JPS63130978A - 電動四方弁 - 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】 〔発明の目的〕 産呈上曵肌里分■ 本発明は四方切換弁に関し、特にヒートポンプ式冷暖房
装置に用いる冷媒切換用四方弁に関する。

従来生技玉 ヒートポンプ式冷凍サイクルを利用して空調装置を構成
する場合、冷媒の流路を転換させることによって冷暖の
切り換えが行われている。このような冷媒の流路転換に
当っては、従来から四方切換弁が利用されているが、制
御が容易なことや構造が簡単なところから電磁式の四方
弁が好んで用いられている。しかし、電磁式四方弁は弁
体の移動距離が小さくまた作動力もあまり強くないので
、小さな流量の流れを切換えるには適していても大きな
流量には必ずしも適当ではない。従って、大流量の四方
弁においてパイロット弁として用いられている程度であ
る。

ところが、かかる電磁パイロット式流体圧作動弁は高圧
流体が供給されているときでないと作動せず、また構造
も複雑であって瞬時に切換えができないという欠点があ
る。そこで、作動が速くて高圧流体の供給に無関係に大
流量を直接切換えるために電動式の四方弁が種々提案さ
れるに至っている。

このような電動式四方切換弁には、第４図に示すような
、駆動用モータ２１が減速ギヤ２２を介してスライド弁
体２３に連結されているものがある。そしてギヤ２２の
出力シャフト２４が弁本体２５の壁を貫通する部分には
軸受シール２６が設けられているが、摩擦が大きくモー
タ２１を強力なものとする必要があるうえ、軸受シール
２６が大型となり、漏洩も完全に止めることが困難であ
るという欠点がある。

また別な電動式四方弁に、たとえば特開昭５８−２１０
６９号に開示されたもの（第５図）がある。これは、中
心にめねじを設けた回転子３１に対し、周囲におねじを
設けた弁体駆動軸３２をねじ込んで結合しておき、弁本
体の外側に設けた固定コイル３３に通電することによっ
て回転子３１０回転を弁体駆動軸３２の長さ方向の直線
移動に変換し、これによってキャンプ状の弁体３５を弁
シート３４に接した状態で摺動させ、弁シート３４上の
流体ボートの切り換えを行なうように構成されたもので
ある。ところが、この四方弁では回転子３１の軸受部３
６が大型となり高精度を必要とするばかりでなく弁体駆
動軸３２とのねし結合部分にも高精度が必要となり、高
価格となることを免れることができないという問題があ
る。

ン　しよ゛とする。　占 かかる従来の電動四方弁は、大流量の流路切換をいつで
も迅速に行えるという利点があるに拘わらず、高精度で
製作されることを必要とし、またモータも大型で強力な
ものが必要であるなどの欠点を有していた。そこで本発
明では、流体の漏洩の問題がなく、小型で大流量を切換
えることができる経済的な電動四方弁を提供することを
目的としたものである。

〔発明の構成〕

口　占を”°　るための 前述の目的を達成することができる電動四方弁は、複数
の流体ボートを有する弁シート上を、椀状の弁体が摺動
するように構成された四方切換弁において、弁本体から
突設された非磁性シールド管の内側に収容された回転子
と、該シールド管の外側に装着され該回転子を駆動する
モータコイルと、該回転子の回転を限定角度回動に変換
するギヤ機構と、該ギヤ機構の出力軸に結合され該弁体
を遊動可能に支持する弁体保持体とを該弁本体内に備え
たものである。

本発明の電動四方弁では非磁性シールド管内の回転子と
該管外のモータコイルとで弁体駆動用のモータが構成さ
れているが、回転子が弁本体内に封入されているため回
転軸を支持する軸受は気密性を考慮する必要がない。

また、モータの回転出力は、ギヤ機構によって減速され
、最終的には弁体保持体を弁シートに平行な面内で限定
された角度範囲を回動させるようにするのがよく、更に
椀状弁体は弁体保持体により回動位置が規制されるよう
に構成される。

止−里 本発明の電動四方弁は、モータコイルに駆動電流を供給
することにより、弁本体内の回転子がギヤ機構を介して
弁体を回動させ、これによって流体出入ボートのいずれ
か一方と低圧流体ボートとを連絡すると共に流体出入ボ
ートの他方には弁室内の高圧流体を供給するものであり
、作動機構部分のすべてが弁本体内に収容されていると
共に弁体が弁シートに密着しつつ無理なく回動できるか
ら完全な流体封止が維持できるものである。

直上■ 本発明の電動四方弁の例を第１〜３図に示す。

ｌは弁本体であり、その底面部分にはたとえば圧縮機吸
入側に連絡する低圧流体ボートＡと２個の熱交換器にそ
れぞれ連絡する流体出入ボートＢおよびＣとを有する弁
シート２が設けられ、弁室１ａの側面には圧縮機吐出側
に連絡する高圧流体導入管りが、そして弁シート２に向
い合うように非磁性金属で形成されたシールド管１ｂが
それぞれ設けられている。３はシールド管１ｂの外側に
装着されたモータコイルであり、４はシールド管１ｂの
内部に装着された回転子である。回転子４は回転軸４ａ
に永久磁石を固定して構成してあり、軸受１ｃ、ｌｄに
よって回転自在に支えられている。回転軸４ａの先端に
は複数組の減速ギヤから構成されたギヤ機構５が結合さ
れており、その終端に設けられた扇形ギヤ５ａにより弁
体保持体６の回動軸６ａにトルクが伝えられる。

７は長い椀形の弁体であり、流体出入ポートＢ又はＣの
いずれか一方と減圧流体ボー）Ａとを同時に覆うような
位置を取ることができ、これらのポート間を流れる流体
の流路となるのに充分な大きさの凹部を有するように形
成しである。このような弁体７は、弁体保持体６の側壁
部６ｂの間に遊動可能に挾持され、弁シート２の面上を
弁体保持体６によって導かれて無理なく摺動するように
なっている。弁室１ａ内に高圧流体が充満しているとき
は弁体７が流体の圧力差のみによって弁シート２に圧着
されるが、これに対し、ギヤ機構５は多段の減速ギヤに
より弁体７を回動させるに充分な強いトルクを発生する
ことができるものである。

第４図には、前の例とは異ったポート配置を有する四方
弁の例を示す。この例では、弁シート２′に高圧流体ポ
ートＤ′が開口しているが、低圧流体ポートＡおよび流
体出入ボー）Ｂ、Ｃについては前例と同様であり、弁体
７の構造や機能も全く同様である。

〔発明の効果〕

本発明の電動四方弁は、モータコイルが弁本体の外側に
設けてあり、モータの回転子等の可動部分はすべて弁本
体内に封入されているので、弁本体の壁を貫通する可動
シール部分が全く存在しない。従って流体の漏洩などの
欠点がないばかりでなく、軸受部分が小型で簡単である
とともに弁体が弁シート上を摺動するのに全く無理がな
いから、全体として小型でありながら大ｍｌＯ流路を迅
速に切り換えうる四方弁を経済的に製造することを可能
としたものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電動四方弁の例の構造を示す縦断面図
であり、第２図はその弁体保持体の斜視図、第３図はそ
の弁シートと弁体の位置との関係を示す説明図である。 第４図は本発明の他の例における弁シートと弁体の位置
との関係を示す図である。第５図および第６図はそれぞ
れ従来技術の電動四方弁の構造を示す断面図である。 １・・・弁本体、１ａ・・・弁室、１ｂ・・・シールド
管、ｌｃ、ｌｄ・・・軸受、２，２′・・・弁シート、
３・・・モータコイル、４・・・回転子、５・・・ギヤ
機構、６・・・弁体保持体、７・・・弁体、Ａ・・・低
圧流体ポート、Ｂ。 Ｃ・・・流体出入ポート、Ｄ・・・高圧流体導入管、Ｄ
′・・・高圧流体ポニト、２１・・・モータ、２２・・
・減速ギヤ、２３・・・スライド弁体、２４・・・出力
シャフト、２５・・・弁本体、２６・・・軸受シール、
３１・・・回転子、３２・・・弁体駆動軸、３３・・・
固定コイル、３４・・・弁シート、３５・・・弁体、３
６・・・軸受部。 特許出願人　　株式会社鷺宮製作所 第１図 第２図 第４図 第６図 手続補正書（自発） 昭和６２年　１月２Ｂ日 需庁舵黒田明雄殿 １、１材牛の耘 昭和６１年特許願第２７５２６３号 ２、発明の名称 電動四方弁 ３、補正をする者 ４■牛との関係　　　　特許出願人 住所　東京都中野区若宮２丁目通５号 名称　　株式会社鷺宮製作所 ４、代理人 ５、補正命令の０付　　　　昭和　年　月　　日６、補
正により増加する発明の数 補正の内容（特願昭６１−２７５２６３号）１、明細書
第２頁第１９行の「第４図」を、「第５図と訂正する。 ２、同じく第３頁第９行の「第５図」を、「第６図」と
訂正する。 ３、同じく第７頁第３行の「減圧」を、「低圧」と訂正
する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数の流体ポートを有する弁シート上を、椀状の弁体が
   摺動するように構成された四方切換弁において、弁本体
   から突設された非磁性シールド管の内側に収容された回
   転子と、該シールド管の外側に装着され該回転子を駆動
   するモータコイルと、該回転子の回転を限定角度回動に
   変換するギヤ機構と、該ギヤ機構の出力軸に結合され該
   弁体を遊動可能に支持する弁体保持体とを該弁本体内に
   備えたことを特徴とする電動四方弁。