JPS62147183A - 冷凍サイクル用四方弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は冷凍サイクル、特にヒートポンプ型の空調機の
冷房・暖房の切換に用いる冷凍サイクル用四方弁に関す
るものである。

従来の技術 近年、冷凍サイクル西方弁は、空調機のヒートポンプ化
が進むにつれて、その需要は急増しており、小型化、低
コスト化の要求が強くなっている。

以下、図面を参照しながら、従来の冷凍サイクル西方弁
の一例について説明する。

第４図は、従来の冷凍サイクル用四方弁の断面を示すも
のである。１は密閉された円筒状の弁本体、２，３は前
記弁本体２，３の周面の両側に反対方向に接続された吐
出管と吸入管である。４゜６は前記吸入管３を中央にし
て両側に設けられた第一、第二の導管であり、第一の導
管４は室内側熱交換器（以下°′室内器″）（図示せず
）に接続され、第二の導管５は室外側熱交換器（以下゛
室外器″）（図示せず）に接続されている。上記各接続
管２，３，４．５はそれぞれ弁本体１内に開口しており
、並設した接続管２，４．５の開口端は弁本体１の軸方
向に面一にシート６で弁本体１に固定されている。７は
前記弁本体の内部にあって前記シート６面を軸方向に摺
動する摺動弁であり、前記吸入管３と第一の導管４、又
は吸入管３と第二の導管６を択一的に連通せしめるＵ字
状の凹面７ａを有している。８，９は前記摺動弁７の両
側に連結板１０で連結されて配設され微小孔８ａ、９ａ
を有するピストン体である。１１．１２は前記弁本体１
の端面を密封する蓋である。１３゜１４は前記蓋ｊ１．
１２の間の空間Ｒ１，Ｒ２に開口し、電磁式パイロット
バルブ１５の通電操作により前記吸入管３と択一的に切
換連通して低圧ガスを導入する抽気管である。

以上のように構成された冷凍サイクル用四方弁について
その動作を説明する。

電磁式パイロットバルブ１６の通電操作により抽気管１
３．１４を介して空間Ｒ１，あるいは空間Ｒ２と吸入管
３を択一的に連通して空間内圧力を低下させるとともに
ピストン体８，９の微小孔８ａ、９ａを介して弁本体１
内の吐出側圧力を反対側の空間に導入して高圧とするこ
とにより、雨空間の高低圧力差でピストン体８，９に連
結する摺動弁７を移動させ、吐出管２より導入される高
圧冷媒を第二の導管と連通させて室内器を凝縮器として
用いて室内を暖房し、又は高圧冷媒を第一の導管４と連
通させて室外器を凝縮器に、室内器を蒸発器として室内
を冷房するものである。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記構成では、電磁式パイロットバルブ１
６の作動により高低圧の圧力変換を行い、その圧力差に
よって弁を切換えているためパイロットバルブ１６その
ものの付帯が不可欠であり構造複雑でコストが非常に高
く、又弁本体１も大きく暖房時に弁本体１での熱損失が
大きく、システムの暖房能力を大きく低下させていた。

又、弁本体の他に弁機構が数箇所もあり、弁部でのシー
ル不良が問題となっていた。更にパイロットバルブ１５
と弁本体１が抽気管１３．１４で接続されているため接
続箇所が多くコスト高とガス洩れの恐れを招いていた。

また弁の作動は圧力差によって切換わるものであるだめ
の圧力差のない状態では作動不可となり、ある一定の圧
力差を必要とするもので空調機等が必ず運転しなければ
切換ができず切換初期における運転ロスを生じていた。

本発明は上記問題点に鑑み、低コストでシンプル構造の
パイロットバルブレス型で、シカモソレノイドが小型で
切換作動の信頼性が高く、更に暖房時弁体での熱損失の
小さい冷凍サイクル用四方弁を提供するものである。

問題点を解決するだめの手段 上記問題点を解決するために本発明の冷凍サイクル用四
方弁は、シリンダ内にそのシート面を平行に固定し、前
記シリンダの円周方向に長い長円ボート形状をした導出
口及び第一、第二の通口を各々有する一対のバルブシー
トを有し、前記一対のバルブシートに当接してその内外
をシールする同一形状の円形のスライドシートリングを
固着した一対の円筒状スライダを、その両端に収納した
円筒形ホルダを配設し、ソレノイドを用いて前記ホルダ
をシリンダ軸方向に移動することにより、導出口に連通
される通口を選択し、冷媒通路を切換える様構成したも
のである。

作　　　用 本発明は、上記した構成によってシステムの高低差圧が
スライダ及びホルダの内外に加わっても両者ともその圧
力差による付勢力を受けずに中立点に保持されるため、
スライドシートリングが内外をシールするために必要な
面圧に抗するだけのわずかな力でスライダをシリンダ軸
方向に移動できることから、弁切換を従来の如くパイロ
ットバルブ機構を用いなくても可能となり、大幅な低コ
スト化とシンプル化、信頼性向上が図れる。さらに、各
バルブシートに設けた導出口及び第一、第二の通口をシ
リンダの周方向に長い長円ポート形状としたことにより
、各開口ポートの流路；断面積を確保しながらシリンダ
軸方向の各開口ポートピッチを短かくすることができる
ため、導出口に連通される通口を切換えるために必要な
ホルダのシリンダ軸方向移動量は大幅に削減でき、ソレ
ノイドの吸引負荷が大幅に低下し、ソレノイドの小型化
が図れると共に、シリンダの全長が短くでき、　゛弁体
の小型化が図れるものである。

実施例 以下、本発明の一実施例の冷凍サイクル用四方弁につい
て図面を参照しながら説明する。第１図。

第２図は本発明の一実施例における冷凍サイクル用四方
弁の非通電時の断面図を示すものである。

１６は弁本体を形成するシリンダで側面に圧縮機の吐出
側に接続される吐出パイプ１７の導入口１７ａが開口し
ている。１８は前記シリンダ１６の一端１６ａに嵌合溶
接された蓋である。１９゜２０は前記シリンダ１６の内
壁にシート面１９ａ。

２０ａを互いに平行に対向させて固定した第一。

第二のバルブシートであり、第一のバルブシート１９に
は圧縮機の吸入側に接続される吸入バイブ２１が開口す
る前記シリンダ１６の周方向に長い長円ポート形状の導
出口１９ｂが開口している。

又、第二のバルブシート２０には、各々凝縮器又は蒸発
器として可逆的に機能する室外コイル、室内コイルに接
続される第一、第二の接続パイプ２２．２３が開口する
前記シリンダ１６の周方向に長い長円ボート形状の第一
、第二の通口２０ｂ。

２０ｃがシリンダ１６の軸方向に並設開口されている。

２４．２５は円筒状のスライダでシリンダ１６内にあっ
て、前記第一、第二のバルブシート１９．２０のシート
面１９ａ、２Ｏａ間に位置し、円筒形状のホルダ２６の
両端の内側に収納され、　　　　一体となってシリンダ
１６軸方向に摺動可能な略円筒形状の冷媒の流路を形成
している。

スライダ２４．２６のバルブシート１９．２０との当接
側には前記バルブシート１９，２０のシート面１９ａ、
２０ａと当接してスライダ２４゜２６のシート面を形成
する同一形状の円形スライドシートリング２４ａ、２６
ａが固着されている。

２７．２８はシールリングで略■字状で形成されており
、前記スライダ２４．２５の外周凹部２４ｂ、２５ｂに
収納され、前記ホルダ２６の内面に圧接して、前記スラ
イドシートリング２４ａ。

２５ｂとともに、前記一対のスライダ２４．２５及びホ
ルダ２６により形成される略円筒状流路の内外をシール
している。

２９は円形の板バネで前記スライダ２４．２６の間に挿
入され、スライダ２４．２５をそれぞれシート面１９ａ
、２Ｏａ側に押しあてる方向に付勢している。３０は前
記シリンダ１６の他端を閉塞する蓋である。３１は前記
蓋３０の中央に固定的に取り付けられたソレノイドであ
り、固定鉄心３２、電磁コイル３３．復帰バネ３４．前
記ホルダ２６と連結されたプランジャ３６より構成され
ている。そして、電磁コイル３３への通電制御により前
記ホルダ２６が前記シリンダ１６内を軸方向に摺動する
。そして前記ホルダ２６の両端に設けられた前記スライ
ダ２４．２５の両端に固着された前記スライドシートリ
ング２４ａ、２５ａの位置は、第１図図示のスライダ２
４の第一の位置（電磁コイル３３無通電）において前記
導出口１９ｂと第一の通口２０ｂを連通させ、電磁コイ
ル３３の通電により前記プランジャ３５及びホルダ２６
を吸引した第二の位置（第４図）において前記導出口１
９ｂと第二の通口２０　ｃを連通させる如く設計されて
いる。

以上のように構成された冷凍サイクル用四方弁について
以下第１図〜第４図を用いてその動作を説明する。第１
図〜第３図は電磁コイル３３の非通電時における態様を
示したもので、プランジャ３５は復帰バネ３２の作用に
より図の左方に付勢されてホルダ２６が蓋１８に当接し
て止まる。この結果、スライダ２４．２５及びホルダ２
６により導出口１９ｂと第一の通口２０ｂが連通され、
一方導入口１７ａと第二の通口２０　ｃもシリンダ１６
の内部を通して連通される。従って冷媒ガスは、圧縮機
−吐出パイブ１７−第一の接続パイプ２２−室外コイル
−膨張弁−室内コイル−第二の接、続パイプ２３−吸入
バイブ２１−圧＠機の冷房サイクル回路となる。

次に電磁コイル３３を通電状態にすると（第４図）、プ
ランジャ３５は固定鉄心・３２に吸着される。この結果
、スライダ２４．２５及びホルダ２６により導出口１９
ｂと第二の通口２０　ｃが連通され、一方、導入口１７
ａと第一の通口２０ｂもシリ／ター１６の内部を通して
連通される。従って冷媒ガスは、圧縮機−吐出パイブ１
７−第二の接続バイブ２３−室内コイル−膨張弁−室外
コイル−第一の接続パイプ２２−吸入パイブ２１−圧縮
機の暖房サイクル回路となる。

以上のように本実施例によれば、シリンダ１６内にその
シート面１９ａ、２０ａを平行に固定し、前記シリンダ
１６ａ円周方向に長い長円ボート形状をした導出口１９
ｂ及び第一、第二の通口２ｏｂ。

２０Ｃを各々有する一対のバルブシートを有し、前記バ
ルブシート１９，２０に当接してその内外をソールする
同一形状の円形のスライドシートリング２４ａ、２５ａ
を固着した円筒状の一対のスライダ２４．２５をその両
端に収納した円筒形ホルダ２６を配設し、ソレノイド３
１を用いて直接そのホルダ２６をシリンダ１６軸方向に
移動することにより、導出口１９ｂに連通される通口２
０ｂ。

２０Ｃを選択し、冷媒通路を切換える様構成したもので
あるから、システムの高低差圧がスライダ及びホルダの
内外に加わっても両者ともその圧力差による付勢力を受
けずに中立点に保持されるだめ、スライドシートリング
が内外をシールするために必要な面圧に抗するだけのわ
ずかな力でスライダをシリンダ軸方向に移動できること
から、弁切換を従来の如くパイロットバルブ機構を用い
なくても可能となり、大幅な低コスト化とシンプル化、
信頼性向上が図れる。さらに、各パルプソートに設けた
導出口及び第一、第二の通口をシリンダの周方向に長い
長円形状としたことにより、各開口の流路断面積を確保
しながらシリンダ軸方向の各開ロピノチを短かくするこ
とができるため、導出口に連通される通口を切換えるた
めに必要なホルダのシリンダ軸方向移動量は大幅に削減
でき、ソレノイドの吸引負荷が大幅に低下し、ソレノイ
ドの小型化が図れると共に、シリンダの全長が短くでき
、弁体の小型化が図れるものである。

発明の効果 以上のように本発明はシリンダ内にそのシート面を平行
に固定し、前記シリンダの円周方向に長い長円形状をし
た導出口及び第一、第二の通口を各々有する一対のバル
ブシートを有し、前記一対のバルブシートに当接してそ
の内外をシールする同一形状の円形のスライドシートリ
ングを固着した一対の円筒状スライダをその両端に収納
した円筒形ホルダを配設し、ソレノイドを用いてそのホ
ルダをシリンダ軸方向に移動することにより、導出口に
連通される通口を選択し、冷媒通路を切換える様１１１
！成したことによりシステムの高低差圧がスライダ及び
ホルダの内外に加わっても両者ともその圧力差による付
勢力を受けずに中立点に保持されるため、スライドシー
トリングが内外をシールするだめに必要な面圧に抗する
だけのわずかな力でスライダをシリンダ軸方向に移動で
きることから、弁切換を従来の如くパイロットバルブ機
構を用いなくても可能となり、大幅な低コスト化とシン
グル化、信頼性向上が図れる。さらに、各バルブシート
に設けた導出口及び第一、第二の通口金シリンダの周方
向に長い長円形状としたことにより、各［１；４０の流
路断面積を確保しながらシリンダ；軸方向の各開ロビッ
チを短かくすることができるため、導出口に連通される
通口を切換えるために必要なホルダのシリンダ軸方向移
動惜は大幅に削減でき、ソレノイドの吸引負荷が大幅に
低下し、ソ１７ノイドの小型化が図れると共に、シリン
ダの全長が短くでき、弁体の小型化が図れるものでちる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における冷凍サイクル用四方
弁の冷房状態を示す断面図、第２図は第１図のｘ−ｘ’
線断面図、第３図は第１図の弁切換機構を示す要部斜視
図、第４図は第１図の暖房状態を示す断面図、第５図は
従来の冷凍サイクル用四方弁を示す断面図である。 １６・・・・・・シリンダ、１９，２０・・・・・バル
ブシート、１９ｂ・・・・・・導出口、２０ｂ、２０ｃ
・・・・・・第一。 第二の通口、２４．２５・・・・・・スライダ、２４ａ
。 ２５ａ・・・・・−スライドシートリング、２６・・・
・・・ホルダ、３１　・−−−ソレノイド。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名／６
−−−ｙ′ノア７゛ ／デ、２０−−−　ハｊレフ゛ンート 山−導エロ ２０４、２０．−−−　％−１の４１口２４．２ｊ；−
−一　人ライク 第　１　図　　　　　　　　　　　　　　　　２４ｃ、
２ｊａ−−−Ｘ９４ド＞−１−Ｖ’／り′ｚ６−−−ホ
ルダ ａｔ　−−−’ルノうド ア６−−−　　シ・ルア“ ノア　−一−バール７“ンート ／”ｌ、−−−４エロ 第２図　　　　　　　２４−大月７゛ Ｚ６−−−　ノＴ＼ルゲ ３１−ｍ−ソレノイド 刀 ／６−−−　ジノン７゛ ／ｙ、ＺＯ−−−パル７−シート 心−−−導ムロ ２０ｇ、　？Ｊｃ　−−−”４−第二ｈＪロ第３図　　
　　　２４．２５−８，１７・ｚ４α２ムー−−スライ
ドンーＬＩノン７゛２６−−　／７−ル７゛ ／６−−−　ジ゛）２７゛ ノブ２０−−−　　バー４７−ｉｌ− ｎｈ　−−−４ｆ、口 ＺＯ４２θ、−−一　葛−オニの適口 笛　４　図　　　　　　　　　　　　　　　　　　２４
．２６−−−　スラづり２４ａｉ６４−一　　人う１ド
＞−１−’Ｉ　’、　７−Ｚ６−−−ノＴ・ルアー ３Ｉ　−一−９レノイド 一！４４　　　　シ５

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 弁本体を形成し、導入口を有するシリンダと、前記シリ
   ンダ内にそのシート面を平行に固定し前記シリンダの円
   周方向に長い長円ポート形状をした導出口及び第一、第
   二の通口を各々有する一対のバルブシートと、前記一対
   のバルブシートに当接してその内外をシールする同一形
   状の円形スライドシートリングを固着した円筒状の一対
   のスライダと、前記一対のスライダを両端に収納して流
   路を形成し前記シリンダの軸方向に移動して前記導出口
   と第一あるいは第二通口を択一的に連通させる円筒形の
   ホルダと、前記ホルダを直接駆動させるソレノイドとを
   備えたことを特徴とする冷凍サイクル用四方弁。