JP4940853B2 - Four-way switching valve for refrigerant - Google Patents
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Description
この発明は、冷凍装置、特に、炭酸ガス(CO2)等の高圧冷媒を使用する冷凍装置に使用すると好適な冷媒用の四方切換弁に関する。 The present invention relates to a refrigerant four-way switching valve suitable for use in a refrigeration apparatus, particularly a refrigeration apparatus that uses a high-pressure refrigerant such as carbon dioxide (CO 2 ).
従来、冷媒用の四方切換弁としては、ピストン部に連結された主弁体によって、高圧導入口および低圧導出口を、第1および第2導通口に切り換え接続する主弁と、この主弁のピストン部の両端に作用する冷媒の圧力を切換制御するパイロット電磁弁とを備えたものがある(特許文献1:特開2004−92734号公報)。そして、上記四方切換弁は、冷房運転時に、パイロット電磁弁のソレノイドを励磁または消磁して、高圧導入口および低圧導出口を夫々第1および第2導通口に接続して冷房回路を形成する一方、暖房運転時に、パイロット電磁弁のソレノイドを消磁または励磁して、高圧導入口および低圧導出口を夫々第2および第1導通口に接続して暖房回路を形成するようにしている。 Conventionally, as a four-way switching valve for refrigerant, a main valve that switches and connects a high-pressure inlet and a low-pressure outlet to a first and second conduction ports by a main valve body connected to a piston portion, There is one provided with a pilot solenoid valve that switches and controls the pressure of the refrigerant acting on both ends of the piston portion (Patent Document 1: Japanese Patent Laid-Open No. 2004-92734). In the cooling operation, the four-way switching valve excites or demagnetizes the solenoid of the pilot solenoid valve to connect the high pressure inlet and the low pressure outlet to the first and second conduction ports, respectively, thereby forming a cooling circuit. During the heating operation, the solenoid of the pilot solenoid valve is demagnetized or excited, and the high pressure inlet and the low pressure outlet are connected to the second and first conduction ports, respectively, to form a heating circuit.
ところが、上記従来の四方切換弁では、冷房運転または暖房運転のいずれか一方の状態では、その状態を保持するために、パイロット電磁弁のソレノイドに連続して通電しなければならないため、省エネルギーの観点からは無駄なエネルギーの消費をしていることになる。特に、フッ素系冷媒などの従来の冷媒の作動圧が3〜4MPaであるのに対して、CO2冷媒の作動圧が10〜15MPaという最大5倍にもなる高圧であるため、パイロット電磁弁のソレノイドには、より大きな切換吸引力が必要とされ、CO2冷媒を使用する場合、パイロット電磁弁に連続通電する電流値が大きくなって、無駄なエネルギー消費が極めて大きくなるという問題がある。
そこで、この発明の課題は、パイロット電磁弁のソレノイドに連続通電する必要がなくて、無駄なエネルギーを消費することがない冷媒用の四方切換弁を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a four-way switching valve for refrigerant that does not need to continuously energize a solenoid of a pilot solenoid valve and does not consume useless energy.
上記課題を解決するため、この発明の冷媒用の四方切換弁は、
主弁とパイロット電磁弁とを備え、
上記主弁は、
弁室を形成すると共に、その弁室に連通する高圧導入口、低圧導出口、第1および第2導通口を有するハウジングと、
上記弁室内に移動可能に配置されると共に、上記高圧導入口および低圧導出口を、第1および第2導通口に切り換え接続する主弁体と、
この主弁体の両側に連結された第1および第2ピストン部と、
この第1および第2ピストン部と上記ハウジングとによって画成された第1および第2パイロット室と、
上記第1および第2ピストン部に夫々設けられると共に、上記高圧導入口に上記第1および第2パイロット室を夫々連通する第1および第2ブリード孔と
を有し、
上記パイロット電磁弁は、
2つのソレノイドとパイロット弁体とを有し、上記ソレノイドが全て消磁されているときには、閉鎖されていて、第1および第2パイロット室と上記低圧導出口との間を閉鎖する一方、1つの上記ソレノイドが励磁されると開放して第1または第2パイロット室を上記低圧導出口に連通させ、
上記第1および第2ピストン部は、それぞれ、
片溝を有するピストン部本体と、
上記片溝に嵌合されたエンドレスの樹脂製のピストンシールと、
上記ピストン部本体に分離可能に取り付けられると共に、上記ピストンシールの片溝からの脱落を防止する押さえ板と
を有する
ことを特徴としている。
In order to solve the above problems, the refrigerant four-way switching valve of the present invention is:
It has a main valve and a pilot solenoid valve,
The main valve is
A housing that forms a valve chamber and has a high-pressure inlet, a low-pressure outlet, first and second conduction ports communicating with the valve chamber;
A main valve body that is movably disposed in the valve chamber and switches and connects the high-pressure inlet and the low-pressure outlet to the first and second conduction ports;
First and second piston portions connected to both sides of the main valve body;
First and second pilot chambers defined by the first and second piston portions and the housing;
First and second bleed holes provided in the first and second piston portions, respectively, and communicating with the first and second pilot chambers in the high-pressure introduction port,
The pilot solenoid valve
Two solenoids and a pilot valve body, and when all of the solenoids are demagnetized, they are closed and close between the first and second pilot chambers and the low pressure outlet, When the solenoid is energized, it opens and the first or second pilot chamber communicates with the low pressure outlet ,
The first and second piston parts are respectively
A piston body having a single groove;
An endless resin piston seal fitted in the one groove;
A pressing plate that is detachably attached to the piston body and that prevents the piston seal from falling off from one groove;
It is characterized by having .
上記構成において、冷房または暖房の切換状態から、暖房または冷房状態に切り換えるには、上記2つのソレノイドのうち、1つのソレノイドのみに極短時間一時的に通電する。そうすると、パイロット弁体が開放するように作動して、第1または第2パイロット室の一方は上記低圧導出口に連通される。そうすると、上記高圧導入口、第1または第2ピストン部の一方のブリード孔、第1または第2パイロット室の一方、パイロット電磁弁および低圧導出口に至る冷媒の流れが生じて、上記一方のブリード孔により冷媒の流れに圧力降下が生じるが、第1または第2ピストン部の他方のブリード孔には冷媒の流れがないため圧力降下がない。そのため、上記第1または第2パイロット室の一方の冷媒の圧力が、上記第1または第2パイロット室の他方の冷媒の圧力よりも低くなって、上記主弁体および第1および第2ピストン部は、軸方向に押圧されて、ストロークエンドまで移動させられて、暖房または冷房状態に切り換えられる。 In the above configuration, in order to switch from the cooling or heating switching state to the heating or cooling state, only one of the two solenoids is temporarily energized for a very short time. If it does so, it will operate so that a pilot valve may open, and one side of the 1st or 2nd pilot room will be connected to the above-mentioned low-pressure outlet. Then, the flow of the refrigerant to the high pressure inlet, one bleed hole of the first or second piston portion, one of the first or second pilot chamber, the pilot solenoid valve, and the low pressure outlet is generated, and the one bleed The hole causes a pressure drop in the refrigerant flow, but there is no pressure drop because there is no refrigerant flow in the other bleed hole of the first or second piston part. Therefore, the pressure of one refrigerant in the first or second pilot chamber is lower than the pressure of the other refrigerant in the first or second pilot chamber, and the main valve body and the first and second piston portions Is pressed in the axial direction, moved to the stroke end, and switched to the heating or cooling state.
その後、上記パイロット電磁弁の開放側のソレノイドを消磁して、つまり、2つのソレノイドを全て非通電にして消磁すると、パイロット電磁弁は、閉鎖して、第1および第2パイロット室と上記低圧導出口との間が閉鎖されるから、上記第1および第2パイロット室は、ブリード孔を通じて高圧導入口に通じて、同じ高圧になる。したがって、この第1および第2パイロット室を画成する第1および第2ピストン部には、同じ圧力が作用して、主弁体には軸方向の力が作用しなくて、主弁体は静止状態に保ち、つまり、暖房または冷房の回路の切換状態を、非通電状態で、維持する。したがって、このとき、ソレノイドに通電していなくて、消費電力がないから、省エネルギー効果を得ることができる。 Thereafter, when the solenoid on the open side of the pilot solenoid valve is demagnetized, that is, when the two solenoids are all deenergized, the pilot solenoid valve is closed and the first and second pilot chambers and the low-pressure guide are closed. Since the space between the outlet and the outlet is closed, the first and second pilot chambers reach the same high pressure through the bleed hole and to the high pressure inlet. Therefore, the same pressure acts on the first and second piston portions that define the first and second pilot chambers, and no axial force acts on the main valve body. The stationary state is maintained, that is, the switching state of the heating or cooling circuit is maintained in a non-energized state. Therefore, at this time, since the solenoid is not energized and there is no power consumption, an energy saving effect can be obtained.
このように、この冷媒用の四方切換弁は、切換作動させる極短時間のみ、ソレノイドに通電して、切り換えた暖房または冷房状態を維持する長期間には、ソレノイドに通電しないから、消費電力を低減できて、省エネルギーを達成できる。 In this way, the refrigerant four-way switching valve energizes the solenoid only for a very short time for switching operation, and does not energize the solenoid for a long period of time to maintain the switched heating or cooling state. It can be reduced and energy saving can be achieved.
また、この発明では、ピストン部のブリード孔を通る冷媒の圧力降下によって、主弁体の駆動を制御しているので、主弁とパイロット電磁弁とを接続するパイロット通路の数は、主弁の第1パイロット室とパイロット電磁弁との間のパイロット通路と、主弁の第2パイロット室とパイロット電磁弁との間のパイロット通路と、パイロット電磁弁と低圧導出口との間のパイロット通路との3本でよくて、パイロット通路の構成が簡単になる。もし、ブリード孔が無くて、主弁体に固定した2つのピストン部に作用する2つのパイロット室の冷媒圧力をパイロット電磁弁で切り換えると、高圧導入口とパイロット電磁弁との間のパイロット通路と、2つのパイロット室とパイロット電磁弁との間の2つのパイロット通路と、パイロット電磁弁と低圧導出口との間のパイロット通路との4本のパイロット通路が必要になって、構造が複雑になるのである。
なお、従来、CO2冷媒に対して透過係数の小さい樹脂製のピストンシールは、ゴム材料のピストンシール比べて弾性が乏しいため、エンドレスにすると、溝に装着することができないため、スパイラル形状またはバイアスカット形状にする。このスパイラル形状またはバイアスカット形状のピストンシールは、切れ目があるため、逆に、エンドレスのピストンシールに比べてシール性が劣る。
そこで、この発明では、ピストン本体部に片溝を設け、この片溝に、エンドレスの樹脂製のピストンシールを装着し、ピストン部本体に対して分離可能な押さえ板で、上記ピストンシールの脱落を防止しているので、例えばCO2冷媒等に対して透過係数の小さい樹脂製のエンドレスのピストンシールを用いても、ピストン本体部に容易に装着することができる。
Further, in the present invention, the drive of the main valve body is controlled by the pressure drop of the refrigerant passing through the bleed hole of the piston portion. Therefore, the number of pilot passages connecting the main valve and the pilot solenoid valve is the same as that of the main valve. A pilot passage between the first pilot chamber and the pilot solenoid valve, a pilot passage between the second pilot chamber of the main valve and the pilot solenoid valve, and a pilot passage between the pilot solenoid valve and the low pressure outlet. Three is sufficient, and the configuration of the pilot passage is simplified. If there is no bleed hole and the refrigerant pressure in the two pilot chambers acting on the two piston parts fixed to the main valve body is switched by the pilot solenoid valve, the pilot passage between the high pressure inlet and the pilot solenoid valve Four pilot passages are required, that is, two pilot passages between the two pilot chambers and the pilot solenoid valve, and a pilot passage between the pilot solenoid valve and the low pressure outlet, which complicates the structure. It is.
Conventionally, resin-made piston seals, which have a low permeability coefficient with respect to CO2 refrigerant, have poor elasticity compared to rubber-made piston seals. Shape. Since this spiral-shaped or bias-cut-shaped piston seal has a cut, the sealing performance is inferior to that of an endless piston seal.
Therefore, in the present invention, a piston groove is provided in the piston body, an endless resin piston seal is attached to the groove, and the piston seal is removed with a pressing plate that can be separated from the piston body. Therefore, even if an endless piston seal made of a resin having a small permeability coefficient with respect to CO2 refrigerant or the like is used, for example, it can be easily attached to the piston body.
なお、上記パイロット電磁弁は、片ソレノイド形の2つのパイロット電磁弁であってもよく、両ソレノイド形の単一のパイロット電磁弁であってもよい。 The pilot solenoid valve may be two solenoid valves of a single solenoid type, or may be a single pilot solenoid valve of both solenoid types.
1実施形態では、
上記パイロット電磁弁は、第1および第2パイロット電磁弁であり、
上記パイロット弁体は、一次側室と二次側室との間を開閉するニードル弁体であり、
上記主弁の第1パイロット室と上記第1パイロット電磁弁の一次側室とを第1パイロット通路で接続し、
上記主弁の第2パイロット室と上記第2パイロット電磁弁の一次側室とを第2パイロット通路で接続し、
上記第1および第2パイロット電磁弁の二次側室と上記主弁の低圧導出口とを第3パイロット通路で接続している。
In one embodiment,
The pilot solenoid valves are first and second pilot solenoid valves,
The pilot valve body is a needle valve body that opens and closes between the primary side chamber and the secondary side chamber,
Connecting the first pilot chamber of the main valve and the primary chamber of the first pilot solenoid valve by a first pilot passage;
The second pilot chamber of the main valve and the primary chamber of the second pilot solenoid valve are connected by a second pilot passage;
The secondary side chambers of the first and second pilot solenoid valves and the low pressure outlet of the main valve are connected by a third pilot passage.
上記実施形態によれば、第1パイロット電磁弁のソレノイドを励磁して、第1パイロット電磁弁を開放すると、主弁の高圧導入口から、第1ピストン部の第1ブリード孔、第1パイロット室、第1パイロット通路、第1パイロット電磁弁および第3パイロット通路を経由して主弁の低圧導出口に至る冷媒の流れができて、上記第1ブリード孔による冷媒の圧力低下により、第1パイロット室の冷媒の圧力が、第2パイロット室の冷媒の圧力よりも低下して、主弁の主弁体は、第1パイロット室に向けて移動させられる。 According to the above embodiment, when the solenoid of the first pilot solenoid valve is excited to open the first pilot solenoid valve, the first bleed hole of the first piston portion, the first pilot chamber is opened from the high pressure inlet of the main valve. The refrigerant flows through the first pilot passage, the first pilot solenoid valve, and the third pilot passage to the low pressure outlet of the main valve, and the first pilot pilot is reduced by the pressure drop of the refrigerant through the first bleed hole. The pressure of the refrigerant in the chamber is lower than the pressure of the refrigerant in the second pilot chamber, and the main valve body of the main valve is moved toward the first pilot chamber.
また、第2パイロット電磁弁のソレノイドを励磁して、第2パイロット電磁弁を開放すると、主弁の高圧導入口から、第2ピストン部の第2ブリード孔、第2パイロット室、第2パイロット通路、第2パイロット電磁弁および第3パイロット通路を経由して主弁の低圧導出口に至る冷媒の流れができて、上記第2ブリード孔による冷媒の圧力低下により、第2パイロット室の冷媒の圧力が、第1パイロット室の冷媒の圧力よりも低下して、主弁の主弁体は、第2パイロット室に向けて移動させられる。 Further, when the solenoid of the second pilot solenoid valve is excited and the second pilot solenoid valve is opened, the second bleed hole of the second piston portion, the second pilot chamber, the second pilot passage are opened from the high pressure inlet of the main valve. The refrigerant flows to the low pressure outlet of the main valve via the second pilot solenoid valve and the third pilot passage, and the refrigerant pressure in the second pilot chamber is reduced by the refrigerant pressure drop through the second bleed hole. However, the pressure drops below the refrigerant pressure in the first pilot chamber, and the main valve body of the main valve is moved toward the second pilot chamber.
上記第1および第2パイロット電磁弁の両方に通電しないと、その第1および第2パイロット電磁弁は、閉鎖したままであるので、上記第1および第2ピストン部の第1および第2ブリード孔を冷媒が流れなくて、第1および第2パイロット室の圧力は、同じ圧力になって、主弁は、暖房または冷房に切り換えられた状態を維持する。 If both the first and second pilot solenoid valves are not energized, the first and second pilot solenoid valves remain closed. Therefore, the first and second bleed holes of the first and second piston portions are used. As the refrigerant does not flow, the pressure in the first and second pilot chambers becomes the same pressure, and the main valve maintains the state switched to heating or cooling.
このように、この冷媒用の四方切換弁は、切換作動させる極短時間のみ、第1または第2パイロット電磁弁のソレノイドに通電して、切り換えた暖房または冷房状態を維持する長期間には、ソレノイドに通電しないから、消費電力を低減できて、省エネルギーを達成できる。 In this way, the refrigerant four-way switching valve energizes the solenoid of the first or second pilot solenoid valve for only a very short time for switching operation, and maintains the switched heating or cooling state for a long period of time. Since the solenoid is not energized, power consumption can be reduced and energy saving can be achieved.
さらに、上記第1および第2パイロット電磁弁は、ニードル弁体を使用するニードル弁であって、このニードル弁体が弁座に密着するから、スライド弁体を使用するスライド弁に比べて、冷媒の漏れがなく、したがって、主弁体が誤動作することがなくて、暖房または冷房への切り換えた状態を確実に保つことができる。 Further, the first and second pilot solenoid valves are needle valves using a needle valve body, and since the needle valve body is in close contact with the valve seat, the refrigerant is smaller than a slide valve using a slide valve body. Therefore, the main valve body does not malfunction and the state of switching to heating or cooling can be reliably maintained.
従来の様な1つのソレノイドとパイロット弁体を有した構造では、第1および第2ピストン部がストロークエンドまで移動させられた後は、第1および第2ピストン部に夫々設けられた第1および第2ブリード孔からの冷媒の漏れを停止させる為、シート弁機構をピストン部ストローク端に別途設ける必要がある。ところが、この冷媒用の四方切換弁は、上記2つのニードル弁を用いているから、その必要がなくて、構造が簡単になる。 In a conventional structure having one solenoid and a pilot valve body, after the first and second piston parts are moved to the stroke end, the first and second piston parts provided in the first and second piston parts, respectively. In order to stop the leakage of the refrigerant from the second bleed hole, it is necessary to separately provide a seat valve mechanism at the piston portion stroke end. However, the four-way switching valve for refrigerant uses the above two needle valves, so that it is not necessary and the structure is simplified.
また、1実施形態では、
上記ハウジングは、ブロック部材であり、
上記パイロット電磁弁は、上記ハウジングに、直接ネジにより、あるいは、ボルトとフランジにより連結されている。
In one embodiment,
The housing is a block member,
The pilot solenoid valve is connected to the housing directly by a screw or by a bolt and a flange.
ここで、ブロック部材とは、塊状の部材のことを言う。 Here, the block member refers to a massive member.
上記実施形態によれば、上記ハウジングが、ブロック部材であり、上記パイロット電磁弁が、上記ハウジングに、直接ネジにより、あるいは、ボルトとフランジにより連結されているから、CO2冷媒の作動圧である10〜15MPaの高圧に対しても、耐えることができ、十分な信頼性を得ることができる。従来使用されていたロー付け構造の冷媒用の四方切換弁は、真鍮またはステンレス製の主管に、導管、バルブシートおよび側壁板等の複数の構成部材をロー付け等の溶融接合してなる主弁と、この主弁に支柱を介して固定されたパイロット電磁弁と、この主弁とパイロット電磁弁にロー付けされると共に上記主弁とパイロット電磁弁との間を接続する冷媒配管とからなるため、10〜15MPaの高圧であるCO2冷媒に対して、十分な強度が得られなかった。 According to the embodiment, the housing, a block member, the pilot solenoid valve, to the housing, by direct screw, or because they are connected by bolts and the flange is at an operating pressure of CO 2 refrigerant It can withstand high pressures of 10 to 15 MPa, and sufficient reliability can be obtained. A four-way switching valve for a refrigerant with a brazing structure that has been conventionally used is a main valve formed by melting and joining a plurality of structural members such as a conduit, a valve seat, and a side wall plate to a brass or stainless steel main pipe. And a pilot solenoid valve fixed to the main valve via a support, and a refrigerant pipe that is brazed to the main valve and the pilot solenoid valve and connects between the main valve and the pilot solenoid valve. A sufficient strength was not obtained with respect to a CO 2 refrigerant having a high pressure of 10 to 15 MPa.
また、上記実施形態では、上記ハウジングが、ブロック部材であり、上記パイロット電磁弁が、上記ハウジングに、直接ネジにより、あるいは、ボルトとフランジにより連結されているため、構造が簡単で、組み立て工数が少なくて、保守点検が容易である。これに対して、従来のロー付け構造の冷媒用の四方切換弁は、上記冷媒配管のロー付け等の溶融接合箇所をはじめ、各構成部材のロー付け等の溶融接合箇所が多数あるため、構造が複雑で、組立工数が多くて、また、ロー付け等の溶融接合では分解ができないため、保守点検のための分解が不可能である。 Moreover, in the said embodiment, since the said housing is a block member and the said pilot solenoid valve is connected with the said housing with the screw directly or with the volt | bolt and the flange, a structure is simple and an assembly man-hour is carried out. There are few, and maintenance inspection is easy. On the other hand, the four-way switching valve for refrigerant of the conventional brazing structure has a large number of melting joint portions such as brazing of each component, including the melt joint portions such as brazing of the refrigerant pipe, Is complicated, has a large number of assembly steps, and cannot be disassembled by fusion bonding such as brazing. Therefore, disassembly for maintenance and inspection is impossible.
さらに、上記ハウジングが、鋳物等で作製できるブロック部材であるから、弁室などの空所を、中子による鋳抜き、肉ぬすみにより作製できて、加工工数を低減でき、また、重量を軽減することができる。 Furthermore, since the housing is a block member that can be made of a casting or the like, a void such as a valve chamber can be produced by core casting or thinning, reducing the number of processing steps and reducing the weight. be able to.
また、1実施形態では、
上記第1、第2および第3パイロット通路は、上記ブロック部材である上記ハウジング内に形成されている。
In one embodiment,
The first, second and third pilot passages are formed in the housing which is the block member.
上記実施形態によれば、上記第1、第2および第3パイロット通路は、鋳物等で作成できるブロック部材である上記ハウジング内に形成されているので、第1、第2および第3パイロット通路を鋳物に中子による鋳抜き通路として構成できて、パイロット通路を簡単、安価に作製できる。 According to the embodiment, the first, second, and third pilot passages are formed in the housing, which is a block member that can be made of a casting or the like, and therefore the first, second, and third pilot passages are formed. It can be configured as a casting passage with a core in a casting, and a pilot passage can be easily and inexpensively manufactured.
また、1実施形態では、
上記ハウジングは、
ブロック部材である本体と、ブロック部材であるバルブシート部材と、ブロック部材であるカバーとを備え、
上記本体に設けた装着穴に上記バルブシート部材が装着されており、
上記本体と、バルブシート部材と、カバーとは、ネジ締結により一体に固定されている。
In one embodiment,
The housing is
A main body that is a block member, a valve seat member that is a block member, and a cover that is a block member,
The valve seat member is mounted in a mounting hole provided in the main body,
The main body, the valve seat member, and the cover are integrally fixed by screw fastening.
上記実施形態によれば、上記ハウジングが、本体と、バルブシート部材と、カバーとの別体の部品からなり、かつ、上記本体と、バルブシート部材と、カバーとは、ネジ締結により一体に固定されているので、加工、組立および分解補修が容易である。特に、バルブシート部材のシート面の加工が容易になる。 According to the embodiment, the housing is composed of separate parts of the main body, the valve seat member, and the cover, and the main body, the valve seat member, and the cover are integrally fixed by screw fastening. Therefore, processing, assembly and disassembly repair are easy. In particular, the processing of the seat surface of the valve seat member is facilitated.
また、上記ハウジングの本体、バルブシート部材およびカバーが鋳物等で作製できるブロック部材であるので、バルブシート部材のための装着穴を中子により鋳ぬきとして、簡単、安価に作製できる。 Further, since the housing body, the valve seat member, and the cover are block members that can be made of a casting or the like, the mounting hole for the valve seat member can be cast by a core and can be easily and inexpensively produced.
また、1実施形態では、
上記本体に上記高圧導入口が形成されており、
上記バルブシート部材には、上記低圧導出口、第1および第2導通口が形成されており、
上記主弁の主弁体は、上記高圧導入口からの高圧冷媒によりバルブシート部材に向けて押圧されるお椀状のスライド弁体であり、
上記スライド弁体のバルブシート部材に対する摺動面に、高圧冷媒が導かれる溝が設けられている。
In one embodiment,
The high-pressure inlet is formed in the main body,
The valve seat member is formed with the low pressure outlet, first and second conduction ports,
The main valve body of the main valve is a bowl-shaped slide valve body that is pressed toward the valve seat member by the high-pressure refrigerant from the high-pressure inlet.
A groove for guiding the high-pressure refrigerant is provided on a sliding surface of the slide valve body with respect to the valve seat member.
上記実施形態によれば、お椀状のスライド弁体が、本体に形成された高圧導入口からの高圧冷媒によって、低圧導出口、第1および第2導通口が形成されたバルブシート部材に向けて押し付けられることになるから、冷媒の圧力によって、自己保持力が作用して、暖房または冷房の切換状態を確実に保持することができる。 According to the above-described embodiment, the bowl-shaped slide valve body is directed toward the valve seat member in which the low-pressure outlet and the first and second conduction ports are formed by the high-pressure refrigerant from the high-pressure inlet formed in the main body. Since the pressure is pressed, a self-holding force acts by the pressure of the refrigerant, and the switching state of heating or cooling can be reliably held.
しかも、上記スライド弁体のバルブシート部材に対する摺動面に、高圧冷媒が導かれる溝が設けられているから、この溝に導かれた高圧冷媒によって、スライド弁体のバルブシート部材に対する押し付け力を低減して、垂直抗力を低減し、過度の圧着性を排除し、かつ、適度の圧着性を保持して冷媒の漏れを防ぎつつ、切換作動をスムーズにすることができる。 In addition, since the groove for guiding the high-pressure refrigerant is provided on the sliding surface of the slide valve body with respect to the valve seat member, the pressing force of the slide valve body against the valve seat member is increased by the high-pressure refrigerant guided to the groove. It is possible to reduce the vertical drag, eliminate the excessive pressure-bonding property, and maintain a suitable pressure-bonding property to prevent the refrigerant from leaking, and to make the switching operation smooth.
また、1実施形態では、
上記スライド弁体の摺動面または上記バルブシート部材の摺動面のうちの少なくとも一方には、耐摩耗性および低摩擦性を有する樹脂膜が設けられている。
In one embodiment,
At least one of the sliding surface of the slide valve body and the sliding surface of the valve seat member is provided with a resin film having wear resistance and low friction.
上記実施形態によれば、上記樹脂膜は、耐摩耗性および低摩擦性(摩擦を低くする性質)を有するので、例えば、CO2冷媒の高温、高圧の使用条件下でも、スライド弁体は、十分な耐久性を有する。上記樹脂膜は、例えば、スライド弁体の金属材料からなる本体部に樹脂コーティング剤を塗布することによって得られる。 According to the above embodiment, since the resin film has wear resistance and low friction properties (a property of reducing friction), for example, even under high temperature and high pressure use conditions of a CO 2 refrigerant, Sufficient durability. The resin film is obtained, for example, by applying a resin coating agent to a main body portion made of a metal material of a slide valve body.
また、1実施形態では、
上記本体に上記高圧導入口が形成されており、
上記バルブシート部材には、上記低圧導出口、第1および第2導通口が形成されており、
上記主弁の主弁体は、上記高圧導入口からの高圧冷媒によりバルブシート部材に向けて押圧されるお椀状のスライド弁体であり、
上記スライド弁体の摺動面または上記バルブシート部材の摺動面のうちの少なくとも一方には、耐摩耗性および低摩擦性を有する樹脂膜が設けられている。
In one embodiment,
The high-pressure inlet is formed in the main body,
The valve seat member is formed with the low pressure outlet, first and second conduction ports,
The main valve body of the main valve is a bowl-shaped slide valve body that is pressed toward the valve seat member by the high-pressure refrigerant from the high-pressure inlet.
At least one of the sliding surface of the slide valve body and the sliding surface of the valve seat member is provided with a resin film having wear resistance and low friction.
上記実施形態によれば、お椀状の主弁体は、特に、CO2冷媒を使用した場合、高圧導入口からの高圧によって、バルブシート部材に向けて強い力で押圧されるが、耐摩耗性および低摩擦性を有する樹脂膜によって、十分な耐久性を有する。 According to the above embodiment, the bowl-shaped main valve body is pressed against the valve seat member with a strong force by the high pressure from the high-pressure inlet, particularly when a CO 2 refrigerant is used, but wear resistance In addition, the resin film having low friction property has sufficient durability.
また、1実施形態では、
上記パイロット電磁弁は、
上記ニードル弁体のシート面、または、このシート面に対する弁座のうちの少なくとも一方に弾性を有する樹脂膜を設けている。
In one embodiment,
The pilot solenoid valve
An elastic resin film is provided on at least one of the seat surface of the needle valve body and the valve seat with respect to the seat surface.
上記実施形態によれば、ニードル弁体のシート面、または、このシート面に対する弁座のうちの少なくとも一方に弾性を有する樹脂膜を設けているから、ニードル弁体の冷媒に対するシール性を向上することができる。この樹脂膜は、適度の弾性を有し、機械的強度の強い樹脂からなることによって、CO2冷媒を使用した場合でも、十分な耐久性を有する。また、ニードル弁体の本体部を金属から形成することによって、強度を高めることができる。上記樹脂膜は、例えば、ニードル弁体の金属材料からなる本体部に樹脂コーティング剤を塗布することによって得られる。 According to the above embodiment, since the resin film having elasticity is provided on at least one of the seat surface of the needle valve body or the valve seat with respect to the seat surface, the sealing performance of the needle valve body with respect to the refrigerant is improved. be able to. The resin film is made of a resin having moderate elasticity and strong mechanical strength, and thus has sufficient durability even when a CO 2 refrigerant is used. Moreover, strength can be increased by forming the main body of the needle valve body from metal. The resin film is obtained, for example, by applying a resin coating agent to a main body portion made of a metal material of a needle valve body.
また、この発明では、
上記第3パイロット通路は、
上記本体と上記バルブシート部材との間に形成された環状通路と、
上記バルブシート部材に設けられると共に、上記環状通路と上記低圧導出口とを接続する直線通路と、
上記本体に設けられると共に、上記環状通路と、上記第1および第2パイロット電磁弁の2次側室とを接続する通路と
を含む。
In the present invention ,
The third pilot passage is
An annular passage formed between the main body and the valve seat member;
A linear passage that is provided in the valve seat member and connects the annular passage and the low pressure outlet;
It is provided in the main body and includes a passage connecting the annular passage and the secondary chambers of the first and second pilot solenoid valves.
上記発明によれば、上記第3パイロット通路は、上記本体と上記バルブシート部材との間に形成された環状通路を有するので、この環状通路を介して、第1および第2パイロット電磁弁の2次側室に連なる本体側の通路と、低圧導出口に連なるバルブシート部材側の通路とを、容易に、接続することができる。もし仮に、第3パイロット通路を、複数の直線通路の組み合わせで構成すると、構成が複雑になる。また、上記環状通路は、本体とバルブシート部材との間に形成するので、簡単に形成できる。
According to the above invention , the third pilot passage has an annular passage formed between the main body and the valve seat member, so that the second
この発明によれば、冷媒用の四方切換弁の暖房および冷房の切換状態を保持するために、パイロット電磁弁のソレノイドに長期間、連続通電する必要がなくて、無駄なエネルギーを消費をすることがない。 According to the present invention, it is not necessary to continuously energize the solenoid of the pilot solenoid valve for a long period of time in order to maintain the heating and cooling switching state of the refrigerant four-way switching valve, and wasteful energy is consumed. There is no.
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments.
図1は、この発明の1実施形態の冷媒用の四方切換弁の機能回路図である。図1に示すように、この冷媒用の四方切換弁は、主弁100と、第1および第2パイロット電磁弁200,300とを備える。
FIG. 1 is a functional circuit diagram of a refrigerant four-way switching valve according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the four-way switching valve for refrigerant includes a
上記主弁100は、弁室1を形成すると共に、その弁室1に連通する高圧導入口D、低圧導出口S、第1および第2導通口E1,E2を有するハウジング2を備える。上記弁室内1に主弁体の一例としてのお椀状のスライド弁体3を移動可能に配置して、このお椀状のスライド弁体3によって、高圧導入口D側の高圧室8と低圧導出口S側の低圧室9とに区画して、この主弁体3の移動で、上記高圧導入口Dおよび低圧導出口Sを、第1および第2導通口E1,E2に切り換え接続するようにしている。このスライド弁体3の移動方向の両側には、連結板5を介して第1および第2ピストン部11,12を連結している。この第1および第2ピストン部11,12と上記ハウジング2とによって、第1および第2パイロット室31,32とを画成している。上記第1および第2ピストン部11,12には、夫々、第1および第2パイロット室31,32を高圧室8内を介して高圧導入口Dに接続する第1および第2ブリード孔21,22を設けている。
The
一方、上記第1および第2パイロット電磁弁200,300は、夫々、ソレノイド201,301およびパイロット弁体(図示せず)を有し、2位置の常閉形で、上記ソレノイド201,301が消磁されているときには、閉鎖されている一方、ソレノイド201,301が励磁されると開放されるようになっている。
On the other hand, the first and second
なお、上記パイロット弁体は、図示しないが、ニードル弁体である。尤も、上記パイロット弁体は、スライド弁体であってもよい。 The pilot valve body is a needle valve body (not shown). However, the pilot valve element may be a slide valve element.
上記主弁100の第1パイロット室31と第1パイロット電磁弁200の一次側とを第1パイロット通路15で接続し、上記主弁100の第2パイロット室32と第2パイロット電磁弁200の一次側とを第2パイロット通路16で接続している。また、上記第1および第2パイロット電磁弁100,200の二次側と主弁100の低圧導出口Sとを第3パイロット通路17で接続している。
The
上記構成において、例えば、冷房状態に切り換えるため、第2パイロット電磁弁300のソレノイド301を消磁して閉鎖した状態で、第1パイロット電磁弁200のソレノイド201を励磁して、第1パイロット電磁弁200を開放すると、主弁100の高圧導入口Dから、高圧室8を通り、さらに、第1ピストン部11の第1ブリード孔21、第1パイロット室31、第1パイロット通路15、第1パイロット電磁弁200および第3パイロット通路17を経由して、主弁100の低圧導出口Sに至る冷媒の流れができる。上記第1ブリード孔21を通る冷媒の圧力低下により、第1パイロット室31の冷媒の圧力は、第2パイロット室32の冷媒の圧力よりも低下して、主弁100のスライド弁体3は、第1パイロット室31側に向けて移動させられて、高圧導入口Dは第1導出口E1に連通される一方、低圧導出口Sは第2導出口E2に連通される。第2パイロット室32の冷媒の圧力は、第2パイロット電磁弁200が閉鎖しているため、第2ブリード孔22を通る冷媒の流れがなくて、高圧室8の冷媒の圧力、つまり、高圧導入口Dの冷媒の圧力と同じになっているため、第1ブリード孔21を通る冷媒によって圧力低下した第1パイロット室31の冷媒の圧力よりも高くなっているのである。
In the above configuration, for example, in order to switch to the cooling state, the
一方、例えば、暖房状態に切り換えるため、第1パイロット電磁弁200のソレノイド201を消磁して閉鎖した状態で、第2パイロット電磁弁300のソレノイド301を励磁して、第2パイロット電磁弁300を開放すると、主弁100の高圧導入口Dから、高圧室8内を通り、さらに、第2ピストン部12の第2ブリード孔22、第2パイロット室32、第2パイロット通路16、第2パイロット電磁弁300および第3パイロット通路17を経由して、主弁100の低圧導出口Sに至る冷媒の流れができる。上記第1ブリード孔22を通る冷媒の圧力低下により、第2パイロット室32の冷媒の圧力は、第1パイロット室31の冷媒の圧力よりも低下して、主弁100の主弁体3は、第2パイロット室32側に向けて移動させられて、高圧導入口Dは第2導出口E2に連通される一方、低圧導出口Sは第1導出口E1に連通される。第1パイロット室31の冷媒の圧力は、第1パイロット電磁弁100が閉鎖しているため、第1ブリード孔21を通る冷媒の流れがなくて、高圧室8の冷媒の圧力、つまり、高圧導入口Dの冷媒の圧力と同じになっているため、第2ブリード孔21を通る冷媒により圧力低下した第2パイロット室32の冷媒の圧力よりも高くなっているのである。
On the other hand, for example, in order to switch to the heating state, the
次に、冷房に切り換えた状態または暖房に切り換えた状態を維持するためには、第1および第2パイロット電磁弁200,300の両方に通電を行わない。そうすると、第1および第2パイロット電磁弁200,300は、閉鎖しているので、第1および第2ピストン部11,12の第1および第2ブリード孔21,22を冷媒が流れなくて、第1および第2パイロット室31,32の圧力は、高圧室8の冷媒の圧力と同じ圧力になって、スライド弁体3は、暖房または冷房に切り換えられた状態を維持する。また、上記スライド弁体3は、一方の側の高圧室7から他方の側の低圧室9に向けて押し付けられるから、切り換えられた状態を確実に維持する。
Next, in order to maintain the state switched to cooling or the state switched to heating, the first and second
このように、この冷媒用の四方切換弁は、切換作動させる極短時間のみ、第1または第2パイロット電磁弁200または300のソレノイド201または301に通電して、切り換えた暖房または冷房状態を維持する長期間には、ソレノイド201および301に通電しないから、消費電力を低減できて、省エネルギーを達成できる。
As described above, the refrigerant four-way switching valve maintains the switched heating or cooling state by energizing the
さらに、上記第1および第2パイロット電磁弁200,300は、図示しないニードル弁体を使用するニードル弁であって、このニードル弁体がシート面に密着するから、スライド弁体を使用するスライド弁に比べて、冷媒の漏れがなく、したがって、主弁体が誤動作することがなくて、暖房または冷房への切り換えた状態を確実に保つことができる。また、上記冷媒用の四方切換弁は、2つのニードル弁からなる第1および第2パイロット電磁弁200,300を用いているから、1つのソレノイドとパイロット弁体を有した従来の構造のように、第1および第2ピストン部がストロークエンドまで移動させられた後は、第1および第2ピストン部に夫々設けられた第1および第2ブリード孔からの冷媒の漏れを停止させる為に、シート弁機構をピストン部ストローク端に別途設ける必要があるのと比べて、構造が簡単になる。
Further, the first and second
また、この冷媒用の四方切換弁では、第1および第2ピストン部11,12の第1および第2ブリード孔21,22を通る冷媒の圧力降下によって、主弁体3の駆動を制御しているので、主弁100と第1および第2パイロット電磁弁200,300とを接続するパイロット通路の数は、第1パイロット通路15と、第2パイロット通路16と、第3パイロット通路17との3本でよく、パイロット通路の構成が簡単になる。もし、ブリード孔が無くて、スライド弁体に固定した2つのピストン部に作用する2つのパイロット室の冷媒圧力をパイロット電磁弁で切り換えると、高圧導入口とパイロット電磁弁との間のパイロット通路と、2つのパイロット室とパイロット電磁弁との間の2つのパイロット通路と、パイロット電磁弁と低圧導出口との間のパイロット通路との4本のパイロット通路が必要になって、構造が複雑になるのである。
Further, in this refrigerant four-way switching valve, the driving of the
図2は、他の実施形態の機能回路図である。図2において、図1における構成要素と同一構成要素については、図1の構成要素と同一参照番号を付して、説明は省略する。 FIG. 2 is a functional circuit diagram of another embodiment. 2, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as those in FIG. 1, and the description thereof is omitted.
図2では、図1の第1および第2パイロット電磁弁200,300に代えて、
1つのパイロット電磁弁350を用いた点のみが、図1と異なる。上記パイロット電磁弁350は、常閉の3位置形の電磁弁であり、2つのソレノイド351,352を有する。
In FIG. 2, instead of the first and second
1 is different from FIG. 1 only in that one
上記パイロット電磁弁350のソレノイド351を励磁すると、図1において、第1パイロット電磁弁200のソレノイド201を励磁したときの動作と全く同じ動作を行い、上記パイロット電磁弁350のソレノイド352を励磁すると、図1において、第2パイロット電磁弁300のソレノイド301を励磁したときと全く同じ動作を行う。また、上記パイロット電磁弁350のソレノイド351、352を消磁すると、図1において、第1および第2パイロット電磁弁200、300のソレノイド201,301を消磁したときの動作と全く同じ動作を行う。
When the
この実施形態でも、冷房または暖房状態に切り換えた状態を維持するためには、上記パイロット電磁弁350のソレノイド351,352に通電を必要としなくて、消費電力が少なくて、省エネルギーを達成できる。
Also in this embodiment, in order to maintain the state switched to the cooling or heating state, it is not necessary to energize the
図3,4および5は、他の実施形態の具体的構成を示す断面図である。この図3,4および5において、図1の構成要素と同じ機能を有する構成要素については、図1の構成要素と同じ参照番号を付している。 3, 4 and 5 are cross-sectional views showing a specific configuration of another embodiment. 3, 4 and 5, components having the same functions as those in FIG. 1 are given the same reference numbers as those in FIG.
図3に示すように、この冷媒用の四方切換弁は、主弁100と、第1および第2パイロット電磁弁200,300とを備える。
As shown in FIG. 3, the refrigerant four-way switching valve includes a
上記主弁100は、ブロック部材からなるハウジング2を備える。このハウジング2は、図3および4に示すように、弁室1および装着穴29を有するブロック部材である本体25と、この本体25の装着穴29に装着されたブロック部材であるバルブシート部材26と、ブロック部材である第1および第2カバー27,28とを備え、それらをボルト51により一体に固定してなる。なお、図3,4,5において、第1および第2カバー27,28を本体25に固定するボルトは、図示していない。
The
このように、上記ハウジング2が、本体25と、バルブシート部材26と、第1および第2カバー27,28との別体の部品からなり、かつ、上記本体25と、バルブシート部材26と、第1および第2カバー27,28とは、ボルト51等により一体に固定されているので、ロー付け等が不要で、CO2冷媒の作動圧である10〜15MPaの高圧に対しても、耐えることができ、十分な信頼性を得ることができ、かつ、加工、組立および分解補修が容易である。特に、バルブシート部材26のシート面の加工が容易になる。
Thus, the
また、上記ハウジング2の本体25が鋳物等で作製できるブロック部材であるので、弁室1および装着穴29を中子により鋳ぬきとして、簡単、安価に作製できる。
In addition, since the
上記ハウジング2の本体25には、弁室1に連通する高圧導入口Dを設ける一方、バルブシート部材26には、弁室1に連通する低圧導出口S、第1および第2導通口E1,E2を設けている。
The
上記弁室内1には、主弁体の一例であるお椀状のスライド弁体3を移動可能に配置して、このお椀状のスライド弁体3によって、高圧導入口D側の高圧室8と低圧導出口S側の低圧室9とに区画している。このスライド弁体3の移動で、上記高圧導入口Dおよび低圧導出口Sを、第1および第2導通口E1,E2に切り換え接続するようにしている。このスライド弁体3の移動方向の両側には、重量軽減のための穴5a,5bを夫々有する連結板5を介して第1および第2ピストン部11,12を連結している。この第1および第2ピストン部11,12と上記ハウジング2とによって、第1および第2パイロット室31,32とを画成している。上記第1および第2ピストン部11,12には、夫々、第1および第2ブリード孔21,22を設けて、第1および第2パイロット室31,32を高圧室8を介して高圧導入口Dに接続している。
In the
上記主弁100のお椀状のスライド弁体3のバルブシート部材26に対する摺動面には、図7,8に示すように、高圧冷媒が導かれる溝63を設けている。
As shown in FIGS. 7 and 8, a
上記主弁100のお椀状のスライド弁体のバルブシート部材26に対する摺動面に、高圧冷媒が導かれる溝63が設けられているから、この溝63に導かれた高圧冷媒によって、お椀状のスライド弁体3のバルブシート部材26に対する押し付け力を低減して、垂直抗力を低減し、過度の圧着性を排除し、かつ、適度の圧着性を保持して冷媒の漏れを防ぎつつ、切換作動をスムーズにすることができる。
Since the
なお、上記主弁100のお椀状のスライド弁体3は、基本的には、高圧室8の高圧冷媒によって、低圧導出口S、第1および第2導通口E1,E2が形成されたバルブシート部材26に向けて押し付けられているから、冷媒の圧力によって、自己保持力が作用して、暖房または冷房の切換状態を確実に保持することができる。
The bowl-shaped
上記お椀状のスライド弁体3の変形例として、図9に示すように、バルブシート部材26に対する摺動面に複数の環状溝66,66,…を有するスライド弁体65を用いて、この環状溝66,66,…に導かれた高圧冷媒によってお椀状のスライド弁体65のバルブシート部材26に対する押し付け力を低減してもよい。
As a modification of the bowl-shaped
また、図3,4,7および8に示すお椀状のスライド弁体3は、主として機械的強度の高い金属からなり、摺動面に耐摩耗性および低摩擦性を有する例えばPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)等の樹脂コーティング剤を塗布して、図示しない樹脂膜を形成している。
The bowl-shaped
この耐摩耗性および低摩擦性(摩擦を低くする性質)を有する樹脂膜によって、CO2冷媒の高温、高圧の使用条件下でも、スライド弁体3は、十分な耐久性を有する。
The
なお、耐摩耗性および低摩擦性樹脂膜は、バルブシート部材26の摺動面に設けてもよく、あるいは、スライド弁体3の摺動面とバルブシート部材26の摺動面との両方に設けてもよい。
The wear-resistant and low-friction resin film may be provided on the sliding surface of the
一方、上記第1ピストン部11は、図10に示すように、ピストン部本体70の外周に片溝71を設け、この片溝71に、CO2冷媒に対して透過係数の小さい樹脂製エンドレスのピストンシール72を嵌合している。上記ピストン部本体70には、上記ピストンシール72の片溝71からの脱落を防止するための押さえ板75を、連結板5の屈曲した端部と共に、ボルト53で分離可能に固定している。
On the other hand, the
このように、上記ピストン本体部70に片溝71を設け、この片溝71に、エンドレスの樹脂製のピストンシール72を装着し、ピストン部本体70に対して分離可能な押さえ板75で、上記ピストンシール72の脱落を防止しているので、CO2冷媒等に対して透過係数の小さい樹脂製のエンドレスのピストンシール72を、ピストン本体部70に容易に装着することができる。このエンドレスのピストンシール72は、継ぎ目がないため、スパイラル形状やバイアスカット形状のピストンシールよりも、シール性がよい。
In this way, the
なお、上記第2ピストン部12も第1ピストン部11と同様な構成なので、詳細な説明は、省略する。
Since the
一方、上記第1および第2パイロット電磁弁200,300は、図3,4,5,6に示すように、夫々、主弁100のハウジング2の本体25に直接ねじ込んで固定している。尤も、図示しないが、第1および第2パイロット電磁弁をフランジとボルトで、ハウジング2の本体に固定してもよい。
On the other hand, the first and second
このように、上記第1および第2パイロット電磁弁200,300を、主弁100のハウジング2の本体25に直接ねじ込んで、あるいは、ボルトとフランジにより連結すると、ロー付け等が不要で、CO2冷媒の作動圧である10〜15MPaの高圧に対しても、耐えることができ、十分な信頼性を得ることができ、かつ、加工、組立および分解補修が容易になる。
As described above, when the first and second
上記第1および第2パイロット電磁弁200,300は、夫々、ソレノイド201,301およびニードル弁体211,311を有し、2位置の常閉形で、上記ソレノイド201,301が消磁されているときには、閉鎖されている一方、ソレノイド201,301が励磁されると開放されるようになっている。
The first and second
上記第1パイロット電磁弁200は、図5,6に示すように、プランジャ212に固定されたニードル弁体211が弁座215に対して接離することによって、一次側室217と2次側室218との間を開閉する。
As shown in FIGS. 5 and 6, the first
上記第1パイロット電磁弁200のニードル弁体211は、主として、機械的強度の高い金属からなり、そのシート面、または、このシート面に対する弁座215のうちの少なくとも一方に適度な弾性を有する図示しない樹脂膜を設けている。この樹脂膜は、例えばPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)等の樹脂コーティング剤を上記シート面および弁座215に塗布して形成している。
The
このように、上記ニードル弁体211のシート面、または、このシート面に対向する弁座215のうちの少なくとも一方に適度な弾性を有する樹脂膜を設けると、密着性が向上して、シール性を向上することができる。この樹脂膜が、適度の弾性を有し、機械的強度の強い樹脂からなることによって、CO2冷媒を使用した場合でも、十分な耐久性を有する。
As described above, when a resin film having appropriate elasticity is provided on at least one of the seat surface of the
上記第2パイロット電磁弁300は、第1パイロット電磁弁200と同じ構成、機能を有するので、詳しい説明は、省略する。
Since the second
図3〜6に示すように、上記主弁100の第1パイロット室31と第1パイロット電磁弁200の一次側室217とを第1パイロット通路15で接続し、上記主弁100の第2パイロット室32と第2パイロット電磁弁200の一次側室とを第2パイロット通路16で接続している。また、上記第1および第2パイロット電磁弁100,200の二次側室218と主弁100の低圧導出口Sとを第3パイロット通路17で接続している。
As shown in FIGS. 3 to 6, the
上記第1、第2および第3パイロット通路15,16,17は、鋳物等で作成できるブロック部材である本体25,バルブシート部材26および第1および第2カバー部材27,28内に形成されているので、第1、第2および第3パイロット通路15,16,17を鋳物に中子による鋳抜き通路として構成できて、パイロット通路を簡単、安価に作製できる。
The first, second, and
さらに、上記第3パイロット通路17は、図4,5に示すように、上記本体25と上記バルブシート部材26との間に形成された環状通路41と、上記バルブシート部材26に設けられると共に、上記環状通路41と上記低圧導出口Sとを接続する直線通路43と、上記本体25に設けられると共に、上記環状通路41と、上記第1および第2パイロット電磁弁200,300の2次側室218とを接続する通路42,44とを含む。
Further, as shown in FIGS. 4 and 5, the
このように、上記第3パイロット通路17は、上記本体25とバルブシート部材26との間に形成された環状通路41を有するので、この環状通路41を介して、第1および第2パイロット電磁弁200,300の2次側室218に連なる本体側の通路41,42と、低圧導出口Sに連なるバルブシート部材26側の通路43とを、容易に、接続することができる。もし仮に、第3パイロット通路を、複数の直線通路の組み合わせで構成すると、構成が複雑になるのである。
Thus, since the
さらに、上記環状通路41は、バルブシート部材26の外周に形成した環状溝41からなって、バルブシート部材26の外周面と本体25の装着穴29の内面との間に位置しているから、簡単、安価に形成することができる。
Further, the
なお、図3〜6において、91〜95は、シール部材である。 In addition, in FIGS. 3-6, 91-95 are sealing members.
上記構成において、例えば、冷房状態に切り換えるため、第2パイロット電磁弁300のソレノイド301を消磁して閉鎖した状態で、第1パイロット電磁弁200のソレノイド201を極短時間励磁して、第1パイロット電磁弁200を開放すると、主弁100の高圧導入口Dから、高圧室8を通り、さらに、第1ピストン部11の第1ブリード孔21、第1パイロット室31、第1パイロット通路15、第1パイロット電磁弁200の一次側室217,2次側室218および第3パイロット通路17を経由して、主弁100の低圧導出口Sに至る冷媒の流れができる。上記第1ブリード孔21を通る冷媒の圧力降下により、第1パイロット室31の冷媒の圧力は、第2パイロット室32の冷媒の圧力よりも低下して、主弁100のスライド弁体3は、第1パイロット室31側に向けて移動させられて、高圧導入口Dは第1導出口E1に連通される一方、低圧導出口Sは第2導出口E2に連通される。
In the above configuration, for example, in order to switch to the cooling state, the
次に、冷房に切り換えた状態または暖房に切り換えた状態を維持するためには、第1および第2パイロット電磁弁200,300の両方に通電を行わない。そうすると、第1および第2パイロット電磁弁200,300は、閉鎖しているので、第1および第2ピストン部11,12の第1および第2ブリード孔21,22を冷媒が流れなくて、第1および第2パイロット室31,32の圧力は、高圧室8の冷媒の圧力と同じ圧力になって、主弁3は、暖房または冷房に切り換えられた状態を維持する。また、上記お椀状のスライド弁体3は、高圧室7側から低圧室9側に向けて押し付けられるから、切り換えられた状態を確実に維持する。
Next, in order to maintain the state switched to cooling or the state switched to heating, the first and second
一方、例えば、暖房状態に切り換えるため、第1パイロット電磁弁200のソレノイド201を消磁して閉鎖した状態で、第2パイロット電磁弁300のソレノイド301を極短時間励磁して、第2パイロット電磁弁300を開放すると、主弁100の高圧導入口Dから、高圧室8内を通り、さらに、第2ピストン部12の第2ブリード孔22、第2パイロット室32、第2パイロット通路16、第2パイロット電磁弁300および第3パイロット通路17を経由して、主弁100の低圧導出口Sに至る冷媒の流れができる。上記第2ブリード孔22を通る冷媒の圧力降下により、第2パイロット室32の冷媒の圧力は、第1パイロット室31の冷媒の圧力よりも低下して、主弁100の主弁体3は、第2パイロット室32側に向けて移動させられて、高圧導入口Dは第2導出口E2に連通される一方、低圧導出口Sは第1導出口E1に連通される。
On the other hand, for example, in order to switch to the heating state, the
このように、この冷媒用の四方切換弁は、切換作動させる極短時間のみ、第1または第2パイロット電磁弁200または300のソレノイド201または301に通電して、切り換えた暖房または冷房状態を維持する長期間には、ソレノイド201および301に通電しないから、消費電力を低減できて、省エネルギーを達成できる。
As described above, the refrigerant four-way switching valve maintains the switched heating or cooling state by energizing the
1 弁室
2 ハウジング
3,65 主弁体
8 高圧室
9 低圧室
11 第1ピストン部
12 第2ピストン部
15 第1パイロット通路
16 第2パイロット通路
17 第3パイロット通路
21,22 ブリード孔
25 本体
26 バルブシート部材
27 第1カバー
28 第2カバー
D 高圧導入口
S 低圧導出口
E1,E2 導通口
31 第1パイロット室
32 第2パイロット室
63,66 溝
72 ピストンシール
75 押さえ板
100 主弁
200 第1パイロット電磁弁
201,301 ソレノイド
211 ニードル弁体
217 一次側室
218 二次側室
300 第2パイロット電磁弁
DESCRIPTION OF
Claims (11)
上記主弁(100)は、
弁室(1)を形成すると共に、その弁室(1)に連通する高圧導入口(D)、低圧導出口(S)、第1および第2導通口(E1,E2)を有するハウジング(2)と、
上記弁室(1)内に移動可能に配置されると共に、上記高圧導入口(D)および低圧導出口(S)を、第1および第2導通口(E1,E2)に切り換え接続する主弁体(3)と、
この主弁体(3)の両側に連結された第1および第2ピストン部(11,12)と、
この第1および第2ピストン部(11,12)と上記ハウジング(2)とによって画成された第1および第2パイロット室(31,32)と、
上記第1および第2ピストン部(11,12)に夫々設けられると共に、上記高圧導入口(D)に上記第1および第2パイロット室(31,32)を夫々連通する第1および第2ブリード孔(21,22)と
を有し、
上記パイロット電磁弁(200,300)は、
2つのソレノイド(201,301)とパイロット弁体(211,311)とを有し、上記ソレノイド(201,301)が全て消磁されているときには、閉鎖されていて、第1および第2パイロット室(31,32)と上記低圧導出口(S)との間を閉鎖する一方、1つの上記ソレノイド(201または301)が励磁されると開放して第1または第2パイロット室(31または32)を上記低圧導出口(S)に連通させ、
上記第1および第2ピストン部(11,12)は、それぞれ、
片溝(71)を有するピストン部本体(70)と、
上記片溝(71)に嵌合されたエンドレスの樹脂製のピストンシール(72)と、
上記ピストン部本体(31)に分離可能に取り付けられると共に、上記ピストンシール(72)の片溝(71)からの脱落を防止する押さえ板(75)と
を有する
ことを特徴とする冷媒用の四方切換弁。 A main valve (100) and a pilot solenoid valve (200, 300);
The main valve (100)
A housing (2) forming a valve chamber (1) and having a high-pressure inlet (D), a low-pressure outlet (S), and first and second conduction ports (E1, E2) communicating with the valve chamber (1) )When,
A main valve that is movably disposed in the valve chamber (1) and that switches and connects the high-pressure inlet (D) and the low-pressure outlet (S) to the first and second conduction ports (E1, E2). Body (3),
First and second piston portions (11, 12) connected to both sides of the main valve body (3);
First and second pilot chambers (31, 32) defined by the first and second piston portions (11, 12) and the housing (2);
First and second bleeds provided in the first and second piston portions (11, 12), respectively, and communicated with the first and second pilot chambers (31, 32), respectively, to the high-pressure inlet (D). Holes (21, 22),
The pilot solenoid valve (200, 300)
It has two solenoids (201, 301) and pilot valve bodies (211, 311). When all the solenoids (201, 301) are demagnetized, they are closed and the first and second pilot chambers ( 31 and 32) and the low-pressure outlet (S) are closed, and when one solenoid (201 or 301) is excited, the first or second pilot chamber (31 or 32) is opened. Communicating with the low pressure outlet (S) ,
The first and second piston parts (11, 12) are respectively
A piston body (70) having a single groove (71);
An endless resin piston seal (72) fitted in the one groove (71);
A pressing plate (75) that is detachably attached to the piston body (31) and prevents the piston seal (72) from falling off from one groove (71);
Four-way switching valve for the refrigerant, characterized in <br/> to have.
上記パイロット電磁弁(200,300)は、第1および第2パイロット電磁弁(200または300)であり、
上記パイロット弁体(211,311)は、一次側室と二次側室との間を開閉するニードル弁体(211,311)であり、
上記主弁(100)の第1パイロット室(31)と上記第1パイロット電磁弁(200)の一次側室とを第1パイロット通路(15)で接続し、
上記主弁(100)の第2パイロット室(32)と上記第2パイロット電磁弁(300)の一次側室とを第2パイロット通路(16)で接続し、
上記第1および第2パイロット電磁弁(200,300)の二次側室と上記主弁(100)の低圧導出口(S)とを第3パイロット通路(17)で接続している
ことを特徴とする冷媒用の四方切換弁。 The four-way switching valve for refrigerant according to claim 1,
The pilot solenoid valve (200, 300) is a first and second pilot solenoid valve (200 or 300),
The pilot valve body (211 311) is a needle valve body (211 311) for opening and closing between the primary side chamber and the secondary side chamber,
The first pilot chamber (31) of the main valve (100) and the primary chamber of the first pilot solenoid valve (200) are connected by a first pilot passage (15);
A second pilot passage (16) connecting the second pilot chamber (32) of the main valve (100) and the primary chamber of the second pilot solenoid valve (300);
The secondary side chambers of the first and second pilot solenoid valves (200, 300) and the low pressure outlet (S) of the main valve (100) are connected by a third pilot passage (17). Four-way switching valve for refrigerant.
上記ハウジング(2)は、ブロック部材であり、
上記パイロット電磁弁(200,300)は、上記ハウジング(2)に、直接ネジにより、あるいは、ボルトとフランジにより連結されている
ことを特徴とする冷媒用の四方切換弁。 The refrigerant four-way switching valve according to claim 1 or 2,
The housing (2) is a block member,
The pilot solenoid valve (200, 300) is connected to the housing (2) by a screw or a bolt and a flange, and is a four-way switching valve for refrigerant.
上記第1、第2および第3パイロット通路(15,16,17)は、上記ブロック部材である上記ハウジング(2)内に形成されている
ことを特徴とする冷媒用の四方切換弁。 The four-way switching valve for refrigerant according to claim 3,
The four-way switching valve for refrigerant, wherein the first, second and third pilot passages (15, 16, 17) are formed in the housing (2) which is the block member.
上記ハウジング(2)は、
ブロック部材である本体(25)と、ブロック部材であるバルブシート部材(26)と、ブロック部材であるカバー(27,28)とを備え、
上記本体(25)に設けた装着穴(29)に上記バルブシート部材(26)が装着されており、
上記本体(25)と、バルブシート部材(26)と、カバー(27,28)とは、ネジ締結により一体に固定されている
ことを特徴とする冷媒用の四方切換弁。 The four-way switching valve for refrigerant according to claim 4,
The housing (2)
A main body (25) as a block member, a valve seat member (26) as a block member, and covers (27, 28) as block members;
The valve seat member (26) is mounted in a mounting hole (29) provided in the main body (25),
The four-way switching valve for refrigerant, wherein the main body (25), the valve seat member (26), and the covers (27, 28) are integrally fixed by screw fastening.
上記本体(25)に上記高圧導入口(D)が形成されており、
上記バルブシート部材(26)には、上記低圧導出口(S)、第1および第2導通口(E1,E2)が形成されており、
上記主弁(100)の主弁体(3)は、上記高圧導入口(D)からの高圧冷媒によりバルブシート部材(26)に向けて押圧されるお椀状のスライド弁体(3)であり、
上記スライド弁体(3)のバルブシート部材(26)に対する摺動面に、高圧冷媒が導かれる溝(63,66)が設けられている
ことを特徴とする冷媒用の四方切換弁。 The four-way switching valve for refrigerant according to claim 5,
The high-pressure inlet (D) is formed in the main body (25),
The valve seat member (26) is formed with the low pressure outlet (S), first and second conduction ports (E1, E2),
The main valve body (3) of the main valve (100) is a bowl-shaped slide valve body (3) that is pressed toward the valve seat member (26) by the high-pressure refrigerant from the high-pressure inlet (D). ,
A four-way switching valve for refrigerant, wherein a groove (63, 66) through which high-pressure refrigerant is guided is provided on a sliding surface of the slide valve body (3) with respect to the valve seat member (26).
上記スライド弁体(3)の摺動面または上記バルブシート部材(26)の摺動面のうちの少なくとも一方には、耐摩耗性および低摩擦性を有する樹脂膜が設けられている
ことを特徴とする冷媒用の四方切換弁。 The four-way switching valve for refrigerant according to claim 6,
At least one of the sliding surface of the slide valve body (3) or the sliding surface of the valve seat member (26) is provided with a resin film having wear resistance and low friction. A four-way switching valve for refrigerant.
上記本体(25)に上記高圧導入口(D)が形成されており、
上記バルブシート部材(26)には、上記低圧導出口(S)、第1および第2導通口(E1,E2)が形成されており、
上記主弁(100)の主弁体(3)は、上記高圧導入口(D)からの高圧冷媒によりバルブシート部材(26)に向けて押圧されるお椀状のスライド弁体(3)であり、
上記スライド弁体(3)の摺動面または上記バルブシート部材(26)の摺動面のうちの少なくとも一方には、耐摩耗性および低摩擦性を有する樹脂膜が設けられている
ことを特徴とする冷媒用の四方切換弁。 The four-way switching valve for refrigerant according to claim 5,
The high-pressure inlet (D) is formed in the main body (25),
The valve seat member (26) is formed with the low pressure outlet (S), first and second conduction ports (E1, E2),
The main valve body (3) of the main valve (100) is a bowl-shaped slide valve body (3) that is pressed toward the valve seat member (26) by the high-pressure refrigerant from the high-pressure inlet (D). ,
At least one of the sliding surface of the slide valve body (3) or the sliding surface of the valve seat member (26) is provided with a resin film having wear resistance and low friction. A four-way switching valve for refrigerant.
上記パイロット電磁弁(200,300)は、
上記ニードル弁体(211,311)のシート面、または、このシート面に対する弁座(215)のうちの少なくとも一方に弾性を有する樹脂膜を設けている
ことを特徴とする冷媒用の四方切換弁。 The four-way switching valve for refrigerant according to claim 2,
The pilot solenoid valve (200, 300)
A four-way switching valve for refrigerant, characterized in that an elastic resin film is provided on at least one of the seat surface of the needle valve body (211, 311) or the valve seat (215) with respect to the seat surface. .
上記主弁(100)は、
弁室(1)を形成すると共に、その弁室(1)に連通する高圧導入口(D)、低圧導出口(S)、第1および第2導通口(E1,E2)を有するハウジング(2)と、
上記弁室(1)内に移動可能に配置されると共に、上記高圧導入口(D)および低圧導出口(S)を、第1および第2導通口(E1,E2)に切り換え接続する主弁体(3)と、
この主弁体(3)の両側に連結された第1および第2ピストン部(11,12)と、
この第1および第2ピストン部(11,12)と上記ハウジング(2)とによって画成された第1および第2パイロット室(31,32)と、
上記第1および第2ピストン部(11,12)に夫々設けられると共に、上記高圧導入口(D)に上記第1および第2パイロット室(31,32)を夫々連通する第1および第2ブリード孔(21,22)と
を有し、
上記パイロット電磁弁(200,300)は、
2つのソレノイド(201,301)とパイロット弁体(211,311)とを有し、上記ソレノイド(201,301)が全て消磁されているときには、閉鎖されていて、第1および第2パイロット室(31,32)と上記低圧導出口(S)との間を閉鎖する一方、1つの上記ソレノイド(201または301)が励磁されると開放して第1または第2パイロット室(31または32)を上記低圧導出口(S)に連通させ、
上記ハウジング(2)は、ブロック部材であり、
上記パイロット電磁弁(200,300)は、上記ハウジング(2)に、直接ネジにより、あるいは、ボルトとフランジにより連結されており、
上記第1、第2および第3パイロット通路(15,16,17)は、上記ブロック部材である上記ハウジング(2)内に形成されており、
上記ハウジング(2)は、
ブロック部材である本体(25)と、ブロック部材であるバルブシート部材(26)と、ブロック部材であるカバー(27,28)とを備え、
上記本体(25)に設けた装着穴(29)に上記バルブシート部材(26)が装着されており、
上記本体(25)と、バルブシート部材(26)と、カバー(27,28)とは、ネジ締結により一体に固定されており、
上記本体(25)に上記高圧導入口(D)が形成されており、
上記バルブシート部材(26)には、上記低圧導出口(S)、第1および第2導通口(E1,E2)が形成されており、
上記主弁(100)の主弁体(3)は、上記高圧導入口(D)からの高圧冷媒によりバルブシート部材(26)に向けて押圧されるお椀状のスライド弁体(3)であり、
上記スライド弁体(3)のバルブシート部材(26)に対する摺動面に、高圧冷媒が導かれる溝(63,66)が設けられており、
上記第3パイロット通路(17)は、
上記本体(25)と上記バルブシート部材(26)との間に形成された環状通路(41)と、
上記バルブシート部材(26)に設けられると共に、上記環状通路(41)と上記低圧導出口(S)とを接続する直線通路(43)と、
上記本体(25)に設けられると共に、上記環状通路(41)と、上記第1および第2パイロット電磁弁(200,300)の2次側室(218)とを接続する通路(42,44)と
を含むことを特徴とする冷媒用の四方切換弁。 A main valve (100) and a pilot solenoid valve (200, 300);
The main valve (100)
A housing (2) forming a valve chamber (1) and having a high-pressure inlet (D), a low-pressure outlet (S), and first and second conduction ports (E1, E2) communicating with the valve chamber (1) )When,
A main valve that is movably disposed in the valve chamber (1) and that switches and connects the high-pressure inlet (D) and the low-pressure outlet (S) to the first and second conduction ports (E1, E2). Body (3),
First and second piston portions (11, 12) connected to both sides of the main valve body (3);
First and second pilot chambers (31, 32) defined by the first and second piston portions (11, 12) and the housing (2);
First and second bleeds provided in the first and second piston portions (11, 12), respectively, and communicated with the first and second pilot chambers (31, 32), respectively, to the high-pressure inlet (D). Holes (21, 22) and
Have
The pilot solenoid valve (200, 300)
It has two solenoids (201, 301) and pilot valve bodies (211, 311). When all the solenoids (201, 301) are demagnetized, they are closed and the first and second pilot chambers ( 31 and 32) and the low-pressure outlet (S) are closed, and when one solenoid (201 or 301) is excited, the first or second pilot chamber (31 or 32) is opened. Communicating with the low pressure outlet (S),
The housing (2) is a block member,
The pilot solenoid valve (200, 300) is connected to the housing (2) directly by a screw or by a bolt and a flange,
The first, second and third pilot passages (15, 16, 17) are formed in the housing (2) which is the block member,
The housing (2)
A main body (25) as a block member, a valve seat member (26) as a block member, and covers (27, 28) as block members;
The valve seat member (26) is mounted in a mounting hole (29) provided in the main body (25),
The main body (25), the valve seat member (26), and the covers (27, 28) are integrally fixed by screw fastening,
The high-pressure inlet (D) is formed in the main body (25),
The valve seat member (26) is formed with the low pressure outlet (S), first and second conduction ports (E1, E2),
The main valve body (3) of the main valve (100) is a bowl-shaped slide valve body (3) that is pressed toward the valve seat member (26) by the high-pressure refrigerant from the high-pressure inlet (D). ,
On the sliding surface of the slide valve body (3) with respect to the valve seat member (26), grooves (63, 66) for guiding high-pressure refrigerant are provided,
The third pilot passage (17)
An annular passage (41) formed between the body (25) and the valve seat member (26);
A linear passage (43) provided in the valve seat member (26) and connecting the annular passage (41) and the low pressure outlet (S);
A passage (42, 44) provided in the main body (25) and connecting the annular passage (41) to the secondary chamber (218) of the first and second pilot solenoid valves (200, 300); A four-way switching valve for refrigerant, comprising:
上記第1および第2ピストン部(11,12)は、それぞれ、
片溝(71)を有するピストン部本体(70)と、
上記片溝(71)に嵌合されたエンドレスの樹脂製のピストンシール(72)と、
上記ピストン部本体(31)に分離可能に取り付けられると共に、上記ピストンシール(72)の片溝(71)からの脱落を防止する押さえ板(75)と
を有する
ことを特徴とする冷媒用の四方切換弁。 The four-way switching valve for refrigerant according to claim 10 ,
The first and second piston parts (11, 12) are respectively
A piston body ( 70 ) having a single groove (71);
An endless resin piston seal (72) fitted in the one groove (71);
Four sides for refrigerant, characterized in that it has a pressing plate (75) that is detachably attached to the piston part body (31) and prevents the piston seal (72) from falling off from one groove (71). Switching valve.
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