JP3636875B2

JP3636875B2 - Rotary flow path switching valve

Info

Publication number: JP3636875B2
Application number: JP30293297A
Authority: JP
Inventors: 三男杉田; 宣笠井; 昇中川; 一登相原; 和重鈴木; 和夫平田; 敏博寺西; 光昭野田; 道明大野; 文雄金崎
Original assignee: Saginomiya Seisakusho Inc
Current assignee: Saginomiya Seisakusho Inc
Priority date: 1997-06-25
Filing date: 1997-11-05
Publication date: 2005-04-06
Anticipated expiration: 2017-11-05
Also published as: JPH1172178A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ロータリ式流路切換弁に関し、特にヒートポンプシステムで使用されるパイロット弁付きの四方弁や三方弁に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
四方弁や三方弁として使用されるロータリ式流路切換弁として、円筒状の弁ハウジングと、前記弁ハウジングに回転変位可能に且つ回転軸方向に移動可能に設けられた主弁体と、前記弁ハウジングに固定され低圧側配管を接続される低圧側ポート、高圧側配管を接続される高圧側ポート、及び、少なくとも一つの切換ポートを有する弁座板と、前記主弁体の一方の端面側に画定されて高圧側ポートの圧力を導入される圧力室及び前記低圧側ポートを選択的に連通接続するパイロット弁と、前記主弁体を回転駆動すると共に前記パイロット弁の開閉駆動を行う電磁ソレノイドとを有し、前記主弁体は、前記圧力室とは反対の側の端面にて前記弁座板と接触し、回転変位により前記切換ポートを前記低圧側ポートと前記高圧側ポートのいずれか一方に選択的に連通接続するように構成されたパイロット弁付きのロータリ式流路切換弁が知られている。
【０００３】
上述のようなロータリ式流路切換弁においては、パイロット弁により開閉されて圧力室と低圧側ポートとの連通・遮断を行う弁ポートは主弁体に設けられ、パイロット弁は弁ハウジングに形成されたパイロット弁案内部および主弁体に形成された弁保持孔とに軸線方向に移動可能に嵌合し、電磁ソレノイドを有する弁ハウジングと弁ポートを有する主弁体の両方より個別に支持され、パイロット弁が内蔵されている。
【０００４】
このロータリ式流路切換弁では、定常状態では、圧力室に高圧側ポートの圧力を導入されていることにより主弁体は弁座板に押し付けられ、各ポート間の気密性を保ち、流路切換時には主弁体の回転変位に先だってパイロット弁を開き、圧力室と低圧側ポートとを連通接続して圧力室の高圧状態を解除し、圧力室と高圧側ポートとの圧力差で主弁体を弁座板より浮上させ、低抵抗で主弁体を回転変位させることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来のロータリ式流路切換弁においては、パイロット弁が弁ハウジングと主弁体の両方より個別に支持されており、また、ロータリ式流路切換弁の場合には、主弁の回転中心から径方向にずれた箇所に高圧側ポートや低圧側ポートなどが配置されるので、主弁体が浮上した状態にあると高圧側の流入圧力により傾き偏倚し、これが原因となって、弁ハウジングとパイロット弁との間や主弁体とパイロット弁との間で各々こすれが生じる。
【０００６】
このため、主弁体の回転軸方向への移動動作やパイロット弁の開閉動作が各々不安定になると共に、主弁体やパイロット弁に異常摩耗が生じ、これらの耐久性が損ねられることになる。
【０００７】
この発明は、上述の如き問題点に着目してなされたものであり、この発明の目的は、弁ハウジングや主弁体、パイロット弁にこすれが生じることを回避し、主弁体の回転軸方向への移動動作やパイロット弁の開閉動作が確実で、主弁体やパイロット弁に異常摩耗を生じることがなく、併せて各部の相対的寸法精度の向上を図ることができるロータリ式流路切換弁を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、請求項１に記載の発明によるロータリ式流路切換弁は、円筒状の弁ハウジングと、前記弁ハウジングに回転変位可能に且つ回転軸方向に移動可能に設けられた主弁体と、前記弁ハウジングに固定され低圧側配管を接続される低圧側ポート、高圧側配管を接続される高圧側ポート、及び、少なくとも一つの切換ポートを有する弁座板と、前記主弁体の一方の端面側に画定されて高圧側ポートの圧力を導入される圧力室及び前記低圧側ポートを選択的に連通接続するパイロット弁と、前記主弁体を回転駆動すると共に前記パイロット弁の開閉駆動を行う電磁ソレノイドとを有し、前記主弁体は、前記圧力室とは反対の側の端面にて前記弁座板と接触し、回転変位により前記切換ポートを前記低圧側ポートと前記高圧側ポートのいずれか一方に選択的に連通接続するように構成されたロータリ式流路切換弁において、前記弁ハウジングは、前記パイロット弁を前記回転軸方向に移動可能に支持するパイロット弁案内筒部と、当該パイロット弁案内筒部から前記回転軸方向に位置をずらして配置された主弁体案内筒部とを有しており、前記主弁体は、前記パイロット弁側に位置する一方の端面から前記回転軸方向に突設されて、前記主弁体案内筒部の内周面のうち周方向の一部に側部が当接するガイド部を有しており、前記回転軸方向への前記主弁体の移動の際に、前記主弁体案内筒部の内周面に当接した前記ガイド部が当該内周面上で前記回転軸方向に摺動するものである。
【０００９】
請求項２に記載の発明によるロータリ式流路切換弁は、前記ガイド部の先端部外周縁に角取り部が設けられているものである。
【００１０】
請求項３に記載の発明によるロータリ式流路切換弁は、前記弁ハウジングは前記主弁体を受け入れる円筒部と前記パイロット弁案内筒部と前記主弁体案内筒部とをプレス深絞り加工により一体成形されているものである。
【００１１】
請求項４に記載のロータリ式流路切換弁は、前記弁座板は切換ポートとして第一の切換ポートと第二の切換ポートの二つの切換ポートを有し、前記主弁体は、前記低圧側ポートと前記第一の切換ポートとを連通接続すると共に前記高圧側ポートと前記第二の切換ポートとを連通接続する第一の回転位置と、前記低圧側ポートと前記第二の切換ポートとを連通接続すると共に前記高圧側ポートと前記第一の切換ポートとを連通接続する第二の回転位置との間に回転変位するように設けられ、ヒートポンプシステムで使用される四方弁であるものである。
【００１２】
請求項１に記載の発明によるロータリ式流路切換弁によれば、主弁体が回転軸方向に移動する際に主弁体に設けられたガイド部の側部が、弁ハウジングが有する主弁体案内筒部の内周面のうち周方向の一部分上において回転軸方向に摺動することにより、弁ハウジングに対して傾き偏倚するのを抑制され、主弁体の傾き偏倚の規制により、主弁体とパイロット弁、及び、弁ハウジングとパイロット弁が各々こすれることがない。
【００１３】
請求項２に記載の発明によるロータリ式流路切換弁によれば、ガイド部の先端部外周縁に角取り部が設けられていることにより、ガイド部の先端部外周縁が主弁体案内筒部の内周面に当たらず、主弁体の回転軸方向の移動時に、主弁体案内筒部の内周面によってガイド部の先端部外周縁が削れられることが回避され、また、ガイド部の先端部外周縁が主弁体案内筒部の内周面に当たらないことにより、角取り部を設けずガイド部の先端部外周縁が主弁体案内筒部の内周面に当たる構成とした場合に比べて、主弁体の回転軸方向の移動時にガイド部が主弁体案内筒部の内周面から受ける摩擦抵抗が低減される。
【００１４】
請求項３に記載の発明によるロータリ式流路切換弁によれば、弁ハウジングが主弁体を受け入れる円筒部とパイロット弁案内筒部と主弁体案内筒部とをプレス深絞り加工により一体成形され、これらが一部品で構成され、またプレス深絞り加工により主弁体を受け入れる円筒部とパイロット弁案内筒部と主弁体案内筒部との同心度など、これらの相対寸法精度が向上し、しかも、円筒部とパイロット弁案内筒部と主弁体案内筒部とが一部品で構成されることから、加工及び組立工数と部品点数とが大幅に低下する。
【００１５】
請求項４に記載の発明によるロータリ式流路切換弁によれば、弁座板が切換ポートとして第一の切換ポートと第二の切換ポートの二つの切換ポートを有し、主弁体が、前記低圧側ポートと前記第一の切換ポートとを連通接続すると共に前記高圧側ポートと前記第二の切換ポートとを連通接続する第一の回転位置と、前記低圧側ポートと前記第二の切換ポートとを連通接続すると共に前記高圧側ポートと前記第一の切換ポートとを連通接続する第二の回転位置との間に回転変位することにより、ロータリ式流路切換弁がヒートポンプシステムで使用される四方弁になる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図を参照してこの発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１７】
図１〜図８はこの発明によるロータリ式流路切換弁の実施の形態を示している。ロータリ式流路切換弁は、円筒状の弁ハウジング１と、弁ハウジング１内に回転変位可能に且つ回転軸方向に移動可能に設けられた主弁体３と、弁ハウジング１の底部に固定された弁座板５と、主弁体３に設けられたパイロット弁９と、弁ハウジング１の上部に取り付けられた電磁ソレノイド１１とを有している。
【００１８】
このロータリ式流路切換弁は、図５及び図６に示されているように、ヒートポンプシステムで使用される四方弁１００として構成され、弁座板５には、ヒートポンプシステムにおけるコンプレッサＰの吸入側からの低圧側配管１３を接続される低圧側ポート１５と、コンプレッサＰの吐出側からの高圧側配管１７を接続される高圧側ポート１９と、エバポレータ（室内熱交換器）Ｅの配管２１を接続される第一の切換ポート２３と、コンデンサ（室外熱交換器）Ｃの配管２５を接続される第二の切換ポート２７とを、弁座板５の中心から径方向にずれた箇所に有している。
【００１９】
主弁体３は、図１に示されているように、底部に設けられた中心ガイト孔２９にて弁座板５に固定されたセンタピン３１に嵌合していると共に、上部に舌片状に突出形成されたガイド部４（図７参照）にて、弁ハウジング１の上部に大径円筒部２と同心に設けられた主弁体案内筒部６に軸線方向に移動可能に嵌合し、これらの嵌合ガイドにより自身の中心軸線の周りに第一の回転位置と第二の回転位置との間に回転変位し、軸線方向に直線的に上昇位置と降下位置との間に上下変位する。
【００２０】
なお、ガイド部４は後述する高圧側連絡溝３７の側とは反対側に形成され、主弁体案内筒部６との当接関係により、高圧側の流入圧力による主弁体３の傾き偏倚を抑制する。
【００２１】
主弁体３は降下位置においては、底面（圧力室４１とは反対の側の端面）３３にて弁座板５と接触しており、その底面部の中心から径方向にずれた箇所に、互いに独立した低圧側連絡溝３５と高圧側連絡溝３７とを有している。
【００２２】
主弁体３は、第一の回転位置では、図５に示されているように、低圧側連絡溝３５により低圧側ポート１５と第一の切換ポート２３とを連通接続すると共に高圧側連絡溝３７によって高圧側ポート１９と第二の切換ポート２７とを連通接続し、第二の回転位置では、図６に示されているように、低圧側連絡溝３５により低圧側ポート１５と第二の切換ポート２７とを連通接続すると共に高圧側連絡溝３７によって高圧側ポート１９と第一の切換ポート２３とを連通接続する。
【００２３】
これにより、主弁体３が第一の回転位置である切換状態では、図５に示されているように、コンプレッサＰ→四方弁１００→コンデンサＣ→絞りＤ→エバポレータＥ→四方弁１００→コンプレッサＰと云う冷媒循環路が確立し、ヒートポンプシステムは冷房モードになる。
【００２４】
これに対し、主弁体３が第二の回転位置である切換状態では、図６に示されているように、コンプレッサＰ→四方弁１００→エバポレータＥ→絞りＤ→コンデンサＣ→四方弁１００→コンプレッサＰと云う冷媒循環路が確立し、ヒートポンプシステムは暖房モードになる。
【００２５】
なお、高圧側配管１７の先端は、高圧側ポート１９を貫通して高圧側連絡溝３７内に突出しており、高圧側連絡溝３７の内壁面との当接により、主弁体３の回動変位範囲を第一の回転位置と第二の回転位置との間の往復回動範囲に制限するストッパを兼ねている。
【００２６】
主弁体３の上側（一方の端面側）には、図１に示されているように、弁ハウジング１と、弁ハウジング１の上部に形成されているパイロット弁案内筒部３９に嵌合しているパイロット弁９とによって圧力室４１が画定されている。圧力室４１は、パイロット弁９と主弁体３との間のバイパス間隙４３や、主弁体３のピストンリング溝４５に嵌め込まれている略Ｃ字状のピストンリング４７の両端部間の連通用間隙（図示せず）を経て、高圧側連絡溝３７、高圧側ポート１９と連通しており、高圧側ポート１９の圧力を導入される。
【００２７】
パイロット弁案内筒部３９は大径円筒部２や主弁体案内筒部６と同心に設けられており、パイロット弁９のステム部１０は、パイロット弁案内筒部３９や、主弁体３の中心部に形成された円形横断面の弁保持孔５１に、軸線方向に移動可能に嵌合しており、先端のニードル弁部５３にて主弁体３に形成された弁ポート５５を開閉する。
【００２８】
この構造により、パイロット弁９は、弁ハウジング１側のパイロット弁案内筒部３９と主弁体３側の弁保持孔５１に軸線方向に移動可能に嵌合し、弁ハウジング１と主弁体３の両方より個別に支持されていることになる。
【００２９】
なお、ステム部１０の具体的な形状としては、例えば、図８（ａ）〜（ｃ）に示されているように、外周面にカット面１２を有していて、Ｄ形横断面形状あるいは多角形横断面形状をなしており、残された円周面１４だけでパイロット弁案内筒部３９や弁保持孔５１に嵌合するものが考えられる。
【００３０】
この場合には、パイロット弁９のカット面１２と弁保持孔５１との間に、圧力室４１と弁ポート５５とを連通する通路（図示せず）が形成される。
【００３１】
また、ステム部１０の他の具体的な形状としては、図８（ｄ）に示されているように、パイロット弁案内筒部３９や弁保持孔５１の内径に対応した外径の略円柱状をなしており、円周面１４の全周においてパイロット弁案内筒部３９や弁保持孔５１に嵌合するものが考えられる。
【００３２】
この場合には、図８（ｅ）に示されているように、ステム部１０のニードル弁部５３寄りの先端部分に小径部１０ａが形成され、この小径部１０ａにステム部１０の中心を通る貫通通路１０ｂがステム部１０の径方向に貫設されると共に、ニードル弁部５３とは反対側のパイロット弁案内筒部３９側に位置する端面から貫通通路１０ｂの中央に至る連絡通路１０ｃがステム部１０の軸方向に形成され、この貫通通路１０ｂと連絡通路１０ｃ、及び、小径部１０ａと弁保持孔５１との間の空間により、圧力室４１と弁ポート５５とを連通する通路が構成される。
【００３３】
弁ポート５５は、弁保持孔５１の底部中央にあり、一方でバイパス間隙４３を介して圧力室４１に連通し、他方で連通孔５７によって低圧側連絡溝３５に連通している。
【００３４】
また、弁ハウジング１は主弁体を受け入れる円筒部である大径円筒部２と主弁体案内筒部６とパイロット弁案内筒部３９とを互いに同心にプレス深絞り加工により一体成形されている。
【００３５】
パイロット弁９は、固定吸引子５９との間に設けられたばね６１により閉弁方向に付勢され、電磁ソレノイド１１の電磁コイル６３に通電が行われることにより、ばね６１のばね力に抗して固定吸引子５９に吸着し、弁ポート５５を開放、すなわち開弁する。
【００３６】
主弁体３の上部にはプラスチックスマグネットによる多極マグネット７１がインサート成形により一体的に設けられている。多極マグネット７１は、主弁体３と同心のリング状をなし、主弁体３の回転方向にＮ極部とＳ極部とを交互に２個ずつ有している。
【００３７】
電磁ソレノイド１１には、電磁コイル６３の上側の一方の磁極と磁気的に連結されているステープル形状の主磁極部材６５がボルト６７により固定されており、また電磁コイル６３の下側の他方の磁極と磁気的に連結されて、主磁極部材６５とは弁ハウジング１の中心軸線周りに９０度回転変位した位置に、ステープル形状の副磁極部材６９が固定されている。
【００３８】
上述のような電磁ソレノイド１１と多極マグネット７１による電磁アクチュエータ構造では、電磁ソレノイド１１に対し通電する電流の方向により主磁極部材６５がＮ極、副磁極部材６９がＳ極に帯磁、あるいはその反対の極性に帯磁し、多極マグネット７１との磁気作用により、主弁体３を第一の回転位置より第二の回転位置へ回転変位、あるいはその反対に回転変位させる。
【００３９】
上述のような構成による四方弁１００では、図１に示されているような状態において、電磁ソレノイド１１の電磁コイル６３に通電が行われると、固定吸引子５９が励磁し、パイロット弁９がばね６１のばね力に抗して上昇変位して固定吸引子５９に吸着し、弁ポート５５が開放される。
【００４０】
これにより圧力室４１が低圧側連絡溝３５、低圧側ポート１５と連通し、コンプレッサＰの吸入圧により、圧力室４１の内圧が高圧側ポート１９と同じ高圧から低圧側ポート１５と同じ低圧に向かって低下する。これにより主弁体３の下側に比べて主弁体３の上側が低圧になり、圧力差で主弁体３が上昇変位して弁座板５より離れ、弁ハウジング１の主弁体案内筒部６に当接したままガイド部４の側部が上方に摺動する。
この主弁体３の上昇は、弁ポート５５がニードル弁部５３に当接して閉塞されることで制限され、これにより、主弁体３の上下の圧力がバランスして主弁体３が低抵抗で回転変位し得る状態になる。
【００４１】
なお、パイロット弁９が開弁すれば、圧力室４１の内圧が低下するのは、ピストンリング４７の連通用間隙によって圧力室４１と高圧側連絡溝３７、高圧側ポート１９との連通度が絞られてあり、この連通度がパイロット弁９が開弁した時の圧力室４１と低圧側連絡溝３５との連通度より低い値に設定されているからである。
【００４２】
上述の状態になると、主磁極部材６５、副磁極部材６９の帯磁と多極マグネット７１との磁気作用により、主弁体３が第一の回転位置より第二の回転位置へ回転変位、あるいはその反対に回転変位し、ヒートポンプサイクルが冷房モードあるいは暖房モードに切り換えられる。
【００４３】
この後に、電磁コイル６３に対する通電を停止すると、ばね６１のばね力によりパイロット弁９が降下して閉弁し、圧力室４１と低圧側連絡溝３５との連通が遮断され、バイパス用間隙４３やピストンリング４７の連通用間隙を経て、高圧側連絡溝３７、高圧側ポート１９の圧力が圧力室４１に導入され、圧力室４１が主弁体３の下部の圧力と同圧になり、ばね６１のばね力と主弁体３の自重とによって主弁体３が元の降下位置に戻り、弁座板５と密着する。
【００４４】
上述のような動作において、ガイド部４と主弁体案内筒部６との嵌合関係により、主弁体３の中心から径方向にずれた箇所の高圧側連絡溝３７への高圧側の流入圧力による主弁体３の傾き偏倚が抑制されるから、主弁体３の弁保持孔５１とパイロット弁９、及び、弁ハウジング１のパイロット弁案内筒部３９とパイロット弁９が各々こすれることがない。
【００４５】
従って、主弁体３の昇降動作やパイロット弁９の開閉動作が不安定になることがなく、主弁体３の昇降動作やパイロット弁９の開閉動作が確実になり、主弁体３やパイロット弁９の外周に異常摩耗が生じることも回避され、耐久性が向上する。
【００４６】
また、弁ハウジング１は主弁体３を受け入れる円筒部である大径円筒部２と主弁体案内筒部６とパイロット弁案内筒部３９とを互いに同心にプレス深絞り加工により一体成形されているから、部品点数の削減、各部の相対的寸法精度が向上し、弁動作の安定性、信頼性が向上する。
【００４７】
図９はこの発明によるロータリ式流路切換弁の他の実施の形態を示している。なお、図９において、図１に示されているもの同等あるいは同一の構成要件には、図１に付けた符号と同一の符号を付けてその説明を省略する。
【００４８】
この実施の形態では、主弁体３のガイド部４の先端部外周に、図１０に斜視図で示されているような、比較的大きいテーパ４ａ（角取り部に相当）が施されている。
【００４９】
ガイド部４の先端部外周縁にテーパ４ａがあることにより、図９に示されているように、ガイド部４の先端縁部が主弁体案内筒部６の内周面、特に主弁体案内筒部６の入口にある弁ハウジング６の内側に凸状のアール部６ａに当たらなくなり、主弁体３の回転軸方向の移動時に、主弁体案内筒部６のアール部６ａを含む内周面によってガイド部４の先端部外周縁が削られることが回避される。
【００５０】
これにより、長期間の使用によってもガイド部４の先端部外周縁に引っかき損傷が生じる度合いが低減され、耐久性が向上する。
【００５１】
また、ガイド部４の引っかき損傷による樹脂粉が弁室内に発生することがなく、樹脂粉の噛み込みによる動作不良の発生が未然に防止される。
【００５２】
なお、ガイド部４の先端部外周縁形状は、テーパ４ａに限られることはなく、比較的大きいアールにより外周縁の角を落とした形状であってもよく、この場合も、ガイド部４の先端部外周縁が主弁体案内筒部６の内周面に当たらず、主弁体３の回転軸方向の移動時に、主弁体案内筒部６のアール部６ａを含む内周面によってガイド部４の先端縁が削られることが回避される。
【００５３】
なお、本実施形態では四方弁を例に取って説明したが、本発明はロータリ式の三方弁においても同様に適用可能であることは言うまでもない。
【００５４】
【発明の効果】
以上の説明から理解される如く、請求項１に記載の発明によるロータリ式流路切換弁によれば、円筒状の弁ハウジングと、前記弁ハウジングに回転変位可能に且つ回転軸方向に移動可能に設けられた主弁体と、前記弁ハウジングに固定され低圧側配管を接続される低圧側ポート、高圧側配管を接続される高圧側ポート、及び、少なくとも一つの切換ポートを有する弁座板と、前記主弁体の一方の端面側に画定されて高圧側ポートの圧力を導入される圧力室及び前記低圧側ポートを選択的に連通接続するパイロット弁と、前記主弁体を回転駆動すると共に前記パイロット弁の開閉駆動を行う電磁ソレノイドとを有し、前記主弁体は、前記圧力室とは反対の側の端面にて前記弁座板と接触し、回転変位により前記切換ポートを前記低圧側ポートと前記高圧側ポートのいずれか一方に選択的に連通接続するように構成されたロータリ式流路切換弁において、前記弁ハウジングは、前記パイロット弁を前記回転軸方向に移動可能に支持するパイロット弁案内筒部と、当該パイロット弁案内筒部から前記回転軸方向に位置をずらして配置された主弁体案内筒部とを有しており、前記主弁体は、前記パイロット弁側に位置する一方の端面から前記回転軸方向に突設されて、前記主弁体案内筒部の内周面のうち周方向の一部に側部が当接するガイド部を有しており、前記回転軸方向への前記主弁体の移動の際に、前記主弁体案内筒部の内周面に当接した前記ガイド部が当該内周面上で前記回転軸方向に摺動するものとした。
【００５５】
このため、主弁体が回転軸方向に移動する際に主弁体に設けられたガイド部の側部が、弁ハウジングが有する主弁体案内筒部の内周面のうち周方向の一部分上において回転軸方向に摺動することにより、弁ハウジングに対して傾き偏倚するのを抑制され、主弁体の傾き偏倚の規制により、主弁体とパイロット弁、及び、弁ハウジングとパイロット弁が各々こすれることがない。
【００５６】
請求項２に記載の発明によるロータリ式流路切換弁によれば、前記ガイド部の先端部外周縁に角取り部が設けられているものとした。
【００５７】
このため、ガイド部の先端部外周が角取りされていることにより、ガイド部の先端部外周縁に角取り部が設けられていることにより、ガイド部の先端部外周縁が主弁体案内筒部の内周面に当たらず、主弁体の回転軸方向の移動時に、主弁体案内筒部の内周面によってガイド部の先端部外周縁が削れられることが回避され、これにより、ガイド部の耐久性を向上させることができ、また、主弁体案内筒部の内周面に当たってガイド部の先端部外周縁が引っかき損傷を受けて、これによる樹脂粉が弁室内に発生することがなく、樹脂粉の噛み込みによる主弁体の動作不良の発生が未然に防止される。
【００５８】
また、ガイド部の先端部外周縁が主弁体案内筒部の内周面に当たらないことにより、角取り部を設けずガイド部の先端部外周縁が主弁体案内筒部の内周面に当たる構成とした場合に比べて、主弁体の回転軸方向の移動時にガイド部が主弁体案内筒部の内周面から受ける摩擦抵抗が低減されるので、主弁体の作動性を向上させることができる。
【００５９】
請求項３に記載の発明によるロータリ式流路切換弁によれば、前記弁ハウジングは前記主弁体を受け入れる円筒部と前記パイロット弁案内筒部と前記主弁体案内筒部とをプレス深絞り加工により一体成形されているものとした。
【００６０】
このため、弁ハウジングが主弁体を受け入れる円筒部とパイロット弁案内筒部と主弁体案内筒部とをプレス深絞り加工により一体成形され、これらが一部品で構成され、またプレス深絞り加工により主弁体を受け入れる円筒部とパイロット弁案内筒部と主弁体案内筒部との同心度など、これらの相対寸法精度が向上し、しかも、円筒部とパイロット弁案内筒部と主弁体案内筒部とが一部品で構成されることから、加工及び組立工数と部品点数とが大幅に低下する。
【００６１】
請求項４に記載のロータリ式流路切換弁によれば、前記弁座板が切換ポートとして第一の切換ポートと第二の切換ポートの二つの切換ポートを有し、前記主弁体は、前記低圧側ポートと前記第一の切換ポートとを連通接続すると共に前記高圧側ポートと前記第二の切換ポートとを連通接続する第一の回転位置と、前記低圧側ポートと前記第二の切換ポートとを連通接続すると共に前記高圧側ポートと前記第一の切換ポートとを連通接続する第二の回転位置との間に回転変位するように設けられ、ヒートポンプシステムで使用される四方弁として構成されているものとした。
【００６２】
このため、主弁体が、前記低圧側ポートと前記第一の切換ポートとを連通接続すると共に前記高圧側ポートと前記第二の切換ポートとを連通接続する第一の回転位置と、前記低圧側ポートと前記第二の切換ポートとを連通接続すると共に前記高圧側ポートと前記第一の切換ポートとを連通接続する第二の回転位置との間に回転変位することにより、ロータリ式流路切換弁がヒートポンプシステムで使用される四方弁になり、四方弁において、主弁体の回転軸方向への移動動作が確実になり、また、主弁体が弁ハウジングに対してこじれることがないことから、パイロット弁が主弁体によって回転軸方向に移動可能に支持される構成とした場合であっても、パイロット弁の開閉動作が確実になり、パイロット弁に異常摩耗が生じることも回避され、耐久性が向上する等の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明によるロータリ式流路切換弁の実施の形態を示す縦断面図である。
【図２】図１のロータリ式流路切換弁の平面図である。
【図３】図１のロータリ式流路切換弁の底面図である。
【図４】図１のロータリ式流路切換弁の側面図である。
【図５】図１のロータリ式流路切換弁をヒートポンプシステムに組み込んだ際の冷房運転時における冷媒回路構成を示す説明図である。
【図６】図１のロータリ式流路切換弁をヒートポンプシステムに組み込んだ際の暖房運転時における冷媒回路構成を示す説明図である。
【図７】図１の主弁体の斜視図である。
【図８】（ａ）〜（ｄ）は図１のパイロット弁の端面図、（ｅ）は（ｄ）のパイロット弁の断面図である。
【図９】この発明によるロータリ式流路切換弁の他の実施の形態を示す縦断面図である。
【図１０】図９の主弁体の斜視図である。
【符号の説明】
１弁ハウジング
２大径円筒部
３主弁体
４ガイド部
４ａテーパ
５弁座板
６主弁体案内筒部
６ａアール部
９パイロット弁
１１電磁ソレノイド
１２カット面
１４円周部
１５低圧側ポート
１９高圧側ポート
２３第一の切換ポート
２７第二の切換ポート
３５低圧側連絡溝
３７高圧側連絡溝
４１圧力室
４５ピストンリング溝
４７ピストンリング
５５弁ポート
５９固定吸引子
６３電磁コイル
６５主磁極部材
６９副磁極部材
７１多極マグネット[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a rotary flow path switching valve, and more particularly to a four-way valve or a three-way valve with a pilot valve used in a heat pump system.
[0002]
[Prior art]
As a rotary type flow path switching valve used as a four-way valve or a three-way valve, a cylindrical valve housing, a main valve body provided in the valve housing so as to be capable of rotational displacement and movable in the direction of the rotational axis, and the valve A low pressure side port fixed to the housing and connected to the low pressure side pipe, a high pressure side port connected to the high pressure side pipe, a valve seat plate having at least one switching port, and one end face side of the main valve body A pressure chamber that is defined and into which the pressure of the high-pressure side port is introduced, and a pilot valve that selectively connects the low-pressure side port, and an electromagnetic solenoid that rotationally drives the main valve body and opens and closes the pilot valve The main valve body is in contact with the valve seat plate at an end surface on the side opposite to the pressure chamber, and the switching port is set to one of the low-pressure side port and the high-pressure side port by rotational displacement. Selectively rotary channel selector valve with configured pilot valve to connect communication are known.
[0003]
In the rotary flow path switching valve as described above, a valve port that is opened and closed by a pilot valve to communicate and block the pressure chamber and the low-pressure side port is provided in the main valve body, and the pilot valve is formed in the valve housing. The pilot valve guide and the valve holding hole formed in the main valve body are fitted so as to be movable in the axial direction, and are individually supported by both the valve housing having an electromagnetic solenoid and the main valve body having a valve port, A pilot valve is built-in.
[0004]
In this rotary type flow path switching valve, in the steady state, the pressure of the high pressure side port is introduced into the pressure chamber, so that the main valve body is pressed against the valve seat plate, maintaining the airtightness between the ports, When switching, the pilot valve is opened prior to the rotational displacement of the main valve body, the pressure chamber is connected to the low pressure side port to release the high pressure state of the pressure chamber, and the pressure difference between the pressure chamber and the high pressure side port causes the main valve body to Can float up from the valve seat plate, and the main valve body can be rotationally displaced with low resistance.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional rotary type flow path switching valve, the pilot valve is individually supported by both the valve housing and the main valve body, and in the case of the rotary type flow path switching valve, the diameter from the rotation center of the main valve. Since the high-pressure side port, low-pressure side port, etc. are arranged at locations displaced in the direction, if the main valve body is in a floating state, it will be inclined and biased by the high-pressure side inflow pressure, which causes the valve housing and pilot Rubbing occurs between the valve and between the main valve body and the pilot valve.
[0006]
For this reason, the movement operation of the main valve body in the direction of the rotation axis and the opening / closing operation of the pilot valve become unstable, and abnormal wear occurs in the main valve body and the pilot valve, impairing their durability. .
[0007]
The present invention has been made by paying attention to the above-described problems, and an object of the present invention is to avoid the occurrence of rubbing in the valve housing, the main valve body, and the pilot valve, and in the direction of the rotation axis of the main valve body. Rotary flow path switching valve that ensures reliable movement and pilot valve opening / closing operation, and does not cause abnormal wear on the main valve body or pilot valve. Is to provide.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-described object, a rotary flow path switching valve according to the first aspect of the present invention is provided with a cylindrical valve housing, the valve housing being rotatably displaceable and movable in the rotational axis direction. A main valve body, a low pressure side port fixed to the valve housing and connected to a low pressure side pipe, a high pressure side port connected to a high pressure side pipe, and a valve seat plate having at least one switching port; A pressure valve which is defined on one end face side of the valve body and into which the pressure of the high-pressure side port is introduced, and a pilot valve which selectively connects the low-pressure side port, and the main valve body is driven to rotate and the pilot valve An electromagnetic solenoid that performs opening / closing driving of the main valve body, the main valve body is in contact with the valve seat plate at an end surface opposite to the pressure chamber, and the switching port is connected to the low-pressure side port by rotational displacement. High pressure In the rotary flow path switching valve configured to selectively communicate with any one of the ports, the valve housing includes a pilot valve guide tube portion that supports the pilot valve so as to be movable in the direction of the rotation axis. And a main valve body guide cylinder portion disposed at a position shifted from the pilot valve guide cylinder portion in the direction of the rotation axis, and the main valve body is from one end face located on the pilot valve side. Protruding in the direction of the rotation axis, and having a guide portion whose side abuts against a part of the inner circumferential surface of the main valve element guide tube portion in the circumferential direction, When the valve body is moved, the guide portion that is in contact with the inner peripheral surface of the main valve body guide tube portion slides in the direction of the rotation axis on the inner peripheral surface.
[0009]
In the rotary flow path switching valve according to the second aspect of the present invention, a chamfered portion is provided on the outer peripheral edge of the distal end portion of the guide portion.
[0010]
According to a third aspect of the present invention, in the rotary flow path switching valve, the valve housing includes a cylindrical portion that receives the main valve body, the pilot valve guide tube portion, and the main valve body guide tube portion by press deep drawing. It is integrally molded.
[0011]
The rotary flow path switching valve according to claim 4, wherein the valve seat plate has two switching ports, a first switching port and a second switching port, as switching ports, and the main valve body has the low pressure A first rotational position that communicates and connects the high-pressure side port and the second switching port, and the low-pressure side port and the second switching port. Is a four-way valve used in a heat pump system, which is provided so as to be rotationally displaced between a high-pressure side port and a second rotational position which communicates and connects the high-pressure side port and the first switching port. is there.
[0012]
According to the rotary flow path switching valve of the first aspect of the present invention, when the main valve body moves in the rotation axis direction, the side portion of the guide portion provided in the main valve body has the main valve which the valve housing has. By sliding in the direction of the rotation axis on a part of the inner circumferential surface of the body guide cylinder portion in the rotation axis direction, it is possible to suppress tilting deviation with respect to the valve housing, and by restricting the tilt deviation of the main valve body, The valve body and the pilot valve, and the valve housing and the pilot valve are not rubbed.
[0013]
According to the rotary flow path switching valve according to the second aspect of the present invention, the outer peripheral edge of the guide portion is provided with the chamfered portion at the outer peripheral edge of the distal end portion of the guide portion, so that the outer peripheral edge of the guide portion is the main valve body guide cylinder. It is avoided that the outer peripheral edge of the guide portion is scraped off by the inner peripheral surface of the main valve body guide tube portion when the main valve body moves in the rotation axis direction without hitting the inner peripheral surface of the main portion. Since the outer peripheral edge of the tip does not hit the inner peripheral surface of the main valve body guide cylinder part, the outer peripheral edge of the guide part hits the inner peripheral surface of the main valve element guide cylinder part without providing a chamfered part. Compared to the case, the frictional resistance that the guide portion receives from the inner peripheral surface of the main valve body guide tube portion when the main valve body moves in the rotation axis direction is reduced.
[0014]
According to the rotary flow path switching valve according to the third aspect of the present invention, the cylindrical portion, the pilot valve guide tube portion, and the main valve body guide tube portion in which the valve housing receives the main valve body are integrally formed by press deep drawing. These are made up of a single component, and the relative dimensional accuracy of the cylinder, pilot valve guide cylinder, and main valve guide cylinder, etc., that receives the main valve body by deep drawing is improved. In addition, since the cylindrical portion, the pilot valve guide tube portion, and the main valve body guide tube portion are composed of one part, the number of processing and assembly steps and the number of parts are greatly reduced.
[0015]
According to the rotary flow path switching valve of the invention according to claim 4, the valve seat plate has two switching ports of the first switching port and the second switching port as switching ports, and the main valve body is A first rotational position for connecting the low-pressure side port and the first switching port and for connecting the high-pressure side port and the second switching port; and the low-pressure side port and the second switching port. A rotary flow path switching valve is used in a heat pump system by rotationally displacing between a port and a second rotational position that communicates and connects the high-pressure side port and the first switching port. Become a four-way valve.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
[0017]
1 to 8 show an embodiment of a rotary flow path switching valve according to the present invention. The rotary flow path switching valve is fixed to a cylindrical valve housing 1, a main valve body 3 provided in the valve housing 1 so as to be capable of rotational displacement and movable in the direction of the rotational axis, and the bottom of the valve housing 1. A valve seat plate 5, a pilot valve 9 provided on the main valve body 3, and an electromagnetic solenoid 11 attached to the upper portion of the valve housing 1.
[0018]
As shown in FIGS. 5 and 6, the rotary flow path switching valve is configured as a four-way valve 100 used in a heat pump system. The valve seat plate 5 has a suction side of a compressor P in the heat pump system. A low pressure side port 15 connected to the low pressure side pipe 13 from the compressor, a high pressure side port 19 connected to the high pressure side pipe 17 from the discharge side of the compressor P, and a pipe 21 of the evaporator (indoor heat exchanger) E are connected. The first switching port 23 and the second switching port 27 to which the pipe 25 of the condenser (outdoor heat exchanger) C is connected are located at locations shifted in the radial direction from the center of the valve seat plate 5. ing.
[0019]
As shown in FIG. 1, the main valve body 3 is fitted to a center pin 31 fixed to the valve seat plate 5 through a central guide hole 29 provided at the bottom, and has a tongue-like shape at the top. The guide portion 4 (see FIG. 7) formed so as to project to the upper portion of the valve housing 1 is fitted to the main valve body guide tube portion 6 provided concentrically with the large-diameter cylindrical portion 2 so as to be movable in the axial direction. These fitting guides rotate and displace between the first rotation position and the second rotation position around the central axis of their own, and move vertically between the ascending position and the descending position in the axial direction. To do.
[0020]
The guide portion 4 is formed on the side opposite to the high pressure side communication groove 37 described later, and due to the contact relationship with the main valve body guide tube portion 6, the inclination deviation of the main valve body 3 due to the inflow pressure on the high pressure side. Suppress.
[0021]
In the lowered position, the main valve body 3 is in contact with the valve seat plate 5 at the bottom surface (end surface opposite to the pressure chamber 41) 33, and at a location shifted in the radial direction from the center of the bottom surface portion, A low-pressure side communication groove 35 and a high-pressure side communication groove 37 which are independent from each other are provided.
[0022]
As shown in FIG. 5, the main valve body 3 communicates the low pressure side port 15 and the first switching port 23 with the low pressure side communication groove 35 as shown in FIG. 37, the high pressure side port 19 and the second switching port 27 are connected in communication. In the second rotational position, the low pressure side port 15 and the second switching port 27 are connected by the low pressure side communication groove 35 as shown in FIG. The switching port 27 is communicatively connected and the high pressure side port 19 and the first switching port 23 are communicatively connected by the high pressure side communication groove 37.
[0023]
Thereby, in the switching state in which the main valve body 3 is in the first rotational position, as shown in FIG. 5, the compressor P → the four-way valve 100 → the condenser C → the throttle D → the evaporator E → the four-way valve 100 → the compressor A refrigerant circuit called P is established, and the heat pump system enters the cooling mode.
[0024]
On the other hand, in the switching state in which the main valve body 3 is in the second rotational position, as shown in FIG. 6, the compressor P → the four-way valve 100 → the evaporator E → the throttle D → the condenser C → the four-way valve 100 → A refrigerant circuit called the compressor P is established, and the heat pump system enters the heating mode.
[0025]
The tip of the high-pressure side pipe 17 protrudes into the high-pressure side communication groove 37 through the high-pressure side port 19, and the main valve body 3 is rotated by contact with the inner wall surface of the high-pressure side communication groove 37. It also serves as a stopper that limits the displacement range to the reciprocating rotation range between the first rotation position and the second rotation position.
[0026]
As shown in FIG. 1, the main valve body 3 is fitted on the valve housing 1 and a pilot valve guide tube portion 39 formed on the upper portion of the valve housing 1 as shown in FIG. A pressure chamber 41 is defined by the pilot valve 9. The pressure chamber 41 is connected between both ends of a bypass gap 43 between the pilot valve 9 and the main valve body 3 and a substantially ring-shaped piston ring 47 fitted in the piston ring groove 45 of the main valve body 3. Via a common gap (not shown), the high pressure side communication groove 37 and the high pressure side port 19 communicate with each other, and the pressure of the high pressure side port 19 is introduced.
[0027]
The pilot valve guide tube portion 39 is provided concentrically with the large diameter cylindrical portion 2 and the main valve body guide tube portion 6, and the stem portion 10 of the pilot valve 9 is connected to the pilot valve guide tube portion 39 and the main valve body 3. A valve holding hole 51 having a circular cross section formed in the central portion is fitted so as to be movable in the axial direction, and the valve port 55 formed in the main valve body 3 is opened and closed by the needle valve portion 53 at the tip. .
[0028]
With this structure, the pilot valve 9 is fitted to the pilot valve guide tube portion 39 on the valve housing 1 side and the valve holding hole 51 on the main valve body 3 side so as to be movable in the axial direction, and the valve housing 1 and the main valve body 3 are fitted. It will be supported individually by both.
[0029]
As a specific shape of the stem portion 10, for example, as shown in FIGS. 8A to 8C, the stem portion 10 has a cut surface 12 on the outer peripheral surface, and has a D-shaped cross-sectional shape or It has a polygonal cross-sectional shape and can be fitted to the pilot valve guide tube portion 39 and the valve holding hole 51 only by the remaining circumferential surface 14.
[0030]
In this case, a passage (not shown) that connects the pressure chamber 41 and the valve port 55 is formed between the cut surface 12 of the pilot valve 9 and the valve holding hole 51.
[0031]
Further, as another specific shape of the stem portion 10, as shown in FIG. 8D, a substantially cylindrical shape having an outer diameter corresponding to the inner diameter of the pilot valve guide tube portion 39 and the valve holding hole 51. It is conceivable to fit the pilot valve guide tube portion 39 and the valve holding hole 51 on the entire circumference of the circumferential surface 14.
[0032]
In this case, as shown in FIG. 8 (e), a small diameter portion 10a is formed at the distal end portion of the stem portion 10 near the needle valve portion 53, and the small diameter portion 10a passes through the center of the stem portion 10. A through passage 10b is provided in the radial direction of the stem portion 10, and a communication passage 10c extending from an end surface located on the pilot valve guide tube portion 39 side opposite to the needle valve portion 53 to the center of the through passage 10b is a stem. A passage that communicates between the pressure chamber 41 and the valve port 55 is formed by the through passage 10b and the communication passage 10c, and the space between the small diameter portion 10a and the valve holding hole 51. The
[0033]
The valve port 55 is in the center of the bottom of the valve holding hole 51 and communicates with the pressure chamber 41 through the bypass gap 43 on the one hand and communicates with the low pressure side communication groove 35 through the communication hole 57 on the other hand.
[0034]
Further, the valve housing 1 is formed by integrally forming a large-diameter cylindrical portion 2, which is a cylindrical portion that receives a main valve body, a main valve body guide tube portion 6, and a pilot valve guide tube portion 39 by press deep drawing. .
[0035]
The pilot valve 9 is biased in the valve closing direction by a spring 61 provided between the fixed suction element 59 and energized to the electromagnetic coil 63 of the electromagnetic solenoid 11, thereby resisting the spring force of the spring 61. Adsorbed to the fixed suction element 59, the valve port 55 is opened, that is, the valve is opened.
[0036]
A multi-pole magnet 71 made of plastics magnet is integrally provided on the upper portion of the main valve body 3 by insert molding. The multipolar magnet 71 has a ring shape concentric with the main valve body 3 and has two N pole portions and two S pole portions alternately in the rotation direction of the main valve body 3.
[0037]
A staple-shaped main magnetic pole member 65 magnetically coupled to one magnetic pole on the upper side of the electromagnetic coil 63 is fixed to the electromagnetic solenoid 11 by a bolt 67, and the other magnetic pole on the lower side of the electromagnetic coil 63 is fixed. The staple-shaped sub magnetic pole member 69 is fixed to the main magnetic pole member 65 at a position rotated and rotated 90 degrees around the central axis of the valve housing 1.
[0038]
In the electromagnetic actuator structure including the electromagnetic solenoid 11 and the multipolar magnet 71 as described above, the main magnetic pole member 65 is magnetized to the N pole and the sub magnetic pole member 69 is magnetized to the S pole, or vice versa, depending on the direction of the current flowing to the electromagnetic solenoid 11. The main valve element 3 is rotationally displaced from the first rotational position to the second rotational position, or vice versa by the magnetic action with the multipolar magnet 71.
[0039]
In the four-way valve 100 configured as described above, when the electromagnetic coil 63 of the electromagnetic solenoid 11 is energized in the state shown in FIG. 1, the fixed attractor 59 is excited and the pilot valve 9 is spring-loaded. The valve 61 is lifted and displaced against the spring force 61 and is attracted to the fixed suction element 59, and the valve port 55 is opened.
[0040]
As a result, the pressure chamber 41 communicates with the low pressure side communication groove 35 and the low pressure side port 15, and the internal pressure of the pressure chamber 41 changes from the same high pressure as the high pressure side port 19 to the same low pressure as the low pressure side port 15 due to the suction pressure of the compressor P. Will drop. As a result, the upper side of the main valve element 3 becomes lower than the lower side of the main valve element 3, and the main valve element 3 is lifted and displaced from the valve seat plate 5 due to the pressure difference, thereby guiding the main valve element of the valve housing 1. The side portion of the guide portion 4 slides upward while being in contact with the tube portion 6.
The ascent of the main valve body 3 is restricted by the valve port 55 coming into contact with the needle valve portion 53 and being closed, whereby the upper and lower pressures of the main valve body 3 are balanced and the main valve body 3 is lowered. It becomes a state that can be rotationally displaced by resistance.
[0041]
When the pilot valve 9 is opened, the internal pressure of the pressure chamber 41 is decreased because the communication gap between the pressure ring 41 and the high pressure side communication groove 37 and the high pressure side port 19 is limited by the communication gap of the piston ring 47. This is because the degree of communication is set to a value lower than the degree of communication between the pressure chamber 41 and the low pressure side communication groove 35 when the pilot valve 9 is opened.
[0042]
In the above state, the main valve element 3 is rotationally displaced from the first rotational position to the second rotational position by the magnetic action of the magnetic poles of the main magnetic pole member 65 and the sub magnetic pole member 69 and the multipolar magnet 71, or On the contrary, the rotational displacement occurs, and the heat pump cycle is switched to the cooling mode or the heating mode.
[0043]
Thereafter, when energization to the electromagnetic coil 63 is stopped, the pilot valve 9 is lowered and closed by the spring force of the spring 61, the communication between the pressure chamber 41 and the low pressure side communication groove 35 is cut off, and the bypass gap 43 and The pressure in the high pressure side communication groove 37 and the high pressure side port 19 is introduced into the pressure chamber 41 through the communication gap of the piston ring 47, the pressure chamber 41 becomes the same pressure as the pressure in the lower part of the main valve body 3, and the spring 61 The main valve element 3 returns to the original lowered position due to the spring force of the main valve element 3 and the weight of the main valve element 3, and comes into close contact with the valve seat plate 5.
[0044]
In the operation as described above, due to the fitting relationship between the guide portion 4 and the main valve body guide tube portion 6, the high-pressure side inflow into the high-pressure side communication groove 37 at a location shifted radially from the center of the main valve body 3 Since the inclination deviation of the main valve body 3 due to the pressure is suppressed, the valve holding hole 51 and the pilot valve 9 of the main valve body 3 and the pilot valve guide tube portion 39 and the pilot valve 9 of the valve housing 1 may be rubbed. Absent.
[0045]
Therefore, the raising / lowering operation of the main valve body 3 and the opening / closing operation of the pilot valve 9 do not become unstable, and the raising / lowering operation of the main valve body 3 and the opening / closing operation of the pilot valve 9 are ensured. Abnormal wear on the outer periphery of the valve 9 is also avoided, and durability is improved.
[0046]
The valve housing 1 is formed by integrally forming a large-diameter cylindrical portion 2, which is a cylindrical portion that receives the main valve body 3, the main valve body guide tube portion 6, and the pilot valve guide tube portion 39 by press deep drawing. Therefore, the number of parts is reduced, the relative dimensional accuracy of each part is improved, and the stability and reliability of the valve operation are improved.
[0047]
FIG. 9 shows another embodiment of the rotary flow path switching valve according to the present invention. In FIG. 9, the same or similar components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as those shown in FIG.
[0048]
In this embodiment, a relatively large taper 4a (corresponding to a chamfered portion) as shown in a perspective view in FIG. 10 is applied to the outer periphery of the distal end portion of the guide portion 4 of the main valve body 3. .
[0049]
Since the taper 4a is provided on the outer peripheral edge of the distal end portion of the guide portion 4, as shown in FIG. 9, the distal end edge portion of the guide portion 4 is the inner peripheral surface of the main valve body guide tube portion 6, particularly the main valve body. The inside of the valve housing 6 at the inlet of the guide tube portion 6 does not contact the convex rounded portion 6a and includes the rounded portion 6a of the main valve body guide tube portion 6 when the main valve body 3 moves in the rotation axis direction. It is avoided that the outer peripheral edge of the distal end portion of the guide portion 4 is cut by the peripheral surface.
[0050]
Thereby, even if it uses for a long period of time, the degree which a scratch damage arises in the front-end | tip part outer periphery of the guide part 4 is reduced, and durability improves.
[0051]
Further, the resin powder due to scratching damage of the guide portion 4 is not generated in the valve chamber, and the occurrence of malfunction due to the biting of the resin powder is prevented in advance.
[0052]
The outer peripheral edge shape of the distal end portion of the guide portion 4 is not limited to the taper 4a, and may be a shape in which the corner of the outer peripheral edge is dropped by a relatively large radius, and in this case also, the distal end portion of the guide portion 4 The outer peripheral edge does not contact the inner peripheral surface of the main valve body guide tube portion 6, and the guide portion is guided by the inner peripheral surface including the rounded portion 6 a of the main valve body guide tube portion 6 when the main valve body 3 moves in the rotation axis direction. It is avoided that the tip edge of 4 is shaved.
[0053]
In this embodiment, a four-way valve has been described as an example, but it goes without saying that the present invention can be similarly applied to a rotary three-way valve.
[0054]
【The invention's effect】
As can be understood from the above description, according to the rotary flow path switching valve of the first aspect of the present invention, the cylindrical valve housing, the valve housing can be rotationally displaced, and can be moved in the rotational axis direction. A main valve body provided, a low pressure side port fixed to the valve housing and connected to a low pressure side pipe, a high pressure side port connected to a high pressure side pipe, and a valve seat plate having at least one switching port; A pressure chamber that is defined on one end face side of the main valve body and into which the pressure of the high-pressure side port is introduced, and a pilot valve that selectively communicates the low-pressure side port; An electromagnetic solenoid that opens and closes a pilot valve, and the main valve body contacts the valve seat plate at an end surface opposite to the pressure chamber, and the switching port is connected to the low pressure side by rotational displacement. Port and In the rotary type flow path switching valve configured to selectively communicate with any one of the high pressure side ports, the valve housing is a pilot valve guide that supports the pilot valve so as to be movable in the direction of the rotation axis. A cylinder portion and a main valve body guide cylinder portion arranged at a position shifted from the pilot valve guide cylinder portion in the direction of the rotation axis, and the main valve body is positioned on the pilot valve side. Projecting from the end surface of the main valve body guide tube portion, and having a guide portion whose side abuts against a portion of the inner circumferential surface of the main valve element guide tube portion in the circumferential direction. When the main valve body is moved, the guide portion in contact with the inner peripheral surface of the main valve body guide tube portion slides in the direction of the rotation axis on the inner peripheral surface.
[0055]
For this reason, when the main valve body moves in the rotation axis direction, the side portion of the guide portion provided on the main valve body is on a part of the inner peripheral surface of the main valve body guide cylinder portion of the valve housing in the circumferential direction. In the direction of the axis of rotation of the valve housing, the tilt deviation with respect to the valve housing is suppressed, and the regulation of the tilt deviation of the main valve body restricts the main valve body and the pilot valve, and the valve housing and the pilot valve, respectively. There is no rubbing.
[0056]
According to the rotary flow path switching valve according to the second aspect of the present invention, a chamfered portion is provided on the outer peripheral edge of the distal end portion of the guide portion.
[0057]
For this reason, the outer periphery of the tip of the guide is rounded, and the outer periphery of the tip of the guide is provided with a chamfer, so that the outer periphery of the tip of the guide is the main valve body guide cylinder. It is avoided that the outer peripheral edge of the guide portion is scraped by the inner peripheral surface of the main valve body guide tube portion when the main valve body moves in the rotation axis direction without hitting the inner peripheral surface of the main portion. It is possible to improve the durability of the part, and the outer peripheral edge of the guide part hits against the inner peripheral surface of the main valve body guide tube part, and the resin powder due to this is generated in the valve chamber. In addition, it is possible to prevent the main valve element from malfunctioning due to the biting of the resin powder.
[0058]
In addition, since the outer peripheral edge of the tip of the guide portion does not hit the inner peripheral surface of the main valve body guide tube portion, the outer peripheral edge of the guide portion does not have a chamfered portion and the inner peripheral surface of the main valve body guide tube portion Compared to the case where the main valve body is moved in the rotation axis direction, the friction resistance received by the guide portion from the inner peripheral surface of the main valve body guide tube portion when the main valve body moves in the rotation axis direction is reduced, so the operability of the main valve body is improved. Can be made.
[0059]
According to the rotary flow path switching valve of the invention according to claim 3, the valve housing includes a cylindrical portion that receives the main valve body, the pilot valve guide tube portion, and the main valve body guide tube portion that are pressed deeply drawn. It was assumed that it was integrally formed by processing.
[0060]
For this reason, the cylindrical part in which the valve housing receives the main valve body, the pilot valve guide cylinder part, and the main valve body guide cylinder part are integrally formed by press deep drawing, and these are constituted by one part. The relative dimensional accuracy of the cylindrical part, the pilot valve guide cylinder part, and the main valve body guide cylinder part for receiving the main valve element is improved, and the cylindrical part, the pilot valve guide cylinder part, and the main valve element are improved. Since the guide tube portion is composed of one part, the number of processing and assembly steps and the number of parts are greatly reduced.
[0061]
According to the rotary flow path switching valve according to claim 4, the valve seat plate has two switching ports of a first switching port and a second switching port as switching ports, and the main valve body is A first rotational position for connecting the low-pressure side port and the first switching port and for connecting the high-pressure side port and the second switching port; and the low-pressure side port and the second switching port. A four-way valve used in a heat pump system is provided so as to be rotationally displaced between a high-pressure side port and a second rotational position that communicates and connects the high-pressure side port and the first switching port. It was supposed to be.
[0062]
Therefore, the main valve body communicates the low pressure side port with the first switching port and communicates the high pressure side port with the second switching port. A rotary-type flow path by rotationally displacing between a second rotational position that communicates and connects the side port and the second switching port and communicates the high-pressure side port and the first switching port. The switching valve is a four-way valve used in a heat pump system. In the four-way valve, the movement of the main valve body in the direction of the rotation axis is ensured, and the main valve body is not twisted against the valve housing. Thus, even when the pilot valve is supported by the main valve body so as to be movable in the direction of the rotation axis, the pilot valve is reliably opened and closed, and abnormal pilot wear is avoided. , The effect of such improved durability can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of a rotary flow path switching valve according to the present invention.
2 is a plan view of the rotary flow path switching valve of FIG. 1; FIG.
3 is a bottom view of the rotary flow path switching valve of FIG. 1. FIG.
4 is a side view of the rotary flow path switching valve of FIG. 1. FIG.
5 is an explanatory diagram showing a refrigerant circuit configuration during cooling operation when the rotary flow path switching valve of FIG. 1 is incorporated in a heat pump system.
6 is an explanatory diagram showing a refrigerant circuit configuration during heating operation when the rotary flow path switching valve of FIG. 1 is incorporated in a heat pump system. FIG.
7 is a perspective view of the main valve body of FIG. 1. FIG.
8A to 8D are end views of the pilot valve of FIG. 1, and FIG. 8E is a cross-sectional view of the pilot valve of FIG.
FIG. 9 is a longitudinal sectional view showing another embodiment of the rotary flow path switching valve according to the present invention.
10 is a perspective view of the main valve body of FIG. 9. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Valve housing 2 Large diameter cylindrical part 3 Main valve body 4 Guide part 4a Taper 5 Valve seat board 6 Main valve body guide cylinder part 6a Earl part 9 Pilot valve 11 Electromagnetic solenoid 12 Cut surface 14 Circumferential part 15 Low pressure side port 19 High pressure Side port 23 First switching port 27 Second switching port 35 Low pressure side communication groove 37 High pressure side communication groove 41 Pressure chamber 45 Piston ring groove 47 Piston ring 55 Valve port 59 Fixed attractor 63 Electromagnetic coil 65 Main magnetic pole member 69 Sub Magnetic pole member 71 Multi-pole magnet

Claims

A cylindrical valve housing;
A main valve body provided in the valve housing so as to be capable of rotational displacement and movable in the direction of the rotational axis;
A low pressure side port fixed to the valve housing and connected to a low pressure side pipe, a high pressure side port connected to a high pressure side pipe, and a valve seat plate having at least one switching port;
A pressure chamber which is defined on one end face side of the main valve body and into which the pressure of the high pressure side port is introduced, and a pilot valve which selectively connects the low pressure side port;
An electromagnetic solenoid that rotationally drives the main valve body and opens and closes the pilot valve;
The main valve body is in contact with the valve seat plate at the end surface opposite to the pressure chamber, and the switching port is selectively set to one of the low pressure side port and the high pressure side port by rotational displacement. In the rotary flow path switching valve configured to communicate and connect,
The valve housing includes a pilot valve guide tube portion that supports the pilot valve so as to be movable in the direction of the rotation axis, and a main valve body guide tube that is disposed at a position shifted from the pilot valve guide tube portion in the direction of the rotation axis. And
The main valve body protrudes from the one end surface located on the pilot valve side in the direction of the rotation axis, and the side portion of the inner peripheral surface of the main valve body guide tube portion contacts the circumferential direction. Has a guide part that touches,
When the main valve body moves in the direction of the rotation axis, the guide portion that contacts the inner peripheral surface of the main valve body guide tube portion slides on the inner peripheral surface in the direction of the rotation axis.
A rotary flow path switching valve characterized by that.

The rotary flow path switching valve according to claim 1, wherein a chamfered portion is provided on the outer peripheral edge of the distal end portion of the guide portion.

3. The valve housing according to claim 1, wherein a cylindrical portion that receives the main valve body, the pilot valve guide tube portion, and the main valve body guide tube portion are integrally formed by press deep drawing. The described rotary flow path switching valve.

The valve seat plate has two switching ports, a first switching port and a second switching port, as switching ports, and the main valve body connects the low pressure side port and the first switching port in communication. And a first rotational position for connecting the high-pressure side port and the second switching port, and a low-pressure side port and the second switching port, and the high-pressure side port and the first switching port. The rotary type according to claim 1, 2, or 3, wherein the rotary type is a four-way valve that is provided so as to be rotationally displaced between a second rotational position that communicates with the switching port and is used in a heat pump system. Channel switching valve.