CN116867991A - 切换阀 - Google Patents

切换阀 Download PDF

Info

Publication number
CN116867991A
CN116867991A CN202280014349.3A CN202280014349A CN116867991A CN 116867991 A CN116867991 A CN 116867991A CN 202280014349 A CN202280014349 A CN 202280014349A CN 116867991 A CN116867991 A CN 116867991A
Authority
CN
China
Prior art keywords
valve body
valve
housing
switching valve
diameter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202280014349.3A
Other languages
English (en)
Inventor
小川法行
东堂园英树
村田直树
近土昂之
浦川亮太
榎岛史修
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eagle Industry Co Ltd
Original Assignee
Toyota Industries Corp
Eagle Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Industries Corp, Eagle Industry Co Ltd filed Critical Toyota Industries Corp
Publication of CN116867991A publication Critical patent/CN116867991A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K11/00Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves
    • F16K11/02Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit
    • F16K11/06Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements
    • F16K11/072Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements with pivoted closure members
    • F16K11/074Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements with pivoted closure members with flat sealing faces
    • F16K11/0743Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements with pivoted closure members with flat sealing faces with both the supply and the discharge passages being on one side of the closure plates
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K11/00Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves
    • F16K11/02Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit
    • F16K11/06Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements
    • F16K11/065Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements with linearly sliding closure members
    • F16K11/0655Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements with linearly sliding closure members with flat slides
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K3/00Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing
    • F16K3/02Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor
    • F16K3/16Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor with special arrangements for separating the sealing faces or for pressing them together
    • F16K3/18Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor with special arrangements for separating the sealing faces or for pressing them together by movement of the closure members
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K3/00Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing
    • F16K3/30Details
    • F16K3/314Forms or constructions of slides; Attachment of the slide to the spindle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/20Disposition of valves, e.g. of on-off valves or flow control valves
    • F25B41/26Disposition of valves, e.g. of on-off valves or flow control valves of fluid flow reversing valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B13/00Compression machines, plants or systems, with reversible cycle

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Multiple-Way Valves (AREA)

Abstract

目的在于,提供阀体沿壳体的座面移动时的接触阻力小的切换阀。一种切换阀(V),其具有阀体(50),该阀体(50)与具有多个开口(40~(43)的壳体(10)的座面(34)抵接,选择性地使多个开口(40~43)中的至少两个开口连通,并且该切换阀(V)在阀体(50)的背面(55)被施加流体压,其中,所述切换阀(V)具有施力单元(90),该施力单元(90)在使阀体(50)离开壳体(10)的座面(34)的方向上施力。

Description

切换阀
技术领域
本发明涉及对流体流动的流路进行切换的切换阀。
背景技术
在各种产业领域中,使用流体供给源与流体工作装置、热交换器通过流路而连接成环状的流体回路。在这样的流体回路中,有时通过设置对工作流体流动的流路进行切换的切换阀而利用一个流体回路来实现多个功能。
例如,专利文献1的切换阀进行构成热泵的流体回路的切换,该热泵利用了热介质的汽化热和冷凝热。热泵具有压缩机、室外的第1热交换器、作为使热介质膨胀的减压单元的膨胀阀、室内的第2热交换器,第1热交换器、膨胀阀、第2热交换器串联连接。通过利用切换阀将与压缩机紧挨着连接的热交换器在第1热交换器与第2热交换器之间切换而切换冷气运转和暖气运转。
切换阀主要由阀体和壳体构成,该阀体借助马达而转动,该壳体具有供阀体抵接的座面。阀体收纳于壳体内的空间。在壳体的座面上四等分地配置有与压缩机的排出侧连通的导入开口、与压缩机的吸入侧连通的导出开口、与第1热交换器侧连通的第1开口以及与第2热交换器侧连通的第2开口等。在沿着壳体的座面移动并与该座面抵接的阀体的正面侧的抵接部沿周向形成有朝向座面开口的连通槽。通过使阀体转动,导出开口与第1开口通过连通槽而连通,并且导入开口与第2开口通过壳体内的空间而连通。并且,通过使阀体向相反侧转动,导出开口与第2开口通过连通槽而连通,并且导入开口与第1开口通过壳体内的空间而连通。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本实愿平2-22088号(日本实开平4-62465号)的缩微胶片(第7-11页,第1图)
发明内容
发明要解决的课题
在专利文献1那样的切换阀中,在使用进行暖气运转或冷气运转的热泵时,提供到壳体的空间的排出侧的热介质的压力作用于阀体的背面侧,提供到连通槽的吸入侧的热介质、即由膨胀阀减压后的热介质的压力作用于阀体的抵接部侧。由于提供到壳体的空间的热介质的压力比提供到连通槽的热介质的压力高,阀体被按压并密封于座面,因此防止了排出侧的热介质直接流入连通槽、吸入阀口。
然而,在切换暖气运转模式和冷气运转模式时,在值切换流路之际使阀体转动时,由于对阀体的背面和连通槽的内周面作用的热介质的差压、阀体的自重而成为了阀体被按压于壳体的座面的状态,因此存在以下担忧:不仅伴随着阀体的转动,阀体的抵接部与壳体的座面滑动接触而产生接触阻力,而且在阀体的抵接部与壳体的座面上产生伤痕,成为热介质漏出的主要原因。
本发明是着眼于这样的问题而完成的,其目的在于,提供阀体沿着壳体的座面移动时的接触阻力小的切换阀。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题,本发明的切换阀具有阀体,该阀体与具有多个开口的壳体的座面抵接,选择性地使所述多个开口中的至少两个开口连通,并且该切换阀在所述阀体的背面被施加流体压,其中,所述切换阀具有施力单元,该施力单元在使所述阀体离开所述壳体的座面的方向上施力。
由此,在作用于阀体的背面侧和正面侧的流体的差压小的状态和差压为零的状态下,通过施力单元而使阀体与壳体的座面之间的垂直抗力小或者使垂直抗力为零,因此由于切换阀的切换而使阀体沿着壳体的座面移动时的接触阻力小。
也可以是,所述切换阀具有转子、定子、转子的旋转轴以及转子外壳,所述旋转轴的两端部被轴支承,所述阀体配置为能够与所述旋转轴一同沿轴向移动。
由此,能够以简单的结构使阀体顺畅地沿轴向移动。
也可以是,绕着所述旋转轴设置有作为所述施力单元的弹簧。
由此,能够使阀体准确地沿轴向移动。
也可以是,在所述壳体上形成有供所述旋转轴的端部和所述施力单元的至少一部分配置的有底开口部。
由此,通过施力单元的至少一部分配置于有底开口部,能够缩短阀体与壳体的座面的距离,因此能够不容易受到阀体与壳体的座面之间的流体压的影响。
也可以是,在所述阀体上形成有供所述旋转轴的端部和所述施力单元的至少一部分插入的有底开口部。
由此,通过施力单元的至少一部分配置于有底开口部,能够缩短阀体与壳体的座面的距离,因此能够不容易受到阀体与壳体的座面之间的流体压的影响。
也可以是,在所述转子、所述旋转轴以及所述转子外壳中的至少任意一方形成有沿轴向连通的连通路。
由此,在切换阀切换时,伴随着阀体、转子以及旋转轴沿轴向的移动,流体通过连通路,因此流体阻力小,能够使阀体顺畅且可靠地离开壳体的座面。
也可以是,所述阀体具有密封件,该密封件选择性地包围配置在所述壳体的座面上的所述多个开口中的至少两个开口。
由此,通过利用施力单元减轻了阀体与壳体的座面之间的垂直抗力而防止了在阀体相对于壳体的座面平行移动时密封件被开口的缘刮伤。因此,能够保持密封件的高密封性能。
也可以是,在所述壳体上设置有导入流体的导入阀口,并且形成有收纳所述阀体并且从所述导入阀口被提供流体的空间。
由此,从导入阀口提供到空间的流体的高压力作用于阀体的背面侧,能够将阀体可靠地按压于壳体的座面。
附图说明
图1是示出应用了本发明的实施例1的切换阀的热泵的示意图。
图2是实施例1的切换阀的一个切换状态下的阀体停止时的侧剖视图。
图3是示出沿图2的A-A箭头观察的切换阀的一个切换状态的图。
图4是示出沿图2的A-A箭头观察的切换阀的另一切换状态的图。
图5是实施例1的切换阀的一个切换状态下的阀体转动时的侧剖视图。
图6是示出实施例1的切换阀的变形例1的侧剖视图。
图7是示出实施例1的切换阀的变形例2的主要部分的剖视图。
图8是示出实施例1的切换阀的变形例3的主要部分的剖视图。
图9是本发明的实施例2的切换阀的侧剖视图。
具体实施方式
以下,基于实施例对用于实施本发明的切换阀的方式进行说明。
实施例1
参照图1至图5对实施例1的切换阀进行说明。以下,将图2的上下作为切换阀的上下而进行说明。详细而言,将步进马达80所配置的纸面上侧作为切换阀的上侧,将壳体所配置的纸面下侧作为切换阀的下侧而进行说明。并且,在本发明中,以阀体为基准,将阀体的上侧作为背面侧,将下侧作为正面侧。
如图1所示,本发明的切换阀V与压缩机C、第1热交换器H1、膨胀阀E、第2热交换器H2等一同构成了在汽车等中提供冷气、暖气的热泵R。
首先,对热泵R进行说明。如图1所示,切换阀V在提供冷气的冷气运转模式时,切换热泵R的流体回路中的压缩机C的下游侧的流路,使得如图1中实线所示那样,热介质按照第1热交换器H1、膨胀阀E、第2热交换器H2的顺序流动,在提供暖气的冷气运转模式时,切换为使得如图1中虚线所示那样,制冷剂按照第2热交换器H2、膨胀阀E、第1热交换器H1的顺序流动。由此,在冷气运转模式下,第1热交换器H1成为冷凝器,第2热交换器H2成为蒸发器,在暖气运转模式下,第2热交换器H2成为冷凝器,第1热交换器H1成为蒸发器。
接下来,使用图2~图4对切换阀V的构造进行说明。切换阀V是电动马达式转动阀,主要由以下部分构成:壳体10,其由金属材料或树脂材料形成;阀体50,其配置于壳体10内;步进马达80,其固定于壳体10,对阀体50进行驱动;以及作为施力单元的螺旋波形弹簧90。并且,切换阀V是连接4个流路的所谓4通阀。
另外,在图3、图4中,为了便于说明,用双点划线图示了沿图2的A-A箭头观察时无法看到的连接4个流路的4个阀口40~43,另一方面,省略了螺旋波形弹簧90的图示。
壳体10具有带内径侧台阶的圆筒状的罩体20和带外径侧台阶的圆板状的底体30。
罩体20从轴向上方侧依次形成有:截面台阶状的开口部21,其向轴向上方开口;小径贯通部22,其与开口部21连续,并且直径比开口部21的直径小;截面台阶状的中径贯通部23,其与小径贯通部22连续,并且直径比小径贯通部22的直径大;以及大径贯通部24,其与中径贯通部23连续,并且直径比中径贯通部23的直径大。开口部21、小径贯通部22、中径贯通部23、大径贯通部24在轴向上贯通罩体20。
并且,形成为带外径侧凸缘的圆筒状的筒状体25以在筒状体25的凸缘部26的上端面与中径贯通部23的底面(换言之,图2的上表面)之间夹有O形环的状态,从轴向下方侧朝向上方侧插入、配置于罩体20的小径贯通部22和中径贯通部23。使用未图示的固定部件而将后述的步进马达80的密封壳81固定于筒状体25的圆筒部27,并将收纳步进马达80的密封壳81、定子82等的外壳固定于罩体20。
底体30从轴向上方侧依次形成有圆柱部32以及从圆柱部32向外径方向延伸的凸缘部31,圆柱部32以在大径贯通部24的内周面与圆柱部32的外周面之间夹有O形环的状态压入、固定于罩体20的大径贯通部24的下端部,与罩体20一同构成了壳体10。
另外,如图3、图4所示,在底体30上四等分地配置有作为沿轴向贯通的多个开口的阀口40~43。
更详细而言,阀口40~43的配置顺序为,即,以图3的上方侧作为12点,从位于9点方向的阀口40起,按照该图中的空心实线箭头所示的顺时针方向依次为在压缩机C与第1热交换器H1之间与压缩机C的排出侧连通的导入阀口40、在压缩机C与第1热交换器H1之间与第1热交换器H1侧连通的第1阀口41、在压缩机C与第2热交换器H2之间与压缩机C的吸入侧连通的导出阀口42、在压缩机C与第2热交换器H2之间与第2热交换器H2侧连通的第2阀口43。
另外,在图3、图4中,将空心实线箭头所示的顺时针方向、空心虚线箭头所示的逆时针方向作为基于步进马达80的阀体50的转动方向。
并且,在底体30,销形状的限制部33以从作为壳体的座面的圆柱部32的上端面34向上方延伸的方式分别固定在导入阀口40与第1阀口41之间、导出阀口42与第2阀口43之间。
并且,如图2所示,在底体30的径向中央形成有作为有底开口部的截面台阶状的凹部35,详细而言,从轴向上方侧依次形成有:截面台阶状的大径孔部36,其向轴向上方开口;以及截面凹状的小径凹部37,其与大径孔部36连续,并且直径比大径孔部36的直径小。
如图3、图4所示,阀体50形成为俯视时呈大致扇状的板状,阀体50的半径比壳体10的大径贯通部24的内表面的半径稍小,在周向上收纳于两个限制部33之间且位于导出阀口42侧。
如图2所示,阀体50形成有:小径的小径贯通部51;以及截面台阶状的作为有底开口部的大径贯通部52,其与小径贯通部51的下端连续,并且直径比小径贯通部51的直径大。小径贯通部51和大径贯通部52在轴向上贯通阀体50。
并且,大径贯通部52的内径与底体30的大径孔部36的内径大致相同。
并且,如图2~图4所示,在阀体50上形成有从轴向下端面朝向轴向上方凹陷设置的连通槽53,该连通槽53在沿径向观察时呈截面炮弹形状(参照图2),并且在沿轴向观察时呈沿着周向的大致四分之一圆弧状(参照图3、图4)。
关于连通槽53,更详细而言,配置并形成为:在使阀体50沿图3、图4中的顺时针方向转动后的状态下能够将阀口42、43连通,并且在使阀体50沿图3、图4中的逆时针方向转动后的状态下能够将阀口41、42连通。
并且,在阀体50中,在沿着连通槽53的周缘从轴向下端面朝向轴向上方凹陷设置的槽59中插嵌并固定有作为密封件的O形环54,该槽59在剖视时两底角为直角(参照图2),并且在仰视时呈环状(参照图3、图4)。
如图2所示,步进马达80主要由以下部分构成:作为转子外壳的有底筒状的密封壳81;定子82,其配置于密封壳81的外径侧,并具有线圈;转子83,其配置于密封壳81的内径侧,在基部件的外周固定有多个永磁铁;旋转轴84,其贯穿插入并固定于转子83;以及轴承85,其配置并固定于密封壳81的底部。
在步进马达80中,密封壳81的下端部内嵌于筒状体25的圆筒部27的上端部,使用未图示的固定部件而将收纳步进马达80的密封壳81、定子82等的外壳固定于罩体20,从而固定于壳体10。另外,也可以通过将密封壳81固定于筒状体25的圆筒部27而将步进马达80固定于壳体10,也可以适当变更固定方法。
旋转轴84形成为带台阶的圆柱状,从轴向上方侧依次形成有上侧细部84a、与上侧细部84a的下端连续并且比上侧细部84a粗的粗部84b、以及与粗部84b的下端连续并且比粗部84b细的下侧细部84c。
旋转轴84的上侧细部84a形成为其外径比轴承85的内径稍小,以能够旋转且能够沿上下方向移动的方式插入于轴承85。
并且,上侧细部84a压入于转子83的贯通孔中而固定于转子83。
旋转轴84的粗部84b形成为其外径比阀体50的小径贯通部51的内径稍大或大致相同,该粗部84b压入于小径贯通部51中而固定于阀体50。
并且,旋转轴84的下侧细部84c形成为比固定于底体30的小径凹部37中的轴承91的内径小,该下侧细部84c以能够旋转且能够沿上下方向移动的方式插入于轴承91。
这样,阀体50、转子83以及旋转轴84一体地固定起来,能够一同向同一方向旋转并且沿轴向移动。
并且,下侧细部84c从轴向下方侧依次穿过螺旋波形弹簧90、环状的环状薄板92。
螺旋波形弹簧90的上端与环状薄板92的下端面抵接,该螺旋波形弹簧90的下端与大径孔部36的底面(换言之,图2中的下表面)抵接,该螺旋波形弹簧90经由环状薄板92而对阀体50向轴向上方侧施力。
环状薄板92由PTFE(polytetrafluoroethylene,聚四氟乙烯)等低摩擦材料形成,固定于大径贯通部52。
并且,环状薄板92的上端面与旋转轴84的粗部84b的下端面以及与该下端面构成大致同一平面的阀体50的大径贯通部52的底面进行面抵接,因此将螺旋波形弹簧90的作用力传递给阀体50和旋转轴84双方。
并且,由于环状薄板92由低摩擦材料形成,阀体50和旋转轴84的转动不容易传递给螺旋波形弹簧90,因此在阀体50转动时,在阀体50及旋转轴84与螺旋波形弹簧90之间不容易产生摩擦,因此转动所需的驱动力降低,并且抑制了阀体50、旋转轴84、螺旋波形弹簧90磨损。
另外,虽然也可以省略环状薄板92,但为了降低阀体50及旋转轴84与螺旋波形弹簧90之间的摩擦,优选采取在阀体50及旋转轴84与螺旋波形弹簧90之间夹设低摩擦材料的涂层或轴承等低摩擦单元。
并且,在壳体10的内侧,由罩体20、筒状体25、底体30的上端面34、阀体50以及密封壳81划分出了背压室11,该背压室11作为从导入阀口被提供流体的空间。
如上所述,阀体50配设在2个限制部33之间,被限制了向导入阀口40侧移动。换言之,导入阀口40始终与背压室11连通,在压缩机C驱动时,被导入从压缩机C排出的高压热介质。
由此,关于阀体50,在由压缩机C进行驱动的热泵的使用状态下,从压缩机C排出的热介质在背压室11中作用在作为阀体50的背面的上端面55上的压力比由膨胀阀E减压后的热介质作用在作为阀体50的正面的连通槽53的内周面上的压力高。
通过该背压室11的热介质将阀体50向底体30的上端面34按压的方向的力超过了通过连通槽53的热介质使阀体50离开底体30的上端面34的方向的力与通过螺旋波形弹簧90使阀体50离开底体30的上端面34的方向的力之和。
因此,如图2所示,阀体50、详细而言O形环54被按压并密封于底体30的上端面34,因此防止了从压缩机C排出的热介质直接流入连通槽53、导出阀口42。
接下来,使用图3~图5来说明切换阀V对流体回路的流路的切换。在本说明中,对从图3所示那样阀口42、43通过阀体50的连通槽53而连通的状态向图4所示那样阀口41、42通过阀体50的连通槽53而连通的状态的切换进行说明。
在通过切换阀V来切换流体回路的流路时,处于压缩机C停止了驱动的状态。在压缩机C的停止状态下,随着时间经过,压缩机C的排出侧的热介质压力与吸入侧的热介质压力逐渐接近均匀,因此与压缩机C驱动时相比,压缩机C的排出侧与吸入侧的热介质的差压变小。
因此,通过压缩机C的排出侧与吸入侧的热介质的差压而将阀体50向底体30的上端面34按压的方向的力比压缩机C驱动时小,通过螺旋波形弹簧90的作用力,阀体50如图5所示那样向轴向上方侧移动而离开底体30的上端面34。
另外,在差压在一定程度较大的情况下,虽然阀体50与底体30的上端面34抵接,但从上端面34作用于阀体50的垂直抗力比压缩机C驱动时小。以下,除非另有说明,否则就是对阀体50离开底体30的上端面34的情况进行说明。
此时,转子83和旋转轴84也与阀体50一同向轴向上方侧移动,旋转轴84的两端部被轴承85、91沿轴向引导,因此能够以简单的结构顺畅地使阀体50沿轴向移动。
接着,驱动步进马达80,使旋转轴84旋转,使阀体50从图3所示的状态沿逆时针方向转动,在图4所示的阀体50的连通槽53与阀口41、42对位的状态下使步进马达80停止。
之后,使压缩机C驱动,由此排出侧的热介质压力与吸入侧的热介质压力的差压变大,如上所述,阀体50被按压并密封于底体30的上端面34。这样,切换阀V能够在使阀体50离开了底体30的上端面34的状态下将流体回路的流路切换到使阀口41、42连通的状态。
另外,在将流体回路从图4的状态向图3的状态切换的情况下,使步进马达80向相反方向转动,使阀体50沿顺时针方向转动,驱动压缩机C,由此能够进行切换。
如以上所说明的那样,本实施例的切换阀V在对阀体50的上端面55与连通槽53的内周面所作用的热介质的差压小的状态或差压为零的状态下,借助螺旋波形弹簧90,阀体50与壳体10的上端面34之间的垂直抗力小,或者垂直抗力为零,因此由于切换阀V的切换而使阀体50沿着壳体10的上端面34转动时的接触阻力小。
并且,由于旋转轴84穿过螺旋波形弹簧90,螺旋波形弹簧90的伸缩被旋转轴84引导,因此能够使阀体50准确地沿轴向移动。
并且,由于螺旋波形弹簧90的轴向上端部配置于阀体50的大径贯通部52,轴向下端部配置于壳体10的大径孔部36,能够缩短阀体50与壳体10的上端面34的距离,因此能够不容易受到阀体50与壳体10的上端面34之间的流体压的影响。
并且,由于螺旋波形弹簧90插入于直径比螺旋波形弹簧90的直径稍大的阀体50的大径贯通部52和壳体10的大径孔部36中,螺旋波形弹簧90的伸缩被大径贯通部52和大径孔部36的内周面引导,因此能够使阀体50沿轴向准确地移动。
并且,通过利用螺旋波形弹簧90减轻了阀体50与壳体10的上端面34之间的垂直抗力而防止了在阀体50转动时O形环54被阀口41~43的缘刮伤。因此,能够保持O形环54的高密封性能。
另外,对阀体50与转子83和旋转轴84一同移动的结构进行了说明,但不限于此,也可以是,阀体和转动轴相对于转子一同相对移动,也可以是,阀体相对于旋转轴相对移动。
[变形例1]
接下来,参照图6对切换阀V的变形例1进行说明。在变形例1的切换阀V中,在转子83的基材形成有沿轴向贯通的连通路83a,该结构与实施例1不同,其他结构与实施例1相同。由此,在切换阀V切换时,伴随着阀体50、转子83以及旋转轴84在轴向上的移动,流体通过连通路83a,因此转子83的流体阻力小,能够使阀体50顺畅且可靠地离开壳体10的上端面34。
另外,连通路不限于形成于转子83,也可以形成于密封壳81或旋转轴84。例如,可以通过使密封壳81的周壁的一部分向外径侧弯曲等而形成连通路。另外,连通路不限于贯通孔,也可以通过将转子83或旋转轴84的外周面向内径方向切口等来形成。而且,连通路的数量没有限定,但从构造强度和防止流体的偏差的观点出发,优选为多个。
[变形例2]
接下来,参照图7对切换阀V的变形例2进行说明。在变形例2的切换阀V中,阀口41、43配置在导出阀口42的附近,该结构与实施例1不同,其他结构与实施例1相同。如果是这样的结构,则能够使阀体150的转动范围窄至180度以内,并且缩短连通槽53的长度,因此能够使阀体150小型化。
[变形例3]
接下来,参照图8对切换阀V的变形例3进行说明。在变形例3的切换阀V中,在压缩机C驱动时,如图8的左半部分所示,转子83的轴向中心R1位于比定子82的轴向中心S1靠下方的位置,在使阀体50转动的情况下,如图8的右半部分所示,对位成定子82的轴向中心S1与转子83的轴向中心R1配置在同一直线上,该结构与实施例1不同,其他结构与实施例1相同。
如果是这样的结构,则通过对定子82通电而产生的电磁力起到使转子83向轴向上方移动的作用,因此能够对借助螺旋波形弹簧90的作用力而进行的阀体50在轴向上的移动进行辅助。
这样,施力单元不限于仅是螺旋波形弹簧90,也可以并用其他施力单元。
并且,施力单元也可以仅是通过对定子82通电而产生的电磁力。
这里,也可以组合变形例1至3中的几个来使用。
实施例2
参照图9对实施例2的膨胀阀进行说明。另外,省略与上述实施例1相同的结构的重复的结构说明。并且,在本说明中,将马达280所配置的纸面右侧作为切换阀的右侧,将相反的纸面左侧作为切换阀的左侧而进行说明。
如图9所示,在本实施例中,切换阀V200主要由壳体210、马达280以及配置于壳体210内的阀体250构成,能够通过使马达280驱动而使阀体250沿轴向往复运动。
壳体210在上端部具有导入阀口240,在下端部形成有由第1阀口241、导出阀口242、第2阀口243并列而得到的配管部230。
并且,如图9的(a)所示,配管部230的上端面233为阀体250由于压缩机C驱动时的差压所按压的座面。
阀体250形成为带外径侧台阶的圆柱状,在位于轴向中央的基部形成有向下方开口的连通槽253。
由此,在使阀体250向轴向左侧移动的情况下,阀口242、243通过连通槽253而连通,并且阀口240、241连通。并且,在使阀体250向轴向右侧移动的情况下,阀口241、242通过连通槽253而连通,并且阀口240、241连通。
并且,在阀体250的轴向两端部,在比基部大径的粗端部251、252形成有从下端面朝向上方凹陷设置的凹部255。在凹部255中插入有作为施力单元的螺旋弹簧256,在螺旋弹簧256的下端固定有由低摩擦材料形成的低摩擦部件257。
由此,在通过切换阀V200来切换流体回路的流路时,如图9的(b)所示,阀体250借助各螺旋弹簧256而离开壳体210的上端面233,从上端面233作用于阀体250的垂直抗力大致为零,能够以小驱动力使阀体250在轴向上移动,并且不容易使阀体250产生损伤。
并且,由于通过低摩擦部件257降低了在螺旋弹簧256与壳体210的内周面之间产生的摩擦,因此能够使阀体250顺畅地移动。
以上,通过附图对本发明的实施例进行了说明,但具体的结构不限于这些实施例,不脱离本发明的主旨的范围内的变更和追加也包含于本发明中。
例如,在上述实施例1、2中,对切换阀是具有4个阀口的4通阀的结构进行了说明,但不限于此,阀口也可以是5个以上。
并且,在上述实施例1、2中,对能够使阀体的连通槽选择性地与2个阀口连通的结构进行了说明,但不限于此,也可以选择性地与3个以上的阀口连通。这对于阀体的背面侧的空间、即背压室侧也是同样的。
另外,在上述实施例1、2中,对通过马达而使阀体转动或往复运动的结构进行了说明,但不限于此,也可以手动,也可以适当变更为马达以外的驱动源。
另外,在上述实施例1中,作为施力单元,例示了螺旋波形弹簧、电磁力、螺旋弹簧,但不限于此,可以是碟形弹簧、板簧等公知的弹簧,也可以是各种气缸,只要能够施加作用力,则可以适当变更。
另外,在上述实施例1、2中,作为施力单元,例示了与阀体、壳体分体的螺旋波形弹簧、螺旋弹簧,但不限于此,也可以采用通过将阀体或壳体的一部分切开并使其立起等而一体地具备具有弹性的弹簧部的结构。
另外,在上述实施例1中,对密封件为O形环的结构进行了说明,但不限于此,也可以是剖视X字状的X密封件、剖视Y字状的Y密封件、垫圈等公知的密封件。并且,不限于与阀体分体的密封件,也可以通过形成在阀体的下端面上的加强筋来进行密封。
另外,在上述实施例1中,对作为密封件的O形环插嵌并固定在阀体的环状槽中的结构进行了说明,但不限于此,也可以熔接或粘接于阀体的下端面,固定方法可以适当地变更。
标号说明
10:壳体;11:背压室(从导入阀口被提供流体的空间);34:上端面(壳体的座面);35:凹部(有底开口部);40:导入阀口(开口);41:第1阀口(开口);42:导出阀口(开口);43:第2阀口(开口);50:阀体;54:O形环(密封件);55:上端面(背面);81:密封壳(转子外壳);83:转子;83a:连通路;84:旋转轴;85:轴承;90:螺旋波形弹簧(施力单元);91:轴承;150:阀体;210:壳体;233:上端面(座面);240:导入阀口;241:第1阀口;242:导出阀口;243:第2阀口;250:阀体;256:螺旋弹簧(施力单元);C:压缩机;E:膨胀阀;H1:第1热交换器;H2:第2热交换器;R:热泵;R1:转子的轴向中心;S1:定子的轴向中心;V:切换阀;V200:切换阀。

Claims (8)

1.一种切换阀,其具有阀体,该阀体与具有多个开口的壳体的座面抵接,选择性地使所述多个开口中的至少两个开口连通,并且该切换阀在所述阀体的背面被施加流体压,其中,
所述切换阀具有施力单元,该施力单元在使所述阀体离开所述壳体的座面的方向上施力。
2.根据权利要求1所述的切换阀,其中,
所述切换阀具有转子、定子、转子的旋转轴以及转子外壳,
所述旋转轴的两端部被轴支承,
所述阀体配置为能够与所述旋转轴一同沿轴向移动。
3.根据权利要求2所述的切换阀,其中,
绕着所述旋转轴设置有作为所述施力单元的弹簧。
4.根据权利要求2或3所述的切换阀,其中,
在所述壳体上形成有供所述旋转轴的端部和所述施力单元的至少一部分配置的有底开口部。
5.根据权利要求2至4中的任意一项所述的切换阀,其中,
在所述阀体上形成有供所述旋转轴的端部和所述施力单元的至少一部分插入的有底开口部。
6.根据权利要求2至5中的任意一项所述的切换阀,其中,
在所述转子、所述旋转轴以及所述转子外壳中的至少任意一方形成有沿轴向连通的连通路。
7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的切换阀,其中,
所述阀体具有密封件,该密封件选择性地包围配置在所述壳体的座面上的所述多个开口中的至少两个开口。
8.根据权利要求1至7中的任意一项所述的切换阀,其中,
在所述壳体中形成有收纳所述阀体并且从导入阀口被提供流体的空间。
CN202280014349.3A 2021-02-15 2022-01-25 切换阀 Pending CN116867991A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021-022100 2021-02-15
JP2021022100 2021-02-15
PCT/JP2022/002660 WO2022172743A1 (ja) 2021-02-15 2022-01-25 切換弁

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116867991A true CN116867991A (zh) 2023-10-10

Family

ID=82838796

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202280014349.3A Pending CN116867991A (zh) 2021-02-15 2022-01-25 切换阀

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20240125398A1 (zh)
EP (1) EP4293254A1 (zh)
JP (1) JPWO2022172743A1 (zh)
CN (1) CN116867991A (zh)
WO (1) WO2022172743A1 (zh)

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0222088U (zh) 1988-07-28 1990-02-14
JP2523031Y2 (ja) 1990-03-05 1997-01-22 横浜ハイデックス株式会社 四方弁
JP3136086B2 (ja) * 1995-09-18 2001-02-19 太平洋工業株式会社 制御弁
JPH10281321A (ja) * 1997-04-04 1998-10-23 Pacific Ind Co Ltd 制御弁
JP2004270740A (ja) * 2003-03-05 2004-09-30 Pacific Ind Co Ltd 制御弁
JP2005256853A (ja) * 2004-03-09 2005-09-22 Saginomiya Seisakusho Inc 流路切換弁
JP2012037224A (ja) * 2010-07-13 2012-02-23 Daikin Industries Ltd 冷媒流路切換ユニット
JP6475778B2 (ja) * 2017-05-12 2019-02-27 株式会社不二工機 流路切換弁

Also Published As

Publication number Publication date
EP4293254A1 (en) 2023-12-20
US20240125398A1 (en) 2024-04-18
WO2022172743A1 (ja) 2022-08-18
JPWO2022172743A1 (zh) 2022-08-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101747175B1 (ko) 스크롤 압축기
US10066622B2 (en) Compressor having capacity modulation system
KR101800261B1 (ko) 스크롤 압축기
US11754072B2 (en) Compressor having capacity modulation assembly
KR101839886B1 (ko) 스크롤 압축기
CN109340107B (zh) 具有容量调节系统的压缩机
KR102407415B1 (ko) 스크롤 압축기
US10280922B2 (en) Scroll compressor with axial flux motor
CN109209866B (zh) 具有浮动密封件的压缩机
US20100300659A1 (en) Compressor Having Capacity Modulation Or Fluid Injection Systems
JP5611699B2 (ja) 多方切換弁
CN113803260A (zh) 涡旋式压缩机
WO2013105463A1 (ja) ベーン型圧縮機
CN116867991A (zh) 切换阀
US11231035B2 (en) Scroll compressor
JP2008196415A (ja) 圧縮機
KR102403948B1 (ko) 스크롤 압축기
US20200232462A1 (en) Motor operated compressor
US20230296097A1 (en) Modulated Compressor And Valve Assembly
WO2022220078A1 (ja) 切換弁
US11879460B2 (en) Compressor modulation system with multi-way valve
US11965507B1 (en) Compressor and valve assembly
JP7424688B1 (ja) ロータリバルブ
KR102388972B1 (ko) 다중 포트 밸브 장치
US20240218881A1 (en) Compressor With Shutdown Assembly

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20231020

Address after: Tokyo, Japan

Applicant after: EAGLE INDUSTRY Co.,Ltd.

Address before: Tokyo, Japan

Applicant before: EAGLE INDUSTRY Co.,Ltd.

Applicant before: Kabushiki Kaisha TOYOTA JIDOSHOKKI

TA01 Transfer of patent application right