特許 7607611 スライド式切換弁および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】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-19

(45)【発行日】2024-12-27

(54)【発明の名称】スライド式切換弁および冷凍サイクルシステム

(51)【国際特許分類】

   F16K 3/02 20060101AFI20241220BHJP

   F16K 11/065 20060101ALI20241220BHJP

   F16K 31/06 20060101ALI20241220BHJP

   F25B 41/26 20210101ALI20241220BHJP

【ＦＩ】

F16K3/02 A

F16K11/065 Z

F16K31/06 305L

F16K31/06 305M

F25B41/26 A

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2022064641

(22)【出願日】2022-04-08

(65)【公開番号】P2023154965

(43)【公開日】2023-10-20

【審査請求日】2023-12-04

(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】100134315

【弁理士】

【氏名又は名称】永島 秀郎

(74)【代理人】

【識別番号】100213757

【弁理士】

【氏名又は名称】竹内 詩人

(72)【発明者】

【氏名】濱田 正吾

(72)【発明者】

【氏名】村田 雅弘

(72)【発明者】

【氏名】三留 陵

(72)【発明者】

【氏名】渡邉 秀剛

(72)【発明者】

【氏名】岡田 聡

(72)【発明者】

【氏名】剱持 大一郎

【審査官】橋本 敏行

(56)【参考文献】

【文献】特開昭６２－１９６４７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１３６０６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０４８８７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０４２８８２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｋ ３／００－３／３６

１１／００－１１／２４

３１／０６－３１／１１

Ｆ２５Ｂ ３１／００－３１／０２

３９／００－４１／４８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項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、前記弁座面に対して摺動することで前記弁ポートを弁室に対して開閉する弁体と、前記弁体を前記弁座面に沿ったスライド方向に移動させる電磁駆動部と、を備えたスライド式切換弁であって、
前記電磁駆動部は、前記スライド方向に沿って延びるとともに前記弁体が接続されるプランジャと、前記プランジャに対して前記スライド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、前記プランジャを前記スライド方向の他方側に付勢する付勢手段と、を有し、通電状態となることで前記プランジャを前記一方側に移動させるように構成され、
前記弁本体は、前記弁室を形成する弁室形成部と、前記プランジャを収容して前記スライド方向に案内するとともに前記吸引子が設けられるプランジャ収容部と、を一体に有し、
前記プランジャは、磁性体によって全体として前記弁本体の軸方向に沿って延びる柱状に形成され、円柱部と、該円柱部から前記他方側に突出した突出部と、を一体に有し、
前記円柱部は、前記プランジャ収容部に収容され、
前記突出部は、前記他方側に平坦な端面を有し、
前記プランジャは、前記電磁駆動部が非通電状態となった際に、前記弁室形成部において前記他方側から前記弁室を閉塞する閉塞部に対して前記端面が当接することで、前記他方側への移動が規制されることを特徴とするスライド式切換弁。

【請求項2】

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、前記弁座面に対して摺動することで前記弁ポートを弁室に対して開閉する弁体と、前記弁体を前記弁座面に沿ったスライド方向に移動させる電磁駆動部と、を備えたスライド式切換弁であって、
前記電磁駆動部は、前記スライド方向に沿って延びるとともに前記弁体が接続されるプランジャと、前記プランジャに対して前記スライド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、前記プランジャを前記スライド方向の他方側に付勢する付勢手段と、を有し、通電状態となることで前記プランジャを前記一方側に移動させるよ
うに構成され、
前記弁本体は、前記弁室を形成する弁室形成部と、前記プランジャを収容して前記スライド方向に案内するとともに前記吸引子が設けられるプランジャ収容部と、を一体に有し、
前記プランジャは、前記電磁駆動部が非通電状態となった際に、前記弁室形成部において前記他方側から前記弁室を閉塞する閉塞部に対して当接することで、前記他方側への移動が規制され、
前記弁室形成部と前記プランジャ収容部と前記閉塞部とが一部品により構成されていることを特徴とするスライド式切換弁。

【請求項3】

前記弁室形成部は、筒状の部分における側面に取付開口部が形成され、
前記弁座部は、前記弁本体とは別体に形成され、前記取付開口部の内径よりも外径が小さい小径部と、前記取付開口部の内径よりも外径が大きく且つ前記小径部に対して前記弁座面とは反対側に設けられる大径部と、を有し、前記小径部が前記取付開口部に挿通されるとともに前記大径部によって挿通が規制されることを特徴とする請求項１又は２に記載のスライド式切換弁。

【請求項4】

前記弁室形成部は、筒状の部分における側面に取付開口部が形成され、
前記弁座部は、前記弁本体とは別体に形成されるとともに前記取付開口部に挿通されることで前記弁本体に取り付けられ、
前記弁座部における前記他方側の端部と前記一方側の端部とのうち一方が、前記取付開口部の内周面に接触し、他方が、前記内周面との間に間隙部を形成し、該間隙部に固定材が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のスライド式切換弁。

【請求項5】

前記プランジャは、前記他方側に平坦な端面を有し、該端面において前記閉塞部に対して面状に接触することを特徴とする請求項１又は２に記載のスライド式切換弁。

【請求項6】

前記プランジャは、前記弁座面側に開口した凹状の保持部を有し、
前記弁体は、前記保持部内に配置されて保持されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のスライド式切換弁。

【請求項7】

前記弁室形成部に接続される管部を備え、
前記弁室形成部は、前記弁ポートと対向する位置に、前記弁室の外側に向かって突出するとともに前記管部の内側に挿通される筒状の突出接続部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のスライド式切換弁。

【請求項8】

前記弁座面には、少なくとも３つの前記弁ポートが形成され、
前記少なくとも３つの弁ポートのうち２つは、冷凍サイクルシステムに設けられる四方切換弁においてスライド弁を移動させるピストンを挟む空間のそれぞれに連通し、
前記電磁駆動部が前記プランジャを移動させることにより、前記ピストンを挟む空間の一方に高圧流体が導入されることで、差圧によって前記スライド弁を移動させることを特徴とする請求項１又は２に記載のスライド式切換弁。

【請求項9】

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、請求項８に記載のスライド式切換弁と、前記四方切換弁と、を備えた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、スライド式切換弁および冷凍サイクルシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、ソレノイドコイルを有する電磁駆動部によって弁体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切換弁が知られている。このような切換弁として、冷凍サイクルシステムにおいて四方切換弁を駆動するためのパイロット弁として構成されたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載された切換弁では、電磁駆動部において電磁コイルが通電されると、プランジャが吸引子に向かって移動し、通電が遮断されると、コイルばねの付勢力によってプランジャが吸引子から離れるように移動し、通電と非通電との切り換えによって流路が切り換えられるようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１５－４２８８２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記のように通電が遮断された状態において弁体が正常にポートを開閉するためには、プランジャが吸引子から離れるように移動する際に、この移動を一定の位置で規制する必要がある。プランジャが弁座部材（弁ポートが形成された部材）に対して当接することで移動が規制される構成では、弁体と弁ポートとの相対位置を正確なものとしやすい一方で、衝突によって弁座部材に変形や摩耗が生じたり、弁座部材と弁本体（プランジャチューブ）との間の接合部に負荷が加わったりすると、動作に不具合が生じる可能性があるため、より強固な接合とする必要があった。

【0005】

一方、弁座部材以外にストッパを追加する場合、ストッパの取付位置や形成位置の誤差によって、弁体とポートとの相対位置に誤差が生じる可能性がある。即ち、部品点数や構成部分の増加によって精度が低下する可能性がある。弁体とポートとの相対位置に誤差が生じると、弁体が正常にポートを開閉することができず、動作に不具合が生じる可能性がある。このように、プランジャを弁座部材によって規制する場合および追加の部材によって規制する場合のいずれにおいても、切換弁の不具合を抑制することは困難であった。

【0006】

本発明の目的は、不具合を抑制することができるスライド式切換弁及び冷凍サイクルシステムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明のスライド式切換弁は、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、前記弁座面に対して摺動することで前記弁ポートを弁室に対して開閉する弁体と、前記弁体を前記弁座面に沿ったスライド方向に移動させる電磁駆動部と、を備えたスライド式切換弁あって、前記電磁駆動部は、前記スライド方向に沿って延びるとともに前記弁体が接続されるプランジャと、前記プランジャに対して前記スライド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、前記プランジャを前記スライド方向の他方側に付勢する付勢手段と、を有し、通電状態となることで前記プランジャを前記一方側に移動させるように構成され、前記弁本体は、前記弁室を形成する弁室形成部と、前記プランジャを収容して前記スライド方向に案内するとともに前記吸引子が設けられるプランジャ収容部と、を一体に有し、前記プランジャは、前記電磁駆動部が非通電状態となった際に、前記弁室形成部において前記他方側から前記弁室を閉塞する閉塞部に対して当接することで、前記他方側への移動が規制されることを特徴とする。

【0008】

以上のような本発明によれば、プランジャが弁室形成部の閉塞部に当接して移動が規制されることで、弁座部に衝突しない構成とすることができ、弁座部およびその周囲に生じる損傷を抑制することができる。また、閉塞部は、弁室を形成するために必要な部分であり、追加的にストッパを設ける必要がない。例えばプランジャを他方側に延長することで閉塞部に当接させたり、閉塞部を厚く形成してプランジャに当接させたりすれば、ストッパを追加的に配置する場合と比較して、弁ポートと弁体との相対位置の誤差を低減することができる。これにより、弁体によって弁ポートを正常に開閉しやすく、不具合を抑制することができる。

【0009】

また、弁本体のうち弁室を形成する弁室形成部と、プランジャを収容するプランジャ収容部と、が一体であることで、これらが別体であ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。即ち、プランジャと吸引子との相対位置の誤差を抑制し、磁力によってプランジャを正常に駆動させやすくすることができる。以上のように、部品点数および追加的な構成の増加を抑制しつつ、弁座部及びその周囲の損傷を抑制することにより、スライド式切換弁の不具合を抑制することができる。

【0010】

この際、本発明のスライド式切換弁では、前記弁室形成部は、筒状の部分における側面に取付開口部が形成され、前記弁座部は、前記弁本体とは別体に形成され、前記取付開口部の内径よりも外径が小さい小径部と、前記取付開口部の内径よりも外径が大きく且つ前記小径部に対して前記弁座面とは反対側に設けられる大径部と、を有し、前記小径部が前記取付開口部に挿通されるとともに前記大径部によって挿通が規制されることが好ましい。

【0011】

このような構成によれば、大径部によって弁座部の挿通が規制されることで、挿通方向における弁本体と弁座部との相対位置の誤差を抑制することができる。即ち、挿通方向において、弁室内における弁座面の位置の誤差を抑制し、弁座面に対して弁体を正常に摺動させやすくすることができる。

【0012】

また、本発明のスライド式切換弁では、前記弁室形成部は、筒状の部分における側面に取付開口部が形成され、前記弁座部は、前記弁本体とは別体に形成されるとともに前記取付開口部に挿通されることで前記弁本体に取り付けられ、前記弁座部における前記他方側の端部と前記一方側の端部とのうち一方が、前記取付開口部の内周面に接触し、他方が、前記内周面との間に間隙部を形成し、該間隙部に固定材が設けられていることが好ましい。

【0013】

このような構成によれば、取付開口部の内周面のうちスライド方向のいずれかの端部を基準として弁座部を固定することができ、スライド方向における弁本体と弁座部との相対位置の誤差を抑制することができる。上記のようにプランジャが弁本体の一部に当接し、スライド方向における弁本体とプランジャとの相対位置の誤差が抑制されている。従って、スライド方向において、プランジャと弁座部との相対位置の誤差を抑制することができ、弁体と弁ポートとの相対位置の誤差を抑制し、スライド式切換弁の不具合を抑制することができる。

【0014】

また、本発明のスライド式切換弁では、前記プランジャは、前記他方側に平坦な端面を有し、該端面において前記閉塞部に対して面状に接触することが好ましい。このような構成によれば、接触面積を大きくすることで衝突時の荷重を分散させ、衝突による変形や損傷を抑制し、スライド式切換弁の不具合を抑制することができる。

【0015】

また、本発明のスライド式切換弁では、前記プランジャは、前記弁座面側に開口した凹状の保持部を有し、前記弁体は、前記保持部内に配置されて保持されていることが好ましい。このような構成によれば、プランジャによって弁体を直接的に保持することができ、保持のための専用部品が必要ない。これにより、専用部品によって生じ得る寸法誤差や相対位置の誤差を抑制し、スライド式切換弁の不具合を抑制することができる。

【0016】

また、本発明のスライド式切換弁では、前記弁室形成部に接続される管部を備え、前記弁室形成部は、前記弁ポートと対向する位置に、前記弁室の外側に向かって突出するとともに前記管部の内側に挿通される筒状の突出接続部を有することが好ましい。このような構成によれば、突出接続部によって弁室形成部と管部との接触面積を確保することができ、例えばろう付けによって接合する際に、固定強度を向上させることができる。このとき、接触面積を確保するために別部品を用いる必要がなく、部品点数の増加を抑制することができる。

【0017】

また、本発明のスライド式切換弁では、前記弁座面には、少なくとも３つの前記弁ポートが形成され、前記少なくとも３つの弁ポートのうち２つは、冷凍サイクルシステムに設けられる四方切換弁においてスライド弁を移動させるピストンを挟む空間のそれぞれに連通し、前記電磁駆動部が前記プランジャを移動させることにより、前記ピストンを挟む空間の一方に高圧流体が導入されることで、差圧によって前記スライド弁を移動させてもよい。このような構成によれば、上記のように不具合を抑制することにより、四方切換弁を正常に作動させることができる。

【0018】

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、上記のスライド式切換弁と、前記四方切換弁と、を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、上記のようにスライド式切換弁の不具合を抑制し、サイクル全体の不具合を抑制することができる。

【0019】

本発明のスライド式切換弁は、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、前記弁座面に対して摺動することで前記弁ポートを弁室に対して開閉する弁体と、前記弁体を前記弁座面に沿ったスライド方向に移動させる電磁駆動部と、を備えたスライド式切換弁あって、前記弁本体は、前記スライド方向に沿って延びるとともに前記弁座部が設けられる筒状部を有し、前記筒状部は、前記弁ポートに対向する位置に、前記弁室の外側に向かって筒状に突出するとともに管部の内側に挿通されることで当該管部に接続される突出接続部を有する。

【0020】

以上のような本発明によれば、突出接続部によって弁本体と管部との接触面積を確保することができ、例えばろう付けによって接合する際に、固定強度を向上させることができる。このとき、接触面積を確保するために別部品を用いる必要がなく、部品点数の増加を抑制することができる。

【発明の効果】

【0021】

本発明のスライド式切換弁及び冷凍サイクルシステムによれば、不具合を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本発明の一例である実施形態にかかるスライド式切換弁が設けられた冷凍サイクルの概略構成図である。

【図2】前記スライド式切換弁を示す断面図である。

【図3】前記スライド式切換弁の弁座部を示す底面図である。

【図4】前記スライド式切換弁の要部を拡大して示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

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。

【0024】

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。

【0025】

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。

【0026】

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（管部）６１～６４と、を有し、弁体４が所定のスライド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１を基準とする。

【0027】

弁本体２は、例えば黄銅やステンレス等により形成された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。

【0028】

筒部２１（即ち弁本体２の側面部）には、Ｚ方向の一方側（図２いおける下側）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）に突出接続部２１２が形成されている。突出接続部２１２は、ポート２１２Ａを有するとともに、後述するように継手部材６１が接続される。

【0029】

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、図３にも示すように、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。

【0030】

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。

【0031】

弁座部３は、図４に示すように、小径部としての本体部３６と、本体部３６に対して下側（弁座面３１とは反対側）に設けられる大径部としてのフランジ部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。

【0032】

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。

【0033】

電磁駆動部５は、プランジャ５１と、吸引子５２と、コイルと、付勢手段としてのコイルばね５３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。

【0034】

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。

【0035】

円柱部５１１の一方側の端部には、コイルばね５３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。

【0036】

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、図４にも示すように、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５４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。

【0037】

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、一方側の端部が例えば溶接によって筒部２１に接合される。コイルは、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、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５３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。

【0038】

コイルばね５３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５３はプランジャ５１を他方側に付勢する。コイル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５３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。

【0039】

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３３Ｂ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、突出接続部２１２に接続される継手部材６１は、四方切換弁１０の高圧側導管１３に接続される。

【0040】

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、ポート２１２Ａ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。

【0041】

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、ポート２１２Ａ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。

【0042】

ここで、スライド式切換弁１の要部について説明する。プランジャ５１は、上記のように電磁駆動部５のコイルが非通電状態となってＸ方向他方側に移動する際、端面５１５が閉塞部２２に対して当接することで、他方側への移動が規制される。このとき、端面５１５及び閉塞部２２のうちＸ方向一方側を向いた面は平坦に形成されており、これらは面状に接触する。このようにプランジャ５１が閉塞部２２に当接した状態において、弁体４によって弁ポート３２Ｂと弁ポート３２Ｃとが連通するようになっている。

【0043】

尚、電磁駆動部５のコイルが通電状態となってプランジャ５１がＸ方向一方側に移動する際、プランジャ５１の一方側の端面が吸引子５２に当接することで移動が規制されればよい。このとき、弁体４によって弁ポート３２Ｂと弁ポート３２Ａとが連通するようになっている。

【0044】

図４に示すように、弁座部３は、上記のように本体部３６が取付開口部２１１に挿通されることで弁本体２に取り付けられる。弁座部３の本体部３６における外周面のうちＸ方向他方側の端部３４が、取付開口部２１１の内周面２１１Ａに対して接触するように、弁座部３が取付開口部２１１内に配置されている。このとき、取付開口部２１１の内径と本体部３６の外径との寸法差により、弁座部３の本体部３６における外周面のうちＸ方向他方側の端部３５と、内周面２１１Ａと、の間に間隙部７が形成されている。弁座部３は例えばろう付けによって弁本体２に固定されており、固定材としてのろう材８が間隙部７に設けられている。これに対し、端部３４と内周面２１１Ａとの間には、ろう材８は設けられていないか又はほとんど設けられていない。

【0045】

突出接続部２１２は、弁本体２から外側に向かって突出したバーリング状の部位であり、その先端部には、内周側に向かうことで縮径された縮径部２１２Ｂが形成されている。継手部材６１は、キャピラリであって、内径及び外径が略一定の管状部６１１と、管状部６１１から先端側に向かうにしたがって内径及び外径が徐々に拡径された拡径先端部６１２と、を有し、拡径先端部６１２の内側に突出接続部２１２が配置される。拡径先端部６１２の内側かつ突出接続部２１２の外側には、異物除去用のストレーナ９が配置されている。このとき、ストレーナ９の外径は縮径部２１２Ｂの開口よりも小さく、ストレーナ９が弁室２Ｒ内に入り込むことが規制されている。また、ストレーナ９の外径は管状部６１１の内径よりも大きく、管状部６１１内に入り込まないようになっている。尚、突出接続部２１２と継手部材６１とは、例えばろう付けによって固定されている。

【0046】

以上の本実施形態によれば、プランジャ５１が閉塞部２２に当接して移動が規制されることで、弁座部３に衝突しない構成とすることができ、弁座部３およびその周囲に生じる損傷を抑制することができる。また、閉塞部２２は、弁室２Ｒを形成するために必要な部分であり、追加的にストッパを設ける必要がない。例えばプランジャ５１を他方側に延長することで閉塞部２２に当接させたり、閉塞部２２を厚く形成してプランジャ５１に当接させたりすれば、ストッパを追加的に配置する場合と比較して、弁ポート３２Ａ～３２Ｃと弁体４との相対位置の誤差を低減することができる。これにより、弁体４によって弁ポート３２Ａ～３２Ｃを正常に開閉しやすく、不具合を抑制することができる。

【0047】

また、弁座部３が本体部３６とフランジ部３７とを有し、フランジ部３７によって挿通が規制されることで、挿通方向であるＺ方向における弁本体２と弁座部３との相対位置の誤差を抑制することができる。即ち、挿通方向において、弁室２Ｒ内における弁座面３１の位置の誤差を抑制し、弁座面３１に対して弁体４を正常に摺動させやすくすることができる。

【0048】

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。即ち、プランジャ５１と吸引子５２との相対位置の誤差を抑制し、磁力によってプランジャ５１を正常に駆動させやすくすることができる。以上のように、部品点数および追加的な構成の増加を抑制しつつ、弁座部３及びその周囲の損傷を抑制することにより、スライド式切換弁１の不具合を抑制することができる。また、プランジャ５１と吸引子５２との相対位置の誤差を抑制することで、吸引力を確保することができ、誤差に対応するために磁力を大きくする必要がないため、スライド式切換弁１の大型化を抑制することができる。

【0049】

また、弁座部３の他方側の端部３４が取付開口部２１１の内周面２１１Ａに接触し、一方側の端部３５と内周面２１１Ａとの間に間隙部７が形成され、間隙部７にろう材８が設けられていることで、取付開口部２１１の内周面２１１ＡのうちＸ方向他方側の端部を基準として弁座部３を固定することができ、Ｘ方向における弁本体２と弁座部３との相対位置の誤差を抑制することができる。上記のようにプランジャ５１が弁本体２の一部に当接し、Ｘ方向における弁本体２とプランジャ５１との相対位置の誤差が抑制されている。従って、Ｘ方向において、プランジャ５１と弁座部３との相対位置の誤差を抑制することができ、弁体４と弁ポート３２Ａ～３２Ｃとの相対位置の誤差を抑制し、スライド式切換弁１の不具合を抑制することができる。

【0050】

また、プランジャ５１の他方側の平坦な端面５１５が閉塞部２２に対して面状に接触することで、接触面積を大きくして衝突時の荷重を分散させ、衝突による変形や損傷を抑制し、スライド式切換弁１の不具合を抑制することができる。

【0051】

また、プランジャ５１が凹状の保持部５１４を有し、弁体４が保持部５１４内に配置されて保持されていることで、プランジャ５１によって弁体４を直接的に保持することができ、保持のための専用部品が必要ない。これにより、専用部品によって生じ得る寸法誤差や相対位置の誤差を抑制し、スライド式切換弁１の不具合を抑制することができる。

【0052】

また、弁本体２の筒部２１が弁室２Ｒの外側に向かって突出する突出接続部２１２を有し、突出接続部２１２が継手部材６１の内側に挿通されることで、突出接続部２１２によって弁本体２と継手部材６１との接触面積を確保することができ、固定強度を向上させることができる。このとき、接触面積を確保するために別部品を用いる必要がなく、部品点数の増加を抑制することができる。

【0053】

また、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ことで、上記のようにスライド式切換弁１の不具合を抑制し、冷凍サイクル１００を正常に作動させやすくすることができる。

【0054】

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。例えば、前記実施形態では、弁座部３の他方側の端部３４が取付開口部２１１の内周面２１１Ａに接触し、一方側の端部３５と内周面２１１Ａとの間に間隙部７が形成されるものとしたが、一方側の端部３５が内周面２１１Ａに接触し、他方側の端部３４と内周面２１１Ａとの間に間隙部が形成されてもよい。また、弁座部の外径と取付開口部の内径との寸法差が充分に小さい場合には、上記のような間隙部は形成されなくてもよい。また、弁座部の一方側の端部及び他方側の端部の両方が取付開口部の内周面に接触せず、両方に間隙部が形成されていてもよく、このような構成によれば、全周に亘って連続した接合部を形成しやすく、接合強度を向上させやすい。また、弁座部は弁本体と一体的に構成されていてもよい。

【0055】

また、前記実施形態では、大径部として外周面円筒状のフランジ部３７が形成されているものとしたが、大径部の外径が、取付開口部の内径に対して部分的に大きくなっていてもよく、例えば、突起によって大径部が形成されていてもよい。また、他の方法によって挿通方向において弁座部が位置決めされてもよく、例えば弁座部の外周面に線などの印を付しておき、この印を用いて位置決めしてもよい。

【0056】

また、前記実施形態では、プランジャ５１の端面５１５が閉塞部２２に対して面状に接触するものとしたが、このような接触の態様に限定されない。例えば、プランジャの他方側の端面や閉塞部の一方側の面に多少の凹凸が形成されていてもよいし、プランジャから他方側に向かって延びる突起部が閉塞部に接触してもよいし、閉塞部から一方側に向かって延びる突起部がプランジャに接触してもよい。このように突起部を設ける場合、突起部の寸法を管理すればよく、ストッパを追加的に配置する場合と比較して、弁ポートと弁体との相対位置の誤差を低減しやすい。

【0057】

また、前記実施形態では、弁体４がプランジャ５１の保持部５１４内に配置されて保持されるものとしたが、弁体及びプランジャの形状や寸法等に応じて、弁体が他の部品を介してプランジャに接続される構成としてもよい。

【0058】

また、前記実施形態では、弁本体２の筒部２１が突出接続部２１２を有し、突出接続部２１２が継手部材６１に接続されるものとしたが、弁本体の曲面状の側面に対して管部が直接的に接続されてもよいし、接続用の部品を介して管部が弁本体に接続されてもよい。

【0059】

また、前記実施形態では、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。

【0060】

また、前記実施形態では、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、スライド式切換弁の用途はこれに限定されず、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。

【0061】

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。

【符号の説明】

【0062】

１…スライド式切換弁、２…弁本体、２１…筒部（弁室形成部、プランジャ収容部）、２１１…取付開口部、２１１Ａ…内周面、２１２…突出接続部、２２…閉塞部（弁室形成部）、２Ｒ…弁室、３…弁座部、３１…弁座面、３２Ａ～３２Ｃ…弁ポート、３４…他方側の端部、３５…一方側の端部、３６…本体部（小径部）、３７…フランジ部（大径部）、４…弁体、５…電磁駆動部、５１…プランジャ、５１４…保持部、５１５…端面、５２…吸引子、５３…コイルばね（付勢手段）、６１…継手部材（管部）、７…間隙部、８…ろう材（固定材）、１０…四方切換弁、１２…スライド弁、１９…ピストン、Ａ１１，Ａ１２…空間、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）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】