JP2019049364A - Flow channel switch valve - Google Patents

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Hitoshi Kibune
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Abstract

To provide a flow channel switch valve capable of minimizing pressure loss and abrasion of a sliding part, improving sealability, preventing valve leakage, improving durability by securing sufficient strength to endure high pressure, improving pipe arrangement, reducing an occupied space, and the like.SOLUTION: A flow channel switch valve includes: a main valve 5 having a cylindrical main valve housing 10 of which upper and lower openings are air-tightly sealed with a plate-shaped upper valve seat 10A and a lower valve seat 10B, at least three ports 11, 12, 13, 14 in total formed on the upper valve seat 10A and/or the lower valve seat 10B, and a columnar main valve body 20 rotatably disposed in the main valve housing 10; and an actuator 7 for rotating the main valve body 20. A plurality of communication passages 31-34 for selective communication between the ports are disposed in the main valve body 20, and the ports in communication are switched by rotating the main valve body 20.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、弁体を回転させることにより流路の切り換えを行うロータリー式の流路切換弁に係り、特に、ヒートポンプ式冷暖房システム等において流路切換を行うのに好適な流路切換弁に関する。   The present invention relates to a rotary type flow path switching valve that switches a flow path by rotating a valve body, and more particularly to a flow path switching valve suitable for performing flow path switching in a heat pump type cooling and heating system.

一般に、ルームエアコン、カーエアコン等のヒートポンプ式冷暖房システムは、圧縮機、室外熱交換器、室内熱交換器、及び膨張弁等に加えて、流路(流れ方向)切換手段としての流路切換弁を備えている。   In general, heat pump type air conditioning systems such as room air conditioners and car air conditioners, in addition to compressors, outdoor heat exchangers, indoor heat exchangers, expansion valves, etc., flow path switching valves as flow path (flow direction) switching means Is equipped.

この流路切換弁を備えたヒートポンプ式冷暖房システムの一例を図24を参照しながら簡単に説明する。図示例のヒートポンプ式冷暖房システム100は、運転モード(冷房運転と暖房運転)の切り換えを流路切換弁(四方切換弁)140で行うようになっており、基本的には、圧縮機110、室外熱交換器120、室内熱交換器130、及び膨張弁160を備え、前記の圧縮機110、室外熱交換器120、室内熱交換器130、及び膨張弁160の四者の間に4つのポート、すなわち、吐出側高圧ポートD、室外側入出ポートC、室内側入出ポートE、及び吸入側低圧ポートSを有する流路切換弁140が配在されている。   An example of a heat pump type air conditioning system provided with the flow path switching valve will be briefly described with reference to FIG. The heat pump type cooling and heating system 100 in the illustrated example performs switching of the operation mode (cooling operation and heating operation) by the flow path switching valve (four-way switching valve) 140, and basically, the compressor 110 and the outdoor A heat exchanger 120, an indoor heat exchanger 130, and an expansion valve 160, four ports between the compressor 110, the outdoor heat exchanger 120, the indoor heat exchanger 130, and the expansion valve 160, That is, the flow path switching valve 140 having the discharge side high pressure port D, the outdoor side inlet / outlet port C, the indoor side inlet / outlet port E, and the suction side low pressure port S is disposed.

前記各機器間は導管(パイプ)等で形成される流路で接続されており、冷房運転モードが選択されたときには、図24において実線矢印で示される如くに、流路切換弁140の吐出側高圧ポートDが室外側入出ポートCに、また、室内側入出ポートEが吸入側低圧ポートSにそれぞれ連通せしめられる。これにより、冷媒が圧縮機110に吸入されるとともに、圧縮機110から高温高圧の冷媒が流路切換弁140を介して室外熱交換器120に導かれ、ここで室外空気と熱交換して凝縮し、高圧の二相冷媒となって膨張弁160に導入される。この膨張弁160により高圧の冷媒が減圧され、減圧された低圧の冷媒は、室内熱交換機130に導入され、ここで室内空気と熱交換(冷房)して蒸発し、室内熱交換機130からは低温低圧の冷媒が流路切換弁140を介して圧縮機110の吸入側に戻される。   The respective devices are connected by a flow path formed by a conduit (pipe) or the like, and when the cooling operation mode is selected, the discharge side of the flow path switching valve 140 as shown by a solid arrow in FIG. The high pressure port D is in communication with the outdoor side inlet / outlet port C, and the indoor side inlet / outlet port E is in communication with the suction side low pressure port S. As a result, the refrigerant is drawn into the compressor 110, and the high temperature and high pressure refrigerant is led from the compressor 110 to the outdoor heat exchanger 120 via the flow path switching valve 140, where it exchanges heat with outdoor air and condenses. , And is introduced into the expansion valve 160 as a high-pressure two-phase refrigerant. The high pressure refrigerant is decompressed by the expansion valve 160 and the decompressed low pressure refrigerant is introduced into the indoor heat exchanger 130, where it exchanges heat with the indoor air (cooling) and evaporates, and the low temperature refrigerant from the indoor heat exchanger 130 The low pressure refrigerant is returned to the suction side of the compressor 110 via the flow path switching valve 140.

それに対し、暖房運転モードが選択されたときには、図24において破線矢印で示される如くに、流路切換弁140の吐出側高圧ポートDが室内側入出ポートEに、また、室外側入出ポートCが吸入側低圧ポートSにそれぞれ連通せしめられ、圧縮機110から高温高圧の冷媒が室内熱交換機130に導かれ、ここで室内空気と熱交換(暖房)して凝縮し、高圧の二相冷媒となって膨張弁160に導入される。この膨張弁160により高圧の冷媒が減圧され、減圧された低圧の冷媒は、室外熱交換器120に導入され、ここで室外空気と熱交換して蒸発し、室外熱交換器120からは低温低圧の冷媒が流路切換弁140を介して圧縮機110の吸入側に戻される。   On the other hand, when the heating operation mode is selected, the discharge side high pressure port D of the flow path switching valve 140 is set to the indoor side inlet / outlet port E, and the outdoor side inlet / outlet port C is The refrigerant is communicated with the suction side low pressure port S, and the high temperature and high pressure refrigerant is led from the compressor 110 to the indoor heat exchanger 130, where it exchanges heat with the indoor air (heating) and condenses to become a high pressure two-phase refrigerant Is introduced into the expansion valve 160. The high pressure refrigerant is decompressed by the expansion valve 160 and the decompressed low pressure refrigerant is introduced into the outdoor heat exchanger 120, where it exchanges heat with the outdoor air and evaporates, and from the outdoor heat exchanger 120 the low temperature low pressure The refrigerant is returned to the suction side of the compressor 110 via the flow path switching valve 140.

前記した如くのヒートポンプ式冷暖房システムに組み込まれる四方切換弁として、従来、スライド式主弁体を内蔵する弁本体(弁ハウジング)と、電磁式のパイロット弁とを備えたものが知られている(例えば特許文献1参照)。この特許文献1に所載の流路切換弁は、弁ハウジングに、吐出側高圧ポートD、室外側入出ポートC、吸入側低圧ポートS、及び室内側入出ポートEが形成されるとともに、前記したポートD→C及びE→S、又は、ポートD→E及びC→Sの連通状態を作り出す(流路切換を行う)べくスライド式主弁体が左右方向に摺動可能に配在されている。弁ハウジングにおけるスライド式主弁体の左右には、パイロット弁を介して圧縮機吐出側の高圧冷媒及び圧縮機吸入側の低圧冷媒が導入される、それぞれスライド式主弁体に結合された左右一対のピストン型パッキンにより画成される高圧室及び低圧室が設けられ、この高圧室と低圧室の圧力差を利用して前記スライド式主弁体を左右方向に摺動させることで前記流路切換を行うようにされている。   Conventionally, as a four-way switching valve incorporated in a heat pump type cooling and heating system as described above, there is known one provided with a valve main body (valve housing) incorporating a slide type main valve body and an electromagnetic pilot valve ( See, for example, Patent Document 1). In the flow path switching valve described in Patent Document 1, the discharge side high pressure port D, the outdoor side inlet / outlet port C, the suction side low pressure port S, and the indoor side inlet / outlet port E are formed in the valve housing. A slideable main valve body is disposed slidably in the left-right direction to create a communication state of ports D → C and E → S or ports D → E and C → S (perform flow path switching). . A pair of left and right pairs coupled to the sliding main valve body, to which the high pressure refrigerant on the compressor discharge side and the low pressure refrigerant on the compressor suction side are introduced through the pilot valve on the left and right of the sliding main valve body in the valve housing A high pressure chamber and a low pressure chamber defined by the piston type packing, and the flow path switching is performed by sliding the slide type main valve body in the left and right direction using a pressure difference between the high pressure chamber and the low pressure chamber. Is supposed to do.

一方、特許文献2には、パイロット弁を備えたロータリー式の四方切換弁が提案されている。この四方切換弁は、円筒状胴体(主弁ハウジング)内を区劃片(回転軸部に片持ち支持された板状主弁体)により2つに区画するとともに、主弁ハウジングの外周部に前記吐出側高圧ポートDと吸入側低圧ポートSとを、また、室外側入出ポートCと室内側入出ポートEとを、それぞれ180°前後離して対向配置させ、板状主弁体を回転させることにより、流路の切り換え、すなわち、吐出側高圧ポートDが室外側入出ポートCに、また、室内側入出ポートEが吸入側低圧ポートSにそれぞれ連通する第1連通状態と、吐出側高圧ポートDが室内側入出ポートEに、また、室外側入出ポートCが吸入側低圧ポートSにそれぞれ連通する第2連通状態とを作り出すようにされ、また、主弁体の回転(流路切換)は、主弁ハウジングの上側に設けられた、システム内の高圧冷媒と低圧冷媒の差圧を利用する流体圧式のアクチュエータ(板状主弁体の回転軸部の延長軸部に片持ち支持された板状体で仕切られた二つ作動室)への高圧冷媒導入・排出をパイロット弁で選択的に行うことによりなされる。   On the other hand, Patent Document 2 proposes a rotary four-way switching valve provided with a pilot valve. The four-way switching valve divides the inside of the cylindrical body (main valve housing) into two by a dividing piece (a plate-like main valve body supported in a cantilever manner on the rotating shaft portion), and on the outer peripheral portion of the main valve housing The discharge-side high-pressure port D and the suction-side low-pressure port S are disposed opposite to each other, and the outdoor inlet-outlet port C and the indoor-side inlet / outlet port E are separated 180 ° back and forth to rotate the plate main valve Thus, the flow path switching, that is, the first communication state in which the discharge side high pressure port D communicates with the outdoor side inlet / outlet port C and the indoor side inlet / outlet port E communicates with the suction side low pressure port S, and the discharge side high pressure port D Creates a second communication state in which the indoor side inlet / outlet port E and the outdoor side inlet / outlet port C communicate with the suction side low pressure port S, and the rotation (flow path switching) of the main valve body is Set on the upper side of the main valve housing Hydraulic actuators using differential pressure between high-pressure refrigerant and low-pressure refrigerant in the system (two divided by a plate-like body cantilevered on an extension shaft portion of a rotation shaft portion of a plate-like main valve body) It is made by selectively performing high pressure refrigerant introduction and discharge to the working chamber with a pilot valve.

特開2009−41636号公報JP, 2009-41636, A 特開2001−82834号公報JP, 2001-82834, A

前記した如くの従来の流路切換弁においては、次のような解決すべき課題がある。   In the conventional flow path switching valve as described above, there are problems to be solved as follows.

すなわち、特許文献1に所載のスライド式の流路切換弁では、内容積が比較的小さな弁ハウジング内において高圧流体(冷媒)が内壁面等に衝突するとともに、その流れ方向が大きく変わるので、圧力損失が大きくなる嫌いがあり、また、左右一対のピストン型パッキンを伴うスライド式主弁体を摺動させて流路切換を行う構成であるので、スティックスリップ等により摺動部分が摩耗しやすく、それに伴い、摺動部分のシール性が悪くなって、弁洩れしやすいという問題もある。   That is, in the slide type flow path switching valve described in Patent Document 1, the high-pressure fluid (refrigerant) collides with the inner wall surface etc. in the valve housing with a relatively small inner volume, and the flow direction changes greatly. The pressure loss tends to be large, and the flow path switching is performed by sliding the slide type main valve body with a pair of left and right piston type packings, so the sliding portion is easily worn by stick slip or the like. Along with that, there is also a problem that the sealability of the sliding part is deteriorated and the valve is easily leaked.

また、特許文献2に所載のロータリー式の流路切換弁においては、高圧を受ける主弁体が片持ち支持された、板厚に対して受圧面積の大きな板状体であるので、変形(撓み)等が生じやすく、強度や耐久性に問題があるとともに、シールすべき面に円筒面を含んでいるので、上記変形(撓み)等が生じやすいこととあいまって、シール性が損なわれやすく、弁洩れしやすいという問題もある。   Further, in the rotary type flow path switching valve described in Patent Document 2, since the main valve body receiving high pressure is supported in a cantilever manner, it is a plate-like body having a large pressure receiving area with respect to the plate thickness. As the surface is to be sealed has a cylindrical surface, which has problems such as deformation (deflection) etc., and the surface to be sealed contains a cylindrical surface, the sealability is easily impaired combined with the tendency of the above deformation (deflection) and the like to occur. There is also a problem that it is easy to miss the valve.

加えて、弁ハウジング内において高圧流体が板状弁体や内壁面に衝突するとともに、その流れ方向が大きく変わるので、圧力損失が大きくなり、また、主弁ハウジングの外周4箇所に概ね90°間隔でポートが設けられるので、配管の取り回しが厄介であり、パイロット弁や配管を含めた実質的な占有スペースが極めて大きくなるという問題もある。   In addition, as the high pressure fluid collides with the plate-like valve body and the inner wall surface in the valve housing and the flow direction is largely changed, the pressure loss becomes large, and the outer circumference four places of the main valve housing are separated by about 90 °. Since the port is provided, the piping management is troublesome, and there is also a problem that the substantial occupied space including the pilot valve and the piping becomes extremely large.

上記に加え、従来の流路切換弁、特に、前記したヒートポンプ式冷暖房システムに使用される四方切換弁では、主弁ハウジング内において高温高圧の冷媒と低温低圧の冷媒とが近接した状態(薄壁一枚を隔てた状態)で流されるので、それらの主弁ハウジング内での熱交換量が大きくなって、システムの効率が悪くなるという問題もある。   In addition to the above, in the conventional flow path switching valve, in particular, in the four-way switching valve used in the above-described heat pump type cooling and heating system, a state where the high temperature and high pressure refrigerant and the low temperature and low pressure refrigerant are close in the main valve housing (thin wall Since the flow is performed in a state where one sheet is separated, there is a problem that the amount of heat exchange in those main valve housings becomes large and the efficiency of the system becomes worse.

さらに加えて、上記特許文献2に所載の流路切換弁では、主弁体を回転(流路切換)させるための流体圧式のアクチュエータにおいても、主弁体側と同様に、高圧を受ける部分が板状主弁体の回転軸部の延長軸部に片持ち支持された、板厚に対して受圧面積の大きな板状体であるので、変形(撓み)等が生じやすく、強度や耐久性に問題がある。   Furthermore, in the flow path switching valve described in Patent Document 2 described above, in the fluid pressure type actuator for rotating the main valve body (flow path switching), as in the case of the main valve body, a portion receiving high pressure Since it is a plate-like body with a large pressure receiving area with respect to the plate thickness supported in a cantilevered manner on the extension shaft of the rotary shaft of the plate-like main valve body, deformation (deflection) etc. is easily generated, and strength and durability There's a problem.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、圧力損失や摺動部分の摩耗を可及的に抑えることができ、シール性を向上させ得て、弁洩れし難くできるとともに、高圧に耐えられる十分な強度を確保できて耐久性を向上させることができ、さらに、配管の取り回し、占有スペースの削減等の便宜も図ることのできる流路切換弁を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is possible to suppress pressure loss and wear of sliding parts as much as possible, improve sealing performance, and prevent valve leakage. It is possible to provide a flow path switching valve that can be made difficult, can secure sufficient strength to withstand high pressure, can improve durability, and can also achieve convenience of managing piping, reducing the occupied space, etc. It is in.

また、本発明の他の目的とするところは、ヒートポンプ式冷暖房システム等の高温高圧の流体と低温低圧の流体が流される環境で使用される場合において、内部熱交換量を可及的に低減し得るようにされた流路切換弁を提供することにある。   Another object of the present invention is to reduce the amount of internal heat exchange as much as possible when used in an environment where high temperature and high pressure fluid and low temperature and low pressure fluid flow such as a heat pump type air conditioning system. An object of the present invention is to provide a channel switching valve which is designed to be obtained.

前記の目的を達成すべく、本発明に係る流路切換弁は、基本的には、弁シートによりその開口が気密的に封止された筒状の主弁ハウジング、前記弁シートに少なくとも3個設けられたポート、及び前記主弁ハウジング内に回動可能に配在された主弁体を有する主弁と、前記主弁体を前記弁シート側に付勢する付勢手段と、前記主弁体を回動させるためのアクチュエータとを備え、前記主弁体内に、前記ポート間を選択的に連通するための複数本の連通路が設けられ、前記主弁体を回転させることにより、連通するポート間が切り換えられるようにされており、前記主弁体と前記弁シートとの間に、前記主弁体の回転時において、該主弁体側のシール面を前記弁シートから離れさせるボール式シール面離隔機構が設けられていることを特徴としている。   In order to achieve the above object, the flow path switching valve according to the present invention basically comprises at least three cylindrical main valve housings whose openings are hermetically sealed by valve sheets, and at least three of the valve sheets. A main valve having a port provided and a main valve body rotatably disposed in the main valve housing, biasing means for biasing the main valve body toward the valve seat, and the main valve The main valve body is provided with a plurality of communication paths for selectively communicating between the ports, and the main valve body communicates by rotating the main valve body. A ball type seal which is adapted to be switched between ports and which separates the sealing surface on the main valve body side from the valve seat when the main valve body is rotated, between the main valve body and the valve seat. Characterized in that a surface separation mechanism is provided There.

好ましい具体的な態様では、前記主弁体内に、少なくとも、前記ポートのうちの一つと他の一つとを連通させ得る少なくとも一つの第1連通路と、前記ポートのうちの一つと別の一つとを連通させ得る少なくとも一つの第2連通路とが設けられ、前記主弁体を一方向に回転させることにより、前記第1連通路により連通するポート間から前記第2連通路により連通するポート間への流路の切り換えが行われ、該流路切換後に前記主弁体を他方向に回転させることにより、前記第2連通路により連通するポート間から前記第1連通路により連通するポート間への流路の切り換えが行われるようにされる。   In a preferred embodiment, at least one first communication passage which allows at least one of the ports to communicate with the other, and one of the ports and another in the main valve body. Between at least one second communication passage which can communicate with each other, and by rotating the main valve body in one direction from between ports communicated by the first communication passage and between ports communicated by the second communication passage The flow path is switched to another, and by rotating the main valve body in the other direction after the flow path is switched, between ports communicated by the second communication path to ports communicated by the first communication path Switching of the flow path is performed.

他の好ましい態様では、前記複数本の連通路のうちの少なくとも1本は、U字状の通路で構成される。   In another preferred embodiment, at least one of the plurality of communication passages is formed of a U-shaped passage.

前記連通路の端部に、好ましくは、前記弁シートにおける前記各ポートの開口周りに密接する環状シール面を持つ凸部が突設される。   At the end of the communication passage, preferably, a protrusion having an annular sealing surface closely contacting the opening of each port of the valve seat is provided.

他の好ましい態様では、前記ボール式シール面離隔機構は、ボールと、該ボールを、その一部を上下方向に突出させた状態で、回転自在にかつ移動は実質的に阻止した状態で収容する収容部と、前記主弁体の回転開始前及び回転終了時においては、前記主弁体側のシール面が前記弁シートから離れないようにすべく、前記収容部から突出する前記ボールの一部が嵌め込まれ、前記主弁体の回転時においては、前記ボールが前記主弁体を押し上げもしくは押し下げながら転がり出るような寸法形状を持つ凹穴と、を備え、前記ボール及び前記収容部は、前記主弁体の同一円周上に2箇所以上設けられるとともに、前記凹穴は前記弁シートの同一円周上の、平面視で前記収容部と同一位置及び該位置から前記主弁体が流路切換時に回転する角度分離れた位置に設けられる。   In another preferred embodiment, the ball type sealing surface separation mechanism accommodates the ball and the ball in a state in which the ball is rotatable and the movement is substantially blocked in a state in which the ball protrudes in the vertical direction. A part of the ball which protrudes from the accommodation part so that the sealing surface by the side of the accommodation part and the main valve body may not separate from the valve seat before the rotation start of the main valve body and at the time of completion of rotation. And a recessed hole having a size and shape such that the ball rolls up while pushing up or pushing down the main valve body when the main valve body rotates, and the ball and the housing portion The recess is provided at two or more locations on the same circumference of the valve body, and the concave hole is on the same circumference of the valve seat, at the same position as the housing portion in plan view and the main valve The angle of rotation Provided position.

別の好ましい態様では、前記アクチュエータは、前記主弁に供給される高圧流体が導入される作動室が設けられた本体部を有し、前記作動室に、前記高圧流体の圧力を利用して、往復直線運動を正逆両方向の回転運動に変換する運動変換機構が設けられる。   In another preferred aspect, the actuator has a main body portion provided with an operating chamber into which the high pressure fluid supplied to the main valve is introduced, and the pressure of the high pressure fluid is used in the operating chamber. A motion conversion mechanism is provided to convert reciprocating linear motion into rotational motion in both forward and reverse directions.

更に好ましい態様では、前記運動変換機構は、前記作動室にその回転は阻止された状態で上下動可能に収容された受圧移動体と、該受圧移動体の上下動に対応して相対的に回動可能に該受圧移動体に内挿又は外挿される回転駆動体とを有し、前記受圧移動体の外周に、前記作動室の内周面との間を気密的に封止して前記作動室を容積可変の上部と下部とに仕切るパッキンが装着され、前記本体部に、前記作動室上部に高圧流体を導入・排出するための上部ポートが設けられるとともに、前記作動室下部に高圧流体を導入・排出するための下部ポートが設けられる。   In a further preferred aspect, the motion conversion mechanism is configured to receive the pressure receiving moving body accommodated in the working chamber so as to be capable of moving up and down in a state in which the rotation is blocked, and relative movement corresponding to the vertical movement of the pressure receiving moving body. And a rotary drive that is inserted or extrapolated into the pressure receiving movable body, and the outer circumference of the pressure receiving movable body is hermetically sealed between the pressure receiving movable body and the inner circumferential surface of the working chamber to perform the operation A packing for partitioning the chamber into variable volume upper and lower portions is mounted, and the main body portion is provided with an upper port for introducing and discharging high pressure fluid in the upper portion of the working chamber, and high pressure fluid in the lower portion of the working chamber A lower port is provided for introduction and discharge.

更に好ましい態様では、前記アクチュエータは、前記作動室下部に前記下部ポートを介して高圧流体を導入するとともに、前記作動室上部から前記上部ポートを介して高圧流体を排出することにより、前記受圧移動体を上動させて前記回転駆動体を一方向に回転させる上動行程と、前記作動室上部に前記上部ポートを介して高圧流体を導入するとともに、前記作動室下部から前記下部ポートを介して高圧流体を排出することにより、前記受圧移動体を下動させて前記回転駆動体を他方向に回転させる下動行程とを選択的にとり得るように構成される。   In a further preferred aspect, the actuator introduces the high-pressure fluid into the lower part of the working chamber via the lower port, and discharges the high-pressure fluid from the upper part of the working chamber via the upper port. An upper moving stroke for rotating the rotary driving body in one direction by introducing the high pressure fluid into the upper portion of the working chamber through the upper port, and a high pressure through the lower port from the lower portion of the working chamber By discharging the fluid, it is possible to selectively take a downward movement stroke in which the pressure receiving moving body is moved downward to rotate the rotational driving body in the other direction.

更に好ましい態様では、前記上動行程と前記下動行程との切り換えを、前記上部ポートと前記下部ポート、及び、前記主弁の高圧部分と低圧部分とに接続された四方パイロット弁により行うようにされる。   In a further preferred aspect, switching between the upper and lower moving strokes is performed by a four-way pilot valve connected to the upper port and the lower port, and the high pressure portion and the low pressure portion of the main valve. Be done.

更に好ましい態様では、前記アクチュエータの本体部及び前記四方パイロット弁は、前記上側弁シートの上面側又は前記下側弁シートの下面側に設けられる。   In a further preferred aspect, the main body of the actuator and the four-way pilot valve are provided on the upper surface side of the upper valve seat or on the lower surface side of the lower valve seat.

本発明に係る流路切換弁の好ましい態様においては、例えば、ポート間を連通する4本の連通路のうちの2本は、始端から終端までの太さ(通路径)が各ポートの口径と略同じ直線状の通路とされ、冷媒はポートから真下もしくは真上にストレートに流れるので、主弁(主弁体)内での圧力損失はほとんど生じない。また、残りの連通路も内容積を比較的大きくできるので、圧力損失が軽減され、トータルでは従来の流路切換弁に比べて圧力損失を相当軽減できる。   In a preferred embodiment of the flow path switching valve according to the present invention, for example, two out of four communication paths communicating between the ports have a diameter (path diameter) from the start end to the end and the diameter of each port Since the refrigerant flow is straight from the port directly below or directly above, almost no pressure loss occurs in the main valve (main valve body). Further, since the remaining communication passage can also have a relatively large internal volume, pressure loss can be reduced, and in total, pressure loss can be considerably reduced as compared with the conventional flow path switching valve.

また、主弁体(上半部と下半部)側に凸部が突設されてその端面が環状シール面とされていることから、弁シート面に対接する部分の面積が必要最小限とされ、そのため、対接面圧が高められる。これにより、十分なシール性を確保できて、弁洩れを効果的に抑制できる。   In addition, since the convex part is provided on the main valve body (upper half and lower half) side and the end face is made an annular seal face, the area of the part in contact with the valve seat face needs to be minimum Contact pressure is increased. Thereby, sufficient sealing performance can be secured, and valve leakage can be effectively suppressed.

加えて、上側弁シート及び下側弁シートは平板状とされるので、弁シート面を平坦な平滑面とする(容易に面精度を上げる)ことができ、これによっても、従来例のようにシールすべき面に円筒面を含んでいるものに比べて、シール性を格段に向上できる。   In addition, since the upper valve seat and the lower valve seat are flat-shaped, the valve seat surface can be made flat and smooth (the surface accuracy can be easily increased), which also makes it possible to achieve the same as in the conventional example. The sealing performance can be significantly improved as compared with the case where the surface to be sealed includes a cylindrical surface.

さらに、主弁ハウジングの上側弁シート及び下側弁シートに全てのポートが設けられることから、配管の取り回しが容易となるとともに、配管を含めた実質的な占有スペースを小さくできる。   Furthermore, since all ports are provided in the upper valve seat and the lower valve seat of the main valve housing, the piping can be easily managed, and the substantial occupied space including the piping can be reduced.

さらに加えて、ボール式シール面離隔機構が設けられることにより、主弁体の回転時(流路切換中)には、主弁体の上半部が押し下げられるとともに、下半部が押し上げられて、主弁体側のシール面が上側弁シート及び下側弁シートの弁シート面から離されるようにされているので、摺動摩擦がほとんど生じず、そのため、スティックスリップ等を生じ難くでき、摺動部分の摩耗を大幅に抑制することができ、さらに、摩耗が抑制されることから、シール性が向上して弁洩れを効果的に抑えることができる。   Furthermore, by providing the ball type seal surface separation mechanism, the upper half portion of the main valve body is pushed down and the lower half portion is pushed up during rotation of the main valve body (during passage switching). Since the seal surface on the main valve body side is separated from the valve seat surfaces of the upper valve seat and the lower valve seat, sliding friction hardly occurs, so that stick-slip and the like can hardly occur, and the sliding portion The wear of the valve can be significantly suppressed, and furthermore, the wear can be suppressed, so the sealing performance can be improved and the valve leakage can be effectively suppressed.

さらに、本発明の流路切換弁は、高圧を受ける主弁体(上半部と下半部)を円柱状とでき、その内部に連通路を設けることができるので、従来例のような変形(撓み)等は生じ難く、十分な強度や耐久性を確保できる。   Furthermore, in the flow path switching valve according to the present invention, the main valve body (upper half and lower half) receiving high pressure can be made cylindrical, and the communication passage can be provided therein, so the modification as in the conventional example It is hard to occur (deflection) etc., and sufficient strength and durability can be secured.

上記に加え、本発明に係る流路切換弁をヒートポンプ式冷暖房システム等の、高温高圧の冷媒と低温低圧の冷媒が流される環境で使用する場合、各連通路は主弁体内で比較的大きく離されて設けられているので、高温高圧の冷媒と低温低圧の冷媒とが近接した状態(薄壁一枚を隔てた状態)で流される従来のものに比べて、主弁ハウジング内での熱交換量を大幅に低減でき、そのため、システムの効率を向上できるという効果も得られる。   In addition to the above, when the flow path switching valve according to the present invention is used in an environment where a high temperature / high pressure refrigerant and a low temperature / low pressure refrigerant flow, such as a heat pump type cooling / heating system, Heat exchange in the main valve housing as compared with the conventional one in which the high-temperature high-pressure refrigerant and the low-temperature low-pressure refrigerant flow in close proximity (a thin wall is separated). The amount can be significantly reduced, which also has the effect of improving the efficiency of the system.

上記した以外の、課題、構成、及び作用効果は、以下の実施形態により明らかにされる。   The subject, composition, and an effect other than the above-mentioned are clarified by the following embodiments.

(A)は、本発明に係る流路切換弁の第1実施例における一側面図、(B)は、(A)に示される流路切換弁の上面側配置図、(C)は、(A)に示される流路切換弁の下面側配置図。(A) is a side view of the first embodiment of the flow channel switching valve according to the present invention, (B) is a top layout view of the flow channel switching valve shown in (A), (C) is The lower surface side layout drawing of the flow-path switching valve shown to A). 図1(B)のA−A矢視線に従って部分的に破断した他側面図。The other side view fractured partially according to the AA arrow line of Drawing 1 (B). 図1(B)のB−B矢視線に従って部分的に破断した他側面図。The other side view partially broken according to the BB arrow line of FIG. 1 (B). 図1(B)のC−C矢視線に従う主弁部分の拡大断面図。The expanded sectional view of the main valve part which follows the CC arrow line of FIG. 1 (B). 第1実施例の流路切換弁に設けられたシール面離隔機構の構成及び動作説明に供される拡大断面図。FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view provided for describing the configuration and operation of a seal surface separation mechanism provided in the flow passage switching valve of the first embodiment. (A)は、第1実施例の流路切換弁において主弁体が第1の回転位置にある状態を示し、(1)は上面側配置図、(2)は(1)のX−X矢視線に従う断面図、(B)は、第1実施例の流路切換弁において主弁体が第2の回転位置にある状態を示し、(1)は上面側配置図、(2)は(1)のX−X矢視線に従う断面図。(A) shows a state in which the main valve body is in the first rotation position in the flow path switching valve of the first embodiment, (1) is a plan view on the upper surface side, (2) is XX of (1) (B) shows a state in which the main valve body is in the second rotational position in the flow path switching valve of the first embodiment, (1) is a plan view on the upper surface side, (2) is Sectional drawing according to XX arrow of 1). (A)は、第1実施例における主弁体の第1層部材が第1の回転位置にある状態を示し、(1)は平面図、(2)は(1)のX−X矢視線に従う断面図、(B)は、第1実施例における主弁体の第1層部材が第2の回転位置にある状態を示し、(1)は平面図、(2)は(1)のX−X矢視線に従う断面図。(A) shows the state in which the first layer member of the main valve body in the first embodiment is in the first rotational position, (1) is a plan view, (2) is a line of arrows XX in (1) 2B shows a state in which the first layer member of the main valve body in the first embodiment is in the second rotational position according to the first embodiment, (1) is a plan view, and (2) is an X of (1) Sectional drawing according to-X arrow line of sight. (A)は、第1実施例における主弁体の第2層部材が第1の回転位置にある状態を示し、(1)は平面図、(2)は(1)のX−X矢視線に従う断面図、(B)は、第1実施例における主弁体の第2層部材が第2の回転位置にある状態を示し、(1)は平面図、(2)は(1)のX−X矢視線に従う断面図。(A) shows the state in which the second layer member of the main valve body in the first embodiment is in the first rotational position, (1) is a plan view, (2) is a line of arrows XX in (1) 2B shows a state in which the second layer member of the main valve body in the first embodiment is in the second rotational position, (1) is a plan view, and (2) is an X in (1). Sectional drawing according to-X arrow line of sight. (A)は、第1実施例における主弁体の第3層部材が第1の回転位置にある状態を示し、(1)は平面図、(2)は(1)のX−X矢視線に従う断面図、(B)は、第1実施例における主弁体の第3層部材が第2の回転位置にある状態を示し、(1)は平面図、(2)は(1)のX−X矢視線に従う断面図。(A) shows a state in which the third layer member of the main valve body in the first embodiment is in the first rotational position, (1) is a plan view, (2) is a line of arrows XX in (1) 6B shows a state in which the third layer member of the main valve body in the first embodiment is in the second rotational position according to the first embodiment, (1) is a plan view, and (2) is an X of (1) Sectional drawing according to-X arrow line of sight. (A)は、第1実施例における主弁体の第4層部材が第1の回転位置にある状態を示し、(1)は平面図、(2)は(1)のX−X矢視線に従う断面図、(B)は、第1実施例の主弁体の第4層部材が第2の回転位置にある状態を示し、(1)は平面図、(2)は(1)のX−X矢視線に従う断面図。(A) shows the state in which the fourth layer member of the main valve body in the first embodiment is in the first rotational position, (1) is a plan view, (2) is a line of arrows XX in (1) (B) shows a state in which the fourth layer member of the main valve body of the first embodiment is in the second rotational position, (1) is a plan view, (2) is an X of (1). Sectional drawing according to-X arrow line of sight. 第1実施例の主弁体の上半部と下半部をそれぞれ一体物とした例を示し、(A)は第1の回転位置にある状態、(B)は第2の回転位置にある状態をそれぞれ示す断面図。The example which made the upper half part and lower half part of the main valve body of 1st Example the integral thing is shown, (A) is a state in a 1st rotation position, (B) is in a 2nd rotation position. Sectional drawing which each shows a state. 第1実施例の主弁体の上半部と下半部を一体物とした例を示し、(A)は第1の回転位置にある状態、(B)は第2の回転位置にある状態をそれぞれ示す断面図。The example which made the upper half part and lower half part of the main valve body of 1st Example integral is shown, (A) is a state in a 1st rotation position, (B) is a state in a 2nd rotation position. FIG. 第2実施例の流路切換弁を示し、(A)は主弁体が第1の回転位置にある状態を、(B)は主弁体が第1の回転位置から時計回りに90°回転した第2の回転位置にある状態であり、(1)は上面側配置図、(2)は各状態における連通路構成を示す概略図、(3)は下面側配置図。The flow-path switching valve of 2nd Example is shown, (A) is a state in which the main valve body is in a 1st rotation position, (B) is rotating 90 degrees clockwise from the 1st rotation position. (1) is a top plan view, (2) is a schematic view showing a communication path configuration in each state, and (3) is a bottom plan view. (A)は、第2実施例における主弁体が第1の回転位置にある状態の、(1)第1層部材、(2)第2層部材、(3)第3層部材、(4)第4層部材のそれぞれの平面図、(B)は、主弁体が第1の回転位置にある状態における連通路構成を示し、(B)の(1)〜(4)は、(A)の(1)〜(4)のX−X矢視線に従う断面図。(A) shows (1) the first layer member, (2) the second layer member, (3) the third layer member, (4) in which the main valve body in the second embodiment is in the first rotational position. The respective plan views of the fourth layer member, (B) shows the communication passage configuration in the state where the main valve body is in the first rotational position, and (1) to (4) of (B) show (A) Sectional drawing according to XX arrow line of (1)-(4) of 2.). (A)は、第2実施例における主弁体が第2の回転位置にある状態の、(1)第1層部材、(2)第2層部材、(3)第3層部材、(4)第4層部材のそれぞれの平面図、(B)は、主弁体が第2の回転位置にある状態における連通路構成を示し、(B)の(1)の上段側、下段側は、それぞれ(A)の(1)におけるU−U矢視線、V−V矢視線に従う部分断面図、(B)の(2)及び(3)は、(A)の(2)及び(3)のY−Y矢視線に従う断面図、(B)の(4)の上段側、下段側は、それぞれ(A)の(4)におけるJ−J矢視線、K−K矢視線に従う部分断面図。(A) shows (1) the first layer member, (2) the second layer member, (3) the third layer member, (4) in the state where the main valve body in the second embodiment is in the second rotational position. The respective plan views of the fourth layer member, (B) shows the communication path configuration in the state where the main valve body is in the second rotational position, and the upper and lower sides of (1) in (B) are Partial sectional views according to the line of arrows U-U and the line of arrows V-V in (1) of (A) respectively, (2) and (3) of (B) are (2) and (3) of (A) Sectional drawing according to a Y-Y arrow line of sight, upper part side and lower side of (4) of (B) are partial sectional views according to a J-J arrow line of (4) of (A) and a K-K arrow line, respectively. 第3実施例の流路切換弁を示し、(A)は主弁体が第1の回転位置にある状態、(B)は主弁体が第2の回転位置にある状態であり、(1)は上面側配置図、(2)は(1)のX−X矢視線に従う断面図。The flow-path switching valve of 3rd Example is shown, (A) is a state in which the main valve body is in a 1st rotation position, (B) is a state in which the main valve body is in a 2nd rotation position. ) Is a top plan view, and (2) is a cross-sectional view taken along the line of arrows XX in (1). 本発明に係る流路切換弁の第1実施例におけるアクチュエータ部分を示す、図2の下部の部分切欠拡大図。The partial notch enlarged view of the lower part of FIG. 2 which shows the actuator part in 1st Example of the flow-path switching valve concerning this invention. (A)は、図17に示されるアクチュエータの主要部を示す部分拡大断面図、(B)は、(A)に示される運動変換機構の主要部の分解斜視図。(A) is a partial expanded sectional view which shows the principal part of the actuator shown by FIG. 17, (B) is a disassembled perspective view of the principal part of the movement conversion mechanism shown by (A). 図17に示されるアクチュエータに用いられる回転伝達機構の一例を示す概略構成図。FIG. 18 is a schematic configuration view showing an example of a rotation transmission mechanism used for the actuator shown in FIG. 17; 図17に示されるアクチュエータに用いられる回転伝達機構の他の例を示す概略構成図。FIG. 18 is a schematic view showing another example of the rotation transmission mechanism used for the actuator shown in FIG. 17; 図17に示されるアクチュエータの動作説明に供される図。FIG. 18 is a view provided to explain the operation of the actuator shown in FIG. 17; 図17に示されるアクチュエータに備えられる四方パイロット弁を示し、(A)は通電OFF時を、(B)は通電ON時をそれぞれ示す拡大断面図。The 17-way pilot valve with which the actuator shown by FIG. 17 is equipped is shown, (A) is an expanded sectional view each showing the time of electricity supply OFF, and (B) each showing an electricity supply ON time. 本発明に係る流路切換弁の他の実施例を示す部分切欠拡大図。The partial notch enlarged view which shows the other Example of the flow-path switching valve based on this invention. ヒートポンプ式冷暖房システムの一例を示す概略構成図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The schematic block diagram which shows an example of a heat pump type air conditioning system.

以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明に係る流路切換弁の第1実施例を示し、(A)は一側面図、(B)は上面側配置図、(C)は下面側配置図である。また、図2、図3、図4は、それぞれ図1(B)のA−A矢視線に従って部分的に破断した他側面図、B−B矢視線に従って部分的に破断した他側面図、C−C矢視線に従う主弁部分の拡大断面図である。   FIG. 1 shows a first embodiment of a flow channel switching valve according to the present invention, wherein (A) is a side view, (B) is a top side layout view, and (C) is a bottom side layout view. 2, 3 and 4 are other side views partially broken according to the line of arrows A-A in FIG. 1 (B), other side views partially broken according to the lines of arrows B-B, C It is an expanded sectional view of the main valve part in accordance with -C arrow line of sight.

なお、本明細書において、上下、左右、前後等の位置、方向を表わす記述は、説明が煩瑣になるのを避けるために図面に従って便宜上付けたものであり、実際にヒートポンプ式冷暖房システム等に組み込まれた状態での位置、方向を指すとは限らない。   In the present specification, descriptions representing positions, directions such as upper and lower, right and left, front and rear, etc. are provided for convenience according to the drawings to avoid complicated explanation, and are actually incorporated into a heat pump type air conditioning system etc. It does not necessarily indicate the position or direction in the closed state.

また、各図において、部材間に形成される隙間や部材間の離隔距離等は、発明の理解を容易にするため、また、作図上の便宜を図るため、各構成部材の寸法に比べて大きくあるいは小さく描かれている場合がある。   Further, in each drawing, the gap formed between the members, the separation distance between the members, and the like are large in comparison with the dimensions of the respective constituent members in order to facilitate understanding of the invention and for convenience in drawing. Or it may be drawn small.

[主弁の第1実施例]
図示実施例の流路切換弁1は、四方切換弁であり、例えば前述した図24に示されるヒートポンプ式冷暖房システム100における四方切換弁140として用いられるもので、ロータリー式の主弁5と、流体圧式のアクチュエータ7とを備える。
[First embodiment of main valve]
The flow path switching valve 1 in the illustrated embodiment is a four-way switching valve, and is used, for example, as the four-way switching valve 140 in the heat pump type cooling and heating system 100 shown in FIG. And a pneumatic actuator 7.

以下においては、まず、主として主弁5について説明し、その後にアクチュエータ7について説明する。   In the following, first, the main valve 5 will be mainly described, and then the actuator 7 will be described.

主弁5は、主弁ハウジング10と、この主弁ハウジング10内に回動可能かつ上下動可能に配在された主弁体20とを備える。   The main valve 5 includes a main valve housing 10 and a main valve body 20 disposed rotatably and vertically movable in the main valve housing 10.

主弁ハウジング10は、アルミあるいはステンレス等の金属製とされ、円筒状の胴部10Cと、この胴部10Cの上面開口を気密的に封止するようにかしめ固定され、さらにはんだ付け、ろう付け、溶接等により固定された厚肉円板状の上側弁シート10Aと、胴部10Cの下面開口を閉塞するように前記上側弁シート10Aと同様に前記胴部10Cに固定された厚肉円板状の下側弁シート10Bとを有し、上側弁シート10Aの左右には、管継手からなる第1ポート11、第2ポート12が垂設され、下側弁シート10Bの左右には、管継手からなる第3ポート13、第4ポート14が垂設されている。各ポート11〜14は同一円周上に設けられており、第1ポート11と第3ポート13及び第2ポート12と第4ポート14は平面視同一位置に配在されている。上側弁シート10Aの下面及び下側弁シート10Bの上面は、平坦で滑らかな弁シート面17、17となっている。   The main valve housing 10 is made of metal such as aluminum or stainless steel, and is crimped so as to hermetically seal the cylindrical body portion 10C and the upper surface opening of the body portion 10C, and further soldering or brazing A thick disk-shaped upper valve sheet 10A fixed by welding or the like, and a thick disk fixed to the trunk 10C in the same manner as the upper valve sheet 10A so as to close the lower surface opening of the trunk 10C. And a first port 11 and a second port 12 consisting of a pipe joint are provided vertically on the left and right of the upper valve seat 10A, and pipes are provided on the left and right of the lower valve seat 10B. The 3rd port 13 and the 4th port 14 which consist of joints are vertically provided. The ports 11 to 14 are provided on the same circumference, and the first port 11 and the third port 13 and the second port 12 and the fourth port 14 are disposed at the same position in plan view. The lower surface of the upper valve seat 10A and the upper surface of the lower valve seat 10B are flat and smooth valve seat surfaces 17, 17.

本実施例では、図24に示される如くのヒートポンプ式冷暖房システム100に組み込まれた場合において、例えば、第1ポート11は圧縮機吐出側に接続される吐出側高圧ポートDとされ、第2ポート12は室内熱交換機に接続される室内側入出ポートEとされ、第3ポート13は室外熱交換器に接続される室外側入出ポートCとされ、第4ポート14は圧縮機吸入側に接続される吸入側低圧ポートSとされる(図1参照)。   In this embodiment, for example, the first port 11 is a discharge high-pressure port D connected to the compressor discharge side when incorporated in the heat pump type cooling and heating system 100 as shown in FIG. 12 is an indoor side inlet / outlet port E connected to the indoor heat exchanger, the third port 13 is an outdoor side inlet / outlet port C connected to the outdoor heat exchanger, and the fourth port 14 is connected to the compressor suction side And the suction side low pressure port S (see FIG. 1).

前記主弁ハウジング10における上側弁シート10Aの下面側中央(主弁ハウジング10の中心線O上)には、主弁体20の上側回転軸部30A(後述)を回転自在に支持する軸受穴15Aが設けられ、また、下側弁シート10Bの下面側中央付近には、下向きに凹部19(後述する回転伝達機構70の収容部)が設けられ、この凹部19における前記中心線O上に、主弁体20の下側回転軸部30B(後述)を回転自在に支持する軸受穴15Bが設けられている。   A bearing hole 15A for rotatably supporting an upper rotary shaft portion 30A (described later) of the main valve body 20 at the center on the lower surface side of the upper valve seat 10A in the main valve housing 10 (on the center line O of the main valve housing 10). A recess 19 (a storage portion of a rotation transmission mechanism 70 described later) is provided downward in the vicinity of the center on the lower surface side of the lower valve seat 10B. The bearing hole 15B which supports the lower side rotational shaft part 30B (after-mentioned) of the valve body 20 rotatably is provided.

また、下側弁シート10Bの下面側の前後にはアクチュエータ7の本体部50及びパイロット弁80が設けられている。前記本体部50及びパイロット弁80は、平面視で主弁ハウジング10から側方には突出しないようになっている(下側弁シート10Bの径内に収まっている)。   Moreover, the main-body part 50 and the pilot valve 80 of the actuator 7 are provided in the back and front of the lower surface side of the lower side valve seat 10B. The main body 50 and the pilot valve 80 do not protrude laterally from the main valve housing 10 in plan view (within the diameter of the lower valve seat 10B).

主弁体20は、短円柱状の上半部20Aと下半部20Bとの二分割構成となっている。詳しくは、比較的厚みのある第1層部材21と該第1層部材21の下面側に溶接等により一体的に接合された第2層部材22とで上半部20Aが構成され、厚肉円板状の第3層部材23と該第3層部材23の下面側に溶接等により一体的に接合された比較的厚みのある第4層部材24とで下半部20Bが構成されている。   The main valve body 20 has a half cylindrical upper half 20A and a lower half 20B. Specifically, the upper half 20A is constituted by the relatively thick first layer member 21 and the second layer member 22 integrally joined to the lower surface side of the first layer member 21 by welding or the like. A lower half 20B is configured by a disc-shaped third layer member 23 and a relatively thick fourth layer member 24 integrally joined to the lower surface side of the third layer member 23 by welding or the like. .

前記上半部20A(の第2層部材22)と下半部20B(の第3層部材23)との間に、それらを相互に逆方向に付勢する付勢手段としての4本の圧縮コイルばね29が縮装されている(図2参照)。4本の圧縮コイルばね29は、第3層部材23の上面側の同一円周上に等角度間隔で設けられた4個のばね収納穴23h(図9参照)に、その一部を上方に突出させた状態で装填されている。   Between the upper half portion 20A (the second layer member 22) and the lower half portion 20B (the third layer member 23), four compressions as biasing means for biasing them in mutually opposite directions The coil spring 29 is contracted (see FIG. 2). A part of four compression coil springs 29 is provided upward in four spring housing holes 23h (see FIG. 9) provided at equal angular intervals on the same circumference on the upper surface side of the third layer member 23. It is loaded in the protruding state.

主弁体20の第1層部材21の上面側及び第4層部材24の下面側の平面視同一位置には、主弁体20の中心線O(主弁ハウジング10と共通)を通る断面矩形の横断溝27、27が形成されており、この横断溝27、27の両端近くには、主弁体20の上半部20Aと下半部20Bとを一体回動可能かつ上下動可能とすべく、図3に示される如くに、2本の貫通孔26が形成されるとともに、この2本の貫通孔26に上下端部に小径部25aを備えた段付きの一体回動棒25が挿入されている。   At the same position in plan view on the upper surface side of the first layer member 21 of the main valve body 20 and the lower surface side of the fourth layer member 24, a rectangular cross section passing through the center line O of the main valve body 20 (common to the main valve housing 10) In the vicinity of both ends of the transverse grooves 27, 27, the upper half portion 20A and the lower half portion 20B of the main valve body 20 are integrally rotatable and vertically movable. As shown in FIG. 3, two through holes 26 are formed, and a stepped integral rotating rod 25 having a small diameter portion 25a at the upper and lower ends is inserted into the two through holes 26. It is done.

主弁体20の回転軸部は、図2〜4に示される如くに、主弁体20の本体部分(上半部20A、下半部20B)と一体的に挙動可能な上側回転軸部30Aと下側回転軸部30Bとに分けられている。上側回転軸部30Aは、前記軸受穴15Aに挿入される枢軸部30aと、前記横断溝27に嵌合する断面矩形の角棒部30bとからなっている。下側回転軸部30Bは、前記軸受穴15Bに挿入される枢軸部30cと、前記横断溝27に嵌合する断面矩形の角棒部30dと、中間大径部30eとからなっている。角棒部30b、30dの両端近くには挿通穴が設けられ、該挿通穴に、前記一体回動棒25の上下端部に設けられた小径部25aが嵌挿されることで、前記一体回動棒25は、上側回転軸部30Aと下側回転軸部30Bとに固定される。   The rotary shaft portion of the main valve body 20 is, as shown in FIGS. 2 to 4, an upper rotary shaft portion 30A which can behave integrally with the main portion (upper half portion 20A, lower half portion 20B) of the main valve body 20. And the lower rotation shaft portion 30B. The upper rotary shaft portion 30A is composed of a pivot portion 30a inserted into the bearing hole 15A and a square bar portion 30b of rectangular cross section fitted in the transverse groove 27. The lower rotary shaft portion 30B is composed of a pivot portion 30c inserted into the bearing hole 15B, a rectangular rod portion 30d having a rectangular cross section fitted in the transverse groove 27, and an intermediate large diameter portion 30e. Insertion holes are provided near both ends of the square rod portions 30b and 30d, and the small diameter portions 25a provided at the upper and lower end portions of the integral rotation rod 25 are inserted into the insertion holes, whereby the integral rotation is performed. The rod 25 is fixed to the upper rotation shaft portion 30A and the lower rotation shaft portion 30B.

したがって、上下の回転軸部30A、30Bと左右の一体回動棒25、25は、相互に若干の相対移動可能かつ一体回動可能に井形状ないし矩形状に組まれた枠状体28を構成しており、この枠状体28により、二分割構成とされた主弁体20(上半部20A、下半部20B)の上下動、傾き、位置ずれ等に柔軟に対応できる。   Therefore, the upper and lower rotary shaft portions 30A, 30B and the left and right integral pivot rods 25, 25 constitute a frame-like body 28 assembled in a well shape or a rectangular shape so as to be able to move relative to each other slightly and integrally. The frame-like body 28 can flexibly cope with vertical movement, inclination, positional deviation and the like of the main valve body 20 (upper half portion 20A, lower half portion 20B) configured in two.

流路切換にあたり、主弁体20は、後述するアクチュエータ7により、正逆両方方向に回転せしめられ、図6(A)に示される如くの第1の回転位置と、この第1の回転位置から時計回りに60°回転させた、図6(B)に示される如くの第2の回転位置とを選択的にとり得るようにされている。   When switching the flow path, the main valve body 20 is rotated in both forward and reverse directions by an actuator 7 described later, and from the first rotational position as shown in FIG. A second rotational position as shown in FIG. 6 (B), which is rotated 60 ° clockwise, can be selectively taken.

主弁体20には、第1の回転位置をとるとき、第1ポート11と第3ポート13とを連通させる第1連通路31及び第2ポート12と第4ポート14とを連通させる第2連通路32とが設けられるとともに、第2の回転位置をとるとき、第1ポート11と第2ポート12とを連通させる第3連通路33及び第3ポート13と第4ポート14とを連通させる第4連通路34とが設けられている。   In the main valve body 20, when the first rotational position is taken, the first communication passage 31 for communicating the first port 11 with the third port 13 and the second port 12 with the fourth port 14 are communicated. A communication passage 32 is provided, and the third communication passage 33 for connecting the first port 11 and the second port 12 and the communication between the third port 13 and the fourth port 14 when the second rotational position is taken. A fourth communication passage 34 is provided.

詳細には、前記第1〜第4連通路31〜34を構成する、第1〜第4層部材21〜24に設けられた各通路部の上面開口又は下面開口は、第1〜第4ポート11〜14と同一円周上に配在されており、また、その口径は各ポート11〜14の口径と略同じとされ、さらに、第1連通路31と第2連通路32は、各ポート11〜14の口径と略同じ通路径となっている。   In detail, the upper surface opening or the lower surface opening of each passage portion provided in the first to fourth layer members 21 to 24 which constitute the first to fourth communication passages 31 to 34 are the first to fourth ports. The bores of the first communication passage 31 and the second communication passage 32 are disposed on the same circumference as that of each of the ports 11 to 14 and the bore diameter of each of the ports 11 to 14 is substantially the same. The passage diameter is approximately the same as the diameter of 11-14.

主弁体上半部20Aの上部を構成する第1層部材21には、図7に示される如くに、180°間隔をあけて2つの直線貫通路部21A、21Bが設けられるとともに、第2層部材22によりその下面開口が閉塞される、平面視波状の横穴21Eにより結ばれた2つの横穴付き通路部21C、21Dが設けられている。横穴付き通路部21Cと21Dは、180°間隔をあけて配在されており、2つ合わせてU字状の比較的容積の大きな連通路(第3連通路33)を形成する。直線貫通路部21A、21Bと横穴付き通路部21C、21Dとの角度間隔は60°とされている。   The first layer member 21 constituting the upper portion of the main valve upper half portion 20A is provided with two straight through passage portions 21A and 21B at an interval of 180 ° as shown in FIG. There are provided two lateral holed passage portions 21C, 21D connected by a horizontal hole 21E in a plan view waveform, the lower surface opening of which is closed by the layer member 22. The lateral holed passage portions 21C and 21D are distributed at an interval of 180 °, and the two together form a U-shaped relatively large volume communication passage (third communication passage 33). The angular distance between the straight through passage portions 21A and 21B and the lateral holed passage portions 21C and 21D is 60 °.

したがって、主弁体20が第1の回転位置にあるときには、直線貫通路部21A、21Bが第1ポート11、第2ポート12の真下に位置し、主弁体20を第1の回転位置から時計回りに60°回転させると、直線貫通路部21A、21Bの上面開口が上側弁シート10Aにより閉塞されるとともに、横穴付き通路部21C、21Dの上面開口が第1ポート11、第2ポート12の真下に位置する。   Therefore, when the main valve body 20 is in the first rotational position, the straight through passage portions 21A and 21B are positioned directly below the first port 11 and the second port 12, and the main valve body 20 is moved from the first rotational position. When rotated clockwise by 60 °, the upper surface openings of the straight through passages 21A and 21B are closed by the upper valve sheet 10A, and the upper surface openings of the horizontal holed passages 21C and 21D are the first port 11 and the second port 12 Located just below the.

主弁体上半部20Aの下部を構成する第2層部材22には、図8に示される如くに、180°間隔をあけて2つの直線貫通路部22A、22Bが設けられている。直線貫通路部22A、22Bは第1層部材21の直線貫通路部21A、21Bの真下に位置している。   As shown in FIG. 8, two straight through passages 22A and 22B are provided at an interval of 180 ° in the second layer member 22 constituting the lower part of the main valve upper half 20A. The straight through passage portions 22A and 22B are located directly below the straight through passage portions 21A and 21B of the first layer member 21.

主弁体下半部20Bの上部を構成する第3層部材23には、図9に示される如くに、180°間隔をあけて2つの直線貫通路部23A、23Bが設けられている。直線貫通路部23A、23Bは第2層部材22の直線貫通路部22A、22Bの真下に位置している。   As shown in FIG. 9, two straight through passage portions 23A and 23B are provided at an interval of 180 ° in the third layer member 23 constituting the upper portion of the lower half portion 20B of the main valve body. The straight through passage portions 23A and 23B are located immediately below the straight through passage portions 22A and 22B of the second layer member 22.

主弁体下半部20Bの下部を構成する第4層部材24には、図10に示される如くに、第1層部材21と同様に、180°間隔をあけて2つの直線貫通路部24A、24Bが設けられるとともに、第3層部材23によりその上面開口が閉塞される、平面視波状の横穴24Eにより結ばれた2つの横穴付き通路部24C、24Dが設けられている。直線貫通路部24A、24Bは第3層部材23の直線貫通路部23A、23Bの真下に位置している。横穴付き通路部24Cと24Dは、180°間隔をあけて配在されており、2つ合わせてU字状の比較的容積の大きな連通路(第4連通路34)を形成する。直線貫通路部24A、24Bと横孔付き通路部24C、24Dとの角度間隔は60°とされている。   The fourth layer member 24 constituting the lower part of the lower half of the main valve body 20B is, as shown in FIG. 10, similar to the first layer member 21 as shown in FIG. , 24B, and provided with two lateral holed passage portions 24C, 24D connected by a planar-view corrugated lateral hole 24E whose upper surface opening is closed by the third layer member 23. The straight through passage portions 24A, 24B are located directly below the straight through passage portions 23A, 23B of the third layer member 23. The lateral holed passage portions 24C and 24D are disposed at an interval of 180 °, and the two together form a U-shaped relatively large volume communicating passage (fourth communicating passage 34). The angular distance between the straight through passage portions 24A, 24B and the lateral holed passage portions 24C, 24D is 60 °.

したがって、主弁体20が第1の回転位置にあるときには、直線貫通路部24A、24Bが第3ポート13、第4ポート14の真上に位置し、主弁体20を第1の回転位置から時計回りに60°回転させると、直線貫通路部24A、24Bの下面開口が下側弁シート10Bにより閉塞されるとともに、横穴付き通路部24C、24Dの下面開口が第3ポート13、第4ポート14の真上に位置する。   Therefore, when the main valve body 20 is in the first rotational position, the straight through passage portions 24A, 24B are located directly above the third port 13 and the fourth port 14, and the main valve body 20 is in the first rotational position. When rotated clockwise by 60 °, the lower opening of the straight through passage 24A, 24B is closed by the lower valve seat 10B, and the lower opening of the horizontal holed passage 24C, 24D is the third port 13, the fourth Located directly above port 14

第1層部材21と第2層部材22の2つの部材を合わせて連通路(第3連通路33)を形成したため、断面視で視て、横穴付き通路部21C、21Dの間には、横穴21E側に膨出した案内部が、中心線Oに垂直な方向に比較的長く設けられている。この案内部により、流体(冷媒)がU字状に曲がる部分に発生する渦流を防止することができ、また、横穴21Eの口径と各ポート11〜14の口径とがほぼ同じ通路径となるので、流路の体積を一様にすることができるため、主弁5内で流体の膨張や縮小が発生せず、圧力損失を低減できる。仮に、後述する3Dプリンターを用いずに成形品にて主弁体上半部20Aを作成した場合には、前記連通路は、案内部の無い椀型とせざるを得ず、渦流が発生したり、流路の体積を一様にできないため、圧力損失が大きくなる。   Since the two members of the first layer member 21 and the second layer member 22 are combined to form the communication passage (third communication passage 33), a lateral hole is formed between the lateral holed passage portions 21C and 21D when viewed in cross section. The guide portion bulging to the 21E side is provided relatively long in the direction perpendicular to the center line O. This guiding portion can prevent vortices generated in the portion where the fluid (refrigerant) bends in a U-shape, and the diameter of the horizontal hole 21E and the diameter of each port 11 to 14 have substantially the same passage diameter. Since the volume of the flow path can be made uniform, expansion and contraction of the fluid do not occur in the main valve 5, and the pressure loss can be reduced. If the upper half portion 20A of the main valve body is made of a molded product without using a 3D printer described later, the communication passage has to be a wedge shape without a guide portion, and an eddy current is generated. Because the volume of the flow path can not be made uniform, the pressure loss becomes large.

前記した各連通路31、32、33、34の両端部には、図4、図5、図7を参照すればよくわかるように、上側弁シート10A、下側弁シート10Bの弁シート面17、17における各ポート11〜14の開口周りに密接する円環状シール面37、37を持つ凸部36が突設されている。隣り合う凸部36、36(のシール面37、37)は連設されて平面視メガネ状を呈するものとなっており、第4層部材24に設けられた凸部36(のシール面37)も同様である。   The valve seat surfaces 17 of the upper valve seat 10A and the lower valve seat 10B are provided at both ends of each of the communication passages 31, 32, 33, 34, as is well understood with reference to FIGS. , 17 and a convex portion 36 having an annular seal surface 37, 37 closely contacting the opening of each port 11-14. Adjacent convex portions 36 and 36 (the seal surfaces 37 and 37 thereof) are continuously provided to have a shape of glasses in a plan view, and the convex portions 36 provided on the fourth layer member 24 (the seal surface 37) The same is true.

また、第1連通路31と第2連通路32は、図4に示される如くに、主弁体20の上半部20Aと下半部20Bとに跨がる分割連通路となっているので、シール性を確保するため、次のような方策が講じられている。すなわち、第1連通路31を代表して説明するに、第1連通路31を構成する第2層部材22の直線貫通路部22Aの下部に大径部22cが形成されるとともに、第3層部材23の直線貫通路部23Aの上端に、前記大径部22cに摺動自在に挿入される円筒状部23cが延設され、大径部22cと円筒状部23cとの間にOリング49が介装され、当該Oリング49の脱落を防止するワッシャ49aが大径部22cの端部に溶接にて接合されている。第2連通路32も同様な構成となっている。   Further, as shown in FIG. 4, the first communication passage 31 and the second communication passage 32 are divided communication passages that straddle the upper half portion 20A and the lower half portion 20B of the main valve body 20. The following measures have been taken to ensure sealability. That is, to describe the first communication passage 31 as a representative, the large diameter portion 22c is formed in the lower portion of the straight through passage portion 22A of the second layer member 22 constituting the first communication passage 31, and the third layer A cylindrical portion 23c slidably inserted in the large diameter portion 22c is extended at the upper end of the straight through passage portion 23A of the member 23, and an O-ring 49 is provided between the large diameter portion 22c and the cylindrical portion 23c. A washer 49a is attached by welding to the end of the large diameter portion 22c. The second communication passage 32 has a similar configuration.

上記に加え、本実施例では、主弁体20の第1層部材21と上側弁シート10Aとの間、及び、第4層部材24と下側弁シート10Bとの間に、主弁体20の回転時において、主弁体20側のシール面37、37を上側弁シート10A及び下側弁シート10Bの弁シート面17、17から離れさせるボール式シール面離隔機構45が設けられている。   In addition to the above, in the present embodiment, the main valve body 20 is disposed between the first layer member 21 and the upper valve sheet 10A of the main valve body 20 and between the fourth layer member 24 and the lower valve sheet 10B. When rotating, the ball type seal surface separation mechanism 45 is provided to separate the seal surfaces 37, 37 on the main valve body 20 side from the valve seat surfaces 17, 17 of the upper valve seat 10A and the lower valve seat 10B.

ボール式シール面離隔機構45は、第1層部材21と上側弁シート10Aとの間に設けられたものが図4、図5に代表例で示されているように、ボール46と、該ボール46を、その一部を上下方向に突出させた状態で、回転自在にかつ移動は実質的に阻止した状態で収容する収容部47と、主弁体20の回転開始前及び回転終了時においては、主弁体20側のシール面37が上側弁シート10Aの弁シート面17から離れないように、前記収容部47から突出する前記ボール47の一部が嵌め込まれ、主弁体20の回転時(流路切換中)においては、ボール46が主弁体20を押し下げながら転がり出るような寸法形状とされた逆円錐状の凹穴48とを備えている。なお、収容部47は、丸穴47aと該丸穴47に圧入等により固定された、上部が窄まった筒状抜け止め金具47bとで構成されている。   The ball-type seal surface separation mechanism 45 is provided between the first layer member 21 and the upper valve seat 10A, as shown in FIGS. 4 and 5 as a representative example. The housing portion 47 which houses the 46 in a state in which a part thereof is vertically protruded and which is freely rotatable and in which the movement is substantially blocked, and before and after the rotation of the main valve body 20 When the main valve body 20 is rotated, a part of the ball 47 projecting from the accommodation portion 47 is fitted so that the seal surface 37 on the main valve body 20 side is not separated from the valve seat surface 17 of the upper valve seat 10A. In (during channel switching), the ball 46 is provided with a reverse conical concave hole 48 sized and rolled out while pushing down the main valve body 20. The housing portion 47 is composed of a round hole 47a and a cylindrical retaining fitting 47b fixed to the round hole 47 by press fitting or the like and having a narrowed upper portion.

前記ボール46が収容された収容部47は、図7及び図10の(A)の(1)に示される如くに、主弁体20の第1層部材21と第4層部材24の同一円周上にそれぞれ90°間隔をあけて4箇所に設けられており、また、凹穴48は上側弁シート10Aと下側弁シート10Bの同一円周上の、平面視で前記収容部47と同一位置及び該位置から時計回りに60°離れた位置の計8箇所に設けられている。   The housing portion 47 in which the ball 46 is housed is the same circle of the first layer member 21 and the fourth layer member 24 of the main valve body 20 as shown in (1) of (A) of FIG. 7 and FIG. They are provided at four locations at intervals of 90 ° on the circumference, and the recessed holes 48 are identical to the housing portion 47 in plan view on the same circumference of the upper valve seat 10A and the lower valve seat 10B. It is provided in a total of eight places, a position away from the said position, and 60 degrees clockwise.

かかるシール面離隔機構45では、主弁体20の回転開始前及び回転終了時においては、図5(A)に示される如くに、上側弁シート10Aの凹穴48内にボール46の一部が嵌り込んでいる。この嵌り込み量(上側弁シート10Aの弁シート面17からボール46の頂上までの高さ)をhとする。この状態から主弁体20を60°回転させ始めると、収容部47が周方向に移動(回転)し、これに伴ってボール46は、図5(B)に示される如くに、主弁体20(上半部20A)を、上半部20Aと下半部20Bとの間に縮装された圧縮コイルばね29の付勢力に抗して、押し下げながら凹穴48から転がり出る。これによって、主弁体20のシール面37が上側弁シート10Aの弁シート面17から離れる。この際の主弁体20の押し下げ量は前記嵌り込み量hとなる。   In the seal surface separation mechanism 45, before the start of rotation of the main valve body 20 and at the time of the end of rotation, as shown in FIG. 5A, a part of the ball 46 is in the recessed hole 48 of the upper valve seat 10A. I'm stuck. The amount of fitting (height from the valve seat surface 17 of the upper valve seat 10A to the top of the ball 46) is h. From this state, when the main valve body 20 starts to be rotated by 60 °, the housing portion 47 moves (rotates) in the circumferential direction, and accordingly, the ball 46 is, as shown in FIG. 5B, the main valve body The roller 20 (upper half 20A) rolls out of the recessed hole 48 while being pushed down against the biasing force of the compression coil spring 29 that is compressed between the upper half 20A and the lower half 20B. Thereby, the seal surface 37 of the main valve body 20 is separated from the valve seat surface 17 of the upper valve seat 10A. The amount of depression of the main valve body 20 at this time is the fitting amount h.

なお、主弁体20が60°回転すると、ボール46が次の凹穴48に嵌り込むので、主弁体20(上半部20A)は圧縮コイルばね29の付勢力によって押し上げられ、主弁体20のシール面37が上側弁シート10Aの弁シート面17に押し付けられる。   When the main valve body 20 rotates 60 °, the ball 46 is fitted into the next recessed hole 48, so the main valve body 20 (upper half 20A) is pushed up by the biasing force of the compression coil spring 29, and the main valve body Twenty sealing surfaces 37 are pressed against the valve seat surface 17 of the upper valve seat 10A.

以上の説明から理解されるように、主弁体20が第1の回転位置をとるとき、第1ポート11と第3ポート13とを連通させる第1連通路31は、直線貫通路部21A、22A、23A、及び24Aで構成される直線状通路となり、また、第2ポート12と第4ポート14とを連通させる第2連通路32は、直線貫通路部21B、22B、23B、及び24Bで構成される直線状通路となる。   As understood from the above description, when the main valve body 20 assumes the first rotational position, the first communication passage 31 communicating the first port 11 and the third port 13 is the straight through passage portion 21A, 22A, 23A, and 24A, and the second communication passage 32 for communicating the second port 12 with the fourth port 14 is a straight through passage portion 21B, 22B, 23B, and 24B. It will be a straight passage configured.

それに対し、主弁体20が第2の回転位置をとるとき、第1ポート11と第2ポート12とを連通させる第3連通路33は、主弁体20の上半部20Aに設けられた横穴付き通路部21C及び21Dで構成されるU字状通路となり、また、第3ポート13と第4ポート14とを連通させる第4連通路34は、主弁体20の下半部20Bに設けられた横穴付き通路部24C及び24Dで構成されるU字状通路となる。   On the other hand, when the main valve body 20 assumes the second rotational position, the third communication passage 33 for communicating the first port 11 with the second port 12 is provided in the upper half 20A of the main valve body 20. A fourth communication passage 34 is formed in the lower half 20B of the main valve body 20. The fourth communication passage 34 is a U-shaped passage configured by the horizontal holed passage portions 21C and 21D and causes the third port 13 and the fourth port 14 to communicate. It becomes a U-shaped passage which is composed of the lateral holed passage portions 24C and 24D.

上記のように、本実施例の流路切換弁1では、主弁体20を第1の回転位置から時計回りに60°回転させることにより、第1連通路31により連通するポート11−13間及び第2連通路32により連通するポート12−14間から、第3連通路33により連通するポート11−12間及び第4連通路により連通するポート13−14間への流路の切り換えが行われ、主弁体20を第2の回転位置から反時計回りに60°回転させることにより、第3連通路33により連通するポート11−12間及び第4連通路により連通するポート13−14間から、第1連通路31により連通するポート11−13間及び第2連通路32により連通するポート12−14間への流路の切り換えが行われる。   As described above, in the flow path switching valve 1 of the present embodiment, the main valve body 20 is rotated 60 ° clockwise from the first rotation position, so that the port 11-13 communicated by the first communication passage 31 is communicated. And switching of the flow path from between the ports 12-14 communicated by the second communication passage 32 between the ports 11-12 communicated by the third communication passage 33 and between the ports 13-14 communicated by the fourth communication passage is performed. Between the ports 11-12 communicated by the third communication passage 33 and the ports 13-14 communicated by the fourth communication passage by rotating the main valve body 20 counterclockwise from the second rotational position by 60 °. Then, switching of the flow path between the ports 11-13 communicated by the first communication passage 31 and the ports 12-14 communicated by the second communication passage 32 is performed.

本実施例の流路切換弁1を、図24に示される如くのヒートポンプ式冷暖房システムに組み込む際には、前述したように、例えば、第1ポート11は圧縮機吐出側に接続される吐出側高圧ポートD、第2ポート12は室内熱交換機に接続される室内側入出ポートE、第3ポート13は室外熱交換器に接続される室外側入出ポートC、第4ポート14は圧縮機吸入側に接続される吸入側低圧ポートSとされる。   When the flow path switching valve 1 of the present embodiment is incorporated into a heat pump type cooling and heating system as shown in FIG. 24, for example, the first port 11 is connected to the compressor discharge side as described above. The high pressure port D, the second port 12 is the indoor side inlet / outlet port E connected to the indoor heat exchanger, the third port 13 is the outdoor side inlet / outlet port C connected to the outdoor heat exchanger, and the fourth port 14 is the compressor suction side The suction side low pressure port S is connected to the

そして、冷房運転を行う場合には、主弁体20に図6(A)に示される如くの第1の回転位置をとらせる。これにより、図6(A)の(2)に白抜き矢印で示される如くに、圧縮機からの高圧冷媒が吐出側高圧ポート11(D)→直線状の第1連通路31→室外側入出ポート13(C)へと流れるとともに、室内熱交換器からの低圧冷媒が室内側入出ポート12(E)→直線状の第2連通路32→吸入側低圧ポート14(S)へと流れる。   Then, when performing the cooling operation, the main valve body 20 is made to assume the first rotational position as shown in FIG. Thus, as indicated by the white arrow in (2) of FIG. 6A, the high pressure refrigerant from the compressor is discharged from the high pressure port 11 (D) on the discharge side → the linear first communication passage 31 While flowing to the port 13 (C), the low pressure refrigerant from the indoor heat exchanger flows from the indoor side inlet / outlet port 12 (E) → the linear second communication passage 32 → the suction side low pressure port 14 (S).

一方、暖房運転を行う場合には、主弁体20を第1の回転位置から時計回りに60°回転させて図6(B)に示される如くの第2の回転位置をとらせる。これにより、流路の切り換えが行われ、図6(B)の(2)に白抜き矢印で示される如くに、圧縮機からの高圧冷媒が吐出側高圧ポート11(D)→U字状の第3連通路33→室内側入出ポート12(E)へと流れるとともに、室外側熱交換器からの低圧冷媒が室外側入出ポート13(C)→逆U字状の第4連通路34→吸入側低圧ポート14(S)へと流れる。   On the other hand, when the heating operation is performed, the main valve body 20 is rotated 60 ° clockwise from the first rotation position to take the second rotation position as shown in FIG. 6 (B). As a result, the flow path is switched, and as shown by the outlined arrow in (2) of FIG. 6B, the high pressure refrigerant from the compressor is discharged on the high pressure port 11 (D) → U shape. While flowing from the third communication passage 33 to the indoor side inlet / outlet port 12 (E), the low pressure refrigerant from the outdoor heat exchanger flows from the outdoor side inlet / outlet port 13 (C) to the reverse U-shaped fourth communication passage 34 to suction It flows to the side low pressure port 14 (S).

このような構成とされた本実施例の流路切換弁1においては、第1連通路31及び第2連通路32は始端から終端までの太さ(通路径)が第1ポート11及び第2ポート12の口径と略同じ直線状の通路とされ、冷媒は第1ポート11、第2ポート12から真下にストレートに流れるので、主弁5(主弁体20)内での圧力損失はほとんど生じない。また、二つの横穴付き通路部21C及び21D、24C及び24Dで構成される第3連通路33及び第4連通路34は、内容積が比較的大きくされているので、圧力損失が軽減され、トータルでは従来の流路切換弁に比べて圧力損失を相当軽減できる。   In the flow path switching valve 1 according to the present embodiment configured as described above, the first communication path 31 and the second communication path 32 have a thickness (path diameter) from the start end to the end thereof of the first port 11 and the second port. It is a straight passage substantially the same as the diameter of the port 12, and the refrigerant flows straight from the first port 11 and the second port 12 straight down, so that almost pressure loss in the main valve 5 (main valve body 20) occurs. Absent. Further, since the third communication passage 33 and the fourth communication passage 34 configured by the two horizontal holed passage portions 21C and 21D, 24C and 24D have a relatively large internal volume, the pressure loss is reduced, and the total Thus, the pressure loss can be considerably reduced as compared with the conventional flow path switching valve.

また、主弁体20が上半部20Aと下半部20Bとの二分割構成とされ、上半部20Aと下半部20Bはそれぞれ独立して上下動できるようにされるとともに、上半部20Aと下半部20Bとの間に圧縮コイルばね29が縮装されているので、そのばね力により、上半部20Aは押し上げられてそのシール面37が上側弁シート10Aの弁シート面17における各ポート11、12周りに押し付けられるとともに、下半部20Bは押し下げられてそのシール面37が下側弁シート10Bの弁シート面17における各ポート13、14周りに押し付けられる。   Further, the main valve body 20 is divided into two parts of an upper half 20A and a lower half 20B, and the upper half 20A and the lower half 20B can be moved up and down independently, and the upper half Since the compression coil spring 29 is compressed between the lower half 20B and the lower half 20B, the upper half 20A is pushed up by the spring force and the sealing surface 37 thereof is at the valve seat surface 17 of the upper valve seat 10A. While being pressed around each port 11, 12, the lower half 20B is pushed down so that its sealing surface 37 is pressed around each port 13, 14 in the valve seat surface 17 of the lower valve seat 10B.

この場合、主弁体20(上半部20Aと下半部20B)側に凸部36が突設されてその端面が環状シール面37とされていることから、弁シート面17に対接する部分の面積が必要最小限とされ、そのため、対接面圧が高められる。これにより、十分なシール性を確保できて、流体(冷媒)が主弁体20の摺動面から漏れる弁洩れを効果的に抑制できる。   In this case, since the convex portion 36 is provided on the main valve body 20 (upper half 20A and lower half 20B) side and the end face thereof is the annular seal surface 37, the part that contacts the valve seat surface 17 The surface area of the contact surface is minimized, so the contact pressure is increased. Thereby, sufficient sealing performance can be secured, and valve leakage where fluid (refrigerant) leaks from the sliding surface of the main valve body 20 can be effectively suppressed.

加えて、上側弁シート10A及び下側弁シート10Bは平板状とされるので、弁シート面17を平坦な平滑面とする(容易に面精度を上げる)ことができ、これによっても、従来例のようにシールすべき面に円筒面を含んでいるものに比べて、シール性を格段に向上できる。   In addition, since the upper valve seat 10A and the lower valve seat 10B are flat-shaped, the valve seat surface 17 can be made flat and smooth (the surface accuracy can be easily increased). As compared with the case where the surface to be sealed includes a cylindrical surface like this, the sealing performance can be remarkably improved.

さらに、主弁ハウジング10の上側弁シート10A及び下側弁シート10Bに全てのポート11〜14が設けられることから、配管の取り回しが容易となるとともに、配管を含めた実質的な占有スペースを小さくできる。   Furthermore, since all the ports 11 to 14 are provided in the upper valve seat 10A and the lower valve seat 10B of the main valve housing 10, piping can be easily managed, and the substantial occupied space including the piping can be reduced. it can.

さらに加えて、本実施例においては、ボール式シール面離隔機構45により、主弁体20の回転時(流路切換中)には、主弁体20の上半部20Aが押し下げられるとともに、下半部20Bが押し上げられ、主弁体20側のシール面37、37が上側弁シート10A及び下側弁シート10Bの弁シート面17、17から離されるようにされているので、摺動摩擦がほとんど生じず、そのため、スティックスリップ等を生じ難くでき、摺動部分の摩耗を大幅に抑制することができ、さらに、摩耗が抑制されることから、シール性が向上して弁洩れを効果的に抑えることができる。   Furthermore, in the present embodiment, the upper half 20A of the main valve body 20 is pushed down by the ball type seal surface separation mechanism 45 when the main valve body 20 is rotating (during flow path switching). Since the half portion 20B is pushed up and the seal surfaces 37, 37 on the main valve body 20 side are separated from the valve seat surfaces 17, 17 of the upper valve seat 10A and the lower valve seat 10B, most of the sliding friction is As a result, it is difficult to cause stick-slip and the like, abrasion of the sliding part can be greatly suppressed, and further, since the abrasion is suppressed, the sealing property is improved and the valve leakage is effectively suppressed. be able to.

また、特許文献1に示されるような従来のスライド式主弁体を有する四方切換弁においては、流路の切換時に高圧配管Dと低圧配管Sとの流路開口面積が急激に変化するため、高圧の冷媒が低圧配管に一気に入り込むことより異音(切換音)が発生する。この異音を防止するために、冷暖房システム側で圧縮機の周波数を徐々に低下させて、高圧配管Dと低圧配管Sとの圧力差による異音が許容できる程度の差圧になるようにしてから流路の切り換えを行う必要があった。本実施例の流路切換弁1においては、ボール式シール面隔離機構45により主弁体を弁シート面から嵌り込み量hの分だけ浮かせてから切り換えるので、切換直後から一定の流路開口面積を確保でき、高圧配管Dと低圧配管Sとの間の流路開口面積が急激に変化することがなく、それゆえ上記の異音の発生を抑制できる。また、嵌り込み量hを適宜変更することにより、流路切換時の圧縮機の周波数の低下度合を特許文献1の四方切換弁を用いた冷暖房システムより小さくすることもできるし、圧縮機の周波数の低下を行うことなく流路を切り換えることもできる。   Further, in the four-way switching valve having the conventional slide type main valve body as shown in Patent Document 1, the flow passage opening area between the high pressure pipe D and the low pressure pipe S changes rapidly when the flow path is switched, Abnormal noise (switching noise) is generated when the high pressure refrigerant enters the low pressure pipe at a stretch. In order to prevent this abnormal noise, the frequency of the compressor is gradually decreased on the air conditioning and heating system side so that the differential pressure due to the pressure difference between the high pressure pipe D and the low pressure pipe S becomes an acceptable differential pressure. It was necessary to switch the flow path from In the flow path switching valve 1 of the present embodiment, the main valve body is floated from the valve seat surface by the ball type seal surface separation mechanism 45 after the insertion amount h is increased, and then switching is performed. As a result, the opening area of the flow passage between the high pressure pipe D and the low pressure pipe S does not change rapidly, and hence the generation of the above-mentioned abnormal noise can be suppressed. In addition, the degree of reduction of the frequency of the compressor at the time of flow path switching can be made smaller than that of the cooling and heating system using the four-way switching valve of Patent Document 1 by changing the fitting amount h appropriately. It is also possible to switch the flow path without lowering the

さらに、本実施例の流路切換弁1は、高圧を受ける主弁体20(上半部20Aと下半部20B)が円柱状とされ、その内部に連通路31〜34が設けられるので、従来例のような変形(撓み)等は生じ難く、十分な強度や耐久性を確保できる。   Furthermore, in the flow path switching valve 1 of the present embodiment, the main valve body 20 (upper half 20A and lower half 20B) receiving high pressure is made cylindrical, and the communication paths 31 to 34 are provided inside thereof. The deformation (deflection) as in the conventional example does not easily occur, and sufficient strength and durability can be ensured.

上記に加え、本実施例の流路切換弁1をヒートポンプ式冷暖房システム等の、高温高圧の冷媒と低温低圧の冷媒が流される環境で使用する場合、各連通路31〜34は主弁体20内で比較的大きく離されて設けられているので、高温高圧の冷媒と低温低圧の冷媒とが近接した状態(薄壁一枚を隔てた状態)で流される従来のものに比べて、主弁ハウジング内での熱交換量を大幅に低減でき、そのため、システムの効率を向上できるという効果も得られる。   In addition to the above, when the flow path switching valve 1 of the present embodiment is used in an environment where a high-temperature and high-pressure refrigerant and a low-temperature and low-pressure refrigerant flow, such as a heat pump type cooling and heating system, each communication passage 31 to 34 is a main valve body 20 The main valve is provided relatively widely inside, so compared to the conventional one in which the high-temperature high-pressure refrigerant and the low-temperature low-pressure refrigerant flow close to each other (a thin wall is separated). The amount of heat exchange in the housing can be greatly reduced, and thus the effect of improving the efficiency of the system can be obtained.

次に、上記した第1実施例の主弁体の変形例について説明する。   Next, a modification of the main valve body of the first embodiment described above will be described.

図11は、第1実施例の主弁体20の上半部20Aと下半部20Bをそれぞれ一体物とした例を示す。すなわち、上記第1実施例では、第1層部材21とこれに接合された第2層部材22とで上半部20Aが、また、第3層部材23とこれに接合された第4層部材24とで下半部20Bが構成されていたが、本例では、3Dプリンター等で上半部20A及び下半部20Bをそれぞれ始めから一体物として作製したものである。他の構成は、上記第1実施例と同じであり、上記第1実施例と略同様な作用効果が得られる。   FIG. 11 shows an example in which the upper half 20A and the lower half 20B of the main valve body 20 of the first embodiment are integrated. That is, in the first embodiment, the upper half 20A of the first layer member 21 and the second layer member 22 joined thereto, and the third layer member 23 and the fourth layer member joined thereto. The lower half 20B is configured by 24. However, in this example, the upper half 20A and the lower half 20B are respectively manufactured as an integral body from the beginning with a 3D printer or the like. The other configuration is the same as that of the first embodiment, and substantially the same effect as that of the first embodiment can be obtained.

図12は、第1実施例の主弁体20の上半部20Aと下半部20Bを一体物とした例を示す。すなわち、主弁体20全体(第1〜第4層部材21〜24)を、3Dプリンター等で始めから一体物として作製したものである。この例のものでは、主弁体20を上下方向に付勢する手段を設けることができないので、所要のシール性を確保することは難しくなる。   FIG. 12 shows an example in which the upper half 20A and the lower half 20B of the main valve body 20 of the first embodiment are integrated. That is, the entire main valve body 20 (first to fourth layer members 21 to 24) is manufactured as an integral body from the beginning by a 3D printer or the like. In this example, it is difficult to provide means for biasing the main valve body 20 in the vertical direction, so it is difficult to ensure the required sealing performance.

[主弁の第2実施例]
以下、本発明の第2実施例の流路切換弁2を図13〜15を参照しながら説明する。
[Second embodiment of main valve]
Hereinafter, the flow path switching valve 2 of the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

本第2実施例の流路切換弁2は、上記第1実施例の主弁体20内に設けられる連通路構成が異なるだけで、他の構成は略同じであるので、第1実施例の流路切換弁1との共通部分は図示を簡略化ないし省略し、以下においては、相違点(連通路構成)のみを重点的に説明する。なお、図13〜図15において、第1実施例の流路切換弁1の各部に対応する部分には共通の符号が付されている。   The flow passage switching valve 2 of the second embodiment differs from the first embodiment only in the configuration of the communication passage provided in the main valve body 20 of the first embodiment, and the other configuration is substantially the same. The parts common to the flow path switching valve 1 are simplified or omitted from the drawing, and in the following, only the differences (the communication path configuration) will be mainly described. In addition, in FIGS. 13-15, the same code | symbol is attached | subjected to the part corresponding to each part of the flow-path switching valve 1 of 1st Example.

図13の(A)は主弁体20が第1の回転位置にある状態を示し、(B)は主弁体20が、第1の回転位置から時計回りに90°回転した第2の回転位置にある状態を示しており、(1)は上面側配置図、(2)は各状態における連通路構成を示す概略図、(3)は下面側配置図である。   FIG. 13A shows a state where the main valve body 20 is in the first rotational position, and FIG. 13B shows a second rotation where the main valve body 20 is rotated 90 ° clockwise from the first rotational position. The state which exists in a position is shown, (1) is an upper surface side layout drawing, (2) is the schematic which shows the communicating path structure in each state, (3) is a lower surface side layout drawing.

図14の(A)は、第2実施例における主弁体20が第1の回転位置にある状態の、(1)第1層部材21、(2)第2層部材22、(3)第3層部材23、(4)第4層部材24のそれぞれの平面図、(B)は、主弁体20が第1の回転位置にある状態における連通路構成を示し、(B)の(1)〜(4)は、(A)の(1)〜(4)のX−X矢視線に従う断面図である。   (A) of FIG. 14 shows (1) the first layer member 21, (2) the second layer member 22, (3) the third state where the main valve body 20 in the second embodiment is in the first rotational position. The top view of each of the three-layer member 23, (4) the fourth layer member 24, (B) shows the communication passage configuration in a state where the main valve body 20 is in the first rotational position, and (1) of (B) ]-(4) is sectional drawing according to XX arrow line of (1)-(4) of (A).

図15(A)は、主弁体20が第2の回転位置にある状態の、(1)第1層部材21、(2)第2層部材22、(3)第3層部材23、(4)第4層部材24のそれぞれの平面図、(B)は、主弁体20が第2の回転位置にある状態における連通路構成を示し、(B)の(1)の上段側、下段側は、それぞれ(A)の(1)におけるU−U矢視線、V−V矢視線に従う部分断面図、(B)の(2)及び(3)は、(A)の(2)及び(3)のY−Y矢視線に従う断面図、(B)の(4)の上段側、下段側は、それぞれ(A)の(4)におけるJ−J矢視線、K−K矢視線に従う部分断面図である。   FIG. 15 (A) shows (1) the first layer member 21, (2) the second layer member 22, (3) the third layer member 23, ((3)), with the main valve body 20 in the second rotational position. 4) Each top view of the 4th layer member 24, (B) shows the communication passage composition in the state where the main valve body 20 is in the 2nd rotation position, upper row side of (1) of (B), lower row The side is a partial sectional view according to the line of arrows U-U and V-V in (1) of (A) respectively, (2) and (3) of (B) are (2) and (2) of (A) Sectional view according to the YY arrow line of 3), the upper and lower sides of (4) of (B) are partial cross sections according to the J-J arrow line of (A) and (K) arrow respectively FIG.

本実施例の流路切換弁2を、図24に示される如くのヒートポンプ式冷暖房システムに組み込む際には、第1実施例とは異なり、例えば、第1ポート11は圧縮機吐出側に接続される吐出側高圧ポートD、第2ポート12は圧縮機吸入側に接続される吸入側低圧ポートS、第3ポート13は室外熱交換器に接続される室外側入出ポートC、第4ポート14は室内熱交換機に接続される室内側入出ポートEとされる。   When the flow path switching valve 2 of this embodiment is incorporated into a heat pump type air conditioning system as shown in FIG. 24, unlike the first embodiment, for example, the first port 11 is connected to the compressor discharge side. Discharge-side high-pressure port D, the second port 12 is a suction-side low-pressure port S connected to the compressor suction side, the third port 13 is an outdoor outside-in / out port C connected to an outdoor heat exchanger, the fourth port 14 It is set as the indoor side entrance / exit port E connected to an indoor heat exchanger.

そして、本第2実施例の流路切換弁2の主弁体20には、第1の回転位置をとるとき、第1ポート11と第3ポート13とを連通させる第1連通路41及び第4ポート14と第2ポート12とを連通させる第2連通路42とが設けられるとともに、第1の回転位置から時計回りに90°回転した第2の回転位置をとるとき、第1ポート11と第4ポート14とを連通させる第3連通路43及び第3ポート13と第2ポート12とを連通させる第4連通路44とが設けられている。   And, when the main valve body 20 of the flow path switching valve 2 of the second embodiment takes the first rotational position, the first communication passage 41 and the third communication passage that make the first port 11 communicate with the third port 13 A second communication passage 42 is provided to communicate the four ports 14 and the second port 12, and when the second rotational position rotated 90 ° clockwise from the first rotational position is taken, the first port 11 A third communication passage 43 communicating with the fourth port 14 and a fourth communication passage 44 communicating the third port 13 with the second port 12 are provided.

上記第1〜第4連通路41〜44を形成するために、主弁体20を構成する第1〜第4層部材21〜24には、それぞれ4個ずつ通路部が設けられており、第1層部材21に設けられた4個の通路部の上面開口及び第4層部材24に設けられ4個の通路部の下面開口は、第1〜第4ポート11〜14と同一円周上に配在されており、また、その口径は各ポート11〜14の口径と略同じとされ、さらに、第1連通路41と第2連通路42は、各ポート11〜14の口径と略同じ通路径となっている。   In order to form the first to fourth communication passages 41 to 44, four passage portions are provided in each of the first to fourth layer members 21 to 24 constituting the main valve body 20, and The upper surface openings of the four passage portions provided in the first layer member 21 and the lower surface openings of the four passage portions provided in the fourth layer member 24 have the same circumference as the first to fourth ports 11 to 14. The diameter of the first communication passage 41 and the diameter of the second communication passage 42 are substantially the same as the diameters of the ports 11-14. It is the road diameter.

主弁体上半部20Aの上部を構成する第1層部材21には、第1実施例の直線貫通路部21A、21Bと同様に、180°間隔をあけて2つの直線貫通路部41A、41Bが設けられる。また、図15(B)の(1)の上段側及び下段側に示される如くに、一端部が開口し(上面開口41a、41c)、下面側全体が開口した横穴付き通路部41C、41Dが設けられる。横穴付き通路部41C、41Dの上面開口41a、41cは直線貫通路部41A、41Bから90°離れた位置に配在され、また、他端部以外の下面開口は第2層部材22により閉塞され、第2層部材22により閉塞されていない他端部(下面開口41b、41d)は、直線貫通路部41A、41Bの中心を結ぶ直線上に配在されている。   The first layer member 21 constituting the upper portion of the main valve upper half portion 20A, like the straight through passage portions 21A and 21B of the first embodiment, has two linear through passage portions 41A, spaced by 180.degree. 41B is provided. In addition, as shown in the upper and lower sides of (1) in FIG. 15B, the horizontal holed passage portions 41C and 41D are open at one end (upper surface openings 41a and 41c) and the entire lower surface is open. Provided. The upper surface openings 41a and 41c of the horizontal holed passage portions 41C and 41D are disposed at positions 90 ° apart from the straight through passage portions 41A and 41B, and the lower surface openings other than the other end are closed by the second layer member 22. The other end (lower surface openings 41b and 41d) not closed by the second layer member 22 is disposed on a straight line connecting the centers of the straight through passage portions 41A and 41B.

したがって、主弁体20が第1の回転位置にあるときには、直線貫通路部41A、41Bが第1ポート11、第2ポート12の真下に位置し、主弁体20を第1の回転位置から時計回りに90°回転させると、直線貫通路部41A、41Bの上面開口が上側弁シート10Aにより閉塞されるとともに、横穴付き通路部41D、41Cの上面開口が第1ポート11、第2ポート12の真下に位置する。   Therefore, when the main valve body 20 is in the first rotational position, the straight through passage portions 41A and 41B are located directly below the first port 11 and the second port 12, and the main valve body 20 is moved from the first rotational position. When rotated clockwise by 90 °, the upper surface openings of the straight through passages 41A and 41B are closed by the upper valve sheet 10A, and the upper surface openings of the lateral holed passages 41D and 41C are the first port 11 and the second port 12 Located just below the.

主弁体上半部20Aの下部を構成する第2層部材22には、前記した第1層部材21の直線貫通路部41A、41Bの中心を結ぶ直線上に所定間隔をあけて4つの直線貫通路部42A、42B、42C、42Dが設けられている。直線貫通路部42A、42Dは、第1層部材21の直線貫通路部41A、41Bの真下に位置している。直線貫通路部42Bは、横穴付き通路部41Cの下面開口41bの真下に位置し、直線貫通路部42Cは、横穴付き通路部41Dの下面開口41dの真下に位置している。   In the second layer member 22 constituting the lower portion of the main valve upper half portion 20A, four straight lines are formed at predetermined intervals on the straight line connecting the centers of the straight through passage portions 41A and 41B of the first layer member 21 described above. Through passage portions 42A, 42B, 42C, 42D are provided. The straight through passage portions 42A, 42D are located directly below the straight through passage portions 41A, 41B of the first layer member 21. The straight through passage portion 42B is located immediately below the lower surface opening 41b of the horizontal holed passage portion 41C, and the straight through passage portion 42C is located immediately below the lower surface opening 41d of the horizontal holed passage portion 41D.

主弁体下半部20Bの上部を構成する第3層部材23には、第2層部材22に設けられた4つの直線貫通路部42A、42B、42C、42Dの真下に、4つの直線貫通路部43A、43B、43C、43Dが設けられている。   In the third layer member 23 constituting the upper portion of the lower half portion 20B of the main valve body, the four straight through passages 42A, 42B, 42C, 42D provided in the second layer member 22 are directly penetrated four straight Road portions 43A, 43B, 43C, 43D are provided.

主弁体下半部20Bの下部を構成する第4層部材24には、第1実施例の直線貫通路部21A、21Bと同様に、180°間隔をあけて2つの直線貫通路部44A、44Bが設けられる。また、図15(B)の(4)の上段側及び下段側に示される如くに、一端部が開口し(下面開口44a、44c)、上面側全体が開口した横穴付き通路部44C、44Dが設けられる。横穴付き通路部44C、44Dの下面開口44a、44cは直線貫通路部41A、41Bから90°離れた位置に配在され、また、他端部以外の上面開口は第3層部材23により閉塞され、第3層部材23により閉塞されていない他端部(上面開口44b、44d)は、直線貫通路部44A、44Bの中心を結ぶ直線上に配在されている。   Like the straight through passages 21A and 21B of the first embodiment, the fourth layer member 24 constituting the lower part of the lower half 20B of the main valve body has two straight through passages 44A separated by 180 °, 44B is provided. In addition, as shown in the upper and lower sides of (4) in FIG. 15B, the horizontal holed passage portions 44C and 44D are open at one end (lower surface openings 44a and 44c) and the entire upper surface is open. Provided. The lower surface openings 44a and 44c of the horizontal holed passage portions 44C and 44D are disposed at positions 90 ° apart from the straight through passage portions 41A and 41B, and the upper surface openings other than the other end are closed by the third layer member 23. The other end (upper surface openings 44b and 44d) not closed by the third layer member 23 is disposed on a straight line connecting the centers of the straight through passage portions 44A and 44B.

したがって、主弁体20が第1の回転位置にあるときには、直線貫通路部44A、44Bが第3ポート13、第4ポート14の真上に位置し、主弁体20を第1の回転位置から時計回りに90°回転させると、直線貫通路部44A、44Bの下面開口が下側弁シート10Bにより閉塞されるとともに、横穴付き通路部44D、44Cの下面開口44c、44aが第3ポート13、第4ポート14の真上に位置する。   Therefore, when the main valve body 20 is in the first rotational position, the straight through passage portions 44A and 44B are positioned directly above the third port 13 and the fourth port 14, and the main valve body 20 is in the first rotational position. When rotated 90 ° clockwise, the lower surface openings of the straight through passage portions 44A and 44B are closed by the lower valve sheet 10B, and the lower surface openings 44c and 44a of the horizontal holed passage portions 44D and 44C are the third port 13 , And directly above the fourth port 14.

以上の説明から理解されるように、主弁体20が第1の回転位置をとるとき、第1ポート11と第3ポート13とを連通させる第1連通路41は、直線貫通路部41A、42A、43A、及び44Aで構成される直線状通路となり、また、第4ポート14と第2ポート12とを連通させる第2連通路42は、直線貫通路部41B、42D、43D、及び44Bで構成される直線状通路となる。   As understood from the above description, when the main valve body 20 assumes the first rotational position, the first communication passage 41 communicating the first port 11 and the third port 13 is a straight through passage portion 41A, The second communication passage 42 for connecting the fourth port 14 and the second port 12 by the straight through passages 41B, 42D, 43D, and 44B is a linear passage formed by 42A, 43A, and 44A. It will be a straight passage configured.

それに対し、主弁体20が第2の回転位置をとるとき、第1ポート11と第4ポート14とを連通させる第3連通路43は、上から順に横穴付き通路部41D→直線貫通路部42C→直線貫通路部43C→横穴付き通路部44Cで構成されるクランク状通路となる。また、第3ポート13と第2ポート12とを連通させる第4連通路44は、下から順に横穴付き通路部44D→直線貫通路部43B→直線貫通路部42B→横穴付き通路部41Cで構成されるクランク状通路となる。   On the other hand, when the main valve body 20 assumes the second rotational position, the third communication passage 43 which causes the first port 11 and the fourth port 14 to communicate is in order from the top, the passage portion 41D with a horizontal hole → straight through passage portion 42C → straight through passage portion 43C → lateral holed passage portion 44C. In addition, the fourth communication passage 44 for communicating the third port 13 and the second port 12 includes, in order from the bottom, a passage portion 44D with a horizontal hole → a straight through passage 43B → a straight through passage 42B → a passage 41C with a horizontal hole It becomes a crank-like passage.

上記のように、本実施例の流路切換弁2では、主弁体20を第1の回転位置から時計回りに90°回転させることにより、第1連通路41により連通するポート11−13間及び第2連通路42により連通するポート14−12間から、第3連通路43により連通するポート11−14間及び第4連通路により連通するポート13−12間への流路の切り換えが行われ、主弁体20を第2の回転位置から反時計回りに90°回転させることにより、第3連通路43により連通するポート11−14間及び第4連通路により連通するポート13−12間から、第1連通路41により連通するポート11−13間及び第2連通路42により連通するポート14−12間への流路の切り換えが行われる。   As described above, in the flow path switching valve 2 of the present embodiment, the main valve body 20 is rotated 90 ° clockwise from the first rotation position, so that the port 11-13 communicated by the first communication passage 41 is communicated. And switching of the flow path from between the ports 14-12 communicated by the second communication passage 42 between the ports 11-14 communicated by the third communication passage 43 and between the ports 13-12 communicated by the fourth communication passage Between the ports 11-14 communicated by the third communication passage 43 and between the ports 13-12 communicated by the fourth communication passage by rotating the main valve body 20 counterclockwise from the second rotational position by 90 °. Then, the flow paths are switched between the ports 11-13 communicated by the first communication passage 41 and the ports 14-12 communicated by the second communication passage 42.

本実施例の流路切換弁2を、図24に示される如くのヒートポンプ式冷暖房システムに組み込んで、冷房運転を行う場合には、主弁体20に図13(A)の(1)に示される如くの第1の回転位置をとらせる。これにより、図13(A)の(2)に白抜き矢印で示される如くに、圧縮機からの高圧冷媒が吐出側高圧ポート11(D)→直線状の第1連通路41→室外側入出ポート13(C)へと流れるとともに、室内熱交換器からの低圧冷媒が室内側入出ポート14(E)→直線状の第2連通路42→吸入側低圧ポート12(S)へと流れる。   In the case where the flow path switching valve 2 of this embodiment is incorporated into a heat pump type cooling and heating system as shown in FIG. 24 to perform a cooling operation, the main valve body 20 is shown in (1) of FIG. The first rotational position is taken. Accordingly, as indicated by the outlined arrow in (2) of FIG. 13A, the high pressure refrigerant from the compressor is discharged from the high pressure port 11 (D) on the discharge side → the linear first communication passage 41 While flowing to the port 13 (C), the low pressure refrigerant from the indoor heat exchanger flows from the indoor side inlet / outlet port 14 (E) → the linear second communication passage 42 → the suction side low pressure port 12 (S).

一方、暖房運転を行う場合には、主弁体20を第1の回転位置から時計回りに90°回転させて図13(B)の(1)に示される如くの第2の回転位置をとらせる。これにより、流路の切り換えが行われ、図13(B)の(2)に白抜き矢印で示される如くに、圧縮機からの高圧冷媒が吐出側高圧ポート11(D)→クランク状の第3連通路43→室内側入出ポート14(E)へと流れるとともに、室外側熱交換器からの低圧冷媒が室外側入出ポート13(C)→クランク状の第4連通路44→吸入側低圧ポート12(S)へと流れる。   On the other hand, when the heating operation is performed, the main valve body 20 is rotated 90 ° clockwise from the first rotation position, and the second rotation position as shown in (1) of FIG. Let As a result, the flow path is switched, and as indicated by the outlined arrow in (2) of FIG. 13B, the high pressure refrigerant from the compressor is discharged from the discharge side high pressure port 11 (D) → the crank 3 communication passage 43 → inside room inlet / outlet port 14 (E), and the low pressure refrigerant from the outdoor heat exchanger is outside chamber inlet / outlet port 13 (C) → crank-like fourth communication passage 44 → intake side low pressure port It flows to 12 (S).

このような構成とされた本実施例の流路切換弁2においても第1実施例とほぼ同様な作用効果が得られる。   Also in the flow path switching valve 2 of this embodiment configured as such, substantially the same function and effect as the first embodiment can be obtained.

[主弁の第3実施例]
図16は、第3実施例の流路切換弁を示し、(A)は主弁体が第1の回転位置にある状態、(B)は主弁体が第2の回転位置にある状態であり、(1)は上面側配置図、(2)は(1)のX−X矢視線に従う断面図である。なお、図16において、第1実施例の流路切換弁1の各部に対応する部分には共通の符号が付されている。
[Third embodiment of main valve]
FIG. 16 shows the flow passage switching valve of the third embodiment, in which (A) shows the state in which the main valve body is in the first rotational position, and (B) shows the state in which the main valve body is in the second rotational position. (1) is a top plan view, and (2) is a cross-sectional view taken along the line of arrows XX in (1). In FIG. 16, parts corresponding to the parts of the flow path switching valve 1 of the first embodiment are denoted by the same reference numerals.

本第3実施例の流路切換弁3は、三方切換弁であり、上記第1実施例の主弁ハウジング10に設けられている第2ポート12が無く、第1層部材21と第2層部材22とが一体化され(U字状の連通路(第3連通路33)を形成する必要がないため)、また、第1実施例における第2連通路32及び第3連通路33を構成する直線貫通路部21B、22B、23B、24Bと横穴付き通路部21C、21D及びそれに付随する部分を削除したものである。   The flow path switching valve 3 of the third embodiment is a three-way switching valve, and there is no second port 12 provided in the main valve housing 10 of the first embodiment, and the first layer member 21 and the second layer It is integrated with the member 22 (because it is not necessary to form a U-shaped communication passage (third communication passage 33)), and the second communication passage 32 and the third communication passage 33 in the first embodiment are configured. The straight through passage portions 21B, 22B, 23B, and 24B, the horizontal holed passage portions 21C and 21D, and the portions associated therewith are deleted.

したがって、本第3実施例の流路切換弁3では、主弁体20を第1の回転位置から時計回りに60°回転させることにより、第1連通路31により連通するポート11−13間から第4連通路34により連通するポート13−14間への流路の切り換えが行われ、主弁体20を第2の回転位置から反時計回りに60°回転させることにより、第4連通路34により連通するポート13−14間から、第1連通路31により連通するポート11−13間への流路の切り換えが行われる。   Therefore, in the flow path switching valve 3 of the third embodiment, the main valve body 20 is rotated 60 ° clockwise from the first rotational position, from between the ports 11-13 communicated by the first communication passage 31. The flow path is switched between the ports 13-14 communicated by the fourth communication passage 34, and the main valve body 20 is rotated 60 ° counterclockwise from the second rotational position, thereby the fourth communication passage 34. The switching of the flow path from between the ports 13-14 in communication with each other and between the ports 11-13 in communication with the first communication path 31 is performed.

このような構成とされた本実施例の流路切換弁3においても、三方切換弁と四方切換弁との違いはあるが、第1実施例の四方切換弁1とほぼ同様な作用効果が得られる。   Also in the flow path switching valve 3 of this embodiment configured as above, although there is a difference between the three-way switching valve and the four-way switching valve, substantially the same function and effect as the four-way switching valve 1 of the first embodiment can be obtained. Be

なお、本実施例の三方切換弁3を前述したヒートポンプ式冷暖房システムに使用する場合には、当該三方切換弁3を2個使用して四方切換弁として働かせる、あるいは、冷媒又は冷気・暖気供給先の切り換え(例えば、2室のうちの一方に送るか、他方に送るかの切り換え)等に使用する。   When the three-way switching valve 3 of this embodiment is used in the above-described heat pump type air conditioning system, two three-way switching valves 3 are used to act as a four-way switching valve, or a refrigerant or cold air / warm air supply destination (For example, switching between sending to one of the two rooms or sending to the other).

[アクチュエータの実施例]
次に、図17〜図22を参照しながら、前記第1実施例の流路切換弁1における主弁体20を回動させるためのアクチュエータ7について説明する。
[Embodiment of actuator]
Next, the actuator 7 for rotating the main valve body 20 in the flow path switching valve 1 of the first embodiment will be described with reference to FIGS. 17 to 22. FIG.

本実施例1のアクチュエータ7は、前記主弁5内を流通する高圧流体と低圧流体との差圧を利用した流体圧式のもので、前記主弁ハウジング10における下側弁シート10Bの一端側に設けられた本体部50を有する。本体部50は、下側弁シート10Bから下方に向けて延設された円筒状の胴部51と、この胴部51の下面開口を気密的に封止するように固着されてかしめ固定された、中央に凸部52aを持つ下面閉塞部材52と、胴部51の上面開口を封止するようかしめ固定され、さらにはんだ付け、ろう付け、溶接等により固定された厚肉円板状の、シール部材とストッパを兼ねる上面閉塞部材53とを備え、その内部には、作動室55が設けられ、この作動室55には、運動変換機構58を構成する厚肉有底円筒状の受圧移動体60と、この受圧移動体60に該受圧移動体60の上下方向の移動に伴い相対的に回動可能に内挿される短円柱状の回転駆動体65とが収容されている。回転駆動体65は、本体部50に対して回動可能に軸支されているため、作動室55内で上下方向に移動せずに、受圧移動体60の上下方向の移動に伴って相対的に該受圧移動体60内で回動するようになっている(後で詳説する)。   The actuator 7 according to the first embodiment is a fluid pressure type that utilizes the differential pressure between the high pressure fluid and the low pressure fluid flowing in the main valve 5 and is disposed on one end side of the lower valve seat 10B in the main valve housing 10. It has a main body 50 provided. The main body 50 is fixed by caulking so as to airtightly seal the lower surface opening of the cylindrical body 51 extended downward from the lower valve seat 10B and the lower surface of the body 51. A thick disk-shaped seal which is fixed by caulking so as to seal the lower surface closing member 52 having a convex portion 52a at the center and the upper surface opening of the body 51 and is further fixed by soldering, brazing, welding or the like The upper surface closing member 53 which also serves as a member and a stopper is provided, and an operation chamber 55 is provided therein, and a thick-walled bottomed cylindrical pressure receiving moving member 60 constituting the motion conversion mechanism 58 is provided in the operation chamber 55. The short pressure roller moving member 60 is accommodated in the pressure receiving moving member 60. The short cylindrical rotation driving member 65 is rotatably inserted relative to the vertical movement of the pressure receiving moving member 60. Since the rotary drive 65 is pivotally supported with respect to the main body 50, it does not move in the working chamber 55 in the vertical direction, but relative to the movement of the pressure receiving moving body 60 in the vertical direction. The pressure receiving member 60 is pivoted within the pressure receiving moving member 60 (to be described in detail later).

前記受圧移動体60の外周下端近くには、作動室55の内周面との間を気密的に封止して該作動室55を容積可変の上部55Aと下部55Bとに気密的に仕切るパッキン62が装着され、また、受圧移動体60の外周の上部には、胴部51の内周上半部に左右2カ所設けられた高さ方向に伸びるキー溝54にそれぞれ嵌め込まれる作動ピン63が圧入等により固定されている。   In the vicinity of the outer peripheral lower end of the pressure receiving moving body 60, a packing for airtightly sealing between the inner peripheral surface of the working chamber 55 and airtightly dividing the working chamber 55 into an upper portion 55A and a lower portion 55B of variable volume. 62 is mounted, and at the upper part of the outer periphery of the pressure receiving moving body 60, an operating pin 63 which is fitted in a key groove 54 extending in the height direction provided at the left and right two places on the inner peripheral upper half of the body 51 It is fixed by press fitting etc.

前記作動ピン63とキー溝54により、受圧移動体60は、直線的に上下動するがその回転は阻止される。   By means of the operation pin 63 and the key groove 54, the pressure receiving moving body 60 linearly moves up and down, but its rotation is blocked.

なお、図17には、受圧移動体60が最下降位置にある状態(下動行程完了状態)が示され、図18(A)には、受圧移動体60が最上昇位置にある状態(上動行程完了状態)が示されている(後で詳述)。   Note that FIG. 17 shows a state where the pressure receiving movable body 60 is at the lowest position (downward stroke completed state), and a state where the pressure receiving movable body 60 is at the highest position (upper Motion complete) is shown (detailed later).

また、本体部50の上部には、作動室上部55Aに高圧流体を導入・排出するための上部ポート56が設けられるとともに、その底部(下面閉塞部材52)には、作動室下部55Bに高圧流体を導入・排出するための下部ポート57が設けられている。   Further, an upper port 56 for introducing and discharging high pressure fluid to and from the upper portion 55A of the working chamber is provided at the top of the main body 50, and a high pressure fluid is applied to the lower portion 55B of the lower portion (lower surface closing member 52). A lower port 57 is provided for introducing and discharging the

そして、本実施例のアクチュエータ7には、前記運動変換機構58を構成する受圧移動体60と回転駆動体65との間には、受圧移動体60の上下動(往復直線運動)を回転駆動体65の正逆両方向の回転運動に変換するため、ボール72、このボール72の収容部74、及び螺旋溝75が設けられている。   In the actuator 7 of this embodiment, the vertical movement (reciprocation linear movement) of the pressure receiving moving body 60 is performed between the pressure receiving moving body 60 and the rotary driving body 65 which constitute the motion converting mechanism 58. A ball 72, a housing 74 for the ball 72, and a spiral groove 75 are provided to convert it into rotational movement in both forward and reverse directions 65.

詳細には、受圧移動体60には、複数個(本実施例では2個)のボール72及びその収容部74が設けられ、回転駆動体65には、その外周に、周方向に曲がりながら上下方向に伸びる複数本(本実施例では2本)の螺旋溝75が設けられている。前記収容部74は、受圧移動体60の上端部と、該上端部に溶接等により接合された環状押さえ部材66とにより、ボール72を、その一部を半径方向内方に突出させた状態で、回転自在にかつ移動は実質的に阻止した状態で収容するようになっており、前記螺旋溝75は、該収容部74から半径方向内方に突出するボール72の一部が嵌め込まれて回転自在に密接するような、断面円弧状の浅溝からなっている。   More specifically, the pressure receiving moving body 60 is provided with a plurality (two in the present embodiment) of balls 72 and the housing portions 74 thereof, and the rotation driving body 65 is bent in the circumferential direction around the upper and lower A plurality of (two in the present embodiment) spiral grooves 75 extending in the direction are provided. In the state where the ball 72 is caused to project radially inward by the ball 72 by the upper end portion of the pressure receiving moving body 60 and the annular pressing member 66 joined to the upper end portion by welding or the like. , And rotatably accommodated in a substantially blocked state, and the spiral groove 75 is rotated by fitting a part of the ball 72 projecting radially inward from the accommodation portion 74 into engagement. It consists of a shallow groove with an arc-shaped cross section that can be in close contact freely.

前記回転駆動体65の中央には、該回転駆動体65と一体回動するように回転駆動軸部76がかしめ固定されている。回転駆動軸部76は、回転駆動体65にその下部が固定された下部大径部76aと、これに続く中間部76bと、下側弁シート10Bの下面側に設けられた軸受穴16に回転自在に支持されている小径の枢軸部76cとからなっている。また、回転駆動軸部76の下部大径部76aは、下側から、回転駆動体65の中央穴に通される挿通部76aaと、該挿通部76aaよりも拡径され且つ上面閉塞部材53の中央穴に通される第1拡径部76abと、該第1拡径部76abよりもさらに拡径された第2拡径部76ac(上面閉塞部材53と回転伝達機構77の駆動アーム78との間に配在される部分)とからなっており、上面閉塞部材53の中央穴と第1拡径部76abとの間にはOリング59が介装されている。   A rotary drive shaft 76 is crimped and fixed at the center of the rotary drive 65 so as to rotate integrally with the rotary drive 65. The rotary drive shaft 76 rotates in a lower large diameter portion 76a whose lower portion is fixed to the rotary drive 65, an intermediate portion 76b following it, and a bearing hole 16 provided on the lower surface side of the lower valve seat 10B. It consists of a small diameter pivot portion 76c which is freely supported. The lower large diameter portion 76a of the rotary drive shaft 76 is, from the lower side, an insertion portion 76aa which is passed through the central hole of the rotary drive 65, and the diameter of the insertion portion 76aa is larger than that of the insertion portion 76aa. A first enlarged diameter portion 76 ab passing through the central hole, and a second enlarged diameter portion 76 ac (the upper surface closing member 53 and the drive arm 78 of the rotation transmission mechanism 77 further expanded in diameter than the first enlarged diameter portion 76 ab An O-ring 59 is interposed between the central hole of the upper surface closing member 53 and the first enlarged diameter portion 76ab.

第1拡径部76abと第2拡径部76acにより形成される段差の下向きの段差面と上面閉塞部材53の上面とが当接することで、前記回転駆動軸部76とそれに固定された回転駆動体65とが抜け落ちることが防止され、また、挿通部76aaと第1拡径部76abにより形成される段差の下向きの段差面は、回転駆動体65を回転駆動軸部76にかしめ固定する際の受け面とされている。   The rotational drive shaft 76 and the rotational drive fixed to the rotational drive shaft 76 come in contact with each other by bringing the lower step surface of the step formed by the first enlarged diameter portion 76 ab and the second enlarged diameter portion 76 ac into contact with the upper surface of the upper surface closing member 53. The body 65 is prevented from falling off, and the downward step surface of the step formed by the insertion portion 76aa and the first enlarged diameter portion 76ab is used for caulking and fixing the rotary drive body 65 to the rotary drive shaft portion 76. It is considered as the receiving side.

ここで、回転駆動体65の回転軸線Q(回転駆動軸部76)は、主弁体20の回転軸線Oに対して偏心するとともに、主弁体20の回転軸線Oに平行に配在されており、回転駆動軸部76と主弁体20の下側回転軸部30Bとの間には、回転駆動体65の回転を主弁体20に伝達する回転伝達機構77が設けられている。   Here, the rotation axis Q (rotation drive shaft 76) of the rotation drive body 65 is eccentric to the rotation axis O of the main valve body 20 and is disposed parallel to the rotation axis O of the main valve body 20. Between the rotary drive shaft 76 and the lower rotary shaft 30B of the main valve body 20, a rotation transmission mechanism 77 for transmitting the rotation of the rotary drive 65 to the main valve 20 is provided.

回転伝達機構77は、図17、図18(A)に加えて図19を参照すればよくわかるように、回転駆動軸部76の中間部76bにその基端部が連結固定され、その先端中央にU形係合溝78aが形成された駆動アーム78と、前記主弁体20における下側回転軸部30Bの枢軸部30cにその基端部が連結固定され、その先端付近に、前記U形係合溝78aに摺動自在に係合する係合ピン79が下向きに垂設された従動アーム39とから構成されている。   The proximal end portion of the rotation transmission mechanism 77 is connected and fixed to the middle portion 76b of the rotary drive shaft portion 76, as is well understood by referring to FIG. 19 in addition to FIG. 17 and FIG. The proximal end portion of the drive arm 78 having a U-shaped engaging groove 78a formed therein and the pivot shaft portion 30c of the lower rotary shaft portion 30B of the main valve body 20 is connected and fixed, and the U-shaped An engaging pin 79 slidably engaged with the engaging groove 78a is composed of a driven arm 39 hanging downward.

かかる構成の回転伝達機構77は、回転駆動軸部76が回転すると、それと一体に駆動アーム78が回転(揺動)し、これに伴って従動アーム39の先端付近(係合ピン79)が駆動アーム78の先端付近(U形係合溝78a)に連れ回され、これによって、下側回転軸部30B及び主弁体20が回転する。この場合、本実施例では、従動アーム39の回転角度θは60°とされ、前述したように主弁体20が流路切換に必要とする回転角度である。前記回転角度θは、受圧移動体60の上下動のストローク長や駆動アーム78と従動アーム39のレバー比(てこ比)等により設定される。なお、図17、図18(A)、及び後述する図21(A)〜(D)においては、駆動アーム78及び従動アーム39の回転途中状態が示されている。   In the rotation transmission mechanism 77 having such a configuration, when the rotation drive shaft 76 rotates, the drive arm 78 rotates (rocks) integrally therewith, and in accordance with this, the vicinity of the tip of the driven arm 39 (engagement pin 79) is driven The lower rotating shaft portion 30B and the main valve body 20 are rotated by being rotated near the tip of the arm 78 (U-shaped engagement groove 78a). In this case, in the present embodiment, the rotation angle θ of the driven arm 39 is 60 °, which is the rotation angle required for the main valve body 20 to switch the flow path as described above. The rotation angle θ is set by the stroke length of the vertical movement of the pressure receiving moving body 60, the lever ratio of the drive arm 78 and the driven arm 39, and the like. Note that FIGS. 17 and 18A, and FIGS. 21A to 21D described later show the states during the rotation of the drive arm 78 and the driven arm 39.

また、回転伝達機構としては、図20に示される如くの、回転駆動軸部76に連結固定された駆動ギア97と、下側回転軸部30Bに連結固定され、前記駆動ギア97に噛合する従動ギア98とで構成する等してもよい。   Further, as a rotation transmission mechanism, as shown in FIG. 20, a driven gear 97 connected and fixed to the rotary drive shaft 76 and a driven gear connected and fixed to the lower rotary shaft 30B and meshed with the drive gear 97. It may be configured by the gear 98 and the like.

次に、アクチュエータ7の本体部50内の動作について説明する(四方パイロット弁80の構成及びそれを用いた動作については後述する)。   Next, the operation in the main body 50 of the actuator 7 will be described (the configuration of the four-way pilot valve 80 and the operation using it will be described later).

図17及び図21(A)は、作動室上部55Aに上部ポート56を介して高圧流体(高圧冷媒)を導入するとともに、作動室下部55Bから下部ポート57を介して高圧流体を排出した状態を示している。作動室上部55Aに高圧流体を導入すると、高圧流体は、受圧移動体60に装着されているパッキン62より上方で上面閉塞部材53より下方の空間(作動室上部55A)の隅々まで、つまり、受圧移動体60の内周面と回転駆動体65の外周面との間に形成される隙間を介して受圧移動体60の底面と回転駆動体65の下面との間の部分や、本体部50の胴部51の内周面と受圧移動体60の外周面との間に形成される隙間部分等に行き渡るので、受圧移動体60の上面側の受圧面積と下面側の受圧面積は等しくなる。   FIGS. 17 and 21A show a state in which the high pressure fluid (high pressure refrigerant) is introduced to the working chamber upper portion 55A through the upper port 56 and the high pressure fluid is discharged from the working chamber lower portion 55B through the lower port 57. It shows. When a high pressure fluid is introduced into the working chamber upper portion 55A, the high pressure fluid reaches the corners of the space (the working chamber upper portion 55A) above the packing 62 attached to the pressure receiving moving body 60 and below the top surface closing member 53. A portion between the bottom surface of the pressure receiving moving body 60 and the lower surface of the rotation driving body 65 with a gap formed between the inner peripheral surface of the pressure receiving moving body 60 and the outer peripheral surface of the rotation driving body 65 The pressure receiving area on the upper surface side of the pressure receiving moving body 60 is equal to the pressure receiving area on the lower surface side, since it extends to the gap portion formed between the inner peripheral surface of the trunk 51 and the outer peripheral surface of the pressure receiving moving body 60.

このような構成のもとで、図17及び図21(A)に示される状態において、作動室下部55Bに下部ポート57を介して高圧流体を導入するとともに、作動室上部55Aから上部ポート56を介して高圧流体を排出すると、作動室上部55Aより作動室下部55Bの方が高圧となるので、受圧移動体60が上向きに押されて、受圧移動体60の作動ピン63がキー溝54に案内されながら、受圧移動体60が真っ直ぐに上動し、これに伴って運動変換機構58のボール72も回転しながら真っ直ぐに上動する。この際、ボール72の、螺旋溝75内に嵌り込んでいる部分により螺旋溝75が周方向に押されて回転駆動体65が一方向(ここでは時計回り)に回転する。そして、受圧移動体60の上端(環状押さえ部材66)が上面閉塞部材53に接当すると、受圧移動体60の上動が停止し、回転駆動体65の回転も停止する。以下、この行程を上動行程と称し、図21(B)に示される状態(受圧移動体60が最上昇位置にある状態)を上動行程完了状態と称する。   Under such a configuration, in the state shown in FIGS. 17 and 21A, a high pressure fluid is introduced to the lower working chamber 55B via the lower port 57, and the upper port 56 is opened from the upper working chamber 55A. When the high pressure fluid is discharged, the pressure in the lower portion 55B is higher than that in the upper portion 55A. Therefore, the pressure receiving moving body 60 is pushed upward, and the operating pin 63 of the pressure receiving moving body 60 is guided to the key groove 54 While being moved, the pressure receiving moving body 60 moves upward straightly, and the ball 72 of the movement converting mechanism 58 also moves upward while rotating. At this time, the spiral groove 75 is pushed in the circumferential direction by the portion of the ball 72 fitted into the spiral groove 75, and the rotary drive 65 rotates in one direction (here, clockwise). When the upper end (annular pressing member 66) of the pressure receiving moving body 60 abuts on the upper surface closing member 53, the upward movement of the pressure receiving moving body 60 is stopped, and the rotation of the rotation driving body 65 is also stopped. Hereinafter, this stroke will be referred to as an upper stroke, and the state shown in FIG. 21B (a state in which the pressure receiving movable body 60 is at the highest position) will be referred to as an upper stroke completion state.

それに対し、図21(C)、(D)に示される如くに、前記上動行程完了状態において、作動室上部55Aに上部ポート56を介して高圧流体を導入するとともに、作動室下部55Bから下部ポート57を介して高圧流体を排出すると、作動室下部55Bより作動室上部55Aの方が高圧となるので、受圧移動体60が下向きに押されて、受圧移動体60の作動ピン63がキー溝54に案内されながら、受圧移動体60が真っ直ぐに下動し、これに伴って運動変換機構58のボール72も回転しながら真っ直ぐに下動する。この際、ボール72の、螺旋溝75内に嵌り込んでいる部分により螺旋溝75が周方向に押されて回転駆動体65が他方向(ここでは反時計回り)に回転する。そして、受圧移動体60の下端が下面閉塞部材52の凸部52aに接当すると、受圧移動体60の下動が停止し、回転駆動体65の回転も停止する。以下、この行程を下動行程と称し、図21(D)に示される状態(受圧移動体60が最下降位置にある状態)を下動行程完了状態と称する。   On the other hand, as shown in FIGS. 21C and 21D, in the upper movement stroke completion state, high pressure fluid is introduced to the upper portion 55A of the working chamber via the upper port 56, and the lower portion from the lower portion 55B. When the high pressure fluid is discharged through the port 57, the pressure in the working chamber upper portion 55A is higher than that in the working chamber lower portion 55B. Therefore, the pressure receiving moving body 60 is pushed downward and the operating pin 63 of the pressure receiving moving body 60 is a key groove While being guided by 54, the pressure receiving moving body 60 moves down straight, and the ball 72 of the motion conversion mechanism 58 also moves down straight while rotating. At this time, the spiral groove 75 is pushed in the circumferential direction by the portion of the ball 72 fitted into the spiral groove 75, and the rotary driver 65 rotates in the other direction (counterclockwise here). When the lower end of the pressure receiving moving body 60 abuts on the convex portion 52 a of the lower surface closing member 52, the downward movement of the pressure receiving moving body 60 is stopped, and the rotation of the rotation driving body 65 is also stopped. Hereinafter, this stroke is referred to as a downward movement stroke, and the state shown in FIG. 21D (a state in which the pressure receiving moving body 60 is at the lowest position) is referred to as a downward movement stroke completion state.

前記上動行程完了状態において受圧移動体60に下動行程をとらせることにより、主弁体20が第1の回転位置から第2の回転位置へと回転して前述した如くの流路切換が行われ、それとは逆に、前記下動行程完了状態において受圧移動体60に上動行程をとらせることにより、主弁体20が第2の回転位置から第1の回転位置へと回転して前述した如くの流路切換が行われる。   The main valve body 20 is rotated from the first rotational position to the second rotational position by causing the pressure receiving moving body 60 to take the lower movement stroke in the upper movement stroke completion state, and the flow path switching as described above is performed. And the main valve body 20 is rotated from the second rotational position to the first rotational position by causing the pressure receiving moving body 60 to take the upper moving stroke in the lower moving stroke completion state. Channel switching as described above is performed.

本実施例では、前記流路切換、すなわち、上動行程と下動行程との切り換えを、前記上部ポート56と下部ポート57、及び、高圧部分である主弁ハウジング10内と低圧部分である第4ポート14(吸入側低圧ポートS)とに接続された電磁式の四方パイロット弁80により行うようにされている。   In this embodiment, the flow path switching, that is, the switching between the upper and lower moving strokes, is performed by the upper port 56 and the lower port 57, and the inside of the main valve housing 10 which is a high pressure portion and the low pressure portion An electromagnetic four-way pilot valve 80 is connected to the four ports 14 (intake side low pressure port S).

四方パイロット弁80は、その構造自体はよく知られているもので、図22に示される如くに、前記主弁ハウジング10の下側弁シート10Bの下面側におけるアクチュエータ7の本体部50とは反対側に下方に向けて延設された下面が開口した円筒状の弁ケース部81と、この弁ケース部81の下面開口を気密的に封止するようにろう付け・かしめ等により固定されたソレノイド部82と、弁ケース部81の側面部に圧入・かしめ等により気密的に取着された、その内端面が弁座(シート面)92とされる有底筒形の弁座ブロック83とを有する。   The structure of the four-way pilot valve 80 is well known, and as shown in FIG. 22, opposite to the main body 50 of the actuator 7 on the lower surface side of the lower valve seat 10B of the main valve housing 10. A cylindrical valve case part 81 having a lower surface opened downward to the side and a solenoid fixed by brazing, caulking or the like so as to airtightly seal the lower surface opening of the valve case part 81 And a bottomed cylindrical valve seat block 83 having an inner end face as a valve seat (seat surface) 92 airtightly attached to the side surface of the valve case 81 by press-fitting, caulking or the like. Have.

弁ケース部81内は、弁室88となっており、この弁室88は、下側弁シート10Bに貫設された細孔89を介して高圧部分である主弁ハウジング10内に連通するようになっている。ソレノイド部82は、通電励磁用のコイル82a、このコイル82aの外周を覆うカバーケース82b、コイル82aの内周側に配在されてボルト82cによりカバーケース82bに固定された吸引子84、この吸引子84に対向配置されたプランジャ85等を備えている。プランジャ85は、コイル82aと吸引子84との間にその下部が配在された円筒状のガイドパイプ86に摺動自在に嵌挿されている。ガイドパイプ86の下端は吸引子84の外周段丘部に溶接等により固定され、その上端鍔状部が弁ケース部81に溶接・ろう付け・かしめ等により気密的に取着されている。   The inside of the valve case portion 81 is a valve chamber 88, and the valve chamber 88 communicates with the inside of the main valve housing 10, which is a high pressure portion, through a pore 89 formed in the lower valve seat 10B. It has become. The solenoid section 82 includes a coil 82a for energization and excitation, a cover case 82b covering the outer periphery of the coil 82a, a suction element 84 disposed on the inner peripheral side of the coil 82a and fixed to the cover case 82b by a bolt 82c A plunger 85 or the like disposed opposite to the child 84 is provided. The plunger 85 is slidably fitted in a cylindrical guide pipe 86 whose lower portion is disposed between the coil 82 a and the suction element 84. The lower end of the guide pipe 86 is fixed to the outer peripheral terrace portion of the suction element 84 by welding or the like, and the upper end flange portion is airtightly attached to the valve case portion 81 by welding, brazing, caulking or the like.

また、吸引子84とプランジャ85との間には、プランジャ85を吸引子84から離れる方向(図では上方)に付勢する圧縮コイルばね87が縮装されている。   In addition, a compression coil spring 87 is compressed between the suction element 84 and the plunger 85 to bias the plunger 85 in a direction away from the suction element 84 (upward in the figure).

プランジャ85の吸引子84側とは反対側の端部には、弁体91をその自由端側で厚み方向に摺動可能に保持する弁体ホルダ90がその基端部を取付具96と共に圧入・かしめ等により取付固定されている。弁体ホルダ90には、弁体91を弁座92に押し付ける方向(厚み方向)に付勢する板ばね94が取り付けられている。弁体91は弁座92のシート面をプランジャ85の上下動に伴って摺動するようになっている。   At the end opposite to the suction element 84 side of the plunger 85, the valve body holder 90 for holding the valve body 91 slidably in the thickness direction at the free end side is press-fitted with the mounting tool 96 at its base end.・ Fixed by caulking etc. A leaf spring 94 is attached to the valve body holder 90 for biasing the valve body 91 in a direction (thickness direction) to press the valve seat 92. The valve body 91 slides on the seat surface of the valve seat 92 as the plunger 85 moves up and down.

前記弁座92には、上から順にポートa、ポートb、ポートcが設けられており、また、弁体91には、前記ポートaとポートb及びポートbとポートcを選択的に連通させ得る、厚み方向に凹む凹部93が設けられている。弁座ブロック83には、ポートaのみに連通するように細管95aの一端部が、ポートbのみに連通するように細管95bの一端部が、ポートcのみに連通するように細管95cの一端部がそれぞれ気密的に挿着されている。   The valve seat 92 is provided with a port a, a port b, and a port c in order from the top, and the valve body 91 is made to selectively communicate the port a with the port b and the port b with the port c. A recessed portion 93 recessed in the thickness direction is provided. In the valve seat block 83, one end of the thin tube 95a communicates with only the port a, and one end of the thin tube 95b communicates with only the port b so as to communicate only with the port b. Are attached airtightly.

細管95aの他端部は、本体部50の上部ポート56を介して作動室上部55Aに接続され、細管95bの他端部は、低圧部分である第4ポート14(吸入側低圧ポートS)に接続され、細管95cの他端部は、本体部50の下部ポート57を介して作動室下部55Bに接続されている。   The other end of the thin tube 95a is connected to the working chamber upper portion 55A through the upper port 56 of the main body 50, and the other end of the thin tube 95b is connected to the fourth port 14 (intake side low pressure port S) which is a low pressure portion. The other end of the thin tube 95c is connected to the lower portion 55B of the operation chamber via the lower port 57 of the main body 50.

このような構成とされた四方パイロット弁80においては、ソレノイド部82への通電OFF時には、図22(A)に示される如くに、プランジャ85は圧縮コイルばね87の付勢力により、その上端が弁座ブロック83に接当する位置まで押し上げられている。この状態では、弁体91がポートaとポートb上に位置し、その凹部93によりポートaとポートbが連通するとともに、ポートcと弁室88とが連通するので、主弁ハウジング10内の高圧流体が細孔89→弁室88→ポートc→細管95c→下部ポート57を介して作動室下部55Bに導入されるとともに、作動室上部55Aの高圧流体が上部ポート56→細管95a→ポートa→凹部93→ポートb→細管95b→第4ポート14(吸入側低圧ポートS)へと流れて排出される。   In the four-way pilot valve 80 configured as above, when the solenoid unit 82 is deenergized, as shown in FIG. 22A, the plunger 85 has its upper end valve operated by the biasing force of the compression coil spring 87. The seat block 83 is pushed up to a position in contact with the seat block 83. In this state, the valve body 91 is located on the port a and the port b, and the recess 93 communicates the port a and the port b, and the port c and the valve chamber 88 communicate with each other. The high pressure fluid is introduced into the lower portion 55B via the small hole 89 → valve chamber 88 → port c → capillary 95c → lower port 57, and the high pressure fluid in the upper portion 55A of the working chamber is upper port 56 → capillary 95a → port a → recessed portion 93 → port b → thin tube 95 b → flow to the fourth port 14 (suction side low pressure port S) and discharged.

それに対し、ソレノイド部82への通電をONにすると、図22(B)に示される如くに、プランジャ85は吸引子84の吸引力により、その下端が吸引子84に接当する位置まで引き寄せられる。このときには、弁体91がポートbとポートc上に位置し、その凹部93によりポートbとポートcが連通するとともに、ポートaと弁室88とが連通するので、主弁ハウジング10内の高圧流体が細孔89→弁室88→ポートa→細管95a→上部ポート56を介して作動室上部55Aに導入されるとともに、作動室下部55Bの高圧流体が下部ポート57→細管95c→ポートc→凹部93→ポートb→細管95b→第4ポート14(吸入側低圧ポートS)へと流れて排出される。   On the other hand, when the solenoid unit 82 is turned on, the plunger 85 is drawn to the position where the lower end thereof contacts the suction member 84 by the suction force of the suction member 84, as shown in FIG. . At this time, the valve body 91 is located on the port b and the port c, and the recess 93 makes the port b and the port c communicate with each other, and the port a and the valve chamber 88 communicate with each other. The fluid is introduced into the upper portion 55A of the working chamber via the small hole 89 → valve chamber 88 → port a → capillary 95a → upper port 56, and the high pressure fluid in the lower portion 55B of the working chamber is lower port 57 → capillary 95c → port c → The fluid flows from the concave portion 93 → the port b → the thin tube 95 b → the fourth port 14 (the suction side low pressure port S) and is discharged.

したがって、ソレノイド部82への通電をOFFにすると、前記上動行程がとられ、主弁体20が第2の回転位置から第1の回転位置へと回転し、前記した如くの流路切換が行われる一方、ソレノイド部82への通電をONにすると、前記下動行程がとられ、主弁体20が第1の回転位置から第2の回転位置へと回転し、前記した如くの流路切換が行われる。   Therefore, when the energization to the solenoid portion 82 is turned off, the upper moving stroke is taken, the main valve body 20 is rotated from the second rotational position to the first rotational position, and the flow path switching as described above is performed. On the other hand, when energization to the solenoid portion 82 is turned on, the downward movement stroke is taken, and the main valve body 20 rotates from the first rotational position to the second rotational position, and the flow path as described above A switch is made.

このように、本実施例の流路切換弁1においては、電磁式四方パイロット弁80への通電をON/OFFで切り換えることで、主弁10内を流通する高圧流体と低圧流体との差圧を利用して主弁体20を回動させるようにされているので、電動モータ等で主弁体20を回動させる場合に比べて、コスト削減、消費電力の低減、省エネ化等を図ることができる。なお、本実施例のアクチュエータ7による流路切換は、電動モータ+減速機で行う流路切換より素早く行うことができる。   As described above, in the flow path switching valve 1 of the present embodiment, the differential pressure between the high pressure fluid and the low pressure fluid flowing through the main valve 10 is switched by switching the energization of the electromagnetic four-way pilot valve 80 ON / OFF. Since the main valve body 20 is turned using the above, it is possible to reduce the cost, the power consumption, and the energy saving as compared with the case where the main valve body 20 is turned by the electric motor or the like. Can. In addition, the flow-path switching by the actuator 7 of a present Example can be performed more rapidly than the flow-path switching performed with an electric motor + reduction gear.

また、主弁体20を回動させるアクチュエータ7は、流体圧により受圧移動体60を上下動させ、この上下動を回転運動に変換して主弁体20に伝達する構成であるので、従来例のように高圧を受ける部分が主弁体の回転軸部の延長軸部に片持ち支持された、板厚に対して受圧面積の大きな板状体であるものに比して、高圧を受ける部分(受圧移動体60)に、十分な強度を確保でき、耐久性を向上させることができるとともに、十分な強度を確保できることから、受圧面積を大きくでき、そのため、流路切換を確実かつ迅速に行うことができる。   Further, the actuator 7 for rotating the main valve body 20 moves the pressure receiving moving body 60 up and down by fluid pressure, converts this up and down movement into rotational movement, and transmits it to the main valve body 20. A portion that receives high pressure as compared to a plate-like body with a large pressure receiving area with respect to the plate thickness, where a portion that receives high pressure like this is cantilevered on the extension shaft portion of the rotary shaft portion of the main valve body Since sufficient strength can be secured and durability can be improved in (the pressure receiving moving body 60), the pressure receiving area can be enlarged because sufficient strength can be secured, and therefore, the flow path switching can be performed reliably and quickly. be able to.

上記に加え、直線運動を回転運動に変換する機構としては、一般にボールねじ機構が知られているが、通常のボールねじ機構は、ボールを多数使用し、リターン構造も必要であるため、本実施例の運動変換機構58に比べて、構造が複雑で高価であり、また、高温高圧環境下での使用は考慮されていないため、ヒートポンプ式冷暖房システム等に組み込まれる流路切換弁に採用することは難しい。それに対し、本実施例の運動変換機構58を備えた流体圧式のアクチュエータは、部品点数が少なく極めてシンプルな構成であるので、コスト的に有利であるとともに、高温高圧環境下で使用する場合の対策(受圧移動体60の肉厚を厚くする等)を容易にとることができ、そのため、本実施例の流路切換弁1は、特に、ヒートポンプ式冷暖房システム等の高温高圧環境下に組み込まれる流路切換弁として費用対効果に極めて優れるものとなる。   In addition to the above, a ball screw mechanism is generally known as a mechanism for converting linear motion into rotational motion, but a normal ball screw mechanism uses a large number of balls and a return structure is also required. Compared with the motion conversion mechanism 58 of the example, the structure is complicated and expensive, and use in a high temperature and high pressure environment is not considered. Is difficult. On the other hand, the hydraulic actuator provided with the motion conversion mechanism 58 of the present embodiment has an extremely simple structure with a small number of parts, which is advantageous in cost and measures when used under high temperature and high pressure environment (The thickness of the pressure receiving moving body 60 can be increased, for example.) Therefore, the flow path switching valve 1 of this embodiment is a flow which is incorporated particularly in a high temperature and high pressure environment such as a heat pump type cooling and heating system. It will be extremely cost effective as a path switching valve.

[アクチュエータの変形例]
図23は、アクチュエータの変形例を示す。図示例のアクチュエータ8は、基本構成は上記アクチュエータ7と同様に、本体部50、運動変換機構58(受圧移動体60、回転駆動体65、ボール72、収容部74、螺旋溝75)、上部ポート56、下部ポート57、四方パイロット弁80等(符号は共通)を備えているが、本例のアクチュエータ8では、回転駆動体65の駆動軸部と主弁体20の回転軸部とが共通の軸線上に配置されて、主弁体20と回転駆動体65とが一体的に回動するようにされている。
[Modification of actuator]
FIG. 23 shows a modification of the actuator. The basic configuration of the actuator 8 in the illustrated example is the same as that of the actuator 7, the main body 50, the motion conversion mechanism 58 (the pressure receiving moving body 60, the rotational driving body 65, the ball 72, the housing 74, the spiral groove 75), the upper port 56, the lower port 57, the four-way pilot valve 80, etc. (the symbols are common), but in the actuator 8 of this example, the drive shaft portion of the rotary drive 65 and the rotation shaft portion of the main valve body 20 are common. The main valve body 20 and the rotational drive body 65 are integrally pivoted so as to be disposed on the axis.

詳細には、回転駆動体65は主弁体20の下側回転軸部30Bに圧入・かしめ等により外嵌固定されており、回転駆動体65の回転が主弁体20に直接伝達されるようになっている。したがって、本実施例2では、アクチュエータ7の回転伝達機構77は不要とされ、また、受圧移動体60の上動を下側弁シート10Bの下面10eで止めるようになっているので、アクチュエータ7の上面閉塞部材53も不要とされる。そのため、構成が簡素化され、コスト的には有利である。   Specifically, the rotary drive 65 is externally fitted and fixed to the lower rotary shaft portion 30B of the main valve body 20 by press fitting, caulking or the like, and the rotation of the rotary drive body 65 is directly transmitted to the main valve body 20 It has become. Therefore, in the second embodiment, the rotation transmission mechanism 77 of the actuator 7 is unnecessary, and the upward movement of the pressure receiving moving body 60 is stopped by the lower surface 10 e of the lower valve seat 10 B. The upper surface closing member 53 is also unnecessary. Therefore, the configuration is simplified, which is advantageous in cost.

なお、本発明に係る流路切換弁は、ヒートポンプ式冷暖房システムのみならず、他のシステム、装置、機器類にも組み込めることは勿論である。   Of course, the flow path switching valve according to the present invention can be incorporated not only into the heat pump type cooling and heating system but also into other systems, devices and devices.

また、弁ハウジング10、主弁体20、受圧移動体60、回転駆動体65等の素材としては、アルミやステンレス等が用いられるが、それに限られることはなく、その他の金属、樹脂等の、導入される流体の圧力に耐えられるものであれば、いかなるものであってもよい。   Moreover, although aluminum, stainless steel, etc. are used as materials for the valve housing 10, the main valve body 20, the pressure receiving moving body 60, the rotary driving body 65, etc., it is not limited thereto, and other metals, resins, etc. Any material that can withstand the pressure of the fluid to be introduced may be used.

1 流路切換弁
5 主弁
7 アクチュエータ
10 主弁ハウジング
10A 上側弁シート
10B 下側弁シート
11 第1ポート
12 第2ポート
13 第3ポート
14 第4ポート
17 シート面
20 主弁体
20A 上半部
20B 下半部
21 第1層部材
22 第2層部材
23 第3層部材
24 第4層部材
27 横断溝
29 圧縮コイルばね
30A 上側回転軸部
30B 下側回転軸部
31 第1連通路
32 第2連通路
33 第3連通路
34 第4連通路
36 凸部
37 シール面
41 第1連通路
42 第2連通路
43 第3連通路
44 第4連通路
45 ボール式シール面離隔機構
50 本体部(アクチュエータ)
52 下面閉塞部材
53 上面閉塞部材
54 キー溝
55 作動室
55A 作動室上部
55B 作動室下部
56 上部ポート
57 下部ポート
58 運動変換機構
60 受圧移動体
62 パッキン
63 作動ピン
65 回転駆動体
72 ボール
75 螺旋溝
76 回転駆動軸部
77 回転伝達機構
80 四方パイロット弁
82 ソレノイド部
83 弁座ブロック
85 プランジャ
88 弁室
89 細孔
90 弁体ホルダ
91 弁体
92 弁座
93 凹部
a、b、c ポート(四方パイロット弁)
95a、95b、95c 細管
D 吐出側高圧ポート
S 吸入側低圧ポート
C 室外側入出ポート
E 室内側入出ポート
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 flow-path switching valve 5 main valve 7 actuator 10 main valve housing 10A upper side valve seat 10B lower side valve seat 11 1st port 12 2nd port 13 3rd port 14 4th port 17 seat surface 20 main valve body 20A upper half part 20B lower half portion 21 first layer member 22 second layer member 23 third layer member 24 fourth layer member 27 cross groove 29 compression coil spring 30A upper side rotational shaft portion 30B lower side rotational shaft portion 31 first communication passage 32 second Communication passage 33 Third communication passage 34 Fourth communication passage 36 Convex part 37 Seal surface 41 First communication passage 42 Second communication passage 43 Third communication passage 44 Fourth communication passage 45 Ball type seal surface separation mechanism 50 Main body (Actuator )
52 lower surface closing member 53 upper surface closing member 54 key groove 55 operation chamber 55A operation chamber upper portion 55B operation chamber lower portion 56 upper port 57 lower port 58 motion conversion mechanism 60 pressure receiving moving member 62 packing 63 operating pin 65 rotation driver 72 ball 75 spiral groove 76 Rotation drive shaft 77 Rotation transmission mechanism 80 Four-way pilot valve 82 Solenoid part 83 Valve seat block 85 Plunger 88 Valve chamber 89 Pore 90 Valve body holder 91 Valve body 92 Valve seat 93 Recesses a, b, c Ports (four-way pilot valve )
95a, 95b, 95c Tubular D Discharge-side high-pressure port S Intake-side low-pressure port C Room-side inlet / outlet port E Room-side inlet / outlet port

Claims (10)

弁シートによりその開口が気密的に封止された筒状の主弁ハウジング、前記弁シートに少なくとも3個設けられたポート、及び前記主弁ハウジング内に回動可能に配在された主弁体を有する主弁と、前記主弁体を前記弁シート側に付勢する付勢手段と、前記主弁体を回動させるためのアクチュエータとを備え、
前記主弁体内に、前記ポート間を選択的に連通するための複数本の連通路が設けられ、前記主弁体を回転させることにより、連通するポート間が切り換えられるようにされており、
前記主弁体と前記弁シートとの間に、前記主弁体の回転時において、該主弁体側のシール面を前記弁シートから離れさせるボール式シール面離隔機構が設けられていることを特徴とする流路切換弁。
A cylindrical main valve housing whose opening is hermetically sealed by a valve sheet, at least three ports provided in the valve sheet, and a main valve body rotatably disposed in the main valve housing A main valve having a pressure sensor, biasing means for biasing the main valve body toward the valve seat, and an actuator for rotating the main valve body.
The main valve body is provided with a plurality of communication paths for selectively communicating between the ports, and by rotating the main valve body, the communication ports are switched.
Between the main valve body and the valve seat, there is provided a ball type seal surface separating mechanism for separating the seal surface on the main valve body side from the valve seat when the main valve body is rotating. Flow path switching valve.
前記主弁体内に、少なくとも、前記ポートのうちの一つと他の一つとを連通させ得る少なくとも一つの第1連通路と、前記ポートのうちの一つと別の一つとを連通させ得る少なくとも一つの第2連通路とが設けられ、前記主弁体を一方向に回転させることにより、前記第1連通路により連通するポート間から前記第2連通路により連通するポート間への流路の切り換えが行われ、該流路切換後に前記主弁体を他方向に回転させることにより、前記第2連通路により連通するポート間から前記第1連通路により連通するポート間への流路の切り換えが行われるようにされていることを特徴とする請求項1に記載の流路切換弁。   At least one first communication passage capable of communicating at least one of the ports and another one of the ports, and at least one communication capable of communicating one of the ports with another one in the main valve body A second communication passage is provided, and by rotating the main valve body in one direction, switching of the flow passage from between ports communicated by the first communication passage to between ports communicated by the second communication passage is performed. And switching the flow path from between the ports communicated by the second communication passage to the port communicated by the first communication passage by rotating the main valve body in the other direction after the flow passage switching. The flow control valve according to claim 1, characterized in that 前記複数本の連通路のうちの少なくとも1本は、U字状の通路で構成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の流路切換弁。   The flow path switching valve according to claim 1 or 2, wherein at least one of the plurality of communication paths is formed of a U-shaped passage. 前記連通路の端部に、前記弁シートにおける前記各ポートの開口周りに密接する環状シール面を持つ凸部が突設されていることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の流路切換弁。   The convex part which has an annular sealing surface closely contacting the opening of each said port in the said valve seat is protrudingly provided by the edge part of the said communicating path, The any one of Claim 1 to 3 characterized by the above-mentioned. Flow path switching valve as described. 前記ボール式シール面離隔機構は、ボールと、該ボールを、その一部を上下方向に突出させた状態で、回転自在にかつ移動は実質的に阻止した状態で収容する収容部と、前記主弁体の回転開始前及び回転終了時においては、前記主弁体側のシール面が前記弁シートから離れないようにすべく、前記収容部から突出する前記ボールの一部が嵌め込まれ、前記主弁体の回転時においては、前記ボールが前記主弁体を押し上げもしくは押し下げながら転がり出るような寸法形状を持つ凹穴と、を備え、前記ボール及び前記収容部は、前記主弁体の同一円周上に2箇所以上設けられるとともに、前記凹穴は前記弁シートの同一円周上の、平面視で前記収容部と同一位置及び該位置から前記主弁体が流路切換時に回転する角度分離れた位置に設けられていることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の流路切換弁。   The ball type seal surface separation mechanism includes: a ball; a housing portion for housing the ball in a state in which a portion of the ball is projected in the up and down direction; Before the start of rotation of the valve body and at the time of the end of rotation, a part of the ball protruding from the accommodation portion is fitted so that the seal surface on the main valve body side does not separate from the valve seat. When the body rotates, the ball and the housing portion have the same circumferential shape as the ball rolls up while pushing up or pushing down the main valve body, and the ball and the housing portion have the same circumference of the main valve body. The concave hole is provided at two or more locations on the same circumference of the valve seat, at the same position as the accommodation portion in plan view, and from the position, the main valve body is angularly separated from the position when the main valve is switched. Provided at Flow path switching valve according to claim 1, any one of 4, wherein Rukoto. 前記アクチュエータは、前記主弁に供給される高圧流体が導入される作動室が設けられた本体部を有し、前記作動室に、前記高圧流体の圧力を利用して、往復直線運動を正逆両方向の回転運動に変換する運動変換機構が設けられていることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の流路切換弁。   The actuator has a main body portion provided with a working chamber into which high pressure fluid supplied to the main valve is introduced, and the pressure of the high pressure fluid is used in the working chamber to reverse reciprocating linear motion. The flow control valve according to any one of claims 1 to 5, wherein a motion conversion mechanism is provided to convert rotational motion in both directions. 前記運動変換機構は、前記作動室にその回転は阻止された状態で上下動可能に収容された受圧移動体と、該受圧移動体の上下動に対応して相対的に回動可能に該受圧移動体に内挿又は外挿される回転駆動体とを有し、
前記受圧移動体の外周に、前記作動室の内周面との間を気密的に封止して前記作動室を容積可変の上部と下部とに仕切るパッキンが装着され、前記本体部に、前記作動室上部に高圧流体を導入・排出するための上部ポートが設けられるとともに、前記作動室下部に高圧流体を導入・排出するための下部ポートが設けられていることを特徴とする請求項6に記載の流路切換弁。
The motion converting mechanism is configured to receive the pressure receiving body housed in the working chamber so as to be capable of moving up and down in a state in which the rotation is blocked, and the pressure receiving body so as to be relatively rotatable corresponding to the vertical movement of the pressure receiving body. And a rotary drive which is interpolated or extrapolated to the moving body,
A packing is provided on the outer periphery of the pressure receiving moving body for sealing the space between the pressure chamber and the inner circumferential surface of the working chamber in an airtight manner to divide the working chamber into an upper portion and a lower portion of variable volume. An upper port for introducing and discharging high pressure fluid is provided in the upper part of the working chamber, and a lower port for introducing and discharging high pressure fluid is provided in the lower part of the working chamber. Flow path switching valve as described.
前記アクチュエータは、前記作動室下部に前記下部ポートを介して高圧流体を導入するとともに、前記作動室上部から前記上部ポートを介して高圧流体を排出することにより、前記受圧移動体を上動させて前記回転駆動体を一方向に回転させる上動行程と、前記作動室上部に前記上部ポートを介して高圧流体を導入するとともに、前記作動室下部から前記下部ポートを介して高圧流体を排出することにより、前記受圧移動体を下動させて前記回転駆動体を他方向に回転させる下動行程とを選択的にとり得るように構成されていることを特徴とする請求項7に記載の流路切換弁。   The actuator introduces the high pressure fluid into the lower part of the working chamber through the lower port, and discharges the high pressure fluid from the upper part of the working chamber through the upper port to move the pressure receiving movable body upward. An upper moving stroke for rotating the rotary driving body in one direction, introducing a high pressure fluid into the upper portion of the working chamber through the upper port, and discharging a high pressure fluid from the lower portion of the working chamber through the lower port. 8. The flow path switching according to claim 7, characterized in that the pressure receiving moving body can be moved downward to selectively take a lower moving stroke for rotating the rotational driving body in the other direction. valve. 前記上動行程と前記下動行程との切り換えを、前記上部ポートと前記下部ポート、及び、前記主弁の高圧部分と低圧部分とに接続された四方パイロット弁により行うようにされていることを特徴とする請求項8に記載の流路切換弁。   The switching between the upper and lower moving strokes is performed by a four-way pilot valve connected to the upper port and the lower port, and the high pressure portion and the low pressure portion of the main valve. The flow passage switching valve according to claim 8, characterized in that: 前記アクチュエータの本体部及び前記四方パイロット弁は、前記上側弁シートの上面側又は前記下側弁シートの下面側に設けられていることを特徴とする請求項9に記載の流路切換弁。   The flow passage switching valve according to claim 9, wherein the main body of the actuator and the four-way pilot valve are provided on the upper surface side of the upper valve seat or on the lower surface side of the lower valve seat.
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