JP4647718B1

JP4647718B1 - バルブ装置

Info

Publication number: JP4647718B1
Application number: JP2010155305A
Authority: JP
Inventors: 憲滝川
Original assignee: Chiyoda Kuchokiki Co Ltd
Current assignee: Chiyoda Kuchokiki Co Ltd
Priority date: 2010-07-07
Filing date: 2010-07-07
Publication date: 2011-03-09
Anticipated expiration: 2030-07-07
Also published as: CN102313026A; JP2012017803A

Abstract

【課題】ＣＯ２系冷媒に代表される比較的高圧の冷媒を用いる場合にも、バルブコア部分のシール性を良好に保ちつつ、押棒ピースのＯリングが破断することなく真空ポンプ等と結ぶチャージホースをサービスポート部に良好に離脱させる。
【解決手段】サービスポート部３５に、外周にＯリング９０を備えた押棒ピース９を着脱させる所定深さの押棒受入穴６を設けて、この押棒受入穴６の内部に、バルブコア５のコアピン５０の操作端部５００を臨ませると共に、押棒受入穴６における押棒ピース９のＯリング９０に対するシール接触始端側に、押棒ピース９とコアピン５０とが離間している位置においてＯリング９０を挟む軸方向の連通を許容する内圧抜き通路６３を設けた。
【選択図】図１６

Description

本発明は、バルブコアを内蔵したサービスポート部をもつ弁体を備え、この弁体の内部に設ける冷媒通路を弁棒により開閉する空調機用のバルブ装置に関する。

従来、一般に、この種のバルブ装置は、特許文献１等により知られているように、弁体の一側方に、バルブコアを内蔵したサービスポート部を一体に設けており、弁体の他側方に設ける配管接続部に室内機から延びる配管を接続する際、弁棒を引上げて室内外に冷媒を循環させる前に、サービスポート部の外周に、真空ポンプと接続するチャージホースの接続端をネジ込み、チャージホースの虫押しによりバルブコアのコアピンを押して、内部の冷媒通路を真空ポンプに対して開き、真空引きにより室内配管系内の空気を予め除去できるようにしている。

特開２００２−１４７６４７号公報

ところで、近年、温室効果ガスの排出量規制等に見られる地球環境への配慮から、回収した二酸化炭素（以下、ＣＯ２という）の有効活用が求められており、一般の空調機の冷媒にＣＯ２系冷媒を用いる動きがある。このＣＯ２系冷媒を用いる場合、現行用いられているＨＦＣ４１０系の冷媒の圧力が４．２ＭＰａ（メガパスカル）程度であるのに対して、１３．７ＭＰａ程度と高く、コアピンの動作により開閉するバルブコア部分のシール性能を現行のものよりも高める必要がある。

このため、バルブコア自体の信頼性の向上と併せて、サービスポート部の開口端から比較的深い位置にコアピンの端部が位置する構造に改め、かつ、チャージホースの接続端側の構造を、外周にＯリングを備えた押棒ピースをサービスポート部に開口する押棒受入穴に深く挿入する仕様に改めた。これにより、据付時の室内配管系の真空引き作業はおおむね問題なく行え、運転時のシール性能も長期間担保することができた。

しかし、これで問題が全て解決したわけではなかった。据付時の真空引き作業に引き続き、チャージホースを接続したまま、弁棒を引上げて室内外に冷媒を循環させた状態で冷媒圧力を測定したり、室内機と結ぶ配管が長い等の事情によりチャージホースを介して冷媒を追加充填したり、据付後の定期点検や異常発生時の不定期点検等において、弁棒の引上げ状態で冷媒圧力を測定したり、空調機の移設や故障発生等に伴い、チャージホースを介して冷媒を回収あるいは充填したりする場合に、最終的にチャージホースをサービスポート部から離脱させる際、押棒ピースのＯリングが破断してしまうのであった。

このＯリングの破断は、ほとんどの場合、輪の一箇所において完全に切れてしまうという特異なものであった。原因を追求した結果、Ｏリングが押棒受入穴の開口端に顔を覗かせると、押棒ピースの退避によりコアピンは既に復帰していてバルブコアは閉状態となっているのであるが、バルブコアの周辺の内圧は冷媒圧力にほぼ等しい高圧となっており、この高い内圧により、Ｏリングと押棒受入穴との間の円形に沿うシール接触が途切れてその隙間が最も広がる箇所において、Ｏリングが部分的に外に強く押し出され、局所的に捩れが生じて輪が切れてしまうということであった。

本発明の課題は、ＣＯ２系冷媒に代表される比較的高圧の冷媒を用いる場合にも、バルブコア部分のシール性を良好に保ちつつ、押棒ピースのＯリングが破断することなくチャージホースをサービスポート部に良好に離脱できるバルブ装置を提供する点にある。

本発明は、上記課題を解決するため、バルブコア５を内蔵したサービスポート部３５をもつ弁体３を備え、この弁体３の内部に設ける冷媒通路１，２を弁棒７により開閉するバルブ装置において、前記サービスポート部３５に、外周にＯリング９０を備えた押棒ピース９を着脱させる所定深さの押棒受入穴６を設けて、この押棒受入穴６の内部に、前記バルブコア５のコアピン５０の操作端部５００を臨ませると共に、前記押棒受入穴６における前記押棒ピース９のＯリング９０に対するシール接触始端側に、前記押棒ピース９と前記コアピン５０とが離間している位置において前記Ｏリング９０を挟む軸方向の連通を許容する内圧抜き通路６３を設けた。
「前記Ｏリング９０を挟む軸方向の連通を許容する」とは、前記押棒ピース９の前記Ｏリング９０を挟む前記押棒受入穴６の軸方向前後に位置する、前記コアピン５０の前記操作端部５００を臨ませた前記押棒受入穴６の内部と、前記シール接触始端側の外界との間の連通を許容することをいう。前記内圧抜き通路６３は、このような軸方向の連通を許容して、コアピン５０の操作端部５００側の内圧を外界に逃がすものである。

この場合、前記内圧抜き通路６３は、前記Ｏリング９０の撓みにより通路が蓋をされることがないように設定した所定の溝幅ｗ及び溝深さｈをもち、前記押棒受入穴６のシール接触始端縁ｅから該押棒受入穴６の深さ方向に延設する小溝から成るものとするのが好ましい。

さらに、このように前記内圧抜き通路６３を小溝で構成する場合に、この内圧抜き通路６３を構成する小溝を、前記押棒受入穴６の深さ方向に向けて徐々に溝幅ｗ及び又は溝深さｈが小さくなる傾斜溝から成るものとするのが好ましい。

また、以上の各場合に、前記押棒受入穴６は、前記押棒ピース９のＯリング９０をシール接触させる大径の第１穴６１と、この第１穴６１と連続し、前記押棒ピース９の先端を突入させる小径の第２穴６２とを有するものとするのも好ましい。

さらに、以上の各場合に、前記サービスポート部３５における前記押棒受入穴６の開口側の軸方向端面３５０に、前記サービスポート部３５の外周に設けるネジ３９に螺合するナット８０，８の締め込みにより軸方向に押される環状のガスケット１１，１２を圧接させているのも好ましい。

本発明によれば、サービスポート部３５に、外周にＯリング９０を備えた押棒ピース９を着脱させる所定深さの押棒受入穴６を設けて、この押棒受入穴６の内部に、バルブコア５のコアピン５０の操作端部５００を臨ませているため、バルブコア５のコアピン５０が不用意に操作されることがなく、このコアピン５０を操作するには、外周にＯリング９０を備えた押棒ピース９を用いる必要があり、据付時は勿論、種々のサービス作業時、並びに、サービス作業時以外の運転時及び運転休止時の何れの場合においても、バルブコア５部分のシール性を良好に保つことができる。

しかも、押棒受入穴６における押棒ピース９のＯリング９０に対するシール接触始端側に、押棒ピース９とコアピン５０とが離間している位置においてＯリング９０を挟む軸方向の連通を許容する内圧抜き通路６３を設けているため、押棒ピース９を押棒受入穴６に装着してバルブコア５のコアピン５０を操作している時には、内圧抜き通路６３によりＯリング９０を挟む軸方向を連通させてしまうことはなく、このＯリング９０により、バルブコア５の周辺雰囲気を外界と良好に遮断でき、真空引きや、冷媒圧力測定、冷媒充填、冷媒回収等の所定のサービス作業を安全かつ良好に行うことができる。

これと共に、サービス作業を終えて押棒ピース９を離脱させる際、バルブコア５のコアピン５０の操作端部５００側の内圧が冷媒圧力にほぼ等しい高圧となっていても、押棒ピース９の離脱に伴い、Ｏリング９０と押棒受入穴６との間の円形に沿うシール接触が途切れようとするときには、内圧抜き通路６３により、コアピン５０の操作端部５００側の内圧を外界に逃がすことができる。このため、Ｏリング９０と押棒受入穴６の円形のシール接触が途切れてその隙間が最も広がる箇所でＯリング９０が部分的に外に強く押し出されるのを回避でき、局所的な捩れが生じるのを有効に阻止できる。従って、Ｏリング９０の輪が切れてしまうといった破断の問題を効果的に防止できる。

この場合、内圧抜き通路６３を、Ｏリング９０の撓みにより通路が蓋をされることがないように設定した所定の溝幅ｗ及び溝深さｈをもち、押棒受入穴６のシール接触始端縁ｅから該押棒受入穴６の深さ方向に延設する小溝から成るものとする場合には、押棒ピース９の離脱に伴い、Ｏリング９０が内圧抜き通路６３の小溝の上部を通過する際に、コアピン５０の操作端部５００側の内圧を外界に良好に逃がすことができ、所期の目的を効果的に達成できる。

さらに、内圧抜き通路６３を小溝で構成する場合に、この内圧抜き通路６３を構成する小溝を、押棒受入穴６の深さ方向に向けて徐々に溝幅ｗ及び又は溝深さｈが小さくなる傾斜溝から成るものとする場合には、押棒ピース９の離脱に伴い、Ｏリング９０が内圧抜き通路６３に達した瞬間に急激に内圧が逃げるの避けることができ、Ｏリング９０に対する衝撃荷重を効果的に緩和できて、一層良好に押棒ピース９を離脱させることができる。

また、押棒受入穴６を、押棒ピース９のＯリング９０をシール接触させる大径の第１穴６１と、この第１穴６１と連続し、押棒ピース９の先端を突入させる小径の第２穴６２とを有するものとする場合には、Ｏリング９０と押棒受入穴６との間の円形に沿うシール接触部分の周囲長さを大径の第１穴６１により十分に確保できると共に、押棒ピース９の着脱時、押棒ピース９の先端でシール接触部分の壁面を傷つける恐れも低減できる。しかも、バルブコア５に近い側のサービスポート部３５の肉厚を小径の第２穴６２の外側に十分に確保でき、弁体３の強度も向上できる。

さらに、サービスポート部３５における押棒受入穴６の開口側の軸方向端面３５０に、サービスポート部３５の外周に設けるネジ３９に螺合するナット８０，８の締め込みにより軸方向に押される環状のガスケット１１，１２を圧接させる場合には、サービス作業時、押棒ピース９を遊動させる遊動ナット８の締め込みによる環状のガスケット１２の圧接により、押棒ピース９のＯリング９０を補助し、開状態で高圧となるバルブコア５の周辺雰囲気を外界に対して二重に遮断できる。しかも、運転時及び運転休止時、サービスポート部３５を塞ぐ仕切りナット８０の締め込みによる環状のガスケット１１の圧接により、閉状態にあるバルブコア５におけるコアピン５０の操作端部５００側の雰囲気を外界に対して効果的に遮断できる。

本発明バルブ装置を適用する空調機の冷媒回路図。同バルブ装置の外観斜視図。同バルブ装置の弁棒が閉じた閉弁状態の断面図。バルブコア部分の拡大断面図。サービス作業の準備段階の説明図。サービス作業に用いるチャージホース側の説明図。サービスポート部の拡大断面図。内圧抜き通路部分の拡大斜視図。内圧抜き通路部分の第１変形例の拡大斜視図。内圧抜き通路部分の第２変形例の拡大斜視図。弁棒が閉じた閉弁状態で、押棒ピースの挿着によりバルブコアを開作動させるサービス作業時（真空引き）の断面図。図１１におけるバルブコア部分の拡大断面図。弁棒が開いた開弁状態で、押棒ピースの挿着によりバルブコアを開作動させるサービス作業時（冷媒圧力測定等）の断面図。弁棒が閉じた閉弁状態で、装着した押棒ピースを離脱させる際の断面図。弁棒が開いた開弁状態で、装着した押棒ピースを離脱させる際の断面図。図１４又は図１５におけるバルブコア部分の拡大断面図。同バルブ装置の弁棒が開いた開弁状態の断面図。サービスポート漏れ試験結果の一覧表。

図１に示すように、本発明にかかるバルブ装置は、室外機１００におけるガス側の機内配管１０（室外機１００から見ての機内配管１０）と室内機２００から延びるガス側の機外配管２０（室外機１００から見ての機外配管２０）との間を接続するガス側バルブＧＶに適用している。室外機１００における液側の機内配管１１と室内機２００から延びる液側の機外配管２１との間を接続する液側バルブＬＶにはバルブコアを設けていない。もっとも、液側バルブＬＶにも、バルブコアを内蔵したサービスポート部をもつ本発明のバルブ装置を適用しても良い。これらガス側バルブＧＶ及び液側バルブＬＶは、室外機１００のフレーム４００に並べて支持させている。

室内機２００は、室内の冷房時に蒸発器となり同暖房時に凝縮器となる室内側熱交換器５００を備える。室外機１００は、圧縮機６００、一対の固定ポート７０１，７０２及び一対の切換ポート７０３，７０４をもつ冷・暖房切換用の四路切換弁７００、室内の冷房時に凝縮器となり同暖房時に蒸発器となる室外側熱交換器８００、及び、膨張弁９００を備える。ガス側バルブＧＶと四路切換弁７００との間はガス側の機内配管１０で接続し、液側バルブＬＶと膨張弁９００との間は液側の機内配管１１で接続している。

図２に示すように、本発明バルブ装置を構成するガス側バルブＧＶは、円筒状の本体部３１と、室外機１００のフレーム４００に取付けるボルト通し穴３２０，３２０をもつ支持脚部３２と、弁座部材４を嵌合し且つ該弁座部材４の配管接続穴４０に機内配管１０の端部を挿入して弁座部材４と共に下方に機内配管１０をロウ付けにより接続固定する下方配管接続部３３と、配管接続穴３０に機外配管２０の端部を挿入して機外配管２０をロウ付けにより接続固定する側方配管接続部３４と、バルブコア５を内蔵する六角柱状外面をもつサービスポート部３５とを一体に有する弁体３を備える。

３１０，３１０は、本体部３１にスパナ等を係合させる矩形状の係合部である。弁体３は、その材質に真鍮等を用い、鍛造等により形成している。液側バルブＧＬは、サービスポート部３５がなく、全体的にガス側バルブＧＶよりも小型である点を除いて、基本的な構造は同じである。

図３に示すように、弁体３における本体部３１の上部ネジ３６に螺合する袋ナット状の弁蓋７０を取り外すと、内部の弁棒７が操作可能となる。六角レンチ等による操作具を、弁棒７の操作端側の円柱部７１の中心軸上に設ける操作具受入穴７２に挿入して回転させることにより、ストレートな円筒内面をもつ弁穴３７に連続する大径の主ネジ３８に沿って、弁棒７を進退させることができる。

主ネジ３８に螺合する弁棒７の大径なネジ部７３の先端に設ける円錐台状の弁頭部７４を、弁座部材４の上部穴４１の開口側内エッジに設ける環状のシート部４２に圧接させることにより、機内配管１０と連通する弁体３の内部に設ける第１冷媒通路１（弁座部材４の配管接続穴４０に連続する上部穴４１）と、機外配管２０と連通する弁体３の内部に設ける第２冷媒通路２（配管接続穴３０に連続する穴）との間は遮断される。

据付前は、ガス側バルブＧＶ及び液側バルブＬＶ双方について、弁頭部７４がシート部４２に圧接した遮断状態すなわち弁棒７が閉じた閉弁状態にあり、冷媒は室外機１００の主に圧縮機６００の内部に閉じ込められた状態に保たれ、外に漏れることはない。

弁棒７の操作端側には、Ｏリング係止段部７５及びＯリング止め輪係止段部７６を段付き状に設け、それぞれに、Ｏリング７７及びＯリング止め輪７８を係止させ、端部のカシメ部７９により抜け止め状態で保持している。また、弁蓋７０の内側に設けるエッジ状の環状圧接部７７０を弁穴３７の開放側外周に設ける円錐状のテーパ面部３７０に圧接させることにより、Ｏリング７７を補助して内部の冷媒通路１，２の機密性を二重に保持している。

バルブコア５は、弁体３の内部における第２冷媒通路２と反対側に設けるサービス通路２１にその先端側を臨ませている。第２冷媒通路２とサービス通路２１とは、弁棒７の弁頭部７４がシート部４２に圧接した遮断状態にある場合にも、主ネジ３８の部分を通じて相互に連通している。

図４に示すように、バルブコア５は、サービス通路２１と同軸上の小径なネジ穴２２に螺合するネジ部５１をもつスイベル（ＳＷＩＶＥＬ）５２と、サービス通路２１と同軸上の小径な筒穴２３に挿入し且つスイベル５２にカシメ部５３を介して回転方向の変位は許容しつつ軸方向に結合する筒状のバレル（ＢＡＲＲＥＬ）５４とを備え、これらの中心部に、コアピン（ＣＯＲＥＰＩＮ）５０を軸方向変位可能に通している。コアピン５０の先端側途中部に一体化する大径部５０１と、先端に圧入するプランジャーカップ（ＰＬＵＮＧＥＲＣＵＰ）５５との間には、環状のカップガスケット（ＣＵＰＧＡＳＫＥＴ）５６を保持させている。

コアピン５０は、該コアピン５０の溝部５０２に係止させるスプリング止め輪５０３と、バレル５４の内方段部５０４との間で突っ張らせるコイルスプリング５７により常時退避側に付勢され、バレル５４の先端のシール筒部５４１にカップガスケット５６を押し当てている。運転中は、コイルスプリング５７の付勢力と相俟って、シール筒部５４１の面積に相当する部分に作用する差圧により、カップガスケット５６はシール筒部５４１に強く押し当てられる。これにより、バルブコア５の閉状態が適正に担保され、サービス通路２１の内部は外界と確実に遮断される。バレル５４の中間部には、輪状のバレルガスケット（ＢＡＲＲＥＬＧＡＳＫＥＴ）５８を介装しており、筒穴２３を介した漏れも阻止している。

５９は、バレル５４の内部通路５４０及びスイベル５２の内部通路５２０を、バルブコア５のコアピン５０の操作端部５００側に設ける押棒受入穴６に開放させるための開放口である。サービスポート部３５の外周ネジ３９には、袋状の仕切りナット８０を螺合しており、その締め込みにより、該ナット８０の内部に介装する銅板製等による環状のガスケット１１を、サービスポート部３５における押棒受入穴６の開口側の軸方向端面３５０に圧接状に押し当て、閉状態にあるバルブコア５におけるコアピン５０の操作端部５００側の雰囲気を外界に対して効果的に遮断している。

図５に示すように、空調機の据付時、サービスポート部３５の外周ネジ３９から仕切りナット８０を取り外して、チャージホースＣの末端に接続した押棒ピース９を受け入れる遊動ナット８をねじ込む。そして、押棒ピース９によりバルブコア５を開作動させて、第２冷媒通路２側すなわち室内機２００側の配管経路内を真空引きする。

押棒ピース９は、遊動ナット８の遊動穴８１に通す円柱状の本体部９１と、その軸内に設けるチャージホースＣへの連通路９２と、チャージホースＣに対する接続部９３と、遊動ナット８の内側において鍔状に張り出すフランジ９４と、Ｏリング９０を嵌合させるＯリング溝９５と、バルブコア５のコアピン５０の操作端部５００を押す先端側の操作部９６とを一体に備える。フランジ９４とＯリング９０との間には、上記ガスケット１１と同様な銅板製等による環状のガスケット１２を介装している。

図６に示すように、押棒ピース９の先端の操作部９６は、本体部９１の外径よりも小径に形成していると共に、連通路９２を横方向に開放させる開放口９７よりも先端側に位置する部分を平面視で扁平な矩形状に形成している。チャージホースＣの他端は、真空ポンプＰあるいは場合によっては冷媒封入缶を接続する、圧力測定機能付きのゲージマニホールドＧと結んでいる。

図７に示すように、押棒受入穴６は、外周にＯリング９０を備えた前記押棒ピース９を着脱させる所定深さを有し、この押棒受入穴６の内部の深い位置に、バルブコア５のコアピン５０の操作端部５００を臨ませている。また、押棒受入穴６は、開口部の面取りしたガイド穴６０に連続させて、押棒ピース９のＯリング９０をシール接触させる大径の第１穴６１と、この第１穴６１と連続し、押棒ピース９の先端の操作部９６を突入させる小径の第２穴６２とを有する。

また、押棒ピース９の装着に伴い、押棒ピース９のＯリング９０と押棒受入穴６の第１穴６１との間でシール接触が始まるシール接触始端側に、押棒ピース９の先端の操作部９６とコアピン５０の操作端部５００とが離間している位置において押棒ピース９のＯリング９０を挟む軸方向の連通を許容する内圧抜き通路６３を設けている。

この内圧抜き通路６３は、押棒受入穴６の第１穴６１における円周上の一箇所に設けており、Ｏリング９０の撓みにより該内圧抜き通路６３の開口が蓋をされることがないように設定した所定の溝幅ｗ及び溝深さｈをもち、押棒受入穴６における第１穴６１のシール接触始端縁ｅから押棒受入穴６の深さ方向に延設する小溝であって、かつ、第１穴６１の深さ方向に向けて徐々に溝幅ｗ及び溝深さｈが小さくなる傾斜溝で構成している。

より具体的には、第１穴６１の内径が１０ｍｍ程度であるのに対して、丸２ｍｍ程度のキリ穴Ｋに倣う丸溝を、その中心がシール接触始端縁ｅの上部に所定高さｘだけ変位させると共に所定角度αだけ軸方向に傾け、且つ、第１穴６１の軸方向に所定長さｓについて設けることにより、丸形底の小溝で且つ傾斜溝から成る内圧抜き通路６３を形成している。所定高さｘは約０．５ｍｍ、所定角度αは約１０°、所定長さｓは約２ｍｍである。

図８に示すように、この場合、第１穴６１のシール接触始端縁ｅの位置では、溝幅ｗが約１．７５ｍｍ、溝深さｈが約０．５ｍｍ、第１穴６１のシール接触始端縁ｅから所定長さｓだけ離れた位置では、溝幅ｗ及び溝深さｈがともに０となる、丸形底の小溝で、且つ、溝幅ｗ及び溝深さｈの双方について傾斜する傾斜溝６３１から成る内圧抜き通路６３が形成される。

図９に示すように、図８のものに代え、第１穴６１のシール接触始端縁ｅの位置では、溝幅ｗが約１．７５ｍｍ、溝深さｈが約０．５ｍｍ、第１穴６１のシール接触始端縁ｅから所定長さｓだけ離れた位置では、溝幅ｗが１．７５ｍｍ、溝深さｈが０となる、矩形の小溝で、且つ、溝深さｈに関する限りの傾斜溝６３２としてもよい。

図１０に示すように、図８のものに代え、第１穴６１のシール接触始端縁ｅの位置では、溝幅ｗが約１．７５ｍｍ、溝深さｈが約０．５ｍｍ、第１穴６１のシール接触始端縁ｅから所定長さｓだけ離れた位置では、溝幅ｗが０、溝深さｈが０．５ｍｍとなる、くさび形の小溝で、且つ、溝幅ｗに関する限りの傾斜溝６３３としてもよい。

さらに、図９と図１０とは極端な場合を例示したが、これらを適宜組合わせて、内圧抜き通路６３を形成してもよい。

図１１に示すように、据付時、弁棒７が閉じた閉弁状態において、遊動ナット８をサービスポート部３５の外周ネジ３９にねじ込み、環状のガスケット１２がサービスポート部３５における押棒受入穴６の開口側の軸方向端面３５０に圧接される状態にする。こうして、押棒ピース９を押棒受入穴６に装着する。もし、押棒ピース９のフランジ９４とＯリング９０との間にガスケット１２を入れ忘れた場合でも、押棒ピース９の本体部９１と操作部９６との間の押棒ピース側段部９１０は、押棒受入穴６の第１穴６１と第２穴６２との間の受入穴側段部６１０に接触して係止され、コアピン５０を所定以上に押し過ぎないようにしており、バルブコア５が破損するのを未然に防止している。なお、ガスケット１２が正規に介在していると、押棒ピース側段部９１０は受入穴側段部６１０には接触しない関係にある。

図１２に示すように、押棒ピース９の装着状態では、押棒ピース９の先端の操作部９６がバルプコア５のコアピン５０の操作端部５００を押して、バレル５４の先端のシール筒部５４１からカップガスケット５６を離間させる。これにより、バルブコア５は開作動され、室内配管系となる第２冷媒通路２は、サービス通路２１、バレル５４の内部通路５４０、スイベル５２の内部通路５２０及び開放口５９、押棒受入穴６、押棒ピース９の開放口９７及び連通路９２を経て、チャージホースＣ側すなわち真空ポンプＰと結ばれる。

このように押棒ピース９によりバルブコア５のコアピン５０を操作している時には、内圧抜き通路６３によりＯリング９０を挟む軸方向を連通させてしまうことはなく、このＯリング９０により、バルブコア５の周辺雰囲気を外界と良好に遮断でき、真空引きを良好に行うことができる。また、環状のガスケット１２により、Ｏリング９０を補助し、バルブコア５の周辺雰囲気を外界に対して二重に遮断できる。

図１３に示すように、据付時の真空引きに引き続いて冷媒圧力を測定したり、冷媒を追加充填したりする場合、あるいは、据付後の定期点検や不定期点検等において冷媒圧力測定や冷媒の追加充填又は回収等を行う場合、ガス側バルブＧＶ及び液側バルブＬＶ双方について弁棒７が引上げられ、第１冷媒通路１と第２冷媒通路２とが連通された状態で、押棒ピース９によりバルブコア５が開作動される。また、据付時の真空引きに引き続き、特に冷媒圧力を測定する意図はないが、サービス作業員が、押棒ピース９を装着したまま、弁棒７を引き上げた場合にも、このような状況となる。

このとき、バルブコア５のコアピン５０の操作端部５００側の内圧は、１３．７ＭＰａ程度の高圧になり得る。ただし、この場合にも、Ｏリング９０及びガスケット１２によりその内圧は外界に対して二重に遮断され、冷媒圧力測定等の所定のサービス作業を安全かつ良好に行うことができる。

図１４に示すように、据付時の真空引きを終え、ガス側バルブＧＶ及び液側バルブＬＶ双方について弁棒７が閉じた閉弁状態７のまま、押棒ピース９を離脱させる場合、バルブコア５の周辺雰囲気は真空状態にあり、この場合、押棒ピース９のＯリング９０の軸方向前後には、外界の大気圧が逆圧として作用するだけである。

このため、押棒ピース９を押棒受入穴６から離脱させる際、基本的に、Ｏリング９０が破断する恐れは少ない。内圧抜き通路６３は、バルブコア５のコアピン５０の操作端部５００側の圧力を大気圧に均圧する際、その均圧作用をスムーズにする役目も果たす。

図１５に示すように、弁棒７が開いた開弁状態でサービス作業をした後、押棒ピース９を離脱させる際、押棒ピース９の退避によりコアピン５０が復帰し、バレル５４の先端のシール筒部５４１にカップガスケット５６が押し付けられてバルブコア５は閉状態となるが、直前までの開作動によりバルブコア５のコアピン５０の操作端部５００側の内圧は１３．７ＭＰａの高圧になっている場合がある。この場合、押棒ピース９のＯリング９０の軸方向前後には、Ｏリング９０を外側に強く押し出す大きな差圧が作用していることになる。

図１６に示すように、この場合、押棒ピース９の離脱に伴い、Ｏリング９０と押棒受入穴６との間の円形に沿うシール接触が途切れようとするときには、小溝で且つ傾斜溝から成る内圧抜き通路６３により、Ｏリング９０に局所的に過大なストレスを作用させることなく、コアピン５０の操作端部５００側の内圧を外界に徐々に逃がすことができる。従って、Ｏリング９０の輪が切れてしまうといった破断の問題を効果的に防止できる。

図１７に示すように、据付後の通常の運転時及び運転休止時、サービスポート部３５の外周ネジ３９には仕切りナット８０が締め込まれ、環状のガスケット１１を押棒受入穴６の開口側の軸方向端面３５０に圧接させ、閉状態にあるバルブコア５を補助して、内部の冷媒通路１，２を外界に対して良好に遮断する。また、弁棒７の操作端側には弁蓋７０が締め込まれ、その内側の環状圧接部７７０を弁体３のテーパ面部３７０に圧接させ、弁棒７の外周のＯリング７７を補助して、内部の冷媒通路１，２を外界に対して良好に遮断する。そして、この状態で長期間、冷暖房の使用に供される。

図１８に、サービスポート部３５での漏れ試験の結果を示す。試料番号１〜５のものは、比較対照として内圧抜き通路６３が無く、試料番号６〜１０のものは、傾斜溝６３１から成る内圧抜き通路６３を設けた本発明品である。試験項目は、以下の１）〜６）であり、○印は合格、×印は不合格である。各試料のバルブコア５には共通仕様のものを用い、弁体３への締め付けトルクも０．３５Ｎ・ｍで統一している。

１）バルブコア漏れ試験（初回）
サービス通路２１に１３．７ＭＰａに加圧した窒素ガスを供給し、水中にて押棒受入穴６側からの気泡の発生の有無を確認した。全試料について、気泡の発生はなく、合格であった。

２）導通試験
遊動ナット８を手締めし、押棒ピース９によりバルブコア５のコアピン５０を押して開作動させ、バルブコア５を導通させることができるかを確認した。全試料について、導通させることができ、合格であった。

３）回転トルク
バルブコア５を開作動させて導通させ、バルブコア５の周辺雰囲気を窒素ガスにより１３．７ＭＰａに加圧した状態で、遊動ナット８を回転させるトルクを測定した。全試料について、適正範囲内にあり、加圧状態で押棒ピース９の着脱が行え、合格であった。

４）遊動ナット漏れ試験
遊動ナット８を完全には締め込まず、押棒ピース９のＯリング９０のみでシールする状態としながらバルブコア５を導通させ、内部を窒素ガスにより１３．７ＭＰａに加圧した条件下、水中にて遊動ナット８からの気泡の発生の有無を確認した。全試料について、気泡の発生はなく、合格であった。

５）遊動ナット開閉耐久
サービス通路２１に１３．７ＭＰａに加圧した窒素ガスを供給し、内部を窒素ガスにより１３．７ＭＰａに加圧したまま、遊動ナット８の取り付け及び取り外しを、１００回を上限に繰り返した。内圧抜き通路６３の無い試料番号１については、３回目の取り外し時にＯリング９０が破断し、同試料番号２については、８回目の取り外し時にＯリング９０が破断し、同試料番号３については、１５回目の取り外し時にＯリング９０が破断し、同試料番号４については、２回目の取り外し時にＯリング９０が破断し、同試料番号５については、１０回目の取り外し時にＯリング９０が破断し、不合格であった。これに対し、内圧抜き通路６３を設けた試料番号６〜１０の本発明品は何れも、１００回を経てもＯリング９０が破断することはなく、合格であった。

６）バルブコア漏れ試験（開閉耐久後）
遊動ナット開閉耐久に合格した試料番号６〜１０の本発明品について、サービス通路２１に１３．７ＭＰａに加圧した窒素ガスを供給し、水中にて押棒受入穴６側からの気泡の発生の有無を確認した。試料番号６〜１０の本発明品何れについても、気泡の発生はなく、合格であった。

１；第１冷媒通路
１０；ガス側の機内配管
２；第２冷媒通路
２０；ガス側の機外配管
３；弁体
３５；サービスポート部
３５０；軸方向端面
３９；外周ネジ
４；弁座部材
５；バルブコア
５０；コアピン
５００；操作端部
６；押棒受入穴
６１；第１穴
６２；第２穴
６３；内圧抜き通路
６３１；丸形底の小溝で、且つ、溝幅ｗ及び溝深さｈの双方について傾斜する傾斜溝
６３２；矩形の小溝で、且つ、溝深さｈに関する限りの傾斜溝
６３３；くさび形の小溝で、且つ、溝幅ｗに関する限りの傾斜溝
ｗ；溝幅、ｈ；溝深さ
ｅ；シール接触始端縁
７；弁棒
８；遊動ナット
９；押棒ピース
９０；Ｏリング
８０；仕切りナット
１１，１２；ガスケット
ＧＶ；ガス側バルブ
ＬＶ；液側バルブ

Claims

バルブコアを内蔵したサービスポート部をもつ弁体を備え、この弁体の内部に設ける冷媒通路を弁棒により開閉するバルブ装置において、
前記サービスポート部に、外周にＯリングを備えた押棒ピースを着脱させる所定深さの押棒受入穴を設けて、この押棒受入穴の内部に、前記バルブコアのコアピンの操作端部を臨ませると共に、
前記押棒受入穴における前記押棒ピースのＯリングに対するシール接触始端側に、前記押棒ピースと前記コアピンとが離間している位置において、前記押棒ピースの前記Ｏリングを挟む前記押棒受入穴の軸方向前後に位置する、前記コアピンの操作端部を臨ませた前記押棒受入穴の内部と、前記シール接触始端側の外界との間の連通を許容して、前記コアピンの操作端部側の内圧を外界に逃がす内圧抜き通路を設けた
ことを特徴とするバルブ装置。
前記内圧抜き通路は、前記Ｏリングの撓みにより通路が蓋をされることがないように設定した所定の溝幅及び溝深さをもち、前記押棒受入穴のシール接触始端縁から該押棒受入穴の深さ方向に延設する小溝から成る請求項１記載のバルブ装置。
前記内圧抜き通路を構成する小溝は、前記押棒受入穴の深さ方向に向けて徐々に溝幅及び又は溝深さが小さくなる傾斜溝から成る請求項２記載のバルブ装置。
前記押棒受入穴は、前記押棒ピースのＯリングをシール接触させる大径の第１穴と、この第１穴と連続し、前記押棒ピースの先端を突入させる小径の第２穴とを有する請求項１又は２若しくは３記載のバルブ装置。
前記サービスポート部における前記押棒受入穴の開口側の軸方向端面に、前記サービスポート部の外周に設けるネジに螺合するナットの締め込みにより軸方向に押される環状のガスケットを圧接させている請求項１〜４何れか一記載のバルブ装置。