JPS62124368A - 冷凍サイクル用四方弁 - 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 本発明は冷凍サイクル、特にヒートポンプ型の空調機の
冷暖房の切換えを行うために用いる冷凍ザイクル用四方
弁に関するものである。

従来の技術 従来の技術としては、例えば特公昭３６−１２６８９号
公報に示されている様な冷凍サイクル用四方弁がある。

以下図面に基づき、上述した従来の冷凍サイクル用四方
弁の構成を説明する。

第４図は従来の冷凍サイクル用四方弁の断面図である。

１は圧縮機、２はアキュームレータであり、四方弁３を
介して室内熱交換器４とキャピラリ６と室外熱交換器６
の環状回路と接続されている。四方弁３は四方弁本体７
とパイロットパルプ装置８とで構成されている。

四方弁本体７は２個のピストン９，１Ｑにより３つの弁
室１１．１２及び１３に分けられ、２個のピストン９，
１ｏは連結棒１４で結ばれ同時に第４図上で左右に動く
、連結棒１４上にはスライド弁１５が取付けられており
、ピストン９，１０に連動してこのスライド弁１６が動
く。

ピストン９．１０ではさまれた領域には４本のパイプ１
６．１７，１８．１９により導入口１６ａ１導出ロ１７
ａ、第一通口１８ａ１第二通口１９ａを形成している。

圧縮機１の吐出パイプ１６ば、導入口１６ａを介し弁室
１２に常に連通し、圧縮機の吸入パイプ１７の導出口１
７ａはスライド弁１５とバルブシート２０にて形成され
る流路２１に常に連通している。又パイプ１８の第一通
口１８ａ１パイプ１９の第二通口１９ａはそれぞれ室内
熱交換器４及び室外熱交換器６に接続されており、スラ
イド弁１６の位置により弁室１２又は流路２１と連通す
る。

ピストン９，１０には圧力バランス孔２２．２３が開け
られている。

次にパイロ７）バルブ装置８の構造について説明する。

パイロット装置８内には２つの弁室２４　、２５が設け
られ、ソレノイドコイル２６により作動するニードル弁
２７．２８にて交互に閉塞される連通孔２９を有してい
る。

第４図のニードル弁２了、２８はソレノイドコイルが通
電された状態、すなわち暖房運転の状態を示す。

３０は前記連通孔２９と吸入パイプ１７とを連通ずる細
管、３１は弁室１１と弁室２４を連通する細管、３２は
弁室１３と弁室２６を連通する細管である。

以上のように構成された冷凍サイクル用四方弁について
、以下その作動状態を説明する。

第４図は暖房運転の状態を示しており、各弁室１１．１
２，１３，２４．２５の圧力は次のようになっている。

圧縮機１の吐出ガスにより弁室１２は高圧となり、ピス
トン９，１０に設けられた圧力バランス孔２２．２３を
通じて弁室１１および弁室１３を高圧圧力に保とうとす
る、ところがパイロットバルブ装置８内のニードル弁２
７が連通孔２９を閉じているため、弁室１３は細管３２
、弁室２５、連通孔２９および細管３０を介して吸入パ
イプ１了と連通して低圧圧力となっている。したがって
弁室１１．１３の間にはピストン９，１ｏを介して圧力
差が生じ、ピストン９，１０、およびスライド弁１６が
図面上の右方向に押し付けられ、所定の暖房運転状態を
維持する。

次に暖房運転が停止され、除霜運転が開始されるか、ま
だは冷房運転開始時における四方弁３の動作を説明する
。

第５図においてソレノイドコイル２６は通電が停止され
ている。そのためニードル弁２７　、２８は図面上左方
向に移動し、ニードル弁２８は連通口２９を閉じ、細管
３ｏは弁室２４と連通するようになる。したがって暖房
時高圧となっていた弁室１１は、細管３１、弁室２４、
細管３Ｑを介して吸入パイプ１７と連通し急激に低圧圧
力となる。

そのためピストン９を隔てて弁室１２と弁室１１間に圧
力差が生じ、この圧力差によりピストン９゜１０および
スライド弁１６が図面上左方向へ押し付けられ、吐出パ
イプ１６とパイプ１９は、導入口１６ａ、弁室１２、第
二通口１９ａを介して連通し、パイプ１８は第一通口１
８ａ、流路２１、導出口１７ａを介して吸入パイプ１７
と連通し、除霜運転または冷房運転の状態となる。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記の構成では、暖房運転、冷房運転、お
よび除霜運転の各状態において、スライド弁１６は、弁
室１２の高圧冷媒圧力と流路２１の低圧冷媒圧力の圧力
差により、バルブシー１−２０に過大な力で押し付けら
れているため、例えば暖房運転から冷房運転又は除霜運
転もしくはその逆に切換え作動させる場合、切換に要す
る力は極めて大きくスライド弁１６の駆動は冷媒ガスの
高低圧圧力差を利用して行なうパイロット方式となって
いる。したがって非常に多くの部品が必要となり、又構
造も複雑であるなど、組立工程も複雑となる問題点を有
していた。更に切換作動を行うための細管３０，３１．
３２や圧力バランス孔２２゜２３、パイロットバルブ８
の連通孔２９等が冷媒回路中の異物等により閉塞され、
切換作動不能となるおそれがある等、信頼性の面でも不
安定であるという問題点を有していた。

本発明は上記問題点に鑑み、構造を簡素化し、組立作業
性を向上させ、低コスト化小型化を行うとともに切換作
動の信頼性を向上させた冷凍サイクル用四方弁を提供す
るものである。

問題点を解決するだめの手段 上記問題点を解決するために本発明の冷凍サイクル用四
方弁は、シリンダ内に平行に対向し導出口及び第一、第
二通口を有する各々のバルブシートを固定し、前記バル
ブシートに当接シールする同一口径のスライドシートリ
ングを具備し、板バネによって前記各々のバルブシート
に付勢されシール部材によりその内外をシールされた一
対のスライダを設け、前記シリンダ内を軸方向に移動す
ることにより、導出口と第−及び第二通口を択一的に切
換える様構成したものである。

作　　　用 本発明は上記した構成によって、システムの冷媒高低圧
圧力差がスライダ内外に加わっても、スライダをバルブ
シート面へ押し付ける方向への圧力差はほとんど受けず
、スライドシートリングは同一口径であることからスラ
イダは中立点に保持されるためシリンダ軸方向に移動す
るだめの切換力が大幅に低減できることから、弁切換に
従来の如くパイロットバルブ機構を用いる必要がなく、
大幅な低コスト化、小型化、信頼性の向−ヒが図れるも
のである。

実施例 以下本発明の一実施例の冷凍サイクル用四方弁について
図面を参照しながら説明する。

第１図、第２図は本発明の一実施例における冷凍サイク
ル用四方弁の非通電時の断面図を示すものである。３３
は弁本体を形成するシリンダで側面に圧縮機（図示せず
）の吐出側に接続される吐出パイプ３４の導入口３４ａ
が開口している。３５は前記シリンダ３３の一端を封止
する嵌合溶接された蓋である。３６．３７は前記シリン
ダ３３の内壁にシート面３６ａ、３７ａを互いに平行に
対向させて固定した第一、第二のバルブシートであり、
第一のバルブシート３６には圧縮機（図示せず）の吸入
側に接続される吸入パイプ３８への導出口３θｂが開口
している。又第二のバルブシート３了には、各々凝縮器
又は蒸発器として可逆的に機能する室内側熱交換器（図
示せず）、室外側熱交換器（図示せず）に接続される第
一接続バイブ３９、第二接続パイプ４ｏの第一通口３フ
ｂ１第二通ロ３７ａがシリンダ３３の軸方向に並設開口
されている。４１．４２はスライダでシリンダ３３内に
あって、バルブシート３６．３７のシート面３６ａ　、
３７ａ間に位置しそれぞれ嵌合しシリンダ３３軸方向に
摺動可能な円筒形状をし、冷媒の流路を形成している。

スライダ４１．４２のパルプシー）３６．３７との当接
側には前記バルブシート３６．３７のシート面３６ａ、
３７ａと当接しスライダ４１．４２のシート面を形成す
る。同一口径のスライドシートリング４１ａ、４２ａが
接合係止されている。

４３はシール部材で略■字形で形成されており、スライ
ドシートリング４１　ａ　、４２ａとともにスライダ４
１．４２の円筒部の内外をシールしている。

４４は板バネでスライダ４１．４２間に挿入され、スラ
イダ４１．４２をそれぞれシート面３６ａ。

３７ａ側に押し当てる方向に付勢されている。

４６はシリンダ他端を閉塞封止する嵌合溶接された蓋で
ある。４６は前記蓋４６の中央に固定された操作用のソ
レノイド装置（駆動源を示す）であり、固定鉄芯４７、
電磁コイル４８、復帰バネ４９そして前記スライダ４１
と連結されたプランジャ６ｏより構成されており、電磁
コイル４８への通電制御により、前記スライダ４１及び
４２が前記シリンダ３３内を軸方向に摺動し、通口３７
ｂもしくは３７ｃと導出口３ｅｂとを択一的に連通させ
る如く設計されている。

以上の様に構成された冷凍サイクル用四方弁について、
以下第１図〜第３図を用いてその動作を説明する。

第１図、第２図は電磁コイル４８に非通電時の状態を示
したもので、プランジャ６０は復帰バネ４９の作用によ
り図の左方に付勢されプランジャ５ｏと連結されたスラ
イダ４１は嵌合されたスライダ４２とともに蓋３６に当
接して止まる。この結果、スライダ４１．４２により導
出口３６ｂと第一通口３７ｂが連通される。一方導入口
３４ａと、′ｉ￥二通ロ３了Ｃもシリンダ３３内部のス
ライダ４１．４２の外側部分を通して連通される。従っ
て冷媒ガスは圧縮機（図示せず）、−吐出バイブ３４、
導入口３４ａ−第二通口３７Ｃ１第二接続パイプ４０−
室外側熱交換器（図示せず）−膨張機構（図示せず）−
室内側熱交換器−第一接続バイブ３９、第一通口３７ｂ
−導出口３６ｂ１吸入バイブ３８−圧縮機（図示せず）
、と循環され所定の冷房運転状態を維持する。

次に電磁コイル４８に通電した状態を第３図に示す。

プランジャ６０は固定鉄芯４７に吸着され、スライダ４
１は嵌合されたスライダ４２とともにプランジャ５０と
固定鉄芯４７の当接する位置で止まる。この結果スライ
ダ４１．４２により導出口３６ｂと第二の通口３了Ｃが
連通される。一方導入口３４ａと第一の通口３７ｂもシ
リンダ３３内部のスライダ４１．４２の外側部分を通し
て連通される。従って冷媒ガスは圧縮機（図示せず）−
吐出バイブ３４、導入ロ３４ａ→第−通ロ３７ｂ１第一
接続バイブ３９−室内側熱交換器（図示せず）−膨張機
構（図示せず）−室外側熱交換器（図示せず）−第二接
続バイブ４０、第二通日３フず）、と循環され所定の暖
房運転状態となる。

以上の様に本実施例によれば、シリンダ内にそのシート
面を平行に固定し、各々導出口及び第一。

第二通口を有する一対のバルブシートを有し、前記バル
ブシート間に当接シールする同一口径のスライドシート
リングを有し、シール部材及びスライドシートリングに
よりその内外をシールされ、板バネにより前記バルブシ
ートに押し当てられる様付勢された一対の円筒状の各ス
ライダを配設し、そのスライダをシリンダ軸方向に摺動
させることにより、導入口及び導出口と連通される各通
口とを択一的に選択し冷媒回路を切換える構成としたこ
とにより、システムの冷媒の高低圧圧力差がスライダ内
，外部に加わっても、スライダがバルブシートに押し付
けられる方向に加わる圧力差受圧面積はわずかであり従
ってスライダを摺動させるだめの切換所要力は大幅に低
減できることから、弁切換を従来の如くパイロットバル
ブ機構を用いなくても可能となり、大幅な低コスト化，
小型化及び信頼性向上が図れるものである。

発明の効果 以上の様に本発明はシリンダ内にそのシート面を平行に
固定し、各々導出口及び第一，第二通口を有する一対の
バルブシートを有し、前記パルプノート間にその内外を
シールする同一口径のスライドシー　トリツクを具備し
た円筒状のスライダを配設し、そのスライダをシリンダ
軸方向に摺動させることにより導入口及び導出口と第一
，第二各通口とを択一的に切換える構成としたことによ
り、スライダを摺動させるだめの弁切換力はきわめて小
さくできることから、弁切換を従来の如くパイロットバ
ルブ機構を用いることなく可能とでき、大幅な低コスト
化，小型化，及び信頼性向上が図れるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における冷凍サイクル用四方
弁の冷房状態を示す断面図、第２図は第１図のｘ−１線
方向の中央断面図、第３図は第１図の暖房状態を示す断
面図、第４図は従来の冷凍サイクル用四方弁の冷房状態
を示す断面図、第６図は第３図の暖房状態を示す断面図
である。 ３４ａ・・・・・・導入口、３３・・・・・・シリンダ
、３６ｂ・・・・・・導出口、３７ｂ・・・・・・第一
通口、３７ｃ・・・・・・第二通口、３６．３７・・・
・・・バルブシート、４１　ａ　。 ４２ａ・・・・・・スライドシートリング、４３・・・
・・・シール部材、４４・・・・・・板バネ、４１，４
２・・・・・・スライダ、４６・・・・・・駆動源（ソ
レノイド装置）。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第２
図 第４図 第５図 ４　　　Ｓに

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　導入口を有するシリンダと、前記シリンダ内壁に平行
   に対向させて固定され、導出口及び第一，第二通口を有
   する一対のバルブシートと、前記各バルブシートに当接
   シールする同一口径のスライドシートリングを一端に具
   備し、シール部材及び前記バルブシート側への付勢用の
   板バネを介して互いに係合された一対のスライダと、前
   記スライダを軸方向へ移動させ前記導出口と第一又は第
   二通口を択一的に連通させるための駆動源とを備えたこ
   とを特徴とする冷凍サイクル用四方弁。