ES2232790T3 - Valvula de conmutacion de cuatro vias. - Google Patents

Abstract

Una válvula de conmutación de cuatro vías para conmutar entre un primer estado en el que un fluido introducido en un primer orificio (A) es guiado a un segundo orificio (B) y el fluido introducido en un tercer orificio (C) es guiado a un cuarto orificio (D), y un segundo estado en el que el fluido introducido en el primer orificio (A) es guiado al tercer orificio (C) y el fluido introducido en el segundo orificio (B) es guiado al cuarto orificio (D), incluyendo la válvula de conmutación de cuatro vías: una primera válvula de conmutación de tres vías conmutable para conectar el segundo orificio (B) al primer orificio (A) o al cuarto orificio (D); una segunda válvula de conmutación de tres vías conmutable al unísono con la primera válvula de conmutación de tres vías para conectar el tercer orificio (C) al cuarto orificio (D) o al primer orificio (A); y un pistón (18) para accionar simultáneamente un elemento de válvula (3) de la primera válvula de conmutación de tres vías y un elemento de válvula (4) de la segunda válvula de conmutación de tres vías, estando dispuestos coaxialmente la primera válvula de conmutación de tres vías, la segunda válvula de conmutación de tres vías, y el pistón (18) dentro de un cuerpo cilíndrico hueco.

Description

Válvula de conmutación de cuatro vías.

Esta invención se refiere a una válvula de conmutación de cuatro vías según el preámbulo de la reivindicación 1, 13 ó 17, en particular a una válvula de conmutación de cuatro vías para conmutar líneas de refrigerante entre modos de operación de enfriamiento y calentamiento, por ejemplo en un sistema de calefacción y refrigeración del tipo de bomba de calor para un vehículo automóvil. Se conoce una válvula de este tipo por el documento EP 0927846.

En un vehículo automóvil, se emplea un ciclo de refrigeración para la operación de enfriamiento. Para calefacción se usa el refrigerante de motor como una fuente de calor. Recientemente, los motores de combustión de mayor eficiencia no proporcionan suficiente capacidad de calentamiento por refrigerante en invierno. Por esta razón, se utiliza un sistema de bomba de calor para refrigeración y calefacción. En tales sistemas, hay que invertir la dirección de flujo del refrigerante que fluye por termointercambiadores interior y exterior, cuando el sistema se conmuta entre refrigeración y calefacción. Esto se realiza con una válvula de conmutación de cuatro vías.

La figura 17 es un diagrama de bloques de un sistema conocido de calefacción y refrigeración que usa una válvula de conmutación de cuatro vías 102. El sistema de calefacción y refrigeración incluye un compresor 101, la válvula de conmutación de cuatro vías 102, un termointercambiador exterior 103, un dispositivo reductor de presión 104, un termointercambiador interior 105, y un acumulador 106. La válvula de conmutación de cuatro vías 102 tiene cuatro orificios A a D. El orificio A está conectado al compresor 101, el orificio B está conectado al termointercambiador exterior 103, el orificio C está conectado al termointercambiador interior 105, y el orificio D está conectado al acumulador 106.

Durante la operación de enfriamiento, la válvula de conmutación de cuatro vías 102 conecta los orificios A y B y los orificios C y D, como se indica con líneas continuas en la figura 17. Por lo tanto, refrigerante a alta temperatura y alta presión comprimido por el compresor 101 fluye al orificio A y es enviado desde el orificio B al termointercambiador exterior 103, donde se hace que el refrigerante experimente intercambio térmico y condensación, y después es expandido adiabáticamente a un refrigerante a baja temperatura y presión baja por el dispositivo reductor de presión 104. El termointercambiador interior 105 hace que el refrigerante a baja temperatura y presión baja intercambie calor con aire templado en el compartimiento y se evapore. Después, el refrigerante fluye desde el orificio C al orificio D y al acumulador 106, donde el refrigerante se separa en gas y líquido, volviendo seguidamente al compresor 101.

Durante la operación de calentamiento, la válvula de conmutación de cuatro vías 102 conecta los orificios A y C y los orificios B y D, como se indica con líneas de trazos. Después, el refrigerante a alta temperatura y alta presión comprimido por el compresor 101 fluye desde el orificio A a través del orificio C, al termointercambiador interior 105, donde intercambia calor con aire frío del compartimiento calentándolo. El refrigerante condensado por el termointercambiador interior 105 es expandido adiabáticamente a refrigerante a baja temperatura y presión baja por el dispositivo reductor de presión 104. Después, el refrigerante experimenta intercambio térmico en el termointercambiador exterior 103 evaporándose, y fluye del orificio B al orificio D en el acumulador 106, donde el refrigerante se separa en gas y líquido.

Esta válvula de conmutación de cuatro vías 102 es conocida por JP 2001-183291 A y está configurada de tal manera que una primera válvula y una tercera válvula para abrir y cerrar pasos desde un orificio A, en el que se introduce un refrigerante a alta presión, a un orificio B o un orificio C, y una segunda válvula y una cuarta válvula para abrir y cerrar pasos desde el orificio B o el orificio C a un orificio D a presión baja se han previsto separadas e independientes en el cuerpo de válvula, y la primera válvula y la segunda válvula, y la tercera válvula y la cuarta válvula son accionadas por pistones primero y segundo, respectivamente. Se ha dispuesto dos válvulas de solenoide para guiar selectivamente refrigerante a alta presión del orificio A a cámaras de presión para accionar los pistones primero y segundo.

Las dos válvulas de solenoide guían el fluido a alta presión desde el orificio A a la respectiva cámara de presión para que el primer o segundo pistón se conmute entre un primer estado que conecta los orificios A y B, y los orificios C y D, y un segundo estado que conecta los orificios A y C, y los orificios B y D. Debido al diseño de la válvula conocida de conmutación de cuatro vías, dos conjuntos de válvulas de conmutación de tres vías están dispuestos en paralelo entre sí dentro de un cuerpo de gran tamaño. Debido a la necesidad de maquinar dos conjuntos de elementos de válvula, y cilindros para los pistones que mueven los elementos de válvula, los costos de fabricación se incrementan.

Un objeto de la presente invención es proporcionar una válvula de conmutación de cuatro vías que es de tamaño compacto y barata. El diseño de la válvula también deberá aportar un elemento de válvula fiable que asiente sin sellado defectuoso y deberá evitar conexiones de flujo directas entre conexiones de presión alta y baja cuando se conmute el estado de la válvula.

Dichos objetos se logran con las características de la reivindicación 1, 13 ó 17.

Las válvulas de conmutación de tres vías primera y segunda, y el pistón están dispuestas en esta válvula de conmutación de cuatro vías coaxialmente dentro del cuerpo cilíndrico hueco. Esto hace que el diseño de la válvula sea simple y de tamaño compacto. El cuerpo se prepara solamente por maquinado uniaxial. Esto reduce los costos de fabricación. Además, los elementos de válvula de las válvulas de conmutación de tres vías primera y segunda están configurados de tal manera que se evita que asienten simultáneamente. Por el contrario, producen una función amortiguadora de acomodar una distancia en la que uno de los elementos de válvula sentado se mueve primero para que el otro pueda asentar después, por muelles o elementos obturadores elásticos. Ambos elementos de válvula asientan fiablemente. Esto elimina las posibilidades de un sellado defectuoso debido a imprecisión de maquinado, tolerancias de producción y montaje e influencias de la expansión térmica. Cuando la válvula de conmutación de cuatro vías conmuta entre los estados primero y segundo, las guías dispuestas limitan los rangos de avance de los elementos de válvula y cierran todos los agujeros de válvula antes de asentar el elemento de válvula respectivo. Por lo tanto, se evita que el primer orificio a alta presión y el cuarto orificio a presión baja estén simultáneamente en comunicación entre sí, por lo que se puede mantener la alta presión en el primer orificio y la presión baja en el cuarto orificio.

Se describirá realizaciones de la presente invención, por ejemplo, para un sistema de calefacción y refrigeración del tipo de bomba de calor, para un vehículo automóvil, con referencia a los dibujos. En los dibujos:

La figura 1 es una vista longitudinal en sección de una primera realización de una válvula de conmutación de cuatro vías, en una posición de conmutación con el solenoide desactivado.

La figura 2 es una vista longitudinal en sección de la primera realización con el solenoide activado.

La figura 3 es una vista en sección de una segunda realización de una válvula de conmutación de cuatro vías (solenoide desactivado).

La figura 4 es una vista en sección de una tercera realización de la válvula de conmutación de cuatro vías (solenoide desactivado).

La figura 5 es la tercera realización en una posición de conmutación con el solenoide activado.

La figura 6 es una vista en sección de una cuarta realización de la válvula de conmutación de cuatro vías (solenoide desactivado).

La figura 7 es una cuarta realización en una posición de conmutación (solenoide activado).

La figura 8 es una vista en sección de una quinta realización de la válvula de conmutación de cuatro vías (solenoide desactivado).

La figura 9 es una vista en sección de una sexta realización de la válvula de conmutación de cuatro vías en una primera posición de conmutación.

La figura 10 es la sexta realización en una segunda posición de conmutación.

La figura 11 es una vista en sección de una séptima realización de la válvula de conmutación de cuatro vías (solenoide desactivado).

La figura 12 es la séptima realización en una posición de conmutación con el solenoide activado.

La figura 13 es una vista en sección de una octava realización de la válvula de conmutación de cuatro vías (solenoide desactivado).

La figura 14 es una vista en sección de una novena realización de la válvula de conmutación de cuatro vías (solenoide desactivado).

La figura 15 es la novena realización en una posición de conmutación con el solenoide activado.

La figura 16 es una vista en sección de una décima realización de la válvula de conmutación de cuatro vías (solenoide desactivado).

Y la figura 17 es una disposición de un sistema de calefacción y refrigeración usando una válvula de conmutación de cuatro vías.

La válvula de conmutación de cuatro vías de las figuras 1, 2 tiene cuatro orificios A, B, C, y D en la periferia de un cuerpo hueco sustancialmente cilíndrico 1. En un sistema de calefacción y refrigeración del tipo de bomba de calor, el orificio A está conectado a un tubo para recibir un refrigerante a alta presión suministrado por un compresor, el orificio B está conectado a un tubo que conduce a un termointercambiador exterior, el orificio C está conectado a un tubo que conduce a un termointercambiador interior, y el orificio D está conectado a un tubo de refrigerante a presión baja que conduce al lado de aspiración del compresor.

A lo largo de un eje central longitudinal del cuerpo 1 se ha formado un cilindro en el que se puede mover axialmente un manguito hueco 2 que define una varilla de accionamiento. El manguito 2 define un paso central de refrigerante del lado de baja presión. Dos elementos de válvula en forma de aro separados 3, 4 están dispuestos de forma axialmente deslizante en el manguito 2. El manguito 2 se guía en guías anulares 5, 6, 7, 8. Las guías están fijadas al manguito 2 para limitar los rangos de avance de los elementos de válvula 3 y 4. Entre los elementos de válvula 3, 4 y las guías 6, 7 se ha dispuesto muelles 9 y 10 para empujar los elementos de válvula 3 y 4 hacia las guías 5 y 8, respectivamente. Una junta tórica 11 está dispuesta entre el manguito 2 y el elemento de válvula 3. El elemento de válvula 4 tiene rebajes formados en sus extremos superior e inferior, y está dispuesto de tal manera que solape parcialmente las guías 7, 8, con una junta tórica 12 dispuesta entremedio. El elemento de válvula 4 tiene un orificio 13 para introducir presión en una superficie de elemento de válvula mediante la que el elemento de válvula 4 puede apoyar axialmente en la guía 8.

El cuerpo 1 tiene un extremo inferior abierto cerrado por un tapón 14. En el tapón 14 se ha formado un rebaje que define una superficie de guía para guiar axialmente la guía inferior 5 en el manguito 2. Una cara de extremo anular del rebaje del tapón 14 forma un asiento de válvula inferior para el elemento de válvula 3. Encima del elemento de válvula 3, se ha formado un saliente anular o pestaña anular 15 en el cuerpo 1 como un asiento de válvula superior para el elemento de válvula 3. Debajo del elemento de válvula 4 se ha formado un saliente anular o pestaña anular 16 en el cuerpo 1 como un asiento de válvula inferior para el elemento de válvula 4. Una guía fija 17 está encajada firmemente encima del elemento de válvula 4 en el cuerpo 1 para proporcionar un asiento de válvula superior de lado de baja presión para el elemento de válvula 4.

El elemento de válvula 4, la guía 7, y el agujero de válvula de la pestaña anular 16 en el que se introduce la guía 7 flojamente, tienen tamaños más grandes que el elemento de válvula 3, la guía 6, y el agujero de válvula de la pestaña anular 15 en el que puede introducirse flojamente la guía 6, respectivamente, de tal manera que la zona de recepción de presión del elemento de válvula 4 sea mayor que la zona de recepción de presión del elemento de válvula 3. Cuando los elementos de válvula 3 y 4 reciben alta presión del orificio A, actúa una fuerza de empuje ascendente en los elementos de válvula 3, 4 y el manguito 2.

Las guías 5, 6, 7, 8 en el manguito 2 están dispuestas en unas posiciones tales que entren en sus respectivos agujeros de válvula asociados (rebaje de tapón, pestañas anulares 15, 16, guía 17) antes que los elementos de válvula 3 y 4 apoyen en sus asientos. Esto evita que los orificios A, B, C, D estén simultáneamente en comunicación entre sí cuando se conmute la válvula de conmutación de cuatro vías. Esto evita que fluya refrigerante a alta presión directamente al lado de baja presión durante la conmutación, de manera que se mantengan las presiones en el lado de alta presión y el lado de baja presión. Esto también permite conmutar suavemente entre la operación de enfriamiento y la operación de calentamiento, sin pérdidas de presión.

Encima del manguito 2 se ha dispuesto de forma axialmente deslizante un pistón 18 dispuesto en la cámara interior del cuerpo 1. Un espacio en el lado superior de pistón 18 forma una cámara de presión para alta presión para empujar el pistón 18 hacia abajo.

El elemento de válvula 3 es parte de una válvula de conmutación de tres vías en el cuerpo 1 que conecta el orificio B con el orificio A o el orificio D. El elemento de válvula 4 es parte de una válvula de conmutación de tres vías que conecta el orificio C con el orificio A o el orificio D.

Para efectuar las respectivas operaciones de conmutación, una válvula de solenoide de tres vías 19 está dispuesta en un extremo superior del cuerpo 1. Un núcleo fijo 21 cierra allí el extremo superior de un manguito 20, en el que se puede mover axialmente un émbolo 22. Una bobina de solenoide 23 está dispuesta fuera del manguito 20. Un paso de refrigerante se extiende axialmente a través del núcleo 21. Un saliente anular o pestaña anular 21' (un asiento de válvula) está formado integralmente en el núcleo 21 en una posición intermedia del paso de refrigerante. El paso de refrigerante está conectado en un extremo superior mediante un tubo 24, comunicando un espacio a alta presión 24' en el cuerpo 1 con el orificio A. Una aguja de elemento de válvula 25 está dispuesta de forma axialmente móvil en el núcleo 21 debajo del asiento de válvula. El émbolo 22 contiene una aguja de elemento de válvula axialmente móvil 26. La aguja 26 tiene un extremo inferior puntiagudo enfrente de un asiento de válvula formado en un tapón o disco 27 cerrando el agujero en la parte superior del cuerpo 1. El asiento de válvula se forma en una posición intermedia de un paso que comunica la cámara de presión en el lado superior del pistón 18 y un espacio en su lado más bajo conectado al orificio D. Un extremo inferior del manguito 20 está encajado en el tapón 27, formando por ello un paso que comunica entre el interior del manguito 20 y la cámara de presión del pistón 18.

El núcleo 21 y el émbolo 22 tienen ranuras periféricas longitudinales. La ranura en el núcleo 21 comunica con el espacio en el lado inferior del saliente anular o asiento de válvula dentro del núcleo 21. Un muelle 28 está interpuesto entre la aguja 25 y el núcleo 21, para empujar el émbolo 22 y las agujas 25, 26 en una dirección hacia abajo. Cuando la bobina 23 no está energizada, la aguja 25 deja libre el asiento de válvula asociado, mientras que la aguja 26 está asentada en el asiento de válvula asociado.

Con el solenoide desactivado (figura 1), el émbolo 22 es empujado hacia abajo por el muelle 28. La aguja 25 deja libre su asiento de válvula. La cámara de alta presión 24' que comunica con el orificio A está conectada mediante el tubo 24 y la válvula de solenoide de tres vías 19 a la cámara de presión en el lado superior del pistón 18. La aguja 26 asentada en su asiento de válvula corta la comunicación entre la cámara de presión en el lado superior del pistón 18 y la cámara de baja presión 1' que comunica con el orificio D.

El refrigerante a alta presión suministrado al orificio A se introduce en la cámara de presión en el lado superior del pistón 18 mediante el tubo 24 y la válvula de solenoide de tres vías 19 para empujar el pistón 18 hacia abajo. El pistón 18 empuja el manguito 2 hacia abajo. El elemento de válvula 3 asienta en el asiento de válvula de cara de extremo del tapón 14. El elemento de válvula 4 asienta en el asiento de válvula en el saliente anular 16. La alta presión de orificio A actúa en el elemento de válvula 3 en una dirección de asiento de válvula, intensificando positivamente el sellado entre los pasos que tienen las presiones más altas y más bajas.

El orificio A está conectado con el orificio B. El orificio C está conectado con el orificio D. El sistema de calefacción y refrigeración para el vehículo automóvil se regula a un modo de operación de enfriamiento. El refrigerante a alta presión suministrado desde el compresor y recibido en el orificio A fluye desde el orificio B al termointercambiador exterior. El refrigerante procedente del termointercambiador interior y recibido en el orificio C fluye desde el orificio D al compresor.

Inmediatamente después de activar el solenoide (figura 2), el émbolo 22 es atraído al núcleo 21. Las agujas 25, 26 se desplazan hacia arriba hasta que la aguja 25 asienta en su asiento de válvula para bloquear la introducción de alta presión desde el orificio A. La aguja 26 deja libre su asiento de válvula para establecer comunicación entre la cámara de presión en el lado superior del pistón 18 y la cámara de baja presión 1' en el orificio D. Esto priva al pistón 18 de la fuerza que empuja el manguito 2 hacia abajo. Entonces, la guía 7 recibe la alta presión en la superficie inferior, mientras que la guía 8 recibe presión baja en la superficie superior. El manguito 2 es empujado hacia arriba. Cuando el manguito 2 comienza a desplazarse hacia arriba, en primer lugar, la guía 6 entra en el saliente anular 15 para bloquear el agujero de válvula entre los orificios A y B. Igualmente, la guía 8 entra en el agujero central de la guía 17 para bloquear el agujero de válvula entre los orificios C y D. Cuando estas guías 6, 8 comienzan a entrar, la otra guía 5 todavía permanece encajada en el tapón 14 para cerrar la comunicación entre los orificios B y D. La guía 7 entra en el saliente anular 16 y cierra la comunicación entre los orificios A y C. Todos los orificios A, B, C, D están entonces separados uno de otro.

Cuando el manguito 2 se desplaza más hacia arriba, la guía 5 se desplaza hacia arriba junto con el elemento de válvula 3 hasta que el elemento de válvula 3 deja el tapón 14, y después se mueve más hacia arriba para conectar los orificios B y D cuando la guía 5 se quita del tapón 14. Por otra parte, la guía 7 hace que el elemento de válvula 4 se desplace hacia arriba y deje el saliente anular 16. Cuando la guía 7 sale del saliente anular 16, la guía 8 recibe ahora la alta presión mediante el orificio 13 desplazándose hacia arriba. Este movimiento hacia arriba se para cuando el elemento de válvula 4 asienta en la guía 17, para poner la válvula de conmutación de cuatro vías en el estado representado en la figura 2. Esto conecta los orificios A y C. Al mismo tiempo, el elemento de válvula 4 se empuja hacia arriba por la guía 7 debido a la alta presión que actúa en la guía 8 en una dirección hacia arriba. Esto intensifica positivamente el efecto de sellado. Se deberá observar que en este estado, incluso después de asentar el elemento de válvula 4, el manguito 2 todavía puede intentar moverse hacia arriba debido a la alta presión que actúa en la guía 8 saliendo del elemento de válvula 4 a la guía 17. Este movimiento hacia arriba se para cuando el elemento de válvula 3 asienta en el saliente anular 15. El muelle 10 acomoda la diferencia entre las respectivas distancias de avance. Así, los elementos de válvula 3, 4 asientan individualmente, pero no simultáneamente, y son amortiguados por los muelles 9, 10, respectivamente. Esto elimina la posibilidad de que uno de los elementos de válvula 3, 4 desarrolle un efecto hermético defectuoso debido a tolerancias de maquinado, tolerancia de montaje de piezas componentes, etc.

El sistema de calefacción y refrigeración se conmuta al modo de operación de calentamiento. El refrigerante a alta presión recibido en el orificio A fluye desde el orificio C al termointercambiador interior, y el refrigerante suministrado desde el termointercambiador exterior y recibido en el orificio B fluye desde el orificio D al compresor.

Al conmutar el modo operativo, la válvula de solenoide de tres vías 19 conduce el refrigerante a alta presión a la cámara de presión en el lado superior del pistón 18, empujando por ello los elementos de válvula 3, 4 hacia abajo, o conecta la cámara de presión en el lado superior del pistón 18 con el orificio D para reducir la presión en la cámara. Puesto que las zonas de recepción de presión de las guías 7, 8 son más grandes que la de la guía 6, se hace que la guía 8 empuje los elementos de válvula 3, 4 hacia arriba.

La segunda realización de la figura 3 tiene sustancialmente la misma estructura interna que la primera realización, y opera de la misma forma, pero tiene una estructura de cuerpo externa diferente, a saber, un cuerpo de resina resistente al calor 30 y un cuerpo de metal 31 que cubre el exterior del cuerpo de resina 30. Cuando se usa dióxido de carbono, por ejemplo, como el refrigerante en el sistema de calefacción y refrigeración para el vehículo automóvil, la temperatura máxima del refrigerante puede ascender a aproximadamente 170ºC. Como la resina, se utiliza sulfuro de polifenileno que es resistente incluso a temperaturas más altas. El cuerpo de resina 30 suprime la conducción calorífica, y por lo tanto la pérdida de calor dentro de la válvula de conmutación de cuatro vías. El cuerpo exterior de metal 31 garantiza la necesaria resistencia a la presión.

Preferiblemente, también los elementos de válvula 3, 4 y la guía 17 se hacen de una resina. El manguito 2 tiene su superficie periférica interna cubierta con un recubrimiento de resina 32. Juntas 33 para los tubos de conexión de refrigerante están enroscadas en el cuerpo de metal 31.

Se deberá observar que aunque, en la segunda realización, el elemento de válvula 4 no tiene un orificio formado especialmente para introducir presión en la superficie mediante la que el elemento de válvula 4 apoya en la superficie de la guía 8, se puede prever en cambio un espacio libre entre el manguito 2 y el elemento de válvula 4 para lograr la función del orificio 13.

La tercera realización de las figuras 4, 5 tiene elementos de válvula 3, 4 con dimensiones idénticas. La fuerza que empuja los elementos de válvula 3, 4 hacia arriba se obtiene por un muelle 35.

El manguito 2 y el pistón 18 están conectados por un eje 36. El muelle 35 está dispuesto entre la guía 17 y el pistón 18, empujando el pistón 18 hacia arriba.

Cuando el solenoide está desactivado (figura 4), la alta presión presente en el orificio A llega a la cámara de presión en el lado superior del pistón 18 mediante el tubo 24 y la válvula de solenoide de tres vías 19 superando la fuerza del muelle 35 y empujando el pistón 18 hacia abajo.

Los orificios A y B y los orificios C y D están conectados, para establecer el modo de operación de enfriamiento del sistema de calefacción y refrigeración.

Cuando el solenoide está activado (figura 5), la presión en la cámara de presión en el lado superior del pistón 18 se reduce para privar al pistón 18 de la fuerza de accionamiento. El muelle 35 empuja el pistón 18 hacia arriba junto con el manguito 2 conectado al pistón 18 y los elementos de válvula 3, 4 en el manguito 2.

Los orificios A, C y los orificios B, D se conectan después para el modo de operación de calentamiento del sistema de calefacción y refrigeración.

La cuarta realización de las figuras 6, 7 difiere de la primera realización en que se forman cámaras de presión en los lados superior e inferior del pistón 18, y en que la válvula de solenoide de tres vías 19 dirige selectivamente refrigerante a alta presión a estas cámaras de presión, por lo que el pistón 18 se desplaza para accionar los elementos de válvula 3, 4.

Una guía 40 o aro separador está fijado en el cuerpo entre la guía 17 formando el asiento de válvula para el elemento de válvula 4 y el pistón 18 para definir una cámara de presión en el lado inferior del pistón 18. El cuerpo 1 y su tapón 27 se forman con pasos de refrigerante 41, 42, para introducir refrigerante a alta presión en la válvula de solenoide de tres vías 19. Un orificio de salida de la válvula de solenoide de tres vías 19 comunica con la cámara de presión en el lado superior del pistón 18 a través de un agujero de válvula que se abre y cierra por la aguja 26. El otro orificio de salida de la válvula 19 comunica con la cámara de presión en el lado inferior del pistón 18 a través de un agujero de válvula que se abre y cierra por la aguja 25 y el tubo 24. El pistón 18 tiene un paso axial de refrigerante 43 que se cierra en un extremo superior, y además un paso de comunicación de diámetro pequeño 43' para comunicar entre el paso de refrigerante 43 y las cámaras de presión definido en los lados superior e inferior del pistón 18. Elementos de válvula 44, 45 están dispuestos en los pasos de comunicación con el paso de comunicación de diámetro pequeño 43', para recibir las presiones en las cámaras de presión para cerrar alternativamente los pasos de comunicación, respectivamente. Estos elementos de válvula 44, 45 están dispuestos uno enfrente de otro. Cuando uno de estos elementos de válvula 44, 45 cierra su paso de comunicación asociado, el otro opera de forma enclavada para abrir su paso de comunicación, y viceversa. El pistón 18 tiene un extremo inferior sobresaliente hacia abajo que se extiende a través de la guía 40, y está conectado al manguito 2 aquí por el eje dispuesto lateralmente 36.

Se deberá observar que la cuarta realización tiene los orificios dispuestos de forma diferente a las realizaciones primera a tercera, porque los orificios B y C están dispuestos de forma invertida.

Cuando el solenoide está desactivado (figura 6), la alta presión en el orificio A se dirige a la cámara de presión en el lado inferior del pistón 18 mediante los pasos de refrigerante 41, 42, la válvula de solenoide de tres vías 19, y el tubo 24, para empujar el pistón 18 hacia arriba. Entonces, la presión en la cámara de presión en el lado inferior del pistón 18 empuja el elemento de válvula 45 para cortar la comunicación entre la cámara de presión en el lado inferior del pistón 18 y el paso de refrigerante 43 a presión baja, por lo que el elemento de válvula 45 empuja el elemento de válvula 44 para conectar la cámara de presión en el lado superior del pistón 18 y el paso de refrigerante 43 a presión baja.

Esto hace que el pistón 18 desplace el manguito 2 hacia arriba, para conmutar las dos válvulas de conmutación de tres vías, por lo que se conectan los orificios A y B, y los orificios C y D, para el modo operativo de refrigeración del sistema de calefacción y refrigeración. El refrigerante a alta presión procedente del orificio A fluye desde el orificio B al termointercambiador exterior. El refrigerante procedente del termointercambiador interior y recibido en orificio C fluye desde el orificio D al compresor.

Cuando el solenoide está activado (figura 7), la alta presión en el orificio A se dirige a la cámara de presión en el lado superior del pistón 18 mediante los pasos de refrigerante 41, 42 y la válvula de solenoide de tres vías 19, para empujar el pistón 18 hacia abajo. La presión en la cámara de presión en el lado superior del pistón 18 empuja el elemento de válvula 44 para cortar la comunicación entre la cámara de presión en el lado superior del pistón 18 y el paso de refrigerante 43 a presión baja, por lo que el elemento de válvula 44 empuja el elemento de válvula 45 para conectar la cámara de presión en el lado inferior del pistón 18 y el paso de refrigerante 43 a presión baja.

Esto hace que el pistón 18 empuje el manguito 2 hacia abajo para conmutar las dos válvulas de conmutación de tres vías, por lo que se conectan los orificios A y C y los orificios B y D, para el modo de operación de calentamiento del sistema de calefacción y refrigeración. El refrigerante a alta presión recibido en el orificio A fluye desde el orificio C al termointercambiador interior. El refrigerante suministrado desde el termointercambiador exterior y recibido en el orificio fluye desde el orificio D al compresor.

La quinta realización de la figura 8 difiere de la cuarta realización en que las funciones de los elementos de válvula 44, 45 dispuestos en el pistón 18 están constituidas por orificios.

El pistón 18 tiene un orificio 46 entre el paso de refrigerante 43 que se extiende axialmente a través del pistón 18 y la cámara de presión en el lado superior del pistón 18. La guía 40 tiene un orificio 47 entre la cámara de presión en el lado inferior del pistón 18 y el espacio de presión baja en el orificio D.

Cuando el solenoide está desactivado (figura 8), la alta presión en el orificio A llega a la cámara de presión en el lado inferior del pistón 18 mediante los pasos de refrigerante 41, 42, la válvula de solenoide de tres vías 19, y el tubo 24. Aunque puede escapar refrigerante a un caudal bajo de la cámara de presión en el lado inferior del pistón 18 al espacio de presión baja en el orificio D mediante el orificio 47, la alta presión en la cámara de compresión en el lado inferior del pistón 18 se mantiene porque se introduce refrigerante a alta presión en un caudal mucho más alto. Si escapa refrigerante a un caudal bajo de la cámara de presión en el lado superior del pistón 18, a la que se para la introducción de alta presión, al espacio de presión baja en el orificio D mediante el orificio 46, disminuye progresivamente la presión en la cámara de presión en el lado superior del pistón. Esto hace que el pistón 18 sea empujado hacia arriba. El pistón 18 mueve el manguito 2 hacia arriba, para conmutar las dos válvulas de conmutación de tres vías, por lo que los orificios A y B, y los orificios C y D están conectados para el modo de operación de enfriamiento del sistema de calefacción y refrigeración. El refrigerante a alta presión recibido en el orificio A fluye desde el orificio B al termointercambiador exterior. El refrigerante procedente del termointercambiador interior y recibido en el orificio C fluye desde el orificio D al compresor.

Cuando el solenoide está activado, la alta presión en el orificio A llega a la cámara de presión en el lado superior del pistón 18 mediante los pasos de refrigerante 41, 42, y la válvula de solenoide de tres vías 19. Entonces, aunque el refrigerante sale por la cámara de presión en el lado superior del pistón 18 al espacio de presión baja al orificio D mediante el orificio 46 a un caudal bajo, la alta presión en la cámara de compresión en el lado superior del pistón 18 se mantiene porque el refrigerante a alta presión se introduce a un caudal mucho más alto. El refrigerante que escapa de la cámara de presión en el lado inferior del pistón 18, a la que se para la introducción de alta presión, al espacio de presión baja al orificio D mediante el orificio 47 a un caudal bajo disminuye progresivamente la presión en la cámara de presión en el lado inferior. Esto hace que el pistón 18 sea empujado hacia abajo. El pistón 18 empuja el manguito 2 hacia abajo, para conmutar las dos válvulas de solenoide de tres vías hasta que los orificios A y C y los orificios B y D se conectan para el modo de operación de calentamiento del sistema de calefacción y refrigeración. El refrigerante a alta presión en orificio A fluye desde el orificio C al termointercambiador interior. El refrigerante procedente del termointercambiador exterior y recibido en el orificio B fluye desde el orificio D al compresor.

La sexta realización de las figuras 9, 10 difiere de la primera realización en que el cuerpo 1 está configurado con la misma construcción en su extremo opuesto para empujar hacia arriba los elementos de válvula 3, 4 que aquí tienen idénticas dimensiones.

Más específicamente, se ha dispuesto un pistón 50 y una válvula de solenoide de tres vías 51 en el extremo inferior del cuerpo 1. La válvula de solenoide de tres vías 51 y el espacio a alta presión que comunica con el orificio A están conectados por un tubo 52 también conectado a la válvula de solenoide de tres vías 19.

Cuando la válvula de solenoide superior de tres vías 19 no está energizada (figura 9) (solenoide desactivado), y cuando la válvula de solenoide de tres vías inferior 51 está energizada (solenoide activado), la válvula de solenoide de tres vías superior 19 conecta la cámara de presión en el lado superior del pistón 18 con el orificio A incrementando la presión en la cámara de presión, mientras que la válvula de solenoide de tres vías inferior 51 conecta la cámara de presión en el lado inferior del pistón 50 con el orificio D disminuyendo la presión en la cámara de presión. El pistón 18 empuja el manguito 2 y los elementos de válvula 3, 4 hacia abajo de manera que los orificios A y B y los orificios C y D se conecten para el modo de operación de enfriamiento del sistema de calefacción y refrigeración. El refrigerante a alta presión en el orificio A fluye desde el orificio B al termointercambiador exterior. El refrigerante del termointercambiador interior y recibido en el orificio C fluye desde el orificio D al compresor.

Cuando la válvula de solenoide de tres vías superior 19 está energizada y la válvula de solenoide de tres vías inferior 51 está desactivada, la válvula de solenoide de tres vías superior 19 conecta la cámara de presión en el lado superior del pistón 18 con el orificio D disminuyendo la presión en la cámara de presión. La válvula de solenoide de tres vías inferior 51 conecta la cámara de presión en el lado inferior del pistón 50 con el orificio A incrementando la presión en la cámara de presión. El pistón 50 empuja el manguito 2 y los elementos de válvula 3, 4 hacia arriba para conectar los orificios A y C y los orificios B y D para el modo de operación de calentamiento del sistema de calefacción y refrigeración. El refrigerante a alta presión en el orificio A fluye desde el orificio C al termointercambiador interior. El refrigerante del termointercambiador exterior y recibido en el orificio B fluye desde el orificio D al compresor.

La séptima realización de las figuras 11, 12 tiene sustancialmente la misma construcción interna que la primera realización, y opera de la misma manera, pero difiere en el diseño de los pasos de refrigerante a presión baja. Más específicamente, en la séptima realización, los elementos de válvula 3, 4 y las guías 5, 6, 7, 8 se mantienen en una varilla maciza de accionamiento 55, y los espacios en ambos extremos de la varilla de accionamiento 55, es decir, un espacio en un rebaje formado en el tapón 14 para definir un paso de refrigerante junto con una guía para guiar axialmente la guía 5, y un espacio definido entre la guía 17 y el pistón 18, están interconectados por un tubo 56.

Cuando el solenoide está desactivado (figura 11), la alta presión en el orificio A llega a la cámara de presión en el lado superior del pistón 18 mediante el tubo 24 y la válvula de solenoide de tres vías 19, empujando por ello el pistón 18 hacia abajo. Los orificios A y B y los orificios C y D están conectados para el modo de operación de enfriamiento del sistema de calefacción y refrigeración. El refrigerante a alta presión en el orificio A fluye desde el orificio B al termointercambiador exterior. El refrigerante del termointercambiador interior y recibido en el orificio C fluye desde el orificio D al compresor.

Cuando el solenoide está activado (figura 12), la cámara de presión en el lado superior del pistón 18 se conmuta a la presión baja, y las guías 7, 8 fijadas a la varilla de accionamiento 55 reciben una presión mayor que la guía 6.

Esto empuja la varilla de accionamiento 55 hacia arriba por lo que se conectan los orificios A y C, y los orificios B y D mediante el tubo 56 para el modo de operación de calentamiento.

La octava realización de la figura 13 tiene la misma construcción interna que la séptima realización, y opera de la misma manera, pero la forma del cuerpo 1 se modifica para reducir la pérdida de calor.

La octava realización incluye un rebaje de reducción de grosor 57 formado por un corte desde la periferia externa a una porción del cuerpo 1 entre el paso de presión baja y el paso de presión alta. Esto incrementa la resistencia térmica entre el paso de presión alta mediante el que fluye el refrigerante a alta temperatura y la cámara de baja presión mediante la que fluye el refrigerante a baja temperatura, reduciendo por ello la conducción calorífica desde el paso de presión alta al paso de presión baja dentro del cuerpo 1. Este diseño reduce la pérdida de calor dentro de la válvula de conmutación de cuatro vías.

La novena realización de las figuras 14, 15 tiene sustancialmente la misma construcción interna y opera de la misma manera que la primera realización, pero difiere en que los elementos de válvula 3, 4 y las guías 5, 6, 7, 8 montadas en el manguito 2 se forman integralmente entre sí en obturadores 60, 61. Aros herméticos mejoran las propiedades de cierre hermético durante el cierre de las válvulas y sirven para realizar las funciones de los muelles 9, 10 de la primera realización.

En la novena realización, los dos obturadores 60, 61 están fijados al manguito 2, y porciones de los obturadores 60, 61 mediante las que asientan en el tapón 14, los salientes anulares 15, 16, y la guía 17, llevan aros herméticos 62, 63, 64, 65 encajados sobre ellos. Los obturadores 60, 61 tienen porciones de gran diámetro que forman válvulas junto con el tapón 14, los salientes anulares 15, 16, y la guía 17, y porciones de diámetro pequeño que definen las guías 5', 6', 7', 8' formadas integralmente con las respectivas porciones de diámetro grande, que sobresalen axialmente a ambos extremos y abren y cierran agujeros de válvula asociados a la vez que guían los movimientos axiales del manguito 2 y los obturadores 60, 61. Los aros herméticos 62, 63, 64, 65 se encajan en los obturadores 60, 61 de tal manera que sobresalgan de las superficies de asiento de los obturadores. Los aros se hacen de un material elástico, tal como caucho y/o politetrafluoroetileno. Esto incrementa las propiedades de cierre hermético de cada válvula en condición cerrada sin mejorar la necesaria exactitud de maquinado de las porciones donde asientan los elementos de válvula. Cuando los obturadores 60, 61 asientan en tiempos diferentes, el obturador sentado primero se deforma en gran parte por su elasticidad para acomodar la distancia que el otro obturador recorre para asentar después.

Cuando el solenoide está desactivado (figura 14), la alta presión en el orificio A llega a la cámara de presión definida en el lado superior del pistón 18 mediante el tubo 24 y la válvula de solenoide de tres vías 19, empujando por ello el pistón 18 hacia abajo. Los orificios A y B y los orificios C y D están conectados para el modo de operación de enfriamiento del sistema de calefacción y refrigeración. El refrigerante a alta presión en el orificio A fluye desde el orificio B al termointercambiador exterior. El refrigerante del termointercambiador interior y recibido en el orificio C fluye desde el orificio D al compresor.

Cuando el solenoide está activado (figura 15), la cámara de presión en el lado superior del pistón 18 se conmuta a la presión baja por la válvula de solenoide de tres vías 19, por lo que se priva al pistón 18 de la fuerza de empujar el manguito 2 hacia abajo. El obturador 61 fijado al manguito 2 recibe mayor presión que el obturador 60. El manguito 2 se empuja hacia arriba.

Los orificios A y C, y los orificios B y D están conectados para el modo de operación de calentamiento del sistema de calefacción y refrigeración. El refrigerante a alta presión en el orificio A fluye desde el orificio C al termointercambiador interior. El refrigerante del termointercambiador exterior y recibido en el orificio B fluye desde el orificio D al compresor.

La décima realización de la figura 16 tiene la misma construcción interna básica y opera de la misma manera que la primera realización, pero difiere en que los pasos por los que pasa el refrigerante se forman de manera que tengan una estructura termoaislante, y se mejoran las propiedades de cierre hermético del elemento de válvula de cada válvula cerrada.

A efectos de aislamiento del calor, una pluralidad de manguitos de resina 70, 71, 72, 73 están encajados en las paredes internas de pasos del cuerpo 1 dividido según los diámetros interiores de los pasos. También se ha dispuesto un manguito de resina 74 en un paso de refrigerante del orificio A. Una varilla de accionamiento 75 (un cilindro hueco formado integralmente con una guía, para sujetar los elementos de válvula 3, 4) también contiene un manguito de resina 76 en un paso central de refrigerante. El aislamiento térmico de los pasos de refrigerante suprime la conducción de calor a través del cuerpo 1. Cuando el cuerpo 1 se hace de un material con excelente conductividad térmica tal como aluminio, la configuración de aislamiento reduce efectivamente la pérdida de calor en la válvula de conmutación de cuatro vías. Los manguitos de resina 70, 71, 72, 73, 74 pueden ser, por ejemplo, de una resina de sulfuro de polifenileno.

Para mejores propiedades de cierre hermético de las válvulas cerradas, se ha previsto aros herméticos 77, 78, 79, 80 con propiedades elásticas. Tienen una forma rectangular en sección transversal y se encajan en el tapón 14, los salientes anulares 15, 16, y la guía 17. Los aros herméticos 77, 78, 79, 80 son deformados por presión cuando los elementos de válvula 3, 4 asientan para efectuar un cierre hermético entre los elementos de válvula 3, 4 y sus asientos de válvula asociados. Esto mejora las propiedades de cierre hermético de cada válvula cerrada sin mejorar la exactitud de maquinado de las porciones donde asientan los elementos de válvula. Los aros herméticos 77, 78, 79, 80 se pueden hacer por ejemplo de caucho, politetrafluoroetileno, o un material análogo.

La varilla de accionamiento 75 tiene la guía 8 fijada a su extremo superior por calafateo. El manguito 81 se encaja a presión en un agujero central de la guía 8. El manguito 81 tiene un extremo abierto para comunicación con el espacio en el orificio D.

Aunque en la primera realización, el extremo superior del cuerpo 1 se cierra con el tapón 27 formado integralmente con el asiento de válvula para que la válvula de aguja abra y cierre la comunicación entre la cámara de presión en el lado superior del pistón 18 y el espacio en el orificio D y el paso de refrigerante que se extiende axialmente a lo largo del pistón 18, en la décima realización, hay en cambio dos componentes separados. Más específicamente, el extremo superior abierto del cuerpo 1 se cierra por un tapón 82. En el tapón 82 se ha formado una porción cilíndrica hueca que cuelga hacia abajo para recibir de forma móvil el pistón 18. En la porción central del tapón 82 se ha montado una porción superior de extremo de un elemento de comunicación de presión baja 83 que tiene un agujero de válvula y un paso de refrigerante que se extiende axialmente a su través, mientras que una porción inferior de extremo del elemento 83 se extiende herméticamente a través de un agujero central del pistón 18.

Aunque en las realizaciones primera a décima, el orificio D a presión baja dispuesto axialmente hacia fuera de las dos válvulas de conmutación de tres vías comunica por el tubo cilíndrico hueco 2 o el tubo 56 dispuesto fuera del cuerpo, puede comunicar por un paso longitudinal formado a través del cuerpo 1 de tal manera que se pueda evitar los agujeros de orificios A a D.

Claims (17)

1. Una válvula de conmutación de cuatro vías para conmutar entre un primer estado en el que un fluido introducido en un primer orificio (A) es guiado a un segundo orificio (B) y el fluido introducido en un tercer orificio (C) es guiado a un cuarto orificio (D), y un segundo estado en el que el fluido introducido en el primer orificio (A) es guiado al tercer orificio (C) y el fluido introducido en el segundo orificio (B) es guiado al cuarto orificio (D),

incluyendo la válvula de conmutación de cuatro vías:

una primera válvula de conmutación de tres vías conmutable para conectar el segundo orificio (B) al primer orificio (A) o al cuarto orificio (D);

una segunda válvula de conmutación de tres vías conmutable al unísono con la primera válvula de conmutación de tres vías para conectar el tercer orificio (C) al cuarto orificio (D) o al primer orificio (A); y

un pistón (18) para accionar simultáneamente un elemento de válvula (3) de la primera válvula de conmutación de tres vías y un elemento de válvula (4) de la segunda válvula de conmutación de tres vías,

estando dispuestos coaxialmente la primera válvula de conmutación de tres vías, la segunda válvula de conmutación de tres vías, y el pistón (18) dentro de un cuerpo cilíndrico hueco (1),

caracterizada porque

los elementos primero y segundo de válvula de conmutación de tres vías (3, 4) están dispuestos de forma axialmente deslizante en una varilla de accionamiento axial (2, 55, 75) para abrir y cerrar agujeros de válvula de asientos de válvula del cuerpo (1) formados en agujeros de pasos que están dispuestos axialmente en ambos lados del elemento de válvula respectivo y comunican con los orificios primero y cuarto (A, D),

guías (5, 6, 7, 8) están fijadas a la varilla de accionamiento (2, 55) y sobresalen axialmente hacia fuera de superficies de asiento axialmente opuestas del elemento de válvula (3, 4), para introducirse en el agujero de válvula respectivo para cerrar el agujero de válvula antes de que asiente el elemento de válvula (3, 4), y al mismo tiempo para limitar un rango de recorrido axial del elemento de válvula respectivo (3, 4) en la varilla de accionamiento, y

un muelle (9, 10) empuja los elementos de válvula (3, 4) en una dirección tal que el elemento de válvula respectivo (3, 4) se ponga en contacto con una guía dispuesta axialmente hacia fuera (5, 8) de las guías (5, 6, 7, 8).

2. La válvula de conmutación de cuatro vías según la reivindicación 1, donde un espacio a alta presión que comunica con el primer orificio (A) está dispuesto entre las válvulas de conmutación de tres vías primera y segunda, donde un espacio de presión baja que comunica con el cuarto orificio (D) está dispuesto en un lado axialmente exterior de la varilla de accionamiento (2, 55), y donde los espacios que alojan los elementos de válvula (3, 4) de las válvulas de conmutación de tres vías comunican con el segundo orificio (B) y el tercer orificio (C), respectivamente.

3. La válvula de conmutación de cuatro vías según la reivindicación 2, donde la varilla de accionamiento (2) está formada por un manguito cilíndrico hueco para conectar espacios dispuestos en lados axialmente exteriores del manguito con el cuarto orificio (D).

4. La válvula de conmutación de cuatro vías según la reivindicación 2, donde espacios dispuestos en lados axialmente exteriores de la varilla de accionamiento (2) comunican entre sí por tubos o por un paso formado en el cuerpo (1) para conectar los espacios con el cuarto orificio (D).

5. La válvula de conmutación de cuatro vías según la reivindicación 2, donde una válvula de solenoide de tres vías (19) para conectar selectivamente una cámara de presión en un lado del pistón (18) enfrente del lado del pistón (18) donde están dispuestas las válvulas de conmutación de tres vías primera y segunda, con el primer orificio (A) o el cuarto orificio (D), haciendo por ello que, cuando la cámara de presión comunica con el primer orificio (A), las válvulas de conmutación de tres vías primera y segunda sean accionadas en una primera dirección en la que el pistón (18) se mueve para conmutar la válvula de conmutación de cuatro vías al primer estado.

6. La válvula de conmutación de cuatro vías según la reivindicación 5, donde una de las válvulas de conmutación de tres vías primera y segunda dispuesta más cerca del pistón (18) está configurada de manera que tenga una zona de recepción de presión más grande que una zona de recepción de presión de la otra, por lo que cuando la válvula de solenoide de tres vías conecta la cámara de presión con el cuarto orificio (D), el pistón (18) es accionado en una segunda dirección opuesta a la primera dirección por una fuerza de accionamiento generada debido a la diferencia en las zonas de recepción de presión, conmutando por ello las válvulas de conmutación de tres vías primera y segunda al segundo estado.

7. La válvula de conmutación de cuatro vías según la reivindicación 5, donde se ha previsto un muelle (35) para accionar la primera válvula de conmutación de tres vías, la segunda válvula de conmutación de tres vías, y el pistón (18) en una segunda dirección opuesta a la primera dirección, para conmutar por lo tanto las válvulas de conmutación de tres vías primera y segunda al segundo estado, cuando la válvula de solenoide de tres vías (19) conecta la cámara de presión al cuarto orificio (D).

8. La válvula de conmutación de cuatro vías según la reivindicación 2, donde se han dispuesto cámaras de presión primera y segunda en ambos lados axiales del pistón (18), y se ha previsto una válvula de solenoide de tres vías (19) para comunicar selectivamente el primer orificio (A) con la primera cámara de presión o la segunda cámara de presión para introducir por lo tanto selectivamente el fluido introducido en el primer orificio (A) en la primera cámara de presión o la segunda cámara de presión, por lo que el pistón (18) conmuta axialmente las válvulas de conmutación de tres vías al primer o el segundo estado.

9. La válvula de conmutación de cuatro vías según la reivindicación 8, donde el pistón (18) incluye una primera válvula de apertura/cierre (44) para abrir y cerrar un primer orificio dispuesto entre la primera cámara de presión y un paso de presión baja que comunica con el cuarto orificio, y una segunda válvula de apertura/cierre (45) para abrir y cerrar un segundo orificio dispuesto entre la segunda cámara de presión y el paso de presión baja, y donde las válvulas de apertura/cierre primera y segunda (44, 45) están dispuestas de tal manera que la primera válvula de apertura/cierre se cierre cuando la presión en la primera cámara de presión sea alta, y la segunda válvula de apertura/cierre se abra de manera enclavada con la operación de cierre de la primera válvula de apertura/cierre, y que la segunda válvula de apertura/cierre se cierre cuando la presión en la segunda cámara de presión sea alta y la primera válvula de apertura/cierre se abra de manera enclavada con la operación de cierre de la segunda válvula de apertura/cierre.

10. La válvula de conmutación de cuatro vías según la reivindicación 8, donde el pistón (18) tiene un primer orificio dispuesto entre la primera cámara de presión y un paso de presión baja que comunica con el cuarto orificio (D), y se ha dispuesto un segundo orificio en un elemento (40) que separa la segunda cámara de presión y el paso de presión baja uno de otro.

11. La válvula de conmutación de cuatro vías según la reivindicación 5, donde un segundo pistón (50) está dispuesto en un lado de la primera y la segunda válvulas de conmutación de tres vías enfrente de un lado donde está dispuesto el pistón (18), para accionar las válvulas de conmutación de tres vías primera y segunda en una segunda dirección opuesta a la primera dirección, y

donde una segunda válvula de solenoide de tres vías (51) para comunicar selectivamente una segunda cámara de presión dispuesta en un lado del segundo pistón (50) enfrente de su lado donde están dispuestas las válvulas de conmutación de tres vías primera y segunda, con el primer orificio (A) o el cuarto orificio (D), haciendo por ello que, cuando la segunda cámara de presión comunica con el primer orificio (A), el segundo pistón (50) accione las válvulas de conmutación de tres vías primera y segunda en la segunda dirección para conmutar la válvula de conmutación de cuatro vías al segundo estado.

12. La válvula de conmutación de cuatro vías según la reivindicación 1, donde las válvulas de conmutación de tres vías primera y segunda tienen elementos herméticos (62-65; 77, 78, 79) dispuestos en porciones donde están asentados los elementos de válvula (3, 4; 60, 61), de manera interpuesta.

13. Una válvula de conmutación de cuatro vías para conmutar entre un primer estado en el que un fluido introducido en un primer orificio (A) se guía a un segundo orificio (B) y el fluido introducido en un tercer orificio (C) se guía a un cuarto orificio (D), y un segundo estado en el que el fluido introducido en el primer orificio (A) se guía al tercer orificio (C) y el fluido introducido en el segundo orificio (B) se guía al cuarto orificio (D),

incluyendo la válvula de conmutación de cuatro vías:

una primera válvula de conmutación de tres vías conmutable para conectar el segundo orificio (B) con el primer orificio (A) o el cuarto orificio (D);

una segunda válvula de conmutación de tres vías conmutable al unísono con la primera válvula de conmutación de tres vías para conectar el tercer orificio (C) con el cuarto orificio (D) o el primer orificio (A);

un pistón (18) para accionar simultáneamente un elemento de válvula (60) de la primera válvula de conmutación de tres vías y un elemento de válvula (61) de la segunda válvula de conmutación de tres vías;

donde cada una de las válvulas de conmutación de tres vías primera y segunda incluye un elemento de válvula (60, 61) fijado a una varilla de accionamiento axialmente móvil (2), para abrir y cerrar agujeros de válvula formados en agujeros de pasos que están dispuestos axialmente en ambos lados del elemento de válvula respectivo (60, 61) y en comunicación con el primer orificio (A) y el cuarto orificio (D),

caracterizada porque

la válvula de cuatro vías también incluye:

un cuerpo cilíndrico hueco (1) que tiene la primera válvula de conmutación de tres vías, la segunda válvula de conmutación de tres vías, y el pistón (18) dispuestos coaxialmente en esta secuencia; y

una válvula de solenoide de tres vías (19) para comunicar selectivamente una cámara de presión dispuesta en un lado del pistón (18) enfrente de su lado donde está dispuesta la primera válvula de conmutación de tres vías, con el primer orificio (A) o el cuarto orificio (D), haciendo por ello que, cuando la cámara de presión comunique con el orificio (A), las válvulas de conmutación de tres vías primera y segunda sean accionadas en una primera dirección en la que el pistón (18) se mueve para conmutar la válvula de conmutación de cuatro vías al primer estado,

y porque se ha previsto guías (5', 6', 7', 8') fijada cada una a la varilla de accionamiento (2) y sobresaliendo axialmente hacia fuera de superficies de asiento axialmente opuestas del elemento de válvula respectivo (60, 61), para introducirse en el agujero de válvula respectivo para cerrar el agujero de válvula antes de que asiente el elemento de válvula (60, 61), y elementos obturadores elásticos (62-65) están dispuestos en porciones de superficie de asiento donde asientan los elementos de válvula, y

la segunda válvula de conmutación de tres vías está configurada de manera que tenga una zona de recepción de presión más grande que una zona de recepción de presión de la primera válvula de conmutación de tres vías, por lo que cuando la válvula de solenoide de tres vías (79) hace que la cámara de presión comunique con el cuarto orificio (D), el pistón (18) es accionado en una segunda dirección opuesta a la primera dirección por una fuerza de accionamiento generada debido a una diferencia en las zonas de recepción de presión, conmutando por ello las válvulas de conmutación de tres vías primera y segunda al segundo estado.

14. La válvula de conmutación de cuatro vías según la reivindicación 13, donde los elementos de válvula (60, 61) y las guías (5'-8') de las válvulas de conmutación de tres vías primera y segunda se forman integralmente entre sí como obturadores fijados en el exterior de la varilla hueca de accionamiento (2).

15. La válvula de conmutación de cuatro vías según la reivindicación 1 ó 13, donde el cuerpo cilíndrico hueco (1) que aloja las válvulas de conmutación de tres vías primera y segunda tiene una estructura doble en la que una parte interior del mismo está formada por un cuerpo de resina (30) y una parte exterior del mismo está formada por un cuerpo de metal (31).

16. La válvula de conmutación de cuatro vías según la reivindicación 1 ó 13, donde el cuerpo cilíndrico hueco (1) que aloja las válvulas de conmutación de tres vías primera y segunda tiene una porción de grosor reducido (57) dispuesta entre un paso de presión baja y un paso de presión alta para suprimir por lo tanto la conducción calorífica entremedio.

17. Una válvula de conmutación de cuatro vías, en particular para un sistema de calefacción y refrigeración para un vehículo automóvil, para conmutar selectivamente entre estados primero y segundo que interconectan orificios primero y segundo (A, B) y orificios tercero y cuarto (C, D) o los orificios primero y tercero (A, C) y los orificios segundo y cuarto (B, D), incluyendo la válvula un cuerpo (1), pasos de flujo, elementos de válvula, y asientos de válvula dentro del cuerpo, y al menos una válvula de solenoide para conmutar la válvula de conmutación de cuatro vías,

caracterizada porque

en una cámara sustancialmente cilíndrica del cuerpo (1) una varilla de accionamiento hueca o maciza (2, 55, 75) es guiada de forma axialmente móvil por medio de varias guías en forma de manguito (5, 6, 7, 8, 5', 6', 7', 8') fijadas a la periferia de la varilla de accionamiento (2, 55, 75) y varias superficies de guía cilíndricas de los agujeros de válvula del cuerpo (1),

la varilla de accionamiento lleva entre dos guías respectivas de las guías dos elementos de válvula separados (3, 4, 60, 61) de las válvulas de conmutación de tres vías coaxiales primera y segunda,

los elementos de válvula son ajustables axialmente al menos por movimiento axial de la varilla de accionamiento para asentar o desasentar de respectivos asientos de válvula asociados de los agujeros de válvula del cuerpo (1), y

donde la varilla de accionamiento (2, 55, 75) puede ser movida axialmente por al menos un pistón (18, 50) dispuesto de forma coaxialmente móvil en la cámara cilíndrica del cuerpo (1), controlándose la presión accionamiento del pistón (18, 50) por al menos una válvula de solenoide de tres vías (19, 51) situada en un extremo axial externo del cuerpo
(1).