JP2001235054A - 圧力感応切換弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ２つの電磁弁によって行っていた切り換え機
能を電気を使わない１つの部品で実現する圧力感応切換
弁を提供することを目的とする。 【解決手段】 同一の軸線上に対向配置された第１入口
ポート１１および第２入口ポート１２を有し、この下流
側に第１弁座１３および第２弁座１４を有している。こ
れら第１弁座および第２弁座の間の空間はダイヤフラム
１５で仕切られ、そのダイヤフラム１５には第１弁座１
３および第２弁座１４に対向して弁体１９，２０を固定
してある。一方の入口ポートに導入された圧力をダイヤ
フラム１５が受圧することで他方の入口ポート側の弁体
が弁座を圧接して他方の入口ポートを閉弁すると同時に
一方の入口ポートを開弁することができ、２つの電磁弁
で行っていた流体回路の切り換えを１つの圧力感応切換
弁１０で置換でき、電気を使わないで回路の切り換えが
可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は圧力感応切換弁に関
し、特に電気を使わずに独立した２つの流路を切り換え
制御する圧力感応切換弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の内燃機関搭載の車両においては、
エンジンの燃焼効率が向上したことにより、暖房の熱源
として利用してきた冷却水が暖房に必要な温度にまで上
昇することがなくなってきている。内燃機関と電動機を
併用したハイブリッド式の車両においては、かなりの割
合でエンジンが停止しているため、エンジンの冷却水温
度は上昇せず、電気自動車に至っては、熱源がまったく
ない。このため、車両用エアコンシステムは、暖房用熱
源としてエンジンの冷却水を利用する形態から冷暖房が
可能なヒートポンプ式のエアコンが提案されている。

【０００３】図６はヒートポンプ式エアコンシステムを
例示する第１の構成図である。このエアコンシステムに
よれば、コンプレッサ１０１の出力は四方弁１０２に連
結されている。この四方弁１０２は、一方では、電磁弁
１０３を介して暖房用熱交換器１０４の冷媒入口に連結
され、他方では、逆止弁１０５を介して冷房用熱交換器
１０６の冷媒出口に連結されている。暖房用熱交換器１
０４の冷媒出口は絞り１０７および逆止弁１０８を介し
て室外熱交換器１０９に連結されている。冷房用熱交換
器の冷媒入口は絞り１１０および電磁弁１１１を介して
同じく室外熱交換器１０９に連結されている。この室外
熱交換器１０９はまた、四方弁１０２を介してアキュム
レータ１１２の冷媒入口に連結され、アキュムレータ１
１２の冷媒出口はコンプレッサ１０１に連結されてい
る。３つある熱交換器のうち、暖房用熱交換器１０４お
よび冷房用熱交換器１０６は車室内に設置され、室外熱
交換器はエンジンルームに設置されている。

【０００４】ここで、このエアコンシステムが暖房モー
ドにあるときは、四方弁１０２は図示の実線で示した流
路に切り換えられ、電磁弁１０３は開けられ、電磁弁１
１１は閉じられる。コンプレッサ１０１によって圧縮さ
れた高温の冷媒は、四方弁１０２、電磁弁１０３を介し
て暖房用熱交換器１０４に供給され、ここで車室内の空
気と熱交換され、室内空気を加熱する。熱交換された冷
媒は、絞り１０７によって減圧されることで凝縮し、逆
止弁１０８を通って室外熱交換器１０９に入る。この室
外熱交換器１０９にて熱交換した冷媒は、四方弁１０２
およびアキュムレータ１１２を介してコンプレッサ１０
１に戻る。

【０００５】次に、冷房モードにあるときは、四方弁１
０２は破線で示した流路に切り換えられ、電磁弁１０３
は閉じられ、電磁弁１１１は開けられる。コンプレッサ
１０１によって圧縮された高温の冷媒は、四方弁１０２
を介して室外熱交換器１０９に供給され、ここで熱交換
された後、電磁弁１１１を介して絞り１１０に入る。絞
り１１０では、室外熱交換器１０９よって凝縮された冷
媒は膨張し、低温低圧の冷媒となって冷房用熱交換器１
０６に供給され、ここで車室内の空気と熱交換され、室
内空気を冷房する。冷房用熱交換器１０６にて熱交換さ
れた冷媒は、逆止弁１０５、四方弁１０２およびアキュ
ムレータ１１２を介してコンプレッサ１０１に戻る。

【０００６】このシステム構成の場合、冷房モードで運
転しているとき、冷房用熱交換器１０６には、凝縮され
た冷媒が溜まっているため、途中で暖房モードへの切り
換えが行なわれると、冷房用熱交換器１０６の中に冷媒
が残ったままになり、暖房モード作動する冷媒の量が不
足し、暖房能力が低下することがある。

【０００７】図７はヒートポンプ式エアコンシステムを
例示する第２の構成図である。このエアコンシステムに
おいて、図６のシステムを構成する要素と同じ要素には
同じ符号を付してある。この構成によれば、冷房用熱交
換器１０６の冷媒出口は、アキュムレータ１１２の冷媒
入口に直接連結された構成を有している。

【０００８】ここで、冷房モードにあるときは、四方弁
１０２は破線で示した流路に切り換えられ、電磁弁１０
３は閉じられ、電磁弁１１１は開けられる。コンプレッ
サ１０１によって圧縮された高温の冷媒は、四方弁１０
２を介して室外熱交換器１０９、電磁弁１１１、絞り１
１０を介して冷房用熱交換器１０６に入り、ここで車室
内の空気と熱交換された後、アキュムレータ１１２を介
してコンプレッサ１０１に戻る。

【０００９】この冷房モードから暖房モードに切り換え
られると、四方弁１０２は図示の実線で示した流路に切
り換えられ、電磁弁１０３は開けられ、電磁弁１１１は
閉じられる。コンプレッサ１０１によって圧縮された高
温の冷媒は、四方弁１０２、電磁弁１０３を介して暖房
用熱交換器１０４に入り、その後、絞り１０７、逆止弁
１０８、室外熱交換器１０９、四方弁１０２およびアキ
ュムレータ１１２を介してコンプレッサ１０１に戻る。
このとき、冷房用熱交換器１０６の冷媒出口は、アキュ
ムレータ１１２を介してコンプレッサ１０１に連結され
ているため、冷房運転時に冷房用熱交換器１０６に溜ま
っていた冷媒がコンプレッサ１０１によって吸い出さ
れ、暖房運転の冷媒ループ内に冷媒が回収される。これ
により、暖房モード作動する冷媒の量が不足することが
なくなるため、暖房能力が低下することがない。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、ヒート
ポンプ式エアコンシステムでは、暖房モードと冷房モー
ドとの冷媒回路の切り換えは、四方弁と２つの電磁弁と
２つの逆止弁とからなる構成部品によって行っている。
しかしながら、車両の軽量化の観点からこのエアコンシ
ステムでも部品点数の削減、さらには省電力化が望まれ
ている。

【００１１】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、２つの電磁弁によって行っていた切り換え機
能を１つの部品により、電気を使わないで実現すること
ができる圧力感応切換弁を提供することを目的とする。

【００１２】また、本発明は、冷房モードから暖房モー
ドに切り換わったときに、冷房用熱交換器の中に溜まっ
ている冷媒液を回収することができる圧力感応切換弁を
提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明では上記問題を解
決するために、独立した２つの流路を切り換え制御する
圧力感応切換弁において、同一の軸線上に対向配置され
た第１入口ポートおよび第２入口ポートと、前記第１入
口ポートおよび第２入口ポートの下流側に配置された第
１弁座および第２弁座と、前記第１弁座および第２弁座
の間の空間を仕切るダイヤフラムと、前記ダイヤフラム
に固定され、前記第１入口ポートまたは第２入口ポート
に導入された圧力により前記第２弁座または第１弁座に
圧接して閉弁する第１弁体および第２弁体と、前記第１
弁座および第２弁座の下流側に連通された第１出口ポー
トおよび第２出口ポートと、を備えていることを特徴と
する圧力感応切換弁が提供される。

【００１４】このような圧力感応切換弁によれば、一方
の入口ポートに導入された圧力をダイヤフラムが受圧す
ることで他方の入口ポート側に固定された弁体が弁座を
圧接するようになる。一方の入口ポートに導入された圧
力が一方の入口ポートを開弁すると同時に他方の入口ポ
ートを閉弁することが可能になるため、通常２つの電磁
弁で行っていた流体回路の切り換え作動を、電気を使わ
ずに、入力される流体圧力で行うことができるようにな
る。

【００１５】また、本発明によれば、ダイヤフラムの代
わりに、同一の軸線上に対向配置された第１入口ポート
と第２入口ポートとの間にその軸線方向に往復動自在な
ピストンを嵌挿し、そのピストンの両端面に弁体を固定
した構成にしている。これにより、ダイヤフラムを用い
た構成と同じ効果を得ることができる。

【００１６】また、本発明によれば、独立した２つの流
路を切り換え制御する圧力感応切換弁において、同一の
軸線上に対向配置された第１入口ポートおよび第２入口
ポートと、前記第１入口ポートおよび第２入口ポートの
下流側に配置された第１弁座および第２弁座と、前記第
１弁座および第２弁座の間に形成されたシリンダ内に前
記第１入口ポートおよび第２入口ポートの軸線方向に往
復動自在に嵌挿されたピストンと、前記ピストンの軸線
方向両端部にその軸線方向に往復動自在に遊挿配置さ
れ、前記第１弁座および第２弁座に当接するよう常時付
勢されていて、前記第１入口ポートまたは第２入口ポー
トに導入された圧力により前記第１弁座または第２弁座
から離れて開弁する第１主弁および第２主弁と、前記第
１弁座および第２弁座の下流側に連通された第１出口ポ
ートおよび第２出口ポートと、前記第１主弁および／ま
たは第２主弁の軸線位置に配置されて、前記第１出口ポ
ートおよび／または第２出口ポートの側にある流体を前
記第１主弁および／または第２主弁を介して第１入口ポ
ートおよび／または第２入口ポートへ流通させることを
可能にする副弁と、を備えていることを特徴とする圧力
感応切換弁が提供される。

【００１７】これにより、一方の入口ポートに圧力が導
入されることにより、そのポートが開弁し、他方のポー
トがさらに閉弁するよう作用する。また、閉弁された側
の入口ポートがその出口ポートより低圧になることで、
その主弁に設けられた副弁が開弁し、流体を逆流させる
ことを可能にするため、使用しない熱交換器に溜まった
流体を抜き出すことが可能になる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して詳細に説明する。図１は第１の実施の形態に
係る圧力感応切換弁を示す断面図である。この第１の実
施例に係る圧力感応切換弁１０は、同一の軸線上に対向
配置された第１入口ポート１１、第２入口ポート１２を
有し、これら第１入口ポート１１および第２入口ポート
１２の下流側に第１弁座１３および第２弁座１４が形成
されている。第１弁座１３と第２弁座１４との間の空間
は、可撓性のダイヤフラム１５によって仕切られてい
る。ダイヤフラム１５は、その周辺部が２つの部材から
なるボディ１６によって固定され、Ｏリング１７によっ
てシールされている。ダイヤフラム１５のＯリング１７
よりも内側の辺縁部は、両面側から、中央部が開口され
内方に向かって傾斜された面を有するリング状のリテー
ナ１８により挾持されている。

【００１９】ダイヤフラム１５の中央部には、第１弁座
１３および第２弁座１４に対向して弁体１９，２０が配
置され、これら弁体１９，２０は、ピン２１およびワッ
シャ２２によってダイヤフラム１５と共に固定され、Ｏ
リング２３によって互いにシールされている。そして、
第１弁座１３および第２弁座１４の下流側には、それぞ
れ第１出口ポート２４、第２出口ポート２５が形成され
ている。

【００２０】以上の構成の圧力感応切換弁１０は、第１
入口ポート１１および第２入口ポート１２における圧力
がほぼ等しい場合、ダイヤフラム１５は図示のような中
立位置にあり、第１入口ポート１１は第１出口ポート２
４と連通状態にあり、第２入口ポート１２は第２出口ポ
ート２５と連通状態にある。

【００２１】ここで、たとえば第１入口ポート１１に高
圧の流体が導入されると、ダイヤフラム１５は、第２入
口ポート１２の側に偏倚し、弁体２０が第２弁座１４に
押し付けられる。これにより、第２入口ポート１２から
第２出口ポート２５への通路が閉じられ、第１入口ポー
ト１１から第１出口ポート２４への通路が開けられるよ
うになる。すなわち、第１入口ポート１１と第２入口ポ
ート１２との圧力差を利用して弁体を動かし、一方は開
弁、他方は閉弁となるようにしている。

【００２２】図２は第１の実施の形態に係る圧力感応切
換弁を適用した車両用エアコンシステムの構成図であ
る。このエアコンシステムによれば、コンプレッサ３１
の出力は四方弁３２を介して圧力感応切換弁１０の第２
入口ポート１２に連結され、圧力感応切換弁１０の第２
出口ポート２５は、暖房用熱交換器３３の冷媒入口に連
結されている。暖房用熱交換器３３の冷媒出口は、絞り
３４および逆止弁３５を介して室外熱交換器３６に連結
されている。この室外熱交換器３６は、四方弁３２およ
びアキュムレータ３７を介してコンプレッサ３１に連結
されている。圧力感応切換弁１０の第１入口ポート１１
は、逆止弁３５と室外熱交換器３６との配管に連結さ
れ、第１出口ポート２４は、絞り３８を介して冷房用熱
交換器３９の冷媒入口に連結され、冷房用熱交換器３９
の冷媒出口は、四方弁３２とアキュムレータ３７との配
管に連結されている。

【００２３】ここで、このエアコンシステムが停止して
いるときは、冷媒配管内の圧力は等しいので、圧力感応
切換弁１０のダイヤフラム１５は中立位置にあり、第１
入口ポート１１と第１出口ポート２４との間および第２
入口ポート１２と第２出口ポート２５との間は連通状態
にある。

【００２４】冷房モードで運転されるときは、四方弁３
２は破線で示した流路に切り換えられる。冷房モードで
は、コンプレッサ３１によってアキュムレータ３７から
吸引され、圧縮されたガス冷媒は、四方弁３２を介して
室外熱交換器３６に供給され、ここで凝縮された後、圧
力感応切換弁１０の第１入口ポート１１に入る。圧力感
応切換弁１０は、第１入口ポート１１に高圧の液冷媒が
供給されることにより、第１入口ポート１１の側の弁体
１９を第１弁座１３から離れる方向へ移動し、逆に弁体
２０は第２の第２弁座１４の方へ移動し、その第２弁座
１４に押し付けられる。これにより、第１入口ポート１
１の側の弁体１９は開弁し、第２入口ポート１２の側の
弁体２０は閉弁するようになる。室外熱交換器３６から
供給される冷媒は高圧であるため、弁体２０を第２の第
２弁座１４に十分な力で付勢することになり、十分なシ
ール性が確保される。

【００２５】第１入口ポート１１に供給された液冷媒
は、第１出口ポート２４から出ていき、絞り３８にて断
熱膨張されることで低温低圧となり、冷房用熱交換器３
９にて車室内空気と熱交換されることで蒸発し、アキュ
ムレータ３７へ戻る。

【００２６】以上の冷房モードでの運転から暖房モード
への運転に切り換えられる場合、四方弁３２が図示の実
線で示した流路に切り換えられる。コンプレッサ３１に
よってアキュムレータ３７から吸引され、圧縮されたガ
ス冷媒は、四方弁３２を介して圧力感応切換弁１０の第
２入口ポート１２に入る。圧力感応切換弁１０は、第２
入口ポート１２に高圧の液冷媒が供給されることによ
り、第２入口ポート１２の側の弁体２０を第２弁座１４
から離れる方向へ移動し、逆に弁体１９は第１の第１弁
座１３の方へ移動し、その第１弁座１３に押し付けられ
る。これにより、圧力感応切換弁１０は、図示のよう
に、第２入口ポート１２の側の弁体２０が開弁し、第１
入口ポート１１の側の弁体１９が閉弁するようになる。

【００２７】第２入口ポート１２に供給されたガス冷媒
は、第２出口ポート２５から出ていき、暖房用熱交換器
３３に入力される。暖房用熱交換器３３では、そのガス
冷媒は、車室内空気と熱交換されることで凝縮され、絞
り３４にて断熱膨張されることで低温低圧となり、逆止
弁３５を介して室外熱交換器３６に供給され、ここで蒸
発された冷媒は、四方弁３２およびアキュムレータ３７
を介してコンプレッサ３１に戻る。

【００２８】このとき、冷房モードでの運転の際に、冷
房用熱交換器３９に溜まっていた液冷媒は、冷房用熱交
換器３９の出口がアキュムレータ３７に接続されてい
て、常にコンプレッサ３１により吸引されているので、
冷房用熱交換器３９より吸い出されて暖房のライン内に
回収されるため、冷媒の量が不足して暖房能力が低下し
てしまうことがない。

【００２９】図３は第２の実施例に係る圧力感応切換弁
を示す断面図である。この第２の実施例に係る圧力感応
切換弁４０は、２つの部材からなるボディ４１内に、同
一の軸線上に対向配置された第１入口ポート４２、第２
入口ポート４３を有し、これら第１入口ポート４２およ
び第２入口ポート４３の下流側に第１弁座４４および第
２弁座４５が形成されている。第１弁座４４と第２弁座
４５との間に形成されたシリンダ内には、ピストン４６
が軸線方向に往復動自在に嵌挿されている。このピスト
ン４６は、Ｘリング４７によってシールされ、ボディ４
１を構成する２つの部材は、Ｏリング４８によってシー
ルされている。

【００３０】ピストン４６において、第１弁座４４およ
び第２弁座４５に対向する端面には、弁体４９、５０が
それぞれ嵌合されており、弁体４９、５０の背面には、
リリーフポート５１，５２が設けられている。そして、
第１弁座４４および第２弁座４５の下流側には、それぞ
れ第１出口ポート５３、第２出口ポート５４が形成され
ている。

【００３１】以上の構成の圧力感応切換弁４０は、第１
入口ポート４２および第２入口ポート４３における圧力
がほぼ等しい場合、ピストン４６は図示のような中立位
置にあり、第１入口ポート４２は第１出口ポート５３と
連通状態にあり、第２入口ポート４３は第２出口ポート
５４と連通状態にある。

【００３２】ここで、たとえば第１入口ポート４２に高
圧の冷媒が導入されると、ピストン４６は、第２入口ポ
ート４３の側に摺動し、弁体５０が第２弁座４５に押し
付けられる。これにより、第２入口ポート４３から第２
出口ポート５４への通路が閉じられ、第１入口ポート４
２から第１出口ポート５３への通路が開けられるように
なる。逆に、第２入口ポート４３に高圧の冷媒が導入さ
れた場合は、ピストン４６は、第１入口ポート４２の側
に付勢され、第１入口ポート４２は閉弁し、第２入口ポ
ート４３は開弁することになる。

【００３３】この圧力感応切換弁４０は、図２に示した
車両用エアコンシステムにおいて、第１の実施例に係る
圧力感応切換弁１０の代わりに適用することができる。
図４は第３の実施例に係る圧力感応切換弁を示す断面図
である。この第３の実施例に係る圧力感応切換弁６０
は、２つの部材からなるボディ６１内に、同一の軸線上
に対向配置された第１入口ポート６２、第２入口ポート
６３を有し、これら第１入口ポート６２および第２入口
ポート６３の下流側に第１弁座６４および第２弁座６５
が形成されている。第１弁座６４と第２弁座６５との間
に形成されたシリンダ内には、ピストン６６が軸線方向
に往復動自在に嵌挿されている。このピストン６６は、
Ｘリング６７によってシールされ、ボディ６１を構成す
る２つの部材は、Ｏリング６８によってシールされてい
る。

【００３４】ピストン６６は、その軸線方向両端部にシ
リンダ状の中空部がそれぞれ形成され、その中に第１主
弁６９および第２主弁７０が軸線方向に往復動自在に嵌
挿されている。その中空部に嵌挿された第１主弁６９お
よび第２主弁７０は、スプリング７１，７２によって第
１弁座６４および第２弁座６５の方へ付勢されている。
第１主弁６９および第２主弁７０は、第１弁座６４およ
び第２弁座６５との対向端面に弁体７３，７４が固定さ
れている。このため、第１主弁６９および第２主弁７０
は、第１入口ポート６２および第２入口ポート６３に圧
力が導入されない状態では閉弁状態を維持し、これらの
下流側に設けられた第１出口ポート７５および第２出口
ポート７６とは連通しない。

【００３５】第１主弁６９および第２主弁７０は、その
軸線位置に第１副弁７７および第２副弁７８が設けられ
ている。第１副弁７７および第２副弁７８は、スプリン
グ７９、８０によって閉弁方向へ付勢されることにより
ノーマルクローズの弁を構成している。第１副弁７７お
よび第２副弁７８は、第１入口ポート６２および第２入
口ポート６３が第１出口ポート７５および第２出口ポー
ト７６よりも低圧となった場合に、開弁して第１出口ポ
ート７５および第２出口ポート７６から第１入口ポート
６２および第２入口ポート６３へ冷媒が流れるのを許容
する。

【００３６】以上の構成の圧力感応切換弁６０は、第１
入口ポート６２および第２入口ポート６３における圧力
がほぼ等しい場合、図示のように、第１主弁６９および
第２主弁７０は、スプリング７１，７２によって閉弁し
ており、ピストン６６は中立位置にある。第１副弁７７
および第２副弁７８も、スプリング７９、８０によって
それぞれ閉弁している。

【００３７】ここで、たとえば第２入口ポート６３に高
圧の冷媒が導入されると、第２主弁７０がスプリング７
２の付勢力に抗して第２弁座６５から離れる方向へ移動
されることで開弁し、高圧の冷媒が第２主弁７０と第２
弁座６５との隙間を通って第２出口ポート７６へ流れる
ようになる。この高圧による第２主弁７０の付勢力は非
常に大きいので、この第２主弁７０をさらに第２弁座６
５から離れる方向へ押し出す。これにより、ピストン６
６が第１弁座６４の方向に向かって強く押し出され、第
１主弁６９による閉弁状態をより確実なものとする。

【００３８】この第１主弁６９が閉弁しているとき、第
１入口ポート６２の圧力が第１出口ポート７５の圧力よ
りも小さくなると、第１出口ポート７５側の冷媒が、ピ
ストン６６と第１主弁６９との隙間を通ってピストン６
６の中空部に入り、その圧力と第１入口ポート６２の圧
力との差圧が、第１副弁７７をスプリング７９の付勢力
に抗して弁体７３より押し上げ開弁する。これにより、
第１出口ポート７５に接続された熱交換器に溜まってい
る冷媒を吸い出して第１入口ポート６２に接続されてい
る配管に回収することが可能になる。

【００３９】図５は第３の実施例に係る圧力感応切換弁
のヒートポンプ式エアコンシステムへの適用例を示す図
である。図５において、図２に示した構成要素と同じ構
成要素については同じ符号を付してその詳細な説明は省
略する。この図５に示す構成は、冷房用熱交換器３９の
冷媒出口が逆止弁８１を介して四方弁３２から暖房用熱
交換器３３へ通じる配管に接続されている点で図２に示
した構成と異なっている。

【００４０】ここで、このエアコンシステムが停止して
いるときは、冷媒配管内の圧力は等しいので、圧力感応
切換弁６０の第１主弁６９および第２主弁７０はスプリ
ング７１，７２の付勢力により閉弁状態に維持され、ま
た、第１副弁７７および第２副弁７８も、スプリング７
９、８０によってそれぞれ閉弁状態にあるので、第１入
口ポート６２と第１出口ポート７５との間および第２入
口ポート６３と第２出口ポート７６との間の通路は非連
通状態にある。

【００４１】冷房モードで運転されるときは、四方弁３
２は破線で示した流路に切り換えられる。冷房モードで
は、コンプレッサ３１によってアキュムレータ３７から
吸引されて圧縮されたガス冷媒は、四方弁３２を介して
室外熱交換器３６に供給され、ここで凝縮された後、圧
力感応切換弁６０の第１入口ポート６２に入る。圧力感
応切換弁６０は、高圧の液冷媒供給により、第１主弁６
９が開弁し、第２主弁７０の閉弁をより確実なものにす
る。第１出口ポート７５から出てきた液冷媒は、絞り３
８を介して冷房用熱交換器３９に入り、ここで車室内空
気との熱交換により蒸発され、そのガス冷媒は逆止弁８
１、四方弁３２を介してアキュムレータ３７へ戻る。こ
のとき、逆止弁８１の下流側は、低圧である。このた
め、第２入口ポート６３の圧力は第２出口ポート７６の
圧力よりも低くなり、その差圧によって第２主弁７０に
設けられた第２副弁７８が開弁する。これにより、暖房
用熱交換器３３の中に冷媒が溜まっていた場合、その冷
媒が第２副弁７８を介して第２入口ポート６３へ流れる
ようになり、暖房用熱交換器３３内の冷媒が回収される
ことになる。

【００４２】次に、この冷房モードから暖房モードへ切
り換える場合、四方弁３２は図示の実線で示した流路に
切り換えられる。コンプレッサ３１から吐出されたガス
冷媒は、四方弁３２を介して圧力感応切換弁６０の第２
入口ポート６３に供給される。これにより、圧力感応切
換弁６０では、第２主弁７０が開弁し、第１主弁６９の
閉弁をより確実なものにする。第２出口ポート７６から
出てきたガス冷媒は、暖房用熱交換器３３に入り、ここ
で車室内空気との熱交換により凝縮され、その冷媒は絞
り３４にて低温低圧となり、逆止弁３５を介して室外熱
交換器３６に供給され、ここで蒸発されたガス冷媒は、
四方弁３２を介してアキュムレータ３７に戻る。このと
き、逆止弁３５の下流側は、低圧であるため、第１入口
ポート６２の圧力は第１出口ポート７５の圧力よりも低
くなり、その差圧によって第１主弁６９に設けられた第
１副弁７７が開弁する。これにより、冷房用熱交換器３
９の中に溜まっていた液冷媒が第１副弁７７を介して第
１入口ポート６２へ流れるようになり、冷房用熱交換器
３９内の冷媒が回収されて、冷媒量の不足による暖房能
力の低下は生じない。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、同一
の軸線上に対向配置された第１入口ポートおよび第２入
口ポートの下流側に第１弁座および第２弁座を形成し、
これら第１弁座および第２弁座の間の空間をダイヤフラ
ムで仕切り、そのダイヤフラムに第１弁座および第２弁
座に対向して弁体を固定した構成にした。これにより、
一方の入口ポートに導入された圧力をダイヤフラムが受
圧することで他方の入口ポートの弁座を圧接することに
より、他方の入口ポートを閉弁すると同時に一方の入口
ポートを開弁することが可能になるため、２つの電磁弁
で行っていた流体回路の切り換えを１つの部品で置換す
ることができ、しかも電気を使わないで回路を切り換え
ることができる。

【００４４】また、本発明によれば、同一の軸線上に対
向配置された第１入口ポートおよび第２入口ポートの下
流側に第１弁座および第２弁座を形成し、これら第１弁
座および第２弁座の間に軸線方向に移動自在なピストン
を配置し、そのピストンの軸方向両端側に第１弁座およ
び第２弁座に対向する弁体を固定した構成にした。これ
により、一方の入口ポートに圧力が導入されることによ
り、そのポートが開弁し、他方のポートが自動的に閉弁
するようになり、２つの弁機能を持つ電気を使わない弁
を実現することができる。

【００４５】さらに、本発明によれば、同一の軸線上に
対向配置された第１入口ポートおよび第２入口ポートの
下流側に第１弁座および第２弁座を形成し、これら第１
弁座および第２弁座の間に軸線方向に移動自在なピスト
ンを配置し、そのピストンの軸方向両端側に第１弁座お
よび第２弁座に当接するよう付勢された第１主弁および
第２主弁を備え、その第１主弁および第２主弁に第１出
口ポートおよび第２出口ポートから第１主弁および第２
主弁を介して第１入口ポートおよび第２入口ポートへの
流体の流通のみ許容する第１副弁および第２副弁を備え
るように構成した。これにより、一方の入口ポートに圧
力が導入されることにより、そのポートが開弁し、他方
のポートがさらに閉弁するよう作用する。また、閉弁さ
れた側の入口ポートがその出口ポートより低圧になるこ
とで、その主弁に設けられた副弁が開弁し、流体を逆流
させることを可能にするため、使用しない熱交換器に溜
まった流体を抜き出すことを可能にする。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態に係る圧力感応切換弁を示す
断面図である。

【図２】第１の実施の形態に係る圧力感応切換弁を適用
した車両用エアコンシステムの構成図である。

【図３】第２の実施例に係る圧力感応切換弁を示す断面
図である。

【図４】第３の実施例に係る圧力感応切換弁を示す断面
図である。

【図５】第３の実施例に係る圧力感応切換弁のヒートポ
ンプ式エアコンシステムへの適用例を示す図である。

【図６】ヒートポンプ式エアコンシステムを例示する第
１の構成図である。

【図７】ヒートポンプ式エアコンシステムを例示する第
２の構成図である。

【符号の説明】

１０ 圧力感応切換弁 １１ 第１入口ポート １２ 第２入口ポート １３ 第１弁座 １４ 第２弁座 １５ ダイヤフラム １６ ボディ １７ Ｏリング １８ リテーナ １９，２０ 弁体 ２１ ピン ２２ ワッシャ ２３ Ｏリング ２４ 第１出口ポート ２５ 第２出口ポート ３１ コンプレッサ ３２ 四方弁 ３３ 暖房用熱交換器 ３４ 絞り ３５ 逆止弁 ３６ 室外熱交換器 ３７ アキュムレータ ３８ 絞り ３９ 冷房用熱交換器 ４０ 圧力感応切換弁 ４１ ボディ ４２ 第１入口ポート ４３ 第２入口ポート ４４ 第１弁座 ４５ 第２弁座 ４６ ピストン ４７ Ｘリング ４８ Ｏリング ４９、５０ 弁体 ５１，５２ リリーフポート ５３ 第１出口ポート ５４ 第２出口ポート ６０ 圧力感応切換弁 ６１ ボディ ６２ 第１入口ポート ６３ 第２入口ポート ６４ 第１弁座 ６５ 第２弁座 ６６ ピストン ６７ Ｘリング ６８ Ｏリング ６９ 第１主弁 ７０ 第２主弁 ７１，７２ スプリング ７３，７４ 弁体 ７５ 第１出口ポート ７６ 第２出口ポート ７７ 第１副弁 ７８ 第２副弁 ７９、８０ スプリング ８１ 逆止弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3H056 AA01 BB32 CA07 CB02 CD06 GG08 GG13 3H067 AA02 CC32 DD02 DD12 DD33 FF11 FF22 GG23 GG24

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 独立した２つの流路を切り換え制御する
   圧力感応切換弁において、 同一の軸線上に対向配置された第１入口ポートおよび第
   ２入口ポートと、 前記第１入口ポートおよび第２入口ポートの下流側に配
   置された第１弁座および第２弁座と、 前記第１弁座および第２弁座の間の空間を仕切るダイヤ
   フラムと、 前記ダイヤフラムに固定され、前記第１入口ポートまた
   は第２入口ポートに導入された圧力により前記第２弁座
   または第１弁座に圧接して閉弁する第１弁体および第２
   弁体と、 前記第１弁座および第２弁座の下流側に連通された第１
   出口ポートおよび第２出口ポートと、 を備えていることを特徴とする圧力感応切換弁。
2. 【請求項２】 中央部が開口され、外周から内方に向か
   って前記第１入口ポートおよび第２入口ポートの軸線方
   向外方へ傾斜された面を有し、前記ダイヤフラムの辺縁
   を両側から挾持するリング状のリテーナを備えているこ
   とを特徴とする請求項１記載の圧力感応切換弁。
3. 【請求項３】 独立した２つの流路を切り換え制御する
   圧力感応切換弁において、 同一の軸線上に対向配置された第１入口ポートおよび第
   ２入口ポートと、 前記第１入口ポートおよび第２入口ポートの下流側に配
   置された第１弁座および第２弁座と、 前記第１弁座および第２弁座の間に形成されたシリンダ
   内に前記第１入口ポートおよび第２入口ポートの軸線方
   向に往復動自在に嵌挿されたピストンと、 前記第１弁座および第２弁座に対向するように前記ピス
   トンの軸線方向両端の面に固定され、前記第１入口ポー
   トまたは第２入口ポートに導入された圧力により前記第
   ２弁座または第１弁座に圧接して閉弁する第１弁体およ
   び第２弁体と、 前記第１弁座および第２弁座の下流側に連通された第１
   出口ポートおよび第２出口ポートと、 を備えていることを特徴とする圧力感応切換弁。
4. 【請求項４】 独立した２つの流路を切り換え制御する
   圧力感応切換弁において、 同一の軸線上に対向配置された第１入口ポートおよび第
   ２入口ポートと、 前記第１入口ポートおよび第２入口ポートの下流側に配
   置された第１弁座および第２弁座と、 前記第１弁座および第２弁座の間に形成されたシリンダ
   内に前記第１入口ポートおよび第２入口ポートの軸線方
   向に往復動自在に嵌挿されたピストンと、 前記ピストンの軸線方向両端部にその軸線方向に往復動
   自在に遊挿配置され、前記第１弁座および第２弁座に当
   接するよう常時付勢されていて、前記第１入口ポートま
   たは第２入口ポートに導入された圧力により前記第１弁
   座または第２弁座から離れて開弁する第１主弁および第
   ２主弁と、 前記第１弁座および第２弁座の下流側に連通された第１
   出口ポートおよび第２出口ポートと、 前記第１主弁および／または第２主弁の軸線位置に配置
   されて、前記第１出口ポートおよび／または第２出口ポ
   ートの側にある流体を前記第１主弁および／または第２
   主弁を介して第１入口ポートおよび／または第２入口ポ
   ートへ流通させることを可能にする副弁と、 を備えていることを特徴とする圧力感応切換弁。