JPH0266379A - 冷凍サイクル用四方弁 - 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】 産業上の利用分計 本発明は冷凍サイクル、特にヒートポンプ型の空調機の
冷房・暖房の切換えに用いる切換弁に関するものである
。

従来の技術 従来の技術としては、例えば特公昭３５−１２６８９号
公報に示されている様な冷凍サイクル用切換升がある。

以下図面に基づき、上述した従来の冷凍サイクル用切換
弁の構成を説明する。

第４図、第５図は従来の冷凍サイクル用切換弁の断面図
である。１は圧縮機、２はアキュームレータであり、切
換弁３を介して室内熱交換器４とキャピラリ６と室外熱
交換器６の環状回路と接続されている。切換弁３は切換
弁本体７とパイロットバルブ装置８とで構成されている
。

そして、切換弁本体７は間隔を隔てた２個のピストン９
．１０により３つの弁室１１．１２及び１３に分けられ
、２個のピストン９，１ｏは連結棒１４で結ばれ同時に
第４図上で左右に動く、連結棒１４上にはスライド弁１
６が取付けられており、ピストン９，１０に運動してこ
のスライド弁１５が動く。

ピストン９，１０ではさまれた領域には４本のパイプ１
６．１７，１８．１９により導入口１６ａ。

導出口１７ａ、第一通口１８ａ、第二通口１９ａを形成
している。

圧縮機１の吐出パイプ１６は、導入口１６ａを介し弁室
１２に常に連通し、圧縮機の吸入パイプ１７の導出口１
７ａはスライド弁１５とバルブシート２０にて形成され
る流路２１に常に連通している。又パイプ１８の第一通
口１８ａ、パイプ１９の第二通口１９ａはそれぞれ室内
熱交換器４及び室外熱交換器６に接続されており、スラ
イド弁１６の位置により弁室１２又は流路２１と連通す
る。

ピストン９，１０には圧力バランス孔２２　、２３が開
けられている。

次にパイロ７）バルブ装置８の構造について説明する。

パイロット装置８内には２つの弁室２４　、２５が設け
られ、ソレノイドコイ）ｖ２６により作動するニードル
弁２７．２８にて交互に閉塞される連通孔２９を有して
いる。

第６図のニードル弁２７．２８はソレノイドコイルが通
電された状態、すなわち暖房の状態を示す。

３０は前記連通孔２９と吸入パイプ１７とを連通する細
管、３１は弁室１１と弁室２４を連通する細管、３２は
弁室１３と弁室２６を連通する細管である。

以上のように構成された冷凍サイクル用切換弁について
、以下その作動状態を説明する。

第６図は暖房運転の状態を示しており、各弁室１１．１
２，１３，２４．２５の圧力は次のようになっている。

圧縮機１の吐出ガスにより弁室１２は高圧となり、ピス
トン９，１０に設けられた圧縮バランス孔２２．２３を
通じて弁室１１および弁室１３を高圧圧力に保とうとす
る、ところがバイ０．７　）バルブ装置８内のニードル
弁２７が連通孔２９を閉じているため、弁室１３は細管
３２．弁室２５゜連通孔２９および細管３ｏを介して吸
入パイプ１７と連通して低圧圧力となっている。したが
って弁室１１と１３の間にはピストン９，１ｏを介して
圧力差が生じ、ピストン９，１ｏ、およびスライド弁１
５が図面上の右方向に押し付けられ、所定の暖房運転状
態を維持する。

次に冷房運転開始時における切換弁３の動作を説明する
。

第４図において、ソレノイドコイ／ｌ／２６は通電が停
止されている、そのためニードル弁２７．２８は図面上
左方向に移動し、ニードル弁２８は連通口２９を閉じ、
細管３０は弁室２４と連通するようになる。したがって
暖房時高圧となっていた弁室１１は、細管３１．弁室２
４．細管３ｏを介して吸入パイプ１７と連通し急激に低
圧圧力となる。

そのためピストン９を隔てて弁室１２と弁室１１間の圧
力差が生じ、この圧力差によりピストン９゜１Ｑおよび
スライド弁１５が図面上左方向へ押し付けられ、吐出パ
イプ１６とパイプ１９は、導入口１６ａ、弁室１２．第
二通口１９ａを介して連通し、パイプ１８は第一通口１
８ａ、流路２１゜導出口１７ａを介して吸入パイプ１７
と連通し、冷房運転の状態となる。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記の構成では、暖房運転、冷房運転の各
状態において、スライド弁１５は、弁室１２の高圧冷媒
圧力と流路２１の低圧冷媒圧力の圧力差により、バルブ
シー）２０に過大な力で押し付けられているため、例え
ば暖房運転から冷房運転もしくはその逆に切換え作動さ
せる場合、スライド弁１５の駆動は冷媒ガスの高低圧力
差を利用して行なうパイロット方式となっている。した
がって非常に多くの部品が必要となり、又構造も複雑で
あるなど、組立工程も複雑となる問題点を有していた。

更に切換作動を行うための、細管３０゜３１．３２や圧
力バランス孔’２２，２３、パイロットバルブ８の連通
孔２９等が冷媒回路中の異物等により閉塞され、切換作
動となるおそれがある等、信頼性の面も不安定であると
いう問題点を有していた。

また弁の作動は圧力差によって切換わるものであるため
圧力差のない状態では作動不可となり、ある一定の圧力
差を必要とするため、空調機等が運転しなければ切換え
ができず切換始めにおける運転ロスを生じるという問題
点を生じていた。

本発明は上記問題点に鑑み、構造を簡素化し、組立作業
性を向上させ、低コスト化を行うとともに駆動用ソレノ
イドコイルと弁本体の取り付けを確実にし、磁気ロスを
低減させ切換作動の信頼性を向上させた冷凍サイクル用
四方弁を提供するものである。

課題を解決するだめの手段 上記問題点を解決するために本発明の冷凍サイクル用四
方弁は、シリンダ内を軸方向に摺動して冷媒回路を切換
えるスフイドバルブを設け、前記スライドバルブをホル
ダにより保持し、前記ホルダはプランジャとピンにより
連結させ、凸部とその一部に切欠き部を有する固定鉄芯
Ｂにンレノイドヨークにて係合されたソレノイドコイル
により前記プランジャ及びスライドバルブプを駆動させ
る様構成したものである。

作　　　用 本発明は上記した構成により、ソレノイドコイルの駆動
力を直接スライドバルブに伝達することができ、パイロ
ットバルブレス化による大幅な構造の簡素化が図れると
ともに、ソレノイドコイル取り付は部の位置決めが確実
に行なえかつソレノイドコイルと固定鉄芯３間の磁気ロ
スを低減でき駆動力を確実にプランジャに伝達し切換作
動の信頼性を向上できる。

実施例 以下本発明の一実施例の冷凍サイクル用四方弁について
図面を参照しながら説明する。尚冷却システムについて
は、従来と同一構成であるため、同一番号を付してその
詳細な説明を省略する。

第１図は本発明の一実施例における冷凍ザイクル用四方
弁の非通電時の断面図、第２図はその要部の斜視図を示
すものでちる。

３３は弁本体を形成するシリンダで側面に圧縮機１の吸
入側に接続される吸入パイプ３４への導出口３４ａが開
口している。３５は前記シリンダ３３の一端に嵌合溶接
された蓋である。３６．３７は前記シリンダ３３の内壁
にシート面３８ａ、３７ａを互いに平行に対向させて固
定した第一、第二のバルブシー１〜で６！１１、第一の
パルプシー）３６ａには圧縮機１の吐出側に接続される
吐出パイプ３８の導入口３６ｂが開口している。又、第
二のバルブシート３７には、各々凝縮器又は蒸発器とし
て可逆的に機能する室外熱交換器６．室内熱交換器４に
接続される第一、第二の接続パイプ３９．４０が開口さ
れる第一、第二の通口３７ｂ　、３７ｃがシリンダ３３
の軸方向に並、設問口されている。

４１．４２は前記バルブシート３６ａ　、３７ａに当接
してシールする摺動性のすぐれた例えばＰＴＦＥ　（四
フッ化エチレン樹脂）等のフッ素樹脂よりなるスライド
シートリング４３．４４を固定した一対のスライドバル
ブである。４５は前記スライドバルブ４１．４２を両端
に収納してトンネル状流路を構成するホルダである。４
６は前記ホルダ４５内にあって前記スライドバルブ４１
゜４２の間に介在して前記一対のスライドバルブプ４１
゜４２を前記バルブシート３６，３了に付勢し、前記ス
ライドシートリング４３．４４を前記バルブシー）３６
，３了に圧接して内外をシールする板バネである。４７
．４８は前記スライドバルブ４１．４２の外周中央凹部
に収納され前記スライダ間をシールするＶ字形シールリ
ングである。４っけ前記シリンダ３３の他端を閉塞する
蓋である。

５０は前記蓋４９の中央に前記シリンダ３３と同軸に取
り付けられたパイプである。５１は前記ホルダ４５と一
端を連結し前記パイプ５０内をその軸方向に移動可能な
プランジャである。５２は前記ホルダ４５を前記プラン
ジャ５１と連結するピンである。５３は前記プランジャ
６１の他端と同一軸芯で対向し復帰バネ６４を介して設
けた固定鉄芯Ａである。５６は凸部５５ａと一部に切欠
き部ｓｓｂを有する固定鉄芯Ｂであり、前記パイプ５０
の先端を閉塞している。６６は前記固定鉄芯Ａ５３と固
定鉄芯Ｂ５５の間に介挿された着磁及び消磁が可能な、
たとえばアルニコ系の磁石である。５７は前記パイプ５
０の外側に配設され磁路を構成するソレノイドヨーク５
７ａを具備し前記軸芯とほぼ一致した軸芯をもつソレノ
イドコイルであり、前記固定鉄芯Ｂｓｓの凸部５５ａと
前記ソレノイドコイ／１１５７のヨーク５７ａとを切欠
き部５５ｂにて位置決めをして係合させネジ５８にて固
定している。

ホルダ４５の両端に収納されたスライドバルブ４１．４
２の端部に固定されたスライドシートリング４３．４４
の位置は、第１図図示のホルダ４５が第１の位置（プラ
ンジャ６１の非吸着状態）において前記導入口３８ｂと
第一の通口３７ｂを連動させ、ソレノイドコイル５７の
通電によりプランジャ６１を吸着した第２の位置（第３
図）において前記導入口３６ｂと第二の通口３７ｃを連
通させる如く設計されている。

以上の様に構成された冷凍サイクル用四方弁について以
下第１図〜第３図を用いてその動作を説明する。第１図
はプランジャ６１の非吸着時の態様を示したものでソレ
ノイドコイル５７に電圧が供給されていない状態で図の
下方に付勢されてホルダ４５が蓋３５に当接して止まる
。この結果、ホルダ４５及びその両端に収納されたスラ
イドバルブ４１．４２により形成されるトンネル状流路
により導入口３６ｂと第一の通口３７ｂが連通されると
ともに、導出口３４ａと第二の通口３７ｃもシリンダ３
３の内部を通して連通される。従って冷媒ガスは、圧縮
機１→吐出パイプ３８→第一の接続パイプ３９→室外コ
イ１６→膨張弁６→室内コイｌＶ４→第二の接続バイブ
４ｏ→吸入パイプ３４→圧縮機１の冷房サイクル回路と
なる。

次にソレノイドコイ）ｖ５７に一定時間通電されると、
プランジャ５１は固定鉄芯５６に吸着され、当接して止
まる。これと同時に磁石６６は着磁され、通電後もその
吸着力によりプランジャ５１を自己保持する。この結果
ホルダ４５及びその両端に収納されたスライドバルブ４
１．４２により形成されるトンネル状流路により導入口
ｓｓｂと第二の通口３７ｃが連通されると共に、導出口
３４ａと第一の通口３了すもシリンダ３３の内部を通し
て連通される。従って冷媒ガスは、圧縮機１→吐出パイ
プ３８→第二の接続パイプ４０→室内コイル４→膨張弁
５→室外コイ）Ｖ６→第一の接続バイブ３９→吸入パイ
プ３４→圧縮機１の暖房サイクル回路となる。

次にソレノイドコイ／１１５７に、前記磁石５６を消磁
する様に一定時間通電されると、プランジャ５１は復帰
バネ５６の作用によ９図の下方に付勢されて、ホルダ４
５が蓋３５に当接して止まる。

以上の様に本実施例によれば、冷媒回路を構成する吐出
パイプ３８．吸入パイプ３４．第一、第二の接続パイプ
３９．４０の回路を切換えるスライドバルブ４１．４２
をホルダ４６により保持し摺動弁を形成し、前記ホルダ
４６をプランジャ５１にピン６２により連結させ、凸部
５５ａとその一部に切欠き部ｓｓｂを有する固定鉄芯Ｂ
５５とソレノイドヨーク５７ａを係合しソレノイドコイ
ル６７を固定し、前記ソレノイドコイ）ｖ６７の通電に
より、前記スライドバルブ４１．４２を駆動させる様構
成したことにより、ソレノイドコイル５７の駆動力を直
接スライドバルブ４１．４２に伝達することができ、パ
イロットバルブレス化による大幅な構造の簡素化が図れ
るとともに、ソレノイドコイル取り付は部の位置決めが
確実に行え、かつソレノイドコイルと固定鉄芯３間の磁
気ロスを低減でき駆動力を確実にプランジャに伝達でき
る。

発明の効果 以上の様に本発明は弁本体を形成するシリンダと、前記
シリンダに接続された４本の冷媒回路用導管と前記シリ
ンダ内を軸方向に摺動して、前記４本の導管により構成
される冷媒回路を切換えるスライドバルブと、前記スラ
イドバルブを保持するホルダと、前記ホルダとピンによ
り連結されるプランジャと、前記プランジャの他端と同
一軸芯で対向し復帰バネを介して設けた固定鉄芯Ａと、
凸部とその一部に切欠き部を有する固定鉄芯Ｂと、前記
固定鉄芯及びプランジャの外側に前記固定鉄芯Ｂにソレ
ノイドヨークにて係合された前記摺動弁駆動用のソレノ
イドコイルを備えた構成にしたことにより、ソレノイド
コイルの駆動力を、直接スライドバルブに伝達すること
ができ、パイロッｌ−バルブレヌ化による大幅な購造の
簡素化が図れるどともに、ソレノイドコイル取り付は部
の位置決めが確実に行なえ、かつソレノイドコイルと固
定鉄芯３間の磁気ロスを低減でき駆動力を確実にプラン
ジャに伝達できることで切換作動の信頼性を向上できる
など、実用効果の大きい冷凍サイクル用四方弁を提供で
きるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における冷凍サイクル・用四
方弁の冷房状態を示す断面図、第２図は第１図の要部斜
視図、第３図は第１図の暖房状態を示す断面図、第４図
は従来の冷凍サイクル用四方弁の冷房状態を示す断面図
、第５図は第４図の暖房状態を示す断面図である。 ３３・・・・・・シリンダ、３４．３８．３９．４０・
・・・・導管、４１．４２・・・・・・スライドバルブ
、４５・・・・・・ホルダ、５１・・・・・・プランジ
ャ、５２・・・・・・ピン、５３・・實・・固成鉄芯Ａ
、５４・・・・・・復帰バネ、５５・・・り′ ・・・固定鉄芯、５６ａ・・・・・・凸部、ｓｓｂ・・
・・・・切欠き部、５７−＝・・ソレノイドコイル、６
了ａ・・・・・・ソレノイドヨーク。 代理人の氏名　弁理士　粟　野　重　孝　ほか１名３３
−＞’）ンタ゛′ ３４−、Ｍ、３？、４ＪＤ−ｍ−導管 ４／、、２−−−スモイドバλシフ′″ぢ一−−ネルダ
°゛ ５ノー−−プランンヤ ５Ｓ−一一回足奴、τＢ ６蜀−一一ヨーク 第 図 Ａ 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 弁本体を形成するシリンダと、前記シリンダに接続され
   た４本の冷媒回路用導管と、前記シリンダ内を軸方向に
   摺動して、前記４本の導管により構成される冷媒回路を
   切換えるスライドバルブと、前記スライドバルブを保持
   するホルダと、前記ホルダとピンにより連結されるプラ
   ンジャと、前記プランジャの他端と同一軸心で対向し復
   帰バネを介して設けた固定鉄芯Ａと、凸部とその一部に
   切欠き部を有する固定鉄芯Ｂと、前記固定鉄芯Ａ、Ｂ及
   びプランジャの外側に配設し前記固定鉄芯Ｂの凸部にソ
   レノイドヨークを係合した前記摺動弁駆動用のソレノイ
   ドコイルとを備えてなる冷凍サイクル用四方弁。