CN101384849A - 空调机的液体制冷剂用封闭阀 - Google Patents

Abstract

本发明提供能够实现小型化的封闭阀。封闭阀(1)具有主体(2)和阀芯(3)。主体(2)在内部具有第1制冷剂流路(5)、第2制冷剂流路(6)、中间流路(7)和阀通路(8)。中间流路(7)连通第1制冷剂流路(5)和第2制冷剂流路(6)。阀通路(8)与中间流路(7)连通。阀芯(3)以能够在轴向移动的方式***阀通路(8)中。阀芯(3)通过在从阀通路(8)侧朝向中间流路(7)侧的第1方向上移动，来遮断第1制冷剂流路(5)和第2制冷剂流路(6)之间的流路。阀芯(3)通过在从中间流路(7)侧朝向阀通路(8)侧的第2方向上移动，使第1制冷剂流路(5)和第2制冷剂流路(6)连通。第1制冷剂流路(5)的流路直径(d2)和第2制冷剂流路(6)的流路直径(d3)小于连接在第1制冷剂流路(5)或第2制冷剂流路(6)上的液体制冷剂配管(P)的内径的0.9倍。

Description

空调机的液体制冷剂用封闭阀

技术领域

本发明涉及空调机的液体制冷剂用封闭阀。

背景技术

以往，如专利文献1所记载的那样，为了封闭空调机的制冷剂回路中的液体制冷剂用配管，使用液体制冷剂用封闭阀(以下称为封闭阀)。封闭阀具备：主体，其具有第1制冷剂流路、第2制冷剂流路和中间流路；以及阀芯，其通过在轴向上移动来开闭中间流路。

专利文献1：日本特开2004-132498公报

但是，现有的封闭阀通常制造成，相对于连接在封闭阀上的液体制冷剂配管的内径(通常为5mm左右)，第1制冷剂流路和第2制冷剂流路的流路直径为与液体制冷剂配管的内径大致相同的流路直径(通常为4.8mm左右)，至多是0.95倍左右。在封闭阀的制造方面，担心性能恶化，即担心若使封闭阀内部的制冷剂流路的流路直径变窄则性能会恶化，至今还没有开发或制造出更小型的封闭阀，还没有实现封闭阀的小型化。

发明内容

本发明的课题在于，提供能够实现小型化的封闭阀。

本发明第1方面的封闭阀具有主体和阀芯。主体在内部具有第1制冷剂流路、第2制冷剂流路、中间流路和阀通路。中间流路连通第1制冷剂流路和第2制冷剂流路。阀通路与中间流路连通。阀芯以能够在轴向移动的方式***阀通路中。阀芯通过在从阀通路侧朝向中间流路侧的第1方向上移动，来遮断第1制冷剂流路和第2制冷剂流路之间的流路。阀芯通过在从中间流路侧朝向阀通路侧的第2方向上移动，使第1制冷剂流路和第2制冷剂流路连通。第1制冷剂流路的流路直径和第2制冷剂流路的流路直径小于连接在第1制冷剂流路或第2制冷剂流路上的液体制冷剂配管的内径的0.9倍。

这里，第1制冷剂流路和第2制冷剂流路的流路直径小于连接在第1制冷剂流路或第2制冷剂流路上的液体制冷剂配管的内径的0.9倍。因此，能够实现封闭阀的小型化，随之，阀芯的密封部分与主体接触的部分的接触面积也减小，所以，防止泄漏的效果提高。

本发明第2方面的封闭阀形成为，在第1方面的封闭阀中，第1制冷剂流路的流路直径为3.8～4.4mm。

这里，由于第1制冷剂流路的流路直径为3.8～4.4mm，因此能够实现封闭阀的小型化。

本发明第3方面的封闭阀形成为，在第1方面的封闭阀中，第2制冷剂流路的流路直径为3.8～4.4mm。

这里，由于第2制冷剂流路的流路直径为3.8～4.4mm，因此能够实现封闭阀的小型化。

本发明第4方面的封闭阀形成为，在第1方面的封闭阀中，第1制冷剂流路的周围部分的壁厚为3.3～3.7mm。

这里，由于第1制冷剂流路的周围部分的壁厚为3.3～3.7mm，因此，由于壁厚变厚，从而阀强度提高，能够抑制阀芯的密封部分附近的变形。

本发明第5方面的封闭阀形成为，在第1方面的封闭阀中，封闭阀还具有阀盖。阀盖的外径为16.4～17.0mm。

这里，由于阀盖的外径为16.4～17.0mm，因此能够实现阀盖的小型化。

发明效果

根据本发明第1方面，能够实现封闭阀的小型化。并且，随之，阀芯的密封部分与主体接触的部分的接触面积也减小，所以，能够提高防止泄漏的效果。

根据本发明第2方面，能够实现封闭阀的小型化。

根据本发明第3方面，能够实现封闭阀的小型化。

根据本发明第4方面，能够抑制阀芯的密封部分附近的变形。

根据本发明第5方面，能够实现阀盖的小型化。

附图说明

图1是本发明的实施方式的空调机的液体制冷剂用封闭阀的剖面图。

图2是示意地示出图1的封闭阀的各尺寸的图。

图3是示意地示出作为本发明的比较例的现有的封闭阀的各尺寸的图。

符号说明

1：封闭阀；2：主体；3：阀芯；4：阀盖；5：第1制冷剂流路；6：第2制冷剂流路；7：中间流路；8：阀通路；13：阀座。

具体实施方式

下面，根据图示的实施方式详细说明本发明。

图1示出本发明的实施方式的封闭阀的剖面图。该封闭阀1主要具有黄铜制的主体2、黄铜制的阀芯3、阀盖4和扩口螺母(flare nut)9。

主体2具有第1圆筒部2a、第2圆筒部2b和第3圆筒部2c。各圆筒部2a～2c分别具有在内部设有贯通孔的大致圆筒形状，各圆筒部2a～2c的一端以贯通孔的内周面相互连续的方式连接。在第1圆筒部2a的另一端设有第1连接阀口11，该第1连接阀口11用于与连接配管连接。另外，在图1所示的第1连接阀口11上安装有用于防止灰尘侵入的帽17。在第2圆筒部2b的另一端设有第2连接阀口12，该第2连接阀口12用于与室外机内的内部配管连接。在第3圆筒部2c的另一端设有操作阀口14，该操作阀口14供用于移动阀芯3的扳手***。并且，第2圆筒部2b相对于第1圆筒部2a呈大约90度的角度。第3圆筒部2c与第1圆筒部2a呈大约90度的角度，与第2圆筒部2b大致在同轴上并列配置。

在第1圆筒部2a的内部设有第1制冷剂流路5，在第2圆筒部2b的内部设有第2制冷剂流路6。并且，在第3圆筒部2c的内部设有阀通路8。第1制冷剂流路5、第2制冷剂流路6和阀通路8以中间流路7为中心向三个方向呈放射状配置，并与中间流路7连通。并且，第2制冷剂流路6和阀通路8隔着中间流路7大致在同轴上配置。如上所述，第1制冷剂流路5、中间流路7和第2制冷剂流路6形成供制冷剂流过的一连串的制冷剂流路10。

下面，将与通过第2制冷剂流路6和阀通路8的轴平行的方向中从阀通路8朝向第2制冷剂流路6的方向称为第1方向(参照图1的箭头A1)，将从第2制冷剂流路6朝向阀通路8的方向称为第2方向(参照图1的箭头A2)。

在中间流路7与第2制冷剂流路6的边界，设有与阀芯3的前端抵接/分离的阀座13，阀座13具有朝向第2方向A2扩径的锥形状。

阀芯3具有大致圆柱状的形状，能够在轴向移动地配置在第3圆筒部2c的阀通路8上。阀芯3的前端面向中间流路7，具有朝向第1方向A1缩径的锥形状。在阀芯3的锥面上，作为密封部分设有金属密封件20。在阀芯3的侧面和主体2的内表面之间形成有相互啮合的螺纹牙18。并且，在阀芯3的后端形成有供六角扳手***的六角孔3a，通过使阀芯3与六角扳手一起旋转，能够使阀芯3在轴向即第1方向A1或第2方向A2上移动。

如图1所示，在封闭阀1打开的打开状态下，一连串的制冷剂通路10(第1制冷剂流路5、中间流路7和第2制冷剂流路6)连通。在该打开状态下，在阀芯3的上部的外周形成有环状的槽3b，在槽3b中外嵌有O型环15。由此，阀通路8的内周面和阀芯3的外周面之间被密封，制冷剂不会泄漏到外部。

在关闭封闭阀1的情况下，使阀芯3一边旋转一边向第1方向A1移动，由此，使阀芯3的前端和阀座13抵接，来遮断第1制冷剂流路5和第2制冷剂流路6之间的流路。在该关闭状态下，阀芯3的前端与阀座13抵接。在该状态下，阀芯3的前端和第2制冷剂流路6之间没有间隙地闭合，中间流路7被闭塞。

进而，在从关闭状态打开封闭阀1的情况下，使阀芯3一边旋转一边向第2方向A2移动，由此，使阀芯3的前端从阀座13离开，使第1制冷剂流路5和第2制冷剂流路6连通。

通常，阀盖4安装在第3圆筒部2c的另一端，来堵住操作阀口14。在对封闭阀1进行开闭的情况下，从第3圆筒部2c的另一端取下阀盖4。在阀盖4的内表面和主体2的外周面之间形成有相互啮合的螺纹牙19。

另外，在图1所示的第2连接阀口12上焊接铜管。

<关于封闭阀1的内径和壁厚的说明>

在本实施方式的封闭阀1中，如图2所示，在主体2中，与连接在第1制冷剂流路5上的制冷剂配管P的内径d1(5.0mm)相比，第1制冷剂流路5的内径d2为3.8～4.4mm(优选为大约4.0mm)，第2制冷剂流路6的内径d3为3.8～4.4mm(优选为大约4.0mm)，所以，d2/d1＝0.76～0.84，并且，d3/d1＝0.76～0.84，都小于0.9倍。

随之，构成第1制冷剂流路5的第1圆筒部2a的壁厚t1为3.3～3.7mm(优选为3.5mm)，构成第2制冷剂流路6的第2圆筒部2b的壁厚t2为3.3～3.7mm(优选为3.5mm)。与此同时，第1圆筒部2a和第2圆筒部2b相连接的部分的壁厚t3也比上述壁厚t1和t2厚。

如上所述，成为第1制冷剂流路5和第2制冷剂流路6的流路直径的内径d2、d3小于连接在第1制冷剂流路5或第2制冷剂流路6上的液体制冷剂配管的内径d1的0.9倍。其结果，在本实施方式的封闭阀1中，能够减小制冷剂流路10的内径d2、d3，能够将第1制冷剂流路5和第2制冷剂流路6的壁厚t1、t2形成得较厚。由此，能够提高阀操作的强度。

并且，伴随封闭阀1的小型化，阀芯3的金属密封件20与主体2接触的部分的接触面积也减小，所以，防止泄漏的效果提高。

进而，伴随封闭阀1的小型化，实施方式的阀盖4的外径为16.4～17.0mm，能够使阀盖4小型化。

这里，当强力紧固扩口螺母9时，阀座13附近容易产生挠曲变形，但是，在本实施方式中，由于第1制冷剂流路5的周围部分的壁厚t1为3.3～3.7mm，所以，能够抑制金属密封件20附近的变形。

<根据实验结果的分析>

通过实验测定了与封闭阀内部的液体制冷剂流量有关的Cv值，其结果是，在设现有的封闭阀(参照图3)的Cv值为100的情况下，本实施方式的封闭阀1的与从第1流路5向第2流路6的流动(即，扩口螺母9侧→铜管焊接侧)有关的相对的Cv值为65，与从第2流路6向第1流路5的流动(即，铜管焊接侧→扩口螺母9侧)有关的相对的Cv值为60。因此，与现有的封闭阀相比，在本实施方式的封闭阀1中，Cv值在任何流动方向上都降低。

但是，在分别通过***试验来测定使用现有的封闭阀时和使用本实施方式的封闭阀1时的空调机的性能的结果中，在设现有的封闭阀的***试验下的COP为100的情况下，本实施方式的封闭阀1的制冷时的相对的COP为99.61，制热时的相对的COP为99.98。这些数值都在误差小于0.05的测定误差的范围内。

因此可知，即使在从现有的封闭阀替换为本实施方式的封闭阀1的情况下，也不会影响液体制冷剂侧的空调***的性能。

<关于比较例的说明>

这里，作为本发明的比较例，在与图3所示的现有的封闭阀进行比较时，如图3所示，在现有的封闭阀的主体22中，与连接在第1制冷剂流路25上的制冷剂配管P的内径d1(5.0mm)相比，第1制冷剂流路25的内径d22为4.6～4.8mm(大约为4.7mm)，第2制冷剂流路26的内径d23为4.6～4.8mm(大约为4.7mm)，所以，d22/d1＝0.92～0.96，d23/d1＝0.92～0.96。

随之，构成第1制冷剂流路25的第1圆筒部22a的壁厚t21为3.0～3.2mm(大约为3.1mm)，构成第2制冷剂流路26的第2圆筒部22b的壁厚t22为3.0～3.2mm(大约为3.1mm)。

因此，在现有的封闭阀中，与本实施方式的封闭阀1相比，第1制冷剂流路25的内径d22和第2制冷剂流路26的内径d23大，第1制冷剂流路25的壁厚t21和第2制冷剂流路26的壁厚t22薄，难以提高阀操作的强度。

<特征>

(1)

在实施方式的封闭阀1中，第1制冷剂流路5和第2制冷剂流路6的流路直径即内径d2和d3小于连接在第1制冷剂流路5上的液体制冷剂配管P的内径d1的0.9倍。因此，能够实现封闭阀1的小型化。

(2)

并且，伴随封闭阀1的小型化，阀芯3的金属密封件20与主体2接触的部分的接触面积也减小，所以，也包含O型环15的部分在内，能够有效地防止制冷剂从阀芯3和主体2之间的间隙泄漏。

(3)

在实施方式的封闭阀1中，第1制冷剂流路5的流路直径d2为3.8～4.4mm，所以，能够实现封闭阀1的小型化。

(4)

在实施方式的封闭阀1中，第2制冷剂流路6的流路直径d3为3.8～4.4mm，所以，能够实现封闭阀1的小型化。

(5)

而且，在本实施方式的封闭阀1中，伴随封闭阀1的小型化，第1圆筒部2a的壁厚t1、第2圆筒部2b的壁厚t2以及第1圆筒部2a和第2圆筒部2b的连接部分的壁厚t3比现有的封闭阀厚。特别地，第1制冷剂流路5的周围部分的壁厚t1为3.3～3.7mm，所以，即使强力紧固扩口螺母9时，也能够抑制由此产生的剪切应力等导致的主体2在阀芯3的金属密封件20附近的变形。

(6)

在实施方式的封闭阀1中，阀盖4的外径为16.4～17.0mm，所以，伴随封闭阀1的小型化，也能够实现阀盖4的小型化。

因此，在以往一般公知的封闭阀中，与扩口螺母相比阀盖的外径大，所以，无法使用用于紧固扩口螺母的工具来紧固阀盖，但是，在本实施方式的封闭阀1中，能够使用用于紧固扩口螺母9的工具，来紧固小型化的阀盖4。由此，能够提高作业效率并实现工具的共用化。

产业上的可利用性

本发明能够应用于空调机的液体制冷剂用封闭阀。

Claims (5)

1.一种空调机的液体制冷剂用封闭阀(1)，该液体制冷剂用封闭阀(1)具备：

主体(2)，其在内部具有第1制冷剂流路(5)、第2制冷剂流路(6)、连通所述第1制冷剂流路(5)和所述第2制冷剂流路(6)的中间流路(7)以及与所述中间流路(7)连通的阀通路(8)；和

阀芯(3)，其以能够在轴向移动的方式***所述阀通路(8)中，通过在从所述阀通路(8)侧朝向所述中间流路(7)侧的第1方向上移动，来遮断所述第1制冷剂流路(5)和所述第2制冷剂流路(6)之间的流路，通过在从所述中间流路(7)侧朝向所述阀通路(8)侧的第2方向上移动，使所述第1制冷剂流路(5)和所述第2制冷剂流路(6)连通，

所述第1制冷剂流路(5)的流路直径(d2)和所述第2制冷剂流路(6)的流路直径(d3)小于连接在所述第1制冷剂流路(5)或所述第2制冷剂流路(6)上的液体制冷剂配管(P)的内径(d1)的0.9倍。

2.根据权利要求1所述的液体制冷剂用封闭阀(1)，其中，

所述第1制冷剂流路(5)的流路直径(d2)为3.8～4.4mm。

3.根据权利要求1所述的液体制冷剂用封闭阀(1)，其中，

所述第2制冷剂流路(6)的流路直径(d3)为3.8～4.4mm。

4.根据权利要求1所述的液体制冷剂用封闭阀(1)，其中，

所述第1制冷剂流路(5)的周围部分的壁厚(t1)为3.3～3.7mm。

5.根据权利要求1所述的液体制冷剂用封闭阀(1)，其中，

所述液体制冷剂用封闭阀(1)还具有阀盖(4)，

所述阀盖(4)的外径(d4)为16.4～17.0mm。

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