JP2002005543A - 四方切換弁と電動膨脹弁との複合弁 - Google Patents
四方切換弁と電動膨脹弁との複合弁Info
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- JP2002005543A JP2002005543A JP2000183814A JP2000183814A JP2002005543A JP 2002005543 A JP2002005543 A JP 2002005543A JP 2000183814 A JP2000183814 A JP 2000183814A JP 2000183814 A JP2000183814 A JP 2000183814A JP 2002005543 A JP2002005543 A JP 2002005543A
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- Y02B30/70—Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating
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- Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)
- Mechanically-Actuated Valves (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 四方切換弁と膨張弁とを一体的に組込んだ複
合弁において、四方切換弁の切換え時におけるモータ負
荷の軽減化を図る。 【解決手段】 膨張弁用弁体の弁座に対向する底面26
cに、室内熱交換器と室外熱交換器とに連通する一対の
ポートA,Bと協働して膨張弁として機能する溝34
と、溝34に連続して四方切換弁の切換え回転中ポート
A,Bを連通する全開用溝35を設けることにより、四
方切換弁の切換え回転中、システムの圧力差を小さくし
てモータの負荷の軽減化を可能にする。
合弁において、四方切換弁の切換え時におけるモータ負
荷の軽減化を図る。 【解決手段】 膨張弁用弁体の弁座に対向する底面26
cに、室内熱交換器と室外熱交換器とに連通する一対の
ポートA,Bと協働して膨張弁として機能する溝34
と、溝34に連続して四方切換弁の切換え回転中ポート
A,Bを連通する全開用溝35を設けることにより、四
方切換弁の切換え回転中、システムの圧力差を小さくし
てモータの負荷の軽減化を可能にする。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ヒートポンプ式冷
凍サイクルにおける冷房時と暖房時の冷媒の流路を切り
換える四方切換弁に膨張弁を一体的に組み込んだ複合弁
に関するものである。
凍サイクルにおける冷房時と暖房時の冷媒の流路を切り
換える四方切換弁に膨張弁を一体的に組み込んだ複合弁
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、前記のような複合弁として、特開
平10−281321号公報に記載のものが知られてい
る。
平10−281321号公報に記載のものが知られてい
る。
【0003】図18、図19はこの複合弁を示してお
り、図中の符号051は複合弁の弁シート、058は弁
シート051の上面を摺動回転可能に配設された四方切
換弁用スライダーを示している。
り、図中の符号051は複合弁の弁シート、058は弁
シート051の上面を摺動回転可能に配設された四方切
換弁用スライダーを示している。
【0004】この四方切換弁用スライダー058は、図
19(c)に示すように、円板状の上半分060の中心
に孔061が設けられるとともにその側面に対向する2
つの係合部060a,060aが形成されている。
19(c)に示すように、円板状の上半分060の中心
に孔061が設けられるとともにその側面に対向する2
つの係合部060a,060aが形成されている。
【0005】また、その下面に扇状体の下半分059が
一体的に形成されている。さらに、前記の下半分059
の下面に、弁シート051に設けられている4つの開口
014,015,016,017の内の2つを気密的に
連通させる気密連通孔024が設けられている。
一体的に形成されている。さらに、前記の下半分059
の下面に、弁シート051に設けられている4つの開口
014,015,016,017の内の2つを気密的に
連通させる気密連通孔024が設けられている。
【0006】符号052は弁シート051の上面中心部
に設けられているガイド部を示しており、このガイド部
に弁シート051の内部まで延長された孔055が設け
られている。
に設けられているガイド部を示しており、このガイド部
に弁シート051の内部まで延長された孔055が設け
られている。
【0007】さらに、弁シート051の側部に孔055
に通じる連通孔054が設けられており、前記ガイド部
052の外周に、孔055と該心円上に電動四方切換弁
の導入管014a、導出管017a、連通管015a,
016aにそれぞれ通じる4つの開口014,015,
016,017が設けられて、四方切換弁が構成されて
いる。
に通じる連通孔054が設けられており、前記ガイド部
052の外周に、孔055と該心円上に電動四方切換弁
の導入管014a、導出管017a、連通管015a,
016aにそれぞれ通じる4つの開口014,015,
016,017が設けられて、四方切換弁が構成されて
いる。
【0008】前記孔055の内部中間に雌ねじ056が
固定されており、この雌ねじ056の先端は、膨張弁と
してのニードル065が形成されている。符号057は
ニードル065の弁座、符号07,08は連通孔05
4,053を介して膨張弁に接続される連通口を示して
いる。
固定されており、この雌ねじ056の先端は、膨張弁と
してのニードル065が形成されている。符号057は
ニードル065の弁座、符号07,08は連通孔05
4,053を介して膨張弁に接続される連通口を示して
いる。
【0009】前記の四方切換弁および膨張弁の駆動源と
してモータMが設けられていて、モータMの回転は、歯
車機構071,ジョイント070を介して四方切換弁お
よび膨張弁に伝達されるようになっている。符号062
はモータMで回転される弁軸を示している。
してモータMが設けられていて、モータMの回転は、歯
車機構071,ジョイント070を介して四方切換弁お
よび膨張弁に伝達されるようになっている。符号062
はモータMで回転される弁軸を示している。
【0010】前記のものでは、暖房運転時、導入孔01
4と通口016とが開放状態で、通口015と導出口0
17が気密通孔024により連通状態にある。
4と通口016とが開放状態で、通口015と導出口0
17が気密通孔024により連通状態にある。
【0011】この暖房運転から回転子010が左方向に
数回回転し全開の直前でスライダー058が弁シート0
51上を摺動回転して、導入口014と通口015が開
放状態で、通口016と導出口017が気密通孔024
により連通状態にあって冷房運転へ切り換わる。
数回回転し全開の直前でスライダー058が弁シート0
51上を摺動回転して、導入口014と通口015が開
放状態で、通口016と導出口017が気密通孔024
により連通状態にあって冷房運転へ切り換わる。
【0012】なお、冷房運転における膨張弁の絞りを行
うためにスライダー058を作動させない範囲で回転子
010を逆方向に回転させるのはいうまでもない。した
がって、図15に示した電動四方切換弁では、回転子0
10の回転位置を変えることにより弁口054の絞り機
能、四方切換弁のスライダー058の冷暖房切り換え機
能を制御することができる。
うためにスライダー058を作動させない範囲で回転子
010を逆方向に回転させるのはいうまでもない。した
がって、図15に示した電動四方切換弁では、回転子0
10の回転位置を変えることにより弁口054の絞り機
能、四方切換弁のスライダー058の冷暖房切り換え機
能を制御することができる。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】前記の従来の四方切換
弁に膨張弁を一体的に組み込んだ複合弁では、膨張弁と
して、ニードル弁を使用している。
弁に膨張弁を一体的に組み込んだ複合弁では、膨張弁と
して、ニードル弁を使用している。
【0014】ところで、ニードル弁タイプの電動膨張弁
は、全閉機能を有する場合はニードル弁のテーパ部を弁
座に当接させる必要があり、ニードル弁が垂直方向の力
によって弁座に食いつくことを防止するためには、その
テーパ部を、例えば60°のように充分大きくする必要
がある。さらに、ニードル付け根径D1は弁孔の径D0
よりも小さくしなければならない(D0>D1)。
は、全閉機能を有する場合はニードル弁のテーパ部を弁
座に当接させる必要があり、ニードル弁が垂直方向の力
によって弁座に食いつくことを防止するためには、その
テーパ部を、例えば60°のように充分大きくする必要
がある。さらに、ニードル付け根径D1は弁孔の径D0
よりも小さくしなければならない(D0>D1)。
【0015】その結果、ニードル弁タイプのものでは、
弁開き始めの弁特性は急激な立ち上がりとなってしま
う。また、前記食いつきを防止するために、ニードルと
弁座との間に若干のクリアランスを設けると、そのクリ
アランスだけで、微小冷媒流量の制御範囲を越えてしま
うおそれがある。
弁開き始めの弁特性は急激な立ち上がりとなってしま
う。また、前記食いつきを防止するために、ニードルと
弁座との間に若干のクリアランスを設けると、そのクリ
アランスだけで、微小冷媒流量の制御範囲を越えてしま
うおそれがある。
【0016】このような理由から、ニードル弁タイプの
ものは、微小冷媒流量制御を必要とする冷凍サイクルに
は適用できないという問題点がある。
ものは、微小冷媒流量制御を必要とする冷凍サイクルに
は適用できないという問題点がある。
【0017】本発明は、従来例のこのような問題点の解
決を図り、さらに、四方切換弁の切り換え作動時のモー
タの負荷を軽減できるようにした複合弁を提供しようと
するものである。
決を図り、さらに、四方切換弁の切り換え作動時のモー
タの負荷を軽減できるようにした複合弁を提供しようと
するものである。
【0018】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するために、コンプレッサと、室内熱交換器と、室外
熱交換器と、膨張弁と、1つの高圧ポートと1つの低圧
ポートとを含む複数個のポートの間の冷媒の流れを切り
換える四方切換弁と、前記複数個のポートの形成された
弁座と、前記四方切換弁の回動用モータとを備えるとと
もに前記の膨張弁と四方切換弁とが一体に構成された複
合弁において、上記四方切換弁を、前記弁座に関連して
複数の作動位置へ回転自在な四方弁用弁体を有するとと
もに該四方弁用弁体が前記弁座に対向配設された底面に
開口する連通路を介して前記弁座に関連した相対位置に
応じて前記ポート間の冷媒流れを制御するよう構成し、
さらに前記膨張弁を、前記モータによりその底面が前記
弁座に摺動回転するように配設された膨張弁用弁体の前
記底面に、該底面に形成されて前記弁座に開口され前記
の室内熱交換器および室外熱交換器に連通する一組のポ
ートと協働して前記冷媒の絞り作用を行う溝を設けるも
のである。
決するために、コンプレッサと、室内熱交換器と、室外
熱交換器と、膨張弁と、1つの高圧ポートと1つの低圧
ポートとを含む複数個のポートの間の冷媒の流れを切り
換える四方切換弁と、前記複数個のポートの形成された
弁座と、前記四方切換弁の回動用モータとを備えるとと
もに前記の膨張弁と四方切換弁とが一体に構成された複
合弁において、上記四方切換弁を、前記弁座に関連して
複数の作動位置へ回転自在な四方弁用弁体を有するとと
もに該四方弁用弁体が前記弁座に対向配設された底面に
開口する連通路を介して前記弁座に関連した相対位置に
応じて前記ポート間の冷媒流れを制御するよう構成し、
さらに前記膨張弁を、前記モータによりその底面が前記
弁座に摺動回転するように配設された膨張弁用弁体の前
記底面に、該底面に形成されて前記弁座に開口され前記
の室内熱交換器および室外熱交換器に連通する一組のポ
ートと協働して前記冷媒の絞り作用を行う溝を設けるも
のである。
【0019】また、前記の電動四方切換弁において、第
1実施形態及び第2実施形態を含む構成を有するもので
ある。
1実施形態及び第2実施形態を含む構成を有するもので
ある。
【0020】前記構成により、複合弁の構造の簡素化が
可能となり、微小冷媒流量を制御することが可能とな
る。また、四方弁用弁体を回転して、冷媒の流れ方向を
切り換える操作を行うとき、膨張弁に連通するポート
A,Bが全開になるので、システムの圧力差が小さくな
り、四方弁用弁体の回転負荷を軽減することができる。
更に、膨張弁用弁体の外周部が四方弁用弁体の軸受けと
して機能するので、四方弁用弁体の支持剛性を向上で
き、また、膨張弁用弁体の形状を簡素化でき、製作コス
トの低減化、大量生産化が可能となる。
可能となり、微小冷媒流量を制御することが可能とな
る。また、四方弁用弁体を回転して、冷媒の流れ方向を
切り換える操作を行うとき、膨張弁に連通するポート
A,Bが全開になるので、システムの圧力差が小さくな
り、四方弁用弁体の回転負荷を軽減することができる。
更に、膨張弁用弁体の外周部が四方弁用弁体の軸受けと
して機能するので、四方弁用弁体の支持剛性を向上で
き、また、膨張弁用弁体の形状を簡素化でき、製作コス
トの低減化、大量生産化が可能となる。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、図面により本発明の実施の
形態について説明する。始めに、第一実施形態について
説明する。
形態について説明する。始めに、第一実施形態について
説明する。
【0022】(構成)図1において、符号1は複合弁の
ケースを示しており、このケース1の内部に四方切換弁
10を含む主要部が配設されている。
ケースを示しており、このケース1の内部に四方切換弁
10を含む主要部が配設されている。
【0023】この四方切換弁10は、コンプレッサ10
0(図8参照)の高圧側に連通する高圧ポートDとコン
プレッサ100の低圧側に連通する低圧ポートSとを含
む複数個のポートC,D間の冷媒の流れを切り換えるべ
く、モータ(駆動部)3の回転軸4に同心的に配設され
たギヤ出力軸5に回動可能に取り付けられた四方弁用弁
体2を備え、この四方弁用弁体2は、後述の膨張弁用弁
体6の回動作動に押されて回動し、前記の切り換えを行
うようになっている。
0(図8参照)の高圧側に連通する高圧ポートDとコン
プレッサ100の低圧側に連通する低圧ポートSとを含
む複数個のポートC,D間の冷媒の流れを切り換えるべ
く、モータ(駆動部)3の回転軸4に同心的に配設され
たギヤ出力軸5に回動可能に取り付けられた四方弁用弁
体2を備え、この四方弁用弁体2は、後述の膨張弁用弁
体6の回動作動に押されて回動し、前記の切り換えを行
うようになっている。
【0024】この実施形態では、四方弁用弁体2は、そ
の内部に前記ポートの内の所定の2つを選択的に連通可
能な(具体的には、冷房運転時ポートDとC,ポートE
とSを連通、暖房運転時ポートDとE、ポートCとSを
連通する)連通路2aを有した椀状体で形成されてい
て、平面視で中心角約130°の扇形をなし、その頂点
部でギヤ出力軸5に回動フリーに取り付けられている。
の内部に前記ポートの内の所定の2つを選択的に連通可
能な(具体的には、冷房運転時ポートDとC,ポートE
とSを連通、暖房運転時ポートDとE、ポートCとSを
連通する)連通路2aを有した椀状体で形成されてい
て、平面視で中心角約130°の扇形をなし、その頂点
部でギヤ出力軸5に回動フリーに取り付けられている。
【0025】四方弁用弁体2の連通路2aは、四方弁用
弁体2の本体部の底面2bに開口しており、底面2bは
後述の弁座7に対して気密的に摺動回動可能に配設され
ている。
弁体2の本体部の底面2bに開口しており、底面2bは
後述の弁座7に対して気密的に摺動回動可能に配設され
ている。
【0026】符号7は四方切換弁10の弁座を示してい
る。この弁座7には、コンプレッサ100の吸込口に連
通するポートSと室内熱交換器11の一方の接続口11
bに連通するEポートと、室外熱交換器12の一方の接
続口12aに連通するポートCと、膨張弁(詳細は後述
する)13に連通する一組のポートA、ポートBとが開
口形成されている。
る。この弁座7には、コンプレッサ100の吸込口に連
通するポートSと室内熱交換器11の一方の接続口11
bに連通するEポートと、室外熱交換器12の一方の接
続口12aに連通するポートCと、膨張弁(詳細は後述
する)13に連通する一組のポートA、ポートBとが開
口形成されている。
【0027】ポートAは、室外熱交換器12の他方の接
続口12bに連通し、ポートBは、室内熱交換器11の
他方の接続口11aに連通するようになっている。
続口12bに連通し、ポートBは、室内熱交換器11の
他方の接続口11aに連通するようになっている。
【0028】膨張弁用弁体6は、水平部6aと垂直部6
bとからなる側面視「逆L」型の本体部を有し、水平部
6aでギヤ出力軸5に取り付けられている。また、垂直
部6bは底面視ほぼ90°の円弧型に形成され、その底
面6cが弁座7に対して気密的に摺動回動可能に配設さ
れている。
bとからなる側面視「逆L」型の本体部を有し、水平部
6aでギヤ出力軸5に取り付けられている。また、垂直
部6bは底面視ほぼ90°の円弧型に形成され、その底
面6cが弁座7に対して気密的に摺動回動可能に配設さ
れている。
【0029】底面6cに、ポートAとポートBとを連通
する溝14が形成され、この溝14がポートAとポート
Bとの間の冷媒の流量を絞って膨張弁13の作用を行う
ように構成されている。
する溝14が形成され、この溝14がポートAとポート
Bとの間の冷媒の流量を絞って膨張弁13の作用を行う
ように構成されている。
【0030】前記のポートAとポートBとの間の冷媒流
量の絞り量を、膨張弁用弁体6の回転角度に応じて制御
するために、溝14は図2に示すように、時計回転方向
に次第に幅が減少する円弧形状に形成されている。溝1
4は、この実施形態では中心角がほぼ70°の円弧形状
に形成されている。
量の絞り量を、膨張弁用弁体6の回転角度に応じて制御
するために、溝14は図2に示すように、時計回転方向
に次第に幅が減少する円弧形状に形成されている。溝1
4は、この実施形態では中心角がほぼ70°の円弧形状
に形成されている。
【0031】ケース1の上面に、駆動部としてのモータ
3が取り付けられており、ケース1の内部に、ギヤ下板
8がケース1の内部を上下に仕切るように取り付けられ
ていて、このギヤ下板8にギヤ出力軸5の軸受け9が取
り付けられている。
3が取り付けられており、ケース1の内部に、ギヤ下板
8がケース1の内部を上下に仕切るように取り付けられ
ていて、このギヤ下板8にギヤ出力軸5の軸受け9が取
り付けられている。
【0032】ケース1内の、ギヤ下板8により仕切られ
て形成された上部室1Aに、モータ3の回転を減速して
ギヤ出力軸5に伝動する歯車装置18が設けられてい
る。
て形成された上部室1Aに、モータ3の回転を減速して
ギヤ出力軸5に伝動する歯車装置18が設けられてい
る。
【0033】また、ケース1の内の、ギヤ下板8により
仕切られて形成された下部室1Bは気密状に構成されて
いる。そして、その側面に、コンプレッサ100の高圧
側に連通する継手101の端部101aが開口するポー
トDが設けられていて、下部室1Bは常にコンプレッサ
100の高圧側に連通するようになっている。ポートD
は、図1、図2に点線D’で示すように、弁座7上で常
に下部室1Bに連通する位置に設けるようにしてもよ
い。
仕切られて形成された下部室1Bは気密状に構成されて
いる。そして、その側面に、コンプレッサ100の高圧
側に連通する継手101の端部101aが開口するポー
トDが設けられていて、下部室1Bは常にコンプレッサ
100の高圧側に連通するようになっている。ポートD
は、図1、図2に点線D’で示すように、弁座7上で常
に下部室1Bに連通する位置に設けるようにしてもよ
い。
【0034】図1において、符号102はポートSに開
口しコンプレッサ100の低圧側に連通する継手を、1
03はポートBに開口し、室内熱交換器11aの他端部
に連通する継手を示している。
口しコンプレッサ100の低圧側に連通する継手を、1
03はポートBに開口し、室内熱交換器11aの他端部
に連通する継手を示している。
【0035】このようにして、この実施形態の複合弁
は、膨張弁用弁体6と四方切換弁体10とが一体に構成
されて複合弁構造体に形成されている。
は、膨張弁用弁体6と四方切換弁体10とが一体に構成
されて複合弁構造体に形成されている。
【0036】しかも、膨張弁用弁体6は、モータ3に回
転駆動されて弁座7にスライド回転して冷媒流量を制御
する形式であるため、ニードル式膨張弁の前記の問題
点、すなわち、弁開き始めの弁特性が急激な立ち上がり
となってしまったり、食いつきを防止するために、ニー
ドルと弁座との間に若干のクリアランスを設けると、そ
のクリアランスだけで、微小冷媒流量の制御範囲を越え
てしまったりするという問題点を解決することが可能と
なる。
転駆動されて弁座7にスライド回転して冷媒流量を制御
する形式であるため、ニードル式膨張弁の前記の問題
点、すなわち、弁開き始めの弁特性が急激な立ち上がり
となってしまったり、食いつきを防止するために、ニー
ドルと弁座との間に若干のクリアランスを設けると、そ
のクリアランスだけで、微小冷媒流量の制御範囲を越え
てしまったりするという問題点を解決することが可能と
なる。
【0037】(作動)つぎに、前記構成のこの実施形態
の複合弁の作動について説明する。図2において、四方
弁用弁体2は実線で示す位置(四方弁用弁体2の左端部
が第1ストッパピン19aに当接している)にあり、膨
張弁用弁体6は点線で示す位置にある。この状態を「基
準位置」(角度0°)という。
の複合弁の作動について説明する。図2において、四方
弁用弁体2は実線で示す位置(四方弁用弁体2の左端部
が第1ストッパピン19aに当接している)にあり、膨
張弁用弁体6は点線で示す位置にある。この状態を「基
準位置」(角度0°)という。
【0038】この時、ポートSとポートEは連通状態に
あり、かつポートDはポートCと連通状態にあるが、ポ
ートDはポートA,Bとも連通状態となり、ポートA,
Bはともに上部室1Bに開放状態となっていてポートD
と連通状態となる。したがって、この時(基準位置)に
は、冷房、暖房とも行われていない。
あり、かつポートDはポートCと連通状態にあるが、ポ
ートDはポートA,Bとも連通状態となり、ポートA,
Bはともに上部室1Bに開放状態となっていてポートD
と連通状態となる。したがって、この時(基準位置)に
は、冷房、暖房とも行われていない。
【0039】この状態から、図2において膨張弁用弁体
6を時計方向に回転させる。膨張弁用弁体6の回転とポ
ートA,Bとの関係は、図6(a)→(g)に示すよう
に、変化する。すなわち、その回転がほぼ70°に達す
ると、溝14の左端部がポートAとポートBとを連通し
始める(図6(c)参照)。
6を時計方向に回転させる。膨張弁用弁体6の回転とポ
ートA,Bとの関係は、図6(a)→(g)に示すよう
に、変化する。すなわち、その回転がほぼ70°に達す
ると、溝14の左端部がポートAとポートBとを連通し
始める(図6(c)参照)。
【0040】膨張弁用弁体6のこの回転を継続すると、
溝14の幅が次第に広くなる。このことは、膨張弁13
の開度が次第に増加することを意味する。したがって、
この状態の時には、溝14を通過する冷媒の量が次第に
増加する。膨張弁13の開度、すなわち溝14を通過す
る冷媒の量の変化と膨張弁用弁体6の回転角との関係
は、図7(b)の折れ線Lにおける区間Xで示してい
る。
溝14の幅が次第に広くなる。このことは、膨張弁13
の開度が次第に増加することを意味する。したがって、
この状態の時には、溝14を通過する冷媒の量が次第に
増加する。膨張弁13の開度、すなわち溝14を通過す
る冷媒の量の変化と膨張弁用弁体6の回転角との関係
は、図7(b)の折れ線Lにおける区間Xで示してい
る。
【0041】この時、四方弁用弁体2は図2に示す位置
に停止したままである。図7(a)の水平線Y1はこの
間の状態を示している。一方、膨張弁用弁体6はその回
転が70°に達すると、溝14の左端部がポートAとポ
ートBを連通し始めるから、膨張弁用弁体6の回転が基
準位置から70°に達した以後、ヒートポンプ装置は冷
房運転状態となり、膨張弁用弁体6の回転角を増加して
いくと、膨張弁用弁体6の溝14を通過する冷媒の量が
次第に増加し、ヒートポンプ装置の冷房能力は増加して
いく。図3は冷房運転時の四方弁用弁体2と膨張弁用弁
体6の位置を示している。
に停止したままである。図7(a)の水平線Y1はこの
間の状態を示している。一方、膨張弁用弁体6はその回
転が70°に達すると、溝14の左端部がポートAとポ
ートBを連通し始めるから、膨張弁用弁体6の回転が基
準位置から70°に達した以後、ヒートポンプ装置は冷
房運転状態となり、膨張弁用弁体6の回転角を増加して
いくと、膨張弁用弁体6の溝14を通過する冷媒の量が
次第に増加し、ヒートポンプ装置の冷房能力は増加して
いく。図3は冷房運転時の四方弁用弁体2と膨張弁用弁
体6の位置を示している。
【0042】膨張弁用弁体6の回転を更に続け、105
°(図6(d)参照)に達すると、膨張弁13の開度が
やがて最大となる。この実施形態では、その時の開度
は、基準位置から105°回転した位置に設定されてい
る。膨張弁13の開度が最大となった後、更に膨張弁用
弁体6の時計方向回転を続けると(図6(e)〜(f)
参照)、膨張弁13の開度は急激に減少して、140°
に到達する直前で閉鎖状態となる(図6(g)参照)。
°(図6(d)参照)に達すると、膨張弁13の開度が
やがて最大となる。この実施形態では、その時の開度
は、基準位置から105°回転した位置に設定されてい
る。膨張弁13の開度が最大となった後、更に膨張弁用
弁体6の時計方向回転を続けると(図6(e)〜(f)
参照)、膨張弁13の開度は急激に減少して、140°
に到達する直前で閉鎖状態となる(図6(g)参照)。
【0043】膨張弁13の開度の減少具合は、溝14の
端末部の形状やポートA、ポートBの形状、直径などの
設計で調整できることはいうまでもない。
端末部の形状やポートA、ポートBの形状、直径などの
設計で調整できることはいうまでもない。
【0044】図2における膨張弁用弁体6の実線位置
は、膨張弁13が閉鎖状態となった時点から膨張弁用弁
体6をさらに若干回転させた状態(ほぼ140°回転さ
せた状態)を示しており、この時には冷房運転は行われ
ていない。
は、膨張弁13が閉鎖状態となった時点から膨張弁用弁
体6をさらに若干回転させた状態(ほぼ140°回転さ
せた状態)を示しており、この時には冷房運転は行われ
ていない。
【0045】したがって、膨張弁用弁体6が、基準位置
から70°と105°との間の回転位置にある時、ヒー
トピンプ装置は冷房運転状態にあり、膨張弁用弁体6の
回転操作によって、冷房能力を制御することができるこ
とになる。
から70°と105°との間の回転位置にある時、ヒー
トピンプ装置は冷房運転状態にあり、膨張弁用弁体6の
回転操作によって、冷房能力を制御することができるこ
とになる。
【0046】前記の冷房運転から暖房運転に切り換える
ために、膨張弁用弁体6を更に時計方向に回転させる。
そして、膨張弁用弁体6の回転角が基準位置から140
°に達すると、膨張弁用弁体6の右端部が四方弁用弁体
2の左端部に当接する(図2の実線状態)。そして更に
回転し続けると、四方弁用弁体2は膨張弁用弁体6に押
されて時計方向に回転する。
ために、膨張弁用弁体6を更に時計方向に回転させる。
そして、膨張弁用弁体6の回転角が基準位置から140
°に達すると、膨張弁用弁体6の右端部が四方弁用弁体
2の左端部に当接する(図2の実線状態)。そして更に
回転し続けると、四方弁用弁体2は膨張弁用弁体6に押
されて時計方向に回転する。
【0047】四方弁用弁体2のこの回転により、ポート
SのポートEに対する連通量は次第に減少し、ポートS
のポートCに対する連通量は次第に増加する。図7
(a)の傾斜線Y2はこの切り換え行程にあることを示
している。
SのポートEに対する連通量は次第に減少し、ポートS
のポートCに対する連通量は次第に増加する。図7
(a)の傾斜線Y2はこの切り換え行程にあることを示
している。
【0048】膨張弁用弁体6の時計方向の回転は、四方
弁用弁体2の右端部が第2ストッパピン19bに当接す
ると停止する。この停止状態を「第二停止位置」とい
う。図4はこの時の四方弁用弁体2と膨張弁用弁体6の
位置関係を示している。この実施形態では、四方弁用弁
体2は、基準位置から60°回転して停止するように設
定されており、また、膨張弁用弁体6は、基準位置から
200°回転してこの第二停止位置に達するように設定
されている。
弁用弁体2の右端部が第2ストッパピン19bに当接す
ると停止する。この停止状態を「第二停止位置」とい
う。図4はこの時の四方弁用弁体2と膨張弁用弁体6の
位置関係を示している。この実施形態では、四方弁用弁
体2は、基準位置から60°回転して停止するように設
定されており、また、膨張弁用弁体6は、基準位置から
200°回転してこの第二停止位置に達するように設定
されている。
【0049】図7中の矢印Pは、四方弁用弁体2の基準
位置(回転角0°)から第二停止位置(回転角200
°)までの弁位置の変化方向を示しており、Y1区間で
は四方弁用弁体2は基準位置に停止したままであるが、
Y2区間で60°時計方向に回転して第二停止位置に達
する。
位置(回転角0°)から第二停止位置(回転角200
°)までの弁位置の変化方向を示しており、Y1区間で
は四方弁用弁体2は基準位置に停止したままであるが、
Y2区間で60°時計方向に回転して第二停止位置に達
する。
【0050】この時、ポートSは連通路2aを介してポ
ートCに連通しており、ポートDはポートEに連通して
いる。一方、ポートDはポートA,Bとも連通状態とな
り、ポートA,Bはともに上部室1Bに開放状態となっ
ていてポートDと連通状態となる。したがって、この時
(四方弁用弁体2が基準位置から60°回転して第二停
止位置にあり膨張弁用弁体6が基準位置から200°回
転した位置にある時)には、冷房、暖房とも行われてい
ない。
ートCに連通しており、ポートDはポートEに連通して
いる。一方、ポートDはポートA,Bとも連通状態とな
り、ポートA,Bはともに上部室1Bに開放状態となっ
ていてポートDと連通状態となる。したがって、この時
(四方弁用弁体2が基準位置から60°回転して第二停
止位置にあり膨張弁用弁体6が基準位置から200°回
転した位置にある時)には、冷房、暖房とも行われてい
ない。
【0051】四方弁用弁体2が第二停止位置に達したあ
と、膨張弁用弁体6を反時計方向に回転して基準位置ま
で戻す操作を行う。
と、膨張弁用弁体6を反時計方向に回転して基準位置ま
で戻す操作を行う。
【0052】膨張弁用弁体6が200°の回転位置から
60°の回転位置まで戻るまでの間、四方弁用弁体2は
第二停止位置、つまりポートDとポートEとが連通し、
ポートCとポートSとが連通した状態にある(図7の水
平線Z1がこの状態を示している)。一方、膨張弁用弁
体6は、図6において、(g)→(a)に回転し、その
回転が105°の位置まで戻ると、溝14の右端部でポ
ートAとBとが連通し始めるから、膨張弁用弁体6の回
転が、第二停止位置から105°の位置まで戻った以
後、ヒートポンプ装置は暖房運転状態となり、膨張弁用
弁体6の戻り回転角を増加していき次第に回転角0°に
近づけると、膨張弁用弁体6の溝14を通過する冷媒の
量が次第に減少し、ヒートポンプ装置の暖房能力は減少
していく。図5は、暖房運転状態の時の四方弁用弁体2
と膨張弁用弁体6の位置関係を示している。
60°の回転位置まで戻るまでの間、四方弁用弁体2は
第二停止位置、つまりポートDとポートEとが連通し、
ポートCとポートSとが連通した状態にある(図7の水
平線Z1がこの状態を示している)。一方、膨張弁用弁
体6は、図6において、(g)→(a)に回転し、その
回転が105°の位置まで戻ると、溝14の右端部でポ
ートAとBとが連通し始めるから、膨張弁用弁体6の回
転が、第二停止位置から105°の位置まで戻った以
後、ヒートポンプ装置は暖房運転状態となり、膨張弁用
弁体6の戻り回転角を増加していき次第に回転角0°に
近づけると、膨張弁用弁体6の溝14を通過する冷媒の
量が次第に減少し、ヒートポンプ装置の暖房能力は減少
していく。図5は、暖房運転状態の時の四方弁用弁体2
と膨張弁用弁体6の位置関係を示している。
【0053】膨張弁用弁体6が回転角75°の位置まで
戻ると、ポートBと溝14との連通が遮断されるので、
膨張弁13の開度は0となり、暖房運転状態は停止す
る。この間、膨張弁13の開度は図7(b)の折れ線L
における区間Xで示すように変化することはいうまでも
ない。
戻ると、ポートBと溝14との連通が遮断されるので、
膨張弁13の開度は0となり、暖房運転状態は停止す
る。この間、膨張弁13の開度は図7(b)の折れ線L
における区間Xで示すように変化することはいうまでも
ない。
【0054】図7中の矢印Qは、四方弁用弁体2の第二
停止位置(回転角200°)から基準位置(回転角0
°)までの弁位置の変化方向を示しており、Z1区間で
は四方弁用弁体2は、第二停止位置(回転角200°)
に停止したままであるが、Z2 区間で上から見て60°
反時計方向に回転して冷房運転位置に切り換わり、基準
位置(回転角0°)に戻る。暖房運転時、複合弁は図9
に示す状態にある。
停止位置(回転角200°)から基準位置(回転角0
°)までの弁位置の変化方向を示しており、Z1区間で
は四方弁用弁体2は、第二停止位置(回転角200°)
に停止したままであるが、Z2 区間で上から見て60°
反時計方向に回転して冷房運転位置に切り換わり、基準
位置(回転角0°)に戻る。暖房運転時、複合弁は図9
に示す状態にある。
【0055】図5に示すときは、膨張弁用弁体6が基準
位置から105°と75°との間の回転位置にある時、
ヒ−トピンプ装置は暖房運転状態にあり、膨張弁用弁体
6の回転操作によって、暖房能力をコントロールするこ
とができることになる。
位置から105°と75°との間の回転位置にある時、
ヒ−トピンプ装置は暖房運転状態にあり、膨張弁用弁体
6の回転操作によって、暖房能力をコントロールするこ
とができることになる。
【0056】前記のように、この実施形態の複合弁で
は、四方弁用弁体2を回転して、冷媒の流れ方向を切り
換える操作を行うとき、膨張弁13に連通するポート
A、ポートBが下部室1Bに対して全開になるので、シ
ステムの圧力差が小さくなり、その結果、四方弁用弁体
2の回転負荷を軽減することができる。
は、四方弁用弁体2を回転して、冷媒の流れ方向を切り
換える操作を行うとき、膨張弁13に連通するポート
A、ポートBが下部室1Bに対して全開になるので、シ
ステムの圧力差が小さくなり、その結果、四方弁用弁体
2の回転負荷を軽減することができる。
【0057】図1の実施形態では、20極のステッピン
グモータが用いられている。そしてこのステッピングモ
ータの回転で膨張弁用弁体6を前記の回転角に駆動する
ために、ステッピングモータの回転軸4とギヤ出力軸5
との間に、減速比が1/20の歯車装置18が介設され
ている。なお、ステッピングモータの極数や歯車装置1
8の減速比などは、設計上適宜選定できる事項であるこ
とはいうまでもない。また、歯車装置18に代えて公知
の任意の減速装置を用いてもよい。
グモータが用いられている。そしてこのステッピングモ
ータの回転で膨張弁用弁体6を前記の回転角に駆動する
ために、ステッピングモータの回転軸4とギヤ出力軸5
との間に、減速比が1/20の歯車装置18が介設され
ている。なお、ステッピングモータの極数や歯車装置1
8の減速比などは、設計上適宜選定できる事項であるこ
とはいうまでもない。また、歯車装置18に代えて公知
の任意の減速装置を用いてもよい。
【0058】(効果)この第一実施形態の複合弁では、
次の様な効果が得られる。 (1)スライド弁式膨張弁と回転スライド式四方切換弁
体とを組み合わせた複合弁構造体に形成されているの
で、構成が簡単で位置決めを容易に行うことが可能とな
る。 (2)膨張弁用弁体は、モータに回転駆動されて弁座に
スライド回転して冷媒流量を制御する形式であるため、
ニードル式膨張弁の前記の問題点、すなわち、弁開き始
めの弁特性が急激な立ち上がりとなってしまったり、食
いつきを防止するために、ニードルと弁座との間に若干
のクリアランスを設けると、そのクリアランスだけで、
微小冷媒流量の制御範囲を越えてしまったりするという
問題点を解決することが可能となる。 (3)四方弁用弁体を回転して冷媒の流れ方向を切り換
える操作を行うとき、膨張弁13に連通するポートA,
Bが全開になるので、システムの圧力差が小さくなり、
その結果、四方弁用弁体2の回転負荷を軽減することが
できる。
次の様な効果が得られる。 (1)スライド弁式膨張弁と回転スライド式四方切換弁
体とを組み合わせた複合弁構造体に形成されているの
で、構成が簡単で位置決めを容易に行うことが可能とな
る。 (2)膨張弁用弁体は、モータに回転駆動されて弁座に
スライド回転して冷媒流量を制御する形式であるため、
ニードル式膨張弁の前記の問題点、すなわち、弁開き始
めの弁特性が急激な立ち上がりとなってしまったり、食
いつきを防止するために、ニードルと弁座との間に若干
のクリアランスを設けると、そのクリアランスだけで、
微小冷媒流量の制御範囲を越えてしまったりするという
問題点を解決することが可能となる。 (3)四方弁用弁体を回転して冷媒の流れ方向を切り換
える操作を行うとき、膨張弁13に連通するポートA,
Bが全開になるので、システムの圧力差が小さくなり、
その結果、四方弁用弁体2の回転負荷を軽減することが
できる。
【0059】次に、図10〜17に基づいて第二実施形
態について説明する。
態について説明する。
【0060】(構成)この第二実施形態の電動四方切換
弁30では、ポートA、ポートBがギヤ出力軸25に極
めて近接した位置に設けられている点で前記の第一実施
形態の電動四方切換弁と相違しており、その他の構成は
ほぼ同じであるので、図10乃至図17において、第一
実施形態の複合弁の各部材に対応する部材には、それぞ
れ「20」をプラスした符号を付し、それらの部材につ
いては、構成が同一の場合、説明を省略することがあ
る。
弁30では、ポートA、ポートBがギヤ出力軸25に極
めて近接した位置に設けられている点で前記の第一実施
形態の電動四方切換弁と相違しており、その他の構成は
ほぼ同じであるので、図10乃至図17において、第一
実施形態の複合弁の各部材に対応する部材には、それぞ
れ「20」をプラスした符号を付し、それらの部材につ
いては、構成が同一の場合、説明を省略することがあ
る。
【0061】図10、図11、図13に示すように、ポ
ートA、ポートBは、ギヤ出力軸25に極めて近接した
位置に設けられている。なお、この例では、ポートDが
弁座27に開口されている。図17の符号7Aはギヤ出
力軸35の受け孔を示している。
ートA、ポートBは、ギヤ出力軸25に極めて近接した
位置に設けられている。なお、この例では、ポートDが
弁座27に開口されている。図17の符号7Aはギヤ出
力軸35の受け孔を示している。
【0062】ポートA、ポートBをギヤ出力軸25に極
めて近接した位置に設けたため、ポートAとポートBが
常に四方弁用弁体22(この第二実施形態でも四方弁用
弁体2は第一実施形態のものとほぼ同じ構成である)で
閉鎖されてしまうという不都合が生じる。
めて近接した位置に設けたため、ポートAとポートBが
常に四方弁用弁体22(この第二実施形態でも四方弁用
弁体2は第一実施形態のものとほぼ同じ構成である)で
閉鎖されてしまうという不都合が生じる。
【0063】この不都合に対処するため、この第二実施
形態では、膨張弁用弁体26の構成が、第一実施形態の
膨張弁用弁体6と構成上相違する。
形態では、膨張弁用弁体26の構成が、第一実施形態の
膨張弁用弁体6と構成上相違する。
【0064】図11、図12、図13に示すように、膨
張弁用弁体26はその全体形状をほぼ円筒体状に形成さ
れており、その内周面でギヤ出力軸25に固定されてい
る。
張弁用弁体26はその全体形状をほぼ円筒体状に形成さ
れており、その内周面でギヤ出力軸25に固定されてい
る。
【0065】さらに、円筒状の膨張弁用弁体26の外周
上端部に、突起26aが突設されている。一方、四方弁
用弁体22の上面に、図16(a),(b)に示すよう
に、突起26aの両側面に当接可能な突部22bが設け
られている。
上端部に、突起26aが突設されている。一方、四方弁
用弁体22の上面に、図16(a),(b)に示すよう
に、突起26aの両側面に当接可能な突部22bが設け
られている。
【0066】さらに、図13に示すように、膨張弁用弁
体26の底面26cに、溝34のほか、四方弁用弁体2
2の回転時、ポートA,Bを全開(連通)状態にしてシ
ステムの圧力差を小さくし、四方弁用弁体22の回転負
荷を軽減するための全開流量確保用溝(以下「全開用
溝」という)35が溝34の最大幅部に連続して設けら
れている。
体26の底面26cに、溝34のほか、四方弁用弁体2
2の回転時、ポートA,Bを全開(連通)状態にしてシ
ステムの圧力差を小さくし、四方弁用弁体22の回転負
荷を軽減するための全開流量確保用溝(以下「全開用
溝」という)35が溝34の最大幅部に連続して設けら
れている。
【0067】全開用溝35は、溝34の最大幅部の幅よ
りもはるかに広い幅を有し、その中心角は、この実施形
態では240°に設定されている。
りもはるかに広い幅を有し、その中心角は、この実施形
態では240°に設定されている。
【0068】膨張弁用弁体26の外周面22cは、四方
弁用弁体22の軸受け(回転ガイド部)を形成してい
て、この実施形態では、四方弁用弁体22は膨張弁用弁
体26の外周面により回転可能に支持される構成となっ
ている。
弁用弁体22の軸受け(回転ガイド部)を形成してい
て、この実施形態では、四方弁用弁体22は膨張弁用弁
体26の外周面により回転可能に支持される構成となっ
ている。
【0069】(作動)図11において、四方弁用弁体2
2が実線で示す位置にある状態を「基準位置」とよび、
この時の回転角を0°とする。この基準位置の時、膨張
弁用弁体26は図13に示す位置にあって、ポートA、
ポートBは全開用溝35を介して全開状態で連通してい
る。
2が実線で示す位置にある状態を「基準位置」とよび、
この時の回転角を0°とする。この基準位置の時、膨張
弁用弁体26は図13に示す位置にあって、ポートA、
ポートBは全開用溝35を介して全開状態で連通してい
る。
【0070】基準位置から膨張弁用弁体26を、図1
1、図13において時計方向に回転する。その回転角が
300°に達するまで、四方弁用弁体22はこの位置に
停止したままである。図14(a)の水平線Z1 はこ
の行程中における四方弁用弁体22の位置(四方弁用弁
体22の位置が変化しないこと)を示している。
1、図13において時計方向に回転する。その回転角が
300°に達するまで、四方弁用弁体22はこの位置に
停止したままである。図14(a)の水平線Z1 はこ
の行程中における四方弁用弁体22の位置(四方弁用弁
体22の位置が変化しないこと)を示している。
【0071】前記の回転中、回転角が90°になると、
全開用溝35の右端部35aがポートAから離れはじ
め、ポートA、ポートBの連通面積が徐々に小さくな
り、回転角が120°になると、ポートAとポートBの
連通は完全に遮断される。これと同時に、溝34がポー
トA、ポートBを連通し始め、膨張弁用弁体26は膨張
弁としての機能を開始する。
全開用溝35の右端部35aがポートAから離れはじ
め、ポートA、ポートBの連通面積が徐々に小さくな
り、回転角が120°になると、ポートAとポートBの
連通は完全に遮断される。これと同時に、溝34がポー
トA、ポートBを連通し始め、膨張弁用弁体26は膨張
弁としての機能を開始する。
【0072】膨張弁用弁体26の回転角の増加につれ
て、ポートA、ポートBを介して流れる冷媒の流量は増
加する。そして、膨張弁用弁体26が240°になる
と、全開用溝35の左端部35bがポートAに連通しは
じめるので、膨張弁用弁体26の膨張弁としての機能は
終わる。図14(b)の折れ線における区間Xは、膨張
弁として作動中の流量絞り特性を示している。
て、ポートA、ポートBを介して流れる冷媒の流量は増
加する。そして、膨張弁用弁体26が240°になる
と、全開用溝35の左端部35bがポートAに連通しは
じめるので、膨張弁用弁体26の膨張弁としての機能は
終わる。図14(b)の折れ線における区間Xは、膨張
弁として作動中の流量絞り特性を示している。
【0073】一方、膨張弁用弁体26が0°から300
°の回転位置に至る間、ポートEとポートSとは四方弁
用弁体22の連通路22aにより連通状態にあり、ま
た、ポートCとポートDとは下部室11Bで連通してい
て、複合弁は冷房運転状態にある。
°の回転位置に至る間、ポートEとポートSとは四方弁
用弁体22の連通路22aにより連通状態にあり、ま
た、ポートCとポートDとは下部室11Bで連通してい
て、複合弁は冷房運転状態にある。
【0074】したがって、膨張弁用弁体26が回転角1
20°から240°の間にあるとき、膨張弁用弁体26
の回転角を調節することにより、冷房能力を調節するこ
とが可能となる。
20°から240°の間にあるとき、膨張弁用弁体26
の回転角を調節することにより、冷房能力を調節するこ
とが可能となる。
【0075】膨張弁用弁体26を更に回転させ、300
°に至ると、膨張弁用弁体26の突起26aが突部22
bの右端に当接する。膨張弁用弁体26の回転を継続す
るとそれ以降膨張弁用弁体26に押されて、四方弁用弁
体22も時計方向に回転し、膨張弁用弁体26が360
°回転すると、四方弁用弁体22が第2ストッパピン3
9bに当接して停止する(第2停止位置、図11で点線
で示す)。この第2停止位置に四方弁用弁体22が達し
た時には、ポートCとポートSとは四方弁用弁体22の
連通路22aにより連通状態となり、また、ポートEと
ポートDとは下部室11Bで連通する状態に切り換わっ
て、複合弁は暖房運転状態に切り換わっている。図14
(a)の傾斜線Z2がこの間の四方弁用弁体22の切り
換え行程中であることを示している。
°に至ると、膨張弁用弁体26の突起26aが突部22
bの右端に当接する。膨張弁用弁体26の回転を継続す
るとそれ以降膨張弁用弁体26に押されて、四方弁用弁
体22も時計方向に回転し、膨張弁用弁体26が360
°回転すると、四方弁用弁体22が第2ストッパピン3
9bに当接して停止する(第2停止位置、図11で点線
で示す)。この第2停止位置に四方弁用弁体22が達し
た時には、ポートCとポートSとは四方弁用弁体22の
連通路22aにより連通状態となり、また、ポートEと
ポートDとは下部室11Bで連通する状態に切り換わっ
て、複合弁は暖房運転状態に切り換わっている。図14
(a)の傾斜線Z2がこの間の四方弁用弁体22の切り
換え行程中であることを示している。
【0076】前記の切り換え行程中、ポートA、ポート
Bは全開用溝35で全開での連通状態にあるから、シス
テムの圧力差が小さくなり、その結果、四方弁用弁体2
2の回転負荷を軽減することができる。
Bは全開用溝35で全開での連通状態にあるから、シス
テムの圧力差が小さくなり、その結果、四方弁用弁体2
2の回転負荷を軽減することができる。
【0077】四方弁用弁体22を暖房運転に切り換えた
(このとき膨張弁用弁体26は、基準位置から360°
回転している)後、膨張弁用弁体26を反時計方向に回
転する。この回転時、膨張弁用弁体26が60°の回転
位置に戻るまで、四方弁用弁体22は暖房運転位置(第
2停止位置)に停止したままである。図14(a)の水
平線Y1がこの間の四方弁用弁体22の位置を示し、四
方弁用弁体22の位置が変化しない。
(このとき膨張弁用弁体26は、基準位置から360°
回転している)後、膨張弁用弁体26を反時計方向に回
転する。この回転時、膨張弁用弁体26が60°の回転
位置に戻るまで、四方弁用弁体22は暖房運転位置(第
2停止位置)に停止したままである。図14(a)の水
平線Y1がこの間の四方弁用弁体22の位置を示し、四
方弁用弁体22の位置が変化しない。
【0078】一方、膨張弁用弁体26は、この行程中、
前記と反対の経過を経て、基準位置にもどる。すなわ
ち、回転角240°から120°までの期間、回転角の
調節により暖房運転における暖房能力の調節を行うこと
ができる。
前記と反対の経過を経て、基準位置にもどる。すなわ
ち、回転角240°から120°までの期間、回転角の
調節により暖房運転における暖房能力の調節を行うこと
ができる。
【0079】膨張弁用弁体26が60°まで戻ると、膨
張弁用弁体26の突起26aが突部22aの左端に当接
する。膨張弁用弁体26の反時計方向の回転を継続する
と、それ以降、膨張弁用弁体26に押されて、四方弁用
弁体22も反時計方向に回転し、膨張弁用弁体26が0
°まで戻った時、四方弁用弁体22が第1ストッパピン
39aに当接して停止し基準状態にもどる。
張弁用弁体26の突起26aが突部22aの左端に当接
する。膨張弁用弁体26の反時計方向の回転を継続する
と、それ以降、膨張弁用弁体26に押されて、四方弁用
弁体22も反時計方向に回転し、膨張弁用弁体26が0
°まで戻った時、四方弁用弁体22が第1ストッパピン
39aに当接して停止し基準状態にもどる。
【0080】すなわち、ポートEとポートSとは四方弁
用弁体22の連通路22aにより連通状態となり、ま
た、ポートCとポートDとは下部室11Bで連通する状
態に切り換わって、複合弁は冷房運転状態に切り換わ
る。図14(a)の傾斜線Y2がこの間の四方弁用弁体
22の切り換え行程を示している。
用弁体22の連通路22aにより連通状態となり、ま
た、ポートCとポートDとは下部室11Bで連通する状
態に切り換わって、複合弁は冷房運転状態に切り換わ
る。図14(a)の傾斜線Y2がこの間の四方弁用弁体
22の切り換え行程を示している。
【0081】前記の切り換え行程中、ポートAとポート
Bは全開用溝35で全開での連通状態にあるから、シス
テムの圧力差が小さくなり、その結果、四方弁用弁体2
2の回転負荷を軽減することができる点は、冷房運転状
態から暖房運転状態に切り換える時と同様である。
Bは全開用溝35で全開での連通状態にあるから、シス
テムの圧力差が小さくなり、その結果、四方弁用弁体2
2の回転負荷を軽減することができる点は、冷房運転状
態から暖房運転状態に切り換える時と同様である。
【0082】(効果)この第二実施形態の複合弁では、
第一実施形態の複合弁の上記の効果のほか、膨張弁用弁
体26の外周部が四方弁用弁体22の軸受けとして機能
するので、四方弁用弁体22の支持剛性を向上でき、ま
た膨張弁用弁体の形状を簡素化でき、製作コストの低減
化、大量生産化が可能となる等の効果が得られる。
第一実施形態の複合弁の上記の効果のほか、膨張弁用弁
体26の外周部が四方弁用弁体22の軸受けとして機能
するので、四方弁用弁体22の支持剛性を向上でき、ま
た膨張弁用弁体の形状を簡素化でき、製作コストの低減
化、大量生産化が可能となる等の効果が得られる。
【0083】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
次のような効果が得られる。 (1)スライド弁式膨張弁と回転スライド式四方切換弁
体とを組み合わせた複合弁構造体に形成されているの
で、構成が簡単で位置決めを容易に行うことが可能とな
る。 (2)膨張弁用弁体は、モータに回転駆動されて弁座に
スライド回転して冷媒流量を制御する形式であるため、
ニードル式膨張弁の前記の問題点、すなわち、弁開き始
めの弁特性が急激な立ち上がりとなってしまったり、食
いつきを防止するために、ニードルと弁座との間に若干
のクリアランスを設けると、そのクリアランスだけで、
微小冷媒流量の制御範囲を越えてしまったりするという
問題点を解決することが可能となる。 (3)四方弁用弁体を回転して、冷媒の流れ方向を切り
換える操作を行うとき、膨張弁に連通するポートA、ポ
ートBが全開になるので、システムの圧力差が小さくな
り、その結果、四方弁用弁体の回転負荷を軽減すること
ができる。 (4)第二実施形態では、膨張弁用弁体の外周部が四方
弁用弁体の軸受けとして機能するので、四方弁用弁体の
支持剛性を向上でき、また、膨張弁用弁体の形状を簡素
化でき、製作コストの低減化、大量生産化が可能とな
る。
次のような効果が得られる。 (1)スライド弁式膨張弁と回転スライド式四方切換弁
体とを組み合わせた複合弁構造体に形成されているの
で、構成が簡単で位置決めを容易に行うことが可能とな
る。 (2)膨張弁用弁体は、モータに回転駆動されて弁座に
スライド回転して冷媒流量を制御する形式であるため、
ニードル式膨張弁の前記の問題点、すなわち、弁開き始
めの弁特性が急激な立ち上がりとなってしまったり、食
いつきを防止するために、ニードルと弁座との間に若干
のクリアランスを設けると、そのクリアランスだけで、
微小冷媒流量の制御範囲を越えてしまったりするという
問題点を解決することが可能となる。 (3)四方弁用弁体を回転して、冷媒の流れ方向を切り
換える操作を行うとき、膨張弁に連通するポートA、ポ
ートBが全開になるので、システムの圧力差が小さくな
り、その結果、四方弁用弁体の回転負荷を軽減すること
ができる。 (4)第二実施形態では、膨張弁用弁体の外周部が四方
弁用弁体の軸受けとして機能するので、四方弁用弁体の
支持剛性を向上でき、また、膨張弁用弁体の形状を簡素
化でき、製作コストの低減化、大量生産化が可能とな
る。
【図1】本発明の第一実施の形態に係る複合弁の断面図
である。
である。
【図2】図1のA−A矢視平面図である。
【図3】同冷房運転時の平面図である。
【図4】同暖房運転への切り換え時の平面図である。
【図5】同暖房運転時の平面図である。
【図6】(a)乃至(g)は膨張弁用弁体の回転とポー
トA,Bとの関係の模式図である。
トA,Bとの関係の模式図である。
【図7】(a)は図1の複合弁の各運転モード切換えタ
イミングを示すグラフチャート図、(b)は該膨張弁用
弁体の位置とポートA,Bの開口との関係を示すグラフ
で、折れ線LはポートA,B間の連通開度を示してい
る。
イミングを示すグラフチャート図、(b)は該膨張弁用
弁体の位置とポートA,Bの開口との関係を示すグラフ
で、折れ線LはポートA,B間の連通開度を示してい
る。
【図8】図1の複合弁の冷房運転位置における冷凍サイ
クルの模式図である。
クルの模式図である。
【図9】図1の複合弁の暖房運転位置における冷凍サイ
クルの模式図である。
クルの模式図である。
【図10】本発明の第二実施形態に係る複合弁の断面図
である。
である。
【図11】図10のB−B矢視平面図である。
【図12】図10のC−C矢視平面図である。
【図13】同膨張弁用弁体の底面図である。
【図14】(a)は図10の複合弁の各運転モード切換
えタイミングを示すグラフチャート図、(b)は該膨張
弁用弁体の位置とポートA,Bの開口との関係を示すグ
ラフで、折れ線LはポートA,B間の連通開度を示して
いる。
えタイミングを示すグラフチャート図、(b)は該膨張
弁用弁体の位置とポートA,Bの開口との関係を示すグ
ラフで、折れ線LはポートA,B間の連通開度を示して
いる。
【図15】同一部の分解図である。
【図16】(a)は同四方弁用弁体の斜視図、(b)は
同四方弁用弁体の断面図である。
同四方弁用弁体の断面図である。
【図17】同弁座の平面図である。
【図18】従来の複合弁の断面図である。
【図19】同複合弁の分解図である。
1,21 ケース 1A,21A 上部室 1B,21B 下部室 2,22 四方弁用弁体 2a,22a 連通路 3,23 モータ 4,24 モータの回転軸 5,25 ギヤ出力軸 6,26 膨張弁用弁体 26a 突起 7,27 弁座 8,28 ギヤ下板 9,29 軸受け 10,30 四方切換弁 11 室内熱交換器 12 室外熱交換器 13 膨張弁 14,34 溝 18,38 歯車装置 19a,39a 第1ストッパピン 19b,39b 第2ストッパピン 22b 突部 35 全開用溝
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3H062 AA07 BB10 BB30 CC02 DD01 FF41 HH04 HH08 3H063 AA05 BB02 BB08 BB32 CC02 DA14 DB31 FF01 GG14 3H067 AA13 AA32 BB02 BB12 CC32 CC42 CC44 CC45 DD03 DD12 DD32 EA04 FF11 GG23
Claims (11)
- 【請求項1】 コンプレッサと、室内熱交換器と、室外
熱交換器と、膨張弁と、1つの高圧ポートと1つの低圧
ポートとを含む複数個のポートの間の冷媒の流れを切り
換える四方切換弁と、前記複数個のポートの形成された
弁座と、前記四方切換弁の回動用モータとを備えるとと
もに前記の膨張弁と四方切換弁とが一体に構成された複
合弁において、前記四方切換弁が、前記弁座に関連して
複数の作動位置へ回転自在な四方弁用弁体を有するとと
もに該四方弁用弁体が前記弁座に対向配設された底面に
開口する連通路を介して前記弁座に関連した相対位置に
応じて前記ポート間の冷媒流れを制御するよう構成さ
れ、前記膨張弁が、前記モータによりその底面を前記弁
座に摺動回転するように配設されるとともに該底面に形
成されて前記弁座に開口され前記の室内熱交換器および
室外熱交換器に連通する一組のポートと協働して前記冷
媒の絞り作用を行う溝を有する膨張弁用弁体を設けてな
ることを特徴とする四方切換弁と電動膨脹弁との複合
弁。 - 【請求項2】 前記複合弁が、ケースを備え、該ケース
の下面に前記弁座が取り付けられて該ケース内に気密状
の下部室が形成され、該下部室内に、前記四方弁用弁体
が回転可能に配設されるとともに前記膨張弁用弁体が前
記モータにより回転駆動可能に配設され、前記弁座に、
前記コンプレッサの吸込口に連通するポートSと前記室
内熱交換器の一方の接続口に連通するポートEと前記室
外熱交換器の一方の接続口に連通するポートCと、前記
膨張弁用弁体の溝と協働する一組のポートとしてのポー
トAおよびポートBとが開口形成され、前記ポートAが
前記室外熱交換器の他方の接続口に連通し前記ポートB
が前記室内熱交換器の他方の接続口に連通するように構
成され、前記膨張弁用弁体の底面に形成された前記溝
が、前記ポートAとポートBとの間の冷媒の流量を絞っ
て膨張弁の作用を行うよう構成されている請求項1に記
載の四方切換弁と電動膨脹弁との複合弁。 - 【請求項3】 前記高圧ポートが前記ケースの下部室に
開口して該下部室を前記コンプレッサの高圧冷媒吐出口
に連通するように構成されている請求項2に記載の四方
切換弁と電動膨脹弁との複合弁。 - 【請求項4】 前記高圧ポートが前記下部室を形成する
前記弁座に開口して該下部室を前記コンプレッサの高圧
冷媒吐出口に連通するように構成されている請求項3に
記載の四方切換弁と電動膨脹弁との複合弁。 - 【請求項5】 前記四方弁用弁体が、前記膨張弁用弁体
の回動作動に押されて1つの高圧ポートと1つの低圧ポ
ートとを含む複数個のポートの間の冷媒の流れを切り換
えるべく回動するよう構成されている請求項1乃至請求
項4のいずれかに記載の四方切換弁と電動膨脹弁との複
合弁。 - 【請求項6】 前記膨張弁用弁体に形成された溝が、該
膨張弁用弁体の回動に伴って連続的に前記冷媒の流量の
絞り量を制御可能な形状に形成されている請求項1乃至
請求項5のいずれかに記載の四方切換弁と電動膨脹弁と
の複合弁。 - 【請求項7】 前記四方弁用弁体の回転時に、前記膨張
弁用弁体が前記のポートAとポートBとの少なくともい
ずれか一方を前記下部室に開放可能に構成されている請
求項1乃至請求項6のいずれかに記載の四方切換弁と電
動膨脹弁との複合弁。 - 【請求項8】 前記弁座に、前記四方弁用弁体を、ヒー
トポンプ装置の冷房運転状態位置および暖房運転状態位
置にそれぞれ停止させるストッパピンが設けられている
請求項1乃至請求項7のいずれかに記載の四方切換弁と
電動膨脹弁との複合弁。 - 【請求項9】 前記膨張弁用弁体が、円筒状に形成され
てその外周面が前記四方弁用弁体の軸受けを構成すると
ともに、その内周面が前記モータにより回転駆動される
軸に固定されている請求項1に記載の四方切換弁と電動
膨脹弁との複合弁。 - 【請求項10】 前記膨張弁用弁体の底面に前記弁座に
開口され前記室内熱交換器および室外熱交換器に連通す
る一組のポートと協働して前記冷媒の絞り作用を行う溝
を形成され、該溝に、前記四方弁用弁体の回転時に、前
記のポートAとポートBとを連通する全開用溝が連設さ
れている請求項9に記載の四方切換弁と電動膨脹弁との
複合弁。 - 【請求項11】 前記膨張弁用弁体に、その回転で前記
四方弁用弁体を回動作動させるための突起が突設される
とともに該突起に当接可能な突部が前記四方弁用弁体に
設けられている請求項9又は請求項10に記載の四方切
換弁と電動膨脹弁との複合弁。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000183814A JP2002005543A (ja) | 2000-06-19 | 2000-06-19 | 四方切換弁と電動膨脹弁との複合弁 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000183814A JP2002005543A (ja) | 2000-06-19 | 2000-06-19 | 四方切換弁と電動膨脹弁との複合弁 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002005543A true JP2002005543A (ja) | 2002-01-09 |
Family
ID=18684333
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000183814A Withdrawn JP2002005543A (ja) | 2000-06-19 | 2000-06-19 | 四方切換弁と電動膨脹弁との複合弁 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002005543A (ja) |
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- 2000-06-19 JP JP2000183814A patent/JP2002005543A/ja not_active Withdrawn
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