JPH0132389B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は切換弁、特に冷凍サイクルの高圧側と
低圧側の冷媒の流れを切換える切換弁に関するも
のである。

〔発明の背景〕

従来の切換弁は特公昭35−12689号に示されて
いる如きものであり、これを第１図および第２図
により説明する。１はボデーで円筒形状となし、
第１導通路２、第２導通路３、第３導通路５およ
び第４導通路４を設け、また左右に第１接続路
６、第２接続路７を形成してなる。８は主弁で、
弁シート９にスライド可能に設置される。１０は
プランジヤーで、主弁８を挾持し左右に第１ピス
トン１１、第２ピストン１２が接続され、かつ第
１弁１３、第２弁１４が固持されている。左右の
ピストンには第１ブリードホール１１ａ、第２ブ
リードホール１２ａが形成されてなる。１５はパ
イロツト用三方弁で本体１６に第１ノズル１６
ａ、第２ノズル１６ｂを形成し、第５導通路１
７、第６導通路１８、第７導通路１９を設ける。
２０は第１ニードル弁、２１は第２ニードル弁で
それぞれ先端を突合わせている。２２は第１ば
ね、２３は第２ばね、２４は電磁コイルである。
２５，２６，２７はそれぞれ第５接続パイプ、第
６接続パイプ、第７接続パイプである。

以上のような構成においてその作用を説明する
と、はじめにパイロツト用三方弁１５の電磁コイ
ル２４が無通電時は磁力が形成されず第１ニード
ル弁２０は第１ばね２２の作用により第２ばね２
３の力に抗して第１ノズル１６ａを閉止すると共
に、第２ニードル弁２１を右方向に移動させ第２
ノズル１６ｂを開口する。この状態において第１
導通路２より高圧ガスが流入すると第１ピストン
１１に設けられた第１ブリードホール１１ａより
高圧ガスが流出し、第１ピストン１１に加圧され
る。

一方、第２ピストン１２に設けられた第２ブリ
ードホール１２ａより流出した高圧ガスは第６接
続パイプ２６より第２ノズル１６ｂを通り、第７
接続パイプ２７より低圧状態にある第３導通路５
に排出され減圧される。ここで、左右のピストン
１１，１２に圧力差が生じプランジヤー１０を右
方向に移動させると共に挟持されている主弁８も
右方向に移動し、第２弁１４が第２接続路７を閉
止し高圧ガスの流出を止め移動停止となり、第
１、第４導通路２，４を連通すると同時に第２、
第３導通路３，５を連通させ高圧室と低圧室に隔
絶され、第１図の如き状態となる。

次にパイロツト三方弁１５の電磁コイル２４に
通電した時は磁力作用により第１ニードル弁２０
は第１ばね２２の力に抗して左方向に移動し、第
１ノズル１６ａを開口すると共に、第２ニードル
弁２１は第２ばね２３のばね力の作用により左方
向に移動し第２ノズル１６ｂが閉止される。この
状態において第１導通路２より高圧ガスが流入す
ると前述とは逆に第１ピストン１１側が低圧に第
２ピストン１２側が高圧となり、プランジヤー１
０を左方向に移動させると共に、挾持されている
主弁８も左方向に移動し第１弁１３が第１接続路
６を閉止した位置にて停止し第１、第２導通路
２，３を連通すると同時に、第３、第４導通路
５，４を連通させ高圧室と低圧室とに隔絶され第
２図の如く弁の切換えを行なえるものである。

このような切換弁の空気調和機における役割を
第３図において説明すると、３１は圧縮機、３２
は切換弁、３３，３４は熱交換器、３５は逆止
弁、３６，３７はキヤピラリチユーブを示す。以
上の如き冷凍サイクルにおいて冷房時は実線矢印
の如く３１−３２−３３−３５−３７−３４−３
２−３１の冷媒回路で循環し冷房運転状態とな
る。次に暖房時には切換弁３２のコイルに通電さ
れ一点鎖線の如く３１−３２−３４−３７−３６
−３３−３２−３１の冷媒回路で循環し暖房運転
状態となる。上記冷房運転状態時の切換弁３２の
圧力状態は第１、第４導通路２，４が高圧となり
第２、第３導通路３，５が低圧となる。また暖房
運転時では第１、第２導通路２，３が高圧となり
第３、第４導通路５，４が低圧となるもので常時
第１導通路２が高圧で第３導通路５が低圧状態と
なるものである。なお、いずれも運転を停止した
状態では高低圧の圧力がバランスして圧力差がな
くなるものである。

以上の如き切換弁３２においては次のような欠
点があつた。即ち、パイロツト三方弁１５の作動
により高低圧の圧力切換を行ない、その圧力差に
よつて弁を切換えているため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
るもので空気調和機等を必ず運転しなければ切換
えができず切換始めにおける運転ロスを生じてい
た。

そこで、前記問題点を解消するために、本発明
者は、先に出願した実願昭55−93623号（実開昭
57−16765号）明細書で、切換弁のボデー内に複
数の熱交換器と圧縮機の低圧側に連通される複数
の導通路を設けるとともに圧縮機の高圧側に連通
する導通路を設け、前記複数の導通路を切り換え
る弁体を摺動自在に設け、該弁体を電磁コイルに
より作動するアーマチユアに連結することによ
り、切換弁の作動時に圧力差を必要とせず、空気
調和機等を運転しないで切換えを可能とし、切換
え始めにおける運転ロスを無くした切換弁を提案
している。また、本出願人は、実願昭55−93623
号のものを改良したものとして、実願昭56−
61272号（実開昭57−174861号）明細書で、切換
弁のボデー内に設ける弁体を回転摺動自在に設け
ることにより、弁の移動を小さくし、小形化を図
つた切換弁と、この実願昭56−61272号の主弁に
低圧側と高圧側を連通せしめるバランス用の連通
穴を設け、この連通欠を補助弁で開閉して主弁へ
の差圧力を小さくすることにより、弁を切換える
ための電磁力が小さくて済み、電磁コイルを小さ
くできる切換弁を特願昭56−63901号（特開昭57
−179476号）で提案している。

ところで、このような提案のものにおいては切
換弁のボデー内に圧縮機の高圧側に連通する連通
路が、他の連通路の設けられた平面部とは別の位
置に設けられていた（これは主弁内の低圧側との
差圧力により主弁をベースに密着させるため）の
で、接続パイプの接続作業が難しく且つ、大形な
ものになつていた。

〔発明の目的〕

本発明の目的はかかる点に鑑み、接続パイプの
接続作業が簡単で、且つ小形の冷凍サイクル用切
換弁を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は、ボデー内の同一平面に設けられた複
数の熱交換器と圧縮機の低圧側および高圧側に連
通される複数の導通路と、上記高圧側に連通され
る高圧室および上記低圧側に連通される低圧室を
有し上記導通路を切換える摺動自在の主弁と、こ
の主弁により上記導通路のすべてを覆つてボデー
内を区画して形成したバランス室と、上記低圧室
とバランス室とを連通して主弁に設けられた低圧
用バランス孔と、上記高圧室とバランス室とを連
通して主弁に設けられた高圧用バランス孔と、上
記低圧用バランス孔を電磁力により開閉する補助
弁と、この補助弁と上記主弁とを連結するばねと
を備え、上記高圧用バランス孔の径が上記低圧用
バランス孔の径よりも小径な切換弁である。

〔発明の実施例〕

以下本発明の一実施例を第４図〜第８図により
説明する。４１は円筒形状をしたボデーで、左側
面にガイド取付穴４１ａが形成されている。４２
は円板状に形成されたベースで、ボデー４１の底
面開口に密嵌され、平面部に第１導通路４３、第
２導通路４４、第３導通路４５、第４導通路４
６、第５導通路４７が形成されている。上記導通
路４３〜４７にはそれぞれ接続パイプ４８，４
９，５０，５１が接続されている。５２は主弁
で、その上面の一側に回転支軸５２ａが形成さ
れ、他側にばね係止部５２ｂが形成されている。
また、主弁５２の下面側には低圧室５２ｃ、第２
高圧室５２ｄ、第１高圧室５２ｅの３室が設けら
れ、かつ、低圧室５２ｃに連通する低圧用バラン
ス孔５２ｆおよび第２高圧室５２ｄに連通する高
圧用バランス孔５２ｇが形成されている。高圧用
バランス孔５２ｇは低圧用バランス孔５２ｆより
小径である。５３は補助弁で一側が主弁５２の支
軸５２ａに遊嵌され、他側上面にばね係止部５３
ｂが形成され、中央上面に作動部５３ａが形成さ
れている。また補助弁５３の中央下面には弁部５
３ｃが形成され、主弁５２の低圧用バランス孔５
２ｆを開閉するようになつている。５４は引張ば
ねで、一端が主弁５２のばね係止部５２ｂに、他
端が補助弁５３のばね係止部５３ｂに係止され、
補助弁５３の移動に伴つて主弁５２の低圧バラン
ス孔５２ｆが補助弁５３の弁部５３ｃにて閉止さ
れるように作用する。５５はガイドで、ボデー４
１のガス取付穴４１ａに接合され、右端部にスト
ツパ５５ａが形成されている。５６はアーマチユ
アで、ガイド５５内に摺動自在に配設され、左端
部に溝５６ａが形成され、右端部に連結部５６ｂ
が形成されている。５７は作動板で一端部が補助
弁５３の作動部５３ａに遊嵌され、他端がアーマ
チユア５６の連結部５６ｂに連結されている。５
８は吸引子で、ガイド５５の左端部に密嵌されて
いる。５９は圧縮コイルばねで、一端がアーマチ
ユア５６のの溝５６ａに、他端が吸引子５８に当
接され、常時アーマチユア５６を右方向に移動さ
せようとする作用を有する。６０はコイルで、ガ
イド５５の外側に挿着されている。６１はヨーク
で、コイル６０による磁界の磁器を形成し、吸引
子５８にねじ６２で係止されている。６３は円板
状に形成された蓋でボデー４１の上面開口に密嵌
され、主弁５２の回転支軸５２ａが嵌合される軸
受溝（図示せず）が形成されている。６４はバラ
ンス室で、ボデー４１とベース４２と蓋６３とで
構成される主弁５２以外の空間である。次に主弁
５２の配置状態を説明すると、第４図および第５
図に示す如くアーマチユア５６が最右方向にある
場合は、主弁５２の低圧室５２ｃに第３導通路４
５と第４導通路４６が連通され、第２高圧室５２
ｄに第２導通路４４が連通され、第１高圧室５２
ｅに第１導通路４３と第５導通路４７が連通され
る位置に配設される。次に第７図の如くアーマチ
ユア５６が最左方向にある場合は主弁５２の低圧
室５２ｃには第４導通路４６と第５導通路４７が
連通され、第２高圧室５２ｄに第２導通路４４と
第３導通路４５が連通され、第１高圧室５２ｅに
第１導通路４３が連通される位置に配設される。
また第１導通路４３と第２導通路４４は接続パイ
プ４８によりボデー４１の外部で連通されてい
る。

以上の如き構造において、その作動を説明す
る。まず、コイル６０の無通電時にはアーマチユ
ア５６は圧縮コイルばね５９の作用により右方向
に移動し、作動板５７を介して補助弁５３を押
し、補助弁５３は主弁５２の回転支軸５２ａを支
点に回転移動する。これによつて引張ばね５４の
作用により主弁５２も回転支軸５２ａを支点に第
４図の如く回転移動し、第１、第５導通路４３，
４７および第３、第４導通路４５，４６がそれぞ
れ第１高圧室５２ｅと低圧室５２ｃにて連通さ
れ、第２導通路４４が第２高圧室５２ｄに連通さ
れる。この時第２高圧室５２ｄに設けられた高圧
用バランス孔５２ｇより高圧気体がバランス室６
４に漏れ、バランス室６４の圧力は第２高圧室５
２ｄの圧力と同圧となるものである。また低圧用
バランス孔５２ｆは補助弁５３により閉止状態に
ある。次に、第４図の状態よりコイル６０に通電
すると、アーマチユア５６と吸引子５８間に電磁
力が働き、アーマチユア５６は引張ばね５４、圧
縮コイルばね５９のばね力および補助弁５３に加
わる差圧力の合力に抗して吸引子５８に吸引さ
れ、作動板５７を介して補助弁５３を引張り、補
助弁５３は主弁５２の回転支軸５２ａを支点に左
方向に回転移動する。このとき、主弁５２には引
張ばね５４のばね力に抗する非常に大きな差圧力
が加えられており、移動しないものである。これ
によつて主弁５２の低圧用バランス孔５２ｆが開
放され第６図の如き状態となる。この状態におい
て、バランス室６４の圧力は高圧用バランス孔５
２ｇより大きい低圧用バランス孔５２ｆの開放に
より高圧気体が低圧室５２に流れ込み減圧し、第
２高圧室５２ｄ圧力より低くなる。このため、主
弁５２が受ける差圧力が少なくなり、主弁５２は
引張ばね５４のばね力の作用により回転支軸５２
ａを支点に左方向に回転移動を行ない第７図の如
き状態となる。第７図の状態においては、主弁５
２の低圧用バランス孔５２ｆが補助弁５３により
閉止され、バランス室６４の圧力が第２高圧室５
２ｄと同圧の高圧状態となり、再び主弁５２が差
圧力によりベース４２に押し付けられ低圧室５２
ｃと第２高圧室５２ｄおよび第１高圧室５２ｅが
シールされ、第４、第５導通路４６，４７が低圧
室５２ｃに連通され、第２、第３導通路４４，４
５が第２高圧室５２ｄに連通され、第１導通路４
３が第１高圧室５２ｅに連通される。

次に、第７図の状態よりコイル６０の通電を断
つと、アーマチユア５６は圧縮コイルばね５９の
作用により引張ばね５４と補助弁５３に加わる差
圧力の合力に抗して右方向に移動し、作動板５７
を介して補助弁５３を押し、補助弁５３は右方向
に回転移動を行なう。このとき主弁５２は前述同
様引張ばね５４のばね力に抗する非常に大きな差
圧力を受けているため移動しない。これによつて
主弁５２の低圧用バランス孔５２ｆを開放し、第
８図の如き状態となる。第８図の状態において、
第６図の状態と同様低圧用バランス孔５２ｆの開
放によりバランス室６４の圧力が減圧し、第２、
第１高圧室５２ｄ，５２ｅの圧力より低くなり、
主弁５２が受ける差圧力が少なくなり、主弁５２
は引張ばね５４のばね力の作用により右方向に回
転移動を行ない第１高圧室５２ｅに再び第１、第
５導通路４３，４７が連通され、および第３、第
４導通路４５，４６が低圧室５２ｃに連通され、
第２導通路４４が第２高圧室５２ｄに連通され初
めの第４図の如き状態となり弁の切換えが行われ
る。

以上の如き実施例によれば、主弁５２の作動は
圧力差がなくても行なえるため、空気調和機等を
運転しなくても切り換えることができ空気調和機
等の運転始めにおける運転ロスを除去できるもの
である。しかも、主弁５２は高圧バランス孔より
大径の低圧バランス孔を開いてバランス室６４の
圧力を低くしたときに作動するので、小さな駆動
力にて作動させることができ空気調和機等の運転
時停止時にかかわらず短時間で切り換えることが
できる。従来の如きパイロツト三方弁の付帯を必
要とせずコストが非常に安く、かつ構造も簡単な
ものにできる。また弁機構は主弁５２と補助弁５
３の２箇所のみであるので、従来のものより、弁
洩れ防止の信頼性が高く製作も容易である。更に
パイロツト三方弁の付帯を必要としない構造であ
るため、パイロツト三方弁と本体ボデーとの接続
箇所も必要とせず、コストもより安く、かつガス
洩れ等の要因を解消できる。それに主弁５２およ
び補助弁５３共に一点を支点とし、回転動作によ
り切換えることにより主弁５２の同一面で各導通
路４３〜４７を開閉でき、かつ駆動源の移動距離
が小さくでき、小形化のニーズを満足できる。ま
た、主弁５２の作動を主弁５２と補助弁５３とに
装着したばね５４で行なうことにより、作動の確
実なものを安価にできる。更に同一平面部に各導
通路４３〜４７を設け、主弁５２により切換えて
いる為、シート面を同一面にでき弁洩れの非常に
小さいものとでき、また同一方向に各接続パイプ
４８〜５１が配管できるので、接続作業が簡単で
安価に製作できるものである。さらに、冷凍サイ
クル等の設備に組み込んだ場合に、接続パイプを
納める空間を小さくでき、ひいては設備を小形化
できる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、圧力差によることなく切換弁
の切換えができる。しかも、切換弁のボデー内の
同一平面部に各導通路４３〜４７を設けている
為、同一面に各接続パイプ４８〜５１を配管でき
るので、接続作業が簡単であるとともに接続配管
がボデーの複数面に突出せず冷凍サイクル等の設
備に組み込んだ場合に、接続パイプを納める空間
を小さくでき、ひいては設備を小形化できるもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は従来の切換弁の断面図、
第３図は空気調和機の冷凍サイクル構成図、第４
図は本発明の一実施例を示す切換弁の断面図、第
５図は第４図の横断面図、第６図〜第８図は本発
明の一実施例を示す切換状態断面図である。 ４１……ボデー、４２……ベース、４３……第
１導通路、４４……第２導通路、４５……第３導
通路、４６……第４導通路、４７……第５導通
路、４８，４９，５０，５１……接続パイプ、５
２……主弁、５２ｃ……低圧室、５２ｄ……第２
高圧室、５２ｅ……第１高圧室、５２ｆ……低圧
用バランス孔、５２ｇ……高圧用バランス孔、５
３……補助弁、５４……引張ばね、５５……ガイ
ド、５６……アーマチユア、５７……作動板、５
８……吸引子、５９……圧縮コイルばね、６０…
…コイル、６１……ヨーク、６２……ねじ、６３
……蓋、６４……バランス室。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ボデー内の同一平面に設けられた複数の熱交
   換器と圧縮機の低圧側および高圧側に連通される
   複数の導通路と、上記高圧側に連通される高圧室
   および上記低圧側に連通される低圧室を有し上記
   導通路を切換える摺動自在の主弁と、この主弁に
   より上記導通路のすべてを覆つてボデー内を区画
   して形成したバランス室と、上記低圧室とバラン
   ス室とを連通して主弁に設けられた低圧用バラン
   ス孔と、上記高圧室とバランス室とを連通して主
   弁に設けられた高圧用バランス孔と、上記低圧用
   バランス孔を電磁力により開閉する補助弁と、こ
   の補助弁と上記主弁とを連結するばねとを備え、
   上記高圧用バランス孔の径が上記低圧用バランス
   孔の径よりも小径であることを特徴とする切換
   弁。