(57)【要約】【課題】２つの流通路14，15間での流体の流れをスムーズにし、流体の圧力損失を低減できる弁装置11を提供する。【解決手段】弁本体12に、弁室13を介して直線状に対向する２つの流通路14，15を設ける。一方の流通路14には、弁室13に突出する弁座25を設ける。弁室13に支軸28を設け、支軸28にアーム37の中間部を揺動可能でかつアーム37の長手方向に移動可能に設ける。アーム37の一端に、弁座25を開閉する弁体36を設ける。アーム37の他端を駆動部41で移動させ、弁体36を弁座25に対して開閉させる。弁体36の開状態では、直線状の２つの流通路14，15間で流体がスムーズに流れ、流体の圧力損失を低減できる。【選択図】図１
2008144868.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁室およびこの弁室に連通する２つの流通路を有し、これら２つの流通路が弁室を介して直線状に対向された弁本体と、
この弁本体の弁室に臨み一方の流通路側に設けられた弁座と、
前記弁本体の弁室内に設けられる支点に対して中間部が揺動可能に支持され、一端に前記弁座を開閉する弁体が設けられたアームと、
このアームの他端を介しそのアームを揺動させて前記弁体を開閉させる駆動部と
を具備していることを特徴とする弁装置。
【請求項２】
アームは、支点に対して揺動可能でかつアームの一端と他端とを結ぶ方向に移動可能に支持され、
駆動部は、前記アームの他端を流通路と平行な方向に移動させる
ことを特徴とする請求項１記載の弁装置。
【請求項３】
駆動部は、弁本体の弁室に臨み一方の流通路と並列に設けられたシリンダ部、このシリンダ部内に移動可能に配置されるとともにアームの他端が連結されたピストン部、このピストン部を弁室の方向へ向けて付勢するスプリング、一方の流通路とシリンダ部の弁室に対して反対側とを連通する接続通路、およびこの接続通路を開閉する電磁弁を有し、
前記一方の流通路側の圧力が他方の流通路側の圧力より低いときに前記電磁弁で前記接続通路を開き、前記スプリングに抗して前記ピストン部とともに前記アームの他端を移動させて弁体を開いた状態では、前記アームの一端から支点までの距離よりアームの他端から支点までの距離が長い関係を有している
ことを特徴とする請求項２記載の弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つの流通路間での流体の流れをスムーズにした弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、空気調和機に用いられる冷媒回路では、冷房および暖房運転時には弁開状態として流体である冷媒の流通を許容するとともに除湿運転時には弁閉状態としながら冷媒の流量を絞り制御する絞り弁や、冷媒の流路を開閉する開閉弁などの弁装置が用いられている。
【０００３】
このような弁装置では、弁本体に対して２つの流通路が直角な方向に設けられ、弁本体の弁室には２つの流通路間に弁座が設けられているとともにこの弁座を開閉する弁体が配置されている。そして、弁体を開閉移動させるための電磁コイルへの通電時に、弁体が弁座に当接して閉塞して冷媒の流れを遮断し、また、電磁コイルに対する非通電時に、弁体が弁座から離反して開放して冷媒の流れを許容する。このとき、弁室での冷媒の流れはＬ字状となる（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、弁本体に対して２つの流通路が平行に設けられる場合でも、弁本体の弁室に弁座やこの弁座を開閉する弁体を配置する関係から、２つの流通路が弁本体に対して段差をもって設けられるため、２つの流通路が連通する弁本体の弁室で冷媒の流れがクランク状となる場合もある。
【特許文献１】特開２００４−３６０７０８号公報（第８頁、図１、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の弁装置では、２つの流通路が連通する弁本体の弁室で冷媒の流れがＬ字状あるいはクランク状となるため、冷媒の流れが阻害され、冷媒の圧力損失が増大し、空気調和機の運転効率が低下する問題がある。
【０００６】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、２つの流通路間での流体の流れをスムーズにし、流体の圧力損失を低減できる弁装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の弁装置は、弁室およびこの弁室に連通する２つの流通路を有し、これら２つの流通路が弁室を介して直線状に対向された弁本体と、この弁本体の弁室に臨み一方の流通路側に設けられた弁座と、前記弁本体の弁室内に設けられる支点に対して中間部が揺動可能に支持され、一端に前記弁座を開閉する弁体が設けられたアームと、このアームの他端を介しそのアームを揺動させて前記弁体を開閉させる駆動部とを具備しているものである。
【０００８】
請求項２記載の弁装置は、請求項１記載の弁装置において、アームは、支点に対して揺動可能でかつアームの一端と他端とを結ぶ方向に移動可能に支持され、駆動部は、前記アームの他端を流通路と平行な方向に移動させるものである。
【０００９】
請求項３記載の弁装置は、請求項２記載の弁装置において、駆動部は、弁本体の弁室に臨み一方の流通路と並列に設けられたシリンダ部、このシリンダ部内に移動可能に配置されるとともにアームの他端が連結されたピストン部、このピストン部を弁室の方向へ向けて付勢するスプリング、一方の流通路とシリンダ部の弁室に対して反対側とを連通する接続通路、およびこの接続通路を開閉する電磁弁を有し、前記一方の流通路側の圧力が他方の流通路側の圧力より低いときに前記電磁弁で前記接続通路を開き、前記スプリングに抗して前記ピストン部とともに前記アームの他端を移動させて弁体を開いた状態では、前記アームの一端から支点までの距離よりアームの他端から支点までの距離が長い関係を有しているものである。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１記載の弁装置によれば、２つの流通路が弁本体の弁室を介して直線状に対向し、一方の流通路側に設けられた弁座を、弁室内の支点に対して揺動可能に支持されたアームの弁体で開閉するため、この弁体の開状態では、直線状の２つの流通路間で流体がスムーズに流れ、流体の圧力損失を低減できる。
【００１１】
請求項２記載の弁装置によれば、請求項１記載の弁装置の効果に加えて、アームは、弁体の開時に他端方向へ移動することにより、アームの一端の弁体を２つの流通路間から外れるように大きく移動させることができ、直線状の２つの流通路間で流体がスムーズに流れ、流体の圧力損失を低減できる。
【００１２】
請求項３記載の弁装置によれば、請求項２記載の弁装置の効果に加えて、一方の流通路側の圧力が他方の流通路側の圧力より低いという圧力差を利用して、電磁弁で接続通路を開くことでスプリングに抗してピストン部とともにアームの他端を移動させて弁体を開いた状態において、アームの一端から支点までの距離よりアームの他端から支点までの距離が長い関係とするため、流体の流れで作用する弁体を閉じる力よりも弁体を開く力の方を大きくでき、弁体の開いた状態を確実に維持できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１４】
図において、11は弁装置で、この弁装置11は、例えば空調機器の冷媒回路等の流体回路の開閉に用いられる。冷媒回路の場合には、冷媒回路に圧縮機、室外機、膨張弁および室内機が配設され、この冷媒回路内を流体である冷媒が流れる。
【００１５】
弁装置11は、弁本体12を有し、この弁本体12の内部には弁室13が形成され、流体回路の２つの流通路（第１の流通路）14および流通路（第２の流通路）15が弁室13を介して直線状に対向形成されている。すなわち、これら２つの流通路14，15は、それぞれの中心を通る軸心が同一軸心上に配置されるように弁室13を介して直線状に対向形成されている。これら２つの流通路14，15は、流体が流通する配管16，17を備えている。そして、流体回路では、他方の流通路15から一方の流通路14に流体が流れ、一方の流通路14側の圧力が他方の流通路15側の圧力より低い関係を有している。すなわち、冷媒回路では、圧縮機の動作により他方の流通路15から一方の流通路14に流体が流れ、圧縮機の吸込側に連通する一方の流通路14側の圧力が圧縮機の吐出側に連通する他方の流通路15側の圧力より低い関係を有している。
【００１６】
弁本体12は、一端側に弁室13を構成する断面円形状（図４参照）の凹部20が形成された本体部21と、この本体部21の一端側にパッキング22を介して密閉状態に取り付けられる蓋部23とを備えている。これら本体部21と蓋部23との間に円筒状の弁室13が形成され、本体部21の中心より径方向に片寄った例えば下部側の位置に一方の流通路14が形成され、蓋部23の中心より径方向に片寄った例えば下部側の位置に他方の流通路15が形成されている。
【００１７】
本体部21には、一方の流通路14の一部を構成して弁室13に連通する流通路部24が形成され、この流通路部24の弁室13に臨む端部に筒状の弁座25が配設されている。弁室13に臨む弁座25の弁座面は、流通路14，15の軸方向に対して交差する面とされている。
【００１８】
また、本体部21には、弁室13の径方向から中心近傍を横切るように支点としての支軸28が挿通配置されている。この支軸28は、先端側の小径部29、基端側の大径部30および取付部31を有し、小径部29の先端が弁室13の内壁部に支持され、大径部30の基端が本体部21の壁部を貫通して支持され、取付部31がパッキング32を介して本体部21の外面に密閉状態に取り付けられている。支軸28の小径部29の周囲にはスリーブ33が挿通されている。
【００１９】
また、弁室13には、弁座25を開閉する円板状の弁体36を備えたアーム37が支軸28により支持されて配置されている。このアーム37は、細長いアーム形状で、その長手方向の一端側に弁体36が取り付けられている。アーム37の中間部には一端と他端とを結ぶ方向つまり長手方向に沿って長孔38が形成され、この長孔38が支軸28の小径部29に係合され、さらに、アーム37は、支軸28の大径部30とスリーブ33との間に挟まれて支軸28の軸方向における位置が位置決めされている。そのため、アーム37は、支軸28に対してスライド可能でかつ長手方向に移動可能に支持されている。
【００２０】
また、本体部21には、アーム37の他端を介してアーム37を揺動および移動させて弁体36を開閉させるメインバルブである駆動部41が設けられている。
【００２１】
この駆動部41は、弁本体21の弁室13に臨み一方の流通路14と並列に設けられたシリンダ部42を有し、このシリンダ部42は、弁室13の中心より一方の流通路14に対して径方向の反対側に片寄って位置されている。このシリンダ部42内にはシリンダ部42の軸方向へ移動可能にピストン部43が配置され、このピストン部43にアーム37の他端が連結軸44によって回動可能に連結されている。
【００２２】
シリンダ部42の弁室13に対して反対側の端面となる外面側には取付部材45がパッキング46を介して密閉状態に取り付けられている。この取付部材45とピストン部43との間には、ピストン部43を弁室13の方向へ向けて付勢するスプリング47が介在されている。
【００２３】
一方の流通路14とシリンダ部42の弁室13に対して反対側とを連通する接続通路48が設けられている。この接続通路48は、一方の流通路14と取付部材45とを連通する本体部21の通路部49、この通路部49と取付部材45の外面中央に設けられた凹部50とを連通する通路部51、取付部材45の外面側の凹部50と内面側のシリンダ部42内とを連通する通路部52を有している。凹部50に臨む通路部51の端部には弁座53が設けられている。
【００２４】
取付部材45には、接続通路48を開閉する電磁弁54が取り付けられている。この電磁弁54は、弁座53を開閉するボールで構成される弁体55を有し、この弁体55がプランジャ56の一端に取り付けられている。プランジャ56の他端側には固定鉄心57が配設され、この固定鉄心57との間に弁体55で弁座53を閉じる方向にプランジャ56を付勢するスプリング58が配設されている。プランジャ56および固定鉄心57の周囲には、励磁によりプランジャ56を固定鉄心57に吸引させて弁体55を弁座53から開放させる電磁コイル59が配設されている。
【００２５】
次に、本実施の形態の作用を説明する。
【００２６】
流体回路として、例えば冷媒回路では、圧縮機の吸込側に連通する一方の流通路14側の圧力が圧縮機の吐出側に連通する他方の流通路15側の圧力より低い関係を有している。
【００２７】
この流体回路の状態において、図３に示すように、電磁弁54が非励磁で、接続通路48を閉じている場合には、一方の流通路14側の圧力がピストン部43の弁室13側に対して反対側の面に作用しないため、スプリング47の付勢によってピストン部43が弁室13の方向に移動し、ピストン部43でアーム37の他端を押圧する。そのため、アーム37が支軸28を支点として閉鎖方向に揺動し、アーム37の一端側の弁体36が弁座25に圧接して閉じ、流体回路を遮断している。
【００２８】
また、流体回路を開く場合には、電磁弁54を励磁し、接続通路48を開くことにより、一方の流通路14とシリンダ部42の弁室13に対して反対側とが連通し、一方の流通路14側の圧力がピストン部43の弁室13に対して反対側の面に作用する。ピストン部43の弁室13側の面には他方の流通路15の圧力が作用しているため、ピストン部43の弁室13に対して反対側の面に作用する圧力よりピストン部43の弁室13側の面に作用する圧力が高く、その圧力差により、スプリング47の付勢に抗してピストン部43が弁室13に対して反対側の方向に移動する。
【００２９】
そのため、図２に示すように、ピストン部43とともにアーム37の他端側がシリンダ部42内の方向に移動し、アーム37が支軸28を支点として開放方向に揺動し、アーム37の一端側の弁体36が弁座25から離反し、流体回路を開く。
【００３０】
さらに、図１に示すように、ピストン部43が取付部材45に当接するまで移動することにより、アーム37の他端がシリンダ部42内に引き込まれ、アーム37が支軸28を支点として開放方向により大きく揺動するとともに長孔38を介してアーム37の他端側に移動し、アーム37の一端側の弁体36が対向する流通路14，15間から外れるようにより大きく開く。
【００３１】
したがって、直線状の２つの流通路14，15間で流体がスムーズに流れ、流体の圧力損失を低減できる。
【００３２】
そして、電磁弁54で接続通路48を開き、スプリング47に抗してピストン部43とともにアーム37の他端を移動させて弁体36を開いた状態では、アーム37の一端から支軸28までの距離L1よりアーム37の他端から支軸28までの距離L2が長い関係を有している。そのため、流体の流れで作用する弁体36を閉じる力よりも弁体36を開く力の方を大きくでき、弁体36の開いた状態を確実に維持できる。
【００３３】
また、流体回路が開いている状態から閉じる場合には、電磁弁54が非励磁に切り換え、接続通路48を閉じることにより、一方の流通路14側の圧力がピストン部43の弁室13側に対して反対側の面に作用しなくなり、ピストン部43に作用する圧力差がなくなっていくため、図２に示すように、スプリング47の付勢によってピストン部43が弁室13の方向に移動し、ピストン部43でアーム37の他端を押圧する。そのため、図３に示すように、アーム37が支軸28を支点として閉鎖方向に揺動し、アーム37の一端側の弁体36が弁座25に圧接して閉じ、流体回路を遮断する。
【００３４】
このように、弁装置11では、２つの流通路14，15が弁本体12の弁室13を介して直線状に対向し、一方の流通路14側に設けられた弁座25を、弁室13内の支点に対して揺動可能に支持されたアーム37の弁体36で開閉するため、この弁体36の開状態では、直線状の２つの流通路14，15間で流体がスムーズに流れ、流体の圧力損失を低減できる。
【００３５】
アーム37は、弁体36の開時に他端方向へ移動することにより、アーム37の一端の弁体36を２つの流通路14，15間から外れるように大きく移動させることができ、直線状の２つの流通路14，15間で流体がスムーズに流れ、流体の圧力損失を低減できる。
【００３６】
なお、アーム37は、支軸28に対してスライドせずに揺動するのみとしてもよく、この場合、弁体36の開度を確保するにはアームの揺動角度を確保するように構成すればよい。
【００３７】
また、駆動部41は、流通路14，15の圧力差を利用してアーム37を揺動させたが、流通路14，15の圧力差を利用せず、電磁弁やモータなどの電気的駆動手段の駆動でアーム37を揺動させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施の形態を示す弁装置の弁開状態の断面図である。
【図２】同上弁装置の弁開状態から弁閉状態への切換動作を示す断面図である。
【図３】同上弁装置の弁閉状態の断面図である。
【図４】同上弁装置の弁閉状態の弁室側から見た断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
11    弁装置
12    弁本体
13    弁室
14，15    流通路
25    弁座
28    支点としての支軸
36    弁体
37    アーム
41    駆動部
42    シリンダ部
43    ピストン部
47    スプリング
48    接続通路
54    電磁弁
【図１】
2008144868.tif 000003
【図２】
2008144868.tif 000004
【図３】
2008144868.tif 000005
【図４】
2008144868.tif 000006