CN102606770A

CN102606770A - 三通电磁阀

Info

Publication number: CN102606770A
Application number: CN2011104078834A
Authority: CN
Inventors: 宫本和弘; 海沼广司; 早坂雅史
Original assignee: Fujikoki Corp
Current assignee: Fujikoki Corp
Priority date: 2011-01-24
Filing date: 2011-12-09
Publication date: 2012-07-25
Anticipated expiration: 2031-12-09
Also published as: CN102606770B; JP5620833B2; JP2012154360A; EP2479520B1; EP2479520A3; EP2479520A2

Abstract

一种三通电磁阀，具有：阀本体，具有流入口、第一流出口和第二流出口；位于流入口与第一流出口之间的第一阀座和位于流入口与第二流出口之间的第二阀座；在夹着二个阀座而相对的位置所配置的第一及第二阀芯；以及夹装在两阀芯之间的作动构件，在第一阀芯落坐在第一阀座上的状态下，作动构件使第二阀芯离开第二阀座，在第二阀芯落坐在第二阀座上的状态下，作动构件使第一阀芯离开第一阀座，利用施力单元而进行第一阀芯向第一阀座的落坐，利用随着对电磁线圈通电所产生的第二阀芯的移动而进行第二阀芯向第二阀座的落坐，所述第一阀座的阀口径小于所述第二阀座的阀口径。本发明可将电磁线圈小型化，流过大量的气体制冷剂等也可将压力损失抑制得较小。

Description

三通电磁阀

技术领域

本发明涉及一种在具有热泵装置的空调装置等中用于切换制冷剂流路等的三通电磁阀。

背景技术

以往，在制冷制热系统等的热泵装置中，在压缩机的排出侧与室内侧及室外侧热交换器之间、压缩机的吸入侧与室内侧及室外侧热交换器之间，分别配置电磁阀对制冷剂的流路进行切换。

但是，在上述热泵装置中存在如下的问题，由于使用二个电磁阀，因此零件个数多，导致装置成本的上升，并且，耗电也大，因此运转成本上升。

因此，专利文献1记载的制冷剂流路的切换阀在具有热气体循环回路的空调装置中，在其一个阀本体上一体地设置先导电磁阀机构和差压阀机构，先导电磁阀机构设在压缩机与冷凝器之间，遮断制冷剂回路；差压阀机构设在压缩机与蒸发器之间，当先导电磁阀机构闭阀且压缩机与冷凝器的制冷剂压力达到规定差压时产生动作，用一个切换阀对制冷剂的流路进行切换，由此来解决上述问题。

专利文献1：日本特许3413385号公报

发明所要解决的课题

但是，上述专利文献1所记载的切换阀等的三通电磁阀，当制冷且流过高压的液体时在阀芯与阀座之间施加较高的压力从而开阀动作需要较大的力，因此，产生该驱动力的电磁线圈等变得大型，存在着装置及运转成本上升的问题。

另外，根据热泵装置的制冷制热运转的切换，分别在制冷、除湿、制热时，制冷剂变化为液体的状态，液体与气体的混合状态，以及气体的状态，流量变动大，由于不是考虑到这种变动的结构，故在流过大量气体制冷剂时，压力损失变大，存在着运转成本上升的问题。

发明内容

因此，本发明是鉴于以往三通电磁阀所存在的问题而做成的，目的在于提供一种三通电磁阀，可将电磁线圈小型化，且在流过大量气体制冷剂等时也能将压力损失抑制得较小。

用于解决课题的手段

为实现上述目的，本发明的三通电磁阀，具有：阀本体，其具有流体的流入口、流出高压侧流体的第一流出口和流出低压侧流体的第二流出口；在该阀本体内，位于所述流入口与所述第一流出口之间的第一阀座和位于所述流入口与所述第二流出口之间的第二阀座；在所述阀本体内，在夹着所述二个阀座而相对的位置所配置的第一阀芯及第二阀芯；以及夹装在该第一阀芯与该第二阀芯之间的作动构件，在所述第一阀芯落坐在所述第一阀座上的状态下，所述作动构件使所述第二阀芯离开所述第二阀座，在所述第二阀芯落坐在所述第二阀座上的状态下，所述作动构件使所述第一阀芯离开所述第一阀座，利用依靠弹力对该第一阀芯向该第一阀座施力的施力单元而进行所述第一阀芯向所述第一阀座的落坐，利用随着对电磁线圈通电所产生的该第二阀芯的移动而进行所述第二阀芯向所述第二阀座的落坐，所述第一阀座的阀口径小于所述第二阀座的阀口径。

并且，采用本发明，由于高压侧流体流过的第一阀座的阀口径小于低压侧流体流过的第二阀座的阀口径，因此，第一阀芯的开阀方向的流体受压面积变大，第二阀芯的闭阀方向的流体受压面积变大，当高压侧流体从第一流出口流出时，能够使第一阀芯离开第一阀座所需要的力变小，使产生该力的电磁线圈小型化。

在上述三通电磁阀中，当向所述电磁线圈通电时，所述第二阀芯受所述流入口侧的流体压力而被向所述第二阀座侧施力，相比于直接起动阀可加大阀口，由此，压力损失下降，系统效率提高。

在上述三通电磁阀中，可构成为：所述流入口与热泵装置的热交换器连通，所述第一流出口与该热泵装置的膨胀机构连通，所述第二流出口与该热泵装置的压缩机的吸入口连通。由此，热泵装置的制冷制热运转切换用的三通电磁阀内所设置的电磁线圈可小型化，同时，分别在制冷、除湿和制热时，制冷剂变化为液体状态、液体与气体的混合状态以及气体状态时，流量少的液体状态以及液体与气体的混合状态的制冷剂从阀口径小的第一流出口侧流过，流量多的气体状态的制冷剂从阀口径大的第二流出口侧流过，因此成为与制冷剂流量对应的阀口径，可将压力损失抑制得较小。

发明的效果

如上所述，采用本发明，可提供一种这样的三通电磁阀：可将电磁线圈小型化，并且即使流过大量的气体制冷剂等，也可将压力损失抑制得较小。

附图说明

图1是表示本发明的三通电磁阀一实施形态的剖视图，(a)是未向电磁线圈通电时，(b)是向电磁线圈通电时。

图2是表示使用了本发明的三通电磁阀的热泵装置的整体结构的示图。

符号说明

1 三通电磁阀

2 阀本体

2a 流入口

2b 第一流出口

2c 第二流出口

2d、2e 阀室

3 第一阀座

4 第二阀座

6 第一阀芯

7 第二阀芯

7a、7b 贯通孔

9(9A、9B) 作动杆

11 盖

12 螺旋弹簧

13 柱塞

14 电磁线圈装配体

14a 电磁线圈

15 阀架

15a 贯通孔

15b 下端部

16 吸引件

17 18O形圈

19 螺旋弹簧

20 活塞环

21 管子

31 制冷制热系统

32 压缩机

33 室外侧热交换器

34 第一室内侧热交换器

35 第二室内侧热交换器

36 第一膨胀机构

37 第二膨胀机构

39 电磁阀

50 管道

51 温风通道

52 冷风通道

53 活动挡板

具体实施方式

下面，参照图1来详细说明实施本发明用的形态。另外，在以下的说明中，以将本发明的三通电磁阀用于热泵装置的制冷制热运转的切换为例进行说明。

图1表示本发明的三通电磁阀的一实施形态，该三通电磁阀1具有：阀本体2，其具有一个流入口2a、第一流出口2b及第二流出口2c和阀室2d、2e；位于阀本体2内的第一阀座3、第二阀座4；与这些阀座3、4接触分离并使流入口2a和流出口2b、2c连通的第一阀芯6及第二阀芯7；夹装在两阀芯6、7之间、各个端部与两阀芯6、7抵接的多个作为作动构件的作动杆9(9A、9B)；将阀本体2的下部开口封住的盖11；夹装在盖11与第一阀芯6之间、对第一阀芯6向第一阀座3侧施力的螺旋弹簧12；下端部与第二阀芯7接触分离、具有贯通孔15a的阀架15；以及使与阀架15一体化的柱塞13升降用的电磁线圈装配体14等。

阀本体2的阀室2d收容有第二阀芯7，阀室2e收容有第一阀芯6，上部开口由吸引件16封闭，下部开口由盖11封住。吸引件16与阀本体2之间安装有O形圈17，盖11与阀本体2之间安装有O形圈18，确保三通电磁阀1的气密性。

第一阀芯6受到螺旋弹簧12的向上方的施力，在图1(a)的未通电时，利用螺旋弹簧12的弹力而落坐在第一阀座3上。在第一阀芯6的上表面抵接作动杆9的下端部。第一阀芯6落坐的第一阀座3的口径设定得比第二阀芯7落坐的第二阀座4的口径还小。

第二阀芯7具有在上下方向贯通的二个贯通孔7a、7b，第二阀芯7与吸引件16之间安装有活塞环20。

作动杆9(9A、9B)在阀室2d内设成利用贯通阀本体2的插通孔(未图示)而可在上下方向移动，且如上所述，由两阀芯6、7夹持。另外，在图示例子中，虽然有二根作动杆9，但作动杆9的根数并不特别限定。

阀架15与柱塞13形成一体，下端部具有在水平方向延伸设置的贯通孔15a。

柱塞13可升降地被收容在圆筒状管子21内，受到夹装在柱塞13与吸引件16之间的螺旋弹簧19的向上方的施力。在对电磁线圈装配体14的电磁线圈14a通电时，柱塞13被吸引件16吸引而下降。

下面，参照图1来说明具有上述结构的三通电磁阀1的动作。

如图1(a)所示，在未向电磁线圈14a通电时，第一阀芯6受到螺旋弹簧12的向上方的施力，落坐在第一阀座3上，通过第一阀芯6及作动杆9而使第二阀芯7向上方移动，离开阀座4。由此，流体从流入口2a通过阀室2d而向第二流出口2c流动。

接着，当向电磁线圈14a通电时，柱塞13被吸引件16吸引而下降，随此，阀架15也下降。在阀架15刚下降之后，阀架15的下端部15b与贯通孔7a的上端部抵接，将上部开口封住，同时，阀架15的贯通孔15a与阀室2d连通，由此流入口2a侧的流体压力对于第二阀芯7而施加在使该第二阀芯7下降的方向，与柱塞13的下降相结合而使第二阀芯7顺利地下降，第二阀芯7最终落坐在阀座4上。

随着柱塞13、阀架15及第二阀芯7的移动，多个作动杆9也下降，随此，第一阀芯6也下降，离开第一阀座3。由此，流体从流入口2a通过阀室2e而向第一流出口2b流动。

接着，主要参照图2来说明使用了具有上述结构的三通电磁阀1的制冷制热系统(热泵装置)31。

该制冷制热系统31使用例如HFC-134a或HFO-1234yf作为制冷剂，包括：压缩机32；室外侧热交换器33；第一室内侧热交换器34；第二室内侧热交换器35；第一膨胀机构36；第二膨胀机构37；对从室外侧热交换器33至第一膨胀机构36或压缩机32的制冷剂流路进行切换的三通电磁阀1；以及配置在从第二室内侧热交换器35至室外侧热交换器33的制冷剂流路中的电磁阀39。这里，三通电磁阀1连接成，其图1所示的流入口2a与室外侧热交换器33连通，第一流出口2b与第一膨胀机构36连通，第二流出口2c与压缩机32的吸入口连通。

接着说明具有上述结构的制冷制热系统31的动作。

首先说明制热时的动作。不向三通电磁阀1的电磁线圈14a通电，成为图1(a)的状态，使从室外侧热交换器33通过流入口2a、第二流出口2c至压缩机32的制冷剂流路成为开状态，使从第一流出口2b至第一膨胀机构36的制冷剂流路成为闭状态，将电磁阀39关闭。由此，压缩机32排出的制冷剂经第二室内侧热交换器35、第二膨胀机构37而导入到室外侧热交换器33，之后返回到压缩机32。在该场合，室外侧热交换器33起到蒸发器的功能，第二室内侧热交换器35起到冷凝器的功能，成为在管道50内向箭头F方向流动的风被第二室内侧热交换器35加热而从温风通道51向车室内吹出的制热运转。另外，53是活动挡板，虚线表示制热时的位置，实线表示制冷时的位置。另外，此时对于三通电磁阀1，由于从流入口2a至大口径侧的第二流出口2c流过气体状的制冷剂，因此可将压力损失抑制得较小，这样较为理想。

接着说明制冷时的动作。向三通电磁阀1的电磁线圈14a通电，成为图1(b)的状态，使从室外车热交换器33通过流入口2a、第一流出口2b至第一膨胀机构36的制冷剂流路成为开状态，使从第二流出口2c至压缩机32的制冷剂流路成为闭状态，将电磁阀39打开。由此，压缩机32排出的制冷剂经第二室内侧热交换器35、电磁阀39而导入室外侧热交换器33，之后经第一膨胀机构36、第一室内侧热交换器34而返回到压缩机32。在该场合，室外侧热交换器33起到冷凝器的功能，第一室内侧热交换器34起到蒸发器的功能，成为在管道50内向箭头F方向流动的风被第一室内侧热交换器34冷却而从冷风通道52向车室内吹出的制冷运转。另外，此时，对于三通电磁阀1，由于从流入口2a至小口径侧的第一流出口2b流过液体状的制冷剂，因此，可选择与制冷剂流量对应的阀口径，这样较为理想。

另外在上述实施形态中，例示了具有阀架15的先导型三通电磁阀1，但先导机构不是必须的结构要素，只用吸引件16的吸引力使第二阀芯7落坐在第二阀座4上的直接起动机构也是可以的。另外，制冷制热系统31中流动的制冷剂的种类并不特别限定。

Claims

1.一种三通电磁阀，其特征在于，具有：

阀本体，其具有流体的流入口、流出高压侧流体的第一流出口和流出低压侧流体的第二流出口；

在该阀本体内，位于所述流入口与所述第一流出口之间的第一阀座和位于所述流入口与所述第二流出口之间的第二阀座；

在所述阀本体内，在夹着所述二个阀座而相对的位置所配置的第一阀芯及第二阀芯；以及

夹装在该第一阀芯与该第二阀芯之间的作动构件，

在所述第一阀芯落坐在所述第一阀座上的状态下，所述作动构件使所述第二阀芯离开所述第二阀座，在所述第二阀芯落坐在所述第二阀座上的状态下，所述作动构件使所述第一阀芯离开所述第一阀座，利用依靠弹力对该第一阀芯向该第一阀座施力的施力单元而进行所述第一阀芯向所述第一阀座的落坐，利用随着对电磁线圈通电所产生的该第二阀芯的移动而进行所述第二阀芯向所述第二阀座的落坐，

所述第一阀座的阀口径小于所述第二阀座的阀口径。

2.如权利要求1所述的三通电磁阀，其特征在于，当向所述电磁线圈通电时，所述第二阀芯受所述流入口侧的流体压力而被向所述第二阀座侧施力。

3.如权利要求1或2所述的三通电磁阀，其特征在于，所述流入口与热泵装置的热交换器连通，所述第一流出口与该热泵装置的膨胀机构连通，所述第二流出口与该热泵装置的压缩机的吸入口连通。