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JP2017075675A - スライド式切換弁及び冷凍サイクルシステム - Google Patents

スライド式切換弁及び冷凍サイクルシステム Download PDF

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JP2017075675A JP2015204709A JP2015204709A JP2017075675A JP 2017075675 A JP2017075675 A JP 2017075675A JP 2015204709 A JP2015204709 A JP 2015204709A JP 2015204709 A JP2015204709 A JP 2015204709A JP 2017075675 A JP2017075675 A JP 2017075675A
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宏光 木村
Hiromitsu Kimura
宏光 木村
知之 上野
Tomoyuki Ueno
知之 上野
岡田 聡
Satoshi Okada
岡田  聡
怜 小泉
Rei Koizumi
怜 小泉
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Saginomiya Seisakusho Inc
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Abstract

【課題】モード切り換え時における中間流量を低減させてモード切り換えのために必要な圧力差が得やすくなるとともに、冷却モード及び加温モードにおける高圧側及び低圧側の流量低下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。
【解決手段】四方切換弁において、弁体12の弁部材24は、凹状の椀部25と、外方に延びるフランジ部26と、を有し、フランジ部26の一方側には、椀部25の内方に突出する第一内側突起27Aと、外方に突出する第一外側突起28Aと、が設けられ、他方側には、第二内側突起27Bと、第二外側突起28Bと、が設けられ、第一経過位置において、第一内側突起27A及び第一外側突起28Aは、第一ポート11Cの周縁の内側に所定の隙間を介して位置し、第二経過位置において、第二内側突起27B及び第二外側突起28Bは、第二ポート11Dの周縁の内側に所定の隙間を介して位置する。
【選択図】図3

Description

本発明は、スライド式切換弁及び冷凍サイクルシステムに関する。
従来、ルームエアコン等の空気調和機で利用される冷凍サイクルとして、冷却モード(冷房)運転時に圧縮機、室外熱交換器、膨張弁、及び室内熱交換器を経由して冷媒を圧縮機に環流させ、加温モード(暖房)運転時に圧縮機、室内熱交換器、膨張弁、及び室外熱交換器を経由して冷媒を圧縮機に環流させるように、冷媒の環流方向を逆転させるものが利用されている。このような冷凍サイクルにおける冷媒の環流経路を逆転させる流路切換弁(所謂、四方切換弁)として、弁本体の内部にスライド自在に設けられた弁体を備えたスライド式切換弁が広く用いられている。
スライド式切換弁の弁本体には、圧縮機の吐出口にD継手を介して接続されて高圧冷媒を流入させる流入ポートと、圧縮機の吸入口にS継手を介して接続されて冷媒を圧縮機に還流させる流出ポートと、室内熱交換器にE継手を介して接続される室内側ポート(第一ポート)と、室外熱交換器にC継手を介して接続される室外側ポート(第二ポート)と、が設けられている。そして、スライド式切換弁は、一方側にスライドさせた弁体によって流出ポートと室内側ポートとを連通させるとともに、弁本体内部によって流入ポートと室外側ポートとを連通させる冷却モードと、他方側にスライドさせた弁体によって流出ポートと室外側ポートとを連通させるとともに、弁本体内部によって流入ポートと室内側ポートとを連通させる加温モードと、が切り換えられるようになっている。
このようなスライド式切換弁として、冷却モードと加温モードとの切り換え時における切換え不良の防止と、冷却モード及び加温モードにおける冷媒の流量確保と、を意図した構造が提案されている(例えば、特許文献1参照)。この特許文献1に記載された従来のスライド式切換弁について、図11、12を参照して説明する。
図11に示すように、スライド式切換弁100は、流出ポート101、第一ポート102、第二ポート103を有する弁座104と、この弁座104に摺動自在に設けられる弁体105と、を備えて構成されている。弁体105は、弁座104側に開口した凹状の椀部106と、この椀部106の開口縁から外方に延びて弁座104に摺動する摺動面107と、を有して形成されている。図12に示すように、椀部106は、その開口縁が摺動方向に長い楕円(長円)形状に形成され、その長手方向両端部には、それぞれ椀部106の内方に突出した突出部108,109が設けられている。
弁体105は、椀部106によって流出ポート101と第一ポート102とを連通させて第二ポート103を連通させない第一位置と、図12(A)に示すように、椀部106によって流出ポート101と第二ポート103とを連通させて第一ポート102を連通させない第二位置と、の間をスライド可能に構成されている。第一位置において、突出部108は第一ポート102の一部を覆い、突出部109は流出ポート101の一部を覆うこととなり、また、図12(A)に示すように、第二位置において、突出部108は流出ポート101の一部を覆い、突出部109は第二ポート103の一部を覆うこととなるものの、それによる流出ポート101、第一ポート102及び第二ポート103の流路面積の縮少が最小限に抑えられている。
図12(B)に示すように、第一位置と第二位置との間を弁体105が移動する中間位置において、突出部108が第一ポート102の周縁に沿って位置することで、第一ポート102と椀部106の内部とが非連通とされるとともに、突出部109が第二ポート103の周縁に沿って位置することで、第二ポート103と椀部106の内部とが非連通となる。すなわち、中間位置において、椀部106の内部を介しては第一ポート102と第二ポート103とが連通しないことで、冷却モードと加温モードとの切り換え時の椀部106内部の圧力の増加が抑制されるため、高圧側と低圧側との圧力差が維持されやすくなっている。また、中間位置において、突出部108,109によって第一ポート102及び第二ポート103を覆うことで、流出ポート101との距離を拡げなくても第一ポート102と第二ポート103とが連通しないようになっている。
以上のように、従来のスライド式切換弁100は、椀部106の内方に突出した突出部108,109を備えることで、弁体105の中間位置において、椀部106の内部を介して第一ポート102と第二ポート103とを非連通とし、弁切り換え時の圧力差の低下を抑制して切換え不良の防止を図るとともに、スライド式切換弁100の大型化の抑制を図ろうとするものである。また、従来のスライド式切換弁100は、冷却モード及び加温モード(弁体105の第一位置及び第二位置)において、突出部108,109による流出ポート101、第一ポート102及び第二ポート103の流路面積の縮少が抑えられることで、低圧側冷媒の流量低下の抑制を図ろうとするものである。
実公昭63−12282号公報
ところで、従来のスライド式切換弁100では、弁体105のスライド方向に沿った長さ寸法が小さく形成されているため、図12(B)に示す弁体105の中間位置において、椀部106の内部を介して第一ポート102と第二ポート103とが非連通とされるものの、椀部106の外部(弁本体の内部)を介して第一ポート102と第二ポート103とが連通される。また、図12(C)に示すように、中間位置から一方側(又は他方側)に弁体105が移動した経過位置において、突出部108(又は突出部109)と第一ポート102(又は第二ポート103)の周縁とに隙間が生じ、この隙間と弁体105の一方側端縁(又は他方側端縁)とを介して椀部106の外部と内部とが連通され、高圧側である弁本体の内部と低圧側である流出ポート101とが連通されてしまう。
以上のように高圧側と低圧側とが連通され、高圧側から低圧側に流れる冷媒の流量(中間流量)が増加すると、モード切り換えのために必要な圧力差を得ることができなくなってしまう。このため、弁体105のスライド方向に沿った長さ寸法を拡大し、中間位置において、第一ポート102及び第二ポート103を覆う程度までフランジ部を延ばして形成することが考えられる。しかしながら、そのようなフランジ部を形成してしまうと、冷却モード及び加温モード(弁体105の第一位置及び第二位置)において、フランジ部が第一ポート102や第二ポート103に重なり、フランジ部によって高圧側冷媒の流れが阻害されて流量低下が生じるという問題がある。また、流出ポート101に対する第一ポート102及び第2ポート103のそれぞれの距離を広げることも考えられるが、スライド式切換弁100の大型化を招くことから好ましくない。
本発明の目的は、モード切り換え時における中間流量を低減させてモード切り換えのために必要な圧力差を得やすくするとともに、冷却モード及び加温モードにおける高圧側の流量低下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。
本発明のスライド式切換弁は、筒状の弁本体と、該弁本体の内部にスライド自在に設けられた弁体と、前記弁本体の周面に開口して設けられた複数のポートと、を備えたスライド式切換弁であって、前記複数のポートは、前記弁本体の内部に流体を流入させる流入ポートと、該流入ポートに対して前記弁本体の径方向反対側に設けられる流出ポートと、前記弁本体の軸方向に沿って前記流出ポートの一方側に隣り合って設けられる第一ポートと、前記弁本体の軸方向に沿って前記流出ポートの他方側に隣り合って設けられる第二ポートと、で構成され、前記弁体は、前記流出ポートに向かって開口した凹状の椀部と、該椀部の開口縁から外方に延びるフランジ部と、を有して形成されるとともに、前記流出ポートと前記第一ポートとを前記椀部の内部で連通させる第一位置と、前記流出ポートと前記第二ポートとを前記椀部の内部で連通させる第二位置と、の間をスライドすることで流路を切り換え可能に設けられ、前記弁体が前記第一位置から前記第二位置に移動するか、又は、前記第二位置から前記第一位置に移動する流路の切り換え途中において、前記第一位置と前記第二位置との中間位置よりも前記第二位置寄りの第一経過位置と、前記中間位置よりも前記第一位置寄りの第二経過位置と、を前記弁体が通過し、前記フランジ部における前記弁本体の軸方向に沿った一方側には、前記椀部の内方に突出する第一内側突起と、該第一内側突起と反対の外方に突出する第一外側突起と、が設けられ、前記フランジ部における前記弁本体の軸方向に沿った他方側には、前記椀部の内方に突出する第二内側突起と、該第二内側突起と反対の外方に突出する第二外側突起と、が設けられ、前記第一経過位置において、前記第一内側突起及び前記第一外側突起は、前記第一ポートを閉塞するか、又は、前記第一ポートの周縁の内側に所定の隙間を介して位置し、前記第二経過位置において、前記第二内側突起及び前記第二外側突起は、前記第二ポートを閉塞するか、又は、前記第二ポートの周縁の内側に所定の隙間を介して位置することを特徴とする。
このような本発明によれば、フランジ部の一方側に第一内側突起及び第一外側突起が設けられ、フランジ部の他方側に第二内側突起及び第二外側突起が設けられ、第一経過位置において、第一内側突起及び第一外側突起が第一ポートを閉塞するか又は第一ポートの周縁の内側に所定の隙間を介して位置し、第二経過位置において、第二内側突起及び第二外側突起が第二ポートを閉塞するか又は第二ポートの周縁の内側に所定の隙間を介して位置する。ここで、第一経過位置において、第一内側突起及び第一外側突起が第一ポートを閉塞するように位置すれば、第一ポートを介した中間流量がゼロとなり、第一内側突起及び第一外側突起が第一ポートの周縁の内側に所定の隙間を介して位置すれば、この隙間に応じた中間流量が生じるものの、隙間を小さく設定することで中間流量を抑制することができる。これと同様に、第二経過位置において、第二内側突起及び第二外側突起が第二ポートを閉塞するように位置すれば、第二ポートを介した中間流量がゼロとなり、第二内側突起及び第二外側突起が第二ポートの周縁の内側に所定の隙間を介して位置すれば、この隙間に応じた中間流量が生じるものの、隙間を小さく設定することで中間流量を抑制することができる。
従って、モード切り換え時である第一経過位置及び第二経過位置において、第一ポートや第二ポートを介して高圧側と低圧側とが連通して生じる中間流量を低減することができるので、モード切り換えのために必要な圧力差が得やすくなる。また、冷却モード及び加温モード(弁体が第一位置及び第二位置にある場合)において、第一内側突起、第一外側突起、第二内側突起及び第二外側突起がそれぞれ流入ポートや第一ポート、第二ポートの一部を覆ったとしても、それによる各ポートの流路面積の縮少が最小限に抑えられるので、流体の流量低下を抑制することができる。特に、第一ポートが高圧側となる第二位置において、第一外側突起が第一ポートの一部を覆い、第二ポートが高圧側となる第一位置において、第二外側突起が第二ポートの一部を覆ったとしても、高圧側のポートの流路面積縮少による流量低下を抑制することができる。
この際、前記第一内側突起及び前記第一外側突起は、前記第一ポートの内径と略同一の外径を有した円弧状の突起とされ、前記第二内側突起及び前記第二外側突起は、前記第二ポートの内径と略同一の外径を有した円弧状の突起とされていることが好ましい。
この構成によれば、第一内側突起及び第一外側突起が第一ポートと略同径の円弧状に形成されているので、弁体のスライドに伴って第一内側突起や第一外側突起が第一ポートの周縁に沿う位置で第一ポートを閉じることとなり、このように第一ポートを閉じるために必要な第一内側突起及び第一外側突起の面積を最小限とすることができる。これと同様に、第二内側突起及び第二外側突起が第二ポートと略同径の円弧状に形成されているので、弁体のスライドに伴って第二内側突起や第二外側突起が第二ポートの周縁に沿う位置で第二ポートを閉じることとなり、このように第二ポートを閉じるために必要な第二内側突起及び第二外側突起の面積を最小限とすることができる。
また、前記第一外側突起及び前記第二外側突起のうちの少なくとも一方は、面取りされた凸状の外面部を有して形成されていることが好ましい。
この構成によれば、第一外側突起や第二外側突起が面取りされた凸状の外面部を有して形成されていることで、第二位置において第一外側突起が第一ポートの一部を覆い、第一位置において第二外側突起が第二ポートの一部を覆ったとしても、これらの第一外側突起や第二外側突起による流路抵抗を低減することができ、高圧側流体の流量低下を抑制することができる。
また、前記第一経過位置において、前記第二ポートの周縁よりも外側に前記第二外側突起が位置し、前記第二経過位置において、前記第一ポートの周縁よりも外側に前記第一外側突起が位置することが好ましい。
この構成によれば、第一経過位置において第二ポートの周縁よりも外側に第二外側突起が位置することで、第二ポートを介した中間流量がゼロとなることから、第一ポート側で中間流量が生じたとしてもその総量を低減することができる。これと同様に、第二経過位置において第一ポートの周縁よりも外側に第一外側突起が位置することで、第一ポートを介した中間流量がゼロとなることから、第二ポート側で中間流量が生じたとしてもその総量を低減することができる。
また、前記中間位置において、前記第一ポートの周縁よりも外側に前記第一外側突起が位置し、かつ、前記第二ポートの周縁よりも外側に前記第二外側突起が位置することがより好ましい。
この構成によれば、中間位置において、第一ポートの周縁よりも外側に第一外側突起が位置し、第二ポートの周縁よりも外側に第二外側突起が位置することで、第一ポート及び第二ポートの両方における中間流量がゼロとなることから、中間流量の総量をさらに低減することができる。
また、前記中間位置において、前記第一ポートの周縁よりも内側に前記第一内側突起及び前記第一外側突起が位置し、かつ、前記第二ポートの周縁よりも内側に前記第二内側突起及び前記第二外側突起が位置してもよい。
この構成によれば、中間位置において、第一内側突起及び第一外側突起が第一ポートの周縁の内側に隙間を介して位置し、第二内側突起及び第二外側突起が第二ポートの周縁の内側に隙間を介して位置するが、第一ポートと第二ポートとが連通される連通面積は、各突起によって縮少されるので、中間流量を低減することができる。また、弁体の位置が第一位置又は第二位置のときに、各突起により阻害される流路の面積が少なくなるので、高圧側及び低圧側の流量の減少を抑制することができる。
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、前記いずれかのスライド式切換弁と、を備え、前記スライド式切換弁は、前記弁体が前記第一位置に位置した状態において、前記圧縮機で圧縮した冷媒を前記流入ポートから前記弁本体の内部に流入させるとともに、前記第二ポートを介して前記第一熱交換器へ冷媒を流出させ、前記第二熱交換器から前記第一ポートに流入した冷媒を前記流出ポートから前記圧縮機に還流させるか、又は、前記弁体が前記第二位置に位置した状態において、前記圧縮機で圧縮した冷媒を前記流入ポートから前記弁本体の内部に流入させるとともに、前記第一ポートを介して前記第二熱交換器へ冷媒を流出させ、前記第一熱交換器から前記第二ポートに流入した冷媒を前記流出ポートから前記圧縮機に還流させることを特徴とする。
このような本発明の冷凍サイクルシステムによれば、前述したスライド式切換弁と同様に、モード切り換え時における中間流量を低減してモード切り換えのために必要な圧力差が得やすくなるとともに、冷却モード及び加温モードにおいて、流出ポートや第一ポート、第二ポートの流路面積の縮少が最小限に抑えられ、流体の流量低下を抑制することができる。
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、モード切り換え時の中間流量を低減してモード切り換えのために必要な圧力差が得やすくなるとともに、冷却モード及び加温モードにおける流体の流量低下を抑制することができる。
本発明の一実施形態に係る冷凍サイクルの概略構成図である。 前記冷凍サイクルに用いられるスライド式切換弁を示す断面図である。 前記スライド式切換弁の要部を拡大して示す断面図及び平面図である。 前記スライド式切換弁における弁体の一部を示す斜視図である。 前記弁体による作用を示す断面図である。 本発明の実施例に係る弁体のモード切り換え時の動作を示す平面図である。 図6に続く前記弁体のモード切り換え時の動作を示す平面図である。 本発明の比較例に係る弁体のモード切り換え時の動作を示す平面図である。 図8に続く前記弁体のモード切り換え時の動作を示す平面図である。 実施例及び比較例の中間流量率を示すグラフである。 本発明の従来例に係るスライド式切換弁の一部を示す断面図である。 前記従来例の弁体のモード切り換え時の動作を示す平面図である。
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図1に示すように、本実施形態の冷凍サイクル1は、ルームエアコン等の空気調和機に利用されるものであって、冷媒を圧縮する圧縮機2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3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4と、室外熱交換器3と室内熱交換器4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5と、スライド式切換弁である四方切換弁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6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5に限らず、キャピラリでもよい。
この冷凍サイクル1は、図1に示す加温モード(暖房運転)において、圧縮機2、四方切換弁10、室内熱交換器4、膨張弁5、室外熱交換器3、四方切換弁10及び圧縮機2の順に冷媒が流れる暖房サイクルを構成する。一方、冷却モード(冷房運転)において、圧縮機2、四方切換弁10、室外熱交換器3、膨張弁5、室内熱交換器4、四方切換弁10及び圧縮機2の順に冷媒が流れる冷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、パイロット電磁弁6による四方切換弁10の切換え動作によって行われる。
本発明の実施形態に係る四方切換弁10は、図2にも示すように、円筒状の弁本体11と、この弁本体11の内部にスライド自在に設けられた弁体12と、圧縮機2の吐出口に連通する高圧側導管(D継手)13と、圧縮機2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4に連通する室内側導管(E継手)15と、室外熱交換器3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。
円筒状の弁本体11は、その軸方向両端部を塞ぐ栓体17,18と、弁本体11の内部に固定された弁座19と、を有し、全体に密閉されたシリンダーとして構成されている。栓体17,18には、それぞれパイロット電磁弁6に連通された導管17A,18Aが接続されている。弁座19には、低圧側導管14、室内側導管15、及び室外側導管16の先端が挿入されるとともに、後述する流出ポート11B及び第一、二ポート11C,11Dを構成する開口が設けられている。弁座19の内面19Aは、弁体12をスライド案内する案内面となっている。
弁本体11には、その周面に開口した複数のポート11A,11B,11C,11Dが形成されている。すなわち、高圧側導管13が接続されて弁本体11の内部に冷媒を流入させる流入ポート11Aと、流入ポート11Aに対して弁本体11の径方向反対側にて弁座19に開口する流出ポート11B、第一ポート11C、及び、第二ポート11Dと、が設けられている。流出ポート11Bは、弁本体11の軸方向略中央に設けられ、第一ポート11Cは、弁本体11の軸方向に沿って流出ポート11Bの一方側(図2の左側)に隣り合って設けられ、第二ポート11Dは、弁本体11の軸方向に沿って流出ポート11Bの他方側(図2の右側)に設けられている。
流出ポート11Bには、低圧側導管14が接続され、第一ポート11Cに室内側導管15が接続されることで、当該第一ポート11Cが室内側ポートを構成し、第二ポート11Dに室外側導管16が接続されることで、当該第二ポート11Dが室外側ポートを構成している。流入ポート11Aと第一ポート11Cとは、互いに弁本体11の径方向に対向して設けられ、これにより高圧側導管13と室内側導管15とが略一直線上に位置して接続されている。高圧側導管13は、流入ポート11A周辺の弁本体11にろう付け固定され、低圧側導管14、室内側導管15及び室外側導管16は、それぞれ流出ポート11B、第一、二ポート11C,11D周辺の弁本体11及び弁座19にろう付け固定されている。
弁体12は、弁本体11の内周面に摺接する左右一対のピストン体21,22と、一対のピストン体21,22を連結して弁本体11の軸方向に沿って延びる連結部材23と、連結部材23に支持される弁部材24と、を有して構成されている。弁本体11の内部空間は、一対のピストン体21,22間に形成される高圧室R1と、一方のピストン体21と栓体17との間に形成される第一作動室R2と、他方のピストン体22と栓体18との間に形成される第二作動室R3と、に仕切られている。
連結部材23は、金属板材からなり、弁本体11の軸方向に沿って延び弁座19の内面19Aと平行に設けられる連結板部23Aと、連結板部23Aの一方側端部が折り曲げられてピストン体21に固定される固定片部23Bと、連結板部23Aの他方側端部が折り曲げられてピストン体22に固定される固定片部23Cと、を有して形成されている。連結板部23Aには、弁部材24を保持する保持孔23Dと、冷媒を流通させる2箇所の貫通孔23Eと、が形成されている。
弁部材24は、合成樹脂製の一体成形部材であって、弁座19に向かって凹状に開口した椀部25と、この椀部25の開口縁から外方に延びるフランジ部26と、を有して形成されている。椀部25は、平面視で長円形状を有したドーム状に形成され、連結部材23の保持孔23Dに挿入されている。椀部25の内部には、流出ポート11Bと第一ポート11Cとを連通させて第二ポート11Dを連通させないか、又は、流出ポート11Bと第二ポート11Dとを連通させて第一ポート11Cを連通させないような連通空間R4が形成されている。
フランジ部26は、図3、4にも示すように、平面視で外形が長方形状に形成され、弁座19の内面19Aと摺接する摺接面26Aと、この摺接面26Aに開口して椀部25の内部に連通する開口部25Aと、を有している。このフランジ部26は、弁座19と連結部材23との間に配置される。そして、弁部材24に作用する高圧と低圧の圧力差により摺接面26Aが弁座19の内面19Aに密接され、椀部25の連通空間R4が弁座19に対して閉じられるようになっている。
また、フランジ部26における弁本体11の軸方向に沿った一方側(図3の左側)には、椀部25の内方に突出する第一内側突起27Aと、この第一内側突起27Aと反対の外方に突出する第一外側突起28Aと、が設けられている。さらに、フランジ部26における弁本体11の軸方向に沿った他方側(図3の右側)には、椀部25の内方に突出する第二内側突起27Bと、この第二内側突起27Bと反対の外方に突出する第二外側突起28Bと、が設けられている。これらの各突起27A,27B,28A,28Bの平面形状は、第一、二ポート11C,11Dの内径と略同一の外径を有した円弧状に形成されている。また、第一、二外側突起28A,28Bは、面取りされた球面状(凸状)の外面部28Cを有して形成されている。
以上の四方切換弁10では、パイロット電磁弁6及び導管17Aを介して第一作動室R2に圧縮機2から吐出された高圧冷媒が導入されると、図1〜3に示すように、ピストン体21が押圧されて弁体12が弁本体11の軸方向他方側(図1〜3の右側)にスライドされ、第二位置に移動される。また、パイロット電磁弁6及び導管18Aを介して第二作動室R3に高圧冷媒が導入されると、ピストン体22が押圧されて弁体12が弁本体11の軸方向一方側(図1〜3の左側)にスライドされ、第一位置に移動される。
弁体12が第二位置にある状態において、図2、3に示すように、弁部材24の椀部25は、その連通空間R4によって流出ポート11Bと第二ポート11Dとを連通させる。また、椀部25が第一ポート11Cよりも他方側に位置することから、この第一ポート11Cは、弁本体11の内部(高圧室R1)を介して流入ポート11Aと連通される。すなわち、弁体12が第二位置にある状態は、流入ポート11Aと第一ポート11Cとが連通され、流出ポート11Bと第二ポート11Dとが連通された加温モード(暖房運転)となる。
この加温モードでは、圧縮機2から吐出された高圧冷媒Hが高圧側導管13及び流入ポート11Aを介して高圧室R1に導入され、この高圧室R1を通過した高圧冷媒Hが第一ポート11C及び室内側導管15を介して室内熱交換器4に供給される。この際、流入ポート11Aと第一ポート11Cとが弁本体11の径方向に対向して設けられていることで、流入ポート11Aから弁本体11内部に流入させた高圧冷媒Hを第一ポート11Cに向かって直線的に流すことができ、流路抵抗の低減が図られている。また、室外熱交換器3から室外側導管16及び第二ポート11Dを介して低圧冷媒Lが椀部25の連通空間R4に導入され、この連通空間R4を通過した低圧冷媒Lが流出ポート11B及び低圧側導管14を介して圧縮機2に還流される。
このように弁体12が第二位置にある状態(加温モード)において、図3に示すように、弁部材24の第一、二内側突起27A,27Bは、それぞれ流出ポート11Bと第二ポート11Dの一部に重なり、弁部材24の第一外側突起28Aは、第一ポート11Cの一部に重なって位置するようになっている。このように第一ポート11Cの一部に第一外側突起28Aが重なることになるが、高圧冷媒Hは、図5に示すように、第一外側突起28Aの球面状の外面部28Cに沿って案内され、第一外側突起28Aを回り込むようにして第一ポート11Cに向かって円滑に流れることから、流路抵抗の増加が最小限に抑えられるようになっている。
一方、弁体12が第一位置にある状態において、弁部材24の椀部25は、その連通空間R4によって流出ポート11Bと第一ポート11Cとを連通させる。また、椀部25が第二ポート11Dよりも一方側に位置することから、この第二ポート11Dは、弁本体11の内部(高圧室R1)を介して流入ポート11Aと連通される。すなわち、弁体12が第一位置にある状態は、流入ポート11Aと第二ポート11Dとが連通され、流出ポート11Bと第一ポート11Cとが連通された冷却モード(冷房運転)となる。この冷却モードにおいて、弁部材24の第一、二内側突起27A,27Bは、それぞれ第一ポート11Cと流出ポート11Bの一部に重なり、弁部材24の第二外側突起28Bは、第二ポート11Dの一部に重なって位置するようになっている。
次に、加温モードから冷却モードに切り換えるモード切り換え時の作用について、図6〜図10に基づいて説明する。なお、冷却モードから加温モードに切り換えるモード切り換え時においても、以下の説明と同様の作用となる。
図6、7は、本実施形態の四方切換弁10を用いた実施例に係る弁部材24と各ポート11B,11C,11Dとの位置関係を示す平面図である。図8、9は、従来のスライド式切換弁としての比較例に係る弁部材110と各ポート11B,11C,11Dとの位置関係を示す平面図である。図10は、実施例及び比較例における弁体の移動に伴い高圧側から低圧側へ高圧冷媒Hが流出する冷媒の流量(以下、中間流量と記す)を比較したグラフである。このグラフにおける横軸は、実施例及び比較例の弁体の移動量Xであり、縦軸は、比較例における中間流量の最大値を1(100%)とした場合の実施例及び比較例の中間流量率である。
ここで、比較例の弁部材110は、実施例の弁部材24と形状及び寸法が略同一に設定された椀部111及びフランジ部112を有して形成され、第一、二内側突起27A,27B及び第一、二外側突起28A,28Bが形成されていない点が弁部材24と相違している。すなわち、弁部材110のフランジ部112は、一方側及び他方側の端縁113,114が直線状に形成され、椀部111の内側における一方側及び他方側の内周縁115,116がそれぞれ外方に凸な円弧状に形成されている。
図6(A)及び図8(A)には、それぞれ実施例及び比較例の弁体が第二位置にある状態(加温モード)が示されている。この状態では、弁部材24,110の椀部25,111の内部を介して流出ポート11Bと第二ポート11Dとが連通され、フランジ部26,112が弁座19(図3等参照)に密接して椀部25,111が閉じられることで、流出ポート11B及び第二ポート11D(低圧側)と第一ポート11C(高圧側)とが非連通とされている。従って、実施例及び比較例の両者において、図10に示すように、弁体が第二位置にあり、弁体の移動量がゼロ(移動位置X0)のときの中間流量はゼロとなっている。
この第二位置において、実施例の弁部材24では、第一内側突起27Aが流出ポート11Bの一部に重なり、第二内側突起27Bが第二ポート11Dの一部に重なっている。一方、比較例の弁部材110では、椀部111の内周縁が流出ポート11B及び第二ポート11Dに重ならず、各ポート11B,11Dの流路面積が縮少されないようになっている。しかし、実施例の第一内側突起27A及び第二内側突起27Bは、それぞれ円弧状の突起とされているため、流出ポート11B及び第二ポート11Dの流路面積の縮少は最小限に抑えられ、低圧冷媒Lの流量低下が抑制できるようになっている。
第二位置から一方側に向かって弁体が移動すると、実施例の弁部材24では、図6(B)に示すように、第一内側突起27Aが第一ポート11Cの周縁に沿って重なる状態(移動位置X11)となり、比較例の弁部材110では、図8(B)に示すように、椀部111の一方側の内周縁115の先端が第一ポート11Cの周縁に接する状態(移動位置X21)となる。この状態までは、実施例、比較例ともに第一ポート11Cが椀部25,111の内部に連通することがなく、すなわち中間流量がゼロである。このような中間流量がゼロの状態は、図10に示すように、実施例では移動位置X0から移動位置X11まで継続し、比較例では移動位置X0から移動位置X21まで継続する。実施例では、第一内側突起27Aを有する分だけ移動位置X11までの移動量が比較例の移動位置X21までの移動量よりも大きくなり、中間流量発生のタイミングが遅れている。
さらに一方側に弁体が移動すると、実施例の弁部材24では、図6(C)に示すように、第一内側突起27A及び第一外側突起28Aが第一ポート11Cの周縁の内側に所定の隙間を介して位置する状態(第一経過位置、移動位置X12)となり、比較例の弁部材110では、図8(C)に示すように、フランジ部112の一方側の端縁113及び椀部111の一方側の内周縁115が第一ポート11Cの周縁の内側に位置する状態(移動位置X22)となる。このように第一ポート11Cにおいて高圧側(高圧室R1側)と低圧側(連通空間R4側)の両方に弁部材24,110で塞がれない隙間が形成されると、両方の隙間及び第一ポート11Cの内部を介して高圧側と低圧側とが連通される。このため、高圧側から低圧側へ高圧冷媒Hが流出し、中間流量が発生することとなる。
実施例において、第一内側突起27Aと第一ポート11Cの周縁との隙間による開口面積と、第一外側突起28Aと第一ポート11Cの周縁との隙間による開口面積と、が同一となる位置(移動位置X12)において中間流量が最大となる。比較例においても同様に、端縁113と第一ポート11Cの周縁との間の開口面積と、内周縁115と第一ポート11Cの周縁との間の開口面積と、が同一となる位置(移動位置X22)において中間流量が最大となる。このような中間流量の最大値は、比較例に対して実施例が約半分(50%)となるように第一内側突起27A及び第一外側突起28Aの突出寸法が設定されている。なお、第一経過位置において、実施例では、第二外側突起28Bが第二ポート11Dの周縁よりも外側に位置し、第二ポート11Dを介して中間流量が発生しないようになっている。
第一経過位置からさらに一方側に向かって弁体が移動すると、実施例の弁部材24では、図7(D)に示すように、第一外側突起28Aが第一ポート11Cの周縁に沿って重なる状態(移動位置X13)となり、これによって第一ポート11Cと高圧側(高圧室R1)とが非連通になる。また、第二外側突起28Bが第二ポート11Dの周縁よりも外側に位置することで、第二ポート11Dと高圧側(高圧室R1)とも非連通になっている。従って、図10に示すように、弁体が移動位置X13まで移動したところで中間流量がゼロになる。
さらに一方側に向かって弁体が移動すると、図7(E)に示すように、実施例の弁部材24の中心が流出ポート11Bの中心Oに重なる中間位置(移動位置Xm)を通過し、この中間位置を超えて図7(F)に示すように、第二外側突起28Bが第二ポート11Cの周縁に沿って重なる状態(移動位置X14)となる。このように実施例の弁部材24において、第一外側突起28Aが第一ポート11Cの周縁よりも外側に位置し、かつ、第二外側突起28Bが第二ポート11Cの周縁よりも外側に位置する間は、第一、二ポート11C,11Dがともに高圧側(高圧室R1)と非連通になっている。従って、図10に示すように、弁体が移動位置X13から移動位置X14まで移動する間は、中間流量がゼロの状態が継続される。
一方、比較例の弁部材110では、図8(C)に示す位置(移動位置X22)からさらに一方側に向かって弁体が移動すると、図9(D)に示すように、フランジ部112の一方側の端縁113が第一ポート11Cの周縁に接するよりも以前に、他方側の端縁114が第二ポート11Dの周縁に接する状態(移動位置X23)となる。この移動位置X23では、第一ポート11Cを介して高圧側(高圧室R1)と低圧側(連通空間R4側)とが連通されたままであるため、中間流量がゼロになることがない。
さらに一方側に向かって弁体が移動し、図9(E)に示すように、比較例の弁部材110の中心が流出ポート11Bの中心Oに重なる中間位置(移動位置Xm)まで移動しても、フランジ部112の一方側の端縁113が第一ポート11Cの周縁に接することがなく、他方側の端縁114が第二ポート11Dの周縁の内側に離隔した状態となる。さらに、中間位置を超えて図9(F)に示すように、一方側の端縁113が第一ポート11Cの周縁に接する位置(移動位置X24)まで移動したときには、他方側の端縁114と第二ポート11Dの周縁との隙間が拡大する。従って、比較例では、弁体が移動位置X23から移動位置X24まで移動する間は、第一ポート11C及び第二ポート11Dを介して高圧側(高圧室R1)と低圧側(連通空間R4側)とが連通されたままであるため、中間流量がゼロになることがない。
次に、実施例において、図7(F)に示す位置(移動位置X14)からさらに一方側に向かって弁体が移動すると、第二外側突起28Bと第二ポート11Cの周縁との間に隙間が形成され、中間流量が発生する。さらに弁体が移動し、図6(C)を左右反転した状態、すなわち、第二内側突起27B及び第二外側突起28Bが第二ポート11Dの周縁の内側に所定の隙間を介して位置する状態(第二経過位置、移動位置X15)となる。この第二経過位置において、第二内側突起27Bと第二ポート11Dの周縁との隙間による開口面積と、第二外側突起28Bと第二ポート11Dの周縁との隙間による開口面積と、が同一となり、中間流量が最大となる。なお、第二経過位置において、第一外側突起28Aが第一ポート11Cの周縁よりも外側に位置し、第一ポート11Dを介して中間流量が発生しないようになっている。
第二経過位置からさらに一方側に向かって弁体が移動すると、実施例の弁部材24では、図6(B)を左右反転した状態、すなわち、第二内側突起27Bが第二ポート11Cの周縁に沿って重なり、第一外側突起28Aが第一ポート11Cの周縁よりも外側に位置する状態(移動位置X16)となる。これによって第一ポート11C及び第二ポート11Dと高圧側(高圧室R1)とが非連通になり、図10に示すように、弁体が移動位置X16まで移動したところで中間流量がゼロになる。その後、さらに一方側に向かって弁体が移動し、図6(A)を左右反転した第一位置(移動位置X1)まで移動する間、中間流量がゼロの状態が継続される。
一方、比較例において、図9(F)に示す位置(移動位置X24)からさらに一方側に向かって弁体が移動すると、弁部材110におけるフランジ部112の他方側の端縁114と第二ポート11Dの周縁との隙間が拡大し、中間流量が増大する。さらに弁体が移動し、図8(C)を左右反転した状態、すなわち、フランジ部112の他方側の端縁114及び椀部111の他方側の内周縁116が第二ポート11Dの周縁の内側に位置し、それぞれの隙間による開口面積が同一となる状態(移動位置X25)において、中間流量が最大となる。
さらに一方側に向かって弁体が移動すると、比較例の弁部材110では、図8(B)を左右反転した状態、すなわち、椀部111の他方側の内周縁116が第二ポート11Cの周縁に接する状態(移動位置X26)となる。これによって第一ポート11C及び第二ポート11Dと高圧側(高圧室R1)とが非連通になり、図10に示すように、弁体が移動位置X26まで移動したところで中間流量がゼロになる。その後、さらに一方側に向かって弁体が移動し、図8(A)を左右反転した第一位置(移動位置X1)まで移動する間、中間流量がゼロの状態が継続される。このような比較例に対し、実施例では、第二内側突起27Bを有する分だけ移動位置X16までの移動量が小さくなり、中間流量がゼロとなるタイミングが早くなっている。
以上のように、実施例では、中間流量の最大値が比較例の半分程度まで抑制されるとともに、中間流量がゼロとなる移動範囲が大きいことから、中間流量の総量が抑制できることが判る。ここで、中間流量の総量は、図10のグラフにおいて、横軸との間に囲まれる面積によって表される積分値であることから、実施例では、比較例と比べて中間流量の総量が1/10程度に抑制できることが判る。
以上の本実施形態によれば、モード切り換え時に生じる中間流量を低減することができるので、モード切り換えのために必要な圧力差が得やすくなる。また、冷却モード及び加温モード(弁体12が第一位置及び第二位置にある場合)において、第一内側突起27A、第一外側突起28A、第二内側突起27B及び第二外側突起28Bがそれぞれ流入ポート11Bや第一ポート11C、第二ポート11Dの一部を覆ったとしても、それによる各ポート11B,11C,11Dの流路面積の縮少が最小限に抑えられるので、冷媒の流量低下を抑制することができる。
また、第一ポート11Cに対向して流入ポート11Aが設けられているので、加温モードにおいて、流入ポート11Aから第一ポート11Cに向かって高圧冷媒Hを直線的に流して流路抵抗の低減を図るとともに、冷媒の流量低下を抑制することができる。この際、第二位置にある弁部材24の第一外側突起28Aと第一ポート11Cの一部とが重なっていても、第一外側突起28Aの球面状の外面部28Cに沿って高圧冷媒Hが案内され、第一ポート11Cに向かって円滑に流すことができるので、流路抵抗の増加が最小限に抑えられる。従って、加温モードにおいて、流体の流量低下を極力抑制するとともに熱ロスを低減させ、エネルギー消費効率の低下を抑制できる。
さらに、第一、二内側突起27A,27B及び第一、二外側突起28A,28Bが第一、二ポート11C,11Dと略同径の円弧状に形成されているので、弁体12のスライドに伴って各突起27A,27B,28A,28Bが各ポート11C,11Dの周縁に沿う位置で各ポート11C,11Dを閉じることとなり、各ポート11C,11Dを閉じるために必要な各突起27A,27B,28A,28Bの面積を最小限とすることができる。従って、各突起27A,27B,28A,28Bが重なった場合における各ポート11B,11C,11Dの流路面積の縮少が最小限に抑えられ、冷媒の流量低下をさらに抑制することができる。
また、第一経過位置において第二ポート11Dの周縁よりも外側に第二外側突起28Bが位置することで、第二ポート11Dを介した中間流量がゼロとなることから、第一ポート11C側で中間流量が生じたとしてもその総量を低減することができる。これと同様に、第二経過位置において第一ポート11Cの周縁よりも外側に第一外側突起28Aが位置することで、第一ポート11Cを介した中間流量がゼロとなることから、第二ポート11D側で中間流量が生じたとしてもその総量を低減することができる。
また、中間位置において、第一ポート11Cの周縁よりも外側に第一外側突起28Aが位置し、第二ポート11Dの周縁よりも外側に第二外側突起28Bが位置することで、第一ポート11C及び第二ポート11Dの両方における中間流量がゼロとなることから、中間流量の総量をさらに低減することができる。
また、中間位置において、第一内側突起27A及び第一外側突起28Aが第一ポート11Cの周縁の内側に隙間を介して位置し、第二内側突起27B及び第二外側突起28Bが第二ポート11Dの周縁の内側に隙間を介して位置するが、第一ポート11Cと第二ポート11Dとが連通される連通面積は、各突起によって縮少されるので、モード切り換えのために必要な圧力差が得やすくなる。また、弁体の位置が第一位置又は第二位置のときに、各突起により阻害される流路の面積が少なくなるので、高圧側及び低圧側の流量の減少を抑制することができる。
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、ルームエアコン等の空気調和機に利用される冷凍サイクル1を例示したが、本発明の冷凍サイクルは、空気調和機に限らず、加温モードと冷却モードとが切り換えられる機器であればどのようなものにも利用可能である。また、本発明のスライド式切換弁は、冷凍サイクルにおける切換弁に利用されるものに限らず、気体や液体などの様々な流体を流通させる各種の配管システムに利用可能である。
また、前記実施形態では、弁本体11において、高圧側導管13が接続される流入ポート11Aと、室内側導管15が接続される第一ポート11Cと、が弁本体11の径方向に対向して設けられ、加温モードにおいて、流入ポート11Aから流入した高圧冷媒Hが第一ポート11Cに向かって直線的に流れる構成を説明したが、これに限定されるものではない。すなわち、流入ポート11Aと、室外側導管16が接続される第二ポート11Dと、が弁本体11の径方向に対向して設けられ、冷却モードにおいて、流入ポート11Aから流入した高圧冷媒Hが第二ポート11Dに向かって直線的に流れる構成であってもよい。また、流入ポート11Aと流出ポート11Bとが弁本体11の径方向に対向して設けられる構成であってもよい。
また、前記実施形態では、第一、二内側突起27A,27B及び第一、二外側突起28A,28Bが第一、二ポート11C,11Dの内径と略同一の外径を有した円弧状の突起とされていたが、これに限らず、各突起の形状や大きさは任意に設定することが可能である。さらに、前記実施形態では、第一、二内側突起27A,27Bが面取りされた球面状の外面部28Cを有して形成されていたが、外面部は面取りされていなくてもよいし、面取りされる場合であっても球面状に限らず、任意の形状を採用することができる。
また、前記実施形態では、第一経過位置において、第一内側突起27A及び第一外側突起28Aが第一ポート11Cの周縁の内側に所定の隙間を介して位置し、第二経過位置において、第二内側突起27B及び第二外側突起28Bが第二ポート11Dの周縁の内側に所定の隙間を介して位置していたが、このような構成に限られない。すなわち、第一経過位置において、第一内側突起及び第一外側突起が第一ポートを閉塞し、第二経過位置において、第二内側突起及び第二外側突起が第二ポートを閉塞してもよい。このような構成としては、第一ポートの内径と略同径の円周に沿って第一内側突起及び第一外側突起が形成され、第二ポートの内径と略同径の円周に沿って第二内側突起及び第二外側突起が形成されたものが例示できる。このような構成を採用すれば、第一経過位置及び第二経過位置における中間流量がゼロとなり、すなわち中間流量が発生しないスライド式切換弁が構成される。
また、前記実施形態では、図7(E)に示す中間位置において、第一外側突起28Aが第一ポート11Cの周縁よりも外側に位置し、かつ、第二外側突起28Bが第二ポート11Cの周縁よりも外側に位置したが、これに限らず、中間位置において、第一内側突起27A及び第一外側突起28Aが第一ポート11Cの周縁よりも内側に位置し、かつ、第二内側突起27B及び第二外側突起28Bが第二ポート11Dの周縁よりも内側に位置してもよい。
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 冷凍サイクル
2 圧縮機
3 室外熱交換器(第一熱交換器)
4 室内熱交換器(第二熱交換器)
5 膨張弁(膨張手段)
10 四方切換弁(スライド式切換弁)
11 弁本体
11A 流入ポート
11B 流出ポート
11C 第一ポート
11D 第二ポート
12 弁体
25 椀部
26 フランジ部
27A 第一内側突起
27B 第二内側突起
28A 第一外側突起
28B 第二外側突起
28C 外面部

Claims (7)

  1. 筒状の弁本体と、該弁本体の内部にスライド自在に設けられた弁体と、前記弁本体の周面に開口して設けられた複数のポートと、を備えたスライド式切換弁であって、
    前記複数のポートは、前記弁本体の内部に流体を流入させる流入ポートと、該流入ポートに対して前記弁本体の径方向反対側に設けられる流出ポートと、前記弁本体の軸方向に沿って前記流出ポートの一方側に隣り合って設けられる第一ポートと、前記弁本体の軸方向に沿って前記流出ポートの他方側に隣り合って設けられる第二ポートと、で構成され、
    前記弁体は、
    前記流出ポートに向かって開口した凹状の椀部と、該椀部の開口縁から外方に延びるフランジ部と、を有して形成されるとともに、
    前記流出ポートと前記第一ポートとを前記椀部の内部で連通させる第一位置と、前記流出ポートと前記第二ポートとを前記椀部の内部で連通させる第二位置と、の間をスライドすることで流路を切り換え可能に設けられ、
    前記弁体が前記第一位置から前記第二位置に移動するか、又は、前記第二位置から前記第一位置に移動する流路の切り換え途中において、前記第一位置と前記第二位置との中間位置よりも前記第二位置寄りの第一経過位置と、前記中間位置よりも前記第一位置寄りの第二経過位置と、を前記弁体が通過し、
    前記フランジ部における前記弁本体の軸方向に沿った一方側には、前記椀部の内方に突出する第一内側突起と、該第一内側突起と反対の外方に突出する第一外側突起と、が設けられ、
    前記フランジ部における前記弁本体の軸方向に沿った他方側には、前記椀部の内方に突出する第二内側突起と、該第二内側突起と反対の外方に突出する第二外側突起と、が設けられ、
    前記第一経過位置において、前記第一内側突起及び前記第一外側突起は、前記第一ポートを閉塞するか、又は、前記第一ポートの周縁の内側に所定の隙間を介して位置し、
    前記第二経過位置において、前記第二内側突起及び前記第二外側突起は、前記第二ポートを閉塞するか、又は、前記第二ポートの周縁の内側に所定の隙間を介して位置することを特徴とするスライド式切換弁。
  2. 前記第一内側突起及び前記第一外側突起は、前記第一ポートの内径と略同一の外径を有した円弧状の突起とされ、
    前記第二内側突起及び前記第二外側突起は、前記第二ポートの内径と略同一の外径を有した円弧状の突起とされていることを特徴とする請求項1に記載のスライド式切換弁。
  3. 前記第一外側突起及び前記第二外側突起のうちの少なくとも一方は、面取りされた凸状の外面部を有して形成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。
  4. 前記第一経過位置において、前記第二ポートの周縁よりも外側に前記第二外側突起が位置し、
    前記第二経過位置において、前記第一ポートの周縁よりも外側に前記第一外側突起が位置す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スライド式切換弁。
  5. 前記中間位置において、前記第一ポートの周縁よりも外側に前記第一外側突起が位置し、かつ、前記第二ポートの周縁よりも外側に前記第二外側突起が位置することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のスライド式切換弁。
  6. 前記中間位置において、前記第一ポートの周縁よりも内側に前記第一内側突起及び前記第一外側突起が位置し、かつ、前記第二ポートの周縁よりも内側に前記第二内側突起及び前記第二外側突起が位置することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のスライド式切換弁。
  7. 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1〜6のいずれか一項に記載のスライド式切換弁と、を備え、
    前記スライド式切換弁は、
    前記弁体が前記第一位置に位置した状態において、前記圧縮機で圧縮した冷媒を前記流入ポートから前記弁本体の内部に流入させるとともに、前記第二ポートを介して前記第一熱交換器へ冷媒を流出させ、前記第二熱交換器から前記第一ポートに流入した冷媒を前記流出ポートから前記圧縮機に還流させるか、
    又は、
    前記弁体が前記第二位置に位置した状態において、前記圧縮機で圧縮した冷媒を前記流入ポートから前記弁本体の内部に流入させるとともに、前記第一ポートを介して前記第二熱交換器へ冷媒を流出させ、前記第一熱交換器から前記第二ポートに流入した冷媒を前記流出ポートから前記圧縮機に還流させる
    ことを特徴とする冷凍サイクルシステム。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108105419A (zh) * 2017-12-12 2018-06-01 珠海格力电器股份有限公司 四通阀、空调机组及控制方法
JP2020183775A (ja) * 2019-05-07 2020-11-12 株式会社不二工機 流路切換弁
JP2020183777A (ja) * 2019-05-07 2020-11-12 株式会社不二工機 流路切換弁

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019124337A (ja) * 2018-01-19 2019-07-25 株式会社鷺宮製作所 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
CN110274052B (zh) * 2018-03-13 2021-10-22 浙江三花智能控制股份有限公司 流体切换装置及热管理系统
EP3889479A4 (en) * 2018-11-29 2022-08-24 Fujikoki Corporation Flow path switching valve
CN218625512U (zh) * 2022-11-21 2023-03-14 浙江盾安人工环境股份有限公司 滑块组件、阀门及空调系统

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6249080A (ja) * 1985-08-28 1987-03-03 Toshiba Corp 四方弁装置
JPS6312282Y2 (ja) * 1983-03-18 1988-04-08

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101769396B (zh) * 2010-02-05 2012-05-30 清华大学 用于自然冷却和制冷及制热模式切换的五通阀
CN103851222A (zh) * 2012-11-30 2014-06-11 浙江三花制冷集团有限公司 一种直动式四通换向阀及其加工方法
CN104048068A (zh) * 2014-06-06 2014-09-17 徐州顺风阀门有限公司 一种单体四通换向阀

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6312282Y2 (ja) * 1983-03-18 1988-04-08
JPS6249080A (ja) * 1985-08-28 1987-03-03 Toshiba Corp 四方弁装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108105419A (zh) * 2017-12-12 2018-06-01 珠海格力电器股份有限公司 四通阀、空调机组及控制方法
CN108105419B (zh) * 2017-12-12 2019-05-03 珠海格力电器股份有限公司 四通阀、空调机组及控制方法
JP2020183775A (ja) * 2019-05-07 2020-11-12 株式会社不二工機 流路切換弁
JP2020183777A (ja) * 2019-05-07 2020-11-12 株式会社不二工機 流路切換弁
JP7023525B2 (ja) 2019-05-07 2022-02-22 株式会社不二工機 流路切換弁

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