JPS63180779A - 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、低コスト化
、信頼性向上、小型化等の要求が強くなっている。

以下図面を参照しながら、上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５図は従来の冷凍サイクル用四方弁の断面図を示すも
のである。１は密閉された円筒状弁本体、２．３は前記
弁本体の周面の両側に反対方向に接続された吐出管と吸
入管である。４，５は、前記吸入管３を中央にして両側
に設けられた、第一。

第二の導管である。この第一の導管４は室内側熱交換器
（以下室内器）（図示せず）に接続され、３へ−７ 第二の導管６は室外側熱交換器（以下室外器）（図示せ
ず）に接続されている。上記４本の接続管２，３，４．
５はそれぞれ弁本体１内に開口しており、並設したら接
続管２，４．６の開口端は弁本体１の軸方向に面一にシ
ート６で弁本体１に固定されている。７は、前記弁本体
１の内部にあって、前記シート６面を軸方向に摺動する
摺動弁であシ前記吸入管３と第一の導管４．又は吸入管
３と第二の導管５を択一的に連通せしめる凹面７ａを有
している。８，９は前記摺動弁の両側に連結板１ｏで連
結されて配設され微小孔８ａ、９ａを有するピストン体
である。１１．１２は前記弁本体１の端面を密封する蓋
である。１３．１４は前記蓋１１．１２の間の空間Ｒ１
，Ｒ２に開口し、電磁式パイロットパルプ１５の通電操
作により前記吸入管３と択一的に切換連通して低圧ガス
導入する抽気管である。

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
その動作を説明する。

電磁式パイロットパルプ１５０通電操作により抽気管１
３．１４を介して空間Ｒ１あるいは空間Ｒ２と吸入管３
を択一的に連通して空間内圧力を低下させると共にピス
トン体８，９の微小孔８ａ。

９ａを介して弁本体１内の吐出側圧力を反対側の空間に
導入して高圧とすることによシ、雨空間の高低圧力差で
ピストン体８，９に連結する摺動弁７を移動させ、吐出
管２より導入される高圧冷媒を第二の導管６と連通させ
しめて室内器を凝縮器として用いて室内を暖房し、又は
高圧冷媒を第一の導管４と連通せしめて室外器を凝縮器
に室内器を蒸発器として室内器を冷房するものである。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記のような構成では電磁式パイロット
パルプ１５の作動により高低圧の圧力変換を行い、その
圧力差によって弁を切換えているためパイロットパルプ
そのものの付帯が不可欠であり、コストが非常に高くは
り構造が複雑であった。また電磁式パイロットパルプ１
５と弁本体１が抽気管１３．１４で接続されているため
、接続箇所が多く、コスト高とガス洩れの恐れを招いて
５ベーノ いた。また弁の作動は圧力差によって切換わるものであ
るため圧力差のない状態では作動不可となシ、ある一定
の圧力差を必要とするため、圧縮機等が運転しなければ
切換えができず切換始めにおける運転ロスを生じるとい
う問題点を生じていた。

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、低コスト化を行うとともに切換作動の信
頼性及びスライドシートリングの耐久性を向上させた冷
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、シリンダ内にそのシート面を平行に固定し、各
々導出口及び第一、第二の通口を有する一対のバルブシ
ートを有し、前記バルブシートに当接シールす、るフッ
素樹脂等よシなるスライドシートリングを端部に加締固
着しバネによって前記バルブシートに付勢された一対の
スライドパルプを両端に収納してトンネル状流路を構成
するスライダを前記バルブシート間に配設し、その６ベ
ージ スライダをソレノイドによシリンダ軸方向に移動するこ
とにより、導出口と連通される通口を選択し、冷媒通路
を切換える様構成すると共に、スライドシートリングは
、スライドバルブに形成した環状溝部にカシメ止めされ
ておシ、かつ前記環状溝部の底部に全周にわたり、凹陥
部を設け、前記スライドシートリングとの間に環状空間
を形成したものである。

作　　用 本発明は上記した構成によシシステムの高低圧力差が一
対のスライドパルプ及びスライダよ構成るトンネル状流
路の内外に加わってもスライドパルプの圧力受圧面を微
小に構成可能なため、スライドシートリングの作動抗力
（摩擦係数×作用力）は小さく、シリンダ軸方向に移動
するために要する切換力が大幅に低減できる。また、ス
ライドシートリングとスライド、パルプの間に設けた環
状空間を有することによシ、カシメ止めされたフッ素樹
脂等より成り熱膨張係数の大きいスライドシートリング
が、冷凍システムの運転・停止及び四方７ページ 弁の切換動作の度に受けるヒートサイクル○〜１２０℃
で熱膨張・収縮をくシ返しても、体積変化を前記環状空
間に吸収できスライドパルプより抜は出すことを阻止で
き、スライドシートリングの不要な変形を防止できる。

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図から第３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。１６は弁本体を形成する
シリンダで側面に圧縮機の吐出側に接続される吐出パイ
プ１７の導入口１７ａが開口している。１８は前記シリ
ンダ１６の一端に嵌合溶接された蓋である。１９　、２
０は前記シリンダ１６の内壁にシート面１９ａ、２０ａ
を互いに平行に対向させて固定した第一、第二のバルブ
シートであシ、第一のパルプシー）１９ａには圧縮機の
吸入側に接続される吸入パイプ２１への導出口１９ｂが
開口している。＼又、第二のバルブシート２ｏには、各
々凝縮器又は蒸発器とし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、第二の接続パイプ２２
．２３が開口される第一、第二の通口２０ｂ　、２０ｃ
がシリンダ１６の軸方向に並設開口されている。２４゜
２６は、前記パルプシー）１９ａ、２０ａに当接してシ
ールする摺動性のすぐれた例えばＰＴＦＥ（四フッ化エ
チレン樹脂）等のフッ素樹脂よりなるスライドシートリ
ング２６．２７を一端の環状溝部２４ａ、２６ａに収納
し、その溝部両壁２４ｂ。

２４ｃ　、２５ｂ　、２６ｃを溝側へ変形させて前記ス
ライドシートリング２６．２７を加締固定した一対のス
ライドパルプである。２４ｄ　、　２ｓｄは、環状溝部
２４ａ、２５ａの底部に設けた環状の凹陥部であり、前
記スライドシートリング２６　、２７の底面との間の環
状空間２４　ｄ’　、　２５　ｄ’を形成する。２８は
、前記スライドパルプ２４，２５を両端に収納してトン
ネル状流路を構成するスライダである。２９は前記スラ
イダ２８内にあって前記スライドパルプ２４．２５の間
に介在して前記一対のスライドパルプ２４．２５を前記
パルプシー９ページ ）１９．２０に付勢し、前記スライドシートリング２６
．２７を前記パルプシー）１９．２０に圧接して内外を
シールする板バネである。３０．３１は前記スライドパ
ルプ２４．２５の外周中央凹部に収納され前記スライダ
間をシールするＶ字形シールリングである。３２は前記
シリンダ１６の他端を閉塞する蓋である６３３は前記蓋
３２の中央に固定的に取シ付けられた操作用ンレノイド
であり、固定鉄心３４．電磁コイル３６．復帰バネ３６
、そして前記スライダ２８と連結されたプランジャ３７
より構成されており、電磁コイル３５への通電制御によ
り前記スライダ２日が前記シリンダ１６内を軸方向に摺
動する。そしてスライダ２８の両端に収納されたスライ
ドパルプ２４．２５の端部に固定されたスライドシート
リング２６゜２７の位置は、第１図、第３図図示のスラ
イダ２８第一の位置（電磁コイル３５無通電）において
前記導出口１９ｂと第一の通口２０ｂを連通させ、電磁
コイル３６の通電によシブランジャ３７及びスライダ２
８を吸引した第２の位置（第３図）に１０ベージ おいて前記導出口１９ｂと第二の通口２００を連通させ
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４図を用いてその動作を説明する。第１図
、第３図は電磁コイル３６に非通電時の態様を示したも
のでプランジャ３７は復帰バネ３６の作用によ９図の下
方に付勢されてスライダ２８が蓋１８に当接して止まる
。この結果、スライダ２８及びその両端に収納されたス
ライドパルプ２４．２５によシ形成されるトンネル状流
路により導出口１９ｂと第一の通口２０ｂが連通される
とともに、導入口１７ａと第二の通口２０ｃもシリンダ
１６の内部を通して連通される。従って冷媒ガスは、圧
縮機→吐出パイプ１７−第一の接続パイプ２２−室外コ
イル−膨張弁−室内コイル−第二の接続パイプ２３−吸
入パイプ２１−圧縮機の冷房サイクル回路となる。

次に電磁コイル３６を通電状態にすると（第４図）プラ
ンジャ３７は固定鉄心３４に吸着され、当接して当まる
。この結果、スライダ２８及びそ１１　ページ の両端に収納されたスライドバルブ２４．２５により形
成されるトンネル状流路により導出口１９ｂと第二の通
口２０゛Ｃが連通されると共に、導入口１７ａと第一の
通口２０ｂもシリンダ１６の内部を通して連通される。

従って冷媒ガスは、圧縮機−吐出パイブ１７−第二の接
続パイプ２３−室内コイル−膨張弁−室外コイル−第１
の接続パイプ２２−吸入バイブ２１→圧縮機の暖房サイ
クル回路となる。

以上のように本実施例によれば、シリンダ１６内にその
シート面１９ａ、２０ａを平行に固定し、各々導出口１
９ｂ及び第一、第二の通口２０ｂ。

２０Ｃを有する一対のバルブシート１９，２ｏを有し、
前記バルブシー）１９，２０に当接シールするフッ素樹
脂よシなるスライドシートリング２６゜２７を端部に加
締固着し、板バネ２９によって前記バルブシー）１９．
２０に付勢された一対のスライドバルブ２４．２５を両
端に収納してトンネル状流路を構成するスライダ２８を
前記バルブシー）１９．２０間に配設し、そのスライダ
２８をシリンダ１６の軸方向に移動することにより、導
出口１９ｂと連通される通口を選択し、冷媒通路を切換
える様構成したことにより、システムの高低圧力差が一
対のスライドバルブ２４．２５及びスライダ２８により
成るトンネル状流路の内外に加わってもスライダ２８の
受圧面積が小さいことにより圧力差に起因する力は小さ
く、従ってスライドシートリング２６，２７が発生する
摩擦力は微小で、作動力を軽減できる、更にフッ素樹脂
等より成るスライドシートリング２６．２７は、スライ
ドバルブ２４．２５の環状溝部２４ａ、２６ａに設けた
環状空間２４ｄ’、２５ｄ’　の存在により、冷凍シス
テムの運転・停止及び四方弁の切換動作のたびにヒート
サイクル（０〜１２０℃）を受けても熱膨張によるその
体積変化を吸収できる。従って、熱膨張係数が極めて大
きく可撓性の高い合成樹脂材料であって、かつ低摩擦係
数を有するフッ素樹脂を使用しても、カシメ部より前記
スライドシートリング２６．２７が脱出、変形する等の
問題がない。

１３ページ 発明の効果 以上のように本発明は、弁本体を形成し導入口を有する
シリンダと、前記シリンダ内壁にシート面を平行に対向
させて固定した導出口及び前記シリンダの軸方向に並設
した第一、第二の通口を有する一対のバルブシートと、
前記バルブシートに当接してシールするスライドシート
リングを一端の環状溝部に収納しその溝部両壁を変形さ
せて前記スライドシートリングを固着するとともに、前
記環状溝部の底部に全周にわたシ凹陥部を設け、前記ス
ライドシートリングとの間に環状空間を形成した一対の
スライドバルブと、前記一対のスライドバルブをバネを
間に介在させて両端に収納してトンネル状の流路を構成
し、前記シリンダ内を軸方向に移動して前記導出口と第
一あるいは第二通口を択一的に連通させる円筒状のスラ
イダと前記スラ、イダを往復動させるソレノイドを備え
た構成とすることにより、システムの高低圧力差が一対
のスライドバルブ及びスライダにより成るトンネル状流
路の内外に加わってもスライダの抗力は１４ページ 小さく、かつカシメ止めされたシートリングの背面に形
成した環状空間によりヒートサイクルによる熱膨張での
体積変化分を吸収でき、スライドバルブより抜は出し変
形することが阻止できるので、スライドシー）　ＩＪン
グに熱膨張係数がきわめて大きく可撓性のあるものの摩
擦係数の低いフッ素樹脂等を用いることが可能となるた
め、シリンダ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、弁切換を従来の如くパイロットバルブを
用いなくても可能となり、大巾な低コスト化、小型化１
作動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図の要部拡大
断面図、第３図は第１図のｘ　−ｘ’力方向部分断面図
、第４図は第１図の暖房状態を示す断面図、第６図は従
来の冷凍サイクル用四方弁の断面図である。 １６・・・・・・シリンダ、１７ａ・・・・・・導入口
、１９゜２０・・・・・・バルブシート、１９ｂ・・・
・・・導出口、２０ｂ。 １５　ベーン ２０Ｃ・・・・・・第一、第二の通口、２４．２５・叩
・スライドパルプ、２６．２７・・・用スライドシート
リング、２４　ａ　、　２５　ａ−−・環状溝部、２４
ｄ。 ２５ｄ・・・・・・凹陥部、２４ｄ’、２５ｄ’・川・
・環状空間、２８・・・・・・スライダ、２９・・川・
板バネ、３３・・川・ソレノイド。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　はが１名ｌ６
−−−シリンダ ｔ（／ｂ−韓已口 １６−しリシダ ３３−一一ソトノイド ３乙 ２４ｂ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　３
７おＵあ。 北　　　　　　　　　仝′ 漉　　　　　１　　（′ ）１ｍ′ ２７　　　／’？鋺　　　　　Ｉ（？２２θ ０２ｑ 、ん　−１へ−″−１

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
   ンダ内壁にシート面を平行に対向させて固定した導出口
   及び前記シリンダの軸方向に並設した第一、第二の通口
   を有する一対のバルブシートと、前記バルブシートに当
   接してシールする熱膨張係数が大なるスライドシートリ
   ングを一端の環状溝部に収納しその溝部両壁を変形させ
   て前記スライドシートリングを固着した一対のスライド
   バルブと、前記一対のスライドバルブをバネを間に介在
   させて両端に収納してトンネル状の流路を構成し前記シ
   リンダ内を軸方向に移動して前記導出口と第一あるいは
   第二通口を択一的に連通させる円筒状のスライダと、前
   記スライダを往復動させるソレノイドとを備え前記環状
   溝部の底部に環状凹陥部を設け前記スライドシートリン
   グとの間に環状空間を形成したことを特徴とする冷凍サ
   イクル用四方弁。