JPH1030741A - 制御弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 ヒートポンプ式冷媒回路における膨張の機能
を果たす電動弁と、冷房時と暖房時の冷媒の流路を切り
換える四方弁Ｂと、冷凍サイクルのバイパス回路のオン
・オフ制御に用いられる二方弁との複合化を目的とす
る。 【解決手段】 制御弁は、電動弁Ａ部と四方弁Ｂ部と電
動弁Ａ部の弁口が前回直前の位置と全閉直前の位置にお
いて、弁体３９下部のボス２４部およびバイパス弁５１
の上半部にそれぞれ遅延連結部５５、５３を設け、さら
に、ガイドブッシュ２６には、前記バイパス弁５１下半
部の扇状の切り欠き部分とケース１の側壁に設けたパイ
プ５８とを連通させる通孔５７を設け、バイパス弁５１
のシール部５４によって通孔５７が塞がれるまで、すな
わち、弁体３９が回転するまでの間は高圧冷媒が通孔５
７、パイプ５８を介して膨張弁の流入あるいは流出口等
へバイパスさせるようにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ヒートポンプ式
冷媒回路における冷房時と暖房時の冷媒の流路を切り換
える四方弁と、膨張弁の機能を果たす電動弁とを複合一
体化した制御弁の改良に係り、特に四方弁の部分に暖房
運転時に冷媒のバイパス回路を形成させるバイパス弁を
付加させることにより、従来、冷凍サイクルのバイパス
回路のオン・オフ制御に用いられる二方弁を廃止できる
ようにした制御弁に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図９は、特開平８−１０５５６２号に開
示された従来技術の制御弁Ｚの構造を示す。制御弁Ｚの
構造は、六方弁であり、大きく分けて電動弁Ａ部、四方
弁Ｂ部及び前記電動弁Ａ部と四方弁Ｂ部とを連結する伝
達装置Ｃ部の３つに分けられる。

【０００３】前記電動弁Ａ部の構造は、上部を大径部１
ａとした非磁性体からなる円筒状ケース１の下端部に、
中央にチャンバー１７を備えチャンバーの中心上部に推
進軸受７を設けると共に下部に弁口８を設け、前記チャ
ンバー側部及び下部に開口１８、２０を有する弁ボディ
６を配置し、開口１８には出入口パイプ１９が、又、下
部の弁口８下方の開口２０には出入口パイプ２１が設け
られている。

【０００４】そして、ケース１の下部外周に固定子コイ
ル２が設けられ、その内部には先端部に針状弁３を備え
たねじ軸４の上部と一体的に形成したモータの回転子５
が設けられ、このねじ軸４が推進軸受７により直進運動
に変換されて弁ボディ６の下部の弁口８に前記針状弁３
を接離させることにより、弁口８の開口度を制御させる
ようになっており、回転子５の上半部内周面には、一箇
所だけ中心方向にリブ状の凸部９が突出状に形成されて
いるものである。

【０００５】前記四方弁Ｂ部の構造は、非磁性体からな
る前記円筒状ケース１上部の大径部１ａの上端に、図１
０に示す如く、４つの開口３３、３４、３５、３６を同
心円上でかつ、等間隔に有する金属円板状の弁座３７を
固定し、この弁座３７の下面にプラスチック製の肉厚円
板状の弁体３９が摺動回転可能に配設されたものであ
る。

【０００６】前記弁座３７の４つの開口３３、３４、３
５、３６は、図１０に示したように所定の角度（９０
°）間隔で開口３３を導入口、これと対向位置の開口３
４を導出口、又これらと直交的に配置した開口３５と３
６を通孔としており、それぞれ導入口３３の上面には導
入管４０が、導出口３４には導出管４１が、又通孔３５
と３６には通孔管４２と４３が設けられ、前記導入口３
３の下部にのみパイプによるストッパー４４が少量突出
状に設けられている。

【０００７】又、前記プラスチック製の肉厚円板状の弁
体３９には、図１０（Ｂ）に示す如く、前記弁座３７の
導入口３３と通孔３５と対応する位置に貫通孔４５と４
６を設けると共に、その下半部に両貫通孔４５、４６を
つなぐ連通孔４７（図１１（Ａ）参照）を設け、導出口
３４及び通孔３６と対応する位置に導出口３４及び通孔
３６を気密的につなぐ気密連通孔４８（図１１（Ｂ）参
照）が設けられ、これら両連通孔４７、４８の下部は平
面円弧状に形成されていて、隣接する各開口において連
通状態が切り換わるようになっている。

【０００８】また、前記肉厚円板状の弁体３９には、図
９に示す如く、その上面中心に孔２２が設けられ、この
孔２２に運転時冷媒の圧力により弁体３９を弁座３７に
押圧する圧力よりも弱い圧力の圧縮コイルばね２３が設
けられ、反対側の弁体３９の下面側にはボス２４を設
け、その中心部に内歯２５が形成されている。

【０００９】前記伝達装置Ｃ部は、図９に示す如く、前
記非磁性体からなる円筒状ケース１の中間部即ち、前記
電動弁Ａ部の回転子５と四方弁Ｂ部の弁体２９との間に
設けられ、電動弁Ａ部の弁口８が全開直前の位置と全閉
直前の位置に到ったときに、遅延伝達手段１６および係
合手段３０を介して四方弁の弁体３９に回転を伝えるよ
うにしたものである。

【００１０】即ち、円筒状ケース１内にガイドブッシュ
２６をかしめ固定し、このガイドブッシュ２６の中心
に、上部に鍔２７を有する連結棒２８を気密的、かつ回
転自在に支持し、この連結棒２８の上端部には前記弁体
３９下面中心の内歯２５と噛み合う外歯２９が形成さ
れ、この内歯２５と外歯２９とにより係合手段３０を形
成している。

【００１１】また、上記の連結棒２８の下方は、ガイド
ブッシュ２６を貫通し、上下に突出片１４、１５を有す
るコイルによる遅延伝達手段１６が設けられている。即
ち、連結棒２８の下端は前記回転子５の上半部内面にま
で延び、その先端にフランジ１１を備えている。

【００１２】そして、連結棒２８のガイドブッシュ２６
より少し下方に、垂下状のストッパー片１３ａを外方先
端に備えたストッパー１３を固定し、このストッパー１
３と下端のフランジ１１との間に、図９および図１４、
図１５に示す如く、所定長さのコイルの上下端を上方の
突出片１４と下方の突出片１５として接線方向にほぼ平
行的に延長させた遅延伝達手段１６を回転可能に設け、
この遅延伝達手段１６の上方の突出片１４の先端が前記
ストッパー片１３ａと当接可能となっており、下方の突
出片１５の先端が前記回転子５の上半部内面に形成され
た内向きの凸部９と当接可能となっている。

【００１３】次に、従来技術の制御弁の作用（作動）に
ついて説明する。図９に示す如く、電動弁Ａ部の針状弁
３が閉弁状態で、図１１、図１２に示す如く、四方弁Ｂ
部の弁体３９における貫通孔４５と４６が弁座３７の導
入孔３３と通孔３５に対応して暖房状態となっている時
は、図１４、図１５（Ａ）に示す如く、平面的にみて、
回転子５の凸部９の一側面（上面）が遅延伝達手段１６
の下方の突出片１５の外面（下面）に、また、上方の突
出片１４の外面（上面）がストッパー片１３ａの外側
（下面）に当接して、上下の突出片１４、１５を凸部９
とストッパー片１３ａにより挟んだ状態となっている。

【００１４】この状態においては、弁座３７と弁体３９
の位置関係が図１２に示す如く、四方弁Ｂ部の弁座３７
の導入口３３の下面に突出状に設けたストッパー４４
は、弁体３９の貫通孔４５と対応した位置にある。従っ
て、図１１（Ａ）に示す如く、連通孔４７により導入口
３３と通孔３５とが連通された状態になり、図７で示す
ように、圧縮機Ｆの吐出口から出た冷媒は、導入管４０
→導入口３３→連通孔４７→通孔３５→通孔管４２を経
て室内熱交換器Ｅに入り、電動弁Ａのパイプ２１→弁口
８→パイプ１９を経て、室外熱交換器Ｄを通り、図１１
（Ｂ）に示す如く、通孔管４３→通孔３６→気密連通孔
４８→導出口３４→導出管４１を経て圧縮機Ｆに戻る。

【００１５】この暖房状態において、電動弁Ａの固定子
コイル２に開弁方向に回転するように通電されると、図
１４、図１５（Ａ）に示すモータの回転子５は上面から
みて矢印の如く左方向に一回転し、回転子５の凸部９が
遅延伝達手段１６の下方の突出片１５から離れ、約１周
回転したところで図１５（Ｂ）のように下方の突出片１
５の内側（上面）に当たる。

【００１６】続いて回転子５が回転すると、前記遅延伝
達手段１６下方の突出片１５が回転子５の凸部９に押さ
れて上方の突出片１４と共に左方向に回動し、やがて、
図１５（Ｃ）のように上方の突出片１４が前記スッパー
片１３ａの後面（上面）と当接するまで回転子５が回転
する。上記図１５（Ａ）〜（Ｃ）間の回転子５の約２回
転の間は遅延伝達手段１６におけるコイルの空転によ
り、回転が連結棒２８には伝わらない。従って、この
間、ねじ軸４による針状弁３の上下作用により弁口８の
開口面積を変化させることができ、最適絞り度の位置
で、暖房運転が可能となる。

【００１７】次に、冷房運転に切り換えたい時は、図１
５（Ｃ）の状態から回転子５を、さらに左方向に回転さ
せると上方の突出片１４により連結棒２８と一体的に固
定されたストッパー片１３ａを押しつつ、図１５（Ｄ）
の状態まで回転するので、連結棒２８は回転を始め、上
部の四方弁Ｂ部の弁体３９に回転を伝える。これによ
り、弁体３９が図１２の状態から図１３の状態まで９０
°回転し、冷房運転に切り換わる。

【００１８】この暖房運転から冷房運転に切り換える
際、弁体３９を９０°回転させるが、この時、弁体３９
における連通孔４７の貫通孔４５側の内縁外端部に当接
していたストッパー４４が連通孔４７の貫通孔４６側の
内縁外端部に図１３の如く当接することにより確実に停
止する。

【００１９】この弁体３９の切り換えにより、気密連通
孔４８は導出孔３４と通孔３５の間を気密的に連通させ
ることになるため、圧縮機Ｆの吐出口から出た冷媒は、
導入管４０→導入口３３→連通孔４７→通孔３６→通孔
管４３を経て室外熱交換器Ｄに入り、制御弁のパイプ１
９→弁口８→パイプ２１を経て室内熱交換器Ｅを通り、
通孔管４２→通孔３５→気密連通孔４８→導出口３４→
導出管４１を経て圧縮機Ｆに戻る。

【００２０】この冷房運転、即ち、図１５（Ｄ）の状態
で最適絞り度を得ようとする時は、針状弁３が閉弁方向
に回転するように固定子コイル２に通電する。それによ
り、前記とは逆の原理にて、モータの回転子５は遅延伝
達手段とは接触することなく上面から見て矢印とは逆の
右方向に一回転し、回転子の凸部９が遅延伝達手段１６
の下方の突出片１５の反対側に当たる。続いて回転子５
が回転すると、遅延伝達手段１６の下方の突出片１５が
ロータースリーブの凸部９に押されて右方向に回転し、
やがて上方の突出片１４が前記ストッパー片１３と当接
するまで、回転子５が回転する。この間ねじ軸４による
針状弁３の上下作用により弁口８の開口面積を変化させ
ることができ、最適絞り度の位置で冷房運転が可能とな
る。

【００２１】再び暖房運転に切り換えたい時は、針状弁
３が更に閉弁方向に回転するように固定子コイル２に通
電すると、遅延伝達手段１６の上方の突出片１４がスト
ッパー片１３ａと当接し連結棒２８が図１５において時
計方向に回転し、弁体３９は図１３の状態から図１２の
状態に９０°回動して暖房運転に切り換わる。

【００２２】一方、図８は、冷凍サイクルのパイパス回
路のオン・オフ制御に用いられている従来技術の二方弁
の構造を示す。この二方弁Ｇの構造は、下部中心に弁座
１０３を設けると共に側部と下方にそれぞれ冷媒の流入
出パイプ１０４、１０５を設けた弁本体１０１と、この
弁本体１０１の上部に設けられた非磁性材料からなるプ
ランジャーチューブ１１０内に摺動可能に内挿された下
端部に弁体１０６を備えた磁性材料からなるプランジャ
ー１０７と、このプランジャー１０７の上部にスプリン
グ１０８を介して前記プランジャーチューブ１１０の上
端部に固定された磁性材料からなる吸引子１０９と、前
記プランジャーチューブ１１０の回りに配置されたコイ
ル１１２及び前記コイル１１２を囲むように配置された
コ字状の磁性材料からなるヨーク１１３によって構成さ
れる電磁石１１１とにより構成されている。なお、図中
１０２は、ヨーク１１３と吸引子１０９とを固定する固
定ねじである。

【００２３】続いて、従来技術の二方弁の作用（作動）
について説明する。電磁石１１１のコイル１１２への非
通電時には、スプリング１０８の作用によりプランジャ
ー１０７の弁体１０６が弁座１０３に圧接し、二方弁は
閉状態となっている。

【００２４】次に、電磁石１１１のコイル１１２に通電
すると、内部に発生する磁界の作用によりプランジャー
１０７はスプリング１０８の力に抗して吸引子１０９に
吸引され、弁体１０６が弁座１０３から離れることによ
り二方弁は開状態となる。

【００２５】図７は、一般的なヒートポンプ式冷凍サイ
クルに室外側熱交換器Ｄの除霜を目的としてホットガス
デフロスト式とよばれるバイパス回路Ｈを設けた回路図
であり、バイパス回路Ｈでは、圧縮機Ｆの出口側と室外
側熱交換器Ｄの入口側、すなわち、電動弁部Ａの出口側
との間に二方弁Ｇが設けられており、通常暖房運転では
二方弁Ｇを閉弁状態とし、冷媒を圧縮機Ｆ→導入管４０
→四方弁部Ｂ→通孔管４２→室内側熱交換器Ｅ→電動弁
部Ａ→室外側熱交換器Ｄ→通孔管４３→四方弁部Ｂ→導
出管４１→圧縮機Ｆへと循環させ、次に除霜運転では二
方弁Ｇを開弁状態とし、冷媒を圧縮機Ｆ→二方弁Ｇ→室
外側熱交換器Ｄ→通孔管４３→四方弁部Ｂ→導出管４１
→圧縮機Ｆへと循環させるようになっており、圧縮機Ｆ
から吐出した高温高圧の冷媒を直接室外側熱交換器Ｄに
送り込むことにより除霜を行うものである。

【００２６】なお、このようなバイパス回路Ｈを設ける
理由は、暖房運転中に外気温度が０℃以下になると、空
気中の水分が室外側熱交換機Ｄのフィン等に凝縮し霜と
なって付着するため、室外側熱交換機Ｄの伝熱効果が低
下し、冷凍サイクルの効率（暖房効率）を著しく低下さ
せるので除霜を行わなければならないためである。

【００２７】

【発明が解決しようとする課題】前述した従来技術で
は、図７に示す冷凍サイクルの回路における制御弁と二
方弁の使用形態において、各々独立した駆動装置を用い
て駆動させるものであるから、以下のような問題点があ
った。 制御弁と二方弁をそれぞれ設置するためのスペースが
必要であった。 制御弁を作動させるモータ用の固定子コイル２と、二
方弁を作動させる電磁石１１１という、それぞれの電気
的駆動手段が個々に必要となり、コスト高になってい
た。 制御弁用と二方弁用の２つのコントローラを必要と
し、また、これらコントローラと弁をつなぐリード線が
それぞれ必要となり、コスト高となっていた。 二方弁は、開弁中は連続通電しなければならず、電気
代が余分に必要であった。

【００２８】

【問題点を解決するための手段】本発明の制御弁は、膨
張弁の機能を果たす電動弁Ａ部と、冷房時と暖房時の冷
媒の流路を切り換える機能を果たす四方弁Ｂ部とからな
る従来の制御弁において、四方弁部に暖房運転の切換え
時にバイパス回路を形成させるバイパス弁を付加させる
ことにより、従来、冷凍サイクルのバイパス回路のオン
・オフ制御に用いられていた二方弁の機能を付加させ、
一つの駆動源（固定子コイル２）にて３つの機能を制御
可能とすることを特徴とするものである。

【００２９】すなわち、本発明に係る制御弁は、非磁性
体からなるケース１外周部の固定子コイル２への通電に
よるケース１内の回転子５の回転により、この回転子５
の中心下方に一体的に設けられたねじ軸４を介してねじ
軸先端の針状弁３を上下動させ、ケース１の下端に設け
た弁ボディ６下部の弁口８の開度を制御する電動弁Ａ部
と、少なくとも３つの開口を同心円上に設けた金属円板
状の弁座３７を前記ケース１の上端に設け、この弁座３
７の下面を摺動回転して前記３つの開口の少なくとも２
つを気密的に連通させ、他の１つの開口は開放状態とす
るプラスチック弁体３９とからなる四方弁Ｂ部と、前記
電動弁Ａ部の回転子５と四方弁Ｂ部の弁体３９との間に
設けた、電動弁Ａ部の弁口８が全開直前の位置と全閉直
前の位置において回転を伝える伝達装置Ｃ部とにより構
成され、前記電動弁Ａ部の回転子５の回転力を利用し
て、電動弁Ａ部の弁口８の絞り開閉と四方弁Ｂ部の弁体
３９の回転による流路切換とを連動して行なう制御弁に
おいて、前記弁体３９下部のボス２４下面を開口してそ
の壁面に突起５６、５６を対向させて遅延連結部５５を
構成し、前記ボスの開口に挿入されるバイパス弁５１に
は、小径とした上半部ならびに大径とした下半部の外周
をそれぞれ扇状に切り欠き上半部を遅延連結部５３とす
ると共に、下半部に内歯５２を形成し、さらに底面を弁
シール部５４として構成し、前記伝達装置Ｃのガイドブ
ッシュ２６には、該ガイドブッシュ２６に気密的に且つ
回転自在に設けた連結棒２８の先端に外歯２９を設けて
前記バイパス弁５１の内歯と噛み合わせ、さらに、前記
バイパス弁５１下半部の扇状の切り欠き部分とケース１
の側壁に設けたパイプ５８とを連通させる通孔５７を設
け、前記バイパス弁５１の遅延連結部５３と弁体３９の
遅延連結部５５とにより、バイパス弁５１を、伝達装置
Ｃ部及び弁体３９とそれぞれ所定の回転角度をもって前
記遅延連動させるのに際し、前記バイパス弁５１のシー
ル部５４によって通孔５７が塞がれるまで、すなわち、
弁体３９が回転するまでの間は前記四方弁の空間６２に
導入された高圧冷媒が通孔５７、パイプ５８を介して膨
張弁の流入あるいは流出口等へバイパスさせるようにし
たことを特徴とするものである。

【００３０】

【発明の実施の形態】本発明の一実施例を図１〜図６に
基づき詳細に説明する。なお、従来技術の制御弁Ｚと同
じ部品については同一の符号を用いている。本発明の制
御弁は、図１に示す如く、外歯２９から下側の伝達装置
Ｃ部及び電動弁Ａ部については、従来技術の制御弁と構
造が同一のため従来技術と重複するので詳細な説明は省
略する。また、四方弁Ｂ部においては、冷房時と暖房時
の冷媒の流路を切り換える機能に関する構造は従来技術
と同じであるため、その点についての詳細な説明は省略
する。

【００３１】本発明の制御弁においては、四方弁Ｂ部及
び伝達装置Ｃ部について以下の如く新規な事項が追加さ
れている。図２は、本発明の制御弁の弁座、弁体、バイ
パス弁およびガイドブッシュの係合状態を示す分解斜視
図である。四方弁Ｂ部におけるプラスチック製の弁体３
９は、図１及び図２（Ｂ）に示すように従来品と同様
に、導入口３３と通孔３５と対応する位置に貫通孔４
５、４６が設けられると共に、その下半部に両貫通孔４
５、４６をつなぐ連通孔４７並びに導出口３４および通
孔３６を気密的につなぐ気密連通孔４８が設けられてい
る。また、弁体３９の上面中心には圧縮コイルばね２３
を挿入するための孔２２が設けられている。

【００３２】本発明における弁体３９は上記の構成に加
えて、前記弁体３９下部にボス２４が形成されており、
該ボス２４の下面には開口が設けられ開口壁面に軸芯方
向に張り出して板状の突起５６、５６が対向して設けら
れ後述するバイパス弁５１の遅延連結部（図２（Ｃ）を
参照）と係合する遅延連結部５５が形成されている。

【００３３】バイパス弁５１は、図２（Ｃ）に示すよう
に、前記弁体３９の開口に挿入され前記弁体３９を遅延
的に作動させるためのものであり、該バイパス弁５１に
は、小径とした上半部ならびに大径とした下半部の外周
をそれぞれ扇状に切り欠き上半部を遅延連結部５３と
し、前記弁体３９の板状の突起５６、５６と係合するよ
うになってる。また、下半部の中心には内歯５２が形成
され、さらに底面は後述するガイドブッシュ２６の通孔
５７を閉塞できるように弁シール部５４として構成させ
ている。

【００３４】ガイドブッシュ２６は、電動弁Ａ部の回転
を四方弁Ｂ部側に伝達するためのものであり、図１およ
び図２（Ｄ）に示すように、該ガイドブッシュ２６の中
心には連結棒２８が気密的に且つ回転自在に設けられ、
その先端には外歯２９が取り付けられて前記バイパス弁
５１の内歯と噛み合うようになっている。また、前記バ
イパス弁５１下半部の扇状の切り欠き部分とケース１の
側壁に新たに設けられたパイプ５８とを連通させるため
の通孔５７が設けられている。

【００３５】従って、本発明の制御弁においては、前記
バイパス弁５１の遅延連結部５３と弁体３９の遅延連結
部５５とにより、バイパス弁５１を、伝達装置Ｃ部及び
弁体３９とそれぞれ所定の回転角度をもって前記遅延連
動させるのに際し、前記バイパス弁５１のシール部５４
によって通孔５７が塞がれるまで、すなわち、弁体３９
が冷暖の切換えのために回転するまでの間は、前記四方
弁の空間６２に導入された高圧冷媒が通孔５７、パイプ
５８を介して膨張弁の流入あるいは流出口等へバイパス
させるようになっている。

【００３６】次に、本実施例の作動原理を図３〜図６に
基づき説明する。最初に、暖房運転では、四方弁Ｂ部の
弁座３７と弁体３９の位置関係及びバイパス弁５１の開
閉状態は、図３（Ａ）に示す如く、連通孔４７により導
入口３３と通孔３５とが連通され、気密連通孔４８によ
り通孔３６と導出口３４とが連通された状態で、バイパ
ス弁５１が閉弁状態である。

【００３７】次に暖房運転から冷房運転に切り換わる際
には、図６（Ａ）で示す如く、暖房運転中に回転位置
（ハ）〜（ニ）間で制御されていた電動弁Ａ部の回転子
５が、冷房運転に切り換わる途中で、（ホ）の位置まで
進み、図３（Ｂ）で示す如く、バイパス弁５１を開弁状
態にし、さらに、（ヘ）の位置まで進み、図３（Ｃ）で
示す如く、連通孔４７により導入口３３と通孔３６とが
連通され、気密連通孔４８により通孔３５と導出口３４
とが連通された状態に四方弁Ｂ部を切り換え、冷房運転
に移る。

【００３８】再び、冷房運転から暖房運転に切り換わる
際には、図６（Ｂ）で示す如く、冷房運転中に回転位置
（ハ）〜（ニ）間で制御されていた電動弁Ａ部の回転子
５が、（ロ）の位置まで戻り、図３（Ｄ）に示す如く、
バイパス弁５１を開状態にし、さらに、（イ）の位置ま
で戻り、図３（Ａ）に示す如く、連通孔４７により導入
口３３と通孔３５とが連通され、気密連通孔４８により
通孔３６と導出口３４とが連通された状態に四方弁Ｂ部
を切り換え、その後、暖房運転に移る。

【００３９】他方、暖房運転から除霜運転に切り換わる
際には、図６（Ｃ）で示す如く、暖房運転中に回転位置
（ハ）〜（ニ）間で制御されていた電動弁Ａ部の回転子
５が、（ホ）の位置まで進み、図４（Ｂ）で示す如く、
四方弁Ｂ部を切り換えないままバイパス弁５１を開弁状
態にし、その後、除霜運転に移る。このバイパス弁５１
の開弁により、圧縮機Ｆの吐出口から出た冷媒は、導入
管４０→導入口３３→貫通孔４５→空間６１→通孔５７
→パイプ５８を経て、室外熱交換器Ｄを通り、図１１
（Ｂ）に示す如く、通孔管４３→通孔３６→気密連通孔
４８→導出口３４→導出管４１を経て圧縮機Ｆに戻る。
なお、除霜運転中は、バイパス弁５１を開弁状態を維持
するのに固定子コイル２に通電する必要性がないことは
従来の制御弁の原理から明白である。

【００４０】再び、除霜運転から暖房運転に切り換わる
際には、図６（Ｄ）で示す如く、除霜運転中に回転位置
（ホ）の位置で制御されていた電動弁Ａ部の回転子５
が、（ロ）の位置まで戻り、図４（Ａ）で示す如く、四
方弁Ｂ部を切り換えないままバイパス弁５１を閉弁状態
に戻し、その後、暖房運転に移る。

【００４１】上述の説明のように本発明の制御弁は、図
５で示す如く、電動弁Ａ部の回転子５の回転位置を可変
させることにより電動弁Ａ部の弁口８の絞り機能、四方
弁Ｂ部の弁体３９の冷暖房切換機能および二方弁Ｇの機
能に相当するバイパス弁５１の開閉弁機能の３つの機能
を制御可能とするものである。また、回転子５の総ステ
ップ数や遅延連結部の遅延角度の値は、従来技術や本発
明での説明したものに限定されず、使用用途やコスト等
を加味して自由に設計できるものである。

【００４２】図１６は他の実施例を示すものであり、ケ
ース１の側部に設けられたパイプ５８を延長して、その
先端部を膨張弁の流入口に接続したものである。このよ
うにすることによって、室外側熱交換機との接続を容易
に行うことができる。

【００４３】

【発明の効果】本発明に係る制御弁は、前述した実施例
のとおり、膨張弁の機能を果たす電動弁Ａ部と、冷房時
と暖房時の冷媒の流路を切り換える機能を果たす四方弁
Ｂ部からなる従来の制御弁において、四方弁の弁体に遅
延作動させるバイパス弁５１を新たに設け、このバイパ
ス弁５１より流出する高圧の冷媒を膨張弁の流入口ある
いは流出口等へバイパスさせるようにし、従来、冷凍サ
イクルのバイパス回路のオン・オフ制御に用いられてい
た二方弁の機能を付加させたものであるから、一つの駆
動源（固定子コイル２）にて前記の３つの機能を１つの
制御弁にて制御することができる。

【００４４】従って、 二方弁における電磁石や弁本体のほとんどの部品が不
要となるため、非常にコンパクト（省スペース）にな
る。 二方弁における電磁石や弁本体のほとんどの部品が不
要となるため、製造コストが安くなる。 二方弁におけるコントローラ及びリード線がいらなく
なるため、製造コストが安くなる。 二方弁機能は、自己保持機能を有する電動弁Ａ部のモ
ーターと連動するため開弁中において、通電する必要が
なくなり、電気代が不要となる。 といった効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の制御弁の一実施例の縦断面図。

【図２】 本発明の制御弁の弁座、弁体、バイパス弁お
よびガイドブッシュの係合状態を示す分解斜視図であ
り、（Ａ）は弁座、（Ｂ）は弁体、（Ｃ）はバイパス
弁、（Ｄ）はガイドブッシュである。

【図３】 冷房・暖房切換時における本発明の制御弁の
遅延連結部の作動状態及びバイパス弁の開閉弁状態を説
明するための平面図であり、（Ａ）は暖房運転時、
（Ｂ）は冷房運転切換途中、（Ｃ）は冷房運転時、
（Ｄ）は暖房運転切換途中の状態を示す。

【図４】 暖房・除霜切換時における本発明の制御弁の
遅延連結部の作動状態及びバイパス弁の開閉弁状態を説
明するための平面図であり、（Ａ）は暖房運転時、
（Ｂ）は除霜運転時の状態を示す。

【図５】 回転子の回転位置と電動弁の弁口流量、四方
弁の弁体位置及びバイパス弁の開閉弁状態との関係を示
すグラフチャート図。

【図６】 各運転モード切換時における回転子の回転位
置と四方弁の弁体位置及びバイパス弁の開閉弁状態との
関係を示すグラフチャート図であり、（Ａ）は暖房運転
→冷房運転、（Ｂ）は冷房運転→暖房運転、（Ｃ）は暖
房運転→除霜運転、（Ｄ）は除霜運転→暖房運転の切換
時の状態を示す。

【図７】 従来技術の制御弁及び二方弁を用いた冷凍サ
イクル図であり、実線矢印は暖房運転時の冷媒の流れを
示し、破線矢印はバイパス回路Ｈにおける除霜運転時の
冷媒の流れを示す。

【図８】 従来技術の二方弁の閉弁状態における縦断面
図。

【図９】 従来技術の制御弁の暖房状態における縦断面
図。

【図１０】 従来技術の制御弁の弁座と弁体との分解斜
視図で、（Ａ）は弁座の斜視図、（Ｂ）は弁体の斜視
図。

【図１１】 従来技術の制御弁の弁座と弁体とを組み合
わせた状態における断面図で、（Ａ）は図１２のＡ−Ａ
断面図、（Ｂ）は図１２のＢ−Ｂ断面図。

【図１２】 従来技術の制御弁の暖房時における弁座と
弁体の位置関係を示す平面図。

【図１３】 従来技術の制御弁の冷房時における弁座と
弁体の位置関係を示す平面図。

【図１４】 従来技術の制御弁の遅延連結手段の一部切
欠斜視図。

【図１５】 冷・暖切換時における従来技術の制御弁の
遅延連結手段の作動状態を説明するための平面図であ
り、（Ａ）は暖房時、（Ｂ）〜（Ｃ）は弁口の絞り時、
（Ｄ）は暖房時の状態を示す平面図。

【図１６】 本発明の制御弁の他の実施例の縦断面図。

【符号の説明】

Ａ 電動弁 Ｂ 四方弁 Ｃ
伝達装置 Ｄ 室外側熱交換器 Ｅ 室内側熱交換器 Ｆ
圧縮機 Ｇ 二方弁 Ｈ バイパス回路 Ｚ
制御弁 １ ケース ２ 固定子コイル ３
針状弁 ４ ねじ軸 ５ 回転子 ６
弁ボディ ７ 推進軸受 ８ 弁口 ９
凸部 １０ 蓋 １１ フランジ部 １３ａ ストッパー片 １３ ストッパー １
４ 上方の突出片 １５ 下方の突出片 １６ 遅延伝達手段 １
７ チャンバー １８ 開口 １９ パイプ ２
０ 開口 ２１ パイプ ２２ 孔 ２
３ 圧縮コイルばね ２４ ボス ２５ 内歯 ２
６ ガイドブッシュ ２７ 鍔 ２８ 連結棒 ２
９ 外歯 ３０ 係合手段 ３１ 弁本体 ３
２ 円筒状のケース ３３ 開口（導入口） ３４ 開口（導出口） ３
５ 開口（通孔） ３６ 開口（通孔） ３７ 弁座 ３
８ 圧縮コイルばね ３９ 弁体 ４０ 導入管 ４
１ 導出管 ４２ 通孔管 ４３ 通孔管 ４
４ 弁体ストッパー ４５ 貫通孔 ４６ 貫通孔 ４
７ 連通孔 ４８ 連通孔 ５１ バイパス弁 ５
２ 内歯 ５３ 遅延連結部 ５４ 弁シール部 ５
５ 遅延連結部 ５６ 突起 ５７ 通孔 ５
８ パイプ ６０ 係合手段 ６１ 空間 １０
１ 弁本体 １０２ 止めネジ １０３ 弁座 １
０４ 流入出パイプ １０５ 流入出パイプ １０６ 弁体 １
０７ プランジャー １０８ スプリング １０９ 吸引子 １１０ プランジャーチューブ １
１１ 電磁石 １１２ コイル １１３ ヨーク

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】非磁性体からなるケース１外周部の固定子
   コイル２への通電によるケース１内の回転子５の回転に
   より、この回転子５の中心下方に一体的に設けられたね
   じ軸４を介してねじ軸先端の針状弁３を上下動させ、ケ
   ース１の下端に設けた弁ボディ６下部の弁口８の開度を
   制御する電動弁Ａ部と、 少なくとも３つの開口を同心円上に設けた金属円板状の
   弁座３７を前記ケース１の上端に設け、この弁座３７の
   下面を摺動回転して前記３つの開口の少なくとも２つを
   気密的に連通させ、他の１つの開口は開放状態とする弁
   体３９とからなる四方弁Ｂ部と、 前記電動弁Ａ部の回転子５と四方弁Ｂ部の弁体３９との
   間に設けた、電動弁Ａ部の弁口８が全開直前の位置と全
   閉直前の位置において回転を伝える伝達装置Ｃ部とによ
   り構成され、 前記電動弁Ａ部の回転子５の回転力を利用して、電動弁
   Ａ部の弁口８の絞り開閉と四方弁Ｂ部の弁体３９の回転
   による流路切換とを連動して行なう制御弁において、 前記弁体３９下部のボス２４下面を開口してその壁面に
   突起５６、５６を対向させて遅延連結部５５を構成し、 前記ボスの開口に挿入されるバイパス弁５１には、小径
   とした上半部ならびに大径とした下半部の外周をそれぞ
   れ扇状に切り欠き上半部を遅延連結部５３とすると共
   に、下半部に内歯５２を形成し、さらに底面を弁シール
   部５４として構成し、 前記伝達装置Ｃのガイドブッシュ２６には、該ガイドブ
   ッシュ２６に気密的に且つ回転自在に設けた連結棒２８
   の先端に外歯２９を設けて前記バイパス弁５１の内歯と
   噛み合わせ、さらに、前記バイパス弁５１下半部の扇状
   の切り欠き部分とケース１の側壁に設けたパイプ５８と
   を連通させる通孔５７を設け、 前記バイパス弁５１の遅延連結部５３と弁体３９の遅延
   連結部５５とにより、バイパス弁５１を、伝達装置Ｃ部
   及び弁体３９とそれぞれ所定の回転角度をもって前記遅
   延連動させるのに際し、前記バイパス弁５１のシール部
   ５４によって通孔５７が塞がれるまで、すなわち、弁体
   ３９が回転するまでの間は前記四方弁の空間６２に導入
   された高圧冷媒が通孔５７、パイプ５８を介して膨張弁
   の流入あるいは流出口等へバイパスさせるようにしたこ
   とを特徴とする制御弁。