JPH10185364A

JPH10185364A - 多ポート弁ユニット

Info

Publication number: JPH10185364A
Application number: JP8348408A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Kume; 義之久米; Masayuki Imai; 正幸今井
Original assignee: Fujikoki Corp
Current assignee: Fujikoki Corp
Priority date: 1996-12-26
Filing date: 1996-12-26
Publication date: 1998-07-14

Abstract

(57)【要約】【課題】構造が簡素で部品点数も少なく、かつ、組み
立て作業が簡単容易であり、しかも、信頼性、生産性を
向上させることができるとともに、装置コストを可及的
に低減できる多ポート弁ユニットを提供する。【解決手段】多数の流体入出ポート１〜１２を選択的
に開閉させるべく、スプール型の第１のピストン４０及
び第２のピストン７０がそれぞれ摺動自在に嵌挿され、
かつ、前記第１のピストン４０に前進位置と後退位置と
を選択的にとらせるべく第１の電磁弁３０が備えられる
とともに、前記第２のピストン７０に前進位置と後退位
置とを選択的にとらせるべく第２の電磁弁６０が備えら
れて全体が一塊状に組み立てられてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、全体が一塊状に組
み立てられて多数の流体入出ポートを選択的に開閉する
ようにされた多ポート弁ユニットに係り、特に、一塊状
のユニット内に、冷凍サイクルに必要とされる弁の機
能、例えば四方弁、二方弁、逆止弁等と同等の機能を盛
り込んだものに関する。

【０００２】

【従来の技術】図１０に、暖房、除湿、冷房の各運転モ
ードをとり得るようにされた空調機１００の冷凍サイク
ルの一例を示す。なお、図中の一点鎖線で示される部分
２０は後述する本発明の一実施形態の多ポート弁ユニッ
トの機能範囲を示しており、以下に述べる冷凍サイクル
には直接的には関与しない。

【０００３】図示例の冷凍サイクルにおいては、(1) 暖
房運転時には、実線矢印で示される如くに、圧縮機１１
０から吐出された高圧の冷媒が四方弁１２２を介して室
内機１１１における室内コンデンサ１１２に導かれ、こ
の室内コンデンサ１１２から逆止弁１３２及び圧力制御
弁１１３を介して気液分離器１１４に導入され、この気
液分離器１１４から膨張弁１１６に導かれて減圧された
低圧の冷媒が逆止弁１２７を介して室外熱交換器１１８
に導かれた後、電磁弁（二方弁）１２４を介して圧縮器
１１０の吸入側に戻される。

【０００４】(2) 除湿運転時には、二点鎖線矢印で示さ
れる如くに、圧縮機１１０から吐出された高圧の冷媒が
前記暖房運転時と同様に、四方弁１２２を介して室内コ
ンデンサ１１２に導かれ、この室内コンデンサ１１２か
ら逆止弁１３２及び圧力制御弁１１３を介して気液分離
器１１４に導入され、この気液分離器１１４から膨張弁
１１６に導かれて減圧された低圧の冷媒が電磁弁（二方
弁）１２６を介して室内エバポレータ１１５に導かれ、
このエバポレータ１１５から圧縮器１１０の吸入側に戻
される。

【０００５】(3) 冷房運転時には、破線矢印で示される
如くに、圧縮機１１０から吐出された高圧の冷媒が四方
弁１２２を介して室外熱交換機１１８に導かれ、この室
外熱交換器１１８から逆止弁１３１及び圧力制御弁１１
３を介して気液分離器１１４に導入され、この気液分離
器１１４から膨張弁１１６に導かれて減圧された低圧の
冷媒が電磁弁１２６を介して室内エバポレータ１１５に
導かれ、このエバポレータ１１５から圧縮器１１０の吸
入側に戻される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このような構成の冷凍
サイクルを持つ空調機１００等においては、配管系に多
数の弁（１１３，１１６，１２２，１２４，１２６，１
２７，１２８，１３１，１３２）が必要となるととも
に、各機器（１１０，１１２，１１５，１１４，１１
８）と前記各弁との間及び各弁間を接続するために多数
の配管通路部材が必要となり、その結果、各部材のレイ
アウト上の制約がきつく、占有スペースが大きくなる嫌
いがあるとともに、部品点数が多くて各部材の接続・組
み付け作業に多大な労力を要し、生産性が低くて装置コ
ストが高くつくといった問題があった。かかる問題を解
消すべく、例えば、特公平７−３７８６６号公報には、
前記四方弁、二方弁、逆止弁等を塊状の部材に内蔵させ
るとともに、該塊状の部材に多数の冷媒入出ポートを形
成し、この塊状の部材を配管ユニットとして組み込んだ
空調機が提案されている。

【０００７】しかしながら、上記公報に示される塊状の
部材は、前記四方弁、二方弁、逆止弁等の弁そのものを
個別に内蔵させた構造となっており、また、塊状の部材
外にパイロット弁等が必要となるので、構造が複雑で部
品点数も多く組み立て作業が面倒となるおそれがあっ
た。

【０００８】本発明は、上記のような課題に鑑みてなさ
れたもので、その目的とするところは、構造が簡素で部
品点数も少なく、かつ、組み立て作業が簡単容易であ
り、しかも、信頼性、生産性を向上させることができる
とともに、装置コストを低減できる多ポート弁ユニット
を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成すべ
く、本発明に係る多ポート弁ユニットは、基本的には、
所要数の流体入出ポートが所定の配列態様をもって形成
されるとともに、前記流体入出ポートを選択的に開閉さ
せるべく、スプール型の第１のピストン及び第２のピス
トンがそれぞれ摺動自在に嵌挿され、かつ、前記第１の
ピストンに前進位置と後退位置とを選択的にとらせるべ
く第１の電磁弁が備えられるとともに、前記第２のピス
トンに前進位置と後退位置とを選択的にとらせるべく第
２の電磁弁が備えられて全体が一塊状に組み立てられて
なる。

【００１０】本発明の好ましい態様では、前記第１の電
磁弁は、前記第１のピストンの背面側及び前面側に作用
する第１の圧力及び第２の圧力のうちの一方を選択的に
排出してそれらのうちの他方により該第１のピストンを
摺動させるべく通路切り換えを行うものであり、前記第
２に電磁弁は、前記第１のピストン側から得られる作動
圧を前記第２のピストンの前面側及び背面側のうちの一
方に選択的に供給して該第２のピストンを摺動させるべ
く通路切り換えを行うものとされる。

【００１１】上記のような構成とされた本発明に係る多
ポート弁ユニットにおいては、例えば冷凍サイクルに必
要とされる四方弁、二方弁、逆止弁等の弁そのものを組
み込まず、主要部品として一対のピストンと電磁弁を備
えただけの、極めて簡素な構造で部品点数も少なく組み
立て作業も簡単容易な構成でありながら、前記各弁の略
全部の弁機能が盛り込まれ、前記冷凍サイクル等におけ
る所要の配管・通路・ポートの切り換えを当該ユニット
内で適正に行うことができる。

【００１２】従って、それを例えば空調機の冷凍サイク
ルに組み込むことにより、該空調機における配管通路部
材を削減できるとともに、占有スペースを小さくでき、
その信頼性、生産性を向上させることができるととも
に、装置コストを低減できる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照しながら説明する。図１は本発明に係る多ポート弁
ユニットの一実施形態を示す部分切欠斜視図、図２はそ
の横断面図、図３は図２のＡ−Ａ矢視断面図、図４は図
２のＢ−Ｂ矢視断面図である。

【００１４】本実施形態の多ポート弁ユニット２０は、
空調機の冷凍サイクルに組み込まれるもので、前述した
図１０に示される冷凍サイクルにおける一点鎖線にて囲
まれた範囲内にある各弁の機能を有している。すなわ
ち、本実施形態の多ポート弁ユニット２０は、図１及び
図２に示されるように、直方体状の基体部２０Ｂの前面
側に、第１の電磁弁３０及び第２の電磁弁６０を備えた
弁部２０Ａがパッキン２３を介してボルト２６，２６，
…により一体的に組み付けられ、前記基体部２０Ｂの後
面側にフランジ部２０Ｃがパッキン２４を介してボルト
２６，２６，…により一体的に組み付けられて、全体が
一塊状とされている。

【００１５】前記基体部２０Ｂの左半分は高圧冷媒が入
出せしめられる高圧冷媒入出部２１とされ、この高圧冷
媒入出部２１内には後述する高圧側ピストン４０が摺動
自在に嵌挿される円柱状の嵌挿穴１５が前後方向に沿っ
て穿設され、前記基体部２０Ｂの右半分は低圧冷媒が入
出せしめられる低圧冷媒入出部２２とされており、この
低圧冷媒入出部２２内には後述する低圧側ピストン７０
が摺動自在に嵌挿される前記高圧側の嵌挿穴１５より径
の大きな円柱状の嵌挿穴１６が前後方向に沿って前記嵌
挿部１５から隔壁部１７を隔てて平行に並列的に穿設さ
れている。

【００１６】前記基体部２０Ｂ、弁部２０Ａ、フランジ
部２０Ｃ及びピストン４０，７０はアルミ製とされてお
り、前記基体部２０Ｂの嵌挿穴１５，１６（ピストン摺
動面）にはアルマイト、ピストン１５，１６にはニッケ
ル−ボロン合金メッキの表面処理がそれぞれカジリ・摩
耗等の対策として施されている。また、前記基体部２０
Ｂの表面及び左右両側面部には、空調機等に組み込む際
に使用する取付ボルト用ねじ穴２８，２８，…が形成さ
れている。前記弁部２０Ａの外周には後述する内部通路
５６，５７，５８，８６，８７，８８の穿孔開口一端部
を塞ぐプラグ２９，２９，…が装着されている。

【００１７】そして、前記基体部２０Ｂの左側の側面部
（図２参照）には、前後方向に沿って所定の間隔をあけ
て後側と前側にそれぞれ高圧冷媒導入ポート１と高圧冷
媒導出ポート２とが前記嵌挿穴１５に届くように形成さ
れ、前記基体部２０Ｂの右側の側面部には、前後方向に
沿って所定の間隔をあけて前側と後側にそれぞれ低圧冷
媒導出ポート３と低圧冷媒導入ポート４が前記嵌挿穴１
６に届くように形成されている。

【００１８】また、前記基体部２０Ｂにおける高圧冷媒
入出部２１の表面部（上面部）には、図３に示されるよ
うに、前後方向に沿って所定の間隔をあけて後側から前
側に順次、高圧冷媒導出ポート５、高圧冷媒導出ポート
７、高圧冷媒導入ポート６、及び高圧冷媒導入ポート８
が前記嵌挿穴１５に届くように形成され、前記基体部２
０Ｂにおける低圧冷媒入出部２２の表面部（上面部）に
は、図４に示されるように、前後方向に沿って所定の間
隔をあけて後側から前側に順次、低圧冷媒導出ポート１
０、低圧冷媒導出ポート１２、低圧冷媒導入ポート９、
及び低圧冷媒導入ポート１１が前記嵌挿穴１６に届くよ
うに形成されている。なお、前記低圧冷媒導入ポート
９，１１は、低圧冷媒導出ポート１０，１２によりその
口径が大きくされている。上記のように流体入出ポート
１〜１２は、所定の間隔をもって嵌挿穴１５，１６に届
くような配列態様をもって基体部２０Ｂに形成されてい
る。

【００１９】前記高圧冷媒入出部２１の嵌挿穴１５に嵌
挿された高圧側ピストン４０は、前側から後側に向けて
順次、前記高圧冷媒導入ポート８を開閉する前側ランド
部４１、前記高圧冷媒導出ポート２に連なる前側環状溝
部４２、前記高圧冷媒導入ポート６及び高圧冷媒導出ポ
ート７を択一的に開閉する中央ランド部４３、前記高圧
冷媒導入ポート１に連なる後側環状溝部４４、及び前記
高圧冷媒導出ポート５を開閉する後側ランド部４５が形
成されており、前記各ランド部４１，４３，４５にはピ
ストンリング４９が外嵌されている。

【００２０】この高圧側ピストン４０は、その前側ラン
ド部４１と前記弁部２０Ａとの間に縮装されたコイルス
プリング５０により常時後方側に向けて付勢されてお
り、それが後退位置（図２、図３、及び後述する図７、
図８に示される位置）にあるとき、その前側ランド部４
１が前記高圧冷媒導入ポート８を閉じ、前記中央ランド
部４３が前記高圧冷媒導入ポート６を開いて前記高圧冷
媒導出ポート７を閉じ、前記後側ランド部４５が前記高
圧冷媒導出ポート５を開くようにされ、このときには、
前記高圧冷媒導入ポート６及び高圧冷媒導出ポート５が
それぞれ前記前側環状溝部４２及び前記後側環状溝部４
４を介して前記高圧冷媒導出ポート２及び高圧冷媒導入
ポート１に通じる。

【００２１】それに対し、前記高圧側ピストン４０が前
進位置（後述する図９に示される位置）にあるとき、そ
の前側ランド部４１が前記高圧冷媒導入ポート８を開
き、前記中央ランド部４３が前記高圧冷媒導入ポート６
を閉じて前記高圧冷媒導出ポート７を開き、前記後側ラ
ンド部４５が前記高圧冷媒導出ポート５を閉じるように
され、このときには、前記高圧冷媒導入ポート８及び高
圧冷媒導出ポート７がそれぞれ前記前側環状溝部４２及
び前記後側環状溝部４４を介して前記高圧冷媒導出ポー
ト２及び高圧冷媒導入ポート１に通じる。

【００２２】一方、前記低圧冷媒入出部２２の嵌挿穴１
６に嵌挿された低圧側ピストン７０は、図２及び図４に
加えて図６（Ｂ）に示されるように、前側から後側に向
けて順次、前記低圧冷媒導入ポート１１を開閉する前側
ランド部７１、前記低圧冷媒導出ポート３に連なる前側
環状溝部７２、前記低圧冷媒導入ポート９及び低圧冷媒
導出ポート１２を択一的に開閉する中央ランド部７３、
前記低圧冷媒導入ポート４に連なる後側環状溝部７４、
及び前記低圧冷媒導出ポート１０を開閉する後側ランド
部７５が形成されており、前記各ランド部７１，７３，
７５にはピストンリング７９が外嵌されている。

【００２３】この低圧側ピストン７０は、その前側ラン
ド部７１と前記弁部２０Ａとの間に縮装されたコイルス
プリング８０により常時後方側に向けて付勢されてお
り、それが後退位置（図２、図４、及び後述する図８、
図９に示される位置）にあるとき、その前側ランド部７
１が前記低圧冷媒導入ポート１１を閉じ、前記中央ラン
ド部７３が前記低圧冷媒導入ポート９を開いて前記低圧
冷媒導出ポート１２を閉じ、前記後側ランド部７５が前
記低圧冷媒導出ポート１０を開くようにされ、このとき
には、前記低圧冷媒導入ポート９及び低圧冷媒導出ポー
ト１０がそれぞれ前記前側環状溝部７２及び前記後側環
状溝部７４を介して前記低圧冷媒導出ポート３及び低圧
冷媒導入ポート４に通じる。

【００２４】それに対し、前記低圧側ピストン７０が前
進位置（後述する図７に示される位置）にあるとき、そ
の前側ランド部７１が前記低圧冷媒導入ポート１１を開
き、前記中央ランド部７３が前記低圧冷媒導入ポート９
を閉じて前記低圧冷媒導出ポート１２を開き、前記後側
ランド部７５が低圧冷媒導出ポート１０を閉じるように
され、このときには、前記低圧冷媒導入ポート１１及び
低圧冷媒導出ポート１２がそれぞれ前記前側環状溝部７
２及び前記後側環状溝部７４を介して前記低圧冷媒導出
ポート３及び低圧冷媒導入ポート４に通じる。上記のよ
うに高圧側ピストン４０及び低圧側ピストン７０は、少
なくとも２口の流体入出ポートを選択的に開閉する複数
のランド部を有している。また、二つのピストン４０，
７０はそれぞれ流体入出ポートを同数づつ選択的に開閉
するものである。

【００２５】また、前記高圧側ピストン４０には、図２
及び図３に加えて図６（Ａ）に示されるように、切り換
え時の応答性を良くするため、その背面側（後側ランド
部４５の後面）と後側環状溝部４４とを連通させる均圧
穴４８が形成され、さらに、冷媒通路が閉じられている
熱交換機（冷房時における室内コンデンサ）に滞り溜ま
った冷媒いわゆるねこんだ冷媒を逃がすためのねこみ防
止穴４６が連通穴として形成されている。このねこみ防
止穴４６は、前記後側ランド部４５における前記高圧冷
媒導出ポート５側（上面側）の外周面部に一端部が開口
せしめられ、かつ、前記高圧側ピストン４０の中心軸線
上を通って前記前側ランド部４１の前面側内部（コイル
スプリング５０が挿入されている部分）に他端部が開口
せしめられている。

【００２６】また、前記低圧側ピストン７０にも、図２
及び図４に加えて図６（Ｂ）に示されるように、切り換
え時の応答性を良くするため、その前面側内部（コイル
スプリング８０が挿入されている部分）と後側環状溝部
７４とを連通させる均圧穴７６とその背面側（後側ラン
ド部７５の後面）と後側環状溝部７４とを連通させる均
圧穴７８とが形成され、さらに、冷媒通路が閉じられて
いる熱交換機（暖房時における室内エバポレータ）にね
こんだ冷媒を逃がすためのねこみ防止穴７７が連通穴と
して形成されている。このねこみ防止穴７７は、前記中
央ランド部７３における前記低圧冷媒導入ポート９側
（上面側）の外周面部に一端部が開口せしめられ、か
つ、他端部が前側環状溝部７２に開口せしめられてい
る。

【００２７】一方、前記弁部２０Ａに備えられた第１の
電磁弁３０は、図２及び図３に示されるように、高圧冷
媒入出部２１側に配設され、コイル３１、ヨーク３２、
ステータ３３等からなるソレノイド３０Ａと、前記弁部
２０Ａの基体部２０Ｂ側端部に嵌挿固着されたストッパ
５５と、を有し、それらソレノイド３０Ａとストッパ５
５との間に、順次、コイルスプリング３４、プランジャ
３５、ホルダ３６、シート３７、プッシュロッド３８，
３９、シート５１、及びコイルスプリング５３等からな
る通路切り換え部３０ａが配設されてなる。なお、前記
プッシュロッド３８，３９は、その端面同士がコイルス
プリング３４，５３により弾接せしめられている。

【００２８】この第１の電磁弁３０は、図２及び図３に
加えて図５（Ａ）及び図７〜図９に示されるように、前
記通路切り換え部３０ａにおいて、圧力導出通路５６及
び圧力導出通路５８のうちの一方を圧力排出通路５７に
選択的に連通させる通路切り換えを行うものである。す
なわち、第１の電磁弁３０は、前記高圧側ピストン４０
の背面側に作用する第１の圧力Ｐ₁が前記基体部２０Ｂ
及び弁部２０Ａに形成された圧力導出通路５６（図３）
を通じて導入されるとともに、前記高圧側ピストン４０
の前面側に作用する第２の圧力Ｐ₂が前記弁部２０Ａに
形成された圧力導出通路５８（図３）を通じて導入さ
れ、それら第１の圧力Ｐ₁及び第２の圧力Ｐ₂のうちの一
方を排出圧Ｐｅとして、前記基体部２０Ｂ及び弁部２０
Ａに形成された圧力排出通路５７を通じて前記低圧側ピ
ストン７０の後側環状溝部７４に排出するための通路切
り換えを行うものであり、図５（Ａ）に示される如く
の、入口が２個で出口が１個の三方弁として動作するも
のである。

【００２９】より詳細には、前記第１の電磁弁３０は、
そのソレノイド３０Ａが通電励磁されていないＯＦＦ状
態では、前記通路切り換え部３０ａにおいて、前記圧力
導出通路５６と圧力排出通路５７とを連通させるととも
に、前記圧力導出通路５８と圧力排出通路５７とを遮断
して、前記第１の圧力Ｐ₁を排出圧Ｐｅとして低圧側ピ
ストン７０側に逃がす。これにより、前記高圧側ピスト
ン４０の背面側に作用する第１の圧力Ｐ₁が前記高圧側
ピストン４０の前面側に作用する第２の圧力Ｐ₂より小
さくなり（Ｐ₁＜Ｐ₂）、圧力Ｐ₂により前記高圧側ピス
トン４０は図７及び図８に示される如くに後退位置に摺
動され切り換えられる。

【００３０】それに対し、そのソレノイド３０Ａが通電
励磁されてＯＮ状態にされると、前記通路切り換え部３
０ａにおいて、前記圧力導出通路５６と圧力排出通路５
７とを遮断するとともに、前記圧力導出通路５８と圧力
排出通路５７とを連通させて前記第２の圧力Ｐ₂を排出
圧Ｐｅとして低圧側ピストン７０側に逃がす。これによ
り、前記高圧側ピストン４０の背面側に作用する第１の
圧力Ｐ₁が前記高圧側ピストン４０の前面側に作用する
第２の圧力Ｐ₂より大きくなり（Ｐ₁＞Ｐ₂）、前記高圧
側ピストン４０は図９に示される如くに前進位置に摺動
され切り換えられる。

【００３１】他方、前記弁部２０Ａに備えられた第２の
電磁弁６０は、図２及び図４に示されるように、低圧冷
媒入出部２２側に配設され、前記第１の電磁弁３０と同
様に、コイル６１、ヨーク６２、ステータ６３等からな
るソレノイド６０Ａと、前記弁部２０Ａの基体部２０Ａ
側端部に嵌挿固着されたストッパ８５と、を有し、それ
らソレノイド６０Ａとストッパ８５との間に、順次、コ
イルスプリング６４、プランジャ６５、ホルダ６６、シ
ート６７、プッシュロッド６８（図２），６９（図
２）、ホルダ８１、シート８２、及びコイルスプリング
８３等からなる通路切り換え部６０ａが配設されてな
る。

【００３２】この第２の電磁弁６０は、図２及び図４に
加えて図５（Ｂ）及び図７〜図９に示されるように、前
記通路切り換え部６０ａにおいて、圧力導出通路８７を
圧力供給通路８８及び圧力供給通路８８のうちの一方に
選択的に連通させるべく通路切り換えを行うものであ
る。すなわち、第２の電磁弁６０は、前記高圧側ピスト
ン４０の後側環状溝部４４から高圧の作動圧Ｐｄが前記
基体部２０Ｂ及び弁部２０Ａに形成された圧力導出通路
８７（図４）を通じて導入されるとともに、該作動圧Ｐ
ｄを前記弁部２０Ａに形成された圧力供給通路８８を通
じて前記低圧側ピストン７０の前面側に第３の圧力Ｐ₃
として供給するか、又は、前記作動圧Ｐｄを前記基体部
２０Ｂ及び弁部２０Ａに形成された圧力供給通路８６を
通じて前記低圧側ピストン７０の背面側第４の圧力Ｐ₄
として供給するための通路切り換えを行うものであり、
図５（Ｂ）に示される如くの、入口が１個で出口が２個
の三方弁として動作するものである。

【００３３】より詳細には、前記第２の電磁弁６０は、
そのソレノイド６０Ａが通電励磁されていないＯＦＦ状
態では、前記通路切り換え部６０ａにおいて、前記圧力
導出通路８７と圧力供給通路８８とを連通させるととも
に、前記圧力導出通路８７と圧力供給通路８６とを遮断
して、前記高圧側ピストン４０で得られる作動圧Ｐｄを
第３の圧力Ｐ３として低圧側ピストン７０の前面側に供
給する。これにより、前記低圧側ピストン７０の前面側
に作用する第３の圧力Ｐ₃が前記低圧側ピストン７０の
背面側に作用する第４の圧力Ｐ₄より大きくなり（Ｐ₃＞
Ｐ₄）、前記低圧側ピストン７０は図８及び図９に示さ
れる如くに後退位置に摺動され切り換えられる。

【００３４】それに対し、そのソレノイド６０Ａが通電
励磁されてＯＮ状態にされると、前記通路切り換え部６
０ａにおいて、前記圧力導出通路８７と圧力供給通路８
８とを遮断するとともに、前記圧力導出通路８７と圧力
供給通路８６とを連通させて前記作動圧Ｐｄを第４の圧
力Ｐ₄として低圧側ピストン７０の背面側に供給する。
これにより、前記低圧側ピストン７０の背面側に作用す
る第４の圧力Ｐ₄が前記低圧側ピストン７０の前面側に
作用する第３の圧力Ｐ₃より大きくなり（Ｐ₄＞Ｐ₃）、
前記低圧側ピストン７０は図７に示される如くに前進位
置に摺動され切り換えられる。

【００３５】このような構成とされた本実施形態の多ポ
ート弁ユニット２０は、前記したように、例えば前述し
た図１０に示される如くの空調機１００の冷凍サイクル
に組み込まれて使用されるが、この場合、当該多ポート
弁ユニット２０は、図１０において一点鎖線で示される
部分の弁機能を持ち、以下に述べる如くに動作する。す
なわち、(1) 暖房運転時には、図７に示される如くに、
第１の電磁弁３０がＯＦＦ状態とされ、かつ、第２の電
磁弁６０がＯＮ状態とされる。これにより、前記高圧冷
媒入出部２１側の通路切り換え部３０ａにおいて、前記
圧力導出通路５６と圧力排出通路５７とが連通し、前記
第１の圧力Ｐ₁が排出圧Ｐｅとして低圧側ピストン７０
の後側環状溝部７４に排除され、前記高圧側ピストン４
０は後退位置をとる。また、前記低圧冷媒入出部２２側
の通路切り換え部６０ａにおいて、前記圧力導出通路８
７と圧力供給通路８６とが連通し、前記作動圧Ｐｄが第
４の圧力Ｐ₄として低圧側ピストン７０の背面側に供給
され、前記低圧側ピストン７０は前進位置をとる。

【００３６】したがって、このときには、圧縮機１１０
から吐出された高圧の冷媒が高圧冷媒導入ポート１から
導入されて高圧冷媒導出ポート５から室内コンデンサ１
１２に導かれ、この室内コンデンサ１１２から高圧冷媒
導入ポート６に導入されて高圧冷媒導出ポート２から圧
力制御弁１１３を介して気液分離器１１４に導入され、
この気液分離器１１４から膨張弁１１６に導かれて減圧
された低圧の冷媒が低圧冷媒導入ポート４に導入されて
低圧冷媒導出ポート１２から室外熱交換器１１８に導か
れた後、低圧冷媒導入ポート１１に導入されて低圧冷媒
導出ポート３から圧縮器１１０の吸入側に戻される。

【００３７】(2) 除湿運転時には、図８に示される如く
に、第１の電磁弁３０及び第２の電磁弁６０が共にＯＦ
Ｆ状態とされる。これにより、前記高圧冷媒入出部２１
側の通路切り換え部３０ａにおいては、前記暖房運転時
と同様に、前記圧力導出通路５６と圧力排出通路５７と
が連通し、前記第１の圧力Ｐ₁が排出圧Ｐｅとして低圧
側ピストン７０の後側環状溝部７４に排除され、前記高
圧側ピストン４０は後退位置をとる。また、前記低圧冷
媒入出部２２側の通路切り換え部６０ａにおいては、前
記圧力導出通路８７と圧力供給通路８８とが連通し、前
記高圧側ピストン４０の後側環状溝部４４で得られる作
動圧Ｐｄが第３の圧力Ｐ₃として低圧側ピストン７０の
前面側に供給され、前記低圧側ピストン７０は後退位置
に切り換えられる。

【００３８】したがって、このときには、圧縮機１１０
から吐出された高圧の冷媒が高圧冷媒導入ポート１から
導入されて高圧冷媒導出ポート５から室内コンデンサ１
１２に導かれ、この室内コンデンサ１１２から高圧冷媒
導入ポート６に導入されて高圧冷媒導出ポート２から圧
力制御弁１１３を介して気液分離器１１４に導入され、
この気液分離器１１４から膨張弁１１６に導かれて減圧
された低圧の冷媒が低圧冷媒導入ポート４から導入され
て低圧冷媒導出ポート１０から室内エバポレータ１１５
に導かれ、この室内エバポレータ１１５から低圧冷媒導
入ポート９に導入されて低圧冷媒導出ポート３から圧縮
器１１０の吸入側に戻される。

【００３９】(3) 冷房運転時には、図９に示される如く
に、第１の電磁弁３０がＯＮ状態とされ、かつ、第２の
電磁弁６０がＯＦＦ状態とされる。これにより、前記高
圧冷媒入出部２１側の通路切り換え部３０ａにおいて、
前記圧力導出通路５８と圧力排出通路５７とが連通し、
前記第２の圧力Ｐ₂が排出圧Ｐｅとして低圧側ピストン
７０の後側環状溝部７４に排除され、前記高圧側ピスト
ン４０は前進位置をとる。また、前記低圧側ピストン７
０側の通路切り換え部６０ａにおいて、前記圧力導出通
路８７と圧力供給通路８８とが連通し、前記高圧側ピス
トン４０の後側環状溝部４４で得られる作動圧Ｐｄが第
３の圧力Ｐ₃として低圧側ピストン７０の前面側に供給
され、前記低圧側ピストン７０は後退位置をとる。

【００４０】したがって、このときには、圧縮機１１０
から吐出された高圧の冷媒が高圧冷媒導入ポート１から
導入されて高圧冷媒導出ポート７から室外熱交換機１１
８に導かれ、この室外熱交換機１１８から高圧冷媒導入
ポート８に導入されて高圧冷媒導出ポート２から圧力制
御弁１１３を介して気液分離器１１４に導入され、この
気液分離器１１４から膨張弁１１６に導かれて減圧され
た低圧の冷媒が低圧冷媒導入ポート４から導入されて低
圧冷媒導出ポート１０から室内エバポレータ１１５に導
かれ、この室内エバポレータ１１５から低圧冷媒導入ポ
ート９に導入されて低圧冷媒導出ポート３から圧縮器１
１０の吸入側に戻される。

【００４１】このように多ポート弁ユニット２０は図１
０に示されている四方弁１２２、逆止弁１３１及び二方
弁１２６と同等の機能を有するものである。すなわち四
方弁１２２は圧縮器１１０が配管されるポート１，３を
暖房時及び除湿時にポート５，７に連通させたり、冷房
時にポート５，９に連通させるという機能を有してお
り、多ポート弁ユニット２０は高圧冷媒をポート５から
ポート７へ切り換えることにより四方弁１２２と同等の
機能を有するのである。さらに多ポート弁ユニット２０
は暖房時及び除湿時にポート６よりポート２に導かれる
冷媒が、室外熱交換器１１８方向には導かれないように
する逆止弁１３１の機能を有するのである。また、多ポ
ート弁ユニット２０は除湿時及び冷房時にポート４より
ポート１０に導かれる冷媒が、暖房時にはポート１２に
導かれるという二方弁１２６の機能を有するのである。

【００４２】以上のように、本実施形態の多ポート弁ユ
ニット２０においては、冷凍サイクルに必要とされる四
方弁、二方弁、逆止弁等の弁そのものを組み込まず、主
要部品として一対のピストンと電磁弁を備えただけの、
極めて簡素な構造で部品点数も少なく組み立て作業も簡
単容易で低コストで製作できるものでありながら、前記
各弁の略全部の弁機能が盛り込まれ、前記冷凍サイクル
における所要の配管・通路・ポートの切り換えを当該ユ
ニット内で適正に行うことができる。

【００４３】従って、それを空調機の冷凍サイクルに組
み込むことにより、該空調機における配管通路部材を削
減できるとともに、占有スペースを小さくでき、その信
頼性、生産性を向上させることができるとともに、装置
コストを低減できる。

【００４４】

【発明の効果】以上の説明から理解されるように、本発
明の多ポート弁ユニットは、冷凍サイクル等における所
要の配管・通路・ポートの切り換えを当該ユニット内で
適正に行うことができ、しかも、構造が簡素で部品点数
も少なく、かつ、組み立て作業が簡単容易で低コストで
製作することができるので、それを空調機の冷凍サイク
ルに組み込むことにより、該空調機における配管通路部
材を削減できるとともに、占有スペースを小さくでき、
その信頼性、生産性を向上させることができるという効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る多ポート弁ユニットの一実施形態
を示す部分切欠斜視図。

【図２】図１に示される多ポート弁ユニットの横断面
図。

【図３】図２のＡ−Ａ矢視断面図。

【図４】図２のＢ−Ｂ矢視断面図。

【図５】図１の多ポート弁ユニットに使用される第１の
電磁弁（Ａ）及び第２の電磁弁（Ｂ）の機能説明図。

【図６】図１の多ポート弁ユニットに使用される高圧側
ピストン及び低圧側ピストンを示す断面図。

【図７】図１の多ポート弁ユニットを空調機に使用した
場合の暖房運転時の説明に供される図。

【図８】図１の多ポート弁ユニットを空調機に使用した
場合の除湿運転時の説明に供される図。

【図９】図１の多ポート弁ユニットを空調機に使用した
場合の冷房運転時の説明に供される図。

【図１０】従来の空調機の冷凍サイクルの説明に供され
る図。

【符号の説明】

１〜１２冷媒入出ポート２０多ポート弁ユニット２０Ａ弁部２０Ｂ基体部２１高圧冷媒入出部２２低圧冷媒入出部３０第１の電磁弁３０ａ通路切り換え部４０高圧側ピストン４１，４３，４５ランド部４２，４４環状溝部５６〜５８内部通路６０第２の電磁弁６０ａ通路切り換え部７０低圧側ピストン７１，７３，７５ランド部７２，７４環状溝部８６〜８８内部通路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所要数の流体入出ポートが所定の配列態
様をもって形成されるとともに、前記流体入出ポートを
選択的に開閉させるべく、スプール型の第１のピストン
及び第２のピストンがそれぞれ摺動自在に嵌挿され、か
つ、前記第１のピストンに前進位置と後退位置とを選択
的にとらせるべく第１の電磁弁が備えられるとともに、
前記第２のピストンに前進位置と後退位置とを選択的に
とらせるべく第２の電磁弁が備えられて全体が一塊状に
組み立てられてなる多ポート弁ユニット。
【請求項２】前記第１の電磁弁は、前記第１のピスト
ンの背面側及び前面側に作用する第１の圧力及び第２の
圧力のうちの一方を選択的に排出してそれらのうちの他
方により該第１のピストンを摺動させるべく通路切り換
えを行うものであり、前記第２の電磁弁は、前記第１の
ピストン側から得られる作動圧を前記第２のピストンの
前面側及び背面側のうちの一方に選択的に供給して該第
２のピストンを摺動させるべく通路切り換えを行うもの
であることを特徴とする請求項１に記載の多ポート弁ユ
ニット。
【請求項３】前記第１のピストン側に高圧流体が入出
せしめられ、前記第２のピストン側に前記第１のピスト
ン側より低い低圧流体が入出せしめられることを特徴と
する請求項１又は２に記載の多ポート弁ユニット。
【請求項４】前記第１のピストンのランド部の直径は
前記第２のピストンのそれより小さいことを特徴とする
請求項１乃至３のいずれかに記載の多ポート弁ユニッ
ト。
【請求項５】前記第１のピストン及び第２のピストン
は、少なくとも２口の流体入出ポートを選択的に開閉す
べく複数のランド部を有していることを特徴とする請求
項１乃至４のいずれかに記載の多ポート弁ユニット。
【請求項６】前記第１のピストン及び第２のピストン
に、その前面側又は背面側とランド部間に形成される環
状溝部とを連通させる均圧穴が形成されていることを特
徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の多ポート弁
ユニット。
【請求項７】前記第１のピストン及び第２のピストン
におけるランド部の外周面に、それぞれ前記均圧穴とは
異なる連通穴の一端部が開口せしめられていることを特
徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の多ポート弁
ユニット。
【請求項８】前記第１のピストンと前記第２のピスト
ンとは所定の間隔をあけて平行に並設されていることを
特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の多ポート
弁ユニット。
【請求項９】前記第１のピストンと前記第２のピスト
ンは、それぞれ流体入出ポートを同数づつ選択的に開閉
するようにされていることを特徴とする請求項１乃至８
のいずれかに記載の多ポート弁ユニット。