JP7129100B2

JP7129100B2 - 流路切換弁

Info

Publication number: JP7129100B2
Application number: JP2020052764A
Authority: JP
Inventors: 秀柳澤
Original assignee: Fujikoki Corp
Current assignee: Fujikoki Corp
Priority date: 2020-03-24
Filing date: 2020-03-24
Publication date: 2022-09-01
Anticipated expiration: 2040-03-24
Also published as: JP2021152381A; CN113446414A

Description

本発明は、流路切換弁に関する。

従来から、第１流入口と、第２流入口と、第３流入口とに接続され、第１流入口から流入してきた流体を、第２流入口または第３流入口に分配して供給する各種の流路切換弁が提案されている。

例えば特許文献１に開示された流路切換弁は、第１入出口と第２入出口と第３入出口に連通する弁室、上部弁座、及び下部弁座を備えた弁本体と、該弁本体内で移動する弁軸とを有している。かかる流路切換弁によれば、該弁軸の移動位置に応じて、第１流入口から流入してきた流体を、第２流入口または第３流入口に供給することができる。

特開２０１７－１２９２４０号公報

ところで、上記の流路切換弁は、弁軸に設けられた上部弁体および下部弁体が、弁本体の上部弁座および下部弁座に対して選択的に着座または離間することにより、流体の流れ方向を切り換えている。ここで、上部弁座と下部弁座は中空の弁座部材の両端に形成されており、上部弁体および下部弁体は弁座部材の内部に挿通された連結軸によって連結されている。したがって、流路切換弁の組み付け時には、弁座部材を挟んで軸線方向両側から上部弁体および下部弁体をそれぞれ組み付けなくてはならず、組立に手間取るという問題がある。さらに、組み付け誤差や動作時の位置決め誤差によって、第２流入口または第３流入口に流れる流体の量が変動しやすいという問題もある。

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであって、簡素な構造で組み立てが容易でありながら、流体の流量を精度よく制御可能な流路切換弁を提供することを目的とする。

本発明に係る流路切換弁は、
弁室、第１配管と前記弁室とを接続する第１接続部、第２配管と前記弁室とを接続する第２接続部、第３配管と前記弁室とを接続する第３接続部、前記第１接続部と前記第２接続部との間に設けられた第１弁口、および前記第２接続部と前記第３接続部との間に設けられた第２弁口、を有する弁本体と、
軸方向に移動可能に前記弁室に配置され、前記第１弁口および前記第２弁口に挿通された弁軸と、
を有し、
前記弁軸は、前記第１弁口を流れる流体の通過流量を制御する第１弁体部と、前記第２弁口を流れる流体の通過流量を制御する第２弁体部とを有し、
前記第１弁体部および前記第２弁体部はそれぞれ、大テーパ部、小テーパ部、及び前記大テーパ部と前記小テーパ部との間に接続されてなる円筒部を備え、
前記第２弁体部の最大外径は前記第１弁口および前記第２弁口の内径より小さい、
ことを特徴とする。

本発明の流路切換弁によれば、簡素な構造で組み立てが容易でありながら、流体の流量を精度よく制御可能である。

図１は、本実施形態の流路切換弁を示す縦断面図である。図２は、本実施形態の流路切換弁の流路特性を示す図であり、縦軸に流量比を示し、横軸に弁軸リフト量をとって示す。図３は、流路切換弁の弁体部の周辺を拡大して示す拡大断面図である。図４は、流路切換弁の弁体部の周辺を拡大して示す拡大断面図である。図５は、流路切換弁の弁体部の周辺を拡大して示す拡大断面図である。図６は、流路切換弁の弁体部の周辺を拡大して示す拡大断面図である。図７は、流路切換弁の弁体部の周辺を拡大して示す拡大断面図である。図８は、流路切換弁の弁体部の周辺を拡大して示す拡大断面図である。図９は、比較例における弁体部の周辺を示す図３と同様な断面図である。図１０は、本実施形態の変形例にかかる弁軸の第１弁体部の近傍を側面視した拡大図である。図１１は、本変形例の流路切換弁の流路特性を示す図である。

以下、本発明に係る流路切換弁の実施形態を、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書では、ロータから弁室に向かう方向を下方とし、その逆方向を上方とするが、流路切換弁の設置方向はそれに限られない。また、以下の実施形態の流体として冷凍サイクル用に用いられる冷媒を使用している。

図１は、本実施形態の流路切換弁１０を示す縦断面図である。流路切換弁１０は、弁本体２０と、弁本体２０に取り付けられて弁軸２４を駆動させるロータ３０を内蔵するキャン４０と、キャン４０に外嵌されロータ３０を回転駆動するステータ５０とを備えている。流路切換弁１０の軸線をＬとする。

キャン４０の円筒状部分の外周には、それぞれ一対のボビン５２とステータコイル５３およびこれらを囲うヨーク５１が配置され、その外周を樹脂モールドカバー５６によって覆うことによりステータ５０が形成されている。ロータ３０とステータ５０とにより、ステッピングモータ（駆動部）を構成している。

キャン４０はステンレスなどの非磁性の金属から形成され、有底円筒状をしている。キャン４０の開放した下端は、ステンレス製の環状板４１に溶接等により固着されている。

略円筒状の弁軸２４は、弁室ＶＣに移動可能に配置され、ステンレス又は真鍮などから形成され、上端側の小径軸部２４１と、大径軸部２４２と、下端側の弁体構造部２４３とを同軸に連設してなる。弁体構造部２４３の構成については、図３を参照して後述する。

略円筒状の弁軸ホルダ３２は、キャン４０内において、弁軸２４の上端側を収容するように配置されている。弁軸ホルダ３２の上端は、弁軸２４の小径軸部２４１の上端が圧入固定されたプッシュナット３３により接合されている。

プッシュナット３３の外周に沿って、圧縮コイルばねで構成される復帰ばね３５を取付けている。復帰ばね３５は、詳細を後述するガイドブッシュ２６の固定ねじ部２５と弁軸ホルダ３２の移動ねじ部３１との螺合が外れたときに、キャン４０の頂部内面に当接して固定ねじ部２５と移動ねじ部３１との螺合を復帰させるように付勢する機能を有する。

キャン４０に対して隙間を開けて配置されたロータ３０と、弁軸ホルダ３２とは、支持リング３６を介して結合されている。より具体的に支持リング３６は、ロータ３０の成形時にインサートされた黄銅製の金属リングで構成されており、支持リング３６の内周孔部に弁軸ホルダ３２の上部突部が嵌合し、上部突部の外周をかしめ固定してロータ３０、支持リング３６及び弁軸ホルダ３２を結合している。

弁軸ホルダ３２の外周には、ストッパ機構の一方を構成する上ストッパ体３７が固着されている。上ストッパ体３７は筒状の樹脂より構成され、下方に向けて板状の上ストッパ片３７ａが突設されている。

円筒状のガイドブッシュ２６が、弁軸ホルダ３２と弁軸２４との間に配置されている。ガイドブッシュ２６の下端は、弁本体２０の上端開口２０１に圧入により嵌合している。ガイドブッシュ２６の外周には、ストッパ機構の他方を構成する下ストッパ体２７が固着されている。下ストッパ体２７はリング状の樹脂より構成され、上方に板状の下ストッパ片２７ａが突設されており、前記した上ストッパ片３７ａと係合可能となっている。

下ストッパ体２７はガイドブッシュ２６の外周に形成された螺旋溝部分２６ａに射出成形により固着され、上ストッパ体３７は弁軸ホルダ３２の外周に形成された螺旋溝部分３２ｂに射出成形により固着されている。

弁軸ホルダ３２の内面に移動ねじ部３１が形成されており、ガイドブッシュ２６の外周に形成された固定ねじ部２５と螺合している。

弁軸２４は、弁軸ホルダ３２に軸線Ｌに沿って上下動可能に嵌挿されており、弁軸ホルダ３２内に縮装された圧縮コイルばね３４によって下方に付勢されている。ガイドブッシュ２６の側面には、弁室ＶＣとキャン４０内の圧力均衡を図る均圧孔３２ａが形成されている。

キャン４０の環状板４１の中央開口には、略中空円筒状の弁本体２０の上端がロウ付けにより固着されている。

有底筒状の弁本体２０は、上端開口２０１に接続する上部拡大孔２０２と、下端側の下部拡大孔２０３と、上部拡大孔２０２と下部拡大孔２０３との間に形成された中間拡大孔２０４とを有する。上部拡大孔２０２と、下部拡大孔２０３と、中間拡大孔２０４とで弁室ＶＣを形成する。

上部拡大孔２０２と中間拡大孔２０４とは、第１弁口２０５を介して連通しており、中間拡大孔２０４と下部拡大孔２０３は、第２弁口２０６を介して連通している。第１弁口２０５の内径は、大径軸部２４２の外径よりわずかに大きく、また第２弁口２０６の内径は、後述する端軸部２４７の外径よりわずかに大きくなっている。第１弁口２０５と第２弁口２０６は同径であると好ましい。本実施形態では、第１弁口２０５と第２弁口２０６はいずれも円筒状であるが、円錐台面状、若しくは円錐台面を有する円筒部としてもよい。

弁本体２０は、上部拡大孔２０２から軸線Ｌに直交する方向に延在するように形成された上部連通孔（弁室ＶＣと第１配管Ｔ１とを接続する第１接続部）２０７と、上部連通孔２０７より大径の上部接合孔２０８とを備えている。上部接合孔２０８には、第１配管Ｔ１がロウ付け等により接合されている。第１配管Ｔ１の軸線をＯ１とする。

また弁本体２０は、中間拡大孔２０４から軸線Ｌに直交する方向に延在するように形成された中間連通孔（弁室ＶＣと第２配管Ｔ２とを接続する第２接続部）２０９と、中間連通孔２０９より大径の中間接合孔２１０とを備えている。中間接合孔２１０には、第２配管Ｔ２がロウ付け等により接合されている。第２配管Ｔ２の軸線をＯ２とする。

さらに弁本体２０は、下部拡大孔２０３から軸線Ｌに直交する方向に延在するように形成された下部連通孔（弁室ＶＣと第３配管Ｔ３とを接続する第３接続部）２１１と、下部連通孔２１１より大径の下部接合孔２１２とを備えている。下部接合孔２１２には、第３配管Ｔ３がロウ付け等により接合されている。第３配管Ｔ３の軸線をＯ３とする。ここでは、軸線Ｏ１，Ｏ２，Ｏ３が、軸線Ｌを含む同一平面上に設けられているが、必ずしも同一面上に設けられている必要はない。

図２は、本実施形態の流路切換弁１０の流路特性を示す図であり、図３～８は、流路切換弁１０の弁体構造部２４３の周辺を拡大して示す拡大断面図である。

図３を参照するとわかるように、弁軸２４の弁体構造部２４３は、第１弁体部２４４と、円筒状の連結軸部２４６と、第２弁体部２４５と、円筒状の端軸部２４７とを連結してなる。第１弁体部２４４と第２弁体部２４５は、連結軸部２４６より大径であり、本実施形態においては上下を逆にしても同じ形状を有する。

第１弁口２０５を流れる冷媒の通過流量を制御する第１弁体部２４４は、大径軸部２４２に接続する第１大テーパ部２４４ａと、第１大テーパ部２４４ａに接続する第１円筒部２４４ｂと、第１円筒部２４４ｂと連結軸部２４６とに接続する第１小テーパ部２４４ｃとからなる。なお、大径軸部２４２及び連結軸部２４６も、円筒部として第１弁体部２４４の一部とすることがある。

第２弁口２０６を流れる冷媒の通過流量を制御する第２弁体部２４５は、下端側の第２大テーパ部２４５ａと、第２大テーパ部２４５ａに接続する第２円筒部２４５ｂと、第２円筒部２４５ｂと連結軸部２４６とに接続する第２小テーパ部２４５ｃとからなる。なお、連結軸部２４６及び端軸部２４７も、円筒部として第２弁体部２４５の一部とすることがある。なお、本明細書で第１大テーパ部と第２大テーパ部の双方を指すときは大テーパ部と呼称する。同様に第１小テーパ部と第２小テーパ部の双方を指すときは小テーパ部と呼称する。

本実施形態によれば、弁体構造部２４３の最大外径を、第１弁口２０５と第２弁口２０６より小径としている。このため、上端開口２０１側のみから弁軸２４を組み付けることができ、製造容易性に優れる。

なお、本実施形態においては、各テーパ部（第１大テーパ部２４４ａ、第１小テーパ部２４４ｃ、第２大テーパ部２４５ａおよび第２小テーパ部２４５ｃ）はいずれも円錐台面状の表面を有する部分であるが、他の形状にすることもできる。例えば、各テーパ部を、複数の斜度の異なる円錐台面を連続させた形状（多段テーパ形状）としてもよいし、軸線Ｌを含む断面形状を曲面状としてもよい。

（流路切換弁の動作）
次に、流路切換弁１０の動作について説明する。図１において、外部から所定パルス数のパルス信号を印加することにより、ステータ５０のステータコイル５３に通電を行い励磁すると、それにより発生した磁力によりロータ３０に所定角度分だけ回転力が生じるため、弁本体２０に固着されたガイドブッシュ２６に対しロータ３０及び弁軸ホルダ３２が回転駆動される。

これにより、ガイドブッシュ２６の固定ねじ部２５と、弁軸ホルダ３２の移動ねじ部３１とのねじ送り機構（駆動機構ともいう）により、弁軸ホルダ３２がその軸線Ｌ方向に変位する。例えばステッピングモータの脱調などにより、弁軸２４の下端が弁本体２０の下部拡大孔２０３の底面に当接した場合でも、上ストッパ体３７は未だ下ストッパ体２７に当接しておらず、弁軸２４が当接したままロータ３０及び弁軸ホルダ３２はさらに回転下降する。このとき、弁軸２４に対する弁軸ホルダ３２の相対的な下降変位は、圧縮コイルばね３４が圧縮されることにより吸収される。

さらに、ロータ３０が更に回転して弁軸ホルダ３２が下降した場合、上ストッパ体３７の上ストッパ片３７ａが下ストッパ体２７の下ストッパ片２７ａに当接する。これらのストッパ片２７ａ、３７ａ同士の当接によって、ステータ５０への通電が継続されても、弁軸ホルダ３２の下降は強制的に停止される。

ステータ５０に逆特性のパルス信号を印加すると、そのパルス数に応じてガイドブッシュ２６に対しロータ３０及び弁軸ホルダ３２が上記と逆方向に、所定角度分だけ回転駆動され、上記のねじ送り機構により、弁軸ホルダ３２および弁軸２４が上方に移動する。

本実施形態の流路切換弁１０において、第２配管Ｔ２から弁本体２０の中間拡大孔２０４に流入した冷媒を、第１配管Ｔ１または第３配管Ｔ３に振り分けて排出するものとする。

まず、図３に示すように、弁軸２４の下端が下部拡大孔２０３の底面に当接した状態では、第１弁口２０５内に、弁軸２４の大径軸部２４２が進入し、第２弁口２０６から第２弁体部２４５が離脱（すなわち連結軸部２４６が進入）する。このとき、第１弁口２０５に対する大径軸部２４２のオーバーラップ量をＯＶ１とする。

ここで、第２配管Ｔ２から弁本体２０の中間拡大孔２０４内に流入した冷媒は、第１弁口２０５と大径軸部２４２との間の断面積αと、第２弁口２０６と連結軸部２４６との間の断面積βとの面積比に応じて、第１弁口２０５と第２弁口２０６とに振り分けられる。第１弁口２０５を通過した冷媒は、上部拡大孔２０２内を通過して第１配管Ｔ１へと流れ、第２弁口２０６を通過した冷媒は、下部拡大孔２０３内を通過して第３配管Ｔ３へと流れる。第１弁口２０５に流れる冷媒の量と、第２弁口２０６に流れる冷媒の量との比を流量比という。

図２において、第１弁口２０５に流れる冷媒の量を実線Ｘで示し、第２弁口２０６に流れる冷媒の量を点線Ｙで示している。図３の状態では、図２の点Ａで示す弁軸リフト量となり、第１弁口２０５に流れる冷媒の量が最小であり、第２弁口２０６に流れる冷媒の量が最大となる。

点Ａから弁軸２４を上昇させてゆくと、第２小テーパ部２４５ｃの上端が第２弁口２０６の下端の径方向内側を通過し、また第１大テーパ部２４４ａの上端が、第１弁口２０５の上端の径方向内側に位置するようになり、このとき弁軸２４の移動量がオーバーラップ量ＯＶ１と等しくなる。かかる状態を図４に示す。第２小テーパ部２４５ｃの上端が第２弁口２０６の下端の径方向内側に位置するまで、第１弁口２０５に流れる冷媒の量が最小であり、さらに第１大テーパ部２４４ａの上端が、第１弁口２０５の上端の径方向内側に位置するまで、第２弁口２０６に流れる冷媒の量が最大のままである。

なお、図２の例では、第２小テーパ部２４５ｃの上端が第２弁口２０６の下端の径方向内側を通過した後に、第１大テーパ部２４４ａの上端が第１弁口２０５の上端の径方向内側に位置するようにしており、その時点での弁軸リフト量を図２に点Ｂで示している。このため、第２弁口２０６に流れる冷媒の量が最大値から減少した後も、第１弁口２０５に流れる冷媒の量が一定となる区間が生じる。ただし、本例とは逆の順序で両者を位置させてもよいし、両上端を同時に位置させてもよい。

点Ｂから弁軸２４を上昇させてゆくと、第２小テーパ部２４５ｃが第２弁口２０６の下端の径方向内側を通過し、また第１大テーパ部２４４ａが第１弁口２０５の上端の径方向内側を通過する。

このとき、弁軸２４の位置に応じて、第１大テーパ部２４４ａと第１弁口２０５との間の断面積α、及び第２小テーパ部２４５ｃと第２弁口２０６との間の断面積βが変化する。このため、図２における実線Ｘ及び点線Ｙに従って、第１弁口２０５に流れる冷媒の量を漸次増加させ、第２弁口２０６に流れる冷媒の量を漸次減少させることができる。

さらに、弁軸２４を上昇させてゆくと、第２円筒部２４５ｂの上端が第２弁口２０６の下端の径方向内側を通過し、また第１円筒部２４４ｂの上端が第１弁口２０５の上端の径方向内側に位置するようになる。かかる状態を図５に示す。

なお、図２の例では、第２円筒部２４５ｂの上端が第２弁口２０６の下端の径方向内側を通過した後に、第１円筒部２４４ｂの上端が第１弁口２０５の上端の径方向内側に位置するようにしており、その時点での弁軸リフト量を図２に点Ｃで示している。ただし、本例とは逆の順序で両者を位置させてもよいし、両上端を同時に位置させてもよい。

第２円筒部２４５ｂが第２弁口２０６の下端の径方向内側に位置し、且つ第１円筒部２４４ｂが第１弁口２０５の上端の径方向内側に位置している間は、断面積αと断面積βとが等しくなるため、第１弁口２０５に流れる冷媒の量と、第２弁口２０６に流れる冷媒の量とは等量となり、すなわち流量比が１となる。

点Ｃから弁軸２４を上昇させてゆくと、弁軸２４のストローク中間点に至る。この時の弁軸リフト量を図２の点Ｄで示す。ストローク中間点を通過し、さらに弁軸２４を上昇させてゆくと、第２大テーパ部２４５ａの上端が第２弁口２０６の下端の径方向内側を通過し、また第１小テーパ部２４４ｃの上端が第１弁口２０５の上端の径方向内側に位置するようになる。

なお、図２の例では、第２大テーパ部２４５ａの上端が第２弁口２０６の下端の径方向内側を通過した後に、第１小テーパ部２４４ｃの上端が第１弁口２０５の上端の径方向内側に位置するようにしている。第２大テーパ部２４５ａの上端が第２弁口２０６の下端の径方向内側に位置した状態を図６に示し、その時点での弁軸リフト量を図２に点Ｅで示している。ただし、本例とは逆の順序で両者を位置させてもよいし、両上端を同時に位置させてもよい。

点Ｃ～点Ｅの間は、第１円筒部２４４ｂが第１弁口２０５の上端の径方向内側に位置し、また第２円筒部２４５ｂが第２弁口２０６の下端の径方向内側に位置している。したがって、図２における実線Ｘ及び点線Ｙに示すように、第１弁口２０５に流れる冷媒の量と、第２弁口２０６に流れる冷媒の量とは、等量を維持することとなる。

点Ｅから弁軸２４を上昇させてゆくと、端軸部２４７の上端が第２弁口２０６の下端の径方向内側を通過し、また連結軸部２４６の上端が第１弁口２０５の上端の径方向内側に位置するようになる。

なお、図２の例では、端軸部２４７の上端が第２弁口２０６の下端の径方向内側を通過した後に、連結軸部２４６の上端が第１弁口２０５の上端の径方向内側に位置するようにしている。端軸部２４７の上端が第２弁口２０６の下端の径方向内側に位置した状態を図７に示し、その時点での弁軸リフト量を図２に点Ｆで示している。ただし、本例とは逆の順序で両者を位置させてもよいし、両上端を同時に位置させてもよい。

点Ｆに至るまで、弁軸２４の位置に応じて、第１小テーパ部２４４ｃと第１弁口２０５との間の断面積α、及び第２大テーパ部２４５ａと第２弁口２０６との間の断面積βが変化する。このため、図２における実線Ｘ及び点線Ｙに従って、第１弁口２０５に流れる冷媒の量を漸次増加させ、第２弁口２０６に流れる冷媒の量を漸次減少させることができる。

点Ｆから弁軸２４を上昇させたとき、連結軸部２４６の上端が第１弁口２０５の上端の径方向内側に位置するまで、第１弁口２０５に流れる冷媒の量は漸次増加するが、第２弁口２０６に流れる冷媒の量は一定である。その後、弁軸２４をさらに上昇させ、連結軸部２４６が第１弁口２０５の上端の径方向内側に位置したとき、端軸部２４７が第２弁口２０６の下端の径方向内側に位置したままである。このとき、弁軸２４はストロークエンド（移動端）に到達する。かかる状態を図８に示し、その時点での弁軸リフト量を図２に点Ｇで示している。

弁軸２４がストロークエンドに到達するまで、連結軸部２４６が第１弁口２０５の上端の径方向内側に位置し、端軸部２４７が第２弁口２０６の下端の径方向内側に位置するため、第１弁口２０５に流れる冷媒の量が最大となり、第２弁口２０６に流れる冷媒の量が最小となる状態を維持する。
本実施形態で、第１弁口２０５の径方向内側に第１弁体部２４４の第１円筒部２４４ｂが位置するときに、第２弁口２０６の径方向内側に第２弁体部２４５の第２円筒部２４５ｂの少なくとも一部が位置するように設定されていると好ましい。

（比較例）
図９は、比較例における弁体構造部２４３’の周辺を示す図３と同様な断面図である。本比較例において、弁軸２４’の弁体構造部２４３’は、第１テーパ部２４４’と、第２テーパ部２４５’と、第１テーパ部２４４’と第２テーパ部２４５’とを連結する連結軸部２４６と、端軸部２４７とを有する。すなわち、比較例の弁体構造部２４３’は、第１円筒部及び第２円筒部を有していない。それ以外の構成は、上述した実施形態と同様であるため、同じ符号を付して説明を省略する。

図２において、比較例の弁体構造部２４３’を用いた場合の第１配管Ｔ１に流れる冷媒の量を一点鎖線Ｗで示し、第３配管Ｔ３に流れる冷媒の量を二点鎖線Ｚで示す。ここで、比較例の流路切換弁を用いた場合、その流量比が１となるのは、一点鎖線Ｗと二点鎖線Ｚとが交差する点Ｄのみである。

比較例において、弁本体２０と弁軸２４’とが理想的な形状で製造され、且つ組み付け誤差がゼロである場合、弁軸２４’を点Ｄの位置に留めることで流量比を１とすることができる。しかしながら、実際には弁本体２０と弁軸２４’には製造誤差が存在し、また組み付け誤差も生じる。加えて、ステッピングモータの脱調等により、弁軸２４’の制御位置にもずれが生じる恐れもある。かかる場合、一点鎖線Ｗと二点鎖線Ｚの位置が変化するため、点Ｄにおいて流量比１を得ることが困難である。

これに対し本実施形態によれば、弁軸２４の弁体構造部２４３が、第１円筒部２４４ｂと第２円筒部２４５ｂとを有するため、点Ｃ～点Ｅの間の比較的広い範囲で流量比１を実現できる。したがって、たとえ弁本体２０と弁軸２４に製造誤差や組み付け誤差が生じたり、あるいはステッピングモータに脱調等が生じたような場合でも、それらの影響が点Ｃ～点Ｅを超えて生じない限り、流量比１を確保することができる。このため、流路切換弁１０には、厳格な製造誤差や組み付け誤差が要求されることがなく、製造容易性を確保できる。

（変形例）
図１０は、本実施形態の変形例にかかる弁軸２４Ａの第１弁体部２４４Ａの近傍を側面視した拡大図である。本変形例の第１弁体部２４４Ａは、大径軸部２４２に接続する第１大テーパ部２４４Ａａと、第１大テーパ部２４４Ａａに接続する第１円筒部２４４Ａｂと、第１円筒部２４４Ａｂと連結軸部２４６とに接続する第１小テーパ部２４４Ａｃとからなる。それ以外の構成については、第２弁体部の形状を含めて上述した実施形態と同様であるため、同じ符号を付して重複説明を省略する。

なお、上記実施形態の第１大テーパ部２４４ａと、第１円筒部２４４ｂと、第１小テーパ部２４４ｃを、図１０に点線で重ねて示す。明らかであるが、本変形例の第１円筒部２４４Ａｂは、上記実施形態のものに対して外径が小さくなっており、それに応じて第１大テーパ部２４４Ａａおよび第１小テーパ部２４４Ａｃの形状も変化している。

図１１は、本変形例の流路切換弁の流路特性を示す図である。点線Ｙは、図２に示すものと同じであるが、実線ＸＡは、第１弁体部２４４Ａの形状に応じて変化している。より具体的には、点Ｈ～点Ｉの間で、第１円筒部２４４Ａｂが第１弁口２０５（図３参照）の上端の径方向内側に位置し、両者間の断面積がαであり、また第２円筒部２４５ｂが第２弁口２０６の下端の径方向内側に位置し、両者間の断面積がβである。

このとき、第２配管Ｔ２から流入した冷媒の量をＱとすると、点Ｈ～点Ｉの間で第１配管Ｔ１に流れる冷媒の量をＱ・α／（α＋β）とし、第３配管Ｔ３に流れる冷媒の量をＱ・β／（α＋β）とすることができ、任意の量での振り分けが可能になる。

なお、本発明は、上述の実施形態に限定されない。本発明の範囲内において、上述の実施形態の任意の構成要素の変形が可能である。また、上述の実施形態において任意の構成要素の追加または省略が可能である。例えば、ステッピングモータの代わりにソレノイドアクチュエータを用いてもよく、ロータの回転力を減速して伝達する遊星歯車機構を搭載してもよい。

１０流路切換弁
２０弁本体
２４、２４Ａ弁軸
２５固定ねじ部（雄ねじ部）
２６ガイドブッシュ
２７下ストッパ体
３０ロータ
３１移動ねじ部（雌ねじ部）
３２弁軸ホルダ
３３プッシュナット
３４圧縮コイルばね
３５復帰ばね
３６支持リング
３７上ストッパ体
４０キャン
４１環状板
５０ステータ
ＶＣ弁室

Claims

弁室、第１配管と前記弁室とを接続する第１接続部、第２配管と前記弁室とを接続する第２接続部、第３配管と前記弁室とを接続する第３接続部、前記第１接続部と前記第２接続部との間に設けられた第１弁口、および前記第２接続部と前記第３接続部との間に設けられた第２弁口、を有する弁本体と、
軸方向に移動可能に前記弁室に配置され、前記第１弁口および前記第２弁口に挿通された弁軸と、
を有し、
前記弁軸は、前記第１弁口を流れる流体の通過流量を制御する第１弁体部と、前記第２弁口を流れる流体の通過流量を制御する第２弁体部とを有し、
前記第１弁体部および前記第２弁体部はそれぞれ、大テーパ部、小テーパ部、及び前記大テーパ部と前記小テーパ部との間に接続されてなる円筒部を備え、
前記第２弁体部の最大外径は前記第１弁口および前記第２弁口の内径より小さい、
ことを特徴とする流路切換弁。
前記第１弁口の径方向内側に前記第１弁体部の円筒部が位置するときに、前記第２弁口の径方向内側に前記第２弁体部の円筒部の少なくとも一部が位置するように設定されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の流路切換弁。
前記弁軸の移動端で、前記弁軸の端部が前記弁本体の底面に当接する、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の流路切換弁。
前記弁軸は、前記第１弁体部と前記第２弁体部と連結する連結軸部を有し、前記連結軸部は、前記第１弁体部及び前記第２弁体部より小径である、
ことを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の流路切換弁。
前記第１弁体部と前記第２弁体部とは同じ形状を有する、
ことを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載の流路切換弁。