IT9067998A1 - Valvola scorrevole a quattro vie - Google Patents

Description

DESCRIZIONE DEL BREVETTO PER INVENZIONE INDUSTRIALE, dal titolo: "Valvola scorrevole a quattro vie".

DESCRIZIONE

Questa invenzione si riferisce a valvole scorrevoli a quattro vie di tipo che comprende un corpo allungato della valvola e un gruppo scorrevole che si può spostare longitudinalmente all'interno del corpo della valvola tra due posizioni estreme. In una posizione estrema del gruppo scorrevole, l'apertura di ingresso ad alta pressione della valvola comunica con una delle due aperture operative della valvola, e l'altra apertura operativa comunica con l'apertura di uscita a bassa pressione della valvola. Nell'altra posizione estrema del gruppo scorrevole, i collegamenti sono inverti ti , e un'apertura operativa comunica con l'apertura di uscita e l'altra apertura operativa comunica con l'apertura di ingresso.

In queste valvole di solito il gruppo scorrevole comprende due pistoni distanziati in senso longitudinale tra loro, i quali si impegnano con moto scorrevole all'interno del corpo della valvola, e ciascuna dei pistoni definisce una camera compresa tra il medesimo e la sua estremità rispettiva del corpo della valvola. Tra i pistoni si trova un elemento scorrevole il quale si impegna in una piastra di flusso all'interno del corpo della valvola, e la piastra di flusso contiene l'apertura di uscita ed entrambe le aperture operative. L'elemento scorrevole comprende la quale fornisce una comunicazione tra l'apertura di uscita e ciascuna delle aperture operative, quando il gruppo scorrevole si trova in una oppure nell'altra delle sue posizioni estreme.

La zona compresa fra i due pistoni si trova in comunicazione costante con l'apertura di ingresso. La posizione del gruppo scorrevole è comandata da una valvola pilota ubicata all'esterno rispetto al corpo scorrevole della valvola. Una tubazione capillare collega la valvola pilota con l'apertura di uscita a bassa pressione, come pure con ciascuna delle camere disposte alle estremità del corpo della valvola. Di conseguenza, la valvola pilota collega alternativamente una o l’altra delle camere alla zona di bassa pressione e di conseguenza il gruppo scorrevole si sposta nella direzione della camera collegata alla bassa pressione. Un piccolo foro di scarico praticato in ciascun pistone permette il passaggio di una bassa quantità di flusso di fluido ad alta pressione dalla zona compresa tra i pistoni entro ciascuna delle camere poste alle estremità del corpo della valvola.

Valvole a quattro vie di questo genere vengono utilizzate in molti diversi tipi di installazione. Un'applicazione comprende l'impiego a guisa di una valvola di inversione in un impianto di pompa di calore. In una tale disposizione, le aperture di ingresso e di uscita della valvola scorrevole sono collegate alle aperture di uscita e di ingresso, rispettivamente, di un compressore, e le due aperture operative sono collegate in serie con una bobina interna e con una bobina esterna. Quando la valvola scorrevole collega l'apertura di ingresso, attraverso una delle aperture operative, alla bobina interna, e collega la bobina esterna, attraverso l'altra apertura operativa, con l'apertura di uscita, la bobina interna agisce da condensatore e la bobina esterna agisce da evaporatore, per cui l'impianto di pompa di calore effettua una funzione di riscaldamento. Nell'altra posizione estrema della valvola scorrevole, l'apertura di ingresso è collegata, per mezzo dell'altra delle due aperture operative, alla bobina esterna, e la bobina interna è collegata, per mezzo della prima delle aperture operative, all'apertura di uscita, per cui la bobina interna agisce da evaporatore e la bobina esterna agisce da condensatore, di guisa che l'impianto di pompa di calore compie una funzione di raffreddamento.

Si riscontrano una serie di problemi nel caso delle valvole scorrevoli convenzionali a quattro vie del tipo descritto sopra. La presenza di tubazioni capillari esterne tra la valvola pilota e il corpo della valvola scorrevole aumenta il costo e la complicazione di tali valvole. Inoltre, la tubazione capillare esposta è soggetta a danneggiamento mentre la valvola viene installata oppure anche dopo che questa si trova in posizione .

Inoltre, l'elemento scorrevole viene costantemente esposto al fluido ad alta pressione tra i pistoni, e questo fluido ad alta pressione spinge l'elemento scorrevole contro la piastra di flusso sulla quale scorre l'elemento scorrevole. Questo produce una elevata forza di attrito tra l'elemento scorrevole e la piastra del flusso, portando a una eccessiva usura e a una minore durata della valvola scorrevole.

Uno scopo della presente invenzione è fornire una valvola scorrevole a quattro vie, del tipo generalmente descritto sopra, la quale sia più affidabile, meno soggetta a danneggiamenti, e abbia una vita utile maggiore rispetto alle valvole tradizionali di questo genere.

Un altro scopo dell'invenzione è realizzare una valvola tale da eliminare completamente la necessità di avere tubazioni esterne tra la valvola pilota e il corpo scorrevole della valvola. Secondo la presente invenzione, la valvola pilota e le vie di passaggio per collegare tra di loro le camere alle estremità del corpo scorrevole della valvola con le apertura della valvola scorrevole, sono tutte ubicate all'interno del corpo scorrevole della valvola.

Un ulteriore .scopo della presente invenzione è quello di realizzare una valvola scorrevole a quattro vie la quale comprende un attuatore solenoide provvisto di un'armatura la quale agisce direttamente sulla valvola pilota ubicata all'interno del corpo scorrevole della valvola. Inoltre, un importante scopo dell'invenzione è quello di realizzare un tale attuatore nel quale l'armatura del solenoide ha una corsa relativamente breve ma ciò malgrado è in grado di comandare il gruppo scorrevole avendo una corsa molto più lunga .

Un ulteriore scopo dell'invenzione è realizzare una tale valvola scorrevole nella quale la pressione del fluido che tende a spingere l'elemento scorrevole contro la piastra del flusso viene notevolmente ridotta, in modo tale da ridurre l'attrito tra l'elemento scorrevole e la piastra del flusso e in tal modo ridurre l'usura provocata dal movimento relativo a queste parti.

Ulteriori scopi e caratteristiche della presente invenzione, saranno evidenti dalla descrizione che segue, nella quale si fa riferimento ai disegni allegati, nei quali:

- la figura 1 è una vista assiale in sezione trasversa di una valvola scorrevole a quattro vie secondo la presente invenzione, nella quale è disattivato l'attuatore per la valvola pilota;

- la figura 1A è una vista parziale su scala ingrandita la quale mostra la parte della valvola pilota della valvola scorrevole;

- la figura 2 è una vista simile alla figura 1 dopo l'attivazione dell1attuatore, ma prima che sia stato commutato il gruppo scorrevole;

- la figura 3 è vista simile alla figura 1, con l'attuatore attivato e con il gruppo scorrevole che si è spostato in risposta al medesimo;

- la figura 4 è una simile alla figura 1 dopo che l'attuatore è stato disattivato, ma prima dello spostamento del gruppo scorrevole in risposta allo stesso;

la figura 5 è una illustrazione schematica della valvola scorrevole in un impianto di pompa di calore, nel quale la pompa di calore svolge una funzione di raffreddamento; e

- la figura 6 è una vista simile alla figura 5 nella quale l'impianto di pompa di calore sta svolgendo una funzione di riscaldamento.

La valvola scorrevole a quattro vie scelta per illustrare la presente invenzione, e illustrata nelle figure 1-4, comprende un corpo di valvola allungato 10 provvisto di una parte di diametro Il relativamente grande e di una parte di diametro 12 più ristretta ad una estremità del corpo. All'altra sua estremità, il corpo 10 porta un cappuccio 13 con accoppiamento a tenuta di fluido rispetto al corpo.

Il corpo 10 è provvisto di un foro nella sua parete laterale il quale alloggia un breve tubo 15 che serve a guisa di apertura di ingresso alla valvola. In posizione diametralmente opposta al tubo 15, il corpo 10 è provvisto di tre fori allineati in senso assiale, dei quali quello centrale alloggia un breve tubo 16, che serve da apertura di uscita dalla valvola, e le cui estremità di questo alloggiano brevi tubi 17 e 18, i quali servono da aperture operative. Ciascuno dei tubi 15-18 è fissato al corpo della valvola in modo da realizzare una tenuta di fluido, ad esempio mediante saldatura per brasatura.

All'interno del corpo 10 della valvola si trova una piastra di flusso 21 provvista di tre fori 22, 23 e 24 allineati rispettivamente con i tre tubi 16-18, Una superficie della piastra di flusso è stabilmente fissata alle estremità interne di questi tubi. La superficie 25 opposta alla pia stra 21 è molto piana e priva di sporgenze, al fine di cooperare con l'elemento scorrevole, della valvola scorrevole. All'interno del corpo 10 della valvola si trova un gruppo scorrevole 28 il quale si può spostare longitudinalmente rispetto al corpo della valvola tra due posizioni estreme, illustrate rispettivamente nelle figure 1 e 3, più vicine a una estremità del corpo della valvola oppure all'altra. Il gruppo scorrevole 28 comprende un corpo scorrevole 29 provvisto di un foro assiale 30, a una estremità, e un foro assiale 31, avente una configurazione a gradini, sulla sua estremità opposta. Una sede di alloggaiemento 32 fissata all'interno del foro 30 fissa in posizione una guarnizione 33 a labbro flessibile rispetto al corpo 29 scorrevole. La guarnizione a labbro 33 si impegna con possibilità di scorrimento sulla superficie interna della parte 12 del corpo della valvola e determina un pistone di diametro relativamente ridotto il quale può spostarsi all'interno della parte 12 del corpo della valvola. Una sede di alloggiamento 34 (vedere anche la figura 1A), fissata all'interno del foro 31, assicura in posizione una guarnizione 35 a labbro flessibile al corpo scorrevole 29. La guarnizione a labbro 35 si impegna con possibilità di scorrimento sulla superficie interna della parte 11 del corpo della valvola e determina un pistone di diametro relativamente grande il quale si può spostare all'interno della parte 11 del corpo della valvola. E' stato riscontrato che assegnando al pistone 35 una superficie doppia ri.-spetto a quella del pistone 33, si assolve in modo straordinario lo scopo di questa invenzione, anche se potrebbero funzionare altri rapporti dimensionali diversi.

I pistoni 33 e 35 dividono l'interno del corpo valvola 10 in tre camere. Una prima camera 38 (figure 1 e 2) è ubicata all'interno della parte 12 di diametro più ridotto del corpo della valvola tra il pistone 33 e la parete di estremità della parte 12. Una seconda camera 39 è ubicata tra il pistone 35 e il cappuccio 13 (vedere figure 3 e 4). Un'altra camera 40 tra i due pistoni circonda il corpo scorrevole 29 e si trova in costante comunicazione con l'apertura di ingresso 15, quindi viene costantemente riempita con fluido ad alta pressione.

L'elemento scorrevole 29 è provvisto, tra le sue estremità, di- un foro trasversale 41. Un menibro scorrevole 42 è provvisto di una borchia 43 che può scorrere all'interno del foro 41 in una direzione trasversale, di preferenza perpendicolare alla direzione assiale di movimento del corpo scorrevole 29 all'interno del corpo 10 della valvola. Una guarnizione 44 realizza un collegamento a tenuta di fluido tra la borchia 43 e la parete del foro 41.

La superficie dell'elemento scorrevole 42 opposta alla borchia 43 può scorrere sulla superficie 25 della piastra di flusso 21. L'elemento scorrevole è provvisto di una cavità 45 avente una lunghezza sufficiente per oltrepassare in qualunque momento due dei fori 22-24 nella piastra di flusso 21. In questo modo, le aperture 16 e 18 possono comunicare per mezzo della cavità 45 (figure 1 e 2), o in via alternativa le aperture 17 e 16 possono comunicare attraverso la cavità 45 (figure 3 e 4). Un foro passante 46 nella borchia 43 realizza una comunicazione costante tra la cavità 45 e il foro 41.

Una via di passaggio interno 49 all'interno del corpo scorrevole 29 fornisce una costante comunicazione tra i fori 41 e 30, e un'altra via di passaggio interno 50 fornisce una comunicazione costante tra il foro 30 e la camera 38. Di conseguenza, la camera 38 si trova in costante comunicazione con l'apertura di uscita 16, attraverso la via di passaggio 50, il foro 30, la via di passaggio 49, il foro 41, il foro 46 e la cavità 45. Di conseguenza, la pressione del fluido nella camera 38 si trova sempre in corrispondenza della pressione di uscita relativamente bassa.

La pressione del fluido all'interno della camera 39 (figure 3 e 4), e di conseguenza la posizione del gruppo scorrevole 28 all'interno del corpo 10, viene comandata per mezzo di una valvola pilota a tre vie. All'interno del foro 31, l'elemento scorrevole 29 è provvisto di una sede 52 della valvola pilota (vedere figura la) distanziata e opposta a un'altra sede 53 della valvola pilota che è provvista dell'alloggiamento 34. Una via di passaggio interna 54 all'interno dell'elemento scorrevole 29 realizza la comunicazione tra un orifizio circondato dalla sede 52 della valvola e la camera 40, e di conseguenza il fluido ad alta pressione è sempre disponibile presso l'orifizio all'interno della sede 52 della valvola. Un'altra via di passaggio interna 55 nell'elemento scorrevole 29, insieme a una via di passaggio interna 55 nell'elemento scorrevole 29, insieme a una via di passaggio interno 56 nell'alloggiamento 34, realizza una comunicazione tra un orifizio circondato dalla sede 53 della valvola e il foro 41, e in conseguenza a ciò il fluido a bassa pressione è sempre disponibile dell'orifizio all'interno della sede 53 della valvola.

Un elemento 59 della valvola pilota, in materiale elastico, è ubicato tra le due sedi 52 e 53 della valvola, e può venire messo alternativamente in rapporto con una sede oppure con l’altra (si confrontino le figure 1 e 2). L'elemento 59 della valvola è sostenuto per mezzo di un supporto 60 provvisto di perni 61 che possono scorrere assialmente all'interno di fori allungati entro l'alloggiamento 34. I fori hanno una larghezza sufficiente per alloggiare i perni 61 e anche per fornire una costante comunicazione tra la camera 39 e la zona del foro 31 compresa fra le sedi 52 e 53 della valvola. I perni 61 servono per trasmettere il movimento dell'attuatore della valvola pilota all'elemento 59 della valvola.

La valvola pilota viene azionata per mezzo di un attuatore a solenoide 64 praticamente tradizionale, montato sul cappuccio 13. L'attuatore comprende un tubo 65 (si veda anche la figura 1A) il quale si sviluppa nella direzione assiale del corpo 10 della valvola scorrevole. Una bobina a solenoide 66, avvolta su di rocchetto 67, circonda il tubo 65 e il solenoide è circondato da una forcella 68 in materiale magnetico, e il gruppo è racchiuso entro un involucro in adatto materiale plastico 69, Un adatto collegamento di fili 70 è realizzato al fine di attivare la bobina 66 con energia elettrica, quando voluto.

Un'armature fissa, o un nucleo 73 in materiale magnetico è fissato all'interno della estremità distale del tubo 65. Il tubo 65 contiene inoltre un'armatura mobile 74, in materiale magnetico, la quale può scorrere avanti e indietro rispetto al nucleo 73. L'estremità dell'apertura mobile 74 opposta al nucleo 73, si può impegnare nelle estremità dei perni 61 che passano attraverso l'alloggiamento 34 (figure 1 e 1A). Una molla di compressione 75 relativamente rigida, alloggiata all'interno della cavità dell'armatura 74, alloggia su di un'estremità contro il nucleo 73 e spinge costantemente l'armatura in modo da allontanarla dal nucleo. Di conseguenza, quando l'armatura 74 si impegna nei perni 61, la molla 75 spinge l'elemento 59 della valvola pilota verso la sede 52. Un'altra molla di compressione 74, che non ha la stessa rigidezza della molla 75, spinge costantemente l'elemento 59 della valvola in direzione opposta, ossia verso la sede 53 della valvola.

Quando la bobiba 66 viene disattivata, la potenza della molla 75 supera quella della molla 76 e per mezzo dell'armatura 74 e dei perni 61 spinge l'elemento 59 della valvola pilota contro la sede 52 della valvola, in modo tale da chiudere l'orifizio attraverso il quale la via di passaggio 54 comunica con il foro 31. Di conseguenza, il fluido ad alta pressione non può fluire dalla camera 40 raggiungendo il foro 31. Tuttavia, nel medesimo tempo, l'elemento 59 della valvola esce dal contatto con la sede 53 della valvola, e il foro 31 si trova a basse pressione, dal momento che comunica attraverso le vie di passaggio 56 e 55, il foro 41, il foro 46, la cavità 45 e il foro 22, con l'apertura di uscita 16. Quando il foro 31 si trova a bassa pressione, la camera 39, tra il pistone 35 e il cappuccio 13, si trova anch'essa a bassa pressione, dal momento che la camera 39 comunica con il foro 31, attraverso i fori i quali alloggiano scorrevolmente i perni 61. Il differenziale di pressione che ne risulta attraverso il pistone 35, ossia la elevata pressione nella camera 40 e la bassa pressione nella camera 39, producono una forza la quale fa spostare il gruppo scorrevole 28 fino alla posizione illustrata in figura 1, nella quale il gruppo scorrevole si trova nella sua posizione estrema in prossimità, o in contatto con l'estremità del corpo 10 della valvola determinata dal cappuccio 13. Mentre la pressione differenziale attraverso il pistone 33, ossia l'elevata pressione nella camera 40 e la bassa pressione nella camera 38, dà luogo a una forza nella opposta direzione, la quale spinge il gruppo scorrevole allontanandolo dal cappuccio 13, la superficie del pistone 33 è sufficientemente ridotta, in confronto con quella del pistone 35, per far sì che la forza sul pistone 33 non è sufficiente a superare la forza sul pistone 35.

In questa posizione del gruppo scorrevole 28 (figura 1), l'elemento scorrevole 42 fornisce una comunicazione tra l'apertura di uscita 16 e l'apertura di uscita 16 e l'apertura operativa 18, di guisa che quest'ultima si trova a bassa pressione. D'altra parte, l'apertura operativa 17 comunica con la camera 40, e quindi riceve fluido ad alta pressione dall'apertura di ingresso 15.

Quando la bobina 66 è attivata (figura 2), l'armatura mobile 74 viene spinta contro il nucleo 73, contro la forza della molla 75. Questo movimento permette alla molla 76 di spingere l'elemento 59 della valvola pilota allontanandolo dalla sede 52 della valvola e portandolo in contatto con l'alloggiamento 53 della valvola. Di conseguenza, il fluido ad alta pressione è in grado di fluire dall'apertura di ingresso 15, attraverso la camera 40 e la via di passaggio 54, entro il foro 31. Nello stesso tempo, viene interrotta la comunicazione tra il foro 31 e la via di passaggio 56, di guisa che il foro 31 non comunica ulteriormente con l'apertura di uscita 16. Di conseguenza il fluido ad alta pressione riempie il foro 31 e scorre attraverso i fori che ricevono i perni 61 entro la camera 39.

Quando la camera 39 si è riempita con il fluido ad alta pressione (figura 3}, le pressioni su entrambi i lati del pistone 35 diventano uguali e quindi scompare la forza che in precedenza spingeva il gruppo scorrevole 28 verso il cappuccio 13. Il differenziale di pressione attraverso il pistone 33 rimane tuttavia, e la forza risultante spinge il gruppo scorrevole 28 verso l'estremità inferiore del corpo 10 della valvola, fino a che il gruppo scorrevole raggiunge la sua altra posizione illustrata in figura 3. Durante questo movimento, il fluido all'interno della camera 38 viene espulso attraverso la via di passaggio 50, il foro 30, la via di passaggio 49, il foro 41, il foro 46, la cavità 45, e il foro 22 verso l'estremità di uscita 16. A seguito dello spostamento del gruppo scorrevole 28 dalla sua posizione estrema della figura 1 alla sua posizione estrema della figura 3, la condizione delle aperture operative 17 e 18 viene invertita. Ad esso l'apertura operativa 17 viene collegata all'apertura di uscita 16 per mezzo della cavità 45 nell'elemento scorrevole 42, e l'apertura operativa 18 viene collegata all'apertura di ingresso 15 attraverso la camera 40.

Al fine di invertire nuovamente la valvola scorrevole, viene disattivata la bobina 66 del soleloide (figura 4). Questo fatto libera la molla 75 che può spostare l'armatura 74 portandola in contatto con i perni 61, dopo di che un ulteriore movimento fa spostare l'elemento 59 della valvola pilota entro la porta della molla 76, in modo da allontanarlo dalla sede 53 della valvola e di portarlo in contatto con la sede 52 della valvola. Di conseguenza, il fluido ad alta pressione nella camera 39 e nel foro 31 fluisce verso l'apertur di uscita 16. Con la pressione nella camera 39 scaricata, si ristabilisce un differenziale di pressione attraverso il pistone 35, il quale serve per fare ritornare il gruppo scorrevole 28 nella sua posizione di figura 1.

Numerosi vantaggi possono ora essere riconosciuti nella valvola scorrevole della presente invenzione. Si noterà che non vi sono tubazioni esterne di collegamento corpo della valvola scorrevole, al fine di collegare la valvola pilota 59, 64 e il corpo scorrevole della valvola. Viceversa, tutte le comunicazioni necessarie tra la valvola pilota e il corpo scorrevole della valvola hanno luogo attraverso fori e vie di passaggio all'interno del gruppo scorrevole 28, in particolar modo attraverso i fori 30, 31, e 41, e attraverso le vie di passaggio 46, 49, 50, 54, 55, e Inoltre, anche se l'armatura 74 dell1attuatore 64 della valvola pilota si sposta con una corsa molto breve all'atto dell'attivazione della bobina 66 (si confrontino le figure 1 e 2), il gruppo scorrevole 28 risponde spostandosi per una corsa relativamente lunga (confrontare le figure 1 e 3). Questo risultato viene ottenuto facendo spostare l'armatura 74 in una direzione, ad esempio verso destra in figura 1, in modo tale da permettere che il fluido ad alta pressione che riempie la camera 39 faccia spostare il gruppo scorrevole 28 nella direzione opposta, ossia verso sinistra in figura 1. In altre parole, la corsa del gruppo scorrevole 28 non è assolutamente limitata dalla corsa dell'armatura 74. Ciò è vantaggioso dal momento che quanto più è breve la corsa dell'armatura mobile, tanto più bassa è la potenza necessaria per fare funzionare l'attuatore 64.

Un altro vantaggio della breve corsa dell'armatura 74, in risposta all'attivazione della bobina 66, comprende il fatto che la molla 75 deve essere relativamente rigida in modo da produrre la corsa relativamente lunga dell'armatura 74 (figura 4) quando la bobina 66 viene disattivata, e il gruppo scorrevole 28 deve allora venire spostato dalla sua posizione estrema verso sinistra, illustrata in figura 1. Il movimento verso destra del gruppo scorrevole viene prodotto dalla pressione del fluido che agisce contro la forza della molla 75, la quale viene compressa quando ha luogo questo movimento. Di conseguenza, la lunghezza della corsa verso destra dell'armatura 74, la quale deve venire prodotta mediante attivazione della bobina 66, viene grandemente ridotta. Dal momento che l'armatura 74 è estremamente vicina al nucleo 72 (figura 1) al momento in cui la bobina 66 viene attivata, è necessario un solenoide relativamente ridotto, e una potenza limitata per supera la forza della molla 75 atta spingere l'armatura 74 in contatto con il nucleo (figura 2) .

Un ulteriore vantaggio offerto dalla valvola di questa invenzione comprende la riduzione di pressione che agisce in modo da spingere l'elemento scorrevole 42 contro la piastra di flusso 21. Se l'elemento scorrevole 42 fosse prodotto in un solo pezzo con l'elemento scorrevole 29, come avviene normalmente, il differenziale di pressione attraverso il corpo scorrevole, prodotto dal fluido ad alta pressione nella camera 40 e dal fluido a bassa pressione nella cavità 45, spingerebbe l'elemento scorrevole 42 contro la piastra di flusso 21 con una forza relativamente grande.

Tuttavia, secondo la presente invenzione, la borchia 43 che sporge dall'elemento scorrevole 42 coopera con il foro 41 in modo da realizzare un collegamento non rigido tra l'elemento scorrevole e il corpo scorrevole 29, di guisa che l'elemento scorrevole 42 ha una certa liberà di movimento in una direzione di andata e ritorno rispetto alla piastra di flusso 21. Il foro 46 nella borchia 43 porta la bassa pressione dall'apertura di scarico 16 alla regione del foro 41 al di sopra della borchia 43, in modo tale da ridurre la forza con la quale l'elemento scorrevole 42 spinge contro la piastra di flusso 21. Se la superficie della borchia 43, esposta all'interno del foro 41, viene porta in stretta prossimità della superficie della cavità 45, esposta alla bassa pressione nell'apertura di scarico 16, la forza con la quale l'elemento scorrevole 42 preme contro la piastra di flusso viene notevolmente ridotta, in modo tale da ridurre la forza di attrito e l'usura tra l'elemento scorrevole e la piastra di flusso. Naturalmente, la superficie della borchia 43 non dovrebbe venire allargata in modo da essere uguale alla superficie della cavità 45, poiché altrimenti non vi sarebbe una forza netta che spinga queste due parti insieme, e ne risulterebbe una perdita di fluido tra di queste.

Un tipo di installazione nella quale l'invenzione trova la sua utilità è quella a guisa di una valvola di immissione in un impianto di pompa di calore, illustrata schematicamente nelle figure 5 e 6, nelle quali un adatto refrigerante è il fluido fatto circolare attraverso l'impianto. La figura 5 mostra la pompa di calore che serve per dare uno spazio interno. L'uscita ad alta pressione del compressore 80 viene collegata per mezzo di un condotto 81 alla apertura di ingresso 15 del corpo scorrevole 10 della valvola.

Dal momento che il gruppo scorrevole 28 si trova nella sua posizione estrema verso inistra , come si vede nelle figure 3 e 5, il gas refrigerante ad alta pressione che si trova nella camera 40 fluisce attraverso l'apertura operativa 18 e un condotto 82 fino alla bobina esterna 83 dell'impianto della pompa di calore, dove essa si condensa. Dalla bobina 83, il fluido fluisce attraverso un restringimento 84 fino alla bobina interna 85 dell'impianto a pompa di calore, dove esso evapora e produce un effetto di raffreddamento. Il gas refrigerante allora fluisce attraverso il condotto 86 fino all'apertura operativa 17, e attraverso la cavità 45 dell'apertura di uscita 16 fino all'ingresso a bassa pressione al compressore 80 .

A seguito di un cambio di stagioni, la valvola viene azionata in modo da posizionare il gruppo scorrevole 28 nella sua posizione estrema verso destra, come si vede nelle figure 1 e 6, per cui l'impianto di pompa di calore serve per riscaldare lo spazio interno. In questa condizione della valvola scorrevole, il gas ad alta pressione nella camera 40 fluisce attraverso l'apertura operativa 17 e il condotto 86 fino alla bobina interna 85, dove esso si condensa ed emette calore. Il fluido allora fluisce attraverso il restringimento 84 fino alla bobina esterna 83, dove esso evapora. Dalla bobina 83, il fluido fluisce attraverso il condotto 82, l'apertura oeprativa 18, la cavità 45, e l’apertura di uscita 16, ritornando all'ingresso del compressore 80.

L'invenzione è stata illustrata e descritta soltanto in una forma preferita, per mezzo di un esempio, e possono essere effettuate molte varianti nella invenzione, le quali possono ancora venire comprese nell'ambito del suo concetto. Si comprende quindi che l'invenzione non è limitata a una specifica forma od esecuzione, ad eccezione di quelle limitazioni che sono incluse nelle rivendicazioni allegate.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1. - Una valvola scorrevole a quattro vie che comprende : (a) un corpo valvola allungato provvisto di una apertura di ingresso, di una apertura di uscita, e di due aperture operative, (b) un gruppo scorrevole interno del corpo il quale si può spostare longitudinalmente rispetto ad esso tra due posizioni estreme, una posizione estrema che è più vicina a una estremità del corpo della valvola, un'altra posizione estrema la quale è più vicina all'altra estremità del corpo della valvola, mentre il gruppo scorrevole comprende : I. Un elemento scorrevole per collegare alternativamente l'apertura di uscita con una o con l'altra delle aperture operative, in relazione a quella che è la posizione estrema assunta dal gruppo scorrevole , II. Un primo pistone il quale si impegna con possibilità di scorrimento nel corpo della valvola e determina una prima camera tra esso stesso e un'estremità del corpo, e III. Un secondo pistone il quale si impegna con possibilità di scorrimento nel corpo della valvola e determina una seconda camera tra esso stesso e l'altra estremità del corpo, (c) vie di passaggio all'interno del gruppo scorrevole per realizzare una comunicazione fra la prima camera e l'apertura di uscita, e (d) mezzi all'interno del corpo valvola per fornire selettivamente e alternativamente una comunicazione tra la seconda camera e l'apertura di ingresso, oppure tra la seconda camera e l'apertura di uscita, in modo da far sì che l'elemento scorrevole si sposti verso una delle sue posizioni estreme oppure verso l'altra. 2. - Una valvola scorrevole a quattro vie come definita nella rivendicazione 1, nella quale il mezzo per fornire selettivamente una comunicazione è una valvola pilota. 3. - Una valvole scorrevole a quattro vie come definita nella rivendicazione 1, nella quale il primo pistone ha un diametro più ridotto rispetto al secondo pistone, e la parte del corpo della valvola all'interno della quale scorre il primo pistone ha un diametro inferiore rispetto alla parte del corpo della valvola all'interno della quale scorre il secondo pistone. 4. - Una valvola scorrevole a quattro vie come definita nella rivendicazione 3, nella quale la superficie del primo pistone esposta.nella prima camera è pari all'incirca a una metà della superficie del secondo pistone disposta nella seconda camera. 5. - Una valvola scorrevole a quattro vie come definito nella rivendicazione 3, nella quale il sistema delle vie di passaggio fornisce una comunicazione costante fra la prima camera e la valvola di uscita. 6. - Una valvola scorrevole a quattro vie come definita nella rivendicazione 5, nella quale la zona all'interno del corpo della valvola fra i due pistoni si trova in costante comunicazione con l'apertura di ingresso, di guisa che quando la valvola pilota provoca la comunicazione tra la seconda camera e l'apertura di uscita, il gruppo scorrevole viene spostato dalla pressione del fluido all'interno del corpo della valvola nella direzione del secondo pistone. 7. - Una valvola scorrevole a quattro vie come definita nella rivendicazione 2, nella quale la valvola pilota viene portata dal gruppo scorrevole. 8. - Una valvola scorrevole a quattro vie come definito nella rivendicazione 7, che comprende un sistema di vie di passaggio all'interno del gruppo scorrevole per fornire una comunicazione tra la valvola pilota e l'apertura di ingresso e tra la valvola pilota e l'apertura di uscita. 9. - Una valvola scorrevole a quattro vie come definita nella rivendicazione 2, che comprende un attuatore a solenoide, montato sul corpo della valvola, per comandare la condizione della valvola pilota, il quale attuatore comprende una bobina elettrica, un'armatura che si può spostare in risposta alla attivazione e alla disattivazione della bobina, e dei mezzi che si sviluppano entro il corpo della valvola per trasmettere il movimento dell'armatura alla valvola pilota. 10. - Una valvola scorrevole a quattro v come definito nella rivendicazione 9, nella qua la valvola pilota comprende un orifizio ad alta pressione attraverso il quale la seconda camera comunica con l'apertura di ingresso, un orifizio a bassa pressione attraverso il quale la seconda camera comunica con l'apertura di uscita, e un membro della valvola che si può spostare in risposta al movimento dell'armatura tra una posizione nella quale essa chiude l'orifizio ad alta pressione ed apre l'orifizio a bassa-pressione, e una posizione nella quale apre l'orifizio ad alta pressione e chiude l'orifizio a bassa pressione. 11. - Una valvola scorrevole a quattro vie come definita nella rivendicazione 10, nella quale l'armatura è in grado di spostarsi indue opposte direzioni parallelamente alla direzione longitudinale del corpo della valvola, mentre il movimento dell'armatura in una direzione fa sì che l'elemento della valvola apra l'orifizio ad alta pressione, per cui la seconda camera si riempie con il fluido ad alta pressione proveniente dalla apertura di ingresso, per cui in risposta a ciò l'elemento scorrevole si sposta in una direzione opposta rispetto alla direzione nella quale si è spostata l'armatura. 12. - Una valvola scorrevole a quattro vie come definita nella rivendicazione 11, nella quale l'armatura si sposta in detta singola direzione in risposta all'attivazione della bobina del solenoide. 13. - Una valvola scorrevole a quattro vie come definita nella rivendicazione 11, nella quale il movimento dell'armatura nell'altra direzione fa sì che l'elemento della valvola apra l'orifizio a bassa pressione in modo tale per cui la seconda camera viene depressurizzata e di conseguenza l'elemento scorrevole si sposta in una direzione opposta all'altra direzione di movimento dell' armatura . 14. - Una valvola scorrevole a quattro vie come definita nella rivendicazione 13, che comprende una molla per spostare l'armatura in detta altra direzione. 15. - Una valvola scorrevole a quattro vie che comprende : un corpo valvola allungato provvisto di una apertura di ingresso, il corpo della valvola che è provvisto di una piastra di flusso sulla quale si trovano un'apertura di uscita e due aperture operative, un gruppo scorrevole all'interno del corpo con possibilità di spostamento nel senso longitunale di questo tra due posizioni estreme, un gruppo scorrevole con possibilità di spostamento all'interno del gruppo scorrevole, mentre l'elemento scorrevole provvisto di una superficie scorrevole che si maniera scorrevole sulla piastra di flusso, una cavità nell'elemento scorrevole la quale si sviluppa fino alla superficie di scorrimento, la quale cavità fornisce una comunicazione tra l'apertura di uscita e una delle aperture operative quando il gruppo scorrevole si trova in una delle sue posizioni estreme, e la cavità fornisce una comunicazione tra l'apertura di uscita e l'altra delle aperture operative, quando il gruppo scorrevole si trova nella sua altra posizione estrema , l'elemento scorrevole ha una superficie opposta alla superficie di scorrimento ed esterna alla cavità, e esistono mezzi per provvedere una comunicazione tra la superficie opposta e l’apertura di uscita. 16. - Una valvola scorrevole a quattro vie come definita nella rivendicazione 15, nella quale l'elemento scorrevole si può spostare rispetto al gruppo scorrevole in una direzione di avvinamento e di allontanamento rispetto alla piastra di flusso, 17. - Una valvola scorrevole a quattro vie come definita nella rivendicazione 15, che comprende un percorso di guisa effettuato dal gruppo scorrevole, e un trascinatore che si può spostare all'interno della guida in una direzione di avvicinamento e di allontamento rispetto alla piastra di flusso. 18. - Una valvola scorrevole a quattro vie come definita nella rivendicazione 17, nella quale il tratto di guida è un foro nel gruppo scorrevole e il trascinatore è una borchia che sporge dall'elemento scorrevole. 19. - Una valvola scorrevole a quattro vie come definita nella rivendicazione 15, nella quale il mezzo che fornisce la comunicazione è una via di passaggio che si sviluppa tra detta superficie opposta e la cavità.