JP6933388B2 - 流路切換弁 - Google Patents

Description

本発明は、弁体を移動させることにより流路の切り換えを行う流路切換弁に係り、例えば、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。

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。

この種の流路切換弁としては、四方切換弁がよく知られているが、それに代えて六方切換弁を用いることが考えられている。

以下に六方切換弁を備えたヒートポンプ式冷暖房システムの一例を図９（Ａ）、（Ｂ）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）の切り換えを六方切換弁１８０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、冷房用膨張弁１５０、及び暖房用膨張弁１６０を備え、それらの間に６個のポートｐＡ、ｐＢ、ｐＣ、ｐＤ、ｐＥ、ｐＦを有する六方切換弁１８０が配在されている。

前記各機器間は導管（パイプ）等で形成される流路で接続されており、冷房運転モードが選択されたときには、図９（Ａ）に示される如くに、圧縮機１１０から吐出された高温高圧の冷媒は、六方切換弁１８０のポートｐＡからポートｐＢ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、高圧の気液二相又は液冷媒となって冷房用膨張弁１５０に導入される。この冷房用膨張弁１５０により高圧の冷媒が減圧され、減圧された低圧の冷媒は、六方切換弁１８０のポートｐＥからポートｐＦを介して室内熱交換器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六方切換弁１８０のポートｐＣからポートｐＤを介して圧縮機１１０の吸入側に戻される。

それに対し、暖房運転モードが選択されたときには、図９（Ｂ）に示される如くに、圧縮機１１０から吐出された高温高圧の冷媒は、六方切換弁１８０のポートｐＡからポートｐＦを介して室内熱交換器１３０に導かれ、ここで室内空気と熱交換（暖房）して凝縮し、高圧の気液二相又は液冷媒となって暖房用膨張弁１６０に導入される。この暖房用膨張弁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、六方切換弁１８０のポートｐＣからポートｐＢを介して室外熱交換器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六方切換弁１８０のポートｐＥからポートｐＤを介して圧縮機１１０の吸入側に戻される。

前記した如くのヒートポンプ式冷暖房システム等に組み込まれる六方切換弁（流路切換弁）として、特許文献１に所載の如くの、スライド式のものが知られている。このスライド式の六方切換弁は、スライド弁体を内蔵する弁本体（ハウジング）と電磁式のパイロット弁（四方パイロット弁）とを有し、ハウジングに、前記６個のポートｐＡ〜ｐＦが設けられるとともに、スライド弁体が左右方向に摺動可能に配在されている。ハウジングにおけるスライド弁体の左右には、パイロット弁を介して圧縮機吐出側及び圧縮機吸入側に接続される、それぞれスライド弁体に結合された左右一対のピストン型パッキンにより画成される二つの作動室が設けられ、この二つの作動室への高圧流体（冷媒）の導入・排出を前記パイロット弁で選択的に行い、この二つの作動室の圧力差を利用して前記スライド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。

より詳しくは、前記二つの作動室を画成する左右のピストンは、連結体により一体移動可能に連結され、その連結体に形成された開口にスライド弁体が嵌合ないし固定されていて、スライド弁体は、前記二つの作動室への高圧流体（冷媒）の導入・排出によるピストンの往復移動に伴って前記連結体により複数のポート（５個のポートｐＢ〜ｐＦ）が設けられた弁座（弁シート部材）の弁シート面上を摺動せしめられる。スライド弁体には、前記複数のポートのうち隣り合う２個のポートを選択的に連通させる２個の内腔（連通路）が形成されており、前記スライド弁体の移動によって前記複数のポートが前記２個の内腔を介して選択的に連通せしめられることにより、前記流路切換を行うようにされている。

特開平８−１７０８６４号公報

しかし、前記した如くの従来の六方切換弁（流路切換弁）においては、次のような解決すべき課題がある。

すなわち、通常、かかる六方切換弁（流路切換弁）においては、スライド弁体の外側（ポートｐＡが開口せしめられた弁室側）は高圧、その内側（５個のポートｐＢ〜ｐＦを選択的に連通する内腔側）は低圧とされており、弁シート部材（の弁シート面）上を摺動するスライド弁体は、その外側と内側との圧力差により弁シート部材の弁シート面に常時押し付けられている。しかし、前記した如くに、スライド弁体の内部に２個の内腔（連通路）が設けられている場合、その２個の内腔は、流体（冷媒）の圧力や状態が異なり、高圧側（弁室側）との差圧や流体の衝撃力が不均一になる。その結果、スライド弁体において弁シート部材の弁シート面の押し付け荷重（分布）が不均一になり、スライド弁体の歪のバランスが崩れて、シール性が悪化するおそれがある。

特に、スライド弁体に設けられた２個の内腔の間に位置する弁シート部材は、他のシール部分とは面圧が異なり、シール性が更に悪化する傾向にある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、シール部分に加わる押し付け荷重（分布）を均一にして、シール性を向上させることのできる流路切換弁を提供することにある。

前記の目的を達成すべく、本発明に係る流路切換弁は、基本的に、一対のピストンにより画成されるとともにポートが開口せしめられた弁室を有するシリンダ型のハウジングと、該ハウジング内に設けられ、複数のポートが軸線方向に並んで開口せしめられた弁シート面を有する弁シート部材と、前記弁シート面上に軸線方向に摺動可能に配在されるとともに、間に所定の大きさの間隙を持って軸線方向に並んで配設されており、それぞれに前記複数のポートのうち隣り合うポートを連通させる大きさの連通路が設けられた、別体として構成された複数個のスライド弁体と、前記一対のピストンを一体移動可能に連結する連結体と、を備え、前記一対のピストンの往復移動に伴って前記連結体により前記複数個のスライド弁体が前記弁シート面上を摺動せしめられ、前記複数のポートが前記複数個のスライド弁体に設けられた前記連通路を介して選択的に連通せしめられるようにされていることを特徴としている。

好ましい態様では、前記連結体に、前記複数個のスライド弁体のそれぞれが前記弁シート面に垂直な方向に摺動可能に嵌合せしめられる開口が複数個形成される。

他の好ましい態様では、流路切換途中時に、隣り合うスライド弁体の間に位置するポート上に前記間隙が位置せしめられる。

別の好ましい態様では、前記間隙は、直線状に形成される。

別の好ましい態様では、前記間隙は、クランク状に形成される。

更に好ましい態様では、前記クランク状の間隙において軸線に垂直な方向の間隔が最も狭くされる。

更に好ましい態様では、隣り合うスライド弁体の一方に、軸線方向に延びる嵌入部が設けられ、隣り合うスライド弁体の他方に、軸線方向に延びて前記嵌入部の外周を覆う半筒状の外筒部が設けられ、前記外筒部及び前記嵌入部によって前記クランク状の間隙が形成される。

更に好ましい態様では、前記外筒部の内周面と前記嵌入部の外周面との間隔が、前記クランク状の間隙において最も狭くされる。

更に好ましい態様では、前記外筒部の内周面と前記嵌入部の外周面との間隔は、前記嵌入部の端面と前記他方のスライド弁体の端面との間に形成される軸線方向の間隙および前記外筒部の端面と前記一方のスライド弁体の端面との間に形成される軸線方向の間隙よりも小さくされる。

本発明の流路切換弁では、複数個のスライド弁体が、複数のポートが軸線方向に並んで開口せしめられた弁シート面上に軸線方向に摺動可能に配在されるとともに、間に所定の大きさの間隙を持って軸線方向に並んで配設されており、それぞれに前記複数のポートのうち隣り合うポートを連通させる大きさの連通路が設けられている。そのため、複数個のスライド弁体間ではシール部分に加わる押し付け荷重（分布）が変化する可能性があるものの、それぞれのスライド弁体においては、他のスライド弁体（の歪）の影響を受けることなく、シール部分に加わる押し付け荷重（分布）は略均一になり、シール性を向上させることができる。

また、かかる流路切換弁では、圧縮機吐出側（高圧側）が閉回路になると、圧縮機に負担がかかるため、スライド弁体移動時に全ポートが小面積（小流量）で繋がる構造を採用することが一般的である。しかし、そのときに圧縮機吐出側（高圧側）から圧縮機吸入側（低圧側）に流れる流量（以下、バイパス流量と称することがある）が大きくなると、圧縮機の能力を上げる必要がある。

本発明の流路切換弁では、前記したように、複数個のスライド弁体が、間に所定の大きさの間隙を持って軸線方向に並んで配設されることに加えて、その間隙が幅狭部を有するクランク状に形成されている。そのため、バイパス流量の増加（量）を最小限に抑えることができ、圧縮機の能力を上げなくても、シール性を向上させることができるため、動作性への影響を低く抑えることができる。

本発明に係る流路切換弁（六方切換弁）の第１実施形態を示す縦断面図。 図１に示される六方切換弁の流路切換途中時を示す縦断面図。 図２のＡ部を拡大して示す要部拡大縦断面図。 図３のＵ−Ｕ矢視線に従う断面図。 本発明に係る流路切換弁（六方切換弁）の第２実施形態を示す縦断面図。 図５に示される六方切換弁の流路切換途中時を示す縦断面図。 図６のＢ部を拡大して示す要部拡大縦断面図。 図７のＶ−Ｖ矢視線に従う断面図。 流路切換弁として六方切換弁が使用されたヒートポンプ式冷暖房システムの一例における、（Ａ）は冷房運転時、（Ｂ）は暖房運転時をそれぞれ示す概略構成図。

以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。

［第１実施形態］
図１は、本発明に係る流路切換弁としての六方切換弁の第１実施形態を示す縦断面図である。

なお、本明細書において、上下、左右、前後等の位置、方向を表わす記述は、説明が煩瑣になるのを避けるために図面に従って便宜上付けたものであり、実際にヒートポンプ式冷暖房システム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。

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

図示実施形態の六方切換弁１は、例えば前述した図９（Ａ）、（Ｂ）に示されるヒートポンプ式冷暖房システム１００における六方切換弁１８０として用いられるスライド式のもので、基本的に、２個のスライド弁体２１、３１を内蔵する主弁９と、四方パイロット弁８とを備える。なお、本実施形態の六方切換弁１に備えられている６個のポートは、上記六方切換弁１８０の各ポートｐＡ〜ｐＦに対応させて同一の符号が付されている（上記特許文献１等を併せて参照）。

主弁９は、シリンダ型（円筒状）のハウジング８０、該ハウジング８０内に設けられた弁シート部材８１、該弁シート部材８１の上面に形成された平坦で滑らかな弁シート面８２に開口する、左右方向（ハウジング８０の長さ又は軸線Ｏ方向）に横並びに設けられたポートｐＢ、ポートｐＣ、ポートｐＤ（低圧ポート）、ポートｐＥ、及びポートｐＦ、並びに、弁シート面８２上を左右方向に摺動可能に配在された平面視矩形状かつ断面逆立椀形状の一対（すなわち、軸線Ｏに垂直な面で対称形状）のスライド弁体２１、３１を有する。

前記スライド弁体２１、３１は、例えば合成樹脂製とされ、左右方向に横並びに配設されている。左側に配設されたスライド弁体２１は、前記弁シート面８２に対接するシール面２２を有し、スライド弁体２１内には、前記５つのポートｐＢ〜ｐＦのうち３つのポートｐＢ〜ｐＤを選択的に連通させるべく、言い換えれば、隣り合うポートｐＣとポートｐＤとを連通させる第１の状態と、隣り合うポートｐＣとポートｐＢとを連通させる第２の状態とを作り出すべく、Ｕターン連通路２５が設けられている。

同様に、右側に配設されたスライド弁体３１は、前記弁シート面８２に対接するシール面３２を有し、スライド弁体３１内には、前記５つのポートｐＢ〜ｐＦのうち３つのポートｐＤ〜ｐＦを選択的に連通させるべく、言い換えれば、隣り合うポートｐＥとポートｐＦとを連通させる第１の状態と、隣り合うポートｐＥとポートｐＤとを連通させる第２の状態とを作り出すべく、Ｕターン連通路３５が設けられている。

ハウジング８０の両端には、蓋部材８７Ａ、８７Ｂが気密的に固着され、ハウジング８０内は、左右２つの（一対の）パッキン付きピストン８４Ａ、８４Ｂにより気密的に仕切られて、弁室８３と、２つの作動室８６Ａ、８６Ｂとが画成されている。弁室８３（図示例では、中央のポートｐＤに対向する位置）には、圧縮機の吐出側に接続されるポートｐＡ（高圧ポート）が開口せしめられている。

２つのピストン８４Ａ、８４Ｂは、横長矩形板状の連結体１０により一体移動可能に連結されている。連結体１０には、前記２個のスライド弁体２１、３１のそれぞれが下側から上下方向（弁シート面８２に垂直な方向）に摺動可能、かつ、左右方向に若干の移動可能に嵌合せしめられる大きさの矩形状の開口１２、１３が（左右方向に横並びに２個）形成されている。前記２個のスライド弁体２１、３１は、前記開口１２、１３のそれぞれに嵌合されることにより、間に所定の大きさの間隙（クリアランス）Ｇ１を持つようにして、左右方向に横並びに配列される。本例では、前記間隙（クリアランス）Ｇ１は、スライド弁体２１の右端部（面）とスライド弁体３１の左端部（面）との間で、上下方向（軸線Ｏに垂直な方向）に沿う略直線状に形成されている。各スライド弁体２１、３１は、２つのピストン８４Ａ、８４Ｂの往復移動に伴って連結体１０の各開口１２、１３部分に押動され、スライド弁体２１の内部に形成されたＵターン連通路２５を介してポートｐＤ（低圧ポート）とポートｐＣとを連通させ、スライド弁体３１の内部に形成されたＵターン連通路３５を介してポートｐＦとポートｐＥとを連通させる右端位置（第１の状態）（図９（Ａ）に示される冷房運転時）と、スライド弁体２１の内部に形成されたＵターン連通路２５を介してポートｐＢとポートｐＣとを連通させ、スライド弁体３１の内部に形成されたＵターン連通路３５を介してポートｐＤ（低圧ポート）とポートｐＥとを連通させる左端位置（第２の状態）（図９（Ｂ）に示される暖房運転時）との間を摺動するようにされている。なお、図１は、第２の状態（図９（Ｂ）に示される暖房運転時）を示している。

また、連結体１０には、前記開口１２の左側、すなわち、スライド弁体２１、３１が右端位置（第１の状態）をとるとき最も左側のポートｐＢの略真上に位置する部位に（ポートｐＢと略同径の）円形開口１４が形成されるとともに、前記開口１３の右側、すなわち、スライド弁体２１、３１が左端位置（第２の状態）をとるとき最も右側のポートｐＦの略真上に位置する部位に（ポートｐＦと略同径の）円形開口１５が形成されている。

かかる主弁９において、前記２つの作動室８６Ａ、８６Ｂは、四方パイロット弁８及び細管＃１〜＃４を介して選択的に圧縮機吐出側（高圧側）と圧縮機吸入側（低圧側）とに接続され、２つの作動室８６Ａ、８６Ｂの圧力差を利用してピストン８４Ａ、８４Ｂを移動させ、それに伴って（前記連結体１０の各開口１２、１３部分を介して）各スライド弁体２１、３１を弁シート面８２上で摺動させて流路の切り換えを行い、これにより、図９（Ａ）、（Ｂ）に示されるヒートポンプ式冷暖房システムにおいて運転モード（冷房運転と暖房運転）の切り換えを行うようにされている。

また、この流路切換時（運転モードの切換時）において、前記連結体１０（の各開口１２、１３）に嵌合せしめられたスライド弁体２１、３１（のシール面２２、３２）はそれぞれ、その外側（ポートｐＡが開口せしめられた弁室８３側）と内側（Ｕターン連通路２５、３５）との圧力差により弁シート部材８１の弁シート面８２に常時押し付けられている。

ここで、本実施形態の六方切換弁１では、前記した如くの流路切換時において、各スライド弁体２１、３１は、間に所定の大きさの間隙Ｇ１を有したままで弁シート面８２上を摺動せしめられるとともに、図３及び図４に拡大図示されている如くに、流路切換途中時において、前記間隙Ｇ１は、当該隣り合うスライド弁体２１、３１の間に位置するポートｐＤ（低圧ポート）上に位置せしめられている。

なお、図１〜図３では、各スライド弁体２１、３１が各開口１２、１３における中央付近に位置するように示されているが、実際には、右端位置（第１の状態）から左端位置（第２の状態）への切り換え時は、各スライド弁体２１、３１は各開口１２、１３における（中央よりも）右寄りに位置し、左端位置（第２の状態）から右端位置（第１の状態）への切り換え時は、各スライド弁体２１、３１は各開口１２、１３における（中央よりも）左寄りに位置せしめられる。

そのため、流路切換途中時（スライド弁体２１、３１移動時）においては、図２に点線矢印で示される如くに、左側のスライド弁体２１の左端部分と弁シート部材８１（のポートｐＢ）との隙間、スライド弁体２１の内部に形成されたＵターン連通路２５、スライド弁体３１の内部に形成されたＵターン連通路３５、右側のスライド弁体３１の右端部分と弁シート部材８１（のポートｐＦ）との隙間、及び、前記スライド弁体２１、３１の間に形成された（略直線状の）間隙Ｇ１等を介して、全て（６個）のポートｐＡ〜ｐＦが連通せしめられるようにされている。なお、この連通路及びこの連通路を（圧縮機吐出側（高圧側）から圧縮機吸入側（低圧側）に）流れる流量を、バイパス通路及びバイパス流量と称する。

以上で説明したように、本実施形態の六方切換弁（流路切換弁）１においては、複数個（２個）のスライド弁体２１、３１が、複数のポート（５個のポートｐＢ〜ｐＦ）が軸線Ｏ方向に並んで開口せしめられた弁シート面８２上に軸線Ｏ方向に摺動可能に配在されるとともに、間に所定の大きさの間隙（クリアランス）Ｇ１を持って軸線Ｏ方向に並んで配設されており、それぞれに前記複数のポート（５個のポートｐＢ〜ｐＦ）のうち隣り合うポートを連通させる大きさのＵターン連通路２５、３５が設けられている。そのため、複数個のスライド弁体２１、３１間ではシール部分に加わる押し付け荷重（分布）が変化する可能性があるものの、それぞれのスライド弁体２１、３１においては、他のスライド弁体（の歪）の影響を受けることなく（言い換えれば、他のスライド弁体に接触することなく）、シール部分に加わる押し付け荷重（分布）は略均一になり、シール性を向上させることができる。

［第２実施形態］
図５は、本発明に係る流路切換弁としての六方切換弁の第２実施形態を示す縦断面図である。

図示第２実施形態の六方切換弁２は、前述した第１実施形態の六方切換弁１に対し、主にスライド弁体２１、３１の間に介在する間隙（クリアランス）部分の構成が相違しており、その他の構成は略同じである。したがって、第１実施形態の六方切換弁１の各部に対応する部分には共通の符号を付して重複説明を省略し、以下においては、相違点を重点的に説明する。

図示実施形態の六方切換弁２は、第１実施形態の六方切換弁１と同様、例えば前述した図９（Ａ）、（Ｂ）に示されるヒートポンプ式冷暖房システム１００における六方切換弁１８０として用いられるスライド式のものであるが、本例では、右側のスライド弁体３１の左端下部（換言すれば、隣り合うスライド弁体２１に対向する部分、かつ、弁シート面８２に摺接する部分）に、左側（スライド弁体２１側）に向けて延びる、側面視で扁平な（詳しくは、ポートｐＤのポート径（直径）よりも前後方向（図５の紙面に対して垂直方向）に長い）矩形状の嵌入部３６が（一体的に）突設されている。

また、左側のスライド弁体２１の右端下部（換言すれば、隣り合うスライド弁体３１に対向する部分）に、右側（スライド弁体３１側）に向けて延びる、前記嵌入部３６の外周を覆う半筒状（詳しくは、下方が開いた側面視で扁平な半筒状）の外筒部２６が（一体的に）突設されている。

そして、前記外筒部２６に前記嵌入部３６が（間隔をあけて）内挿された状態（ジョイント構造ともいう）で、前記２個のスライド弁体２１、３１が前記連結体１０の開口１２、１３にそれぞれ下側から嵌め込まれることにより、図７及び図８に拡大図示されている如くに、隣り合うスライド弁体２１、３１の間に、クランク状の間隙（クリアランス）Ｇ２が形成されている。なお、クランク状とは、図７の破線矢印のように、Ｌ字の屈曲が２つ連続した形状である。

なお、図５〜図７でも、図１〜図３と同様、各スライド弁体２１、３１が各開口１２、１３における中央付近に位置するように示されているが、実際には、右端位置（第１の状態）から左端位置（第２の状態）への切り換え時は、各スライド弁体２１、３１は各開口１２、１３における（中央よりも）右寄りに位置し、左端位置（第２の状態）から右端位置（第１の状態）への切り換え時は、各スライド弁体２１、３１は各開口１２、１３における（中央よりも）左寄りに位置せしめられる。

そのため、本第２実施形態の六方切換弁２においても、前述した第１実施形態の六方切換弁１と同様、流路切換途中時（スライド弁体２１、３１移動時）においては、図６に点線矢印で示される如くに、左側のスライド弁体２１の左端部分と弁シート部材８１（のポートｐＢ）との隙間、スライド弁体２１の内部に形成されたＵターン連通路２５、スライド弁体３１の内部に形成されたＵターン連通路３５、右側のスライド弁体３１の右端部分と弁シート部材８１（のポートｐＦ）との隙間、及び、前記スライド弁体２１、３１の間に形成された（クランク状の）間隙Ｇ２等を介して、全て（６個）のポートｐＡ〜ｐＦが連通せしめられるようにされている。

また、本例では、前記クランク状の間隙Ｇ２のうち、嵌入部３６の外周面（軸線Ｏに平行な面、特に嵌入部３６の上面３６ａ）と外筒部２６の内周面（軸線Ｏに平行な面、特に外筒部２６の下面２６ａ）との間に形成される間隙（軸線Ｏに垂直な方向の間隔）Ｇ２ａが、嵌入部３６の左端面３６ｂ（軸線Ｏに垂直な面）とスライド弁体２１の右端面２１ｂ（軸線Ｏに垂直な面）との間に形成される間隙（軸線Ｏに平行な左右方向の間隔）Ｇ２ｂおよび外筒部２６の右端面２６ｂ（軸線Ｏに垂直な面）とスライド弁体３１の左端面３１ｂ（軸線Ｏに垂直な面）との間に形成される間隙（軸線Ｏに平行な左右方向の間隔）Ｇ２ｃよりも小さくなるように、各部の形状寸法が設定されている（特に、図７及び図８参照）。換言すれば、前記間隙（軸線Ｏに垂直な方向の間隔）Ｇ２ａが、前記クランク状の間隙Ｇ２において最も狭くされている。

例えば、前述した第１実施形態の六方切換弁１においては、スライド弁体２１、３１間の間隙Ｇ１が上下方向（軸線Ｏに垂直な方向）に沿う略直線状に形成されており、その間隙Ｇ１を常時確保しようとする場合には、前記間隙Ｇ１は、スライド弁体２１、３１移動時に必要な、左右方向の必要最小クリアランス（詳しくは、スライド弁体２１、３１（の左右端部）と連結体１０の開口１２、１３（の左右端部）との間隙）（例えば約1mm）よりも大きく設定されるため、バイパス流量（図２参照）が大きくなって、圧縮機性能を高くする必要が生じる。

一方、本第２実施形態の六方切換弁２においては、上記した構成を採用することにより、スライド弁体２１、３１間の間隙Ｇ２がクランク状に形成されるとともに、その間隙Ｇ２を実質的に狭くできるため、バイパス流量（図６参照）を小さくでき、圧縮機性能の向上が不要となる。例えば、シール時のスライド弁体２１、３１の歪（傾き）は0.01mm程度で弁漏れは発生してしまうため、前記間隙Ｇ２のうちの間隙（軸線Ｏに垂直な方向の間隔）Ｇ２ａは（0.01mmの十〜数十倍程度の）0.1〜0.3mm程度にしておけばよく、スライド弁体２１、３１移動時に必要な、左右方向の必要最小クリアランス（詳しくは、スライド弁体２１、３１と連結体１０の開口１２、１３との間で必要とされる間隙）（例えば約1mm）に対して大幅に間隙を小さくすることができる。

このように、本第２実施形態の六方切換弁２においても、複数個（２個）のスライド弁体２１、３１が、複数のポート（５個のポートｐＢ〜ｐＦ）が軸線Ｏ方向に並んで開口せしめられた弁シート面８２上に軸線Ｏ方向に摺動可能に配在されるとともに、間に所定の大きさの間隙（クリアランス）Ｇ２を持って軸線Ｏ方向に並んで配設されており、それぞれに前記複数のポート（５個のポートｐＢ〜ｐＦ）のうち隣り合うポートを連通させる大きさのＵターン連通路２５、３５が設けられている。そのため、複数個のスライド弁体２１、３１間ではシール部分に加わる押し付け荷重（分布）が変化する可能性があるものの、それぞれのスライド弁体２１、３１においては、他のスライド弁体（の歪）の影響を受けることなく（つまり、他のスライド弁体に接触することなく）、シール部分に加わる押し付け荷重（分布）は略均一になり、シール性を向上させることができる。

また、かかる六方切換弁２では、圧縮機吐出側（高圧側）が閉回路になると、圧縮機に負担がかかるため、スライド弁体２１、３１移動時に全ポートが小面積（小流量）で繋がる構造を採用することが一般的である。しかし、そのときに圧縮機吐出側（高圧側）から圧縮機吸入側（低圧側）に流れる流量（バイパス流量）が大きくなると、圧縮機の能力を上げる必要がある。

本第２実施形態の六方切換弁２では、前記したように、複数個（２個）のスライド弁体２１、３１が、間に所定の大きさの間隙（クリアランス）Ｇ２を持って軸線Ｏ方向に並んで配設されることに加えて、その間隙Ｇ２が幅狭部（間隙Ｇ２ａ）を有するクランク状に形成されている。そのため、バイパス流量の増加（量）を最小限に抑えることができ、圧縮機の能力を上げなくても、シール性を向上させることができるため、動作性への影響を低く抑えることができる。

なお、上記第１、第２実施形態では、流路切換弁として、ヒートポンプ式冷暖房システムにおける六方切換弁を例示して説明したが、本発明は、スライド弁体により流路の切り換えを行う六方切換弁以外の多方切換弁にも適用できることは勿論である。また、その場合、弁室８３内に配在されるスライド弁体の個数も、２個以上であってもよいことは当然である。

また、上記第１、第２実施形態の六方切換弁１、２では、四方パイロット弁８を用いて弁室８３内でスライド弁体２１、３１を駆動する構成について説明したが、例えば四方パイロット弁８に代えてモータを用いて弁室８３内でスライド弁体２１、３１を駆動する構成でもよい。

また、本第１、第２実施形態の六方切換弁１、２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。

１ 六方切換弁（流路切換弁）（第１実施形態）
２ 六方切換弁（流路切換弁）（第２実施形態）
８ 四方パイロット弁
９ 主弁
１０ 連結体
１２、１３ 開口
１４、１５ 円形開口
２１、３１ スライド弁体
２２、３２ シール面
２５、３５ Ｕターン連通路（連通路）
２６ 外筒部（第２実施形態）
３６ 嵌入部（第２実施形態）
８０ ハウジング
８１ 弁シート部材
８２ 弁シート面
８３ 弁室
８４Ａ、８４Ｂ ピストン
８６Ａ、８６Ｂ 作動室
８７Ａ、８７Ｂ 蓋部材
Ｇ１ スライド弁体間の間隙（クリアランス）（第１実施形態）
Ｇ２ スライド弁体間の間隙（クリアランス）（第２実施形態）

Claims (9)

1. 一対のピストンにより画成されるとともにポートが開口せしめられた弁室を有するシリンダ型のハウジングと、
   該ハウジング内に設けられ、複数のポートが軸線方向に並んで開口せしめられた弁シート面を有する弁シート部材と、
   前記弁シート面上に軸線方向に摺動可能に配在されるとともに、間に所定の大きさの間隙を持って軸線方向に並んで配設されており、それぞれに前記複数のポートのうち隣り合うポートを連通させる大きさの連通路が設けられた、別体として構成された複数個のスライド弁体と、
   前記一対のピストンを一体移動可能に連結する連結体と、を備え、
   前記一対のピストンの往復移動に伴って前記連結体により前記複数個のスライド弁体が前記弁シート面上を摺動せしめられ、前記複数のポートが前記複数個のスライド弁体に設けられた前記連通路を介して選択的に連通せしめられるようにされていることを特徴とする流路切換弁。
2. 前記連結体に、前記複数個のスライド弁体のそれぞれが前記弁シート面に垂直な方向に摺動可能に嵌合せしめられる開口が複数個形成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。
3. 流路切換途中時に、隣り合うスライド弁体の間に位置するポート上に前記間隙が位置せしめら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。
4. 前記間隙は、直線状に形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の流路切換弁。
5. 前記間隙は、クランク状に形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の流路切換弁。
6. 前記クランク状の間隙において軸線に垂直な方向の間隔が最も狭くされていることを特徴とする請求項５に記載の流路切換弁。
7. 隣り合うスライド弁体の一方に、軸線方向に延びる嵌入部が設けられ、隣り合うスライド弁体の他方に、軸線方向に延びて前記嵌入部の外周を覆う半筒状の外筒部が設けられ、前記外筒部及び前記嵌入部によって前記クランク状の間隙が形成されていることを特徴とする請求項５に記載の流路切換弁。
8. 前記外筒部の内周面と前記嵌入部の外周面との間隔が、前記クランク状の間隙において最も狭くされていることを特徴とする請求項７に記載の流路切換弁。
9. 前記外筒部の内周面と前記嵌入部の外周面との間隔は、前記嵌入部の端面と前記他方のスライド弁体の端面との間に形成される軸線方向の間隙および前記外筒部の端面と前記一方のスライド弁体の端面との間に形成される軸線方向の間隙よりも小さくされていることを特徴とする請求項７又は８に記載の流路切換弁。

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