JP4283069B2 - 複合弁 - Google Patents

Description

本発明は、ホットガスデフロストサイクルを備えた空調装置等に用いられる複合弁に係り、特に、電磁弁部と差圧弁部からなる複合弁、及び、電磁弁部と差圧弁部と逆止弁とからなる複合弁に関する。

冷凍サイクル中の高温高圧ガス冷媒（ホットガス）を用いることにより、空調初期の暖房立ち上がり能力を向上した空調装置が提案されている。そして、この空調装置に用いられる冷凍サイクルには、下記の特許文献１記載の複合弁、或いは、特許文献２に記載されている複合弁が用いられる。
特開２００１−１２４４４０号公報 特開２００２−１１５９３７号公報

しかし、従来の複合弁においては、電磁開閉弁と差圧弁とを組み合わせることから、弁形状が大型化するばかりでなく、複合弁の構成が複雑になることから、製造工数が増えて加工コストが上昇しがちであった。また、特許文献１に見られるように、差圧弁を構成する構成要素が外部に露出することから、冷媒漏れが発生することもあった。

そこで、本発明の課題は、上記従来技術の問題点を解消することにあり、構成を簡単にして弁形状を小型化でき、更に、製造工数を少なくして製造コストを抑制することができる複合弁を提供することにある。

本発明は、上記課題を達成するために、下記の手段を講じた。即ち、
請求項１記載の複合弁は、１つの弁本体に電磁弁部と差圧弁部とを一体的に設けてあり、上記弁本体に、圧縮機からの冷媒が流入する流入口と、凝縮器へ上記冷媒が流出する第１流出口と、蒸発器へ上記冷媒が流出する第２流出口と、上記流入口に連通し主弁座を備える上弁室と、上記上弁室から上記第１流出口に連通する下弁室と、上記上弁室内に配置されて電磁弁部により上記主弁座を開閉するパイロット式の主弁体と、上記主弁体の閉弁時に圧縮機側圧力と凝縮器側圧力の差圧により作動して上記冷媒を上記蒸発器へ直接導入する差圧弁部とを備える複合弁であって、上記差圧弁体部は、上記下弁室の側面部において上記第１流出口と対向する位置に設けてあり、上記差圧弁体部は、上記上弁室に通じる連通路を介して連通しかつ差圧弁座を有する冷媒導入室と、上記下弁室に連通する背圧導入室とを備え、上記冷媒導入室と上記背圧導入室との間に、両室の差圧により開閉する差圧弁体が設けられることを特徴とする。

請求項２記載の複合弁は、請求項１記載の複合弁において、上記弁本体内に、上記第１流出口と、上記背圧導入室と、上記差圧弁体と、上記冷媒導入室と、上記第２流出口とを、この順に略一直線上に配置したことを特徴とする。

請求項３記載の複合弁は、請求項１又は請求項２記載の複合弁において、上記弁本体内に逆止弁部を設け、この逆止弁部は、第２流入口と、この第２流入口に連通する逆止上弁室と、上記第２流出口及び上記連通孔に連通する逆止下弁室と、上記逆止上弁室と上記逆止下弁室とを連通する孔を上記連通孔と上記第２流入口との差圧により開閉する逆止弁体と、を具備することを特徴とする。

請求項４記載の複合弁は、請求項３記載の複合弁において、上記電磁弁部と上記差圧弁部に対して、上記逆止弁部を断熱手段を介して配置させたことを特徴とする。

請求項５記載の複合弁は、請求項４記載の複合弁において、上記断熱手段は、所定幅のスリットであることを特徴とする。

請求項６記載の複合弁は、請求項３記載の複合弁において、上記連通孔に絞り部を形成したことを特徴とする。

請求項７記載の複合弁は、請求項３記載の複合弁において、上記逆止弁部の下流に絞り部を形成したことを特徴とする。

請求項８記載の複合弁は、請求項１乃至請求項７記載のいずれかの複合弁において、上記上弁室の上方に上記主弁体によってパイロット弁室が区分され、該パイロット弁室には、上記主弁体の上部に形成された上弁座と該上弁座に上記電磁弁部により離接するパイロット弁体とを配置し、且つ、上記主弁体には、上記上弁室と上記パイロット弁室とを連通する主弁体均圧孔を形成したことを特徴とする。

請求項９記載の複合弁は、請求項１乃至請求項８記載のいずれかの複合弁において、上記差圧弁部は、上記差圧弁体を構成するダイアフラムの所定以上の変形を規制する規制手段を具備することを特徴とする。
請求項１０記載の複合弁は、請求項９記載の複合弁において、上記規制手段は、金属材料或いは樹脂材料を素材とするストッパ部材からなることを特徴とする。
請求項１１記載の複合弁は、請求項９記載の複合弁において、上記規制手段を上記弁本体に一体的に形成するとともに上記弁本体に孔を形成し、該孔を上記第２流出口に連通させてなることを特徴とする。
請求項１２記載の複合弁は、請求項１０記載の複合弁において、上記ストッパ部材は、複数の翼片より形成されていることを特徴とする。
請求項１３記載の複合弁は、請求項１０記載の複合弁において、上記ストッパ部材には、冷媒の流路としてのスリットが形成されていることを特徴とする。

本発明は上記構成により、２個の電磁弁を必要としていたものを１個の複合弁に置換えることができ、部品コストの削減並びに省電力化がはかれること、部品点数がすくなく小型化がはかれるので、弁形状が大型化せず、複合弁の構成が簡略化しシステムとしての軽量化を図ることができる。
また、製造工数が減少して加工コストが少なくてすむと共に、差圧弁を構成する構成要素が外部に露出しないから冷媒漏れの発生もない。また、本複合弁を適用した冷凍サイクルの全体構成を簡略化することができる。

更に、主弁体均圧孔の形成により、上弁室とパイロット弁室とを均圧化し、主弁体の開閉作動を容易・円滑化する。また、主弁が閉状態において、圧縮機からの急激な圧力変化、例えば圧縮機を起動させたときに対しても速やかに上弁室の冷媒をパイロット弁室に流出させ主弁が開弁しないように、或いは、開弁し難くする。

また、規制手段を具備させる場合には、ダイアフラムの所定量以上の撓みを防止することで、ダイアフラムのダレ或いは変形を防止することができる。また、差圧弁部を構成するダイアフラムの耐久性を向上させることができる。更に、この規制手段を弁本体と一体形成することで、構成及び製造の簡略化を図ることができる。

以下、本発明の実施例について説明する。

先ず、実施例１について図面に従って説明する。図１は本発明の実施例１に係る複合弁で、電磁弁部が開状態にある場合の縦断面図、図２は同複合弁で、電磁弁部・差圧弁共に閉状態にある状態の縦断面図、図３は同複合弁で、電磁弁部が閉状態で、差圧弁が開状態にある状態の縦断面図、図４は同実施例１の複合弁の底面図、図１０は同複合弁を適用した冷凍サイクルの説明図である。

本発明の複合弁２は、例えば、図１０に示すようなホットガスデフロストサイクルを備えた冷凍サイクルに介装・適用される。該冷凍サイクルは公知であり、圧縮機１、本発明の複合弁２、凝縮器３、受液器４、逆止弁５、蒸発器６、アキュムレータ７が配管８によって連結され、更に、複合弁２と蒸発器６の流入口配管８との間はバイパス管９によってバイパス状に連結されている。

複合弁２は、その弁本体２０に電磁弁部１０と差圧弁部４０とが設けられ、電磁弁部１０では、圧縮機１と凝縮器３とをつなぐ冷媒サイクルの開・閉制御が行われ、前記差圧弁部４０では、前記電磁弁部１０の主弁体３０が閉の状態で且つ圧縮機１と凝縮器３との差圧が所定の圧力より高くなった時に差圧弁部４０が作動して圧縮機１と蒸発器６との間の冷媒サイクル（ホットガスサイクル）の開・閉制御が行われようになっている。なお、前記電磁弁部１０は制御装置１ａによりその開閉が制御されている。

前記弁本体２０には、圧縮機１につながる冷媒の流入口２１と、この流入口２１に連通する上弁室２４とが設けられると共に、該上弁室２４には主弁座２５が設けられる。また、弁本体２０には、第１流出口２２に連通する下弁室２７が形成され、前記第１流出口２２は凝縮器３につながるようになっている。
更に、前記弁本体２０には、差圧弁部４０を構成する冷媒導入室４１と背圧導入室４２が設けられ、前記冷媒導入室４１には差圧弁座４３が形成される。そして冷媒導入室４１は連通孔２６を介して上弁室２４に連通し、また背圧導入室４２は差圧弁枠４５に形成された連通孔４５ａを介して前記下弁室２７に連通するようになっている。なお、差圧弁部４０を構成する背圧導入室４２は、第１流出口２２の奥の位置に形成されている差圧弁室２９にねじ止めにより装着される。差圧弁部４０は弁本体２０の外面を形成しない位置にあり、冷媒漏れしないようになっている。

さらに前記弁本体２０には、蒸発器６につながる第２流出口２３が設けられ、該第２流出口２３は連通孔２８を介して前記差圧弁部４０を構成する冷媒導入室４１と連通するようになっている。また、上記弁本体２０内に、上記第１流出口２２と、背圧導入室４２と、差圧弁体４７と、冷媒導入室４１と、第２流出口２３とは、この順に略一直線上に配置されており、加工性を向上させている。

電磁弁部１０は、前記上弁室２４に取り付けられるものであり、この電磁弁部１０は、非通電時には主弁座２５を開放して前記流入口２１と第１流出口２２とを連通させ、通電時には主弁体３０が主弁座２５を閉塞させるようになっている。

差圧弁部４０の差圧弁体４７は、前記冷媒導入室４１並びに背圧導入室４２の間に取り付けられ、電磁弁部１０の通電時の状態で且つ圧縮機１と凝縮器３の冷媒圧力が所定の差圧に達した時に差圧弁座４３を開放し、流入口２１と連通孔２６と冷媒導入室４１と連通孔２８と第２流出口２３とを連通させるようになっている。

上記実施例１にかかる複合弁２は冷凍サイクルに適用したときに次のように作用する。
冷房運転時（図１）において、電磁弁部１０の主弁体３０を開として、冷媒を圧縮機１から複合弁２、凝縮器３、受液器４、逆止弁５、蒸発器６、アキュムレータ７、圧縮機１へと通常のサイクルを形成して冷房運転ができるようになっている。また、暖房運転時において、電磁弁部１０に通電し、主弁体３０を閉として、圧縮機１と凝縮器３の冷媒圧力が所定の差圧に達した時には差圧弁部４０を開放して、圧縮機から流れるホットガスを直接蒸発器６に流入させ、暖房運転ができるようになっている。

次に、前記電磁弁部１０の詳細について説明する。
電磁弁部１０は、図１に示すように、圧縮機側の冷媒の冷媒入口２１と凝縮器３側の冷媒の第１流出口２２とを連通・遮断する主弁体３０に形成されている上弁座３１を開閉するパイロット弁体１７ｃの駆動部であり、吸引子１４の下部を介して弁本体２０に固定される。該電磁弁部１０は吸引子１４に支持されるヨーク１２と、該ヨーク１２内に配置された電磁コイル１３ａを有するソレノイド１３と、該ソレノイド１３に外嵌される略有底円筒状のキャン１１と、を備えている。なお、キャン１１は、その外側上部にて固定部材１２ａを介してヨーク１２に固定される。

キャン１１の内側には、吸引子１４の上部にスプリング１６を介して配置されるプランジャ１５と、吸引子１４の内側にてプランジャ１５の移動に伴って上下動する弁筒１７とが配置されている。

弁筒１７は、その上部にてプランジャ１５に外嵌固定され、その下部にパイロット弁体１７ｃが形成されており、その軸芯部には弁筒軸孔１７ａが形成され、その下部に形成された上記パイロット弁体１７ｃ下部には弁筒パッキン１７ｄが装着されている。該弁筒１７は吸引子１４の内側をプランジャ１５とともに上下動する。また、主弁体３０は上弁室２４内でフランジ部１４ａの内周面に上下に摺動可能に配置され、主弁体開ばね３３により上方に付勢されている。そして、その上端部には上弁座３１が形成され、その周部には主弁体シールリング３４が配置されると共にそのフランジ部には主弁体均圧孔３５が穿設され、上弁室２４とパイロット弁室１４ｂとを連通している。また、主弁体３０の下部にはパッキン３６が設けられ、主弁座２５との当接部を構成している。

次に、前記電磁弁部１０の動作について図１乃至図３に基づき説明する。図１に示すように、電磁弁部１０が開弁状態では、圧縮機１が運転され流入口２１、上弁室２４、主弁座２５、下弁室２７、第１流出口２２を通じて高温高圧のガス冷媒が流れている。

この状態で、制御装置１ａから電磁コイル１３ａに通電されると、図１，２に示すように、前記電磁コイル１３ａの電磁吸引力によりプランジャ１５がスプリング１６を押し下げて、前記プランジャ１５の下端に設けられた弁筒１７が主弁体３０の上部に設けた上弁座３１に当接しながら主弁体３０を下方に移動させ、前記主弁体３０の下面に固定したパッキン３６と主弁座２５が当接して閉弁状態となる。この時、前記弁筒１７の下端部、および前記パッキン３６と主弁座２５の当接部はシールされるため、流入口２１から第１流出口２２へ高温高圧のガス冷媒が洩れることはない。

また、上記上弁室２４は、上記主弁体３０によってパイロット弁室１４ｂが区分され、該パイロット弁室１４ｂには、上記主弁体３０の上部に形成された上弁座３１と該上弁座３１に上記電磁弁部１０により離接するパイロット弁体１７ｃとが配置され、且つ、上記主弁体３０には、上記上弁室２４とパイロット弁室１４ｂとを連通する主弁体均圧孔３５が形成されることで、通常の冷媒圧状態では、主弁体３０とパイロット弁室１４ｂとを均圧化して、主弁体の開閉作動を容易・円滑化するが、この作用に加えて、主弁が閉状態において、圧縮機からの急激な圧力変化、例えば圧縮機を起動させたときに対しても速やかに上弁室２４の冷媒をパイロット弁室１４ｂに流出させ主弁が開弁しない又は開弁し難くする。

この状態で、制御装置１ａから電磁コイル１３ａへの通電が切れると、前記電磁コイル１３ａの電磁吸引力が無くなりプランジャ１５はスプリング１６により上方へ押し上げられ、前記プランジャ１５の下端部に固定された弁筒１７が上方に移動して、前記主弁体３０の上面に設けた上弁座３１から離れて開弁となり、主弁体３０の中心部に設けた主弁体軸孔３２を通じて凝縮器３側の下弁室２７と連通され、パイロット弁室１４ｂ内が高圧から低圧へ移行する。

この時、上弁室２４は高圧、下弁室２７は低圧であるため、主弁座２５の弁口受圧面積に加わる下向きの力に対して、上弁室２４とパイロット弁室１４ｂとの間を区画する主弁体３０の下面の受圧面積のほうが大きいため、前記主弁体３０の下面に加わる上向きの力が増し、主弁体３０は上方に移動して、前記主弁体３０の下面に固定したパッキン３６が前記主弁座２５から離れ、開弁状態となる（図１）。

次に、前記差圧弁部４０の詳細について説明する。
差圧弁部４０は、下弁室２７と第２流出口２３との間に形成される差圧弁室２９に配置される。前記差圧弁室２９は、その右側において冷媒導入室４１とダイヤフラム４６を介して区分されており、また、このダイヤフラム４６の左側（差圧弁室２９）には、第１流出口２２及び下弁室２７側から、皿状の差圧弁枠４５がねじ止めされ、該差圧弁枠４５により、差圧弁室２９と下弁室２７とは空間的に分離されている。

また、前記差圧弁枠４５には連通孔４５ａが形成されると共に、差圧弁枠４５内には、ダイヤフラム４６に対して左側から当接する位置に差圧弁体４７が配置され、且つ該差圧弁体４７と差圧弁枠４５との間には差圧コイルばね４４が縮装されている。そして、該差圧コイルばね４４の弾発力により、差圧弁体４７はダイヤフラム４６を差圧弁座４３側（右側）に押圧しており、この押圧力により差圧弁座４３は閉状態となっている。

次に、前記差圧弁部４０の動作について説明する。
前記電磁弁部１０において電磁コイル１３ａが非通電で主弁体３０が開弁状態にある時（図１）、圧縮機１からの高温高圧のガス冷媒は、冷媒入口２１から上弁室２４、連通孔２６を通じて差圧弁部４０の冷媒導入室４１へ、また電磁部１０の下弁室２７から連通孔４５ａを通じて差圧弁用の背圧導入室４２へ導入されている。
この状態ではダイヤフラム４６で区画された前記冷媒導入室４１と背圧導入室４２との間に差圧が生じないため、差圧弁枠４５内に収納された差圧コイルばね４４により差圧弁体４７を介してダイヤフラム４６は差圧弁座４３へ押し上げられて当接しており、閉弁状態のままである。

次に、図２に示すように、前記電磁弁部１０において電磁コイル１３ａに通電され閉弁状態で初期段階にある時、凝縮器３側の下弁室２７は徐々に低圧へ移行するため、前記差圧弁部４０の背圧導入室４２も徐々に低圧へ移行し、前記ダイヤフラム４６で区画された前記冷媒導入室４１と背圧導入室４２との間に差圧が生じはじめるが、差圧コイルばね４４により開弁圧力が所定圧に設定されているため、前記差圧弁部４０がこの設定圧力に達するまでは、差圧弁枠４５内に収納された前記差圧コイルばね４４により差圧弁体４７は右方へ押し上げられており、前記ダイヤフラム４６と差圧弁座４３が当接して、閉弁状態を維持する。

さらに時間が経過すると、図３に示すように、前記差圧弁用の冷媒導入室４１と背圧導入室４２との間の差圧が大きくなり、前記ダイヤフラム４６に加わる左方への力が増し、所定圧よりも大きくなるため、ダイヤフラム４６を左方へ押し付け、差圧弁体４７は左方へ移動することにより、前記ダイヤフラム４６と差圧弁座４３が離れ、開弁状態となる。ここで、差圧弁部４０の開弁設定圧力は差圧コイルばね４４の設定により、開弁圧力を任意に設定することができる。この設定は、第１流出口２２側から容易に行うことができる。

次に、本発明にかかる複合弁の作動について、図１乃至図４を参照して説明する。
冷房時では、図１に示すように、冷媒流路の複合弁２の電磁弁部１０が開の状態（非通電状態）にあり、また差圧弁部４０が閉じた状態にある。この状態においては、圧縮機１からの冷媒を凝縮器３側にのみ流し、圧縮機１からの冷媒は、凝縮器３、受液器４、逆止弁５、蒸発器６、アキュムレータ７、圧縮機１の順に循環する。つまり、冷媒流路の複合弁２としてはなにも作用しない。

図２は、電磁弁部が閉の状態で差圧が所定値以下にある時の複合弁の縦断面図であり、暖房運転のウォーミングアップに使われる。この状態では、主弁体 が閉じて凝縮器３側へ冷媒が流れることなく、また差圧弁部４０も閉じた状態にあり蒸発器６側にも冷媒は流れない。したがって、圧縮機１が運転されると冷媒圧力が所定値まで高められる。

図３は、電磁弁部が閉の状態で例えば差圧が所定値以上にある時の複合弁の縦断面図であり、差圧弁部４０が開いた状態にあり蒸発器６側へ冷媒が流れるようになっている。
この暖房時では、圧縮機１から吐出された冷媒は、図３に示すように、流入口２１→電磁弁の上弁室２４→連通孔２６→差圧弁の冷媒導入室４１→連通孔２８→第２流出口２３を経て、図１０に示すバイパス管９を通り、蒸発器６で放熱し、再び圧縮機１に吸入される。次いで、暖房停止が要求されると、暖房停止になる。

次に、本発明の実施例２について説明する。
図５は実施例２に係る複合弁で、電磁弁部が開状態にある場合の縦断面図、図６は同複合弁で、電磁弁部・差圧弁共に閉状態にある状態の縦断面図、図７は同電磁弁部が閉状態で、差圧弁が開状態にある状態の縦断面図、図８は同複合弁の平面図、図９は同複合弁の底面図、図１１は同複合弁を適用した冷凍サイクルの説明図である。なお、実施例２の説明において、実施例１と同一構成要素には、図５乃至図９及び図１１に、図１乃至図４及び図１０に付した符号と同一符号を付すことによって、その説明を省略する。

実施例２の複合弁２’の特徴は、実施例１の全構成に加えて、弁本体２０に逆止弁部５０を付設した点にあり、その他の電磁弁部１０及び差圧弁部４０の構成は同じである。また、この逆止弁部５０を付設することで、電磁弁部１０及び差圧弁部４０の前記作動が変わるものでもない。

図５に示すように、上記逆止弁部５０は、電磁弁部１０及び差圧弁部４０に隣接して形成される。逆止弁部５０は、第２流入口５１、逆止上弁室５３、逆止下弁室５４、そして、第２流出口２３が順次連通して形成される。
そして、逆止下弁室５４には逆止弁座部５５が形成されると共に逆止弁体５６が配置される。前記逆止弁体５６は、水平断面方形状に形成されて冷媒が逆止弁体５６外周部において移動し易いように構成されている。また、前記逆止弁体５６の逆止弁座部５５側にはリング状の弁座当接体５７が設けられ、逆止弁体５６に逆止下弁室５４側から所定以上の冷媒圧が作用したときは、上動して逆止弁座部５５に当接して閉状態とする。

次に、この複合弁２’における逆止弁部５０の作用について説明する。
第２流入口５１（凝縮器３側）から作用する冷媒圧が大である状態では、図５に示すように、冷媒は矢印の方向に流れて逆止弁部５０の冷媒流への作用はない。また、図６に示すように、前記電磁弁部１０において電磁コイル１３ａに通電され主弁体３０が閉弁状態で初期段階にある時、凝縮器３側に連通する下弁室２７は徐々に低圧へ移行するため、前記差圧弁部４０の背圧導入室４２も徐々に低圧へ移行し、前記ダイヤフラム４６で区画された前記冷媒導入室４１と背圧導入室４２との間に差圧が生じはじめるが、差圧コイルばね４４により開弁圧力が所定圧に設定されているため、前記差圧弁部４０がこの設定圧力に達するまでは、差圧弁体４７は右方へ押し付けられており、前記ダイヤフラム４６と差圧弁座４３が当接して、閉弁状態を維持する。そして、逆止弁部５０においても、この間においては図６に示す状態とは何ら変わらない。

さらに時間が経過すると、図７に示すように、前記差圧弁部４０の冷媒導入室４１と背圧導入室４２との間の差圧が大きくなり、前記ダイヤフラム４６に加わる左方への力が増し、所定圧よりも大きくなるため、ダイヤフラム４６を左方へ押し付け、差圧弁体４７は左方へ移動することにより、前記ダイヤフラム４６と差圧弁座４３が離れ、開弁状態となる。

この状態になると、逆止弁部５０においては、第２流入口５１の冷媒圧は下降し、逆に、連通孔２８の冷媒圧は上昇するから、結局、逆止弁体５６を上方に押上げ、弁座当接体５７は逆止弁座部５５に当接して、逆止弁部５０は閉状態となり、圧縮機１からの流れが電磁弁部１０、差圧弁部４０を介して第２流出口２３から流出し、蒸発器６に直接流入することになる。そしてこの流れは、電磁弁部１０が操作されるまで保持される。

この間、弁本体２０に形成されたスリット６０からなる断熱部が形成されていることから、逆止弁部５０は、電磁弁部１０及び差圧弁部４０の熱と、逆止弁部５０の熱とが互いに干渉・伝導し合あうことを妨げるから、弁体集積に伴なうエネルギロスを少なくすることができる。

本発明の別例１は、ホットガスサイクルを備えた冷凍サイクルに実施例２の複合弁２’を適用した場合において、圧縮機１、本発明の複合弁２’、凝縮器３、受液器４、逆止弁５、蒸発器６、アキュムレータ７が配管８によって連結され、複合弁２’と蒸発器６の流入口の配管８との間にバイパス管９が設けられ（図１１参照）、更に、該バイパス管９に絞り弁が配置される場合で、この場合は、上記連通孔２８に絞り部（図外）を形成した複合弁とする。この別例１により、一層集積度の高い複合弁が得られ、冷凍サイクルが一層コンパクト化する。なお、この別例１は、実施例１の複合弁２にも適用できる。

また、本発明の別例２は、ホットガスデフロストサイクルを備えた冷凍サイクルに実施例２の複合弁２’を適用した場合において、圧縮機１、本発明の複合弁２’、凝縮器３、受液器４、逆止弁５、蒸発器６、アキュムレータ７が配管８によって連結され、複合弁２’と蒸発器６の流入口の配管８との間にバイパス管９が設けられ（図１１参照）、更に、上記逆止弁５の流出部（下流）に絞り部が配置される場合で、この場合は、逆止弁体５６の形状を冷媒の流動面積を小さくするなどの手段により、絞り作用可能に適宜設計して複合弁とする。この別例２により、一層集積度の高い複合弁２’が得られ、冷凍サイクルが一層コンパクト化する。なお、別例１と別例２とを組み合せてもよいことはいうまでもない。

次に、本発明の実施例３について説明する。
図１２は、本発明の実施例３に係る複合弁で、電磁弁部が開状態にある場合の縦断面図であり、図１３は図１２のＡ部の拡大図、図１４は図１３のＢ−Ｂ線断面の断面図、図１５は実施例３の作用説明図、図１６は前記実施例１に係るダイヤフラムの変形例を示す縦断面図である。
なお、実施例３の説明において、実施例１と同一構成要素には、図１２乃至図１６に、図１乃至図４及び図１０に付した符号と同一符号を付すことによって、その説明を省略する。

前記実施例１の複合弁の場合、図１６に示すように、差圧弁体４７が閉弁時において、差圧弁体４７側からの差圧力によりダイアフラム４６が連通孔２８側に撓み（撓み部４６’ａ）が発生し、ダイアフラム４６が変形する場合がある。
実施例３では、連通孔２８’内にストッパ７０を配置することにより、ダイアフラム４６’変形時の撓み量を規制し、ダイアフラム４６’の変形を防止するものである。

実施例３において、図１２又は図１３に示すように、電磁弁部１０、弁本体２０及び主弁体３０は、実施例１と同じである。差圧弁部４０’の差圧弁体４７’は、冷媒導入室４１並びに背圧導入室４２’の間に取り付けられ、電磁弁部１０の通電時の状態で且つ圧縮機１と凝縮器３の冷媒圧力が所定の差圧に達した時に差圧弁座４３を開放し、流入口２１と連通孔２６’と冷媒導入室４１と連通孔２８’と第２流出口２３’とを連通させるようになっており、これらの構成は、実施例１と基本的に同じである。

差圧弁部４０’は、下弁室２７’と第２流出口２３’との間に形成される差圧弁室２９’に配置される。前記差圧弁室２９’は、その右側において冷媒導入室４１とダイヤフラム４６’を介して区分されており、また、このダイヤフラム４６’の左側（差圧弁室２９’）には、第１流出口２２’及び下弁室２７’側からカップ状の差圧弁枠４５’がねじ止めされ、該差圧弁枠４５’により、差圧弁室２９’と下弁室２７’とは空間的に区分されている。

また、前記差圧弁枠４５’には連通孔４５’ａが形成されると共に、差圧弁枠４５’内には、ダイヤフラム４６’に対して左側から当接する位置に皿状の差圧弁体４７’が配置され、且つ該差圧弁体４７’と差圧弁枠４５’との間には差圧コイルばね４４’が縮装されている。そして、該差圧コイルばね４４’の弾発力により、差圧弁体４７’はダイヤフラム４６’を差圧弁座４３側（右側）に押圧しており、この押圧力により差圧弁座４３は閉状態となっている。

そのために、実施例３では、図１４に示すように、規制手段として、翼片７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄからなる断面十字形で所定長さのストッパ７０を連通孔２８’内に、ダイアフラム４６’から所定距離ａだけ離して、ストッパ７０を圧入するものである。ストッパ７０をその断面形状において十字形状としたのは、冷媒流動時にストッパ７０が抵抗とならならいようにするためであり、それぞれの翼片７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄ間が冷媒流動のためのスリット（流路）を形成している。なお、上記ストッパ部材７０は、金属材料或いは樹脂材料を素材として形成されるものである。

したがって、該スリットとして、その他の形状、例えば、翼片を３枚にしてもよく、また、連通孔２８’の中心軸部位置でダイアフラム４６’側に受け平坦面を有する棒状体（図示せず）を配置してもよい。また、ストッパ７０の抵抗が避けられない場合には、差圧弁座４３の内径を大とすることも可能である。
上記構成により、実施例３においては、図１５に示すようなダイアフラム４６’の変形（符号４６’ａ）はあるものの、図１６に示すような不具合が発生する可能性はなく、ダイアフラム４６’のダレや変形を防止できる。
なお、実施例３は、実施例１の場合に適用した場合について説明したが、実施例２の場合に適用してもよいことはいうまでもない。

次に、本発明の実施例４について説明する。
図１７，１８は、本発明の実施例４に係る複合弁の規制手段の部分を示す縦断面図、図１８は図１７のＣ−Ｃ断面を示す断面図である。なお、実施例４の説明において、実施例３と同一構成要素には、図１７及び図１８に、図１３及び図１４に付した符号と同一符号を付すことによって、その説明を省略する。

実施例４の特徴は、規制手段Ｓとして、実施例３のように差圧弁座４３に別途形成されたストッパ部材７０を付設する（図１４参照）のではなく、図１７，１８に示すように、弁本体２０の差圧弁座４３に規制手段Ｓを一体に形成するもので、差圧弁座４３の差圧弁部４０’（図１３参照）側に、ダイアフラム４６’当接縁から、ダイアフラム４６’の適正変形量に相当する所定距離だけ離して、柱状部４３ａが形成され、該柱状部４３ａの軸芯部近傍に、複数、例えば４個の孔７１が穿設されるもので、該孔７１は第２流出口２３’に連通する。

実施例４は、上記構成により、規制手段Ｓが簡略化し、その形成は弁本体２０の製造と同時に行われるから、製造手段のシンプル化に貢献する。
なお、実施例４は、実施例１の場合に適用した場合について説明したが、実施例２の場合に適用してもよいことはいうまでもない。

本発明は複合弁について説明したが、複合弁を構成する上記差圧弁部の構成は、複合弁ではなく差圧弁自体にも適用できることはいうまでもない。

本発明の実施例１に係る複合弁で、電磁弁部が開状態にある場合の縦断面図。 同実施例１に係る複合弁で、電磁弁部・差圧弁共に閉状態にある状態の縦断面図。 同実施例１に係る複合弁で、電磁弁部が閉状態で、差圧弁が開状態にある状態の縦断面図。 同実施例１の複合弁の底面図。 本発明の実施例２に係る複合弁で、電磁弁部が開状態にある場合の縦断面図。

同実施例２に係る複合弁で、電磁弁部・差圧弁共に閉状態にある状態の縦断面図。 同実施例２に係る複合弁で、電磁弁部が閉状態で、差圧弁が開状態にある状態の縦断面図。 同実施例２の複合弁の平面図。 同実施例２の複合弁の底面図。 実施例１の複合弁を適用した冷凍サイクルの説明図。 実施例２の複合弁を適用した冷凍サイクルの説明図。

本発明の実施例３に係る複合弁で、電磁弁部が開状態にある場合の縦断面図。 図１２のＡ部の拡大図。 図１３のＢ−Ｂ線断面の断面図。 実施例３の作用説明図。 同実施例１に係るダイヤフラムの変形を示す縦断面図。 同実施例４に係る規制手段の部分を示す縦断面図。 図１７のＣ−Ｃ断面を示す断面図。

１・・圧縮機（冷媒圧縮機） １ａ・・制御装置 ２，２’・・複合弁
３・・凝縮器 ４・・受液器 ５・・逆止弁 ６・・蒸発器
７・・アキュムレータ ８・・配管 ９・・バイパス管
１０・・電磁弁部 １１・・キャン １２・・ヨーク １２ａ・・固定部材
１３・・ソレノイド １３ａ・・電磁コイル １４・・吸引子
１４ａ・・フランジ部 １４ｂ・・パイロット弁室 １５・・プランジャ
１６・・スプリング １７・・弁筒 １７ａ・・弁筒軸孔
１７ｂ・・弁筒横孔 １７ｃ・・パイロット弁体 １７ｄ・・弁筒パッキン

２０・・弁本体 ２１・・流入口 ２２，２２’・・第１流出口
２３，２３’・・第２流出口 ２４・・上弁室 ２５・・主弁座
２６，２６’・・連通孔 ２７，２７’・・下弁室
２８，２８’・・連通孔 ２９，２９’・・差圧弁室
３０・・主弁体 ３１・・上弁座 ３２・・主弁体軸孔
３３・・主弁体開ばね ３４・・主弁体シールリング ３５・・主弁体均圧孔
３６・・パッキン

４０，４０’・・差圧弁部 ４１・・冷媒導入室
４２，４２’・・背圧導入室
４３・・差圧弁座 ４４，４４’・・差圧コイルばね
４５，４５’・・差圧弁枠 ４５ａ，４５’ａ・・連通孔
４６，４６’・・ダイヤフラム ４６’ａ・・撓み部 ４７，４７’・・差圧弁体
５０・・逆止弁部 ５１・・第２流入口 ５２・・第３流出口
５３・・逆止上弁室 ５４・・逆止下弁室 ５５・・逆止弁座部
５６・・逆止弁体 ５７・・弁座当接体 ５８・・蓋体
５９・・シール材 ６０・・スリット（断熱手段）
７０・・ストッパ ７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄ・・翼片
７１・・孔 Ｓ・・規制手段

Claims (13)

1. １つの弁本体に電磁弁部と差圧弁部とを一体的に設けてあり、上記弁本体に、圧縮機からの冷媒が流入する流入口と、凝縮器へ上記冷媒が流出する第１流出口と、蒸発器へ上記冷媒が流出する第２流出口と、上記流入口に連通し主弁座を備える上弁室と、上記上弁室から上記第１流出口に連通する下弁室と、上記上弁室内に配置されて電磁弁部により上記主弁座を開閉するパイロット式の主弁体と、上記主弁体の閉弁時に圧縮機側圧力と凝縮器側圧力の差圧により作動して上記冷媒を上記蒸発器へ直接導入する差圧弁部とを備える複合弁であって、
   上記差圧弁体部は、上記下弁室の側面部において上記第１流出口と対向する位置に設けてあり、
   上記差圧弁体部は、上記上弁室に通じる連通路を介して連通しかつ差圧弁座を有する冷媒導入室と、上記下弁室に連通する背圧導入室とを備え、
   上記冷媒導入室と上記背圧導入室との間に、両室の差圧により開閉する差圧弁体が設けられる
   ことを特徴とする複合弁。
2. 上記弁本体内に、上記第１流出口と、上記背圧導入室と、上記差圧弁体と、上記冷媒導入室と、上記第２流出口とを、この順に略一直線上に配置したことを特徴とする請求項１記載の複合弁。
3. 上記弁本体内に逆止弁部を設け、この逆止弁部は、第２流入口と、この第２流入口に連通する逆止上弁室と、上記第２流出口及び上記連通孔に連通する逆止下弁室と、上記逆止上弁室と上記逆止下弁室とを連通する孔を上記連通孔と上記第２流入口との差圧により開閉する逆止弁体と、を具備することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の複合弁。
4. 上記電磁弁部と上記差圧弁部に対して、上記逆止弁部を断熱手段を介して配置させたことを特徴とする請求項３記載の複合弁。
5. 上記断熱手段は、所定幅のスリットであることを特徴とする請求項４記載の複合弁。
6. 上記連通孔に絞り部を形成したことを特徴とする請求項３記載の複合弁。
7. 上記逆止弁部の下流に絞り部を形成したことを特徴とする請求項３記載の複合弁。
8. 上記上弁室の上方に上記主弁体によってパイロット弁室が区分され、該パイロット弁室には、上記主弁体の上部に形成された上弁座と該上弁座に上記電磁弁部により離接するパイロット弁体とを配置し、且つ、上記主弁体には、上記上弁室と上記パイロット弁室とを連通する主弁体均圧孔を形成したことを特徴とする請求項１乃至請求項７記載のいずれかに記載の複合弁。
9. 上記差圧弁部は、上記差圧弁体を構成するダイアフラムの所定以上の変形を規制する規制手段を具備することを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の複合弁。
10. 上記規制手段は、金属材料或いは樹脂材料を素材とするストッパ部材からなることを特徴とする請求項９記載の複合弁。
11. 上記規制手段を上記弁本体に一体的に形成するとともに上記弁本体に孔を形成し、該孔を上記第２流出口に連通させてなることを特徴とする請求項９記載の複合弁。
12. 上記ストッパ部材は、複数の翼片より形成されていることを特徴とする請求項１０記載の複合弁。
13. 上記ストッパ部材には、冷媒の流路としてのスリットが形成されていることを特徴とする請求項１０記載の複合弁。

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