JPS5834275A

JPS5834275A - 四方切換弁

Info

Publication number: JPS5834275A
Application number: JP56132751A
Authority: JP
Inventors: Makoto Nagai; 誠長井; Teruaki Kojima; 小島　輝昭; Akira Sugiyama; 杉山　旭; Yoshiyuki Fukui; 福井　義幸; Noboru Nakano; 昇中野
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1981-08-26
Filing date: 1981-08-26
Publication date: 1983-02-28

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】本発明は、空気調和機や冷−凍機において可逆冷涼サイ
クルを行なわせ、冷房運転から暖房運転へ、あるいは暖
房運転から冷房運転へ確実に切換えることを目的として
、冷凍サイクルの通路切換え用に使用する四方切換弁に
関するものである。

ビートポンプサイクルなど冷媒流路を切換えて冷房運転
あるいは暖房運転を行なうものに訃いては、流路切換弁
として四方切換弁が使用される。

この四方切換弁は高圧流体の出入口通路と低圧流体の出
入口通路を有する弁本体内に高圧流体によって押圧され
て摺動する摺動部材の摺動によシ上記各出入ロ通路の開
口部を開閉して高低圧流体の流出方向を選択して切換え
るようにした四方切換弁がある。

この種の四方切換弁は別に設けたパイロット弁などを使
用して高圧流体を弁本体内に導き、摺動部材の両端部忙
設けたピストンシールを押圧して摺動部材を摺動させ切
換通路を連通するようにしたものである。

従来の上記した四方切換弁は摺動部材の摺動面の気密性
が悪く、流体の漏れが多いという欠点があった。また、
漏れを少なくするために組立時に調整を行なうなど、生
産性が悪く、また部品点数も多いなどの欠点を有してい
た。

まえ、弁本体内に流入し大流体が１８０度Ｕターンして
流出口に向うなど流体の流れにも無理があり圧力損失が
大きくなる欠点も有していた。

上記の点に鑑みて出願人は特願昭５５−１５５８９４に
より部品点数の少ないコンパクトな四方切換弁を提案し
ているが、本発明はそれの更に改良された四方切換弁を
提供するものである。

すなわち、先に提案した特願昭５５−１５５８９４にお
ける第１図乃至第３図において、１は弁本体で円筒形に
形成され、両端をカバー２．３により密封している。該
弁本体１内には摺動自在に摺動部材４が挿入されている
。該摺動部材４の両端にはピスト／シール部材５．６が
取付は固定されており、咳ピストンシール部材５．６と
上記カバー２．３と弁本体１とによって密閉空間７．８
を形成してｂる。上記摺動部材４のは！中央部には２つ
のＬｒｊＩｉ通路９と１０が互に反対方向に向けて開口
し並設されている。該Ｊ１通路９と１０１７）開口部は
弁本体１の内壁面に直接接触し気密を保っている。１１
は高圧流体の入口通路で上記弁本体１のはソ中央部に貫
通し、摺動部材回動防止部１２を貫通して弁本体１内の
ピストンシール部材５と６の間の空間部に開口している
。１３は低圧流体の出口通路で上記高圧流体の入口通路
１１の開口位値に対応した弁本体１０円周上に貫通開口
している。

１４はパイロット弁で、高圧流体を供給する細管１５を
上記密閉空間７．８に接続し連通している。

１６は高圧流体導入通路で上記高圧流体の入口通路１１
とパイロット弁１４の作動室に連通している。１１は低
圧側への連絡通路で上記低圧流体の出口通路１３に連通
してｂる。１８．１９は高低圧流体切換通路でＬ型通路
９と１０にそれぞれ切換えて接続される。実線矢印２０
は高圧流体流通方向を示し、この状態での低圧流体は点
線矢印２１で示す。摺動部材４を摺動させ切換通路の接
続を切換えると高圧流体は入口通路１１から流入し、高
低圧流体切換通路１９から流出し、低圧流体は切換通路
１８から流入し出口通路１３から流出する。

而して、上記の如く構成された四方切換弁を冷凍サイク
ルに接続するときは、高圧流体の入口通路１１を圧縮機
の吐出側に、切換通路１８を凝縮器の入口側に接続し、
高低圧流体切換通路１９を蒸発器の出口側に、出口通路
１３を圧縮機の吸入側に接続する。第２図は上記した冷
凍サイクルに組込んだ場合で、パイロット弁１４を作用
させたときの冷凍サイクルの冷媒の流れ方向を示す。

上記の如き冷凍サイクルを構成するときは、パイロット
弁１４を作動させて、高圧ガスを高圧流体導入通路１６
から更に細管１５を通して密閉空間８内に導き、他方の
密閉空間７を細管１５、低圧側への連絡通路１７を通し
て低圧側へ導通している。

したがって、四方切換弁の摺動部材４は図において左側
に移動し、Ｌ型通路１０は高低圧流体切換通路１９と出
口通路１３に連通ずる。また、他方のＩ４通路９はどの
通路にも連通しない状態となる。そして、高圧流体の入
口通路１１から四方切換弁の弁本体１内に流入した冷媒
ガスはピストンシール部材５と６の間の弁本体１内の空
間内に流入し、その空間から切換通路１８に流出する。

上記した四方切換弁の通路部を展開した状態を第３図（
ａ）〜（ｆ）に示す。

すなわ）、（ａ）の状態は、高圧流体の入口通路１１と
切換通路１８が連通して高圧ガスを流通し、切換通路１
９と出口通路１３と連通して低圧ガスを流通させている
。この状態ではＬｌ１連絡通路共に弁本体１の内壁によ
って閉塞されている。

次にパイロット弁１４を作動させて密閉空間７に高圧ガ
スを供給し、密閉空間６を細管１５によって低圧ガス側
に連通すると、摺動部材４は第１図において右側に移動
を始める。そして、順次（ｂ）から（ｆ）の状態になっ
て通路は完全に切換わる。上記過程において、摺動部材
４が中間位置を通過するときの状態は（Ｃ）であるが、
この状態のとき、摺動部材４のＬｍ通路部の周囲の弁本
体１の内壁に気密状に接触する部分２４はいくらか幅を
床形成されており、切換通路１８．１９、及び出口通路
１３を完全に封鎖しないように形成されている。

これは、一時的に弁本体１内の圧力の異常上昇を防止す
るためである。上記摺動部材４は移動中回動しないよう
に回動防止部材により案内される。

上記した四方切換弁の問題点として高圧ガス流路と低圧
ガス流路との間の仕切部における気密保持部が本体１と
摺動部材４もしくはライナー等で実施されている。

これらは組立の都合上本体１の内径より摺動部材４の外
径の方が小さくしであるのが常である為曲率半径の違い
によや本体１と摺動部材４との間には８４図のごとくギ
ャップＧが発生する。３６はライナー等の内径線、３５
は摺動部材の外径線で、高低圧の差圧により３５’まで
移動しライナーがへこんだ状１Ｍを示す。このギャップ
Ｇは流路２０．２１の高低圧差により実際の接触面にあ
る樹脂製のライナー等を押しつけ変形させてギャップを
皆無とするように設計されているが、樹脂製のライナー
等の圧縮変形量がギャップＧより大きな材料であり、か
つ圧縮変形量の厳小値となる３６と３５’の交点Ａ１．
Ａ２の線分Ａｔ−Ｂ−Ａ２より成る角度θの範囲内でし
か低圧側通路を構成することができない為、本体１の径
はおのずと大きなものとなってしまう。

本発明は上記の点に鑑みて少ない部品点数で充分な気管
保持を行ない、本体の内径精度に左右されずに気密保持
が容易にできること。また、組立作業が容易にできる四
方切換弁を提供することを目的とするものでるる。

本発明は従来低圧部通路口に注目して、高低圧の差圧を
利用して気密保持を実施し、物体の収縮によるシール部
材の肉厚の変形を利用すると共に、シール部材を拡張さ
せて、シール部材の肉厚の変形およびなじみを利用する
ようにしたことを特徴とするものである。

以下、本発明を第５図に示す一実施例により詳細に説明
する。

図において、第１図乃至第４図と同一部分は同一の符号
で表わし、その説明を省略しである。

第５図において、Ｌ字型通路を一体空間とし、本体１と
摺動部材４とを用いてＬ牢屋通路３０を形成するもので
ある。そして、通路空間に合成樹脂材等で成形された通
路側に開放状態となる様な形状のキャップ３１が挿入さ
れている。このキャップ３１には摺動部材４と本体１と
の間の摺動部材として、かつ高圧ガスの圧力を利用して
密閉できる様ひだ３１ａを設けである。また本体１とキ
ャップ３１との接触面での曲率半径の相異により高圧ガ
スが低圧ガス側へ漏れるのを防止する為、摺動部材４と
キャップとの間にはわずかな間ｔｓ３２が設けてあり、
高圧ガスを矢視３３ａ、ｂのごとく流入せしめ、間隙部
を高圧部とし、キャップ３１の流路２１の低圧との差圧
によりキャップ３１を本体１に押しつけて密閉を保持さ
せである。

第６図乃至第９図は他の実施例を示すものである。

４０は摺動部材で、２個のスリット溝４１．４２を形成
している。

このスリブ）！４１．４２には摺動部材４０の曲率半径
より大なる曲率半径を有するキャップ４３を高圧流体が
流れる流路４４．４５にのみ設けである。キャップと本
体１との接触面には、流路内側に向けてひだ４６を設け
である。一方摺動部材の回転防止部１２は低圧流路側に
設け、材質は樹脂として摺動部材との摩擦を軽減しであ
る。また回転防止部１２の左右方向への移動防止用とし
てバイブ１３を本体内部まで挿入してストッパの代用と
しである。図示してないがキャップのひだ部が本体１の
内面に常に接触するよう板バネ等の押つけ体を設けて、
冷凍サイクルの作動時の高圧ガス圧力が低い状態でのキ
ャップのひだ４６と本体１との間に流体が浸入するのを
防止して気密保持を持たせてもよい。キャップ４３の肉
厚は摺動部材スリット溝４１４２および本体１の内直の
凹凸部になじみやすい様、うずくしであるが平面圧縮に
対しての樹脂の強度は大きい為問題ない。

また摺動部材位置のキャップ部以外の本体内部は全て低
圧となり、ピストンシール部外側の室が高圧室となり、
スリット溝４１．４２内に内側から嵌込む構造であるた
め、組立作業が非常に容易である。

本発明は上記の如き構成にしたので、本体の内径精度に
左右されずに充分な気密保持ができると共に、組立作業
が容易な四方切換弁を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の四方切換弁の断面図、第２図は切換え状
態を示す断面図、第３図（ａ）〜（ｆ）は通路切換状態
図である。第４図は本体と摺動部材のシール部の高低圧
の差圧による状態図、第５図は本発明による弁部の断面
図、第６図は本発明の他の実施例の断面図、第７図は第
６図のＡＡ断面図、第８図は第７図のＢＣＤ断面図、第
９図は本体内部の分解図である。１・・・弁本体　　２．３・・・カバー　　４・・・摺
動部材　　５．６・・・ピストンシール部材　　７．８
・・・密閉空間　　９．１０・・・Ｊ１通路　　１１・
・・高圧流体の入口通路　　１２・・・摺動部材回動防
止部１３・・・出口通路　　１４・・・パイロット弁　
　１５・・・細管　　１６・・・導入通路　　１１・・
・連絡通路１８．１９・・・切換通路　　２２．２３・
・・摺動部材回動防止部　　２４・・・部分　　２５・
・・ライナー２６・・・回動防止部　　２７．２８．２
９・・・孔３０　・・・ス　リ　ッ　ト　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　３
０・・・Ｌ字型通路　　３１・・・キャップ　　３１ａ
・・・ひだ　　３２・・・間隙　　４０・・・摺動部材
　　４１．４２・・・スリット溝　　４３・・・キャッ
プ　　４４．４５・・・流路　　４６・・・ひだ寮４ｍずら団第７図亭υ図

Claims

【特許請求の範囲】１、高圧流体の出入口通路と低圧流体の出入口通路を有
する弁本体内に高圧流体によって押圧されて摺動する摺
動部材の摺動により上記各出入口通路の開口部を開閉し
て高低圧流体の流出方向を選択して切換えるようにし九
四方切換弁において、摺動部材に片方の開口部が互に反
対方向に向いた２つのＬ型通路を並設し、該２つのＬ型
通路の各開口何例合成樹脂材等のキャップをかぶせ該キ
ャップ都合弁本体内壁に気密状に接触させ、摺動部材の
両端部にピストンシール部を形成し、弁本体内に摺動部
材回動防止部を設け、上記摺動部材の摺動により上記Ｌ
ｍ通路の開口部と弁本体内壁に開口する流体出入口通路
とを切換えて連通ずるようにしたことを特徴とする四方
切換弁。２、キャップ部の端部にひだを設けた特許請求の範囲第
１項記載の四方切換弁。３、　キャップが低圧通路側に面して取付けられた特許
請求の範囲、第１項記載の四方切換弁。４、キャップが高圧通路側に面して取付けられた特許請
求の範囲第１項記載の四方切換弁。