特開 2015-48871 流路切換弁

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2015-48871(P2015-48871A)

(43)【公開日】2015年3月16日

(54)【発明の名称】流路切換弁

(51)【国際特許分類】

   F16K 11/065 20060101AFI20150217BHJP

   F25B 41/04 20060101ALI20150217BHJP

【ＦＩ】

   F16K11/065 Z

   F25B41/04 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2013-179414(P2013-179414)

(22)【出願日】2013年8月30日

(71)【出願人】

【識別番号】000143949

【氏名又は名称】株式会社鷺宮製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100060690

【弁理士】

【氏名又は名称】瀧野 秀雄

(74)【代理人】

【識別番号】100070002

【弁理士】

【氏名又は名称】川崎 隆夫

(74)【代理人】

【識別番号】100134832

【弁理士】

【氏名又は名称】瀧野 文雄

(74)【代理人】

【識別番号】100165308

【弁理士】

【氏名又は名称】津田 俊明

(74)【代理人】

【識別番号】100110733

【弁理士】

【氏名又は名称】鳥野 正司

(74)【代理人】

【識別番号】100173978

【弁理士】

【氏名又は名称】朴 志恩

(72)【発明者】

【氏名】村田 雅弘

(72)【発明者】

【氏名】香川 大樹

【テーマコード（参考）】

3H067

【Ｆターム（参考）】

3H067AA15

3H067CC13

3H067CC44

3H067DD02

3H067DD13

3H067DD33

3H067EA12

3H067EA16

3H067EA21

3H067GG01

3H067GG02

3H067GG23

(57)【要約】

【課題】流体の流量が低減してしまうことを抑制できる流路切換弁を提供する。
【解決手段】四方切換弁１は、一対のピストン部２１、２２が副弁室１６、１７内の圧力差に応じて移動されると、これらに連結部材５０によって連結された弁体４０もスライド移動され、弁本体１０の流体入口孔１３と連通された主弁室１５に対して、弁座部３０のＥポート３２又はＣポート３４が開閉される。そして、連結部材５０における一対のピストン部２１、２２と弁体４０との間の連結部分５１、５２が、弁本体１０の軸線Ｌ方向に延在する柱状に形成され、Ｅポート３２又はＣポート３４が主弁室１５に対して開かれたとき、連結部分５１又は連結部分５２が、弁本体１０の円筒部１１の内周面及び弁座部３０の弁座面３１との間に間隔をあけてＥポート３２又はＣポート３４の正面に配置される。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

（ａ）筒状に形成され、周壁部に流体入口孔が設けられた弁本体と、（ｂ）前記弁本体内に当該弁本体の軸方向に移動可能に設けられ、前記弁本体内の空間を前記流体入口孔に連通される中央の１つの主弁室及びその両側の２つの副弁室に区画する一対のピストン部と、（ｃ）前記主弁室内に前記流体入口孔と対向して設けられ、当該主弁室に面する弁座面に前記流体入口孔と前記主弁室を通じて連通される弁ポートが少なくとも１つ形成された弁座部と、（ｄ）前記弁ポートを前記主弁室に対して開閉するように前記弁座面上を前記弁本体の軸方向にスライド移動可能に設けられた弁体と、（ｅ）前記一対のピストン部と前記弁体とを連結する連結部材と、を備え、前記２つの副弁室内の圧力差に応じた前記一対のピストン部の移動に伴って前記弁体がスライド移動される流路切換弁であって、
前記連結部材における前記一対のピストン部と前記弁体との間の連結部分が、前記弁本体の軸方向に延在する柱状に形成され、
前記弁ポートの少なくともいずれかが前記主弁室に対して開かれたとき、前記連結部分が、前記弁本体の内周面及び前記弁座部の弁座面との間に間隔をあけて前記開かれた弁ポートの正面に配置されることを特徴とする流路切換弁。

【請求項2】

（ａ）筒状に形成され、周壁部に流体入口孔が設けられた弁本体と、（ｂ）前記弁本体内に当該弁本体の軸方向に移動可能に設けられ、前記弁本体内の空間を前記流体入口孔に連通される１つの主弁室及び当該主弁室に隣接する１つの副弁室に区画するピストン部と、（ｃ）前記主弁室内に前記流体入口孔と対向して設けられ、当該主弁室に面する弁座面に前記流体入口孔と前記主弁室を通じて連通される弁ポートが少なくとも１つ形成された弁座部と、（ｄ）前記弁ポートを前記主弁室に対して開閉するように前記弁座面上を前記弁本体の軸方向にスライド移動可能に設けられた弁体と、（ｅ）前記ピストン部と前記弁体とを連結する連結部材と、を備え、前記主弁室内の圧力と前記副弁室内の圧力との差に応じた前記ピストン部の移動に伴って前記弁体がスライド移動される流路切換弁であって、
前記連結部材における前記ピストン部と前記弁体との間の連結部分が、前記弁本体の軸方向に延在する柱状に形成され、
前記弁ポートの少なくともいずれかが前記主弁室に対して開かれたとき、前記連結部分が、前記弁本体の内周面及び前記弁座部の弁座面との間に間隔をあけて前記開かれた弁ポートの正面に配置されることを特徴とする流路切換弁。

【請求項3】

前記連結部分を前記弁ポートの正面方向から見たときに、前記連結部分における前記弁本体の軸方向に直交する方向の大きさが、前記弁ポートにおける前記弁本体の軸方向に直交する方向の大きさより小さくされていることを特徴とする請求項１又は２に記載の流路切換弁。

【請求項4】

前記連結部分における前記弁本体の軸方向に直交する断面形状が、円形状であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の流路切換弁。

【請求項5】

前記連結部分における前記弁本体の軸方向に直交する断面形状が、前記弁ポートの正面方向に長い楕円形状であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の流路切換弁。

【請求項6】

前記連結部分における前記弁本体の軸方向に直交する断面形状が、前記弁ポートの正面方向に長い菱形であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の流路切換弁。

【請求項7】

前記連結部分における前記弁本体の軸方向に直交する断面形状が、前記弁ポートの正面方向と長辺が平行な矩形状であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の流路切換弁。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、弁ポートが形成された弁座部上をスライド移動される弁体を備えた流路切換弁に関する。

【背景技術】

【0002】

従来の流路切換弁として、例えば、特許文献１に開示された四方切換弁がある。このような従来の流路切換弁の一例を、図４（ａ）〜（ｃ）に示す。図示の流路切換弁８００は、円筒状の弁本体８０１と、弁本体８０１内に収容された弁座部８５５と、弁座部８５５上をスライド移動可能に設けられた弁体８１０と、弁本体８０１内の空間を中央部の主弁室８５１ａと両側の２つの副弁室８５１ｂ、８５１ｃとに仕切る一対のピストン８５４ａ、８５４ｂと、弁体８１０と一対のピストン８５４ａ、８５４ｂとを連結する連結部材８５３と、を備えている。

【0003】

弁本体８０１は、その周壁部に高圧側配管８５６ｄが設けられている。弁座部８５５は、弁本体８０１内に開口されたＥポート８５５ａ、Ｓポート８５５ｂ及びＣポート８５５ｃが弁本体８０１の軸方向に並べて設けられている。

【0004】

弁体８１０は、椀状凹部８１１ａを形成するドーム部８１１と、摺動部８１２とを有している。弁体８１０は、弁座部８５５に重ねて配置されている。そして、弁体８１０は、連結部材８５３により一対のピストン８５４ａ、８５４ｂに接続されているので、副弁室８５１ｂ、８５１ｃ内の圧力に応じた一対のピストン８５４ａ、８５４ｂの移動に伴って、弁本体８０１の軸方向にスライド移動される。

【0005】

弁体８１０が一方向（図４（ａ）の左方向）にスライド移動されることにより、椀状凹部８１１ａがＥポート８５５ａ及びＳポート８５５ｂに重ねられてこれらを互いに接続する。同時に、連結部材８５３に形成された一方の貫通穴８５３ａがＣポート８５５ｃの正面に間隔を開けて重ねられて、弁体８１０内の空間を通じて高圧側配管８５６ｄとＣポート８５５ｃとを互いに接続する。

【0006】

または、弁体８１０が一方向と反対の他方向（図４（ａ）の右方向）にスライド移動されることにより、椀状凹部８１１ａがＳポート８５５ｂ及びＣポート８５５ｃに重ねられてこれらを互いに接続する。同時に、連結部材８５３に形成された他方の貫通穴８５３ｂがＥポート８５５ａの正面に間隔を開けて重ねられて、弁体８１０内の空間を通じて高圧側配管８５６ｄとＥポート８５５ａとを互いに接続する。

【0007】

この流路切換弁８００では、冷媒などの流体が、弁本体８０１に設けられた高圧側配管８５６ｄから弁本体８０１内の主弁室８５１ａに流れ込み、当該主弁室８５１ａから連結部材８５３に設けられた一方の貫通穴８５３ａを通じてＣポート８５５ｃに流れ、又は、他方の貫通穴８５３ｂを通じてＥポート８５５ａに流れる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２０１２−８２８８３公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

しかしながら、上述した流路切換弁８００では、図４（ａ）〜（ｃ）において矢印で模式的に示すように、高圧側配管８５６ｄから弁本体８０１の主弁室８５１ａに流れ込んだ流体が主弁室８５１ａ内で分散し、当該流体の一部が弁本体８０１の周壁部内側に沿って連結部材８５３に設けられた貫通穴８５３ａ、８５３ｂに向けて進んだり、流体の他の一部が当該主弁室８５１ａの中央部分を連結部材８５３に設けられた貫通穴８５３ａ、８５３ｂに向けて直行して進んだりするので、貫通穴８５３ａ、８５３ｂを通過する際に多くの方向から進んできた流体の流れがぶつかりあってその流れに乱れが生じて、連結部材８５３が流体のスムースな流れが阻害されてしまい、流路切換弁８００を流れる流体の流量を低減させてしまうという問題があった。

【0010】

そこで、本発明は、流体の流量が低減してしまうことを抑制できる流路切換弁を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

請求項１に記載された発明は、上記課題を解決するために、（ａ）筒状に形成され、周壁部に流体入口孔が設けられた弁本体と、（ｂ）前記弁本体内に当該弁本体の軸方向に移動可能に設けられ、前記弁本体内の空間を前記流体入口孔に連通される中央の１つの主弁室及びその両側の２つの副弁室に区画する一対のピストン部と、（ｃ）前記主弁室内に前記流体入口孔と対向して設けられ、当該主弁室に面する弁座面に前記流体入口孔と前記主弁室を通じて連通される弁ポートが少なくとも１つ形成された弁座部と、（ｄ）前記弁ポートを前記主弁室に対して開閉するように前記弁座面上を前記弁本体の軸方向にスライド移動可能に設けられた弁体と、（ｅ）前記一対のピストン部と前記弁体とを連結する連結部材と、を備え、前記２つの副弁室内の圧力差に応じた前記一対のピストン部の移動に伴って前記弁体がスライド移動される流路切換弁であって、前記連結部材における前記一対のピストン部と前記弁体との間の連結部分が、前記弁本体の軸方向に延在する柱状に形成され、前記弁ポートの少なくともいずれかが前記主弁室に対して開かれたとき、前記連結部分が、前記弁本体の内周面及び前記弁座部の弁座面との間に間隔をあけて前記開かれた弁ポートの正面に配置されることを特徴とする流路切換弁である。

【0012】

請求項２に記載された発明は、上記目的を達成するために、（ａ）筒状に形成され、周壁部に流体入口孔が設けられた弁本体と、（ｂ）前記弁本体内に当該弁本体の軸方向に移動可能に設けられ、前記弁本体内の空間を前記流体入口孔に連通される１つの主弁室及び当該主弁室に隣接する１つの副弁室に区画するピストン部と、（ｃ）前記主弁室内に前記流体入口孔と対向して設けられ、当該主弁室に面する弁座面に前記流体入口孔と前記主弁室を通じて連通される弁ポートが少なくとも１つ形成された弁座部と、（ｄ）前記弁ポートを前記主弁室に対して開閉するように前記弁座面上を前記弁本体の軸方向にスライド移動可能に設けられた弁体と、（ｅ）前記ピストン部と前記弁体とを連結する連結部材と、を備え、前記主弁室内の圧力と前記副弁室内の圧力との差に応じた前記ピストン部の移動に伴って前記弁体がスライド移動される流路切換弁であって、前記連結部材における前記ピストン部と前記弁体との間の連結部分が、前記弁本体の軸方向に延在する柱状に形成され、前記弁ポートの少なくともいずれかが前記主弁室に対して開かれたとき、前記連結部分が、前記弁本体の内周面及び前記弁座部の弁座面との間に間隔をあけて前記開かれた弁ポートの正面に配置されることを特徴とする流路切換弁である。

【0013】

請求項３に記載された発明は、請求項１又は２に記載された発明において、前記連結部分を前記弁ポートの正面方向から見たときに、前記連結部分における前記弁本体の軸方向に直交する方向の大きさが、前記弁ポートにおける前記弁本体の軸方向に直交する方向の大きさより小さくされていることを特徴とするものである。

【0014】

請求項４に記載された発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載された発明において、前記連結部分における前記弁本体の軸方向に直交する断面形状が、円形状であることを特徴とするものである。

【0015】

請求項５に記載された発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載された発明において、前記連結部分における前記弁本体の軸方向に直交する断面形状が、前記弁ポートの正面方向に長い楕円形状であることを特徴とするものである。

【0016】

請求項６に記載された発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載された発明において、前記連結部分における前記弁本体の軸方向に直交する断面形状が、前記弁ポートの正面方向に長い菱形であることを特徴とするものである。

【0017】

請求項７に記載された発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載された発明において、前記連結部分における前記弁本体の軸方向に直交する断面形状が、前記弁ポートの正面方向と長辺が平行な矩形状であることを特徴とするものである。

【発明の効果】

【0018】

請求項１に記載された発明によれば、弁本体内に一対のピストン部で区画された１つの主弁室とその両側の２つの副弁室を有し、これら２つの副弁室内の圧力差に応じて一対のピストン部が移動される。これら一対のピストン部の移動に伴って当該一対のピストン部間に連結部材によって連結された弁体がスライド移動され、弁本体の流体入口孔と連通された主弁室に対して弁座部の弁ポートが開閉される。そして、連結部材における一対のピストン部と弁体との間の連結部分が、弁本体の軸方向に延在する柱状に形成され、弁ポートの少なくともいずれかが主弁室に対して開かれたとき、連結部分が、弁本体の内周面及び弁座部の弁座面との間に間隔をあけて主弁室に対して開かれた弁ポートの正面に配置される。このようにしたことから、流体入口孔から主弁室に流れ込んだ流体は、連結部材の連結部分に当たることにより概ね均等に二手に分かれて整流され、連結部分と弁本体の内周面及び弁座部の弁座面との間を流路として弁ポートに向かう。そのため、流体が多くの方向に分散することを抑制することができるので、流体が弁ポートに流入する際に生じる流れの乱れを抑制することができる。したがって、流体のスムースな流れが阻害されることを抑えて、流路切換弁を流れる流体の流量が低減してしまうことを抑制できる。

【0019】

請求項２に記載された発明によれば、弁本体内に１つのピストン部で区画された１つの主弁室とそれに隣接する１つの副弁室を有し、これら主弁室内の圧力と副弁室内の圧力との差に応じてピストン部が移動される。このピストン部の移動に伴って当該ピストン部に連結部材によって連結された弁体がスライド移動され、弁本体の流体入口孔と連通された主弁室に対して弁座部の弁ポートが開閉される。そして、連結部材におけるピストン部と弁体との間の連結部分が、弁本体の軸方向に延在する柱状に形成され、弁ポートの少なくともいずれかが主弁室に対して開かれたとき、連結部分が、弁本体の内周面及び弁座部の弁座面との間に間隔をあけて主弁室に対して開かれた弁ポートの正面に配置される。このようにしたことから、流体入口孔から主弁室に流れ込んだ流体は、連結部材の連結部分に当たることにより概ね均等に二手に分かれて整流され、連結部分と弁本体の内周面及び弁座部の弁座面との間を流路として弁ポートに向かう。そのため、流体が多くの方向に分散することを抑制することができるので、流体が弁ポートに流入する際に生じる流れの乱れを抑制することができる。したがって、流体のスムースな流れが阻害されることを抑えて、流路切換弁を流れる流体の流量が低減してしまうことを抑制できる。

【0020】

請求項３に記載された発明によれば、連結部分を弁ポートの正面方向から見たときに、連結部分における弁本体の軸方向に直交する方向の大きさが、弁ポートにおける弁本体の軸方向に直交する方向の大きさより小さくされている。このようにしたことから、連結部分により流体の流動が妨げられることを抑えて、流体の流量が低減してしまうことを抑制できる。

【0021】

請求項４に記載された発明によれば、連結部分における軸方向に直交する断面形状が、円形状である。このようにしたことから、流体が連結部分の表面に沿って流れやすくなるので、流体のスムースな流れが阻害されることをさらに抑えて、流路切換弁を流れる流体の流量が低減してしまうことをさらに抑制できる。

【0022】

請求項５に記載された発明によれば、連結部分における軸方向に直交する断面形状が、弁ポートの正面方向に長い楕円形状である。このようにしたことから、流体が連結部分の表面に沿って流れやすくなるので、流体のスムースな流れが阻害されることをさらに抑えて、流路切換弁を流れる流体の流量が低減してしまうことをさらに抑制できる。

【0023】

請求項６に記載された発明によれば、連結部分における軸方向に直交する断面形状が、弁ポートの正面方向に長い菱形である。このようにしたことから、流体が連結部分の表面に沿って流れやすくなるので、流体のスムースな流れが阻害されることをさらに抑えて、流路切換弁を流れる流体の流量が低減してしまうことをさらに抑制できる。

【0024】

請求項７に記載された発明によれば、連結部分における軸方向に直交する断面形状が、弁ポートの正面方向と長辺が平行な矩形状である。このようにしたことから、連結部分の横断面形状が弁ポートの正面方向と長辺が直交する矩形状の場合に比べて、連結部分により流体の流動が妨げられることを抑えて、流体の流量が低減してしまうことを抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】（ａ）は、本発明の一実施形態の四方切換弁の縦断面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＬ線に沿う一部断面図で有り、（ｃ）は、（ａ）の線Ｋに沿う断面図である。

【図2】図１の四方切換弁の連結部材の変形例の構成を示す断面図であって、（ａ）は第１の変形例の構成を示す断面図であり（連結部分の横断面形状が楕円形状）、（ｂ）は第２の変形例の構成を示す断面図であり（連結部分の横断面形状が略楕円形状）、（ｃ）は第３の変形例の構成を示す断面図で有り（連結部分の横断面形状が菱形）、（ｄ）は第４の変形例の構成を示す断面図である（連結部分の横断面形状が矩形状）。

【図3】図１の四方切換弁の変形例の構成を示す縦断面図である（弁本体内の空間を１つのピストン部により１つの主弁室と１つの副弁室とに区画する構成）。

【図4】（ａ）は、従来の四方切換弁の縦断面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＬ線に沿う一部断面図で有り、（ｃ）は、（ａ）の線Ｋに沿う断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、本発明の流路切換弁の一実施形態の四方切換弁について、図１（ａ）〜（ｃ）を参照して説明する。本実施形態の四方切換弁は、例えば、空気調和機等の冷凍サイクルに用いられる。

【0027】

図１（ａ）は、本発明の一実施形態の四方切換弁の縦断面図であり、（ｂ）は、（ａ）の線Ｌに沿う一部断面図（弁本体及び一対のピストン部のみ断面）で有り、（ｃ）は、（ａ）の線Ｋに沿う断面図である。なお、以下の説明における「上下」の概念は、図１（ａ）における上下に対応しており、各部材の相対的な位置関係を示すものであって、絶対的な位置関係を示すものではない。

【0028】

各図に示すように、四方切換弁１は、弁本体１０と、一対のピストン部２１、２２と、弁座部３０と、弁体４０と、連結部材５０と、Ｄ継手管６１と、Ｅ継手管６２と、Ｓ継手管６３と、Ｃ継手管６４と、を備えている。

【0029】

弁本体１０は、例えば、真鍮やステンレスを材料として構成されており、円筒形状の円筒部１１と略円形皿形状の２つのキャップ部１２ａ、１２ｂとを一体に有している。キャップ部１２ａ、１２ｂはそれぞれ円筒部１１の端部を塞ぐように当該円筒部１１にろう付けや溶接等により取り付けられている。円筒部１１及びキャップ部１２ａ、１２ｂの中心軸が弁本体１０の軸線Ｌとなっている。円筒部１１の中央部における後述する弁座部３０と対向する箇所には、流体入口孔１３が形成されている。弁本体１０のキャップ部１２ａ、１２ｂには、図示しないパイロット弁に接続された導管６５、６６がそれぞれ接続されている。円筒部１１は、周壁部の一例である。

【0030】

一対のピストン部２１、２２は、例えば、主にＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）を材料として構成されており、後述する連結部材５０により互いに連結されている。一対のピストン部２１、２２は、弁本体１０内に互いに軸線Ｌ方向に対向するように配置され、また軸線Ｌ方向に移動可能とされている。一対のピストン部２１、２２は、弁本体１０内に配置されることにより、弁本体１０の円筒部１１内の空間を、中央の主弁室１５と、主弁室１５の両側の２つの副弁室１６、１７とに区画している。副弁室１６、１７は、それぞれ２つのキャップ部１２ａ、１２ｂ内の空間を含む。

【0031】

弁座部３０は、例えば、真鍮やステンレスを材料として構成されており、主弁室１５内において流体入口孔１３と対向して配置され、弁本体１０の円筒部１１にろう付けや溶接等により固定されている。弁座部３０には、流体入口孔１３に向く平面状の弁座面３１が形成されている。また、弁座部３０には、弁座面３１に開口されかつ弁本体１０の軸線Ｌ方向に並べて配置された同一形状の平面視円形のＥポート３２、Ｓポート３３及びＣポート３４が設けられている。Ｅポート３２及びＣポート３４は、弁ポートの一例である。

【0032】

弁体４０は、例えば、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド樹脂）などの比較的硬質の合成樹脂を材料として構成されている。弁体４０は、略半楕円体形状のドーム部４１と、このドーム部４１の下部外周に鍔状に形成された摺動部４２とを有している。ドーム部４１の内側には椀状凹部４１ａが形成されている。椀状凹部４１ａ内には、この椀状凹部４１ａの開口部４１ｂを横断するように補強ピン４３が差し渡されている。摺動部４２の下面４２ａは、弁座面３１に摺接される。弁体４０は、弁座面３１上に弁本体１０の軸線Ｌ方向に摺動可能に配設されている。弁体４０は、後述する連結部材５０を介して一対のピストン部２１、２２と連結されており、これら一対のピストン部２１、２２の移動に伴って弁座面３１上を軸線Ｌ方向にスライド移動される。

【0033】

具体的には、図示しないパイロット弁の動作により、導管６５、６６を通じて、例えば、図１（ａ）左側の副弁室１６が低圧にされ、図１（ａ）右側の副弁室１７が高圧にされると、一対のピストン部２１、２２が図中左方向に移動し、これら一対のピストン部２１、２２の移動に伴って、弁体４０も図中左方向に移動する。これとは逆に、パイロット弁の動作により、例えば、副弁室１６が高圧にされ、副弁室１７が低圧にされると、一対のピストン部２１、２２が図中右方向に移動し、これら一対のピストン部２１、２２の移動に伴って、弁体４０も図中右方向に移動する。

【0034】

弁体４０は、一方向（図１（ａ）において左方向）にスライド移動されることにより、弁座部３０のＥポート３２とＳポート３３とを椀状凹部４１ａにより連通するとともに、Ｃポート３４を主弁室１５に露出させる。換言すると、弁体４０は、主弁室１５に対してＥポート３２及びＳポート３３を閉じ、Ｃポート３４を開く。また、弁体４０は他方向（図１（ａ）において右方向）にスライド移動されることにより、弁座部３０のＳポート３３とＣポート３４とを椀状凹部４１ａにより連通するとともに、Ｅポート３２を主弁室１５に露出させる。換言すると、弁体４０は、主弁室１５に対してＥポート３２を開き、Ｓポート３３及びＣポート３４を閉じる。

【0035】

連結部材５０は、例えば、上記弁体４０と一体成形されたＰＰＳ樹脂製の２つの柱状の連結部分５１、５２を有している。連結部分５１、５２は、それぞれの一端部５１ａ、５２ａが弁体４０のドーム部４１に一体に固定されており、それぞれの他端部５１ｂ、５２ｂが、一対のピストン部２１、２２にねじ等により固定されている。連結部分５１、５２は、弁本体１０の円筒部１１の内径より細い柱状に形成されている。また、連結部分５１、５２は、弁本体１０の円筒部１１の内周面及び弁座部３０の弁座面３１との間に間隔をあけて配置されている。本実施形態において、連結部分５１、５２は、それらの軸心が弁本体１０の軸線Ｌに重なるように配置されている。連結部分５１、５２は、ＰＰＳ樹脂製以外にも、例えば、ステンレスを材料として柱状に形成され、インサート成形により弁体４０と一体に構成されていてもよい。

【0036】

また、本実施形態において、連結部分５１、５２は、軸方向に直交する断面形状（即ち、横断面形状）が円形状に形成されている。このように連結部分５１、５２の横断面形状を円形状にすることで、連結部分５１、５２における流体上流側の面（図１（ｃ）において上方向を向く面）が曲面状となり、かつ、連結部分５１、５２における側面（図１（ｃ）において左右方向を向く面）が曲面状となる。そのため、流体上流側の面が平面状である構成や、側面に角を有している構成に比べて、連結部分５１、５２の流体上流側の面での流体の剥離を抑制し、かつ、側面での流体の剥離を抑制することができる。したがって、流体の流量の低減を抑制することができる。

【0037】

また、本実施形態において、連結部分５１、５２の径は、Ｅポート３２及びＣポート３４の径より小さくされている。換言すると、連結部分５１、５２をＥポート３２及びＣポート３４の正面方向（図１（ａ）、（ｃ）に示す軸線Ｌに直交する線Ｋ方向）から見たときに、連結部分５１、５２における弁本体１０の軸線Ｌ方向に直交する方向（図１（ｂ）の上下方向）の大きさが、Ｅポート３２及びＣポート３４における当該方向の大きさより小さくされている。

【0038】

また、本実施形態において、図１（ｃ）に示すように、四方切換弁１を弁本体１０の軸線Ｌ方向から見たときに、流体入口孔１３、連結部分５２（又は連結部分５１）及びＣポート３４が、線Ｋに沿って一列に配置されている。

【0039】

Ｄ継手管６１、Ｅ継手管６２、Ｓ継手管６３及びＣ継手管６４は、流体が内側を流れる銅製等の配管である。Ｄ継手管６１は、主弁室１５と連通するように、流体入口孔１３に取り付けられている。Ｅ継手管６２は、弁座部３０のＥポート３２と連通するように、その一端部が弁本体１０の円筒部１１を貫通して取り付けられている。Ｓ継手管６３は、弁座部３０のＳポート３３と連通するように、その一端部が弁本体１０の円筒部１１を貫通して取り付けられている。Ｃ継手管６４は、弁座部３０のＣポート３４と連通するように、その一端部が弁本体１０の円筒部１１を貫通して取り付けられている。

【0040】

Ｓ継手管６３は、図示しない圧縮機の吸入口に接続され、Ｄ継手管６１は、図示しない圧縮機の吐出口に接続されている。Ｃ継手管６４は図示しない室外熱交換器に接続され、Ｅ継手管６２は、図示しない室内熱交換器に接続されている。室外熱交換器と室内熱交換器は絞り装置を介して接続されている。このＣ継手管６４から室外熱交換器、絞り装置、室内熱交換器及びＥ継手管６２からなる経路と、Ｓ継手管６３から圧縮機及びＤ継手管６１からなる経路とにより、冷凍サイクルが構成されている。

【0041】

図示しない圧縮機で圧縮された高圧冷媒はＤ継手管６１から主弁室１５内に流入する。図１の冷房運転の状態では、主弁室１５内に流入した高圧冷媒である流体はＣポート３４を経て図示しない室外熱交換器に流入される。また、弁体４０を切り換えた暖房運転の状態では、高圧冷媒はＥポート３２から図示しない室内熱交換器に流入される。すなわち、冷房運転時には、圧縮機から吐出される冷媒（流体）はＣ継手管６４、室外熱交換器、絞り装置、室内熱交換器、Ｅ継手管６２の順に流れる。このとき室外熱交換器は凝縮器（コンデンサ）、室内熱交換器は蒸発器（エバポレータ）として機能する。また、暖房運転時には冷媒（流体）は逆に流れ、室内熱交換器が凝縮器、室外熱交換器が蒸発器として機能する。

【0042】

次に、本実施形態の動作について、図を参照して説明する。

【0043】

図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、弁体４０が上記一方向にスライド移動されて、Ｃポート３４が主弁室１５に対して開かれると、連結部材５０の連結部分５２が、弁本体１０の円筒部１１の内周面及び弁座部３０の弁座面３１との間に間隔をあけてＣポート３４の正面に配置される。このとき、図中矢印で模式的に示すように、流体入口孔１３から主弁室１５に流入した流体は、弁体４０のドーム部４１表面に沿って流れて、連結部材５０の連結部分５２に至ると概ね均等に二手に分かれて当該連結部分５２をまわり込むようにして流れ、Ｃポート３４に至る。

【0044】

同様に、弁体４０が上記他方向にスライド移動されて、Ｅポート３２が主弁室１５に対して開かれると、連結部材５０の連結部分５１が、弁本体１０の円筒部１１の内周面及び弁座部３０の弁座面３１との間に間隔をあけてＥポート３２の正面に配置される。このとき、流体入口孔１３から主弁室１５に流入した流体は、弁体４０のドーム部４１表面に沿って流れて、連結部材５０の連結部分５１に至ると概ね均等に二手に分かれて当該連結部分５１をまわり込むようにして流れ、Ｅポート３２に至る。

【0045】

このように、流体は連結部分５１、５２によって均等に二手に分かれるように整流されるので、流体が多くの方向に分散されることが抑制される。

【0046】

以上説明したように、本実施形態の四方切換弁１は、弁本体１０が、筒状に形成され、円筒部１１に流体入口孔１３が設けられている。一対のピストン部２１、２２が、弁本体１０の円筒部１１内にその軸線Ｌ方向に移動可能に設けられ、弁本体１０の円筒部１１内の空間を流体入口孔１３に連通される中央の１つの主弁室１５及びその両側の２つの副弁室１６、１７に区画している。弁座部３０が、主弁室１５内に流体入口孔１３と対向して設けられ、当該主弁室１５に面する弁座面３１に流体入口孔１３と主弁室１５を通じて連通されるＥポート３２及びＣポート３４が形成されている。弁体４０が、Ｅポート３２及びＣポート３４を主弁室１５に対して開閉するように弁座面３１上を弁本体１０の軸線Ｌ方向にスライド移動可能に設けられている。連結部材５０が、一対のピストン部２１、２２と弁体４０とを連結している。２つの副弁室１６、１７内の圧力差に応じた一対のピストン部２１、２２の移動に伴って弁体４０がスライド移動される。そして、連結部材５０における一対のピストン部２１、２２と弁体４０との間の連結部分５１、５２が、弁本体１０の軸線Ｌ方向に延在する柱状に形成されている。Ｅポート３２又はＣポート３４が主弁室１５に対して開かれたとき、連結部分５１又は連結部分５２が、弁本体１０の円筒部１１の内周面及び弁座部３０の弁座面３１との間に間隔をあけてＥポート３２及びＣポート３４のうちの主弁室１５に対して開かれた一方の正面に配置される。

【0047】

また、四方切換弁１は、連結部分５１、５２をＥポート３２及びＣポート３４の正面方向から見たときに、連結部分５１、５２における弁本体１０の軸線Ｌ方向に直交する方向の大きさが、Ｅポート３２及びＣポート３４における弁本体１０の軸線Ｌ方向に直交する方向の大きさより小さくされている。

【0048】

また、四方切換弁１は、連結部分５１、５２における軸方向に直交する断面形状が、円形状である。

【0049】

以上より、本実施形態によれば、弁本体１０内に一対のピストン部２１、２２で区画された１つの主弁室１５とその両側の２つの副弁室１６、１７を有し、これら２つの副弁室１６、１７内の圧力差に応じて一対のピストン部２１、２２が移動される。これら一対のピストン部２１、２２の移動に伴って当該一対のピストン部２１、２２間に連結部材５０によって連結された弁体４０がスライド移動され、弁本体１０の流体入口孔１３と連通された主弁室１５に対して、弁座部３０のＥポート３２又はＣポート３４が開閉される。そして、連結部材５０における一対のピストン部２１、２２と弁体４０との間の連結部分５１、５２が、弁本体１０の軸線Ｌ方向に延在する柱状に形成され、Ｅポート３２又はＣポート３４が主弁室１５に対して開かれたとき、連結部分５１又は連結部分５２が、弁本体１０の円筒部１１の内周面及び弁座部３０の弁座面３１との間に間隔をあけてＥポート３２及びＣポート３４のうちの主弁室１５に対して開かれた一方の正面に配置される。このようにしたことから、流体入口孔１３から主弁室１５に流れ込んだ流体は、連結部材５０の連結部分５１又は連結部分５２に当たることにより概ね均等に二手に分かれて整流され、連結部分５１又は連結部分５２と弁本体１０の円筒部１１の内周面及び弁座部３０の弁座面３１との間を流路としてＥポート３２又はＣポート３４に向かう。そのため、流体が多くの方向に分散することを抑制することができるので、流体がＥポート３２又はＣポート３４に流入する際に生じる流れの乱れを抑制することができる。したがって、流体のスムースな流れが阻害されることを抑えて、四方切換弁１を流れる流体の流量が低減してしまうことを抑制できる。

【0050】

また、連結部分５１、５２をＥポート３２及びＣポート３４の正面方向から見たときに、連結部分５１、５２における弁本体１０の軸線Ｌ方向に直交する方向の大きさが、Ｅポート３２及びＣポート３４における当該方向の大きさより小さくされている。このようにしたことから、連結部分５１又は連結部分５２により流体の流動が妨げられることを抑えて、流体の流量が低減してしまうことを抑制できる。

【0051】

また、連結部分５１、５２における軸方向に直交する断面形状（横断面形状）が、円形状である。このようにしたことから、連結部分５１、５２における流体上流側の面（図１（ｃ）において上方向を向く面）が曲面状となり、かつ、連結部分５１、５２における側面（図１（ｃ）において左右方向を向く面）が曲面状となる。そのため、連結部分５１、５２における流体上流側の面が平面状でなく、且つ、側面に角を有していないため、連結部分５１、５２の流体上流側の面及び側面での流体の剥離を抑制することができる。これにより、流体が連結部分５１、５２の表面に沿って流れやすくなるので、流体のスムースな流れが阻害されることをさらに抑えて、四方切換弁１を流れる流体の流量が低減してしまうことをさらに抑制できる。

【0052】

以上、本発明について、好ましい実施形態を挙げて説明したが、本発明の流路切換弁はこれらの実施形態の構成に限定されるものではない。

【0053】

例えば、上述した各実施形態において、横断面形状を円形状とした連結部分５１、５２を有する連結部材５０を備えた構成であったが、これに限定されるものではない。

【0054】

連結部材５０に代えて、図２（ａ）に示すように、横断面形状を線Ｋ方向に長い楕円形状とした連結部分５１Ａ、５２Ａを有する連結部材５０Ａを備えた構成としてもよい。このように連結部分５１Ａ、５２Ａの横断面形状を楕円形状にしても、連結部分５１Ａ、５２Ａにおける流体上流側の面（図２（ａ）において上方向を向く面）が曲面状となり、かつ、連結部分５１Ａ、５２Ａにおける側面（図２（ａ）において左右方向を向く面）が曲面状となる。そのため、連結部分５１、５２における流体上流側の面が平面状でなく、且つ、側面に角を有していないため、連結部分５１、５２の流体上流側の面及び側面での流体の剥離を抑制することができる。これにより、流体の流量の低減を抑制することができる。連結部材の連結部分の横断面形状として、図２（ａ）に示す楕円形状、又は、図１（ｃ）に示す円形状が好ましい。

【0055】

または、図２（ｂ）に示すように、横断面形状を線Ｋ方向に長い角が丸められた長方形（即ち、楕円形状（略楕円形状を含む））とした連結部分５１Ｂ、５２Ｂを有する連結部材５０Ｂを備えた構成としてもよい。このようにすることで、流体が連結部分５１Ａ、５２Ａ（又は、連結部分５１Ｂ、５２Ｂ）の表面に沿って流れやすくなるので、流体のスムースな流れが阻害されることをさらに抑えて、四方切換弁１を流れる流体の流量が低減してしまうことをさらに抑制できる。

【0056】

または、連結部材５０に代えて、図２（ｃ）に示すように、横断面形状を線Ｋ方向に長い菱形とした連結部分５１Ｃ、５２Ｃを有する連結部材５０Ｃを備えた構成としてもよい。このようにすることで、流体が連結部分５１Ｃ、５２Ｃの表面に沿って流れやすくなるので、流体のスムースな流れが阻害されることをさらに抑えて、四方切換弁１を流れる流体の流量が低減してしまうことをさらに抑制できる。

【0057】

または、連結部材５０に代えて、図２（ｄ）に示すように、横断面形状を線Ｋ方向と長辺が平行な矩形状とした連結部分５１Ｄ、５２Ｄを有する連結部材５０Ｄを備えた構成としてもよい。このようにすることで、連結部分の横断面形状が線Ｋ方向と長辺が直交する矩形状の場合に比べて、連結部分５１Ｄ、５２Ｄにより流体の流動が妨げられることを抑えて、流体の流量が低減してしまうことを抑制できる。上記以外にも、連結部分の横断面形状を、例えば、流線形状とした構成としてもよい。

【0058】

また、上述した実施形態では、弁本体１０内に一対のピストン部２１、２２で区画された１つの主弁室１５とその両側の２つの副弁室１６、１７を有し、これら２つの副弁室１６、１７内の圧力差に応じて一対のピストン部２１、２２が移動される構成であったが、これに限定されるものではない。例えば、図３に示すように、上述した実施形態において、弁本体１０及び連結部材５０に代えて弁本体１０Ａ及び連結部材５０Ａを備え、ピストン部２１及び導管６５を省略し、ピストン部２２を主弁室１５側に押圧する圧縮ばね１８を副弁室１７内に配置した構成の四方切換弁１Ａとしてもよい。

【0059】

この四方切換弁１Ａの弁本体１０Ａは、上述した実施形態の円筒部１１におけるキャップ部１２ａ寄りの部分を一部切断して蓋部材１１ａで塞ぐとともにキャップ部１２ｂ寄りの部分を圧縮ばね１８の圧縮時長さの分だけ延長した円筒部１１Ａと、キャップ部１２ｂと、を有している。連結部材５０Ａは、弁体４０の椀状凹部４１ａにより弁座部３０のＥポート３２とＳポート３３とが連通されたときに蓋部材１１ａに突き当たり弁体４０のスライド移動を規制するストッパ部５５と、連結部分５２と、を有している。

【0060】

四方切換弁１Ａは、弁本体１０Ａ内に１つのピストン部２２で区画された１つの主弁室１５と当該主弁室１５に隣接する１つの副弁室１７とを有している。そして、主弁室１５内の圧力によりピストン部２２を押圧する力と、副弁室１７内の圧力によりピストン部２２を押圧する力に圧縮ばね１８によりピストン部２２を押圧する力を加えた力、との差に応じてピストン部２２が移動される。この四方切換弁１Ａは、圧縮ばね１８を有することにより、主弁室１５内の圧力と副弁室１７内の圧力とが等しいときでも、圧縮ばね１８によりピストン部２２を主弁室１５側に移動させることができる。なお、四方切換弁１Ａの組み込まれるシステム等において主弁室１５内の圧力と副弁室１７内の圧力とが等しくなる状態が存在しない場合には、圧縮ばね１８を省略した構成としてもよい。また、四方切換弁１Ａにおいて、弁本体４０の弁本体１０Ａ内でのスライド移動をガイドするガイド部材を設けてもよい。このガイド部材は、例えば、円形環状に形成され、外周縁の径が円筒部１１Ａの内径と略同一でかつ内周縁の径がストッパ部５５の外径と略同一に形成されている。そして、ガイド部材は、内周縁内にストッパ部５５を挿通した状態で当該ストッパ部５５に固定され、弁本体４０のスライド移動とともに弁本体１０Ａ内を移動するように構成されている。または、ガイド部材は、内周縁内にストッパ部５５を移動可能に挿通した状態で外周縁が円筒部１１Ａの内周面に固定され、弁本体４０のスライド移動とともにストッパ部５５がガイド部材の内周縁内を移動するように構成されていてもよい。

【0061】

また、上述した実施形態では流路切換弁として四方切換弁１について説明するものであったが、この構成に限定されるものではない。例えば、上述した四方切換弁１において、Ｓポート３３及びＳ継手管６３を省略した構成の三方切換弁としてもよい。または、Ｓポート３３及びＳ継手管６３に加えて、Ｅポート３２及びＥ継手管６２（又は、Ｃポート３４及びＣ継手管６４）を省略して、Ｃポート３４（又は、Ｅポート３２）を開閉する流路開閉弁としてもよい。本発明の目的に反しない限り、切り換える流路の数については任意である。なお、流路開閉弁は、流路切換弁に含む。

【0062】

なお、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、当業者は、従来公知の知見に従い、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。かかる変形によってもなお本発明の流路切換弁の構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。

【符号の説明】

【0063】

１ 四方切換弁（流路切換弁）
１０ 弁本体
１１ 円筒部（周壁部）
１３ 流体入口孔
１５ 主弁室
１６、１７ 副弁室
２１、２２ ピストン部
３０ 弁座部
３１ 弁座面
３２ Ｅポート（弁ポート）
３３ Ｓポート
３４ Ｃポート（弁ポート）
４０ 弁体
５０、５０Ａ〜５０Ｄ 連結部材
５１、５１Ａ〜５１Ｄ 連結部分
５２、５２Ａ〜５２Ｄ 連結部分
６１ Ｄ継手管
６２ Ｅ継手管
６３ Ｓ継手管
６４ Ｃ継手管
Ｌ 弁本体の軸線
Ｋ Ｅポート及びＣポートの正面方向（弁ポートの正面方向）に沿う線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】