CN108869795B - 流路切换阀 - Google Patents

Abstract

提供一种流路切换阀，能够将U形转向连通路作为理想的通路形状而实现压力损失的降低，且能够提高U形转向连通路的密封性而难以产生阀泄漏。具有：主阀壳体(10)；阀座面(12)；在阀座面开口的三个端口；及配置于阀座面上的旋转阀芯(20)，在该旋转阀芯内形成有低压侧U形转向连通路(42)，以选择性地将端口之间连通，将阀座面作为下侧，旋转阀芯由低压通路划分部件(47)和基体部(21)分割构成，由低压通路划分部件来划分出低压侧U形转向连通路的下侧或者内周侧部分，由基体部划分出低压侧U形转向连通路的上侧或者外周侧部分，低压侧U形转向连通路的截面形状设为圆形或者与圆形相近的椭圆形，且截面积设为从一端到另一端遍及全长地相等。

Description

流路切换阀

技术领域

本发明涉及一种通过使阀芯旋转或滑动而进行流路的切换的流路切换阀，特别是，涉及适用于在热泵式制冷制热系统等中进行流路切换的流路切换阀。

背景技术

一般，室内空调、车辆空调等热泵式制冷制热系统在具备压缩机、室外热交换器、室内热交换器以及膨胀阀等基础上，还具备作为流路(流动方向)切换构件的四通切换阀等流路切换阀。

作为这种流路切换阀(四通切换阀)，包括滑动式的切换阀和旋转式的切换阀，但是滑动式的四通切换阀例如已知如下那样的结构(也参照专利文献1等)。即，具有缸型的主阀壳体、设于该主阀壳体内的阀座面、在该阀座面开口的三个以上的端口、以及能够在所述阀座面上滑动地配置的滑动阀芯，在该滑动阀芯内形成有侧面视时概略呈倒U字状、圆弧状或者拱状的U形转向连通路，以选择性地将所述端口之间连通。

在主阀壳体中的滑动阀芯的左右设有通过左右一对的带衬垫的活塞划分出的两个动作室，压缩机排出侧的高压制冷剂和压缩机吸入侧的低压制冷剂经由先导阀选择性地导入这两个动作室，左右一对的带衬垫的活塞分别结合于滑动阀芯，利用这两个动作室的压力差使所述滑动阀芯沿左右方向滑动，从而进行流路切换。

另一方面，旋转式的四通切换阀例如已知如下那样的结构(也参照专利文献2等)。即，具有筒状的主阀壳体、设于该主阀壳体的下表面侧的阀座面、在该阀座面开口的四个端口(第一端口、第二端口、第三端口以及第四端口)、以及能够转动地配置于所述主阀壳体内的旋转阀芯，该旋转阀芯的下表面面对所述阀座面，在该旋转阀芯内设有两条U形转向连通路，以选择性地将所述端口之间连通，在所述旋转阀芯处于第一旋转位置时，第一端口和第二端口通过一方的U形转向连通路连通，并且第三端口和第四端口通过另一方的U形转向连通路连通，在所述旋转阀芯处于第二旋转位置时，第一端口和第三端口通过一方的U形转向连通路连通，并且第二端口和第四端口通过另一方的U形转向连通路连通。

形成有上述那样的U形转向连通路的阀芯(旋转阀芯、滑动阀芯)构成为，阀芯(的密封面)因在阀芯的外侧流通的高压流体和在阀芯的内侧流通的低压流体的压力差而被强力地按压于阀座面，由此，U形转向连通路被密封，可防止阀室内的高压流体漏到低压侧的情况(阀泄漏)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013－227994号公报

专利文献2：日本特开平8－285113号公报

(发明所要解决的课题)

如所述的现有的流路切换阀中，具有如下那样的应该解决的课题。

一般，为了减小在U形转向连通路流通的流体的压力损失，将连通路的侧面视图设为倒U字状或者圆弧状，并且将截面形状设为圆形，并且，通路截面积设为从连通路的一端至另一端遍及全长地不变化即可，这为理想的通路形状。更具体而言，理想的通路形状为不改变截面形状(圆形)将截面圆形的管弯曲成U字状或者圆弧状。

然而，在以往，难以在阀芯(旋转阀芯、滑动阀芯)形成上述那样的理想的通路形状的U形转向连通路。

另外，在内外的高低压力差大时，存在U形转向连通路那样大的空洞的阀芯容易产生变形，在阀芯产生变形时，在阀座面与U形转向连通路的密封面之间产生间隙而产生阀泄漏。作为防止该阀芯的变形的对策，考虑增大阀芯的壁厚、附加加强件等，但是都导致成本提高、大型化等，并且，反而存在U形转向连通路的密封性损害而容易阀泄漏等问题。

发明内容

本发明是鉴于上述事情而做出的，其目的在于提供一种流路切换阀，能够将U形转向连通路作为理想的通路形状而实现压力损失的降低，并且能够提高U形转向连通路的密封性而难以产生阀泄漏。

(用于解决课题的手段)

为了达成所述目的，本发明的流路切换阀的特征在于，基本上具有：主阀壳体；阀座面，该阀座面设于该主阀壳体内；三个以上的端口，该三个以上的端口在该阀座面开口；以及移动阀芯，该移动阀芯能够移动地配置于所述阀座面上，在该移动阀芯内形成有侧面视时呈概略倒U字状或者圆弧状的U形转向连通路，以选择性地将所述端口之间连通，将所述阀座面作为下侧，所述移动阀芯由下侧部件和上侧部件分割构成，该下侧部件具有与该阀座面对接的密封面，该上侧部件以盖在该下侧部件的上侧的方式与该下侧部件合体接合，由所述下侧部件来划分出所述U形转向连通路的下侧或者内周侧部分，由所述上侧部件划分出所述U形转向连通路的上侧或者外周侧部分，所述U形转向连通路的截面形状设为圆形或者与圆形相近的椭圆形，并且所述U形转向连通路的截面积设为从一端到另一端遍及全长地相等。

在优选的方式中，在所述下侧部件设有构成所述U形转向连通路的一端和另一端的开口，并且在从所述下侧部件的中央部到两端的开口的范围内设有山状突部。

在更优选的方式中，所述山状突部具有截面形状为半圆状或者与半圆状接近的半椭圆状的表面。

在其他优选的方式中，所述U形转向连通路的通路径和向所述阀座面开口的端口的口径相同。

在其他优选的方式中，由所述上侧部件和所述下侧部件来上下对半地划分所述U形转向连通路。

在优选的方式中，具备作为所述移动阀芯的旋转阀芯。

在其他优选的方式中，具备作为所述移动阀芯的滑动阀芯。

发明效果

在本发明的流路切换阀中，U形转向连通路设为，将截面圆形的管设为几乎不改变截面形状而弯曲成U字状或者圆弧状的理想的通路形状，完全没有角部、台阶差、钩挂部等，因此能够难以产生成为使压力损失增大的原因的涡流。

另外，由下侧部件和上侧部件这两个部件分割构成移动阀芯，从而能够以单一部件并以较低的成本实现困难的理想的通路形状，并且，其截面形状为圆形或者与圆形接近的椭圆形，并且截面积设为从一端到另一端遍及全长地相等，从而耐压强度增大，因此，与截面形状为拱形状、圆角矩形、或比较扁平的椭圆状而截面积不同的现有的滑动阀芯相比，即使内外的高低压力差变大，也难以变形，因此，不会导致成本提高、大型化等，就能够提高U形转向连通路的密封性而难以产生阀泄漏。

另外，U形转向连通路的通路径和在阀座面开口的端口的口径相同，因此，在U形转向连通路内不产生流体的膨胀、收缩，由此，也能够有效地降低压力损失。

通过以下的实施方式使上述的以外的课题、结构以及作用效果明确。

附图说明

图1是表示本发明的流路切换阀的第一实施方式的第一连通状态的纵剖视图，是按照图3的(A)的V－V向视线剖切的剖视图。

图2是表示本发明的流路切换阀的第一实施方式的第二连通状态的纵剖视图，是按照图3的(B)的W－W向视线进行剖切的剖视图。

图3是用于说明第一实施方式的流路切换阀的流路切换动作的图，图3的(A)表示旋转阀芯处于第一旋转位置的状态的下表面配置图，图3的(B)表示旋转阀芯处于第二旋转位置的状态的下表面配置图。

图4是第一实施方式的流路切换阀中的、主要表示用于使旋转阀芯转动的促动器部分的分解立体图。

图5是第一实施方式的流路切换阀中的、主要表示主阀壳体和旋转轴部件部分的分解立体图。

图6是第一实施方式的流路切换阀中的、主要表示旋转阀芯和阀密封部件部分的分解立体图。

图7是用于详细说明第一实施方式的流路切换阀中的旋转阀芯和高压通路形成部件的分解立体图。

图8的(A)是用于详细说明第一实施方式的流路切换阀中的旋转阀芯和低压通路划分部件的分解立体图，图8的(B)是旋转阀芯的下表面配置图。

图9是在第一实施方式的流路切换阀的组装状态下大概按照图6的U－U向视线剖切的剖视图。

图10是表示本发明的流路切换阀的第二实施方式的纵剖视图。

图11是第二实施方式的流路切换阀中的滑动阀芯的四面图。

图12是构成第二实施方式的流路切换阀中的滑动阀芯的上侧部件(A)和下侧部件(B)的四面图。

图13是第二实施方式的流路切换阀中的滑动阀芯的其他例子的四面图。

图14是构成第二实施方式的流路切换阀中的滑动阀芯的其他例子的上侧部件(A)和下侧部件(B)的四面图。

符号说明

1 四通切换阀(流路切换阀的第一实施方式)

2 四通切换阀(流路切换阀的第二实施方式)

5 主阀(第一实施方式)

6 主阀(第二实施方式)

7 促动器

8 四通先导阀

10 主阀壳体(第一实施方式)

10A 盖板部件

10B 底板部件

10C 主体

11 阀室

12 阀座面

16 抵接面(高压侧U形转向连通路)

17 密封面(低压侧U形转向连通路)

20 旋转阀芯(移动阀芯)

21 基体部(上侧部件)

23 收容部

25 压缩螺旋弹簧(第二施力部件)

30 旋转轴部件

39 压缩螺旋弹簧(第一施力部件)

40 高压通路形成部件

41 高压侧U形转向连通路

42 低压侧U形转向连通路

43 舌状把手部

45 圆环状部

46 阀芯内通路部

47 低压通路画成部件(下侧部件)

48 山状突部

49 圆形开口

51 上室

52 下室

53 上部端口

54 下部端口

55 滚珠保持体

60 受压移动体

65 旋转驱动体

80 主阀壳体(第二实施方式)

81 阀座块

82 阀座面

83 阀室

84A、84B 活塞

86A、86B 动作室

87 连结体

90 滑动阀芯(移动阀芯)

91 下侧部件

92 上侧部件

95 U形转向连通路

97 密封面

98 山状突部

99 圆形开口

pD 第一端口(排出侧高压端口)

pC 第二端口(室外侧入出端口)

pE 第三端口(室内侧入出端口)

pS 第四端口(吸入侧低压端口)

具体实施方式

以下，一边参照附图一边对本发明的实施方式进行说明。

[第一实施方式]

首先，一边参图1～图9一边对本发明的第一实施方式的流路切换阀(四通切换阀)1进行说明。

图1、图2分别是表示本发明的流路切换阀的第一实施方式的第一连通状态、第二连通状态的纵剖视图。

此外，在本说明书中，表示上下、左右、前后等的位置、方向的记述是用于避免说明变烦琐而根据附图方便起见而附加的，不限定于指实际的组入热泵式制冷制热系统等的状态下的位置、方向。

另外，在各图中存在如下情况：为了容易理解发明，另外，为了实现作图上的方便，形成于部件之间的间隙、部件之间的间隔距离等与各构成部件的尺寸相比增大或者减小地描绘。

图示实施方式的流路切换阀是四通切换阀1，在热泵式制冷制热系统中被用作流路切换用，具备旋转式的主阀5、液压式的促动器7、四通先导阀8。

在以下，首先，主要对主阀5进行说明，之后对促动器7、四通先导阀8进行说明。

＜主阀5的结构和动作＞

在图1、图2的基础上，若参照图6、图7则可知，主阀5具备：主阀壳体10；在该主阀壳体10内配置成能够转动且能够上下移动的旋转阀芯(移动阀芯)20；以及用于使旋转阀芯20转动的旋转轴部件30。

主阀壳体10为铝或不锈钢等金属制，具有：圆筒状的主体10C；厚壁圆板状的盖板部件10A，该盖板部件10A通过压入、钎焊、焊接等固定以气密性密封该主体10C的上表面开口；以及壁厚圆板状的底板部件10B，该底板部件10B与所述盖板部件10A同样地固定于所述主体10C以气密性地密封主体10C的下表面开口。底板部件10B兼备阀密封部件，其上表面(内面)设为平坦且平滑的阀座面12。如图3所示，在底板部件10B，在以旋转阀芯20的旋转轴线O为中心的同一圆周上以90°间隔垂直地设有，由圆形开口和管接头构成的第一端口pD、第二端口pC、第三端口pE以及第四端口pS。

在本实施方式的四通切换阀1中，在组入热泵式制冷制热系统的情况下，例如，第一端口pD连接于压缩机排出侧，第二端口pC连接于室外热交换器，第三端口pE连接于室内热交换器，第四端口pS连接于压缩机吸入侧。

若参照图5、图6则可知，所述旋转轴部件30从上方开始依次具有小径凸部31、上部大径部32、中间轴部33、方形卡合部34、下端小径部36。在所述主阀壳体10中的盖板部件10A的中央形成有嵌插孔13，所述旋转轴部件30插通该嵌插孔13，在底板部件10B的上表面侧中央设有凹部14，该凹部14将旋转轴部件30的下端小径部36支承为旋转自如。

在旋转轴部件30中，后述的促动器7的旋转驱动体65的下端部通过焊接等一体地结合于旋转轴部件30的包含小径凸部31的上端部。在中间轴部33的上部形成有环状槽33a(图5)，兼备弹簧支架的C字状的止动件38嵌合于环状槽33a(图5)，并且树脂制的推力轴承37通过该止动件38相对于旋转轴部件30转动自在地外嵌保持于中间轴部33的上部。

在旋转轴部件30的方形卡合部34外插并嵌合有方形棒35，该方形棒35嵌入于设于旋转阀芯20的下部中央的方形槽29，由此，旋转阀芯20与旋转轴部件30一体转动。此外，也可以在预先嵌入成形于方形槽29的金属制的方形棒35嵌入旋转轴部件30的方形卡合部34。

在旋转轴部件30的上部大径部32与盖板部件10A的嵌插孔13之间安装有作为密封部件的O型圈69。

旋转阀芯20具有短圆筒状的基体部21，该基体部21能够转动地配置于主阀壳体10内(阀室11)且其下表面面对所述阀座面12，在图1、图2的基础上，若也参照图6～图9可知，在该基体部21设有带台阶的贯通孔22，旋转轴部件30通过该带台阶的贯通孔22的中央部，在该带台阶的贯通孔22的上部台阶差部与嵌合于所述旋转轴部件30的止动件38之间，压缩安装有对旋转阀芯20(基体部21)朝着向阀座面12按压的方向施力的压缩螺旋弹簧(第一施力部件)39。

另外，在旋转阀芯20的(相对于旋转轴线O)一端侧设有收容部23，饭盒形状的高压通路形成部件40沿上下方向滑动自如地嵌插保持于该收容部23，在高压通路形成部件40的下部设有供高压制冷剂流通的高压侧U形转向连通路41，在旋转阀芯20的另一端侧设有供低压制冷剂流通的低压侧U形转向连通路42。

更详细而言，高压通路形成部件40配置于收容部23的下端的俯视观察时具有饭盒状外形的环状的内方突出端缘部23a上。另外，形成于高压通路形成部件40的高压侧U形转向连通路41设为下表面侧开口的侧面观察时为概略圆弧(弓形)状或者拱状，内方突出端缘部23a的下表面成为高压侧U形转向连通路41的(对于阀座面12的)抵接面16(参照图8的(B)、图9)。高压侧U形转向连通路41的下表面(开口)和内方突出端缘部23a的下表面设为能够选择性地使包含所述第一端口pD在内的相邻的端口之间(pD－pC、pD－pE)连通的大小。此外，由于导入到高压侧U形转向连通路41的高压制冷剂的一部分经由高压通路形成部件40与收容部23的间隙向阀室11内导入，因此所述抵接面16不需要具备密封性。

另外，在高压通路形成部件40中的上表面侧的(在周向)两端附近沿横向突出设置有舌状把手部43。另一发面，在基体部21的上表面侧的对应的部位设有与收容部23相连的凹部26、26，舌状把手部43、43上下移动自如地嵌插于该凹部26、26，此外，在该凹部26的下侧形成有收纳孔27，该收纳孔27装填有用于对高压通路形成部件40向与阀座面12相反的一侧(盖板部件10A侧)施力的压缩螺旋弹簧(第二施力部件)25。

另外，在高压通路形成部件40的上表面设有多个(在图示例中，中央附近与两端附近的三个部位)向上凸起的球冠状的突部44，以减小该高压通路形成部件40与盖板部件10A的下表面的接触面积从而减小旋转时的摩擦阻力。

另一方面，设于旋转阀芯20的低压侧U形转向连通路42由阀芯内通路部46和低压通路划分部件47构成，阀芯内通路部46形成于基体部21内，低压通路划分部件47设于该阀芯内通路部46中的下表面侧。

阀芯内通路部46在下表面侧(阀座面12侧)开口的侧面观察时呈概略圆弧(弓形)状或者拱形状，并且，上部(外周侧)具有大致半圆形状或者与半圆形状接近的半椭圆形状。

相对于此，低压通路划分部件47设为在两端具有圆环状部45且俯视观察时呈眼镜状，圆环状部45具有圆形开口49，基体部(上侧部件)21盖在该低压通路划分部件(下侧部件)47的上侧，该眼镜状的外框部分的上表面通过超声波焊接或激光焊接等合体接合于基体部21的阀芯内通路部46的下端周缘部。

若参照图8则可知，低压通路划分部件47在下表面两端(圆形开口49的下表面外周)具有与阀座面12对接的圆环状密封面17、17。另外，使所述低压侧U形转向连通路42的截面形状与阀芯内通路部46协同(合体)，设为圆形或者与圆形接近的椭圆形，并且为了使截面积从一端至另一端遍及全长地大致相等，从低压通路划分部件47的中央部到两端的圆形开口49的范围内设有山状突部48。如图9所示，山状突部48具有截面形状是半圆状或者与半圆状接近的半椭圆状的表面(即，圆弧的部分)。

即，所述低压侧U形转向连通路42的下侧或者内周侧部分由低压通路划分部件47划分，所述低压侧U形转向连通路42的上侧或者外周侧部分由基体部21(的阀芯内通路部46)划分，截面形状为圆形或者与圆形接近的椭圆形并且侧面观察时大致呈概略倒U字状或者圆弧状。

在本例中，低压侧U形转向连通路42的通路径和第二～第四端口pC、pE、pS的口径大致相同，低压侧U形转向连通路42的一端和另一端(低压通路划分部件47的两端的圆形开口49、49)选择性地位于第二～第四端口pC、pE、pS这三个端口的正上方(即，低压通路划分部件47的两端的圆形开口49、49在以旋转阀芯20的旋转轴线O为中心的同一圆周上形成为分离90°)，由此，选择性地将包含所述第四端口pS在内的相邻的端口之间(pS－pE、pS－pC)连通。

在上述基础上，在本实施方式中，设有球式密封面隔离机构，在旋转阀芯20旋转时，该球式密封面隔离机构使旋转阀芯20侧的抵接面16和密封面17从底板部件10B的阀座面12离开。

如图6、图9所示，球式密封面隔离机构具备多个(在图示例中三个)滚珠保持体55，该滚珠保持体55由滚珠56、外壳57以及盖部件58构成。滚珠保持体55是以滚珠56的一部分向下方突出的状态、旋转自如且实际上阻止了移动的状态对滚珠56进行保持的结构，该滚珠保持体55以所述滚珠56的一部分向下方突出的状态安装于安装孔59，该安装孔59以120°间隔安装于旋转阀芯20的下部外周的三个部位。另外，在底板部件10B以120°间隔设有三个大致圆锥状的凹孔18且设有两组这样的凹孔18，该凹孔18设为如下那样的尺寸形状：在旋转阀芯20的旋转开始之前和旋转结束时，以旋转阀芯20侧的抵接面16和密封面17不从底板部件10B的阀座面12离开的方式使所述滚珠56的一部分嵌入凹孔18，在旋转阀芯20旋转时(流路切换中)，滚珠56一边抬起旋转阀芯20一边滚出。在本实施方式中，用于流路切换的旋转角度设为90°，因此凹孔18的组彼此的角度间隔为30°。

在上述密封面隔离机构中，在旋转阀芯20的旋转开始之前和旋转结束时，如图9所示，滚珠56的一部分嵌入于底板部件10B的凹孔18内。在使旋转阀芯20从该状态开始旋转90°时，滚珠保持体55沿周向移动(旋转)，伴随于此，滚珠56一边克服压缩螺旋弹簧39的作用力抬起旋转阀芯20，一边从凹孔18滚出。由此，旋转阀芯20的抵接面16和密封面17从底板部件10B的阀座面12离开。此外，在旋转阀芯20旋转90°时，滚珠56嵌入下一个凹孔18，因此，旋转阀芯20因压缩螺旋弹簧39的作用力而被下压，旋转阀芯20的抵接面16和密封面17按压于阀座面12。

＜促动器7的结构和动作＞

接着，对用于使旋转阀芯20转动的液压式的促动器7进行说明。

本实施方式的促动器7是利用在所述主阀5内流通的高压制冷剂与低压制冷剂的差压的液压式促动器，在图1、图2的基础上，若参照图4则可知，具备：带上盖62的圆筒部61，该带上盖62的圆筒部61的下端通过焊接等固定于所述主阀壳体10中的盖板部件10A上；带顶部的壁厚圆筒状的受压移动体60，该受压移动体60滑动自如地嵌插于该圆筒部61内；以及圆柱状的旋转驱动体65，该旋转驱动体65内插于该受压移动体60内。

受压移动体60通过弓形状截面的左右一对转动阻止兼上下移动引导部件63、63而直线地上下移动，但是受压移动体60的旋转被阻止，左右一对转动阻止兼上下移动引导部63、63嵌合固定于盖板部件10A的上表面并嵌入受压移动体60与圆筒部61之间。

作为将受压移动体60的上下移动转换为旋转驱动体65的旋转运动的运动转换机构，在受压移动体60和旋转驱动体65分别设有进给用内螺纹66和进给用外螺纹67(在图4中省略图示)。旋转驱动体65与受压移动体60螺合，因此旋转驱动体65伴随着受压移动体60的上下方向的移动而相对地在该受压移动体60内转动，在旋转驱动体65旋转时，连结于该旋转驱动体65的旋转轴部件30和旋转阀芯20也一体旋转。在此，在受压移动体60向上移动时，旋转驱动体65、旋转轴部件30以及旋转阀芯20绕(从下方观察)逆时针旋转，在受压移动体60向下移动时，旋转驱动体65、旋转轴部件30以及旋转阀芯20绕(从下方观察)顺时针旋转。

密封部件(在此，O型圈71，例如由特氟龙(注册商标)制的滑环72构成的密封部件)和例如金属制的环部件73通过铆接等安装于所述受压移动体60的外周上部，密封部件气密性地密封与圆筒部61的内周面之间并将圆筒部61内分隔成容积可变的上室51和下室52，环部件73卡定该密封部件。

图1表示受压移动体60位于最下降位置且旋转阀芯20处于第一旋转位置的状态，图2表示受压移动体60位于最上升位置且旋转阀芯20处于第二旋转位置的状态。在本例中，第一旋转位置与第二旋转位置的角度差、即流路切换所需要的旋转角度为90°。

另外，在圆筒部61的下部设有用于将高压流体相对于下室52导入/排出的下部端口54，并且在圆筒部61的上盖62设有用于将高压流体相对于上室51导入/排出的上部端口53。

此外，作为用于将受压移动体60的上下移动转换为旋转驱动体65的旋转运动的运动变换机构，不限定于使用上述那样的进给螺纹，例如，也能够采用日本特开2016－89901号公报所公开的那样的由滚珠、该滚珠的收容部以及螺旋槽构成的结构等。

＜四通先导阀8的结构和动作＞

接着，对四通先导阀8进行说明。

在本实施方式中，通过电磁式的四通先导阀8进行流路切换，该四通先导阀8利用细管#1～#4连结于作为高压部分的第一端口pD、上部端口53、下部端口54、以及作为低压部分的第四端口pS。

四通先导阀8的构造自身是公知的，因此其构造说明省略。若需要，请参照例如日本特开2016－114133号公报等。

在该四通先导阀8中设有：经由细管#2连接于上部端口53的端口a；经由细管#4连接于第四端口pS的低压端口b；经由细管#3连接于下部端口54的端口c；以及经由细管#1连接于第一端口pD的高压端口d。

在本例中，在通电时，高压端口d和端口c连通，并且端口a和低压端口b连通，因此流入第一端口pD(排出侧高压端口)的高压流体经由下部端口54向下室52导入，并且上室51的高压流体从上部端口53向第四端口pS(吸入侧低压端口)排出。

相对于此，在不通电时，高压端口d和端口a连通，并且端口c和低压端口b连通，因此流入第一端口pD(排出侧高压端口)的高压流体经由上部端口53向上室51导入，并且下室52的高压流体从下部端口54向第四端口pS(吸入侧低压端口)排出。

因此，在向四通先导阀8通电时，受压移动体60向上移动，由此，旋转驱动体65、旋转轴部件30以及旋转阀芯20绕(从下方观察)逆时针旋转90°(从第一旋转位置向第二旋转位置)，如图2、图3的(B)所示，第一端口pD和第三端口pE通过高压侧U形转向连通路41连通，并且第二端口pC和第四端口pS通过低压侧U形转向连通路42连通(旋转阀芯20位于第二旋转位置的第二连通状态)。

另一方面，在不向四通先导阀8通电时，受压移动体60向下移动，旋转驱动体65、旋转轴部件30以及旋转阀芯20绕(从下方观察)顺时针旋转90°(从第二旋转位置向第一旋转位置)，如图1、图3的(A)所示，第一端口pD和第二端口pC通过高压侧U形转向连通路41连通，并且第三端口pE和第四端口pS通过低压侧U形转向连通路42连通(旋转阀芯20位于第一旋转位置的第一连通状态)

＜四通切换阀(流路切换阀)1的作用效果＞

在上述那样的构成的本实施方式的四通切换阀1中，在旋转阀芯20的一端侧设有收容部23，高压通路形成部件40沿上下方向滑动自如地嵌插保持于该收容部23，高压通路形成部件40设有供高压制冷剂流通的高压侧U形转向连通路41，并且，高压通路形成部件40通过压缩螺旋弹簧25被朝着向盖板部件10A按压的方向(与阀座面12相反的一侧)施力，因此，高压通路形成部件40相对于设有低压侧U形转向连通路42的旋转阀芯20的基体部21被主阀壳体10的盖板部件10A压住，从而伴随着在该高压侧U形转向连通路41流动高压制冷剂的脉动被吸收衰减。

因此，能够有效地抑制犹豫伴随着高压制冷剂的脉动而引起的旋转阀芯20的振动，因此，即使高压制冷剂伴有脉动，在低压侧U形转向连通路42的密封面17与阀座面12之间也难以形成有间隙，其结果是，能够有效抑制主阀壳体10内(阀室11)的高压制冷剂漏到压缩机吸入侧的阀泄漏的产生。

另外，设于高压通路形成部件40的高压侧U形转向连通路41设为下表面侧开口的侧面视时概略圆弧(弓形)状或者拱状，并且，若参照图9则可知，高压侧U形转向连通路41的截面的上部(外周侧)为半圆形状，因此与上述的专利文献2所记载的饭盒形状(截面形状为矩形)的结构相比，能够降低压力损失。

因此，在本实施方式的四通切换阀1中，能够一边实现压力损失的降低等，一边提高低压侧U形转向连通路42的密封性而难以产生阀泄漏。

在上述基础上，在本实施方式的四通切换阀1中，设于旋转阀芯20的低压侧U形转向连通路42由形成于基体部(上侧部件)21内的阀芯内通路部46、和焊接固定于该阀芯内通路部46中的下表面侧的低压通路划分部件(下侧部件)47分割构成，低压侧U形转向连通路42的侧面观察时设为圆弧(弓形)状或者拱状，并且截面形状设为圆形或者与圆形接近的椭圆形状，并且，从一端到另一端遍及全长而通路截面积不变化。

即，低压侧U形转向连通路42设为，将截面圆形的管设为不改变截面形状(圆形)而弯曲成圆弧状或者拱状的理想的通路形状，完全没有角部、台阶差、钩挂部等，因此能够难以产生成为使压力损失增大的主要原因的涡流。

另外，耐压强度增大，因此，与截面形状为拱形状、圆角矩形、或比较扁平的椭圆状而截面积不同的现有阀芯相比，即使内外的高低压力差变大，也难以变形，因此，不会导致成本提高、大型化等，就能够提高低压侧U形转向连通路42的密封性而难以产生阀泄漏。

此外，低压通路划分部件47也起到旋转阀芯20的加强部件的作用，因此即使在高低压力差大的情况下，也能够使旋转阀芯20难以变形。

另外，低压侧U形转向连通路42的通路径和第二～第四端口pC、pE、pS的口径大致相同，因此，在低压侧U形转向连通路42内不产生流体的膨胀、收缩，由此，也能够有效地降低压力损失。

[第二实施方式]

接着，一边参照图10～图12一边对本发明的流路切换阀的第二实施方式进行说明。

图10是表示本发明的流路切换阀的第二实施方式的剖视图。

图示实施方式的流路切换阀是滑动式的四通切换阀2，在热泵式制冷制热系统中被用作流路切换用，具备：内置滑动阀芯(移动阀芯)90的主阀6；以及与在第一实施方式中使用四方先导阀具有相同结构的四方先导阀8。

主阀6具有：缸型的主阀壳体80；设于该主阀壳体80内的阀座块81；形成于该阀座块81的上表面的平坦且平滑的阀座面82；在该阀座面82开口的、沿左右方向横向排列设置的第二端口pC、第四端口pS(低压端口)及第三端口pE；以及能够沿左右方向滑动地配置于阀座面82上的截面为倒立碗形状的滑动阀芯90。

为了使所述三个端口pC、pS、pE选择性地连通，换言之，为了作出使相邻的端口pS和端口pE连通的第一连通状态、与使相邻的端口pS和端口pC连通的第二连通状态，在滑动阀芯90内设有U形转向连通路95。

在主阀壳体80内，通过左右两个带衬垫的活塞84A、84B划分出阀室83和左右两个动作室86A、86B。连接于压缩机的排出侧的第一端口pD(高压端口)向阀室83开口。

活塞84A和活塞84B通过连结体87连结成能够一体移动。在连结体87形成有开口87a，滑动阀芯90从下侧滑动自如地嵌合于开口87a，滑动阀芯90伴随着左右一对的活塞84A、84B的往复移动而被连结体87的开口87a部分推动，在右端位置(图10所示的第一连通状态)和左端位置(未图示的第二连通状态)之间滑动，右端位置是经由形成于滑动阀芯90的内部的U形转向连通路95而使第三端口pE和第四端口pS(低压端口)连通，并且经由阀室83(即，滑动阀芯90的外侧)而使第一端口pD(高压端口)和第二端口pC连通的位置，左端位置是使第二端口pC和第四端口pS(低压端口)连通，并且经由阀室83(即，滑动阀芯90的外侧)而使第一端口pD(高压端口)和第三端口pE连通的位置。

所述两个动作室86A、86B经由四方先导阀8和细管#1～#4选择性地连接于压缩机排出侧和压缩机吸入侧，利用两个动作室86A、86B的压力差使活塞84A、84B移动，伴随于此，使滑动阀芯90在阀座面82上滑动而进行流路的切换。

更详细而言，如图11、图12所示的四面图，将阀座面82作为下侧，本实施方式的滑动阀芯90由下侧部件91(图12的(B))和上侧部件92(图12的(A))分割构成，该下侧部件91具有与该阀座面82对接的密封面97，该上侧部件92通过例如超声波焊接或激光焊接而合体结合成盖在该下侧部件91的上侧。

上侧部件92的下表面侧(阀座面82侧)开口，并且，内周上部(U形转向连通路95的外周侧)具有大致半圆形状或者与半圆形状接近的半椭圆形状。

相对于此，下侧部件91设为在左右两端具有圆形开口99的俯视观察时为跑道状，上侧部件92盖在该下侧部件91的上侧，下侧部件91的跑道状的外周部分的上表面接合固定于上侧部件92的下端周缘部。

在此，下侧部件91(的下表面)的密封面97设为眼镜的框架状。另外，将所述U形转向连通路95的截面形状与上侧部件92协同(合体)地设为圆形或者与圆形接近的椭圆形(在图示例中，椭圆形)，并且为了使截面积从一端到另一端遍及全长地大致相等，在从下侧部件91的中央部到左右两端的圆形开口99的范围内设有与上述第一实施方式大致相同结构的山状突部98。

即，在本实施方式中，所述U形转向连通路95的截面形状呈圆形或者与圆形接近的椭圆形并且侧面观察视时呈概略倒U字状或者圆弧状，所述U形转向连通路95的下侧或者内周侧部分由下侧部件91划分出，所述U形转向连通路95的上侧或者外周侧部分由上侧部件92划分出。

在本例中，U形转向连通路95的通路径与第二～第四端口pC、pE、pS的口径大致相同，U形转向连通路95的一端和另一端(下侧部件91的左右两端的圆形开口99、99)选择性地位于第二～第四端口pC、pE、pS这三个端口的正上方，由此，如上所述，选择性地将包含所述第四端口pS在内的端口之间(pS－pE、pS－pC)连通而进行流路的切换。

在设为这样的结构的本实施方式的四通切换阀2中，与上述第一实施方式的旋转式的四通切换阀同样地，设于滑动阀芯90的U形转向连通路95设为，将截面圆形的管设为几乎不改变截面形状而弯曲成U字状或者圆弧状的理想的通路形状，完全没有角部、台阶差、钩挂部等，因此能够难以产生成为使压力损失增大的原因的涡流。

另外，如上所述，由下侧部件91和上侧部件92这两个部件分割构成滑动阀芯90，从而能够以单一部件并以较低的成本实现原本困难的理想的通路形状，并且，其截面形状为圆形或者与圆形接近的椭圆形，并且截面积设为从一端到另一端遍及全长地大致相等，从而耐压强度增大，因此，与截面形状为拱形状、圆角矩形、或比较扁平的椭圆状而截面积不同的现有的滑动阀芯相比，即使内外的高低压力差变大，也难以变形，因此，不会导致成本提高、大型化等，就能够提高U形转向连通路的密封性而难以产生阀泄漏。

另外，U形转向连通路95的通路径和第二～第四端口pC、pE、pS的口径大致相同，因此，在U形转向连通路95内不产生流体的膨胀、收缩，由此，也能够有效地降低压力损失。

[第二实施方式的变形方式]

图13、图14表示上述第二实施方式的滑动阀芯90的其他例子的滑动阀芯90’的四面图。

在本例的滑动阀芯90'中，形成于滑动阀芯90'的内部的U形转向连通路95'的尺寸形状与上述的滑动阀芯90的U形转向连通路95的尺寸形状大致形同，但是，上侧部件92'和下侧部件91'的形状、他们的接合部位不同。

在本例中，下侧部件91'设为俯视观察时为比较大的跑道状，从跑道状的外周的稍微内侧的上表面突出设置的环状壁96'的上下部分接合固定于上侧部件92'的周缘部。另外，在此，下侧部件91'(的下表面)的密封面97'设为左右带有两个圆形开口99'的圆角长方形状。

在该例子中，也能获得与上述第二实施方式相同的作用效果而不详细叙述。

另外，上述的本发明的流路切换阀不但可组入热泵式制冷制热系统，当然也可组入其他系统、装置、设备类。

Claims (7)

1.一种流路切换阀，具有：主阀壳体；阀座面，该阀座面设于该主阀壳体内；三个以上的端口，该三个以上的端口在该阀座面开口；以及移动阀芯，该移动阀芯能够移动地配置于所述阀座面上，在该移动阀芯内形成有侧面观察时呈大致倒U字状或者圆弧状的两个U形转向连通路，以选择性地将所述端口之间连通，该流路切换阀的特征在于，

所述两个U形转向连通路中的一方是供低压流体流通的低压侧U形转向连通路，另一方是供高压流体流通的高压侧U形转向连通路，

将所述阀座面作为下侧，所述移动阀芯由下侧部件和上侧部件分割构成，该下侧部件具有与该阀座面对接的一对密封面，该上侧部件以盖在该下侧部件的上侧的方式与该下侧部件合体接合，由所述下侧部件来划分出所述低压侧U形转向连通路的下侧或者内周侧部分，由所述上侧部件划分出所述低压侧U形转向连通路的上侧或者外周侧部分，所述低压侧U形转向连通路的截面形状设为圆形或者与圆形相近的椭圆形，并且所述低压侧U形转向连通路的截面积设为从一端到另一端遍及全长地相等，

所述高压侧U形转向连通路的与所述阀座面对接的抵接面不具有密封性。

2.根据权利要求1所述的流路切换阀，其特征在于，

在所述下侧部件设有构成所述低压侧U形转向连通路的一端和另一端的开口，并且在从所述下侧部件的中央部到两端的开口的范围内设有山状突部。

3.根据权利要求2所述的流路切换阀，其特征在于，

所述山状突部具有截面形状为半圆状或者与半圆状接近的半椭圆状的表面。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的流路切换阀，其特征在于，

所述低压侧U形转向连通路的通路径和在所述阀座面开口的端口的口径相同。

5.根据权利要求1至3中的任一项所述的流路切换阀，其特征在于，

由所述上侧部件和所述下侧部件来上下对半地划分所述低压侧U形转向连通路。

6.根据权利要求1至3中的任一项所述的流路切换阀，其特征在于，

具备作为所述移动阀芯的旋转阀芯。

7.根据权利要求1至3中的任一项所述的流路切换阀，其特征在于，

具备作为所述移动阀芯的滑动阀芯。

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