(57)【要約】【課題】本発明はルームエアコンなどの空調装置における止め弁に関し、高圧側と低圧側とで弁ハウジングを共用することで単一のアセンブリとし、部品点数を少なくし、大幅なコスト減を実現するようにしたことを目的とするものである。【解決手段】  高圧冷媒通路を開閉する棒状弁体14の後端部を拡径部46に構成し、この拡径部46を低圧冷媒通路を開閉する筒状弁体16の前端の空洞部48にかち込み式に嵌着する。空洞部48は開弁時に小リフト域でねじ機構(12B-1, 16-3)に連結される筒状弁体16のみを開弁させ、棒状弁体14を閉鎖維持する遊動隙間Ｌを設ける。この状態では低圧冷媒通路のみ開放されるため、ポンプダウン動作により冷媒を室外機に回収することができる。棒状弁体14と筒状弁体16間にスプリング44が配置され、閉弁方向にねじ機構(12B-1, 16-3)を締結してゆくときは双方の弁体14, 16は連携移動される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空調装置用止め弁であって、弁ハウジングと、弁ハウジングに形成され、空調サイクルにおける高圧冷媒通路に位置する第１の弁座と、弁ハウジングに形成され、空調サイクルにおける低圧冷媒通路に位置する第２の弁座と、第１の弁座を開閉するための第１の弁体と、第２の弁座を開閉するための第２の弁体と、閉鎖方向への駆動時に第１及び第２の弁体を夫々第１の弁座続いて第２の弁座を閉鎖させるべく第１及び第２の弁体を連動せしめ、開放方向への駆動時に最初は第１の弁座の閉鎖を維持しつつ第２の弁座を開放するが更なる開放方向への駆動により最終的には第１の弁座も開放に至らしめるべく第１及び第２の弁体を連動させる連動手段とを備えた空調装置用止め弁。
【請求項２】
空調装置用止め弁であって、弁ハウジングと、弁ハウジングに形成され、空調サイクルにおける高圧冷媒通路に位置する第１の弁座と、弁ハウジングに形成され、空調サイクルにおける低圧冷媒通路に位置する第２の弁座と、弁ハウジングに長手方向自在に摺動自在に収容され、第１の弁座を開閉する第１の弁体と、外部から駆動可能に弁ハウジングに取り付けられ、第２の弁座を開閉する第２の弁体と、第２の弁体の閉鎖方向における駆動時により第２の弁体により第１の弁体が駆動されて、第１及び第２の弁体が夫々第１及び第２の弁座を閉鎖するように第２の弁体の動きに第１の弁体を連動させる第１協働手段と、第１の弁体と第２の弁体との対向部に設けられ、開放方向への駆動時に最初は第１の弁座の閉鎖を維持しつつ第２の弁座を開放するが更なる開放方向への駆動により最終的には第１の弁座も開放に至らしめるべく第２の弁体の動きに第１の弁体を協働させる第２協働手段とを備えた空調装置用止め弁。
【請求項３】
請求項３に記載の発明において、第２協働手段は第１の弁体と第２の弁体との対向端において、その一方に設けた第１係合部と、その他方に設けた第２係合部とからなり、開放方向の移動に際しては、最初は第１係合部と第２係合部との相対遊動が得られ、その後に第１係合部と第２係合部との係合が得られるようにされる空調装置用止め弁。
【請求項４】
空調装置用止め弁であって、弁ハウジングと、弁ハウジングに形成され、空調サイクルにおける高圧冷媒通路に位置する第１の弁座と、弁ハウジングに形成され、空調サイクルにおける低圧冷媒通路に位置する第２の弁座と、弁ハウジングに長手方向自在に摺動自在に収容され、第１の弁座を開閉する第１の弁体と、外部からねじ駆動可能に弁ハウジングに螺合され、第２の弁座を開閉する第２の弁体と、第１の弁体と第２の弁体間に離間方向に配置されたスプリングと、第１の弁体における第２の弁体との対向部に設けられた第１係合部と、第２の弁体における第１の弁体との対向部に設けられた第２係合部とを備え、前記第１係合部は前記第２係合部に開弁方向における所定リフト量までは遊動可能に位置された空調装置用止め弁。
【請求項５】
請求項４に記載の発明において、前記第１係合部及び第２係合部の一方は拡径部であり、他方は前記拡径部を収容する空洞部に形成された鉤状部である空調装置用止め弁。
【請求項６】
請求項５に記載の発明において、前記拡径部はかち込み式に前記空洞部に装着されている空調装置用止め弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はルームエアコンなどの空調装置において工場出荷時や引越し時の移送のために冷媒を室外機側に封入保持するための止め弁に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ルームエアコンは工場出荷時においては、高圧用及び低圧用の２個の止め弁（パックドバルブと称する）によって高圧配管及び低圧配管が夫々閉鎖され、冷媒が室外機に封入された状態となっている。エアコン設置箇所において室外機との配管接続後に、エアパージしてから、高圧側及び低圧側で止め弁を開けて正規の使用状態にしている。即ち、エアコンの使用中は両方の止め弁は開放したままになっている。引越しなどの付け替え時には、事前作業として、高圧側の止め弁を閉鎖して、低圧側の止め弁は開放したままで所定時間運転することにより室内機中の冷媒を室外機に回収（いわゆるポンプダウン）させ、低圧側の止め弁を閉鎖位置に戻すことで冷媒は室外機に封入される。従来は高圧用及び低圧用の止め弁は別個に設けられ、室外機の筐体外壁面における適当な部位に取り付けられていた（室外機に対する高圧用及び低圧用の２個の止め弁の設置状態については特許文献１等参照）。
【特許文献１】特開平１１−２９４６１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来技術においては、高圧側と低圧側とで別個に止め弁を２個設けていた。そのため、部品点数が増えるし、また、高圧側と低圧側とで止め弁は必ずしも同一構造ではない（低圧側の止め弁にはチャージポートが必要となる）ため、二種類の止め弁を用意しなければならならず、コスト増要因となっていた。この発明はこのような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、高圧側と低圧側とで弁ハウジングを共用することで単一のアセンブリとし、部品点数を少なくし、大幅なコスト減を実現するようにしたことを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この発明の空調装置用止め弁においては、共通の弁ハウジングに高圧冷媒通路に位置する第１の弁座と、低圧冷媒通路に位置する第２の弁座とが形成され、第１及び第２の弁座を開閉するための第１及び第２の弁体が共通のねじ機構により連動可能に設けられるが、第１及び第２の弁体との開放方向の連動は遊動式に構成される。例えば、遊動式の連動機構は袋状空洞部とこの袋状空洞部に位置される鉤状係合部とから構成することができる。
【０００５】
閉鎖方向の駆動時は 第１の弁体は第２の弁体とスプリング等を介して連携移動することで第１及び第２の弁体が第１の弁座続いて第２の弁座に順次着座し、閉鎖状態が得られる。
【０００６】
開放方向の駆動時は、ねじ機構に一体の第２の弁体は即座に第２の弁座を開放するが、袋状空洞部と鉤状係合部との間でフリーな相対移動が行われ、第１の弁体による第１の弁座の閉鎖状態が最初は維持される。この状態では高圧冷媒通路は閉鎖であるも低圧冷媒通路が開放であるため、圧縮機の回転動作により室内機の冷媒を室外機に回収することができ、引越しなどにおけるエアコンの取り外し移転のために室内機を空とし、全冷媒を室外機に封止するために使用することができる。
【０００７】
上記状態から開放方向に更にねじを回してゆくと、袋状空洞部と鉤状係合部とは係合に至り、第１の弁体は第２の弁体と連動移動し、第１の弁体は第１の弁座を開放し、高圧及び低圧の冷媒通路が開放された状態となる。エアコンの通常運転はこの状態にて行われることは言うまでもない。
【発明の効果】
【０００８】
高圧回路と低圧回路とで弁ハウジングを共用することができ、単一のアセンブリですむため、部品点数が削減され、２つの別異の構造の止め弁を準備する必要がないため、大幅なコスト減を実現することができる。また、高圧回路用の弁体と低圧回路用の弁体とは一つのねじ機構により連動させるが、遊動機構を設けることで、高圧側の弁座は閉じるも低圧側の弁座は開放した状態を持たせることができ、エアコンの取外・移送の作業に必要となるポンプダウン動作にも支障はない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１〜図５はこの発明の実施形態としての止め弁を示しており、図１に示すように、弁ハウジング１０は中心軸線に沿って芯合した小径部１２Ａと大径部１２Ｂとからなる段付き状の弁孔１２を形成している。弁孔１２の小径部１２Ａには棒状弁体１４（この発明の第１の弁体）が位置され、弁孔の大径部１２Ｂには筒状弁体１６（この発明の第２の弁体）が配置されている。棒状弁体１４は弁孔１２の小径部１２Ａに軸線に沿って摺動自在に嵌合され、空調サイクルにおける高圧冷媒通路に位置する第１の弁座１８を開閉する。即ち、弁孔１２の小径部１２Ａには室内機吸入口への接続ポート２２が開口し、第１の弁座１８より先端側の空洞部２４には室外機排出口からの接続ポート２６が開口する。従って、棒状弁体１４の先端14-1が第１の弁座１８に着座したときは、接続ポート26, 22間の接続が遮断され、室外機から室内機への高圧冷媒通路が閉鎖される。逆に、棒状弁体１４が第１の弁座１８よりリフトされたときは、接続ポート26, 22間が接続され、室外機から室内機への高圧冷媒通路が連通される。棒状弁体１４ の外周部には複数の環状溝14-2（図１及び図３）が形成され、この環状溝14-2には弁孔１２との摺動部の密封を行うシールリング２８（図１）が装着され、高圧側からの冷媒の封止を行っている。
【００１０】
筒状弁体１６は弁孔大径部１２Ｂに軸線に沿って摺動自在に嵌合され、後述のようにねじ駆動により前後し、空調サイクルにおける低圧冷媒通路に位置する第２の弁座２０を開閉する。即ち、弁孔１２の大径部１２Ｂには室内機排出口からの接続ポート３０が開口し、第２の弁座２０に近接した位置（シールリング２８より弁座２０の側の位置）において弁孔１２の小径部１２Ａに圧縮機の吸入口への接続ポート３２が開口する。従って、図１に示すように筒状弁体１６の先端16-1が第２の弁座２０が着座したときは、接続ポート30, 32間の接続が遮断され、室内機から室外機への低圧冷媒通路が閉鎖される。逆に、筒状弁体１６が第２の弁座２０よりリフトされたときは、接続ポート30, 32間が接続され、室内機から室外機への低圧冷媒通路が連通される。筒状弁体１６ の外周部には複数の環状溝16-2（図１及び図３）が形成され、この環状溝16-2には弁孔１２との摺動部の密封を行うシールリング３７（図１）が装着され、低圧側からの冷媒の封止を行っている。
【００１１】
また、接続ポート３０は弁ハウジング１０に直径対立位置するように形成されたチャージポート３４に常時連通状態にあり、チャージポート３４は通常は閉鎖キャップ３６及び内蔵するバルブコア（図示しない）により閉鎖されている。
【００１２】
図１に示すように筒状弁体１６は外周に雄ねじ部16-3を形成しており、この雄ねじ部16-3は弁孔大径部１２Ｂの内周に形成された雌ねじ部12B-1に螺合されている。そして、筒状弁体１６の端面には六角孔３８（図３及び図４）が形成され、この六角孔３８に工具を係合させることで、弁ハウジング１０に対する筒状弁体１６の締結・弛緩を行うことができる。また、筒状弁体１６の外端部において弁ハウジング１０にねじ式の保護キャップ４０（図１）が装着されている。
【００１３】
弁ハウジング１０は一体のブラケット部４２（図１及び図２）を備えており、ブラケット部４２は図示しないが周知のように室外機（図１〜図５には図示しない）の筐体壁面にボルト及びナットのような周知慣用の締結手段により固定されている。
【００１４】
次に、双方の弁体14, 16の連携駆動のための連動手段について説明すると、棒状弁体１４は先端14-1に近接して拡径部14-3（図３）を備え、棒状弁体１４のこの拡径部14-3と筒状弁体１６ の前端面との間にスプリング４４が配置される。スプリング４４は止め弁の閉鎖作動時にねじ駆動の筒状弁体１６に連動させて棒状弁体１４を移動させるよう、棒状弁体１４をして第１の弁座１８に着座せしめるべく機能する（この発明の第１協働手段）。棒状弁体１４は後端部（筒状弁体１６の側の端部）において拡径部４６（この発明の第１係合部）を備えており、他方、筒状弁体１６その前端（棒状弁体１４の側の端部）に中心軸線と同芯に筒状の空洞部４８（棒状弁体１４の拡径部４６とでこの発明の遊動式第２協働手段を構成する）が形成され、空洞部４８はその開口部が狭く鉤状部48-1（この発明の第２係合部）を呈している。図５に拡大して示すように、拡径部４６は項端面より十字状にスリット46-1を穿設されている。スリット46-1を設けることにより、拡径部４６の外径＞鉤状部48-1の内径であるにも拘わらず、拡径部４６を空洞部４８に圧嵌式（所謂かち込み式）に組み付けることができる。即ち、拡径部４６を先にして空洞部４８に向けて棒状弁体１４を筒状弁体１６に押し込んで行くと、拡径部４６の後端のテーパ面46-2が鉤状部48-1に当接することで、スリット44-1の隙間分だけ半径内方に向けた弾性変形により縮径するため、拡径部４６は鉤状部48-1を抜けることができる。拡径部４６は鉤状部48-1を抜けると、弾性により本来の外径に復帰するため、空洞部４８から抜けることなく保持することができる。空洞部４６は軸線方向の奥行きが拡径部４６の軸長に対して余裕があるため、図１に示す止め弁の完全閉鎖状態において、棒状弁体１４の拡径部４６と筒状弁体１６との間に遊動隙間Ｌが存在する。そのため、図１に示す止め弁の完全閉鎖状態から筒状弁体１６を開放していった場合に、第２の弁座２０の完全開放位置まで筒状弁体１６がリフトするまで、棒状弁体１４は第１の弁座１８の閉鎖状態を維持することができる。図５の状態は、筒状弁体１６が第２の弁座２０の完全開放位置までリフトされた状態を示し、このとき、筒状弁体１６が棒状弁体１４に係合するため、以降は、筒状弁体１６に連動して棒状弁体１４がリフトされる。
【００１５】
棒状弁体１４は後端から幾分離間した部位において肩部14-4（図５）を構成し、筒状弁体１６が図１に示すように第１の弁座２０に着座した状態で、筒状弁体１６の端面が棒状弁体１４の肩部14-4当接するようにされる。止め弁の組み立て時における肩部14-4に対する筒状弁体１６の端面の当接は、ねじ締結力下で、棒状弁体１４の先端14-1をして第１の弁座１８に強く食い込ませ、そのため、第１の弁座１８に対する棒状弁体１４の良好な着座が得られる。すなわち、第１の弁座１８の形成機能が達成される。そして、このような食い込みは、ねじ機構側の筒状弁体１６が第２の弁座２０に強固に着座していることから、棒状弁体１４に幾分のクリヤランスを生じせしめようとするが、スプリング４４がその分延びることにより、第１の弁座１８に対し棒状弁体１４のスプリング圧下での着座が得られるため、棒状弁体１４及び筒状弁体１６の双方において良好なシール機能が損なわれることなく維持される。
【００１６】
図６〜図８はルームエアコンなどの空調装置におけるこの発明の止め弁５０の配置を止め弁５０の構造を幾分模式化して示す。止め弁５０において図１〜図５と同一機能の部材については同一符号で表す。即ち、止め弁５０は、弁ハウジング１０と、弁ハウジング１０に形成され、接続ポート26, 22間の高圧冷媒通路に位置する第１の弁座１８と、接続ポート30, 32間の低圧冷媒通路に位置する第２の弁座２０と、弁ハウジング１０に長手方向自在に摺動自在に収容され、第１の弁座１８を開閉する棒状弁体１４と、外部からねじ駆動可能に弁ハウジング１０に螺合され、第２の弁座２０を開閉する筒状弁体１６と、棒状弁体１４と筒状弁体１６間に離間方向に配置されたスプリング４４と、棒状弁体１４の後端に設けられた拡径部４６と、筒状弁体１６の前端に設けられ、拡径部４６を収容する空洞部４８とを備える。図６では冷凍サイクルは、止め弁５０と、圧縮機５１と、室外機５２と、室内機５４とで構成され、圧縮機５１の吐出口51-1は室外機５２の吸入口52-1に接続される。室外機５２の排出口52-2は止め弁５０の弁ハウジング１０におる接続ポート２６に接続され、接続ポート２２は室内機５４の吸入口54-1に接続される。室内機５４の排出口54-2は止め弁５０の弁ハウジング１０における接続ポート３０に接続される。止め弁５０の接続ポート３２は圧縮機５１の吸入口51-2に接続される。従って、棒状弁体１４により開閉される第１の弁座１８は圧縮機５１及び室外機５２からの空調サイクルにおける高圧冷媒通路５６に位置し、筒状弁体１６により開閉される第２の弁座２０は室内機５４から圧縮機５１（室外機）への空調サイクルにおける低圧冷媒通路５８に位置する。
【００１７】
図６の状態は弁ハウジング１０の内ねじ部12B-1に外ねじ部16-3にて螺合されている筒状弁体１６を六角孔３８に係合される六角スパナにより一杯にねじ込むことにより、棒状弁体１４により第１の弁座１８を閉鎖させ、筒状弁体１６により第２の弁座２０を閉鎖させ、チャージポート３４にはキャップ３６が装着されて止め弁５１の完全閉鎖状態を示す。エアコンの出荷はこの状態において行われ、冷媒は圧縮機５１を含めた室外機５２の側に充填・封止状態となっている。
【００１８】
エアコンの取付時には図６の状態でチャージポート３４より真空ポンプにより、室内機５４の側を完全排気し、エアパージを行う。エアパージ後にチャージポート３４はキャップ３６により閉塞される。そして、ねじ機構(12B-1, 16-3)によって筒状弁体１６を緩めてゆくと、筒状弁体１６は第２の弁座２０から即座に離れるが、棒状弁体１４の側の拡径部４６と筒状弁体１６の側の空洞部４８とからなる遊動機構の働きで、所定リフト（=L）までは図７に示すように棒状弁体１４は第１の弁座１８を閉鎖した状態を維持する。ねじを更に緩めると、棒状弁体１４の側の拡径部４６が筒状弁体１６の側の縮径部に係合するため、ねじ駆動される筒状弁体１６によって棒状弁体１４もリフトされ、図８に示すように、第２の弁座１８が開放され、この状態は高圧冷媒通路５８と低圧冷媒通路５６との双方が開放した、空調サイクルの通常運転状態となる。
【００１９】
引越し等によりエアコンの移転を行う場合は、図８の状態より、ねじ機構(12B-1, 16-3)を締結してゆくことにより筒状弁体１６を右方に移動させて行くことにより、この筒状弁体１６の動きはスプリング４４を介して棒状弁体１４に伝達され、図７に示すように、棒状弁体１４により第１の弁座１８に着座するが、筒状弁体１６は第２の弁座２０から離間した図７の状態が得られる。この状態において、エアコンの運転（圧縮機５１の回転）を行う。圧縮機５１の回転により室外機５４中の冷媒は排出口54-2より低圧冷媒通路５８（第２の弁座２０）を介してコンプレッサ５１の吸入口51-2に吸引され、排出口52-1より室外機５２に導入されるが、高圧冷媒通路５６（第１の弁座１８）は閉じているため、それ以上下流側への冷媒は流れは阻止され、そのため、冷媒は室外機５２に回収さる（ポンプダウン操作）。室内機側の冷媒が完全に回収されたら、図７の状態から再びねじ機構を締結して行く。そのため、筒状弁体１６が第２の弁座２０に着座した図６の状態に戻り、この状態では低圧通路５６及び高圧通路５８の双方が閉鎖され、冷媒が室外機側(51, 52)に封入された状態をとる。そして、室外機から室内機への接続パイプを取り外すなどの作業を行い、エアコンの移転準備の完了となる。
【００２０】
この発明によれば、一個のねじ機構(12B-1, 16-3)により高圧冷媒通路用の棒状弁体１４と低圧冷媒通路用の筒状弁体１６とを開閉するように連携させることができると共に、拡径部４６と空洞部４８とからなる遊動機構により高圧冷媒通路用の棒状弁体１４は閉鎖させたままで低圧冷媒通路用の筒状弁体１６は開放させることで、ポンプダウン操作が可能であり、低圧側と高圧側とでねじ機構及び弁ハウジングを共用しており、アセンブリとしても一個の止め弁ですむためコストの大巾な低減を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１はこの発明の止め弁の長手方向断面図である。
【図２】図２は図１のＩ方向より見た側面図である。
【図３】図３はこの発明の止め弁における棒状弁体及び筒状弁体を示す図である。
【図４】図４は図３のIV方向より見た側面図である。
【図５】図５は図３における棒状弁体と筒状弁体との連結部分の拡大図である。
【図６】図６は冷凍サイクルにおけるこの発明の止め弁の配置状態の概略的図であり、止め弁の閉鎖状態を表す。
【図７】図７は図６と同様であるが低圧冷媒通路の開閉用の筒状弁体のみ開弁した状態を示す。
【図８】図８は図６と同様であるが低圧冷媒通路用の筒状弁体と高圧冷媒通路用の棒状弁体との双方が開弁した状態を示す。
【符号の説明】
【００２２】
１０…弁ハウジング
12B-1…雌ねじ部
１４…棒状弁体（この発明の第１の弁体）
１６…筒状弁体（この発明の第２の弁体）
16-3…雄ねじ部
１８…第１の弁座
２０…第２の弁座
22, 26, 30, 32…接続ポート
４２…ブラケット部
４４…スプリング（この発明の第１協働手段）
４６…拡径部（この発明の第１係合部）
４８…空洞部（この発明の第２協働手段）
48-1…鉤状部（この発明の第２係合部）
５０…止め弁
５１…圧縮機
５２…室外機
５４…室内機
５６…高圧冷媒通路
５８…低圧冷媒通路
【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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【図８】
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