| 【発明の名称】 |
四方切換弁及びその製造方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】伊藤 達也
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| 【要約】 |
【課題】本発明は、四方切換弁及びその製造方法に関し、コスト増を招くことなく主回路となる管の圧力損失の増加を防止可能とした四方切換弁及びその製造方法を実現することを目的とする。
【解決手段】流体の流れる主回路となる管６０にパイロットバルブの給排管６１が開口し、該パイロットバルブにより流体の流路を切換える四方切換弁において、前記パイロットバルブの吸排気管６１を前記主回路となる管６０に、その内面より突出しないように設け、該主回路となる管６０に圧力損失が生じないように構成する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 流体の流れる主回路となる管（６０）にパイロットバルブの給排管（６１）が開口し、該パイロットバルブにより流体の流路を切換える四方切換弁において、前記パイロットバルブの吸排気管（６１）を前記主回路となる管（６０）に、その内面より突出しないように設け、該主回路となる管（６０）に圧力損失が生じないようにしたことを特徴とする四方切換弁。
【請求項２】 上記主回路となる管（６０）のパイロットバルブの給排気管（６１）を接合する部分に、外部に突出し且つ該給排気管（６１）を取り巻く形で形成したつば出し加工部（６０ａ）を設けたことを特徴とする請求項１記載の四方切換弁。
【請求項３】 流体の流れる主回路となる管（６０）にパイロットバルブの給排管（６１）が開口し、該パイロットバルブにより流体の流路を切換える四方切換弁において、前記パイロットバルブの給排管（６１）を前記主回路となる管（６０）内に突出させて接合した後、該突出部（６１ａ）を切断除去することを特徴とした四方切換弁の製造方法。
【請求項４】 前記流体の流れる主回路となる管（６０）の内面に突出した突出部（６１ａ）を切断除去する手段は、カッター加工、リーマー加工、ドリル加工、ホールカッター加工の何ずれかであることを特徴とする請求項３記載の四方切換弁の製造方法。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は四方切換弁に関する。詳しくは、ヒートポンプシステムに用いられ、冷房又は暖房に切り換えるためにパイロットバルブにより冷媒の流れる方向を切り換える四方切換弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のヒートポンプシステムを用いた冷暖房装置を図８に示す。この冷暖房装置は（ａ）図の如く冷房時には、圧縮機で圧縮されて高圧高温となった冷媒が室外機によって放熱されて液化し、液化された冷媒は室内機で気化し、その際の気化熱を室内の空気から奪って冷却し、室内を冷房する。気化した冷媒は再び圧縮機で圧縮され前記の動作を繰り返す。
【０００３】また、暖房時には（ｂ）図の如く、圧縮機で圧縮されて高圧高温となった冷媒が室内機に送られてここで放熱し室内空気を加熱し、自身は低温となる。低温となった冷媒は室外機で外気の熱量を吸収し、再び圧縮機で圧縮される。上記の冷暖房装置において、冷房と暖房を切り換えるには圧縮機で圧縮された冷媒の行く先を室外機か室内機かに切り換える必要があり、そのために四方切換弁が用いられている。
【０００４】従来の冷暖房装置に用いられる四方切換弁には、三方向型パイロット搭載四方切換弁と四方向型パイロット搭載四方切換弁とがある。三方向型パイロット搭載四方切換弁は、図９に示すように、四方切換弁１及びパイロットバルブ２を有し、四方切換弁１が圧縮機３、コンデンサ４、膨張弁５および蒸発器６によって構成される冷媒回路に介在され、四方切換弁１によって冷媒回路を流れる冷媒の方向が切り換えられて、冷房回路と暖房回路との切り換えが行われれる。
【０００５】四方切換弁１は、円筒状の弁箱７を有し、この弁箱７の中間部に圧縮機３の出口に連通される高圧管８、圧縮機３の入口に連通される低圧管９、コンデンサ４に連通される導管１０および蒸発器６に連通される導管１１が接続されている。低圧管９および一対の導管１０，１１は弁箱７内に配設される弁座１２に接続されるとともに、低圧管９を中心として弁箱７の軸方向の両側に一対の導管１０，１１が配設されている。
【０００６】弁箱７内の両端には連結軸１３で一体に連結された一対のピストン１４，１５が弁箱７の軸方向に沿って一体に摺動可能に配置され、連結軸１３には弁座１２に摺動可能とする弁体１６が固着されている。弁体１６は、ピストン１４，１５の移動に対応して、高圧管８を一対の導管１０，１１のうちの一方に連通させ且つ低圧管９を一対の導管１０，１１のうちの他方に連通させる。
【０００７】またパイロットバルブ２は円筒状のパイロットバルブ本体１７を有し、このパイロットバルブ本体１７には低圧管９に連通される低圧細管１８が接続され、この低圧細管１８を中心としてパイロットバルブ本体１７の軸方向の両側には弁箱７の両端に連通される一対の細管１９，２０が接続され、パイロットバルブ本体内には低圧細管１８と細管１９，２０とを連通する弁座２１，２２が形成されている。
【０００８】パイロットバルブ本体１７内の一端には弁座２１を開閉するニードル２３が軸方向に移動可能に配設されているとともに、ニードル２３を弁座２１に向けて付勢するスプリング２４が配設されている。
【０００９】パイロットバルブ本体１７の他端にはソレノイド２５が配設されている。このソレノイド２５は、円筒状のチューブ２６を有し、このチューブ２６の一端がパイロットバルブ本体１７の他端に固着され、チューブ２６の他端に固定鉄心２７が固着され、チューブ２６内に弁座２２を開閉する可動鉄心２８がチューブ２６の軸方向に移動可能に配設されている。固定鉄心２７と可動鉄心２８の他端に形成される凹部２９との間には可動鉄心２８を弁座２２に向けて付勢するスプリング３０が配設され、チューブ２６の外周には可動鉄心２８を固定鉄心２７に吸引する磁束を発生するコイル３１およびこのコイル３１を保持するコイルケース３２が配設されている。
【００１０】そして、コイル３１の非通電状態では、スプリング３０の付勢力で可動鉄心２８およびニードル２３が左方向に押圧されて移動し、弁座２１が開くとともに弁座２２が閉じ、低圧細管１８と細管１９とが連通されている。この状態で、弁箱７内の左端とピストン１４とで形成される空間に低圧管１８が連通され、ピストン１４，１５とともに弁体１６を左方向に移動し、高圧管８と導管１０とが連通されるとともに、低圧管９と導管１１とが連通され、冷房回路が形成される。
【００１１】この冷房回路が形成されている状態で、ソレノイド２５のコイル３１に通電すると、可動鉄心２８が固定鉄心２７に吸引されて右方向に移動するとともに、ニードル２３がスプリング２４の付勢力によって右方向に移動し、弁座２１が閉じるとともに弁座２２が開き、低圧細管１８と細管２０とが連通される。これにより、弁箱７内の右端面とピストン１５とで形成される空間に低圧管１８が連通されてその空間が低圧となり、ピストン１４，１５とともに弁体１６が右方向に移動し、高圧管８と導管１１とが連通されるとともに低圧管９と導管１０とが連通され、暖房回路が形成される。
【００１２】この暖房回路が形成されている状態で、ソレノイド２５のコイル３１への通電を切ると、可動鉄心２８およびニードル２３がスプリング３０の付勢力で左方向に移動し、前述した冷房回路が形成される。
【００１３】また、四方向型パイロット搭載四方切換弁は図１０に示す如くである。この弁装置のパイロットバルブ部Ｐは磁界を発生する電磁コイル３３とその磁界により駆動される可動体、即ちプランジャー３４及び磁界が消失した場合に該プランジャー３４を元の位置に復帰させるためのスプリング３５とから構成されている。
【００１４】上記のパイロットバルブ部Ｐを使用した四方切換弁の作動を図１０に従って説明する。即ち図１０は上述したパイロットバルブ装置と四方切換弁装置とを一体化した構造であり、初期の状態に於いてはパイロットバルブ部Ｐでは、プランジャー３４が左側に寄っていて弁部３６はポート３７を開放し高圧流体ポート３８と導通しているがポート３９と低圧側ポート４０とは該弁３６により導通している。従って、四方切換弁４１に於いては右側の弁室４２が高圧となり弁体４３はピストン４４と４５と共に左端に移動してパイプ４６とパイプ４７とを導通すると共に高圧管４８とパイプ５０とを導通して冷房回路を形成する。
【００１５】次に該コイル３３に通電すると、プランジャー３４が矢印Ａ方向にスプリング３５に抗して吸引され、弁部３６がポート３９を開放し高圧流体ポート３８と導通させると共に、ポート３７と低圧側ポート４０とを導通させる。すると、四方切換弁４１の右側の弁室４２の高圧流体はポート３７及び低圧側ポート４０を通って低圧管４７から流出して低圧となり、一方のポート３９がポート３８と導通するため高圧流体は左側弁室４９内に流入して高圧部を形成するので弁体４３はピストン４４，４５と共に右端に移動してパイプ５０と低圧管４７とを導通すると共に高圧管４８とパイプ４６とを導通して暖房回路を形成することになる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の三方向型パイロット搭載四方切換弁または四方向型パイロット搭載四方切換弁では、パイロットバルブの作動に高圧流体と低圧流体との差圧を利用している。このため、図９の三方向型パイロット搭載四方切換弁には低圧管９に低圧細管１８が接続され、図１０の四方向型パイロット搭載四方切換弁には高圧管６１に細管３３が、低圧管５９に細管３４がそれぞれ接続されている。
【００１７】これらの細管を高圧管または低圧管に接続するには、気密に且つ導通を妨げないように接合する必要がある。気密に接合するためにはロー付けが最適であるが、ロー付け時に細管の毛細管現象によるロー材の吸い込みを防ぐ必要がある。このため、従来は、図１１に示すように、溶けたロー材５３が固まるまで細管（給排気管５２）の入口に接触しないように且つ細管を高圧管または低圧管（主回路となる管５１）内に突出させて接合していた。
【００１８】主回路となる管５１内に給排気管５２が突出していると、この突出部５２ａが冷媒の流路を狭め、圧力損失の増加を招き、ひいてはシステム全体の効率を低下させることになる。なお、主回路となる高圧管または低圧管の大径化や四方弁の大型化などは圧力損失は低減されるがコスト増を招くことになる。
【００１９】本発明は上記従来の問題点に鑑み、コスト増を招くことなく主回路となる管の圧力損失の増加を防止可能とした四方切換弁及びその製造方法を実現することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１の四方切換弁は、流体の流れる主回路となる管６０にパイロットバルブの給排管６１が開口し、該パイロットバルブにより流体の流路を切換える四方切換弁において、前記パイロットバルブの吸排気管６１を前記主回路となる管６０に、その内面より突出しないように設け、該主回路となる管６０に圧力損失が生じないようにしたことを特徴とする。また、請求項２は、上記主回路となる管６０のパイロットバルブの給排気管６１を接合する部分に、外部に突出し且つ該給排気管６１を取り巻く形で形成したつば出し加工部６０ａを設けたことを特徴とする。
【００２１】また、請求項３の四方切換弁の製造方法は、流体の流れる主回路となる管６０にパイロットバルブの給排管６１が開口し、該パイロットバルブにより流体の流路を切換える四方切換弁において、前記パイロットバルブの給排管６１を前記主回路となる管６０内に突出させて接合した後、該突出部６１ａを切断除去することを特徴とする。また、請求項４は、前記流体の流れる主回路となる管６０の内面に突出した突出部６１ａを切断除去する手段は、カッター加工、リーマー加工、ドリル加工、ホールカッター加工の何ずれかであることを特徴とする。
【００２２】この構成を採ることにより、コスト増を招くことなく主回路となる管の圧力損失の増加を防止可能とした四方切換弁及びその製造方法が得られる。
【００２３】
【発明の実施の形態】図１は本発明の四方切換弁の第１の実施の形態を示す図である。本実施の形態は図９及び図１０で説明した四方切換弁とほぼ同様であり、異なるところは、図１に示すように、主回路となる管６０にパイロットバルブの吸排気管６１が接続された状態である。即ち、本実施の形態ではパイロットバルブの吸排気管６１が主回路となる管６０の内面から突出しないようにしてロー材６２により結合されていることである。
【００２４】このように構成された本実施の形態は、四方切換弁の主回路となる管６０とパイロットバルブの吸排気管６１の接続部において、主回路となる管６０の内面にパイロットバルブの吸排気管６１が突出していないため、主回路となる管６０を流れる流体の圧力損失が図１１に示した従来例に比し減少する。
【００２５】図２は本発明の四方切換弁の第２の実施の形態を示す図である。本実施の形態は主回路となる管６０の内面にパイロットバルブの吸排気管６１が突出していないことは第１の実施の形態と同様であり、異なるところは、主回路となる管６０のパイロットバルブの吸排気管６１が接続される部分の管壁に、図に示すように外側に突出し、且つパイロットバルブの吸排気管を取り巻く形にバーリング加工して形成したつば出し加工部６０ａを設け、該つば出し加工部６０ａにパイロットバルブの吸排気管６１をロー材６２により結合したものである。このように構成された本実施の形態は第１の実施の形態と同様に流体の圧力損失が減少する上、主回路となる管６０とパイロットバルブの吸排気管６１との間のロー付け面積が増加するため結合強度が上昇する。
【００２６】図３は本発明の四方切換弁の製造方法の第１の実施の形態を説明するための図である。本方法は先ず（ａ）図の如く主回路となる管６０にパイロットバルブの吸排気管６１が挿通する孔を設け、該孔にパイロットバルブの吸排気管６１を挿入し、その先端が主回路となる管６０の内面から突出するようにしてロー材６２によりロー付けする。
【００２７】次に（ｂ）図の如く、主回路となる管６０の内径にほぼ等しい外径の丸棒の先端を鋭角にして切刃６３ａを形成したカッター６３を、（ｃ）図の如く主回路となる管６０の内壁をガイドにして押し込み、パイロットバルブの吸排気管６１の突出している部分６１ａを切断除去するのである。
【００２８】図４は本発明の四方切換弁の製造方法の第２の実施の形態を説明するための図である。本方法は先ず（ａ）図の如く主回路となる管６０にパイロットバルブの吸排気管６１をロー付けすることは前実施の形態と同様であり、次に（ｂ）図の如く主回路となる管６０の内径にほぼ等しい外径の丸棒の先端に内向きに切刃６４ａを形成したカッター６４を、（ｃ）図の如く主回路となる管６０の中に挿入し、切刃６４ａを、パイロットバルブの吸排気管６１の突出部に当接させて引き抜くことによりパイロットバルブの吸排気管６１の突出している部分６１ａを切断除去するのである。
【００２９】図５は本発明の四方切換弁の製造方法の第３の実施の形態を説明するための図である。本方法は先ず（ａ）図の如く主回路となる管６０にパイロットバルブの吸排気管６１をロー付けすることは前実施の形態と同様であり、次に（ｂ）図の如く主回路となる管６０の内径にほぼ等しい外径の丸棒の先端外周部にその軸方向に平行な切刃６５ａを形成したリーマー６５を、切刃６５ａが吸排気管６１の突出部６１ａに当接するようにして（ｃ）図の如く主回路となる管６０の中に挿入し、ついで（ｄ）図の如くリーマー６５を矢印方向に回転することによりパイロットバルブの吸排気管６１の突出している部分６１ａを切断除去するのである。
【００３０】図６は本発明の四方切換弁の製造方法の第４の実施の形態を説明するための図である。本方法は先ず（ａ）図の如く主回路となる管６０にパイロットバルブの吸排気管６１をロー付けすることは前実施の形態と同様であり、次に（ｂ）図の如く主回路となる管６０の内径にほぼ等しい外径を有するドリル６６を回転しながら主回路となる管６０に挿入しパイロットバルブの吸排気管６１の突出している部分６１ａを切削除去するのである。
【００３１】図７は本発明の四方切換弁の製造方法の第５の実施の形態を説明するための図である。本方法は先ず（ａ）図の如く主回路となる管６０にパイロットバルブの吸排気管６１をロー付けすることは前実施の形態と同様であり、次に（ｂ）図の如く主回路となる管６０の内径にほぼ等しい外径を有する円筒の先端に鋸歯６７ａを有するホールカッター６７を用い、（ｃ）図の如く主回路となる管６０に挿入し回転させることによりパイロットバルブの吸排気管６１の突出している部分６１ａを切削除去するのである。
【００３２】以上の本発明の四方切換弁の製造方法の第１乃至第５の実施の形態によれば、主回路となる管６０の内面にパイロットバルブの吸排気管６１の先端部が突出しない接続構造が得られる。
【００３３】
【発明の効果】本発明の四方切換弁に依れば、主回路となる管とパイロットバルブの吸排気管との接続部において、主回路となる管の内面にパイロットバルブの吸排気管の先端が突出しない構造が得られるため、主回路となる管を流れる流体に抵抗を与えず、圧力損失を少なくすることが可能となる。またこのため主回路となる管を大型化する必要がないため、コスト増を招くこともない。
【００３４】また、本発明の四方切換弁の製造方法に依れば、従来の、気密性能、歩留りの点で実績のある、主回路となる管にパイロットバルブの吸排気管を突出させてロー付けする手法をそのまま生かし、さらに突出部を削除することにより主回路となる管の圧力損失を少なくすることが可能となる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００２３０４１２
【氏名又は名称】日本ランコ株式会社
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| 【出願日】 |
平成１０年１０月２０日（１９９８．１０．２０） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７７５１７
【弁理士】
【氏名又は名称】石田 敬 （外４名）
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| 【公開番号】 |
特開２０００−１２０８９２（Ｐ２０００−１２０８９２Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年４月２８日（２０００．４．２８） |
| 【出願番号】 |
特願平１０−２９８４６０ |
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