(57)【要約】【課題】弁内部での熱ロスを低減できるだけでなく、単一弁本体型の流路切換弁として低コスト化、コンパクト化し、その設置スペースを省スペース化できる流路切換弁およびそれを用いた冷凍サイクルを提供することを目的とする。【解決手段】冷凍サイクルを冷房サイクルと暖房サイクルとに切換える流路切換弁３において、単一の弁本体１１に対して、高温ガスの出・入口ポート１２ないし１４と低温ガスの出・入口ポート１５ないし１７とが互いに対向して配設されているとともに、その弁本体１１内に、左右一対のピストン１８，１９に一体的に設けられて左右方向にスライドされ、高温ガス側の各ポート１２ないし１４間および低温ガス側の各ポート１５ないし１７間の連通状態を切換える２つの高温側弁体２４および低温側弁体２５が隔離して設けられている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状の弁本体と、
前記弁本体の一側に設けられる高温ガス入口ポートおよびその両側に配設される一対の高温ガス出口ポートと、
前記弁本体の前記高温ガス側の各ポートと対向する他側に設けられる低温ガス入口ポートおよびその両側に配設される一対の低温ガス入口ポートと、
前記弁本体内に摺動自在に設けられ、その両端側に作動室を形成する互いに連結される左右一対のピストンと、
前記ピストン間に設けられ、前記高温ガス入口ポートおよび前記一対の高温ガス出口ポート間を弁座に沿ってスライドし、前記高温ガス入口ポートからの高温ガスを前記一対の高温ガス出口ポートの何れかに切換える高温側弁体と、
前記ピストン間に前記高温側弁体に対し隔離して設けられ、前記低温ガス出口ポートおよび前記一対の低温ガス入口ポート間を弁座に沿ってスライドし、前記一対の低温ガス入口ポートの何れかからの低温ガスを前記低温ガス出口ポートに切換える低温側弁体と、を備えていることを特徴とする流路切換弁。
【請求項２】
前記左右一対のピストン間に、その間に形成される中空部内を前記高温側弁体が配置される高温側中空部と、前記低温側弁体が配置される低温側中空部とに仕切る仕切り板が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の流路切換弁。
【請求項３】
前記高温側弁体または前記低温側弁体の一方が、平板面内に前記３ポートの２ポート間を跨ぐ貫通穴を備えたポート切換板とされていることを特徴とする請求項２に記載の流路切換弁。
【請求項４】
前記左右一対のピストン間に、その間に形成される中空部内を、前記高温側弁体が配置される高温側中空部と、前記低温側弁体が配置される低温側中空部とに仕切る仕切り板が少なくとも２枚設けられ、その２枚の仕切り板間が中空断熱層とされていることを特徴とする請求項１に記載の流路切換弁。
【請求項５】
前記高温側弁体および前記低温側弁体の何れか一方または双方が、平板面内に前記３ポートの２ポート間を跨ぐ貫通穴を備えたポート切換板とされていることを特徴とする請求項４に記載の流路切換弁。
【請求項６】
前記弁本体の一側に配設される前記高温ガス側の各ポートと、それに対向する他側に配設される前記低温ガス側の各ポートとが、前記弁本体の長さ方向に位置をずらして設けられていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の流路切換弁。
【請求項７】
圧縮機、室外熱交換器、減圧機構、室内熱交換器を冷媒配管により接続して閉サイクルの冷媒回路を構成し、その圧縮機の吐出配管と吸入配管との間に流路切換弁を設け、冷媒回路を冷房サイクルと暖房サイクルに切換可能とした冷凍サイクルにおいて、
前記流路切換弁が請求項１ないし６のいずれかに記載の流路切換弁とされていることを特徴とする冷凍サイクル。
【請求項８】
前記流路切換弁の前記高温ガス入口ポートが前記圧縮機の吐出配管に接続され、その両側に位置する一対の前記高温ガス出口ポートが冷媒配管を介して前記室外熱交換器および前記室内熱交換器に接続されるとともに、前記流路切換弁の前記低温ガス出口ポートが前記圧縮機の吸入配管に接続され、その両側に位置する一対の前記低温ガス入口ポートが前記室外熱交換器および前記室内熱交換器に冷媒配管を介して接続されていることを特徴とする請求項７に記載の冷凍サイクル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍サイクルを冷房サイクルと暖房サイクルとに切換える流路切換弁およびそれを用いた冷凍サイクルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
冷凍サイクルを冷房サイクルと暖房サイクルに切換えて、冷房、暖房を行うようにした空気調和機においては、サイクルの切換えに四方切換弁を用いている。通常、この四方切換弁は、筒状の弁本体を備え、その弁本体に対して圧縮機側に連なる高温ガスポートおよび低温ガスポートの２つのポートと、室外熱交換器および室内熱交換器側に連なる２つのガスポートとの計４つのポートを有するとともに、パイロット弁により切換えられる高低圧の差圧で弁本体内を摺動するピストンと、そのピストンによりスライドされ、４ポート間における流路の切換えを行う弁体とを備えた構成とされている。
【０００３】
この四方切換弁は、弁体によって４つのポート間を、高温ガスポートと室外熱交換器に連なるガスポート、低温ガスポートと室内熱交換器に連なるガスポートが互いに連通するように切換えることにより冷房サイクル、高温ガスポートと室内熱交換器に連なるガスポート、低温ガスポートと室外熱交換器に連なるガスポートが互いに連通するように切換えることにより暖房サイクルとするものであり、弁本体内では、弁体を挟んで高温ガス側流路と低温ガス側流路とが隣接している。このため、四方切換弁の弁本体内部で高温ガスと低温ガスとが熱交換し、熱損失が発生することは避け難い。
【０００４】
そこで、四方切換弁内での熱損失を低減し、冷凍サイクルの効率を向上させたものが種々提案されている。特許文献１はその１つであり、四方切換弁を高圧三方弁と低圧三方弁の２つの弁で構成し、圧縮機から吐出された高温高圧ガスを高圧三方弁で室外熱交換器または室内熱交換器に切換えて循環させ、室内熱交換器または室外熱交換器からの低温低圧ガスを低圧三方弁で圧縮機の吸入側に切換えて循環させることにより、流路切換弁の内部で高温ガスと低温ガスが熱交換することによる熱損失を低減している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１８１５６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に示すものは、高圧三方弁に連通配管を介して導かれる低温冷媒ガス（低圧冷媒）および低圧三方弁に連通配管を介して導かれる高温冷媒ガス（高圧冷媒）を、それぞれ静止冷媒とすることにより、弁内部での高温冷媒ガスと低温冷媒ガスとの熱交換を抑制し、熱ロスを低減するようにしたものであり、流路切換弁内部での熱ロスを低減する上では有益なものである。
【０００７】
しかしながら、２つの高圧三方弁および低圧三方弁は、それぞれ筒状の弁本体、その内部に摺動自在に設けられる左右一対のピストンまたは弁部、更には弁体、弁座等を必要とするため、単純に部品点数が２倍になり、コストアップ要因となるとともに、両弁間の接続配管が複雑化することもあって、流路切換弁の設置スペースが大きくなる等の課題を有している。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、弁内部での熱ロスを低減できるだけでなく、単一弁本体型の流路切換弁として低コスト化、コンパクト化し、その設置スペースを省スペース化できる流路切換弁およびそれを用いた冷凍サイクル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】
【０００９】
上記した課題を解決するために、本発明の流路切換弁およびそれを用いた冷凍サイクルは以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかる流路切換弁は、筒状の弁本体と、前記弁本体の一側に設けられる高温ガス入口ポートおよびその両側に配設される一対の高温ガス出口ポートと、前記弁本体の前記高温ガス側の各ポートと対向する他側に設けられる低温ガス入口ポートおよびその両側に配設される一対の低温ガス入口ポートと、前記弁本体内に摺動自在に設けられ、その両端側に作動室を形成する互いに連結される左右一対のピストンと、前記ピストン間に設けられ、前記高温ガス入口ポートおよび前記一対の高温ガス出口ポート間を弁座に沿ってスライドし、前記高温ガス入口ポートからの高温ガスを前記一対の高温ガス出口ポートの何れかに切換える高温側弁体と、前記ピストン間に前記高温側弁体に対し隔離して設けられ、前記低温ガス出口ポートおよび前記一対の低温ガス入口ポート間を弁座に沿ってスライドし、前記一対の低温ガス入口ポートの何れかからの低温ガスを前記低温ガス出口ポートに切換える低温側弁体と、を備えていることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、単一の弁本体に対し、高温ガスの出・入口ポートと低温ガスの出・入口ポートとを対向して配設するとともに、その弁本体内に、左右一対のピストンを介して２つの高温側弁体と低温側弁体を互いに隔離して設けることにより、高温ガス側の流路と低温ガス側の流路を２つの高温側弁体および低温側弁体間に形成される中空部を介して隔離することができるため、弁本体内部で高温ガスと低温ガスとが弁体を介して直接熱交換されることがなく、両ガスが流路切換弁内部で熱交換されることにより発生する熱損失を低減することができる。従って、流路切換弁内部での熱ロスを低減することができるとともに、流路切換弁を単一弁本体型の流路切換弁として低コスト化、コンパクト化し、その設置スペースを省スペース化することができる。
【００１１】
さらに、本発明の流路切換弁は、上記の流路切換弁において、前記左右一対のピストン間に、その間に形成される中空部内を前記高温側弁体が配置される高温側中空部と、前記低温側弁体が配置される低温側中空部とに仕切る仕切り板が設けられていることを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、左右一対のピストン間に、その間に形成される中空部内を高温側弁体が配置される高温側中空部と、低温側弁体が配置される低温側中空部とに仕切る仕切り板を設けているため、２つの高温側弁体と低温側弁体間を更に仕切り板と各弁体間に形成される２つの高温側および低温側中空部を介して隔離することができる。従って、弁本体内で高温ガスと低温ガスが熱交換されることによる熱ロスを一層低減することができる。
【００１３】
さらに、本発明の流路切換弁は、上記の流路切換弁において、前記高温側弁体または前記低温側弁体の一方が、平板面内に前記３ポートの２ポート間を跨ぐ貫通穴を備えたポート切換板とされていることを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、高温側弁体または低温側弁体の一方が、平板面内に３ポートの２ポート間を跨ぐ貫通穴を備えたポート切換板とされているため、高温側弁体または低温側弁体の一方の弁体を簡略な平板状のポート切換板とすることにより、弁体を簡略化することができる。つまり、上記の如く仕切り板を設けることにより、仕切り板と各弁体間に中空部を形成できるため、一方の弁体をポート切換板により構成したとしても、高温ガス側流路と低温ガス側流路とを仕切り板と他方の弁体間に形成される中空部を介して確実に隔離することができる。従って、弁本体内での熱ロスを低減しながら、弁体を簡略化して低コスト化することができる。
【００１５】
さらに、本発明の流路切換弁は、上記の流路切換弁において、前記左右一対のピストン間に、その間に形成される中空部内を、前記高温側弁体が配置される高温側中空部と、前記低温側弁体が配置される低温側中空部とに仕切る仕切り板が少なくとも２枚設けられ、その２枚の仕切り板間が中空断熱層とされていることを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、左右一対のピストン間に、その間に形成される中空部内を高温側弁体が配置される高温側中空部と、低温側弁体が配置される低温側中空部とに仕切る仕切り板を少なくとも２枚設け、その２枚の仕切り板間を中空断熱層としているため、２枚の仕切り板間に形成される中空断熱層により、高温側弁体が配置される高温側中空部と低温側弁体が配置される低温側中空部間での熱移動を更に低減することができる。従って、弁本体内での高温ガスと低温ガスとの熱交換による熱ロスを一段と低減することができる。
【００１７】
さらに、本発明の流路切換弁は、上記の流路切換弁において、前記高温側弁体および前記低温側弁体の何れか一方または双方が、平板面内に前記３ポートの２ポート間を跨ぐ貫通穴を備えたポート切換板とされていることを特徴とする。
【００１８】
本発明によれば、高温側弁体および低温側弁体の何れか一方または双方が、平板面内に３ポートの２ポート間を跨ぐ貫通穴を備えたポート切換板とされているため、高温側弁体および低温側弁体の何れか一方または双方の弁体を平板状の簡略なポート切換板とすることにより、各弁体を簡略化することができる。つまり、上記の如く仕切り板を少なくとも２枚設け、その間に中空断熱層を形成することにより、何れか一方または双方の弁体をポート切換板により構成したとしても、高温ガス側流路と低温ガス側流路とを２枚の仕切り板間に形成される中空断熱層を介して確実に隔離することができる。従って、弁本体内での熱ロスを確実に低減しながら、各弁体を簡素化して低コスト化することができる。
【００１９】
さらに、本発明の流路切換弁は、上述のいずれかの流路切換弁において、前記弁本体の一側に配設される前記高温ガス側の各ポートと、それに対向する他側に配設される前記低温ガス側の各ポートとが、前記弁本体の長さ方向に位置をずらして設けられていることを特徴とする。
【００２０】
本発明によれば、弁本体の一側に配設される高温ガス側の各ポートと、それに対向する他側に配設される低温ガス側の各ポートとが、弁本体の長さ方向に位置をずらして設けられているため、弁本体内に形成される高温ガス側の流路と低温ガス側の流路とを弁本体の長さ方向においても隔離することにより、高温ガスと低温ガス間での熱交換を更に低減することができる。従って、単一弁本体型を維持しつつ、弁本体内での高温ガスと低温ガスとの熱交換による熱ロスを一層低減することができる。
【００２１】
さらに、本発明にかかる冷凍サイクルは、圧縮機、室外熱交換器、減圧機構、室内熱交換器を冷媒配管により接続して閉サイクルの冷媒回路を構成し、その圧縮機の吐出配管と吸入配管との間に流路切換弁を設け、冷媒回路を冷房サイクルと暖房サイクルに切換可能とした冷凍サイクルにおいて、前記流路切換弁が上述のいずれかの流路切換弁とされていることを特徴とする。
【００２２】
本発明によれば、流路切換弁により冷媒回路を冷房サイクルと暖房サイクルとに切換可能としている冷凍サイクルにおいて、流路切換弁を上述のいずれかの流路切換弁としているため、冷凍サイクル内部での熱損失を低減して、冷凍サイクルの効率を向上することができるとともに、流路切換弁をコンパクト化して設置時の占有スペースを省スペース化することができる。従って、冷凍サイクルの高性能化、冷凍サイクルを用いた装置の小型コンパクト化および低コスト化を図ることができる。
【００２３】
さらに、本発明の冷凍サイクルは、上記の冷凍サイクルにおいて、前記流路切換弁の前記高温ガス入口ポートが前記圧縮機の吐出配管に接続され、その両側に位置する一対の前記高温ガス出口ポートが冷媒配管を介して前記室外熱交換器および前記室内熱交換器に接続されるとともに、前記流路切換弁の前記低温ガス出口ポートが前記圧縮機の吸入配管に接続され、その両側に位置する一対の前記低温ガス入口ポートが前記室外熱交換器および前記室内熱交換器に冷媒配管を介して接続されていることを特徴とする。
【００２４】
本発明によれば、流路切換弁の高温ガス入口ポートが圧縮機の吐出配管に接続され、その両側に位置する一対の高温ガス出口ポートが冷媒配管を介して室外熱交換器および室内熱交換器に接続されるとともに、流路切換弁の低温ガス出口ポートが圧縮機の吸入配管に接続され、その両側に位置する一対の低温ガス入口ポートが室外熱交換器および室内熱交換器に冷媒配管を介して接続されているため、流路切換弁のピントンを介して高温側弁体をスライドさせ、高温ガス入口ポートを室外熱交換器に連なる高温ガス出口ポート側に切換えることにより、低温側弁体がピントンを介して室内熱交換器に連なる低温ガス入口ポートを低温ガス出口ポートに連通されることから、圧縮機から吐出された高温高圧の冷媒ガスが流路切換弁、室外熱交換器、減圧機構、室内熱交換器、流路切換弁および圧縮機の順に循環する冷房サイクルとすることができる一方、流路切換弁を切換え、そのピントンを介して高温側弁体をスライドさせ、高温ガス入口ポートを室内熱交換器に連なる高温ガス出口ポート側に切換えることにより、低温側弁体がピントンを介して室外熱交換器に連なる低温ガス入口ポートを低温ガス出口ポートに連通されることから、圧縮機から吐出された高温高圧の冷媒が流路切換弁、室内熱交換器、減圧機構、室外熱交換器、流路切換弁および圧縮機の順に循環する暖房サイクルとすることができる。従って、２つの高温側弁体と低温側弁体を同時に切換えることにより、従来型四方切換弁と同様、単一の流路切換弁で簡易に冷凍サイクルを冷房サイクルと暖房サイクルとに切換えることができ、しかも弁内部での熱ロスを低減することにより、冷凍サイクルの効率を向上し、高性能化することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の流路切換弁によると、弁本体内部で高温ガスと低温ガスとが弁体を介して直接熱交換されることがなく、両ガスが流路切換弁内部で熱交換されることにより発生する熱損失を低減することができるため、流路切換弁内部での熱ロスを低減することができるとともに、流路切換弁を単一弁本体型の流路切換弁として低コスト化、コンパクト化し、その設置スペースを省スペース化することができる。
【００２６】
本発明の冷凍サイクルによると、冷凍サイクル内部での熱損失を低減して、冷凍サイクルの効率を向上することができるとともに、流路切換弁をコンパクト化して設置時の占有スペースを省スペース化することができるため、冷凍サイクルの高性能化、冷凍サイクルを用いた装置の小型コンパクト化および低コスト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る流路切換弁を用いた冷凍サイクルの冷媒回路図である。
【図２】上記流路切換弁の構成を示す冷房サイクル時および暖房サイクル時の断面図（Ａ），（Ｂ）である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る流路切換弁の構成を示す冷房サイクル時および暖房サイクル時の断面図（Ａ），（Ｂ）と、そのポート切換板の平面図（Ｃ）である。
【図４】本発明の第３実施形態に係る流路切換弁の構成を示す冷房サイクル時および暖房サイクル時の断面図（Ａ），（Ｂ）である。
【図５】本発明の第４実施形態に係る流路切換弁の構成を示す冷房サイクル時および暖房サイクル時の断面図（Ａ），（Ｂ）である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下に、本発明にかかる実施形態について、図面を参照して説明する。
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について、図１および図２を用いて説明する。
図１には、本発明の第１実施形態に係る流路切換弁を用いた冷凍サイクルの冷媒回路図が示され、図２には、その流路切換弁の構成を示す冷房サイクル時および暖房サイクル時における断面図（Ａ），（Ｂ）が示されている。
空気調和機等に適用される冷凍サイクル１は、圧縮機２、流路切換弁３、室外熱交換器４、電子膨張弁（ＥＥＶ）等からなる減圧機構５および室内熱交換器６等を順次冷媒配管７で接続した閉サイクルの冷媒回路８により構成されている。
【００２９】
この冷凍サイクル１に適用され、圧縮機２から吐出された冷媒を室外熱交換器４、減圧機構５、室内熱交換器６の順に循環させて圧縮機２に吸入させる冷房サイクルと、圧縮機２から吐出された冷媒を室内熱交換器６、減圧機構５、室外熱交換器４の順に循環させて圧縮機２に吸入させる暖房サイクルとに切換える流路切換弁３は、弁本体１１に対してその一側に設けられる高温ガス入口ポート１２およびその両側に配設される一対の高温ガス出口ポート１３，１４と、それら高温ガス側の各ポート１２ないし１４と対向する他側に設けられる低温ガス入口ポート１５およびその両側に配設される一対の低温ガス入口ポート１６，１７とを備えた流路切換弁とされている。
【００３０】
上記流路切換弁３の高温ガス入口ポート１２を圧縮機２からの吐出配管７Ａに接続し、その両側の一対の高温ガス出口ポート１３，１４を、それぞれ逆止弁９，１０を有する冷媒配管７Ｂ，７Ｃを介して室外熱交換器４および室内熱交換器６の一端に連なるガス側冷媒配管７Ｄ，７Ｅに接続するとともに、低温ガス入口ポート１５を圧縮機２への吸入配管７Ｆに接続し、その両側の一対の低温ガス入口ポート１６，１７を室外熱交換器４および室内熱交換器６の一端に連なるガス側冷媒配管７Ｄ，７Ｅに接続することによって、閉サイクルの冷媒回路８を構成している。なお、逆止弁９，１０は、必ずしも必要なものではなく、省いてもよい。
【００３１】
以下に、流路切換弁３の構成を、図２を参照して更に詳しく説明する。
上記流路切換弁３は、円筒状をなす単一の弁本体１１を有するものであり、その弁本体１１は、円筒状の両端を閉鎖した構成とされ、円筒面の一側に高温ガス入口ポート１２および一対の高温ガス出口ポート１３，１４が上記の如く設けられ、対向する他側に低温ガス入口ポート１５および低温ガス入口ポート１６，１７が上記の如く設けられた構成とされている。
【００３２】
この弁本体１１内には、左右一対のピストン１８，１９が一体化されて設けられ、筒状体の軸線方向（以下、左右方向ともいう。）に摺動自在に組込まれている。一対のピストン１８，１９の左右両側には、それぞれ作動室２０，２１が形成され、各作動室２０，２１内の圧力を公知の如くパイロット弁を介して高圧または低圧に切換えることにより、その差圧で一対のピストン１８，１９が左右方向に移動されるようになっている。
【００３３】
また、弁本体１１の内部には、高温ガス側の各ポート１２ないし１４および低温ガス側の各ポート１５ないし１７に対する内面部位に各々弁座２２および２３が設けられ、この弁座２２，２３に沿ってスライドし、高温ガス側の各ポート１２ないし１４間の連通状態および低温ガス側の各ポート１５ないし１７間の連通状態を切換える高温側弁体２４および低温側弁体２５が、左右一対のピストン１８，１９間に一体的に互いに隔離されて設けられている。高温側弁体２４および低温側弁体２５は、ピストン１８，１９の摺動に伴って左右方向にスライドし、高温ガスおよび低温ガスの流路を切換えるものである。
【００３４】
さらに、上記流路切換弁３では、左右一対のピストン１８，１９間に２個の高温側弁体２４および低温側弁体２５を別個に一体的に設けることにより、高温側弁体２４と低温側弁体２５との間に中空部２６を形成し、その中空部２６を介して弁本体１１内に設けられる高温側弁体２４および低温側弁体２５を含む高温ガス側流路および低温ガス側流路を互いに隔離した構成としている。
【００３５】
以上に説明の構成により、本実施形態によると、以下の作用効果を奏する。
上記冷凍サイクル１において、冷房時、圧縮機２で圧縮された高温高圧の冷媒ガスは、実線矢印の如く、吐出配管７Ａを経て高温ガス入口ポート１２から流路切換弁３内に流入する。この際、流路切換弁３のピストン１８，１９は、図２（Ａ）に示すように、図示左側に移動され、高温側弁体２４が高温ガス入口ポート１２と高温ガス出口ポート１３を連通し、低温側弁体２５が低温ガス出口ポート１５と低温ガス入口ポート１６を連通する位置にスライドされているため、流路切換弁３に流入した冷媒ガスは、冷媒配管７Ｂ，逆止弁９を経て室外熱交換器４に導かれる。
【００３６】
この冷媒ガスは、室外熱交換器４で外気と熱交換されて凝縮液化した後、減圧機構５を経て室内熱交換器６に流入され、室内空気と熱交換されることにより蒸発して室内空気を冷却し、冷房に供される。室内熱交換器６で蒸発した低温低圧の冷媒ガスは、冷媒配管７Ｅを経て低温ガス入口ポート１６から流路切換弁３内に流入し、低温ガス出口ポート１５から吸入配管７Ｆを経て圧縮機２へと吸入される冷房サイクルを循環する。
【００３７】
一方、暖房時、流路切換弁３のピストン１８，１９は、図２（Ｂ）に示すように、図示右側に移動され、高温側弁体２４が高温ガス入口ポート１２と高温ガス出口ポート１４を連通し、低温側弁体２５が低温ガス出口ポート１５と低温ガス入口ポート１７を連通する位置にスライドされているため、圧縮機２で圧縮された高温高圧の冷媒ガスは、破線矢印の如く、吐出配管７Ａを経て流路切換弁３に流入し、高温ガス出口ポート１４から冷媒配管７Ｃ，逆止弁１０を経て室内熱交換器６に導かれる。
【００３８】
室内熱交換器６に導かれた高温高圧の冷媒ガスは、室内熱交換器６で室内空気に放熱することにより暖房に供され、凝縮液化する。凝縮液化した冷媒は、減圧機構５を経て室外熱交換器４内に流入し、外気と熱交換されることにより蒸発した後、冷媒配管７Ｄを経て低温ガス入口ポート１７から流路切換弁３内に流入し、その低温ガス出口ポート１５から吸入配管７Ｆを経て圧縮機２へと吸入される暖房サイクルを循環する。
【００３９】
この冷・暖房時、冷媒の循環方向を切換える流路切換弁３には、何れの場合も高温高圧の冷媒ガス（高温ガス）と低温低圧の冷媒ガス（低温ガス）が、高温ガス入口ポート１２から流入して一対の高温ガス出口ポート１３，１４の一方から流出する高温ガス側流路および低温ガス入口ポート１６，１７の一方から流入して低温ガス出口ポート１５から流出する低温ガス側流路を流通する。この高温ガスと低温ガスとが流路切換弁３内で熱交換すると、それが冷凍サイクル１内での熱損失となり、冷・暖房効率を低下することになる。
【００４０】
しかるに、本実施形態においては、流路切換弁３が単一の弁本体１１に対し、高温ガスの出・入口ポート１２ないし１４と低温ガスの出・入口ポート１５ないし１７とを対向して配設するとともに、その弁本体１１内に、左右一対のピストン１８，１９を介して２つの高温側弁体２４および低温側弁体２５を互いに隔離して設けることにより、高温ガス側の流路と低温ガス側の流路を２つの高温側弁体２４および低温側弁体２５間に形成される中空部２６を介して隔離した構成としている。
【００４１】
このため、弁本体１１の内部で高温ガスと低温ガスとが弁体２４，２５を介して直接熱交換されることがなく、両ガスが流路切換弁３の内部で熱交換されることにより発生する熱損失を低減することができ、これによって、流路切換弁３内での熱ロスを低減することができるとともに、流路切換弁３を単一弁本体型の流路切換弁３として低コスト化、コンパクト化し、その設置スペースを省スペース化することができる。
【００４２】
また、冷媒回路８を冷房サイクルまたは暖房サイクルに切換え、冷・暖房を行う冷凍サイクル１において、サイクル切換用の流路切換弁に、上記流路切換弁３を適用することにより、冷凍サイクル１内での熱損失を低減して、冷凍サイクル１の効率を向上することができるとともに、流路切換弁３をコンパクト化して設置時の占有スペースを省スペース化することができる。これによって、冷凍サイクル１の高性能化、冷凍サイクル１を用いた装置の小型コンパクト化および低コスト化を図ることができる。
【００４３】
更に、上記流路切換弁３を用いた冷凍サイクル１は、流路切換弁３の高温ガス入口ポート１２が圧縮機２の吐出配管７Ａに接続され、その両側に位置する一対の高温ガス出口ポート１３，１４が冷媒配管７Ｂ，７Ｃを介して室外熱交換器４および室内熱交換器６に接続されるとともに、流路切換弁３の低温ガス出口ポート１５が圧縮機２の吸入配管７Ｆに接続され、その両側に位置する一対の低温ガス入口ポート１６，１７が室外熱交換器４および室内熱交換器６に冷媒配管７Ｄ，７Ｅを介して接続された構成とされている。
【００４４】
このため、流路切換弁３の一対のピストン１８，１９を介して高温側弁体２４をスライドさせ、高温ガス入口ポート１２を室外熱交換器４に連なる高温ガス出口ポート１３側に切換えることにより、低温側弁体２５がピストン１８，１９を介して室内熱交換器６に連なる低温ガス入口ポート１６を低温ガス出口ポート１５に連通されることから、圧縮機２から吐出された高温高圧の冷媒ガスが流路切換弁３、室外熱交換器４、減圧機構６、室内熱交換器６、流路切換弁３および圧縮機２の順に循環する冷房サイクルとすることができる一方、流路切換弁３を切換え、ピストン１８，１９を介して高温側弁体２４をスライドさせ、高温ガス入口ポート１２を室内熱交換器６に連なる高温ガス出口ポート１４側に切換えることにより、低温側弁体２５がピストン１８，１９を介して室外熱交換器４に連なる低温ガス入口ポート１７を低温ガス出口ポート１５に連通されることから、圧縮機２から吐出された高温高圧の冷媒が流路切換弁３、室内熱交換器６、減圧機構５、室外熱交換器４、流路切換弁３および圧縮機２の順に循環する暖房サイクルとすることができる。
【００４５】
従って、２つの高温側弁体２４と低温側弁体２５を同時に切換えることにより、従来型の四方切換弁と同様、単一の流路切換弁３で簡易に冷凍サイクル１を冷房サイクルと暖房サイクルとに切換えることができ、しかも流路切換弁３内部での熱ロスを低減することにより、冷凍サイクル１の効率を向上し、高性能化することができる。
【００４６】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について、図３を用いて説明する。
本実施形態は、上記第１実施形態に対して、中空部２６内に仕切り板２７を設けるとともに、高温側弁体２４および低温側弁体２５の一方を流路切換板２８に代替可能としている点が異なる。その他の点については、第１実施形態と同様であるので説明は省略する。
本実施形態は、図３（Ａ）ないし（Ｃ）に示されるように、一対のピストン１８，１９間に高温側弁体２４（ここでは、下記ポート切換板２８に代替した例が示されている。）および低温側弁体２５を一体的に設けることにより形成されている中空部２６内に、その中空部２６内を高温側中空部２６Ａと、低温側中空部２６Ｂとに仕切る仕切り板２７を設けたものとされている。
【００４７】
さらに、上記の如く、中空部２６内に仕切り板２７を設けたことにより、高温側弁体２４または低温側弁体２５の一方（ここでは、高温側弁体２４）を、図３（Ｃ）に示されるように、矩形状の平板面２９に３ポート１２ないし１４の２ポート間を跨ぐ貫通穴３０を設けた構成の簡略なポート切換板２８に代替可能とし、各弁体を簡略化できるようにしている。つまり、高温側弁体２４または低温側弁体２５の一方を、図３（Ａ），（Ｂ）の示すように、ポート切換板２８に代替した構成とし、その構成を簡略化したとしても、仕切り板２７と低温側中空部２６Ｂまたは高温側中空部２６Ａの一方とを介して、弁本体１１内の高温ガス側流路と低温ガス側流路とを確実に隔離できる構成としている。
【００４８】
このように、一対のピストン１８，１９間に形成される中空部２６内に仕切り板２７を設け、その中空部２６内を高温側中空部２６Ａと、低温側中空部２６Ｂとに仕切ることにより、高温側弁体２４と低温側弁体２５との間が、更に仕切り板２７と各弁体２４，２５間に形成される２つの高温側中空部２６Ａおよび／または低温側中空部２６Ｂとを介して隔離されることになる。これによって、弁本体１１内で高温ガスと低温ガスが熱交換されることによる熱ロスを一層低減することができる。
【００４９】
また、中空部２６内に仕切り板２７を設けたことにより、弁本体１１内での高温ガスと低温ガス間の熱交換を一層低減して熱ロス低減効果を高めることができ、この場合、高温側弁体２４または低温側弁体２５の一方を平板面２９に貫通穴３０を設けただけの簡略なポート切換板２８に代替することによって、弁体２４または２５の構成を簡略化することができる。従って、この実施形態によると、弁本体１１内での熱ロス低減効果を維持しながら、弁体２４または２５を簡略化して低コスト化することができる。なお、ポート切換板２８に設ける貫通穴３０は、１個の長穴とされているが、２個の貫通穴を所定間隔で設けた構成としてもよい。
【００５０】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態について、図４を用いて説明する。
本実施形態は、上記第１および第２実施形態に対して、中空部２６内に仕切り板２７を２枚設けるとともに、高温側弁体２４および低温側弁体２５の何れか一方または双方を流路切換板２８に代替可能としている点が異なる。その他の点については、第１および第２実施形態と同様であるので説明は省略する。
本実施形態は、図４（Ａ），（Ｂ）に示されるように、一対のピストン１８，１９間に高温側弁体２４および低温側弁体２５（ここでは、下記の如く、両弁体２４，２５を共にポート切換板２８に代替した例が示されている。）を一体的に設けることにより形成されている中空部２６内に、その内部を高温側中空部２６Ａと、低温側中空部２６Ｂとに仕切る仕切り板２７を所定間隔で２枚設け、２枚の仕切り板２７間に中空断熱層３１を形成したものとされている。
【００５１】
さらに、中空部２６内に仕切り板２７を所定間隔で２枚設け、その内部を高温側中空部２６Ａと、低温側中空部２６Ｂとに仕切るとともに、２枚の仕切り板２７間に中空断熱層３１を形成したことによって、高温側弁体２４および低温側弁体２５の何れか一方または双方を、図３（Ｃ）に示したような流路切換板２８に代替可能とし、各弁体を簡略化できるようにしている。つまり、高温側弁体２４および低温側弁体２５の何れか一方または双方を、図４（Ａ），（Ｂ）の示すように、ポート切換板２８に代替し、その構成を簡略化したとしても、２枚の仕切り板２７とその間の中空断熱層３１とを介して、弁本体１１内の高温ガス側流路と低温ガス側流路とを確実に隔離できる構成としている。
【００５２】
このように、一対のピストン１８，１９間に形成される中空部２６内に２枚の仕切り板２７を設け、その中空部２６内を高温側中空部２６Ａと、低温側中空部２６Ｂとに仕切るとともに、２枚の仕切り板２７間に中空断熱層３１を形成したことにより、高温側弁体２４と低温側弁体２５との間が、２枚の仕切り板２７と各弁体２４，２５間に形成される２つの高温側中空部２６Ａ、低温側中空部２６Ｂおよび中空断熱層３１を介して隔離されることになる。これによって、弁本体１１内で高温ガスと低温ガスが熱交換されることによる熱ロスをより一層低減することができる。
【００５３】
また、中空部２６内に仕切り板２７を２枚設けたことにより、弁本体１１内での高温ガスと低温ガス間の熱交換をより一層低減して、熱ロス低減効果を高めることができ、この場合、高温側弁体２４および低温側弁体２５のいずれか一方または双方を平板面２９に長穴３０を設けただけの簡易なポート切換板２８に代替することにより、弁体２４，２５の一方または双方の構成を簡略化することができる。従って、この実施形態によると、弁本体１１内での熱ロス低減効果を確実に維持しながら、弁体２４，２５を簡略化して低コスト化することができる。
【００５４】
［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態について、図５を用いて説明する。
本実施形態は、上記した第１実施形態に対して、対向して配設される高温ガス側出・入口ポート１２ないし１４と低温ガス側出・入口ポート１５ないし１７、並びに高温側弁体２４と低温側弁体２５の位置をそれぞれ弁本体１１の長さ方向にずらして配設している点が異なる。その他の点については、第１実施形態と同様であるので説明は省略する。
本実施形態では、図５に示されるように、他の実施形態に比べ、弁本体１１の軸線方向（左右方向）の長さを長くし、弁本体１１の互いに対向する側に配設されている高温ガス側出・入口ポート１２ないし１４と低温ガス側出・入口ポート１５ないし１７とを弁本体１１の長さ方向に位置をずらして配設している。
【００５５】
また、上記高温ガス側出・入口ポート１２ないし１４および低温ガス側出・入口ポート１５ないし１７に対応して、それぞれ一対のピストン１８，１９間に設けられる高温側弁体２４および低温側弁体２５の位置も、弁本体１１の長さ方向にずらして設けた構成としている。なお、各ポートポート１２ないし１４，１５ないし１７および弁体２４，２５の左右方向ずらし量は、各ポートポート１２ないし１４と１５ないし１７とが左右方向において重なれない位置までずらすことが望ましい。
【００５６】
このように、弁本体１１の一側に配設される高温ガス側の各ポート１２ないし１４と、それに対向する他側に配設される低温ガス側の各ポート１５ないし１７、並びに各ポートに対応して設けられる高温側弁体２４および低温側弁体２５を、それぞれ弁本体１１の長さ方向に位置をずらして設けることにより、弁本体１１内に形成される高温ガス側の流路と低温ガス側の流路とを弁本体１１の長さ方向においても隔離し、高温ガスと低温ガス間での熱交換を更に低減することができる。従って、流路切換弁３として単一弁本体型を維持しつつ、弁本体１１内での高温ガスと低温ガスとの熱交換による熱ロスを一層低減することができる。
【００５７】
なお、本発明は、上記実施形態にかかる発明に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。例えば、上記第４実施形態では、第１実施形態と同様、一対のピストン１８，１９間に高温側弁体２４と低温側弁体２５を隔離して設けた例について説明したが、第２および第３実施形態との組み合わせ形態としてもよいことはもちろんである。また、上記各実施形態では、弁本体１１を円筒状とした例について説明したが、弁本体１１は、必ずしも円筒状である必要はなく、筒状であれば、如何なる形状であってもよい。
【符号の説明】
【００５８】
１  冷凍サイクル
２  圧縮機
３  流路切換弁
４  室外熱交換器
５  減圧機構
６  室内熱交換器
７，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄ，７Ｅ  冷媒配管
７Ａ  吐出配管
７Ｆ  吸入配管
８  冷媒回路
１１  弁本体
１２  高温ガス入口ポート
１３，１４  高温ガス出口ポート
１５  低温ガス出口ポート
１６，１７  低温ガス入口ポート
１８，１９  ピストン
２０，２１  作動室
２２，２３  弁座
２４  高温側弁体
２５  低温側弁体
２６  中空部
２６Ａ  高温側中空部
２６Ｂ  低温側中空部
２７  仕切り板
２８  ポート切換板
２９  平板面
３０  貫通穴
３１  中空断熱層
【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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