JP4409221B2 - 複合弁 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気調和機の冷凍サイクル用切換弁として使用する複合弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
冷凍サイクルに用いられる切換弁は、例えば、下記の特許文献１に示されるように四方弁として実現されているが、切換弁を複合弁で構成することについては配慮がなされていなかった。また、四方弁としても冷凍サイクル内で高温側と低温側の熱交換について配慮する必要が生じていた。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００３−１４８８３５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の課題とするところは、切換弁として用いられる複合弁を提供することにあり、更に詳しくは、冷凍サイクルにおける四方弁として好適な複合弁を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決する手段】
上記課題を解決するために下記の手段を講じた。即ち、
請求項１記載の複合弁は、１つの弁体ブロック内に、冷媒の流入量を制御する制御弁部Ａ、該制御弁部Ａからの冷媒の流路を開閉する開閉弁部Ｂ、及び、上記制御弁部Ａ及び上記開閉弁部Ｂから作用する冷媒圧の差圧により冷媒の流れ方向が切り換わる差圧弁部Ｃが配置されており、上記制御弁部Ａには電気制御部６０，９０，１００が付設され、上記開閉弁部Ｂには電磁弁部８０が付設されており、上記差圧弁部Ｃは、上記制御弁部Ａの出口側に連通して上記流入量が制御された冷媒が流入可能な第１差圧弁室４０と上記開閉弁部Ｂの出口側に連通して冷媒が流入可能な第２差圧弁室５０とを備えており、該両差圧弁室４０，５０の差圧により高圧冷媒の流れ方向と低圧冷媒の流れ方向とを切換えることを特徴とする。
【０００７】
請求項２記載の複合弁は、請求項１記載の複合弁において、上記電気制御部６０，９０は、電動弁部６０又は電磁制御弁部９０，１００であることを特徴とする。
かかる請求項１又は請求項２記載のいずれかの特徴により、冷媒の流れ方向を１つの弁体ブロック１０内に収納された弁により切り換えることができる。
【０００８】
請求項３記載の複合弁は、請求項２記載の複合弁において、上記電動弁部６０は、上記制御弁部Ａを制御する電動パイロット弁６３を具備し、該電動パイロット弁６３を作動させるロータ６６を内蔵するキャン６５と、該キャン６５に外嵌されロータ６６を回転駆動するステータ６７とを備えることを特徴とする。
【０００９】
請求項４記載の複合弁は、請求項３記載の複合弁において、上記制御弁部Ａには制御弁室２０が形成され、該制御弁室２０内の弁座２２ａに接離する制御開閉弁２３により冷媒の通過流量を制御するために、上記電気制御部６０，９０，１００に設けられた電動パイロット孔６１ｂの開閉に応じて相似的に開閉する上記制御開閉弁２３の開度の増減は、上記電動パイロット孔６１ｂを通じての上記制御開閉弁２３の背圧の増減によって行われることを特徴とする。
【００１０】
請求項５記載の複合弁は、請求項４記載の複合弁において、上記制御開閉弁２３により形成される上記制御弁部Ａの出口側から上記第１差圧弁室４０に至る流路の流路断面積は、上記電動パイロット弁６３の上下動に伴って形成される上記電動パイロット孔６１ｂの流路断面積が大きい程、大となるように構成されていることを特徴とする。
かかる上記特徴により、全体形状の小形化と、制御開閉弁２３の開閉度を正確にコントロールできる。
【００１１】
請求項６記載の複合弁は、請求項２記載の複合弁において、上記電磁制御弁部９０は、制御開閉弁２３の開閉度を制御する弁部９３ｆを具備する電磁制御弁棒９３を配置し、該電磁制御弁棒９３を作動させるプランジャ９３ａを内蔵するパイプ部９５と、該パイプ部９５及びパイプ部９５に装着される吸引子９６に外嵌されるソレノイドケース９５ｂを備えることを特徴とする。
【００１２】
請求項７記載の複合弁は、請求項１記載の複合弁において、上記開閉弁部Ｂには開閉弁室３０が形成され、該開閉弁室３０内には、異形の円柱形状の開閉弁３３が摺動可能で且つ閉弁方向に付勢された状態で配置され、更に、前記開閉弁３３には径大部３３ａが形成され、該径大部３３ａにより、開閉弁室３０は空間的に上部弁室３０ａと下部弁室３０ｂに区分され、且つ、上記上部弁室３０ａは、制御弁部Ａに連通していると共に前記開閉弁３３を開閉させる電磁弁部８０が連通しており、上記下部弁室３０ｂは、差圧弁部Ｃに連通していることを特徴とする。
【００１３】
請求項８記載の複合弁は、請求項１乃至請求項５記載のいずれかの複合弁において、上記弁体ブロック１０は、基本形状として金属製のブロック部分１０ａと下方に突出して形成される突出部分１０ｂとから形成され、前記ブロック部分１０ａの前面には上記電気制御部６０，９０，１００と上記電磁弁部８０とが装着され、また、突出部分１０ｂには、第２スリット１６と第３スリット１７が形成され、また、ブロック部分１０ａの側面には、第４スリット１８が設けられると共に、その中央部分には、前後に貫通する空洞部１９が設けられることを特徴とする。
【００１４】
請求項９記載の複合弁は、請求項１記載の複合弁において、上記弁体ブロック１０”には、高圧入口ポート１１が形成され、該高圧入口ポート１１は、制御弁部Ａ’の下部弁室２０’ｂに連通され、該下部弁室２０’ｂと開閉弁部Ｂの下部弁室３０ｂとの間は横高圧連通孔２２’が形成され、且つ、上記制御弁部Ａ’の下部弁室２０’ｂと第１差圧弁室４０との間には縦連通孔２１が配置され、上記開閉弁部Ｂの下部弁室３０ｂと第２差圧弁室５０との間には連通孔３１が配置されていることを特徴とする。
かかる特徴により、制御弁部Ａ、開閉弁部Ｂ及び差圧弁部Ｃの相互の断熱性を向上させる。
請求項１０記載の複合弁は、請求項１乃至請求項９記載のいずれかの復合弁において、上記制御弁部Ａ，Ａ’は、流入量を制御する制御域と、上記開閉弁部Ｂと同等の流路断面積となる全開域とを有し、上記電気制御部６０，９０，１００の最大流路断面積は、上記制御域の最大流路断面積よりも小さいことを特徴とする。
請求項１１記載の複合弁は、請求項２記載の複合弁において、上記制御弁部Ａ，Ａ’に付設された上記電気制御部を構成する上記電動弁部６０は上記制御弁部Ａ，Ａ’を制御する電動パイロット弁６３を備えて成る一つのパイロット式電動弁であり、上記開閉弁部Ｂに付設された上記電磁弁部８０は上記開閉弁部Ｂを制御する電磁パイロット弁８３を備えて成る一つのパイロット式電磁弁であることを特徴とする。
なお、上記手段の説明において、図面との対応関係を明瞭にするために、図面符号を付したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、下記の説明において、図面との関係で上下左右の表現を用いるが、実際の位置関係はこれに限るものではない。
【００１６】
【実施形態１】
先ず、実施形態１について、図１乃至図１１に従って説明する。図１はその複合弁の正面図、図２はその底面図、図３はその第1状態における図２のＡ−Ａ断面図、図４は図３のＢ−Ｂ断面図、図５は図３のＣ−Ｃ断面図、図６はその第２状態における図２のＡ−Ａ断面図、図７は図６のＢ−Ｂ断面図、図８は図６のＣ−Ｃ断面図、図９はその第３状態における図２のＡ−Ａ断面図、図１０は図９のＢ−Ｂ断面図、図１１は図９のＣ−Ｃ断面図である。
【００１７】
本発明に係る複合弁は、例えば、空調機等に採用される冷凍サイクルの流路切換弁として適用されるもので、冷凍サイクルにおいては四方弁の機能を有するものである。この複合弁は図３に示すように、１つの弁体ブロック１０内に制御弁部Ａ、開閉弁部Ｂ、及び差圧弁部Ｃが配置される。そして、図１乃至図３に示すように、制御弁部Ａには電動弁部６０が付設され、開閉弁部Ｂには電磁弁部８０が付設され、制御弁部Ａと開閉弁部Ｂに連通する差圧弁部Ｃにより、高圧冷媒流路と低圧冷媒流路の切換を行うものである。
【００１８】
本複合弁が形成される弁体ブロック１０は、図１及び図２に示すように、基本形状として金属製のブロック部分１０ａと下方に突出して形成される突出部分１０ｂとから形成される。前記ブロック部分１０ａの前面には電動弁部６０と電磁弁部８０とが装着され、また、突出部分１０ｂには、第２スリット１６と第３スリット１７が形成され、また、ブロック部分１０ａの側面には第４スリット１８（図３参照）が設けられると共に、その中央部分には、前後に貫通する空洞部１９が設けられる。これらのスリット１６，１７，１８や空洞部１９は、後述の制御弁部Ａ、開閉弁部Ｂ及び差圧弁部Ｃの相互の断熱性を向上させるために形成されている。なお、符号１５は、弁体ブロック１０の制御弁部Ａと開閉弁部Ｂとの間に形成される広幅のスリットである。
【００１９】
次に、弁体ブロック１０内に設けられる制御弁部Ａについて図３を用いて説明する。上記弁体ブロック１０の左上部には高圧入口ポート１１が左右方向に形成されると共に、該高圧入口ポート１１に連通して上下方向に異形の孔形状の制御弁室２０が形成される。そして、この制御弁室２０の底部には縦連通孔２１が形成されると共に、右側部には横高圧連通孔２２が形成される。上記縦連通孔２１の下端は、後述の第１差圧弁室４０に連通し、上記横高圧連通孔２２の右端は後述の開閉弁室３０の下部弁室３０ｂ（後述）に連通している。
【００２０】
上記制御弁室２０内には、径大部２３ａ、該径大部２３ａ外周のテーパ部２３ｃ（下部に向かって小径となる）等からなる異形の円柱形状の制御開閉弁２３が上下に移動可能に配置され、該制御開閉弁２３の上部にはバネ２４を介して蓋２５が設けられる。即ち、制御開閉弁２３には制御弁室２０の内壁に近接する径大部２３ａが形成され、該径大部２３ａにより制御弁室２０は空間的に上部弁室２０ａと下部弁室２０ｂに区分される。なお、上記上部弁室２０ａには後述の電動パイロット孔６１ｂ（図４参照）が連通している。また、テーパ部２３ｃの上部は制御弁室２０の内壁への当接部となる。
【００２１】
上記構成により、制御開閉弁２３は下方、即ち、縦連通孔２１の入口部に形成される弁座２２ａに接離可能に配置され、制御開閉弁２３が縦連通孔２１に突入する突入量に応じて高圧入口ポート１１から制御弁室２０に流入した冷媒が縦連通孔２１に流入する量を制御するようになっている。なお、制御開閉弁２３の開閉制御（上下動制御）は、下記の電動弁部６０によって行われる。
【００２２】
次に、制御開閉弁２３の開閉制御を行う電動弁部６０について、図４、図７及び図１０を参照して説明する。なお、図４は同電動弁部６０の第１状態（開状態）を示し、 図７は第２状態（開閉の途中段階）を示し、図１０は第３状態（閉状態）を示す。この電動弁部６０は、弁体ブロック１０の前面に電動弁本体６０ｂを介して一体に設けられており、電動弁部６０は制御開閉弁２３の開閉度を制御する電動パイロット弁６３を具備する。また、この電動弁部６０は、電動パイロット弁６３を作動させるロータ６６を内蔵するキャン６５と、該キャン６５に外嵌されロータ６６を回転駆動するステータ６７とを備える。
【００２３】
制御弁部Ａは、制御弁室２０内の弁座２２ａに接離する制御開閉弁２３により冷媒の通過流量を制御する。即ち、電動パイロット弁６３の開閉に応じて相似的に開閉する制御開閉弁２３の開度の増減は、電動パイロット弁６３による制御開閉弁２３の背圧の増減によって行われるようにしており、全体形状の小形化と、制御開閉弁２３の開閉度を正確にコントロールできるものとなっている。
【００２４】
以下、電動弁部６０の構成を詳細に説明する。電動弁部６０は、弁体ブロック１０に電動弁本体６０ｂを介して設けられ電動弁棒６３ａを作動させるロータ６６を内蔵するキャン６５と、該キャン６５に外嵌されロータ６６を回転駆動するステータ６７と、制御開閉弁２３のパイロット弁として電動弁室６０ａ内の弁座６２ａに接離して制御開閉弁２３の開閉度を制御する電動弁棒６３ａと、を備えている。前記制御開閉弁２３の開度の増減は、電動弁棒６３ａによる制御開閉弁２３の背圧（上部弁室２０ａの冷媒圧）の増減によって行われる。なお、ロータ６６とステータ６７によりステッピングモータを構成している。
【００２５】
キャン６５は、ステンレス等の非磁性の金属から形成される有底円筒状をしており、電動弁本体６０ｂの上部に溶接等により固着され、内部は気密状態に保たれている。ステータ６７は磁性材より構成されるヨーク６７ａと、このヨーク６７ａにボビン６７ｂを介して巻回されるステータコイル６７ｃとから構成されている。電動パイロット弁６３は電動弁棒６３ａの左端に形成されている。電動パイロット弁６３を弁座６２ａに接離させる駆動機構は、電動弁本体６０ｂよりロータ６６方向に延出して固定され、固定ねじ部６７ｅが形成される筒状のガイドブッシュ６７ｆと、該ガイドブッシュ６７ｆの固定ねじ部６７ｅに螺合する移動ねじ部６７ｇを有するロータ６６とから構成されるねじ送り機構である。
【００２６】
固定ねじ部６７ｅはガイドブッシュ６７ｆの外周に雄ねじで構成され、移動ねじ部６７ｇはロータ６６の内周に雌ねじで構成されている。
電動弁本体６０ｂの上部にはガイドブッシュ６７ｆが連結・固定されており、その下部には電動弁室６０ａが形成され、該電動弁室６０ａ内に、電動パイロット弁６３が配置される。また、前記電動弁室６０ａの底部は弁座６２ａを構成している。また、電動弁本体６０ｂの左部外周部には雄ねじ部６０ｃが形成される。また、制御弁室２０の上部弁室２０ａと前記電動弁室６０ａとは電動パイロット孔６１ｂにより連通しており、弁座６２ａには連通孔６１が形成され、縦連通孔２１に連通している。
【００２７】
電動弁本体６０ｂにはストッパ機構の一方を構成する固定ストッパ６０ｄが固着されており、また、ロータ６６にはストッパ機構の他方を構成する移動ストッパ６６ａが固着されており、前記固定ストッパ６０ｄと係合可能である。
【００２８】
また、制御開閉弁２３のテーパ部２３ｃと下部弁室２０ｂ内壁との隙間で形成される流路断面積は、電動パイロット弁６３の上下動に伴って形成される流路断面積が大きくなる程、大となるように制御開閉弁２３は構成されている。上記制御開閉弁２３の流路断面積は、テーパ部２３ｃのテーパ角度が一定に形成されており、制御開閉弁２３のリフト量に略比例するとみなすことが出来る。上記ステータ６７には、ステータコイル６７ｃに接続されたリード端子にリード線６７ｈが連結されている。
【００２９】
前記の如く構成された電動弁１０の動作について説明する。
ステッピングモータを構成するステータコイル６７ｃに一方向の通電を行い励磁すると、電動弁本体６０ｂに固着されたガイドブッシュ６７ｆに対しロータ６６が回転され、ガイドブッシュ６７ｆの固定ねじ部６７ｅとロータ６６の移動ねじ部６７ｇとのねじ送り機構により、例えばロータ６６が下方に移動して電動パイロット弁６３が弁座６２ａに着座・圧接して弁口は閉じられる。
【００３０】
弁口が閉じられた時点では、移動ストッパ６６ａは未だ固定ストッパ６０ｄに当接しておらず、電動パイロット弁６３が弁口を閉じたままロータ６６はさらに回転下降する。このときは電動弁棒６３ａに対してロータ６６が下降するため、バネ６４が圧縮されることによりロータ６６の下降力は吸収される。その後ロータ６６がさらに回転して下降すると、移動ストッパ６６ａが固定ストッパ６０ｄに当接し、ステータコイル６７ｃに対する通電が続行されてもロータ６６の下降は強制的に停止される。
【００３１】
上記弁座６２ａの閉動作により、上記制御開閉弁２３の閉動作が行われる。即ち、弁座６２ａの閉動作分（減少分）に応じて、電動弁本体６０ｂを流れる量が減少し、その結果、連通孔６１を流れる量が減少し、上部弁室２０ａの冷媒圧が上昇し、制御開閉弁２３を下方、即ち、閉方向に動作させる。
【００３２】
ステータコイル６７ｃに他方向の通電を行い励磁すると、電動弁本体６０ｂに固着されたガイドブッシュ６７ｆに対しロータ６６が前記と逆方向に回転され、ガイドブッシュ６７ｆの固定ねじ部６７ｅとロータ６６の移動ねじ部６７ｇとのねじ送り機構により、今度はロータ６６が上方に移動して電動弁棒６３ａの下端の電動パイロット弁６３が弁座６２ａから離れて弁口が開かれ、冷媒は弁口を通過することができる。そして、ロータ６６の回転量により冷媒の通過量を制御することができ、ロータ６６の回転量はパルス数にて規制されるため正確な制御を行うことができる。
【００３３】
このようにロータ６６が回転し、ガイドブッシュ６７ｆの固定ねじ部６７ｅとロータ６６の移動ねじ部６７ｇとのねじ送り機構によりロータ６６、および電動弁棒６３ａが軸方向に摺動する。そして、上記電動パイロット弁６３（弁座６２ａ）の開動作により、上記制御開閉弁２３の開動作が行われる。即ち、電動パイロット弁６３の開動作分（増加分）に応じて、電動弁本体６０ｂを流れる量が比例的に増大し、その結果、電動パイロット孔６１ｂを流れる量が増大し、上部弁室２０ａの冷媒圧が下降し、制御開閉弁２３を上方、即ち、開方向に動作させる。また、この電動弁部６０において、高圧入口ポート１１から流入する冷媒圧が急激に高くなっても、その冷媒圧は段部２３ｂ及びテーパ部２３ｃに作用し、制御開閉弁２３を瞬間的にバネ２４の弾発力及び上部弁室２０ａの冷媒圧の力に抗して上動させることで、「開」とすることができ、電動弁部６０及び冷凍サイクルの損傷を避けることができる。
【００３４】
次に、弁体ブロック１０内で上記制御弁部Ａと並置される開閉弁部Ｂについて図３を用いて説明する。上記弁体ブロック１０の右上部には、前記横高圧連通孔２２に連通して上下方向に異形の孔形状の開閉弁室３０が形成され、その底部には連通孔３１が形成される。該連通孔３１の下端部は、後述の第２差圧弁５０に連通している。
【００３５】
上記開閉弁室３０内には、異形の円柱形状の開閉弁３３が上下に摺動可能に配置され、該開閉弁３３の上部にはバネ３４を介して蓋３５が設けられる。前記開閉弁３３には径大部３３ａが形成され、該径大部３３ａにより、開閉弁室３０は空間的に上部弁室３０ａと下部弁室３０ｂに区分される。また、開閉弁３３の下部には下端が球面形状の球面弁部３３ｂが形成され、また、上部にはバネ受け凹部３３ｃが形成される。なお、上記上部弁室３０ａには後述の電磁パイロット孔８１ｂが連通している。
【００３６】
上記構成により、開閉弁３３は下方、即ち、連通孔３１の入口部に形成される弁座３２ａに接離可能に配置され、開閉弁３３の球面状の下端部（球面弁部３３ｂ）が連通孔３１の弁座３２ａに当接することで、連通孔３１の弁座３２ａを閉じるようになっている。なお、開閉弁３３の開閉は後述の電磁弁部８０によって行われる。
【００３７】
次に、弁体ブロック１０内の電磁弁部８０について図５、図８及び図１１を参照して説明する。なお、図５及び図８は同電磁弁部８０の閉状態を示し、図１１は開状態を示する。
電磁弁部８０は、弁体ブロック１０に対して外付けで電磁弁本体８０ｂを介して装着される。該電磁弁本体８０ｂは、外側に雄ねじが刻設された筒状部８０ｃと、円板リング状で径大部として形成されたフランジ部８０ｄとの一体物からなり、その中心部はパイプ部８５を支持していると共に、筒状部８０ｃの外面の雄ねじは弁体ブロック１０に形成された電磁弁部８０の装着孔の内面に穿設された雌ねじに螺合されて装着される。
【００３８】
前記開閉弁部Ｂの下部弁室３０ｂ内の冷媒は、前記開閉弁室３０内壁と開閉弁３３との隙間を介して開閉弁３３の上側に形成される上部弁室３０ａに至るように形成されている。また、上部弁室３０ａに至った冷媒は、その冷媒圧が保たれる限り開閉弁３３に対して背圧として作用（「閉」方向に作用）することになる。上記上部弁室３０ａからは、電磁パイロット孔８１ｂが略直線状に穿設されており、電磁パイロット孔８１ｂの他端は電磁弁部８０の電磁弁室８０ａに連通している。
【００３９】
電磁弁部８０は、図５に示すように、常閉の電磁弁が設けられている。電磁弁部８０は、通電用のリード線８４が連結され、ソレノイドコイル８５ａ、吸引子８６、プランジャ８３ａ等からなり、ソレノイドケース８５ｂに内装される。プランジャ８３ａの右部には電磁弁室８０ａが形成されると共に、プランジャ８３ａの上部には吸引子８６が配置され、該吸引子８６は、ソレノイドケース８５ｂにボルト等により固定される。また、電磁弁室８０ａの下部には弁座８２ａが設けられ、該弁座８２ａに形成されている連通孔８１は連通孔３１に連通している。
また、プランジャ８３ａと吸引子８６の間にバネ室８７が形成され、該バネ室８７内にバネ８７ａが配置され、電磁パイロット球弁８３を常閉状態としている。
【００４０】
上記電磁弁部８０は、スイッチ（図示せず）のオンオフ操作により、プランジャ８３ａを上下動させ、開閉弁部Ｂを開閉させる。図５及び図８に示す状態でスイッチオフで電磁パイロット球弁８３は「閉」、そこで、開閉弁３３は背圧が作用状態にあり「閉」、図１１に示す状態でスイッチオンで電磁パイロット球弁８３は「開」、そこで、開閉弁３３は背圧が非作用状態にあり、「開」となる。
【００４１】
差圧弁部Ｃは、図３に示すように、弁体ブロック１０の下部に左右方向に長く形成される。差圧弁部Ｃを構成する第１差圧弁室４０、第２差圧弁室５０及び前記両室４０，５０を連通させる差圧弁室間連通孔４０ａは、それぞれ横断面が円形状で左右対称的に且つ直線状に形成される。なお、第１差圧弁室４０、第２差圧弁室５０及び差圧弁室間連通孔４０ａは横断面円形状に形成されている。また、第１差圧弁室４０と第２差圧弁室５０とは、同一内径として形成され、差圧弁室間連通孔４０ａは、左右の両室４０，５０より小さい内径として形成される。
【００４２】
そして、上記第１差圧弁室４０は、弁体ブロック１０の下面に開口する第１出入口ポート１３に連通孔４１を介して連通しており、上記第２差圧弁室５０は、弁体ブロック１０の下面に開口する第２出入口ポート１４に連通孔５１を介して連通しており、また、上記差圧弁室間連通孔４０ａは、弁体ブロック１０の下面に開口する低圧出口ポート１２に出口連通孔１２ａを介して連通している。
【００４３】
上記第１差圧弁室４０の底部（右端部）には、上記差圧弁室間連通孔４０ａの一端が開口し、その入口縁部は弁座４２ａを構成している。また、上記第１差圧弁室４０内には、図３に示すように、第１ピストン弁４３が左右に摺動可能に配置される。該第１ピストン弁４３は、その中間胴部が断面略四方形状で、右端部は弁部４３ｂとして曲面状に形成され、且つこの弁部４３ｂの頂部には、ピストン弁連結棒４３ａの一端が植設されている。
【００４４】
また、第１ピストン弁４３の左端部はバネ受部４３ｃとして凹状に形成される。そして、この第１ピストン弁４３は、前記中間胴部の角部で第１差圧弁室４０の内壁に支持されている。また、第１差圧弁室４０の左端部には蓋４５が設けられ閉止されており、蓋４５と第１ピストン弁４３との間に介装されたバネ４４により、第１ピストン弁４３を上記弁座４２ａ方向に閉勝手に付勢している。
上記構成により、第１ピストン弁４３は右方、即ち、弁座４２ａに接離可能に配置され、第１ピストン弁４３の弁部４３ｂが弁座４２ａに接離することで、差圧弁室間連通孔４０ａを開閉するようになっている。
【００４５】
第２差圧弁室５０は、基本的には第１差圧弁室４０と同一構造で左右線対称の位置関係にある。即ち、上記第２差圧弁室５０の底部（左端部）には、上記差圧弁室間連通孔４０ａの他端が開口し、その入口縁部は弁座５２ａを構成している。また、上記第２差圧弁室５０内には、図３に示すように、第２ピストン弁５３が左右に摺動可能に配置される。該第２ピストン弁５３は、中間胴部が断面略四方形状で、左端部は弁部５３ｂとして曲面状に形成され、且つこの弁部５３ｂの頂部には、ピストン弁連結棒４３ａの他端が植設されている。
【００４６】
また、第２ピストン弁５３の右端部はバネ受部５３ｃとして凹状に形成される。そして、この第２ピストン弁５３は、前記中間胴部の角部で第２差圧弁室５０の内壁に支持されている。また、第２差圧弁室５０の右端部には蓋５５が設けられ、介装されたバネ５４により、第２ピストン弁５３を上記弁座５２ａ方向に閉勝手に付勢している。
【００４７】
上記構成により、第２ピストン弁５３は左方、即ち、弁座５２ａに接離可能に配置され、第２ピストン弁５３の弁部５３ｂが弁座５２ａに接離することで、差圧弁室間連通孔４０ａを開閉するようになっている。
【００４８】
この差圧弁部Ｃの開閉は、制御弁部Ａの開閉制御及び開閉弁部Ｂの開閉により行われる。即ち、第１ピストン弁４３と第２ピストン弁５３とはピストン弁連結棒４３ａにより、実質的に一体構造となっており、第１ピストン弁４３と第２ピストン弁５３とは、外圧（冷媒圧の差圧）がないかぎり、バネ４４の押圧力とバネ５４の押圧力とが均衡している状態において遊動状態であり、弁部４３ｂと弁部５３ｂとは閉状態にはない。
【００４９】
そして、縦連通孔２１から第１差圧弁室４０に作用する冷媒圧と、連通孔３１から第２差圧弁室５０に作用する冷媒圧との均衡が破れたとき、例えば、図３に示すように、縦連通孔２１から流入した冷媒が第１差圧弁室４０の冷媒圧として第１ピストン弁４３に作用し、この冷媒圧が連通孔３１から流入した冷媒による第２差圧弁室５０の第２ピストン弁５３に作用する冷媒圧よりも大きいときは、第１ピストン弁４３及び第２ピストン弁５３は圧力差によって、右側に移動し、その結果、第１ピストン弁４３は「閉」、第２ピストン弁５３は「開」となる。
【００５０】
そして、この状態においては、高圧入口ポート１１から流入する高圧冷媒は、制御弁室２０、縦連通孔２１及び第１差圧弁室４０を通じて、第１出入口ポート１３から流出することになる。そして、このとき、第２出入口ポート１４から低圧冷媒を流入させると、該低圧冷媒は、連通孔５１、第２差圧弁室５０、差圧弁室間連通孔４０ａ及び出口連通孔１２ａを通じて、低圧出口ポート１２から流出することになる。
【００５１】
このような第１の状態は、図４に示すように、電動弁部６０によって、制御弁室２０の制御開閉弁２３が「全開」状態に操作・設定され、図５に示すように、電磁弁部８０によって、開閉弁室３０の開閉弁３３は「閉」状態に操作・設定されたときの状態である。
【００５２】
そして、縦連通孔２１から第１差圧弁室４０に作用する冷媒圧と、連通孔３１から第２差圧弁室５０に作用する冷媒圧との均衡が破れた状態で、例えば、図６に示すように、制御弁室２０において、制御開閉弁２３により冷媒圧が減圧され、縦連通孔２１から若干冷媒圧が低くなった冷媒が第１差圧弁室４０の冷媒圧として第１ピストン弁４３に作用し、この冷媒圧が、連通孔３１から流入した冷媒による第２差圧弁室５０の第２ピストン弁５３に作用する冷媒圧よりも大きいときは、図６に示すように、第１の状態と同様に、第１ピストン弁４３及び第２ピストン弁５３は圧力差によって、右側に維持され、その結果、第１ピストン弁４３は「閉」、第２ピストン弁５３は「開」となる。
【００５３】
そして、この状態においては、高圧入口ポート１１から流入する冷媒は、制御弁室２０、縦連通孔２１及び第１差圧弁室４０を通じて、第１出入口ポート１３から流出することになる。そして、このとき、第２出入口ポート１４から低圧冷媒を流入させると、該低圧冷媒は、連通孔５１、第２差圧弁室５０、差圧弁室間連通孔４０ａ及び出口連通孔１２ａを通じて、低圧出口ポート１２から流出することになる。
このような第２の状態は、図７に示すように電動弁部６０によって、制御弁室２０の制御開閉弁２３が「小開」状態に操作・設定され、図８に示すように、電磁弁部８０によって、開閉弁室３０の開閉弁３３は「閉」状態に操作・設定されたときの状態である。
【００５４】
次に、例えば、図９に示すように、連通孔３１から流入した冷媒が第２差圧弁室５０の冷媒圧として第２ピストン弁５３に作用し、この冷媒圧が、縦連通孔２１から流入した冷媒による第１差圧弁室４０の第１ピストン弁４３に作用する冷媒圧よりも大きいときは、第１ピストン弁４３及び第２ピストン弁５３は圧力差によって、左側に移動し、その結果、第１ピストン弁４３は「開」、第２ピストン弁５３は「閉」となる。
【００５５】
そして、この状態においては、高圧入口ポート１１から流入した高圧冷媒は、縦連通孔２１に流れることができず、横高圧連通孔２２を介して開閉弁室３０に流れ込み、連通孔３１を介して第２差圧弁室５０、連通孔５１を連通して第２出入口ポート１４に流れ出す。
このような第３の状態は、図１０に示すように、電動弁部６０によって制御弁室２０の制御開閉弁２３が「閉」状態に操作・設定され、図１１に示すように電磁弁部８０によって、開閉弁室３０の開閉弁３３は「開」状態に操作・設定されたときの状態である。
なお、上記制御弁部Ａは、流入量を制御する制御域と、上記開閉弁部Ｂと同等の流路断面積となる全開域とを有し、上記電動弁部６０の最大流路断面積は、上記御弁部Ａの制御域の最大流路断面積よりも小さく構成されている。
【００５６】
【実施形態２】
次に、実施形態２について、図１２乃至図１４に従って説明する。図１２はその複合弁の正面図、図１３はその底面図、図１４はその左側面図、図１５は図１３のＡ−Ａ断面図、図１６は図１５のＢ−Ｂ断面図、図１７は図１５のＣ−Ｃ断面図ある。なお、実施形態２の説明において、実施形態１と同一構成部分には図面に同一符号を付すことでその説明を省略する。
【００５７】
本発明の実施形態２に係る複合弁は、上記実施形態１と同一の空調機等に採用される冷凍サイクルの流路切換弁として適用されるもので、冷凍サイクルにおいては四方弁の機能を有するものである。また、この複合弁は、上記実施形態１と同様に、図１５に示すように、１つの弁体ブロック１０内に制御弁部Ａ、開閉弁部Ｂ、及び差圧弁部Ｃが配置される。そして、図１２乃至図１４に示すように、制御弁部Ａには電磁制御弁部９０が付設され、開閉弁部Ｂには電磁弁部８０が付設されている。また、制御弁部Ａと開閉弁部Ｂに連通する差圧弁部Ｃにより、高圧冷媒流路と低圧冷媒流路の切換を行うものである。
【００５８】
本複合弁が形成される弁体ブロック１０’は、図１２乃至図１４に示すように、上記実施形態１と同様、基本形状として金属製のブロック部分１０’ａと下方に突出して形成される突出部分１０’ｂとから形成される。前記ブロック部分１０’ａの前面には、図１３及び図１４に示すように、電磁制御弁部９０と電動弁部８０とが装着され、また、突出部分１０’ｂには、第２スリット１６と第３スリット１７が形成され、また、ブロック部分１０’ａの側面には第４スリット１８が設けられると共に、その中央部分には、前後に貫通する空洞部１９が設けられる。これらのスリット１６，１７，１８や空洞部１９は、後述の制御弁部Ａ、開閉弁部Ｂ及び差圧弁部Ｃの相互の断熱性を向上させるために形成されている。
【００５９】
次に、弁体ブロック１０’内に設けられる制御弁部Ａについては、図１５に示すように、実施形態１と同一である（図３参照）ことから説明を省略する。なお、制御弁部Ａの機能については、実施形態１の制御弁部Ａと同じであるが、制御開閉弁２３の開閉制御（上下動制御）は、下記の電磁制御弁部９０によって行われる。
【００６０】
次に、電磁制御弁部９０について、図１６を用いて説明する。この電磁制御弁部９０は、弁体ブロック１０’の前面に電磁制御弁本体９０を介して一体に設けられており、電磁制御弁部９０は制御開閉弁２３の開閉度を制御する電磁制御弁棒９３を具備する。また、この電磁制御弁部９０は、電磁制御弁棒９３を作動させるプランジャ９３ａを内蔵するパイプ部９５と、該パイプ部９５及びパイプ部９５に装着される吸引子９６に外嵌されるソレノイドケース９５ｂを備える。
【００６１】
以下、電磁制御弁部９０の構成を詳細に説明する。電磁制御弁部９０は、弁体ブロック１０’に電磁制御弁本体９０ｂを介して設けられる。図１６は、同電磁制御弁部９０の閉状態を示す縦断面図である。弁体ブロック１０’内で制御弁部Ａの近傍には、左右方向で右側に開口する電磁制御弁室９０ａが設けられると共に、この電磁制御弁室９０ａと上部弁室２０ａとの間に電磁制御パイロット孔９１ｂが直線状に形成され、また、電磁制御弁室９０ａと縦連通孔２１との間には連通孔９１が形成される。
また、上記電磁制御弁室９０ａ内には左右に往復動可能な電磁制御弁棒９３が配置される。この電磁制御弁棒９３の左端には弁部９３ｆが弁座９２ａに対向されて形成される。
【００６２】
この電磁制御弁棒９３の弁部９３ｆの近傍にはバネ支持部９３ｂが一体に取り付けられ、該バネ支持部９３ｂの右方にはコイル状の開バネ９３ｄが介装されると共に、該開バネ９３ｄの右端は弁体ブロック１０’側の電磁制御弁室９０ａの壁面に設けられたバネ受け部９３ｃに縮装されて支持される。したがって、この開バネ９３ｄは電磁制御弁棒９３を開勝手に作用していることになる。なお、バネ受け部９３ｃの左側の電磁制御弁棒９３部分は弁棒支持部材９３ｇによって電磁制御弁棒９３が軸方向に移動可能に支持されている。更に、電磁制御弁室９０ａにおける弁棒支持部材９３ｇより右方部分と縦連通孔２１との間には、連通孔９１と並行して均圧孔９８が形成されている。この均圧孔９８により、弁部９３ｆ左右の均圧が実現し、弁部９３ｆは後述のようにバネ圧と吸引子９６の吸引力のみで開閉することになる。換言すれば、弁部９３ｆの左右は均圧で、
弁口径（連通孔９１の内径）＝電磁制御弁棒９３の径
と設定させていることから、冷媒圧差圧による電磁制御弁棒９３への荷重は発生しない。
【００６３】
前記電磁制御弁室９０ａの径大部内壁には電磁制御弁本体９０ｂが螺合されて装着される。この電磁制御弁本体９０ｂの右端部にはパイプ部９５が装着されると共に、該パイプ部９５内には電磁制御弁棒９３を押圧作動させるプランジャ９３ａを内蔵させ、該パイプ部９５及びパイプ部９５に装着される吸引子９６にはソレノイドケース９５ｂが外嵌される。
【００６４】
上記吸引子９６内にはバネ室９７が形成され、該バネ室９７内には閉バネ９７ａは配置され、プランジャ９３ａの右端に設けられたバネ受体９３ｅを介してプランジャ９３ａを左方（弁座９２ａ側）に押圧している。なお、上記バネ室９７のバネ圧は開バネ９３ｄのバネ圧より大で、吸引子９６が無磁力状態では、弁部９３ｆは閉状態となっている。なお、上記ソレノイドケース９５ｂ内にはソレノイドコイル９５ａが巻回されており、ソレノイドコイル９５ａに対する電流の印加量に応じて、吸引子９６の磁力は比例的に変化するように構成されている。
【００６５】
ソレノイドコイル９５ａに対する印加量、即ち、吸引子９６の磁力量に応じてプランジャ９３ａは吸引され、この吸引力（開方向）と、閉バネ９７ａの弾発力（閉方向）と、開バネの弾発力（開方向）のバランスによって、電磁制御弁棒９３の位置、即ち、弁部９３ｆの開度が決まることになる。
【００６６】
そして、上記弁部９３ｆの開動作により、上記制御開閉弁２３の開動作が行われる。即ち、弁部９３ｆの開動作分（増加分）に応じて、弁部９３ｆを流れる量が比例的に増大し、その結果、電磁制御パイロット孔９１ｂを流れる量が増大し、上部弁室２０ａの冷媒圧が下降し、制御開閉弁２３を上方、即ち、開方向に動作させる。
【００６７】
弁体ブロック１０’内で上記制御弁部Ａと並置される開閉弁部Ｂについては、図１５に示されている。この開閉弁部Ｂについては、実施形態１の開閉弁部Ｂの開閉弁室３０及び電磁弁部８０の構成・作用と同じであるから、その説明を省略する。
【００６８】
差圧弁部Ｃは、図１５に示すように、弁体ブロック１０’の下部に左右方向に長く形成される。この差圧弁部Ｃについても、実施形態１と同一の構成・作用であるので説明を省略する。
【００６９】
また、差圧弁部Ｃの作用についても、実施形態１と同じである。
例えば、第１の状態は、電磁制御弁部９０への電流の印加によって、制御弁室２０の制御開閉弁２３が「全開」状態に操作・設定され、開閉弁室３０の開閉弁３３が「閉」状態に操作・設定されたときの状態であり、実施形態１の場合と同一である。
【００７０】
同様に、第２の状態は、電磁制御弁部９０への印加量の程度に応じて、制御弁室２０の制御開閉弁２３が「小開」状態に操作・設定され、開閉弁室３０の開閉弁３３は「閉」状態に操作・設定されたときの状態であり、実施形態１の場合と同じである。
【００７１】
同様に、第３の状態は、電磁制御弁部９０によって制御弁室２０の制御開閉弁２３が「閉」状態に操作・設定され、且つ、開閉弁室３０の開閉弁３３が「開」状態に操作・設定されたときの状態であり、実施形態１の場合と同じである。
なお、実施形態２においても、実施形態１と同様に、上記制御弁部Ａは、流入量を制御する制御域と、上記開閉弁部Ｂと同等の流路断面積となる全開域とを有し、上記電磁制御弁部９０の最大流路断面積は、上記制御弁部Ａの制御域の最大流路断面積よりも小さく構成されている。
【００７２】
【実施形態３】
次に、実施形態３について、図１８乃至図２３に従って説明する。図１８はその複合弁の正面図、図１９は同複合弁の底面図、図２０は図１９のＡ−Ａ断面図、図２１は図１９のＢ−Ｂ断面図、図２２は図１９のＣ−Ｃ断面図、図２３は図２０のＤ−Ｄ断面図である。
【００７３】
実施形態３に係る複合弁も、実施形態１，２同様に、冷凍サイクルの流路切換弁として適用されるもので、冷凍サイクルにおいては四方弁の機能を有するものである。この複合弁は図２０乃至図２３に示すように、１つの弁体ブロック１０”内に制御弁部Ａ、開閉弁部Ｂ、及び差圧弁部Ｃが配置される。そして、図１８乃至図１９に示すように、制御弁部Ａには電磁制御弁部１００が付設され、開閉弁部Ｂには実施形態１，２同様の電磁弁部８０が付設され、制御弁部Ａと開閉弁部Ｂに連通する差圧弁部Ｃにより、高圧冷媒流路と低圧冷媒流路の切換を行うものである。
【００７４】
本複合弁が形成される弁体ブロック１０”は、図１８及び図１９に示すように、基本形状として金属製のブロック部分１０”ａと下方に突出して形成される突出部分１０”ｂとから形成される。前記ブロック部分１０”ａの前面には電磁制御弁部１００と電磁弁部８０とが装着され、突出部分１０”ｂには、第２スリット１６と第３スリット１７が形成され、また、ブロック部分１０”ａの側面には第４スリット１８が設けられる。これらのスリット１６，１７，１８は、後述の制御弁部Ａ’、開閉弁部Ｂ及び差圧弁部Ｃの相互の断熱性を向上させるために形成されている。
【００７５】
また、弁体ブロック１０”には、その左上部に高圧入口ポート１１が形成され、該高圧入口ポート１１から弁体ブロック１０”の右上部に設けられた開閉弁部Ｂに横高圧連通孔２２’が連通している。また、該横高圧連通孔２２’には、図２２に示すように、高圧連通支孔２３ｄが形成され、該高圧連通支孔２３ｄが制御弁部Ａ’の上部弁室２０’ａに連通している。また、制御弁部Ａ’の下部弁室２０’ｂは、高圧連通孔２３ｅを介して差圧弁部Ｃの第１差圧弁室４０に連通している。
【００７６】
次に、弁体ブロック１０”内に設けられる制御弁部Ａ’について、図２１，２２を用いて説明する。
【００７７】
弁体ブロック１０”に形成される制御弁室２０’は前後に水平に配置され、上部弁室２０’ａには制御開閉弁２３’が蓋２５’との間に介装されたバネ２４により前方（弁座２２ａ側）に弾圧されている。また、制御開閉弁２３’は、弁座２２ａ側には弁座２２ａとの当接部となるテーパ部２３ｈが形成されると共に、その前端部には前方（図面下方）に連接棒２３’ｂが下部弁室２０’ｂに向けて形成され、該連接棒２３’ｂの前端には弁支持体２３’ｇが下部弁室２０’ｂ内において前後に摺動可能に配置されている。この構成により、制御開閉弁２３’と弁支持体２３’ｇとは一体的に制御弁室２０’内を前後の摺動することになる。
【００７８】
上記構成により、制御開閉弁２３’は前方、即ち、弁座２２ａに接離可能に配置され、制御開閉弁２３’に形成されたテーパ部２３ｈが弁座２２ａに突入する突入量に応じて高圧入口ポート１１から横高圧連通孔２２’、高圧連通孔２３ｄを介して制御弁室２０’に流入した冷媒が高圧連通孔２３ｅに流入する量を制御するようになっている。なお、制御開閉弁２３’の開閉制御（上下動制御）は、下記の電磁制御弁部１００によって行われる。
【００７９】
次に、制御開閉弁２３’の開閉制御を行う電磁制御弁部１００について、図２１を用いて説明する。この電磁制御弁部１００は、ブロック１０”の左側面に電磁制御弁本体１００ｂを介して一体に設けられており、電磁制御弁部１００は制御開閉弁２３’の開閉度を制御するボール弁１０３ｆを具備する。また、この電磁制御弁部１００は、ボール弁１０３ｆと一体のプランジャ１０３を具備する。該プランジャ１０３は、電磁制御弁本体１００ｂ及び該電磁制御弁本体１００ｂに一体に取り付けられているパイプ部１０５に摺動可能に支持されており、該パイプ部１０５の端部（図面左側）に固着された吸引子１０６に吸引されて接離可能となっている。また、吸引子１０６内にはバネ室１０７が形成されており、該バネ室１０７内に配置された縮装された閉バネ１０７ａにより、プランジャ１０３を介してボール弁１０３ｆは弁座１０２ａに当接勝手、即ち、「閉」勝手として配置されている。このボール弁１０３ｆの閉状態は、制御開閉弁２３’及び弁支持体２３’ｇに何らの摺動圧（開閉圧）を作用させず、結局、制御弁部Ａ’は「閉」状態となる。なお、符号１０４はリード線である。
【００８０】
制御弁部Ａ’は、制御弁室２０’内の弁座２２ａに接離する制御開閉弁２３’により弁支持体２３’ｇの背圧を制御する。即ち、ボール弁１０３ｆの開閉に応じて相似的に開閉する制御開閉弁２３’の開度の増減は、ボール弁１０３ｆによる弁支持体２３’ｇの背圧の増減によって行われるようにしており、全体形状の小形化と、制御開閉弁２３’の開閉度を正確にコントロールできるものとなっている。
【００８１】
本実施形態３において、ソレノイドケース１０５ｂに収納されているソレノイドコイル１０５ａに対する印加量、即ち、吸引子１０６の磁力量に応じてプランジャ１０３は吸引され、この吸引力（開方向）と、閉バネ１０７ａの弾発力（閉方向）とボール弁１０３ｆの差圧とのバランスによって、ボール弁１０３ｆの開弁差圧が決まることになる。
【００８２】
そして、上記ボール弁１０３ｆの開動作により、上記制御開閉弁２３’の開動作が行われる。即ち、ボール弁１０３ｆの開動作分（増加分）に応じて、ボール弁１０３ｆを流れる量が比例的に増大し、その結果、電磁制御パイロット孔１０１ｂから均圧孔１０８に流れる量が増大し、弁支持体２３’ｇの背圧（前部の圧）が上昇し、制御開閉弁２３’を上方、即ち、開方向に動作させる。
【００８３】
弁体ブロック１０”内で上記制御弁部Ａ’と並置される開閉弁部Ｂについては、図２３に示されている。この開閉弁部Ｂについては、実施形態１，２の開閉弁部Ｂの開閉弁室３０及び電磁弁部８０の構成・作用と同一であるから、説明を省略する。
【００８４】
差圧弁部Ｃは、図２０に示すように、弁体ブロック１０”の下部に左右方向に長く形成される。実施形態１と同一の構成・作用であるので説明を省略する。
【００８５】
この差圧弁部Ｃの作用については、第１の状態は、電磁制御弁部１００への電流の印加によって、制御弁室２０’の制御開閉弁２３’が「全開」状態に操作・設定され、開閉弁室３０の開閉弁３３が「閉」状態に操作・設定されたときの状態であり、実施形態１の場合と同じである。
【００８６】
また、第２の状態は、電磁制御弁部１００への印加量の程度に応じて、制御弁室２０’の制御開閉弁２３’が「小開」状態に操作・設定され、開閉弁室３０の開閉弁３３は「閉」状態に操作・設定されたときの状態であり、実施形態１の場合と同じである。
また、第３の状態は、電磁制御弁部１００によって制御弁室２０’の制御開閉弁２３’が「閉」状態に操作・設定され、且つ、開閉弁室３０の開閉弁３３が「開」状態に操作・設定されたときの状態であり、実施形態１の場合と同じである。
なお、実施形態３においても、実施形態１，２と同様に、上記制御弁部Ａ’は、流入量を制御する制御域と、上記開閉弁部Ｂと同等の流路断面積となる全開域とを有し、上記電磁制御弁部１００の最大流路断面積は、上記制御弁部Ａ’の制御域の最大流路断面積よりも小さく構成されている。
【００８７】
【発明の効果】
本発明は上記構成により、冷媒の流入量を制御する制御弁部と制御弁部からの冷媒の流路を開閉する開閉弁部とはそれぞれ付設される電気制御部と電磁弁部によって電気的に制御されることで、各出口側にそれぞれ接続されている差圧弁室に流入する冷媒の圧力が制御され、差圧弁部の差圧動作によって高圧・低圧の両冷媒の流れ方向を切り換えることができるので、全体構造を小型化できる複合弁とすることができ、冷凍サイクルにおける四方弁として適用できることに好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１の複合弁の正面図。
【図２】同複合弁の底面図。
【図３】同複合弁の第1状態における図２のＡ−Ａ断面図。
【図４】図３のＢ−Ｂ断面図。
【図５】図３のＣ−Ｃ断面図。
【図６】同複合弁の第２状態における図２のＡ−Ａ断面図。
【図７】図６のＢ−Ｂ断面図。
【図８】図６のＣ−Ｃ断面図。
【図９】同複合弁の第３状態における図２のＡ−Ａ断面図。
【図１０】図９のＢ−Ｂ断面図。
【図１１】図９のＣ−Ｃ断面図。
【図１２】実施形態２の複合弁の正面図。
【図１３】同複合弁の底面図。
【図１４】同複合弁の左側面図
【図１５】図１３のＡ−Ａ断面図。
【図１６】図１５のＢ−Ｂ断面図。
【図１７】図１５のＣ−Ｃ断面図。
【図１８】実施形態３の複合弁の正面図。
【図１９】同複合弁の底面図。
【図２０】図１９のＡ−Ａ断面図。
【図２１】図１９のＢ−Ｂ断面図。
【図２２】図１９のＣ−Ｃ断面図。
【図２３】図２０のＤ−Ｄ断面図。
【符号の説明】
Ａ，Ａ’・・制御弁部 Ｂ・・開閉弁部 Ｃ・・差圧弁部
１０，１０’，１０”・・弁体ブロック
１０ａ，１０’ａ，１０”ａ・・ブロック部分
１０ｂ，１０’ｂ，１０”ｂ・・突出部分
１１・・高圧入口ポート １２・・低圧出口ポート １２ａ・・出口連通孔
１３・・第１出入口ポート １４・・第２出入口ポート １５・・第１スリット
１６・・第２スリット １７・・第３スリット １８・・第４スリット
１９・・空洞部 ２０，２０’・・制御弁室 ２０ａ，２０’ａ・・上部弁室
２０ｂ，２０’ｂ・・下部弁室
２１・・縦連通孔 ２２，２２’・・横高圧連通孔 ２２ａ・・弁座
２３，２３’・・制御開閉弁 ２３ａ・・径大部 ２３’ｂ・・連接棒
２３ｂ・・段部 ２３ｃ・・テーパ部 ２３ｄ・・高圧連通孔
２３ｅ・・高圧連通孔 ２３’ｇ・・弁支持体 ２３ｈ・・テーパ部
２４・・バネ ２５，２５’・・蓋
３０・・開閉弁室 ３０ａ・・上部弁室 ３０ｂ・・下部弁室
３１・・連通孔 ３２ａ・・弁座
３３・・開閉弁 ３３ａ・・径大部 ３３ｂ・・球面弁部（弁部）
３３ｃ・・バネ受け凹部 ３４・・バネ ３５・・蓋
４０・・第１差圧弁室 ４０ａ・・差圧弁室間連通孔
４１・・連通孔 ４２ａ・・弁座
４３・・第１ピストン弁 ４３ａ・・ピストン弁連結棒 ４３ｂ・・弁部
４３ｃ・・バネ受け凹部 ４４・・バネ ４５・・蓋
５０・・第２差圧弁室 ５１・・連通孔 ５２ａ・・弁座
５３・・第２ピストン弁 ５３ｂ・・弁部
５３ｃ・・バネ受け凹部 ５４・・バネ ５５・・蓋
６０・・電動弁部（電気制御部・実施形態１）
６０ａ・・電動弁室 ６０ｂ・・電動弁本体
６０ｃ・・雄ねじ部 ６０ｄ・・固定ストッパ ６１・・連通孔
６１ｂ・・電動パイロット孔 ６２ａ・・弁座
６３・・電動パイロット弁 ６３ａ・・電動弁 棒６４・・バネ
６５・・キャン ６６・・ロータ ６６ａ・・移動ストッパ
６７・・ステータ ６７ａ・・ヨーク ６７ｂ・・ボビン
６７ｃ・・ステータコイル ６７ｅ・・固定ねじ部
６７ｆ・・ガイドブッシュ ６７ｇ・・移動ねじ部 ６７ｈ・・リード線
８０・・電磁弁部 ８０ａ・・電磁弁室 ８０ｂ・・電磁弁本体
８０ｃ・・筒状部 ８０ｄ・・フランジ部 ８１・・連通孔
８１ｂ・・電磁パイロット孔 ８２ａ・・弁座 ８３・・電磁パイロット球弁
８３ａ・・プランジャ ８４・・リード線 ８５・・パイプ部
８５ａ・・ソレノイドコイル ８５ｂ・・ソレノイドケース ８６・・吸引子
８７・・バネ室 ８７ａ・・バネ
９０・・電磁制御弁部（電気制御部・実施形態２）
９０ａ・・電磁制御弁室 ９０ｂ・・電磁制御弁本体 ９１・・連通孔
９１ｂ・・電磁制御パイロット孔 ９２ａ・・弁座
９３・・電磁制御弁棒 ９３ａ・・プランジャ
９３ｂ・・バネ支持部 ９３ｃ・・バネ受け部
９３ｄ・・開バネ ９３ｅ・・バネ受体 ９３ｆ・・弁部
９３ｇ・・弁棒支持部材 ９４・・リード線 ９５・・パイプ部
９５ａ・・ソレノイドコイル ９５ｂ・・ソレノイドケース
９６・・吸引子 ９７・・バネ室 ９７ａ・・閉バネ ９８・・均圧孔
１００・・電磁制御弁部（実施形態３）
１００ａ・・電磁制御弁室 １００ｂ・・電磁制御弁本体
１０１ｂ・・電磁制御パイロット孔 １０２ａ・・弁座
１０３・・プランジャ １０３ｆ・・ボール弁
１０４・・リード線 １０５・・パイプ部
１０５ａ・・ソレノイドコイル １０５ｂ・・ソレノイドケース
１０６・・吸引子 １０７・・バネ室 １０７ａ・・閉バネ １０８・・均圧孔
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気調和機の冷凍サイクル用切換弁として使用する複合弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
冷凍サイクルに用いられる切換弁は、例えば、下記の特許文献１に示されるように四方弁として実現されているが、切換弁を複合弁で構成することについては配慮がなされていなかった。また、四方弁としても冷凍サイクル内で高温側と低温側の熱交換について配慮する必要が生じていた。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００３−１４８８３５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の課題とするところは、切換弁として用いられる複合弁を提供することにあり、更に詳しくは、冷凍サイクルにおける四方弁として好適な複合弁を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決する手段】
上記課題を解決するために下記の手段を講じた。即ち、
請求項１記載の複合弁は、１つの弁体ブロック内に、冷媒の流入量を制御する制御弁部Ａ、該制御弁部Ａからの冷媒の流路を開閉する開閉弁部Ｂ、及び、上記制御弁部Ａ及び上記開閉弁部Ｂから作用する冷媒圧の差圧により冷媒の流れ方向が切り換わる差圧弁部Ｃが配置されており、上記制御弁部Ａには電気制御部６０，９０，１００が付設され、上記開閉弁部Ｂには電磁弁部８０が付設されており、上記差圧弁部Ｃは、上記制御弁部Ａの出口側に連通して上記流入量が制御された冷媒が流入可能な第１差圧弁室４０と上記開閉弁部Ｂの出口側に連通して冷媒が流入可能な第２差圧弁室５０とを備えており、該両差圧弁室４０，５０の差圧により高圧冷媒の流れ方向と低圧冷媒の流れ方向とを切換えることを特徴とする。
【０００７】
請求項２記載の複合弁は、請求項１記載の複合弁において、上記電気制御部６０，９０は、電動弁部６０又は電磁制御弁部９０，１００であることを特徴とする。
かかる請求項１又は請求項２記載のいずれかの特徴により、冷媒の流れ方向を１つの弁体ブロック１０内に収納された弁により切り換えることができる。
【０００８】
請求項３記載の複合弁は、請求項２記載の複合弁において、上記電動弁部６０は、上記制御弁部Ａを制御する電動パイロット弁６３を具備し、該電動パイロット弁６３を作動させるロータ６６を内蔵するキャン６５と、該キャン６５に外嵌されロータ６６を回転駆動するステータ６７とを備えることを特徴とする。
【０００９】
請求項４記載の複合弁は、請求項３記載の複合弁において、上記制御弁部Ａには制御弁室２０が形成され、該制御弁室２０内の弁座２２ａに接離する制御開閉弁２３により冷媒の通過流量を制御するために、上記電気制御部６０，９０，１００に設けられた電動パイロット孔６１ｂの開閉に応じて相似的に開閉する上記制御開閉弁２３の開度の増減は、上記電動パイロット孔６１ｂを通じての上記制御開閉弁２３の背圧の増減によって行われることを特徴とする。
【００１０】
請求項５記載の複合弁は、請求項４記載の複合弁において、上記制御開閉弁２３により形成される上記制御弁部Ａの出口側から上記第１差圧弁室４０に至る流路の流路断面積は、上記電動パイロット弁６３の上下動に伴って形成される上記電動パイロット孔６１ｂの流路断面積が大きい程、大となるように構成されていることを特徴とする。
かかる上記特徴により、全体形状の小形化と、制御開閉弁２３の開閉度を正確にコントロールできる。
【００１１】
請求項６記載の複合弁は、請求項２記載の複合弁において、上記電磁制御弁部９０は、制御開閉弁２３の開閉度を制御する弁部９３ｆを具備する電磁制御弁棒９３を配置し、該電磁制御弁棒９３を作動させるプランジャ９３ａを内蔵するパイプ部９５と、該パイプ部９５及びパイプ部９５に装着される吸引子９６に外嵌されるソレノイドケース９５ｂを備えることを特徴とする。
【００１２】
請求項７記載の複合弁は、請求項１記載の複合弁において、上記開閉弁部Ｂには開閉弁室３０が形成され、該開閉弁室３０内には、異形の円柱形状の開閉弁３３が摺動可能で且つ閉弁方向に付勢された状態で配置され、更に、前記開閉弁３３には径大部３３ａが形成され、該径大部３３ａにより、開閉弁室３０は空間的に上部弁室３０ａと下部弁室３０ｂに区分され、且つ、上記上部弁室３０ａは、制御弁部Ａに連通していると共に前記開閉弁３３を開閉させる電磁弁部８０が連通しており、上記下部弁室３０ｂは、差圧弁部Ｃに連通していることを特徴とする。
【００１３】
請求項８記載の複合弁は、請求項１乃至請求項５記載のいずれかの複合弁において、上記弁体ブロック１０は、基本形状として金属製のブロック部分１０ａと下方に突出して形成される突出部分１０ｂとから形成され、前記ブロック部分１０ａの前面には上記電気制御部６０，９０，１００と上記電磁弁部８０とが装着され、また、突出部分１０ｂには、第２スリット１６と第３スリット１７が形成され、また、ブロック部分１０ａの側面には、第４スリット１８が設けられると共に、その中央部分には、前後に貫通する空洞部１９が設けられることを特徴とする。
【００１４】
請求項９記載の複合弁は、請求項１記載の複合弁において、上記弁体ブロック１０”には、高圧入口ポート１１が形成され、該高圧入口ポート１１は、制御弁部Ａ’の下部弁室２０’ｂに連通され、該下部弁室２０’ｂと開閉弁部Ｂの下部弁室３０ｂとの間は横高圧連通孔２２’が形成され、且つ、上記制御弁部Ａ’の下部弁室２０’ｂと第１差圧弁室４０との間には縦連通孔２１が配置され、上記開閉弁部Ｂの下部弁室３０ｂと第２差圧弁室５０との間には連通孔３１が配置されていることを特徴とする。
かかる特徴により、制御弁部Ａ、開閉弁部Ｂ及び差圧弁部Ｃの相互の断熱性を向上させる。
請求項１０記載の複合弁は、請求項１乃至請求項９記載のいずれかの復合弁において、上記制御弁部Ａ，Ａ’は、流入量を制御する制御域と、上記開閉弁部Ｂと同等の流路断面積となる全開域とを有し、上記電気制御部６０，９０，１００の最大流路断面積は、上記制御域の最大流路断面積よりも小さいことを特徴とする。
請求項１１記載の複合弁は、請求項２記載の複合弁において、上記制御弁部Ａ，Ａ’に付設された上記電気制御部を構成する上記電動弁部６０は上記制御弁部Ａ，Ａ’を制御する電動パイロット弁６３を備えて成る一つのパイロット式電動弁であり、上記開閉弁部Ｂに付設された上記電磁弁部８０は上記開閉弁部Ｂを制御する電磁パイロット弁８３を備えて成る一つのパイロット式電磁弁であることを特徴とする。
なお、上記手段の説明において、図面との対応関係を明瞭にするために、図面符号を付したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、下記の説明において、図面との関係で上下左右の表現を用いるが、実際の位置関係はこれに限るものではない。
【００１６】
【実施形態１】
先ず、実施形態１について、図１乃至図１１に従って説明する。図１はその複合弁の正面図、図２はその底面図、図３はその第1状態における図２のＡ−Ａ断面図、図４は図３のＢ−Ｂ断面図、図５は図３のＣ−Ｃ断面図、図６はその第２状態における図２のＡ−Ａ断面図、図７は図６のＢ−Ｂ断面図、図８は図６のＣ−Ｃ断面図、図９はその第３状態における図２のＡ−Ａ断面図、図１０は図９のＢ−Ｂ断面図、図１１は図９のＣ−Ｃ断面図である。
【００１７】
本発明に係る複合弁は、例えば、空調機等に採用される冷凍サイクルの流路切換弁として適用されるもので、冷凍サイクルにおいては四方弁の機能を有するものである。この複合弁は図３に示すように、１つの弁体ブロック１０内に制御弁部Ａ、開閉弁部Ｂ、及び差圧弁部Ｃが配置される。そして、図１乃至図３に示すように、制御弁部Ａには電動弁部６０が付設され、開閉弁部Ｂには電磁弁部８０が付設され、制御弁部Ａと開閉弁部Ｂに連通する差圧弁部Ｃにより、高圧冷媒流路と低圧冷媒流路の切換を行うものである。
【００１８】
本複合弁が形成される弁体ブロック１０は、図１及び図２に示すように、基本形状として金属製のブロック部分１０ａと下方に突出して形成される突出部分１０ｂとから形成される。前記ブロック部分１０ａの前面には電動弁部６０と電磁弁部８０とが装着され、また、突出部分１０ｂには、第２スリット１６と第３スリット１７が形成され、また、ブロック部分１０ａの側面には第４スリット１８（図３参照）が設けられると共に、その中央部分には、前後に貫通する空洞部１９が設けられる。これらのスリット１６，１７，１８や空洞部１９は、後述の制御弁部Ａ、開閉弁部Ｂ及び差圧弁部Ｃの相互の断熱性を向上させるために形成されている。なお、符号１５は、弁体ブロック１０の制御弁部Ａと開閉弁部Ｂとの間に形成される広幅のスリットである。
【００１９】
次に、弁体ブロック１０内に設けられる制御弁部Ａについて図３を用いて説明する。上記弁体ブロック１０の左上部には高圧入口ポート１１が左右方向に形成されると共に、該高圧入口ポート１１に連通して上下方向に異形の孔形状の制御弁室２０が形成される。そして、この制御弁室２０の底部には縦連通孔２１が形成されると共に、右側部には横高圧連通孔２２が形成される。上記縦連通孔２１の下端は、後述の第１差圧弁室４０に連通し、上記横高圧連通孔２２の右端は後述の開閉弁室３０の下部弁室３０ｂ（後述）に連通している。
【００２０】
上記制御弁室２０内には、径大部２３ａ、該径大部２３ａ外周のテーパ部２３ｃ（下部に向かって小径となる）等からなる異形の円柱形状の制御開閉弁２３が上下に移動可能に配置され、該制御開閉弁２３の上部にはバネ２４を介して蓋２５が設けられる。即ち、制御開閉弁２３には制御弁室２０の内壁に近接する径大部２３ａが形成され、該径大部２３ａにより制御弁室２０は空間的に上部弁室２０ａと下部弁室２０ｂに区分される。なお、上記上部弁室２０ａには後述の電動パイロット孔６１ｂ（図４参照）が連通している。また、テーパ部２３ｃの上部は制御弁室２０の内壁への当接部となる。
【００２１】
上記構成により、制御開閉弁２３は下方、即ち、縦連通孔２１の入口部に形成される弁座２２ａに接離可能に配置され、制御開閉弁２３が縦連通孔２１に突入する突入量に応じて高圧入口ポート１１から制御弁室２０に流入した冷媒が縦連通孔２１に流入する量を制御するようになっている。なお、制御開閉弁２３の開閉制御（上下動制御）は、下記の電動弁部６０によって行われる。
【００２２】
次に、制御開閉弁２３の開閉制御を行う電動弁部６０について、図４、図７及び図１０を参照して説明する。なお、図４は同電動弁部６０の第１状態（開状態）を示し、 図７は第２状態（開閉の途中段階）を示し、図１０は第３状態（閉状態）を示す。この電動弁部６０は、弁体ブロック１０の前面に電動弁本体６０ｂを介して一体に設けられており、電動弁部６０は制御開閉弁２３の開閉度を制御する電動パイロット弁６３を具備する。また、この電動弁部６０は、電動パイロット弁６３を作動させるロータ６６を内蔵するキャン６５と、該キャン６５に外嵌されロータ６６を回転駆動するステータ６７とを備える。
【００２３】
制御弁部Ａは、制御弁室２０内の弁座２２ａに接離する制御開閉弁２３により冷媒の通過流量を制御する。即ち、電動パイロット弁６３の開閉に応じて相似的に開閉する制御開閉弁２３の開度の増減は、電動パイロット弁６３による制御開閉弁２３の背圧の増減によって行われるようにしており、全体形状の小形化と、制御開閉弁２３の開閉度を正確にコントロールできるものとなっている。
【００２４】
以下、電動弁部６０の構成を詳細に説明する。電動弁部６０は、弁体ブロック１０に電動弁本体６０ｂを介して設けられ電動弁棒６３ａを作動させるロータ６６を内蔵するキャン６５と、該キャン６５に外嵌されロータ６６を回転駆動するステータ６７と、制御開閉弁２３のパイロット弁として電動弁室６０ａ内の弁座６２ａに接離して制御開閉弁２３の開閉度を制御する電動弁棒６３ａと、を備えている。前記制御開閉弁２３の開度の増減は、電動弁棒６３ａによる制御開閉弁２３の背圧（上部弁室２０ａの冷媒圧）の増減によって行われる。なお、ロータ６６とステータ６７によりステッピングモータを構成している。
【００２５】
キャン６５は、ステンレス等の非磁性の金属から形成される有底円筒状をしており、電動弁本体６０ｂの上部に溶接等により固着され、内部は気密状態に保たれている。ステータ６７は磁性材より構成されるヨーク６７ａと、このヨーク６７ａにボビン６７ｂを介して巻回されるステータコイル６７ｃとから構成されている。電動パイロット弁６３は電動弁棒６３ａの左端に形成されている。電動パイロット弁６３を弁座６２ａに接離させる駆動機構は、電動弁本体６０ｂよりロータ６６方向に延出して固定され、固定ねじ部６７ｅが形成される筒状のガイドブッシュ６７ｆと、該ガイドブッシュ６７ｆの固定ねじ部６７ｅに螺合する移動ねじ部６７ｇを有するロータ６６とから構成されるねじ送り機構である。
【００２６】
固定ねじ部６７ｅはガイドブッシュ６７ｆの外周に雄ねじで構成され、移動ねじ部６７ｇはロータ６６の内周に雌ねじで構成されている。
電動弁本体６０ｂの上部にはガイドブッシュ６７ｆが連結・固定されており、その下部には電動弁室６０ａが形成され、該電動弁室６０ａ内に、電動パイロット弁６３が配置される。また、前記電動弁室６０ａの底部は弁座６２ａを構成している。また、電動弁本体６０ｂの左部外周部には雄ねじ部６０ｃが形成される。また、制御弁室２０の上部弁室２０ａと前記電動弁室６０ａとは電動パイロット孔６１ｂにより連通しており、弁座６２ａには連通孔６１が形成され、縦連通孔２１に連通している。
【００２７】
電動弁本体６０ｂにはストッパ機構の一方を構成する固定ストッパ６０ｄが固着されており、また、ロータ６６にはストッパ機構の他方を構成する移動ストッパ６６ａが固着されており、前記固定ストッパ６０ｄと係合可能である。
【００２８】
また、制御開閉弁２３のテーパ部２３ｃと下部弁室２０ｂ内壁との隙間で形成される流路断面積は、電動パイロット弁６３の上下動に伴って形成される流路断面積が大きくなる程、大となるように制御開閉弁２３は構成されている。上記制御開閉弁２３の流路断面積は、テーパ部２３ｃのテーパ角度が一定に形成されており、制御開閉弁２３のリフト量に略比例するとみなすことが出来る。上記ステータ６７には、ステータコイル６７ｃに接続されたリード端子にリード線６７ｈが連結されている。
【００２９】
前記の如く構成された電動弁１０の動作について説明する。
ステッピングモータを構成するステータコイル６７ｃに一方向の通電を行い励磁すると、電動弁本体６０ｂに固着されたガイドブッシュ６７ｆに対しロータ６６が回転され、ガイドブッシュ６７ｆの固定ねじ部６７ｅとロータ６６の移動ねじ部６７ｇとのねじ送り機構により、例えばロータ６６が下方に移動して電動パイロット弁６３が弁座６２ａに着座・圧接して弁口は閉じられる。
【００３０】
弁口が閉じられた時点では、移動ストッパ６６ａは未だ固定ストッパ６０ｄに当接しておらず、電動パイロット弁６３が弁口を閉じたままロータ６６はさらに回転下降する。このときは電動弁棒６３ａに対してロータ６６が下降するため、バネ６４が圧縮されることによりロータ６６の下降力は吸収される。その後ロータ６６がさらに回転して下降すると、移動ストッパ６６ａが固定ストッパ６０ｄに当接し、ステータコイル６７ｃに対する通電が続行されてもロータ６６の下降は強制的に停止される。
【００３１】
上記弁座６２ａの閉動作により、上記制御開閉弁２３の閉動作が行われる。即ち、弁座６２ａの閉動作分（減少分）に応じて、電動弁本体６０ｂを流れる量が減少し、その結果、連通孔６１を流れる量が減少し、上部弁室２０ａの冷媒圧が上昇し、制御開閉弁２３を下方、即ち、閉方向に動作させる。
【００３２】
ステータコイル６７ｃに他方向の通電を行い励磁すると、電動弁本体６０ｂに固着されたガイドブッシュ６７ｆに対しロータ６６が前記と逆方向に回転され、ガイドブッシュ６７ｆの固定ねじ部６７ｅとロータ６６の移動ねじ部６７ｇとのねじ送り機構により、今度はロータ６６が上方に移動して電動弁棒６３ａの下端の電動パイロット弁６３が弁座６２ａから離れて弁口が開かれ、冷媒は弁口を通過することができる。そして、ロータ６６の回転量により冷媒の通過量を制御することができ、ロータ６６の回転量はパルス数にて規制されるため正確な制御を行うことができる。
【００３３】
このようにロータ６６が回転し、ガイドブッシュ６７ｆの固定ねじ部６７ｅとロータ６６の移動ねじ部６７ｇとのねじ送り機構によりロータ６６、および電動弁棒６３ａが軸方向に摺動する。そして、上記電動パイロット弁６３（弁座６２ａ）の開動作により、上記制御開閉弁２３の開動作が行われる。即ち、電動パイロット弁６３の開動作分（増加分）に応じて、電動弁本体６０ｂを流れる量が比例的に増大し、その結果、電動パイロット孔６１ｂを流れる量が増大し、上部弁室２０ａの冷媒圧が下降し、制御開閉弁２３を上方、即ち、開方向に動作させる。また、この電動弁部６０において、高圧入口ポート１１から流入する冷媒圧が急激に高くなっても、その冷媒圧は段部２３ｂ及びテーパ部２３ｃに作用し、制御開閉弁２３を瞬間的にバネ２４の弾発力及び上部弁室２０ａの冷媒圧の力に抗して上動させることで、「開」とすることができ、電動弁部６０及び冷凍サイクルの損傷を避けることができる。
【００３４】
次に、弁体ブロック１０内で上記制御弁部Ａと並置される開閉弁部Ｂについて図３を用いて説明する。上記弁体ブロック１０の右上部には、前記横高圧連通孔２２に連通して上下方向に異形の孔形状の開閉弁室３０が形成され、その底部には連通孔３１が形成される。該連通孔３１の下端部は、後述の第２差圧弁５０に連通している。
【００３５】
上記開閉弁室３０内には、異形の円柱形状の開閉弁３３が上下に摺動可能に配置され、該開閉弁３３の上部にはバネ３４を介して蓋３５が設けられる。前記開閉弁３３には径大部３３ａが形成され、該径大部３３ａにより、開閉弁室３０は空間的に上部弁室３０ａと下部弁室３０ｂに区分される。また、開閉弁３３の下部には下端が球面形状の球面弁部３３ｂが形成され、また、上部にはバネ受け凹部３３ｃが形成される。なお、上記上部弁室３０ａには後述の電磁パイロット孔８１ｂが連通している。
【００３６】
上記構成により、開閉弁３３は下方、即ち、連通孔３１の入口部に形成される弁座３２ａに接離可能に配置され、開閉弁３３の球面状の下端部（球面弁部３３ｂ）が連通孔３１の弁座３２ａに当接することで、連通孔３１の弁座３２ａを閉じるようになっている。なお、開閉弁３３の開閉は後述の電磁弁部８０によって行われる。
【００３７】
次に、弁体ブロック１０内の電磁弁部８０について図５、図８及び図１１を参照して説明する。なお、図５及び図８は同電磁弁部８０の閉状態を示し、図１１は開状態を示する。
電磁弁部８０は、弁体ブロック１０に対して外付けで電磁弁本体８０ｂを介して装着される。該電磁弁本体８０ｂは、外側に雄ねじが刻設された筒状部８０ｃと、円板リング状で径大部として形成されたフランジ部８０ｄとの一体物からなり、その中心部はパイプ部８５を支持していると共に、筒状部８０ｃの外面の雄ねじは弁体ブロック１０に形成された電磁弁部８０の装着孔の内面に穿設された雌ねじに螺合されて装着される。
【００３８】
前記開閉弁部Ｂの下部弁室３０ｂ内の冷媒は、前記開閉弁室３０内壁と開閉弁３３との隙間を介して開閉弁３３の上側に形成される上部弁室３０ａに至るように形成されている。また、上部弁室３０ａに至った冷媒は、その冷媒圧が保たれる限り開閉弁３３に対して背圧として作用（「閉」方向に作用）することになる。上記上部弁室３０ａからは、電磁パイロット孔８１ｂが略直線状に穿設されており、電磁パイロット孔８１ｂの他端は電磁弁部８０の電磁弁室８０ａに連通している。
【００３９】
電磁弁部８０は、図５に示すように、常閉の電磁弁が設けられている。電磁弁部８０は、通電用のリード線８４が連結され、ソレノイドコイル８５ａ、吸引子８６、プランジャ８３ａ等からなり、ソレノイドケース８５ｂに内装される。プランジャ８３ａの右部には電磁弁室８０ａが形成されると共に、プランジャ８３ａの上部には吸引子８６が配置され、該吸引子８６は、ソレノイドケース８５ｂにボルト等により固定される。また、電磁弁室８０ａの下部には弁座８２ａが設けられ、該弁座８２ａに形成されている連通孔８１は連通孔３１に連通している。
また、プランジャ８３ａと吸引子８６の間にバネ室８７が形成され、該バネ室８７内にバネ８７ａが配置され、電磁パイロット球弁８３を常閉状態としている。
【００４０】
上記電磁弁部８０は、スイッチ（図示せず）のオンオフ操作により、プランジャ８３ａを上下動させ、開閉弁部Ｂを開閉させる。図５及び図８に示す状態でスイッチオフで電磁パイロット球弁８３は「閉」、そこで、開閉弁３３は背圧が作用状態にあり「閉」、図１１に示す状態でスイッチオンで電磁パイロット球弁８３は「開」、そこで、開閉弁３３は背圧が非作用状態にあり、「開」となる。
【００４１】
差圧弁部Ｃは、図３に示すように、弁体ブロック１０の下部に左右方向に長く形成される。差圧弁部Ｃを構成する第１差圧弁室４０、第２差圧弁室５０及び前記両室４０，５０を連通させる差圧弁室間連通孔４０ａは、それぞれ横断面が円形状で左右対称的に且つ直線状に形成される。なお、第１差圧弁室４０、第２差圧弁室５０及び差圧弁室間連通孔４０ａは横断面円形状に形成されている。また、第１差圧弁室４０と第２差圧弁室５０とは、同一内径として形成され、差圧弁室間連通孔４０ａは、左右の両室４０，５０より小さい内径として形成される。
【００４２】
そして、上記第１差圧弁室４０は、弁体ブロック１０の下面に開口する第１出入口ポート１３に連通孔４１を介して連通しており、上記第２差圧弁室５０は、弁体ブロック１０の下面に開口する第２出入口ポート１４に連通孔５１を介して連通しており、また、上記差圧弁室間連通孔４０ａは、弁体ブロック１０の下面に開口する低圧出口ポート１２に出口連通孔１２ａを介して連通している。
【００４３】
上記第１差圧弁室４０の底部（右端部）には、上記差圧弁室間連通孔４０ａの一端が開口し、その入口縁部は弁座４２ａを構成している。また、上記第１差圧弁室４０内には、図３に示すように、第１ピストン弁４３が左右に摺動可能に配置される。該第１ピストン弁４３は、その中間胴部が断面略四方形状で、右端部は弁部４３ｂとして曲面状に形成され、且つこの弁部４３ｂの頂部には、ピストン弁連結棒４３ａの一端が植設されている。
【００４４】
また、第１ピストン弁４３の左端部はバネ受部４３ｃとして凹状に形成される。そして、この第１ピストン弁４３は、前記中間胴部の角部で第１差圧弁室４０の内壁に支持されている。また、第１差圧弁室４０の左端部には蓋４５が設けられ閉止されており、蓋４５と第１ピストン弁４３との間に介装されたバネ４４により、第１ピストン弁４３を上記弁座４２ａ方向に閉勝手に付勢している。
上記構成により、第１ピストン弁４３は右方、即ち、弁座４２ａに接離可能に配置され、第１ピストン弁４３の弁部４３ｂが弁座４２ａに接離することで、差圧弁室間連通孔４０ａを開閉するようになっている。
【００４５】
第２差圧弁室５０は、基本的には第１差圧弁室４０と同一構造で左右線対称の位置関係にある。即ち、上記第２差圧弁室５０の底部（左端部）には、上記差圧弁室間連通孔４０ａの他端が開口し、その入口縁部は弁座５２ａを構成している。また、上記第２差圧弁室５０内には、図３に示すように、第２ピストン弁５３が左右に摺動可能に配置される。該第２ピストン弁５３は、中間胴部が断面略四方形状で、左端部は弁部５３ｂとして曲面状に形成され、且つこの弁部５３ｂの頂部には、ピストン弁連結棒４３ａの他端が植設されている。
【００４６】
また、第２ピストン弁５３の右端部はバネ受部５３ｃとして凹状に形成される。そして、この第２ピストン弁５３は、前記中間胴部の角部で第２差圧弁室５０の内壁に支持されている。また、第２差圧弁室５０の右端部には蓋５５が設けられ、介装されたバネ５４により、第２ピストン弁５３を上記弁座５２ａ方向に閉勝手に付勢している。
【００４７】
上記構成により、第２ピストン弁５３は左方、即ち、弁座５２ａに接離可能に配置され、第２ピストン弁５３の弁部５３ｂが弁座５２ａに接離することで、差圧弁室間連通孔４０ａを開閉するようになっている。
【００４８】
この差圧弁部Ｃの開閉は、制御弁部Ａの開閉制御及び開閉弁部Ｂの開閉により行われる。即ち、第１ピストン弁４３と第２ピストン弁５３とはピストン弁連結棒４３ａにより、実質的に一体構造となっており、第１ピストン弁４３と第２ピストン弁５３とは、外圧（冷媒圧の差圧）がないかぎり、バネ４４の押圧力とバネ５４の押圧力とが均衡している状態において遊動状態であり、弁部４３ｂと弁部５３ｂとは閉状態にはない。
【００４９】
そして、縦連通孔２１から第１差圧弁室４０に作用する冷媒圧と、連通孔３１から第２差圧弁室５０に作用する冷媒圧との均衡が破れたとき、例えば、図３に示すように、縦連通孔２１から流入した冷媒が第１差圧弁室４０の冷媒圧として第１ピストン弁４３に作用し、この冷媒圧が連通孔３１から流入した冷媒による第２差圧弁室５０の第２ピストン弁５３に作用する冷媒圧よりも大きいときは、第１ピストン弁４３及び第２ピストン弁５３は圧力差によって、右側に移動し、その結果、第１ピストン弁４３は「閉」、第２ピストン弁５３は「開」となる。
【００５０】
そして、この状態においては、高圧入口ポート１１から流入する高圧冷媒は、制御弁室２０、縦連通孔２１及び第１差圧弁室４０を通じて、第１出入口ポート１３から流出することになる。そして、このとき、第２出入口ポート１４から低圧冷媒を流入させると、該低圧冷媒は、連通孔５１、第２差圧弁室５０、差圧弁室間連通孔４０ａ及び出口連通孔１２ａを通じて、低圧出口ポート１２から流出することになる。
【００５１】
このような第１の状態は、図４に示すように、電動弁部６０によって、制御弁室２０の制御開閉弁２３が「全開」状態に操作・設定され、図５に示すように、電磁弁部８０によって、開閉弁室３０の開閉弁３３は「閉」状態に操作・設定されたときの状態である。
【００５２】
そして、縦連通孔２１から第１差圧弁室４０に作用する冷媒圧と、連通孔３１から第２差圧弁室５０に作用する冷媒圧との均衡が破れた状態で、例えば、図６に示すように、制御弁室２０において、制御開閉弁２３により冷媒圧が減圧され、縦連通孔２１から若干冷媒圧が低くなった冷媒が第１差圧弁室４０の冷媒圧として第１ピストン弁４３に作用し、この冷媒圧が、連通孔３１から流入した冷媒による第２差圧弁室５０の第２ピストン弁５３に作用する冷媒圧よりも大きいときは、図６に示すように、第１の状態と同様に、第１ピストン弁４３及び第２ピストン弁５３は圧力差によって、右側に維持され、その結果、第１ピストン弁４３は「閉」、第２ピストン弁５３は「開」となる。
【００５３】
そして、この状態においては、高圧入口ポート１１から流入する冷媒は、制御弁室２０、縦連通孔２１及び第１差圧弁室４０を通じて、第１出入口ポート１３から流出することになる。そして、このとき、第２出入口ポート１４から低圧冷媒を流入させると、該低圧冷媒は、連通孔５１、第２差圧弁室５０、差圧弁室間連通孔４０ａ及び出口連通孔１２ａを通じて、低圧出口ポート１２から流出することになる。
このような第２の状態は、図７に示すように電動弁部６０によって、制御弁室２０の制御開閉弁２３が「小開」状態に操作・設定され、図８に示すように、電磁弁部８０によって、開閉弁室３０の開閉弁３３は「閉」状態に操作・設定されたときの状態である。
【００５４】
次に、例えば、図９に示すように、連通孔３１から流入した冷媒が第２差圧弁室５０の冷媒圧として第２ピストン弁５３に作用し、この冷媒圧が、縦連通孔２１から流入した冷媒による第１差圧弁室４０の第１ピストン弁４３に作用する冷媒圧よりも大きいときは、第１ピストン弁４３及び第２ピストン弁５３は圧力差によって、左側に移動し、その結果、第１ピストン弁４３は「開」、第２ピストン弁５３は「閉」となる。
【００５５】
そして、この状態においては、高圧入口ポート１１から流入した高圧冷媒は、縦連通孔２１に流れることができず、横高圧連通孔２２を介して開閉弁室３０に流れ込み、連通孔３１を介して第２差圧弁室５０、連通孔５１を連通して第２出入口ポート１４に流れ出す。
このような第３の状態は、図１０に示すように、電動弁部６０によって制御弁室２０の制御開閉弁２３が「閉」状態に操作・設定され、図１１に示すように電磁弁部８０によって、開閉弁室３０の開閉弁３３は「開」状態に操作・設定されたときの状態である。
なお、上記制御弁部Ａは、流入量を制御する制御域と、上記開閉弁部Ｂと同等の流路断面積となる全開域とを有し、上記電動弁部６０の最大流路断面積は、上記御弁部Ａの制御域の最大流路断面積よりも小さく構成されている。
【００５６】
【実施形態２】
次に、実施形態２について、図１２乃至図１４に従って説明する。図１２はその複合弁の正面図、図１３はその底面図、図１４はその左側面図、図１５は図１３のＡ−Ａ断面図、図１６は図１５のＢ−Ｂ断面図、図１７は図１５のＣ−Ｃ断面図ある。なお、実施形態２の説明において、実施形態１と同一構成部分には図面に同一符号を付すことでその説明を省略する。
【００５７】
本発明の実施形態２に係る複合弁は、上記実施形態１と同一の空調機等に採用される冷凍サイクルの流路切換弁として適用されるもので、冷凍サイクルにおいては四方弁の機能を有するものである。また、この複合弁は、上記実施形態１と同様に、図１５に示すように、１つの弁体ブロック１０内に制御弁部Ａ、開閉弁部Ｂ、及び差圧弁部Ｃが配置される。そして、図１２乃至図１４に示すように、制御弁部Ａには電磁制御弁部９０が付設され、開閉弁部Ｂには電磁弁部８０が付設されている。また、制御弁部Ａと開閉弁部Ｂに連通する差圧弁部Ｃにより、高圧冷媒流路と低圧冷媒流路の切換を行うものである。
【００５８】
本複合弁が形成される弁体ブロック１０’は、図１２乃至図１４に示すように、上記実施形態１と同様、基本形状として金属製のブロック部分１０’ａと下方に突出して形成される突出部分１０’ｂとから形成される。前記ブロック部分１０’ａの前面には、図１３及び図１４に示すように、電磁制御弁部９０と電動弁部８０とが装着され、また、突出部分１０’ｂには、第２スリット１６と第３スリット１７が形成され、また、ブロック部分１０’ａの側面には第４スリット１８が設けられると共に、その中央部分には、前後に貫通する空洞部１９が設けられる。これらのスリット１６，１７，１８や空洞部１９は、後述の制御弁部Ａ、開閉弁部Ｂ及び差圧弁部Ｃの相互の断熱性を向上させるために形成されている。
【００５９】
次に、弁体ブロック１０’内に設けられる制御弁部Ａについては、図１５に示すように、実施形態１と同一である（図３参照）ことから説明を省略する。なお、制御弁部Ａの機能については、実施形態１の制御弁部Ａと同じであるが、制御開閉弁２３の開閉制御（上下動制御）は、下記の電磁制御弁部９０によって行われる。
【００６０】
次に、電磁制御弁部９０について、図１６を用いて説明する。この電磁制御弁部９０は、弁体ブロック１０’の前面に電磁制御弁本体９０を介して一体に設けられており、電磁制御弁部９０は制御開閉弁２３の開閉度を制御する電磁制御弁棒９３を具備する。また、この電磁制御弁部９０は、電磁制御弁棒９３を作動させるプランジャ９３ａを内蔵するパイプ部９５と、該パイプ部９５及びパイプ部９５に装着される吸引子９６に外嵌されるソレノイドケース９５ｂを備える。
【００６１】
以下、電磁制御弁部９０の構成を詳細に説明する。電磁制御弁部９０は、弁体ブロック１０’に電磁制御弁本体９０ｂを介して設けられる。図１６は、同電磁制御弁部９０の閉状態を示す縦断面図である。弁体ブロック１０’内で制御弁部Ａの近傍には、左右方向で右側に開口する電磁制御弁室９０ａが設けられると共に、この電磁制御弁室９０ａと上部弁室２０ａとの間に電磁制御パイロット孔９１ｂが直線状に形成され、また、電磁制御弁室９０ａと縦連通孔２１との間には連通孔９１が形成される。
また、上記電磁制御弁室９０ａ内には左右に往復動可能な電磁制御弁棒９３が配置される。この電磁制御弁棒９３の左端には弁部９３ｆが弁座９２ａに対向されて形成される。
【００６２】
この電磁制御弁棒９３の弁部９３ｆの近傍にはバネ支持部９３ｂが一体に取り付けられ、該バネ支持部９３ｂの右方にはコイル状の開バネ９３ｄが介装されると共に、該開バネ９３ｄの右端は弁体ブロック１０’側の電磁制御弁室９０ａの壁面に設けられたバネ受け部９３ｃに縮装されて支持される。したがって、この開バネ９３ｄは電磁制御弁棒９３を開勝手に作用していることになる。なお、バネ受け部９３ｃの左側の電磁制御弁棒９３部分は弁棒支持部材９３ｇによって電磁制御弁棒９３が軸方向に移動可能に支持されている。更に、電磁制御弁室９０ａにおける弁棒支持部材９３ｇより右方部分と縦連通孔２１との間には、連通孔９１と並行して均圧孔９８が形成されている。この均圧孔９８により、弁部９３ｆ左右の均圧が実現し、弁部９３ｆは後述のようにバネ圧と吸引子９６の吸引力のみで開閉することになる。換言すれば、弁部９３ｆの左右は均圧で、
弁口径（連通孔９１の内径）＝電磁制御弁棒９３の径
と設定させていることから、冷媒圧差圧による電磁制御弁棒９３への荷重は発生しない。
【００６３】
前記電磁制御弁室９０ａの径大部内壁には電磁制御弁本体９０ｂが螺合されて装着される。この電磁制御弁本体９０ｂの右端部にはパイプ部９５が装着されると共に、該パイプ部９５内には電磁制御弁棒９３を押圧作動させるプランジャ９３ａを内蔵させ、該パイプ部９５及びパイプ部９５に装着される吸引子９６にはソレノイドケース９５ｂが外嵌される。
【００６４】
上記吸引子９６内にはバネ室９７が形成され、該バネ室９７内には閉バネ９７ａは配置され、プランジャ９３ａの右端に設けられたバネ受体９３ｅを介してプランジャ９３ａを左方（弁座９２ａ側）に押圧している。なお、上記バネ室９７のバネ圧は開バネ９３ｄのバネ圧より大で、吸引子９６が無磁力状態では、弁部９３ｆは閉状態となっている。なお、上記ソレノイドケース９５ｂ内にはソレノイドコイル９５ａが巻回されており、ソレノイドコイル９５ａに対する電流の印加量に応じて、吸引子９６の磁力は比例的に変化するように構成されている。
【００６５】
ソレノイドコイル９５ａに対する印加量、即ち、吸引子９６の磁力量に応じてプランジャ９３ａは吸引され、この吸引力（開方向）と、閉バネ９７ａの弾発力（閉方向）と、開バネの弾発力（開方向）のバランスによって、電磁制御弁棒９３の位置、即ち、弁部９３ｆの開度が決まることになる。
【００６６】
そして、上記弁部９３ｆの開動作により、上記制御開閉弁２３の開動作が行われる。即ち、弁部９３ｆの開動作分（増加分）に応じて、弁部９３ｆを流れる量が比例的に増大し、その結果、電磁制御パイロット孔９１ｂを流れる量が増大し、上部弁室２０ａの冷媒圧が下降し、制御開閉弁２３を上方、即ち、開方向に動作させる。
【００６７】
弁体ブロック１０’内で上記制御弁部Ａと並置される開閉弁部Ｂについては、図１５に示されている。この開閉弁部Ｂについては、実施形態１の開閉弁部Ｂの開閉弁室３０及び電磁弁部８０の構成・作用と同じであるから、その説明を省略する。
【００６８】
差圧弁部Ｃは、図１５に示すように、弁体ブロック１０’の下部に左右方向に長く形成される。この差圧弁部Ｃについても、実施形態１と同一の構成・作用であるので説明を省略する。
【００６９】
また、差圧弁部Ｃの作用についても、実施形態１と同じである。
例えば、第１の状態は、電磁制御弁部９０への電流の印加によって、制御弁室２０の制御開閉弁２３が「全開」状態に操作・設定され、開閉弁室３０の開閉弁３３が「閉」状態に操作・設定されたときの状態であり、実施形態１の場合と同一である。
【００７０】
同様に、第２の状態は、電磁制御弁部９０への印加量の程度に応じて、制御弁室２０の制御開閉弁２３が「小開」状態に操作・設定され、開閉弁室３０の開閉弁３３は「閉」状態に操作・設定されたときの状態であり、実施形態１の場合と同じである。
【００７１】
同様に、第３の状態は、電磁制御弁部９０によって制御弁室２０の制御開閉弁２３が「閉」状態に操作・設定され、且つ、開閉弁室３０の開閉弁３３が「開」状態に操作・設定されたときの状態であり、実施形態１の場合と同じである。
なお、実施形態２においても、実施形態１と同様に、上記制御弁部Ａは、流入量を制御する制御域と、上記開閉弁部Ｂと同等の流路断面積となる全開域とを有し、上記電磁制御弁部９０の最大流路断面積は、上記制御弁部Ａの制御域の最大流路断面積よりも小さく構成されている。
【００７２】
【実施形態３】
次に、実施形態３について、図１８乃至図２３に従って説明する。図１８はその複合弁の正面図、図１９は同複合弁の底面図、図２０は図１９のＡ−Ａ断面図、図２１は図１９のＢ−Ｂ断面図、図２２は図１９のＣ−Ｃ断面図、図２３は図２０のＤ−Ｄ断面図である。
【００７３】
実施形態３に係る複合弁も、実施形態１，２同様に、冷凍サイクルの流路切換弁として適用されるもので、冷凍サイクルにおいては四方弁の機能を有するものである。この複合弁は図２０乃至図２３に示すように、１つの弁体ブロック１０”内に制御弁部Ａ、開閉弁部Ｂ、及び差圧弁部Ｃが配置される。そして、図１８乃至図１９に示すように、制御弁部Ａには電磁制御弁部１００が付設され、開閉弁部Ｂには実施形態１，２同様の電磁弁部８０が付設され、制御弁部Ａと開閉弁部Ｂに連通する差圧弁部Ｃにより、高圧冷媒流路と低圧冷媒流路の切換を行うものである。
【００７４】
本複合弁が形成される弁体ブロック１０”は、図１８及び図１９に示すように、基本形状として金属製のブロック部分１０”ａと下方に突出して形成される突出部分１０”ｂとから形成される。前記ブロック部分１０”ａの前面には電磁制御弁部１００と電磁弁部８０とが装着され、突出部分１０”ｂには、第２スリット１６と第３スリット１７が形成され、また、ブロック部分１０”ａの側面には第４スリット１８が設けられる。これらのスリット１６，１７，１８は、後述の制御弁部Ａ’、開閉弁部Ｂ及び差圧弁部Ｃの相互の断熱性を向上させるために形成されている。
【００７５】
また、弁体ブロック１０”には、その左上部に高圧入口ポート１１が形成され、該高圧入口ポート１１から弁体ブロック１０”の右上部に設けられた開閉弁部Ｂに横高圧連通孔２２’が連通している。また、該横高圧連通孔２２’には、図２２に示すように、高圧連通支孔２３ｄが形成され、該高圧連通支孔２３ｄが制御弁部Ａ’の上部弁室２０’ａに連通している。また、制御弁部Ａ’の下部弁室２０’ｂは、高圧連通孔２３ｅを介して差圧弁部Ｃの第１差圧弁室４０に連通している。
【００７６】
次に、弁体ブロック１０”内に設けられる制御弁部Ａ’について、図２１，２２を用いて説明する。
【００７７】
弁体ブロック１０”に形成される制御弁室２０’は前後に水平に配置され、上部弁室２０’ａには制御開閉弁２３’が蓋２５’との間に介装されたバネ２４により前方（弁座２２ａ側）に弾圧されている。また、制御開閉弁２３’は、弁座２２ａ側には弁座２２ａとの当接部となるテーパ部２３ｈが形成されると共に、その前端部には前方（図面下方）に連接棒２３’ｂが下部弁室２０’ｂに向けて形成され、該連接棒２３’ｂの前端には弁支持体２３’ｇが下部弁室２０’ｂ内において前後に摺動可能に配置されている。この構成により、制御開閉弁２３’と弁支持体２３’ｇとは一体的に制御弁室２０’内を前後の摺動することになる。
【００７８】
上記構成により、制御開閉弁２３’は前方、即ち、弁座２２ａに接離可能に配置され、制御開閉弁２３’に形成されたテーパ部２３ｈが弁座２２ａに突入する突入量に応じて高圧入口ポート１１から横高圧連通孔２２’、高圧連通孔２３ｄを介して制御弁室２０’に流入した冷媒が高圧連通孔２３ｅに流入する量を制御するようになっている。なお、制御開閉弁２３’の開閉制御（上下動制御）は、下記の電磁制御弁部１００によって行われる。
【００７９】
次に、制御開閉弁２３’の開閉制御を行う電磁制御弁部１００について、図２１を用いて説明する。この電磁制御弁部１００は、ブロック１０”の左側面に電磁制御弁本体１００ｂを介して一体に設けられており、電磁制御弁部１００は制御開閉弁２３’の開閉度を制御するボール弁１０３ｆを具備する。また、この電磁制御弁部１００は、ボール弁１０３ｆと一体のプランジャ１０３を具備する。該プランジャ１０３は、電磁制御弁本体１００ｂ及び該電磁制御弁本体１００ｂに一体に取り付けられているパイプ部１０５に摺動可能に支持されており、該パイプ部１０５の端部（図面左側）に固着された吸引子１０６に吸引されて接離可能となっている。また、吸引子１０６内にはバネ室１０７が形成されており、該バネ室１０７内に配置された縮装された閉バネ１０７ａにより、プランジャ１０３を介してボール弁１０３ｆは弁座１０２ａに当接勝手、即ち、「閉」勝手として配置されている。このボール弁１０３ｆの閉状態は、制御開閉弁２３’及び弁支持体２３’ｇに何らの摺動圧（開閉圧）を作用させず、結局、制御弁部Ａ’は「閉」状態となる。なお、符号１０４はリード線である。
【００８０】
制御弁部Ａ’は、制御弁室２０’内の弁座２２ａに接離する制御開閉弁２３’により弁支持体２３’ｇの背圧を制御する。即ち、ボール弁１０３ｆの開閉に応じて相似的に開閉する制御開閉弁２３’の開度の増減は、ボール弁１０３ｆによる弁支持体２３’ｇの背圧の増減によって行われるようにしており、全体形状の小形化と、制御開閉弁２３’の開閉度を正確にコントロールできるものとなっている。
【００８１】
本実施形態３において、ソレノイドケース１０５ｂに収納されているソレノイドコイル１０５ａに対する印加量、即ち、吸引子１０６の磁力量に応じてプランジャ１０３は吸引され、この吸引力（開方向）と、閉バネ１０７ａの弾発力（閉方向）とボール弁１０３ｆの差圧とのバランスによって、ボール弁１０３ｆの開弁差圧が決まることになる。
【００８２】
そして、上記ボール弁１０３ｆの開動作により、上記制御開閉弁２３’の開動作が行われる。即ち、ボール弁１０３ｆの開動作分（増加分）に応じて、ボール弁１０３ｆを流れる量が比例的に増大し、その結果、電磁制御パイロット孔１０１ｂから均圧孔１０８に流れる量が増大し、弁支持体２３’ｇの背圧（前部の圧）が上昇し、制御開閉弁２３’を上方、即ち、開方向に動作させる。
【００８３】
弁体ブロック１０”内で上記制御弁部Ａ’と並置される開閉弁部Ｂについては、図２３に示されている。この開閉弁部Ｂについては、実施形態１，２の開閉弁部Ｂの開閉弁室３０及び電磁弁部８０の構成・作用と同一であるから、説明を省略する。
【００８４】
差圧弁部Ｃは、図２０に示すように、弁体ブロック１０”の下部に左右方向に長く形成される。実施形態１と同一の構成・作用であるので説明を省略する。
【００８５】
この差圧弁部Ｃの作用については、第１の状態は、電磁制御弁部１００への電流の印加によって、制御弁室２０’の制御開閉弁２３’が「全開」状態に操作・設定され、開閉弁室３０の開閉弁３３が「閉」状態に操作・設定されたときの状態であり、実施形態１の場合と同じである。
【００８６】
また、第２の状態は、電磁制御弁部１００への印加量の程度に応じて、制御弁室２０’の制御開閉弁２３’が「小開」状態に操作・設定され、開閉弁室３０の開閉弁３３は「閉」状態に操作・設定されたときの状態であり、実施形態１の場合と同じである。
また、第３の状態は、電磁制御弁部１００によって制御弁室２０’の制御開閉弁２３’が「閉」状態に操作・設定され、且つ、開閉弁室３０の開閉弁３３が「開」状態に操作・設定されたときの状態であり、実施形態１の場合と同じである。
なお、実施形態３においても、実施形態１，２と同様に、上記制御弁部Ａ’は、流入量を制御する制御域と、上記開閉弁部Ｂと同等の流路断面積となる全開域とを有し、上記電磁制御弁部１００の最大流路断面積は、上記制御弁部Ａ’の制御域の最大流路断面積よりも小さく構成されている。
【００８７】
【発明の効果】
本発明は上記構成により、冷媒の流入量を制御する制御弁部と制御弁部からの冷媒の流路を開閉する開閉弁部とはそれぞれ付設される電気制御部と電磁弁部によって電気的に制御されることで、各出口側にそれぞれ接続されている差圧弁室に流入する冷媒の圧力が制御され、差圧弁部の差圧動作によって高圧・低圧の両冷媒の流れ方向を切り換えることができるので、全体構造を小型化できる複合弁とすることができ、冷凍サイクルにおける四方弁として適用できることに好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１の複合弁の正面図。
【図２】同複合弁の底面図。
【図３】同複合弁の第1状態における図２のＡ−Ａ断面図。
【図４】図３のＢ−Ｂ断面図。
【図５】図３のＣ−Ｃ断面図。
【図６】同複合弁の第２状態における図２のＡ−Ａ断面図。
【図７】図６のＢ−Ｂ断面図。
【図８】図６のＣ−Ｃ断面図。
【図９】同複合弁の第３状態における図２のＡ−Ａ断面図。
【図１０】図９のＢ−Ｂ断面図。
【図１１】図９のＣ−Ｃ断面図。
【図１２】実施形態２の複合弁の正面図。
【図１３】同複合弁の底面図。
【図１４】同複合弁の左側面図
【図１５】図１３のＡ−Ａ断面図。
【図１６】図１５のＢ−Ｂ断面図。
【図１７】図１５のＣ−Ｃ断面図。
【図１８】実施形態３の複合弁の正面図。
【図１９】同複合弁の底面図。
【図２０】図１９のＡ−Ａ断面図。
【図２１】図１９のＢ−Ｂ断面図。
【図２２】図１９のＣ−Ｃ断面図。
【図２３】図２０のＤ−Ｄ断面図。
【符号の説明】
Ａ，Ａ’・・制御弁部 Ｂ・・開閉弁部 Ｃ・・差圧弁部
１０，１０’，１０”・・弁体ブロック
１０ａ，１０’ａ，１０”ａ・・ブロック部分
１０ｂ，１０’ｂ，１０”ｂ・・突出部分
１１・・高圧入口ポート １２・・低圧出口ポート １２ａ・・出口連通孔
１３・・第１出入口ポート １４・・第２出入口ポート １５・・第１スリット
１６・・第２スリット １７・・第３スリット １８・・第４スリット
１９・・空洞部 ２０，２０’・・制御弁室 ２０ａ，２０’ａ・・上部弁室
２０ｂ，２０’ｂ・・下部弁室
２１・・縦連通孔 ２２，２２’・・横高圧連通孔 ２２ａ・・弁座
２３，２３’・・制御開閉弁 ２３ａ・・径大部 ２３’ｂ・・連接棒
２３ｂ・・段部 ２３ｃ・・テーパ部 ２３ｄ・・高圧連通孔
２３ｅ・・高圧連通孔 ２３’ｇ・・弁支持体 ２３ｈ・・テーパ部
２４・・バネ ２５，２５’・・蓋
３０・・開閉弁室 ３０ａ・・上部弁室 ３０ｂ・・下部弁室
３１・・連通孔 ３２ａ・・弁座
３３・・開閉弁 ３３ａ・・径大部 ３３ｂ・・球面弁部（弁部）
３３ｃ・・バネ受け凹部 ３４・・バネ ３５・・蓋
４０・・第１差圧弁室 ４０ａ・・差圧弁室間連通孔
４１・・連通孔 ４２ａ・・弁座
４３・・第１ピストン弁 ４３ａ・・ピストン弁連結棒 ４３ｂ・・弁部
４３ｃ・・バネ受け凹部 ４４・・バネ ４５・・蓋
５０・・第２差圧弁室 ５１・・連通孔 ５２ａ・・弁座
５３・・第２ピストン弁 ５３ｂ・・弁部
５３ｃ・・バネ受け凹部 ５４・・バネ ５５・・蓋
６０・・電動弁部（電気制御部・実施形態１）
６０ａ・・電動弁室 ６０ｂ・・電動弁本体
６０ｃ・・雄ねじ部 ６０ｄ・・固定ストッパ ６１・・連通孔
６１ｂ・・電動パイロット孔 ６２ａ・・弁座
６３・・電動パイロット弁 ６３ａ・・電動弁 棒６４・・バネ
６５・・キャン ６６・・ロータ ６６ａ・・移動ストッパ
６７・・ステータ ６７ａ・・ヨーク ６７ｂ・・ボビン
６７ｃ・・ステータコイル ６７ｅ・・固定ねじ部
６７ｆ・・ガイドブッシュ ６７ｇ・・移動ねじ部 ６７ｈ・・リード線
８０・・電磁弁部 ８０ａ・・電磁弁室 ８０ｂ・・電磁弁本体
８０ｃ・・筒状部 ８０ｄ・・フランジ部 ８１・・連通孔
８１ｂ・・電磁パイロット孔 ８２ａ・・弁座 ８３・・電磁パイロット球弁
８３ａ・・プランジャ ８４・・リード線 ８５・・パイプ部
８５ａ・・ソレノイドコイル ８５ｂ・・ソレノイドケース ８６・・吸引子
８７・・バネ室 ８７ａ・・バネ
９０・・電磁制御弁部（電気制御部・実施形態２）
９０ａ・・電磁制御弁室 ９０ｂ・・電磁制御弁本体 ９１・・連通孔
９１ｂ・・電磁制御パイロット孔 ９２ａ・・弁座
９３・・電磁制御弁棒 ９３ａ・・プランジャ
９３ｂ・・バネ支持部 ９３ｃ・・バネ受け部
９３ｄ・・開バネ ９３ｅ・・バネ受体 ９３ｆ・・弁部
９３ｇ・・弁棒支持部材 ９４・・リード線 ９５・・パイプ部
９５ａ・・ソレノイドコイル ９５ｂ・・ソレノイドケース
９６・・吸引子 ９７・・バネ室 ９７ａ・・閉バネ ９８・・均圧孔
１００・・電磁制御弁部（実施形態３）
１００ａ・・電磁制御弁室 １００ｂ・・電磁制御弁本体
１０１ｂ・・電磁制御パイロット孔 １０２ａ・・弁座
１０３・・プランジャ １０３ｆ・・ボール弁
１０４・・リード線 １０５・・パイプ部
１０５ａ・・ソレノイドコイル １０５ｂ・・ソレノイドケース
１０６・・吸引子 １０７・・バネ室 １０７ａ・・閉バネ １０８・・均圧孔
Claims (11)
- １つの弁体ブロック内に、冷媒の流入量を制御する制御弁部、該制御弁部からの冷媒の流路を開閉する開閉弁部、及び、上記制御弁部及び上記開閉弁部から作用する冷媒圧の差圧により冷媒の流れ方向が切り換わる差圧弁部が配置されており、
上記制御弁部には電気制御部が付設され、上記開閉弁部には電磁弁部が付設されており、
上記差圧弁部は、上記制御弁部の出口側に連通して上記流入量が制御された冷媒が流入可能な第１差圧弁室と上記開閉弁部の出口側に連通して冷媒が流入可能な第２差圧弁室とを備えており、該両差圧弁室の差圧により高圧冷媒の流れ方向と低圧冷媒の流れ方向とを切換えることを特徴とする複合弁。 - 上記電気制御部は、電動弁部又は電磁制御弁部であることを特徴とする請求項１記載の複合弁。
- 上記電動弁部は、上記制御弁部を制御する電動パイロット弁を具備し、該電動パイロット弁を作動させるロータを内蔵するキャンと、該キャンに外嵌されロータを回転駆動するステータとを備えることを特徴とする請求項２記載の複合弁。
- 上記制御弁部には制御弁室が形成され、該制御弁室内の弁座に接離する制御開閉弁により冷媒の通過流量を制御するために、上記電気制御部に設けられた電動パイロット孔の開閉に応じて相似的に開閉する上記制御開閉弁の開度の増減は、上記電動パイロット孔を通じての上記制御開閉弁の背圧の増減によって行われることを特徴とする請求項３記載の複合弁。
- 上記制御開閉弁により形成される上記制御弁部の出口側から上記第１差圧弁室に至る流路の流路断面積は、上記電動パイロット弁の上下動に伴って形成される上記電動パイロット孔の流路断面積が大きい程、大となるように構成されていることを特徴とする請求項４記載の複合弁。
- 上記電磁制御弁部は、制御開閉弁の開閉度を制御する弁部を具備する電磁制御弁棒を配置し、該電磁制御弁棒を作動させるプランジャを内蔵するパイプ部と、該パイプ部及びパイプ部に装着される吸引子に外嵌されるソレノイドケースを備えることを特徴とする請求項２記載の複合弁。
- 上記開閉弁部には開閉弁室が形成され、該開閉弁室内には、異形の円柱形状の開閉弁が摺動可能で且つ閉弁方向に付勢された状態で配置され、更に、前記開閉弁には径大部が形成され、該径大部により、開閉弁室は空間的に上部弁室と下部弁室に区分され、且つ、上記上部弁室は、制御弁部に連通していると共に前記開閉弁を開閉させる電磁弁部が連通しており、上記下部弁室は、差圧弁部に連通していることを特徴とする請求項１記載の複合弁。
- 上記弁体ブロックは、基本形状として金属製のブロック部分と下方に突出して形成される突出部分とから形成され、前記ブロック部分の前面には上記電気制御部と上記電磁弁部とが装着され、また、突出部分には、第２スリットと第３スリットが形成され、また、ブロック部分の側面には、第４スリットが設けられると共に、その中央部分には、前後に貫通する空洞部が設けられることを特徴とする請求項１乃至請求項５記載のいずれかの複合弁。
- 上記弁体ブロックには、高圧入口ポートが形成され、該高圧入口ポートは、制御弁部の下部弁室に連通され、該下部弁室と開閉弁部の下部弁室との間は横高圧連通孔が形成され、且つ、上記制御弁部の下部弁室と第１差圧弁室との間には縦連通孔が配置され、上記開閉弁部の下部弁室と第２差圧弁室との間には連通孔が配置されていることを特徴とする請求項１記載の複合弁。
- 上記制御弁部は、流入量を制御する制御域と、上記開閉弁部と同等の流路断面積となる全開域とを有し、上記電気制御部の最大流路断面積は、上記制御域の最大流路断面積よりも小さいことを特徴とする請求項１乃至請求項９記載のいずれかの複合弁。
- 上記制御弁部に付設された上記電気制御部を構成する上記電動弁部は上記制御弁部を制御する電動パイロット弁を備えて成る一つのパイロット式電動弁であり、上記開閉弁部に付設された上記電磁弁部は上記開閉弁部を制御する電磁パイロット弁を備えて成る一つのパイロット式電磁弁であることを特徴とする請求項２記載の複合弁。
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