JP7109057B2 - 四方切換弁 - Google Patents

Description

本発明は、複数の弁体を移動させることにより流路の切り換えを行う四方切換弁に係り、特に、ヒートポンプ式冷暖房システムにおいて流路切換用に用いられる四方切換弁に関する。

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

この種の四方切換弁としては、スライド式のものやロータリー式のものがあるが、スライド式の四方切換弁は、例えば、次のような構成のものがよく知られている（特許文献１等も参照）。すなわち、シリンダ型の主弁ハウジング、該主弁ハウジングに設けられたポート（圧縮機吐出側に接続される吐出側高圧ポート）、該主弁ハウジング内に設けられた弁シート面、該弁シート面に開口する３個のポート（圧縮機吸入側に接続される吸入側低圧ポート、室外熱交換器に接続される室外側入出ポート、室内熱交換器に接続される室内側入出ポート）、及び前記弁シート面上を摺動可能に配在されたスライド弁体を有し、該スライド弁体内に、前記３個のポート間を選択的に連通すべく、側面視概略逆Ｕ字状を呈するＵターン連通路が形成されている。

主弁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弁体を左右方向に摺動させることで流路切換を行うようにされている。

特開２０１３－２２７９９４号公報

ところで、近年では、冷暖房システムのシステム構成の改変等に伴い、流路切換パターンを増やすことが要望されているが、前記した如くの従来の四方切換弁においては、２パターンの流路切換しか行うことができず、前記のような流路切換パターン増加の要望に応じることができない。

また、流路切換パターンを増やすに当たり、圧縮機吸入側に接続される配管が閉空間となると、圧縮機が停止してしまう可能性があるため、このような事象を確実に回避する必要がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、流路切換パターンを増やしつつ、圧縮機吸入側に接続される配管が閉空間となる事象を確実に回避することのできる四方切換弁を提供することにある。

前記の目的を達成すべく、本発明に係る四方切換弁は、基本的には、ヒートポンプ式冷暖房システムにおいて、複数の弁体を連動して移動させることにより流路の切り換えを行う四方切換弁であって、一端側から順次、第１作動室、第１ピストン、主弁室、第２ピストン、第２作動室が配在された筒状の主弁ハウジングを有し、前記主弁室に、圧縮機の吐出側に接続される吐出側高圧ポートが設けられるとともに、一端側及び他端側が開放した筒状の内筒部材が設けられ、該内筒部材に、一端側から順次、第１熱交換器に接続される第１入出ポート、前記圧縮機の吸入側又は吐出側に選択的に接続される切換入出ポート、及び第２熱交換器に接続される第２入出ポートが開口せしめられ、前記内筒部材における前記第１入出ポートより一端側、前記第１入出ポートと切換入出ポートの間、前記切換入出ポートと第２入出ポートの間、及び前記第２入出ポートより他端側に、第１高圧側弁座、第１切換ポート側弁座、第２切換ポート側弁座、及び第２高圧側弁座がそれぞれ設けられるとともに、前記第１高圧側弁座と前記第１切換ポート側弁座に選択的に接離するポペット式の第１弁体並びに前記第２切換ポート側弁座と前記第２高圧側弁座に選択的に接離するポペット式の第２弁体が配在され、前記第１ピストンと前記第１弁体とが、第１ステムにより一体移動可能に連結され、前記第２ピストンと前記第２弁体とが、第２ステムにより一体移動可能に連結されており、前記第１作動室並びに前記第２作動室への高圧流体の導入・排出を制御して前記第１弁体並びに前記第２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るとともに、前記第１弁体が前記第１切換ポート側弁座に着座し、かつ、前記第２弁体が前記第２切換ポート側弁座に着座して切換入出ポートが閉塞するのを阻止すべく、前記第１弁体並びに前記第２弁体の移動が規制さ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、前記第１弁体が前記第１高圧側弁座に着座し、かつ、前記第２弁体が前記第２高圧側弁座に着座し、前記第１入出ポート、前記切換入出ポート、及び前記第２入出ポートを連通させる第１流通状態と、前記第１弁体が前記第１切換ポート側弁座に着座し、かつ、前記第２弁体が前記第２高圧側弁座に着座し、前記吐出側高圧ポート及び前記第１入出ポートを連通させ、前記切換入出ポート及び前記第２入出ポートを連通させる第２流通状態と、前記第１弁体が前記第１高圧側弁座に着座し、かつ、前記第２弁体が前記第２切換ポート側弁座に着座し、前記第１入出ポート及び前記切換入出ポートを連通させ、前記吐出側高圧ポート及び前記第２入出ポートを連通させる第３流通状態と、を選択的にとり得るようにされる。

別の好ましい態様では、前記第１弁体が第１切換ポート側弁座側に移動し、かつ、前記第２弁体が第２切換ポート側弁座側に移動して、前記第１弁体と前記第２弁体が相互に近接したとき、前記第１ステムと前記第２ステムとが当接して、前記第１弁体並びに前記第２弁体の移動が規制されるようにされる。

他の好ましい態様では、前記第１ステム及び前記第２ステムの一方に設けられた嵌合凸部が、前記第１ステム及び前記第２ステムの他方に設けられた嵌合凹部に摺動可能に嵌め込まれる。

他の好ましい態様では、前記内筒部材に、前記第１ステム又は前記第２ステムと線接触しながら前記第１ステム又は前記第２ステムの移動をガイドするガイド部が設けられる。

他の好ましい態様では、前記第１ピストンと前記第１ステムを連結する第１連結部材と前記内筒部材との間、及び、前記第２ピストンと前記第２ステムを連結する第２連結部材と前記内筒部材との間に、前記第１ステム及び前記第２ステムを相互に反対向きに付勢する第１付勢部材及び第２付勢部材が介装される。

更に好ましい態様では、前記第１ステムに隙間を持って外挿され且つ前記第１付勢部材と前記第１連結部材との間に介在されたリング状ばね受け部材と前記内筒部材との間、及び、前記第２ステムに隙間を持って外挿され且つ前記第２付勢部材と前記第２連結部材との間に介在されたリング状ばね受け部材と前記内筒部材との間に、前記第１付勢部材及び前記第２付勢部材が介装される。

更に好ましい態様では、前記第１連結部材及び／又は前記第２連結部材に、前記主弁ハウジングにおける前記第１ピストン及び／又は前記第２ピストンより前記主弁室側に摺動可能に内挿される筒状案内部が設けられる。

他の好ましい態様では、前記第１弁体又は前記第１ステムと前記第２弁体又は前記第２ステムとの間に、前記第１ステム及び前記第２ステムを相互に反対向きに付勢する付勢部材が介装される。

他の好ましい態様では、前記第１作動室への高圧流体の導入・排出の制御を、前記第１作動室に設けられたポート、並びに、前記四方切換弁の低圧部分及び高圧部分もしくは圧縮機に接続された第１三方パイロット弁により行うようにされ、前記第２作動室への高圧流体の導入・排出の制御を、前記第２作動室に設けられたポート、並びに、前記四方切換弁の低圧部分及び高圧部分もしくは圧縮機に接続された第２三方パイロット弁により行うようにされる。

更に好ましい態様では、前記第１三方パイロット弁と前記第２三方パイロット弁とが単一部品として構成される。

他の好ましい態様では、前記吐出側高圧ポートにおける前記主弁室との接続部分に、オリフィスが設けられる。

また、本発明に係る四方切換弁は、基本的には、ヒートポンプ式冷暖房システムにおいて、複数の弁体を連動して移動させることにより流路の切り換えを行う四方切換弁であって、一端側から順次、第１作動室、第１ピストン、主弁室、第２ピストン、第２作動室が配在された筒状の主弁ハウジングを有し、前記主弁室に、高圧側ポートが設けられるとともに、一端側及び他端側が開放した筒状の内筒部材が設けられ、該内筒部材に、一端側から順次、第１入出ポート、切換入出ポート、及び第２入出ポートが開口せしめられ、前記内筒部材における前記第１入出ポートより一端側、前記第１入出ポートと切換入出ポートの間、前記切換入出ポートと第２入出ポートの間、及び前記第２入出ポートより他端側に、第１高圧側弁座、第１切換ポート側弁座、第２切換ポート側弁座、及び第２高圧側弁座がそれぞれ設けられるとともに、前記第１高圧側弁座と前記第１切換ポート側弁座に選択的に接離するポペット式の第１弁体並びに前記第２切換ポート側弁座と前記第２高圧側弁座に選択的に接離するポペット式の第２弁体が配在され、前記第１ピストンと前記第１弁体とが、第１ステムにより一体移動可能に連結され、前記第２ピストンと前記第２弁体とが、第２ステムにより一体移動可能に連結されており、前記第１作動室並びに前記第２作動室への高圧流体の導入・排出を制御して前記第１弁体並びに前記第２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いることを特徴としている。

本発明に係る四方切換弁では、主弁ハウジングに設けられた第１作動室並びに第２作動室への高圧流体の導入・排出を制御して第１弁体並びに第２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るので、例えば、二つの作動室を画成する左右一対のピストンによりスライド弁体を移動させることで流路切換を行う従来のものと比べて、流路切換パターンを増やすことができる。

また、第１弁体並びに第２弁体の移動が規制されており、第１弁体が第１切換ポート側弁座に着座し、かつ、第２弁体が第２切換ポート側弁座に着座して切換入出ポートが閉塞するのが阻止されるので、圧縮機吸入側に接続された配管が閉空間となる事象を確実に回避することができる。

本発明に係る四方切換弁の一実施形態の第１流通状態（第１弁体：左端位置、第２弁体：右端位置）を示す縦断面図。 本発明に係る四方切換弁の一実施形態の第２流通状態（第１弁体：右端位置、第２弁体：右端位置）を示す縦断面図。 本発明に係る四方切換弁の一実施形態の第３流通状態（第１弁体：左端位置、第２弁体：左端位置）を示す縦断面図。 本発明に係る四方切換弁の一実施形態の第４流通状態（第１弁体：左端位置、第２弁体：右端位置）を示す縦断面図。 本発明に係る四方切換弁の一実施形態における第１及び第２三方パイロット弁を拡大して示し、（Ａ）は通電ＯＦＦ時、（Ｂ）は通電ＯＮ時をそれぞれ示す縦断面図。 本発明に係る四方切換弁の一実施形態の第１～第４流通状態及びその切換の説明に供される模式図。 本発明に係る四方切換弁の一実施形態における第１弁体と第２弁体とが近接する方向に移動した状態を示す縦断面図。 本発明に係る四方切換弁の四方弁本体の他例（その１）を示す要部拡大縦断面図。 本発明に係る四方切換弁の四方弁本体の他例（その２）を示す縦断面図。 本発明に係る四方切換弁の四方弁本体の他例（その３）を示す要部拡大縦断面図。 本発明に係る四方切換弁の第１及び第２三方パイロット弁の他例を示す縦断面図。

以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。

図１～図４は、本発明に係る四方切換弁の一実施形態を示す縦断面図であり、図１は第１流通状態、図２は第２流通状態、図３は第３流通状態、図４は第４流通状態を示している。なお、本実施形態の四方切換弁１がヒートポンプ式冷暖房システムに組み込まれる場合の一例としては、冷暖房システムの運転切り換えの際に、ポートｐＣ（切換入出ポート）に導入される流体（冷媒）が（高圧流体と低圧流体とで）切り換わるようになっており、例えば、図１～図３に示される第１～第３流通状態が暖房運転であれば、図４に示される第４流通状態が冷房運転である。

具体的には、四方切換弁１は、ポートｐＢ１、ｐＢ２（第１、２入出ポート）を分割された２つの室外（室内）熱交換器を有するヒートポンプ式冷暖房システムに組み込まれており、ポートｐＣ（切換入出ポート）は冷暖切換時に吐出側高圧配管（圧縮機の吐出側）もしくは吸入側低圧配管（圧縮機の吸入側）に選択的に接続される。例えば、四方切換弁１を室外機に備えられた２つの熱交換器（第１、２熱交換器）に接続すると、図６に基づいて後述するように、ポートｐＡ（吐出側高圧ポート）は圧縮機の吐出側に、ポートｐＢ１、ｐＢ２（第１、２入出ポート）はそれぞれ第１熱交換器、第２熱交換器に接続される。また、ポートｐＣ（切換入出ポート）は暖房運転時は圧縮機の吸入側に、冷房運転時は圧縮機の吐出側に選択的に接続されて使用される。

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

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

図示実施形態の四方切換弁１は、ポペット式のもので、基本的に、シリンダ型の四方弁本体１０と、パイロット弁としての同一構成の２個の電磁式三方パイロット弁（第１三方パイロット弁９０、第２三方パイロット弁１００）とを備えている。

［四方弁本体１０の構成］
四方弁本体１０は、例えば真鍮あるいはステンレス等の金属製とされた円筒状の主弁ハウジング１１を有し、この主弁ハウジング１１に、一端側（左端側）から順次、第１作動室３１、第１ピストン２１、主弁室１２、第２ピストン２２、及び第２作動室３２が配在されている。前記第１及び第２ピストン２１、２２にはいずれにも、主弁ハウジング１１を気密的に仕切るべく、主弁ハウジング１１の内周面にその外周部が圧接するばね付きパッキンが取り付けられている。

詳しくは、主弁ハウジング１１は、比較的大径の基体部１３を有し、この基体部１３の左端開口部に、中央穴付き円板状の左側蓋状部材１５が気密的に取り付けられ、この左側蓋状部材１５に外向き（左向き）に突設された段付き円筒状の左側連結筒部１７に、左端（開口）が閉塞された比較的小径のパイプ部材からなる第１ピストン部２３（詳しくは、その右端大径連結部）が外挿されて溶接（Tig溶接、レーザー溶接）等により気密的に固着され、この第１ピストン部２３に前記第１ピストン２１が配在されている。同様に、基体部１３の右端開口部に、中央穴付き円板状の右側蓋状部材１６が気密的に取り付けられ、この右側蓋状部材１６に外向き（右向き）に突設された段付き円筒状の右側連結筒部１８に、右端（開口）が閉塞された比較的小径のパイプ部材からなる第２ピストン部２４（詳しくは、その左端大径連結部）が外挿されて溶接等により気密的に固着され、この第２ピストン部２４に前記第２ピストン２２が配在されている。

これにより、主弁ハウジング１１（の第１ピストン部２３）の左端に、高圧流体（冷媒）が選択的に導入・排出される容量可変の前記第１作動室３１が画成され、主弁ハウジング１１（の第２ピストン部２４）の右端に、高圧流体（冷媒）が選択的に導入・排出される容量可変の前記第２作動室３２が画成されている。第１ピストン部２３及び第２ピストン部２４（の周壁）には、第１作動室３１及び第２作動室３２に高圧流体（冷媒）を導入・排出するためのポートｐ１１、ｐ１２がそれぞれ取り付けられている。

前記主弁室１２（主弁ハウジング１１の基体部１３）の上部には、圧縮機の吐出側に導管を介して接続される、管継手からなる吐出側高圧ポートｐＡが設けられるとともに、前記主弁室１２内（主弁ハウジング１１の基体部１３の内周）には、左右両端が開放するとともにその上部にＤカット面１４ｄが形成された概略円筒状の内筒部材１４がろう付け等により気密的に接合固定されている。

前記内筒部材１４には、一端側（左端側）から順次、第１熱交換器に接続される、管継手からなる第１入出ポートｐＢ１、選択的に圧縮機の吸入側又は吐出側に接続される、管継手からなる切換入出ポートｐＣ、及び、第２熱交換器に接続される、管継手からなる第２入出ポートｐＢ２が横並びで略等間隔に開口せしめられている。

詳細には、前記内筒部材１４は、一端側（左端側）から順次、左部薄肉部１４Ａ、中央厚肉部１４Ｃ、右部薄肉部１４Ｂを有しており、第１入出ポートｐＢ１が設けられた左部薄肉部１４Ａと切換入出ポートｐＣが設けられた中央厚肉部１４Ｃとの間に形成される内周段差部が、後述する第１弁体５１（の右側弁体部５１Ｂ）が接離する第１切換ポート側弁座４１Ｂとされ、切換入出ポートｐＣが設けられた中央厚肉部１４Ｃと第２入出ポートｐＢ２が設けられた右部薄肉部１４Ｂとの間に形成される内周段差部が、後述する第２弁体５２（の左側弁体部５２Ａ）が接離する第２切換ポート側弁座４２Ａとされる。

また、内筒部材１４（の左部薄肉部１４Ａ）の左端開口には、左側蓋状部材１５から内向き（右向き）に突設された左側円筒状弁座部４５が内嵌されて当該内筒部材１４と一体とされており、この左側円筒状弁座部４５の先端（右端）内周部が、後述する第１弁体５１（の左側弁体部５１Ａ）が接離する第１高圧側弁座４１Ａとされている。つまり、本例では、前記内筒部材１４における第１入出ポートｐＢ１より左端側で前記左部薄肉部１４Ａに内挿された左側円筒状弁座部４５の先端（右端）により、前記第１高圧側弁座４１Ａが形成されている。

同様に、内筒部材１４（の右部薄肉部１４Ｂ）の右端開口には、右側蓋状部材１６から内向き（左向き）に突設された右側円筒状弁座部４６が内嵌されて当該内筒部材１４と一体とされており、この右側円筒状弁座部４６の先端（左端）内周部が、後述する第２弁体５２（の右側弁体部５２Ｂ）が接離する第２高圧側弁座４２Ｂとされている。つまり、本例では、前記内筒部材１４における第２入出ポートｐＢ２より右端側で前記右部薄肉部１４Ｂに内挿された右側円筒状弁座部４６の先端（左端）により、前記第２高圧側弁座４２Ｂが形成されている。

前記左側円筒状弁座部４５及び前記右側円筒状弁座部４６の根元部分（左側蓋状部材１５及び右側蓋状部材１６に近接する部分）には、主弁室１２における内筒部材１４の外側（基体部１３と内筒部材１４との間）と内側とを連通すべく、１個又は複数個（図示例では、複数個）の貫通穴４３、４４が設けられている。

また、前記左側円筒状弁座部４５及び前記右側円筒状弁座部４６の内周（つまり、前記左側円筒状弁座部４５における第１高圧側弁座４１Ａより左端側、及び、前記右側円筒状弁座部４６における第２高圧側弁座４２Ｂより右端側）には、後述する第１ステム６１及び第２ステム６２（の左右方向の移動）をガイドするとともに第１圧縮コイルばね６５（の右端）及び第２圧縮コイルばね６６（の左端）のばね受けとして機能する内鍔状突部４７、４８が（内向きに）設けられている。各内鍔状突部４７、４８の先端（内端）は、例えば断面Ｒ形状に形成されており、その内側を（摺動自在に）挿通する第１ステム６１及び第２ステム６２（の外周）と線接触しながら当該第１ステム６１及び第２ステム６２の左右方向の移動をガイドするガイド部４７ａ、４８ａとなっている。また、内鍔状突部４７の所定箇所には、主弁室１２（における内筒部材１４の内側）と第１入出ポートｐＢ１とを連通するための連通路４７ｂが開設されるとともに、内鍔状突部４８の所定箇所には、主弁室１２（における内筒部材１４の内側）と第２入出ポートｐＢ２を連通するための連通路４８ｂが開設されている。

また、前記主弁室１２内、詳しくは内筒部材１４（の左部薄肉部１４Ａ）の内部空間内には、前記第１高圧側弁座４１Ａと前記第１切換ポート側弁座４１Ｂに選択的に接離するポペット式の第１弁体５１が（左右方向に）移動自在に配在され、当該第１弁体５１と前記第１ピストン２１とが第１ステム６１により一体移動可能に連結されている。

詳細には、前記第１弁体５１は、厚肉円板からなる左右一対の左側弁体部５１Ａと右側弁体部５１Ｂとを有しており、それらが横並びで配置されて第１ステム６１（詳しくは、その大径連結部）にかしめ等により外装固定されている。この第１弁体５１は、図１、図３、図４に示される如くの、左側弁体部５１Ａにより第１高圧側弁座４１Ａに着座する左端位置と、図２に示される如くの、右側弁体部５１Ｂにより第１切換ポート側弁座４１Ｂに着座する右端位置とを選択的にとり得るようにされている。

また、前記第１ステム６１は、左右方向に長い軸状部材で構成されており、その左端が小径とされており、その左端小径部６１ａにかしめにより外挿固定された段付き円筒状の第１連結部材６３を介して前記第１ピストン２１（の中央嵌合穴）にかしめ固定されており、前記第１弁体５１は、第１ピストン２１の往復移動に伴って前記左端位置と前記右端位置との間を行き来するようにされている。また、前記第１連結部材６３の外周に設けられた鍔状段差部（段丘面）６３ａと前記内鍔状突部４７（の左面）との間には、第１ステム６１及び第１弁体５１を左方（第２ステム６２及び第２弁体５２とは反対向き）に付勢する第１圧縮コイルばね（第１付勢部材）６５が介装（縮装）されている。

同様に、前記主弁室１２内、詳しくは内筒部材１４（の右部薄肉部１４Ｂ）の内部空間内には、前記第２切換ポート側弁座４２Ａと前記第２高圧側弁座４２Ｂに選択的に接離するポペット式の第２弁体５２が（左右方向に）移動自在に配在され、当該第２弁体５２と前記第２ピストン２２とが第２ステム６２により一体移動可能に連結されている。

詳細には、前記第２弁体５２は、厚肉円板からなる左右一対の左側弁体部５２Ａと右側弁体部５２Ｂとを有しており、それらが横並びで配置されて第２ステム６２（詳しくは、その大径連結部）にかしめ等により外装固定されている。この第２弁体５２は、図３に示される如くの、左側弁体部５２Ａにより第２切換ポート側弁座４２Ａに着座する左端位置と、図１、図２、図４に示される如くの、右側弁体部５２Ｂにより第２高圧側弁座４２Ｂに着座する右端位置とを選択的にとり得るようにされている。

また、前記第２ステム６２は、左右方向に長い軸状部材で構成されており、その右端が小径とされており、その右端小径部６２ａにかしめにより外挿固定された段付き円筒状の第２連結部材６４を介して前記第２ピストン２２（の中央嵌合穴）にかしめ固定されており、前記第２弁体５２は、第２ピストン２２の往復移動に伴って前記左端位置と前記右端位置との間を行き来するようにされている。また、前記第２連結部材６４の外周に設けられた鍔状段差部（段丘面）６４ａと前記内鍔状突部４８（の右面）との間には、第２ステム６２及び第２弁体５２を右方（第１ステム６１及び第１弁体５１とは反対向き）に付勢する第２圧縮コイルばね（第２付勢部材）６６が介装（縮装）されている。

また、本実施形態では、前記第１弁体５１と前記第２弁体５２とが相互に近接する方向に移動したとき（すなわち、第１弁体５１が右向き、第２弁体５２が左向きに移動したとき）、第１弁体５１（の右側弁体部５１Ｂ）が第１切換ポート側弁座４１Ｂに着座し、かつ、第２弁体５２（の左側弁体部５２Ａ）が第２切換ポート側弁座４２Ａに着座しないように（換言すれば、第１弁体５１が前記右端位置、第２弁体５２が前記左端位置を同時にとらないように）、次のような対策が講じられている。

すなわち、前記第１ステム６１における先端部と当該第１ステム６１に設けられた第１弁体５１（の右側弁体部５１Ｂ）の第１切換ポート側弁座４１Ｂに着座する部分との（左右方向の）長さＬ１と、前記第２ステム６２における先端部と当該第２ステム６２に設けられた第２弁体５２（の左側弁体部５２Ａ）の第２切換ポート側弁座４２Ａに着座する部分との（左右方向の）長さＬ２との合計（Ｌ１＋Ｌ２）が、第１切換ポート側弁座４１Ｂと第２切換ポート側弁座４２Ａとの（左右方向の）長さＬ３より大きく設定されている（図７参照）。そのため、前記第１弁体５１と前記第２弁体５２とが相互に近接する方向に移動したとき、第１弁体５１（の右側弁体部５１Ｂ）が第１切換ポート側弁座４１Ｂに着座し、かつ、第２弁体５２（の左側弁体部５２Ａ）が第２切換ポート側弁座４２Ａに着座する前に、第１ステム６１及び第２ステム６２の先端部同士が接触し、第１弁体５１（の右側弁体部５１Ｂ）の第１切換ポート側弁座４１Ｂに着座する部分と第２弁体５２（の左側弁体部５２Ａ）の第２切換ポート側弁座４２Ａに着座する部分とが、第１切換ポート側弁座４１Ｂと第２切換ポート側弁座４２Ａとの（左右方向の）距離よりも離されるようになっている。つまり、本実施形態では、第１ステム６１及び第２ステム６２の先端部が、第１弁体５１及び第２弁体５２の（左右方向の）移動を規制（制限）するストッパとされている。なお、ストッパとして作用する先端部は、ステム自体である必要はなく、第１、２ステム６１、６２に別部材を一体に取り付けたものでもよいことは勿論である。

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

本実施形態の四方切換弁１における四方弁本体１０では、図６を参照すればよく分かるように、例えば暖房運転時に、前記第１弁体５１が左端位置、前記第２弁体５２が右端位置をとり、第１入出ポートｐＢ１と切換入出ポートｐＣと第２入出ポートｐＢ２とが連通せしめられる第１流通状態、前記第１弁体５１と前記第２弁体５２が共に右端位置をとり、吐出側高圧ポートｐＡと第１入出ポートｐＢ１とが連通せしめられるとともに、第２入出ポートｐＢ２と切換入出ポートｐＣとが連通せしめられる第２流通状態、前記第１弁体５１と前記第２弁体５２が共に左端位置をとり、第１入出ポートｐＢ１と切換入出ポートｐＣとが連通せしめられるとともに、吐出側高圧ポートｐＡと第２入出ポートｐＢ２とが連通せしめられる第３流通状態が選択的に取られるようになっており、第１流通状態と第２流通状態との間、及び、第１流通状態と第３流通状態との間で、流路（流れ方向）の切り換えが行われるようになっている。

また、システムの運転が切り換わり、例えば冷房運転時には、前記第１流通状態と同様、前記第１弁体５１が左端位置、前記第２弁体５２が右端位置をとり、第１入出ポートｐＢ１と切換入出ポートｐＣと第２入出ポートｐＢ２とが連通せしめられるが、それと同時に、切換入出ポートｐＣに導入される冷媒の圧力も（低圧から）高圧となる第４流通状態がとられるようになっている。

詳細には、例えば暖房運転時に、第１弁体５１が右端位置、第２弁体５２が右端位置にあるとき（図２に示される如くの第２流通状態）において、後述する第１及び第２三方パイロット弁９０、１００を介して、第１作動室３１を切換入出ポートｐＣに連通させるとともに、第２作動室３２を切換入出ポートｐＣに連通させると、第１作動室３１から高温高圧の冷媒が（切換入出ポートｐＣへ）排出され、主弁室１２の圧力が当該主弁室１２の一端側（左端側）の第１作動室３１の圧力及び当該主弁室１２の他端側（右端側）の第２作動室３２の圧力より高くなる。そのため、図１に示される如くに、第２弁体５２が右端位置をとったままで、第１圧縮コイルばね６５のばね荷重と主弁室１２と第１作動室３１の差圧荷重（圧力差）によって、第１ピストン２１及び第１弁体５１が左方向に移動して第１弁体５１（の左側弁体部５１Ａ）が左側円筒状弁座部４５に設けられた第１高圧側弁座４１Ａに着座して接当係止され、第１弁体５１が左端位置をとる。

これにより、第１入出ポートｐＢ１と切換入出ポートｐＣと第２入出ポートｐＢ２とが（主弁室１２における内筒部材１４内を介して）連通せしめられる（図１に示される第１流通状態）。なお、このとき、主弁室１２における内筒部材１４の外側は、高温高圧の冷媒で満たされることになる。

同様に、第１弁体５１が左端位置、第２弁体５２が左端位置にあるとき（図３に示される如くの第３流通状態）において、後述する第１及び第２三方パイロット弁９０、１００を介して、第１作動室３１を切換入出ポートｐＣに連通させるとともに、第２作動室３２を切換入出ポートｐＣに連通させると、第２作動室３２から高温高圧の冷媒が（切換入出ポートｐＣへ）排出され、主弁室１２の圧力が当該主弁室１２の一端側（左端側）の第１作動室３１の圧力及び当該主弁室１２の他端側（右端側）の第２作動室３２の圧力より高くなる。そのため、図１に示される如くに、第１弁体５１が左端位置をとったままで、第２圧縮コイルばね６６のばね荷重と主弁室１２と第２作動室３２の差圧荷重（圧力差）によって、第２ピストン２２及び第２弁体５２が右方向に移動して第２弁体５２（の右側弁体部５２Ｂ）が右側円筒状弁座部４６に設けられた第２高圧側弁座４２Ｂに着座して接当係止され、第２弁体５２が右端位置をとる。

これにより、第１入出ポートｐＢ１と切換入出ポートｐＣと第２入出ポートｐＢ２とが（主弁室１２における内筒部材１４内を介して）連通せしめられる（図１に示される第１流通状態）。なお、このとき、主弁室１２における内筒部材１４の外側は、高温高圧の冷媒で満たされることになる。

第１弁体５１が左端位置、第２弁体５２が右端位置にあるとき（図１に示される如くの第１流通状態）において、後述する第１及び第２三方パイロット弁９０、１００を介して、第１作動室３１に高温高圧の冷媒を導入するとともに、第２作動室３２を切換入出ポートｐＣに連通させると、主弁室１２の圧力が当該主弁室１２の他端側（右端側）の第２作動室３２の圧力より高くなる一方で、主弁室１２の一端側（左端側）の第１作動室３１の圧力が主弁室１２の圧力より若干高くなる。そのため、図２に示される如くに、第２弁体５２が右端位置をとったままで、最初は第１弁体５１の左右（移動方向の前後）の差圧荷重（圧力差）で、吐出側高圧ポートｐＡの高圧冷媒が第１入出ポートｐＢ１へ抜けて、第１弁体５１の左右の圧力が均圧した後は第１ピストン２１の左右の主弁室１２と第１作動室３１の差圧荷重（圧力差）によって、（第１圧縮コイルばね６５の付勢力に抗して）第１ピストン２１及び第１弁体５１が右方向に移動して第１弁体５１（の右側弁体部５１Ｂ）が内筒部材１４に設けられた第１切換ポート側弁座４１Ｂに着座して接当係止され、第１弁体５１が右端位置をとる。

これにより、吐出側高圧ポートｐＡと第１入出ポートｐＢ１とが（基体部１３と内筒部材１４との間、左側円筒状弁座部４５に設けられた貫通穴４３、連通路４７ｂ、及び第１高圧側弁座４１Ａ、内筒部材１４の左部薄肉部１４Ａ内等を介して）連通せしめられ、第２入出ポートｐＢ２と切換入出ポートｐＣとが（内筒部材１４の右部薄肉部１４Ｂ内、第２切換ポート側弁座４２Ａ、中央厚肉部１４Ｃ内等を介して）連通せしめられる（図２に示される第２流通状態）。なお、このとき、吐出側高圧ポートｐＡの高圧冷媒が第１入出ポートｐＢ１へ流されるため、吐出側高圧ポートｐＡから第１入出ポートｐＢ１へ流れる冷媒は、圧力が下がり、中圧となる。

また、第１弁体５１が左端位置、第２弁体５２が右端位置にあるとき（図１に示される如くの第１流通状態）において、後述する第１及び第２三方パイロット弁９０、１００を介して、第１作動室３１を切換入出ポートｐＣに連通させるとともに、第２作動室３２に高温高圧の冷媒を導入すると、主弁室１２の圧力が当該主弁室１２の一端側（左端側）の第１作動室３１の圧力より高くなる一方で、主弁室１２の他端側（右端側）の第２作動室３２の圧力が主弁室１２の圧力より若干高くなる。そのため、図３に示される如くに、第１弁体５１が左端位置をとったままで、最初は第２弁体５２の左右の差圧荷重（圧力差）で、吐出側高圧ポートｐＡの高圧冷媒が第２入出ポートｐＢ２へ抜けて、第２弁体５２の左右の圧力が均圧した後は第２ピストン２２の左右の主弁室１２と第２作動室３２の差圧荷重（圧力差）によって、（第２圧縮コイルばね６６の付勢力に抗して）第２ピストン２２及び第２弁体５２が左方向に移動して第２弁体５２（の左側弁体部５２Ａ）が内筒部材１４に設けられた第２切換ポート側弁座４２Ａに着座して接当係止され、第２弁体５２が左端位置をとる。

これにより、第１入出ポートｐＢ１と切換入出ポートｐＣとが（内筒部材１４の左部薄肉部１４Ａ内、第１切換ポート側弁座４１Ｂ、中央厚肉部１４Ｃ内等を介して）連通せしめられ、吐出側高圧ポートｐＡと第２入出ポートｐＢ２とが（基体部１３と内筒部材１４との間、右側円筒状弁座部４６に設けられた貫通穴４４、連通路４８ｂ、及び第２高圧側弁座４２Ｂ、内筒部材１４の右部薄肉部１４Ｂ内等を介して）連通せしめられる（図３に示される第３流通状態）。なお、このとき、吐出側高圧ポートｐＡの高圧冷媒が第２入出ポートｐＢ２へ流されるため、吐出側高圧ポートｐＡから第２入出ポートｐＢ２へ流れる冷媒は、圧力が下がり、中圧となる。

本実施形態の冷暖房システムにおいては、前述したように、前記第１～第３流通状態のとき、例えば暖房運転が行われることになる。

一方、図１に示される第１流通状態と同様、第１弁体５１が左端位置をとり、第２弁体５２が右端位置をとり、第１入出ポートｐＢ１と切換入出ポートｐＣと第２入出ポートｐＢ２とが（主弁室１２における内筒部材１４内を介して）連通せしめられるときにおいて、システムの運転が切り換わり、切換入出ポートｐＣに高温高圧の冷媒が導入されるようになる（図４に示される第４流通状態）。

本実施形態の冷暖房システムにおいては、前述したように、前記第４流通状態のとき、例えば冷房運転が行われることになる。

なお、本実施形態の冷暖房システムにおいては、図２に示される第２流通状態から（図１に示される第１流通状態を経て）図３に示される第３流通状態に切り換えるときや図３に示される第３流通状態から（図１に示される第１流通状態を経て）図２に示される第２流通状態に切り換えるときに、後述する第１三方パイロット弁９０や第２三方パイロット弁１００がシステム異常などでＯＦＦ信号が送れなかった場合や、異物の噛み込み等によって第１ピストン２１や第２ピストン２２が動かない場合に、他方の第１三方パイロット弁９０や第２三方パイロット弁１００をＯＮ状態としてしまうことが考えられるが、そのような場合にも、前述したように、第１弁体５１（の右側弁体部５１Ｂ）が第１切換ポート側弁座４１Ｂに着座し、かつ、第２弁体５２（の左側弁体部５２Ａ）が第２切換ポート側弁座４２Ａに着座する前に、左右で対向配置された第１ステム６１（の先端部）と第２ステム６２（の先端部）とが接触するので、選択的に圧縮機の吸入側に接続された切換入出ポートｐＣは閉空間とならないようになっている（図７参照）。

［第１及び第２三方パイロット弁９０、１００の構成］
第１三方パイロット弁９０は、主弁ハウジング１１の一端側（左端側）に設けられた第１作動室３１（に設けられたポートｐ１１）に接続され、第１作動室３１への高圧流体（冷媒）の導入・排出を制御するためのものであり、第２三方パイロット弁１００は、主弁ハウジング１１の他端側（右端側）に設けられた第２作動室３２（に設けられたポートｐ１２）に接続され、第２作動室３２への高圧流体（冷媒）の導入・排出を制御するためのものである。前記第１三方パイロット弁９０と前記第２三方パイロット弁１００とは、その接続先を除いて、その構成自体はほぼ同じであるため、同じ図面（図５（Ａ）、（Ｂ））を用いて拡大図示するとともに、以下では、主に、第１三方パイロット弁９０を代表してその構成を概説する。

パイロット弁としての第１三方パイロット弁９０は、その構造自体はよく知られているもので、図５（Ａ）、（Ｂ）に拡大図示されている如くに、基端側（左端側）外周に電磁コイル９１が外嵌固定された円筒状のストレートパイプからなる弁ケース９２を有し、該弁ケース９２に、基端側から順次、吸引子９５、圧縮コイルばね９６、プランジャ９７が直列的に配在されている。

弁ケース９２の左端部は、吸引子９５の鍔状部（外周段丘部）に溶接等により密封接合されており、吸引子９５は、通電励磁用の電磁コイル９１の外周を覆うカバーケース９１Ａにボルト９２Ｂにより締結固定されている。

一方、弁ケース９２の右端開口部には、高圧冷媒を導入するための細管挿着口（高圧導入ポートａ）を有するフィルタ付き蓋部材９８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９８とプランジャ９７と弁ケース９２とで囲まれる領域が弁室９９となっている。弁室９９には、蓋部材９８の細管挿着口（高圧導入ポートａ）に気密的に挿着された可撓性を有する高圧細管＃ａを介して（例えば圧縮機の直後等から）高温高圧の冷媒が導入されるようになっている。

また、弁ケース９２におけるプランジャ９７と蓋部材９８との間には、その内端面が平坦な弁シート面とされた弁座９３がろう付け等により気密的に接合されており、この弁座９３の弁シート面（内端面）には、先端側（右端側）から順次、前記した四方弁本体１０の第１作動室３１に細管＃ｄを介して接続されるポートｄ、切換入出ポートｐＣに細管＃ｂを介して接続されるポートｂが弁ケース９２の長手方向（左右方向）に沿って所定間隔をあけて横並びに開口せしめられている。

吸引子９５に対向配置されたプランジャ９７は、基本的には円柱状とされ、弁ケース９２内を軸方向（弁ケース９２の中心線Ｒに沿う方向）に摺動自在に配在されている。そのプランジャ９７の吸引子９５側とは反対側の端部には、弁体９４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９４Ａがその基端部を取付具９４Ｂと共に圧入、かしめ等により取付固定されている。この弁体ホルダ９４Ａには、弁体９４を弁座９３に押し付ける方向（厚み方向）に付勢する板ばね９４Ｃが取り付けられている。弁体９４は、弁座９３の弁シート面に開口するポートｄ、ｂ間の連通状態を切り換えるべく、当該弁座９３の弁シート面に対接せしめられた状態で、弁座９３の弁シート面をプランジャ９７の左右方向の移動に伴って摺動するようになっている。

また、弁体９４には、弁座９３の弁シート面に開口する２個のポートｄ－ｂ間を連通させ得るような大きさの凹部９４ａが設けられている。

また、圧縮コイルばね９６は、吸引子９５とプランジャ９７との間に縮装されてプランジャ９７を吸引子９５から引き離す方向（図では、右方）に付勢するようになっているが、本例では、弁座９３（の左端部）が、プランジャ９７の右方への移動を阻止するストッパとされている。なお、このストッパの構成としては、その他の構成を採用し得ることは言うまでも無い。

上記第１三方パイロット弁９０は、取付具９２Ａを介して四方弁本体１０の背面側等の適宜の箇所に取付けられる。

なお、第２三方パイロット弁１００では、図５（Ａ）、（Ｂ）に括弧付きで示されているように、前記した第１三方パイロット弁９０に対し、プランジャ９７と蓋部材９８との間に接合された弁座９３の弁シート面（内端面）に、先端側（右端側）から順次、前記した四方弁本体１０の第２作動室３２に細管＃ｅを介して接続されるポートｅ、切換入出ポートｐＣに細管＃ｃを介して接続されるポートｃが開口せしめられている。

［第１及び第２三方パイロット弁９０、１００の動作］
上記した如くの構成とされた第１三方パイロット弁９０においては、電磁コイル９１への通電ＯＦＦ時には、図１、３、４及び図５（Ａ）に示される如くに、プランジャ９７は圧縮コイルばね９６の付勢力により、その右端が弁座９３に接当する位置まで押し動かされている。この状態では、弁体９４がポートｄとポートｂ上に位置し、その凹部９４ａによりポートｄとポートｂが連通するので、第１作動室３１の高圧流体がポートｐ１１→細管＃ｄ→ポートｄ→凹部９４ａ→ポートｂ→細管＃ｂ→切換入出ポートｐＣへと流れて排出される。

それに対し、電磁コイル９１への通電をＯＮにすると、図２及び図５（Ｂ）に示される如くに、プランジャ９７は吸引子９５の吸引力により、その左端が吸引子９５に接当する位置まで（圧縮コイルばね９６の付勢力に抗して）引き寄せられる。このときには、弁体９４がポートｂ上にのみ位置し、ポートｄと弁室９９とが連通するので、（例えば圧縮機の直後等の）高圧流体が高圧細管＃ａ→弁室９９→ポートｄ→細管＃ｄ→ポートｐ１１を介して第１作動室３１に導入される。なお、高圧細管＃ａは、吐出側高圧ポートｐＡよりも圧縮機の吐出口に近い位置に接続されている。そのため、第１、２作動室３１、３２を主弁室１２より高圧にでき、第１、２ピストン２１、２２を駆動できる。

したがって、第１三方パイロット弁９０において、電磁コイル９１への通電をＯＦＦにすると、四方弁本体１０の第１弁体５１が左端位置（第１、第３、第４流通状態）をとり、前記した如くの流路切換が行われる一方、電磁コイル９１への通電をＯＮにすると、四方弁本体１０の第１弁体５１が右端位置（第２流通状態）をとり、前記した如くの流路切換が行われる。

一方、上記した如くの構成とされた第２三方パイロット弁１００においては、前記した第１三方パイロット弁９０と同様、電磁コイル９１への通電ＯＦＦ時には、図１、２、４及び図５（Ａ）に示される如くに、プランジャ９７は圧縮コイルばね９６の付勢力により、その右端が弁座９３に接当する位置まで押し動かされている。この状態では、弁体９４がポートｅとポートｃ上に位置し、その凹部９４ａによりポートｅとポートｃが連通するので、第２作動室３２の高圧流体がポートｐ１２→細管＃ｅ→ポートｅ→凹部９４ａ→ポートｃ→細管＃ｃ→切換入出ポートｐＣへと流れて排出される。

それに対し、電磁コイル９１への通電をＯＮにすると、図３及び図５（Ｂ）に示される如くに、プランジャ９７は吸引子９５の吸引力により、その左端が吸引子９５に接当する位置まで（圧縮コイルばね９６の付勢力に抗して）引き寄せられる。このときには、弁体９４がポートｃ上にのみ位置し、ポートｅと弁室９９とが連通するので、（例えば圧縮機の直後等の）高圧流体が高圧細管＃ａ→弁室９９→ポートｅ→細管＃ｅ→ポートｐ１２を介して第２作動室３２に導入される。

したがって、第２三方パイロット弁１００において、電磁コイル９１への通電をＯＦＦにすると、四方弁本体１０の第２弁体５２が右端位置（第１、第２、第４流通状態）をとり、前記した如くの流路切換が行われる一方、電磁コイル９１への通電をＯＮにすると、四方弁本体１０の第２弁体５２が左端位置（第３流通状態）をとり、前記した如くの流路切換が行われる。

このように、本実施形態の四方切換弁１においては、電磁式三方パイロット弁（第１三方パイロット弁９０、第２三方パイロット弁１００）への通電をＯＮ／ＯＦＦで切り換えることで、四方切換弁１を流通する高圧流体（例えば、高圧部分である圧縮機を流れる流体）と低圧流体（低圧部分である切換入出ポートｐＣを流れる流体）との差圧を利用して四方弁本体１０を構成する第１及び第２弁体５１、５２を主弁室１２内で連動して移動させることにより、主弁ハウジング１１に合計で４個設けられたポート間の連通状態が切り換えられ、ヒートポンプ式冷暖房システムにおいて、暖房運転から冷房運転への切り換え時、及び、冷房運転から暖房運転への切り換え時に、適切な流路を選択できる。

［四方切換弁１の作用効果］
以上の説明から理解されるように、本実施形態の四方切換弁１においては、第１三方パイロット弁９０、第２三方パイロット弁１００により主弁ハウジング１１に設けられた第１作動室３１並びに第２作動室３２への高圧流体の導入・排出を個別に制御して第１弁体５１並びに第２弁体５２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るので、例えば、二つの作動室を画成する左右一対のピストンによりスライド弁体を移動させることで流路切換を行う従来のものと比べて、流路切換パターン（特に、第１、第４流通状態）を増やすことができる。

また、第１ステム６１並びに第２ステム６２によって第１弁体５１並びに第２弁体５２の移動が規制されており、第１弁体５１が第１切換ポート側弁座４１Ｂに着座し、かつ、第２弁体５２が第２切換ポート側弁座４２Ａに着座して切換入出ポートｐＣが閉塞するのが阻止されるので、圧縮機吸入側に接続された配管が閉空間となる事象を確実に回避することができる。

また、本実施形態の四方切換弁１においては、内筒部材１４を構成する左側円筒状弁座部４５及び右側円筒状弁座部４６の内周に、第１ステム６１及び第２ステム６２（の外周）と線接触しながら当該第１ステム６１及び第２ステム６２の移動をガイドするガイド部４７ａ、４８ａが設けられ、第１弁体５１が設けられた第１ステム６１及び第２弁体５２が設けられた第２ステム６２がそれぞれ、第１ピストン２１とガイド部４７ａ、及び、第２ピストン２２とガイド部４８ａの２箇所でガイドされるので、移動時の摺動抵抗の増加を抑えつつ、第１弁体５１が第１切換ポート側弁座４１Ｂに着座する際の芯ずれ及び第２弁体５２が第２切換ポート側弁座４２Ａに着座する際の芯ずれを防止でき、弁漏れを効果的に抑えることができる。

［四方切換弁１の他例］
なお、上記実施形態では、第１ステム６１及び第２ステム６２を相互に反対向きに付勢する第１圧縮コイルばね６５及び第２圧縮コイルばね６６が直接第１連結部材６３及び第２連結部材６４にガイドされているが、強い圧縮コイルばねを使用すると、圧縮コイルばねが伸びる方向（図中、左右方向）に対して垂直な方向（図中、上下方向）にも若干荷重が掛かる。その際、第１連結部材６３及び第２連結部材６４に連結された第１ピストン２１及び第２ピストン２２（のガイド部分）の摺動抵抗が増加したり、摺動部分が摩耗して異物が発生し、その異物が堆積して作動不具合が発生するおそれもある。そこで、例えば、図８に示される如くに、内径が第１ステム６１や第２ステム６２の外形より若干大きい、鍔状部付き円筒状のリング状ばね受け部材６９を用意し、そのリング状ばね受け部材６９を第１ステム６１や第２ステム６２に（上下方向に）隙間（遊び）を持って外挿するとともに、第１圧縮コイルばね６５と第１連結部材６３との間や第２圧縮コイルばね６６と第２連結部材６４との間に介在させ、そのリング状ばね受け部材６９（の鍔状部）と内筒部材１４（の内鍔状突部４７）との間やそのリング状ばね受け部材６９（の鍔状部）と内筒部材１４（の内鍔状突部４８）との間に、第１圧縮コイルばね６５や第２圧縮コイルばね６６を介装してもよい。これにより、圧縮コイルばねが伸びる方向（図中、左右方向）に対して垂直な方向（図中、上下方向）への第１ピストン２１及び第２ピストン２２に掛かる力を低減でき、摺動抵抗の増加や異物の発生を抑えることができる。

また、第１ピストン２１及び第２ピストン２２は、通常、一対（２枚）のパッキンでプレートを挟んで構成され、パッキンで挟持されたプレートをガイド部品として使用するが、この場合、プレートが摺動することで発生する摩耗粉が２枚のパッキンで閉空間に留まってしまう可能性があり、摩耗粉が堆積した際には、パッキンからの漏れや噛み込みによる作動不良が発生する可能性がある。そこで、例えば、図８に示される如くに、第１ステム６１と第１ピストン２１との間に設けられた第１連結部材６３や第２ステム６２と第２ピストン２２との間に設けられた第２連結部材６４の外周部分を延長し、主弁ハウジング１１における第１ピストン２１や第２ピストン２２より主弁室１２側に摺動可能に内挿される筒状案内部６８を設けてもよい。これにより、第１ピストン２１や第２ピストン２２をガイドしてその傾きを防止できるとともに、パッキンからの漏れや噛み込みによる作動不良を低減でき、安全性を向上させることができる。

また、上記実施形態では、第１弁体５１が設けられた第１ステム６１及び第２弁体５２が設けられた第２ステム６２がそれぞれ、第１ピストン２１とガイド部４７ａ、及び、第２ピストン２２とガイド部４８ａの２箇所でガイドされる構成としたが、例えば、図９に示される如くに、内筒部材１４のガイド部４７ａ、４８ａを省略し、一方のステム（図示例では、左側の第１ステム６１）の先端部に嵌合凸部６１ｂを形成し、他方のステム（図示例では、右側の第２ステム６２）の先端部に嵌合凹部６１ｃを形成し、嵌合凹部６１ｃに嵌合凸部６１ｂを摺動可能に嵌め込むことによって、第１ステム６１及び第２ステム６２を中央部分でガイドするようにしてもよい。

また、上記実施形態では、第１ステム６１及び第２ステム６２を相互に反対向きに付勢する圧縮コイルばねを左右各１個、合計２個使用する構成としたが、例えば、図９に示される如くに、第１ステム６１に設けられた第１弁体５１と第２ステム６２に設けられた第２弁体５１との間（あるいは、図示は省略するが、第１ステム６１と第２ステム６２との間、第１弁体５１と第２ステム６２との間、第１ステム６１と第２弁体５２との間でもよい）に、１個の圧縮コイルばね（第１ステム６１及び第２ステム６２を相互に反対向きに付勢する付勢部材）６７を配置してもよい。これにより、内筒部材１４等の構成を簡素化でき、部品点数を削減できるとともに、四方弁本体１０（の主弁ハウジング１１）の（左右方向の）全長を短くすることもできる。

また、上記実施形態では、第１及び第２三方パイロット弁９０、１００の高圧細管＃ａの高圧流体は、四方弁本体１０の吐出側高圧ポートｐＡとは別の経路（例えば圧縮機の直後）から供給する構成としたが、配管を削減するために、吐出側高圧ポートｐＡから供給してもよい。ただし、この場合、例えば第１入出ポートｐＢ１側の第１弁体５１が右方へ移動した際に、圧力が第１入出ポートｐＢ１に逃げるため、中圧となる（詳細は、前述の第１流通状態から第２流通状態への状態遷移の説明参照）。ここで、吐出側高圧ポートｐＡの内部全体が中圧になると、第２流通状態から第１流通状態に戻すときに、圧力バランス上、第１弁体５１が移動しなくなると考えられる。そこで、吐出側高圧ポートｐＡの高圧を維持するために、例えば、図１０に示される如くに、吐出側高圧ポートｐＡにおける主弁室１２との接続部分（詳しくは、吐出側高圧ポートｐＡにおいて、当該吐出側高圧ポートｐＡに設けられた第１及び第２三方パイロット弁９０、１００の高圧細管＃ａへ繋がるポートｐ１３と主弁室１２との間）に、オリフィス１９を（かしめ等により）設けてもよい。

また、上記実施形態では、第１作動室３１への高圧流体（冷媒）の導入・排出を制御する第１三方パイロット弁９０と第２作動室３２への高圧流体（冷媒）の導入・排出を制御する第２三方パイロット弁１００を、２個の独立した三方パイロット弁としたが、例えば、図１１に示される如くに、弁ケース９２や弁室９９を共有化し、弁ケース９２の側面に細管挿着口（高圧導入ポートａ）や高圧細管＃ａを設けるなどして、第１三方パイロット弁９０と第２三方パイロット弁１００を単一部品として構成した上で、主弁ハウジング１１に設けられた第１作動室３１並びに第２作動室３２への高圧流体の導入・排出を個別に制御してもよい。これにより、省スペース化、細管挿着口（高圧導入ポートａ）や高圧細管＃ａの数量削減、取付工数の削減、低コスト化等を図ることができる。

なお、本実施形態の四方切換弁１は、前記した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 四方切換弁
１０ 四方弁本体
１１ 主弁ハウジング
１２ 主弁室
１３ 基体部
１４ 内筒部材
１４Ａ 左部薄肉部
１４Ｂ 右部薄肉部
１４Ｃ 中央厚肉部
１４ｄ Ｄカット面
１５ 左側蓋状部材
１６ 右側蓋状部材
１７ 左側連結筒部
１８ 右側連結筒部
２１ 第１ピストン
２２ 第２ピストン
２３ 第１ピストン部
２４ 第２ピストン部
３１ 第１作動室
３２ 第２作動室
４１Ａ 第１高圧側弁座
４１Ｂ 第１切換ポート側弁座
４２Ａ 第２切換ポート側弁座
４２Ｂ 第２高圧側弁座
４３、４４ 貫通穴
４５ 左側円筒状弁座部
４６ 右側円筒状弁座部
４７、４８ 内鍔状突部
４７ａ、４８ａ ガイド部
４７ｂ、４８ｂ 連通路
５１ 第１弁体
５１Ａ 第１弁体の左側弁体部
５１Ｂ 第１弁体の右側弁体部
５２ 第２弁体
５２Ａ 第２弁体の左側弁体部
５２Ｂ 第２弁体の右側弁体部
６１ 第１ステム
６１ａ 第１ステムの左端小径部
６２ 第２ステム
６２ａ 第２ステムの右端小径部
６３ 第１連結部材
６３ａ 第１連結部材の鍔状段差部
６４ 第２連結部材
６４ａ 第２連結部材の鍔状段差部
６５ 第１圧縮コイルばね（第１付勢部材）
６６ 第２圧縮コイルばね（第２付勢部材）
９０ 第１三方パイロット弁
１００ 第２三方パイロット弁
ｐ１１、ｐ１２ ポート
ｐＡ 吐出側高圧ポート
ｐＢ１ 第１入出ポート
ｐＢ２ 第２入出ポート
ｐＣ 切換入出ポート

Claims (13)

1. ヒートポンプ式冷暖房システムにおいて、複数の弁体を連動して移動させることにより流路の切り換えを行う四方切換弁であって、
   一端側から順次、第１作動室、第１ピストン、主弁室、第２ピストン、第２作動室が配在された筒状の主弁ハウジングを有し、
   前記主弁室に、圧縮機の吐出側に接続される吐出側高圧ポートが設けられるとともに、一端側及び他端側が開放した筒状の内筒部材が設けられ、該内筒部材に、一端側から順次、第１熱交換器に接続される第１入出ポート、前記圧縮機の吸入側又は吐出側に選択的に接続される切換入出ポート、及び第２熱交換器に接続される第２入出ポートが開口せしめられ、前記内筒部材における前記第１入出ポートより一端側、前記第１入出ポートと切換入出ポートの間、前記切換入出ポートと第２入出ポートの間、及び前記第２入出ポートより他端側に、第１高圧側弁座、第１切換ポート側弁座、第２切換ポート側弁座、及び第２高圧側弁座がそれぞれ設けられるとともに、前記第１高圧側弁座と前記第１切換ポート側弁座に選択的に接離するポペット式の第１弁体並びに前記第２切換ポート側弁座と前記第２高圧側弁座に選択的に接離するポペット式の第２弁体が配在され、
   前記第１ピストンと前記第１弁体とが、第１ステムにより一体移動可能に連結され、前記第２ピストンと前記第２弁体とが、第２ステムにより一体移動可能に連結されており、
   前記第１作動室並びに前記第２作動室への高圧流体の導入・排出を制御して前記第１弁体並びに前記第２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るとともに、
   前記第１弁体が前記第１切換ポート側弁座に着座し、かつ、前記第２弁体が前記第２切換ポート側弁座に着座して切換入出ポートが閉塞するのを阻止すべく、前記第１弁体並びに前記第２弁体の移動が規制されるようにされていることを特徴とする四方切換弁。
2. 前記第１弁体が前記第１高圧側弁座に着座し、かつ、前記第２弁体が前記第２高圧側弁座に着座し、前記第１入出ポート、前記切換入出ポート、及び前記第２入出ポートを連通させる第１流通状態と、
   前記第１弁体が前記第１切換ポート側弁座に着座し、かつ、前記第２弁体が前記第２高圧側弁座に着座し、前記吐出側高圧ポート及び前記第１入出ポートを連通させ、前記切換入出ポート及び前記第２入出ポートを連通させる第２流通状態と、
   前記第１弁体が前記第１高圧側弁座に着座し、かつ、前記第２弁体が前記第２切換ポート側弁座に着座し、前記第１入出ポート及び前記切換入出ポートを連通させ、前記吐出側高圧ポート及び前記第２入出ポートを連通させる第３流通状態と、を選択的にとり得るようにされていることを特徴とする請求項１に記載の四方切換弁。
3. 前記第１弁体が第１切換ポート側弁座側に移動し、かつ、前記第２弁体が第２切換ポート側弁座側に移動して、前記第１弁体と前記第２弁体が相互に近接したとき、前記第１ステムと前記第２ステムとが当接して、前記第１弁体並びに前記第２弁体の移動が規制されるようにされていることを特徴とする請求項１又は２に記載の四方切換弁。
4. 前記第１ステム及び前記第２ステムの一方に設けられた嵌合凸部が、前記第１ステム及び前記第２ステムの他方に設けられた嵌合凹部に摺動可能に嵌め込ま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四方切換弁。
5. 前記内筒部材に、前記第１ステム又は前記第２ステムと線接触しながら前記第１ステム又は前記第２ステムの移動をガイドするガイド部が設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の四方切換弁。
6. 前記第１ピストンと前記第１ステムを連結する第１連結部材と前記内筒部材との間、及び、前記第２ピストンと前記第２ステムを連結する第２連結部材と前記内筒部材との間に、前記第１ステム及び前記第２ステムを相互に反対向きに付勢する第１付勢部材及び第２付勢部材が介装されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の四方切換弁。
7. 前記第１ステムに隙間を持って外挿され且つ前記第１付勢部材と前記第１連結部材との間に介在されたリング状ばね受け部材と前記内筒部材との間、及び、前記第２ステムに隙間を持って外挿され且つ前記第２付勢部材と前記第２連結部材との間に介在されたリング状ばね受け部材と前記内筒部材との間に、前記第１付勢部材及び前記第２付勢部材が介装されていることを特徴とする請求項６に記載の四方切換弁。
8. 前記第１連結部材及び／又は前記第２連結部材に、前記主弁ハウジングにおける前記第１ピストン及び／又は前記第２ピストンより前記主弁室側に摺動可能に内挿される筒状案内部が設けられていることを特徴とする請求項６又は７に記載の四方切換弁。
9. 前記第１弁体又は前記第１ステムと前記第２弁体又は前記第２ステムとの間に、前記第１ステム及び前記第２ステムを相互に反対向きに付勢する付勢部材が介装されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の四方切換弁。
10. 前記第１作動室への高圧流体の導入・排出の制御を、前記第１作動室に設けられたポート、並びに、前記四方切換弁の低圧部分及び高圧部分もしくは圧縮機に接続された第１三方パイロット弁により行うようにされ、
    前記第２作動室への高圧流体の導入・排出の制御を、前記第２作動室に設けられたポート、並びに、前記四方切換弁の低圧部分及び高圧部分もしくは圧縮機に接続された第２三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１から９のいずれか一項に記載の四方切換弁。
11. 前記第１三方パイロット弁と前記第２三方パイロット弁とが単一部品として構成されていることを特徴とする請求項１０に記載の四方切換弁。
12. 前記吐出側高圧ポートにおける前記主弁室との接続部分に、オリフィスが設けられていることを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載の四方切換弁。
13. ヒートポンプ式冷暖房システムにおいて、複数の弁体を連動して移動させることにより流路の切り換えを行う四方切換弁であって、
    一端側から順次、第１作動室、第１ピストン、主弁室、第２ピストン、第２作動室が配在された筒状の主弁ハウジングを有し、
    前記主弁室に、高圧側ポートが設けられるとともに、一端側及び他端側が開放した筒状の内筒部材が設けられ、
    該内筒部材に、一端側から順次、第１入出ポート、切換入出ポート、及び第２入出ポートが開口せしめられ、前記内筒部材における前記第１入出ポートより一端側、前記第１入出ポートと切換入出ポートの間、前記切換入出ポートと第２入出ポートの間、及び前記第２入出ポートより他端側に、第１高圧側弁座、第１切換ポート側弁座、第２切換ポート側弁座、及び第２高圧側弁座がそれぞれ設けられるとともに、前記第１高圧側弁座と前記第１切換ポート側弁座に選択的に接離するポペット式の第１弁体並びに前記第２切換ポート側弁座と前記第２高圧側弁座に選択的に接離するポペット式の第２弁体が配在され、
    前記第１ピストンと前記第１弁体とが、第１ステムにより一体移動可能に連結され、前記第２ピストンと前記第２弁体とが、第２ステムにより一体移動可能に連結されており、
    前記第１作動室並びに前記第２作動室への高圧流体の導入・排出を制御して前記第１弁体並びに前記第２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いることを特徴とする四方切換弁。

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