(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁室と前記弁室に常時連通している一つの入口ポートと前記弁室の平らな底面の互いに離れた位置に開口した第１の出口ポート、第２の出口ポートおよび第３の出口ポートとを有する弁ハウジングと、
前記弁室内に回転変位可能に設けられ、前記弁室の前記底面に対向する端面に、前記弁室と前記第１〜第３の出口ポートとの連通遮断を行うポート開閉形状部を有し、回転変位によって前記ポート開閉形状部が前記第１〜第３の出口ポートに対して相対変位することにより前記弁室と前記第１〜第３の出口ポートとの連通遮断を切り換える弁体と、
前記弁体を段階的に回転駆動する電動式アクチュエータとを有し、
前記弁体は、前記電動式アクチュエータによる段階的な回転駆動により、前記第２の出口ポートおよび前記第３の出口ポートと前記弁室との連通を遮断して前記第１の出口ポートのみを前記弁室に連通する第１の切換位置と、前記第１の出口ポートおよび前記第３の出口ポートと前記弁室との連通を遮断して前記第２の出口ポートのみを前記弁室に連通する第２の切換位置と、前記第１の出口ポート、第２の出口ポートおよび前記第３の出口ポートと前記弁室との連通をすべて遮断する第３の切換位置と、前記第１の出口ポートおよび前記第２の出口ポートと前記弁室との連通を遮断して前記第３の出口ポートのみを前記弁室に連通する第４の切換位置と、前記第３の出口ポートと前記弁室との連通を遮断して前記第１の出口ポートと前記第２の出口ポートの双方を前記弁室に連通する第５の切換位置との間に切換動作することを特徴とする電動式四方切換弁。
【請求項２】
前記弁体のポート開閉形状部は、前記弁室に開放されている開放領域と、開放されていない非開放領域とに区分するリブ形状の隔壁部を有しており、非開放領域は周囲を前記リブ形状の隔壁部により囲まれたポケット形状になっていることを特徴とする請求項１記載の電動式四方切換弁。
【請求項３】
圧縮機の吐出側からの冷媒を、凝縮器を経て冷蔵室用キャピラリチューブより冷蔵室用蒸発器へ供給する冷媒通路と、前記凝縮器を経て冷凍室用キャピラリチューブより冷凍室用蒸発器に供給する冷媒通路とを有し、前記冷凍室用蒸発器あるいは／および前記冷蔵室用蒸発器から冷媒を前記圧縮機の吸入側に環流させる冷凍サイクル装置において、
前記凝縮器と前記冷蔵室用キャピラリチューブ及び前記冷凍室用キャピラリチューブとの間に請求項１記載の電動式四方切換弁が介設されており、
前記入口ポートに前記凝縮器の下流側が接続され、前記第１の出口ポートに前記冷蔵室用キャピラリチューブの上流側が接続され、前記第２の出口ポートに前記冷凍室用キャピラリチューブの上流側が接続され、前記第３の出口ポートに前記圧縮機の吸入側がバイパス通路によって接続され、
前記電動式四方切換弁の切り換えにより得られる運転モードの順序が、凝縮器の下流側に冷蔵室用キャピラリチューブのみ連通接続される冷蔵室優先冷却モード、
凝縮器の下流側に冷蔵室用キャピラリチューブ及び冷凍室用キャピラリチューブが共に連通接続される冷蔵室・冷凍室全冷却モード、
凝縮器の下流側に冷凍室用キャピラリチューブのみ連通接続される冷凍室優先冷却モード、凝縮器の下流側に冷凍室用キャピラリチューブ、冷蔵室用キャピラリチューブ、バイパス通路の何れも連通接続されない全閉状態による圧縮機停止モード、凝縮器の下流側にバイパス通路のみ連通接続されるバイパスモードの順である
ことを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項４】
圧縮機の吐出側からの冷媒を、凝縮器を経て第１のキャピラリチューブより蒸発器へ供給する冷媒通路と、前記凝縮器を経て、第１のキャピラリチューブとは減圧能力が異なる第２のキャピラリチューブより前記蒸発器に供給する冷媒通路とを有し、前記蒸発器から冷媒を前記圧縮機の吸入側に環流させる冷凍サイクル装置において、
前記凝縮器と前記第１のキャピラリチューブ及び前記第２のキャピラリチューブとの間に請求項１記載の電動式四方切換弁が介設されており、
前記入口ポートに前記凝縮器の下流側が接続され、前記第１の出口ポートに前記第１のキャピラリチューブの上流側が接続され、前記第２の出口ポートに前記第２のキャピラリチューブの上流側が接続され、前記第３の出口ポートに前記圧縮機の吸入側がバイパス通路によって接続されており、
前記電動式四方切換弁の切り換えにより得られる運転モードの順序が、凝縮器の下流側に第１のキャピラリチューブのみ連通接続される第１の冷却モード、凝縮器の下流側に第１のキャピラリチューブ及び第２のキャピラリチューブが共に連通接続される第３の冷却モード、凝縮器の下流側に第２のキャピラリチューブのみ連通接続される第２の冷却モード、凝縮器の下流側に第１のキャピラリチューブ、第２のキャピラリチューブ、バイパス通路の何れも連通接続されない全閉状態による圧縮機停止モード、凝縮器の下流側にバイパス通路のみ連通接続されるバイパスモードの順であることを特徴とする冷凍サイクル装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電動式四方切換弁および冷凍サイクル装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
年間を通して使用される冷凍・冷蔵庫、特に、家庭用冷凍・冷蔵庫の高性能化と省エネルギ化を両立するために、家庭用冷凍・冷蔵庫の作動・制御を、今まで以上に、多彩、緻密化する要求は、近年、高まっている。
【０００３】
そのような要求に対応した冷凍・冷蔵庫用の冷凍サイクル装置として、特開平１１−１３２５７７号公報には、圧縮機の吐出側に凝縮器が接続され、凝縮器の下流側に三方弁の入口ポートが接続され、その三方弁の一方の出口ポートに冷凍室用キャピラリチューブが、他方の出口ポートに冷蔵室用キャピラリチューブが各々接続され、冷凍室用キャピラリチューブおよび冷蔵室用キャピラリチューブの下流側に冷凍室用蒸発器、冷蔵室用蒸発器、圧縮機の吸入側が接続された冷凍サイクル装置が示されている。
【０００４】
上述の冷凍サイクル装置では、三方弁の切換動作により、凝縮器の下流側が冷凍室用キャピラリチューブと冷蔵室用キャピラリチューブの何れか一方に選択的に接続され、冷凍室優先の運転モードと冷蔵室優先の運転モードとを選択設定することができ、サイクル効率を高めることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の冷凍サイクル装置では、三方弁は、入口ポートを一方の出口ポートにのみ接続する切換位置と、入口ポートを他方の出口ポートにのみ接続する切換位置の２位置しか有していないため、運転モードは、自ずと、凝縮器の下流側を冷凍室用キャピラリチューブに接続した冷凍室優先の運転モードと、凝縮器の下流側を冷蔵室用キャピラリチューブに接続した冷蔵室優先の運転モードにしか設定できず、冷凍・冷蔵庫の高性能化と省エネルギ化を、より高度に充分に両立するには至っておらず、冷凍・冷蔵庫の高性能化と省エネルギ化の両立について、まだ、改善の余地がある。
【０００６】
この発明は、上述の如き問題点を解消するためになされたもので、商品の高性能化と省エネルギを、より高度に充分に両立するために、多様な切換状態を確立し、ついては商品の運転モードを多様化できる冷凍・冷蔵庫用等の冷凍サイクル装置で使用される電動式四方切換弁、および運転モードを多様化して商品の高性能化と省エネルギを、より高度に充分に両立する冷凍サイクル装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、この発明による電動式四方切換弁は、弁室と前記弁室に常時連通している一つの入口ポートと前記弁室の平らな底面の互いに離れた位置に開口した第１の出口ポート、第２の出口ポートおよび第３の出口ポートとを有する弁ハウジングと、前記弁室内に回転変位可能に設けられ、前記弁室の前記底面に対向する端面に、前記弁室と前記第１〜第３の出口ポートとの連通遮断を行うポート開閉形状部を有し、回転変位によって前記ポート開閉形状部が前記第１〜第３の出口ポートに対して相対変位することにより前記弁室と前記第１〜第３の出口ポートとの連通遮断を切り換える弁体と、前記弁体を段階的に回転駆動する電動式アクチュエータとを有し、前記弁体は、前記電動式アクチュエータによる段階的な回転駆動により、前記第２の出口ポートおよび前記第３の出口ポートと前記弁室との連通を遮断して前記第１の出口ポートのみを前記弁室に連通する第１の切換位置と、前記第１の出口ポートおよび前記第３の出口ポートと前記弁室との連通を遮断して前記第２の出口ポートのみを前記弁室に連通する第２の切換位置と、前記第１の出口ポート、第２の出口ポートおよび前記第３の出口ポートと前記弁室との連通をすべて遮断する第３の切換位置と、前記第１の出口ポートおよび前記第２の出口ポートと前記弁室との連通を遮断して前記第３の出口ポートのみを前記弁室に連通する第４の切換位置と、前記第３の出口ポートと前記弁室との連通を遮断して前記第１の出口ポートと前記第２の出口ポートの双方を前記弁室に連通する第５の切換位置との間に切換動作するものである。
【０００８】
この発明による電動式四方切換弁によれば、弁体が電動式アクチュエータによって段階的に回転駆動されることにより、弁体底部のポート開閉形状部が第１の出口ポート〜第３の出口ポートに対して相対変位し、第１の切換位置〜第４の切換位置の４位置が得られ、第１の切換位置では第２の出口ポートおよび第３の出口ポートと弁室との連通を遮断して第１の出口ポートのみを弁室に連通する状態が得られ、第２の切換位置では第１の出口ポートおよび第３の出口ポートと弁室との連通を遮断して第２の出口ポートのみを弁室に連通する状態が得られ、第３の切換位置では第１の出口ポート、第２の出口ポートおよび第３の出口ポートと弁室との連通をすべて遮断する状態が得られ、第４の切換位置では第１の出口ポートおよび第２の出口ポートと弁室との連通を遮断して第３の出口ポートのみを弁室に連通する状態が得られる。
【０００９】
さらに、前記第３の出口ポートと前記弁室との連通を遮断して前記第１の出口ポートと前記第２の出口ポートの双方を前記弁室に連通する第５の切換位置を得ることができ、第１の切換位置〜第５の切換位置の５位置をえることができる。
【００１０】
この発明による電動式四方切換弁は、詳細構成として、前記弁体のポート開閉形状部は、前記弁室に開放されている開放領域と、開放されていない非開放領域とに区分するリブ形状の隔壁部を有しており、非開放領域は周囲を前記リブ形状の隔壁部により囲まれたポケット形状になっているものである。
【００１１】
この発明による電動式四方切換弁によれば、弁体のポート開閉形状部が、弁室に開放されている開放領域と、開放されていない非開放領域とに区分するリブ形状の隔壁部を有しており、非開放領域は周囲をリブ形状の隔壁部により囲まれたポケット形状になっているから、ポケット形状部分は差圧の受圧面として作用し、弁体を弁室底面（シート面）に押し付ける荷重になり、リブ形状の隔壁部が適当な面圧をもって弁室底面（シート面）に押し付けられ、適当な弁締切性が得られる。
【００１２】
また、上述の目的を達成するために、この発明による冷凍サイクル装置は、圧縮機の吐出側からの冷媒を、凝縮器を経て冷蔵室用キャピラリチューブより冷蔵室用蒸発器へ供給する冷媒通路と、前記凝縮器を経て冷凍室用キャピラリチューブより冷凍室用蒸発器に供給する冷媒通路とを有し、前記冷凍室用蒸発器あるいは／および前記冷蔵室用蒸発器から冷媒を前記圧縮機の吸入側に環流させる冷凍サイクル装置において、前記凝縮器と前記冷蔵室用キャピラリチューブ及び前記冷凍室用キャピラリチューブとの間に、上述の発明による電動式四方切換弁が介設されており、前記入口ポートに前記凝縮器の下流側が接続され、前記第１の出口ポートに前記冷蔵室用キャピラリチューブの上流側が接続され、前記第２の出口ポートに前記冷凍室用キャピラリチューブの上流側が接続され、前記第３の出口ポートに前記圧縮機の吸入側がバイパス通路によって接続され、前記電動式四方切換弁の切り換えにより得られる運転モードの順序が、凝縮器の下流側に冷蔵室用キャピラリチューブのみ連通接続される冷蔵室優先冷却モード、凝縮器の下流側に冷蔵室用キャピラリチューブ及び冷凍室用キャピラリチューブが共に連通接続される冷蔵室・冷凍室全冷却モード、凝縮器の下流側に冷凍室用キャピラリチューブのみ連通接続される冷凍室優先冷却モード、凝縮器の下流側に冷凍室用キャピラリチューブ、冷蔵室用キャピラリチューブ、バイパス通路の何れも連通接続されない全閉状態による圧縮機停止モード、凝縮器の下流側にバイパス通路のみ連通接続されるバイパスモードの順であることを特徴とする。
【００１３】
この発明による冷凍サイクル装置によれば、電動式四方切換弁の弁体が電動式アクチュエータによって段階的に回転駆動されることにより、例えば、第１の切換位置〜第５の切換位置による５個の運転モードが得られ、第１の切換位置では凝縮器の下流側に冷蔵室用キャピラリチューブのみ連通接続される第１の運転モード（冷蔵室優先冷却モード）が、第２の切換位置では凝縮器の下流側に冷凍室用キャピラリチューブのみ連通接続される第２の運転モード（冷凍室優先冷却モード）が、第３の切換位置では凝縮器の下流側に冷凍室用キャピラリチューブ、冷蔵室用キャピラリチューブ、バイパス通路の何れも連通接続されない全閉状態による第３の運転モード（圧縮機停止モード）  が、第４の切換位置では凝縮器の下流側にバイパス通路のみ連通接続される第４の運転モード（バイパスモード）が、第５の切換位置では凝縮器の下流側に冷蔵室用キャピラリチューブ及び冷凍室用キャピラリチューブが共に連通接続される第５の運転モード（冷蔵室・冷凍室全冷却モード）が得られる。
【００１９】
また、上述の目的を達成するために、この発明による冷凍サイクル装置は、圧縮機の吐出側からの冷媒を、凝縮器を経て第１のキャピラリチューブより蒸発器へ供給する冷媒通路と、前記凝縮器を経て、第１のキャピラリチューブとは減圧能力が異なる第２のキャピラリチューブより前記蒸発器に供給する冷媒通路とを有し、前記蒸発器から冷媒を前記圧縮機の吸入側に環流させる冷凍サイクル装置において、前記凝縮器と前記第１のキャピラリチューブ及び前記第２のキャピラリチューブとの間に請求項１記載の電動式四方切換弁が介設されており、前記入口ポートに前記凝縮器の下流側が接続され、前記第１の出口ポートに前記第１のキャピラリチューブの上流側が接続され、前記第２の出口ポートに前記第２のキャピラリチューブの上流側が接続され、前記第３の出口ポートに前記圧縮機の吸入側がバイパス通路によって接続されており、前記電動式四方切換弁の切り換えにより得られる運転モードの順序が、凝縮器の下流側に第１のキャピラリチューブのみ連通接続される第１の冷却モード、凝縮器の下流側に第１のキャピラリチューブ及び第２のキャピラリチューブが共に連通接続される第３の冷却モード、凝縮器の下流側に第２のキャピラリチューブのみ連通接続される第２の冷却モード、凝縮器の下流側に第１のキャピラリチューブ、第２のキャピラリチューブ、バイパス通路の何れも連通接続されない全閉状態による圧縮機停止モード、凝縮器の下流側にバイパス通路のみ連通接続されるバイパスモードの順であることを特徴としている。
【００２０】
この発明による冷凍サイクル装置でも、電動式四方切換弁の弁体が電動式アクチュエータによって段階的に回転駆動されることにより、例えば、第１の切換位置〜第５の切換位置による５個の運転モードが得られ、第１の切換位置では凝縮器の下流側に第１のキャピラリチューブのみ連通接続される第１の運転モード（第１の冷却モード）が、第２の切換位置では凝縮器の下流側に第２のキャピラリチューブのみ連通接続される第２の運転モード（第２の冷却モード）が、第３の切換位置では凝縮器の下流側に第１のキャピラリチューブ、第２のキャピラリチューブ、バイパス通路の何れも連通接続されない全閉状態による第３の運転モード（圧縮機停止モード）が、第４の切換位置では凝縮器の下流側にバイパス通路のみ連通接続される第４の運転モード（バイパスモード）が、第５の切換位置では凝縮器の下流側に第１のキャピラリチューブ及び第２のキャピラリチューブが共に連通接続される第５の運転モード（第３の冷却モード）が得られる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図を参照してこの発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１〜図３を参照してこの発明による電動式四方切換弁の一つの実施の形態及び参考例について説明する。電動式四方切換弁１００は、弁ハウジング１０に横断面形状が円形の弁室１１を有している。弁ハウジング１０には、弁室１１の側周面に開口して弁室１１と常時連通の一つの入口ポートＡと、弁室１１の底面（シート面）１２に開口した第１の出口ポートＢ、第２の出口ポートＣ及び第３の出口ポートＤとが形成されている。第１の出口ポートＢ、第２の出口ポートＣ及び第３の出口ポートＤは、弁室底面１２の中心に対して同一半径位置において、互いに周方向（弁体回転方向）に離れた位置に設けられている。
【００２２】
入口ポートＡ、第１の出口ポートＢ、第２の出口ポートＣ、第３の出口ポートＤには、各々Ａ継手１３、Ｂ継手１４、Ｃ継手１５、Ｄ継手１６が接続されている。
【００２３】
弁室１１内には円盤駒状の弁体１７が自身の中心軸線周りに回転変位可能に設けられている。弁体１７が弁室１１の底面１２に対向する端面（弁体底面）には、ポート開閉形状部として、弁室１１に開放されている開放領域１８と、弁室１１に開放されていない非開放領域１９とに区分するリブ形状（突条）の隔壁部２０が突出形成されている。隔壁部２０は三日月形の閉ループ状に形成されており、非開放領域１９は全周を隔壁部２０により囲まれてポケット形状（凹部）になっている。
【００２４】
弁体１７は隔壁部２０の先端面にて弁室１１の底面１２に摺接可能に当接している。
【００２５】
弁ハウジング１０には、弁体１７を段階的に回転駆動する電動式アクチュエータとして、ステッピングモータ２１が取り付けられている。
【００２６】
ステッピングモータ２１は、弁ハウジング１０に気密にろう付け固定された下蓋２２と、下蓋２２上に気密に固着されたキャップ状のロータケース２３と、ロータケース２３内に回転可能に設けられたマグネット２４およびロータ２５と、ロータケース２３の外側に廻り止めピン２６によって廻り止め固定された円筒状のステータコイル組立体２７とを有している。
【００２７】
弁体１７は弁ホルダ部材２８に回転方向に関して位置決め連結され、弁ホルダ部材２８は、ロータ２５に回転方向に関して位置決め連結され、ロータ２５の回転を弁体１７に伝える構造になっている。
【００２８】
ロータ２５と弁ホルダ部材２８の段差部間には圧縮コイルばね２９が設けられている。圧縮コイルばね２９は、予荷重を与えられ、弁ホルダ部材２８と共に弁体１７を弁室底面１２に向けて付勢している。
【００２９】
下蓋２２の上面にはストッパ片部３０が起立形成されており、このストッパ片部３０が緩衝ゴム（図示せず）にて被覆されている。そして、マグネット２４の下縁部にはストッパ用突出部３１が形成されており、ストッパ用突出部３１が緩衝ゴムに当接することにより、ロータ２５とマグネット２４との連結体の回転移動を規制し、ステッピングモータ２１の基点出し（零点設定）のために、ロータ２５とマグネット２４との連結体の回転方向の初期位置を設定する。この初期位置は０パルスで得られる後述する第１の切換位置である。
【００３０】
弁体１７がステッピングモータ２１によって段階的に回転駆動されることにより、弁体底部のポート開閉形状部が第１の出口ポートＡ、第２の出口ポートＢ、第３の出口ポートＣに対して相対変位し、この相対変位によって弁体１７は次の４位置（第１の切換位置〜第４の切換位置）を確立する。なお、後述の実施の形態では第４の切換位置に加えて、第５の切換位置を確立する。
（１）ステッピングモータ２１が０パルス状態である時には、図３（ａ）に示されているように、第２の出口ポートＣおよび第３の出口ポートＤの双方が非開放領域１９に対応して第１の出口ポートＢのみが開放領域１８に対応する第１の切換位置。
（２）ステッピングモータ２１が１８パルス状態である時には、図３（ｂ）に示されているように、第１の出口ポートＢおよび第３の出口ポートＤの双方が非開放領域１９に対応して第２の出口ポートＣのみが開放領域１８に対応する第２の切換位置。
【００３１】
（３）ステッピングモータ２１が３６パルス状態である時には、図３（ｃ）に示されているように、第１の出口ポートＢ、第２の出口ポートＣおよび第３の出口ポートＤのすべてが非開放領域１９に対応する第３の切換位置。
（４）ステッピングモータ２１が５４パルス状態である時には、図３（ｄ）に示されているように、第１の出口ポートＢおよび第２の出口ポートＣの双方が非開放領域１９に対応して第３の出口ポートＤのみが開放領域１８に対応する第４の切換位置。
【００３２】
上述したステッピングモータ２１による弁体１７の段階的な回転駆動により、第１の出口ポートＢと入口ポートＡとの連通は図４（ａ）に、第２の出口ポートＣと入口ポートＡとの連通は図４（ｂ）に、第３の出口ポートＤと入口ポートＡとの連通は図４（ｃ）に各々示されているようになる。
【００３３】
これにより、第１の切換位置では、第２の出口ポートＣおよび第３の出口ポートＤと弁室１１との連通、ついては入口ポートＡとの連通を遮断して第１の出口ポートＢのみを弁室１１〜入口ポートＡに連通する状態が得られ、第２の切換位置では、第１の出口ポートＢおよび第３の出口ポートＤと弁室１１〜入口ポートＡとの連通を遮断して第２の出口ポートＣのみを弁室１１〜入口ポートＡに連通する状態が得られ、第３の切換位置では、第１の出口ポートＢ、第２の出口ポートＣおよび第３の出口ポートＤと弁室１１〜入口ポートＡとの連通をすべて遮断する状態が得られ、第４の切換位置では、第１の出口ポートＢおよび第２の出口ポートＣと弁室１１〜入口ポートＡとの連通を遮断して第３の出口ポートＤのみを弁室〜入口ポートＡに連通する状態が得られる。
【００３４】
上述した切換動作において、非開放領域１９は全周をリブ形状の隔壁部２０により囲まれたポケット形状になっているから、ポケット形状部分は差圧の受圧面として作用し、この差圧は弁体１７を弁室底面１２に押し付ける荷重になり、リブ形状の隔壁部２０が適当な面圧をもってを弁室底面１２に押し付けられ、適当な弁締切性が得られる。
【００３５】
図５はこの発明による冷凍・冷蔵庫用の冷凍サイクル装置の一つの実施の形態を示している。冷凍・冷蔵庫用の冷凍サイクル装置は、圧縮機１と、凝縮器（放熱器）２と、冷蔵室用キャピラリチューブ（Ｃ．Ｔ．Ｒ）３と、冷凍室用キャピラリチューブ（Ｃ．Ｔ．Ｆ）４と、冷蔵室用蒸発器５と、冷凍室用蒸発器６と、電動式四方切換弁１００とを有している。
【００３６】
圧縮機１の吐出側には凝縮器２が接続され、凝縮器２の下流側に電動式四方切換弁１００の入口ポートＡが接続され、電動式四方切換弁１００の第１の出口ポートＢに冷蔵室用キャピラリチューブ３が接続され、電動式四方切換弁１００の第２の出口ポートＣに冷凍室用キャピラリチューブ４が接続され、冷蔵室用キャピラリチューブ３の下流側に、冷蔵室用蒸発器５、冷凍室用蒸発器６、逆止弁７、圧縮機１の吸入側が順に接続されている。冷凍室用キャピラリチューブ４の下流側は冷蔵室用蒸発器５の下流側で、かつ、冷凍室用蒸発器６の上流側に接続されている。
【００３７】
電動式四方切換弁１００の第３の出口ポートＤには、冷蔵室用キャピラリチューブ３、冷凍室用キャピラリチューブ４、冷蔵室用蒸発器５、冷凍室用蒸発器６、のすべてをバイパスし凝縮器２を圧縮機１の吸入側に接続するバイパス通路８が接続されている。
【００３８】
つぎに、上述の構成による冷凍・冷蔵庫用の冷凍サイクル装置の動作について説明する。
【００３９】
電動式四方切換弁１００の弁体１７が電動式アクチュエータであるステッピングモータ２１によって段階的に回転駆動されることにより、上述の第１の切換位置〜第４の切換位置の４位置が得られ、第１の切換位置では、凝縮器２の下流側に冷蔵室用キャピラリチューブ３が連通接続される第１の運転モード（冷蔵室優先冷却モード）が、第２の切換位置では、凝縮器２の下流側に冷凍室用キャピラリチューブ４が連通接続される第２の運転モード（冷凍室優先冷却モード）が、第３の切換位置では凝縮器２の下流側に冷凍室用キャピラリチューブ３、冷蔵室用キャピラリチューブ４、バイパス通路８の何れもが連通接続されない全閉状態による第３の運転モード（圧縮機停止モード）が、第４の切換位置では凝縮器２の下流側がバイパス通路８によって圧縮機１の吸入側にバイパス接続される第４の運転モード（バイパスモード）が順に得られる。
【００４０】
上述のような多彩、緻密な作動・制御により、冷凍・冷蔵庫の高性能化と省エネルギが、より高度に両立する。
【００４１】
冷凍・冷蔵庫の圧縮機１の運転停止判定は、第１の運転モードあるいは第２の運転モードにおける冷蔵室あるいは冷凍室の温度（実際温度）と、設定温度との差を検出し、この温度差に応じて行われ、冷却を行う必要がない場合には、電動式四方切換弁１００を全閉状態（第３の切換位置）にして第３の運転モード（圧縮機停止モード）にした後に、圧縮機１の運転を停止する。圧縮機停止時は全閉状態であるため、冷媒の無駄な熱移動を防止でき、熱ロスを低減できる。
【００４２】
庫内温度の上昇により、冷却を行う必要が生じると、圧縮機１の運転を再開する。この運転再開時には、電動式四方切換弁１００を第３の切換位置より第４の切換位置に切り換え、第４の運転モードであるバイパスモードにする。これにより、冷媒回路における高低圧がバランスし、圧縮機前後の圧力差が小さくなり、この状態で圧縮機１が再起動される。
【００４３】
再起動時における圧縮機前後の圧力差が小さいことにより、圧縮機１の起動負荷が軽減され、圧縮機１の起動電力が低減する。圧縮機１の電力は運転中より起動時の方が大きく、圧縮機１の容量選定は起動電力により決まっているから、起動電力の低減により圧縮機１の容量を小さくすることができる。
【００４４】
また、上述のバイパスモードは、電動式四方切換弁１００の切換動作により、バイパス通路８の開閉弁を別途設けることなく得ることができる。
【００４５】
圧縮機１の再起動後の冷却運転は、電動式四方切換弁１００を第４の切換位置より第３の切換位置に切り換え、バイパスモードより圧縮機停止モード（全閉モード）に切り換え、その後に、電動式四方切換弁１００を第２の切換位置あるいは第１の切換位置に切り換え、冷凍室優先冷却モードあるいは冷蔵室優先冷却モードとし、庫内の冷却を行う。
【００４６】
圧縮機１の再起動時に、一時的にもバイパスモードになったことにより、液冷媒の一部が低圧側に流れるが、バイパスモードより全閉モードを経て冷凍室優先冷却モードあるいは冷蔵室優先冷却モードになることにより、低圧側に流れた液冷媒の回収が短時間で迅速に行われることになる。
【００４７】
上述した動作を行うにあたり、電動式四方切換弁１００の切り換えにより得られる運転モードの順序を、冷蔵室優先冷却←→冷凍室優先冷却←→圧縮機停止←→バイパスとすることが必要であり、この切換順序の設定により、省エネルギ性能が、より一層向上する。
【００４８】
なお、この発明による冷凍・冷蔵庫用の冷凍サイクル装置の冷媒回路構成は、図５に示されているようなものに限定されることはなく、冷蔵室用キャピラリチューブ３と冷蔵室用蒸発器５との直列回路と、冷凍室用キャピラリチューブ４と冷凍室用蒸発器６との直列回路とが互いに並列に設けられたものであってもよく、これらの直列回路と凝縮器２との接続を電動式四方切換弁１００により切り換えることもできる。
【００４９】
図６はこの発明による冷凍サイクル装置の他の実施の形態を示している。この実施形態の冷凍サイクル装置は、圧縮機５１と、凝縮器（放熱器）５２と、第１のキャピラリチューブ（Ｃ．Ｔ．Ｂ）５３と、第２のキャピラリチューブ（Ｃ．Ｔ．Ｃ）５４と、蒸発器５５と、電動式四方切換弁１００とを有している。
【００５０】
圧縮機５１の吐出側には凝縮器５２が接続され、凝縮器５２の下流側に電動式四方切換弁１００の入口ポートＡが接続され、電動式四方切換弁１００の第１の出口ポートＢに第１のキャピラリチューブ５３が接続され、電動式四方切換弁１００の第２の出口ポートＣに第２のキャピラリチューブ５４が接続され、第１のキャピラリチューブ５３および第２のキャピラリチューブ５４の下流側に、蒸発器５５、逆止弁５７、圧縮機５１の吸入側が順に接続されている。
【００５１】
電動式四方切換弁１００の第３の出口ポートＤには、第１のキャピラリチューブ５３、第２のキャピラリチューブ５４、蒸発器５５のすべてをバイパスし凝縮器５２を圧縮機５１の吸入側に接続するバイパス通路５８が接続されている。
【００５２】
この実施の形態でも、電動式四方切換弁１００の弁体１７が電動式アクチュエータであるステッピングモータ２１によって段階的に回転駆動されることにより、上述の第１の切換位置〜第４の切換位置の４位置が得られ、第１の切換位置では、凝縮器５２の下流側に第１のキャピラリチューブ５３が連通接続される第１の運転モード（例えば急冷モード）が、第２の切換位置では、凝縮器５２の下流側に第２のキャピラリチューブ５４が連通接続される第２の運転モード（例えば省エネモード）が、第３の切換位置では凝縮器５２の下流側に第１のキャピラリチューブ５３、第２のキャピラリチューブ５４、バイパス通路５８の何れもが連通接続されない全閉状態による第３の運転モード（圧縮機停止モード）が、第４の切換位置では凝縮器５２の下流側がバイパス通路５８によって圧縮機１の吸入側にバイパス接続される第４の運転モード（バイパスモード）が順に得られる。
【００５３】
したがって、この実施の形態でも、上述のような多彩、緻密な作動・制御により、装置の高性能化と省エネルギが、より高度に両立する。
【００５４】
図７はこの発明による電動式四方切換弁の実施の形態を示している。なお、図７において、参考例として説明した図３に対応する部分は、図３に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。
【００５５】
この実施の形態では、弁体１７がステッピングモータ２１によって段階的に回転駆動されることにより、弁体底部のポート開閉形状部が第１の出口ポートＡ、第２の出口ポートＢ、第３の出口ポートＣに対して相対変位し、上述の参考例として説明した第１の切換位置〜第４の切換位置に加えて、ステッピングモータ２１が９パルス状態である時に、図７（ｅ）に示されているように、ステッピングモータ２１が９パルス状態時には、第１の出口ポートＢおよび第２の出口ポートＣの双方が開放領域１８に対応して第３の出口ポートＤのみが非開放領域１９に対応する第５の切換位置が得られる。
【００５６】
これにより、第５の切換位置では、第１の出口ポートＢおよび第２の出口ポートＣと弁室１１〜入口ポートＡとを連通し、第３の出口ポートＤのみを弁室１１〜入口ポートＡとの連通より遮断する状態が得られる。
【００５７】
この実施の形態による電動式四方切換弁１００の冷凍サイクル装置への適用は、図５に示されている冷凍・冷蔵庫用の冷凍サイクル装置や、図６に示されている冷凍サイクル装置と同様に行うことができ、電動式四方切換弁１００が第５の切換位置に切り換えられている状態では、凝縮器２の下流側に冷蔵室用キャピラリチューブ３（第１のキャピラリチューブ５３）と冷凍室用キャピラリチューブ４（第２のキャピラリチューブ５４）の双方が連通接続される第５の運転モードも得られる。
【００５８】
この第５の運転モードでは、図５に示されている冷凍・冷蔵庫用の冷凍サイクル装置では、冷蔵室・冷凍室全冷却運転であり、起動直後時等において、冷蔵室用蒸発器５と冷凍室用蒸発器６の蒸発負荷量に対してフル運転での冷却効果を確保することになり、図６に示されている冷凍サイクル装置では、第１の切換位置における第１の運転モード（例えば急冷モード）よりもさらに冷却効率の高い第５の運転モードであり、これまた、起動直後時等において、蒸発器５５の蒸発負荷量に対してフル運転での冷却効果を確保することになる。
【００５９】
【発明の効果】
以上の説明から理解される如く、この発明による電動式四方切換弁によれば、弁体が電動式アクチュエータによって段階的に回転駆動されることにより、弁体の端面に形成されているポート開閉形状部が弁室の平らな底面に開口している３個の出力ポートに対して相対変位し、弁室に常時連通している入口ポートと３個の出口ポートとの連通遮断が切り換えられるから、構造簡単にして多くの切換位置を得ることができる。
【００６０】
この発明による冷凍サイクル装置によれば、運転モードを多様化して商品の高性能化と省エネルギを、より高度に充分に両立することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明による電動式四方切換弁の一つの実施の形態を示す断面図である。
【図２】  図１の電動式四方切換弁のステータコイル組立体を除いた本体部分の底面図である。
【図３】  （ａ）〜（ｄ）は参考例による電動式四方切換弁の各切換位置状態を示す図である。
【図４】  （ａ）〜（ｃ）は参考例による電動式四方切換弁の弁開閉特性を示す図である。
【図５】  この発明による冷凍サイクル装置の一つの実施の形態を示す構成図である。
【図６】  この発明による冷凍サイクル装置の他の実施の形態を示す構成図である。
【図７】  （ａ）〜（ｅ）はこの発明による電動式四方切換弁の各切換位置状態を示す図である。
【符号の説明】
１、５１  圧縮機
２、５２  凝縮器
３  冷蔵室用キャピラリチューブ
４  冷凍室用キャピラリチューブ
５  冷凍室用蒸発器
６  冷蔵室用蒸発器
８、５８  バイパス通路
１５  蒸発器
１００  電動式四方切換弁
１０  弁ハウジング
１１  弁室
１７  弁体
１８  開放領域
１９  非開放領域
２０  隔壁部
２１  ステッピングモータ
３１  緩衝ゴム
５３  第１のキャピラリチューブ
５４  第２のキャピラリチューブ
１００  電動式四方切換弁
Ａ  入口ポート
Ｂ  第１の出口ポート
Ｃ  第２の出口ポート
Ｄ  第３の出口ポート
【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】
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【図６】
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【図７】
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