JPH0616189Y2 - 切替弁 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、切替弁に関し、殊に、流路の切替弁として有
用である。

〔従来の技術〕

従来の切替弁の一例として、ヒートポンプ式空気調和器
に用いられている四方切替弁について第５図及び第６図
を参照して説明する。

この四方切替弁５１は、管体５２ａの密閉空間５２ｃに
４つの開口Ｄ，Ｃ，Ｓ，Ｅを設け、３つの開口Ｃ，Ｓ，
Ｅにはシート５２ｂを装着し、そのシート５２ｂ上を弁
体５３が摺動し得るようになっている。

弁体５３はピストン５６，５９と連結され、それらピス
トン５６，５９はチヤンバー５５，５８に異なる圧力の
エアを導入することで移動し、これにより弁体５３を変
位させる。

第６図は、四方切替弁５１の駆動装置を示すもので、ソ
レノイド６２に通電しない時は、スプリング６３により
ニードル部材６４が突き出され、エアパイプ６５′，５
４′を通して四方切替弁５１のエアジョイント５４に高
圧エアが供給される。この時、弁体５３は第５図に示す
位置となる。

一方、コントローラ６０及びドライバ６１によりソレノ
イド６２に通電すると、ニードル部材６４が引き込ま
れ、エアパイプ６５，５７′を介して四方切替弁５１の
エアジョイント５７に高圧エアが供給される。この時、
弁体５３は第５図の右方に移動する。

第５図に示す弁体５３の位置の場合には、開口Ｄと開口
Ｃが連通し、開口Ｅと開口Ｓが連通し、両グループ間は
遮断される。そこで、圧縮機ｐ→開口Ｄ→開口Ｃ→室外
側熱交換器ｅ→毛細管ｇ→室内側熱交換器ｉ→開口Ｅ→
開口Ｓ→圧縮機ｐの順に冷媒が流れる冷凍サイクルが形
成され、冷房運転が行われる。

逆に、弁体５３を右方に移動した位置の場合には、開口
Ｄと開口Ｅが連通し、開口Ｃと開口Ｓが連通し、両グル
ープ間は遮断される。そこで、圧縮機ｐ→開口Ｄ→開口
Ｅ→室内側熱交換器ｉ→毛細管ｇ→室外側熱交換器ｅ→
開口Ｃ→開口Ｓ→圧縮機ｐの順に冷媒が流れる冷凍サイ
クルが形成され、暖房運転が行われる。

〔考案が解決しようとする課題〕

上記説明から理解されるように、従来の切替弁は非常に
構造が複雑であり、安価に製作できない問題点がある。

従って、本考案の目的とするところは、簡単な構造で安
価に製作することができる切替弁を提供することにあ
る。

〔課題を解決するための手段〕

本考案の切替弁は、環状のスリーブとコアとによって形
成されたリング状の密閉空間に４個の開口を設けると共
に、コアの軸芯に対して放射状に密閉空間を各開口間で
間仕切りする位置と密閉空間内に突出せずにスリーブ内
に完全に引き込まれてこの密閉空間を開成する位置との
間で各別に直線移動可能な４個の弁体を設け、その弁体
のそれぞれに温度制御されることにより当該弁体を間仕
切りする位置と開成する位置に移動させて開口間の連通
・遮閉を行う形状記憶合金製の駆動部材を連結したこと
を構成上の特徴とするものである。

〔実施例〕

以下、図に示す実施例に基づいて本考案を更に詳しく説
明する。ここに第１図は本考案の一実施例の切替弁の模
式的断面図、第２図は第１図に示す切替弁の駆動部の回
路図、第３図は第１図に示す切替弁の他の状態を示す模
式的断面図、第４図は温度とコイル形状の特性図であ
る。なお、この実施例により本考案が限定されるもので
はない。

第１図に示す切替弁１は、第５図に示す四方切替弁５１
と代替可能なもので、ヒートポンプ式空気調和機の四方
切替弁として用いることができるものである。

第１図に示されるように、環状のスリーブ２ａとコア２
ｂとによってリング状の密閉空間２ｃが形成され、その
密閉空間２ｃに４つの開口Ｄ，Ｃ，Ｓ，Ｅが設けられて
いる。

開口Ｄ，Ｃ，Ｓ，Ｅの間には、コア２ｂの軸芯に対して
放射状に密閉空間２ｃを各開口間で間仕切りする位置と
密閉空間２ｃ内に突出せずにスリーブ２ａ内に完全に引
き込まれてこの密閉空間を開成する位置との間で各別に
直線的に摺動可能に弁体３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄが設け
られている。

各弁体３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄには、コイル状形状記憶
合金４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄが連結されており、それら
コイル状形状記憶合金４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄはそれぞ
れ通電端子ａ，ｂ，ｃ，ｄを導出されている。

各コイル状形状記憶合金４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄは、第
２図に示すコントローラ１０及びドライバ１１ａ，１１
ｂ，１１ｃ，１１ｄによって通電制御され、比較的低い
所定温度Ｌ及び比較的高い所定温度Ｈに保持される。

コイル状形状記憶合金４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄは、例え
ばＮｉ−Ｔｉ合金製であり、第４図に示すように比較的
低い所定の温度Ｌでは縮んだ形状となり、比較的高い所
定の温度Ｈでは伸びた形状となるように形成されてい
る。

さて、コイル状形状記憶合金４ａと４ｃとを比較的低い
所定温度Ｌに保持し、コイル状形状記憶合金４ｂと４ｄ
とを比較的高い所定温度Ｈに保持すると、前者は縮んだ
形状となり、後者は伸びた形状となるから、第１図に示
すように、弁体３ａ，３ｃが引き込まれ、弁体３ｂ，３
ｄが突き出され、開口Ｄと開口Ｃが連通し、開口Ｅと開
口Ｓが連通し、両グループ間は遮断される。これは第５
図に示す流路状態と同じであり、第５図の実線で示す向
きの冷媒の流れとなり、冷房運転が可能となる。

一方、コイル状形状記憶合金４ａと４ｃとを比較的高い
所定温度Ｈに保持し、コイル状形状記憶合金４ｂと４ｄ
とを比較的低い所定温度Ｌに保持すると、第３図に示す
ように前者は伸びた形状となり、後者は縮んだ形状とな
るので、弁体３ａと３ｃが突き出され、弁体３ｂと３ｄ
とが引き込まれ、開口Ｄと開口Ｅが連通し、開口Ｓと開
口Ｃが連通し、両グループ間は遮断される。そこで、第
５図において弁体５３が右方に移動した状態と等価とな
り、破線で示す向きの冷媒の流れが形成され、暖房運転
が可能となる。

なお、第１図の状態と第３図の状態の切替には一定の時
間を要するが、暖房運転と冷房運転の切替のような用途
には瞬時に切り替わるような性能は不要であり、何ら支
障はない。

〔考案の効果〕

本考案によれば、環状のスリーブとコアとによって形成
されたリング状の密閉空間に４個の開口を設けると共
に、コアの軸芯に対して放射状に密閉空間を各開口間で
間仕切りする位置と密閉空間内に突出せずにスリーブ内
に完全に引き込まれてこの密閉空間を開成する位置との
間で各別に直線移動可能な４個の弁体を設け、その弁体
のそれぞれに温度制御されることにより当該弁体を間仕
切りする位置と開成する位置に移動させて開口間の連通
・遮閉を行う形状記憶合金製の駆動部材を連結したこと
を特徴とする切替弁が提供され、これにより、簡単且つ
安価な構造にて確実に弁体を移動させて開口間の連通・
遮閉を行うことができる。また連通時には密閉空間内に
弁体が突出しないので冷媒等の流通の妨げとなってその
流れを乱すようなこともなく、流通効率に優れている。
そして、このような切替弁を用いた空気調和機にあって
は、熱交換効率の低下を防止することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の切替弁の模式的断面図、第
２図は第１図に示す切替弁の駆動部の回路図、第３図は
第１図に示す切替弁の他の状態を示す模式的断面図、第
４図は温度とコイル形状の特性図、第５図は空気調和機
に用いられている従来の四方切替弁の模式的断面図、第
６図は第５図に示す四方切替弁の駆動装置の模式的構成
図である。 〔符号の説明〕 １…切替弁 ２ａ…スリーブ ２ｂ…コア ２ｃ…密閉空間 ３ａ〜３ｄ…弁体 ４ａ〜４ｄ…コイル状形状記憶合金 １０…コントローラ １１ａ〜１１ｄ…ドライバ、Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｓ…開口

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】環状のスリーブとコアとによって形成され
   たリング状の密閉空間に４個の開口を設けると共に、コ
   アの軸芯に対して放射状に密閉空間を各開口間で間仕切
   りする位置と密閉空間内に突出せずにスリーブ内に完全
   に引き込まれてこの密閉空間を開成する位置との間で各
   別に直線移動可能な４個の弁体を設け、その弁体のそれ
   ぞれに温度制御されることにより当該弁体を間仕切りす
   る位置と開成する位置に移動させて開口間の連通・遮閉
   を行う形状記憶合金製の駆動部材を連結したことを特徴
   とする切替弁。