專利名稱：復(fù)合閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適合在熱泵式制冷制熱系統(tǒng)等中使用的復(fù)合閥，尤其涉及ー種先導(dǎo)式的具有大流量用控制閥和小流量用控制閥的復(fù)合閥。
背景技術(shù)：
一直以來，已熟知熱泵式制冷制熱系統(tǒng)具有壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器、膨脹閥、以及用于反轉(zhuǎn)制冷劑流路的四通閥。另ー方面，作為車輛用(例如電動汽車用)的熱泵式制冷制熱系統(tǒng)，例如專利文獻(xiàn)I的圖I所示，已公開了一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)不反轉(zhuǎn)制冷劑的流動、而分別設(shè)有制冷用膨脹閥和制熱用膨脹閥。
因為在這種系統(tǒng)中不反轉(zhuǎn)制冷劑的流動，所以構(gòu)成了如下的系統(tǒng)當(dāng)注重例如該文獻(xiàn)的圖I所示的制熱用膨脹閥(該文獻(xiàn)的符號24)時，在該制熱用膨脹閥上并列設(shè)有多個制冷用電磁閥(該文獻(xiàn)的符號26)，制熱時關(guān)閉制冷用電磁閥，通過制熱用膨脹閥使制冷劑節(jié)流而進(jìn)行制熱，制冷時將上述制冷用電磁閥打開并使制熱用膨脹閥的出入口旁通，使該膨脹閥不對制冷劑進(jìn)行節(jié)流。但是，如果分別設(shè)置這些膨脹閥和旁通用電磁閥，則可能會產(chǎn)生系統(tǒng)大型化、以及消耗的電カ較大等問題。因此，想要用一個電動閥實現(xiàn)這些功能。即，例如制熱時通過電動閥對制冷劑進(jìn)行節(jié)流，制冷時只要使電動閥全開即可。這里，使用圖8對以往的電動閥的一例進(jìn)行說明。圖中示例的電動閥I'具有閥桿25，具有下部大徑部25a和上部小徑部25b ;閥本體40，具有閥室41 ;殼體60，其下端部密封接合于該閥本體40 ;轉(zhuǎn)子30，在該殼體60的內(nèi)周隔著規(guī)定間隙α配置；定子50Α，用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動該轉(zhuǎn)子30，外嵌于所述殼體60。所述閥桿25構(gòu)成為在其下部大徑部25a的下端部一體設(shè)置有特定形狀(分別具有規(guī)定的中心角的兩級倒圓錐臺形)的閥芯部44，在本電動閥I'中，通過改變該閥芯部44的提升量，來控制制冷劑的通過流量。在所述閥本體40的閥室41的下部設(shè)有閥座42，該閥座42帶有與所述閥芯部44分離、接觸的閥ロ(節(jié)流孔)43，且所述閥本體40的閥室41的側(cè)部開設(shè)有第一出入口 5'，此外，在閥本體40的下部設(shè)有與所述閥ロ 43相連的第二出入口 6'。 所述定子50A由磁軛51、線軸52、定子線圈53、以及樹脂鑄造蓋56等構(gòu)成，由所述轉(zhuǎn)子30以及定子50A等構(gòu)成步進(jìn)電機(jī)50，由該步進(jìn)電機(jī)50以及后述的進(jìn)給螺紋(雌螺紋部38、雄螺紋部48)等構(gòu)成用于對閥芯部44相對于所述閥ロ 43的提升量(開度)進(jìn)行調(diào)整的升降驅(qū)動機(jī)構(gòu)。所述轉(zhuǎn)子30上一體結(jié)合有支撐環(huán)36，且在該支撐環(huán)36上例如鉚接固定有下方開ロ的筒狀的閥桿架32的上突部，該閥桿架32配置于導(dǎo)向套46外周，由此，使轉(zhuǎn)子30、支撐環(huán)36以及閥桿架32 —體連結(jié)。
此外，設(shè)置于閥本體40的上部的嵌合孔49中壓入固定有筒狀的導(dǎo)向套46的下端部，該導(dǎo)向套46中可自由滑動地內(nèi)插有閥桿25 (的下部大徑部25a)。此外，在所述導(dǎo)向套46的外周形成雄螺紋部48，在所述閥桿架32的內(nèi)周形成雌螺紋部38，以利用所述轉(zhuǎn)子30的旋轉(zhuǎn)使所述閥桿25 (閥芯部44)升降，由這些雄螺紋部48和雌螺紋部38構(gòu)成進(jìn)給螺紋。此外，所述導(dǎo)向套46的上部小徑部46b內(nèi)插在閥桿架32的上部，且閥桿架32的頂部中央(在此形成的通孔)插通有閥桿25的上部小徑部25b。閥桿25的上部小徑部25b的上端部壓入固定有防松螺母33。另外，所述閥桿25被閉閥彈簧34始終向下方(閉閥方向)施力，該閉閥彈簧34由外插在該閥桿25的上部小徑部46b、且縮裝于閥桿架32的頂部與閥桿25的下部大徑部25a的上端臺階面之間壓縮螺旋彈簧構(gòu)成。在閥桿架32的頂部上、且防松螺母33的外周設(shè)有由螺旋彈簧構(gòu)成的復(fù)原彈簧35，該復(fù)原彈簧35用于在閥桿25向開閥方向移動、雌螺紋部38與雄螺紋部48的螺合脫開時使其復(fù)原。 所述導(dǎo)向套46上固定安裝有下限位體(固定限位體)47，該下限位體47構(gòu)成當(dāng)所述轉(zhuǎn)子30旋轉(zhuǎn)下降到規(guī)定的閉閥位置時用來阻止進(jìn)ー步的旋轉(zhuǎn)下降的旋轉(zhuǎn)下降限位機(jī)構(gòu)的一方，閥桿架32上固定安裝有構(gòu)成所述限位機(jī)構(gòu)的另一方的上限位體(移動限位體)37。此外，配備所述閉閥彈簧34是為了在閥芯部44落座于閥ロ 43的閉閥狀態(tài)下得到所需的密封壓カ(防止泄露)、以及緩和閥芯部44與閥ロ 43沖接時的沖擊。關(guān)于這樣構(gòu)成的電動閥I'，通過按照第一方式對電機(jī)50(定子50A)供給通電勵磁脈沖，使轉(zhuǎn)子30及閥桿架32相對于固定于閥本體40的導(dǎo)向套46向ー個方向旋轉(zhuǎn)，通過螺紋部48、38的螺紋進(jìn)給，使得例如閥桿架32向下方移動、閥芯部44被按壓于閥座42而封閉閥ロ 43。在閥ロ 43關(guān)閉的時刻，上限位體37還未與下限位體47沖接，在保持閥芯部44封閉閥ロ 43的狀態(tài)下轉(zhuǎn)子30及閥桿架32繼續(xù)旋轉(zhuǎn)下降。這種情況下，因為閥桿25(閥芯部44)不下降而閥桿架32下降，所以閉閥彈簧34被壓縮規(guī)定量，其結(jié)果是，閥芯部44被用力地按壓于閥座43，且通過閥桿架32的旋轉(zhuǎn)下降使上限位體37與下限位體47沖接，之后即便繼續(xù)向定子50A供給脈沖，閥桿架32的旋轉(zhuǎn)下降也會被強(qiáng)制性停止(全閉狀態(tài))。一方面，從該全閉狀態(tài)按照第二方式向定子50A供給通電勵磁脈沖時，轉(zhuǎn)子30及閥桿架32相對于固定于閥本體40的導(dǎo)向套46向與上述相反的方向旋轉(zhuǎn)，通過螺紋部48、38的螺紋進(jìn)給，這次使得閥桿架32向上方移動。這種情況下，因為在閥桿架32的旋轉(zhuǎn)上升開始時刻(脈沖供給開始時刻)，閉閥彈簧34如上述那樣被壓縮規(guī)定量，所以至閉閥彈簧34伸長所述規(guī)定的量之前，所述閥芯部44未離開閥座42 —直保持閉閥狀態(tài)(提升量=O)。此外，閉閥彈簧34伸長所述規(guī)定量之后，閥桿架32繼續(xù)旋轉(zhuǎn)上升時，所述閥芯部44離開閥座42，閥ロ 43打開，制冷劑在閥ロ 43通過。這種情況下，能夠通過轉(zhuǎn)子30的旋轉(zhuǎn)量對閥芯部44的提升量、即閥ロ 43的實際有效開ロ面積(=開度)任意地極細(xì)微地進(jìn)行調(diào)整，因為轉(zhuǎn)子30的旋轉(zhuǎn)量由供給脈沖數(shù)控制，所以能夠高精度地控制制冷劑流量。因此，在采用這種結(jié)構(gòu)的電動閥Γ作為專利文獻(xiàn)I所示的具有膨脹閥以及旁通閥這兩個功能的電動閥的情況下，例如制冷運(yùn)轉(zhuǎn)時為了實現(xiàn)旁通閥的功能，而呈最大開度(最大提升量)以便盡可能地降低壓カ損失，例如制熱運(yùn)轉(zhuǎn)時為了實現(xiàn)膨脹閥的功能，而調(diào)整其開度(提升量)，極細(xì)微地控制閥開度即制冷劑流量。但是，當(dāng)使該電動閥Γ起到旁通閥的作用時，需要使壓カ損失最小化，這種情況下，應(yīng)當(dāng)使該閥ロ直徑與該熱泵式制冷制熱循環(huán)的配管直徑相同或者比其更大。例如，若配管直徑為10mm，則需要比其更大的閥ロ直徑。其結(jié)果是，驅(qū)動用執(zhí)行器需要較大的轉(zhuǎn)矩，該電動閥變得大型化，且消耗的電カ較大。另ー方面，為了使該電動閥I'起到膨脹閥的作用，需要提高其流量控制的分解能力，然而，這種情況下，從制熱運(yùn)轉(zhuǎn)時的微小流量控制狀態(tài)達(dá)到全開(流量旁通狀態(tài))花費較長的時間，此外，小流量控制時的開ロ間隙(閥芯部與閥ロ間的間隙)非常狹窄，該間隙也可能會咬入異物等。
因此，為了能夠兼顧小流量時的流量控制精度的提高與可控制流量的増大化(壓力損失的減少化)、并縮短從小流量時至達(dá)到最大開度的時間，下述專利文獻(xiàn)2中公開了ー種如下所述的復(fù)合閥設(shè)有先導(dǎo)閥式的大流量用第一控制閥(第一閥芯，第一閥ロ)和小流量用第二控制閥(第二閥芯，第二閥ロ)，更具體地說，其構(gòu)成為通過活塞型的第一閥芯開閉大口徑的第一閥ロ，通過與該第一閥芯分體的、設(shè)置于閥桿下部的針型的第二閥芯開閉小口徑的第二閥ロ，且上述小流量用第二控制閥還可以作為大流量用第一控制閥的先導(dǎo)閥進(jìn)行工作。在這種復(fù)合閥中，上述閥桿(第二閥芯)的提升量在規(guī)定量以下時(第二控制閥開度在規(guī)定值以下吋)，呈第一閥芯封閉第一閥ロ、通過第二閥芯控制小流量用第二控制閥的開度的小流量控制狀態(tài)。這時，流量上與第二閥芯的提升量(第二控制閥開度)對應(yīng)的制冷劑從流入ロ一第一閥室一在第一閥芯外周面與第一閥室壁面之間形成的滑動面間隙—背壓室一先導(dǎo)通路一第二閥室一第二閥ロ一流出通路一向流出ロ流動。此外，上述閥桿(第二閥芯)的提升量超過所述規(guī)定量時，從背壓室經(jīng)第二閥ロ流出的制冷劑的量與小流量控制時相比有所増加，背壓室的壓カ下降，與作用于第一閥芯的閉閥カ相比開閥カ迅速變大，第一閥芯打開第一閥ロ，成為制冷劑從流入ロ一第一閥室一第一閥ロ一向流出ロ流動的大流量控制狀態(tài)。這樣，構(gòu)成為通過第一閥芯開閉大口徑的第一閥ロ，通過第二閥芯開閉小口徑的第二閥ロ，并且，通過使第二閥芯作為大流量用第一控制閥的先導(dǎo)閥進(jìn)行工作，能夠?qū)崿F(xiàn)小流量時的流量控制精度的提高和可控制流量的増大化(壓カ損失的減少化)的兼顧、以及低電カ消耗。專利文獻(xiàn)I :日本特許第3799732號公報專利文獻(xiàn)2 ；日本特許第4416528號公報然而，上述專利文獻(xiàn)2所記載的復(fù)合閥存在如下問題因為使單一的小流量用第ニ控制閥擔(dān)起了小流量時用的控制閥以及與大流量用第一控制閥對應(yīng)的先導(dǎo)閥的作用，所以應(yīng)當(dāng)進(jìn)行如下的改善。即，當(dāng)從小流量控制切換到大流量控制吋，因為必須使經(jīng)過小流量用第二控制閥的制冷劑流量與小流量控制時相比大幅増大，所以必須將第二閥ロ的口徑(實際有效開ロ面積)等設(shè)定成與小流量控制所需要的口徑等相比相當(dāng)大。因此，容易導(dǎo)致動作負(fù)荷増大、驅(qū)動部(電機(jī)部)及閥本體的大型化，此外，還存在不能將小流量用第二控制閥的尺寸形狀等設(shè)定成最適于小流量控制、不能使小流量控制時的流量控制精度更高等問題。此外，因為大流量用第一控制閥的開閉依賴于微妙變化的第二閥芯的提升量，所以大流量用第一控制閥的開閉不能在所期望的時間執(zhí)行的情況較多，此外，因為在小流量控制時，制冷劑經(jīng)過第一閥芯的滑動面間隙一背壓室一先導(dǎo)通路進(jìn)行流動，所以還存在容易引起由混入制冷劑中的微小異物造成的動作不良(例如在所述滑動面間隙咬入微小異物而使第一閥芯鎖止等)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述情況而做出的，其目的在于提供ー種復(fù)合閥，該復(fù)合閥為了能夠兼顧小流量時的流量控制精度的提高以及可控制流量的増大化(壓カ損失的減少化)，具有先導(dǎo)閥式的大流量用第一控制閥和小流量用第二控制閥，能夠?qū)⑿×髁坑玫诙刂崎y的尺寸形狀等設(shè)定為最適于小流量控制，且能夠在所期望的時間切實地進(jìn)行大流量用第一控制閥的開閉，并且不易引起動作不良。 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的復(fù)合閥，該復(fù)合閥基本上具有活塞型的第一閥芯、設(shè)有針型的第二閥芯的閥桿、用于升降該閥桿的升降驅(qū)動單元、利用所述閥桿的升降動作而被開閉驅(qū)動的先導(dǎo)閥芯、以及設(shè)有流入ロ及流出ロ的閥本體，在所述閥本體的所述流入ロ與流出ロ之間設(shè)有可自由滑動地嵌插有所述第一閥芯并通過該第一閥芯劃分成背壓室和第一閥室的嵌插室、開設(shè)于所述第一閥室的第一閥ロ、可升降地配置有所述先導(dǎo)閥芯和第二閥芯的第二閥室、連通所述流入ロ或者第一閥室與第二閥室的第二閥ロ、以及連通所述背壓室與所述第二閥室的先導(dǎo)通路，所述第二閥芯的提升量在規(guī)定量以下時，呈現(xiàn)通過所述先導(dǎo)閥芯關(guān)閉所述先導(dǎo)通路、并通過所述第一閥芯關(guān)閉所述第一閥ロ、根據(jù)所述第ニ閥芯的提升量進(jìn)行流量控制的小流量控制狀態(tài)，所述第二閥芯的提升量超過所述規(guī)定量時，呈現(xiàn)所述先導(dǎo)閥芯隨著所述閥桿的上升而上升、打開所述先導(dǎo)通路、所述第一閥芯隨之打開所述第一閥ロ的大流量控制狀態(tài)。優(yōu)選地，所述復(fù)合閥中，所述先導(dǎo)閥芯可自由滑動地外插在所述閥桿的所述第二閥芯的上側(cè)，且被彈簧部件向下方施力以關(guān)閉所述先導(dǎo)通路，并且當(dāng)所述第二閥芯的提升量從所述規(guī)定量進(jìn)ー步增大時，該先導(dǎo)閥芯通過設(shè)置于所述閥桿的鉤部克服所述彈簧部件的施力而被提升。優(yōu)選地，所述復(fù)合閥中，所述第一閥芯上設(shè)有連通所述第一閥室與所述背壓室的均壓孔。優(yōu)選地，所述復(fù)合閥中，所述第一閥芯和所述第二閥芯均為縱向配置，且在橫向上相互隔著規(guī)定距離。優(yōu)選地，所述復(fù)合閥中，所述第一閥芯橫向配置，所述第二閥芯縱向配置。優(yōu)選地，所述復(fù)合閥中，所述閥桿、所述第二閥芯以及所述第一閥芯配置在同一軸線上。發(fā)明效果因為本發(fā)明的復(fù)合閥構(gòu)成為具有大流量用第一控制閥(第一閥芯，第一閥ロ)和小流量用第二控制閥(第二閥芯，第二閥ロ)、以及與第二閥芯分體的先導(dǎo)閥芯，利用閥桿的升降動作對該先導(dǎo)閥芯進(jìn)行開閉驅(qū)動，所以，能夠?qū)⑿×髁坑玫诙刂崎y(第二閥芯，第ニ閥ロ)的尺寸形狀等設(shè)定為最適于小流量控制，并能夠在所期望的時刻切實地開閉大流量用第一控制閥，此外，在小流量控制時，因為構(gòu)成為使制冷劑流動但不會如以往的那樣在滑動面間隙等狹小部分通過，所以能夠不易引起動作不良，其結(jié)果是，能夠兼顧小流量時的流量控制精度的提高以及可控制流量的増大化(壓カ損失的減少化)，而不會導(dǎo)致動作負(fù)荷的増大、驅(qū)動部(電機(jī)部分)及閥本體的大型化。


圖I是表示本發(fā)明復(fù)合閥的第一實施例中的第一動作狀態(tài)(全閉狀態(tài))的主要部分縱截面圖。圖2是表示本發(fā)明復(fù)合閥的第一實施例中的第二動作狀態(tài)(小流量控制狀態(tài))的主要部分縱截面圖。圖3是表示本發(fā)明復(fù)合閥的第一實施例中的第三動作狀態(tài)(從小流量控制向大流量控制切換之前的狀態(tài))的主要部分縱截面圖。
圖4是表示本發(fā)明復(fù)合閥的第一實施例中的第四動作狀態(tài)(大流量控制狀態(tài))的主要部分縱截面圖。圖5是表示本發(fā)明復(fù)合閥的第二實施例中的全閉狀態(tài)的主要部分縱截面圖。圖6是圖5的X-X截面圖。圖7是表示本發(fā)明復(fù)合閥的第三實施例中的全閉狀態(tài)的主要部分縱截面圖。圖8是表示以往的復(fù)合閥的一例的縱截面圖。附圖符號說明1、2、3···復(fù)合閥；4A···大流量用第一控制閥；4B···小流量用第二控制閥；4C···先導(dǎo)閥；5…流入口 ；6…流出口 ；10…閥本體；11···第一閥室；13···第一閥ロ ；14…嵌插室；15···第一閥芯；16···背壓室；17…均壓孔；18···第一閉閥彈簧；19…先導(dǎo)通路；21…第二閥室；23…第二閥ロ ；24…第二閥芯；25…閥桿；25g…凸緣狀鉤部；26…第二閉閥彈簧；27…先導(dǎo)閥芯;30…轉(zhuǎn)子;50…步進(jìn)電機(jī);50A…定子。
具體實施例方式下面，參照附圖，對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行說明。圖I 圖4是表不本發(fā)明復(fù)合閥的第一實施例的主要部分的放大截面圖,各圖中示出了不同的動作狀態(tài)。因為圖示實施例的復(fù)合閥I的步進(jìn)電機(jī)50的部分與圖8所示的以往的電動閥P大致相同，所以省略該部分。圖示第一實施例的復(fù)合閥I為了能夠兼顧小流量時的流量控制精度的提高以及可控制流量的増大化(壓カ損失的減少化)，具有長方形的閥本體10、先導(dǎo)式的大流量用第一控制閥4A(第一閥芯15、第一閥ロ 13)、小流量用第二控制閥4B(第二閥芯24、第二閥ロ 23)、以及與大流量用第一控制閥4A對應(yīng)的先導(dǎo)閥4C (先導(dǎo)閥芯27、先導(dǎo)通路19)，大流量用第一控制閥4A與小流量用第二控制閥4B均為縱向配置，且在橫向上相互隔著規(guī)定距離。具體地說，在閥本體10中，在ー側(cè)中央附近設(shè)有流入ロ 5，且在另ー側(cè)下部設(shè)有流出ロ 6，在上部略靠右設(shè)有上表面開ロ的帶臺階的凹孔7，在該凹孔7的下側(cè)、且所述流入ロ5的右邊設(shè)有下表面開ロ的帶臺階的朝下的縱孔8。在所述帶臺階的凹孔7的上半部通過例如螺合固定有套筒保持體28，該套筒保持體28與圖8所示的所述以往的電動閥I'中的閥本體40的上部相當(dāng)，在凹孔7中的套筒保持體28的下半部設(shè)有帶頂面的圓筒部28b，該圓筒部28的下側(cè)劃分有第二閥室21，此外，在凹孔7的底部中央設(shè)有第二閥座22，該第二閥座22帶有小口徑的第二閥ロ 23且與設(shè)置在被所述電機(jī)50升降驅(qū)動的閥桿25下部的第二閥芯24分離、接觸。第二閥ロ 23縱向延伸設(shè)置，其下部與后述的第一閥室11合為一體。此外，在凹孔7的底部開設(shè)有使第二閥室21與流出ロ 6連通的流出通路29的上端。此外，在所述閥桿25的所述第二閥芯24的上側(cè)可自由滑動地外插有先導(dǎo)閥芯27 (的上邊部27c)，該先導(dǎo)閥芯27具有小徑圓筒部27a和大徑圓筒部27b且其下表面開ロ。該先導(dǎo)閥芯27通過其大徑圓筒部27b的圓環(huán)狀下端面來開閉使所述朝下的縱孔8 (后述的背壓室16)與所述第二閥室21連通的先導(dǎo)通路19，以使后述的第一閥芯15向開閉方向移 動，并且該先導(dǎo)閥芯27構(gòu)成為被先導(dǎo)閉閥彈簧26向下方施力，該先導(dǎo)閉閥彈簧26由縮裝于套筒保持體28的圓筒部28b的頂面與大徑圓筒部27b之間壓縮螺旋彈簧構(gòu)成，并且，當(dāng)所述閥桿25的提升量超過規(guī)定量Tc時，通過設(shè)置于閥桿25的凸緣狀鉤部25g克服所述先導(dǎo)閉閥彈簧26的施力，使先導(dǎo)閥芯27提升而打開所述先導(dǎo)通路19。換句話說，先導(dǎo)閥芯27構(gòu)成為利用閥桿25的升降動作而被開閉驅(qū)動。在所述帶臺階的朝下的縱孔8的流入ロ 5的稍下側(cè)通過螺合或者其他合適的方式固定有具有閥座12的閥座部件12A，該閥座12帶有大口徑的第一閥ロ 13。此外，朝下的縱孔8的下部開設(shè)有所述流出ロ 6，該縱孔8的下端部用盲蓋9封閉。在所述朝下的縱孔8的閥座部件12A的上側(cè)構(gòu)成有帶頂面14a的嵌插室14，該嵌插室14可自由滑動地嵌插有活塞型的第一閥芯15 (的大徑部15a)，在該嵌插室14中的第一閥芯15的上側(cè)劃分有背壓室16,且在第一閥芯15 (的大徑部15a)的下側(cè)劃分有第一閥室11。第一閥芯15具有包括大徑部15a和小徑部15b的截面線軸狀外形，其下端部通過鉚接等適合的方式固定有由橡膠或特氟隆(注冊商標(biāo)，Teflon)等構(gòu)成的圓環(huán)狀的密封部件15c，該密封部件15c與大流量用第一控制閥座12分離、接觸，從而開閉第一閥ロ 13，該第一閥芯15的上端面部突設(shè)有短圓筒狀的帶橫孔15i的限位體15d，該限位體15d與嵌插室14的頂面抵接而確定第一閥芯15的上方位移界限，此外，大徑部15a的外周安裝有密封件(活塞環(huán))15f ο此外，在設(shè)置于第一閥芯15的上部中央的彈簧承載孔15h的底面與嵌插室14的頂面14a之間壓縮裝配有由壓縮螺旋彈簧構(gòu)成的第一閉閥彈簧18，以對第一閥芯15向下方(閉閥方向)施力。另外，在第一閥芯15的小徑部15b設(shè)有橫貫通路15g，且在該小徑部15b的中央部設(shè)有用來通過橫貫通路15g連通第一閥室11與背壓室16的均壓孔17。此外，橫貫通路15g并非必需的(在第一閥室11較窄時較為有效)，還可以設(shè)置為使均壓孔17向例如小徑部15b的側(cè)面以及彈簧承載孔15h開ロ，由此使第一閥室11與背壓室16直接連通。這里，在本實施例的復(fù)合閥I中，設(shè)第一閥室11的壓カ為P1、背壓室16的壓カ為P2、第一閥ロ 13的壓カ為P3、背壓室16的水平截面積(第一閥芯15的受壓面積)為Ap、第一閥ロ 13的水平截面積為Αν、第一閉閥彈簧18的施カ為Pf、舉起第一閥芯15的カ為開閥力，按下第一閥芯15的力為閉閥力，則大流量用第一控制閥的開閥條件為開閥力=Ρ2X Ap+Pf < 閉閥力=Pl X (Ap-Av) +P3 X Av因為這種結(jié)構(gòu)的復(fù)合閥I如圖I所示,在第一閥芯15、第二閥芯24以及先導(dǎo)閥芯27均處于關(guān)閉狀態(tài)時，從流入ロ 5向第一閥室11導(dǎo)入的高壓制冷劑通過橫貫通路15g以及均壓孔17導(dǎo)入到背壓室16，背壓室16的壓カ成為高壓，因此，第一閥芯15被用力地按到第ー閥座12上。從該狀態(tài)向電機(jī)50供給脈沖而使閥桿25、即第二閥芯24上升時，如圖2、圖3所示，第二閥ロ 23被打開。這種情況下，當(dāng)?shù)诙y芯24的提升量在規(guī)定量Tc以下時呈現(xiàn)通過先導(dǎo)閥芯27關(guān)閉先導(dǎo)通路19、并通過第一閥芯15關(guān)閉第一閥ロ 13、根據(jù)第二閥芯24的提升量控制制冷劑流量(第二控制閥的開度)的小流量控制狀態(tài)。在該小流量控制狀態(tài)下， 流量上與第二閥芯24的提升量對應(yīng)的制冷劑從流入ロ 5 —第一閥室11 —第二閥ロ 23 —第二閥室21 (先導(dǎo)閥4C的內(nèi)側(cè))一流出通路29 —向流出ロ 6流動。此外，所述第二閥芯24的提升量超過所述規(guī)定量Tc時，如圖4所示，先導(dǎo)閥芯27通過設(shè)置于閥桿25的凸緣狀鉤部25g克服閉閥彈簧26的施カ而進(jìn)行提升，由此，先導(dǎo)通路19打開，制冷劑從背壓室16經(jīng)先導(dǎo)通路19向第二閥室21導(dǎo)入，從此處經(jīng)過流出通路29導(dǎo)向流出ロ 6。由此，呈現(xiàn)背壓室16的壓カ下降、與作用于第一閥芯15的閉閥カ相比開閥力迅速變大、第一閥芯15打開第一閥ロ 13、制冷劑從流入ロ 5 —第一閥室11 —第一閥ロ13 —向流出ロ 6流動的大流量控制狀態(tài)。從上述說明可以看出，因為本實施例的復(fù)合閥I構(gòu)成為具有大流量用第一控制閥4A(第一閥芯15、第一閥ロ 13)、小流量用第二控制閥4B(第二閥芯24、第二閥ロ 23)、以及與第二閥芯24分體的先導(dǎo)閥芯27，利用閥桿25的升降動作開閉驅(qū)動該先導(dǎo)閥芯27，所以，能夠?qū)⑿×髁坑玫诙刂崎y4B(第二閥芯24、第二閥ロ 23)的尺寸形狀等設(shè)定為最適于小流量控制，且能夠在所希望的時刻切實地開閉大流量用第一控制閥4A，此外，在小流量控制時，因為構(gòu)成為使制冷劑流動但不會如以往的那樣在滑動面間隙等狹小部分通過，所以能夠不易引起動作不良，其結(jié)果是，能夠兼顧小流量時的流量控制精度的提高以及可控制流量的増大化(壓カ損失的減少化)，而不會導(dǎo)致動作負(fù)荷的増大、驅(qū)動部(電機(jī)部分)及閥本體的大型化。另外，本發(fā)明的復(fù)合閥當(dāng)然不受上述第一實施例的復(fù)合閥I的結(jié)構(gòu)的限制，可以添加各種變更。例如，在上述實施例中，對為了使第一閥室11與背壓室16連通而在第一閥芯15上設(shè)置均壓孔17的情況進(jìn)行了說明，但是，本發(fā)明不限于此，還可以在設(shè)置于第一閥芯15的大徑部15a外周的活塞環(huán)15f與嵌插室14之間設(shè)置微小的間隙，通過該間隙將第一閥室11內(nèi)的制冷劑導(dǎo)入到背壓室16。另外，例如，在上述第一實施例中，第一閥芯15與第二閥芯24均縱向配置，且在橫向上相互隔著規(guī)定距離，然而，還可以如圖5、圖6所示的第二實施例的復(fù)合閥2那樣，將第ー閥芯15橫向配置，將第二閥芯24縱向配置，另外，還可以如圖7所示的第三實施例的復(fù)合閥3那樣，將閥桿25、第二閥芯24以及第ー閥芯15配置在同一軸線(閥桿25的旋轉(zhuǎn)軸線O)上。另外，在圖5、圖6所示的第二實施例的復(fù)合閥2以及圖7所示的第三實施例的復(fù)合閥3中，對與圖I 圖4所示的第一實施例的復(fù)合閥I的各部分對應(yīng)的部分標(biāo)注相同的符號。這種情況下，在第二實施例的復(fù)合閥2中，第一實施例的復(fù)合閥I中的朝下的縱孔8成為朝右的橫孔8'，此外，閥座部件12A'與盲蓋9'構(gòu)成為一體化。此外，本發(fā)明的復(fù)合閥不僅適用于熱泵式制冷制熱系統(tǒng)，當(dāng)然還可以適用于任何 系統(tǒng)的任何用途。
權(quán)利要求
1.ー種復(fù)合閥，其特征在于，具有活塞型的第一閥芯、設(shè)有針型的第二閥芯的閥桿、用于升降該閥桿的升降驅(qū)動單元、利用所述閥桿的升降動作而被開閉驅(qū)動的先導(dǎo)閥芯、以及設(shè)有流入ロ及流出ロ的閥本體， 在所述閥本體的所述流入ロ與流出ロ之間設(shè)有可自由滑動地嵌插有所述第一閥芯并通過該第一閥芯劃分成背壓室和第一閥室的嵌插室、開設(shè)于所述第一閥室的第一閥ロ、可升降地配置有所述先導(dǎo)閥芯和第二閥芯的第二閥室、連通所述流入ロ或者第一閥室與第二閥室的第二閥ロ、以及連通所述背壓室與所述第二閥室的先導(dǎo)通路， 所述第二閥芯的提升量在規(guī)定量以下時，呈現(xiàn)通過所述先導(dǎo)閥芯關(guān)閉所述先導(dǎo)通路、并通過所述第一閥芯關(guān)閉所述第一閥ロ、根據(jù)所述第二閥芯的提升量進(jìn)行流量控制的小流量控制狀態(tài)，所述第二閥芯的提升量超過所述規(guī)定量時，呈現(xiàn)所述先導(dǎo)閥芯隨著所述閥桿的上升而上升、打開所述先導(dǎo)通路、所述第一閥芯隨之打開所述第一閥ロ的大流量控制狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的復(fù)合閥，其特征在于，所述先導(dǎo)閥芯可自由滑動地外插在所述閥桿的所述第二閥芯的上側(cè)，且被彈簧部件向下方施力以關(guān)閉所述先導(dǎo)通路，并且當(dāng)所述第二閥芯的提升量從所述規(guī)定量進(jìn)ー步增大時，該先導(dǎo)閥芯通過設(shè)置于所述閥桿的鉤部克服所述彈簧部件的施力而被提升。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的復(fù)合閥，其特征在于，所述第一閥芯上設(shè)有連通所述第一閥室與所述背壓室的均壓孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的復(fù)合閥，其特征在于，所述第一閥芯上設(shè)有連通所述第一閥室與所述背壓室的均壓孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任一項所述的復(fù)合閥，其特征在于，所述第一閥芯和所述第二閥芯均為縱向配置，且在橫向上相互隔著規(guī)定距離。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任一項所述的復(fù)合閥，其特征在于，所述第一閥芯橫向配置，所述第二閥芯縱向配置。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任一項所述的復(fù)合閥，其特征在于，所述閥桿、所述第二閥芯以及所述第一閥芯配置在同一軸線上。
全文摘要
本發(fā)明提供一種復(fù)合閥，小流量控制用的第二閥芯的提升量在規(guī)定量以下時，呈現(xiàn)通過先導(dǎo)閥芯關(guān)閉先導(dǎo)通路、并通過大流量用的第一閥芯關(guān)閉第一閥口、根據(jù)第二閥芯的提升量進(jìn)行流量控制的小流量控制狀態(tài)，第二閥芯的提升量超過規(guī)定量時，呈現(xiàn)先導(dǎo)閥芯隨著閥桿的上升而上升、打開先導(dǎo)通路、第一閥芯隨之打開第一閥口的大流量控制狀態(tài)。根據(jù)本發(fā)明的復(fù)合閥，為了能夠兼顧小流量時的流量控制精度的提高以及可控制流量的增大化(壓力損失的減少化)，具有先導(dǎo)閥式的大流量用第一控制閥和小流量用第二控制閥，能夠?qū)⑿×髁坑玫诙刂崎y的尺寸形狀等設(shè)定為最適于小流量控制，并能夠在所期望的時間切實地進(jìn)行大流量用第一控制閥的開閉，且不易引起動作不良。
文檔編號F16K13/00GK102691810SQ201110393759
公開日2012年9月26日 申請日期2011年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月25日
發(fā)明者山下將司, 神尾猛, 荒井裕介 申請人:株式會社不二工機(jī)