专利名称：多通阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于热泵等的三通阀、四通阀等多通阀，尤其是涉及一种通过例如由转子和定子构成的电机等驱动器使阀芯转动来切换流路的回转式多通阀。
背景技术：
通常，构成空调机、制冷装置等的热泵(制冷循环)除了具有压缩机、气液分离器、 冷凝器(室外热交换器)、蒸发器(室内热交换器)及膨胀阀等，还具有作为流路(流动方向)切换单元的四通阀。这种热泵等所使用四通阀如下面的专利文献1所述，基本上，具有利用电机等驱动器而转动的阀芯、以及可转动地保持该阀芯并设有阀座部和阀室的阀本体，该阀本体的阀座部上设有第一出入口(冷凝器连通口)和第二出入口(蒸发器连通口)、以及用于将从压缩机排出侧排出的高压制冷剂导入到所述阀室的高压入口和用于向压缩机吸入侧导出低压制冷剂的低压出口，通过使所述阀芯转动，使得所述第一出入口及第二出入口中的一个与所述高压入口(阀室)及低压入口中的一个通过设置在所述阀芯内的通路部选择性地连通，进行流路切换。但是，因为如上所述的现有的回转式四通阀构成为将高压制冷剂导入到阀室并使低压制冷剂流向阀芯内的通路部，所以，阀芯的内外压差极大，由于该压差(高压制冷剂) 使阀芯被强有力地按压到阀座部上，因此，存在在切换流路时阀芯不能顺畅地转动、流路切换动作可能会变得较重、以及阀芯及阀座部容易磨损等问题。为了消除这类问题，本发明的发明者此前提供了如下述构成的四通阀(下述专利文献2)。S卩，如图5、图6所示，该方案的四通阀1’具有用于切换流路的电机等驱动器15， 该驱动器15由配置在壳体38内的转子16及配置在壳体38外周的定子17构成；阀芯50， 该阀芯50通过对该驱动器15的输出进行减速的行星齿轮减速机构40的输出轴转动；以及可转动地保持该阀芯50的阀本体60，在所述阀芯50内形成有导入高压制冷剂的高压通路部55，在所述阀本体60中设有阀座部65和阀室61，该阀座部65设有与所述高压通路部55 的出口选择性地连通的第一出入口 13及第二出入口 14，该阀室61通过所述第一出入口 13 及第二出入口 14选择性导入低压制冷剂，当切换流路时，所述阀芯50的所述高压通路部55 的出口侧端部在所述阀座部65的第一出入口 13及第二出入口 14之间滑动，所述阀芯50 等的尺寸形状被设定为由所述高压制冷剂产生的将所述阀芯50向所述阀座部65按压的方向上的力基本消失。更为具体地说，所述阀本体60通过用多个螺栓93连接上部体60A和下部体60B 而成，所述阀芯50被配置为在设置于阀座部65的中央的贯通孔67中穿过，且在所述阀本体60的内部通过轴承81和82被支撑为可自由旋转，而且，该高压通路部55的出口 5 配置有0型圈74及方形圈75，并利用压缩安装于下述倒L型轴部53与所述下部体60B之间的螺旋弹簧92被向上方按压，使得该出口 5 紧贴所述阀座部65。
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所述阀芯50具有倒L型轴部53，在该倒L型轴部53内形成有用来将高压制冷剂选择性地导向所述第一出入口 13及第二出入口 14的倒L型或曲柄状的所述高压通路部 55。此外，所述阀室61的与所述阀座部65相反侧的底部设有用来将高压流体导向所述阀芯50的高压通路部55的高压入口 11，此外，设有向所述阀室61开口的低压出口 12，从而可以作为所述热泵装置中所使用的四通阀发挥作用。符号63及64为穿设于阀本体60、使所述第一及第二出入口 13及14与该电动阀外部连通的流路。另外，为了将流入所述阀室61内的制冷剂导入到所述壳体38内，在该电动阀的重要部位具有连通孔和设置于各部件之间的间隙。此外，在图5中，为了帮助理解，第一出入口 13和第二出入口 14以及流路63和64 被绘制成配置于纸面的里侧，但是，实际上是如图6所示的位置关系。该方案的四通阀1’中，阀芯50内形成有导入高压制冷剂的高压通路部55，并且在阀室61内导入有低压制冷剂，所述阀芯50等的尺寸形状被设定为由高压制冷剂产生的将阀芯50向阀座部65按压的方向上的力基本消失，所以，可以容易、轻便地进行流路切换操作，且阀芯50及阀座部65不易磨损，其结果是，耐久性、可靠性提高。专利文献1 日本特开2001-295951号公报专利文献2 ；日本特愿2009-203926号公报在如上所述的现有的回转式四通阀1’中，通过使阀芯50从图6㈧所示的位置 (下面，称为第一运转位置)向图6(D)所示的位置(下面，称为第二运转位置)转动、以及向其反方向转动，进行流路的切换，换句话说，对使第一出入口 13与高压通路部55连通并使第二出入口 14与低压出口 12连通的例如制冷运转状态、以及使第二出入口 14与高压通路部55连通并使第一出入口 13与低压出口 12连通的例如制热运转状态进行切换。这种情况下，如图6(B)、(C)所示，在流路切换过渡时(从第一运转位置向第二运转位置的切换途中、以及从第二运转位置向第一运转位置的切换途中)，因为阀芯50的高压通路部55的出口侧端部55a(方形圈75)以被按压在阀座部65的第一出入口 13与第二出入口 14之间的部分上的状态滑动，所以，高压通路部55的出口被阀座部65封闭。这样，若在流路切换过渡时高压通路部55的出口侧被封闭，则虽然时间很短，但是，压缩机排出侧的高压制冷剂没有扩散场所，只要不停止压缩机的动作，高压制冷剂的压力就会急剧上升，可能会产生对于流路切换动作造成妨碍、由故障保护机构误判断为装置发生异常、故障而胡乱停止装置等问题。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而做出的，其目的在于提供一种多通切换阀，在流路切换过渡时，该多通阀不必停止压缩机的动作就能够抑制高压制冷剂的压力过度上升，不会对流路切换动作造成妨碍，且不会导致由故障保护机构误判断为装置发生异常、故障而胡乱停止装置的状况。为了达到上述目的，本发明的多通阀，基本上，具有为切换流路由电机等驱动器转动驱动的阀芯、和可转动地保持该阀芯的阀本体，在所述阀芯内形成有导入高压流体的高压通路部，所述阀本体设有阀座部，该阀座部形成有选择性地与所述高压通路部的出口连通的多个流出口，在流路切换过渡时，所述阀芯的高压通路部的出口侧端部以被按压到所述阀座部上的状态滑动，所述高压通路部的出口及所述多个流出口的位置及尺寸形状等被设定成，即便在流路切换过渡时，所述高压通路部的出口也始终与所述多个流出口中的至少一个连通。尤为优选地，多通阀具有为切换流路由电机等驱动器转动驱动的阀芯、和可转动地保持该阀芯的阀本体，在所述阀芯内形成有导入高压流体的高压通路部，所述阀本体上设有阀座部，该阀座部形成有与所述高压通路部的出口选择性地连通的第一出入口和第二出入口 ；阀室，该阀室通过所述第一出入口和第二出入口选择性地导入有低压流体，在流路切换时，所述阀芯的所述高压通路部的出口侧端部在所述阀座部的所述第一出入口与第二出入口之间滑动，所述高压通路部的出口以及所述第一出入口和第二出入口的位置及尺寸形状等被设定成，即使在流路切换过渡时，所述高压通路部的出口也始终与所述第一出入口及第二出入口中的至少一个连通。优选地，所述阀芯及所述高压通路部形成为从侧面看呈L型或曲柄状。优选地，所述多个流出口的口径分别小于所述高压通路部的出口的口径。在其他优选实施方式中，所述高压通路部的出口与所述多个流出口中的至少一个配置在同一圆周上。在尤为优选的实施方式中，所述多个流出口间的间隔距离比所述高压通路部的出口的口径短。在本发明的多通阀的优选实施方式中，因为将所述高压通路部的出口以及所述第一出入口和第二出入口的位置及尺寸形状等设定为，即使在流路切换过渡时，阀芯内的高压通路部的出口始终与第一出入口及第二出入口中的至少一个连通，所以，在流路切换过渡时，压缩机排出侧的高压制冷剂从阀芯内的高压通路部通过第一出入口及/或第二出入口扩散到阀室或该阀外。因此，在流路切换过渡时，不必停止压缩机的动作就能够抑制高压制冷剂的压力过度上升，其结果是，不会对流路切换动作造成妨碍，且不会导致由故障保护机构误判断为装置发生异常、故障而胡乱停止装置的状况。
图1为表示本发明的多通阀(四通阀)的第一实施例的主要部分的简要截面图。图2为从图1的Y-Y箭头方向看的截面图。图3为表示第二实施例的相当于图2的截面图。图4为表示第三实施例的相当于图2的截面图。图5为表示现有的多通阀(四通阀)的一例的截面图。图6为从图5的X-X箭头方向看的截面图。附图符号说明1. · ·四通阀；11. · ·高压入口 ；12. · ·低压出口 ；13. · ·第一出入口 ； 14. · ·第二出入口 ；20. · ·阀芯；25. · ·高压通路部；25a...出口 ；30. · ·阀本体；31. · ·阀室；35. · ·阀座部。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的四通阀的实施方式进行说明。图1是表示本发明的多通阀(四通阀)的第一实施例(第二、第三实施例也基本相同)的主要部分的简要截面图，图2是从图1的Y-Y箭头方向看的截面图，图3、图4是分别表示第二、第三实施例的相当于图2的截面图。此外，在本实施例的四通阀1中，对于与上述的图5所示的现有的四通阀1’的各部分对应的部分标注相同的符号，省略重复说明。本发明的第一 第三实施适用于上述图5所述的电动阀，该电动阀向阀室内导入低压制冷剂，且向配置于阀室内的阀芯内导入高压制冷剂，图1是表示图5所示的阀室及阀芯的简要结构的图。因为图示例的四通阀1与图5所示的现有例一样，也适用于汽车空调等热泵装置， 因此，也具有通过电机(图示省略)转动的阀芯20、以及可转动地保持该阀芯20的阀本体 30。阀芯20形成为从侧面看呈L型或曲柄状，其上面突设有支轴23，该支轴23嵌插在形成于阀本体30的上部(阀座部)35的中央(旋转轴线0上)的轴承孔33中。该支轴 23与未图示的电机等驱动器的旋转输出轴连接。该阀芯20的内部形成有与其外形相似的导入有高压制冷剂的高压通路部25。阀本体30上形成有高压入口 11、低压出口 12 (图中未示出，参照图5)、以及阀室 31，且在其阀座部35上形成有选择性地与阀芯20的高压通路部25的出口 25a (方形圈75 的内侧)连通的第一出入口 13及第二出入口 14(图1中省略图示)。此外，在图示例的四通阀1中，高压通路部25的出口 25a(的中心线Ca)与第一出入口 13(的中心线Cb)配设在同一圆(Dl)周上，第一出入口 13的口径被设定为略小于高压通路部25的出口 2 的口径，第二出入口 14的口径被设定为比第一出入口 13的口径小很多。另外，在本例的四通阀1中，高压通路部25的出口 25a以及第一出入口 13和第二出入口 14的位置及尺寸形状等被设定为，即使在流路切换过渡时，高压通路部25的出口 2 也始终与第一出入口 13和第二出入口 14中的至少一个连通，换句话说，在流路切换过渡时，高压通路部25的出口 2 不会被阀座部35完全封闭。具体地说，在第一实施例(图2、中第二出入口 14 (的中心线Ce)配设在所述圆Dl 的圆周上，在第二实施例(图3)中第二出入口 14(的中心线Ce)配设在比所述圆Dl大的圆D2的圆周上，在第三实施例(图4)中第二出入口 14(的中心线Ce)配设在比所述圆Dl 小的圆D3的圆周上，在任一实施例中，第一出入口 13和第二出入口 14的间隔距离(最短直线距离)Lb被设定为比高压通路部25的出口 2 的口径La短。在这样构成的四通阀1中，通过使阀芯20从图2 (A)所示的位置(第一运转位置) 向图2(C)所示的位置(第二运转位置)转动、以及向其反方向转动，来进行流路的切换，换句话说，对使第一出入口 13与高压通路部25连通并使第二出入口 14与低压出口 12连通的例如制冷运转状态、以及使第二出入口 14与高压通路部25连通并使第一出入口 13与低压出口 12连通的例如制热运转状态进行切换。这种情况下，如图2、图3、图4(B)所示，在流路切换过渡时(从第一运转位置向第二运转位置的切换途中、以及从第二运转位置向第一运转位置的切换途中)，阀芯20的高压通路部25的出口侧端部(方形圈75)以被按压到阀座部35的第一出入口 13与第二出入口 14之间的部分上的状态滑动。这里，如上所述，在本实施例的四通阀1中，构成为将第一出入口 13和第二出入口 14的间隔距离(最短直线距离)Lb设定得比高压通路部25的出口 2 的口径La短等等， 即便在流路切换过渡时，高压通路部25的出口 2 总是与第一出入口 13和第二出入口 14 中的至少一个连通图2 (B)、图3 (B)、图4 (B)中，示出高压通路部25的出口 2 分别向第一出入口 13和第二出入口 14两者略微开口的状态，因此，在流路切换过渡时，压缩机排出侧的高压制冷剂从高压通路部25通过第一出入口 13及/或第二出入口 14扩散到阀室31 或者该阀外。由此，在流路切换过渡时，不必停止压缩机的动作，就能够抑制高压制冷剂的压力过度上升，不会对流路切换动作造成妨碍，且不会导致由故障保护机构误判断为装置发生异常、故障而胡乱停止装置的状况。此外，高压通路部25的出口 25a以及第一出入口 13和第二出入口 14的位置及尺寸形状等并不受上述实施例的限制，可以进行各种变更。例如，可以使第一出入口 13和第二出入口 14的口径相同，还可以将高压通路部25的出口 25a、第一出入口 13及第二出入口 14设置为圆形以外的形状(例如椭圆形、圆角矩形等)。另外，在上述实施例中，列举了用于热泵装置的四通阀，但是，本发明并不受此限制，也同样能够适用于与高压通路部的出口选择性地连通的流出口(或出入口)为2个的三通阀(从上述实施例中去掉低压出口 12)、高压流出口(或出入口)为3个以上的四通阀、五通阀等。此外，驱动阀芯旋转的电机也可以为任意形式，另外，电机与阀芯间是否配置减速机构也可以根据配置有该电动阀的热泵装置等的规格等而适当地决定。
权利要求
1.一种多通阀，具有为切换流路由电机等驱动器转动驱动、和可转动地保持该阀芯的阀本体，在所述阀芯内形成有导入高压流体的高压通路部，所述阀本体设有阀座部，该阀座部形成有与所述高压通路部的出口选择性地连通的多个流出口，在流路切换过渡时，所述阀芯的高压通路部的出口侧端部以被按压到所述阀座部上的状态滑动，该多通阀的特征在于，所述高压通路部的出口及所述多个流出口的位置及尺寸形状等被设定为，即使在流路切换过渡时，所述高压通路部的出口也始终与所述多个流出口中的至少一个连通。
2.一种多通阀，具有为切换流路由电机等驱动器转动驱动的阀芯、和可转动地保持该阀芯的阀本体，在所述阀芯内形成有导入高压流体的高压通路部，所述阀本体设有阀座部，该阀座部形成有与所述高压通路部的出口选择性地连通的第一出入口和第二出入口 ； 阀室，该阀室通过所述第一出入口和第二出入口选择性地导入有低压流体，在流路切换时， 所述阀芯的所述高压通路部的出口侧端部在所述阀座部的所述第一出入口与第二出入口之间滑动，该多通阀的特征在于，所述高压通路部的出口以及所述第一出入口和第二出入口的位置及尺寸形状等被设定为，即使在流路切换过渡时，所述高压通路部的出口也始终与所述第一出入口及第二出入口中的至少一个连通。
3.根据权利要求1或2所述的多通阀，其特征在于，所述阀芯及所述高压通路部形成为从侧面看呈L型或曲柄状。
4.根据权利要求1所述的多通阀，其特征在于，所述多个流出口的口径分别小于所述高压通路部的出口的口径。
5.根据权利要求4所述的多通阀，其特征在于，所述高压通路部的出口与所述多个流出口中的至少一个配置在同一圆周上。
6.根据权利要求4或5所述的多通阀，其特征在于，所述多个流出口间的间隔距离比所述高压通路部的出口的口径短。
全文摘要
一种多通阀，在流路切换过渡时，不必停止压缩机的动作就能抑制高压制冷剂的压力过度上升，不会妨碍流路切换动作，且不会导致由故障保护机构误判断为装置发生异常、故障而胡乱停止装置的状况。该多通阀的阀芯内形成有导入高压流体的高压通路部，阀本体上设有形成有与高压通路部的出口选择性地连通的第一、第二出入口的阀座部；选择性地通过第一、第二出入口导入有低压流体的阀室，在流路切换过渡时，高压通路部的出口侧端部以被按压到阀座部的第一、第二出入口之间的部分上的状态滑动，高压通路部的出口、第一出入口和第二出入口的位置及尺寸形状等被设定为在流路切换过渡时，高压通路部的出口始终与第一出入口及第二出入口中的至少一个连通。
文档编号F16K11/06GK102401152SQ201110199470
公开日2012年4月4日 申请日期2011年7月15日 优先权日2010年7月28日
发明者神尾猛 申请人:株式会社不二工机