CN105402439B - 滑阀以及冷冻循环 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种滑阀以及冷冻循环。在阀壳体(1)内，在活塞(3、3)架设有连结板(4)，在连结板(4)保持阀芯(5)，使板簧(6)介于连结板(4)与阀芯(5)之间，在上述结构的切换阀中，提高板簧(6)的耐老化性。将阀芯(5)的鼓出部(51)填入连结板(4)的阀芯嵌合孔(4a)。使鼓出部(51)的外周的凸缘部(52)与连结板(4)对置。在凸缘部(52)的端部且板簧(6)的外侧设置凸部(52a)。即使对阀芯(5)施加反压而阀芯(5)从阀座(2)离开，凸部(52a)也与连结板(4)抵接。由此，限制板簧(6)的弹簧部(61)的压缩量。凸部也可以设置在连结板(4)侧。

Description

滑阀以及冷冻循环

技术领域

本发明涉及对热泵式冷冻循环等制冷剂的流路进行切换的滑阀以及冷冻循环。

背景技术

以往，作为这种滑阀，例如有专利第5275947号公报(专利文献1)所公开的滑阀。该滑阀是切换阀，具有圆柱状的阀主体，在该阀主体连接有从压缩机流入高压的制冷剂的高压管、使低压的制冷剂向压缩机流出的低压管、以及在隔着低压管的两侧与热交换机连结的一对导管。在阀主体内容纳有进行往复移动的一对活塞，通过这些活塞在其内侧划分出高压室，并且在其两外侧划分出低压室。另外，在活塞之间架设有连结板，并且配置有具备凸缘部的碗状的阀芯。并且，在连结板与阀芯的凸缘部之间，夹装有将阀芯朝向阀座加力的板簧。并且，利用以高压室与低压室的差压进行移动的活塞以及连结板，使阀芯在阀座上滑动，对制冷剂的流路进行切换。

现有技术文献

专利文献1：专利第5275947号公报

在专利文献1的结构中，利用介于连结板与阀芯的凸缘部之间的板簧的作用力，能够保持阀主体内的高压室与阀芯的内侧空间的气密性，但在该以往的结构中，特别是因长期间的使用，存在板簧破损的可能。例如，在通常使用时，由于阀主体内的高压室的压力，阀芯被按压到阀座，但在压缩机停止或阀芯移动而进行切换时，存在对阀芯施加与通常不同压力关系的反压的情况。若对该阀芯施加反压，则阀芯的凸缘部被按压到连结板，板簧被连结板与凸缘部夹住而被过度压缩。若反复进行上述动作，则存在板簧破损的可能性。

发明内容

本发明是为了消除如上所述的问题点而提出的方案，课题是在利用板簧来对阀芯向阀座侧加力的滑阀中，防止板簧的过度压缩并提高板簧的耐老化性。

方案1是一种滑阀，具备：相对于筒状的阀室开口有端口的阀座；在上述阀室内往复移动的对置配置的一对活塞；架设于该活塞间的连结板；保持于该连结板的阀芯嵌合孔且外周的凸缘部对置配置于上述连结板的阀芯；以及夹设于上述连结板与上述凸缘部之间且对上述阀芯朝向上述阀座加力的板簧，利用上述活塞使上述阀芯在上述阀座上滑动，从而控制通过上述阀座的端口的流体的流动，上述滑阀的特征在于，

设置对上述板簧的压缩量进行限制的限位机构。

方案2的滑阀根据方案1所述的滑阀，其特征在于，

上述限位机构是从上述凸缘部向上述连结板侧突出的凸部。

方案3的滑阀根据方案1所述的滑阀，其特征在于，

上述限位机构是从上述连结板向上述凸缘部侧突出的凸部。

方案4的滑阀根据方案1～3任一项中所述的滑阀，其特征在于，

在上述阀座上开口有多个端口，上述阀芯具有嵌入上述连结板的阀芯嵌合孔的鼓出部，

利用上述阀芯的上述鼓出部内侧的导通路来对通过上述阀座的端口的流体的流动进行切换。

方案5的滑阀根据方案4所述的滑阀，其特征在于，

具有与上述阀室导通的第一端口，在上述阀座上，作为上述多个端口，形成有第二端口和第三端口，并且在上述第二端口与上述第三端口的中间形成有第四端口，通过使上述阀芯移动，使上述第一端口与相对于阀室为打开的上述第二端口或上述第三端口导通，并且通过上述阀芯的导通路使相对于阀室为关闭的上述第三端口或上述第二端口与上述第四端口导通。

方案6是一种冷冻循环，具备方案5所述的滑阀，上述冷冻循环的特征在于，

上述滑阀的上述第一端口与压缩机的排出口连接，上述第四端口与压缩机的吸入口连接，上述第二端口以及上述第三端口中的任一方与室外机连接，另一方与室内机连接。

本发明的效果如下。

根据方案1的滑阀，即使对阀芯施加反压而夹设于连结板与阀芯的凸缘部之间的板簧被压缩，也利用限位机构限制该板簧的压缩量，因此防止板簧的过度压缩，提高板簧的耐老化性。

根据方案2的滑阀，除了方案1的效果以外，由于限位机构是设置在凸缘部的凸部，因此结构变得简单。

根据方案3的滑阀，除了方案1的效果以外，由于限位机构是设置在连结板的凸部，因此结构变得简单。

根据方案4的滑阀，与方案1～3相同，即使对阀芯施加反压而夹设于连结板与阀芯的凸缘部之间的板簧被压缩，也利用限位机构限制该板簧的压缩量，因此防止板簧的过度压缩，提高板簧的耐老化性。

根据方案5的滑阀，除了方案4的效果以外，能够作为使高压的流体从第一端口流向第二端口或第三端口、且将另一方的第三端口或第二端口与低压侧的第四端口择一地导通的四通切换阀而构成。

根据方案6的冷冻循环利用与方案5相同的作用效果而成为可靠性高的冷冻循环。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式的作为滑阀的切换阀以及冷冻循环的图。

图2是本发明的第一实施方式的作为滑阀的切换阀中的阀芯的俯视图(图2(A))以及局部破碎侧视图(图2(B))。

图3是本发明的实施方式中的板簧的立体图。

图4是说明本发明的第一实施方式中的板簧的压缩量的图。

图5是本发明的第二实施方式的作为滑阀的切换阀中的阀芯的俯视图(图5(A))以及局部破碎侧视图(图5(B))。

图6是表示本发明的第三实施方式的作为滑阀的切换阀的图。

图7是表示本发明的第四实施方式的滑阀的图。

图中：

1—阀壳体，11—圆筒部，11A—主阀室，11a—D端口(第一端口)，12—帽部，12A—副阀室，13a—E接头管，13b—S接头管，13c—C接头管，13d—D接头管，2—阀座，2a—E端口(第三端口)，2b—S端口(第四端口)，2c—C端口(第二端口)，3—活塞，4—连结板，4a—阀芯嵌合孔，4b—透孔，4c—透孔，41—凸部(限位机构)，5—阀芯，51—鼓出部，51a—基部，51A—碗状凹部(导通路)，52—凸缘部，52a—凸部(限位机构)，52b—凸部(限位机构)，6—板簧，61—弹簧部，62—连结部，6a—开口部，L—轴线，10—切换阀，20—先导阀，30—压缩机，40—室外机，50—室内机，60—节流装置。

具体实施方式

以下，对本发明的实施方式进行说明。图1是表示本发明的第一实施方式的作为滑阀的切换阀以及冷冻循环的图，图2是第一实施方式的作为滑阀的切换阀中的阀芯的俯视图(图2(A))以及局部破碎侧视图(图2(B))。该实施方式的切换阀10是四通切换阀，如后文所述，该切换阀10由先导阀20切换。切换阀10在阀壳体1内具备阀座2、一对活塞3、3、连结板4、阀芯5、以及板簧6。

阀壳体1由圆筒形状的圆筒部11和两个帽部12、12构成。帽部12、12以分别堵塞圆筒部11的端部的方式，通过焊接等安装于圆筒部11，圆筒部11以及帽部12、12的中心轴成为阀壳体1的轴线L。阀座2配设于圆筒部11内的中间部，在圆筒部11的中间部的与阀座2对置的位置，形成有向圆筒部11内开口的D端口11a，在该D端口11a安装有D接头管13d。此外，D端口11a与“第一端口”对应。

在阀座2，以沿阀壳体1的轴线L方向在一条直线上排列的方式形成有E端口2a、S端口2b以及C端口2c，在这些E端口2a、S端口2b、C端口2c分别安装有E接头管13a、S接头管13b、C接头管13c。在阀座2，C端口2c与“第二端口”对应，E端口2a与“第三端口”对应，S端口2b与“第四端口”对应。

一对活塞3、3相互对置配置，分别通过固定圆板31和限位板32来夹持弹簧33和衬垫34，该活塞3、3向圆筒部11的内圆周面按压衬垫34并且能够往复移动。由此，阀壳体1的内部由两个活塞3、3分隔为中央部的主阀室11A和主阀室11A两侧的两个副阀室12A、12A。

连结板4由金属板构成，该连结板4以配置于阀壳体1的轴线L上的方式架设于活塞3、3之间。另外，在连结板4的中央形成有阀芯嵌合孔4a，在其两侧形成有透孔4b、4c。在阀芯嵌合孔4a内嵌入阀芯5，该阀芯5相对于连结板4在轴线L方向上稍微具有间隙地保持。并且，若活塞3、3移动，则阀芯5与连结板4连动而在阀座2上滑动，并在预定的左右的位置停止。

如后文所述，在阀芯5，且在鼓出部51的内侧形成有作为“导通路”的碗状凹部51A。并且，阀芯5在图1的左侧的端部位置利用碗状凹部51A导通S端口2b与E端口2a。此时，C端口2c在主阀室11A内主要经由透孔4c与D端口11a导通。另外，阀芯5在图1的右侧的端部位置利用碗状凹部51A导通S端口2b与C端口2c。此时，E端口2a在主阀室11A内主要经由透孔4b与D端口11a导通。

D端口11a通过D接头管13d以及高压管14a与压缩机30的排出口连接，S端口2b通过S接头管13b以及低压管14b与压缩机30的吸入口连接。C端口2c通过C接头管13c以及导管14c与室外机40连接，E端口2a通过E接头管13a以及导管14d与室内机50连接。室外机40和室内机50经由节流装置60并通过导管14e连接。通过从该C接头管13c开始由室外机40、节流装置60、室内机50以及E接头管13a构成的路径、和从S接头管13b开始由压缩机30以及D接头管13d构成的路径构成冷冻循环。

先导阀20通过导管14f、14g、14h、14i与切换阀10连接。先导阀20例如是与切换阀10相同的结构，利用电磁促动器等移动阀芯来切换流路。并且，该先导阀20利用切换阀10的与左侧的副阀室12A连通的导管14h、和与右侧的副阀室12A连通的导管14i，来对切换阀10的与S接头管13b连通的导管14g的连接对象进行切换，与此同时，利用导管14i和导管14h来对切换阀10的与D接头管13d连通的导管14f的连接对象进行切换。即、相对于切换阀10的左右的副阀室12A、12A在两副阀室12A、12A间切换对一方减压并且使另一方成为高压的状态。由此，减压后的副阀室12A的压力与主阀室11A的高压的压力的压力差施加到减压后的副阀室12A侧的活塞3。由此，活塞3、连结板4以及阀芯5移动，切换该阀芯5的位置从而切换冷冻循环的流路。

被压缩机30压缩的高压的制冷剂从D接头管13d经由D端口11a流入到主阀室11A内，在图1的制冷运转的状态下，高压制冷剂从C端口2c流入到室外机40。另外，在切换了阀芯5后的制热运转的状态下，高压制冷剂从E端口2a流入到室内机50。即、在制冷运转时，从压缩机30排出的制冷剂经由C接头管13c→室外机40→节流装置60→室内机50→E接头管13a进行循环，室外机40作为冷凝器(condenser)发挥功能、室内机50作为蒸发器(evaporator)发挥功能，进行制冷。另外，在制热运转时，制冷剂进行逆循环，室内机50作为冷凝器发挥功能、室外机40作为蒸发器发挥功能，进行制热。此外，C端口2c以及E端口2a的“C”、“E”是以制冷运转为基准标注的名称。

如图2所示，阀芯5利用树脂制的部件成型为碗状，具有鼓出部51和形成于该鼓出部51的外周的凸缘部52。并且，利用鼓出部51的内侧形成上述碗状凹部51A。另外，鼓出部51的与凸缘部52的连结部分成为大致矩形的基部51a，该基部51a与连结板4的阀芯嵌合孔4a嵌合。在凸缘部52的轴线L方向的两端部，形成有向连结板4侧突出的作为“限位机构”的凸部52a、52a。

如图3所示，板簧6通过不锈钢板的冲压加工而形成为俯视呈矩形的环状，在轴线L方向的端部具有侧面视V字形状的弹簧部61、61。该弹簧部61、61由连结部62、62连结。另外，弹簧部61、61和连结部62、62的内侧成为开口部6a，在该开口部6a内嵌合阀芯5的基部51a。并且，板簧6在阀芯5的两端的凸部52a、52a的内侧夹设于连结板4与凸缘部52之间。由此，板簧6利用弹簧部61、61的弹簧力来相对于连结板4对阀芯5(凸缘部52)向阀座2侧加力。

图4是说明第一实施方式中的板簧6的压缩量的图。用实线表示的连结板4和板簧6表示向阀壳体1组装前的状态，用双点划线表示的连结板4和板簧6是向阀壳体1组装的状态，并且，表示板簧6被压缩到最大限度的状态。此外，图1以及图2也是板簧6被压缩到最大限度的状态。

板簧6为单体时能够压缩到平板状，但在组装状态下，即使对阀芯5作用反压，也由于阀芯5的凸部52a、52a与连结板4抵接，而仅被压缩到图示的最大限度。即、例如，即使连结板4因活塞3的衬垫34的变形而从轴线L稍微偏移、或稍微倾斜，板簧6以将阀芯5总是相对于阀座2按压的方式发挥作用，但压缩量被限制，不会被压缩图示的最大限度以上。由此，能够防止板簧6的破损。

图5是第二实施方式的作为滑阀的切换阀中的阀芯的俯视图(图5(A))以及局部破碎侧视图(图5(B))，在以下的各实施方式中，对于与第一实施方式相同的要素以及对应的要素标注相同的符号并省略重复的说明。该第二实施方式的阀芯5在凸缘部52的轴线L方向的中央、在鼓出部51(基部51a)的两侧形成有作为“限位机构”的凸部52b、52b。该凸部52b、52b是在轴线L方向上纵长的形状。因此，即使对阀芯5作用反压，也由于该纵长的凸部52b、52b与连结板4抵接，从而凸缘部52总是与连结板4平行，与图4相同地，板簧6的压缩量被限制，不会被压缩最大限度以上。由此，能够防止板簧6的破损。

图6是表示第三实施方式的作为滑阀的切换阀的图，冷冻循环与图1相同。在该第三实施方式中，在连结板4形成有作为“限位机构”的凸部41、41。板簧6在凸部41、41的内侧夹设于连结板4与凸缘部52之间。由此，与上述实施方式相同，板簧6利用弹簧部61、61的弹簧力相对于连结板4对阀芯5向阀座2侧加力。并且，与上述各实施方式相同，即使对阀芯5作用反压，也由于阀芯5的凸缘部52与凸部41、41抵接，从而与图4相同地，板簧6的压缩量被限制，不会被压缩最大限度以上。由此，能够防止板簧6的破损。

另外，在第一至第三实施方式中以四通切换阀为例进行了说明，但本发明的切换阀也能够作为三通切换阀、除此以外进行五个以上的端口的切换的切换阀而构成。

图7是表示本发明的第四实施方式的滑阀的图。该滑阀100由先导阀20切换。滑阀100在阀壳体70内具备阀座80、一对活塞90、90、连结板8、阀芯9、以及板簧6。该滑阀100除了阀座80和阀芯9以外，是与第一实施方式的切换阀10大致相同的结构。

阀壳体70由圆筒形状的圆筒部71和两个帽部72、72构成。帽部72、72以分别堵塞圆筒部71的端部的方式，通过焊接等安装于圆筒部71，圆筒部71以及帽部72、72的中心轴成为阀壳体70的轴线L。

阀座80配设于圆筒部71内的中间部，在圆筒部71的中间部的与阀座80对置的位置，形成有向圆筒部71内开口的端口71a，在该端口71a安装有接头管73a。在阀座80的中央形成有端口80a，在端口80a安装有接头管73b。

与上述实施方式相同，在阀壳体70内，相互对置配置有一对活塞90、90，该活塞90、90能够在圆筒部11内往复移动。另外，阀壳体70的内部由两个活塞90、90分隔为中央部的主阀室71A和主阀室71A的两侧的两个副阀室72A、72A。

连结板8以配置于阀壳体70的轴线L上的方式架设于活塞90、90之间，在连结板8的阀芯嵌合孔8a内嵌入阀芯9。若活塞90、90移动，则阀芯9与连结板8连动而在阀座80上滑动，并在预定的左右的位置停止。

阀芯9具有阀部91和形成于该阀部91的外周的凸缘部92。在阀部91形成有导通路91a和密封面91b。并且，在凸缘部92的轴线L方向的两端部，形成有向连结板8侧突出的作为“限位机构”的凸部92a、92a。

板簧6除了上下相反地配置以外与上述实施方式相同，其作用与上述实施方式相同。板簧6在阀芯9的两端的凸部92a、92a的内侧夹设于连结板8与凸缘部92之间。由此，板簧6利用弹簧部61、61的弹簧力相对于连结板8对阀芯9(凸缘部92)向阀座80侧加力。

先导阀20与上述实施方式相同，利用压缩机30的排出口和吸入口的制冷剂压力，相对于滑阀100的左右的副阀室72A、72A在两副阀室72A、72A间切换对一方减压并且使另一方成为高压的状态。由此，活塞90、连结板8以及阀芯9移动，切换该阀芯9的位置。

根据以上的结构，阀芯9在阀座80上滑动，阀芯9在图7的左侧的端部位置利用密封面91b密封阀座80的端口80a，从而成为闭阀状态。另外，阀芯9在图7的右侧的端部位置利用导通路91a将主阀室71A与阀座80的端口80a导通，从而成为开阀状态。在进行这样的动作时，板簧6相对于连结板8对阀芯9向阀座80侧加力。并且，与上述各实施方式相同，即使对阀芯9作用反压，也由于凸缘部92的凸部92a、92a与连结板8抵接，从而凸缘部92总是与连结板8平行，与图4相同地，板簧6的压缩量被限制，不会压缩最大限度以上。由此，能够防止板簧6的破损。此外，在该第四实施方式的滑阀中，也可以与图6的连结板4的凸部41、41相同地，在连结板8设置向凸缘部92侧突出的凸部。

另外，对各实施方式的滑阀进行了说明，但本发明的滑阀也能够作为三通切换阀、除此以外进行五个以上的端口的切换的切换阀而构成。

以上，参照附图对本发明的实施方式进行了详细叙述，但具体的结构并不限于这些实施方式，在不脱离本发明的主要的范围的设计的变更等也包含于本发明中。例如，“限位机构”也可以是与连结板4以及阀芯5不同的部件。另外，“限位机构”也可以是在板簧6的两端(弹簧部61、61的外侧端部)将该板簧6的一部分折弯或卷绕而形成的部件。

Claims (5)

1.一种滑阀，具备：相对于筒状的阀室开口有端口的阀座；在上述阀室内往复移动的对置配置的一对活塞；架设于该活塞间的连结板；保持于该连结板的阀芯嵌合孔且外周的凸缘部对置配置于上述连结板的阀芯；以及夹设于上述连结板与上述凸缘部之间且对上述阀芯朝向上述阀座加力的板簧，利用上述活塞使上述阀芯在上述阀座上滑动，从而控制通过上述阀座的端口的流体的流动，上述滑阀的特征在于，

设置对上述板簧的压缩量进行限制的限位机构，

上述限位机构是从上述凸缘部向上述连结板侧突出的凸部。

2.一种滑阀，具备：相对于筒状的阀室开口有端口的阀座；在上述阀室内往复移动的对置配置的一对活塞；架设于该活塞间的连结板；保持于该连结板的阀芯嵌合孔且外周的凸缘部对置配置于上述连结板的阀芯；以及夹设于上述连结板与上述凸缘部之间且对上述阀芯朝向上述阀座加力的板簧，利用上述活塞使上述阀芯在上述阀座上滑动，从而控制通过上述阀座的端口的流体的流动，上述滑阀的特征在于，

设置对上述板簧的压缩量进行限制的限位机构，

上述限位机构是从上述连结板向上述凸缘部侧突出的凸部。

3.根据权利要求1或2所述的滑阀，其特征在于，

在上述阀座上开口有多个端口，上述阀芯具有嵌入上述连结板的阀芯嵌合孔的鼓出部，

利用上述阀芯的上述鼓出部内侧的导通路来对通过上述阀座的端口的流体的流动进行切换。

4.根据权利要求3所述的滑阀，其特征在于，

具有与上述阀室导通的第一端口，在上述阀座上，作为上述多个端口，形成有第二端口和第三端口，并且在上述第二端口与上述第三端口的中间形成有第四端口，通过使上述阀芯移动，使上述第一端口与相对于阀室为打开的上述第二端口或上述第三端口导通，并且通过上述阀芯的导通路使相对于阀室为关闭的上述第三端口或上述第二端口与上述第四端口导通。

5.一种冷冻循环，具备权利要求4所述的滑阀，上述冷冻循环的特征在于，

上述滑阀的上述第一端口与压缩机的排出口连接，上述第四端口与压缩机的吸入口连接，上述第二端口以及上述第三端口中的任一方与室外机连接，另一方与室内机连接。