JPS63186079A

JPS63186079A - 四方切換弁

Info

Publication number: JPS63186079A
Application number: JP1617987A
Authority: JP
Inventors: Masanori Ema; 江間　正紀
Original assignee: Saginomiya Seisakusho Inc
Current assignee: Saginomiya Seisakusho Inc
Priority date: 1987-01-28
Filing date: 1987-01-28
Publication date: 1988-08-01
Anticipated expiration: 2009-03-23
Also published as: JPH0621679B2

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〕崖呈上■且里分団本発明は流体切換弁に関し、特にヒートポンプ式冷暖房
装置に用いられる冷媒の流路切換用四方弁に関する。

従】四口支青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
弁においてバイロフ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供給
流体に差圧があ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７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。この弁は、弁体２
３が弁シート２４に接して摺動するように回転軸２５が
設けられており、ギヤ２ｚと弁体２３とに結合される駆
動軸２６が弁本体２７の壁面を貫通する部分には軸受シ
ール２８が設けられている。しかし、このような構造を
有する四方切換弁は、弁シート２４の面での漏洩やシー
ル２８の漏洩がなくて円滑に作動できるために特に精密
に製作されることが必要であり、高価となるばかりでな
くシール部の寿命も短かいという欠点があった。

また、従来の電磁式四方弁における電磁アクチュエータ
をモータに替えることにより、弁体の移動距離を大きく
して大流量を直接切換えようとするものに、たとえば特
開昭５８−２１０６９号に開示された電動式四方弁（第
８図）がある。この弁は、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３１の回転を弁体
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上の流体ポ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３６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。

邂Ａ暮、Ｌゲ上ｊ」−遅１恵かかる従来の四方切換弁は大流量を迅速に切換えること
ができる利点を有しているが、流体の漏洩発生を少くし
ようとすると高精度で製作されることが必要であり、ま
た大型のアクチュエータを高精度で組み込むことも必要
となって、高価であるうえ信頼性が必ずしも高くないと
いう問題があった。そこで本発明は、小型でありながら
高圧流体の供給とは無関係に大流量の流路を迅速に切換
えることができ、かつ漏洩発生の心配が少い高信顛性の
四方切換弁を経済的に提供することを目的としたもので
ある。

〔発明の構成〕

。　占を町するための前述の目的を達成することができる本発明の四方切換弁
は、複数の流体ポートをを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弁において、該弁体を
僅かに遊動可能であるように保持する弁体支持体と、弁
本体壁に穿設された貫通孔と、一端が該弁体支持体に結
合され他端が弁本体の外部に露出するように該貫通孔内
に貫設された回転駆動軸と、該駆動軸を囲んで該貫通孔
内に設けられたシール機構とを備えてなることを特徴と
するものである。

昨−里本発明の四方切換弁においては、椀状弁体は僅かに遊動
可能であるように弁体支持体によって保持されているの
で安定した姿勢で弁シート上に位置することができ、ま
た弁体支持体に結合された駆動軸は貫通孔内に設けられ
たシール機構によってシールされていて弁体の姿勢等に
よりシール機構に無理な力が掛ることがない。すなわち
、弁体と弁シートの間の接触と、駆動軸と弁本体壁の間
のシールとは相互に干渉しないように構成されているの
で、駆動軸の回転に際して駆動軸シール機構には無理な
力が掛ることなく円滑に回転でき、また弁体は弁シート
上に無理なく密着できるので、いずれも流体の漏洩が発
生し難く長期間の使用に耐えるものである。

実流■１本発明の四方切換弁の例を第１〜３図に示す。

１は弁本体であり、２は弁シートである。弁本体１と弁
シート２とに囲まれて弁室３が形成されている。弁シー
ト２には、たとえば圧縮器吐出側に連絡する高圧流体ポ
ートＤ、２個の熱交換器にそれぞれ連絡する流体出入ポ
ートＡおよびＢ、さらに圧縮機吸入側に連絡する低圧流
体ポートＣが設けられている。

４は長い椀形の弁体であり、弁室３内で弁シート２の面
上を摺動することができる。弁体４は、流体出入ポート
ＡまたはＢのいずれか一方と低圧流体ポートＣとを同時
に覆うような位置を取ることができ、これらのボート間
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。５は弁体支持体であり、６は
弁体支持体５に結合された駆動軸である。弁体支持体５
は両側に側壁部５ａ　、５ａを有し、また爪部５ｂを有
していて、これらの間で弁体４が僅かに遊動可能である
ように保持されている。また弁体４の背面は、弁体支持
体５に突設された抑えばね５Ｃによって軽く押圧され、
弁体４が弁シート２から離れることがないようにしであ
る。

駆動軸６は弁シート２に対して垂直となるように弁体支
持体５と結合されており、また弁本体１に設けた貫通孔
ｌａ内に貫設されている。貫通孔ｌａ内には、鍔付内側
スリーブ７ａ、鍔付外側スリーブ７ｂ、およびパツキン
７Ｃからなるシール機構７が設けられ、貫通孔１ａの内
面と駆動軸６の外面との間を気密に封すると共に駆動軸
６の回転を妨げないようにしである。８は駆動軸６の外
方端部に取付けられた駆動レバーである。

駆動レバー８は適宜のアクチュエータ、たとえばダイヤ
フラム、ベローズあるいはピストンなどを備えた流体圧
アクチュエータやモータなどで駆動するようにしてもよ
く、また人力によって操作しても構わない。このように
して駆動軸６を回転すると、弁体支持体５は弁体４に対
して弁シート２の面に平行な力を及ぼすのみであって、
弁体４は弁シート２の面上を無理なく摺動することがで
き、また所定の切換位置において弁室３内の高圧流体と
ポートＣ側の低圧流体との圧力差によって弁シート２に
圧着され、流路切換えが完了する。

また、本例の弁のボート配置は必ずしも第３図の通りで
なく、たとえば第４図のようであってもよい。この例で
は、高圧流体ボートは弁室３の壁面に直接に開口し、弁
シート２′には流体出入ポートＡ′およびＢ′、ならび
に低圧流体ポートＣ′だけが設けられているが、弁体４
および弁体支持体５の構造や機能については全く同様で
ある。

第５図は本例の四方切換弁を自動車用冷房装置に利用す
るときの弁駆動方式の１例である。９はエンジンの吸気
ラインの負圧力により作動するダイヤフラム式アクチュ
エータであり、２方電磁弁１０によって制御される。９
ａはダイヤフラム、９ｂはイコライザ孔、９Ｃは空気出
入口であり、その出力はアーム９ｄによって駆動レバー
８に伝えられる。

スＪｉｆｆ対本発明の四方切換弁の別な実施例を第６図に示す。この
例において弁本体１１、弁シート１２、弁体１４、弁体
支持体１５、駆動軸１６およびシール機構１７に関して
は実施例１と全く同様であるが、弁本体１１の背面側に
複数組の減速ギヤから構成されたギヤ機構１８およびこ
れを駆動する電動モータ１９が取り付けられており、ギ
ヤ機構１８の終端に設けられた扇形ギヤ８ａによって駆
動軸１６にトルクが伝えられるようになっている。

本例の四方切換弁の機能については、実施例１の弁と全
く同様である。

〔発明の効果〕

本発明の四方切換弁は、弁体が弁体支持体によって僅か
に遊動可能であるように保持された状態となっているの
で、駆動軸の回転によって弁体支持体が回動すると弁体
は弁シート上を円滑に摺動することができ、流体圧力に
よって弁シートに無理なく密着して漏洩が発生しない。

また弁シートの面と弁体との接触面および駆動軸シール
部分の面はいずれも損傷を受は難くて長期間に渉って漏
洩などを発生せず、信頼性が高い特長がある。そして、
構造が簡素で製作が容易であり、経済的に製作できる利
点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の四方切換弁の実施例の構造を示す一部
切欠き断面図、第２図は上記例における弁体と弁体支持体の組合わせ状
態を示す斜視図、第３図は同じく上記例における弁シートと弁体の関係を
示す説明図、第４図は同じく別な態様における弁シートと弁体との関
係を示す説明図、第５図は同じく上記例の四方切換弁を自動車用冷房装置
に利用するときの駆動態様の例の説明図、第６図は本発
明の四方切換弁の別な実施例の構造を示す一部切欠き断
面図、第７図および第８図はそれぞれ従来の四方切換弁の構造
を示す断面図である。１．１１・・・弁本体、２，１２・・・弁シート、３゜
１３・・・弁室、４，１４・・・弁体、５，１５・・・
弁体支持体、６，１６・・・駆動軸、７，１７・・・シ
ール機構、８・・・駆動レバー、８ａ・・・扇形ギヤ、
９・・・ダイヤフラム式アクチュエータ、１０・・・２
方電磁弁、１８・・・ギヤ機構、１９・・・電動モータ
、Ａ、Ｂ・・・流体出入ポート、Ｃ・・・低圧流体ポー
ト、Ｄ・・・高圧流体ポート、２１・・・モータ、２２
・・・減速ギヤ、２３・・・弁体、２４・・・弁シート
、２５・・・回転軸、２６・・・駆動軸、２７・・・弁
本体、２８・・・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、３６・・・軸受部。第３図　　　第４図

Claims

【特許請求の範囲】

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弁において、該弁体を僅か
に遊動可能であるように保持する弁体支持体と、弁本体
壁に穿設された貫通孔と、一端が該弁体支持体に結合さ
れ他端が弁本体の外部に露出するように該貫通孔内に貫
設された回転駆動軸と、該駆動軸を囲んで該貫通孔内に
設けられたシール機構とを備えてなることを特徴とする
四方切換弁。