JPH0231089A - 四方切換弁装置 - 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〕 本発明はエアコン等の冷暖房切り換えの様な冷房若しく
は暖房の状態を保持する際に適切な切換弁装置の改良に
関するものであり、更には弁の作動時の衝撃音を小さく
するようにした切換弁装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来に於ては例えば第４図に示す様に弁装置は通常電磁
石を駆動源とするものであって係る電磁切換装置は一般
的には磁界を発生ずる電磁コイル４０とその磁界により
駆動される可動体、即ちプランジャー４１及び磁界が消
失した場合に該プランジャー４１を元の位置に復帰させ
るためのスプリング４３とから構成されている。

処で、かかる構造の電磁切換弁装置を四方切換弁のバイ
Ｔｊット切換弁部Ｐに使用した場合における作動の一例
を第４図に従って説明する。

即ち、第４図は上述した電磁切換弁装置と四方切換弁装
置とを一体化した構造であり、初期の状態に於いてはパ
イロットバルブ部Ｐでは、プランジャー４１が左側に寄
っていて弁部３１はボート３５を開放し高圧流体ボート
３２と導通しているがボート３３と低圧側ポート３４と
は抜弁により導通している。従って、四方切換弁５１に
於いては右側の弁室５２が高圧となり弁体５４は隔壁５
５と５６と共に左端に移動してパイプ５８とパイプ５９
とを導通している。

尚、該四方切換弁にはバイブロ１から高圧の流体が流入
している。

次に該コイルに通電することによりプランジャー４１が
矢印の方向にスプリング４３に抗して吸引されると、弁
部３１がボート３３を開放し高圧流体ボート３２と導通
せしめられ、一方、ボート３５と低圧側ボート３４とが
導通される。すると。

四方切換弁５１の右側の弁室５２の高圧流体は低圧側ポ
ート３４から流出し低圧となり一方ボート３３がボート
３２と導通するため高圧流体は弁室５３内に流入して高
圧部を形成するので弁体５４は隔壁５５と５６と共に右
端に移動してバイブロ０とパイプ５９とを導通すること
になる。尚。

パイプ５９は低圧となっている。

処で、係る従来の技術にあっては、プランジャー４１に
は少なくともスプリング４３を圧縮する力と弁３１を移
動させる力との合力に等しい大きな力が加えられる必要
があり、動作が連動なると共に、その為にプランジャー
が作動してエンドキャップ３８に衝突する時には、相当
の速度を持ったプランジャーが該エンドキャップに衝突
する為。

かなり大きな衝撃音が生じていた。

又、このような状態ではプランジャー及びエンドキャッ
プの機械的損傷は激しく短期間で当該部品を交換しなけ
ればならず、従って作業効率が低下するばかりでなく生
産コストの増大にも繋がるものであった。

更に係る従来の技術にあっては、電磁弁を用いているた
め１作動力が小さく９作動力を必要とする部分に使用す
る時にはパイロット方式を取らざるを得ず従って複雑な
構造を採用せざるを得なかった。又、これをカバーする
のに、ストローク及び作動力を出すために大型の装置を
採用せざるをえず、これに加え作動中は常に電磁弁に通
電しておく必要があるため経済的にも不利であった。

更に、電磁石を使用する事により使用材質が限定される
事になり、又、交流電力を使用する場合にはうなり音が
通電中に発生する等の問題があった。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は上記した従来技術の欠点を改良し作動時
における弁の動作を緩動作にするとともに衝撃音を小さ
くシ、それによって切換弁装置の機能の向上と寿命の向
上を図るとともに１作業効率及び作業環境を改善し生産
コストを低減化しうる切換弁装置を提供するものである
。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成する為の手段として次のような
技術的構成を有するものである。

即ち、弁本体１に気密状に一体的に摺動しうる２枚一組
の隔離板２，３を設け該隔離板の間に弁室４を、該隔離
板と該弁本体の各端部との間に差圧室５．６をそれぞれ
形成せしめると共に、該弁本体１の該弁室４に対応する
部分には流体流入管７の流入口Ａと複数本の流体流出入
管８．　９．　１０の流体流出入口Ｂ、Ｃ，Ｄとが設け
られおり、該流体の流出入口は該隔離板と一体的に摺動
する切換弁１１により選択的に閉鎖、開放せしめられ。

且つ該各隔離板には副弁１２．１３が設けられており該
副弁は該弁本体の各端部に設けられている緩動作素子１
４の作動軸１９により弁の開口が行われる様に構成され
ている四方切換弁装置である。

〔実施例〕

本発明の好ましい態様を一実施例の形として第１図によ
り説明する。

第１図に於いて本発明に係る四方切換弁装置は高圧流体
の流入ロアと複数個の、ここでは３個の流体出入力口８
．　９．　１０を有する弁構造を持つものであって、そ
の主な機能としては、流体を使用する機器における流体
の流れの方向を切換えるものである。

処で、該本体１内には気密状に一体的に摺動しうる２枚
一組の隔離板２．３を設けられており、該隔離板の間に
弁室４を形成している。又本発明にあっては、該隔離板
２，３と該弁本体１の各端部との間には差圧室５．６が
それぞれ形成せしめられている。

更に、該弁本体１の該弁室４に対応する部分には前記し
た流体流入管７の流入口Ａと複数本の流体流出入管８．
　９．　１０の流体流出入口Ｂ、　Ｃ，Ｄとが設けられ
おり、該流体の流出入口Ｂ、　Ｃ，Ｄは該−・対の隔離
板２，３と一体的に摺動する切換弁１１により選択的に
閉鎖、開放せしめられるものである。今、第１図におい
ては切換弁　１１は左端に寄っており流体流出入管８．
と９とを導通せしめ又、流体流入管７と流体流出入管１
０とが導通している状態を示している。

従って、該切換弁は左右摺動により前記流体出力口Ｂ、
Ｃ，Ｄの端部が開口されている弁体部２０の表面を摺動
しうるようになっている。

該切換弁はその位置により少なくとも２つの流体出力口
をカバーするような寸法を有し、且つカバーされた２つ
の流体出力口が切換弁内で導通するように構成されてい
る事が必要である。本発明にあっては更に該各隔離板に
副弁１２．１３を設けである。

又１本発明の弁装置にあっては該弁本体１の各端部に緩
動作素子１４をそれぞれ設けその作動軸１９が切換弁を
作動する必要のある場合には該副弁と当接してこれを押
圧する事により該副弁を開口するように構成せしめられ
ているものである。

一方、該緩動作素子の外側端面には定温度発熱体１５が
接合されている。

該定温度発熱体は適宜の加熱手段例えば通電手段により
発熱し前記緩動作素子を加熱して作動軸を変位させるも
のである。

本発明に於いて使用される該緩動作素子としては温度の
変化に応じて緩動作を行う感熱型緩動作素子である事を
か好ましくワックスタイプサーモエレメント、通称ワッ
クスサーモと言われるものが使用出来る。又、該緩動作
素子として形状記憶合金を使用する事も可能である。

又該定温度発熱体としては特に限定されるものは無いが
適宜の手段によって一定の温度に設定される物１例えば
ヒーター等、であればいかなる物で有ってもよい。

そこで、該定温度発熱体１５に通電して該定温度発熱体
の温度を上昇せしめるとワックスサーモからなる緩動作
素子１４が加熱されると該緩動作素子の作動軸１９が徐
々に伸長し緩動作にて該隔離板の副弁を押圧するもので
ある。

本発明に於いては該緩動作素子の作動軸１９は直接該副
弁１と当接せしめても良く、好ましくはリターンスプリ
ング１６の作用を受けるスプリング受け２１を介して該
副弁１と当接せしめることが効果的である。

第１図は高圧の流体流入管７と流体流出入管１０とが導
通して高圧側を形成しており、又流体流出入管８と流体
流出入管９とが導通して低圧側を形成している状態を示
している。

従って、差圧室５は細管１７から高圧流体は流出してい
るため低圧となっており反対に差圧室６は高圧になって
いる為該切換弁１１はかかる差圧力に拠り弁本体の左側
に寄った位置に移動せしめられその位置を保っている。

尚、係る状態に於いては該定温度発熱体１５の何れにも
通電を行っていないので該緩動作素子の作動＄１１１１
９はリターンスプリング１６に拠り押し戻されており該
副弁とは当接していない。

そこで、第２図に示すように、弁本体左側の定温度発熱
体１５に通電を行うと、該緩動作票子１４０作用に拠り
該作動軸１９が緩動作によって右方向に変位して隔離板
２の副弁１３を押して弁を開口する。

すると、該弁室内の高圧流体が差圧室５に流入する。こ
の時該高圧流体は細管１７にも流れるが該細管１７には
オリフィス１８が存在しているため該流体の流れは制限
されので該差圧室５は高圧となり最後には該弁室４と及
び差圧室６と同圧となる。

一方、該作動軸１９は更に変位して該隔離板を右方向に
押し同時に該切換弁も右方向に移動させていくがこの時
には該弁本体の中には差圧力が無い為該緩動作素子は小
さな力でも該切換弁を移動せしめることが出来るのであ
る。

そして、第３図に示す様に、該切換弁゛が移動して流体
流出入管９と流体流出入管１０とが導通すると差圧室６
の高圧流体は細管１７を通り流体流出入管１０に流出す
る為、弁室４と該差圧室６との間に圧力差が形成され、
その圧力差によって以後線切換弁は徐々に右方向に移動
することになり最後はその位置に該圧力差により保持せ
しめられる。

この時には該定温度発熱体１５に対する通電を止めもよ
く該作動軸はその後もとの位置に該リターンスプリング
１６に拠り押し戻され次の作動のため待機する事になる
。

従って１本発明にあっては、該切換弁を移動せしめるに
要する該緩動作素子のストロークは短くても良く、その
力も小さくても良い。

更に１本発明に於いては上記した様に該切換弁は差圧力
に依ってその状態を保持しろるので特にロック機構を設
ける必要はないのである。

尚、該切換弁を反対の方向に移動せしめる場合は上記の
工程を逆に実施すれば良い。

尚１本発明の四方切換弁装置はこれをパイロット部に使
用して、更に大型の切換弁を作動させることも出来、又
、緩動作素子としてはベローズ、バイメタル等を使用す
る事も出来るのである。

尚１本発明において、該副弁１２．１３は適宜のスプリ
ング２２により該隔離板２，３に取りつけられている。

本発明に係る弁装置は構造が簡単であって取扱が容易で
あるので広範囲の分野で使用しうるちのある。

更に本発明にあっては、緩動作素子を用いて弁を緩動作
させるものであるから衝撃音を減少させる事ができるば
かりでなく、電磁弁と異なり該緩動作素子自体が力をだ
す為使用材料に制限がなくなりコストが安くなる。

又１本発明にあっては、流体の差圧力を利用して切換弁
を作動させるものである為緩動作素子のストローク及び
作動力を小さく出来るので弁装置全体をコンパクトなも
のとする事が可能となる。

又、大型コイルを使用しなくても作動力が出る為。

弁装置を小型化出来るのである。

更に１本発明の四方切換弁装置にあっては、弁の両側に
各々緩動作素子を取りつけ切換弁の作動時には片側の緩
動作素子のみに通電を行い弁作動後は通電を停止する事
に拠りその弁の位置を保持しうるものであるら経済的で
あり生産コストを大幅に低減する事が可能となるのであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る四方切換弁装置の一例を示す拡大
断面図である。 第２図及び第３図は第１図の四方切換弁装置に於ける作
動状況を説明する拡大断面図である。 第４図は従来の電磁弁装置を使用した四方切換弁装置の
一例を示す断面図である。 １、・・・弁本体、 ２．３・・・隔離板、 ４、・・・弁室、 ５．６・・・差圧室、 ７、・・・流体流入管（高圧流体）、 ８、　９．　１０．・・・流体流出入管、１１、・・・
切換弁、 １２．１３・・・副弁、 １４、・・・緩動作素子、 １５゜ １６゜ １７゜ １８゜ １９゜ ２０゜ ２１゜ ２２゜ ３１゜ ３２゜ ３３゜ ３８゜ ４０゜ ４１゜ ４３゜ ５１゜ ５２゜ ５４゜ ５５゜ ５８゜ ・・・定温度発熱体、 ・・・リターンスプリング、 ・・・細管、 ・・・オリフィス、 ・・・作動軸、 ・・・弁体部、 ・・・スプリング受け、 ・・・スプリング、 ・・・弁部、 ・・・高圧流体ボート、 ３４．３５．　　・・・ボート、 ・・・エンドキャップ、 ・・・電磁コイノペ ・・・プランジャー ・・・スプリング、 ・・・弁本体、 ５３、・・・差圧室、 ・・・切換弁、 ５６、・・・隔離板、 ５９．６０．・・・流体流出入管、 ６１、・・・流体流入管（高圧流体）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、弁本体内に気密状に一体的に摺動しうる２枚一組の
   隔離板を設け該隔離板の間に弁室を、該隔離板と該弁本
   体の各端部との間に差圧室をそれぞれ形成せしめると共
   に、該弁本体の該弁室に対応する部分には流体流入管の
   流入口と複数本の流体流出入管の流体流出入口とが設け
   られおり、該流体の流出入口は該隔離板と一体的に摺動
   する切換弁により選択的に閉鎖、開放せしめられ、且つ
   該各隔離板には副弁が設けられており該副弁は該弁本体
   の各端部に設けられている緩動作素子の作動軸により弁
   の開口が行われる様に構成されている事を特徴とする四
   方切換弁装置 ２、該緩動作素子は温度の変化に応じて緩動作を行う感
   熱型緩動作素子である事を特徴とする請求項１記載の四
   方切換弁装置 ３、該緩動作素子に定温度発熱体が当接せしめられてい
   る事を特徴とする請求項１記載の四方切換弁装置 ４、該緩動作素子は該切換弁の作動時に少なくともその
   一方の緩動作素子が作動するように構成されている事を
   特徴とする請求項１乃至３記載の四方切換弁装置 ５、該切換弁の作動時に少なくともその一方の緩動作素
   子の作動により該緩動作素子の作動軸が該副弁を押圧し
   て該副弁を開放する事を特徴とする請求項４記載の四方
   切換弁装置