JP4180786B2 - 電動式切換弁および冷凍・冷蔵庫用の冷凍サイクル装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電動式切換弁および冷凍・冷蔵庫用の冷凍サイクル装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
年間を通して使用される家庭用冷凍・冷蔵庫の多彩、緻密な作動・制御を可能にし、家庭用冷凍・冷蔵庫の高性能化と省エネルギを両立する要求は、近年、高まっている。
【０００３】
そのような冷凍・冷蔵庫用の冷凍サイクル装置として、特開平１１−１３２５７７号公報には、圧縮機の吐出側に凝縮器が接続され、その凝縮器の下流側に三方弁の入口ポートが接続され、その三方弁の一方の出口ポートに冷凍室用キャピラリチューブが、他方の出口ポートに冷蔵室用キャピラリチューブが各々接続され、冷凍室用キャピラリチューブおよび冷蔵室用キャピラリチューブの下流側に冷凍室用蒸発器、冷蔵室用蒸発器、圧縮機の吸入側が接続された冷凍サイクル装置が示されている。
【０００４】
上述の冷凍サイクル装置では、三方弁の切換動作により、凝縮器の下流側が冷凍室用キャピラリチューブと冷蔵室用キャピラリチューブの何れか一方に選択的に接続され、冷凍室優先の運転モードと冷蔵室優先の運転モードとを選択設定することができ、サイクル効率を高めることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の冷凍サイクル装置では、三方弁は、入口ポートを一方の出口ポートにのみ接続する切換位置と、入口ポートを他方の出口ポートにのみ接続する切換位置の２位置しか有していないため、運転モードは、自ずと、凝縮器の下流側を冷凍室用キャピラリチューブに接続した冷凍室優先の運転モードと、凝縮器の冷蔵室用キャピラリチューブに接続した冷蔵室優先の運転モードにしか設定できず、冷凍・冷蔵庫の高性能化と省エネルギを、より高度に両立することについて、充分ではない。
【０００６】
この発明は、上述の如き問題点を解消するためになされたもので、冷凍・冷蔵庫の高性能化と省エネルギを、より高度に両立するために、多様な切換状態を確立し、冷凍・冷蔵庫用の冷凍サイクル装置等で使用される電動式切換弁、および冷凍・冷蔵庫の高性能化と省エネルギを、より高度に両立する冷凍・冷蔵庫用の冷凍サイクル装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【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電動式切換弁は、弁室と前記弁室に常時連通している一つの入口ポートと前記弁室の平らな底面の互いに離れた位置に開口した複数個の出口ポートとを有する弁ハウジングと、前記弁室内に回転変位可能に設けられ、前記弁室の前記底面に対向する端面に、前記弁室と前記出口ポートとの連通遮断を行うポート開閉形状部を有し、回転変位によって前記ポート開閉形状部が前記出力ポートに対して相対変位することにより前記弁室と前記出口ポートとの連通遮断を切り換える弁体と、前記弁体を段階的に回転駆動する電動式アクチュエータとを有し、前記電動式アクチュエータはステッピングモータにより構成され、前記弁ハウジングにキャップ形状のロータケースが固定され、前記ロータケースの外側に前記ステッピングモータのステータコイル組立体が固定され、前記ロータケースの内側に前記ステッピングモータのロータおよびロータと一体のマグネットが回転可能に設けられ、前記ロータと前記弁体とが弁ホルダ部材によって連結され、前記ロータの前記弁ホルダ部材の側は前記弁ハウジングのロータ支持部に嵌合して前記弁ハウジングより回転可能に支持され、その反対側は前記ロータケースに形成された凹部に嵌合して前記ロータケースより回転可能に支持され、前記ロータと前記弁ホルダ部材との間に前記弁ホルダ部材を介して前記弁体を前記弁室の前記底面に押し付けるばねが設けられている。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明による電動式切換弁は、前記弁体のポート開閉形状部が、前記弁室に開放された開放領域と、開放されていない非開放領域とに区分するリブ形状の隔壁部を有しており、非開放領域は周囲を前記リブ形状の隔壁部により囲まれたポケット形状になっているものである。
【００１１】
また、請求項３に記載の発明による電動式切換弁は、前記ロータと前記マグネットとが互いに別部品として構成されて圧入状態によるキー係合によって一体的に結合されているものである。
【００１２】
また、請求項４に記載の発明による電動式切換弁は、さらに、前記ロータと前記マグネットとの連結体の回転移動を規制して前記ロータと前記マグネットとの連結体の回転方向の初期位置を設定する当接式のストッパが設けられているものである。
【００１３】
また、請求項５に記載の発明による電動式切換弁は、前記出口ポートが互いに離れた位置に開口した第１の出口ポートと第２の出口ポートとして２個設けられ、前記弁体は、前記電動式アクチュエータによる段階的な回転駆動により前記ポート開閉形状部が前記第１の出力ポートおよび第２の出力ポートに対して相対変位することによって、前記第１の出口ポートと前記第２の出口ポートの双方が前記弁室に連通する第１の切換位置と、前記第２の出口ポートと前記弁室との連通が遮断されて前記第１の出口ポートのみが前記弁室に連通する第２の切換位置と、前記第１の出口ポートと前記第２の出口ポートの双方が前記弁室との連通を遮断される第３の切換位置と、前記第１の出口ポートと前記弁室との連通が遮断されて前記第２の出口ポートのみが前記弁室に連通する第４の切換位置との間に切換動作するものである。
【００１４】
また、上述の目的を達成するために、請求項６に記載の発明による電動式切換弁は、一つの入口ポートと複数個の出口ポートとを各々貫通形成されて弁座板をなすベースプレートと、前記ベースプレートの一方の側に気密に接続され、前記ベースプレートと共働して内部に気密構造のロータ・弁室を画定するキャップ形状のロータケースと、前記ロータ・弁室内に回転変位可能に設けられ、前記ベースプレートに対向する端面に、前記入口ポートと前記出口ポートとの連通遮断を行うポート開閉形状部を有し、回転変位によって前記ポート開閉形状部が前記出力ポートに対して相対変位することにより前記入口ポートと前記出口ポートとの連通遮断を切り換える弁体と、前記ロータ・弁室内に回転可能に設けられ、前記弁体と連結されたステッピングモータの多磁極構造のマグネット付きのロータと、前記ロータケースの外側に固定されたステッピングモータの円筒状のステータコイル組立部材とを有し、前記ロータの中心部を貫通して支持軸が設けられ、前記支持軸は適正間隙を与えられた状態で前記弁体を貫通し、その貫通側の端部を前記ベースプレートより回転可能に軸受けされ、他端を前記ロータケースより回転可能に軸受けされ、前記ロータと前記弁体との間に前記弁体を前記ベースプレートに押し付けるばねが設けられているものである。
【００１５】
また、請求項７記載の発明による電動式切換弁は、前記ロータと前記弁体とが、前記ロータに形成された張り出し部と前記弁体に形成された溝部との係合によって連結されて回転方向に関して相互に位置決めされているものである。
【００１６】
また、請求項８記載の発明による電動式切換弁は、さらに、前記ベースプレートに当接式のストッパが設けられ、前記ロータの張り出し部と前記ストッパとの当接により、前記ロータの回転移動を規制して前記ロータの回転方向の初期位置を設定されるものである。
【００１７】
また、請求項９記載の発明による電動式切換弁は、前記弁体のポート開閉形状部が、前記ロータ・弁室に開放されている開放領域と、開放されていない非開放領域とに区分するリブ形状の隔壁部を有しており、非開放領域は周囲を前記リブ形状の隔壁部により囲まれたポケット形状になっているものである。
【００１９】
また、請求項１０記載の発明による電動式切換弁は、さらに、前記ストッパに緩衝用の樹脂がコーティングあるいは緩衝材が被覆装着されているものである。
【００２０】
また、請求項１１記載の発明による電動式切換弁は、前記出口ポートが互いに離れた位置に開口した第１の出口ポートと第２の出口ポートとして２個設けられ、 前記弁体は、前記ステッピングモータによる段階的な回転駆動により前記ポート開閉形状部が前記第１の出力ポートおよび第２の出力ポートに対して相対変位することによって、前記第１の出口ポートと前記第２の出口ポートの双方が前記ロータ・弁室に連通する第１の切換位置と、前記第２の出口ポートと前記ロータ・弁室との連通が遮断されて前記第１の出口ポートのみが前記ロータ・弁室に連通する第２の切換位置と、前記第１の出口ポートと前記第２の出口ポートの双方が前記弁室との連通を遮断される第３の切換位置と、前記第１の出口ポートと前記ロータ・弁室との連通が遮断されて前記第２の出口ポートのみが前記ロータ・弁室に連通する第４の切換位置との間に切換動作するものである。
【００２１】
また、上述の目的を達成するために、請求項１２に記載の発明による冷凍・冷蔵庫用の冷凍サイクル装置は、圧縮機の吐出側からの冷媒を凝縮器を経て冷凍室用キャピラリチューブ乃至冷凍室用蒸発器と冷蔵室用キャピラリチューブ乃至冷蔵室用蒸発器とに選択的に供給し、これら冷凍室用キャピラリチューブ乃至冷凍室用蒸発器及び冷蔵室用キャピラリチューブ乃至冷蔵室用蒸発器から前記圧縮機の吸入側に環流させる冷凍・冷蔵庫用の冷凍サイクル装置において、前記凝縮器と、前記冷凍室用キャピラリチューブ及び前記冷蔵室用キャピラリチューブとの間に請求項５あるいは１１に記載の電動式切換弁が介設されており、前記入口ポートに前記凝縮器の下流側が接続されており、前記第１の出口ポートに前記冷凍室用キャピラリチューブの上流側が接続されており、前記第２の出口ポートに前記冷蔵室用キャピラリチューブの上流側が接続されているものである。
【００２２】
請求項１に記載の発明による電動式切換弁では、弁体が電動式アクチュエータによって段階的に回転駆動されることにより、弁体の端面に形成されているポート開閉形状部が弁室の平らな底面に開口している複数個の出力ポートに対して相対変位し、弁室に常時連通している入口ポートと複数個の出口ポートとの連通遮断が切り換えられ、多様化した切換状態が得られる。電動式アクチュエータがステッピングモータにより構成され、ステッピングモータのロータは両端部を弁ハウジングとロータケースとにより同心に両持ち支持され、ばねによって弁体が弁室底面（シート面）に向けて付勢され、適当な弁締切性が得られる。
【００２３】
請求項２に記載の発明による電動式切換弁では、弁体のポート開閉形状部が、弁室に開放されている開放領域と、開放されていない非開放領域とに区分するリブ形状の隔壁部を有しており、非開放領域は周囲を前記リブ形状の隔壁部により囲まれたポケット形状になっているから、ポケット形状部分は差圧の受圧面として作用し、弁体を弁室底面（シート面）に押し付ける荷重になり、リブ形状の隔壁部が適当な面圧をもってを弁室底面（シート面）に押し付けられ、適当な弁締切性が得られる。
【００２６】
請求項３に記載の発明による電動式切換弁では、ロータとマグネットとが互いに別部品として構成されて圧入状態によるキー係合によってがたつきを含むことなく一体的に結合されている。
【００２７】
また、請求項４に記載の発明による電動式切換弁では、ステッピングモータの基点出し（零点設定）のために、当接式のストッパによってロータとマグネットとの連結体の回転方向の初期位置が設定される。
【００２８】
また、請求項５に記載の発明による電動式切換弁では、弁体が電動式アクチュエータによって段階的に回転駆動されることにより、第１の出口ポートおよび第２の出口ポートに対して相対変位し、第１の切換位置〜第４の切換位置の４位置が得られ、第１の切換位置では入口ポートが第１の出口ポートと第２の出口ポートの双方に連通接続され、第２の切換位置では入口ポートが第１の出口ポートだけに連通接続され、第３の切換位置では入口ポートが第１の出口ポートと第２の出口ポートの何れにも連通接続されず、第４の切換位置では入口ポートが第２の出口ポートだけに連通接続される状態が得られ、全閉モード付きの３方向切換弁として動作する。
【００２９】
また、請求項６に記載の発明による電動式切換弁では、弁体がステッピングモータによって段階的に回転駆動されることにより、弁体の端面に形成されているポート開閉形状部がベースプレートに貫通形成されている複数個の出力ポートに対して相対変位し、入口ポートと複数個の出口ポートとの連通遮断が切り換えられる。ロータの支持軸の両端が軸受けされ、支持軸は適正間隙を与えられた状態で弁体を貫通し、ばねによって弁体がベースプレートに押し付けられているから、支持軸の弁体に対する垂直精度に拘わらずベースプレートに対する弁体の密着性が確保され、適当な弁締切性が得られる。
【００３０】
また、請求項７に記載の発明による電動式切換弁では、ロータに形成された張り出し部と弁体に形成された溝部との係合によってロータと弁体とが連結されて回転方向に関して相互に位置決めされ、ロータのマグネット磁極に対する弁体の回転角度が設定される。
【００３１】
また、請求項８に記載の発明による電動式切換弁では、ロータの張り出し部とベースプレートに設けられたストッパとの当接により、ロータの回転移動が規制され、ロータの回転方向の初期位置が設定され、ステッピングモータの基点出し（零点設定）が行われる。
【００３２】
請求項９に記載の発明による電動式切換弁では、弁体のポート開閉形状部が、ロータ・弁室に開放されている開放領域と、開放されていない非開放領域とに区分するリブ形状の隔壁部を有しており、非開放領域は周囲を前記リブ形状の隔壁部により囲まれたポケット形状になっているから、ポケット形状部分は差圧の受圧面として作用し、弁体を弁室底面（シート面）に押し付ける荷重になり、リブ形状の隔壁部が適当な面圧をもってを弁室底面（シート面）に押し付けられ、適当な弁締切性が得られる。
【００３４】
また、請求項１０に記載の発明による電動式切換弁では、ストッパに緩衝用の樹脂がコーティングあるいは緩衝材が被覆装着されていることにより、ストッパ動作時に金属衝突音が発生することがない。
【００３５】
また、請求項１１に記載の発明による電動式切換弁では、弁体がステッピングモータによって段階的に回転駆動されることにより、弁体の端面に形成されているポート開閉形状部が第１の出口ポートおよび第２の出口ポートに対して相対変位し、第１の切換位置〜第４の切換位置の４位置が得られ、第１の切換位置では入口ポートが第１の出口ポートと第２の出口ポートの双方に連通接続され、第２の切換位置では入口ポートが第１の出口ポートだけに連通接続され、第３の切換位置では入口ポートが第１の出口ポートと第２の出口ポートの何れにも連通接続されず、第４の切換位置では入口ポートが第２の出口ポートだけに連通接続される状態が得られ、全閉モード付きの３方向切換弁として動作する。
【００３６】
請求項１２に記載の発明による冷凍・冷蔵庫用の冷凍サイクル装置では、電動式切換弁の弁体が電動式アクチュエータによって段階的に回転駆動されることにより、例えば、第１の切換位置〜第４の切換位置による４個の運転モードが得られ、第１の切換位置では凝縮器の下流側に冷凍室用キャピラリチューブと冷蔵室用キャピラリチューブの双方が連通接続される第１の運転モードが、第２の切換位置では凝縮器の下流側に冷凍室用キャピラリチューブだけが連通接続される第２の運転モードが、第３の切換位置では凝縮器の下流側に冷凍室用キャピラリチューブと冷蔵室用キャピラリチューブの何れもが連通接続されない全閉状態による第３の運転モードが、第４の切換位置では凝縮器の下流側に冷蔵室用キャピラリチューブだけが連通接続される第４の運転モードが得られる。
【００３７】
【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。
図１はこの発明による冷凍・冷蔵庫用の冷凍サイクル装置の一つの実施の形態を示している。冷凍・冷蔵庫用の冷凍サイクル装置は、圧縮機１と、凝縮器（放熱器）２と、冷凍室用キャピラリチューブ（Ｃ．Ｔ．Ｆ）３と、冷蔵室用キャピラリチューブ（Ｃ．Ｔ．Ｒ）４と、冷凍室用蒸発器５と、冷蔵室用蒸発器６と、電動式切換弁（電動式三方切換弁）７とを有している。
【００３８】
圧縮機１の吐出側には凝縮器２が接続され、凝縮器２の下流側に電動式切換弁７の入口ポートＡが接続され、電動式切換弁７の第１の出口ポートＢに冷凍室用キャピラリチューブ３が接続され、電動式切換弁７の第２の出口ポートＣに冷蔵室用キャピラリチューブ４が接続され、冷蔵室用キャピラリチューブ４の下流側に、冷蔵室用蒸発器６、冷凍室用蒸発器５、圧縮機１の吸入側が順に接続されている。また、冷凍室用キャピラリチューブ３の下流側は冷蔵室用蒸発器６の下流側で、かつ、冷凍室用蒸発器５の上流側に接続されている。
【００３９】
つぎに、図２〜図６を参照してこの発明による電動式切換弁７の一つの実施の形態について説明する。電動式切換弁７は、弁ハウジング１０に横断面形状が円形の弁室１１を有している。弁ハウジング１０には、弁室１１の側周面に開口して弁室１１と常時連通の一つの入口ポートＡと、弁室１１の底面（シート面）１２に開口した第１の出口ポートＢ及び第２の出口ポートＣとが形成されている。なお、第１の出口ポートＢと第２の出口ポートＣは、弁室底面１２の中心に対して同一半径位置において、互いに周方向に離れた位置に設けられている。
【００４０】
入口ポートＡにはＡ継手１４によって凝縮器２の出口側（下流側）が接続され、第１の出口ポートＢにはＢ継手１５によって冷凍室用キャピラリチューブ３の入口側が接続され、第２の出口ポートＣにはＣ継手１６によって冷蔵室用キャピラリチューブ４の入口側が接続される。
【００４１】
弁室１１内には円形駒状の弁体１７が回転変位可能に設けられている。弁室１１の底面１２に対向する弁体１７の端面には、ポート開閉形状部として、弁室１１に開放されている開放領域１８と、開放されていない非開放領域１９とに区分するリブ形状の隔壁部２０が突出形成されており。弁体１７は隔壁部２０の先端面にて弁室１１の底面１２に摺接可能に当接している。非開放領域１９は周囲を略Ｄ形輪郭をした隔壁部２０により囲まれてポケット形状（凹部）になっている。
【００４２】
弁ハウジング１０には、弁体１７を段階的に回転駆動する電動式アクチュエータとして、ステッピングモータ２１が取り付けられている。
【００４３】
ステッピングモータ２１は、弁ハウジング１０に気密にろう付け固定された下蓋２２と、下蓋２２上に気密に固着されたキャップ状のロータケース２３と、ロータケース２３内に回転可能に設けられたマグネット２４およびロータ２５と、ロータケース２３の外側に廻り止め固定された円筒状のステータコイル組立体２６とを有している。
【００４４】
ロータ２５とマグネット２４とは互いに別部品として構成されており、ロータ２５の外周面にはキー溝２７が、円筒状のマグネット２４の内周面にはキー突起部２８が各々形成され、キー溝２７とキー突起部２８との圧入状態によるキー係合によって、ロータ２５とマグネット２４とが一体的に結合されている。キー溝２７とキー突起部２８との圧入具合は、キー溝２７とキー突起部２８との幅寸法設定や、キー溝２７の側面に圧入突起を設けるなどして適当な具合に設定することができる。
【００４５】
この結合構造により、部品の低コスト化が図られ、ロータ２５とマグネット２４との結合にがたつきがなく、静音性が得られる。
【００４６】
弁体１７は弁ホルダ部材２９に回転方向に関して位置決め連結されており、弁ホルダ部材２９は、ロータ２５に回転方向に関して位置決め連結されており、ロータ２５の回転を弁ホルダ部材２９を介して弁体１７に伝える構造になっている。
【００４７】
弁体１７と弁ホルダ部材２９とは、弁体１７に形成された中心合わせ孔３０に弁ホルダ部材２９に形成された中心合わせ突起３１とが嵌合することによって相互に心合わせされ、弁体１７に形成された位置合わせ凹溝３２と弁ホルダ部材２９に形成された位置合わせ突起３３とが嵌合することによって回転方向の位置決めを行われている。
【００４８】
ロータ２５と弁ホルダ部材２９とは、弁ホルダ部材２９に形成された位置合わせ扁平部３４とロータ２５に形成された位置合わせ係合部３５とが嵌合することによって回転方向の位置決めを行っている。ロータ２５と弁ホルダ部材２９とは、回転方向には上述の位置決め嵌合構造によって相対変位できないが、軸線方向には相対変位可能になっている。換言すれば、弁ホルダ部材２９がロータ２５に対して上下移動可能になっており、弁ホルダ部材２９の抜止め防止部３６がロータ２５の係合孔３７に嵌合することによって抜止めされている。
【００４９】
ロータ２５と弁ホルダ部材２９の段差部間にはばね３８が設けられている。ばね３８は予荷重を与えられ、弁ホルダ部材２９を介して弁体１７を弁室底面１２に向けて付勢している。
【００５０】
このばね付勢構造により、弁体１７を弁室底面１２に押し付ける予荷重が与えられ、これと同時に弁ホルダ部材２９に対する弁体１７の首振りによって弁体１７が弁室底面１２に平行に当接するようになる。また、ばね３８は、振動絶縁部材としても機能し、モータ側の振動が弁体１７に伝達されなくなる。
【００５１】
ロータ２５の弁ホルダ部材２９の側（図２に符合２５Ａで示されている下端部分）は弁ハウジング１０のロータ支持部３９に嵌合して弁ハウジング１０より回転可能に支持されいる。ロータ２５の上端側には中心軸体４０が設けられており、中心軸体４０の先端がロータケース２３の天井面部に形成された凹部４１に嵌合してロータケース２３より回転可能に支持されている。
【００５２】
このロータ支持構造により、ロータ２５は上部ａと下部ｂをロータケース２３と弁ハウジング１０より同心支持され、がたつきやこじれを生じることがない。なお、ロータケース２３の凹部４１はプレス加工に形成することができ、ロータ軸受部の低コスト化が図られる。
【００５３】
下蓋２２の上面にはストッパ片部４２が起立形成されており、ストッパ片部４２が緩衝ゴム４３により被覆されている。また、マグネット２４の下縁部にはストッパ用突出部４４が形成されており、ストッパ用突出部４４が緩衝ゴム４３に当接することにより、ロータ２５とマグネット２４との連結体の回転移動が規制され、ステッピングモータ２１の基点出し（零点設定）のために、ロータ２５とマグネット２４との連結体の回転方向の初期位置が設定される。この初期位置は、０パルスで得られる後述する第１の切換位置である。
【００５４】
上述の当接式のストッパでは、ストッパ片部４２に緩衝ゴム４３が設けられているから、ストッパ動作時に金属衝突音が発生することがなく、静音化が図られる。
【００５５】
弁体１７は、ステッピングモータ２１による段階的な回転駆動により、第１の出口ポートＢと第２の出口ポートＣの双方が開放領域１８に対応する第１の切換位置（図６（ａ）参照）と、第１の出口ポートＢのみが開放領域１８に対応し、第２の出口ポートＣが非開放領域１９に対応する第２の切換位置（図６（ｂ）参照）と、第１の出口ポートＢと第２の出口ポートＣの双方が非開放領域１９に対応する第３の切換位置（図６（ｃ）参照）と、第２の出口ポートＣが開放領域１８のみに対応し、第１の出口ポートＢが非開放領域１９に対応する第４の切換位置（図６（ｄ）参照）との間に切換動作し、４位置が得られる。
【００５６】
上述した切換動作において、非開放領域１９は周囲をリブ形状の隔壁部２０により囲まれたポケット形状になっているから、ポケット形状部分は差圧の受圧面とて作用し、弁体１７を弁室底面１２に押し付ける荷重になり、リブ形状の隔壁部２０が適当な面圧をもってを弁室底面１２に押し付けられ、適当な弁締切性が得られ、弁漏れを生じることがない。
【００５７】
つぎに、上述の構成による電動式切換弁７を含む冷凍・冷蔵庫用の冷凍サイクル装置の動作について説明する。電動式切換弁７の弁体１７が電動式アクチュエータであるステッピングモータ２１によって段階的に回転駆動されることにより、上述の第１の切換位置〜第４の切換位置の４位置が得られ、図６（ａ）に示されている第１の切換位置では、入口ポートＡが弁室１１を介して第１の出口ポートＢと第２の出口ポートＣの双方に連通接続され、図６（ｂ）に示されている第２の切換位置では、入口ポートＡが弁室１１を介して第１の出口ポートＢだけに連通接続され、図６（ｃ）に示されている第３の切換位置では、入口ポートＡが第１の出口ポートＢと第２の出口ポートＣの何れにも連通接続されず、図６（ｄ）に示されている第４の切換位置では、入口ポートＡが弁室１１を介して第２の出口ポートＣだけに連通接続される。
【００５８】
従って、第１の切換位置では、凝縮器２の下流側に冷凍室用キャピラリチューブ３と冷蔵室用キャピラリチューブ４の双方が連通接続される第１の運転モードが、第２の切換位置では凝縮器２の下流側に冷凍室用キャピラリチューブ３だけが連通接続される第２の運転モードが、第３の切換位置では凝縮器２の下流側に冷凍室用キャピラリチューブ３と冷蔵室用キャピラリチューブ４の何れもが連通接続されない全閉状態による第３の運転モードが、第４の切換位置では凝縮器２の下流側に冷蔵室用キャピラリチューブ４だけが連通接続される第４の運転モードが得られる。
【００５９】
第１の運転モードは、冷凍室・冷蔵室全冷却運転であり、起動時等において、冷凍室用蒸発器５と冷蔵室用蒸発器６の蒸発負荷量に対してフル運転での冷却効果を確保する。
第２の運転モードは、冷凍室運転、冷蔵室停止の冷凍室優先冷却運転を行う。第３の運転モードは、全閉状態で、運転停止時に高温、高圧の冷媒が冷凍室用蒸発器５、冷蔵室用蒸発器６に流入することを防止し、運転停止時間の延長を図る。
第４の運転モードは、冷蔵室運転、冷凍室停止の冷蔵室優先冷却運転を行う。
【００６０】
上述のような多彩、緻密な作動・制御により、冷凍・冷蔵庫の高性能化と省エネルギが、より高度に両立する。
【００６１】
つぎに、図７〜図１２を参照してこの発明による電動式切換弁７の他の実施の形態について説明する。なお、図７〜図１２において、図２〜図６に対応する部分は、図２〜図６に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。
【００６２】
電動式切換弁７は、円盤状のベースプレート５０を有している。ベースプレート５０は、ステンレス鋼等の金属材により構成され、中央部に形成された弁座台部５１に第１の出口ポートＢ（図７中図示せず、図１２参照）と第２の出口ポートＣとを貫通形成されている。また、ベースプレート５０の弁座台部５１の外側には入口ポートＡが貫通形成されている。なお、第１の出口ポートＢと第２の出口ポートＣは、弁座台部５１の中心に対して同一半径位置において、互いに周方向に離れた位置に設けられている。
【００６３】
この実施の形態でも、入口ポートＡにはＡ継手１４によって凝縮器２の出口側（下流側）が接続され、第１の出口ポートＢにはＢ継手１５によって冷凍室用キャピラリチューブ３の入口側が接続され、第２の出口ポートＣにはＣ継手１６によって冷蔵室用キャピラリチューブ４の入口側が接続される。
【００６４】
ベースプレート５０の上面にはキャップ形状の金属製のロータケース５２が、その下端全周をもって溶接、ろう付け等により気密に接続されている。ロータケース５２はベースプレート５０と共働して内部に気密構造のロータ・弁室５３を画定している。入口ポートＡは、配置位置からして、ロータ・弁室５３に常時連通している。
【００６５】
ロータ・弁室５３内には円形駒状の弁体５４が回転変位可能に設けられている。弁体５４は、上述の実施の形態における弁体１７と略同等のものであり、弁座台部５１に対向する弁体５４の端面には、ポート開閉形状部として、ロータ・弁室５３に連通している開放領域５５と、連通していない非開放領域５６とに区分するリブ形状の隔壁部５７が突出形成されている。弁体５４は隔壁部５７の先端面にて弁座台部５１に摺接可能に当接している。非開放領域５６は周囲を略Ｄ形輪郭をした隔壁部５７により囲まれてポケット形状（凹部）になっている。
【００６６】
ロータケース５２内には、弁体５４を段階的に回転駆動するステッピングモータ６１のロータ６２が回転可能に設けられ、ロータケース５２の外側にはステッピングモータ６１の円筒状のステータコイル組立部材６５が廻り止め固定されている。ロータ６２の外周部には多磁極構造のマグネット６３が固定されている。ロータ６２は、樹脂成型品であり、マグネット６３をインサート成形されている。なお、マグネット６３をプラスチックスマグネットとしてロータ６２と一体成形することもできる。また、ロータ６２は、中空形状をなし、外側の円筒部６２ａと、中空内の中央ハブ部６２ｂと、円筒部６２ａと中央ハブ部６２ｂとを接続するスポーク部６２ｃとを有している。
【００６７】
ロータ６２の端部には張り出し部６４が形成され、弁体５４には溝部５８が形成され、張り出し部６４と溝部５８とが係合している。この係合によってロータ６２と弁体５４とが直接連結され、回転方向に関して相互に位置決めされ、ロータ６２のマグネット６３の磁極に対する弁体５４の回転角度が設定される。
【００６８】
ベースプレート５０にはストッパピン５９が固定装着されている。ロータの張り出し部６４はロータ回転によってストッパピン５９に当接し、この当接により、ロータ６３の回転移動が規制される。これにより、ロータ６３の回転方向の初期位置が設定され、ステッピングモータ６１の基点出し（零点設定）が行われる。
【００６９】
ストッパピン５９には、図１１（ａ）に示されているように、緩衝用の樹脂５９ａがコーティング、あるいはゴム等の緩衝材５９ｂが被覆装着されている。これにより、ストッパ動作時に金属衝突音が発生することがなく、静音化が図られる。
【００７０】
ロータ６２の中心部にあるハブ部６２ｂには中心孔６２ｄが貫通形成されており、中心孔６２ｄに支持軸６６が貫通状態で嵌合している。支持軸６６は、適正間隙６７を与えられた状態で弁体５４を貫通し、その貫通側の端部（下端）６６ａは、ベースプレート５０に形成された軸受け孔６７に回転可能に係合し、ベースプレート５０より軸受けされている。支持軸６６の他端（上端）６６ｂには摺動材製の軸受け部材６８が係合しており、軸受け部材６８はロータケース５２の頂部に形成された軸受け凹部６９に回転可能に係合している。これにより支持軸６６の他端６６ｂはロータケース５２より軸受けされる。
【００７１】
ロータ６２と弁体５４との間には圧縮コイルばね７０が取り付けられている。圧縮コイルばね７０は弁体５４をベースプレート５０の弁座台部５１に押し付けている。支持軸６６が、適正間隙を与えられた状態で弁体５４を貫通していることと、圧縮コイルばね７０のばね力によって弁体５４がベースプレート５０の弁座台部５１に対して押し付けられていることにより、支持軸６６の弁体５４に対する垂直精度が出ていなくても、弁座台部５１に対する弁体５４の密着性が確保され、適当な弁締切性が得られる。
【００７２】
弁体５４は、ステッピングモータ６１による段階的な回転駆動により、第１の出口ポートＢと第２の出口ポートＣの双方が開放領域５５に対応する第１の切換位置（図１２（ａ）参照）と、第１の出口ポートＢのみが開放領域５５に対応し、第２の出口ポートＣが非開放領域５６に対応する第２の切換位置（図１２（ｂ）参照）と、第１の出口ポートＢと第２の出口ポートＣの双方が非開放領域５６に対応する第３の切換位置（図１２（ｃ）参照）と、第２の出口ポートＣが開放領域５５のみに対応し、第１の出口ポートＢが非開放領域５６に対応する第４の切換位置（図１２（ｄ）参照）との間に切換動作し、４位置が得られる。この切換動作は、上述した実施の形態のものと同じである。
【００７３】
上述した切換動作において、非開放領域は周囲をリブ形状の隔壁部５７により囲まれたポケット形状になっているから、ポケット形状部分は差圧の受圧面として作用し、弁体５４をベースプレート５０の弁座台部５１に押し付ける荷重になり、リブ形状の隔壁部５７が適当な面圧をもってをベースプレート５０の弁座台部５１に押し付けられ、適当な弁締切性が得られ、弁漏れを生じることがない。
【００７４】
つぎに、上述の他の実施の形態の電動式切換弁７を含む冷凍・冷蔵庫用の冷凍サイクル装置の動作について説明する。電動式切換弁７の弁体５４がステッピングモータ６１によって段階的に回転駆動されることにより、上述の第１の切換位置〜第４の切換位置の４位置が得られ、図１２（ａ）に示されている第１の切換位置では、入口ポートＡがロータ・弁室５３を介して第１の出口ポートＢと第２の出口ポートＣの双方に連通接続され、図１２（ｂ）に示されている第２の切換位置では、入口ポートＡがロータ・弁室５３を介して第１の出口ポートＢだけに連通接続され、図１２（ｃ）に示されている第３の切換位置では、入口ポートＡが第１の出口ポートＢと第２の出口ポートＣの何れにも連通接続されず、図１２（ｄ）に示されている第４の切換位置では、入口ポートＡがロータ・弁室５３を介して第２の出口ポートＣだけに連通接続される。
【００７５】
従って、この場合も、第１の切換位置では、凝縮器２の下流側に冷凍室用キャピラリチューブ３と冷蔵室用キャピラリチューブ４の双方が連通接続される第１の運転モードが、第２の切換位置では凝縮器２の下流側に冷凍室用キャピラリチューブ３だけが連通接続される第２の運転モードが、第３の切換位置では凝縮器２の下流側に冷凍室用キャピラリチューブ３と冷蔵室用キャピラリチューブ４の何れもが連通接続されない全閉状態による第３の運転モードが、第４の切換位置では凝縮器２の下流側に冷蔵室用キャピラリチューブ４だけが連通接続される第４の運転モードが得られる。
【００７６】
なお、この発明による冷凍・冷蔵庫用の冷凍サイクル装置の冷媒回路構成は図１に示されているようなものに限定されることはなく、冷凍室用キャピラリチューブ３と冷凍室用蒸発器５との直列回路と、冷蔵室用キャピラリチューブ４と冷蔵室用蒸発器６との直列回路とが互いに並列に設けられたものであってもよく、これらの直列回路と凝縮器２との接続を電動式切換弁７により切り換えることもできる。
【００７７】
【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電動式切換弁によれば、弁体が電動式アクチュエータによって段階的に回転駆動されることにより、弁体の端面に形成されているポート開閉形状部が弁室の平らな底面に開口している複数個の出力ポートに対して相対変位し、弁室に常時連通している入口ポートと複数個の出口ポートとの連通遮断が切り換えられるから、構造簡単にして多くの切換位置を得ることができる。電動式アクチュエータがステッピングモータにより構成され、ステッピングモータのロータは両端部を弁ハウジングとロータケースとにより同心に両持ち支持されるから、がたつきやこじれを生じることがなく、弁動作における静音性が改善される。ばねによって弁体が弁室底面（シート面）に向けて付勢され、適当な弁締切性が得られ、良好な耐弁漏れ性が得られる。
【００７８】
請求項２に記載の発明による電動式切換弁によれば、弁体のポート開閉形状部が、弁室と連通している開放領域と連通していない非開放領域とに区分するリブ形状の隔壁部を有しており、非開放領域は周囲を前記リブ形状の隔壁部により囲まれたポケット形状になっているから、ポケット形状部分は差圧の受圧面として作用し、弁体を弁室底面（シート面）に押し付ける荷重になり、リブ形状の隔壁部が適当な面圧をもってを弁室底面（シート面）に押し付けられ、適当な弁締切性が得られ、良好な耐弁漏れ性が得られる。
【００８１】
請求項３に記載の発明による電動式切換弁によれば、ロータとマグネットとが互いに別部品として構成されて圧入状態によるキー係合によってがたつきを含むことなく一体的に結合されているから、部品の低コスト化が図られ、同時に静音性が改善される。
【００８２】
請求項４に記載の発明による電動式切換弁によれば、当接式のストッパによってロータとマグネットとの連結体の回転方向の初期位置が設定され、ステッピングモータの基点出し（零点設定）が確実に行われる。
【００８３】
請求項５に記載の発明による電動式切換弁によれば、弁体が電動式アクチュエータによって段階的に回転駆動されることにより、弁体の端面に形成されているポート開閉形状部が弁室の平らな底面に開口している第１の出口ポートおよび第２の出口ポートに対して相対変位し、第１の切換位置〜第４の切換位置の４位置が得られ、第１の切換位置では入口ポートが第１の出口ポートと第２の出口ポートの双方に連通接続され、第２の切換位置では入口ポートが第１の出口ポートだけに連通接続され、第３の切換位置では入口ポートが第１の出口ポートと第２の出口ポートの何れにも連通接続されず、第４の切換位置では入口ポートが第２の出口ポートだけに連通接続される状態が得られ、冷凍・冷蔵庫用の冷凍サイクル装置での使用で、多彩、緻密な作動・制御を行え、冷凍・冷蔵庫の高性能化と省エネルギの両立を、より高度に行うことが可能になる。
【００８４】
請求項６に記載の発明による電動式切換弁では、弁体がステッピングモータによって段階的に回転駆動されることにより、弁体の端面に形成されているポート開閉形状部がベースプレートに貫通形成されている複数個の出力ポートに対して相対変位し、入口ポートと複数個の出口ポートとの連通遮断が切り換えられるから、構造簡単にして多くの切換位置を得ることができる。また、ベースプレートは金属板により更正することができ、複雑な切削加工品による弁ハウジングを必要とせず、電動式切換弁の小型軽量化、コストダウンを図ることができる。ロータの支持軸の両端が軸受けされ、支持軸は適正間隙を与えられた状態で弁体を貫通し、ばねによって弁体がベースプレートに押し付けられているから、支持軸の弁体に対する垂直精度に拘わらずベースプレートに対する弁体の密着性が確保され、適当な弁締切性が得られる。
【００８５】
請求項７に記載の発明による電動式切換弁では、ロータに形成された張り出し部と弁体に形成された溝部との係合によってロータと弁体とが連結されて回転方向に関して相互に位置決めされ、ロータのマグネット磁極に対する弁体の回転角度が設定され、ロータのマグネット磁極に対する弁体の回転角度が正確に設定される。
【００８６】
請求項８に記載の発明による電動式切換弁では、ロータの張り出し部とベースプレートに設けられたストッパとの当接により、ロータの回転移動が規制され、ロータの回転方向の初期位置が設定され、ステッピングモータの基点出し（零点設定）が確実に行われる。
【００８７】
請求項９に記載の発明による電動式切換弁では、弁体のポート開閉形状部が、ロータ・弁室に開放されている開放領域と、開放されていない非開放領域とに区分するリブ形状の隔壁部を有しており、非開放領域は周囲を前記リブ形状の隔壁部により囲まれたポケット形状になっているから、ポケット形状部分は差圧の受圧面として作用し、弁体をベースプレートに押し付ける荷重になり、リブ形状の隔壁部が適当な面圧をもってをベースプレートに押し付けられ、適当な弁締切性が得られる。
【００８９】
また、請求項１０に記載の発明による電動式切換弁では、ストッパに緩衝用の樹脂がコーティングあるいは緩衝材が被覆装着されていることにより、ストッパ動作時に金属衝突音が発生することがなく、静音性が保たれる。
【００９０】
請求項１１に記載の発明による電動式切換弁によれば、弁体がステッピングモータによって段階的に回転駆動されることにより、弁体の端面に形成されているポート開閉形状部がベースプレートに開口している第１の出口ポートおよび第２の出口ポートに対して相対変位し、第１の切換位置〜第４の切換位置の４位置が得られ、第１の切換位置では入口ポートが第１の出口ポートと第２の出口ポートの双方に連通接続され、第２の切換位置では入口ポートが第１の出口ポートだけに連通接続され、第３の切換位置では入口ポートが第１の出口ポートと第２の出口ポートの何れにも連通接続されず、第４の切換位置では入口ポートが第２の出口ポートだけに連通接続される状態が得られ、冷凍・冷蔵庫用の冷凍サイクル装置での使用で、多彩、緻密な作動・制御を行え、冷凍・冷蔵庫の高性能化と省エネルギの両立を、より高度に行うことが可能になる。
【００９１】
請求項１２に記載の発明による冷凍・冷蔵庫用の冷凍サイクル装置によれば、電動式切換弁の弁体が電動式アクチュエータによって段階的に回転駆動されることにより、第１の切換位置〜第４の切換位置による４個の運転モードが得られ、第１の切換位置では凝縮器の下流側に冷凍室用キャピラリチューブと冷蔵室用キャピラリチューブの双方が連通接続される第１の運転モードが、第２の切換位置では凝縮器の下流側に冷凍室用キャピラリチューブだけが連通接続される第２の運転モードが、第３の切換位置では凝縮器の下流側に冷凍室用キャピラリチューブと冷蔵室用キャピラリチューブの何れもが連通接続されない全閉状態による第３の運転モードが、第４の切換位置では凝縮器の下流側に冷蔵室用キャピラリチューブだけが連通接続される第４の運転モードが得られるから、多彩、緻密な作動・制御が行われ、冷凍・冷蔵庫の高性能化と省エネルギが、より高度に両立する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による冷凍・冷蔵庫用の冷凍サイクル装置の一つの実施の形態を示す構成図である。
【図２】この発明による電動式切換弁の一つの実施の形態を示す断面図である。
【図３】この発明による電動式切換弁の一つの実施の形態を示す分解斜視図である。
【図４】この発明による電動式切換弁の弁座面部分の斜視図である。
【図５】この発明による電動式切換弁の弁体の斜視図である。
【図６】（ａ）〜（ｄ）はこの発明による電動式切換弁の各切換位置状態および弁開閉特性を示す図である。
【図７】この発明による電動式切換弁の他の実施の形態を示す断面図である。
【図８】この発明による電動式切換弁のロータの断面図である。
【図９】この発明による電動式切換弁のロータの上面図である。
【図１０】この発明による電動式切換弁のロータの底面図である。
【図１１】（ａ）、（ｂ）はこの発明による電動式切換弁のストッパピン部分の断面図である。
【図１２】（ａ）〜（ｄ）はこの発明による電動式切換弁の各切換位置状態および弁開閉特性を示す図である。
【符号の説明】
１ 圧縮機
２ 凝縮器
３ 冷凍室用キャピラリチューブ
４ 冷蔵室用キャピラリチューブ
５ 冷凍室用蒸発器
６ 冷蔵室用蒸発器
７ 電動式切換弁
１０ 弁ハウジング
１１ 弁室
１７ 弁体
１８ 開放領域
１９ 非開放領域
２０ 隔壁部
２１ ステッピングモータ
２４ マグネット
２５ ロータ
２６ ステータコイル組立体
２９ 弁ホルダ部材
３８ ばね
４２ ストッパ片部
４３ 緩衝ゴム
４４ ストッパ用突出部
５０ ベースプレート
５２ ロータケース
５３ ロータ・弁室
５４ 弁体
５５ 開放領域
５６ 非開放領域
５７ 隔壁部
５８ 溝部
５９ ストッパピン
６１ ステッピングモータ
６２ ロータ
６３ マグネット
６４ 張り出し部
６５ ステータコイル組立部材
６６ 支持軸
７０ 圧縮コイルばね
Ａ 入口ポート
Ｂ 第１の出口ポート
Ｃ 第２の出口ポート
【発明の属する技術分野】
この発明は、電動式切換弁および冷凍・冷蔵庫用の冷凍サイクル装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
年間を通して使用される家庭用冷凍・冷蔵庫の多彩、緻密な作動・制御を可能にし、家庭用冷凍・冷蔵庫の高性能化と省エネルギを両立する要求は、近年、高まっている。
【０００３】
そのような冷凍・冷蔵庫用の冷凍サイクル装置として、特開平１１−１３２５７７号公報には、圧縮機の吐出側に凝縮器が接続され、その凝縮器の下流側に三方弁の入口ポートが接続され、その三方弁の一方の出口ポートに冷凍室用キャピラリチューブが、他方の出口ポートに冷蔵室用キャピラリチューブが各々接続され、冷凍室用キャピラリチューブおよび冷蔵室用キャピラリチューブの下流側に冷凍室用蒸発器、冷蔵室用蒸発器、圧縮機の吸入側が接続された冷凍サイクル装置が示されている。
【０００４】
上述の冷凍サイクル装置では、三方弁の切換動作により、凝縮器の下流側が冷凍室用キャピラリチューブと冷蔵室用キャピラリチューブの何れか一方に選択的に接続され、冷凍室優先の運転モードと冷蔵室優先の運転モードとを選択設定することができ、サイクル効率を高めることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の冷凍サイクル装置では、三方弁は、入口ポートを一方の出口ポートにのみ接続する切換位置と、入口ポートを他方の出口ポートにのみ接続する切換位置の２位置しか有していないため、運転モードは、自ずと、凝縮器の下流側を冷凍室用キャピラリチューブに接続した冷凍室優先の運転モードと、凝縮器の冷蔵室用キャピラリチューブに接続した冷蔵室優先の運転モードにしか設定できず、冷凍・冷蔵庫の高性能化と省エネルギを、より高度に両立することについて、充分ではない。
【０００６】
この発明は、上述の如き問題点を解消するためになされたもので、冷凍・冷蔵庫の高性能化と省エネルギを、より高度に両立するために、多様な切換状態を確立し、冷凍・冷蔵庫用の冷凍サイクル装置等で使用される電動式切換弁、および冷凍・冷蔵庫の高性能化と省エネルギを、より高度に両立する冷凍・冷蔵庫用の冷凍サイクル装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【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電動式切換弁は、弁室と前記弁室に常時連通している一つの入口ポートと前記弁室の平らな底面の互いに離れた位置に開口した複数個の出口ポートとを有する弁ハウジングと、前記弁室内に回転変位可能に設けられ、前記弁室の前記底面に対向する端面に、前記弁室と前記出口ポートとの連通遮断を行うポート開閉形状部を有し、回転変位によって前記ポート開閉形状部が前記出力ポートに対して相対変位することにより前記弁室と前記出口ポートとの連通遮断を切り換える弁体と、前記弁体を段階的に回転駆動する電動式アクチュエータとを有し、前記電動式アクチュエータはステッピングモータにより構成され、前記弁ハウジングにキャップ形状のロータケースが固定され、前記ロータケースの外側に前記ステッピングモータのステータコイル組立体が固定され、前記ロータケースの内側に前記ステッピングモータのロータおよびロータと一体のマグネットが回転可能に設けられ、前記ロータと前記弁体とが弁ホルダ部材によって連結され、前記ロータの前記弁ホルダ部材の側は前記弁ハウジングのロータ支持部に嵌合して前記弁ハウジングより回転可能に支持され、その反対側は前記ロータケースに形成された凹部に嵌合して前記ロータケースより回転可能に支持され、前記ロータと前記弁ホルダ部材との間に前記弁ホルダ部材を介して前記弁体を前記弁室の前記底面に押し付けるばねが設けられている。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明による電動式切換弁は、前記弁体のポート開閉形状部が、前記弁室に開放された開放領域と、開放されていない非開放領域とに区分するリブ形状の隔壁部を有しており、非開放領域は周囲を前記リブ形状の隔壁部により囲まれたポケット形状になっているものである。
【００１１】
また、請求項３に記載の発明による電動式切換弁は、前記ロータと前記マグネットとが互いに別部品として構成されて圧入状態によるキー係合によって一体的に結合されているものである。
【００１２】
また、請求項４に記載の発明による電動式切換弁は、さらに、前記ロータと前記マグネットとの連結体の回転移動を規制して前記ロータと前記マグネットとの連結体の回転方向の初期位置を設定する当接式のストッパが設けられているものである。
【００１３】
また、請求項５に記載の発明による電動式切換弁は、前記出口ポートが互いに離れた位置に開口した第１の出口ポートと第２の出口ポートとして２個設けられ、前記弁体は、前記電動式アクチュエータによる段階的な回転駆動により前記ポート開閉形状部が前記第１の出力ポートおよび第２の出力ポートに対して相対変位することによって、前記第１の出口ポートと前記第２の出口ポートの双方が前記弁室に連通する第１の切換位置と、前記第２の出口ポートと前記弁室との連通が遮断されて前記第１の出口ポートのみが前記弁室に連通する第２の切換位置と、前記第１の出口ポートと前記第２の出口ポートの双方が前記弁室との連通を遮断される第３の切換位置と、前記第１の出口ポートと前記弁室との連通が遮断されて前記第２の出口ポートのみが前記弁室に連通する第４の切換位置との間に切換動作するものである。
【００１４】
また、上述の目的を達成するために、請求項６に記載の発明による電動式切換弁は、一つの入口ポートと複数個の出口ポートとを各々貫通形成されて弁座板をなすベースプレートと、前記ベースプレートの一方の側に気密に接続され、前記ベースプレートと共働して内部に気密構造のロータ・弁室を画定するキャップ形状のロータケースと、前記ロータ・弁室内に回転変位可能に設けられ、前記ベースプレートに対向する端面に、前記入口ポートと前記出口ポートとの連通遮断を行うポート開閉形状部を有し、回転変位によって前記ポート開閉形状部が前記出力ポートに対して相対変位することにより前記入口ポートと前記出口ポートとの連通遮断を切り換える弁体と、前記ロータ・弁室内に回転可能に設けられ、前記弁体と連結されたステッピングモータの多磁極構造のマグネット付きのロータと、前記ロータケースの外側に固定されたステッピングモータの円筒状のステータコイル組立部材とを有し、前記ロータの中心部を貫通して支持軸が設けられ、前記支持軸は適正間隙を与えられた状態で前記弁体を貫通し、その貫通側の端部を前記ベースプレートより回転可能に軸受けされ、他端を前記ロータケースより回転可能に軸受けされ、前記ロータと前記弁体との間に前記弁体を前記ベースプレートに押し付けるばねが設けられているものである。
【００１５】
また、請求項７記載の発明による電動式切換弁は、前記ロータと前記弁体とが、前記ロータに形成された張り出し部と前記弁体に形成された溝部との係合によって連結されて回転方向に関して相互に位置決めされているものである。
【００１６】
また、請求項８記載の発明による電動式切換弁は、さらに、前記ベースプレートに当接式のストッパが設けられ、前記ロータの張り出し部と前記ストッパとの当接により、前記ロータの回転移動を規制して前記ロータの回転方向の初期位置を設定されるものである。
【００１７】
また、請求項９記載の発明による電動式切換弁は、前記弁体のポート開閉形状部が、前記ロータ・弁室に開放されている開放領域と、開放されていない非開放領域とに区分するリブ形状の隔壁部を有しており、非開放領域は周囲を前記リブ形状の隔壁部により囲まれたポケット形状になっているものである。
【００１９】
また、請求項１０記載の発明による電動式切換弁は、さらに、前記ストッパに緩衝用の樹脂がコーティングあるいは緩衝材が被覆装着されているものである。
【００２０】
また、請求項１１記載の発明による電動式切換弁は、前記出口ポートが互いに離れた位置に開口した第１の出口ポートと第２の出口ポートとして２個設けられ、 前記弁体は、前記ステッピングモータによる段階的な回転駆動により前記ポート開閉形状部が前記第１の出力ポートおよび第２の出力ポートに対して相対変位することによって、前記第１の出口ポートと前記第２の出口ポートの双方が前記ロータ・弁室に連通する第１の切換位置と、前記第２の出口ポートと前記ロータ・弁室との連通が遮断されて前記第１の出口ポートのみが前記ロータ・弁室に連通する第２の切換位置と、前記第１の出口ポートと前記第２の出口ポートの双方が前記弁室との連通を遮断される第３の切換位置と、前記第１の出口ポートと前記ロータ・弁室との連通が遮断されて前記第２の出口ポートのみが前記ロータ・弁室に連通する第４の切換位置との間に切換動作するものである。
【００２１】
また、上述の目的を達成するために、請求項１２に記載の発明による冷凍・冷蔵庫用の冷凍サイクル装置は、圧縮機の吐出側からの冷媒を凝縮器を経て冷凍室用キャピラリチューブ乃至冷凍室用蒸発器と冷蔵室用キャピラリチューブ乃至冷蔵室用蒸発器とに選択的に供給し、これら冷凍室用キャピラリチューブ乃至冷凍室用蒸発器及び冷蔵室用キャピラリチューブ乃至冷蔵室用蒸発器から前記圧縮機の吸入側に環流させる冷凍・冷蔵庫用の冷凍サイクル装置において、前記凝縮器と、前記冷凍室用キャピラリチューブ及び前記冷蔵室用キャピラリチューブとの間に請求項５あるいは１１に記載の電動式切換弁が介設されており、前記入口ポートに前記凝縮器の下流側が接続されており、前記第１の出口ポートに前記冷凍室用キャピラリチューブの上流側が接続されており、前記第２の出口ポートに前記冷蔵室用キャピラリチューブの上流側が接続されているものである。
【００２２】
請求項１に記載の発明による電動式切換弁では、弁体が電動式アクチュエータによって段階的に回転駆動されることにより、弁体の端面に形成されているポート開閉形状部が弁室の平らな底面に開口している複数個の出力ポートに対して相対変位し、弁室に常時連通している入口ポートと複数個の出口ポートとの連通遮断が切り換えられ、多様化した切換状態が得られる。電動式アクチュエータがステッピングモータにより構成され、ステッピングモータのロータは両端部を弁ハウジングとロータケースとにより同心に両持ち支持され、ばねによって弁体が弁室底面（シート面）に向けて付勢され、適当な弁締切性が得られる。
【００２３】
請求項２に記載の発明による電動式切換弁では、弁体のポート開閉形状部が、弁室に開放されている開放領域と、開放されていない非開放領域とに区分するリブ形状の隔壁部を有しており、非開放領域は周囲を前記リブ形状の隔壁部により囲まれたポケット形状になっているから、ポケット形状部分は差圧の受圧面として作用し、弁体を弁室底面（シート面）に押し付ける荷重になり、リブ形状の隔壁部が適当な面圧をもってを弁室底面（シート面）に押し付けられ、適当な弁締切性が得られる。
【００２６】
請求項３に記載の発明による電動式切換弁では、ロータとマグネットとが互いに別部品として構成されて圧入状態によるキー係合によってがたつきを含むことなく一体的に結合されている。
【００２７】
また、請求項４に記載の発明による電動式切換弁では、ステッピングモータの基点出し（零点設定）のために、当接式のストッパによってロータとマグネットとの連結体の回転方向の初期位置が設定される。
【００２８】
また、請求項５に記載の発明による電動式切換弁では、弁体が電動式アクチュエータによって段階的に回転駆動されることにより、第１の出口ポートおよび第２の出口ポートに対して相対変位し、第１の切換位置〜第４の切換位置の４位置が得られ、第１の切換位置では入口ポートが第１の出口ポートと第２の出口ポートの双方に連通接続され、第２の切換位置では入口ポートが第１の出口ポートだけに連通接続され、第３の切換位置では入口ポートが第１の出口ポートと第２の出口ポートの何れにも連通接続されず、第４の切換位置では入口ポートが第２の出口ポートだけに連通接続される状態が得られ、全閉モード付きの３方向切換弁として動作する。
【００２９】
また、請求項６に記載の発明による電動式切換弁では、弁体がステッピングモータによって段階的に回転駆動されることにより、弁体の端面に形成されているポート開閉形状部がベースプレートに貫通形成されている複数個の出力ポートに対して相対変位し、入口ポートと複数個の出口ポートとの連通遮断が切り換えられる。ロータの支持軸の両端が軸受けされ、支持軸は適正間隙を与えられた状態で弁体を貫通し、ばねによって弁体がベースプレートに押し付けられているから、支持軸の弁体に対する垂直精度に拘わらずベースプレートに対する弁体の密着性が確保され、適当な弁締切性が得られる。
【００３０】
また、請求項７に記載の発明による電動式切換弁では、ロータに形成された張り出し部と弁体に形成された溝部との係合によってロータと弁体とが連結されて回転方向に関して相互に位置決めされ、ロータのマグネット磁極に対する弁体の回転角度が設定される。
【００３１】
また、請求項８に記載の発明による電動式切換弁では、ロータの張り出し部とベースプレートに設けられたストッパとの当接により、ロータの回転移動が規制され、ロータの回転方向の初期位置が設定され、ステッピングモータの基点出し（零点設定）が行われる。
【００３２】
請求項９に記載の発明による電動式切換弁では、弁体のポート開閉形状部が、ロータ・弁室に開放されている開放領域と、開放されていない非開放領域とに区分するリブ形状の隔壁部を有しており、非開放領域は周囲を前記リブ形状の隔壁部により囲まれたポケット形状になっているから、ポケット形状部分は差圧の受圧面として作用し、弁体を弁室底面（シート面）に押し付ける荷重になり、リブ形状の隔壁部が適当な面圧をもってを弁室底面（シート面）に押し付けられ、適当な弁締切性が得られる。
【００３４】
また、請求項１０に記載の発明による電動式切換弁では、ストッパに緩衝用の樹脂がコーティングあるいは緩衝材が被覆装着されていることにより、ストッパ動作時に金属衝突音が発生することがない。
【００３５】
また、請求項１１に記載の発明による電動式切換弁では、弁体がステッピングモータによって段階的に回転駆動されることにより、弁体の端面に形成されているポート開閉形状部が第１の出口ポートおよび第２の出口ポートに対して相対変位し、第１の切換位置〜第４の切換位置の４位置が得られ、第１の切換位置では入口ポートが第１の出口ポートと第２の出口ポートの双方に連通接続され、第２の切換位置では入口ポートが第１の出口ポートだけに連通接続され、第３の切換位置では入口ポートが第１の出口ポートと第２の出口ポートの何れにも連通接続されず、第４の切換位置では入口ポートが第２の出口ポートだけに連通接続される状態が得られ、全閉モード付きの３方向切換弁として動作する。
【００３６】
請求項１２に記載の発明による冷凍・冷蔵庫用の冷凍サイクル装置では、電動式切換弁の弁体が電動式アクチュエータによって段階的に回転駆動されることにより、例えば、第１の切換位置〜第４の切換位置による４個の運転モードが得られ、第１の切換位置では凝縮器の下流側に冷凍室用キャピラリチューブと冷蔵室用キャピラリチューブの双方が連通接続される第１の運転モードが、第２の切換位置では凝縮器の下流側に冷凍室用キャピラリチューブだけが連通接続される第２の運転モードが、第３の切換位置では凝縮器の下流側に冷凍室用キャピラリチューブと冷蔵室用キャピラリチューブの何れもが連通接続されない全閉状態による第３の運転モードが、第４の切換位置では凝縮器の下流側に冷蔵室用キャピラリチューブだけが連通接続される第４の運転モードが得られる。
【００３７】
【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。
図１はこの発明による冷凍・冷蔵庫用の冷凍サイクル装置の一つの実施の形態を示している。冷凍・冷蔵庫用の冷凍サイクル装置は、圧縮機１と、凝縮器（放熱器）２と、冷凍室用キャピラリチューブ（Ｃ．Ｔ．Ｆ）３と、冷蔵室用キャピラリチューブ（Ｃ．Ｔ．Ｒ）４と、冷凍室用蒸発器５と、冷蔵室用蒸発器６と、電動式切換弁（電動式三方切換弁）７とを有している。
【００３８】
圧縮機１の吐出側には凝縮器２が接続され、凝縮器２の下流側に電動式切換弁７の入口ポートＡが接続され、電動式切換弁７の第１の出口ポートＢに冷凍室用キャピラリチューブ３が接続され、電動式切換弁７の第２の出口ポートＣに冷蔵室用キャピラリチューブ４が接続され、冷蔵室用キャピラリチューブ４の下流側に、冷蔵室用蒸発器６、冷凍室用蒸発器５、圧縮機１の吸入側が順に接続されている。また、冷凍室用キャピラリチューブ３の下流側は冷蔵室用蒸発器６の下流側で、かつ、冷凍室用蒸発器５の上流側に接続されている。
【００３９】
つぎに、図２〜図６を参照してこの発明による電動式切換弁７の一つの実施の形態について説明する。電動式切換弁７は、弁ハウジング１０に横断面形状が円形の弁室１１を有している。弁ハウジング１０には、弁室１１の側周面に開口して弁室１１と常時連通の一つの入口ポートＡと、弁室１１の底面（シート面）１２に開口した第１の出口ポートＢ及び第２の出口ポートＣとが形成されている。なお、第１の出口ポートＢと第２の出口ポートＣは、弁室底面１２の中心に対して同一半径位置において、互いに周方向に離れた位置に設けられている。
【００４０】
入口ポートＡにはＡ継手１４によって凝縮器２の出口側（下流側）が接続され、第１の出口ポートＢにはＢ継手１５によって冷凍室用キャピラリチューブ３の入口側が接続され、第２の出口ポートＣにはＣ継手１６によって冷蔵室用キャピラリチューブ４の入口側が接続される。
【００４１】
弁室１１内には円形駒状の弁体１７が回転変位可能に設けられている。弁室１１の底面１２に対向する弁体１７の端面には、ポート開閉形状部として、弁室１１に開放されている開放領域１８と、開放されていない非開放領域１９とに区分するリブ形状の隔壁部２０が突出形成されており。弁体１７は隔壁部２０の先端面にて弁室１１の底面１２に摺接可能に当接している。非開放領域１９は周囲を略Ｄ形輪郭をした隔壁部２０により囲まれてポケット形状（凹部）になっている。
【００４２】
弁ハウジング１０には、弁体１７を段階的に回転駆動する電動式アクチュエータとして、ステッピングモータ２１が取り付けられている。
【００４３】
ステッピングモータ２１は、弁ハウジング１０に気密にろう付け固定された下蓋２２と、下蓋２２上に気密に固着されたキャップ状のロータケース２３と、ロータケース２３内に回転可能に設けられたマグネット２４およびロータ２５と、ロータケース２３の外側に廻り止め固定された円筒状のステータコイル組立体２６とを有している。
【００４４】
ロータ２５とマグネット２４とは互いに別部品として構成されており、ロータ２５の外周面にはキー溝２７が、円筒状のマグネット２４の内周面にはキー突起部２８が各々形成され、キー溝２７とキー突起部２８との圧入状態によるキー係合によって、ロータ２５とマグネット２４とが一体的に結合されている。キー溝２７とキー突起部２８との圧入具合は、キー溝２７とキー突起部２８との幅寸法設定や、キー溝２７の側面に圧入突起を設けるなどして適当な具合に設定することができる。
【００４５】
この結合構造により、部品の低コスト化が図られ、ロータ２５とマグネット２４との結合にがたつきがなく、静音性が得られる。
【００４６】
弁体１７は弁ホルダ部材２９に回転方向に関して位置決め連結されており、弁ホルダ部材２９は、ロータ２５に回転方向に関して位置決め連結されており、ロータ２５の回転を弁ホルダ部材２９を介して弁体１７に伝える構造になっている。
【００４７】
弁体１７と弁ホルダ部材２９とは、弁体１７に形成された中心合わせ孔３０に弁ホルダ部材２９に形成された中心合わせ突起３１とが嵌合することによって相互に心合わせされ、弁体１７に形成された位置合わせ凹溝３２と弁ホルダ部材２９に形成された位置合わせ突起３３とが嵌合することによって回転方向の位置決めを行われている。
【００４８】
ロータ２５と弁ホルダ部材２９とは、弁ホルダ部材２９に形成された位置合わせ扁平部３４とロータ２５に形成された位置合わせ係合部３５とが嵌合することによって回転方向の位置決めを行っている。ロータ２５と弁ホルダ部材２９とは、回転方向には上述の位置決め嵌合構造によって相対変位できないが、軸線方向には相対変位可能になっている。換言すれば、弁ホルダ部材２９がロータ２５に対して上下移動可能になっており、弁ホルダ部材２９の抜止め防止部３６がロータ２５の係合孔３７に嵌合することによって抜止めされている。
【００４９】
ロータ２５と弁ホルダ部材２９の段差部間にはばね３８が設けられている。ばね３８は予荷重を与えられ、弁ホルダ部材２９を介して弁体１７を弁室底面１２に向けて付勢している。
【００５０】
このばね付勢構造により、弁体１７を弁室底面１２に押し付ける予荷重が与えられ、これと同時に弁ホルダ部材２９に対する弁体１７の首振りによって弁体１７が弁室底面１２に平行に当接するようになる。また、ばね３８は、振動絶縁部材としても機能し、モータ側の振動が弁体１７に伝達されなくなる。
【００５１】
ロータ２５の弁ホルダ部材２９の側（図２に符合２５Ａで示されている下端部分）は弁ハウジング１０のロータ支持部３９に嵌合して弁ハウジング１０より回転可能に支持されいる。ロータ２５の上端側には中心軸体４０が設けられており、中心軸体４０の先端がロータケース２３の天井面部に形成された凹部４１に嵌合してロータケース２３より回転可能に支持されている。
【００５２】
このロータ支持構造により、ロータ２５は上部ａと下部ｂをロータケース２３と弁ハウジング１０より同心支持され、がたつきやこじれを生じることがない。なお、ロータケース２３の凹部４１はプレス加工に形成することができ、ロータ軸受部の低コスト化が図られる。
【００５３】
下蓋２２の上面にはストッパ片部４２が起立形成されており、ストッパ片部４２が緩衝ゴム４３により被覆されている。また、マグネット２４の下縁部にはストッパ用突出部４４が形成されており、ストッパ用突出部４４が緩衝ゴム４３に当接することにより、ロータ２５とマグネット２４との連結体の回転移動が規制され、ステッピングモータ２１の基点出し（零点設定）のために、ロータ２５とマグネット２４との連結体の回転方向の初期位置が設定される。この初期位置は、０パルスで得られる後述する第１の切換位置である。
【００５４】
上述の当接式のストッパでは、ストッパ片部４２に緩衝ゴム４３が設けられているから、ストッパ動作時に金属衝突音が発生することがなく、静音化が図られる。
【００５５】
弁体１７は、ステッピングモータ２１による段階的な回転駆動により、第１の出口ポートＢと第２の出口ポートＣの双方が開放領域１８に対応する第１の切換位置（図６（ａ）参照）と、第１の出口ポートＢのみが開放領域１８に対応し、第２の出口ポートＣが非開放領域１９に対応する第２の切換位置（図６（ｂ）参照）と、第１の出口ポートＢと第２の出口ポートＣの双方が非開放領域１９に対応する第３の切換位置（図６（ｃ）参照）と、第２の出口ポートＣが開放領域１８のみに対応し、第１の出口ポートＢが非開放領域１９に対応する第４の切換位置（図６（ｄ）参照）との間に切換動作し、４位置が得られる。
【００５６】
上述した切換動作において、非開放領域１９は周囲をリブ形状の隔壁部２０により囲まれたポケット形状になっているから、ポケット形状部分は差圧の受圧面とて作用し、弁体１７を弁室底面１２に押し付ける荷重になり、リブ形状の隔壁部２０が適当な面圧をもってを弁室底面１２に押し付けられ、適当な弁締切性が得られ、弁漏れを生じることがない。
【００５７】
つぎに、上述の構成による電動式切換弁７を含む冷凍・冷蔵庫用の冷凍サイクル装置の動作について説明する。電動式切換弁７の弁体１７が電動式アクチュエータであるステッピングモータ２１によって段階的に回転駆動されることにより、上述の第１の切換位置〜第４の切換位置の４位置が得られ、図６（ａ）に示されている第１の切換位置では、入口ポートＡが弁室１１を介して第１の出口ポートＢと第２の出口ポートＣの双方に連通接続され、図６（ｂ）に示されている第２の切換位置では、入口ポートＡが弁室１１を介して第１の出口ポートＢだけに連通接続され、図６（ｃ）に示されている第３の切換位置では、入口ポートＡが第１の出口ポートＢと第２の出口ポートＣの何れにも連通接続されず、図６（ｄ）に示されている第４の切換位置では、入口ポートＡが弁室１１を介して第２の出口ポートＣだけに連通接続される。
【００５８】
従って、第１の切換位置では、凝縮器２の下流側に冷凍室用キャピラリチューブ３と冷蔵室用キャピラリチューブ４の双方が連通接続される第１の運転モードが、第２の切換位置では凝縮器２の下流側に冷凍室用キャピラリチューブ３だけが連通接続される第２の運転モードが、第３の切換位置では凝縮器２の下流側に冷凍室用キャピラリチューブ３と冷蔵室用キャピラリチューブ４の何れもが連通接続されない全閉状態による第３の運転モードが、第４の切換位置では凝縮器２の下流側に冷蔵室用キャピラリチューブ４だけが連通接続される第４の運転モードが得られる。
【００５９】
第１の運転モードは、冷凍室・冷蔵室全冷却運転であり、起動時等において、冷凍室用蒸発器５と冷蔵室用蒸発器６の蒸発負荷量に対してフル運転での冷却効果を確保する。
第２の運転モードは、冷凍室運転、冷蔵室停止の冷凍室優先冷却運転を行う。第３の運転モードは、全閉状態で、運転停止時に高温、高圧の冷媒が冷凍室用蒸発器５、冷蔵室用蒸発器６に流入することを防止し、運転停止時間の延長を図る。
第４の運転モードは、冷蔵室運転、冷凍室停止の冷蔵室優先冷却運転を行う。
【００６０】
上述のような多彩、緻密な作動・制御により、冷凍・冷蔵庫の高性能化と省エネルギが、より高度に両立する。
【００６１】
つぎに、図７〜図１２を参照してこの発明による電動式切換弁７の他の実施の形態について説明する。なお、図７〜図１２において、図２〜図６に対応する部分は、図２〜図６に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。
【００６２】
電動式切換弁７は、円盤状のベースプレート５０を有している。ベースプレート５０は、ステンレス鋼等の金属材により構成され、中央部に形成された弁座台部５１に第１の出口ポートＢ（図７中図示せず、図１２参照）と第２の出口ポートＣとを貫通形成されている。また、ベースプレート５０の弁座台部５１の外側には入口ポートＡが貫通形成されている。なお、第１の出口ポートＢと第２の出口ポートＣは、弁座台部５１の中心に対して同一半径位置において、互いに周方向に離れた位置に設けられている。
【００６３】
この実施の形態でも、入口ポートＡにはＡ継手１４によって凝縮器２の出口側（下流側）が接続され、第１の出口ポートＢにはＢ継手１５によって冷凍室用キャピラリチューブ３の入口側が接続され、第２の出口ポートＣにはＣ継手１６によって冷蔵室用キャピラリチューブ４の入口側が接続される。
【００６４】
ベースプレート５０の上面にはキャップ形状の金属製のロータケース５２が、その下端全周をもって溶接、ろう付け等により気密に接続されている。ロータケース５２はベースプレート５０と共働して内部に気密構造のロータ・弁室５３を画定している。入口ポートＡは、配置位置からして、ロータ・弁室５３に常時連通している。
【００６５】
ロータ・弁室５３内には円形駒状の弁体５４が回転変位可能に設けられている。弁体５４は、上述の実施の形態における弁体１７と略同等のものであり、弁座台部５１に対向する弁体５４の端面には、ポート開閉形状部として、ロータ・弁室５３に連通している開放領域５５と、連通していない非開放領域５６とに区分するリブ形状の隔壁部５７が突出形成されている。弁体５４は隔壁部５７の先端面にて弁座台部５１に摺接可能に当接している。非開放領域５６は周囲を略Ｄ形輪郭をした隔壁部５７により囲まれてポケット形状（凹部）になっている。
【００６６】
ロータケース５２内には、弁体５４を段階的に回転駆動するステッピングモータ６１のロータ６２が回転可能に設けられ、ロータケース５２の外側にはステッピングモータ６１の円筒状のステータコイル組立部材６５が廻り止め固定されている。ロータ６２の外周部には多磁極構造のマグネット６３が固定されている。ロータ６２は、樹脂成型品であり、マグネット６３をインサート成形されている。なお、マグネット６３をプラスチックスマグネットとしてロータ６２と一体成形することもできる。また、ロータ６２は、中空形状をなし、外側の円筒部６２ａと、中空内の中央ハブ部６２ｂと、円筒部６２ａと中央ハブ部６２ｂとを接続するスポーク部６２ｃとを有している。
【００６７】
ロータ６２の端部には張り出し部６４が形成され、弁体５４には溝部５８が形成され、張り出し部６４と溝部５８とが係合している。この係合によってロータ６２と弁体５４とが直接連結され、回転方向に関して相互に位置決めされ、ロータ６２のマグネット６３の磁極に対する弁体５４の回転角度が設定される。
【００６８】
ベースプレート５０にはストッパピン５９が固定装着されている。ロータの張り出し部６４はロータ回転によってストッパピン５９に当接し、この当接により、ロータ６３の回転移動が規制される。これにより、ロータ６３の回転方向の初期位置が設定され、ステッピングモータ６１の基点出し（零点設定）が行われる。
【００６９】
ストッパピン５９には、図１１（ａ）に示されているように、緩衝用の樹脂５９ａがコーティング、あるいはゴム等の緩衝材５９ｂが被覆装着されている。これにより、ストッパ動作時に金属衝突音が発生することがなく、静音化が図られる。
【００７０】
ロータ６２の中心部にあるハブ部６２ｂには中心孔６２ｄが貫通形成されており、中心孔６２ｄに支持軸６６が貫通状態で嵌合している。支持軸６６は、適正間隙６７を与えられた状態で弁体５４を貫通し、その貫通側の端部（下端）６６ａは、ベースプレート５０に形成された軸受け孔６７に回転可能に係合し、ベースプレート５０より軸受けされている。支持軸６６の他端（上端）６６ｂには摺動材製の軸受け部材６８が係合しており、軸受け部材６８はロータケース５２の頂部に形成された軸受け凹部６９に回転可能に係合している。これにより支持軸６６の他端６６ｂはロータケース５２より軸受けされる。
【００７１】
ロータ６２と弁体５４との間には圧縮コイルばね７０が取り付けられている。圧縮コイルばね７０は弁体５４をベースプレート５０の弁座台部５１に押し付けている。支持軸６６が、適正間隙を与えられた状態で弁体５４を貫通していることと、圧縮コイルばね７０のばね力によって弁体５４がベースプレート５０の弁座台部５１に対して押し付けられていることにより、支持軸６６の弁体５４に対する垂直精度が出ていなくても、弁座台部５１に対する弁体５４の密着性が確保され、適当な弁締切性が得られる。
【００７２】
弁体５４は、ステッピングモータ６１による段階的な回転駆動により、第１の出口ポートＢと第２の出口ポートＣの双方が開放領域５５に対応する第１の切換位置（図１２（ａ）参照）と、第１の出口ポートＢのみが開放領域５５に対応し、第２の出口ポートＣが非開放領域５６に対応する第２の切換位置（図１２（ｂ）参照）と、第１の出口ポートＢと第２の出口ポートＣの双方が非開放領域５６に対応する第３の切換位置（図１２（ｃ）参照）と、第２の出口ポートＣが開放領域５５のみに対応し、第１の出口ポートＢが非開放領域５６に対応する第４の切換位置（図１２（ｄ）参照）との間に切換動作し、４位置が得られる。この切換動作は、上述した実施の形態のものと同じである。
【００７３】
上述した切換動作において、非開放領域は周囲をリブ形状の隔壁部５７により囲まれたポケット形状になっているから、ポケット形状部分は差圧の受圧面として作用し、弁体５４をベースプレート５０の弁座台部５１に押し付ける荷重になり、リブ形状の隔壁部５７が適当な面圧をもってをベースプレート５０の弁座台部５１に押し付けられ、適当な弁締切性が得られ、弁漏れを生じることがない。
【００７４】
つぎに、上述の他の実施の形態の電動式切換弁７を含む冷凍・冷蔵庫用の冷凍サイクル装置の動作について説明する。電動式切換弁７の弁体５４がステッピングモータ６１によって段階的に回転駆動されることにより、上述の第１の切換位置〜第４の切換位置の４位置が得られ、図１２（ａ）に示されている第１の切換位置では、入口ポートＡがロータ・弁室５３を介して第１の出口ポートＢと第２の出口ポートＣの双方に連通接続され、図１２（ｂ）に示されている第２の切換位置では、入口ポートＡがロータ・弁室５３を介して第１の出口ポートＢだけに連通接続され、図１２（ｃ）に示されている第３の切換位置では、入口ポートＡが第１の出口ポートＢと第２の出口ポートＣの何れにも連通接続されず、図１２（ｄ）に示されている第４の切換位置では、入口ポートＡがロータ・弁室５３を介して第２の出口ポートＣだけに連通接続される。
【００７５】
従って、この場合も、第１の切換位置では、凝縮器２の下流側に冷凍室用キャピラリチューブ３と冷蔵室用キャピラリチューブ４の双方が連通接続される第１の運転モードが、第２の切換位置では凝縮器２の下流側に冷凍室用キャピラリチューブ３だけが連通接続される第２の運転モードが、第３の切換位置では凝縮器２の下流側に冷凍室用キャピラリチューブ３と冷蔵室用キャピラリチューブ４の何れもが連通接続されない全閉状態による第３の運転モードが、第４の切換位置では凝縮器２の下流側に冷蔵室用キャピラリチューブ４だけが連通接続される第４の運転モードが得られる。
【００７６】
なお、この発明による冷凍・冷蔵庫用の冷凍サイクル装置の冷媒回路構成は図１に示されているようなものに限定されることはなく、冷凍室用キャピラリチューブ３と冷凍室用蒸発器５との直列回路と、冷蔵室用キャピラリチューブ４と冷蔵室用蒸発器６との直列回路とが互いに並列に設けられたものであってもよく、これらの直列回路と凝縮器２との接続を電動式切換弁７により切り換えることもできる。
【００７７】
【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電動式切換弁によれば、弁体が電動式アクチュエータによって段階的に回転駆動されることにより、弁体の端面に形成されているポート開閉形状部が弁室の平らな底面に開口している複数個の出力ポートに対して相対変位し、弁室に常時連通している入口ポートと複数個の出口ポートとの連通遮断が切り換えられるから、構造簡単にして多くの切換位置を得ることができる。電動式アクチュエータがステッピングモータにより構成され、ステッピングモータのロータは両端部を弁ハウジングとロータケースとにより同心に両持ち支持されるから、がたつきやこじれを生じることがなく、弁動作における静音性が改善される。ばねによって弁体が弁室底面（シート面）に向けて付勢され、適当な弁締切性が得られ、良好な耐弁漏れ性が得られる。
【００７８】
請求項２に記載の発明による電動式切換弁によれば、弁体のポート開閉形状部が、弁室と連通している開放領域と連通していない非開放領域とに区分するリブ形状の隔壁部を有しており、非開放領域は周囲を前記リブ形状の隔壁部により囲まれたポケット形状になっているから、ポケット形状部分は差圧の受圧面として作用し、弁体を弁室底面（シート面）に押し付ける荷重になり、リブ形状の隔壁部が適当な面圧をもってを弁室底面（シート面）に押し付けられ、適当な弁締切性が得られ、良好な耐弁漏れ性が得られる。
【００８１】
請求項３に記載の発明による電動式切換弁によれば、ロータとマグネットとが互いに別部品として構成されて圧入状態によるキー係合によってがたつきを含むことなく一体的に結合されているから、部品の低コスト化が図られ、同時に静音性が改善される。
【００８２】
請求項４に記載の発明による電動式切換弁によれば、当接式のストッパによってロータとマグネットとの連結体の回転方向の初期位置が設定され、ステッピングモータの基点出し（零点設定）が確実に行われる。
【００８３】
請求項５に記載の発明による電動式切換弁によれば、弁体が電動式アクチュエータによって段階的に回転駆動されることにより、弁体の端面に形成されているポート開閉形状部が弁室の平らな底面に開口している第１の出口ポートおよび第２の出口ポートに対して相対変位し、第１の切換位置〜第４の切換位置の４位置が得られ、第１の切換位置では入口ポートが第１の出口ポートと第２の出口ポートの双方に連通接続され、第２の切換位置では入口ポートが第１の出口ポートだけに連通接続され、第３の切換位置では入口ポートが第１の出口ポートと第２の出口ポートの何れにも連通接続されず、第４の切換位置では入口ポートが第２の出口ポートだけに連通接続される状態が得られ、冷凍・冷蔵庫用の冷凍サイクル装置での使用で、多彩、緻密な作動・制御を行え、冷凍・冷蔵庫の高性能化と省エネルギの両立を、より高度に行うことが可能になる。
【００８４】
請求項６に記載の発明による電動式切換弁では、弁体がステッピングモータによって段階的に回転駆動されることにより、弁体の端面に形成されているポート開閉形状部がベースプレートに貫通形成されている複数個の出力ポートに対して相対変位し、入口ポートと複数個の出口ポートとの連通遮断が切り換えられるから、構造簡単にして多くの切換位置を得ることができる。また、ベースプレートは金属板により更正することができ、複雑な切削加工品による弁ハウジングを必要とせず、電動式切換弁の小型軽量化、コストダウンを図ることができる。ロータの支持軸の両端が軸受けされ、支持軸は適正間隙を与えられた状態で弁体を貫通し、ばねによって弁体がベースプレートに押し付けられているから、支持軸の弁体に対する垂直精度に拘わらずベースプレートに対する弁体の密着性が確保され、適当な弁締切性が得られる。
【００８５】
請求項７に記載の発明による電動式切換弁では、ロータに形成された張り出し部と弁体に形成された溝部との係合によってロータと弁体とが連結されて回転方向に関して相互に位置決めされ、ロータのマグネット磁極に対する弁体の回転角度が設定され、ロータのマグネット磁極に対する弁体の回転角度が正確に設定される。
【００８６】
請求項８に記載の発明による電動式切換弁では、ロータの張り出し部とベースプレートに設けられたストッパとの当接により、ロータの回転移動が規制され、ロータの回転方向の初期位置が設定され、ステッピングモータの基点出し（零点設定）が確実に行われる。
【００８７】
請求項９に記載の発明による電動式切換弁では、弁体のポート開閉形状部が、ロータ・弁室に開放されている開放領域と、開放されていない非開放領域とに区分するリブ形状の隔壁部を有しており、非開放領域は周囲を前記リブ形状の隔壁部により囲まれたポケット形状になっているから、ポケット形状部分は差圧の受圧面として作用し、弁体をベースプレートに押し付ける荷重になり、リブ形状の隔壁部が適当な面圧をもってをベースプレートに押し付けられ、適当な弁締切性が得られる。
【００８９】
また、請求項１０に記載の発明による電動式切換弁では、ストッパに緩衝用の樹脂がコーティングあるいは緩衝材が被覆装着されていることにより、ストッパ動作時に金属衝突音が発生することがなく、静音性が保たれる。
【００９０】
請求項１１に記載の発明による電動式切換弁によれば、弁体がステッピングモータによって段階的に回転駆動されることにより、弁体の端面に形成されているポート開閉形状部がベースプレートに開口している第１の出口ポートおよび第２の出口ポートに対して相対変位し、第１の切換位置〜第４の切換位置の４位置が得られ、第１の切換位置では入口ポートが第１の出口ポートと第２の出口ポートの双方に連通接続され、第２の切換位置では入口ポートが第１の出口ポートだけに連通接続され、第３の切換位置では入口ポートが第１の出口ポートと第２の出口ポートの何れにも連通接続されず、第４の切換位置では入口ポートが第２の出口ポートだけに連通接続される状態が得られ、冷凍・冷蔵庫用の冷凍サイクル装置での使用で、多彩、緻密な作動・制御を行え、冷凍・冷蔵庫の高性能化と省エネルギの両立を、より高度に行うことが可能になる。
【００９１】
請求項１２に記載の発明による冷凍・冷蔵庫用の冷凍サイクル装置によれば、電動式切換弁の弁体が電動式アクチュエータによって段階的に回転駆動されることにより、第１の切換位置〜第４の切換位置による４個の運転モードが得られ、第１の切換位置では凝縮器の下流側に冷凍室用キャピラリチューブと冷蔵室用キャピラリチューブの双方が連通接続される第１の運転モードが、第２の切換位置では凝縮器の下流側に冷凍室用キャピラリチューブだけが連通接続される第２の運転モードが、第３の切換位置では凝縮器の下流側に冷凍室用キャピラリチューブと冷蔵室用キャピラリチューブの何れもが連通接続されない全閉状態による第３の運転モードが、第４の切換位置では凝縮器の下流側に冷蔵室用キャピラリチューブだけが連通接続される第４の運転モードが得られるから、多彩、緻密な作動・制御が行われ、冷凍・冷蔵庫の高性能化と省エネルギが、より高度に両立する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による冷凍・冷蔵庫用の冷凍サイクル装置の一つの実施の形態を示す構成図である。
【図２】この発明による電動式切換弁の一つの実施の形態を示す断面図である。
【図３】この発明による電動式切換弁の一つの実施の形態を示す分解斜視図である。
【図４】この発明による電動式切換弁の弁座面部分の斜視図である。
【図５】この発明による電動式切換弁の弁体の斜視図である。
【図６】（ａ）〜（ｄ）はこの発明による電動式切換弁の各切換位置状態および弁開閉特性を示す図である。
【図７】この発明による電動式切換弁の他の実施の形態を示す断面図である。
【図８】この発明による電動式切換弁のロータの断面図である。
【図９】この発明による電動式切換弁のロータの上面図である。
【図１０】この発明による電動式切換弁のロータの底面図である。
【図１１】（ａ）、（ｂ）はこの発明による電動式切換弁のストッパピン部分の断面図である。
【図１２】（ａ）〜（ｄ）はこの発明による電動式切換弁の各切換位置状態および弁開閉特性を示す図である。
【符号の説明】
１ 圧縮機
２ 凝縮器
３ 冷凍室用キャピラリチューブ
４ 冷蔵室用キャピラリチューブ
５ 冷凍室用蒸発器
６ 冷蔵室用蒸発器
７ 電動式切換弁
１０ 弁ハウジング
１１ 弁室
１７ 弁体
１８ 開放領域
１９ 非開放領域
２０ 隔壁部
２１ ステッピングモータ
２４ マグネット
２５ ロータ
２６ ステータコイル組立体
２９ 弁ホルダ部材
３８ ばね
４２ ストッパ片部
４３ 緩衝ゴム
４４ ストッパ用突出部
５０ ベースプレート
５２ ロータケース
５３ ロータ・弁室
５４ 弁体
５５ 開放領域
５６ 非開放領域
５７ 隔壁部
５８ 溝部
５９ ストッパピン
６１ ステッピングモータ
６２ ロータ
６３ マグネット
６４ 張り出し部
６５ ステータコイル組立部材
６６ 支持軸
７０ 圧縮コイルばね
Ａ 入口ポート
Ｂ 第１の出口ポート
Ｃ 第２の出口ポート
Claims (12)
- 弁室と前記弁室に常時連通している一つの入口ポートと前記弁室の平らな底面の互いに離れた位置に開口した複数個の出口ポートとを有する弁ハウジングと、
前記弁室内に回転変位可能に設けられ、前記弁室の前記底面に対向する端面に、前記弁室と前記出口ポートとの連通遮断を行うポート開閉形状部を有し、回転変位によって前記ポート開閉形状部が前記出力ポートに対して相対変位することにより前記弁室と前記出口ポートとの連通遮断を切り換える弁体と、
前記弁体を段階的に回転駆動する電動式アクチュエータとを有し、
前記電動式アクチュエータはステッピングモータにより構成され、前記弁ハウジングにキャップ形状のロータケースが固定され、前記ロータケースの外側に前記ステッピングモータのステータコイル組立体が固定され、前記ロータケースの内側に前記ステッピングモータのロータおよびロータと一体のマグネットが回転可能に設けられ、前記ロータと前記弁体とが弁ホルダ部材によって連結され、前記ロータの前記弁ホルダ部材の側は前記弁ハウジングのロータ支持部に嵌合して前記弁ハウジングより回転可能に支持され、その反対側は前記ロータケースに形成された凹部に嵌合して前記ロータケースより回転可能に支持され、前記ロータと前記弁ホルダ部材との間に前記弁ホルダ部材を介して前記弁体を前記弁室の前記底面に押し付けるばねが設けられている
ことを特徴とする電動式切換弁。 - 前記弁体のポート開閉形状部は、前記弁室に開放されている開放領域と、開放されていない非開放領域とに区分するリブ形状の隔壁部を有しており、非開放領域は周囲を前記リブ形状の隔壁部により囲まれたポケット形状になっていることを特徴とする請求項１記載の電動式切換弁。
- 前記ロータと前記マグネットとは互いに別部品として構成されて圧入状態によるキー係合によって一体的に結合されていることを特徴とする請求項１または２記載の電動式切換弁。
- 前記ロータと前記マグネットとの連結体の回転移動を規制して前記ロータと前記マグネットとの連結体の回転方向の初期位置を設定する当接式のストッパが設けられていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項記載の電動式切換弁。
- 前記出口ポートは互いに離れた位置に開口した第１の出口ポートと第２の出口ポートの２個設けられ、
前記弁体は、前記電動式アクチュエータによる段階的な回転駆動により前記ポート開閉形状部が前記第１の出力ポートおよび第２の出力ポートに対して相対変位することによって、前記第１の出口ポートと前記第２の出口ポートの双方が前記弁室に連通する第１の切換位置と、前記第２の出口ポートと前記弁室との連通が遮断されて前記第１の出口ポートのみが前記弁室に連通する第２の切換位置と、前記第１の出口ポートと前記第２の出口ポートの双方が前記弁室との連通を遮断される第３の切換位置と、前記第１の出口ポートと前記弁室との連通が遮断されて前記第２の出口ポートのみが前記弁室に連通する第４の切換位置との間に切換動作することを特徴とする請求項１〜４の何れか１項記載の電動式切換弁。 - 一つの入口ポートと複数個の出口ポートとを各々貫通形成されて弁座板をなすベースプレートと、
前記ベースプレートの一方の側に気密に接続され、前記ベースプレートと共働して内部に気密構造のロータ・弁室を画定するキャップ形状のロータケースと、
前記ロータ・弁室内に回転変位可能に設けられ、前記ベースプレートに対向する端面に、前記入口ポートと前記出口ポートとの連通遮断を行うポート開閉形状部を有し、回転変位によって前記ポート開閉形状部が前記出力ポートに対して相対変位することにより前記入口ポートと前記出口ポートとの連通遮断を切り換える弁体と、
前記ロータ・弁室内に回転可能に設けられ、前記弁体と連結されたステッピングモータの多磁極構造のマグネット付きのロータと、
前記ロータケースの外側に固定されたステッピングモータの円筒状のステータコイル組立部材とを有し、
前記ロータの中心部を貫通して支持軸が設けられ、前記支持軸は適正間隙を与えられた状態で前記弁体を貫通し、その貫通側の端部を前記ベースプレートより回転可能に軸受けされ、他端を前記ロータケースより回転可能に軸受けされ、前記ロータと前記弁体との間に前記弁体を前記ベースプレートに押し付けるばねが設けられている
ことを特徴とする電動式切換弁。 - 前記ロータと前記弁体は、前記ロータに形成された張り出し部と前記弁体に形成された溝部との係合によって連結されて回転方向に関して相互に位置決めされていることを特徴する請求項６記載の電動式切換弁。
- 前記ベースプレートに当接式のストッパが設けられ、前記ロータの張り出し部と前記ストッパとの当接により、前記ロータの回転移動を規制して前記ロータの回転方向の初期位置を設定されることを特徴とする請求項７記載の電動式切換弁。
- 前記弁体のポート開閉形状部は、前記ロータ・弁室に開放されている開放領域と、開放されていない非開放領域とに区分するリブ形状の隔壁部を有しており、非開放領域は周囲を前記リブ形状の隔壁部により囲まれたポケット形状になっていることを特徴とする請求項６〜８の何れか１項記載の電動式切換弁。
- 前記ストッパに緩衝用の樹脂がコーティングあるいは緩衝材が被覆装着されていることを特徴とする請求項５または８記載の電動式切換弁。
- 前記出口ポートは互いに離れた位置に開口した第１の出口ポートと第２の出口ポートの２個設けられ、
前記弁体は、前記ステッピングモータによる段階的な回転駆動により前記ポート開閉形状部が前記第１の出力ポートおよび第２の出力ポートに対して相対変位することによって、前記第１の出口ポートと前記第２の出口ポートの双方が前記ロータ・弁室に連通する第１の切換位置と、前記第２の出口ポートと前記ロータ・弁室との連通が遮断されて前記第１の出口ポートのみが前記ロータ・弁室に連通する第２の切換位置と、前記第１の出口ポートと前記第２の出口ポートの双方が前記弁室との連通を遮断される第３の切換位置と、前記第１の出口ポートと前記ロータ・弁室との連通が遮断されて前記第２の出口ポートのみが前記ロータ・弁室に連通する第４の切換位置との間に切換動作することを特徴とする請求項６〜９の何れか１項記載の電動式切換弁。 - 圧縮機の吐出側からの冷媒を凝縮器を経て冷凍室用キャピラリチューブ乃至冷凍室用蒸発器と冷蔵室用キャピラリチューブ乃至冷蔵室用蒸発器とに選択的に供給し、これら冷凍室用キャピラリチューブ乃至冷凍室用蒸発器及び冷蔵室用キャピラリチューブ乃至冷蔵室用蒸発器から前記圧縮機の吸入側に環流させる冷凍・冷蔵庫用の冷凍サイクル装置において、
前記凝縮器と、前記冷凍室用キャピラリチューブ及び前記冷蔵室用キャピラリチューブとの間に請求項５あるいは１１記載の電動式切換弁が介設されており、
前記入口ポートに前記凝縮器の下流側が接続されており、
前記第１の出口ポートに前記冷凍室用キャピラリチューブの上流側が接続されており、
前記第２の出口ポートに前記冷蔵室用キャピラリチューブの上流側が接続されていることを特徴とする冷凍・冷蔵庫用の冷凍サイクル装置。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11852257B2 (en) | 2020-11-26 | 2023-12-26 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Valve device |
Families Citing this family (46)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3490383B2 (ja) * | 2000-07-26 | 2004-01-26 | 株式会社東芝 | 電動弁及び冷蔵庫 |
| US7225342B2 (en) | 2002-07-23 | 2007-05-29 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Terminal apparatus, communication method, and communication system |
| KR20040020618A (ko) * | 2002-08-31 | 2004-03-09 | 삼성전자주식회사 | 냉장고 |
| JP2004263725A (ja) * | 2003-02-14 | 2004-09-24 | Saginomiya Seisakusho Inc | 電動式コントロールバルブ |
| JP4256692B2 (ja) * | 2003-02-14 | 2009-04-22 | 株式会社鷺宮製作所 | 電動式切換弁 |
| KR100584816B1 (ko) * | 2003-11-19 | 2006-05-30 | 주식회사 유니온금속 | 전동밸브 |
| KR100531325B1 (ko) * | 2004-01-06 | 2005-11-28 | 엘지전자 주식회사 | 직냉식 냉장고용 냉동싸이클 및 이의 운전 제어 방법 |
| KR20050076187A (ko) * | 2004-01-19 | 2005-07-26 | 우영식 | 유체 및 기체용 밸브 |
| KR20050077662A (ko) * | 2004-01-30 | 2005-08-03 | 엘지전자 주식회사 | 스탭핑모터밸브 |
| LT5246B (lt) | 2004-02-03 | 2005-08-25 | Akcinė bendrovė "Snaigė" | Vožtuvinė šaldymo sistema |
| KR100598321B1 (ko) * | 2004-03-12 | 2006-07-10 | 주식회사 모아텍 | 전동식 냉매 조절 밸브 |
| JP4546751B2 (ja) * | 2004-03-22 | 2010-09-15 | 株式会社鷺宮製作所 | 回転型電動弁 |
| US20050210898A1 (en) * | 2004-03-23 | 2005-09-29 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Refrigerator and control method thereof |
| JP2006057763A (ja) * | 2004-08-20 | 2006-03-02 | Nidec Sankyo Corp | バルブ駆動装置 |
| US20060238039A1 (en) * | 2005-04-06 | 2006-10-26 | Parker-Hannifin Corporation | Step motor valve assembly with fail-safe feature |
| CN100443789C (zh) * | 2005-07-29 | 2008-12-17 | 浙江三花制冷集团有限公司 | 电动切换阀 |
| CN100464100C (zh) * | 2005-09-07 | 2009-02-25 | 浙江三花制冷集团有限公司 | 电动切换阀 |
| CN100582535C (zh) * | 2005-11-25 | 2010-01-20 | 浙江三花制冷集团有限公司 | 电动切换阀及冷冻冷藏冰箱用制冷循环 |
| FR2894017B1 (fr) * | 2005-11-28 | 2008-02-15 | Financ Piscine Equipement Soc | Pompe a chaleur de chauffage d'eau de piscine |
| KR100783211B1 (ko) * | 2006-07-19 | 2007-12-06 | 엘지전자 주식회사 | 냉장고의 냉매 누설 방지용 밸브 어셈블리 |
| CN101275678B (zh) * | 2007-03-29 | 2011-09-07 | 浙江三花制冷集团有限公司 | 电动切换阀及冰箱制冷循环装置 |
| JP2009127469A (ja) * | 2007-11-21 | 2009-06-11 | Aisan Ind Co Ltd | 燃料供給システム及び三方弁 |
| KR20090111663A (ko) * | 2008-04-22 | 2009-10-27 | 삼성전자주식회사 | 냉장고 |
| KR100987015B1 (ko) * | 2008-08-07 | 2010-10-11 | 강원대학교산학협력단 | 전동식 전환밸브 |
| NL2002164C (nl) * | 2008-11-04 | 2010-05-06 | Stichting Energie | Meerwegklep, systeem voor het afwisselend koelen en verwarmen van een reactor, alsmede sorptiekoelsysteem. |
| CN101762123B (zh) * | 2008-11-12 | 2012-12-19 | 浙江三花股份有限公司 | 一种电动流量分配器 |
| EP2896855B1 (en) | 2012-09-16 | 2017-11-08 | Hefei Meiling Co., Ltd | Electric valve and refrigeration system comprising same |
| CN102829216B (zh) * | 2012-09-16 | 2014-02-12 | 合肥美菱股份有限公司 | 用于制冷系统的电动阀 |
| WO2014081037A1 (ja) * | 2012-11-26 | 2014-05-30 | 日本電産サンキョー株式会社 | 冷媒バルブ装置 |
| CN105164478B (zh) * | 2012-12-31 | 2018-06-01 | 阿塞里克股份有限公司 | 冷却装置 |
| CN103075540A (zh) * | 2013-01-04 | 2013-05-01 | 宁波爱姆优东海精工电器有限公司 | 电动切换阀的冷气输出流量调节结构 |
| US10724511B2 (en) * | 2013-03-14 | 2020-07-28 | Teleflex Medical Incorporated | Pressure adjustment apparatus and method |
| JP6092009B2 (ja) * | 2013-06-11 | 2017-03-08 | 日立アプライアンス株式会社 | 冷媒切替弁およびこれを備える機器 |
| KR101849959B1 (ko) * | 2015-04-20 | 2018-04-19 | 히타치 어플라이언스 가부시키가이샤 | 유체 전환 밸브 및 유체 전환 밸브를 구비하는 기기 및 냉장고 |
| CN107542948B (zh) * | 2016-06-29 | 2020-04-28 | 浙江三花汽车零部件有限公司 | 电动阀 |
| JP6585581B2 (ja) * | 2016-12-21 | 2019-10-02 | 株式会社鷺宮製作所 | 電動弁および電動弁を用いた冷却システム |
| JP6306758B2 (ja) * | 2017-02-07 | 2018-04-04 | 日立アプライアンス株式会社 | 冷媒切替弁 |
| CN107860168A (zh) * | 2017-10-24 | 2018-03-30 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种温度控制装置、方法、存储介质及酒柜 |
| KR102052341B1 (ko) | 2017-11-29 | 2019-12-04 | (주)퓨처시스텍 | 다양한 냉매에 적용되는 차량용 냉동 시스템을 위한 전자 팽창 제어 밸브 장치 |
| KR20190138008A (ko) | 2018-06-04 | 2019-12-12 | (주)퓨처시스텍 | 전자 팽창 밸브 구조의 냉동 및 냉장용 컨트롤러 |
| KR102135670B1 (ko) | 2018-11-28 | 2020-07-20 | (주)퓨처시스텍 | 온도 및 압력 탐지 기반의 냉동 차량의 작동 제어 장치 및 그 방법 |
| KR102726575B1 (ko) * | 2019-10-07 | 2024-11-05 | 현대자동차 주식회사 | 차량용 에어컨 컴프레셔의 용량제어 밸브 |
| KR20200090687A (ko) | 2020-07-20 | 2020-07-29 | (주)퓨처시스텍 | 전자 팽창 밸브 구조의 냉동 및 냉장용 컨트롤러 |
| KR102383550B1 (ko) | 2020-07-20 | 2022-04-08 | (주)퓨처시스텍 | 전자 팽창 밸브 구조의 냉동 및 냉장용 컨트롤러 |
| US11649999B2 (en) | 2021-05-14 | 2023-05-16 | Electrolux Home Products, Inc. | Direct cooling ice maker with cooling system |
| CN113404893B (zh) * | 2021-06-10 | 2022-12-13 | 诸暨市亿霸电子阀门有限公司 | 一种流体切换阀 |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5813281A (ja) | 1981-07-15 | 1983-01-25 | Hitachi Ltd | 四方切換弁 |
| JPS63130979A (ja) * | 1986-11-20 | 1988-06-03 | Saginomiya Seisakusho Inc | 電動四方弁 |
| CN87202868U (zh) * | 1987-03-03 | 1987-12-02 | 孙功珍 | 电动多通转阀 |
| JPS63170667U (ja) * | 1987-04-28 | 1988-11-07 | ||
| JPH0295150A (ja) | 1988-09-27 | 1990-04-05 | Matsushita Electric Works Ltd | 永久磁石回転子 |
| FR2645812B1 (fr) | 1989-04-17 | 1991-07-19 | Valeo Systemes Dessuyage | Essuie-glace a balayage non circulaire |
| JPH06174118A (ja) | 1992-11-30 | 1994-06-24 | Toto Ltd | 流体弁 |
| US5957377A (en) | 1994-06-17 | 1999-09-28 | Nippondenso Co., Ltd. | Flow control valve and hot-water type heater apparatus employing the same |
| JP3279105B2 (ja) | 1994-12-27 | 2002-04-30 | 株式会社デンソー | 流量制御弁及びそれを用いた温水式暖房装置 |
| JP3383442B2 (ja) * | 1994-11-04 | 2003-03-04 | 日本ランコ株式会社 | 四方弁 |
| JPH1047812A (ja) * | 1996-08-06 | 1998-02-20 | Saginomiya Seisakusho Inc | 弁制御方法及び冷凍サイクルの制御方法 |
| US6491063B1 (en) * | 1997-09-17 | 2002-12-10 | Ben-Ro Industry And Development Ltd. | Valve assembly and airconditioning system including same |
| JPH11132577A (ja) | 1997-10-28 | 1999-05-21 | Toshiba Corp | 冷蔵庫の冷凍サイクル |
-
2000
- 2000-12-27 JP JP2000398460A patent/JP4180786B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-07-31 CN CNB018023908A patent/CN100478596C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2001-07-31 DE DE2001613640 patent/DE60113640T2/de not_active Expired - Lifetime
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- 2001-07-31 WO PCT/JP2001/006586 patent/WO2002014724A1/ja not_active Ceased
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11852257B2 (en) | 2020-11-26 | 2023-12-26 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Valve device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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