JP2022525499A - 切換弁及びそれを含む冷却システム - Google Patents

Abstract

【課題】【解決手段】切換弁であって、収容チャンバと、収容チャンバに連通される、入口及び複数の出口と、を備える弁座機構（１０）と、弁座機構（１０）に接続される駆動機構（２０）と、収容チャンバ内に位置し、１つ又は複数の出口を回避する複数の回避位置を有するように、駆動機構（２０）によって弁座機構（１０）の軸方向に沿って移動させられるスライダ（３０）と、を含む。この切換弁のスライダの移動する空間が周方向に回転するスライダの移動範囲よりも広くなることにより、切換弁を配置可能な範囲が広くなり、切換弁への設置が有利になる。【選択図】図１

Description

本発明は、絞り弁の技術分野に関し、具体的には、切換弁及びそれを含む冷却システムに関する。

人々の生活水準の向上や冷却システム技術の発展に伴い、人々の冷却システムの機能に対する要求はますます高まっている。冷却システムの主要部品の１つである切換弁は、冷却システムの機能を拡張する方面で非常に重要な役割を有する。

従来の切換弁は、入口と出口がいずれも切換弁の底面に設置され、スライダを回転させることにより出口の切換が実現される。このような切換弁は、冷却システムにおける切換弁の体積や構造の制限により、要求を満たすことができない。

本発明は、従来の技術における切換弁が要求を満たすことができないという課題を解決するために、切換弁及びそれを含む冷却システムを提供することを主な目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の一態様によれば、収容チャンバと、いずれも収容チャンバに連通される、入口及び複数の出口が設置される弁座機構と、弁座機構に接続される駆動機構と、収容チャンバ内に位置し、１つ又は複数の出口を回避する複数の回避位置を有するように、駆動機構によって弁座機構の軸方向に沿って移動させられるスライダと、を含む切換弁が提供される。

更に、弁座機構は、底壁及び取付口を有する側壁を有する樽状構造である弁座と、取付口に取り付けられ、複数の出口がいずれも設置される弁芯とを含む。

更に、駆動機構は、スライダに弾性力を付与するように、スライダと弁座の底壁との間に位置する第１の弾性部材と、スライダの第１の弾性部材から離れた側に当接される駆動ロッドとを含む。

更に、駆動機構は、駆動ロッドに固定されて接続される回転子と、弁座の開口部に固定され、適合する雌ねじが設置された駆動ロッドがその中に穿設されているナットとを更に含む。

更に、駆動機構は、弁座の開口に取り付けられ、ナット、駆動ロッド、及び回転子がいずれもその中に位置する取付空間を有するケースを更に含む。

更に、駆動機構は、ケースの弁座から離れた一端に取り付けられ、駆動ロッドに適合する制限孔を有し、駆動ロッドが少なくとも部分的に制限孔内に穿設され、駆動ロッドの軸線が制限孔の軸線と重なる止めブロックを更に含む。

更に、制限孔の根元部は、制限孔及び外部空間に連通されるバランス孔を有する。

更に、止めブロックは、回転子と組み合わされる制限部を有する。

更に、弁座機構は、弁座の開口端に取り付けられかつケース内に位置する制限部材を更に含む。

更に、駆動機構は、スライダの側面に弾性的に当接される第２の弾性部材を更に含む。

更に、第２の弾性部材は、第１の端部がナットと弁座との間に固定され、第２の端部が自由端であり、側面がスライダの封止面とは逆の面に当接されるリードである。

更に、一列又は複数列に配列される複数の出口は、弁芯に間隔を空けて設置される。

更に、スライダと複数の出口との接触面は、平面又は段差面である。

本発明の別の態様によれば、冷却ユニットと、この冷却ユニットに連通される上記の切換弁とを含む冷却システムが提供される。

本発明の技術方案を適用すると、切換弁のスライダが弁座機構内で移動するときに、弁座機構の軸方向に沿って移動し、このように、スライダの移動する空間が周方向に回動するスライダの移動範囲よりも広くなることにより、切換弁の配置可能範囲が広くなり、更に切換弁への設置がより有利になる。例えば、冷蔵庫の多機能化の要求を満たすために、切換弁により多くの出口を設置することができる。本発明の技術方案は、従来の技術における切換弁が要求を満たすことができないという課題を効果的に解決する。

本出願の一部を構成する明細書の図面は、本発明に対する更なる理解を助けるためのものであり、本発明の例示的な実施例及びその説明は、本発明を説明するためのものであり、本発明を不当に限定するものではない。

本発明による切換弁の実施例の概略断面図を示す。 図１の切換弁の概略側面図を示す。 図１の切換弁の概略平面図を示す。 図１の切換弁の弁芯の概略構造図を示す。 図１の切換弁の弁芯の概略構造図を示す。 図１の切換弁の弁芯の概略構造図を示す。 図１の切換弁のスライダの概略構造図を示す。 図１の切換弁のスライダの概略構造図を示す。 図１の切換弁のスライダの概略構造図を示す。 異なる場合における出口の開放状態の概略図である。 異なる場合における出口の開放状態の概略図である。 異なる場合における出口の開放状態の概略図である。 異なる場合における出口の開放状態の概略図である。

ここで、上記図面は以下の符号を含む。
１０、弁座機構；１１、弁座；１２、弁芯；２０、駆動機構；２１、第１の弾性部材；２２、駆動ロッド；２３、回転子；２４、ナット；２５、ケース；２６、止めブロック；２７、制限部材；２８、第２の弾性部材；３０、スライダ

本出願における実施例及び実施例における特徴は、矛盾しない場合、互いに組み合わせることができることに留意されたい。以下、図面とともに実施例を参照しながら、本出願を詳細に説明する。

図１から図１３に示すように、本実施例の切換弁は、弁座機構１０と、駆動機構２０と、スライダ３０とを含む。弁座機構１０には、収容チャンバ、並びにいずれも収容チャンバに連通される入口及び複数の出口が設置される。駆動機構２０は、弁座機構１０に接続される。スライダ３０は、収容チャンバ内に位置し、１つ又は複数の出口を回避する複数の回避位置を有するように、駆動機構２０によって弁座機構１０の軸方向に沿って移動され、即ち、この回避位置とは、複数の出口のうち一部の出口だけを回避する位置であってもよいし、全ての出口を回避する位置であってもよい。

本実施例の技術方案を適用すると、切換弁のスライダ３０が弁座機構１０内で移動するときに、弁座機構１０の軸方向に沿って移動し、このように、スライダ３０の移動する空間が周方向に回動するスライダ３０の移動範囲よりも広くなることにより、切換弁の配置可能範囲が広くなり、更に切換弁への設置がより有利になる。例えば、冷蔵庫の多機能化の要求を満たすために、切換弁により多くの出口を設置することができる。本実施例の技術方案は、従来の技術における切換弁が要求を満たすことができないという課題を効果的に解決する。

なお、本実施例の出口は複数個であり、スライダ３０は、１つの出口を回避してもよいし、２つ、３つ、或いは４つの出口を回避してもよい等、上記の構造は切換弁の使用範囲を拡大する。スライダ３０が初期位置にあるとき、複数の出口を全て閉じてもよいし、１つ又は複数の出口を閉じてもよい。例えば、図１０におけるスライダが初期状態にあるとき、出口を全て閉じてもよく、図１１におけるスライダが初期状態にあるとき、スライダ３０は１つの出口を回避し、図１２及び図１３におけるスライダが初期状態にあるとき、スライダ３０は２つの出口を回避する。

図１から図６に示すように、本実施例の技術方案において、弁座機構１０は、底壁及び取付口を有する側壁を有する樽状構造である弁座１１と、取付口に取り付けられ、複数の出口がいずれも設置される弁芯１２とを含む。上記の構造の設置によって、切換弁の出口を多数設置できるようになり、かつ複数の出口の配置方式は、様々な形式であってもよく、これにより冷蔵庫の使用時の多機能化を満たすことができる。例えば、図１０から図１３に示すように、弁芯の出口位置、スライダ３０の構造を設計することにより、切換弁の出口の切換を制御することができる。図１０から図１３は、１つの入口及び４つの出口の実施例であり、入口はＰ、出口はそれぞれＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄであり、上記図面における横軸はパルス値、単位はＰＤＳであり、ケース２５の外部には電磁誘導コイルが設置されている。弁芯１２と弁座１１とは一体構造であってもよいし、別体構造であってもよい。

図１に示すように、本実施例の技術方案において、駆動機構２０は、スライダ３０に弾性力を付与するように、スライダ３０と弁座１１の底壁との間に位置する第１の弾性部材２１と、スライダ３０の第１の弾性部材２１から離れた側に当接される駆動ロッド２２とを含む。第１の弾性部材２１と駆動ロッド２２とでスライダ３０に共に付与される力によって、スライダの移動が実現される。本実施例の技術方案において、第１の弾性部材２１はスプリングであり、説明の便宜上、図１の上下左右をスライダ３０及び弁座１１の上下左右とすると、スライダ３０の底面には、スプリングの第１の端部が位置する溝があり、弁座１１の底壁の上面には、スプリングの第２の端部が位置する溝が設置され、これによりスプリングがより安定する。駆動ロッド２２は、スライダ３０に当接されるだけであり、接続されてはいない。スライダ３０のシール面は平面であり、アーク面であってもよく、スライダ３０のシール面には、必要に応じて段差や溝等が設置されてもよく、弁芯１２の複数の出口は一列に配置されてもよく、複数列に配置されてもよく、これによりスライダ３０と弁芯１２の異なる設定によって、図１０から図１３の切換図が得られる。例えば、図４の弁芯と図８のスライダとの組み合わせによって、図１０の切換弁の切換図が得られる。具体的には、図１０から分かるように、スライダ３０が図１０の左側の第１の破線位置までスライドすると、出口Ａが開通され、このとき、スライダ３０が回避位置に位置する第１の状況となり、スライダ３０が中間破線位置まで移動すると、出口Ａ、出口Ｂ、及び出口Ｃが同時に開通され、このとき、スライダ３０が回避位置に位置する第２の状況となり、スライダ３０が図１０の右側の破線位置まで移動すると、出口Ａ、出口Ｂ、出口Ｃ、及び出口Ｄが、全部開通され、このとき、スライダ３０が回避位置に位置する第３の状況となるため、回避位置は複数個となる。

図１１は、図７のスライダと図６の弁芯とが組み合わされる切換図である。図１２は、図９のスライダと図４の弁芯とが組み合わされる切換図である。図１３は、逆方向の図９のスライダと図４の弁芯とが組み合わされる切換図である。

図１に示すように、本実施例の技術方案において、駆動機構２０は、駆動ロッド２２に固定接続される回転子２３と、弁座１１の開口に固定され、適合する雌ねじが設置された駆動ロッド２２がその中に穿設されているナット２４と、を更に含む。駆動ロッド２２には、雄ねじが設置されており、かつナット２４の雌ねじと組み合うことにより、駆動ロッド２２の回動を、駆動ロッド２２の切換弁の軸方向に沿って移動する並進に変換させることができる。

図１に示すように、本実施例の技術方案において、駆動機構２０は、弁座１１の開口に取り付けられ、ナット２４、駆動ロッド２２、及び回転子２３がいずれもその中に位置する取付空間を有するケース２５を更に含む。上記の構造は、コンパクトで、占有空間が小さい。ケース２５は、樽状構造であり、上端面と側壁とを有し、ケース２５の下部は開口しており、ケース２５の内径と弁座１１の外径とが適合し、弁座１１の上部径は、弁座１１の中部径よりも僅かに小さくなることにより、ケース２５と弁座１１との取り付けが容易になる。

図１に示すように、本実施例の技術方案において、駆動機構２０は、ケース２５の弁座１１から離れた一端に取り付けられ、駆動ロッド２２に適合する制限孔を有し、駆動ロッド２２が少なくとも部分的に制限孔内に穿設され、駆動ロッド２２の軸線が制限孔の軸線と重なる止めブロック２６を更に含む。制限孔の設置によって、駆動ロッド２２が移動時に位置ずれしにくくなる。

図１に示すように、本実施例の技術方案において、制限孔の根元部は、制限孔及び外部空間に連通されるバランス孔を有する。制限孔が止めブロック２６の中部にある下向きの延長部内に設置されることにより、駆動ロッド２２が上下に移動する際に、制限孔内の気圧が駆動ロッド２２を制限することはない。

図１に示すように、本実施例の技術方案において、止めブロック２６は、回転子２３と組み合わされる制限部を有する。回転子２３と止めブロック２６の制限部との組み合わせによって、回転子２３は、移動する位置が限界高さを超えないようになる。なお、弁座機構１０は、弁座１１の開口端に取り付けられ、かつケース２５内に位置する制限部材２７を更に含む。これにより、回転子２３が下方に移動しすぎて、限界距離を超えるのを防ぐことができる。

図１に示すように、本実施例の技術方案において、駆動機構２０は、スライダ３０の側面に弾性的に当接される第２の弾性部材２８を更に含む。上記の構造は、切換弁の振動によるスライダ３０の位置ずれや移動等を防止することができる。なお、弁座１１の入口と弁座１１の取付口を対向して設置し、第２弾性部材２８が入口の近くに位置することにより、入口から流体が入ってきたときに、出口に向かう力をスライダ３０に付与することができ、これにより切換弁のシール効果が有利になる。

図１に示すように、本実施例の技術方案において、第２の弾性部材２８は、第１の端部がナット２４と弁座１１との間に固定され、第２の端部が自由端であり、側面がスライダの封止面とは逆の面に当接されるリードである。上記の構造は取り付けが便利で、構造がコンパクトである。

図４から図６に示すように、本実施例の技術方案において、一列又は複数列に配列される複数の出口は、弁芯１２に間隔を空けて設置される。上記の構造によって、切換弁の切換が比較的柔軟になる。具体的には、複数の出口の配列方式は、必要に応じて設置することができる。

図７から図９に示すように、本実施例の技術方案において、スライダ３０と複数の出口との接触面は、平面又は段差面である。スライダ３０を設置した構造と弁芯１２との組み合わせによって、切換弁の切換の方式が比較的多くなり得る（具体的には、明細書の図１０から図１３を参照）。勿論、切換弁の切換方式は、図１０から図１３の切換方式に限定されない。

本出願では、冷却ユニットと、この冷却ユニットに連通される、本発明での記載に適合する切換弁とを含む冷却システムを提供することにより、この冷却システムが、例えば、冷却、冷蔵及び零度不凍の機能を有する冷蔵庫である場合には、様々な機能モードを選択可能であるようにする。

以上の説明は、本発明の好ましい実施例にすぎず、本発明を限定するためのものではなく、当業者にとって、本発明は様々な変更及び変化が可能である。本発明の主旨及び原則内でなされた任意の修正、同等の置換、改良等は、いずれも本発明の保護範囲内に包含されるべきである。

Claims (14)

1. 収容チャンバと、前記収容チャンバに連通される、入口及び複数の出口と、を備える弁座機構（１０）と、
   前記弁座機構（１０）に接続される駆動機構（２０）と、
   前記収容チャンバ内に位置し、１つ又は複数の前記出口を回避する複数の回避位置を有するように、前記駆動機構（２０）によって前記弁座機構（１０）の軸方向に沿って移動させられるスライダ（３０）と、
   を含む切換弁。
2. 前記弁座機構（１０）は、底壁及び取付口を有する側壁を有する樽状構造である弁座（１１）と、前記取付口に取り付けられ、前記複数の出口がいずれも設置される弁芯（１２）とを含む、請求項１に記載の切換弁。
3. 前記駆動機構（２０）は、前記スライダ（３０）に弾性力を付与するように、前記スライダ（３０）と前記弁座（１１）の底壁との間に位置する第１の弾性部材（２１）と、前記スライダ（３０）の前記第１の弾性部材（２１）から離れた側に当接される駆動ロッド（２２）とを含む、請求項２に記載の切換弁。
4. 前記駆動機構（２０）は、前記駆動ロッド（２２）に固定されて接続される回転子（２３）と、前記弁座（１１）の開口に固定され、適合した雌ねじが設置された前記駆動ロッド（２２）がその中に穿設されているナット（２４）とを更に含む、請求項３に記載の切換弁。
5. 前記駆動機構（２０）は、前記弁座（１１）の開口に取り付けられ、前記ナット（２４）、前記駆動ロッド（２２）、及び前記回転子（２３）がいずれもその中に位置する取付空間を有するケース（２５）を更に含む、請求項４に記載の切換弁。
6. 前記駆動機構（２０）は、前記ケース（２５）の前記弁座（１１）から離れた一端に取り付けられ、前記駆動ロッド（２２）に適合した制限孔を有し、前記駆動ロッド（２２）が少なくとも部分的に前記制限孔内に穿設され、前記駆動ロッド（２２）の軸線が前記制限孔の軸線と重なる止めブロック（２６）を更に含む、請求項５に記載の切換弁。
7. 前記制限孔の根元部は、前記制限孔及び外部空間に連通されるバランス孔を有する、請求項６に記載の切換弁。
8. 前記止めブロック（２６）は、前記回転子（２３）と組み合わされる制限部を有する、請求項６に記載の切換弁。
9. 前記弁座機構（１０）は、前記弁座（１１）の開口端に取り付けられかつ前記ケース（２５）内に位置する制限部材（２７）を更に含む、請求項６に記載の切換弁。
10. 前記駆動機構（２０）は、前記スライダ（３０）の側面に弾性的に当接される第２の弾性部材（２８）を更に含む、請求項４に記載の切換弁。
11. 前記第２の弾性部材（２８）は、第１の端部が前記ナット（２４）と前記弁座（１１）との間に固定され、第２の端部が自由端であり、側面が前記スライダの封止面とは逆の面に当接されるリードである、請求項１０に記載の切換弁。
12. 一列又は複数列に配列される前記複数の出口は、前記弁芯（１２）に間隔を空けて設置される、請求項２に記載の切換弁。
13. 前記スライダ（３０）と前記複数の出口との接触面は、平面又は段差面である、請求項１に記載の切換弁。
14. 冷却ユニットと、前記冷却ユニットに連通される、請求項１～１３のいずれか１項に記載の切換弁とを含む冷却システム。
    

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