CN105937648B - 滑阀以及冷冻循环 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种滑阀，利用主阀室(11A)(高压室)与副阀室(12A)的差压及活塞(3、3)以及连结部件(4)来使阀芯(5)移动而切换流体的流路，该滑阀中，防止在将活塞(3)固定于连结部件的固定螺纹件(6)产生制冷剂的泄漏。将固定螺纹件的螺纹轴(62)分别贯通密封件(34)的贯通孔(34a)和第二加强板(32)的贯通孔(32a)，与立板(41)的内螺纹(41b)螺纹结合。将固定螺纹件螺纹固定于立板(41)(连结部件4)，使阶梯部(63)的压接面(64)压接于密封件(34)的贯通孔(34a)的周围。将密封件的贯通孔的周围压入第二加强板(32)的贯通孔(32a)内。形成密封件的挤出部(34b)，利用该挤出部密封固定螺纹件(6)的压接面(64)。

Description

滑阀以及冷冻循环

技术领域

本发明涉及对热泵式的冷冻循环等制冷剂的流路进行控制的滑阀以及冷冻循环。

背景技术

以往，作为这种滑阀，例如有日本特开平7－151251号公报(专利文献1)中公开的滑阀。该滑阀用栓体密封圆筒状的阀主体的两端，在阀主体连结压缩机的排出管，并且在阀主体内的阀座面(阀座)形成与压缩机的吸入管连接的低压连接口、和夹着该低压连接口分别与两个换热器连结的两个连接口。另外，在阀主体内滑动自如地设有一对活塞，使该一对活塞之间成为高压室，并且使活塞与栓体之间成为动作室。另外，用连结一对活塞的连结板(连结部件)保持阀芯。并且，相对于两个动作室，以通过先导阀的切换来择一地使一方成为“低压室”，利用高压室与工作室的差压来使活塞工作，使阀芯在阀座面上移动，来切换流路。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平7－151251号公报

发明内容

发明所要解决的课题

上述以往的滑阀中的活塞用两张加强板夹着密封件来固定，利用螺栓(固定螺纹件)将该活塞相对于连结板(连结部件)螺纹紧固而固定。然而，该活塞划分出高压室和低压室，存在制冷剂经由螺栓的螺纹固定部分而从高压室泄漏到低压室的可能性。

这种滑阀中存在如下问题：若不保持划分出高压室和低压室的活塞的气密性，则会导致使用了该滑阀的系统的运转效率下降。

本发明是为了消除如上所述的问题点而提出的方案，其课题为提供一种滑阀，其改进活塞与固定螺纹件的固定部的构造，提高固定部的密封性、提高冷冻循环的运转效率。

用于解决课题的方案

方案1是一种滑阀，其在筒状的阀壳内容纳活塞，并且利用上述活塞将上述阀壳内划分成高压室和低压室，利用该高压室与该低压室的差压来使上述活塞以及利用连结部件与该活塞连结的阀芯移动，从而对流动于与阀壳连接的配管中的流体的流路进行控制，上述滑阀的特征在于，上述活塞具备：与上述阀壳的内周滑动接触的密封件；夹着该密封件的第一加强板以及第二加强板；以及固定螺纹件，该固定螺纹件贯通该第一加强板、第二加强板及上述密封件，并将该第一加强板、第二加强板及该密封件螺纹固定于上述连结部件，上述第一加强板、第二加强板及上述密封件分别具有供上述固定螺纹件贯通的贯通孔，上述固定螺纹件具有：贯通上述第一加强板的凸轴；直径比该凸轴小且分别贯通上述密封件以及上述第二加强板的贯通孔并与上述连结部件的内螺纹螺纹结合的螺纹轴；以及上述凸轴与上述螺纹轴之间的阶梯部，通过将上述固定螺纹件螺纹固定于上述连结部件，从而使上述阶梯部的连结上述凸轴和上述螺纹轴的压接面压接于上述密封件的贯通孔的周围，并将该密封件的贯通孔的周围压入上述第二加强板的贯通孔内。

方案2的滑阀根据方案1所述的滑阀，其特征在于，上述固定螺纹件的上述压接面是随着前往该固定螺纹件的旋入方向而直径缩小的锥形面。

方案3的滑阀根据方案1所述的滑阀，其特征在于，上述固定螺纹件的上述压接面是与该固定螺纹件的轴线正交的面。

方案4的滑阀根据方案1所述的滑阀，其特征在于，上述固定螺纹件的上述压接面是锥形面，该锥形面在上述螺纹轴的端部的外周随着前往该固定螺纹件的旋入方向而直径扩大。

方案5的滑阀根据方案1～4任一项中所述的滑阀，其特征在于，在配设于上述阀壳内的阀座开设有至少一个端口，通过使上述阀芯在上述阀座上滑动，来控制通过上述阀座的端口的流体的流动。

方案6的滑阀根据方案1～5任一项中所述的滑阀，其特征在于，在配设于上述阀壳内的阀座开设有多个端口，上述阀芯具有在上述阀座上滑动的鼓出部，利用上述阀芯的上述鼓出部的内侧的导通路来切换通过上述阀座的端口的流体的流动。

方案7的滑阀根据方案6所述的滑阀，其特征在于，具有与上述高压室导通的第一端口，作为上述多个端口，在上述阀座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，来使上述第一端口与相对于高压室为开的上述第二端口或者上述第三端口导通，并且使利用上述阀芯而相对于上述高压室为关的上述第三端口或者上述第二端口通过上述阀芯的上述导通路来与上述第四端口导通。

方案8是一种冷冻循环，其特征在于，具备方案7所述的滑阀，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1～7的滑阀，通过将固定螺纹件螺纹固定于连结部件，从而固定螺纹件的阶梯部的压接面压接于密封件的贯通孔的周围，因而密封件的贯通孔的周围被压入第二加强板的贯通孔内，通过该密封件的挤出部来密封固定螺纹件的周围。因此，能够防止制冷剂从高压室向低压室泄漏，从而能够提高冷冻循环的运转效率。

根据方案2的滑阀，固定螺纹件的压接面是随着前往固定螺纹件的旋入方向而直径缩小的锥形面，因此容易旋入固定螺纹件，并且该压接面按压密封件的贯通孔的周围，因此提高密封性。

根据方案3的滑阀，固定螺纹件的压接面是与固定螺纹件的轴线正交的面，因此通过固定螺纹件的旋入，该压接面沿轴线方向相对于密封件的贯通孔的周围加力，因此能够按压该贯通孔的周围，提高密封性。

根据方案4的滑阀，固定螺纹件的压接面是随着前往固定螺纹件的旋入方向而直径扩大的锥形面，因此由密封件的贯通孔的周围构成的挤出部进入压接面与螺纹轴之间，因此能够防止密封件的贯通孔敞开，进一步提高密封性。

根据方案8的冷冻循环，利用与方案7相同的作用效果，成为运转效率优良的冷冻循环。

附图说明

图1是本发明的实施方式中的滑阀的活塞的主要部分放大图。

图2是表示实施方式中的固定螺纹件和密封件的固定部的第一实施例的图。

图3是表示实施方式中的固定螺纹件和密封件的固定部的第二实施例的图。

图4是表示实施方式中的固定螺纹件和密封件的固定部的第三实施例的图。

图5是表示本发明的实施方式的滑阀以及冷冻循环的图。

图中：

1—阀壳，11—圆筒部，11A—主阀室(高压室)，11d—D端口(第一端口)，12—帽部，12A—副阀室(低压室)，13a—E接头管，13b—S接头管，13c—C接头管，2—阀座，2a—E端口(第二端口)，2b—S端口(第四端口)，2c—C端口(第三端口)，3—活塞，31—第一加强板，31a—贯通孔，32—第二加强板，32a—贯通孔，33—板簧，34—密封件，34a—贯通孔，34b—挤出部，35—铆钉，4—连结部件，4a—阀芯嵌合孔，4b—通孔，4c—通孔，41—立板，41a—内螺纹，5—阀芯，51—鼓出部，51A—碗状凹部(导通路)，6—固定螺纹件，61—凸轴，62—螺纹轴，62a—外螺纹，62b—基部，63—阶梯部，64—压接面，65—压接面，66—压接面，P—轴线，10—滑阀，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是实施方式的滑阀的活塞的主要部分放大图，图2是表示实施方式中的固定螺纹件和密封件的固定部的第一实施例的图，图3是表示实施方式中的固定螺纹件和密封件的固定部的第二实施例的图，图4是表示实施方式中的固定螺纹件和密封件的固定部的第三实施例的图，图5是表示实施方式的滑阀以及冷冻循环的图。此外，图1(B)是图1(A)的A－A向视图。

首先，基于图5对滑阀10和冷冻循环进行说明。此外，该实施方式的滑阀10是四通切换阀的例子。该实施方式的冷冻循环由滑阀10和通过配管与该滑阀10连接的先导阀20构成，如后文所述，滑阀10由先导阀20切换。滑阀10在阀壳1内具备阀座2、一对活塞3、3、连结部件4以及阀芯5。

阀壳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，形成有在圆筒部11内开口的D端口11d，在该D端口11d安装有D接头管13d。此外，D端口11d与“第一端口”对应。

在阀座2，以沿阀壳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以及C端口2c分别安装有E接头管13a、S接头管13b以及C接头管13c。在阀座2，E端口2a与“第二端口”对应，C端口2c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，分别通过第一加强板31和第二加强板32来夹持板簧33和密封件34，该活塞3、3将密封件34按压于圆筒部11的内周面并且能够往复移动。并且，阀壳1的内部由两个活塞3、3分隔为作为中央部的“高压室”的主阀室11A和主阀室11A的两侧的两个副阀室12A、12A。副阀室12A、12A通过先导阀20的切换，择一性地使一方成为“低压室”。此外，关于活塞3的详细构造将于后文叙述。

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

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5的左侧的端部位置利用碗状凹部51A导通E端口2a与S端口2b。此时，C端口2c在主阀室11A内主要经由通孔4c与D端口11d导通。另外，阀芯5在图5的右侧的端部位置利用碗状凹部51A导通C端口2c与S端口2b。此时，E端口2a在主阀室11A内主要经由通孔4b与D端口11d导通。

D端口11d通过D接头管13d以及高压管14d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14a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。由从该C接头管13c开始经室外机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开始经压缩机30以及D接头管13d构成的路径构成冷冻循环。

在先导阀20的阀壳21形成有先导阀室21A，在先导阀室21A安装有先导阀座22。在阀壳21的单侧安装有电磁驱动部23，在该电磁驱动部23的柱塞23a经由阀架24a安装有先导阀芯24。并且，通过电磁驱动部23的驱动，先导阀芯24在先导阀座22上滑动。

先导阀20例如是与滑阀10相同的构造，在先导阀座22，例如以在一条直线上排列的方式形成有三个切换端口。在这些切换端口安装有切换接头管25a、低压接头管25b、切换接头管25c。另外，高压接头管25d与先导阀室21A连通。

先导阀芯24是碗状的形状，在图5的左侧的端部位置，连通切换接头管25a与低压接头管25b。此时，切换接头管25c经由先导阀室21A与高压接头管25d连通。另外，先导阀芯24在图5的右侧的端部位置连通切换接头管25c与低压接头管25b。此时，切换接头管25a经由先导阀室21A与高压接头管25d连通。

并且，先导阀20通过与滑阀10的左侧的副阀室12A连通的导管14h和与右侧的副阀室12A连通的导管14i来切换与滑阀10的S接头管13b连通的导管14g的连接对象，与此同时，通过导管14i和导管14h来切换与滑阀10的D接头管13d连通的导管14f的连接对象。即、相对于滑阀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处于高压的状态。由此，将减压后的副阀室12A的压力与主阀室11A的高压的压力的压力差施加于减压后的副阀室12A侧的活塞3。由此，活塞3、连结部件4以及阀芯5移动，该阀芯5的位置被切换，从而冷冻循环的流路被切换。

由压缩机30压缩的高压的制冷剂从D接头管13d经由D端口11d流入到主阀室11A内，在图5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排出的制冷剂以C接头管13c→室外机40→节流装置60→室内机50→E接头管13a的顺序循环，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。

如图1所示，在活塞3，第一加强板31、第二加强板32以及板簧33是不锈钢制等金属制。密封件34是聚四氟乙烯(PTFE)制等摩擦系数比较小的树脂制，在外周具有边缘的薄型圆锥台状的底部呈圆形的盘状，在其内侧配设有板簧33。第一加强板31和第二加强板32为圆盘状，第一加强板31配置于密封件34的外侧，第二加强板32配置于板簧33(以及密封件34)的内侧。板簧33起到向圆筒部11(阀壳1)内周壁推压密封件34的外周边缘的部分的作用。并且，第一加强板31、第二加强板32、板簧33以及密封件34通过铆钉35而被铆接固定。

连结部件4是不锈钢制等金属制，在与活塞3抵接的端部具有相互不同地折弯的立板41。并且，由第一加强板31、第二加强板32、板簧33、密封件34以及铆钉35构成的活塞3通过固定螺纹件6而固定于该连结部件4的立板41。

以下，对固定螺纹件6和活塞3的固定部的各实施例进行说明。在以下的各实施例中，对于相同的要素以及对应的要素标注相同符号而省略重复的说明。图2是表示第一实施例的图，图3是表示第二实施例的图，图4是表示第三实施例的图。此外，在图2至图4中，(A)图表示对固定螺纹件6进行螺纹固定的中途的状态，(B)图表示将固定螺纹件6完全螺纹固定后的状态。

如图2所示，在第一加强板31形成有贯通孔31a，在第二加强板32形成有贯通孔32a。另外，在密封件34形成有贯通孔34a。并且，固定螺纹件6贯通这些贯通孔31a、32a、34a。另外，在连结部件4的立板41形成有内螺纹41a。

固定螺纹件6具有插通于第一加强板31的贯通孔31a的凸轴61、和直径比该凸轴61小的螺纹轴62，并且，固定螺纹件6在凸轴61与螺纹轴62之间具有阶梯部63。另外，阶梯部63具有连结凸轴61和螺纹轴62的压接面64。该压接面64是随着前往固定螺纹件6的旋入方向(朝向立板41的方向)而直径缩小(缩径)的锥形。在螺纹轴62的外周形成有外螺纹62a，该螺纹轴62分别贯通密封件34的贯通孔34a和第二加强板32的贯通孔32a，螺纹轴62与立板41的内螺纹41a螺纹结合。

如图2(B)所示，通过将固定螺纹件6螺纹固定于立板41(连结部件4)，从而阶梯部63的上述压接面64压接于密封件34的贯通孔34a的周围。由此，密封件34的贯通孔34a的周围变形而被压入第二加强板32的贯通孔32a内，形成该密封件34的挤出部34b。并且，通过该挤出部34b变形压缩而压入贯通孔32a内，从而该挤出部34b与压接面64贴紧，被固定螺纹件6的压接面64密封。另外，由于压接面64是上述那样的锥形面，因此容易旋入固定螺纹件6，并且由于该压接面64按压密封件34的贯通孔32a的周围，因此提高了密封性。

在图3所示的第二实施例中，固定螺纹件6的凸轴61与螺纹轴62之间的阶梯部63与第一实施例不同。在第一实施例中，具有相对于轴线P倾斜的成为锥形面的压接面64，但该第二实施例的压接面65成为与固定螺纹件6的轴线P正交的面。并且，如图3(B)所示，通过将固定螺纹件6螺纹固定于立板41(连结部件4)，从而压接面65压接于密封件34的贯通孔34a的周围。由此，密封件34的贯通孔34a的周围变形而被压入第二加强板32的贯通孔32a内，形成该密封件34的挤出部34b。并且，该挤出部34b被压接面65沿轴线P方向加力而变形压缩被压入贯通孔32a内。即、该挤出部34b与压接面65贴紧，并且与固定螺纹件6的螺纹轴62的未切刻有外螺纹62a的基部62b贴紧，该固定螺纹件6的压接面65和基部62b这两个部位被密封。因此，提高了密封性。

在图4所示的第三实施例中，固定螺纹件6的凸轴61与螺纹轴62之间的阶梯部63具有位于螺纹轴62的端部的外周的压接面66。该压接面66是随着前往固定螺纹件6的旋入方向(朝向立板41的方向)而直径扩大(扩径)的锥形。即、该压接面66成为与第一实施例的压接面64相反的锥形面。并且，如图4(B)所示，通过将固定螺纹件6螺纹固定于立板41(连结部件4)，从而压接面66压接于密封件34的贯通孔34a的周围。由此，密封件34的贯通孔34a的周围变形而被压入第二加强板32的贯通孔32a内，形成该密封件34的挤出部34b。并且，该挤出部34b被压接面66沿相对于轴线P稍微向内侧的方向加力而变形压缩被压入贯通孔32a内。即、该挤出部34b与压接面66贴紧，并且与固定螺纹件6的螺纹轴62的未切刻有外螺纹62a的基部62b贴紧，该固定螺纹件6的压接面66和基部62b这两个部位被密封。因此，提高了密封性。并且，在该第三实施例中，由于密封件34的挤出部34b的一部分进入压接面66的内侧(压接面66与螺纹轴62之间)，因此该挤出部34b防止密封件34的贯通孔34a打开，密封性变得更加优良。

此外，在实施方式中，作为滑阀，以四通切换阀为例进行了说明，但本发明的滑阀除了利用阀芯的滑动动作来开闭阀座的端口的二通阀、三通切换阀、以外，也能够作为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，不脱离本发明的主旨的范围的设计的变更等也包含于本发明。

Claims (10)

1.一种滑阀，其在筒状的阀壳内容纳活塞，并且利用上述活塞将上述阀壳内划分成高压室和低压室，利用该高压室与该低压室的差压来使上述活塞以及利用连结部件与该活塞连结的阀芯移动，从而对流动于与阀壳连接的配管中的流体的流路进行控制，

上述滑阀的特征在于，

上述活塞具备：与上述阀壳的内周滑动接触的密封件；夹着该密封件的第一加强板以及第二加强板；被上述密封件和上述第二加强板夹着的板簧；以及固定螺纹件，该固定螺纹件贯通该第一加强板、第二加强板、上述密封件及上述板簧，并将该第一加强板、第二加强板、该密封件及该板簧螺纹固定于上述连结部件，

上述第一加强板、第二加强板、上述密封件及上述板簧分别具有供上述固定螺纹件贯通的贯通孔，并且上述板簧的贯通孔的内径大于上述第二加强板的贯通孔的内径，

上述固定螺纹件具有：贯通上述第一加强板的凸轴；直径比该凸轴小且分别贯通上述密封件、上述板簧以及上述第二加强板的贯通孔并与上述连结部件的内螺纹螺纹结合的螺纹轴；以及上述凸轴与上述螺纹轴之间的阶梯部，

通过将上述固定螺纹件螺纹固定于上述连结部件，从而使上述阶梯部的连结上述凸轴和上述螺纹轴的压接面压接于上述密封件的贯通孔的周围，并经由上述板簧的贯通孔将该密封件的贯通孔的周围压入上述第二加强板的贯通孔内形成沿上述固定螺纹件的旋入方向的挤出部。

2.根据权利要求1所述的滑阀，其特征在于，

上述密封件的贯通孔比上述凸轴的外径小，且比上述第二加强板的贯通孔小。

3.根据权利要求1所述的滑阀，其特征在于，

上述固定螺纹件的上述压接面是随着前往该固定螺纹件的旋入方向而直径缩小的锥形面。

4.根据权利要求1所述的滑阀，其特征在于，

上述固定螺纹件的上述压接面是与该固定螺纹件的轴线正交的面。

5.根据权利要求1所述的滑阀，其特征在于，

上述固定螺纹件的上述压接面是锥形面，该锥形面在上述螺纹轴的端部的外周随着前往该固定螺纹件的旋入方向而直径扩大。

6.根据权利要求1～5任一项中所述的滑阀，其特征在于，

在配设于上述阀壳内的阀座开设有至少一个端口，通过使上述阀芯在上述阀座上滑动，来控制通过上述阀座的端口的流体的流动。

7.根据权利要求1～5任一项中所述的滑阀，其特征在于，

在配设于上述阀壳内的阀座开设有多个端口，上述阀芯具有在上述阀座上滑动的鼓出部，

利用上述阀芯的上述鼓出部的内侧的导通路来切换通过上述阀座的端口的流体的流动。

8.根据权利要求6所述的滑阀，其特征在于，

在配设于上述阀壳内的阀座开设有多个端口，上述阀芯具有在上述阀座上滑动的鼓出部，

利用上述阀芯的上述鼓出部的内侧的导通路来切换通过上述阀座的端口的流体的流动。

9.根据权利要求7所述的滑阀，其特征在于，

具有与上述高压室导通的第一端口，作为上述多个端口，在上述阀座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，来使上述第一端口与相对于高压室为开的上述第二端口或者上述第三端口导通，并且使利用上述阀芯而相对于上述高压室为关的上述第三端口或者上述第二端口通过上述阀芯的上述导通路来与上述第四端口导通。

10.一种冷冻循环，其特征在于，具备权利要求9所述的滑阀，

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的任一方与室外机连接，另一方与室内机连接。