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JP2019044976A - Flow passage switching valve - Google Patents

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Abstract

【課題】圧力損失を抑えることができるとともに、内部熱交換量を可及的に低減し得、摺動部分の摩耗を効果的に抑えることができ、耐久性並びにシール性を向上させ得て、弁洩れし難くできる流路切換弁を提供する。【解決手段】上側弁シート10A及び下側弁シート10Bによりその上下開口が気密的に封止された筒状の主弁ハウジング10、上側弁シート10A及び/又は下側弁シート10Bに合計で少なくとも3個設けられたポート11〜14、及び主弁ハウジング10内に移動可能に配在された直方体状の主弁体20を有する主弁5と、主弁体20を移動させるための流体圧式のアクチュエータ7とを備え、主弁体20内に、ポート間を選択的に連通するための連通路31〜34が設けられ、主弁体20を移動させることにより、連通するポート間が切り換えられるようにされている。【選択図】図1An object of the present invention is to suppress pressure loss, reduce the amount of internal heat exchange as much as possible, effectively suppress wear of sliding parts, and improve durability and sealing performance. Provided is a flow path switching valve that can make valve leakage difficult. A cylindrical main valve housing (10) whose upper and lower openings are hermetically sealed by an upper valve seat (10A) and a lower valve seat (10B), and an upper valve seat (10A) and / or a lower valve seat (10B) in total. A main valve 5 having three ports 11 to 14 and a rectangular parallelepiped main valve body 20 movably disposed in the main valve housing 10, and a fluid pressure type for moving the main valve body 20. An actuator 7 is provided, and communication paths 31 to 34 for selectively communicating between ports are provided in the main valve body 20. By moving the main valve body 20, switching between the communicating ports is performed. Has been. [Selection diagram] Fig. 1

Description

本発明は、弁体を移動させることにより流路切換を行うスライド式の流路切換弁に係り、特に、ヒートポンプ式冷暖房システム等において流路切換を行うのに好適な流路切換弁に関する。   The present invention relates to a slide-type flow path switching valve that performs flow path switching by moving a valve body, and more particularly to a flow path switching valve suitable for performing flow path switching in a heat pump type cooling and heating system.

一般に、ルームエアコン、カーエアコン等のヒートポンプ式冷暖房システムは、圧縮機、室外熱交換器、室内熱交換器、及び膨張弁等に加えて、流路(流れ方向)切換手段としての流路切換弁を備えている。   In general, heat pump type air conditioning systems such as room air conditioners and car air conditioners, in addition to compressors, outdoor heat exchangers, indoor heat exchangers, expansion valves, etc., flow path switching valves as flow path (flow direction) switching means Is equipped.

この流路切換弁を備えたヒートポンプ式冷暖房システムの一例を図13を参照しながら簡単に説明する。図示例のヒートポンプ式冷暖房システム100は、運転モード(冷房運転と暖房運転)の切り換えを流路切換弁(四方切換弁)140で行うようになっており、基本的には、圧縮機110、室外熱交換器120、室内熱交換器130、及び膨張弁160を備え、前記の圧縮機110、室外熱交換器120、室内熱交換器130、及び膨張弁160の四者の間に4つのポート、すなわち、吐出側高圧ポートD、室外側入出ポートC、室内側入出ポートE、及び吸入側低圧ポートSを有する流路切換弁140が配在されている。   An example of a heat pump type cooling and heating system provided with the flow path switching valve will be briefly described with reference to FIG. The heat pump type cooling and heating system 100 in the illustrated example performs switching of the operation mode (cooling operation and heating operation) by the flow path switching valve (four-way switching valve) 140, and basically, the compressor 110 and the outdoor A heat exchanger 120, an indoor heat exchanger 130, and an expansion valve 160, four ports between the compressor 110, the outdoor heat exchanger 120, the indoor heat exchanger 130, and the expansion valve 160, That is, the flow path switching valve 140 having the discharge side high pressure port D, the outdoor side inlet / outlet port C, the indoor side inlet / outlet port E, and the suction side low pressure port S is disposed.

前記各機器間は導管(パイプ)等で形成される流路で接続されており、冷房運転モードが選択されたときには、図13において実線矢印で示される如くに、流路切換弁140の吐出側高圧ポートDが室外側入出ポートCに、また、室内側入出ポートEが吸入側低圧ポートSにそれぞれ連通せしめられる。これにより、冷媒が圧縮機110に吸入されるとともに、圧縮機110から高温高圧の冷媒が流路切換弁140を介して室外熱交換器120に導かれ、ここで室外空気と熱交換して凝縮し、高圧の二相冷媒となって膨張弁160に導入される。この膨張弁160により高圧の冷媒が減圧され、減圧された低圧の冷媒は、室内熱交換器130に導入され、ここで室内空気と熱交換(冷房)して蒸発し、室内熱交換器130からは低温低圧の冷媒が流路切換弁140を介して圧縮機110の吸入側に戻される。   The respective devices are connected by a flow path formed by a conduit (pipe) or the like, and when the cooling operation mode is selected, the discharge side of the flow path switching valve 140 as shown by a solid arrow in FIG. The high pressure port D is in communication with the outdoor side inlet / outlet port C, and the indoor side inlet / outlet port E is in communication with the suction side low pressure port S. As a result, the refrigerant is drawn into the compressor 110, and the high temperature and high pressure refrigerant is led from the compressor 110 to the outdoor heat exchanger 120 via the flow path switching valve 140, where it exchanges heat with outdoor air and condenses. , And is introduced into the expansion valve 160 as a high-pressure two-phase refrigerant. The high pressure refrigerant is decompressed by the expansion valve 160, and the decompressed low pressure refrigerant is introduced into the indoor heat exchanger 130, where it exchanges heat with the indoor air (cooling) and evaporates, and from the indoor heat exchanger 130 The low temperature and low pressure refrigerant is returned to the suction side of the compressor 110 through the flow path switching valve 140.

それに対し、暖房運転モードが選択されたときには、図13において破線矢印で示される如くに、流路切換弁140の吐出側高圧ポートDが室内側入出ポートEに、また、室外側入出ポートCが吸入側低圧ポートSにそれぞれ連通せしめられ、圧縮機110から高温高圧の冷媒が室内熱交換器130に導かれ、ここで室内空気と熱交換(暖房)して凝縮し、高圧の二相冷媒となって膨張弁160に導入される。この膨張弁160により高圧の冷媒が減圧され、減圧された低圧の冷媒は、室外熱交換器120に導入され、ここで室外空気と熱交換して蒸発し、室外熱交換器120からは低温低圧の冷媒が流路切換弁140を介して圧縮機110の吸入側に戻される。   On the other hand, when the heating operation mode is selected, the discharge side high-pressure port D of the flow path switching valve 140 is set to the indoor side inlet / outlet port E, and the outdoor side inlet / outlet port C is The refrigerant is communicated with the suction side low pressure port S, and the high temperature and high pressure refrigerant is led from the compressor 110 to the indoor heat exchanger 130, where it exchanges heat with the indoor air (heating) and condenses to form a high pressure two-phase refrigerant. Then, it is introduced into the expansion valve 160. The high pressure refrigerant is decompressed by the expansion valve 160 and the decompressed low pressure refrigerant is introduced into the outdoor heat exchanger 120, where it exchanges heat with the outdoor air and evaporates, and from the outdoor heat exchanger 120 the low temperature low pressure The refrigerant is returned to the suction side of the compressor 110 via the flow path switching valve 140.

前記した如くのヒートポンプ式冷暖房システムに組み込まれる四方切換弁として、従来、スライド式主弁体を内蔵する弁本体(主弁ハウジング)と、電磁式のパイロット弁とを備えたものが知られている(例えば特許文献1参照)。この特許文献1に所載のスライド式の流路切換弁は、主弁ハウジングに、吐出側高圧ポートD、室外側入出ポートC、吸入側低圧ポートS、及び室内側入出ポートEが形成されるとともに、前記したポートD→C及びE→S、又は、ポートD→E及びC→Sの連通状態を作り出す(流路切換を行う)べくスライド式主弁体が左右方向に摺動可能に配在されている。主弁ハウジングにおけるスライド式主弁体の左右には、パイロット弁を介して圧縮機吐出側の高圧冷媒及び圧縮機吸入側の低圧冷媒が選択的に導入される、それぞれスライド式主弁体に結合された左右一対のパッキン付きピストンにより画成される二つの作動室が設けられ、この二つの作動室の圧力差を利用して前記スライド式主弁体を左右方向に摺動させることで前記流路切換を行うようにされている。   Conventionally, as a four-way switching valve incorporated in a heat pump type cooling and heating system as described above, one having a valve main body (main valve housing) incorporating a slide type main valve body and an electromagnetic pilot valve is known. (See, for example, Patent Document 1). In the slide type flow path switching valve described in this patent document 1, the discharge side high pressure port D, the outdoor side inlet / outlet port C, the suction side low pressure port S, and the indoor side inlet / outlet port E are formed in the main valve housing. In addition, the slide type main valve body is slidably disposed in the left and right direction to create the communication state of the ports D → C and E → S or the ports D → E and C → S described above (perform flow path switching). It is present. The high pressure refrigerant on the compressor discharge side and the low pressure refrigerant on the compressor suction side are selectively introduced to the left and right of the sliding main valve body in the main valve housing via the pilot valve Two working chambers defined by a pair of left and right packed pistons are provided, and the flow is caused by sliding the sliding main valve body in the left and right direction using the pressure difference between the two working chambers. It is adapted to carry out road switching.

特開2009−41636号公報JP, 2009-41636, A

前記した如くの従来のスライド式の流路切換弁においては、内容積が比較的小さな主弁ハウジング内において高圧流体(冷媒)が内壁面等に衝突するとともに、その流れ方向が大きく変わるので、圧力損失が大きくなる嫌いがあり、また、左右一対のパッキン付きピストンを伴うスライド式主弁体を摺動させて流路切換を行う構成であるので、スティックスリップ等により摺動部分が摩耗しやすく、それに伴い、耐久性並びに摺動部分のシール性が悪くなって、流体(冷媒)が主弁ハウジングとスライド式主弁体との摺動面間から漏れやすい(弁洩れしやすい)という問題もある。   In the conventional slide type flow path switching valve as described above, since the high pressure fluid (refrigerant) collides with the inner wall surface etc. in the main valve housing with a relatively small inner volume, the flow direction is largely changed. The loss is not apt to be large, and since the flow path switching is performed by sliding the slide type main valve body with a pair of left and right packed pistons, the sliding portion is easily abraded by stick slip or the like. Along with this, the durability and the sealability of the sliding portion deteriorate, and the fluid (refrigerant) is likely to leak from the sliding surface between the main valve housing and the sliding main valve body (the valve is liable to leak). .

上記に加え、従来の流路切換弁、特に、前記したヒートポンプ式冷暖房システムに使用される四方切換弁では、主弁ハウジング内において高温高圧の冷媒と低温低圧の冷媒とが近接した状態(薄壁一枚を隔てた状態)で流されるので、それらの主弁ハウジング内での熱交換量が大きくなって、システムの効率が悪くなるという問題もある。   In addition to the above, in the conventional flow path switching valve, in particular, in the four-way switching valve used in the above-described heat pump type cooling and heating system, a state where the high temperature and high pressure refrigerant and the low temperature and low pressure refrigerant are close in the main valve housing (thin wall Since the flow is performed in a state where one sheet is separated, there is a problem that the amount of heat exchange in those main valve housings becomes large and the efficiency of the system becomes worse.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、圧力損失を抑えることができるとともに、内部熱交換量を可及的に低減し得、摺動部分の摩耗を効果的に抑えることができ、耐久性並びにシール性を向上させ得て、弁洩れし難くできる流路切換弁を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is possible to suppress pressure loss, reduce the amount of internal heat exchange as much as possible, and effectively wear the sliding portion. An object of the present invention is to provide a flow path switching valve which can be suppressed and whose durability and sealability can be improved and which can hardly leak the valve.

前記の目的を達成すべく、本発明に係る流路切換弁は、基本的には、上側弁シート及び下側弁シートによりその上面開口及び下面開口が気密的に封止された筒状の主弁ハウジング、前記上側弁シート及び/又は前記下側弁シートに合計で少なくとも3個設けられたポート、及び前記主弁ハウジング内に移動可能に配在された主弁体を有する主弁と、前記主弁体を移動させるための流体圧式のアクチュエータとを備え、前記主弁体内に、前記ポート間を選択的に連通するための連通路が設けられ、前記主弁体を移動させることにより、連通するポート間が切り換えられるようにされており、前記上側弁シート及び前記下側弁シートは、いずれもシールすべき面を平坦な平滑面とされているとともに、前記シールすべき面が対向して配置され、前記主弁体は、一体移動可能かつ上下動可能な上半部と下半部との二分割構成とされていることを特徴としている。   In order to achieve the above object, the flow channel switching valve according to the present invention basically has a cylindrical main body in which the upper opening and the lower opening are airtightly sealed by the upper valve seat and the lower valve seat. A main valve having a valve housing, at least three ports in total in the upper valve seat and / or the lower valve seat, and a main valve body movably disposed in the main valve housing; A fluid pressure type actuator for moving a main valve body is provided, and a communication passage for selectively communicating between the ports is provided in the main valve body, and communication is performed by moving the main valve body. The upper valve seat and the lower valve seat both make the surface to be sealed a flat smooth surface, and the surfaces to be sealed face each other. Placed and before Omobentai is characterized in that it is a two-divided structure of integrally movable and vertically movable upper half and a lower half portion.

具体的な好ましい態様では、前記主弁体内に、少なくとも、前記ポートのうちの一つと他の一つとを連通させ得る少なくとも一つの連通路が設けられ、前記主弁体を一方向に移動させることにより、連通するポート間の流路切換が行われるようにされる。   In a specific preferred embodiment, at least one communication passage capable of communicating at least one of the ports with another one is provided in the main valve body, and the main valve body is moved in one direction. Thus, flow channel switching between the communicating ports is performed.

他の好ましい態様では、前記連通路は、U字状の通路を有して構成される。   In another preferred embodiment, the communication passage is configured to have a U-shaped passage.

前記連通路の両端部に、好ましくは、前記上側弁シート及び/又は前記下側弁シートにおける各ポートの開口周りに密接する環状シール面を持つ凸部が突設される。   At both ends of the communication passage, a convex portion having an annular seal surface closely contacting the opening of each port in the upper valve seat and / or the lower valve seat is preferably provided.

他の好ましい態様では、前記アクチュエータは、前記主弁内の高圧流体が導入される、ピストンにより気密的に仕切られた容積可変の第1作動室及び第2作動室を持つ往復駆動シリンダを備え、前記第1作動室に高圧流体を導入するとともに、前記第2作動室から高圧流体を排出することにより、前記主弁体を一方向に移動させる第1行程と、前記第2作動室に高圧流体を導入するとともに、前記第1作動室から高圧流体を排出することにより、前記主弁体を他方向に移動させる第2行程とを選択的にとり得るように構成される。   In another preferred embodiment, the actuator comprises a reciprocating drive cylinder having a variable volume first working chamber and a second working chamber airtightly partitioned by a piston into which high pressure fluid in the main valve is introduced. A first stroke for moving the main valve body in one direction by introducing a high pressure fluid into the first working chamber and discharging the high pressure fluid from the second working chamber, and a high pressure fluid in the second working chamber And the second stroke for moving the main valve body in the other direction can be selectively taken by discharging the high pressure fluid from the first working chamber.

更に好ましい態様では、前記主弁ハウジングの前面側に前記第1作動室を持つ第1シリンダが設けられるとともに、前記主弁ハウジングの後面側に前記第2作動室を持つ第2シリンダが設けられ、前記主弁体の前面に前記第1シリンダのピストンロッドに連結された第1押動板が対接せしめられるとともに、前記主弁体の後面に前記第2シリンダのピストンロッドに連結された第2押動板が対接せしめられる。   In a further preferred aspect, a first cylinder having the first working chamber is provided on the front side of the main valve housing, and a second cylinder having the second working chamber is provided on the rear side of the main valve housing. A first push plate connected to a piston rod of the first cylinder is brought into contact with a front surface of the main valve body, and a second push plate is connected to a piston rod of the second cylinder on a rear surface of the main valve body. The pressing plate is brought into contact.

更に好ましい態様では、前記第1シリンダ及び前記第2シリンダは、それぞれのピストンを相互に連結する共通のピストンロッドを有し、該ピストンロッドに前記第1押動板及び前記第2押動板が固定されるとともに、前記ピストンロッドにおける前記第1押動板と前記第2押動板との間の部分が、前記主弁体に設けられた前後貫通穴に若干の上下動可能に挿入される。   In a further preferred aspect, the first cylinder and the second cylinder have a common piston rod connecting the respective pistons to each other, and the first pressing plate and the second pressing plate are provided on the piston rod. While being fixed, a portion of the piston rod between the first pressing plate and the second pressing plate is inserted so as to be able to move slightly up and down through holes formed in the main valve body. .

他の好ましい態様では、前記第1行程と前記第2行程との切り換えを、前記第1作動室と前記第2作動室、及び、前記主弁の高圧部分と低圧部分に接続された四方パイロット弁により行うようにされる。   In another preferred embodiment, a four-way pilot valve connected to the first operating chamber and the second operating chamber, and the high pressure portion and the low pressure portion of the main valve, switches between the first stroke and the second stroke. To be done by

本発明に係る流路切換弁においては、主弁ハウジングの上側弁シート及び下側弁シートに全てのポートが設けられるので、例えば、ポート間を連通する4本の連通路のうちの2本は、始端から終端までの太さ(通路径)を各ポートの口径と略同じ直線状の通路として、流体をポートから真下もしくは真上にストレートに流すことができ、そのため、主弁(主弁体)内での圧力損失の発生を効果的に抑制できる。また、残りの連通路も、曲がり部分(流れ方向が変わる部分)に特定形状の案内部を設けること等によって、始端から終端まで実効通路面積をさほど変化しないようにできるとともに、曲がり部分でのうず流を発生し難くでき、これによって、連通路内での流体の膨縮が抑えられるとともに、当該連通路を流れる流体に対する抵抗が軽減され、その結果、流体を滑らかに流すことができて圧力損失を軽減でき、トータルでは従来の流路切換弁に比べて圧力損失を相当軽減できる。   In the flow path switching valve according to the present invention, since all the ports are provided on the upper valve seat and the lower valve seat of the main valve housing, for example, two of the four communication paths communicating between the ports are The fluid can be made to flow straight from the port directly below or above as a straight passage substantially the same as the diameter of each port from the beginning to the end (passage diameter), so the main valve (main valve body Can effectively suppress the occurrence of pressure loss within the In addition, the remaining communication path can be made to not change the effective passage area from the start to the end by providing a guide of a specific shape in the bend (the part where the flow direction changes), etc. This makes it difficult to generate a flow, thereby suppressing expansion and contraction of the fluid in the communication passage and reducing the resistance to the fluid flowing in the communication passage, so that the fluid can flow smoothly and the pressure loss As a whole, the pressure loss can be considerably reduced as compared with the conventional flow path switching valve.

また、高圧を受ける主弁体が直方体状とされ、その内部に直線貫通路からなる連通路が設けられるとともに、その内部の上下にU字状の連通路が設けられるので、全体構造をシンプルなものとすることができるとともに、流路切換バランスも良好なものとなり、さらに、十分な強度や耐久性を確保できる。   Also, the main valve body receiving high pressure is in the form of a rectangular parallelepiped, and a communication passage consisting of a straight through passage is provided therein, and U-shaped communication passages are provided above and below the inside, so the overall structure is simple. While being able to be used, the flow channel switching balance also becomes good, and further sufficient strength and durability can be ensured.

加えて、シールすべき面、すなわち、流路切換時に主弁体(の上半部及び下半部)が摺接する部分である上側弁シート及び下側弁シートは、平板状とされるので、シールすべき面を平坦な平滑面とする(容易に面精度を上げる)ことができ、これによっても、シール性を格段に向上できる。   In addition, the upper valve seat and the lower valve seat, which are the surfaces to be sealed, that is, the portions to which the main valve body (upper half and lower half) are in sliding contact when switching the flow path, are flat. It is possible to make the surface to be sealed a flat smooth surface (easily increase the surface accuracy), which also makes it possible to significantly improve the sealing performance.

さらに、主弁ハウジングの上側弁シート及び下側弁シートに全てのポートが設けられることから、配管の取り回しが容易となるとともに、配管を含めた実質的な占有スペースを小さくできる。   Furthermore, since all ports are provided in the upper valve seat and the lower valve seat of the main valve housing, the piping can be easily managed, and the substantial occupied space including the piping can be reduced.

また、主弁体を上半部と下半部との二分割構成として、上半部と下半部をそれぞれ独立して上下動できるようにするとともに、上半部と下半部との間に圧縮コイルばね等の付勢手段が介装されることにより、その付勢力により、上半部及び下半部を弁シート面に押し付けることができる。加えて、主弁体側(各連通路の両端部)に凸部を突設してその端面を環状シール面とすることで、弁シート面に対接する部分の面積を必要最小限とでき、対接面圧を高めることができる。これらにより、十分なシール性を確保できて、弁洩れを一層効果的に抑制できる。   Further, the main valve body is divided into an upper half and a lower half, and the upper half and the lower half can be moved up and down independently, respectively, and between the upper half and the lower half By disposing an urging means such as a compression coil spring, the upper half and the lower half can be pressed against the valve seat surface by the urging force. In addition, by projecting the convex portions on the main valve body side (both ends of each communication passage) and using the end face as an annular seal surface, the area of the portion in contact with the valve seat surface can be minimized. Contact pressure can be increased. By these, sufficient sealing performance can be ensured and valve leakage can be suppressed more effectively.

上記に加え、本発明に係る流路切換弁をヒートポンプ式冷暖房システム等の、高温高圧の冷媒と低温低圧の冷媒とが流される環境で使用する場合、各連通路は主弁体内で比較的大きく離されて設けられるので、高温高圧の冷媒と低温低圧の冷媒とが近接した状態(薄壁一枚を隔てた状態)で流される従来のものに比べて、主弁ハウジング内での熱交換量を大幅に低減でき、そのため、システムの効率を向上できるという効果も得られる。   In addition to the above, when the flow path switching valve according to the present invention is used in an environment where a high temperature / high pressure refrigerant and a low temperature / low pressure refrigerant flow, such as a heat pump type air conditioning system, each communication path is relatively large in the main valve body. Because they are separated and installed, the amount of heat exchange in the main valve housing compared to the conventional one in which the high-temperature and high-pressure refrigerant and the low-temperature and low-pressure refrigerant flow in close proximity (a thin wall is separated). Can be significantly reduced, which also has the effect of improving the efficiency of the system.

また、アクチュエータとして主弁内に供給される高圧流体と低圧流体との差圧を利用して主弁体を往復移動させる流体圧式のものが採用されるので、主弁体を電磁式あるいは電動式のアクチュエータで直接移動させる場合に比べて、コスト削減、消費電力の低減、省エネ化等を図ることができる。   Also, as the actuator is a hydraulic type that reciprocates the main valve body using the differential pressure between the high pressure fluid and the low pressure fluid supplied into the main valve, the main valve body may be an electromagnetic type or an electric type. Compared to the case of direct movement with the actuator of the above, cost reduction, reduction of power consumption, energy saving and the like can be achieved.

上記した以外の、課題、構成、及び作用効果は、以下の実施形態により明らかにされる。   The subject, composition, and an effect other than the above-mentioned are clarified by the following embodiments.

本発明に係る流路切換弁の一実施例における、主弁体が第1の移動位置にある状態を示す上面図。The top view which shows the state in which the main valve body is in a 1st movement position in one Example of the flow-path switching valve concerning this invention. 本発明に係る流路切換弁の一実施例における、主弁体が第2の移動位置にある状態を示す上面図。The top view which shows the state in which the main valve body is in a 2nd movement position in one Example of the flow-path switching valve concerning this invention. 図1のA−A矢視線に従う断面図。Sectional drawing according to the AA arrow of FIG. 図2のA−A矢視線に従う断面図。Sectional drawing according to the AA arrow of FIG. 図3のB−B矢視線に従う断面図。Sectional drawing according to the BB arrow of FIG. 図4のB−B矢視線に従う断面図。Sectional drawing according to the BB arrow of FIG. 図1のC−C矢視線に従う断面図。Sectional drawing according to the CC arrow line of FIG. (A)は、図3のD−D矢視線に従う部分断面図、(B)は(A)のE−E矢視線に従う部分断面図。(A) is a fragmentary sectional view according to the DD arrow line of FIG. 3, (B) is a fragmentary sectional view according to the EE arrow line of sight of (A). 上記実施例の流路切換弁に設けられたシール面離隔機構の構成及び動作説明に供される拡大断面図。The expanded sectional view which is provided to the structure and operation description of the seal surface separation mechanism provided in the flow-path switching valve of the said Example. 上記実施例の流路切換弁を、それに設けられたアクチュエータに備えられる四方パイロット弁の一例と共に示す部分切欠上面図。The partial notch top view which shows the flow-path switching valve of the said Example with an example of the four-way pilot valve with which the actuator provided in it is equipped. 上記実施例の流路切換弁を、それに設けられたアクチュエータに備えられる四方パイロット弁の一例と共に示す前面図。The front view which shows the flow-path switching valve of the said Example with an example of the four-way pilot valve with which the actuator provided in it is equipped. 図10に示される四方パイロット弁を示し、(A)は通電OFF時を、(B)は通電ON時をそれぞれ示す拡大断面図。The 10-way pilot valve shown by FIG. 10 is shown, (A) is an expanded sectional view each showing the time of electricity supply OFF, and (B) each showing the time of electricity supply ON. ヒートポンプ式冷暖房システムの一例を示す概略構成図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The schematic block diagram which shows an example of a heat pump type air conditioning system.

以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明に係る流路切換弁の一実施例における、主弁体が第1の移動位置にある状態を示す上面図、図2は、上記実施例の主弁体が第2の移動位置にある状態を示す上面図である。また、図3、図4は、それぞれ図1、図2のA−A矢視線に従う断面図、図5、図6は、それぞれ図3、図4のB−B矢視線に従う断面図である。   FIG. 1 is a top view showing a state in which a main valve body is in a first movement position in an embodiment of a flow path switching valve according to the present invention, and FIG. 2 is a second main valve body of the above embodiment. It is a top view which shows the state in a movement position. 3 and 4 are cross-sectional views taken along arrows AA in FIGS. 1 and 2, respectively, and FIGS. 5 and 6 are cross-sectional views taken along arrows BB in FIGS. 3 and 4, respectively.

なお、本明細書において、上下、左右、前後等の位置、方向を表わす記述は、説明が煩瑣になるのを避けるために図面に従って便宜上付けたものであり、実際にヒートポンプ式冷暖房システム等に組み込まれた状態での位置、方向を指すとは限らない。   In the present specification, descriptions representing positions, directions such as upper and lower, right and left, front and rear, etc. are provided for convenience according to the drawings to avoid complicated explanation, and are actually incorporated into a heat pump type air conditioning system etc. It does not necessarily indicate the position or direction in the closed state.

また、各図において、部材間に形成される隙間や部材間の離隔距離等は、発明の理解を容易にするため、また、作図上の便宜を図るため、各構成部材の寸法に比べて大きくあるいは小さく描かれている場合がある。   Further, in each drawing, the gap formed between the members, the separation distance between the members, and the like are large in comparison with the dimensions of the respective constituent members in order to facilitate understanding of the invention and for convenience in drawing. Or it may be drawn small.

図示実施例の流路切換弁1は、スライド式の四方切換弁であり、例えば前述した図13に示されるヒートポンプ式冷暖房システム100における四方切換弁140として用いられるもので、主弁ハウジング10とこの主弁ハウジング10内に前後方向に往復直線移動(以下、前後動と略す場合がある)可能かつ上下動可能に配在された主弁体20とを有する主弁5と、往復駆動シリンダ50と四方パイロット弁80(後述する図10、図11参照)とを有する流体圧式のアクチュエータ7とを備える。   The flow path switching valve 1 of the illustrated embodiment is a sliding four-way switching valve, and is used as, for example, the four-way switching valve 140 in the heat pump type cooling and heating system 100 shown in FIG. A main valve 5 having a main valve body 20 disposed in the main valve housing 10 so as to be capable of reciprocating linear movement back and forth (hereinafter may be abbreviated as back and forth movement) and capable of moving up and down; And a hydraulic actuator 7 having a four-way pilot valve 80 (see FIGS. 10 and 11 described later).

前記主弁5の主弁ハウジング10は、アルミあるいはステンレス等の金属材料を素材として金型成形(アルミダイカスト等)により作製されたもので、前面が開口した直方体状の箱形部10Cと、この箱形部10Cの前面開口を気密的に封止するように、かしめ固定されるとともに、はんだ付け、ろう付け、溶接等により密封接合された厚肉矩形板状の前蓋部材10Dとを有する。箱形部10Cの上面部、下面部は、それぞれ上側弁シート10A、下側弁シート10Bとされ、上側弁シート10Aの下面及び下側弁シート10Bの上面は、平坦で滑らかな弁シート面17、17となっている。   The main valve housing 10 of the main valve 5 is made of a metal material such as aluminum or stainless steel as a raw material by metal molding (aluminum die casting etc.), and has a rectangular parallelepiped box portion 10C with an open front surface. A thick rectangular plate-shaped front lid member 10D is fixed by caulking so as to hermetically seal the front opening of the box-shaped portion 10C and is hermetically joined by soldering, brazing, welding or the like. The upper surface portion and the lower surface portion of the box-shaped portion 10C are the upper valve sheet 10A and the lower valve sheet 10B, respectively, and the lower surface of the upper valve sheet 10A and the upper surface of the lower valve sheet 10B are flat and smooth valve seat surface 17 , Has become 17.

上側弁シート10Aの左右には、所定間隔Jをあけて管継手からなる第1ポート11及び第2ポート12が垂設され、下側弁シート10Bの左右には、所定間隔Jをあけて管継手からなる第3ポート13及び第4ポート14が垂設されている。ここでは、第1ポート11と第3ポート13及び第2ポート12と第4ポート14は平面視で同一位置に配在されている。   At the left and right of the upper valve seat 10A, a first port 11 and a second port 12 consisting of a pipe joint are vertically provided at predetermined intervals J, and at the left and right of the lower valve sheet 10B, a predetermined interval J is provided. The 3rd port 13 and the 4th port 14 which consist of joints are vertically provided. Here, the first port 11 and the third port 13 and the second port 12 and the fourth port 14 are disposed at the same position in plan view.

本実施例では、図13に示される如くのヒートポンプ式冷暖房システム100に組み込まれた場合において、例えば、第1ポート11は圧縮機吐出側に接続される吐出側高圧ポートDとされ、第2ポート12は室内熱交換器に接続される室内側入出ポートEとされ、第3ポート13は室外熱交換器に接続される室外側入出ポートCとされ、第4ポート14は圧縮機吸入側に接続される吸入側低圧ポートSとされる。   In the present embodiment, for example, the first port 11 is a discharge high-pressure port D connected to the compressor discharge side when incorporated in the heat pump type cooling and heating system 100 as shown in FIG. 12 is an indoor side inlet / outlet port E connected to the indoor heat exchanger, the third port 13 is an outdoor side inlet / outlet port C connected to the outdoor heat exchanger, and the fourth port 14 is connected to the compressor suction side And the suction side low pressure port S.

前記主弁ハウジング10における上側弁シート10A及び下側弁シート10Bの左右端近くには、それぞれ主弁体20を前後動させる際の便宜を図るべく左右一対のレール44、44がそのレール面(主弁体対接面)を前記弁シート面17と面一とされた状態で前後方向に向けて平行に敷設されている(詳細は後述)。   Near the left and right ends of the upper valve seat 10A and the lower valve seat 10B in the main valve housing 10, a pair of right and left rails 44, 44 are provided for the convenience of moving the main valve body 20 back and forth The main valve body contact surface) is laid parallel in the front-rear direction with the valve seat surface 17 being flush with the valve seat surface 17 (details will be described later).

主弁ハウジング10内に配在された主弁体20は、短角柱状の上半部20Aと下半部20Bとの二分割構成となっている。詳しくは、比較的厚みのある第1層部材21と該第1層部材21の下面側に溶接等により一体的に接合された第2層部材22とで上半部20Aが構成され、第3層部材23と該第3層部材23の下面側に溶接等により一体的に接合された比較的厚みのある第4層部材24とで下半部20Bが構成されている。   The main valve body 20 disposed in the main valve housing 10 has a split configuration of an upper half 20A and a lower half 20B of a short rectangular column. Specifically, the upper half 20A is constituted by the relatively thick first layer member 21 and the second layer member 22 integrally joined to the lower surface side of the first layer member 21 by welding or the like. The lower half 20B is constituted by the layer member 23 and the relatively thick fourth layer member 24 integrally joined to the lower surface side of the third layer member 23 by welding or the like.

前記上半部20A(の第2層部材22)と下半部20B(の第3層部材23)との間には、図8に示される如くに、それらを相互に離れる方向に付勢する付勢手段としての4本の圧縮コイルばね29が縮装されている。4本の圧縮コイルばね29は、第3層部材23の上面側の四隅近くに設けられた4個のばね収納穴23hに、その一部を上方に突出させた状態で装填されている。   Between the upper half 20A (of the second layer member 22) and the lower half 20B (of the third layer member 23), as shown in FIG. 8, they are biased away from each other. Four compression coil springs 29 as biasing means are contracted. The four compression coil springs 29 are loaded in the four spring housing holes 23 h provided near the four corners on the upper surface side of the third layer member 23 in a state in which a part thereof is protruded upward.

流路切換にあたり、主弁体20は、後述するアクチュエータ7により、前後方向に往復移動せしめられ、図1及び図5に示される如くの第1の移動位置と、この第1の移動位置から後方に向けて所定距離L(図1、図2参照)だけ移動させた、図2及び図6に示される如くの第2の移動位置とを選択的にとり得るようにされている。   When the flow path is switched, the main valve body 20 is reciprocated in the front-rear direction by an actuator 7 described later, and the first movement position as shown in FIGS. 1 and 5 and the rear from the first movement position The second movement position as shown in FIGS. 2 and 6 can be selectively taken by moving it by a predetermined distance L (see FIGS. 1 and 2).

主弁体20には、第1の移動位置をとるとき、第1ポート11と第3ポート13とを連通させる直線状の第1連通路31及び第2ポート12と第4ポート14とを連通させる直線状の第2連通路32とが設けられるとともに、第2の移動位置をとるとき、第1ポート11と第2ポート12とを連通させるU字状の第3連通路33及び第3ポート13と第4ポート14とを連通させるU字状の第4連通路34とが設けられている(詳細は後述)。   In the main valve body 20, when the first movement position is taken, the linear first communication passage 31, the second port 12, and the fourth port 14 are communicated with each other, which brings the first port 11 and the third port 13 into communication. U-shaped third communication passage 33 and third port for communicating the first port 11 with the second port 12 when the second communication passage 32 is provided and the second movement position is taken. A U-shaped fourth communication passage 34 is provided to communicate the valve 13 and the fourth port 14 (details will be described later).

一方、主弁ハウジング10(の前蓋部材10D)の前面側と箱形部10Cの後面側には、前記往復駆動シリンダ50を構成する第1シリンダ50Aと第2シリンダ50Bとが前後方向に沿ってそれぞれ突設されている。   On the other hand, on the front side of (the front lid member 10D of) the main valve housing 10 and on the rear side of the box-shaped portion 10C, the first cylinder 50A and the second cylinder 50B constituting the reciprocating drive cylinder 50 extend in the front-rear direction. Each is provided in a projecting manner.

第1シリンダ50Aは、前蓋部材10D(の厚み部分)と前方突出部とに跨って設けられたシリンダ部51を有し、このシリンダ部51内には、パッキン53付きピストン52が前後方向に摺動可能に嵌挿されるとともに、このパッキン53付きピストン52により気密的に封止される容積可変の第1作動室55Aが形成されている。   The first cylinder 50A has a cylinder portion 51 provided straddling the front lid member 10D (the thick portion thereof) and the front projection portion, and in the cylinder portion 51, a piston 52 with a packing 53 is provided in the front-rear direction A variable volume first working chamber 55A which is slidably inserted and is airtightly sealed by the piston 52 with the packing 53 is formed.

第2シリンダ50Bは、主弁ハウジング10の後方突出部に設けられたシリンダ部51を有し、このシリンダ部51内には、パッキン53付きピストン52が前後方向に摺動可能に嵌挿されるとともに、このパッキン53付きピストン52により気密的に封止される容積可変の第2作動室55Bが形成されている。   The second cylinder 50B has a cylinder portion 51 provided on the rear projection of the main valve housing 10, and in this cylinder portion 51, the piston 52 with the packing 53 is inserted slidably in the front-rear direction A variable volume second working chamber 55B hermetically sealed by the piston 52 with the packing 53 is formed.

第1シリンダ50A及び第2シリンダ50Bは、それぞれのピストン52、52を相互に連結する共通のピストンロッド54を有し、この共通のピストンロッド54の中間部前端寄りには、主弁体20の前面に対接せしめられる矩形板状の第1押動板58Aが固定されるとともに、その中間部後端寄りには、主弁体20の後面に対接せしめられる矩形板状の第2押動板58Bが固定されている。第1押動板58A及び第2押動板58Bは、それぞれ主弁体20の前面及び後面の略全域を押圧し得る大きさとされている。   The first cylinder 50A and the second cylinder 50B have a common piston rod 54 connecting the respective pistons 52, 52 to each other. A rectangular plate-shaped first pressing plate 58A brought into contact with the front surface is fixed, and a rectangular plate-shaped second pressing member brought into contact with the rear surface of the main valve body 20 near the rear end of the middle portion thereof The plate 58B is fixed. The first pressing plate 58A and the second pressing plate 58B are sized to be able to press substantially the entire front and rear surfaces of the main valve body 20, respectively.

また、ピストンロッド54における第1押動板58Aと第2押動板58Bとの間の部分が、主弁体20の略中央部(第3層部材23)に設けられた断面小判形の前後貫通穴60に若干の相対上下動可能に挿入されている。   Further, a portion between the first pressing plate 58A and the second pressing plate 58B in the piston rod 54 is provided in a substantially central portion (third layer member 23) of the main valve body 20. A slight relative vertical movement is inserted into the through hole 60.

なお、第1押動板58A及び第2押動板58Bのピストンロッド54への固定は、例えば、図5及び図6に加えて図7を参照すればよくわかるように、第1押動板58A及び第2押動板58Bの中央部より下側に下面が開口したスリット状切欠部61が形成されるとともに、ピストンロッド54には左右両面平行面取りにより左右一対の嵌合溝62が形成され、前記スリット状切欠部61の左右両縁部を前記嵌合溝62に上から圧入気味にその上端部がピストンロッド54に接するまで押し込むことによりなされ、その後、必要に応じて溶接等により固定される。   The first push plate 58A and the second push plate 58B may be fixed to the piston rod 54 by, for example, referring to FIG. 7 in addition to FIGS. 5 and 6. A slit-like notch 61 whose lower surface is opened below the central portion of the 58A and the second pressing plate 58B is formed, and a pair of left and right fitting grooves 62 are formed on the piston rod 54 by both left and right parallel chamfering. The left and right edges of the slit-like notch 61 are pushed into the fitting groove 62 from the top in such a manner that the upper end thereof contacts the piston rod 54, and then fixed by welding or the like as necessary. Ru.

前記第1シリンダ50Aの第1作動室55Aには、該第1作動室55Aに高圧流体を導入・排出するための第1入出ポート56Aが設けられるとともに、前記第2シリンダ50Bの第2作動室55Bには、該第2作動室55Bに高圧流体を導入・排出するための第2入出ポート56Bが設けられている。第1入出ポート56A及び第2入出ポート56Bは、シリンダ部51における突出端近傍の(左側の)部位に開口している。   The first working chamber 55A of the first cylinder 50A is provided with a first inlet / outlet port 56A for introducing and discharging high pressure fluid to and from the first working chamber 55A, and a second working chamber of the second cylinder 50B. The 55B is provided with a second inlet / outlet port 56B for introducing and discharging a high pressure fluid to and from the second working chamber 55B. The first inlet / outlet port 56A and the second inlet / outlet port 56B open at a portion (on the left side) near the projecting end of the cylinder portion 51.

ここでは、主弁体20は、第1押動板58Aが前蓋部材10Dに接当してその前方への移動が阻止された第1の移動位置にある状態(図1、図5)と、第2押動板58Bが箱形部10Cの後部壁10Eに接当してその後方への移動が阻止された第2の移動位置にある状態(図2、図6)とを選択的にとり得るようにされている。   Here, the main valve body 20 is in the first movement position where the first pushing plate 58A is in contact with the front lid member 10D and the forward movement thereof is blocked (FIGS. 1 and 5) The second push plate 58B is in contact with the rear wall 10E of the box portion 10C and is in the second movement position where its backward movement is blocked (FIGS. 2 and 6). It is supposed to get you.

言い換えれば、前蓋部材10Dと後部壁10Eとは主弁体20の前後動を制止するストッパの役目を果たし、主弁体20が第2の移動位置にあるとき(図2)における第1押動板58Aと前蓋部材10Dとの離隔距離並びに主弁体20が第1の移動位置にあるとき(図1)における第2押動板58Bと箱形部10Cの後部壁10Eとの離隔距離は共にLとされており、したがって、主弁体20における、第1の移動位置から第2の移動位置までの移動距離並び第2の移動位置から第1の移動位置までの移動距離は共にLとされる。   In other words, the front lid member 10D and the rear wall 10E serve as a stopper for stopping the back and forth movement of the main valve body 20, and when the main valve body 20 is in the second movement position (FIG. 2) The separation distance between the moving plate 58A and the front lid member 10D and the separation distance between the second pushing plate 58B and the rear wall 10E of the box portion 10C when the main valve body 20 is in the first movement position (FIG. 1) Are both L, and therefore, the movement distance from the first movement position to the second movement position and the movement distance from the second movement position to the first movement position are both L in the main valve body 20. It is assumed.

主弁体20が第1の移動位置にある状態(図1、図5)において、第1作動室55Aに第1入出ポート56Aを介して高圧流体を導入するとともに、第2作動室55Bから第2入出ポート56Bを介して高圧流体を排出すると、第1シリンダ50A及び第2シリンダ50Bのピストン52、52が後方に移動し、それに伴い、第1押動板58Aにより主弁体20が第1の移動位置から後方に押し動かされ、やがて第2押動板58Bが箱形部10Cの後部壁10Eに接当してその後方への移動が阻止される。このときの移動距離がLとされ、このときの位置が第2の移動位置とされる(この第1の移動位置から第2の移動位置への移動を後方移動行程と称す)。   While the main valve body 20 is in the first movement position (FIGS. 1 and 5), the high pressure fluid is introduced into the first working chamber 55A via the first inlet / outlet port 56A, and the second working chamber 55B When the high pressure fluid is discharged through the 2 inlet / outlet port 56B, the pistons 52, 52 of the first cylinder 50A and the second cylinder 50B move rearward, and accordingly, the first valve plate 58A causes the main valve body 20 to move to the first position. The second push plate 58B abuts against the rear wall 10E of the box-shaped portion 10C to prevent its rearward movement. The movement distance at this time is L, and the position at this time is the second movement position (movement from the first movement position to the second movement position is referred to as a backward movement stroke).

それに対し、主弁体20が第2の移動位置にある状態(図2、図6)において、第2作動室55Bに第2入出ポート56Bを介して高圧流体を導入するとともに、第1作動室55Aから第1入出ポート56Aを介して高圧流体を排出すると、第1シリンダ50A及び第2シリンダ50Bのピストン52、52が前方に移動し、それに伴い、第2押動板58Bにより主弁体20が第2の移動位置から前方に押し動かされ、やがて第1押動板58Aが前蓋部材10Dに接当してその前方への移動が阻止される。このときの移動距離がLとされ、このときの位置が第1の移動位置とされる(この第2の移動位置から第1の移動位置への移動を前方移動行程と称す)。   On the other hand, when the main valve body 20 is in the second movement position (FIGS. 2 and 6), the high pressure fluid is introduced to the second working chamber 55B via the second inlet / outlet port 56B and the first working chamber When the high pressure fluid is discharged from 55A through the first inlet / outlet port 56A, the pistons 52, 52 of the first cylinder 50A and the second cylinder 50B move forward, and the main valve body 20 is moved by the second push plate 58B accordingly. Is pushed forward from the second movement position, and eventually the first push plate 58A contacts the front lid member 10D to prevent its forward movement. The movement distance at this time is L, and the position at this time is the first movement position (movement from this second movement position to the first movement position is referred to as a forward movement stroke).

次に、主弁体20とそれに設けられた第1〜第4連通路31〜34の構成を詳細に説明する。   Next, the configuration of the main valve body 20 and the first to fourth communication passages 31 to 34 provided thereon will be described in detail.

第1〜第4連通路31〜34を構成する、第1〜第4層部材21〜24に設けられた各通路部の上面開口及び/又は下面開口は、第1〜第4ポート11〜14のうちのいずれか二つと平面視で同一位置に配在されており、また、その口径は各ポート11〜14の口径と略同じとされ、さらに、各通路部の実効通路面積(通路径)も全長で各ポート11〜14の口径と略同じとされている。   The upper surface opening and / or the lower surface opening of each passage portion provided in the first to fourth layer members 21 to 24 constituting the first to fourth communication passages 31 to 34 are the first to fourth ports 11 to 14. And the bore diameter is substantially the same as the bore diameter of each of the ports 11 to 14, and the effective passage area (passage diameter) of each passage portion. The total length of the ports 11 to 14 is substantially the same.

主弁体20の上半部20Aの上部を構成する第1層部材21には、左右に所定間隔J(第1ポート11と第2ポート12との間隔と同じ)をあけて2つの直線貫通路部21A、21Bが設けられるとともに、第2層部材22によりその下面開口が閉塞される、平面視直線状の横穴21Eにより結ばれた2つの横穴付き通路部21C、21Dが設けられている。横穴付き通路部21C、21Dは、左右に所定間隔Jをあけて配在されており、2つ合わせてU字状の第3連通路33を形成する。この第3連通路33の構成、作用効果については、後で詳述する。直線貫通路部21A、21Bと横穴付き通路部21C、21Dとの離隔距離は、主弁体20の、前述した第1の移動位置から第2の移動位置までの移動距離Lと等しくされている。   In the first layer member 21 constituting the upper portion of the upper half portion 20A of the main valve body 20, two straight penetrations are provided with a predetermined distance J (the same as the distance between the first port 11 and the second port 12) on the left and right The passage portions 21A and 21B are provided, and the two horizontal holed passage portions 21C and 21D connected by the horizontal holes 21E having a linear shape in plan view are provided, whose lower surface openings are closed by the second layer member 22. The horizontal holed passage portions 21C and 21D are disposed with a predetermined distance J on the left and right, and the two are combined to form a U-shaped third communication passage 33. The configuration of the third communication passage 33 and the function and effect will be described in detail later. The separation distance between the straight through passage parts 21A and 21B and the horizontal holed passage parts 21C and 21D is equal to the movement distance L from the first movement position to the second movement position of the main valve body 20 described above. .

したがって、主弁体20が第1の移動位置にあるときには、直線貫通路部21A、21Bが第1ポート11、第2ポート12の真下に位置し、主弁体20を第1の移動位置から距離Lだけ後方に移動させると、主弁体20が第2の移動位置に移動し、直線貫通路部21A、21Bの上面開口が上側弁シート10Aにより閉塞されるとともに、横穴付き通路部21C、21Dの上面開口が第1ポート11、第2ポート12の真下に位置する。   Therefore, when the main valve body 20 is in the first movement position, the straight through passage portions 21A and 21B are located directly below the first port 11 and the second port 12, and the main valve body 20 is moved from the first movement position. When the main valve body 20 is moved to the second movement position by moving it backward by the distance L, the upper surface openings of the straight through passage portions 21A and 21B are closed by the upper valve sheet 10A, and the passage portion 21C with a horizontal hole, The top opening 21D is located directly below the first port 11 and the second port 12.

それとは逆に、主弁体20を第2の移動位置から距離Lだけ前方に移動させると、主弁体20が第1の移動位置に移動し、横穴付き通路部21C、21Dの上面開口が上側弁シート10Aにより閉塞されるとともに、直線貫通路部21A、21Bの上面開口が第1ポート11、第2ポート12の真下に位置する。   Conversely, when the main valve body 20 is moved forward from the second movement position by the distance L, the main valve body 20 moves to the first movement position, and the upper surface openings of the horizontal holed passage portions 21C, 21D While being closed by the upper valve seat 10A, the upper surface openings of the straight through passage portions 21A, 21B are positioned directly below the first port 11 and the second port 12.

主弁体20の上半部20Aの下部を構成する第2層部材22には、第1層部材21の直線貫通路部21A、21Bの真下に位置するように2つの直線貫通路部22A、22Bが設けられている。   In the second layer member 22 constituting the lower part of the upper half portion 20A of the main valve body 20, two straight through passage portions 22A, so as to be located directly below the straight through passage portions 21A and 21B of the first layer member 21. 22B is provided.

また、主弁体20の下半部20Bの上部を構成する第3層部材23には、第2層部材22の直線貫通路部22A、22Bの真下に位置するように2つの直線貫通路部23A、23Bが設けられている。   Further, in the third layer member 23 constituting the upper portion of the lower half portion 20B of the main valve body 20, two straight through passage portions are positioned so as to be located directly below the straight through passage portions 22A, 22B of the second layer member 22. 23A and 23B are provided.

主弁体20の下半部20Bの下部を構成する第4層部材24には、第1層部材21と同様に、左右に所定間隔Jをあけて2つの直線貫通路部24A、24Bが設けられるとともに、第3層部材23によりその上面開口が閉塞される、平面視直線状の横穴24Eにより結ばれた2つの横穴付き通路部24C、24Dが設けられている。横穴付き通路部24C、24Dは、左右に所定間隔Jをあけて配在されており、2つ合わせてU字状の第4連通路34を形成する。直線貫通路部24A、24Bと横穴付き通路部24C、24Dとの離隔距離は、主弁体20の、前述した第1の移動位置から第2の移動位置までの移動距離Lと等しくされている。   Similar to the first layer member 21, the fourth layer member 24 constituting the lower portion of the lower half 20B of the main valve body 20 is provided with two straight through passage portions 24A and 24B at predetermined intervals J on the left and right. There are also provided two lateral holed passage portions 24C and 24D connected by a straight hole 24E in a plan view, whose upper surface opening is closed by the third layer member 23. The horizontal holed passage portions 24C and 24D are disposed at predetermined intervals J on the left and right, and the two are combined to form a U-shaped fourth communication passage 34. The separation distance between the straight through passage parts 24A and 24B and the horizontal holed passage parts 24C and 24D is equal to the movement distance L from the first movement position to the second movement position of the main valve body 20 described above. .

したがって、主弁体20が第1の移動位置にあるときには、直線貫通路部24A、24Bが第3ポート13、第4ポート14の真上に位置し、主弁体20を第1の移動位置から所定距離Lだけ後方に移動させると、主弁体20が第2の移動位置に移動し、直線貫通路部24A、24Bの下面開口が下側弁シート10Bにより閉塞されるとともに、横穴付き通路部24C、24Dの下面開口が第3ポート13、第4ポート14の真上に位置する。   Therefore, when the main valve body 20 is in the first movement position, the straight through passage portions 24A and 24B are located directly above the third port 13 and the fourth port 14, and the main valve body 20 is moved to the first movement position. When the main valve body 20 is moved to the second movement position by being moved backward by a predetermined distance L from the valve, the lower surface openings of the straight through passage portions 24A, 24B are closed by the lower valve sheet 10B, and The lower surface openings of the portions 24C and 24D are located directly above the third port 13 and the fourth port 14.

それとは逆に、主弁体20を第2の移動位置から距離Lだけ前方に移動させると、主弁体20が第1の移動位置に移動し、横穴付き通路部24C、24Dの下面開口が下側弁シート10Bにより閉塞されるとともに、直線貫通路部24A、24Bの下面開口が第3ポート13、第4ポート14の真上に位置する。   Conversely, when the main valve body 20 is moved forward from the second movement position by the distance L, the main valve body 20 moves to the first movement position, and the lower surface openings of the horizontal holed passage portions 24C and 24D While being closed by the lower valve seat 10B, the lower surface openings of the straight through passage portions 24A, 24B are positioned directly above the third port 13 and the fourth port 14.

前記した各連通路31、32、33、34の両端部には、図3及び図4に示される如くに、上側弁シート10A、下側弁シート10Bの弁シート面17、17における各ポート11〜14の開口周りに密接する環状シール面を持つ凸部36が突設されている。   As shown in FIGS. 3 and 4, the ports 11 on the valve seat surfaces 17 and 17 of the upper valve sheet 10A and the lower valve sheet 10B are provided at both ends of the communication passages 31, 32, 33 and 34 described above. A convex portion 36 having an annular seal surface closely contacting around the openings 14 to 14 is protruded.

また、第1連通路31と第2連通路32は、図3に示される如くに、主弁体20の上半部20Aと下半部20Bとに跨がる分割連通路となっているので、シール性を確保するため、次のような方策が講じられている。すなわち、第1連通路31を代表して説明するに、第1連通路31を構成する第2層部材22の直線貫通路部22Aの下部に段付きの大径部22cが形成されるとともに、第3層部材23の直線貫通路部23Aの上端に、前記大径部22cに摺動自在に挿入される円筒状部23cが延設され、大径部22cと円筒状部23cとの間にOリング28が介装され、また、Oリング28の脱落を防止するため、大径部22cの下端にはワッシャ27が溶接等により固定されている。第2連通路32も同様な構成となっている。   Further, as shown in FIG. 3, the first communication passage 31 and the second communication passage 32 are divided communication passages that straddle the upper half portion 20A and the lower half portion 20B of the main valve body 20. The following measures have been taken to ensure sealability. That is, to describe the first communication passage 31 as a representative, the stepped large diameter portion 22c is formed in the lower portion of the straight through passage portion 22A of the second layer member 22 constituting the first communication passage 31, A cylindrical portion 23c slidably inserted in the large diameter portion 22c is extended at the upper end of the straight through passage portion 23A of the third layer member 23, and between the large diameter portion 22c and the cylindrical portion 23c An O-ring 28 is interposed, and a washer 27 is fixed by welding or the like to the lower end of the large diameter portion 22 c in order to prevent the O-ring 28 from falling off. The second communication passage 32 has a similar configuration.

上記に加え、本実施例では、主弁体20の第1層部材21と上側弁シート10Aとの間、及び、第4層部材24と下側弁シート10Bとの間に、主弁体20の移動時において、主弁体20側のシール面を上側弁シート10A及び下側弁シート10Bの弁シート面17から離れさせるボール式シール面離隔機構45が設けられている。   In addition to the above, in the present embodiment, the main valve body 20 is disposed between the first layer member 21 and the upper valve sheet 10A of the main valve body 20 and between the fourth layer member 24 and the lower valve sheet 10B. When moving, the ball type seal surface separation mechanism 45 which separates the seal surface on the main valve body 20 side from the valve seat surface 17 of the upper valve seat 10A and the lower valve seat 10B is provided.

ボール式シール面離隔機構45は、第1層部材21と上側弁シート10Aとの間に設けられたものが図9に代表例で示されているように、ボール46と、該ボール46を、その一部を上下方向に突出させた状態で、回転自在にかつ移動は実質的に阻止した状態で収容する収容部47と、主弁体20の移動開始前及び移動終了時においては、主弁体20側のシール面37が上側弁シート10Aの弁シート面17から離れないように、前記収容部47から突出する前記ボール46の一部が嵌め込まれ、主弁体20の移動開始時(流路切換開始時)においては、ボール46が主弁体20を押し下げながら転がり出るような寸法形状とされた円錐台状の凹穴48とを備えている。この凹穴48は、上側弁シート10Aに敷設されたレール44に形成されており、また、収容部47は、丸穴47aと該丸穴47aに圧入等により固定された、上部が窄まった筒状抜け止め金具47bとで構成されている。   The ball type seal surface separation mechanism 45 is provided between the first layer member 21 and the upper valve seat 10A, and as shown in a representative example in FIG. In a state in which part of the main valve body 20 is rotatably and partially blocked in a state in which part of the main valve body 20 protrudes in the vertical direction, and before the main valve body 20 starts moving and at the time of moving end, the main valve When the main valve body 20 starts moving (a flow is started when the main valve body 20 starts to move) (a flow is started when the main valve body 20 is moved). At the start of the path switching), the ball 46 is provided with a truncated cone-like concave hole 48 sized and rolled out while pushing down the main valve body 20. The concave hole 48 is formed in the rail 44 laid on the upper valve seat 10A, and the housing portion 47 is fixed to the circular hole 47a and the circular hole 47a by press-fitting or the like, and the upper part is narrowed. It is comprised by the cylindrical retaining metal fitting 47b.

前記ボール46が収容された収容部47は、主弁体20の第1層部材21と第4層部材24の四隅近くの平面視で同一位置に、前後方向に前記した主弁体20の移動距離Lの2倍の距離をあけて設けられており、また、凹穴48は、上側弁シート10A及び下側弁シート10Bに敷設された左右のレール44、44の、平面視で前記収容部47と同一位置及び該位置から前記移動距離Lだけ離れた位置の計4箇所ずつ設けられている(図1、図2参照)。   The housing portion 47 in which the ball 46 is housed is the movement of the main valve body 20 described above in the front and back direction at the same position in plan view near the four corners of the first layer member 21 and the fourth layer member 24 of the main valve body 20. The recessed hole 48 is provided at a distance twice as large as the distance L, and the recessed portion 48 is the accommodation portion in plan view of the left and right rails 44 and 44 laid on the upper valve seat 10A and the lower valve seat 10B. A total of four positions are provided at the same position as the position 47 and a position separated from the position by the moving distance L (see FIGS. 1 and 2).

なお、前記レール44は、必ずしも必要とするものではなく、前記凹穴48を直接上側弁シート10A及び下側弁シート10Bに設けてもよい。本実施例では、予め、前記のように4箇所に凹穴48が設けられたレール44を用意しておき、箱形部10Cの金型成形時に前記レール44が埋め込まれる長溝を成形し(金型の長溝形成部分は成形後に前方に抜くことができるようにしておく)、成形後に、前記長溝に前記凹穴48付きレール44を嵌め込んで固定する手法、あるいは、箱形部10Cの金型成形とともに凹穴48付きレール44をインサート成形して一体化する手法等が採られる。   The rails 44 are not necessarily required, and the recessed holes 48 may be provided directly on the upper valve seat 10A and the lower valve seat 10B. In the present embodiment, the rails 44 provided with the recessed holes 48 at the four places are prepared in advance as described above, and the long grooves in which the rails 44 are embedded when the box-shaped portion 10C is molded are formed (gold The long groove forming portion of the mold is made to be able to be pulled forward after molding), a method of fitting and fixing the rail 44 with the concave hole 48 in the long groove after molding, or a mold of the box portion 10C During molding, the rail 44 with the recessed hole 48 is insert-molded and integrated.

前記したボール式シール面離隔機構45では、主弁体20の移動開始前及び移動終了時においては、図9(A)に示される如くに、上側弁シート10Aの凹穴48内にボール46の一部が嵌り込んでいる。この嵌り込み量(上側弁シート10Aの弁シート面17からボール46の頂上までの高さ)をhとする。この状態から主弁体20を移動させ始めると、収容部47も移動し始め、これに伴ってボール46は、図9(B)に示される如くに、主弁体20(上半部20A)を、上半部20Aと下半部20Bとの間に縮装された圧縮コイルばね29の付勢力に抗して押し下げながら凹穴48から転がり出る。これによって、主弁体20のシール面37が上側弁シート10Aの弁シート面17から離れる。この際の主弁体20の押し下げ量は前記嵌り込み量hとなる。   In the above-described ball type seal surface separation mechanism 45, before the start of movement of the main valve body 20 and at the time of completion of movement, as shown in FIG. 9A, the balls 46 in the concave hole 48 of the upper valve seat 10A. Some are stuck. The amount of fitting (height from the valve seat surface 17 of the upper valve seat 10A to the top of the ball 46) is h. When the main valve body 20 is started to be moved from this state, the accommodation portion 47 also starts to move, and the ball 46 is accordingly moved to the main valve body 20 (upper half 20A) as shown in FIG. 9 (B). Is rolled out from the recessed hole 48 while being pushed down against the biasing force of the compression coil spring 29 compressed between the upper half 20A and the lower half 20B. Thereby, the seal surface 37 of the main valve body 20 is separated from the valve seat surface 17 of the upper valve seat 10A. The amount of depression of the main valve body 20 at this time is the fitting amount h.

主弁体20が前記距離L分だけ移動すると、ボール46が次の凹穴48に嵌り込むので、主弁体20(上半部20A)は圧縮コイルばね29の付勢力によって押し上げられ、主弁体20のシール面37が上側弁シート10Aの弁シート面17に押し付けられる。   When the main valve body 20 moves by the distance L, the ball 46 is fitted into the next recessed hole 48, so the main valve body 20 (upper half 20A) is pushed up by the biasing force of the compression coil spring 29, and the main valve The sealing surface 37 of the body 20 is pressed against the valve seat surface 17 of the upper valve seat 10A.

以上の説明から理解されるように、主弁体20が第1の移動位置をとるとき、第1ポート11と第3ポート13とを連通させる第1連通路31は、直線貫通路部21A、22A、23A、及び24Aで構成される直線状通路となり、また、第2ポート12と第4ポート14とを連通させる第2連通路32は、直線貫通路部21B、22B、23B、及び24Bで構成される直線状通路となる。   As understood from the above description, when the main valve body 20 assumes the first movement position, the first communication passage 31 communicating the first port 11 and the third port 13 is the straight through passage portion 21A, 22A, 23A, and 24A, and the second communication passage 32 for communicating the second port 12 with the fourth port 14 is a straight through passage portion 21B, 22B, 23B, and 24B. It will be a straight passage configured.

それに対し、主弁体20が第2の移動位置をとるとき、第1ポート11と第2ポート12とを連通させる第3連通路33は、主弁体20の上半部20Aに設けられた横穴付き通路部21C及び21Dで構成されるU字状通路となり、また、第3ポート13と第4ポート14とを連通させる第4連通路34は、主弁体20の下半部20Bに設けられた横穴付き通路部24C及び24Dで構成されるU字状通路となる。   On the other hand, when the main valve body 20 assumes the second movement position, the third communication passage 33 for communicating the first port 11 with the second port 12 is provided in the upper half 20A of the main valve body 20. A fourth communication passage 34 is formed in the lower half 20B of the main valve body 20. The fourth communication passage 34 is a U-shaped passage configured by the horizontal holed passage portions 21C and 21D and causes the third port 13 and the fourth port 14 to communicate with each other. It becomes a U-shaped passage which is composed of the lateral holed passage portions 24C and 24D.

ここで、第3連通路33を形成する横穴付き通路部21C、21Dの間並びに第4連通路34を形成する横穴付き通路部24C、24Dの間には、図4に示される如くに、横穴21E、24E側に膨出し内端側角部が丸みを帯びた左右方向に比較的長い案内部20Gが設けられている。この案内部20Gにより、流体(冷媒)がU字状に曲がる部分でのうず流の発生を抑制でき、また、横穴21E、24Eの実効通路面積(通路径)と各ポート11〜14の口径とが略同じとされるので、第3連通路33及び第4連通路34は、全長にわたって通路径が略一定となり、これにより、第3連通路33及び第4連通路34内で流体の膨張、収縮が起こらず、そのため、圧力損失を低減できる。   Here, as shown in FIG. 4, between the lateral holed passage portions 21C, 21D forming the third communication passage 33 and between the lateral holed passage portions 24C, 24D forming the fourth communication passage 34, as shown in FIG. The guide portions 20G which are relatively long in the left-right direction and in which the corner portions on the inner end side bulging are provided on the 21E and 24E sides are provided. The guide portion 20G can suppress the generation of a swirl at a portion where the fluid (refrigerant) bends in a U-shape, and the effective passage area (passage diameter) of the lateral holes 21E and 24E and the diameters of the ports 11 to 14 Since the third communication passage 33 and the fourth communication passage 34 have a substantially constant passage diameter over the entire length, the fluid expansion in the third communication passage 33 and the fourth communication passage 34, There is no contraction, so pressure loss can be reduced.

仮に、主弁体20の上半部20A(第3連通路33)を第1層部材21と第2層部材22の2部材、また、主弁体20の下半部20B(第4連通路34)を第3層部材23と第4層部材24の2部材で形成するのではなく、上半部20A、下半部20Bをそれぞれ金型成形により一体物として作製する場合には、第3連通路33及び第4連通路34の横穴21E、24E部分がアンダーカット部となるため、第3連通路33及び第4連通路34を、前記案内部20Gの無い椀形状とせざるを得ず、その結果、うず流の発生を抑制できず、また、通路径も略一定にはできないため、圧力損失が大きくなる。   Temporarily, the upper half 20A (third communication passage 33) of the main valve body 20 is divided into two members, the first layer member 21 and the second layer member 22, and the lower half 20B (fourth communication passage) of the main valve body 20. 34) in the case where the upper half 20A and the lower half 20B are respectively manufactured as a single piece by molding instead of being formed by two members of the third layer member 23 and the fourth layer member 24. Since the horizontal holes 21E and 24E of the communication passage 33 and the fourth communication passage 34 form undercuts, the third communication passage 33 and the fourth communication passage 34 have to be in a wedge shape without the guide portion 20G. As a result, the generation of the eddy flow can not be suppressed, and the passage diameter can not be made substantially constant, so that the pressure loss becomes large.

上記のように、本実施例の流路切換弁1では、主弁体20を第1の移動位置から後方に向けて距離Lだけ移動させる後方移動行程を行うことによって、第1連通路31により連通するポート11−13間及び第2連通路32により連通するポート12−14間から、第3連通路33により連通するポート11−12間及び第4連通路34により連通するポート13−14間への流路切換が行われ、主弁体20を第2の移動位置から前方に向けて距離Lだけ移動させる前方移動行程を行うことによって、第3連通路33により連通するポート11−12間及び第4連通路34により連通するポート13−14間から、第1連通路31により連通するポート11−13間及び第2連通路32により連通するポート12−14間への流路切換が行われる。   As described above, in the flow path switching valve 1 of the present embodiment, the first communication passage 31 is performed by performing the backward movement stroke in which the main valve body 20 is moved backward from the first movement position by the distance L. Between the communicating ports 11-13 and between the ports 12-14 communicating with the second communication passage 32, between the ports 11-12 communicating with the third communication passage 33 and between the ports 13-14 communicating with the fourth communication passage 34 Between the ports 11-12 communicated by the third communication passage 33 by performing a forward movement stroke in which the main valve body 20 is moved forward from the second movement position by the distance L. The flow paths are switched between the ports 13-14 communicated by the fourth communication passage 34 and between the ports 11-13 communicated by the first communication passage 31 and between the ports 12-14 communicated by the second communication passage 32. That.

本実施例の流路切換弁1を、図13に示される如くのヒートポンプ式冷暖房システムに組み込む際には、前述したように、例えば、第1ポート11は圧縮機吐出側に接続される吐出側高圧ポートD、第2ポート12は室内熱交換器に接続される室内側入出ポートE、第3ポート13は室外熱交換器に接続される室外側入出ポートC、第4ポート14は圧縮機吸入側に接続される吸入側低圧ポートSとされる。   When the flow path switching valve 1 of the present embodiment is incorporated into a heat pump type cooling and heating system as shown in FIG. 13, for example, the first port 11 is connected to the compressor discharge side as described above. The high pressure port D, the second port 12 is the indoor side inlet / outlet port E connected to the indoor heat exchanger, the third port 13 is the outdoor side inlet / outlet port C connected to the outdoor heat exchanger, the fourth port 14 is the compressor suction The suction side low pressure port S is connected to the side.

そして、冷房運転を行う場合には、主弁体20に第1の移動位置をとらせる。これにより、図3に白抜き矢印で示される如くに、圧縮機からの高圧冷媒が吐出側高圧ポート11(D)→直線状の第1連通路31→室外側入出ポート13(C)へと流れるとともに、室内熱交換器からの低圧冷媒が室内側入出ポート12(E)→直線状の第2連通路32→吸入側低圧ポート14(S)へと流れる。   Then, when performing the cooling operation, the main valve body 20 is made to assume the first movement position. As a result, as shown by the white arrow in FIG. 3, the high pressure refrigerant from the compressor is discharged from the discharge side high pressure port 11 (D) to the linear first communication passage 31 to the outdoor outside inlet / outlet port 13 (C). As it flows, the low pressure refrigerant from the indoor heat exchanger flows from the indoor side inlet / outlet port 12 (E) → the linear second communication passage 32 → the suction side low pressure port 14 (S).

一方、暖房運転を行う場合には、主弁体20を第1の移動位置から後方に向けて移動させて第2の移動位置をとらせる。これにより、流路切換が行われ、図4に白抜き矢印で示される如くに、圧縮機からの高圧冷媒が吐出側高圧ポート11(D)→U字状の第3連通路33→室内側入出ポート12(E)へと流れるとともに、室外側熱交換器からの低圧冷媒が室外側入出ポート13(C)→逆U字状の第4連通路34→吸入側低圧ポート14(S)へと流れる。   On the other hand, when the heating operation is performed, the main valve body 20 is moved rearward from the first movement position to take the second movement position. As a result, flow path switching is performed, and the high pressure refrigerant from the compressor is discharged from the high pressure port 11 (D) → U-shaped third communication path 33 → room side as indicated by the white arrow in FIG. The low pressure refrigerant from the outdoor heat exchanger flows from the outdoor inlet / outlet port 13 (C) to the reverse U-shaped fourth communication passage 34 to the suction side low pressure port 14 (S) while flowing to the inlet / outlet port 12 (E). It flows with.

このような構成とされた本実施例の流路切換弁1においては、第1連通路31及び第2連通路32は始端から終端までの太さ(通路径)が第1ポート11及び第2ポート12の口径と略同じ直線状の通路とされ、冷媒は第1ポート11及び第2ポート12から真下にストレートに流れるので、主弁5(主弁体20)内での圧力損失の発生を効果的に抑制することができる。   In the flow path switching valve 1 according to the present embodiment configured as described above, the first communication path 31 and the second communication path 32 have a thickness (path diameter) from the start end to the end thereof of the first port 11 and the second port. Since the refrigerant flows straight from the first port 11 and the second port 12 straight down, the pressure loss in the main valve 5 (main valve body 20) is generated. It can be effectively suppressed.

また、U字状の第3連通路33及び第4連通路34は、前述したように特定形状の案内部20Gが設けられるので、始端から終端まで実効通路面積をさほど変化しないようにできるとともに、U字状曲がり部分でのうず流を発生し難くでき、これによって、連通路33、34内での流体の膨縮が抑えられるとともに、当該連通路33、34を流れる流体に対する抵抗が低減され、その結果、流体を滑らかに流すことができて圧力損失を軽減でき、トータルでは従来の流路切換弁に比べて圧力損失を相当軽減できる。   In addition, as the U-shaped third communication passage 33 and the fourth communication passage 34 are provided with the guide portion 20G having a specific shape as described above, the effective passage area can be prevented from significantly changing from the start end to the end. While making it difficult to generate a swirl at the U-shaped bent portion, expansion and contraction of the fluid in the communication passages 33, 34 can be suppressed, and the resistance to the fluid flowing in the communication passages 33, 34 is reduced. As a result, the fluid can flow smoothly and the pressure loss can be reduced, and in total, the pressure loss can be considerably reduced as compared with the conventional flow path switching valve.

また、高圧を受ける主弁体20が直方体状とされ、その内部に直線貫通路からなる連通路31、32が設けられるとともに、その内部の上下にU字状の連通路33、34が設けられるので、全体構造をシンプルなものとすることができるとともに、流路切換バランスも良好なものとなり、さらに、十分な強度や耐久性を確保できる。   Further, the main valve body 20 receiving high pressure is in the form of a rectangular parallelepiped, and communication passages 31 and 32 consisting of straight through passages are provided therein, and U-shaped communication passages 33 and 34 are provided on the upper and lower sides thereof. Therefore, the entire structure can be simplified, and the flow path switching balance can be improved, and further, sufficient strength and durability can be ensured.

加えて、シールすべき面、すなわち、流路切換時に主弁体20(の上半部20A及び下半部20B)が摺接する部分である上側弁シート10A及び下側弁シート10Bは、平板状とされるので、シールすべき面を平坦な平滑面とする(容易に面精度を上げる)ことができ、これによっても、シール性を格段に向上できる。   In addition, the upper valve sheet 10A and the lower valve sheet 10B which are the surfaces to be sealed, that is, the portions to which the main valve body 20 (the upper half 20A and the lower half 20B) slide when switching the flow path Therefore, the surface to be sealed can be made flat and smooth (it is easy to increase the surface accuracy), which also makes it possible to greatly improve the sealing performance.

さらに、主弁ハウジング10の上側弁シート10A及び下側弁シート10Bに全てのポート11〜14が設けられることから、配管の取り回しが容易となるとともに、配管を含めた実質的な占有スペースを小さくできる。   Furthermore, since all the ports 11 to 14 are provided in the upper valve seat 10A and the lower valve seat 10B of the main valve housing 10, piping can be easily managed, and the substantial occupied space including the piping can be reduced. it can.

また、主弁体20が上半部20Aと下半部20Bとの二分割構成とされ、上半部20Aと下半部20Bとはそれぞれ独立して上下動できるようにされるとともに、上半部20Aと下半部20Bとの間に圧縮コイルばね29が縮装されているので、そのばね力により、上半部20Aは押し上げられてそのシール面が上側弁シート10Aの弁シート面17における各ポート11、12周りに押し付けられるとともに、下半部20Bは押し下げられてそのシール面が下側弁シート10Bの弁シート面17における各ポート13、14周りに押し付けられる。   Further, the main valve body 20 is divided into an upper half 20A and a lower half 20B so that the upper half 20A and the lower half 20B can move up and down independently, and the upper half Since the compression coil spring 29 is compressed between the portion 20A and the lower half portion 20B, the upper half portion 20A is pushed up by the spring force and the sealing surface thereof is at the valve seat surface 17 of the upper valve seat 10A. While being pressed around each port 11, 12, the lower half 20B is pushed down so that its sealing surface is pressed around each port 13, 14 in the valve seat surface 17 of the lower valve seat 10B.

この場合、主弁体20(上半部20Aと下半部20B)側に凸部36が突設されてその端面が環状シール面37とされていることから、弁シート面17に対接する部分の面積が必要最小限とされ、そのため、対接面圧が高められる。これらの相乗効果により、十分なシール性を確保できて、弁洩れを効果的に抑制できる。   In this case, since the convex portion 36 is provided on the main valve body 20 (upper half 20A and lower half 20B) side and the end face thereof is the annular seal surface 37, the part that contacts the valve seat surface 17 The surface area of the contact surface is minimized, so the contact pressure is increased. By these synergetic effects, sufficient sealing performance can be secured, and valve leakage can be effectively suppressed.

さらに加えて、本実施例においては、ボール式シール面離隔機構45により、主弁体20の移動時(流路切換中)には、主弁体20の上半部20Aが押し下げられるとともに、下半部20Bが押し上げられて、主弁体20側のシール面が上側弁シート10A及び下側弁シート10Bの弁シート面17、17から離されるようにされているので、摺動摩擦がほとんど生じず、そのため、スティックスリップ等を生じ難くでき、摺動部分の摩耗を大幅に抑制でき、さらに、摩耗が抑制されることから、シール性が向上して弁洩れを一層効果的に抑えることができる。   Furthermore, in the present embodiment, the upper half 20A of the main valve body 20 is pushed down by the ball type seal surface separation mechanism 45 when the main valve body 20 is moving (during flow path switching). Since the half portion 20B is pushed up and the seal surface on the main valve body 20 side is separated from the valve seat surfaces 17, 17 of the upper valve seat 10A and the lower valve seat 10B, almost no sliding friction occurs Therefore, stick-slip and the like can be prevented, abrasion of the sliding portion can be greatly suppressed, and further, since the abrasion is suppressed, sealing performance can be improved and valve leakage can be further effectively suppressed.

また、特許文献1に示されるような従来のスライド式主弁体を有する四方切換弁においては、流路の切換時に高圧配管Dと低圧配管Sとの流路開口面積が急激に変化するため、高圧の冷媒が低圧配管に一気に入り込むことにより異音(切換音)が発生する。この異音を防止するために、冷暖房システム側で圧縮機の周波数を徐々に低下させて、高圧配管Dと低圧配管Sとの圧力差による異音が許容できる程度の差圧になるようにしてから流路の切り換えを行う必要があった。本実施例の流路切換弁1においては、ボール式シール面隔離機構45により主弁体を弁シート面から嵌り込み量hの分だけ浮かせてから切り換えるので、切換直後から一定の流路開口面積を確保でき、高圧配管Dと低圧配管Sとの間の流路開口面積が急激に変化することがなく、それゆえ上記の異音の発生を抑制できる。また、嵌り込み量hを適宜変更することにより、流路切換時の圧縮機の周波数の低下度合を特許文献1の四方切換弁を用いた冷暖房システムより小さくすることもできるし、圧縮機の周波数の低下を行うことなく流路を切り換えることもできる。   Further, in the four-way switching valve having the conventional slide type main valve body as shown in Patent Document 1, the flow passage opening area between the high pressure pipe D and the low pressure pipe S changes rapidly when the flow path is switched, An abnormal noise (switching noise) is generated when the high pressure refrigerant enters the low pressure pipe at a stretch. In order to prevent this abnormal noise, the frequency of the compressor is gradually decreased on the air conditioning and heating system side so that the differential pressure due to the pressure difference between the high pressure pipe D and the low pressure pipe S becomes an acceptable differential pressure. It was necessary to switch the flow path from In the flow path switching valve 1 of the present embodiment, the main valve body is floated from the valve seat surface by the ball type seal surface separation mechanism 45 after the insertion amount h is increased, and then switching is performed. As a result, the opening area of the flow passage between the high pressure pipe D and the low pressure pipe S does not change rapidly, and hence the generation of the above-mentioned abnormal noise can be suppressed. In addition, the degree of reduction of the frequency of the compressor at the time of flow path switching can be made smaller than that of the cooling and heating system using the four-way switching valve of Patent Document 1 by changing the fitting amount h appropriately. It is also possible to switch the flow path without lowering the

上記に加え、本実施例の流路切換弁1をヒートポンプ式冷暖房システム等の、高温高圧の冷媒と低温低圧の冷媒とが流される環境で使用する場合、各連通路31〜34は主弁体20内で比較的大きく離されて設けられているので、高温高圧の冷媒と低温低圧の冷媒とが近接した状態(薄壁一枚を隔てた状態)で流される従来のものに比べて、主弁ハウジング10内での熱交換量を大幅に低減でき、そのため、システムの効率を向上できるという効果も得られる。   In addition to the above, when the flow path switching valve 1 of the present embodiment is used in an environment where a high temperature / high pressure refrigerant and a low temperature / low pressure refrigerant flow, such as a heat pump type cooling / heating system, each communication path 31 to 34 is a main valve body Since they are provided relatively widely apart within 20, compared with the conventional type in which the high temperature and high pressure refrigerant and the low temperature and low pressure refrigerant flow close to each other (in a state where one thin wall is separated), The amount of heat exchange in the valve housing 10 can be greatly reduced, and thus the effect of improving the efficiency of the system can be obtained.

なお、上記実施例では、第1層部材21とこれに接合された第2層部材22とで上半部20Aが、また、第3層部材23とこれに接合された第4層部材24とで下半部20Bが構成されていたが、それに代えて、3Dプリンター等で上半部20A及び下半部20Bをそれぞれ初めから一体物として作製してもよいし、更に、上半部20A及び下半部20Bを一体物として、すなわち主弁体20を一部材として作製してもよい。   In the above embodiment, the upper half 20A of the first layer member 21 and the second layer member 22 joined thereto, and the third layer member 23 and the fourth layer member 24 joined thereto. Alternatively, the upper half 20A and the lower half 20B may be manufactured as one unit from the beginning by a 3D printer or the like, and further, the upper half 20A and the lower half 20B may be manufactured separately. The lower half 20B may be made as one piece, that is, the main valve body 20 may be made as one member.

また、上記実施例では、四方切換弁1を例示したが、本発明に係る流路切換弁は四方切換弁に限られることはなく、三方切換弁等にも適用できる。三方切換弁の場合は、上記実施例の流路切換弁(四方切換弁)1において、例えば、上半部20Aを始めから一体物として作製し(U字状の連通路を形成する必要がないため)、主弁ハウジング10に設けられている第2ポート12を無くすとともに、第2連通路32及び第3連通路33を構成する直線貫通路部21B、22B、23B、24Bと横穴付き通路部21C、21D及びそれに付随する部分を削除し、連通路は、主弁体20が第1の移動位置をとるとき、第1ポート11と第3ポート13とを連通させる直線状の第1連通路31と、主弁体20が第2の移動位置をとるとき、第3ポート13と第4ポート14とを連通させるU字状の第4連通路34との2本構成とすればよい。   Moreover, although the four-way switching valve 1 was illustrated in the said Example, the flow-path switching valve concerning this invention is not restricted to a four-way switching valve, It is applicable also to a three-way switching valve etc. In the case of the three-way switching valve, in the flow channel switching valve (four-way switching valve) 1 of the above embodiment, for example, the upper half 20A is manufactured as an integral body from the beginning (there is no need to form a U-shaped communication passage ), The second port 12 provided in the main valve housing 10 is eliminated, and the straight through passages 21B, 22B, 23B, 24B, which constitute the second communication passage 32 and the third communication passage 33, and the passage portion with a lateral hole 21C and 21D and the portion associated therewith are eliminated, and the communication passage is a linear first communication passage which causes the first port 11 and the third port 13 to communicate with each other when the main valve body 20 assumes the first movement position. 31 and the U-shaped fourth communication passage 34 that allows the third port 13 and the fourth port 14 to communicate with each other when the main valve body 20 takes the second movement position.

なお、上記三方切換弁を前述したヒートポンプ式冷暖房システムに使用する場合には、当該三方切換弁を2個使用して四方切換弁として働かせる、あるいは、冷媒又は冷気・暖気供給先の切り換え(例えば、2室のうちの一方に送るか、他方に送るかの切り換え)等に使用する。   When the three-way switching valve is used in the above-described heat pump type air conditioning system, two three-way switching valves are used to act as a four-way switching valve, or switching of refrigerant or cold air / warm air supply destination (for example, Used for switching between sending to one of the two rooms or sending to the other.

次に、図10〜図12を参照しながら、第1及び第2シリンダ50A、50Bを有するアクチュエータ7に備えられる四方パイロット弁80の構成並びに動作について説明する。   Next, the configuration and operation of the four-way pilot valve 80 provided in the actuator 7 having the first and second cylinders 50A and 50B will be described with reference to FIGS.

本実施例においては、前記流路切換、すなわち、後方移動行程と前方移動行程との切り換えは、第1及び第2シリンダ50A、50Bにおける第1入出ポート56Aと第2入出ポート56B、及び、主弁5の高圧部分である第1ポート11(吐出側高圧ポートDであり、高圧ポート11と称することがある)と低圧部分である第4ポート14(吸入側低圧ポートSであり、低圧ポート14と称することがある)に接続された電磁式の四方パイロット弁80により行うようにされている。   In the present embodiment, the flow path switching, that is, the switching between the backward movement stroke and the forward movement stroke is performed by the first inlet / outlet port 56A and the second inlet / outlet port 56B in the first and second cylinders 50A, 50B. The first port 11 (the discharge side high pressure port D, which may be referred to as the high pressure port 11) which is the high pressure part of the valve 5 and the fourth port 14 (the suction side low pressure port S which is the low pressure part) , And may be referred to as “electromagnetic four-way pilot valve 80” connected thereto.

四方パイロット弁80は、主弁ハウジング10における箱形部10Cの左側面部の後部に、コ字状の基端側取付具65及び受け側取付具66を介して横置きで取り付けられている(取付具65、66等の詳細は後述)。   The four-way pilot valve 80 is mounted laterally on the rear of the left side of the box-shaped portion 10C of the main valve housing 10 via a U-shaped proximal end attachment 65 and a reception attachment 66 (attachment The details of the tools 65, 66, etc. will be described later).

四方パイロット弁80は、その構造自体はよく知られているもので、図12に示される如くに(図12では、他の図面と上下方向及び前後方向が異なる)、通電励磁用のコイル82a、このコイル82aの外周を覆うカバーケース82b、コイル82aの内周側に配在されてボルト82cによりカバーケース82bに固定された吸引子84、この吸引子84に対向配置されたプランジャ85等を備えている。プランジャ85は、コイル82aと吸引子84との間にその一端部(図12では上端部、以下同じ)が配在された円筒状のガイドパイプ86に摺動自在に嵌挿されている。ガイドパイプ86の上端部は吸引子84の外周段丘部に溶接等により固定され、その下端側開口部には、細管挿着穴を有するフィルタ付き蓋部材81が溶接・ろう付け・かしめ等により気密的に取着されており、蓋部材81とプランジャ85とガイドパイプ86とで囲まれる領域が弁室88となっている。   The structure of the four-way pilot valve 80 is well known, and as shown in FIG. 12 (in FIG. 12, the vertical direction and the front-rear direction are different from those of the other drawings in FIG. 12) A cover case 82b covering the outer periphery of the coil 82a, a suction element 84 disposed on the inner peripheral side of the coil 82a and fixed to the cover case 82b by a bolt 82c, and a plunger 85 disposed opposite to the suction element 84 are provided. ing. The plunger 85 is slidably fitted in a cylindrical guide pipe 86 in which one end (upper end in FIG. 12, the same applies hereinafter) is disposed between the coil 82 a and the suction element 84. The upper end portion of the guide pipe 86 is fixed to the outer peripheral terrace portion of the suction element 84 by welding or the like, and the filter-equipped cover member 81 having a thin tube insertion hole is airtightly sealed by welding, brazing, caulking or the like at the lower end side opening The region enclosed by the lid member 81, the plunger 85 and the guide pipe 86 is a valve chamber 88.

また、吸引子84とプランジャ85との間には、プランジャ85を吸引子84から離れる方向(図12では下方)に付勢するプランジャばね87が縮装されている。   Further, between the suction element 84 and the plunger 85, a plunger spring 87 which urges the plunger 85 in a direction away from the suction element 84 (downward in FIG. 12) is contracted.

ガイドパイプ86におけるプランジャ85の下端と蓋部材81との間には取付開口86aが形成され、この取付開口86aに、その内端面が弁座(弁シート)92とされ、その上面(プランジャ85側の面)がプランジャ85の吸引子84から離れる方向の移動を制止するストッパ面とされる断面外形が矩形ないしかまぼこ状の弁座ブロック83の弁座側とは反対側の端部外周が溶接等により気密的に密封接合されている。前記弁座ブロック83の弁座側とは反対側はガイドパイプ86の外周面に沿うような円筒面とされ、この弁座ブロック83の円筒面とガイドパイプ86の取付開口86aの接合部周りとは、後述する受け側取付具66の断面円弧状の取付受座66a(図11も参照)に密着せしめられて溶接等により密封接合されており、これによって、四方パイロット弁80が受け側取付具66及び基端側取付具65を介して主弁ハウジング10に取り付け固定されている。   A mounting opening 86a is formed between the lower end of the plunger 85 and the lid member 81 in the guide pipe 86, and an inner end surface of the mounting opening 86a is a valve seat (valve seat) 92. Surface of the plunger 85 is a stopper surface for stopping the movement of the plunger 85 in the direction away from the suction element 84, and the outer periphery of the end of the valve seat block 83 opposite to the valve seat is rectangular. It is airtightly sealed and joined. The side opposite to the valve seat side of the valve seat block 83 is a cylindrical surface along the outer peripheral surface of the guide pipe 86, and around the junction of the cylindrical surface of the valve seat block 83 and the mounting opening 86 a of the guide pipe 86 Is closely attached to a mounting seat 66a (see also FIG. 11) of the receiving fixture 66 which will be described later (see also FIG. 11) and is hermetically joined by welding or the like, whereby the four-way pilot valve 80 is received fixture It is attached and fixed to the main valve housing 10 via 66 and a proximal end attachment 65.

プランジャ85の吸引子84側とは反対側の端部には、弁体91をその自由端側で厚み方向に摺動可能に保持する弁体ホルダ90がその幅広の基端部96をかしめ等により取付固定されている。弁体ホルダ90には、弁体91を弁座92に押し付ける方向(厚み方向)に付勢する板ばね94が取り付けられている。弁体91は弁座92のシート面をプランジャ85の上下動に伴って摺動するようになっている。   At the end opposite to the suction element 84 side of the plunger 85, the valve body holder 90 holding the valve body 91 slidably in the thickness direction at the free end side crimps the wide proximal end 96, etc. It is attached and fixed by. A leaf spring 94 is attached to the valve body holder 90 for biasing the valve body 91 in a direction (thickness direction) to press the valve seat 92. The valve body 91 slides on the seat surface of the valve seat 92 as the plunger 85 moves up and down.

前記弁座92には、下から順にポートa、ポートb、ポートcが設けられており、また、弁体91には、ポートaとポートb及びポートbとポートcを選択的に連通させ得る、厚み方向に凹む凹部93が設けられている。弁座ブロック83には、ポートaのみに連通するように細管95aの一端部が、ポートbのみに連通するように細管95bの一端部が、ポートcのみに連通するように細管95cの一端部がそれぞれ挿着されている。また、蓋部材81には細管95dの一端部が挿着されている。   The valve seat 92 is provided with a port a, a port b and a port c in order from the bottom, and the valve body 91 can selectively communicate the port a with the port b and the port b with the port c. The recessed part 93 dented in the thickness direction is provided. In the valve seat block 83, one end of the thin tube 95a communicates with only the port a, and one end of the thin tube 95b communicates with only the port b so as to communicate only with the port b. Are inserted respectively. Further, one end portion of the thin tube 95 d is attached to the lid member 81.

一方、図10及び図11に示される如くに、細管95a、95b、95c、及び95dは、主弁ハウジング10の外表面に沿うように引き回されており、細管95aの他端部は、第1シリンダ50Aの第1入出ポート56Aを介して第1作動室55Aに接続され、細管95bの他端部は、低圧ポート14に接続され、細管95cの他端部は、第2シリンダ50Bの第2入出ポート56Bを介して第2作動室55Bに接続されている。また、細管95dの他端部は、高圧ポート11に接続されている。   On the other hand, as shown in FIGS. 10 and 11, the capillaries 95a, 95b, 95c and 95d are drawn along the outer surface of the main valve housing 10, and the other end of the capillary 95a is The other end of the capillary 95b is connected to the low pressure port 14, and the other end of the capillary 95c is connected to the first working chamber 55A via the first input / output port 56A of the one cylinder 50A. It is connected to the 2nd operation room 55B via 2 entrance-and-exit port 56B. Further, the other end of the thin tube 95 d is connected to the high pressure port 11.

次に、四方パイロット弁80を主弁ハウジング10における箱形部10Cの左側面部の後部に横置きで取り付けるための基端側取付具65及び受け側取付具66等について説明する。基端側取付具65は、矩形平板状の縦辺部65aと上下の横辺部65b、65cとを有し、縦辺部65a(の外周部)が主弁ハウジング10における箱形部10Cの左側面部の後部に溶接等により固定されている。また、横辺部65b、65cには、それぞれ受け側取付具66との連結固定に供される止めねじ70の通し穴が形成されており、下側の横辺部65cにおける通し穴の内面側外周縁部には前記止めねじ70が螺合するバーリング部65dが形成されている。   Next, the proximal end attachment 65 and the receiving attachment 66 for attaching the four-way pilot valve 80 to the rear of the left side of the box-shaped portion 10C of the main valve housing 10 will be described. The proximal end attachment 65 has a rectangular flat plate-like longitudinal side 65a and upper and lower horizontal sides 65b and 65c, and the (peripheral part) of the vertical side 65a is a box-shaped portion 10C of the main valve housing 10. It is fixed to the rear of the left side by welding or the like. Further, through holes of a set screw 70 to be connected and fixed to the receiving side attachment 66 are formed in the side portions 65b and 65c, respectively, and the inner side of the through hole in the lower side portion 65c is formed. A burring portion 65d on which the set screw 70 is screwed is formed at the outer peripheral edge portion.

一方、受け側取付具66は、基端側取付具65を左右反転させたような逆コ字状とされ、その縦辺部が四方パイロット弁80のガイドパイプ86の外周面に沿うような断面円弧状の取付受座66a(図11も参照)とされ、この取付受座66aの上下両端に矩形平板状の横辺部66b、66cが設けられている。受け側取付具66の横辺部66b、66cの間隔は基端側取付具65と同じであるが、横辺部66b、66cの幅は基端側取付具65のそれより広くされており、受け側取付具66の上下の横辺部66b、66cはそれぞれ基端側取付具65の上下の横辺部65b、65cの下側に位置せしめられている。また、横辺部66b、66cには、それぞれ基端側取付具65との連結固定に供される止めねじ70の通し穴が形成されており、上側の横辺部66bにおける通し穴の内面側外周縁部には前記止めねじ70が螺合するバーリング部66dが形成されている。   On the other hand, the receiving attachment 66 is formed in a reverse U-shape like that of the proximal end attachment 65 turned left and right, and the cross section along the outer peripheral surface of the guide pipe 86 of the four-way pilot valve 80 An arc-shaped mounting seat 66a (see also FIG. 11) is provided, and rectangular flat side portions 66b and 66c are provided at the upper and lower ends of the mounting seat 66a. The distance between the lateral sides 66b and 66c of the receiving fixture 66 is the same as that of the proximal fixture 65, but the width of the lateral sides 66b and 66c is wider than that of the proximal fixture 65, The upper and lower horizontal sides 66b and 66c of the receiving fixture 66 are located below the upper and lower horizontal sides 65b and 65c of the proximal fixture 65, respectively. Further, through holes of a set screw 70 to be connected and fixed to the proximal end attachment 65 are formed in the side portions 66b and 66c, respectively, and the inner side of the through hole in the upper side portion 66b is formed. A burring portion 66d on which the set screw 70 is screwed is formed at the outer peripheral edge portion.

四方パイロット弁80を主弁ハウジング10に取り付けるにあたっては、前述したように弁座ブロック83とガイドパイプ86の取付開口86aの接合部周りとを受け側取付具66の取付受座66aに溶接等により接合した後、受け側取付具66を基端側取付具65に止めねじ70、70で締付固定するようにされる。   When attaching the four-way pilot valve 80 to the main valve housing 10, as described above, the periphery of the joint between the valve seat block 83 and the attachment opening 86a of the guide pipe 86 is welded to the attachment seat 66a of the receiving attachment 66 After joining, the receiving fitting 66 is fixed to the proximal fitting 65 with the setscrews 70, 70.

このような構成とされた四方パイロット弁80においては、通電OFF時には、図12(A)に示される如くに、プランジャ85はプランジャばね87の付勢力により、その下端が弁座ブロック83に接当する位置まで押し下げられている。この状態では、弁体91がポートaとポートb上に位置し、その凹部93によりポートaとポートbが連通するとともに、ポートcと弁室88とが連通するので、高圧ポート11の高圧流体が細管95d→弁室88→ポートc→細管95c→第2入出ポート56Bを介して第2作動室55Bに導入されるとともに、第1作動室55Aの高圧流体が第1入出ポート56A→細管95a→ポートa→凹部93→ポートb→細管95b→低圧ポート14へと流れて排出される。   In the four-way pilot valve 80 configured as above, when the power is off, as shown in FIG. 12A, the lower end of the plunger 85 contacts the valve seat block 83 by the biasing force of the plunger spring 87. Is pushed down to the position where In this state, the valve body 91 is located on the port a and the port b, and the recess 93 communicates the port a and the port b, and the port c and the valve chamber 88 communicate with each other. Is introduced into the second working chamber 55B via the capillary 95d → valve chamber 88 → port c → capillary 95c → second inlet / outlet port 56B, and the high pressure fluid in the first operating chamber 55A is introduced into the first inlet / outlet port 56A → capillary 95a. → Port a → recessed portion 93 → port b → capillary 95 b → low pressure port 14 and discharged.

それに対し、通電ON時には、図12(B)に示される如くに、プランジャ85は吸引子84の吸引力により、その上端が吸引子84に接当する位置まで引き寄せられる。このときには、弁体91がポートbとポートc上に位置し、その凹部93によりポートbとポートcが連通するとともに、ポートaと弁室88とが連通するので、高圧ポート11の高圧流体が細管95d→弁室88→ポートa→細管95a→第1入出ポート56Aを介して第1作動室55Aに導入されるとともに、第2作動室55Bの高圧流体が第2入出ポート56B→細管95c→ポートc→凹部93→ポートb→細管95b→低圧ポート14へと流れて排出される。   On the other hand, at the time of energization ON, as shown in FIG. 12B, the plunger 85 is drawn to the position where the upper end thereof contacts the suction child 84 by the suction force of the suction child 84. At this time, the valve body 91 is located on the port b and the port c, and the recess 93 makes the port b and the port c communicate with each other and the port a and the valve chamber 88 communicate with each other. The high pressure fluid in the second working chamber 55B is introduced into the first working chamber 55A through the thin tube 95d → valve chamber 88 → port a → the thin tube 95a → first inlet / outlet port 56A, and the second inlet / outlet port 56B → capillary 95c → It flows from the port c to the recess 93 to the port b to the thin tube 95b to the low pressure port 14 and is discharged.

したがって、通電OFFから通電ONにすると、前記後方移動行程がとられ、主弁体20が第1の移動位置から第2の移動位置へと移動し、前記した如くの流路切換が行われる一方、通電ONから通電OFFにすると、前記前方移動行程がとられ、主弁体20が第2の移動位置から第1の移動位置へと移動し、前記した如くの流路切換が行われる。   Therefore, when the energization is switched from the energization OFF to the energization ON, the backward movement stroke is taken, the main valve body 20 moves from the first movement position to the second movement position, and the flow path switching as described above is performed When the energization is switched from the energization ON to the energization OFF, the forward movement stroke is taken, the main valve body 20 moves from the second movement position to the first movement position, and the flow path switching as described above is performed.

このように、本実施例の流路切換弁1においては、前記した主弁5の構成による効果に加えて、次のような効果が得られる。   As described above, in the flow path switching valve 1 of the present embodiment, in addition to the effects by the configuration of the main valve 5 described above, the following effects can be obtained.

すなわち、電磁式四方パイロット弁80への通電をON/OFFで切り換えることで、主弁5内を流通する高圧流体と低圧流体との差圧を利用して主弁体20を往復移動させるようにされているので、主弁体20を電磁式あるいは電動式のアクチュエータで直接移動させる場合に比べて、コスト削減、消費電力の低減、省エネ化等を図ることができる。   That is, by switching ON / OFF the energization to the electromagnetic four-way pilot valve 80, the main valve body 20 is reciprocated by utilizing the differential pressure between the high pressure fluid and the low pressure fluid flowing in the main valve 5. Since the main valve body 20 is directly moved by an electromagnetic or electric actuator, cost reduction, power consumption reduction, energy saving and the like can be achieved.

なお、本発明に係る流路切換弁は、ヒートポンプ式冷暖房システムのみならず、他のシステム、装置、機器類にも組み込めることは勿論である。   Of course, the flow path switching valve according to the present invention can be incorporated not only into the heat pump type cooling and heating system but also into other systems, devices and devices.

また、主弁ハウジング10や主弁体20等の素材は、特に制限されず、アルミやステンレス等の金属、合成樹脂等の、導入される流体の圧力に耐えられるものであれば、いかなるものであってもよい。   Further, the material of the main valve housing 10, the main valve body 20, etc. is not particularly limited, and any material can be used as long as it can withstand the pressure of the introduced fluid, such as a metal such as aluminum or stainless steel, or a synthetic resin. It may be.

1 流路切換弁
5 主弁
7 アクチュエータ
10 主弁ハウジング
10A 上側弁シート
10B 下側弁シート
10C 箱形部
10D 前蓋部材
11 第1ポート
12 第2ポート
13 第3ポート
14 第4ポート
17 弁シート面
20 主弁体
20A 上半部
20B 下半部
21 第1層部材
22 第2層部材
23 第3層部材
24 第4層部材
29 圧縮コイルばね
31 第1連通路
32 第2連通路
33 第3連通路
34 第4連通路
36 凸部
44 レール
45 ボール式シール面離隔機構
46 ボール
47 収容部
48 凹穴
50 往復駆動シリンダ
50A 第1シリンダ
50B 第2シリンダ
55A 第1作動室
55B 第2作動室
56A 第1入出ポート
56B 第2入出ポート
58A 第1押動板
58B 第2押動板
80 四方パイロット弁
83 弁座ブロック
85 プランジャ
88 弁室
90 弁体ホルダ
91 弁体
92 弁座
93 凹部
a、b、c ポート(四方パイロット弁)
95a、95b、95c、95d 細管
D 吐出側高圧ポート
S 吸入側低圧ポート
C 室外側入出ポート
E 室内側入出ポート
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 flow-path switching valve 5 main valve 7 actuator 10 main valve housing 10A upper side valve seat 10B lower side valve seat 10C box-shaped part 10D front cover member 11 1st port 12 2nd port 13 3rd port 14 4th port 17 valve seat Surface 20 Main valve body 20A Upper half portion 20B Lower half portion 21 First layer member 22 Second layer member 23 Third layer member 24 Fourth layer member 29 Compression coil spring 31 First communication passage 32 Second communication passage 33 third Communication passage 34 Fourth communication passage 36 Convex part 44 Rail 45 Ball type seal surface separation mechanism 46 Ball 47 Housing part 48 Concave hole 50 Reciproc drive cylinder 50A First cylinder 50B Second cylinder 55A First working chamber 55B Second working chamber 56A First in / out port 56B Second in / out port 58A First push plate 58B Second push plate 80 Four-way pilot valve 83 Valve seat block 85 Plunger 88 Valve chamber 90 Valve body holder 91 Valve body 92 Valve seat 93 Recesses a, b, c Ports (four-way pilot valve)
95a, 95b, 95c, 95d Tubular D Discharge-side high-pressure port S Intake-side low-pressure port C Room outside inlet / outlet port E Inside inlet / outlet port

Claims (8)

上側弁シート及び下側弁シートによりその上面開口及び下面開口が気密的に封止された筒状の主弁ハウジング、前記上側弁シート及び/又は前記下側弁シートに合計で少なくとも3個設けられたポート、及び前記主弁ハウジング内に移動可能に配在された主弁体を有する主弁と、前記主弁体を移動させるための流体圧式のアクチュエータとを備え、
前記主弁体内に、前記ポート間を選択的に連通するための連通路が設けられ、前記主弁体を移動させることにより、連通するポート間が切り換えられるようにされており、
前記上側弁シート及び前記下側弁シートは、いずれもシールすべき面を平坦な平滑面とされているとともに、前記シールすべき面が対向して配置され、
前記主弁体は、一体移動可能かつ上下動可能な上半部と下半部との二分割構成とされていることを特徴とする流路切換弁。
A total of at least three cylindrical main valve housings whose upper and lower openings are hermetically sealed by upper and lower valve seats, and at least the upper and lower valve seats are provided. A main valve having a main port, a main valve body movably disposed in the main valve housing, and a hydraulic actuator for moving the main valve body,
A communication passage is provided in the main valve body for selectively communicating between the ports, and by moving the main valve body, the communication ports are switched.
The upper valve seat and the lower valve seat both have flat surfaces to be sealed, and the surfaces to be sealed are disposed opposite to each other.
The flow control valve according to claim 1, wherein the main valve body is divided into two parts, an upper half and a lower half which can move together and can move up and down.
前記主弁体内に、少なくとも、前記ポートのうちの一つと他の一つとを連通させ得る少なくとも一つの連通路が設けられ、前記主弁体を一方向に移動させることにより、連通するポート間の流路切換が行われるようにされていることを特徴とする請求項1に記載の流路切換弁。   At least one communication passage which allows at least one of the ports to communicate with another one is provided in the main valve body, and by moving the main valve body in one direction, between the ports in communication with each other. A flow path switching valve according to claim 1, characterized in that the flow path switching is performed. 前記連通路は、U字状の通路を有して構成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の流路切換弁。   The flow passage switching valve according to claim 1 or 2, wherein the communication passage is configured to have a U-shaped passage. 前記連通路の両端部に、前記上側弁シート及び/又は前記下側弁シートにおける各ポートの開口周りに密接する環状シール面を持つ凸部が突設されていることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の流路切換弁。   At both ends of the communication passage, projections having an annular sealing surface closely contacting the openings of the ports of the upper valve seat and / or the lower valve seat are provided in a protruding manner. The flow-path switching valve as described in any one of to 3. 前記アクチュエータは、前記主弁内の高圧流体が導入される、ピストンにより気密的に仕切られた容積可変の第1作動室及び第2作動室を持つ往復駆動シリンダを備え、前記第1作動室に高圧流体を導入するとともに、前記第2作動室から高圧流体を排出することにより、前記主弁体を一方向に移動させる第1行程と、前記第2作動室に高圧流体を導入するとともに、前記第1作動室から高圧流体を排出することにより、前記主弁体を他方向に移動させる第2行程とを選択的にとり得るように構成されていることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の流路切換弁。   The actuator includes a reciprocating drive cylinder having a first working chamber and a second working chamber which are airtightly partitioned by a piston, into which high pressure fluid in the main valve is introduced, and in the first working chamber A first stroke for moving the main valve body in one direction by introducing a high pressure fluid and discharging the high pressure fluid from the second working chamber, introducing the high pressure fluid into the second working chamber, and 5. A system according to any one of claims 1 to 4, characterized in that a second stroke for moving said main valve body in the other direction can be selectively taken by discharging high pressure fluid from the first working chamber. The flow path switching valve according to any one of the preceding claims. 前記主弁ハウジングの前面側に前記第1作動室を持つ第1シリンダが設けられるとともに、前記主弁ハウジングの後面側に前記第2作動室を持つ第2シリンダが設けられ、前記主弁体の前面に前記第1シリンダのピストンロッドに連結された第1押動板が対接せしめられるとともに、前記主弁体の後面に前記第2シリンダのピストンロッドに連結された第2押動板が対接せしめられていることを特徴とする請求項5に記載の流路切換弁。   A first cylinder having the first working chamber is provided on the front side of the main valve housing, and a second cylinder having the second working chamber is provided on the rear side of the main valve housing. The first pressing plate connected to the piston rod of the first cylinder is brought into contact with the front surface, and the second pressing plate connected to the piston rod of the second cylinder is paired to the rear surface of the main valve body. The flow path switching valve according to claim 5, characterized in that the flow path switching valve is in contact. 前記第1シリンダ及び前記第2シリンダは、それぞれのピストンを相互に連結する共通のピストンロッドを有し、該ピストンロッドに前記第1押動板及び前記第2押動板が固定されるとともに、前記ピストンロッドにおける前記第1押動板と前記第2押動板との間の部分が、前記主弁体に設けられた前後貫通穴に若干の上下動可能に挿入されていることを特徴とする請求項6に記載の流路切換弁。   The first cylinder and the second cylinder have a common piston rod that interconnects the respective pistons, and the first pressing plate and the second pressing plate are fixed to the piston rod, A portion of the piston rod between the first pressing plate and the second pressing plate is inserted in the front and rear through holes provided in the main valve body so as to be able to move slightly up and down. The flow path switching valve according to claim 6. 前記第1行程と前記第2行程との切り換えを、前記第1作動室と前記第2作動室、及び、前記主弁の高圧部分と低圧部分に接続された四方パイロット弁により行うようにされていることを特徴とする請求項5から7のいずれか一項に記載の流路切換弁。   Switching between the first stroke and the second stroke is performed by a four-way pilot valve connected to the first working chamber and the second working chamber, and the high pressure portion and the low pressure portion of the main valve. The flow passage switching valve according to any one of claims 5 to 7, characterized in that:
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