KR20160124652A - Fluid switching valve, device and refrigerator including the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 유체 전환 밸브 및 유체 전환 밸브를 구비하는 기기 및 냉장고에 관한 것이다.The present invention relates to a device having a fluid switching valve and a fluid switching valve, and a refrigerator.
본 발명의 배경기술로서 특허문헌 1, 2가 알려져 있다.
특허문헌 1은, 1개의 유입구(A) 및 4개의 연통구(포트)(B-E)의 연통 상태를 5유형으로 전환 가능한 5방밸브를 개시하고 있다(0059, 0061, 도 17, 20, 22 등). 특허문헌 1에서는, 밸브체(80)가 요동함으로써 연통구(B-E)가 개폐된다(0099). 4개의 연통구(B-E) 중, 밸브체 슬라이딩 접촉면(81)으로부터 노출된 연통구가 유입구(A)와 연통하고, 다른 2개 이상의 연통구(B-E)가 연통 오목부(82)에 의해서 연통할 수 있다. 예를 들면, 도 17의 제 2 상태에서는, 밸브체 슬라이딩 접촉면(81)으로부터 노출된 연통구(B)가 유입구(A)와 연통하고, 연통구(D)와 연통구(E)가 연통 오목부(82)에 의해서 연통해 있다. 마찬가지로, 도 17의 제 3 상태에서는, 밸브체 슬라이딩 접촉면(81)으로부터 노출된 연통구(B)가 유입구(A)와 연통하고, 연통구(D)와 연통구(C)가 연통 오목부(82)에 의해서 연통해 있다.
특허문헌 2는, 각 입구 포트(15)를 회동축을 중심으로 한 제 1 원주(17) 상과 제 2 원주(18) 상에 배치해서, 유압 셔블의 파일럿압 패턴 전환 밸브를 소형화하는 발명을 개시하고 있다(요약). 입구 포트(15)와 입구측 개구(20)의 접속 관계나 출구 포트(28)와 출구측 개구(24)의 연통 관계를 전환 가능하다(0037, 0043, 0045, 도 6-12 등).
유체 전환 밸브는 다양한 기기에의 적용이 가능하다. 적용되는 기기에의 설계 자유도를 향상시키기 위해서는, 예를 들면 유체 전환 밸브가 개폐 가능한 포트수에 대한 비(比)로, 유체 전환 밸브가 실현 가능한 상태수가 큰 것이 요망된다. 또한, 적용하는 기기에 따라서, 각 포트나 유입구에 접속되는 부재의 배치나, 실현할 전환 상태로서 바람직한 것을 선택한 설계를 할 수 있는 유체 전환 밸브가 요망된다.The fluid switching valve can be applied to various devices. In order to improve the degree of freedom in designing an applied device, for example, it is desired that the fluid switch valve has a large number of states, which is a ratio to the number of ports that can be opened and closed. It is also desired to arrange a member connected to each port or an inlet port and a fluid switching valve capable of designing a preferred one as a switching state to be realized, depending on the equipment to which it is applied.
특허문헌 1은, 임의의 포트를 유입구(A)에 연통시킨 상태에서, 연통 오목부(82)에 의해 연통하는 연통구(B-E)의 패턴은 2유형 이하이다. 또한, 4포트로 5가지 상태를 실현 가능하게 하고 있지만, 포트수에 대한 상태수의 비에 대해 개선의 여지가 있다.
특허문헌 2는, 제 1 원주 상에 배치된 입구 포트와, 제 1 원주와는 다른 제 2 원주 상에 배치된 입구 포트를 잇는 구성이나, 오목부(25) 등을 이용해서 전환 패턴을 증가시키는 기술적 사상을 개시하고 있지 않다.
상기 사정을 감안해서 이루어진 본 발명은, 유체 공급부와, N개의 개구를 갖는 밸브 시트와, 밸브체 축을 중심으로 해서 당해 밸브 시트에 대해 상대적으로 회동 가능하며, 상기 밸브 시트에 대해서 밸브체 슬라이딩 접촉면이 접하는 밸브체를 구비하는 유체 전환 밸브로서, N은, 4 또는 4보다 큰 자연수이고, 상기 밸브체는, 2개의 상기 개구끼리를 개방 가능한 밸브체 홈과, 1개의 상기 개구를 상기 유체 공급부에 대해서 개방 가능한 유통 영역을 형성하는 밸브체 오목부를 갖고, 상기 상대적인 회동에 따라서, 상기 유체 공급부에 대한 상기 개구의 개폐, 및 상기 개구끼리의 개폐를 전환 가능하며, 상기 N개의 개구 중, 1 이상의 개구에 대하여 상기 유통 영역을 통해서 상기 유체 공급부에 대해 당해 개구를 개방하면서, 상기 밸브체 홈을 통한 상기 개구끼리의 개폐 상태를 3유형으로 전환 가능한 것을 특징으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances and has as its object the provision of a fluid supply device comprising a fluid supply portion, a valve seat having N openings, and a valve body sliding contact surface with respect to the valve seat, Wherein N is a natural number larger than 4 or 4, and the valve body has a valve body groove capable of opening the two openings, and a valve body groove having one opening corresponding to the fluid supply portion And a valve body recessed portion for forming an openable flow-regulating region, wherein, in accordance with the relative rotation, the opening and closing of the opening with respect to the fluid supply portion and opening / closing of the openings are switchable, Through the valve element groove, while opening the opening with respect to the fluid supply portion through the flow-regulating region, Of it is characterized in that for changing over between opened and closed states of three types.
도 1은 제 1 실시형태의 유체 전환 밸브의 외관을 나타내는 사시도.
도 2는 도 1의 F-F 단면도.
도 3은 스테이터 케이스와 밸브 케이스를 가상적으로 떼어내서 투시한 제 1 실시형태의 유체 전환 밸브의 사시도.
도 4의 (a)는 도 1의 화살표(M) 방향 상면도, 도 4의 (b)는 도 4 (a)의 K-K 단면도.
도 5는 제 1 실시형태의 로터 피니언 기어와 아이들러 기어와 밸브체의 구성을 나타내는 사시도.
도 6은 제 1 실시형태의 개구 및 밸브체 슬라이딩 접촉면의 정면도.
도 7은 제 1 실시형태의 개구수가 4개인 유체 전환 밸브의 전환 상태를 나타내는 도면.
도 8은 제 1 실시형태의 개구수가 5개 내지 6개인 유체 전환 밸브의 전환 상태를 나타내는 도면.
도 9는 제 2 실시형태의 유체 전환 밸브의 개구의 배치와 밸브체 슬라이딩 접촉면의 형상을 나타내는 설명도.
도 10은 제 2 실시형태의 유체 전환 밸브의 밸브체의 회동과 개구의 개폐 상태를 나타내는 설명도.
도 11은 제 3 실시형태의 유체 전환 밸브의 개구의 배치와 밸브체 슬라이딩 접촉면의 형상을 나타내는 설명도.
도 12는 제 3 실시형태의 유체 전환 밸브의 밸브체의 회동과 개구의 개폐 상태를 나타내는 설명도.
도 13은 제 4 실시형태의 유체 전환 밸브의 개구의 배치와 밸브체 슬라이딩 접촉면의 형상을 나타내는 설명도.
도 14는 제 4 실시형태의 유체 전환 밸브의 밸브체의 회동과 개구의 개폐 상태를 나타내는 설명도.
도 15는 제 5 실시형태의 냉장고의 정면 외관에 유체 회로의 개요를 부기한 도면.
도 16은 제 5 실시형태의 유체 회로의 회로도.
도 17은 제 5 실시형태의 유체 회로의 제 1 모드를 나타내는 도면.
도 18은 제 5 실시형태의 유체 회로의 제 2 모드를 나타내는 도면.
도 19는 제 5 실시형태의 유체 회로의 제 3 모드를 나타내는 도면.
도 20은 제 5 실시형태의 유체 회로의 제 4 모드를 나타내는 도면.
도 21은 제 5 실시형태의 유체 회로의 제 5 모드를 나타내는 도면.
도 22는 제 5 실시형태의 유체 회로의 제 6 모드를 나타내는 도면.
도 23은 제 5 실시형태의 유체 회로의 제 7 모드를 나타내는 도면.
도 24는 제 5 실시형태의 유체 전환 밸브의 각 상태와 유체 회로의 각 모드의 대응을 나타내는 도면.
도 25는 제 5 실시형태의 유체 회로에 대해서, 제 1 실시형태에서 설명한 유체 전환 밸브를 적용한 경우와, 제 4 실시형태에서 설명한 유체 전환 밸브를 적용한 경우 각각에 대하여 실현하는 모드를 나타내는 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view showing an appearance of a fluid switching valve according to a first embodiment; FIG.
2 is a sectional view taken along line FF of Fig.
Fig. 3 is a perspective view of the fluid switching valve of the first embodiment in which the stator case and the valve case are virtually peeled apart. Fig.
4 (a) is a top view in the direction of arrow M in Fig. 1, and Fig. 4 (b) is a KK cross-sectional view in Fig.
5 is a perspective view showing a configuration of a rotor pinion gear, an idler gear and a valve body according to the first embodiment;
6 is a front view of an opening and a valve body sliding contact surface of the first embodiment;
7 is a view showing a switching state of a fluid switching valve having four numerical apertures according to the first embodiment;
8 is a view showing a switching state of a fluid switching valve having a numerical aperture of 5 to 6 according to the first embodiment;
9 is an explanatory view showing the arrangement of the openings of the fluid switching valve of the second embodiment and the shape of the valve body sliding contact surface.
10 is an explanatory view showing the rotation of the valve body of the fluid switching valve of the second embodiment and the opening / closing state of the opening.
11 is an explanatory view showing the arrangement of the openings of the fluid switching valve of the third embodiment and the shape of the valve body sliding contact surface.
12 is an explanatory view showing the rotation of the valve body of the fluid switching valve of the third embodiment and the opening / closing state of the opening.
13 is an explanatory view showing the arrangement of the openings of the fluid switching valve and the shape of the valve body sliding contact surface according to the fourth embodiment;
Fig. 14 is an explanatory view showing the rotation of the valve body of the fluid switching valve of the fourth embodiment and the opening / closing state of the opening; Fig.
Fig. 15 is a view showing the outline of a fluid circuit on the front surface of the refrigerator of the fifth embodiment; Fig.
16 is a circuit diagram of the fluid circuit of the fifth embodiment.
17 is a view showing a first mode of the fluid circuit of the fifth embodiment;
18 is a view showing a second mode of the fluid circuit of the fifth embodiment;
19 is a view showing a third mode of the fluid circuit of the fifth embodiment;
20 is a view showing a fourth mode of the fluid circuit of the fifth embodiment;
21 is a view showing a fifth mode of the fluid circuit of the fifth embodiment;
22 is a view showing a sixth mode of the fluid circuit of the fifth embodiment;
23 is a view showing a seventh mode of the fluid circuit of the fifth embodiment;
24 is a diagram showing correspondence between each state of the fluid switching valve and each mode of the fluid circuit according to the fifth embodiment;
Fig. 25 is a view showing a mode in which the fluid switching valve described in the first embodiment is applied to the fluid circuit of the fifth embodiment, and the mode in which the fluid switching valve explained in the fourth embodiment is applied. Fig.
이하, 본 발명의 각 실시형태에 대하여 첨부한 도면을 참조하면서 상세히 설명한다. 같은 구성 요소에는 같은 부호를 부여하며, 또한 동일한 설명은 반복하지 않는다.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The same components are denoted by the same reference numerals, and the same description is not repeated.
≪제 1 실시형태≫≪ First Embodiment >
본 실시형태에 따르면, 개구수에 대한 전환 상태수의 비를 개선한 유체 전환 밸브를 제공할 수 있다. 특히, 유체 공급부에 대해서 임의의 개구를 개방시키면서 밸브체 홈을 통해 3유형의 상태로 전환할 수 있다.According to the present embodiment, it is possible to provide a fluid switching valve in which the ratio of the number of switching states to the numerical aperture is improved. Particularly, it is possible to switch to three types of states through the valve body groove while opening any openings to the fluid supply portion.
<유체 전환 밸브(60)의 구성과 동작><Configuration and Operation of Fluid Changeover Valve 60>
유체 전환 밸브(60)의 구성과 동작에 대하여 설명한다. 우선, 개구를 N개 갖는 유체 전환 밸브(60)의 일례로서 N=4에 상당하는 5방밸브를 설명한다.The structure and operation of the
도 1은 본 실시형태의 유체 전환 밸브(60)의 외관을 나타내는 사시도이다. 도 2는 도 1의 F-F 단면도이다. 도 3은 유체 전환 밸브(60)로부터 스테이터 케이스(61)와 밸브 케이스(66)를 떼어내서 투시했을 때의 유체 전환 밸브(60)의 사시도이다. 도 4의 (a)는 밸브 케이스(66), 밸브체(80), 아이들러 기어(79)를 떼어냈을 때의 도 1의 화살표(M) 방향으로부터 본(정면 보기) 도면이고, 도 4의 (b)는 K-K 단면도이다. 도 5는 로터 피니언 기어(75)와 아이들러 기어(79)와 밸브체(80)의 구성을 나타내는 사시도이다.1 is a perspective view showing the appearance of the
[유체 전환 밸브(60)의 개요][Outline of fluid switching valve 60]
유체 전환 밸브(60)의 외장을 이루는 통 형상의 스테이터 케이스(61)의 내부에는, 코일을 권회(卷回)한 통 형상의 스테이터(62)가 형성되어 있다. 스테이터 케이스(61)에는 바깥쪽으로 돌출한 커넥터 케이스(63)가 형성되어 있다. 커넥터 케이스(63) 내에는 커넥터(65)가 설치되어 있다. 커넥터(65)는 스테이터(62)의 코일로부터의 배선을 외부의 구동 회로에 접속하는 커넥터 핀(64)을 갖는다.A
로터(70)는 마그넷을 갖는 모터의 회전자이다. 커넥터 핀(64)을 구동 회로에 접속해서 스테이터(62)의 코일에 통전하면, 스테이터(62)에 자계가 생겨, 밸브 케이스(66)를 개재해서 자계가 로터(70)의 마그넷에 가해져, 로터(70)가 밸브체 축(71)의 주위에서 회전한다. 이 모터는 스테핑 모터로서 구성할 수 있다.The
바닥을 갖는 통 형상의 밸브 케이스(66)는 밸브체(80)를 덮으며, 유체 공급부의 일례인 유입구(A)로부터 공급되는 유체가 유체 전환 밸브(60)의 외부로 확산되는 것을 억제하고 있다. 밸브 케이스(66)의 상측은 스테이터(62)의 내주부에 끼워맞춰져 있다. 도 2 중, 밸브 케이스(66)의 하측의 개구단에는 밸브 시트 플레이트(67)가 접합되어 있다.The
밸브 시트 플레이트(67)는, 서로 두께가 다른 3개의 동심원 형상의 플레이트를 갖고 있고, 제 1 밸브 시트 플레이트부(67a)와, 제 1 밸브 시트 플레이트부(67a)보다도 소경이며 두꺼운 제 2 밸브 시트 플레이트부(67b)와, 제 1 밸브 시트 플레이트부(67a)보다 직경이 크며 얇은 제 3 밸브 시트 플레이트부(67c)를 일체로서 갖고 있다.The
밸브 시트 플레이트(67)에는 유체가 유통 가능한 유입관(68) 및 4개의 연통관(69)이 접속되어 있다. 제 1 밸브 시트 플레이트(67a)는 유입구(A)를 갖고 있고, 제 2 밸브 시트 플레이트(67b)는 4개의 개구(B_1, B_2, B_3, 및 B_4)를 갖고 있다. 유입구(A)는 유입관(68)을 흐르는 유체를 밸브 케이스(66) 내부에 공급한다. 4개의 개구(B_1-B_4) 각각은, 4개의 연통관(69b-69e) 각각에 유체를 유통시킨다. 유입구(A)와 개구(B_1-B_4) 각각은 밸브 케이스(66)의 내부에 연통해 있다. 또한, 밸브체(80)와 맞닿는 밸브 시트 플레이트(67)의 부분은 연마 다듬질면(90)으로 되어 있다.The
밸브체 축(71)은 로터(70) 및 밸브체(80)의 회동 중심이다. 로터(70)가 회전하면, 로터(70)에 접속된 로터 피니언 기어(75), 밸브체 축(71), 아이들러 기어(79), 아이들러 축(78)을 통해서 회전력이 밸브체(80)에 전달된다. 이것에 의해 밸브체(80)는 밸브 시트 플레이트(67)에 대해서 상대적으로 회동한다. 밸브 시트 플레이트(67)의 중심 위치에는 밸브체 축(71)이 끼워맞춰지는 바닥을 갖는 로터축 구멍(72)이 형성되어 있다.The
로터 피니언 기어(75)의 하단부의 회전축 주위에 설치된 볼록부인 로터 구동부 선단(76)은 밸브체(80)의 상면에 재치(載置)되어 있다. 로터 피니언 기어(75)와 밸브체(80)는, 공통의 중심축인 밸브체 축(71)의 주위에 각각 로터 구동축 구멍(77)과 밸브체 축 구멍(85)을 통해서 회전 가능하게 배치되어 있다.The rotor driving
밸브체(80)에는 밸브체 기어(83)의 외주로부터 돌출한 스토퍼(84)가 형성되어 있다. 밸브체(80)가 소정 각도 회동하면, 스토퍼(84)가 아이들러 피니언 기어(79a) 하측의 아이들러 스토퍼(79c)에 맞닿아서 밸브체(80)의 회동을 제한한다.A
또한, 스토퍼(84)는, 후기하는 유체 전환 밸브(60)의 각 상태의 전환 동작에 필요한 각도보다 밸브체(80)가 크게 회동할 수 있도록 설치되어 있다.The
[유입구(A), 개구(B_1-B_4)][Inlet (A), Opening (B_1-B_4)]
개구(B_1-B_4)는 밸브체 축(71)으로부터 각각 대략 등거리의 위치에 설치되어 있다. 개구(B_1-B_4)는, 원주 방향 시계 방향으로 B_1, B_2, B_3, B_4의 순번으로 나열되어 있으며, 개구(B_1, B_4)는 원주 방향으로 인접해 있다. 또한, 각 개구(B_1-B_4)는 밸브체 축(71)을 중심으로 해서 대략 등각도로 배치되어 있다. 예를 들면, 개구가 N개인 유체 전환 밸브(60)는, 밸브체 축(71)을 중심으로 하는 가상의 원에 내접하는 정N각형의 각각의 정점에, 각 개구의 일부가 겹치도록 배치되어 있다.The openings B_1 to B_4 are provided at positions substantially equidistant from the
또한, 개구(B_1-B_4) 중, 개구(B_1)가 유입구(A)에 가장 근접해 있다. 유입구(A)는 개구(B_1)를 사이에 두고 밸브체 축(71)의 반대측에 위치해 있다. 아이들러 축(78)은 밸브체 축(71)을 사이에 두고 유입구(A)와는 반대측에 설치되어 있다. 또한, 각 개구(B_1-B_4)의 직경은, 상기한 정점 위치에 각각의 일부가 위치하면 특별히 제한되지 않지만, 서로 대략 동등하게 할 수 있다.Of the openings B_1 to B_4, the opening B_1 is closest to the inlet A, The inlet A is located on the opposite side of the
[밸브체 슬라이딩 접촉면(81)][Valve Body Sliding Contact Surface (81)]
도 6은 개구(B_1-B_4) 및 밸브체 슬라이딩 접촉면(81)의 정면도이다. 밸브체(80)의 일면인 밸브체 슬라이딩 접촉면(81)은, 개구(B_1-B_4)가 설치된 연마 다듬질면(90)과 접하면서, 밸브체 축(71)을 중심으로 해서 회동한다. 밸브체(80)가 밸브 시트 플레이트(67)에 대해서 상대적으로 회동함으로써, 밸브 시트 플레이트(67)에 설치된 개구(B_1-B_4)를 개폐할 수 있다. 또한, 유입구(A)는 밸브체(80)의 회동에 상관없이 유체를 밸브 케이스(66) 내부에 공급할 수 있다.6 is a front view of the openings B_1-B_4 and the valve body sliding
[유체 유통부(82)][Fluid flow portion (82)]
밸브체 슬라이딩 접촉면(81)에는 유체 유통부(82)가 설치되어 있다. 유체 유통부(82)는, 밸브체 홈(82a)(제 1 밸브체 홈), 밸브체 홈(82b)(제 2 밸브체 홈), 밸브체 오목부(82c)를 갖는다. 이하, 밸브체 축(71)(밸브체 축 구멍(85))으로부터 밸브체 오목부(82c)를 관찰했을 때에, 반시계 방향측에 있는 밸브체 홈(82)을 밸브체 홈(82a)이라 부르고, 시계 방향측에 있는 밸브체 홈(82)을 밸브체 홈(82b)이라 부른다.A fluid flow portion (82) is provided on the valve body sliding contact surface (81). The
밸브체 홈(82a, 82b)은 밸브체 슬라이딩 접촉면(81)에 설치된 홈이며, 도 6에 예시하는 바와 같은 밸브체 슬라이딩 접촉면(81)의 정면 보기에 있어서, 2개 또는 3개 이상의 개구와 겹쳐졌을 때, 이들 개구 사이에서 유체가 이동할 수 있도록 한다.The
원주 방향으로 인접하는 2개의 개구 각각은, 밸브체 축(71)을 중심으로 해서 대략 θa=(360/N)°의 각도를 이루고 있다. 여기에서는 N=4인 예를 설명하고 있기 때문에, θa=90°이다.Each of the two adjacent openings in the circumferential direction forms an angle of approximately? A = (360 / N) degrees around the
밸브체 홈(82a, 82b)은 각 개구(B_1-B_4)가 위치하는 상기한 가상의 원에 대해 대략 θa 떨어진 2점을 잇도록 설치할 수 있다. 예를 들면, 각 개구가 위치하는 가상의 원에 대하여, 도 6에서 예시하는 바와 같이, 대략 θa 따른 원호 형상으로 설치할 수 있다. 이하, 이와 같이 밸브체 홈(82a, 82b)이 소정 각도 떨어진 가상의 원의 2점을 잇는 것을, 원을 「절취함」이라고도 표현한다. 또한, 밸브체 홈(82a, 82b)은 대략 θa보다 큰 범위를 절취하도록 설치해도 된다.The
밸브체 오목부(82c)는, 밸브체 슬라이딩 접촉면(81)의 외주가 상기한 가상의 원보다 직경 방향 내측에 다가가 있는 부분이다. 밸브체 오목부(82c)는, 밸브체(80)의 회동에 따라서 개구(B_1-B_4)를 각각 밸브 케이스(66) 내부로 노출시킨다. 유입구(A)로부터 밸브 케이스(66) 내부에 공급되는 유체는, 밸브 케이스(66) 내부로 노출된 개구(B_1-B_4)로 유입된다. 즉, 밸브체 오목부(82c)는 노출된 개구에 대해서 유입구(A)로부터 공급된 유체를 유통시킨다.The valve body recessed
여기에서 예시하여 설명하고 있는 밸브체(80) 중, 밸브체 오목부(82c)의 원주 방향의 2개의 단부 각각과 밸브체 축(71)을 지나는 2개의 직선 사이에 위치하며, 또한 밸브체 축(71)을 사이에 두고 밸브체 오목부(82c)와 반대측에 위치하는 영역(C)(도 6 참조)에 포함되는 상기한 가상의 원의 일부에는, 밸브체 슬라이딩 접촉면(81)의 일부가 포함되어 있다. 즉, 상기한 영역(C)에 포함되는 상기한 가상의 원의 적어도 일부에는 밸브체 홈(82a, 82b)이 설치되어 있지 않다.Of the
[개구의 개방과 폐색][Opening and closing of the opening]
이하, 밸브체 홈(82a, 82b)이 2개 또는 3개 이상의 개구와 겹쳐 있는 상태, 또는 밸브체 오목부(82c)와 개구가 겹쳐 밸브 케이스(66) 내부로 개구가 노출된 상태를, 개구가 개방되어 있는 것으로 부른다. 또한, 밸브체 홈(82a, 82b)이 1개 이하의 개구와 겹쳐 있는 상태, 또는 개구가 밸브체 슬라이딩 접촉면(81)과 겹쳐 있는 상태를 개구가 폐색(閉塞)되어 있는 것으로 부른다.The state in which the
즉, 개구가 개방되어 있는 상태란, 유체 유통부(82)를 통해서 임의의 개구와 다른 개구 또는 유입구(A) 사이에서 유체가 유통 가능한 상태를 말한다. 개구가 폐색되어 있는 상태란, 밸브체 슬라이딩 접촉면(81)이나 밸브체 홈(82a, 82b)이, 임의의 개구와 다른 개구 또는 유입구(A) 사이의 유체의 유통을 억제하고 있는 상태를 말한다.That is, the state in which the openings are open refers to a state in which the fluid can flow between any openings and the other openings or inlets A through the
적용하는 기기에 따라서 다르지만, 후술하는 기기의 일례인 냉장고에서는, 밸브체 홈(82a, 82b)이 개구를 동시에 개방하는 개수는 합계 2개가 바람직하다. 즉, 1개가 밸브체 홈(82a, 82b)에 대한 유입구로 되고, 다른 1개가 유출구로 되므로, 냉매는 밸브체 홈(82a, 82b)을 균일하게 통과한다. 3개 이상인 경우, 예를 들면 1개가 유입구이고 2개가 유출구인 경우는, 냉매는 2개의 유출구로부터 분할되어 유출되므로, 각각의 유출구로부터 유출되는 냉매 유량은 감소함과 함께, 유출구에 대응한 유로 저항의 대소에 따라서 냉매 유량의 배분이 변화하므로 냉매 유량이 일정해지지 않는다.In the refrigerator, which is an example of a device to be described later, it is preferable that the number of the
또한, 냉장고의 경우는 마찬가지로, 밸브체 오목부(82c)가 동시에 개방하는 개구의 개수는 1개가 바람직하다. 2개 이상이면, 각각의 개구에 흐르는 냉매 유량이 저감되어 냉각 능력이 감소됨과 함께, 복수의 개구의 각각에 대응한 유로 저항의 대소에 따라서 냉매 유량의 배분이 변화하므로, 냉각 능력을 안정되게 얻는 것이 곤란해진다.In the case of a refrigerator, similarly, the number of openings in which the
단, 냉장고를 포함해 기기의 설계에 따라서, 동시에 3개 이상의 개구를 밸브체 홈(82a, 82b)이 개방시켜도 되고, 동시에 2개 이상의 개구를 밸브체 오목부(82c)가 개방시켜도 된다.However, depending on the design of the device including the refrigerator, the
<유체 전환 밸브(60)의 상태수>≪ Number of states of the
도 7은 개구(B)의 개수 N이 4인 유체 전환 밸브(60)에 상당하는 5방밸브의 전환 상태를 나타내는 도면이다. 도 6을 참조하면서 설명한 유체 전환 밸브(60)는 도 7 중 5방밸브(5-1)에 상당한다. 도 7에 대하여, 밸브체 오목부(82c)에 의해서 노출되어 있는 개구마다, 밸브체 홈(82a, 82b)이 개방하는 개구의 조합이 3유형 존재하기 때문에, 3개씩 구분해서 최상단에 나타내는 수치 「1」-「4」로서 정리하고 있다.7 is a diagram showing the switching state of the five-way valve corresponding to the
도 8은 개구(B)의 개수 N이 5 내지 6인 유체 전환 밸브(60)의 전환 상태를 나타내는 도면이다. 도 8에 있어서는, 개구(B) 중, 개구(B_3)를 밸브체 오목부(82c)가 개방하고 있는 전환 상태만을 나타내고 있고, 다른 (N-1)개의 개구를 밸브체 오목부(82c)가 개방하고 있는 경우에 대해서는, 개구의 위치가 다를 뿐이며 도시의 반복으로 되기 때문에, 이것을 회피하고 있다. 전술한 5방밸브와 마찬가지로 생각함으로써 당업자가 이해할 수 있는 것이다.8 is a view showing the switching state of the
우선, 예시하고 있는 밸브 중, 5방밸브(5-1), 6방밸브(6-1, 6-2), 7방밸브(7-1, 7-2)에 대하여 설명한다. 밸브체 오목부(82c)는, 개구 각각에 대하여, 개구를 유입구(A)에 개방시킨 상태에서, 밸브체 홈(82a, 82b)이 개방시키는 개구의 조합을 3유형으로 전환할 수 있다.First, the five-way valve 5-1, the six-way valves 6-1 and 6-2, and the seven-way valves 7-1 and 7-2 will be described. The valve body
여기에서, 밸브체 오목부(82c)의 각도 범위의 중앙에, 임의의 개구(B_i)가 겹쳐 있을 때(본 실시형태에서는, 밸브체 오목부(82c)가 절취하는 원호의 중앙에, 임의의 개구(B_i)가 위치해 있을 때)를, 설명의 편의상 원점 상태로 부른다. 원점 상태로서는, 예를 들면 도 6에서 예시하는 상태나, 도 7의 최상단의 수치 「1」-「4」에 대하여, 각각 차례로, 「밸브체 각도」의 행에 나타낸 각도 -θa, 0, +θa, +2θa에 대응하는 상태, 도 8의 최상단에 나타내는 각도 0에 대응하는 상태를 들 수 있다. 이것이, 이 개구(B_i)에 관한 첫 번째 전환 상태이다. 이때, 각각의 밸브체 홈(82a, 82b)은 2개 미만의 개구와 겹쳐 있다.When an arbitrary opening B_i is superimposed on the center of the angle range of the valve body
이하, 밸브체(80)의 밸브 시트 플레이트(67)에 대한 상대 회동에 대하여, 시계 방향의 회동을 정, 반시계 방향의 회동을 음으로 한다. 또한, 밸브체 오목부(82c)가 절취하는 원호의 각도를 2×θp로 한다. 이때, θp는, 개구의 각도 범위, 예를 들면 밸브체 축 구멍(85)을 지나 개구(B_1)에 접하는 2개의 직선이 이루는 각도의 1배 이상으로 설정할 수 있다. 또한, θp는 2×θp=θa나, 2×θp>θa가 성립하는 값으로 해도 된다.Hereinafter, with respect to the relative rotation of the
원점 상태로부터 밸브체(80)를 +θp 회동시키면, 밸브체 홈(82a, 82b)의 한쪽이 2개의 개구와 겹친다. 이것이 이 개구(B_i)에 관한 두 번째 전환 상태이다. 원점 상태로부터 밸브체(80)를 -θp 회동시키면, 밸브체 홈(82a, 82b)의 다른쪽이 2개의 개구와 겹친다. 이것이 이 개구(B_i)에 관한 세 번째 전환 상태이다.When the
마찬가지의 전환 상태를 각각의 개구로 실현할 수 있기 때문에, 예시한 유체 전환 밸브(60) 중, 5방밸브(5-1, 5-2), 6방밸브(6-1, 6-2), 7방밸브(7-1, 7-2)는, 개구의 개수 N의 3배의 전환 상태를 실현할 수 있다.The five-way valves 5-1 and 5-2, the six-way valves 6-1 and 6-2, the three-way valves 6-1 and 6-2, and the six-way valves 6-1 and 6-2, among the illustrated
한편, 예시한 유체 전환 밸브(60) 중, 6방밸브(6-3)와 7방밸브(7-3)는, 2개의 밸브체 홈(82a, 82b) 각각이 동시에 2개의 개구와 겹치도록 설계한 것이다. 이 경우이면, 첫 번째 전환 상태일 때 각각의 밸브체 홈(82a, 82b)은 2개의 개구와 겹친다. 두 번째 전환 상태, 및 세 번째 전환 상태는 밸브체 홈(82a, 82b)에 의한 개구의 개방 조합은 동일하며 어떠한 개구도 폐색된다. 따라서, 도 8에서 예시하고 있는 바와 같이, 6방밸브(6-3)와 7방밸브(7-3)는 개구 각각에 대해서 2유형의 전환 상태를 실현할 수 있다. 즉, 개구의 개수 N의 2배의 전환 상태를 실현할 수 있다.The six-way valve 6-3 and the seven-way valve 7-3 of the exemplified
또한, 예시한 유체 전환 밸브(60) 중, 5방밸브(5-2)는, 밸브체 홈(82)을 1개로 해서, 이 밸브체 홈(82)이 대략 2×θa의 각도 범위에 걸쳐서 상기한 가상의 원을 절취하도록 한 것이다. 이 경우도 5방밸브(5-1) 등과 마찬가지로 개구의 개수의 3배의 전환 상태를 실현할 수 있다. 밸브체 홈(82)의 길이가 길면, 밸브체 홈(82)에서 유통되는 유체의 압력이 밸브체(80)를 밸브 시트 플레이트(67)로부터 떨어뜨리려는 힘을 발생시킨다. 이 때문에, 밸브체 홈(82)은 2개인 편이 밸브체 홈(82)의 길이를 짧게 하기 쉽기 때문에 바람직하다. 또한, 밸브체 홈(82)은 2개인 편이 후술하는 제 2 실시형태 등에서 설명하는 구성을 구비하기 쉽다.The five-way valve 5-2 of the exemplified
[제 1 실시형태의 정리][Summary of First Embodiment]
본 실시형태에 따르면, 일례로서 설명한 5방밸브와 마찬가지로 해서, 밸브체 오목부(82c)가 임의의 개구(B_i)(i=1, 2, …, N)를 유입구(A)에 개방시키고 있는 상태에서, 밸브체 홈(82a, 82b)에 의한 개방 상태를 3유형으로 전환 가능하게 할 수 있다. 즉, 개구수(포트수)의 최대 3배의 전환 상태를 실현 가능한 유체 전환 밸브를 제공할 수 있다. 개구수는 4개(5방밸브) 또는 5개(6방밸브) 이상이면 특별히 제한되지 않는다. 즉 본 실시형태에 따르면, 실현 가능한 전환 상태수가 (3×N)유형인 전환이 가능한 개구수 N≥4개의 (N+1)방밸브를 제공할 수 있다. 또한, 전술한 바와 같이, 전환 상태수가 (2×N)유형이며, 2개의 밸브체 홈 각각이 동시에 2개(합계 4개)의 개구를 개방할 수 있는 유체 전환 밸브도 제공할 수 있다.According to the present embodiment, the valve
≪제 2 실시형태≫≪ Second Embodiment >
이하, 본 발명의 제 2 실시형태를 설명한다. 본 실시형태의 구성은 이하의 점을 제외하고 제 1 실시형태와 마찬가지로 할 수 있다.Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described. The configuration of the present embodiment can be similar to that of the first embodiment except for the following points.
유체 전환 밸브를 적용하는 기기에 따라서는, 제 1 실시형태에서 설명한 전환 상태의 모두를 실현 가능한 유체 전환 밸브를 제공하기보다, 일부의 전환 상태를 생략 가능한 유체 전환 밸브를 제공하는 것이 바람직한 경우가 있다. 본 실시형태에 따르면, 유체 전환 밸브를 기기 등에 적용할 경우에, 그 용도나 기능에 따른 유체 전환 밸브의 설계 방법 및 이것을 적용한 유체 전환 밸브의 구조 등이 명확해진다. 예를 들면, N개의 개구(B_i)(i=1, 2,…, N) 중, 1개 혹은 2개 또는 3개 이상의 i에 대하여, 개구(B_i)가 밸브체 오목부(82c)에 의해서 유입구(A)에 개방되어 있는 상태에서, 밸브체 홈(82a, 82b)에 의한 개방 상태를 3유형으로 전환 가능하며, 개구의 잔부(殘部)에 대하여 밸브체 홈(82a, 82b)에 의한 개방 상태를 2유형 또는 1유형으로 전환 가능한 유체 전환 밸브(60)를 제공할 수 있다.There is a case where it is preferable to provide a fluid switching valve capable of omitting a partial switching state rather than providing a fluid switching valve capable of realizing all of the switching states described in the first embodiment . According to the present embodiment, when the fluid switching valve is applied to an apparatus or the like, the designing method of the fluid switching valve according to its use or function and the structure of the fluid switching valve to which the fluid switching valve is applied are clarified. For example, for one, two, or more than three of the N openings B_i (i = 1, 2, ..., N), the opening B_i is formed by the
본 실시형태에서는, (N+1)방밸브의 일례로서 N=4로 한 5방밸브를 설명한다. 본 실시형태의 유체 전환 밸브(60)는, 밸브체(80)와 밸브 시트 플레이트(67)가 스텝 회동 각도 θp만큼 상대적으로 회동할 때마다 전환 상태가 변화된다. 본 실시형태에서는 θp=45°의 예를 설명한다.In the present embodiment, a five-port valve in which N = 4 is described as an example of an (N + 1) -valve valve. In the
[개구를 배치하는 가상의 원주의 복수화][A plurality of virtual circumferences for arranging the openings]
도 9는 본 실시형태의 개구(B_1-B_4)의 배치와 밸브체 슬라이딩 접촉면(81)의 구조를 나타내는 밸브체 슬라이딩 접촉면(81)의 정면도이다. 설명을 알기 쉽게 하기 위하여 도 9의 (a)에서는 밸브체 슬라이딩 접촉면(81)에, 도 9의 (b)에서는 유체 유통부(82)에 해칭을 부여하고 있다. 또한, 도 9의 (b)에는, 밸브체(80)와 밸브 시트 플레이트(67)가 스텝 회동 각도 θp마다 상대적으로 회동했을 경우의, 각 개구(B_1-B_4)의 위치를 나타내고 있다. 또한, 도 9의 (b)에는, 밸브체 축(71)에서 서로 교차하는 가상의 직선을 3개 그리고 있지만, 인접하는 2개의 직선 각각은 θp=45°의 각도를 이루고 있다.9 is a front view of the valve body sliding
개구(B_1, B_3)는 밸브체 축(71)으로부터 대략 등거리(d2)(외주 반경)의 위치에 설치되어 있다. 개구(B_2, B_4)는 밸브체 축(71)으로부터 대략 등거리(d1)(내주 반경)의 위치에 설치되어 있다. 또한, d2>d1이다. 이하, 밸브체 축(71)을 중심으로 하는 반경(d2)의 원을 외주원, 반경(d1)의 원을 내주원이라 부른다. 또한, θa는 θp의 대략 정수배로 할 수 있지만, 대략 2배 또는 대략 3배가 바람직하다.The openings B_1 and B_3 are provided at substantially equidistance d2 (outer radius) from the
이하, 설명의 편리를 위해, 도 9의 (a)에 나타내는 바와 같이, 밸브체 오목부(82c)가 절취하는 외주원의 원호의 중앙에 개구(B_3)가 위치하는 상태를 원점 상태(회동 각도 θ=0°)로 부른다. 밸브체 오목부(82c)는, 도 9의 (b)에 나타내는 바와 같이, θ1=2×θp=90°에 걸쳐서 외주원의 원호를 절취하고 있다.9A, the state in which the opening B_3 is located at the center of the circular arc of the outer circumference circle cut by the
각 개구(B_1-B_N)(N=4)는, 원주 방향으로 시계 방향으로 B_1, B_2, B_3, B_4로 차례로 나열되어 있으며, 원주 방향으로 인접하는 개구가 위치하는 원주는 서로 다르다. 본 실시형태에서는, 내주원 상에 위치하는 개구(B_2, B_4)의 각각에 인접하는 개구(B_1, B_3)는 내주원과는 다른 원인 외주원 상에 위치해 있다. 마찬가지로, 외주원 상에 위치하는 개구(B_1, B_3)의 각각에 인접하는 개구(B_2, B_4)는 외주원과는 다른 원인 내주원 상에 위치해 있다.Each of the openings B_1 to B_N (N = 4) is arranged in the order of B_1, B_2, B_3 and B_4 in the clockwise direction in the circumferential direction, and the circumferences in which the openings adjacent in the circumferential direction are located are different from each other. In the present embodiment, the openings B_1 and B_3 adjacent to the openings B_2 and B_4 located on the inner circumferential circle are located on different outer circumferential circles different from the inner circumferential circle. Similarly, the openings B_2 and B_4 adjacent to the openings B_1 and B_3 located on the outer circumferential circle are located on the inner circumferential circle different from the outer circumferential circle.
[밸브체 홈(82a, 82b)][
밸브체 홈(82a, 82b)은 원주 방향으로 인접해 있는 2개의 개구를 개방해서 유체의 유통을 가능하게 한다. 밸브체 홈(82a)이 절취하는 원호의 각도와, 밸브체 홈(82b)이 절취하는 원호의 각도는 각각 θa 이상이다. 예를 들면, 도 9의 (b)에서 예시하는 바와 같이, 밸브체 홈(82a)의 2개의 단부는 θ4=2×θp=θa 이상 이간되어 있고, 마찬가지로 밸브체 홈(82b)의 2개의 단부는 θ5=2×θp=θa 이상 이간되어 있다.The
밸브체 홈(82a, 82b)은, 밸브체 슬라이딩 접촉면(81)의 정면 보기에 있어서 밸브체 오목부(82c)가 절취하는 각도를 2등분하며, 또한 밸브체 축(71)을 지나는 직선에 대해서 서로 대략 대칭인 형상으로 할 수 있다. 이 직선은, 도 9 중에서는 개구(B_1)와 개구(B_3)를 지나는 가상의 직선으로 나타내고 있다. 여기에서, 밸브체 홈(82a, 82b)이 서로 「대칭인 형상임」이란, 개구를 배치한 가상의 2개의 원주에 겹치는 영역에 있어서 대칭이면 된다. 밸브체 오목부(82c)에 대해서도 마찬가지이다.The
밸브체 홈(82a)은, 각도(θ4)에 걸쳐서 내주원을 절취하는 유통 영역(S3)과, 유통 영역(S3)에 이어지며, 외주원의 원주 상까지 연장되는 유통 영역(S4)을 갖는다.The
유통 영역(S3)은 θ4=θa=90° 또는 이보다 큰 원호를 절취한다. 또한, 유통 영역(S3)은 대략 원호 형상으로 할 수 있다.The distribution area S3 cuts an arc of? 4 =? A = 90 占 or larger. Further, the flow-regulating region S3 can be formed in a substantially circular arc shape.
유통 영역(S4)은, 유통 영역(S3)의 단부 중, 밸브체 오목부(82c)로부터 떨어진 측에 설치되어 있다. 유통 영역(S4)은 내주원 또는 외주원의 직경 방향에 대략 평행하게 할 수 있다. 또한, 유통 영역(S4)은 직경 방향으로 (d2-d1) 또는 이보다 긴 길이이다.The flow-regulating region S4 is provided on the side away from the
밸브체 홈(82b)은, 각도(θ5)에 걸쳐서 내주원을 절취하는 유통 영역(S5)과, 유통 영역(S5)에 이어지며 외주원의 원주 상까지 연장되는 유통 영역(S6)을 갖는다.The
유통 영역(S5)은 θ5=θa=90° 또는 이보다 큰 원호를 절취한다. 또한, 유통 영역(S5)은 대략 원호 형상으로 할 수 있다.The distribution area S5 cuts an arc of? 5 =? A = 90 占 or larger. Further, the flow-regulating region S5 can be formed into a substantially circular arc shape.
유통 영역(S6)은, 유통 영역(S5)의 단부 중, 밸브체 오목부(82c)로부터 떨어진 측에 설치되어 있다. 유통 영역(S6)은 내주원 또는 외주원의 직경 방향에 대략 평행하게 할 수 있다. 또한, 유통 영역(S6)은 직경 방향으로 (d2-d1) 또는 이보다 긴 길이이다.The flow-regulating region S6 is provided on the side away from the
또한, 유통 영역(S4, S6)이 절취하는 외주원의 각도는 후술하는 θ0과 마찬가지로 할 수 있고, 개구(B_1, B_3)의 대략 전부와 겹칠 수 있는 각도로 할 수 있다.The angle of the outer circumferential circle cut by the flow regions S4 and S6 can be the same as that of? 0 described later, and can be an angle that can overlap with almost all of the openings B_1 and B_3.
[밸브체 오목부(82c)][Valve body concave portion (82c)]
밸브체(80)와 밸브 시트 플레이트(69)의 상대적인 회동에 의해, 밸브체 오목부(82c)와 함께, 유체가 유통 가능한 유통 영역(S1, S2)이 밸브체 축(79)의 주위를 회동한다. 이하, 밸브체 오목부(82c)가 유통 영역(S1, S2)을 가짐이라 표현한다. 밸브체 오목부(82c)는, 밸브체 슬라이딩 접촉면(81)의 정면 보기에 있어서 밸브체 오목부(82c)의 중앙 및 밸브체 축(71)을 지나는 상기한 직선에 대해서 대략 대칭인 형상으로 할 수 있다.The relative flow of the
밸브체 오목부(82c)는, 각도(θ1=2×θp)에 걸쳐서 외주원을 절취하는 유통 영역(S1)과, 유통 영역(S1)의 중앙측에 위치해서 유통 영역(S1)과 이어지며, 각도(θ0)에 걸쳐서 내주원을 절취하는 유통 영역(S2)을 갖는다. 유통 영역(S1)은 절취한 외주원의 원호보다 직경 방향 외측의 영역을 포함하고 있다. 유통 영역(S2)은, 유통 영역(S1)이 절취하는 외주원의 중앙 및 밸브체 축 구멍(85)을 지나는 직선을 일부에 포함하면 바람직하다.The valve body recessed
유입구(A)로부터 공급되는 유체는 유통 영역(S1) 및 유통 영역(S2)을 유통할 수 있다. 이 때문에, 유통 영역(S1, S2)과 겹침으로써 개구(B_i)가 밸브 케이스(66) 내부로 노출되면, 이 개구(B_i)가 유입구(A)에 대해서 개방된다. 즉, 유입구(A)로부터 공급되는 유체가 이 개구로 유입된다. 본 명세서에서는, 이 상태를 개구가 밸브체 오목부(82c)와 겹침이라고도 표현한다.The fluid supplied from the inlet A can flow through the distribution region S1 and the distribution region S2. Therefore, when the opening B_i is exposed to the inside of the
본 실시형태에서는, θ1=(2×θp)인 것으로 했지만 이보다 크게 해도 된다. 또한, θ0은 0°보다 크고 θ1 미만이다. 보다 구체적으로는, θ0의 하한은 개구(B_2, B_4)의 대략 전체와 겹칠 수 있는 각도로 할 수 있다. 또한, θ0의 상한은 θ1 미만으로 함으로써, 내주원 상의 개구(B_2, B_4)가 밸브체 오목부(82c)에 겹치는 각도 범위와, 외주원 상의 개구(B_1, B_3)가 밸브체 오목부(82c)에 겹치는 각도 범위를 다르게 할 수 있다. 이 때문에, 내주원 상의 개구(B_2, B_4)에 대하여, 밸브체(80)를 회동시켰을 때에 실현 가능한 밸브체 홈(82a, 82b)에 의한 전환 상태수를 감소시킬 수 있다. 이 점에 대해서는 별도 후술한다. 이것에 의해, 유체 전환 밸브(60)가 적용되는 기기의 용도에 따라서, 유체 회로가 실현하는 모드의 일부를 생략할 수 있다.In the present embodiment, θ1 = (2 × θp), but it may be larger. Further,? 0 is larger than 0 and smaller than? 1. More specifically, the lower limit of [theta] 0 may be an angle that can overlap with approximately the entirety of the openings B_2 and B_4. When the upper limit of the angle θ0 is less than the angle θ1, the angular range in which the openings B_2 and B_4 on the inner circumferential circle overlap the
[유통 영역의 분포][Distribution of distribution area]
밸브체 오목부(82c)의 유통 영역(S1, S2) 중, 절취하는 원호의 각도가 큰 유통 영역(S1)이 위치하는 측의 원주 상에는, 유통 영역(S4, S6) 중, 유통 영역(S3, S5)과 이어지는 단부와는 다른 부분이 위치해 있다.Of the flow regions S1 and S2 of the valve body recessed
또한, 밸브체 오목부(82c)의 유통 영역(S1, S2) 중, 절취하는 원호의 각도가 작은 유통 영역(S2)이 위치하는 측의 원주 상에는 유통 영역(S3, S5)이 위치해 있다. 즉, 밸브체 홈(82a, 82b) 중, 예를 들면 θa 떨어진 원의 2점을 절취하는 부분이 위치해 있다.The flow regions S3 and S5 are located on the circumferences of the flow regions S1 and S2 of the valve body recessed
[칸막이부(94)][Partition part (94)]
밸브체 홈(82a, 82b) 각각과 밸브체 오목부(82c) 사이에는 밸브체 슬라이딩 접촉면(81)의 일부가 존재한다. 이것을 칸막이부(94)라 부른다.A part of the valve body sliding
보다 구체적으로는, 밸브체 홈(82a, 82b) 각각의, 밸브체 오목부(82c)측의 단부 또는 단부 근방의 직경 방향 외측에는 유통 영역(S1)의 일부가 존재해 있고, 밸브체 홈(82a, 82b) 각각의, 밸브체 오목부(82c)측의 단부의 원주 방향측에는 유통 영역(S2)이 존재해 있다. 이 밸브체 홈(82a, 82b)의 단부와, 유통 영역(S1)의 직경 방향의 사이 또는 유통 영역(S2)과의 원주 방향의 사이에 위치하는 밸브체 슬라이딩 접촉면(81)이 칸막이부(94)이다.More specifically, a part of the flow-regulating region S1 exists on the outer side in the radial direction near the end or the end of the
칸막이부(94)에 의해, 밸브체 홈(82a)이나 밸브체 홈(82b)을 흐르는 유체가, 스스로의 압력으로 칸막이부(94)를 넘어서 밸브체 오목부(82c)로 누설되는 것을 억제할 수 있다. 칸막이부(94)의 범위를 크게 하면 보다 효과적으로 유체의 누설을 억제할 수 있으므로 바람직하다.It is possible to prevent the fluid flowing through the
[개구의 직경 방향의 이간][Displacement of the opening in the radial direction]
개구가 배치되어 있는 2원주의 직경의 차[2×(d2-d1)]는 개구(B_1-B_4)의 직경보다도 크다. 또한, 개구(B_2, B_4)의 외주에 접하는 가상의 원의 직경보다도, 개구(B_1, B_3)의 내주에 접하는 가상의 원의 직경 쪽이 커지도록 각 개구(B_1-B_4)가 배치되어 있다. 이와 같이 개구(B_1-B_4)를 배치함으로써, 내주원측의 유통 영역(S2, S3 및 S5)이 외주원측의 개구(B_1, B_3)에 겹치는 것이나, 외주원측의 유통 영역(S1, S4 및 S6)이 내주원측의 개구(B_2, B_4)에 겹치는 것을 억제할 수 있다.The difference [2 x (d2-d1)] of the diameters of the two circumferences in which the openings are arranged is larger than the diameter of the openings B_1-B_4. The openings B_1 to B_4 are arranged so that the diameter of a virtual circle contacting the inner circumference of the openings B_1 and B_3 is larger than the diameter of a virtual circle contacting the outer circumference of the openings B_2 and B_4. By arranging the openings B_1 to B_4 in this way, the flow areas S2, S3 and S5 on the inner circumferential side overlap the openings B_1 and B_3 on the outer circumferential side and the flow areas S1, S4 and S6 on the outer circumferential side, Overlapping with the openings B_2 and B_4 on the inner peripheral side can be suppressed.
[유체 전환 밸브의 상태수][Number of states of fluid switching valve]
도 10은 본 실시형태의 유체 전환 밸브(60)가 실현하는 8가지 상태를 나타내는 도면이다. 유체 전환 밸브(60)는, 전술한 바와 같이, 내주원 상의 개구(B_2, B_4)가 밸브체 오목부(82c)에 겹치는 각도 범위가 작기 때문에, 개구(B_2, B_4) 각각을 유입구(A)에 대해서 개방시키는 조건에서의 전환 상태의 조합이 제 1 실시형태의 3으로부터 1로 감소해서 일부 소멸되어 있다. 즉, 유체 전환 밸브(60)의 일례인 5방밸브가 실현하는 상태수는 12보다 4개 작다.10 is a view showing eight states realized by the
이하, 각 상태에 있어서의 유입구(A)와 개구(B_1-B_4)의 개방 상태에 대하여, 밸브체 오목부(82c)가 개방하는 개구마다 설명한다.Hereinafter, the opening state of the inlet A and the opening B_1-B_4 in each state will be explained for each opening of the
((4) 원점 상태)((4) Origin state)
회동 각도 θ=0°인 원점 상태(제 4 상태)에서는, 밸브체 오목부(82c)에 의해 개구(B_3)가 밸브체(80)로부터 노출되어 밸브 케이스(66) 내부로 노출되어 있다. 이 때문에, 유입구(A), 밸브 케이스(66) 및 개구(B_3)를 통해서 유입관(68) 및 연통관(69d)이 연통해 유체가 유통 가능해진다. 개구(B_1, B_2 및 B_4)는 폐색되어 있으며, 다른 개구 및 유입구(A)와는 서로 유체의 유통이 억제되어 있다.The opening B_3 is exposed from the
이 때문에, 예를 들면 유입관(68) 및 연통관(69d)을 포함하는 사이클을 형성하는 유체 회로를 갖는 기기에 유체 전환 밸브(60)를 적용하면, 이 기기에 대해 1개의 모드를 실현할 수 있다.Therefore, when the
((5) 제 5 상태)((5) fifth state)
제 5 상태는, 밸브체(80)가 밸브 시트 플레이트(69)에 대해서 원점 상태로부터 대략 +θp만큼 상대적으로 회동한 상태이다. 즉, 회동 각도 θ는 대략 +θp=45°이다.The fifth state is a state in which the
제 5 상태에서는, 밸브체 오목부(82c)에 의해 개구(B_3)가 밸브 케이스(66) 내부로 노출되어 있다. 또한, 개구(B_1, B_4)가 밸브체 홈(82b)에 의해서 개방되어 있다. 이 때문에, 연통관(69b 및 69e) 사이에서 유체가 유통 가능해진다.In the fifth state, the opening B_3 is exposed to the inside of the
이 때문에, 예를 들면 연통관(69d)이 연통관(69b) 또는 연통관(69e)의 한쪽과 접속되며, 또한 다른쪽이 유입관(68)에 접속된 유체 회로를 지니는 기기에 유체 전환 밸브(60)를 적용하면, 이 기기에 대해 1개의 모드를 실현할 수 있다. 개구(B_2)는 폐색되어 있으며, 다른 개구 및 유입구(A)와는 서로 유체의 유통이 억제되어 있다.The
((3) 제 3 상태)((3) third state)
제 3 상태는, 밸브체(80)가 밸브 시트 플레이트(69)에 대해서 원점 상태로부터 대략 -θp만큼 상대적으로 회동한 상태이다.The third state is a state in which the
제 3 상태에서는, 밸브체 오목부(82c)에 의해 개구(B_3)가 밸브 케이스(66) 내부로 노출되어 있다. 또한, 개구(B_1, B_2)가 밸브체 홈(82a)에 의해서 개방되어 있다. 이 때문에, 연통관(69b 및 69c) 사이에서 유체가 유통 가능해진다.In the third state, the opening B_3 is exposed to the inside of the
이 때문에, 예를 들면 연통관(69d)이 연통관(69b) 또는 연통관(69c)의 한쪽과 접속되며, 또한 다른쪽이 유입관(68)에 접속된 유체 회로를 지니는 기기에 유체 전환 밸브(60)를 적용하면, 이 기기에 대해 1개의 모드를 실현할 수 있다. 개구(B_4)는 폐색되어 있으며, 다른 개구 및 유입구(A)와는 서로 유체의 유통이 억제되어 있다.The
((8) 제 8 상태)((8) eighth state)
회동 각도 θ가 대략 +4×θp=-4×θp=180°인 제 8 상태에서는, 밸브체 오목부(82c)에 의해 개구(B_1)가 밸브 케이스(66) 내부로 노출되어 있다. 개구(B_2, B_3 및 B_4)는 폐색되어 있으며, 다른 개구 및 유입구(A)와는 서로 유체의 유통이 억제되어 있다.The opening B_1 is exposed to the inside of the
((1) 제 1 상태)((1) first state)
제 1 상태는 회동 각도 θ가 대략 -3×θp=-135°인 상태이다.The first state is a state in which the rotation angle [theta] is approximately -3 x [theta] p = -135 [deg.].
제 1 상태에서는 밸브체 오목부(82c)에 의해 개구(B_1)가 밸브 케이스(66) 내부로 노출되어 있다. 또한, 개구(B_2, B_3)가 밸브체 홈(82b)에 의해서 개방되어 있다. 개구(B_4)는 폐색되어 있으며, 다른 개구 및 유입구(A)와는 서로 유체의 유통이 억제되어 있다.In the first state, the opening B_1 is exposed to the inside of the
((7) 제 7 상태)((7) seventh state)
제 7 상태는 회동 각도 θ가 대략 +3×θp=+135°인 상태이다.The seventh state is a state in which the rotation angle [theta] is approximately + 3 x [theta] p = + 135 [deg.].
제 7 상태에서는 밸브체 오목부(82c)에 의해 개구(B_1)가 밸브 케이스(66) 내부로 노출되어 있다. 또한, 개구(B_3, B_4)가 밸브체 홈(82a)에 의해서 개방되어 있다. 개구(B_2)는 폐색되어 있으며, 다른 개구 및 유입구(A)와는 서로 유체의 유통이 억제되어 있다.In the seventh state, the opening B_1 is exposed to the inside of the
((6) 제 6 상태)((6) sixth state)
제 6 상태는 회동 각도 θ가 대략 +2×θp=+90°인 상태이다.The sixth state is a state in which the rotation angle [theta] is approximately + 2 x [theta] p = + 90 [deg.].
제 6 상태에서는 밸브체 오목부(82c)에 의해 개구(B_4)가 밸브 케이스(66) 내부로 노출되어 있다. 개구(B_1, B_2 및 B_3)는 폐색되어 있으며, 다른 개구 및 유입구(A)와는 서로 유체의 유통이 억제되어 있다.In the sixth state, the opening B_4 is exposed to the inside of the
((2) 제 2 상태)((2) second state)
제 2 상태는 회동 각도 θ가 대략 -2×θp=-90°인 상태이다.The second state is a state in which the rotation angle [theta] is approximately -2 x [theta] p = -90 [deg.].
제 2 상태에서는 밸브체 오목부(82c)에 의해 개구(B_2)가 밸브 케이스(66) 내부로 노출되어 있다. 개구(B_1, B_3 및 B_4)는 폐색되어 있으며, 다른 개구 및 유입구(A)와는 서로 유체의 유통이 억제되어 있다.In the second state, the opening B_2 is exposed to the inside of the
[각 개구에 대응한 상태수][Number of states corresponding to each opening]
상기에서 설명한 바와 같이, 본 실시형태의 유체 전환 밸브(60)의 개구(B_1, B_3)는, 밸브체 오목부(82c)에 의해 밸브체(80)로부터 노출된 조건을 만족시키면서 3유형으로 상태를 전환 가능하다. 한편, 개구(B_2, B_4)는 1유형의 상태만이 실현 가능하다. 이하, 개구(B_1, B_3)와 같이, 3유형의 상태가 가능한 개구를 비축퇴구(非縮退口)로, 1유형 또는 2유형의 상태가 가능한 개구를 축퇴구로 부른다.As described above, the openings B_1 and B_3 of the
본 실시형태에서는, 외주원 상과 내주원 상에 각각 2개의 개구를 배치하고 있기 때문에, 비축퇴구와 축퇴구가 2개씩이지만, 개구의 위치나 밸브체 홈(82)의 형상을 변경함으로써, 임의로 비축퇴구와 축퇴구의 개수를 설정할 수 있다.In the present embodiment, two openings are provided on the outer circumferential circle and the inner circumferential circle, respectively. Therefore, two openings for retracting and retracting are provided. By changing the position of the openings and the shape of the valve- The number of non-retracting and degenerating sphere can be set.
또한, 본 실시형태의 축퇴구가 실현하는 상태수는 1이지만, 밸브체 오목부(82c)의 각도를 조정함으로써 상태수를 2로 할 수도 있다.The number of states realized by the shaft retraction in the present embodiment is one, but the number of states can be set to two by adjusting the angle of the valve body recessed
[상태의 전환][Switch state]
밸브체(80)와 밸브 시트 플레이트(69)를 θp씩 상대적으로 회동시킴으로써, 제 1-제 8 상태를 차례로 전환 가능하다. 또한, 회동은 원주 방향의 이동이기 때문에, 제 8 상태와 제 1 상태도 서로 천이 가능하다. 단, 전술한 스토퍼(84)를 이용해서 밸브체(80)의 회동 각도 범위를 제한하면, 어느 2가지 상태간의 천이를 제한할 수 있다. 이것은, 제 1-제 8 상태 중 어느 하나를 실현할 필요가 없을 때 등에 채용하면 바람직하다.By rotating the
[제 2 실시형태의 정리][Summary of Second Embodiment]
본 실시형태에 따르면, 제 1 실시형태의 유체 전환 밸브의 기술적 사상을 적용하면서, 일부의 전환 상태를 생략 가능한 유체 전환 밸브를 제공할 수 있다. 예를 들면, 2개의 개구(B_1, B_3) 각각에 대하여, 유통 영역(S1, S2)을 통해서 유입구(A)에 대해 개방시키면서, 밸브체 홈(82a, 82b)을 통해서 개구끼리의 개폐 상태를 3유형으로 전환 가능하다.According to the present embodiment, while applying the technical idea of the fluid switching valve of the first embodiment, it is possible to provide a fluid switching valve which can omit a part of the switching state. The openings of the two openings B_1 and B_3 are opened to the inlet A through the flow regions S1 and S2 while the openings of the openings are closed through the
일부의 전환 상태를 생략하는 것은, 그 밖에도 원주 방향으로 인접하는 개구 중, 일부가 이루는 각도를 대략 θa=(360/N)°와 다른 값으로 함으로써도 실현할 수 있다. 예를 들면, θa보다 큰 값으로 하면, 밸브체 홈(82a, 82b)이 θa에 걸칠 경우, 일부의 상태를 실현할 수 없어지는 것은 자명하다.Omitting a part of the switching state can also be realized by making the angle formed by a part of the apertures adjacent in the circumferential direction different from approximately? A = (360 / N) degrees. For example, when the
유체 전환 밸브(60)가 갖는 개구의 개수 N은, 4 이상이면 특별히 제한되지 않지만, 본 실시형태와 같이 짝수, 특히 바람직하게는 4로 하면, 내주원과 외주원에 개구를 번걸아 배치할 수 있다. 또한, 이때, 구조의 대칭성이 향상되기 때문에 설계를 용이하게 할 수 있다.The number N of openings of the
유체 전환 밸브(60)를 적용하는 기기의 용도 등에 따라서, 1개, 2개, 3개 또는 4개 이상 혹은 N/2개 이상 또는 N개의 개구 각각에 대하여, 유통 영역(S1, S2)을 통해서 유입구(A)에 대해 개방시키면서, 밸브체 홈(82a, 82b)을 통해서 개구끼리의 개폐 상태를 3유형으로 전환 가능하게 해도 된다. 또한, 마찬가지로, 1개, 2개, 3개 또는 4개 이상 혹은 N/2개 이상 또는 N개의 개구 각각에 대하여, 유통 영역(S1, S2)을 통해서 유입구(A)에 대해 개방시키면서, 밸브체 홈(82a, 82b)을 통해 개구끼리의 개폐 상태를 2유형으로 전환 가능하게 해도 된다.(1, 2, 3, or 4 or more, or N / 2 or more openings or N openings) through the flow-regulating regions (S1, S2) The opening and closing states of the openings may be switched to the three types through the
또한, 개구를 배치하는 가상의 원주를 3개 이상으로 해도 된다.Further, three or more imaginary circumferences for arranging the openings may be provided.
≪제 3 실시형태≫≪ Third Embodiment >
이하, 본 발명의 제 3 실시형태를 설명한다. 본 실시형태의 구성은 이하의 점을 제외하고 제 2 실시형태와 마찬가지로 할 수 있다. 본 실시형태에 따르면 제 2 실시형태와 마찬가지의 효과를 발휘할 수 있다.Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described. The configuration of the present embodiment can be similar to that of the second embodiment except for the following points. According to the present embodiment, the same effects as those of the second embodiment can be obtained.
도 11은, 본 실시형태의 개구(B_1-B_4)의 배치와 밸브체 슬라이딩 접촉면(81)의 구조를 나타내는 밸브체 슬라이딩 접촉면(81)의 정면도이다. 설명을 알기 쉽게 하기 위하여 도 11의 (a)에서는 밸브체 슬라이딩 접촉면(81)에, 도 11의 (b)에서는 유체 유통부(82)에 해칭을 부여하고 있다. 또한, 도 11의 (b)에는, 밸브체(80)와 밸브 시트 플레이트(71)가 스텝 회동 각도 θp마다 상대적으로 회동했을 경우의 각 개구(B_1-B_4)의 위치를 나타내고 있다.11 is a front view of the valve body sliding
본 실시형태는, 제 2 실시형태에 대해서, 내주측의 구성과 외주측의 구성을 교환했을 경우의 일례에 관한 것이다. 즉, 개구(B_1, B_3)는 내주원 상에 위치하고, 개구(B_2, B_4)는 외주원 상에 위치해 있다.The present embodiment relates to an example of a case where the configuration on the inner circumferential side and the configuration on the outer circumferential side are exchanged with respect to the second embodiment. That is, the openings B_1 and B_3 are located on the inner circumferential circle, and the openings B_2 and B_4 are located on the outer circumferential circle.
유통 영역(S2, S3 및 S5)은 외주원 상을 포함하는 영역이고, 유통 영역(S1, S4 및 S6)은 내주원 상을 포함하는 영역이다. 유통 영역(S2)의 각도 범위는 0°보다 크며, 또한 유통 영역(S1)의 각도 범위 θ1 미만이다.The distribution regions S2, S3, and S5 are regions including the outer circumferential circle, and the distribution regions S1, S4, and S6 are regions including the inner circumferential circle. The angular range of the flow area S2 is greater than 0 DEG and less than the angular range &thetas; 1 of the flow area S1.
도 12는 본 실시형태의 유체 전환 밸브(60)가 실현하는 8가지 상태를 나타내는 도면이다. 각 상태에 있어서의 유입구(A) 및 개구(B_1-B_4)의 개방 상태는 제 2 실시형태에서 설명한 것과 마찬가지이다.12 is a view showing eight states realized by the
[제 2 실시형태와 제 3 실시형태의 비교][Comparison between the second embodiment and the third embodiment]
제 3 실시형태에 의해서도, 제 2 실시형태와 마찬가지로 일부의 전환 상태를 생략 가능한 유체 전환 밸브(60)를 제공할 수 있다. 단, 제 3 실시형태에 있어서의 유체 전환 밸브(60)는, 원호의 절취 각도가 작은 유통 영역(S2)이 외주원측에 위치하고, 유통 영역(S2)과 이어져 있는 유통 영역(S1)이 내주원측에 위치해 있다. 이 때문에, 제 2 실시형태에 비해서, 내주원측에 있는 유통 영역(S1)에의 유체에 대한 유통 저항이 커진다. 이 때문에, 밸브체 오목부(82c)가 절취하는(밸브체 오목부(82c)에 겹치는) 원호의 각도는 내주원측보다도 외주원측 쪽이 크면 바람직하다.Also in the third embodiment, it is possible to provide the
≪제 4 실시형태≫≪ Fourth Embodiment >
이하, 본 발명의 제 4 실시형태를 설명한다. 본 실시형태의 구성은 이하의 점을 제외하고 제 2 실시형태와 마찬가지로 할 수 있다. 본 실시형태의 유체 전환 밸브(60)는 θp=θ2 또는 θ3=(θa-θp)의 상대 회동마다 상태가 전환된다.Hereinafter, a fourth embodiment of the present invention will be described. The configuration of the present embodiment can be similar to that of the second embodiment except for the following points. The state of the
도 13은 본 실시형태의 개구(B_1-B_4)의 배치와 밸브체 슬라이딩 접촉면(81)의 구조를 나타내는 밸브체 슬라이딩 접촉면(81)의 정면도이다. 설명을 알기 쉽게 하기 위하여 도 13의 (a)에서는 밸브체 슬라이딩 접촉면(81)에, 도 13의 (b)에서는 유체 유통부(82)에 해칭을 부여하고 있다. 또한, 도 13의 (b)에는, 밸브체(80)와 밸브 시트 플레이트(71)가 스텝 회동 각도 θp=θ2 또는 θ3마다 상대적으로 회동했을 경우의 각 개구(B_1-B_4)의 위치를 나타내고 있다. 도 13의 (b)에는 밸브체 축(71)에서 서로 교차하는 가상의 직선이 θp마다 그려져 있다. 본 실시형태에서는 θp를 θa=90°의 반분보다 작은 1/3인 대략 30°로 하고 있다.13 is a front view of the valve body sliding
본 실시형태의 유통 영역(S4, S6)은 밸브체 홈(82a, 82b) 각각이 설치되어 있는 각도 범위를 증가시키는 방향으로 연장되어 있다. 보다 구체적으로는, 유통 영역(S4, S6)의 단부 중, 유통 영역(S3, S5)과 이어지는 단부끼리의 이간 각도 θ8보다, 유통 영역(S3, S5)과 이어지는 단부와는 다른 단부끼리의 이간 각도 θ6 쪽이 작다.The flow regions S4 and S6 of the present embodiment extend in the direction of increasing the angular range in which the
이것에 의해, 유통 영역(S4, S6)에 의해서도 밸브체 홈(82a, 82b)의 각도 범위의 일부를 책임지게 할 수 있다. 예를 들면 제 2 실시형태에서는, 유통 영역(S3, S5)의 각각이 내주원을 θa 절취함으로써, 밸브체 홈(82a, 82b)의 각도 범위 θa의 모두를 확보하고 있었다. 그러나, 본 실시형태와 같이 구성하면, 유통 영역(S3, S5)이 절취하는 원호의 각도를 작게 할 수 있다. 본 실시형태에서는, 유통 영역(S3, S5)이 내주원을 2×θp=60°<θa에 걸쳐서 절취하고, 유통 영역(S4, S6)이 그보다 작은 θp=30°에 걸쳐서 내주원과 외주원 사이의 영역을 연장하도록 설치되어 있다.This makes it possible to take a part of the angular range of the
상기와 같이 했으므로 θ6을 대략 2×θp=60°로 할 수 있다. 즉, 밸브 시트 플레이트(69)와 밸브체(80)를 원점 상태로부터 + 방향 또는 - 방향으로 θp만큼 상대적으로 회동시킴으로써, 밸브체 홈(82a, 82b)과 개구(B_1)를 겹치게 할 수 있다. 또한, 유통 영역(S3, S5)의 밸브체 오목부(82c)측의 단부를 밸브체 오목부(82c)로부터 먼 쪽에 위치시킬 수 있다. 이 때문에, 칸막이부(94)의 범위를 확대시켜, 밸브체 홈(82a, 82b) 각각과 밸브체 오목부(82c) 사이를 유체가 타고 넘는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.As described above,? 6 can be made approximately 2 占? P = 60 占. That is, the
또한, 본 실시형태의 유통 영역(S1)의 각도 범위 θ1은 θ6=2×θp=60° 이상으로 할 수 있다.In addition, the angular range? 1 of the flow area S1 of the present embodiment can be set to? 6 = 2 占? P = 60 占 or more.
[상태의 전환][Switch state]
도 14는 본 실시형태의 유체 전환 밸브(60)가 실현하는 8가지 상태를 나타내는 도면이다. 외주원측의 개구(B_1, B_3)에 대해서는, 밸브 시트 플레이트(69)와 밸브체(80)를 θp씩 상대적으로 회동시킴으로써 3유형의 상태를 전환할 수 있다. 즉, 동일한 개구를 밸브체 오목부(82c)에 겹치는 제 3, 4, 5 상태간이나, 제 7, 8, 1 상태간의 천이는 θp의 회동으로 가능하다.14 is a view showing eight states realized by the
한편, 개구끼리의 이간 각도는 θa=90°≒3×θp이며, 유통 영역(S2)에 대해서는, 시계 방향 및 반시계 방향으로 θp의 범위에서 유통 영역(S1)이 설치되어 있기 때문에, 밸브체 오목부(82c)에 겹치는 개구를 변화시키는 제 1, 2, 3 상태간의 천이나 제 5, 6, 7 상태간의 천이는 θ3=(θa-θp)≒2×θp≒60°의 회동으로 가능하다.On the other hand, since the spacing angle between the openings is? A = 90 占? 3 占? P and the flow area S1 is provided in the flow area S2 in the clockwise and counter-clockwise directions in the range of? The transition between the first, second, and third states and the fifth, sixth, and seventh states in which the opening overlapping the
≪제 5 실시형태≫≪ Fifth Embodiment >
이하, 본 발명의 제 5 실시형태를 설명한다. 본 실시형태는 유체 전환 밸브(60)를 적용한 기기의 일례인 냉장고(1)에 관한 것이다. 본 실시형태에 따르면, 기기에 적합한 모드수를 지니는 유체 회로와, 이 유체 회로를 구비한 기기를 제공할 수 있다. 본 실시형태에서는, 일례로서 제 4 실시형태에서 설명한 유체 전환 밸브를 적용한 유체 회로를 지니는 냉장고(1)를 설명한다.Hereinafter, a fifth embodiment of the present invention will be described. The present embodiment relates to a
[냉장고(1)의 개요][Outline of Refrigerator (1)] [
도 15는 냉장고(1)의 정면 외관에 유체 회로의 개요를 부기한 도면이다. 냉장고(1)는, 위쪽에서부터 냉장실(2)과, 좌우로 나열된 제빙실(3) 및 상단 냉동실(4)과, 하단 냉동실(5)과, 야채실(6)을 갖고 있다. 냉장고(1)의 각 도어(2a, 2b, 3a, 4a, 5a, 6a)는 냉장고 전면의 개구를 개폐한다. 각 도어를 열면 따뜻한 외기가 냉장고(1)의 전면의 개구 주연부와 접촉하기 때문에, 개구 주연에 결로가 생길 우려가 있다. 이 때문에, 고온의 냉매를 통과시키는 결로 억제 배관(17)이 개구 주연부의 일부 또는 전부에 매설되어 있다.Fig. 15 is a diagram showing the outline of the fluid circuit on the front surface of the front of the
[유체 회로의 구성][Configuration of fluid circuit]
도 16은 냉장고(1)가 구비하는 유체 회로(냉동 사이클)의 회로도이다. 냉장고(1)는 유체로서 냉매를 이용한 냉동 사이클을 구동시키고 있다. 냉동 사이클은, 유체 전환 밸브(60)에 부가해서 압축기(51), 응축기(52), 결로 억제 배관(17), 감압부(54), 냉각기(7), 배관(55, 56, 57)을 갖고 있다. 또한, 냉매는 예를 들면 이소부탄을 채용할 수 있다.Fig. 16 is a circuit diagram of a fluid circuit (refrigeration cycle) provided in the
유입구(A)에는, 유입구(A)측으로부터 차례로 배관(55), 응축기(52), 압축기(51), 냉각기(7)가 접속되어 있다. 냉매는 압축기(51)에서 고온 고압으로 되어 응축기(52)와 배관(55)을 흘러서 유입구(A)에 도달한다.A
개구(B_1, B_3)에는 각각 결로 억제 배관(17)의 일단 및 타단이 접속되어 있다.One end and the other end of the
개구(B_2)에는 제 1 감압부(54a)의 일단이 접속되고, 개구(B_4)에는 제 2 감압부(54b)의 일단이 접속되어 있다. 제 1 감압부(54a) 및 제 2 감압부(54b)의 타단은 각각 합류부(89)에서 접속되어 있다. 제 1 감압부(54a) 또는 제 2 감압부(54b)를 통과한 냉매는, 합류부(89)를 통과한 후 냉각기(7)에 유입되어 압축기(51)로 되돌아간다. 제 1 감압부(54a)와 제 2 감압부(54b)에서는 통과하는 냉매의 감압량이 서로 다르다. 예를 들면, 2개의 감압부(54)로서 캐필러리 튜브를 채용하고 그 직경을 다른 것으로 할 수 있다.One end of the
상기와 같이 구성한 유체 회로에서는, 개구(B_2, B_4)가 냉매를 유체 전환 밸브(60)의 하류로 흘려보내서 유입구(A)로 보내고, 개구(B_1, B_3)가 냉매를 유체 전환 밸브(60)의 다른 개구로 흘려보낸다. 이하, 냉매를 유체 전환 밸브(60)의 하류로 흘려보내는 개구를 송류구(送流口)라 부르고, 다른 개구로 흘려보내는 개구를 환류구라 부른다. 1개의 송류구 및 유입구(A)를 포함하는 사이클을 형성하도록 유체 전환 밸브(60)의 상태를 전환하거나, 또한 짝수개의 환류구를 포함하는 사이클을 형성하도록 유체 전환 밸브(60)의 상태를 전환함으로써, 기기에 다양한 모드를 실현시킬 수 있다.In the fluid circuit constructed as described above, the openings B_2 and B_4 flow the refrigerant to the downstream side of the
또한, 결로 방지 배관(17)이나 감압부(54)와 같이, 유체가 공급됨으로써 유체의 온도나 압력 등을 변화시키거나, 기기에 대해서 어떠한 기능을 발휘시키거나 하는 것을 기능부라 부른다. 결로 억제 배관(17)이나 감압부(54)는 기능부의 일례이다.In addition, like the dew
도 16에서 예시하는 바와 같이, 유체 회로는, 서로 이어져 있는 2개의 환류구의 한쪽이 밸브체 홈(82a) 또는 밸브체 홈(82b)과 겹치고, 다른쪽이 오목부(82c)와 겹치는 상태가 존재하도록 설계되어 있다. 여기에서, 본 실시형태와 같이 송류구와 환류구를 원주 방향으로 번걸아 배치하면, 상기와 같은 상태가 출현하기 쉽기 때문에 바람직하다.As exemplified in Fig. 16, there is a state in which one of the two reflux openings that are connected to each other overlaps with the
또한, 비축퇴구인 개구(B_1, B_3)를 환류구로 설정하고, 축퇴구인 개구(B_2, B_4)를 송류구로 설정하고 있다. 상태수가 많은 비축퇴구를 환류구로 설정함으로써, 2개의 환류구 사이에 설치된 기능부를 선택해서 유체를 공급하는 모드를 실현하기 쉬워진다. 이것에 의해, 유체 전환 밸브(60)의 각 상태에 대해서, 기기의 각 모드를 중복하지 않도록 대응짓기 쉬워져 모드수를 증가시킬 수 있다.In addition, the openings B_1 and B_3, which are the non-axial recesses, are set as reflux ports, and the openings B_2 and B_4, which are the deeper recesses, are set as the reflux ports. It is easy to realize a mode of selecting the function portion provided between the two reflux openings and supplying the fluid by setting the non-condensed reflux with a large number of states to the reflux portion. As a result, the respective modes of the
[유체 회로의 모드][Mode of fluid circuit]
유체 전환 밸브(60)의 전환 상태에 따른 유체 회로의 모드에 대하여 설명한다. 도 17 내지 도 23은, 각각 차례로, 냉장고(1)의 유체 회로의 모드인 제 1 모드 내지 제 7 모드 시의 냉매의 유로를 나타내는 도면이다. 도 24는 유체 전환 밸브(60)의 상태와 유체 회로의 모드의 대응을 나타내는 도면이다. 본 실시형태에서는 7개의 모드를 실행하는 기기를 설명한다. 또한, 도시의 편의상, 개구(B)의 위치 관계가 실제의 위치 관계와 다른 것으로 되어 있다. 구체적으로는, 도 16 내지 도 23에서는, 개구(B)를 시계 방향으로 B_1, B_2, B_4, B_3의 순으로 기재하고 있지만, 실제로는 도 24에 예시하는 바와 같이, 시계 방향으로 B_1, B_2, B_3, B_4의 순이다.The mode of the fluid circuit according to the switching state of the
[각 모드에 공통인 사항][Common to each mode]
압축기(51)에 의해 압축된 고온 고압의 냉매는 응축기(52)로 유입되어 응축기(52)에서 공기(고외 공기)와 열교환되는 것에 의해 냉각된다. 응축기(52)로부터 유출된 냉매는 제 1 냉매 배관(55)을 거쳐 유체 전환 밸브(60)의 유입구(A)로 유입된다. 냉매는 각 모드에 따라서 유통된 후, 송류구인 개구(B_2 또는 B_4)에 의해서 유체 전환 밸브(60)의 하류로 흐른다. 또한 냉매는 감압부(54)에 의해서 감압되어 저온 저압으로 되고 합류부(89)에 이른다. 그 후, 냉매는 냉각기(7)로 유입되어 주위 공기와 열교환되어 압축기(51)로 되돌아간다. 이하, 각 모드에 대하여 설명한다.The high-temperature and high-pressure refrigerant compressed by the
[각 모드의 개요][Outline of each mode]
제 1 모드는 결로 억제 배관(17) 및 제 1 감압부(54a)에 냉매를 유통시킨다. 냉매는, 도시하는 바와 같이 L1, L2의 경로를 흘러서 개구(B_1)측으로부터 결로 방지 배관(17)을 통과한다. 이것을 제 1 결로 억제 모드라 부른다.The first mode causes the refrigerant to flow to the dew
제 2 모드는 제 1 감압부(54a)에 냉매를 유통시킨다. 냉매는, 도시하는 바와 같이 L3의 경로를 흘러서 결로 방지 배관(17)으로는 송출되지 않는다. 이것을 제 1 바이패스 모드라 부른다.The second mode allows the refrigerant to flow to the
제 3 모드는, 결로 억제 배관(17) 및 제 1 감압부(54a)에 냉매를 유통시킨다. 냉매는, 도시하는 바와 같이 L4, L5의 경로를 흘러서 개구(B_3)측으로부터 결로 방지 배관(17)을 통과한다. 이것을 제 2 결로 억제 모드라 부른다.The third mode allows the refrigerant to flow to the dew
제 4 모드는, 송류구인 개구(B_2, B_4)를 함께 폐색해 냉매의 유통을 차단하고 있다. 본 실시형태에서는 이때 압축기(51)를 정지시킨다. 이것을 정지 모드라 부른다. 송류구인 개구(B_2, B_4)가 폐색되어 있기 때문에, 응축기(52), 결로 억제 배관(17)이나 배관(55, 56)의 비교적 고온인 냉매가 냉각기(7)에 유입되어 냉각기(7)의 온도를 상승시키는 것을 억제할 수 있다.In the fourth mode, the openings B_2 and B_4 are closed together to block the circulation of the refrigerant. In this embodiment, the
제 5 모드는, 결로 억제 배관(17) 및 제 2 감압부(54b)에 냉매를 유통시킨다. 냉매는, 도시하는 바와 같이 L4, L6의 경로를 흘러서 개구(B_3)측으로부터 결로 방지 배관(17)을 통과한다. 이것을 제 3 결로 억제 모드라 부른다.In the fifth mode, the refrigerant is circulated to the dew
제 6 모드는, 제 2 감압부(54b)에 냉매를 유통시킨다. 냉매는, 도시하는 바와 같이 L7의 경로를 흘러서 결로 방지 배관(17)으로는 송출되지 않는다. 이것을 제 2 바이패스 모드라 부른다.The sixth mode allows the refrigerant to flow to the
제 7 모드는, 결로 억제 배관(17) 및 제 2 감압부(54b)에 냉매를 유통시킨다. 냉매는, 도시하는 바와 같이 L1, L8의 경로를 흘러서 개구(B_1)측으로부터 결로 방지 배관(17)을 통과한다. 이것을 제 4 결로 억제 모드라 부른다.The seventh mode allows the refrigerant to flow to the dew
제 8 상태에 대응하는 모드는 제 4 모드와 마찬가지의 정지 모드이다. 제 8 상태에 대응하는 모드를 실행 가능하게 해도 되지만, 본 실시형태에서는 스토퍼(84)를 이용해서 제 8 상태에 대응하는 모드에의 천이를 억제하고 있다.The mode corresponding to the eighth state is a stop mode similar to the fourth mode. The mode corresponding to the eighth state may be executable. In the present embodiment, however, the transition to the mode corresponding to the eighth state is suppressed by using the
[결로 방지 배관(17)을 흐르는 냉매의 방향][Direction of the refrigerant flowing through the condensation prevention piping 17]
결로 억제 배관(17)에는 응축기(52)를 경유한 후의 고온의 냉매가 흐르지만, 냉장고 본체 전면(16)의 개구 주연부를 가열하는 동안에 온도가 저하된다. 즉, 결로 억제 배관(17)을 흐르는 냉매는 그 상류측이 고온이며 하류측이 저온인 온도 분포로 된다. 개구 주연부의 결로를 효과적으로 억제하기 위해서는, 가장 저온으로 되는 하류측을 외기의 노점 온도보다도 고온으로 유지할 필요가 있다. 이때, 결로 방지 배관(17)으로 흘려보내는 냉매의 방향을 변경할 수 없을 경우, 하류측의 결로를 억제하려고 하면, 상류측의 온도는 노점 온도보다도 비교적 높아지기 때문에, 고내로 진입하는 열량이 증가해 에너지 절약성의 향상이 곤란해진다.Although the high-temperature refrigerant after flowing through the
본 실시형태에 따르면, 결로 방지 배관(17)으로 흘려보내는 냉매의 방향을 변경할 수 있기 때문에, 결로 방지 배관(17)의 상류측과 하류측의 온도차를 저감시켜 에너지 절약성을 향상시킬 수 있다.According to the present embodiment, since the direction of the refrigerant flowing into the dew
[2개의 감압부][Two decompression parts]
냉장고(1) 내에 새로운 식품을 추가하기 위해 사용자가 도어를 개폐하면, 식품과 함께 따뜻한 외기도 냉장고(1) 내로 침입한다. 식품의 보존성의 관점에서 고내를 단시간에 냉각하는 강운전의 실행이 요망된다. 이때에는 감압부(54)에 의한 압력 강하는 작은 편이 바람직하며 약한 스로틀링이 좋다.When the user opens and closes the door to add new food in the
한편, 도어의 개폐가 적은 경우는 냉장고(1)의 내부로 침입하는 열량이 적다. 이 열량과 균형을 맞추는 것으로 충분한 정상 운전(약운전) 시에는, 압축기(51)를 저속으로 운전하면서 강한 스로틀링으로 냉매를 흘려보내는 것이 바람직하다. 예를 들면 제 1 감압부(54a)를 강운전에 적합한 약한(내경이 굵은) 스로틀링, 제 2 감압부(54b)를 정상 운전에 적합한 강한(내경이 얇은) 스로틀링으로 하면, 강운전과 정상 운전의 각각에 적합한 압력 강하가 얻어지므로 에너지 절약 성능을 높게 할 수 있다.On the other hand, when the opening and closing of the door is small, the amount of heat that invades the inside of the
[모드의 배열][Arrangement of modes]
제 1 모드 내지 제 3 모드에 있어서는 송류구는 개구(B_2)이다. 즉, 냉매는 제 1 감압부(54a)를 경유한다. 한편, 제 5 모드 내지 제 7 모드에 있어서는 송류구는 개구(B_4)이다. 즉, 냉매는 제 2 감압부(54b)를 경유한다.In the first mode to the third mode, the flow channel is the opening B_2. That is, the refrigerant passes through the
냉장고(1)는, 강운전 및 통상 운전에 따라서 사용에 적합한 압력 강하량이 다르다. 본 실시형태에서는, 동일한 감압부(54)에 대응하는 각각 3개의 모드가 인접해 있기 때문에, 강운전 및 통상 운전 각각의 실행 중 모드의 전환 제어를 간결하게 할 수 있다.In the refrigerator (1), the pressure drop amount suitable for use differs depending on the steel operation and the normal operation. In the present embodiment, since three modes corresponding to the same pressure-reducing section 54 are adjacent to each other, switching control of modes during execution of each of the strong operation and the normal operation can be simplified.
또한, 결로 억제 배관(17)을 경유하며, 냉매 흐름 방향이 서로 반대인 제 1 모드 및 제 3 모드 사이에는 바이패스 모드인 제 2 모드가 위치하며, 마찬가지로 제 5 모드 및 제 7 모드 사이에는 바이패스 모드인 제 6 모드가 위치해 있다. 이 때문에, 결로 억제 배관(17)을 경유하는 냉매 흐름을 전환할 때, 그 동안에 제 2 모드나 제 6 모드를 실행하기 쉽다. 바이패스 모드를 실행하지 않고, 급격하게 흐름 방향을 반전시키면, 냉매 흐름의 관성 부하에 의한 악영향이 염려된다. 본 실시형태에 따르면 이와 같은 부하를 억제할 수 있다.In addition, a second mode, which is a bypass mode, is located between the first mode and the third mode in which the refrigerant flow directions are opposite to each other via the dew
[유체 전환 밸브의 설계에 의한 모드 생략][Mode by design of fluid switching valve is omitted.]
도 25는 냉장고(1)의 냉매 회로에 대해서, (a) 제 1 실시형태에서 설명한 유체 전환 밸브를 적용한 경우와, (b) 제 4 실시형태에서 설명한 유체 전환 밸브를 적용한 경우 각각에 대하여, 실현하는 모드를 나타내는 도면이다.Fig. 25 shows the case where the fluid switching valve described in the first embodiment is applied to (a) the refrigerant circuit of the
도 25에 있어서, 개구(B_1-B_4), 각 기능부, 밸브체 홈(82a, 82b)에 대해서는 상태(0)만 부호를 부여하고 있다.In Fig. 25, only the state (0) is assigned to the openings B_1 to B_4, the respective function units, and the
본 실시형태에서는, N=4인 5방밸브에 있어서, 3×N=12유형이 가능한 유체 전환 밸브(60)가 아닌, 그 중 8유형만이 가능한 유체 전환 밸브(60)를 이용했다. 이것에 의해, 전술한 바와 같은 모드의 배열로 되어 냉장고(1)로서 바람직한 모드 제어가 가능해졌다.In the present embodiment, a
한편, 본 실시형태의 유체 회로에 대하여 12유형이 가능한 유체 전환 밸브(60)를 적용한 경우를 검토한다. 이때, 전술한 8가지 상태에 부가해서, 도 25의 (a)에서 나타내는 바와 같이, 예를 들면 모드 1, 2의 사이에 새로운 누설 1 모드가 출현한다. 이 누설 1 모드는, 유입구(A)로부터의 냉매를 감압부(54a)로 송류함과 동시에, 결로 억제 배관(17)으로부터 감압부(54b)에도 유통시키고 있다. 그러면, 결로 억제 배관(17) 중의 고온 냉매가 도시 파선 화살표의 경로를 경유해서 냉각기(7)로 유출되어 냉각기(7)가 온도 상승되므로, 냉장고(1)에 있어서 이 모드가 출현하는 것은 바람직하지 않다. 그 밖의 새로이 출현하는 누설 2 내지 누설 4 모드도 마찬가지이다.On the other hand, a case in which twelve types of
본 실시형태는, 전술한 바와 같은 구성을 적용함으로써, 이러한 바람직하지 않은 모드를 생략 가능하게 하고 있다. 이것에 의해, 각 모드의 전환의 과정에서는, 결로 억제 배관(17)이 접속되는 2개의 환류구 각각의 폐색을 유지할 수 있다. 이와 같이, 유체 전환 밸브(60)를 적용하는 기기에 보다 적합한 설계를 가능하게 하고 있다.In this embodiment, such an undesirable mode can be omitted by applying the above-described configuration. Thereby, in the process of switching between the modes, it is possible to maintain the closed state of each of the two reflux openings to which the dew
[감압부의 막힘][Clogging of the decompression portion]
냉매 중에 포함되는 수분, 압축기(51)나 유체 전환 밸브(60)의 동작에 의해서 생기는 마모분(磨耗粉)과 같은 이물질이 냉동 사이클을 순환하는 경우가 있다. 강한 스로틀링인 제 2 감압부(54b)는 좁아 비교적 이물질이 막히기 쉽다. 예를 들면 냉각기의 온도를 온도 센서에 의해 감시해서, 제 5 모드 내지 제 7 모드 중 어느 하나로 운전하고 있음에도 불구하고 냉각기(7)의 온도가 저하되지 않을 경우에는, 제 2 감압부(54b)가 막혀 있을 가능성이 있다. 냉장고(1)가 이것을 검지했을 경우에는, 제 1 감압부(54a)를 이용하는 제 1 모드 내지 제 4 모드만을 이용한 운전을 행하는 것으로 하면, 냉장고(1)의 냉각 운전이 정지하는 것을 억제할 수 있다.Foreign matter such as moisture contained in the refrigerant and wear caused by operation of the
[초크 운전][Choke operation]
제 4 모드에서는, 개구(B_2) 및 개구(B_4)가 유입구(A)에 개방되어 있지 않으며 냉매 회로는 폐색되어 있다. 그 때문에, 이 상태에서 압축기(51)를 운전하면, 압축기(51)의 하류측(유입구(A)측)의 압력이 상승하고 압축기(51)의 상류측(냉각기(7)측)의 압력이 저하되지만 냉매는 흐르지 않는다. 따라서, 압축기(51)가 공전하는 소위 초크 상태로 되어 바람직하지 않다.In the fourth mode, the opening B_2 and the opening B_4 are not opened to the inlet A and the refrigerant circuit is closed. Therefore, when the
본 실시형태에 따르면, 제 4 모드는, 사용하는 감압부(54)가 다른 제 3 모드와 제 5 모드 사이에 위치해 있다. 결로 방지 배관(17)에의 냉매 흐름의 반전은 소정의 시간마다 행하는 것이 바람직한 한편, 사용하는 감압부(54)는 냉장고의 고내 상황의 변동에 따르는 것이 바람직하다. 제 4 모드를 사이에 두고 동일한 감압부를 이용하는 모드가 위치하면, 빈번하게 압축기를 정지할 필요가 생길 우려가 있다. 본 실시형태의 모드 배치에 따르면 초크 운전의 발생을 억제할 수 있다.According to the present embodiment, in the fourth mode, the decompression unit 54 used is located between the third mode and the fifth mode. It is preferable that the reversing of the refrigerant flow to the dew
[본 실시형태의 정리][Summary of the present embodiment]
본 실시형태에 따르면, 밸브체 오목부(82c)에 겹쳐 노출되는(개방됨) 개구 중 2개에 대하여, 밸브 시트 플레이트(69)와 밸브체(80)를 상대적으로 회동시킴으로써, 유체 회로를 3유형으로 전환 가능한 유체 전환 밸브(60)를 이용한 기기를 제공할 수 있다. 즉, 개구 중 2개는 비축퇴구이다. 이것에 의해, 유체 전환 밸브(60)로서 예를 들면 5방밸브를 채용하면 8가지 상태를 실현 가능해진다. 또한, 이 유체 전환 밸브(60)를 적용한 냉장고(1)에 대하여 7개의 모드를 실현 가능해진다.According to the present embodiment, the
≪정리≫«Clean up»
이상, 본 발명의 다양한 실시형태를 기술했지만, 본 발명의 범위 내에서 다양한 수정과 변경이 가능하다. 즉, 본 발명의 구체적 형태는 발명의 취지를 변경하지 않는 범위에 있어서 적절히 임의로 변경 가능하다.While various embodiments of the invention have been described above, various modifications and variations are possible within the scope of the invention. That is, the specific form of the present invention can be arbitrarily changed as appropriate without changing the spirit of the invention.
본 발명의 유체 전환 밸브를 적용하는 기기는 냉장고에 한하지 않으며, 유체 회로를 갖는 각종 공지의 기기에 적용할 수 있다. 예를 들면 공조기나 유압기에도 적용 가능하다.The device to which the fluid switching valve of the present invention is applied is not limited to a refrigerator, and can be applied to various known devices having fluid circuits. For example, it can be applied to an air conditioner or a hydraulic system.
[다른 기술적 사상][Other technical ideas]
본원은 이하의 기술적 사상을 포함한다.The present invention includes the following technical ideas.
(부기 1)(Annex 1)
유체 공급부와,A fluid supply unit,
N개의 개구를 갖는 밸브 시트와,A valve seat having N openings,
밸브체 축을 중심으로 해서 이 밸브 시트에 대해 상대적으로 회동 가능하며, 상기 밸브 시트에 대해서 밸브체 슬라이딩 접촉면이 접하는 밸브체를 구비하는 유체 전환 밸브로서,A fluid switching valve comprising a valve body that is rotatable relative to the valve seat with a valve body shaft as a center and in contact with the valve body sliding contact surface with respect to the valve seat,
N은, 4 또는 4보다 큰 자연수이고,N is a natural number greater than 4 or 4,
상기 밸브체는,Wherein the valve body comprises:
2개의 상기 개구끼리를 개방 가능한 밸브체 홈과,A valve body groove capable of opening the two openings,
상기 개구를 상기 유체 공급부에 대해서 개방 가능한 유통 영역을 형성하는 밸브체 오목부를 갖고,And a valve body concave portion that forms a flow passage region in which the opening can be opened with respect to the fluid supply portion,
상기 상대적인 회동에 따라서, 상기 유체 공급부에 대한 상기 개구의 개폐, 및 상기 개구끼리의 개폐를 전환 가능하고,Wherein the opening and closing of the opening with respect to the fluid supply unit and the opening and closing of the openings are switchable in accordance with the relative rotation,
상기 밸브체 오목부가 상기 제 1 개구를 개방하는 상태 a와,A state (a) in which the valve body concave portion opens the first opening,
상기 밸브체 오목부가 상기 제 2 개구를 개방하는 상태 bWherein the valve body concave portion is in a state b
를 실행 가능하고,Lt; / RTI >
상기 상태 a를 유지하면서, 상기 제 2 내지 제 N의 개구 중 어느 2개가 상기 밸브체 홈에 의해 개방되는 상태 c와,A state c in which any two of the second to Nth openings are opened by the valve body groove while maintaining the state a,
상기 상태 a를 유지하면서, 상기 제 3 상태에서 상기 밸브체 홈에 의해 개방되는 2개의 상기 개구의 한쪽 또는 양쪽과 다르며, 또한, 상기 제 1 개구와 다른 2개의 개구가 상기 밸브체 홈에 의해 개방되는 상태 d와,Is different from one or both of the two openings that are opened by the valve body groove in the third state while maintaining the state a, and two openings different from the first opening are open by the valve body groove D,
상기 상태 b를 유지하면서, 상기 제 1, 상기 제 3 내지 제 N의 개구 중 어느 2개가 상기 밸브체 홈에 의해 개방되는 상태 e와,A state e in which two of the first and third to Nth openings are opened by the valve body groove while maintaining the state b,
상기 상태 b를 유지하면서, 상기 상태 e에서 상기 밸브체 홈에 의해 개방되는 2개의 상기 개구의 한쪽 또는 양쪽과 다르며, 또한, 상기 제 2 개구와 다른 2개의 개구가 상기 밸브체 홈에 의해 개방되는 상태 fIs different from one or both of the two openings that are opened by the valve body groove in the state e while maintaining the state b, and two openings different from the second openings are opened by the valve body groove State f
를 실행 가능한 것을 특징으로 하는 유체 전환 밸브.Wherein the fluid switching valve is capable of executing the fluid switching valve.
부기 1에 따르면, 제 1 실시형태와 마찬가지의 효과를 발휘할 수 있다.According to
(부기 2)(Annex 2)
유체 공급부와,A fluid supply unit,
N개의 개구를 갖는 밸브 시트와,A valve seat having N openings,
밸브체 축을 중심으로 해서 이 밸브 시트에 대해 상대적으로 회동 가능하며, 상기 밸브 시트에 대해서 밸브체 슬라이딩 접촉면이 접하는 밸브체를 구비하는 유체 전환 밸브로서,A fluid switching valve comprising a valve body that is rotatable relative to the valve seat with a valve body shaft as a center and in contact with the valve body sliding contact surface with respect to the valve seat,
N은, 5 또는 5보다 큰 자연수이고,N is a natural number greater than 5 or 5,
상기 밸브체는,Wherein the valve body comprises:
2개의 상기 개구끼리를 각각 개방 가능한 2개의 밸브체 홈과,Two valve bodies each capable of opening the two openings,
상기 개구를 상기 유체 공급부에 대해서 개방 가능한 유통 영역을 형성하는 밸브체 오목부를 갖고,And a valve body concave portion that forms a flow passage region in which the opening can be opened with respect to the fluid supply portion,
상기 상대적인 회동에 따라서, 상기 유체 공급부에 대한 상기 개구의 개폐, 및 상기 개구끼리의 개폐를 전환 가능하고,Wherein the opening and closing of the opening with respect to the fluid supply unit and the opening and closing of the openings are switchable in accordance with the relative rotation,
상기 2개의 밸브체 홈은, 동시에 2개씩의 상기 개구를 개방 가능하고,Wherein the two valve body grooves are capable of opening two of the openings at the same time,
상기 밸브체 오목부가 상기 제 1 개구를 개방하는 상태 g와,A state g in which the valve body concave portion opens the first opening,
상기 밸브체 오목부가 상기 제 2 개구를 개방하는 상태 hWherein the valve body concave portion is in a state h
를 실행 가능하고,Lt; / RTI >
상기 상태 g를 유지하면서, 상기 제 2 내지 제 N의 개구 중, 어느 2개가 상기 밸브체 홈의 한쪽을 통해서 개방되고, 상기 제 2 내지 제 N의 개구 중, 이들 2개의 개구를 제외하는 다른 2개의 개구가 상기 밸브체 홈의 다른쪽을 통해서 개방되는 상태 i와,Wherein two of the second to Nth openings are opened through one of the valve body grooves while maintaining the state g, and the other two of the second to Nth openings, excluding the two openings, A state i in which the plurality of openings are opened through the other side of the valve body groove,
상기 상태 h를 유지하면서, 상기 제 1, 상기 제 3 내지 제 N의 개구 중 어느 2개가 상기 밸브체 홈의 한쪽을 통해서 개방되고, 상기 제 1, 상기 제 3 내지 제 N의 개구 중, 이들 2개의 개구를 제외하는 다른 2개의 개구가 상기 밸브체 홈의 다른쪽을 통해서 개방되는 상태 jWherein two of the first and third to Nth openings are opened through one of the valve element grooves while the state h is maintained, and among the first and third to Nth openings, And the other two openings except for the two openings are opened through the other side of the valve body groove
를 실행 가능한 것을 특징으로 하는 유체 전환 밸브.Wherein the fluid switching valve is capable of executing the fluid switching valve.
부기 2에 따르면, 전환 상태수가 (2×N)유형이며, 2개의 밸브체 홈 각각이 동시에 2개(합계 4개)의 개구를 개방할 수 있는 유체 전환 밸브를 제공할 수 있다.According to
본원은, 이하의 기술적 사상을 더 포함한다.The present invention further includes the following technical ideas.
(제 2 부기 1)(Second book 1)
유체 공급부와,A fluid supply unit,
4개 이상의 개구의 상기 유체 공급부에 대한 개폐 상태 및 상기 개구끼리의 개폐 상태를 전환하는 유체 전환 밸브를 구비하고,And a fluid switching valve for switching the open and closed states of the four or more openings to the fluid supply unit and the open and closed states of the openings,
상기 개구의 2개는, 배관을 통해서 서로 이어진 환류구이고,Two of the openings are refluxing openings which are connected to each other through a pipe,
상기 개구의 다른 2개 이상은, 상기 유체 공급부에 유체를 보내는 송류구이고,Wherein two or more of the openings are flow ports for sending fluid to the fluid supply portion,
상기 유체 전환 밸브는, 상기 환류구로 흘려보내는 유체의 흐름 방향을 전환 가능한 유체 회로.Wherein the fluid switching valve is capable of switching the flow direction of the fluid flowing into the reflux port.
(제 2 부기 2)(Second book 2)
2개의 상기 환류구의 한쪽편으로부터 유체를 공급해서, 그 후 2개의 상기 송류구의 한쪽에 유체를 공급하는 모드와,A mode in which fluid is supplied from one side of the two reflux ports and then fluid is supplied to one of the two ports,
2개의 상기 환류구의 다른쪽편으로부터 유체를 공급해서, 그 후 2개의 상기 송류구의 한쪽에 유체를 공급하는 모드를 실행 가능한 것을 특징으로 하는 제 2 부기 1에 기재된 유체 회로.And a mode in which the fluid is supplied from the other side of the two reflux ports, and then the fluid is supplied to one of the two reflux ports.
(제 2 부기 3)(Second book 3)
2개의 상기 환류구의 한쪽편으로부터 유체를 공급해서, 그 후 2개의 상기 송류구의 다른쪽에 유체를 공급하는 모드와,A mode in which fluid is supplied from one side of the two reflux ports and then fluid is supplied to the other side of the two reflux ports,
2개의 상기 환류구의 다른쪽편으로부터 유체를 공급해서, 그 후 2개의 상기 송류구의 다른쪽에 유체를 공급하는 모드를 실행 가능한 것을 특징으로 하는 제 2 부기 2에 기재된 유체 회로.And a mode in which fluid is supplied from the other side of the two reflux ports, and then fluid is supplied to the other side of the two reflux ports.
(제 2 부기 4)(Second Book 4)
상기 개구의 각각은, 상기 유체 전환 밸브의 밸브 시트에 고리 형상의 나열로 배치되어 있고,Wherein each of the openings is arranged in an annular array on a valve seat of the fluid switching valve,
상기 개구는, 환류구, 송류구, 환류구, 송류구 순의 나열을 포함하는 것을 특징으로 하는 제 2 부기 1에 기재된 유체 회로.The fluid circuit according to the second annexed
(제 2 부기 5)(Second Book 5)
제 2 부기 1 내지 4 항 중 어느 한 항에 기재된 유체 회로를 구비하고,A fluid circuit according to any one of
상자체의 개구 가장자리에 배치한 결로 억제 배관을 갖고,And a condensation suppressing pipe disposed at an opening edge of the casing,
상기 유체 공급부에, 냉매를 압축하는 압축기의 토출측을 접속하고,A discharge side of a compressor for compressing a refrigerant is connected to the fluid supply portion,
상기 환류구 중의 2개에, 상기 결로 억제 배관의 일단측 및 타단측을 각각 접속하고,One end side and the other end side of the condensation suppression pipe are connected to two of the reflux ports,
상기 송류구 중의 2개에, 상기 압축기의 흡입측을 각각 접속한 냉장고로서,And a suction side of the compressor is connected to two of the blowing ports,
상기 결로 억제 배관의 일단측으로부터 상기 냉매를 공급한 후, 상기 2개의 송류구의 한쪽에 상기 냉매를 공급하는 제 1 모드와,A first mode in which the refrigerant is supplied from one end side of the condensation suppression pipe and then the refrigerant is supplied to one of the two flow paths,
상기 2개의 송류구의 한쪽에 상기 냉매를 공급하는 제 2 모드와,A second mode for supplying the refrigerant to one of the two flow paths,
상기 결로 억제 배관의 타단측으로부터 상기 냉매를 공급한 후, 상기 2개의 송류구의 한쪽에 상기 냉매를 공급하는 제 3 모드와,A third mode in which the refrigerant is supplied from the other end side of the condensation suppression pipe to the one of the two flow paths,
상기 결로 억제 배관의 타단측으로부터 상기 결로 억제 배관에 상기 냉매를 공급한 후, 상기 2개의 송류구의 다른쪽에 상기 냉매를 공급하는 제 5 모드와,A fifth mode in which the refrigerant is supplied from the other end side of the dew condensation suppression pipe to the dew condensation suppression pipe and then the refrigerant is supplied to the other side of the two flow holes,
상기 2개의 송류구의 다른쪽에 상기 냉매를 공급하는 제 6 모드와,A sixth mode for supplying the refrigerant to the other of the two flow paths,
상기 결로 억제 배관의 일단측으로부터 상기 냉매를 공급한 후, 상기 2개의 송류구의 다른쪽에 상기 냉매를 공급하는 제 7 모드를 실행하는 것을 특징으로 하는 냉장고.And a seventh mode in which the refrigerant is supplied from the one end side of the condensation suppression pipe to the other side of the two flow paths after the refrigerant is supplied from the one end side of the condensation suppression pipe.
(제 2 부기 6)(Second Book 6)
상기 제 1 모드 및 상기 제 2 모드,The first mode and the second mode,
상기 제 2 모드 및 상기 제 3 모드,The second mode and the third mode,
상기 제 5 모드 및 상기 제 6 모드, 및/또는 The fifth mode and the sixth mode, and / or
상기 제 6 모드 및 상기 제 7 모드간의 전환 조작의 과정에서, 상기 결로 억제 배관의 일단측 및 타단측이 각각 접속되는 상기 2개의 환류구의 각각의 폐색을 실질적으로 유지하는 것을 특징으로 하는 제 2 부기 5에 기재된 냉장고.Wherein the first and second end portions of the condensation suppression pipe are substantially kept closed each of the two reflux openings to which the one end side and the other end side of the condensation suppression pipe are respectively connected in the course of the operation of switching between the sixth mode and the seventh mode, 5.
(제 2 부기 7)(2nd Annex 7)
상기 압축기의 토출측 및 상기 유체 전환 밸브의 사이에 응축기를 배치한 것을 특징으로 하는 제 2 부기 5에 기재된 냉장고.And the condenser is disposed between the discharge side of the compressor and the fluid switching valve.
1 : 냉장고
7 : 냉각기
17 : 결로 억제 배관
51 : 압축기
52 : 응축기
54 : 감압부
60 : 유체 전환 밸브
66 : 밸브 케이스(케이스)
67 : 밸브 시트 플레이트(밸브 시트)
67a : 제 1 밸브 시트 플레이트(밸브 시트)
67b : 제 2 밸브 시트 플레이트(밸브 시트)
68 : 유입관
69 : 연통관(제 1 연통관, 제 2 연통관, 제 3 연통관, 제 4 연통관)
69b : 연통관(제 1 연통관)
69c : 연통관(제 2 연통관)
69d : 연통관(제 3 연통관)
69e : 연통관(제 4 연통관)
71 : 밸브체 축
80 : 밸브체
81 : 밸브체 슬라이딩 접촉면
82 : 유체 유통부
82a : 밸브체 홈(제 1 밸브체 홈)
82b : 밸브체 홈(제 2 밸브체 홈)
82c : 밸브체 오목부
86 : 판스프링(가압 수단)
89 : 합류부
90 : 연마 다듬질면
94 : 칸막이부
A : 유입구(유체 공급부)
B_1 : 개구(제 1 개구)
B_2 : 개구(제 2 개구)
B_3 : 개구(제 3 개구)
B_4 : 개구(제 4 개구)1: refrigerator 7: cooler
17: condensation suppression pipe 51: compressor
52: condenser 54:
60: fluid switching valve 66: valve case (case)
67: Valve seat plate (valve seat)
67a: first valve seat plate (valve seat)
67b: second valve seat plate (valve seat)
68: inlet pipe
69: communicating tube (first communicating tube, second communicating tube, third communicating tube, fourth communicating tube)
69b: communicating tube (first communicating tube) 69c: communicating tube (second communicating tube)
69d: communicating tube (third communicating tube) 69e: communicating tube (fourth communicating tube)
71: valve body shaft 80: valve body
81: valve body sliding contact surface 82: fluid flow portion
82a: valve body groove (first valve body groove) 82b: valve body groove (second valve body groove)
82c: valve body recessed portion 86: leaf spring (pressing means)
89: joining portion 90: polished surface
94: partition part A: inlet (fluid supply part)
B_1: opening (first opening) B_2: opening (second opening)
B_3: opening (third opening) B_4: opening (fourth opening)
Claims (8)
N개의 개구를 갖는 밸브 시트와,
밸브체 축을 중심으로 해서 당해 밸브 시트에 대해 상대적으로 회동 가능하며, 상기 밸브 시트에 대해서 밸브체 슬라이딩 접촉면이 접하는 밸브체를 구비하는 유체 전환 밸브로서,
N은, 4 또는 4보다 큰 자연수이고,
상기 밸브체는,
2개의 상기 개구끼리를 개방 가능한 밸브체 홈과,
1개의 상기 개구를 상기 유체 공급부에 대해서 개방 가능한 유통 영역을 형성하는 밸브체 오목부를 갖고,
상기 상대적인 회동에 따라서, 상기 유체 공급부에 대한 상기 개구의 개폐, 및 상기 개구끼리의 개폐를 전환 가능하며,
상기 N개의 개구 중, 1 혹은 2 또는 2보다 큰 개수의 개구 각각에 대하여 상기 유통 영역을 통해서 상기 유체 공급부에 대해 당해 개구를 개방하면서, 상기 밸브체 홈을 통한 상기 개구끼리의 개폐 상태를 3유형으로 전환 가능한 것을 특징으로 하는 유체 전환 밸브.A fluid supply unit,
A valve seat having N openings,
A fluid switching valve comprising a valve body which is rotatable relative to the valve seat with a valve body shaft as a center and in contact with the valve body sliding contact surface with respect to the valve seat,
N is a natural number greater than 4 or 4,
Wherein the valve body comprises:
A valve body groove capable of opening the two openings,
And a valve body concave portion that forms a flow area in which one of the openings can be opened with respect to the fluid supply portion,
Wherein the opening and closing of the opening and the opening and closing of the openings relative to the fluid supply unit are switchable in accordance with the relative rotation,
The opening and closing states of the openings through the valve element groove are divided into three types, that is, the opening and closing states of the openings through the valve element groove, while opening the openings with respect to the fluid supply portion through the flow region, To the fluid switching valve.
상기 N개의 개구는, 상기 밸브체 축을 중심으로 하는 1개 또는 2개 이상의 원주(圓周) 상에 각각 위치하며, 또한, 원주 방향으로 서로 인접하는 2개의 상기 개구 각각에 대하여, 개구 및 상기 밸브체 축을 지나는 2개의 직선을 생각할 경우, 대략 (360/N)°의 각도를 이루는 것을 특징으로 하는 유체 전환 밸브.The method according to claim 1,
Wherein the N openings are respectively located on one or two or more circumferences about the valve body axis and for each of the two openings adjacent to each other in the circumferential direction, (360 / N) degrees when two straight lines passing through the axis are considered.
상기 밸브체 홈을 2개 갖고,
당해 2개의 밸브체 홈은, 상기 밸브체 축으로부터 상기 밸브체 오목부를 관찰했을 때에, 상기 상대적인 회동의 반시계 방향 및 시계 방향 각각에 위치해 있는 것을 특징으로 하는 유체 전환 밸브.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the valve body grooves are two,
Wherein the two valve body grooves are located in the counterclockwise direction and the clockwise direction of the relative rotation when the valve body recesses are observed from the valve body shaft.
상기 N개의 개구는, 상기 밸브체 축을 중심으로 하는 2개의 동심원 상 어느 곳에 각각 위치하고,
상기 밸브체 홈의 각각은,
상기 동심원의 한쪽의 원주의 2점을 절취하는 유통 영역과,
상기 동심원의 다른쪽의 원주 상으로 연장되는 유통 영역을 갖고 있고,
상기 밸브체 오목부가 형성하는 유통 영역은,
상기 동심원 각각의 원호를 절취하는 유통 영역을 갖고 있으며, 또한, 상기 동심원의 다른쪽의 원호를 절취하는 유통 영역의 각도 쪽이, 상기 동심원의 한쪽의 원호를 절취하는 유통 영역의 각도보다 큰 것을 특징으로 하는 유체 전환 밸브.The method of claim 3,
Wherein the N openings are respectively located on two concentric circles centered on the valve body axis,
Wherein each of the valve body grooves includes:
A distribution region for cutting out two points of one circumference of the concentric circle;
And a circulation region extending to the other circumferential phase of the concentric circle,
Wherein the flow channel region formed by the valve body concave portion
And the angle of the flow area for cutting out the other arc of the concentric circle is larger than the angle of the flow area for cutting out one arc of the concentric circle. .
N은 4이고,
상기 개구의 각각은, 상기 밸브체 축을 중심으로 하는 2개의 동심원 상에 번갈아 위치해 있는 것을 특징으로 하는 유체 전환 밸브.5. The method of claim 4,
N is 4,
Wherein each of said openings is alternately located on two concentric circles centering on said valve body axis.
상기 2개의 밸브체 홈 중, 상기 동심원의 다른쪽의 원주 상으로 연장되는 유통 영역 각각의 연장 방향은, 상기 밸브체 홈의 각도 범위를 증가시키는 방향인 것을 특징으로 하는 유체 전환 밸브.5. The method of claim 4,
Wherein the extending direction of each of the circulation regions extending to the other circumferential phase of the concentric circle among the two valve body grooves is a direction for increasing the angular range of the valve body groove.
상기 개구는,
유체를 다른 개구에 보내는 환류구와,
유체를 상기 유체 회로의 하류에 유통시켜서, 상기 유체 공급부에 보내는 송류구(送流口)를 갖고,
상기 유체 회로는,
상기 유체가 공급됨으로써 기능을 발휘하는 복수의 기능부를 갖고,
당해 복수의 기능부의 일부는, 각각, 2개의 상기 환류구를 포함하는 사이클 내에 위치하고,
당해 복수의 기능부의 다른 일부 또는 잔부(殘部)는, 각각, 1개의 상기 송류구 및 상기 유체 공급부를 포함하는 사이클 내에 위치하는 것을 특징으로 하는 기기.An apparatus having a fluid circuit including the fluid switching valve according to claim 4,
The opening
A reflux port for sending the fluid to another opening,
And a fluid feed port for circulating the fluid downstream of the fluid circuit to the fluid supply section,
The fluid circuit comprising:
And a plurality of functional portions that function by being supplied with the fluid,
A portion of the plurality of functional portions is located in a cycle including two of the reflux openings,
And another or a remaining portion of the plurality of functional portions is located in a cycle including one of the flow-through portions and the fluid supply portion, respectively.
상기 유체는, 냉매이고,
상기 유체 공급부에 대해서 상기 냉매를 공급하는 압축기와,
상기 환류구 2개와,
상기 송류구 2개를 갖고,
상기 2개의 환류구 각각에는, 상기 냉장고의 개구 주연부(周緣部)에 설치한 결로 억제 배관을 접속하고,
상기 2개의 송류구에는, 각각 제 1 감압부와 제 2 감압부를 접속하고,
상기 환류구의 한쪽편으로부터 상기 결로 억제 배관에 상기 냉매를 공급한 후, 상기 제 1 감압부에 상기 냉매를 공급하는 제 1 모드와,
상기 제 1 감압부에 상기 냉매를 공급하는 제 2 모드와,
상기 환류구의 다른쪽편으로부터 상기 결로 억제 배관에 상기 냉매를 공급한 후, 상기 제 1 감압부에 상기 냉매를 공급하는 제 3 모드와,
압축기를 정지하는 제 4 모드와,
상기 환류구의 다른쪽편으로부터 상기 결로 억제 배관에 상기 냉매를 공급한 후, 상기 제 2 감압부에 상기 냉매를 공급하는 제 5 모드와,
상기 제 2 감압부에 상기 냉매를 공급하는 제 6 모드와,
상기 환류구의 한쪽편으로부터 상기 결로 억제 배관에 상기 냉매를 공급한 후, 상기 제 2 감압부에 상기 냉매를 공급하는 제 7 모드를 실행 가능한 것을 특징으로 하는 냉장고.A refrigerator as an apparatus according to claim 7,
Wherein the fluid is a refrigerant,
A compressor for supplying the refrigerant to the fluid supply unit,
Two refluxing openings,
Having two said transmission ports,
A condensation suppressing pipe provided on an opening rim of the refrigerator is connected to each of the two reflux holes,
The first and second pressure-reducing portions are connected to the two flow-through portions, respectively,
A first mode in which the refrigerant is supplied from the one side of the reflux port to the dew condensation suppression pipe and then the refrigerant is supplied to the first depressurization portion,
A second mode for supplying the refrigerant to the first depressurization portion,
A third mode in which the refrigerant is supplied from the other side of the reflux port to the dew condensation suppression pipe and then the refrigerant is supplied to the first depressurization portion,
A fourth mode for stopping the compressor,
A fifth mode in which the refrigerant is supplied from the other side of the reflux port to the dew condensation suppression pipe and then the refrigerant is supplied to the second depressurization portion,
A sixth mode for supplying the refrigerant to the second depressurization portion,
And a seventh mode in which the refrigerant is supplied from the one side of the reflux port to the dew condensation suppression pipe, and then the refrigerant is supplied to the second depressurization portion.
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