CN106247701B - 切换阀及冷冻循环系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种切换阀(10)，其能够缩短从压缩机至阀外壳(1)的D接头(11)的长度而能够使切换阀小型化，并且，能减少切换阀中的热损失。相对于阀外壳分别导通D接头(11)、S接头(12)、E接头(13)及C接头(14)。相对于S接头利用阀外壳内的滑动阀(5)择一地对E接头或C接头的一方进行切换导通。使C接头或E接头中的另一方通过阀外壳内与D接头导通。使S接头、E接头、C接头及D接头的直管部分朝向相同方向并列设置。使D接头的阀外壳侧的连接端部(11a)朝向与S接头、E接头以及C接头并列设置的直管部分大致为直角的方向弯曲。使该连接端部与该阀外壳连接。

Description

切换阀及冷冻循环系统

技术领域

本发明涉及与加热泵式的冷冻循环的压缩机等连接，切换制冷剂的流道的切换阀及冷冻循环系统。

背景技术

以往，作为切换阀，例如具有图6所示的切换阀。该切换阀具备与压缩机的排出侧连接的D接头91、与压缩机的吸入侧连接的S接头92、与室内热交换器连接的E接头93及与室外热交换器连接的C接头94，这些接头与阀外壳95连接。另外，在阀外壳95内配设滑动阀，通过使该滑动阀移动，将S接头92择一地与E接头93或C接头94的一方切换导通，并且将相对于S接头92为非导通的C接头94或E接头93通过阀外壳95内与D接头91导通。另外，具备使滑动阀进行切换动作的先导阀96。

并且，该现有的切换阀为了利用滑动阀进行切换，E接头93与C接头94配置于S接头92的两侧，并在滑动阀的移动方向(阀外壳95的轴向)并列设置。另外，D接头91与S接头92一起与压缩机连接，因此，D接头91与S接头92的引出方向一致地弯曲加工为U字状。另外，作为使用这种滑动阀的切换阀，例如具有日本实开昭62-126807号公报(专利文献1)所公开的切换阀。

现有技术文献

专利文献1：日本实开昭62-126807号公报

在现有的切换阀中，D接头91从阀外壳95暂时向与S接头92相反侧延伸，并且弯曲加工为U字状，以与S接头92平行的方式引出。因此，在S接头92的相反侧需要用于配置D接头91的弯曲加工部分的空间，存在切换阀整体的尺寸变大的问题。另外，在D接头91中流有从压缩机排出的高温制冷剂，但伴随弯曲加工部分D接头91的整体的长度变长，由于从该D接头91向大气释放的热量，切换阀的热损失相应地变大，导致系统的运转效率的下降。

相对于此，如果如专利文献1那样，为使全部的接头相对于阀外壳在相同侧直线地排列的结构，则D接头能变短，与图6那样的一般的切换阀相比，能使尺寸变小。但是，在该专利文献1那样的结构中，全部的接头沿阀外壳直线地排列，因此，根据外力施加的方向，为经不住该外力的结构。例如，为相对于与包括各接头的面相交的方向的力弱的结构。

发明内容

本发明的课题在于提供能够通过缩短从压缩机至阀外壳的D接头的长度而能够使切换阀小型化，并且，能减少切换阀中的热损失，并且经得住外力的切换阀。

方案一的切换阀相对于被密封的阀外壳分别导通与压缩机的排出侧连接的D接头、与该压缩机的吸入侧连接的S接头、与一方的热交换器连接的E接头及与另一方的热交换器连接的C接头，使E接头或C接头相对于上述S接头利用配设于上述阀外壳内的滑动阀择一地切换导通，并且使相对于S接头为非导通的C接头或E接头接头通过上述阀外壳内与上述D接头导通，使上述S接头、上述E接头、上述C接头、上述D接头的直管部分朝向相同方向并列设置，并且，使上述D接头的上述阀外壳侧的连接端部朝向相对于该D接头的与上述S接头、E接头及C接头并列设置的上述直管部分大致为直角的方向弯曲，使该连接端部与该阀外壳连接。

方案二的切换阀是方案一所述的切换阀，在上述阀外壳内配设形成有与上述S接头连接的S口、与上述E接头和上述C接头分别连接的两个切换口的阀座部件，并且，以该阀座部件的与上述滑动阀对置的阀座面相对于上述D接头的上述连接端部的轴正交的方式配置，使上述S接头、E接头及C接头的上述阀外壳侧的连接端部向相对于该S接头、E接头及C接头的与上述D接头平行的上述直管部分大致为直角的方向弯曲，分别连接于上述S口及两个切换口。

方案三的切换阀是方案二所述的切换阀，将上述D接头的上述连接端部与上述E接头或上述C接头的任一方的上述连接端部为同轴并隔着上述阀座部件对置配置。

方案四的切换阀是方案一至三任一项所述的切换阀，具备利用上述D接头的高压流体及上述S接头的低压流体的压力差使上述滑动阀进行切换动作的先导阀，将上述先导阀在上述阀外壳的轴向与上述D接头的上述连接端部并列设置地配置。

方案五的冷冻循环系统具备压缩作为流体的制冷剂的压缩机、在上述一方的热交换器与上述另一方的热交换器之间使制冷剂膨胀并减压的膨胀机构以及方案一至四任一项所述的切换阀，上述切换阀使由上述压缩机压缩后的制冷剂从上述D接头流入上述阀外壳的内部，并且，使制冷剂通过上述C接头向上述另一方的热交换器流出，使从上述一方的热交换器流入上述E接头的制冷剂从上述S接头向上述压缩机返回，或者使由上述压缩机压缩后的制冷剂从上述D接头流入上述阀外壳的内部，并且，使制冷剂通过上述E接头向上述一方的热交换器流出，使从上述另一方的热交换器流入上述C接头的制冷剂从上述S接头返回上述压缩机。

本发明的效果如下。

根据方案一的切换阀，由于D接头的阀外壳侧的连接端部向相对于与另一接头并列设置的直管部分大致为直角的方向弯曲，该连接端部与阀外壳连接，因此，能够使D接头不向与阀外壳的S接头相反侧突出地使D接头的长度方向的长度变短，能使切换阀小型化，并且，减少切换阀的热损失，经得住外力。

根据方案二的切换阀，除了方案一的效果之外，由于以阀座部件的阀座面与D接头的连接端部的轴正交的方式配置，S接头、E接头及C接头的阀外壳侧的连接端部向相对于与D接头平行的直管部分大致为直角的方向弯曲，该连接端部分别与阀座部件的各口连接，因此，难以在从D接头向阀座部件的口的制冷剂的流上产生乱流，制冷剂能顺畅地流动，能抑制系统的运转效率下降。

根据方案三的切换阀，除了方案二的效果之外，能进一步抑制制热运转时或制冷运转时的系统的运转效率的下降。

根据方案四的切换阀，除了方案一至三的效果之外，能将D接头的旁边作为先导阀的配置场所有效利用，能使切换阀小型化。

根据方案五的冷冻循环系统，能得到与方案一至四相同的效果。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式的切换阀的左侧视图及主视图。

图2是图1(B)的A-A剖视图。

图3是图1(B)的B-B剖视图。

图4是本发明的实施方式的冷冻循环的概略结构图。

图5是本发明的第二实施方式的切换阀的主视图。

图6是现有的切换阀的左侧视图及主视图。

图中：1—阀外壳，11—D接头，11a—连接端部，12—S接头，12a—连接端部，13—E接头，13a—连接端部，14—C接头，14a—连接端部，2—阀座部件，21—阀座面，22—S口，23—E口，24—C口，3—活塞，4—连结板，5—滑动阀，10—切换阀，20—先导阀，30—压缩机，40—室内热交换器(一方的热交换器)，50—室外热交换器(另一方的热交换器)，60—膨胀阀(膨胀机构)，100—冷冻循环。

具体实施方式

接着，参照附图说明本发明的切换阀的实施方式。图1是第一实施方式的切换阀的左侧视图(图1(A))及主视图(图1(B))，图2是图1(B)的A-A剖视图，图3是图1(B)的B-B剖视图。

该实施方式的切换阀10是四方切换阀，由先导阀20切换。如图2及图3所示，切换阀10在阀外壳1内具备阀座部件2、一对活塞3、3、连结板4及滑动阀5。

阀外壳1由圆筒形状的圆筒部1a与两个盖部1b、1b构成。盖部1b、1b以分别堵塞圆筒部1a的端部的方式相对于圆筒部1a嵌合，之后实施钎焊或焊接等接合方法，由此，阀外壳1被密封。另外，圆筒部1a及盖部1b、1b的中心线为阀外壳1的轴线L10。在阀外壳1的侧部的一部位利用内缘翻边加工形成连接筒1c，在该连接筒1c上嵌合向阀外壳1内开口的连接端部11a并安装D接头11。该D接头11在连接端部11a的部分利用焊接或钎焊等固定于阀外壳1。由此，D接头11与阀外壳1内导通。

阀座部件2使阀座面21与阀外壳1的轴线L10平行地配设于阀外壳1内的中间部。在该阀座部件2上，在阀外壳1的轴线L10方向沿一直线排列地形成S口22、E口23及C口24。并且，在阀座部件2及阀外壳1安装与S口22、E口23、C口24分别对应的S接头12、E接头13、C接头14。S接头12、E接头13及C接头14使连接端部12a、13a、14a贯通圆筒部1a的壁并嵌合于阀座部件2，在该连接端部12a、13a、14a的部分，S接头12、E接头13及C接头14利用焊接或钎焊等固定于阀外壳1及阀座部件2。由此，将S接头12、E接头13、C接头14与阀外壳1内导通。

如图3所示，一对活塞3、3互相对置配置，该一对活塞3、3能一边将衬垫31、31按压在圆筒部1a的内周面一边往复移动。由此，阀外壳1的内部利用两个活塞3、3分隔为中央部的主阀室1A与主阀室1A的两侧的两个副阀室1B、1C。

连结板4由金属板构成，该连结板4以配置于阀外壳1的轴线L10上的方式架设于活塞3、3之间。另外，连结板4在其中央保持滑动阀5，在该滑动阀5的两侧形成透孔4a、4b。并且，滑动阀5当活塞3、3移动时与连结板4连动地在阀座部件2的阀座面21上滑动，在预定的左右位置停止。

在滑动阀5上形成凹部51。并且，滑动阀5在图3的右侧的端部位置，利用凹部51导通S口22与C口24。此时，E口23在主阀室1A内主要通过连结板4的透孔4a与D接头11导通。另外，滑动阀5在图3的左侧的端部位置，利用凹部51导通S口22与E口23。C口24在主阀室1A内主要通过连结板4的透孔4b与D接头11导通。

D接头11与后述的压缩机30的排出侧连接，S口22通过S接头12与压缩机30的吸入侧连接。另外，E口23通过E接头13与后述的室内热交换器40连接，C口24通过C接头14与后述的室外热交换器50连接。这样，实施方式的切换阀与冷冻循环连接。

先导阀20利用导管201～204与切换阀10连接。先导阀20例如为与切换阀10相同的结构，利用具备未图示的电磁线圈的电磁驱动器220使主体210内的滑动阀移动而切换流道。并且，该先导阀20在主体210内利用与切换阀10的左侧的副阀室1B连通的导管203和与右侧的副阀室1C连通的导管204切换与S接头12连通的导管202的连接目标，与此同时利用导管204与导管203切换与D接头11连通的导管201的连接目标。

即，相对于切换阀10的左右的副阀室1B、1C，在两副阀室1B、1C间切换使一方减压，并且使另一方为高压的状态。由此，活塞3、连结板4及滑动阀5移动，切换该滑动阀5的位置且切换冷冻循环的流道。

另外，由压缩机压缩的高压的制冷剂从D接头11流入主阀室1A内，在制冷运转的状态中，高压制冷剂从C接头14流入室外热交换器。另外，在制热运转的状态中，高压制冷剂从E接头13流入室内热交换器。在该第一实施方式中，在图3所示的制热运转的状态下，高压制冷剂在阀外壳1内从D接头11顺畅地流向E接头13，因此，压力损失少，并且冷冻循环的效率好。

如上所述，第一实施方式的切换阀10相对于被密封的阀外壳1分别导通与压缩机的排出侧连接的D接头11、与压缩机的吸入侧连接的S接头12、与室内热交换器连接的E接头13、与室外热交换器连接的C接头14。另外，相对于S接头12利用配设于阀外壳1内的滑动阀5择一地导通E接头13或C接头14，通过阀外壳1内使相对于S接头12为非导通的C接头14或E接头13与D接头11导通。

并且，另外，例如如图1(A)及图2所示，以S接头12、E接头13、C接头14及D接头11的直管部分从各连接端部12a、13a、14a、11a分别向相同方向平行的方式并列设置。D接头11的阀外壳1侧的连接端部11a向相对于与E接头13及C接头14并列设置的直管部分大致为直角的方向弯曲，该连接端部11a与阀外壳1连接。由此，D接头11与S接头12、E接头13及C接头14一起相对于阀外壳1配置于一侧，该切换阀10小型化。另外，与D接头11的长度方向的长度短的量相应地抑制由高温制冷剂与大气的热交换引起的制冷剂的温度的下降，能使切换阀小型化，并且，能减少切换阀的热损失。

另外，在配设于阀外壳1内的阀座部件2上形成与S接头12连接的S口22、与E接头13连接的E口23及与C接头14连接的C口24。该阀座部件2的与滑动阀5对置的阀座面21以相对于S口22、E口23、C口24的各轴L2、L3、L4、D接头11的连接端部11a的轴L1正交的方式配置。

在此，在上述专利文献1那样的结构中，D接头相对于阀外壳与制冷剂的出口侧即E接头及S接头并列地连接于相同侧，因此，从D接头流入阀外壳内的高温制冷剂被吹向阀外壳的内面而成为乱流，无法顺畅地流向E接头或C接头。因此，导致流量下降，并且，热量被阀外壳夺去，系统的运转效率下降。

相对于此，在实施方式的切换阀中，以阀座面21与D接头11的连接端部11a的轴L1正交的方式配置。另外，S接头12、E接头13及C接头14的各连接端部12a、13a、14a的轴L2、L3、L4与阀座面21正交。另外，S接头12、E接头13及C接头14的阀外壳1侧的连接端部12a、13a、14a向相对于与S接头12、E接头13及C接头14的与D接头11平行的直管部分大致为直角的方向弯曲，该连接端部12a、13a、14a分别与S口22、E口23及C口24连接。另外，在实施方式中，D接头11的连接端部11a与E接头13的连接端部13a为同轴且隔着阀座部件2对置配置。由此，不会在从D接头11向E口23(E接头13)的制冷剂的流上产生乱流，制冷剂顺畅地流动，能提高制热运转时的系统的运转效率。

另外，先导阀20利用D接头11的高压流体与S接头12的低压流体的压力差使滑动阀5进行切换动作，但该先导阀20在阀外壳1的轴L10方向与D接头11的连接端部11a并列设置地配置。即，D接头11与E接头13同轴地配置，因此，先导阀20配置于相对于D接头11成为S接头14侧的旁边。这样，由于作为先导阀20的配置场所利用D接头11的旁边的死空间，因此能使切换阀小型化。

图4是实施方式的冷冻循环的概略结构图。该冷冻循环100用于室内空调装置等空调机，具备压缩制冷剂的压缩机30、在冷却模式时作为蒸发器起作用的作为一方的热交换器的室内热交换器40、在冷却模式时作为冷凝器起作用的作为另一方的热交换器的室外热交换器50、在室内热交换器40与室外热交换器50之间使制冷剂膨胀并减压的作为膨胀机构的膨胀阀60、上述实施方式的切换阀10以及上述先导阀20，利用制冷剂配管连结这些部件。另外，作为膨胀机构，不限于膨胀阀60，可以是毛细管。

该冷冻循环100在制热运转时，构成制冷剂按照压缩机30、切换阀10、室内热交换器40、膨胀阀60、室外热交换器50、切换阀10及压缩机30的顺序流动的制热循环。另一方面，在制冷运转时，构成制冷剂按照压缩机30、切换阀10、室外热交换器50、膨胀阀60、室内热交换器40、切换阀10及压缩机30的顺序流动的制冷循环。该制热循环与制冷循环的切换如上述那样利用切换阀10的切换动作进行，该切换阀10的切换动作利用先导阀20进行。

图5是本发明的第二实施方式的切换阀的主视图，该第二实施方式的切换阀的左侧视图与图1(A)相同。在该第二实施方式中，与第一实施方式较大的不同是D接头与先导阀的位置，对与第一实施方式相同的要素及对应的要素标注相同符号并省略重复的说明。在该第二实施方式中，D接头11的连接端部11a与S接头12的连接端部12a同轴地配置。即，E接头13与C接头14相对于D接头11配置于左右对称的位置。由此，使高压制冷剂从D接头11向E接头13流的制热运转时的在阀外壳1内的相对于E接头13的制冷剂的流与使高压制冷剂从D接头11向C接头14流的制冷运转时的在阀外壳1内的相对于C接头14的制冷剂的流相同。因此，制热运转时与制冷运转时为相同的热效率。即使在该第二实施方式中，D接头11也与S接头12、E接头13及C接头14一起相对于阀外壳1配置于一侧，该切换阀10小型化。另外，与D接头11的长度方向的长度短的量相应地，抑制由高温制冷剂与大气的热交换引起的制冷剂的温度的下降，能使切换阀小型化，并且，能减少切换阀中的热损失。

另外，在该第二实施方式中，由于D接头11与S接头13同轴地配置，因此，先导阀20与第一实施方式的情况相比，配置于向S接头14侧偏离的位置，但先导阀20收纳在阀外壳1内的长度内。因此，与第一实施方式相同，作为先导阀20的配置场所利用D接头11的旁边的死空间，因此，能使切换阀小型化。

在以上的各实施方式中，S接头12、E接头13及C接头14配置在相同直线上，但D接头11配置在从该直线离开的位置。因此，由D接头11、S接头12、E接头13及C接头14包围的空间的、在与包括轴线L10、L1、L2、L3、L4的面平行的面的截面二次力矩变大，成为结实的切换阀10。另外，切换阀10利用D接头11、S接头12、E接头13及C接头14的各接头，作为整体在压缩机30侧被悬臂支撑。因此，例如将来自压缩机30的振动传递至阀外壳1，相对于各接头在由悬臂支撑振动的方向上加力，即使该力传递至各接头的例如利用钎焊的圆环状的连接部分，轴线L1、L2、L3、L4也朝向该振动的振动方向，因此，在该连接部分的圆环状的整周在相同方向且均等地受到应力，能防止该连接部分的劣化。

另外，在第一实施方式中，使D接头11的连接端部11a与E接头13的连接端部13a同轴，但可以使D接头11的连接端部11a与C接头14的连接端部14a同轴。在该情况下，在制冷运转的状态下，高压制冷剂在阀外壳1内从D接头11向C接头14连续地流动，因此，压力损失少，冷冻循环的运转效率好。

另外，该第二实施方式的切换阀10及先导阀20也与第一实施方式相同，当然能应用于上述图4的冷冻循环。

以上，参照附图对本发明的实施方式进行了详细叙述，但具体的结构并未限定于这些实施方式，即使存在不脱离本发明的要旨的范围的设计的改变等也包含于本发明。

Claims (4)

1.一种切换阀，其相对于被密封的阀外壳分别导通与压缩机的排出侧连接的D接头、与该压缩机的吸入侧连接的S接头、与一方的热交换器连接的E接头以及与另一方的热交换器连接的C接头，相对于上述S接头利用配设于上述阀外壳内的滑动阀择一地对E接头或C接头进行切换导通，并且使相对于S接头为非导通的C接头或E接头通过上述阀外壳内与上述D接头导通，该切换阀的特征在于，

使上述S接头、上述E接头、上述C接头、上述D接头的直管部分朝向相同方向并列设置，并且，

使上述D接头的上述阀外壳侧的连接端部朝向相对于该D接头的与上述S接头、E接头以及C接头并列设置的上述直管部分大致为直角的方向弯曲，使该连接端部与该阀外壳连接，

具备利用上述D接头的高压流体以及上述S接头的低压流体的压力差使上述滑动阀进行切换动作的先导阀，

将上述先导阀在上述阀外壳的轴向与上述D接头的上述连接端部并列设置地配置。

2.根据权利要求1所述的切换阀，其特征在于，

在上述阀外壳内配设形成有与上述S接头连接的S口、分别与上述E接头和上述C接头连接的两个切换口的阀座部件，并且，以该阀座部件的与上述滑动阀对置的阀座面相对于上述D接头的上述连接端部的轴正交的方式配置，

使上述S接头、E接头及C接头的上述阀外壳侧的连接端部向相对于该S接头、E接头以及C接头的与上述D接头平行的上述直管部分大致为直角的方向弯曲，分别连接于上述S口及两个切换口。

3.根据权利要求2所述的切换阀，其特征在于，

将上述D接头的上述连接端部与上述E接头或上述C接头的任一方的上述连接端部为同轴并隔着上述阀座部件对置配置。

4.一种冷冻循环系统，其特征在于，

具备压缩作为流体的制冷剂的压缩机、在上述一方的热交换器与上述另一方的热交换器之间使制冷剂膨胀并减压的膨胀机构以及权利要求1～3任一项所述的切换阀，

上述切换阀使由上述压缩机压缩后的制冷剂从上述D接头流入上述阀外壳的内部，并且，使制冷剂通过上述C接头向上述另一方的热交换器流出，使从上述一方的热交换器流入上述E接头的制冷剂从上述S接头向上述压缩机返回，或者使由上述压缩机压缩后的制冷剂从上述D接头流入上述阀外壳的内部，并且，使制冷剂通过上述E接头向上述一方的热交换器流出，使从上述另一方的热交换器流入上述C接头的制冷剂从上述S接头返回上述压缩机。