JPH09292050A - 四方弁 - Google Patents

四方弁

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JPH09292050A
JPH09292050A JP8139284A JP13928496A JPH09292050A JP H09292050 A JPH09292050 A JP H09292050A JP 8139284 A JP8139284 A JP 8139284A JP 13928496 A JP13928496 A JP 13928496A JP H09292050 A JPH09292050 A JP H09292050A
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main
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Mitsuo Sugita
三男 杉田
Noboru Nakagawa
昇 中川
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 より高い差圧での作動を可能とするととも
に、ローター及び電磁コイル等の大型化に伴う製造コス
トの上昇を招くことのない四方弁を提供する。 【解決手段】 弁本体2と、低圧導出口11と二つの通
孔23、24が穿設された主弁座10と、高圧導入口1
2と二つの通孔23、24のいずれか一方との流路を切
り換える主弁体8と、パイロット弁座8aに連通するパ
イロットポート7と、パイロット弁座8aに接離するパ
イロット弁体15aと、主弁体8を回動させるととも
に、パイロット弁体15aを上下方向に移動させるため
の駆動手段と、主弁体上部空間25と、主弁体下部空間
26と、主弁体下部空間26に連通する高圧導入口12
で構成され、駆動手段によりパイロット弁が開き、主弁
体上部空間25と主弁体下部空間26の間に差圧が発生
し、主弁体8が主弁座10から離間した状態で回動する
ことにより流路が切り換えられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、四方弁に関し、特
にヒートポンプ型空気調和機において、冷暖房の切り換
え、及び暖房運転時の室外熱交換器の除霜操作に用いら
れる四方弁に関する。
【0002】
【従来の技術】空気調和機の冷暖房サイクルにおいて
は、冷房運転と暖房運転を切り換えるために従来より四
方弁が使用されている。この四方弁の一例として、実開
平7−16084号公報に開示されている、ロータリー
型の四方弁を図11に示す。
【0003】この四方弁は、上部に電磁石128を配設
した弁本体112が、円筒状のボディ113と、弁座1
14、ボディ113の内面に配設されたプラスチックマ
グネット132、ヨーク139および樹脂製の弁138
を組み付けたロータアッシー131からなり、さらに弁
座114には導入口116と導入口121ならびに二つ
の通孔が形成されている。
【0004】そして、上記構成を有する四方弁において
は、電磁石128をボディ113の上部に配設したた
め、弁本体112をコンパクトに形成できるとともに、
導入口116を弁座114に設け、導入管120をボデ
ィ113底部に設けたため、ガイド孔124に導入管1
20を突出させて弁体回動のストッパとして使用できる
ようになっている。
【0005】また、弁体138をプラスチックマグネッ
ト132、ヨーク139及び樹脂製の弁138からなる
ローターアッシー131として、プラスチックマグネッ
ト132を円筒状にしたので、異方性着磁とすることが
でき、磁気特性を良好にすることができ、弁体138と
弁座114とのシールの安定性の確保が容易になるとい
う利点を有する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の四
方弁では、ローター及び電磁コイルが小型に形成されて
いるため、樹脂製の弁138の上部と下部の圧力差が大
きいと作動しない恐れがある。そのため、冷凍サイクル
で冷暖房の切換を行う際に、圧縮機を停止し、冷媒の吸
入圧力と吐出圧力を均一化し、圧力差を小さくする必要
があった。すなわち、冷暖房の切換に時間を要し、圧力
差を得るため多くの電力を必要とした。特に、暖房運転
時の室外熱交換器の除霜操作では問題であった。
【0007】そこで、本発明はかかる従来の四方弁の問
題点に鑑みてなされたものであって、より高い差圧での
作動を可能とするとともに、ローター及び電磁コイル等
の大型化に伴う製造コストの上昇を招くことのない四方
弁を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
四方弁であって、円筒状の弁本体と、少なくとも低圧導
出口と二つの通孔が穿設された主弁座と、該主弁座上に
位置し、前記低圧導出口と前記二つの通孔のいずれか一
方と連通する連絡溝を有し、回動することにより、前記
低圧導出口と前記二つの通孔のいずれか一方との流路を
切り換える主弁体と、該主弁体を貫通し、一端が前記連
絡溝に連通するとともに、他端が該主弁体の上部に形成
されたパイロット弁座に連通するパイロットポートと、
前記パイロット弁座とでパイロット弁を構成し、該パイ
ロット弁座に接離するパイロット弁体と、前記主弁体を
回動させるとともに、前記パイロット弁体を上下方向に
移動させるための駆動手段と、前記パイロット弁座と、
前記パイロットポートを介して前記連絡溝に連通する主
弁体上部空間と、前記弁本体と前記主弁座との間に形成
された主弁体下部空間と、該主弁体下部空間に連通する
高圧導入口で構成され、前記駆動手段によりパイロット
弁が開き、前記主弁体上部空間と前記主弁体下部空間の
間に差圧が発生し、前記主弁体が前記主弁座から離間し
た状態で回動することにより前記低圧導出口、前記高圧
導入口及び前記二つの通孔の流路が切り換えられること
を特徴とする。
【0009】請求項2記載の発明は、前記高圧導入口
は、前記主弁座に穿設されていることを特徴とする。
【0010】請求項3記載の発明は、前記二つの通孔の
うち前記低圧導出口と連通していない通孔と、前記高圧
導入口とを連通するガイド溝を主弁体に形成したことを
特徴とする。
【0011】請求項4記載の発明は、前記パイロット弁
体を前記パイロット弁座側に付勢する付勢手段を有する
ことを特徴とする。
【0012】請求項5記載の発明は、前記付勢手段が、
前記パイロット弁体と、該パイロット弁体の上方に位置
するばね取付部材との間に配置された圧縮コイルばねで
あることを特徴とする。
【0013】請求項6記載の発明は、前記主弁体上部空
間と前記主弁体下部空間との間をシールするためのシー
ル手段を有することを特徴とする。
【0014】請求項7記載の発明は、前記シール手段
が、前記主弁体の側面と前記弁本体の内面との間に位置
するシールリングであることを特徴とする。
【0015】請求項8記載の発明は、前記駆動手段が、
前記主弁体の上部に固定された導磁性ヨークと、該導磁
性ヨークの周面に一体に形成された多極永久磁石と、前
記パイロット弁体の上方に位置する吸引子と、該吸引子
の周囲に配置された電磁コイルと、前記電磁コイルの通
電方向を切り換えるための切換スイッチとで構成される
ことを特徴とする。
【0016】請求項9記載の発明は、前記主弁体の回動
中心に形成された凹部と、前記主弁座の該主弁体の凹部
に対向する位置に形成した凹部との間に軸を装着したこ
とを特徴とする。
【0017】請求項10記載の発明は、四方弁であっ
て、円筒状の弁本体と、該弁本体の下部に配置され、導
入口と、導出口と、二つの通孔を有する主弁座と、該主
弁座上に位置し、前記導入口と前記二つの通孔のいずれ
かとを連通するガイド溝と、前記導出口と前記二つの通
孔の他方とを連通する連絡溝とを有し、回動することに
より、前記導入口及び前記導出口と前記通孔との流路を
切り換える主弁体と、該主弁体と前記電磁コイルの間に
配置され、前記弁本体に固定された導磁性ヨークと、該
導磁性ヨークの周面に一体に形成された多極永久磁石
と、前記主弁体を貫通し、一端が前記導出口に連通する
とともに、他端が該主弁体の上部に形成されたパイロッ
ト弁座に連通するパイロットポートと、前記パイロット
弁座とでパイロット弁を構成し、該パイロット弁座に接
離するパイロット弁体を下部に有するプランジャーと、
該プランジャーを摺動可能に保持し、上部に吸引子が固
定されたプランジャーチューブと、前記吸引子と前記プ
ランジャーの間に配置され、該プランジャーを前記パイ
ロット弁座側に付勢するプランジャーばねと、該吸引子
の周囲に配置された電磁コイルと、該電磁コイルの周囲
に配置された外函と、前記弁本体の内壁に対向する、前
記主弁体の周面に配置されたピストンリングと、前記導
磁性ヨークの周面と、前記弁本体の内壁と、前記主弁体
の周面と、前記ピストンリング周面によって形成される
主弁体上部空間と、前記主弁座の周面と、前記弁本体の
内壁と、前記主弁体の周面と、前記ピストンリング周面
によって形成される主弁体下部空間と、前記電磁コイル
の通電方向を切り換えるための切換スイッチとで構成さ
れることを特徴とする。
【0018】そして、請求項1乃至3に記載の発明によ
れば、単一の駆動手段によりパイロット弁が開き、主弁
体の上下空間に差圧が発生し、主弁体をパイロット動作
で主弁座から離間させた状態で回動させることにより管
路の切換が可能となる。また、本四方弁を冷凍回路に使
用した場合には、圧縮機を運転した状態においても管路
の切り換えが可能となる。さらに、切換動作時に、主弁
体と主弁座間が離間しているため、シール部の磨耗が少
なく、両者間に異物が噛み込んだ場合であっても、冷媒
の流れによって取り除かれる。また、主弁の弁閉時に
は、主弁体が高圧流体により主弁座に押しつけられてい
るため、この状態においては駆動手段を動作させる必要
がない。
【0019】請求項4乃至5に記載の発明によれば、さ
らに、パイロット弁体をパイロット弁座側に付勢する付
勢手段を設けたので、迅速にパイロット弁を閉状態とす
ることが可能となるとともに、閉状態におけるパイロッ
ト弁体とパイロット弁座とのシール性をさらに高めるこ
とができる。
【0020】請求項6乃至7記載の発明によれば さら
に、前記主弁体上部空間と前記主弁体下部空間との間を
シールするためのシール手段を設けたので、主弁体の側
面と弁本体の内面との間の隙間の調整等を必要としな
い。
【0021】請求項8記載の発明によれば、電磁コイル
の通電、非通電及び通電方向の切り換えにより、パイロ
ット弁が開き、主弁体の上下空間に差圧が発生し、主弁
体をパイロット動作で主弁座から離間させた状態で回動
させることにより管路の切換が可能となる。
【0022】請求項9記載の発明によれば、前記主弁体
の回動中心に形成された凹部と、前記主弁座の該主弁体
の凹部に対向する位置に形成した凹部との間に軸を装着
したので、主弁体及び主弁座の加工が容易となるととも
に、軸が磨耗した場合には、取り換えることができる。
【0023】請求項10記載の発明によれば、電磁コイ
ルの励磁により、パイロット弁が開き、主弁体の上下空
間に差圧が発生し、主弁体をパイロット動作で上昇させ
た状態で回動させることにより管路の切り換えが可能と
なる。
【0024】
【発明の実施の形態】次に、本発明にかかる四方弁の実
施の形態の具体例を図面を参照しながら説明する。
【0025】図1は、本発明にかかる四方弁の第1実施
例を示す断面図である。この四方弁1は、大きく分け
て、弁本体2、主弁部VM、パイロット弁部VP、磁気
回路Mにより構成されている。
【0026】弁本体2は両端が開放された円筒状に形成
され、その上端は外函3の下方開放端に挿入された形で
密閉固定されている。弁本体2の上端には、非磁性スペ
ーサ19が設けられ、この非磁性スペーサ19は電磁コ
イル4の下方に位置する。また、この弁本体2の内側に
は、主弁体8が回転可能に設けられ、弁本体2の下端に
は、主弁座10が固定されている。
【0027】主弁部VMは、主弁体8の下部と、主弁座
10等によって構成される。主弁体8は弁本体2内に配
置され、主弁体8の下面8bは主弁座10の上面10a
との接触面である。図2は主弁体8の底面図であって、
この下面8bには、主弁座10に形成された、冷房運転
での圧縮機40の冷媒吸入口に通じる導出口11と、室
内熱交換器41に通じる通孔23とを連通させる連絡溝
21が形成されている。さらに、主弁体8の下面8bに
は、圧縮機40の冷媒吐出口に通じる導入口12と、前
述の主弁座10に形成され、室外熱交換器42に通じる
通孔24を連通させるガイド溝22が形成される。
【0028】主弁体8の下面8bの中央には、軸穴8d
が穿設され、軸13が挿入される。この軸13によっ
て、主弁座10に対して主弁体8が回動可能に保持され
る。さらに、主弁体8の側面凹部8cと弁本体2の内壁
には、主弁体8の上方の空間25と下方の空間26をシ
ールするため、ピストンリング14が装着される。
【0029】主弁体8の上部には、円筒状の導磁性ヨー
ク33が設けられ、この導磁性ヨーク33には、図6及
び図7に示すように、永久磁石片S1、S2、N1、N
2が取り付けられている。そして、電磁コイル4に通電
すると、主弁体8が回転し、管路11、12、23、2
4を切り換えることができる。
【0030】主弁体8の下方には、下面8bと接離回転
することによって弁の開閉動作を行う円板状の主弁座1
0が位置する。この主弁座10は、弁本体2内の下部に
ろう付け等よって密閉固定され、図5に示すように、導
出口11及び導入口12が形成されるとともに、二つの
通孔23、24が穿設される。導出口11には冷凍サイ
クルの圧縮機40の冷媒吸入口に通じる低圧側配管31
が取り付けられる。また、導入口12には、圧縮機40
の冷媒出口に通じる高圧側配管32が取り付けられる。
尚、導入口12を有する管路は、図1に示すように、ガ
イド溝22内に突出し、回動する主弁体8のストッパと
して機能する。また、主弁座10の上面10aは、主弁
体8の下面8bとの当接面であって、この上面10aの
中央に軸孔10bが穿設され、上記軸13が挿入され
る。
【0031】そして、上述の主弁部VMの構成により、
図2に示すように導出口11と通孔23が導通すると同
時に導入口12と通孔24が導通する状態、すなわち冷
房状態と、図4に示すように、導出口11と通孔24が
導通し、同時に導入口12と通孔23が導通する状態、
すなわち暖房状態との切り換えを行うことができる。
【0032】次に、パイロット弁部VPについて説明す
る。主弁体8の上部中央にはパイロットポート7が穿設
され、このパイロットポート7の端部は、パイロット弁
座8aを形成する。そして、このパイロットポート7は
連絡溝21に連通している。
【0033】プランジャー15は、略々円筒状に形成さ
れ、その下面中央には、パイロット弁体15aが突設さ
れ、主弁体8に形成されたパイロット弁座8aとによっ
てパイロット弁を構成する。また、プランジャー15の
上面には円筒状突出部15bが形成され、この上方に位
置する吸引子16の下面凹部16aに収容可能となって
いる。さらに、プランジャー15の上面中央には、プラ
ンジャー15の軸線方向に、コイルばね取付孔15cが
穿設され、プランジャーばねとしての圧縮コイルばね2
0が収容される。
【0034】プランジャーばね20は、上記コイルばね
取付孔15c内に収容されるとともに、その上端は吸引
子16の下面凹部16aに固定されている。このプラン
ジャーばね20は、プランジャー15をパイロット弁座
8aの方向、すなわち弁閉方向に付勢する。
【0035】次に、磁気回路Mについて説明する。この
磁気回路Mは、吸引子16、外函3、主弁体8に設けた
導磁性ヨーク33、永久磁石片S1、S2、N1、N
2、プランジャー15で構成され、上記主弁部VM及び
パイロット弁部VPの両方の弁の駆動に使用される。
【0036】プランジャー15の上方には、吸引子16
が、プランジャーチューブ18と外函3間に密閉固定さ
れている。外函3は、電磁コイル4とともに吸引子16
の上部に取付ボルト17によって固定されている。電磁
コイル4の励磁によって、プランジャー15が吸引子1
6に吸引される。
【0037】電磁コイル4の外側には、外函3が配置さ
れる。外函3は、下方が開放された円筒状に形成され、
上部中央部にボルト孔3aが穿設され、このボルト孔3
aを貫通する取付ボルト17によって外函3が吸引子1
6に固定される。また、外函3の上部内側には、吸引子
16の他に電磁コイル4、プランジャーチューブ18等
が配置されている。外函3の下方開放端には、弁本体2
が挿入、固定されている。そして、外函3の下部は、図
6及び図7に示されるように、相対向する2枚の舌状部
3A、3Bからなる。
【0038】外函3の内側には、主弁体8とともにロー
ターとして回転する4個の永久磁石片S1、S2、N
1、N2が位置する。
【0039】図1の導磁性ヨーク33は、円筒状に形成
されるとともに、その中心にはプランジャー15を嵌装
するための孔部33aが形成され、この孔部33aの中
をプランジャー15が摺動する。
【0040】また、円筒状のプランジャー15は、導磁
性ヨーク33の中央に穿設された孔部33aに摺動可能
に位置するとともに、その上部には、円筒状突出部15
bが形成され、吸引子16に吸引された場合に、下面凹
部16aに収容される。
【0041】図8は、冷暖房切換回路を示し、スイッチ
SW1及びSW2によって、ブリッジスタックを介し
て、電磁コイル4への交流電源40からの電流の方向を
切り換えることで、四方弁1の管路を切り換えて冷房状
態と暖房状態を切り換える。
【0042】次に、上記構成を有する四方弁1の動作に
ついて説明する。図1は、電磁コイル4の非通電時の安
定状態を示している。この状態は、図2に示すように、
冷凍サイクルの圧縮機40の吸入口に接続されている導
出口11と、連絡溝21を経由して室内熱交換器41の
出口に接続している通孔23から冷媒が流れている状態
であり、冷媒は、圧縮機40→四方弁1→室外熱交換器
42→絞り43→室内熱交換器41→四方弁1→圧縮機
40の経路で循環し、冷凍サイクルは冷房状態にある。
そして、圧縮機40の吐出口から出た高温、高圧の冷媒
が導入口12を通って主弁体8の上下に同圧の圧力で加
わっている。
【0043】ここで、図1の実施例の場合、外函3がN
極になるように電磁コイル4を励磁すると、吸引子1
6、外函3、導磁性ヨーク33、永久磁石S1、S2、
N1、N2、プランジャー15で構成される磁気回路M
により、まず、プランジャー15が吸引子16に吸引さ
れて、プランジャー15と主弁体8のパイロット弁座8
aが開となり、パイロットポート7から高圧冷媒が低圧
側に流出するため、主弁体上部の圧力が主弁体下部の圧
力より低くなり、図3に示すように、主弁体8が上昇
し、主弁座10から離れる。図6の位置関係では、永久
磁石N1は外函3Aから反発作用を、永久磁石S1は外
函3Bから吸引作用を、永久磁石N2は外函3Bから反
発作用を、永久磁石S2は外函3Aから吸引作用をそれ
ぞれ受けてX方向に回転する。
【0044】ここで、電磁コイル4を非励磁状態にする
と、プランジャー15と、主弁体8のパイロット弁座8
aが閉となり、主弁体上部の圧力と主弁体下部の圧力が
同圧となり、プランジャばね20により主弁体8は下降
し、主弁体8と主弁座10は当接する。このとき、主弁
体8と主弁座10は図4に示すように切り換わり、ま
た、図7に示すように、外函3Aと永久磁石片S2及び
外函3Bと永久磁石片S1がそれぞれ吸引作用によりこ
の状態を保持する。連絡溝21は圧縮機40の冷媒吸入
口に通じる導出口11と室外熱交換器42に通じる通孔
24とを連通し、冷媒は、圧縮機40→四方弁1→室内
熱交換器41→絞り43→室外熱交換器42→四方弁1
→圧縮機40の経路で循環し、冷凍サイクルは暖房運転
になる。
【0045】さらに、図8の冷暖房切換スイッチを切り
換えて、通電方向を逆にして電磁コイル4を励磁する
と、上記と同様に、プランジャー15が吸引子16に吸
引されて、プランジャー15と主弁体8のパイロット弁
座8aが開となり、主弁体上部の圧力が主弁体下部より
低くなり、主弁体8が上昇し、主弁座10から離れる。
図7の位置関係では、永久磁石N1は外函3Aから吸引
作用を、永久磁石S2は外函3Aから反発作用を、永久
磁石N2は外函3Bから吸引作用を、永久磁石S1は外
函3Bから反発作用をそれぞれ受けて、Y方向に回転す
る。ここで、電磁コイル4を非励磁状態にすると、プラ
ンジャー15と主弁体8のパイロット弁座8aが閉とな
り、主弁体上部の圧力と主弁体下部の圧力が同圧とな
り、プランジャばね20により主弁体8は下降し、主弁
体8と主弁座10は当接する。このとき、主弁体8と主
弁座10は図2に示すように切り換わり、また、図6に
示すように、外函3Aと永久磁石片N1及び外函3Bと
永久磁石片N2がそれぞれ吸引作用によりこの状態を保
持し、冷凍サイクルは冷房運転になる。
【0046】次に、本発明にかかる四方弁の第2実施例
を図9及び図10を参照しながら説明する。尚、本実施
例において、第1実施例における同一の部材、要素につ
いては、同一の参照番号を付して詳細説明を省略する。
【0047】本実施例においても、四方弁51は、大き
く分けて、弁本体2、主弁部VM、パイロット弁部V
P、磁気回路Mにより構成されている。弁本体2、非磁
性スペーサ19、主弁体8、主弁座10の形状及び相対
位置は第1実施例と同様である。
【0048】主弁部VMは、主弁体8の下部と、主弁座
10等によって構成され、主弁体8の下面8b’は主弁
座10の上面10aとの接触面である。図10に示され
るように、この下面8b’には、主弁座10に形成され
た、冷房運転での圧縮機40の冷媒吸入口に通じる導出
口11と、室内熱交換器41に通じる通孔23とを連通
させる連絡溝21が形成されている。さらに、主弁体8
の下部は主弁体下部空間26に面し、主弁体下部空間2
6は、弁本体2の側面から導入された導入口12に連通
するとともに、主弁座10に穿設された通孔24に連通
する。この導入口12は、圧縮機40の冷媒吐出口に通
じる管路32に連通し、通孔24は、室外熱交換器42
に通じる。
【0049】主弁体8には、主弁体上部空間25と主弁
体下部空間26に連通するエコライザーホール55が設
けられている。これは、ピストンリング14によるシー
ルによって、主弁座10から離間した主弁体8の円滑な
下降動作が妨げられるおそれがあるため、その際に主弁
体上部空間25と主弁体下部空間26内の冷媒圧力を迅
速に均圧化することにより、主弁体8の円滑な下降動作
を得るために設けるものである。
【0050】また、主弁体8の上部に位置する、非磁性
スペーサ19からなる円筒突出部19aの内面は、プラ
ンジャー15のガイドとして機能し、外周面は、主弁体
上部8eの内面側に設けられた軸受53のスライドガイ
ドとして機能する。
【0051】主弁座10の上面中央には、軸13が固定
される。主弁体8の下面中央には、軸穴8dが穿設さ
れ、この軸穴8dには、軸受54が設けられ、挿入され
た軸13を保持する。この軸13によって、主弁座10
に対して主弁体8が回動可能に保持される。
【0052】主弁体8の上部には、導磁性ヨーク83が
設けられ、この導磁性ヨーク83には、永久磁石片S
1、S2、N1、N2が取り付けられている。そして、
電磁コイル4に通電すると、主弁体8が回転し、管路1
1、12、23、24を切り換えることができる。
【0053】主弁体8の下方には、この主弁体8の下面
8bと接離回転することによって弁の開閉動作を行う円
板状の主弁座10が位置する。主弁座10には、導出口
11、通孔23、通孔24が穿設される。主弁座10に
は、回転ストッパ56が挿入、固定され、回動する主弁
体8のストッパとして機能する。
【0054】そして、上述の主弁部VMの構成により、
図10に示すように導出口11と通孔23が連通すると
同時に導入口12と通孔24が連通する状態、すなわち
冷房状態と、主弁体が、図10において矢印Z方向に回
動して、導出口11、通孔24が導通し、同時に導入口
12と通孔23が導通する状態、すなわち暖房状態の切
り換えを行うことができる。
【0055】主弁体8の上部中央にはパイロットポート
7が穿設され、このパイロットポート7は連絡溝21に
連通している。また、プランジャー15の下部には、パ
イロット弁体としての球弁52が位置する。
【0056】上記構成を有する四方弁51の動作は、第
1実施例と同様であって、詳細説明を省略するが、電磁
コイル4の通電、非通電の切り換え、及び、通電方向を
切り換えることにより、主弁体8が主弁座10から離間
した状態で回動して管路を切り換えることが可能とな
り、冷暖房の切り換えを行うことができる。
【0057】尚、上記二つの実施例においては、主弁体
8を回動させるとともに、パイロット弁体15a、52
を上下方向に移動させるための駆動手段として、電磁式
駆動手段を採用しているが、このような機能を有するも
のであれば電動式等他の駆動手段であっても良い。
【0058】また、圧縮機40の吐出口から出た高温、
高圧の冷媒が導入される高圧導入口12は、第1実施例
のように主弁座10に穿設されていても良く、弁本体2
の側面から主弁体下部空間26に導入されていても良
い。
【0059】さらに、パイロット弁体15a、52をパ
イロット弁座8a側に付勢する付勢手段として圧縮コイ
ルばねが使用されているが、他の付勢手段であっても良
い。
【0060】また、主弁体8の側面と弁本体2の内面と
の間に位置するシールリング14をシール手段としてい
るのは、パイロット動作により、主弁体8を主弁座10
から浮上させるため、主弁体8の外周からの漏れを極力
少なくするためであるが、主弁体8の側面と弁本体2の
内面と隙間を微少とすることによりシール手段を省略す
ることもでき、また他のシール手段を使用することも可
能である。
【0061】さらに、前記主弁体8の回動中心に形成さ
れた凹部8dと、主弁座10の主弁体の凹部に対向する
位置に形成した凹部10bとの間に軸13を装着してい
るが、この軸13を主弁体8または主弁座10と一体に
形成することももちろん可能である。
【0062】
【発明の効果】請求項1乃至3に記載の発明によれば、
単一の駆動手段によりパイロット弁が開き、主弁体の上
下空間に差圧が発生し、主弁体をパイロット動作で主弁
座から離間させた状態で回動させることにより管路の切
り換えが可能となるため、構造が簡単で小型の四方弁を
提供することができる。また、本四方弁を冷凍回路に使
用した場合には、圧縮機を運転した状態においても管路
の切り換えが可能となるため、消費エネルギーが少な
く、除霜時間が短縮されるため冷凍サイクルの運転効率
が高くなる。さらに、切換動作時に、主弁体と主弁座間
が離間しているため、シール部の磨耗が少なく、両者間
に異物が噛み込んだ場合であっても、冷媒の流れによっ
て取り除かれるため、保守が容易になる。また、弁閉時
には、主弁体が高圧流体により主弁座に押しつけられて
いるため、この状態においては駆動手段を動作させる必
要がなく、消費エネルギー及び騒音の少ない四方弁を提
供することができる。
【0063】請求項4乃至5に記載の発明によれば、迅
速にパイロット弁を閉状態とすることが可能となるとと
もに、この閉状態におけるパイロット弁体をパイロット
弁座とのシール性をさらに高めることが可能であるた
め、さらに運転特性の優れた四方弁を提供することがで
きる。
【0064】請求項6乃至7記載の発明によれば 主弁
体の側面と弁本体の内面との間に隙間の調整等を必要と
しないため、より組立の容易な四方弁を提供することが
できる。
【0065】請求項8記載の発明によれば、電磁コイル
の通電、非通電及び通電方向の切り換えにより、パイロ
ット弁が開き、主弁体の上下空間に差圧が発生し、主弁
体をパイロット動作で主弁座から離間させた状態で回動
させることにより管路の切換が可能となるため、電磁コ
イルに連続的に通電しなくとも四方弁を切り換えること
ができるため、より消費電力の少ない四方弁を提供する
ことができる。
【0066】請求項9記載の発明によれば、主弁体及び
主弁座の加工が容易となるとともに、保守の容易な四方
弁を提供することができる。
【0067】請求項10記載の発明によれば、主弁体と
主弁座が当接しているときの両面に加わる圧力を強く
し、四方弁の冷媒回路の圧縮機の出入口間の冷媒の漏れ
を少なくし、さらに、主弁体の回動時に主弁体と主弁座
が離れているため、両面間の摺動が少なく、電磁コイル
が主弁体及びパイロット弁の両方の弁の駆動に使用でき
るので、構造が簡単で小型の四方弁を提供することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る四方弁の第1実施例を示す断面図
である。
【図2】図1に示す四方弁の主弁体の底面図である。
【図3】図1の四方弁において、電磁コイル励磁後のパ
イロット動作状態を示す断面図である。
【図4】図3に示す状態における主弁体の底面図であ
る。
【図5】図1の四方弁の主弁座の平面図である。
【図6】図1のI−I線断面図であって、外函と、非磁
性ヨークと永久磁石との位置関係の説明図である。
【図7】図1の図1のI−I線断面図であって、外函
と、非磁性ヨークと永久磁石との位置関係の説明図であ
る。
【図8】図1の四方弁に使用される冷暖房切換回路を示
す回路図である。
【図9】本発明に係る四方弁の第2実施例を示す断面図
である。
【図10】図9に示す四方弁の主弁体の底面図である。
【図11】従来のロータリー型四方弁を示す断面図であ
る。
【符号の説明】
1、51 四方弁 2 弁本体 3 外函 4 電磁コイル 7 パイロットポート 8 主弁体 10 主弁座 11 導出口 12 導入口 13 軸 14 ピストンリング 15 プランジャー 16 吸引子 17 取付ボルト 18 プランジャーチューブ 19 非磁性スペーサ 20 プランジャーばね 21 連絡溝 22 ガイド溝 23、24 通孔 25 主弁体上部空間 26 主弁体下部空間 31 低圧側配管 32 高圧側配管 33、83 導磁性ヨーク 40 圧縮機 41 室内熱交換器 42 室外熱交換器 43 絞り 52 球弁 53、54 軸受 55 エコライザーホール 56 回転ストッパ M 磁気回路 SW1、SW2 スイッチ S1、S2、N1、N2 永久磁石片 VM 主弁部 VP パイロット弁部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F25B 41/04 F25B 41/04 C // F04B 53/10 F04B 21/02 K

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 円筒状の弁本体と、 少なくとも低圧導出口と二つの通孔が穿設された主弁座
    と、 該主弁座上に位置し、前記低圧導出口と前記二つの通孔
    のいずれか一方と連通する連絡溝を有し、回動すること
    により、前記低圧導出口と前記二つの通孔のいずれか一
    方との流路を切り換える主弁体と、 該主弁体を貫通し、一端が前記連絡溝に連通するととも
    に、他端が該主弁体の上部に形成されたパイロット弁座
    に連通するパイロットポートと、 前記パイロット弁座とでパイロット弁を構成し、該パイ
    ロット弁座に接離するパイロット弁体と、 前記主弁体を回動させるとともに、前記パイロット弁体
    を上下方向に移動させるための駆動手段と、 前記パイロット弁座と、前記パイロットポートを介して
    前記連絡溝に連通する主弁体上部空間と、 前記弁本体と前記主弁座との間に形成された主弁体下部
    空間と、 該主弁体下部空間に連通する高圧導入口で構成され、 前記駆動手段によりパイロット弁が開き、前記主弁体上
    部空間と前記主弁体下部空間の間に差圧が発生し、前記
    主弁体が前記主弁座から離間した状態で回動することに
    より前記低圧導出口、前記高圧導入口及び前記二つの通
    孔の流路が切り換えられることを特徴とする四方弁。
  2. 【請求項2】前記高圧導入口は、前記主弁座に穿設され
    ていることを特徴とする請求項1記載の四方弁。
  3. 【請求項3】前記二つの通孔のうち前記低圧導出口と連
    通していない通孔と、前記高圧導入口とを連通するガイ
    ド溝を主弁体に形成したことを特徴とする請求項2記載
    の四方弁。
  4. 【請求項4】前記パイロット弁体を前記パイロット弁座
    側に付勢する付勢手段を有することを特徴とする請求項
    1記載の四方弁。
  5. 【請求項5】 前記付勢手段が、前記パイロット弁体
    と、該パイロット弁体の上方に位置するばね取付部材と
    の間に配置された圧縮コイルばねであることを特徴とす
    る請求項4記載の四方弁。
  6. 【請求項6】前記主弁体上部空間と前記主弁体下部空間
    との間をシールするためのシール手段を有することを特
    徴とする請求項1記載の四方弁。
  7. 【請求項7】前記シール手段は、前記主弁体の側面と前
    記弁本体の内面との間に位置するシールリングであるこ
    とを特徴とする請求項6記載の四方弁。
  8. 【請求項8】 前記駆動手段が、前記主弁体の上部に固
    定された導磁性ヨークと、該導磁性ヨークの周面に一体
    に形成された多極永久磁石と、前記パイロット弁体の上
    方に位置する吸引子と、該吸引子の周囲に配置された電
    磁コイルと、前記電磁コイルの通電方向を切り換えるた
    めの切換スイッチとで構成されることを特徴とする請求
    項1記載の四方弁。
  9. 【請求項9】 前記主弁体の回動中心に形成された凹部
    と、前記主弁座の該主弁体の凹部に対向する位置に形成
    した凹部との間に軸を装着したことを特徴とする請求項
    1乃至8のいずれかに記載の四方弁。
  10. 【請求項10】 円筒状の弁本体と、 該弁本体の下部に配置され、導入口と、導出口と、二つ
    の通孔を有する主弁座と、 該主弁座上に位置し、前記導入口と前記二つの通孔のい
    ずれかとを連通するガイド溝と、前記導出口と前記二つ
    の通孔の他方とを連通する連絡溝とを有し、回動するこ
    とにより、前記導入口及び前記導出口と前記通孔との流
    路を切り換える主弁体と、 該主弁体と前記電磁コイルの間に配置され、前記主弁体
    に固定された導磁性ヨークと、 該導磁性ヨークの周面に一体に形成された多極永久磁石
    と、 前記主弁体を貫通し、一端が前記導出口に連通するとと
    もに、他端が該主弁体の上部に形成されたパイロット弁
    座に連通するパイロットポートと、 前記パイロット弁座とでパイロット弁を構成し、該パイ
    ロット弁座に接離するパイロット弁体を下部に有するプ
    ランジャーと、 該プランジャーを摺動可能に保持し、上部に吸引子が固
    定されたプランジャーチューブと、 前記吸引子と前記プランジャーの間に配置され、該プラ
    ンジャーを前記パイロット弁座側に付勢するプランジャ
    ーばねと、 該吸引子の周囲に配置された電磁コイルと、 該電磁コイルの周囲に配置された外函と、 前記弁本体の内壁に対向する、前記主弁体の周面に配置
    されたピストンリングと、 前記導磁性ヨークの周面と、前記弁本体の内壁と、前記
    主弁体の周面と、前記ピストンリング周面によって形成
    される主弁体上部空間と、 前記主弁座の周面と、前記弁本体の内壁と、前記主弁体
    の周面と、前記ピストンリング周面によって形成される
    主弁体下部空間と、 前記電磁コイルの通電方向を切り換えるための切換スイ
    ッチとで構成されることを特徴とする四方弁。
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