌合在连结板19的孔19a内。由此，阀芯l随着活 塞17、 18沿图1的左右方向的移动而在阀座16上滑动，使与压縮机4连接的吸入管7的 低压侧的连接口 8与其两侧的热交换机侧的连接口 13、 14的任何一个连通，并使另一个 热交换机侧的开口部向高压室20开放。
如图2所示，阀芯1包括整体由合成树脂注塑成型、具有在内部的连通用凹部la 和环状的凸缘部lb的碗状主体lc;由金属构成、在两端一体具有矩形的凸缘部lf的支杆 (棒状构件)ld;以及作为将主体lc压接到阀座16上的推压构件的板簧le。通过将两端 的凸缘部lf压入主体lc的台阶部lg,并且将从凸缘部lf的外侧面突出的突起lh嵌入主 体lc的凹部li，使支杆ld接近开口端面部lj而架设成横穿主体lc的开口端面部lj。 板簧le形成为俯视呈矩形的环状，两端部与主体lc的凸缘部lb的上表面接触。板簧le 的两端部内侧的部分隆起成台形，达到其上表面与连结板19抵接而向下方弯曲的状态， 将主体lc压接在阀座16上。
而且，如图2 (c)、 (d)所示，在阀芯1的凸缘部lb中，沿支杆ld的轴向突出的部 分(下面称为"突出部")lk的外周面突出到与阀主体3的内壁面3c靠近的位置，如图2 (d)所示，其外周面具有与阀主体3的内壁面3c的曲率半径Rl大致相等的曲率半径R2。 由此，突出部lk的下端与阀主体3的内壁面3c之间的间隙a，和突出部lk的外周面与阀 主体3的内壁面3c之间的间隙a'大致相等，即使阀芯l在流体的压力的影响下向阀主体 3侧移动，与内壁面3c接触的可能性也变小。而且，当在阀芯l上产生逆压(流体从图2 (d)的下方向上方流动)、阀芯1浮起时，阀芯l内部的流体从凸缘部lb与阀座16之间 向阀芯l的上侧逃脱，而由于a和a，大致相等、流体逃脱的通路的剖面积大致相等而不 变，因此能够防止阀芯l的内压的上升。
此外，凸缘部lb的上表面很宽大，因此能够稳定地支撑将阀芯1压接在阀座16上的 板簧le，能够可靠地压住阀芯l，防止流体从阀芯1和阔座16之间泄露。而且，使板簧表面的外周缘的内侧，因此即使阔芯1移动，板簧le的外 周缘也不会与阀主体3的内壁面3c接触，并且板簧le不易由于排出压力而变形，因此对 于阀芯1的负载均匀，不易产生流体泄露，使阀芯1的滑动顺滑。
而且，在本实施形态中，如图2 (d)所示，将主体lc的凸缘部lb做高，使其上表面 位于支杆ld的中心线上方的距离b的位置。以往的产品，支杆ld的中心线位于凸缘部lb 的上表面的上方，与此相比，本发明的凸缘部lb的强度提高，并且当将支杆ld压入主体 lc时，或在主体lc的内外产生压差时，主体lc不易扩大，因此支杆ld不易脱落。
如图1所示，具有上述结构的四通切换阀2，应用于在空调机上将制冷剂的流动切换 为制冷和制暖的情况。这时，阀芯l从外部周围受到高温的制冷剂的压力，以被按压到阀 座16的状态在阀座16上滑动。这时，如图3所示，通过使突出部lk突出到与阀主体3 的内壁面3c靠近的位置，提高阀芯1的主体lc的机械强度，因此能够将2根支杆ld的 外径做细，并且能够使2根支杆ld位于靠近阀座16的位置并彼此接近。由此，在排出管 5与导管11连通的状态下，各支杆ld不与吸入管7和导管12的开口面相对，并且在排出 管5与导管12连通的状态下，各支杆ld不与吸入管7和导管11的开口面相对。由此， 支杆ld不会直接遮挡导管11、 12的流动，而且支杆ld离开阀座16的滑动面16a规定距 离以上且不会进入阀芯1的连通用凹部la的流体通路内部，因此不易成为流体L3的阻力， 能够确保顺滑的流体移动。另外，如图4所示，支杆ld也可以是1根。
另外，在上述实施形态中，使阀芯1的突出部lk的外周面具有与阀主体3的内壁面 3c的曲率半径Rl大致相等的曲率半径R2，但突出部lk的形状不限于此，在阀芯1的突 出部lk的外周面不与阀主体3的内壁面3c抵接的范围内，可以做成各种形状。
而且，在上述实施形态中，以将具有本发明的阀芯1的四通切换阀2应用于空调机的 情况为例进行了说明，但除了空调机以外，也能应用于制冷设备等其它利用可逆制冷循环 的设备，此外，除了利用制冷循环的机器以外，还能应用于需要对流体进行四通切换的设 备。
下面，参照图5 图7，对使用本发明的阀芯的四通切换阀的第2实施形态进行说明。 在这些图中，对于与图1 图4相同的构成要素，标记同一符号，并适当省略其说明。下 面，以将四通切换阖应用于制冷循环的制冷剂通路的切换的情况为例进行说明。
图5所示的四通切换阀30，具有与图1所示的四通切换阀2相同的基本结构，在密闭 中空的气缸状的阀主体3中，设有与压縮机(未图示)的排出管34连结的导管32的连接 口33，和与压縮机的吸入管7连通的连接口8，在夹着该连接口8的两侧，配置与通向热交换机(未图示)的导管ll、 12连通的2个连接口 13、 14，在阀座16上滑动自由地设有 碗状的阓芯31，使该阀芯31滑动，有选择地使中央的连接口8与两侧的连接口 13、 14之 一连接。
该四通切换阀30的与压縮机的排出管34连结的导管32，与图12所示的导管64不同， 其特征之一为下部32a的直径比上部32b的直径大，并且在上部32b上，向管内突设有 用于对排出管34进行定位的挡块32c，下部32a的内径也比排出管34的外径大，由此， 如下所述，能够使导管32的连接口33的周边部的空间形成得较大，使高压制冷剂的压力 损失变小。
下面，参照图6，对穿设在图5所示的四通切换阀30的阀主体3上的导管32的连接 口 33的附近、阀芯31的外周面的形状、与图12所示的以往的四通切换阀61的导管64 的连接口65的附近、阀芯74的外周面的形状的区别进行说明。该图所表示的部分，相当 于图14的用虚线包围成椭圆形的部分B。在图6中，为了使上述区别容易判断，不打剖面 线地对各部件进行制图。而且，用实线表示图5的阀芯31等，用虚线表示以往的阀芯74 等。
如上所述，通过使导管32的下部32a的直径大于上部32b的直径，如图6所示，使 得导管32的内径也比导管64的内径大。由此，使连接口33的开口也比连接口65的开口 大。
采用上述结构，能够使四通切换阀30的间隙D比四通切换阀61的间隙d大，能够使 导管32的连接口 33的周边部和阀芯31的外周面31m之间的最小剖面积(筒状突出部剖 面积)较大。更具体地说，四通切换阀30的特征在于，使该最小剖面积等于或大于排出 管34的内径剖面积。
下面，作为对使用上述阀芯31和阀芯74时的压力损失进行比较的例子，在图7中对 筒状突出部剖面积和压力损失之间的关系进行表示。该图中的高压管是指阖芯31、 74的 各自的导管32、 64，高压压力损失是指高压制冷剂流过高压管时的压力损失。
如该图所示，能够看出，随着筒状突出部剖面积的增大，压力损失降低，当像本实施 形态这样筒状突出部的剖面积与高压管的内径剖面积相等时(表示为降低的产品)，与图 14所示的四通切换阀61 (以往的产品)相比，压力损失大致减半。其后，即使筒状突出 部剖面积增大，压力损失也微弱得逐渐减小，但这时阀主体的尺寸也逐渐增大。因此，从 阀主体的尺寸和压力损失的降低两方面来看，最好使筒状突出部剖面积与高压管的内径剖 面积(308咖2)相等。下面，参照图8~图11，对使用本发明的阀芯的四通切换阀的第3实施形态进行说明。 在这些图中，对于与图1 图7相同的构成要素，标记同一符号，并适当省略其说明。下 面，以将四通切换阀应用于制冷循环的制冷剂通路的切换的情况为例进行说明。
图8所示的四通切换阀40，具有与图l所示的四通切换阀2相同的基本结构，在密闭 中空的气缸状的阀主体3中，设有与压縮机(未图示)的排出管34连结的导管32的连接 口33，和与压縮机的吸入管7连通的连接口8，在夹着该连接口8的两侧，配置与通向热 交换机(未图示)的导管ll、 12连通的2个连接口 13、 14，在阀座16上滑动自由地设有 碗状的阀芯41,使该阀芯41滑动，有选择地使中央的连接口 8与两侧的连接口 13、 14之 一连接。
下面，参考图9，对图8所示的四通切换阀40的阀芯41和其附近的部件、与图15所 示的以往的四通切换阀61的阀芯74和其附近的部件在尺寸和形状上的区别进行说明。在 该图中，为了使上述区别容易判断，不打剖面线地对各部件进行制图。而且，用实线表示 图8的阀芯41，用虚线表示以往的阀芯74。
与阀芯74相比，阀芯41形成为阀口径(该图Sl所示位置的内径)等大、并整体向 外侧膨胀突出的形状。这种形状和尺寸的差异如图10所示。在图9中，用实线表示图8 的阔芯41，并用虚线表示以往的阀芯74，而且，图中的换算阀口径是指图9的低压流路 中的S0 S4的流路端面为圆形时的直径。
如图10所示，表示阀口径和阀的内部空间的大小的各尺寸，都是阀芯41较大，而且， 在阀芯41中，具有阀口径比导管12的内径S0大的部分(参考S3)。由此，流体在阀口及 其附近的流动变得顺滑，能够将流过阀芯41的内部的流体的压力损失抑制得较小。另外， 吸入管7、导管11和导管12形成为同一形状，具有相同的内径尺寸。而且，阀芯41和阀 芯74相对于中心线CL形成为左右对称，图9中的制冷剂的流入侧和流出侧的阀口径等相 等。
如上所述，阀芯41与阀芯74相比，能够整体向外侧膨胀突出而形成是因为，如第2 实施形态的说明所述，在导管32的上部32b上向管内突设有用于使排出管34卡止的挡块 32c,并使下部32a具有比排出管34的外径大的内径。艮P，如图9所示，采用这样的结构， 能够使阀主体的连接口 33的周边部与阀芯41的外周面之间的面积D(导管32的连接口 33 的周边部与阀芯41的外周面之间的最小剖面积)较大，即使使阔芯41膨胀突出，也能避 免面积D减小所引起的高压流体的压力损失变大。
下面，作为对使用上述阀芯31和阀芯74时的压力损失进行比较的例子，在图11中对阀中间剖面积和压力损失之间的关系进行表示。阔中间剖面积是指将阀芯的流体通路沿
包含图9中的阀中间位置S3并垂直于制冷剂的流线的面(相对于阀座16的表面e为45 度的面)剖开的剖面的面积。
如图11所示，随着阀中间剖面积增大，压力损失降低，但当阔中间剖面积达到523 mm2 (相当于阀口的剖面积的l.07倍)之后，即使阀中间剖面积增大，压力损失也基本不 降低。因此，当从阀芯的尺寸和压力损失的降低两方面看时，最好将阀中间剖面积设定为 阀口的剖面积的1.07倍。
另外，在上述第2和第3实施形态中，对将四通切换阀应用于制冷循环的制冷剂通路 的切换的情况进行了举例表示，但当然也能将四通切换阀应用于其它用途。
权利要求
1.一种四通切换阀用阀芯，用于四通切换阀，该四通切换阀包括具有密闭空间的阀主体；与该阀主体的一侧部连结、并与所述密闭空间连通的第1导管；与所述阀主体的另一侧部连结、并与所述密闭空间连通的第2导管；夹着该第2导管分别相邻配置在其两侧、并与所述密闭空间连通的第3和第4导管；位于所述阀主体内、并具有分别与所述第2至第4导管连通的开口部的阀座；以及可滑动地配置于该阀座的阀芯，通过使该阀芯向一个方向或另一个方向滑动，有选择地对所述第1导管与所述第3导管之间、或所述第1导管与所述第4导管之间的连通状态进行切换，所述阀芯的特征在于，包括碗状的阀芯主体；靠近该阀芯主体的开口端面部地架设成横穿该开口端面部的棒状部件；以及靠近所述阀芯主体的所述开口端面部的位置上，与该阀芯主体一体形成的凸缘部，该凸缘部从该阀芯主体的外表面，沿着所述棒状部件的轴线方向，突出到靠近所述阀主体的内壁面的位置。
2. 如权利要求1所述的四通切换阀用阀芯，其特征在于，所述凸缘部的外周面，具 有与所述阀主体的内壁面的曲率半径基本相等的曲率半径。
3. 如权利要求1或2所述的四通切换阀用阈芯，其特征在于，所述棒状部件的中心线，与所述凸缘部的与所述阀座相反侧的面相比，位于更靠近所述阀座侧的位置。
4. 如权利要求l、 2或3所述的四通切换阀用阀芯，其特征在于，具有2根所述棒状 部件，该2根棒状部件被配置成，互相平行，并且在所述第1导管与所述第3导舎连通的 状态下，不与所述第2导管和所述第4导管的开口面相对，在所述第1导管与所述第4导 管连通的状态下，不与所述第2导管和所述第3导管的开口面相对。
5. 如权利要求l、 2或3所述的四通切换阀用阀芯，其特征在于，具有l根所述棒状 部件，该棒状部件在两端具有与所述阀芯接触的矩形凸缘部。
6. —种四通切换阀，使用如权利要求1至5的任一项所述的阈芯，其特征在于，使 所述阔主体的所述第1导管的连接口的周边部与所述阀芯的外周面之间的最小剖面积等于或大于与所述第1导管连接的管的内径剖面积。
7. 如权利要求6所述的四通切换阀，其特征在于，所述第1导管具有与所述第2导 管相同的轴线，并且具有比与该第1导管连接的管的外径大的内径。
8. 如权利要求6或7所述的四通切换阀，其特征在于，该四通切换阀用于对制冷循 环系统的制冷剂通路进行切换，与所述第1导管连接的管为该制冷循环所使用的压縮机的 排出管，通过突设在所述第1导管内部的挡块将该排出管卡止。
9. 一种四通切换阀，使用如权利要求1至5的任一项所述的阀芯，其特征在于，所 述第2至第4导管具有相同的内径，并且使所述阀芯的阀口径大于等于该第2至第4导管 的内径。
10. 如权利要求9所述的四通切换阀，其特征在于，将所述阀芯内部的流体通路沿着 与通过该流体通路的流体的流线垂直的面剖开的剖面积，大于等于阀口的内径剖面积。
11. 如权利要求9或10所述的四通切换阀，其特征在于，使所述阀主体的所述第1 导管的连接口的周边部与所述阀芯的外周面之间的最小剖面积等于或大于与所述第1导管 连接的管的内径剖面积。
12. 如权利要求9、 10或11所述的四通切换阀，其特征在于，所述第l导管具有与 所述第2导管相同的轴线，并且具有比与该第1导管连接的管的外径大的内径。
13. 如权利要求9至12的任一项所述的四通切换阀，其特征在于，该四通切换阀用 于对制冷循环系统的制冷剂通路进行切换，与所述第1导管连接的管为该制冷循环所使用 的压縮机的排出管，通过突设在所述第1导管内部的挡块将该排出管卡止。
全文摘要
本发明提供一种能够确保阀芯内部的顺滑的流体的移动，并且能够提高机械强度的四通切换阀用阀芯。四通切换阀(2)包括具有密闭空间的阀主体(3)；与该阀主体(3)的一侧部连结的第1导管(5)；与阀主体(3)的另一侧部连结的第2导管(7)；夹着第2导管(7)分别与其两侧相邻而配置的第3和第4导管(11)、(12)；位于阀主体(3)内、并具有与各导管连通的开口部的阀座(16)；以及可滑动地配置于阀座(16)的阀芯(1)，通过阀芯(1)的滑动，有选择地对第1导管(5)与第3导管(11)之间、或第1导管(5)与第4导管(12)之间的连通状态进行切换，阀芯(1)包括靠近碗状的主体(1c)的开口端面部(1j)地架设成横穿开口端面部(1j)的支杆(1d)；以及在靠近主体(1c)的开口端面部(1j)的位置上，与主体(1c)一体形成的凸缘部(突出部)(1k)，凸缘部(1k)从主体(1c)的外表面，沿着支杆(1d)的轴线方向，突出到靠近阀主体(3)的内壁面(3c)的位置。
文档编号F16K11/065GK101644347SQ20091016525
公开日2010年2月10日 申请日期2009年8月7日 优先权日2008年8月7日
发明者今井正幸, 森田纪幸, 樋口浩次, 津久井良辅 申请人:株式会社不二工机