JP2010091214A - 冷媒配管ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】冷媒が流れる冷媒通路を形成する冷媒配管ユニットにおいて、冷媒通路を形成する部材の強度を確保しつつ、軽量化を図る。
【解決手段】互いに重ね合わせられた上部側及び下部側通路部材（26a,27a）からなり、互いの合わせ面の少なくとも一方に対して形成された通路用溝（40,41,42）によって冷媒通路（30）を形成する冷媒通路部（25a）と、冷媒通路（30）に接続され、該冷媒通路（30）を流通する冷媒の流通状態を制御する四方切換弁（140）とを冷媒配管ユニット（25）に設ける。そして、板状に形成された接続部材（26b,27b）によって、冷媒通路部（25a）と四方切換弁（140）とを接続する。
【選択図】図３

Description

本発明は、冷媒が循環して蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う冷媒回路に設けられて、前記冷媒が流れる冷媒通路を形成する冷媒配管ユニットに関するものである。

従来より、冷媒回路の冷媒通路や構成機器を１つの冷媒配管ユニットにまとめ、それによって冷媒回路の小型化等を図ることが提案されている。

例えば、特許文献１には、切削加工等によって凹溝が形成された一対の平板状の部材を備え、この部材をボルトで締結することによって冷媒通路を形成する冷媒配管ユニットが開示されている。この冷媒配管ユニットでは、冷房運転と暖房運転を切り換えるための四方弁や電磁弁等が上面に突設されている。また、平板状の部材の接合面には、シール部材であるパッキンを介在させて気密性を保つようにしている。
特開平１１−０２３０７１号公報

ところで、このような冷媒配管ユニットは、高圧の冷媒が流れるため、冷媒通路を形成する平板状の部材がその冷媒の圧力に耐えられないと、その部材が変形し、冷媒の漏れにつながる可能性がある。したがって、このような冷媒配管ユニットでは、冷媒通路を形成する部材の強度を確保してやる必要がある。そのため、従来の冷媒配管ユニットでは、冷媒通路を形成する部材の厚さは大きくなりがちであり、結果として、その重量が増加してしまうという問題を生じていた。そして、この重量増加は、製造時の作業性の悪化（製造効率の低下）や、製造コストの増大にもつながっていた。

本発明は前記の問題に着目してなされたものであり、冷媒通路を形成する部材の強度を確保しつつ、冷媒配管ユニットの軽量化を図ることを目的としている。

前記の課題を解決するため、第１の発明は、
冷媒が循環して蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う冷媒回路（15）に設けられて、前記冷媒が流れる冷媒通路（30）を形成する冷媒配管ユニットであって、
互いに重ね合わせられた第１及び第２通路部材（26a,27a）からなり、互いの合わせ面の少なくとも一方に対して形成された通路用溝（40,41,42）によって前記冷媒通路（30）を形成する冷媒通路部（25a）と、
前記冷媒通路（30）に接続されて該冷媒通路（30）を流通する前記冷媒の流通状態を制御する制御用機器（140）を形成する制御用機器部材（140a,140b）と、
板状に形成され、前記冷媒通路部（25a）と制御用機器部材（140a,140b）とを接続する接続部材（26b,27b）と、
を備えたことを特徴とする。

これにより、冷媒通路（30）に冷媒が流れると、第１及び第２通路部材（26a,27a）や制御用機器部材（140a,140b）には、その冷媒の圧力が作用する。そのため、冷媒通路部（25a）や制御用機器部材（140a,140b）には、その圧力による応力が生ずる。一方、接続部材（26b,27b）には冷媒の圧力は直接作用しない。したがって、接続部材（26b,27b）には冷媒による応力は生じにくい。

また、第２の発明は、
第１の発明の冷媒配管ユニットにおいて、
前記第１及び第２通路部材（26a,27a）の少なくとも一方と前記制御用機器部材（140a,140b）は、前記接続部材（26b,27b）の板面上に配置されていることを特徴とする。

これにより、前記第１及び第２通路部材（26a,27a）や前記制御用機器部材（140a,140b）を所定の強度が得られるように設計し、それらを所定の厚さの接続部材（26b,27b）の板面上に配置すれば冷媒配管ユニットを構成できる。

また、第３の発明は、
第１の発明の冷媒配管ユニットにおいて、
前記接続部材（26b,27b）は、ブリッジ状に形成されていることを特徴とする。

これにより、前記冷媒通路部（25a）と前記制御用機器部材（140a,140b）との接続に最低限必要な箇所にのみ接続部材（26b,27b）を配置することで冷媒配管ユニットを構成できる。

また、第４の発明は、
第１から第３の発明のうちの何れか１つの冷媒配管ユニットにおいて、
前記第１及び第２通路部材（26a,27a）の少なくとも一方と前記制御用機器部材（140a,140b）は、前記接続部材（26b,27b）と一体成型されていることを特徴とする。

これにより、通路部材（26a,27a)、制御用機器部材（140a,140b）、及び接続部材（26b,27b）が同時に作製される。

また、第５の発明は、
第１から第４の発明のうちの何れか１つの冷媒配管ユニットにおいて、
前記冷媒通路部（25a）は複数設けられ、
前記接続部材（26b,27b）は、前記冷媒通路部（25a）同士を接続することを特徴とする。

これにより、冷媒通路部（25a）同士も接続部材（26b,27b）によって接続されるので、冷媒通路（30）が並んだ部位の軽量化が可能になる。

また、第６の発明は、
第１から第５の発明のうちの何れか１つの冷媒配管ユニットにおいて、
前記通路用溝（40,41,42）は、前記第１及び第２通路部材（26a,27a）の双方に設けられ、これらの双方の通路用溝（40,41,42）によって１つの冷媒通路（30）が形成されていることを特徴とする。

これにより、２つの通路用溝（40,41,42）が合わさって１つの冷媒通路（30）が形成される。

また、第７の発明は、
第１から第６の発明のうちの何れか１つの冷媒配管ユニットにおいて、
前記第１通路部材（26a）と前記第２通路部材（27a）との間に挟み込まれて前記通路用溝（40,41,42）に流れる前記冷媒をシールするシール部材（28）をさらに備えていることを特徴とする。

これにより、シール部材（28）が第１通路部材（26a）と第２通路部材（27a）との間で圧縮されて、該第１及び第２通路部材（26a,27a）においてシール圧を発生させる。

また、第８の発明は、
第１から第７の発明のうちの何れか１つの冷媒配管ユニットにおいて、
前記第１通路部材（26a）と前記第２通路部材（27a）とは、ボルト（29）により互いに締結されていることを特徴とする。

これにより、第１通路部材（26a）と第２通路部材（27a）とが一体的に固定される。

第１の発明によれば、第１及び第２通路部材（26a,27a）や制御用機器部材（140a,140b）のように応力を生ずる箇所は、この圧力に耐えうる形状に形成し（例えば板厚を厚くする）、接続部材（26b,27b）のように冷媒によって応力が生じにくい部分は強度を落とす（例えば板厚を薄くする）ことができる。すなわち、冷媒通路を形成する部材の強度を確保しつつ、軽量化を図ることができる。

また、第２の発明によれば、前記第１及び第２通路部材（26a,27a）や前記制御用機器部材（140a,140b）を容易に形成できる。すなわち、容易に冷媒配管ユニットを製造できる。

また、第３の発明によれば、接続に必要な箇所にのみ接続部材（26b,27b）を配置できるので、より効果的に冷媒配管ユニットを軽量化できる。

また、第４の発明によれば、通路部材（26a,27a）、制御用機器部材（140a,140b）、及び接続部材（26b,27b）が同時に作製されるので、容易に冷媒配管ユニットを製造できる。また、コストの低減も期待できる。

また、第５の発明によれば、冷媒通路（30）が並んだ部位の軽量化が可能になるので、より効果的に冷媒配管ユニットを軽量化できる。

また、第６の発明によれば、冷媒通路（30）の断面積や断面形状を設定する際の自由度が大きくなる。

また、第７の発明によれば、第１及び第２通路部材（26a,27a）の冷媒通路（30）を流れる冷媒を容易にシールすることができる。

また、第８の発明によれば、第１通路部材（26a）と第２通路部材（27a）とを容易に固定することができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。また、以下の各実施形態の説明において、一度説明した構成要素と同様の機能を有する構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。

《発明の実施形態１》
本実施形態は、図１に示す冷媒回路（15）を備えた空気調和装置（10）であり、冷媒回路（15）の一部は、本発明に係る冷媒配管ユニット（25）として構成されている。

〈空気調和装置の全体構成〉
本実施形態の空気調和装置（10）は、図１に示すように、熱源側ユニットである室外機（11）と、利用側ユニットである室内機（12）を備えている。この空気調和装置（10）では、室外機（11）に収容された室外回路（16）と、室内機（12）に収容された室内回路（17）とを連絡配管（18,19）で接続することによって冷媒回路（15）が形成されている。なお、図示しないが、室外機（11）には室外熱交換器（23）へ室外空気を送るための室外ファンが設置され、室内機（12）には室内熱交換器（24）へ室内空気を送るための室内ファンが設置されている。

室内回路（17）には、前記室内熱交換器（24）が設けられている。室内熱交換器（24）は、冷媒を室内空気と熱交換させるための空気熱交換器である。室内回路（17）は、その液側の端部が液側連絡配管（18）に接続され、そのガス側の端部がガス側連絡配管（19）に接続されている。

また、室外回路（16）には、圧縮機（21）、アキュームレータ（22）、及び前記室外熱交換器（23）が設けられ、これらは冷媒通路（30）によって接続されている。

この室外回路（16）では、高圧冷媒通路（31）、低圧冷媒通路（32）、第１液側通路（33）、第２液側通路（34）、第１ガス側通路（35）、第２ガス側通路（36）、ガス導出通路（37）、高圧ガス戻し通路（38）、及び中間ガス戻し通路（39）のそれぞれが、冷媒を流すための冷媒通路（30）として形成されている。

また、室外回路（16）には冷媒通路（30）を流れる冷媒の流通状態を制御するための制御用機器として、四方切換弁（140）、電動膨張弁（100）、第１電磁弁（110）、第２電磁弁（115）、及び逆止弁（125）が設けられている。またさらには、室外回路（16）には、第１フィルタ（131）と、第２フィルタ（132）も設けられている。そして、前記室外回路（16）のうち、四方切換弁（140）及びこの四方切換弁（140）周辺の冷媒通路（30）は、冷媒配管ユニット（25）として実現されている。

圧縮機（21）は、本実施形態では全密閉型のスクロール圧縮機（21）であって、吸入管（21a）、吐出管（21b）、中間配管（21c）を備えている。この吸入管（21a）はアキュームレータ（22）の出口管に接続され、吐出管（21b）は冷媒配管ユニット（25）に接続されている。また、中間配管（21c）は、一端が圧縮機（21）における圧縮機構の圧縮途中の圧縮室に連通し、その他端が冷媒配管ユニット（25）に接続されている。

アキュームレータ（22）は、冷媒をガス冷媒と液冷媒とに分離し、分離したガス冷媒を圧縮機に送る。このアキュームレータ（22）の入口管は、冷媒配管ユニット（25）に接続されている。

室外熱交換器（23）は、冷媒を室外空気と熱交換させるための空気熱交換器である。この室外熱交換器（23）は、その液側の端部とガス側の端部のそれぞれが冷媒配管ユニット（25）に接続されている。

高圧冷媒通路（31）は、その一端が圧縮機（21）の吐出管（21b）に接続され、その他端が四方切換弁（140）の第１ポート（141）（後述）に接続されている。低圧冷媒通路（32）は、その一端が四方切換弁（140）の第３ポート（143）に接続され、その他端がアキュームレータ（22）の入口管に接続されている。

第１ガス側通路（35）は、その一端が四方切換弁（140）の第２ポート（142）に接続され、その他端が室外熱交換器（23）のガス側の端部に接続されている。第１ガス側通路（35）の途中には、サービスポート（120）が接続されている。第２ガス側通路（36）は、その一端が四方切換弁（140）の第４ポート（144）に接続され、その他端がガス側閉鎖弁（98）に接続されている。ガス側閉鎖弁（98）には、ガス側連絡配管（19）が接続されている。

第１液側通路（33）は、その一端が電動膨張弁（100）に接続され、その他端が室外熱交換器（23）の液側の端部に接続されている。第１液側通路（33）の途中には、第１フィルタ（131）が設けられている。第２液側通路（34）は、その一端が電動膨張弁（100）に接続され、その他端が液側閉鎖弁（97）に接続されている。第２液側通路（34）の途中には、第２フィルタ（132）が設けられている。液側閉鎖弁（97）には、液側連絡配管（18）が接続されている。

ガス導出通路（37）は、その一端が圧縮機（21）の中間配管（21c）に接続され、その他端が高圧冷媒通路（31）に接続されている。このガス導出通路（37）の途中には逆止弁（125）が設けられ、この逆止弁（125）は、ガス導出通路（37）の一端から他端へ向かう冷媒の流通を許容し、逆向きの冷媒の流通を阻止する。

高圧ガス戻し通路（38）は、その一端がガス導出通路（37）における逆止弁（125）の流入側に接続され、その他端がガス導出通路（37）における逆止弁（125）の流出側に接続されている。この高圧ガス戻し通路（38）の途中には第２電磁弁（115）が設けられ、この第２電磁弁（115）は、高圧ガス戻し通路（38）における冷媒の流通を断続する。

中間ガス戻し通路（39）は、その一端が第２電磁弁（115）の流出側の高圧ガス戻し通路（38）に接続され、その他端が圧縮機（21）の吸入管（21a）に接続されている。第１電磁弁（110）は、中間ガス戻し通路（39）における冷媒の流通を断続する。

〈冷媒配管ユニット（25）の構成〉
本実施形態の冷媒配管ユニット（25）は、互いに重ね合わせられた下部パーツ（26）と上部パーツ（27）とを備えている。以下では説明の便宜上、冷媒配管ユニット（25）の上部パーツ（27）側を該冷媒配管ユニット（25）の上側と呼び、上部及び下部パーツ（26,27）のそれぞれにおいて上側を向いている面を上面と呼び、該上面の反対側の面を下面と呼ぶことにする。

図２は本発明の実施形態１に係る下部パーツ（26）の平面図である。また、図３は下部パーツ（26）の背面図である。下部パーツ（26）は、図２や図３に示すように、冷媒通路（30）を構成するための下部通路部材（26a）、四方切換弁（140）を構成するための下部ブロック（140a）、及びこれらを接続する下部接続部材（26b）によって構成されている。この下部通路部材（26a）は、本発明の第１通路部材に対応し、下部ブロック（140a）は、本発明の制御用機器部材に対応する。また、下部接続部材（26b）は、本発明の接続部材に対応している。

また、図４は本発明の実施形態１に係る下部パーツ（26）の側面図である。この下部パーツ（26）では、図４に示すように、下部接続部材（26b）が下部通路部材（26a）や下部ブロック（140a）よりも薄肉の板状に形成され、該下部接続部材（26b）の板面上に、下部通路部材（26a）と、下部ブロック（140a）とが配置されている。

また、前記下部通路部材（26a）は、図３に示すように、平面視でコの字型の部分と、直線状の部分とが一体的に形成されている。そして、この下部通路部材（26a）の上面には、図２に示すように、通路用溝（40,41,42）が形成されている。これらの通路用溝（40,41,42）のうち、通路用溝（40）は、平面視で直線状に形成され、通路用溝（41）と通路用溝（42）とは平面視でＬ字型に形成されている。これらの通路用溝（40,41,42）は、断面が方形に形成されている。例えば図５は、下部パーツ（26）における通路用溝（40,41）付近の断面図である。

前記のような、下部パーツ（26）は、例えばアルミニウムを用いてダイキャストやプレス加工等によって、下部通路部材（26a）、下部接続部材（26b）、及び下部ブロック（140a）を一体成型して製作できる。なお、前記の下部通路部材（26a）と下部ブロック（140a）には、雌ねじが加工されたボルト穴（26c）が複数設けられている。

また、図６は上部パーツ（27）の平面図である。上部パーツ（27）は、図６に示すように、前記下部通路部材（26a）とともに冷媒通路（30）を構成する上部通路部材（27a）、四方切換弁（140）を構成するための上部ブロック（140b）、及びこれらを互いに接続する上部接続部材（27b）によって構成されている。この上部通路部材（27a）が本発明の第２通路部材に対応し、上部ブロック（140b）は、制御用機器部材に対応する。また、上部接続部材（27b）は、本発明の接続部材に対応している。

この上部接続部材（27b）は、図７（上部パーツ（27）の側面図）に示すように、上部通路部材（27a）や上部ブロックよりも薄肉の板状に形成され、該上部接続部材（27b）の板面上には上部通路部材（27a）と、上部ブロック（140b）とが配置されている。

前記上部通路部材（27a）は、図６に示すように、前記下部通路部材（26a）のコの字型の部分に対応して、平面視でコの字型に形成されている。一方、上部ブロック（140b）は、前記下部ブロック（140a）における中央の直方体部分に対応して平面視で長方形状に形成されている。

この上部パーツ（27）も、例えばアルミニウムを用いてダイキャストやプレス加工等によって、上部通路部材（27a）、上部接続部材（27b）、及び上部ブロック（140b）を一体成型して製作されている。なお、上部通路部材（27a）と上部ブロック（140b）とには、前記ボルト穴（26c）に対応した位置に、ボルト（29）（後述）よりも直径が大きなボルト用貫通孔（27c）が形成されている。

前記下部通路部材（26a）と、上部通路部材（27a）とは、互いに重ね合わせられて冷媒通路部（25a）を形成している。この冷媒通路部（25a）では、下部通路部材（26a）の上面に形成された通路用溝（40,41,42）が、上部通路部材（27a）の下面で覆われて冷媒通路（30）が形成される。すなわち、上部側及び下部側通路部材（26a,27a）が互いに重ね合わせられることにより、図８に示すように通路用溝（40）の部分で管状空間が形成され、この管状空間が冷媒通路（30）として機能している。

通路用溝（40,41,42）によって形成された冷媒通路（30）に冷媒が流れると、冷媒通路部（25a）を構成する上部側及び下部側通路部材（26a,27a）や、四方切換弁（140）を構成する上部及び下部ブロック（140a,140b）には、その冷媒の圧力による応力が生ずる。そして、その応力により、冷媒通路部（25a）や四方切換弁（140）が変形すると、通路用溝（40）を流れる冷媒の漏れ等の不具合につながることになる。そのため、下部通路部材（26a）、上部通路部材（27a）、上部及び下部ブロック（140a,140b）には、所定の強度を確保する必要がある。本実施形態では、これらの部材に対して所定の厚さを設定して強度を確保している。

本実施形態では、上部及び下部パーツ（26,27）は、ガスケット（28）（本発明のシール部材に対応する）を介して互いに積層されている（図８参照）。重ね合わされた上部及び下部パーツ（26,27）は、上部パーツ（27）のボルト用貫通孔（27c）から下部パーツ（26）のボルト穴（26c）へそれぞれ挿入される複数のボルト（29）によって互いに締結されている。そして、このように上部及び下部パーツ（26,27）が複数のボルト（29）によって互いに締結されることによって、ガスケット（28）が圧縮されて所定のシール圧を発生させる。そして、このシール圧によって、それぞれの通路用溝（40,41,42）内を流れる冷媒はシールされる。なお、下部通路部材（26a）、上部通路部材（27a）、下部ブロック（140a）、及び上部ブロック（140b）は、前記のように所定の厚さが確保されているので、ボルト（29）を締結した際の各パーツ（26,27）の歪みを小さくでき、ボルト（29）の締結が通路用溝（40,41,42）のシール性に悪影響を及ぼすことはない。

なお、図９は、ガスケット（28）の構成例である。このガスケット（28）は、下部パーツ（26）の下部接続部材（26b）の外縁に合わせた輪郭を有し、通路用溝（40,41,42）、後述の第２から第４ポート（142,143,144）の開口、ボルト穴（26c）等に対応する部分が肉抜きされている。

〈冷媒配管ユニット（25）における四方切換弁、冷媒通路の構成及び配置〉
この冷媒配管ユニット（25）では、下部パーツ（26）の下部ブロック（140a）には四方切換弁（140）が埋設されている。また、上部パーツ（27）上面には、四方切換弁（140）を動作させるパイロット弁（105）が取り付けられている。

以下では、冷媒配管ユニット（25）に含まれるパイロット弁（105）、四方切換弁（140）と、これらに繋がる冷媒通路（30）について説明する。

制御用機器である四方切換弁（140）は、図１０に示すように、スライド弁（150）、弁座部（145）、第１蓋部材（155）、及び第２蓋部材（156）を備え、下部ブロック（140a）に形成された埋設用穴（55）内に埋設されている。

埋設用穴（55）は、下部ブロック（140a）の側面に形成した円形断面の貫通孔である（図４を参照）。この埋設用穴（55）の両端には、雌ねじが形成されている。これらの雌ネジは、第１及び第２蓋部材（155,156）をそれぞれ取り付けるために使用される。

前記の埋設用穴（55）の内壁には、四方切換弁（140）の第１ポート（141）が形成されている。具体的には、第１ポート（141）は、図２や図３に示すように、埋設用穴（55）の内壁から下部ブロック（140a）の側面側（図２や図３では下方向）に向かって貫通する貫通孔である。下部ブロック（140a）の側面側における第１ポート（141）の開口部には、下部通路部材（26a）の直線状の部分（図３において下方向に延びる部分）が繋がっている。この直線状の部分には通路連結孔（26d）が形成され、該通路連結孔（26d）の開口端（図３における下側の開口端）には高圧冷媒通路（31）が接続されている。

また、埋設用穴（55）の内壁には、弁座部（145）を嵌め込む貫通孔（147）が形成されている（図２を参照）。詳しくは、この貫通孔（147）は、埋設用穴（55）の長手方向のほぼ中央部に配置されて、埋設用穴（55）の内壁から下部パーツ（26）の上面に向かって貫通する円形断面の貫通孔である。

弁座部（145）は、円盤状の金属製（例えばアルミニウム）の部材であり、図１１に示すように、貫通孔（147）に嵌め込まれる。この弁座部（145）の下面（貫通孔（147）に嵌め込まれた状態で埋設用穴（55）内に面した側の面）は、平坦なシート面（146）になっている。シート面（146）には、第２ポート（142）、第３ポート（143）、及び第４ポート（144）が、図１０における右から左へ向かって順に一列に並んで開口している。なお、弁座部（145）が貫通孔（147）に嵌め込められた状態で、この弁座部（145）よりも右側の埋設用穴（55）の部分を第１円形断面部（55a）と呼び、左側の部分を第２円形断面部（55b）と呼ぶことにする。

四方切換弁（140）のスライド弁（150）は、本体部（160）、第１ピストン（153）、及び第２ピストン（154）を備えている（図１０を参照）。本体部（160）は、弁本体（151）とフレーム部材（152）とによって構成されている。弁本体（151）は、横長のドーム状の部材である。また、フレーム部材（152）は、弁座部（145）のシート面（146）に沿って延びる細長い部材である。弁本体（151）は、このフレーム部材（152）に取り付けられており、そのドーム上部分の底辺側が弁座部（145）のシート面（146）と摺接した状態で図１０の左右方向へスライド自在となっている。

第１ピストン（153）と第２ピストン（154）は、本体部（160）のフレーム部材（152）と別体に形成されており、取付用ボルト（図示省略）によってフレーム部材（152）に固定されている。第１ピストン（153）は、フレーム部材（152）の一端（図１０における右端）に取り付けられている。この第１ピストン（153）は、その周縁部が埋設用穴（55）の第１円形断面部（55a）の内面と摺接し、第１円形断面部（55a）を左右に仕切っている。また、第２ピストン（154）は、フレーム部材（152）の他端（図１０における左端）に取り付けられている。そして、この第２ピストン（154）は、その周縁部が埋設用穴（55）の第２円形断面部（55b）の内面と摺接し、第２円形断面部（55b）を左右に仕切っている。

第１蓋部材（155）は、図１０における埋設用穴（55）の右端（すなわち、第１円形断面部（55a）の開口端）に取り付けられている。また、第２蓋部材（156）は、図１０における埋設用穴（55）の左端（すなわち、第２円形断面部（55b）の開口端）に取り付けられている。第１及び第２蓋部材（155,156）は、埋設用穴（55）の両端を塞ぐための部材である。これらの第１及び第２蓋部材（155,156）は、それぞれの外周面に形成された雄ねじが埋設用穴（55）の両端に形成された雌ねじとそれぞれ噛み合うことで下部ブロック（140a）に固定されている。

四方切換弁（140）では、第１及び第２蓋部材（155,156）で埋設用穴（55）両端の開口部分がふさがれることによって、第１円形断面部（55a）側では、第１蓋部材（155）と第１ピストン（153）の間の部分が閉空間となっている。そして、この閉空間の部分が第１切換用チャンバ（171）を構成している。一方、埋設用穴（55）の第２円形断面部（55b）の側では、第２蓋部材（156）と第２ピストン（154）の間の部分が閉空間となっている。そして、この閉空間の部分が第２切換用チャンバ（172）を構成している。

この四方切換弁（140）では、第１切換用チャンバ（171）と第２切換用チャンバ（172）の内圧を調節することによってスライド弁（150）が移動する。例えば、第１切換用チャンバ（171）の内圧を第２切換用チャンバ（172）の内圧よりも高く設定すると、四方切換弁（140）のスライド弁（150）が図１０における左側へ移動する。また、第２切換用チャンバ（172）の内圧を第１切換用チャンバ（171）の内圧よりも高く設定すると、四方切換弁（140）のスライド弁（150）が同図における右側へ移動する。このような第１及び第２切換用チャンバ（171,172）の内圧設定は、本実施形態では、高圧の冷媒と低圧の冷媒とをパイロット弁（105）により選択的に導入することで実現している。この点については後に詳述する。

四方切換弁（140）では、スライド弁（150）が、図１０における左にスライドした際には、弁本体（151）が、第３ポート（143）と第４ポート（144）とを連通させる。この場合には、第１及び第２ピストン（153,154）の間に形成された閉空間を介して、第１ポート（141）と第２ポート（142）も連通する。これにより、四方切換弁（140）は、図１において実線で示した連通状態になる。また、スライド弁（150）が、図１０における右にスライドした際には、弁本体（151）が、第２ポート（142）と第３ポート（143）とを連通させる。第２ポート（142）と第３ポート（143）とが連通した場合には、第１及び第２ピストン（153,154）の間に形成された閉空間を介して、第１ポート（141）と第４ポート（144）も連通する。これにより、四方切換弁（140）は、図１において破線で示した連通状態になる。

パイロット弁（105）は、四方切換弁（140）を動作させるためのものである。本実施形態のパイロット弁（105）は、本体部（106）とソレノイド（107）を備え、上部パーツ（27）上面（より詳しくは上部通路部材（27a）上面）に形成されている（図６を参照）。

この本体部（106）は、冷媒の流通路と、その流通路における冷媒の流通経路を切り換えるための弁体（図示せず）とを備え、上部通路部材（27a）に固定されている。ソレノイド（107）は、本体部（106）の弁体を駆動する。このソレノイド（107）は、本体部（106）側面から突出している。

このパイロット弁（105）は、高圧の冷媒を四方切換弁（140）に導入する冷媒通路（30）である高圧導入路（31a）（後述）と、低圧の冷媒を四方切換弁（140）に導入する冷媒通路（30）である低圧導入路（32a）（後述）とに、上部通路部材（27a）に形成された通路連結孔（27d）を介して、接続されている。そして、本体部（106）の弁体をソレノイド（107）で駆動することによって、高圧導入路（31a）が第１切換用チャンバ（171）に連通し且つ低圧導入路（32a）が第２切換用チャンバ（172）に連通する第１状態と、高圧導入路（31a）が第２切換用チャンバ（172）に連通し且つ低圧導入路（32a）が第１切換用チャンバ（171）に連通する第２状態とに切り換わる。このように、パイロット弁（105）の状態が切り換わると、それに応じて四方切換弁（140）のスライド弁（150）が移動する。

高圧導入路（31a）は、図８に示すように、下部通路部材（26a）の上面に形成された通路用溝（40）を、上部通路部材（27a）の下面で覆って形成している。高圧導入路（31a）を形成する通路用溝（40）の一端は、下部通路部材（26a）上面から前記通路連結孔（26d）に向かって貫通する通路連結孔（26e）と連通している。また、通路用溝（40）の他の一端は、上部通路部材（27a）に形成された通路連結孔（27d）に対向する位置まで延びている。この通路連結孔（27d）は、パイロット弁（105）と連通している。すなわち、通路用溝（40）は、その通路連結孔（27d）を介して、パイロット弁（105）と連通している。

低圧導入路（32a）は、既述したように、低圧の冷媒を四方切換弁（140）に導入する冷媒通路（30）である。この例では、図２に示すように、下部通路部材（26a）に形成した貫通孔である。この低圧導入路（32a）は、下部パーツ（26）の下面側（図３参照）において、低圧冷媒通路（32）に接続され、上部通路部材（27a）に対向する側で、該上部通路部材（27a）の通路連結孔（27d）と連通し、その通路連結孔（27d）を介してパイロット弁（105）と連通している。

また、下部通路部材（26a）には、第１切換用チャンバ（171）に対してパイロット弁（105）からの低圧又は高圧の冷媒が導入される第１切換用通路（53）が形成されている。この第１切換用通路（53）は、下部通路部材（26a）の上面に形成された通路用溝（42）を、上部通路部材（27a）の下面で覆って形成している。通路用溝（42）は、図２に示すように、平面視でＬ型をしていて、下部通路部材（26a）上面から第１切換用チャンバ（171）に向かって貫通する通路連結孔（26ｆ）によって、その一端は第１切換用チャンバ（171）に連通している。また、第１切換用通路（53）の他の一端は、上部通路部材（27a）の通路連結孔（27d）まで延びて、該通路連結孔（27d）を介してパイロット弁（105）に連通している。

また、下部通路部材（26a）には、第１切換用チャンバ（171）に対してパイロット弁（105）からの低圧又は高圧の冷媒が導入される第２切換用通路（54a）が形成されている。この第２切換用通路（54a）は、下部通路部材（26a）の上面に形成された通路用溝（41）を、上部通路部材（27a）の下面で覆って形成している。この第２切換用通路（54a）は、図２に示すように、平面視でＬ型をしていている。そして、第２切換用通路（54a）の一端は、下部通路部材（26a）上面から第２切換用チャンバ（172）に向かって貫通する通路連結孔（26ｇ）によって、第２切換用チャンバ（172）に連通している。また、第２切換用通路（54a）の他の一端は、上部通路部材（27a）の通路連結孔（27d）を介してパイロット弁（105）に連通している。

〈空気調和装置（10）の運転動作〉
本実施形態の空気調和装置（10）の運転動作について、図１を参照しながら説明する。この空気調和装置（10）は、冷房運転と暖房運転とを行う。

〈冷房運転〉
冷房運転時には、四方切換弁（140）が第１状態（図１に実線で示す状態）となる。この状態で圧縮機（21）を運転すると、冷媒回路（15）では、室外熱交換器（23）、電動膨張弁（100）、室内熱交換器（24）の順に冷媒が循環して冷凍サイクルが行われる。

具体的に、圧縮機（21）から吐出された冷媒は、高圧冷媒通路（31）と、四方切換弁（140）と、第１ガス側通路（35）とを順に通って室外熱交換器（23）へ流入する。室外熱交換器（23）へ流入した冷媒は、室外空気へ放熱して凝縮し、その後に第１液側通路（33）を通って電動膨張弁（100）へ送られ、電動膨張弁（100）を通過する際に減圧される。電動膨張弁（100）で減圧された冷媒は、第２液側通路（34）と、液側閉鎖弁（97）と、液側連絡配管（18）とを順に通って室内熱交換器（24）へ流入する。

室内熱交換器（24）へ流入した冷媒は、室内熱交換器（24）から吸熱して蒸発する。室内機（12）は、室内熱交換器（24）で冷媒によって冷却された室内空気を室内へ供給する。

室内熱交換器（24）で蒸発した冷媒は、ガス側連絡配管（19）と、ガス側閉鎖弁（98）と、第２ガス側通路（36）と、四方切換弁（140）と、低圧冷媒通路（32）と、アキュームレータ（22）とを順に通って圧縮機（21）へ吸入される。圧縮機（21）は、吸入した冷媒を圧縮して吐出する。

〈暖房運転〉
暖房運転時には、四方切換弁（140）が第２状態（図１に破線で示す状態）となる。この状態で圧縮機（21）を運転すると、冷媒回路（15）では、室内熱交換器（24）、電動膨張弁（100）、室外熱交換器（23）の順に冷媒が循環して冷凍サイクルが行われる。

具体的に、圧縮機（21）から吐出された冷媒は、高圧冷媒通路（31）と、四方切換弁（140）と、第２ガス側通路（36）と、ガス側閉鎖弁（98）と、ガス側連絡配管（19）とを順に通って室内熱交換器（24）へ流入する。室内熱交換器（24）へ流入した冷媒は、室内空気へ放熱して凝縮する。室内機（12）は、室内熱交換器（24）で冷媒によって加熱された室内空気を室内へ供給する。

室内熱交換器（24）で凝縮した冷媒は、液側連絡配管（18）と、液側閉鎖弁（97）と、第２液側通路（34）とを順に通って電動膨張弁（100）へ送られ、電動膨張弁（100）を通過する際に減圧される。電動膨張弁（100）で減圧された冷媒は、第１液側通路（33）を通って室外熱交換器（23）へ流入する。室外熱交換器（23）へ流入した冷媒は、室外空気から吸熱して蒸発し、その後に第１ガス側通路（35）と、四方切換弁（140）と、低圧冷媒通路（32）と、アキュームレータ（22）とを順に通って圧縮機（21）へ吸入される。圧縮機（21）は、吸入した冷媒を圧縮して吐出する。

〈本実施形態における作用及び効果〉
以上のようにして、通路用溝（40,41,42）によって構成された冷媒通路（30）に冷媒が流れると、冷媒通路部（25a）を構成する上部側及び下部側通路部材（26a,27a）や、四方切換弁（140）を構成する上部及び下部ブロック（140a,140b）には、その冷媒の圧力による応力が生ずる。本実施形態では、冷媒通路部（25a）を構成する通路部材や、四方切換弁（140）を構成する制御用機器部材は前記のように、十分な厚さに設定することによって所定の強度を確保しているので、冷媒の圧力によってこれらの部分が例えば歪むなどして、冷媒の漏れなどの不具合を生ずることはない。

一方、上部側及び下部側接続部材（26b,27b）は、冷媒の圧力が直接作用しないので、冷媒による応力は生じにくいと考えられる。したがって、本実施形態のように、上部側及び下部側接続部材（26b,27b）が下部接続部材（26b）、上部接続部材（27b）や下部ブロック（140a）、及び上部ブロック（140b）よりも薄肉に形成されていても、強度の点で問題になることはない。

すなわち、本実施形態によれば、冷媒通路や制御用機器を形成する部材の強度を確保しつつ、これらの部材よりも接続部材（26b,27b）を薄肉にすることによって軽量化を図ることができる。

《発明の実施形態２》
本実施形態は、上部側及び下部側接続部材（26b,27b）の構成が実施形態１の冷媒配管ユニット（25）と異なっている。

図１２、図１３、図１４は、本実施形態に係る下部パーツ（26）の構成を示し、それぞれ下部パーツ（26）の平面図、側面図、背面図である。この例では、下部通路部材（26a）と下部ブロック（140a）とは、互いの交差部分で一体的に接続されている。すなわち、実施形態２の下部パーツ（26）は、実施形態１のような、板状の下部接続部材（26b）を備えていない。これにより、この下部パーツ（26）では、図１２や図１４に示すように、空洞部分が形成されることになる。

図１５は、実施形態２に係る上部パーツ（27）の平面図である。また、図１６は、実施形態２に係る上部パーツ（27）の側面図である。この上部パーツ（27）は、図１５に示すように、実施形態１と同様に、上部通路部材（27a）、上部ブロック（140b）、及びこれらを互いに接続する上部接続部材（27b）によって構成されている。

本実施形態の上部接続部材（27b）は、ブリッジ状に形成され、上部通路部材（27a）と上部ブロック（140b）との接続に必要な箇所にのみ上部接続部材（27b）が設けられている。この例では、図１５に示すように、上部通路部材（27a）と上部ブロック（140b）との間に板状に形成された４本のブリッジ状部材が上部接続部材（27b）として設けられている。すなわち、本実施形態の上部接続部材（27b）は、実施形態のものよりも小型である。

本実施形態でも、それぞれの上部及び下部パーツ（26,27）が複数のボルト（29）によって互いに締結されることによって、ガスケット（28）が圧縮されて、それぞれの通路用溝（40,41,42）内を流れる冷媒がシールされる。なお、図１７は、ガスケット（28）の構成例である。この例のガスケット（28）は、下部パーツ（26）の大きさに合わせた輪郭を有し、第２から第４ポート（142,143,144）、高圧導入路（31a）、第１切換用通路（53）、第２切換用通路（54a）、及びボルト穴（26c）に対応する部分が肉抜きされている。

以上のように、本実施形態では接続部材が、実施形態１の接続部材よりも小型に構成されているので、冷媒配管ユニット（25）をより軽量化することが可能になる。そして、実施形態１と同様に、冷媒通路部分や制御用機器等の冷媒の圧力によって応力を生ずる部分は、十分な厚さに設定されているので、冷媒の圧力によってこれらの部分において、冷媒の漏れなどの不具合を生ずることはない。すなわち、本実施形態においてもやはり、冷媒通路や制御用機器を形成する部材の強度を確保しつつ、軽量化を図ることができる。

なお、本発明のブリッジ状の接続部材（26b,27b）の形状は、図１５に例示したものには限定されない。例えば、実施形態１の接続部材（26b,27b）に貫通孔を設けて該接続部材（26b,27b）をブリッジ状にしてもよい。

《その他の実施形態》
なお、通路用溝は、上部パーツ（27）側に設けて冷媒通路（30）を形成してもよいし、図１８に示すように、下部パーツ（26）と上部パーツ（27）の双方に互いに対向した通路用溝（40）を形成し、これらの通路用溝（40）が合わさって１つの冷媒通路（30）が形成されるようにしてもよい。また、通路用溝（40,41,42）の断面形状は、各図に示した形状に限定されるものではない。例えば、断面形状を半円形に形成するなどしてもよい。

また、前記の各実施形態では、制御用機器の一例として四方切換弁（140）を挙げたが、その他の制御用機器を冷媒配管ユニット（25）に含めてもよい。例えば、前記室外機（11）では、電動膨張弁（100）、第１電磁弁（110）、逆止弁（125）等を含めることが考えられる。

また、第１及び第２通路部材（26a,27a）が複数箇所に設けられている場合には、これらの第１及び第２通路部材（26a,27a）間を接続部材（26b,27b）で接続してもよい。

また、上記の例では、下部通路部材（26a）や下部ブロック（140a）等の冷媒通路部（25a）や制御用機器を構成する部材と、下部接続部材（26b）等の接続部材とを一体成型していたが、冷媒通路部（25a）を構成する部材や制御用機器を構成する部材を、接続部材とは別々に作製し、後から例えば溶接などにより互いに接続してもよい。

本発明は、冷媒が循環して蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う冷媒回路に設けられて、前記冷媒が流れる冷媒通路を形成する冷媒配管ユニットとして有用である。

本発明の実施形態の空気調和装置（10）における冷媒回路（15）の構成を示す冷媒回路図である。 本発明の実施形態１に係る下部パーツ（26）の平面図である。 本発明の実施形態１に係る下部パーツ（26）の背面図である。 本発明の実施形態１に係る下部パーツ（26）の側面図である。 本発明の実施形態１に係る下部パーツ（26）における通路用溝（40,41）付近の断面図ある。 本発明の実施形態１に係る上部パーツ（27）の平面図である。 本発明の実施形態１に係る上部パーツ（27）の側面図である。 冷媒通路部（25a）における通路用溝（40,41）付近の断面図ある。 本発明の実施形態１に係るガスケット（28）の平面図である。 四方切換弁（140）の要部を示す断面図である。 下部パーツ（26）に対して弁座部（145）、第１及び第２蓋部材（155,156）を取り付けた状態を示す図である。 本発明の実施形態２に係る下部パーツ（26）の平面図である。 本発明の実施形態２に係る下部パーツ（26）の側面図である。 本発明の実施形態２に係る下部パーツ（26）の背面図である。 本発明の実施形態２に係る上部パーツ（27）の平面図である。 本発明の実施形態２に係る上部パーツ（27）の側面図である。 本発明の実施形態２に係るガスケット（28）の平面図である。 冷媒通路（30）の他の構成例を示す冷媒通路部（25a）の断面図である。

符号の説明

１０ 空気調和装置
１５ 冷媒回路
２５ 冷媒配管ユニット
２５ａ 冷媒通路部
２６ａ 下部通路部材（第１通路部材）
２６ｂ 下部接続部材
２７ａ 上部通路部材（第２通路部材）
２７ｂ 上部接続部材
２８ ガスケット（シール部材）
２９ ボルト
３０ 冷媒通路
４０ 通路用溝
４１ 通路用溝
４２ 通路用溝
１４０ 四方切換弁（制御用機器）
１４０ａ 下部ブロック（制御用機器部材）
１４０ｂ 上部ブロック（制御用機器部材）

Claims (8)

1. 冷媒が循環して蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う冷媒回路（15）に設けられて、前記冷媒が流れる冷媒通路（30）を形成する冷媒配管ユニットであって、
   互いに重ね合わせられた第１及び第２通路部材（26a,27a）からなり、互いの合わせ面の少なくとも一方に対して形成された通路用溝（40,41,42）によって前記冷媒通路（30）を形成する冷媒通路部（25a）と、
   前記冷媒通路（30）に接続されて該冷媒通路（30）を流通する前記冷媒の流通状態を制御する制御用機器（140）を形成する制御用機器部材（140a,140b）と、
   板状に形成され、前記冷媒通路部（25a）と制御用機器部材（140a,140b）とを接続する接続部材（26b,27b）と、
   を備えたことを特徴とする冷媒配管ユニット。
2. 請求項１の冷媒配管ユニットにおいて、
   前記第１及び第２通路部材（26a,27a）の少なくとも一方と前記制御用機器部材（140a,140b）は、前記接続部材（26b,27b）の板面上に配置されていることを特徴とする冷媒配管ユニット。
3. 請求項１の冷媒配管ユニットにおいて、
   前記接続部材（26b,27b）は、ブリッジ状に形成されていることを特徴とする冷媒配管ユニット。
4. 請求項１から請求項３のうちの何れか１つの冷媒配管ユニットにおいて、
   前記第１及び第２通路部材（26a,27a）の少なくとも一方と前記制御用機器部材（140a,140b）は、前記接続部材（26b,27b）と一体成型されていることを特徴とする冷媒配管ユニット。
5. 請求項１から請求項４のうちの何れか１つの冷媒配管ユニットにおいて、
   前記冷媒通路部（25a）は複数設けられ、
   前記接続部材（26b,27b）は、前記冷媒通路部（25a）同士を接続することを特徴とする冷媒配管ユニット。
6. 請求項１から請求項５のうちの何れか１つの冷媒配管ユニットにおいて、
   前記通路用溝（40,41,42）は、前記第１及び第２通路部材（26a,27a）の双方に設けられ、これらの双方の通路用溝（40,41,42）によって１つの冷媒通路（30）が形成されていることを特徴とする冷媒配管ユニット。
7. 請求項１から請求項６のうちの何れか１つの冷媒配管ユニットにおいて、
   前記第１通路部材（26a）と前記第２通路部材（27a）との間に挟み込まれて前記通路用溝（40,41,42）に流れる前記冷媒をシールするシール部材（28）をさらに備えていることを特徴とする冷媒配管ユニット。
8. 請求項１から請求項７のうちの何れか１つの冷媒配管ユニットにおいて、
   前記第１通路部材（26a）と前記第２通路部材（27a）とは、ボルト（29）により互いに締結されていることを特徴とする冷媒配管ユニット。

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