CN102086943A

CN102086943A - 转换阀

Info

Publication number: CN102086943A
Application number: CN2010105563137A
Authority: CN
Inventors: 上野知之
Original assignee: Saginomiya Seisakusho Inc
Current assignee: Saginomiya Seisakusho Inc
Priority date: 2009-12-03
Filing date: 2010-11-18
Publication date: 2011-06-08
Also published as: JP4958966B2; JP2011117528A

Abstract

本发明提供一种转换阀。如四通转换阀或三通转换阀，在阀座(1)上具有三个口的转换阀中，避免与各口(11)、(12)、(13)连接的配管的干涉，使各口的开口接近，减小阀体(2)的冲程及受压面积。在阀座(1)中，使C转换口(12)的中心轴L2与E转换口(13)的中心轴L3相对于S口(11)的中心轴L1向相同方向倾斜，使各口(11)、(12)、(13)互不相同地倾斜。使与配管连接孔(11b)、(12b)、(13b)连接的配管(111)、(121)、(131)不会互相干涉。由此，使各口(11)、(12)、(13)的开口部接近。也可以为没有D口(14)及配管(141)的三通转换阀。

Description

转换阀

技术领域

本发明涉及转换热泵式制冷循环等制冷剂的流道的四通转换阀或三通转换阀等的转换流体的流道的转换阀。

背景技术

以前，作为四通转换阀，例如，有在日本特开2006-200654号公报(专利文献1)及日本特开2005-113990号公报(专利文献2)中公开的四通转换阀。这些四通转换阀具备：形成于阀座并向阀室开口的三个口；在阀座以外向阀室开口的一个口；以及具有在阀座上滑动的凹部(连通用凹处)的阀体，是通过移动阀体、利用凹部而选择地接通阀座的中央口与其两肋的各个口之间的四通转换阀。

图6是表示在专利文献1中作为现有例而说明的阀座与阀体的结构的图，图7是表示专利文献1的发明中的阀座与阀体的结构的图，图8是表示专利文献2的发明中的阀座与阀体的结构的图。

图6的转换阀的阀座61的三个口61a、61b、61c直线地排列，阀体62及凹部62a为椭圆形状。另外，配管连接孔61d、61e、61f的中心偏离口61a、61b、61c。图7的转换阀将阀座71的三个口71a、71b、71c配置为曲折形(三角)，阀体72及凹部72a为瓢型。另外，配管连接孔71d、71e、71f的中心偏离口71a、71b、71c。图8的转换阀的阀座81的三个口81a、81b、81c偏离直线而配置，阀体82及凹部82a为矩形状。另外，配管连接孔81d、81e、81f的中心偏离口81a、81b、81c。

专利文献

专利文献1：日本特开2006-200654号公报

专利文献2：日本特开2005-113990号公报

由于图6的转换阀的阀座61的三个口61a、61b、61c直线地排列，因此为了避免与各口连接的配管(毛细管)互相缓冲，需要延长三个口的间隔。与此相应，因为驱动(移动)阀体的柱塞的移动冲程变大，因此需要增大驱动柱塞的电磁线圈的吸引力。因此，存在驱动部增大且电力消耗增大的问题。

图7及图8的转换阀与图6的转换阀相比，柱塞的移动冲程变小。但是，在该情况下，阀体72、82的凹部72a、82a的形状变大，进而施加在阀体72、82上的流体的差压变大。即，在该结构中，因为受压面积增大，因此滑动阻力增大，减小移动冲程的优点变少，有改进的余地。

发明内容

本发明是为了解决上述之类的问题点而完成的，以提供一种减小阀体及柱塞的移动冲程且减小阀体的受压面积的转换阀为课题。

方案一的转换阀具备：向阀室内开有第一口、第二口及第三口的阀座；分别与上述第一至第三口连接的配管；具有在上述阀座上滑动的凹部的阀体；以及具有使上述阀体直线地移动的柱塞的驱动部，上述转换阀通过移动上述阀体，利用上述凹部而以择一的方式接通上述阀座的一个口与该口两侧的各个口之间，上述转换阀的特征在于，

上述第二口的开口部与上述第三口的开口部以上述第一口的开口部为中心而直线地配置，使上述第二口的中心轴与上述第三口的中心轴相对于上述第一口的中心轴向相同方向倾斜。

方案二的转换阀是在方案一中记载的转换阀，其特征在于，与上述第一至第三口的上述中心轴正交的截面的形状是矩形。

方案三的转换阀是在方案一中记载的转换阀，其特征在于，与上述第一至第三口的上述中心轴正交的截面的形状是圆形。

方案四的转换阀是在方案一中记载的转换阀，其特征在于，上述转换阀是一种四通转换阀，向上述阀室开有第四口，通过上述阀体的移动，使与上述第一口非接通的第二口或第三口通过上述阀室与上述第四口接通。

根据方案一的转换阀，由于第二口与第三口配置在第一口的两侧，第二口的中心轴与第三口的中心轴相对于第一口的中心轴向相同方向倾斜，因此即使极力使这些口的开口部接近，与这些口连接的配管不会彼此缓冲。因此，能够减小阀体在各口的开口部排列的方向上的移动冲程，并能够使阀体的凹部为覆盖直线配置的开口部中的两个开口部的最小面积，能够减小阀体的受压面积。

根据方案二的转换阀，在方案一的效果之上，因为口的截面形状是矩形，因此即使在与圆形相同面积的情况下，也能够使开口部(中心)进一步接近，因而能够进一步减小阀体的移动冲程。

根据方案三的转换阀，在方案一的效果之上，因为口的截面形状是圆形，因此能够通过阀座的切削加工形成口，制造变得容易。

根据方案四的转换阀，在使第一口与流体的低压侧连接，使第四口与流体的高压侧连接的情况下，阀体的凹部与阀室之间的差压起作用，但因为阀体的受压面积减小，因此阀体的移动变得容易，从而成为能够进行切实的转换的四通转换阀。

附图说明

图1是作为本发明的第一实施方式的转换阀的四通转换阀的阀座与阀体的局部的主要部位放大纵剖视图。

图2是相同四通转换阀的俯视图及纵剖视图。

图3是表示相同四通转换阀的阀座与阀体的关系的图。

图4是相同四通转换阀的阀体与柱塞的立体图。

图5是表示本发明的第二实施方式的阀座与阀体的关系的图。

图6是表示在专利文献1中作为现有例而说明的阀座与阀体的结构的图。

图7是表示专利文献1的发明的现有的阀座与阀体的结构的图。

图8是表示专利文献2的发明的现有的阀座与阀体的结构的图。

图中：

1，1’-阀座，2，2’-阀体，21，21’-凹部，3-柱塞，10a-阀室，10-柱塞管，20-驱动部，11，11’-S口(第一口)，12，12’-C转换口(第二口)，13，13’-E转换口(第三口)，14-D口(第四口)。

具体实施方式

接着，参照图说明本发明的转换阀的实施方式。图1是作为第一实施方式的转换阀的四通转换阀的阀座1与阀体2的局部的主要部位放大纵剖视图，图2是相同四通转换阀的俯视图及纵剖视图，图3是表示相同四通转换阀的阀座1与阀体2的关系的图，图4是相同四通转换阀的阀体2与柱塞3的立体图。该实施方式的四通转换阀具有在端部形成阀室10a的非磁性体制的圆筒柱塞管10与安装在该柱塞管10上的驱动部20。

在柱塞管10内配设有阀座1、阀体2及柱塞3，且下盖4通过焊接等固定在该柱塞管10的端部。在该下盖4的中央安装有配管141。在阀座1上分别形成有作为“第一口”的S口11、作为“第二口”的C转换口12及作为“第三口”的E转换口13。在S口11上连接有配管111，在C转换口12上连接有配管121，在E转换口13上连接有配管131。该四通转换阀用于图未示的制冷循环，配管111(S口11)与压缩机的制冷剂的吸入侧(低压侧)连通，配管121(C转换口12)及配管131(E转换口13)分别与热交换器侧连通。另外，配管141的阀室10a侧的端部成为作为“第四口”的D口14，该配管141(D口14)与压缩机的制冷剂的排出侧连通。

阀体2在阀座1侧具有凹部21。如图4所示，柱塞3具有与柱塞管10的内表面整合的圆柱部31与形成于该圆柱部31的端部的保持部32，在该保持部32上形成有阀体安装孔33。并且，阀体2通过板弹簧构件5嵌合在柱塞3的阀体安装孔33内。由此，阀体2通过柱塞3的移动可相对于阀座1滑动。另外，板弹簧构件5在两端具有爪部51、52，通过使该爪部与阀体安装孔33的周围卡合而固定板弹簧构件5，该板弹簧构件5的中央突起部53与阀体2的背面抵接。

驱动部20具有：嵌合在柱塞管10的周围的电磁线圈20a；外箱20b；嵌合在柱塞管10的端部的吸引件20c；以及配设于吸引件20c与柱塞3之间的螺旋弹簧20d。并且，若向电磁线圈20a通电，则柱塞3利用磁力而克服线圈弹簧20d的弹性力并被吸引件20c吸附，阀体2使凹部21移动到覆盖S口11与C转换口12的位置。在该状态下，S口11与C转换口12通过凹部21而接通，并且D口14通过阀室10a而与E转换口13接通。另外，若断开向电磁线圈20a的通电，则柱塞3利用螺旋弹簧20d的弹性力而离开吸引件20c。在该状态下，S口11与E转换口13通过凹部21而接通，并且D口14通过阀室10a与C转换口12接通。

如图3所示，S口11(第一口)、C转换口12(第二口)及E转换口13(第三口)与各口的中心轴L1、L2、L3正交的截面的形状为矩形。另外，如该第一实施方式所示，具有截面为矩形的口的阀座1能够由金属注射模塑成形(MIM：Metal Injection Modeling)而形成。另外，在阀座1中，C转换口12的开口部12a与E转换口13的开口部13a以S口11的开口部11a为中心，直线地配置。这种直线的配置与阀体2的滑动方向一致。另外，C转换口12的中心轴L2与E转换口13的中心轴L3相对于S口11的中心轴L1向相同方向倾斜。即，S口11、C转换口12及E转换口13互不相同地倾斜而形成。另外，阀体2的凹部21的与阀座1的滑动面平行的截面的形状为仅能覆盖S口11与C转换口12或仅能覆盖S口11与E转换口13的长方形。

另外，在阀座1上形成有分别与S口11、C转换口12及E转换口13连通的配管连接孔11b、12b、13b。与这些配管连接孔11b、12b、13b的中心轴L1、L2、L3正交的截面的形状是圆形，其直径比S口11、C转换口12及E转换口13的矩形的截面形状大。并且，在这些配管连接孔11b、12b、13b上连接上述配管111、121、131。

通过以上结构，因为S口11、C转换口12及E转换口13倾斜，因此与配管连接孔11b、12b、13b连接的配管111、121、131不会互相干涉，因而能够使各开口部11a、12a、13a接近，从而如此形成的阀座1及阀体2变得紧凑。

以上的第一实施方式的S口11、C转换口12及E转换口13的与其中心轴L1、L2、L3正交的截面为矩形，但在图5所示的第二实施方式的阀座1’中，S口11’、C转换口12’及E转换口13’的与其中心轴L1’、L2’、L3’正交的截面为圆形。如此，在各口的截面为圆形的情况下，能够通过切削加工容易地制造。另外，阀体2’在阀座1’侧具有凹部21’，该凹部21’的与阀座1’的滑动面平行的截面形状为仅能覆盖S口11’与C转换口12’或仅能覆盖S口11’与E转换口13’的椭圆形。

在该第二实施方式中，在阀座1’中，C转换口12’的开口部12a’与E转换口13’的开口部13a’以S口11’的开口部11a’为中心，直线地配置。另外，C转换口12’的中心轴L2’与E转换口13’的中心轴L3’相对于S口11’的中心轴L1’向相同方向倾斜。即，S口11’、C转换口12’及E转换口13’互不相同地倾斜而形成。

另外，在阀座1’上形成有分别与S口11’、C转换口12’及E转换口13’连通的配管连接孔11b’、12b’、13b’。与这些配管连接孔11b’、12b’、13b’的中心轴L1’、L2’、L3’正交的截面的形状是圆形，其直径比S口11’、C转换口12’及E转换口13’的直径大。并且，在这些配管连接孔11b’、12b’、13b’上连接与上述配管111、121、131相同的配管。

由于在该第二实施方式中，S口11’、C转换口12’及E转换口13’也是倾斜，因此，与配管连接孔11b’、12b’、13b’连接的配管不会互相干涉，因此能够使各开口部11a’、12a’、13a’接近，从而如此形成的阀座1’及阀体2’变得紧凑。

如上，无论在哪种实施方式，因为能够使各口接近，因此能够减小阀体1、1’的移动冲程，能够减小驱动部20，且减小电力消耗。

下面的表1将图6的现有例(现有1)的冲程及受压面积分别设为“1”，与此相比较，表示了图7的现有例(现有2)、图8的现有例(现有3)、本发明的第一实施例及第二实施例的冲程及受压面积的比率。

表1

口形状	冲程	阀体的受压面积
			现有1(图6)	1	1
现有2(图7)	0.77	1.15
			现有3(图8)	0.77	1.13
第一实施方式	0.64	0.90

第二实施方式

0.77

0.89

从该表1可以明白，本发明的第一实施例及第二实施例相比于现有例受压面积变小了。第一实施例的情况下，可以看出除了受压面积外，冲程也比现有例变小了。

在以上的实施方式中，以具有第四口14的四通转换阀为例子进行了说明，但没有该第四口14，通过阀体的移动而择一地转换连通与S口11相同的第一口和与C转换口12相同的第二口的状态和连通第一口和与E转换口13相同的第三口的状态的三通转换阀也能够适用于本发明。

Claims

1.一种转换阀，具备：向阀室内开有第一口、第二口及第三口的阀座；分别与上述第一至第三口连接的配管；具有在上述阀座上滑动的凹部的阀体；以及具有使上述阀体直线地移动的柱塞的驱动部，上述转换阀通过移动上述阀体，利用上述凹部而以择一的方式接通上述阀座的一个口与该口两侧的各个口之间，上述转换阀的特征在于，

2.根据权利要求1所述的转换阀，其特征在于，

与上述第一至第三口的上述中心轴正交的截面的形状是矩形。

3.根据权利要求1所述的转换阀，其特征在于，

与上述第一至第三口的上述中心轴正交的截面的形状是圆形。

4.根据权利要求1所述的转换阀，其特征在于，

上述转换阀是一种四通转换阀，向上述阀室开有第四口，通过上述阀体的移动，使与上述第一口非接通的第二口或第三口通过上述阀室与上述第四口接通。