JPS62196475A - 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】 ２へ−・ 産業上の利用分野 本発明は冷凍サイクル、特にヒー　１＝ポンプ型の空調
機の冷房・暖房の切換に用いる冷凍サイクル用四方弁に
関するものである。

従来の技術 近年、冷凍サイクル用四方弁は、空調機のヒートポンプ
化が進むにつれ、その需要は急増しており、低コス！・
化、信頼性向−１−２小型化等の要求が強くなっている
。

以上図面を参照しながら、−１−述した従来の冷凍サイ
クル用四方弁の一例について説明する。

第４図は従来の冷凍−１フイクル用四方弁の断面図を示
すものである。１はＦト縮機、２はアギュムレータであ
り、四方弁３を介して学内コイル４と膨張器５と室外コ
イル６の環状回路と接続され、周知のヒートボング式冷
媒回路を構成し７ている。四方弁３は、弁本体７とバ・
イロソトバルプ８とで構成されており、弁本体７は２個
のビスｉ・ン９，１０により３つの空間１１．１２．１
３に分けられ、２個ピストン９，１ｏｋｌ二連結棒１４
で結ばれ同時３　Ａ−・ 忙第４図上で左右に移動する。連結棒１４上にはスライ
ドバルブ１５が取り付けられており、ピストン９．１０
が動けば前記スライドバルブ１５が共に動く。ピストン
９，１０で挾まれた領域には４本の導管１６，１７．１
８．１９が接続され、圧縮機１の吐出管１６は常に空間
１２に連通し、圧縮機１の吸入管１７はスライドバルブ
１５とバルブシート２ｏにて形成される空間２１に常に
連通している。また導管１８．１９はそれぞれ室内コイ
ル４及び室外コイル６に接続されておシ、スライドバル
ブ１５の位置によ多空間１２＜！：連通したり空間２１
と連通したりする。ピストン９，１゜には圧力バランス
孔２２．２３を設けている。次にパイロットバルブ８の
構造について説明する。

パイロットバルブ８内には２つの空間２４　、２６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
バルブ２７．２８にて交互に閉塞される連通孔２９を有
している。第４図のニードルバルブ２了、２８はソレノ
イドコイル２６が通電された暖房運転状態を示している
。３０は前記連通孔２９と吸入管１７とを連通ずる抽気
管、３１は空間１１と空間２４を連通する抽気管、３２
は空間１３と空間２５（ｉ一連結する抽気管である。次
に以上の構成にてなる四方弁３の動作について説明する
。

第４図は暖房運転状態を示しておシ、各空間１１．１．
２，１３，２４．２５の圧力は次の様になっている。圧
縮機１の吐出ガスにより空間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
通じて空間１１及び空間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８内のニードルバルブ２７
が連通孔２９を閉じているため空間１３は抽気管３２、
空間２５、連通孔２９及び抽気管３０を介して吸入管１
７と連通し低圧圧力となっている。従って空間１１と空
間１３の間にはピストン９．１０を介して圧力差を生じ
、ピストン９，１ｏ及びスライドバルブ１５が第４図の
右方向に押しつ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るか、除霜運転が開始される
か、又は冷５′・＝７ 房運転開始時における四方弁３の動作を説明する。

上記３つの運転状態においてはソレノイドコイル３は通
電が停止されている。そのためニードルバルブ２７．２
８は第４図左方向に移動するため、ニードルバルブ２８
が連通孔２９を閉じ、抽気管３Ｑは空間２４と連通する
ようになる。従って暖房時に高圧圧力となっていた空間
１１は抽気管３１、空間２４．抽気管３０を介して吸入
管１７と連通し急激に低圧圧力となる。そのためピスト
ン９をへだてて空間１２と空間１１の間に圧力差が生じ
、この圧力差によってピストン９，１ｏ及びスライドバ
ルブ１５が第４図の左方向に押しつけられる。従って吐
出管１６は導管１９と連通し、導管１８は空間２１を介
して吸入管１７と連通ずる。

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、スライドバルブ１５の駆
動は冷媒ガスの高低圧力差を用いて行うパイロット方式
となっているために非常に多くの部品が必要となり、構
造が複雑で、組立工数も多６ヘー） くなる問題点を有していた。更に構造中に、抽気管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２８．２９等の微小開口部分が多いた
め、冷媒回路中の異物等により閉塞され、切換作動不能
となる恐れがある等、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。

一方、昨今のエアコン動向として四方弁切換時の高圧冷
媒と低圧冷媒の衝突による衝撃音をなくす目的で除霜前
後や冷房暖房切換時に圧縮機の運転を停止して高低圧力
差をなくした後に四方弁を切換える制御方式が主流化し
つつあることから切換時の高低圧力差が低減されスライ
ドバルブ１５の切換力が従来に比べて大幅に低減される
傾向にあり、パイロット方式を採用しなくても、切換が
可能な方向に向かいつつある。

本発明は上記問題点と昨今のエアコンの動向による四方
弁の使われる環境変化に鑑み、パイロットバルブレス化
を図シ、構造を簡素化し、組立作業性を向上させ、低コ
スト化を行うとともに切換７　・・ 作動の信頼１’ｌ　％−向−１−させた冷凍型イクル用
四方弁を提供−ノ゛るものである。

問題点全解決するための手段 り記問題点ｆ　解決するために、本発明の冷凍−シ゛イ
クル用四力弁（址、導出口とこの導出１」の両側に第一
　、第一にの、；１０口金並設したバルブシートをプ［
本体を形成するシリンダ内に設け、前記バルブシー）・
に当接シールする高摺動性材料より成るスライドシート
リング全開［」端の最も内寄りに固定し／ζ内側に四部
を有するギヤツブ型スライドバルブを前記シリンダの一
＝一端に設けた蓋の中央に固定的に取りｆ＝ｊけたソレ
ノイドによりシリンダ軸方向に移動することにより、導
出１−１と連通される通口を選択１７、冷媒１ｍ路を切
換える様構成［−１前記ソレノイドの復・桶川スプリン
グ金前記蓋と前記スライドバルブの間に介在させている
。

イ／「用 不発明は上記し、た構成によ−〕でシステムの高低圧力
差がスライドバルブの内外に加わ−）でもバルブシー　
１・面とのシール位置全四方弁と［７ての所要流路断面
積を確保できる最も内寄りとしているのでスライドバル
ブのシステム差圧力の受圧面積が最小となり、デフ１ゴ
ンシートリングのシールミＫ加わる荷１丁（ヲ小さくで
きると共に、スライドシートリングに摩擦係数の低いフ
ッ素樹脂等の高摺動性拐Ｒ”ｃ用いでいる／とめ、スラ
イドバルブをシリンダ軸方向に移動するために要する切
換〕Ｊが大幅に低減できるとともに、ソレノイドの復帰
用スプリングをプランジャと固定鉄心の間に設けていな
いため復帰用スプリングを収納１′る穴部が不要であり
プランジャの吸引断面積を犬きくとることができ、より
大きな吸引力が得られる。

実施例 以斗木発明の一実施例の冷凍ザ・イクル用四方弁につい
１図面を８照し、なからｉ湿間する。第１図及び第２図
Ｃｊ［不発明の一実施例における冷凍ザイクル用四方弁
の非通電時の断面図全示すものである。

３３は弁本体全形成するシリンダで側面に圧縮機の吐出
側に接続される吐出管３４の導入Ｄ　３４　ａが開ｒ］
されている。３５（ｄ、前記シリンダ３３の一端に嵌合
溶接された蓋である。３６は前記シリンダ３３の内壁に
固定され反固定側にシート而３６ａを有するバルブシー
トであり、前記シリンダ３３の軸方向に３個の開［］部
３６ｂ　、３６ｃ　、　３ｓｄ全並設している。前記バ
ルブシー刊・３６の中火の開［１部３ｓｂば、圧縮機の
吸入側に接続される吸入管３７が接続される導出ｌ−１
である。又前記導出口３６ｂの両側の開口部３６Ｃ，３
６ｄは、各々凝縮器又は蒸発器とじて可逆的に機能する
室外コイル、室内コイルに、接続される第一、第二の導
管３８．３９が接続される第一、第二の通口である。

４０は前記バルブシート３６のシート面３６ａに当接１
〜でシールする摩擦係数の低い例えばフン素樹脂等の高
摺動性材料より成るスライドシートリング４１をぞの開
口端４０　ａの最も内寄りに前記バルブシー）３６との
当接シー］・面４１ａが位置する様固定するとともに内
側に流路を形成する凹部４０　ｂ　”＜有するギャップ
型スライドバルブである。４２は前記スライドバルブ４
０の外側面４０ｃと前記シリンダ３３の内壁の間に介在
した板バネ１０　“−・ であり、前記スライドバルブ４０　ｆ、ｆ前記バルブシ
ー）３６側ら附属して常に前記スライドシー）！ｊング
４１の当接シート面４１ａとバルブシ−１・而３６ａと
の接触圧力を〕う、えている。４３は前記シリンダ３３
の他端を閉塞１゛る蓋である。４４は前記蓋４３の中央
に固定的に取り付りた操作用ソレノイドであり、固定鉄
心４５、電磁コイル４６、そして前記スライドバルブ４
０をその反吸着側のリング部４７ａに嵌合して連結し７
だプランジャ４７より構成されており、電磁コイル４６
への通電によりプランジャ４７が固定鉄心４５に吸引さ
れ前記スライドバルブ４０が前記スライドバルブを図の
右方向に摺動する。４８は前記蓋４３と前記スライドバ
ルブ４００間に介在させた復帰用スプリングであり、前
記電磁＝フィル４６−＼の通電停止時に前記プランジャ
７１７及びスラ・ｆドバルブ４０を図の左方向へ摺動す
る。ぞ］〜で前記スライドバルブ４０の開口端に固定さ
れ／ζスライドンシートング４１の位置は、第１図、第
２図図示の前記スライドバルブ４０第一の位置（電磁′
：フイル４６無１１　パ−・ 通電）において前記導出口３ｅｂと第一の通口３６Ｃｆ
前記スライドバルブ４ｏの内側凹部４０ｂを流路として
連通させ、電磁コイル４６への通電によりプランジャ４
７及びスライドバルブ４ｏを吸引した第二の位置（第３
図）において前記導出口３６ｂと第二の通口５ｅｄ４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図から第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４６に非通電時の態様を示した
ものでプランジャ４７は復帰用スプリング４８の作用に
より図の左方に附勢されて、そのリング部４７ａの先端
が蓋３５に当接して止まる。この結果、スライドシート
リング４１をシール面にしてスライドバルブ４０の内側
凹部４０ｂｉ流路として導出口３６ｂと第一の通口３６
ｃが連通されると共に、導入口３４ａと第二の通口３ａ
ｄもシリンダ３３の内部を通して連通される。従って冷
媒ガスは、圧縮機→吐出管３４→第一の導管３８→室外
コイル→膨張弁→室内コイル→第二の導管３９→吸入管
３７→圧縮機の冷房ザイクル回路あるいは除霜サイクル
回路となる。

次に電磁コイル４６を通電状態にすると（第３図）、プ
ランジャ４了は固定鉄心４５に吸着され当接して止まる
。この結果、スライドノ（ルプ４０の内側凹部４ｏｂよ
り形成される流路にて導出口３６ｂと第二の通口３６ｃ
ｌが連通されると共に、導入口３４ａと第一の通口３６
ｃもシリンダ３３の内部を通して連通される。従って冷
媒ガスは、圧縮機→吐出管３４→第二の導管３９→室内
コイル→膨張弁→室外コイル→第一の導管３８→吸入管
３７→圧縮機の暖房サイクル回路となる。

以上の様に本実施例によれば導出口３６ｂとこの導出口
３６ｂの両側に第一、第二の通口３６Ｃ９３６ｄ’ｉ並
設したバルブシート３６を弁本体を形成するシリンダ３
３内に設け、前記バルブシート３６に当接シールする高
摺動性材料より成るスラ１３〆＼−。

ツブ型スライドバルブ４０を前記シリンダ３３の一端に
設けた蓋４３の中央に固定的に取シ付けたソレノイド４
４によりシリンダ３３の軸方向に移動することにより、
導出口３６ｂと連通される通口３６ｃ、３６ｄを選択し
、冷媒回路を切換える様構成し前記ソレノイド４４の復
帰用スプリング４日を前記蓋４３と前記スライドバルブ
４ｏの間に介在させたことにより、システムの高低圧力
差がスライドバルブ４０の内外に加わっても）くルブシ
ート面３６ａとのシール位置を四方弁としての所要流路
断面積を確保できる最も内寄シとしているのでスライド
バルブ４ｏのシステム差圧力の受圧面積が最小となり、
テフロンシートリング４１のシール面４１ａに加わる荷
重を小さくできると共に、スライドシートリング４１に
摩擦係数の低いフッ素樹脂等の高摺動性材料を用いてい
るため、スライドバルブ４０をシリンダ３３軸方向に移
動するために要する切換力が大幅に低減できるとと−も
に、ソレノイド４４の復帰用スプリング４８をプランジ
ャ４７と固定鉄心４５０間に設けていな１４ベー／゛ いため、復帰用スプリング４８を収納する穴部が不要と
なり、プランジャ４７の吸引断面積を大きくとることが
でき、より大きな吸引力が得られることから、従来の如
くパイロットパルプを用いなくても直接ソレノイド４４
にて弁切換を行うことが可能となり、大幅な低コスト化
、コンパクト化。

作動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弁本体を形成し導入口を有するシリ
ンダと、前記シリンダの内壁に固定し導出口とこの導出
口の両側に第一、第二の通口を前記シリンダの軸方向に
並設したバルブシートと、開口端部を前記バルブシート
に当接して内外をシールする高摺動性材料より成るスラ
イドシートリングを開口端の最も自害りに固定し前記シ
リンダの軸方向に移動して内側凹部を流路として前記導
出口と第一あるいは第二の通口を択一的に連通させるキ
ャップ形スライドバルブと前記シリンダの一端に設けた
蓋の中央に固定的に取付けられ前記スライドバルブを往
復動させるソレノイドとを備１５　・ え、０１１記ツレ２ノイドの復帰Ｊｌｌスプリングを前
記舊と前記スライドバルブの間に介在させた構成とした
ｆ−とに上り、スライドバルブのシスデフ、圧力差を受
（１・−）る受圧面積がＪν小となり、デフロンシート
リングのシート面シこ加わる荷重を小さくできるとＫｉ
／ｉ’ｌ：、スライドシートリングに摩擦係数の低い高
摺動性材料を用いているため、スライドバルブをシリン
ダ軸方向に移動するために要する切換力が大幅ｊＬ′Ｃ
低減できる。更（Ｚ−ソレノ・イドの複画１用スプリン
グをプランジャと固定鉄心の間に設（・１でいないため
、復帰用スプリングを収納する穴部が不要となり、プラ
ンジャの吸引断面積を大きくとることができ、より大き
な吸引力が得られることから、従来の如くパイロットバ
ルブを用いなくても直接ソレノイドにて弁切換を行うこ
とが可能となり、大幅な低コスト化、：１ンバクト化５
作動イ古頼性向−上が図りるものである。

【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ザイクル用四方
弁を示す断面図、第２図は第１図のＸ−Ｘ線方向の断面
図、第８図は第１図の暖房状態を示」−断面図、第４図
は従来の冷凍ナイクル用四方弁の断面図である２、 ３３・・・・・シリンダ、３４　ａ・・・・・・導入口
、３６・バルグシ−１・、３６ｂ・　ラ浮出［］、３６
Ｃ。 ３ｅｄ　　・・第一　、第二の通［１、Ａ、、　Ｃ３・
・スライドバルブ、４１　　スライドシートリング、４
４・・・・・・ソレノイド、４８　・　復帰用スプリン
グ。 代理人の氏名　弁理１４　　中　尾　敏　男　ほか１名
っ　　　　　−― δ、３−一一　タリノ２′ ｈ−導入口 Ｊ６−−−パルブンート ３６ｇ−ｍ＝導出口 ３６ｃ、Ｊにｔ−’！＋−第二ｌＱ邂口第　３　図　　
　　　　　　　　　　　　　　　４０−一一人う４ドハ
ルブ４１−ｍ−人うづＦレートソン７− ４２−−一扱ｌ（牟 ４４−−−　・ルノイド 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 弁本体を形成し導入口を有するシリンダと前記シリンダ
   の内壁に固定し導出口とこの導出口の両側に第一、第二
   の通口を前記シリンダの軸方向に並設したバルブシート
   と、開口端部を前記バルブシートに当接して内外をシー
   ルする高摺動性材料より成るスライドシートリングを開
   口端の最も内寄りに固定し前記シリンダの軸方向に移動
   して内側凹部を流路として前記導出口と第一あるいは第
   二の通口を択一的に連通させるキャップ形スライドバル
   ブと、前記シリンダの一端に設けた蓋の中央に固定的に
   取付けられ前記スライドバルブを往復動させるソレノイ
   ドとを備え、前記ソレノイドの復帰用スプリングを前記
   蓋と前記スライドバルブの間に介在させたことを特徴と
   する冷凍サイクル用四方弁。