CN204328072U - 滑动式切换阀、空调机及滑动式切换阀制造系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种滑动式切换阀、空调机及滑动式切换阀制造系统。该滑动式切换阀具备：圆筒状的阀主体；设置于上述阀主体并将流体导入或导出的多个接头；与上述阀主体的内周面接触并滑动的第一活塞及第二活塞；连结上述第一活塞及上述第二活塞并与上述第一活塞及上述第二活塞一体移动的连结部件；以及设置于上述连结部件的阀芯，并且上述第一活塞及上述第二活塞在上述阀主体的内周面上滑动，从而上述阀芯对从上述多个接头导入或导出的流体进行控制，至少在上述阀主体的内周面中的与上述第一活塞及上述第二活塞滑动接触的滑动面为镜面。

Description

滑动式切换阀、空调机及滑动式切换阀制造系统

技术领域

本实用新型涉及通过阀芯的滑动来切换流体的流动方向或者在开阀状态与闭阀状态之间切换的滑动式切换阀、空调机及滑动式切换阀制造系统。

背景技术

用于冷冻设备、空调设备等利用了可逆冷冻循环的设备中的四通切换阀作为上述滑动式切换阀的一种而众所周知。四通切换阀配置于冷冻循环系统的制冷剂通道中切换制冷剂通道，进行室内制冷与制热的切换。作为这种四通切换阀，提出有专利文献1那样的四通切换阀。

如图1所示，以往的四通切换阀中，阀主体1形成为圆筒状，在两端部固定有盖2、3。此外，在阀主体1的一侧部形成有连接口11d，该连接口11d与连接于压缩机4的排出管5连结。

此外，在阀主体1的另一侧部形成有3个连接口11a、11b、11c，中央的连接口11a与连接于压缩机4的吸入管6连接，并且该两侧的连接口11b、11c与分别连结于热交换器7、8的导管9、10分别连接。

另一方面，在插入于阀主体1内的吸入管6、导管9、导管10的开口端面的上部设置有分别形成有与吸入管6、导管9、导管10的开口对应的孔的阀座11。

并且，在阀主体1内，在阀座11与盖2之间设置有活塞12，在阀座11与盖3之间设置有活塞13，在活塞12与活塞13之间划分出高压室R₁。此外，活塞12与活塞13由连结部件14以能够一体移动的方式进行连结。此外，形成于活塞12与盖2之间的动作室R₂、形成于活塞13与盖3之间的动作室R₃分别通过导管2′及导管3′与四通切换先导阀15连结。在该四通切换阀中构成为，动作室R₂及R₃中的任一方动作室通过导管5′与排出管5连通时，另一方的动作室通过导管6′与吸入管6连通。

在阀主体1内的阀座11上设置有碗状的阀芯16，阀芯16具有连通用凹 部16a和环状凸边部16b。并且，阀芯16松动地嵌合在连结部件14的孔14a内。因此，阀芯16伴随活塞12及13的沿图1中左右方向的移动而在阀座11上滑动，使与压缩机4连接的吸入管6的低压侧连接口11a与该两侧的热交换器侧连接口11b、11c中的任一方连通，同时使另一方的热交换器侧连接口向高压室R1开放。

另外，作为滑动式切换阀的一种也提出了专利文献2所示的流道切换阀。具体而言，如图2所示，该切换阀中，阀主体42上连通有供动作流体30流动的第1接头21与第2接头22，并且，在阀主体42的内侧配置有阀座27、28，阀座27、28分别形成有分别与第1接头21及第2接头22的开口端连通的阀口。在阀主体42的内部设置有活塞部件，活塞部件具备活塞23、活塞24、以能够一体移动的方式连结活塞23与活塞24且具有供动作流体30通过的开口29的连结部件25、设置于连结部件25且能够关闭阀座27及28的阀口的阀芯26。通过活塞23及活塞24，阀主体42的内部空间划分为第1阀室40A、第2阀室40B及第3阀室40C。因第1阀室40A与第3阀室40C的差压而活塞23及活塞24在阀主体42的内周面上滑动，阀芯26进行移动，由此从能够经由阀座27及阀座28的阀口及连结部件25的开口29，动作流体30从第1接头21流动至第2接头的状态，切换为阀芯26关闭阀座27及阀座28的阀口而动作流体30无法从第1接头21流动至第2接头22的状态。

现有技术

专利文献

专利文献1：日本特开2004-125238号公报

专利文献2：日本特开2007-78119号公报

但是，如专利文献1及2所示的滑动式切换阀中都在阀主体内部设有隔开高压侧与低压侧的活塞。在阀主体内部，若无法保证活塞与阀主体的内周面之间的气密性，则流体会从高压侧泄露至低压侧，使用了滑动式切换阀的系统的效率会下降。

特别是，专利文献1所示的四通切换阀如图3所示，空间A与使先导部与主体部连通的毛细管等导管连通、以及经由先导部与压缩机的吸入侧连通。因此，如图3的箭头B所示，高压侧(高温侧)的流体从活塞的滑动面泄露 至低压侧(低温侧)的情况下，作为结果，会导致“压缩机效率的下降”，进而会导致空调机的运转效率的下降，因而成为明显的问题。

虽然可以通过改善作为主体部的内周面与活塞滑动接触的面的滑动面的表面粗糙度来降低泄漏量，但是在生产工序上由于需要进行“硬钎焊/酸洗”工序，所以滑动面的表面粗糙度会变得比较大，难以降低泄露至低压侧的泄漏量。

实用新型内容

于是，本实用新型是鉴于上述技术的问题点而完成的，其目的在于，提供能够降低从高压侧泄露至低压侧的泄漏量的滑动式切换阀、空调机及滑动式切换阀制造系统。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案1的滑动时切换阀其具备：圆筒状的阀主体；设置于上述阀主体并将流体导入或导出的多个接头；与上述阀主体的内周面接触并滑动的第一活塞及第二活塞；连结上述第一活塞及上述第二活塞并与上述第一活塞及上述第二活塞一体移动的连结部件；以及设置于上述连结部件的阀芯，并且上述第一活塞及上述第二活塞在上述阀主体的内周面上滑动，从而上述阀芯对从上述多个接头导入或导出的流体进行控制，至少在上述阀主体的内周面中的与上述第一活塞及上述第二活塞滑动接触的滑动面为镜面。

在本实用新型的技术方案2的滑动式切换阀中，上述滑动面的表面粗糙度为0μm＜Ra≤0.4μm，或者0μm＜Rz≤1.6μm。

在本实用新型的技术方案3的滑动式切换阀中，上述滑动面的表面粗糙度为0μm＜Ra≤0.2μm、或者0μm＜Rz≤0.8μm。

在本实用新型的技术方案4的滑动式切换阀中，在上述滑动面以外的阀主体的内周面与上述滑动面的边界，形成有台阶差。

在本实用新型的技术方案5的滑动式切换阀中，上述滑动式切换阀为四通切换阀，上述多个接头包括与压缩机的排出侧连通的高压侧配管、与压缩机的吸入侧连通的低压侧配管、与室外热交换器连通的第一切换配管、以及与室内热交换器连通的第二切换配管。

在本实用新型的技术方案6的空调机中，具备压缩机、室外热交换器、膨 胀阀、室内热交换器、以及技术方案5所述的滑动式切换阀

在本实用新型的技术方案7的滑动式切换阀制造系统中，其是制造技术方案1～5所述的滑动式切换阀的系统，其具备：将上述多个接头焊接于上述阀主体的焊接装置；对焊接后的上述阀主体进行酸洗的酸洗装置；对由酸洗装置进行处理后的上述阀主体的上述滑动面进行抛光加工的抛光装置；以及将上述阀芯、上述第1活塞、上述第2活塞以及上述连结部件组装至抛光加工后的上述阀主体的组装装置。

在本实用新型的技术方案8的滑动式切换阀制造系统中，上述抛光装置是具有在旋转的同时压入上述阀主体内部的滚压抛光工具的滚压抛光装置、或者、具有压入上述阀主体的内部的金属棒的金属棒抛光装置。

在本实用新型的技术方案9的滑动式切换阀制造系统中，上述滚压抛光工具的外径或者上述金属棒的外径为，进行抛光加工前的上述阀主体的内径与、抛光加工前的上述阀主体的内周面的表面粗糙度乘以2～10而得到的值的和。

在本实用新型的技术方案10的滑动式切换阀制造系统中，上述滚压抛光工具的外径或者上述金属棒的外径为，进行抛光加工前的上述阀主体的内径与、抛光加工前的上述阀主体的内周面的表面粗糙度乘以3～6而得到的值的和。

根据本实用新型，能够提供能够降低从高压侧泄露至低压侧的泄漏量的滑动式切换阀、具备该滑动式切换阀的空调机及滑动式切换阀制造系统。

附图说明

图1是表示以往的滑动式切换阀的一例的剖视示意图。

图2是表示以往的滑动式切换阀的另一例的剖视示意图。

图3是图1所示的滑动式切换阀的局部放大示意图。

图4是表示本实用新型的实施例1的四通切换阀的制造中途的状态的剖视示意图。

图5是放大了图4的A部的示意图。

图6A及图6B说明表示表面粗糙度的参数的示意图。

图7表示本实用新型的具备实施例1的四通切换阀的空调的结构的示意图。

图8是表示本实用新型的实施例2的滑动式切换阀的剖视示意图。

图9是表示本实用新型的滑动式切换阀制造系统的方框示意图。

图10是表示利用滚压抛光装置进行的抛光加工的示意图。

图11A及图11B是表示滚压抛光工具的示意图。

图12是表示利用金属棒抛光装置进行的抛光加工的示意图。

图13A及图13B是表示金属棒的示意图。

其中：60—阀主体组装体，70—滑动式切换阀，61、71—阀主体，62、74、75—阀座，63～66、72、73—接头，67、711—滑动面，68—台阶差，691、70A—第1阀室，692、70B—第2阀室，693、70C—第3阀室，70D—先导部，76—第1活塞，77—第2活塞，78—连结部件，781—开口，79—阀芯，80—压缩机，81—室外热交换器，82—膨胀阀，83—室内热交换器，100—滑动式切换阀制造系统，101—焊接装置，102—酸洗装置，103—抛光装置，104—组装装置，1031—滚压抛光工具，1032—金属棒。

具体实施方式

首先，对本实用新型的实施例1的滑动式切换阀进行说明。实施例1的滑动式切换阀是四通切换阀。图4是表示实施例1的四通切换阀的制造中途的阀主体组装体60的剖视示意图。另外，在该状态下，虽然没有组装封闭阀主体61两端的盖体、在阀座62上滑动的碗状阀芯、与阀芯一体移动的活塞等，但这些部件的构成能够应用现有技术中公开的各种技术。

阀主体组装体60具备阀主体61、阀座62、4根接头63、64、65及66。圆筒状的阀主体61由黄铜、不锈钢、铝、铁等的材质构成，并具有长度方向的中心轴O－O。该两端部由盖体封闭，从而与图1所示的以往的滑动式切换阀相同，2个活塞与圆筒状的阀主体61同心状地配置，由连结体连结为一体，将圆筒状的阀主体61的内部空间分为3个阀室。

如图4所示，阀主体61的内周面中的与活塞滑动接触的滑动面67为镜面，即，构成阀主体61的左端与右端的阀室的阀主体61的内周面为镜面。滑动面67的表面粗糙度为0μm＜Ra≤0.4μm或者0μm＜Rz≤1.6μm，更加优选为0μm＜Ra≤0.2μm或者0μm＜Rz≤0.8μm。

图6A及图6B表示了作为表示表面粗糙度的参数的轮廓算术平均偏差Ra (arithmetical mean deviation of profile)及轮廓最大高度Rz(maximum height of the profile)的定义。Ra是从粗糙度曲线沿其平均线的方向截取基准长度，合计该截取部分的从平均线到测定曲线的偏差的绝对值然后进行平均得到的值。Rz是从粗糙度曲线沿其平均线方向截取基准长度，从该截取部分的平均线到峰高线的高度Rp与谷底线的深度Rv的和。

此外，如图5所示，通过形成滑动面67，滑动面67与非镜面部分(滑动面67以外的阀主体61的内周面)的边界处形成有高度为S的台阶差68。这是由于在对焊接并酸洗后的阀主体的内周面(滑动面)进行抛光加工时，滑动面塑性变形而其内径变大而形成的。

另外，在图4及图5中，表示了仅仅与活塞滑动接触的滑动面为镜面的例子，但是滑动面以外的阀主体61的内周面也可以为镜面。

图7是表示具备实施例1的四通切换阀的空调机的示意图。该空调机具备四通切换阀、压缩机80、室外热交换器81、膨胀阀82、以及室内热交换器83。通过四通切换阀的先导部的驱动，四通切换阀的第1阀室691与低压侧的第3接头65连通的情况下，形成压缩机80→室外热交换器81→膨胀阀82→室内热交换器83→压缩机80这样的用于制冷运转的流路。反之，在第3阀室693与低压侧的第3接头65连通的情况下，四通切换阀形成压缩机80→室内热交换器83→膨胀阀82→室外热交换器81→压缩机80这样的用于制热运转的流路。

接着，对于本实用新型的实施例2的滑动式切换阀进行说明。该滑动式切换阀中，在阀主体71上连接有供动作流体流动的第1接头72与第2接头73。并且，在阀主体71的内侧配置有阀座74、75，阀座74、75分别形成有分别与第1接头72及第2接头73的开口端连通的阀口。阀主体71的内部设置有活塞部件，该活塞部件具备活塞76、活塞77、以能够一体移动的方式连结活塞76与活塞77且具有供动作流体通过的开口781的连结部件78、设置于连结部件78且能够关闭阀座74及75的阀口的阀芯79。通过活塞76与活塞77，阀主体71的内部空间划分为第1阀室70A、第2阀室70B及第3阀室70C。先导部70D控制供给至第1阀室70A与第3阀室70C的流体。伴随因第1阀室70A与第3阀室70C的差压而活塞76与活塞77在阀主体71的内周面上的 滑动，阀芯79进行移动。连结部件78的开口与第1接头72及第2接头73的开口端对置时，切换为动作流体能够从第1接头72流动至第2接头73的状态，另一方面，在阀芯79移动至关闭阀座74及75的阀口的位置时，切换为流体无法流动至第1接头72及第2接头73的状态。

如图8所示，阀主体的内周面的与第1活塞76及第2活塞77接触滑动的部分为滑动面711。该滑动面711为镜面，其表面粗糙度为0μm＜Ra≤0.4μm、或者0μm＜Rz≤1.6μm，更加优选为0μm＜Ra≤0.2μm、或者0μm＜Rz≤0.8μm。

接着，对本实用新型的滑动式切换阀制造系统进行说明。图9是表示本实用新型的滑动式切换阀制造系统的一例。制造系统100具备焊接装置101、酸洗装置102、抛光装置103、以及组装装置104。

在阀主体被制造好后，焊接装置101通过硬钎焊等焊接方法将多个接头及供阀芯滑动的阀座焊接至阀主体。另外，在阀座与阀主体一体形成的情况下，仅需焊接多个接头。

酸洗装置102对焊接了多个接头的阀主体进行酸洗，去除焊剂及焊斑。

抛光装置103针对酸洗后的阀主体，抛光加工阀主体的内周面中与活塞滑动接触的滑动面，改善滑动面的表面粗糙度。例如，抛光加工前的滑动面的表面粗糙度为0.8μm≤Ra≤3.2μm、或者3.2μm≤Rz≤12.5μm，加工后的表面粗糙度变为0μm＜Ra≤0.4μm、或者0μm＜Rz≤1.6μm、更加优选地，变为0μm＜Ra≤0.2μm、或者0μm＜Rz≤0.8μm。

抛光装置能够利用滚压抛光装置或者具备外径比加工前的滑动面的内径大的金属棒的金属棒抛光装置。利用滚压抛光装置的情况下，如图10及图11A及图11B所示，滚压抛光装置的滚压抛光工具1031的外径R1比阀主体的内径大加工量的程度，具体而言，外径R1为进行抛光加工前的阀主体的内径与、抛光加工前的阀主体的内周面的表面粗糙度乘以2～10得到的值的和。优选的，为进行抛光加工前的阀主体的内径与、抛光加工前的阀主体的内周面的表面粗糙度乘以3～6而得到值的和。滚压抛光工具1031通过钻床、车床等旋转机械的驱动而一边旋转一边压入阀主体的内周面。另外，滚压抛光工具1031在滑动面67的范围内对阀主体的内周面进行加工。加工后滑动面67成为上述所希 望的表面粗糙度。

此外，如图12、图13A及图13B所示，具备外径R2比加工前的滑动面67的内径大的金属棒1032的金属棒抛光装置通过液压压床等的驱动，金属棒1032从阀主体的两端的至少一端向阀主体的内部压入，从而在滑动面67的范围内对阀主体的内周面进行加工。金属棒1032的外径R2为进行抛光加工前的阀主体的内径与、抛光加工前的阀主体的内周面的表面粗糙度乘以2～10得到的值的和。优选的，为进行抛光加工前的阀主体的内径与、抛光加工前的阀主体的内周面的表面粗糙度乘以3～6而得到值的和。

组装装置104将活塞、连结部件、与活塞一体移动的阀芯等组装至抛光加工后的阀主体。

以下，对本实用新型的滑动式切换阀、具备该滑动式切换阀的空调机及该滑动式切换阀制造系统的技术效果进行说明。

本实用新型的滑动式切换阀中，阀主体的内周面中的与活塞滑动接触的滑动面为镜面，因此提高了滑动面与活塞之间的气密性，能够可靠地降低泄漏量，提高了空调机的运转效率。

另外，滑动面发生了塑性变形，因而提高了其耐磨损性及疲劳极限，有助于提高滑动式切换阀的耐久性。并且，能够通过滚压抛光装置及金属棒抛光装置的加工来修正在硬钎焊等焊接工序中产生变形，能够提高阀主体的圆度，降低了泄漏量。

以上，对本实用新型的滑动式切换阀、具备该滑动式切换阀的空调机及该滑动式切换阀制造系统的例子进行了说明，但不限定与此。例如，在实施例中，说明了接头为两个及四个的滑动式切换阀，但是本实用新型也可以适用于具有三个、六个等接头的滑动式切换阀。

此外，实施例中的滑动式切换阀制造系统的组装装置中，除了将活塞、连结部件、与活塞一体移动的阀芯等组装至抛光加工后阀主体中以外，还可以设置为能够将封闭阀主体的两端的盖、及驱动活塞的电磁先导阀等组装至抛光加工后的阀主体。

此外，在实施例的滑动式切换阀制造系统中，虽没有记载对与阀芯滑动的阀座的进行平面加工的装置，但是也可以具备对阀座进行平面加工的装置。

以上，对本实用新型的优选实施例进行了说明，但本实用新型并不限定于此，能够在不脱离本实用新型的权利要求书的范围内进行各种变更。

Claims (10)

1.一种滑动式切换阀，其具备：

圆筒状的阀主体；

设置于上述阀主体并将流体导入或导出的多个接头；

与上述阀主体的内周面接触并滑动的第一活塞及第二活塞；

连结上述第一活塞及上述第二活塞并与上述第一活塞及上述第二活塞一体移动的连结部件；以及

设置于上述连结部件的阀芯，

并且上述第一活塞及上述第二活塞在上述阀主体的内周面上滑动，从而上述阀芯对从上述多个接头导入或导出的流体进行控制，

上述滑动式切换阀的特征在于，

至少在上述阀主体的内周面中的与上述第一活塞及上述第二活塞滑动接触的滑动面为镜面。

2.根据权利要求1所述的滑动式切换阀，其特征在于，

上述滑动面的表面粗糙度为0μm＜Ra≤0.4μm，或者0μm＜Rz≤1.6μm。

3.根据权利要求2所述的滑动式切换阀，其特征在于，

上述滑动面的表面粗糙度为0μm＜Ra≤0.2μm、或者0μm＜Rz≤0.8μm。

4.根据权利要求1所述的滑动式切换阀，其特征在于，

在上述滑动面以外的阀主体的内周面与上述滑动面的边界，形成有台阶差。

5.根据权利要求1所述的滑动式切换阀，其特征在于，

上述滑动式切换阀为四通切换阀，上述多个接头包括与压缩机的排出侧连通的高压侧配管、与压缩机的吸入侧连通的低压侧配管、与室外热交换器连通的第一切换配管、以及与室内热交换器连通的第二切换配管。

6.一种空调机，其特征在于，

具备压缩机、室外热交换器、膨胀阀、室内热交换器、以及权利要求5所述的滑动式切换阀。

7.一种滑动式切换阀制造系统，其是制造权利要求1～5所述的滑动式切换阀的系统，其特征在于，具备：

将上述多个接头焊接于上述阀主体的焊接装置；

对焊接后的上述阀主体进行酸洗的酸洗装置；

对由酸洗装置进行处理后的上述阀主体的上述滑动面进行抛光加工的抛光装置；以及

将上述阀芯、上述第1活塞、上述第2活塞以及上述连结部件组装至抛光加工后的上述阀主体的组装装置。

8.根据权利要求7所述的滑动式切换阀制造系统，其特征在于，

上述抛光装置是具有在旋转的同时压入上述阀主体内部的滚压抛光工具的滚压抛光装置、或者、具有压入上述阀主体的内部的金属棒的金属棒抛光装置。

9.根据权利要求8所述的滑动式切换阀制造系统，其特征在于，

上述滚压抛光工具的外径或者上述金属棒的外径为：进行抛光加工前的上述阀主体的内径与、抛光加工前的上述阀主体的内周面的表面粗糙度乘以2～10而得到的值的和。

10.根据权利要求9所述的滑动式切换阀制造系统，其特征在于，

上述滚压抛光工具的外径或者上述金属棒的外径为：进行抛光加工前的上述阀主体的内径与、抛光加工前的上述阀主体的内周面的表面粗糙度乘以3～6而得到的值的和。