JPS63199980A

JPS63199980A - パイロツト式比例弁

Info

Publication number: JPS63199980A
Application number: JP62032471A
Authority: JP
Inventors: Masakazu Isobe; 磯部　正和
Original assignee: Saginomiya Seisakusho Inc
Current assignee: Saginomiya Seisakusho Inc
Priority date: 1987-02-17
Filing date: 1987-02-17
Publication date: 1988-08-18

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕童栗上少肌里分立本発明はヒートポンプ式冷暖房装置における冷媒の流量
制御などに用いる比例弁に関する。

従来勿茨血ヒートポンプ式冷暖房装置は冷媒の流通方向を逆転する
ことによって冷暖房の切換えを行なうが、除湿をも行な
おうとすると、室内熱交換器を冷却用と再加熱用の２個
に分割して、その間に膨張器を設けるような冷媒回路を
構成する必要がある。

かかる冷媒回路の改良例が特開昭５８−１０６３６９号
に開示されている（第８図）。この回路においては、室
外熱交換器Ｃと室内熱交換器すとの間に可逆流通性を有
する膨張弁ｆを設け、室内熱交換器ａ、ｂ間にキャピラ
リーチューブｈと二方電磁弁ｇとを並列として設けであ
る。そして、通常の冷房または暖房時には電磁弁ｇを開
いて室内熱交換器ａ、ｂを共に冷却または加熱用として
用い、除湿時には電磁弁ｇを閉じて室内熱交換器すを加
熱用にまた室内熱交換器ａを冷却用に用いるものである
。ｄは圧縮機、ｅは四方弁である。

ところが、このような回路における電磁弁ｇとしては、
冷房または暖房時の冷媒の流通を妨げないために大型の
ものである必要がある。そしてまた、膨張器としてキャ
ピラリーチューブｈを用いているから除湿時に室温の上
昇や低下を制御することができず、除湿と同時に室温の
調節をしようとするとキャピラリーチューブの代りに少
流量の多段制御または連続的制御ができる弁、たとえば
電動式弁などを用いる必要がある。

”しよ゛と　るロ　占上述のように、冷暖房および除湿ができる従来の空調装
置において除湿時にも快適な環境を実現するため多少の
冷却や加温をしようとすると、キャピラリーチューブに
代えて、大型で高価な制御弁を負荷しなければならず、
必然的に複数の制御弁の作動を同期させるための制御装
置が複雑となり、大型となると共にコストが上昇すると
いう問題がある。

そこで本発明は、このような２個の室内熱交換器の間に
設けられて冷媒の流量制御を行なう装置の機能を高める
と共にコンパクト化し、また同時にコスト上昇を防ぐこ
とを目的としたものであり、またかかる目的に合致した
小型の膨張弁兼用の流量制御弁を提供しようとするもの
である。

〔発明の構成〕

。　占　　゛　　るための前記のような本発明の目的は、弁室底面に第１主流体通
路が開口する主弁座と弁室上面に第１主流体通路から分
岐した第１副流体通路が開口する第１副弁座と弁室側壁
に第２主流体通路開口とを設けた弁本体と、弁室内にピ
ストン状に嵌合して弁室を主弁室と副弁室とに区画しか
つ主弁座を閉止できる主弁体であって副弁室側に主弁室
側と連通ずる第２副流体通路が開口する第２副弁座を設
けたものと、第１副弁座を閉止できる第１副弁体であっ
て主弁体との間に設けられた第１ばねによって第１副弁
座に向けて付勢されているものと、第１副弁体の主弁体
側に設けられ第２副弁座を閉止できる第２副弁体であっ
て第１副弁体との間に設けられた第２ばねによって第２
副弁座に向けて付勢されていると共に第１副弁体からの
突出長さが制限されたものと、モータの回転に応じて第
１副弁体を第１副弁座から無段階に離隔させることがで
きる弁駆動棒と、を備えてなるバイロフト式比例弁によ
って達成される。

このような本発明のパイロット式比例弁の例を第１図に
示すが、弁本体１には円筒形の弁室１０が形成されてお
り、その底面には流体通路Ａが開口する主弁座１２、そ
の側面には流体通路Ｂの開口部１３、またその上面には
流体通路Ａから分岐した流体通路Ｃが開口する第１副弁
座１４が設けられている。弁室１０内にはピストン状の
主弁体２が上下摺動可能に設けられており、弁室１０を
主弁室１ａと副弁室１ｂとに区画している。また、主弁
体２には主弁室１ａに一方端が開放された流体通路２１
が副弁室１ｂ側に開口し、第２副弁座２２が形成されて
いる。

主弁体２の上部は円筒状に形成され、その中に第１ばね
３が収容されると共に第１副弁体４が第１ばね３を圧縮
する状態で設けられている。

第１副弁体４はそれ自体も円筒形状に形成され、第１副
弁座１４に対向する位置にニードル４１を備えていて、
第１パイロツト弁を構成している。

また第１副弁体４の円筒部下端には内向きの係止部４２
が設けられていて、円筒形状の第２副弁体６の上端に設
けられた外向きの係止部６１と係合できるようになって
いる。第１副弁体４と第２副弁体６の夫々の円筒部の内
部には第２ばね５が収容され、第１副弁体４から第２副
弁体６を押し出す方向に付勢しているが、係止部４２と
係止部６１とが係合し、第２副弁体６は第１副弁体４か
ら離脱できないようになっている。

また、第２副弁体６の下面６２は、主弁体２に設けられ
た第２副弁座２２と対向していて、第２パイロツト弁を
構成している。

弁本体１の上部には外面に雄ねじが形成されたガイド７
が植立されており、ステッピングモータ８のロータ８１
がガイド７に沿って回転移動できるように螺合されてい
る。８２はロータ８１を囲む密閉ケースであり、８３は
密閉ケース８２の外側に固定されたステータである。ま
た８４はロータ８１の端面に接するように設けられた滑
り用ワッシャで、回転するロータ８１のガイド７の軸方
向への移動量のみを推力受け８５を介して弁駆動棒９，
９へ伝達するように構成されている。

弁駆動棒９，９は弁本体１の上部壁を貫いて摺動可能に
設けられ、第１副弁体４を弁の軸線方向に押し下げて、
第１バイロフト弁を開くように作動する。そして、ロー
タ８１が逆回転して上方に移動すると、第１ばね３が第
１副弁体４を押し上げると共に弁駆動棒９をも同時に押
し上げて、第１パイロツト弁が閉じるように作動する。

上記のように構成された本発明のパイロット式比例弁は
、弁駆動棒９がモータ８の回転に応じて弁室内に向って
突出し、また引込むようになっており、最も引込んだと
きには第１ばね３の力によって主弁体２と第１副弁体４
とがそれぞれ押されて、主弁と第１パイロツト弁との双
方共に第１図の如く閉じている。この場合、流体通路Ａ
から流体通路Ｂへ向う流体は第１ばね３を圧縮しなから
主弁体２を押上げて流れるので大流量でも通すことがで
きる（第２図）が、逆に流体通路Ｂから流体通路への方
向には流れることができない（第１図）。

次いでモータ８の回転に応じて弁駆動棒９が第１副弁体
４を押すと第１パイロツト弁が少しずつ開く。この状態
では第２副弁体６は第２副弁座２２から離れたままであ
るから、流体通路Ｂから流入する流体は主弁室１ａと副
弁室１ｂとを同時に加圧するので主弁は開かない。その
ため流体は流体通路２１から第２パイロツト弁を通り副
弁室１ｂに入り、さらに第１パイロツト弁と流体通路Ｃ
を経て流体通路Ａに向う（第３図）。この状態において
は、流体が逆に流体通路Ａから流体通路Ｂに向うときも
同様な経路を逆に通って流れることができる。

更に弁駆動棒９が第１副弁体４を押すと第１パイロツト
弁が更に開き、開度に応じて流体通路Ｃへ向う流体量が
増加する。このようにして、弁駆動棒９によって更に第
１副弁体４を押し下げてゆ（と第１パイロツト弁の開度
は更に大きくなるが、一方第２副弁体６が第２副弁座２
２に接近するから、流体通路Ｃへ向う流体量が制限され
る（第４図）。そして副弁室１ｂ内の圧が低下するよう
になり、主弁体２の下面にかかる主弁室１ａの圧力と上
面にがかる副弁室１ｂの圧力との差によって主弁体２は
第１ばね３および第２ばね５の力に抗して押し上げられ
る。このとき第２パイロツト弁は閉じ、流体通路Ｂから
の流体は開放された主弁を通り流体通路Ａに向って大量
に流れるようになる（第５図）。

このような本発明のパイロット式比例弁を２個の室内熱
交換器の間に設けた冷暖房装置の冷媒回路（冷房・除湿
時）を第６図に示す。本発明のパイロット式比例弁をＶ
で表わしたほか、他の機器等は従来技術を示した第８図
と同じ記号で表わした。この冷媒回路において、除湿を
行なうために膨張弁ｆを開いたときの比例弁■の流量特
性を第７図に示す。図中、■は第１パイロツト弁の開度
０の第１図の状態すなわち主弁全開の暖房運転に適した
状態であり、■は第２パイロツト弁の開度０すなわち第
１パイロツト弁の開放の第５図の状態すなわち主弁全開
の冷房運転に通した状態である。そしてこの中間の■は
主弁閉止の除湿運転に適した状態である。

〔発明の効果〕

本発明のパイロット式比例弁は、除湿を行なうことがで
きるヒートポンプ式冷暖房装置の２個の室内熱交換器の
間に取り付けることにより、除湿時に同時に加温または
冷却することが自由に行なえるようになったもので、機
能の高度化に拘らず冷媒回路を簡素化することができる
。そしてかかる本発明の比例弁は小型であって大流量の
流体を流すことができ、しかも経済的な冷暖房装置を構
成することができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のバイロフト式比例弁の実施例の縦断面
図、第２〜５図はそれぞれその作動状態を示す説明図、第６図は本発明のパイロット式比例弁を利用した冷暖房
装置の回路図、第７図は本発明のパイロット式比例弁の流量制御特性を
示すグラフ、第８図は従来の除湿機能付きの冷暖房装置の回路図であ
る。１・・・弁本体、２・・・主弁体、３・・・第１ばね、
４・・・第１副弁体、５・・・第２ばね、６・・・第２
副弁体、７・・・ガイド、８・・・モータ、９・・・弁
駆動棒、Ａ、Ｂ。Ｃ・・・流体通路、ａ、ｂ・・・室内熱交換器、Ｃ・・
・室外熱交換器、ｄ・・・圧縮機、ｅ・・・四方切換弁
、ｆ・・・膨張弁、ｇ・・・電磁二方弁、ｈ・・・キャ
ピラリーチェーブ、■・・・パイロット式比例弁。第１図Ａ−ＢＢ−Ｃ−ＡＢ　−Ｃ−Ａ　　　　　　　　　　　　Ｂ　、Ａ第４図
　　　　第５図 ■ 第６■ 第７図

Claims

【特許請求の範囲】

弁室底面に第１主流体通路が開口する主弁座と弁室上面
に第１主流体通路から分岐した第１副流体通路が開口す
る第１副弁座と弁室側壁に第２主流体通路開口とを設け
た弁本体と、弁室内にピストン状に嵌合して弁室を主弁
室と副弁室とに区画しかつ主弁座を閉止できる主弁体で
あって副弁室側に主弁室側と連通する第２副流体通路が
開口する第２副弁座を設けたものと、第１副弁座を閉止
できる第１副弁体であって主弁体との間に設けられた第
１ばねによって第１副弁座に向けて付勢されているもの
と、第１副弁体の主弁体側に設けられ第２副弁座を閉止
できる第２副弁体であって第１副弁体との間に設けられ
た第２ばねによって第２副弁座に向けて付勢されている
と共に第１副弁体からの突出長さが制限されたものと、
モータの回転に応じて第１副弁体を第１副弁座から無段
階に離隔させることができる弁駆動棒と、を備えてなる
パイロット式比例弁。