特開 2019-124336 スライド式切換弁、および、それを備える冷凍サイクルシステム

(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2019-124336(P2019-124336A)

(43)【公開日】2019年7月25日

(54)【発明の名称】スライド式切換弁、および、それを備える冷凍サイクルシステム

(51)【国際特許分類】

   F16K 3/02 20060101AFI20190704BHJP

   F16K 11/065 20060101ALI20190704BHJP

   F16K 31/122 20060101ALI20190704BHJP

   F16K 3/314 20060101ALI20190704BHJP

   F25B 41/04 20060101ALI20190704BHJP

【ＦＩ】

   F16K3/02 B

   F16K11/065 Z

   F16K31/122

   F16K3/314 A

   F25B41/04 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2018-7236(P2018-7236)

(22)【出願日】2018年1月19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】110001243

【氏名又は名称】特許業務法人 谷・阿部特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】木村 宏光

(72)【発明者】

【氏名】上野 知之

(72)【発明者】

【氏名】谷本 大典

【テーマコード（参考）】

3H053

3H056

3H067

【Ｆターム（参考）】

3H053AA25

3H053AA35

3H053BA17

3H053BD10

3H053DA12

3H056AA08

3H056BB32

3H056BB50

3H056CA01

3H056CB02

3H056CD06

3H056CD10

3H056DD03

3H056GG01

3H056GG13

3H067AA15

3H067CC11

3H067CC22

3H067CC32

3H067CC60

3H067DD05

3H067DD13

3H067DD33

3H067EA16

3H067EA38

3H067FF17

3H067GG01

3H067GG23

(57)【要約】

【課題】スライド弁を備えるスライド式切換弁において、スライド弁の外周部が高温高圧となる空気調和機等の冷凍システムの異常な運転状態においても、十分な耐圧性能を有するとともに、流量低下を抑えることができ、スライド式切換弁の大型化及びシステムの効率低下を回避できること。
【解決手段】補強ピン４２の小径部４２Ｂは、補強ピン４２がスライド弁４０における一対の第１の壁部に跨るように、一対の第１の壁部の中央部における下端部近傍の溝４０Ｇに圧入され固定され、スライド弁４０に作用した圧力が、スライド弁４０における補強ピン４２の小径部４２Ｂの周囲の補強部分４０ＲＥおよび張出部４０Ｔ、小径部４２Ｂで受け止められ、スライド弁４０の内周面が大径部４２Ａの両端面部で受け止められるもの。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

各配管が接続される複数のポートが一列に配置される弁座と、該弁座における流体入出ポートを連通させる連通路を内側に有し該弁座のシール面に移動可能に配されるスライド弁と、該スライド弁を駆動するピストン部材と、を備える弁本体部と、
前記弁本体部における前記ピストン部材を駆動制御するパイロットバルブ部と、を備え、
前記スライド弁は、連通路を有し、該連通路の一部を形成する一対の第１の壁部と、該第１の壁部の下部に跨って配される補強ピンとを備え、前記第1の壁部には、該補強ピンの両端部を、それぞれ、固定する溝が設けられるとともに、該溝の周囲に形成される肉厚の補強部とを備えることを特徴とするスライド式切換弁。

【請求項2】

前記補強ピンは、大径部と、該大径部の両端に、それぞれ、形成され前記第１の壁部の溝に固定される小径部とを含んでなり、前記第１の壁部の下部が互いに近接する方向の圧力が前記スライド弁に作用した場合、前記大径部の端面が、前記スライド弁の内周面における前記第１の壁部の溝の周縁を受け止めることを特徴とする請求項１記載のスライド式切換弁。

【請求項3】

前記一対の第１の壁部は、それぞれ、その下部に、前記補強ピンの中心軸線に沿って外方に張り出す張出部を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のスライド式切換弁。

【請求項4】

圧縮機と、蒸発器、および、凝縮器とを備え、請求項１乃至請求項３のうちのいずれか一項に記載のスライド式切換弁が、選択的に切り換えられることにより、前記圧縮機からの冷媒が前記凝縮器に供給されることを特徴とする冷凍サイクルシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、スライド弁を備えるスライド式切換弁、および、それを備える冷凍サイクルシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

冷媒回路を備える空気調和機において、冷房運転および暖房運転における冷媒の流れを切り替えるためのスライド式切換弁が実用に供されている。スライド式切換弁は、例えば、特許文献１に示されるように、四方切換弁とされ、バルブ本体内にスライド弁を備えている。スライド弁は、一般的に耐熱性および耐圧性の高い樹脂材料で形成されており、その中央部がドーム部となり、そのドーム部の縁部が平板状の摺動部となっている。ドーム部は、その開口端面が長円形状に形成されており、その内側には、一方の下部側面から他方の下部側面にわたって、金属材料からなる補強用棒部材が掛け渡されている。この補強用棒部材は、一端から他端まで一様な直径を有し、ドーム部の中央部において短径方向に延びており、その両端がドーム部内側の取り付け溝（孔）に嵌めこまれている（特許文献１の図２参照）。また、特許文献１では、補強用棒部材の両端の断面を中央部の断面よりも大きな円形、楕円形または多角形の断面とすることにより、ドーム部の内周部に作用する接触面圧を低減させ、スライド式切換弁内における高低圧差の大きな環境下でもスライド弁の破損を防止するための補強用棒部材の提案がなされている（特許文献１の図８、図９参照）。

【0003】

さらに、例えば、特許文献２に示されるように、ステム（ピン部）と、ステムの横断面積よりも大なる表面積を有する矩形状のワッシャ（鍔部）とを一体に形成した補強用部材が、提案されている（特許文献２における図２（ｄ）参照）。これにより、補強用部材の両端部により、弁体の下部の内周部に作用する面圧が低減される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００１−３０４４３８号公報

【特許文献2】特開２００９−２８７７０７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上述の特許文献１および特許文献２では、スライド弁におけるドーム部の下部側面において、
ドーム部の厚さに比べて補強ピン（補強用棒部材）の両端の径が大きく、この端を収容するスライド弁の取り付け溝の溝幅も大となり、スライド弁の圧力を受ける箇所に薄肉部が生じてしまう。

【0006】

空気調和機において、万一、リリーフ弁等の安全装置が故障した場合、異常な運転状態となる虞があり、上述の特許文献１および特許文献２に示される四方切換弁において、スライド弁の外周温度が高温となり、正常の運転状態における圧力以上の高圧となることがある。

【0007】

このような高温高圧の冷媒がスライド弁の外周部に作用した場合、スライド弁の開口端面近傍に形成される補強ピンの取付孔周縁に薄肉部があると、高温高圧の冷媒による熱変形によってスライド弁の耐圧性能を十分に確保できない場合がある。このような場合の対策として、スライド弁のドーム部全体の肉厚をより厚くすることも考えられる。
しかしながら、ドーム部全体の肉厚をより厚くすることは、スライド弁の外側に向けて厚くすると、他の部品との配置関係に起因して限界があるとともに、四方切換弁の大型化に繋がり、また、スライド弁のドーム部の内側に向けて厚くすると、低圧側の流量低下によりシステムの効率低下を招くので得策とは言えない。

【0008】

以上の問題点を考慮し、本発明は、スライド弁を備えるスライド式切換弁であって、スライド弁の外周部が高温高圧となる空気調和機等の冷凍システムの異常な運転状態においても、十分な耐圧性能を有するとともに、流量低下を抑えることができ、スライド式切換弁の大型化及びシステムの効率低下を回避できるスライド式切換弁、および、それを備える冷凍サイクルシステムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上述の目的を達成するために、本発明に係るスライド式切換弁は、各配管が接続される複数のポートが一列に配置される弁座と、弁座における流体入出ポートを連通させる連通路を内側に有し弁座のシール面に移動可能に配されるスライド弁と、スライド弁を駆動するピストン部材と、を備える弁本体部と、弁本体部におけるピストン部材を駆動制御するパイロットバルブ部と、を備え、スライド弁は、連通路を有し、連通路の一部を形成する一対の第１の壁部と、第１の壁部の下部に跨って配される補強ピンとを備え、第1の壁部には、補強ピンの両端部を、それぞれ、固定する溝が設けられるとともに、溝の周囲に形成される肉厚の補強部とを備えることを特徴とする。

【0010】

補強ピンは、大径部と、大径部の両端にそれぞれ、形成され第１の壁部の溝に固定される小径部とを含んでなり、第１の壁部の下部が互いに近接する方向の圧力がスライド弁に作用した場合、大径部の端面が、スライド弁の内周面における第１の壁部の溝の周縁を受け止めるものでもよい。一対の第１の壁部は、それぞれ、その下部に、前記補強ピンの中心軸線に沿って外方に張り出す張出部を有するものでもよい。

【0011】

本発明に係る冷凍サイクルシステムは、圧縮機と、蒸発器、および、凝縮器とを備え、上述のスライド式切換弁が、選択的に切り換えられることにより、圧縮機からの冷媒が凝縮器に供給されることを特徴とする。

【発明の効果】

【0012】

本発明に係るスライド式切換弁、および、それを備える冷凍サイクルシステムによれば、スライド弁は、スライド弁の連通路の一部を形成する一対の第１の壁部の下部に跨って配される補強ピンと、補強ピンの両端部が、それぞれ、固定される第１の壁部の溝の周囲に形成される肉厚の補強部と、を備えるのでスライド弁の外周部が高温高圧となる空気調和機等の冷凍システムの異常な運転状態においても、十分な耐圧性能を有するとともに、流量低下を抑えることができ、スライド式切換弁の大型化及びシステムの効率低下を回避できる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】（Ａ）は、本発明に係るスライド式切換弁の一例に用いられるスライド弁の断面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）における部分拡大図であり、（Ｃ）は、（Ｂ）における矢印ＩＣの示す方向から見た矢視図である。

【図2】本発明に係るスライド式切換弁の一例における弁本体部を示す断面図である。

【図3】本発明に係るスライド式切換弁の一例を備える冷凍サイクルシステムの構成を示す図である。

【図4】（Ａ）、（Ｃ）は、比較例におけるスライド弁の要部を部分的に示す部分断面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）における矢印ＩＶＢの示す方向から見た矢視図である。

【図5】（Ａ）、（Ｂ）、および、（Ｃ）は、それぞれ、図２に示される例において用いられる補強ピンの他の一例を部分的に示す図である。

【図6】（Ａ）、（Ｂ）、および、（Ｃ）は、それぞれ、図２に示される例において用いられる補強ピンのさらなる他の一例を部分的に示す図である。

【図7】（Ａ）は、本発明に係るスライド式切換弁の一例に用いられるスライド弁の他の一例を示す断面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）に示されるスライド弁における要部を部分的に拡大した部分拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

図３は、本発明に係るスライド式切換弁の一例を備える冷凍サイクルシステムの構成を概略的に示す。

【0015】

図３に示される例は、スライド式切換弁（以下、切換弁ともいう）を、空気調和機の冷媒流れを切り換える四方弁として利用した例である。切換弁は、例えば、冷房運転時に圧縮機１４、室外熱交換器１６、膨張弁１８、及び室内熱交換器２０を経由して冷媒を圧縮機１４に還流させ、また、暖房運転時に圧縮機１４、室内熱交換器２０、膨張弁１８、及び室外熱交換器１６を経由して冷媒を圧縮機１４に還流させるように冷媒の還流方向を逆転させるものである。また、切換弁は、弁本体部１０と、パイロットバルブ部１２と、を備えて構成されている。

【0016】

切換弁の弁本体部１０は、全体として筒状のケーシング１０ＣＡと、このケーシング１０ＣＡの内部にスライド自在に設けられたスライド弁４０と、を有している。ケーシング１０ＣＡの外周部に設けられた複数の開口部１０Ｐ１、１０Ｐ２、１０Ｐ３、および、１０Ｐ４には、それぞれ、ケーシング１０ＣＡの径方向に突出する複数の継手２２、２４、２６、および、２８が、ろう付け等によって固定されている。

【0017】

ケーシング１０ＣＡは、内部が密閉されたシリンダーとして、その軸方向の両端部を塞ぐ栓体１０Ｄ１、および、栓体１０Ｄ２と、ケーシング１０ＣＡの内部に固定された弁座３０と、を有して構成されている。栓体１０Ｄ１、および、栓体１０Ｄ２には、それぞれ、パイロットバルブ部１２の切換継手管１２Ｐ１、１２Ｐ２が接続されている。上述の開口部１０Ｐ１、１０Ｐ２、１０Ｐ３にそれぞれ対応する弁座３０の各接続部には、継手２２、２４、２６の先端が挿入されるとともに、ポート３０Ｐ１、３０Ｐ２、および、３０Ｐ３を構成する開口が設けられている。弁座３０におけるスライド弁４０に向き合う内面は、スライド弁４０を摺動案内する摺接面となっている。

【0018】

ケーシング１０ＣＡの開口部１０Ｐ４は、圧縮機１４からの高圧冷媒を弁本体部１０に流入させる流入ポートであって、高圧導管である継手（Ｄ継手）２８を介して圧縮機１４の吐出口に接続されている。弁座３０におけるポート３０Ｐ２は、冷媒を圧縮機１４に還流させる流出側のポート３０Ｐ２であって、低圧導管である継手（Ｓ継手）２４を介して圧縮機１４の吸入口に接続されている。弁座３０におけるポート３０Ｐ３は、継手（Ｅ継手）２６を介して室内熱交換器２０に接続される室内側のポート３０Ｐ３である。ポート３０Ｐ１は、継手（Ｃ継手）２２を介して室外熱交換器１６に接続される室外側のポート３０Ｐ１である。

【0019】

ケーシング１０ＣＡ内には、ケーシング１０ＣＡの軸方向に沿って延びケーシング１０ＣＡの内周面に摺接する左右一対のピストン部材１０Ｒおよびピストン部材１０Ｌを連結する連結部材３２と、連結部材３２に支持されるドーム状のスライド弁４０とが、備えられている。ケーシング１０ＣＡの内部空間は、一対のピストン部材１０Ｒおよび１０Ｌ相互間に形成され上述の開口部１０Ｐ４が連通する高圧室１０Ｂと、一方のピストン部材１０Ｌと栓体１０Ｄ２との間に形成される第一作動室１０Ａと、他方のピストン部材１０Ｒと栓体１０Ｄ１との間に形成される第二作動室１０Ｃと、からなる。また、ドーム状のスライド弁４０内部には、連通空間（以下、連通路ともいう）４０ＰＡが形成されている。連通空間４０ＰＡは、スライド弁４０の位置に応じて弁座３０における流出側のポート３０Ｐ２と室内側のポート３０Ｐ３とを連通させ（図３参照）、あるいは、流出側のポート３０Ｐ２と室外側のポート３０Ｐ１とを連通させる。

【0020】

パイロットバルブ部１２は、電磁切換部１２Ｖに接続される高圧継手管１２Ｐ４と、低圧継手管１２Ｐ３と、２つの切換継手管１２Ｐ１、１２Ｐ２と、電磁切換部１２Ｖの内部に配されるパイロットスライド弁（不図示）を駆動する電磁コイル部１２Ｂと、電磁コイル部１２Ｂに通電するリード線１２ｂとを備える。パイロットバルブ部１２の高圧継手管１２Ｐ４は、弁本体部１０の継手２８と接続される。低圧継手管１２Ｐ３は、弁本体部１０の継手２４と接続されている。切換継手管１２Ｐ２は、弁本体部１０の第一作動室１０Ａに接続され、切換継手管１２Ｐ１は、切換弁の第二作動室１０Ｃに接続される。

【0021】

このような切換弁１０は、パイロットバルブ部１２から弁本体部１０の第二作動室１０Ｃに流入させた高圧冷媒の圧力によって、スライド弁４０を一方向（図３において左側方向）にスライドさせることで、冷凍サイクルシステムにおける冷房モードとされる。斯かる冷房モードの場合、スライド弁４０の連通空間４０ＰＡによって、流出側のポート３０Ｐ２と室内側のポート３０Ｐ３とが連通されるとともに、弁本体部１０の高圧室１０Ｂを介して開口部１０Ｐ４と弁座３０における室外側のポート３０Ｐ１とが連通される。
一方、切換弁１０は、パイロットバルブ部１２から第一作動室１０Ａに流入させた高圧冷媒の圧力によって、スライド弁４０は他方向（図３において右側方向）にスライドさせることで、冷凍サイクルシステムにおける暖房モードとされる。斯かる暖房モードの場合、スライド弁の連通空間４０ＰＡによって、流出側のポート３０Ｐ２と室外側のポート３０Ｐ１とが連通されるとともに、高圧室１０Ｂ介して開口部１０Ｐ４と室内側のポート３０Ｐ３とが連通される。そして、冷凍サイクルシステムの運転中、スライド弁４０の外周部には、高圧冷媒が作用し、スライド弁４０の内周部には、低圧冷媒が作用することとなる。

【0022】

スライド弁４０は、例えば、耐熱性および耐圧性を有するナイロン、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等の樹脂材料により成形されている。スライド弁４０は、上述の弁座３０のシール面３０ａに摺接される摺接面４０ａを、下端部の略長方形の開口部の周縁に有している。その開口部は、スライド弁４０の内部に形成されドーム状の横断面を有する連通路４０ＰＡ（図１（Ａ）参照）に連通している。連通路４０ＰＡは、弁座３０のポート３０Ｐ１とポート３０Ｐ２とを連通させ、または、弁座３０のポート３０Ｐ２とポート３０Ｐ３とを連通させるものとされる。なお、図２は、弁座３０のポート３０Ｐ２とポート３０Ｐ３とを連通させた状態にあるスライド弁４０の位置を示す。

【0023】

連通路４０ＰＡは、スライド弁４０におけるＸ座標軸に沿って向き合った長辺の一対の壁部（以下、第１の壁部ともいう）と、スライド弁４０におけるＹ座標軸に沿って向き合った短辺の一対の壁部（以下、第２の壁部ともいう）と、一対の第１の壁部と一対の第２の壁部とを連結する上壁部とに囲まれて形成されている。

【0024】

各第１の壁部の下端部は、図１（Ａ）に示されるように、Ｙ座標軸に沿って外方に向けて張り出す張出部４０Ｔを有している。一対の第１の壁部の中央部における下端部近傍の溝４０Ｇには、後述する補強ピン４２が一対の第１の壁部に跨るように、小径部４２Ｂが圧入され固定されている。溝４０ＧのＺ座標軸方向の長さＢは、図１（Ａ）に示されるように、張出部４０Ｔの高さＤよりも小なる値に設定されている。また、長さＢは、スライド弁４０の内側に形成されるドーム状の横断面の縦方向の寸法Ｃの１／２未満に設定されている。溝４０ＧのＹ座標軸方向の深さＤｐは、図１（Ｂ）に部分的に拡大されて示されるように、補強ピン４２の大径部４２Ａの端面と各第１の壁部の内周面との間に、所定の隙間ＣＬが形成されるように設定されている。これにより、補強ピン４２の小径部４２Ｂが溝４０Ｇに圧入されるとき、補強ピン４２の大径部４２Ａの端面がスライド弁４０の内周面に干渉することが回避されるので円滑な圧入作業が可能となる。
上述の隙間ＣＬを設けることにより、スライド弁４０の内周面と補強ピン４２との接触動作は、下記のようになる。即ち、スライド弁４０外周部に作用する冷媒の圧力（高圧）とスライド弁４０の内周部に作用する冷媒の圧力（低圧）との圧力差により、スライド弁４０には、力が、一対の第１の壁部の下端部が互いに近接する方向にスライド弁４０の外周部に作用することになる。この場合、先ず、スライド弁４０の溝４０Ｇの内周面と補強ピン４２の小径部４２Ｂとの当接により、補強ピン４２の中心軸線に沿って作用した圧力が、スライド弁４０における補強ピン４２の小径部４２Ｂの周囲の補強部分４０ＲＥおよび張出部４０Ｔ、小径部４２Ｂで受け止められ、次に、より大きな圧力差がスライド弁４０外周部に作用した場合、スライド弁４０の一対の第１の壁部の下端部がさらに互いに近接する方向に変形することにより、スライド弁４０の内周面と大径部４２Ａの端面との隙間ＣＬが、なくなり、スライド弁４０の内周面が、補強ピン４２の大径部４２Ａの両端面部で受け止められることとなる。

【0025】

Ｘ座標軸方向の溝４０Ｇの幅は、小径部４２Ｂの直径よりも若干小さい値に設定されている。その際、連通路４０ＰＡの内周面から張出部４０Ｔの外周面までの長さＬｂは、溝４０Ｇの閉端部とスライド弁４０の外周部との間の最小の厚みＬａに比して大に設定されている。また、Ｌｂは、溝４０ＧのＹ座標軸方向の深さＤｐの２倍以上に設定されている。

【0026】

これらの構造により、上述のより大きな圧力差によるスライド弁４０の変形により、スライド弁４０の内周面が補強ピン４２の大径部４２Ａの端面に当接した際に、最小の厚みＬａ部に加え、厚みＬｂ部分でも、力を受けることとなり、耐圧強度を大きくできる。
中実軸である補強ピン４２は、大径部４２Ａと、大径部４２Ａの両端に同心上にそれぞれ形成される小径部４２Ｂとから構成されている。補強ピン４２の大径部４２Ａの直径は、スライド弁４０の大きさおよびスライド弁４０の外周部に作用する冷媒の圧力に応じて約１ｍｍ以上２０ｍｍ以下の範囲に設定されている。また、補強ピン４２は、補強ピン４２の大径部４２Ａの外周面と、摺接面４０ａとの間に、零を越える所定の隙間Ａがあるように配置されている。

【0027】

補強ピン４２の端部は、小径部４２Ｂに限られることなく、例えば、図６（Ａ）、（Ｂ）、および、（Ｃ）に示されるように、補強ピン４４が、円柱部４４Ａと、円柱部４４Ａの両端に、それぞれ、形成される二面取りの端部４４Ｂと、からなるものでもよい。二面取りの端部４４Ｂは、互いに向かい合う平行な平坦面を有している。さらに、図７（Ａ）、（Ｂ）、および、（Ｃ）に示されるように、補強ピン４６が、円柱部４６Ａと、円柱部４６Ａの両端に、それぞれ、形成される略弦月状断面を有する端部４６Ｂとからなるものでもよい。

【0028】

図４（Ａ）、（Ｂ）、および、（Ｃ）は、それぞれ、本発明の一例との比較例として補強ピン４２´の両端が大径とされるスライド弁４０´の一部を示す。スライド弁４０´は、上述の弁座３０のシール面３０ａに摺接される摺接面４０´ａを、下端部の略長方形の開口部の周縁に有している。その開口部は、スライド弁４０´の内部に形成されるドーム状の横断面を有する連通路４０´ＰＡに連通している。連通路４０´ＰＡは、スライド弁４０´におけるＸ座標軸に沿って向き合った長辺の一対の壁部（以下、第１の壁部ともいう）と、スライド弁４０´におけるＹ座標軸に沿って向き合った短辺の一対の壁部（以下、第２の壁部ともいう）と、一対の第１の壁部と一対の第２の壁部とを連結する上壁部とに囲まれて形成されている。

【0029】

各第１の壁部の下端部は、Ｙ座標軸に沿って外方に向けて張り出す張出部４０´Ｔを有している。一対の第１の壁部の中央部における下端部近傍の溝４０´Ｇには、補強ピン４２´が一対の第１の壁部に跨るように、その両端部が圧入され固定されている。補強ピン４２´は、一端から他端まで同一の直径を有している。図４（Ａ）に示されるように、スライド弁４０´の外周部の最小肉厚部は、厚みＬａ´となる。スライド弁４０外周部に作用する冷媒の圧力（高圧）とスライド弁４０の内周部に作用する冷媒の圧力（低圧）との圧力差により、力がスライド弁４０´の一対の第１の壁部の下端部を互いに近接する方向にスライド弁４０´の外周部に作用した場合、図４（Ｃ）に示されるように、スライド弁４０が変形するとき、負荷が溝４０´Ｇの閉端部とスライド弁４０´の外周部との間の最小の厚みＬａ´となる部分（薄肉部）に集中する。これによって、一様な補強ピン４２の直径をより大きくしたとき、スライド弁４０´の耐圧強度は、この薄肉部の強度で規制され、耐圧強度の低下を招く虞がある。

【0030】

一方、本発明に係るスライド式切換弁の一例においては、図１（Ａ）に示されるように、補強ピン４２の先端が小径（小径部４２Ｂ）とされるので、スライド弁４０の外周と溝４０Ｇとの最小肉厚部は、厚みＬａとなり、これは、図４（Ａ）の最小肉厚部の厚みＬａ´よりも大きくなる。さらに、より大きな圧力差がスライド弁４０に作用した場合、スライド弁４０の一対の第１の壁部の下端部を互いに近接し、スライド弁４０の内周面が、図１（Ｄ）に示されるように、補強ピン４２の大径部４２Ａの端面と当接することで、最小の厚みＬａよりも大きな厚肉部（スライド弁４０の張出部４０Ｔの外面と補強ピン４２の大径部４２Ａの端面まで距離が距離Ｌｂである部分）も力を受け止めることで、圧力がスライド弁４０の最小の厚みＬａの部分（薄肉部）に集中することなく、補強ピン４２の中心軸線に沿って作用した圧力が、スライド弁４０における補強ピン４２の小径部４２Ｂの周囲の補強部分４０ＲＥおよび張出部４０Ｔ、小径部４２Ｂおよび大径部４２Ａの端面部で受け止められる。これにより、補強ピン４２の先端を大径とした場合よりも、薄肉部の肉厚を大きくすることができるとともに、補強ピン４２の取り付け溝４０Ｇの周囲に作用する負荷を受ける部分に補強部４０ＲＥを設けることができ、従って、スライド弁４０の耐圧強度が高められる。

【0031】

図７（Ａ）および（Ｂ）は、本発明に係るスライド式切換弁の一例において用いられるスライド弁の他の一例の要部を示す。なお、図７（Ｂ）は、（Ａ）の部分拡大図を示す。
図１（Ａ）に示されるスライド弁４０は、張出部４０Ｔを備えるものとされるが、その代わりに、図７（Ａ）および（Ｂ）に示される例においては、スライド弁５０は、そのような張出部を備えないものとされる。なお、スライド弁５０の補強ピン４２の構成は、スライド弁４０の補強ピン４２の構成と同一なのでその重複説明を省略する。
スライド弁５０は、例えば、耐熱性および耐圧性を有する６６ナイロン、ポリフェニレンファイド（ＰＰＳ）等の樹脂材料により成形されている。スライド弁５０は、上述の弁座３０のシール面３０ａに摺接される摺接面５０ａを、下端部の略長方形の開口部の周縁に有している。その開口部は、スライド弁５０の内部に形成されるドーム状の横断面を有する連通路５０ＰＡに連通している。連通路５０ＰＡは、弁座３０のポート３０Ｐ１とポート３０Ｐ２とを連通させ、または、弁座３０のポート３０Ｐ２とポート３０Ｐ３とを連通させるものとされる。

【0032】

連通路５０ＰＡは、スライド弁５０におけるＸ座標軸に沿って向き合った長辺の一対の壁部（以下、第１の壁部ともいう）と、スライド弁５０におけるＹ座標軸に沿って向き合った短辺の一対の壁部（以下、第２の壁部ともいう）と、一対の第１の壁部と一対の第２の壁部とを連結する上壁部とに囲まれて形成されている。

【0033】

一対の第１の壁部の中央部における下端部近傍の溝５０Ｇには、補強ピン４２が一対の第１の壁部に跨るように、小径部４２Ｂが圧入され固定されている。溝５０ＧのＺ座標軸方向の長さＢは、図７（Ａ）に示されるように、スライド弁５０の内部に形成されるドーム状の横断面の縦方向の寸法Ｃの１／２未満に設定されている。

【0034】

溝５０ＧのＹ座標軸方向の深さＤｐは、図７（Ｂ）に部分的に拡大されて示されるように、補強ピン４２の大径部４２Ａの端面と各第１の壁部の内周面との間に、所定の隙間ＣＬが形成されるように設定されている。これにより、補強ピン４２の小径部４２Ｂが溝５０Ｇに圧入されるとき、補強ピン４２の大径部４２Ａの端面がスライド弁５０の内周面に干渉することが回避されるので円滑な圧入作業が可能となる。
Ｘ座標軸方向の溝５０Ｇの幅は、小径部４２Ｂの直径よりも若干小の値に設定されている。その際、連通路５０ＰＡの内周面から外周面までの厚みｔは、例えば、溝５０ＧのＹ座標軸方向の深さＤｐの２倍以上に設定されている。また、補強ピン４２は、補強ピン４２の大径部４２Ａの外周面と、摺接面５０ａとの間に、零を越える所定の隙間Ａがあるように配置されている。

【0035】

圧力がスライド弁５０の一対の第１の壁部の下端部を互いに近接する方向にスライド弁５０の外周部に作用した場合、補強ピン４２の中心軸線に沿って作用した圧力が、スライド弁５０における補強ピン４２の小径部４２Ｂの周囲の補強部分５０ＲＥ、および、小径部４２Ｂおよび大径部４２Ａの端面部で受け止められるのでスライド弁５０の耐圧強度が高められる。

【0036】

斯かる構成において、パイロットバルブ部１２により、スライド弁４０が所定位置まで移動せしめられることによって冷房運転状態、または、暖房運転状態に切り換えられる。
冷房運転状態の場合、図３に示されるように、圧縮機１４からの高圧の冷媒が凝縮器として機能する室外熱交換器１６に供給される。一方、暖房運転状態の場合、圧縮機１４からの高圧の冷媒が凝縮器として機能する室内熱交換器２０に供給される。

【0037】

本発明に係るスライド式切換弁の一例を空気調和機に用いた例を挙げて説明したが、これに限らず他の冷凍システムに用いても良い。

【符号の説明】

【0038】

１０ 弁本体部
１２ パイロットバルブ部
３０ 弁座
４０、５０ スライド弁
４０Ｇ、５０Ｇ 溝
４０ＲＥ、５０ＲＥ 補強部分
４２ 補強ピン
４２Ａ 大径部
４２Ｂ 小径部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】