專利名稱：控制閥的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及切換流體回路中的流體的流動通路的控制閥。
背景技術：
比如，在電冰箱的致冷劑回路中，裝配有控制閥，該控制閥用于切換該致冷劑回路中的致冷劑的流動通路。作為這樣的控制閥，比如，人們提出有下述的類型，其包括閥座和閥體，該閥座具有多個(比如，二個)閥口，其呈平面狀，該閥體與該閥座滑動接觸。上述閥體在與閥座接觸的狀態(tài)是繞與閥座的面垂直的軸線旋轉。通過該閥體的旋轉，調節(jié)各閥口的打開程度。另外，通過止動件，將上述閥體的旋轉范圍限制在小于360度的角度范圍內。
一根致冷劑流入管與上述控制閥連接。另外，致冷劑流出管與上述閥口連接。通過閥體的旋轉，使致冷劑的流動通路在第一通路和第二通路之間切換，該第一通路從流入管朝向其中一個流出管，該第二通路從流入管朝向另一個流出管。
為了能夠通過一個控制閥，對多個致冷劑流動通路進行切換，必須將多個閥口設置于控制閥上。但是，在過去的控制閥中，全部的閥口以規(guī)定角間距，設置于以閥體的旋轉軸線為中心的一個假想圓上。由此，如果閥口的數(shù)量增加，則應設置閥口的假想圓的半徑也增加，其結果是，控制閥的體積增加。
另外，由于通過一個閥體，對設置于同一假想圓上的多個閥口的開閉進行控制，故不能夠分別單獨地確定各閥口的開閉圖形。因此，閥口的開閉控制缺乏自由度。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種控制閥，該控制閥可在避免體積增加的情況下，增加開口的數(shù)量。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種控制閥，該控制閥對閥口的開閉的自由度優(yōu)良。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的控制閥包括閥座，該閥座具有多個閥口；閥體，該閥體與該閥座面對；旋轉驅動機構，該旋轉驅動機構用于使閥體繞規(guī)定的旋轉軸線旋轉。在閥體與閥座接觸的狀態(tài)，該閥體按照使各閥口實現(xiàn)開閉的方式旋轉，上述多個閥口設置于以上述閥體的旋轉軸線為中心的半徑不同的多個假想圓上。


圖1表示本發(fā)明的一個實施例的控制閥，其為沿圖3(a)中的1-1線的剖視圖；圖2為圖1所示控制閥的底視圖；圖3(a)為沿圖1中的3a～3a線的剖視圖；圖3(b)為閥體從圖3(a)所示位置旋轉的狀態(tài)的剖視圖；圖3(c)為閥體從圖3(b)所示位置進一步旋轉的狀態(tài)的剖視圖；圖3(d)為閥體從圖3(c)所示位置進一步旋轉的狀態(tài)的剖視圖；圖3(e)為閥體從圖3(d)所示位置進一步旋轉的狀態(tài)的剖視圖；圖4為使各閥口與進口的連接狀態(tài)，與圖3(a)～3(e)所示的閥體的各旋轉位置相對應的曲線圖；圖5為閥體的控制部的變換實例的剖視圖。
具體實施例方式
下面通過圖1～圖4，對本發(fā)明的一個實施例進行詳細描述。圖1所示的控制閥裝配于比如，電冰箱中的冷卻回路(圖中未示出)中，采用該控制閥，以便切換該冷卻回路中的多條致冷劑流動通路(比如，冷藏用循環(huán)通路與冷凍用的循環(huán)通路)。該控制閥包括密封外殼1，以及閥座板3，該密封外殼1呈圓筒狀，其一端開口，該閥座板3以氣體密封方式固定于上述密封外殼1的開口端。上述密封外殼1由非磁性金屬形成。該密封外殼1包括較小直徑部1a，以及較大直徑部1b，該較大直徑部1b靠近密封外殼1的開口端設置。
在密封外殼1中的較小直徑部1a的周圍，安裝有一對電磁線圈2。電纜16通過接插件15，與兩個電磁線圈2連接?？刂破?圖中未示出)通過電纜16和接插件15，向兩個電磁線圈2供給電流。
象圖1和圖2所示的那樣，上述閥座板3呈圓盤狀。該閥座板3在離開其軸心O的位置，具有進口11，該進口11與密封外殼1的內部空間連通。流入管8按照與進口11連通的方式，固定于閥座板3上。
上述閥座板3在離開其軸心O的位置，具有與密封外殼1的內部空間連通的第一閥口12a，第二閥口12b和第三閥口12c。第一流出管9a按照與第一閥口12a連通的方式，固定于閥座板3上。第二流出管9b按照與第二閥口12b連通的方式，固定于閥座板3上。第三流出管9c按照與第三閥口12c連通的方式，固定于閥座板3上。從上述流入管8，通過進口11而送入密封外殼1內的致冷劑可通過第一閥口～第三閥口12a～12c，朝向第一流出管～第三流出管9a～9c流出。
象圖2所示的那樣，上述第一閥口12a和第三閥口12c設置于距上述閥座板3的軸心O，規(guī)定距離R1的位置。換言之，第一閥口12a和第三閥口12c以規(guī)定角間距設置于以閥座板3的軸心O為中心的半徑R1的第一假想圓C1上。另外，上述第二閥口12b設置于距上述閥座板3的軸心O，規(guī)定距離R2的位置。換言之，第二閥口12b設置于以閥座板3的軸心O為中心的半徑R2的第二假想圓C2上。在本實施例中，半徑R2大于半徑R1。第二閥口12b就上述兩個假想圓C1，C2的周向來說，設置于第一閥口12a和第三閥口12c之間。上述進口11設置于第二假想圓C2的外側。
此外，在本實施例中，上述三個閥口12a～12c的直徑相同。另外，按照上述半徑R2與半徑R1之間的差值大于閥口12a～12c的直徑的方式，設定于半徑R1，R2和閥口12a～12c的直徑。
象圖1所示的那樣，在上述閥座板3的內側面，形成有位于上述閥座板3的軸心O的軸孔3a。在上述密封外殼1的密封端的中心，形成有嵌合凹部1c。軸4按照沿密封外殼1的軸線延伸的方式，設置于該外殼1內部。該軸4的一端與軸孔3a嵌合，并且軸4的另一端與嵌合凹部1c嵌合，由此，將上述軸4支承于閥座板3和密封外殼1上。
在密封外殼1內部，設置有由永久磁鐵形成的轉子5，以及可與該轉子一起旋轉的閥體6。該轉子5包括使上述軸4穿過的支承孔5c，上述閥體6包括使上述軸4穿過的支承孔6b。上述轉子5和閥體6以可旋轉的方式支承于上述軸4上。
在上述轉子5的底部，形成有嵌合槽5a。上述閥體6包括嵌合突起6a，該嵌合突起6a與該嵌合槽5a嵌合。由于上述嵌合突起6a與嵌合槽5a嵌合，上述閥體6按照不相對轉子5旋轉的方式，與該轉子5連接。
上述閥體6與上述閥座板3一起，形成有選擇地實現(xiàn)第一閥口～第三閥口12a～12c的打開和關閉的閥機構20。轉子5和上述電磁線圈2形成用于使閥體6旋轉的旋轉驅動機構，即，驅動馬達。作為驅動馬達，采用比如，步進馬達。驅動馬達對應于來自圖中未示出的控制器的指令，對閥體6的旋轉位置進行控制。
在上述轉子5的頂端面與密封外殼1的內端面之間，設置有作為偏置部件的壓縮彈簧10。該壓縮彈簧10通過轉子5，將閥體6朝向閥座板3偏置，將該閥體6壓靠于閥座板3上。另外，閥體6所接觸的閥座板3的面與軸4的軸線相垂直。換言之，閥體6所接觸的閥座板3的面與閥體6的旋轉軸線相垂直。
象圖1和圖3(a)～圖3(c)所示的那樣，閥體6包括控制部6c，該控制部6c用于有選擇地打開和關閉上述第一閥口～第三閥口12a～12c。該控制部6c的前端面與上述閥座板3接觸，伴隨閥體6的旋轉，在閥座板3上滑動?？刂撇?c的截面形狀如圖3(a)～圖3(e)所示。該控制部6c包括與上述第一假想圓C1相對應的部分，以及與上述第二假想圓C2相對應的部分。與第一假想圓C1相對應的部分按照將第一閥口和第三閥口12a，12c關閉的方式作用。與第二假想圓C2相對應的部分按照將第二閥口12b關閉的方式作用。
限位環(huán)7設置于上述密封外殼1中的較大直徑部1b內部。該限位環(huán)7包括突起7b，該突起7b與形成于上述閥座板3上的凹部3b嵌合。由于上述突起7b與上述凹部3b嵌合，故限制限位環(huán)7相對閥座板3的旋轉。限位環(huán)7包括基本上呈圓弧狀的止動片7a。上述轉子5包括接觸片5b，該接觸片5b可與上述止動片7a接觸。由于上述接觸片5b與止動片7a接觸，故將轉子5和閥體6的旋轉范圍限制在小于360度的角度范圍內。
轉子5和閥體6象圖3(a)所示的那樣，以接觸片5b與止動片7a接觸的狀態(tài)作為其中一個移動端(起點)，朝向一個方向(圖3(a)的順時針方向)旋轉。另外，當象圖3(e)所示的那樣，接觸片5b再次與止動片7a接觸時，轉子5和閥體6設置于另一移動端(終點)。轉子5和閥體6可在圖3(a)所示的起點與圖3(e)所示的終點之間旋轉。
圖3(a)表示接觸片5b與止動片7a接觸，閥體6設置于起點的狀態(tài)。在該狀態(tài)，閥體6的控制部6c關閉第二閥口12b和第三閥口12c，僅僅打開第一閥口12a。因此，從進口11流入密封外殼1內部的致冷劑不從第二閥口12b和第三閥口12c流出，僅僅從第一閥口12a流出。
圖3(b)表示閥體6從圖3(a)所示的位置，以規(guī)定角度，沿順時針方向旋轉的狀態(tài)。在該狀態(tài)，閥體6的控制部6c將第一閥口12a和第三閥口12c關閉，僅僅將第二閥口12b打開。因此，從進口11，流入密封外殼1內部的致冷劑不從第一閥口12a和第三閥口12c流出，僅僅從第二閥口12b流出。
圖3(c)表示閥體6從圖3(b)所示的位置，以規(guī)定角度，沿順時針方向進一步旋轉的狀態(tài)。在該狀態(tài)，閥體6的控制部6c將全部的閥口12a～12c關閉。因此，從進口11，流入密封外殼1內部的致冷劑不從第一閥口～第三閥口12a～12c中的任何一者流出。
圖3(d)表示閥體6從圖3(c)所示的位置，以規(guī)定角度，沿順時針方向進一步旋轉的狀態(tài)。在該狀態(tài)，閥體6的控制部6c將第一閥口12a和第二閥口12b關閉，僅僅打開第三閥口12c。因此，從進口11，流入密封外殼1內部的致冷劑不從第一閥口～第二閥口12a～12b流出，僅僅從第三閥口12c流出。
圖3(e)表示閥體6從圖3(d)所示的位置，以規(guī)定角度，沿順時針方向進一步旋轉的狀態(tài)。在該狀態(tài)，接觸片5b再次與止動片7a接觸，轉子5和閥體6設置于終點。閥體6的控制部6c將全部閥口12a～12c打開。因此，從進口11，流入密封外殼1內部的致冷劑從全部的閥口12a～12c流出。
如上述所述，對應于閥體6的旋轉位置，各閥口12a～12c與進口11的連接狀態(tài)發(fā)生變化。圖4的曲線圖表示使各閥口12a～12c與進口11的連接狀態(tài)，與圖3(a)～圖3(e)所示的閥體的各旋轉位置相對應而表示的。象從該曲線圖所知道的那樣，本實施例的控制閥實現(xiàn)三個閥口12a～12c各自不同的開閉圖形。
在本實施例中，第一閥口12a和第三閥口12c設置于以閥座板3的軸心O(換言之，閥體6的旋轉軸線)為中心的半徑R1的第一假想圓C1上。第二閥口12b設置于以閥體6的旋轉軸線為中心的半徑R2的第二假想圓C2上。即，多個閥口12a～12c設置于以閥體6的旋轉軸線為中心的半徑不同的多個假想圓上。由此，即使在閥座板3的尺寸相同的情況下，與全部的閥口設置于同一假想圓上的場合相比較，仍可將更多的閥口設置于閥座板3上。因此，可在不增加控制閥的尺寸的情況下，將多個閥口設置于控制閥上。換言之，在閥口的數(shù)量相同的場合，本發(fā)明與已有技術相比較，仍可減小控制閥的整體尺寸。
另外，對第二閥口12b的開閉進行控制的閥體6的部分，與對第一閥口和第三閥口12a，12c的開閉進行控制的閥體6的部分不同。由此，第二閥口12b的開閉圖形可與第一閥口和第三閥口12a，12c的開閉圖形無關，獨立地確定。換言之，閥體6可分別獨立地，對第二閥口12b與剩余的兩個閥口12a，12c的開閉進行控制。因此，本實施例的控制閥對閥口的開閉控制具有優(yōu)良的自由度。
此外，閥體6的控制部6c的截面形狀不限于圖3(a)～圖3(e)所示的截面形狀，其可根據(jù)控制閥的使用目的，適合地改變。比如，也可象圖5所示的那樣，改變控制部6c的截面形狀。圖5所示的控制部6c是將圖3(c)所示的控制部6c局部地去掉而形成的。如果這樣，則可伴隨閥體6的旋轉，慢慢地改變各閥口12a～12c的打開程度，慢慢地使通過各閥口12a～12c的致冷劑的流量變化。
為了實現(xiàn)高精度的流量控制，最好盡可能地增加閥口從全閉狀態(tài)轉移到全開狀態(tài)所需要的閥體6的旋轉范圍。在本實施例中，象上述那樣，對第二閥口12b的開閉進行控制的閥體6的部分，與對第一閥口和第三閥口12a，12c的開閉進行控制的閥體6的部分不同。由此，與第一閥口和第三閥口12a，12c的開閉圖形的設定無關，可采用閥體6的全部旋轉范圍，以便調節(jié)第二閥口12b的打開程度。即，可按照采用閥體6的旋轉范圍的幾乎全部范圍，使通過第二閥口12b的致冷劑量從零，連續(xù)地變化到規(guī)定的最大值的方式，設定控制部6c的截面形狀。如果這樣，則可高精度地對致冷劑流量進行控制。
這樣一來，按照本發(fā)明的控制閥，盡管通過單一的閥體6對多個閥口的開閉進行控制，仍可實現(xiàn)高精度的流量控制。換言之，按照本發(fā)明的控制閥，可在保持流量控制具有較高精度的情況下，增加閥口的數(shù)量。
還有，以下這樣的變換實例也是可能的。
第一閥口～第三閥口12a～12c的直徑也可各不相同。
第一閥口～第三閥口12a～12c也可分別設置于半徑不同的三個假想圓上。
閥口的數(shù)量不限于三個，該數(shù)量也可二個，還可為四個。
本發(fā)明不限于致冷劑回路所采用的控制閥，本發(fā)明適合于用于切換各種流體回路中的流體的流動通路的控制閥。
權利要求
1.一種控制閥，該控制閥包括閥座，該閥座具有多個閥口；閥體，該閥體與該閥座面對；旋轉驅動機構，該旋轉驅動機構用于使閥體繞規(guī)定的旋轉軸線旋轉，在閥體與閥座接觸的狀態(tài)，該閥體按照使各閥口實現(xiàn)開閉的方式旋轉，其特征在于上述多個閥口設置于以上述閥體的旋轉軸線為中心的半徑不同的多個假想圓上。
2.根據(jù)權利要求1所述的控制閥，其特征在于上述閥座按照將密封外殼的開口端關閉的方式固定于上述密封外殼上，該閥座包括進口，該進口用于將流體送入外殼內部，送入外殼內部的流體通過打開的閥口，流出到外殼之外。
3.根據(jù)權利要求1所述的控制閥，其特征在于設置有止動件，該止動件不可相對上述閥座旋轉，該止動部與該閥體接觸，以便將上述閥體的旋轉范圍限制在小于360度的角度范圍內。
4.根據(jù)權利要求1所述的控制閥，其特征在于設置有偏置部件，該偏置部件將上述閥體朝向閥座偏置。
5.根據(jù)權利要求1～4中的任何一項所述的控制閥，其特征在于上述多個假想圓包括第一假想圓和第二假想圓，按照設置于第一假想圓上的閥口的開閉圖形和設置于第二假想圓上的閥口的開閉圖形不同的方式，確定上述閥體的形狀。
全文摘要
一種控制閥,該控制閥包括閥座板,該閥座板具有多個閥口;閥體,該閥體與該閥座板面對;旋轉驅動機構,該旋轉驅動機構用于使閥體繞規(guī)定的旋轉軸線旋轉。在閥體與閥座接觸的狀態(tài),該閥體按照使各閥口實現(xiàn)開閉的方式旋轉。多個閥口設置于以上述閥體的旋轉軸線為中心的半徑不同的多個假想圓上。其結果是,可在避免控制閥的整體尺寸增加的情況下,增加閥口的數(shù)量。另外,獲得閥口的開閉控制的自由度優(yōu)良的控制閥。
文檔編號F16K11/06GK1375650SQ0210770
公開日2002年10月23日 申請日期2002年3月18日 優(yōu)先權日2001年3月16日
發(fā)明者豊田和政 申請人:太平洋工業(yè)株式會社