JPH03282170A - 開閉弁 - 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〕 この発明は、冷凍サイクル装置に用いられる開閉弁に関
するものである。

〔従来の技術〕

第６図ば、例えば昭和５６年５月３０日に発行された新
版冷凍空調便覧、第４版、基礎編、Ｐ４８８に示された
従来の開閉弁を示す断面図であり、図において、（１）
は電磁コイル、（２）はニードル弁、（３）はバルブオ
リフィス、（４）は流入管、（５）は流出管、（６）は
弁本体である。

また第７図は、例えば実開平２−５６６号公報に示され
た第６図に示した従来の開閉弁を用いたヒートポンプ式
空気調和機の冷媒系統図であり、図において、（］１）
は圧縮機、（１２）は４方弁、（１３）は室内熱交換器
、（１４）　、　　（１５）は絞り、（１６）は室外熱
交換器、（１７）　、　　（１８）は逆止弁（２０）は
蓄熱熱交換器、（２２）は液側配管、（２３）はガス側
配管である。

次に動作について説明する。第６図に示した従来の開閉
弁は、電磁コイル（１）に通電するとその磁力によりニ
ードル弁（２）が引き上げられ、バルブオリフィス（３
）が開かれて、流体は流入管（４）から流出管（５）へ
流れる。

一方、電磁コイル（１）の通電を遮断するとニードル弁
（２）の重量によってニードル弁（２）が下がりバルブ
オリフィス（３）が閉じ、以後流入管（４）側流体圧力
がニードル弁周囲にかかり、強く閉止される。

さらに第７図に示した従来の開閉弁を用いたヒートポン
プ式空気調和機の動作について説明する。図中、矢印（
→）で示す暖房（蓄熱）運転時は、圧縮機（１１）の吐
出冷媒は４方弁（１２）　、ガス側配管（２３）を通っ
て室内熱交換器（１３）で凝縮液化する。この冷媒は絞
り（１４）で減圧され流側配管（２２）、絞り（１５）
を経て、室外熱交換器（１６）で蒸発し、圧縮機（１１
）に吸入される。

また、蓄熱熱交換器（２０）ではガス側配管（２３）内
の蒸気冷媒の一部と蓄熱熱交換器（２０）内で熱交換（
凝縮）し蓄熱材に蓄熱される。このとき、開閉弁（６）
では流出管（５）の圧力が流入管（４）の圧力より高く
なるため電磁コイルに通電しても全閉にすることはでき
ず逆止弁（１８）が必要となる。

次に冷房運転時は図中矢印（−−−）で示すように圧縮
機（１１）から出た吐出冷媒は４方弁（１２）を経て室
外熱交換器（１６）で凝縮液化し、逆止弁（１７）、流
側配管（２２）を通って絞り（１４）で減圧され、室内
熱交換器（１３）で蒸発してガス側配管（２３）を経て
、圧縮機（１１）にもどる。このとき開閉弁（６）は閉
止する。

さらに除霜運転時は図中矢印（−・−）で示すように圧
縮機（１１）から出た吐出冷媒は４方弁（１２）を経て
室外熱交換器（１６）で凝縮液化（除霜）した後、逆止
弁（１７）を通って流側配管（２２）に至る。このとき
開閉弁（６）は通電され開状態となっているので、室外
熱交換器（１６）をを出た冷媒は逆止弁（１８）　、開
閉弁（６）を通って蓄熱熱交換器（１０）て蒸発し、４
方弁（１２）を経て圧縮機（１１）にもどる。

（発明が解決しようとするＮ題〕 従来の開閉弁は第６図のように構成されているので、流
入管から流出管への一方向の流れに対する開閉機能しか
なく、流出管から流入管への逆方向の流れは閉止できな
い。このため双方向の流れを制御するためには第７図に
示したように開閉弁と逆止弁とを組合せて用いなければ
ならない問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、双方向の流体の流れを開閉できるとともに、
圧力損失が小さく、しかも小さな電力に依り確実に制御
できる開閉弁を安価に提供することを目的とする。

〔Ｂ題を解決するための手段〕

この発明に係る開閉弁は、第１の配管および第２の配管
を有する弁本体内に第１の配管あるいは第２の配管を開
閉する弁体、この弁体により第１の配管および第２の配
管と気密に遮断された前記容器内の弁制御室、および前
記第１の配管あるいは第２の配管の圧力より高い圧力ま
たは低い圧力を選択的に前記弁制御室内に導入する手段
を設けたものである。

〔作用〕

この発明における開閉弁は、弁制御室内の圧力を第１の
配管あるいは第２の配管の圧力より高い圧力とすると弁
は閉止状態となり、弁制御室内の圧力を第１の配管ある
いは第２の配管の圧力より低い圧力とすると弁は開状態
となる。すなわち、この弁制御室内の圧力を切換えるこ
とにより、弁の開閉を制御することができる。

（実施例〕 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、（６）は開閉弁本体、（３１）　、　　（
３２）は開閉弁本体（６）に設けられた第１および第２
の配管、（３３）は第２の配管（３２）を開閉する弁体
、（３４）は弁体（３３）により第１の配管（３１）お
よび第２の配管（３２）と気密に遮断された弁制御室、
（３５）は弁制御室（３４）に接続された圧力導管、（
４１）は圧力導管（３５）を介して、第１の配管（３１
）および第２の配管（３２）の圧力より高い圧力あるい
は低い圧力を選択的に弁制御室（３４）内に導入する手
段である電磁パイロット弁、（４２）はばね、（４３）
はプランジャー　（４４）は第１の配管（３１）および
第２の配管（３２）の低いほうの圧力よりさらに低い圧
力となる冷凍サイクル装置の低圧部分または外部の低圧
部分と接続される低圧導管、（４５）は第１の配管（３
］）および第２の配管（３２）の高いはうの圧力よりさ
らに高い圧力となる冷凍サイクル装置の高圧部分または
外部の高圧部分と接続する高圧導管、（４６）はプラン
ジャー（４３）に接続され、圧力導管（３５）と低圧導
管（４４）とを開閉する第１のニードル弁、（４７）は
圧力導管（３５）と低圧導管との間にある第１のオリフ
ィス、（４８）はプランジャー（４３）に接続され、圧
力導管（３５）と高圧導管（４５）とを開閉する第２の
二ドル弁、（４９）は圧力導管（３５）と高圧導管（４
５）との間にある第２のオリフィスである。

最初にこの開閉弁の閉状態の動作について第２図を用い
て説明する。電磁パイロット弁（４１）の電磁コイル（
５０）を無通電状態とするとばね（４２）はプランジャ
ー（４３）を押しつけ、このプランジャー（４３）と接
続された第１のニードル弁（４６）および第２のニード
ル弁（４８）により第１のオリフィス（４７）が閉、第
２のオリフィス（４９）が開状態となる。この結果弁制
御室（３４）と高圧導管（４５）は圧力導管（３５）を
介して連通状態となり、弁制御室（３４）内の圧力Ｐｖ
は、高圧圧力ＰＨと等しくなる。この高圧圧力ＰＨは第
１の配管（３１）内の圧力Ｐ１および第２の配管（３２
）の圧力より高い圧力のため弁本体（３３）は第２の配
管（３２）側へ移動し、第２の配管（３２）を閉じ、第
１の配管（３１）と第２の配管（３２）は閉状態となる
。

他方、この開閉弁の開状態の動作について第３図を用い
て説明する。電磁パイロット弁（４１）の電磁コイル（
５０）に通電し、電磁力によりプランジャー（４３）を
引き上げると、このプランジャー（４３）と接続された
第１のニードル弁（４６）および第２のニードル弁（４
８）により第１のオリフィス（４７）が開、第２のオリ
フィス（４９）が閉状態となる。この結果、弁制御室（
３４）と低圧導管（４４）は圧力導管（３５）を介して
連通状態となり、弁制御室（３４）内の圧力Ｐｖは低圧
圧力ＰＬと等しくなる。この低圧圧力ＰＬは、第１の配
管（３１）内の圧力Ｐ、および第２の配管（３２）の圧
力より低い圧力のため弁本体は上方へ引き上げられ、第
１の配管（３１）と第２の配管（３２）は連通状態とな
る。この状態では第１の配管（３１）から第２の配管（
３２）の流れおよび第２の配管（３３）から第１の配管
の流れが可能である。

以上のように、この開閉弁では電磁パイロット弁（４１
）を用いて弁制御室（３４）内の圧力を切換ることによ
り弁の開閉を行なうことができる。

次に、第４図を用いて、本発明の開閉弁を冷凍サイクル
装置に用いた場合の開閉弁の接続関係と動作例について
説明する。第４図は冷凍サイクルを応用したヒートポン
プ式空気調和機であり、（１１）は圧縮機、（１２）は
４方弁、（１３）は室内熱交換器、（１４）　、　　（
１５）は絞り、（１６）は室外熱交換器、（１７）は逆
止弁、（２０）は蓄熱熱交換器、（６）は開閉弁本体、
（３１）　、　　（３２）は第１および第２の配管、（
４１）は電磁パイロット弁、（４４）は電磁パイロット
弁の低圧導管であり、ヒートポンプ空気調和機の最も高
い圧力となる圧縮機（１１）の吐出配管に接続されてい
る。また（４５）は電磁パイロット弁の高圧配管であり
、ヒートポンプ空気調和機の最も低い圧力となる圧縮機
（１１）の吸入配管に接続されている。

このように構成したヒートポンプ式空気調和機では冷房
、暖房、除霜運転において開閉弁（６）に接続された電
磁パイロット弁（４１）に圧縮機（１１）の吐出配管か
ら最も高い圧力を導入でき、また圧縮機（１１）の吸入
配管から最も低い圧力を導入できる。このため電磁パイ
ロット弁（４１）により弁制御室（３４）内の圧力を第
１の配管（３１）　、第２の配管（３２）の圧力より高
くあるいは低くして、弁本体を駆動し、弁を開閉するこ
とができる。

したかフて、冷房、暖房、除霜運転モードにおいて、常
に開閉弁により冷媒の流れをコントロールすることかで
きる。

なお、上記実施例では、電磁パイロット弁のプランジャ
ーを電磁コイルによって移動するものについて説明した
か、ステッピングモータ等によって移動するよう構成し
ても同様の効果が得られる。また上記実施例では１コの
電磁パイロット弁によフで低圧導管と高圧導管のどちら
か一方と圧力導管とを連通させているが、第５図に示す
ように電磁弁２個を組み合せても良い。この場合は第１
の電磁弁（６１）の一方に低圧導管を他の一方に圧力導
管を接続し、また第２の電磁弁（６２）の−方に高圧導
管を他の−・方に圧力導管を接続する構成として高圧導
管または低圧導管と圧力導管を連通ずる。さらに上記実
施例では開閉弁本体と電磁パイロット弁を別々に設けた
構成としているが、この開閉弁本体と電磁パイロット弁
を一体として構成しても良く、設置スペースが少なくな
るという効果がある。

〔効果〕

以上説明したとおり、この発明の開閉弁は、第１の配管
および第２の配管を有する弁本体内に第１の配管あるい
は第２の配管を開閉する弁体、第１の配管および第２の
配管と気密に遮断された弁本体内の弁制御室、第１の配
管および第２の配管の圧力より高い圧力あるいは低い圧
力を選択的に弁制御室に導入する手段を設けた構成とし
ているので、双方向の流れの開閉を制御でき、また弁自
体が安価でしかも消費電力が少ないものが得られる効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による開閉弁の構成を示す
断面図、第２図は第１図の開閉弁の閉状態の動作を示す
断面図、第３図は第１図の開閉弁の開状態の動作を示す
断面図、玲第４図は第１図の開閉弁を用いたビートポン
プ式空気調和機の構成例を示す図、第５図はこの発明の
他の実施例を示す図、第６図は従来の開閉弁を示す断面
図、第７図は従来の開閉弁を用いたヒートポンプ式空気
調和機の構成例を示す図である。 （６）は弁本体、（３１）は第１の配管、（３２）は第
２の配管、（３３）は弁体、（３４）は弁制御室、（４
１）は電磁パイロット弁である。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 第１の配管および第２の配管を有する弁本体内に前記第
   １の配管あるいは第２の配管を開閉する弁体、前記弁体
   により第１の配管および第２の配管と気密に遮断された
   前記弁本体内の弁制御室、前記第１の配管および第２の
   配管の圧力より高い圧力あるいは低い圧力を選択的に前
   記弁制御室内に導入する手段を設けたことを特徴とする
   開閉弁。