JP2001304438A - 四方切換弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高温高圧の流体が流れても破損しにくい安価
な四方切換弁を提供する。 【解決手段】 四方切換弁は、Ｒ３２が充填された冷媒
回路に設けられている。スライド弁(18)の外側には高圧
冷媒が流れる高圧側流路が形成され、その内側には低圧
冷媒が流れる低圧側流路が形成されている。スライド弁
(18)はポリエーテルケトン等の耐熱性及び耐圧性の高い
材料で形成されている。スライド弁(18)のドーム部(31)
の内側には、コ字状の補強用棒部材(36)が掛け渡されて
いる。補強用棒部材(36)の屈曲部(36b)の側面は、中央
部(36a)の断面よりも面積が大きく、補強用棒部材(36)
とドーム部(31)との接触面積を大きくする拡大接触面と
なっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、四方切換弁に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば、冷房運転と暖房運転
とを切換自在に構成された空気調和装置の冷媒回路など
において、スライド弁を備えた四方切換弁がよく用いら
れている。この種の四方切換弁は、４本の配管に接続さ
れ、スライド弁をスライド移動させることによって配管
の接続態様を変更し、流路を切り換えるものである。

【０００３】図１８に示すように、スライド式の四方切
換弁(100)は、バルブ本体(101)と、バルブ本体(101)の
内部でスライド移動を行うスライド弁(102)と、パイロ
ット弁(103)とを備えている。スライド弁(102)は、高圧
側流路(104)と低圧側流路(105)とを仕切るドーム部(10
6)を有している。

【０００４】スライド弁(102)が右側に移動した状態で
は、第１配管(131)と第２配管(132)とが連通するととも
に第３配管(133)と第４配管(134)とが連通する。その結
果、第１配管(131)から導入された高圧冷媒は第２配管
(132)に導かれるとともに、第４配管(134)から導入され
た低圧冷媒は第３配管(133)に導かれる。一方、スライ
ド弁(102)が左側に移動した状態では、第１配管(131)と
第４配管(134)とが連通するとともに第２配管(132)と第
３配管(133)とが連通する。その結果、第１配管(131)か
ら導入された高圧冷媒は第４配管(134)に導かれるとと
もに、第２配管(132)から導入された低圧冷媒は第３配
管(133)に導かれる。

【０００５】ところで、従来より、コスト及び製造工数
の削減のために、スライド弁(102)にはナイロン等の樹
脂材料が用いられていた。また、スライド弁(102)の摺
動部(107)には、円滑な摺動動作を確保するために、樹
脂材料を用いることが好ましい。しかし、スライド弁(1
02)のドーム部(106)の内外には大きな圧力差が生じるの
で、スライド弁(102)を樹脂材料のみで形成したので
は、強度が不十分であった。そこで、図１９に示すよう
に、ドーム部(106)の内側に補強用の金属棒(108)を設
け、強度の向上を図っていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、高温冷媒の通
過によってスライド弁(102)が加熱されると、スライド
弁(102)の材料である樹脂材料は軟化する。そのため、
図２０に示すように、内外の圧力差によってドーム部(1
06)が内側に変形するとともに、金属棒(108)がドーム部
(106)の壁面を突き破り、スライド弁(102)の破損を招く
おそれがあった。特に、使用する冷媒がＲ３２等のいわ
ゆる高圧冷媒の場合には、四方切換弁の内部にはより高
温高圧の冷媒が流れるので、スライド弁(102)に必要と
される強度は、従来以上に高いものとなる。

【０００７】そこで、そのような破損を未然に防止する
ために、高低圧差の大きな環境下で使用される四方切換
弁においては、図２１に示すように、ドーム部を金属シ
ェル(109)で形成し、摺動部のみに樹脂材料(110)を用い
た金属補強タイプのスライド弁が用いられていた。とこ
ろが、このような金属補強タイプのスライド弁において
は、金属シェル(109)と樹脂材料(110)とを組み合わせて
製造しなければならなかったため、部品点数の増加、製
造工数の増加、及びコストの上昇が避けられなかった。
なお、このような課題は樹脂材料に限らず、高温条件下
で強度の低い材料であれば生じる課題である。

【０００８】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、高温高圧の流体が流
れても破損しにくい安価な四方切換弁を提供することに
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、補強用部材の形状やスライド弁の形状ま
たは材料に改良を加えることとした。

【００１０】具体的には、第１の発明は、スライド弁(1
8)によって流路を切り換える四方切換弁であって、上記
スライド弁(18)は、内側に低圧側流路(17)を区画し且つ
外側に高圧側流路(16)を区画するドーム部(31)を備えて
おり、上記ドーム部(31)の内側には、補強用棒部材(36,
37,38)が掛け渡され、上記ドーム部(31)の内面に接触す
る上記補強用棒部材(36,37,38)の両端部には、該補強用
棒部材(36,37,38)の中央部(36a,37a,38a)の断面よりも
面積の大きな拡大接触面(36b,37b,38b)が形成されてい
ることとしたものである。

【００１１】上記事項により、ドーム部の内側と補強用
棒部材とは、上記拡大接触面において接触することにな
る。ここで、拡大接触面は補強用棒部材の中央部の断面
よりも面積が大きいため、拡大接触面に加わる圧力は、
面積が大きい分だけ小さくなる。従って、スライド弁が
高温になって軟化したような場合であっても、補強用棒
部材がスライド弁を突き破るおそれは少なくなる。その
ため、樹脂材料等を用いることによって部品点数及び製
造工数の低減や低コスト化を図りつつ、スライド弁の強
度を向上させることができる。

【００１２】第２の発明は、前記第１の発明において、
前記補強用棒部材(36)は、前記ドーム部(31)の下部側面
に直交する方向に延びる中央部(36a)と、該中央部(36a)
の両端において該ドーム部(31)の内周面に沿って該ドー
ム部(31)の頂点に向かって延びる屈曲部(36b)とからな
るコ字状に形成され、前記拡大接触面は、上記屈曲部(3
6b)の側面によって構成されていることとしたものであ
る。

【００１３】上記事項により、拡大接触面を有する好適
な補強用棒部材の一例が具現化される。

【００１４】第３の発明は、スライド弁(18)によって流
路を切り換える四方切換弁であって、上記スライド弁(1
8)は、内側に低圧側流路(17)を区画し且つ外側に高圧側
流路(16)を区画するドーム部(31)を備えており、上記ド
ーム部(31)の内側には、外周面の一部または全部が該ド
ーム部(31)の内面に接触する環状の補強部材(39,50)が
設けられていることとしたものである。

【００１５】上記事項により、ドーム部と補強部材とは
ドーム部の内面に沿って接触するため、それらの接触面
積は大きくなる。従って、スライド弁が高温になって軟
化したような場合であっても、補強部材がスライド弁を
突き破るおそれは少なくなる。そのため、樹脂材料等を
用いることによって部品点数及び製造工数の低減や低コ
スト化を図りつつ、スライド弁の強度を向上させること
ができる。

【００１６】第４の発明は、スライド弁(18)によって流
路を切り換える四方切換弁であって、上記スライド弁(1
8)は、内側に低圧側流路(17)を区画し且つ外側に高圧側
流路(16)を区画するドーム部(31)を備えており、上記ド
ーム部(31)の内側には、補強用棒部材(33)が掛け渡さ
れ、上記ドーム部(31)における上記補強用棒部材(33)の
取付部(51)は、非取付部よりも肉厚が大きくなっている
こととしたものである。

【００１７】上記事項により、補強用棒部材は肉厚の大
きな取付部に支持されるので、補強用棒部材がドーム部
を突き破るおそれは少なくなる。そのため、樹脂材料等
を用いることによって部品点数及び製造工数の低減や低
コスト化を図りつつ、スライド弁の強度を向上させるこ
とができる。

【００１８】第５の発明は、スライド弁(18)によって流
路を切り換える四方切換弁であって、上記スライド弁(1
8)は、内側に低圧側流路(17)を区画し且つ外側に高圧側
流路(16)を区画するドーム部(31)を備えており、上記ド
ーム部(31)の内側には、ドーム状の補強板(52)が設けら
れていることとしたものである。

【００１９】上記事項により、補強板がドーム部の全体
の強度を向上させるので、ドーム部の内外の圧力差が大
きくてもドーム部の変形は起こりにくくなる。

【００２０】第６の発明は、前記第５の発明において、
前記補強板(52)の内側には、補強用棒部材(33)が掛け渡
されていることとしたものである。

【００２１】上記事項により、補強用棒部材がドーム部
の強度を更に向上させるので、ドーム部の変形はより一
層起こりにくくなる。また、補強用棒部材とドーム部と
の間に補強板が介在するので、補強用棒部材がドーム部
を突き破るおそれは少なくなる。

【００２２】第７の発明は、筒状のケーシング(6)と、
上記ケーシング(6)の内部に収容され、開口(26)が形成
された板部材(35)と、該ケーシング(6)内の両端部に圧
力室(14,15)を区画するように該板部材(35)の両端に設
けられたピストン(9,10)とを有する連結体(7)と、内側
に低圧側流路(17)を区画し且つ外側に高圧側流路(16)を
区画するドーム部(31)を有し、該ドーム部(31)が上記板
部材(35)の開口(26)にはめ込まれるように上記連結体
(7)に組み立てられたスライド弁(18)とを備え、上記両
圧力室(14,15)の圧力差を駆動力として上記連結体(7)と
ともに上記スライド弁(18)をスライド移動させることに
よって流路を切り換える四方切換弁であって、上記スラ
イド弁(18)における上記ドーム部(31)の外側には、凸部
(53)が設けられ、上記連結体(7)の板部材(35)には、上
記スライド弁(18)の凸部(53)にはめ込まれる凹部または
開口(54)が形成されていることとしたものである。

【００２３】上記事項により、スライド弁の凸部と連結
体の凹部または開口とが嵌合することにより、スライド
弁と連結体とは一体となる。従って、スライド弁のドー
ム部が内側に変形するような応力を受けると、連結体は
その応力の一部を受け止めることになる。そのため、ス
ライド弁の変形は抑制される。従って、樹脂材料等を用
いることによって部品点数及び製造工数の低減や低コス
ト化を図りつつ、スライド弁の強度を向上させることが
できる。

【００２４】第８の発明は、前記第１〜第７の発明にお
いて、前記スライド弁(18)は、樹脂材料によって形成さ
れていることとしたものである。

【００２５】上記事項により、部品点数及び製造工数の
低減や低コスト化を図ることができる。

【００２６】第９の発明は、スライド弁(18)によって流
路を切り換える四方切換弁であって、上記スライド弁(1
8)は、内側に低圧側流路(17)を区画し且つ外側に高圧側
流路(16)を区画するドーム部(31)を備え、上記ドーム部
(31)の内側には、補強用棒部材(33)が掛け渡されてお
り、上記スライド弁(18)は、ポリエーテルケトン、ポリ
エーテルエーテルケトン、ポリフェニルサルファイド、
結晶ポリエステル、ポリエーテルスルホン、ポリエーテ
ルイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリスルホ
ン、ポリウレタン、またはポリカーボネイトによって形
成されていることとしたものである。

【００２７】上記事項により、スライド弁の耐熱性及び
強度が向上する。

【００２８】第１０の発明は、スライド弁(18)によって
流路を切り換える四方切換弁であって、上記スライド弁
(18)は、内側に低圧側流路(17)を区画し且つ外側に高圧
側流路(16)を区画するドーム部(31)を備え、上記ドーム
部(31)の内側には、補強用棒部材(33)が掛け渡されてお
り、上記スライド弁(18)は、ナイロン、ポリエーテルケ
トン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニルサル
ファイド、結晶ポリエステル、ポリエーテルスルホン、
ポリエーテルイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポ
リスルホン、ポリウレタン、またはポリカーボネイトか
らなる母材に強化材が混入された複合材料によって形成
されていることとしたものである。

【００２９】上記事項により、スライド弁の耐熱性及び
強度が向上する。

【００３０】第１１の発明は、前記第１〜第７の発明に
おいて、前記スライド弁(18)は、ポリエーテルケトン、
ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニルサルファイ
ド、結晶ポリエステル、ポリエーテルスルホン、ポリエ
ーテルイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリスル
ホン、ポリウレタン、またはポリカーボネイトによって
形成されていることとしたものである。

【００３１】上記事項により、スライド弁の耐熱性及び
強度が向上する。

【００３２】第１２の発明は、前記第１〜第７の発明に
おいて、前記スライド弁(18)は、ナイロン、ポリエーテ
ルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニル
サルファイド、結晶ポリエステル、ポリエーテルスルホ
ン、ポリエーテルイミド、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリスルホン、ポリウレタン、またはポリカーボネ
イトからなる母材に強化材が混入された複合材料によっ
て形成されていることとしたものである。

【００３３】上記事項により、スライド弁の耐熱性及び
強度が向上する。

【００３４】第１３の発明は、前記第１〜第１２の発明
において、Ｒ３２からなる単一冷媒またはＲ３２を７５
％以上含む混合冷媒が充填された冷媒回路(40)に設けら
れ、前記スライド弁(18)は、前記ドーム部(31)の外側に
上記冷媒回路(40)の高圧側冷媒を流通させ、該ドーム部
(31)の内側に該冷媒回路(40)の低圧側冷媒を流通させる
ように構成されていることとしたものである。

【００３５】Ｒ３２の単一冷媒またはＲ３２を７５％以
上含む混合冷媒が充填された冷媒回路においては、従来
のＲ２２が充填された冷媒回路に比べて、高圧側圧力と
低圧側圧力との間の圧力差は大きくなりがちであり、ま
た、高圧側冷媒の温度は高くなりがちである。そのた
め、上記事項によれば、上記第１〜第１２の発明の効果
は、より顕著に発揮されることになる。

【００３６】

【発明の効果】以上のように、第１〜第３の各発明によ
れば、補強用棒部材または補強部材とドーム部との接触
面積を大きくすることができるので、補強用棒部材また
は補強部材がドーム部を突き破ることを防止することが
できる。従って、圧力差の大きな使用条件下であって
も、樹脂材料等で形成されたスライド弁を用いることが
できる。そのため、部品点数の低減、製造工数の削減及
びコスト低減を図ることができる。

【００３７】第４の発明によれば、補強用棒部材の取付
部の肉厚を大きくしたので、補強用棒部材がドーム部を
突き破ることを防止することができる。従って、上記第
１〜第３の各発明と同様の効果を得ることができる。

【００３８】第５の発明によれば、スライド弁のドーム
部の内側をドーム状の補強板によって補強することとし
たので、ドーム部の強度を向上させることができる。

【００３９】第６の発明によれば、補強用棒部材を設け
ることとしたので、スライド弁のドーム部の強度を更に
向上させることができる。また、ドーム部の内側に補強
板が設けられているので、補強用棒部材がドーム部を突
き破ることを防止することができる。そのため、上記第
１〜第３の各発明と同様の効果を得ることができる。

【００４０】第７の発明によれば、スライド弁と連結体
とを一体的に組み立てることとしたので、スライド弁を
連結体によって補強することができる。そのため、スラ
イド弁の変形を抑制することができ、ドーム部の強度を
向上させることができる。

【００４１】第８の発明によれば、樹脂材料を用いるこ
とによって部品点数及び製造工数の低減や低コスト化を
図ることができる。

【００４２】第９〜第１２の各発明によれば、スライド
弁の耐熱性及び耐圧性を向上させることができる。

【００４３】第１３の発明によれば、スライド弁に加わ
る圧力差が大きくなるので、上記第１〜第１２の各発明
の効果をより顕著に発揮することができる。

【００４４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００４５】＜実施形態１＞図１に示すように、四方切
換弁(1)は、バルブ本体(2)とパイロット弁(3)とを備え
ている。パイロット弁(3)は、電磁コイル(4)と、電磁コ
イル(4)の中空部に挿入されたプランジャ(5)とを備え、
電磁コイル(4)への通電の有無によって３本のガス管(1
1,12,13)の連通状態を切り換えるように構成されてい
る。

【００４６】バルブ本体(2)は、密閉円筒形状のケーシ
ング(6)の内部に、スライド移動自在な弁体(8)が収納さ
れることにより構成されている。ケーシング(6)の上部
には第１配管(21)が接続され、ケーシング(6)の下部に
は、軸方向に沿って配列された３本の配管、すなわち第
２配管(22)、第３配管(23)及び第４配管(24)が接続され
ている。バルブ本体(2)とパイロット弁(3)とは、３本の
ガス管(11,12,13)を介して接続されている。第１ガス管
(11)はケーシング(6)の左端面に、第３ガス管(13)はケ
ーシング(6)の右端面にそれぞれ接続されている。第２
ガス管(12)は、第３配管(23)に接続されている。

【００４７】弁体(8)は、両端に円板状のピストン(9,1
0)を有する連結体(7)と、この連結体(7)に組み立てられ
たスライド弁(18)とにより形成されている。左側ピスト
ン(9)の左側には、第１圧力室(14)が区画形成されてい
る。右側ピストン(10)の右側には、第２圧力室(15)が区
画形成されている。両ピストン(9,10)の間には、スライ
ド弁(18)のドーム部(31)の外側に高圧側流路(16)が区画
形成され、ドーム部(31)の内側に低圧側流路(17)が区画
形成されている。

【００４８】ケーシング(6)の下部には、スライド弁(1
8)をスライド移動自在に支持する弁座(25)が設けられて
いる。第２配管(22)、第３配管(23)及び第４配管(24)の
先端部分は弁座(25)にはめ込まれており、スライド弁(1
8)のスライド移動が円滑に行われるように、それらの開
口端面は弁座(25)の上面と面一になっている。

【００４９】図２に示すように、スライド弁(18)は、中
央部がドーム部(31)となり、その縁部が平板状の摺動部
(32)になっている。ドーム部(31)は、その開口端面が長
円形状に形成されている。このスライド弁(18)は、耐熱
性及び耐圧性の高い材料、例えばＵＬ温度指数（永年使
用実績のある材料との比較試験により推定される常用最
高温度をいう。その指数が高いほど劣化が少ない。）ま
たは荷重たわみ温度の高い樹脂材料によって形成されて
いる。具体的には、このスライド弁(18)は、ポリエーテ
ルケトン（ＰＥＫ）、ポリエーテルエーテルケトン（Ｐ
ＥＥＫ）、ポリフェニルサルファイド（ＰＰＳ）、結晶
ポリエステル（ＬＣＰ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥ
Ｓ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエチレンテ
レフタレート（ＰＥＴ）、ポリスルホン（ＰＳＦ）、ポ
リウレタン（ＰＵＲ）、またはポリカーボネイト（Ｐ
Ｃ）によって形成されている。ドーム部(31)の内側に
は、一方の下部側面から他方の下部側面にわたって、金
属材料からなる補強用棒部材(33)が掛け渡されている。
この補強用棒部材(33)は、ドーム部(31)の中央部におい
て短径方向に延びている。ドーム部(31)の内側には、補
強用棒部材(33)の両端部をはめ込むための取付孔(34)が
形成されており、補強用棒部材(33)は、これら取付孔(3
4)にはめ込まれて固定されている。

【００５０】図３に示すように、連結体(7)は、開口(2
6)が形成された板部材(35)と、板部材(35)の両端に設け
られたピストン(9,10)とを有している。図４に示すよう
に、スライド弁(18)は、ドーム部(31)が板部材(35)から
突出するように上記開口(26)にはめ込まれて固定されて
いる。

【００５１】図５または図６に示すように、四方切換弁
(1)は、Ｒ３２の単一冷媒またはＲ３２を７５％以上含
む混合冷媒が充填された冷媒回路(40)に設けられてい
る。冷媒回路(40)には、圧縮機(41)、室外熱交換器(4
2)、減圧機構（例えば、キャピラリーチューブや膨張弁
等）(43)、及び室内熱交換器(44)が設けられている。四
方切換弁(1)の第１配管(21)、第２配管(22)、第３配管
(23)、第４配管(24)は、それぞれ圧縮機(41)の吐出側配
管(45)、室内熱交換器(44)に接続された配管(46)、圧縮
機(41)の吸入側配管(47)、室外熱交換器(42)に接続され
た配管(48)に接続されている。従って、第１配管(21)に
は高温高圧の吐出冷媒が流通し、第３配管(23)には低温
低圧の吸入冷媒が流通することになる。

【００５２】冷房運転の際には、パイロット弁(3)の電
磁コイル(4)は通電され、プランジャ(5)は左側に移動す
る。その結果、第１ガス管(11)と第２ガス管(12)とは連
通する。ここで第２ガス管(12)は第３配管(23)と接続さ
れているので、第２ガス管(12)の内部圧力は低圧とな
る。そのため、第１ガス管(11)の内部圧力も低圧とな
り、第１圧力室(14)の内部圧力は低圧となる。このよう
な状態では、左側ピストン(9)には右側から高圧圧力が
加わり、左側から低圧圧力が加わるため、その圧力差が
駆動力となって弁体(8)は左側に移動する。その結果、
図５に示すように、第１配管(21)と第４配管(24)とが連
通するとともに、第２配管(22)と第３配管(23)とが連通
する。これにより、圧縮機(41)から吐出された冷媒が室
外熱交換器(42)において凝縮し、減圧機構(43)で減圧さ
れ、室内熱交換器(44)において蒸発した後、圧縮機(41)
に戻る冷媒循環経路が形成される。

【００５３】一方、暖房運転の際には、パイロット弁
(3)の電磁コイル(4)の通電は停止され、スプリングの付
勢力によってプランジャ(5)は右側に移動する。その結
果、第２ガス管(12)と第３ガス管(13)とは連通する。そ
のため、第３ガス管(13)の内部圧力は低圧となるので、
第２圧力室(15)の内部圧力も低圧となる。このような状
態では、右側ピストン(10)には、左側から高圧圧力が加
わり、右側から低圧圧力が加わる。そのため、その圧力
差が駆動力となって、弁体(8)は右側に移動する。その
結果、図６に示すように、第１配管(21)と第２配管(22)
とが連通するとともに、第３配管(23)と第４配管(24)と
が連通する。これにより、圧縮機(41)から吐出された冷
媒が室内熱交換器(44)において凝縮し、減圧機構(43)で
減圧され、室外熱交換器(42)において蒸発した後、圧縮
機(41)に戻る冷媒循環経路が形成される。

【００５４】上記冷房運転または暖房運転のいずれにお
いても、スライド弁(18)は高温高圧の吐出冷媒に晒され
るため、加熱されて温度が上昇する。また、スライド弁
(18)のドーム部(31)の外側は高圧圧力となり、その内側
は低圧圧力となるため、ドーム部(31)は外側から内側に
向かって大きな圧力を受けることになる。特に、本冷媒
回路(40)では、Ｒ３２の単一冷媒またはＲ３２を７５％
以上含む混合冷媒が使用されているため、冷凍サイクル
の高低圧差は従来のＲ２２の冷凍サイクルよりも大き
い。従って、ドーム部(31)は従来よりも大きな圧力を受
ける。

【００５５】しかし、本四方切換弁(1)によれば、スラ
イド弁(18)を耐熱性及び耐圧性の高い樹脂材料で形成す
ることとしたので、ドーム部(31)が高温条件下で大きな
圧力を受けたとしても、変形による破損を生じるおそれ
は極めて少ない。また、軟化しにくいため、補強用棒部
材(33)がドーム部(31)を突き破ることはない。従って、
Ｒ３２の単一冷媒またはＲ３２を７５％以上含む混合冷
媒を使用する冷媒回路(40)において、樹脂材料で形成さ
れたスライド弁を有する四方切換弁を利用することが可
能となる。そのため、四方切換弁の部品点数の低減、製
造工数の削減、及びコストの低減を図ることができる。

【００５６】−変形例− なお、スライド弁(18)の材料は、前記の各樹脂材料に限
定されるものではなく、強化材が混入された複合材料で
あってもよい。例えば、ナイロンにガラス繊維等の強化
材が混入された複合材料であってもよく、ポリエーテル
ケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニルサ
ルファイド、結晶ポリエステル、ポリエーテルスルホ
ン、ポリエーテルイミド、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリスルホン、ポリウレタン、またはポリカーボネ
イトからなる母材にガラス繊維等の強化材が混入された
複合材料であってもよい。このような複合材料を用いる
ことにより、スライド弁(18)の耐熱性及び耐圧性を更に
向上させることができる。

【００５７】＜実施形態２＞実施形態２は、スライド弁
(18)の補強用棒部材の両端部に拡大接触面を形成したも
のである。

【００５８】図７に示すように、実施形態２に係る四方
切換弁は、補強用棒部材(36)がドーム部(31)の下部側面
に直交する方向に延びる中央部(36a)と、中央部(36a)の
両端からドーム部(31)の内周面に沿って上方に延びる屈
曲部(36b)とを有し、いわゆるコ字状に形成されてい
る。屈曲部(36b)の側面は、ドーム部(31)の内面と接触
している。屈曲部(36b)の側面は、中央部(36a)の断面よ
りも面積が大きくなっており、ドーム部(31)のの内面と
の接触面積を拡大する拡大接触面となっている。

【００５９】従って、本実施形態によれば、補強用棒部
材(36)とドーム部(31)との間の接触面積が大きいので、
ドーム部(31)が外側から大きな圧力を受けたとしても、
補強用棒部材(36)がドーム部(31)を突き破ることはな
い。そのため、ドーム部(31)の破損が生じるおそれは極
めて少なくなる。

【００６０】−変形例− なお、拡大接触面は、補強用棒部材の中央部の断面より
も大きな面であればよく、また、補強用棒部材は上記コ
字状の補強用棒部材(36)に限定されるものではない。例
えば、図８及び図９に示すように、中央部(37a,38a)の
両側に、該中央部(37a,38a)の断面よりも一回り大きな
断面を有する円形、楕円形または多角形の拡大部(37b,3
8b)を有する補強用棒部材(37,38)であってもよい。中央
部(37a,38a)と拡大部(37b,38b)とは同一材料で形成され
ていてもよく、別部材で形成されていてもよい。例え
ば、拡大部(37b,38b)を板金で形成してもよい。

【００６１】＜実施形態３＞実施形態３は、補強用棒部
材に代えて、補強用の環状部材を設けるようにしたもの
である。

【００６２】図１０に示すように、実施形態３に係る四
方切換弁のスライド弁(18)には、ドーム部(31)の内面に
沿って環状部材(39)がはめ込まれている。環状部材(39)
は、ドーム部(31)の短径方向に設けられており、その外
周面の一部がドーム部(31)の内面と接触している。ま
た、環状部材(39)は、ドーム部(31)の頂点を通るように
ドーム部(31)の中央部に設けられている。

【００６３】従って、本実施形態においても、補強用の
環状部材(39)とドーム部(31)との接触面積は大きいの
で、ドーム部(31)が外側から大きな圧力を受けたとして
も、環状部材(39)がドーム部(31)を突き破ることはな
い。そのため、ドーム部(31)の破損を生じるおそれは極
めて少なくなる。また、ドーム部(31)は、側部から頂部
にわたって幅広く補強されるので、ドーム部(31)の変形
は起こりにくくなる。

【００６４】−変形例− 図１１に示すように、ドーム部(31)の下部側面に沿って
環状部材(50)を設けるようにしてもよい。つまり、ドー
ム部(31)の下部に、外周面の全体がドーム部(31)の内面
に接触するような環状部材(50)を設けるようにしてもよ
い。このような環状部材(50)を用いることにより、ドー
ム部(31)との接触面積を更に大きくすることができる。

【００６５】なお、環状部材(39,50)の材料は特に限定
されないが、耐圧性及び耐熱性を著しく向上させる観点
からは、金属材料で形成されていることが好ましい。

【００６６】＜実施形態４＞図１２に示すように、実施
形態４に係る四方切換弁は、スライド弁(18)の補強用棒
部材(33)の取付部(51)を、非取付部（取付部(51)以外の
部分）よりも肉厚が大きくなるように形成したものであ
る。具体的には、補強用棒部材(33)の取付部(51)は、ス
ライド弁(18)の一部が内側に突出してなり、補強用棒部
材(33)の両端がはめ込まれる孔が形成された取付ガイド
になっている。

【００６７】このように取付部(51)の肉厚を厚くするこ
とにより、補強用棒部材(33)がスライド弁(18)を突き破
るおそれは少なくなる。また、取付部(51)は補強用棒部
材(33)の両端部を囲んでいるので、補強用棒部材(33)の
端面における応力集中は防止され、取付部(51)に加わる
圧力は分散される。従って、スライド弁(18)の破損をよ
り確実に防止することができる。

【００６８】＜実施形態５＞実施形態５は、スライド弁
(18)のドーム部(31)の内側に、ドーム状の補強板(52)を
設けたものである。

【００６９】図１３に示すように、補強板(52)はドーム
部(31)の内面に密着している。これにより、ドーム部(3
1)の全体が補強されるので、ドーム部(31)の強度は著し
く向上する。なお、このようにドーム部(31)の強度が高
いので、図１４に示すように、補強用棒部材(33)を省略
してもよい。

【００７０】なお、補強板(52)の材料は特に限定されな
いが、耐圧性及び耐熱性を著しく向上させる観点から
は、金属材料で形成されていることが好ましい。

【００７１】＜実施形態６＞実施形態６は、ドーム部(3
1)以外の部分においてスライド弁(18)と連結体(7)とを
結合し、スライド弁(18)の強度を向上させるようにした
ものである。

【００７２】図１５に示すように、本実施形態のスライ
ド弁(18)は、ドーム部(31)の短径方向の外側において、
上向きに突出する凸部(53,53)を備えている。これら凸
部(53,53)は、ドーム部(31)の長径方向に延びている。
図１６に示すように、本実施形態の連結体(7)の板部材
(35)には、開口(26)の両側方に、長手方向に延びる溝(5
4,54)が形成されている。なお、溝(54,54)は凹部であっ
てもよく、開口であってもよい。そして、図１７に示す
ように、連結体(7)の溝(54,54)にスライド弁(18)の凸部
(53,53)がはめ込まれることにより、スライド弁(18)は
連結体(7)と結合されている。

【００７３】本実施形態によれば、スライド弁(18)のド
ーム部(31)が外側から圧力を受けると、その圧力の一部
は凸部(53,53)及び溝(54,54)を介して連結体(7)に伝達
される。そのため、連結体(7)がスライド弁(18)の変形
を抑制するので、スライド弁(18)は変形しにくい。従っ
て、補強用棒部材(33)がドーム部(31)を突き破るおそれ
は少なく、スライド弁(18)の破損は生じにくい。

【００７４】＜その他の実施形態＞上記実施形態２〜６
においては、スライド弁(18)の材料は樹脂材料であれば
よく、実施形態１のような所定の樹脂材料または複合材
料でなくてもよい。ただし、耐圧性及び耐熱性の一層の
向上のためには、実施形態１と同様に、特定の樹脂材料
または複合材料であることが望ましい。

【００７５】上記各実施形態の四方切換弁(1)は、Ｒ２
２やＲ４０７Ｃなどのいわゆる中圧冷媒を使用する冷媒
回路に用いられても、前述した諸効果を発揮することは
勿論である。ただし、前述したＲ３２の単一冷媒または
Ｒ３２を７５％以上含む混合冷媒の他、Ｒ４１０Ａ等の
いわゆる高圧冷媒を使用する冷媒回路に用いられると、
スライド弁(18)の内外の圧力差は大きくなるため、前記
諸効果はより顕著に発揮される。

【００７６】また、上記各実施形態に係るスライド弁(1
8)によれば、大型化されても破損しにくいため、四方切
換弁(1)の大型化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】四方切換弁の断面図である。

【図２】実施形態１に係るスライド弁を示す図であり、
（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図である。

【図３】実施形態１に係る連結体の上面図である。

【図４】実施形態１に係る弁体の上面図である。

【図５】冷房運転時の冷媒循環経路を示す冷媒回路図で
ある。

【図６】暖房運転時の冷媒循環経路を示す冷媒回路図で
ある。

【図７】実施形態２に係るスライド弁を示す図であり、
（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図であ
る。

【図８】実施形態２の変形例に係るスライド弁を示す図
であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側
面図である。

【図９】実施形態２の他の変形例に係るスライド弁を示
す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）
は側面図である。

【図１０】実施形態３に係るスライド弁を示す図であ
り、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図
である。

【図１１】実施形態３の変形例に係るスライド弁を示す
図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は
側面図である。

【図１２】実施形態４に係るスライド弁を示す図であ
り、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図
である。

【図１３】実施形態５に係るスライド弁を示す図であ
り、（ａ）は正面図、（ｃ）は底面図である。

【図１４】実施形態５の変形例に係るスライド弁を示す
図であり、（ａ）は正面図、（ｃ）は底面図である。

【図１５】実施形態６に係るスライド弁を示す図であ
り、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図である。

【図１６】実施形態６に係る連結体の上面図である。

【図１７】実施形態６に係る弁体の上面図である。

【図１８】従来の四方切換弁の断面図である。

【図１９】従来のスライド弁の上面図である。

【図２０】従来のスライド弁の破損状態を示す図であ
る。

【図２１】従来の金属補強タイプのスライド弁の断面図
である。

【符号の説明】

(1) 四方切換弁 (2) バルブ本体 (3) パイロット弁 (4) 電磁コイル (5) プランジャ (6) ケーシング (7) 連結体 (8) 弁体 (9) 左側ピストン (10) 右側ピストン (18) スライド弁 (31) ドーム部 (36) 補強用棒部材 (39) 環状部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3H056 AA05 AA08 BB31 BB34 BB35 CA01 CB03 CD06 EE03 GG08 GG13 3H067 AA15 CC22 CC28 DD02 DD12 DD33 EA24 FF12 FF17 GG23 GG24

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スライド弁(18)によって流路を切り換え
   る四方切換弁であって、 上記スライド弁(18)は、内側に低圧側流路(17)を区画し
   且つ外側に高圧側流路(16)を区画するドーム部(31)を備
   えており、 上記ドーム部(31)の内側には、補強用棒部材(36,37,38)
   が掛け渡され、 上記ドーム部(31)の内面に接触する上記補強用棒部材(3
   6,37,38)の両端部には、該補強用棒部材(36,37,38)の中
   央部(36a,37a,38a)の断面よりも面積の大きな拡大接触
   面(36b,37b,38b)が形成されている四方切換弁。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の四方切換弁において、 前記補強用棒部材(36)は、前記ドーム部(31)の下部側面
   に直交する方向に延びる中央部(36a)と、該中央部(36a)
   の両端において該ドーム部(31)の内周面に沿って該ドー
   ム部(31)の頂点に向かって延びる屈曲部(36b)とからな
   るコ字状に形成され、 前記拡大接触面は、上記屈曲部(36b)の側面によって構
   成されている四方切換弁。
3. 【請求項３】 スライド弁(18)によって流路を切り換え
   る四方切換弁であって、 上記スライド弁(18)は、内側に低圧側流路(17)を区画し
   且つ外側に高圧側流路(16)を区画するドーム部(31)を備
   えており、 上記ドーム部(31)の内側には、外周面の一部または全部
   が該ドーム部(31)の内面に接触する環状の補強部材(39,
   50)が設けられている四方切換弁。
4. 【請求項４】 スライド弁(18)によって流路を切り換え
   る四方切換弁であって、 上記スライド弁(18)は、内側に低圧側流路(17)を区画し
   且つ外側に高圧側流路(16)を区画するドーム部(31)を備
   えており、 上記ドーム部(31)の内側には、補強用棒部材(33)が掛け
   渡され、 上記ドーム部(31)における上記補強用棒部材(33)の取付
   部(51)は、非取付部よりも肉厚が大きくなっている四方
   切換弁。
5. 【請求項５】 スライド弁(18)によって流路を切り換え
   る四方切換弁であって、 上記スライド弁(18)は、内側に低圧側流路(17)を区画し
   且つ外側に高圧側流路(16)を区画するドーム部(31)を備
   えており、 上記ドーム部(31)の内側には、ドーム状の補強板(52)が
   設けられている四方切換弁。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の四方切換弁において、 前記補強板(52)の内側には、補強用棒部材(33)が掛け渡
   されている四方切換弁。
7. 【請求項７】 筒状のケーシング(6)と、 上記ケーシング(6)の内部に収容され、開口(26)が形成
   された板部材(35)と、該ケーシング(6)内の両端部に圧
   力室(14,15)を区画するように該板部材(35)の両端に設
   けられたピストン(9,10)とを有する連結体(7)と、 内側に低圧側流路(17)を区画し且つ外側に高圧側流路(1
   6)を区画するドーム部(31)を有し、該ドーム部(31)が上
   記板部材(35)の開口(26)にはめ込まれるように上記連結
   体(7)に組み立てられたスライド弁(18)とを備え、 上記両圧力室(14,15)の圧力差を駆動力として上記連結
   体(7)とともに上記スライド弁(18)をスライド移動させ
   ることによって流路を切り換える四方切換弁であって、 上記スライド弁(18)における上記ドーム部(31)の外側に
   は、凸部(53)が設けられ、 上記連結体(7)の板部材(35)には、上記スライド弁(18)
   の凸部(53)にはめ込まれる凹部または開口(54)が形成さ
   れている四方切換弁。
8. 【請求項８】 請求項１〜７のいずれか一つに記載の四
   方切換弁において、 前記スライド弁(18)は、樹脂材料によって形成されてい
   る四方切換弁。
9. 【請求項９】 スライド弁(18)によって流路を切り換え
   る四方切換弁であって、 上記スライド弁(18)は、内側に低圧側流路(17)を区画し
   且つ外側に高圧側流路(16)を区画するドーム部(31)を備
   え、 上記ドーム部(31)の内側には、補強用棒部材(33)が掛け
   渡されており、 上記スライド弁(18)は、ポリエーテルケトン、ポリエー
   テルエーテルケトン、ポリフェニルサルファイド、結晶
   ポリエステル、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイ
   ミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリスルホン、ポ
   リウレタン、またはポリカーボネイトによって形成され
   ている四方切換弁。
10. 【請求項１０】 スライド弁(18)によって流路を切り換
    える四方切換弁であって、 上記スライド弁(18)は、内側に低圧側流路(17)を区画し
    且つ外側に高圧側流路(16)を区画するドーム部(31)を備
    え、 上記ドーム部(31)の内側には、補強用棒部材(33)が掛け
    渡されており、 上記スライド弁(18)は、ナイロン、ポリエーテルケト
    ン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニルサルフ
    ァイド、結晶ポリエステル、ポリエーテルスルホン、ポ
    リエーテルイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリ
    スルホン、ポリウレタン、またはポリカーボネイトから
    なる母材に強化材が混入された複合材料によって形成さ
    れている四方切換弁。
11. 【請求項１１】 請求項１〜７のいずれか一つに記載の
    四方切換弁において、 前記スライド弁(18)は、ポリエーテルケトン、ポリエー
    テルエーテルケトン、ポリフェニルサルファイド、結晶
    ポリエステル、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイ
    ミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリスルホン、ポ
    リウレタン、またはポリカーボネイトによって形成され
    ている四方切換弁。
12. 【請求項１２】 請求項１〜７のいずれか一つに記載の
    四方切換弁において、 前記スライド弁(18)は、ナイロン、ポリエーテルケト
    ン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニルサルフ
    ァイド、結晶ポリエステル、ポリエーテルスルホン、ポ
    リエーテルイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリ
    スルホン、ポリウレタン、またはポリカーボネイトから
    なる母材に強化材が混入された複合材料によって形成さ
    れている四方切換弁。
13. 【請求項１３】 請求項１〜１２のいずれか一つに記載
    の四方切換弁において、 Ｒ３２からなる単一冷媒またはＲ３２を７５％以上含む
    混合冷媒が充填された冷媒回路(40)に設けられ、 前記スライド弁(18)は、前記ドーム部(31)の外側に上記
    冷媒回路(40)の高圧側冷媒を流通させ、該ドーム部(31)
    の内側に該冷媒回路(40)の低圧側冷媒を流通させるよう
    に構成されている四方切換弁。