WO2024004343A1 - 電磁駆動弁および当該電磁駆動弁を備えた冷凍サイクルシステム - Google Patents

電磁駆動弁および当該電磁駆動弁を備えた冷凍サイクルシステム Download PDF

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WO2024004343A1
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WO
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valve
plunger
electromagnetically driven
suction element
valve body
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PCT/JP2023/015412
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Inventor
正吾 濱田
雅弘 村田
大一郎 剱持
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株式会社鷺宮製作所
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/06—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/20—Disposition of valves, e.g. of on-off valves or flow control valves
    • F25B41/26—Disposition of valves, e.g. of on-off valves or flow control valves of fluid flow reversing valves

Definitions

  • the present invention relates to an electromagnetically driven valve and a refrigeration cycle system equipped with the electromagnetically driven valve.
  • the electromagnetically driven valve of the present invention includes a valve main body forming a valve chamber, a valve seat portion having a valve seat surface in which at least one valve port is formed, and provided within the valve chamber;
  • An electromagnetically driven valve includes a valve body that opens and closes with respect to the valve body, and an electromagnetic drive unit that drives the valve body to move the valve body along a predetermined movement direction, and the electromagnetic drive unit, together with the valve body,
  • the valve body includes a plunger that moves in a moving direction, an attractor that is disposed on one side of the plunger in the moving direction, and a coil that excites the attractor, and the valve body accommodates the plunger.
  • the plunger accommodating part and the suction element are fixed to each other by forming a welded part on the end surface of the one side, and include the end surface of the one side of the suction element.
  • the electromagnetically driven valve is characterized in that the welded portion has an open portion that is opened toward the outer circumference.
  • the opening portion may be formed in the plunger accommodating portion, and the plunger accommodating portion may have a reduced diameter portion whose outer diameter decreases as it approaches the one end surface. is preferred. According to such a configuration, when the welded part protrudes toward the outer circumference, the outer diameter of the welded part is unlikely to become larger than the outer diameter of the entire plunger housing, and interference between the welded part and other parts is prevented. Can be suppressed.
  • the reduced diameter portion may be convex toward the outer circumferential side, may be concave, or may be linear in a cross section including the moving direction.
  • the diameter-reduced portion when the diameter-reduced portion is concave, the protrusion of the welded portion can easily escape to the outer peripheral side, and the outer diameter of the welded portion is less likely to become larger than the outer diameter of the entire plunger accommodating portion.
  • a step portion having a small diameter on one side is formed between the plunger accommodating portion and the suction element or in the plunger accommodating portion, and the opening portion is formed in the step portion. It may be formed in the small diameter part of the section. According to such a configuration, the protrusion of the welded portion can easily escape to the outer peripheral side, and the outer diameter of the welded portion is less likely to become larger than the outer diameter of the entire plunger accommodating portion. Further, when the step portion is formed between the plunger accommodating portion and the suction element, there is no need for processing to form the step on the plunger accommodating portion or the suction element itself, and manufacturing is easy.
  • the step part is formed in the plunger accommodating part, there is no need to manage the relative position of the end face of the suction element and the end face of the plunger accommodating part (that is, to shift it by a predetermined amount) in order to form the step, and the assembly It is possible to ensure sex.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a refrigeration cycle provided with an electromagnetically driven valve according to an embodiment that is an example of the present invention. It is a sectional view showing the electromagnetically driven valve.
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing the periphery of the attractor of the electromagnetically driven valve.
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing a boundary between the attractor and the plunger accommodating portion in the electromagnetically driven valve.
  • FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view showing a boundary between the attractor and the plunger accommodating portion in the electromagnetically driven valve of Modification 1 of the present invention.
  • FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view showing a boundary between the attractor and the plunger accommodating portion in an electromagnetically driven valve according to a second modification of the present invention.
  • FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view showing a boundary between the attractor and the plunger accommodating portion in an electromagnetically driven valve according to modification 3 of the present invention.
  • FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view showing a boundary between the attractor and the plunger accommodating portion in an electromagnetically driven valve according to modification 4 of the present invention.
  • the slide type switching valve 1 as an electromagnetically driven valve of this embodiment is provided in, for example, a refrigeration cycle 100.
  • the refrigeration cycle 100 is used in an air conditioner such as a room air conditioner, a package air conditioner, or a multi-purpose air conditioner.
  • expansion valve 105 as an expansion means for expanding and reducing the pressure of the refrigerant, a four-way switching valve 10, and a slide type switching valve 1 that is a pilot solenoid valve that switches and controls the flow path of the four-way switching valve 10. connected by piping.
  • the expansion means is not limited to the expansion valve 105, but may be a capillary.
  • a cooling cycle is configured in which the refrigerant flows in this order of the compressor 102 and the compressor 102.
  • the compressor 102, the four-way switching valve 10, the indoor heat exchanger 104, the expansion valve 105, the outdoor heat exchanger 103, the four-way switching valve 10, and the compressor 102 It constitutes a heating cycle in which refrigerant flows. This switching between the heating cycle and the cooling cycle is performed by the switching operation of the four-way switching valve 10 by the slide type switching valve 1.
  • the four-way switching valve 10 is well-known, and includes a cylindrical valve body 11, a slide valve 12 slidably provided inside the valve body, and a high-pressure side conduit (D) communicating with the discharge port of the compressor 102.
  • a low pressure side conduit (S joint) 14 that communicates with the suction port of the compressor 102, an indoor conduit (E joint) 15 that communicates with the indoor heat exchanger 104, and an outdoor heat exchanger 103. and an outdoor conduit (C joint) 16.
  • the valve body 11 has plugs 17 and 18 that close both ends in the axial direction, so that the entire valve body 11 is configured as a sealed cylinder, and spaces A11 and A12 that sandwich the piston 19 that moves the slide valve 12 from the axial direction are formed. It is formed.
  • the slide type switching valve 1 of this embodiment has the configuration of a four-way switching valve, and as shown in FIG. , and coupling members 61 to 64, and the fluid flow path is switched by moving the valve body 4 along a predetermined sliding direction (ie, moving direction).
  • a predetermined sliding direction ie, moving direction.
  • the sliding direction of the valve body 4 is referred to as the X direction
  • two directions perpendicular to the X direction and mutually orthogonal are referred to as the Y direction and the Z direction
  • the up and down directions in the Z direction are based on FIG. 2.
  • the valve body 2 is a metal valve housing made of, for example, stainless steel, and has a valve chamber 2R inside thereof.
  • the valve body 2 includes a cylindrical tube portion 21 extending along the X direction (with the X direction being the axial direction), and a disk-shaped closing portion 22 provided to close the tube portion 21. It has a cylindrical shape with a bottom, and the space inside this becomes the valve chamber 2R.
  • the cylindrical portion 21 and the closing portion 22 are integrally formed by, for example, deep drawing of a thin metal plate, and are configured as one piece.
  • the cylindrical portion 21 and the closing portion 22 of the valve body 2 serve as a valve chamber forming portion that forms the valve chamber 2R.
  • the open side (the right side in FIG. 2) of the cylindrical portion 21 is referred to as one side in the X direction, and the side closed by the closed portion 22 (the left side in FIG. 2) is referred to as the other side in the X direction. Sometimes referred to as one side and the other side.
  • a mounting opening 211 is formed in the cylindrical portion 21 (i.e., the side surface of the valve body 2) on one side in the Z direction (lower side in FIG. 2), and on the other side in the Z direction (upper side in FIG. 2).
  • An opening is formed to which the joint member 61 is connected.
  • the valve seat portion 3 is constructed separately from the valve body 2, and is formed of a suitable metal such as stainless steel into a generally cylindrical shape extending in the Z direction.
  • the valve seat portion 3 is inserted into the attachment opening 211 and fixed by brazing, and the valve seat surface 31, which is the upper surface thereof, is disposed within the valve chamber 2R.
  • the valve seat portion 3 includes three valve ports 32A to 32C that are open on the valve seat surface 31, and mounting holes 33A and 33C that communicate with each of the valve ports 32A to 32C (the central mounting hole is not shown in FIG. 2). is formed.
  • the valve seat surface 31 is a planar sliding surface extending along the XY plane.
  • the attachment holes 33A and 33C are through holes that each extend along the Z direction, and each of the joint members 62 to 64 is connected to the attachment holes 33A and 33C. While the valve ports 32A to 32C are arranged in a straight line along the X direction, the mounting holes 33A and 33C are arranged in a triangular shape in the XY plane. Therefore, the mounting holes 33A and 33C are connected to the valve ports 32A to 32C while being slightly offset within the XY plane (particularly in the Y direction).
  • the valve seat portion 3 includes a main body portion 36 and a flange portion 37 provided below the main body portion 36 (on the opposite side to the valve seat surface 31).
  • the outer peripheral surfaces of the main body portion 36 and the flange portion 37 are both cylindrical.
  • the outer diameter of the main body portion 36 is smaller than the inner diameter of the mounting opening 211, and the outer diameter of the flange portion 37 is larger than the inner diameter of the mounting opening 211. Therefore, in the valve seat section 3, the main body section 36 is inserted into the mounting opening 211, and the upper surface of the flange section 37 comes into contact with the lower surface around the mounting opening 211, thereby restricting the insertion.
  • the valve body 4 is a slide valve made of, for example, synthetic resin, and is formed in a bowl shape (dome shape) with an opening facing the valve seat surface 31 side.
  • a communication space 4R is formed inside the valve body 4, and this communication space 4R may communicate between the central valve port 32B and the valve port 32A on one side and not communicate with the valve port 32C on the other side.
  • the central valve port 32B and the other side valve port 32C are communicated with each other, and the one side valve port 32A is not communicated with each other.
  • the electromagnetic drive unit 5 includes a plunger 51, an attractor 52, a coil 53, a coil spring 54, and an outer case 55, and slides the valve body 4 along the X direction.
  • the plunger 51 is formed of a magnetic material into a columnar shape that extends along the X direction as a whole, and integrally includes a cylindrical portion 511 and a protruding portion 512 that protrudes from the cylindrical portion 511 to the other side.
  • the plunger 51 is housed in the cylindrical portion 21 of the valve body 2, and the cylindrical portion 21 functions as a plunger accommodating portion. Therefore, the valve body 2 integrally includes a valve chamber forming part (cylindrical part 21 and closing part 22) and a plunger accommodating part (cylindrical part 21).
  • the outer diameter of the cylindrical portion 511 is equal to or slightly smaller than the inner diameter of the cylindrical portion 21, and the plunger 51 is guided by the cylindrical portion 21 in the X direction.
  • a recess 513 for accommodating the coil spring 54 is formed at one end of the cylindrical portion 511. Further, pressure equalizing holes 511A are formed in the columnar portion 511 so as to extend across both ends in the X direction, so that no pressure difference occurs in the space on both sides of the plunger 51 in the X direction.
  • the protruding portion 512 has a smaller outer diameter than the cylindrical portion 511 and is spaced apart from the inner circumferential surface of the cylindrical portion 21.
  • a concave holding portion 514 that opens toward the valve seat surface 31 is formed in the protruding portion 512, and the valve body 4 is directly held by being disposed within the holding portion 514.
  • a coil spring 56 is provided between the valve body 4 and the holding portion 514 to bias the valve body 4 toward the valve seat surface 31 .
  • the protrusion 512 has a flat end surface 515 extending along the YZ plane on the other side in the X direction.
  • the attractor 52 is made of a magnetic material and has a cylindrical shape, and is provided so as to close an opening on one side in the X direction of the cylindrical portion 21 of the valve body 2. That is, the suction element 52 is arranged on one side of the plunger 51 in the X direction. As will be described later, one end of the suction element 52 is joined to the cylindrical part 21 by welding, and the cylindrical part 21 and the suction element 52 are fixed to each other.
  • the coil 53 is a solenoid coil provided outside the cylindrical portion 21 so as to correspond to the attractor 52 in the X direction, and is integrally formed with the outer case 55 by molding.
  • a lead wire 531 is connected to the coil 53, and this lead wire 531 is drawn out to the outside of the outer case 55.
  • the coil 53 becomes energized, the attractor 52 is excited, and the plunger 51, which is a magnetic body, is attracted to the attractor 52 and moves to one side against the biasing force of the coil spring 54, which will be described later. ing.
  • the coil spring 54 is provided between the plunger 51 and the attractor 52 by having one end contacting the attractor 52 and the other end being accommodated in the recess 513. Thereby, the coil spring 54 urges the plunger 51 to the other side.
  • the electromagnetic drive unit 5 is configured to move the plunger 51 in the X direction by switching the coil 53 between the energized state and the de-energized state, and move the valve body 4 connected to the plunger 51. .
  • the outer box 55 accommodates the coil 53 and is configured to be able to be inserted through the cylindrical portion 21 so that the attractor 52 is placed inside the coil 53. Further, the outer box 55 has a wall portion 551 that covers the suction element 52 from one side in the X direction. The surface of the wall portion 551 facing the other side in the X direction becomes an inner surface 551A facing the attractor 52.
  • the joint member 64 connected to the mounting hole 33A on one side is connected to one space A11 of the four-way switching valve 10, and the joint member 63 connected to the central mounting hole is connected to the low-pressure side conduit 14 of the four-way switching valve 10.
  • the joint member 62 connected to the mounting hole 33C on the other side is connected to the other space A12 of the four-way switching valve 10, and the joint member 61 is connected to the high-pressure side conduit 13 of the four-way switching valve 10. .
  • valve port 32A is closed to the valve chamber 2R, and the valve port 32A is opened to the valve chamber 2R.
  • the high-pressure fluid that has flowed into the valve chamber 2R from the high-pressure side port to which the joint member 61 is connected passes through the valve port 32A and heads toward the space A11 of the four-way switching valve 10.
  • the valve port 32B is connected to the low pressure side conduit 14, and the space A12 connected to the valve port 32C has a low pressure. Therefore, the pressure in the space A11 is higher than that in the space A12, and this differential pressure causes the piston 19 of the four-way switching valve 10 and the slide valve 12 to move toward the space A11.
  • valve port 32B and the valve port 32A are blocked by the valve body 4 from the valve chamber 2R,
  • the valve port 32C is open to the valve chamber 2R.
  • the high-pressure fluid that has flowed into the valve chamber 2R from the high-pressure side port passes through the valve port 32C and heads toward the space A12 of the four-way switching valve 10.
  • the valve port 32B is connected to the low pressure side conduit 14, and the space A11 connected to the valve port 32A has a low pressure. Therefore, the pressure in the space A12 is higher than that in the space A11, and this differential pressure causes the slide valve 12 and the piston 19 of the four-way switching valve 10 to move toward the space A12.
  • connection structure (particularly the welded structure) between the cylindrical portion 21 as a plunger accommodating portion and the attractor 52 will be described with reference to FIGS. 3 and 4.
  • shape of each part after welding will be explained, but unless otherwise specified, it is assumed that the shape of each part is the same before welding.
  • An end surface 521 on one side in the X direction of the attractor 52 is a plane along the YZ plane, and a plane including this end surface 521 is defined as an extension surface S1.
  • the end surface 21A of the cylindrical portion 21 on one side in the X direction is also located on the extended surface S1.
  • the suction element 52 has a press-fit portion 522 having a larger outer diameter than other portions in a predetermined range from the end surface 521 toward the other side.
  • the outer diameter of the suction element 52 in its natural state is larger than the inner diameter of the cylindrical part 21 at the press-fitting part 522 and smaller than the inner diameter of the cylindrical part 21 at parts other than the press-fitting part 522.
  • the press-fitting portion 522 is placed in the cylinder portion 21 by press-fitting.
  • the press-fitting portion 522 is preferably formed over the entire circumferential direction, the press-fitting portion may be constituted by protrusions formed intermittently in the circumferential direction.
  • the cylindrical portion 21 has a reduced diameter portion 212 at one end in the X direction, the outer diameter of which decreases as it approaches the end surface 21A on the one side.
  • the reduced diameter portion 212 has a convex shape on the outer peripheral side in a cross section taken along the ZX plane.
  • the boundary between the suction element 52 and the cylindrical part 21 is located on the extension surface S1, and by welding the periphery of this boundary, a welded part 7A spanning the suction element 52 and the cylindrical part 21 is formed. be done. That is, a welded portion 7A is formed on the end surfaces 521 and 21A on one side, and end surface welding is performed.
  • the welded portion 7A has an open portion 71 that is open toward the outer circumferential side. That is, the outer peripheral side of the welded portion 7A is exposed on the extension surface S1. Furthermore, the open portion 71 is formed in the cylindrical portion 21 .
  • a specific example of the method of connecting the suction element 52 and the cylindrical portion 21 is as follows. First, the suction element 52 is press-fitted into the cylindrical portion 21 . At this time, the end surfaces 521 and 21A are positioned on the same plane using a jig or the like. Next, by directing the end surfaces 521 and 21A upward in the vertical direction (with the X direction aligned with the vertical direction and one side being the upper side) and irradiating the laser downward in the vertical direction, the suction element 52 and the cylindrical portion 21 are connected to each other. The periphery of the boundary portion is melted to form a welded portion 7A. When irradiating the laser, the laser irradiation section may be scanned, or the suction element 52 and the cylinder section 21 may be moved.
  • the welded part 7A since the welded part 7A has the open part 71 that is open to the outer circumferential side, when a protrusion is about to occur due to melting, it can be made to protrude toward the outer circumferential side (the protrusion can escape to the outer circumferential side), It is possible to prevent the welded portion 7A from protruding to one side in the X direction. Thereby, a gap is less likely to be formed between the end surface 521 of the attractor 52 and the inner surface 551A of the outer case 55, and magnetic efficiency can be ensured.
  • the open portion 71 is formed in the cylindrical portion 21 and the cylindrical portion 21 has the reduced diameter portion 212, when the welded portion 7A protrudes toward the outer circumferential side, the outer diameter of the welded portion 7A is It is less likely to become larger than the overall outer diameter, and interference between the welded portion 7A and other parts can be suppressed.
  • valve body 2 since the cylindrical portion 21 of the valve body 2 constitutes the valve chamber forming portion and the plunger accommodating portion, it is possible to suppress errors in relative position that may occur when these are constituted by separate members. At the same time, it is easy to ensure coaxiality between the coil 53 and each part (plunger 51 and attractor 52).
  • the present invention is not limited to the embodiments described above, and includes other configurations that can achieve the object of the present invention, and the present invention also includes the following modifications.
  • the welded portion 7A as shown in FIG. 4 was illustrated, but it may also be in the form of Modifications 1 to 4 as described below.
  • FIG. 5 shows modification example 1.
  • the shape of the end of the cylindrical portion 21 on one side in the X direction is different from the above embodiment, and the other parts are the same. That is, a reduced diameter portion 213 is formed at the end of the cylindrical portion 21 .
  • the reduced diameter portion 213, like the reduced diameter portion 212, has an outer diameter that decreases toward the end surface 21A on one side.
  • the cross-sectional shape of the reduced diameter portion 213 is linear.
  • a welded portion 7B is formed on one end surface 521, 21A, and on the extended surface S1, the welded portion 7B has an open portion 72 that is opened toward the outer circumference.
  • a welded portion 7C is formed so as to straddle the end surfaces 521 and 21B that form the stepped portion 8.
  • the welded portion 7C has an open portion 73 that is open toward the outer circumferential side in the extension surface S1, and the open portion 73 is formed in the attractor 52, which is a small diameter portion in the stepped portion 8.
  • the protrusion of the welded portion 7C can easily escape to the outer peripheral side, and the outer diameter of the welded portion 7C is less likely to become larger than the outer diameter of the entire cylindrical portion 21.
  • FIG. 7 shows modification example 3.
  • Modification 3 differs from Modification 2 in that a stepped portion 216 is formed in the cylindrical portion 21 . That is, the cylindrical portion 21 has a small diameter portion 215 formed at one end in the X direction, and a large diameter portion 214 that is a portion other than the small diameter portion 215 and is located on the other side of the small diameter portion 215.
  • a stepped portion 216 is formed.
  • the end surface 21A is located on the extension surface S1, and a welded portion 7D is formed so as to straddle the end surfaces 521 and 21A.
  • the welding portion 7D has an open portion 74 that is open toward the outer circumference in the extension surface S1, and the open portion 74 is formed in the small diameter portion 215 of the stepped portion 216.
  • the protrusion of the welded portion 7D can easily escape to the outer peripheral side, and the outer diameter of the welded portion 7D is less likely to become larger than the outer diameter of the entire cylindrical portion 21. Furthermore, it is not necessary to shift the end surfaces 521 and 21A by a predetermined amount to form a step, and as compared to the second modification, ease of assembly can be ensured.
  • FIG. 8 shows modification example 4.
  • modification 4 the shape of the end portion on one side in the X direction of the cylindrical portion 21 is different from the above embodiment, and the other portions are the same. That is, a reduced diameter portion 217 is formed at the end of the cylindrical portion 21 .
  • the reduced diameter portion 217 like the reduced diameter portion 212, has an outer diameter that decreases toward the end surface 21A on one side in the X direction.
  • the cross-sectional shape of the reduced diameter portion 217 is concave when viewed from the outer circumferential side.
  • the protrusion of the welded portion 7E can be easily released to the outer circumferential side, and the outer diameter of the welded portion 7E is less likely to become larger than the outer diameter of the entire cylindrical portion 21.
  • a welded portion 7E is formed on one end surface 521, 21A, and on the extension surface S1, the welded portion 7E has an open portion 75 that is opened toward the outer circumference.
  • the cylindrical portion 21 forms both the plunger accommodating portion and the valve chamber forming portion, but the plunger accommodating portion and the valve chamber forming portion may be separate bodies.
  • the material of the plunger accommodating part and the material of the valve chamber forming part may be different.
  • the valve chamber forming part is formed of brass, and a stainless steel cylinder is attached to such a brass valve chamber forming part.
  • the valve body may be made of metal by brazing the plunger accommodating portion.
  • valve body 4 in the slide type switching valve 1 as an electromagnetically driven valve, three valve ports 32A to 32C are formed on the valve seat surface 31, and two of these are communicated by the valve body 4 (valve chamber 2R Although the remaining one is opened to the valve chamber 2R, the number of valve ports is not limited to three, and the manner in which the valve ports are opened and closed by the valve body is also not limited to this. That is, the valve body does not need to have the function of communicating the plurality of valve ports, and may have the function of simply opening and closing the valve ports.
  • the electromagnetically driven valve is not limited to a slide type switching valve in which a valve body is slid on a valve seat surface, and the valve port may be opened and closed in an appropriate manner depending on the movement method of the valve body. For example, by switching between energization and de-energization in the electromagnetic drive unit, the valve body is moved in the direction of movement toward and away from the valve seat (axial direction), and the valve body is moved toward and away from the valve seat.
  • An electromagnetically driven valve such as the above may be used.
  • the slide type switching valve 1 as an electromagnetically driven valve is used to switch the flow path of the four-way switching valve 10 in the refrigeration cycle 100, but the use of the electromagnetically driven valve is not limited to this. It may be used by being incorporated into an appropriate device or cycle depending on the specific structure such as the movement method of the valve body and the opening/closing method of the valve port.
  • SYMBOLS 1...Slide type switching valve electromagnetically driven valve
  • 2...Valve body 21...Cylinder part (plunger accommodation part), 21A...End face, 212, 213, 217...Reduced diameter part, 215...Small diameter part, 216...Step part , 2R... Valve chamber, 3... Valve seat, 31... Valve seat surface, 32A to 32C... Valve port, 4... Valve body, 5... Electromagnetic drive unit, 51... Plunger, 52... Attractor, 521...

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Abstract

磁気効率を確保しつつ不具合を抑制することができる電磁駆動弁及び当該電磁駆動弁を備えた冷凍サイクルシステムを提供する。　吸引子（５２）が圧入部（５２２）を有することで、吸引子（５２）と筒部（２１）とのＸ方向における位置ずれを抑制し、吸引子（５２）とプランジャ（５１）との距離の誤差を抑制し、吸引力の変動を抑制することができる。これにより、弁体（４）によって弁ポート（３２Ａ～３２Ｃ）を適切に開閉させ、不具合を抑制することができる。また、溶接部（７Ａ）が外周側に開放された開放部（７１）を有することで、溶融によって突出が生じようとした場合に、外周側に向かって突出させる（突出を外周側に逃がす）ことができ、溶接部（７Ａ）がＸ方向の一方側に突出することを抑制することができる。これにより、吸引子（５２）の端面（５２１）と外函（５５）の内面（５５１Ａ）との間に隙間を生じにくくし、磁気効率を確保することができる。

Description

電磁駆動弁および当該電磁駆動弁を備えた冷凍サイクルシステム
　本発明は、電磁駆動弁および当該電磁駆動弁を備えた冷凍サイクルシステムに関する。
　従来、電磁駆動弁として、ソレノイドによってスライド弁を移動させることにより、弁座面に形成された弁ポートを開閉して流体の流路を切り換えるスライド弁が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載されたスライド弁では、吸引子が溶接によってプランジャチューブと一体化され、このプランジャチューブが外函の空間内に挿入され、取付ビスによって吸引子が外函に固定されるようになっている。
特開２０１７－１６６５４７号公報
　特許文献１に記載のスライド弁では、吸引子の端部がプランジャチューブの端部から外側に突出している。これにより、吸引子の端面が外函の内面に接触し、磁気効率を確保しやすい。このような構成では、吸引子とプランジャチューブとの境界部が外周面に位置し、この境界部の周囲が溶接される（以下、「外周面溶接」と呼ぶ）。外周面溶接の場合、プランジャチューブの端部が溶融されるため、軸方向（移動方向）における吸引子とプランジャチューブとの相対位置がずれてしまう場合があった。このような位置ずれが生じると、吸引子とプランジャとの距離が変化して吸引力の変動が生じてしまう。このとき、特に位置ずれによって吸引子とプランジャとの距離が大きくなる場合、吸引力が低下し、弁体を差圧に抗して移動させにくくなり、弁体によって弁ポートを適切に開閉できなくなる等の動作の不具合が生じる可能性があった。
　一方、吸引子の端面とプランジャチューブの端面とを同一平面上に配置し、これらの端面に形成される境界部の周囲を溶接する方法（以下、「端面溶接」と呼ぶ）も考えられる。端面溶接の場合、吸引子とプランジャチューブとの相対位置のずれは生じにくいものの、溶接部がこれらの端面から突出しやすい。突出した溶接部が外函の内面に接触すると、吸引子の端面と外函の内面との間に隙間が形成され、磁気抵抗が上昇して磁気効率が低下してしまう。このように、磁気効率の確保と不具合の抑制とを両立させることは困難であった。
　本発明の目的は、磁気効率を確保しつつ不具合を抑制することができる電磁駆動弁及び当該電磁駆動弁を備えた冷凍サイクルシステムを提供することである。
　本発明の電磁駆動弁は、弁室を形成する弁本体と、少なくとも１つの弁ポートが形成された弁座面を有するとともに前記弁室内に設けられる弁座部と、前記弁ポートを弁室に対して開閉する弁体と、前記弁体を所定の移動方向に沿って移動するように駆動する電磁駆動部と、を備えた電磁駆動弁あって、前記電磁駆動部は、前記弁体とともに前記移動方向に移動するプランジャと、前記プランジャに対して前記移動方向の一方側に配置される吸引子と、前記吸引子を励磁するコイルと、を有し、前記弁本体は、前記プランジャを収容するとともに前記一方側の端部に前記吸引子が固定される筒状のプランジャ収容部を有し、前記吸引子は、前記プランジャ収容部内に配置されるとともに自然状態における外径が該プランジャ収容部の内径よりも大きい圧入部を有し、前記プランジャ収容部と前記吸引子とは、前記一方側の端面に溶接部が形成されることで互いに固定され、前記吸引子の前記一方側の端面を含む平面において、前記溶接部は、外周側に開放された開放部を有することを特徴とする電磁駆動弁である。
　以上のような本発明によれば、吸引子が圧入部を有することで、吸引子とプランジャ収容部との位置ずれを抑制して吸引力の変動を抑制することができ、弁体によって弁ポートを適切に開閉させ、不具合を抑制することができる。また、溶接部が外周側に開放された開放部を有することで、溶融によって突出が生じようとした場合に、外周側に向かって突出させる（突出を外周側に逃がす）ことができ、溶接部が移動方向の一方側に突出することを抑制することができる。これにより、吸引子の端面と外函の内面との間に隙間を生じにくくし、磁気効率を確保することができる。
　この際、本発明の電磁駆動弁では、前記開放部は、前記プランジャ収容部に形成され、該プランジャ収容部は、前記一方側の端面に近づくにしたがって外径が小さくなる縮径部を有することが好ましい。このような構成によれば、溶接部が外周側に向かって突出した場合に、溶接部の外径がプランジャ収容部全体の外径よりも大きくなりにくく、溶接部と他の部品との干渉を抑制することができる。
　また、縮径部は、移動方向を含む断面において、外周側に向かって凸状であってもよいし、凹状であってもよいし、直線状であってもよい。特に、縮径部が凹状である場合に、溶接部の突出を外周側に逃がしやすく、且つ、溶接部の外径がプランジャ収容部全体の外径よりも大きくなりにくい。
　また、本発明の電磁駆動弁では、前記プランジャ収容部と前記吸引子との間、又は、前記プランジャ収容部に、前記一方側が小径となった段差部が形成され、前記開放部は、前記段差部における小径部に形成されていてもよい。このような構成によれば、溶接部の突出を外周側に逃がしやすく、且つ、溶接部の外径がプランジャ収容部全体の外径よりも大きくなりにくい。また、段差部がプランジャ収容部と吸引子との間に形成される場合には、プランジャ収容部又は吸引子自体に段差を形成するための加工が必要なく、容易に製造することができる。また、段差部がプランジャ収容部に形成される場合には、段差を形成するために吸引子の端面とプランジャ収容部の端面との相対位置を管理する（即ち所定量ずらす）必要がなく、組立性を確保することができる。
　本発明の冷凍サイクルシステムは、流体である冷媒を圧縮する圧縮機と、冷却モード時に凝縮器として機能する第一熱交換器と、冷却モード時に蒸発器として機能する第二熱交換器と、前記第一熱交換器と前記第二熱交換器との間にて冷媒を膨張させて減圧する膨張手段と、四方切換弁と、を備え、上記の電磁駆動弁を、前記四方切換弁の流路を切換え制御するパイロット電磁弁として備えたことを特徴とする。本発明の冷凍サイクルシステムによれば、上記のように電磁駆動弁の磁気効率を確保しつつ不具合を抑制することができ、サイクル全体の不具合を抑制することができる。
　本発明の電磁駆動弁及び冷凍サイクルシステムによれば、磁気効率を確保しつつ不具合を抑制することができる。
本発明の一例である実施形態にかかる電磁駆動弁が設けられた冷凍サイクルの概略構成図である。 前記電磁駆動弁を示す断面図である。 前記電磁駆動弁の吸引子の周囲を拡大して示す断面図である。 前記電磁駆動弁における前記吸引子とプランジャ収容部との境界部を拡大して示す断面図である。 本発明の変形例１の電磁駆動弁における前記吸引子とプランジャ収容部との境界部を拡大して示す断面図である。 本発明の変形例２の電磁駆動弁における前記吸引子とプランジャ収容部との境界部を拡大して示す断面図である。 本発明の変形例３の電磁駆動弁における前記吸引子とプランジャ収容部との境界部を拡大して示す断面図である。 本発明の変形例４の電磁駆動弁における前記吸引子とプランジャ収容部との境界部を拡大して示す断面図である。
　本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。本実施形態の電磁駆動弁としてのスライド式切換弁１は、例えば冷凍サイクル１００に設けられるものである。冷凍サイクル１００は、ルームエアコン、パッケージエアコン、マルチエアコン等の空気調和機に利用されるものであって、流体としての冷媒を圧縮する圧縮機１０２と、冷却モード時に凝縮器として機能する第一熱交換器としての室外熱交換器１０３と、冷却モード時に蒸発器として機能する第二熱交換器としての室内熱交換器１０４と、室外熱交換器１０３と室内熱交換器１０４との間にて冷媒を膨張させて減圧する膨張手段としての膨張弁１０５と、四方切換弁１０と、四方切換弁１０の流路を切換え制御するパイロット電磁弁であるスライド式切換弁１と、を備え、これらが冷媒配管によって連結されている。なお、膨張手段としては、膨張弁１０５に限らず、キャピラリでもよい。
　この冷凍サイクル１００は、図１に実線矢印で示す冷却モード（冷房運転）において、圧縮機１０２、四方切換弁１０、室外熱交換器１０３、膨張弁１０５、室内熱交換器１０４、四方切換弁１０及び圧縮機１０２の順に冷媒が流れる冷房サイクルを構成する。一方、破線矢印で示す加温モード（暖房運転）において、圧縮機１０２、四方切換弁１０、室内熱交換器１０４、膨張弁１０５、室外熱交換器１０３、四方切換弁１０及び圧縮機１０２の順に冷媒が流れる暖房サイクルを構成する。この暖房サイクルと冷房サイクルとの切換えは、スライド式切換弁１による四方切換弁１０の切換え動作によって行われる。
　四方切換弁１０は、周知のものであり、円筒状の弁本体１１と、弁本体の内部にスライド自在に設けられたスライド弁１２と、圧縮機１０２の吐出口に連通する高圧側導管（Ｄ継手）１３と、圧縮機１０２の吸込口に連通する低圧側導管（Ｓ継手）１４と、室内熱交換器１０４に連通する室内側導管（Ｅ継手）１５と、室外熱交換器１０３に連通する室外側導管（Ｃ継手）１６と、を備えて構成されている。弁本体１１は、その軸方向両端部を塞ぐ栓体１７，１８を有することにより、全体に密封されたシリンダーとして構成され、スライド弁１２を移動させるピストン１９を軸方向から挟む空間Ａ１１，Ａ１２が形成されている。
　本実施形態のスライド式切換弁１は、四方切換弁の構成を有するものであり、図２に示すように、弁本体２と、弁座部３と、弁体４と、電磁駆動部５と、継手部材６１～６４と、を有し、弁体４が所定のスライド方向（即ち移動方向）に沿って移動することで流体の流路が切り換えられるものである。以下では、弁体４のスライド方向をＸ方向とし、Ｘ方向に直交するとともに互いに直交する２方向をＹ方向及びＺ方向とし、Ｚ方向における上下は図２を基準とする。
　弁本体２は、例えばステンレス等により形成された金属製の弁ハウジングであって、その内側に弁室２Ｒを有している。弁本体２は、Ｘ方向に沿って延びる（Ｘ方向を軸方向とする）円筒状の筒部２１と、筒部２１を閉塞するように設けられる円板状の閉塞部２２と、を有して有底筒状となっており、この内側の空間が弁室２Ｒとなる。筒部２１と閉塞部２２とは、例えば金属薄板の深絞り加工等によって、一体成形されたものであり、一部品として構成されている。弁本体２のうち筒部２１と閉塞部２２とが、弁室２Ｒを形成する弁室形成部となる。筒部２１のうち開放された側（図２における右側）をＸ方向の一方側とし、閉塞部２２によって閉塞された側（図２における左側）をＸ方向の他方側とし、以下ではこれらを単に一方側及び他方側と呼ぶことがある。
　筒部２１（即ち弁本体２の側面部）には、Ｚ方向の一方側（図２における下側）に取付開口部２１１が形成され、Ｚ方向の他方側（図２における上側）には、継手部材６１が接続される開口が形成されている。
　弁座部３は、弁本体２とは別体に構成されたものであって、ステンレス等の適宜な金属によってＺ方向に延びる全体円柱状に形成されている。弁座部３は、取付開口部２１１に挿通されるとともにろう付けによって固定され、その上面である弁座面３１が弁室２Ｒ内に配置される。弁座部３には、弁座面３１において開口した３つの弁ポート３２Ａ～３２Ｃと、弁ポート３２Ａ～３２Ｃのそれぞれに連通する取付孔３３Ａ，３３Ｃ（中央の取付孔は図２に不図示）と、が形成されている。弁座面３１は、ＸＹ平面に沿って延びる平面状の摺接面である。
　取付孔３３Ａ，３３Ｃは、それぞれＺ方向に沿って延びる貫通孔であって、継手部材６２～６４のそれぞれが接続される。弁ポート３２Ａ～３２ＣがＸ方向に沿って直線状に並んでいるのに対し、取付孔３３Ａ，３３Ｃは、ＸＹ平面において三角形状に配置されている。従って、取付孔３３Ａ，３３Ｃは、弁ポート３２Ａ～３２Ｃに対してＸＹ平面内で（特にＹ方向に）若干オフセットしつつ接続されている。
　弁座部３は、本体部３６と、本体部３６に対して下側（弁座面３１とは反対側）に設けられるフランジ部３７と、を有する。本体部３６及びフランジ部３７の外周面は、いずれも円筒状となっている。本体部３６の外径は、取付開口部２１１の内径よりも小さく、フランジ部３７の外径は、取付開口部２１１の内径よりも大きい。従って、弁座部３は、本体部３６が取付開口部２１１に挿通され、フランジ部３７の上面が取付開口部２１１周囲の下面に当接することによって挿通が規制される。
　弁体４は、例えば合成樹脂によって構成されたスライド弁であって、弁座面３１側を向いて開口した椀状（ドーム状）に形成されている。弁体４の内部には連通空間４Ｒが形成されており、この連通空間４Ｒは、中央の弁ポート３２Ｂと一方側の弁ポート３２Ａとを連通させて他方側の弁ポート３２Ｃを連通させないか、又は、中央の弁ポート３２Ｂと他方側の弁ポート３２Ｃとを連通させて一方側の弁ポート３２Ａを連通させないようになっている。
　電磁駆動部５は、プランジャ５１と、吸引子５２と、コイル５３と、コイルばね５４と、外函５５と、を有し、弁体４をＸ方向に沿ってスライド移動させるものである。
　プランジャ５１は、磁性体によって全体としてＸ方向に沿って延びる柱状に形成され、円柱部５１１と、円柱部５１１から他方側に突出した突出部５１２と、を一体に有する。プランジャ５１は、弁本体２の筒部２１に収容されており、筒部２１がプランジャ収容部として機能する。従って、弁本体２は、弁室形成部（筒部２１及び閉塞部２２）とプランジャ収容部（筒部２１）とを一体に有する。円柱部５１１の外径は、筒部２１の内径と同等又は若干小さく、プランジャ５１が筒部２１によってＸ方向に案内される。
　円柱部５１１の一方側の端部には、コイルばね５４を収容するための凹部５１３が形成されている。また、円柱部５１１には、Ｘ方向の両端部に亘る均圧孔５１１Ａが形成されており、プランジャ５１のＸ方向の両側の空間に圧力差が生じないようになっている。
　突出部５１２は、円柱部５１１よりも外径が小さく、筒部２１の内周面から離隔している。突出部５１２には、弁座面３１側に開口した凹状の保持部５１４が形成され、弁体４が保持部５１４内に配置されることで直接的に保持されている。弁体４と保持部５１４との間には、弁体４を弁座面３１に向けて付勢するコイルばね５６が設けられている。突出部５１２は、Ｘ方向の他方側に、ＹＺ平面に沿って延びる平坦な端面５１５を有する。
　吸引子５２は、磁性体によって円柱状に形成され、弁本体２の筒部２１におけるＸ方向の一方側の開口を塞ぐように設けられる。即ち、吸引子５２は、プランジャ５１に対してＸ方向の一方側に配置されている。吸引子５２は、後述するように、一方側の端部が溶接によって筒部２１に接合され、筒部２１と吸引子５２とが互いに固定される。
　コイル５３は、Ｘ方向において吸引子５２に対応するように筒部２１の外側に設けられるソレノイドコイルであって、モールド成形によって外函５５と一体的に形成されている。コイル５３にはリード線５３１が接続され、このリード線５３１が外函５５の外側に引き出されており、リード線５３１を介してコイル５３に電力が供給されることで通電状態と非通電状態とが切り換えられる。これにより、コイル５３が通電状態となると吸引子５２が励磁され、磁性体であるプランジャ５１が吸引子５２に吸引され、コイルばね５４の後述する付勢力に逆らって一方側に移動するようになっている。
　コイルばね５４は、一端側が吸引子５２に接触し、他端側が凹部５１３に収容されることで、プランジャ５１と吸引子５２との間に設けられる。これにより、コイルばね５４はプランジャ５１を他方側に付勢する。コイル５３が非通電状態となると、吸引子５２による吸引力が生じなくなり、プランジャ５１はコイルばね５４の付勢力によって他方側に移動する。このように、電磁駆動部５は、コイル５３の通電状態と非通電状態との切り換えによってプランジャ５１をＸ方向に移動させ、プランジャ５１に接続された弁体４を移動させるように構成されている。
　外函５５は、コイル５３を収容するとともに、コイル５３の内側に吸引子５２が配置されるように筒部２１を挿通可能に構成されている。また、外函５５は、吸引子５２をＸ方向一方側から覆う壁部５５１を有する。壁部５５１のうちＸ方向他方側を向いた面が、吸引子５２と対向する内面５５１Ａとなる。
　一方側の取付孔３３Ａに接続される継手部材６４は、四方切換弁１０の一方の空間Ａ１１に接続され、中央の取付孔に接続される継手部材６３は、四方切換弁１０の低圧側導管１４に接続され、他方側の取付孔３３Ｃに接続される継手部材６２は、四方切換弁１０の他方の空間Ａ１２に接続され、継手部材６１は、四方切換弁１０の高圧側導管１３に接続される。
　図２に示すように弁体４がＸ方向他方側に位置して弁ポート３２Ｂと弁ポート３２Ｃとが連通している場合には、弁ポート３２Ｂ及び弁ポート３２Ｃが弁体４によって弁室２Ｒに対して閉塞され、弁ポート３２Ａが弁室２Ｒに対して開放されている。このとき、継手部材６１が接続された高圧側のポートから弁室２Ｒに流入した高圧の流体は、弁ポート３２Ａを通過して四方切換弁１０の空間Ａ１１に向かう。弁ポート３２Ｂは低圧側導管１４に接続されており、弁ポート３２Ｃに接続された空間Ａ１２は低圧となる。従って、空間Ａ１１の方が空間Ａ１２よりも高圧となり、この差圧によって四方切換弁１０のピストン１９及びスライド弁１２が空間Ａ１１側に向かって移動する。
　弁体４がＸ方向一方側に位置して弁ポート３２Ｂと弁ポート３２Ａとが連通している場合には、弁ポート３２Ｂ及び弁ポート３２Ａが弁体４によって弁室２Ｒに対して閉塞され、弁ポート３２Ｃが弁室２Ｒに対して開放されている。このとき、高圧側のポートから弁室２Ｒに流入した高圧の流体は、弁ポート３２Ｃを通過して四方切換弁１０の空間Ａ１２に向かう。弁ポート３２Ｂは低圧側導管１４に接続されており、弁ポート３２Ａに接続された空間Ａ１１は低圧となる。従って、空間Ａ１２の方が空間Ａ１１よりも高圧となり、この差圧によって四方切換弁１０のスライド弁１２及びピストン１９が空間Ａ１２側に向かって移動する。
　ここで、プランジャ収容部としての筒部２１と吸引子５２との接続構造（特に溶接構造）について、図３，４も参照しつつ説明する。以下では、溶接後における各部の形状について説明するが、特に説明がない限りは、溶接前においても同様の形状を有しているものとする。
　吸引子５２のＸ方向一方側の端面５２１は、ＹＺ平面に沿った平面であり、この端面５２１を含む平面を延長面Ｓ１とする。本実施形態では、筒部２１のＸ方向一方側の端面２１Ａも、延長面Ｓ１上に位置する。
　吸引子５２は、端面５２１から他方側に向かって所定の範囲において、他の部分よりも外径が大きい圧入部５２２を有する。自然状態（圧入前の状態）における吸引子５２の外径は、圧入部５２２では筒部２１の内径よりも大きく、且つ、圧入部５２２以外の部分では筒部２１の内径よりも小さい。これにより、圧入部５２２は、圧入によって筒部２１内に配置される。尚、圧入部５２２は、周方向の全体に亘って形成されていることが好ましいが、周方向において断続的に形成された突起部によって圧入部が構成されていてもよい。
　筒部２１は、Ｘ方向一方側の端部に、一方側の端面２１Ａに近づくにしたがって外径が小さくなる縮径部２１２を有する。縮径部２１２は、図４に示すようにＺＸ平面に沿った断面において、外周側に凸の形状を有している。
　吸引子５２と筒部２１との境界部は、延長面Ｓ１上に位置しており、この境界部の周囲が溶接されることにより、吸引子５２と筒部２１とに跨る溶接部７Ａが形成される。即ち、一方側の端面５２１，２１Ａに溶接部７Ａが形成され、端面溶接が施される。延長面Ｓ１において、溶接部７Ａは、外周側に開放された開放部７１を有する。即ち、溶接部７Ａは、延長面Ｓ１において外周側が露出している。また、開放部７１は筒部２１に形成されている。
　吸引子５２と筒部２１との接続方法の具体例は以下の通りである。まず、筒部２１に吸引子５２を圧入する。このとき、治具等を用いて端面５２１，２１Ａを同一平面上に位置させる。次に、端面５２１，２１Ａを鉛直方向上側に向け（Ｘ方向を鉛直方向に一致させ且つ一方側を上側とし）、鉛直方向下向きにレーザを照射することで、吸引子５２と筒部２１との境界部の周囲を溶融させ、溶接部７Ａを形成する。レーザを照射する際、レーザ照射部を走査してもよいし、吸引子５２及び筒部２１を移動させてもよい。
　以上の本実施形態によれば、吸引子５２が圧入部５２２を有することで、吸引子５２と筒部２１とのＸ方向における位置ずれを抑制し、吸引子５２とプランジャ５１との距離の誤差を抑制し、吸引力の変動を抑制することができる。これにより、弁体４によって弁ポート３２Ａ～３２Ｃを適切に開閉させ、不具合を抑制することができる。また、溶接部７Ａが外周側に開放された開放部７１を有することで、溶融によって突出が生じようとした場合に、外周側に向かって突出させる（突出を外周側に逃がす）ことができ、溶接部７ＡがＸ方向の一方側に突出することを抑制することができる。これにより、吸引子５２の端面５２１と外函５５の内面５５１Ａとの間に隙間を生じにくくし、磁気効率を確保することができる。
　また、開放部７１が筒部２１に形成され、筒部２１が縮径部２１２を有することで、溶接部７Ａが外周側に向かって突出した場合に、溶接部７Ａの外径が筒部２１全体の外径よりも大きくなりにくく、溶接部７Ａと他の部品との干渉を抑制することができる。
　また、弁本体２のうち筒部２１が弁室形成部とプランジャ収容部とを構成することで、これらが別体の部材によって構成される場合に生じ得る相対位置の誤差を抑制することができるとともに、コイル５３と各部（プランジャ５１や吸引子５２）との同軸性を確保しやすい。
　なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的が達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。前記実施形態では、図４に示すような溶接部７Ａを例示したが、以下に説明するような変形例１～４のような形態としてもよい。
　図５に変形例１を示す。変形例１では、筒部２１のＸ方向一方側の端部の形状が前記実施形態とは相違し、その他の部分は同様である。即ち、筒部２１の端部には縮径部２１３が形成されている。縮径部２１３は、縮径部２１２同様に一方側の端面２１Ａに向かうにしたがって外径が小さくなるものである。縮径部２１３の断面形状は、直線状となっている。これにより、前記実施形態と比較して、溶接部７Ｂの突出を外周側に逃がしやすく、且つ、溶接部７Ｂの外径が筒部２１全体の外径よりも大きくなりにくい。
　変形例１においても前記実施形態と同様に、一方側の端面５２１，２１Ａに溶接部７Ｂが形成され、延長面Ｓ１において、溶接部７Ｂが、外周側に開放された開放部７２を有する。
　図６に変形例２を示す。変形例２では、筒部２１に縮径部２１２が形成されず、これに代えて段差部８が形成されている点で前記実施形態と相違する。変形例２では、筒部２１の端面２１Ｂが延長面Ｓ１よりもＸ方向他方側に位置することにより、筒部２１と吸引子５２との間に段差部８が形成されている。このように端面５２１，２１Ｂ同士をＸ方向においてずらすためには、例えば、端面５２１に当接する部分と端面２１Ｂに当接する部分とを有する治具（即ち段差を有する治具）を用いればよい。段差部８においては、筒部２１よりも、一方側に位置する吸引子５２の端部の方が小径となっており、吸引子５２が小径部となる。
　変形例２では、段差部８を形成する端面５２１，２１Ｂに跨るように溶接部７Ｃが形成されている。溶接部７Ｃは、延長面Ｓ１において外周側に開放された開放部７３を有し、開放部７３は、段差部８における小径部である吸引子５２に形成されている。変形例２によれば、溶接部７Ｃの突出を外周側に逃がしやすく、且つ、溶接部７Ｃの外径が筒部２１全体の外径よりも大きくなりにくい。さらに、筒部２１又は吸引子５２自体に段差を形成するための加工が必要なく、後述する変形例３と比較して容易に製造することができる。
　図７に変形例３を示す。変形例３では、筒部２１に段差部２１６が形成されている点で変形例２と相違する。即ち、筒部２１は、Ｘ方向一方側の端部に形成された小径部２１５と、小径部２１５以外の部分であり小径部２１５よりも他方側に位置する大径部２１４と、を有することで、段差部２１６が形成されている。また、端面２１Ａは、延長面Ｓ１上に位置しており、端面５２１，２１Ａに跨るように溶接部７Ｄが形成されている。溶接部７Ｄは、延長面Ｓ１において外周側に開放された開放部７４を有し、開放部７４は、段差部２１６における小径部２１５に形成されている。変形例３によれば、溶接部７Ｄの突出を外周側に逃がしやすく、且つ、溶接部７Ｄの外径が筒部２１全体の外径よりも大きくなりにくい。さらに、段差を形成するために端面５２１，２１Ａ同士を所定量ずらす必要がなく、変形例２と比較して組立性を確保することができる。
　図８に変形例４を示す。変形例４では、筒部２１のＸ方向一方側の端部の形状が前記実施形態とは相違し、その他の部分は同様である。即ち、筒部２１の端部には縮径部２１７が形成されている。縮径部２１７は、縮径部２１２同様にＸ方向一方側の端面２１Ａに向かうにしたがって外径が小さくなるものである。縮径部２１７の断面形状は、外周側から見て凹状となっている。これにより、前記実施形態及び変形例１と比較して、溶接部７Ｅの突出を外周側に逃がしやすく、且つ、溶接部７Ｅの外径が筒部２１全体の外径よりも大きくなりにくい。
　変形例４においても前記実施形態と同様に、一方側の端面５２１，２１Ａに溶接部７Ｅが形成され、延長面Ｓ１において、溶接部７Ｅが、外周側に開放された開放部７５を有する。
　また、前記実施形態では、筒部２１がプランジャ収容部と弁室形成部との両方を形成するものとしたが、プランジャ収容部と弁室形成部とが別体となっていてもよい。このとき、プランジャ収容部の材質と弁室形成部の材質とが異なっていてもよく、例えば、弁室形成部を黄銅で形成し、このような黄銅製の弁室形成部にステンレス製の円筒部（プランジャ収容部）をろう付けすることにより金属製の弁本体を形成してもよい。
　また、前記実施形態では、電磁駆動弁としてのスライド式切換弁１において、弁座面３１に３つの弁ポート３２Ａ～３２Ｃが形成され、これらのうち２つが弁体４によって連通し（弁室２Ｒに対して閉塞され）、残り１つが弁室２Ｒに対して開放されるものとしたが、弁ポートの数は３に限定されず、弁体による弁ポートの開閉態様もこれに限定されない。即ち、弁体は、複数の弁ポートを連通させる機能を有していなくてもよく、単に弁ポートを開閉するだけの機能を有していてもよい。また、電磁駆動弁は、弁体を弁座面上でスライド移動させるスライド式切換弁に限定されず、弁体の移動方式に応じた適宜な態様で弁ポートを開閉すればよい。例えば、電磁駆動部において通電と非通電とを切り換えることにより、弁座に対して接離する方向（軸線方向）を移動方向として弁体を移動させ、弁体を弁座に対して接離させるような電磁駆動弁であってもよい。
　また、前記実施形態では、電磁駆動弁としてのスライド式切換弁１が冷凍サイクル１００における四方切換弁１０の流路の切り換えに用いられるものとしたが、電磁駆動弁の用途はこれに限定されず、弁体の移動方式や弁ポートの開閉方式等の具体的な構成に応じて、適宜な装置やサイクルに組み込まれて使用されればよい。
　以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。
１…スライド式切換弁（電磁駆動弁）、２…弁本体、２１…筒部（プランジャ収容部）、２１Ａ…端面、２１２，２１３，２１７…縮径部、２１５…小径部、２１６…段差部、２Ｒ…弁室、３…弁座部、３１…弁座面、３２Ａ～３２Ｃ…弁ポート、４…弁体、５…電磁駆動部、５１…プランジャ、５２…吸引子、５２１…端面、５２２…圧入部、５３…コイル、７Ａ～７Ｅ…溶接部、７１～７５…開放部、Ｓ１…延長面、１００…冷凍サイクル、１０２…圧縮機、１０３…室外熱交換器（第一熱交換器）、１０４…室内熱交換器（第二熱交換器）、１０５…膨張弁（膨張手段）

Claims (4)

  1. 　弁室を形成する弁本体と、少なくとも１つの弁ポートが形成された弁座面を有するとともに前記弁室内に設けられる弁座部と、前記弁ポートを弁室に対して開閉する弁体と、前記弁体を所定の移動方向に沿って移動するように駆動する電磁駆動部と、を備えた電磁駆動弁あって、
    　前記電磁駆動部は、前記弁体とともに前記移動方向に移動するプランジャと、前記プランジャに対して前記移動方向の一方側に配置される吸引子と、前記吸引子を励磁するコイルと、を有し、
    　前記弁本体は、前記プランジャを収容するとともに前記一方側の端部に前記吸引子が固定される筒状のプランジャ収容部を有し、
    　前記吸引子は、前記プランジャ収容部内に配置されるとともに自然状態における外径が該プランジャ収容部の内径よりも大きい圧入部を有し、
    　前記プランジャ収容部と前記吸引子とは、前記一方側の端面に溶接部が形成されることで互いに固定され、
    　前記吸引子の前記一方側の端面を含む平面において、前記溶接部は、外周側に開放された開放部を有することを特徴とする電磁駆動弁。
  2. 　前記開放部は、前記プランジャ収容部に形成され、該プランジャ収容部は、前記一方側の端面に近づくにしたがって外径が小さくなる縮径部を有することを特徴とする請求項１に記載の電磁駆動弁。
  3. 　前記プランジャ収容部と前記吸引子との間、又は、前記プランジャ収容部に、前記一方側が小径となった段差部が形成され、
    　前記開放部は、前記段差部における小径部に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電磁駆動弁。
  4. 　流体である冷媒を圧縮する圧縮機と、冷却モード時に凝縮器として機能する第一熱交換器と、冷却モード時に蒸発器として機能する第二熱交換器と、前記第一熱交換器と前記第二熱交換器との間にて冷媒を膨張させて減圧する膨張手段と、四方切換弁と、を備え、請求項１～３のいずれか１項に記載の電磁駆動弁を、前記四方切換弁の流路を切換え制御するパイロット電磁弁として備えたことを特徴とする冷凍サイクルシステム。
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JPH04104272U (ja) * 1991-02-19 1992-09-08 三菱重工業株式会社 管と管板とのシール溶接継手
CN101799077A (zh) * 2009-07-05 2010-08-11 浙江三花股份有限公司 一种电磁阀

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