本發(fā)明涉及滑動(dòng)式切換閥及冷凍循環(huán)系統(tǒng)。
背景技術(shù):
目前,作為用于冷凍循環(huán)系統(tǒng)等的滑動(dòng)式切換閥,提出了以使通過(guò)閥芯使兩個(gè)端口連通的情況下的流量增大為目的的各種切換閥(例如,參照專利文獻(xiàn)1~4)。專利文獻(xiàn)1~4記載的滑動(dòng)式切換閥通過(guò)將閥芯100內(nèi)的流路101形成為管狀(參照?qǐng)D8(a))、在閥芯200設(shè)置整流板201(參照?qǐng)D8(b))、將設(shè)于閥芯300、400內(nèi)的輔助銷301、401形成為適當(dāng)?shù)男螤?參照?qǐng)D8(c)、(d)),從而使流體容易流動(dòng),實(shí)現(xiàn)流量的增大。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本實(shí)開昭62-162469號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)2:日本特開2012-193855號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)3:日本專利第5175144號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)4:中國(guó)實(shí)用新型公告第201963922號(hào)說(shuō)明書
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明所要解決的課題
但是,當(dāng)欲通過(guò)類似于專利文獻(xiàn)1~4記載的方法來(lái)使流體容易流動(dòng)而使流量增大時(shí),閥芯的形狀復(fù)雜化,因此存在以下問(wèn)題,即,構(gòu)成閥芯的零件個(gè)數(shù)會(huì)增加、用于制造閥芯的工時(shí)會(huì)增加、成本會(huì)提高。
本發(fā)明的目的在于提供能夠以低成本來(lái)使流量增大的滑動(dòng)式切換閥及冷凍循環(huán)系統(tǒng)。
用于解決課題的方案
本發(fā)明的滑動(dòng)式切換閥具備:筒狀的閥主體;閥芯,其滑動(dòng)自如地設(shè)于該閥主體的內(nèi)部;以及三個(gè)端口,它們?cè)谏鲜鲩y主體的周面開口且沿著滑動(dòng)方向排列,將上述三個(gè)端口中的中央的端口作為流出端口且將兩端的任一方的端口選擇為流入端口,通過(guò)上述閥芯連通上述流出端口和上述流入端口,上述滑動(dòng)式切換閥的特征在于,上述閥芯具備凹狀的碗部,該碗部具有能夠同時(shí)容納一個(gè)上述流入端口和上述流出端口的大小且朝向上述三個(gè)端口開口,上述碗部具備以滑動(dòng)方向?yàn)殚L(zhǎng)徑且在兩端具有半圓部的橢圓狀的緣部而開口,在通過(guò)上述碗部使上述流入端口和上述流出端口連通時(shí),一方的上述半圓部以與上述流入端口的內(nèi)周緣大致一致的方式配置,而且另一方的上述半圓部配置成比上述流出端口的內(nèi)周緣向外側(cè)偏移。
根據(jù)這樣的本發(fā)明,通過(guò)構(gòu)成碗部的緣部的半圓部與流入端口的內(nèi)周緣大致一致,從而在流體從流入端口流入碗部?jī)?nèi)時(shí),流動(dòng)不容易紊亂。
從流入端口流入碗部?jī)?nèi)的流體沿著碗部的內(nèi)周面以u(píng)形轉(zhuǎn)彎的方式流動(dòng)而朝向流出端口,因此在碗部的內(nèi)周面附近的區(qū)域容易變成紊亂的流動(dòng)。若該紊亂的流動(dòng)堵塞流出端口,則流出端口的有效開口面積(流體實(shí)際上能夠通過(guò)的面積)會(huì)減少。特別地,若半圓部與流出端口的內(nèi)周緣一致、配置為向內(nèi)側(cè)偏移,則該影響顯著。另一方面,在本發(fā)明中,通過(guò)半圓部配置成比流出端口的內(nèi)周緣向外側(cè)偏移,從而碗部的內(nèi)周面附近的紊亂的流動(dòng)不容易堵塞流出端口,能夠使有效開口面積增大。由此,能夠使從流出端口流出的流量增大(以下,簡(jiǎn)稱為“流量增大”)。而且,可以適當(dāng)?shù)卦O(shè)定端口的直徑(端口徑)、端口間距以及閥芯的尺寸,調(diào)節(jié)閥芯的配置,能夠以低成本使流量增大。
此時(shí),在本發(fā)明的滑動(dòng)式切換閥中,優(yōu)選上述另一方的半圓部與上述流出端口的內(nèi)周緣的偏移量除以上述端口的直徑的值為0.05以上且0.22以下。而且,更優(yōu)選上述另一方的半圓部與上述流出端口的內(nèi)周緣的偏移量除以上述端口的直徑的值為0.08以上且0.18以下。
通過(guò)將另一方的半圓部與流出端口的內(nèi)周緣的偏移量相對(duì)于端口徑設(shè)為適當(dāng)?shù)谋嚷?,能夠使流量增大。另一方面,若偏移量過(guò)小,則較難得到紊亂的流動(dòng)不容易堵塞流出端口的效果。另外,由于另一方的半圓部向流出端口的內(nèi)周緣的外側(cè)偏移,因此流出端口的周圍(閥座)在碗部?jī)?nèi)的空間中露出,但是,若該偏移量過(guò)大,則與紊亂的流動(dòng)不容易堵塞流出端口的效果相對(duì),朝向流出端口的流動(dòng)被露出的部分阻礙的影響會(huì)變大。
而且,在本發(fā)明的滑動(dòng)式切換閥中,在上述一方的半圓部和上述流入端口的內(nèi)周緣偏移的情況下,優(yōu)選該偏移量除以上述端口的直徑的值為0.03以下。通過(guò)以偏移量除以端口徑的值為0.03以下的方式相對(duì)于流入端口配置碗部,從而流體容易從流入端口流入碗部。另一方面,若偏移量除以端口徑的值比0.03大,則在半圓部處于比流入端口的內(nèi)周緣靠外側(cè)的情況下,會(huì)在流體從流入端口流入碗部時(shí),容易對(duì)流動(dòng)產(chǎn)生紊亂。另外,在偏移量除以端口徑的值比0.03大且半圓部處于比流入端口的內(nèi)周緣靠?jī)?nèi)側(cè)的情況下,流入端口被閥芯堵塞而開口面積變小,因此流體難以從流入端口流入碗部?jī)?nèi)的程度急劇變大。
本發(fā)明的冷凍循環(huán)系統(tǒng)的特征在于,具備:壓縮機(jī),其對(duì)作為流體的制冷劑進(jìn)行壓縮;第一熱交換器,其在制冷模式時(shí)作為冷凝器發(fā)揮功能;第二熱交換器,其在制冷模式時(shí)作為蒸發(fā)器發(fā)揮功能;膨脹單元,其使制冷劑在上述第一熱交換器與上述第二熱交換器之間膨脹而減壓;以及上述任一方案記載的滑動(dòng)式切換閥。根據(jù)這樣的本發(fā)明,通過(guò)將流入端口與熱交換器連接,且將流出端口與壓縮機(jī)連接,能夠在該冷凍循環(huán)中如上所述地以低成本使流量增大。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明的滑動(dòng)式切換閥及冷凍循環(huán)系統(tǒng),通過(guò)構(gòu)成碗部的緣部的半圓部配置成比流出端口的內(nèi)周緣向外側(cè)偏移,能夠以低成本來(lái)使流量增大。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的冷凍循環(huán)的概要結(jié)構(gòu)圖。
圖2是表示用于上述冷凍循環(huán)的滑動(dòng)式切換閥的剖視圖。
圖3是示意性表示上述滑動(dòng)式切換閥的閥部件的剖視圖及仰視圖、以及示意性表示端口的俯視圖。
圖4是表示上述閥部件與上述端口的位置關(guān)系的剖視圖。
圖5是表示上述閥部件滑動(dòng)后的形態(tài)的剖視圖。
圖6是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)驗(yàn)例的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖表。
圖7是表示本發(fā)明的其它實(shí)驗(yàn)例的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖表。
圖8是表示本發(fā)明的現(xiàn)有例的滑動(dòng)式切換閥的閥芯的剖視圖。
圖中:
1—冷凍循環(huán),2—壓縮機(jī),3—室外熱交換器(第一熱交換器),4—室內(nèi)熱交換器(第二熱交換器),5—膨脹閥(膨脹單元),10—四通切換閥(滑動(dòng)式切換閥),11—閥主體,11b—流出端口,11c—第一端口(流入端口),11d—第二端口(流入端口),12—閥芯,25—碗部,11e—內(nèi)周緣,11f—內(nèi)周緣,251—緣部,251a—半圓部,251b—半圓部。
具體實(shí)施方式
以下,基于附圖,對(duì)本發(fā)明的各實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。如圖1所示,本實(shí)施方式的冷凍循環(huán)1用于室內(nèi)空調(diào)等空調(diào)機(jī),其具備:壓縮作為流體的制冷劑的壓縮機(jī)2;制冷模式時(shí)作為冷凝器發(fā)揮功能的作為第一熱交換器的室外熱交換器3;制冷模式時(shí)作為蒸發(fā)器發(fā)揮功能的作為第二熱交換器的室內(nèi)熱交換器4;作為使制冷劑在室外熱交換器3與室內(nèi)熱交換器4之間膨脹而減壓的膨脹單元的膨脹閥5;作為滑動(dòng)式切換閥的四通切換閥10;以及切換并控制四通切換閥10的流路的先導(dǎo)電磁閥6,它們通過(guò)制冷劑配管而連結(jié)。此外,作為膨脹單元,不限于膨脹閥5,也可以為毛細(xì)管。
在圖1所示的制冷模式(制冷運(yùn)轉(zhuǎn))中,該冷凍循環(huán)1構(gòu)成制冷劑以壓縮機(jī)2、四通切換閥10、室外熱交換器3、膨脹閥5、室內(nèi)熱交換器4、四通切換閥10以及壓縮機(jī)2的順序流動(dòng)的制冷循環(huán)。另一方面,在制熱模式(制熱運(yùn)轉(zhuǎn))中,構(gòu)成制冷劑以壓縮機(jī)2、四通切換閥10、室內(nèi)熱交換器4、膨脹閥5、室外熱交換器3、四通切換閥10以及壓縮機(jī)2的順序流動(dòng)的制熱循環(huán)。該制熱循環(huán)與制冷循環(huán)的切換通過(guò)先導(dǎo)電磁閥6對(duì)四通切換閥10的切換動(dòng)作而進(jìn)行。
如圖2所示,本發(fā)明的實(shí)施方式的四通切換閥10構(gòu)成為具備:圓筒狀的閥主體11;滑動(dòng)自如地設(shè)于該閥主體11的內(nèi)部的閥芯12;與壓縮機(jī)2的排出口連通的高壓側(cè)導(dǎo)管(d接頭)13;與壓縮機(jī)2的吸入口連通的低壓側(cè)導(dǎo)管(s接頭)14;與室內(nèi)熱交換器4連通的室內(nèi)側(cè)導(dǎo)管(e接頭)15;以及與室外熱交換器3連通的室外側(cè)導(dǎo)管(c接頭)16。
圓筒狀的閥主體11具有將其軸向(閥芯12的滑動(dòng)方向)兩端部堵塞的栓體17、18和固定于閥主體11的內(nèi)部的閥座19,且作為被整體密閉的缸體而構(gòu)成。在栓體17、18分別連接有與先導(dǎo)電磁閥6連通的導(dǎo)管17a、18a。向閥座19插入低壓側(cè)導(dǎo)管14、室內(nèi)側(cè)導(dǎo)管15、以及室外側(cè)導(dǎo)管16的每一個(gè)的前端,而且在閥座19設(shè)有構(gòu)成后述的第一、二端口11c、11d以及低壓的流出端口11b的開口。閥座19的內(nèi)面19a為對(duì)閥芯12進(jìn)行滑動(dòng)引導(dǎo)的引導(dǎo)面。
在閥主體11形成有在其周面開口的多個(gè)端口11a、11b、11c、11d。即,設(shè)有供高壓側(cè)導(dǎo)管13連接而使作為流體的制冷劑流入閥主體11內(nèi)部的高壓側(cè)的流入端口即非切換端口11a、在閥主體11的相對(duì)于非切換端口11a的徑向相反側(cè)在閥座19開口的第一端口11c、第二端口11d以及低壓的流出端口11b。流出端口11b設(shè)于閥主體11的軸向大致中央,第一端口11c沿著閥主體11的軸向在流出端口11b的一側(cè)(圖2的左側(cè))相鄰地設(shè)置,第二端口11d沿著閥主體11的軸向在流出端口11b的另一側(cè)(圖2的右側(cè))設(shè)置。
在流出端口11b連接低壓側(cè)導(dǎo)管14,且在第一端口11c連接室內(nèi)側(cè)導(dǎo)管15,從而該第一端口11c構(gòu)成室內(nèi)側(cè)端口,在第二端口11d連接室外側(cè)導(dǎo)管16,從而該第二端口11d構(gòu)成室外側(cè)端口。高壓側(cè)導(dǎo)管13釬焊固定于非切換端口11a周邊的閥主體11,低壓側(cè)導(dǎo)管14、室內(nèi)側(cè)導(dǎo)管15以及室外側(cè)導(dǎo)管16分別釬焊固定于流出端口11b、第一、二端口11c、11d周邊的閥主體11及閥座19。
閥芯12構(gòu)成為具有:與閥主體11的內(nèi)周面滑動(dòng)接觸的左右一對(duì)活塞體21、22;連結(jié)一對(duì)活塞體21、22并沿著閥主體11的軸向延伸的連結(jié)部件23;以及支撐于連結(jié)部件23的閥部件24。閥主體11的內(nèi)部空間分隔成:在一對(duì)活塞體21、22間形成的高壓室r1;在一個(gè)活塞體21與栓體17之間形成的第一工作室r2;以及在另一個(gè)活塞體22與栓體18之間形成的第二工作室r3。
連結(jié)部件23由金屬板材構(gòu)成,且形成為具有:沿著閥主體11的軸向延設(shè)且與閥座19的內(nèi)面19a平行地設(shè)置的連結(jié)板部23a;折彎連結(jié)板部23a的一側(cè)端部而固定于活塞體21的固定片部23b;以及折彎連結(jié)板部23a的另一側(cè)端部而固定于活塞體22的固定片部23c。在連結(jié)板部23a形成有:保持閥部件24的保持孔23d;以及使流體流通的兩處貫通孔23e。
閥部件24為合成樹脂制的一體成形部件,其形成為具有:朝向閥座19呈凹狀開口的碗部25;以及從該碗部25的開口緣向外側(cè)延伸的凸緣部26。碗部25形成為俯視呈長(zhǎng)圓形狀的拱頂狀,且插入連結(jié)部件23的保持孔23d。在碗部25的內(nèi)部形成有連通空間r4,該連通空間r4使流出端口11b和第一端口11c連通而使第二端口11d不連通,或者使流出端口11b和第二端口11d連通而使第一端口11c不連通。另外,在碗部25的內(nèi)部以橫貫寬度方向(與滑動(dòng)方向大致正交的方向)的兩端的方式設(shè)有輔助銷27。
如圖3所示,凸緣部26俯視下外形形成為長(zhǎng)方形,且具有:與閥座19的內(nèi)面19a滑動(dòng)接觸的滑動(dòng)接觸面26a;以及在該滑動(dòng)接觸面26a開口而與碗部25的內(nèi)部連通的開口部25a。該凸緣部26配置于閥座19與連結(jié)部件23之間。而且,由于作用于閥部件24的高壓與低壓的壓力差,滑動(dòng)接觸面26a緊貼于閥座19的內(nèi)面19a,從而碗部25的連通空間r4將閥座19封閉。
在以上的四通切換閥10中,當(dāng)經(jīng)由先導(dǎo)電磁閥6及導(dǎo)管18a而向第二工作室r3導(dǎo)入高壓流體時(shí),如圖1、2所示,活塞體22被按壓,閥芯12向閥主體11的軸向一側(cè)(圖1、2的左側(cè))滑動(dòng)而移動(dòng)至第一位置。另外,當(dāng)經(jīng)由先導(dǎo)電磁閥6及導(dǎo)管17a而向第一工作室r2導(dǎo)入從壓縮機(jī)2所排出的高壓流體時(shí),活塞體21被按壓,閥芯12向閥主體11的軸向另一側(cè)(圖1、2的右側(cè))滑動(dòng)而移動(dòng)至第二位置。
在閥芯12處于第二位置的狀態(tài)下,閥部件24的碗部25通過(guò)其連通空間r4而使流出端口11b和第二端口11d連通。另外,碗部25位于比第一端口11c靠另一側(cè),因此該第一端口11c經(jīng)由閥主體11的內(nèi)部(高壓室r1)而與非切換端口11a連通。即,閥芯12處于第二位置的狀態(tài)是非切換端口11a和第一端口11c連通而流出端口11b和第二端口11d連通的制熱模式(制熱運(yùn)轉(zhuǎn))。此時(shí),第二端口11d為低壓的流入端口,第一端口11c為高壓的流出端口。
在該制熱模式下,從壓縮機(jī)2所排出的高壓流體h經(jīng)由高壓側(cè)導(dǎo)管13及非切換端口11a而導(dǎo)入高壓室r1,通過(guò)了該高壓室r1的高壓流體h經(jīng)由第一端口11c及室內(nèi)側(cè)導(dǎo)管15而供給至室內(nèi)熱交換器4。另外,低壓流體l從室外熱交換器3經(jīng)由室外側(cè)導(dǎo)管16及第二端口11d而導(dǎo)入碗部25的連通空間r4,通過(guò)了該連通空間r4的低壓流體l經(jīng)由流出端口11b及低壓側(cè)導(dǎo)管14而回流至壓縮機(jī)2。
另一方面,在閥芯12處于第一位置的狀態(tài)下,閥部件24的碗部25通過(guò)其連通空間r4而使流出端口11b和第一端口11c連通。即,另外碗部25位于比第二端口11d靠一側(cè),因此該第二端口11d經(jīng)由閥主體11的內(nèi)部(高壓室r1)而與非切換端口11a連通。即,閥芯12處于第一位置的狀態(tài)是非切換端口11a和第二端口11d連通而流出端口11b和第一端口11c連通的制冷模式(制冷運(yùn)轉(zhuǎn))。此時(shí),第一端口11c為低壓的流入端口,第二端口11d為高壓的流出端口。
在此,基于圖3,對(duì)四通切換閥10的主要部位的尺寸進(jìn)行說(shuō)明。此外,圖3是用于表示碗部25及端口11c、11b、11d的開口形狀、這些開口的尺寸的示意圖,為了便于說(shuō)明,對(duì)其它的形狀根據(jù)圖1、2適當(dāng)省略或變更而示出。圖3(a)是閥部件24的剖視圖,將碗部25的內(nèi)側(cè)的高度設(shè)為h。另外,碗部25在該剖面中形成為具有直線部和兩個(gè)圓弧部的大致半圓狀,將該圓弧部的半徑設(shè)為r1。圖3(b)是從端口側(cè)觀察閥部件24的仰視圖,將碗部25的滑動(dòng)方向尺寸設(shè)為l。另外,構(gòu)成碗部25的開口部25a的緣部251具有兩個(gè)半圓部251a、251b和它們之間的一對(duì)直線部251c而形成為橢圓狀,將半圓部251a、251b的半徑設(shè)為r2。即,緣部251的寬度w是半徑r2的兩倍。
另外,圖3(c)是從閥芯側(cè)觀察端口11c、11b、11d的俯視圖,端口11c、11b、11d分別具有大致相等的端口徑(直徑),將該端口徑設(shè)為d。另外,流出端口11b與第一端口11c的端口間距(中心間距離)和流出端口11b與第二端口11d的端口間距大致相等,將該端口間距設(shè)為p。
這些尺寸彼此的關(guān)系如下。首先,碗部25的高度h、半徑r1以及寬度w與端口徑d大致相等。另外,碗部25的滑動(dòng)方向尺寸l比端口徑d與端口間距p的和大,若將它們的差設(shè)為碗部的剩余寸法δl,則l=d+p+δl(其中,δl>0)成立。如上所述,碗部25具有能夠同時(shí)包含兩個(gè)端口(一個(gè)流入端口及流出端口)的大小。
此時(shí),碗部25的高度h優(yōu)選為端口徑d以上,通過(guò)設(shè)置成這樣的高度h,能夠在流體從第一端口11c或第二端口11d流入碗部25內(nèi)時(shí),抑制流路的截面積的減少,使流體在連通空間r4中流動(dòng)時(shí)的壓力損失變小。另外,在高度h與端口徑d大致相等的條件下,端口間距p優(yōu)選為端口徑的兩倍以下,更優(yōu)選為1.75倍以下。另外,高度h除以端口間距p的值h/p優(yōu)選為0.5≤h/p≤1.0的范圍。此外,這些開口形狀、尺寸的關(guān)系除了l=d+p+δl的關(guān)系外,也可以稍微進(jìn)行變更。
接下來(lái),基于圖4,對(duì)端口11c、11b、11d與閥芯12的位置關(guān)系進(jìn)行說(shuō)明。首先,對(duì)如圖4所示地使閥芯12(閥部件24)移動(dòng)至第一位置的情況進(jìn)行說(shuō)明。在閥部件24處于第一位置的情況下,一方的(圖4中左側(cè))半圓部251b位于作為低壓的流入端口的第一端口11c側(cè),另一方的(圖4中右側(cè))半圓部251a位于低壓的流出端口11b側(cè)。
此時(shí),另一方的半圓部251a配置為比流出端口11b的內(nèi)周緣11f向外側(cè)(圖中右側(cè))偏移,碗部25以從流出端口11b突出的方式開口得大。具體而言,這些偏移量(間隔)δx1除以端口徑d的值為0.08以上且0.18以下。
與之相對(duì),一方的半圓部251b以與第一端口11c的內(nèi)周緣11e大致一致的方式配置。它們也可以稍微偏移地配置,該情況下,偏移量(間隔)δx2的絕對(duì)值除以端口徑d的值為0.03以下。此外,在半圓部251b位于比第一端口11c的內(nèi)周緣11e靠外側(cè)(圖中左側(cè))的情況下,將偏移量δx2設(shè)為正,在位于內(nèi)側(cè)(圖中右側(cè))的情況下,設(shè)為負(fù)。為了便于說(shuō)明,圖4示例了偏移量δx2為正的情況下的形態(tài),偏移量δx2也可以為0,也可以為負(fù)。
另外,在使閥芯12移動(dòng)至第二位置的情況下,變成與上述對(duì)稱的配置。即,一方的半圓部251b位于低壓的流出端口11b側(cè),另一方的半圓部251a位于作為低壓的流入端口的第二端口11d側(cè)。此時(shí),半圓部251b配置于比流出端口11b的內(nèi)周緣靠外側(cè)。而且,半圓部251a以與第二端口11d的內(nèi)周緣大致一致的方式配置。
通過(guò)閥芯12的碗部25相對(duì)于端口11b、11c、11d具有類似上述的位置關(guān)系,流體能夠如下地在碗部25的連通空間r4流動(dòng)。即,在流體欲從低壓的流入端口流入連通空間r4時(shí),半圓部251a、251b和流入端口的內(nèi)周緣連續(xù),從而流體的流動(dòng)在它們的邊界部分不容易紊亂。
在碗部25的連通空間r4中,流體為了從流入端口朝向流出端口而以u(píng)形轉(zhuǎn)彎的方式流動(dòng),在碗部25的內(nèi)周面252附近的區(qū)域容易變成紊亂的流動(dòng)。此時(shí),通過(guò)碗部25的半圓部251a、251b位于比流出端口的內(nèi)周緣靠外側(cè),從而在連通空間r4形成剩余區(qū)域a1。即,朝向流出端口的流體以將紊亂的流動(dòng)收容于剩余區(qū)域a1的方式流動(dòng),碗部25的內(nèi)周面252附近的紊亂的流動(dòng)不容易堵塞流出端口,能夠使有效開口面積增大,能夠使流量增大。
以下,基于圖5,對(duì)使閥芯12(閥部件24)滑動(dòng)時(shí)的行程長(zhǎng)度s進(jìn)行說(shuō)明。此外,圖5省略了輔助銷27的圖示。在使閥芯12從第一位置移動(dòng)至第二位置時(shí),如圖5中雙點(diǎn)劃線所示,另一方的半圓部251a從比流出端口11b的內(nèi)周緣向外側(cè)偏移的位置移動(dòng)至與第二端口11d的內(nèi)周緣大致一致的位置。即,當(dāng)將閥芯12的行程長(zhǎng)度設(shè)為s時(shí),s=p+δx2-δx1的關(guān)系成立。另外,在使閥芯12從第二位置移動(dòng)至第一位置的情況下,也是同樣的行程長(zhǎng)度。
另一方面,在以半圓部與流入端口及流出端口的每一個(gè)的內(nèi)周緣均大致一致的方式配置閥芯的現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)中,行程長(zhǎng)度與端口間距p大致相等。在本實(shí)施例中,δx1為0.08以上,且δx2的絕對(duì)值為0.03以下,因此,閥芯12的行程長(zhǎng)度s比現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)變短。
根據(jù)這樣的本實(shí)施方式,具有以下的效果。即,通過(guò)碗部25的半圓部251a、251b位于比流出端口的內(nèi)周緣靠外側(cè),從而碗部25的內(nèi)周面252附近的紊亂的流動(dòng)不容易堵塞流出端口,能夠使有效開口面積增大。由此,能夠使流量增大。此時(shí),可以適當(dāng)設(shè)定端口徑d、端口間距p以及碗部25的尺寸,而且調(diào)節(jié)碗部25的配置,能夠以低成本來(lái)使流量增大。
而且,能夠縮短使閥芯12滑動(dòng)時(shí)的行程長(zhǎng)度s,能夠縮小四通切換閥10整體的軸向尺寸(滑動(dòng)方向尺寸)。
此外,本發(fā)明不限定于上述實(shí)施方式,含有能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的目的的其它結(jié)構(gòu)等,以下所示的變形等也包含在本發(fā)明中。
例如,在上述實(shí)施方式中,構(gòu)成碗部25的緣部251的半圓部251a、251b與流出端口的內(nèi)周緣的偏移量(間隔)δx1除以端口徑d的值為0.08以上且0.18以下,但是,δx1/d可以根據(jù)各部分的尺寸(例如端口徑d、端口間距p)、各部分的形狀(例如輔助銷27的位置、有無(wú)輔助銷27)等而適當(dāng)?shù)卦O(shè)定。δx1/d例如可以為0.05以上且0.22以下的范圍內(nèi),也可以為該范圍外。此外,若δx1/d過(guò)小,則較難得到紊亂的流動(dòng)不容易堵塞流出端口的效果。另外,雖然通過(guò)半圓部251a、251b和流出端口的內(nèi)周緣偏移而閥座19的內(nèi)面19a在連通空間r4中露出,但是若δx1/d過(guò)大,則與紊亂的流動(dòng)不容易堵塞流出端口的效果相對(duì),朝向流出端口的流動(dòng)被露出的部分阻礙的影響會(huì)變大。
另外,在上述實(shí)施方式中,構(gòu)成碗部25的緣部251的半圓部251a、251b與流入端口的內(nèi)周緣的偏移量(間隔)δx2的絕對(duì)值除以端口徑d的值為0.03以下,但是,δx2/d可以根據(jù)各部分的尺寸(例如端口徑d、端口間距p)、各部分的形狀等而適當(dāng)?shù)卦O(shè)定。此外,若δx2/d過(guò)大,則在半圓部251a、251b處于比流入端口的內(nèi)周緣靠外側(cè)的情況下,會(huì)在流體從流入端口流入連通空間r4時(shí)容易對(duì)流動(dòng)產(chǎn)生紊亂。另外,在δx2/d大且半圓部251a、251b處于比流入端口的內(nèi)周緣靠?jī)?nèi)側(cè)的情況下,流入端口被閥芯12堵塞而開口面積變小,因此流體難以從流入端口流入連通空間r4的程度急劇變大。
除此之外,用于實(shí)施本發(fā)明的最佳的結(jié)構(gòu)、方法等在以上的記載中進(jìn)行了公開,但是,本發(fā)明不限定于此。即,本發(fā)明主要對(duì)指定的實(shí)施方式特別地進(jìn)行了圖示且進(jìn)行了說(shuō)明,但是,不脫離本發(fā)明的技術(shù)性思想及目的的范圍,本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠就以上所述的實(shí)施方式對(duì)形狀、材質(zhì)、數(shù)量、其它詳細(xì)的結(jié)構(gòu)中添加各種變形。因此,限定上述公開的形狀、材質(zhì)等的記載是為了使本發(fā)明的理解變得容易而示例性進(jìn)行記載的,并不限定本發(fā)明,因此,以避開了這些形狀、材質(zhì)等的限定的一部分或全部的限定的部件的名稱進(jìn)行的記載也包含在本發(fā)明中。
[實(shí)驗(yàn)例]
對(duì)本發(fā)明的具體的實(shí)驗(yàn)例進(jìn)行說(shuō)明。以下,將端口間距p除以端口徑d的值為1.25的條件設(shè)為條件1,將為1.50的條件設(shè)為條件2,將為1.75的條件設(shè)為條件3。
首先,對(duì)構(gòu)成碗部的緣部的半圓部與流出端口的內(nèi)周緣的偏移量δx1進(jìn)行評(píng)價(jià)。此時(shí),將半圓部與流入端口的內(nèi)周緣的偏移量δx2設(shè)為總是零。在半圓部位于比端口的內(nèi)周緣靠外側(cè)的位置的情況下,將偏移量δx1設(shè)為正,圖6表示使偏移量δx1變化時(shí)的流量(從流出端口流出的流量)cv的圖表。在圖6的圖表中,縱軸表示將偏移量δx1為零的情況作為基準(zhǔn)的相對(duì)值(即,某偏移量δx1下的流量cv除以偏移量δx1為零的情況下的流量cv的值),橫軸表示偏移量δx1除以端口徑d的值。
在條件1~3的任一個(gè)中,在偏移量δx1為負(fù)的情況下,流量cv均降低。另一方面,在偏移量δx1為正的情況下,在預(yù)定的范圍內(nèi),流量cv增大。流量cv增大的范圍、增大的程度在各條件下不同,但是,在0.05≤δx1/d≤0.22的范圍中,流量cv在條件1~3下共通地增大,特別是在0.08≤δx1/d≤0.18的范圍中,流量cv顯著地增大。另外,端口間距越狹小,流量cv增大的效果越顯著。
另外,對(duì)構(gòu)成碗部的緣部的半圓部與流入端口的內(nèi)周緣的偏移量δx2進(jìn)行評(píng)價(jià)。此時(shí),將半圓部與流出端口的內(nèi)周緣的偏移量δx1設(shè)為總是零。在半圓部位于比端口的內(nèi)周緣靠外側(cè)的情況下,將偏移量δx2設(shè)為正,圖7表示使偏移量δx2變化時(shí)的流量cv的圖表。在圖7的圖表中,縱軸表示以偏移量δx2為0的情況為基準(zhǔn)的相對(duì)值(即,某偏移量δx2下的流量cv除以偏移量δx2為零的情況下的流量cv的值),橫軸表示偏移量δx2除以端口徑d的值。
在條件1~3的任一個(gè)中,當(dāng)偏移量δx2脫離包含零在內(nèi)的預(yù)定的范圍時(shí),流量cv均急劇地降低。在-0.03≤δx2/d≤0.03的范圍內(nèi),任一條件下均基本沒(méi)有發(fā)現(xiàn)流量cv降低。