JP2023108409A - スライド式切換弁及び冷凍サイクルシステム - Google Patents

Abstract

【課題】振動環境下での長期使用時における細管の強度低下を抑制することができるスライド式切換弁を提供する。【解決手段】スライド式切換弁１０が、弁ハウジング１１と、Ｄ継手管１３ｄと、Ｓ継手管１３ｓと、Ｃ継手管１３ｃと、Ｅ継手管１３ｅと、スライド弁体と、パイロット弁７と、パイロット弁７と弁ハウジング１１を繋いで駆動流体を流通させるステンレス鋼製の第１ハウジング用細管１４Ｌ及び第２ハウジング用細管１４Ｒと、パイロット弁７とＤ継手管１３ｄ及びＳ継手管１３ｓを繋いで駆動流体を流通させるステンレス鋼製の高圧継手用細管１４ｄ及び低圧継手用細管１４ｓと、を備えたことを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、空気調和機等の冷凍サイクルシステムに用いられ、冷媒の流路を切り換えるスライド式切換弁及び冷凍サイクルシステムに関する。

従来、複数の継手管のうちの少なくとも一対の継手管を連通するとともに連通対象の継手管が切換え可能な切換弁としてスライド式切換弁が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載のスライド式切換弁は、筒状の弁ハウジングの周壁に複数の継手管が連結され、内部に設置されたスライド弁体を軸方向にスライド移動させて、継手管どうしを切換え可能に連通する。スライド弁体のスライド移動は、弁ハウジングの内部においてスライド弁体を軸方向に挟む一対の空間に駆動流体を流通させることで行われる。このスライド式切換弁は、ステンレス鋼製の弁ハウジングの内部に駆動流体を流通させるための複数の細管を備えており、これらの細管が銅で形成されている。

特開２００５－１２１１３１号公報

ここで、上述のスライド式切換弁では、銅製の細管がろう付け時の熱等でなまされ柔らかくなると変形しやすく、振動環境下で長期に亘って使用されるような場合、細管の強度が金属疲労によって低下しやすいという問題がある。

本発明の目的は、振動環境下での長期使用時における細管の強度低下を抑制することができるスライド式切換弁を提供することである。

本発明のスライド式切換弁は、両端が閉塞された筒状の弁ハウジングと、前記弁ハウジングの周壁に当該弁ハウジングの内部と連通するように連結された複数の継手管と、前記弁ハウジングの内部に設置されて前記複数の継手管を連通するとともに、前記弁ハウジングの軸方向にスライド移動することで連通状態を切換えるスライド弁体と、前記弁ハウジングの内部において前記軸方向に前記スライド弁を挟む一対の空間のうちの少なくとも一方の空間に駆動流体を流通させて、前記スライド弁体を前記軸方向にスライド移動させるパイロット弁と、前記パイロット弁と前記弁ハウジングを繋いで駆動流体を流通させるステンレス鋼製のハウジング用細管と、前記パイロット弁と前記複数の継手管のうちの少なくとも一つの継手管を繋いで駆動流体を流通させるステンレス鋼製の継手用細管と、を備えたことを特徴とする。

このスライド式切換弁によれば、ハウジング用細管及び継手用細管がステンレス鋼により作製されているので、各細管について高い剛性が得られて耐振動性が向上しており、振動環境下での長期使用時における各細管の強度低下を抑制することができる。

ここで、前記弁ハウジングがステンレス鋼製であり、前記ハウジング用細管が前記弁ハウジングに直接接続されていることが好適である。

この構成によれば、ハウジング用細管と弁ハウジングの接続に中間部材を介さずに両者が直接接続されるので、部品点数が削減されてスライド式切換弁についての製品コストを低減させることができる。

また、前記弁ハウジングが、筒状でステンレス鋼製の弁本体と、当該弁本体の両端開口を閉塞する、各々がステンレス鋼製の一対のキャップ部と、を備え、前記ハウジング用細管が、前記一対のキャップ部の少なくとも一方に接続され、その接続が直接接続によってなされていることが好適である。

この構成によれば、弁本体とキャップ部がステンレス鋼製となっているので、例えば黄銅で作製されたもの等に比べると、各部品の薄肉化が可能となり、スライド式切換弁の小型化を図ることができる。更に、ハウジング用細管とキャップ部との接続が同種金属どうしでの接続となるので、ろう付け等による接続を容易に行うことができる。

また、前記複数の継手管のうち少なくとも一つの継手管がステンレス鋼製であり、前記継手用細管が、ステンレス鋼製の継手管に直接接続されていることが好適である。

この構成によれば、継手用細管と接続対象の継手管がステンレス鋼製となっているので、例えば銅で作製されたもの等に比べると、各部品の薄肉化が可能となり、スライド式切換弁の小型化を図ることができる。更に、継手用細管と継手管との接続が同種金属どうしでの接続となるので、ろう付け等による接続を容易に行うことができる。

また、前記パイロット弁がステンレス鋼製のパイロット弁ハウジングを備え、前記ハウジング用細管及び前記継手用細管が前記パイロット弁ハウジングに直接接続されていることが好適である。

この構成によれば、パイロット弁ハウジングがステンレス鋼製となっているので、例えば黄銅で作製されたもの等に比べると、部品の薄肉化が可能となり、スライド式切換弁の小型化を図ることができる。更に、ハウジング用細管及び継手用細管とパイロット弁ハウジングとの接続が同種金属どうしでの接続となるので、ろう付け等による接続を容易に行うことができる。

また、前記ハウジング用細管と前記弁ハウジングの接続箇所、及び、前記継手用細管と前記複数の継手管のうち少なくとも一つの細管の接続箇所には、仮止め溶接した痕跡としての仮止め溶接跡と、ろう付けによって本固定した痕跡としてのろう付け固定跡と、が形成されていることが好適である。

この構成によれば、ハウジング用細管と弁ハウジングの接続、及び継手用細管と継手管の接続について、ろう付けの前にステンレス鋼どうしによる溶接にて仮止めされるので、ろう付け時の各細管の位置決めが不要となり、ろう付けの工数を削減することができる。

また、前記ハウジング用細管及び前記継手用細管と前記パイロット弁との接続箇所には、仮止め溶接した痕跡としての仮止め溶接跡と、ろう付けによって本固定した痕跡としてのろう付け固定跡と、が形成されていることが好適である。

この構成によれば、ハウジング用細管及び継手用細管とパイロット弁との接続について、ろう付けの前にステンレス鋼どうしによる溶接にて仮止めされるので、ろう付け時の各細管の位置決めが不要となり、ろう付けの工数を削減することができる。

また、前記弁ハウジングの内部には、前記スライド弁体によって、前記軸方向に当該スライド弁を挟む一対の端部室が区画され、前記複数の継手管が、高圧配管、低圧配管、及び一対の導管を有し、前記スライド弁体が、前記高圧配管を前記一対の導管のうちの一方に連通させるとともに前記低圧配管を他方に連通させ、スライド移動によって前記高圧配管及び前記低圧配管の連通先を切換えるものであり、前記パイロット弁が、前記一対の端部室の一方に前記高圧配管の流体を流通させるとともに他方に前記低圧配管の流体を流通させることで前記スライド弁体をスライド移動させるものであり、前記ハウジング用細管が、前記パイロット弁と前記一対の端部室を繋ぐように一対設けられており、前記継手用細管が、前記パイロット弁と前記高圧配管及び前記低圧配管を繋ぐように一対設けられていることが好適である。

この構成を有するスライド式切換弁は、高圧配管、低圧配管、及び一対の導管という４本の継手管の連通状態を切換える四方切換弁となっている。四方切換弁は、例えば空気調和装置等に取り付けられ圧縮機等の振動による振動環境下で長期に亘って使用されることが多い。上記の構成によれば、このような四方切換弁について、各細管の強度低下を抑制することができる。

本発明の冷凍サイクルシステムは、流体である冷媒を圧縮する圧縮機と、冷却モード時に凝縮器として機能する第一熱交換器と、冷却モード時に蒸発器として機能する第二熱交換器と、前記第一熱交換器と前記第二熱交換器との間にて冷媒を膨張させて減圧する膨張手段と、上述した四方切換弁としてのスライド式切換弁と、を備えたことを特徴とする。

この冷凍サイクルシステムによれば、上述した四方切換弁としてのスライド式切換弁を備えているので、振動環境下での長期使用時における各細管の強度低下を抑制することができる。

本発明のスライド式切換弁及び冷凍サイクルシステムによれば、振動環境下での長期使用時における細管の強度低下を抑制することができるスライド式切換弁を提供することができる。

本発明の第１実施形態のスライド式切換弁をパイロット弁側から見た平面である。 図１に示されているスライド式切換弁を、図１中の矢印Ｖ１１方向から見た側面図である。 図２に示されているスライド式切換弁の、図２中のＶ１２－Ｖ１２線に沿った断面を示す断面図である。 図２に示されているパイロット弁の、図２中のＶ１３－Ｖ１３線に沿った断面を示す断面図である。 図１～４に示されているスライド式切換弁を備える冷凍サイクルシステムを示す模式図である。 第２ハウジング用細管と弁ハウジングの接続について、図３中の領域Ａ１１を模式的に拡大して示す模式図である。 低圧継手用細管とＳ継手管の接続について、図２中の領域Ａ１２を模式的に拡大して示す模式図である。 本発明の第２実施形態のスライド式切換弁を、図３と同等の断面で示す図である。

以下、本発明の第１実施形態に係るスライド式切換弁を図１～図７に基づいて説明する。

図１は、本発明の第１実施形態のスライド式切換弁をパイロット弁側から見た平面であり、図２は、図１に示されているスライド式切換弁を、図１中の矢印Ｖ１１方向から見た側面図である。また、図３は、図２に示されているスライド式切換弁の、図２中のＶ１２－Ｖ１２線に沿った断面を示す断面図であり、図４は、図２に示されているパイロット弁の、図２中のＶ１３－Ｖ１３線に沿った断面を示す断面図である。また、図５は、図１～４に示されているスライド式切換弁を備える冷凍サイクルシステムを示す模式図である。

図１～図５に示すように、本実施形態のスライド式切換弁１０は、４つの継手管の連通状態を切換える四方切換弁であり、弁ハウジング１内に、一対のピストン２Ｌ，２Ｒ、連結板３、弁座４、弁体５を備えた構造を有している。

弁ハウジング１は、両端が閉塞された筒状の部材であって、円筒形状でステンレス鋼製の円筒部（弁本体）１１とステンレス鋼製の２つのキャップ部１２Ｌ，１２Ｒとで構成されている。キャップ部１２Ｌ，１２Ｒは、円筒部１１の両端開口を閉塞するように円筒部１１に取り付けられている。また、円筒部１１およびキャップ部１２Ｌ，１２Ｒの中心軸が弁ハウジング１の軸線Ｘとなっている。この弁ハウジング１の周壁には、詳細については後述するＤ継手管１３ｄ、Ｅ継手管１３ｅ、Ｓ継手管１３ｓ、Ｃ継手管１３ｃという複数の継手管が、弁ハウジング１の内部と連通するように連結されている。

一対のピストン２Ｌ，２Ｒ、連結板３、弁体５は、弁ハウジング１の内部において軸方向Ｄ１１にスライド移動するスライド弁体６を構成している。このスライド弁体６は、弁ハウジング１の内部に設置されて上記の複数の継手管のうちの二対の継手管を連通するとともに、スライド移動することで連通対象の継手管を切換える。

一対のピストン２Ｌ，２Ｒは互いに対向配置され、パッキン２１を円筒部１１の内周面に押圧しながら往復移動可能となっている。これにより、弁ハウジング１の内部は、２つのピストン２Ｌ，２Ｒにより、中央部の高圧室１１Ａと、高圧室１１Ａの両側の２つの第１作動室１２Ａと第２作動室１２Ｂとに仕切られている。第１作動室１２Ａと第２作動室１２Ｂは、弁ハウジング１の内部において、スライド弁体６によって、軸方向Ｄ１１にスライド弁体６を挟むように区画される一対の端部室となっている。

連結板３は金属板からなり、この連結板３は、弁ハウジング１の軸線Ｘ上に配置されるようにピストン２Ｌ，２Ｒの間に架設されるとともに、その中央に弁体５を保持している。また、連結板３には透孔３ａが形成されている。そして、弁体５はピストン２Ｌ，２Ｒが移動すると連結板３に連動して弁座４上を摺動し、ピストン２Ｌ，２Ｒが備える後述のストッパ板２４がキャップ部１２Ｌ，１２Ｒに当接した左右の位置で停止する。

弁座４は円筒部１１内の中間部に配設され、円筒部１１の中間部の弁座４と対向する位置には、円筒部１１内に開口する高圧配管としてのＤ継手管１３ｄが取り付けられている。また、弁座４には、弁ハウジング１の軸線Ｘ方向に一直線上に並んで、一対の導管としてのＥ継手管１３ｅ及びＣ継手管１３ｃと、低圧配管としてのＳ継手管１３ｓが取り付けられている。弁体５にはその内側に椀状凹部５Ａが形成されている。そして、弁体５は、図３の左側の端部位置において、Ｓ継手管１３ｓとＥ継手管１３ｅとを椀状凹部５Ａにより連通する。このとき、Ｃ継手管１３ｃは高圧室１１Ａ内で主に連結板３の透孔３ａを介してＤ継手管１３ｄに連通する。また、弁体５は、図３においてスライド弁体６が右側に移動した右側の端部位置において、Ｓ継手管１３ｓとＣ継手管１３ｃとを椀状凹部５Ａにより連通する。このとき、Ｅ継手管１３ｅは高圧室１１Ａ内で主に透孔３ａを介してＤ継手管１３ｄに連通する。

図５に示されている冷凍サイクルシステム３０において、Ｄ継手管１３ｄは圧縮機３１の吐出口に接続される高圧配管となっており、Ｓ継手管１３ｓは圧縮機３１の吸入口に接続される低圧配管となっている。Ｃ継手管１３ｃは室外熱交換機３２（第一熱交換器）に接続される導管であり、Ｅ継手管１３ｅは室内熱交換機３３（第二熱交換器）に接続される導管である。室外熱交換機３２と室内熱交換機３３は絞り装置３４（膨張手段）を介して接続される。このＣ継手管１３ｃから室外熱交換機３２、絞り装置３４、室内熱交換機３３およびＥ継手管１３ｅからなる経路と、Ｓ継手管１３ｓから圧縮機３１およびＤ継手管１３ｄからなる経路とにより、冷凍サイクルシステムが構成される。なお、冷凍サイクルシステムにおける冷媒中には、圧縮機３１およびその他機器の保護のため、微量の冷凍機油が含まれている。

パイロット弁７は一対のブラケット７１を介して弁ハウジング１に接続されている。パイロット弁７は、弁ハウジング１の内部において軸方向Ｄ１１にスライド弁体６を挟む一対の空間、即ち、第１作動室１２Ａ及び第２作動室１２Ｂの両方に駆動流体を流通させて、スライド弁体６を軸方向Ｄ１１にスライド移動させる。本実施形態では、このパイロット弁７が、第１作動室１２Ａ及び第２作動室１２Ｂの一方に高圧配管としてのＤ継手管１３ｄの流体を流通させるとともに他方に低圧配管としてのＳ継手管１３ｓの流体を流通させることでスライド弁体６をスライド移動させる。

図４に示すように、パイロット弁７は、スライド式切換弁１０と同様な構造であり、電磁コイル７３１（図１参照）とプランジャ７３２と吸引子７３３より構成される電磁アクチュエータ７３を備える。そして、電磁コイル７３１への通電により電磁アクチュエータ７３を作動させ、筒状でステンレス鋼製のパイロット弁ハウジング７２の内部のパイロット弁体７４をスライド移動させて流路を切り換える。パイロット弁体７４は、圧縮機３１の吸入口と接続された低圧配管としてのＳ継手管１３ｓに連通する低圧継手用細管１４ｓの連通先を、次のように切り替える。即ち、パイロット弁体７４は、低圧継手用細管１４ｓの連通先を、スライド式切換弁１０の第１作動室１２Ａに接続された第１ハウジング用細管１４Ｌと、第２作動室１２Ｂに接続された第２ハウジング用細管１４Ｒとで切り換える。同時に、圧縮機３１の吐出口と接続された高圧配管としてのＤ継手管１３ｄに連通する高圧継手用細管１４ｄの連通先を第２ハウジング用細管１４Ｒと第１ハウジング用細管１４Ｌとで切り換える。これにより、圧縮機３１の吸入圧力及び吐出圧力が導入された第１作動室１２Ａの圧力と第２作動室１２Ｂの圧力との間に圧力差を発生させ、当該圧力差により、ピストン２Ｌ，２Ｒで区画されたスライド弁体６を軸方向Ｄ１１に高圧側から低圧側へとスライド移動させる。そして、このスライド移動により、スライド弁体６における弁体５の位置が切り換えられて冷凍サイクルシステム３０の流路が切り換えられる。

以上の構成により、圧縮機３１で圧縮された高圧の冷媒はＤ継手管１３ｄから主弁室１１Ａ内に流入し、冷房運転の状態（冷却モード時）では、高圧冷媒はＣ継手管１３ｃから室外熱交換機３２に流入される。また、弁体５の位置を切り換えた暖房運転の状態（暖房モード時）では、高圧冷媒はＥ継手管１３ｅから室内熱交換機３３に流入される。すなわち、冷房運転時には、圧縮機３１から吐出される冷媒はＣ継手管１３ｃ→室外熱交換機３２→絞り装置３４→室内熱交換機３３→Ｅ継手管１３ｅと循環し、室外熱交換機３２が凝縮器（コンデンサ）、室内熱交換機３３が蒸発器（エバポレータ）として機能し、冷房がなされる。絞り装置３４は、室外熱交換機３２と室内熱交換機３３との間にて冷媒を膨張させて減圧する。また、暖房運転時には冷媒は逆に循環され、室内熱交換機３３が凝縮器、室外熱交換機３２が蒸発器として機能し、暖房がなされる。

スライド式切換弁１０の各ピストン２Ｌ，２Ｒは、図３に示すように鏡映対称な構造になっている。ピストン２Ｌ，２Ｒは、それぞれパッキン２１と、連結板３に固定される固定円板２２と、板ばね２３と、円板状のストッパ板２４とを備えている。これらのパッキン２１と、固定円板２２と、板ばね２３と、ストッパ板２４は軸線Ｘを中心として同軸に配置され、リベットにより一体に固定され、一体のピストン２Ｌ，２Ｒはボルトにより連結板３に固定されている。

ここで、スライド式切換弁１０には、上述のようにパイロット弁７と弁ハウジング１の内部における第１作動室１２Ａ及び第２作動室１２Ｂを繋いで駆動流体を流通させる第１ハウジング用細管１４Ｌ及び第２ハウジング用細管１４Ｒが設けられている。また、パイロット弁７と高圧配管としてのＤ継手管１３ｄを繋ぎ、Ｄ継手管１３ｄの高圧流体を駆動流体としてパイロット弁７に流通させる高圧継手用細管１４ｄが設けられている。更に、パイロット弁７と低圧配管としてのＳ継手管１３ｓを繋ぎ、Ｓ継手管１３ｓの低圧流体を駆動流体としてパイロット弁７に流通させる低圧継手用細管１４ｓが設けられている。このとき、これら４本の細管は、何れもステンレス鋼製の細管となっており、各端部が、同じく何れもステンレス鋼製の弁ハウジング１、パイロット弁ハウジング７２、Ｄ継手管１３ｄ、及びＳ継手管１３ｓの周壁に以下に説明するように接続されている。

まず、第１ハウジング用細管１４Ｌ及び第２ハウジング用細管１４Ｒと弁ハウジング１との互いに同等な接続について、第２ハウジング用細管１４Ｒと弁ハウジング１の接続を代表例として挙げて説明する。

図６は、第２ハウジング用細管１４Ｒと弁ハウジング１の接続について、図３中の領域Ａ１１を模式的に拡大して示す模式図である。

この図６に示されているように、第２ハウジング用細管１４Ｒは弁ハウジング１におけるキャップ部１２Ｒに直接接続されている。具体的には、皿状に形成されたキャップ部１２Ｒの周壁に細管挿入用の貫通孔１２１が形成されており、第２ハウジング用細管１４Ｒの端部がこの貫通孔１２１に挿入された状態で、スポット溶接による仮止め溶接とろう付けによる本固定によって接続されている。第２ハウジング用細管１４Ｒとキャップ部１２Ｒの接続箇所には、仮止め溶接した痕跡としての仮止め溶接跡１２２（図１にも黒点で図示）と、ろう付けによって本固定した痕跡としてのろう付け固定跡１２３と、が形成されている。ろう付け固定跡１２３は、一部が仮止め溶接跡１２２と重なるように、第２ハウジング用細管１４Ｒの周方向に全周に亘って形成されている。第１ハウジング用細管１４Ｌと弁ハウジング１の接続も、以上と同様に仮止め溶接跡１２２及びろう付け固定跡１２３が形成されるように行われる。

次に、互いに同等な、高圧継手用細管１４ｄとＤ継手管１３ｄの接続と、低圧継手用細管１４ｓとＳ継手管１３ｓの接続について、後者の接続を代表例として挙げて説明する。

図７は、低圧継手用細管１４ｓとＳ継手管１３ｓの接続について、図２中の領域Ａ１２を模式的に拡大して示す模式図である。

この図７に示されているように、低圧継手用細管１４ｓはＳ継手管１３ｓに直接接続されている。具体的には、Ｓ継手管１３ｓの周壁に細管挿入用の貫通孔１３１が形成されており、低圧継手用細管１４ｓの端部がこの貫通孔１３１に挿入された状態で、スポット溶接による仮止め溶接とろう付けによる本固定によって接続されている。低圧継手用細管１４ｓとＳ継手管１３ｓの接続箇所には、仮止め溶接した痕跡としての仮止め溶接跡１３２（図１にも黒点で図示）と、ろう付けによって本固定した痕跡としてのろう付け固定跡１３３と、が形成されている。ろう付け固定跡１３３は、一部が仮止め溶接跡１３２と重なるように、低圧継手用細管１４ｓの周方向に全周に亘って形成されている。高圧継手用細管１４ｄとＤ継手管１３ｄの接続も、以上と同様に仮止め溶接跡１３２及びろう付け固定跡１３３が形成されるように行われる。

次に、第１ハウジング用細管１４Ｌ、第２ハウジング用細管１４Ｒ、高圧継手用細管１４ｄ、及び低圧継手用細管１４ｓと、パイロット弁ハウジング７２との接続について説明する。ここでは、図４に、領域Ａ１３を矢印Ｖ１４方向から見た断面である模式的な拡大図として示されているように、第２ハウジング用細管１４Ｒとパイロット弁ハウジング７２の接続を代表例として挙げて説明する。

この図４の拡大図に示されているように、第２ハウジング用細管１４Ｒはパイロット弁ハウジング７２に直接接続されている。まず、パイロット弁ハウジング７２の周壁の一部をなすパイロット弁座７２１に細管挿入用の貫通孔７２２が形成されている。第２ハウジング用細管１４Ｒの端部がこの貫通孔７２２に挿入された状態で、スポット溶接による仮止め溶接とろう付けによる本固定によって接続されている。第２ハウジング用細管１４Ｒとパイロット弁座７２１の接続箇所には、仮止め溶接した痕跡としての仮止め溶接跡７２３（図１にも黒点で図示）と、ろう付けによって本固定した痕跡としてのろう付け固定跡７２４と、が形成されている。ろう付け固定跡７２４は、一部が仮止め溶接跡７２３と重なるように、第２ハウジング用細管１４Ｒの周方向に全周に亘って形成されている。第１ハウジング用細管１４Ｌ、高圧継手用細管１４ｄ、及び低圧継手用細管１４ｓと、パイロット弁ハウジング７２との接続も、以上と同様に仮止め溶接跡７２３及びろう付け固定跡７２４が形成されるように行われる。尚、高圧継手用細管１４ｄとパイロット弁ハウジング７２との接続は、パイロット弁ハウジング７２の周壁においてパイロット弁座７２１と対面する部位について行われる。

以上に説明した第１実施形態のスライド式切換弁１０及び冷凍サイクルシステム３０によれば、第１ハウジング用細管１４Ｌ、第２ハウジング用細管１４Ｒ、高圧継手用細管１４ｄ、及び低圧継手用細管１４ｓが、何れもステンレス鋼により作製されている。このため、各細管について高い剛性が得られて耐振動性が向上しており、振動環境下での長期使用時における各細管の強度低下を抑制することができる。

ここで、本実施形態のスライド式切換弁１０は、４本の継手管の連通状態を切換える四方切換弁の構成を有している。四方切換弁は、例えば空気調和装置等に取り付けられ圧縮機等の振動による振動環境下で長期に亘って使用されることが多い。上記の構成によれば、このような四方切換弁について、各細管の強度低下を抑制することができる。

また、本実施形態では、弁ハウジング１がステンレス鋼製であり、第１ハウジング用細管１４Ｌ及び第２ハウジング用細管１４Ｒが弁ハウジング１に直接接続されている。この構成によれば、第１ハウジング用細管１４Ｌ及び第２ハウジング用細管１４Ｒと弁ハウジング１の接続に中間部材を介さずに両者が直接接続されるので、部品点数が削減されてスライド式切換弁１０についての製品コストを低減させることができる。

また、本実施形態では、弁ハウジング１が、ステンレス鋼製の円筒部１１と、各々がステンレス鋼製の一対のキャップ部１２Ｌ，１２Ｒと、を備えている。そして、第１ハウジング用細管１４Ｌが図１中及び図３中における左側のキャップ部１２Ｌに直接接続され、第２ハウジング用細管１４Ｒが右側のキャップ部１２Ｒに直接接続される。この構成によれば、円筒部１１とキャップ部１２Ｌ，１２Ｒがステンレス鋼製となっているので、例えば黄銅で作製されたもの等に比べると、各部品の薄肉化が可能となり、スライド式切換弁１０の小型化を図ることができる。更に、第１ハウジング用細管１４Ｌ及び第２ハウジング用細管１４Ｒとキャップ部１２Ｌ，１２Ｒとの接続が同種金属どうしでの接続となるので、ろう付け等による接続を容易に行うことができる。

また、本実施形態では、Ｄ継手管１３ｄ、Ｓ継手管１３ｓ、Ｃ継手管１３ｃ、及びＥ継手管１３ｅの全てがステンレス鋼製である。そして、高圧継手用細管１４ｄ及び低圧継手用細管１４ｓが、Ｄ継手管１３ｄ及びＳ継手管１３ｓに直接接続されている。この構成によれば、高圧継手用細管１４ｄ及び低圧継手用細管１４ｓと接続対象のＤ継手管１３ｄ及びＳ継手管１３ｓがステンレス鋼製となっている。これにより、例えば銅で作製されたもの等に比べると、各部品の薄肉化が可能となり、スライド式切換弁１０の小型化を図ることができる。更に、高圧継手用細管１４ｄ及び低圧継手用細管１４ｓとＤ継手管１３ｄ及びＳ継手管１３ｓとの接続が同種金属どうしでの接続となるので、ろう付け等による接続を容易に行うことができる。

また、本実施形態では、パイロット弁７がステンレス鋼製のパイロット弁ハウジング７２を備えている。そして、第１ハウジング用細管１４Ｌ、第２ハウジング用細管１４Ｒ、高圧継手用細管１４ｄ、及び低圧継手用細管１４ｓが、パイロット弁ハウジング７２に直接接続されている。この構成によれば、パイロット弁ハウジング７２がステンレス鋼製となっているので、例えば黄銅で作製されたもの等に比べると、部品の薄肉化が可能となり、スライド式切換弁１０の小型化を図ることができる。更に、第１ハウジング用細管１４Ｌ、第２ハウジング用細管１４Ｒ、高圧継手用細管１４ｄ、及び低圧継手用細管１４ｓとパイロット弁ハウジング７２との接続が同種金属どうしでの接続となるので、ろう付け等による接続を容易に行うことができる。

また、本実施形態では、第１ハウジング用細管１４Ｌ及び第２ハウジング用細管１４Ｒと弁ハウジング１の接続箇所には、仮止め溶接跡１２２とろう付け固定跡１２３が形成されている。更に、高圧継手用細管１４ｄ及び低圧継手用細管１４ｓとＤ継手管１３ｄ及びＳ継手管１３ｓの接続箇所にも、仮止め溶接跡１３２とろう付け固定跡１３３が形成されている。この構成によれば、各細管と接続相手との接続について、ろう付けの前にステンレス鋼どうしによる溶接にて仮止めされるので、ろう付け時の各細管の位置決めが不要となり、ろう付けの工数を削減することができる。

また、本実施形態では、第１ハウジング用細管１４Ｌ、第２ハウジング用細管１４Ｒ、高圧継手用細管１４ｄ、及び低圧継手用細管１４ｓとパイロット弁７との接続箇所にも、仮止め溶接跡７２３とろう付け固定跡７２４が形成されている。この構成によれば、各細管とパイロット弁７との接続についても、ろう付けの前にステンレス鋼どうしによる溶接にて仮止めされるので、ろう付け時の各細管の位置決めが不要となり、ろう付けの工数を削減することができる。

以上で第１実施形態の説明を終了し、次に第２実施形態について図８に基づいて説明する。尚、第２実施形態の冷凍サイクルシステムは、図５に示されている第１実施形態の冷凍サイクルシステム３０と同じシステムとなるので、以下では、第２実施形態の冷凍サイクルシステムについては図示及び説明を割愛する。

図８は、本発明の第２実施形態のスライド式切換弁を、図３と同等の断面で示す図である。尚、図８では、図３に示されている第１実施形態の構成要素と同等な構成要素のうち、以下の説明に必要なものについて図３と同じ符号が付されている。また、以下では、それら同等な構成要素に関する重複説明を割愛する。

この図８に示されている第２実施形態のスライド式切換弁５０は、第１ハウジング用細管１４Ｌ及び第２ハウジング用細管１４Ｒと弁ハウジング１の接続箇所を除いて、図１～図７に示されている第１実施形態のスライド式切換弁１０と同等である。以下、両者の相違点に注目してスライド式切換弁５０の説明を行う。

本実施形態では、ステンレス鋼製の第１ハウジング用細管１４Ｌ及び第２ハウジング用細管１４Ｒが、キャップ５２Ｒ，５２Ｌではなく、弁ハウジング１におけるステンレス鋼製の円筒部１１に直接接続されている。また、各接続箇所は、第１ハウジング用細管１４Ｌ及び第２ハウジング用細管１４Ｒそれぞれの端部が、弁ハウジングの内部における一対の端部室である第１作動室１２Ａ及び第２作動室１２Ｂに達するように、キャップ５２Ｒ，５２Ｌの近傍となっている。キャップ５２Ｒ，５２Ｌは、第１作動室１２Ａ及び第２作動室１２Ｂに達した第１ハウジング用細管１４Ｌ及び第２ハウジング用細管１４Ｒそれぞれの端部と干渉しないように、これらを避けた形状となっている。以下、図８に、領域Ａ２１の模式的な拡大図として示されているように、第２ハウジング用細管１４Ｒと円筒部１１の接続を代表例として挙げて説明を行う。

この図８の拡大図に示されているように、円筒部１１の周壁には細管挿入用の貫通孔５１１が形成されている。第２ハウジング用細管１４Ｒの端部は、この貫通孔５１１に挿入された状態で、スポット溶接による仮止め溶接とろう付けによる本固定によって接続されている。第２ハウジング用細管１４Ｒと円筒部１１の接続箇所には、仮止め溶接した痕跡としての仮止め溶接跡５１２と、ろう付けによって本固定した痕跡としてのろう付け固定跡５１３と、が形成されている。ろう付け固定跡５１３は、一部が仮止め溶接跡５１２と重なるように、第２ハウジング用細管１４Ｒの周方向に全周に亘って形成されている。第１ハウジング用細管１４Ｌと弁ハウジング１の接続も、以上と同様に仮止め溶接跡５１２及びろう付け固定跡５１３が形成されるように行われる。

以上に説明した第２実施形態のスライド式切換弁５０によっても、上述の第１実施形態と同様に、振動環境下での長期使用時における各細管の強度低下を抑制することができることは言うまでもない。

尚、以上に説明した第１及び第２実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、これに限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。かかる変形によっても尚本発明のスライド式切換弁の構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。

例えば、上述の第１及び第２実施形態では、スライド式切換弁の一例として、４本の継手管の連通状態を切換える四方切換弁としてのスライド式切換弁１０，５０が例示されているが、スライド式切換弁は四方切換弁に限るものではない。スライド式切換弁は、スライド弁体を用いて複数の継手管の連通状態を切換えるものであれば、例えば３本の継手管のうちの一対の継手管を連通させるときの連通対象の継手管を、スライド弁体を用いて切換える三方切換弁であってもよい。または、２本の継手管の相互間を、スライド弁体を用いて開閉する二方切換弁等であってもよい。スライド式切換弁における継手管の数や、連通状態の切換え方等については、スライド式切換弁の適用対象等に応じて適宜に設定し得るものである。ただし、四方切換弁のスライド式切換弁１０を用いることで、各細管の強度低下を抑制するという効果を有効活用することができる点は上述した通りである。

また、上述の第１及び第２実施形態では、スライド式切換弁の一例として、第１ハウジング用細管１４Ｌ及び第２ハウジング用細管１４Ｒが、ステンレス鋼製の弁ハウジング１に直接接続されたスライド式切換弁１０，５０が例示されている。しかしながら、スライド式切換弁は、これに限るものではなく、例えばステンレス以外の材料で弁ハウジングを形成し、ステンレス鋼製の接続部材を介してハウジング用細管を弁ハウジングに間接接続させることとしてもよいし、ステンレス鋼製のハウジング用細管を、接続部材を介さず黄銅等の異種金属製の弁ハウジングに直接接続させることとしてもよい。ただし、第１ハウジング用細管１４Ｌ及び第２ハウジング用細管１４Ｒをステンレス鋼製の弁ハウジング１に直接接続させることで、製品コストを低減させることができるとともに、同種金属どうしでの接続となるので、ろう付け等による接続を容易に行うことができる点は上述した通りである。

また、上述の第１及び第２実施形態では、弁ハウジングの一例として、ステンレス鋼製の円筒部１１及び一対のキャップ部１２Ｌ，１２Ｒを備えた弁ハウジング１が例示されている。しかしながら、弁ハウジングは、これに限るものではなく、その具体的な構成や材料等を問うものではない。ただし、ステンレス鋼製の円筒部１１及び一対のキャップ部１２Ｌ，１２Ｒを採用することで、各部品の薄肉化が可能となり、スライド式切換弁の小型化を図ることができる点は上述した通りである。

また、上述の第１及び第２実施形態では、複数の継手管の一例として、何れもがステンレス鋼製のＤ継手管１３ｄ、Ｓ継手管１３ｓ、Ｃ継手管１３ｃ、及びＥ継手管１３ｅが例示されている。しかしながら、継手管は、これらに限るものではなく、その具体的な構成や材料等を問うものではない。ただし、ステンレス鋼製の継手管を採用することで、スライド式切換弁を小型化できるとともに、ろう付け等による接続を容易に行うことができる点は上述した通りである。

また、上述の第１及び第２実施形態では、スライド式切換弁の一例として、４本の細管が、パイロット弁７におけるステンレス鋼製のパイロット弁ハウジング７２に直接接続されたスライド式切換弁１０，５０が例示されている。しかしながら、スライド式切換弁は、これに限るものではなく、パイロット弁の具体的な構成や素材等を問うものではない。ただし、ステンレス鋼製のパイロット弁ハウジング７２を有するパイロット弁７を採用し、各細管をパイロット弁ハウジング７２に直接接続させることで、スライド式切換弁の小型化やろう付け等の容易化を図ることができる点は上述した通りである。

また、上述の第１及び第２実施形態では、スライド式切換弁の一例として、細管と弁ハウジング１や継手管との接続箇所に仮止め溶接跡１２２，１３２とろう付け固定跡１２３，１３３が形成されているスライド式切換弁１０，５０が例示されている。しかしながら、スライド式切換弁は、これに限るものではなく、細管と弁ハウジングや継手管との接続の際に仮止め溶接等は行わず、接続箇所に仮止め溶接跡が形成されないこととしてもよい。ただし、細管と弁ハウジング１や継手管との接続について、仮止め溶接跡１２２，１３２とろう付け固定跡１２３，１３３が形成されるように行うことで、ろう付けの工数を削減することができる点は上述した通りである。

また、上述の第１及び第２実施形態では、スライド式切換弁の一例として、細管とパイロット弁７との接続箇所に仮止め溶接跡７２３とろう付け固定跡７２４が形成されているスライド式切換弁１０，５０が例示されている。しかしながら、スライド式切換弁は、これに限るものではなく、細管とパイロット弁との接続の際に仮止め溶接等は行わず、接続箇所に仮止め溶接跡が形成されないこととしてもよい。ただし、細管とパイロット弁７との接続について、仮止め溶接跡７２３とろう付け固定跡７２４が形成されるように行うことで、ろう付けの工数を削減することができる点は上述した通りである。

１ 弁ハウジング
２Ｌ，２Ｒ ピストン
３ 連結板
３ａ 透孔
４ 弁座
５ 弁体
５Ａ 椀状凹部
６ スライド弁体
７ パイロット弁
１０，５０ スライド式切換弁
１１ 円筒部
１１Ａ 主弁室
１２Ａ 第１作動室（端部室）
１２Ｂ 第２作動室（端部室）
１２Ｌ，１２Ｒ，５２Ｌ，５２Ｒ キャップ部
１３ｃ Ｃ継手管
１３ｄ Ｄ継手管
１３ｅ Ｅ継手管
１３ｓ Ｓ継手管
１４Ｌ 第１ハウジング用細管
１４Ｒ 第２ハウジング用細管
１４ｄ 高圧継手用細管
１４ｓ 低圧継手用細管
２１ パッキン
２２ 固定円板
２３ 板ばね
２４ ストッパ板
３０ 冷凍サイクルシステム
３１ 圧縮機
３２ 室外熱交換機（第一熱交換器）
３３ 室内熱交換機（第二熱交換器）
３４ 絞り装置（膨張手段）
７１ ブラケット
７２ パイロット弁ハウジング
７３ 電磁アクチュエータ
７４ パイロット弁体
１２１，１３１，５１１，７２２ 貫通孔
１２２，１３２，５１２，７２３ 仮止め溶接跡
１２３，１３３，５１３，７２４ ろう付け固定跡
７２１ パイロット弁座
Ｄ１１ 軸方向
Ｘ 軸線

Claims (9)

1. 両端が閉塞された筒状の弁ハウジングと、
   前記弁ハウジングの周壁に当該弁ハウジングの内部と連通するように連結された複数の継手管と、
   前記弁ハウジングの内部に設置されて前記複数の継手管を連通するとともに、前記弁ハウジングの軸方向にスライド移動することで連通状態を切換えるスライド弁体と、
   前記弁ハウジングの内部において前記軸方向に前記スライド弁を挟む一対の空間のうちの少なくとも一方の空間に駆動流体を流通させて、前記スライド弁体を前記軸方向にスライド移動させるパイロット弁と、
   前記パイロット弁と前記弁ハウジングを繋いで駆動流体を流通させるステンレス鋼製のハウジング用細管と、
   前記パイロット弁と前記複数の継手管のうちの少なくとも一つの継手管を繋いで駆動流体を流通させるステンレス鋼製の継手用細管と、
   を備えたことを特徴とするスライド式切換弁。
2. 前記弁ハウジングがステンレス鋼製であり、
   前記ハウジング用細管が前記弁ハウジングに直接接続されていることを特徴とする請求項１に記載のスライド式切換弁。
3. 前記弁ハウジングが、筒状でステンレス鋼製の弁本体と、当該弁本体の両端開口を閉塞する、各々がステンレス鋼製の一対のキャップ部と、を備え、
   前記ハウジング用細管が、前記一対のキャップ部の少なくとも一方に接続され、その接続が直接接続によってなされていることを特徴とする請求項１又は２に記載のスライド式切換弁。
4. 前記複数の継手管のうち少なくとも一つの継手管がステンレス鋼製であり、
   前記継手用細管が、ステンレス鋼製の継手管に直接接続されていることを特徴とする請求項１～３のうち何れか一項に記載のスライド式切換弁。
5. 前記パイロット弁がステンレス鋼製のパイロット弁ハウジングを備え、
   前記ハウジング用細管及び前記継手用細管が前記パイロット弁ハウジングに直接接続されていることを特徴とする請求項１～４のうち何れか一項に記載のスライド式切換弁。
6. 前記ハウジング用細管と前記弁ハウジングの接続箇所、及び、前記継手用細管と前記複数の継手管のうち少なくとも一つの細管の接続箇所には、仮止め溶接した痕跡としての仮止め溶接跡と、ろう付けによって本固定した痕跡としてのろう付け固定跡と、が形成されていることを特徴とする請求項１～５のうち何れか一項に記載のスライド式切換弁。
7. 前記ハウジング用細管及び前記継手用細管と前記パイロット弁との接続箇所には、仮止め溶接した痕跡としての仮止め溶接跡と、ろう付けによって本固定した痕跡としてのろう付け固定跡と、が形成されていることを特徴とする請求項１～６のうち何れか一項に記載のスライド式切換弁。
8. 前記弁ハウジングの内部には、前記スライド弁体によって、前記軸方向に当該スライド弁を挟む一対の端部室が区画され、
   前記複数の継手管が、高圧配管、低圧配管、及び一対の導管を有し、
   前記スライド弁体が、前記高圧配管を前記一対の導管のうちの一方に連通させるとともに前記低圧配管を他方に連通させ、スライド移動によって前記高圧配管及び前記低圧配管の連通先を切換えるものであり、
   前記パイロット弁が、前記一対の端部室の一方に前記高圧配管の流体を流通させるとともに他方に前記低圧配管の流体を流通させることで前記スライド弁体をスライド移動させるものであり、
   前記ハウジング用細管が、前記パイロット弁と前記一対の端部室を繋ぐように一対設けられており、
   前記継手用細管が、前記パイロット弁と前記高圧配管及び前記低圧配管を繋ぐように一対設けられていることを特徴とする請求項１～７のうち何れか一項に記載のスライド式切換弁。
9. 流体である冷媒を圧縮する圧縮機と、冷却モード時に凝縮器として機能する第一熱交換器と、冷却モード時に蒸発器として機能する第二熱交換器と、前記第一熱交換器と前記第二熱交換器との間にて冷媒を膨張させて減圧する膨張手段と、請求項８に記載のスライド式切換弁と、を備えたことを特徴とする冷凍サイクルシステム。

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