CN106352113A - 制冷剂切换阀 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种新的制冷剂切换阀,其解决因阀主体与阀座间的滑动阻力增大而导致阀座与阀主体间的滑动不能顺畅进行的问题。在相对于阀座滑动的阀主体的滑接面,在使制冷剂流动的导通路之外形成有不具有使制冷剂流动的功能的凹部来减小与阀座的滑接面积。由此,因为利用凹部减小了阀主体的滑接面的滑接面积,所以能够减小滑动阻力。由此,能够解决若不增大电动机的电力就无法获得规定的动作、阀主体的旋转动作变得迟缓而不能顺畅地进行制冷剂切换、阀主体不能旋转到规定的位置而导致制冷剂切换其本身变得无法进行这些问题中的一个以上的问题。
Description
技术领域
本发明涉及制冷剂切换阀,尤其涉及对制冷循环中的制冷剂流进行切换的制冷剂切换阀。
背景技术
在冰箱中,出于使制冷循环中的制冷剂流入热交换器(蒸发器)来生成冷气,或使热的制冷剂在冰箱内的分隔壁等流动来防止结露这样的目的,设置有制冷剂切换阀。这样的制冷剂切换阀例如在日本特开2015-77015号公报(专利文献1)中有所记载。
该专利文献1公开了一种四通阀,该四通阀所具有的阀主体中形成有能够切换1个制冷剂流入口与3个制冷剂连通口的连通状态的导通路径。该四通阀由电动机驱动,当电动机根据来自未图示的控制装置的控制信号而旋转时,与该旋转对应地,四通阀的阀主体的位置改变,结果是对至少1个制冷剂流入口与3个制冷剂连通口的连通状态进行切换。另外,这样的制冷剂切换阀除专利文献1以外还存在诸多,此处省略进一步的说明。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2015-77015号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
不过,专利文献1所公开的制冷剂切换阀采用的是,利用设置有各制冷剂连通路的开口的平坦的阀座(=滑接面)和与其相对配置的制冷剂切换阀的阀主体的滑接面来进行各制冷剂连通路的开闭的结构。阀主体和阀座被配置在密闭的空间(切换阀室)中,并且从制冷剂流入口流入的制冷剂是压力较高的制冷剂。因此,压力较高的制冷剂将阀主体向着阀座推压,于是较大的接触压作用于阀主体与阀座之间,结果导致阀主体与阀座之间的滑动阻力增大。
当滑动阻力增大时,阀主体与阀座间的滑动无法顺畅地进行,至少会发生以下问题中的一个以上的问题:若不增大对电动机供给的电力就无法得到规定的动作的问题,或阀主体的旋转动作变得迟缓,不再能顺畅地进行制冷剂切换的问题,或阀主体不能旋转到规定的位置,制冷剂切换其本身变得无法进行的问题。因而,需要用于解决以上任一问题的对策。
本发明的目的在于提供一种新的制冷剂切换阀,其能够降低阀主体与阀座间的滑动阻力,解决上述问题中的至少一个问题。
解决问题的技术方案
本发明的基本特征在于,在相对于阀座滑动的阀主体的滑接面上,至少在使制冷剂流动的导通路径之外形成不具有使制冷剂流动的功能的凹部来减小与阀座的滑接面积。
发明效果
根据本发明,因为利用凹部使得阀主体的滑接面上的滑接面积减小,所以能够减小滑动阻力,能够解决上述问题中的至少一个问题。
附图说明
图1是说明应用了本发明的冰箱的基本结构的说明图。
图2是本发明的制冷剂切换阀的俯视立体图。
图3是图2所示的制冷剂切换阀的纵剖面图。
图4是将图2所示的制冷剂切换阀的定子壳和阀壳卸下的状态的制冷剂切换阀的俯视立体图。
图5是图2所示的制冷剂切换阀的阀座板附近的横剖面图。
图6是沿着图5的K-K线的纵剖面图。
图7是表示图2所示的制冷剂切换阀的转子小齿轮、惰性齿轮和阀体的结构的分解立体图。
图8是表示使用了本实施方式的制冷剂切换阀的制冷循环的结构图。
图9是说明图2所示的制冷剂切换阀的制冷剂连通路的开口与阀体滑接面的关系的说明图。
图10是表示本发明有代表性的实施方式的制冷剂切换阀的阀主体的俯视立体图。
图11是图10所示的制冷剂切换阀的阀主体的仰视立体图。
图12是说明图10、图11所示的阀主体的阀体滑接面与制冷剂连通路的开口的关系的说明图。
图13是说明形成在图11所示的阀主体的阀体滑接面的制冷剂导通路和开口间的距离与工程能力指数CP值的关系的说明图。
图14A是说明本实施方式的制冷剂切换阀的第一切换状态的说明图。
图14B是说明制冷剂切换阀的从第一切换状态向第二切换状态过渡的第一过渡状态的说明图。
图14C是说明制冷剂切换阀的从第一切换状态向第二切换状态过渡的第二过渡状态的说明图。
图14D是说明制冷剂切换阀的从第一切换状态向第二切换状态过渡的第三过渡状态的说明图。
图14E是说明本实施方式的制冷剂切换阀的第二切换状态的说明图。
具体实施方式
接着,使用附图对本发明实施方式进行详细说明,但本发明并不限于以下实施方式,本发明的技术概念内的各种变形例和应用例也都包含在其范围中。
以下对用于实施本发明的方式(以下称“实施方式”)一边适当参照附图一边详细进行说明。
首先,在说明本发明之前,对本发明涉及的冰箱的结构简单进行说明。如图1所示,冰箱1的各储藏室的正面开口部采用可由门开闭的结构,自上而下配置有以未图示的铰链等为中心转动的对开门式的冷藏室门2a、2b、抽屉式的储冰室门3和上层冷冻室门4、下层冷冻室门5、蔬菜室门6。其中,除冷藏室门2a、2b以外全部为抽屉式的门,这些抽屉式的门3至门6采用了当将门拉出时,构成各储藏室的容器与门一同被拉出的结构。
在构成冰箱1的绝热箱体的下部背面侧设置有机械室。机械室中配置有:将制冷剂压缩而排出的压缩机12;使制冷剂与空气进行热交换的冷凝器13;促进冷凝器13中的制冷剂与空气的热交换的库外送风机14;包括毛细管的减压部15a、15b;和制冷剂切换阀16。其中,压缩机12、冷凝器13、减压部15a、15b和制冷剂切换阀16通过配管与蒸发器17、结露抑制配管18连接,形成供制冷剂循环的制冷剂回路。另外,附图标记19、20、21等是制冷剂用的配管。
制冷循环包括压缩机12、冷凝器13、减压部15a、15b和蒸发器17,制冷剂切换阀16被设置在冷凝器13的下游侧且位于减压部15a、15b的上游侧。此处,结露抑制配管18是为了防止冰箱正面的各储藏室的分隔壁等发生结露而设置的配管。该配管利用制冷剂的散热来防止冰箱各储藏室的分隔壁等的温度达到露点温度以下,是为了减少结露的产生而设置的。这样的冰箱已广为人知,故省略进一步的说明。
本申请发明人进行上述制冷剂切换阀16的开发,开发出以下所示结构的制冷剂切换阀16。以下对该制冷剂切换阀16的结构进行说明。此处,专利文献1中公开了四通阀,但本实施方式由于具有减压部15a、15b因而采用五通阀的结构。
图2是表示与图1所示的制冷剂切换阀16对应的制冷剂切换阀60的外观的立体图。另外,图3是图2的制冷剂切换阀的纵剖面图。图4是从制冷剂切换阀60卸下定子壳和阀壳后的状态的制冷剂切换阀60的立体图。此外,图5是卸下了阀壳、阀主体和惰性齿轮时的图1的M向视(正面视)图,图6是图5的K-K剖面图。图7是转子小齿轮、惰性齿轮和阀主体的分解立体图。
在图2至图7中,在构成制冷剂切换阀60的外装的筒状的定子壳61的内部,形成有卷绕了线圈的筒状的定子62。在定子壳61形成有向外侧凸出的连接器壳63,在连接器壳63内设置有连接器65。连接器65具有将来自定子62的线圈的配线连接到外部的驱动电路的连接器引脚64。
转子70是具有磁铁的电动机的旋转体,当将连接器引脚64与驱动电路连接而对定子62的线圈通电时,在定子62产生磁场,磁场隔着阀壳66作用于转子70的磁铁,转子70绕阀体轴71的周围旋转。该电动机例如能够构成为步进电动机。
有底筒状的阀壳66覆盖阀主体80,抑制从作为制冷剂供给部的一个例子的制冷剂流入口A供给的制冷剂扩散到制冷剂切换阀60的外部。阀壳66的上侧与定子62的内周部嵌合。图3中,在阀壳66的下侧的开口端接合有阀座板67。这样,由阀壳66和阀座板67形成密闭的切换阀室。
阀座板67具有厚度彼此不同的3个同心圆状的平坦面,其中第一阀座板67a、直径小于第一阀座板67a且较厚的第二阀座板67b和直径大于第一阀座板67a且较薄的第三阀座板67c形成为一体。
如图4、图5所示,在阀座板67连接有可流通制冷剂的制冷剂流入管68和4个连通管69。第一阀座板67a具有制冷剂流入口A,第二阀座板67b具有4个开口B-1、B-2、B-3和B-4。制冷剂流入口A将制冷剂流入管68中流动的制冷剂供给到阀壳66内部(切换阀室)。4个开口B-1~B-4分别使制冷剂流通到4个连通管69b~连通管69e的各个中。制冷剂流入口A和开口B-1~开口B-4各自与阀壳66的内部连通。另外,与阀主体80抵接的阀座板67的部分为研磨精加工面86,平面精度较高。
如图3、图4所示,阀体轴71是转子70和阀主体80的转动中心。当转子70旋转时,旋转力经由与转子70连接的转子小齿轮75、被阀体轴78枢轴支承的惰性齿轮79和形成在阀主体80外周的阀体齿轮83传递至阀主体80。由此,阀体80相对于阀座板67转动。在阀座板67的中心位置形成有供阀体轴71嵌合的有底的转子轴孔72。
如图6、图7所示,在转子小齿轮75的下端部的旋转轴周围设置有形成为凸部的转子驱动部前端76,该转子驱动部前端76载置在阀主体80的上表面。转子小齿轮75和阀主体80配置成可分别通过转子驱动轴孔77和阀体轴孔85绕着共用的中心轴即阀体轴71自由旋转。
在阀主体80形成有从阀体齿轮83的外周凸出的限动件84。当阀主体80转动规定角度时,限动件84与惰性小齿轮79a下侧的惰性限动件79c抵接,限制阀主体80的转动。另外,限动件84被设置成,使得阀体80可转动的角度大于后述的制冷剂切换阀60的各状态的切换动作所需要的角度。在阀主体80的阀体滑接面81设置有3个制冷剂导通部82。制冷剂导通部82包括阀体槽82a(第一阀体槽)、阀体槽82b(第二阀体槽)和阀体槽82c(第三阀体槽)。这些阀体槽82a、82b、82c通过阀主体80的转动使制冷剂按规定的状态流动。
如图5所示,开口B-1~开口B-4大致等间隔地分别设置在从阀体轴71起大致等距离的位置。开口B-1~开口B-4以制冷剂流入口A为基准在圆周方向上按B-1、B-2、B-3、B-4的顺序顺时针排列,开口B-1~开口B-4在圆周方向上相邻。并且,开口B-1~开口B-4以阀体轴71为中心按大致90°的间隔配置。
另外,在图5所示的状态(以下说明的第二模式的状态)中,开口B-1~开口B-4之中,开口B-1最接近制冷剂流入口A。制冷剂流入口A隔着开口B-1位于与阀体轴71相反的一侧。惰性齿轮轴78隔着阀体轴71设置在与制冷剂流入口A相反的一侧。
接着,对该制冷剂切换阀60与制冷循环的关系进行说明。图8示意性表示了冰箱1所具有的制冷循环的制冷剂回路。冰箱1对使用了制冷剂的制冷循环进行驱动。制冷循环中除了制冷剂切换阀60外还包括压缩机12、冷凝器13、结露抑制配管18、减压部15a、15b、蒸发器18、配管20、21、22a、22b。
从制冷剂流入口A一侧起,在制冷剂流入口A依次连接有配管20、冷凝器13、压缩机12、蒸发器17。制冷剂通过压缩机12成为高温高压的状态,流经冷凝器13和配管20到达制冷剂流入口A。
在开口B-1、B-3分别连接有结露抑制配管18的一端和另一端。另外,在开口B-2连接有第一减压部15a的一端,在开口B-4连接有第二减压部15b的一端。第一减压部15a和第二减压部15b的另一端分别在合流部89连接。通过第一减压部15a或第二减压部15b后的制冷剂在通过合流部89后流入蒸发器17而再次返回压缩机12。在第一减压部15a和第二减压部15b中通过的制冷剂的减压量不同,例如作为2个减压部15a、15b采用毛细管,且使它们的直径不同即可。
这样,经压缩机12压缩后的高温、高压的制冷剂流入冷凝器13,在冷凝器13中与空气(库外空气)进行热交换而被冷却。从冷凝器13流出的制冷剂经由制冷剂配管20流入到流体切换阀60的制冷剂流入口A。制冷剂在按照各模式流通后,通过开口B-2或开口B-4流动到流体切换阀60的下游。另外,图8的制冷剂切换阀60的各开口的位置是示意性表示的,与图9所示的有些许不同。
接着,制冷剂由第一减压部15a或第二减压部15b减压而成为低温、低压的状态,到达合流部89。之后,制冷剂流入蒸发器17,与周围空气进行热交换后返回压缩机12。通过蒸发器18冷却后的空气成为冷气,被分配、供给到冰箱1的各储藏室。
接着,对基于制冷剂切换阀60的切换动作而执行的各模式简单进行说明。
第一模式是使制冷剂在结露抑制配管18和第一减压部15a中流通的模式。制冷剂通过制冷剂流入口A、开口B-1,经过结露抑制配管18后通过开口B-3和开口B-2流动到第一减压部15a。
第二模式是使制冷剂仅在第一减压部15a中流通的模式。制冷剂从制冷剂流入口A直接通过开口B-2流动到第一减压部15a。该模式中制冷剂不被输送到结露抑制配管18。
第三模式是使制冷剂在结露抑制配管18和第一减压部15a中流通的模式。制冷剂从制冷剂流入口A通过开口B-3,经过结露抑制配管18后通过开口B-1和开口B-2流动到减压部15a。该情况与第一模式相比,结露抑制配管18中流动的制冷剂的流向为反向。
第四模式是将开口B-2、B-4均闭塞,阻断制冷剂的流通的模式。本实施方式在此时使压缩机51停止。
第五模式是使制冷剂在结露抑制配管18和第二减压部15b中流通的模式。制冷剂从制冷剂流入口A通过开口B-3,经过结露抑制配管18后通过开口B-1和开口B-4流动到第二减压部15b。该情况与第一模式相比,结露抑制配管18中流动的制冷剂的流向也为反向。
第六模式是使制冷剂仅在第二减压部15b中流通的模式。制冷剂从制冷剂流入口A直接通过开口B-4流动到第二减压部15b。该模式中制冷剂不被输送到结露抑制配管18。
第七模式是使制冷剂在结露抑制配管18和第二减压部15b中流通的模式。制冷剂从制冷剂流入口A通过开口B-1,经过结露抑制配管18后通过开口B-3和开口B-4流动到第二减压部15b。该情况下结露抑制配管18中流动的制冷剂的流向与第一模式为相同方向。
用于实现以上各模式的制冷剂切换阀60的阀主体80的结构如下所述。
图9表示开口B-1~开口B-4与阀体滑接(滑动接触)面81的关系。作为阀主体80的一个面的阀体滑接面81在与设置有开口B-1~开口B-4的研磨精加工面86接触的同时,以阀体轴71为中心转动。阀主体80相对于阀座板67转动,从而能够对设置于阀座板67的开口B-1~开口B-4进行开闭。另外,与阀主体80的转动无关地,制冷剂流入口A始终将制冷剂供给到阀壳66内部。
在阀体滑接面81设置有制冷剂导通部82。制冷剂导通部82包括阀体槽82a、阀体槽82b和阀体槽82c。阀体槽82a、82b是设置在阀体滑接面81的槽,构成为在与2个开口重叠时制冷剂能够在这些开口间移动。
因而,例如在第一模式中,通过使阀主体80逆时针旋转规定的角度,制冷剂按照开口B-1结露抑制配管18开口B-3制冷剂导通路82a开口B-2第一减压部15a而流动。以下同样地实现上述的各模式。另外,图9的状态表示的是第二模式的状态。
以上说明的阀主体80的阀体滑接面81的形状如图7和图9所示,在平坦的阀体滑接面81形成有制冷剂导通路82a、82b、82c。因此,从制冷剂流入口A流入的压力较高的制冷剂将阀主体80的阀体滑接面81向设置有开口B-1~开口B-4的研磨精加工面86强力推压,因此在阀主体与阀座之间作用较大的接触压,可知结果会导致阀主体与阀座之间的滑动阻力增大。
当滑动阻力增大时,至少会发生以下问题中的一个以上的问题:若不增大对电动机供给的电力就无法得到规定的动作的问题,或阀主体的旋转动作变得迟缓,不再能顺畅地进行制冷剂切换的问题,或阀主体不能旋转到规定的位置,制冷剂切换其本身变得无法进行的问题。
为了解决该问题,本实施方式提出了一种方案,在相对于阀座滑动的阀主体的阀体滑接面,在使制冷剂流动的导通路之外形成不具有使制冷剂流动的功能的凹部来减小与阀座的滑接面积。
以下对本实施方式的制冷剂切换阀60详细进行说明。图10、图11是本实施方式的阀主体80的俯视立体图和仰视立体图。
在图10中,阀主体80在内侧形成有圆形的凹部87,在外周部直立地形成有环状壁88。在环状壁88的外周面形成有阀体齿轮83。这与图7所示的相同。阀体齿轮83的周向上的一部分被切除,在该部分形成有限动件84。另外,在阀主体80的底面壁89的中央形成有阀体轴孔85。该限动件84、阀体轴孔85也与图7所示的相同。
另外,如图11所示,在底面壁89的与配置电动机的一侧相反的一侧的表面形成有2级台阶状的平坦面。较低的平坦面是始终被供给制冷剂的制冷剂导通路90,这与图7所示的制冷剂导通路82c对应。另一方面,较高的平坦面是阀体滑接面91,在该阀体滑接面91形成有2个细长的制冷剂导通路92a、92b。2个制冷剂导通路92a、92b以阀体轴孔85为界在线对称的位置形成为相同的形状。制冷剂导通路92a、92b与图7所示的制冷剂导通路82a、82b对应,该制冷剂导通路的长度为能够连通各个开口的长度。这一点将在后文中叙述。
在由制冷剂导通路92a、92b和阀体轴孔85包围的区域中,形成有作为本实施方式的特征的、用于减小阀体滑接面91的滑接面积的面积减小用凹部93。该面积减小用凹部93从阀体轴孔85向限动件84延伸,形成为在上述第二模式的状态中(图9所示的、制冷剂从制冷剂流入口A直接流动到开口B-2的状态)开口B-4位于该区域的结构。
相邻的制冷剂导通路92a、92b之间的距离设定为接近后文所述的“密封长度L”的长度。设定为该规定的距离L的理由是为了确保足够的密封性能。另外,面积减小用凹部93的自阀体滑接面91的滑接面起的深度比制冷剂导通路92a、92b浅。关键是只要能够减小滑接面91的面积即可,因此只要有一些深度就好。
另外,此处面积减小用凹部93形成为细长的形状,但其形状可以是任意的,并且其数量、配置位置也是任意的。关键是只要在不损失密封功能的范围内适当地配置于滑接面91即可。
另外,在制冷剂导通路92a、92b的外周侧,形成有在上述第二模式(图9所示的、制冷剂从制冷剂流入口A直接流动到开口B-2的状态)的状态中,将开口B-1和开口B-3完全阻断(封闭)的B-1用截止区域(以下称截止面)94和B-3用截止区域(以下称截止面)95。这两个截止面(阻断面)94、95形成于阀体滑接面91。此外,在从该截止面94、95向限动件84侧去的外周面,形成有用于减小滑接面积的缺口部96、97。
进一步,使用图12对上述阀体滑接面91的详细形状进行说明。其中,对于与图11相同的部分省略说明。
图12中除了阀体滑接面91的形状之外,用虚线表示了与其协同控制制冷剂的流动的各开口B-1~开口B-4。因而,连通管69b~连通管69e是相对于纸面向着跟前侧垂直延伸的。
图12表示第二模式(图9所示的、制冷剂从制冷剂流入口A直接流动到开口B-2的状态)的状态。因而,在该状态下开口B-1、开口B-3被B-1用截止面94、B-3用截止面95完全阻断。
在由制冷剂导通路92a、92b和阀体轴孔85包围的区域中,形成有用于减小阀体滑接面91的滑接面积的面积减小用凹部93。该面积减小用凹部93从阀体轴孔85向限动件84延伸,开口B-4位于该区域中。另外,开口B-4虽然与面积减小用凹部93相对地开口,但由于面积减小用凹部93不具有使制冷剂向其它开口流动的导通功能,因此开口B-4也由配置有面积减小用凹部93的截止区域阻断。
另一方面,开口B-2与阀体滑接面91分开,因此能够从该非截止区域的部分使制冷剂流出到开口B-2。
另外,根据图12可知,从阀体轴孔85到开口B-2、B-4的距离,换言之是到开口B-2和开口B-4的长度,比从阀体轴孔85到开口B-1、B-3的距离,换言之是到开口B-1和开口B-3的长度短。通过采用这样的方式,能够缩短制冷剂导通路92a、92b的长度,从而能够减小阀主体80的直径。
这是因为,例如,若使所有的开口与开口B-1、B-3相同地从阀体轴孔85起等距离地在外侧配置,则需要增大制冷剂导通路92a、92b的长度,并且对于用于形成制冷剂导通路92a、92b的密封面,其壁厚也需要形成得较厚,因此会产生阀主体80的直径增大的问题。
另外,由于开口B-2的两侧存在阀体滑接面91(=密封面),并且开口B-2的位置接近阀体轴孔85,因此与该部分相应地有助于减小阀体滑接面91的滑接面积。
此外,制冷剂导通路92a的形状被设定为,随着阀主体80的旋转而将开口B-1与开口B-2连接,或将开口B-1与开口B-4连接的形状。同样地,制冷剂导通路92b的形状被设定为将开口B-3与开口B-2连接,或将开口B-3与开口B-4连接的形状。
接着,对B-1用截止面94和B-3用截止面95的形状的决定方法进行说明,以下作为代表针对B-3用截止面95进行说明。
在图12的状态中,为了确保直到时开口B-3的周缘和制冷剂导通路92b的周缘的B-3用截止面95的密闭性能(密封性能),需要从开口B-3的周缘到制冷剂导通路92b的周缘形成有规定长度的截止距离(以下称密封长度)。本实施方式中,根据开口B-3的直径D和从开口B-3的周缘到制冷剂导通路92b的周缘的“密封长度L”,求取使得工程能力指数CP成为规定值的L/D,来决定从开口B-3的周缘至制冷剂导通路92b的周缘的“密封长度L”。其中,“密封长度L”大致对应于从开口B-3的周缘到制冷剂导通路92b的周缘的最短距离。
此处,工程能力指数CP是质量管理领域中定量评价某一工序的工程能力的指标之一。在本实施方式中,若工程能力指数CP为约0.8以上,则是不发生泄漏问题的值。如图13所示,若L/D为0.45以上则CP值为0.8以上,能够充分确保对于泄漏的可靠性。因而,在L/D=0.45时,当开口B-3的直径D决定后,从开口B-3的周缘到制冷剂导通路92b的周缘的“密封长度L”能够根据L=0.45×D来求取。
这样,当求得开口B-3的直径D和从开口B-3的周缘到制冷剂导通路92b的周缘的“密封长度L”后,以开口B-3的中心为中心画半径(D/2+L)的圆,能够决定B-3用截止面95的基本形状。因而,B-3用截止面95以“密封长度L”对开口B-3进行密封。
另外,在沿着制冷剂导通路92b的形状的缺口部97的外周缘97A与B-3用截止面95的外周缘的连接部附近,形成填补部C来修正B-3用截止面95的基本形状。通过像这样形成填补部C,能够抑制因阀主体80的旋转位置偏移而引起密封性能变动。
另外,在B-3用截止面95,以开口B-3为界在与缺口部97相反的一侧还形成有缺口部99。当然,在B-1用截止面94,以开口B-1为界在与缺口部96相反的一侧也形成有缺口部98。由此,进一步有助于减小阀体滑接面91的滑接面积。通过采用这样的方式来决定B-3用截止面95和B-1用截止面94的形状。
另外,以上述方式求得的“密封长度L”也被用于决定阀体滑接面91的外形形状。根据图12可知,阀体滑接面91的形状以下述方式决定:除B-3用截止面95和B-1用截止面94以外,沿着制冷剂导通路92a、92b的形状形成具有宽度大小接近“密封长度L”的密封区域。因而,该密封区域以外的密封面如缺口部96、97、98、99等被切除从而省去。
同样地,制冷剂导通路92a、92b与面积减小用凹部93间的距离也决定为接近“密封长度L”的长度。因而,本实施方式中留下必要的阀体滑接面91,省去图9所示的不需要的阀体滑接面。
这样,根据本实施方式,通过在至少阀体滑接面设置面积减小用凹部、或面积减小用凹部和缺口部,能够减小阀体滑接面的滑接面积。由此,至少能够解决以下问题中的一个以上的问题:若不增大对电动机供给的电力就无法获得规定的动作的问题,或阀主体的旋转动作变得迟缓,不再能顺畅地进行制冷剂切换的问题,或阀主体不能旋转到规定的位置,制冷剂切换其本身变得无法进行的问题。
接着,对本实施方式的模式切换时的过渡状态中的制冷剂的流动进行说明。此处,尤其针对从使制冷剂在结露抑制配管18和第一减压部15a中流通的第一模式切换至使制冷剂仅在第一减压部15a中流通的第二模式时的结露抑制配管18中流动的制冷剂进行说明。
图14A表示第一模式的状态,制冷剂切换阀60的阀主体80的制冷剂导通路92a、92b的位置与各开口B-1~开口B-4的相对位置如图所示。以下的图14B、图14C、图14D和图14E也是同样的。
在该第一模式的状态下,制冷剂从开口B-1流入,在结露抑制配管18中流动,从开口B-3通过制冷剂导通路92b,从开口B-2流出。由此,较多的制冷剂在结露抑制配管18中流动,能够抑制分隔壁等的结露。
接着,当阀体80从图14A所示的第一模式起顺时针旋转时,如图14B所示,制冷剂导通路92a、92b的位置与各开口B-1~开口B-4的相对位置产生变化。图14B中也同样地,由于形成在阀体滑接面91的缺口部99的存在,制冷剂从开口B-1流入,在结露抑制配管18中流动,从开口B-3通过制冷剂导通路92b,从开口B-2流出。该状态下,开口B-3与制冷剂导通路92b和开口B-2仍然处于导通状态。由此,制冷剂在结露抑制配管18中流动,能够抑制分隔壁等的结露。此时结露抑制配管18中流动的制冷剂的量相比图14A减少。
进而,当阀体80从图14B所示的状态起进一步顺时针旋转时,如图14C所示,制冷剂导通路92a、92b的位置与各开口B-1~开口B-4的相对位置产生变化。图14C中也同样地,由于形成在阀体滑接面91的缺口部99的存在,制冷剂从开口B-1流入,在结露抑制配管18中流动,从开口B-3通过制冷剂导通路92b,从开口B-2流出。该状态下,开口B-3与制冷剂导通路92b和开口B-2的导通面积虽然减小,但仍处于导通状态。由此,制冷剂在结露抑制配管18中流动,能够抑制分隔壁等的结露。此时结露抑制配管18中流动的制冷剂的量相比图14B进一步减少。
进而,当阀体80从图14C所示的状态起进一步顺时针旋转时,如图14D所示,制冷剂导通路92a、92b的位置与各开口B-1~开口B-4的相对位置产生变化。图14D中也同样地,由于形成在阀体滑接面91的缺口部99的存在,制冷剂从开口B-1流入,在结露抑制配管18中流动,从开口B-3通过制冷剂导通路92b,从开口B-2流出。该状态下,开口B-1的制冷剂通过面积进一步减小,并且开口B-3与制冷剂导通路92b和开口B-2的导通面积虽然减小,但仍处于导通状态。由此,结露抑制配管18中虽然是少量但仍有制冷剂流动,能够抑制分隔壁等的结露。
进而,当阀体80从图14D所示的状态起进一步顺时针旋转时,如图14E所示,切换至第二模式。该状态下,开口B-1被B-1用截止面95完全阻断,同样地开口B-3被B-3用截止面96完全阻断。另一方面,开口B-2离开阀体滑接面91,因此制冷剂直接流入开口B-2。该状态下,结露抑制配管18中不再有制冷剂流动。
如上所述,根据本实施方式,即使在从第一模式向第二模式过渡的过程中,制冷剂也持续在结露抑制配管18中流动,因此具有能够进一步抑制分隔壁等的结露的效果。
如上所述,根据本发明能够形成下述结构:在相对于阀座滑动的阀主体的滑接面,至少在使制冷剂流动的导通路之外形成有不具有使制冷剂流动的功能的凹部来减小与阀座的滑接面积。由此,由于利用凹部减小了阀主体的滑接面的滑接面积,因此能够减小滑动阻力。
由此,至少能够解决以下问题中的一个以上的问题:若不增大对电动机供给的电力就无法获得规定的动作的问题、阀主体的旋转动作变得迟缓而不再能顺畅地进行制冷剂切换的问题、阀主体不能旋转到规定的位置而导致制冷剂切换其本身变得无法进行的问题。
另外,本发明并不限定于上述实施例,还包括各种各样的变形例。例如,上述实施例中,为了易于理解地说明本发明而进行了详细说明,但本发明并不限定于必须包括所说明的全部结构。其中,可以将某一实施例的结构的一部分替换为其它实施例的结构,或在某一实施例的结构中添加其它实施例的结构。而且,对于各实施例的结构的一部分,能够添加、删除、置换成其它结构。
附图标记说明
1……冰箱,12……压缩机,13……冷凝器,15a、15b……减压部,16……制冷剂切换阀,17……蒸发器,18……结露抑制配管,60……制冷剂切换阀,66……阀壳,67……阀座板,67a……第一阀座板,67b……第二阀座板,68……制冷剂流入管,69b……连通管,69c……连通管,69d……连通管,69e……连通管,71……阀体轴,80……阀主体,81……阀体滑接面,82a……阀体槽,82b……阀体槽,82c……阀体槽,86……研磨精加工面,84……限动件,85……阀体轴孔,87……凹部,88……环状壁,89……底面壁,90……制冷剂导通路,91……阀体滑接面,92a、92b……制冷剂导通路,93……面积减小用凹部,94……B-1用截止面,95……B-3用截止面,96~99……缺口部,A……制冷剂流入口,B-1~B-4……开口。
Claims (5)
1.一种制冷剂切换阀,其包括:
来自压缩机的制冷剂所流入的切换阀室;设置于所述切换阀室的、具有与制冷循环的构成部件的一部分连接的多个开口的平坦的阀座;具有与所述阀座滑动接触的平坦的滑接面,并且在所述滑接面具有将至少2个所述开口连接或隔断的制冷剂导通路的阀主体;和使所述阀主体旋转至规定的位置的电动机,
该制冷剂切换阀的特征在于:
在所述阀主体的所述滑接面,至少形成有不具有制冷剂的导通功能的规定形状的凹部。
2.如权利要求1所述的制冷剂切换阀,其特征在于:
所述开口是4个开口,各个所述开口以所述阀主体的旋转中心为基准按约90°的间隔配置,
所述阀主体的所述滑接面包括:用于将相对的一对所述开口阻断的一对截止区域;在所述一对截止区域将所述一对开口阻断的状态下,将其余的一对所述开口中的一个开口阻断的截止区域;和不将另一个所述开口阻断的非截止区域。
3.如权利要求2所述的制冷剂切换阀,其特征在于:
在所述一对截止区域将所述一对开口阻断的状态下,在所述滑接面中,所述制冷剂导通路分别配置在由所述一对截止区域阻断的所述一对开口的各个与其余的所述一对开口之间,而且所述规定形状的凹部形成在各个所述制冷剂导通路之间。
4.如权利要求3所述的制冷剂切换阀,其特征在于:
由所述一对截止区域阻断的所述一对开口之间的距离比所述另一对所述开口之间的距离长。
5.如权利要求4所述的制冷剂切换阀,其特征在于:
在所述一对截止区域将所述一对开口阻断的状态下,沿着所述一对制冷剂导通路在所述一对截止区域以外形成密封区域,由所述一对截止区域和所述密封区域形成所述滑接面,其中所述密封区域的宽度大致对应于所述制冷剂导通路的周缘与位于所述制冷剂导通路的外周侧的所述开口的周缘间的最短距离。
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