JPH0733070Y2 - 冷暖房機における冷媒開閉弁装置の弁棒構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、冷暖房装置におけるセパレートタイプと称
される室外機と室内器とを有する形態の冷暖房機の冷媒
の通断開閉ならびに冷媒の補充および冷媒回収を行う際
に用いる冷媒開閉弁装置の弁棒構造に関するものであ
る。

〔技術的背景〕

セパレートタイプの冷暖房装置に用いる高・低圧冷媒２
回路の開閉を１箇の開閉弁で行う技術的思想は既に公知
で、この開閉弁の形態は、弁装置において、弁棒をその
長手方向に螺動などの手段によって推進させ、その移動
量を弁通路の開閉手段とする方式と、弁室内に弁棒を回
転させ、弁棒外周に開口する弁路と該弁棒を封入する弁
本体の弁室内壁に開口するポートとの合・非合によって
冷媒の通・断を行う形態を方式とする２形態があり、こ
の考案は後者の弁棒を回転する形態の冷媒開閉弁装置に
属するものである。

この冷媒開閉弁装置は、据着前に室外機と室内器とに２
分割された前者の室外機側に装着されるもので、出荷前
に圧入された冷媒の閉止弁として作用させ、据着時に導
管を介し室内器と接続し、且つ、すべての据着工事が完
了した時点に開弁して圧入された冷媒を形成された循環
回路内に満たすものである。

〔従来の技術〕

冷媒の往路ならびに復路の開閉を同時に司どる冷媒開閉
弁装置において、弁棒を回転して、弁棒の回転軸線に直
交に２つの弁路を平行して穿設した形態のものがある。

そして、この平行する２つの弁路は、通行する冷媒が高
圧と低圧との異圧流体となるため、弁路径を通行する流
体の圧力に準じて大径弁路と小径弁路との異径構成とし
ている。

〔考案が解決しようとする課題〕

前記のように、従来の弁棒構造において、弁棒の回転軸
線に対し、直交する方向に２つの弁路を平行させ、且
つ、該弁路の径を大・小の異径弁路にしたことを利用し
て、弁棒の回転度合により、小径弁路が閉状態となって
も大径弁路が部分的に開状態にすることが可能となった
ために、この一方が「閉」で他方が「半開」時に、冷媒
の回収ならびに冷媒補充の目的を達成していた。

しかしながら、昨今、一機で冷房および暖房（ヒートポ
ンプ形式の作用）ができる兼用形態が多くなり、その形
態が態勢を占めてくると、前述のように低圧回路（大
径）ならびに高圧回路（小径）などと限定した回路指令
ができなくなる。即ち、回路の逆転作用になる操作で目
的を達成することができるものであるから、従来の小径
回路も大径回路と同等の大きさが要望されてくる。そこ
で、前記のような異径弁路を利用することによって得ら
れた一方弁路を「閉」で他方を「半開」、そして、「半
開」の弁路で、冷媒の補充あるいは冷媒回収などの上記
目的と同等効果を得るためには大小の異径弁路を形成す
るに従前型よりもはるかに大型の弁棒が必要となってく
る。

この考案の他の目的の１つである従前の弁体よりも小型
になるようにすることも含まれているもので、弁本体を
前記したような大型化は目的自体に反するものである。

そこで、この考案は、１本の弁棒において、２回路の弁
路を有する形式をそのまま踏襲し、１つの弁路は従前通
り弁棒を横方向に貫通する形態を用い、他方の弁路はそ
の一開口部を弁棒外周に設け、他の開口部を弁棒の一端
面中央部にしたものである。即ち、弁棒内で逆Ｌ字形に
穿設することによって上記の目的のすべてを解決するこ
とができた。

即ち、上記の構成により、すべての弁路の全開時より、
その弁棒を180度回転することにより弁棒を貫通する直
状弁路が再び「開弁」するものの、他方の屈曲弁路は
「閉弁」状態にあり、冷媒の回収ならびに冷媒の補充作
用が可能となる。しかも冷媒回収時は一方が全開してい
るため、従前に比べ作業時間が10数倍短縮でき、しかも
所定位置に回転させる位置合致精度をある程度粗であっ
てもよく安全にできる。このようにして360度回転する
ことにより再び全開作用を期待することができるもので
ある。

このようにして、前記した一方を直状弁路とし、他方を
屈折弁路とすることによって他の目的も同時に達成する
ことができる。

即ち、冷媒開閉弁装置は、前記したように、セパレート
タイプの冷暖房機における室外機側に装着され、該室外
機側の冷媒を封入した冷媒回路の両端を前記冷媒開閉弁
装置に接続するものである。そして、室内器に接続する
導管２本の端部を冷媒開閉弁装置にフレアナットにより
締め付け連結するものである。

このようにして平行して設ける接続口（フレアナット
口）間の間隙距離は該接続口と導管との接続作業におけ
る使用する工具の操作範囲を形成させるものとし、更
に、前記室外機の冷媒回路内に冷媒を充填供給する作業
時の冷媒供給ノズルの設置位置との関係からして、室内
器に接続する導管の接続口（フレアナット口）の位置が
設定されている。このように接続口（フレアナット口）
の延長線上に弁棒の弁路を形成するものであるから、弁
棒における必要長さ以下の小型にすることは不可能とさ
れ、室外機のパッケージ内の諸機器の小型への移行化現
象にあっても、この冷媒開閉弁装置の小型化の開発が遅
れていたものである。

上記のような不合理を解消するために開発され、たもの
で、導管への接続口（フレアナット口）は、従前からの
設定した位置となるように弁本体から曲成し、且つ、引
き出した接続路を形成し、該弁本体の弁室内に封入する
弁棒の長手方向の長さ寸法を従前の弁棒よりはるかに短
かく形成し、該弁棒の内部において、一方の弁路を除く
他方を逆Ｌ字型に曲成することにより、上記の目的を達
成することができたものである。

〔課題を解決するための手段〕

この考案は、上記の目的を達成させるための手段とし
て、高・低圧流体用の２回路の弁路が形成される円柱状
体の弁棒において、設定した回転軸線と直交する方向に
設けた直状弁路と、弁棒の一端面中央に開口する縦路の
頂部で屈曲して直径方向に曲成して横路を形成し、弁棒
の外周に開口した屈折弁路とを設けて成るものである。

また、弁棒の一端面中央に開口する縦路の頂部で屈曲し
て直径方向に曲成し、外周に開口して形成した屈折弁路
に対し、前記外周に開口した横路の逆延長方向に前記開
口方向を指向する面を受圧面とする高圧流体導入部を弁
棒の外周に凹設して成ることを特徴とする冷暖房機にお
ける冷媒開閉弁装置の弁棒構造である。

〔作用〕

１本の弁棒に設ける２つの弁路のうちの一方の直状弁路
は、弁本体における弁室内壁の直径方向に相対向して開
口するポートに対応し、他方の屈折弁路は、その一方の
開口部を前記直状弁路の開口部と同様に弁棒の外周に設
けてあるので弁室内壁に開口したポートに対応し、これ
らは弁棒の回転操作によって合致・非合致の作用を得る
ことができる。屈折弁路の縦路の開口路は弁棒の一端面
の中央、即ち、回転軸線（Ｏ）を中心とした位置に設け
てあり、この開口部と対応する弁室底部に接続口（フレ
アナット口）に通ずる排出口の開口部とは弁棒の回転操
作に関係なく常時合致状態を維持しているが、閉弁操作
時には直状弁路の両開口部と弁室に開口する各々のポー
トとは非合致状態にあるので、冷媒の通行は阻止されて
いる。屈折弁路は、前記のように一方開口部は合致して
おり、冷媒の通行は可能とするものの、弁棒外周の開口
は直状弁路の非合致と同条件にあるので、従って、この
屈折弁路においても、冷媒の流通は阻止され、閉弁状態
が維持されている。

弁棒の操作状況は、直状弁路の開口部と、屈折弁路にお
ける横路の開口部がともに弁室内壁に開口するポートに
合致させた時点がこの弁装置における全開操作時で、こ
の状態を基準にして180度回転した場合には、前記の直
状弁路はその両開口部はともにポートに合致して冷媒の
通行を可能とするものの屈折弁路における開口部は弁室
の内壁面に対向しているので閉弁作用する。この状態
が、冷媒回路全体からみて、「半開」状態時で、屈折弁
路が「閉」作用している状態をもって、冷媒の回収なら
びに冷媒の補充作業を可能となる。

ここで冷媒回収の作業について述べてみれば、直状弁路
が「開弁」状態にあるので、従前の冷媒回収作業と比べ
てその回収時間を10数分の１に短縮することができ、し
かも、屈折弁路が「閉弁」作用の範囲内であれば、直状
弁路の開口部と弁室内壁に開口するポートとの合致精度
をある程度「粗」であってもよく、しかも、安全であ
る。

また、直状弁路ならびに屈折弁路の双方を開弁操作時つ
まり、冷暖房機を通常運転に高圧、低圧各々の冷媒圧を
測定しながら冷媒の補充作業を行うこともできる。（第
７図参照） また更に、上記の閉弁作用をなお一層確実なものとする
ために、屈折弁路の横路の開口部に連通させるためのポ
ートより高圧流体導入部に高圧冷媒を導入し、その受圧
面を加圧させることによって、前記横路の開口部を弁室
内壁に圧密接する作用を呈し、弁棒外周の微細間隙を廻
って開口部から進入しようとする漏洩現象を阻止するこ
とができるものである。

〔実施例〕 次に、この考案の実施例を図面とともに説明すれば、円
柱状の弁棒（Ａ）の回転軸線（Ｏ）に対し、直交する方
向に設ける直状弁路（20）を、その一側を受圧面（21）
とし、他側を流体導入部（22）と、側方の一方を流体進
入部（23）と、更に、他側を流体排出部（24）とを形成
し、ゴムあるいは熱可塑性エラストマを素材として被覆
表皮層成した密接摺動面（25）を形成した外周面に開設
するとともに、この弁棒（Ａ）の一端面の中心に開口
（５′）する屈折弁路（１）の縦路（２）を前記回転軸
線（Ｏ）上に設け、該縦路（２）の頂部を屈曲（３）し
て横路（４）を設け、前記の弁棒（Ａ）外周に開口
（５）して成るものである。そして、前記した横路
（４）の直径方向の延長線と交わる弁棒（Ａ）の外周
に、横路（４）における開口（５）方向を指向する受圧
面（８）を有する高圧流体導入部（７）を弁室内壁に開
口した流体進入口（30）に導通可能な位置に流体誘導路
（11）とともに凹設開口するものである。

また屈折弁路（１）における縦路（２）を開口（５′）
した端面とは反対側の端面中央には弁棒（Ａ）を回転操
作する６角棒レンチを挿入するレンチ係合孔（12）が凹
設されている。

また、破線で示されている弁本体（Ｂ）において、（3
0）は屈折弁路（１）用の流体進入口、（31）は流体排
出口であり、また、（32）は直状弁路（20）用の流体進
入口、（33）は流体排出口の各々を示し、更に矢印は圧
力流体の流動方向を示すもの、更にまた（35）はいずれ
の回路にも接続しない冷媒の補充あるいは冷媒回収に用
いる。補助路を示すもので、通常不使用時においてはキ
ャップ（36）で密閉されているものである。

このようにして、この考案の目的の一つである小型化に
移行させる弁本体（Ｂ）においても、弁本体（Ｂ）と一
体構成される流体排出部（31）ならびに流体排出口（3
3）は一定方向に突出し、且つ、室内器側の冷媒回路と
の接続、ならびに室内器と完全分離時におけるフレアナ
ット（34）による完全閉止および開放作業時などのため
に治具・工具などの操作運動範囲を確保するために最低
間隙距離を保証する必要から、弁本体（Ｂ）を小型化を
可能にしても、前記双方の排出部（31），（33）の離間
距離の縮小を望めないために前記構成のように屈折弁路
（１）を弁棒（Ａ）内においても逆Ｌ字型に曲成し、そ
の縦路（２）の下端の開口（５′）部と、前記必要離間
距離を確保できる弁本体（Ｂ）側の流体排出部（31）と
合致できるようにしたものである。このため、流体排出
部（31）の弁室開口ポートは弁棒（Ａ）が回転摺動する
弁室内周壁でなく底部となるものであって、弁室内周壁
に排出用ポートが開口できれば、前記した直状弁路（2
0）を開設した周囲に設ける密接摺動面（25）と同等構
成で同等作用で閉止効果を期待することができるもので
ある。

〔考案の効果〕 １本の弁棒で、２つの弁路を設ける形態の弁棒で、その
うちの１弁路を弁棒の直行方向に貫通させ、他方の弁路
を弁棒内で逆Ｌ字型に屈折し、一方の開口部を弁棒外周
に開口し、他方を弁棒の一端面に開口形成したことによ
り、弁棒の回転操作において、１回転、即ち360度の回
転操作中屈折弁路においては唯一度の開弁作用が得ら
れ、これに対し直状弁路においては360度の回転操作中
２度の開弁作用を得ることができる。そして１回転２度
の開弁作用中、１度は前記の屈折弁路との同時開弁、そ
して他の１度は直状弁路のみの開弁作用を期待でき、２
回路中、１回路開弁１回路閉弁を所望する時点での活用
度が高く、従前の場合では、１回路閉弁、１回路開弁時
には弁路の異径差を利用したもので、１回路開弁時には
所望径に達することができない小径開弁となったもので
あったが、この考案においては通常全開弁時と同等のオ
リフィスを得られるもので流体の流通を何等阻害するこ
となく、従って流量大なる弁路を小型な弁棒に設けるこ
とを可能にした効果大である。

また、開閉弁の小型化指向に対応させる弁棒において、
小型化する弁本体であっても、冷媒排出口側の回路連結
部の離間距離の制約に基いて形成する２回路のうち、一
方の弁室開口設定位置に対応する弁棒の一方の弁路を逆
Ｌ字形の屈折弁路として構成することによって弁本体を
前記回路連結部における定められた離間距離をそのまま
にして小型化を図り得る効果あるものである。

また更に、閉弁時において、流通を阻止された高圧冷媒
の導入によって、それを弁棒の背圧に利用して弁棒外周
が弁室に開口する冷媒流入口開口ポートを閉鎖して冷媒
の漏洩を防止し得る効果あるものである。

【図面の簡単な説明】

図面第１図は弁棒全体の縦断面図、第２図は屈折弁路の
横路箇所を示す断面図、第３図は直状弁路の断面図、第
４図ないし第７図は弁棒の回転操作状況による開閉状態
を説明する断面図で、第４図は屈折弁路が閉で直状弁路
が開の状態を示す断面図、第５図は屈折弁路、直状弁路
ともに閉状態を示す断面図、第６図は屈折弁路、直状弁
路ともに開状態を示す断面図、第７図は冷暖房機を通常
運転に高圧、低圧それぞれの冷媒圧力を測定しながら冷
媒を補充する場合の一例で、屈折弁路、直状弁路ともに
開状態で且つ補充路とも連通した状態を示す断面図であ
る。 （１）…屈折弁路、（２）…縦路、（３）…屈曲、
（４）…横路、（５），（５′）…開口、（７）…高圧
流体導入部、（８）…受圧面、（20）…直状弁路、
（Ａ）…弁棒、（Ｏ）…回転軸線。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】高・低圧流体用の２回路の弁路が形成され
   る円柱状体の弁棒（Ａ）において、設定した回転軸線
   （Ｏ）と直交する方向に設けた直状弁路（20）と、弁棒
   （Ａ）の一端面中央に開口（５′）する縦路（２）の頂
   部で屈曲（３）して直径方向に曲成して横路（４）を形
   成し、弁棒（Ａ）の外周に開口（５）した屈折弁路
   （１）とを設けたことを特徴とする冷暖房機における冷
   媒開閉弁装置の弁棒構造。
2. 【請求項２】弁棒（Ａ）の一端面中央に開口（５）する
   縦路（２）の頂部で屈曲（３）して直径方向に曲成し、
   外周に開口（５）して形成した屈折弁路（１）に対し、
   前記外周に開口（５）した横路（４）の逆延長方向に前
   記の開口（５）方向を指向する面を受圧面（８）とする
   高圧流体導入部（７）を弁棒（Ａ）の外周に凹設したこ
   とを特徴とする請求項１記載の冷暖房機における冷媒開
   閉弁装置の弁棒構造。