JP2000039233A - 冷暖房装置における作動媒体の流路切換装置 - Google Patents
冷暖房装置における作動媒体の流路切換装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 弁体とケーシングとの回動タイミングや回動
速度を調節することにより別途専用の圧力緩衝部材を必
要とせずに運転切り換え時の圧力緩衝が瞬時に行える新
規な流路切換装置を提供する。 【解決手段】 本発明の作動媒体の流路切換装置1は、
ケーシング10と弁体20とを具えて成り、運転時コン
プレッサ2から高圧状態の作動媒体が吐き出されていた
第二接続口12または第三接続口13が、切り換え作動
中にそれぞれ弁体20の第二切換路口22または第三切
換路口23との連通を遮断する開放状態となり、ケーシ
ング10内の圧力差の均一化を図り、回動切り換えを行
う。また圧力差を均一化する際には、弁体20を一旦停
止あるいは回動スタート時から低速回動させ、均一化を
図った後は高速回動させて行うことを特徴とする。
速度を調節することにより別途専用の圧力緩衝部材を必
要とせずに運転切り換え時の圧力緩衝が瞬時に行える新
規な流路切換装置を提供する。 【解決手段】 本発明の作動媒体の流路切換装置1は、
ケーシング10と弁体20とを具えて成り、運転時コン
プレッサ2から高圧状態の作動媒体が吐き出されていた
第二接続口12または第三接続口13が、切り換え作動
中にそれぞれ弁体20の第二切換路口22または第三切
換路口23との連通を遮断する開放状態となり、ケーシ
ング10内の圧力差の均一化を図り、回動切り換えを行
う。また圧力差を均一化する際には、弁体20を一旦停
止あるいは回動スタート時から低速回動させ、均一化を
図った後は高速回動させて行うことを特徴とする。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はヒートポンプタイプ
の冷暖房機等に組み込まれ、作動媒体の流路を切り換え
る装置に関するものであり、特に暖房から冷房あるいは
冷房から暖房に運転を切り換える際に装置内部にかかる
圧力差を瞬時に均一化できる新規な流路切換装置に係る
ものである。
の冷暖房機等に組み込まれ、作動媒体の流路を切り換え
る装置に関するものであり、特に暖房から冷房あるいは
冷房から暖房に運転を切り換える際に装置内部にかかる
圧力差を瞬時に均一化できる新規な流路切換装置に係る
ものである。
【0002】
【発明の背景】冷暖房装置は、室内機と室外機の間を循
環する作動媒体(室内熱交換器〜コンプレッサ〜室外熱
交換器の間で高低圧気体であり、室外熱交換器〜毛細管
〜室内熱交換器の間で液体である)に熱を運搬させて、
室内の熱を室外に放出、または室外の熱を室内に取り込
んで室温を調節している。そして冷房と暖房との切り換
えは、作動媒体の循環方向を反対に切り換えることによ
り行われる。ところで作動媒体を逆循環させるには、実
際にはコンプレッサを逆回転させて作動媒体を逆循環さ
せることはできないため、四方弁と呼ばれる切換弁が必
要とされる。このものはその作動性の改良等を図るべ
く、種々の開発が行われている。その傾向は特開昭61
−6468号に見られるように弁体をスライドさせて切
り換えるものからケーシング内を弁体を回動させて流路
を切り換えるものに変わりつつある。
環する作動媒体(室内熱交換器〜コンプレッサ〜室外熱
交換器の間で高低圧気体であり、室外熱交換器〜毛細管
〜室内熱交換器の間で液体である)に熱を運搬させて、
室内の熱を室外に放出、または室外の熱を室内に取り込
んで室温を調節している。そして冷房と暖房との切り換
えは、作動媒体の循環方向を反対に切り換えることによ
り行われる。ところで作動媒体を逆循環させるには、実
際にはコンプレッサを逆回転させて作動媒体を逆循環さ
せることはできないため、四方弁と呼ばれる切換弁が必
要とされる。このものはその作動性の改良等を図るべ
く、種々の開発が行われている。その傾向は特開昭61
−6468号に見られるように弁体をスライドさせて切
り換えるものからケーシング内を弁体を回動させて流路
を切り換えるものに変わりつつある。
【0003】ところで流路切換装置は通常、作動媒体を
圧縮するコンプレッサの吐出口及び吸入口と接続される
ため、運転時装置内部において高温高圧となった部分と
低温低圧となった部分が生じた状態となっている。この
ように装置内部に圧力差及び温度差を生じた状態で例え
ば暖房から冷房あるいは冷房から暖房へ運転を切り換え
ることは装置自体に急激な圧力変化や温度変化等の衝撃
を与える結果となる。このようなことから本発明人は切
り換え時の衝撃を抑制することを目的として、流路切換
装置に圧力緩衝機構を組み込み、特願平9−17651
5号「切換衝撃を抑制した四方弁」の特許出願に関与し
ている。しかしながらこのような流路切換装置において
も以下に示すような点においてまだ改善の余地が残され
ていた。すなわちこの種の装置にあっては、圧力差を均
一化する圧力緩衝部材は、通常弁体や弁体を収納するケ
ーシングとは別体で形成され、装置内部に組み込まれる
ため相応の効果は得られるものの、ある程度の高コスト
化や構成部品の繁雑化は避けられなかった。
圧縮するコンプレッサの吐出口及び吸入口と接続される
ため、運転時装置内部において高温高圧となった部分と
低温低圧となった部分が生じた状態となっている。この
ように装置内部に圧力差及び温度差を生じた状態で例え
ば暖房から冷房あるいは冷房から暖房へ運転を切り換え
ることは装置自体に急激な圧力変化や温度変化等の衝撃
を与える結果となる。このようなことから本発明人は切
り換え時の衝撃を抑制することを目的として、流路切換
装置に圧力緩衝機構を組み込み、特願平9−17651
5号「切換衝撃を抑制した四方弁」の特許出願に関与し
ている。しかしながらこのような流路切換装置において
も以下に示すような点においてまだ改善の余地が残され
ていた。すなわちこの種の装置にあっては、圧力差を均
一化する圧力緩衝部材は、通常弁体や弁体を収納するケ
ーシングとは別体で形成され、装置内部に組み込まれる
ため相応の効果は得られるものの、ある程度の高コスト
化や構成部品の繁雑化は避けられなかった。
【0004】
【開発を試みた技術的課題】本発明はこのような背景を
認識してなされたものであり、弁体とケーシングとの回
動タイミングや回動速度を調節することにより別途専用
の圧力緩衝部材を必要とせずに運転切り換え時の圧力緩
衝が瞬時に行える新規な流路切換装置の開発を試みたも
のである。
認識してなされたものであり、弁体とケーシングとの回
動タイミングや回動速度を調節することにより別途専用
の圧力緩衝部材を必要とせずに運転切り換え時の圧力緩
衝が瞬時に行える新規な流路切換装置の開発を試みたも
のである。
【0005】
【課題を解決するための手段】すなわち請求項1記載の
冷暖房装置における作動媒体の流路切換装置は、コンプ
レッサの吐出口に接続される第一接続口と、室内熱交換
器に接続される第二接続口と、室外熱交換器に接続され
る第三接続口と、コンプレッサの吸入口に接続される第
四接続口とを有したケーシングと、このケーシング内の
前記第一接続口を通る軸線上に回動自在に設けられ、第
一切換路口から第二切換路口へと連通する第一切換路、
及び第一切換路口から第三切換路口へと連通する第二切
換路を有した弁体とを具えて成り、前記第一接続口と第
一切換路口とは常時連通され、一方前記第二接続口と第
二切換路口と、第三接続口と第三切換路口とは弁体を一
定角度往復回動させることにより択一的に連通させ、第
一切換路と第二切換路との二つの流路を選択的に切り換
えるようにした装置において、運転時コンプレッサから
高圧状態の作動媒体が吐き出されていた第二接続口また
は第三接続口が、切り換え作動中にそれぞれ弁体の第二
切換路口または第三切換路口との連通を遮断する開放状
態となり、ケーシング内の圧力差の均一化を図り、回動
切り換えを行うことを特徴として成るものである。この
発明によれば、ケーシング内に生じた圧力差を、弁体と
ケーシングとの回動タイミングを調節して均一化するた
め別途圧力緩衝部材を必要とせず、低コスト化や構成部
品の簡略化が図れる。また切り換え時の圧力差や温度差
を短時間で均一化でき、切り換え操作も円滑且つ確実に
行える。
冷暖房装置における作動媒体の流路切換装置は、コンプ
レッサの吐出口に接続される第一接続口と、室内熱交換
器に接続される第二接続口と、室外熱交換器に接続され
る第三接続口と、コンプレッサの吸入口に接続される第
四接続口とを有したケーシングと、このケーシング内の
前記第一接続口を通る軸線上に回動自在に設けられ、第
一切換路口から第二切換路口へと連通する第一切換路、
及び第一切換路口から第三切換路口へと連通する第二切
換路を有した弁体とを具えて成り、前記第一接続口と第
一切換路口とは常時連通され、一方前記第二接続口と第
二切換路口と、第三接続口と第三切換路口とは弁体を一
定角度往復回動させることにより択一的に連通させ、第
一切換路と第二切換路との二つの流路を選択的に切り換
えるようにした装置において、運転時コンプレッサから
高圧状態の作動媒体が吐き出されていた第二接続口また
は第三接続口が、切り換え作動中にそれぞれ弁体の第二
切換路口または第三切換路口との連通を遮断する開放状
態となり、ケーシング内の圧力差の均一化を図り、回動
切り換えを行うことを特徴として成るものである。この
発明によれば、ケーシング内に生じた圧力差を、弁体と
ケーシングとの回動タイミングを調節して均一化するた
め別途圧力緩衝部材を必要とせず、低コスト化や構成部
品の簡略化が図れる。また切り換え時の圧力差や温度差
を短時間で均一化でき、切り換え操作も円滑且つ確実に
行える。
【0006】また請求項2記載の冷暖房装置における作
動媒体の流路切換装置は、前記請求項1記載の要件に加
え、前記ケーシング内の圧力差を均一化する際には、弁
体の回動を一旦停止して行うことを特徴として成るもの
である。この発明によれば、切り換え時の急激な圧力変
化や温度変化による衝撃をより軽減でき、装置の耐久性
を飛躍的に向上させ得る。
動媒体の流路切換装置は、前記請求項1記載の要件に加
え、前記ケーシング内の圧力差を均一化する際には、弁
体の回動を一旦停止して行うことを特徴として成るもの
である。この発明によれば、切り換え時の急激な圧力変
化や温度変化による衝撃をより軽減でき、装置の耐久性
を飛躍的に向上させ得る。
【0007】更にまた請求項3記載の冷暖房装置におけ
る作動媒体の流路切換装置は、前記請求項1記載の要件
に加え、前記ケーシング内の圧力差を均一化する際に
は、回動スタート時から弁体を低速回動させ、均一化を
図った後は弁体を高速回動させて回動切り換えを行うこ
とを特徴として成るものである。この発明によれば、切
り換え時の圧力差や温度差を短時間で均一化でき、装置
にかかる衝撃を軽減できる。また均一化を図った後は、
弁体を高速回動させるため切り換えに要する時間をより
短縮できる。
る作動媒体の流路切換装置は、前記請求項1記載の要件
に加え、前記ケーシング内の圧力差を均一化する際に
は、回動スタート時から弁体を低速回動させ、均一化を
図った後は弁体を高速回動させて回動切り換えを行うこ
とを特徴として成るものである。この発明によれば、切
り換え時の圧力差や温度差を短時間で均一化でき、装置
にかかる衝撃を軽減できる。また均一化を図った後は、
弁体を高速回動させるため切り換えに要する時間をより
短縮できる。
【0008】また請求項4記載の冷暖房装置における作
動媒体の流路切換装置は、コンプレッサの吐出口に接続
される第一接続口と、室内熱交換器に接続される第二接
続口と、室外熱交換器に接続される第三接続口と、コン
プレッサの吸入口に接続される第四接続口とを有したケ
ーシングと、このケーシング内の前記第一接続口を通る
軸線上に回動自在に設けられた弁体とを具えて成り、前
記第一接続口と第一切換路口とは常時連通され、一方前
記第二接続口と第二切換路口と、第三接続口と第三切換
路口とは、連通状態と、連通を遮断して開放部を形成す
る開放状態とを選択できるようにした流路を切り換える
装置において、前記弁体の回動量を制御することによっ
て、開放部から流出する作動媒体の流量をコントロール
して、運転を行うことを特徴として成るものである。こ
の発明によれば、弁体の回動量を制御することによっ
て、高圧導出口の連通を遮断し、開放部を形成した状態
で運転を行え、開放部から流出する作動媒体の流量を積
極的にコントロールできるため、要求される冷暖房能力
に合わせた運転が行える。
動媒体の流路切換装置は、コンプレッサの吐出口に接続
される第一接続口と、室内熱交換器に接続される第二接
続口と、室外熱交換器に接続される第三接続口と、コン
プレッサの吸入口に接続される第四接続口とを有したケ
ーシングと、このケーシング内の前記第一接続口を通る
軸線上に回動自在に設けられた弁体とを具えて成り、前
記第一接続口と第一切換路口とは常時連通され、一方前
記第二接続口と第二切換路口と、第三接続口と第三切換
路口とは、連通状態と、連通を遮断して開放部を形成す
る開放状態とを選択できるようにした流路を切り換える
装置において、前記弁体の回動量を制御することによっ
て、開放部から流出する作動媒体の流量をコントロール
して、運転を行うことを特徴として成るものである。こ
の発明によれば、弁体の回動量を制御することによっ
て、高圧導出口の連通を遮断し、開放部を形成した状態
で運転を行え、開放部から流出する作動媒体の流量を積
極的にコントロールできるため、要求される冷暖房能力
に合わせた運転が行える。
【0009】
【発明の実施の形態】以下本発明を図示の実施の形態に
基づき説明する。本発明の冷暖房装置における作動媒体
の流路切換装置1は図1(b)、図2に示すようにケー
シング10と、このケーシング10内に設けられ一定角
度往復回動する弁体20とを主要部材として構成され
る。因みに図1(a)では暖房運転を行っている。
基づき説明する。本発明の冷暖房装置における作動媒体
の流路切換装置1は図1(b)、図2に示すようにケー
シング10と、このケーシング10内に設けられ一定角
度往復回動する弁体20とを主要部材として構成され
る。因みに図1(a)では暖房運転を行っている。
【0010】まず作動媒体の流路切換装置1の説明に先
立ち、冷暖房装置の全体構成について説明すると、図1
(a)に示すようにコンプレッサ2の吐出口及び吸入口
から第一配管H1及び第四配管H4が作動媒体の流路切
換装置1へ接続されている。また作動媒体の流路切換装
置1からは、室内熱交換器3及び室外熱交換器5へ第二
配管H2及び第三配管H3が接続されている。室内熱交
換器3と室外熱交換器5とは、作動媒体の減圧を行う毛
細管4を間に挟んで配管がなされて接続される。そして
暖房運転時には図1(a)、図3に示すように作動媒体
はコンプレッサ2、作動媒体の流路切換装置1、室内熱
交換器3、毛細管4、室外熱交換器5、作動媒体の流路
切換装置1、そして再びコンプレッサ2へと戻って循環
している。また冷房運転時には図4に示すように作動媒
体はコンプレッサ2、作動媒体の流路切換装置1、室外
熱交換器5、毛細管4、室内熱交換器3、作動媒体の流
路切換装置1、そして再びコンプレッサ2へと戻って循
環している。
立ち、冷暖房装置の全体構成について説明すると、図1
(a)に示すようにコンプレッサ2の吐出口及び吸入口
から第一配管H1及び第四配管H4が作動媒体の流路切
換装置1へ接続されている。また作動媒体の流路切換装
置1からは、室内熱交換器3及び室外熱交換器5へ第二
配管H2及び第三配管H3が接続されている。室内熱交
換器3と室外熱交換器5とは、作動媒体の減圧を行う毛
細管4を間に挟んで配管がなされて接続される。そして
暖房運転時には図1(a)、図3に示すように作動媒体
はコンプレッサ2、作動媒体の流路切換装置1、室内熱
交換器3、毛細管4、室外熱交換器5、作動媒体の流路
切換装置1、そして再びコンプレッサ2へと戻って循環
している。また冷房運転時には図4に示すように作動媒
体はコンプレッサ2、作動媒体の流路切換装置1、室外
熱交換器5、毛細管4、室内熱交換器3、作動媒体の流
路切換装置1、そして再びコンプレッサ2へと戻って循
環している。
【0011】以下冷暖房装置における作動媒体の流路切
換装置1の各構成部について説明する。まずケーシング
10について説明する。ケーシング10は図2に示すよ
うに一例として概ね円筒状を成し、底部を開放するケー
ス部10aと、ケース部10aの開放端を閉塞する閉塞
板10bとを具えて成るものであり、内部は気密性が保
たれている。そしてケーシング10の上面中心には第一
接続口11が開口され、ここにコンプレッサ2の吐出口
と接続される第一配管H1が接続される。また閉塞板1
0bの三カ所に第二接続口12、第三接続口13及び第
四接続口14が開口されている。なお第四接続口14は
閉塞板10bのほか、ケーシング10の上面や側壁に設
けてもよい。また閉塞板10bの中心には後述する弁体
20の回動軸26が挿入される。そして図3、4に示す
ように第二接続口12と室内熱交換器3とは第二配管H
2により接続され、第三接続口13と室外熱交換器5と
は第三配管H3により接続され、第四接続口14とコン
プレッサ2の吸入口とが第四配管H4により接続されて
いる。
換装置1の各構成部について説明する。まずケーシング
10について説明する。ケーシング10は図2に示すよ
うに一例として概ね円筒状を成し、底部を開放するケー
ス部10aと、ケース部10aの開放端を閉塞する閉塞
板10bとを具えて成るものであり、内部は気密性が保
たれている。そしてケーシング10の上面中心には第一
接続口11が開口され、ここにコンプレッサ2の吐出口
と接続される第一配管H1が接続される。また閉塞板1
0bの三カ所に第二接続口12、第三接続口13及び第
四接続口14が開口されている。なお第四接続口14は
閉塞板10bのほか、ケーシング10の上面や側壁に設
けてもよい。また閉塞板10bの中心には後述する弁体
20の回動軸26が挿入される。そして図3、4に示す
ように第二接続口12と室内熱交換器3とは第二配管H
2により接続され、第三接続口13と室外熱交換器5と
は第三配管H3により接続され、第四接続口14とコン
プレッサ2の吸入口とが第四配管H4により接続されて
いる。
【0012】次に前記ケーシング10内に設けられる弁
体20について説明する。弁体20は図1、2に示すよ
うに一例として左右側面が円弧状のほぼ直方体形状であ
り、底部を開口するケース部20aと、このケース部2
0aの底部開放側を塞ぐように一体的に組み付けられる
閉塞部20bとを具えて成り、内部に連通室20cが形
成されている。ケース部20a及び閉塞部20bは一例
として金属材料から成る板材をプレス加工して形成され
るが、ガラス、プラスチック等適宜の材料で形成されて
も構わない。連通室20cは気密性が保持されており、
上面から下面に連通する二つの流路が設けられるため、
上面中心には第一切換路口21が開口し、下面の左右位
置には、第二切換路口22及び第三切換路口23が開口
している。そして第一切換路口21から第二切換路口2
2へと連通する流路を第一切換路R1とし、第一切換路
口21から第三切換路口23へと連通する流路を第二切
換路R2としている。
体20について説明する。弁体20は図1、2に示すよ
うに一例として左右側面が円弧状のほぼ直方体形状であ
り、底部を開口するケース部20aと、このケース部2
0aの底部開放側を塞ぐように一体的に組み付けられる
閉塞部20bとを具えて成り、内部に連通室20cが形
成されている。ケース部20a及び閉塞部20bは一例
として金属材料から成る板材をプレス加工して形成され
るが、ガラス、プラスチック等適宜の材料で形成されて
も構わない。連通室20cは気密性が保持されており、
上面から下面に連通する二つの流路が設けられるため、
上面中心には第一切換路口21が開口し、下面の左右位
置には、第二切換路口22及び第三切換路口23が開口
している。そして第一切換路口21から第二切換路口2
2へと連通する流路を第一切換路R1とし、第一切換路
口21から第三切換路口23へと連通する流路を第二切
換路R2としている。
【0013】一方、弁体20の下面中心には回動軸26
が弁体20に固定して設けられ、前記ケーシング10の
閉塞板10bに回動自在に挿入されており、この回動軸
26により弁体20はケーシング10内にて一定角度回
動自在に保持される。なお回動軸26は別途設けられる
磁石等により回動されるが、切り換え時流路切換装置内
部に生じた圧力差の均一化を図るため、切り換え途中に
おいてその回動を一旦停止可能とするもの、あるいは圧
力差の均一化を図る前後において回動速度が変更できる
ものである。
が弁体20に固定して設けられ、前記ケーシング10の
閉塞板10bに回動自在に挿入されており、この回動軸
26により弁体20はケーシング10内にて一定角度回
動自在に保持される。なお回動軸26は別途設けられる
磁石等により回動されるが、切り換え時流路切換装置内
部に生じた圧力差の均一化を図るため、切り換え途中に
おいてその回動を一旦停止可能とするもの、あるいは圧
力差の均一化を図る前後において回動速度が変更できる
ものである。
【0014】また第二切換路口22及び第三切換路口2
3には、Oリング24を介して表面にフッ素樹脂のコー
ティングがなされたもの、もしくはフッ素樹脂で形成さ
れた円筒形状のシーリング25を外端を突出した状態で
内嵌めしている。これにより閉塞板10bの内壁面にシ
ーリング25がOリング24によって弾性的に押し当て
られ、開口端部から作動媒体が漏出しないように図られ
ている。なお図2(b)に記載する符号a1、a2は第
二切換路口22のシーリング25の接触部分を示し、符
号a3は第二接続口12の内周部を示すものであり、そ
れぞれの平面視状態を図5(a)、図6(a)に示す。
3には、Oリング24を介して表面にフッ素樹脂のコー
ティングがなされたもの、もしくはフッ素樹脂で形成さ
れた円筒形状のシーリング25を外端を突出した状態で
内嵌めしている。これにより閉塞板10bの内壁面にシ
ーリング25がOリング24によって弾性的に押し当て
られ、開口端部から作動媒体が漏出しないように図られ
ている。なお図2(b)に記載する符号a1、a2は第
二切換路口22のシーリング25の接触部分を示し、符
号a3は第二接続口12の内周部を示すものであり、そ
れぞれの平面視状態を図5(a)、図6(a)に示す。
【0015】次にこの装置の作動状態について説明す
る。なお説明にあたっては暖房運転を行っている状態を
始発状態とし、一旦運転を停止して冷房・除湿運転に切
り換えた状態を最終状態として説明する。 (1)暖房運転 暖房運転を行う際には、図3に示すように弁体20の第
二切換路口22を第二接続口12(第二配管H2)に接
続し、第三切換路口23を第三接続口13(第三配管H
3)に接続しない状態とする。この場合にはコンプレッ
サ2からの作動媒体は、コンプレッサ2、第一配管H
1、第一切換路R1、第二配管H2、室内熱交換器3、
毛細管4、室外熱交換器5、第三配管H3、ケーシング
10内、第四接続口14、第四配管H4、コンプレッサ
2...の順で循環する。その際ケーシング10内にお
いて弁体20の内側にはコンプレッサ2から吐き出され
る高圧状態の作動媒体が流れており、弁体20の外側に
はコンプレッサ2に吸入される低圧状態の作動媒体が流
れ、弁体20の内側と外側とに圧力差を生じた状態とな
っている。
る。なお説明にあたっては暖房運転を行っている状態を
始発状態とし、一旦運転を停止して冷房・除湿運転に切
り換えた状態を最終状態として説明する。 (1)暖房運転 暖房運転を行う際には、図3に示すように弁体20の第
二切換路口22を第二接続口12(第二配管H2)に接
続し、第三切換路口23を第三接続口13(第三配管H
3)に接続しない状態とする。この場合にはコンプレッ
サ2からの作動媒体は、コンプレッサ2、第一配管H
1、第一切換路R1、第二配管H2、室内熱交換器3、
毛細管4、室外熱交換器5、第三配管H3、ケーシング
10内、第四接続口14、第四配管H4、コンプレッサ
2...の順で循環する。その際ケーシング10内にお
いて弁体20の内側にはコンプレッサ2から吐き出され
る高圧状態の作動媒体が流れており、弁体20の外側に
はコンプレッサ2に吸入される低圧状態の作動媒体が流
れ、弁体20の内側と外側とに圧力差を生じた状態とな
っている。
【0016】(2)運転切り換え 運転切り換え時にはまず暖房運転を一旦停止するため弁
体20の始発状態は図5(a)に示すように暖房運転時
と同じ状態であり、この状態から磁石等の駆動部材を駆
動させ回動軸26を介して弁体20を回動させる。その
際この弁体20の回動に伴い高圧導出口たる第二接続口
12と第二切換路口22とは連通を遮断するように互い
に離反し、一方低圧導入口たる第三接続口13と第三切
換路口23とは互いに接近するように回動が行われる。
そして図5(b)に示すように第二接続口12が第二切
換路口22に対し内接する状態になると、連通状態は遮
断され始め、高圧導出口たる第二接続口12の開放が開
始される。次いで回動と共に図1(b)、図5(c)に
示すように第二接続口12の開放部分が徐々に広くな
り、この状態で弁体20の回動を一旦停止する。そして
停止中開放部分から高圧状態の作動媒体が低圧側に流出
し続け、ケーシング10内に生じた圧力差が均一化され
る。その後弁体20の回動が再開されると、図6(a)
に示すように低圧導入口たる第三接続口13が第三切換
路口23と重なり始め、更に回動が進むと図6(b)に
示すように第三接続口13と第三切換路口23とを連通
させる最終状態となる。なおこの最終状態は冷房・除湿
運転時の状態である。また回動を一旦停止した後、その
回動を再開するタイミングは、ケーシング10内の圧力
を完全に均一にした状態で行えば装置にかかる衝撃が、
ほとんどない点で最も好ましいが、実際上はある程度圧
力差が残存していても装置に衝撃を与えない範囲で回動
を再開するものである。
体20の始発状態は図5(a)に示すように暖房運転時
と同じ状態であり、この状態から磁石等の駆動部材を駆
動させ回動軸26を介して弁体20を回動させる。その
際この弁体20の回動に伴い高圧導出口たる第二接続口
12と第二切換路口22とは連通を遮断するように互い
に離反し、一方低圧導入口たる第三接続口13と第三切
換路口23とは互いに接近するように回動が行われる。
そして図5(b)に示すように第二接続口12が第二切
換路口22に対し内接する状態になると、連通状態は遮
断され始め、高圧導出口たる第二接続口12の開放が開
始される。次いで回動と共に図1(b)、図5(c)に
示すように第二接続口12の開放部分が徐々に広くな
り、この状態で弁体20の回動を一旦停止する。そして
停止中開放部分から高圧状態の作動媒体が低圧側に流出
し続け、ケーシング10内に生じた圧力差が均一化され
る。その後弁体20の回動が再開されると、図6(a)
に示すように低圧導入口たる第三接続口13が第三切換
路口23と重なり始め、更に回動が進むと図6(b)に
示すように第三接続口13と第三切換路口23とを連通
させる最終状態となる。なおこの最終状態は冷房・除湿
運転時の状態である。また回動を一旦停止した後、その
回動を再開するタイミングは、ケーシング10内の圧力
を完全に均一にした状態で行えば装置にかかる衝撃が、
ほとんどない点で最も好ましいが、実際上はある程度圧
力差が残存していても装置に衝撃を与えない範囲で回動
を再開するものである。
【0017】更にこのときの弁体20の回動角度と、ケ
ーシング10内の圧力差との関係を図7に表示し、それ
ぞれ回動スタート時の点から順次点P1、点P2、点P
3・・・点P6と符号を付す。因みに点P1は暖房運転
時を示し、点P6は冷房・除湿運転時を示すものであ
り、また点P2が図5(b)の開放開始位置に相当し、
点P3及び点P4が図5(c)の停止位置に相当する。
このため点P1〜点P2間は弁体20が回動しながらも
圧力差は均一化されず点P2以降圧力差が均一化され
る。更に点P3〜点P4間は弁体20の回動が一旦停止
するため圧力差のみが低下し、点P5〜点P6間も弁体
20の回動が終了するため圧力差のみが低下する。
ーシング10内の圧力差との関係を図7に表示し、それ
ぞれ回動スタート時の点から順次点P1、点P2、点P
3・・・点P6と符号を付す。因みに点P1は暖房運転
時を示し、点P6は冷房・除湿運転時を示すものであ
り、また点P2が図5(b)の開放開始位置に相当し、
点P3及び点P4が図5(c)の停止位置に相当する。
このため点P1〜点P2間は弁体20が回動しながらも
圧力差は均一化されず点P2以降圧力差が均一化され
る。更に点P3〜点P4間は弁体20の回動が一旦停止
するため圧力差のみが低下し、点P5〜点P6間も弁体
20の回動が終了するため圧力差のみが低下する。
【0018】(3)冷房・除湿運転時 冷房・除湿運転時には図4に示すように弁体20の第三
切換路口23を第三接続口13(第三配管H3)に接続
し、第二切換路口22を第二接続口12(第二配管H
2)に接続しない状態とする。この場合にはコンプレッ
サ2からの作動媒体は、コンプレッサ2、第一配管H
1、第二切換路R2、第三配管H3、室外熱交換器5、
毛細管4、室内熱交換器3、第二配管H2、ケーシング
10内、第四接続口14、第四配管H4、コンプレッサ
2....の順で循環する。その際ケーシング10内に
おいて弁体20の内側にはコンプレッサ2から吐き出さ
れる高圧状態の作動媒体が流れており、弁体20の外側
にはコンプレッサ2に吸入される低圧状態の作動媒体が
流れ、暖房運転時と同様に弁体20の内側と外側とに圧
力差を生じた状態となっている。なお冷房・除湿運転を
行っている状態から運転を一旦停止し、暖房運転に切り
換えるには上記した順序を逆に行うものであり、この場
合今度は第三接続口13が高圧導出口に相当し、第二接
続口12が低圧導入口に相当する。
切換路口23を第三接続口13(第三配管H3)に接続
し、第二切換路口22を第二接続口12(第二配管H
2)に接続しない状態とする。この場合にはコンプレッ
サ2からの作動媒体は、コンプレッサ2、第一配管H
1、第二切換路R2、第三配管H3、室外熱交換器5、
毛細管4、室内熱交換器3、第二配管H2、ケーシング
10内、第四接続口14、第四配管H4、コンプレッサ
2....の順で循環する。その際ケーシング10内に
おいて弁体20の内側にはコンプレッサ2から吐き出さ
れる高圧状態の作動媒体が流れており、弁体20の外側
にはコンプレッサ2に吸入される低圧状態の作動媒体が
流れ、暖房運転時と同様に弁体20の内側と外側とに圧
力差を生じた状態となっている。なお冷房・除湿運転を
行っている状態から運転を一旦停止し、暖房運転に切り
換えるには上記した順序を逆に行うものであり、この場
合今度は第三接続口13が高圧導出口に相当し、第二接
続口12が低圧導入口に相当する。
【0019】
【他の実施の形態】本発明は以上述べた実施の形態を一
つの基本的な技術思想とするものであるが、更に次のよ
うな改変が考えられる。すなわち先の図1〜7に示した
実施の形態では、一旦弁体20の回動を停止し、その停
止中に主にケーシング10内の圧力差を均一にするもの
であるが、切り換え時間をより短縮したい場合等には弁
体20を一旦停止させず、圧力差を均一化する前後で回
動速度を変更する形態例えば回動スタートから圧力差を
均一化する間は低速回動させ、均一化を図った後は高速
回動させる形態が採り得る。この場合速度変更位置は、
図8に示すように第三接続口13と第三切換路口23と
の連通が成される前までに行われるものである。またこ
のときの弁体20の回動角度と、ケーシング10内の圧
力差との関係を図9に表示し、それぞれ回動スタート時
の点から順次点P1、点P7、点P8、点P9、点P6
と符号を付す。なおここでも点P1は暖房運転時を示
し、点P6は冷房・除湿運転時を示すものである。そし
て点P1〜点P7間は弁体20が回動しながらも、高圧
導出口が開放されないため圧力差は均一化されず点P7
以降圧力差が均一化される。また点P7〜点P8間は弁
体20を低速回動させながら圧力差を均一化し、点P8
〜点P9間で弁体20を高速回動させながら圧力差を均
一化するものである。
つの基本的な技術思想とするものであるが、更に次のよ
うな改変が考えられる。すなわち先の図1〜7に示した
実施の形態では、一旦弁体20の回動を停止し、その停
止中に主にケーシング10内の圧力差を均一にするもの
であるが、切り換え時間をより短縮したい場合等には弁
体20を一旦停止させず、圧力差を均一化する前後で回
動速度を変更する形態例えば回動スタートから圧力差を
均一化する間は低速回動させ、均一化を図った後は高速
回動させる形態が採り得る。この場合速度変更位置は、
図8に示すように第三接続口13と第三切換路口23と
の連通が成される前までに行われるものである。またこ
のときの弁体20の回動角度と、ケーシング10内の圧
力差との関係を図9に表示し、それぞれ回動スタート時
の点から順次点P1、点P7、点P8、点P9、点P6
と符号を付す。なおここでも点P1は暖房運転時を示
し、点P6は冷房・除湿運転時を示すものである。そし
て点P1〜点P7間は弁体20が回動しながらも、高圧
導出口が開放されないため圧力差は均一化されず点P7
以降圧力差が均一化される。また点P7〜点P8間は弁
体20を低速回動させながら圧力差を均一化し、点P8
〜点P9間で弁体20を高速回動させながら圧力差を均
一化するものである。
【0020】以上述べた実施の形態はどれも高圧導出口
の連通を遮断して、高圧導出口に直接開放部を形成し、
ここから高圧状態の作動媒体を流出させて圧力差を均一
化する形態を採るが、例えば図10(a)(b)に示す
ように高圧導出口となる第二接続口12及び第三接続口
13の近傍に高圧状態の作動媒体を流出させるパイロッ
ト孔15を形成し、このパイロット孔15を介してケー
シング10内の圧力差を均一化する形態が採り得る。こ
の場合パイロット孔15の開閉は別途開閉装置を設けて
機械的に行うことが可能であるが、図10(c)に示す
ように弁体20を回動させてまずパイロット孔15のみ
を開放させ得れば、弁体20とケーシング10との回動
タイミングを調節して圧力差を均一化することが可能で
ある。
の連通を遮断して、高圧導出口に直接開放部を形成し、
ここから高圧状態の作動媒体を流出させて圧力差を均一
化する形態を採るが、例えば図10(a)(b)に示す
ように高圧導出口となる第二接続口12及び第三接続口
13の近傍に高圧状態の作動媒体を流出させるパイロッ
ト孔15を形成し、このパイロット孔15を介してケー
シング10内の圧力差を均一化する形態が採り得る。こ
の場合パイロット孔15の開閉は別途開閉装置を設けて
機械的に行うことが可能であるが、図10(c)に示す
ように弁体20を回動させてまずパイロット孔15のみ
を開放させ得れば、弁体20とケーシング10との回動
タイミングを調節して圧力差を均一化することが可能で
ある。
【0021】また以上述べた実施の形態では弁体20を
回動させる途中で、高圧導出口の連通を遮断して開放部
を形成し、ケーシング10内の圧力差を均一化する旨を
強調してきたが、開放部を形成するにあたっては、必ず
しも圧力差を均一化するだけでなく、弁体20の回動量
を制御することによって、開放部から流出する作動媒体
の流量を積極的にコントロールすることが可能であり、
これによって要求される冷暖房能力に合わせた運転が行
える。このように本発明では、高圧導出口となる第二接
続口12または第三接続口13を、それぞれ弁体20の
第二切換路口22または第三切換路口23に常に連通し
た状態で運転するだけでなく、この連通状態を遮断し、
開放部を形成した状態での運転も可能となる。そしてこ
の開放部を形成するにあたり、弁体20の回動量を制御
して作動媒体の流量を積極的にコントロールするもので
ある。因みに第二接続口12、第三接続口13、第二切
換路口22、第三切換路口23等の断面形状は、必ずし
も前記図5、6等に示すような円状に形成する必要はな
く、三角形、四角形、扇形等適宜の形状が採り得るもの
であって、一例として図11に示すように適宜の形状を
選択し、組み合わせることにより、作動媒体が流出する
開放部面積を、弁体20の回動量に対してほぼ比例的に
増加させることが可能である。
回動させる途中で、高圧導出口の連通を遮断して開放部
を形成し、ケーシング10内の圧力差を均一化する旨を
強調してきたが、開放部を形成するにあたっては、必ず
しも圧力差を均一化するだけでなく、弁体20の回動量
を制御することによって、開放部から流出する作動媒体
の流量を積極的にコントロールすることが可能であり、
これによって要求される冷暖房能力に合わせた運転が行
える。このように本発明では、高圧導出口となる第二接
続口12または第三接続口13を、それぞれ弁体20の
第二切換路口22または第三切換路口23に常に連通し
た状態で運転するだけでなく、この連通状態を遮断し、
開放部を形成した状態での運転も可能となる。そしてこ
の開放部を形成するにあたり、弁体20の回動量を制御
して作動媒体の流量を積極的にコントロールするもので
ある。因みに第二接続口12、第三接続口13、第二切
換路口22、第三切換路口23等の断面形状は、必ずし
も前記図5、6等に示すような円状に形成する必要はな
く、三角形、四角形、扇形等適宜の形状が採り得るもの
であって、一例として図11に示すように適宜の形状を
選択し、組み合わせることにより、作動媒体が流出する
開放部面積を、弁体20の回動量に対してほぼ比例的に
増加させることが可能である。
【0022】
【発明の効果】まず請求項1記載の冷暖房装置における
作動媒体の流路切換装置によれば、ケーシング10内に
生じた圧力差を、弁体20とケーシング10との回動タ
イミングを調節して均一化するため別途圧力緩衝部材を
必要とせず、低コスト化や構成部品の簡略化が図れる。
また切り換え時の圧力差や温度差を短時間で均一化で
き、切り換え操作も円滑且つ確実に行える。
作動媒体の流路切換装置によれば、ケーシング10内に
生じた圧力差を、弁体20とケーシング10との回動タ
イミングを調節して均一化するため別途圧力緩衝部材を
必要とせず、低コスト化や構成部品の簡略化が図れる。
また切り換え時の圧力差や温度差を短時間で均一化で
き、切り換え操作も円滑且つ確実に行える。
【0023】また請求項2記載の冷暖房装置における作
動媒体の流路切換装置によれば、切り換え時の急激な圧
力変化や温度変化による衝撃をより軽減でき、装置の耐
久性を飛躍的に向上させ得る。
動媒体の流路切換装置によれば、切り換え時の急激な圧
力変化や温度変化による衝撃をより軽減でき、装置の耐
久性を飛躍的に向上させ得る。
【0024】更にまた請求項3記載の冷暖房装置におけ
る作動媒体の流路切換装置によれば、切り換え時の圧力
差や温度差を短時間で均一化でき、装置にかかる衝撃を
軽減できる。また均一化を図った後は、弁体20を高速
回動させるため切り換えに要する時間をより短縮でき
る。
る作動媒体の流路切換装置によれば、切り換え時の圧力
差や温度差を短時間で均一化でき、装置にかかる衝撃を
軽減できる。また均一化を図った後は、弁体20を高速
回動させるため切り換えに要する時間をより短縮でき
る。
【0025】また請求項4記載の冷暖房装置における作
動媒体の流路切換装置によれば、弁体20の回動量を制
御することによって、高圧導出口の連通を遮断し、開放
部を形成した状態で運転を行え、開放部から流出する作
動媒体の流量を積極的にコントロールできるため、要求
される冷暖房能力に合わせた運転が行える。
動媒体の流路切換装置によれば、弁体20の回動量を制
御することによって、高圧導出口の連通を遮断し、開放
部を形成した状態で運転を行え、開放部から流出する作
動媒体の流量を積極的にコントロールできるため、要求
される冷暖房能力に合わせた運転が行える。
【図1】本発明の作動媒体の流路切換装置の使用状態を
示す説明図(a)、並びにこの流路切換装置によりケー
シング内の圧力差を均一化する作動状態を示す斜視図
(b)である。
示す説明図(a)、並びにこの流路切換装置によりケー
シング内の圧力差を均一化する作動状態を示す斜視図
(b)である。
【図2】作動媒体の流路切換装置を示す平面断面図
(a)、並びにこの平面断面図(a)におけるA−A線
矢印方向から見た縦断面図(b)、並びにB−B線矢印
方向から見た縦断面図(c)である。
(a)、並びにこの平面断面図(a)におけるA−A線
矢印方向から見た縦断面図(b)、並びにB−B線矢印
方向から見た縦断面図(c)である。
【図3】暖房運転時の作動媒体の流れを骨格的に示す説
明図である。
明図である。
【図4】冷房・除湿運転時の作動媒体の流れを骨格的に
示す説明図である。
示す説明図である。
【図5】暖房運転から冷房・除湿運転に切り換える状態
を段階的に示す説明図である。
を段階的に示す説明図である。
【図6】暖房運転から冷房・除湿運転に切り換える状態
を段階的に示す説明図である。
を段階的に示す説明図である。
【図7】弁体の回動を一旦停止してケーシング内の圧力
差を均一化する場合の回動角度と圧力差との関係を表す
グラフである。
差を均一化する場合の回動角度と圧力差との関係を表す
グラフである。
【図8】圧力差を均一化する前後で回動速度を変更する
場合の速度変更位置を示す説明図である。
場合の速度変更位置を示す説明図である。
【図9】圧力差を均一化する前後で回動速度を変更する
場合の回動角度と圧力差との関係を表すグラフである。
場合の回動角度と圧力差との関係を表すグラフである。
【図10】パイロット孔を具えた流路切換装置を示す平
面断面図(a)、並びにこの平面断面図(a)における
C−C線矢印方向から見た縦断面図(b)、並びにC−
C線矢印方向から見た開放状態を示す縦断面図(c)で
ある。
面断面図(a)、並びにこの平面断面図(a)における
C−C線矢印方向から見た縦断面図(b)、並びにC−
C線矢印方向から見た開放状態を示す縦断面図(c)で
ある。
【図11】開放部面積を弁体の回動量に対してほぼ比例
的に増加させる実施の形態を段階的に示す説明図であ
る。
的に増加させる実施の形態を段階的に示す説明図であ
る。
1 作動媒体の流路切換装置 2 コンプレッサ 3 室内熱交換器 4 毛細管 5 室外熱交換器 10 ケーシング 10a ケース部 10b 閉塞板 11 第一接続口 12 第二接続口 13 第三接続口 14 第四接続口 15 パイロット孔 20 弁体 20a ケース部 20b 閉塞部 20c 連通室 21 第一切換路口 22 第二切換路口 23 第三切換路口 24 Oリング 25 シーリング 26 回動軸 H1 第一配管 H2 第二配管 H3 第三配管 H4 第四配管 R1 第一切換路 R2 第二切換路
Claims (4)
- 【請求項1】 コンプレッサの吐出口に接続される第一
接続口と、室内熱交換器に接続される第二接続口と、室
外熱交換器に接続される第三接続口と、コンプレッサの
吸入口に接続される第四接続口とを有したケーシング
と、このケーシング内の前記第一接続口を通る軸線上に
回動自在に設けられ、第一切換路口から第二切換路口へ
と連通する第一切換路、及び第一切換路口から第三切換
路口へと連通する第二切換路を有した弁体とを具えて成
り、前記第一接続口と第一切換路口とは常時連通され、
一方前記第二接続口と第二切換路口と、第三接続口と第
三切換路口とは弁体を一定角度往復回動させることによ
り択一的に連通させ、第一切換路と第二切換路との二つ
の流路を選択的に切り換えるようにした装置において、
運転時コンプレッサから高圧状態の作動媒体が吐き出さ
れていた第二接続口または第三接続口が、切り換え作動
中にそれぞれ弁体の第二切換路口または第三切換路口と
の連通を遮断する開放状態となり、ケーシング内の圧力
差の均一化を図り、回動切り換えを行うことを特徴とす
る冷暖房装置における作動媒体の流路切換装置。 - 【請求項2】 前記ケーシング内の圧力差を均一化する
際には、弁体の回動を一旦停止して行うことを特徴とす
る請求項1記載の冷暖房装置における作動媒体の流路切
換装置。 - 【請求項3】 前記ケーシング内の圧力差を均一化する
際には、回動スタート時から弁体を低速回動させ、均一
化を図った後は弁体を高速回動させて回動切り換えを行
うことを特徴とする請求項1記載の冷暖房装置における
作動媒体の流路切換装置。 - 【請求項4】 コンプレッサの吐出口に接続される第一
接続口と、室内熱交換器に接続される第二接続口と、室
外熱交換器に接続される第三接続口と、コンプレッサの
吸入口に接続される第四接続口とを有したケーシング
と、このケーシング内の前記第一接続口を通る軸線上に
回動自在に設けられた弁体とを具えて成り、前記第一接
続口と第一切換路口とは常時連通され、一方前記第二接
続口と第二切換路口と、第三接続口と第三切換路口と
は、連通状態と、連通を遮断して開放部を形成する開放
状態とを選択できるようにした流路を切り換える装置に
おいて、前記弁体の回動量を制御することによって、開
放部から流出する作動媒体の流量をコントロールして、
運転を行うことを特徴とする冷暖房装置における作動媒
体の流路切換装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11114750A JP3111351B2 (ja) | 1998-05-19 | 1999-04-22 | 冷暖房装置における作動媒体の流路切換装置 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10-137070 | 1998-05-19 | ||
JP13707098 | 1998-05-19 | ||
JP11114750A JP3111351B2 (ja) | 1998-05-19 | 1999-04-22 | 冷暖房装置における作動媒体の流路切換装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000039233A true JP2000039233A (ja) | 2000-02-08 |
JP3111351B2 JP3111351B2 (ja) | 2000-11-20 |
Family
ID=26453422
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11114750A Expired - Fee Related JP3111351B2 (ja) | 1998-05-19 | 1999-04-22 | 冷暖房装置における作動媒体の流路切換装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3111351B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011047426A (ja) * | 2009-08-25 | 2011-03-10 | Fuji Koki Corp | 多方向切換弁 |
JP2011140986A (ja) * | 2010-01-07 | 2011-07-21 | Fuji Koki Corp | 多方切換弁及びその製造組立方法 |
-
1999
- 1999-04-22 JP JP11114750A patent/JP3111351B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011047426A (ja) * | 2009-08-25 | 2011-03-10 | Fuji Koki Corp | 多方向切換弁 |
CN101994853A (zh) * | 2009-08-25 | 2011-03-30 | 株式会社不二工机 | 多位切换阀 |
CN101994853B (zh) * | 2009-08-25 | 2014-05-07 | 株式会社不二工机 | 多位切换阀 |
KR101738934B1 (ko) | 2009-08-25 | 2017-05-23 | 가부시기가이샤 후지고오키 | 다방향 전환 밸브 |
JP2011140986A (ja) * | 2010-01-07 | 2011-07-21 | Fuji Koki Corp | 多方切換弁及びその製造組立方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3111351B2 (ja) | 2000-11-20 |
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