JP6158128B2 - 冷媒切替弁およびこれを備える機器 - Google Patents

Description

本発明は、冷媒切替弁およびこれを備える機器に関する。

本発明の背景技術として、従来、下記の特許文献１〜特許文献３がある。

特許文献１（特開２００９−７９８３７号公報）には、要約の解決手段欄に、「冷蔵庫は、開口部を有する断熱箱体と、断熱箱体の内部を複数の貯蔵室に区切るための断熱仕切部と、断熱扉と、冷媒配管と、圧縮機と、凝縮器と、冷媒を圧縮機から凝縮器まで流通させるための第一の流路とを備え、断熱仕切部は、断熱扉が開口部を閉塞している場合に断熱扉に対向する断熱仕切部前面を有し、さらに、断熱仕切部前面の周辺に冷媒を流通させるための仕切部結露防止配管を備え、第一の流路に冷媒を流通させるか、または、圧縮機から仕切部結露防止配管を経て凝縮器まで冷媒を流通させるかを切替えるための電磁四方弁を備える。」ことが開示されている。

特許文献２（特許４１１２９１８号公報）には、請求項１に、「冷媒の流入口、および冷媒の流出口が厚さ方向に貫通する弁座プレートと、該弁座プレートの表面側および裏面側のうち表面側を覆うように該弁座プレートの表面部分に取り付けられている密閉ケースと、前記弁座プレートの表面を摺動して前記流入口あるいは前記流出口を開閉する弁体とを有するバルブ装置において、前記流入口および前記流出口に各々連通するパイプ挿入穴が形成され、前記弁座プレートの裏面側に積層されたパイプ支持プレートと、該パイプ支持プレートの前記パイプ挿入穴内で端部が固定されて前記流入口および前記流出口に各々連通する流入パイプおよび流出パイプとを有し、前記流入パイプおよび前記流出パイプの各端部は、前記パイプ挿入穴内においてロウ付けされており、前記弁座プレートと前記パイプ支持プレートとは、双方の端部がずれるように積層されて前記接合面の外周縁に段部が形成され、前記弁座プレートと前記パイプ支持プレートとの接合面の外周側は金属薄膜によって気密に封止されており、前記金属薄膜は、前記弁座プレートと前記パイプ支持プレートとが積層された状態で施されためっき膜であり、ロウ付けの際の熱によって溶融して表面張力により集中したことにより、前記段部に形成されている部分の膜厚が他の領域に形成されている部分の膜厚よりも厚くなっていることを特徴とするバルブ装置」が開示されている。

特許文献３（特許４１８３０７５号公報）には、請求項１に、「流体の流入口、および流体の流出口が厚さ方向に貫通する弁座プレートと、該弁座プレートの表面側および裏面側のうち表面側を覆う密閉ケースと、前記流入口および前記流出口に連通するように前記弁座プレートの裏面側に固着された流入パイプおよび流出パイプと、前記弁座プレートの表面側のうち、前記流出口が形成されている領域上を摺動して当該流出口を開閉する弁体と、前記弁体を駆動するためのモータと、前記モータのロータを回転可能な状態で支持するために前記弁座プレートに固定されているロータ支軸と、前記ロータ支軸よりも短く細く形成されており、前記弁体を回転可能な状態で支持するために前記弁座プレートに固定されている弁体支軸とを有するバルブ装置において、前記弁座プレートは、当該弁座プレートの面内方向に、前記流出口が形成されている領域を構成する第１のプレート構成部材と第２のプレート構成部材とに分割されており、前記第２のプレート構成部材は、プレス加工品であり、前記ロータ支軸を固定するための第１軸穴が形成されており、前記第１のプレート構成部材は、前記第２のプレート構成部材よりも厚い切削加工品であり、前記第２のプレート構成部材にロウ付けにより接合されており、前記弁体支軸を固定するための前記第１軸穴よりも小さい第２軸穴が形成されていることを特徴とするバルブ装置。」が開示されている。

特開２００９−７９８３７号公報 特許第４１１２９１８号公報 特許第４１８３０７５号公報

特許文献１に記載された構成では、仕切部結露防止配管を通過する冷媒は高温高圧であって、冷蔵庫本体開口部周囲との温度差が大きいため、冷蔵庫本体開口部へ移動する冷媒の熱量が過大となり、冷蔵庫内の温度上昇を招来し、エネルギ使用量が大きくなるおそれがある。そのため、冷蔵庫の消費電力が大きくなり、維持費が嵩む可能性がある。

また、四方弁である電磁弁と冷媒逆流防止弁との２式の冷媒切替弁を備えた構成の場合には、２式の冷媒切替弁を冷媒回路に接続するための例えば銅製の冷媒配管が長くなり、かつ冷媒配管と冷媒切替弁とをロウ付けによって接続する箇所が電磁弁の入口管１か所、出口管３か所、冷媒逆流防止弁の両端が２か所、計６か所と多い。

そのため、冷媒配管の材料費が高くなり、組み立てコストが上昇し、コストが高くなるおそれがある。

特許文献２に記載された構成では、ロータ支軸と弁体支軸は、ともに弁座プレートに設けられた貫通穴である軸穴に圧入してロウ（ロウ）付けにより固定されているので、軸と軸穴との間にはロウが流れ込む隙間が必要であって、弁座プレートと軸との直角度精度には限界があるとともに、ロウが軸穴と軸との間の隙間を通って弁座プレートの裏面から表面側に滲出することがあり、滲出したロウが弁座プレートと弁体との密着を妨げる場合がある、という問題がある。

また、弁体支軸と弁体は弁座プレートの中心よりも外周側に偏った位置に設けられているので、弁座プレートと密閉ケース（弁ケース）の外周を溶接する際の熱が弁体に伝導しやすく、樹脂製の弁体が温度上昇して熱変形しやすい、という問題がある。

特許文献３に記載された構成では、ロータ支軸（中心軸）はプレス加工品の第２のプレート構成部材に設けられた第１軸穴にロウ付けされているので、第２のプレート構成部材の板厚が薄いとともに、ロウ付けのための軸穴と軸との間にはロウが流入する隙間が必要なので、ロータ支軸（中心軸）と第２のプレート構成部材との直角度精度には限界があるとともに、毛管現象によってロウが軸穴と軸との間の隙間を通って第２のプレート構成部材の表面側に滲出することがある。

また、第１軸穴はロータ軸なのでバルブ装置の中心軸であり、一方、第１のプレート構成部材（弁座）は第１軸穴（中心軸）よりも外周側に寄って位置しているので、溶接時の熱が第２のプレート構成部材の外周に近接した第１のプレート構成部材（弁座）に伝導しやすいので、樹脂製の弁体が温度上昇して熱変形しやすい、という問題がある。

また、第１のプレート構成部材（弁座）と第２のプレート構成部材とを別体として互いにロウ付けで接合するので、その接合部からロウが第１のプレート構成部材（弁座）の表面すなわち弁体との摺動面に滲出することがある、という問題点がある。

本発明は、上記実状に鑑み、冷媒の切替性能が向上する冷媒切替弁、および、当該冷媒切替弁を備えて機器の実使用状態に即して冷媒の切り替えを可能とする機器を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、一例として冷媒切替弁は、弁体と、前記弁体を内在するケースと、前記ケースの一端に設けられて前記弁体が接して回動する弁座プレートと、前記ケース内部に一端が接続された流入管と、前記ケース内部にそれぞれ一端が接続された複数の連通管と、を備え、前記弁体は、前記流入管と第１連通管を連通し、第２連通管と第３連通管を連通させる第１状態と、前記第２連通管を閉塞する第２状態と、前記流入管と前記第３連通管を連通し、前記第１連通管と前記第２連通管を連通させる第３状態と、前記流入管を前記第１連通管、前記第２連通管及び前記第３連通管のいずれとも連通させず、前記第１連通管、前記第２連通管及び前記第３連通管を連通させる第４状態と、前記流入管と前記第２連通管を連通し、前記第１連通管と前記第３連通管を閉塞する第５状態と、を切り替えることを特徴とする。

また、冷媒切替弁を備える機器は、減圧手段と、前記減圧手段の下流に配置される蒸発器と、前記蒸発器の下流に配置される圧縮機と、前記圧縮機の下流に配置される凝縮器と、冷媒が流通可能な冷媒流通部と、を備え、前記冷媒切替弁は、前記凝縮器の下流側と前記冷媒流通部の一方端を連通させるとともに、前記冷媒流通部の他方端と前記減圧手段の上流側を連通させる第１モードと、前記冷媒流通部を経由せずに、前記凝縮器の下流側と前記減圧手段の上流側を連通させる第２モードと、前記減圧手段の上流側への連通を閉塞する第３モードと、前記凝縮器の下流側が前記冷媒流通部と連通しないとともに、前記冷媒流通部の両端と前記減圧手段の上流側を連通させる第４モードと、前記凝縮器の下流側と前記冷媒流通部の他方端を連通させるとともに、前記冷媒流通部の一方端と前記減圧手段の上流側を連通させる第５モードと、を切り替えることを特徴とする。

本発明によれば、冷媒の切替性能が向上する冷媒切替弁を提供することができる。また、当該冷媒切替弁を備える機器の実使用状態に即して、冷媒の切り替えが可能な機器を実現できる。

第１実施形態の冷蔵庫を前方から見た正面外観図である。 冷蔵庫の庫内の構成を表す図１のＥ−Ｅ断面図である。 冷蔵庫の庫内の機能構成を表す正面図である。 図２の冷却器近傍を拡大して示す要部拡大説明図である。 第１実施形態に係る冷媒切替弁を用いた冷媒経路の第１モードを示す図である。 第１実施形態に係る冷媒切替弁を用いた冷媒経路の第２モードを示す図である。 第１実施形態に係る冷媒切替弁を用いた冷媒経路の第３モードを示す図である。 第１実施形態に係る冷媒切替弁を用いた冷媒経路の第４モードを示す図である。 第１実施形態に係る冷媒切替弁を用いた冷媒経路の第５モードを示す図である。 実施形態に係る冷媒切替弁の外観を示す斜視図である。 図９のＧ方向矢視図である。 図１０のＦ−Ｆ断面図である。 冷媒切替弁の内部構成を示す斜視図であり、冷媒切替弁からステータケースと弁ケースとを仮想的に取り外して透視した斜視図である。 ロータピニオンギヤとアイドラギヤと弁体の構成を示す斜視図である。 第１実施形態に係る冷媒切替弁の連通口の配置と弁体摺接面の形状を示す説明図である。 第１実施形態に係る冷媒切替弁の弁体の回動と開閉状態とを示す説明図である。 第１実施形態に係る冷媒切替弁を切り替えた際の第１状態から第５状態までの冷媒切替弁の内部構成と、冷媒経路とを説明する図である。 冷媒切替弁の第二の弁座プレート部と弁体と連通管の断面を示す拡大部分断面図である。 冷媒切替弁の弁座プレートに冷媒流入管と冷媒流出管とアイドラ軸とをロウ付けした状態を示すＦ−Ｆ断面図である。 冷媒切替弁の弁座プレートに冷媒流入管と冷媒流出管とアイドラ軸とをロウ付けした状態を示す斜視図である。 弁座プレートに冷媒流入管の一部を拡幅して仮固定した状態を示す図である。 冷媒切替弁の弁座プレートの断面図である。 弁座プレートの最外周部と弁ケースの位置関係を示す断面図である。

以下、本発明を実施するための形態である実施形態について添付図面を参照して説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付して示し、重複した説明を省略する。

≪第１実施形態≫
図１は、第１実施形態の冷蔵庫を前方から見た正面外観図である。図２は、冷蔵庫の庫内の構成を表す図１のＥ−Ｅ断面図である。図３は、冷蔵庫の庫内の機能構成を表す正面図である。図４は、図２の冷却器近傍を拡大して示す要部拡大説明図である。

＜冷媒切替弁６０を用いる機器（冷蔵庫１）の構成＞
第１実施形態に係る冷媒切替弁６０（図９等参照）を説明する前に、まず、冷媒切替弁６０（図９等参照）を備える機器として、冷蔵庫１を例として挙げ、図１から図４を用いて説明する。

図１、図３に示すように、冷蔵庫１は、その本体の冷蔵庫本体１Ｈに、上方から、冷蔵室２と、左右に並べた製氷室３および上段冷凍室４と、下段冷凍室５と、野菜室６とを備えている。なお、冷蔵室２および野菜室６は、冷蔵温度帯の貯蔵室であり、例えば、約３〜５℃の温度とされている。また、製氷室３、上段冷凍室４および下段冷凍室５は、冷凍温度帯の貯蔵室であり、例えば、約−１８℃の温度とされている。

図１に示すように、冷蔵室２は、前方側に、左右に分割された観音開き（いわゆるフレンチ型）の冷蔵室扉２ａ、２ｂを備えている。また、製氷室３、上段冷凍室４、下段冷凍室５、野菜室６は、それぞれ引き出し式の製氷室扉３ａ、上段冷凍室扉４ａ、下段冷凍室扉５ａ、野菜室扉６ａを備えている。なお、以下の説明において、冷蔵室扉２ａ、２ｂ、製氷室扉３ａ、上段冷凍室扉４ａ、下段冷凍室扉５ａ、野菜室扉６ａを、単に扉２ａ、２ｂ、３ａ、４ａ、５ａ、６ａと称する場合がある。

扉２ａ、２ｂ、３ａ、４ａ、５ａ、６ａは、内側の周囲にゴム製のドアパッキン１５（図２参照）が設けられている。ドアパッキン１５は、各扉２ａ、２ｂ、３ａ、４ａ、５ａ、６ａを閉じた際、弾性変形して冷蔵庫本体前面１６の開口周縁部１Ｈ２と密着することで貯蔵空間（冷蔵室２、製氷室３、上段冷凍室４、下段冷凍室５、野菜室６）を外部空間に対して閉塞して密閉し、貯蔵空間から外部への冷気の漏れを抑制している。

冷蔵庫１は、扉開閉検知・報知手段として、冷蔵庫本体１Ｈに、扉２ａ、２ｂ、３ａ、４ａ、５ａ、６ａの開閉状態をそれぞれ検知する扉センサ（図示せず）と、各扉２ａ、２ｂ、３ａ、４ａ、５ａ、６ａが開放していると判定された状態が所定時間（例えば、１分間以上）継続された場合に、使用者に報知音で報知するアラーム（図示せず）とを有している。

その他、冷蔵庫１は、冷蔵室２の温度設定や上段冷凍室４や下段冷凍室５の温度設定をユーザが行うための温度設定器を有している。温度設定器とは、操作部および表示部を有する図１に示すコントロールパネル４０である。

図２に示すように、冷蔵庫本体１Ｈは、庫外と庫内とが、樹脂製の内箱１０ａと鋼板製の外箱１０ｂとの間に発泡断熱材（発泡ポリウレタン）を充填することにより形成される断熱箱体１０により、断熱して隔てられている。また、冷蔵庫本体１Ｈの断熱箱体１０は、断熱性能を向上するため、熱伝達率がより低い複数の真空断熱材１４を、外箱１０ｂの内面に沿って実装している。

冷蔵庫１の庫内は、冷蔵温度帯と冷凍温度帯との温度帯の異なる上下方向に配置された複数の貯蔵室が、熱漏洩を抑制するため、断熱仕切壁１１ａ、１１ｂにより断熱的に区画されている。

すなわち、上断熱仕切壁１１ａにより、冷蔵温度帯の貯蔵室である冷蔵室２と、冷凍温度帯の貯蔵室である上段冷凍室４および製氷室３（図１参照、図２中で製氷室３は図示せず）とが断熱して隔てられている。また、下断熱仕切壁１１ｂにより、冷凍温度帯の貯蔵室である下段冷凍室５と、冷蔵温度帯の貯蔵室である野菜室６とが断熱して隔てられている。

冷蔵室扉２ａ、２ｂの庫内側には、図２に示すように、飲み物などを収容（貯蔵）するための複数の扉ポケット１３が庫内側に突出して備えられている。また、冷蔵室２は、食品などを載置する複数の棚１２により鉛直方向に複数の貯蔵スペースに区画されている。

引き出し式の扉をもつ製氷室３、上段冷凍室４、下段冷凍室５および野菜室６は、各貯蔵室の前方に備えられた各扉３ａ、４ａ、５ａ、６ａの後方に一体に、収納容器３ｂ、４ｂ、５ｂ、６ｂがそれぞれ設けられている。そして、扉３ａ、４ａ、５ａ、６ａの図示しない取手部に手を掛けて手前側に引き出すことにより、収納容器３ｂ、４ｂ、５ｂ、６ｂが引き出せるようになっている。

＜結露防止＞
ここで、冷蔵庫本体１Ｈの各扉２ａ、２ｂ、３ａ、４ａ、５ａ、６ａを開くと、温かい外気が冷蔵庫本体前面１６の開口周縁部１Ｈ２と接触する。特に、製氷室３、上段冷凍室４、下段冷凍室５内は氷点下の冷凍温度帯（例えば、−１８℃）であるため、扉３ａ、４ａ、５ａを開いた場合、冷蔵庫本体前面１６の開口周縁部１Ｈ２に外気が触れて冷却されることで露点以下となり、冷蔵庫本体前面１６に、外気中の水分が結露しやすい状態となる。

さらに、冷蔵庫本体前面１６に結露した状態で扉３ａ、４ａ、５ａを閉じると、ドアパッキン１５と冷蔵庫本体前面１６との間の水滴が氷点下に冷却され、凍結するおそれがある。

そこで、図２、図３に示すように、製氷室３、上段冷凍室４、下段冷凍室５の開口周縁部１Ｈ２には、結露防止を目的に開口周縁部１Ｈ２を温め露点の温度を上げるため、後記する凝縮器５２を通過した後の高温の冷媒を通過させる冷媒配管１７が埋設されている。ここで、冷媒配管１７を流れる冷媒の温度（後記の凝縮器５２を通過した後の冷媒の温度）は、庫外温度（外部空間の温度）よりも高温であり、例えば、庫外温度が３０℃の際に３３℃程度となるように設定している。

このように、冷媒配管１７は、流れる冷媒の熱により冷蔵庫本体前面１６の開口周縁部１Ｈ２を加熱して、外気中の水分の結露および凍結を抑制する機能を有している。以下の説明においては、冷媒配管１７を「結露防止配管１７」と称する。

なお、本第１実施形態において、結露防止配管１７は、製氷室３、上段冷凍室４、下段冷凍室５の開口周縁部１Ｈ２に設ける構成としたが、冷蔵室２、野菜室６の開口１Ｈ２に設ける構成であってもよく、この場合、同様に、結露防止の効果が得られる。

＜冷気循環＞
図２、図３に示すように、冷却器７は、下段冷凍室５のほぼ奥側に備えられる冷却器収納室８内に配設されている。冷却器７は、冷却器配管７ｄに伝熱面積を広げるための多数のフィンが取り付けられて構成され、冷却器配管７ｄ内の冷媒と空気との間の熱交換が行われている。

また、冷却器７の上方には、庫内送風機９（例えば、モータ駆動するファン）が設けられている。冷却器７で熱交換して冷やされた空気（以下、冷却器７で熱交換した低温の空気を「冷気」と称す）は、庫内送風機９によって、冷蔵室送風ダクト２２、野菜室送風ダクト２５、製氷室送風ダクト２６ａ、上段冷凍室送風ダクト２６ｂおよび下段冷凍室送風ダクト２７を介して、冷蔵室２、野菜室６、製氷室３、上段冷凍室４および下段冷凍室５の各貯蔵室へ送られる。ちなみに、冷蔵室２、製氷室３、上段冷凍室４、下段冷凍室５および野菜室６への各送風ダクト（２２、２６ａ、２６ｂ、２７、２５）は、図２で示すように、冷蔵庫本体１Ｈの各貯蔵室の背面側に設けられている。

庫内送風機９が取り付けられている送風機支持部３０は、冷却器収納室８と冷凍温度帯室背面仕切２９との間を区画する。

図４に示すように、製氷室３、上段冷凍室４、下段冷凍室５にそれぞれ冷気を吹き出す吹出口３ｃ、４ｃ、５ｃが形成されている冷凍温度帯室背面仕切２９は、上段冷凍室４、製氷室３および下段冷凍室５と、冷却器収納室８との間を区画する。

送風機カバー３１は、庫内送風機９の前面を覆うように配置されている。送風機カバー３１と冷凍温度帯室背面仕切２９との間には、庫内送風機９によって送風された冷気を吹出口３ｃ、４ｃ、５ｃに導くための、製氷室送風ダクト２６ａ、上段冷凍室送風ダクト２６ｂおよび下段冷凍室送風ダクト２７が形成されている。

また、送風機カバー３１の上部には、吹出口３１ａが形成されており、吹出口３１ａ近くに冷凍温度帯室冷気制御手段２１が設けられている。

さらに、送風機カバー３１は、庫内送風機９によって送風された冷気を冷蔵温度帯室冷気制御手段２０側に送風する役目も果たしている。即ち、送風機カバー３１に設けられた冷凍温度帯室冷気制御手段２１側に流れない冷気は、図４に示すように、冷蔵室上流ダクト２３を経由して冷蔵温度帯室冷気制御手段２０側に導かれる。

また、送風機カバー３１は、庫内送風機９の前面に整流部３１ｂを備えている。整流部３１ｂは、吹き出す冷気が引き起こす乱流を整流して、騒音の発生を防止するようになっている。

＜ダンパ＞
冷却器７の冷気が何れの貯蔵室へ送られるかは、図２、図３に示す冷蔵温度帯室冷気制御手段２０および冷凍温度帯室冷気制御手段２１の開閉により制御される。

ここで、冷蔵温度帯室冷気制御手段２０は、独立した２つの第一・第二の開口部２０ａ、２０ｂ（図３参照）を備える所謂ツインダンパであり、第一の開口２０ａを開閉することで、冷蔵室送風ダクト２２への送風を制御し、第二の開口２０ｂを開閉することで、野菜室送風ダクト２５への送風を制御する。

図４に示すように、冷凍温度帯室冷気制御手段２１は、単独の開口部を備えたシングルダンパであり、開口部を開閉することで、製氷室送風ダクト２６ａ、上段冷凍室送風ダクト２６ｂおよび下段冷凍室送風ダクト２７への送風を制御する。

＜ダンパによる冷蔵室２の冷却＞
冷蔵室２の冷却に際しては、冷蔵温度帯室冷気制御手段２０の第一の開口２０ａを開状態とすると、冷気は、冷蔵室上流ダクト２３（図４参照）および冷蔵室送風ダクト２２を経て、多段に設けられた吹出口２ｃ（図３参照）から冷蔵室２に送られる。そして、冷蔵室２を冷却した冷気は、冷蔵室２の下部に設けられた戻り口２ｄから冷蔵室戻りダクト２４を経て、冷却器収納室８内にその側方下部から流入し、冷却器７と熱交換され冷却される。

＜ダンパによる野菜室６の冷却＞
野菜室６の冷却に際しては、冷蔵温度帯室冷気制御手段２０の第二の開口２０ｂを開状態とすると、冷気は、冷蔵室上流ダクト２３および野菜室送風ダクト２５（図３参照）を経て、吹出口６ｃ（図３参照）から野菜室６に送られる。そして、野菜室６を冷却した冷気は、戻り口６ｄを経て、冷却器収納室８内にその下部から流入し、冷却器７と熱交換され冷却される。

ちなみに、野菜室６を循環する風量は、冷蔵室２より冷蔵温度がやや高めのため、冷蔵室２を循環する風量や冷凍温度帯室（３、４、５）を循環する風量に比べて少なくなっている。

＜ダンパによる冷凍室（３、４、５）の冷却＞
冷凍室（３、４、５）の冷却に際しては、冷凍温度帯室冷気制御手段２１を開状態とすると、冷気は、製氷室送風ダクト２６ａや上段冷凍室送風ダクト２６ｂを経て、吹出口３ｃ、４ｃからそれぞれ製氷室３、上段冷凍室４に送られる。また、冷気は、下段冷凍室送風ダクト２７（図２参照）を経て、吹出口５ｃから下段冷凍室５に送られる。このように、冷凍温度帯室冷気制御手段２１は、送風機カバー３１（図４参照）の上方に取り付けられ、その下方に配置される冷凍室（３、４、５）への送風を容易にしている。

製氷室送風ダクト２６ａを介して製氷室３に送風された冷気、および、上段冷凍室送風ダクト２６ｂを介して上段冷凍室４に送風された冷気は、下方に配置される下段冷凍室５に下降する。そして、下段冷凍室送風ダクト２７を介して、下段冷凍室５に送風される冷気とともに、下段冷凍室５の奥下方に設けられた冷凍室戻り口２８を介して、冷却器収納室８内に流入し、冷却器７と熱交換され冷却される。

ちなみに、冷凍室戻り口２８の横幅寸法は、冷却器７の幅寸法とほぼ等しい横幅である。

ところで、冷蔵温度帯室冷気制御手段２０および冷凍温度帯室冷気制御手段２１が開状態のとき、大部分の冷気が冷凍温度帯室冷気制御手段２１側に送られて、残りの他の冷気が冷蔵温度帯室冷気制御手段２０側に導かれるように各送風ダクト等が構成されている。これにより、温度帯の異なる貯蔵室である冷凍温度帯室（製氷室３、上段冷凍室４および下段冷凍室５）および冷蔵温度帯室（冷蔵室２および野菜室６）に、１つの冷却器７で冷気を供給することができる。

以上説明したように、冷蔵庫本体１Ｈの各貯蔵室へ送風する冷気の切り替えは、冷蔵温度帯室冷気制御手段２０および冷凍温度帯室冷気制御手段２１をそれぞれ適宜開閉制御することにより行われる。

＜霜取装置の除霜ヒータ３５＞
図４に示すように、冷却器７の下方には、除霜手段である除霜ヒータ３５が設置されている。除霜ヒータ３５の上方には、除霜水が除霜ヒータ３５に滴下することを防止するため、上部カバー３６が設けられている。

冷却器７およびその周辺の冷却器収納室８の壁に付着した霜の除霜（融解）によって生じた除霜水は、冷却器収納室８の下部に備えられた樋３２に流入した後に、排水管３３を介して機械室５０に配設された蒸発皿３４に達して貯留され、後記の圧縮機５１（図３参照）や凝縮器５２で発生する熱により蒸発させられ、冷蔵庫１外に排出される。

＜機械室＞
図３に示すように、断熱箱体１０の下部背面（奥）側には、機械室５０が設けられている。

機械室５０には、冷媒を圧縮して高温、高圧にして吐出する圧縮機５１と、冷媒と空気とを熱交換させる凝縮器５２と、凝縮器５２における冷媒と空気の熱交換を促進させる庫外送風機５３と、細管である減圧手段５４と、冷媒切替弁６０とが配置されている。

なお、圧縮機５１、凝縮器５２、減圧手段５４、および、冷媒切替弁６０は、冷却器７や結露防止配管１７と配管で接続され、冷媒が流通する冷媒経路（冷媒回路）（図５から図９を用いて後記）が形成されている。

＜センサ・制御系＞
図２に示すように、冷蔵庫本体１Ｈの天井壁１Ｈ１の上面奧側には、制御手段として、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリなどを有するマイクロコンピュータや、インターフェース回路等を実装した制御手段である制御基板４１が配置されている。

冷蔵庫１には、庫外の温度環境（外気温度）を検知する外気温度センサ４２、庫外の湿度環境（外気湿度）を例えば水分吸着型の固体電解質を用いて検知する外気湿度センサ４３、冷蔵室２の温度を検出する冷蔵室温度センサ４４、野菜室６の温度を検出する野菜室温度センサ４５、冷凍温度帯室（製氷室３、上段冷凍室４および下段冷凍室５）の温度を検出する冷凍室温度センサ４６、冷却器７の温度を検出する冷却器温度センサ４７等の温度センサが設けられている。これらセンサで検出された温度が検出信号として制御基板４１に入力される。

また、制御基板４１は、扉２ａ、２ｂ、３ａ、４ａ、５ａ、６ａの開閉状態をそれぞれ検知する扉センサ（図示せず）、冷蔵室扉２ａに設けたコントロールパネル４０（図１参照）と電気的に接続されている。

そして、制御基板４１は、前記ＲＯＭに予め搭載された制御プログラムを実行することにより、圧縮機５１のＯＮ／ＯＦＦや回転速度の制御、冷蔵温度帯室冷気制御手段２０および冷凍温度帯室冷気制御手段２１を個別に開閉駆動するそれぞれの駆動モータ（図示せず）の制御、庫内送風機９のＯＮ／ＯＦＦや回転速度の制御、庫外送風機５３（図３参照）のＯＮ／ＯＦＦや回転速度等の制御、扉開放状態を報知するアラーム（図示せず）のＯＮ／ＯＦＦ、冷媒切替弁６０の切替動作等の制御を行い、冷蔵庫１全体の運転を統括的に制御している。

以上が、機器である冷蔵庫１の構成である。

＜冷媒経路（冷媒回路）＞
次に、実施形態に係る冷媒切替弁６０（図３、図１０等参照）を備える冷蔵庫１の冷媒経路（冷媒回路）、運転モードについて、図５から図９を用いて説明する。

図５は、第１実施形態に係る冷媒切替弁６０を用いた冷媒経路の第１モードを示す図である。

図６は、第１実施形態に係る冷媒切替弁６０を用いた冷媒経路の第２モードを示す図である。

図７は、第１実施形態に係る冷媒切替弁６０を用いた冷媒経路の第３モードを示す図である。

図８は、第１実施形態に係る冷媒切替弁６０を用いた冷媒経路の第４モードを示す図である。

図９は、第１実施形態に係る冷媒切替弁６０を用いた冷媒経路の第５モードを示す図である。

図５の第１モードは第１の通常のモードであり、結露防止配管１７（図２、図３参照）に高温の冷媒を矢印α方向に送り、結露を抑制する第１結露防止モードである。

図６の第２モードは、結露の可能性がない環境において、結露防止配管１７を冷媒がバイパスするバイパスモードである。

図７の第３モードは、圧縮機５１を停止する停止モードである。

図８の第４モードは、結露防止配管１７から冷媒を回収して省エネを図る冷媒回収モードである。

図９の第５モードは第２の通常のモードであり、結露防止配管１７（図２、図３参照）に高温の冷媒を、第１の通常のモードの方向（矢印α方向）とは逆側の矢印β方向から送り、結露を抑制する第２結露防止モードである。

冷媒切替弁６０は、４つの連通管（図１０等を用いて後記する流入管６８、連通管６９ｂ、６９ｃ、６９ｄ）が接続されており、１つの流入口Ａと、３つの連通口Ｂ、Ｃ、Ｄを備える、所謂、四方弁である。

すなわち、流入口Ａには、流入管６８が接続され、３つの連通口Ｂ、Ｃ、Ｄには、それぞれ連通管６９ｂ、６９ｃ、６９ｄが接続されている。

図５に示すように、流入口Ａの上流側には、第一冷媒配管５５が接続されている。第一冷媒配管５５には、上流側に凝縮器５２が接続され、さらにその上流側には圧縮機５１の高圧側吐出口５１ｏが接続されている。連通口Ｂには、第二冷媒配管５６の一端が接続され、結露防止配管１７を経由して、連通口Ｄに第二冷媒配管５６の他端が接続されている。連通口Ｃの下流側には、第三冷媒配管５７が接続されている。

第三冷媒配管５７は、下流側の細管である減圧手段５４を経由して、冷却器７と接続される。冷却器７の下流側は圧縮機５１の低圧側吸入口５１ｉに接続されている。ちなみに、冷媒経路（冷媒回路）の冷媒としては、例えば、処理時のＣＯ₂の排出が少ないイソブタンを用いることができる。

図５から図９に示すように、第１モードから第５モードは、それぞれモードが異なるので、冷媒切替弁６０の開閉状態（連通状態）が異なり、冷媒の経路（回路）が異なっている。

図５に示す第１モード（第１結露防止モード）においては、冷媒切替弁６０は、流入口Ａと連通口Ｂとが連通し（冷媒流れＬ１）、連通口Ｃと連通口Ｄとが連通（冷媒流れＬ２）する。

圧縮機５１により圧縮された高温高圧の冷媒は、凝縮器５２に流入し、凝縮器５２で空気（庫外空気）と熱交換して冷却される。凝縮器５２から流出した冷媒は、第一冷媒配管５５を通って、冷媒切替弁６０の流入口Ａに流入し、冷媒流れＬ１に示すように、連通口Ｂから流出する。そして、第二冷媒配管５６の一部を通って、結露防止配管１７に流入する。

結露防止配管１７に流入した冷媒の温度（即ち、凝縮器５２から流出した冷媒の温度）は、庫外空気よりも高温であるため、結露防止配管１７に流入した冷媒は、冷蔵庫本体１Ｈの開口周縁部１Ｈ２（図２、図３参照）を加熱する。これにより、冷蔵庫本体１Ｈの開口周縁部１Ｈ２の温度が上昇し、露点温度が上昇し結露が抑制される。

そして、結露防止配管１７を矢印α方向に通過して開口周縁部１Ｈ２に放熱して結露防止配管１７への流入時よりも低温となった冷媒は、結露防止配管１７から流出して、第二冷媒配管５６の残部を経て、冷媒切替弁６０の連通口Ｄに流入する。そして、冷媒は、冷媒流れＬ２に示すように、連通口Ｃから流出し、第三冷媒配管５７を経て、細管である減圧手段５４を通過した後、断熱膨張して低温低圧となる。

減圧手段５４を通過した後の冷媒は、蒸発器である冷却器７（冷却器配管７ａ）（図４参照）に流入する。冷却器７（冷却器配管７ａ）に流入した低温の冷媒は、冷却器７で周囲空気と熱交換して、圧縮機５１に戻る。

このように、第１モード（第１結露防止モード）では、結露防止配管１７を通る冷媒温度は、冷蔵庫本体１Ｈが設置された外気温度よりも高くなるので、外気が高温高湿な場合であっても、冷蔵庫本体１Ｈの開口周縁部１Ｈ２の結露を抑制することができる。

図６に示すように、第２モード（バイパスモード）においては、冷媒切替弁６０は、流入口Ａと連通口Ｃとが連通（冷媒流れＬ３）し、連通口Ｂおよび連通口Ｄは、他と連通しない。

圧縮機５１により圧縮された高温高圧の冷媒は、凝縮器５２に流入し、凝縮器５２で空気（庫外空気）と熱交換することにより冷却される。凝縮器５２から流出した冷媒は、第一冷媒配管５５を通って、冷媒切替弁６０の流入口Ａに流入し、冷媒流れＬ３に示すように、連通口Ｃから流出して、第三冷媒配管５７を通って、細管である減圧手段５４を通過した後、断熱膨張して低温低圧となり、蒸発器である冷却器７（冷却器配管７ａ）に流入する。冷却器７（冷却器配管７ａ）（図２参照）に流入した低温の冷媒は、冷却器７で周囲空気と熱交換して、圧縮機５１に戻る。

第１モード（第１結露防止モード）（図５参照）で運転すると、結露防止配管１７に外気よりも高温の冷媒が流れるため、その熱が貯蔵室（製氷室３、上段冷凍室４、下段冷凍室５）（図３参照）等を温めてしまうおそれがある。そこで、外気が低湿など結露のおそれが低い場合、第２モード（バイパスモード）で運転することにより、結露防止配管１７に冷媒を流さないようにすることができる。

これにより、冷蔵庫本体１Ｈの開口周縁部１Ｈ２の結露防止の効果はないものの、結露のおそれが低い場合には、結露防止配管１７から冷蔵庫本体１Ｈ内部への熱漏洩を防止でき、冷蔵庫１の省エネルギ性能を高くすることができる。

冷媒切替弁６０の第１モード（第１結露防止モード）と第２モード（バイパスモード）は、図２に示す外気温度センサ４２や外気湿度センサ４３の検知結果に基づいて結露のおそれがあるか否かを判定する。

例えば、外気湿度センサ４３で検出した外気の湿度から露点が求められ、外気温度センサ４２で検出した外気温度から、結露しそうな環境か否かが求められる。或いは、外気温度センサ４２で検出した外気温度から飽和湿度が求められ、外気湿度センサ４３で検出した外気の湿度から、結露しそうな環境か否かが求められる。

そして、結露のおそれがある場合は第１モード（結露防止モード）とし、結露のおそれがない場合には第２モード（バイパスモード）とするようモードを切り替えると、結露しそうな必要な時だけ結露を防止できる。また、それ以外の時、つまり結露しそうでない時は熱漏洩を抑制できるので、消費電力を低減するのに効果的である。

図７に示すように、第３モード（停止モード）において、圧縮機５１は停止している状態となっており、冷媒切替弁６０は連通口Ｃを閉塞している。

第３モードにおいては、連通口Ｃを閉塞することで、冷媒が循環する回路を遮断するようになっている。すなわち、冷媒切替弁６０の連通口Ｃが遮断されていることにより、第一冷媒配管５５や凝縮器５２、第二冷媒配管５６や冷媒結露防止配管１７内の比較的高温な冷媒が、第三冷媒配管５７や冷却器７に流れ込むことが遮断される。これにより、冷却器７の温度上昇を抑制できる。

ここで、冷蔵庫１は、冷凍サイクルによって貯蔵室（２、３、４、５、６）を冷却する運転の場合、貯蔵室が所定温度以下となるまで圧縮機５１を動作させて、貯蔵室が既設定の所定温度以下まで低下すると圧縮機５１を停止させるようになっている。そして、貯蔵室が既設定の所定温度より上昇すると圧縮機５１を再起動して貯蔵室を冷却する。

圧縮機５１の停止時に冷媒切替弁６０を第３モード（停止モード）とすることにより、冷却器７内の冷媒を低温で維持することができる。そのため、圧縮機５１の再起動時には、冷却器７内の冷媒が低温であることから、熱交換効率が高い状態にあり、冷蔵庫１の省エネルギ性能を向上できる。

図８に示すように、第４モード（冷媒回収モード）において、冷媒切替弁６０は、流入口Ａは閉塞されて他と連通しないようになっており、連通口Ｂと連通口Ｃと連通口Ｄはすべて連通している（冷媒流れＬ４）。

流入口Ａはいずれの連通口Ｂ、Ｃ、Ｄとも連通しないので、圧縮機５１を運転しても冷媒は流れることはなく、圧縮機５１の高圧側吐出口５１ｏよりも下流側の凝縮器５２、第一冷媒配管５５は圧縮機５１の高圧側吐出口５１ｏと連通して高圧の状態となる。

一方、連通口Ｂと連通口Ｃと連通口Ｄは互いに連通しているので第二冷媒配管５６と第三冷媒配管５７は連通する。そして、連通口Ｄは閉塞されているので、圧縮機５１を運転しても冷媒は流れず、連通口Ｄより下流側となる第二冷媒配管５６と結露防止配管１７と、連通口Ｃの下流側から圧縮機５１の吸入側に接続された第三冷媒配管５７、細管である減圧手段５４、および冷却器７は、圧縮機５１の運転により、圧縮機５１の低圧側吸入口５１ｉと等しく低圧の状態となる。

すなわち、第４モード（冷媒回収モード）で圧縮機５１を運転すると、第二冷媒配管５６と結露防止配管１７内の冷媒を圧縮機５１の低圧側吸入口５１ｉの低圧によって冷却器７内に吸引することができる。そして、圧縮機５１の再起動時には、第二冷媒配管５６と結露防止配管１７内の冷媒量は少ない状態となる一方、冷却器７内に十分に冷媒があって熱交換効率が高い状態であり、冷蔵庫１の省エネルギ性能を高くすることができる。

この際、図８の破線で示すように、冷媒回収モードが、連通口Ｂと連通口Ｄとの２つの口から行われるので、極めて効率的かつ円滑に冷媒回収を遂行することが可能である。

図９に示すように、第５モード（第２結露防止モード）において、冷媒流れＬ５のように、冷媒切替弁６０は、流入口Ａと連通口Ｄとが連通し、連通口Ｂと連通口Ｃとが連通する。

圧縮機５１により圧縮された高温高圧の冷媒は、凝縮器５２に流入し、凝縮器５２で空気（庫外空気）と熱交換して冷却される。凝縮器５２から流出した冷媒は、第一冷媒配管５５を経て、冷媒切替弁６０の流入口Ａに流入し、冷媒流れＬ５に示すように、連通口Ｄから流出して、第二冷媒配管５６の一部を経て、矢印β方向に結露防止配管１７に流入する。

ここで、結露防止配管１７に流入した冷媒の温度（すなわち、凝縮器５２から流出した冷媒の温度）は、庫外空気よりも高温であるため、結露防止配管１７に流入した冷媒は、冷蔵庫本体１の開口周縁部１Ｈ２を加熱する。

そして、開口周縁部１Ｈ２を加熱（開口周縁部１Ｈ２に放熱）することで、結露防止配管１７の流入時よりも低温となった冷媒は、結露防止配管１７から流出して、第二冷媒配管５６の残部を通って、冷媒切替弁６０の連通口Ｂに流入し、冷媒流れＬ５に示すように、連通口Ｃから流出する。そして、冷媒は、第三冷媒配管５７を通って、細管である減圧手段５４を通過した後、断熱膨張して低温低圧となる。

減圧手段５４を通過した後の冷媒は、蒸発器である冷却器７の冷却器配管７ａ（図２参照）に流入する。冷却器７の冷却器配管７ａに流入した低温の冷媒は、冷却器７で周囲空気と熱交換して、圧縮機５１に戻る。

このように、第５モード（第２結露防止モード）では、第１モード（第１結露防止モード）と同通路（同経路）を冷媒が流れるが、第二冷媒配管５６と結露防止配管１７内のみで、冷媒の流れる方向（矢印β方向）が第１モード（第１結露防止モード）の冷媒の流れる方向（図５の矢印α方向）とは逆向きになる。

結露防止配管１７を通る冷媒は上流から下流にかけて徐々に熱交換されるため結露防止配管１７内で、温度が低下する温度勾配が生じる。そのため、結露防止配管１７において下流側で部分的に結露防止効果が低下する。

そこで、第１モード（第１結露防止モード）と第５モード（第２結露防止モード）とを適切に切替えることによって結露防止配管１７の下流側の冷媒の温度を上昇させ、結露防止配管１７内の温度勾配を減少させることができる。

結露防止配管１７の温度勾配が抑制されることで、冷蔵庫本体１Ｈ内の低温部と結露防止配管１７との熱交換も少量になるため、冷蔵庫１の省エネルギ性能を高めることができる。

また、実施形態の冷蔵庫１では、結露しそうな箇所を検出して、第１モード（第１結露防止モード）と第５モード（第２結露防止モード）とを適切に切替え、結露防止効果を高めることとしている。
なお、第１モード（第１結露防止モード）と第５モード（第２結露防止モード）の切り替えに関しては、後に詳述する。

以上が冷蔵庫１の冷媒回路と第１〜第５モードの運転モードである。

≪冷媒切替弁６０≫
次に、第１実施形態に係る冷媒切替弁６０の構成と動作について、図１０から図１７を用いて説明する。

図１０は、第１実施形態に係る冷媒切替弁６０の外観を示す斜視図である。
図１１は、図９のＧ方向矢視図である。
図１２は、図１０のＦ−Ｆ断面図である。
図１３は、冷媒切替弁６０の内部構成を示す斜視図であり、冷媒切替弁６０からステータケース６１と弁ケース６６とを仮想的に取り外して透視した斜視図である。
図１４は、ロータピニオンギヤ７５とアイドラギヤ７９と弁体８０の構成を示す斜視図であり、ロータ７０から弁体８０に至るまでのギヤを用いた駆動力の伝達手段の構成を示す。

図１０、図１２に示すように、冷媒切替弁６０の外装を成す略円筒形状のステータケース６１の内部には、コイルを巻回したモータの固定子である略円筒形状のステータ６２が形成されている。また、ステータケース６１の一部に、外方に凸形状に突出するコネクタケース６３が形成されており、コネクタケース６３内には、ステータ６２のコイルからの配線を、外部の駆動回路に接続するコネクタピン６４を有するコネクタ６５が設けられている。

冷媒切替弁６０の弁体８０を覆う弁ケース６６は、例えばステンレス材などの非磁性体金属で深絞り加工などで一体に形成されており、上端が閉じて下端が開口した有底円筒形状に形成されており、開口した下端はフランジ状に拡大されている。

図１２に示すように、弁ケース６６の上側は、ステータ６２の内周部に嵌合する一方、弁ケース６６の下側は、その直径が上側よりも拡大された開口端とされている。この開口端には、円盤状の弁座プレート６７が嵌合して、全周を溶接によって密封して接合されている。

図１１から図１３に示すように、弁座プレート６７は、互いに厚さの異なる同心円状の３つの部分からなり、弁座プレート６７の大部分を構成する円盤形状の第一の弁座プレート部６７ａと、第一の弁座プレート部６７ａよりも径が小さくかつ厚さが厚く、連通管６９の側に一方向に突出して第一の弁座プレート部６７ａの中心を内包する円盤形状の第二の弁座プレート部６７ｂと、第一の弁座プレート部６７ａより厚さが薄く、弁座プレート６７の最外周の外郭を構成する第三の弁座プレート部６７ｃとを一体として有している。また、弁座プレート６７の弁体８０と当接する側の面は研磨仕上面９０となっている。弁座プレート６７の構成の詳細については後述する。

図１２から図１３に示すように、第一の弁座プレート部６７ａには、１つの流入管６８が、ロウ付けによって接合部を密封するように結合され、弁ケース６６の内部と連通している。

図１１から図１３に示すように、最も厚い第二の弁座プレート部６７ｂには、３つの連通管６９である連通管６９ｂ、連通管６９ｃ、および連通管６９ｄが、ロウ付けによって接合部を密封するように結合され、弁ケース６６の内部と連通している。そして、図１０および図１１に示すように、流入管６８と連通管６９ｂ、連通管６９ｃ、連通管６９ｄの一端はそれぞれ、弁座プレート６７の一面に弁ケース６６内側に向けて開口した流入口Ａ、連通口Ｂ、連通口Ｃ、連通口Ｄに接続されている。

図１２に示すロータ７０は、マグネットを有するモータの回転子である。コネクタピン６４を駆動回路（図示せず）に接続してステータ６２のコイルに通電すると、ステータ６２に磁界が生じ、弁ケース６６を介して磁界がロータ７０のマグネットに加わり、ロータ７０が弁体軸７１の回りに回転する。このモータの構成の一例は、一般的なステッピングモータであり、詳細な説明は省略するが一定の角度毎に回転するようになっている。

弁体軸７１は、ロータ７０の回転中心軸であるとともに、後記する弁体８０の回動中心となる軸である。

第一の弁座プレート部６７ａないし第二の弁座プレート部６７ｂの中心位置には、弁体軸７１の嵌合孔であるロータ軸穴７２が第二の弁座プレート部６７ｂを貫通しないよう有底穴として形成されている。そして、第一の弁座プレート部６７ａと第二の弁座プレート部６７ｂとは、ロータ軸穴７２に同軸に配置されている。

図１２に示すように、弁ケース６６上部の円筒有底部の略中央には、凹部であるロータ軸受７３が形成されている。弁体軸７１は、一端部がロータ軸穴７２に嵌合して支持されるとともに、他端部がロータ軸受７３と嵌合して支持される。

弁体軸７１は、弁座プレート６７に設けられた一端部のロータ軸穴７２に圧入固定され、他端部のロータ軸受７３に、緩み嵌めで組み立てられている。つまり、一端部のロータ軸穴７２は弁体軸７１より若干小さい径を有しており、他端部のロータ軸受７３は弁体軸７１より若干大きな径を有している。

これにより、弁体軸７１はロータ軸穴７２とはガタなく一体として圧入固定されているので、ロータ軸穴７２を弁座プレート６７に対して直角に精度よく植立させることができる。

図１１に示すように、冷媒切替弁６０の下面に開口される連通口Ｂ、連通口Ｃ、および連通口Ｄは、弁体軸７１（ロータ軸穴７２）を中心した同一円上に配置されている。

連通口Ｂ、連通口Ｃ、および連通口Ｄの好適な配置角度については、後に詳述する。

本第１実施形態では、連通口Ｄは、弁体軸７１（ロータ軸穴７２）に対して流入口Ａに近接した位置に設けられている。連通口Ｂは弁体軸７１（ロータ軸穴７２）を挟んで連通口Ｂとは反対側に設けられている。
連通口Ｃは、弁体軸７１（ロータ軸穴７２）に対して側方の、連通口Ｂと連通口Ｄに対して互いに９０゜の関係にあり、アイドラ軸７８の近傍位置に設けられている。

なお、連通口Ｂ、連通口Ｃ、および連通口Ｄの位置は、弁体軸７１まわりの互いの配置関係を満たすものであれば、流入口Ａないしアイドラ軸７８に対しては本例の位置関係に限られるものではない。

図１１、図１３に示すように、第一の弁座プレート部６７ａにおいて、弁体軸７１（ロータ軸穴７２）に対して連通口Ｃに近接した側には、後記するアイドラギヤ７９の回転中心であるアイドラ軸７８の嵌合孔７８ａが形成されている。嵌合孔７８ａには、アイドラ軸７８の一端部がロウ付けによって第一の弁座プレート部６７ａに接合部を密封して結合されている。

図１２、図１３、図１４に示すように、アイドラ軸７８の他端部は固定されておらず、アイドラ軸７８は、所謂、片持ち支持の構造となっている。

ロータ７０は、ロータ駆動部７４に一体に支持され、弁体軸７１を回転中心軸として、ロータ７０とロータ駆動部７４とが一体として回転するようになっている。図１２に示すように、ロータ駆動部７４の下部にロータピニオンギヤ７５が形成されている。すなわち、ロータ７０が回転すると、ロータ駆動部７４およびロータピニオンギヤ７５が一体に回転するようになっている。

弁体８０は、一面を弁体摺接面８１（図１４参照）として弁座プレート６７の研磨仕上面９０と接しながら、弁体軸７１を中心として回動するようになっている。

弁体８０が回動することで、弁座プレート６７に設けられた連通口Ｂ、Ｃ、Ｄ（図１１参照）を開閉する構成である。

ロータ駆動部７４と一体に形成されたロータピニオンギヤ７５は、ロータピニオンギヤ７５の下端部の回転軸周囲に設けられた凸部であるロータ駆動部先端７６が弁体８０の上面に載置されている。そして、ロータピニオンギヤ７５と弁体８０とは、共通の中心軸である弁体軸７１のまわりにそれぞれロータ駆動軸穴７７と弁体軸穴８５を介して回転自在に配置されている。

図１２、図１３に示すように、弁ケース６６の上面内側に向けて一部を放射状に腕を伸長した付勢手段である板バネ８６が、ロータ７０を支持し一体として回転するロータ駆動部７４の上面に配置されている。

図１３に示す如く、板バネ８６の腕が弁ケース６６の上面内側から受ける弁体軸７１方向の反力を、ロータ駆動部７４、ロータピニオンギヤ７５を介して弁体８０に加え、弁体８０を弁座プレート６７に対して押圧する。さらに、弁体８０にはロータ７０の自重も併せて加わる。

ここで、図１４に示すように、ロータ駆動部先端７６が弁体８０と接触する位置は、弁体軸７１の近傍であるため、弁体８０は回転軸（弁体軸７１）の近傍、つまり回転中心近傍で弁座プレート６７に対して軸方向に押圧されることとなり、均一でバランスよく押圧されるようになっている。

図１２、図１３に示すように、アイドラ軸７８には、アイドラ大歯車７９ｂとアイドラピニオンギヤ７９ａとを有するアイドラギヤ７９が回転自在に軸支されている。アイドラ大歯車７９ｂはロータピニオンギヤ７５と噛み合い、アイドラピニオンギヤ７９ａは弁体ギヤ８３と噛み合って減速する。ロータ７０からの回転トルクは、ロータピニオンギヤ７５、アイドラ大歯車７９ｂ、アイドラピニオンギヤ７９ａ、弁体ギヤ８３の順に減速しながら伝達される。なお、ロータ７０からの回転トルクは、弁体ギヤ８３までに減速される分、大きくなる。

ここで、ロータピニオンギヤ７５の歯数をＺ１、アイドラ大歯車７９ｂの歯数をＺ２、アイドラピニオンギヤ７９ａの歯数をＺ３、弁体ギヤ８３の歯数をＺ４とすれば、全てのギヤのモジュールが同一であれば、Ｚ１＋Ｚ２＝Ｚ３＋Ｚ４なる関係を満たせばロータピニオンギヤ７５とアイドラ大歯車７９ｂとの間の軸間距離と、アイドラピニオンギヤ７９ａと弁体ギヤ８３との間の軸間距離とは等しくなるので、ロータピニオンギヤ７５と弁体ギヤ８３とを同軸に配置することができる。例えば、Ｚ１＝１２、Ｚ２＝３４、Ｚ３＝１３、Ｚ４＝３３、とすれば、Ｚ１＋Ｚ２＝Ｚ３＋Ｚ４＝４６となるのでこの関係を満たすことができる。

ちなみに、このときのロータ７０から弁体８０にいたるまでの減速比は、（Ｚ１×Ｚ３）／（Ｚ２×Ｚ４）となり、前記した例では（１２×１３）／（３４×３３）＝約１／７．２となる。

（回転トルク）×（減速比）＝一定 の関係から、弁体８０はロータ７０により生じるトルクの７．２倍のトルクで回転する。そのため、弁体８０の回転トルクに余裕があり、弁体８０の切替動作を確実に駆動することができる。

＜流入管６８と、第二の弁座プレート部６７ｂないし弁体８０と、アイドラ軸７８ないしアイドラギヤ７９との好適な配置＞
次に、図１１〜図１３を用いて、流入管６８と、第二の弁座プレート部６７ｂないし弁体８０と、アイドラ軸７８ないしアイドラギヤ７９との好適な配置関係について説明する。

図１１〜図１３に示すように、流入管６８は弁ケース６６の内部に連通しており、弁ケース６６内には流入口Ａから冷媒が高速に噴出する。冷媒は、流入管６８を通って、弁ケース６６内に流入した際には流路面積が拡大されて流速は低下し、弁体８０の切替状態に応じて開放された流出口Ｂ、Ｃ、Ｄの何れかから連通管６９へと流出される。

ここで、流入管６８が接続される流入口Ａから噴出する冷媒により生じる流体力がアイドラギヤ７９に作用すると、アイドラギヤ７９が浮上したり、振動してアイドラギヤ７９が噛み合う弁体８０に力が作用し、弁体８０の第二の弁座プレート部６７ｂに対する押圧力が変化したり、第二の弁座プレート部６７ｂに対する封止性が低下したりする可能性がある。

そこで、本第１実施形態（本発明）では、弁ケース６６の中心軸の弁体軸７１と同軸に配置された弁体８０に対して、流出口Ｄを挟んで他方側に流入口Ａ（流入管６８）を設け、流出口Ｃの近傍にアイドラ軸７８とアイドラギヤ７９とを設けた。

あるいは本第１実施形態に限られるものではなく、弁体８０に対して一方側に流入口Ａ（流入管６８）を設け、弁体８０を挟んで他方側にアイドラ軸７８とアイドラギヤ７９とを設ける構成であってもよい。

この配置により、流入口Ａの近傍にアイドラギヤ７９が配置されないので、アイドラギヤ７９が弁ケース６６内に流入する冷媒による流体力を受けることがなく、アイドラギヤ７９が浮上したり振動したりすることがない。そのため、弁体８０の弁座プレート６７に対する押圧力が変化しないので、弁座プレート６７に対する安定した封止性が得られ、信頼性の高い冷媒切替弁６０が得られる。

また、図１４に示すように、弁体８０の一部は弁体ギヤ８３の外周よりも凸形状のストッパ８４が形成されている。この構成により、弁体８０が時計まわりまたは反時計まわりに最大角度回転した際には、凸形状のストッパ８４が、アイドラギヤ７９のアイドラピニオンギヤ７９ａよりも下側に突出した円筒状のアイドラストッパ７９ｃに当接して弁体ギヤ８３の回転角度を所定の角度範囲に制限する。

なお、弁体ギヤ８３の回転角度は、必要な回動角度の範囲を確保するため、後記する弁体８０の切替動作に必要な回動角度の範囲に加えて、所定の角度例えば８°程度の角度を余分に回動してから当接して回動を停止するよう構成されている。

図１３に示すように、アイドラギヤ７９には、アイドラ大歯車７９ｂの上面に円周状の突起部７９ｓが形成されている。また、図１２に示すように、ロータ駆動部７４には、円周状に突起部７４ｓが形成されている。アイドラギヤ７９のアイドラ軸７８は、片持ちの構造であるが、アイドラギヤ７９の軸方向の位置が上方向にずれた場合、アイドラギヤ７９の突起部７９ｓがロータ駆動部７４の突起部７４ｓに当接してそれ以上移動することができないようになっている。これにより、アイドラギヤ７９が片持ちのアイドラ軸７８から脱落することが防止される。

＜冷媒切替弁６０の動作＞
次に、弁体８０による連通口Ｂ、Ｃ、Ｄの開閉動作について図１５〜図１７を用いて説明する。

弁座プレート６７の連通口Ｂ、Ｃ、Ｄの配置として、仮想的な正方形９１のうち３つの頂点に連通口を配置するのが、連通口Ｂ、Ｃ、Ｄを弁体８０により開閉する点、弁体８０の回動制御の容易性等から、より好適である。

図１５は、図１０の矢印Ｇ方向から見た弁体８０の弁体摺接面８１と、第１実施形態における連通口Ｂ、Ｃ、Ｄの位置関係を説明する図である。なお、図１５〜図１７において、理解を容易にするために弁座プレート６７と接する弁体摺接面８１にはハッチングを付加して図示している。

隣接する連通口Ｄ、Ｂ、Ｃ同士において、それぞれの連通口Ｄ、Ｂ、Ｃと弁体軸７１を結んだ中心線のなす角は９０゜となる。

ここで、連通口Ｄと連通口Ｂと連通口Ｃとはそれぞれ９０°毎に隣接して配置され、連通口Ｄから連通口Ｃまでの配置される範囲は１８０゜となる。

弁体８０の弁体摺接面８１もまた、１８０゜の範囲を覆うものとすれば、弁体８０は連通口Ｂ、Ｃ、Ｄを同時に覆うことができる。本実施形態においては、加えて、弁体８０の弁体摺接面８１に連通凹部８２を１８０゜の範囲を連通するように設け、連通口Ｄ、Ｂ、Ｃが連通するように配置する。

弁体８０は、図１５に示す状態を角度１８０°として、角度０から反時計方向に回動する。

本実施形態では反時計方向に２７０゜回動するものとし、それぞれの方向に９０゜ないし４５°回動する毎に連通口Ｂ、Ｃ、Ｄの開閉状態が変化する。

上述の連通口Ｂ、Ｃ、Ｄの開閉状態を、図１６により説明する。

図１６は連通口の配置と弁体の回動と開閉状態を示した説明図であって、図１８と同様に図示している。

図１６は、弁体８０の弁体摺接面８１が弁体軸７１のまわりに反時計方向に
（１）は図１５と同じく角度＝０の第１状態、
（２）は４５゜回動した第２状態、
（３）は９０゜回動した第３状態、
（４）は１８０゜回動した第４状態（図１４に示す状態と同じ）
（５）は２７０°回動した第５状態
を図示している。

弁体８０は、（１）の第１状態から（５）の第５状態まで回動するとともに、可逆的に（５）の第５状態から（１）の第１状態に回動できる構成である。

図１７は、冷媒切替弁６０が図１５（１）の第１状態から（４）の第５状態に対応して弁体８０が９０゜ないし４５°ずつ順次回動した際の冷媒回路を説明する模式図である。図１７において、連通口Ｂおよび連通口Ｄは第二冷媒配管５６の両端が接続されており、結露防止配管１７は連通口Ｂと連通口Ｄの間に設けられる。連通口Ｃは第三冷媒配管５７に接続されている。

ここで、図１０に示すように、流入口Ａには、第一冷媒配管５５に接続される流入管６８が固定されている。

連通口Ｂには、第二冷媒配管５６の一端に接続される連通管６９ｂが固定されている。

連通口Ｃには、第三冷媒配管５７に接続される連通管６９ｃが固定されている。

連通口Ｄには、第二冷媒配管５６の他端に接続される連通管６９ｄが固定されている。

＜第１結露防止モード＞
図１６（１）、図１７（１）の第１状態は、図５に示す第１モードであり、結露防止配管１７に冷媒が矢印α方向に流れる第１の通常モードの第１結露防止モードである。

第１状態（第１結露防止モード）では、連通口Ｂが開口し、連通口Ｃおよび連通口Ｄは連通凹部８２に開口して互いに連通している。

圧縮機５１で圧縮され凝縮器５２を経て冷媒切替弁６０の流入口Ａから流入した冷媒は弁ケース６６内の空間を介して連通口Ｂから第二冷媒配管５６に流出する。そして、冷媒は結露防止配管１７を矢印α方向（図５参照）に流れて経由して連通口Ｄから連通凹部８２（図１７（１）参照）に流入し、連通口Ｃから流出して第三冷媒配管５７を経て細管である減圧手段５４を通過した後、断熱膨張して低温低圧となり、冷却器７に流入する。冷却器７（冷却器配管７ａ）に流入した低温の冷媒は、周囲空気と熱交換して、圧縮機５１に戻る。

＜停止モード＞
図１６（２）、図１７（２）の第２状態は、図７に示す第３モードであり、圧縮機５１が停止する停止モードである。

第２状態では、流入口Ａと連通口Ｂと連通口Ｄが弁ケース６６の内部空間を介して連通しており、連通口Ｃは閉塞されている。この場合、圧縮機５１は停止しており、冷媒は流れない。

＜第２結露防止モード＞
図１７（３）、図１８（３）の第３状態は、図９に示す第５モードであり、結露防止配管１７に冷媒が矢印β方向に流れる第２の通常モードである第２結露防止モードである。

第３状態（第２結露防止モード）では、連通口Ｄが開口し、連通口Ｂおよび連通口Ｃは連通凹部８２に開口して互いに連通している。

圧縮機５１で圧縮され凝縮器５２を経て冷媒切替弁６０の流入口Ａから流入した冷媒は弁ケース６６内の空間を介して連通口Ｄから第二冷媒配管５６に流出する。そして、冷媒は、結露防止配管１７を矢印β方向（図９参照）に流れて経由して連通口Ｂから連通凹部８２に流入し、連通口Ｃから流出して第三冷媒配管５７を経て細管である減圧手段５４を通過した後、断熱膨張して低温低圧となり、冷却器７に流入する。

冷却器７（冷却器配管７ａ）に流入した低温の冷媒は、周囲空気と熱交換して、圧縮機５１に戻る。

＜冷媒回収モード＞
図１７（４）、図１８（４）の第４状態は、図８に示す第４モードであり、冷媒回収モードである。

第４状態（冷媒回収モード）では、連通口Ｂ、連通口Ｃおよび連通口Ｄは全て弁体８０によって覆われているため、冷媒は弁ケース６６内から連通口Ｂ、連通口Ｃおよび連通口Ｄのいずれにも流れない。すなわち流入口Ａが閉塞された状態である。

一方、第二冷媒配管５６と第三冷媒配管５７とは、連通管６９ｂが固定される連通口Ｂと連通管６９ｃが固定される連通口Ｃが連通凹部８２によって互いに連通している。

この状態で圧縮機５１を運転すれば、連通口Ｄより下流側となる第二冷媒配管５６と結露防止配管１７と、連通口Ｃの下流側から圧縮機５１の吸入側吸入口５１ｉに接続された第三冷媒配管５７、細管である減圧手段５４、冷却器７は、圧縮機５１の低圧側吸入口吸入口５１ｉと等しく低圧の状態となる。

＜バイパスモード＞
図１７（５）、図１８（５）の第５状態は、図６に示す第２モードであり、結露防止配管１７に冷媒が流れないバイパスモードである。

第５状態では、結露防止配管１７を有する第二冷媒配管５６が接続される連通口Ｂおよび連通口Ｄは閉塞されている。そのため、結露防止配管１７に冷媒は流れない。

第二冷媒配管５６の両端（連通口Ｂ、Ｄ）は閉塞されているから、圧縮機５１で圧縮され凝縮器５２を経て冷媒切替弁６０の流入口Ａから流入した冷媒は弁ケース６６内の空間を介して連通口Ｃへと流れる。そして、冷媒は連通口Ｃから第三冷媒配管５７を経て細管である減圧手段５４を通過した後、断熱膨張して低温低圧となり、冷却器７に流入する。冷却器７（冷却器配管７ａ）に流入した低温の冷媒は、周囲空気と熱交換して、圧縮機５１に戻る。

≪弁座構造≫
次に、第１実施形態に係る冷媒切替弁６０の弁座構造について、図１８から図２３を用いて更に説明する。

図１８は、冷媒切替弁６０の第二の弁座プレート部６７ｂと弁体８０と連通管６９の断面を示す拡大部分断面図である。
図１９は冷媒切替弁６０の弁座プレート６７と連通管６９と流入管６８とアイドラ軸７８の図１１におけるＦ−Ｆ断面を示す拡大部分断面図、
図２０は弁座プレート６７に弁体軸７１を圧入する状態を仮想的に示す分解斜視図である。
図２１は第一の弁座プレート部６７ａと流入管６８の断面形状を示す拡大部分断面図である。
図２２は弁座プレートの一面を研磨した後の形状を示す図１８と同様な断面図である。
図２３は第三の弁座プレート部６７ｃと弁ケース６６の断面を示す拡大部分断面図である。

図１８に示すように、第二の弁座プレート部６７ｂは外周の第一の弁座プレート部６７ａより直径が小であり、一体で同心であって、段差が設けられている。

第二の弁座プレート部６７ｂの中央には、弁体８０が配置される側から貫通しない有底のロータ軸穴７２が穿設され、弁体軸７１を圧入で固定支持するようになっている。また、ロータ軸穴７２に隣接して、連通管６９（６９ｂ，６９ｃ，６９ｄ）がそれぞれ接続される連通孔８８（連通管穴８７）が開口されている。なお、図１７では、連通管６９（６９ｂ，６９ｃ，６９ｄ）がそれぞれ接続される３つの連通孔８８（連通管穴８７）の一つを示している。

ここで、連通孔８８、連通管穴８７は、弁体８０が配置される側は、直径ｄ０（例えば、φ１ｍｍ程度）の連通孔８８が開口され、弁体８０が配置される側の反対側の連通管穴８７は、直径ｄ１が拡大（ｄ１＞ｄ０）されている。連通管穴８７の直径ｄ１の部分に、連通管６９が嵌合されてロウ付けされて接合される。

これら連通管６９の接続される連通孔８８、連通管穴８７は、弁体８０の弁体摺接面８１に設けられた連通凹部８２に対応して配置するために、弁体軸７１に近接した半径２−４ｍｍ程度の位置に設ける必要がある。

一方、連通管６９は冷媒配管として銅管を用いるのが一般的であり、連通管６９を嵌合してロウ付けする連通管穴８７は、連通孔８８の内径より太い直径ｄ１（例えば、φ３ｍｍ程度）であり、ロウ付けする際に第二の弁座プレート部６７ｂに対して位置決めするために、ある程度の深さｔ２（例えば、２ｍｍ程度）が必要となる。

ここで、第二の弁座プレート部６７ｂの厚さをｔ０、有底のロータ軸穴７２の深さをｔ１、連通管６９ｂ、連通管６９ｃ、連通管６９ｄが嵌合される深さをｔ２とすれば、ｔ０＞（ｔ１＋ｔ２）なる関係を満たせば、ロータ軸穴７２と連通管穴８７とが干渉して穴が開くことがない。したがって、連通管６９をロウ付けする際にロータ軸穴７２にロウが流れ込むことがないので、好適である。これは、例えば、ｔ０＝５ｍｍ、ｔ１＝ｔ２＝２ｍｍとして実現できる。

次に、図１８、図２０を用いて弁座プレート６７と弁体軸７１の好適な構成について説明する。

弁体軸７１は、有底のロータ軸穴７２に深さｔ１まで圧入で嵌合されて固定されるものであってロウ付けされないので、弁体軸７１と第二の弁座プレート部６７ｂの接合部にロウが侵入することがなく、表面張力によって隅部にフィレット状にはみ出すことがないとともに、はみだしたロウによって弁体８０が第二の弁座プレート部６７ｂへの密着を妨げられることがない、という効果がある。またさらに、ロウ付けで軸を固定する場合には軸と軸穴との間にロウが流れ込むための例えば０．０５〜０．１ｍｍ程度の隙間が必要なので、その隙間によって軸と軸穴との間には直角度の誤差を生じる。すなわち、ロータ軸穴７２を第二の弁座プレート部６７ｂの弁体８０との摺接面に対して高い直角度で穴あけ加工を行ったとしても、弁体軸７１のロウ付け後の直角度は穴あけ加工の直角度より劣る。

一方、本実施形態においては、弁体軸７１はロータ軸穴７２に圧入されるので、弁体軸７１はロータ軸穴７２に対して位置ずれを生じることなく、弁体軸７１はロータ軸穴７２の穴あけ加工精度と同等の精度が得られるので、弁体軸７１は弁座プレート６７に対して誤差なく固定されて高い直角精度が得られる、という効果がある。

次に、連通溝８２の好適な寸法を図１８により説明する。

図１６に示す第１実施形態の（１）第１状態、（３）第３状態、および（４）第４状態において、冷媒は連通凹部８２を通って流れるようになっている。

ここで、連通凹部８２の断面寸法として、図１８に示す連通凹部８２の幅ｗを、概ね連通孔８８の直径ｄ０と等しいかやや大きい値とし、図１８に示す連通凹部８２の深さｈを概ねｗと等しい寸法とすることが望ましい。

このような寸法とすることで、冷媒が連通口Ｂ、Ｃ、Ｄから連通凹部８２に流入する際に、流路面積が急拡大することによる圧力損失を抑制できる効果がある。

図１９ないし図２０に示すように、流入管６８ないし流入管穴８９は、弁座プレート６７のうち中間の厚さｔ４を備えた第一の弁座プレート部６７ａに設けるのが好適である。すなわち、流入管６８と流入管穴８９との位置関係には高い直角精度は必要ないものの、ロウ付けした後の強度を確保するためには第一の弁座プレート部６７ａは外周の第三の弁座プレート部６７ｃほど薄肉ではない方が望ましい。

一方、流入管６８と流入管穴８９との間に溶融したロウが確実に侵入するためには、第一の弁座プレート部６７ａは連通管６９が設けられる最厚部である第二の弁座プレート部６７ｂほどは厚くないことが望ましい。またさらに、流入管６８と流入管穴８９との隙間はたかだか０．０５〜０．１ｍｍに過ぎないので、流入管穴８９に流入管６８を貫通する際には第一の弁座プレート部６７ａは過度に厚くない方が組立性は良好である。したがって、流入管６８ないし流入管穴８９は、弁座プレート６７のうち中間の厚さｔ４を備えた第一の弁座プレート部６７ａに設けるのが最も好適である。

次に、図２１により第一の弁座プレート部６７ａに穿設された流入管穴８９と流入管６８との関係について説明する。
図２１は流入管６８を第一の弁座プレート部６７ａに穿設された流入管穴８９に通した後に流入管６８先端を拡幅して仮固定した、ロウ付け前の状態を示す図であり、図２１（ａ）は図２０のＪ矢視図であり、図２１（ｂ）は図２１（ａ）のＫ−Ｋ断面図であって、図示上方が弁ケース６６内部であり、冷媒は図示下方から流入管６８を通って弁ケース６６内部に流入する。

流入管穴８９の内径は、流入管６８の外径よりも０．０５〜０．１ｍｍ大きく、隙間が生じるよう構成されている。この隙間はロウ付けの際に溶融したロウが流入管６８と流入管穴８９との間に侵入するために必要であり、隙間が小さすぎるとロウが侵入せず、流入管６８が流入管穴８９とが密封されない、という問題が生じる。

一方、ロウ付け以前の状態では、流入管６８と流入管穴８９とは単に嵌合されただけの状態なので、隙間が生じたままの状態だとロウ付け時に流入管６８の位置がずれる、という問題が生じる。したがって、流入管６８と流入管穴８９との間にはロウが流れ込むのに必要な隙間は保持しつつ、かつ互いに圧接してロウ付けが完了するまでは位置がずれない構成が望ましい。

このような構成の一例としては、図２１に示すように、流入管６８を第一の弁座プレート部６７ａから内側に所定の凸量９７だけ突き出して配置した後、流入管６８の端面円周上の矢印方向に２箇所を拡幅部９４として拡幅するよう流入管６８の端部を部分的に変形させて、拡幅部９４に対応した圧接部９５において流入管穴８９内側と圧接することで、流入管６８と第一の弁座プレート部６７ａとの位置ずれを防止しつつ、かつ流入管６８と流入管穴８９との間にはロウが流れ込むのに必要な隙間９６を確保できる。

本実施形態においては、流入管６８は２箇所を拡幅する構成を示したが、２箇所に限定されるものではなく３箇所を拡幅してもよく、流入管６８と流入管穴８９との間にロウが流れ込むのに必要な隙間９６を確保できればよい。

２箇所を拡幅すれば流入管６８の内側の端面は概ね楕円形ないし長円形となり、３箇所を拡幅すれば所謂「おむすび形状」となる。

図１０から図１３に示す弁ケース６６と弁座プレート６７の外周である第三の弁座プレート部６７ｃとは、最外周の溶接部９８において、例えばＴＩＧ溶接（タングステン・不活性ガス溶接）やレーザ溶接によって密封される構成である。一方、弁体８０やアイドラギヤ７９（図１２、図１４参照）は、例えば、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド樹脂）などの耐熱性樹脂で製作されるものの、温度上昇に対しては限界がある。特に、弁体８０の弁体摺接面８１は、わずかな熱変形が生じても冷媒を封止できなくなるおそれがあるため、弁体８０の温度上昇を抑制する構成が望ましい。

本第１実施形態に係る冷媒切替弁６０の構成では、弁体８０は、ロータ７０と同軸に配置され、弁ケース６６の中心かつ弁座プレート６７の中心に設けられた弁体軸７１のまわりに回動するように配置される構成である。そのため、弁体８０は、図１２に示すように、溶接部９８からは最も遠い位置に配置される。

これにより、溶接時の熱が最も伝わりにくく温度上昇しにくい中心位置に弁体８０が配置されるので、弁ケース６６と弁座プレート６７との接合時における弁体８０の熱変形を抑制できるという効果がある。

またさらに図１９ないし図２０に示すように、弁座プレート６７の外周である第三の弁座プレート部６７ｃは第一の弁座プレート部６７ａよりも薄く、弁座プレート６７では最も薄い、厚さｔ３としている。弁ケース６６と第三の弁座プレート部６７ｃとを溶接する際には、溶接部の温度は弁ケース６６と第三の弁座プレート部６７ｃとが溶融する温度まで上昇する必要があるが、内部の弁体８０やアイドラギヤ７９の温度上昇は抑制しなければならない。そのためには、溶接時に溶融する外周部の厚さを薄くして、少量の熱量で十分に温度上昇させるとともに、その熱が弁座プレート６７の内周に向けて伝導する熱量を低減することが望ましい。

そのためには、外周の最も薄い第三の弁座プレート部６７ｃの厚さｔ３と、内周の最も厚い厚さｔ０の第二の弁座プレート部６７ｂとの間に設けられた第一の弁座プレート部６７ａの厚さｔ４を、ｔ３＜ｔ４＜ｔ０の関係とすることで、外周部である第三の弁座プレート部６７ｃと弁ケース６６外周部とは少量の熱量で溶融して確実に溶接するとともに、第一の弁座プレート部６７ａの厚さを第二の弁座プレート部６７ｂより薄くすることで熱伝導を抑制し、弁体８０やアイドラギヤ７９の温度上昇を抑制することができるので好適である。

次に、弁座プレート６７のうち、弁体８０の弁体摺接面８１と摺接する表面形状の詳細について図２２により説明する。図２２は図１１に示したＦ−Ｆ断面図において弁座プレート６７のみを示す断面図である。

第一の弁座プレート部６７ａと第二の弁座プレート部６７ｂの弁体８０の側を向いた面、すなわち図１１、図１２及び図１７から図１９においては図示上方の面は同一平面であり、かつ第二の弁座プレート部６７ｂは弁体８０の回動動作によって連通口Ｂ、連通口Ｃ、連通口Ｄを開放ないし閉鎖する摺動面であって、高い平面精度が必要であるため、研磨仕上面９０としている。

研磨仕上げ作業は例えば砥石を用いた研削盤や、スラリー状の研磨剤を用いたラッピング研磨盤などによって行われるが、研磨仕上面９０のうち外周縁部は中央部よりも砥石との圧接力が大となって研磨されやすいため、所謂「ダレ」が生じる。すなわち弁座プレート６７の弁体８０側の面においては、図２１に示すように研磨仕上面９０の外周からｅの範囲において深さｓ程度のダレが生じ、これは例えばｅが１〜２ｍｍ程度、ｓが５〜１０μｍ程度である。

外周からｅの範囲を除いた内側の範囲においては、ダレが生じないために面精度の高い面が得られる。ここで、弁体摺接面８１の直径をｄとすれば、直径ｄの範囲を外周からｅの範囲よりも十分に内周に設けることによって、研磨によるダレの影響が無く、弁体摺接面８１と弁座プレート６７とを高い精度で隙間なく摺接することができるので、封止性を向上して冷媒のもれを低減し、弁の切替精度を向上できる効果がある。

図１５に示すとおり弁体８０の連通凹部８２は、連通口Ｄ〜連通口Ｃ、の１８０°の範囲に設けられているが、第１実施形態おいて、図１６、１７に示すとおり（１）第１状態〜（５）第５状態のいずれのモードに関係することなく、１８０°の範囲を封止しなければならない。このように、特に封止性が求められる場合には、弁座プレート６７を採用することは特に有効である。

次に、第一の弁座プレート部６７ａと第三の弁座プレート部６７ｃと弁ケース６６との好適な形状について図２３により説明する。
図２３は弁座プレート６７と弁ケース６６の外周の溶接部９８近傍を示す断面図である。

厚さｔ４かつ直径Ｄ１の第一の弁座プレート部６７ａと、外周部の厚さｔ３の第三の弁座プレート部６７ｃにおいて、第一の弁座プレート部６７ａと第三の弁座プレート部６７ｃの図示下面を同一面となるように配置すれば、第一の弁座プレート部６７ａの図示上面と第三の弁座プレート部６７ｃの図示上面との間に段差Ｈが生じる。ここで、Ｈ＝（ｔ４−ｔ３）である。

弁ケース６６は、直径Ｄ１で開口した下端はフランジ状に拡大されており、その外周直径は第三の弁座プレート部６７ｃの外周と等しい。弁ケース６６の外周と第三の弁座プレート部６７ｃの外周との境界部の全周の溶接部９８を溶接によって密封して接合する。

溶接の際には弁ケース６６と弁座プレート６７とを同軸に精度よく溶接しなければならない。弁ケース６６は深絞り加工などで一体に成型されているために、直径Ｄ１の円筒形状からフランジ状に拡大された内周の稜線部は、弁ケース６６の板厚と等しいか板厚よりやや大なる曲げＲがついた断面形状となる。

そこで、第一の弁座プレート部６７ａの図示上面と第三の弁座プレート部６７ｃの図示上面との間の段差Ｈを、弁ケース６６の曲げＲより大、すなわちＨ＞Ｒとすれば、第一の弁座プレート部６７ａの図示上面から（Ｈ−Ｒ）の範囲においては、弁ケース６６の内周と第一の弁座プレート部６７ａの外周が直径Ｄ１の円筒部で互いに嵌合するので、弁ケース６６の内周と第一の弁座プレート部６７ａの外周とが同軸に精度よく位置決めでき、溶接後も高い同軸度が確保できて好適である。

１ 冷蔵庫（機器）
１Ｈ２ 開口周縁部
７ 冷却器（蒸発器）
１７ 結露防止配管（冷媒流通部）
５１ 圧縮機
５２ 凝縮器
５４ 減圧手段
６０ 冷媒切替弁
６６ 弁ケース（ケース）
６７ 弁座プレート（ケース）
６７ａ 第一の弁座プレート（ケース）
６７ｂ 第二の弁座プレート（弁座）
６８ 流入管
６９ 連通管（第１連通管、第２連通管、第３連通管）
６９ｂ 連通管（第１連通管）
６９ｃ 連通管（第２連通管）
６９ｄ 連通管（第３連通管）
７１ 弁体軸
８０ 弁体
８１ 弁体摺接面
８２ 連通凹部（連通溝）
８６ 板バネ（付勢手段）
８７ 連通管穴（連通管接続部、第一の連通口、第二の連通口、第三の連通口）
８８ 連通孔（連通管接続部、第一の連通口、第二の連通口、第三の連通口）
８９ 流入管穴
９０ 研磨仕上面
９１ 正方形
９２ 弁体軸
９３ ロータ軸
９４ 拡幅部
９５ 圧接部
９６ 隙間
９７ 凸量
９８ 溶接部
Ａ 流入口（流入管接続部）
Ｂ 連通口（連通管接続部、第一の連通口）
Ｃ 連通口（連通管接続部、第二の連通口）
Ｄ 連通口（連通管接続部、第三の連通口）

Claims (1)

1. 減圧手段と、
   前記減圧手段の下流に配置される蒸発器と、
   前記蒸発器の下流に配置される圧縮機と、
   前記圧縮機の下流に配置される凝縮器と、
   冷媒が流通可能な冷媒流通部と、
   冷媒切替弁と、を備え、
   前記冷媒切替弁は、
   前記凝縮器の下流側と前記冷媒流通部の一方端を連通させるとともに、前記冷媒流通部の他方端と前記減圧手段の上流側を連通させる第１モードと、
   前記冷媒流通部を経由せずに、前記凝縮器の下流側と前記減圧手段の上流側を連通させる第２モードと、
   前記減圧手段の上流側への連通を閉塞する第３モードと、
   前記凝縮器の下流側が前記冷媒流通部と連通しないとともに、前記冷媒流通部の両端と前記減圧手段の上流側を連通させる第４モードと、
   前記凝縮器の下流側と前記冷媒流通部の他方端を連通させるとともに、前記冷媒流通部の一方端と前記減圧手段の上流側を連通させる第５モードと、を切り替えることを特徴とする機器。