JP6678227B2 - Flow path switching valve - Google Patents

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本発明は、弁体を移動させることにより流路切換を行うスライド式の流路切換弁に係り、特に、ヒートポンプ式冷暖房システム等において流路切換を行うのに好適な流路切換弁に関する。   The present invention relates to a slide-type flow path switching valve that performs flow path switching by moving a valve element, and particularly to a flow path switching valve suitable for performing flow path switching in a heat pump type cooling / heating system or the like.

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)切換手段としての流路切換弁を備えている。   Generally, a heat pump type cooling / heating system such as a room air conditioner and a car air conditioner includes a flow path switching valve as flow path (flow direction) switching means in addition to a compressor, an outdoor heat exchanger, an indoor heat exchanger, an expansion valve, and the like. It has.

この流路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13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100は、運転モード(冷房運転と暖房運転)の切り換えを流路切換弁(四方切換弁)140で行うようになっており、基本的には、圧縮機110、室外熱交換器120、室内熱交換器130、及び膨張弁160を備え、前記の圧縮機110、室外熱交換器120、室内熱交換器130、及び膨張弁160の四者の間に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を有する流路切換弁140が配在されている。   An example of a heat pump type cooling and heating system provided with this flow path switching valve will be briefly described with reference to FIG. In the illustrated heat pump type cooling and heating system 100, the operation mode (cooling operation and heating operation) is switched by a flow path switching valve (four-way switching valve) 140, and basically, the compressor 110 and the outdoor A heat exchanger 120, an indoor heat exchanger 130, and an expansion valve 160, and four ports between the compressor 110, the outdoor heat exchanger 120, the indoor heat exchanger 130, and the expansion valve 160; That is, the flow path switching valve 140 having the discharge side high pressure port D, the outdoor side inlet / outlet port C, the indoor side inlet / outlet port E, and the suction side low pressure port S is provided.

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、冷房運転モードが選択されたときには、図13において実線矢印で示される如くに、流路切換弁140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110に吸入されるとともに、圧縮機110から高温高圧の冷媒が流路切換弁140を介して室外熱交換器120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160に導入される。この膨張弁160により高圧の冷媒が減圧され、減圧された低圧の冷媒は、室内熱交換器130に導入され、ここで室内空気と熱交換(冷房)して蒸発し、室内熱交換器130からは低温低圧の冷媒が流路切換弁140を介して圧縮機110の吸入側に戻される。   The respective devices are connected by a flow path formed by a conduit (pipe) or the like. When the cooling operation mode is selected, as shown by a solid line arrow in FIG. The high-pressure port D is communicated with the outdoor-side inlet / outlet port C, and the indoor-side inlet / outlet port E is communicated with the suction-side low-pressure port S. Thereby, the refrigerant is sucked into the compressor 110, and the high-temperature and high-pressure refrigerant is guided from the compressor 110 to the outdoor heat exchanger 120 via the flow path switching valve 140, where it exchanges heat with outdoor air and condenses. Then, the refrigerant is introduced into the expansion valve 160 as a high-pressure two-phase refrigerant. The high-pressure refrigerant is decompressed by the expansion valve 160, and the depressurized low-pressure refrigerant is introduced into the indoor heat exchanger 130, where it exchanges heat with (cools) indoor air and evaporates. The low-temperature and low-pressure refrigerant is returned to the suction side of the compressor 110 via the flow path switching valve 140.

それに対し、暖房運転モードが選択されたときには、図13において破線矢印で示される如くに、流路切換弁140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110から高温高圧の冷媒が室内熱交換器130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160に導入される。この膨張弁160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120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120からは低温低圧の冷媒が流路切換弁140を介して圧縮機110の吸入側に戻される。   On the other hand, when the heating operation mode is selected, the discharge-side high-pressure port D of the flow path switching valve 140 is connected to the indoor-side inlet / outlet port E, and the outdoor-side inlet / outlet port C is connected to, as indicated by a broken line arrow in FIG. The high-temperature and high-pressure refrigerant is led from the compressor 110 to the indoor heat exchanger 130, where the refrigerant exchanges heat with the indoor air (heats), condenses, and is condensed with the high-pressure two-phase refrigerant. And introduced into the expansion valve 160. The high-pressure refrigerant is depressurized by the expansion valve 160, and the depressurized low-pressure refrigerant is introduced into the outdoor heat exchanger 120, where it exchanges heat with outdoor air and evaporates. Is returned to the suction side of the compressor 110 via the flow path switching valve 140.

前記した如くのヒートポンプ式冷暖房システムに組み込まれる四方切換弁として、従来、スライド式主弁体を内蔵する弁本体(主弁ハウジング)と、電磁式のパイロット弁とを備えたものが知られている(例えば特許文献1参照)。この特許文献1に所載のスライド式の流路切換弁は、主弁ハウジングに、吐出側高圧ポートD、室外側入出ポートC、吸入側低圧ポートS、及び室内側入出ポートEが形成されるとともに、前記したポートD→C及びE→S、又は、ポートD→E及びC→Sの連通状態を作り出す(流路切換を行う)べくスライド式主弁体が左右方向に摺動可能に配在されている。主弁ハウジングにおけるスライド式主弁体の左右には、パイロット弁を介して圧縮機吐出側の高圧冷媒及び圧縮機吸入側の低圧冷媒が選択的に導入される、それぞれスライド式主弁体に結合された左右一対のパッキン付きピストンにより画成される二つの作動室が設けられ、この二つの作動室の圧力差を利用して前記スライド式主弁体を左右方向に摺動させることで前記流路切換を行うようにされている。   As a four-way switching valve incorporated in the heat pump type cooling and heating system as described above, a four-way switching valve including a valve main body (main valve housing) containing a sliding main valve body and an electromagnetic pilot valve is conventionally known. (See, for example, Patent Document 1). In the slide type flow path switching valve described in Patent Document 1, a discharge side high pressure port D, an outdoor side inlet / outlet port C, a suction side low pressure port S, and an indoor side inlet / outlet port E are formed in a main valve housing. At the same time, the slide main valve body is slidably arranged in the left and right direction to create a communication state of the ports D → C and E → S or the ports D → E and C → S (to perform flow path switching). Are located. High-pressure refrigerant on the compressor discharge side and low-pressure refrigerant on the compressor suction side are selectively introduced to the left and right of the sliding main valve body through the pilot valve in the main valve housing. Two working chambers defined by a pair of left and right packing-equipped pistons are provided, and by utilizing the pressure difference between the two working chambers, the slide type main valve body is slid in the left-right direction to thereby control the flow. Road switching is performed.

特開2009−41636号公報JP 2009-41636 A

前記した如くの従来のスライド式の流路切換弁においては、内容積が比較的小さな主弁ハウジング内において高圧流体(冷媒)が内壁面等に衝突するとともに、その流れ方向が大きく変わるので、圧力損失が大きくなる嫌いがあり、また、左右一対のパッキン付きピストンを伴うスライド式主弁体を摺動させて流路切換を行う構成であるので、スティックスリップ等により摺動部分が摩耗しやすく、それに伴い、耐久性並びに摺動部分のシール性が悪くなって、流体(冷媒)が主弁ハウジングとスライド式主弁体との摺動面間から漏れやすい(弁洩れしやすい)という問題もある。   In the conventional slide type flow path switching valve as described above, the high-pressure fluid (refrigerant) collides with the inner wall surface or the like in the main valve housing having a relatively small internal volume, and the flow direction thereof changes greatly. There is a dislike that the loss is large, and because the slide type main valve body with a pair of left and right packing pistons slides to switch the flow path, the sliding part is easily worn out by stick slip etc. Along with this, there is also a problem that the durability and the sealing performance of the sliding portion are deteriorated, and that the fluid (refrigerant) easily leaks from the sliding surface between the main valve housing and the sliding main valve body (the valve easily leaks). .

上記に加え、従来の流路切換弁、特に、前記したヒートポンプ式冷暖房システムに使用される四方切換弁では、主弁ハウジング内において高温高圧の冷媒と低温低圧の冷媒とが近接した状態(薄壁一枚を隔てた状態)で流されるので、それらの主弁ハウジング内での熱交換量が大きくなって、システムの効率が悪くなるという問題もある。   In addition to the above, in the conventional flow path switching valve, in particular, in the four-way switching valve used in the above-mentioned heat pump type cooling and heating system, the state in which the high-temperature and high-pressure refrigerant and the low-temperature and low-pressure refrigerant are close to each other (thin wall) Since the air flows in a state of being separated from each other), the amount of heat exchange in the main valve housing becomes large, and there is also a problem that the efficiency of the system deteriorates.

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、圧力損失を抑えることができるとともに、内部熱交換量を可及的に低減し得、摺動部分の摩耗を効果的に抑えることができ、耐久性並びにシール性を向上させ得て、弁洩れし難くできる流路切換弁を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and its object is to reduce pressure loss, reduce the amount of internal heat exchange as much as possible, and reduce the wear of sliding parts. It is an object of the present invention to provide a flow path switching valve which can be suppressed in terms of durability, can improve durability and sealing properties, and can be made less likely to leak.

前記の目的を達成すべく、本発明に係る流路切換弁は、基本的には、上側弁シート及び下側弁シートによりその上面開口及び下面開口が気密的に封止された筒状の主弁ハウジング、前記上側弁シート及び/又は前記下側弁シートに合計で少なくとも3個設けられたポート、及び前記主弁ハウジング内に移動可能に配在された主弁体を有する主弁と、前記主弁体を移動させるための流体圧式のアクチュエータとを備え、前記主弁体内に、前記ポート間を選択的に連通するための連通路が設けられ、前記主弁体を移動させることにより、連通するポート間が切り換えられるようにされており、前記上側弁シート及び前記下側弁シートは、いずれもシールすべき面を平坦な平滑面とされているとともに、前記シールすべき面が対向して配置され、前記主弁体は、一体移動可能かつ上下動可能な上半部と下半部との二分割構成とされ、前記主弁体によって前記上側弁シート側及び前記下側弁シート側のそれぞれにU字状の通路が形成されていることを特徴としている。 In order to achieve the above object, a flow path switching valve according to the present invention is basically a cylindrical main valve whose upper and lower openings are hermetically sealed by an upper valve sheet and a lower valve sheet. A main valve having a valve housing, at least three ports provided in the upper valve seat and / or the lower valve seat in total, and a main valve body movably disposed in the main valve housing; A fluid pressure type actuator for moving the main valve body, wherein a communication passage for selectively communicating between the ports is provided in the main valve body, and the communication is performed by moving the main valve body. The upper valve seat and the lower valve seat both have a flat smooth surface to be sealed, and the surfaces to be sealed face each other. Placed and front Omobentai is a two-piece construction of the integral movable and vertically movable upper half and a lower half portion, U-shaped, each of the upper valve seat side and the lower valve seat side by the main valve body It is characterized in that a passage in the shape of a circle is formed .

具体的な好ましい態様では、前記主弁体内に、少なくとも、前記ポートのうちの一つと他の一つとを連通させ得る少なくとも一つの連通路が設けられ、前記主弁体を一方向に移動させることにより、連通するポート間の流路切換が行われるようにされる。   In a specific preferred aspect, at least one communication path that allows one of the ports to communicate with the other one is provided in the main valve body, and the main valve body is moved in one direction. Thereby, the flow path switching between the communicating ports is performed.

前記連通路の両端部に、好ましくは、前記上側弁シート及び/又は前記下側弁シートにおける各ポートの開口周りに密接する環状シール面を持つ凸部が突設される。   A projecting portion having an annular sealing surface that is in close contact with an opening of each port in the upper valve seat and / or the lower valve seat is preferably protruded from both ends of the communication passage.

他の好ましい態様では、前記アクチュエータは、前記主弁内の高圧流体が導入される、ピストンにより気密的に仕切られた容積可変の第1作動室及び第2作動室を持つ往復駆動シリンダを備え、前記第1作動室に高圧流体を導入するとともに、前記第2作動室から高圧流体を排出することにより、前記主弁体を一方向に移動させる第1行程と、前記第2作動室に高圧流体を導入するとともに、前記第1作動室から高圧流体を排出することにより、前記主弁体を他方向に移動させる第2行程とを選択的にとり得るように構成される。   In another preferred aspect, the actuator includes a reciprocating drive cylinder having a first working chamber and a second working chamber, each of which has a variable volume and is hermetically partitioned by a piston, into which high-pressure fluid in the main valve is introduced, A first step of moving the main valve body in one direction by introducing a high-pressure fluid into the first working chamber and discharging the high-pressure fluid from the second working chamber; And discharging the high-pressure fluid from the first working chamber to selectively take a second step of moving the main valve body in the other direction.

更に好ましい態様では、前記主弁ハウジングの前面側に前記第1作動室を持つ第1シリンダが設けられるとともに、前記主弁ハウジングの後面側に前記第2作動室を持つ第2シリンダが設けられ、前記主弁体の前面に前記第1シリンダのピストンロッドに連結された第1押動板が対接せしめられるとともに、前記主弁体の後面に前記第2シリンダのピストンロッドに連結された第2押動板が対接せしめられる。   In a further preferred aspect, a first cylinder having the first working chamber is provided on a front side of the main valve housing, and a second cylinder having the second working chamber is provided on a rear side of the main valve housing, A first pushing plate connected to a piston rod of the first cylinder is brought into contact with a front surface of the main valve body, and a second pushing plate connected to a piston rod of the second cylinder is provided on a rear surface of the main valve body. The push plate is brought into contact with the push plate.

更に好ましい態様では、前記第1シリンダ及び前記第2シリンダは、それぞれのピストンを相互に連結する共通のピストンロッドを有し、該ピストンロッドに前記第1押動板及び前記第2押動板が固定されるとともに、前記ピストンロッドにおける前記第1押動板と前記第2押動板との間の部分が、前記主弁体に設けられた前後貫通穴に若干の上下動可能に挿入される。   In a further preferred aspect, the first cylinder and the second cylinder have a common piston rod interconnecting the respective pistons, and the piston rod is provided with the first pushing plate and the second pushing plate. While being fixed, a portion of the piston rod between the first push plate and the second push plate is inserted into a front-rear through hole provided in the main valve body so as to be slightly vertically movable. .

他の好ましい態様では、前記第1行程と前記第2行程との切り換えを、前記第1作動室と前記第2作動室、及び、前記主弁の高圧部分と低圧部分に接続された四方パイロット弁により行うようにされる。   In another preferred aspect, the four-way pilot valve connected to the first working chamber and the second working chamber, and the high-pressure part and the low-pressure part of the main valve switches between the first stroke and the second stroke. To do so.

本発明に係る流路切換弁においては、主弁ハウジングの上側弁シート及び下側弁シートに全てのポートが設けられるので、例えば、ポート間を連通する4本の連通路のうちの2本は、始端から終端までの太さ(通路径)を各ポートの口径と略同じ直線状の通路として、流体をポートから真下もしくは真上にストレートに流すことができ、そのため、主弁(主弁体)内での圧力損失の発生を効果的に抑制できる。また、残りの連通路も、曲がり部分(流れ方向が変わる部分)に特定形状の案内部を設けること等によって、始端から終端まで実効通路面積をさほど変化しないようにできるとともに、曲がり部分でのうず流を発生し難くでき、これによって、連通路内での流体の膨縮が抑えられるとともに、当該連通路を流れる流体に対する抵抗が軽減され、その結果、流体を滑らかに流すことができて圧力損失を軽減でき、トータルでは従来の流路切換弁に比べて圧力損失を相当軽減できる。   In the flow path switching valve according to the present invention, since all ports are provided in the upper valve seat and the lower valve seat of the main valve housing, for example, two of four communication passages communicating between the ports are provided. The fluid from the start end to the end can be a straight passage having a diameter substantially equal to the diameter of each port, and the fluid can flow straight from the port directly below or directly above the port. ) Can be effectively suppressed from occurring. Also, by providing a guide portion of a specific shape at the bent portion (portion where the flow direction changes), the remaining communication passage can be made not to change the effective passage area from the start end to the end end so much, and the eddy at the bent portion. This makes it difficult to generate a flow, thereby suppressing expansion and contraction of the fluid in the communication passage and reducing resistance to the fluid flowing through the communication passage. As a result, the fluid can flow smoothly and the pressure loss can be reduced. , And the pressure loss can be considerably reduced as compared with the conventional flow path switching valve.

また、高圧を受ける主弁体が直方体状とされ、その内部に直線貫通路からなる連通路が設けられるとともに、その内部の上下にU字状の連通路が設けられるので、全体構造をシンプルなものとすることができるとともに、流路切換バランスも良好なものとなり、さらに、十分な強度や耐久性を確保できる。   Further, the main valve body receiving the high pressure is formed in a rectangular parallelepiped shape, and a communication passage formed of a straight through passage is provided therein, and a U-shaped communication passage is provided above and below the inside thereof, so that the entire structure is simple. In addition, the flow path switching balance can be improved, and sufficient strength and durability can be ensured.

加えて、シールすべき面、すなわち、流路切換時に主弁体(の上半部及び下半部)が摺接する部分である上側弁シート及び下側弁シートは、平板状とされるので、シールすべき面を平坦な平滑面とする(容易に面精度を上げる)ことができ、これによっても、シール性を格段に向上できる。   In addition, the surfaces to be sealed, that is, the upper valve sheet and the lower valve sheet, which are the parts where the main valve body (upper half and lower half) are in sliding contact when switching the flow path, are flat, The surface to be sealed can be made a flat and smooth surface (the surface accuracy can be easily increased), and thus the sealing performance can be significantly improved.

さらに、主弁ハウジングの上側弁シート及び下側弁シートに全てのポートが設けられることから、配管の取り回しが容易となるとともに、配管を含めた実質的な占有スペースを小さくできる。   Further, since all the ports are provided in the upper valve seat and the lower valve seat of the main valve housing, the piping can be easily arranged, and the substantial occupied space including the piping can be reduced.

また、主弁体を上半部と下半部との二分割構成として、上半部と下半部をそれぞれ独立して上下動できるようにするとともに、上半部と下半部との間に圧縮コイルばね等の付勢手段が介装されることにより、その付勢力により、上半部及び下半部を弁シート面に押し付けることができる。加えて、主弁体側(各連通路の両端部)に凸部を突設してその端面を環状シール面とすることで、弁シート面に対接する部分の面積を必要最小限とでき、対接面圧を高めることができる。これらにより、十分なシール性を確保できて、弁洩れを一層効果的に抑制できる。   In addition, the main valve body is divided into two parts, an upper half and a lower half, so that the upper half and the lower half can be moved up and down independently of each other, and between the upper half and the lower half. The upper half and the lower half can be pressed against the valve seat surface by the urging force of the urging means such as a compression coil spring. In addition, by projecting a convex portion on the main valve body side (both ends of each communication passage) and forming an end surface thereof as an annular sealing surface, the area of a portion in contact with the valve seat surface can be minimized. The contact pressure can be increased. As a result, sufficient sealing properties can be ensured, and valve leakage can be more effectively suppressed.

上記に加え、本発明に係る流路切換弁をヒートポンプ式冷暖房システム等の、高温高圧の冷媒と低温低圧の冷媒とが流される環境で使用する場合、各連通路は主弁体内で比較的大きく離されて設けられるので、高温高圧の冷媒と低温低圧の冷媒とが近接した状態(薄壁一枚を隔てた状態)で流される従来のものに比べて、主弁ハウジング内での熱交換量を大幅に低減でき、そのため、システムの効率を向上できるという効果も得られる。   In addition to the above, when the flow path switching valve according to the present invention is used in an environment in which a high-temperature and high-pressure refrigerant and a low-temperature and low-pressure refrigerant flow, such as a heat pump cooling and heating system, each communication path is relatively large in the main valve body. Since it is provided at a distance, the amount of heat exchange in the main valve housing is higher than that of the conventional case where the high-temperature and high-pressure refrigerant and the low-temperature and low-pressure refrigerant flow close to each other (a state where one thin wall is separated). Can be greatly reduced, and the effect that the efficiency of the system can be improved can also be obtained.

また、アクチュエータとして主弁内に供給される高圧流体と低圧流体との差圧を利用して主弁体を往復移動させる流体圧式のものが採用されるので、主弁体を電磁式あるいは電動式のアクチュエータで直接移動させる場合に比べて、コスト削減、消費電力の低減、省エネ化等を図ることができる。   In addition, since the actuator employs a fluid pressure type in which the main valve is reciprocated by utilizing a pressure difference between a high-pressure fluid and a low-pressure fluid supplied into the main valve, the main valve is electromagnetically or electrically driven. As compared with the case where the actuator is directly moved by the actuator, cost reduction, power consumption reduction, energy saving, and the like can be achieved.

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。   Problems, configurations, and operational effects other than those described above will be clarified by the following embodiments.

本発明に係る流路切換弁の一実施例における、主弁体が第1の移動位置にある状態を示す上面図。FIG. 3 is a top view showing a state in which the main valve body is at a first moving position in one embodiment of the flow path switching valve according to the present invention. 本発明に係る流路切換弁の一実施例における、主弁体が第2の移動位置にある状態を示す上面図。FIG. 4 is a top view showing a state where the main valve body is at a second movement position in one embodiment of the flow path switching valve according to the present invention. 図1のA−A矢視線に従う断面図。FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA of FIG. 1. 図2のA−A矢視線に従う断面図。Sectional drawing according to the AA arrow line of FIG. 図3のB−B矢視線に従う断面図。FIG. 4 is a sectional view taken along line BB of FIG. 3. 図4のB−B矢視線に従う断面図。FIG. 5 is a sectional view taken along line BB of FIG. 4. 図1のC−C矢視線に従う断面図。FIG. 2 is a sectional view taken along the line CC of FIG. 1. (A)は、図3のD−D矢視線に従う部分断面図、(B)は(A)のE−E矢視線に従う部分断面図。(A) is a partial sectional view taken along line DD in FIG. 3, and (B) is a partial sectional view taken along line EE in (A). 上記実施例の流路切換弁に設けられたシール面離隔機構の構成及び動作説明に供される拡大断面図。FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view for explaining the configuration and operation of a seal surface separation mechanism provided in the flow path switching valve of the embodiment. 上記実施例の流路切換弁を、それに設けられたアクチュエータに備えられる四方パイロット弁の一例と共に示す部分切欠上面図。FIG. 3 is a partially cutaway top view showing the flow path switching valve of the embodiment together with an example of a four-way pilot valve provided in an actuator provided therein. 上記実施例の流路切換弁を、それに設けられたアクチュエータに備えられる四方パイロット弁の一例と共に示す前面図。The front view which shows the flow-path switching valve of the said Example with an example of the four-way pilot valve provided in the actuator provided in it. 図10に示される四方パイロット弁を示し、(A)は通電OFF時を、(B)は通電ON時をそれぞれ示す拡大断面図。11A and 11B are enlarged cross-sectional views showing the four-way pilot valve shown in FIG. 10, wherein FIG. ヒートポンプ式冷暖房システムの一例を示す概略構成図。The schematic block diagram which shows an example of a heat pump type cooling and heating system.

以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明に係る流路切換弁の一実施例における、主弁体が第1の移動位置にある状態を示す上面図、図2は、上記実施例の主弁体が第2の移動位置にある状態を示す上面図である。また、図3、図4は、それぞれ図1、図2のA−A矢視線に従う断面図、図5、図6は、それぞれ図3、図4のB−B矢視線に従う断面図である。   FIG. 1 is a top view showing a state in which a main valve body is at a first movement position in one embodiment of a flow path switching valve according to the present invention. FIG. FIG. 5 is a top view showing a state at a movement position. 3 and 4 are cross-sectional views taken along line AA of FIGS. 1 and 2, respectively, and FIGS. 5 and 6 are cross-sectional views taken along line BB of FIGS. 3 and 4, respectively.

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等に組み込まれた状態での位置、方向を指すとは限らない。   In this specification, descriptions indicating positions and directions such as up and down, left and right, front and back, etc. are provided for convenience according to the drawings in order to avoid complicating the description, and are actually incorporated in a heat pump type cooling / heating system or the like. It does not necessarily indicate the position and direction in the closed state.

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。   In each of the drawings, a gap formed between members, a separation distance between members, and the like are larger than dimensions of each constituent member for easy understanding of the invention and for convenience of drawing. Or it may be drawn small.

図示実施例の流路切換弁1は、スライド式の四方切換弁であり、例えば前述した図13に示されるヒートポンプ式冷暖房システム100における四方切換弁140として用いられるもので、主弁ハウジング10とこの主弁ハウジング10内に前後方向に往復直線移動(以下、前後動と略す場合がある)可能かつ上下動可能に配在された主弁体20とを有する主弁5と、往復駆動シリンダ50と四方パイロット弁80(後述する図10、図11参照)とを有する流体圧式のアクチュエータ7とを備える。   The flow path switching valve 1 of the illustrated embodiment is a slide type four-way switching valve, and is used as, for example, the four-way switching valve 140 in the heat pump type cooling / heating system 100 shown in FIG. A reciprocating drive cylinder 50 having a main valve 5 having a main valve body 20 disposed in the main valve housing 10 so as to be capable of reciprocating linear movement in the front-rear direction (hereinafter, sometimes abbreviated as back-and-forth movement) and moving up and down. And a hydraulic actuator 7 having a four-way pilot valve 80 (see FIGS. 10 and 11 described later).

前記主弁5の主弁ハウジング10は、アルミあるいはステンレス等の金属材料を素材として金型成形(アルミダイカスト等)により作製されたもので、前面が開口した直方体状の箱形部10Cと、この箱形部10Cの前面開口を気密的に封止するように、かしめ固定されるとともに、はんだ付け、ろう付け、溶接等により密封接合された厚肉矩形板状の前蓋部材10Dとを有する。箱形部10Cの上面部、下面部は、それぞれ上側弁シート10A、下側弁シート10Bとされ、上側弁シート10Aの下面及び下側弁シート10Bの上面は、平坦で滑らかな弁シート面17、17となっている。   The main valve housing 10 of the main valve 5 is made of a metal material such as aluminum or stainless steel by die molding (aluminum die casting or the like), and has a rectangular parallelepiped box-shaped portion 10C with an open front surface. A thick rectangular plate-shaped front lid member 10D that is caulked and fixed so as to hermetically seal the front opening of the box-shaped portion 10C and hermetically joined by soldering, brazing, welding, or the like. The upper surface and the lower surface of the box-shaped portion 10C are an upper valve seat 10A and a lower valve seat 10B, respectively. The lower surface of the upper valve seat 10A and the upper surface of the lower valve seat 10B are flat and smooth valve seat surfaces 17. , 17.

上側弁シート10Aの左右には、所定間隔Jをあけて管継手からなる第1ポート11及び第2ポート12が垂設され、下側弁シート10Bの左右には、所定間隔Jをあけて管継手からなる第3ポート13及び第4ポート14が垂設されている。ここでは、第1ポート11と第3ポート13及び第2ポート12と第4ポート14は平面視で同一位置に配在されている。   A first port 11 and a second port 12 made of a pipe joint are vertically provided on the left and right sides of the upper valve seat 10A with a predetermined space J therebetween, and the pipes are provided on the left and right sides of the lower valve seat 10B with a predetermined space J therebetween. A third port 13 and a fourth port 14 made of a joint are vertically provided. Here, the first port 11, the third port 13, and the second port 12 and the fourth port 14 are arranged at the same position in plan view.

本実施例では、図13に示される如くのヒートポンプ式冷暖房システム100に組み込まれた場合において、例えば、第1ポート11は圧縮機吐出側に接続される吐出側高圧ポートDとされ、第2ポート12は室内熱交換器に接続される室内側入出ポートEとされ、第3ポート13は室外熱交換器に接続される室外側入出ポートCとされ、第4ポート14は圧縮機吸入側に接続される吸入側低圧ポートSとされる。   In this embodiment, for example, when incorporated in a heat pump type cooling / heating system 100 as shown in FIG. 13, the first port 11 is a discharge-side high pressure port D connected to the compressor discharge side, and the second port 11 is a second port. Reference numeral 12 denotes an indoor entrance / exit port E connected to the indoor heat exchanger, third port 13 denotes an outdoor entrance / exit port C connected to the outdoor heat exchanger, and fourth port 14 connects to the compressor suction side. The suction side low pressure port S is used.

前記主弁ハウジング10における上側弁シート10A及び下側弁シート10Bの左右端近くには、それぞれ主弁体20を前後動させる際の便宜を図るべく左右一対のレール44、44がそのレール面(主弁体対接面)を前記弁シート面17と面一とされた状態で前後方向に向けて平行に敷設されている(詳細は後述)。   Near the left and right ends of the upper valve seat 10A and the lower valve seat 10B in the main valve housing 10, a pair of left and right rails 44, 44 are provided on the rail surface (for convenience in moving the main valve body 20 back and forth, respectively). The main valve body contact surface) is laid in parallel with the valve seat surface 17 in the front-rear direction in a state of being flush with the valve seat surface 17 (details will be described later).

主弁ハウジング10内に配在された主弁体20は、短角柱状の上半部20Aと下半部20B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21と該第1層部材21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22とで上半部20Aが構成され、第3層部材23と該第3層部材23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24とで下半部20Bが構成されている。   The main valve element 20 disposed in the main valve housing 10 has a two-part configuration including a short prismatic upper half 20A and a lower half 20B. More specifically, the upper half portion 20A is composed of a relatively thick first layer member 21 and a second layer member 22 integrally joined to the lower surface side of the first layer member 21 by welding or the like. The lower half portion 20B is composed of the layer member 23 and the relatively thick fourth layer member 24 integrally joined to the lower surface side of the third layer member 23 by welding or the like.

前記上半部20A(の第2層部材22)と下半部20B(の第3層部材23)との間には、図8に示される如くに、それらを相互に離れる方向に付勢する付勢手段としての4本の圧縮コイルばね29が縮装されている。4本の圧縮コイルばね29は、第3層部材23の上面側の四隅近くに設けられた4個のばね収納穴23hに、その一部を上方に突出させた状態で装填されている。   As shown in FIG. 8, between the upper half 20A (the second layer member 22) and the lower half 20B (the third layer member 23), they are urged away from each other. Four compression coil springs 29 as biasing means are contracted. The four compression coil springs 29 are loaded in four spring storage holes 23h provided near the four corners on the upper surface side of the third layer member 23 with a part thereof projecting upward.

流路切換にあたり、主弁体20は、後述するアクチュエータ7により、前後方向に往復移動せしめられ、図1及び図5に示される如くの第1の移動位置と、この第1の移動位置から後方に向けて所定距離L(図1、図2参照)だけ移動させた、図2及び図6に示される如くの第2の移動位置とを選択的にとり得るようにされている。   In switching the flow path, the main valve body 20 is reciprocated in the front-rear direction by an actuator 7 described later, and moves from the first movement position as shown in FIGS. 1 and 5 to the rear from the first movement position. And a second movement position as shown in FIGS. 2 and 6, which is moved by a predetermined distance L (see FIGS. 1 and 2) toward.

主弁体20には、第1の移動位置をとるとき、第1ポート11と第3ポート13とを連通させる直線状の第1連通路31及び第2ポート12と第4ポート14とを連通させる直線状の第2連通路32とが設けられるとともに、第2の移動位置をとるとき、第1ポート11と第2ポート12とを連通させるU字状の第3連通路33及び第3ポート13と第4ポート14とを連通させるU字状の第4連通路34とが設けられている(詳細は後述)。   When the main valve body 20 is in the first movement position, a first linear communication path 31 that connects the first port 11 and the third port 13 and a second linear port 12 that communicates with the fourth port 14 are connected. And a U-shaped third communication path 33 and a third port for communicating the first port 11 and the second port 12 when the second movement position is taken. There is provided a U-shaped fourth communication path 34 for communicating the port 13 with the fourth port 14 (details will be described later).

一方、主弁ハウジング10(の前蓋部材10D)の前面側と箱形部10Cの後面側には、前記往復駆動シリンダ50を構成する第1シリンダ50Aと第2シリンダ50Bとが前後方向に沿ってそれぞれ突設されている。   On the other hand, a first cylinder 50A and a second cylinder 50B constituting the reciprocating drive cylinder 50 are provided on the front side of (the front lid member 10D of) the main valve housing 10 and the rear side of the box-shaped portion 10C along the front-rear direction. Each is protruding.

第1シリンダ50Aは、前蓋部材10D(の厚み部分)と前方突出部とに跨って設けられたシリンダ部51を有し、このシリンダ部51内には、パッキン53付きピストン52が前後方向に摺動可能に嵌挿されるとともに、このパッキン53付きピストン52により気密的に封止される容積可変の第1作動室55Aが形成されている。   The first cylinder 50A has a cylinder portion 51 provided so as to straddle (a thickness portion of) the front lid member 10D and a front protruding portion. In the cylinder portion 51, a piston 52 with a packing 53 is provided in the front-rear direction. A variable-volume first working chamber 55A is formed which is slidably fitted and hermetically sealed by the piston 52 with the packing 53.

第2シリンダ50Bは、主弁ハウジング10の後方突出部に設けられたシリンダ部51を有し、このシリンダ部51内には、パッキン53付きピストン52が前後方向に摺動可能に嵌挿されるとともに、このパッキン53付きピストン52により気密的に封止される容積可変の第2作動室55Bが形成されている。   The second cylinder 50B has a cylinder portion 51 provided on a rearward projecting portion of the main valve housing 10, and a piston 52 with a packing 53 is inserted into the cylinder portion 51 so as to be slidable in the front-rear direction. A second working chamber 55B having a variable capacity is hermetically sealed by the piston 52 with the packing 53.

第1シリンダ50A及び第2シリンダ50Bは、それぞれのピストン52、52を相互に連結する共通のピストンロッド54を有し、この共通のピストンロッド54の中間部前端寄りには、主弁体20の前面に対接せしめられる矩形板状の第1押動板58Aが固定されるとともに、その中間部後端寄りには、主弁体20の後面に対接せしめられる矩形板状の第2押動板58Bが固定されている。第1押動板58A及び第2押動板58Bは、それぞれ主弁体20の前面及び後面の略全域を押圧し得る大きさとされている。   The first cylinder 50 </ b> A and the second cylinder 50 </ b> B have a common piston rod 54 that interconnects the respective pistons 52, 52. A first rectangular pressing plate 58A, which is brought into contact with the front surface, is fixed, and a second pressing plate, which comes into contact with the rear surface of the main valve body 20, is provided near the rear end of the middle portion thereof. The plate 58B is fixed. The first pushing plate 58A and the second pushing plate 58B are large enough to press substantially the entire front and rear surfaces of the main valve body 20.

また、ピストンロッド54における第1押動板58Aと第2押動板58Bとの間の部分が、主弁体20の略中央部(第3層部材23)に設けられた断面小判形の前後貫通穴60に若干の相対上下動可能に挿入されている。   Further, a portion between the first pushing plate 58A and the second pushing plate 58B of the piston rod 54 is formed in a substantially central portion (the third layer member 23) of the main valve body 20 before and after an oval cross section. It is inserted into the through hole 60 so that it can move up and down slightly.

なお、第1押動板58A及び第2押動板58Bのピストンロッド54への固定は、例えば、図5及び図6に加えて図7を参照すればよくわかるように、第1押動板58A及び第2押動板58Bの中央部より下側に下面が開口したスリット状切欠部61が形成されるとともに、ピストンロッド54には左右両面平行面取りにより左右一対の嵌合溝62が形成され、前記スリット状切欠部61の左右両縁部を前記嵌合溝62に上から圧入気味にその上端部がピストンロッド54に接するまで押し込むことによりなされ、その後、必要に応じて溶接等により固定される。   The first push plate 58A and the second push plate 58B are fixed to the piston rod 54, for example, as shown in FIG. 7 in addition to FIG. 5 and FIG. A slit-shaped notch 61 whose lower surface is opened below the center of the 58A and the second pushing plate 58B is formed, and a pair of right and left fitting grooves 62 are formed in the piston rod 54 by parallel chamfering on both left and right sides. The left and right edges of the slit-shaped notch 61 are pressed into the fitting groove 62 from above by press-fitting until the upper end thereof comes into contact with the piston rod 54, and then fixed by welding or the like as necessary. You.

前記第1シリンダ50Aの第1作動室55Aには、該第1作動室55Aに高圧流体を導入・排出するための第1入出ポート56Aが設けられるとともに、前記第2シリンダ50Bの第2作動室55Bには、該第2作動室55Bに高圧流体を導入・排出するための第2入出ポート56Bが設けられている。第1入出ポート56A及び第2入出ポート56Bは、シリンダ部51における突出端近傍の(左側の)部位に開口している。   The first working chamber 55A of the first cylinder 50A is provided with a first inlet / outlet port 56A for introducing / discharging a high-pressure fluid to / from the first working chamber 55A, and the second working chamber of the second cylinder 50B. 55B is provided with a second inlet / outlet port 56B for introducing / discharging the high-pressure fluid into / from the second working chamber 55B. The first inlet / outlet port 56 </ b> A and the second inlet / outlet port 56 </ b> B are open to a portion (left side) near the protruding end of the cylinder portion 51.

ここでは、主弁体20は、第1押動板58Aが前蓋部材10Dに接当してその前方への移動が阻止された第1の移動位置にある状態(図1、図5)と、第2押動板58Bが箱形部10Cの後部壁10Eに接当してその後方への移動が阻止された第2の移動位置にある状態(図2、図6)とを選択的にとり得るようにされている。   Here, the main valve body 20 is in a state where the first pushing plate 58A is in the first movement position where the first pushing plate 58A is in contact with the front lid member 10D and the movement thereof is prevented (FIGS. 1 and 5). The state in which the second pushing plate 58B is in the second movement position where the rearward movement is prevented by contacting the rear wall 10E of the box-shaped portion 10C (FIGS. 2 and 6) is selectively taken. Are getting to get.

言い換えれば、前蓋部材10Dと後部壁10Eとは主弁体20の前後動を制止するストッパの役目を果たし、主弁体20が第2の移動位置にあるとき(図2)における第1押動板58Aと前蓋部材10Dとの離隔距離並びに主弁体20が第1の移動位置にあるとき(図1)における第2押動板58Bと箱形部10Cの後部壁10Eとの離隔距離は共にLとされており、したがって、主弁体20における、第1の移動位置から第2の移動位置までの移動距離並び第2の移動位置から第1の移動位置までの移動距離は共にLとされる。   In other words, the front lid member 10D and the rear wall 10E serve as a stopper for stopping the forward and backward movement of the main valve body 20, and the first push when the main valve body 20 is at the second movement position (FIG. 2). The distance between the moving plate 58A and the front lid member 10D and the distance between the second pushing plate 58B and the rear wall 10E of the box-shaped portion 10C when the main valve body 20 is at the first moving position (FIG. 1). Are both L. Therefore, the moving distance of the main valve body 20 from the first moving position to the second moving position and the moving distance from the second moving position to the first moving position are both L. It is said.

主弁体20が第1の移動位置にある状態(図1、図5)において、第1作動室55Aに第1入出ポート56Aを介して高圧流体を導入するとともに、第2作動室55Bから第2入出ポート56Bを介して高圧流体を排出すると、第1シリンダ50A及び第2シリンダ50Bのピストン52、52が後方に移動し、それに伴い、第1押動板58Aにより主弁体20が第1の移動位置から後方に押し動かされ、やがて第2押動板58Bが箱形部10Cの後部壁10Eに接当してその後方への移動が阻止される。このときの移動距離がLとされ、このときの位置が第2の移動位置とされる(この第1の移動位置から第2の移動位置への移動を後方移動行程と称す)。   In a state where the main valve body 20 is in the first movement position (FIGS. 1 and 5), high-pressure fluid is introduced into the first working chamber 55A through the first inlet / outlet port 56A, and the second working chamber 55B is moved from the second working chamber 55B to the second working chamber 55B. When the high-pressure fluid is discharged through the second inlet / outlet port 56B, the pistons 52, 52 of the first cylinder 50A and the second cylinder 50B move rearward, and accordingly, the main valve body 20 is moved by the first pushing plate 58A. The second pushing plate 58B abuts on the rear wall 10E of the box-shaped portion 10C and is prevented from moving rearward. The moving distance at this time is L, and the position at this time is a second moving position (moving from the first moving position to the second moving position is referred to as a backward moving stroke).

それに対し、主弁体20が第2の移動位置にある状態(図2、図6)において、第2作動室55Bに第2入出ポート56Bを介して高圧流体を導入するとともに、第1作動室55Aから第1入出ポート56Aを介して高圧流体を排出すると、第1シリンダ50A及び第2シリンダ50Bのピストン52、52が前方に移動し、それに伴い、第2押動板58Bにより主弁体20が第2の移動位置から前方に押し動かされ、やがて第1押動板58Aが前蓋部材10Dに接当してその前方への移動が阻止される。このときの移動距離がLとされ、このときの位置が第1の移動位置とされる(この第2の移動位置から第1の移動位置への移動を前方移動行程と称す)。   On the other hand, when the main valve body 20 is in the second movement position (FIGS. 2 and 6), high-pressure fluid is introduced into the second working chamber 55B via the second inlet / outlet port 56B, and the first working chamber 55B is introduced. When the high-pressure fluid is discharged from 55A through the first inlet / outlet port 56A, the pistons 52, 52 of the first cylinder 50A and the second cylinder 50B move forward, and accordingly, the main valve body 20 is moved by the second pushing plate 58B. Is pushed forward from the second movement position, and the first pushing plate 58A comes into contact with the front lid member 10D and is prevented from moving forward. The moving distance at this time is set to L, and the position at this time is set as a first moving position (movement from the second moving position to the first moving position is referred to as a forward moving stroke).

次に、主弁体20とそれに設けられた第1〜第4連通路31〜34の構成を詳細に説明する。   Next, the configuration of the main valve body 20 and the first to fourth communication passages 31 to 34 provided therein will be described in detail.

第1〜第4連通路31〜34を構成する、第1〜第4層部材21〜24に設けられた各通路部の上面開口及び/又は下面開口は、第1〜第4ポート11〜14のうちのいずれか二つと平面視で同一位置に配在されており、また、その口径は各ポート11〜14の口径と略同じとされ、さらに、各通路部の実効通路面積(通路径)も全長で各ポート11〜14の口径と略同じとされている。   The upper surface opening and / or the lower surface opening of each of the passage portions provided in the first to fourth layer members 21 to 24 constituting the first to fourth communication passages 31 to 34 are formed by the first to fourth ports 11 to 14. Are disposed at the same position in plan view as any one of the two, and the diameter thereof is substantially the same as the diameter of each of the ports 11 to 14. Further, the effective passage area (passage diameter) of each passage portion Also, the entire length is substantially the same as the diameter of each port 11 to 14.

主弁体20の上半部20Aの上部を構成する第1層部材21には、左右に所定間隔J(第1ポート11と第2ポート12との間隔と同じ)をあけて2つの直線貫通路部21A、21Bが設けられるとともに、第2層部材22によりその下面開口が閉塞される、平面視直線状の横穴21Eにより結ばれた2つの横穴付き通路部21C、21Dが設けられている。横穴付き通路部21C、21Dは、左右に所定間隔Jをあけて配在されており、2つ合わせてU字状の第3連通路33を形成する。この第3連通路33の構成、作用効果については、後で詳述する。直線貫通路部21A、21Bと横穴付き通路部21C、21Dとの離隔距離は、主弁体20の、前述した第1の移動位置から第2の移動位置までの移動距離Lと等しくされている。   The first layer member 21 forming the upper part of the upper half portion 20A of the main valve body 20 has two straight through holes with a predetermined space J (same as the space between the first port 11 and the second port 12) on the left and right. Road portions 21A and 21B are provided, and two lateral hole-equipped passage portions 21C and 21D connected by linear lateral holes 21E that are linear in a plan view and whose lower surface openings are closed by the second layer member 22 are provided. The passage portions 21C and 21D with lateral holes are arranged at a predetermined interval J on the left and right, and form a U-shaped third communication passage 33 by combining them. The configuration, operation, and effect of the third communication path 33 will be described later in detail. The separation distance between the straight through passage portions 21A, 21B and the passage portions 21C, 21D with lateral holes is set equal to the movement distance L of the main valve body 20 from the first movement position to the second movement position described above. .

したがって、主弁体20が第1の移動位置にあるときには、直線貫通路部21A、21Bが第1ポート11、第2ポート12の真下に位置し、主弁体20を第1の移動位置から距離Lだけ後方に移動させると、主弁体20が第2の移動位置に移動し、直線貫通路部21A、21Bの上面開口が上側弁シート10Aにより閉塞されるとともに、横穴付き通路部21C、21Dの上面開口が第1ポート11、第2ポート12の真下に位置する。   Therefore, when the main valve body 20 is in the first movement position, the straight through-path portions 21A and 21B are located directly below the first port 11 and the second port 12, and the main valve body 20 is moved from the first movement position. When the main valve body 20 is moved rearward by the distance L, the main valve body 20 moves to the second movement position, the upper surface openings of the straight through-passage portions 21A and 21B are closed by the upper valve seat 10A, and the passage portions 21C with side holes are provided. The upper opening of 21D is located immediately below the first port 11 and the second port 12.

それとは逆に、主弁体20を第2の移動位置から距離Lだけ前方に移動させると、主弁体20が第1の移動位置に移動し、横穴付き通路部21C、21Dの上面開口が上側弁シート10Aにより閉塞されるとともに、直線貫通路部21A、21Bの上面開口が第1ポート11、第2ポート12の真下に位置する。   Conversely, when the main valve body 20 is moved forward by a distance L from the second movement position, the main valve body 20 moves to the first movement position, and the upper surface openings of the passage portions 21C and 21D with side holes are closed. While being closed by the upper valve seat 10A, the upper surface openings of the straight through passage portions 21A and 21B are located immediately below the first port 11 and the second port 12.

主弁体20の上半部20Aの下部を構成する第2層部材22には、第1層部材21の直線貫通路部21A、21Bの真下に位置するように2つの直線貫通路部22A、22Bが設けられている。   The second layer member 22 that constitutes the lower part of the upper half portion 20A of the main valve body 20 has two straight through-path portions 22A so as to be located directly below the straight-through portions 21A and 21B of the first layer member 21, 22B is provided.

また、主弁体20の下半部20Bの上部を構成する第3層部材23には、第2層部材22の直線貫通路部22A、22Bの真下に位置するように2つの直線貫通路部23A、23Bが設けられている。   In addition, the third layer member 23 constituting the upper part of the lower half portion 20B of the main valve body 20 has two straight through-path portions so as to be located immediately below the straight through-port portions 22A and 22B of the second layer member 22. 23A and 23B are provided.

主弁体20の下半部20Bの下部を構成する第4層部材24には、第1層部材21と同様に、左右に所定間隔Jをあけて2つの直線貫通路部24A、24Bが設けられるとともに、第3層部材23によりその上面開口が閉塞される、平面視直線状の横穴24Eにより結ばれた2つの横穴付き通路部24C、24Dが設けられている。横穴付き通路部24C、24Dは、左右に所定間隔Jをあけて配在されており、2つ合わせてU字状の第4連通路34を形成する。直線貫通路部24A、24Bと横穴付き通路部24C、24Dとの離隔距離は、主弁体20の、前述した第1の移動位置から第2の移動位置までの移動距離Lと等しくされている。   Similarly to the first layer member 21, the fourth layer member 24 constituting the lower part of the lower half portion 20B of the main valve body 20 is provided with two straight through-path portions 24A and 24B at a predetermined interval J on the left and right. In addition, there are provided two passage portions 24C and 24D with lateral holes connected by linear lateral holes 24E that are linear in plan view and whose upper surface opening is closed by the third layer member 23. The passage portions 24C and 24D with the lateral holes are arranged at a predetermined interval J on the left and right, and together form a U-shaped fourth communication passage 34. The separation distance between the straight through passage portions 24A, 24B and the passage portions 24C, 24D with side holes is set equal to the movement distance L of the main valve body 20 from the above-described first movement position to the second movement position. .

したがって、主弁体20が第1の移動位置にあるときには、直線貫通路部24A、24Bが第3ポート13、第4ポート14の真上に位置し、主弁体20を第1の移動位置から所定距離Lだけ後方に移動させると、主弁体20が第2の移動位置に移動し、直線貫通路部24A、24Bの下面開口が下側弁シート10Bにより閉塞されるとともに、横穴付き通路部24C、24Dの下面開口が第3ポート13、第4ポート14の真上に位置する。   Therefore, when the main valve body 20 is at the first movement position, the straight through-path portions 24A and 24B are located directly above the third port 13 and the fourth port 14, and the main valve body 20 is moved to the first movement position. When the main valve body 20 is moved rearward by a predetermined distance L from the main valve body 20, the main valve body 20 moves to the second movement position, the lower surface openings of the straight through passage portions 24A and 24B are closed by the lower valve seat 10B, and the passage with the lateral hole is provided. The lower surface openings of the portions 24C and 24D are located immediately above the third port 13 and the fourth port 14.

それとは逆に、主弁体20を第2の移動位置から距離Lだけ前方に移動させると、主弁体20が第1の移動位置に移動し、横穴付き通路部24C、24Dの下面開口が下側弁シート10Bにより閉塞されるとともに、直線貫通路部24A、24Bの下面開口が第3ポート13、第4ポート14の真上に位置する。   Conversely, when the main valve body 20 is moved forward by a distance L from the second movement position, the main valve body 20 moves to the first movement position, and the lower surface openings of the passage portions 24C and 24D with the side holes are closed. While being closed by the lower valve seat 10B, the lower surface openings of the straight through passage portions 24A and 24B are located directly above the third port 13 and the fourth port 14.

前記した各連通路31、32、33、34の両端部には、図3及び図4に示される如くに、上側弁シート10A、下側弁シート10Bの弁シート面17、17における各ポート11〜14の開口周りに密接する環状シール面を持つ凸部36が突設されている。   As shown in FIGS. 3 and 4, the ports 11 on the valve seat surfaces 17 and 17 of the upper valve seat 10A and the lower valve seat 10B are provided at both ends of the communication passages 31, 32, 33 and 34, respectively. Projections 36 having an annular sealing surface closely contacting the openings 14 to 14 are provided.

また、第1連通路31と第2連通路32は、図3に示される如くに、主弁体20の上半部20Aと下半部20Bとに跨がる分割連通路となっているので、シール性を確保するため、次のような方策が講じられている。すなわち、第1連通路31を代表して説明するに、第1連通路31を構成する第2層部材22の直線貫通路部22Aの下部に段付きの大径部22cが形成されるとともに、第3層部材23の直線貫通路部23Aの上端に、前記大径部22cに摺動自在に挿入される円筒状部23cが延設され、大径部22cと円筒状部23cとの間にOリング28が介装され、また、Oリング28の脱落を防止するため、大径部22cの下端にはワッシャ27が溶接等により固定されている。第2連通路32も同様な構成となっている。   Further, as shown in FIG. 3, the first communication passage 31 and the second communication passage 32 are divided communication passages extending over the upper half 20A and the lower half 20B of the main valve body 20. The following measures have been taken to ensure the sealing performance. That is, as a representative description of the first communication passage 31, a stepped large-diameter portion 22c is formed below the straight through-passage portion 22A of the second layer member 22 constituting the first communication passage 31, A cylindrical portion 23c slidably inserted into the large-diameter portion 22c extends at the upper end of the straight through-passage portion 23A of the third layer member 23, and is provided between the large-diameter portion 22c and the cylindrical portion 23c. An O-ring 28 is interposed, and a washer 27 is fixed to the lower end of the large-diameter portion 22c by welding or the like in order to prevent the O-ring 28 from falling off. The second communication passage 32 has the same configuration.

上記に加え、本実施例では、主弁体20の第1層部材21と上側弁シート10Aとの間、及び、第4層部材24と下側弁シート10Bとの間に、主弁体20の移動時において、主弁体20側のシール面を上側弁シート10A及び下側弁シート10Bの弁シート面17から離れさせるボール式シール面離隔機構45が設けられている。   In addition to the above, in the present embodiment, the main valve element 20 is disposed between the first layer member 21 of the main valve element 20 and the upper valve seat 10A and between the fourth layer member 24 and the lower valve sheet 10B. A ball-type sealing surface separation mechanism 45 is provided for separating the sealing surface on the main valve body 20 side from the valve seat surface 17 of the upper valve seat 10A and the lower valve seat 10B during the movement.

ボール式シール面離隔機構45は、第1層部材21と上側弁シート10Aとの間に設けられたものが図9に代表例で示されているように、ボール46と、該ボール46を、その一部を上下方向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収容部47と、主弁体20の移動開始前及び移動終了時においては、主弁体20側のシール面37が上側弁シート10Aの弁シート面17から離れないように、前記収容部47から突出する前記ボール46の一部が嵌め込まれ、主弁体20の移動開始時(流路切換開始時)においては、ボール46が主弁体20を押し下げながら転がり出るような寸法形状とされた円錐台状の凹穴48とを備えている。この凹穴48は、上側弁シート10Aに敷設されたレール44に形成されており、また、収容部47は、丸穴47aと該丸穴47aに圧入等により固定された、上部が窄まった筒状抜け止め金具47bとで構成されている。   As shown in a representative example in FIG. 9, the ball-type sealing surface separation mechanism 45 is provided between the first layer member 21 and the upper valve seat 10 </ b> A. A housing part 47 that houses a part of the main valve body 20 protruding vertically and rotatably and substantially prevented from moving, and a main valve before and at the end of movement of the main valve body 20. A part of the ball 46 protruding from the housing portion 47 is fitted so that the sealing surface 37 on the body 20 side does not separate from the valve seat surface 17 of the upper valve seat 10A. At the time of the start of the road switching), there is provided a truncated conical hole 48 shaped so that the ball 46 rolls out while pushing down the main valve body 20. The concave hole 48 is formed in the rail 44 laid on the upper valve seat 10A, and the accommodating portion 47 is fixed to the round hole 47a and the round hole 47a by press fitting or the like, and the upper portion is narrowed. And a tubular stopper metal fitting 47b.

前記ボール46が収容された収容部47は、主弁体20の第1層部材21と第4層部材24の四隅近くの平面視で同一位置に、前後方向に前記した主弁体20の移動距離Lの2倍の距離をあけて設けられており、また、凹穴48は、上側弁シート10A及び下側弁シート10Bに敷設された左右のレール44、44の、平面視で前記収容部47と同一位置及び該位置から前記移動距離Lだけ離れた位置の計4箇所ずつ設けられている(図1、図2参照)。   The accommodation portion 47 in which the ball 46 is accommodated moves the main valve body 20 in the front-rear direction at the same position near the four corners of the first layer member 21 and the fourth layer member 24 of the main valve body 20 in plan view. The concave hole 48 is provided at a distance twice as long as the distance L, and the concave portion 48 is provided in the accommodation portion of the left and right rails 44, 44 laid on the upper valve seat 10A and the lower valve seat 10B in plan view. A total of four positions are provided at the same position as the position 47 and at a position separated from the position by the moving distance L (see FIGS. 1 and 2).

なお、前記レール44は、必ずしも必要とするものではなく、前記凹穴48を直接上側弁シート10A及び下側弁シート10Bに設けてもよい。本実施例では、予め、前記のように4箇所に凹穴48が設けられたレール44を用意しておき、箱形部10Cの金型成形時に前記レール44が埋め込まれる長溝を成形し(金型の長溝形成部分は成形後に前方に抜くことができるようにしておく)、成形後に、前記長溝に前記凹穴48付きレール44を嵌め込んで固定する手法、あるいは、箱形部10Cの金型成形とともに凹穴48付きレール44をインサート成形して一体化する手法等が採られる。   The rail 44 is not always necessary, and the concave hole 48 may be provided directly in the upper valve seat 10A and the lower valve seat 10B. In this embodiment, the rails 44 provided with the concave holes 48 at four locations as described above are prepared in advance, and a long groove into which the rails 44 are embedded is formed when the box-shaped portion 10C is molded. The long groove forming portion of the mold should be able to be pulled out forward after molding), a method of fitting and fixing the rail 44 with the concave hole 48 into the long groove after molding, or a mold of the box-shaped portion 10C. A technique of insert-molding the rails 44 with the concave holes 48 and integrating them together with the molding is adopted.

前記したボール式シール面離隔機構45では、主弁体20の移動開始前及び移動終了時においては、図9(A)に示される如くに、上側弁シート10Aの凹穴48内にボール46の一部が嵌り込んでいる。この嵌り込み量(上側弁シート10Aの弁シート面17からボール46の頂上までの高さ)をhとする。この状態から主弁体20を移動させ始めると、収容部47も移動し始め、これに伴ってボール46は、図9(B)に示される如くに、主弁体20(上半部20A)を、上半部20Aと下半部20Bとの間に縮装された圧縮コイルばね29の付勢力に抗して押し下げながら凹穴48から転がり出る。これによって、主弁体20のシール面37が上側弁シート10Aの弁シート面17から離れる。この際の主弁体20の押し下げ量は前記嵌り込み量hとなる。   In the above-mentioned ball-type seal surface separation mechanism 45, before the movement of the main valve body 20 and at the end of the movement, as shown in FIG. 9A, the ball 46 is inserted into the concave hole 48 of the upper valve seat 10A. Some are stuck. This fitted amount (height from the valve seat surface 17 of the upper valve seat 10A to the top of the ball 46) is defined as h. When the main valve body 20 starts to move from this state, the accommodating portion 47 also starts to move, and accordingly, the ball 46 moves, as shown in FIG. 9B, to the main valve body 20 (upper half 20A). Rolls out of the concave hole 48 while being pressed down against the urging force of the compression coil spring 29 compressed between the upper half 20A and the lower half 20B. Thereby, the sealing surface 37 of the main valve body 20 is separated from the valve seat surface 17 of the upper valve seat 10A. At this time, the amount of depression of the main valve body 20 is the fitting amount h.

主弁体20が前記距離L分だけ移動すると、ボール46が次の凹穴48に嵌り込むので、主弁体20(上半部20A)は圧縮コイルばね29の付勢力によって押し上げられ、主弁体20のシール面37が上側弁シート10Aの弁シート面17に押し付けられる。   When the main valve body 20 moves by the distance L, the ball 46 fits into the next concave hole 48, so that the main valve body 20 (upper half 20A) is pushed up by the urging force of the compression coil spring 29, and The sealing surface 37 of the body 20 is pressed against the valve seat surface 17 of the upper valve seat 10A.

以上の説明から理解されるように、主弁体20が第1の移動位置をとるとき、第1ポート11と第3ポート13とを連通させる第1連通路31は、直線貫通路部21A、22A、23A、及び24Aで構成される直線状通路となり、また、第2ポート12と第4ポート14とを連通させる第2連通路32は、直線貫通路部21B、22B、23B、及び24Bで構成される直線状通路となる。   As understood from the above description, when the main valve body 20 assumes the first movement position, the first communication passage 31 that allows the first port 11 and the third port 13 to communicate with each other includes the straight through passage portion 21A, The second communication passage 32 that makes the second port 12 and the fourth port 14 communicate with each other is a straight passage constituted by 22A, 23A, and 24A, and is formed by the straight through passage portions 21B, 22B, 23B, and 24B. It becomes a configured linear passage.

それに対し、主弁体20が第2の移動位置をとるとき、第1ポート11と第2ポート12とを連通させる第3連通路33は、主弁体20の上半部20Aに設けられた横穴付き通路部21C及び21Dで構成されるU字状通路となり、また、第3ポート13と第4ポート14とを連通させる第4連通路34は、主弁体20の下半部20Bに設けられた横穴付き通路部24C及び24Dで構成されるU字状通路となる。   On the other hand, when the main valve body 20 assumes the second movement position, the third communication passage 33 for communicating the first port 11 with the second port 12 is provided in the upper half portion 20A of the main valve body 20. A U-shaped passage composed of passage portions 21C and 21D with side holes is provided, and a fourth communication passage 34 for communicating the third port 13 and the fourth port 14 is provided in the lower half portion 20B of the main valve body 20. It becomes a U-shaped passage composed of the passage portions 24C and 24D provided with the lateral holes.

ここで、第3連通路33を形成する横穴付き通路部21C、21Dの間並びに第4連通路34を形成する横穴付き通路部24C、24Dの間には、図4に示される如くに、横穴21E、24E側に膨出し内端側角部が丸みを帯びた左右方向に比較的長い案内部20Gが設けられている。この案内部20Gにより、流体(冷媒)がU字状に曲がる部分でのうず流の発生を抑制でき、また、横穴21E、24Eの実効通路面積(通路径)と各ポート11〜14の口径とが略同じとされるので、第3連通路33及び第4連通路34は、全長にわたって通路径が略一定となり、これにより、第3連通路33及び第4連通路34内で流体の膨張、収縮が起こらず、そのため、圧力損失を低減できる。   Here, as shown in FIG. 4, between the passage portions 21C and 21D with the lateral holes forming the third communication passage 33 and between the passage portions 24C and 24D with the lateral holes forming the fourth communication passage 34, the lateral holes are formed. A relatively long guide portion 20G in the left-right direction is provided, which bulges toward the sides 21E and 24E and has a rounded inner end side corner. By the guide portion 20G, the generation of eddy flow in the portion where the fluid (refrigerant) bends in a U-shape can be suppressed, and the effective passage area (passage diameter) of the lateral holes 21E and 24E and the diameter of each of the ports 11 to 14 are determined. Are substantially the same, the diameters of the third communication passage 33 and the fourth communication passage 34 are substantially constant over the entire length, whereby the expansion of the fluid in the third communication passage 33 and the fourth communication passage 34 Shrinkage does not occur, so that pressure loss can be reduced.

仮に、主弁体20の上半部20A(第3連通路33)を第1層部材21と第2層部材22の2部材、また、主弁体20の下半部20B(第4連通路34)を第3層部材23と第4層部材24の2部材で形成するのではなく、上半部20A、下半部20Bをそれぞれ金型成形により一体物として作製する場合には、第3連通路33及び第4連通路34の横穴21E、24E部分がアンダーカット部となるため、第3連通路33及び第4連通路34を、前記案内部20Gの無い椀形状とせざるを得ず、その結果、うず流の発生を抑制できず、また、通路径も略一定にはできないため、圧力損失が大きくなる。   It is assumed that the upper half 20A (third communication path 33) of the main valve body 20 is composed of two members, the first layer member 21 and the second layer member 22, and the lower half 20B (the fourth communication path) of the main valve body 20. 34) is not formed of the third layer member 23 and the fourth layer member 24, but the upper half 20A and the lower half 20B are respectively formed as one body by die molding. Since the side holes 21E and 24E of the communication passage 33 and the fourth communication passage 34 constitute an undercut portion, the third communication passage 33 and the fourth communication passage 34 have to be formed into a bowl shape without the guide portion 20G. As a result, the generation of eddy flow cannot be suppressed, and the passage diameter cannot be made substantially constant, so that the pressure loss increases.

上記のように、本実施例の流路切換弁1では、主弁体20を第1の移動位置から後方に向けて距離Lだけ移動させる後方移動行程を行うことによって、第1連通路31により連通するポート11−13間及び第2連通路32により連通するポート12−14間から、第3連通路33により連通するポート11−12間及び第4連通路34により連通するポート13−14間への流路切換が行われ、主弁体20を第2の移動位置から前方に向けて距離Lだけ移動させる前方移動行程を行うことによって、第3連通路33により連通するポート11−12間及び第4連通路34により連通するポート13−14間から、第1連通路31により連通するポート11−13間及び第2連通路32により連通するポート12−14間への流路切換が行われる。   As described above, in the flow path switching valve 1 of the present embodiment, by performing the backward movement process of moving the main valve body 20 backward from the first movement position by the distance L, the first communication passage 31 Between the ports 11 and 13 communicating with each other and between the ports 12 and 14 communicating with the second communication path 32, between the ports 11 and 12 communicating with the third communication path 33 and between the ports 13 and 14 communicating with the fourth communication path 34. By performing a forward movement step of moving the main valve body 20 forward from the second movement position by a distance L by switching the flow path to the port 11-12, the third communication path 33 allows communication between the ports 11-12. The flow path is switched from between the ports 13 and 14 communicating with the fourth communication path 34 to the ports 11 and 13 communicating with the first communication path 31 and between the ports 12 and 14 communicating with the second communication path 32. That.

本実施例の流路切換弁1を、図13に示される如くのヒートポンプ式冷暖房システムに組み込む際には、前述したように、例えば、第1ポート11は圧縮機吐出側に接続される吐出側高圧ポートD、第2ポート12は室内熱交換器に接続される室内側入出ポートE、第3ポート13は室外熱交換器に接続される室外側入出ポートC、第4ポート14は圧縮機吸入側に接続される吸入側低圧ポートSとされる。   When the flow path switching valve 1 of the present embodiment is incorporated into a heat pump type cooling and heating system as shown in FIG. 13, for example, as described above, the first port 11 is connected to the discharge side connected to the compressor discharge side. The high pressure port D, the second port 12 is an indoor entrance / exit port E connected to an indoor heat exchanger, the third port 13 is an outdoor entrance / exit port C connected to an outdoor heat exchanger, and the fourth port 14 is a compressor suction. It is a suction side low pressure port S connected to the side.

そして、冷房運転を行う場合には、主弁体20に第1の移動位置をとらせる。これにより、図3に白抜き矢印で示される如くに、圧縮機からの高圧冷媒が吐出側高圧ポート11(D)→直線状の第1連通路31→室外側入出ポート13(C)へと流れるとともに、室内熱交換器からの低圧冷媒が室内側入出ポート12(E)→直線状の第2連通路32→吸入側低圧ポート14(S)へと流れる。   Then, when performing the cooling operation, the main valve body 20 is set to the first movement position. As a result, as indicated by the white arrow in FIG. 3, the high-pressure refrigerant from the compressor flows to the discharge-side high-pressure port 11 (D) → the first linear communication passage 31 → the outdoor-side inlet / outlet port 13 (C). At the same time, the low-pressure refrigerant from the indoor heat exchanger flows from the indoor-side inlet / outlet port 12 (E) to the linear second communication path 32 to the suction-side low-pressure port 14 (S).

一方、暖房運転を行う場合には、主弁体20を第1の移動位置から後方に向けて移動させて第2の移動位置をとらせる。これにより、流路切換が行われ、図4に白抜き矢印で示される如くに、圧縮機からの高圧冷媒が吐出側高圧ポート11(D)→U字状の第3連通路33→室内側入出ポート12(E)へと流れるとともに、室外側熱交換器からの低圧冷媒が室外側入出ポート13(C)→逆U字状の第4連通路34→吸入側低圧ポート14(S)へと流れる。   On the other hand, when performing the heating operation, the main valve body 20 is moved backward from the first movement position to take the second movement position. Thereby, the flow path is switched, and the high-pressure refrigerant from the compressor is discharged from the discharge-side high-pressure port 11 (D) → the U-shaped third communication path 33 → the indoor side as shown by the white arrow in FIG. While flowing to the inlet / outlet port 12 (E), the low-pressure refrigerant from the outdoor heat exchanger flows to the outdoor-side inlet / outlet port 13 (C) → the inverted U-shaped fourth communication passage 34 → the suction side low pressure port 14 (S). And flows.

このような構成とされた本実施例の流路切換弁1においては、第1連通路31及び第2連通路32は始端から終端までの太さ(通路径)が第1ポート11及び第2ポート12の口径と略同じ直線状の通路とされ、冷媒は第1ポート11及び第2ポート12から真下にストレートに流れるので、主弁5(主弁体20)内での圧力損失の発生を効果的に抑制することができる。   In the flow path switching valve 1 of the present embodiment having such a configuration, the first communication path 31 and the second communication path 32 have a thickness (passage diameter) from the start end to the end end of the first port 11 and the second port. Since the refrigerant has a straight path substantially the same as the diameter of the port 12 and the refrigerant flows straight down from the first port 11 and the second port 12 directly, the pressure loss in the main valve 5 (main valve body 20) is reduced. It can be suppressed effectively.

また、U字状の第3連通路33及び第4連通路34は、前述したように特定形状の案内部20Gが設けられるので、始端から終端まで実効通路面積をさほど変化しないようにできるとともに、U字状曲がり部分でのうず流を発生し難くでき、これによって、連通路33、34内での流体の膨縮が抑えられるとともに、当該連通路33、34を流れる流体に対する抵抗が低減され、その結果、流体を滑らかに流すことができて圧力損失を軽減でき、トータルでは従来の流路切換弁に比べて圧力損失を相当軽減できる。   Further, since the U-shaped third communication passage 33 and the fourth communication passage 34 are provided with the guide portion 20G having a specific shape as described above, the effective passage area can be prevented from changing so much from the start end to the end. A vortex in the U-shaped bent portion can be hardly generated, whereby the expansion and contraction of the fluid in the communication passages 33 and 34 is suppressed, and the resistance to the fluid flowing in the communication passages 33 and 34 is reduced, As a result, the fluid can flow smoothly and the pressure loss can be reduced, and the pressure loss can be considerably reduced in total as compared with the conventional flow path switching valve.

また、高圧を受ける主弁体20が直方体状とされ、その内部に直線貫通路からなる連通路31、32が設けられるとともに、その内部の上下にU字状の連通路33、34が設けられるので、全体構造をシンプルなものとすることができるとともに、流路切換バランスも良好なものとなり、さらに、十分な強度や耐久性を確保できる。   Further, the main valve body 20 receiving the high pressure is formed in a rectangular parallelepiped shape, and communication passages 31 and 32 formed of straight through paths are provided therein, and U-shaped communication passages 33 and 34 are provided above and below the inside. Therefore, the overall structure can be simplified, the flow path switching balance can be improved, and sufficient strength and durability can be ensured.

加えて、シールすべき面、すなわち、流路切換時に主弁体20(の上半部20A及び下半部20B)が摺接する部分である上側弁シート10A及び下側弁シート10Bは、平板状とされるので、シールすべき面を平坦な平滑面とする(容易に面精度を上げる)ことができ、これによっても、シール性を格段に向上できる。   In addition, the surfaces to be sealed, that is, the upper valve seat 10A and the lower valve seat 10B, which are the parts where the main valve body 20 (the upper half 20A and the lower half 20B) are in sliding contact at the time of switching the flow path, are flat. Therefore, the surface to be sealed can be made a flat and smooth surface (the surface accuracy can be easily increased), whereby the sealing performance can be remarkably improved.

さらに、主弁ハウジング10の上側弁シート10A及び下側弁シート10Bに全てのポート11〜14が設けられることから、配管の取り回しが容易となるとともに、配管を含めた実質的な占有スペースを小さくできる。   Further, since all the ports 11 to 14 are provided in the upper valve seat 10A and the lower valve seat 10B of the main valve housing 10, the piping can be easily arranged and the substantial occupied space including the piping can be reduced. it can.

また、主弁体20が上半部20Aと下半部20Bとの二分割構成とされ、上半部20Aと下半部20Bとはそれぞれ独立して上下動できるようにされるとともに、上半部20Aと下半部20Bとの間に圧縮コイルばね29が縮装されているので、そのばね力により、上半部20Aは押し上げられてそのシール面が上側弁シート10Aの弁シート面17における各ポート11、12周りに押し付けられるとともに、下半部20Bは押し下げられてそのシール面が下側弁シート10Bの弁シート面17における各ポート13、14周りに押し付けられる。   The main valve body 20 is divided into two parts, an upper half 20A and a lower half 20B, so that the upper half 20A and the lower half 20B can be independently moved up and down. Since the compression coil spring 29 is compressed between the portion 20A and the lower half portion 20B, the upper half portion 20A is pushed up by the spring force, and the sealing surface thereof is formed on the valve seat surface 17 of the upper valve seat 10A. While being pressed around the ports 11 and 12, the lower half 20B is pushed down and its sealing surface is pressed around the ports 13 and 14 on the valve seat surface 17 of the lower valve seat 10B.

この場合、主弁体20(上半部20Aと下半部20B)側に凸部36が突設されてその端面が環状シール面37とされていることから、弁シート面17に対接する部分の面積が必要最小限とされ、そのため、対接面圧が高められる。これらの相乗効果により、十分なシール性を確保できて、弁洩れを効果的に抑制できる。   In this case, since the convex portion 36 is protruded from the main valve body 20 (the upper half portion 20A and the lower half portion 20B) and the end surface thereof is the annular sealing surface 37, the portion in contact with the valve seat surface 17 is provided. Is minimized, so that the contact pressure is increased. Due to these synergistic effects, sufficient sealing properties can be ensured, and valve leakage can be effectively suppressed.

さらに加えて、本実施例においては、ボール式シール面離隔機構45により、主弁体20の移動時(流路切換中)には、主弁体20の上半部20Aが押し下げられるとともに、下半部20Bが押し上げられて、主弁体20側のシール面が上側弁シート10A及び下側弁シート10Bの弁シート面17、17から離されるようにされているので、摺動摩擦がほとんど生じず、そのため、スティックスリップ等を生じ難くでき、摺動部分の摩耗を大幅に抑制でき、さらに、摩耗が抑制されることから、シール性が向上して弁洩れを一層効果的に抑えることができる。   In addition, in the present embodiment, the upper half portion 20A of the main valve body 20 is pushed down by the ball-type seal surface separation mechanism 45 when the main valve body 20 is moved (during switching of the flow path), and Since the half portion 20B is pushed up so that the sealing surface on the main valve body 20 side is separated from the valve seat surfaces 17, 17 of the upper valve seat 10A and the lower valve seat 10B, almost no sliding friction occurs. Therefore, stick-slip or the like can be hardly generated, and abrasion of a sliding portion can be largely suppressed. Further, since abrasion is suppressed, sealing performance is improved and valve leakage can be more effectively suppressed.

また、特許文献1に示されるような従来のスライド式主弁体を有する四方切換弁においては、流路の切換時に高圧配管Dと低圧配管Sとの流路開口面積が急激に変化するため、高圧の冷媒が低圧配管に一気に入り込むことにより異音(切換音)が発生する。この異音を防止するために、冷暖房システム側で圧縮機の周波数を徐々に低下させて、高圧配管Dと低圧配管Sとの圧力差による異音が許容できる程度の差圧になるようにしてから流路の切り換えを行う必要があった。本実施例の流路切換弁1においては、ボール式シール面隔離機構45により主弁体を弁シート面から嵌り込み量hの分だけ浮かせてから切り換えるので、切換直後から一定の流路開口面積を確保でき、高圧配管Dと低圧配管Sとの間の流路開口面積が急激に変化することがなく、それゆえ上記の異音の発生を抑制できる。また、嵌り込み量hを適宜変更することにより、流路切換時の圧縮機の周波数の低下度合を特許文献1の四方切換弁を用いた冷暖房システムより小さくすることもできるし、圧縮機の周波数の低下を行うことなく流路を切り換えることもできる。   Further, in a conventional four-way switching valve having a sliding main valve element as disclosed in Patent Document 1, since the flow passage opening area between the high-pressure pipe D and the low-pressure pipe S changes rapidly when the flow paths are switched, Abnormal noise (switching noise) is generated when the high-pressure refrigerant gets into the low-pressure pipe. In order to prevent this noise, the frequency of the compressor is gradually lowered on the cooling and heating system side so that the noise caused by the pressure difference between the high-pressure pipe D and the low-pressure pipe S becomes an acceptable differential pressure. , It was necessary to switch the flow path. In the flow path switching valve 1 of the present embodiment, since the main valve body is floated from the valve seat surface by the amount of fitting h by the ball-type sealing surface isolation mechanism 45 and then switched, a fixed flow path opening area is obtained immediately after the switching. Can be secured, and the opening area of the flow passage between the high-pressure pipe D and the low-pressure pipe S does not suddenly change, so that the generation of the abnormal noise can be suppressed. Further, by appropriately changing the fitting amount h, the degree of decrease in the frequency of the compressor at the time of switching the flow path can be made smaller than that of the cooling / heating system using the four-way switching valve of Patent Document 1, and the frequency of the compressor can be reduced. It is also possible to switch the flow path without lowering the flow rate.

上記に加え、本実施例の流路切換弁1をヒートポンプ式冷暖房システム等の、高温高圧の冷媒と低温低圧の冷媒とが流される環境で使用する場合、各連通路31〜34は主弁体20内で比較的大きく離されて設けられているので、高温高圧の冷媒と低温低圧の冷媒とが近接した状態(薄壁一枚を隔てた状態)で流される従来のものに比べて、主弁ハウジング10内での熱交換量を大幅に低減でき、そのため、システムの効率を向上できるという効果も得られる。   In addition to the above, when the flow path switching valve 1 of the present embodiment is used in an environment in which a high-temperature and high-pressure refrigerant and a low-temperature and low-pressure refrigerant flow, such as a heat pump cooling and heating system, each of the communication passages 31 to 34 has a main valve body. 20 are relatively spaced apart from each other, so that a high-temperature and high-pressure refrigerant and a low-temperature and low-pressure refrigerant flow closer to each other (a state in which one thin wall is separated). The amount of heat exchange in the valve housing 10 can be greatly reduced, so that the effect of improving the efficiency of the system can be obtained.

なお、上記実施例では、第1層部材21とこれに接合された第2層部材22とで上半部20Aが、また、第3層部材23とこれに接合された第4層部材24とで下半部20Bが構成されていたが、それに代えて、3Dプリンター等で上半部20A及び下半部20Bをそれぞれ初めから一体物として作製してもよいし、更に、上半部20A及び下半部20Bを一体物として、すなわち主弁体20を一部材として作製してもよい。   In the above embodiment, the upper half 20A of the first layer member 21 and the second layer member 22 joined to the first layer member 21, and the third layer member 23 and the fourth layer member 24 joined thereto are combined. Although the lower half 20B was configured in place of the above, the upper half 20A and the lower half 20B may be integrally formed from the beginning by a 3D printer or the like, respectively, and further, the upper half 20A and The lower half 20 </ b> B may be made as an integral body, that is, the main valve body 20 may be made as one member.

また、上記実施例では、四方切換弁1を例示したが、本発明に係る流路切換弁は四方切換弁に限られることはなく、三方切換弁等にも適用できる。三方切換弁の場合は、上記実施例の流路切換弁(四方切換弁)1において、例えば、上半部20Aを始めから一体物として作製し(U字状の連通路を形成する必要がないため)、主弁ハウジング10に設けられている第2ポート12を無くすとともに、第2連通路32及び第3連通路33を構成する直線貫通路部21B、22B、23B、24Bと横穴付き通路部21C、21D及びそれに付随する部分を削除し、連通路は、主弁体20が第1の移動位置をとるとき、第1ポート11と第3ポート13とを連通させる直線状の第1連通路31と、主弁体20が第2の移動位置をとるとき、第3ポート13と第4ポート14とを連通させるU字状の第4連通路34との2本構成とすればよい。   Further, in the above embodiment, the four-way switching valve 1 has been exemplified, but the flow path switching valve according to the present invention is not limited to the four-way switching valve, but can be applied to a three-way switching valve or the like. In the case of a three-way switching valve, in the flow path switching valve (four-way switching valve) 1 of the above embodiment, for example, the upper half portion 20A is manufactured as an integral body from the beginning (there is no need to form a U-shaped communication passage). Therefore, the second port 12 provided in the main valve housing 10 is eliminated, and the straight through-passage portions 21B, 22B, 23B, 24B constituting the second communication passage 32 and the third communication passage 33 and the passage portion with the lateral hole are provided. 21C, 21D and the parts attached thereto are deleted, and the communication path is a linear first communication path that allows the first port 11 to communicate with the third port 13 when the main valve body 20 assumes the first movement position. When the main valve element 20 takes the second movement position, the U-shaped fourth communication path 34 that connects the third port 13 and the fourth port 14 may be used.

なお、上記三方切換弁を前述したヒートポンプ式冷暖房システムに使用する場合には、当該三方切換弁を2個使用して四方切換弁として働かせる、あるいは、冷媒又は冷気・暖気供給先の切り換え(例えば、2室のうちの一方に送るか、他方に送るかの切り換え)等に使用する。   When the three-way switching valve is used in the above-described heat pump cooling and heating system, two three-way switching valves are used to operate as a four-way switching valve, or a refrigerant or a cold / hot air supply destination is switched (for example, Switching between sending to one of the two rooms or sending to the other).

次に、図10〜図12を参照しながら、第1及び第2シリンダ50A、50Bを有するアクチュエータ7に備えられる四方パイロット弁80の構成並びに動作について説明する。   Next, the configuration and operation of the four-way pilot valve 80 provided in the actuator 7 having the first and second cylinders 50A and 50B will be described with reference to FIGS.

本実施例においては、前記流路切換、すなわち、後方移動行程と前方移動行程との切り換えは、第1及び第2シリンダ50A、50Bにおける第1入出ポート56Aと第2入出ポート56B、及び、主弁5の高圧部分である第1ポート11(吐出側高圧ポートDであり、高圧ポート11と称することがある)と低圧部分である第4ポート14(吸入側低圧ポートSであり、低圧ポート14と称することがある)に接続された電磁式の四方パイロット弁80により行うようにされている。   In the present embodiment, the flow path switching, that is, the switching between the backward moving stroke and the forward moving stroke, is performed by the first inlet / outlet port 56A and the second inlet / outlet port 56B in the first and second cylinders 50A and 50B, and The first port 11 (the high pressure port D on the discharge side, sometimes referred to as the high pressure port 11) which is the high pressure portion of the valve 5 and the fourth port 14 (the low pressure port S which is the low pressure port S on the suction side) which is the low pressure portion ) May be performed by an electromagnetic four-way pilot valve 80 connected to the solenoid valve.

四方パイロット弁80は、主弁ハウジング10における箱形部10Cの左側面部の後部に、コ字状の基端側取付具65及び受け側取付具66を介して横置きで取り付けられている(取付具65、66等の詳細は後述)。   The four-way pilot valve 80 is mounted horizontally on the rear portion of the left side surface of the box-shaped portion 10C of the main valve housing 10 via a U-shaped base end fitting 65 and a receiving end fitting 66 (mounting). Details of the tools 65, 66, etc. will be described later).

四方パイロット弁80は、その構造自体はよく知られているもので、図12に示される如くに(図12では、他の図面と上下方向及び前後方向が異なる)、通電励磁用のコイル82a、このコイル82aの外周を覆うカバーケース82b、コイル82aの内周側に配在されてボルト82cによりカバーケース82bに固定された吸引子84、この吸引子84に対向配置されたプランジャ85等を備えている。プランジャ85は、コイル82aと吸引子84との間にその一端部(図12では上端部、以下同じ)が配在された円筒状のガイドパイプ86に摺動自在に嵌挿されている。ガイドパイプ86の上端部は吸引子84の外周段丘部に溶接等により固定され、その下端側開口部には、細管挿着穴を有するフィルタ付き蓋部材81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81とプランジャ85とガイドパイプ86とで囲まれる領域が弁室88となっている。   The structure of the four-way pilot valve 80 is well known, and as shown in FIG. 12 (in FIG. 12, the vertical direction and the front-back direction are different from those of the other drawings), a coil 82 a for energizing excitation A cover case 82b that covers the outer periphery of the coil 82a, a suction element 84 disposed on the inner circumference side of the coil 82a and fixed to the cover case 82b with bolts 82c, a plunger 85 disposed opposite to the suction element 84, and the like are provided. ing. The plunger 85 is slidably fitted into a cylindrical guide pipe 86 in which one end (the upper end in FIG. 12, the same applies hereinafter) is disposed between the coil 82a and the attraction element 84. The upper end of the guide pipe 86 is fixed to the outer peripheral step portion of the suction element 84 by welding or the like, and a filter-equipped lid member 81 having a narrow tube insertion hole is hermetically sealed by welding, brazing, caulking, or the like at the lower end side opening. The area enclosed by the lid member 81, the plunger 85, and the guide pipe 86 is a valve chamber 88.

また、吸引子84とプランジャ85との間には、プランジャ85を吸引子84から離れる方向(図12では下方)に付勢するプランジャばね87が縮装されている。   A plunger spring 87 for urging the plunger 85 in a direction away from the suction element 84 (downward in FIG. 12) is compressed between the suction element 84 and the plunger 85.

ガイドパイプ86におけるプランジャ85の下端と蓋部材81との間には取付開口86aが形成され、この取付開口86aに、その内端面が弁座(弁シート)92とされ、その上面(プランジャ85側の面)がプランジャ85の吸引子84から離れる方向の移動を制止するストッパ面とされる断面外形が矩形ないしかまぼこ状の弁座ブロック83の弁座側とは反対側の端部外周が溶接等により気密的に密封接合されている。前記弁座ブロック83の弁座側とは反対側はガイドパイプ86の外周面に沿うような円筒面とされ、この弁座ブロック83の円筒面とガイドパイプ86の取付開口86aの接合部周りとは、後述する受け側取付具66の断面円弧状の取付受座66a(図11も参照)に密着せしめられて溶接等により密封接合されており、これによって、四方パイロット弁80が受け側取付具66及び基端側取付具65を介して主弁ハウジング10に取り付け固定されている。   A mounting opening 86 a is formed between the lower end of the plunger 85 and the lid member 81 in the guide pipe 86, and the inner end surface of the mounting opening 86 a serves as a valve seat (valve seat) 92, and the upper surface (the plunger 85 side) Of the plunger 85 is a stopper surface for stopping the movement of the plunger 85 in the direction away from the suction element 84. The outer periphery of the end of the valve seat block 83 having a rectangular or rectangular cross section opposite to the valve seat side is welded or the like. Are hermetically sealed. The opposite side to the valve seat side of the valve seat block 83 is formed as a cylindrical surface along the outer peripheral surface of the guide pipe 86. The cylindrical surface of the valve seat block 83 and the joint around the mounting opening 86a of the guide pipe 86 Are tightly fitted to a mounting receiving seat 66a (see also FIG. 11) having a circular arc cross section of the receiving side mounting tool 66, which will be described later, and are hermetically joined by welding or the like. It is attached and fixed to the main valve housing 10 via a base 66 and a base end mounting 65.

プランジャ85の吸引子84側とは反対側の端部には、弁体91をその自由端側で厚み方向に摺動可能に保持する弁体ホルダ90がその幅広の基端部96をかしめ等により取付固定されている。弁体ホルダ90には、弁体91を弁座92に押し付ける方向(厚み方向)に付勢する板ばね94が取り付けられている。弁体91は弁座92のシート面をプランジャ85の上下動に伴って摺動するようになっている。   At the end of the plunger 85 opposite to the suction element 84 side, a valve body holder 90 for holding the valve body 91 at its free end side so as to be slidable in the thickness direction caulks its wide base end 96. It is attached and fixed by. A leaf spring 94 that urges the valve body 91 in a direction (thickness direction) of pressing the valve body 91 against the valve seat 92 is attached to the valve body holder 90. The valve element 91 slides on the seat surface of the valve seat 92 as the plunger 85 moves up and down.

前記弁座92には、下から順にポートa、ポートb、ポートcが設けられており、また、弁体91には、ポートaとポートb及びポートbとポートcを選択的に連通させ得る、厚み方向に凹む凹部93が設けられている。弁座ブロック83には、ポートaのみに連通するように細管95aの一端部が、ポートbのみに連通するように細管95bの一端部が、ポートcのみに連通するように細管95cの一端部がそれぞれ挿着されている。また、蓋部材81には細管95dの一端部が挿着されている。   The valve seat 92 is provided with a port a, a port b, and a port c in order from the bottom, and the valve body 91 can selectively communicate the port a with the port b and the port b with the port c. , A concave portion 93 that is concave in the thickness direction is provided. One end of the thin tube 95a is connected to the valve seat block 83 so as to communicate only with the port a, one end of the thin tube 95b is connected so as to communicate only with the port b, and one end of the thin tube 95c is connected only to the port c. Are inserted respectively. One end of a thin tube 95d is inserted into the lid member 81.

一方、図10及び図11に示される如くに、細管95a、95b、95c、及び95dは、主弁ハウジング10の外表面に沿うように引き回されており、細管95aの他端部は、第1シリンダ50Aの第1入出ポート56Aを介して第1作動室55Aに接続され、細管95bの他端部は、低圧ポート14に接続され、細管95cの他端部は、第2シリンダ50Bの第2入出ポート56Bを介して第2作動室55Bに接続されている。また、細管95dの他端部は、高圧ポート11に接続されている。   On the other hand, as shown in FIGS. 10 and 11, the thin tubes 95a, 95b, 95c, and 95d are routed along the outer surface of the main valve housing 10, and the other end of the thin tube 95a is The first working chamber 55A is connected to the first working chamber 55A via the first inlet / outlet port 56A of one cylinder 50A, the other end of the thin tube 95b is connected to the low pressure port 14, and the other end of the thin tube 95c is connected to the second cylinder 50B of the second cylinder 50B. It is connected to the second working chamber 55B via the two inlet / outlet ports 56B. The other end of the thin tube 95 d is connected to the high-pressure port 11.

次に、四方パイロット弁80を主弁ハウジング10における箱形部10Cの左側面部の後部に横置きで取り付けるための基端側取付具65及び受け側取付具66等について説明する。基端側取付具65は、矩形平板状の縦辺部65aと上下の横辺部65b、65cとを有し、縦辺部65a(の外周部)が主弁ハウジング10における箱形部10Cの左側面部の後部に溶接等により固定されている。また、横辺部65b、65cには、それぞれ受け側取付具66との連結固定に供される止めねじ70の通し穴が形成されており、下側の横辺部65cにおける通し穴の内面側外周縁部には前記止めねじ70が螺合するバーリング部65dが形成されている。   Next, a description will be given of the base-side mounting fixture 65 and the receiving-side mounting fixture 66 for horizontally mounting the four-way pilot valve 80 to the rear of the left side surface of the box-shaped portion 10C of the main valve housing 10. The base end side mounting tool 65 has a rectangular flat plate-like vertical side portion 65a and upper and lower horizontal side portions 65b and 65c, and the vertical side portion 65a (outer peripheral portion) of the box-shaped portion 10C of the main valve housing 10 is formed. It is fixed to the rear part of the left side part by welding or the like. In the side portions 65b and 65c, through holes for set screws 70 provided for connection and fixing to the receiving side mounting fixture 66 are formed, respectively, and the inner side of the through hole in the lower side portion 65c is formed. A burring portion 65d with which the set screw 70 is screwed is formed on the outer peripheral edge.

一方、受け側取付具66は、基端側取付具65を左右反転させたような逆コ字状とされ、その縦辺部が四方パイロット弁80のガイドパイプ86の外周面に沿うような断面円弧状の取付受座66a(図11も参照)とされ、この取付受座66aの上下両端に矩形平板状の横辺部66b、66cが設けられている。受け側取付具66の横辺部66b、66cの間隔は基端側取付具65と同じであるが、横辺部66b、66cの幅は基端側取付具65のそれより広くされており、受け側取付具66の上下の横辺部66b、66cはそれぞれ基端側取付具65の上下の横辺部65b、65cの下側に位置せしめられている。また、横辺部66b、66cには、それぞれ基端側取付具65との連結固定に供される止めねじ70の通し穴が形成されており、上側の横辺部66bにおける通し穴の内面側外周縁部には前記止めねじ70が螺合するバーリング部66dが形成されている。   On the other hand, the receiving-side mounting fixture 66 has an inverted U-shape such that the base-side mounting fixture 65 is inverted left and right, and has a vertical side section along the outer peripheral surface of the guide pipe 86 of the four-way pilot valve 80. An arcuate mounting seat 66a (see also FIG. 11) is provided, and rectangular flat plate-like lateral sides 66b and 66c are provided at upper and lower ends of the mounting seat 66a. The spacing between the side portions 66b and 66c of the receiving side fitting 66 is the same as that of the base side fitting 65, but the width of the side portions 66b and 66c is wider than that of the base side fitting 65, The upper and lower horizontal sides 66b and 66c of the receiving side mounting fixture 66 are positioned below the upper and lower horizontal sides 65b and 65c of the base end mounting fixture 65, respectively. In the side portions 66b and 66c, there are formed through holes for set screws 70 used for connection and fixing to the base end side mounting fixture 65, respectively, and the inner side of the through hole in the upper side portion 66b is formed. A burring portion 66d with which the set screw 70 is screwed is formed on the outer peripheral edge.

四方パイロット弁80を主弁ハウジング10に取り付けるにあたっては、前述したように弁座ブロック83とガイドパイプ86の取付開口86aの接合部周りとを受け側取付具66の取付受座66aに溶接等により接合した後、受け側取付具66を基端側取付具65に止めねじ70、70で締付固定するようにされる。   In attaching the four-way pilot valve 80 to the main valve housing 10, as described above, the vicinity of the joint between the valve seat block 83 and the attachment opening 86 a of the guide pipe 86 is welded to the attachment seat 66 a of the receiving fixture 66. After joining, the receiving-side fixture 66 is fastened and fixed to the proximal-end-side fixture 65 with set screws 70, 70.

このような構成とされた四方パイロット弁80においては、通電OFF時には、図12(A)に示される如くに、プランジャ85はプランジャばね87の付勢力により、その下端が弁座ブロック83に接当する位置まで押し下げられている。この状態では、弁体91がポートaとポートb上に位置し、その凹部93によりポートaとポートbが連通するとともに、ポートcと弁室88とが連通するので、高圧ポート11の高圧流体が細管95d→弁室88→ポートc→細管95c→第2入出ポート56Bを介して第2作動室55Bに導入されるとともに、第1作動室55Aの高圧流体が第1入出ポート56A→細管95a→ポートa→凹部93→ポートb→細管95b→低圧ポート14へと流れて排出される。   In the four-way pilot valve 80 configured as described above, when the power is turned off, the lower end of the plunger 85 contacts the valve seat block 83 by the urging force of the plunger spring 87 as shown in FIG. It is pushed down to the position where it does. In this state, the valve element 91 is located above the port a and the port b, and the port 93 communicates with the port a and the port b through the recess 93, so that the port c and the valve chamber 88 communicate with each other. Is introduced into the second working chamber 55B via the thin tube 95d → the valve chamber 88 → port c → the thin tube 95c → the second inlet / outlet port 56B, and the high-pressure fluid in the first working chamber 55A is supplied to the first inlet / outlet port 56A → the thin tube 95a. → Port a → concave portion 93 → port b → thin tube 95 b → flows to low pressure port 14 and is discharged.

それに対し、通電ON時には、図12(B)に示される如くに、プランジャ85は吸引子84の吸引力により、その上端が吸引子84に接当する位置まで引き寄せられる。このときには、弁体91がポートbとポートc上に位置し、その凹部93によりポートbとポートcが連通するとともに、ポートaと弁室88とが連通するので、高圧ポート11の高圧流体が細管95d→弁室88→ポートa→細管95a→第1入出ポート56Aを介して第1作動室55Aに導入されるとともに、第2作動室55Bの高圧流体が第2入出ポート56B→細管95c→ポートc→凹部93→ポートb→細管95b→低圧ポート14へと流れて排出される。   On the other hand, when the power is turned on, as shown in FIG. 12B, the plunger 85 is drawn to a position where the upper end thereof comes into contact with the suction element 84 by the suction force of the suction element 84. At this time, the valve element 91 is located above the port b and the port c, and the port 93 communicates with the port b and the port c through the concave portion 93. Therefore, the high-pressure fluid in the high-pressure port 11 flows through the port a and the valve chamber 88. The thin tube 95d → the valve chamber 88 → the port a → the thin tube 95a → is introduced into the first working chamber 55A via the first inlet / outlet port 56A, and the high-pressure fluid in the second working chamber 55B is fed into the second inlet / outlet port 56B → the thin tube 95c → Port c → recess 93 → port b → small tube 95b → low pressure port 14 to be discharged.

したがって、通電OFFから通電ONにすると、前記後方移動行程がとられ、主弁体20が第1の移動位置から第2の移動位置へと移動し、前記した如くの流路切換が行われる一方、通電ONから通電OFFにすると、前記前方移動行程がとられ、主弁体20が第2の移動位置から第1の移動位置へと移動し、前記した如くの流路切換が行われる。   Therefore, when the energization is switched from the energization OFF to the energization ON, the rearward movement stroke is taken, the main valve body 20 moves from the first movement position to the second movement position, and the flow path is switched as described above. When the power supply is switched from the power supply ON to the power supply OFF, the forward movement process is performed, the main valve body 20 moves from the second movement position to the first movement position, and the flow path is switched as described above.

このように、本実施例の流路切換弁1においては、前記した主弁5の構成による効果に加えて、次のような効果が得られる。   As described above, in the flow path switching valve 1 of the present embodiment, the following effects are obtained in addition to the effects of the configuration of the main valve 5 described above.

すなわち、電磁式四方パイロット弁80への通電をON/OFFで切り換えることで、主弁5内を流通する高圧流体と低圧流体との差圧を利用して主弁体20を往復移動させるようにされているので、主弁体20を電磁式あるいは電動式のアクチュエータで直接移動させる場合に比べて、コスト削減、消費電力の低減、省エネ化等を図ることができる。   That is, by switching ON / OFF the energization of the electromagnetic four-way pilot valve 80, the main valve body 20 is reciprocated by utilizing the pressure difference between the high-pressure fluid and the low-pressure fluid flowing in the main valve 5. Thus, cost reduction, power consumption reduction, energy saving, and the like can be achieved as compared with the case where the main valve body 20 is directly moved by an electromagnetic or electric actuator.

なお、本発明に係る流路切換弁は、ヒートポンプ式冷暖房システムのみならず、他のシステム、装置、機器類にも組み込めることは勿論である。   The flow path switching valve according to the present invention can of course be incorporated not only in a heat pump type cooling / heating system, but also in other systems, devices, and equipment.

また、主弁ハウジング10や主弁体20等の素材は、特に制限されず、アルミやステンレス等の金属、合成樹脂等の、導入される流体の圧力に耐えられるものであれば、いかなるものであってもよい。   The material of the main valve housing 10 and the main valve body 20 is not particularly limited, and may be any material that can withstand the pressure of the fluid to be introduced, such as a metal such as aluminum or stainless steel, or a synthetic resin. There may be.

1 流路切換弁
5 主弁
7 アクチュエータ
10 主弁ハウジング
10A 上側弁シート
10B 下側弁シート
10C 箱形部
10D 前蓋部材
11 第1ポート
12 第2ポート
13 第3ポート
14 第4ポート
17 弁シート面
20 主弁体
20A 上半部
20B 下半部
21 第1層部材
22 第2層部材
23 第3層部材
24 第4層部材
29 圧縮コイルばね
31 第1連通路
32 第2連通路
33 第3連通路
34 第4連通路
36 凸部
44 レール
45 ボール式シール面離隔機構
46 ボール
47 収容部
48 凹穴
50 往復駆動シリンダ
50A 第1シリンダ
50B 第2シリンダ
55A 第1作動室
55B 第2作動室
56A 第1入出ポート
56B 第2入出ポート
58A 第1押動板
58B 第2押動板
80 四方パイロット弁
83 弁座ブロック
85 プランジャ
88 弁室
90 弁体ホルダ
91 弁体
92 弁座
93 凹部
a、b、c ポート(四方パイロット弁)
95a、95b、95c、95d 細管
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
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Flow path switching valve 5 Main valve 7 Actuator 10 Main valve housing 10A Upper valve seat 10B Lower valve seat 10C Box-shaped part 10D Front lid member 11 First port 12 Second port 13 Third port 14 Fourth port 17 Valve seat Surface 20 Main valve body 20A Upper half 20B Lower half 21 First layer member 22 Second layer member 23 Third layer member 24 Fourth layer member 29 Compression coil spring 31 First communication path 32 Second communication path 33 Third Communication path 34 Fourth communication path 36 Convex part 44 Rail 45 Ball-type sealing surface separation mechanism 46 Ball 47 Housing part 48 Concave hole 50 Reciprocating drive cylinder 50A First cylinder 50B Second cylinder 55A First working chamber 55B Second working chamber 56A First inlet / outlet port 56B Second inlet / outlet port 58A First push plate 58B Second push plate 80 Four-way pilot valve 83 Valve seat block 85 Plunger 88 Valve chamber 90 Valve body holder 91 Valve body 92 Valve seat 93 Recesses a, b, c Port (four-way pilot valve)
95a, 95b, 95c, 95d Capillary tube D High pressure port on the discharge side S Low pressure port on the suction side C Outdoor entrance / exit port E Indoor entrance / exit port

Claims (7)

上側弁シート及び下側弁シートによりその上面開口及び下面開口が気密的に封止された筒状の主弁ハウジング、前記上側弁シート及び/又は前記下側弁シートに合計で少なくとも3個設けられたポート、及び前記主弁ハウジング内に移動可能に配在された主弁体を有する主弁と、前記主弁体を移動させるための流体圧式のアクチュエータとを備え、
前記主弁体内に、前記ポート間を選択的に連通するための連通路が設けられ、前記主弁体を移動させることにより、連通するポート間が切り換えられるようにされており、
前記上側弁シート及び前記下側弁シートは、いずれもシールすべき面を平坦な平滑面とされているとともに、前記シールすべき面が対向して配置され、
前記主弁体は、一体移動可能かつ上下動可能な上半部と下半部との二分割構成とされ
前記主弁体によって前記上側弁シート側及び前記下側弁シート側のそれぞれにU字状の通路が形成されていることを特徴とする流路切換弁。
At least three in total are provided in the cylindrical main valve housing whose upper opening and lower opening are hermetically sealed by the upper valve seat and the lower valve seat, the upper valve seat and / or the lower valve seat. And a main valve having a main valve body movably disposed in the main valve housing, and a hydraulic actuator for moving the main valve body,
In the main valve body, a communication path for selectively communicating between the ports is provided, and by moving the main valve body, switching between the communicating ports is performed,
The upper valve seat and the lower valve seat are both flat and smooth surfaces to be sealed, and the surfaces to be sealed are arranged to face each other,
The main valve body has a two-part configuration of an upper half part and a lower half part that are integrally movable and vertically movable ,
A flow path switching valve, wherein a U-shaped passage is formed on each of the upper valve seat side and the lower valve seat side by the main valve body .
前記主弁体内に、少なくとも、前記ポートのうちの一つと他の一つとを連通させ得る少なくとも一つの連通路が設けられ、前記主弁体を一方向に移動させることにより、連通するポート間の流路切換が行われるようにされていることを特徴とする請求項1に記載の流路切換弁。   In the main valve body, at least, at least one communication passage that can communicate one of the ports and the other one is provided, and by moving the main valve body in one direction, between the ports that communicate with each other. The flow path switching valve according to claim 1, wherein flow path switching is performed. 前記連通路の両端部に、前記上側弁シート及び/又は前記下側弁シートにおける各ポートの開口周りに密接する環状シール面を持つ凸部が突設されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の流路切換弁。 2. A projection having an annular sealing surface that closely contacts an opening of each port in the upper valve seat and / or the lower valve seat at both ends of the communication passage. 3. Or the flow path switching valve according to 2. 前記アクチュエータは、前記主弁内の高圧流体が導入される、ピストンにより気密的に仕切られた容積可変の第1作動室及び第2作動室を持つ往復駆動シリンダを備え、前記第1作動室に高圧流体を導入するとともに、前記第2作動室から高圧流体を排出することにより、前記主弁体を一方向に移動させる第1行程と、前記第2作動室に高圧流体を導入するとともに、前記第1作動室から高圧流体を排出することにより、前記主弁体を他方向に移動させる第2行程とを選択的にとり得るように構成されていることを特徴とする請求項1からのいずれか一項に記載の流路切換弁。 The actuator includes a reciprocating drive cylinder having a first working chamber and a second working chamber with a variable volume that is air-tightly partitioned by a piston into which a high-pressure fluid in the main valve is introduced, and the first working chamber includes A first step of moving the main valve body in one direction by introducing the high-pressure fluid and discharging the high-pressure fluid from the second working chamber, and introducing the high-pressure fluid into the second working chamber; by discharging the high pressure fluid from the first working chamber, one of claims 1 to 3, characterized in that it is configured to obtain take a second step of moving the main valve body in the other direction to selectively The flow path switching valve according to claim 1. 前記主弁ハウジングの前面側に前記第1作動室を持つ第1シリンダが設けられるとともに、前記主弁ハウジングの後面側に前記第2作動室を持つ第2シリンダが設けられ、前記主弁体の前面に前記第1シリンダのピストンロッドに連結された第1押動板が対接せしめられるとともに、前記主弁体の後面に前記第2シリンダのピストンロッドに連結された第2押動板が対接せしめられていることを特徴とする請求項に記載の流路切換弁。 A first cylinder having the first working chamber is provided on a front side of the main valve housing, and a second cylinder having the second working chamber is provided on a rear side of the main valve housing. A first pushing plate connected to a piston rod of the first cylinder is brought into contact with a front surface thereof, and a second pushing plate connected to a piston rod of the second cylinder is brought into contact with a rear surface of the main valve body. The flow path switching valve according to claim 4 , wherein the flow path switching valve is in contact with the flow path switching valve. 前記第1シリンダ及び前記第2シリンダは、それぞれのピストンを相互に連結する共通のピストンロッドを有し、該ピストンロッドに前記第1押動板及び前記第2押動板が固定されるとともに、前記ピストンロッドにおける前記第1押動板と前記第2押動板との間の部分が、前記主弁体に設けられた前後貫通穴に若干の上下動可能に挿入されていることを特徴とする請求項に記載の流路切換弁。 The first cylinder and the second cylinder have a common piston rod interconnecting the respective pistons, and the first pushing plate and the second pushing plate are fixed to the piston rod, A portion of the piston rod between the first pushing plate and the second pushing plate is inserted into a front-rear through hole provided in the main valve body so as to be slightly vertically movable. The flow path switching valve according to claim 5 , wherein 前記第1行程と前記第2行程との切り換えを、前記第1作動室と前記第2作動室、及び、前記主弁の高圧部分と低圧部分に接続された四方パイロット弁により行うようにされていることを特徴とする請求項からのいずれか一項に記載の流路切換弁。 The switching between the first stroke and the second stroke is performed by a four-way pilot valve connected to the first working chamber and the second working chamber, and a high pressure part and a low pressure part of the main valve. The flow path switching valve according to any one of claims 4 to 6 , wherein:
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