JPH01126477A - 流路切換弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、長さの短い省スペース型の流路切換弁に関す
るものであり、例えば、ヒートポンプ式空調機の暖房運
転時と冷房運転時の冷媒流路を切換える四方切換弁とし
て通用するのに好適な流路切換弁に関する。

［従来の技術］ 従来のヒートポンプ式空調機の冷媒流路を切換える四方
切換弁は、特開昭５７−２０８３６７号や特開昭６０−
１８４７７８号に記載のように、四方切換弁本体に内股
された流路切換用スライダ弁を作動させるたゝめに、ス
ライダ弁に直結したピストンを両側に２個設け、このピ
ストンに駆動源となる差圧を加えるための作動室が′２
室必要であった。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記の如く、従来技術は、流路切換用のスライダ弁を作
動させるためのピストンや作動室が２個必要であり、材
料や部品数増による原価高を招くこと及び長さが長くな
ること等の問題があった。

本発明の目的は、スライダ弁を作動させるためのピスト
ンや作動室を１個とし、原価低減及び省スペース化を図
フた流路切換弁を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の流路切換弁は、複数の切換対象流路の端部開口
が開口している１つの室と、該室内にスライド可能に設
置され上記開口間の連通関係を切換えるスライダ弁と、
上記室の片側に仕切壁を介して隣接した１つのピストン
室と、該ピストン室内に設けられたピストンであってそ
のピストン軸が上記仕切壁を貫通して上記スライダ弁と
連結関係にあるスライダ弁駆動用のピストンと、上記ピ
ストン室の該ピストンの両側の空間にピストン駆動用の
差圧を導入する手段とからなることを特徴とする。

［作　　用］ 、ピストン室のピストンの両側の空間に与える差圧を切
換えると、ピストンは一方向又は逆方向に駆動され、従
ってピストン軸を介してスライダ弁は一方向又は逆方向
にスライドして前記開口間の連通関係を切換え、これに
より流路切換が行われる。

［実施例］ ヒートポンプ式空調機の基本冷凍サイクルを第２図に示
す。図は暖房運転粋の冷媒の流れを示している。圧縮機
５０から吐出された高温高圧の冷媒ガスは、四方切換弁
２を通り、室内熱交換器５１で室内空気と熱交換して低
温高圧の冷媒液となり、膨張弁５３で断熱膨張して低温
低圧の冷媒となり室外熱交換器５２で室外空気から熱を
もらって殆どの冷媒がガス化し、四方切換弁２を通って
再び圧縮機５０に戻る。冷房運転にするには、四方切換
弁２の流路を点線の如く切換れば、室内熱交換器５１と
室外熱交換器５２への冷媒の流れ方向が点線矢印のよう
に変り、室宛空気が袷やきれて冷房運転となる。

上記のようなヒートポンプ式空調機に用いるに好適な本
発明の実施例に係かる四方切換弁の構造を第１図に、こ
れに用いる部品を第３図〜６図に、また、この四方切換
弁の作動状態を第７図に示す。以下、これらの図を参照
して説明する。

四方切換弁２は、円筒形のケーシング２０．その両側を
閉塞するカバー２１とカバー２２、ケーシング２０の軸
方向に移動可能なピストンユニット２５、冷媒流路とな
る３つの孔をケーシング２０の軸方向に並んで設けられ
ケーシング２０の内面に固定された弁座２３、弁座２３
に設けられた前記３つの孔のうち中央の孔とその隣のい
ずれか１つの孔とが連通ずるように弁座２３上を移動停
止するスライダ弁２４、及びピストンユニット２５のピ
ストン２５ａに一体的に固定されたピストン軸２５ｂの
端部溝２５ｃに係着されピストンユニット２５とスライ
ダ弁２４を連結するための連結枠２６から構成されてい
る。

、ケーシング２０内は、ケーシング２０と一体になった
仕切壁２０ａにより、二つの室３０．３１に分けられ、
−室３１にはピストン２５ａが、もう−方の室３０には
スライダ弁２４が装着されている。ピストン軸２５ｂは
上記仕切壁２Ｑａを貫通してスライダ弁２４側に伸び、
軸２５ｂの端部に設けた溝２５ｃに連結枠２６の切欠部
２６ａが係着され、連結枠２６はスライダ弁２４の鍔部
２４ａに載ってその帽部２４ｂに嵌まっている。これに
よりピストンユニット２５とスライダ弁２４とは連結さ
れている。

スライダ弁２４が入フているケーシング２０の室３０内
には、冷凍サイクル用配管が４本開口している。そのう
ち３本の配管４，５．６の開口部は弁座２３に設けた３
つの孔である。これら３木の配管のうち、中央の配管４
は圧縮機の吸入側に通じる吸入配管、その隣の配管５は
室内熱交換器側に通じる室内側配管、他の隣の配管６は
室外熱交換器側に通じる室外側配管である。また上記３
本の配管の反対側でケーシング２０の室３０に開口した
配管３は圧縮機の吐出側につながっている吐出配管であ
る。従フて、ケーシング２０内の空間３０は常に圧縮器
の吐出圧力となり、スライダ弁２４内の空間３３は常に
圧縮機の吸入圧力となる。

上記の如く構成された四方切換弁２の作動状態を第７図
により以下説明する。

ピストン２５ａと仕切壁２０ａの間の空間３２は常に圧
縮機の吸入圧力と吐出圧力の間の圧力になるように配管
８から所定の圧力を導入する。そしてピストン２５ａと
カバー２１の間の空間３１の圧力を圧縮機の吸入圧力ま
たは吐出圧力に切換えてピストン及びスライダ弁を作動
させる。

すなわち、第７図（ａ）に示す暖房時には、空間３１内
に圧縮機の吐出圧力を導入し、ピストン２５ａの両側に
作用する圧力差による力の差を利用してピストン２５ａ
とスライダ弁２４を右に移動させ、スライダ弁２４内の
空間３３を利用して配管４と配管６を連通させると同時
に、配管３と配管５を連通させる。

冷房時には、第７図（ｂ）のように空間３１内に圧縮機
の吸入圧力を導入し、ピストン２５ａの両側に作用する
圧力差による力の差を利用して、ピストンとスライダ弁
２４を左に移動させ、スライダ弁２４内の空間３３を利
用して配管４と配管５を連通させ、同時に配管３と配管
６を連通させる。

スライダ弁２４の内部３３は常に圧縮機の吸入圧力、そ
の外部は常に吐出圧力であるから、その差圧による力よ
り、スライダ弁２４は弁座２３側に常に押しつけられて
いる。この押しつけによる力に打ち勝ってスライダ弁２
４を動かすだけの作動力をピストンに与える必要がある
が、この作動力が得られるように空間３２内の圧力の大
きさ及びピストン２５ａの外径及び軸２５ｂの外径の大
きさを定めることは容易である。

空間３１内の圧力を前記の如く切換える手段は、第１図
に示した配管７，９．１０およびこれに接続した切換弁
１を用いれば容易に実現できる。切換弁１の切換に応じ
、配管９が吐出配管３から圧縮機の吐出圧力を配管７に
導入し、又は配管１０が吸入配管４から圧縮機の吸入圧
力を配管７に導入する。配管７は空間３１に開口してい
る。

また空間３２に連通する配管８は、空調機の圧縮機であ
るスクロール圧縮機又はロータリ圧縮機の圧縮室に連通
ずれば、容易に圧縮機の吸入圧力と吐出圧力との中間圧
力を得ることができる。

なお、第１図に示した切換弁１は、図示のものに限らず
、例えば電磁式の切換弁としてもよい。

以上の実施例では、空間３１に圧縮機の吐出圧力または
吸入圧力を切換えて導入し、また空間３２にはこれらの
圧力の中間圧力を導入するようにしたが、これに限らず
、一般に、空間３１に高圧または低圧を切換えて導入し
、空間３２にはこれらの圧力の中間圧力を導入すればス
ライダ弁２４の切換動作ができる。

また、ピストン２５ａと仕切壁２０ａとの間の空間３２
にピストン２５ａを左方に押すようなバネを設けると共
に該空間３２に成る所定圧力を導入し、ピストン２５ａ
の他側の空間３１には、上記バネと上記所定圧力とがピ
ストン２５ａを左方に押す力の和に打ち勝ってピストン
２５ａを右方に押すような圧力を導入したり又は導入し
ないようにしたりして、スライダ弁２４の切換動作を行
う実施例も可能である。

［発明の効果］ 本発明の流路切換弁は、スライダ弁を駆動するピストン
および該ピストンを収容するピストン室が夫々１個で足
り、小型軽量化、省スペース化、部品数の減少、コスト
の低減の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る四方切換弁及びその付設
物を示す断面図、第２図はヒートポンプ式空調機の基本
的冷凍サイクルの図、第３図は同実施例の四方切換弁を
構成するケーシングと弁座の断面斜視図、第４図は同実
施例の四方切換弁を構成するピストンユニットの斜視図
、第５図は同実施例の四方切換弁を構成するスライダ弁
の斜視図、第６図は同実施例の四方切換弁を構成する連
結枠の斜視図、第７図（ａ）　、　（ｂ）は同実施例の
四方切換弁の動作説明図である。 ２・・・四方切換弁　　３・・・吐出配管４・・・吸入
配管　　　５・・・室内側配管６・・・室外側配管 ７〜１０・・・圧力導入管 ２０ケーシング　　２０ａ・・・仕切壁２１．２２・・
・カバー ２３・・・弁座　　　　２４・・・スライダ弁２５ａ・
・・ピストン　　２６・・・連結枠。 第１図 ２四乃切喚弁　　３吐出配管　　４吸入配管５室内側配
管　　６　室外側配管　　２０ケ一ンングｎ升座２４ス
ライダ弁　　　２５ａピストン２６浬結枠 第２図 ８３図 第４図 第５図 第６図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. １．　複数の切換対象流路の端部開口が開口している１
   つの室と、該室内にスライド可能に設置され上記開口間
   の連通関係を切換えるスライダ弁と、上記室の片側に仕
   切壁を介して隣接した１つのピストン室と、該ピストン
   室内に設けられピストンであってそのピストン軸が上記
   仕切壁を貫通して上記スライダ弁と連結関係にあるスラ
   イダ弁駆動用のピストンと、上記ピストン室の該ピスト
   ンの両側の空間にピストン駆動用の差圧を導入する手段
   と、からなることを特徴とする流路切換弁。
2. ２．　上記ピストン軸は、上記スライダ弁の外周面に嵌
   着された連結枠を介して該スライダ弁に連結されている
   特許請求の範囲第１項記載の流路切換弁。
3. ３．　上記の切換対象流路の端部開口が四個であって、
   これら四個の開口間の連通関係を上記スライダ弁で切換
   える四方切換弁として構成された特許請求の範囲第１項
   記載の流路切換弁。
4. ４．　上記の四個の切換対象流路の端部開口がヒートポ
   ンプ式空調機の冷媒流路の開口であって、該空調機の暖
   房運転時および冷房運転時の冷媒流路切換用の四方切換
   弁として構成された特許請求の範囲第３項記載の流路切
   換弁。