流路切换阀的制作方法

1.本发明涉及一种滑动式的流路切换阀。


背景技术：

2.在室内空调、汽车空调等热泵式制冷制热系统中，使用根据制冷制热运转的切换来切换制冷剂的流动方向的流路切换阀。
3.在专利文献1中公开了以往的流路切换阀。如图8所示，流路切换阀901是六通切换阀。流路切换阀901具有筒状的阀壳体910和阀芯918。阀芯918配置于阀壳体910内。阀芯918通过被托架953按压而在轴线l方向上滑动。在阀壳体910内设置有在与轴线l正交的方向上相对配置的第一阀座913和第二阀座915。在第一阀座913沿轴线l方向依次排列设置有三个端口pb、pa、pf。在第二阀座915以与三个端口pb、pa、pf相对的方式沿轴线l方向依次排列设置有另外三个端口pc、pd、pe。
4.在阀芯918设置有使三个端口中的两个端口(端口pa与端口pb、或者端口pa与端口pf)连通的第一u形转弯通路928和使另外三个端口中的两个端口(端口pc与端口pd、或者端口pe与端口pd)连通的第二u形转弯通路929。另外，在阀芯918设置有使端口pc与端口pb连通的第一直形通路936和使端口pe与端口pf连通的第二直形通路946。
5.现有技术文献
6.专利文献
7.专利文献1：日本特开2018-44666号公报
8.发明所要解决的技术问题
9.上述的流路切换阀901例如将热泵式制冷制热系统的压缩机的排出部连接于端口pa。高压制冷剂通过端口pa在第一u形转弯通路928中流动。高压制冷剂有时因压缩机的动作而产生压力变动(脉动)。因此，有时会产生阀芯918随着高压制冷剂的脉动而间歇性地从第一阀座913浮起的现象(也称为“震颤”)。由于震颤，有可能在阀芯918与第一阀座913之间产生间隙而发生阀泄漏。高压制冷剂在第二u形转弯通路929中流动的情况也是同样的。


技术实现要素：

10.因此，本发明的目的在于提供一种能够有效地抑制阀泄漏的流路切换阀。
11.用于解决技术问题的技术手段
12.为了实现上述目的，本发明的一个方式所涉及的流路切换阀具有：筒状的阀壳体，该阀壳体设置有阀室；第一阀座，该第一阀座配置于所述阀室；第二阀座，该第二阀座与所述第一阀座相对地配置于所述阀室；以及u形转弯阀芯，该u形转弯阀芯以能够沿轴线方向滑动的方式配置于所述第一阀座与所述第二阀座之间，所述流路切换阀的特征在于，所述u形转弯阀芯具有：第一阀芯部，该第一阀芯部配置于所述第一阀座侧；以及筒状的第二阀芯部，该第二阀芯部配置于所述第二阀座侧，所述第一阀芯部具有：第一u形转弯通路，该第一u形转弯通路在所述第一阀座侧的端面设置有开口，而使设置于所述第一阀座的多个端口
中的两个端口连通；以及环状壁部，该环状壁部设置于所述第二阀座侧，并且所述第二阀芯部的所述第一阀座侧的端部嵌入该环状壁部，通过所述第一阀芯部的所述第二阀座侧的端面和所述第二阀芯部的内周面来形成第二u形转弯通路，该第二u形转弯通路使设置于所述第二阀座的多个端口中的两个端口连通，在所述环状壁部的内周面与所述第二阀芯部的所述第一阀座侧的端部的外周面之间配置有环状的密封部件，在将对所述密封部件的内侧形状沿所述第一阀座与所述第二阀座的相对方向进行投影的投影面积设为sa，并将所述第二阀芯部的所述第二阀座侧的开口面积设为sb时，满足以下的式(1)：
13.sb＞sa...(1)。
14.为了实现上述目的，本发明的一个方式所涉及的流路切换阀具有：筒状的阀壳体，该阀壳体设置有阀室；第一阀座，该第一阀座配置于所述阀室；第二阀座，该第二阀座与所述第一阀座相对地配置于所述阀室；以及u形转弯阀芯，该u形转弯阀芯以能够沿轴线方向滑动的方式配置于所述第一阀座与所述第二阀座之间，所述流路切换阀的特征在于，所述u形转弯阀芯具有：第一阀芯部，该第一阀芯部配置于所述第一阀座侧；以及筒状的第二阀芯部，该第二阀芯部配置于所述第二阀座侧，所述第一阀芯部具有第一u形转弯通路，该第一u形转弯通路在所述第一阀座侧的端面设置有开口，而使设置于所述第一阀座的多个端口中的两个端口连通，所述第一阀芯部的所述第二阀座侧的端部嵌于所述第二阀芯部的内侧，通过所述第一阀芯部的所述第二阀座侧的端面和所述第二阀芯部的内周面来形成第二u形转弯通路，该第二u形转弯通路使设置于所述第二阀座的多个端口中的两个端口连通，在所述第一阀芯部的所述第二阀座侧的端部的外周面与所述第二阀芯部的内周面之间配置有环状的密封部件，在将对所述密封部件的内侧形状沿所述第一阀座与所述第二阀座的相对方向进行投影的投影面积设为sa，并将所述第二阀芯部的所述第二阀座侧的开口面积设为sb时，满足以下的式(1)：
15.sb＞sa...(1)。
16.根据本发明，在u形转弯阀芯，通过第一阀芯部的第二阀座侧的端面和第二阀芯部的内周面形成第二u形转弯通路。第二u形转弯通路使设置于第二阀座的多个端口中的两个端口连通。由此，在第二u形转弯通路中流动的流体的压力包含从第二阀座侧朝向第一阀座侧的压力分量，u形转弯阀芯能够利用上述端面承受该压力分量。因此，本发明所涉及的流路切换阀即使在第二u形转弯通路中流动有包含脉动的高压流体，也能够抑制在第二阀芯部与第二阀座之间产生间隙的情况，能够有效地抑制阀泄漏。
17.另外，在u形转弯阀芯中，开口面积sb大于投影面积sa。通过如此地设置，从而，当在阀室中流动有高压流体(压力ph)且在第二u形转弯通路中流动有低压流体(压力pl(ph＞pl))时，对投影面积sa与开口面积sb的面积差(sb-sa)作用有在阀室中流动的高压流体与在第二u形转弯通路中流动的低压流体的压力差(ph-pl)。该压力差将第二阀芯部按压于第二阀座((ph-pl)
×
(sb-sa)＞0)。因此，本发明所涉及的流路切换阀能够抑制在第二阀芯部与第二阀座之间产生间隙的情况，能够有效地抑制阀泄漏。
18.在本发明中，优选的是，在将所述第一阀芯部的所述第一阀座侧的开口面积设为sc，将所述阀室的流体的压力设为ph，将所述第一u形转弯通路的流体的压力设为pm，并将所述第二u形转弯通路的流体的压力设为pl时，满足以下的式(2)、(3)：
19.ph＞pm≥pl...(2)
20.(ph-pm)
×
(sc-sa)-(pm-pl)
×
sa＞0...(3)。
21.通过如此地设置，从而，当在阀室中流动有高压流体(压力ph)且在第一u形转弯通路中流动有中压流体(压力pm)并且在第二u形转弯通路中流动有低压流体(压力pl)时，
22.(i)对投影面积sa与开口面积sc的面积差(sc-sa)作用有在阀室中流动的高压流体与在第一u形转弯通路中流动的中压流体的压力差(ph-pm)，该压力差将第一阀芯部按压于第一阀座(式(3)的左边第一项)；
23.(ii)对投影面积sa作用有在第一u形转弯通路中流动的中压流体与在第二u形转弯通路中流动的低压流体的压力差(pm-pl)，该压力差要使第一阀芯部从第一阀座离开(式(3)的左边第二项)。
24.因此，通过使上述(i)大于上述(ii)，能够利用流体压力将第一阀芯部按压于第一阀座。由此，本发明所涉及的流路切换阀能够抑制在第一阀芯部与第一阀座之间产生间隙的情况，能够有效地抑制阀泄漏。
25.在本发明中，优选的是，所述流路切换阀还具有以能够沿轴线方向滑动的方式配置于所述第一阀座与所述第二阀座之间的直形阀芯，所述直形阀芯构成为与所述u形转弯阀芯一起滑动，并具有直形通路，该直形通路使设置于所述第一阀座的多个端口中的一个端口与设置于所述第二阀座的多个端口中的一个端口连通。通过如此地设置，从而，本发明所涉及的流路切换阀能够使流体在通过直形通路连通的端口间顺畅地流动。
26.在本发明中，优选的是，在所述第一阀芯部与所述第二阀芯部之间配置有压缩螺旋弹簧。通过如此地设置，从而，本发明所涉及的流路切换阀能够通过第一阀座可靠地按压第一阀芯部，并能够通过第二阀座可靠地按压第二阀芯部，能够更有效地抑制阀泄漏。
27.发明的效果
28.根据本发明，能够有效地抑制阀泄漏。
附图说明
29.图1是本发明的一实施例所涉及的流路切换阀的剖视图。
30.图2是表示图1的流路切换阀的其他状态的剖视图。
31.图3是图1的流路切换阀中的阀芯及其附近的放大剖视图。
32.图4是图1的流路切换阀的其他状态下的阀芯及其附近的放大剖视图。
33.图5是表示图1的流路切换阀的变形例的结构的图。
34.图6是表示图1的流路切换阀所具有的u形转弯阀芯的图。
35.图7是表示图6的u形转弯阀芯的变形例的结构的图。
36.图8是以往的流路切换阀的剖视图。
具体实施方式
37.以下，参照图1～图6对本发明的一实施例所涉及的流路切换阀进行说明。
38.本实施例的流路切换阀是六通切换阀，在室内空调、汽车空调等热泵式制冷制热系统中，用于根据制冷制热运转的切换来切换作为流体的制冷剂的流动方向。
39.图1、图2是本发明的一实施例所涉及的流路切换阀的剖视图。图3、图4是图1的流路切换阀中的阀芯单元及其附近的放大剖视图。图1、图3表示阀芯单元处于第一停止位置
(例如制冷运转时的停止位置)的状态。图2、图4表示阀芯单元处于第二停止位置(例如制热运转时的停止位置)的状态。图5是表示图1的流路切换阀的变形例的结构的图。图5是阀芯单元及其附近的放大剖视图。图6是表示图1的流路切换阀所具有的u形转弯阀芯的图。图6的(a)是主视图。图6的(b)是剖视图。图6的(c)是从第二阀座侧观察u形转弯阀芯的图。在图1～图5中，粗线的箭头示意性地示出制冷剂的流动的例子。
40.如图1至图3所示，本实施例的流路切换阀1具有阀壳体10、阀芯单元18、活塞部50以及先导部60。
41.阀壳体10形成为圆筒状。阀壳体10的轴与轴线l一致。在阀壳体10的一端部(在图1、图2中为右端部)固定有盖部件11。在阀壳体10的另一端部(在图1、图2中为左端部)固定有盖部件12。在阀壳体10的内部配置有第一阀座13和第二阀座15。
42.第一阀座13固定于阀壳体10的内周面。第一阀座13具有第一阀座面14。在第一阀座面14设置有在图1、图2中从右侧朝向左侧沿轴线l方向依次排列的圆形的端口pb、pa、pf。圆管状的管接头b贯通阀壳体10，而与端口pb连接。圆管状的管接头a贯通阀壳体10，而与端口pa连接。圆管状的管接头f贯通阀壳体10，而与端口pf连接。
43.第二阀座15固定于阀壳体10的内周面。第一阀座13和第二阀座15在与轴线l正交的方向上相对。将第一阀座13与第二阀座15的相对方向简称为“相对方向”。第二阀座15具有第二阀座面16。在第二阀座面16设置有在图1、图2中从右侧朝向左侧沿轴线l方向依次排列的圆形的端口pc、pd、pe。端口pe的倒角部(环状的锥面)的外径比端口pc、pd的倒角部的外径大。端口pc、pd、pe与第一阀座13的端口pb、pa、pf相对。圆管状的管接头c贯通阀壳体10，而与端口pc连接。圆管状的管接头d贯通阀壳体10，而与端口pd连接。圆管状的管接头e贯通阀壳体10，而与端口pe连接。
44.在本实施例中，管接头e与热泵式制冷制热系统的压缩机的排出部连接。在管接头e中流动有高压制冷剂。管接头c与压缩机的吸入部连接。在管接头c中流动有低压制冷剂。
45.阀芯单元18具有u形转弯阀芯20和直形阀芯30。u形转弯阀芯20和直形阀芯30是各自分体的部件。
46.u形转弯阀芯20和直形阀芯30以能够沿轴线l方向滑动的方式配置于第一阀座13与第二阀座15之间。u形转弯阀芯20和直形阀芯30由活塞部50的托架53一体地保持。
47.如图6所示，u形转弯阀芯20具有第一阀芯部21、第二阀芯部22、密封部件23以及侧板26、26。
48.第一阀芯部21例如为合成树脂制。第一阀芯部21形成为大致长方体状。第一阀芯部21配置于第一阀座13侧。第一阀芯部21的第一阀座13侧的端面21a与第一阀座面14接触。在该端面21a设置有作为大致半椭圆体状的凹部的第一u形转弯通路28。第一u形转弯通路28在端面21a设有开口。在第一阀芯部21的第二阀座15侧的端面21b设置有环状壁部21c。环状壁部21c以沿着端面21b的周缘的方式配置。环状壁部21c从端面21b向第二阀座15侧突出。
49.第二阀芯部22例如为合成树脂制。第二阀芯部22形成为大致四方筒状。第二阀芯部22配置于第二阀座15侧。第二阀芯部22的外形的尺寸随着从第二阀座15侧朝向第一阀座13侧而呈阶梯状地变小。第二阀芯部22的第二阀座15侧的端面22a与第二阀座面16接触。在端面22a的盖部件12侧的端部设置有作为均压路的均压槽22b。在本实施例中，仅在阀芯单
元18位于第一停止位置时，通过均压槽22b与端口pe的倒角部之间而使端口pe与阀室59(后述)连通。第二阀芯部22的第一阀座13侧的端部22c嵌入第一阀芯部21的环状壁部21c的内侧。由此，通过第一阀芯部21的第二阀座15侧的端面21b和第二阀芯部22的内周面22e来形成第二u形转弯通路29。
50.密封部件23例如是由弹性材料构成的o型圈。密封部件23夹在第一阀芯部21的环状壁部21c的内周面21d与第二阀芯部22的第一阀座13侧的端部22c的外周面22d之间而配置。将对密封部件23的内侧形状沿上述相对方向进行投影的面积设为投影面积sa。将第二阀芯部22的第二阀座15侧的开口面积(第二u形转弯通路29的开口面积)设为开口面积sb。将第一阀芯部21的第一阀座13侧的端面的开口面积(第一u形转弯通路28的开口面积)设为开口面积sc。u形转弯阀芯20构成为开口面积sb大于投影面积sa(sb＞sa)。另外，u形转弯阀芯20构成为开口面积sb与开口面积sc相等(sb＝sc)。在高压制冷剂被导入阀室59的状态下，密封部件23与第一阀芯部21实质上成为一体而承受高压制冷剂的压力。
51.在第二阀芯部22的第二阀座15侧的开口的内侧设置有环状的台阶部22g。台阶部22g与第二阀座面16隔开间隙地相对。通过调整台阶部22g的外形，能够调整开口面积sb的大小。同样地，在第一阀芯部21的第一阀座13侧的开口的内侧设置有环状的台阶部21g。台阶部21g与第一阀座面14隔开间隙地相对。通过调整台阶部21g的外形，能够调整开口面积sc的大小。
52.侧板26、26为金属制。侧板26、26形成为平板状。侧板26、26以在轴线l方向上夹着第一阀芯部21及第二阀芯部22的方式配置。金属制的侧板26、26的刚性高，托架53能够经由侧板26、26按压第一阀芯部21中的靠近第一阀座13的部分。因此，与托架53按压第一阀芯部21中的远离第一阀座13的部分的结构相比，流路切换阀1能够更有效地抑制第一阀芯部21在滑动时从第一阀座面14浮起的情况。同样地，托架53能够经由侧板26、26按压第二阀芯部22中的靠近第二阀座15的部分。因此，与托架53按压第二阀芯部22中的远离第二阀座15的部分的结构相比，流路切换阀1能够更有效地抑制第二阀芯部22在滑动时从第二阀座面16浮起的情况。因此，流路切换阀1能够提高耐久性。另外，流路切换阀1能够抑制以粘滑为原因的异常声音的产生。
53.另外，u形转弯阀芯20具有多个弹簧部件27。弹簧部件27是压缩螺旋弹簧。多个弹簧部件27配置在第一阀芯部21与第二阀芯部22之间。通过多个弹簧部件27对第一阀芯部21和第二阀芯部22施加沿上述相对方向拉开的力。通过该力，将第一阀芯部21按压于第一阀座面14，并将第二阀芯部22按压于第二阀座面16。
54.u形转弯阀芯20构成为，在将对密封部件23的内侧形状沿上述相对方向进行投影的投影面积设为sa、将第二阀芯部22的第二阀座15侧的开口面积设为sb时满足以下的式(1)：
55.sb＞sa...(1)。
56.通过如此地设置，从而，在处于第二停止位置的状态下，当在阀室59中流动有高压制冷剂(压力ph)且在第二u形转弯通路29中流动有低压制冷剂(压力pl(ph＞pl))时，对投影面积sa与开口面积sb的面积差(sb-sa)作用有在阀室59中流动的高压制冷剂与在第二u形转弯通路29中流动的低压制冷剂的压力差(ph-pl)。该压力差将第二阀芯部22按压于第二阀座15((ph-pl)
×
(sb-sa)＞0)。因此，流路切换阀1能够抑制在第二阀芯部22与第二阀
座15之间产生间隙的情况，能够有效地抑制阀泄漏。
57.另外，u形转弯阀芯20构成为，在将第一阀芯部21的第一阀座13侧的开口面积(即第一u形转弯通路28的开口面积)设为sc、将阀室59的高压制冷剂的压力设为ph、将第一u形转弯通路28的中压制冷剂的压力设为pm、将第二u形转弯通路29的低压制冷剂的压力设为pl时，满足以下的式(2)、(3)：
58.ph＞pm≥pl...(2)
59.(ph-pm)
×
(sc-sa)-(pm-pl)
×
sa＞0...(3)。
60.通过如此地设置，从而，在处于第二停止位置的状态下，当在阀室59中流动有高压制冷剂(压力ph)且在第一u形转弯通路28中流动有中压制冷剂(压力pm)并且在第二u形转弯通路29中流动有低压制冷剂(压力pl)时，
61.(i)对投影面积sa与开口面积sc的面积差(sc-sa)作用有在阀室59中流动的高压制冷剂与在第一u形转弯通路28中流动的中压制冷剂的压力差(ph-pm)，该压力差将第一阀芯部21按压于第一阀座13(式(3)的左边第一项)；
62.(ii)对投影面积sa作用有在第一u形转弯通路28中流动的中压制冷剂与在第二u形转弯通路29中流动的低压制冷剂的压力差(pm-pl)，该压力差要使第一阀芯部21从第一阀座13离开(式(3)的左边第二项)。
63.因此，通过使上述(i)大于上述(ii)，能够利用制冷剂压力将第一阀芯部21按压于第一阀座13。由此，流路切换阀1能够抑制在第一阀芯部21与第一阀座13之间产生间隙的情况，能够有效地抑制阀泄漏。
64.此外，在本实施例中，中压制冷剂的压力pm与低压制冷剂的压力pl大致相等，从而上述(ii)大致为0。因此，上述式(3)能够置换为以下的式(3’)：
65.(ph-pm)
×
(sc-sa)＞0...(3’)。
66.直形阀芯30具有圆筒状的外筒部件31、圆筒状的第一部件32、圆筒状的第二部件33、o型圈34、34以及弹簧部件35。在外筒部件31的第一阀座13侧的端部插入有第一部件32。在外筒部件31的第二阀座15侧的端部插入有第二部件33。外筒部件31与第一部件32之间通过o型圈34密封。外筒部件31与第二部件33之间通过o型圈34密封。外筒部件31、第一部件32及第二部件33构成了直形通路36。在第一部件32与第二部件33之间配置有弹簧部件35。弹簧部件35是压缩螺旋弹簧。通过弹簧部件35将第一部件32按压于第一阀座面14，并将第二部件33按压于第二阀座面16。
67.在本实施例中，外筒部件31为金属制。第一部件32和第二部件33为合成树脂制。通过将外筒部件31设为刚性较高的金属制，托架53能够经由外筒部件31按压第一部件32中的靠近第一阀座13的部分。因此，与按压第一部件32中的远离第一阀座13的部分的结构相比，流路切换阀1能够更有效地抑制第一部件32在滑动时从第一阀座面14浮起的情况。同样地，托架53能够经由外筒部件31按压第二部件33中的靠近第二阀座15的部分。因此，与按压第二部件33中的远离第二阀座15的部分的结构相比，流路切换阀1能够更有效地抑制第二部件33在滑动时从第二阀座面16浮起的情况。因此，流路切换阀1能够提高耐久性。另外，流路切换阀1能够抑制以粘滑为原因的异常声音的产生。
68.当阀芯单元18在第一阀座面14上以及第二阀座面16上沿着轴线l方向朝阀壳体10的另一端部侧滑动时，阀芯单元18被定位于第一停止位置。当阀芯单元18向阀壳体10的一
端部侧滑动时，阀芯单元18被定位于第二停止位置。
69.在阀芯单元18位于第一停止位置时，第一u形转弯通路28使设置于第一阀座13的多个端口pb、pa、pf中的端口pa与端口pf连通。第二u形转弯通路29使设置于第二阀座15的多个端口pc、pd、pe中的端口pe与端口pd连通。直形通路36使设置于第一阀座13的端口pb与设置于第二阀座15的端口pc连通。均压槽22b使端口pe与阀室59连通。
70.在阀芯单元18位于第二停止位置时，第一u形转弯通路28使设置于第一阀座13的多个端口pb、pa、pf中的端口pb与端口pa连通。第二u形转弯通路29使设置于第二阀座15的多个端口pc、pd、pe中的端口pd与端口pc连通。阀室59使设置于第一阀座13的端口pf与设置于第二阀座15的端口pe连通。
71.活塞部50具有第一活塞51、第二活塞52以及托架53。
72.第一活塞51配置在设置于阀壳体10的一端部的盖部件11与第一阀座13及第二阀座15之间。在第一活塞51与盖部件11之间形成有第一工作室57。第二活塞52配置在设置于阀壳体10的另一端部的盖部件12与第一阀座13及第二阀座15之间。在第二活塞52与盖部件12之间形成有第二工作室58。在第一活塞51与第二活塞52之间形成有阀室59。在阀室59配置有第一阀座13、第二阀座15以及阀芯单元18。
73.金属制的托架53一体地具有形成为长方形板状的托架主体54和设置于托架主体54的两端的活塞安装片55、56。托架主体54设置有大致长方形状的u形转弯阀芯保持孔54a、圆形状的直形阀芯保持孔54b以及制冷剂通过孔54c。在u形转弯阀芯保持孔54a中插入有u形转弯阀芯20。在直形阀芯保持孔54b中插入有直形阀芯30。在阀芯单元18位于第二停止位置的状态下，制冷剂通过孔54c配置于端口pf与端口pe之间。在活塞安装片55安装有第一活塞51。在活塞安装片56安装有第二活塞52。托架53将第一活塞51与第二活塞52连结。
74.先导部60例如由螺线管式的流路切换阀构成。先导部60通过切换细管71～74的连接来切换第一工作室57及第二工作室58与管接头c及管接头e的连接。由此，先导部60控制第一工作室57和第二工作室58内的制冷剂压力。流路切换阀1利用第一工作室57及第二工作室58内的制冷剂压力的差使活塞部50向阀壳体10的一端部侧或另一端部侧移动。随着活塞部50的移动，保持于托架53的阀芯单元18沿轴线l方向滑动。阀芯单元18被定位于图1、图3所示的第一停止位置、或图2、图4所示的第二停止位置。
75.接着，对上述的流路切换阀1的动作的一例进行说明。
76.在制冷运转时，流路切换阀1通过先导部60将细管71与细管72连接，并将细管73与细管74连接。由此，管接头c与第二工作室58连接且管接头e与第一工作室57连接，从而第一工作室57的制冷剂压力变高，第二工作室58的制冷剂压力变低。通过制冷剂压力的差，活塞部50向阀壳体10的另一端部侧移动，如图1、图3所示，阀芯单元18被定位于第一停止位置。
77.在第一停止位置，第一u形转弯通路28使端口pa与端口pf连通。中压制冷剂(压力pm)在第一u形转弯通路28中流动。第二u形转弯通路29使端口pe与端口pd连通。高压制冷剂(压力ph)在第二u形转弯通路29流动。直形通路36使端口pb与端口pc连通。低压制冷剂(压力pl)在直形通路36中流动。均压槽22b使端口pe与阀室59连通。高压制冷剂(压力ph)被导入阀室59。此时，在u形转弯阀芯20中，通过在第二u形转弯通路29中流动的高压制冷剂与在第一u形转弯通路28中流动的中压制冷剂的压力差，而将第一阀芯部21按压于第一阀座面14。由于第二阀芯部22为筒状，因此能够利用第一阀芯部21的端面21b承受在第二u形转弯
通路29中流动的制冷剂的压力所包含的从第二阀座15侧朝向第一阀座13侧的压力分量。因此，高压制冷剂的脉动也能够由第一阀芯部21的端面21b挡住。另外，通过多个弹簧部件27，而将第一阀芯部21按压于第一阀座面14，并将第二阀芯部22按压于第二阀座面16。
78.另外，在制热运转时，流路切换阀1通过先导部60将细管71与细管74连接，并将细管72与细管73连接。由此，管接头c与第一工作室57连接且管接头e与第二工作室58连接，从而第一工作室57的制冷剂压力变低，第二工作室58的制冷剂压力变高。通过制冷剂压力的差，活塞部50向阀壳体10的一端部侧移动，如图2、图4所示，阀芯单元18被定位于第二停止位置。
79.在第二停止位置，第一u形转弯通路28使端口pb与端口pa连通。中压制冷剂(压力pm)在第一u形转弯通路28中流动。第二u形转弯通路29使端口pd与端口pc连通。低压制冷剂(压力pl)在第二u形转弯通路29中流动。阀室59使端口pe与端口pf连通。高压制冷剂(压力ph)在阀室59中流动。此时，对投影面积sa与开口面积sb的面积差(sb-sa)作用有在阀室59中流动的高压制冷剂与在第二u形转弯通路29中流动的低压制冷剂的压力差(ph-pl)。通过该压力差，而将第二阀芯部22按压于第二阀座15。另外，在本实施例中，中压制冷剂的压力pm与低压制冷剂的压力pl大致相等。因此，对投影面积sa与开口面积sc的面积差(sc-sa)作用有在阀室59中流动的高压制冷剂与在第一u形转弯通路28中流动的中压制冷剂的压力差(ph-pm)(上述式(3’))。通过该压力差，而将第一阀芯部21按压于第一阀座13。另外，通过多个弹簧部件27，而将第一阀芯部21按压于第一阀座面14，并将第二阀芯部22按压于第二阀座面16。
80.此外，在中压制冷剂的压力pm充分大于低压制冷剂的压力pl的情况(pm＞pl)下，例如，如图5所示，也可以使第一阀芯部21的第一阀座13侧的开口面积sc更大(sc＞sb)。通过调整投影面积sa、开口面积sb、开口面积sc以满足上述式(3)，能够利用制冷剂压力将第一阀芯部21按压于第一阀座13。
81.这样，不论在第一停止位置和第二停止位置中的哪一个位置，都能够将第一阀芯部21按压于第一阀座13，都能够将第二阀芯部22按压于第二阀座15。
82.综上所述，根据本发明的流路切换阀1，在u形转弯阀芯20，通过第一阀芯部21的第二阀座15侧的端面21b和第二阀芯部22的内周面22e来形成第二u形转弯通路29。第二u形转弯通路29使第二阀座15的端口pe与端口pd连通、或者使端口pd与端口pc连通。由此，在第二u形转弯通路29中流动的制冷剂的压力包含从第二阀座15侧朝向第一阀座13侧的压力分量，u形转弯阀芯20能够利用第一阀芯部21的端面21b承受该压力分量。因此，即使包含脉动的高压制冷剂在第二u形转弯通路29中流动，流路切换阀1也能够抑制在第二阀芯部22与第二阀座15之间产生间隙的情况，能够有效地抑制阀泄漏。
83.另外，在u形转弯阀芯20中，开口面积sb大于投影面积sa。通过如此地设置，从而，当在阀室59中流动有高压制冷剂(压力ph)且在第二u形转弯通路29中流动有低压制冷剂(压力pl(ph＞pl))时，对投影面积sa与开口面积sb的面积差(sb-sa)作用有在阀室59中流动的高压制冷剂与在第二u形转弯通路29中流动的低压制冷剂的压力差(ph-pl)。该压力差将第二阀芯部22按压于第二阀座15((ph-pl)
×
(sb-sa)＞0)。因此，流路切换阀1能够抑制在第二阀芯部22与第二阀座15之间产生间隙的情况，能够有效地抑制阀泄漏。
84.另外，流路切换阀1具有以能够沿轴线l方向滑动的方式配置于第一阀座13与第二
阀座15之间的直形阀芯30。直形阀芯30构成为与u形转弯阀芯20一起滑动。而且，直形阀芯30具有使第一阀座13的端口pb与第二阀座15的端口pc连通的直形通路36。通过如此地设置，从而，流路切换阀1能够通过直形通路36使制冷剂在端口pb与端口pc之间顺畅地流动。
85.另外，在u形转弯阀芯20中，在第一阀芯部21与第二阀芯部22之间配置有弹簧部件27。通过如此地设置，从而，流路切换阀1能够将第一阀芯部21更可靠地按压于第一阀座13，并能够将第二阀芯部22更可靠地按压于第二阀座15。因此，流路切换阀1能够更有效地抑制阀泄漏。
86.在上述的实施例的流路切换阀1中，u形转弯阀芯20在第一阀芯部21的环状壁部21c的内侧嵌有第二阀芯部22的第一阀座13侧的端部22c。在环状壁部21c的内周面21d与第二阀芯部22的端部22c的外周面22d之间配置有环状的密封部件23。但是，本发明并不限定于这样的结构。例如，在上述的流路切换阀1中，也可以代替u形转弯阀芯20而采用例如图7所示的u形转弯阀芯20a。图7是表示图6的u形转弯阀芯的变形例的图。图7的(a)是主视图。图7的(b)是剖视图。图7的(c)是从第二阀座15侧观察u形转弯阀芯20a的图。
87.u形转弯阀芯20a具有第一阀芯部21a和第二阀芯部22a。在u形转弯阀芯20a中，第一阀芯部21a的第二阀座15侧的端部21e嵌于第二阀芯部22a的内侧。通过第一阀芯部21a的第二阀座15侧的端面21b和第二阀芯部22a的内周面22e而形成第二u形转弯通路29。第二u形转弯通路29使设置于第二阀座15的多个端口pc、pd、pe中的两个端口连通。在第一阀芯部21a的第二阀座15侧的端部21e的外周面21f与第二阀芯部22a的内周面22e之间配置有环状的密封部件23。在高压制冷剂被导入阀室59的状态下，密封部件23与第二阀芯部22a实质上成为一体而承受高压制冷剂的压力。
88.u形转弯阀芯20a构成为，在将对密封部件23的内侧形状沿上述相对方向进行投影的投影面积设为sa、并将第二阀芯部22a的第二阀座15侧的开口面积设为sb时满足上述式(1)。
89.在具有该u形转弯阀芯20a的流路切换阀中，也起到与上述的实施例的流路切换阀1相同的作用效果。
90.另外，在上述的实施例的流路切换阀1中，在第二阀芯部22的第二阀座15侧的端面22a设置有均压槽22b。但是，本发明并不限定于这样的结构。例如，也可以在第二阀座15的第二阀座面16设置作为从端口pe延伸至第二阀座面16的盖部件12侧的端部为止的均压路的均压槽。在阀芯单元18被定位于第一停止位置而端口pe被u形转弯阀芯20覆盖时，该均压槽使端口pe与阀室59连通。或者，也可以代替这样的均压槽而设置作为均压路的贯通孔。贯通孔贯通第二阀座15而将端口pe与阀室59连通。即，只要设有将设置于第二阀座15的多个端口中的流动有最高压的制冷剂的端口与阀室59连通的均压路即可。
91.以上说明了本发明的实施例，但本发明并不限定于这些例子。只要不违反本发明的主旨，本领域技术人员对上述的实施例适当地进行了构成要素的追加、删除、设计变更后的实施例、对上述的实施例适当地组合实施例的特征后的实施例也包含在本发明的范围内。
92.符号说明
[0093]1…
流路切换阀、10
…
阀壳体、11、12
…
盖部件、13
…
第一阀座、14
…
第一阀座面、15
…
第二阀座、16
…
第二阀座面、18
…
阀芯单元、20
…
u形转弯阀芯、21
…
第一阀芯部、21a
…
第一阀芯部的第一阀座侧的端面、21b
…
第一阀芯部的第二阀座侧的端面、21c
…
环状壁部、21d
…
环状壁部的内周面、21g
…
台阶部、22
…
第二阀芯部、22a
…
第二阀芯部的第二阀座侧的端面、22b
…
均压槽、22c
…
第二阀芯部的第一阀座侧的端部、22d
…
第二阀芯部的第一阀座侧的端部的外周面、22g
…
台阶部、23
…
密封部件、26
…
侧板、27
…
弹簧部件、28
…
第一u形转弯通路、29
…
第二u形转弯通路、30
…
直形阀芯、31
…
外筒部件、32
…
第一部件、33
…
第二部件、34
…
o型圈、35
…
弹簧部件、50
…
活塞部、51
…
第一活塞、52
…
第二活塞、53
…
托架、54
…
托架主体、54a
…
u形转弯阀芯保持孔、54b
…
直形阀芯保持孔、54c
…
制冷剂通过孔、55、56
…
活塞安装片、57
…
第一工作室、58
…
第二工作室、59
…
阀室、60
…
先导部、71、72、72、74
…
细管、pa、pb、pc、pd、pe、pf
…
端口、a、b、c、d、e、f
…
管接头、l
…
轴线、sa
…
密封部件的内侧形状的投影面积、sb
…
第二阀部件的开口面积、sc
…
第一阀部件的开口面积、ph
…
高压制冷剂的压力、pm
…
中压制冷剂的压力、pl
…
低压制冷剂的压力