JP2523031Y2 - 四方弁 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は四方弁の改良に関し、主として空気調和機の
冷暖房の切換えに用いられる四方弁の改良に関するもの
である。

［従来の技術］ 空気調和機の冷暖房サイクルには冷房運転時と暖房運
転時に冷媒の流れ方向を切換えるために四方弁が使用さ
れている。

出願人はこの種の四方弁として第８図に示すような構
造のものを提案した（実開昭63−170667号）。すなわち
上記提案のものは、閉さ壁に導出口１と二つの回路口2
a,2bを所要の角度間隔で備えたコップ状の第１弁本体３
と、該第１弁本体３に基部が嵌合固定され反対端に導入
口４を備えた第２弁本体５からなり、第１弁本体３中に
は、円筒状の弁体６が回動可能に設けられ、その一半の
端部に上記導出口といずれか一方の回路口2a,2bを交互
に連通し得るようにした弧状みぞ6aを備え、他半部に二
つの通孔6b,6cを有し、上記弧状みぞ6aの反対側端面に
はみぞ6aの両端に対応する位置にそれぞれ弁体６の回動
を制限するストッパ7a,7aを設け、外周面には極性を異
にする二つのフェライト系の永久磁石8a,8bを対称的に
配設し、前記弁本体３の外周には上記弁体６の永久磁石
8a,8bを包囲する状態に電磁石9a,9bの継鉄を嵌挿支持
し、更に弁体６の回転を制限するストッパ7a,7aと弁体
６を押圧するコイルばね10を弁体６の上部に設け、スト
ッパ7a,7aを係止するとともに弁体６を押圧するカラー1
1を形成した構成となっている。

［考案が解決しようとする課題］ ところで上記提案のものは弁体６の上部外周に配設し
た永久磁石8a,8bが円弧状で弁体側面に自由保持される
構造であるため作動中に永久磁石8a,8bが第１弁本体３
の内面に接触するとともに、永久磁石8a,8bがフェライ
ト系であるため磁粉が発生しやすくこの磁粉がエアコン
回路の目詰まりの原因になるという問題があった。

またフェライト系の永久磁石8a,8bは落下等の衝撃に
より割れやすく作動不能の原因にもなるとともに、一対
の円弧状の永久磁石8a,8bを弁体６の側面で、かつ自由
保持とするため組立時に不安定であるという問題があっ
た。

また導入口４が第１弁本体３の上部に位置するため、
電磁石9a,9bを第１弁本体３の側面に取付けざるをえ
ず、弁全体の形状がどうしても大きくなりエアコン装置
がコンパクト化される時代にあって不都合があった。

更にまた、エアコン回路に組込んだ場合、上記従来の
ものは電磁石9a,9bの着脱が不可能な構造であるため、
電磁石9a,9bの交換時にはエアコン回路自体を分解もし
くは破壊しなければならず、また第１弁本体３をエアコ
ン回路に組込む際もロー付けの邪魔になるなどメンテナ
ンス上あるいは作業性上からも問題になっていた。

また弁体６の回転を制限するストッパ7a,7aと弁体６
を押圧するコイルばね10を弁体６の上部に設けているた
め、ストッパ7a,7aを係止するとともに弁体６を押圧す
るカラー11を設ける必要があるなど部品点数や組立工数
が多いという問題があった。

この考案は上記問題点を解消するためになされたもの
で、作動中の磁粉によるエアコン回路の目詰まり等の原
因を解消するとともに、部品点数や工数が少なく、弁全
体を軽量、コンパクトに形成でき、かつメンテナンスや
作業性のよい四方弁を提供するものである。

［課題を解決するための手段］ この考案に係る四方弁は上記目的を達成するために、
弁本体の上部に電磁石を配設し、弁本体を円筒状のボデ
ィと、前記ボディの下端部に取付け弁座と、前記ボディ
内に回動可能に配設された弁体とから形成し、前記弁座
に導入口と導出口、並びに二つの通孔をそれぞれ所要の
角度間隔で設け、前記弁体をプラスチックマグネットで
形成し、前記弁体に、前記導入口と二つの通孔のいずれ
かとを交互に連通させうるガイド孔を穿設するととも
に、前記導出口と二つの通孔のいずれかとを交互に連通
させうる連結溝を形成し、前記導入口には先端を前記ガ
イド孔に突出させて導入管を取付け、この突出部を前記
ガイド孔の端部に当接させて弁体の回動を制限するスト
ッパとし、前記電磁石下方部を前記ボディの外側面に着
脱可能に取付けた構成としたものである。

［作用］ この考案に係る四方弁は冷媒の導入口をボディ底部に
取付けられた弁座に設けたので、電磁石をボディ上部に
配設することができ弁全体をコンパクト、かつスマート
な形状とすることができる。

また導入口を弁座に設け導入管をボディ底部に取付け
るようにしたので、ガイド孔に導入管を突出させて弁体
回動のストッパとして利用できる。その結果、ストッパ
やこれを取付けるためのカラー等が不要となり部品点数
や組立て工数を減らすことができる。

また電磁石を弁本体の上部に配設するとともにボディ
の外側面に止め輪等により着脱可能に取付けるようにし
たので、ボディをエアコン回路に組込んだ後でも電磁石
の着脱が容易となりメンテナンスも容易となる。

また弁体をプラスチックマグネットで形成したので、
磁粉が発生せずエアコン回路の目詰まりも生じず、落下
等の衝撃を受けても割れることがなく作動不能や組立て
時の不安定さの原因が解消される。

［実施例］ 以下この考案に係る四方弁の実施例について第１図な
いし第７図を参照しながら説明する。第１図は実施例に
係る四方弁の縦断面図である。図中符号12は弁本体であ
る。前記弁本体12は円筒状のボディ13と、前記ボディ13
の下端部に取付けられた弁座14と、前記ボディ13内に回
動可能に配設された円柱状の弁体15とから形成されてい
る。

前記弁座14はボディ13の下端部周縁にロー付け等によ
り取付けられており、この弁座14には第４図ないし第６
図に示すように弁座14の軸心を挟んで互いに対向する位
置で、かつ前記軸心を中心とした一つの円周上に導入口
16及び導出口17、並びに通孔18a及び18bが形成されてい
る。これらの導入口16、導出口17、通孔18a、18bは弁座
14の軸心を中心にそれぞれ90度の間隔で配置されてい
る。

また前記弁座14の軸心には弁体15を取付けるシャフト
19が立設されている。

また前記導入口16には圧縮機Ｃの吐出側に通じる導入
管20が取付けられ、前記導出口17には、圧縮機Ｃの吸入
側に通じる導出管21が取付けられている。

前記通孔18a,18bにはそれぞれ導管22a,22bが取付けら
れ、この導管22a,22bはそれぞれ室外熱交換器E1及び室
内熱交換器E2に接続されている。

前記ボディ13内には弁体15がその軸心部を前記シャフ
ト19に挿通されて弁座14上を摺動かつ回動可能に取付け
られている。

前記弁体15はサマリウム等の希土類元素やコバルト等
を磁性材料とするプラスチックマグネットで形成されて
いる。

また前記弁体15には、この弁体15を左右方向に所要角
度（この実施例では90度）回動させることにより、前記
導入口16と、前記通孔18aまたは通孔18bのいずれかとを
交互に連通させる略半月状のガイド孔24が形成されてい
る。

前記ガイド孔24の上部には弁体15の中心部から円周方
向に伸び、ガイド孔24の上面を二分する帯部24aが形成
されている。

また弁体15は第５図及び第６図に示すように平面視し
てこの帯部24aの中心線と弁体15の軸心を通る線（一点
鎖線）を境にしてＮ極、Ｓ極と互いに異なる磁極に形成
されている。

また前記ガイド孔24には前記導入管20の突出部20aが
突出されており、この突出部20aが弁体15の左右方向へ
の回動（この実施例においては90度の回動）に伴い前記
ガイド孔24の一端部に当接し弁体15の回動を制限するス
トッパとなっている。

また前記弁体15には、ガイド孔24に対向する位置に、
弁体15の左右方向への回動に伴い前記導出口17と、通孔
18aまたは通孔18bのいずれかとを交互に連通させる連結
溝25が形成されている。

前記ボディ13の上部にはボディキャップ26が取付けら
れており、このボディキャップ26と前記弁体15の上面と
の間には弁室27が形成されている。

また前記ボディキャップ26には位置決め凹部26aが形
成され、ボディキャップ26の中心部で前記シャフト19の
上端部を軸支している。

また前記弁本体12の上部には鉄芯28a,28b、リード線2
9a,29bを備えた電磁石28が配設されている。

前記電磁石28は鉄芯28a,28bの下方部をボディ13の上
方からその外側部に差し込まれ、鉄芯28a,28bがボディ1
3を介して前記弁体15のＳ極、Ｎ極にそれぞれ対向する
位置で止め輪23により着脱可能に取付け固定されてい
る。またこの位置決めは電磁石28の下面に設けられた位
置決め凸部30を前記位置決め凹部26aに嵌合させてなさ
れる。

そして例えばリード線29bに直流電流を通電した場
合、鉄芯28aがＮ極となるとともに鉄芯28bはＳ極とな
り、弁体15のＳ極、Ｎ極とそれぞれ吸引し合い弁体15が
反時計回りに回動する。この場合導入管20の突出部20a
がガイド孔24の端部に当接し弁体15の回動がストップさ
れ第５図に示す状態（冷房運転時）となる。

この状態でリード線29aに通電すると、鉄芯28aがＳ極
となるとともに鉄芯28bはＮ極となり、弁体15のＳ極、
Ｎ極とそれぞれ反発し合い弁体15は時計回りに回動す
る。そして導入管20の突出部20aがガイド孔24の他端部
に当接し弁体15の回動がストップされ第６図に示すよう
な状態（暖房運転時）となる。

次に上記実施例の四方弁の使用方法及び作動について
説明する。第５図は冷房運転時のセット状態を示すもの
である。この場合、弁体15が反時計回りに回動し、導入
管20の突出部20aがガイド孔24の一端側に当接して弁体1
5の回動がストップされており、ガイド孔24により導入
口16と室外熱交換器E1につながる通孔18とが連通した状
態になっている。一方、連結溝25により導出口17と室内
熱交換器E2につながる通孔18bとが連通された状態にな
っている。そして第７図に示すように圧縮機Ｃの吐出口
から出た冷媒は導入管20、導入口16を経て通孔18aを通
り、導管22aを経て室外熱交換器E1に入りキャピラリー
チューブ等を経て室内熱交換器E2に入り、導管22b、通
孔18b、連絡溝25を経て導出口17、導出管21を通り圧縮
機Ｃの吸入口に戻る。

次にこの状態において電磁石28のリード線29aに対し
直流電流を流すと、鉄芯28a,28bはそれぞれ相対向して
いる弁体15のＳ極、Ｎ極と同極になり、相互の反発力に
より弁体15が時計方向に回動する。

この場合、第６図に示すように導入管20の突出部20a
がガイド孔24の他端部に当接して弁体15の回動をストッ
プし、ガイド孔24により導入口16と室内熱交換器E2につ
ながる通孔18bとが連通する。一方、連絡溝25により導
出口17と室外熱交換器E1につながる通孔18aとが連通さ
れた状態になり、暖房運転の状態になる。すなわち第７
図の鎖線で示すように、圧縮機Ｃの吐出口から出た冷媒
は導入管21、導入口16を経て通孔18bを通り、導管22bを
経て室内熱交換器E2、室外熱交換器E1を通り導管22a、
通孔18a、導出口17、導出管21を経て圧縮機Ｃの吸入口
に戻る。

また上記連絡回路の状態で電磁石28のリード線29a,29
bに対する電流の流れ方向を逆にすると弁体15は反時計
回りに回動し再び第５図の冷房運転の状態に切換えられ
る。

そして運転時には導入管20を経て弁室27に入った高圧
状態の冷媒が弁体15を上方から押圧する状態になり弁体
15は弁座14に押付けられ弁体15の下面と弁座14の上面と
は密着する。

上記実施例の四方弁によると、導入管20をボディ13の
下端部に取付けた弁座14の下部へ取付けるようにしたの
で、電磁石28を弁本体12の上部へ配設することができ弁
全体としてスマート、かつコンパクトな形状に形成する
ことができるとともに導入管20の突出部20aを弁座14か
ら突出して取付けることができ、この突出部20aを導入
管兼ストッパとして利用することができ部品点数を減ら
すことができる。更に電磁石28を弁本体12の上部に配設
したことにより、電磁石28をボディ13の上方からボディ
13の外側部に差込む構造にでき、かつ止め輪23を差すだ
けで着脱可能に固定したのでボディ13をエアコン回路に
組込んだ後でも電磁石28の着脱が容易になりメンテナン
ス等がやりやすい。

また導入管20、導出管21等がボディ13の下部にまとま
っているため、組立て、分解、配管等の作業性がよい。

また弁体15をプラスチックマグネット製としたので、
従来のフェライト系のものと異なり磁粉が発生せず回路
等の目詰まりも生じず落下等により割れるということも
ない。しかも従来のように弁体15の外周に円弧状の永久
磁石を取付ける必要がないので、部品点数の減少と組立
ての容易さがもたらされコストの低減を図ることができ
る。

なお上記実施例におけるガイド孔24、鉄芯28a,28b等
の形状や位置決めの構成、電磁石28の固定方法等はこの
実施例のものに限られるものではない。また弁体15のプ
ラスチックマグネットには、NS極を順次反転配列した、
いわゆる多極マグネットを用いることもできる。

またこの考案に係る四方弁は空気調和機のみならず流
体利用機器の回路切換えにも利用できるものである。

［考案の効果］ 以上説明したようにこの考案に係る四方弁は、ボディ
底部に導入管を取付けるようにしたので、電磁石を弁本
体の上部へ配設することができ弁全体としてスマート、
かつコンパクトな形状に形成することができるとともに
導入管の先端部を弁座から突出して取付けることがで
き、この突出部を導入管兼ストッパとして利用すること
ができ部品点数を減らすことができコストの低減を図る
ことができる。更に電磁石を弁本体の上部に配設したこ
とにより、電磁石をボディの上方からボディの外側部に
差込む構造にでき、かつ止め輪等により着脱可能に固定
でき、ボディをエアコン回路に組込んだ後でも電磁石の
着脱が容易になりメンテナンス等がやりやすい。

また弁体全体をプラスチックマグネット製としたの
で、従来のフェライト系のものと異なり磁粉を発生せず
回路等の目詰まりも生じず、落下等によりわれるなどと
いうこともなく常時安定した運転状態を維持することが
できる。

また従来のように弁体の外周に円弧状の永久磁石を取
付ける必要がないので、部品点数の減少と組立ての容易
さを招来し、この点からもコストの低減を図ることがで
きるなどの効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第７図はこの考案の実施例を示すもので、
第１図は縦断面図、第２図は平面図、第３図は低面図、
第４図は分解斜視図、第５図及び第６図は第１図Ｖ−Ｖ
線部分の断面図、第７図は空気調和機の回路図、第８図
は従来例を示す縦断面図である。 12……弁本体、13……ボディ、14……弁座、15……弁
体、16……導入口、17……導出口、18a,18b……通孔、2
0……導入管、20a……突出部、24……ガイド孔、25……
連絡溝、28……電磁石。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】弁本体と前記弁本体の上部に配設された電
   磁石とからなり、前記弁本体は円筒状のボディと、前記
   ボディの下端部に取付けられた弁座と、前記ボディ内に
   回動可能に配設された円柱状の弁体とからなり、前記弁
   座には所要の角度間隔で導入口と導出口、並びに二つの
   通孔が形成され、前記弁体はプラスチックマグネットで
   形成され、前記弁体には前記導入口と前記二つの通孔の
   いずれかとを交互に連通させるガイド孔が穿設されると
   ともに前記導出口と前記二つの通孔のいずれかとを交互
   に連通させる連絡溝が形成され、前記導入口には先端を
   前記ガイド孔に突出して導入管が取付けられ、この突出
   部は前記ガイド孔の端部に当接して前記弁体の回動を制
   限するストッパとなり、前記電磁石下方部は前記ボディ
   の外側面に着脱可能に付けられてなることを特徴とする
   四方弁。