JPH0718491B2 - 冷凍サイクル用四方弁 - Google Patents

冷凍サイクル用四方弁

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JPH0718491B2
JPH0718491B2 JP61291871A JP29187186A JPH0718491B2 JP H0718491 B2 JPH0718491 B2 JP H0718491B2 JP 61291871 A JP61291871 A JP 61291871A JP 29187186 A JP29187186 A JP 29187186A JP H0718491 B2 JPH0718491 B2 JP H0718491B2
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cylinder
valve
seat
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slider
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時則 荒木
正治 朝田
泰彦 田中
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松下冷機株式会社
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/20Disposition of valves, e.g. of on-off valves or flow control valves
    • F25B41/26Disposition of valves, e.g. of on-off valves or flow control valves of fluid flow reversing valves

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multiple-Way Valves (AREA)

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、冷凍サイクル用四方弁は、空調機のヒートポンプ
化が進むにつれ、その需要は急増しており、低コスト
化,信頼性向上,小型化等の要求が強くなっている。
以下図面を参照しながら、上述した従来の冷凍サイクル
用四方弁の一例について説明する。
第6図は従来の冷凍サイクル用四方弁の断面図を示すも
のである。1は密閉された円筒状弁本体、2,3は前記弁
本体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。4,5は、前記吸入管3を中央にして両側に設
けられた、第一,第二の導管である。この第一の導管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4本の接続管2,3,4,5
はそれぞれ弁本体1内に開口しており、並設したら接続
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1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5を択一的に連通せしめる凹面7aを有している。
8,9は前記摺動弁の両側に連結板10で連結されて配設さ
れ微小孔8a,8a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11,
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15の通電操作により抽気管13,1
4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共にピストン体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、両空間の高
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5と
連通させしめ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と連通せしめて室外器
を凝縮器に室内器を蒸発器として室内器を冷房するもの
である。
発明が解決しようする問題点 しかしながら、上記のような構成では電磁式パイロット
バルブ15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そ
のものの付帯が不可欠であり、コストが非常に高くはり
構造が複雑であった。また電磁式パイロットバルブ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
を必要とするため、空調機等が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るという問題点
生じていた。
本発明は上記問題点に鑑み、構造を簡素化し、組立作業
性を向上させ、低コスト化を行うとともに切換作動の信
頼性およびスライドシートリングの耐久性を向上させた
冷凍サイクル用四方弁を提供するものである。
問題点を解決するための手段 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、弁本体を形成するシリンダと、前記シリンダ内
壁に設けられ前記シリンダの軸に平行なシート面と導出
口とを有する第一のバルブシートと、シート面を前記第
一のバルブシートのシート面と平行に対向させて前記シ
リンダ内壁に設けられ前記シリンダの軸方向に並設した
第一、第二の通口を有する第二のバルブシートと、前記
第一、第二のバルブシートを避けて前記シリンダに設け
られる導入口と、前記第一、第二のバルブシートのシー
ト面に圧接して内外をシールするスライドシートリング
と、前記スライドシートリングを円形溝部にて収納保持
するとともにバネにより前記スライドシートリングを前
記第一、第二のバルブシートのシート面に圧接する方向
に附勢される一対のスライドバルブと、前記一対のスラ
イドバルブを収納してトンネル状の流路を構成し前記シ
リンダ内を前記シリンダの軸方向に移動して前記トンネ
ル状の流路により前記導出口と第一あるいは第二の通口
を択一的に連想させる円筒状のスライダと、前記スライ
ダを前記シリンダの軸方向に往復動させるソレノイドと
を備え、一端が前記円形溝部に、他端が前記スライドシ
ートリングにて高圧圧力に区画される低圧圧力域に連通
する連通路を備えたものである。
作 用 本発明は上記した構成によってシステムの高低圧力差が
一対のスライドバルブ及びスライダより成るトンネル状
流路の内外に加わってもスライダの圧力受圧面を微小に
構成可能なため、スライドシートリングの作動抗力(摩
擦係数×作用力)はよくシリンダ軸方向に移動するため
に要する切換力が大幅に低減できる。
また、スライドシートリングに形成した連通路により、
カシメ止めされたミートリング底面に高圧圧力が作用し
て、シートリングを抜け出し方向に移動さす力の発生を
阻止できシートリングの不要な変形を防止する。
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て図
面を参照しながら説明する。第1図から第3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19aには圧縮機の吸入側に接続される吸入パイプ2
1への導出口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が開口される第一,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、
前記バルブシート19a,20aに当接してシールする摺動性
のすぐれた例えばPTFE(四フッ化エチレン樹脂)等のフ
ッ素樹脂よりなるスライドシートリング26,27を一端の
円形溝部24a,25aに収納し、その溝部両壁24b,24c,25b,2
5cを溝側へ変形させて前記スライドシートリング26,27
を加締固定した略円筒状のスライドバルブである。
24d,25dは、溝部24a,25aの低部よりスライドシートリン
グ26,27で区画される低圧圧力域L(高圧圧力域はHで
表示)に連通する連通路である。28は前記スライドバル
ブ24,25をその円筒部28aの両端よりその内側に収納する
ことにより前記バルブシート19,20に設けた導出口19bと
第一、第二の通口20b,20cのいずれかとの間トンネル状
流路を構成するスライダである。29は前記スライダ28内
にあって前記スライドバルブ24,25の間に介在して前記
一対のスライドバルブ24,25を前記バルブシート19,20に
付勢し、前記スライドシートリング26,27を前記バルブ
シート19,20に圧接して内外をシールするバネである。3
0,31は前記スライドバルブ24,25の外周中央凹部に収納
され前記スライド間をシールするV字形シールリングで
ある。32は前記シリンダ16の他端を閉塞する蓋である。
33は前記蓋32の中央に固定的に取り付けられた操作用ソ
レノイドであり、固定鉄心34,電磁コイル35,復帰バネ3
6,そして前記スライダ28と連結されたプランジャ37より
構成されており、電磁コイル35への通電制御により前記
スライダ28が前記シリンダ16内を軸方向に摺動する。そ
してスライダ28の両端に収納されたスライドバルブ24,2
5の端部に固定されたスライドシートリング26,27の位置
は、第1図,第3図図示のスライダ28第一の位置(電磁
コイル35無通電)において前記導出口19bと第一の通口2
0bを連通させ、電磁コイル35の通電によりプランジャ37
及びスライダ28を吸引した第2の位置(第3図)におい
て前記導出口19bと第二の通口20cを連通させる如く設計
されている。
以上の様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35に非通電時の態様を示したも
のでプランジャ37は復帰バネ36の作用により図の下方に
附勢されてスライダ28が蓋18に当接して止まる。この結
果、スライダ28及びその両端に収納されたスライドバル
ブ24,25により形成されるトンネル状流路により導出口1
9bと第一の通口20bが連通されるとともに、導入口17aと
第二の通口20c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→吐出パイプ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→吸入パイプ21→圧縮機の冷房サイクル
回路となる。
次に電磁コイル35を通電状態にすると(第4図)プンジ
ャ37は固定鉄心34に吸着され、当接して当まる。この結
果、スライダ28及びその両端に収納されたスライドバル
ブ24,25により形成されるトンネル状流路により導出口1
9bと第二の通口20cが連通されると共に、導入口17aと第
一の通口20b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→吐出パイプ17→第二の接続
パイプ23→室内コイル→膨張弁→室外コイル→第1の接
続パイプ22→吸入パイプ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、各々導出口19b及び第
一,第二の通口20b,20cを有する一対のバルブシート19,
20を有し、前記バルブシート19,20に当接シールするフ
ッ素樹脂よりなるスライドシートリング26,27を端部に
加締固着し、バネ29によって前記バルブシート19,20に
付勢された一対のスライドバルブ24,25を両端に収納し
てトンネル状流路を構成するスライダ28を前記バルブシ
ート19,20間に配設し、そのスライダ28をシリンダ16の
軸方向に移動することにより、導出口19bと連通される
通口を選択し、冷媒通路を切換える様構成したことによ
り、システムの高低圧力差が一対のスライドバルブ24,2
5及びスライダ28により成るトンネル状流路の内外に加
わってもスライダ28の受圧面が小さいことにより圧力差
に起因する力は小さく、従ってスライドシートリング2
6,27が発生する摩擦力は微小で、作動力を軽減できる。
更に、スライドシートリングは連通路24d,25dの存在に
より、常に低圧圧力に運転中維持される。従って、可撓
性の高い合成樹脂材料であって、かつ低摩擦係数を有す
るフッ素樹脂等を使用しても、カシメ部よりスライドシ
ートリングが脱出する等の問題がない。尚第6図は他の
実施例であり、連通路25dに連らなる凹陥25eを形成し、
圧力分布の均一化を図ったものである。
発明の効果 以上のように本発明は、弁本体を形成し導入口を有する
シリンダと、前記シリンダ内壁にシート面を平行に対向
させて固定した導出口及び前記シリンダの軸方向に並設
した第一,第二の通口を有する一対のバルブシートと、
前記バルブシートに当接してシールするスライドシート
リングを一端の円形溝部に収納しその溝部両壁を変形さ
せて前記スライドシートリングを固着するとともに、溝
部から低圧圧力域に連通する連通路を形成した一対のス
ライドバルブと、前記一対のスライドバルブをバネを間
に介在させて両端に収納してトンネル状の流路を構成
(前記シリンダ内を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状のスライ
ダと前記スライダを往復動させるソレノイドを備えた構
成とすることにより、システムの高低圧力差が一対のス
ライドバルブ及びスライダにより成るトンネル状流路の
内外に加わってもスライダの抗力は少さくかつ、カシメ
止めされたスライドシートリングの底面側が低圧に維持
されるので、スライドシートリングに可撓性があるもの
の摩擦係数の低いフッ素樹脂等を用いることが可能とな
るためシリンダ軸方向に移動するために要する切換力が
大幅に低減でき、弁切換を従来の如くパイロットバルブ
を用いなくても可能となり、大巾な低コスト化,小型
化,作動信頼性向上が図れるものである。
【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図の要部拡大
断面図、第3図は第1図のX−X′方向の部分断面図、
第4図は第1図の暖房状態を示す断面図、第5図は他の
実施例を示す第2図相当の断面図、第6図は従来の冷凍
サイクル用四方弁の断面図である。 16……シリンダ、17a……導入口、19a,20……バルブシ
ート、19b……導出口、20b,20c……第一,第二の通口、
24,25……スライドバルブ、26,27……スライドシートリ
ング、24a,25a……円形溝部、28……スライダ、29……
バネ、33……ソレノイド、24d,25d……連通路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】弁本体を形成するシリンダと、前記シリン
    ダ内壁に設けられ前記シリンダの軸に平行なシート面と
    導出口とを有する第一のバルブシートと、シート面を前
    記第一のバルブシートのシート面と平行に対向させて前
    記シリンダ内壁に設けられ前記シリンダの軸方向に並設
    した第一、第二の通口を有する第二のバルブシートと、
    前記第一、第二のバルブシートを避けて前記シリンダに
    設けられる導入口と、前記第一、第二のバルブシートの
    シート面に圧接して内外をシールするスライドシートリ
    ングと、前記スライドシートリングを円形溝部にて収納
    保持するとともにバネにより前記スライドシートリング
    を前記第一、第二のバルブシートのシート面に圧接する
    方向に附勢される一対のスライドバルブと、前記一対の
    スライドバルブを収納してトンネル状の流路を構成し前
    記シリンダ内を前記シリンダの軸方向に移動して前記ト
    ンネル状の流路により前記導出口と第一あるいは第二の
    通口を択一的に連通させる円筒状のスライダと、前記ス
    ライダを前記シリンダの軸方向に往復動させるソレノイ
    ドとを備え、一端が前記円形溝部に、他端が前記スライ
    ドシートリングにて高圧圧力に区画される低圧圧力域に
    連通する連通路を備えた冷凍サイクル用四方弁。
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