特許 5928905 切換弁

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5928905

(24)【登録日】2016年5月13日

(45)【発行日】2016年6月1日

(54)【発明の名称】切換弁

(51)【国際特許分類】

   F16K 31/06 20060101AFI20160519BHJP

   F16K 11/065 20060101ALI20160519BHJP

   F25B 41/04 20060101ALI20160519BHJP

【ＦＩ】

   F16K31/06 305L

   F16K31/06 305J

   F16K11/065 Z

   F25B41/04 Z

【請求項の数】7

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2013-174262(P2013-174262)

(22)【出願日】2013年8月26日

(65)【公開番号】特開2015-42882(P2015-42882A)

(43)【公開日】2015年3月5日

【審査請求日】2015年3月24日

(73)【特許権者】

【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】100134832

【弁理士】

【氏名又は名称】瀧野 文雄

(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】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】木村 宏光

【審査官】 関 義彦

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭６０−３１５６５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平６−１４７３３６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｋ １１

Ｆ１６Ｋ ３１／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

弁室内に弁座面を向けて前記弁座面に複数のポートを開口する弁座部材と、前記弁座面上を摺動するシール面を有する弁体と、前記弁体を保持して直線的に移動するプランジャを有する電磁駆動部とを備え、前記複数のポートが前記プランジャの移動方向である軸線に沿って配置され、前記プランジャにより前記弁体を移動させることにより、前記弁室に対して前記複数のそれぞれのポートを択一的に開閉して、前記弁室を介して流れる流体の流路を切り換える切換弁であって、
前記プランジャに、前記弁体を内挿する弁体取付孔が形成されるとともに、前記弁体取付孔の開口部の前記弁座面側の外周の全周に均等な流路が形成されていることを特徴とする切換弁。

【請求項2】

前記弁室に導通する第１のポートを有し、前記弁座部材に、前記複数のポートとして第２のポートと第３のポートが形成され、前記弁体を移動させることにより、前記第１のポートを、弁室に対して開となる前記第２のポートまたは前記第３のポートに導通することを特徴とする請求項１に記載の切換弁。

【請求項3】

前記弁室に導通する第１のポートを有し、前記弁座部材に、前記複数のポートとして第２のポートと第３のポートが形成されるとともに、前記第２のポートと前記第３のポートの中間に第４のポートが形成され、前記弁体の前記シール面が環状であって前記弁体には前記シール面の内側に凹部が形成され、前記弁体を移動させることにより、前記第１のポートを弁室に対して開となる前記第２のポートまたは前記第３のポートに導通するとともに、弁室に対して閉となる前記第３のポートまたは前記第２のポートを前記弁体の凹部によって前記第４のポートに導通することを特徴とする請求項１に記載の切換弁。

【請求項4】

前記第１のポートが前記弁座部材に形成され、前記第１のポートが前記シール面の外側で前記弁体に隣接して開口していることを特徴とする請求項２または３に記載の切換弁。

【請求項5】

前記流路は前記弁体取付孔の開口部の外周に形成したテーパ面、または、弁体取付孔の開口部の外周を窪ませた段部により構成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の切換弁。

【請求項6】

前記弁体取付孔と前記弁体との間に間隙を設け、前記プランジャの軸回りの回動時に、前記弁体が前記プランジャの回動に追従せず前記プランジャが前記弁座部材に当接するようにしたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の切換弁。

【請求項7】

請求項１乃至６のいずれか１項に記載の切換弁であって、
当該切換弁を別装置に取り付けるためのブラケットを備え、前記ブラケットと前記弁座部材とが一体形成されていることを特徴とする切換弁。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ヒートポンプ式の冷凍サイクル等の冷媒の流路を切り換える切換弁に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、切換弁として、例えば、実開昭６０−３１５６５号公報（特許文献１）に開示されたものがある。この切換弁は、電磁駆動部であるソレノイドで駆動するプランジャにスライド弁（弁体）を取り付け、弁シート（弁座）の同一平面に１つの入力導口と少なくとも２つの出力導口を形成し、スライド弁を摺動して、入力導口と出力導口との導通状態を択一的に切り換えるようにしたものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】実開昭６０−３１５６５号公報

【特許文献2】特開２０１０−１１２４３７号広報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来の切換弁では、入力導口から一方の出力導口に高圧の流体が流れるが、その流体は、弁シートとプランジャとの隙間を通って流れることになる。しかしながら、弁シートとプランジャが接近しているため十分な流量を確保するためには、入力導口や出力導口の口径を大きくする必要がある。しかしながら、入力導口や出力導口の口径を大きくすると、スライド弁（弁体）の口径も大きくする必要がある。

【0005】

スライド弁の口径が大きくなると、受圧面積が大きくなるのでスライド弁の弁シート（弁座）に対する摺動抵抗が大きくなる。また、スライド弁の口径が大きくなると移動ストロークも大きくなってしまう。したがって、プランジャを駆動する電磁コイルの吸引力を大きくする必要があり、電磁駆動部が大きくなるとともに消費電力が大きくなるという問題がある。

【0006】

本発明は、弁ポートを小さくして弁体及びプランジャの摺動距離（移動ストローク）を小さくした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】

【0007】

請求項１の切換弁は、弁室内に弁座面を向けて前記弁座面に複数のポートを開口する弁座部材と、前記弁座面上を摺動するシール面を有する弁体と、前記弁体を保持して直線的に移動するプランジャを有する電磁駆動部とを備え、前記複数のポートが前記プランジャの移動方向である軸線に沿って配置され、前記プランジャにより前記弁体を移動させることにより、前記弁室に対して前記複数のそれぞれのポートを択一的に開閉して、前記弁室を介して流れる流体の流路を切り換える切換弁であって、前記プランジャに、前記弁体を内挿する弁体取付孔が形成されるとともに、前記弁体取付孔の開口部の前記弁座面側の外周の全周に均等な流路が形成されていることを特徴とする。

【0008】

請求項２の切換弁は、請求項１に記載の切換弁であって、前記弁室に導通する第１のポートを有し、前記弁座部材に、前記複数のポートとして第２のポートと第３のポートが形成され、前記弁体を移動させることにより、前記第１のポートを、弁室に対して開となる前記第２のポートまたは前記第３のポートに導通することを特徴とする。

【0009】

請求項３の切換弁は、請求項１に記載の切換弁であって、前記弁室に導通する第１のポートを有し、前記弁座部材に、前記複数のポートとして第２のポートと第３のポートが形成されるとともに、前記第２のポートと前記第３のポートの中間に第４のポートが形成され、前記弁体の前記シール面が環状であって前記弁体には前記シール面の内側に凹部が形成され、前記弁体を移動させることにより、前記第１のポートを弁室に対して開となる前記第２のポートまたは前記第３のポートに導通するとともに、弁室に対して閉となる前記第３のポートまたは前記第２のポートを前記弁体の凹部によって前記第４のポートに導通することを特徴とする。

【0010】

請求項４の切換弁は、請求項２または３に記載の切換弁であって、前記第１のポートが前記弁座部材に形成され、前記第１のポートが前記シール面の外側で前記弁体に隣接して開口していることを特徴とする。

【0011】

請求項５の切換弁は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の切換弁であって、前記流路は前記弁体取付孔の開口部の外周に形成したテーパ面、または、弁体取付孔の開口部の外周を窪ませた段部により構成されていることを特徴とする。

【0012】

請求項６の切換弁は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の切換弁であって、前記弁体取付孔と前記弁体との間に間隙を設け、前記プランジャの軸回りの回動時に、前記弁体が前記プランジャの回動に追従せず前記プランジャが前記弁座部材に当接するようにしたことを特徴とする。

【0013】

請求項７の切換弁は、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の切換弁であって、当該切換弁を別装置に取り付けるためのブラケットを備え、前記ブラケットと前記弁座部材とが一体形成されていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0014】

請求項１の切換弁によれば、弁座部材に形成された複数のポートが、弁体によって択一的に開閉されて開となったポートに弁室の流体が流れる。このとき、プランジャの弁体取付孔の開口部の外周に形成された流路により、開となったポートに流れる流体の流量を十分に確保できるので、ポートを最小限に小さくすることができ、ポート間の間隔も小さくできるため弁体を小さくできる。したがって、弁体及びプランジャの摺動距離を小さくでき、弁体の移動が容易となる。また、電磁駆動部を小さくするとともに、消費電力を小さくできる。

【0015】

請求項２の切換弁によれば、請求項１の効果に加えて、第１のポートから高圧の流体を第２のポートまたは第３のポートに択一的に流す三方切換弁として構成することができる。

【0016】

請求項３の切換弁によれば、請求項１の効果に加えて、第１のポートから高圧の流体を第２のポートまたは第３のポートに流し、他方の第３のポートまたは第２のポートを低圧側の第４のポートに択一的に導通する四方切換弁として構成することができる。

【0017】

請求項４の切換弁によれば、請求項２または３の効果に加えて、第１乃至第３のポートが一つの弁座部材に形成されているので、各ポートに対応するキャピラリの接続箇所を弁座部材側に纏めることができ、切換弁がコンパクトになる。

【0018】

請求項５の切換弁によれば、請求項１乃至４と同様な効果が得られる。

【0019】

請求項６の切換弁によれば、請求項１乃至５の効果に加えて、流路により流体の流れを確保できるので、プランジャと弁座部材との隙間を極力小さくでき、かつ、プランジャの弁体取付孔と弁体との間隙があるので、プランジャが回動しても、弁体が追従せずにプランジャが弁座部材に当接するため弁体のシール性を確保できる。

【0020】

請求項７の切換弁によれば、請求項１乃至６の効果に加えて、切換弁を四方切換弁等の別装置に取り付けるためのブラケットが弁座部材とが一体形成されているので、このブラケットを別装置の本体に溶接固定やろう付け固定することで強固に固定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の第１実施形態の切換弁の要部左側断面図及び要部正断面図である。

【図2】本発明の第１実施形態の切換弁の平断面図及び要部正断面図である。

【図3】図２(A) のＣ−Ｃ断面図及び要部底面図である。

【図4】本発明の第１実施形態の切換弁を駆動源として用いる四方切換弁の正面図及び左側面図である。

【図5】本発明の実施形態における弁体の回動防止の効果を説明する図である。

【図6】本発明の第２実施形態の切換弁の平断面図及び要部正断面図である。

【図7】図６(A) のＥ−Ｅ断面図及び要部底面図である。

【図8】本発明の第２実施形態の切換弁を駆動源として用いる四方切換弁の正面図及び左側面図である。

【図9】本発明の第３実施形態の切換弁の要部左側断面図である。

【図10】本発明の第３実施形態の切換弁を駆動源として用いる四方切換弁の左側面図である。

【図11】従来の切換弁を駆動源として用いる四方切換弁の正面図及び左側面図である。

【図12】本発明の第４実施形態の切換弁の要部正断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

次に、本発明の切換弁の実施形態を図面を参照して説明する。図１は第１実施形態の切換弁の要部左側断面図（図１(A) ）及び要部正断面図（図１(B) ）、図２は第１実施形態の切換弁の平断面図（図２(A) ）及び要部正断面図（図２(B) ）、図３は図２(A) のＣ−Ｃ断面図（図３(A) ）及び要部底面図（図３(B) ）、図４は第１実施形態の切換弁を駆動源として用いる四方切換弁の正面図（図４(A) ）及び左側面図（図４(B) ）である。なお、図１(B) は図１(A) のＡ−Ａ断面図である。また、図２(B) は図２(A) の軸線Ｌを含むＢ−Ｂ断面図であり、プランジャ及び弁体の図示を省略してある。また、図３(B) ではブラケットの図示を省略してある。

【0023】

図４に示すように、この実施形態の切換弁１０は、冷凍サイクルに接続される四方切換弁２０を駆動するためのパイロット弁として構成したものである。なお、パイロット弁も「四方切換弁」である。四方切換弁２０は円筒状の弁ハウジング２０ａと、冷凍サイクルの配管に接続される継手管２０１，２０２，２０３，２０４を有している。弁ハウジング２０ａには、切換弁１０が後述のブラケット２Ｃを介して取り付けられている。ブラケット２Ｃと弁ハウジング２０ａは溶接またはろう付けにより固定されている。切換弁１０は後述のキャピラリ２１１，２２１，２３１，２４１を有しており、キャピラリ２１１，２４１は四方切換弁２０の継手管２０１，２０４にそれぞれ接続され、キャピラリ２２１，２３１は、四方切換弁２０の弁ハウジング２０ａの両端にそれぞれ接続されている。なお、四方切換弁２０の弁ハウジング２０ａ内には図示しないピストン弁が配設されている。切換弁１０は電磁駆動部５の駆動により、継手管２０１からの高圧流体をキャピラリ２２１またはキャピラリ２３１に切り換えて供給する。これにより、弁ハウジング２０ａの両端の内部空間の差圧により弁ハウジング２０ａ内のピストン弁を作動させ、弁ハウジング２０ａに接続される継手管２０１〜２０４を流れる流体の流路を切り換える。

【0024】

図１乃至図３に示すように、切換弁１０は、端部に弁室１Ａを形成する非磁性体製の円筒のプランジャチューブ１と、プランジャチューブ１に取り付けられた弁座部材２と、プランジャチューブ１内に配設された弁体３と、弁体３を保持するプランジャ４と、プランジャチューブ１の周囲に取り付けられた電磁駆動部５（図２(A) 参照）とを有している。そして、プランジャチューブ１の弁室１Ａの底面に弁座部材２が取り付けられ、プランジャチューブ１内に略円柱状のプランジャ４が配設されている。

【0025】

弁座部材２は、略円柱形状であり、本体部２Ａと、本体部２Ａより僅かに径の小さな弁座部２Ｂと、ブラケット２ｃを一体形成して構成されている。そして、弁座部２Ｂはプランジャチューブ１に形成された円形の嵌合孔１１に嵌合され、ろう付けまたは溶接等により弁座部材２がプランジャチューブ１に取り付けられている。これにより、弁座部材２は、弁室１Ａ内に弁座面を向けて配置されている。

【0026】

弁座部２Ｂには、弁座面に開口する「第１のポート」としてのＤポート２１、「第２のポート」としてのＣ切換ポート２２、「第３のポート」としてのＥ切換ポート２３及び「第４のポート」としてのＳポート２４がそれぞれ形成されている。本体部２Ａには、ブラケット２Ｃ側からＤポート２１、Ｃ切換ポート２２、Ｅ切換ポート２３及びＳポート２４にそれぞれ連通する、キャピラリ取付孔２１ａ，２２ａ，２３ａ，２４ａが形成されている。

【0027】

そして、キャピラリ取付孔２１ａを介してＤポート２１にキャピラリ２１１が接続され、キャピラリ取付孔２２ａを介してＣ切換ポート２２にキャピラリ２２１が接続されている。また、キャピラリ取付孔２３ａを介してＥ切換ポート２３にキャピラリ２３１が接続され、キャピラリ取付孔２４ａを介してＳポート２４にキャピラリ２４１が接続されている。キャピラリ２１１，２２１，２３１，２４１は、ブラケット２Ｃの開口から引き出されている。なお、以下の説明で、Ｄポート２１、Ｃ切換ポート２２、Ｅ切換ポート２３及びＳポート２４を総称するとき、単に「ポート」ともいう。

【0028】

弁体３は、略円柱形状で、弁座部材２の弁座面上を摺動する円環状のシール面３ａを有し、このシール面３ａの内側に弁座面に対向するように凹部３１が形成されている。弁体３は弁バネ３２を介してプランジャ４の後述の弁体取付孔４３内に内挿されている。これにより、弁体３はプランジャ４の移動により弁座部材２の弁座面に対して摺動可能となっている。

【0029】

プランジャ４はプランジャチューブ１の内面に整合する円柱部４１と、この円柱部４１の端部に形成された保持部４２を有しており、この保持部４２には弁座部材２の弁座面に対向するように円柱状の弁体取付孔４３が形成されている。また、弁体取付孔４３の開口部の外周には、円錐台の側面形状となるテーパ面４４が形成されており、このテーパ面４４の弁座面側の空間は円環状の流路４４Ａとなっている。なお、図１(A) に示す流路４４Ａの幅［Ｄ］と、図１(B) に示すポートの径［φｄ］はＤ＞φｄの関係にある。

【0030】

電磁駆動部５は、プランジャチューブ１の回りに嵌合された電磁コイル５１と、外函５２と、プランジャチューブ１の端部に嵌合された吸引子５３と、吸引子５３とプランジャ４との間に配設されたコイルバネ５４とを有している。

【0031】

以上の構成により、電磁コイル５１に通電されると、プランジャ４は磁力によりコイルバネ５４の付勢力に抗して吸引子５３に吸着され、弁体３は凹部３１をＳポート２４とＥ切換ポート２３とを覆う位置に移動する。この状態で、Ｓポート２４とＥ切換ポート２３は弁体３に覆われて弁室１Ａに対して閉状態となるとともに、Ｓポート２４とＥ切換ポート２３は凹部３１により導通する。また、Ｃ切換ポート２２は弁室１Ａに対して開状態となり、Ｄポート２１が弁室１Ａを介してＣ切換ポート２２に導通する。このとき、Ｄポート２１から弁室１Ａ内に流入する高圧の流体は、弁体取付孔４３の周囲の流路４４Ａを介してＣ切換ポート２２に流れる。

【0032】

また、電磁コイル５１への通電を遮断するとプランジャ４はコイルバネ５４の付勢力により吸引子５３から離間する。この状態で、Ｓポート２４とＣ切換ポート２２は弁体３に覆われて弁室１Ａに対して閉状態となるとともに、Ｓポート２４とＣ切換ポート２２は凹部３１により導通する。また、Ｅ切換ポート２３は弁室１Ａに対して開状態となり、Ｄポート２１が弁室１Ａを介してＥ切換ポート２３に導通する。このとき、Ｄポート２１から弁室１Ａ内に流入する高圧の流体は、図１(B) に矢印で示すように、弁体３の外側で弁体取付孔４３の周囲の流路４４Ａを介してＥ切換ポート２３に流れる。

【0033】

以上のように、Ｄポート２１からの高圧の流体は、流路４４Ａを介してＥ切換ポート２３あるいはＣ切換ポート２２に流れるので、この流体の流量を十分に確保することができる。したがって、各ポートの径を最小限に小さくできるので、各ポート間の間隔も小さくでき、弁体３の凹部３１の径を小さくできる。弁体３には、弁体３の凹部３１と弁室１Ａとの差圧が作用するが、凹部３１の径を小さくできるので、弁体３の受圧面積が小さくなり、弁体３の移動が容易となる。また、各ポート径、凹部３１の径を小さくできるので、弁体３及びプランジャ４の移動ストロークを小さくできる。したがって、電磁駆動部５を小さくするとともに、消費電力を小さくできる。

【0034】

また、Ｄポート２１から高圧の流体が流入するので、図５に矢印で示すように、プランジャ４は軸線Ｌ周りに回動する。しかし、高圧流体の流れを流路４４Ａにより確保できるので、プランジャ４の保持部４２と弁座部材２との隙間（流路４４Ａ以外の隙間）を極力小さくでき、かつ、プランジャ４の弁体取付孔４３と弁体３との間隙があるので、プランジャ４が回動しても、弁体３が追従せずにプランジャ４が弁座部材２に当接するため弁体３のシール性を確保できる。

【0035】

なお、プランジャの回動防止手段として、プランジャに突起等を設けてこの突起を弁座部材に当接させることも考えられるが、このようにすると摺動抵抗が大きくなる。これに対して、上記実施形態によれば、プランジャ４と弁座部材２とは点で接触するだけであり、騒動抵抗が小さく、電磁駆動部５の作動電圧を低減できる。

【0036】

図１(B) に示すように、Ｓポート２４（第４のポート）とＣ切換ポート２２（第２のポート）とＥ切換ポート２３（第３のポート）は、軸線Ｌに対して交互にずれた位置に配置されており、これにより、弁体３の凹部３１を小さくしながらこの凹部３１により２つのポートを覆うことができる。なお、「第２、第３のポート」であるＣ切換ポート２２とＥ切換ポート２３、及び「第４のポート」であるＳポート２４は、それぞれ軸線Ｌに沿って配置されている。

【0037】

また、プランジャ４の弁体取付孔４３の内径は弁体３の外径よりも僅かに大きくなっており、この弁体取付孔４３と弁体３との間隙により、プランジャ４の初動時に弁体取付孔４３の内面が弁体３に当たることで、弁体３の移動を容易にしている。これは、いわゆるキック動作である。

【0038】

図６は第２実施形態の切換弁の平断面図（図６(A) ）及び要部正断面図（図６(B) ）、図７は図６(A) のＥ−Ｅ断面図（図７(A) ）及び要部底面図（図７(B) ）、図８は第２実施形態の切換弁を駆動源として用いる四方切換弁の正面図（図８(A) ）及び左側面図（図８(B) ）である。なお、図６(B) は図６(A) の軸線Ｌを含むＤ−Ｄ断面図であり、プランジャ及び弁体の図示を省略してある。また、図７(B) ではブラケットの図示を省略してある。なお、以下の実施形態で、第１実施形態と同様な要素には図１乃至図５と同符号を付記して詳細な説明は省略する。また、以下の実施形態でも、第１実施形態における流路４４Ａによる作用効果が得られることは同様である。

【0039】

この第２実施形態と第１実施形態との違いは、キャピラリの取付構造とブラケットの構造及び弁体の取り付け構造である。図８に示すように、四方切換弁２０は第１実施形態と同様であり、この四方切換弁２０の弁ハウジング２０ａには、切換弁１０がブラケット６を介して取り付けられている。ブラケット６と弁座部材２は溶接またはろう付けにより固定されている。ブラケット６と四方切換弁２０の弁ハウジング２０ａは溶接またはろう付けにより固定されている。第１実施形態のブラケット２Ｃはキャピラリを引き出すための開口を有しているが、この第２実施形態のブラケット６は単純な矩形形状である。

【0040】

また、この第２実施形態では、弁座部材２のＤポート２１、Ｃ切換ポート２２、Ｅ切換ポート２３及びＳポート２４にそれぞれ連通するキャピラリ取付孔２１ａ′，２２ａ′，２３ａ′，２４ａ′が、各ポートと直角となるように形成されている。そして、キャピラリ取付孔２１ａ′を介してＤポート２１にキャピラリ２１１′が接続され、キャピラリ取付孔２２ａ′を介してＣ切換ポート２２にキャピラリ２２１′が接続されている。また、キャピラリ取付孔２３ａ′を介してＥ切換ポート２３にキャピラリ２３１′が接続され、キャピラリ取付孔２４ａ′を介してＳポート２４にキャピラリ２４１′が接続されている。

【0041】

また、この第２実施形態では、プランジャ４の弁体取付孔４３からプランジャチューブ１の内周側に通じる貫通穴４５が形成されている。第１実施形態では、弁体３を弁バネ３２によって弁座部材２側に押圧するようにしているが、この第２実施形態では、プランジャチューブ１内（弁室１Ａ内）の高圧を貫通穴４５から導入することにより、弁体３の凹部３１内の低圧と貫通穴４５の高圧との差圧により、弁体３を弁座部材２側に押圧する。これにより弁ばねが不要となる。

【0042】

このように、第２実施形態では、弁座部材２に対して、キャピラリ２１１′，２２１′，２３１′，２４１′が各ポートと直角に取り付けられているので、ブラケット６はキャピラリを引き出すための開口等を有しない単純な構造とすることができる。

【0043】

図９は第３実施形態の切換弁の要部左側断面図であり、第２実施形態の図７(A) に対応する断面図である。図１０は第３実施形態の切換弁を駆動源として用いる四方切換弁の左側面図であり、正面図は図８(A) と同一である。この第３実施形態では、第２実施形態と同様な弁座部材２に対してブラケット２Ｃを一体形成したものである。その他の構成及び作用は第２実施形態と同一である。図１０に示すように、この第３実施形態の切換弁１０も冷凍サイクルに接続される四方切換弁２０を駆動するためのパイロット弁として構成したものである。四方切換弁２０は第１及び第２実施形態と同様であり、この四方切換弁２０の弁ハウジング２０ａには、切換弁１０がブラケット２Ｃを介して取り付けられている。ブラケット２ｃと弁ハウジング２０ａは溶接またはろう付けにより固定されている。

【0044】

図１１は従来の切換弁を駆動源として用いる四方切換弁の正面図及び左側面図である（特開２０１０−１１２４３７号広報）。この従来の切換弁３０は取付け金具５０を用いて四方切換弁２０の弁ハウジング２０ａに取り付けられている。取付け金具５０は２つの把持部５０１，５０１を有しており、把持部５０１，５０１はそれぞれ一対のアーム５０１ａ，５０１ａを有している。切換弁３０はアーム５０１ａ，５０１ａで把持され、このアーム５０１ａ，５０１ａの端部をかしめることにより、切換弁３０が取付け金具５０に固定されている。そして、取付け金具５０と弁ハウジング２０ａは溶接またはろう付けにより固定されている。

【0045】

このように、従来の切換弁３０は取付け金具５０によりかしめ固定しているので、取り付け金具５０が必要であり、部品点数が多くなる。また、かしめ工程が必要で、組み立て工数も多くなる。さらに、かしめ部分の緩み等により固定強度の点で改良の余地がある。これに対して、第３実施形態の切換弁１０によれば、ブラケット２Ｃが弁座部材２と一体成形されているので、部品点数を削減できるとともに、かしめ工程が不要となり、組み立て工数も削減できる。また、一体構造により固定強度も向上し、振動に強い構造となる。

【0046】

図１２は第４実施形態の切換弁の要部正断面図であり、第１実施形態の図１(B) に対応する図である。第１実施形態と同様な要素には図１乃至図５と同符号を付記して詳細な説明は省略する。この第４実施形態の切換弁４０は三方弁として構成したものである。図１２に示すように、プランジャチューブ１に取り付けられた弁座部材７は、外観形状は第１実施形態の弁座部材２と同じであり、弁座部材７は弁座部７Ｂを有している。また、弁体８は第１実施形態の弁体３より径の小さな円柱形状をしており図１２に示す断面と同じ円形のシール面を有している。

【0047】

また、プランジャ９は第１実施形態のプランジャ４と略同型であるが、保持部９２に形成された弁体取付孔９３と流路９４Ａの径が、弁体８の径に対応して第１実施形態における弁体取付孔４３及び流路４４Ａより小さくなっている。弁体８は、プランジャ９の弁体取付孔９３内に内挿されており、第１実施形態と同様に、弁体８はプランジャ９の移動により弁座部材７の弁座面に対して摺動可能となっている。なお、流路９４Ａは、第１実施形態と同様に円錐台の側面形状となるテーパ面により形成されている。

【0048】

弁座部材７は、弁室１Ａ内に弁座面を向けて配置されており、弁座部７Ｂには、弁座面に開口する「第１のポート」としてのＤポート７１、「第２のポート」としての切換ポート７２及び「第３のポート」としての切換ポート７３がそれぞれ形成されている。また、図示は両略するが、これらのポートにはキャピラリが接続されている。

【0049】

以上の構成により、図示しない第１実施形態と同様な電磁駆動部の電磁コイルに通電されると、プランジャ９が移動され、弁体８はシール面で切換ポート７３を覆う位置に移動する。この状態で切換ポート７３が閉状態となるとともに、切換ポート７２が開状態となる。そして、Ｄポート７１が弁室１Ａを介して切換ポート７２に導通する。このとき、Ｄポート７１から弁室１Ａ内に流入する高圧の流体は、弁体取付孔９３の周囲の流路９４Ａを介して切換ポート７２に流れる。

【0050】

また、電磁コイルへの通電を遮断するとプランジャ９が図１２の位置に移動し、弁体８はシール面で切換ポート７２を覆う位置に移動する。この状態で切換ポート７２が閉状態となるとともに、切換ポート７３が開状態となる。そして、Ｄポート７１が弁室１Ａを介して切換ポート７３に導通する。このとき、Ｄポート７１から弁室１Ａ内に流入する高圧の流体は、図１２に矢印で示すように、弁体８の外側で弁体取付孔９３の周囲の流路９４Ａを介して切換ポート７３に流れる。

【0051】

以上のように、Ｄポート７１からの高圧の流体は、流路９４Ａを介して切換ポート７３あるいは切換ポート７２に流れるので、この流体の流量を十分に確保することができる。したがって、各ポートの径を最小限に小さくできるので、各ポート間の間隔も小さくでき、弁体８の径を小さくできる。したがって、前記実施形態と同様に、弁体８の受圧面積が小さくなり、弁体８の移動が容易となる。また、各ポート径を小さくできるので、弁体８及びプランジャ９の移動ストロークを小さくできる。したがって、電磁駆動部を小さくするとともに、消費電力を小さくできる。

【0052】

以上の実施形態では流路４４Ａ，９４Ａをテーパ面により構成するようにしているが、弁体取付孔の開口部の外周を、窪ませるような段部により流路を形成するようにしてもよい。

【0053】

なお、各実施形態において、弁座部材２，７，プランジャ４，９は、金属射出成型（ＭＩＭ：Ｍｅｔａｌ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｍｏｌｄｉｎｇ）により形成することができる。

【0054】

また、実施形態では、高圧側の流体が流入するＤポート及びキャピラリを弁座部材側に形成するようにしているが、例えば、プランジャチューブ１の端部や側部に高圧側のキャピラリを接続してそのキャピラリから弁室内に高圧の流体を導入するようにしてもよい。この場合でも、弁室に流入する高圧の流体は前記流路４４Ａ，９４Ａを介して、Ｅ切換ポート２２あるいはＣ切換ポート２３、切換ポート７２あるいは切換ポート７３に流すことができ、前記実施形態と同様な作用効果が得られる。

【0055】

また、第１乃至第４実施形態ではパイロット弁として構成した切換弁の例を説明したが、本発明の切換弁は、冷凍サイクルの流路あるいはその他の配管システムの流路を切り換える三方切換弁や四方切換弁として構成することもできる。また、その他、５個以上のポートの切換を行う切換弁としても構成できる。

【0056】

また、実施形態では、弁座部材２，７は略円柱形状をしているが角柱状でもよい。また、実施形態では、弁体３，８は略円柱形状をしているが楕円柱状でもよい。また、シール面３ａは円環状の形状であるが、楕円形状でもよい。これらの形状は、実施形態の形状に限定されるものではない。即ち、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。

【符号の説明】

【0057】

１ プランジャチューブ
２ 弁座部材
２１ Ｄポート（第１のポート）
２２ Ｃ切換ポート（第２のポート）
２３ Ｅ切換ポート（第３のポート）
２４ Ｓポート（第４のポート）
３２ 弁バネ
３ 弁体
３ａ シール面
３１ 凹部
４ プランジャ
４３ 弁体取付孔
４４ テーパ面
４４Ａ 流路
５ 電磁駆動部
７ 弁座部材
７１ Ｄポート（第１のポート）
７２ 切換ポート（第２のポート）
７３ 切換ポート（第３のポート）
１０ 切換弁（パイロット弁：四方切換弁）
２０ 四方切換弁
４０ 切換弁（三方切換弁）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】