[发明专利]多向切换阀

说明书

技术领域

本发明涉及用于制冷循环(热泵)等的三向切换阀、四向切换阀等的多向切换阀，尤其涉及利用电动机等驱动器转动阀芯进行流路切换的旋转式多向切换阀。

背景技术

作为这种多向切换阀，本申请的申请人，在之前已经提出了如图5所示的多向切换阀的技术方案(参照专利文献1、2等)。以下，对图示的多向切换阀进行简单的说明。

图示例的多向切换阀10’为用于热泵装置的旋转式多向切换阀(四向切换阀)，使用作为流体的制冷剂，具有，由配置于壳体18内周侧的转子16和外嵌固定于壳体18外周的定子17构成的作为流路切换用驱动器的步进电动机15，通过该步进电动机15而被转动的阀芯50，以及可转动地保持该阀芯50的阀壳60。

另外，在所述电动机15内附设有行星齿轮式减速机构40，电动机15的输出轴(行星齿轮式减速机构40的输出轴45)的旋转被传送至所述阀芯50。

阀壳60，由通过3根螺栓93被气密连结的上侧箱状体(上侧分割体)60A和下侧盖状体(下侧分割体)60B构成，由这些上侧箱状体60A和下侧盖状体60B区划出圆筒状的阀室61。

上侧箱状体60A，大体上由凸状的上侧基体部60a和圆筒状壁部60b构成，所述圆筒状壁部60b从该上侧基体部60a的下表面外周部向下侧突出，主要区划出阀室61的周壁部，在上侧基体部60a的左右，设有由横孔和纵孔构成的、剖面呈倒L形状的第1进出端口12和第2进出端口13，另外，在圆筒状壁部60b的上部的正面侧，设有与所述阀室61连接的低压制冷剂导出端口14。

另一方面，下侧盖状体60B为，被上述圆筒状壁部60b的下端部外嵌的具有台阶的厚板状，在其中央(旋转轴线0上)，设有贯通该下侧盖状体60B朝所述阀室61开口的高压制冷剂导入端口11。另外，为了实现轻量化等，使用铝作为阀室60(上侧箱状体60A和下侧盖状体60B)的材料。

在所述阀室61的顶部，配设(螺纹固定)有阀座部件65，该阀座部件65上形成有第1进出端口12和第2进出端口13的下端开口部。

所述阀芯50由不锈钢(SUS)制的阀轴部件50A和轴外部件54构成。所述阀轴部件50A从上方依次具有，能够一体旋转地与电动机15内的行星齿轮式减速机构40的输出轴45连结的小径轴部51，插通形成于上侧箱状体60A的中央孔67以及形成于阀座部件65中央的开口69的中央轴部52，以及插入导入端口11内的大径圆筒轴部53。所述轴外部件54外嵌固定于台阶部分上，该台阶部分为该阀轴部件50A的、从位于所述阀室61内的中央轴部52下端部直至大径圆筒轴部53的中央厚壁部53a上端。所述阀芯50的位于阀室61内的部分(中央轴部52的下部、大径圆筒轴部53以及轴外部件54)为倒L形或曲柄状的切换阀芯部50B。

所述阀轴部件50A的中央轴部52和大径圆筒轴部53的下端部，分别通过套筒状轴承部件86、87被滑动旋转自如地支撑。另外，在大径圆筒轴部53的中央厚壁部53a的下部圆锥面和导入端口11的内周面之间，夹装有特氟龙(注册商标)制的唇式密封件83。

在所述切换阀芯部50B内，设有与其相似的倒L形或曲柄状的阀芯内通路55。

在该阀芯内通路55的出口侧端部，以与阀座部件65气密压接的状态，装配有作为密封件的O型环74和方型环75。O型环74构成为，被流经阀芯内通路55的高压流体向半径方向的外侧推压、从而剖面由圆形变为椭圆状，利用该O型环74的形状变化将方型环75的一端面向阀座部件65推压从而得到密封效果。

另外，为了将所述阀芯内通路55的出口侧端部(方型环75)向阀座部件65推压，在突设于所述下侧盖状体60B的上表面中央部的圆筒状突壁部60d的外周，缩装有将所述阀芯50向阀座部件65侧推压的螺旋弹簧92。另外，为了不发生所不希望的流体的泄漏，各部件的对接面间等的重要处，例如，在上侧箱状体60A的圆筒状壁部60b的下部内周面和下侧盖状体60B的上部外周面之间，装配有O型环95等密封件。

具有这样构成的多向切换阀(四向切换阀)10’中，参照图4(A)(从下方观察阀芯50和阀座部65的示意参考图)能够明白，通过电动机15使阀芯50转动，当阀芯内通路55的出口侧端部(方型环75)到达阀座部件65的第1进出端口12(的下端开口部)的正下方位置时，导入端口11和第1进出端口12通过阀芯内通路55连通，高温高压的制冷剂通过阀芯内通路55向第1进出端口12流动，另一方面，来自第2进出端口13的低温低压的制冷剂通过阀室61向导出端口14流动(以下，该状态称为第1流通状态)。