CN112585384A - 流路切换阀 - Google Patents
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Abstract
提供了一种能够以简单的结构防止滑动阀芯的环状密封面与在主阀座的阀座面开口的端口钩挂的流路切换阀。在第一滑动阀芯(高压侧滑动阀芯)(15A)的环状密封面(15s)的轴线方向的外侧设置有与该环状密封面(15s)高度相同的凸面部(15t)。
Description
技术领域
本发明涉及一种通过使移动阀芯来进行流路的切换的流路切换阀,例如涉及一种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
一般而言,室内空调等热泵式制冷制热系统除了具备压缩机、室外热交换器、室内热交换器以及膨胀阀等以外,还具备作为流路(流动方向)切换手段的流路切换阀(四通切换阀、六通切换阀),并通过该流路切换阀来进行运转模式(制冷运转和制热运转)的切换。
作为如上所述的组入于热泵式制冷制热系统等的流路切换阀,虽然已知在阀主体(主阀壳体)内配置一个能够滑动的滑动式主阀芯的流路切换阀(例如参照专利文献1等),但是代替于此,例如如专利文献2所记载的那样,已经提出了将多个滑动式阀芯一体地使用的流路切换阀。
该滑动式的流路切换阀(六通切换阀)具备:筒状的主阀壳体,该主阀壳体划分出主阀室;主阀座,该主阀座具有相对于该主阀壳体(主阀室)的轴线在相反侧分别开口有三个(共计六个)端口的阀座面;以及滑动式的主阀芯,该主阀芯配置为能够在所述主阀室内在轴线方向上移动,并且滑动自如地与所述阀座面对接,所述主阀芯具有:第一滑动阀芯(高压侧滑动阀芯),该第一滑动阀芯具有将所述三个端口中的两个端口选择性地连通的第一U型转弯通路(高压侧U型转弯通路);以及第二滑动阀芯(低压侧滑动阀芯),该第二滑动阀芯具有将另外的所述三个端口中的两个端口选择性地连通的第二U型转弯通路(低压侧U型转弯通路),这些滑动阀芯以各自的U型转弯通路向相反方向开口的方式以背对背的状态配置,这些滑动阀芯在轴线方向上一体地移动自如,并且在相对于轴线垂直的方向上设为相互滑动自如,通过使所述主阀芯在所述主阀室内移动,端口间(流路)的连通经由所述U型转弯通路而被切换。
另外,在所述的滑动式的流路切换阀(六通切换阀)中,相对高压的流体被导入第一滑动阀芯(高压侧滑动阀芯)的第一U型转弯通路(高压侧U型转弯通路),相对低压的流体被导入第二滑动阀芯(低压侧滑动阀芯)的第二U型转弯通路(低压侧U型转弯通路),并且在高压侧滑动阀芯与低压侧滑动阀芯之间设置有供导入到高压侧U型转弯通路的高压流体的一部分导入的压力室,从与轴线垂直的方向观察,高压侧滑动阀芯中的压力室侧(背压侧)的受压面积比设置有三个端口的主阀座侧的受压面积,即,高压侧滑动阀芯的高压侧U型转弯通路的开口面积大。
因此,高压制冷剂被导入高压侧U型转弯通路,当导入到该高压侧U型转弯通路的高压制冷剂的一部分填充到压力室时,通过从压力室(的高压制冷剂)受到的压力与从在高压侧U型转弯通道流动的制冷剂(高压制冷剂)受到的压力的差压,高压侧滑动阀芯的环状密封面被按压向主阀座的阀座面,从而阀泄漏难以产生。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平8-170864号公报
专利文献2:日本特开2018-044666号公报
发明所要解决的技术问题
然而,在如上所述的流路切换阀中,已知通过仅在U型转弯通路的开口周围形成滑动阀芯的环状密封面等而将被按压于主阀座的阀座面的滑动阀芯的环状密封面的面积(即,与阀座面的接触面积)设为较小,并且将环状密封面相对于阀座面的按压力(面压)设为较高,从而提高密封性。
然而,当如上述那样减少滑动阀芯的环状密封面的面积时,在进行流路切换而滑动阀芯在主阀座的阀座面上滑动时,滑动阀芯的环状密封面容易钩挂于在主阀座的阀座面开口的端口(尤其是,其轴线方向(移动方向)的边缘等),从而滑动阀芯的移动被阻碍且在环状密封面、阀座面开口的端口会损伤或变形等,有导致密封性、动作性以及耐久性下降的担忧。另外,当减少滑动阀芯的环状密封面面积时,也有滑动阀芯容易在主阀座的阀座面上松动的顾虑。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而完成的,其目的在于提供一种能够以简单的结构防止滑动阀芯的环状密封面钩挂于在主阀座的阀座面开口的端口的流路切换阀。
用于解决技术问题的技术手段
为了达成所述的目的,本发明的一方式的流路切换阀基本上具备:主阀壳体,该主阀壳体划分出主阀室;第一主阀座,该第一主阀座配置在所述主阀室内,具有开口有多个端口的阀座面;第二主阀座,该第二主阀座相对于所述主阀室的轴线配置于所述第一主阀座的相反侧的所述主阀室内,具有开口有多个端口的阀座面;以及主阀芯,该主阀芯构成为具有高压侧滑动阀芯和低压侧滑动阀芯这一对滑动阀芯,并且配置为在所述主阀室内能够在所述轴线的方向上移动,该高压侧滑动阀芯具有供相对高压的流体导入的高压侧U型转弯通路且在所述第一主阀座的所述阀座面滑动自如,该低压侧滑动阀芯具有供相对低压的流体导入的低压侧U型转弯通路且在所述第二主阀座的所述阀座面滑动自如,所述一对滑动阀芯在所述轴线的方向上一体地移动自如且在与所述轴线垂直的方向上彼此滑动自如,该流路切换阀通过使所述主阀芯在所述主阀室内移动,所述第一主阀座和所述第二主阀座的各自的所述多个端口间的连通被切换,所述一对滑动阀芯在所述高压侧滑阀芯的所述高压侧U型转弯通路的开口周围形成有与所述阀座面对接的环状密封面,在所述高压侧滑动阀芯的所述环状密封面的所述轴线的方向的外侧设置有与该环状密封面高度相同的凸面部。
在优选的方式中,所述凸面部朝向所述轴线的方向延伸设置。
在其他优选的方式中,所述凸面部至少设置于所述环状密封面的宽度方向中央部。
在其他优选的方式中,所述凸面部至少设置于所述环状密封面的宽度方向两侧部。
在其他优选的方式中,所述凸面部遍及所述环状密封面的宽度方向整体地设置。
在其他优选的方式中,所述凸面部与所述环状密封面的所述轴线的方向的端部连续地设置。
在其他优选的方式中,所述凸面部与所述环状密封面的所述轴线的方向的端部分离地设置。
在其他优选的方式中,所述凸面部从所述环状密封面的宽度方向中央部朝向所述轴线的方向设置,并且所述凸面部从所述环状密封面的宽度方向两侧部朝向所述轴线的方向且与所述环状密封面分离地设置。
在其他优选的方式中,所述环状密封面在所述高压侧U型转弯通路的开口周围仅形成为规定宽度。
在其他优选的方式中,从与所述轴线垂直的方向观察,所述高压侧滑动阀芯中的所述低压侧滑动阀芯侧的受压面的外形设定为比所述环状密封面的外形大。
在进一步优选的方式中,在所述高压侧滑动阀芯与所述低压侧滑动阀芯之间配置有环状的密封部件,所述密封部件的外形设定为比所述环状密封面的外形大。
在其他优选的方式中,所述高压侧滑动阀芯为筒状,在所述低压侧滑动阀芯的一侧面设置有滑动自如地内嵌于所述高压侧滑动阀芯的嵌合凸部,通过所述嵌合凸部内嵌于所述高压侧滑动阀芯,从而由所述高压侧滑动阀芯的内周面和所述嵌合凸部的端面划分出所述高压侧U型转弯通路,并且所述高压侧滑动阀芯和所述低压侧滑动阀芯在所述轴线的方向上一体地移动自如且在与所述轴线垂直的方向上彼此滑动自如,并且在所述低压侧滑动阀芯的另一侧面开设有所述低压侧U型转弯通路。
另外,本发明所涉及的流路切换阀基本上具备:筒状的主阀壳体,该主阀壳体划分出主阀室;主阀座,该主阀座具有阀座面,在该阀座面开口有多个端口,该多个端口在轴线方向上排列;以及滑动式的主阀芯,该滑动式的主阀芯配置为能够在所述主阀室内沿着所述轴线方向移动,并且以滑动自如的方式与所述阀座面对接,在所述主阀芯设置有将所述多个端口之间选择性地连通的U型转弯通路,并且在所述U型转弯通路的开口周围形成有与所述阀座面对接的环状密封面,该流路切换阀通过使所述主阀芯在所述主阀室内移动,端口间的连通被切换,在所述主阀芯的所述环状密封面的所述轴线方向的外侧设置有与该环状密封面高度相同的凸面部。
发明的效果
在本发明所涉及的流路切换阀中,由于在高压侧滑动阀芯中的环状密封面的轴线方向的外侧设置有与该环状密封面高度相同的凸面部,因此通过该凸面部,高压侧滑动阀芯的环状密封面容易越过在主阀座的阀座面开口的端口,从而能够有效地防止高压侧滑动阀芯的环状密封面与端口的钩挂,并且由于能够降低主阀座的阀座面上的高压侧滑动阀芯的松动,因此能够有效地提高密封性、动作性、耐久性以及稳定性等。
另外,由于所述凸面部至少设置在所述环状密封面的宽度方向两侧部,因此例如即使在高压侧滑动阀芯以倾斜的状态在主阀座的阀座面上滑动的情况下,由于高压侧滑阀芯的环状密封面(的一方的侧部)在与主阀座的阀座面接触之前,该凸面部与主阀座的阀座面接触,因此能够可靠地提高耐久性。
另外,由于所述凸面部遍及所述环状密封面的整个宽度方向设置,因此通过该凸面部高压侧滑动阀芯的环状密封面能够更容易地越过在主阀座的阀面的开口的端口,从而能够更有效地防止高压侧滑动阀芯的环状密封面与端口的钩挂,并且能够进一步降低主阀座的阀座面上的高压侧滑动阀芯的松动。
另外,由于所述凸面部在所述环状密封面的轴线方向端部连续地设置,因此能够更可靠地防止高压侧滑动阀芯的环状密封面与端口的钩挂,并且能够更可靠降低主阀座的阀座面上的高压侧滑动阀芯的松动。
另外,由于所述凸面部与所述环状密封面的轴线方向的端部分离地设置,因此容易控制高压侧滑动阀芯的环状密封面的压力(表面压力)分布,从而能够有效地提高密封性、动作性、耐久性以及稳定性等,并且由于形成于环状密封面与凸面部之间的槽作为异物排出通路而发挥功能,因此也能够有效地防止环状密封面与阀座面之间的异物堆积。
通过以下的实施方式来阐明除了上述内容以外的技术问题、结构以及作用效果。
附图说明
图1是表示本发明所涉及的流路切换阀的第一实施方式的第一连通状态(制冷运转时)的纵剖视图。
图2是表示本发明所涉及的流路切换阀的第一实施方式的第二连通状态(制热运转时)的纵剖视图。
图3是放大表示图1所示的流路切换阀的主要部分的主要部分放大纵剖视图。
图4是根据图3的V-V向视线的剖视图。
图5是根据图3的W-W向视线的剖视图。
图6是根据图1的U-U向视线的剖视图。
图7是表示本发明所涉及的流路切换阀的第一实施方式的主阀芯及连结体的立体图。
图8A是放大表示本发明所涉及的流路切换阀所使用的四通先导阀的第一连通状态(制冷运转时)(通电断开时)的纵剖视图。
图8B是放大表示本发明所涉及的流路切换阀所使用的四通先导阀的第二连通状态(制热运转时)(通电接通时)的纵剖视图。
图9是表示本发明所涉及的流路切换阀的第二实施方式的根据图3的W-W向视线的剖视图。
图10是表示本发明所涉及的流路切换阀的第三实施方式的根据图3的W-W向视线的剖视图。
图11是表示本发明所涉及的流路切换阀的第三实施方式的主阀芯及连结体的立体图。
图12是表示本发明所涉及的流路切换阀的第四实施方式的根据图3的W-W向视线的剖视图。
图13是表示本发明所涉及的流路切换阀的第四实施方式的主阀芯及连结体的立体图。
图14是表示本发明所涉及的流路切换阀的第五实施方式的根据图3的W-W向视线的剖视图。
图15是表示本发明所涉及的流路切换阀的第五实施方式的主阀芯及连结体的立体图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。
(第一实施方式)
图1及图2是表示本发明所涉及的流路切换阀(六通切换阀)的第一实施方式的纵剖视图,并且图1是表示第一连通状态(制冷运转时)的图,图2是表示第二连通状态(制热运转时)的图。
此外,在本说明书中,表示上下、左右以及前后等位置、方向的记述是为了避免说明变得繁琐且为了方便而根据附图进行标记的,并不限定于表示实际组入于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,形成于部件间的间隙、部件间的间隔距离等有为了容易理解发明,或者为了实现作图上的方便而描绘得比各构成部件的尺寸大或小的情况。
图示的实施方式的流路切换阀1例如是作为热泵式制冷制热系统的六通切换阀而使用的滑动式的流路切换阀,基本上具备气缸型的六通阀主体10和作为先导阀的单一的电磁式四通先导阀90。此外,本实施方式的流路切换阀1所具备的六个端口与上述专利文献1、2所记载的六通切换阀的各端口pA~pF对应标注相同的符号。包括该流路切换阀1的热泵式制冷制热系统的基本结构,请参照上述专利文献1、2等。
[六通阀主体10的结构]
六通阀主体10具有黄铜或者不锈钢等金属制的筒状的主阀壳体11,自该主阀壳体11的一端侧(上端侧)起依次配置有第一工作室31、第一活塞21、主阀室12、第二活塞22以及第二工作室32。为了将主阀壳体11气密地分隔,在上述第一活塞21及第二活塞22均安装有带弹簧的衬垫,该带弹簧的衬垫的外周部压接于主阀壳体11的内周面。
详细而言,主阀壳体11具有相对大径的躯干部11c,由(相对小径的)管部件构成的第一活塞部11a通过钎焊等气密地固定于在壁厚圆板状的上侧连结盖11d设置的中央孔,该上侧连结盖11d气密地安装于该躯干部11c的上端开口部,并且在该第一活塞部11a配置有上述第一活塞21。同样,由(相对小径的)管部件构成的第二活塞部11b通过钎焊等气密地固定于在壁厚圆板状的下侧连结盖11e设置的中央孔,该下侧连结盖11e气密地安装于躯干部11c的下端开口部,并且在该第二活塞部11b配置有上述第二活塞22。
划分出容量可变的第一工作室31的薄壁圆板状的上端侧盖部件11A通过钎焊等气密地固定于主阀壳体11(的第一活塞部11a)的上端。划分出容量可变的第二工作室32的薄壁圆板状的下端侧盖部件11B通过钎焊等气密地固定于主阀壳体11(的第二活塞部11b)的下端。用于向第一工作室31和第二工作室32导入/排出高压流体(制冷剂)的端口p11、p12分别安装于上端侧盖部件11A和下端侧盖部件11B(的中央)。
在上述主阀壳体11(的主阀室12)设置有共计六个端口。
详细而言,在上述主阀室12的左部中央,例如金属制的第一主阀座(阀座)13通过钎焊等气密地固定于主阀壳体11的躯干部11c(的内周),第一主阀座13的表面(右表面)构成平坦的阀座面。在该第一主阀座13的阀座面,由朝向左方延伸的管接头构成的三个端口(从上端侧起依次为端口pB、端口pA、端口pF)纵向排列(在轴线O方向上排列)且大致等间隔地开口。
另外,在上述主阀室12的右部中央(与第一主阀座13相对的位置,换而言之,相对于轴线O的第一主阀座13相反侧的位置),例如金属制的第二主阀座(阀座)14通过钎焊等气密地固定于主阀壳体11的躯干部11c(的内周),第二主阀座14的表面(左表面)构成平坦的阀座面。在该第二主阀座14的阀座面,由朝向右方延伸的管接头构成的三个端口(从上端侧起依次为端口pC、端口pD、端口pE)纵向排列(在轴线O方向上排列)且大致等间隔地开口。
设置于第一主阀座13的各端口(端口pB、端口pA、端口pF)与设置于第二主阀座14的各端口(端口pC、端口pD、端口pE)设定在相对的位置(相对于轴线O位于相反的一侧),并且在本例中,设置于第一主阀座13和第二主阀座14的各端口pA~pF的口径设定为大致同径。
在上述主阀室12内,具体而言,在主阀壳体11的躯干部11c内截面矩形状的滑动式的主阀芯15配置为能够在轴线O方向(上下方向)上移动,主阀芯15的两侧面(左表面和右表面)具有分别与上述第一主阀座13和第二主阀座14的阀座面滑动自如地对接的跑道形状的环状密封面(之后详述)。在本例中,主阀芯15的左右方向和前后方向的尺寸与上述主阀壳体11的第一活塞部11a和第二活塞部11b的外径同等或比其稍大。
上述主阀芯15例如为合成树脂制,基本上由第一主阀座13侧(左侧)的第一滑动阀芯(高压侧滑动阀芯)15A和第二主阀座14侧(右侧)的第二滑动阀芯(低压侧滑动阀体)15B这两个部件构成。
第一滑动阀芯15A具有大致筒状,并且内凸缘状部15a(朝向内侧)突出设置于第一滑动阀芯15A的左端部(与第二滑动阀芯15B侧相反的一侧的端部)内周,该内凸缘状部15a划分出能够选择性地使在第一主阀座13的阀座面开口的三个端口中的相邻的两个端口(端口pB和端口pA或者端口pA和端口pF)连通的大小的开口。该内凸缘状部15a的左端面(第一主阀座13侧的端面)被设为与上述第一主阀座13的阀座面滑动自如地对接的上述环状密封面15s。
更详细而言,在本实施方式中,设置于上述第一滑动阀芯15A(的内凸缘状部15a)的左表面侧(第一主阀座13侧)的上述环状密封面15s在后述的第一U型转弯通路(高压侧U型转弯通路)16A的开口周围仅形成为规定宽度(在整周为大致相同的宽度)(尤其是参照图5~图7)。
另外,在该环状密封面15s的上端部和下端部(换而言之,轴线O方向或移动方向的两端部)的宽度方向(在图示例中为前后方向,并且是与轴线O垂直且与第一主阀座13和第二主阀座14的阀座面平行的方向)中央部朝向上下方向(沿着轴线O方向)连设(连续地延伸设置)有大致棒状的凸面部15t(尤其是,参照图5~图7),该凸面部15t与该环状密封面15s高度相同且比该环状密封面15s(的外形)宽度窄。在图示例中,大致棒状的凸面部15t的宽度与形成于第一U型转弯通路16A的开口周围的跑道形状的环状密封面15s的宽度(上述规定宽度)大致相同。
由此,第一滑动阀芯15A(的环状密封面15s)与第一主阀座13(的阀座面)的接触面积变小,第一滑动阀芯15A的左表面的环状密封面15s相对于第一主阀座13的阀座面的按压力(面压)变高,并且在流路切换时第一滑动阀芯15A在第一主阀座13的阀座面上滑动时,第一滑动阀芯15A的环状密封面15s不容易钩挂于在第一主阀座13的阀座面开口的端口。
另一方面,在第二滑动阀芯15B的右表面侧(与第一滑动阀芯15A侧相反的一侧)开设有第二U型转弯通路(低压侧U型转弯通路)16B,该第二U型转弯通路16B由能够选择性地连通在第二主阀座14的阀座面开口的三个端口中的相邻的两个端口(端口pC和端口pD或者端口pD和端口pE)的大小的碗状凹陷构成,并且在第二滑动阀芯15B的左表面(第一滑动阀芯15A侧的侧面)(朝向左侧)延伸设置有嵌合凸部15b,嵌合凸部15b具有与上述的筒状的第一滑动阀芯15A的内部形状几乎相同或者具有比其内部形状稍小的外形。
通过上述第二滑动阀芯15B的嵌合凸部15b(以在设置于嵌合凸部15b与第一滑动阀芯15A间的台阶部分夹着O型圈18而)滑动自如地内嵌于上述筒状的第一滑动阀芯15A(的右侧部分),从而通过第一滑动阀芯15A的内周面和嵌合凸部15b的左端面而划分出第一U型转弯通路(高压侧U型转弯通路)16A,该第一U型转弯通路16A能够选择性地连通在第一主阀座13的阀座面开口的三个端口中相邻的两个端口(端口pB和端口pA或者端口pA和端口pF),并且第一滑动阀芯15A和第二滑动阀芯15B在左右方向(与轴线O垂直的方向且设置于第一主阀座13的各端口(端口pB、端口pA、端口pF)与设置于第二主阀座14的各端口(端口pC、端口pD、端口pE)相对的方向,即,与第一主阀座13和第二主阀座14的阀座面正交的方向)上彼此稍微移动自如且在上下方向(轴线O方向)上一体地移动自如。
即,在本实施方式中,上述主阀芯15的第一滑动阀芯15A和第二滑动阀芯15B构成为一对,该第一滑动阀芯15A具有能够选择性地连通在第一主阀座13的阀座面开口的三个端口中的相邻的两个端口的第一U型弯曲通路16A,该第二滑动阀芯15B具有能够选择性地连通在第二主阀座14的阀座面开口的三个端口中的相邻的两个端口的第二U型弯曲通路16B,并且这一对第一滑动阀芯15A和第二滑动阀芯15B构成为以各自的第一U型转弯通路16A和第二U型转弯通路16B向相反的方向开口的方式(换而言之,在与第一主阀座13和第二主阀座14的阀座面正交的方向上)以背对背的状态配置。
在图示例中,作为环状的密封部件的O型圈18插装于在第一滑动阀芯15A的右端侧内周形成的台阶部(内周台阶部)与在第二滑动阀芯15B的嵌合凸部15b的外周形成的台阶部(外周台阶部)之间。此外,也能够使用唇形密封件等密封部件代替O型圈18,这是不言而喻的。
因此,高压流体(制冷剂)从端口(排出侧高压端口)pA经由第一U型转弯通路16A被导入相比第一滑动阀芯15A的上述O型圈18位于内侧且位于第一主阀座13侧的部分,第一U型转弯通路16A和主阀室12被配置于第一U型转弯通路16A与主阀室12之间的上述O型圈18密封(封闭)。
在此,参照图1及图2并参照图3~图5明确可知,从左右方向(与轴线O垂直的方向)观察,第一滑动阀芯15A的右表面侧(第二滑动阀芯15B侧且背压侧)的受压面积Sc比左表面侧(第一主阀座13侧)的受压面积Sa大。
更详细而言,相对于与左右方向垂直的平面的相比上述O型圈18位于内侧的投影面积,即通过被导入上述第一U型转弯通路16A内的高压制冷剂而第一滑动阀芯15A(的右表面)承受左方向的压力的面的投影面积(受压面积Sc),比相对于与左右方向垂直的平面的上述第一主阀座13侧的环状密封面15s的内缘的投影面积(即,在此与内凸缘状部15a的投影面积为几乎相同的面积),即通过流过端口(环状密封面15s的内侧)的高压制冷剂而第一滑动阀芯15A(的左表面)承受右方向的压力的面的投影面积(受压面积Sa)更大。
由此,当高压制冷剂经由端口(排出侧高压端口)pA而被导入第一U型转弯通路16A时,通过从第一U型转弯通路16A(的高压冷媒)受到的压力(更详细而言,从在第一U型转弯通路16A流动的制冷剂(高压制冷剂)受到的压力和从在第二U型转弯通路16B流动的制冷剂(低压制冷剂)受到的压力的差压),第二滑动阀芯15B的右表面(的环状密封面)被按压向第二主阀座14的阀座面,并且通过因第一滑动阀芯15A的右表面侧与左表面侧的受压面积的差(Sc-Sa)而作用于该第一滑动阀芯15A的差压,从而第一滑动阀芯15A的左表面(的环状密封面15s)被按压向第一主阀座13的阀座面。
另外,在本实施方式中,除了上述结构以外,从左右方向(相对于轴线O垂直的方向)观察,第一滑动阀芯15A的右表面侧(第二滑动阀芯15B侧且背压侧)的受压面积Sc的外形(即,O型圈18的外形)比左表面侧(第一主阀座13侧)的环状密封面15s和凸面部15t的对接面积Sb的外形(在整周)大。换而言之,第一滑动阀芯15A的右表面侧的受压面积Sc的外形(即,O型圈18的外形)相比环状密封面15s和凸面部15t设定在外侧。
由此,第一滑动阀芯15A的左表面(的环状密封面15s)相对于上述的第一主阀座13的阀座面的按压力(表面压力)大致均等。
此外,也可以是,在第一滑动阀芯15A与第二滑动阀芯15B之间,例如,在第一滑动阀芯15A的右表面与形成第二滑动阀芯15B的嵌合凸部15b的台阶面(左朝向的台阶面)之间配置有施力部件(环状的板簧、压缩螺旋弹簧等),该施力部件对第一滑动阀芯15A和第二滑动阀芯15B向彼此相反的方向(远离的方向)施力,由此,将第一滑动阀芯15A的左表面(的环状密封面)向第一主阀座13的阀座面压接(按压),并且将第二滑动阀芯15B的右表面(的环状密封面)向第二主阀座14的阀座面压接(按压)。
如上所述,上述主阀芯15使第一滑动阀芯15A和第二滑动阀芯15B成为一体并向轴线O方向移动,并且构成为能够选择性地成为如图1所示的制冷位置(上端位置)和如图2所示的制热位置(下端位置),该制冷位置是如下位置:打开端口pF且经由第一滑动阀芯15A的第一U型转弯通路16A而使端口pB与端口pA连通,并且打开端口pE且经由第二滑动阀芯15B的第二U型转弯通路16B而使端口pC与端口pD连通,该制热位置是如下位置:打开端口pB且经由第一滑动阀芯15A的第一U型转弯通路16A而使端口pA与端口pF连通,并且打开端口pC且经由第二滑动阀芯15B的第二U型转弯通路16B而使端口pD与端口pE连通。
主阀芯15的第一滑动阀芯15A在除了移动时以外位于三个端口中的两个端口(端口pB和端口pA或者端口pA和端口pF)的正上方,主阀芯15的第二滑动阀芯15B在除了移动时以外位于三个端口中的两个端口(端口pC和端口pD或者端口pD和端口pE)的正上方,此时,通过来自被导入主阀芯15(的第一U型转弯通路16A)的高压制冷剂的压力,第一滑动阀芯15A和第二滑动阀芯15B分别被向左右按压而与第一主阀座13和第二主阀座14的阀座面压接。
第一活塞21与第二活塞22通过连结体25而被连结为能够一体移动,上述主阀芯15的第一滑动阀芯15A和第二滑动阀芯15B以在左右方向上略微滑动自如且在前后方向上的移动几乎被阻止的状态下嵌合并支承于该连结体25。
在本例中,上述连结体25例如是通过冲压成形等制作的,并且由相同尺寸和相同形状的一对板材构成,各板材沿着左右方向(与第一主阀座13和第二主阀座14的阀座面正交的方向)(换而言之,平行于与阀座面正交的平面)配置,并且这一对板材在前后方向上相对配置,在上述一对板材之间(在前后方向上)夹持有上述主阀芯15。此外,以下将配置于主阀芯15的前侧的板材称为连结板25A,将配置于主阀芯15的后侧的板材称为连结板25B。
更详细而言,参照图1和图2并参照图6、图7明确可知,各连结板25A、25B由相对于从各连结板25A、25B的中心向前后方向延伸的中心线(对称线)对称的纵长矩形状(在此,上下整个长度上为相同宽度)的板材构成。为了使上述主阀芯15(的前侧部分或者后侧部分)在轴线O方向上以一体地移动自如的方式卡合并支承,在各连结板25A、25B的(上下方向的)大致中央形成有沿着上述主阀芯15的外周(前表面和上下表面或者后表面和上下表面)的形状(即,截面大致凹状)的支承板部25c。
在各连结板25A、25B的上述支承板部25c的上下连接有延伸至第一活塞21或者第二活塞22的连接板部25a。在此,上述连接板部25a通过弯折等形成为阶梯状或曲柄状,并且上述连接板部25a从支承板部25c侧起具有偏移板部25aa和对接板部25ab。前侧的连结板25A的连接板部25a的偏移板部25aa相比轴线O配置于前侧,尤其是,从左右方向观察配置于向前侧避开在第一主阀座13和第二主阀座14的阀座面开口的六个端口pA~pF的位置(换而言之,从六个端口pA~pF向前方偏移的位置)。后侧的连结板25B的连接板部25a的偏移板部25aa相比轴线O配置于后侧,尤其是,从左右方向观察配置于向后侧避开在第一主阀座13和第二主阀座14的阀座面开口的六个端口pA~pF的位置(换而言之,从六个端口pA~pF向后方偏移的位置)。即,在本例中,从左右方向观察,一对连结板25A、25B的连接板部25a的偏移板部25aa彼此相比在第一主阀座13和第二主阀座14的阀座面开口的各端口pA~pF的口径(向前后方向)远离配置,各端口pA~pF(更详细而言,在图1所示的制冷位置(上端位置)为位于下侧的端口pF和端口pE,在图2所示的制热位置(下端位置)为位于上侧的端口pB和端口pC)位于该一对连结板25A、25B的连接板部25a的偏移板部25aa彼此之间(尤其是,参照图6)。
另外,连结板25A、25B的连接板部25a的对接板部25ab(是接近第一活塞21或者第二活塞22的部分,并且是不与在第一主阀座13和第二主阀座14的阀座面开口的各端口pA~pF重叠的部分)与在相反的一侧的(相对配置的)连结板25B、25A的连接板部25a的对接板部25ab对接。此外,也可以是考虑后述的组装性等而例如在该对接板部25ab设置用于使相对配置的连接板25A、25B彼此位置对位的凹凸等(对位部)。
在各连结板25A、25B(的连接板部25a)的上下的端部设置有安装脚部25b,该安装脚部25b向与相对配置的连结板25B、25A侧相反的一侧(截面大致凹状的支承板部25c形成的方向)弯折大致90°而形成。螺纹孔29贯穿设置于该安装脚部25b,该螺纹孔29用于插通将该连结板25A、25B与第一活塞21或者第二活塞22连结的螺栓30。
另外,在本例中,上述各连结板25A、25B的连接板部25a(偏移板部25aa+对接板部25ab)的上下方向(轴线O方向)的长度比主阀壳体11的第一活塞部11a和第二活塞部11b的长度短。由此,主阀壳体11的上侧连结盖11d(的第一活塞部11a的外周部分)是与连结体25(的各连结板25A、25B)的支承板部25c(的上端侧角部)抵接而阻止该连结体25(即,嵌合于连结体25的主阀芯15)向上方向移动的止动件。另外,主阀壳体11的下侧连结盖11e(的第二活塞部11b的外周部分)是与连结体25(的各连结板25A、25B)的支承板部25c(的下端侧角部)抵接而阻止该连结体25(即,嵌合于连结体25的主阀芯15)向下方向移动的止动件。
换而言之,在本例中,在连结体25(的各连结板25A、25B的支承板部25c)设置有止动部25s,该止动部25s与主阀壳体11的上侧连结盖11d或者下侧连结盖11e抵接而进行主阀芯15的上下方向移动的限制。
如上述那样,通过将进行主阀芯15的移动限制的止动部25s设置于连结体25,例如与上端侧盖部件11A和下端侧盖部件11B兼作阻止第一活塞21向上方向的移动和第二活塞22向下方向的移动的止动件相比,能够减轻施加于第一活塞21和第二活塞22的负载,并且能够缓和用于主阀芯15的位置限制的第一活塞21和第二活塞22的构成零件以及上端侧盖部件11A和下端侧盖部件11B等的尺寸精度。此外,如上述那样,上端侧盖部件11A和下端侧盖部件11B也可以兼作阻止第一活塞21向上方向的移动和第二活塞22向下方向的移动(即,主阀芯15的上下移动)的止动件,这是不言而喻的。
在本例中,如上述那样,由于各连结板25A、25B是由相同尺寸和相同形状的板材构成的,因此将两块连结板25A、25B在前后方向上相对配置,并且以使双方的连结板25A、25B的连接板部25a的对接板部25ab彼此抵接的方式以相反朝向(详细而言,上下颠倒)组合配置,并且经由螺栓30将各安装脚部25b固定于上述第一活塞21或者第二活塞22。然后,通过将上述主阀芯15的第一滑动阀芯15A和第二滑动阀芯15B(分别从左右方向)配置于各连结板25A、25B的支承板部25c彼此之间(侧面观察的大致矩形状的空间),从而上述主阀芯15的第一滑动阀芯15A和第二滑动阀芯15B以在左右方向上略微滑动自如且在前后方向上的移动几乎被阻止的状态下嵌合于该连结体25(尤其是,参照图7)。
嵌合并支承于连结体25(的一对连结板25A、25B)的主阀芯15形成为随着第一活塞21和第二活塞22的往复移动而被上述连结体25的连结板25A、25B的截面凹状的支承板部25c的上侧部分或者下侧部分(在左右方向上为宽幅的矩形状平面)推动(在此,主阀芯15的第一滑动阀芯15A和第二滑动阀芯15B的上下表面被按压)而在制冷位置(上端位置)与制热位置(下端位置)之间往返。
此外,在本例中,例示了上述连结体25由相同尺寸和相同形状的一对板材(连结板25A、25B)构成的情况,但是当然也可以是例如以一块板材来构成上述连结体25。
[六通阀主体10的动作]
接着,对具有上述那样的结构的六通阀主体10的动作进行说明。
在配置于主阀壳体11内的主阀芯15位于制热位置(下端位置)(如图2所示的第二连通状态)时,当经由后述的四通先导阀90而使第二工作室32与作为排出侧高压端口的端口pA连通,并且使第一工作室31与作为吸入侧低压端口的端口pD连通时,高压的制冷剂被导入第二工作室32,并且高压的制冷剂从第一工作室31排出。因此,主阀室12的另一端侧(下端侧)的第二工作室32的压力比主阀室12的一端侧(上端侧)的第一工作室31的压力高,如图1所示的那样,第一活塞21、第二活塞22以及主阀芯15向上方移动,从而连结体25(的各连结板25A、25B的支承板部25c)的止动部25s抵接并卡合于上侧连结盖11d且主阀芯15处于制冷位置(上端位置)(如图1所示的第一连通状态)。
由此,由于端口pA与端口pB(经由第一U型转弯通路16A)连通,端口pC与端口pD(经由第二U型转弯通路16B)连通,端口pE与端口pF(经由主阀室12)连通,因此在热泵式制冷制热系统中,进行制冷运转。
在主阀芯15位于制冷位置(上端位置)(如图1所示的第一连通状态)时,当经由后述的四通先导阀90而使第一工作室31与作为排出侧高压端口的端口pA连通,并且使第二工作室32与作为吸入侧低压端口的端口pD连通时,高压的制冷剂被导入第一工作室31,并且高压的制冷剂从第二工作室32排出。因此,主阀室12的一端侧(上端侧)的第一工作室31的压力比主阀室12的另一端侧(下端侧)的第二工作室32的压力高,如图2所示的那样,第一活塞21、第二活塞22以及主阀芯15向下方移动,从而连结体25(的各连结板25A、25B的支承板部25c)的止动部25s抵接并卡合于下侧连结盖11e且主阀芯15处于制热位置(下端位置)(如图2所示的第二连通状态)。
由此,由于端口pA与端口pF(经由第一U型转弯通路16A)连通,端口pE与端口pD(经由第二U型转弯通路16B)连通,端口pC与端口pB(经由主阀室12)连通,因此在热泵式制冷制热系统中,进行制热运转。
[四通先导阀90的结构]
作为先导阀的四通先导阀90的结构本身是已知的,如图8A、图8B中放大表示的那样,具有阀壳体92,该阀壳体92由在基端侧(左端侧)外周外嵌固定有电磁线圈91的圆筒状的直管构成,并且在该阀壳体92从基端侧起依次串联地配置有吸引元件95、压缩螺旋弹簧96以及柱塞97。
阀壳体92的左端部通过焊接等与吸引元件95的凸缘状部(外周台阶部)密封接合,吸引元件95通过螺栓92B紧固固定于覆盖通电励磁用的电磁线圈91的外周的罩壳体91A。
另一方面,具有用于导入高压制冷剂的细管插入口(高压导入端口a)的带有过滤器的盖部件98通过焊接、钎焊以及铆接等气密地安装于阀壳体92的右端开口部,由盖部件98、柱塞97以及阀壳体92围成的区域为阀室99。从上述端口(排出侧高压端口)pA经由气密地插入盖部件98的细管插入口(高压导入端口a)的高压细管#a而向阀室99导入高压的制冷剂。
另外,内端面为平坦的阀座面的阀座93通过钎焊等气密地接合于阀壳体92中的柱塞97与盖部件98之间。在该阀座93的阀座面(内端面)从顶端侧(右端侧)起依次沿着阀壳体92的长度方向(左右方向)隔开规定间隔地横向排列开口有端口b、端口c、端口d,端口b经由细管#b与上述的六通阀主体10的第一工作室31连接,端口c经由细管#c与端口(吸入侧低压端口)pD连接,端口d经由细管#d与第二工作室32连接。
与吸引元件95相对配置的柱塞97基本上为圆柱状,并且以在轴向(沿着阀壳体92的中心线L的方向)上滑动自如的方式配置于阀壳体92内。阀芯保持架94A的基端部与安装件94B一同通过压入、铆接等安装固定于该柱塞97的与吸引元件95侧相反的一侧的端部,该阀芯保持架94A将阀芯94保持为能在阀芯保持架的94A的自由端侧在厚度方向上滑动。在该阀芯保持架94A安装有板簧94C,该板簧94C对阀芯94向按压阀座93的方向(厚度方向)施力。为了切换在阀座93的阀座面开口的端口b、c、d间的连通状态,阀芯94形成为在与该阀芯93的阀座面对接的状态下,使阀座93的阀座面随着柱塞97的左右方向的移动而进行滑动。
另外,在阀芯94设置有凹部94a,该凹部94a的大小能够使在阀座93的阀座面开口的三个端口b~d中的相邻的端口b-c间、端口c-d间选择性地连通。
另外,虽然压缩螺旋弹簧96压缩装配于吸引元件95与柱塞97之间并向远离吸引元件95的方向(在图中,为右侧)对柱塞97施力,但是在本例中,阀座93(的左端部)是阻止柱塞97向右侧的移动的止动件。此外,当然能够采用其他的结构作为该止动件的结构。
此外,上述的四通先导阀90经由安装件92A而安装于六通阀主体10的背面侧等适当的部位。另外,在上述的四通先导阀90中,虽然作为吸入侧低压端口的端口pD与细管#c连接,但是也可以是供中压制冷剂流动的端口pC与细管#c连接。
[四通先导阀90的动作]
如图1及图8A所示,在如上述那样的结构的四通先导阀90中,在向电磁线圈91的通电断开时,柱塞97通过压缩螺旋弹簧96的施力而被压动至其右端与阀座93抵接的位置。在该状态下,阀芯94位于端口b和端口c上,端口b与端口c通过其凹部94a连通,并且端口c与阀室99连通。因此,流入端口(排出侧高压端口)pA的高压流体经由高压细管#a→阀室99→端口d→细管#d→端口p12而被导入第二工作室32,并且第一工作室31的高压流体向端口p11→细管#b→端口b→凹部94a→端口c→细管#c→端口(吸入侧低压端口)pD流动并排出。
相对于此,如图2及图8B所示,当向电磁线圈91的通电接通时,柱塞97通过吸引元件95的吸引力而被吸引至其左端与吸引元件95抵接的位置(克服压缩螺旋弹簧96的施力)。此时,阀芯94位于端口c和端口d上,并且端口c与端口d通过其凹部94a连通,并且端口b与阀室99连通。因此,流入端口(排出侧高压端口)pA的高压流体经由高压细管#a→阀室99→端口b→细管#b→端口p11而被导入第一工作室31,并且第二工作室32的高压流体向端口p12→细管#d→端口d→凹部94a→端口c→细管#c→端口(吸入侧低压端口)pD流动并排出。
因此,当向电磁线圈91的通电断开时,六通阀主体10的主阀芯15从制热位置(第二连通状态)向制冷位置(第一连通状态)移动,如上述那样进行流路切换,且在当向电磁线圈91的通电接通时,六通阀主体10的主阀芯15从制冷位置(第一连通状态)向制热位置(第二连通状态)移动,进行如上述那样的流路切换。
这样,在本实施方式的六通切换阀1中,通过切换向电磁式四通先导阀90的通电接通/断开,利用在六通切换阀1内流通的高压流体(在作为高压部分的端口pA流动的流体)与低压流体(在作为低压部分的端口pD流动的流体)的压差来使构成六通阀主体10的主阀芯15在主阀室12内移动,从而设置于主阀壳体11的总计六个端口间的连通状态被切换,并且在热泵式制冷制热系统中,能够进行从制热运转向制冷运转的切换和从制冷运转向制热运转的切换。
[流路切换阀1的作用效果]
从以上的说明可知,在本实施方式的流路切换阀(六通切换阀)1中,由于在第一滑动阀芯(高压侧滑动阀芯)15A中的环状密封面15s的轴线O方向外侧设置有与该环状密封面15s高度相同的凸面部15t,因此第一滑动阀芯(高压侧滑动阀芯)15A的环状密封面15s容易通过该凸面部15y而越过在第一主阀座13的阀座面开口的端口,从而能够有效地防止第一滑动阀芯(高压侧滑动阀芯)15A的环状密封面15s相对于端口的钩挂,并且由于能够降低第一主阀座13的阀座面上的第一滑动阀芯(高压侧滑动阀芯)15A的松动,因此能够有效地提高密封性、动作性、耐久性以及稳定性等。
另外,在本实施方式中,由于设置于第一滑动阀芯15A的左表面侧(第一主阀座13侧)的环状密封面15s在第一U型转弯通路16A的开口周围仅形成为规定宽度,因此第一滑动阀芯15A(的环状密封面15s)与第一主阀座13(的阀座面)的接触面积变小,第一滑动阀芯15A(的环状密封面15s)相对于第一主阀座13(的阀座面)的按压力(表面压力)变高,从而能够进一步提高密封性。另外,由于也能够减小第一滑动阀芯15A的右表面侧的受压面积Sc,因此能够实现小型化,并且能够提高其他装配零件的配置自由度。
另外,在本实施方式中,由于设置于第一滑动阀芯15A的左表面侧(第一主阀座13侧)的上述凸面部15t在环状密封面15s的轴线O方向端部连续地设置,因此能够可靠防止第一滑动阀芯(高压侧滑动阀芯)15A的环状密封面15s相对于端口的钩挂,并且能够更可靠地降低在第一主阀座13的阀座面上的第一滑动阀芯(高压侧滑动阀芯)15A的松动。
而且,在本实施方式中,从左右方向(与轴线O垂直的方向)观察,由于第一滑动阀芯(高压侧滑动阀芯)15A中的第二滑动阀芯(低压侧滑动阀芯)15B侧(背压侧)的受压面(受压面积Sc)的外形(即,O型圈18的外形)设定为比第一滑动阀芯15A中的环状密封面15s(的对接面积Sb)的外形大(详细而言,与环状密封面15s连接的凸面部15t的整体地设置成位于右表面侧的受压面积Sc的内侧),因此第一滑动阀芯15A与第一主阀座13的阀座面的接触面(环状密封面15s)的压力分布大致均等,从而能够确保良好的密封性、动作性以及稳定性,并且能够有效地抑制阀泄漏。
(第二实施方式)
图9表示本发明所涉及的流路切换阀(六通切换阀)的第二实施方式。
图示的第二实施方式的流路切换阀2除了主阀芯以外的结构与上述第一实施方式的流路切换阀1几乎相同。因此,对与第一实施方式的流路切换阀1的各部对应的部分以及具有同样功能的部分标注共通的符号并省略重复说明,以下,以主阀芯周围的不同点为中心进行说明。
在图示的实施方式的流路切换阀2中,从左右方向(与轴线O垂直的方向)观察,第一滑动阀芯15A中的右表面侧的受压面积Sc的外形(即,O型圈18的外形)为跑道形状,该受压面积Sc的外形的一部分比左表面侧的凸面部15t的顶端部分小。换而言之,与环状密封面15s连接的凸面部15t的根部部分(与环状密封面15s邻接的部分)位于右表面侧的受压面积Sc的内侧,并且凸面部15t的顶端部分(远离环状密封面15s的部分)设置成位于右表面侧的受压面积Sc的外侧。
例如,在上述的第一实施方式的流路切换阀1中,作为配置于第一滑动阀芯15A与第二滑动阀芯15B之间(滑动面间隙)的密封部件的O型圈18成为异形,模具设计、组装作业的难易度变高。另外,在上下方向上延伸的棒状的凸面部15t的顶端部分是压力分布小或者几乎不产生压力的区域。
在本第二实施方式的流路切换阀(六通切换阀)2中,通过采用上述结构能够得到与上述第一实施方式的流路切换阀1同样的作用效果,此外还能够使配置在第一滑动阀芯15A与第二滑动阀芯15B之间(滑动面间隙)的O型圈18的形状简化,并且由于有压力分布的环状密封面15s和凸面部15t的根部部分被有效地按压向第一主阀座13的阀座面,因此能够进一步提高密封性等。
(第三实施方式)
图10、图11表示本发明所涉及的流路切换阀(六通切换阀)的第三实施方式。
图示的第三实施方式的流路切换阀3除了主阀芯以外的结构与上述第二实施方式的流路切换阀2几乎相同。因此,对与第二实施方式的流路切换阀2的各部对应的部分以及具有同样功能的部分标注共通的符号并省略重复说明,以下,以主阀芯周围的不同点为中心进行说明。
在图示的实施方式的流路切换阀3中,在设置于第一滑动阀芯15A的左表面侧(第一主阀座13侧)的环状密封面15s的上侧和下侧设置有面积较宽的凸面部15t,该凸面部15t与该环状密封面15s(的轴线O方向端部)分离(即,隔开规定的间隙),并且与该环状密封面15s高度相同且与该环状密封面15s(的外形)为大致相同宽度。
在本第三实施方式的流路切换阀(六通切换阀)3中,通过采用上述结构能够得到与上述第二实施方式的流路切换阀2同样的作用效果,此外由于设置于第一滑动阀芯15A的左表面侧(第一主阀座13侧)的上述凸面部15t与环状密封面15s的轴线O方向端部分离地设置,因此没有压力分布且容易控制第一滑动阀芯(高压侧滑动阀芯)15A的环状密封面15s的压力(表面压力)分布,从而能够有效地提高密封性、动作性、耐久性以及稳定性等,并且由于在环状密封面15s与凸面部15t之间形成的槽作为异物排出通路而发挥功能,因此也能够有效地防止环状密封面15s与阀座面之间的异物堆积。
另外,在本第三实施方式中,由于设置于第一滑动阀芯15A的左表面侧(第一主阀座13侧)的上述凸面部15t遍及环状密封面15s(的外形)的整个宽度方向设置,因此第一滑动阀芯(高压侧滑动阀芯)15A的环状密封面15s通过该凸面部15t而容易更可靠地越过在第一主阀座13的阀座面开口的端口,从而能够更有效地防止第一滑动阀芯(高压侧滑动阀芯)15A的环状密封面15s与端口的钩挂,并且能够进一步减小第一主阀座13的阀座面上的第一滑动阀芯(高压侧滑动阀芯)15A的松动。
(第四实施方式)
图12、图13表示本发明所涉及的流路切换阀(六通切换阀)的第四实施方式。
图示的第四实施方式的流路切换阀4除了主阀芯以外的结构与上述第三实施方式的流路切换阀3几乎相同。因此,对与第三实施方式的流路切换阀3的各部对应的部分以及具有同样功能的部分标注共通的符号并省略重复说明,以下,以主阀芯周围的不同点为中心进行说明。
在图示的实施方式的流路切换阀4中,在设置于第一滑动阀芯15A的左表面侧(第一主阀座13侧)的环状密封面15s的上侧和下侧的宽度方向两侧部设置有(总共四根的)大致棒状的凸面部15t,该凸面部15t与该环状密封面15s(的轴线O方向端部)分离(即,隔开规定的间隙)且朝向上下方向(沿着轴线O方向)而与该环状密封面15s高度相同且比该环状密封面15s(的外形)窄。在图示例中,各凸面部15t的宽度与形成于第一U型转弯通路16A的开口周围的跑道形状的环状密封面15s的宽度(上述规定宽度)大致相同。
在本第四实施方式的流路切换阀(六通切换阀)4中,通过采用上述结构能够得到与上述第三实施方式的流路切换阀3同样的作用效果,此外由于设置于第一滑动阀芯15A的左表面侧(第一主阀座13侧)的上述凸面部15t至少在环状密封面15s的宽度方向两侧部设置,因此例如即使在第一滑动阀芯(高压侧滑动阀芯)15A以倾斜的状态在第一主阀座13的阀座面上滑动的情况下,由于在第一滑动阀芯(高压侧滑动阀芯)15A的环状密封面15s(的一方的侧部)接触第一主阀座13的阀座面之前,该凸面部15t与第一主阀座13的阀座面接触,因此能够可靠地提高耐久性。
另外,在本第四实施方式中,例如与上述第三实施方式相比,第一滑动阀芯15A的凸面部15t与第一主阀座13的阀座面的接触面积变小,第一滑动阀芯15A对第一主阀座13的阀座面的按压力(面压)变高,从而能够进一步提高密封性。
(第五实施方式)
图14、图15表示本发明的所涉及的流路切换阀(六通)切换阀的第五实施方式。
图示的第五实施方式的流路切换阀5除了主阀芯以外的结构与上述第四实施方式的流路切换阀4几乎相同。因此,对与第四实施方式的流路切换阀4的各部对应的部分以及具有同样功能的部分标注共通的符号并省略重复说明,以下,以主阀芯周围的不同点为中心进行说明。
在图示的实施方式的流路切换阀5中,在设置于第一滑动阀芯15A的左表面侧(第一主阀座13侧)的环状密封面15s的上端部和下端部的宽度方向中央部连设有(总共两根的)大致棒状的凸面部15t,该凸面部15t朝向上下方向(沿着轴线O方向)而与该环状密封面15s高度相同且比该环状密封面15s(的外形)窄,并且在该环状密封面15s的上侧和下侧的宽度方向两侧部设置有(总共四根的)大致棒状的凸面部15t,该凸面部15t与该环状密封面15s(的轴线O方向端部)分离(即,隔开规定的间隙)且朝向上下方向(沿着轴线O方向)而与该环状密封面15s高度相同且比该环状密封面15s(的外形)窄。
即,本实施方式的流路切换阀5(中的凸面部15t)具有组合上述第一实施方式的流路切换阀1或者第二实施方式的流路切换阀2(的凸面部15t)与上述第四实施方式的流路切换阀4(的凸面部15t)的结构。
在本第五实施方式的流路切换阀(六通切换阀)5中,通过采用上述结构当然能够得到上述第一实施方式的流路切换阀1或者第二实施方式的流路切换阀2与上述第四实施方式的流路切换阀4双方的作用效果。
此外,在上述实施方式的流路切换阀1~5中,虽然对在主阀室12使用四通先导阀90来驱动主阀芯15的结构进行了说明,但是例如也可以是在主阀室12内代替四通先导阀90而使用电机来驱动主阀芯15的结构。
另外,在上述实施方式的流路切换阀1~5中,虽然例示并说明了热泵式冷制热系统的六通切换阀,但是设置于主阀壳体11(的主阀室12)中的端口的数量、位置、主阀壳体11的结构、形状等以及配置于主阀体11(的主阀室12)内的主阀芯15、连结体25的结构和形状等并不限于图示例,这是不言而喻的,并能够适用于六通切换阀以外的多方切换阀,这是不需要详述的。
另外,本实施方式的流路切换阀1~5不仅组入于热泵式制冷制热系统,还组入于其他的系统、装置以及设备类,这是不言而喻的。
符号说明
1 流路切换阀(六通切换阀)(第一实施方式)
2 流路切换阀(六通切换阀)(第二实施方式)
3 流路切换阀(六通切换阀)(第三实施方式)
4 流路切换阀(六通切换阀)(第四实施方式)
5 流路切换阀(六通切换阀)(第五实施方式)
10 六通阀主体
11 主阀壳体
11A 上端侧盖部件
11B 下端侧盖部件
11a 第一活塞部
11b 第二活塞部
11c 躯干部
12 主阀室
13 第一主阀座(阀座)
14 第二主阀座(阀座)
15 主阀芯
15A 第一滑动阀芯(高压侧滑动阀芯)
15B 第二滑动阀芯(低压侧滑动阀芯)
15a 第一滑动阀芯的内凸缘状部
15b 第二滑动阀芯的嵌合凸部
15s 第一滑动阀芯(高压侧滑动阀芯)的环状密封面
15t 凸面部
16A 第一U型转弯通路(高压侧U型转弯通路)
16B 第二U型转弯通路(低压侧U型转弯通路)
18 O型圈(环状的密封部件)
21 第一活塞
22 第二活塞
25 连结体
25A、25B 一对连结板
31 第一工作室
32 第二工作室
90 四通先导阀
pA、pB、pC、pD、pE、pF 端口
Claims (13)
1.一种流路切换阀,具备:
主阀壳体,该主阀壳体划分出主阀室;
第一主阀座,该第一主阀座配置在所述主阀室内,具有开口有多个端口的阀座面;
第二主阀座,该第二主阀座相对于所述主阀室的轴线配置于所述第一主阀座的相反侧的所述主阀室内,具有开口有多个端口的阀座面;以及
主阀芯,该主阀芯构成为具有高压侧滑动阀芯和低压侧滑动阀芯这一对滑动阀芯,并且配置为在所述主阀室内能够在所述轴线的方向上移动,该高压侧滑动阀芯具有供相对高压的流体导入的高压侧U型转弯通路且在所述第一主阀座的所述阀座面滑动自如,该低压侧滑动阀芯具有供相对低压的流体导入的低压侧U型转弯通路且在所述第二主阀座的所述阀座面滑动自如,
所述一对滑动阀芯在所述轴线的方向上一体地移动自如且在与所述轴线垂直的方向上彼此滑动自如,
通过使所述主阀芯在所述主阀室内移动,所述第一主阀座和所述第二主阀座的各自的所述多个端口间的连通被切换,该流路切换阀的特征在于,
所述一对滑动阀芯在所述高压侧滑阀芯的所述高压侧U型转弯通路的开口周围形成有与所述阀座面对接的环状密封面,
在所述高压侧滑动阀芯的所述环状密封面的所述轴线的方向的外侧设置有与该环状密封面高度相同的凸面部。
2.如权利要求1所述的流路切换阀,其特征在于,
所述凸面部朝向所述轴线的方向延伸设置。
3.如权利要求1或2所述的流路切换阀,其特征在于,
所述凸面部至少设置于所述环状密封面的宽度方向中央部。
4.如权利要求1或2所述的流路切换阀,其特征在于,
所述凸面部至少设置于所述环状密封面的宽度方向两侧部。
5.如权利要求1或2所述的流路切换阀,其特征在于,
所述凸面部遍及所述环状密封面的宽度方向整体地设置。
6.如权利要求1至5中任一项所述的流路切换阀,其特征在于,
所述凸面部与所述环状密封面的所述轴线的方向的端部连续地设置。
7.如权利要求1至5中任一项所述的流路切换阀,其特征在于,
所述凸面部与所述环状密封面的所述轴线的方向的端部分离地设置。
8.如权利要求1所述的流路切换阀,其特征在于,
所述凸面部从所述环状密封面的宽度方向中央部朝向所述轴线的方向设置,并且所述凸面部从所述环状密封面的宽度方向两侧部朝向所述轴线的方向且与所述环状密封面分离地设置。
9.如权利要求1至8中任一项所述的流路切换阀,其特征在于,
所述环状密封面在所述高压侧U型转弯通路的开口周围仅形成为规定宽度。
10.如权利要求1至9中任一项所述的流路切换阀,其特征在于,
从与所述轴线垂直的方向观察,所述高压侧滑动阀芯中的所述低压侧滑动阀芯侧的受压面的外形设定为比所述环状密封面的外形大。
11.如权利要求10所述的流路切换阀,其特征在于,
在所述高压侧滑动阀芯与所述低压侧滑动阀芯之间配置有环状的密封部件,所述密封部件的外形设定为比所述环状密封面的外形大。
12.如权利要求1至11中任一项所述的流路切换阀,其特征在于,
所述高压侧滑动阀芯为筒状,在所述低压侧滑动阀芯的一侧面设置有滑动自如地内嵌于所述高压侧滑动阀芯的嵌合凸部,通过所述嵌合凸部内嵌于所述高压侧滑动阀芯,从而由所述高压侧滑动阀芯的内周面和所述嵌合凸部的端面划分出所述高压侧U型转弯通路,并且所述高压侧滑动阀芯和所述低压侧滑动阀芯在所述轴线的方向上一体地移动自如且在与所述轴线垂直的方向上彼此滑动自如,并且在所述低压侧滑动阀芯的另一侧面开设有所述低压侧U型转弯通路。
13.一种流路切换阀,具备:
筒状的主阀壳体,该主阀壳体划分出主阀室;主阀座,该主阀座具有阀座面,在该阀座面开口有多个端口,该多个端口在轴线方向上排列;以及滑动式的主阀芯,该滑动式的主阀芯配置为能够在所述主阀室内沿着所述轴线方向移动,并且以滑动自如的方式与所述阀座面对接,
在所述主阀芯设置有将所述多个端口之间选择性地连通的U型转弯通路,并且在所述U型转弯通路的开口周围形成有与所述阀座面对接的环状密封面,
通过使所述主阀芯在所述主阀室内移动,端口间的连通被切换,该流路切换阀的特征在于,
在所述主阀芯的所述环状密封面的所述轴线方向的外侧设置有与该环状密封面高度相同的凸面部。
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