JPH0222544Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、冷暖房装置の吸収式冷温水機に使用
するとして好適な冷暖房切換弁装置に関する。

第１図は、冷暖房装置に使用する吸収式冷温水
機の概略構成図である。この吸収式冷温水機の冷
房運転時における作用は次の通りである。

吸収器１０内の例えば臭化リチウムを含む溶液
は、戻り管１２に設けた循環ポンプ１４により吸
引され、低温熱交換器１６、高温熱交換器１８に
より温められた後、高温再生器２０に入流する。
高温再生器２０において加熱された溶液は気液分
離器２２に導かれ、気液分離器２２において取り
出された蒸気が低温再生器２４に送られる。また
気液分離器２２内の溶液は、管２６により高温熱
交換器１８に導かれ、戻り管１２を流れる溶液を
温めた後、低温再生器２４に送られ、蒸気が取り
出される。低温再生器２４内の蒸気は、凝縮器２
８に送られ、冷却水コイル３０により冷却されて
凝縮し、低圧の蒸発器３２に入る。蒸発器３２に
入つた凝縮水は、蒸発器３２内が低圧であるとこ
ろから再び蒸発し、この蒸発により冷水伝熱コイ
ル３４内を流れる水を冷却した後、吸収器１０に
流入する。一方、低温再生器２４において、蒸気
が取り出された後の濃縮溶液は、管３６により低
温熱交換器１６に送られ、戻り管１２を流れる溶
液により冷却された後、吸収器１０内に散布され
る。吸収器１０内に散布された濃縮溶液は、冷却
コイル３８により冷却されるとともに、蒸発器３
２から流入する蒸気を吸収し、再び戻り管１２を
介して高温再生器２０に送られる。なお、気液分
離器２２と蒸発器３２とは、オーバーフロー管４
０により連通しており、暖房運転時に切換弁４４
が開かれ高温の溶液と蒸気熱媒とが気液分離器２
２から蒸発器３２に流入するようになつている。

このような吸収式冷温水機においては、気液分
離器２２側の圧力が高く（約760mmHg）、逆に蒸
発器３２側の圧力が低い（５〜７mmHg）ため、
切換弁４４を閉塞したときに高い気密性が要求さ
れる。しかも、暖房時運転時には、蒸発器３２側
の圧力が気液分離器２２側の圧力に接近し、圧力
差が低下するとともに、比容積の水きい蒸気熱媒
を通す必要から、流量抵抗の小さく開口度の大き
い第２図に示すような手動操作の弁を用いてい
る。

第２図において切換弁４４は、弁箱４６に入口
管４８と出口管５０とが設けてある。そして、入
口管４８の弁箱４６内の端部には弁座５２が形成
してある。この弁座５２に対向して設けた弁デイ
スク５４は、弁棒５６を介して外部作動機構５８
に接続され、弁座５２と接離することにより入口
管４８を開閉できるようになつている。そして、
弁箱４６と外部作動機構５８との間には金属ベロ
ーズ６０が設けられ、切換弁４４の気密性が保た
れるようになつている。

このような切換弁４４にあつては、外部作動機
構５８は一般的に手動操作用であり、入口管４８
の開閉が装置設置場所において行なわれるため操
作が煩雑である。そして、外部作動機構５８を電
動機構にすることも考えられているが、複雑、高
価なものとなる。また、金属ベローズ６０の耐久
性、機械的強度から弁棒５６のストロークが制約
され、大口径の弁デイスクを設けなければならな
い。このため、弁座５２と弁デイスク５４との間
における気密性の確保が困難となる欠点がある。
しかも、金属ベローズ６０の剛性から入口管４８
の開閉に大きなエネルギを必要とする。そして、
金属ベローズ６０の材料肉厚が薄く、腐食破損の
可能性が大きい。

本考案は、前記従来技術の欠点を解消するため
になされたもので、大きな操作力を必要とせずに
弁の開閉を確実に行なうことができる冷暖房切換
弁装置を提供することを目的とする。

本考案は、弁箱に弁棒を弁座方向に作動する電
磁コイルを設けるとともに、弁を閉じるときに受
圧部に流体圧力を導いて弁棒を弁座方向に作動さ
せ、容易に弁を閉じることができるようにし、弁
を開放するときには前記電磁コイルへの電流の供
給を停止するとともに、前記受圧部への流体圧力
の供給を停止し、ばねにより前記弁棒を前記弁体
が前記弁座から離間する方向に付勢することによ
り、容易に弁を開放するように構成したものであ
る。

本考案に係る冷暖房切換弁装置の好ましい実施
例を添付図面に従つて詳説する。なお、前記従来
技術において説明した部分に対応する部分につい
ては、同一の符号を付しその説明を省略する。

第３図は、本考案に係る冷暖房切換弁装置の実
施例の構成図である。第３図において弁箱４６の
出口管５０が取り付けてある反対側端は、プラン
ジヤ収納部６２が弁箱４６に突出して形成され、
周囲に電磁コイル６４が配設してある。プランジ
ヤ収納部６２の弁箱４６内部側は、仕切板６６に
より形成した小室６８に連通している。この小室
６８は信号取入管７０が接続されているととも
に、仕切板６６に設けた案内管７２の内部と開口
７４により連通している。

出口管５０には弁座５２が形成してある。弁座
５２に対向して設けた弁デイスク５４を作動する
弁棒５６は、案内管７２、小室６８を貫通し、プ
ランジヤ収納部６２に収納してあるプランジヤ７
６に接続してある。また、弁棒５６は、案内管７
２内を軸方向に移動する受圧部であるピストン７
８が設けられている。そして、ピストン７８と案
内管７２との間にはベローフラム８０が取り付け
られ、小室６８に導かれた流体圧力が弁箱４６内
に逃げないようにしてある。さらに弁棒５６に
は、ストツパ８２が設けられており、このストツ
パ８２と仕切板６６との間に圧縮介在させた調圧
ばね８４が、弁棒５６を弁デイスク５４が弁座５
２から離間する方向に付勢している。

第４図は上記の如く構成した実施例の冷暖房切
換弁装置を、前記した吸収式冷温水機の切換弁４
４として適用した例を示したものである。第４図
において入口管４８は、オーバーフロー管４０に
接続してあり、出口管５０が蒸発器３２に連結し
てある。そして、信号取入管７０は、循環ポンプ
１４のポンプ吐出管８６に接続してある。なお第
４図に示した符号８８は、戻り管１２に設けた流
量制御弁である。

この第４図に示した吸収式冷温水機により実施
例の冷暖房切換弁装置の作用を説明する。

循環ポンプ１４は冷房時には２極運転され、暖
房時には４極運転されて冷房時の吐出圧力Pcが
暖房時の吐出圧力P_Hより高くなるようになつて
いる。そして、冷房運転をするときには、電磁コ
イル６４に電流が通されるとともに、循環ポンプ
１４の吐出圧力Pcが信号取入管７０を介して小
室６８に導かれる。小室６８に導かれた圧力Pc
は、開口７４を通つて案内管７２内のピストン７
８とベローフラム８０とに作用し、弁棒５６を弁
座５２の方向に作動させる。このため、第５図に
示すように、弁デイスク５４が弁座５２に近づく
に従い、電磁コイル６４のプランジヤ７６に作用
する電磁吸引力（Ｆ）が急激に増大し、弁デイス
ク５４を弁座５２に圧接し、第６図に示すように
弁デイスク５４が出口管５０を閉塞する。そし
て、弁デイスク５４が弁座５２に圧接された状態
において圧力Pcが消失したとしても、電磁コイ
ル６４による電磁吸引力により弁デイスク５４が
弁座５２に圧接した状態が維持され、弁の高い気
密性が保持される。

一方、暖房運転の場合には、電磁コイル６４へ
の電流の供給が停止されるとともに、小室６８に
冷房時の圧力Pcより小さな圧力P_Hが導かれる。
このため、ピストン７８にはＡ×（P_H−P_IN）なる
力が弁を閉じる方向に作用する。ここにＡはピス
トン７８の有効受圧面積であり、P_INは入口管４
８から伝わる圧力である。そして、調圧スプリン
グ８４のばね定数をｋ、調圧スプリングの変位を
ｘとすると弁棒５６は、Ａ×（P_H−P_IN）＝ｋ・ｘ
の関係が成り立つ位置において静止する。したが
つて、受圧面積Ａ、ばね定数ｋを適当に選ぶこと
により、暖房運転に必要な出口管５０の開口度を
うることができる。

このように実施例の冷暖房切換弁装置にあつて
は、弁を閉じる方向に弁棒５６を作動させるのに
必要なエネルギが、電磁コイル６４の電磁吸引力
を小室６８に導かれた圧力が補うことにより、電
磁コイルのエネルギが小さくとも、弁棒５６のス
トロークを大きくすることができる。これによ
り、電磁コイルの小型化と電力の節減を図ること
ができる。しかも、弁デイスク５４が出口管５０
を閉塞した後は、小室６８に導かれている圧力が
喪失したとしても、出口管５０を閉塞した状態を
維持でき、高い気密性をうることができる。そし
て、従来必要としていた金属ベローズをなくすこ
とにより、弁箱を完全な溶接構造とすることが可
能であり、外気との間に気密を保持することがで
きる。また、第４図に示したように吸収式冷温水
機に使用することにより、吸収式冷温水機の運転
特性上得られる圧力を弁の作動に有効に利用しう
るため、エネルギの省力化を図ることができる。
しかも、従来の手動操作による煩雑さ、例えば１
日に冷房運転と暖房運転とを繰り返し行なう大陸
性季候などにおける弁切換えの煩雑さが解消され
る。

第７図は、本考案に係る実施例の冷暖房切換弁
装置の吸収式冷温水機への他の適用例を示したも
ので、循環ポンプの吐出圧力が常に一定の場合に
好適である。第７図において信号取入管７０は、
三方弁９０に接続されている。そして、三方弁９
０にはポンプ吐出管８６に接続したポンプ吐出圧
力取出管９２と蒸発器３２に接続した蒸発器圧力
取出管９４とが接続してある。このように構成し
てある吸収式冷温水機においては、冷房運転時に
は循環ポンプ１４の吐出圧P_sが小室６８に導か
れ、暖房運転時には吐出圧P_sより小さな蒸発器３
２内の圧力P_evaが導かれる。なお、暖房運転時に
おける小室６８に導く圧力は、必ずしも蒸発器３
２内の圧力である必要はなく、吐出圧P_sよりも低
い圧力（例えば吸収器１０内の圧力等）であれば
よい。

以上説明した本考案によれば、弁を閉じるとき
には電磁吸引力と流体圧力とを用い、弁を開くと
きにはばねの付勢力を用いることにより、大きな
操作力を必要とせずに弁の開閉を確実に行なうこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は吸収式冷温水機の概略構成図、第２図
は前記吸収式冷温水機に使用されている従来の切
換弁の構造を示す図、第３図は本考案に係る冷暖
房切換弁装置の実施例の構成図、第４図は前記実
施例の冷暖房切換弁装置を用いた吸収式冷温水機
の説明図、第５図は前記実施例の弁の開閉と電磁
吸引力との関係を示す図、第６図は前記実施例の
弁が閉じた状態を示す図、第７図は前記実施例を
吸収式冷温水機に用いた他の例を示す図である。 ４６……弁箱、４８……入口管、５０……出口
管、５２……弁座、５４……弁デイスク、５６…
…弁棒、６４……電磁コイル、７０……信号取入
管、７８……ピストン、８４……調圧スプリン
グ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 冷房時と暖房時とで熱媒の流路を切換る冷暖房
   装置の冷暖房切換弁装置であつて、熱媒の流入口
   と流出口が形成してある台箱と、この弁箱に内設
   した弁座と接離する弁体と、この弁体を作動する
   弁棒と、この弁棒に作動力を与える前記弁箱に設
   けた電磁コイルと、循環ポンプの吐出圧力が導か
   れる小室と、該小室内にあつて、前記吐出圧力を
   受け前記弁棒を前記電磁コイルの作動力を補う方
   向に作動させる受圧部と、前記弁棒を前記電磁コ
   イルの作動方向とは逆の方向に付勢するばねとを
   包含することを特徴とする冷暖房切換弁装置。