CN106440550B - 滑动式切换阀以及冷冻循环系统 - Google Patents
滑动式切换阀以及冷冻循环系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106440550B CN106440550B CN201610639181.1A CN201610639181A CN106440550B CN 106440550 B CN106440550 B CN 106440550B CN 201610639181 A CN201610639181 A CN 201610639181A CN 106440550 B CN106440550 B CN 106440550B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- port
- valve
- valve body
- inflow port
- refrigerant
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims description 50
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 18
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 14
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 5
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract description 9
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 19
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 1
- 238000005219 brazing Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
- F25B41/20—Disposition of valves, e.g. of on-off valves or flow control valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K11/00—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves
- F16K11/02—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit
- F16K11/06—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements
- F16K11/065—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements with linearly sliding closure members
- F16K11/0655—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements with linearly sliding closure members with flat slides
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B49/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
- F25B49/02—Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2600/00—Control issues
- F25B2600/25—Control of valves
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Multiple-Way Valves (AREA)
- Valve Housings (AREA)
Abstract
本发明提供能极力抑制流体的流量降低而提高能源消耗效率的滑动式切换阀以及冷冻循环系统。四通切换阀(10)具备圆筒状的阀主体(11)及自由滑动地设于该阀主体(11)的内部的阀芯(12)，在阀主体(11)设有使制冷剂流入的流入端口(11A)、相对于该流入端口(11A)而在阀主体(11)的径向相反侧的第一端口(11B)、第二端口(11C)及第三端口(11D)，流入端口(11A)与第二端口(11C)设置为彼此在阀主体(11)的径向上大致对置，流入端口(11A)与第二端口(11C)相比内径较小，且与第二端口(11C)相比中心向一方侧偏心。
Description
技术领域
本发明涉及滑动式切换阀以及冷冻循环系统。
背景技术
以往，作为室内空调机等的空气调和机所利用的冷冻循环，利用使制冷剂的环流方向反转的冷冻循环，以便在冷却模式(制冷)运转时，使制冷剂经由压缩机、室外换热器、膨胀阀、以及室内换热器而向压缩机环流，并在加热模式(制热)运转时，使制冷剂经由压缩机、室内换热器、膨胀阀、以及室外换热器而向压缩机环流。作为使这样的冷冻循环中的制冷剂的环流路径反转的流路切换阀(所谓四通切换阀)，广泛地使用具备能够自由滑动地设于阀主体的内部的阀芯的滑动式切换阀。
在滑动式切换阀的阀主体，设有：经由D接头与压缩机的排出口连接而使高压制冷剂流入的流入端口；经由S接头与压缩机的吸入口连接而使制冷剂向压缩机环流的流出端口；经由E接头与室内换热器连接的室内侧端口；以及经由C接头与室外换热器连接的室外侧端口。而且，滑动式切换阀对如下两种模式进行切换：通过滑动至一方侧的阀芯使流出端口与室内侧端口连通、并且通过阀主体内部使流入端口与室外侧端口连通的冷却模式；以及通过滑动至另一方侧的阀芯使流出端口与室外侧端口连通、并且通过阀主体内部使流入端口与室内侧端口连通的加热模式。
在利用了这样的滑动式切换阀的室内空调机、组合式空调机等中，以APF(AnnualPerformance Factor：全年能源消耗效率)的提高为目的，提出了用于使流路阻力所引起的制冷剂的流量降低、热损失减少的构造(例如，参照专利文献1)。
如图6所示，专利文献1所记载的滑动式切换阀具备：具有流入端口101、流出端口102、室内侧端口103及室外侧端口104的阀主体105；以及自由滑动地设于该阀主体105的内部的阀芯106，在流入端口101连接有高压侧导管(D接头)111，在流出端口102连接有低压侧导管(S接头)112，在室内侧端口103连接有室内侧导管(E接头)113，并在室外侧端口104连接有室外侧导管(C接头)114。
阀芯106具有能够沿阀主体105的阀座107滑动的阀部件108，该阀部件108具有朝向阀座107凹状地开口的碗状部108A以及从该碗状部108A的开口缘向外侧延伸的凸缘部108B而形成。而且，阀芯106在通过碗状部108A使流出端口102与室内侧端口103连通的第一位置、以及如图5所示地通过碗状部108A使流出端口102与室外侧端口104连通的第二位置之间移动，并通过该阀芯106的移动对流路进行切换。
如上所述，以往的滑动式切换阀中，在流入端口101与室内侧端口103设于相互正对的位置、即彼此的轴线G成为一条直线上(同轴上)的位置、又即高压侧导管111与室内侧导管113设于同轴上，且阀芯106处于第二位置的加热模式中，通过使从流入端口101流入了的高压制冷剂直线地朝向室内侧端口103流动，来减少流路阻力从而会实现能源消耗效率的提高。
现有技术文献
专利文献1：日本特开2011-47530号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而，即使在专利文献1所记载那样的以往的滑动式切换阀中，也不能说充分地提高了能源消耗效率，期望更进一步的改善。即，专利文献1所记载的滑动式切换阀中，在图5所示的加热模式中，在从流入端口101朝向室内侧端口102的制冷剂的流路中，阀部件108的凸缘部108B的一部分伸出而使流路变窄。因此，制冷剂的流动被凸缘部108B阻碍，从而产生制冷剂的流量降低，因此有能源消耗效率的提高变得不充分的问题。
本发明的目的在于通过能够极力抑制流体的流量降低而实现能源消耗效率的更进一步的提高的滑动式切换阀以及冷冻循环系统。
本发明的滑动式切换阀具备：筒状的阀主体；自由滑动地设于该阀主体的内部的阀芯；以及以开口的方式设置于上述阀主体的周面的多个端口，上述滑动式切换阀的特征在于，上述多个端口具有使流体向上述阀主体的内部流入的流入端口、相对于该流入端口而设于上述阀主体的径向相反侧的第一端口、第二端口、以及第三端口，沿上述阀主体的轴向而在上述第一端口的一方侧以与上述流入端口对置的方式设有上述第二端口，并在上述第一端口的另一方侧设有上述第三端口，上述阀芯通过在第一位置与第二位置之间移动来对流路进行切换，并且处于上述第二位置的该阀芯的一部分与上述第二端口的另一方侧的一部分设为重叠，其中，上述第一位置是向上述阀主体的沿轴向的一方侧滑动来使上述第一端口与上述第二端口连通的位置，上述第二位置是向上述阀主体的沿轴向的另一方侧滑动来使上述第一端口与上述第三端口连通的位置，上述流入端口形成为内径比上述第二端口的内径小，并且设为与上述第二端口相比中心向一方侧偏心。
根据这样的本发明，由于与流入端口对置地设有第二端口，所以在阀芯处于第二位置的状态(例如，加热模式时)下，能够使从流入端口流入阀主体内部后的流体直线地朝向第二端口流动，从而能够实现流路阻力的减少。另外，由于内径比第二端口的内径小的流入端口相对于第二端口向一方侧(阀主体的相反侧)偏心，所以即使处于第二位置的阀芯的一部分与第二端口的另一方侧的一部分设为重叠，也能够对阀芯与第二端口的重叠部分所引起的流路的缩小进行缓和，从而能够抑制从流入端口朝向第二端口的流体的流量降低。
此时，优选为，上述流入端口设于如下范围：将上述流入端口的投影周缘内接于上述第二端口的一方侧周缘的位置处的彼此的中心距离作为基准偏心距离，相对于该基准偏心距离的偏心比为0.2以上且3.0以下的范围。
另外，优选为，上述流入端口设于如下范围：将上述流入端口的投影周缘内接于上述第二端口的一方侧周缘的位置处的彼此的中心距离作为基准偏心距离，相对于该基准偏心距离的偏心比为0.6以上且2.4以下的范围。
另外，进一步优选为，上述流入端口设于上述偏心比为1.0以下的范围。
根据以上的结构，将流入端口的投影周缘内接于第二端口的一方侧周缘的位置处的彼此的中心距离作为基准偏心距离(偏心比＝1.0)，并适当地设定相对于该基准偏心距离的偏心比来设置流入端口，由此能够适当地确保来自流入端口相对于第二端口的流路。此处，作为偏心比，优选为0.2以上且3.0以下，更加优选为0.6以上且2.4以下。另外，通过将偏心比设为1.0(基准偏心距离)以下，从而流入端口的投影周缘不会从第二端口的一方侧周缘突出，并能够利用翻边加工来形成流入端口，因此从加工性的观点来看进一步优先。
本发明的冷冻循环系统的特征在于，具备：对作为流体的制冷剂进行压缩的压缩机；在冷却模式时作为冷凝器发挥功能的第一换热器；在冷却模式时作为蒸发器发挥功能的第二换热器；在上述第一换热器与上述第二换热器之间使制冷剂膨胀来进行减压的膨胀机构；以及权利要求1～4任一项中所述的滑动式切换阀，上述滑动式切换阀构成为，在上述阀芯位于上述第一位置的状态下，使由上述压缩机压缩了的制冷剂从上述流入端口向上述阀主体的内部流入，并且使制冷剂经由上述第三端口向上述第一换热器流出，从而使从上述第二换热器流入上述第二端口后的制冷剂从上述第一端口向上述压缩机环流，或者，在上述阀芯位于上述第二位置的状态下，使由上述压缩机压缩了的制冷剂从上述流入端口向上述阀主体的内部流入，并且使制冷剂经由上述第二端口向上述第二换热器流出，从而使从上述第一换热器流入上述第三端口后的制冷剂从上述第一端口向上述压缩机环流。
根据这样的本发明的冷冻循环系统，在阀芯处于第二位置的状态下，使由压缩机压缩了的制冷剂从流入端口经由第二端口向第二换热器流出，并使从第一换热器流入第三端口后的制冷剂从第一端口向压缩机环流，由此实现加热模式(制热)运转。在该加热模式(制热)运转时，与上述相同，能够减少从流入端口朝向第二端口的制冷剂的流路阻力，从而能够抑制制冷剂的流量降低。
发明的效果如下。
根据本发明的滑动式切换阀以及冷冻循环系统，能够极力抑制流体的流量降低而实现能源消耗效率的更进一步的提高。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式的冷冻循环的简要结构图。
图2是表示上述冷冻循环所使用的滑动式切换阀的剖视图。
图3是表示上述滑动式切换阀的阀部件与第二端口的关系的俯视图。
图4是表示上述滑动式切换阀的流量系数与热损失量的变化的图表。
图5是表示本发明的变形例的滑动式切换阀的剖视图。
图6是表示本发明的以往例的滑动式切换阀的剖视图。
图中：
1—冷冻循环，2—压缩机，3—室外换热器(第一换热器)，4—室内换热器(第二换热器)，5—膨胀阀(膨胀机构)，10—四通切换阀(滑动式切换阀)，11—阀主体，11A—流入端口，11B—第一端口，11C—第二端口，11D—第三端口，12—阀芯，26—凸缘部，L—偏心距离，L1—基准偏心距离，R—偏心比。
具体实施方式
接下来，参照附图对本发明的实施方式进行说明。本实施方式的冷冻循环1用于室内空调机等空气调和机，具备：对制冷剂进行压缩的压缩机2；在冷却模式时发挥冷凝器的功能的作为第一换热器的室外换热器3；在冷却模式时发挥蒸发器的功能的作为第二换热器的室内换热器4；在室外换热器3与室内换热器4之间使制冷剂膨胀来进行减压的作为膨胀机构的膨胀阀5；作为滑动式切换阀的四通切换阀10；以及对四通切换阀10的流路进行切换控制的先导电磁阀6，它们通过制冷剂配管而连结。此外，作为膨胀机构，并不限定于膨胀阀5，也可以是毛细管。
该冷冻循环1在图1所示的加热模式(制热运转)中，构成制冷剂按照压缩机2、四通切换阀10、室内换热器4、膨胀阀5、室外换热器3、四通切换阀10以及压缩机2的顺序流动的制热循环。另一方面，在冷却模式(制冷运转)中，构成制冷剂按照压缩机2、四通切换阀10、室外换热器3、膨胀阀5、室内换热器4、四通切换阀10以及压缩机2的顺序流动的制冷循环。该制热循环与制冷循环的切换通过先导电磁阀6对四通切换阀10进行的切换动作来执行。
基于图2、图3对本发明的实施方式的四通切换阀进行说明。如图2所示，本实施方式的四通切换阀10构成为具备：圆筒状的阀主体11；自由滑动地设置于该阀主体11的内部的阀芯12；与压缩机2的排出口连通的高压侧导管(D接头)13；与压缩机2的吸入口连通的低压侧导管(S接头)14；与室内换热器4连通的室内侧导管(E接头)15；以及与室外换热器3连通的室外侧导管(C接头)16。
圆筒状的阀主体11具有对其轴向两端部进行封堵的栓体17、18、以及固定于阀主体11的内部的阀座19，且整体作为被封闭了的缸筒而构成。在栓体17、18连接有分别与先导电磁阀6连通的导管17A、18A。在阀座19，插入有低压侧导管14、室内侧导管15、以及室外侧导管16的前端，并且设有构成后述的第一～第三端口11B、11C、11D的开口。阀座19的内表面19A成为对阀芯12进行滑动引导的引导面。
在阀主体11，形成有在其周面开口的多个端口11A、11B、11C、11D。即，设有与高压侧导管13连接而使制冷剂向阀主体11的内部流入的流入端口11A、相对于流入端口11A而在阀主体11的径向相反侧开口设于阀座19的第一端口11B、第二端口11C、以及第三端口11D。第一端口11B设于阀主体11的轴向大致中央，第二端口11C沿阀主体11的轴向而相邻地设于第一端口11B的一方侧(图2的左侧)，并且第三端口11D沿阀主体11的轴向设于第一端口11B的另一方侧(图2的右侧)。
通过在作为流出端口的第一端口11B连接低压侧导管14，并在第二端口11C连接室内侧导管15，而该第二端口11构成室内侧端口，并且通过在第三端口11D连接室外侧导管16，而该第三端口11D构成室外侧端口。流入端口11A与第二端口11B彼此在阀主体11的径向上对置地设置，由此高压侧导管13与室内侧导管15以大致位于一条直线上的方式连接。高压侧导管13通过硬钎焊固定于流入端口11A周边的阀主体11，低压侧导管14、室内侧导管15以及室外侧导管16分别通过硬钎焊固定于第一～第三端口11B、11C、11D周边的阀主体11以及阀座19。
阀芯12构成为具有：与阀主体11的内周面滑动接触的左右一对活塞体21、22；连结一对活塞体21、22并沿阀主体11的轴向延伸的连结部件23；以及支撑于连结部件23的阀部件24。阀主体11的内部空间被分隔为形成于一对活塞体21、22间的高压室R1、形成于一个活塞体21与栓体17之间的第一工作室R2、以及形成于另一个活塞体22与栓体18之间的第二工作室R3。
连结部件23由金属板材构成，并形成为具有：沿阀主体11的轴向延伸且与阀座19的内表面19A平行地设置的连结板部23A；连结板部23A的一方侧端部被折弯而固定于活塞体21的固定片部23B；以及连结板部23A的另一方侧端部被折弯而固定于活塞体22的固定片部23C。在连结板部23A形成有对阀部件24进行保持的保持孔23D、以及使制冷剂流通的两个部位的贯通孔23E。
阀部件24是合成树脂制的一体成形部件，形成为具有：朝向阀座19凹状地开口的碗状部25；以及从该碗状部25的开口缘向外侧延伸的凸缘部26。碗状部25形成为在俯视情况下具有长圆形状的穹顶状，并插入于连结部件23的保持孔23D。在碗状部25的内部，形成有使第一端口11B与第二端口11C连通而不连通第三端口11D、或者使第一端口11B与第三端口11D连通而不连通第二端口11C那样的连通空间R4。
亦如图3所示，凸缘部26在俯视情况下外形形成为长方形，并在与阀座19的内表面19A滑动接触的滑动接触面26A，形成有碗状部25的开口25A。该凸缘部26配置于阀座19与连结部件23之间。而且，因作用于阀部件24的高压与低压的压力差而滑动接触面26A与阀座19的内表面19A紧密接触，从而相对于阀座19关闭碗状部25的连通空间R4。此外，图3中，对凸缘部26在俯视情况下外形形成为长方形的情况进行了说明，但也可以是端面朝向阀部件24的移动方向稍微鼓出的大致椭圆形状。
以上的四通切换阀10中，若经由先导电磁阀6以及导管17A而向第一工作室R2导入从压缩机2排出来的高压制冷剂，则如图2所示，活塞体21被按压而使阀芯12向阀主体11的轴向另一方侧滑动。并且，若经由先导电磁阀6以及导管18A而向第二工作室R3导入高压制冷剂，则活塞体22被按压而使阀芯12向阀主体11的轴向一方侧滑动。此处，将滑动至阀主体11的轴向一方侧的阀芯12的位置设为第一位置，并将滑动至阀主体11的轴向另一方侧的阀芯12的位置(图2所示的位置)设为第二位置。
在阀芯12处于第二位置的状态下，如图3所示，阀部件24的碗状部25通过其连通空间R4使第一端口11B与第三端口11D连通。并且，由于碗状部25位于比第二端口11C靠另一方侧，所以该第二端口11C经由阀主体11的内部(高压室R1)而与流入端口11A连通。即，阀芯12处于第二位置的状态成为流入端口11A与第二端口11C连通、且第一端口11B与第三端口11D连通的加热模式(制热运转)。
这样，在阀芯12处于第二位置的状态(加热模式)下，如图3(A)所示，阀部件24的凸缘部26的一部分设为与第二端口11C的另一方侧的一部分重叠。即，第二端口11C的另一方侧的一部分通过与凸缘部26重叠的俯视D字状的重叠部P，对开口覆盖沿阀主体11的轴向的重叠距离a的大小。
此处，流入端口11A的内径φA例如是8.8mm，第一～第三端口11B、11C、11D的内径φB例如是11mm。即，流入端口11A的内径φA形成为比第二端口11C的内径φB小，其内径比φA/φB为0.8。此外，流入端口11A与第二端口11C的内径比φA/φB并不限定于0.8，在0.6以上并且小于1.0的范围内即可。并且，连结部件23的贯通孔23E形成为具有流入端口11A的内径φA以上的内径，并且在阀芯12处于第二位置的状态下，该贯通孔23E位于第二端口11C的正上方。
凸缘部26与具有这样的内径φB的第二端口11C重叠的重叠距离a例如是3.3mm，其重叠比a/φB为0.3。即，从第二端口11C的内径φB减去与凸缘部26的重叠部P后的剩余距离b为7.7mm。因此，在设为这样的尺寸关系的情况下，流入端口11A的内径φA形成为比第二端口11C的剩余距离b大。这样的情况下，后述的制冷剂的流量增加以及热损失的减少的效果变得更加显著。此外，重叠距离a与第二端口11C的内径比φB的重叠比a/φB并不限定于0.3，在0.1以上并且0.5以下的范围内即可。此外，在凸缘部26的形状如上述那样是大致椭圆形状的情况下，以重叠的最大长度为基准，来设定重叠距离即可。
相对于以上的第二端口11C，流入端口11A设为其中心向一方侧(远离处于第二位置的阀部件24的一侧，图2、图3中的左侧)偏心。即，如图2所示，流入端口11A以及高压侧导管13的轴心E-E设为比第二端口11C以及室内侧导管15的轴心F-F更向一方侧偏心。如图3(A)所示，流入端口11A与第二端口11C同轴设置，且在比彼此的中心一致的位置、即偏心距离L为0(L＝0)的位置靠一方侧的位置设有流入端口11A。此处，偏心距离L是流入端口11A以及第二端口11C彼此的中心距离，是沿阀主体11的轴向的距离。
亦参照图4来说明对使这样的偏心距离L变化而从流入端口11A向第二端口11C流动的制冷剂的流量和热损失进行了验证的结果。图4是表示通过使用了电子计算机的热流体解析而计算出的Cv值(流量系数)与热损失量的结果的图表。该图表中的横轴是流入端口11A相对于第二端口11C的偏心比R。如图3(B)所示，该偏心比R是指，以流入端口11A的投影周缘内接于第二端口11C的一方侧周缘的位置处的彼此的中心距离(偏心距离L)作为基准偏心距离L1时的、流入端口11A的各位置处的偏心距离L与该基准偏心距离L1的比率，以偏心比R＝L/L1来定义。
图4的图表中的左纵轴表示Cv值(流量系数)的变化，作为以偏心比R为0(R＝0)时的Cv值、即流入端口11A与第二端口11C同轴的情况下的Cv值为基准时的、与该Cv值的比例而表示。并且，图4的图表中的右纵轴表示热损失量的变化，作为以偏心比R为0(R＝0)时的热损失量为基准时的比例而表示。根据该图表，在偏心比R为从0至3.4左右的范围内，Cv值总是为1以上(偏心比R为0时的Cv值以上)的值，热损失量总是为1以下(偏心比R为0时的热损失量以下)的值。
另外，详细地观察与偏心比R对应的Cv值的变化时，在偏心比R为0至0.2的范围内，Cv值急剧地增加，并在偏心比R为0.2时约成为5％的增加率。在偏心比R为0.2至0.6的范围内，Cv值的图表的倾斜虽然逐渐变得平缓但持续增加，并在偏心比R为0.6时约成为10％的增加率。另外，在偏心比R超过0.6的范围内，在偏心比R平缓地持续增加至1.4左右后，转为减少，而在偏心比R为2.4时约成为10％的增加率，在偏心比R为3.0时约成为5％的增加率，从而即使偏心比R超过3.0，Cv值也成为偏心比R为0时的值以上(1以上)。
另一方面，详细地观察与偏心比R对应的热损失量的变化时，在偏心比R为0至0.2的范围内，热损失量急剧地减少，并在偏心比R为0.2时约成为5％的减少率。在偏心比R为0.2至0.6的范围内，热损失量持续减少，并在偏心比R为0.6时约成为10％的减少率。另外，在偏心比R超过0.6的范围内，在偏心比R平缓地持续减少至1.6左右后，转为增加，而在偏心比R为2.4时约成为10％的减少率，并在偏心比R为3.0时约成为5％的减少率，从而即使偏心比R超过3.0，热损失量也成为偏心比R为0时的值以下(1以下)。
如上所述，在偏心比R为0.2以上且3.0以下的范围内，Cv值成为5％以上的增加率，从而与偏心比R为0的情况相比，能够期待制冷剂的流量增加，并且热损失量成为5％以下的减少率，而能够期待能源消耗效率的提高。另外，在偏心比R为0.6以上且2.4以下的范围内，Cv值成为10％以上的增加率，且热损失量成为10％以下的减少率，从而与偏心比R为0的情况相比，能够更进一步期待制冷剂的流量增加以及热损失的减少。
并且，若偏心比R为1.0以下，则如图3(B)所示，流入端口11A的投影周缘内接于第二端口11C的一方侧周缘，即在将第二端口11C延长后的内部存在流入端口11A，从而能够利用翻边加工容易地形成流入端口11A，因此能够期待良好的加工性。此处，翻边加工是指，从第二端口11C侧穿通楔子(销)，使该楔子贯通阀主体11而形成流入端口11A的加工方法。因此，在从第二端口11C的延长线上偏离的位置，利用翻边加工形成流入端口11A是极其困难的，能够利用切削加工等形成流入端口11A，但有加工成本增加的可能性。
根据以上的本实施方式，由于与第二端口11C对置地设有流入端口11A，并且向远离处于第二位置的阀部件24的一方侧偏心地设有流入端口11A，所以使制冷剂直线地从流入端口11A朝向第二端口11C流动，而能够实现流路阻力的减少，并且能够抑制制冷剂的流量降低。即，即使设为处于第二位置的阀部件24的凸缘部26与第二端口11C的另一方侧的一部分重叠，通过使流入端口11A向一方侧偏心，也能够对重叠部P所引起的流路的缩小进行缓和。因此，在阀芯12处于第二位置的加热模式中，能够极力抑制流体的流量降低，并且能够减少热损失，从而能够实现能源消耗效率的更进一步的提高。
并且，将流入端口11A的偏心比R设定为0.2以上且3.0以下，由此与偏心比R为0的情况相比，Cv值成为5％以上的增加率，且热损失量成为5％以下的减少率，从而能够期待制冷剂的流量增加和热损失的减少。另外，将偏心比R设定为0.6以上且2.4以下，由此与偏心比R为0的情况相比，Cv值成为10％以上的增加率，且热损失量成为10％以下的减少率，从而能够期待进一步的制冷剂的流量增加和热损失的减少。
另外，将偏心比设定为1.0(基准偏心距离L1)以下，由此能够利用翻边加工容易地形成流入端口11A，从而利用良好的加工性而能够抑制加工成本的增加。此外，流入端口11A的加工方法并不限定于翻边加工，也可以利用切削加工来形成流入端口11A，也可以在利用锻造而成形的阀主体11一体地形成流入端口11A。在利用这样的切削加工、锻造得到的一体成形的情况下，即使偏心距离L超过基准偏心距离L1(L＞L1)，也能够形成流入端口11A。
并且，即使在流入端口11A的投影周缘与凸缘部26以及第二端口11C的一方侧周缘中至少一方重叠的情况下，通过将流入端口11A设为相对于第二端口11C而向一方侧偏心，也能够确保尽量大的流路面积，从而能够抑制流量降低。
此外，本发明并不限定于上述实施方式，也包括能够实现本发明的目的的其它结构等，以下所示那样的变形等也包括在本发明内。例如，上述实施方式中，以室内空调机等空气调和机所利用的冷冻循环1为例进行了表示，但本发明的冷冻循环并不限定于空气调和机，是对加热模式与冷却模式进行切换的设备即可，能够应用于任意设备。并且，本发明的滑动式切换阀并不限定于用于冷冻循环中的切换阀，能够用于使气体、液体等各种流体流通的各种配管系统。
并且，上述实施方式中，对如下结构进行了说明：在阀主体11中，供高压侧导管13连接的流入端口11A与供室内侧导管15连接的第二端口11C在阀主体11的径向上对置地设置，并在加热模式中，从流入端口11A流入了的高压制冷剂直线地朝向第二端口11C流动，但并不限定于此。即，也可以是如下结构：流入端口11A与供室外侧导管16连接的第三端口11D在阀主体11的径向上对置地设置，并在冷却模式中，从流入端口11A流入了的高压制冷剂直线地朝向第三端口11D流动。
并且，上述实施方式中，作为与第二端口11C重叠的阀芯12的一部分，举例表示了凸缘部26，但并不限定于凸缘部26，作为阀芯12的一部分，也假定连结部件23的连结板部23A的情况。
即，上述实施方式中，连结板部23A的贯通孔23E形成为具有流入端口11A的内径φA以上的内径，但这样的情况下，根据贯通孔23E的尺寸不同，而有从偏心了的流入端口11A向第二端口11C的流动被连结板部23A阻碍的情况。
因此，例如，如图5所示，也与流入端口11A相同地使贯通孔23E比第二端口11C向一方侧偏心，并同轴地设置贯通孔23E和流入端口11A，由此不仅能够起到上述的效果，也能够使从流入端口11A流入了的流体更加顺畅地向第二端口11C侧流动。
以上，参照附图详细地对本发明的实施方式进行了说明，但具体的结构并不限定于这些实施方式，不脱离本发明的主旨的范围内的设计变更等也包括在本发明内。
Claims (5)
1.一种滑动式切换阀，具备：筒状的阀主体；自由滑动地设于该阀主体的内部的阀芯；以及以开口的方式设置于上述阀主体的周面的多个端口，
上述滑动式切换阀的特征在于，
上述多个端口具有使流体向上述阀主体的内部流入的流入端口、相对于该流入端口而设于上述阀主体的径向相反侧的第一端口、第二端口、以及第三端口，沿上述阀主体的轴向而在上述第一端口的一方侧以与上述流入端口对置的方式设有上述第二端口，并在上述第一端口的另一方侧设有上述第三端口，
上述阀芯通过在第一位置与第二位置之间移动来对流路进行切换，并且处于上述第二位置的该阀芯的一部分与上述第二端口的另一方侧的一部分设为重叠，其中，上述第一位置是向上述阀主体的沿轴向的一方侧滑动来使上述第一端口与上述第二端口连通的位置，上述第二位置是向上述阀主体的沿轴向的另一方侧滑动来使上述第一端口与上述第三端口连通的位置，
上述流入端口形成为内径比上述第二端口的内径小，并且设为与上述第二端口相比中心向一方侧偏心。
2.根据权利要求1所述的滑动式切换阀，其特征在于，
上述流入端口设于如下范围：将上述流入端口的投影周缘内接于上述第二端口的一方侧周缘的位置处的彼此的中心距离作为基准偏心距离，相对于该基准偏心距离的偏心比为0.2以上且3.0以下的范围。
3.根据权利要求1所述的滑动式切换阀，其特征在于，
上述流入端口设于如下范围：将上述流入端口的投影周缘内接于上述第二端口的一方侧周缘的位置处的彼此的中心距离作为基准偏心距离，相对于该基准偏心距离的偏心比为0.6以上且2.4以下的范围。
4.根据权利要求2或3所述的滑动式切换阀，其特征在于，
上述流入端口设于上述偏心比为1.0以下的范围。
5.一种冷冻循环系统，其特征在于，
具备：对作为流体的制冷剂进行压缩的压缩机；在冷却模式时作为冷凝器发挥功能的第一换热器；在冷却模式时作为蒸发器发挥功能的第二换热器；在上述第一换热器与上述第二换热器之间使制冷剂膨胀来进行减压的膨胀机构；以及权利要求1～4任一项中所述的滑动式切换阀，
上述滑动式切换阀构成为，
在上述阀芯位于上述第一位置的状态下，使由上述压缩机压缩了的制冷剂从上述流入端口向上述阀主体的内部流入，并且使制冷剂经由上述第三端口向上述第一换热器流出，从而使从上述第二换热器流入上述第二端口后的制冷剂从上述第一端口向上述压缩机回流，
或者，
在上述阀芯位于上述第二位置的状态下，使由上述压缩机压缩了的制冷剂从上述流入端口向上述阀主体的内部流入，并且使制冷剂经由上述第二端口向上述第二换热器流出，从而使从上述第一换热器流入上述第三端口后的制冷剂从上述第一端口向上述压缩机回流。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015-157389 | 2015-08-07 | ||
| JP2015157389A JP6254980B2 (ja) | 2015-08-07 | 2015-08-07 | スライド式切換弁及び冷凍サイクルシステム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106440550A CN106440550A (zh) | 2017-02-22 |
| CN106440550B true CN106440550B (zh) | 2018-11-09 |
Family
ID=58048697
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610639181.1A Active CN106440550B (zh) | 2015-08-07 | 2016-08-05 | 滑动式切换阀以及冷冻循环系统 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6254980B2 (zh) |
| CN (1) | CN106440550B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110274052B (zh) * | 2018-03-13 | 2021-10-22 | 浙江三花智能控制股份有限公司 | 流体切换装置及热管理系统 |
| JP6979705B2 (ja) * | 2019-05-07 | 2021-12-15 | 株式会社不二工機 | 流路切換弁 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59146661U (ja) * | 1983-03-18 | 1984-10-01 | 日本ランコ株式会社 | 切換弁 |
| US4573497A (en) * | 1984-08-23 | 1986-03-04 | Ranco Incorporated | Refrigerant reversing valve |
| JP2002022315A (ja) * | 2000-07-04 | 2002-01-23 | Ranco Japan Ltd | 高効率四方切換弁 |
| JP2010196858A (ja) * | 2009-02-27 | 2010-09-09 | Fuji Koki Corp | 四方切換弁 |
| JP2011047530A (ja) * | 2009-08-25 | 2011-03-10 | Hitachi Appliances Inc | 空気調和機 |
| JP2015068501A (ja) * | 2013-09-27 | 2015-04-13 | 浙江三花制冷集団有限公司 | 四方切換弁及びその主弁 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61109974A (ja) * | 1984-10-31 | 1986-05-28 | Saginomiya Seisakusho Inc | 四方逆転弁の製造方法 |
| JP2009299762A (ja) * | 2008-06-12 | 2009-12-24 | Sanden Corp | 制御弁及びこの制御弁を備えた空調機 |
| JP5106493B2 (ja) * | 2009-08-24 | 2012-12-26 | 株式会社榎村鉄工所 | 根菜類の皮むき機 |
-
2015
- 2015-08-07 JP JP2015157389A patent/JP6254980B2/ja active Active
-
2016
- 2016-08-05 CN CN201610639181.1A patent/CN106440550B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59146661U (ja) * | 1983-03-18 | 1984-10-01 | 日本ランコ株式会社 | 切換弁 |
| US4573497A (en) * | 1984-08-23 | 1986-03-04 | Ranco Incorporated | Refrigerant reversing valve |
| JPS6162677A (ja) * | 1984-08-23 | 1986-03-31 | ランコ・インコーポレーテツド | 冷媒逆循環弁 |
| JP2002022315A (ja) * | 2000-07-04 | 2002-01-23 | Ranco Japan Ltd | 高効率四方切換弁 |
| JP2010196858A (ja) * | 2009-02-27 | 2010-09-09 | Fuji Koki Corp | 四方切換弁 |
| JP2011047530A (ja) * | 2009-08-25 | 2011-03-10 | Hitachi Appliances Inc | 空気調和機 |
| JP2015068501A (ja) * | 2013-09-27 | 2015-04-13 | 浙江三花制冷集団有限公司 | 四方切換弁及びその主弁 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2017036766A (ja) | 2017-02-16 |
| JP6254980B2 (ja) | 2017-12-27 |
| CN106440550A (zh) | 2017-02-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107489786B (zh) | 滑动式切换阀以及冷冻循环系统 | |
| JP6261008B2 (ja) | スライド式切換弁及び冷凍サイクルシステム | |
| JP2017075675A (ja) | スライド式切換弁及び冷凍サイクルシステム | |
| CN107504728B (zh) | 滑动式换向阀及冷冻循环系统 | |
| EP3309432A1 (en) | Reversing valve and cooling system having same | |
| CN106246956B (zh) | 滑动式切换阀以及冷冻循环系统 | |
| JP5870760B2 (ja) | 四方弁とそれを備えたヒートポンプ装置 | |
| CN106838374B (zh) | 换向阀及具有该换向阀的制冷系统 | |
| CN106440550B (zh) | 滑动式切换阀以及冷冻循环系统 | |
| JP5275948B2 (ja) | 四方切換弁 | |
| JP2019090541A (ja) | スライド式切換弁および冷凍サイクルシステム | |
| CN107806717B (zh) | 制冷系统和具有其的空调器、热泵 | |
| CN110056675B (zh) | 滑动式切换阀及具备该滑动式切换阀的冷冻循环系统 | |
| JP6426644B2 (ja) | スライド式切換弁及び冷凍サイクルシステム | |
| JP2017155887A (ja) | スライド式切換弁および冷凍サイクルシステム | |
| CN109695738B (zh) | 滑动式切换阀以及冷冻循环系统 | |
| CN108692065B (zh) | 滑动式切换阀以及冷冻循环系统 | |
| JP6832299B2 (ja) | スライド式切換弁、および、それを備える冷凍サイクルシステム | |
| JP6471124B2 (ja) | スライド式切換弁および冷凍サイクルシステム | |
| CN215980946U (zh) | 换向阀及制冷系统 | |
| JP6329513B2 (ja) | 切換弁及び冷凍サイクルシステム | |
| CN211503341U (zh) | 一种膨胀阀 | |
| CN114811103A (zh) | 一种电磁换向阀及其主阀 | |
| CN112440656A (zh) | 一种空调系统 | |
| CN108980409A (zh) | 滑动式换向阀以及冷冻循环系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |