專利名稱：加熱冷卻設(shè)備中的高/低壓通道開關(guān)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于加熱/冷卻設(shè)備即空調(diào)設(shè)備中冷卻劑的高/低壓通道開關(guān)裝置。
日本專利申請(公開)昭61-6468號(hào)公開了用于通常加熱/冷卻設(shè)備中冷卻劑的高/低壓通道開關(guān)閥的典型例子。
如圖7所示，此開關(guān)閥具有形成在氣密外管1的側(cè)壁上的高壓氣體入口2，后者與壓縮機(jī)10的外口通連，使得外管1通常為高壓氣體充滿。此開關(guān)閥還有第一與第二高/低壓氣體入/出口3，4與一熱交換器(室內(nèi)線圈11a與室外線圈11b)相連，以及一低壓氣體出口5與壓縮機(jī)10的入口相連，上述的孔3、4與5并列設(shè)置在位于與高壓氣體入口2相對(duì)的外管1的側(cè)壁的那部分上。起到流道開關(guān)閥作用的滑塊6則在外管1中設(shè)置成能依軸向作直線滑動(dòng)，向左與向右，沿著外管1的開設(shè)有孔3、4與5的這部分滑塊6的右向與左向滑動(dòng)能選擇第一與第二高/低在氣體入/出口3，4中的一個(gè)，通過滑塊6與低壓氣體出口5通連。這樣，來自壓縮機(jī)10并通過熱交換器11a、11b的冷卻氣體的行進(jìn)方便轉(zhuǎn)換到相反方向。
外管1在其內(nèi)弧形表面上設(shè)有閥座11，使得滑塊6能在閥座11的平表面部分上作直線滑動(dòng)，同時(shí)有外管1中的高壓氣體供應(yīng)給此滑塊6，使其相對(duì)于閥座11的表面成氣密接觸。
在上述先有技術(shù)中，作為起動(dòng)滑塊6的裝置設(shè)有一對(duì)與滑塊6相連的柱塞7，8；利用通過外管1中的開關(guān)閥相對(duì)于壓縮機(jī)10進(jìn)入和排出的氣體(冷卻劑)的高、低壓之間的差，來驅(qū)動(dòng)柱塞7，8的導(dǎo)閥9。
上述開關(guān)閥的問題是，由于通道開關(guān)閥塊6是一側(cè)貼合型而難以獲得密切接觸的滑動(dòng)面，從而會(huì)形成密封不充分。
此外，由于高壓通常是從高壓氣體入口2供應(yīng)給滑塊6的較大的滑動(dòng)面上使滑塊6作直線滑動(dòng)，這樣會(huì)在此滑面上產(chǎn)生過多的滑動(dòng)阻力。由于這會(huì)妨礙滑塊6作光滑滑動(dòng)，當(dāng)此閥開關(guān)時(shí)，就會(huì)影響到滑塊6的質(zhì)量。此外，由于滑塊6是在高壓下重復(fù)滑動(dòng)，就易被磨損。這就再次加劇了密封不充分的問題。
為了解決上述的結(jié)構(gòu)方面的問題，已進(jìn)行了種種努力，例如使滑塊閥座11設(shè)在外管1的內(nèi)弧形表面上，對(duì)滑塊6所用材料嚴(yán)格選擇，以及改進(jìn)機(jī)加工技術(shù)，等等。
此外，在上述先有技術(shù)中，作為驅(qū)動(dòng)滑塊6的裝置的與它連接的一對(duì)柱塞7、8是設(shè)在外管1內(nèi)，同時(shí)設(shè)有導(dǎo)閥9，利用通過開關(guān)閥相對(duì)于壓縮機(jī)10進(jìn)入和排出的氣體(冷卻劑)的高、低壓之間的差，來驅(qū)動(dòng)注塞7、8，這樣就需要設(shè)置相應(yīng)的管道。結(jié)果，結(jié)構(gòu)就復(fù)雜化，部件數(shù)與裝配工序數(shù)也大為增加。此外，也就加大了成本。
本發(fā)明正是有鑒于先有技術(shù)中存在的這類問題而提出的。
由此，給出了加熱/冷卻設(shè)備中的一種高/低壓通道開關(guān)裝置，其中開關(guān)閥的功能得到了改進(jìn)而結(jié)構(gòu)則簡化。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，實(shí)質(zhì)上提出了一種加熱/冷卻設(shè)備中的高/低壓通道開關(guān)裝置，此裝置包括空心管；形成在此空心管壁上的且與壓縮機(jī)的高壓氣體出口相連的高壓氣體入口；形成在此空心管壁上的且與熱交換器一端相連的第一高壓氣體出口/低壓氣體入口；形成在此空心管壁上的且與熱交換器另一端相連的第二高壓氣體出口/低壓氣體入口；設(shè)在此空心管內(nèi)能繞固定軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的流道開關(guān)裝置，此流道開關(guān)裝置用來將從高壓氣體入口引入的高壓氣體有選擇地供給于上述第一與第二高壓氣體出口/低壓氣體入口中之一，由此來開關(guān)高壓氣體流道；當(dāng)通過此第一與第二高壓氣體出口/低壓氣體入口中所選擇的一個(gè)將高壓氣體供給于熱交換器的一端時(shí)，來自熱交換器另一端的低壓氣體則通過另一個(gè)口引入空心管，使得空心管內(nèi)通常為低壓氣體充滿；同時(shí)有低壓氣體出口形成在空心管的壁上并與壓縮機(jī)的低壓氣體入口相連，使得空心管內(nèi)的低壓氣體導(dǎo)引到低壓氣體入口。
最好是使此高壓氣體入口設(shè)在空心管軸線上的一個(gè)端壁處，使此低壓氣體出口設(shè)在空心管軸線另一端壁處，而使第一與第二高壓氣體出口/低壓氣體入口設(shè)在圍繞此空心管一側(cè)壁軸線的圓形軌道上。
上述高壓氣體流道開關(guān)裝置最好由可旋轉(zhuǎn)地設(shè)在空心管軸線上的旋轉(zhuǎn)開關(guān)軸和形成在此旋轉(zhuǎn)開關(guān)軸中心線上的氣體通道組成，此氣體通道的一端設(shè)有通向上述軸一端面的高壓氣體入口孔以與前述高壓氣體入口通連，此氣體通道的另一端則設(shè)有通向上述軸側(cè)壁的高壓氣體入口孔以與前述第一與第二高壓氣體出口/低壓氣體入口中所選擇的一個(gè)通連。
上述旋轉(zhuǎn)開關(guān)軸最好由穿過空心管側(cè)壁的柱塞轉(zhuǎn)動(dòng)。
同時(shí)，上述旋轉(zhuǎn)開關(guān)軸最好在它的一端的偏心位置處設(shè)有一承壓部分，此承壓部分為一設(shè)在上述柱塞遠(yuǎn)端的球加壓，面使此旋轉(zhuǎn)開關(guān)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面，提出了一種在加熱/冷卻設(shè)備中的高/低壓通道開關(guān)裝置，此裝置包括空心管；形成在此空心管壁上并與壓縮機(jī)的高壓氣體出口相連的高壓氣體入口，使得從壓縮氣體引入到空心管內(nèi)的高壓氣體通常的充滿空心管的內(nèi)部；形成在空心管壁上且與熱交換器一端相連的第一高壓氣體出口/低壓氣體入口；形成在空心管壁上且與熱交換器另一端相連的第二高壓氣體出口/低壓氣體入口；形成左空心管壁中且與壓縮機(jī)的入口相連的低壓氣體出口；設(shè)在空心管內(nèi)且能繞固定軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的流道開關(guān)裝置，此流道開關(guān)裝置可使低壓氣體出口有選擇地與第一和第二高壓氣體出口/低壓氣體入口中的一個(gè)通連；同時(shí)當(dāng)此開關(guān)裝置轉(zhuǎn)換到所選擇的第一和第二高壓氣體出口/低壓氣體入口中的一個(gè)時(shí)，空心管內(nèi)的高壓氣體便通過另一個(gè)口導(dǎo)向熱交換器的一端或另一端，而來自熱交換器上述另一端或上述一端的低壓氣體則引入到流道開關(guān)裝置中，使得此低壓氣體從低壓氣體出口導(dǎo)入壓縮機(jī)的入口。
最好是使上述高壓氣體入口設(shè)在空心管軸線的一個(gè)端壁上，使低壓氣體出口設(shè)在此同一軸線的另一端壁上，同時(shí)使第一與第二高壓氣體出口/低壓氣體入口設(shè)在圍繞空心管側(cè)壁軸線的圓形軌道上。
最好是使低壓氣體流道開關(guān)裝置由可在空心管軸線上轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)開關(guān)軸以及形成在旋轉(zhuǎn)開關(guān)軸中心線上的氣體通道組成，此氣體通道的一端設(shè)有通向此軸一端面的低壓氣體出口孔以與低壓氣壓體出口通連，而另一端設(shè)有通向此軸側(cè)壁的低壓氣體入口孔以與所述第一與第二高壓氣體出口/低壓氣體出口中所選定的一個(gè)通連。
最好是使上述旋轉(zhuǎn)開關(guān)軸由通過空心管側(cè)壁的柱塞轉(zhuǎn)動(dòng)。
最好是使此旋轉(zhuǎn)開關(guān)軸的一端偏心位置處設(shè)有一承壓部，此承壓部受到設(shè)于上述活塞遠(yuǎn)端的一個(gè)球加壓，使得旋轉(zhuǎn)開關(guān)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
內(nèi)行的人將可從下面的詳細(xì)說明中即了解到本發(fā)明其它的目的與優(yōu)點(diǎn)，其中僅僅是為了說明用來實(shí)施本發(fā)明的最佳方式而圖示和描述了本發(fā)明的最佳實(shí)施例。在應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明是可以有其它的和不同的實(shí)施形式的，而本發(fā)明的若干細(xì)節(jié)是能夠不脫離本發(fā)明的前提下在一些明顯方面作出變更的。因此，因此給出的附圖與說明應(yīng)視作為在本質(zhì)上是解釋性的而不是限制性的。


圖1(B)說明依據(jù)本發(fā)明第一方面的加熱/冷卻設(shè)備中的高/低壓流道開關(guān)裝置的原理，其中的流道變換到一個(gè)方面，而圖1(A)是示明此裝置具體結(jié)構(gòu)例子的垂直剖面圖；圖2(B)說明依據(jù)本發(fā)明第一方面的加熱/冷卻設(shè)備中的高/低壓流道開關(guān)裝置的原理，其中的流道變換到另一個(gè)方向，而圖2(A)是示明此裝置具體結(jié)構(gòu)例子的垂直剖面圖；圖3是沿圖1(A)中A-A線的垂直剖面圖；圖4是底視圖，示明由活塞轉(zhuǎn)動(dòng)地開關(guān)流體通道開關(guān)軸的機(jī)構(gòu)。
圖5(B)說明依據(jù)本發(fā)明第二方面的加熱/冷卻設(shè)備中的高/低壓流道開關(guān)裝置的原理，其中的流道變換到一個(gè)方向，而圖5(A)是示明此裝置具體結(jié)構(gòu)例子的垂直剖面圖；圖6(B)說明依據(jù)本發(fā)明第二方面的加熱/冷卻設(shè)備中的高/低壓流道開關(guān)裝置的原理，其中的流道變換到另一個(gè)方向，而圖6(A)是示明此裝置具體結(jié)構(gòu)例子的垂直剖面圖；而圖7是剖面圖，示明利用四向開關(guān)閥的傳統(tǒng)加熱/冷卻設(shè)備中的高/低壓流道開關(guān)裝置。
在進(jìn)行詳細(xì)描述之前，首先參看圖1至4來說明本發(fā)明第一方向的基本概念。
圖中的標(biāo)號(hào)1指空心管?？招墓?的壁中形成有高壓氣體入口2。壓縮機(jī)3的高壓氣體出口4經(jīng)管10與高壓氣體入口2相連，使高壓氣體能從出口4供給于入口2?？招墓?的壁部上設(shè)有低壓氣體入口5，它也用作第一高壓氣體出口(以后稱作“第一高/低壓氣體入/出口”)，同時(shí)設(shè)有低壓氣體入口6，它也用作第二高壓氣體出口)以后稱作“第二高/低壓氣體入/出口”(。第一高/低壓氣體入/出口5經(jīng)管11連接熱交換器7的一端，熱交換器7的另一端則經(jīng)管12連接第二高/低壓氣體入/出口6。
空心管1中有高壓流道開關(guān)裝置9用來將高壓氣體從高/低壓氣體入口3有選擇地供給第一與第二高/低壓氣體入/出口5與6。
如圖1(A)與1(B)所示，當(dāng)高壓流道開關(guān)裝置9變換到第一高、低壓氣體入/出口5時(shí)，可使高壓氣體從壓縮機(jī)3通過高壓氣體入口2，再通過開關(guān)裝置9的氣體通道18，而供給第一高/低壓氣體入/出口5。來自入/出口5的高壓氣體經(jīng)管11供給于熱交換器7的一端，而來自熱交換器7的低壓氣體則經(jīng)管12供給第二高/低壓氣體入/出口6，使低壓氣體充壓到空心管1內(nèi)。
如圖2(A)與2(B)所示，當(dāng)高壓流道開關(guān)裝置9變換到第二高/低壓氣體入/出口6時(shí)，可使壓縮機(jī)3的高壓氣體通過管道10，然后通過高壓氣體入口2，再通過開關(guān)裝置9中的氣體通道18而供給第二高/低壓氣體入/出口6。來自口6的高壓氣體可以通過管12再供給熱交換器7的另一端。來自熱交換器7一端的低壓氣體可通過管11再供給第一高/低壓氣體入/出口5，使低壓氣體注入空心管1。
如上所述，當(dāng)空心管1內(nèi)的開關(guān)裝置9轉(zhuǎn)換到所選擇的第一與第二高/低壓氣體入/出口5與6中的一個(gè)時(shí)，另一個(gè)即在空心管1內(nèi)打開，使空心管1通常能充注低壓氣體。
空心管1的壁中形成有低壓氣體出口8。低壓氣體出口8經(jīng)管13連接壓縮機(jī)3的低壓氣體入口14。由于這種布置，輸入空心管1的低壓氣體通過第一與第二高/低壓氣體入/出口5與6中所選定的一個(gè)而注入管1內(nèi)，于此同時(shí)，通過低壓氣體出口8與管13供給壓縮機(jī)3的入口14。這樣，如圖1與2所示，轉(zhuǎn)換著冷卻劑的高/低壓通道。
如上所述，空心管1設(shè)有高壓氣體入口2、第一與第二高/低壓氣體入、出口5與6、以及低壓氣體出口8，其中還設(shè)有高壓流道開關(guān)裝置，由此便構(gòu)成了一個(gè)四向開關(guān)閥。下面參照圖1至4說明此四向開關(guān)閥的具體結(jié)構(gòu)。
空心管1內(nèi)金屬筒形件1′構(gòu)成，它的一端和另一端緊密封閉。例如此筒形件1′是由第一與第二筒形件15與16的獨(dú)立部件一般在中央部分相分開組成。第一筒形件15的一端配合并焊接到第二筒形件16的一端，由此來形成一空心結(jié)構(gòu)。在筒形件1′一端壁的中心部分上形成有一外突的筒形高壓氣體入口2，而在另一端壁的中央部分上形成一外突的筒形低壓氣體出口8。這就是說，高壓氣體入口2與低壓氣體出口8是設(shè)在構(gòu)成空心管1的筒形件1′的軸線X上。
第一與第二高/低壓氣體入/出口5，6形成于筒形件1′的側(cè)壁上?？?與口6以并列的關(guān)系設(shè)在繞筒形件1′的軸線X的圓形軌道的鄰壓中。具體地說，高壓氣體入口2設(shè)在空心管1的軸線X上的一個(gè)端壁上，而低壓氣體出口8設(shè)此空心管1同一軸線上的另一端壁上。此第一與第二高/低壓氣體入/出口5，6設(shè)在繞筒形件1′的軸線X的圓形軌道的鄰區(qū)中。
高壓氣體流道的開關(guān)裝置9是由在空心管1軸線X上轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)開關(guān)軸17構(gòu)成。在開關(guān)軸17的中心線上形成有氣體通道18。氣體通道18的一端設(shè)有通向軸17一端面的高壓氣體入口19，使后者共軸地與高壓氣體入口2通連，而另一端則設(shè)有通向軸17側(cè)壁的高壓氣體出口20通連，此出口20從氣體通道18的另一端彎曲成類似L形，而得以與第一和第二高/低壓氣體入/出口5與6中所選定的一個(gè)通連。旋轉(zhuǎn)開關(guān)軸17包括在軸線X上延伸的旋轉(zhuǎn)管式軸部17a和從后者沿徑向彎曲的彎形管部17b。這兩個(gè)部分17a與17b呈大致I形構(gòu)型。L形氣體通道18通過部分17a與17b的中央。
旋轉(zhuǎn)開關(guān)軸17的高壓氣體入口19與空心管1的高壓氣體入口2之間的空隙由密封件21氣密封接。類似地，軸17的高壓氣體出口20與第一和第二高/低壓氣體入/出口5與6則有選擇地為密封件22氣密封接。也即密封件21與22是用來防止高壓氣體漏泄入空心管1的。
開關(guān)軸17的旋轉(zhuǎn)軸部17a是由一軸承23支承在它的形成高壓氣體入口19的端部的周面上，使它保持于該軸的中央處。旋轉(zhuǎn)開關(guān)軸17的彎形管部17b的下表面則繞軸線X載承于軸承24上。在旋轉(zhuǎn)開關(guān)軸17的旋轉(zhuǎn)軸部17a的于軸線X上延伸的下端部的周面則支承于軸承24之上。借助于上述布置，旋轉(zhuǎn)開關(guān)軸17即載承在各軸承23與24上，使得軸17繞一固定軸線并在一預(yù)定位置上轉(zhuǎn)動(dòng)。軸承24是由分開空心管1中間部分的圓板組成。此圓板上設(shè)有通孔24a以使低壓氣體能經(jīng)其流過。
旋轉(zhuǎn)開關(guān)軸17為一穿過構(gòu)成空心管1的筒形件1′的側(cè)壁的螺線管31的柱塞29轉(zhuǎn)動(dòng)。由圓銷構(gòu)成的受壓銷28平行于前述軸線，設(shè)在從與旋轉(zhuǎn)開關(guān)軸17的彎形管部17b的連接區(qū)開始而在上述軸線上延伸的軸部一端的偏心位置處。受壓銷28受到設(shè)在螺線管31的柱塞29遠(yuǎn)端的一對(duì)球30的加壓，使得旋轉(zhuǎn)開關(guān)軸17轉(zhuǎn)動(dòng)。這對(duì)球30設(shè)在受壓銷28的成180°的兩個(gè)相對(duì)位置，使得受壓銷28能為這對(duì)球30夾合住。柱塞29的往復(fù)運(yùn)動(dòng)促使球?qū)?0在一個(gè)和另一個(gè)方向壓迫受壓銷28，使得旋轉(zhuǎn)開關(guān)軸17轉(zhuǎn)動(dòng)。
螺線管31安裝在空心管1的外表面上。通過供給與停止供給電流，可使柱塞29向后運(yùn)動(dòng)碰上彈簧32而因這一彈簧32又向前運(yùn)動(dòng)，這樣就在一個(gè)和另一個(gè)方向壓迫受壓銷28。開關(guān)軸17受到彈簧32的加載，因而通常是依一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)。受壓銷28通常是由彈簧32的彈性同柱塞29的球?qū)?0接觸，隨開關(guān)軸17的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)。
因此，當(dāng)柱塞29由于給螺線管31通電而向后運(yùn)動(dòng)時(shí)，開關(guān)軸17與受壓銷28便隨柱塞29的向后運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)過一預(yù)定角度。開關(guān)軸17與受壓銷28的轉(zhuǎn)動(dòng)促致選擇第一與第二高/低壓氣體入/出口5與6中的一個(gè)(例如口5)同高壓氣體出口20通連。相反，當(dāng)停止給螺線管31供電時(shí)，柱塞29便向前運(yùn)動(dòng)壓迫受壓銷28，使受壓銷28與開關(guān)軸17依隨彈簧32而轉(zhuǎn)過一預(yù)定角度，但方向相反。這種轉(zhuǎn)動(dòng)促使所選擇的第一與第二高/低壓氣體入/出口5與6中的一個(gè)(例如口6)同高壓氣體出口20通連。
上述高壓流道通過開關(guān)軸17的轉(zhuǎn)動(dòng)而開關(guān)。在進(jìn)行開關(guān)時(shí)，高壓氣體入口2與高壓氣體入口19在X軸上相互保持通連。由螺線管31的往復(fù)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的高壓流道開關(guān)裝置29的開關(guān)可以按相反方式操作。
作為用來確定開關(guān)軸17轉(zhuǎn)動(dòng)角度的裝置，在圍繞軸線X的圓形軌道上設(shè)有第一旋轉(zhuǎn)止動(dòng)件26與第二旋轉(zhuǎn)止動(dòng)件27。能同開關(guān)軸17一致轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)件34依垂直于軸線X的方向(一個(gè)側(cè)向)，從開關(guān)軸17的一端或從受壓銷28的一個(gè)側(cè)面突出。第一與第二旋轉(zhuǎn)止動(dòng)件26、27設(shè)置在旋轉(zhuǎn)件34的轉(zhuǎn)動(dòng)軌道上。當(dāng)柱塞29向后運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)件34便同第一旋轉(zhuǎn)止動(dòng)件26觸合；當(dāng)柱塞29向前運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)件34便同第二旋轉(zhuǎn)止動(dòng)件27觸合，這樣便確定出開關(guān)軸17的轉(zhuǎn)動(dòng)角度。
受壓銷28可把開關(guān)軸17的偏心部分用作受壓銷的部分。球?qū)?0為柱塞29的遠(yuǎn)端保持成可依相對(duì)關(guān)系轉(zhuǎn)動(dòng)，并在受壓銷28的表面上滑動(dòng)的同時(shí)于一預(yù)定位置上轉(zhuǎn)動(dòng)，使得開關(guān)軸17可以光滑地轉(zhuǎn)動(dòng)。
如前所述，開關(guān)軸17的旋轉(zhuǎn)軸部17a是在筒形件1′的軸線X上共軸地延伸，而柱塞29則在垂直于開關(guān)軸17的軸線的直線上往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使得受壓銷28通過球?qū)?0在一個(gè)和另一個(gè)方向上受壓。這樣，開關(guān)軸17便繞軸線X在一個(gè)或另一個(gè)方向上轉(zhuǎn)過一預(yù)定角度，而高/低壓流道即相對(duì)于熱交換器開關(guān)。
下面參照圖5與6說明本發(fā)明的第二方面的基本原理。
附圖中的標(biāo)號(hào)1指空心管?？招墓?的壁中形成有高壓氣體入口2。壓縮機(jī)3的高壓氣體出口4經(jīng)管10與高壓氣體入口2相連，使高壓氣體能從出口4供給入口2?？招墓?的壁部上設(shè)有同時(shí)用作第一高壓氣體出口的低壓氣體入口5(以后稱作“第一高/低壓氣體入/出口，還設(shè)有同時(shí)用作第二高壓氣體出口的低壓氣體入口6(以后稱作“第二高/低壓氣體入/出口)。第一高/低壓氣體入/出口5經(jīng)管道11連接熱交換器的一端，而熱交換器7的另一端經(jīng)管12連接第二高/低壓入/出口6?？招墓?還在其壁部上設(shè)有經(jīng)管13與壓縮機(jī)3入口14相連的低壓氣體出口8。
空心管1中設(shè)有低壓流道開關(guān)裝置9′，用來使低壓氣體出口部8有選擇地接通第一與第二高/低壓氣體入/出口5與6中的一個(gè)。
如圖5(A)與5(B)所示，當(dāng)?shù)蛪毫鞯篱_關(guān)裝置9′轉(zhuǎn)換向第二部/低壓氣體入/出口6時(shí)，第一高/低壓氣體入/出口5便在空心管1內(nèi)打開，而高壓氣體便從壓縮機(jī)3通過管道10與高壓氣體入口2引入空心管1，使空心管內(nèi)通常為高壓氣體充注。此高壓氣體可以通過處在打開位置的第一高/低壓氣體入/出口5，然后通過管11供給熱交換器7的一端。另一方面，低壓氣體即從熱交換器7的另一端經(jīng)管12供給第二高/低壓氣體入/出口6，然后引到開關(guān)裝置9′，再通過低壓氣體出口19′、低壓氣體出口8與管13供給壓縮機(jī)3的入口14。
如圖6(A)與6(B)所示，當(dāng)?shù)蛪毫鞯篱_關(guān)裝置9′轉(zhuǎn)換到第一高/低壓氣體入/出口5時(shí)，第二高/低壓氣體入/出口6即在空心管內(nèi)打開，而高壓氣體即從壓縮機(jī)3經(jīng)管10與高壓氣體入口2引入空心管1，使空心管1內(nèi)通常為高壓氣體充注。此高壓氣體可通過處于打開位置的第二高/低壓氣體入/出口6，再經(jīng)管12然后供給熱交換器7的另一端。另一方面，低壓氣體從熱交換器7的一端經(jīng)管11供給第一高/低壓氣體入/出口5，再引至開關(guān)裝置9′，然后經(jīng)低壓氣體出口19′、低壓氣體出口8與管13供給入口14。
這樣，如圖5與6所示，開關(guān)著冷卻劑的高/低壓通道。
如上所述，空心管1設(shè)有高壓氣體入口、第一與第二高/低壓入/出口5與6以及低壓氣體出口8，且在其中設(shè)有低壓流道開關(guān)裝置9′，由此構(gòu)成一個(gè)四向開關(guān)閥。此四向開關(guān)閥的機(jī)械結(jié)構(gòu)與本發(fā)明第一方面中的完全相同。第一方面的高壓流道開關(guān)裝置9構(gòu)成了這里的低壓流道開關(guān)裝置9′。下面參照圖5(A)與6(A)說明此四向開關(guān)閥的具體結(jié)構(gòu)例子。
與前述實(shí)施例相同，空心管1是由金屬筒形件1′形成，它的一端與另一端緊密封閉。例如，筒形件1′包括作為獨(dú)立部件的第一筒形件15與第二筒形件16，它們大致在中央部分分開。第一筒形件15的一端配合并焊接到第二筒形件16的一端，由此而形成一空心結(jié)構(gòu)。在筒形件1′的一個(gè)端壁的中央部分處形成外突的筒形高壓氣體入口2，而在其另一個(gè)端壁的中央部分處形成外突的筒形低壓氣體出口8。這就是說，高壓氣體入口2與低壓氣體出口8是設(shè)在構(gòu)成空心管1的筒形件1′的軸線X上。
第一與第二高/低壓氣體入/出口5、6形成在筒形件1′的側(cè)壁中?？?與6以并列關(guān)系設(shè)在圍繞筒形件1′的軸線X的圓軌道的鄰區(qū)。具體地說，高壓氣體入口2設(shè)在空心管1的軸線X的一個(gè)端壁之上，而低壓氣體出口8則設(shè)在空心管1的此同一軸線X的另一端壁上。第一與第二高/低壓氣體入/出口5、6設(shè)在圍繞筒形件1′側(cè)壁軸線的圓形軌道的鄰區(qū)。
高壓氣體流道的開關(guān)裝置9由空心管1內(nèi)可在軸線X上轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)開關(guān)軸17組成。氣體通道18形成在旋轉(zhuǎn)開關(guān)軸17的中心線處。氣體通道18的一端設(shè)有通向軸7一端面的低壓氣體出口19′，使得低壓氣體出口19′共軸地與低壓氣體出口2通連，而另一端則設(shè)有通向軸17的側(cè)壁的低壓氣體入口20′，低壓氣體入口20′從氣體通道18的另一端起彎成L形，而得以與第一和第二高/低壓氣體入/出口5和6中所選定的一個(gè)通連。旋轉(zhuǎn)開關(guān)軸17包括在軸線X上延伸的旋轉(zhuǎn)管形軸部17a和從后者沿徑向彎曲的彎形管部17b。這兩個(gè)部分17a與17b呈大致L形構(gòu)型。此L形氣體通道18通過上述部分17a與17b的中心。
旋轉(zhuǎn)開關(guān)軸17的低壓氣體出口19′與空心管1的低壓氣體出口8之間的空隙由密封件21氣密封接。類似地，軸17的低壓氣體入口20′與第一和第二高/低壓氣體入/出口5和6之間的空隙則有選擇地為密封件22氣密封接。這就是說，密封件21、22是用來防止低壓氣體漏泄入空心管1中的裝置。
開關(guān)軸17的旋轉(zhuǎn)軸部17a是由軸承23支承在它的形成低壓氣體入口19的端部的周面上，使它保持于該軸的中央處。旋轉(zhuǎn)開關(guān)軸17的彎形管部17b的下表面則繞軸線X載承于軸承24上。在旋轉(zhuǎn)開關(guān)軸17的旋轉(zhuǎn)軸部17a的于軸線X上延伸的下端部的周面則支承于軸承24上。借助于上述布置，旋轉(zhuǎn)開關(guān)軸17即載承在各軸承23與24上，使得軸17繞一固定軸線并在一預(yù)定位置上轉(zhuǎn)動(dòng)。軸承24是由分開空心管1中間部分的圓板組承。此圓板上設(shè)有通孔24a，使高壓氣體能在空心管1內(nèi)流動(dòng)。
旋轉(zhuǎn)開關(guān)軸17為一穿過構(gòu)成空心管1的筒形件1′的側(cè)壁的螺線管31的柱塞29轉(zhuǎn)動(dòng)。由圓銷構(gòu)成的受壓銷28平行于前述軸線，設(shè)在從與旋轉(zhuǎn)開關(guān)軸17的彎形管部17b的連接區(qū)開始而在上述軸線上延伸的軸部一端的偏心位置處。受壓銷28受到設(shè)在螺線管31的柱塞29遠(yuǎn)端的一對(duì)球30的加壓，使得旋轉(zhuǎn)開關(guān)軸17轉(zhuǎn)動(dòng)。這對(duì)球30設(shè)在受壓銷28的成180°的兩個(gè)相對(duì)位置，使得受壓銷28能為這對(duì)球夾合住。柱塞29的往復(fù)運(yùn)動(dòng)促使球?qū)?0在一個(gè)和另一個(gè)方向壓迫受壓銷28，使得旋轉(zhuǎn)開關(guān)軸17轉(zhuǎn)動(dòng)。
螺線管31安裝在空心管1的外表面上。通過供給與停止供給電流，可使柱塞29向后運(yùn)動(dòng)碰上彈簧32而因這一彈簧32又向前運(yùn)動(dòng)，這樣就在一個(gè)和另一個(gè)方向上壓迫受壓銷28。開關(guān)軸17受到彈簧32的加載，因而通常是依一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)。受壓銷28通常是由彈簧32的彈性同柱塞29的球?qū)?0接觸，隨開關(guān)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)。
因此，當(dāng)柱塞29由于給螺線管31通電而向后運(yùn)動(dòng)時(shí)，開關(guān)軸17與受壓銷28便隨拉塞29的向后運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)過一預(yù)定角度。開關(guān)軸17與受壓銷28的轉(zhuǎn)動(dòng)促致選擇第一與第二高/低壓氣體入/出口5與6中的一個(gè)(例如口5)同低壓氣體入口20′通連。相反，當(dāng)停止給螺線管31供電時(shí)，柱塞29便向前運(yùn)動(dòng)壓迫受壓銷28，使受壓銷28與開關(guān)軸17依隨彈簧32而轉(zhuǎn)過一預(yù)定角度，但方向相反。這種轉(zhuǎn)動(dòng)促使所選擇的第一與第二高/低壓氣體入/出口5與6中的一個(gè)(例如口6)同低壓氣體入口20′通連。柱塞29的往復(fù)運(yùn)動(dòng)以及開關(guān)軸17的開關(guān)作業(yè)可以相對(duì)于上述描述按反向操作。
上述低壓流道開關(guān)是通過開關(guān)軸17的轉(zhuǎn)動(dòng)而開關(guān)的，而高壓流道開關(guān)則是間接開關(guān)的。在進(jìn)行開關(guān)時(shí)，低壓氣體出口8與低壓氣體出口19′在軸線X上保持相互通連。
作為用來確定開關(guān)軸17轉(zhuǎn)動(dòng)角度的裝置，在圍繞軸線X的圓形軌道上設(shè)有第一旋轉(zhuǎn)止動(dòng)件26與第二旋轉(zhuǎn)止動(dòng)件27。能同開關(guān)軸17一致轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)件34依垂直于軸線X的方向(一個(gè)側(cè)向)，從開關(guān)軸17的一端或從受壓銷28的一個(gè)側(cè)面突出。第一與第二旋轉(zhuǎn)止動(dòng)件26、27設(shè)置在旋轉(zhuǎn)件34的轉(zhuǎn)動(dòng)軌道上。當(dāng)柱塞29向后運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)件34便同第一旋轉(zhuǎn)止動(dòng)件26觸合；當(dāng)柱塞29向前運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)件34便同第二旋轉(zhuǎn)止動(dòng)件27觸合，這樣便確定出開關(guān)軸17的轉(zhuǎn)動(dòng)角度。
受壓銷28可把開關(guān)軸17的偏心部分用作受壓銷的部分。球?qū)?0為柱塞29的遠(yuǎn)端保持或可依相對(duì)關(guān)系轉(zhuǎn)動(dòng)，并在受壓銷28的表面上滑動(dòng)的同時(shí)于一預(yù)定位置上轉(zhuǎn)動(dòng)，使得開關(guān)軸17可以光滑地轉(zhuǎn)動(dòng)。
如前所述，開關(guān)軸17的旋轉(zhuǎn)軸部17a是在筒形件1′的軸線X上共軸地延伸，而柱塞29則在垂直于開關(guān)軸17的軸線的直線上往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使得受壓銷28通過球?qū)?0在一個(gè)和另一個(gè)方向上受壓。這樣，開關(guān)軸17便繞軸線X在一個(gè)或另一個(gè)方向上轉(zhuǎn)過一預(yù)定角度，而高/低壓流道即相對(duì)于熱交換器開關(guān)。
根據(jù)本發(fā)明上述的第一與第二方面，在任何開關(guān)方式中，開關(guān)裝置轉(zhuǎn)動(dòng)著旋轉(zhuǎn)軸且由于開關(guān)的滑動(dòng)面極其有限，滑動(dòng)阻力就極小。因此，與圖7所示先有技術(shù)中具有較大滑動(dòng)面的滑塊進(jìn)行往復(fù)滑動(dòng)的情形相比，可以顯著地減少在開關(guān)裝置的密封部分發(fā)生的滑動(dòng)阻力，這樣就能使開關(guān)裝置光滑滑動(dòng)。
特別是根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面，空心管內(nèi)充有通過第一與第二高/低壓氣體入/出口中所選擇的一個(gè)引入的低壓氣體，且由于上述開關(guān)作業(yè)是在這種低壓氣氛中進(jìn)行，就能進(jìn)一步改進(jìn)上述結(jié)果。
于是，在需要進(jìn)行開關(guān)操作時(shí)，開關(guān)裝置便能作出良好的反應(yīng)。此外，能夠解決滑動(dòng)面在密封部分會(huì)很快磨損而難以獲得充分密封的問題。這樣，與具有較大面積的流道開關(guān)滑塊以其一側(cè)與滑座的表面貼合而由導(dǎo)閥帶動(dòng)作往復(fù)直線滑動(dòng)的傳統(tǒng)的四向開關(guān)閥結(jié)構(gòu)相比，可靠性與耐用性都得到了顯著提高。此外，由于部件的個(gè)數(shù)減少和結(jié)構(gòu)顯著簡化，也就能顯著地降低成本。
還有，設(shè)在能于空心管軸線上轉(zhuǎn)動(dòng)的開關(guān)軸中心線部分上的氣體通道一端中所形成的高壓氣體入口(低壓氣體出口)和高壓氣體入口(低壓氣體出口)，它們通常是共軸地可靠地相互連接，在這樣的狀態(tài)下，形成在設(shè)于開關(guān)軸側(cè)壁的氣體通道另一端處的高壓氣體出口(低壓氣體入口)，便繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，使第一與第二高/低壓氣體入/出口易于準(zhǔn)直。這樣，通過圍繞此固定軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，就能進(jìn)行可靠的轉(zhuǎn)動(dòng)。
此外，開關(guān)軸的偏心部分是由設(shè)在柱塞上的一對(duì)球所保持，而得以在一個(gè)和另一個(gè)方向上受壓。因此能以很小的力和在穩(wěn)定方式下進(jìn)行開關(guān)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)與開關(guān)作業(yè)。這樣，在獲得上述的減小滑動(dòng)阻力效果的同時(shí)，在要求進(jìn)行開關(guān)作業(yè)時(shí)，能進(jìn)一步改善其反應(yīng)性。
至此，業(yè)已參照附圖描述了本發(fā)明的加熱/冷卻設(shè)備中的高/低壓通道開關(guān)裝置的幾個(gè)最佳實(shí)施例，但應(yīng)認(rèn)識(shí)到這些實(shí)施例僅僅是用來解釋本發(fā)明的要旨，因而是可以改動(dòng)或變更的。
權(quán)利要求
1.加熱/冷卻設(shè)備中的高/低壓通道開關(guān)裝置，此裝置包括空心管；形成在此空心管壁上的且與壓縮機(jī)的高壓氣體出口相連的高壓氣體入口；形成在此空心管壁上的且與熱交換器一端相連的第一高壓氣體出口/低壓氣體入口；形成在此空心管壁上的且與熱交換器另一端相連的第二高壓氣體出口/低壓氣體入口；設(shè)在此空心管內(nèi)能繞固定軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的流道開關(guān)裝置，此流道開關(guān)裝置用來將從高壓氣體入口引入的高壓氣體有選擇地供給于上述第一與第二高壓氣體出口/低壓氣體入口中之一，由此來開關(guān)高壓氣體流道；當(dāng)通過此第一與第二高壓氣體出口/低壓氣體入口中所選擇的一個(gè)將高壓氣體供給于熱交換器的一端時(shí)，來自熱交換器另一端的低壓氣體則通過另一個(gè)口引入空心管，使得空心管內(nèi)通常為低壓氣體充滿；同時(shí)有低壓氣體出口形成在空心管的壁上并與壓縮機(jī)的低壓氣體入口相連，使得空心管內(nèi)的低壓氣體導(dǎo)引到低壓氣體入口。
2.如權(quán)利要求1所述的加熱/冷卻設(shè)備中的高/低壓通道開關(guān)裝置，特征在于所述高壓氣體入口設(shè)在前述空心管軸線的一個(gè)端壁上，所述低壓氣體入口設(shè)在此空心管同一軸線的另一端壁上，而所述第一與第二高壓氣體出口/低壓氣體入口設(shè)在圍繞此空心管一側(cè)壁的軸線的圓形軌道上。
3.如權(quán)利要求1所述的加熱/冷卻設(shè)備中的高/低壓通道開關(guān)裝置，其特征在于所述高壓氣體流道開關(guān)裝置是由可在所述空心管內(nèi)軸線上轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)開關(guān)軸構(gòu)成，在此旋轉(zhuǎn)開關(guān)軸的中心形成有氣體通道，此氣體通道的一端設(shè)有通向上述軸一端面的高壓氣體入口孔而得以與所述高壓氣體入口通連，而另一端則設(shè)有通向上述軸的側(cè)壁的高壓氣體出口孔而得以與所述第一與第二高壓氣體出口/低壓氣體入口中所選定的一個(gè)通連。
4.如權(quán)利要求3所述的加熱/冷卻設(shè)備中的高/低壓通道開關(guān)裝置，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)開關(guān)軸是由穿過所述空心管側(cè)壁延伸的柱塞轉(zhuǎn)動(dòng)。
5.如權(quán)利要求3或4所述的加熱/冷卻設(shè)備中的高/低壓通道開關(guān)裝置，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)開關(guān)軸在它的一端的偏心位置處設(shè)有承壓部，此承壓部受到設(shè)于上述柱塞遠(yuǎn)端的一個(gè)球加壓，以使得此旋轉(zhuǎn)開關(guān)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
6.加熱/冷卻設(shè)備中的高/低壓通道開關(guān)裝置，此裝置包括空心管；形成在此空心管壁上并與壓縮機(jī)的高壓氣體出口相連的高壓氣體入口，使得從壓縮氣體引入到空心管內(nèi)的高壓氣體通常能充滿空心管的內(nèi)部；形成在空心管壁上且與熱交換器一端相連的第一高壓氣體出口/低壓氣體入口；形成在空心管壁上且與熱交換器另一端相連的第二高壓氣體出口/低壓氣體入口；形成在空心管壁中且與壓縮機(jī)的入口相連的低壓氣體出口；設(shè)在空心管內(nèi)且能繞固定軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的流道開關(guān)裝置，此流道開關(guān)裝置可使低壓氣體出口有選擇地與第一和第二高壓氣體出口/低壓氣體入口中的一個(gè)通連；同時(shí)當(dāng)此開關(guān)裝置轉(zhuǎn)換到所選擇的第一和第二高壓氣體出口/低壓氣體入口中的一個(gè)時(shí)，空心管內(nèi)的高壓氣體便通過另一個(gè)口導(dǎo)向熱交換器的一端或另一端，而來自熱交換器上述另一端或上述一端的低壓氣體則引入到流道開關(guān)裝置中，使得此低壓氣體從低壓氣體出口導(dǎo)入壓縮機(jī)的入口。
7.如權(quán)利要求6所述的加熱/冷卻設(shè)備中的高/低壓通道開關(guān)裝置，其特征在于所述高壓氣體入口設(shè)在前述空心管軸線的一個(gè)端壁上，所述低壓氣體入口設(shè)在此空心管同一軸線的另一個(gè)端壁上，而所述第一與第二高壓氣體出口/低壓氣體入口設(shè)在圍繞此空心管一側(cè)壁的軸線的圓移軌道上。
8.如權(quán)利要求6所述的加熱/冷卻設(shè)備中的高/低壓通道開關(guān)裝置，其特征在于所述高壓氣體流道開關(guān)裝置是由可在所述空心管內(nèi)軸線上轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)開關(guān)軸構(gòu)成，在此旋轉(zhuǎn)開關(guān)軸的中心形成有氣體通道，此氣體通道的一端設(shè)有通向上述軸一端面的低壓氣體出口孔而得以與所述低壓氣體出口孔通連，而另一端則設(shè)有通向上述軸的側(cè)壁的低壓氣體入口孔而得以與所述第一與第二高壓氣體出口/低壓氣體入口中所選定的一個(gè)通連。
9.如權(quán)利要求7或8所述的加熱/冷卻設(shè)備中的高/低壓通道開關(guān)裝置，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)開關(guān)軸是由穿過所述空心管側(cè)壁延伸的柱塞轉(zhuǎn)動(dòng)。
10.如權(quán)利要求7、8或9所述的加熱/冷卻設(shè)備中的高/低壓通道開關(guān)裝置，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)開關(guān)軸在它的一端的偏心位置處設(shè)有承壓部，此承壓部受到設(shè)于上述柱塞遠(yuǎn)端的一個(gè)球加壓，以使此旋轉(zhuǎn)開關(guān)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
全文摘要
加熱/冷卻設(shè)備中的高/低壓通道開關(guān)裝置,包括空心管;在此管壁上的與壓縮機(jī)的高壓氣體出口相連的高壓氣體入口,與熱交換器一端(另一端)相連的第一(第二)高壓氣體出口/低壓氣體入口;以及在此管內(nèi)能繞固定軸繞轉(zhuǎn)動(dòng)的流道開關(guān)裝置,可用來將高壓氣體從高壓氣體入口有選擇地供給于上述兩種出口/入口中之一,由此來開關(guān)高壓氣體流道,當(dāng)將高壓氣體通過這兩種出口/入口中選定之一供給熱交換器的一端時(shí),它的另一端的低壓氣體則經(jīng)另一個(gè)口引入管內(nèi)。
文檔編號(hào)F25B30/02GK1184908SQ9612166
公開日1998年6月17日 申請日期1996年12月10日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月10日
發(fā)明者外山勇 申請人:富士尹杰克特株式會(huì)社