(57)【要約】【課題】構造が簡単で、熱効率の低下が少ない三方弁を提供する。【解決手段】流体入口１と第１出口２と第２出口３とを具備し、流体入口から流入した流体を第１出口又は第２出口のどちらかから流出させる三方弁である。第２出口３への流路中に第１主弁２０と第２主弁３０を設け、第１主弁２０には第１出口２を設ける。第１主弁２０と第２主弁３０とのいずれかの背圧を電磁弁５０により低下させることで、第１出口又は第２出口の選択的を行わせる。【選択図】　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つの流体入口と第１出口と第２出口とを具備し、流体入口から流入した流体を第１出口又は第２出口のどちらかの出口から流出させる三方弁において、第１出口への流路中に第１主弁を設けると共に第２出口への流路中に第２主弁を設け、両弁の開閉を１つの電磁弁により行うことを特徴とする三方弁。
【請求項２】
上記第１主弁は、流体入口１に連通すると共に第１弁座が形成されている第１弁筒部と、該第１弁筒部内に配置され第１弁付勢体により第１弁座方向に付勢されている第１弁体と、第１弁体に流体入口側の流体圧が作用する第１背圧作用空間と、第１背圧作用空間に連通する第１パイロット流路と、を具備し、また、
上記第２主弁は、流体入口に連通すると共に第２弁座が形成されている第２弁筒部と、該第２弁筒部内に配置され第２弁付勢体により第２弁座方向に付勢されている第２弁体と、第２弁体に流体入口側の流体圧が作用する第２背圧作用空間と、第２背圧作用空間に連通する第２パイロット流路と、を具備し、
上記いずれかのパイロット流路の流体圧を低下させることで、低下させた側の主弁が「開」となるように構成し、前記いずれかのパイロット流路の選択的な流体圧の低下を、電磁弁により行わせることを特徴とする請求項１記載の三方弁。
【請求項３】
電磁弁は、スイッチのオンオフにより駆動される駆動部と、該駆動部により開閉される第１弁体及び第２弁体と、を具備し、
第１弁体の流体流入側には、前記第１パイロット流路が連結されると共に、流体流出側に設けられた第１流出路を介して第１出口に連通され、且つ、
第２弁体の流体流入側には、前記第２パイロット流路が連結されると共に、流体流出側に設けられた第２流出路を介して第２出口に連通されていることを特徴とする請求項２記載の三方弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、三方弁に関するものであり、更に詳しくは、１つの電磁弁の動作により、１つの流体入口に対して、２つの流体出口の内の一方を選択するようにした三方弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
空調装置、冷蔵庫等に用いられる冷媒サイクルは、冷媒流路を切り換えるために流路中に流路切換弁が用いられている。従来、流路切換弁として四方弁が用いられるケースが多いが、四方弁は部品点数が多く構造が複雑になるという問題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の課題は、上記従来技術の問題点を解消し、構造が簡単な三方弁を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明は下記の手段を講ずる。
請求項１記載の三方弁は、１つの流体入口１と第１出口２と第２出口３とを具備し、流体入口１から流入した流体を第１出口２又は第２出口３のどちらかの出口から流出させる三方弁において、第１出口２への流路中に第１主弁２０を設けると共に第２出口３への流路中に第２主弁３０を設け、両弁の開閉を１つの電磁弁５０により行うことを特徴とする。
【０００５】
請求項２記載の三方弁は、上記手段において、第１主弁２０は、流体入口１に連通すると共に第１弁座２２が形成されている第１弁筒部２４と、該第１弁筒部２４内に配置され第１弁付勢体２３により第１弁座２２方向に付勢されている第１弁体２１と、第１弁体２１に流体入口１側の流体圧が作用する第１背圧作用空間２５と、第１背圧作用空間２５に連通する第１パイロット流路２７と、を具備し、また、第２主弁３０は、流体入口１に連通すると共に第２弁座３２が形成されている第２弁筒部３４と、該第２弁筒部３４内に配置され第２弁付勢体３３により第２弁座３２方向に付勢されている第２弁体３１と、第２弁体３１に流体入口１側の流体圧が作用する第２背圧作用空間３５と、第２背圧作用空間３５に連通する第２パイロット流路３７と、を具備し、
上記いずれかのパイロット流路２７，３７の流体圧を低下させることで、低下させた側の主弁が「開」となるように構成し、前記いずれかのパイロット流路２７，３７の選択的な流体圧の低下を電磁弁５０により行わせることを特徴とする。
【０００６】
請求項３記載の三方弁は、上記請求項２記載の手段において、
電磁弁５０は、スイッチのオンオフにより駆動される駆動部６０と、該駆動部６０により開閉される第１弁体８１及び第２弁体９１と、を具備し、第１弁体８１の流体流入側には、前記第１パイロット流路２７が連結されると共に、流体流出側に設けられた第１流出路２８を介して第１出口２に連通され、且つ、第２弁体９１の流体流入側には、前記第２パイロット流路３７が連結されると共に、流体流出側に設けられた第２流出路３８を介して第２出口３に連通されていることを特徴とする。
【０００７】
なお、上記各発明の手段の記載においては、実施例との対応関係を理解し易くするために、各構成要素に図面符号を付したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。
【実施例１】
まず、実施例１について図１〜図４を参照して説明する。図１は同実施例１の平面図、図２は図１のＡ−Ａ線の断面図、図３は図２のＢ−Ｂ線の断面図、図４は実施例１の底面図である。
実施例１に係る三方弁１００は、全体としてアルミニウム合金、鋼材等を素材とする概略直方体形状の金属ブロックからなる構造体に支持されており、その一側面（特に、図２，４参照）に流体入口１が形成され、その同一側面には第１出口２が形成されている。また、その反対の側面には第２出口３が形成されている（特に、図１，２参照）。
【０００９】
また、三方弁１００の上部側には、電磁弁５０が付設されており、該電磁弁５０の駆動部６０に対するスイッチのオンオフにより、冷凍サイクル中の管路の内、圧縮機の流出口側に連結された流体入口１から流入した冷媒を、第１出口２又は第２出口３に切り換えて流すようにするものである。この三方弁１００は、例えば、空調装置等の冷凍サイクル用として使用されるもので、暖房サイクル又は冷房サイクルに切り換えるようにするものである。
【００１０】
先ず、上記流体入口１から第１流入路１０を介して連結される第１主弁２０について説明する（特に、図３参照）。第１主弁２０は、第１流入路１０の流れ方向とは直角方向に穿設された断面円形の第１弁筒部２４内に形成される。該第１弁筒部２４内には、第１弁筒部２４の底部に形成された第１弁座２２に対して遠近方向（図１では左右方向）に移動可能な第１弁体２１が配置される。
【００１１】
該第１弁体２１は、ボール形状を有しているとともに一体的に設けられた円柱状の第１弁支持体２１ａに支持されている。換言すれば、シリンダー状の第１弁筒部２４に対してピストン状の第１弁支持体２１ａが左右に往復移動可能に配置されていることになる。なお、第１弁体２１と第１弁支持体２１ａとの間の空間に連通して冷媒抜き孔（符号なし）が形成されている。前記第１弁座２２の中央部の開口部は、第１連通路２６ａを介して第１出口管路２９に開口しており、該第１出口管路２９は第１出口２に連通している。
【００１２】
また、第１弁筒部２４内は第１弁室２６を構成しており、また、第１弁筒部２４と第１弁支持体２１ａとの間には、第１背圧作用空間２５が形成されており、該第１背圧作用空間２５には、第１付勢体支持具２３ａに支持される第１弁付勢体２３が介装されており、第１弁体２１は第１弁付勢体２３により左方、即ち、「閉」側に付勢されている。
【００１３】
第１弁室２６内の冷媒は、前記隙間を介して第１弁支持体２１ａの右側に形成される第１背圧作用空間２５に至るように形成されている。また、第１背圧作用空間２５に至った冷媒圧は、第１弁支持体２１ａに対して背圧として作用（閉弁方向に作用）することになる。
【００１４】
上記第１背圧作用空間２５からは、図２に示すように、第１パイロット流路２７が略直線状に穿設されており、第１パイロット流路２７の他端は後述の第１弁室８６に連通している。
【００１５】
次に、三方弁１００に形成された流体入口１から第１流入路１０、第１弁室２６及び第２流入路１１を介して連結される第２主弁３０について説明する（特に、図３参照）。なお、第２主弁３０は、上記の第１主弁２０と基本的に同一構造を有しているが、一応、以下に説明する。
【００１６】
第２主弁３０は、第１流入路１０及び第２流入路１１の流れ方向とは直角方向に穿設された断面円形の第２弁筒部３４内に形成される。該第２弁筒部３４内には、第２弁筒部３４の底部に形成された第２弁座３２に対して遠近方向（図１では左右方向）に移動可能な第２弁体３１が配置される。
【００１７】
該第２弁体３１は、ボール形状を有しているとともに一体的に設けられた円柱状の第２弁支持体３１ａに支持されている。換言すれば、シリンダー状の第１弁筒部２４に対してピストン状の第２弁支持体３１ａが左右に往復移動可能に配置されていることになる。なお、第２弁体３１と第２弁支持体３１ａとの間の空間に連通して冷媒抜き孔（符号なし）が形成されている。前記第２弁座３２の中央部の開口部は、第２連通路３６ａを介して第２出口管路３９に開口しており、該第２出口管路３９は第２出口３に連通している。
【００１８】
また、第２弁筒部３４内は第２弁室３６を構成しており、また、第２弁筒部３４と第２弁支持体３１ａとの隙間には、即ち、第２背圧作用空間３５が形成されており、該第２背圧作用空間３５には、第２付勢体支持具３３ａに支持される第２弁付勢体３３が介装されており、第２弁体３１は第２弁付勢体３３により左方、即ち、「閉」側に付勢されている。
第２弁室３６内の冷媒は、前記隙間を介して第２弁支持体３１ａの右側に形成される第２背圧作用空間３５に至るように形成されている。また、第２背圧作用空間３５に至った冷媒圧は、第２弁支持体３１ａに対して背圧として作用（閉弁方向に作用）することになる。
【００１９】
上記第２背圧作用空間３５からは、図３に示すように、第２パイロット流路３７が略直線状に穿設されており、第２パイロット流路３７の他端は後述の第２弁室９６に連通している。
【００２０】
電磁弁５０は、図２に示すように、三方弁１００に穿設された電磁弁装着孔４に対して取付具５１を介して装着されている。電磁弁５０には、電力を供給するリード線５２が連結されていると共に、電磁コイル６０ａ等からなる駆動部６０が配置され、その中央部には駆動部６０をオンオフするスイッチ（図外）の操作により、上下動するプランジャ６１が配置されている。
三方弁１００の電磁弁装着孔４とプランジャ６１の下端部に形成された第２弁体９１との間には、第２弁室９６が形成され、また、第２弁体９１の下部近傍には、第２弁座９２が配置されている。なお、プランジャ６１の上部には、吸引子９３ａが配置される。また、吸引子９３ａとプランジャ６１の間には第２弁付勢体９３が弾装されており、第２弁体９１を弁体連動ピース６２側に押圧している。
【００２１】
また、プランジャ６１と吸引子９３ａの間に第２背圧作用空間９５が形成され、該第２背圧作用空間９５内に、第２弁付勢体９３が配置されるとともに、この第２背圧作用空間９５と第２弁室９６との間は冷媒が移動可能に隙間（符号なし）が形成されている。
【００２２】
三方弁１００における電磁弁５０の装着部とは反対側の面にも、第１弁筒部８４が穿設され、該第１弁筒部８４内には、第１弁体８１が配置され、第１弁付勢体８３によって第１弁座８２方向に弾圧されている。この弾圧力は、第１弁体８１と第１付勢体支持具８３ａとの間に弾装された第１弁付勢体８３によるものであり、この第１弁付勢体８３の弾圧力により第１弁体８１は第１弁座８２方向に、即ち閉勝手に支持されている。
なお、第１弁体８１と第２弁体９１との間には棒状の弁体連動ピース６２が嵌装されており、従って、プランジャ６１の上下動は、弁体連動ピース６２を介して第１弁体８１に伝わることになる。
【００２３】
図２に示す状態は、スイッチがオフ状態であり、第１弁付勢体８３に対して第２弁付勢体９３の弾力のほうが大きく設定されていることから、第２弁体９１は閉状態となり、その結果反対に第１弁体８１は「開」の状態にある。第１弁体８１が「開」においては、第１弁室８６と第１流出路２８とは連通するように構成されており、従ってこの状態では、第１背圧作用空間８５の流体は、第１弁室８６、第１流出路２８、第１出口管路２９を介して第１出口２に流出することになる。
【００２４】
逆に、電磁弁５０に対してスイッチがオンになり、プランジャ６１が上動した時は、第２弁体９１が第２弁座９２から離れ「開」となり、第２弁室９６と第２流出路３８が連通する結果、第２弁室９６内の流体は第２流出路３８、第２出口管路３９を介して第２出口３から流出することになる。
【００２５】
上記構成において、流体入口１から加圧冷媒が供給されない状態においては、第１弁体２１は第１弁付勢体２３により第１弁座２２上にあり、「閉」となっている。また、同様に、この状態では第２弁体３１も第２弁付勢体３３の作用により第２弁座３２上にあり「閉」となっている。
【００２６】
次に、流体入口１に加圧冷媒が供給された状態においては、電磁弁がオフの場合には、図２に示すように、第１背圧作用空間２５に至った冷媒はそのまま第１パイロット流路２７を通って第１背圧作用空間８５，第１弁室８６、第１弁座８２、第１流出路２８、第１出口管路２９を通って第１出口２から流れ出してしまう。
【００２７】
その結果、第１背圧作用空間２５に冷媒に伴う背圧が形成されず、従って第１弁付勢体２３の弾力よりはるかに大きい冷媒圧によって第１弁体２１は「開」となる。従って、流体入口１からの冷媒は第１流入路１０、第１弁室２６、第１連通路２６ａ、第１出口管路２９を通って第１出口２に流れることになる。
一方、第１流入路１０、第２流入路１１を介して第２主弁３０に至った高圧冷媒は第２背圧作用空間３５に至って行き場を失い、その結果、第２弁支持体３１ａに対して背圧として第２弁体３１に作用することによって、冷媒圧として左右から同一の圧力を受けることになり、結果として、第２主弁３０は、第２弁付勢体３３の弾力により、「閉」となり第２出口３からの冷媒の流れはない。
【００２８】
逆に、冷房から暖房に切り換える場合には、スイッチをオンして電磁弁５０の駆動部６０を駆動させる。この操作により、吸引子９３ａの吸引力によって、プランジャ６１は上動し第２弁体９１が「開」となり、逆に、第１弁体８１が「閉」となる。
その結果、第１背圧作用空間２５の冷媒圧は高まり第１弁体２１に対する背圧が高くなって、冷媒圧として左右から同一の圧力を受けることになり、結果として、第１主弁２０は、第１弁付勢体２３の弾力により、「閉」となり第２出口３からの冷媒の流れはない。
一方、第２背圧作用空間３５内の冷媒は第２パイロット流路３７、第２背圧作用空間９５、第２弁室９６、第２流出路３８、第２出口管路３９を介して第２出口３から流れ出すことになりその背圧は小さくなる。
【００２９】
その結果、第２弁体３１は冷媒圧によって「開」となり、冷媒は第２流入路１１、第２弁室３６、第２連通路３６ａ、第２出口管路３９を介して第２出口３から流れ出し、暖房サイクルが始動されることになる。このようにして、冷暖房サイクルの切換が実現することになる。
【００３０】
【実施例２】
次に、実施例２について添付した図５〜８を参照して説明する。図５は実施例２の平面図、図６は同実施例２の側面図、図７は図５のＣ−Ｃ線の断面図、図８は図７のＤ−Ｄ線の断面図である。
実施例２における構成部材は、基本的には実施例１と同じである。実施例２の三方弁１００’が実施例１の三方弁１００と相違する点は、その第１主弁２０と第２主弁３０との位置関係が反対方向でしかも平行状態に配置されている点にある。実施例２で、各図面に付した符号は、実施例１と同じ構成部材においては同じ符号を付すことで説明は省略する。
【００３１】
第１主弁２０と第２主弁３０との配置を如何様に変えても良い。
【００３２】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成されているので、電磁弁のスイッチを単にオン・オフするだけで、例えば、コンプレッサの流体流出口に連結された流体入口からの流体を、冷・暖房において適宜切り換えることで、両サイクルを容易に切り換えることができるに至った。
【００３３】
また、それぞれの方向の第１主弁と第２主弁とはほぼ同一形状を有することから、その製造が簡単かつ単純であり製造費の低廉化とトラブル頻度の低下を期待することができる。しかも、第１主弁と第２主弁とは相対位置を適宜配置できることから、種々の機器に適用できる。
また、三方弁は、弁部分と電磁弁部分とは別構成とし、これらを結合して全体装置としているから、相互に分離可能であり、したがって一方の構成に不具合が生じた場合でも、容易に交換したり、同様の機能を有する手段を容易に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る実施例１の平面図。
【図２】図１のＡ−Ａ線の断面図。
【図３】図２のＢ−Ｂ線の断面図。
【図４】実施例１の底面図。
【図５】本発明に係る実施例２の平面図。
【図６】同実施例２の側面図。
【図７】図５のＣ−Ｃ線の断面図。
【図８】図７のＤ−Ｄ線の断面図。
【符号の説明】
１００，１００’・・三方弁
１・・・流体入口　　　　２・・・第１出口　　３・・・第２出口
４・・・電磁弁装着孔　　１０・・第１流入路　　　１１・・第２流入路
２０・・第１主弁
２１・・第１弁体　　　　　　２１ａ・・第１弁支持体
２２・・第１弁座　　　　　　２３・・第１弁付勢体
２３ａ・・第１付勢体支持具　　２４・・第１弁筒部
２５・・第１背圧作用空間　　２６・・第１弁室
２６ａ・・第１連通路　　　　２７・・第１パイロット流路
２８・・第１流出路　　　　　２９・・第１出口管路
３０・・第２主弁　　３１・・第２弁体　　３１ａ・・第２弁支持体
３２・・第２弁座　　　　　　３３・・第２弁付勢体
３３ａ・・第２付勢体支持具　　３４・・第２弁筒部
３５・・第２背圧作用空間　　３６・・第２弁室　　３６ａ・・第２連通路
３７・・第２パイロット流路　３８・・第２流出路
３９・・第２出口管路
５０・・電磁弁　　　　　５１・・取付具　　　　５２・・リード線
６０・・駆動部　　　　　６０ａ・・電磁コイル
６１・・プランジャ　　　６２・・弁体連動ピース
８１・・第１弁体　　　　８２・・第１弁座
８３・・第１弁付勢体　　８３ａ・・第１付勢体支持具
８４・・第１弁筒部　　　８５・・第１背圧作用空間
８６・・第１弁室　　　　９１・・第２弁体　　　９２・・第２弁座
９３・・第２弁付勢体　　９３ａ・・吸引子
９５・・第２背圧作用空間　　　９６・・第２弁室
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2004092737.tif 000007
【図６】
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【図７】
2004092737.tif 000009
【図８】
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