JP6556000B2 - 直動式電磁弁及びそれをパイロット弁として備えた四方切換弁 - Google Patents

Description

本発明は、ヒートポンプ式冷暖房システム等において流路切換用に用いられるパイロット式の四方切換弁に係り、特に、除霜運転前後の運転切り換え時に発生する騒音を効果的に低減することのできる直動式電磁弁、及びそれをパイロット弁として備えた四方切換弁に関する。

一般に、ルームエアコン、カーエアコン等のヒートポンプ式冷暖房システムは、圧縮機、室外熱交換器、室内熱交換器、及び膨張弁等に加えて、流路（流れ方向）切換手段としての四方切換弁を備えている。

この四方切換弁を備えたヒートポンプ式冷暖房システムの一例を図２３を参照しながら簡単に説明する。図示例のヒートポンプ式冷暖房システム２００は、冷房運転（及び除霜運転）と暖房運転との切り換えを流路切換弁としての四方切換弁２４０で行うようになっており、基本的には、圧縮機２１０、室外熱交換器２２０、室内熱交換器２３０、及び膨張弁２６０を備え、圧縮機２１０の吐出側と吸入側と、室外熱交換器２２０と、室内熱交換器２３０との間に４つのポート、すなわち、吐出側高圧ポートＤ、室外側入出ポートＣ、室内側入出ポートＥ、及び吸入側低圧ポートＳを有する四方切換弁２４０が配在されている。

前記各機器間は導管（パイプ）等で形成される流路で接続されており、冷房運転時には、図２３（Ａ）に示される如くに、四方切換弁２４０の吐出側高圧ポートＤが室外側入出ポートＣに、また、室内側入出ポートＥが吸入側低圧ポートＳにそれぞれ連通せしめられる。これにより、冷媒が圧縮機２１０に吸入されるとともに、圧縮機２１０から高温高圧の冷媒が四方切換弁２４０を介して室外熱交換器２２０に導かれ、ここで室外空気と熱交換して凝縮し、高圧の二相冷媒となって膨張弁２６０に導入される。この膨張弁２６０により高圧の冷媒が減圧され、減圧された低圧の冷媒は、室内熱交換機２３０に導入され、ここで室内空気と熱交換（冷房）して蒸発し、室内熱交換機２３０からは低温低圧の冷媒が四方切換弁２４０を介して圧縮機２１０の吸入側に戻される。

それに対し、暖房運転時には、図２３（Ｂ）に示される如くに、四方切換弁２４０の吐出側高圧ポートＤが室内側入出ポートＥに、また、室外側入出ポートＣが吸入側低圧ポートＳにそれぞれ連通せしめられ、圧縮機２１０から高温高圧の冷媒が室内熱交換機２３０に導かれ、ここで室内空気と熱交換（暖房）して凝縮し、高圧の二相冷媒となって膨張弁２６０に導入される。この膨張弁２６０により高圧の冷媒が減圧され、減圧された低圧の冷媒は、室外熱交換器２２０に導入され、ここで室外空気と熱交換して蒸発し、室外熱交換器２２０からは低温低圧の冷媒が四方切換弁２４０を介して圧縮機２１０の吸入側に戻される。

この暖房運転中においては、従来より、必要に応じて（通常は定期的に）、室外熱交換器２２０に付着した霜を取り除く（溶かす）べく、一時的に、当該暖房運転時とは逆のサイクル、つまり冷房運転時と同じサイクルで冷媒を循環させて、室外熱交換器２２０を発熱させる除霜運転を行い、この除霜運転が終了すると、再び暖房運転に復帰させるようにされている。

ところが、暖房運転から除霜運転への切り換え時（流路切り換え時）には、高圧冷媒が流れ込むポートが室内側入出ポートＥから室外側入出ポートＣへ切り換えられ、除霜運転から暖房運転への切り換え時には、高圧冷媒が流れ込むポートがその逆の室外側入出ポートＣから室内側入出ポートＥへ切り換えられる。そのため、該切り換え時には、両ポートの開口面積が急激に変化するとともに、高圧の冷媒が低圧側のポート（導管）に一気に流れ込み、当該システム２００内において急激な圧力変動が発生し、大きな騒音（切換音）が発生するという問題がある。

かかる騒音を低減すべく、従来においては、例えば特許文献１、２等に所載のように、上記運転への切り換え時に、圧縮機を停止させるか、あるいは圧縮機の周波数（回転数）を徐々に低下させて、高圧側と低圧側の圧力差を小さく（前記騒音が許容できる程度まで小さく）してから運転（流路）の切り換えを行うようにしている。

特開平６−２４７１３５号公報 特開２００３−２４０３９１号公報

しかしながら、上記のように、暖房運転から除霜運転への切り換え時に、圧縮機を停止させるか、あるいは圧縮機の周波数（回転数）を下げて、高圧側と低圧側の圧力差を徐々に小さくするようにした場合、騒音は低減できるものの、暖房運転から実際に除霜運転に入るまでの所要時間が実質的に長くなるとともに、除霜運転から暖房運転への切り換え時にも同様に、冷媒の圧力が所要の高圧に戻るまでに長時間を要し、室内熱交換器から暖かい空気が出てくるまでに長時間を要するという問題がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、暖房運転から除霜運転へ及び除霜運転から暖房運転への切り換え時に、圧縮機の周波数を大きく下げることを要さずに、騒音を効果的に低減できるとともに、暖房運転から除霜運転へ及び除霜運転から暖房運転への切り換えを迅速に行うことを可能とする直動式電磁弁及びそれをパイロット弁として備えた四方切換弁を提供することにある。

前記の目的を達成すべく、本発明に係る直動式電磁弁は、基本的には、一端側外周に電磁コイルが外嵌固定された弁ケースに、一端側から順次、吸引子、第１プランジャ、及び、第２プランジャが直列的に配在されるとともに、前記第２プランジャの一部に、前記第１プランジャの外側を通って前記吸引子側に延びる伸延部が設けられ、前記弁ケースの軸方向における前記伸延部の前記吸引子側に対向する面積が前記第１プランジャの前記吸引子側に対向する面積より小さくされ、前記弁ケースにおける前記第２プランジャより他端側に、主ポートが設けられるとともに、第１、第２、第３、及び第４ポートが開口せしめられた弁座が設けられ、該弁座に、前記第１、第２、及び第３ポート間の連通状態を切り換えるべく前記第１プランジャに連動する第１弁体が摺動自在に対接せしめられるとともに、前記第４ポートを開閉すべく前記第２プランジャに連動する第２弁体が摺動自在に対接せしめられるか又は離接可能に配在され、前記電磁コイルへの印加電圧に応じて、前記第１プランジャと前記第１弁体並びに前記第２プランジャと前記第２弁体がそれぞれ複数の位置をとるようにされる。

より具体的な好ましい態様では、一端側外周に電磁コイルが外嵌固定された弁ケースに、一端側から順次、吸引子、圧縮コイルばねからなる第１ばね、第１プランジャ、圧縮コイルばねからなる第２ばね、及び、第２プランジャが直列的に配在されるとともに、前記第２プランジャの一部に、前記第１プランジャの外側を通って前記吸引子側に延びる伸延部が設けられ、前記弁ケースの軸方向における前記伸延部の前記吸引子側に対向する面積が前記第１プランジャの前記吸引子側に対向する面積より小さくされ、前記第１プランジャ及び前記第２プランジャの他端側への移動を阻止すべく第１ストッパ及び第２ストッパが設けられ、前記弁ケースにおける前記第２プランジャより他端側に、高圧導入ポートが設けられるとともに、第１、第２、及び第３ポート並びに第４ポートが開口せしめられた弁座が設けられ、該弁座に、前記第１、第２、及び第３ポート間の連通状態を切り換えるべく前記第１プランジャに押し引きされるスライド式の第１弁体が摺動自在に対接せしめられるとともに、前記第４ポートを開閉すべく前記第２プランジャに押し引きされるスライド式の第２弁体が摺動自在に対接せしめられるか又はポペット式の第２弁体が離接可能に配在され、前記電磁コイルへの印加電圧に応じて、前記第１プランジャ及び前記第２プランジャがそれぞれ吸引位置と非吸引位置とをとり、前記第１プランジャに連動して前記第１弁体が前記第１ポートと前記第２ポートを連通させる一端位置と前記第２ポートと前記第３ポートを連通させる他端位置とをとるとともに、前記第２プランジャに連動して前記第２弁体が前記第４ポートを開く開位置とそれを閉じる閉位置とをとるようにされる。

好ましい態様では、前記電磁コイルへの通電がオフの状態では、前記第１ばね及び前記第２ばねの付勢力により、前記第１プランジャが前記第１ストッパに接当係止された非吸引位置をとるとともに、前記第２プランジャが前記第２ストッパに接当係止された非吸引位置をとり、これにより、前記第１弁体が前記他端位置をとるとともに、前記第２弁体が前記閉位置をとり、この状態において、前記電磁コイルに第１電圧を印加すると、前記第１プランジャが前記第１ストッパに接当係止された非吸引位置をとったままで、前記第２プランジャが前記第２ばねの付勢力に抗して前記第１プランジャ側に引き寄せられて前記伸延部が前記吸引子に当接せしめられた吸引位置をとり、これにより、前記第１弁体が前記他端位置をとったままで、前記第２弁体が前記開位置をとり、この状態において、前記電磁コイルに前記第１電圧より高い第２電圧を印加すると、前記第１プランジャが前記第１ばねの付勢力に抗して前記吸引子に引き寄せられた吸引位置をとるが、前記第２プランジャは前記吸引位置をとったままとなり、これにより、前記第１弁体が前記一端位置をとるとともに、前記第２弁体が前記開位置をとったままとされ、この状態において、前記電磁コイルに前記第１及び第２電圧より低い第３電圧を印加すると、前記吸引子の吸着力により前記第１プランジャは前記吸引位置で保持されたままで、前記第２プランジャは前記第２ばねの付勢力により前記非吸引位置に戻され、これにより、前記第１弁体が前記一端位置をとったままで、前記第２弁体が前記閉位置に戻されるようにされる。

他の好ましい態様では、前記電磁コイルに前記第３電圧が印加され、前記吸引子の吸着力により前記第１プランジャが前記吸引位置で保持されたまま、かつ、前記第２プランジャも前記非吸引位置をとったままの状態において、前記電磁コイルに前記第２電圧を印加すると、前記第１プランジャが前記吸引位置で保持されたままで、前記第２プランジャが前記第２ばねの付勢力に抗して前記第１プランジャ側に引き寄せられて前記伸延部が前記吸引子に当接せしめられた吸引位置をとり、これにより、前記第１弁体が前記一端位置をとったままで、前記第２弁体が前記開位置をとり、その後、前記電磁コイルへの通電をオフにすると、前記第１プランジャが前記第１ばねの付勢力により前記非吸引位置に戻されるとともに、前記第２プランジャが前記第２ばね付勢力により前記非吸引位置に戻され、これにより、前記第１弁体が前記他端位置に戻されるとともに、前記第２弁体が前記閉位置に戻されるようにされる。

別の好ましい態様では、前記弁ケースにおける前記吸引子の一端側に永久磁石が配在される。

更に好ましい態様では、前記電磁コイルへの通電がオフの状態では、前記第１ばね及び前記第２ばねの付勢力により、前記第１プランジャが前記第１ストッパに接当係止された非吸引位置をとるとともに、前記第２プランジャが前記第２ストッパに接当係止された非吸引位置をとり、これにより、前記第１弁体が前記他端位置をとるとともに、前記第２弁体が前記閉位置をとり、この状態において、前記電磁コイルに第１電圧を印加すると、前記第１プランジャが前記第１ストッパに接当係止された非吸引位置をとったままで、前記第２プランジャが前記第２ばねの付勢力に抗して前記第１プランジャ側に引き寄せられて前記伸延部が前記吸引子に当接せしめられた吸引位置をとり、これにより、前記第１弁体が前記他端位置をとったままで、前記第２弁体が前記開位置をとり、この状態において、前記電磁コイルに前記第１電圧より高い第２電圧を印加すると、前記第１プランジャが前記第１ばねの付勢力に抗して前記吸引子に引き寄せられた吸引位置をとるが、前記第２プランジャは前記吸引位置をとったままとなり、これにより、前記第１弁体が前記一端位置をとるとともに、前記第２弁体が前記開位置をとったままとされ、この状態において、前記電磁コイルへの通電をオフにすると、前記永久磁石の磁力により前記第１プランジャは前記吸引位置で保持されたままで、前記第２プランジャは前記第２ばねの付勢力により前記非吸引位置に戻され、これにより、前記第１弁体が前記一端位置をとったままで、前記第２弁体が前記閉位置に戻されるようにされる。

他の好ましい態様では、前記電磁コイルへの通電がオフにされ、前記永久磁石の磁力により前記第１プランジャが前記吸引位置で保持されたまま、かつ、前記第２プランジャも前記非吸引位置をとったままの状態において、前記電磁コイルに前記第２電圧を印加すると、前記第１プランジャが前記吸引位置で保持されたままで、前記第２プランジャが前記第２ばねの付勢力に抗して前記第１プランジャ側に引き寄せられて前記伸延部が前記吸引子に当接せしめられた吸引位置をとり、これにより、前記第１弁体が前記一端位置をとったままで、前記第２弁体が前記開位置をとり、その後、前記電磁コイルに極性を反転させた第３電圧を印加すると、前記永久磁石の磁力が相殺され、前記第１プランジャが前記第１ばねの付勢力により前記非吸引位置に戻されるとともに、前記第２プランジャが前記第２ばね付勢力により前記非吸引位置に戻され、これにより、前記第１弁体が前記他端位置に戻されるとともに、前記第２弁体が前記閉位置に戻され、その後、前記電磁コイルへの通電をオフにすると、前記第１プランジャが前記非吸引位置、前記第２プランジャが前記非吸引位置、前記第１弁体が前記他端位置、及び前記第２弁体が前記閉位置を維持するようにされる。

一方、本発明に係る四方切換弁の一つは、冷房運転、暖房運転、及び冷媒を冷房運転時と同方向に流す除霜運転を選択的に行えるようにされたヒートポンプ式冷暖房システムに使用される、冷媒流れ方向を切り換えるためのスライド式のもので、上記構成の直動式電磁弁をパイロット弁として備えるとともに、シリンダ型の四方弁本体を備え、該四方弁本体に、一端側から順次、第１作動室、第１ピストン、主弁室、第２ピストン、第２作動室が配在され、前記主弁室に、圧縮機の吐出側に接続される吐出側高圧ポートが設けられるとともに、主弁座が設けられ、該主弁座の弁シート面に、一端側から順次、室外熱交換器に接続される室外側入出ポート、前記圧縮機の吸入側に接続される吸入側低圧ポート、及び室内熱交換器に接続される室内側入出ポートが開口せしめられるとともに、前記室外側入出ポートを開きかつ前記吸入側低圧ポートと前記室内側入出ポートとを連通させる冷房位置と、前記室内側入出ポートを開きかつ前記吸入側低圧ポートと前記室外側入出ポートとを連通させる暖房位置とを選択的にとり得る断面逆立椀形状の主弁体が摺動自在に対接せしめられ、前記直動式電磁弁における前記高圧導入ポートが前記吐出側高圧ポートに、前記第１ポートが前記第１作動室に、前記第２ポートが前記吸入側低圧ポートに、前記第３ポートが前記第２作動室にそれぞれ接続されるとともに、前記第４ポートが前記吸入側低圧ポートに接続され、除霜運転から暖房運転に切り換える際、及び、暖房運転から除霜運転に切り換える際に、前記直動式電磁弁の前記第２弁体に前記第４ポートを開く開位置をとらせて前記主弁室の圧力を所定圧まで低下させ得るように構成されていることを特徴としている。

本発明に係る四方切換弁の他の一つは、冷房運転、暖房運転、及び冷媒を冷房運転時と同方向に流す除霜運転を選択的に行えるようにされたヒートポンプ式冷暖房システムに使用される、冷媒流れ方向を切り換えるためのロータリー式のもので、上記構成の直動式電磁弁をパイロット弁として備えるとともに、主弁室を画成する筒状の主弁ハウジング、前記主弁室に回動可能に配在された主弁体、及び、前記主弁体を回動させるための、高圧冷媒が選択的に導入・排出される容積可変の第１作動室と第２作動室を持つアクチュエータを有する主弁を備え、前記主弁ハウジングに、圧縮機の吐出側に接続される吐出側高圧ポート、室外熱交換器に接続される室外側入出ポート、前記圧縮機の吸入側に接続される吸入側低圧ポート、及び室内熱交換器に接続される室内側入出ポートが開口せしめられ、前記第１作動室及び前記第２作動室への高圧冷媒の導入・排出を制御して前記主弁体を回転させることにより、連通するポート間が切り換えられ、それによって、冷房又は除霜運転から暖房運転へ、及び、暖房運転から冷房又は除霜運転へ切り換えられるようにされ、前記直動式電磁弁における前記高圧導入ポートが前記吐出側高圧ポートに、前記第１ポートが前記第１作動室に、前記第２ポートが前記吸入側低圧ポートに、前記第３ポートが前記第２作動室にそれぞれ接続されるとともに、前記第４ポートが前記吸入側低圧ポートに接続され、除霜運転から暖房運転に切り換える際、及び、暖房運転から除霜運転に切り換える際に、前記直動式電磁弁の前記第２弁体に前記第４ポートを開く開位置をとらせて前記主弁室の圧力を所定圧まで低下させ得るように構成されていることを特徴としている。

本発明に係る直動式電磁弁をパイロット弁として備えた四方切換弁は、除霜運転から暖房運転に切り換える際、及び、暖房運転から除霜運転に切り換える際に、直動式電磁弁の第２弁体に開位置をとらせて主弁室の圧力を所定圧まで徐々に低下させるように構成されているので、暖房運転から除霜運転へ及び除霜運転から暖房運転への切り換え時に、圧縮機の周波数を大きく下げることを要さずに、高圧側と低圧側の圧力差を小さくでき、そのため、騒音を効果的に低減できるとともに、冷媒の圧力が所要の高圧に戻るまでの所要時間を短縮でき、それに伴い、暖房運転から除霜運転に入るまでの所要時間や室内熱交換器から暖かい空気が出てくるまでの時間を短縮できる。

このように、本発明によれば、ヒートポンプ式冷暖房システムにおいて、騒音を低減しながら暖房運転から除霜運転へ、及び、除霜運転から暖房運転への切り換えを迅速に行うことが可能となり、加えて、本発明に係る直動式電磁弁以外の電磁弁等は不要とされるので、比較的シンプルな構成のもとで、冷房運転、暖房運転、及び除霜運転を行うことができ、そのため、設置コストや部品コストを低く抑えることができる。

また、本発明に係る直動式電磁弁は、第２プランジャの一部に、第１プランジャの外側を通って吸引子側（一端側）に延びる伸延部が設けられているので、磁気効率が高くなり、これにより、暖房運転から除霜運転へ、及び、除霜運転から暖房運転への切り換えを行う際の直動式電磁弁の切り換え動作が容易となる。

さらに、直動式電磁弁に永久磁石が付設されていない場合には、部品点数が削減され、よりシンプルな構成となるとともに、直動式電磁弁に永久磁石が付設されて自己保持タイプの電磁弁とされている場合には、冷房運転時（除霜運転時）及び暖房運転時に、電磁コイルへの通電をオフにすることが可能となり、これにより省エネ化が図られる。

上記した以外の、課題、構成、及び作用効果は、以下の実施形態により明らかにされる。

本発明に係る直動式電磁弁の第１実施形態をパイロット弁として備えたスライド式の四方切換弁が組み込まれたヒートポンプ式冷暖房システムの冷房運転時（除霜運転時）を示す全体構成図。 図１に示される四方切換弁の四方弁本体の冷房運転時（除霜運転時）を示す、部分平面図付き断面図。 図１に示されるスライド式の四方切換弁が組み込まれたヒートポンプ式冷暖房システムの暖房運転時を示す全体構成図。 図１に示される四方切換弁のパイロット弁である、第１実施形態の直動式電磁弁の冷房運転時（除霜運転時）を示す、部分平面図付き拡大断面図。 （Ａ）は、第１実施形態の直動式電磁弁の内部構造を示す拡大斜視図、（Ｂ）は、図４のＵ−Ｕ矢視線に従う断面図、（Ｃ）は、図４のＶ−Ｖ矢視線に従う断面図。 第１実施形態の直動式電磁弁の除霜運転から暖房運転への切換途中（電圧Ｖ１印加状態）を示す拡大断面図。 第１実施形態の直動式電磁弁の除霜運転から暖房運転への切換途中（電圧Ｖ２印加状態）を示す拡大断面図。 第１実施形態の直動式電磁弁の暖房運転時（電圧Ｖ３印加状態）を示す拡大断面図。 第１実施形態の直動式電磁弁の暖房運転から除霜運転への切換途中（電圧Ｖ２印加状態）を示す拡大断面図。 第１実施形態の直動式電磁弁の各部の動作及び位置を状態毎に示す一覧表。 第１実施形態のヒートポンプ式冷暖房システムにおける各部の動作・位置・状態の概要を示すタイムチャート。 本発明に係る直動式電磁弁の第２実施形態をパイロット弁として備えたロータリー式の四方切換弁を示し、（Ａ）は一側面図、（Ｂ）は上面側配置図（冷房位置）、（Ｃ）は上面側配置図（暖房位置）。 図１２に示されるロータリー式の四方切換弁（図１２（Ｂ）のＸ−Ｘ断面が示されている）が組み込まれたヒートポンプ式冷暖房システムの冷房運転時（除霜運転時）を示す全体構成図。 図１２に示されるロータリー式の四方切換弁（図１２（Ｃ）のＸ−Ｘ断面が示されている）が組み込まれたヒートポンプ式冷暖房システムの暖房運転時を示す全体構成図。 （Ａ）は、図１２に示されるアクチュエータの主要部を示す部分拡大断面図、（Ｂ）は、（Ａ）に示される運動変換機構の主要部の分解斜視図。 図１３に示される四方切換弁のパイロット弁である、第２実施形態の直動式電磁弁の冷房運転時（除霜運転時）を示す、部分平面図付き拡大断面図。 第２実施形態の直動式電磁弁の除霜運転から暖房運転への切換途中（電圧Ｖ１印加状態）を示す拡大断面図。 第２実施形態の直動式電磁弁の除霜運転から暖房運転への切換途中（電圧Ｖ２印加状態）を示す拡大断面図。 第２実施形態の直動式電磁弁の暖房運転時（無通電ラッチ状態）を示す拡大断面図。 第２実施形態の直動式電磁弁の暖房運転から除霜運転への切換途中（電圧Ｖ２印加状態）を示す拡大断面図。 第２実施形態の直動式電磁弁の各部の動作及び位置を状態毎に示す一覧表。 第２実施形態のヒートポンプ式冷暖房システムにおける各部の動作・位置・状態の概要を示すタイムチャート。 ヒートポンプ式冷暖房システムの一例を示し、（Ａ）は冷房運転時（及び除霜運転時）の冷媒流れを示す概略構成図、（Ｂ）は暖房運転時の冷媒流れを示す概略構成図。

以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。

＜第１実施形態＞
図１は、本発明に係る直動式電磁弁の第１実施形態をパイロット弁として備えたスライド式の四方切換弁が組み込まれたヒートポンプ式冷暖房システムの冷房運転時（除霜運転時）を示す全体構成図、図２は、図１に示される四方切換弁の四方弁本体の冷房運転時（除霜運転時）を示す、部分平面図付き断面図、図３は、図１に示されるスライド式の四方切換弁が組み込まれたヒートポンプ式冷暖房システムの暖房運転時を示す全体構成図である。また、図４は、図１に示される四方切換弁のパイロット弁である、第１実施形態の直動式電磁弁の冷房運転時（除霜運転時）を示す、部分平面図付き拡大断面図である。

なお、本明細書において、上下、左右、前後等の位置、方向を表わす記述は、説明が煩瑣になるのを避けるために図面に従って便宜上付けたものであり、実際にヒートポンプ式冷暖房システムに組み込まれた状態での位置、方向を指すとは限らない。

また、各図において、部材間に形成される隙間や部材間の離隔距離等は、発明の理解を容易にするため、また、作図上の便宜を図るため、各構成部材の寸法に比べて大きくあるいは小さく描かれている場合がある。

図１に示されるヒートポンプ式冷暖房システム２００は、圧縮機２１０、室外熱交換器２２０、室内熱交換器２３０、膨張弁２６０、及び本発明の第１実施形態のパイロット式の四方切換弁１を備えている。

本第１実施形態の四方切換弁１は、スライド式のもので、基本的に、シリンダ型の四方弁本体１０と、パイロット弁としての単一の直動式電磁弁５０とを備えている。

［四方弁本体１０の構成］
四方弁本体１０は、シリンダ部１１を有し、このシリンダ部１１に、左端側から順次、第１作動室３１、第１ピストン２１、主弁室１２、第２ピストン２２、及び第２作動室３２が配在されている。前記第１及び第２ピストン２１、２２にはいずれにも、シリンダ部１１を気密的に仕切るべく、シリンダ部１１の内周面にその外周部が圧接するばね付きパッキンが取り付けられている。

シリンダ部１１の左端には、第１ピストン２１の左方向への移動を阻止するストッパを兼ねる左端蓋部材１１Ａが気密的に固着され、シリンダ部１１の右端には、第２ピストン２２の右方向への移動を阻止するストッパを兼ねる右端蓋部材１１Ｂが気密的に固着されている。

前記主弁室１２の上部には、圧縮機２１０の吐出側に導管を介して接続される、管継手からなる吐出側高圧ポートＤが設けられるとともに、その上面が弁シート面とされた主弁座１４がろう付け等によりシリンダ部１１に気密的に接合固定されている。

前記主弁座１４の弁シート面には、左端側から順次、室外熱交換器２２０に接続される、管継手からなる室外側入出ポートＣ、圧縮機２１０の吸入側に接続される、管継手からなる吸入側低圧ポートＳ、及び、室内熱交換器２３０に接続される、管継手からなる室内側入出ポートＥが開口せしめられている。

また、主弁座１４の弁シート面には、レーストラック形の環状シール面を持つ断面逆立椀形状の主弁体１５が摺動自在に対接せしめられている。

前記主弁体１５は、図１、図２に示される如くの、室外側入出ポートＣを開きかつ吸入側低圧ポートＳと室内側入出ポートＥとを連通させる冷房位置（右端位置）と、図３に示される如くの、室内側入出ポートＥを開きかつ吸入側低圧ポートＳと室外側入出ポートＣとを連通させる暖房位置（左端位置）とを選択的にとり得るようにされている。

主弁体１５は、移動時以外はポートＣ、Ｓ、Ｅのうちのいずれか二つ（ＣとＳ、ＳとＥ）の真上に位置し、このときは主弁室１２に導入された高圧の冷媒により下向きに押圧されて弁シート面に圧接せしめられている。

第１ピストン２１と第２ピストン２２とは、図２に平面図で示される如くの横長矩形板状の主連結体２５により一体移動可能に連結されている。主連結体２５には、主弁体１５が下側から摺動自在に嵌合せしめられる角丸矩形の主開口２５ａが形成されており、主弁体１５は、第１及び第２ピストン２１、２２の往復移動に伴って前記主連結体２５の主開口２５ａ部分に押動されて冷房位置（右端位置）と暖房位置（左端位置）との間を行き来するようにされている。

また、主連結体２５には、前記主開口２５ａの左右、すなわち、主弁体１５が冷房位置（右端位置）をとるとき前記室外側入出ポートＣの略真上に位置する部位に円形開口２５ｂが形成されるとともに、主弁体１５が暖房位置（左端位置）をとるとき前記室内側入出ポートＥの略真上に位置する部位に円形開口２５ｃが形成されている。

［四方弁本体１０の動作］
次に、上記した如くの構成を有する四方弁本体１０の動作を説明する。

主弁体１５が暖房位置（左端位置）にあるときにおいて、後述する直動式電磁弁５０を介して、第１作動室３１を吐出側高圧ポートＤに連通させるとともに、第２作動室３２を吸入側低圧ポートＳに連通させると、第１作動室３１に高温高圧の冷媒が導入されるとともに、第２作動室３２から高温高圧の冷媒が排出され、第１作動室３１の圧力が第２作動室３２の圧力より高くなり、図１に示される如くに、第１、第２ピストン２１、２２及び主弁体１５が右方向に移動して第２ピストン２２が右端蓋部材１１Ｂに接当係止され、主弁体１５が冷房位置（右端位置）をとる。

これにより、冷暖房システム２００においては、冷房運転（除霜運転）が行われる（詳細は後述）。

主弁体１５が図１に示される如くの冷房位置（右端位置）にあるときにおいて、後述する直動式電磁弁５０を介して、第２作動室３２を吐出側高圧ポートＤに連通させるとともに、第１作動室３１を吸入側低圧ポートＳに連通させると、第２作動室３２に高温高圧の冷媒が導入されるとともに、第１作動室３１から高温高圧の冷媒が排出され、第２作動室３２の圧力が第１作動室３１の圧力より高くなり、第１、第２ピストン２１、２２及び主弁体１５が左方向に移動して第１ピストン２１が左端蓋部材１１Ａに接当係止され、主弁体１５が暖房位置（左端位置）をとる。

これにより、冷暖房システム２００においては、暖房運転が行われる（詳細は後述）。

［直動式電磁弁５０の構成］
パイロット弁としての直動式電磁弁５０は、図４（及び、図６〜図９）に拡大図示されているように、左端側外周に電磁コイル５１が外嵌固定されたストレートパイプからなる弁ケース５２を有し、該弁ケース５２に、左端側から順次、吸引子５５、圧縮コイルばねからなる第１ばね５６、第１プランジャ６１、圧縮コイルばねからなる第２ばね５７、及び、第２プランジャ６２が直列的に配在されている。

弁ケース５２の左端部は、吸引子５５の鍔状部（外周段丘部）に溶接等により密封接合されており、その吸引子５５が、電磁コイル５１を覆う断面溝形状のカバーケース５８の一端側板状部に、ボルト５９により締結固定されている。

第１プランジャ６１及び第２プランジャ６２は、基本的には円柱状とされ、それぞれ第１弁体７１及び第２弁体７２を伴って（後述）、弁ケース５２内を軸方向（弁ケース５２の中心線Ｌに沿う方向）に摺動自在に配在されている。

詳細には、前記第２プランジャ６２は、短円柱状の基体部６２ａと、該基体部６２ａの左端側外周部の上下２箇所に固着された、前記基体部６２ａと同種の材料の矩形平板状部材からなる２本の伸延部６２ｂ、６２ｂとを有する。該伸延部６２ｂは、その右端部が前記基体部６２ａの左端側外周部の上下２箇所に形成された切欠部６２ｃに嵌め込まれて溶接等により接合されるとともに、その左端部が長円柱状の第１プランジャ６１の外側を通って吸引子５５側まで（軸方向に沿って）延びている。前記第１プランジャ６１の外周部（の上下２箇所）には、前記２本の伸延部６２ｂ、６２ｂを（若干の隙間６１ｓをあけて）挿通するための凹溝６１ｃ、６１ｃが形成されている。なお、ここでは、基体部６２ａと伸延部６２ｂとが別体として形成されているが、基体部６２ａと伸延部６２ｂとを一体として形成する、すなわち、基体部６２ａと伸延部６２ｂとを有する第２プランジャ６２を一体成形により作製してもよいことは勿論である。

第１ばね５６は吸引子５５と第１プランジャ６１との間に縮装されて第１プランジャ６１を吸引子５５から引き離す方向に付勢し、第２ばね５７は第１プランジャ６１と第２プランジャ６２（の基体部６２ａ）との間に縮装されて第２プランジャ６２を第１プランジャ６１から引き離す方向に付勢するようになっている。

第１プランジャ６１の右端面には、第１プランジャ６１と第２プランジャ６２（の基体部６２ａ）とが軸方向（すなわち、移動方向）で直接接触することを阻止、言い換えれば、両者間に若干の間隙をあけるべく、合成樹脂等の非磁性材料からなる板状の接触阻止部材６４が配設されている（接触阻止状態は図６を参照）。この接触阻止部材６４は、第１弁体ホルダ７５の中腹部に設けられた環状の段差面（左側半体７５Ａの大径部７５ｂと左端小径部７５ａとで形成される段差面）と該第１弁体ホルダ７５の左端（左端小径部７５ａ）にかしめ固定される第１プランジャ６１の右端面とにより、間に板状ワッシャ６３を挟んで挟持されている。なお、接触阻止部材６４としては、上記構成のものに限られることはなく、接触する可能性のある面同士の間に円筒状物等を介装する等の構成を採用してもよい。

この弁ケース５２の内周には、第１プランジャ６１の右方向への移動を阻止する第１ストッパ６６と第２プランジャ６２の右方向への移動を阻止する第２ストッパ６７とを持つストッパ部材６５がろう付け、溶接、かしめ等により内嵌固定されている。このストッパ部材６５は、図５（Ａ）に示される如くに、円筒状胴部６５ａと、該円筒状胴部６５ａの前後２箇所から（軸方向に沿って）延設された２本の脚状部６５ｂ、６５ｂとを有し、円筒状胴部６５ａは、弁ケース５２における第２プランジャ６２と弁座７０（後述）との間の部分に内嵌されて（例えば３箇所の）スポット溶接等により接合固定されている。２本の脚状部６５ｂ、６５ｂは、図５（Ａ）とともに図５（Ｂ）、（Ｃ）を参照すればよく理解されるように、第２プランジャ６２の外周部（の前後２箇所）に形成された溝６２ｄを通り、その左端部が、第１プランジャ６１の右端側外周部の前後２箇所に形成された切欠部６１ｄに嵌挿されている。これにより、２本の脚状部６５ｂ、６５ｂの左端部が第１プランジャ６１の切欠部６１ｄの左端面を接当係止する第１ストッパ６６とされ、円筒状胴部６５ａの左端部が第２プランジャ６２の右端面外周部を接当係止する第２ストッパ６７となっている。

なお、２本の脚状部６５ｂ、６５ｂが、第２プランジャ６２の溝６２ｄ及び第１プランジャ６１の切欠部６１ｄに嵌挿されることにより、第１プランジャ６１及び第２プランジャ６２の中心線Ｌ周りの回転位置が規定されるとともに、第１プランジャ６１及び第２プランジャ６２の中心線Ｌ周りの回転も阻止される。すなわち、２本の脚状部６５ｂ、６５ｂは、第１プランジャ６１及び第２プランジャ６２の中心線Ｌ周りの回転を規制する第１回転ストッパ及び第２回転ストッパとしての機能も兼ねている。

また、円筒状胴部６５ａの右端側下部には、弁座７０の左端側下部を入れ込むための切欠部６５ｃが形成されている。

なお、ストッパの構成としては、上記のように第１及び第２ストッパを持つ、弁ケース５２とは別体のストッパ部材６５を弁ケース５２に内嵌固定した構成の他、例えば弁ケース５２に第２ストッパ６７として段差部分を形成するとともに、ストレートパイプ等からなるストッパ部材を前記段差部分にその右端が当接した状態で弁ケース５２の大径部分に内嵌固定して、当該ストッパ部材の左端部を第１ストッパ６６とする構成、あるいは、例えば弁ケース５２に第１及び第２ストッパ６６、６７として段差部分を２カ所形成する構成等でもよい。

ここでは、第２プランジャ６２の２本の伸延部６２ｂ、６２ｂの吸引子５５側の面積（２本の伸延部６２ｂ、６２ｂの合計の面積）は、第１プランジャ６１の吸引子５５側の面積より小さく設定されている。また、第１ばね５６の付勢力（セット荷重）は、第２ばね５７の付勢力（セット荷重）より大きく設定されている。また、第２プランジャ６２の基体部６２ａの左端面と第１プランジャ６１の右端面（に設けられた接触阻止部材６４の右端面）との間隔Ｇ１と第２プランジャ６２の伸延部６２ｂの左端面と吸引子５５の右端面との間隔Ｇ２とは、略同じに設定されている。

一方、弁ケース５２の右端開口部には、高圧冷媒を導入するための細管挿着口（高圧導入ポートｐ１０）を有する蓋部材６６Ａが溶接・ろう付け・かしめ等により気密的に取着されており、蓋部材６６Ａと第２プランジャ６２と弁ケース５２とで囲まれる領域が弁室６０となっている。弁室６０には、蓋部材６６Ａの細管挿着口（高圧導入ポートｐ１０）に気密的に挿着された可撓性を有する高圧細管＃１０を介して前記吐出側高圧ポートＤから高温高圧の冷媒が導入されるようになっている。

また、弁ケース５２における第２プランジャ６２と蓋部材６６Ａとの間には、その上面が平坦な弁シート面とされた弁座７０がろう付け等により気密的に接合されている。この弁座７０の弁シート面（上面）には、左端側から順次、前記した四方弁本体１０の第１作動室３１に第１細管＃１を介して接続される第１ポートｐ１、吸入側低圧ポートＳに第２細管＃２を介して接続される第２ポートｐ２、第２作動室３２に第３細管＃３を介して接続される第３ポートｐ３が弁ケース５２の長手方向（左右方向）に沿って所定間隔をあけて横並びに開口せしめられるとともに、弁座７０の左端面に、吸入側低圧ポートＳに第４細管＃４を介して接続される第４ポートｐ４が開口せしめられている。第４ポートｐ４の開口面は円錐面とされている。

そして、弁座７０の弁シート面には、第１、第２、及び第３ポートｐ１、ｐ２、ｐ３間の連通状態を切り換えるべく第１プランジャ６１に押し引きされるスライド式の第１弁体７１が摺動自在に対接せしめられるとともに、弁座７０の左端面には、第４ポートｐ４を開閉すべく第２プランジャ６２に押し引きされるポペット式の第２弁体７２が離接可能に配在されている。

第１弁体７１は平面視大判状とされ、該第１弁体７１には、弁座７０の弁シート面に開口する３個のポートｐ１〜ｐ３のうちの隣り合うポートｐ１−ｐ２間、ｐ２−ｐ３間を連通させ得るような大きさの凹部７１ａが設けられている。この第１弁体７１は、段付きの左側半体７５Ａと開口７７が形成された右側半体７５Ｂとからなる第１弁体ホルダ７５を介して第１プランジャ６１に連結されている。

詳細には、第１プランジャ６１には、第２プランジャ６２に第１弁体ホルダ７５の左側半体７５Ａの大径部７５ｂが摺動自在に嵌挿された第１弁体ホルダ７５の左端小径部７５ａがかしめ等により連結固定され、該左側半体７５Ａの右端板状部７５ｃには、第１弁体ホルダ７５における右側半体７５Ｂの基端部が、第１弁体７１を厚み方向（上下方向）に付勢する板ばね６８の基端部と共に、リベット等により連結固定されている。第１弁体ホルダ７５の右側半体７５Ｂの右端近くには角丸矩形の開口７７が形成されており、該開口７７に、第１弁体７１が厚み方向に摺動可能に嵌合せしめられている。なお、開口７７の幅方向及び左右方向の長さは、ここでは、第１弁体７１の幅方向及び左右方向の長さと略同じとされている。

第２弁体７２は、第４ポートｐ４に接離する円錐面を備えた弁体部７２ａと円柱状の基端部７２ｂとを有するニードル弁として形成されている。この第２弁体７２は、前記基端部７２ｂが第２プランジャ６２の基体部６２ａの右端面に形成された取付穴に、圧入、かしめ等により内嵌固定されることで、第２プランジャ６２に連結されている。

なお、上記直動式電磁弁５０は、取付具６９を介して四方弁本体１０の背面側等に取付けられる。

次に、電磁コイル５１への印加電圧（通電オン／オフ）と第１プランジャ６１及び第２プランジャ６２の動作・位置との関係、並びに、第１プランジャ６１及び第２プランジャ６２に連動する第１弁体７１及び第２弁体７２の動作・位置との関係を図１０を参照しながら説明する。図１０は、直動式電磁弁５０の動作状態（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｃ１）毎の各部の動作及び位置を状態毎に示す一覧表である。

電磁コイル５１への通電がオフの初期セット状態では、図４に示される如くに、第１ばね５６及び第２ばね５７の付勢力により、第１プランジャ６１が第１ストッパ６６に接当係止された非吸引位置［Ｘ２］をとるとともに、第２プランジャ６２が第２ストッパ６７に接当係止された非吸引位置［Ｘ４］をとる。それに伴い、第１プランジャ６１に連動して第１弁体７１が第２ポートｐ２と第３ポートｐ３を連通させるとともに第１ポートｐ１を開く右端位置（前進位置ということがある）［Ｙ２］がとられるとともに、第２プランジャ６２に連動して第２弁体７２が第４ポートｐ４の円錐開口面に押し付けられてそれを閉じる閉位置（前進位置ということがある）［Ｙ４］がとられる（状態分類：Ａ）。

この状態において、電磁コイル５１に電圧Ｖ１を印加すると、図６に示される如くに、第１プランジャ６１は第１ストッパ６６に接当係止された非吸引位置［Ｘ２］をとったままで、第２プランジャ６２が第２ばね５７の付勢力に抗して第１プランジャ６１側に引き寄せられた吸引位置［Ｘ３］をとる。ここで、第２プランジャ６２は、その２本の伸延部６２ｂ、６２ｂ（の左端部）が吸引子５５に当接せしめられるが、接触阻止部材６４により第１プランジャ６１との直接接触は阻止されている。それに伴い、第１弁体７１が前記右端位置［Ｙ２］をとったままで、第２プランジャ６２に連動して第２弁体７２が第４ポートｐ４の円錐開口面から離れてそれを開く開位置（後退位置ということがある）［Ｙ３］がとられる（状態分類：Ｂ）。

この状態において、電磁コイル５１に電圧Ｖ１より高い電圧Ｖ２を印加すると、図７に示される如くに、第１プランジャ６１が第１ばね５６の付勢力に抗して吸引子５５に引き寄せられた吸引（吸着）位置［Ｘ１］をとるが、第２プランジャ６２は、既に吸引子５５に接当係止されているので、図６に示される吸引位置［Ｘ３］をとったままとなる。それに伴い、第１プランジャ６１に連動して第１弁体７１が第１ポートｐ１と第２ポートｐ２を連通させるとともに第３ポートｐ３を開く左端位置（後退位置ということがある）［Ｙ１］がとられるとともに、第２弁体７２は前記開位置［Ｙ３］をとったままとなる（状態分類：Ｃ）。

この状態において、電磁コイル５１に電圧Ｖ１及び電圧Ｖ２より低い電圧Ｖ３（すなわち、Ｖ３＜Ｖ１＜Ｖ２）を印加すると、第２プランジャ６２の２本の伸延部６２ｂ、６２ｂの吸引子５５側の面積が第１プランジャ６１の吸引子５５側の面積より小さく設定されているので、図８に示される如くに、吸引子５５の吸着力により第１プランジャ６１は吸引（吸着）位置［Ｘ１］で保持されたままで、第２プランジャ６２は第２ばね５７の付勢力により非吸引位置［Ｘ４］に戻される。それに伴い、第１弁体７１が前記左端位置［Ｙ１］をとったままで、第２弁体７２が前記閉位置［Ｙ４］に戻される（状態分類：Ｃ１）。

一方、この状態において、電磁コイル５１に電圧Ｖ１より高い電圧Ｖ２を印加すると、図９に示される如くに、第１プランジャ６１が吸引（吸着）位置［Ｘ１］で保持されたままで、第２プランジャ６２が第２ばね５７の付勢力に抗して第２プランジャ６２側に引き寄せられて２本の伸延部６２ｂ、６２ｂ（の左端部）が吸引子５５に当接せしめられた吸引位置［Ｘ３］をとる。それに伴い、第１弁体７１が前記左端位置［Ｙ１］をとったままで、第２弁体７２が再び前記開位置［Ｙ３］をとる（状態分類：Ｃ）。

その後、電磁コイル５１への通電をオフにすると、第１プランジャ６１が第１ばね５６の付勢力により非吸引位置［Ｘ２］に戻されるとともに、第２プランジャ６２が第２ばね５７の付勢力により非吸引位置［Ｘ４］に戻される。それに伴い、第１弁体７１が前記右端位置［Ｙ２］に戻されるとともに、第２弁体７２が前記閉位置［Ｙ４］を戻される（状態分類：Ａ）。

本実施形態の直動式電磁弁５０では、前記したように、電磁コイル５１への印加電圧に応じて、第１プランジャ６１は、第１ストッパ６６に接当係止された非吸引位置［Ｘ２］と、吸引子５５側に引き寄せられた吸引（吸着）位置［Ｘ１］とをとり、第２プランジャ６２は、第２ストッパ６７に接当係止された非吸引位置［Ｘ４］と、第１プランジャ６１側に引き寄せられて２本の伸延部６２ｂ、６２ｂ（の左端部）が吸引子５５に当接せしめられた吸引位置［Ｘ３］とをとるようにされ、これに伴い、第１プランジャ６１に連動して第１弁体７１が第２ポートｐ２と第３ポートｐ３を連通させる右端位置（前進位置）［Ｙ２］と第１ポートｐ１と第２ポートｐ２を連通させる左端位置（後退位置）［Ｙ１］とをとるとともに、第２プランジャ６２に連動して第２弁体７２が第４ポートｐ４の円錐開口面に押し付けられてそれを閉じる閉位置（前進位置）［Ｙ４］と第４ポートｐ４の円錐開口面から離れてそれを開く開位置（後退位置）［Ｙ３］とをとるようにされている。

なお、第２弁体７２は、前記閉位置にあるときは、第２ばね５７の付勢力により第４ポートｐ４の円錐開口面に押し付けられるので、第４ポートｐ４が形成された弁座７０（の左端部）も、第２プランジャ６２の右方向への移動を阻止する第２ストッパ（６７Ａ）となっている。

［直動式電磁弁５０を含む四方切換弁１全体の構成及び動作］
次に、直動式電磁弁５０を含む四方切換弁１全体並びに冷暖房システム２００の構成及び動作を説明する。

本実施形態の四方切換弁１では、除霜運転（冷房運転）から暖房運転に切り換える際、及び、暖房運転から除霜運転（冷房運転）に切り換える際に、直動式電磁弁５０の第２弁体７２に前記開位置（後退位置）をとらせて四方弁本体１０の主弁室１２の圧力を所定圧Ｐ１まで徐々に低下させることを特徴としている。

そのため、図１に示される如くに、直動式電磁弁５０の電磁コイル５１への印加電圧を制御すべく、マイクロコンピュータを内蔵するコントローラ４０、操作盤（リモコン）４２等が備えられるとともに、主弁室１２の圧力を検出するための圧力センサ４５が（例えば吐出側高圧ポートＤ側に）備えられ、コントローラ４０は、前記圧力センサ４５から得られる信号に基づいて、主弁室１２の圧力が前記所定圧Ｐ１まで低下したことを検知するようにされている。なお、図示はされていないが、コントローラ４０には、上記操作盤４２や圧力センサ４５からの信号の他、各部の温度等の状態や動作状況等を表わす信号も供給され、当該コントローラ４０は、それらの信号に基づいて、直動式電磁弁５０（印加電圧）の制御、圧縮機２１０（回転数）の制御、室外熱交換器２２０や室内熱交換器２３０に付設された送風ファンの制御等を行うようになっている。

以下、除霜運転（冷房運転）、除霜運転から暖房運転への切り換え、暖房運転、暖房運転から除霜運転への切り換えを、図１１のタイムチャートを参照しながら順次説明する。なお、図１１のタイムチャートでは、図面及び説明が煩瑣になるのを避けるため、印加電圧の変化に対する各部の機械的な動作遅れは生じないものとして表わされている。

また、前述したように、除霜運転時には冷房運転時と同じサイクルで冷媒が流され、各部の動作、位置、状態等は冷房運転時と同じとされる。また、冷房運転から暖房運転への切り換え頻度、並びに、暖房運転から冷房運転への切り換え頻度は極めて低いので、以下においては除霜運転を代表して説明する。

｛除霜（冷房）運転｝
除霜（冷房）運転を行う際には、電磁コイル５１への通電をオフにする。これにより、図１、図２、図４に示される如くに、第１ばね５６及び第２ばね５７の付勢力により、第１プランジャ６１が第１ストッパ６６に接当係止された非吸引位置をとるとともに、第２プランジャ６２が第２ストッパ６７に接当係止された非吸引位置をとり、これに伴って、第１弁体７１が第２ポートｐ２と第３ポートｐ３とを連通させる右端位置をとるとともに、第２弁体７２が第４ポートｐ４を閉じる閉位置をとる。

第１弁体７１が右端位置、第２弁体７２が閉位置をとると、圧縮機２１０の吐出側の高温高圧の冷媒が吐出側高圧ポートＤ→高圧細管＃１０→高圧導入ポートｐ１０→弁室６０→第１ポートｐ１→第１細管＃１を介して第１作動室３１に導入されるとともに、第２作動室３２の高圧冷媒が第３導管＃３→第３ポートｐ３→第１弁体７１の凹部７１ａ→第２ポートｐ２→第２細管＃２を介して吸入側低圧ポートＳに排出され、主弁体１２が右方向に移動して冷房位置（右端位置）をとる。

これにより、圧縮機２１０からの高温高圧の冷媒が吐出側高圧ポートＤ→主弁室１２→室外側入出ポートＣ→室外熱交換器２２０に導かれ、ここで放熱して凝縮する。そのため、室外熱交換器２２０に付着した霜が溶かされて取り除かれる。凝縮した高圧の冷媒は、膨張弁２６０に導入されて減圧され、減圧された低圧の冷媒は、室内熱交換器２３０に導入され、ここで室内空気と熱交換して蒸発し、室内熱交換器２３０からは低温低圧の冷媒が室内側入出ポートＥ→主弁体１５内→吸入側低圧ポートＳを介して圧縮機２１０の吸入側に戻される。

｛除霜運転から暖房運転への切り換え｝
除霜運転から暖房運転への切り換えを行う際には、電磁コイル５１に電圧Ｖ１を印加する（時点ｔ１）。これにより、図６に示される如くに、第１プランジャ６１が第１ストッパ６６に接当係止された非吸引位置をとったままで、第２プランジャ６２が第２ばね５７の付勢力に抗して第１プランジャ６１側に引き寄せられて伸延部６２ｂ、６２ｂ（の左端部）が吸引子５５に当接せしめられた吸引位置をとり、これに伴い、第１弁体７１が前記右端位置をとったままで、第２弁体７２が左方向に移動して前記開位置をとり、第４ポートｐ４が開かれる。

第１弁体７１が右端位置をとったままで、第２弁体７２が開位置をとると、第１プランジャ６１、第１弁体７１、及び主弁体１５は、除霜（冷房）運転時の位置を維持したままで、弁室６０に導入された高圧冷媒が第４ポートｐ４→第４細管＃４を介して吸入側低圧ポートＳに排出され、主弁室１２の圧力が徐々に低下する。

そして、主弁室１２の圧力が所定圧Ｐ１まで低下すると、コントローラ４０が圧力センサ４２からの信号に基づいてこれを検知し（時点ｔ２）、電磁コイル５１への印加電圧をＶ１からそれより高いＶ２に上げる（時点ｔ２）。これにより、図７に示される如くに、第２プランジャ６２が前記吸引位置、第２弁体７２が前記開位置をとったままで、第１プランジャ６１が吸引子５５に引き寄せられた吸引（吸着）位置をとり、これに伴い、第１弁体７１が左方向に移動して、第１ポートｐ１と第２ポートｐ２とを連通させる左端位置をとる。

第２弁体７２が開位置をとったままで、第１弁体７１が左端位置をとると、圧縮機２１０の吐出側の高温高圧の冷媒が吐出側高圧ポートＤ→高圧細管＃１０→高圧導入ポートｐ１０→弁室６０→第３ポートｐ３→第３細管＃３を介して第２作動室３２に導入されるとともに、第１作動室３１の高圧冷媒が第１導管＃１→第１ポートｐ１→第１弁体７１の凹部７１ａ→第２ポートｐ２→第２細管＃２を介して吸入側低圧ポートＳに排出され、主弁体１５が左方向に移動して暖房位置（左端位置）をとる。

この場合、電磁コイル５１に電圧Ｖ２が印加された直後に、主弁室１２の圧力は所定圧Ｐ１から急激に下がるとともに、電磁コイル５１に電圧Ｖ２が印加されている間は、第２プランジャ６２が前記吸引位置、第２弁体７２が前記開位置をとったままとなるので、主弁室１２の圧力はさらに下がり続ける。

そして、電圧Ｖ２を印加した時点ｔ２から所定時間が経過すると、コントローラ４０は、電磁コイル５１への印加電圧をＶ２からそれより低いＶ３に下げる（時点ｔ３）。これにより、図８に示される如くに、第１プランジャ６１は吸引子５５の吸着力により前記吸引（吸着）位置を保持したままとなり、第１弁体７１が第１ポートｐ１と第２ポートｐ２とを連通させる左端位置、主弁体１５が暖房位置（左端位置）をとったままで、第２プランジャ６２が第２ばね５７の付勢力により非吸引位置に戻され、これに伴い、第２弁体７２が第４ポートｐ４を閉じる閉位置に戻されるので、主弁室１２の圧力はそれ以上は低下せず、時点ｔ３から通常の暖房運転時の圧力まで上昇する。

これにより、除霜運転から暖房運転への切り換えが完了する。なお、この暖房運転時には、電磁コイル５１に電圧Ｖ３が常時印加されることになる。

｛暖房運転｝
暖房運転時には、図３に示される如くに、圧縮機２１０から高温高圧の冷媒が吐出側高圧ポートＤ→主弁室１２→室内側入出ポートＥ→室内熱交換器２３０に導かれ、ここで室内空気と熱交換（暖房）して凝縮し、高圧の二相冷媒となって膨張弁２６０に導入される。この膨張弁２６０により高圧の冷媒が減圧され、減圧された低圧の冷媒は、室外熱交換器２２０に導入され、ここで室外空気と熱交換して蒸発し、室外熱交換器２２０から低温低圧の冷媒が室外側入出ポートＣ→主弁体１５内→吸入側低圧ポートＳを介して圧縮機２１０の吸入側に戻される。

｛暖房運転から除霜運転への切り換え｝
一方、暖房運転から除霜運転への切り換えを行う際には、電磁コイル５１に電圧Ｖ２を印加する（時点ｔ４）。これにより、図９に示される如くに、第１プランジャ６１が吸引（吸着）位置をとったままで、第２プランジャ６２が第２ばね５７の付勢力に抗して第１プランジャ６１側に引き寄せられて伸延部６２ｂ、６２ｂ（の左端部）が吸引子５５に当接せしめられた吸引位置をとり、これに伴い、第１弁体７１が前記左端位置をとったままで、第２弁体７２が左方向に移動して前記開位置をとり、第４ポートｐ４が開かれる。

第１弁体７１が左端位置をとったままで、第２弁体７２が開位置をとると、第１プランジャ６１、第１弁体７１、及び主弁体１５は、暖房運転時の位置を維持したままで、弁室６０に導入された高圧冷媒が第４ポートｐ４→第４細管＃４を介して吸入側低圧ポートＳに排出され、主弁室１２の圧力が徐々に低下する。

そして、主弁室１２の圧力が所定圧Ｐ１まで低下すると、コントローラ４０が圧力センサ４２からの信号に基づいてこれを検知し（時点ｔ５）、電磁コイル５１への通電をオフにする。これにより、第１ばね５６及び第２ばね５７の付勢力により、第１プランジャ６１が第１ストッパ６６に接当係止される非吸引位置に戻されるとともに、第２プランジャ６２が第２ストッパ６７に接当係止される非吸引位置に戻され、これに伴って、第１弁体７１が第２ポートｐ２と第３ポートｐ３とを連通させる右端位置をとるとともに、第２弁体７２が第４ポートｐ４を閉じる閉位置に戻される。

この場合、電磁コイル５１への通電がオフにされた直後に、主弁室１２の圧力は所定圧Ｐ１から急激に下がるが、主弁室１２の圧力はそれ以上は低下せず、時点ｔ５から通常の除霜（冷房）運転時の圧力まで上昇する。

これにより、暖房運転から除霜運転への切り換えが完了し、図１、図２、図４に示される如くの無通電の除霜（冷房）運転となる。

［第１実施形態の直動式電磁弁５０及び四方切換弁１の効果］
以上の説明から理解されるように、本実施形態の直動式電磁弁５０をパイロット弁として備えた四方切換弁１は、除霜運転から暖房運転に切り換える際、及び、暖房運転から除霜運転に切り換える際に、直動式電磁弁５０の第２弁体７２に開位置をとらせて主弁室１２の圧力を所定圧まで徐々に低下させるように構成されているので、暖房運転から除霜運転へ及び除霜運転から暖房運転への切り換え時に、圧縮機２１０の周波数を大きく下げることを要さずに、高圧側と低圧側の圧力差を小さくでき、そのため、騒音を効果的に低減できるとともに、冷媒の圧力が所要の高圧に戻るまでの所要時間を短縮でき、それに伴い、暖房運転から除霜運転に入るまでの所要時間や室内熱交換器２３０から暖かい空気が出てくるまでの時間を短縮できる。

このように、本実施形態のヒートポンプ式冷暖房システム２００においては、騒音を低減しながら暖房運転から除霜運転へ、及び、除霜運転から暖房運転への切り換えを迅速に行うことが可能となり、加えて、直動式電磁弁５０以外の電磁弁等は不要とされるので、比較的シンプルな構成のもとで、冷房運転、暖房運転、及び除霜運転を行うことができ、そのため、設置コストや部品コストを低く抑えることができる。

また、本実施形態の直動式電磁弁５０は、第２プランジャ６２の外周部の一部に、第１プランジャ６１の外側を通って吸引子５５側（左端側）に延びる伸延部６２ｂが設けられ、第２プランジャ６２と吸引子５５との距離が近くなり、少ない起磁力で吸引力を発生させられるので、磁気効率が高くなり、これにより、暖房運転から除霜運転へ、及び、除霜運転から暖房運転への切り換えを行う際の直動式電磁弁５０の切り換え動作が容易となる。

また、本実施形態の直動式電磁弁５０では、第２弁体７２に開位置をとらせるときに第２プランジャ６２の伸延部６２ｂ、６２ｂ（の左端部）が吸引子５５に当接せしめられ、当該第２プランジャ６２が吸引子５５に接当係止されるので、暖房運転から除霜運転へ、及び、除霜運転から暖房運転への切り換えを行う際の直動式電磁弁５０の動作が安定する。

さらに、本実施形態の直動式電磁弁５０では、第２弁体７２として、第４ポートｐ４に離接可能に配在されたポペット式のものが使用されているので、第４ポートｐ４の開閉に要する第２弁体７２の移動量（リフト量）を小さくでき、そのため、当該直動式電磁弁５０の小型化が図られるとともに、後述する第２実施形態の直動式電磁弁８０（第２弁体７２として、第４ポートｐ４に摺動自在に対接せしめられたスライド式のものが使用された直動式電磁弁８０）と比較して、第２弁体７２の移動をスムーズにできるといった効果もある。また、後述する第２実施形態の直動式電磁弁８０（永久磁石５３が付設された直動式電磁弁８０）と比較して、部品点数を削減できる、停電等による電圧遮断時に第１プランジャ６１（に連結された第１弁体７１）の位置を把握しやすくなる、永久磁石５３を使用する際に必要となる第１プランジャ６１の離間電圧の磁気バランスを考慮した設計が不要となる等といった種々の効果もある。

＜第２実施形態＞
図１２は、本発明に係る直動式電磁弁の第２実施形態をパイロット弁として備えたロータリー式の四方切換弁を示し、図１２（Ａ）は一側面図、図１２（Ｂ）は上面側配置図（冷房位置）、図１２（Ｃ）は上面側配置図（暖房位置）、図１３は、図１２に示されるロータリー式の四方切換弁（図１２（Ｂ）のＸ−Ｘ断面が示されている）が組み込まれたヒートポンプ式冷暖房システムの冷房運転時（除霜運転時）を示す全体構成図、図１４は、図１２に示されるロータリー式の四方切換弁（図１２（Ｃ）のＸ−Ｘ断面が示されている）が組み込まれたヒートポンプ式冷暖房システムの暖房運転時を示す全体構成図である。また、図１６は、図１３に示される四方切換弁のパイロット弁である、第２実施形態の直動式電磁弁の冷房運転時（除霜運転時）を示す、部分平面図付き拡大断面図である。

本第２実施形態の四方切換弁２は、ロータリー式のもので、基本的に、主弁１０５と、パイロット弁としての単一の直動式電磁弁８０とを備えている。

［主弁１０５の構成］
主弁１０５は、主弁室１１５を画成する筒状の主弁ハウジング１１０、主弁室１１５に回動可能に配在された主弁体１２０、及び、主弁体１２０を回動させるための、高圧冷媒が選択的に導入・排出される容積可変の第１作動室１１１と第２作動室１１２を持つアクチュエータ１０７を有する。

主弁ハウジング１１０は、円筒状の胴部１１０Ｃと、この胴部１１０Ｃの上面開口を気密的に封止するように固定された厚肉円板状の上側弁シート１１０Ａと、胴部１１０Ｃの下面開口を気密的に封止するように固定された厚肉円板状の下側弁シート１１０Ｂとを有し、上側弁シート１１０Ａの左右には、管継手からなる吐出側高圧ポートＤ、室内側入出ポートＥが垂設され、下側弁シート１１０Ｂの左右には、管継手からなる室外側入出ポートＣ、吸入側低圧ポートＳが垂設されている。各ポートは同一円周上に設けられており、吐出側高圧ポートＤと室外側入出ポートＣ及び室内側入出ポートＥと吸入側低圧ポートＳは平面視同一位置に配在されている。上側弁シート１１０Ａの下面及び下側弁シート１１０Ｂの上面は、平坦で滑らかな弁シート面１１７、１１７となっている。

また、下側弁シート１１０Ｂの下面側の前後にはアクチュエータ１０７の本体部１５０が設けられている。

主弁体１２０は、短円柱状の上半部と下半部との二分割構成となっている。詳しくは、比較的厚みのある第１層部材１２１と該第１層部材１２１の下面側に溶接等により一体的に接合された第２層部材１２２とで上半部が構成され、厚肉円板状の第３層部材１２３と該第３層部材１２３の下面側に溶接等により一体的に接合された比較的厚みのある第４層部材１２４とで下半部が構成されている。

主弁体１２０の回転軸部１３０は、主弁体１２０の本体部分（上半部、下半部）と一体的に挙動可能な角棒部を持つ上側回転軸部１３０Ａと下側回転軸部１３０Ｂと上側回転軸部１３０Ａと下側回転軸部１３０Ｂとを連結する丸棒１３０Ｃ、１３０Ｃとに分けられている。上側回転軸部１３０Ａは、上側弁シート１１０Ａの下面中央に設けられた軸受穴１１６Ａに軸支され、下側回転軸部１３０Ｂは、下側弁シート１１０Ｂの下面中央に設けられた凹穴の底面中央に設けられた軸受穴１１６Ｂに軸支されている。

流路切換にあたり、主弁体１２０は、後述するアクチュエータ１０７により、回転軸部１３０を介して正逆両方向に回転せしめられ、図１２（Ｂ）、図１３に示される如くの冷房位置と、この冷房位置から時計回りに６０°回転させた、図１２（Ｃ）、図１４に示される如くの暖房位置とを選択的にとり得るようにされている。

主弁体１２０には、冷房位置をとるとき、吐出側高圧ポートＤと室外側入出ポートＣとを連通させる直線状の第１連通路１３１及び室内側入出ポートＥと吸入側低圧ポートＳとを連通させる直線状の第２連通路１３２が設けられるとともに、暖房位置をとるとき、吐出側高圧ポートＤと室内側入出ポートＥとを連通させるＵ字状の第３連通路１３３及び室外側入出ポートＣと吸入側低圧ポートＳとを連通させるＵ字状の第４連通路１３４が設けられている。

上記のように、本実施形態の四方切換弁２では、主弁体１２０を冷房位置から時計回りに６０°回転させることにより、第１連通路１３１により連通するポートＤ−Ｃ間及び第２連通路１３２により連通するポートＥ−Ｓ間から、第３連通路１３３により連通するポートＤ−Ｅ間及び第４連通路１３４により連通するポートＣ−Ｓ間への流路の切り換えが行われ、主弁体１２０を暖房位置から反時計回りに６０°回転させることにより、上記とは逆の流路の切り換えが行われる。

このような構成とされた本実施形態の四方切換弁２においては、第１連通路１３１及び第２連通路１３２は始端から終端までの太さ（通路径）が吐出側高圧ポートＤ及び室内側入出ポートＥの口径と略同じ直線状の通路とされ、冷媒は吐出側高圧ポートＤ、室内側入出ポートＥから真下にストレートに流れるので、主弁１０５（主弁体１２０）内での圧力損失はほとんど生じない。また、Ｕ字状の第３連通路１３３及び第４連通路１３４は、内容積が比較的大きくされているので、圧力損失が軽減され、トータルで圧力損失を相当軽減できる。

［アクチュエータ１０７の構成］
次に、図１５を参照しながら、主弁体１２０を回動させるためのアクチュエータ１０７について説明する。

アクチュエータ１０７は、前記主弁１０５内を流通する高圧冷媒と低圧流体との差圧を利用した流体圧式のもので、前記主弁ハウジング１１０における下側弁シート１１０Ｂの一端側（後端側）に設けられた本体部１５０を有する。本体部１５０は、下側弁シート１１０Ｂから下方に向けて延設された円筒状の胴部１５１と、この胴部１５１の下面開口を気密的に封止するように固着されてかしめ固定された、中央に凸部１５２ａを持つ下面閉塞部材１５２と、胴部１５１の上面開口を封止するように気密的に固着された厚肉円板状の、シール部材とストッパを兼ねる上面閉塞部材１５３とを備え、その作動室１５５には、運動変換機構１５８を構成する厚肉有底円筒状の受圧移動体１６０と、この受圧移動体１６０に該受圧移動体１６０の上下動に伴い相対的に回動可能に内挿される短円柱状の回転駆動体１６５とが収容されている。回転駆動体１６５は、受圧移動体１６０の上下動に伴って相対的に該受圧移動体１６０内で回動するようになっている。

前記受圧移動体１６０の外周下端近くには、作動室１５５の内周面との間を気密的に封止して該作動室１５５を容積可変の第１作動室１１１と第２作動室１１２とに気密的に仕切るパッキン１６２が装着される。また、受圧移動体１６０の外周の上部には、胴部１５１の内周上半部に左右２カ所設けられた高さ方向に伸びるキー溝１５４にそれぞれ嵌め込まれる作動ピン１６３が圧入等により固定されている。

その作動ピン１６３とキー溝１５４により、受圧移動体１６０は、直線的に上下動するがその回転は阻止される。

また、本体部１５０の上部には、第２作動室１１２に高圧冷媒を導入・排出するための上部ポート１１４が設けられるとともに、その底部（下面閉塞部材１５２）には、第１作動室１１１に高圧冷媒を導入・排出するための下部ポート１１３が設けられている。

前記運動変換機構１５８を構成する受圧移動体１６０と回転駆動体１６５との間には、受圧移動体１６０の上下動（往復直線運動）を回転駆動体１６５の正逆両方向の回転運動に変換するため、ボール１７２、このボール１７２の収容部１７４、及び螺旋溝１７５が設けられている。

詳細には、受圧移動体１６０には、複数個（本実施形態では２個）のボール１７２及びその収容部１７４が設けられ、回転駆動体１６５には、その外周に、周方向に曲がりながら上下方向に伸びる複数本（本実施形態では２本）の螺旋溝１７５が設けられている。前記収容部１７４は、ボール１７２を、その一部を半径方向内方に突出させた状態で、回転自在にかつ移動は実質的に阻止した状態で収容するようになっており、前記螺旋溝１７５は、該収容部１７４から半径方向内方に突出するボール１７２の一部が嵌め込まれて回転自在に密接するような、断面円弧状の浅溝からなっている。

前記回転駆動体１６５の中央には、該回転駆動体１６５と一体回動するように回転駆動軸部１７６がかしめ固定されている。この回転駆動軸部１７６は、回転駆動体１６５にその下部が固定された偏心部１７６ａと、上面閉塞部材１５３に回転自在に支持された段付き大径中間部１７６ｂと、下側弁シート１１０Ｂの下面側に設けられた軸受穴１１９に軸支された小径の枢軸部１７６ｃとを備えている。また、上面閉塞部材１５３の中央穴と段付き大径中間部１７６ｂとの間にはＯリング１５９が介装されている。

ここで、回転駆動体１６５（回転駆動軸部１７６）の回転軸線Ｑは、主弁体１２０の回転軸線Ｏに平行に配在されており、回転駆動軸部１７６と主弁体１２０の下側回転軸部１３０Ｂとの間には、回転駆動体１６５（回転駆動軸部１７６）の回転を主弁体１２０に伝達する揺動アーム式の回転伝達機構１７７が設けられている。

このような構成のもとで、第１作動室１１１に下部ポート１１３を介して高圧冷媒を導入するとともに、第２作動室１１２から上部ポート１１４を介して高圧冷媒を排出すると、第２作動室１１２より第１作動室１１１の方が高圧となるので、受圧移動体１６０が上向きに押されて、受圧移動体１６０の作動ピン１６３がキー溝１５４に案内されながら、受圧移動体１６０が真っ直ぐに上動し、これに伴って運動変換機構１５８のボール１７２も回転しながら真っ直ぐに上動する。この際、ボール１７２の、螺旋溝１７５内に嵌り込んでいる部分により螺旋溝１７５が周方向に押されて回転駆動体１６５が一方向（ここでは時計回り）に回転する。そして、受圧移動体１６０の上端が上面閉塞部材１５３に接当すると、受圧移動体１６０の上動が停止し、回転駆動体１６５の回転も停止する。以下、この行程を上動行程と称する。

それに対し、前記上動行程完了状態において、第２作動室１１２に上部ポート１１４を介して高圧冷媒を導入するとともに、第１作動室１１１から下部ポート１１３を介して高圧冷媒を排出すると、第１作動室１１１より第２作動室１１２の方が高圧となるので、受圧移動体１６０が下向きに押されて、受圧移動体１６０の作動ピン１６３がキー溝１５４に案内されながら、受圧移動体１６０が真っ直ぐに下動し、これに伴って運動変換機構１５８のボール１７２も回転しながら真っ直ぐに下動する。この際、ボール１７２の、螺旋溝１７５内に嵌り込んでいる部分により螺旋溝１７５が周方向に押されて回転駆動体１６５が他方向（ここでは反時計回り）に回転する。そして、受圧移動体１６０の下端が下面閉塞部材１５２の凸部１５２ａに接当すると、受圧移動体１６０の下動が停止し、回転駆動体１６５の回転も停止する。以下、この行程を下動行程と称する。

前記したように、上動行程完了状態において受圧移動体１６０に下動行程をとらせることにより、主弁体１２０が冷房位置から暖房位置へと回転して前述した如くの流路切換が行われ、それとは逆に、下動行程完了状態において受圧移動体１６０に上動行程をとらせることにより、主弁体１２０が暖房位置から冷房位置へと回転して前述した如くの流路切換が行われる。

本実施形態では、前記流路切換（冷房位置と暖房位置との切り換え）、すなわち、アクチュエータ１０７における上動行程と下動行程との切り換えを、上部ポート１１４と下部ポート１１３、及び、高圧部分である吐出側高圧ポートＤと低圧部分である吸入側低圧ポートＳに接続された、後述する直動式電磁弁８０で行うようになっている。

以上、ロータリー式の四方切換弁２の主弁１０５及びアクチュエータ１０７の概略構成を説明したが、詳細構成は、必要なら、本願の出願人による特願２０１４−２５２２５９号明細書等を参照されたい。

［直動式電磁弁８０の構成］
次に、本発明に係る直動式電磁弁の第２実施形態を図１６とともに図１７〜図２０を参照しながら説明する。

なお、図示第２実施形態の直動式電磁弁８０は、基本構成は、第１実施形態の直動式電磁弁５０と略同じであるので、直動式電磁弁５０の各部に対応する部分には共通の符号を付して重複説明を省略し、以下においては、相違点を重点的に説明する。

本第２実施形態のパイロット弁としての直動式電磁弁８０は、第１実施形態のものと基本的には同様に、弁ケース５２に、左端側から順次、吸引子５５、圧縮コイルばねからなる第１ばね５６、第１プランジャ６１、圧縮コイルばねからなる第２ばね５７、及び、第２プランジャ６２が直列的に配在されているが、吸引子５５の左側には、厚肉円板状の永久磁石５３が、間に磁性金属材料からなるプレート５４を挟んで、電磁コイル５１を覆う断面溝形状のカバーケース５８の一端側板状部と共に、前記吸引子５５にねじ込まれたボルト５９により共締め固定されている。

永久磁石５３は、厚み方向に異極に着磁されて、吸引子５５に対して直列に配置され、第１プランジャ６１及び第２プランジャ６２を吸引子５５側に引き寄せる磁束が発生するようになっている。

また、弁ケース５２の内周には、第１プランジャ６１の右方向への移動を阻止する第１ストッパ６６と第２プランジャ６２の右方向への移動を阻止する第２ストッパ６７とを持つとともに、第１実施形態のものより円筒状胴部６５ａの軸方向（左右方向）の長さが若干長くされたストッパ部材６５が内嵌固定されている。

また、本実施形態でも、第１実施形態と同様、第２プランジャ６２の２本の伸延部６２ｂ、６２ｂの吸引子５５側の面積（２本の伸延部６２ｂ、６２ｂの合計の面積）は、第１プランジャ６１の吸引子５５側の面積より小さく設定され、第１ばね５６の付勢力（セット荷重）は、第２ばね５７の付勢力（セット荷重）より大きく設定され、第２プランジャ６２の基体部６２ａの左端面と第１プランジャ６１の右端面（に設けられた接触阻止部材６４の右端面）との間隔Ｇ１と第２プランジャ６２の伸延部６２ｂの左端面と吸引子５５の右端面との間隔Ｇ２とは、略同じに設定されている。

一方、弁座７０の弁シート面には、第１実施形態のものと同様に、一端から他端にかけて、前記した主弁１０５（のアクチュエータ１０７）の第１作動室１１１に第１細管＃１を介して接続される第１ポートｐ１、吸入側低圧ポートＳに第２細管＃２を介して接続される第２ポートｐ２、第２作動室１１２に第３細管＃３を介して接続される第３ポートｐ３が横並びに開口せしめられているが、吸入側低圧ポートＳに第４細管＃４を介して接続される第４ポートｐ４は、前記第３ポートｐ３から右方に比較的長い距離をあけて開口せしめられている。

そして、弁座７０の弁シート面には、第１、第２、及び第３ポートｐ１、ｐ２、ｐ３間の連通状態を切り換えるべく第１プランジャ６１に押し引きされるスライド式の第１弁体７１が摺動自在に対接せしめられるとともに、第４ポートｐ４を開閉すべく第２プランジャ６２に押し引きされるスライド式の第２弁体７２が摺動自在に対接せしめられている。

第１弁体７１、及び、第１弁体７１と第１プランジャ６１の連結構造は、第１実施形態のものとほぼ同じであるが、第２弁体は、ここでは、平面視細長い小判半体と大判半体とを合わせたような形状とされている。

第２弁体７２と第２プランジャ６２を連結すべく、前記第２プランジャ６２には、第１弁体７１と第１プランジャ６１を連結する第１弁体ホルダ７５の真下に配置されてその右端部が第１弁体ホルダ７５の右端部より右側に位置する第２弁体ホルダ７６の左端部がかしめ、溶接等により連結固定され、該第２弁体ホルダ７６の右端側には、幅方向内方に突き出る一対の係止部７９が設けられた細長い角丸矩形の、前記第１弁体ホルダ７５の開口７７と同幅の開口７８が形成されている。その開口７８における係止部７９より左側部分７８Ａには、第１弁体７１が左右方向及び厚み方向に摺動可能に嵌合せしめられている。この左側部分７８Ａの左右方向の長さは、第１弁体７１が第１プランジャ６１の移動に伴って左端位置と右端位置との間を行き来する際に干渉しないような長さに設定されている。

そして、開口７８における係止部７９より右側部分７８Ｂには、第２弁体７２が左右方向及び上下方向に摺動可能に嵌合し、かつ、第２プランジャ６２が右方向に移動するときには、係止部７９が第２弁体７２を右端位置まで押動し、第２プランジャ６２が左方向に移動するときは、開口７８の右端が第２弁体７２を左端位置まで押動するように、当該開口７８の寸法形状が設定されている。

なお、本実施形態では、第１弁体ホルダ７５の左側半体７５Ａの右端板状部７５ｃに右側半体７５Ｂと共に連結固定された板ばね６８は、第１弁体７１とともに第２弁体７２を厚み方向（上下方向）に付勢している。

次に、電磁コイル５１への印加電圧（通電オン／オフ）と第１プランジャ６１及び第２プランジャ６２の動作・位置との関係、並びに、第１プランジャ６１及び第２プランジャ６２に連動する第１弁体７１及び第２弁体７２の動作・位置との関係を図２１を参照しながら説明する。図２１は、直動式電磁弁８０の動作状態（Ａ、Ａ１、Ｂ、Ｃ、Ｃ１）毎の各部の動作及び位置を状態毎に示す一覧表である。

電磁コイル５１への通電がオフの初期セット状態では、図１６に示される如くに、第１ばね５６及び第２ばね５７の付勢力により、第１プランジャ６１が第１ストッパ６６に接当係止された非吸引位置［Ｘ２］をとるとともに、第２プランジャ６２が第２ストッパ６７に接当係止された非吸引位置［Ｘ４］をとる。それに伴い、第１プランジャ６１に連動して第１弁体７１が第２ポートｐ２と第３ポートｐ３を連通させるとともに第１ポートｐ１を開く右端位置（前進位置）［Ｙ２］がとられるとともに、第２プランジャ６２に連動して第２弁体７２が第４ポートｐ４を閉じる閉位置（前進位置）［Ｙ４］がとられる（状態分類：Ａ）。

この状態において、電磁コイル５１に電圧Ｖ１を印加すると、図１７に示される如くに、第１プランジャ６１は第１ストッパ６６に接当係止された非吸引位置［Ｘ２］をとったままで、第２プランジャ６２が第２ばね５７の付勢力に抗して第１プランジャ６１側に引き寄せられた吸引位置［Ｘ３］をとる。ここで、第２プランジャ６２は、その２本の伸延部６２ｂ、６２ｂ（の左端部）が吸引子５５に当接せしめられるが、接触阻止部材６４により第１プランジャ６１との直接接触は阻止されている。それに伴い、第１弁体７１が前記右端位置［Ｙ２］をとったままで、第２プランジャ６２に連動して第２弁体７２が第４ポートｐ４を開く開位置（後退位置）［Ｙ３］がとられる（状態分類：Ｂ）。

この状態において、電磁コイル５１に電圧Ｖ１より高い電圧Ｖ２を印加すると、図１８に示される如くに、第１プランジャ６１が第１ばね５６の付勢力に抗して吸引子５５に引き寄せられた吸引（吸着）位置［Ｘ１］をとるが、第２プランジャ６２は、既に吸引子５５に接当係止されているので、図１７に示される吸引位置［Ｘ３］をとったままとなる。それに伴い、第１プランジャ６１に連動して第１弁体７１が第１ポートｐ１と第２ポートｐ２を連通させるとともに第３ポートｐ３を開く左端位置（後退位置）［Ｙ１］がとられるとともに、第２弁体７２は前記開位置［Ｙ３］をとったままとなる（状態分類：Ｃ）。

この状態において、電磁コイル５１への通電をオフにすると、図１９に示される如くに、永久磁石５３の磁力により第１プランジャ６１は吸引（吸着）位置［Ｘ１］で保持されたままで、第２プランジャ６２は第２ばね５７の付勢力により非吸引位置［Ｘ４］に戻される（この状態を無通電ラッチ状態と称する）。それに伴い、第１弁体７１が前記左端位置［Ｙ１］をとったままで、第２弁体７２が前記閉位置［Ｙ４］に戻される（状態分類：Ｃ１）。

一方、上記無通電ラッチ状態において、電磁コイル５１に電圧Ｖ１より高い電圧Ｖ２を印加すると、図２０に示される如くに、第１プランジャ６１が吸引（吸着）位置［Ｘ１］で保持されたままで、第２プランジャ６２が第２ばね５７の付勢力に抗して第２プランジャ６２側に引き寄せられて２本の伸延部６２ｂ、６２ｂ（の左端部）が吸引子５５に当接せしめられた吸引位置［Ｘ３］をとる。それに伴い、第１弁体７１が前記左端位置［Ｙ１］をとったままで、第２弁体７２が再び前記開位置［Ｙ３］をとる（状態分類：Ｃ）。

その後、電磁コイル５１に極性を反転させた電圧−Ｖ２を印加すると、永久磁石５３の磁力と相殺され、第１プランジャ６１が第１ばね５６の付勢力により非吸引位置［Ｘ２］に戻されるとともに、第２プランジャ６２が第２ばね５７の付勢力により非吸引位置［Ｘ４］に戻される。それに伴い、第１弁体７１が前記右端位置［Ｙ２］に戻されるとともに、第２弁体７２が前記閉位置［Ｙ４］を戻される（状態分類：Ａ１）。

本実施形態の直動式電磁弁８０では、前記したように、第１実施形態の直動式電磁弁５０と同様、電磁コイル５１への印加電圧に応じて、第１プランジャ６１は、第１ストッパ６６に接当係止された非吸引位置［Ｘ２］と、吸引子５５側に引き寄せられた吸引（吸着）位置［Ｘ１］とをとり、第２プランジャ６２は、第２ストッパ６７に接当係止された非吸引位置［Ｘ４］と、第１プランジャ６１側に引き寄せられて２本の伸延部６２ｂ、６２ｂ（の左端部）が吸引子５５に当接せしめられた吸引位置［Ｘ３］とをとるようにされ、これに伴い、第１プランジャ６１に連動して第１弁体７１が第２ポートｐ２と第３ポートｐ３を連通させる右端位置（前進位置）［Ｙ２］と第１ポートｐ１と第２ポートｐ２を連通させる左端位置（後退位置）［Ｙ１］とをとるとともに、第２プランジャ６２に連動して第２弁体７２が第４ポートｐ４を閉じる閉位置（前進位置）［Ｙ４］とそれを開く開位置（後退位置）［Ｙ３］とをとるようにされている。

［直動式電磁弁８０を含むロータリー式の四方切換弁２全体の動作］
次に、直動式電磁弁８０を含む四方切換弁２全体の動作を説明する。

本実施形態の四方切換弁２においても、前述した第１実施形態と同様に、除霜運転（冷房運転）から暖房運転に切り換える際、及び、暖房運転から除霜運転（冷房運転）に切り換える際に、直動式電磁弁８０の第２弁体７２に第４ポートｐ４を開く開位置（後退位置）をとらせて主弁１０５の主弁室１１５の圧力を所定圧Ｐ１まで徐々に低下させるようになっている。

以下、除霜運転（冷房運転）、除霜運転から暖房運転への切り換え、暖房運転、暖房運転から除霜運転への切り換えを、図２２のタイムチャートを参照しながら順次説明する。

｛除霜（冷房）運転｝
除霜（冷房）運転を行う際には、電磁コイル５１への通電をオフにする。これにより、図１６に示される如くに、第１ばね５６及び第２ばね５７の付勢力により、第１プランジャ６１が第１ストッパ６６に接当係止された非吸引位置をとるとともに、第２プランジャ６２が第２ストッパ６７に接当係止された非吸引位置をとり、これに伴って、第１弁体７１が第２ポートｐ２と第３ポートｐ３とを連通させる右端位置をとるとともに、第２弁体７２が第４ポートｐ４を閉じる閉位置をとる。

第１弁体７１が右端位置、第２弁体７２が閉位置をとると、圧縮機２１０の吐出側の高温高圧の冷媒が吐出側高圧ポートＤ→高圧細管＃１０→高圧導入ポートｐ１０→弁室６０→第１ポートｐ１→第１細管＃１を介して第１作動室１１１に導入されるとともに、第２作動室１１２の高圧冷媒が第３導管＃３→第３ポートｐ３→第１弁体７１の凹部７１ａ→第２ポートｐ２→第２細管＃２を介して吸入側低圧ポートＳに排出され、これにより、受圧移動体１６０が上動行程をとって、主弁体１２０が反時計回りに６０°回転して冷房位置をとる。

これにより、図１３に示される如くに、圧縮機２１０からの高温高圧の冷媒が吐出側高圧ポートＤ→第１連通路１３１→室外側入出ポートＣ→室外熱交換器２２０に導かれ、ここで放熱して凝縮する。そのため、室外熱交換器２２０に付着した霜が溶かされて取り除かれる。凝縮した高圧の冷媒は、膨張弁２６０に導入されて減圧され、減圧された低圧の冷媒は、室内熱交換器２３０に導入され、ここで室内空気と熱交換して蒸発し、室内熱交換器２３０から低温低圧の冷媒が室内側入出ポートＥ→第２連通路１３２→吸入側低圧ポートＳを介して圧縮機２１０の吸入側に戻される。

｛除霜運転から暖房運転への切り換え｝
除霜運転から暖房運転への切り換えを行う際には、電磁コイル５１に電圧Ｖ１を印加する（時点ｔ１）。これにより、図１７に示される如くに、第１プランジャ６１が第１ストッパ６６に接当係止された非吸引位置をとったままで、第２プランジャ６２が第２ばね５７の付勢力に抗して第１プランジャ６１側に引き寄せられて伸延部６２ｂ、６２ｂ（の左端部）が吸引子５５に当接せしめられた吸引位置をとり、これに伴い、第１弁体７１が前記右端位置をとったままで、第２弁体７２が左方向に移動して前記開位置をとり、第４ポートｐ４が開かれる。

第１弁体７１が右端位置をとったままで、第２弁体７２が開位置をとると、第１プランジャ６１、第１弁体７１、及び主弁体１２０は、除霜（冷房）運転時の位置を維持したままで、弁室６０に導入された高圧冷媒が第４ポートｐ４→第４細管＃４を介して吸入側低圧ポートＳに排出され、主弁室１１５の圧力が徐々に低下する。

そして、主弁室１１５の圧力が所定圧Ｐ１まで低下すると、電磁コイル５１への印加電圧をＶ１からそれより高いＶ２に上げる（時点ｔ２）。なお、本実施形態でも、主弁室１１５の圧力が所定圧Ｐ１まで低下したことは、主弁室１１５の圧力を検出するための圧力センサから得られる信号に基づいて検知することができる。

これにより、図１８に示される如くに、第２プランジャ６２が前記吸引位置、第２弁体７２が前記開位置をとったままで、第１プランジャ６１が吸引子５５に引き寄せられた吸引（吸着）位置をとり、これに伴い、第１弁体７１が左方向に移動して、第１ポートｐ１と第２ポートｐ２とを連通させる左端位置をとる。

第２弁体７２が開位置をとったままで、第１弁体７１が左端位置をとると、圧縮機２１０の吐出側の高温高圧の冷媒が吐出側高圧ポートＤ→高圧細管＃１０→高圧導入ポートｐ１０→弁室６０→第３ポートｐ３→第３細管＃３を介して第２作動室１１２に導入されるとともに、第１作動室１１１の高圧冷媒が第１導管＃１→第１ポートｐ１→第１弁体７１の凹部７１ａ→第２ポートｐ２→第２細管＃２を介して吸入側低圧ポートＳに排出され、これにより、受圧移動体１６０が下動行程をとって、主弁体１２０が時計回りに６０°回転して暖房位置をとる。

この場合、電磁コイル５１に電圧Ｖ２が印加された直後に、主弁室１１５の圧力は所定圧Ｐ１から急激に下がるとともに、電磁コイル５１に電圧Ｖ２が印加されている間は、第２プランジャ６２が前記吸引位置、第２弁体７２が前記開位置をとったままとなるので、第４ポートｐ４は開かれたままとなり、主弁室１１５の圧力はさらに下がり続ける。

そして、電圧Ｖ２を印加した時点ｔ２から所定時間が経過すると、電磁コイル５１への通電がオフにされる（時点ｔ３）。これにより、図１９に示される如くに、第１プランジャ６１は永久磁石５３の磁力により前記吸引（吸着）位置を保持したままとなり（無通電ラッチ状態）、第１弁体７１が第１ポートｐ１と第２ポートｐ２とを連通させる左端位置、主弁体１２０が暖房位置をとったままで、第２プランジャ６２が第２ばね５７の付勢力により非吸引位置に戻され、これに伴い、第２弁体７２が第４ポートｐ４を閉じる閉位置に戻されるので、主弁室１１５の圧力はそれ以上は低下せず、時点ｔ３から通常の暖房運転時の圧力まで上昇する。

これにより、除霜運転から暖房運転への切り換えが完了し、無通電ラッチ状態の暖房運転となる。

｛暖房運転時｝
暖房運転時には、図１４に示される如くに、圧縮機２１０から高温高圧の冷媒が吐出側高圧ポートＤ→第３連通路１３３→室内側入出ポートＥ→室内熱交換器２３０に導かれ、ここで室内空気と熱交換（暖房）して凝縮し、高圧の二相冷媒となって膨張弁２６０に導入される。この膨張弁２６０により高圧の冷媒が減圧され、減圧された低圧の冷媒は、室外熱交換器２２０に導入され、ここで室外空気と熱交換して蒸発し、室外熱交換器２２０から低温低圧の冷媒が室外側入出ポートＣ→第４連通路１３４→吸入側低圧ポートＳを介して圧縮機２１０の吸入側に戻される。

｛暖房運転から除霜運転への切り換え｝
一方、暖房運転から除霜運転への切り換えを行う際には、電磁コイル５１に電圧Ｖ２を印加する（時点ｔ４）。これにより、図２０に示される如くに、第１プランジャ６１が吸引（吸着）位置、第１弁体７１が左端位置をとったままで、第２プランジャ６２が第２ばね５７の付勢力に抗して第１プランジャ６１側に引き寄せられて伸延部６２ｂ、６２ｂ（の左端部）が吸引子５５に当接せしめられた吸引位置をとり、それに伴い、第２弁体７２が左方向に移動して前記開位置をとり、第４ポートｐ４が開かれる。

第１弁体７１が左端位置をとったままで、第２弁体７２が開位置をとると、第１プランジャ６１、第１弁体７１、及び主弁体１２０は、暖房運転時の位置を維持したままで、弁室６０に導入された高圧冷媒が第４ポートｐ４→第４細管＃４を介して吸入側低圧ポートＳに排出され、主弁室１１５の圧力が徐々に低下する。

そして、主弁室１１５の圧力が所定圧Ｐ１まで低下すると、電磁コイル５１に極性を反転させた電圧−Ｖ２を印加する（時点ｔ５）。

これにより、永久磁石５３の磁力が相殺され、第１ばね５６及び第２ばね５７の付勢力により、第１プランジャ６１が第１ストッパ６６に接当係止される非吸引位置に戻されるとともに、第２プランジャ６２が第２ストッパ６７に接当係止される非吸引位置に戻され、これに伴って、第１弁体７１が第２ポートｐ２と第３ポートｐ３とを連通させる右端位置をとるとともに、第２弁体７２が第４ポートｐ４を閉じる閉位置に戻される。

この場合、電磁コイル５１に電圧−Ｖ２が印加された直後に、主弁室１１５の圧力は所定圧Ｐ１から急激に下がるが、主弁室１１５の圧力はそれ以上は低下せず、時点ｔ５から通常の除霜（冷房）運転時の圧力まで上昇する。

時点ｔ５から所定時間が経過すると、電磁コイル５１への通電をオフにする（時点ｔ６）。これにより、暖房運転から除霜運転への切り換えが完了し、無通電の除霜（冷房）運転となる。

［第２実施形態の直動式電磁弁８０及び四方切換弁２の効果］
以上の説明から理解されるように、本第２実施形態の直動式電磁弁８０をパイロット弁として備えたロータリー式の四方切換弁２においても、除霜運転から暖房運転に切り換える際、及び、暖房運転から除霜運転に切り換える際に、直動式電磁弁８０の第２弁体７２に開位置をとらせて主弁室１１５の圧力を所定圧まで徐々に低下させるように構成されているので、暖房運転から除霜運転へ及び除霜運転から暖房運転への切り換え時に、圧縮機２１０の周波数を大きく下げることを要さずに、高圧側と低圧側の圧力差を小さくでき、そのため、騒音を効果的に低減できるとともに、冷媒の圧力が所要の高圧に戻るまでの所要時間を短縮でき、それに伴い、暖房運転から除霜運転に入るまでの所要時間や室内熱交換器２３０から暖かい空気が出てくるまでの時間を短縮できる。

このように、本実施形態のヒートポンプ式冷暖房システム２００においては、騒音を低減しながら暖房運転から除霜運転へ、及び、除霜運転から暖房運転への切り換えを迅速に行うことが可能となり、加えて、直動式電磁弁８０以外の電磁弁等は不要とされるので、比較的シンプルな構成のもとで、冷房運転、暖房運転、及び除霜運転を行うことができ、そのため、設置コストや部品コストを低く抑えることができる。

さらに、直動式電磁弁８０に永久磁石５３が付設されて自己保持タイプの電磁弁とされるので、冷房運転時（除霜運転時）及び暖房運転時に、電磁コイル５１への通電をオフにすることが可能となり、これにより省エネ化が図られる。

なお、上記直動式電磁弁８０が自己保持タイプのものとなっている関係上、停電等により、第１プランジャ６１が永久磁石５３の磁力により吸引子５５に吸着した吸引位置にあるのか非吸引位置にあるのかが不明になった際には、運転再開当初に、電磁コイル５１に電圧Ｖ２を印加して第１プランジャ６１を一度吸引（吸着）位置にする等、その位置を把握してから通常の運転制御を開始するようにすればよい。

また、本実施形態の直動式電磁弁８０は、第２プランジャ６２の外周部の一部に、第１プランジャ６１の外側を通って吸引子５５側（左端側）に延びる伸延部６２ｂが設けられ、第２プランジャ６２と吸引子５５との距離が近くなり、少ない起磁力で吸引力を発生させられるので、磁気効率が高くなり、これにより、暖房運転から除霜運転へ、及び、除霜運転から暖房運転への切り換えを行う際の直動式電磁弁８０の切り換え動作が容易となる。

また、本実施形態の直動式電磁弁８０では、第２弁体７２に開位置をとらせるときに第２プランジャ６２の伸延部６２ｂ、６２ｂ（の左端部）が吸引子５５に当接せしめられ、当該第２プランジャ６２が吸引子５５に接当係止されるので、暖房運転から除霜運転へ、及び、除霜運転から暖房運転への切り換えを行う際の直動式電磁弁５０の動作が安定する。

なお、上記実施形態では、直動式電磁弁５０をスライド式の四方切換弁１のパイロット弁として使用した第１実施形態と、直動式電磁弁５０と異なる構成の直動式電磁弁８０をロータリー式の四方切換弁２のパイロット弁として使用した第２実施形態とを示しているが、前記直動式電磁弁５０をロータリー式の四方切換弁２のパイロット弁として採用してもよいし、前記直動式電磁弁８０をスライド式の四方切換弁１のパイロット弁として採用してもよいことは言うまでも無い。

また、上記実施形態では、ポペット式の第２弁体を用いた直動式電磁弁５０で永久磁石５３（及び、磁性金属材料からなるプレート５４）を省略し、スライド式の第２弁体を用いた直動式電磁弁８０に永久磁石５３を付設したが、前記ポペット式の第２弁体を用いた直動式電磁弁５０において永久磁石を使用して無通電ラッチ状態を作り出すようにしてもよいし、前記スライド式の第２弁体を用いた直動式電磁弁８０において永久磁石を省略し、第１プランジャ６１を吸引（吸着）位置で保持する（第２プランジャ６２は第２ばね５７の付勢力により非吸引位置に戻される）程度の電圧Ｖ２より低い電圧Ｖ３を電磁コイル５１へ印加して、前記無通電ラッチ状態と同じ状態を作り出すようにしてもよい。

１ 四方切換弁（第１実施形態）
２ 四方切換弁（第２実施形態）
１０ 四方弁本体
１１ シリンダ部
１２ 主弁室
１４ 主弁座
１５ 主弁体
２１ 第１ピストン
２２ 第２ピストン
３１ 第１作動室
３２ 第２作動室
５０ 直動式電磁弁（第１実施形態）
５１ 電磁コイル
５３ 永久磁石
５５ 吸引子
５６ 第１ばね
５７ 第２ばね
６０ 弁室
６１ 第１プランジャ
６２ 第２プランジャ
６４ 接触阻止部材
６５ ストッパ部材
７０ 弁座
７１ 第１弁体
７２ 第２弁体
７５ 第１弁体ホルダ
７６ 第２弁体ホルダ
ｐ１〜ｐ４ 第１〜第４ポート
ｐ１０ 高圧導入ポート（主ポート）
＃１〜＃４ 第１〜第４細管
＃１０ 高圧細管
８０ 直動式電磁弁（第２実施形態）
１０５ 主弁
１０７ アクチュエータ
１１０ 主弁ハウジング
１１０Ａ 上側弁シート
１１０Ｂ 下側弁シート
１１１ 第１作動室
１１２ 第２作動室
１１３ 下部ポート
１１４ 上部ポート
１１５ 主弁室
１２０ 主弁体
１２１ 第１層部材
１２２ 第２層部材
１２３ 第３層部材
１２４ 第４層部材
１３０Ａ 上側回転軸部
１３０Ｂ 下側回転軸部
１３１ 第１連通路
１３２ 第２連通路
１３３ 第３連通路
１３４ 第４連通路
１５２ 下面閉塞部材
１５３ 上面閉塞部材
１５４ キー溝
１５５ 作動室
１５８ 運動変換機構
１６０ 受圧移動体
１６２ パッキン
１６３ 作動ピン
１６５ 回転駆動体
１７２ ボール
１７５ 螺旋溝
１７６ 回転駆動軸部
１７７ 回転伝達機構
Ｄ 吐出側高圧ポート
Ｓ 吸入側低圧ポート
Ｃ 室外側入出ポート
Ｅ 室内側入出ポート
２００ ヒートポンプ式冷暖房システム
２１０ 圧縮機
２２０ 室外熱交換器
２３０ 室内熱交換器
２６０ 膨張弁

Claims (22)

1. 一端側外周に電磁コイルが外嵌固定された弁ケースに、一端側から順次、吸引子、第１プランジャ、及び、第２プランジャが直列的に配在されるとともに、前記第２プランジャの一部に、前記第１プランジャの外側を通って前記吸引子側に延びる伸延部が設けられ、前記弁ケースの軸方向における前記伸延部の前記吸引子側に対向する面積が前記第１プランジャの前記吸引子側に対向する面積より小さくされ、前記弁ケースにおける前記第２プランジャより他端側に、主ポートが設けられるとともに、第１、第２、第３、及び第４ポートが開口せしめられた弁座が設けられ、該弁座に、前記第１、第２、及び第３ポート間の連通状態を切り換えるべく前記第１プランジャに連動する第１弁体が摺動自在に対接せしめられるとともに、前記第４ポートを開閉すべく前記第２プランジャに連動する第２弁体が摺動自在に対接せしめられるか又は離接可能に配在され、前記電磁コイルへの印加電圧に応じて、前記第１プランジャと前記第１弁体並びに前記第２プランジャと前記第２弁体がそれぞれ複数の位置をとるようにされた直動式電磁弁。
2. 一端側外周に電磁コイルが外嵌固定された弁ケースに、一端側から順次、吸引子、圧縮コイルばねからなる第１ばね、第１プランジャ、圧縮コイルばねからなる第２ばね、及び、第２プランジャが直列的に配在されるとともに、前記第２プランジャの一部に、前記第１プランジャの外側を通って前記吸引子側に延びる伸延部が設けられ、前記弁ケースの軸方向における前記伸延部の前記吸引子側に対向する面積が前記第１プランジャの前記吸引子側に対向する面積より小さくされ、前記第１プランジャ及び前記第２プランジャの他端側への移動を阻止すべく第１ストッパ及び第２ストッパが設けられ、
   前記弁ケースにおける前記第２プランジャより他端側に、高圧導入ポートが設けられるとともに、第１、第２、及び第３ポート並びに第４ポートが開口せしめられた弁座が設けられ、該弁座に、前記第１、第２、及び第３ポート間の連通状態を切り換えるべく前記第１プランジャに押し引きされるスライド式の第１弁体が摺動自在に対接せしめられるとともに、前記第４ポートを開閉すべく前記第２プランジャに押し引きされるスライド式の第２弁体が摺動自在に対接せしめられるか又はポペット式の第２弁体が離接可能に配在され、
   前記電磁コイルへの印加電圧に応じて、前記第１プランジャ及び前記第２プランジャがそれぞれ吸引位置と非吸引位置とをとり、前記第１プランジャに連動して前記第１弁体が前記第１ポートと前記第２ポートを連通させる一端位置と前記第２ポートと前記第３ポートを連通させる他端位置とをとるとともに、前記第２プランジャに連動して前記第２弁体が前記第４ポートを開く開位置とそれを閉じる閉位置とをとるようにされた直動式電磁弁。
3. 前記第１プランジャの外周部に形成された凹溝に前記伸延部が挿通されていることを特徴とする請求項２に記載の直動式電磁弁。
4. 前記第１プランジャには、前記第２プランジャにその一端側が摺動自在に嵌挿された第１弁体ホルダの一端部が連結固定され、該第１弁体ホルダの他端側には、前記第１弁体が前記第１プランジャに連動して前記一端位置と前記他端位置とをとるように連結、嵌合、もしくは係合せしめられていることを特徴とする請求項２又は３に記載の直動式電磁弁。
5. 前記弁座には、一端から他端にかけて前記第１、第２、及び第３ポート並びに第４ポートが横並びに開口せしめられ、
   前記第２プランジャには、その他端部が前記第１弁体ホルダの他端部より他端側に位置する第２弁体ホルダの一端部が連結固定され、該第２弁体ホルダの他端側には、前記スライド式の第２弁体が前記第２プランジャに連動して前記開位置と前記閉位置とをとるように連結、嵌合、もしくは係合せしめられていることを特徴とする請求項４に記載の直動式電磁弁。
6. 前記弁座には、一端から他端にかけて前記第１、第２、及び第３ポートが横並びに開口せしめられるとともに、前記弁座の一端面に前記第４ポートが開口せしめられ、
   前記第２プランジャには、前記ポペット式の第２弁体が該第２プランジャに連動して前記開位置と前記閉位置とをとるように連結、嵌合、もしくは係合せしめられていることを特徴とする請求項４に記載の直動式電磁弁。
7. 前記第１プランジャと前記第２プランジャとが直接接触することを阻止すべく、それらの間に非磁性材料からなる接触阻止部材が介装されていることを特徴とする請求項２から６のいずれかに記載の直動式電磁弁。
8. 前記第１ばねの付勢力が前記第２ばねの付勢力より大きく設定されていることを特徴とする請求項２から７のいずれかに記載の直動式電磁弁。
9. 前記電磁コイルへの通電がオフの状態では、前記第１ばね及び前記第２ばねの付勢力により、前記第１プランジャが前記第１ストッパに接当係止された非吸引位置をとるとともに、前記第２プランジャが前記第２ストッパに接当係止された非吸引位置をとり、これにより、前記第１弁体が前記他端位置をとるとともに、前記第２弁体が前記閉位置をとり、
   この状態において、前記電磁コイルに第１電圧を印加すると、前記第１プランジャが前記第１ストッパに接当係止された非吸引位置をとったままで、前記第２プランジャが前記第２ばねの付勢力に抗して前記第１プランジャ側に引き寄せられて前記伸延部が前記吸引子に当接せしめられた吸引位置をとり、これにより、前記第１弁体が前記他端位置をとったままで、前記第２弁体が前記開位置をとり、
   この状態において、前記電磁コイルに前記第１電圧より高い第２電圧を印加すると、前記第１プランジャが前記第１ばねの付勢力に抗して前記吸引子に引き寄せられた吸引位置をとるが、前記第２プランジャは前記吸引位置をとったままとなり、これにより、前記第１弁体が前記一端位置をとるとともに、前記第２弁体が前記開位置をとったままとされ、
   この状態において、前記電磁コイルに前記第１及び第２電圧より低い第３電圧を印加すると、前記吸引子の吸着力により前記第１プランジャは前記吸引位置で保持されたままで、前記第２プランジャは前記第２ばねの付勢力により前記非吸引位置に戻され、これにより、前記第１弁体が前記一端位置をとったままで、前記第２弁体が前記閉位置に戻されるようにされていることを特徴とする請求項２から８のいずれかに記載の直動式電磁弁。
10. 前記電磁コイルに前記第３電圧が印加され、前記吸引子の吸着力により前記第１プランジャが前記吸引位置で保持されたまま、かつ、前記第２プランジャも前記非吸引位置をとったままの状態において、前記電磁コイルに前記第２電圧を印加すると、前記第１プランジャが前記吸引位置で保持されたままで、前記第２プランジャが前記第２ばねの付勢力に抗して前記第１プランジャ側に引き寄せられて前記伸延部が前記吸引子に当接せしめられた吸引位置をとり、これにより、前記第１弁体が前記一端位置をとったままで、前記第２弁体が前記開位置をとり、
    その後、前記電磁コイルへの通電をオフにすると、前記第１プランジャが前記第１ばねの付勢力により前記非吸引位置に戻されるとともに、前記第２プランジャが前記第２ばね付勢力により前記非吸引位置に戻され、これにより、前記第１弁体が前記他端位置に戻されるとともに、前記第２弁体が前記閉位置に戻されるようにされていることを特徴とする請求項９に記載の直動式電磁弁。
11. 前記弁ケースにおける前記吸引子の一端側に永久磁石が配在されていることを特徴とする請求項２から８のいずれかに記載の直動式電磁弁。
12. 前記電磁コイルへの通電がオフの状態では、前記第１ばね及び前記第２ばねの付勢力により、前記第１プランジャが前記第１ストッパに接当係止された非吸引位置をとるとともに、前記第２プランジャが前記第２ストッパに接当係止された非吸引位置をとり、これにより、前記第１弁体が前記他端位置をとるとともに、前記第２弁体が前記閉位置をとり、
    この状態において、前記電磁コイルに第１電圧を印加すると、前記第１プランジャが前記第１ストッパに接当係止された非吸引位置をとったままで、前記第２プランジャが前記第２ばねの付勢力に抗して前記第１プランジャ側に引き寄せられて前記伸延部が前記吸引子に当接せしめられた吸引位置をとり、これにより、前記第１弁体が前記他端位置をとったままで、前記第２弁体が前記開位置をとり、
    この状態において、前記電磁コイルに前記第１電圧より高い第２電圧を印加すると、前記第１プランジャが前記第１ばねの付勢力に抗して前記吸引子に引き寄せられた吸引位置をとるが、前記第２プランジャは前記吸引位置をとったままとなり、これにより、前記第１弁体が前記一端位置をとるとともに、前記第２弁体が前記開位置をとったままとされ、
    この状態において、前記電磁コイルへの通電をオフにすると、前記永久磁石の磁力により前記第１プランジャは前記吸引位置で保持されたままで、前記第２プランジャは前記第２ばねの付勢力により前記非吸引位置に戻され、これにより、前記第１弁体が前記一端位置をとったままで、前記第２弁体が前記閉位置に戻されるようにされていることを特徴とする請求項１１に記載の直動式電磁弁。
13. 前記電磁コイルへの通電がオフにされ、前記永久磁石の磁力により前記第１プランジャが前記吸引位置で保持されたまま、かつ、前記第２プランジャも前記非吸引位置をとったままの状態において、前記電磁コイルに前記第２電圧を印加すると、前記第１プランジャが前記吸引位置で保持されたままで、前記第２プランジャが前記第２ばねの付勢力に抗して前記第１プランジャ側に引き寄せられて前記伸延部が前記吸引子に当接せしめられた吸引位置をとり、これにより、前記第１弁体が前記一端位置をとったままで、前記第２弁体が前記開位置をとり、
    その後、前記電磁コイルに極性を反転させた第３電圧を印加すると、前記永久磁石の磁力が相殺され、前記第１プランジャが前記第１ばねの付勢力により前記非吸引位置に戻されるとともに、前記第２プランジャが前記第２ばねの付勢力により前記非吸引位置に戻され、これにより、前記第１弁体が前記他端位置に戻されるとともに、前記第２弁体が前記閉位置に戻されるようにされていることを特徴とする請求項１２に記載の直動式電磁弁。
14. 前記第１ストッパ及び前記第２ストッパは、前記弁ケースの内周に配設固定されたストッパ部材、前記弁ケースに設けられた段差部分、及び前記弁座の一部のいずれかで構成されていることを特徴とする請求項２から１３のいずれかに記載の直動式電磁弁。
15. 冷房運転、暖房運転、及び冷媒を冷房運転時と同方向に流す除霜運転を選択的に行えるようにされたヒートポンプ式冷暖房システムに使用される、冷媒流れ方向を切り換えるためのスライド式の四方切換弁であって、
    請求項２から１４のいずれかに記載の直動式電磁弁をパイロット弁として備えるとともに、シリンダ型の四方弁本体を備え、
    該四方弁本体に、一端側から順次、第１作動室、第１ピストン、主弁室、第２ピストン、第２作動室が配在され、前記主弁室に、圧縮機の吐出側に接続される吐出側高圧ポートが設けられるとともに、主弁座が設けられ、該主弁座の弁シート面に、一端側から順次、室外熱交換器に接続される室外側入出ポート、前記圧縮機の吸入側に接続される吸入側低圧ポート、及び室内熱交換器に接続される室内側入出ポートが開口せしめられるとともに、前記室外側入出ポートを開きかつ前記吸入側低圧ポートと前記室内側入出ポートとを連通させる冷房位置と、前記室内側入出ポートを開きかつ前記吸入側低圧ポートと前記室外側入出ポートとを連通させる暖房位置とを選択的にとり得る断面逆立椀形状の主弁体が摺動自在に対接せしめられ、
    前記直動式電磁弁における前記高圧導入ポートが前記吐出側高圧ポートに、前記第１ポートが前記第１作動室に、前記第２ポートが前記吸入側低圧ポートに、前記第３ポートが前記第２作動室にそれぞれ接続されるとともに、前記第４ポートが前記吸入側低圧ポートに接続され、
    除霜運転から暖房運転に切り換える際、及び、暖房運転から除霜運転に切り換える際に、前記直動式電磁弁の前記第２弁体に前記第４ポートを開く開位置をとらせて前記主弁室の圧力を所定圧まで低下させ得るように構成されていることを特徴とする四方切換弁。
16. 前記第１ピストンと前記第２ピストンとは、主連結体により一体移動可能に連結され、前記主連結体に、前記主弁体が前記第１及び第２ピストンの往復移動に伴って前記冷房位置と前記暖房位置との間を行き来するように連結、嵌合、もしくは係合せしめられていることを特徴とする請求項１５に記載の四方切換弁。
17. 前記四方切換弁の一端には、前記第１ピストンの一端方向への移動を阻止するストッパを兼ねる一端側蓋部材が固着され、前記四方切換弁の他端には、前記第２ピストンの他端方向への移動を阻止するストッパを兼ねる他端側蓋部材が固着されていることを特徴とする請求項１５又は１６に記載の四方切換弁。
18. 冷房運転、暖房運転、及び冷媒を冷房運転時と同方向に流す除霜運転を選択的に行えるようにされたヒートポンプ式冷暖房システムに使用される、冷媒流れ方向を切り換えるためのロータリー式の四方切換弁であって、
    請求項２から１４のいずれかに記載の直動式電磁弁をパイロット弁として備えるとともに、主弁室を画成する筒状の主弁ハウジング、前記主弁室に回動可能に配在された主弁体、及び、前記主弁体を回動させるための、高圧冷媒が選択的に導入・排出される容積可変の第１作動室と第２作動室を持つアクチュエータを有する主弁を備え、
    前記主弁ハウジングに、圧縮機の吐出側に接続される吐出側高圧ポート、室外熱交換器に接続される室外側入出ポート、前記圧縮機の吸入側に接続される吸入側低圧ポート、及び室内熱交換器に接続される室内側入出ポートが開口せしめられ、前記第１作動室及び前記第２作動室への高圧冷媒の導入・排出を制御して前記主弁体を回転させることにより、連通するポート間が切り換えられ、それによって、冷房又は除霜運転から暖房運転へ、及び、暖房運転から冷房又は除霜運転へ切り換えられるようにされ、
    前記直動式電磁弁における前記高圧導入ポートが前記吐出側高圧ポートに、前記第１ポートが前記第１作動室に、前記第２ポートが前記吸入側低圧ポートに、前記第３ポートが前記第２作動室にそれぞれ接続されるとともに、前記第４ポートが前記吸入側低圧ポートに接続され、
    除霜運転から暖房運転に切り換える際、及び、暖房運転から除霜運転に切り換える際に、前記直動式電磁弁の前記第２弁体に前記第４ポートを開く開位置をとらせて前記主弁室の圧力を所定圧まで低下させ得るように構成されていることを特徴とする四方切換弁。
19. 前記主弁ハウジングにおける上面開口及び下面開口を気密的に封止する上側弁シート及び下側弁シートに、前記吐出側高圧ポート、前記室外側入出ポート、前記吸入側低圧ポート、及び前記室内側入出ポートが開口せしめられていることを特徴とする請求項１８に記載の四方切換弁。
20. 前記直動式電磁弁の前記電磁コイルへの印加電圧を制御するためのコントローラを備え、該コントローラにより、除霜運転から暖房運転に切り換える際に、まず、前記電磁コイルに第１電圧を印加して、前記第２弁体に前記開位置をとらせ、これによって前記主弁室の圧力が前記所定圧まで低下したら前記電磁コイルに前記第１電圧より高い第２電圧を印加して、前記第１弁体に前記一端位置をとらせた後、前記電磁コイルに前記第２電圧より低い第３電圧を印加するようにされ、
    一方、暖房運転から除霜運転に切り換える際には、前記電磁コイルに前記第２電圧を印加して、前記第２弁体に前記開位置をとらせ、これによって前記主弁室の圧力が前記所定圧まで低下したら前記電磁コイルへの通電をオフにして、前記第１弁体に前記他端位置をとらせるようにされていることを特徴とする請求項１５から１９のいずれかに記載の四方切換弁。
21. 前記直動式電磁弁の前記電磁コイルへの印加電圧を制御するためのコントローラを備え、該コントローラにより、除霜運転から暖房運転に切り換える際に、まず、前記電磁コイルに第１電圧を印加して、前記第２弁体に前記開位置をとらせ、これによって前記主弁室の圧力が前記所定圧まで低下したら前記電磁コイルに前記第１電圧より高い第２電圧を印加して、前記第１弁体に前記一端位置をとらせた後、前記電磁コイルへの通電をオフにするようにされ、
    一方、暖房運転から除霜運転に切り換える際には、前記電磁コイルに前記第２電圧を印加して、前記第２弁体に前記開位置をとらせ、これによって前記主弁室の圧力が前記所定圧まで低下したら前記電磁コイルに極性を反転させた第３電圧を印加して、前記第１弁体に前記他端位置をとらせた後、前記電磁コイルへの通電をオフにするようにされていることを特徴とする請求項１５から１９のいずれかに記載の四方切換弁。
22. 前記主弁室の圧力を検出するための圧力センサが配備され、前記コントローラは、前記圧力センサから得られる信号に基づいて、前記主弁室の圧力が前記所定圧まで低下したことを検知するようにされていることを特徴とする請求項２０又は２１に記載の四方切換弁。

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