專利名稱：回轉(zhuǎn)式流程交換閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種流程交換閥，它是三通閥或四通閥而且用于在汽泵式空調(diào)器中交換致冷的流程，并且特別是涉及用于在閥元件的回轉(zhuǎn)運(yùn)作幫助下交換流程的回轉(zhuǎn)式流程交換閥。
背景技術(shù)：
先前已知的回轉(zhuǎn)式流程交換閥的典型例子是在J-UM-7-16084(待審)中所公開的四通閥，它包括圓筒形閥殼、回轉(zhuǎn)地聯(lián)接于閥殼的閥元件、閥座板及電磁致動(dòng)器。閥座板包含固定在閥殼上并與低壓管道聯(lián)接的低壓口，固定在高壓管道上的高壓口，以及至少一個(gè)交換口。
電磁致動(dòng)器包含與閥元件聯(lián)接并具有交替地安排在閥元件的回轉(zhuǎn)方向上的多極磁體，和閥殼聯(lián)接的電磁線圈，以及和N極及S極中的一個(gè)磁性地相聯(lián)系的磁極時(shí)，N極和S極是通過激勵(lì)電磁線圈而產(chǎn)生的，以使它們被磁化具有如同一個(gè)磁極的相同磁極，它們的位置安排得和多極磁體的N極和S極的任一個(gè)相對(duì)而相位錯(cuò)開180°。
回轉(zhuǎn)式流程交換閥的結(jié)構(gòu)具有與閥座板在閥元件的端部表面相接觸的閥元件，在閥殼的磁極件中產(chǎn)生的電磁力作用在多極磁體上，所以閥元件回轉(zhuǎn)以便有選擇地使交換口和低壓口及高壓口中的一個(gè)相聯(lián)接。
在回轉(zhuǎn)式流程交換閥中，為了確保流程的交換，實(shí)現(xiàn)閥元件在閥殼內(nèi)毫無困難地回轉(zhuǎn)是非常重要的。
從這一立場觀點(diǎn)出發(fā)，當(dāng)電磁線圈被激勵(lì)時(shí)閥元件的平穩(wěn)回轉(zhuǎn)是重要的。因此，閥元件的重量是非常重要的。
同時(shí)，通常由高耐熱性合成樹脂材料制成的閥元件本身，由于材料原因使重量增加許多。要被聯(lián)接到閥元件上的多極磁體對(duì)整個(gè)閥元件的重量的影響很大。
在傳統(tǒng)的回轉(zhuǎn)式流程交換閥中的裝有多極磁體的閥元件分成兩類結(jié)構(gòu)，其中之一是用燒結(jié)辦法構(gòu)成的金屬多極磁體，是利用粘結(jié)附加劑、超聲波熔化或機(jī)械連結(jié)辦法聯(lián)接成整體的，其中的另一種整個(gè)閥由塑料的磁體制成。
在它們之中，以燒結(jié)辦法構(gòu)成的金屬多極磁體的重量大，不適于作為確保閥元件平穩(wěn)地回轉(zhuǎn)的材料。此外，金屬多極磁體不適用還因?yàn)樗枰獑为?dú)需要金屬軛鐵，增加了整個(gè)回轉(zhuǎn)式流程交換閥的重量。
再有，在結(jié)構(gòu)上，金屬多極磁體是整體地和閥元件聯(lián)接，因它的材料而使多極磁體的端部易碎。因此，這樣一種結(jié)構(gòu)在其強(qiáng)度方面是有問題的，并難于處理。
另一方面，由塑料磁體構(gòu)成的整體閥在結(jié)構(gòu)上不會(huì)產(chǎn)生使用金屬多極磁體時(shí)的問題，因?yàn)榍罢叩闹亓看撕笳咝?。但是，相反地，這種結(jié)構(gòu)難于在硬度方向具有適應(yīng)性，而因此在可滑動(dòng)性方面成問題。因?yàn)檫@一問題，它不能確保閥元件的平穩(wěn)地轉(zhuǎn)動(dòng)。
塑料磁體的熔化樹脂通常是流動(dòng)性差，可模塑性差，所以它易于出現(xiàn)諸如凹陷或孔隙的缺陷(不足)。此外，由塑料磁體制成的整體閥的結(jié)構(gòu)，由于可模塑性差，難于做好密閉平面的平面度，而閥元件就在密閉平面與閥座板可滑動(dòng)地接觸。
因此，當(dāng)多極磁體是由塑料磁體制成時(shí)，為了達(dá)到使閥元件的重量輕，使閥元件的回轉(zhuǎn)不出現(xiàn)麻煩，必須解決可滑動(dòng)性的問題，以及實(shí)際上必須解決可模塑性差及附帶的密閉性問題。
因此，為了達(dá)到使應(yīng)用由塑料磁體制成的多極磁體的閥元件的重量小，必須首先解決上述問題。這樣才能實(shí)現(xiàn)閥元件無問題地在閥殼內(nèi)回轉(zhuǎn)，由此實(shí)現(xiàn)流程的可靠交換。
為了完成閥元件無問題地在回轉(zhuǎn)式流程交換閥的閥殼內(nèi)回轉(zhuǎn)，不僅對(duì)多極磁體的上述結(jié)構(gòu)，而對(duì)多極磁體施加的磁力也必須連續(xù)地起作用，直到閥元件完成回轉(zhuǎn)為止。磁力是當(dāng)電磁線圈被激勵(lì)時(shí)由閥殼的磁性件產(chǎn)生的。
在傳統(tǒng)的回轉(zhuǎn)式流程交換閥中，如上所述，磁極件對(duì)的位置安排是對(duì)著多極磁體的N極和S極中的一個(gè)、相位錯(cuò)開180°。它們與電磁線圈被激勵(lì)時(shí)產(chǎn)生的N極和S極中的一個(gè)建立了磁性聯(lián)系，所以它們被磁化具有如同一個(gè)磁極的相同(磁)極性。這樣一種結(jié)構(gòu)導(dǎo)致下列問題。
當(dāng)因?yàn)橥瓿闪肆鞒探粨Q而電磁線圈停止激勵(lì)時(shí)，殘留在磁極對(duì)中的磁力是弱的。因這理由，當(dāng)閥元件已經(jīng)回轉(zhuǎn)起來時(shí)，如果多極磁體的磁力是強(qiáng)的，殘留在磁性件對(duì)內(nèi)的磁力就不能吸動(dòng)對(duì)著它們的多極磁體部分。
于是，當(dāng)閥元件已經(jīng)轉(zhuǎn)動(dòng)起來時(shí)，具有相反的磁極性的多極磁體部分，鄰近對(duì)著磁性件對(duì)的多極磁體部分，趨向吸引每一個(gè)磁性件，該磁性件僅僅是失去磁極性的金屬。因此，當(dāng)電磁線圈被激勵(lì)時(shí)，閥元件輕微地轉(zhuǎn)向相反一側(cè)，所以多極磁體中的磁極交換邊界位于磁性件的中心。因此，閥元件不能保持在流程交換的完成位置上。
然而，電磁線圈的激勵(lì)停止之后，如磁力被減弱以抑制閥元件的反轉(zhuǎn)，當(dāng)電磁線圈被激勵(lì)時(shí)，這時(shí)閥元件中產(chǎn)生的回轉(zhuǎn)力矩就被減小。結(jié)果，閥元件變得易于受到諸如摩擦的影響并因此不能確保回轉(zhuǎn)。
這樣，為了使磁力(該磁力是當(dāng)電磁線圈被激勵(lì)時(shí)在閥殼的磁性件中產(chǎn)生的)繼續(xù)作用在多極磁體上直至閥元件的回轉(zhuǎn)完成為止，由此完成閥元件的回轉(zhuǎn)，閥殼的磁性件的結(jié)構(gòu)必須加以改良。
推薦了一種配置了滑閥的回轉(zhuǎn)式流程交換閥，該閥含有由閥殼內(nèi)的閥元件的另一端部表面所圍成的壓力腔，高壓口的壓力被導(dǎo)入腔內(nèi)，而滑閥用于溝通壓力腔與低壓口。在這個(gè)回轉(zhuǎn)式流程交換閥中，當(dāng)電磁線圈被激勵(lì)時(shí)，閥元件就回轉(zhuǎn)，而滑閥也開啟/關(guān)閉。
在靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，回轉(zhuǎn)式流程交換閥使高壓口與低壓口之間的氣密性得以保持靜止?fàn)顟B(tài)。這原因是由于高壓口的壓力被導(dǎo)入壓力腔使閥元件被壓緊在閥座板上。在流程的交換時(shí)刻，回轉(zhuǎn)式流程交換閥先打開滑閥以使閥元件回轉(zhuǎn)。然后，壓力腔的高壓狀態(tài)通過溝通壓力腔與低壓口來卸壓。于是，依靠壓力腔與閥座板之間的壓差，使閥元件從閥座板上浮起，由此閥元件在低阻力下回轉(zhuǎn)。
在上述的配置有滑閥的回轉(zhuǎn)式流程交換閥中，閥元件配置了一個(gè)閥口，它由滑閥來開啟/關(guān)閉以使壓力腔與低壓口之間聯(lián)接/解開。滑閥軸向可動(dòng)地裝配在制作于閥殼上的導(dǎo)桿導(dǎo)軌中和制作于閥元件上的閥支持孔之中?；y逐一地支承在閥殼和閥元件上，閥殼具有電磁線圈，而閥元件具有閥口。
再者，高壓口和低壓口的位置安排在從閥座上的閥元件的回轉(zhuǎn)中心起向半徑方向移動(dòng)的方向上。由于這一原因，當(dāng)閥元件浮起以便脫離閥座板時(shí)，由于來自高壓口的在閥元件和閥座板之間流動(dòng)的流體的壓力(作用)，閥元件發(fā)生傾擺。結(jié)果，在閥殼和滑閥之間以及閥元件和滑閥之間發(fā)生磨損。
于是，閥元件在回轉(zhuǎn)的軸線方向上的移動(dòng)及滑閥的開啟/關(guān)閉動(dòng)作變得不穩(wěn)定。這損害了閥元件的平穩(wěn)回轉(zhuǎn)和基于閥元件回轉(zhuǎn)的流程交換操作的簡便性。此外，主閥元件和滑閥遭受不正常的變形，所以它的耐用性受到損害。
本發(fā)明已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了為達(dá)到完成閥元件在閥殼內(nèi)的回轉(zhuǎn)工作的目的，以確保流程的交換。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一個(gè)目的是提供一種改進(jìn)了的回轉(zhuǎn)式流程交換閥，當(dāng)多極磁體是由塑料磁體構(gòu)成以減輕其重量時(shí)，回轉(zhuǎn)式流程交換閥不存在閥元件的滑動(dòng)性方面、多極磁體的強(qiáng)度方面、以及閥元件的樹脂模壓的尺寸穩(wěn)定性(平面度)方面的問題。
本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供回轉(zhuǎn)式的流程交換閥，它產(chǎn)生的磁力將連續(xù)地作用在多極磁體上，所以即使多極磁體的磁力是強(qiáng)的，閥元件也能保持在流程交換的完成位置上，由此提供了閥工作的可靠性。
本發(fā)明的第三個(gè)目的是提供回轉(zhuǎn)式流程交換閥，它防止閥殼、閥元件或滑閥受到它們(彼此)之間的磨損以改進(jìn)每個(gè)部件的相對(duì)尺寸精度；它能引導(dǎo)滑閥的開啟/關(guān)閉工作，這種工作是為使閥元件的回轉(zhuǎn)和閥元件自身在回轉(zhuǎn)的軸線方向上移動(dòng)所需的，并且防止閥元件和滑閥遭受到不正常的變形。
為了達(dá)到第一個(gè)目的，提供的回轉(zhuǎn)式流程交換閥包括圓筒形閥殼；可回轉(zhuǎn)地裝設(shè)在圓筒形閥殼內(nèi)的閥元件；具有固定在閥殼上的低壓側(cè)口并與低壓側(cè)管道聯(lián)接的閥座板；與高壓側(cè)管道聯(lián)接的高壓側(cè)口，以及交換口；含有聯(lián)接在閥元件上的多極磁體、聯(lián)接在閥殼上的電磁線圈及聯(lián)接在閥殼上的磁極件以及由電磁線圈激勵(lì)的電磁致動(dòng)器，它通過多極磁體與磁極件之間的磁互相作用而使閥元件回轉(zhuǎn)。閥元件與所說的閥座板在它的一端部表面相接觸，以便通過回轉(zhuǎn)，使交換口有選擇地與低壓側(cè)口和高壓側(cè)口中的一個(gè)溝通；多極磁體由塑料混合磁粉的塑料磁體所制成；而閥元件及多極磁體是用復(fù)合模壓法整體地造出來的。
為了實(shí)現(xiàn)第二個(gè)目標(biāo)，根據(jù)本發(fā)明，提供的回轉(zhuǎn)式流程交換閥包括圓筒形閥殼；具有固定在閥殼上并與低壓側(cè)管道聯(lián)接、與高壓側(cè)管道聯(lián)接的高壓側(cè)口及交換口的閥座板；可回轉(zhuǎn)地裝設(shè)在圓筒形閥殼內(nèi)并與閥座板在它的一個(gè)端部表面進(jìn)入接觸的閥元件，所述交換口可以通過回轉(zhuǎn)有選擇地和低壓側(cè)口及高壓側(cè)口中的一個(gè)溝通；和包含有聯(lián)接在閥元件上的多極磁體、電磁線圈、主磁極件對(duì)及副磁極件對(duì)的致動(dòng)器；在該處含有交替地出現(xiàn)在回轉(zhuǎn)方向的S極性與N極性的多極磁體被聯(lián)接在所說的閥元件上，主磁極件對(duì)與所說的N極性及所說的S極性中的一個(gè)形成磁偶，該所說的N極性和所說的S極性是當(dāng)電磁線圈被激勵(lì)并磁化成一個(gè)極性時(shí)產(chǎn)生的，并在錯(cuò)開180°的回轉(zhuǎn)位置上和N極性及S極性中的一個(gè)相對(duì)；副磁極件對(duì)與所說的N極性及所說的S極性的另一極性形成磁偶，所說的N極性及所說的S極性是當(dāng)電磁線圈被激勵(lì)并磁化成另一極性時(shí)產(chǎn)生的，并在彼此錯(cuò)開180°的回轉(zhuǎn)位置上和所說的N極性及S極性中的另一個(gè)極性相對(duì)；而每個(gè)主磁極件都具有大的截面積并被磁化成具有比所說的副磁極件更強(qiáng)的磁力。
為了達(dá)到第三個(gè)目的，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種回轉(zhuǎn)式流程交換閥，包括一圓筒形閥殼；一閥座極，與所述閥殼配合，該閥座極具有一低壓口、一高壓口和一交換口，所述高壓口和低壓口分別連接到高壓管道和低壓管道；一回轉(zhuǎn)閥元件，可回轉(zhuǎn)地配置在所說圓筒形閥殼內(nèi)，該回轉(zhuǎn)閥元件具有一個(gè)第一端表面和一個(gè)第二端表面，所述第一端表面與所述閥座板相接觸，第二端表面與第一端表面相對(duì)，所述回轉(zhuǎn)閥元件可選擇地回轉(zhuǎn)到一位置，使所述交換口可選擇地與所述高壓口或低壓口相連通；一滑閥，與所述回轉(zhuǎn)閥元件的第二端表面配合，用于可選擇地使一壓力腔與所述低壓口相連通，而所述高壓口的壓力被引入該壓力腔內(nèi)；一個(gè)電磁致動(dòng)器，用于可選擇地使所述回轉(zhuǎn)閥元件回轉(zhuǎn)，從而可選擇地開啟/關(guān)閉所述滑閥；其中，所述圓筒形閥殼包含一第一導(dǎo)向缸部分和一第二導(dǎo)向缸部分，所述第一導(dǎo)向缸部分用于支承所述滑閥作軸的移動(dòng)，第二導(dǎo)向缸部分用于支承所述回轉(zhuǎn)閥元件，該第二導(dǎo)向缸部分從第一導(dǎo)向缸部分軸向下移；所述回轉(zhuǎn)閥元件包含一軸向延伸的導(dǎo)向件，該導(dǎo)向件從所述回轉(zhuǎn)閥元件的第二端表面延伸，與所述滑閥的一側(cè)接合，并具有一個(gè)部分，該部分與所述圓筒形閥殼的一個(gè)內(nèi)圓周表面靠接接合；這樣，當(dāng)所述回轉(zhuǎn)閥元件作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，所述靠接接合于圓筒形閥殼內(nèi)圓周表面的部分就會(huì)在閥殼內(nèi)圓周上作滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)。


從結(jié)合附圖的下列描述中，本發(fā)明的上述及其目的和特點(diǎn)將變得更明顯。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的回轉(zhuǎn)式流程交換閥的實(shí)施例的縱剖面視圖；圖2是圖1中的回轉(zhuǎn)式流程交換閥的俯視圖；圖3是圖1中的回轉(zhuǎn)式流程交換閥的仰視圖；圖4是圖1中的回轉(zhuǎn)式流程交換閥的側(cè)視圖；圖5是聯(lián)入了回轉(zhuǎn)式流程交換閥的汽泵系統(tǒng)在冷卻期間致冷劑的回路說明圖；圖6是聯(lián)入了回轉(zhuǎn)式流程交換閥的汽泵系統(tǒng)在加熱期間致冷劑的回路說明圖；圖7A和7B是剖視圖，每個(gè)剖視圖都表示了根據(jù)本發(fā)明的回轉(zhuǎn)式流程交換閥的電磁致動(dòng)器；圖8A至8D是端部視圖，每個(gè)都表示的是圖1中的滑閥；圖8E是圖8D的滑閥的剖視圖；圖9是表示圖1中所示的回轉(zhuǎn)式流程交換閥中主磁極件與副磁極件之間的裝配關(guān)系的透視圖；以及圖10是圖1中所示的主閥元件的透視圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)參考圖1至10來解釋根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的流程交換閥的結(jié)構(gòu)。
根據(jù)這一實(shí)施例，回轉(zhuǎn)式流程交換閥包含有圓筒形閥殼1，可在回轉(zhuǎn)軸線方向上回轉(zhuǎn)和移動(dòng)的主閥元件3，固定在閥殼1的底部的閥座板5，滑閥9和聯(lián)接在閥殼1的上部的電磁線圈11。
如從圖5和6所見，回轉(zhuǎn)式流程交換閥的結(jié)構(gòu)如同應(yīng)用于汽泵系統(tǒng)中的四通閥100。在從它的中心徑向地移動(dòng)的位置上，閥座板5具有帶低壓管道13的低壓口15，管道13是從汽泵系統(tǒng)中的壓縮機(jī)P的吸入側(cè)聯(lián)接過來的；帶高壓側(cè)管道17的高壓口19，管道17是從壓縮機(jī)P的卸壓側(cè)聯(lián)接過來的；和門內(nèi)熱交換器E的管道21相聯(lián)接的第一交換口23以及和門外熱交換器C的管道25相聯(lián)接的第二交換口27。
如從圖1所見，主閥元件3裝在中心銷31的上方(中心銷31通過制作在底部的中心導(dǎo)孔29固定在閥座板5上)并裝入主閥元件的導(dǎo)向缸6之內(nèi)以使它可在軸向移動(dòng)。在這種情況下，借助于從上表面伸出的舌狀導(dǎo)向件4，導(dǎo)向缸6配置成與在閥殼1上部的大直徑缸2同軸。由于這些導(dǎo)向件的構(gòu)造，主閥元件3就可在第一回轉(zhuǎn)位置與第二回轉(zhuǎn)位置之間繞它的中心軸線回轉(zhuǎn)并在上升位置和下降位置之間在軸向垂直地移動(dòng)。
導(dǎo)向件4構(gòu)造在稍后描述的高壓溝通槽37的相對(duì)側(cè)，抑制了主閥元件3的傾擺，這種傾擺是由于與導(dǎo)向缸6有靠接關(guān)系的高壓側(cè)的吸入壓力造成的。
在下降位置上，主閥元件3與閥座板5在其底部(一個(gè)端部表面)33接觸，并具有低壓溝通槽35和高壓溝通槽37，它們彼此是獨(dú)立的。
在第一回轉(zhuǎn)位置上，如從圖5所見，主閥元件3通過低壓溝通槽35使低壓口15與第一交換口23溝通，并通過高壓溝通槽37也使高壓口19與第二交換口27溝通。另一方面，在第二回轉(zhuǎn)位置上，如從圖6所見，主閥元件3通過低壓溝通槽35使低壓口15與第二壓力交換口27溝通，并通過高壓溝通槽37也使高壓口19與第一交換口23溝通。
于是，在交換狀態(tài)下，此時(shí)主閥元件3處于第一回轉(zhuǎn)位置，如從圖5所見，構(gòu)成了致冷劑的循環(huán)通道，它流通的路線是壓縮機(jī)P→四通閥100→門外熱交換器C→流量孔板D→門內(nèi)熱交換器E→四通閥100→壓縮機(jī)P。這樣，汽泵系統(tǒng)就被設(shè)置成冷卻模式。
于是，在交換狀態(tài)下，此時(shí)主閥元件3處于第二回轉(zhuǎn)位置，如從圖6所見，構(gòu)成了致冷劑的循環(huán)通道，其流通的路線是壓縮機(jī)P→四通閥100→門內(nèi)熱交換器E→流量孔板D→門外熱交換器C→四通閥100→壓縮機(jī)P。這樣，汽泵(系統(tǒng))被設(shè)置成加熱模式。
附帶說說，高壓側(cè)管道17的管頭貫穿高壓口19并伸入高壓側(cè)溝通槽37。它靠接在高壓溝通槽37的內(nèi)壁上，起著限制閥元件3在第一回轉(zhuǎn)位置與第二回轉(zhuǎn)位置之間的往復(fù)運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)的回轉(zhuǎn)行程的剎車裝置的作用。
在主閥元件3的上側(cè)(另一端部表面)，如圖1中所示，壓力腔41由閥殼1和滑閥9所圍成，滑閥9裝在構(gòu)造于閥殼1的上部的導(dǎo)向缸39之中。壓力腔41通過旁路間隙43和狹縫49與高壓側(cè)溝通槽37及高壓側(cè)口19進(jìn)行溝通，間隙43位于滑閥9和主閥元件3之間，狹縫49形成于裝入主閥元件3的活塞環(huán)槽45的C形活塞環(huán)47的兩個(gè)端面之間。于是，高壓側(cè)口處的壓力被導(dǎo)入壓力腔41之內(nèi)。
導(dǎo)向缸39被配置成與大直徑缸2及導(dǎo)向缸6同心。滑閥9的柱塞10軸向可移動(dòng)地裝在閥支承孔51之中，孔51具有構(gòu)成于導(dǎo)向缸39中、位于主閥元件3的中心部分的圓形的局部平面。柱塞10通過在端點(diǎn)的針閥53開啟/關(guān)閉閥口55，閥口55構(gòu)造在主閥元件上。
在這種結(jié)構(gòu)中，滑閥9在軸向上裝入在閥殼1一側(cè)的導(dǎo)向缸39和在主閥元件3一側(cè)的閥支承孔51之中，并因此逐一地支承在閥殼1和主閥元件3兩者上。
柱塞10可具有如圖8A-8C中所示的具體形狀，其中切割面12造在外圓周上以形成D形的橫截面或多邊形的橫截面并僅以余下的圓弧面14裝配在導(dǎo)向缸39和支承孔51之中。
在這種情況下，在滑閥9的切割面12和閥支承孔51之間，一通道(未表示出)使壓力腔41與閥口55溝通。
如圖8D所示，柱塞10可具有其它的具體結(jié)構(gòu)，其中和導(dǎo)向缸39的內(nèi)(表)面及閥支承孔51相對(duì)應(yīng)的外(表)面被制成圓柱形并以整個(gè)圓周面裝入導(dǎo)向缸39和閥支承孔51。
在這種情況下，如圖8E中所示，小直徑部分10a構(gòu)造在靠近柱塞10的針閥53的末端。在小直徑部分10a處，貫穿通道10b在柱塞10的徑向通過柱塞10的中心。構(gòu)造了一個(gè)溝通通道10c，它從位于導(dǎo)向缸39上的端部表面延伸至通道10b的中心。這樣，溝通通道10c和小直徑部分10a與閥支承孔51之間的空間的貫穿通道10b就構(gòu)成了溝通壓力腔41和閥口55的一個(gè)通道。
位于閥支承孔51中心的閥口55，一方面通過旁路間隙43與壓力腔41溝通，并且另一方面也通過溝通孔57與低壓側(cè)溝通槽35溝通。
閥殼1是通過深拉伸(沖壓)工藝制成一體式的，以使得容納主閥元件3的大直徑缸2與導(dǎo)向缸6和導(dǎo)向缸39同心。
滑閥9被位于電磁線圈11與固定緩沖器59之間的彈簧61壓向閥關(guān)閉的方向。當(dāng)電磁線圈繞組63被激勵(lì)時(shí)，滑閥9逆著彈簧力被吸到固定緩沖器59上，所以閥口55被打開。
在這個(gè)實(shí)施例中，致冷劑從高壓側(cè)口19經(jīng)過溝通槽37、旁路間隙43和縫狹49流入壓力腔41的流量，小于致冷劑從壓力腔41經(jīng)過滑閥9的切割面12與閥支承孔51之間的通道和滑閥9的柱塞10內(nèi)的通道流入閥口55的經(jīng)過溝通孔57流入低壓側(cè)溝通槽35內(nèi)的流量。
多極磁體71整體地構(gòu)成在主閥元件3上。如圖7中所示，多極磁體71是環(huán)狀的，與主閥元件3同心，并具有交替地磁化在磁性(主)閥元件3的回轉(zhuǎn)方向上的兩個(gè)N極和兩個(gè)S極。
多極磁體71由塑料磁體構(gòu)成，塑料磁體通過把塑料，如聚酰胺樹脂(PA)或聚丙烯樹脂(PP)，與磁粉，如磁鐵粉混合制成。
主閥元件3由具有高可模塑性、可滑動(dòng)性及抗流動(dòng)性的樹脂材料制成，作為基本材料的工程塑料有聚酰胺、聚丙烯、聚酰亞胺等等。多極磁體71和主閥元件3的熔點(diǎn)不論它們是相同或不同，在制造中都不成問題。主閥元件3和多極磁體71是通過“多次模塑法”模塑成整體的。附帶地說說，在主閥元件3與多極磁體71之間的聯(lián)接部分處設(shè)置了反向傾擺限止部分8。
由塑料磁體制成的多極磁體71具有腔部，用于減少與下述的主磁極件65相對(duì)著的磁體71的外圓周面的用料和重量。
與電磁極63的上部一個(gè)磁極磁性地耦合的U形主磁極件65用螺栓67固定在電磁線圈11上。與磁極63的下部另一磁極磁性地耦合的U形副磁極件69被固定在從主磁極件65起相對(duì)閥殼1中心線錯(cuò)開90°相位的位置上。
主磁極件65含有被制成一對(duì)腿件的主磁極對(duì)件66，該主磁極對(duì)件66在彼此錯(cuò)開180°相位的位置上各對(duì)著多極磁體71的一個(gè)磁極。
副磁極件69含有被制成一對(duì)腿件的副磁極對(duì)件70，該副磁極對(duì)件70在與主磁極件錯(cuò)開90°相位的位置上各對(duì)著多極磁體71的另一磁極，并且彼此錯(cuò)開180°。
如圖9中所示，副磁極件69也包含從副磁極對(duì)件70起在錯(cuò)開90°相位的方向上延伸的搭橋件69a、69b。搭橋件69a、69b在它們的末端部與構(gòu)造在主磁極件65上的小開口65a、65b相結(jié)合，并通過這種點(diǎn)狀似的結(jié)合使主磁極件65定位。這樣，主磁極對(duì)件66與副磁極對(duì)件70之間的相對(duì)位置關(guān)系被唯一地確定下來并不可改變。主磁極件65和副磁極件69彼此以點(diǎn)狀方式結(jié)合，使得電磁線圈11(電磁繞組63)被激勵(lì)時(shí)的磁力損失較小。
由電磁線圈11和多極磁體71組成的電磁致動(dòng)器的結(jié)構(gòu)是這樣構(gòu)成根據(jù)電流通過電磁線圈11的方向，主磁極件65被磁化成N極而副磁極件69被磁化成S極，反之亦然。與多極磁體71的磁作用使主閥元件3從第一回轉(zhuǎn)位置轉(zhuǎn)至第二回轉(zhuǎn)位置，反之亦然。
四通閥100是這樣構(gòu)成當(dāng)電磁繞組63被激勵(lì)成如圖1中所示的狀態(tài)時(shí)，固定緩沖器59受激使得滑閥9逆著彈簧61的彈力上升并被吸引到固定緩沖器59上。于是，閥口55被打開。
然后，壓力腔41與低壓側(cè)溝通槽35及低壓側(cè)口15溝通，所以因壓縮機(jī)P的吸引壓力，使壓力腔41內(nèi)的內(nèi)部壓力從與高壓側(cè)口19的高壓相同的壓力降至與低壓側(cè)口15相同的低壓。于是，主閥元件3上側(cè)的壓力變得比元件3下側(cè)的低。由于合成的壓力差，主閥元件3上升而離開閥座板5。因此，靠接閥殼1的導(dǎo)向缸6的導(dǎo)向部分4的側(cè)邊朝上滑動(dòng)。
當(dāng)閥口55接觸針閥部分53時(shí)就關(guān)閉了閥口，主閥元件3的上升就被限制。在這種情況下，主閥元件3的上側(cè)和下側(cè)的壓力達(dá)到平衡，所以主閥元件處于低阻力回轉(zhuǎn)狀態(tài)。
當(dāng)滑閥開啟時(shí)，如上邊描述的，為何從高壓側(cè)口19經(jīng)過高壓側(cè)溝通槽37、旁路間隙43和活塞環(huán)47的縫隙流入壓力腔41的致冷劑流量小于從壓力腔41經(jīng)過滑閥9和閥支承孔51之間的切割面12及滑閥9的柱塞10內(nèi)的通道流到閥口55及經(jīng)過溝通孔57流入低壓側(cè)溝通槽35內(nèi)的致冷劑流量小的理由，壓力腔41的內(nèi)部壓力降低了。
在這種狀況下，被磁化的具有N極性的主磁極對(duì)件66與多極磁體71的相對(duì)的N極性部分72之間以及被磁化具有S極性的副磁極件69的副磁極對(duì)件70與相對(duì)的S極性部分74之間的磁排斥力變得活躍起來。結(jié)果，主閥元件3在圖5和6中的反時(shí)針方向回轉(zhuǎn)，所以它從第一回轉(zhuǎn)位置(圖5和圖7A)回轉(zhuǎn)到第二回轉(zhuǎn)位置(圖6和圖7B)。
于是，多極磁體71的S極性部74被反向地吸引向被磁化具有N極性的主磁極對(duì)件66，而N極性部分72被反向地吸引向被磁化具有S極性的副磁極對(duì)件70。主閥元件3保持在第二回轉(zhuǎn)位置并因此汽泵循環(huán)從冷卻模式交換進(jìn)入加熱模式。
此后，當(dāng)電磁繞組63的激勵(lì)被停止了，因?yàn)榇艠O對(duì)件66的殘留的磁力小，它們的N極性不能吸引相對(duì)的S極性部分74。于是，當(dāng)電磁繞組63激勵(lì)前主磁極對(duì)件66就已位于第一回轉(zhuǎn)位置時(shí)，與S極性部分74相鄰的N極性部分72就已經(jīng)對(duì)著主磁極對(duì)件66，N極性部分72易于被吸引到主磁極對(duì)件66上，而件66失去了磁極性并僅是一塊金屬而已。結(jié)果，產(chǎn)生了驅(qū)使主閥元件3從第二回轉(zhuǎn)位置返回到第一回轉(zhuǎn)位置的力。
然而，在主閥元件3的第二回轉(zhuǎn)位置上，由于產(chǎn)生的力，當(dāng)對(duì)著副磁極對(duì)件70的S極性部分74易于被吸引到副磁極對(duì)件70上，而件70已失去了磁極性并僅是一塊金屬而已時(shí)，主閥元件3在從第二回轉(zhuǎn)位置返回到第一回轉(zhuǎn)位置的方向上的回轉(zhuǎn)力受到抑制。
當(dāng)電磁繞組63的激勵(lì)被停止了，滑閥9利用彈簧61的彈力下降進(jìn)行關(guān)閉(動(dòng)作)，所以壓力腔41與低壓側(cè)溝通槽35之間的溝通被中斷。于是，在高壓側(cè)溝通槽37和高壓側(cè)口19處的壓力通過旁路間隙43和活塞環(huán)47的溝通間隙被導(dǎo)入壓力腔41。因此，由于壓力腔41給出的壓力等于主閥元件3的下部的壓力，主閥元件3在其彈簧61的彈力及自身重量的作用下返回到初始的下降位置上。空閥元件3被帶入與閥座板5的緊密接觸，所以它穩(wěn)定地保持在第二回轉(zhuǎn)位置(流程交換完成位置)上。這加強(qiáng)了工作的可靠性。
當(dāng)汽泵循環(huán)從加熱模式被交換進(jìn)入冷卻模式時(shí)，電磁繞組63在與汽泵循環(huán)從冷卻模式被交換進(jìn)入加熱模式的相反方向上被激勵(lì)?；y9被打開使主閥元件3上升。此外，主磁極對(duì)件66被磁化具有S極性而副磁極對(duì)件70被磁化具有N極性。
然后，通過激勵(lì)電磁繞組63而被磁化具有S極性的主磁極對(duì)件66與多極磁體71的相對(duì)的S極性部分74之間的和被磁化具有N極性的副磁極對(duì)件70與相對(duì)的N極性部分72之間的磁排斥力變得活躍起來。結(jié)果，主閥元件3順圖5和6中的反時(shí)針方向回轉(zhuǎn)，所以它從第一回轉(zhuǎn)位置(圖6和圖7B)回轉(zhuǎn)到第二回轉(zhuǎn)位置(圖5和圖7A)。
于是，S極性部分74被反向地吸引向被磁化具有N極性的主磁極對(duì)件66，而N極性部分72被反向地吸引向被磁化具有S極性的副磁極對(duì)件70。主閥元件3保持在第一回轉(zhuǎn)位置上并因此使汽泵循環(huán)從加熱模式被交換進(jìn)入冷卻模式。
這之后，當(dāng)電磁繞組63的激勵(lì)被停止了，由于磁極對(duì)件66的殘留磁力小，它們的N極性不能吸引相對(duì)的S極性部分74。S極性部分74與N極性部分72相鄰，當(dāng)電磁繞組63被激勵(lì)前主磁極對(duì)件66就已位于第二回轉(zhuǎn)位置時(shí)，S極性部分74就已經(jīng)對(duì)著主磁極對(duì)件66，S極性部分74易于被吸引到主磁極對(duì)件66上，而件66失去了磁極性并僅是一塊金屬而已。結(jié)果，產(chǎn)生了迫使主閥元件3從第一回轉(zhuǎn)位置返回到第二回轉(zhuǎn)位置的力。
然而，在主閥元件3的第一回轉(zhuǎn)位置處，由于產(chǎn)生的力，當(dāng)對(duì)著副磁極對(duì)件70的N極性部分72易于被吸引到副磁極對(duì)件70上時(shí)(件70已失去了磁極性并僅是一塊金屬而已)，主閥元件3在從第二回轉(zhuǎn)位置返回到第一回轉(zhuǎn)位置的方向上的回轉(zhuǎn)力被抑制。
當(dāng)電磁繞組63的激勵(lì)停止了，滑閥9在彈簧61的彈力作用下下降進(jìn)行關(guān)閉動(dòng)作，所以壓力腔41與低壓側(cè)溝通槽35之間的溝通被中斷。于是，高壓側(cè)溝通槽37和高壓側(cè)口19的壓力通過旁路間隙43和活塞環(huán)47的溝通間隙導(dǎo)入壓力腔41內(nèi)。因此，由于壓力腔41給出的壓力等于主閥元件3的低壓部分的壓力，主閥元件3因彈簧61的彈力及其自身的重量而返回到初始的下降位置。主閥元件3進(jìn)入與閥座板5緊密的接觸狀態(tài)，所以它穩(wěn)定地保持在第一回轉(zhuǎn)位置(流程交換完成位置)。這加強(qiáng)了工作的穩(wěn)定性。
在上面描述的工作中，導(dǎo)向部分4與導(dǎo)向缸6之間的結(jié)合抑制了主閥元件3的傾斜，這傾斜是由于在從主閥元件3的中心開始的徑向的移動(dòng)位置上壓力流體從高壓側(cè)流入高壓側(cè)溝通槽37內(nèi)造成的。因這一原因，主閥元件3的閥支承孔51不會(huì)與滑閥9摩擦，而導(dǎo)向缸39不會(huì)與滑閥9摩擦。
因此，滑閥9的上升/下降動(dòng)作和滑閥9的開啟/關(guān)閉運(yùn)作不會(huì)變得不穩(wěn)定，所以這些操作可以確保實(shí)現(xiàn)。在主閥元件3和滑閥9的周圍不會(huì)發(fā)生異常現(xiàn)象，這樣就提高了它們的耐久性。
閥殼1是以深拉伸工藝沖壓制成的，其方式是使容納主閥元件3的大直徑缸2與導(dǎo)向缸6及導(dǎo)向缸39一個(gè)和另一個(gè)同心。因此，部件的數(shù)量可以減少，每個(gè)部件的尺寸精度可以提高，所以閥運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性和可靠性都可以得到改進(jìn)。
如上所述，多極磁體71由塑料磁體制成，而主閥元件3及多極磁體71以多次模塑法制成整體式的。因此，多極磁體71及主閥元件3可用不同的材料來制作。主閥元件3材料的可選性可增加，所以可應(yīng)用具有優(yōu)良的可模塑性、可滑動(dòng)性及抗流動(dòng)性的樹脂材料，據(jù)此來設(shè)置高平面度的密閉平面，主閥元件3就在該密閉平面與閥座板5滑動(dòng)地接觸。
由塑料磁體制作的多極磁體71比由燒結(jié)金屬制作的更少損耗和更順利，這樣就提供了足夠的強(qiáng)度。由于不需要金屬軛鐵、回轉(zhuǎn)式流程交換閥的重量輕及主閥元件3的回轉(zhuǎn)效率高，這就改善了閥的性能。
再有，具有空腔72的多極磁體71可以減少用材及其自身重量。
雖然參考了四通閥來描述了實(shí)施例，這不用說，本發(fā)明能類似地用于三通閥。
下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例解釋的三個(gè)技術(shù)僅能應(yīng)用于配置有滑閥的回轉(zhuǎn)式流道交換閥，在其中主閥元件3在工作中處于脫離閥座板5的狀態(tài)。
(1)導(dǎo)向部分4與導(dǎo)向缸6之間的結(jié)合抑制了主閥元件3的傾斜，這傾斜是由于在從主閥元件3的中心開始的徑向的移動(dòng)位置上壓力流體從高壓側(cè)流入高壓側(cè)溝通槽37內(nèi)造成的。
(2)在閥殼1內(nèi)，容納主閥元件3的大直徑缸2、導(dǎo)向缸6及導(dǎo)向缸39以拉伸工藝整體地沖壓而制成，所以它們彼此同心?；y的尺寸精度，諸如容納于大直徑缸2內(nèi)的主閥元件3與容納于導(dǎo)向缸39內(nèi)的滑閥9之間的同心度能得到提高。
(3)導(dǎo)向部分的末端的外圓周上制配有尖錐4a，所以它不會(huì)和導(dǎo)向缸6的內(nèi)壁，特別是R(圓弧)部分6a相接觸。
然而，除了這三點(diǎn)，結(jié)合這一實(shí)施例解釋的每個(gè)部件的結(jié)構(gòu)都能應(yīng)用于閥元件與閥座板回轉(zhuǎn)接觸的通?；剞D(zhuǎn)式流程交換閥，在所解釋的實(shí)施例中，帶有主閥元件3的多極磁體71，多極磁體71由以塑料混合磁粉的塑料磁體制成，主閥元件3和多極磁體71以多次模塑法制成整體式的，空腔72構(gòu)成在多極磁體71上；而副磁極件69，還有主磁極件65，被固定在電磁線圈11上。
權(quán)利要求
1.一種回轉(zhuǎn)式流程交換閥包括圓筒形閥殼；具有固定在所說的閥殼上并和低壓側(cè)管道聯(lián)接的低壓側(cè)口、和高壓側(cè)管道聯(lián)接的高壓側(cè)口、以及交換口的閥座板；可回轉(zhuǎn)地配置在所說的圓筒形閥殼內(nèi)并在自己的一端表面與所說的閥座板進(jìn)入接觸的閥元件，它通過回轉(zhuǎn)使得所說的交換口有選擇地與所說的低壓側(cè)口和所說的高壓側(cè)口中一個(gè)溝通；以及包含有聯(lián)接在所說的閥元件的多極磁體、電磁線圈、主磁極對(duì)件、及副磁極對(duì)件的致動(dòng)器，其中所說的多極磁體包含S極性和N極性，它們交替地出現(xiàn)在所說的閥元件的回轉(zhuǎn)方向上；所說的主磁極對(duì)件與所說的N極性和所說的S極性中一個(gè)成磁偶合，該所說的N極性和所說的S極性中的一個(gè)是在所說的電磁線圈被激勵(lì)并磁化成一個(gè)極性時(shí)產(chǎn)生的、并與所說的N極性和S極性中的一個(gè)在彼此錯(cuò)開180°相位的回轉(zhuǎn)位置上相對(duì)著；所說的副磁極對(duì)件與所說的N極性和所說的S極性中的另一個(gè)成磁偶合，該所說的N極性和所說的S極性中的另一個(gè)是在所說的電磁線圈被激勵(lì)并磁化成另一個(gè)極性時(shí)產(chǎn)生的，并與所說的N極性和S極性中的另一個(gè)極性在彼此錯(cuò)開180°相位的位置的回轉(zhuǎn)位置上相對(duì)著；以及所說的主磁極件每個(gè)都具有較大的截面積，并被磁化成具有比所說的副磁極件更強(qiáng)的磁力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的回轉(zhuǎn)式流程交換閥，其特征在于，所說的閥元件是可移動(dòng)地配置在所說的閥殼內(nèi)的自身的回轉(zhuǎn)軸線方向上，使得所說的高壓側(cè)的壓力通過所說的閥元件的外圓周與所說的閥殼的內(nèi)圓周之間的旁路間隙被導(dǎo)入壓力腔，該壓力腔構(gòu)造在對(duì)著所說的一端部表面的另一端部表面上，并且所說的閥元件裝設(shè)有滑閥，用于有選擇地溝通所說的壓力腔與所說的低壓側(cè)口，所以當(dāng)所說的電磁線圈被激勵(lì)而所說的滑閥處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，所說的閥元件被所說的壓力腔與所說的高壓側(cè)口之間產(chǎn)生的壓力差所移動(dòng)，由此所說的閥元件就在所說的閥元件的所說的一個(gè)端部表面脫離所說的閥座板的情況下在回轉(zhuǎn)軸線方向上被電磁驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的回轉(zhuǎn)式流程交換閥，其特征在于，所說的各主磁極件被構(gòu)造成聯(lián)接得象門形的主磁極件的腿，而所說的各副磁極件被造成聯(lián)接得象門形的副磁極件的腿，并且所說的主磁極件被固定在所說的電磁繞組上，而所說的副磁極件通過聯(lián)接用的橋件與所說的主磁極件成點(diǎn)聯(lián)接并置于主磁極件上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的回轉(zhuǎn)式流程交換閥，其特征在于，所說的每個(gè)主磁極件在它們的圓周方向上的尺寸都大于所說的副磁極件的。
全文摘要
在一種回轉(zhuǎn)式流程交換閥中，通過電磁線圈的激勵(lì)產(chǎn)生于主磁極對(duì)件66中的磁力作用在容納于閥殼1中的主閥元件的多極磁體71上，使得主閥元件3回轉(zhuǎn)以交換流程。多極磁體71是由以塑料混合磁粉的塑料磁體構(gòu)成的。主閥元件3和多極磁體71是通過多次模塑法制成整體式的。安置了與電磁線圈11的一個(gè)極性有磁性聯(lián)系的主磁極對(duì)件66。與電磁線圈11的另一極性相聯(lián)系的副磁極對(duì)件70其位置安排是與磁極件錯(cuò)開相位90°。副磁極對(duì)件70對(duì)著具有與多極磁體71的極性相反的多極磁體71部分，該多極磁體71對(duì)著主磁極對(duì)件66。
文檔編號(hào)F25B41/04GK1508464SQ0315459
公開日2004年6月30日 申請(qǐng)日期1998年6月25日 優(yōu)先權(quán)日1997年6月25日
發(fā)明者杉田三男, 笠井宣, 中川升, 相原一登, 鈴木和重, 平田和夫, 寺西敏博, 野田光昭, 大野道明, 金崎文雄, 博, 夫, 明, 昭, 登, 重, 雄 申請(qǐng)人:株式會(huì)社鷺宮制作所