JPH11201304A

JPH11201304A - 切換弁および樹脂製部品

Info

Publication number: JPH11201304A
Application number: JP10003873A
Authority: JP
Inventors: Mitsuru Tanaka; 満田中; Noriyuki Morita; 紀幸森田
Original assignee: NTN Corp; Ranco Japan Ltd; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp; Ranco Japan Ltd
Priority date: 1998-01-12
Filing date: 1998-01-12
Publication date: 1999-07-30

Abstract

(57)【要約】【課題】耐熱性に優れ、かつ添加剤が含有された冷凍
機油に対しても十分な耐性を有して強度やシール性を維
持することができる。【解決手段】スライド弁をヒートポンプシステムの流
体圧で動作させる切換弁において、該スライド弁がポリ
フェニレンエーテル樹脂および熱可塑性エラストマーか
ら選ばれた少なくとも一つの成分を含むポリアリーレン
スルフィド樹脂組成物を成形してなる樹脂体からなり、
該樹脂体の曲げ弾性率が 1500 〜 4000 MPa である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、切換弁および樹脂
製部品に関するものであり、さらに詳しくは、冷凍機、
空調機等のヒートポンプシステムにおいて使用される流
体の移動方向を切り換えるための多方向弁式の切換弁お
よび樹脂製部品に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ヒートポンプシステムはインバー
タやマイクロプロセッサによるサイクル制御により機能
性が向上し、他の暖房機器に比べて安全性、清浄性に優
れていることから冷暖房兼用機器としてその地位を確立
しつつある。また、より一層の高機能化、高効率化が図
られ、暖房機器としてはより高温での連続運転が行なわ
れるようになってきているため、このヒートポンプシス
テムでの切換弁は、シール性を長期間維持できるなどの
耐久性が要求されるようになっている。

【０００３】一般的なヒートポンプシステムにおける切
換弁は、電磁的に駆動されるパイロットバルブによっ
て、複数のポートにそれぞれ所要圧力の流体を導入し、
その流体圧力によってスライド弁を有する切換弁を駆動
し、複数の流体移送パイプの導通と遮断を行なうもので
あり、図１および図２を利用して以下にその構造を説明
する。図１はヒートポンプシステムの概念図であり、図
２は切換弁２２の一部断面図である。冷房運転では、圧
縮機２１により圧縮された冷媒は切換弁２２を介し室外
熱交換器２３に送られる。室外熱交換器２３にて放熱し
た冷媒は、絞り機構２４を通過することにより体積膨張
とともに、さらに冷却される。この冷媒は室内熱交換器
２５で室内の冷房に使われた後切換弁２２を介し圧縮機
２１に送られる。暖房運転では、圧縮機２１より送り出
された冷媒は切換弁２２を介し室内熱交換器２５に送ら
れ、室内の暖房に使われた後、室外熱交換器２３に送ら
れる。上記のように切換弁２２は冷房と暖房での圧縮機
２１より送り出された冷媒の流れ方向を切り換えるため
のものである。なお、図１中の切換弁２２は冷房運転を
表している。図２に示す構造の切換弁におけるパイロッ
トバルブＢは、電磁コイル１６と、その磁界により駆動
されるプランジャ１７および磁界が消失した場合にプラ
ンジャ１７を元の位置に復帰させるためのスプリング１
８とから構成されている。

【０００４】初期の状態におけるパイロットバルブＢ
は、プランジャ１７が左側に寄っていて、弁部１７ａは
ポート５を開放し、高圧流体を流入させるポート２と導
通している。この場合、弁本体Ａの右側の弁室９ａが高
圧となり、スライド弁１（バルブスライドとも称され
る）はその取付け部材と一体の隔壁１９と２０とともに
左側に移動し、パイプ６とパイプ７とを導通する。な
お、弁本体Ａには、流体流入管１０から高圧の熱媒体
（流体）が流入する。ついで、電磁コイル１６に通電
し、プランジャ１７が矢印の方向にスプリング１８に抗
して吸引されると、弁部１７ａがポート３を開放して高
圧流体のポート２と導通され、またポート５と低圧側の
ポート４とが導通する。すると、弁本体Ａの右側の弁室
９ａの高圧流体は低圧側ポート４から流出して低圧とな
り、ポート３がポート２と導通するので、高圧流体が弁
室９ｂ内に流入して高圧部を形成し、スライド弁１は隔
壁１９と２０とともに右端に移動してパイプ７とパイプ
８とを導通する。

【０００５】ところで、弁室９ｃに対応する部分には、
流体流入管１０の流入口と複数本の流体移送パイプ６、
７、８の流体流出入口が設けられている。そして、この
ような弁本体Ａでは、スライド弁１の弁座に対する摺接
面１２と弁室９ｃ内に開口している流体の出入口６ａ、
７ａ、８ａとを有する弁座１１の表面と気密的に接触し
ながら図２に示す矢印の方向に左右に摺動する。このよ
うな切換弁Ａは、高価な熱媒体をスライド弁１を摺動さ
せながら所定の入口から所定の出口に流動するように切
り換えて、エネルギーを制御するものであるから、熱媒
体（冷媒或いは熱媒のいずれであってもよい）が当該シ
ステムから漏洩しないように構成される必要があり、そ
のためにスライド弁１の摺接面１２と弁座１１の表面と
を極めて気密に接触させている。

【０００６】従来、このスライド弁１は、ナイロン樹
脂、セラミック、樹脂シートと金属製部品の複合材料な
どが使用されている。また、少なくとも摺動面がポリア
リーレンスルフィド系樹脂とポリテトラフルオロエチレ
ン樹脂および芳香族ポリエステル樹脂とが混合されて成
形された樹脂体とから構成されるスライド弁が知られて
いる（特開平 5-60254）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、冷凍サ
イクルにおける圧縮機の信頼性の向上、システム構成部
品の耐熱性、耐久性の向上を図るために、スライド弁
は、例えば 150〜200 ℃程度の高温でも十分な強度やシ
ール性を維持する必要が生じた。

【０００８】また、圧縮機では、冷凍機油に各種の添加
剤を加えて回転部分の焼き付きを防止しており、切換弁
の構成部品は添加剤（例えば、流動点調整、抗乳化性、
熱安定性、電気絶縁性を高めるための周知の添加剤であ
り、特に極圧添加剤）に耐える素材で形成する必要性も
生じた。特に、熱媒体における添加剤は、ヒートポンプ
内の水分によって高温状態の運転中に加水分解し、フェ
ノールまたはクレゾールを生成する。これらはナイロン
樹脂などの合成樹脂製のスライド弁を溶解可能な有機溶
剤であって、これに接したナイロン樹脂は膨張し、スラ
イド弁の摺動面に凹凸または泡状面（発泡）を形成して
気密性の摺動を困難にする。

【０００９】従来の樹脂製スライド弁は、上述のような
環境下において、耐熱耐久性に劣るという問題があっ
た。例えば、表面に微小な発泡が生じるいわゆるブリス
ター現象などによりシール性を維持することが困難にな
ったり、高温高圧下での強度の低下などが生じやすく耐
久性が劣るなどの問題があった。

【００１０】また、セラミック製スライド弁は、耐衝撃
性に劣るため、切換え時の衝撃により割れたり欠けが生
じたりするおそれがあり、しかも弾力性がないのでスラ
イド弁および弁座の摺接面を精密に仕上加工する必要が
あり、製造コストの上昇を招くという問題があった。さ
らに、複合材料製スライド弁は、熱膨張係数の違いによ
る接合面での剥離などが生じる問題があった。

【００１１】本発明は、このような問題に対処するため
になされたもので、耐熱性に優れ、冷媒および添加剤が
含有された冷凍機油に対しても十分な耐性を有して強度
やシール性を維持することのできるヒートポンプの切換
弁および樹脂製部品を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明に係るヒートポン
プの切換弁は、スライド弁をヒートポンプの流体圧で動
作させる切換弁において、該スライド弁がポリフェニレ
ンエーテル樹脂および熱可塑性エラストマーから選ばれ
た少なくとも一つの成分を含むポリアリーレンスルフィ
ド樹脂組成物を成形してなる樹脂体からなり、該樹脂体
の曲げ弾性率が1500 〜 4000 MPa であることを特徴と
する。ここで、曲げ弾性率とは、ＡＳＴＭＤ６３８に
よって測定される曲げ弾性率をいい、測定温度は室温
（ 23 ℃）である。

【００１３】また、ポリアリーレンスルフィド樹脂組成
物が、さらにフッ素系樹脂を含むことを特徴とする。

【００１４】また、ポリアリーレンスルフィド樹脂組成
物は、少なくともポリアリーレンスルフィド樹脂 100重
量部に対して前記ポリフェニレンエーテル樹脂および熱
可塑性エラストマーから選ばれた少なくとも一つの成分
を 10 〜 60 重量部含むことを特徴とする。

【００１５】また、ポリアリーレンスルフィド樹脂組成
物は、少なくともポリアリーレンスルフィド樹脂 100重
量部に対して前記フッ素系樹脂を 1〜 70 重量部含むこ
とを特徴とする。

【００１６】本発明に係るヒートポンプの切換弁におい
て、二方向以上の多方向切換弁であることを特徴とす
る。

【００１７】本発明に係る樹脂製部品は、冷凍サイクル
内で使用され、かつ樹脂組成物を成形してなる樹脂製部
品であって、樹脂組成物がポリフェニレンエーテル樹脂
および熱可塑性エラストマーから選ばれた少なくとも一
つの成分を含むポリアリーレンスルフィド樹脂組成物か
らなり、曲げ弾性率が 1500 〜 4000 MPa であることを
特徴とする。

【００１８】本発明に係る切換弁は、ポリフェニレンエ
ーテル樹脂や熱可塑性エラストマーにより補強されたポ
リアリーレンスルフィド樹脂組成物から形成されるスラ
イド弁を使用するので、 150〜200 ℃程度の高温でも十
分な強度やシール性を維持することができるとともに、
冷媒および添加剤が含有された冷凍機油に対しても十分
な耐性を有することができる。また、本発明に係る樹脂
製部品は、このスライド弁と同じ組成を有するので、上
述のスライド弁や冷凍サイクル内の摺動部材や他の部品
として使用することができる。ここで、冷凍サイクルと
は、冷凍機油共存下において冷媒が圧縮、凝縮、膨張、
蒸発を繰り返し、熱の移動を行う系をいう。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明に係るポリアリーレンスル
フィド樹脂は、芳香族基がチオエーテル結合で連結され
た構造を有する樹脂をいい、その繰り返し単位を化１に
示す。

【００２０】

【化１】

【００２１】ポリアリーレンスルフィド樹脂の代表例と
して挙げられるポリフェニレンスルフィド（以下ＰＰＳ
と略称する）樹脂は、化２で示される繰り返し単位から
なる周知の重合体であり、本発明に好適な樹脂として
は、このような繰り返し単位を70 モル％以上、好まし
くは 90 〜100 モル％含む重合体である。

【００２２】

【化２】

【００２３】なお、このような重合体の結晶性に影響を
与えない範囲で、化３で示される共重合成分を 30 モル
％未満、好ましくは 1〜 10 モル％の割合で含んでいて
もよい。

【００２４】

【化３】

【００２５】ＰＰＳ樹脂は、周知の重合反応によって合
成されるが、反応直後は未架橋品であり、このままでは
低分子量で低粘度であるから、押出成形、射出成形に適
するように、例えば空気中において融点以下に加熱し、
酸化架橋させて分子量を高めて成形に適する溶融粘度に
する。このような処理をして市販されているライトンＰ
−４（フィリップスペトローリアム社製商品名）の測定
温度 300℃での溶融粘度（オリフィス：直径 1mm、長さ
2mm、荷重 10 kg）は 150〜 500Pa・s である。

【００２６】上述した架橋型ＰＰＳ樹脂の溶融粘度は、
150 〜2000Pa・s であり、好ましくは 160〜500 Pa・s
、より好ましくは 200〜400 Pa・s であればよい。そ
の場合、溶融粘度が 150Pa・s より小さい架橋型ＰＰＳ
樹脂は、例えば冷凍サイクル内雰囲気や 150℃以上の高
温域で耐クリープ特性などの機械的特性が低下し、変形
しやすいので好ましくない。2000Pa・s より大きい架橋
型ＰＰＳ樹脂は成形性が劣り、また柔軟性が低下する。
耐熱性や耐クリープ特性、バリの発生状態、またコスト
等は直鎖型ＰＰＳに比べて架橋型ＰＰＳの方が優れてい
る。

【００２７】しかしこのような架橋型ＰＰＳは、前述し
たように低分子量のものを酸化架橋させたものであるか
ら、組成によっては脆弱となり、衝撃強度が低く、摺動
部に異物が混入した際にも摺動面の一部が欠落して摺動
面の摩耗を促進する可能性がある。これらの脆弱性を改
良するために、直鎖状のＰＰＳを使用することができ
る。このような直鎖型ＰＰＳは、特開昭 61-7332号公
報、特開昭 61-66720 号公報等に記載された周知の方法
で製造され、重合後の高温下の熱処理および架橋剤の添
加などを行なうことなしに、重合段階で直鎖状に分子鎖
を高分子量まで成長させたものであり、市販品として呉
羽化学工業社製商品名のＫＰＳ一Ｗ２１４が挙げられ
る。直鎖型ＰＰＳは、架橋型ＰＰＳが硬質であり若干脆
いという特性であることに比較して、白色であって特定
の方向における引張り強さ、曲げ強さ、曲げ弾性率、伸
び等に優れている。

【００２８】直鎖型ＰＰＳ樹脂の溶融粘度は、 20 〜10
00Pa・s であり、好ましくは 30 〜300 Pa・s 、より好
ましくは 30 〜150 Pa・s であればよい。その場合、溶
融粘度が 30 Pa・s より小さい直鎖型ＰＰＳ樹脂は、例
えば冷凍サイクル内雰囲気や150℃以上の高温域で耐ク
リープ特性などの機械的特性が低下し、変形しやすいの
で好ましくない。300 Pa・s より大きい直鎖型ＰＰＳ樹
脂は、充填材を添加すると成形性が劣り、また柔軟性が
低下する。この場合の溶融粘度の測定条件は、測定温
度： 300℃、オリフィス：穴径直径 1mm、長さ 10mm 、
荷重20kgf/cm²、測定機：高化式フローテスタ、予熱時
間 6分である。なお、溶融粘度のせん断速度は、10²〜
10⁴(sec^-1) の条件で評価するのが一般的である。

【００２９】なお、本発明に係るＰＰＳ樹脂は、架橋型
ＰＰＳ、直鎖型ＰＰＳのいずれも使用することができ
る。

【００３０】本発明に係るポリフェニレンエーテル樹脂
は、芳香族基がエーテル結合で連結された構造を有する
樹脂をいい、その繰り返し単位を化４に示す。

【００３１】

【化４】

【００３２】具体的には、ポリ(2,6- ジメチル-1,4- フ
ェニレン) エーテルである。また、上述の繰り返し単位
にスチレン系化合物をグラフト重合したポリフェニレン
エーテルグラフト共重合体、あるいはスチレン系重合体
をブレンドした変性ポリフェニレンエーテル樹脂等、お
よびそれらの改質物等がある。具体的には、例えばノリ
ル（日本ジーイープラスチックス社製商品名）、ザイロ
ン（旭化成社製商品名）、ユピエース（三菱ガス化学社
製商品名）などの各品種グレードを挙げることができ
る。

【００３３】本発明に係る熱可塑性エラストマーは、熱
可塑性樹脂と同様に高温で容易に成形加工することがで
き、常温付近の使用温度ではゴム弾性を示すものを使用
することができる。このような物性を実現するため、高
温では可塑化し低温では網目の架橋点の働きをする拘束
相（ハードセグメント）と、網目鎖に相当しエントロピ
ー弾性を示すゴム相（ソフトセグメント）とから構成さ
れている熱可塑性ゴムとも称されている熱可塑性エラス
トマーを好適に使用することができる。そのような熱可
塑性エラストマーの具体例としては、ポリオレフィン系
ゴム、アクリル系ゴム、スチレン系ゴム、ポリアミド系
ゴム、ポリエステル系ゴム、フッ素系ゴム等を挙げるこ
とができる。また、シリコーン系ゴムも熱可塑性エラス
トマー成分として使用することができる。

【００３４】本発明に好適な熱可塑性エラストマー（熱
可塑性ゴム）等について説明する。ポリオレフィン系ゴ
ムとは、モノマー単位としてα−オレフィンを用いたα
−オレフィン共重合体であり、その幹ポリマーとして
は、エチレン、プロピレン、ブテン-1、イソブテン、ペ
ンテン-1、4-メチルペンテン-1、ヘキセン-1等の重合
体、あるいはこれらの共重合体をいい、さらに 1種以上
の他の共重合性単量体が共重合されているものでもよ
い。また、このα−オレフィン共重合体に、さらに側鎖
としてグラフト共重合する不飽和カルボン酸またはその
無水物、あるいはそれらの誘導体としては、マレイン
酸、フマール酸、イタコン酸、アクリル酸、メタクリル
酸、無水マレイン酸、無水イタコン酸、アクリル酸グリ
シジル、メタクリル酸グリシジル等が挙げられる。本発
明には、不飽和カルボン酸およびその酸無水物や、不飽
和酸のグリシジルエステルとの共重合体が好ましい。

【００３５】アクリル系ゴムとは、アクリル酸エステル
共重合体、またはメタアクリル酸エステル共重合体であ
り、化５で示される一般式を有する。

【００３６】

【化５】

【００３７】式中、Ｒは炭素数 1〜 12 のアルキル基を
示す。具体的には、アクリル酸メチル、メタアクリル酸
メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル等の共重
合体を好適に使用できる。

【００３８】スチレン系ゴムとは、スチレンと共役ジエ
ン化合物との共重合体でありスチレン−ブタジエン−ス
チレンブロック共重合体およびその水素添加物、さらに
は酸またはエポキシ基変性共重合体が好適である。

【００３９】シリコーン系ゴムとは、ポリオルガノシロ
キサンであり、線状オルガノシロキサン成分と架橋性成
分とをその構成成分として含有するものである。線状オ
ルガノシロキサンを与えるモノマーとしては、ヘキサメ
チルシクロトリシロキサン、オクタメチルシクロテトラ
シロキサン等を例示できる。また、架橋性成分を与える
モノマーとしては、３官能性または４官能性のシロキサ
ン系モノマー、例えば、トリメトキシメチルシラン、ト
リエトキシフェニルシラン等を例示できる。

【００４０】フッ素系ゴムとは、ハードセグメントとし
て分子量 2,000〜500,000 のフッ素樹脂（Ａ）のブロッ
ク 1ヶ以上と、ソフトセグメントとして分子量 20,000
〜1,500,000 のフッ素ゴム（Ｂ）のブロックを 1ヶ以上
有する、直鎖状あるいは分岐状、放射状のブロック共重
合体である。ここで例えば（Ａ）としては、ポリテトラ
フルオロエチレン樹脂、テトラフルオロエチレン−ヘキ
サフルオロプロピレン共重合体樹脂、テトラフルオロエ
チレン−エチレン共重合体樹脂を、（Ｂ）としては、フ
ッ化ビニリデン−トリフルオロモノクロロエチレン共重
合体、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共
重合体等を挙げることができる。

【００４１】ポリアミド系ゴムとは、ナイロン１１およ
びナイロン１２のハードセグメントとポリエーテル成分
もしくはポリエステル成分のソフトセグメントを含有す
るブロック共重合体等を好適に使用することができる。

【００４２】ポリエステル系ゴムとは、アルキレンテレ
フタレート単位を主体とする高融点ハードセグメントと
脂肪族ポリエステルもしくはポリエーテルからなる低融
点ソフトセグメントとのブロック共重合体等を好適に使
用することができる。

【００４３】上述の熱可塑性エラストマー等に、ポリア
リーレンスルフィド樹脂との相溶性を高める目的でエポ
キシ基、酸基、グリシジル基等の各種反応性官能基を分
子構造中に導入することや、これらの官能基を有するモ
ノマーと共重合することもできる。

【００４４】本発明に係るポリアリーレンスルフィド樹
脂組成物を成形してなる樹脂体からなるスライド弁は、
該樹脂体の曲げ弾性率が 1500 〜 4000 MPa であること
が好ましい。曲げ弾性率が 1500 MPa 未満であると、ス
ライド弁の摺動面がクリープ変形し、切換え動作が困難
になる。また 4000 MPa を越えると、気密的シール性が
保てずヒートポンプシステムの能力が低下する。

【００４５】本発明に係るポリアリーレンスルフィド樹
脂組成物の配合割合は、少なくともポリアリーレンスル
フィド樹脂 100重量部に対してポリフェニレンエーテル
樹脂および熱可塑性エラストマーから選ばれた少なくと
も一つの成分を 10 〜 60 重量部であることが好まし
い。すなわち、ポリアリーレンスルフィド樹脂 100重量
部に対してポリフェニレンエーテル樹脂等を 10 〜 60
重量部配合してあればよく、さらにこのような樹脂組成
物に他の成分を配合することもできる。ポリフェニレン
エーテル樹脂等が 10 〜 60 重量部の範囲で配合されて
いると、上述の範囲に曲げ弾性率を維持することができ
る。また、ポリフェニレンエーテル樹脂等が 10 重量部
以下では十分なシール性が得られず、 60 重量部を越え
る配合では冷凍機油中の添加剤や冷媒の分解生成物など
の影響でスライド弁の強度低下が起きる。

【００４６】本発明に係るポリアリーレンスルフィド樹
脂組成物は、さらにフッ素系樹脂を含むことが好まし
い。フッ素系樹脂は、とくに限定されることなく射出成
形可能なフッ素樹脂を含めて、以下に示す種々のフッ素
系樹脂を使用することができる。例えば、ポリテトラフ
ルオロエチレン樹脂（以下ＰＴＦＥと略称する）、テト
ラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエー
テル共重合体樹脂（以下ＰＦＡと略称する）、テトラフ
ルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体樹
脂（以下ＦＥＰと略称する）、ポリクロロトリフルオロ
エチレン共重合体樹脂、テトラフルオロエチレン−エチ
レン共重合体樹脂、クロロトリフルオロエチレン−エチ
レン共重合体樹脂、ポリビニリデンフルオライド樹脂、
ポリビニルフルオライド樹脂、テトラフルオロエチレン
−ヘキサフルオロプロピレン−パーフルオロアルキルビ
ニルエーテル共重合体樹脂等を挙げることができる。ま
た、上述のフッ素系樹脂を構成するモノマーを、例えば
1： 10 〜 10 ：1のモル比で共重合させた共重合体や
3元共重合体などの固体潤滑特性を示すフッ素化ポリオ
レフィン樹脂であってもよい。

【００４７】フッ素系樹脂の中でも、熱分解開始温度が
高く、耐熱特性に優れているパーフルオロ系のＰＴＦ
Ｅ、ＰＦＡ、ＦＥＰ等が、ポリアリーレンスルフィド樹
脂組成物よりスライド弁などを製造する過程での熱に耐
えるため好ましい。例えば、ＰＦＡ、ＦＥＰの溶融粘度
は、約 380℃においてそれぞれ10³〜10⁴Pa・s 、約 4
×10⁴〜10⁵Pa・s であり、またＰＴＦＥの溶融粘度
は、約 340〜 380℃において約10¹⁰〜10¹¹Pa・s であ
り、このような高温度下において約10³〜10¹¹Pa・s程
度の溶融粘度を有するフッ素系樹脂が好ましい。

【００４８】とくにＰＴＦＥは、ＰＰＳ樹脂の融点（ 2
80〜290 ℃）よりも 100〜200 ℃以上熱分解点が高いの
で好ましい。このＰＴＦＥは、テトラフルオロエチレン
の重合体であり成形用の粉末であっても、また、いわゆ
る固体潤滑用の微粉末であってもよい。ＰＴＦＥは、再
生ＰＴＦＥ粉末も使用することができる。再生ＰＴＦＥ
粉末とは、バージン材を一度焼成した後、粉砕して得ら
れる粉末であり、このものは繊維状になり難い性質を有
しており、配合した樹脂組成物を良好な溶融粘度に維持
するので、成形性を改善する優れた添加剤である。フッ
素系樹脂としては、例えばテフロン７Ｊ、３４０Ｊ（い
ずれも三井デュポンフロロケミカル社製商品名）、テフ
ゼル２００（三井フロロケミカル社製商品名）、フルオ
ンＧ１６３、Ｌ１６９、ＰＦＡ−Ｐ６３（いずれも旭硝
子社製商品名）、ポリフロンＭ１２、ルブロンＬ５（い
ずれもダイキン工業社製商品名）、ＫＴＬ６１０、ＫＴ
４００Ｈ（いずれも喜多村社製商品名）などを例示する
ことができる。

【００４９】フッ素系樹脂は、その形状と大きさとをと
くに限定することなく用いることができるが、粒状で粒
径が 70 μm 以下、好ましくは 1〜 50 μm の粒径が樹
脂組成を均一にするため好ましい。

【００５０】フッ素系樹脂の配合割合は、少なくともポ
リアリーレンスルフィド樹脂 100重量部に対して 1〜 7
0 重量部であることが好ましい。フッ素系樹脂をこの範
囲内で配合することにより、スライド弁の駆動が低トル
クとなり、良好な切換え動作が得られる。フッ素系樹脂
が 70 重量部を越えると、スライド弁の強度不足により
使用時の高圧のため変形が生じ、シール性を保てなくな
るおそれがある。

【００５１】また本発明には必要に応じて、以下に示す
強化材または充填材を配合することができる。これら強
化材または充填材としては、粉粒状、平板状、鱗片状、
針状、球状または中空状および繊維状が挙げられる。具
体的には硫酸カルシウム、珪酸カルシウム、クレー、タ
ルク、アルミナ、珪砂、ガラス粉、金属粉、グラファイ
ト、炭化珪素、チッ化珪素、シリカ、チッ化ホウ素、チ
ッ化アルミニウム、カーボンブラックなどの粉粒状充填
材、雲母、ガラス板、セリサイト、アルミフレークなど
の金属箔、黒鉛などの平板状もしくは鱗片状充填材、シ
ラスバルーン、金属バルーン、ガラスバルーンなどの中
空状充填材、ガラス繊維、炭素繊維、グラファイト繊
維、ウィスカー、金属繊維、アスベスト、ウォラストナ
イト等の繊維状充填材、芳香族ポリアミド繊維等の有機
繊維状充填材を挙げることができる。充填材または繊維
強化材の含有量としては、樹脂成分の合計量 100重量部
に対して 0〜 60 重量部の範囲が好適である。

【００５２】さらにこの発明においては、ポリフェニレ
ンスルフィド樹脂と、ポリフェニレンエーテル樹脂また
は熱可塑性エラストマーとの相溶性を向上させる目的で
ビスオキサゾリン化合物、エポキシ樹脂化合物、エポキ
シ基含有熱可塑性ポリマー、オキサゾリン基含有熱可塑
性ポリマー等の熱可塑性ポリマーの 1種以上、あるいは
エポキシ基、アミノ基、メルカプト基、ビニル基、イソ
シアネート基等の有機官能基を 1種以上含むシランカッ
プリング剤またはチタンカップリング剤を配合すること
ができる。

【００５３】本発明では、さらにまた本発明の要旨を逸
脱しない範囲において水酸化マグネシウム、水酸化アル
ミニウム、三酸化アンチモン等の無機難燃剤、ハロゲン
系、リン系等の有機難燃剤、酸化防止剤、紫外線防止
剤、滑剤、分散剤、カップリング剤、発泡剤、架橋剤、
着色剤、可塑剤等の添加剤を添加することができる。

【００５４】本発明に係るヒートポンプの切換弁におい
ては、上述のスライド弁を使用することにより、少なく
とも二方向以上の多方向切換弁として応用することがで
きる。また、本発明に係る樹脂製部品は、上述のスライ
ド弁として使用することができる。また耐熱耐冷媒性に
優れているためスライド弁以外にも冷凍サイクル内での
部品に使用することができる。

【００５５】

【実施例】実施例１〜実施例４、比較例１〜比較例５実施例および比較例に用いたスライド弁の原材料を以下
に説明する。１）ポリフェニレンスルフィド樹脂：ＤＳＰＣ一１１
５（大日本インキ化学工業社製商品名）２）ポリフェニレンエーテル樹脂：ユピエースＡＨ６０
（三菱ガス化学社製商品名）３）熱可塑性エラストマー−１（エチレン／グリシジル
メタクリレートエラストマー）：レクスパールＲＡ３１
５０（日本石油社製商品名）４）熱可塑性エラストマー−２（スチレンブタジエンス
チレンエラストマー）：タフプレン９１２（旭化成工業
社製商品名）５）テトラフルオロエチレン樹脂：ＫＴＬ６１０（喜多
村社製商品名）６）炭酸カルシウム：ＮＡ６００（白石カルシウム社製
商品名）これらの材料を表１に示した割合で配合し、二軸押出機
を用いてペレット状に造粒し、射出成形で図３および図
４に示したスライド弁（家庭用エアコン 7kw相当品）を
形成した。図３および図４に示すように、スライド弁１
は、弁座に対する摺接面１２を有する本体１３より構成
されている。なお、１４は流体通路を、１５は溝をそれ
ぞれ示す。

【００５６】得られたスライド弁を用いて、曲げ弾性率
（ＡＳＴＭＤ６３８）を測定するとともに、以下に示
す実機耐久試験を行なった。

【００５７】［実機耐久試験］図１および図２に示した
ヒートポンプを使用し、高温・高圧の条件のもとで切換
弁にスライド弁を取り付け、初期および耐久運転（ 10,
000 回往復運動）後のスライド弁のシール性、外観調査
として変形の有無、発泡およびクラックの有無を調査し
た。

【００５８】

【表１】

【００５９】表１より明らかなように、実施例１〜実施
例４は、いずれも外観に異常は認められず、シール性に
問題はなかった。一方、ポリフェニレンスルフィド樹脂
のみで作製した比較例１は、初期からリークが多かっ
た。またポリフェニレンスルフィド樹脂にポリフェニレ
ンエーテル樹脂を多量に配合し、曲げ弾性率が 5000MPa
となった比較例２は外観が変形した。またフッ素系樹脂
や充填材を多量に添加して曲げ弾性率が 4000MPaより大
きくなった比較例３および比較例４は、シール性が劣っ
た。またポリフェニレンスルフィド樹脂とフッ素系樹脂
とからなる比較例５もシール性が劣った。

【００６０】

【発明の効果】本発明に係るヒートポンプシステムの切
換弁は、ポリフェニレンエーテル樹脂および熱可塑性エ
ラストマーから選ばれた少なくとも一つの成分を含むポ
リアリーレンスルフィド樹脂組成物を成形し、曲げ弾性
率が 1500 〜 4000 MPa であるスライド弁を使用するの
で、耐熱性に優れ、かつ冷凍機油に各種の添加剤に対し
て耐久性を有する。その結果、長期間高温下で連続運転
が可能となる。また、フッ素系樹脂を含むポリアリーレ
ンスルフィド樹脂組成物を用いるので、特に摺動性が向
上し、切換弁の耐久性がより向上する。ポリアリーレン
スルフィド樹脂組成物の配合を請求項３または請求項４
とするので、上述の特性がより最適なものとなる。

【００６１】本発明に係るヒートポンプシステムの切換
弁は上述のスライド弁を用いた二方向以上の多方向切換
弁であるので、冷暖房能力に優れた家庭用空調機が得ら
れる。

【００６２】本発明に係る樹脂製部品は、ポリフェニレ
ンエーテル樹脂および熱可塑性エラストマーから選ばれ
た少なくとも一つの成分を含むポリアリーレンスルフィ
ド樹脂組成物を成形し、曲げ弾性率が 1500 〜 4000 MP
a であるので、冷凍サイクル内で使用されても耐熱耐久
性を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】ヒートポンプシステムの概略図である。

【図２】ヒートポンプシステムにおける切換弁装置の要
部断面図である。

【図３】スライド弁の一部切り欠き断面側面図である。

【図４】スライド弁の底面図である。

【符号の説明】

Ａ切換弁Ｂパイロットバルブ１スライド弁２、３、４、５ポート６、７、８パイプ９弁室１０流体流入管１１弁座１２弁座に対する摺接面１３スライド弁主要部１４流体通路１５溝１６電磁コイル１７プランジャ１８スプリング１９、２０隔壁２１圧縮機２２切換弁２３室外熱交換器２４絞り機構２５室内熱交換器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】スライド弁をヒートポンプの流体圧で動
作させる切換弁において、前記スライド弁はポリフェニ
レンエーテル樹脂および熱可塑性エラストマーから選ば
れた少なくとも一つの成分を含むポリアリーレンスルフ
ィド樹脂組成物を成形してなる樹脂体からなり、該樹脂
体の曲げ弾性率が 1500 〜 4000 MPaであることを特徴
とする切換弁。
【請求項２】前記ポリアリーレンスルフィド樹脂組成
物が、さらにフッ素系樹脂を含むことを特徴とする請求
項１記載の切換弁。
【請求項３】前記ポリアリーレンスルフィド樹脂組成
物は、少なくともポリアリーレンスルフィド樹脂 100重
量部に対して前記ポリフェニレンエーテル樹脂および熱
可塑性エラストマーから選ばれた少なくとも一つの成分
を 10 〜 60重量部含むことを特徴とする請求項１また
は請求項２記載の切換弁。
【請求項４】前記ポリアリーレンスルフィド樹脂組成
物は、少なくともポリアリーレンスルフィド樹脂 100重
量部に対して前記フッ素系樹脂を 1〜 70 重量部含むこ
とを特徴とする請求項２または請求項３記載の切換弁。
【請求項５】前記切換弁が二方向以上の多方向弁式の
切換弁であることを特徴とする請求項１ないし請求項４
のいずれか１項記載の切換弁。
【請求項６】冷凍サイクル内で使用され、かつ樹脂組
成物を成形してなる樹脂製部品であって、前記樹脂組成
物はポリフェニレンエーテル樹脂および熱可塑性エラス
トマーから選ばれた少なくとも一つの成分を含むポリア
リーレンスルフィド樹脂組成物からなり、曲げ弾性率が
1500 〜 4000 MPa であることを特徴とする樹脂製部
品。