流路切换阀的制作方法

1.本发明涉及一种先导式的流路切换阀。


背景技术：

2.专利文献1公开了以往的流路切换阀的一例。该流路切换阀例如组入于空调的制冷循环，并且在制冷剂的流路切换时进行动作。流路切换阀具有作为主阀的四通阀和作为先导阀的三通切换阀。
3.四通阀具有圆筒形状的阀主体。阀主体的两端部由盖部件进行封闭。在阀主体的内侧配置有阀座、阀芯、第一活塞以及第二活塞。阀座配置于第一活塞与第二活塞之间。阀主体的内侧空间被划分成第一活塞与第二活塞之间的阀室、第一活塞与一方的盖部件之间的第一工作室以及第二活塞与另一方的盖部件之间的第二工作室。第一活塞与第二活塞通过连结体而彼此连结。连结体与阀芯嵌合。入口端口以与阀座相对的方式形成于阀主体。在阀座所具有的阀座面形成有第一端口、出口端口以及第二端口。入口端口供高压的制冷剂流动，出口端口供低压的制冷剂流动。阀芯在阀座面上滑动而将第一端口和出口端口连接起来，或者将第二端口和出口端口连接起来。
4.四通阀与三通切换阀连接。三通切换阀切换将出口端口和第一工作室连接起来的连接通路(第一连接通路)和将出口端口和第二工作室连接起来的连接通路(第二连接通路)。阀室与入口端口连接。当通过三通切换阀切换至第一连接通路时，通过阀室与第一工作室的差压，第一活塞和第二活塞向一方的盖部件侧移动，阀芯向一方的盖部件侧滑动。第一端口与出口端口通过阀芯连接，并且入口端口与第二端口经由阀室连接。或者，当通过三通切换阀切换至第二连接通路时，通过阀室与第二工作室的差压，第一活塞和第二活塞向另一方的盖部件侧移动，阀芯向另一方的盖部件侧移动。第二端口与出口端口通过阀芯连接，入口端口与第一端口经由阀室连接。第一活塞具有将阀室和第一工作室连接起来的节流通路。第二活塞具有将阀室和第二工作室连接起来的节流通路。四通阀经由各节流通路使制冷剂在阀室与第一工作室之间流通，并且使制冷剂在阀室与第二工作室之间流通。
5.现有技术文献
6.专利文献
7.专利文献1：日本实开昭62-39074号公报
8.发明所要解决的技术问题
9.在上述的四通阀中，有如下担忧：在伴随着阀芯的移动而切换第一端口和第二端口的连接时，产生因制冷剂流而引起的噪声。通过降低压缩机的转速而使从入口端口被导入阀室的制冷剂的压力降低，并且使阀芯的滑动(即，第一活塞和第二活塞的移动速度)变慢，从而能够抑制噪声。然而，存在如下问题：需要进行在由四通阀进行流路切换前降低压缩机的转速且在流路切换后提高压缩机的转速的控制，从而制冷循环的控制变复杂。另外，使压缩机的转速降低需要1～3分钟左右较长的时间，提高压缩机的转速也需要同等程度的时间。因此，有在四通阀的流路切换前后需要准备时间的问题。


技术实现要素：

10.为此，本发明的目的在于提供一种即使不使导入阀室的制冷剂的压力降低，也能够抑制噪声的流路切换阀。
11.用于解决技术问题的技术手段
12.本发明的发明者们着眼于流路切换阀的第一活塞和第二活塞所具有的节流通路和将出口端口与工作室连接起来的连接通路，并且使用节流通路的最小径与连接通路的最小径之比不同的多个流路切换阀来重复进行与流路切换相关的实验。然后，本发明的发明者们对实验结果进行了深入研究后发现了节流通路的最小径与连接通路的最小径之比、阀室与工作室的差压以及流路切换时的第一活塞和第二活塞的移动所需的时间(流路切换时间)的关系，从而完成了本发明。
13.为了达成上述目的，本发明的一方式的流路切换阀是具有主阀和先导阀的流路切换阀，所述主阀具有：阀主体，该阀主体为一端部和另一端部被封闭的圆筒形状；阀座，该阀座配置于所述阀主体的内侧；第一活塞，该第一活塞配置于所述阀主体的一端部与所述阀座之间；第二活塞，该第二活塞配置于所述阀主体的另一端部与所述阀座之间；以及主阀芯，该主阀芯配置于所述阀座所具有的阀座面，并且与所述第一活塞和所述第二活塞一同在所述阀主体的轴向上滑动，所述阀主体的内侧空间被划分成所述第一活塞与所述第二活塞之间的阀室；所述阀主体的一端部与所述第一活塞之间的第一工作室以及所述阀主体的另一端部与所述第二活塞之间的第二工作室，所述阀主体具有与所述阀室连接的入口端口，所述阀座具有与所述主阀芯的u型转弯通路连接的出口端口，所述第一活塞具有将所述阀室和所述第一工作室连接起来的第一节流通路，所述第二活塞具有将所述阀室和所述第二工作室连接起来的第二节流通路，所述先导阀构成为切换将所述出口端口和所述第一工作室连接起来的第一连接通路与将所述出口端口和所述第二工作室连接起来的第二连接通路，在将所述第一节流通路的最小径设为da、将所述第一连接通路的最小径设为db、将所述出口端口和所述第一工作室通过所述第一连接通路连接时的所述阀室与所述第一工作室的差压设为δp时，所述流路切换阀满足以下公式(1)：
14.rmin≤da/db
……
(1)，
15.其中，
16.当0.2mpa≤δp≤10.0mpa时，rmin＝(δp (21.65))/30.27。
17.在本发明中，优选的是，满足以下公式(1a)。
18.rmin≤da/db≤rmax
……
(1a)，
19.其中，
20.当0.2mpa≤δp≤10.0mpa时，
21.rmin＝(δp (21.65))/30.27；
22.当0.2mpa≤δp＜1.0mpa时，
23.rmax＝(δp (11.80))/11.43；
24.当1.0mpa≤δp＜2.0mpa时，
25.rmax＝(δp (12.97))/12.47；
26.当2.0mpa≤δp＜3.0mpa时，
27.rmax＝(δp (5.62))/6.35；
28.当3.0mpa≤δp＜4.0mpa时，
29.rmax＝(δp (2.48))/4.04；
30.当4.0mpa≤δp＜5.0mpa时，
31.rmax＝(δp (0.90))/3.05；
32.当5.0mpa≤δp＜6.0mpa时，
33.rmax＝(δp (-1.23))/1.95；
34.当6.0mpa≤δp＜7.0mpa时，
35.rmax＝(δp (-3.28))/1.11；
36.当7.0mpa≤δp＜8.0mpa时，
37.rmax＝(δp (-5.22))/0.53；
38.当8.0mpa≤δp≤10.0mpa时，
39.rmax＝(δp (-5.99))/0.38。
40.在本发明中，优选的是，满足以下公式(1b)。
41.rmin≤da/db≤rmax
……
(1b)，
42.其中，
43.当0.2mpa≤δp≤10.0mpa时，
44.rmin＝(δp (21.65))/30.27；
45.当0.2mpa≤δp《1.0mpa时，
46.rmax＝(δp (15.80))/16.00；
47.当1.0mpa≤δp《2.0mpa时，
48.rmax＝(δp (14.41))/14.67；
49.当2.0mpa≤δp《3.0mpa时，
50.rmax＝(δp (6.96))/8.01；
51.当3.0mpa≤δp《4.0mpa时，
52.rmax＝(δp (3.56))/5.28；
53.当4.0mpa≤δp《5.0mpa时，
54.rmax＝(δp (1.85))/4.08；
55.当5.0mpa≤δp《6.0mpa时，
56.rmax＝(δp (-0.48))/2.69；
57.当6.0mpa≤δp《7.0mpa时，
58.rmax＝(δp (-2.73))/1.60；
59.当7.0mpa≤δp《8.0mpa时，
60.rmax＝(δp (-4.83))/0.81；
61.当8.0mpa≤δp≤10.0mpa时，
62.rmax＝(δp (-5.50))/0.64。
63.在本发明中，优选的是，所述第一活塞和所述第二活塞分别具有金属零件，所述第一节流通路的成为最小径的部位是形成于所述金属零件的贯通孔，所述第二节流通路的成为最小径的部位是形成于所述金属零件的贯通孔。
64.在本发明中，优选的是，所述第二节流通路的最小径与所述第一节流通路的最小
径da相同，所述第二连接通路的最小径与所述第一连接通路的最小径db相同，在将所述第二节流通路的最小径设为da、将所述第二连接通路的最小径设为db、将所述出口端口与所述第二工作室通过所述第二连接通路连接时的所述阀室与所述第二工作室的差压设为δp时，满足上述公式(1)。
65.发明的效果
66.根据本发明，第一活塞所具有的第一节流通路的最小径da与将出口端口和第一工作室连接起来的第一连接通路的最小径db之比da/db满足上述公式(1)。由此，能够使流路切换时的第一活塞和第二活塞的移动所需的时间(流路切换时间)成为能够抑制噪声的时间。通过使第二活塞所具有的第二节流通路的最小径与将出口端口和第二工作室连接起来的第二连接通路的最小径之比满足上述公式(1)，能够同样使流路切换时间成为能够抑制噪声的时间。因此，本发明的流路切换阀即使不使被导入阀室的制冷剂的压力降低也能够抑制噪声。
附图说明
67.图1是本发明的一实施例的流路切换阀的剖视图。
68.图2是表示图1的流路切换阀的其他状态的剖视图。
69.图3是放大了图1的流路切换阀的主阀的一部分而得到的剖视图。
70.图4是放大了图2的流路切换阀的主阀的一部分而得到的剖视图。
71.图5是放大了图1的流路切换阀的先导阀的一部分而得到的剖视图。
72.图6是表示图1的流路切换阀中的第一节流通路的最小径与第一连接通路的最小径之比和阀室与第一工作室的差压的关系的曲线图。
73.图7是表示在图1的流路切换阀中成为能够抑制噪声且较短的流路切换时间的第一节流通路的最小径与第一连接通路的最小径之比和阀室与第一工作室的差压的范围的图。
74.图8是表示在图1的流路切换阀中成为能够抑制噪声且更短的流路切换时间的第一节流通路的最小径与第一连接通路的最小径之比和阀室与第一工作室的差压的范围的图。
75.符号说明
[0076]1…
流路切换阀、10
…
主阀、11
…
第一工作室、12
…
第二工作室、13
…
阀室、20
…
阀主体、21
…
第一盖部件、21a
…
第一连接端口、22
…
第二盖部件、22a
…
第二连接端口、23
…
入口端口、30
…
阀座、30a
…
阀座面、31
…
第一端口、32
…
第二端口、33
…
出口端口、40
…
主阀芯、41
…
u型转弯通路、50
…
第一活塞、51、52
…
圆板、53
…
板簧部件、53a
…
圆板部、53b
…
弹簧片、53c
…
贯通孔、54
…
衬垫、54a
…
底壁部、54b
…
周壁部、55
…
阀芯支承部件、55a
…
圆板部、55b
…
突部、56
…
阀芯、56a
…
基端部、56b
…
顶端部、57
…
第一节流通路、60
…
第二活塞、61、62
…
圆板、63
…
板簧部件、63a
…
圆板部、63b
…
弹簧片、63c
…
贯通孔、64
…
衬垫、64a
…
底壁部、64b
…
周壁部、65
…
阀芯支承部件、65a
…
圆板部、65b
…
突部、66
…
阀芯、66a
…
基端部、66b
…
顶端部、67
…
第二节流通路、70
…
连结体、71
…
阀芯嵌合孔、83
…
入口导管、91
…
第一导管、92
…
第二导管、93
…
出口导管、110
…
先导阀、120
…
阀主体、121
…
盖部件、130
…
阀座、130a
…
阀座面、131
…
第一端口、132
…
第二端口、133
…
通用端口、140
…
先导阀芯、141
…
u型
转弯通路、150
…
固定铁芯、160
…
柱塞、161
…
柱塞弹簧、170
…
阀轴、191
…
第一连接管、192
…
第二连接管、193
…
通用连接管、c1
…
第一连接通路、c2
…
第二连接通路
具体实施方式
[0077]
以下，参照图1～图8对本发明的一实施例的流路切换阀进行说明。
[0078]
图1、图2是本发明的一实施例的流路切换阀的剖视图。图1表示主阀芯处于第一主阀芯位置的状态，图2表示主阀芯处于第二主阀芯位置的状态。在图1、图2中，示意性地表示主阀与先导阀的连接管，a-a、b-b、c-c分别连接。图3是放大了图1所示的流路切换阀的主阀的一部分而得到的剖视图。图3是放大了主阀所具有的第一活塞而得到的剖视图。图4是放大了图2所示的流路切换阀的主阀的一部分而得到的剖视图。图4是放大了主阀所具有的第二活塞而得到的剖视图。图5是放大了图1的流路切换阀的先导阀的一部分而得到的剖视图。图5是放大了先导阀所具有的阀座的剖视图。图6是表示图1的流路切换阀中的第一节流通路的最小径与第一连接通路的最小径之比和阀室与第一工作室的差压的关系的图表。图7、图8是表示在图1的流路切换阀中成为能够抑制噪声且较短的流路切换时间的第一节流通路的最小径与第一连接通路的最小径之比和阀室与第一工作室的差压的范围的图。图7表示流路切换时间处于1.1秒～60秒的范围。图8表示流路切换时间处于1.1秒～30秒的范围。
[0079]
如图1、图2所示，本实施例的流路切换阀1具有主阀10和先导阀110。
[0080]
主阀10具有阀主体20、阀座30、主阀芯40、第一活塞50、第二活塞60以及连结体70。
[0081]
阀主体20具有圆筒形状。阀主体20的轴向与图1、图2中的左右方向一致。阀主体20的一端部(在图1、图2中，为左端部)由第一盖部件21封闭。阀主体20的另一端部(在图1、图2中，为右端部)由第二盖部件22封闭。第一盖部件21具有第一连接端口21a。第二盖部件22具有第二连接端口22a。阀主体20具有入口端口23。入口端口23配置于阀主体20的上部中的轴向中央的部位。在入口端口23连接有入口导管83。
[0082]
阀座30在阀主体20的内侧配置于阀主体20的下部中的轴向中央的部位。阀座30具有朝向上方的阀座面30a。阀座30具有从第一盖部件21侧向第二盖部件22侧按序排列的第一端口31、出口端口33以及第二端口32。第一端口31、出口端口33以及第二端口32在阀座面30a开口。在第一端口31连接有第一导管91。在出口端口33连接有出口导管93。在第二端口32连接有第二导管92。阀主体20、第一盖部件21、第二盖部件22以及阀座30例如是不锈钢等金属制。
[0083]
主阀芯40具有大致半椭圆球形状。主阀芯40在内侧具有u型转弯通路41。u型转弯通路41与后述的阀室13被划分开。主阀芯40配置于阀座面30a上。主阀芯40在阀座面30a上滑动而定位在u型转弯通路41将第一端口31和出口端口33连接起来的第一主阀芯位置(图1所示的主阀芯40的位置)和u型转弯通路41将第二端口32和出口端口33连接起来的第二主阀芯位置(图2所示的主阀芯40的位置)。出口端口33始终与u型转弯通路41连接。主阀芯40例如是聚苯硫醚(pps)等合成树脂制。
[0084]
第一活塞50在阀主体20的内侧配置于第一盖部件21与阀座30之间。第一活塞50能够在阀主体20的轴向上进行移动。第一活塞50在轴向上划分阀主体20的内侧空间。第一活塞50具有圆板51、52、板簧部件53、衬垫54、阀芯支承部件55、阀芯56以及压缩螺旋弹簧58。
圆板51、52是不锈钢等金属制。圆板51的外径比阀主体20的内径略小。圆板52的外径比圆板51的外径小。板簧部件53是金属零件。板簧部件53具有圆板部53a和与圆板部53a的周缘连接的多个弹簧片53b。衬垫54是聚四氟乙烯(ptfe)等合成树脂制。衬垫54具有圆形的托盘形状。衬垫54具有圆板形状的底壁部54a和与底壁部54a的周缘连接的周壁部54b。在衬垫54的内侧配置有板簧部件53。板簧部件53的圆板部53a与衬垫54的底壁部54a接触。圆板51、52通过未图示的螺栓而紧固连结，板簧部件53的圆板部53a和衬垫54的底壁部54a被保持在圆板51、52之间。板簧部件53的多个弹簧片53b从内侧朝向外侧按压衬垫54的周壁部54b。衬垫54的周壁部54b与阀主体20的内周面接触。阀芯支承部件55是黄铜等金属制。阀芯支承部件55具有圆板部55a和突部55b。圆板部55a与圆板51中的第一盖部件21侧的面接合。突部55b配置于圆板部55a的中心。阀芯56是pps等合成树脂制。阀芯56具有圆柱形状。阀芯56通过阀芯支承部件55的突部55b而被支承为能够在阀主体20的轴向上进行移动。阀芯56的基端部56a配置于突部55b的内侧。阀芯56的顶端部56b向突部55b的外侧突出。阀芯56的基端部56a通过压缩螺旋弹簧58而被按压于衬垫54。阀芯56的顶端部56b形成为大致圆锥形状。阀芯56开闭第一盖部件21的第一连接端口21a。
[0085]
第一活塞50具有从第一盖部件21侧向阀座30侧贯通的第一节流通路57。第一节流通路57在形成于板簧部件53的贯通孔53c中通路面积最小。贯通孔53c的直径是第一节流通路57的最小径da。
[0086]
第二活塞60在阀主体20的内侧配置于第二盖部件22与阀座30之间。第二活塞60能够在主阀芯40的轴向上进行移动。第二活塞60在轴向上划分阀主体20的内侧空间。第二活塞60具有圆板61、62、板簧部件63、衬垫64、阀芯支承部件65、阀芯66以及压缩螺旋弹簧68。圆板61、62、板簧部件63(圆板部63a、多个弹簧片63b、贯通孔63c)、衬垫64(底壁部64a、周壁部64b)、阀芯支承部件65(圆板部65a、突部65b)、阀芯66(基端部66a、顶端部66b)以及压缩螺旋弹簧68与第一活塞的圆板51、52、板簧部件53(圆板部53a、多个弹簧片53b、贯通孔53c)、衬垫54(底壁部54a、周壁部54b)、阀芯支承部件55(圆板部55a、突部55b)、阀芯56(基端部56a、顶端部56b)以及压缩螺旋弹簧58是相同的结构。阀芯66开闭第二盖部件22的第二连接端口22a。
[0087]
第二活塞60具有从第二盖部件22侧向阀座30侧贯通的第二节流通路67。第二节流通路67在形成于板簧部件63的贯通孔63c中通路面积最小。贯通孔63c的直径是第二节流通路67的最小径。贯通孔63c的直径与第一活塞50的贯通孔53c的直径相同。
[0088]
连结体70是将第一活塞50和第二活塞60连结起来的金属制的托架。在连结体70形成有供主阀芯40嵌合的阀芯嵌合孔71。连结体70使主阀芯40伴随着第一活塞50和第二活塞60的移动在阀座面30a上滑动。
[0089]
阀主体20的内侧空间被划分成第一盖部件21与第一活塞50之间的第一工作室11、第二盖部件22与第二活塞60之间的第二工作室12以及第一活塞50与第二活塞60之间的阀室13。在阀室13连接有入口端口23。阀室13与第一工作室11经由第一活塞50的第一节流通路57而连接。阀室13与第二工作室12经由第二活塞60的第二节流通路67而连接。
[0090]
先导阀110具有阀主体120、阀座130、先导阀芯140、固定铁芯150(也称为“吸引元件”)、柱塞160以及未图示的电磁线圈。
[0091]
阀主体120具有圆筒形状。阀主体120的一端部(在图1、图2中，为左端部)由盖部件
121封闭。阀主体120的另一端部(在图1、图2中，为右端部)由固定铁芯150封闭。在阀主体120的外侧配置有未图示的电磁线圈。
[0092]
阀座130为不锈钢等金属制。阀座130在阀主体120的内侧配置于阀主体120的下部中的靠近盖部件121的部位。阀座130具有朝向上方的阀座面130a。如图5所示，阀座130具有从盖部件121侧向固定铁芯150侧(在图5中，从左侧向右侧)按序排列的第一端口131、通用端口133以及第二端口132。第一端口131、通用端口133以及第二端口132在阀座面130a开口。第一端口131的直径、通用端口133的直径以及第二端口132的直径相同。在第一端口131连接有第一连接管191。在通用端口133连接有通用连接管193。在第二端口132连接有第二连接管192。
[0093]
第一连接管191将第一端口131和第一盖部件21的第一连接端口21a连接起来。通用连接管193将通用端口133和出口导管93连接起来。第二连接管192将第二端口132和第二盖部件22的第二连接端口22a连接起来。
[0094]
先导阀芯140具有长方体形状。先导阀芯140在内侧具有u型转弯通路141。u型转弯通路141与阀主体120的内侧空间被划分开。先导阀芯140配置于阀座面130a上。先导阀芯140在阀座面130a上滑动而定位于u型转弯通路141将第一端口131和通用端口133连接起来的第一先导阀芯位置(图1所示的先导阀芯140的位置)和定位于u型转弯通路141将第二端口132和通用端口133连接起来的第二先导阀芯位置(图2所示的先导阀芯140的位置)。通用端口133始终与u型转弯通路141连接。
[0095]
固定铁芯150具有圆柱形状。固定铁芯150与阀主体120的另一端接合。
[0096]
柱塞160具有圆筒形状。柱塞160配置于阀主体120的内侧。柱塞160能够在阀主体120的轴向上进行移动。柱塞160通过阀轴170而与先导阀芯140连结。在柱塞160与固定铁芯150之间配置有柱塞弹簧161。柱塞弹簧161是压缩螺旋弹簧。柱塞弹簧161向盖部件121侧按压柱塞160。
[0097]
接着，对流路切换阀1的动作的一例进行说明。流路切换阀1组入于空调的制冷循环，在入口导管83流动有高压的制冷剂，在出口导管93流动有低压的制冷剂。
[0098]
当先导阀110的未图示的电磁线圈为非通电状态时，固定铁芯150和柱塞160不被磁化，柱塞160被柱塞弹簧161按压而向盖部件121侧移动。通过柱塞160与阀轴170连接的先导阀芯140在阀座面130a上向盖部件121侧滑动，并且定位于第一先导阀芯位置。通过由出口导管93、通用连接管193、通用端口133、u型转弯通路141、第一端口131、第一连接管191以及第一连接端口21a构成第一连接通路c1，由此，出口端口33和第一工作室11被连接起来。高压的制冷剂从入口端口23被导入阀室13。高压的制冷剂从第一工作室11经由第一连接通路c1被排出至供低压的制冷剂流动的出口端口33。另外，高压的制冷剂从阀室13经由第一节流通路57被导入第一工作室11。通过阀室13与第一工作室11的差压，第一活塞50和第二活塞60向第一盖部件21侧移动。伴随着第一活塞50和第二活塞60的移动，主阀芯40在阀座面30a上滑动，并且主阀芯40定位于第一主阀芯位置。由此，入口端口23和第二端口32经由阀室13被连接起来，出口端口33和第一端口31经由u型转弯通路41被连接起来。第一连接端口21a通过第一活塞50的阀芯56被关闭，第二连接端口22a相对于第二工作室12打开。在第一连接端口21a关闭后，阀室13、第一工作室11以及第二工作室12被高压的制冷剂充满。
[0099]
当先导阀110的未图示的电磁线圈为通电状态时，固定铁芯150和柱塞160被磁化，
柱塞160向固定铁芯150侧移动。通过柱塞160与阀轴170连接的先导阀芯140在阀座面130a上向固定铁芯150侧移动，并且定位于第二先导阀芯位置。通过由出口导管93、通用连接管193、通用端口133、u型转弯通路141、第二端口132、第二连接管192以及第二连接端口22a构成的第二连接通路c2，由此，出口端口33和第二工作室12被连接起来。高压的制冷剂从入口端口23被导入阀室13。高压的制冷剂从第二工作室12经由第二连接通路c2被排出至供低压的制冷剂流动的出口端口33。另外，高压的制冷剂从阀室13经由第二节流通路67被导入第二工作室12。通过阀室13与第二工作室12的差压，第一活塞50和第二活塞60向第二盖部件22侧移动。伴随着第一活塞50和第二活塞60的移动，主阀芯40在阀座面30a上滑动，并且主阀芯40定位于第二主阀芯位置。由此，入口端口23和第一端口31经由阀室13被连接起来，出口端口33与第二端口32经由u型转弯通路41被连接起来。第一连接端口21a对于第一工作室11打开，第二连接端口22a通过第二活塞60的阀芯66关闭。在第二连接端口22a关闭后，阀室13、第一工作室11以及第二工作室12被高压的制冷剂充满。
[0100]
在上述动作中，在流路切换阀1中，第一工作室11的制冷剂的压力成为与高压的制冷剂经由第一连接通路c1被排出而引起的压力降低和高压的制冷剂经由第一节流通路57被导入而引起的压力上升的平衡对应的值。同样，第二工作室12的制冷剂的压力成为与高压的制冷剂经由第二连接通路c2被排出而引起的压力降低和高压的制冷剂经由第二节流通路67被导入而引起的压力上升的平衡对应的值。
[0101]
第一连接通路c1在先导阀110的通用端口133中通路面积最小。通用端口133的直径是第一连接通路c1的最小径db。第二连接通路c2在先导阀110的通用端口133中通路面积最小。通用端口133的直径也是第二连接通路c2的最小径。
[0102]
流路切换阀1构成为第一节流通路57的最小径da与第一连接通路c1的最小径db之比da/db满足以下的公式(1)。δp是通过第一连接通路c1将出口端口33和第一工作室11连接起来时的阀室13与第一工作室11的差压。此外，流路切换阀1被用于差压δp为0.2mpa以上的制冷循环，以使第一活塞50和第二活塞60可靠地进行移动。
[0103]
rmin≤da/db
…
(1)
[0104]
其中，
[0105]
当0.2mpa≤δp≤10.0mpa时，
[0106]
rmin＝(δp (21.65))/30.27。
[0107]
通过使比da/db满足上述公式(1)，能够将流路切换时的第一活塞和第二活塞的移动所需的时间(即，主阀芯40从第二主阀位置移动至第一主阀芯位置的时间(以下，称为“流路切换时间t1”))设为1.1秒以上。如果流路切换时间t1为1.1秒以上，则能够将主阀芯40滑动时的噪声等级抑制在45db以下。
[0108]
另外，优选的是，流路切换阀1构成为比da/db满足以下的公式(1a)。
[0109]
rmin≤da/db≤rmax
…
(1a)
[0110]
其中，
[0111]
当0.2mpa≤δp≤10.0mpa时，
[0112]
rmin＝(δp (21.65))/30.27
[0113]
当0.2mpa≤δp＜1.0mpa时，
[0114]
rmax＝(δp (11.80))/11.43
[0115]
当1.0mpa≤δp＜2.0mpa时，
[0116]
rmax＝(δp (12.97))/12.47
[0117]
当2.0mpa≤δp＜3.0mpa时，
[0118]
rmax＝(δp (5.62))/6.35
[0119]
当3.0mpa≤δp＜4.0mpa时，
[0120]
rmax＝(δp (2.48))/4.04
[0121]
当4.0mpa≤δp＜5.0mpa时，
[0122]
rmax＝(δp (0.90))/3.05
[0123]
当5.0mpa≤δp＜6.0mpa时，
[0124]
rmax＝(δp (-1.23))/1.95
[0125]
当6.0mpa≤δp＜7.0mpa时，
[0126]
rmax＝(δp (-3.28))/1.11
[0127]
当7.0mpa≤δp＜8.0mpa时，
[0128]
rmax＝(δp (-5.22))/0.53
[0129]
当8.0mpa≤δp≤10.0mpa时，
[0130]
rmax＝(δp (-5.99))/0.38
[0131]
通过使比da/db满足上述公式(1a)，能够使流路切换时间t1成为1.1秒以上且60秒以下。
[0132]
或者，优选的是，流路切换阀1之比da/db满足以下的公式(1b)。
[0133]
rmin≤da/db≤rmax
…
(1b)
[0134]
其中，
[0135]
当0.2mpa≤δp≤10.0mpa时，
[0136]
rmin＝(δp (21.65))/30.27
[0137]
当0.2mpa≤δp《1.0mpa时，
[0138]
rmax＝(δp (15.80))/16.00
[0139]
当1.0mpa≤δp《2.0mpa时，
[0140]
rmax＝(δp (14.41))/14.67
[0141]
当2.0mpa≤δp《3.0mpa时，
[0142]
rmax＝(δp (6.96))/8.01
[0143]
当3.0mpa≤δp《4.0mpa时，
[0144]
rmax＝(δp (3.56))/5.28
[0145]
当4.0mpa≤δp《5.0mpa时，
[0146]
rmax＝(δp (1.85))/4.08
[0147]
当5.0mpa≤δp《6.0mpa时，
[0148]
rmax＝(δp (-0.48))/2.69
[0149]
当6.0mpa≤δp《7.0mpa时，
[0150]
rmax＝(δp (-2.73))/1.60
[0151]
当7.0mpa≤δp《8.0mpa时，
[0152]
rmax＝(δp (-4.83))/0.81
[0153]
当8.0mpa≤δp≤10.0mpa时，
[0154]
rmax＝(δp (-5.50))/0.64
[0155]
通过使比da/db满足上述公式(1b)，能够使流路切换时间t1成为1.1秒以上且30秒以下。
[0156]
此外，流路切换阀1的第二节流通路67的最小径与第一节流通路57的最小径da相同，第二连接通路c2的最小径与第一连接通路c1的最小径db相同。流路切换阀1构成为在将第二节流通路67的最小径设为da，将第二连接通路c2的最小径设为db，并且将通过第二连接通路c2将出口端口33和第二工作室12连接起来时的阀室13与第二工作室12的差压设为δp时，满足上述公式(1)。因此，主阀芯40从第一主阀芯位置移动至第二主阀芯位置的时间(以下，称为“流路切换时间t2”)也能够成为1.1秒以上。如果流路切换时间t2为1.1秒以上，则能够将主阀芯40滑动时的噪声等级抑制在45db以下。
[0157]
本实施例的流路切换阀1具有主阀10和先导阀110。主阀10具有：一端部和另一端部被封闭的圆筒形状的阀主体20；配置于阀主体20的内侧的阀座30；配置于封闭阀主体20的一端部的第一盖部件21与阀座30之间的第一活塞50；配置于封闭阀主体20的另一端部的第二盖部件22与阀座30之间的第二活塞60；以及主阀芯40，该主阀芯40配置于阀座30所具有的阀座面30a，并且与第一活塞50和第二活塞60一同在阀主体20的轴向上滑动。阀主体20的内侧空间被划分成第一活塞50与第二活塞60之间的阀室13；第一盖部件21与第一活塞50之间的第一工作室11；第二盖部件22与第二活塞60之间的第二工作室12。阀主体20具有与阀室13连接的入口端口23。阀座30具有与主阀芯40的u型转弯通路41连接的出口端口33。第一活塞50具有将阀室13和第一工作室11连接起来的第一节流通路57。第二活塞60具有将阀室13和第二工作室12连接起来的第二节流通路67。先导阀110构成为切换将出口端口33和第一工作室11连接起来的第一连接通路c1和将出口端口33和第二工作室12连接起来的第二连接通路c2。流路切换阀1构成为在将第一节流通路57的最小径设为da，将第一连接通路c1的最小径设为db，并且将出口端口33和第一工作室11通过第一连接通路c1连接起来时的阀室13与第一工作室11的差压设为δp时，满足上述公式(1)。
[0158]
流路切换阀1的第一节流通路57的最小径da与第一连接通路c1的最小径db之比da/db满足上述公式(1)。由此，能够使流路切换时间t1成为能够抑制噪声的时间。因此，流路切换阀1即使不使被导入至阀室13的制冷剂的压力降低也能够抑制噪声。
[0159]
另外，第一活塞50具有作为金属零件的板簧部件53。第一节流通路57的构成最小径da的部位是形成于板簧部件53的贯通孔53c。第二活塞60具有作为金属零件的板簧部件63。第二节流通路67的构成最小径的部位是形成于板簧部件63的贯通孔63c。由此，与将第一节流通路57的最小径da的部位形成为合成树脂零件的情况相比，能够提高贯通孔53c的直径和贯通孔63c的直径的加工精度。因此，能够提高比da/db的精度，并且使流路切换时间t1成为能够更可靠地抑制噪声的时间。
[0160]
另外，第二节流通路67的最小径与第一节流通路57的最小径da相同。第二连接通路c2的最小径与第一连接通路c1的最小径db相同。流路切换阀1构成为在将第二节流通路67的最小径设为da，将第二连接通路c2的最小径设为db，并且将通过第二连接通路c2将出口端口33和第二工作室12连接起来时的阀室13与第二工作室12的差压设为δp时，满足上述公式(1)。由此，能够使流路切换时间t2成为能够抑制噪声的时间。因此，流路切换阀1即
使不使被导入至阀室13的制冷剂的压力降低也能够抑制噪声。
[0161]
本发明的发明者们制作了第一节流通路57的最小径da与第一连接通路c1的最小径db之比da/db不同的多个流路切换阀1，使用这些多个流路切换阀1且使通过第一连接通路c1将出口端口33和第一工作室11连接起来时的阀室13与第一工作室11的差压δp变化，并测量了流路切换时间t1和噪声等级。通过流路切换时间t1和噪声等级的测量，本发明的发明者们得出当流路切换时间t1为1.1秒以上时，能够将噪声等级抑制在45db以下。此外，噪声等级“45db”是基于日本环境基本法第十六条第一项的规定的噪声的环境基准中所规定的供居住用的地区的夜间基准值。在制冷循环中，一般的制冷剂(例如，r410a)多用于差压δp为1.0mpa～1.5mpa左右，二氧化碳制冷剂多用于差压δp为8mpa～10mpa左右。
[0162]
并且，本发明的发明者们基于上述测定结果得到图示了流路切换时间t1成为1.1秒的比da/db与差压δp的组合的曲线图g1_1、图示了流路切换时间成为30秒的比da/db与差压δp的组合的曲线图g30以及图示了流路切换时间成为60秒的比da/db与差压δp的组合的曲线图g60。图6表示这些曲线图g1_1、g30、g60。并且，本发明的发明者们作成这些曲线图g1_1、g30、g60的近似公式而得到上述公式(1)、(1a)、(1b)。
[0163]
图7表示满足上述公式(1a)的比da/db与差压δp的组合的范围sa。流路切换阀1通过满足上述公式(1a)，能够使流路切换时间t1成为1.1秒～60秒，并且能够实现抑制噪声且短时间的流路切换。
[0164]
图8表示满足上述公式(1b)的比da/db与差压δp的组合的范围sb。流路切换阀1通过满足上述公式(1b)，能够使流路切换时间t1成为1.1秒～30秒，并且能够实现抑制噪声且更短时间的流路切换。例如，在流路切换阀1中，在差压δp可取的范围为0.2mpa～6.0mpa的情况下，通过使比da/db为1.0，能够使流路切换时间t1成为1.1秒～30秒。
[0165]
在上述的实施例中，构成为当主阀芯40在第一主阀芯位置与第二主阀芯位置之间滑动时，第一端口31、出口端口33以及第二端口32不全部连接起来。本发明除了这样的结构以外，还能够应用于当主阀芯40在第一主阀芯位置与第二主阀芯位置之间滑动时，第一端口31、出口端口33以及第二端口32全部连接起来的结构。
[0166]
另外，在上述的实施例中，“第一”、“第二”的措辞是为了方便区别结构部件而标注的用词，也可以是将“第一”、“第二”的措辞彼此置换的结构。
[0167]
能够应用本发明的流路切换阀的先导阀并不限定于上述的先导阀110的结构。只要是使第一连接管191和第二连接管192的一方与通用连接管193选择性地连接且封闭不与通用连接管193连接的另一方的连接管的切换阀，就能够代替先导阀110并进行使用。“封闭”包括与其他连接管、导管不进行供制冷剂流动的方式的连接。或者，也可以代替先导阀110而使用使第一连接管191和第二连接管192的一方与连接于出口导管93的第一通用连接管连接且另一方与连接于入口导管83的第二通用连接管连接的切换阀。
[0168]
以上，虽然对本发明的实施例进行了说明，但是本发明并不限定于这些例子。只要不违背本发明的主旨，本领域技术人员对于上述的实施例适当进行了结构要素的追加、删除、设计变更的结构、适当组合了实施例的特征的结构也包含在本发明的范围内。