JP2014112031A - Air conditioner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、流体の流通路を切り換え、或は、流体を多方向に分配する流路切換弁を備えた空気調和機に関する。 The present invention relates to an air conditioner provided with a flow path switching valve that switches a fluid flow path or distributes fluid in multiple directions.
空気調和機において、冷房運転、暖房運転など選択された運転モードによって蒸発器および凝縮器の能力が最大となる冷媒のパス数は異なり、運転切換時、パス数は多方弁を複数に組み合わせることによって切り換えられる。その多方弁として、例えば、特許文献1(特開昭60−132179号公報)に開示されているような冷媒分配装置が採用される。 In air conditioners, the number of refrigerant passes that maximizes the capacity of the evaporator and condenser varies depending on the selected operation mode, such as cooling operation or heating operation, and the number of passes is changed by combining multiple valves at the time of operation switching. Can be switched. As the multi-way valve, for example, a refrigerant distributor as disclosed in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 60-132179) is employed.
また、除霜運転モードでは、圧縮機を出た冷媒の流れは、バイパス弁によって切り換えられ、冷媒は凝縮器をバイパスして蒸発器に流れ、凝縮熱で蒸発器の着霜を融かす。なお、バイパス弁およびバイパス回路を用いた除霜運転については、特許文献2(特開平11−132603号公報)に開示されている。 Further, in the defrosting operation mode, the flow of the refrigerant exiting the compressor is switched by a bypass valve, the refrigerant bypasses the condenser and flows to the evaporator, and the frost on the evaporator is melted by the condensation heat. In addition, about the defrost operation using a bypass valve and a bypass circuit, it is disclosed by patent document 2 (Unexamined-Japanese-Patent No. 11-132603).
上記のように、空気調和機では、冷媒のパス数の切換、および除霜運転時のバイパス回路への切換それぞれに専用の切換弁が使用されており、材料費の増加および熱交換器周辺の大型化の要因となっている。 As described above, in the air conditioner, dedicated switching valves are used for switching the number of refrigerant paths and switching to the bypass circuit at the time of defrosting operation. This is the cause of the increase in size.
本発明は、冷媒のパス数の切換、およびバイパス回路への切換が1つの切換弁によって行われることを目的とする。 An object of the present invention is to switch the number of refrigerant passes and switch to a bypass circuit by a single switching valve.
本発明の第1観点に係る空気調和装置は、圧縮機、凝縮器、減圧器、蒸発器の順で冷媒が循環する蒸気圧縮式冷凍サイクルを利用する空気調和機であって、室外熱交換器と、流路切換弁と、制御部とを備えている。室外熱交換器は、暖房運転時には蒸発器となり、冷房運転時には凝縮器となる。流路切換弁は、複数の流体流通口を構成する配管接続部群を有する本体、及び本体の内部空間に配置され流体流通口同士を連通させるための流路を形成する可動部材を含む。制御部は、流路切換弁を制御する。また、流路切換弁は、配管接続部群として、少なくとも第1配管接続部、第2配管接続部、第3配管接続部、第4配管接続部、および第5配管接続部を含んでいる。第1配管接続部は、流体の流入口あるいは流出口となる。第2配管接続部は、第1配管接続部とは別に流体の流出口あるいは流入口となる。第3配管接続部、第4配管接続部、および第5配管接続部は、第1配管接続部および前記第2配管接続部とは別に流通口となる。さらに、流路切換弁は、可動部材を本体内で移動させることによって、第1状態と第2状態との切換を行うことができる。第1状態とは、第1配管接続部が配管接続部群のうちの1つ以上の配管接続部と結ばれる状態である。第2状態とは、第1配管接続部が配管接続部群のうちの第1状態より多い複数の配管接続部と結ばれる状態である。流路切換弁の第1配管接続部は、圧縮機と室外熱交換器との間、若しくは室外熱交換器の途中に接続される。また、流路切換弁の第2配管接続部は、減圧器と室外熱交換器との間、若しくは室外熱交換器の途中に接続される。制御部は、暖房運転時には流路切換弁を第2状態に切り換え、冷房運転時には流路切換弁を第1状態に切り換える。 An air conditioner according to a first aspect of the present invention is an air conditioner using a vapor compression refrigeration cycle in which refrigerant circulates in the order of a compressor, a condenser, a decompressor, and an evaporator, and is an outdoor heat exchanger And a flow path switching valve and a control unit. The outdoor heat exchanger serves as an evaporator during heating operation, and serves as a condenser during cooling operation. The flow path switching valve includes a main body having a pipe connection portion group constituting a plurality of fluid circulation ports, and a movable member that is disposed in the internal space of the main body and forms a flow path for communicating the fluid circulation ports. The control unit controls the flow path switching valve. The flow path switching valve includes at least a first pipe connection part, a second pipe connection part, a third pipe connection part, a fourth pipe connection part, and a fifth pipe connection part as a pipe connection part group. The first pipe connection portion serves as a fluid inlet or outlet. The second pipe connection part serves as a fluid outlet or inlet separately from the first pipe connection part. The third pipe connection part, the fourth pipe connection part, and the fifth pipe connection part serve as a circulation port separately from the first pipe connection part and the second pipe connection part. Furthermore, the flow path switching valve can switch between the first state and the second state by moving the movable member within the main body. The first state is a state in which the first pipe connection portion is connected to one or more pipe connection portions in the pipe connection portion group. The second state is a state in which the first pipe connection portion is connected to a plurality of pipe connection portions that are more than the first state in the pipe connection portion group. The first pipe connection portion of the flow path switching valve is connected between the compressor and the outdoor heat exchanger or in the middle of the outdoor heat exchanger. Moreover, the 2nd piping connection part of a flow-path switching valve is connected between a decompressor and an outdoor heat exchanger, or in the middle of an outdoor heat exchanger. The control unit switches the flow path switching valve to the second state during the heating operation, and switches the flow path switching valve to the first state during the cooling operation.
一般に、凝縮器および蒸発器は、熱貫流率K、空気と冷媒との温度差ΔTが大きいほどの熱交換する量が大きくなる。凝縮器は、高圧であるので、流れる気相冷媒の流速が小さく、流れで生じる圧力損失も小さく、温度差ΔTは大きい。したがって、凝縮器の熱交換量を大きくするためには、凝縮器の分岐経路を少なくして流速を大きくし、熱貫流率を大きくすることが好ましい。他方、蒸発器は、凝縮器よりも気相状態の比率が大きく、低圧であるので流れる気相冷媒の流速が大きく、熱貫流率Kは大きいが流れで生じる圧力損失が大きい。したがって、蒸発器の熱交換量を大きくするためには、蒸発器の分岐経路を多くして流速を小さくし、圧力損失を小さくすることが好ましい。 Generally, in the condenser and the evaporator, the amount of heat exchange increases as the heat transmissivity K and the temperature difference ΔT between the air and the refrigerant increase. Since the condenser has a high pressure, the flow rate of the flowing gas-phase refrigerant is small, the pressure loss caused by the flow is small, and the temperature difference ΔT is large. Therefore, in order to increase the heat exchange amount of the condenser, it is preferable to increase the flow rate by increasing the flow velocity by reducing the branch path of the condenser. On the other hand, the vaporizer has a larger gas phase ratio than the condenser and has a low pressure, so that the flow velocity of the flowing vapor phase refrigerant is large, and the heat transmissivity K is large, but the pressure loss caused by the flow is large. Therefore, in order to increase the heat exchange amount of the evaporator, it is preferable to increase the branch path of the evaporator to reduce the flow velocity and to reduce the pressure loss.
そうすると、この空気調和機では、暖房運転時には流路切換弁を第2状態に切り換えて、室外熱交換器(蒸発器)の分岐経路を多くして流速を小さくすることができ、冷房運転時には流路切換弁を第1状態に切り換えて、室外熱交換器(凝縮器)の分岐経路を少なくして流速を大きくすることができるので、空調能力の向上と省エネルギー化を図ることができる。 Then, in this air conditioner, the flow path switching valve can be switched to the second state during the heating operation, and the branch path of the outdoor heat exchanger (evaporator) can be increased to reduce the flow velocity. By switching the path switching valve to the first state and reducing the branch path of the outdoor heat exchanger (condenser) to increase the flow velocity, it is possible to improve the air conditioning capability and save energy.
本発明の第2観点に係る空気調和機は、圧縮機、凝縮器、減圧器、蒸発器の順で冷媒が循環する蒸気圧縮式冷凍サイクルを利用する空気調和機であって、室外熱交換器と、流路切換弁と、制御部とを備えている。室外熱交換器は、暖房運転時には蒸発器となり、冷房運転時には凝縮器となる。流路切換弁は、複数の流体流通口を構成する配管接続部群を有する本体、及び本体の内部空間に配置され流体流通口同士を連通させるための流路を形成する可動部材を含む。制御部は、流路切換弁を制御する。また、流路切換弁は、配管接続部群として、少なくとも第1配管接続部、第2配管接続部、第3配管接続部、第4配管接続部、および第5配管接続部を含む。第1配管接続部は、流体の流入口あるいは流出口となる。第2配管接続部は、第1配管接続部とは別に流体の流出口あるいは流入口となる。第3配管接続部、第4配管接続部、および第5配管接続部は、第1配管接続部および第2配管接続部とは別に流通口となる。さらに、流路切換弁は、可動部材を本体内で移動させることによって、第1状態と第2状態との切換を行うことができる。第1状態とは、第1配管接続部が配管接続部群のうちの1つ以上の配管接続部と結ばれる状態である。第2状態とは、第1配管接続部が配管接続部群のうちの第1状態より多い複数の配管接続部と結ばれる状態である。流路切換弁の第1配管接続部は、圧縮機と室外熱交換器との間、若しくは室外熱交換器の途中に接続される。流路切換弁の第2配管接続部は、減圧器と室外熱交換器との間、若しくは室外熱交換器の途中に接続される。制御部は、冷媒の循環量の大小に応じて流路切換弁を第1状態および第2状態のいずれかに切り換える。 An air conditioner according to a second aspect of the present invention is an air conditioner that uses a vapor compression refrigeration cycle in which refrigerant circulates in the order of a compressor, a condenser, a decompressor, and an evaporator, and is an outdoor heat exchanger And a flow path switching valve and a control unit. The outdoor heat exchanger serves as an evaporator during heating operation, and serves as a condenser during cooling operation. The flow path switching valve includes a main body having a pipe connection portion group constituting a plurality of fluid circulation ports, and a movable member that is disposed in the internal space of the main body and forms a flow path for communicating the fluid circulation ports. The control unit controls the flow path switching valve. The flow path switching valve includes at least a first pipe connection part, a second pipe connection part, a third pipe connection part, a fourth pipe connection part, and a fifth pipe connection part as a pipe connection part group. The first pipe connection portion serves as a fluid inlet or outlet. The second pipe connection part serves as a fluid outlet or inlet separately from the first pipe connection part. The third pipe connection part, the fourth pipe connection part, and the fifth pipe connection part serve as a circulation port separately from the first pipe connection part and the second pipe connection part. Furthermore, the flow path switching valve can switch between the first state and the second state by moving the movable member within the main body. The first state is a state in which the first pipe connection portion is connected to one or more pipe connection portions in the pipe connection portion group. The second state is a state in which the first pipe connection portion is connected to a plurality of pipe connection portions that are more than the first state in the pipe connection portion group. The first pipe connection portion of the flow path switching valve is connected between the compressor and the outdoor heat exchanger or in the middle of the outdoor heat exchanger. The second pipe connection portion of the flow path switching valve is connected between the decompressor and the outdoor heat exchanger or in the middle of the outdoor heat exchanger. The control unit switches the flow path switching valve to either the first state or the second state according to the amount of refrigerant circulation.
インバータ方式の能力可変型空気調和機では、冷媒の循環量によって流速が大小に変化するため、凝縮器および蒸発器における熱貫流率Kと、空気と冷媒との温度差ΔTとのバランスが変化する。例えば、冷媒の循環量が極端に小さいときは、蒸発器でも圧力損失を重視しなくてもよく、流速を大きくして熱貫流率Kを大きくする方が好ましい。他方、冷媒の循環量が極端に大きいときは、凝縮器でも圧力損失は重視しなければならず、流速を小さくして空気と冷媒との温度差ΔTを小さくするのが好ましい。 In an inverter-type variable capacity air conditioner, the flow rate changes depending on the amount of refrigerant circulation, so the balance between the heat transmissivity K in the condenser and the evaporator and the temperature difference ΔT between the air and the refrigerant changes. . For example, when the circulation amount of the refrigerant is extremely small, it is not necessary to attach importance to pressure loss even with an evaporator, and it is preferable to increase the flow rate K by increasing the flow rate. On the other hand, when the circulation amount of the refrigerant is extremely large, the pressure loss must be emphasized even in the condenser, and it is preferable to reduce the flow rate to reduce the temperature difference ΔT between the air and the refrigerant.
そうすると、この空気調和機では、冷房運転時、冷媒循環量が極端に小さい場合は、流路切換弁を第2状態に切り換えて、室外熱交換器(凝縮器)の分岐経路を多くして流速を小さくすることができ、暖房運転時、冷媒循環量が極端に大きい場合は、流路切換弁を第1状態に切り換えて、室外熱交換器(蒸発器)の分岐経路を少なくして流速を大きくすることができるので、能力可変型の空気調和機において空調能力の向上と省エネルギー化を図ることができる。 Then, in this air conditioner, when the refrigerant circulation amount is extremely small during the cooling operation, the flow path switching valve is switched to the second state, the branch path of the outdoor heat exchanger (condenser) is increased, and the flow rate is increased. If the refrigerant circulation rate is extremely large during heating operation, switch the flow path switching valve to the first state to reduce the branch path of the outdoor heat exchanger (evaporator) and reduce the flow rate. Since it can be enlarged, it is possible to improve the air conditioning capability and save energy in the variable capacity type air conditioner.
本発明の第3観点に係る空気調和機は、圧縮機、凝縮器、減圧器、蒸発器の順で冷媒が循環する蒸気圧縮式冷凍サイクルを利用する空気調和機であって、室内熱交換器と、流路切換弁と、制御部とを備えている。室内熱交換器は、暖房運転時には凝縮器となり、冷房運転時には蒸発器となる。流路切換弁は、複数の流体流通口を構成する配管接続部群を有する本体、及び本体の内部空間に配置され流体流通口同士を連通させるための流路を形成する可動部材を含む。制御部は、流路切換弁を制御する。また、流路切換弁は、配管接続部群として、少なくとも第1配管接続部、第2配管接続部、第3配管接続部、第4配管接続部、および第5配管接続部を含む。第1配管接続部は、流体の流入口あるいは流出口となる。第2配管接続部は、第1配管接続部とは別に流体の流出口あるいは流入口となる。第3配管接続部、第4配管接続部、および第5配管接続部は、第1配管接続部および第2配管接続部とは別に流通口となる。さらに、流路切換弁は、可動部材を本体内で移動させることによって、第1状態と第2状態との切換を行うことができる。第1状態とは、第1配管接続部が配管接続部群のうちの1つ以上の配管接続部と結ばれる状態である。第2状態とは、第1配管接続部が配管接続部群のうちの第1状態より多い複数の配管接続部と結ばれる状態である。流路切換弁の第1配管接続部は、圧縮機と室内熱交換器との間、若しくは室内熱交換器の途中に接続される。流路切換弁の第2配管接続部は、減圧器と室内熱交換器との間、若しくは室内熱交換器の途中に接続される。制御部は、暖房運転時には流路切換弁を第1状態に切り換え、冷房運転時には流路切換弁を第2状態に切り換える。 An air conditioner according to a third aspect of the present invention is an air conditioner that uses a vapor compression refrigeration cycle in which refrigerant circulates in the order of a compressor, a condenser, a decompressor, and an evaporator, and is an indoor heat exchanger And a flow path switching valve and a control unit. An indoor heat exchanger becomes a condenser at the time of heating operation, and becomes an evaporator at the time of cooling operation. The flow path switching valve includes a main body having a pipe connection portion group constituting a plurality of fluid circulation ports, and a movable member that is disposed in the internal space of the main body and forms a flow path for communicating the fluid circulation ports. The control unit controls the flow path switching valve. The flow path switching valve includes at least a first pipe connection part, a second pipe connection part, a third pipe connection part, a fourth pipe connection part, and a fifth pipe connection part as a pipe connection part group. The first pipe connection portion serves as a fluid inlet or outlet. The second pipe connection part serves as a fluid outlet or inlet separately from the first pipe connection part. The third pipe connection part, the fourth pipe connection part, and the fifth pipe connection part serve as a circulation port separately from the first pipe connection part and the second pipe connection part. Furthermore, the flow path switching valve can switch between the first state and the second state by moving the movable member within the main body. The first state is a state in which the first pipe connection portion is connected to one or more pipe connection portions in the pipe connection portion group. The second state is a state in which the first pipe connection portion is connected to a plurality of pipe connection portions that are more than the first state in the pipe connection portion group. The first pipe connection portion of the flow path switching valve is connected between the compressor and the indoor heat exchanger or in the middle of the indoor heat exchanger. The second pipe connection portion of the flow path switching valve is connected between the decompressor and the indoor heat exchanger or in the middle of the indoor heat exchanger. The control unit switches the flow path switching valve to the first state during the heating operation, and switches the flow path switching valve to the second state during the cooling operation.
一般に、凝縮器および蒸発器は、熱貫流率K、空気と冷媒との温度差ΔTが大きいほどの熱交換する量が大きくなる。凝縮器は、高圧であるので、流れる気相冷媒の流速が小さく、流れで生じる圧力損失も小さく、温度差ΔTは大きい。したがって、凝縮器の熱交換量を大きくするためには、凝縮器の分岐経路を少なくして流速を大きくし、熱貫流率を大きくすることが好ましい。他方、蒸発器は、凝縮器よりも気相状態の比率が大きく、低圧であるので流れる気相冷媒の流速が大きく、熱貫流率Kは大きいが流れで生じる圧力損失が大きい。したがって、蒸発器の熱交換量を大きくするためには、蒸発器の分岐経路を多くして流速を小さくし、圧力損失を小さくすることが好ましい。 Generally, in the condenser and the evaporator, the amount of heat exchange increases as the heat transmissivity K and the temperature difference ΔT between the air and the refrigerant increase. Since the condenser has a high pressure, the flow rate of the flowing gas-phase refrigerant is small, the pressure loss caused by the flow is small, and the temperature difference ΔT is large. Therefore, in order to increase the heat exchange amount of the condenser, it is preferable to increase the flow rate by increasing the flow velocity by reducing the branch path of the condenser. On the other hand, the vaporizer has a larger gas phase ratio than the condenser and has a low pressure, so that the flow velocity of the flowing vapor phase refrigerant is large, and the heat transmissivity K is large, but the pressure loss caused by the flow is large. Therefore, in order to increase the heat exchange amount of the evaporator, it is preferable to increase the branch path of the evaporator to reduce the flow velocity and to reduce the pressure loss.
そうすると、この空気調和機では、暖房運転時には流路切換弁を第1状態に切り換えて、室内熱交換器(凝縮器)の分岐経路を少なくして流速を大きくすることができ、冷房運転時には流路切換弁を第2状態に切り換えて、室内熱交換器(蒸発器)の分岐経路を多くして流速を小さくすることができるので、空調能力の向上と省エネルギー化を図ることができる。 Then, in this air conditioner, the flow path switching valve can be switched to the first state during the heating operation, the branch path of the indoor heat exchanger (condenser) can be reduced to increase the flow velocity, and the flow rate can be increased during the cooling operation. By switching the path switching valve to the second state and increasing the branch path of the indoor heat exchanger (evaporator) to reduce the flow velocity, it is possible to improve the air conditioning capability and save energy.
本発明の第4観点に係る空気調和機は、圧縮機、凝縮器、減圧器、蒸発器の順で冷媒が循環する蒸気圧縮式冷凍サイクルを利用する空気調和機であって、室内熱交換器と、流路切換弁と、制御部とを備えている。室内熱交換器は、暖房運転時には凝縮器となり、冷房運転時には蒸発器となる。流路切換弁は、複数の流体流通口を構成する配管接続部群を有する本体、及び本体の内部空間に配置され流体流通口同士を連通させるための流路を形成する可動部材を含む。制御部は、流路切換弁を制御する。また、流路切換弁は、配管接続部群として、少なくとも第1配管接続部、第2配管接続部、第3配管接続部、第4配管接続部、および第5配管接続部を含む。第1配管接続部は、流体の流入口あるいは流出口となる。第2配管接続部は、第1配管接続部とは別に流体の流出口あるいは流入口となる。第3配管接続部、第4配管接続部、および第5配管接続部は、第1配管接続部および第2配管接続部とは別に流通口となる。さらに、流路切換弁は、可動部材を本体内で移動させることによって、第1状態と第2状態との切換を行うことができる。第1状態とは、第1配管接続部が配管接続部群のうちの1つ以上の配管接続部と結ばれる状態である。第2状態とは、第1配管接続部が配管接続部群のうちの第1状態より多い複数の配管接続部と結ばれる状態である。流路切換弁の第1配管接続部は、圧縮機と室内熱交換器との間、若しくは室内熱交換器の途中に接続される。流路切換弁の第2配管接続部は、減圧器と室内熱交換器との間、若しくは室内熱交換器の途中に接続される。制御部は、冷媒の循環量の大小に応じて流路切換弁を第1状態および第2状態のいずれかに切り換える。 An air conditioner according to a fourth aspect of the present invention is an air conditioner that uses a vapor compression refrigeration cycle in which refrigerant circulates in the order of a compressor, a condenser, a decompressor, and an evaporator, and is an indoor heat exchanger And a flow path switching valve and a control unit. An indoor heat exchanger becomes a condenser at the time of heating operation, and becomes an evaporator at the time of cooling operation. The flow path switching valve includes a main body having a pipe connection portion group constituting a plurality of fluid circulation ports, and a movable member that is disposed in the internal space of the main body and forms a flow path for communicating the fluid circulation ports. The control unit controls the flow path switching valve. The flow path switching valve includes at least a first pipe connection part, a second pipe connection part, a third pipe connection part, a fourth pipe connection part, and a fifth pipe connection part as a pipe connection part group. The first pipe connection portion serves as a fluid inlet or outlet. The second pipe connection part serves as a fluid outlet or inlet separately from the first pipe connection part. The third pipe connection part, the fourth pipe connection part, and the fifth pipe connection part serve as a circulation port separately from the first pipe connection part and the second pipe connection part. Furthermore, the flow path switching valve can switch between the first state and the second state by moving the movable member within the main body. The first state is a state in which the first pipe connection portion is connected to one or more pipe connection portions in the pipe connection portion group. The second state is a state in which the first pipe connection portion is connected to a plurality of pipe connection portions that are more than the first state in the pipe connection portion group. The first pipe connection portion of the flow path switching valve is connected between the compressor and the indoor heat exchanger or in the middle of the indoor heat exchanger. The second pipe connection portion of the flow path switching valve is connected between the decompressor and the indoor heat exchanger or in the middle of the indoor heat exchanger. The control unit switches the flow path switching valve to either the first state or the second state according to the amount of refrigerant circulation.
インバータ方式の能力可変型空気調和機では、冷媒の循環量によって流速が大小に変化するため、凝縮器および蒸発器における熱貫流率Kと、空気と冷媒との温度差ΔTとのバランスが変化する。例えば、冷媒の循環量が極端に小さいときは、蒸発器でも圧力損失を重視しなくてもよく、流速を大きくして熱貫流率Kを大きくする方が好ましい。他方、冷媒の循環量が極端に大きいときは、凝縮器でも圧力損失は重視しなければならず、流速を小さくして空気と冷媒との温度差ΔTを小さくするのが好ましい。 In an inverter-type variable capacity air conditioner, the flow rate changes depending on the amount of refrigerant circulation, so the balance between the heat transmissivity K in the condenser and the evaporator and the temperature difference ΔT between the air and the refrigerant changes. . For example, when the circulation amount of the refrigerant is extremely small, it is not necessary to attach importance to pressure loss even with an evaporator, and it is preferable to increase the flow rate K by increasing the flow rate. On the other hand, when the circulation amount of the refrigerant is extremely large, the pressure loss must be emphasized even in the condenser, and it is preferable to reduce the flow rate to reduce the temperature difference ΔT between the air and the refrigerant.
そうすると、この空気調和機では、冷房運転時、冷媒循環量が極端に大きい場合は、流路切換弁を第1状態に切り換えて、室内熱交換器(蒸発器)の分岐経路を少なくして流速を大きくすることができ、暖房運転時、冷媒循環量が極端に小さい場合は、流路切換弁を第2状態に切り換えて、室内熱交換器(凝縮器)の分岐経路を多くして流速を小さくすることができるので、能力可変型の空気調和機において空調能力の向上と省エネルギー化を図ることができる。 Then, in this air conditioner, when the refrigerant circulation amount is extremely large during the cooling operation, the flow path switching valve is switched to the first state, the branch path of the indoor heat exchanger (evaporator) is reduced, and the flow rate is changed. If the refrigerant circulation rate is extremely small during heating operation, switch the flow path switching valve to the second state and increase the branch path of the indoor heat exchanger (condenser) to increase the flow rate. Since it can be made smaller, it is possible to improve the air conditioning capability and save energy in the variable capacity type air conditioner.
本発明の第5観点に係る空気調和装置は、第1観点から第4観点のいずれか1つに係る空気調和装置であって、流路切換弁の第1状態が、第1配管接続部が配管接続部群のうち第2配管接続部を除く他の1つ以上の配管接続部と結ばれる状態を含む。 An air conditioner according to a fifth aspect of the present invention is the air conditioner according to any one of the first to fourth aspects, wherein the first state of the flow path switching valve is the first pipe connection portion. The state connected with one or more pipe connection parts other than a 2nd pipe connection part among pipe connection part groups is included.
この空気調和装置では、流路切換弁が第1状態に切り換わることによって、第1配管接続部から流入した流体を第3配管接続部、第4配管接続部および第5配管接続部のいずれか1つ以上に向かわせて第2配管接続部から還らせることができるので、例えば、空気調和機において、冷媒が向かって流れて還るべき冷媒パスを第2状態よりも少なくしたい場合に適用可能である。 In this air conditioner, when the flow path switching valve is switched to the first state, the fluid flowing in from the first pipe connection portion is one of the third pipe connection portion, the fourth pipe connection portion, and the fifth pipe connection portion. Since it can be returned from the second pipe connection portion toward one or more, it can be applied, for example, in an air conditioner, when it is desired to reduce the refrigerant path that the refrigerant should flow toward and return from the second state. is there.
本発明の第6観点に係る空気調和装置は、第1観点から第4観点のいずれか1つに係る空気調和装置であって、流路切換弁の第1状態が、第1配管接続部が配管接続部群のうち第2配管接続部とだけ結ばれる状態である。 An air conditioner according to a sixth aspect of the present invention is the air conditioner according to any one of the first to fourth aspects, wherein the first state of the flow path switching valve is the first pipe connection portion. It is a state connected only with the 2nd piping connection part among piping connection part groups.
この空気調和装置では、流路切換弁が第1状態に切り換わることによって、第1配管接続部から流入した流体を第2配管接続部から還らせることができるので、第1配管接続部と第2配管接続部とを熱交換器の入口と出口とに接続するようにすれば熱交換器をバイパスさせることが可能である。 In this air conditioner, the fluid that has flowed in from the first pipe connection part can be returned from the second pipe connection part by switching the flow path switching valve to the first state. It is possible to bypass the heat exchanger by connecting the two pipe connections to the inlet and outlet of the heat exchanger.
本発明の第7観点に係る空気調和装置は、第1観点から第4観点のいずれか1つに係る空気調和装置であって、流路切換弁の配管接続部群が、第1配管接続部及び第2配管接続部を除いても、4以上の偶数個の配管接続部を含んでいる。 An air conditioner according to a seventh aspect of the present invention is the air conditioner according to any one of the first to fourth aspects, wherein the pipe connection portion group of the flow path switching valve is the first pipe connection portion. Even if the second pipe connection part is excluded, an even number of four or more pipe connection parts are included.
この空気調和装置では、流路切換弁が第2状態に切り換わることによって、第2配管接続部から流入した冷媒を第3配管接続部、第4配管接続部、第5配管接続部を含む4以上の偶数個の配管接続部うち、いずれか2つ以上の配管接続部に向かわせて第1配管接続部から還らせることができるので、例えば、空気調和機において、冷媒が向かって流れて還るべき冷媒パスを第1状態より多くしたい場合に適用可能である。 In this air conditioning apparatus, the flow path switching valve is switched to the second state, whereby the refrigerant flowing from the second pipe connection portion includes the third pipe connection portion, the fourth pipe connection portion, and the fifth pipe connection portion. Among the above-mentioned even number of pipe connection parts, since it can be returned from the first pipe connection part toward any two or more pipe connection parts, for example, in an air conditioner, the refrigerant flows and returns. This is applicable when it is desired to increase the number of refrigerant paths to be increased from the first state.
本発明の第8観点に係る空気調和装置は、第7観点に係る空気調和装置であって、流路切換弁の第1状態が、第1配管接続部および第2配管接続部を除く4以上の偶数個の配管接続部の少なくとも2つの配管接続部が結ばれる状態である。 An air conditioner according to an eighth aspect of the present invention is the air conditioner according to the seventh aspect, wherein the first state of the flow path switching valve is 4 or more excluding the first pipe connection part and the second pipe connection part. This is a state in which at least two of the even number of pipe connections are connected.
この空気調和装置では、流路切換弁の第3配管接続部、第4配管接続部および第5配管接続部が結ばれることによって、第1配管接続部および第2配管接続部から隔絶された流路が形成される。例えば、空気調和機において、除霜運転時に凝縮器内の冷媒を第3配管接続部、第4配管接続部および第5配管接続部が結ばれて形成された流路内に留めるので、凝縮器の急激な温度低下が抑制され、その結果として、室内温度の低下も抑制される。 In this air conditioner, the flow separated from the first pipe connection part and the second pipe connection part by connecting the third pipe connection part, the fourth pipe connection part and the fifth pipe connection part of the flow path switching valve. A path is formed. For example, in an air conditioner, the refrigerant in the condenser is kept in the flow path formed by connecting the third pipe connection part, the fourth pipe connection part, and the fifth pipe connection part during the defrosting operation. As a result, a decrease in the room temperature is also suppressed.
本発明の第9観点に係る空気調和装置は、第5観点から第8観点のいずれか1つに係る空気調和装置であって、流路切換弁の本体が、可動部材が移動する中空円筒部を有している。この空気調和装置では、流路切換弁の中空円筒は加工が容易で、加工費の増大が抑制される。 An air conditioner according to a ninth aspect of the present invention is the air conditioner according to any one of the fifth to eighth aspects, wherein the main body of the flow path switching valve is a hollow cylindrical part in which the movable member moves. have. In this air conditioner, the hollow cylinder of the flow path switching valve is easy to process, and an increase in processing cost is suppressed.
本発明の第10観点に係る空気調和装置は、第9観点に係る空気調和装置であって、流路切換弁の可動部材が、中空円筒部の内周面に沿って回転することによって流路を形成する。この空気調和装置では、流路切換弁の配管接続部が周方向に沿って配置されるので、弁の軸方向の長大化が抑制される。 An air conditioner according to a tenth aspect of the present invention is the air conditioner according to the ninth aspect, wherein the movable member of the flow path switching valve rotates along the inner peripheral surface of the hollow cylindrical portion. Form. In this air conditioner, since the pipe connection portion of the flow path switching valve is arranged along the circumferential direction, an increase in the axial direction of the valve is suppressed.
本発明の第11観点に係る空気調和装置は、第10観点に係る空気調和装置であって、流路切換弁の可動部材が、回転角度を変えて流路を通過する流体の流量を調節する。 An air conditioner according to an eleventh aspect of the present invention is the air conditioner according to the tenth aspect, wherein the movable member of the flow path switching valve changes the rotation angle to adjust the flow rate of the fluid passing through the flow path. .
この空気調和装置では、流路切換弁が第2状態に切り換わることによって、第2配管接続部から流入した冷媒を第3配管接続部、第4配管接続部および第5配管接続部のいずれか2つに向かわせて第1配管接続部から還らせることができるので、例えば、空気調和機において、冷媒が向かって流れて還るべき2つの冷媒パスが有る場合に適用可能であり、さらに、一方に流れる冷媒量を他方よりも増減させることも可能である。 In this air conditioner, when the flow path switching valve is switched to the second state, the refrigerant flowing in from the second pipe connection portion is one of the third pipe connection portion, the fourth pipe connection portion, and the fifth pipe connection portion. Since it can be returned from the first pipe connection portion toward the two, for example, in an air conditioner, it can be applied when there are two refrigerant paths to which the refrigerant flows and returns. It is also possible to increase or decrease the amount of the refrigerant flowing through the other than the other.
本発明の第12観点に係る空気調和装置は、第8観点から第11観点のいずれか1つに係る空気調和装置であって、流路切換弁の可動部材が形成する流路が、第1流路と、第2流路とを含んでいる。第2流路は、第1流路よりも流路断面積が小さい。また、第1状態において、第1配管接続部が、第1流路を介して第1配管接続部および第2配管接続部を除く4以上の偶数個の配管接続部のいずれか又は複数の配管接続部と結ばれるとき、第1配管接続部および第2配管接続部と結ばれていない配管接続部のうちの2つの配管接続部が第2流路を介して結ばれる。 An air conditioner according to a twelfth aspect of the present invention is the air conditioner according to any one of the eighth aspect to the eleventh aspect, wherein the flow path formed by the movable member of the flow path switching valve is the first. A flow path and a second flow path are included. The second channel has a smaller channel cross-sectional area than the first channel. In the first state, the first pipe connection portion is one or more of four or more even number of pipe connection portions excluding the first pipe connection portion and the second pipe connection portion via the first flow path. When connected to the connection portion, two of the pipe connection portions that are not connected to the first pipe connection portion and the second pipe connection portion are connected via the second flow path.
この空気調和装置では、流路切換弁の第2流路が減圧機構として利用することができるので、流路切換および減圧を合わせて必要とする冷媒回路に応用することができる。 In this air conditioner, since the second flow path of the flow path switching valve can be used as a pressure reducing mechanism, it can be applied to a refrigerant circuit that requires both flow path switching and pressure reduction.
本発明の第1観点に係る空気調和機では、暖房運転時には流路切換弁を第2状態に切り換えて、室外熱交換器(蒸発器)の分岐経路を多くして流速を小さくすることができ、冷房運転時には流路切換弁を第1状態に切り換えて、室外熱交換器(凝縮器)の分岐経路を少なくして流速を大きくすることができるので、空調能力の向上と省エネルギー化を図ることができる。 In the air conditioner according to the first aspect of the present invention, the flow rate switching valve can be switched to the second state during heating operation to increase the branch path of the outdoor heat exchanger (evaporator) and reduce the flow velocity. In the cooling operation, the flow path switching valve is switched to the first state, the branch path of the outdoor heat exchanger (condenser) can be reduced and the flow velocity can be increased, so that the air conditioning capacity is improved and the energy is saved. Can do.
本発明の第2観点に係る空気調和機では、冷房運転時、冷媒循環量が極端に小さい場合は、流路切換弁を第2状態に切り換えて、室外熱交換器(凝縮器)の分岐経路を多くして流速を小さくすることができ、暖房運転時、冷媒循環量が極端に大きい場合は、流路切換弁を第1状態に切り換えて、室外熱交換器(蒸発器)の分岐経路を少なくして流速を大きくすることができるので、能力可変型の空気調和機において空調能力の向上と省エネルギー化を図ることができる。 In the air conditioner according to the second aspect of the present invention, when the refrigerant circulation amount is extremely small during the cooling operation, the flow path switching valve is switched to the second state to branch the outdoor heat exchanger (condenser). If the refrigerant circulation amount is extremely large during heating operation, the flow path switching valve is switched to the first state and the branch path of the outdoor heat exchanger (evaporator) is changed. Since the flow rate can be increased by reducing the air flow rate, it is possible to improve the air conditioning capability and save energy in the variable capacity type air conditioner.
本発明の第3観点に係る空気調和機では、暖房運転時には流路切換弁を第1状態に切り換えて、室内熱交換器(凝縮器)の分岐経路を少なくして流速を大きくすることができ、冷房運転時には流路切換弁を第2状態に切り換えて、室内熱交換器(蒸発器)の分岐経路を多くして流速を小さくすることができるので、空調能力の向上と省エネルギー化を図ることができる。 In the air conditioner according to the third aspect of the present invention, the flow path switching valve can be switched to the first state during heating operation to reduce the branch path of the indoor heat exchanger (condenser) and increase the flow velocity. In the cooling operation, the flow path switching valve is switched to the second state, and the flow path can be reduced by increasing the branch path of the indoor heat exchanger (evaporator), thereby improving the air conditioning capability and saving energy. Can do.
本発明の第4観点に係る空気調和機では、冷房運転時、冷媒循環量が極端に大きい場合は、流路切換弁を第1状態に切り換えて、室内熱交換器(蒸発器)の分岐経路を少なくして流速を大きくすることができ、暖房運転時、冷媒循環量が極端に小さい場合は、流路切換弁を第2状態に切り換えて、室内熱交換器(凝縮器)の分岐経路を多くして流速を小さくすることができるので、能力可変型の空気調和機において空調能力の向上と省エネルギー化を図ることができる。 In the air conditioner according to the fourth aspect of the present invention, when the refrigerant circulation amount is extremely large during the cooling operation, the flow path switching valve is switched to the first state to branch the indoor heat exchanger (evaporator). If the refrigerant circulation amount is extremely small during heating operation, the flow path switching valve is switched to the second state and the branch path of the indoor heat exchanger (condenser) is changed. Since the flow rate can be reduced by increasing the flow rate, it is possible to improve the air conditioning capability and save energy in the variable capacity type air conditioner.
本発明の第5観点から第7観点のいずれか1に係る空気調和機では、流路切換弁が、例えば、空気調和機において、冷媒のパス数の切換、およびバイパス回路への切換を行なうことができる。 In the air conditioner according to any one of the fifth to seventh aspects of the present invention, the flow path switching valve performs switching of the number of refrigerant passes and switching to the bypass circuit in the air conditioner, for example. Can do.
本発明の第8観点に係る空気調和機では、流路切換弁が、第3配管接続部、第4配管接続部および第5配管接続部が結ばれることによって、第1配管接続部および第2配管接続部から隔絶された流路が形成される。例えば、空気調和機において、除霜運転時に凝縮器内の冷媒を第3配管接続部、第4配管接続部および第5配管接続部が結ばれて形成された流路内に留めるので、凝縮器の急激な温度低下が抑制され、その結果として、室内温度の低下も抑制される。 In the air conditioner according to the eighth aspect of the present invention, the flow path switching valve is formed by connecting the third pipe connection part, the fourth pipe connection part, and the fifth pipe connection part, so that the first pipe connection part and the second pipe connection part are connected. A flow path isolated from the pipe connection is formed. For example, in an air conditioner, the refrigerant in the condenser is kept in the flow path formed by connecting the third pipe connection part, the fourth pipe connection part, and the fifth pipe connection part during the defrosting operation. As a result, a decrease in the room temperature is also suppressed.
本発明の第9観点に係る空気調和機では、流路切換弁が、中空円筒は加工が容易であり、加工費の増大が抑制される。 In the air conditioner according to the ninth aspect of the present invention, the flow path switching valve and the hollow cylinder are easily processed, and an increase in processing cost is suppressed.
本発明の第10観点に係る空気調和機では、流路切換弁が、配管接続部が周方向に沿って配置されるので、弁の軸方向の長大化が抑制される。 In the air conditioner according to the tenth aspect of the present invention, since the pipe connection portion is arranged along the circumferential direction of the flow path switching valve, an increase in the axial direction of the valve is suppressed.
本発明の第11観点に係る空気調和機では、流路切換弁が、例えば、空気調和機の蒸発器のように、冷媒が向かって流れて還るべき2つの冷媒パスが存在する場合に適用可能であり、さらに、一方に流れる冷媒量を他方よりも増減させることも可能である。 In the air conditioner according to the eleventh aspect of the present invention, the flow path switching valve can be applied when there are two refrigerant paths to which the refrigerant flows and returns, such as an evaporator of an air conditioner. Furthermore, it is also possible to increase or decrease the amount of refrigerant flowing in one side than in the other.
本発明の第12観点に係る空気調和機では、流路切換弁が、用途が空気調和機の場合、流路切換弁の第2流路を減圧機構として利用することができるので、流路切換および減圧を合わせて必要とする冷媒回路に応用することができる。 In the air conditioner according to the twelfth aspect of the present invention, when the flow path switching valve is used for an air conditioner, the second flow path of the flow path switching valve can be used as a pressure reducing mechanism. And it can be applied to a refrigerant circuit that requires a combination of reduced pressure.
以下図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の具体例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The following embodiments are specific examples of the present invention and do not limit the technical scope of the present invention.
〔第1実施形態〕
図1は、本発明の第1実施形態に係る流路切換弁の斜視図である。図1において、流路切換弁1は、本体10、弁体20およびモータ30で構成されている。本体10は、一端が閉じた円筒管である。本体10の胴部10aには、予め6つの孔があけられ、各孔に配管接続用の管が嵌め込まれてロウ付けされている。説明の便宜上、それら6つの管それぞれを第1配管接続部11、第2配管接続部12、第3配管接続部13、第4配管接続部14、第5配管接続部15及び第6配管接続部16とよぶ。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a perspective view of a flow path switching valve according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, the flow
第1配管接続部11、第3配管接続部13及び第5配管接続部15は、本体10の底面10b側から視て同じ高さ位置で胴部10aの周囲に配置されており、それらを第1切換部101(図2(a)参照)とよぶ。同様に、第2配管接続部12、第4配管接続部14及び第6配管接続部16は、本体10の底面10b側から視て同じ高さ位置で胴部10aの周囲に配置されており、それらを第2切換部102(図2(b)参照)とよぶ。第2切換部102は、第1切換部101よりも底面10bに近い。
The first
本体10の内部は円筒形の空洞であり、その円周面に沿って回転する弁体20が収納されている。弁体20はモータ30によって駆動され、モータ30の回転角度に応じて、第1配管接続部11を第3配管接続部13および/または第5配管接続部15に連絡し、第2配管接続部12を第4配管接続部14および/または第6配管接続部16に連絡する。
The inside of the
図2(a)は第1切換部を本体の中心軸と直交する面で切断したときの断面図であり、(b)は第2切換部を本体の中心軸と直交する面で切断したときの断面図である。図2(a),(b)において、第3配管接続部13は、胴部10aの中心軸に対して第1配管接続部11から反時計方向に90°離れた位置に固定されている。また、第5配管接続部15は、胴部10aの中心軸に対して第1配管接続部11から時計方向に90°離れた位置に固定されている。第1切換部101と同様に、第2切換部102において、第4配管接続部14は、胴部10aの中心軸に対して第2配管接続部12から反時計方向に90°離れた位置に固定されている。また、第6配管接続部16は、胴部10aの中心軸に対して第2配管接続部12から時計方向に90°離れた位置に固定されている。
FIG. 2A is a cross-sectional view when the first switching unit is cut along a plane perpendicular to the central axis of the main body, and FIG. 2B is a cross-sectional view when the second switching unit is cut along a plane orthogonal to the central axis of the main body. FIG. 2A and 2B, the third
図3(a)は弁体の分解斜視図であり、(b)は(a)とは異なる角度から視た弁体の斜視図である。図3(a),(b)において、弁体20は、第1弁体201、第2弁体202、仕切部材210、第1シール部材211及び第2シール部材212を含んでいる。
3A is an exploded perspective view of the valve body, and FIG. 3B is a perspective view of the valve body viewed from an angle different from FIG. 3A and 3B, the
第1弁体201は、扇形の回転体であり、シール部201aと凸部201bと凹部201cとを有している。シール部201aは、本体10の内周に沿って回転移動する。凸部201bは、流線形に成形されており、回転中心からシール部201aと反対の方向に突出している。凹部201cは、U字状に成形されており、シール部201aの円弧面から回転中心に向かって窪んでいる。
The
第2弁体202は、第1弁体201と同じ扇形の回転体であり、シール部202aと凸部202bと凹部202cとを有している。シール部202aは、本体10の内周に沿って回転移動する。凸部202bは、流線形に成形されており、回転中心からシール部202aと反対の方向に突出している。凹部202cは、U字状に成形されており、シール部202aの円弧面から回転中心に向かって窪んでいる。
The
仕切部材210は、第1弁体201と第2弁体202との間に配置される円柱形の回転体である。仕切部材210は、本体10の内周面とは僅かな隙間をあけて対峙している。また、仕切部材210は、第1弁体201の凹部201cと第2弁体202の凹部202cとを結ぶ連絡孔210aを有している。第1弁体201と第2弁体202と仕切部材210とは一本の回転軸に固定されており、その回転軸がモータ30の出力軸に連結されている。
The
第1シール部材211は、円柱形状を成し、第1弁体201と本体10のモータ30側端部との間に配置されている。第1シール部材211は、第1弁体201を通る流体がモータ30側へ漏れないようにシールしている。第1シール部材211の中心には軸孔があけられており、そこに回転軸が貫通する。
The
第2シール部材212は、円柱形状を成し、第2弁体202と本体10の底面10bとの間に配置されている。第2シール部材212は、第2弁体202を通る流体が底面10b側へ漏れないようにシールしている。第2シール部材212の中心には軸孔があけられており、そこに回転軸が貫通する。
The
図4は、冷房運転時の空気調和機における蒸発器と流路切換弁との接続状態を示す配管図である。図4において、第4配管接続部14は、蒸発器である室内熱交換器40の第1熱交換部40aを通る第1冷媒パス401の一端に接続されている。第1冷媒パス401の他端は第5配管接続部15に接続されている。
FIG. 4 is a piping diagram showing a connection state between the evaporator and the flow path switching valve in the air conditioner during the cooling operation. In FIG. 4, the 4th
また、第6配管接続部16は、室内熱交換器40の第2熱交換部40bを通る第2冷媒パス402の一端に接続されている。第2冷媒パス402の他端は第3配管接続部13に接続されている。このときの弁体20の状態について図5を用いて説明する。
Further, the sixth
図5は、図4の流路切換弁の内部と冷媒パスとを同時に示す配管図である。図5において、第2切換部102では、凸部202bが第2配管接続部12と対峙している。第2配管接続部12から流入した冷媒は、凸部202bによって2方向に分流され、一方は第4配管接続部14に向かい、他方は第6配管接続部16へ向かう。
FIG. 5 is a piping diagram showing the inside of the flow path switching valve of FIG. 4 and the refrigerant path at the same time. In FIG. 5, in the
第1切換部101では、凸部201bが第1配管接続部11と対峙している。第3配管接続部13から流入した冷媒と、第5配管接続部15から流入した冷媒は、凸部201bの先端で合流する。その結果、第2配管接続部12から第2切換部102に入った冷媒は、2方向に分流され、一方は、第4配管接続部14、第1冷媒パス401及び第5配管接続部15を通り、他方は、第6配管接続部16、第2冷媒パス402及び第3配管接続部13を通り、両者は第1切換部101で合流して第1配管接続部11から流出する。つまり、冷房運転時には第1冷媒パス401と第2冷媒パス402とは並列に接続される。
In the
図6は、図5の流路切換弁が流量を調節しているときの流路切換弁の内部と冷媒パスとを同時に示す配管図である。図6において、第2切換部102では、凸部202bが反時計方向に僅かに振れているので、第4配管接続部14へ向かう冷媒の流路面積が絞られ、第6配管接続部16へ向かう冷媒の流路面積は拡大する。したがって、第1冷媒パス401を流れる冷媒量は、第2冷媒パス402を流れる冷媒量よりも少ない。
FIG. 6 is a piping diagram simultaneously showing the inside of the flow path switching valve and the refrigerant path when the flow path switching valve of FIG. 5 adjusts the flow rate. In FIG. 6, in the
第1切換部101では、凸部201bが反時計方向に僅かに振れているので、第5配管接続部15から第1配管接続部11に向かう冷媒の流路面積は拡大し、逆に、第3配管接続部13から第1配管接続部11に向かう流路面積は絞られる。
In the
つまり、第2切換部102で流路面積の狭い側を通った冷媒は、第1切換部101では流路面積の広い側を通り、第2切換部102で流路面積の広い側を通った冷媒は、第1切換部101では流路面積の狭い側を通る。
That is, the refrigerant that has passed through the narrow side of the flow path area in the
第2切換部102で流路面積の広い側を通った冷媒が第1切換部101では流路面積の狭い側を通るので、一見、流量が減るように思えるが、第1切換部101では、冷媒はほとんどガス状態になっているので、流量が考慮を要するほどに減ることはない。
Since the refrigerant that has passed through the side with the larger channel area in the
図7は、暖房運転時の空気調和機における凝縮器と流路切換弁との接続状態を示す配管図である。図7において、暖房運転時では、冷房運転時の第1冷媒パス401及び第2冷媒パス402のように冷媒が複数の冷媒パスに分流されず、第1冷媒パス401と第2冷媒パス402とが流路切換弁1によって直列に結ばれ、1つの冷媒パスを構成している。但し、ここでは、便宜上、第1冷媒パス401と第2冷媒パス402の名称をそのまま使用して冷媒の流れを説明する。
FIG. 7 is a piping diagram showing a connection state between the condenser and the flow path switching valve in the air conditioner during heating operation. In FIG. 7, during the heating operation, the refrigerant is not divided into a plurality of refrigerant paths like the first
第3配管接続部13は、第2冷媒パス402の一端に接続されている。第2冷媒パス402の他端は第6配管接続部16に接続されている。第6配管接続部16と第5配管接続部15とは本体10内で繋がっている。第5配管接続部15は、第1冷媒パス401の一端に接続されている。第1冷媒パス401の他端は第4配管接続部14に接続されている。このときの弁体20の状態について図8を用いて説明する。
The third
図8は、図7の流路切換弁の内部と冷媒パスとを同時に示す配管図である。図8において、第1切換部101では、凸部201bが第3配管接続部13と対峙している。第1配管接続部11から流入した冷媒は、凸部201bによって第3配管接続部13に向かう。第3配管接続部13を出た冷媒は第2冷媒パス402を通って第6配管接続部16に入る。第6配管接続部16と第5配管接続部15とは連絡孔210aとで繋がっているので、冷媒は凹部202cから連絡孔210aを経て凹部201cに至る。その後、冷媒は、第5配管接続部15から第1冷媒パス401に入り、第4配管接続部14を経て第2配管接続部12から流出する。
FIG. 8 is a piping diagram showing the inside of the flow path switching valve and the refrigerant path of FIG. 7 at the same time. In FIG. 8, in the
つまり、第1配管接続部11から流路切換弁1に入った冷媒は、第3配管接続部13、第2冷媒パス402、第6配管接続部16、第5配管接続部15、第1冷媒パス401及び第4配管接続部14を通り、第2配管接続部12から流出する。
That is, the refrigerant that has entered the flow
以上のように、流路切換弁1は、暖房運転時には、第1冷媒パス401と第2冷媒パス402とを直列に接続して、1つの長い冷媒パスを形成することができる。
As described above, the flow
図9は、除霜運転時の空気調和機における凝縮器と流路切換弁との接続状態を示す配管図である。図9において、流路切換弁1は、第1配管接続部11から流入した冷媒を、直接、第2配管接続部12に向かわせ、第3配管接続部13、第4配管接続部14、第5配管接続部15および第6配管接続部16のいずれにも流さない。このときの弁体20の状態について図10を用いて説明する。
FIG. 9 is a piping diagram showing a connection state between the condenser and the flow path switching valve in the air conditioner during the defrosting operation. In FIG. 9, the flow
図10は、図9の流路切換弁の内部と冷媒パスとを同時に示す配管図である。図10において、第1切換部101では、凹部201cが第1配管接続部11と対峙している。また、第2切換部102では、凹部202cが第2配管接続部12と対峙している。第1配管接続部11から流入した冷媒は、凹部201cから連絡孔210aを経て第2弁体202の凹部202cに至り、第2配管接続部12から流出する。
FIG. 10 is a piping diagram showing the inside of the flow path switching valve of FIG. 9 and the refrigerant path at the same time. In FIG. 10, in the
〔第1実施形態の変形例〕
図11は、冷房運転時の空気調和機における蒸発器の冷媒パスと本変形例に係る流路切換弁との接続状態を示す配管図である。また、図12は、暖房運転時の空気調和機における凝縮器の冷媒パスと本変形例に係る流路切換弁との接続状態を示す配管図である。さらに、図13は、除霜運転時の空気調和機における凝縮器と本変形例に係る流路切換弁との接続状態を示す配管図である。
[Modification of First Embodiment]
FIG. 11 is a piping diagram illustrating a connection state between the refrigerant path of the evaporator and the flow path switching valve according to the present modification in the air conditioner during the cooling operation. FIG. 12 is a piping diagram showing a connection state between the refrigerant path of the condenser in the air conditioner during heating operation and the flow path switching valve according to this modification. Furthermore, FIG. 13 is a piping diagram showing a connection state between the condenser in the air conditioner during the defrosting operation and the flow path switching valve according to this modification.
図11、図12及び図13において、第1配管接続部11、第3配管接続部13及び第5配管接続部15それぞれは、胴部10aの中心に対して角度120°間隔で離れている。同様に、第2配管接続部12、第4配管接続部14及び第6配管接続部16それぞれは、胴部10aの中心に対して角度120°間隔で離れている。
11, 12, and 13, the first
この流路切換弁の機能は、上記第1実施形態の流路切換弁1と同様であるが、各配管接続部が胴部10aの中心に対して120°間隔で配置されているので、弁体20も120°間隔で移動すれば、流路が切り換わるのでモータ30の制御が簡単である。
The function of this flow path switching valve is the same as that of the flow
<第1実施形態および変形例の特徴>
(1)
空気調和機の室内熱交換器40に接続された流路切換弁1は、第2配管接続部12から流入した冷媒を第4配管接続部14から第1冷媒パス401を経て第5配管接続部15に流れる冷媒と、第6配管接続部16から第2冷媒パス402を経て第3配管接続部13に流れる冷媒とに分流させることができる。第3配管接続部13及び第5配管接続部15から本体10内に戻った冷媒は合流して第1配管接続部11から流出する。したがって、冷房運転時の室内熱交換器40のように、冷媒が向かって流れて還るべき2つの冷媒パスが存在する場合に適用可能である。
<Features of First Embodiment and Modification>
(1)
The flow
(2)
また、空気調和機の室内熱交換器40に接続された流路切換弁1は、第1配管接続部11から流入した冷媒を第3配管接続部13、第2冷媒パス402、第6配管接続部16、第5配管接続部15、第1冷媒パス401および第4配管接続部14の順で流すことができる。第4配管接続部14から本体10内に戻った冷媒は第2配管接続部12から流出する。したがって、暖房運転時の室内熱交換器40のように、冷媒が向かって流れて還るべき1つの冷媒パスが存在する場合に適用可能である。
(2)
In addition, the flow
(3)
また、空気調和機の室内熱交換器40に接続された流路切換弁1は、第1配管接続部11から流入した冷媒を第2配管接続部12から直に流出させることができる。したがって、除霜運転時、冷媒が室内熱交換器40をバイパスして蒸発器へ流される場合に適用可能である。
(3)
Further, the flow
(4)
流路切換弁1の本体10は、内部を弁体20が移動する中空円筒状の胴部10aを有している。中空円筒は加工が容易であるので、加工費の増大が抑制される。
(4)
The
(5)
流路切換弁1の弁体20は、胴部10aの内周面に沿って回転することによって流路を形成する。第1配管接続部11、第3配管接続部13及び第5配管接続部15は周方向に沿って配置され、且つ、第2配管接続部12、第4配管接続部14及び第6配管接続部16も周方向に沿って配置されるので、本体10の軸方向の長大化が抑制される。
(5)
The
(6)
室内熱交換器40に接続された流路切換弁1は、冷房運転時、2つの冷媒パスの一方に流れる冷媒量を他方よりも増減させることが可能である。
(6)
The flow
(7)
空気調和機の室内熱交換器40に接続された流路切換弁1は、例えば、除霜運転時に室内熱交換器40内の冷媒を、第3配管接続部13、第4配管接続部14、第5配管接続部15及び第6配管接続部16が結ばれて形成された流路内に留めることができる。その結果、室内熱交換器40の急激な温度低下が抑制され、室内温度の低下も抑制される。
(7)
The flow
〔第2実施形態〕
図14は第2実施形態に係る流路切換弁の第1切換部を本体の中心軸と直交する面で切断したときの断面図であり、(b)は第2切換部を本体の中心軸と直交する面で切断したときの断面図である。図14(a),(b)において、第1配管接続部51、第3配管接続部53、第5配管接続部55及び第7配管接続部57は、胴部50aの中心軸に対して90°間隔で配置されている。同様に、第2配管接続部52、第4配管接続部54、第6配管接続部56、第8配管接続部58は、胴部50aの中心軸に対して90°間隔で配置されている。
[Second Embodiment]
FIG. 14 is a cross-sectional view when the first switching portion of the flow path switching valve according to the second embodiment is cut along a plane orthogonal to the central axis of the main body, and (b) is a diagram illustrating the second switching portion being the central axis of the main body. It is sectional drawing when cut | disconnecting in the surface orthogonal to. 14A and 14B, the first
第1弁体601は、第1シールA部611a、第1シールB部611b、第1凸A部621a、第1凸B部621b、第1凹A部631a、第1凹B部631b及び中央流路641を有している。第1シールA部611a及び第1シールB部611bは共に、胴部50aの内周面に沿って同時に回転移動する。第1凸A部621a及び第1凸B部621bは共に、尖塔状に成形されている。第1凹A部631a及び第1凹B部631bは共にU字状に成形されており、第1凹A部631aは第1シールA部611aの円弧面から回転中心に向かって窪んでおり、第1凹B部631bは第1シールB部611bの円弧面から回転中心に向かって窪んでいる。中央流路641は、第1凸A部621aと第1凸B部621bとの間、及び第1シールA部611aと第1シールB部611bとの間を貫通する流体の通路である。
The
第2弁体602は、第2シールA部612a、第2シールB部612b、第2凸A部622a、第2凸B部622b、第2凹A部632a、第2凹B部632b及び中央流路642を有している。第2シールA部612a及び第2シールB部612bは共に、胴部50aの内周面に沿って同時に回転移動する。第2凸A部622a及び第2凸B部622bは共に、尖塔状に成形されている。第2凹A部632a及び第2凹B部632bは共にU字状に成形されており、第2凹A部632aは第2シールA部612aの円弧面から回転中心に向かって窪んでおり、第2凹B部632bは第2シールB部612bの円弧面から回転中心に向かって窪んでいる。中央流路642は、第2凸A部622aと第2凸B部622bとの間、及び第2シールA部612aと第2シールB部612bとの間を貫通する流体の通路である。
The
仕切部材650は、第1弁体601と第2弁体602との間に配置される円柱形の回転体である。仕切部材650は、胴部50aの内周面とは僅かな隙間をあけて対峙している。また、仕切部材650は、第1弁体601の第1凹A部631aと第2弁体602の第2凹A部632aとを結ぶ連絡A孔650aと、第1弁体601の第1凹B部631bと第2弁体602の第2凹B部632bとを結ぶ連絡B孔650bとを有している。第1弁体601と第2弁体602と仕切部材650とは一本の回転軸に固定されており、その回転軸がモータ30の出力軸に連結されている。その他の構成は、第1実施形態と同様である。
The
図15は、冷房運転時の空気調和機における蒸発器の冷媒パスと第2実施形態に係る流路切換弁との接続状態を示す配管図である。図15において、第2切換部502では、第2凸A部622aと第2凸B部622bとが第2配管接続部52と対峙している。第2配管接続部52から流入した冷媒は、第2凸A部622a及び第2凸B部622bによって、第4配管接続部54、第6配管接続部56、及び第8配管接続部58に向かう流れに分かれる。
FIG. 15 is a piping diagram illustrating a connection state between the refrigerant path of the evaporator and the flow path switching valve according to the second embodiment in the air conditioner during the cooling operation. In FIG. 15, in the
第1切換部501では、第1凸A部621aと第1凸B部621bとが第1配管接続部51と対峙している。第3配管接続部53、第5配管接続部55、及び第7配管接続部57から流入した冷媒は第1凸A部621a及び第1凸B部621bの先端で合流する。
In the
第4配管接続部54は、第1熱交換部40aを通る第1冷媒パス401の一端に接続されている。第1冷媒パス401の他端は第5配管接続部55に接続されている。
The 4th
また、第6配管接続部56は、第2熱交換部40bを通る第2冷媒パス402の一端に接続されている。第2冷媒パス402の他端は第7配管接続部57に接続されている。
Further, the sixth
また、第8配管接続部58は、第3熱交換部40cを通る第3冷媒パス403の一端に接続されている。第3冷媒パス403の他端は第3配管接続部53に接続されている。
Further, the eighth
その結果、第2配管接続部52から流路切換弁1に入った冷媒は、3方向に分流され、1つは、第4配管接続部54、第1冷媒パス401及び第5配管接続部55を通り、もう1つは、第6配管接続部56、第2冷媒パス402及び第7配管接続部57を通り、残りの1つは、第8配管接続部58、第3冷媒パス403及び第3配管接続部53を通り、三者は第1配管接続部51で合流する。つまり、冷房運転時には第1冷媒パス401と第2冷媒パス402と第3冷媒パス403とが並列に接続される。
As a result, the refrigerant that has entered the flow
図16は、暖房運転時の空気調和機における凝縮器の冷媒パスと第2実施形態に係る流路切換弁との接続状態を示す配管図である。図16において、第1切換部501では、第1凸A部621a及び第1凸B部621bが第1配管接続部51と第3配管接続部53との間の壁面と対峙している。また、第1凹A部631aは第5配管接続部55と対峙し、第1凹B部631bは第7配管接続部57と対峙している。さらに、中央流路641は、第5配管接続部55と第7配管接続部57との間の壁面に塞がれている。このため、第1配管接続部51から流入した冷媒は、第3配管接続部53から流出する。第3配管接続部53を出た冷媒は第3冷媒パス403を通って第8配管接続部58に入る。第8配管接続部58と第7配管接続部57とは、連絡B孔650bとで繋がっているので、冷媒は、第2凹B部632bから連絡B孔650bを経て第1凹B部631bに至る。その後、冷媒は、第7配管接続部57から第2冷媒パス402を通って第6配管接続部56に入る。第6配管接続部56と第5配管接続部55とは、連絡A孔650aとで繋がっているので、冷媒は、第2凹A部632aから連絡A孔650aを経て第1凹A部631aに至る。その後、冷媒は、第5配管接続部55から第1冷媒パス401を通って第4配管接続部54に入って、第2配管接続部52から流出する。
FIG. 16 is a piping diagram showing a connection state between the refrigerant path of the condenser and the flow path switching valve according to the second embodiment in the air conditioner during heating operation. In FIG. 16, in the
以上のように、流路切換弁1は、暖房運転時、第1冷媒パス401と第2冷媒パス402と第3冷媒パス403とを直列に接続して1つの長い冷媒パスを形成することができる。
As described above, the flow
図17は、除霜運転時の空気調和機における凝縮器と第2実施形態に係る流路切換弁との接続状態を示す配管図である。図17において、第1切換部501では、第1凹B部631bが第1配管接続部51と対峙している。また。第2切換部502では、第2凹B部632bが第2配管接続部52と対峙している。第1配管接続部51から流入した冷媒は、第1凹B部631bから連絡B孔650bを経て第2弁体602の第2凹B部632bに至り、第2配管接続部52から流出する。
FIG. 17 is a piping diagram illustrating a connection state between the condenser in the air conditioner during the defrosting operation and the flow path switching valve according to the second embodiment. In FIG. 17, in the
<第2実施形態の特徴>
空気調和機の室内熱交換器40に接続された流路切換弁1は、冷房運転時には、第1冷媒パス401と第2冷媒パス402と第3冷媒パス403とを並列に接続する。また、暖房運転時、流路切換弁1は、第1冷媒パス401と第2冷媒パス402と第3冷媒パス403とを直列に接続して1つの長い冷媒パスを形成する。また、除霜運転時、流路切換弁1は室内熱交換器40に冷媒を流さない。
<Features of Second Embodiment>
The flow
〔第3実施形態〕
図18(a)は第3実施形態に係る流路切換弁の第1切換部を本体の中心軸と直交する面で切断したときの断面図あり、(b)は第2切換部を本体の中心軸と直交する面で切断したときの断面図である。図18(a),(b)において、第3配管接続部73、第5配管接続部75、第7配管接続部77及び第9配管接続部79は、胴部70aの中心軸に対して90°間隔で配置され、第1配管接続部71は第3配管接続部73と第9配管接続部79との間に配置されている。同様に、第4配管接続部74、第6配管接続部76、第8配管接続部78及び第10配管接続部80は、胴部70aの中心軸に対して90°間隔で配置され、第2配管接続部72は第4配管接続部74と第10配管接続部80との間に配置されている。
[Third Embodiment]
FIG. 18A is a cross-sectional view when the first switching portion of the flow path switching valve according to the third embodiment is cut along a plane orthogonal to the central axis of the main body, and FIG. 18B is a sectional view of the second switching portion of the main body. It is sectional drawing when cut | disconnecting in the surface orthogonal to a central axis. 18A and 18B, the third
第1弁体801は、第1シールA部811a、第1シールB部811b、第1凸A部821a、第1凸B部821b、第1凹A部831a、第1凹B部831b、中央流路841及び中央突起851を有している。第1シールA部811a及び第1シールB部811bは共に、胴部70aの内周面に沿って同時に回転移動する。第1凸A部821a及び第1凸B部821bは共に、尖塔状に成形されている。第1凹A部831a及び第1凹B部831bは共にU字状に成形されており、第1凹A部831aは第1シールA部811aの円弧面から回転中心に向かって窪んでおり、第1凹B部831bは第1シールB部811bの円弧面から回転中心に向かって窪んでいる。中央流路841は、第1凸A部821aと第1凸B部821bとの間、及び第1シールA部811aと第1シールB部811bとの間を貫通する流体の通路である。中央突起851は、中央流路841を通過する流体を2方向に分ける流線型の突起である。
The
第2弁体802は、第2シールA部812a、第2シールB部812b、第2凸A部822a、第2凸B部822b、第2凹A部832a、第2凹B部832b、中央流路842及び中央突起852を有している。第2シールA部812a及び第2シールB部812bは共に、胴部70aの内周面に沿って同時に回転移動する。第2凸A部822a及び第2凸B部822bは共に、尖塔状に成形されている。第2凹A部832a及び第2凹B部832bは共にU字状に成形されており、第2凹A部832aは第2シールA部812aの円弧面から回転中心に向かって窪んでおり、第2凹B部832bは第2シールB部812bの円弧面から回転中心に向かって窪んでいる。中央流路842は、第2凸A部822aと第2凸B部822bとの間、及び第2シールA部812aと第2シールB部812bとの間を貫通する流体の通路である。中央突起852は、中央流路842を通過する流体を2方向に分ける流線型の突起である。
The
仕切部材860は、第1弁体801と第2弁体802との間に配置される円柱形の回転体である。仕切部材860は、胴部70aの内周面とは僅かな隙間をあけて対峙している。また、仕切部材860は、第1弁体801の第1凹A部831aと第2弁体802の第2凹A部832aとを結ぶ連絡A孔860aと、第1弁体801の第1凹B部831bと第2弁体802の第2凹B部832bとを結ぶ連絡B孔860bとを有している。第1弁体801と第2弁体802と仕切部材860とは一本の回転軸に固定されており、その回転軸がモータ30の出力軸に連結されている。その他の構成は、第1実施形態と同様である。
The
図19は、冷房運転時の空気調和機における蒸発器の冷媒パスと第3実施形態に係る流路切換弁との接続状態を示す配管図である。図19において、第2切換部702では、第2凸A部822a、第2凸B部822b及び中央突起852の先端が第2配管接続部72と対峙している。第2配管接続部72から流入した冷媒は、第2凸A部822a、第2凸B部822b及び中央突起852によって、第4配管接続部74、第6配管接続部76、第8配管接続部78、及び第10配管接続部80に向かう流れに分かれる。
FIG. 19 is a piping diagram illustrating a connection state between the refrigerant path of the evaporator and the flow path switching valve according to the third embodiment in the air conditioner during the cooling operation. In FIG. 19, in the
第1切換部701では、第1凸A部821a、第1凸B部821b及び中央突起851が第1配管接続部71と対峙している。第3配管接続部73、第5配管接続部75、第7配管接続部77及び第9配管接続部79から流入した冷媒は第1凸A部821a、第1凸B部821b及び中央突起851の先端で合流して第1配管接続部71から流出する。
In the
第4配管接続部74は、第1熱交換部40aを通る第1冷媒パス401の一端に接続されている。第1冷媒パス401の他端は第5配管接続部75に接続されている。
The 4th
また、第6配管接続部76は、第2熱交換部40bを通る第2冷媒パス402の一端に接続されている。第2冷媒パス402の他端は第7配管接続部77に接続されている。
The sixth
また、第8配管接続部78は、第3熱交換部40cを通る第3冷媒パス403の一端に接続されている。第3冷媒パス403の他端は第9配管接続部79に接続されている。
Further, the eighth
また、第10配管接続部80は、第4熱交換部40dを通る第4冷媒パス404の一端に接続されている。第4冷媒パス404の他端は第3配管接続部73に接続されている。
In addition, the tenth
その結果、第2配管接続部72から流路切換弁1に入った冷媒は、4方向に分かれ、1つは、第4配管接続部74、第1冷媒パス401及び第5配管接続部75を通り、もう1つは、第6配管接続部76、第2冷媒パス402及び第7配管接続部77を通り、さらのもう1つは、第8配管接続部78、第3冷媒パス403及び第9配管接続部79を通り、残りの1つは、第10配管接続部80、第4冷媒パス404及び第3配管接続部73を通り、四者は第1配管接続部71で合流する。つまり、冷房運転時には第1冷媒パス401、第2冷媒パス402、第3冷媒パス403及び第4冷媒パス404が並列に接続される。
As a result, the refrigerant that has entered the flow
図20は、暖房運転時の空気調和機における凝縮器の冷媒パスと第3実施形態に係る流路切換弁との接続状態を示す配管図である。図20において、第1切換部701では、第1凸A部821a、第1凸B部821b及び中央突起851が第3配管接続部73と対峙している。また、第1凹A部831aは第5配管接続部75と対峙し、第1凹B部831bは第9配管接続部79と対峙している。中央流路841は、第7配管接続部77に向いている。このため、第1配管接続部71から流入した冷媒は、第3配管接続部73に向かう冷媒と第7配管接続部77に向かう冷媒とに分かれる。第3配管接続部73を出た冷媒は第4冷媒パス404を通って第10配管接続部80に入る。第10配管接続部80と第9配管接続部79とは、連絡B孔860bとで繋がっているので、冷媒は、第2凹B部832bから連絡B孔860bを経て第1凹B部831bに至る。その後、冷媒は、第9配管接続部79から第3冷媒パス403を通って第8配管接続部78に入り、第2配管接続部72から流出する。
FIG. 20 is a piping diagram showing a connection state between the refrigerant path of the condenser and the flow path switching valve according to the third embodiment in the air conditioner during heating operation. In FIG. 20, in the
一方、第7配管接続部77を出た冷媒は第2冷媒パス402を通って第6配管接続部76に入る。第6配管接続部76と第5配管接続部75とは、連絡A孔860aとで繋がっているので、冷媒は、第2凹A部832aから連絡A孔860aを経て第1凹A部831aに至る。その後、冷媒は、第5配管接続部75から第1冷媒パス401を通って第4配管接続部74に入り、第2配管接続部72から流出する。
On the other hand, the refrigerant that has exited the seventh
以上のように、流路切換弁1は、暖房運転時、第1冷媒パス401と第2冷媒パス402とを直列に接続して1つの長い冷媒パスを形成するとともに、第3冷媒パス403と第4冷媒パス404とを直列に接続してもう1つの長い冷媒パスを形成することができる。
As described above, during the heating operation, the flow
図21は、暖房運転時の空気調和機における凝縮器の図20とは異なる冷媒パスと第3実施形態に係る流路切換弁との接続状態を示す配管図である。図21において、第1切換部701では、第1凸A部821a、第1凸B部821b及び中央突起851が第9配管接続部79と対峙している。また、第1凹A部831aは第3配管接続部73と対峙し、第1凹B部831bは第7配管接続部77と対峙している。中央流路841は、第5配管接続部75に向いている。このため、第1配管接続部71から流入した冷媒は、第5配管接続部75に向かう冷媒と第9配管接続部79に向かう冷媒とに分かれる。第5配管接続部75を出た冷媒は第1冷媒パス401を通って第4配管接続部74に入る。第4配管接続部74と第3配管接続部73とは、連絡A孔860aとで繋がっているので、冷媒は、第2凹A部832aから連絡A孔860aを経て第1凹A部831aに至る。その後、冷媒は、第3配管接続部73から第4冷媒パス404を通って第10配管接続部80に入り、第2配管接続部72から流出する。
FIG. 21 is a piping diagram showing a connection state between a refrigerant path different from that in FIG. 20 of the condenser in the air conditioner during heating operation and the flow path switching valve according to the third embodiment. In FIG. 21, in the
一方、第9配管接続部79を出た冷媒は第3冷媒パス403を通って第8配管接続部78に入る。第8配管接続部78と第7配管接続部77とは、連絡B孔860bとで繋がっているので、冷媒は、第2凹B部832bから連絡B孔860bを経て第1凹B部831bに至る。その後、冷媒は、第7配管接続部77から第2冷媒パス402を通って第6配管接続部76に入り、第2配管接続部72から流出する。
On the other hand, the refrigerant that has exited the ninth
以上のように、流路切換弁1は、暖房運転時、第1冷媒パス401と第4冷媒パス404とを直列に接続して1つの長い冷媒パスを形成するとともに、第2冷媒パス402と第3冷媒パス403とを直列に接続してもう1つの長い冷媒パスを形成することもできる。
As described above, during the heating operation, the flow
図22は、除霜運転時の空気調和機における凝縮器と第3実施形態に係る流路切換弁との接続状態を示す配管図である。図22において、第1切換部701では、第1凹B部831bが第1配管接続部71と対峙している。また、第2切換部702では、第2凹B部832bが第2配管接続部72と対峙している。第1配管接続部71から流入した冷媒は、第1凹B部831bから連絡B孔860bを経て第2凹B部832bに至り、第2配管接続部72から流出する。
FIG. 22 is a piping diagram illustrating a connection state between the condenser in the air conditioner during the defrosting operation and the flow path switching valve according to the third embodiment. In FIG. 22, in the
<第3実施形態の特徴>
空気調和機の室内熱交換器40に接続された流路切換弁1は、冷房運転時には、第1冷媒パス401、第2冷媒パス402、第3冷媒パス403及び第4冷媒パス404を並列に接続する。また、暖房運転時には、流路切換弁1は、第1冷媒パス401と第2冷媒パス402とを直列に接続して1つの長い冷媒パスを形成するとともに、第3冷媒パス403と第4冷媒パス404とを直列に接続してもう1つの長い冷媒パスを形成する。さらに、暖房運転時、流路切換弁1は、第1冷媒パス401と第4冷媒パス404とを直列に接続して1つの長い冷媒パスを形成するとともに、第2冷媒パス402と第3冷媒パス403とを直列に接続してもう1つの長い冷媒パスを形成することもできる。また、除霜運転時、流路切換弁1は室内熱交換器40に冷媒を流さない。
<Features of Third Embodiment>
The flow
〔第3実施形態の変形例〕
図23(a)は第3実施形態の変形例に係る流路切換弁の第1切換部を本体の中心軸と直交する面で切断したときの断面図であり、(b)は第2切換部を本体の中心軸と直交する面で切断したときの断面図である。図23(a),(b)において、第1切換部701では、第3配管接続部73は第1配管接続部71から胴部70aの中心軸に対して反時計方向に90°離れた位置に配置され、第5配管接続部75は第3配管接続部73から胴部70aの中心軸に対して反時計方向に45°離れた位置に配置されている。第9配管接続部79は、第1配管接続部71から胴部70aの中心軸に対して時計方向に90°離れた位置に配置され、第7配管接続部77は第9配管接続部79から胴部70aの中心軸に対して時計方向に45°離れた位置に配置されている。
[Modification of Third Embodiment]
FIG. 23A is a cross-sectional view when the first switching portion of the flow path switching valve according to the modification of the third embodiment is cut along a plane orthogonal to the central axis of the main body, and FIG. It is sectional drawing when a part is cut | disconnected by the surface orthogonal to the central axis of a main body. 23 (a) and 23 (b), in the
同様に、第2切換部702では、第4配管接続部74は第2配管接続部72から胴部70aの中心軸に対して反時計方向に90°離れた位置に配置され、第6配管接続部76は第4配管接続部74から胴部70aの中心軸に対して反時計方向に45°離れた位置に配置されている。第10配管接続部80は、第2配管接続部72から胴部70aの中心軸に対して時計方向に90°離れた位置に配置され、第8配管接続部78は第10配管接続部80から胴部70aの中心軸に対して時計方向に45°離れた位置に配置されている。
Similarly, in the
第1弁体801は、第1シールA部811a、第1シールB部811b、第1凹A部831a、第1凹B部831b、中央流路841及び中央突起851を有している。第1シールA部811a及び第1シールB部811bは共に、胴部70aの内周面に沿って同時に回転移動する。第1凹A部831a及び第1凹B部831bは共にU字状に成形されており、第1凹A部831aは第1シールA部811aの円弧面から回転中心に向かって窪んでおり、第1凹B部831bは第1シールB部811bの円弧面から回転中心に向かって窪んでいる。中央流路841は、第1シールA部811aと第1シールB部811bとの間を貫通する流体の通路である。中央突起851は、中央流路841を通過する流体を2つに分ける略菱形の突起である。
The
第2弁体802は、第2シールA部812a、第2シールB部812b、第2凹A部832a、第2凹B部832b、中央流路842及び中央突起852を有している。第2シールA部812a及び第2シールB部812bは共に、胴部70aの内周面に沿って同時に回転移動する。第2凹A部832a及び第2凹B部832bは共にU字状に成形されており、第2凹A部832aは第2シールA部812aの円弧面から回転中心に向かって窪んでおり、第2凹B部832bは第2シールB部812bの円弧面から回転中心に向かって窪んでいる。中央流路842は、第2シールA部812aと第2シールB部812bとの間を貫通する流体の通路である。中央突起852は、中央流路842を通過する流体を2つに分ける略菱形の突起である。
The
仕切部材860は、第1弁体801と第2弁体802との間に配置される円柱形の回転体である。仕切部材860は、胴部70aの内周面とは僅かな隙間をあけて対峙している。また、仕切部材860は、第1弁体801の第1凹A部831aと第2弁体802の第2凹A部832aとを結ぶ連絡A孔860aと、第1弁体801の第1凹B部831bと第2弁体802の第2凹B部832bとを結ぶ連絡B孔860bとを有している。第1弁体801と第2弁体802と仕切部材860とは一本の回転軸に固定されており、その回転軸がモータ30の出力軸に連結されている。その他の構成は、第3実施形態と同様である。
The
図24は、冷房運転時の空気調和機における蒸発器の冷媒パスと本変形例に係る流路切換弁との接続状態を示す配管図である。図24において、第2切換部702では、中央流路842が第2配管接続部72と対峙している。第2配管接続部72から流入した冷媒は、中央流路842によって、第4配管接続部74、第6配管接続部76、第8配管接続部78、及び第10配管接続部80に向かう流れに分かれる。
FIG. 24 is a piping diagram showing a connection state between the refrigerant path of the evaporator and the flow path switching valve according to the present modification in the air conditioner during cooling operation. In FIG. 24, in the
第1切換部701では、中央流路841が第1配管接続部71と対峙している。第3配管接続部73、第5配管接続部75、第7配管接続部77及び第9配管接続部79から流入した冷媒は中央流路841で合流して第1配管接続部71から流出する。
In the
第4配管接続部74は、第1熱交換部40aを通る第1冷媒パス401の一端に接続されている。第1冷媒パス401の他端は第5配管接続部75に接続されている。
The 4th
また、第6配管接続部76は、第2熱交換部40bを通る第2冷媒パス402の一端に接続されている。第2冷媒パス402の他端は第9配管接続部79に接続されている。
The sixth
また、第8配管接続部78は、第4熱交換部40dを通る第4冷媒パス404の一端に接続されている。第4冷媒パス404の他端は第3配管接続部73に接続されている。
Further, the eighth
また、第10配管接続部80は、第3熱交換部40cを通る第3冷媒パス403の一端に接続されている。第3冷媒パス403の他端は第7配管接続部77に接続されている。
Further, the tenth
その結果、第2配管接続部72から本体70内に入った冷媒は、4方向に分かれ、1つは、第4配管接続部74、第1冷媒パス401及び第5配管接続部75を通り、もう1つは、第6配管接続部76、第2冷媒パス402及び第9配管接続部79を通り、さらにもう1つは、第8配管接続部78、第4冷媒パス404及び第3配管接続部73を通り、残りの1つは、第10配管接続部80、第3冷媒パス403及び第7配管接続部77を通り、四者は第1配管接続部71で合流する。つまり、冷房運転時、第1冷媒パス401、第2冷媒パス402、第3冷媒パス403及び第4冷媒パス404は並列に接続される。
As a result, the refrigerant that has entered the
図25は、暖房運転時の空気調和機における凝縮器の冷媒パスと本変形例に係る流路切換弁との接続状態を示す配管図である。図25において、第1切換部701では、第1凹A部831aは第5配管接続部75と対峙し、第1凹B部831bは第7配管接続部77と対峙している。このため、第1配管接続部71から流入した冷媒は、第3配管接続部73に向かう冷媒と第9配管接続部79に向かう冷媒とに分かれる。第3配管接続部73を出た冷媒は、第4冷媒パス404を通って第8配管接続部78に入る。第8配管接続部78と第7配管接続部77とは、連絡B孔860bとで繋がっているので、冷媒は、第2凹B部832bから連絡B孔860bを経て第1弁体801の第1凹B部831bに至る。その後、冷媒は、第7配管接続部77から第3冷媒パス403を通って第10配管接続部80に入り、第2配管接続部72から流出する。
FIG. 25 is a piping diagram illustrating a connection state between the refrigerant path of the condenser and the flow path switching valve according to the present modification in the air conditioner during heating operation. In FIG. 25, in the
一方、第1切換部701では、第9配管接続部79を出た冷媒は第2冷媒パス402を通って第6配管接続部76に入る。第6配管接続部76と第5配管接続部75とは、連絡A孔860aとで繋がっているので、冷媒は、第2凹A部832aから連絡A孔860aを経て第1凹A部831aに至る。その後、冷媒は、第5配管接続部75から第1冷媒パス401を通って第4配管接続部74に入り、第2配管接続部72から流出する。
On the other hand, in the
以上のように、流路切換弁1は、暖房運転時、第1冷媒パス401と第2冷媒パス402とを直列に接続して1つの長い冷媒パスを形成するとともに、第3冷媒パス403と第4冷媒パス404とを直列に接続してもう1つの長い冷媒パスを形成することもできる。
As described above, during the heating operation, the flow
図26は、暖房運転時の空気調和機における凝縮器の図25とは異なる冷媒パスと本変形例に係る流路切換弁との接続状態を示す配管図である。図26において、第1切換部701では、第1凹A部831aが、第7配管接続部77と対峙している。このため、第1配管接続部71から流入した冷媒は、第3配管接続部73、第5配管接続部75、及び第9配管接続部79に向かう冷媒に分かれる。
FIG. 26 is a piping diagram showing a connection state between a refrigerant path different from that in FIG. 25 of the condenser in the air conditioner during heating operation and the flow path switching valve according to the present modification. In FIG. 26, in the
第3配管接続部73を出た冷媒は、第4冷媒パス404を通って第8配管接続部78に入る。第8配管接続部78と第7配管接続部77とは、仕切部材860の連絡A孔860aとで繋がっているので、冷媒は、第2凹A部832aから連絡A孔860aを経て第1凹A部831aに至る。その後、冷媒は、第7配管接続部77から第3冷媒パス403を通って第10配管接続部80に入り、第2配管接続部72から流出する。第5配管接続部75を出た冷媒は第1冷媒パス401を通って第4配管接続部74に入り、第2配管接続部72から流出する。第9配管接続部79をでた冷媒は第2冷媒パス402を通って第6配管接続部76に入り、第2配管接続部72から流出する。
The refrigerant that has exited the third
以上のように、流路切換弁1は、暖房運転時、第3冷媒パス403と第4冷媒パス404とを直列に接続して1つの長い冷媒パスを形成することができる。
As described above, the flow
図27は、除霜運転時の空気調和機における凝縮器と本変形例に係る流路切換弁との接続状態を示す配管図である。図27において、第1切換部701では、第1凹B部831bが第1配管接続部71と対峙している。また、第2切換部702では、第2凹B部832bが第2配管接続部72と対峙している。第1配管接続部71から流入した冷媒は、第1凹B部831bから連絡B孔860bを経て凹部802bに至り、第2配管接続部72から流出する。
FIG. 27 is a piping diagram illustrating a connection state between the condenser in the air conditioner during the defrosting operation and the flow path switching valve according to the present modification. In FIG. 27, in the
<第3実施形態の変形例の特徴>
空気調和機の室内熱交換器40に接続された流路切換弁1は、冷房運転時、第1冷媒パス401、第2冷媒パス402、第3冷媒パス403及び第4冷媒パス404を並列に接続する。また、暖房運転時、流路切換弁1は、第1冷媒パス401と第2冷媒パス402とを直列に接続して1つの長い冷媒パスを形成するとともに、第3冷媒パス403と第4冷媒パス404とを直列に接続してもう1つの長い冷媒パスを形成することができる。また、除霜運転時には、流路切換弁1は室内熱交換器40に冷媒を流さない。
<Features of Modification of Third Embodiment>
The flow
<第1実施形態に係る流路切換弁を使用した空気調和機の実施形態A>
ここでは、暖房運転、冷房運転および除霜運転それぞれにおいて、流路切換弁1がどのような状態に切り換えられているのかを、冷媒の流れとともに説明する。
<Embodiment A of an air conditioner using the flow path switching valve according to the first embodiment>
Here, the state in which the flow
図28Aは、暖房運転時の室内熱交換器と第1実施形態に係る流路切換弁との接続状態を示す空気調和機の構成図である。また、図28Bは、冷房運転時の室内熱交換器と第1実施形態に係る流路切換弁との接続状態を示す空気調和機の構成図である。また、図28Cは、除霜運転時の室内熱交換器と第1実施形態に係る流路切換弁との接続状態を示す空気調和機の構成図である。 FIG. 28A is a configuration diagram of the air conditioner illustrating a connection state between the indoor heat exchanger during the heating operation and the flow path switching valve according to the first embodiment. FIG. 28B is a configuration diagram of the air conditioner illustrating a connection state between the indoor heat exchanger during the cooling operation and the flow path switching valve according to the first embodiment. FIG. 28C is a configuration diagram of the air conditioner illustrating a connection state between the indoor heat exchanger during the defrosting operation and the flow path switching valve according to the first embodiment.
図28A、図28B、及び図28Cにおいて、空気調和機は、室内ユニット4、室外ユニット6、及び制御部8を有している。室外ユニット6及び室内ユニット4は、冷媒連絡管によって接続され蒸気圧縮式の冷媒回路が構成されている。 28A, 28B, and 28C, the air conditioner has an indoor unit 4, an outdoor unit 6, and a control unit 8. The outdoor unit 6 and the indoor unit 4 are connected by a refrigerant communication pipe to form a vapor compression refrigerant circuit.
(1)室内ユニット4
室内ユニット4は、室内熱交換器40及び流路切換弁1を有している。室内熱交換器40は、フィン&チューブ型熱交換器であって、冷房運転時には、冷媒の蒸発器として機能することによって空気を冷却し、暖房運転時には、冷媒の凝縮器として機能することによって空気を加熱する。
(1) Indoor unit 4
The indoor unit 4 has an
図28Aにおいて、暖房運転時では、第1冷媒パス401と第2冷媒パス402とが流路切換弁1によって直列に結ばれ、1つの冷媒パスを構成している。但し、ここでは、便宜上、第1冷媒パス401と第2冷媒パス402の名称をそのまま使用して冷媒の流れを説明する。
In FIG. 28A, during the heating operation, the first
第3配管接続部13は、第2冷媒パス402の一端に接続されている。第2冷媒パス402の他端は第6配管接続部16に接続されている。第6配管接続部16と第5配管接続部15とは本体10内で繋がっている。第5配管接続部15は、第1冷媒パス401の一端に接続されている。第1冷媒パス401の他端は第4配管接続部14に接続されている。第1切換部101では、凸部201bが第3配管接続部13と対峙している。第1配管接続部11から流入した冷媒は、凸部201bによって第3配管接続部13に向かう。第3配管接続部13を出た冷媒は第2冷媒パス402を通って第6配管接続部16に入る。第6配管接続部16と第5配管接続部15とは連絡孔210aとで繋がっているので、冷媒は凹部202cから連絡孔210aを経て凹部201cに至る。その後、冷媒は、第5配管接続部15から第1冷媒パス401に入り、第4配管接続部14を経て第2配管接続部12から流出する。
The third
つまり、第1配管接続部11から流路切換弁1に入った冷媒は、第3配管接続部13、第2冷媒パス402、第6配管接続部16、第5配管接続部15、第1冷媒パス401及び第4配管接続部14を通り、第2配管接続部12から流出する。
That is, the refrigerant that has entered the flow
以上のように、流路切換弁1は、暖房運転時には、第1冷媒パス401と第2冷媒パス402とを直列に接続して、1つの長い冷媒パスを形成することができる。
As described above, the flow
(2)室外ユニット6
室外ユニット6は、主に室外に設置され、圧縮機5、四路切換弁2、室外熱交換器46、及び膨張弁7を有している。圧縮機5は、インバータ方式を採用した容量可変型圧縮機であって、低圧のガス冷媒を吸入し、圧縮して高圧のガス冷媒とした後に吐出する。
(2) Outdoor unit 6
The outdoor unit 6 is mainly installed outdoors, and includes a
四路切換弁2は、冷房運転と暖房運転との切換時に、冷媒の流れの方向を切り換える弁である。四路切換弁2は、暖房運転時、圧縮機5の吐出側と流路切換弁1の第1切換部101の第1配管接続部11とを接続するとともに室外熱交換器46のガス側と圧縮機5の吸入側とを接続する。
The four-
室外熱交換器46は、冷房運転時には冷媒の凝縮器として機能し、暖房運転時には冷媒の蒸発器として機能する熱交換器である。膨張弁7は、暖房運転時には室内熱交換器40において放熱した高圧の液冷媒を室外熱交換器46に送る前に減圧する。
The
(3)暖房運転時の冷媒の流れ
図28Aにおいて、冷媒は、圧縮機5に吸入され、高圧まで圧縮された後に吐出される。圧縮機5から吐出された高圧の冷媒は、四路切換弁2を通じて流路切換弁1の第1切換部101の第1配管接続部11に送られる。暖房運転時には第1冷媒パス401と第2冷媒パス402とは直列に接続されており、第1配管接続部11から流路切換弁1に入った冷媒は、第3配管接続部13、第2冷媒パス402、第6配管接続部16、第5配管接続部15、第1冷媒パス401及び第4配管接続部14を通り、第2配管接続部12から流出する。つまり、流路切換弁1は、第1状態である。
(3) Flow of Refrigerant During Heating Operation In FIG. 28A, the refrigerant is sucked into the
第2冷媒パス402及び第1冷媒パス401を通過する高圧の冷媒は、室内熱交換器40の第1熱交換部40aおよび第2熱交換部40bにおいて、空気と熱交換を行って放熱する。室内熱交換器40において放熱した高圧の冷媒は、膨張弁7に送られて低圧まで減圧され、その後、室外熱交換器46に送られる。室外熱交換器46に送られた低圧の冷媒は、外気と熱交換を行って蒸発する。室外熱交換器46において蒸発した低圧の冷媒は、四路切換弁2を通じて、再び、圧縮機5に吸入される。
The high-pressure refrigerant passing through the second
一般に、凝縮器および蒸発器における空気と冷媒の伝熱は、熱量Q=熱貫流率K×伝熱面積A×空気と冷媒の温度差ΔTであらわされるので、熱貫流率Kや空気と冷媒の温度差ΔTが大きいほど熱交換する量は大きくなる。この両者は冷媒の流速によって変化し、反比例の関係にあり、流速が大きいと熱貫流率Kは大きくなるが、管壁との抵抗によって生じる圧力損失が大きくなるため空気と冷媒の温度差ΔTが小さくなる。 In general, the heat transfer between the air and the refrigerant in the condenser and the evaporator is represented by the heat quantity Q = heat transmissivity K × heat transfer area A × temperature difference ΔT between the air and the refrigerant. The greater the temperature difference ΔT, the greater the amount of heat exchange. Both of these change depending on the flow rate of the refrigerant and are in an inversely proportional relationship. When the flow rate is high, the heat transmissivity K increases, but the pressure loss caused by the resistance with the tube wall increases, so the temperature difference ΔT between the air and the refrigerant Get smaller.
凝縮器として機能する室内熱交換器40は、高圧で、後の蒸発工程で多くの潜熱を得るために過冷却域(液状態)まで熱交換させるため、流れる液相冷媒の比率が蒸発器よりも大きく、冷媒の流速が小さい。冷媒の流速が小さいとき、熱貫流率Kは小さいが、流れで生じる圧力損失が小さいので空気と冷媒の温度差ΔTは大きい。そうすると、凝縮器の伝熱量をさらに大きくするためには、熱貫流率Kを大きくすることが有利であり、流速を大きくするために分岐経路を少なくすると良い。
The
この空気調和機では、暖房運転時、流路切換弁1は第1状態に切り換えられることによって、室内熱交換器40の第1冷媒パス401と第2冷媒パス402とが直列に接続されて、1つの長い冷媒パスが形成される。その結果、分岐経路が減り、その分、冷媒の流速が増し、熱交換性能が向上する。
In this air conditioner, during the heating operation, the flow
(4)冷房運転時の冷媒の流れ
図28Bにおいて、冷媒は、圧縮機5に吸入され、高圧まで圧縮された後に吐出される。圧縮機5から吐出された高圧の冷媒は、四路切換弁2を通じて、室外熱交換器46に送られる。室外熱交換器46に送られた高圧の冷媒は、室外空気と熱交換を行って放熱する。室外熱交換器46において放熱した高圧の冷媒は、膨張弁7に送られて低圧まで減圧され、流路切換弁1の第2切換部102の第2配管接続部12に送られる。
(4) Flow of Refrigerant During Cooling Operation In FIG. 28B, the refrigerant is sucked into the
冷房運転時には第1冷媒パス401と第2冷媒パス402とは並列に接続されており、第2配管接続部12から流入した冷媒は、凸部202bによって2方向に分流され、一方は、第4配管接続部14、第1冷媒パス401及び第5配管接続部15を通り、他方は、第6配管接続部16、第2冷媒パス402及び第3配管接続部13を通り、両者は第1切換部101で合流して第1配管接続部11から流出する。つまり、流路切換弁1は第2状態である。
During the cooling operation, the first
第1冷媒パス401を通過する低圧の冷媒は、室内熱交換器40の第1熱交換部40aにおいて、室内空気と熱交換を行って蒸発する。また、第2冷媒パス402を通過する低圧の冷媒は、室内熱交換器40の第2熱交換部40bにおいて、室内空気と熱交換を行って蒸発する。室内熱交換器40において蒸発した低圧の冷媒は、四路切換弁2を通じて、再び、圧縮機5に吸入される。
The low-pressure refrigerant that passes through the first
蒸発器として機能する室内熱交換器40は、低圧であるため、凝縮器よりも気相状態の比率が大きく、流れる気相冷媒の流速が大きい。それゆえ、熱貫流率Kは大きいが、流れで生じる圧力損失も大きく、空気と冷媒の温度差ΔTは小さい。また、過熱域に近づく(気相が大きくなる)ほど圧力損失が増大する。そうすると、冷房運転時、室内熱交換器40の伝熱量を大きくするには、空気と冷媒の温度差ΔTを大きく、圧力損失を小さくすることが有利であり、冷媒の流速を小さくするために分岐経路を多くすると良い。
Since the
この空気調和機では、冷房運転時、流路切換弁1が第2状態に切り換えられることによって、室内熱交換器40の第1冷媒パス401と第2冷媒パス402とが並列に接続されて、2つの冷媒パスが形成される。その結果、分岐経路が増え、その分、冷媒の流速が小さくなり、熱交換性能が向上する。
In this air conditioner, during the cooling operation, the flow
(5)除霜運転時の冷媒の流れ
図28Cにおいて、暖房運転中、室外熱交換器46が着霜し除霜運転が開始されるときは、第1切換部101では、凹部201cが第1配管接続部11と対峙する。また、第2切換部102では、凹部202cが第2配管接続部12と対峙する。それゆえ、圧縮機5から吐出された高圧の冷媒は、第1配管接続部11に流入した後、凹部201cから連絡孔210aを経て第2弁体202の凹部202cに至り、第2配管接続部12から流出する。
(5) Refrigerant Flow During Defrosting Operation In FIG. 28C, when the
つまり、第2冷媒パス402及び第1冷媒パス401を通過しないので、室内熱交換器40の第1熱交換部40a及び第2熱交換部40bで熱交換しない。また、除霜運転中、膨張弁7は全開となるので、高温高圧の冷媒が室外熱交換器46に送られる。室外熱交換器46は、高温高圧の冷媒によって加熱されるので、表面を覆った霜は融解する。
That is, since it does not pass through the second
従来、多くの空気調和機では、除霜運転時、四路切換弁によって暖房運転サイクルを冷房運転サイクルへ切り換えるため、瞬時に高低圧が切り換わることによる衝撃、騒音に対する対策が必要であるが、この空気調和機では、流路切換弁によって暖房運転サイクルのまま除霜運転を実行することができるので、衝撃、騒音に対する特別な対策が不要になる。 Conventionally, in many air conditioners, at the time of defrosting operation, since the heating operation cycle is switched to the cooling operation cycle by the four-way switching valve, it is necessary to take measures against impact and noise due to instantaneously switching between high and low pressure, In this air conditioner, since the defrosting operation can be executed while the heating operation cycle is performed by the flow path switching valve, no special measures against impact and noise are required.
(6)空気調和機の実施形態Aの特徴
以上のように、室内熱交換器40を凝縮器として用いる場合と蒸発器として用いる場合に応じて流路切換弁1によって分岐経路を変更できるので、冷房運転と暖房運転と行う空気調和機では、それぞれの運転で室内熱交換器40の効率を両立させることができ、大きな空調能力と省エネ性を提供できる。
(6) Features of Embodiment A of the Air Conditioner As described above, the branch path can be changed by the flow
また、空気調和機は、インバータ圧縮機を使用した能力可変型空気調和機であるので、冷媒循環量は可変である。冷媒循環量の変化は、流速を変化させるので熱貫流率Kと空気と冷媒の温度差ΔTのバランスが変化する。例えば、冷媒循環量が極端に小さいとき蒸発器でも圧力損失は重視しなくとも良く、流速を大きくして熱貫流率Kを大きくする方が有利になる。このようなときは、流路切換弁1が第1状態に切り換えられることによって、室内熱交換器40の第1冷媒パス401と第2冷媒パス402とが直列に接続されて、1つの長い冷媒パスが形成される。その結果、分岐経路が減り、その分、冷媒の流速が増し、熱交換性能が向上する。
Further, since the air conditioner is a variable capacity air conditioner using an inverter compressor, the refrigerant circulation amount is variable. Since the change in the refrigerant circulation amount changes the flow velocity, the balance between the heat transmissivity K and the temperature difference ΔT between the air and the refrigerant changes. For example, when the refrigerant circulation amount is extremely small, the pressure loss does not need to be emphasized even in the evaporator, and it is advantageous to increase the flow rate K by increasing the flow velocity. In such a case, the flow
また、冷媒循環量が極端に大きいとき凝縮器でも圧力損失は重視しなければならず、流速を小さくして空気と冷媒の温度差ΔTを小さくする方が有利になる。このようなときは、流路切換弁1が第2状態に切り換えられることによって、室内熱交換器40の第1冷媒パス401と第2冷媒パス402とが並列に接続されて、2つの冷媒パスが形成される。その結果、分岐経路が増え、その分、冷媒の流速が小さくなり、熱交換性能が向上する。
Further, when the refrigerant circulation amount is extremely large, the pressure loss must be emphasized even in the condenser, and it is advantageous to reduce the flow rate to reduce the temperature difference ΔT between the air and the refrigerant. In such a case, the flow
つまり、冷媒循環量の大小に応じて分岐経路を変更できるので、能力可変型の空気調和機において熱交換の効率を両立させることができ、大きな空調能力と省エネ性を提供できる。 That is, since the branch path can be changed according to the amount of refrigerant circulation, heat exchange efficiency can be achieved in a variable capacity type air conditioner, and a large air conditioning capacity and energy saving can be provided.
<第1実施形態に係る流路切換弁を使用した空気調和機の実施形態B>
図29Aは、暖房運転時の室外熱交換器と第1実施形態に係る流路切換弁との接続状態を示す空気調和機の構成図である。また、図29Bは、冷房運転時の室外熱交換器と第1実施形態に係る流路切換弁との接続状態を示す空気調和機の構成図である。
<Embodiment B of an air conditioner using the flow path switching valve according to the first embodiment>
FIG. 29A is a configuration diagram of the air conditioner illustrating a connection state between the outdoor heat exchanger and the flow path switching valve according to the first embodiment during a heating operation. FIG. 29B is a configuration diagram of the air conditioner illustrating a connection state between the outdoor heat exchanger and the flow path switching valve according to the first embodiment during the cooling operation.
図29A、及び図29Bにおいて、空気調和機は、室内ユニット4、室外ユニット6、及び制御部8を有している。室外ユニット6及び室内ユニット4は、冷媒連絡管によって接続され蒸気圧縮式の冷媒回路が構成されている。なお、空気調和機の実施形態1Aとの構成上の違いは、流路切換弁1が室外熱交換器46に接続されているところであるので、空気調和機の実施形態1Aと同じ部品・部材には同じ符号を付与して説明を省略し、ここでは、運転時の冷媒の流れについてのみ説明する。
29A and 29B, the air conditioner has an indoor unit 4, an outdoor unit 6, and a control unit 8. The outdoor unit 6 and the indoor unit 4 are connected by a refrigerant communication pipe to form a vapor compression refrigerant circuit. The difference in configuration from the air conditioner embodiment 1A is that the flow
(1)暖房運転時の冷媒の流れ
図29Aにおいて、冷媒は、圧縮機5に吸入され、高圧まで圧縮された後に吐出される。圧縮機5から吐出された高圧の冷媒は、四路切換弁2を通じて、室内熱交換器40に送られる。室内熱交換器40に送られた高圧の冷媒は、室内空気と熱交換を行って放熱する。室内熱交換器40において放熱した高圧の冷媒は、膨張弁7に送られて低圧まで減圧され、流路切換弁1の第2切換部102の第2配管接続部12に送られる。
(1) Flow of Refrigerant During Heating Operation In FIG. 29A, the refrigerant is sucked into the
暖房運転時には第1冷媒パス461と第2冷媒パス462とは並列に接続されており、第2配管接続部12から流入した冷媒は、凸部202bによって2方向に分流され、一方は、第4配管接続部14、第1冷媒パス461及び第5配管接続部15を通り、他方は、第6配管接続部16、第2冷媒パス462及び第3配管接続部13を通り、両者は第1切換部101で合流して第1配管接続部11から流出する。
During the heating operation, the first
第1冷媒パス461を通過する低圧の冷媒は、室外熱交換器46の第1熱交換部46aにおいて、室外空気と熱交換を行って蒸発する。また、第2冷媒パス462を通過する低圧の冷媒は、室外熱交換器46の第2熱交換部46bにおいて、室外空気と熱交換を行って蒸発する。室外熱交換器46において蒸発した低圧の冷媒は、四路切換弁2を通じて、再び、圧縮機5に吸入される。
The low-pressure refrigerant passing through the first
蒸発器として機能する室外熱交換器46は、低圧であるため、凝縮器よりも気相状態の比率が大きく、流れる気相冷媒の流速が大きい。それゆえ、熱貫流率Kは大きいが、流れで生じる圧力損失も大きく、空気と冷媒の温度差ΔTは小さい。また、過熱域に近づく(気相が大きくなる)ほど圧力損失が増大する。そうすると、暖房運転時、室外熱交換器46の伝熱量を大きくするには、空気と冷媒の温度差ΔTを大きく、圧力損失を小さくすることが有利であり、冷媒の流速を小さくするために分岐経路を多くすると良い。
Since the
この空気調和機では、暖房運転時、流路切換弁1が第2状態に切り換えられることによって、室外熱交換器46の第1冷媒パス461と第2冷媒パス462とが並列に接続されて、2つの冷媒パスが形成される。その結果、分岐経路が増え、その分、冷媒の流速が小さくなり、熱交換性能が向上する。
In this air conditioner, during the heating operation, the flow
(2)冷房運転時の冷媒の流れ
図29Bにおいて、冷媒は、圧縮機5に吸入され、高圧まで圧縮された後に吐出される。圧縮機5から吐出された高圧の冷媒は、四路切換弁2を通じて流路切換弁1の第1切換部101の第1配管接続部11に送られる。暖房運転時には第1冷媒パス461と第2冷媒パス462とは直列に接続されており、第1配管接続部11から流路切換弁1に入った冷媒は、第3配管接続部13、第2冷媒パス462、第6配管接続部16、第5配管接続部15、第1冷媒パス461及び第4配管接続部14を通り、第2配管接続部12から流出する。
(2) Flow of Refrigerant During Cooling Operation In FIG. 29B, the refrigerant is sucked into the
第2冷媒パス462及び第1冷媒パス461を通過する高圧の冷媒は、室外熱交換器46の第1熱交換部46aおよび第2熱交換部46bにおいて、室外空気と熱交換を行って放熱する。室外熱交換器46において放熱した高圧の冷媒は、膨張弁7に送られて低圧まで減圧され、その後、室内熱交換器40に送られる。室内熱交換器40に送られた低圧の冷媒は、外気と熱交換を行って蒸発する。室内熱交換器40において蒸発した低圧の冷媒は、四路切換弁2を通じて、再び、圧縮機5に吸入される。
The high-pressure refrigerant passing through the second
凝縮器として機能する室外熱交換器46は、高圧で、後の蒸発工程で多くの潜熱を得るために過冷却域(液状態)まで熱交換させるため、流れる液相冷媒の比率が蒸発器よりも大きく、冷媒の流速が小さい。冷媒の流速が小さいとき、熱貫流率Kは小さいが、流れで生じる圧力損失が小さいので空気と冷媒の温度差ΔTは大きい。そうすると、凝縮器の伝熱量をさらに大きくするためには、熱貫流率Kを大きくすることが有利であり、流速を大きくするために分岐経路を少なくすると良い。
The
この空気調和機では、冷房運転時、流路切換弁1は第1状態に切り換えられることによって、室外熱交換器46の第1冷媒パス461と第2冷媒パス462とが直列に接続されて、1つの長い冷媒パスが形成される。その結果、分岐経路が減り、その分、冷媒の流速が増し、熱交換性能が向上する。
In this air conditioner, during the cooling operation, the flow
(3)空気調和機の実施形態Bの特徴
以上のように、室外熱交換器46を凝縮器として用いる場合と蒸発器として用いる場合に応じて、流路切換弁1によって分岐経路を変更できるので、冷房運転と暖房運転と行う空気調和機ではそれぞれの運転で室外熱交換器46の効率を両立させることができ、大きな空調能力と省エネ性を提供できる。
(3) Features of Embodiment B of Air Conditioner As described above, the branch path can be changed by the flow
また、空気調和機は、インバータ圧縮機を使用した能力可変型空気調和機であるので、冷媒循環量は可変である。冷媒循環量の変化は、流速を変化させるので熱貫流率Kと空気と冷媒の温度差ΔTのバランスが変化する。例えば、冷媒循環量が極端に小さいとき蒸発器でも圧力損失は重視しなくとも良く、流速を大きくして熱貫流率Kを大きくする方が有利になる。このようなときは、流路切換弁1が第1状態に切り換えられることによって、室外熱交換器46の第1冷媒パス461と第2冷媒パス462とが直列に接続されて、1つの長い冷媒パスが形成される。その結果、分岐経路が減り、その分、冷媒の流速が増し、熱交換性能が向上する。
Further, since the air conditioner is a variable capacity air conditioner using an inverter compressor, the refrigerant circulation amount is variable. Since the change in the refrigerant circulation amount changes the flow velocity, the balance between the heat transmissivity K and the temperature difference ΔT between the air and the refrigerant changes. For example, when the refrigerant circulation amount is extremely small, the pressure loss does not need to be emphasized even in the evaporator, and it is advantageous to increase the flow rate K by increasing the flow velocity. In such a case, the flow
また、冷媒循環量が極端に大きいとき凝縮器でも圧力損失は重視しなければならず、流速を小さくして空気と冷媒の温度差ΔTを小さくする方が有利になる。このようなときは、流路切換弁1が第2状態に切り換えられることによって、室外熱交換器46の第1冷媒パス461と第2冷媒パス462とが並列に接続されて、2つの冷媒パスが形成される。その結果、分岐経路が増え、その分、冷媒の流速が小さくなり、熱交換性能が向上する。
Further, when the refrigerant circulation amount is extremely large, the pressure loss must be emphasized even in the condenser, and it is advantageous to reduce the flow rate to reduce the temperature difference ΔT between the air and the refrigerant. In such a case, the flow
つまり、冷媒循環量の大小に応じて分岐経路を変更できるので、能力可変型の空気調和機において熱交換の効率を両立させることができ、大きな空調能力と省エネ性を提供できる。 That is, since the branch path can be changed according to the amount of refrigerant circulation, heat exchange efficiency can be achieved in a variable capacity type air conditioner, and a large air conditioning capacity and energy saving can be provided.
<第1実施形態に係る流路切換弁を使用した空気調和機の実施形態C>
図30Aは、再熱除湿運転時の室外熱交換器と第1実施形態に係る流路切換弁との接続状態を示す空気調和機の構成図である。また、図30Bは、再熱除湿運転時の室外熱交換器と第1実施形態に係る流路切換弁との他の接続状態を示す空気調和機の構成図である。
<Embodiment C of an air conditioner using the flow path switching valve according to the first embodiment>
FIG. 30A is a configuration diagram of the air conditioner illustrating a connection state between the outdoor heat exchanger and the flow path switching valve according to the first embodiment during the reheat dehumidification operation. FIG. 30B is a configuration diagram of the air conditioner illustrating another connection state between the outdoor heat exchanger and the flow path switching valve according to the first embodiment during the reheat dehumidification operation.
図30A、及び図30Bにおいて、空気調和機は、室内ユニット4、室外ユニット6、及び制御部8を有している。室外ユニット6及び室内ユニット4は、冷媒連絡管によって接続され蒸気圧縮式の冷媒回路が構成されている。なお、空気調和機の実施形態1Aとの構成上の違いは、室内熱交換器40の第1熱交換部40aと第2熱交換部40bとの間に第2膨張弁41が接続されている点と、流路切換弁1が室外熱交換器46に接続されている点あるので、空気調和機の実施形態1Aと同じ部品・部材には同じ符号を付与して説明を省略し、ここでは、再熱除湿運転時の冷媒の流れについてのみ説明する。
30A and 30B, the air conditioner includes an indoor unit 4, an outdoor unit 6, and a control unit 8. The outdoor unit 6 and the indoor unit 4 are connected by a refrigerant communication pipe to form a vapor compression refrigerant circuit. The difference in configuration from the air conditioner embodiment 1A is that the second expansion valve 41 is connected between the first
(1)第2熱交換部40bのみが凝縮器となる場合
図30Aにおいて、冷媒は、圧縮機5に吸入され、高圧まで圧縮された後に吐出される。圧縮機5から吐出された高圧の冷媒は、四路切換弁2を通じて流路切換弁1の第1切換部101の第1配管接続部11に送られる。
(1) When only the 2nd
再熱除湿運転時、第1切換部101では凹部201cが第1配管接続部11と対峙し、第2切換部102では凹部202cが第2配管接続部12と対峙する。それゆえ、第1配管接続部11に流入した高圧の冷媒は、凹部201cから連絡孔210aを経て第2弁体202の凹部202cに至り、第2配管接続部12から流出する。
During the reheat dehumidifying operation, in the
つまり、第2冷媒パス462及び第1冷媒パス461を通過しないので、室外熱交換器46の第1熱交換部46a及び第2熱交換部46bで熱交換しない。また、再熱除湿運転中、膨張弁7は全開となるので、第2配管接続部12から出た高温高圧の冷媒が、直接、室内熱交換器40の第2熱交換部40bに送られる。高圧の冷媒は、第2熱交換部40bで室内空気と熱交換を行って放熱する。第2熱交換部40bで放熱した高圧の冷媒は、第2膨張弁41に送られて低圧まで減圧され、その後、第1熱交換部40aに送られる。低圧の冷媒は、第1熱交換部40aで室内空気と熱交換を行って蒸発する。第1熱交換部40aにおいて蒸発した低圧の冷媒は、四路切換弁2を通じて、再び、圧縮機5に吸入される。
That is, since it does not pass through the second
(2)第1熱交換部40aのみが凝縮器となる場合
図30Bにおいて、冷媒は、圧縮機5に吸入され、高圧まで圧縮された後に吐出される。圧縮機5から吐出された高圧の冷媒は、四路切換弁2を通じて室内熱交換器40の第1熱交換部40aに送られる。高圧の冷媒は、第1熱交換部40aで室内空気と熱交換を行って放熱する。第1熱交換部40aで放熱した高圧の冷媒は、第2膨張弁41に送られて低圧まで減圧され、その後、第2熱交換部40bに送られる。低圧の冷媒は、第2熱交換部40bで室内空気と熱交換を行って蒸発する。再熱除湿運転中、膨張弁7は全開となるので、第2熱交換部40bにおいて蒸発した低圧の冷媒は、直接、流路切換弁1の第2切換部102の第2配管接続部12に送られる。
(2) When only the 1st
再熱除湿運転時、第1切換部101では凹部201cが第1配管接続部11と対峙し、第2切換部102では凹部202cが第2配管接続部12と対峙する。それゆえ、第2配管接続部12に流入した低圧の冷媒は、凹部202cから連絡孔210aを経て第1弁体201の凹部201cに至り、第1配管接続部11から流出する。
During the reheat dehumidifying operation, in the
つまり、第2冷媒パス462及び第1冷媒パス461を通過しないので、室外熱交換器46の第1熱交換部46a及び第2熱交換部46bで熱交換しない。低圧の冷媒は、四路切換弁2を通じて、再び、圧縮機5に吸入される。
That is, since it does not pass through the second
(3)空気調和機の実施形態Cの特徴
(3−1)
再熱除湿運転は、蒸発器で空気を結露させることによる除湿と、蒸発器によって冷えた空気を凝縮器で暖めることで空気の温度を再び戻す運転である。このような運転を行うとき、室外熱交換器46をバイパスすることで、室外熱交換器46での熱の授受を無くすことができ、室内熱交換器40で凝縮熱と蒸発熱を最大限に活用することができる。
(3) Features of Embodiment C of Air Conditioner (3-1)
The reheat dehumidifying operation is an operation of dehumidifying by condensing air with an evaporator and returning the air temperature again by warming air cooled by the evaporator with a condenser. When performing such an operation, the heat exchange in the
その結果、大きな除湿能力と再熱能力を両立する空気調和機を提供でき、再熱除湿運転の高効率化の効果分を冷房や暖房性能にもっと特化した熱交換器設計に振り向けることも可能になり、年間を通した省エネ性を提供できる。 As a result, it is possible to provide an air conditioner that achieves both large dehumidification capacity and reheat capacity, and the effect of increasing the efficiency of reheat dehumidification operation can be directed to heat exchanger designs that are more specialized for cooling and heating performance. It becomes possible and can provide energy saving through the year.
(3−2)
また、従来多くの空気調和機の再熱除湿運転は、圧縮機から吐出された高温高圧の冷媒は室外熱交換器、膨張弁を順に経由してから室内熱交換器へ流れ、再び圧縮機5へ吸入される流れの形態をとる。室外熱交換器で可能な限り放熱させないために、空気の送風を抑える必要がある。
(3-2)
Further, in many conventional air conditioner reheat dehumidifying operations, the high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the compressor flows through the outdoor heat exchanger and the expansion valve in this order, and then flows to the indoor heat exchanger. It takes the form of a flow that is inhaled. In order not to dissipate heat as much as possible with the outdoor heat exchanger, it is necessary to suppress air blowing.
しかし、室外ユニットに搭載されている多くの電気部品を実装した電装品箱は防水、防火の構造を得るために外気との接触は限られるため、放熱フィンとわずかに箱の内部を通気する空気が重要な冷却手段である。ところが送風量が小さいと、フィンによる放熱や通気ができなくなり、また高温になっている室外熱交換器の影響もあり、また高圧による圧縮機の高電流により発熱量も大きくなる。 However, since the electrical component box mounted with many electrical components mounted on the outdoor unit has a waterproof and fireproof structure, its contact with the outside air is limited. Is an important cooling means. However, if the air flow rate is small, heat cannot be released or vented by the fins, there is an influence of the outdoor heat exchanger that is at a high temperature, and the heat generation amount is increased due to the high current of the compressor due to the high pressure.
このため、従来多くの空気調和機では室外熱交換器の送風をある程度行って、凝縮熱を外気に捨てていた。 For this reason, in many conventional air conditioners, the outdoor heat exchanger is blown to some extent and the condensation heat is thrown away into the outside air.
しかし、この実施形態Cでは、室外熱交換器46をバイパスすることで、電気部品の冷却のために送風を十分行うことができるようになり、ひいては熱耐力の低い電気部品の採用など熱設計に融通性を持たすことができ、これらコストを抑えた空気調和機を提供できる。
However, in this embodiment C, by bypassing the
(3−3)
また、従来多くの空気調和機の再熱除湿運転は、圧縮機から吐出された高温高圧の冷媒は室外熱交換器、膨張弁を順に経由してから室内熱交換器へ流れ、再び圧縮機へ吸入される流れの形態をとるが、これは再熱除湿運転のもっとも重要な機能である除湿を最大限に得るためである。しかし室外熱交換器46をバイパスすることで、このような流し方の制約がなくなるので、再熱除湿運転の高効率化の効果分を冷房や暖房性能にもっと特化した熱交換器設計に振り向けることも可能になり、年間を通した省エネ性を提供できる。
(3-3)
In addition, in many conventional air conditioner reheat dehumidification operations, the high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the compressor flows to the indoor heat exchanger after passing through the outdoor heat exchanger and the expansion valve in this order, and again to the compressor. It takes the form of an inhaled flow in order to maximize dehumidification, which is the most important function of reheat dehumidification operation. However, bypassing the
〔第4実施形態〕
図31Aは、第1切換部を本体の中心軸と直交する面で切断したときの流路切換弁の断面図であり、図31Bは、第2切換部を本体の中心軸と直交する面で切断したときの流路切換弁の断面図である。図31A及び図31Bにおいて、弁体は、第1弁体251、第2弁体252、第1絞り弁体261、及び第2絞り弁体262を含んでいる。
[Fourth Embodiment]
FIG. 31A is a cross-sectional view of the flow path switching valve when the first switching unit is cut along a plane orthogonal to the central axis of the main body, and FIG. 31B is a plane orthogonal to the central axis of the main body. It is sectional drawing of a flow-path switching valve when cut | disconnecting. 31A and 31B, the valve body includes a
第1弁体251は、回転体であり、シール部251aと凸部251bと凹部251cとを有している。シール部251aは、本体内周に沿って回転移動する。凸部251bは、流線形に成形されており、回転中心からシール部251aと反対の方向に突出している。凹部251cは、U字状に成形されており、シール部251aの円弧面から回転中心に向かって窪んでいる。
The
第1絞り弁体261は、第1弁体251からその回転軸を中心に135°離れた位置に設けられている。第1絞り弁体261は、シール部261aと凸部261bと凹部261cとを有している。凹部261c及び本体10の胴部10aに囲まれた通路の断面積は、冷媒がそこを通過する際に絞られて減圧される程度にまで小さく設定されている。
The first throttle valve body 261 is provided at a position that is 135 ° away from the
第1絞り弁体261は、第1弁体251と共に回転するが、第1絞り弁体261が機能しているとき第1弁体251は機能せず、逆に、第1絞り弁体261が機能していないとき、第1弁体251は機能する。
The first throttle valve body 261 rotates together with the
第2弁体252は、第1弁体251と同じ形状の回転体であり、シール部252aと凸部252bと凹部252cとを有している。シール部252aは、本体内周に沿って回転移動する。凸部252bは、流線形に成形されており、回転中心からシール部252aと反対の方向に突出している。凹部252cは、U字状に成形されており、シール部252aの円弧面から回転中心に向かって窪んでいる。
The
第2絞り弁体262は、第2弁体252からその回転軸を中心に135°離れた位置に設けられている。第2絞り弁体262は、シール部262aと凸部262bと凹部262cとを有している。凹部262c及び本体10の胴部10aに囲まれた通路の断面積は、冷媒がそこを通過する際に絞られて減圧される程度にまで小さく設定されている。
The second throttle valve body 262 is provided at a position separated from the
したがって、凹部261cが第5配管接続部15と対峙し、凹部262cが第6配管接続部16と対峙する状態になったとき、第6配管接続部16から流入した冷媒は、連絡孔260aを通過して第5配管接続部15から流出するので、冷媒は流路切換弁1内で絞られ減圧される。つまり、流路切換弁1が膨張弁の機能を果たす。
Therefore, when the recessed
<第4実施形態に係る流路切換弁を使用した空気調和機の実施形態D>
図32Aは、暖房運転時の室内熱交換器と第4実施形態に係る流路切換弁との接続状態を示す空気調和機の構成図である。また、図32Bは、冷房運転時の室内熱交換器と第1実施形態に係る流路切換弁との接続状態を示す空気調和機の構成図である。また、図32Cは、再熱除湿運転時の室内熱交換器と第4実施形態に係る流路切換弁との接続状態を示す空気調和機の構成図である。
<Embodiment D of an air conditioner using the flow path switching valve according to the fourth embodiment>
FIG. 32A is a configuration diagram of the air conditioner showing a connection state between the indoor heat exchanger during heating operation and the flow path switching valve according to the fourth embodiment. FIG. 32B is a configuration diagram of the air conditioner illustrating a connection state between the indoor heat exchanger during the cooling operation and the flow path switching valve according to the first embodiment. FIG. 32C is a configuration diagram of the air conditioner illustrating a connection state between the indoor heat exchanger and the flow path switching valve according to the fourth embodiment during the reheat dehumidification operation.
図32A、図32B、及び図32Cにおいて、空気調和機は、室内ユニット4、室外ユニット6、及び制御部8を有している。室外ユニット6及び室内ユニット4は、冷媒連絡管によって接続され蒸気圧縮式の冷媒回路が構成されている。なお、流路切換弁1内部以外は、空気調和機の実施形態Aと同じであるので、ここでは、冷媒の流れについてのみ説明する。
32A, 32B, and 32C, the air conditioner includes an indoor unit 4, an outdoor unit 6, and a control unit 8. The outdoor unit 6 and the indoor unit 4 are connected by a refrigerant communication pipe to form a vapor compression refrigerant circuit. In addition, since it is the same as Embodiment A of an air conditioner except the inside of the flow-
(1)暖房運転時の冷媒の流れ
図32Aにおいて、冷媒は、圧縮機5に吸入され、高圧まで圧縮された後に吐出される。圧縮機5から吐出された高圧の冷媒は、四路切換弁2を通じて流路切換弁1の第1切換部151の第1配管接続部11に送られる。暖房運転時には第1冷媒パス401と第2冷媒パス402とは直列に接続されており、第1配管接続部11から流路切換弁1に入った冷媒は、第3配管接続部13、第2冷媒パス402、第6配管接続部16、第5配管接続部15、第1冷媒パス401及び第4配管接続部14を通り、第2配管接続部12から流出する。
(1) Flow of Refrigerant During Heating Operation In FIG. 32A, the refrigerant is sucked into the
第2冷媒パス402及び第1冷媒パス401を通過する高圧の冷媒は、室内熱交換器40の第1熱交換部40aおよび第2熱交換部40bにおいて、空気と熱交換を行って放熱する。室内熱交換器40において放熱した高圧の冷媒は、膨張弁7に送られて低圧まで減圧され、その後、室外熱交換器46に送られる。室外熱交換器46に送られた低圧の冷媒は、外気と熱交換を行って蒸発する。室外熱交換器46において蒸発した低圧の冷媒は、四路切換弁2を通じて、再び、圧縮機5に吸入される。
The high-pressure refrigerant passing through the second
(2)冷房運転時の冷媒の流れ
図32Bにおいて、冷媒は、圧縮機5に吸入され、高圧まで圧縮された後に吐出される。圧縮機5から吐出された高圧の冷媒は、四路切換弁2を通じて、室外熱交換器46に送られる。室外熱交換器46に送られた高圧の冷媒は、室外空気と熱交換を行って放熱する。室外熱交換器46において放熱した高圧の冷媒は、膨張弁7に送られて低圧まで減圧され、流路切換弁1の第2切換部152の第2配管接続部12に送られる。
(2) Flow of Refrigerant During Cooling Operation In FIG. 32B, the refrigerant is sucked into the
冷房運転時には第1冷媒パス401と第2冷媒パス402とは並列に接続されており、第2配管接続部12から流入した冷媒は、凸部252bによって2方向に分流され、一方は、第4配管接続部14、第1冷媒パス401及び第5配管接続部15を通り、他方は、第6配管接続部16、第2冷媒パス402及び第3配管接続部13を通り、両者は第1切換部151で合流して第1配管接続部11から流出する。
During the cooling operation, the first
第1冷媒パス401を通過する低圧の冷媒は、室内熱交換器40の第1熱交換部40aにおいて、室内空気と熱交換を行って蒸発する。また、第2冷媒パス402を通過する低圧の冷媒は、室内熱交換器40の第2熱交換部40bにおいて、室内空気と熱交換を行って蒸発する。室内熱交換器40において蒸発した低圧の冷媒は、四路切換弁2を通じて、再び、圧縮機5に吸入される。
The low-pressure refrigerant that passes through the first
(3)再熱除湿運転時の冷媒の流れ
図32Cにおいて、冷媒は、圧縮機5に吸入され、高圧まで圧縮された後に吐出される。圧縮機5から吐出された高圧の冷媒は、四路切換弁2を通じて、室外熱交換器46に送られる。再熱除湿運転時、膨張弁7は全開で、且つ、第1冷媒パス401と第2冷媒パス402とは直列に接続されている。そのため、室外熱交換器46に送られた高圧の冷媒は、流路切換弁111の第2切換部152の第2配管接続部12に送られ、第4配管接続部14、第1冷媒パス401、第5配管接続部15、第6配管接続部16、第2冷媒パス402及び第3配管接続部13を通り、第1配管接続部11へ流れる。
(3) Flow of Refrigerant During Reheat Dehumidification Operation In FIG. 32C, the refrigerant is sucked into the
そのとき、流路切換弁1内部の第1切換部151では、第1絞り弁体261の凹部261cが第5配管接続部15と対峙し、第2切換部152では第2絞り弁体262の凹部262cが第6配管接続部16と対峙しているので、高圧の冷媒は、第5配管接続部15から第6配管接続部16に至る途中において、凹部261cから連絡孔260aを経て凹部262dを通るので、冷媒は絞られ減圧される。
At that time, in the
そうすると、第1冷媒パス401と第2冷媒パス402との間で高圧の冷媒は減圧され、室内熱交換器40の第1熱交換部40aが凝縮器として機能し、第2熱交換部40bが蒸発器として機能する。つまり、再熱除湿運転時、室外熱交換器46及び室内熱交換器40の第1熱交換部40aが共に凝縮器となる。室外熱交換器46及び第1熱交換部40aにおいて放熱した高圧の冷媒は、流路切換弁111内で低圧まで減圧され、第2熱交換部40bに送られる。第2熱交換部40bに送られた低圧の冷媒は、外気と熱交換を行って蒸発する。第2熱交換部40bにおいて蒸発した低圧の冷媒は、第1配管接続部11から流出し四路切換弁2を通じて、再び、圧縮機5に吸入される。
Then, the high-pressure refrigerant is decompressed between the first
(4)空気調和機の実施形態Dの特徴
従来、多くの空気調和機では、再熱除湿運転を行うために第1熱交換部40aと第2熱交換部40bとの間に減圧機構が必要であったが、この空気調和機では、流路切換弁1の第2流路が減圧機構として機能するので、専用の減圧機構が不要となる。それゆえ、コスト増を抑制することができる。
(4) Features of Embodiment D of Air Conditioner Conventionally, in many air conditioners, a depressurization mechanism is required between the first
以上のように、本願発明によれば、流体のパス数の切換、およびバイパス回路等への切り換えが1つの切換弁によって行われるので空気調和機に有用である。 As described above, according to the present invention, switching of the number of fluid paths and switching to a bypass circuit and the like are performed by one switching valve, which is useful for an air conditioner.
1 流路切換弁
5 圧縮機
7 膨張弁(減圧器)
8 制御部
10 本体
11 第1配管接続部
12 第2配管接続部
13 第3配管接続部
14 第4配管接続部
15 第5配管接続部
20 弁体(可動部材)
40 室内熱交換器
40a 第1熱交換部
40b 第2熱交換部
46 室外熱交換器
1 Flow
8
40
Claims (12)
暖房運転時には前記蒸発器となり、冷房運転時には前記凝縮器となる室外熱交換器(46)と、
複数の流体流通口を構成する配管接続部群(11,12,13,14,15,16)を有する本体(10)、及び前記本体(10)の内部空間に配置され前記流体流通口同士を連通させるための流路を形成する可動部材(20)を含む流路切換弁(1)と、
前記流路切換弁(1)を制御する制御部(8)と、
を備え、
前記流路切換弁(1)は、
前記配管接続部群として、
流体の流入口あるいは流出口となる第1配管接続部(11)、
前記第1配管接続部(11)とは別に前記流体の流出口あるいは流入口となる第2配管接続部(12)、
前記第1配管接続部(11)および前記第2配管接続部(12)とは別に流通口となる第3配管接続部(13)、第4配管接続部(14)、および第5配管接続部(15)を、
少なくとも含み、
前記可動部材(20)を前記本体(10)内で移動させることによって、
前記第1配管接続部(11)が前記配管接続部群のうちの1つ以上の前記配管接続部と結ばれる第1状態と、
前記第1配管接続部(11)が前記配管接続部群のうちの前記第1状態より多い複数の前記配管接続部と結ばれる第2状態と、
の切り換えを行うことができ、
前記第1配管接続部(11)が前記圧縮機(5)と前記室外熱交換器(46)との間、若しくは前記室外熱交換器(46)の途中に接続され、
前記第2配管接続部(12)が前記減圧器(7)と前記室外熱交換器(46)との間、若しくは前記室外熱交換器(46)の途中に接続されており、
前記制御部(8)は、
暖房運転時には前記流路切換弁(1)を前記第2状態に切り換え、
冷房運転時には前記流路切換弁(1)を前記第1状態に切り換える、
空気調和機。 An air conditioner using a vapor compression refrigeration cycle in which refrigerant circulates in the order of a compressor (5), a condenser, a decompressor (7), and an evaporator,
An outdoor heat exchanger (46) that serves as the evaporator during heating operation and serves as the condenser during cooling operation;
A main body (10) having a pipe connection portion group (11, 12, 13, 14, 15, 16) constituting a plurality of fluid circulation ports, and the fluid circulation ports arranged in the internal space of the main body (10). A flow path switching valve (1) including a movable member (20) that forms a flow path for communication;
A control unit (8) for controlling the flow path switching valve (1);
With
The flow path switching valve (1)
As the pipe connection part group,
A first pipe connection portion (11) serving as a fluid inlet or outlet;
Separately from the first pipe connection part (11), a second pipe connection part (12) serving as an outlet or an inlet of the fluid,
A third pipe connection part (13), a fourth pipe connection part (14), and a fifth pipe connection part that serve as a flow port separately from the first pipe connection part (11) and the second pipe connection part (12). (15)
Including at least
By moving the movable member (20) within the body (10),
A first state in which the first pipe connection part (11) is connected to one or more pipe connection parts of the pipe connection part group;
A second state in which the first pipe connection portion (11) is connected to a plurality of the pipe connection portions that are more than the first state in the pipe connection portion group;
Can be switched,
The first pipe connection part (11) is connected between the compressor (5) and the outdoor heat exchanger (46) or in the middle of the outdoor heat exchanger (46),
The second pipe connection part (12) is connected between the decompressor (7) and the outdoor heat exchanger (46) or in the middle of the outdoor heat exchanger (46),
The control unit (8)
During the heating operation, the flow path switching valve (1) is switched to the second state,
During the cooling operation, the flow path switching valve (1) is switched to the first state.
Air conditioner.
暖房運転時には前記蒸発器となり、冷房運転時には前記凝縮器となる室外熱交換器(46)と、
複数の流体流通口を構成する配管接続部群(11,12,13,14,15,16)を有する本体(10)、及び前記本体(10)の内部空間に配置され前記流体流通口同士を連通させるための流路を形成する可動部材(20)を含む流路切換弁(1)と、
前記流路切換弁(1)を制御する制御部(8)と、
を備え、
前記流路切換弁(1)は、
前記配管接続部群として、
流体の流入口あるいは流出口となる第1配管接続部(11)、
前記第1配管接続部(11)とは別に前記流体の流出口あるいは流入口となる第2配管接続部(12)、
前記第1配管接続部(11)および前記第2配管接続部(12)とは別に流通口となる第3配管接続部(13)、第4配管接続部(14)、および第5配管接続部(15)を、
少なくとも含み、
前記可動部材(20)を前記本体(10)内で移動させることによって、
前記第1配管接続部(11)が前記配管接続部群のうちの1つ以上の配管接続部と結ばれる第1状態と、
前記第1配管接続部(11)が前記配管接続部群のうちの前記第1状態より多い複数の配管接続部と結ばれる第2状態と、
の切り換えを行うことができ、
前記第1配管接続部(11)が前記圧縮機(5)と前記室外熱交換器(46)との間、若しくは前記室外熱交換器(46)の途中に接続され、
前記第2配管接続部(12)が前記減圧器(7)と前記室外熱交換器(46)との間、若しくは前記室外熱交換器(46)の途中に接続されており、
前記制御部(8)は、前記冷媒の循環量の大小に応じて前記流路切換弁を前記第1状態および前記第2状態のいずれかに切り換える、
空気調和機。 An air conditioner using a vapor compression refrigeration cycle in which refrigerant circulates in the order of a compressor (5), a condenser, a decompressor (7), and an evaporator,
An outdoor heat exchanger (46) that serves as the evaporator during heating operation and serves as the condenser during cooling operation;
A main body (10) having a pipe connection portion group (11, 12, 13, 14, 15, 16) constituting a plurality of fluid circulation ports, and the fluid circulation ports arranged in the internal space of the main body (10). A flow path switching valve (1) including a movable member (20) that forms a flow path for communication;
A control unit (8) for controlling the flow path switching valve (1);
With
The flow path switching valve (1)
As the pipe connection part group,
A first pipe connection portion (11) serving as a fluid inlet or outlet;
Separately from the first pipe connection part (11), a second pipe connection part (12) serving as an outlet or an inlet of the fluid,
A third pipe connection part (13), a fourth pipe connection part (14), and a fifth pipe connection part that serve as a flow port separately from the first pipe connection part (11) and the second pipe connection part (12). (15)
Including at least
By moving the movable member (20) within the body (10),
A first state in which the first pipe connection part (11) is connected to one or more pipe connection parts in the pipe connection part group;
A second state in which the first pipe connection part (11) is connected to a plurality of pipe connection parts more than the first state in the pipe connection part group;
Can be switched,
The first pipe connection part (11) is connected between the compressor (5) and the outdoor heat exchanger (46) or in the middle of the outdoor heat exchanger (46),
The second pipe connection part (12) is connected between the decompressor (7) and the outdoor heat exchanger (46) or in the middle of the outdoor heat exchanger (46),
The control unit (8) switches the flow path switching valve to either the first state or the second state in accordance with the amount of circulation of the refrigerant.
Air conditioner.
暖房運転時には前記凝縮器となり、冷房運転時には前記蒸発器となる室内熱交換器(40)と、
複数の流体流通口を構成する配管接続部群(11,12,13,14,15,16)を有する本体(10)、及び前記本体(10)の内部空間に配置され前記流体流通口同士を連通させるための流路を形成する可動部材(20)を含む流路切換弁(1)と、
前記流路切換弁(1)を制御する制御部(8)と、
を備え、
前記流路切換弁(1)は、
前記配管接続部群として、
流体の流入口あるいは流出口となる第1配管接続部(11)、
前記第1配管接続部(11)とは別に前記流体の流出口あるいは流入口となる第2配管接続部(12)、
前記第1配管接続部(11)および前記第2配管接続部(12)とは別に流通口となる第3配管接続部(13)、第4配管接続部(14)、および第5配管接続部(15)を、
少なくとも含み、
前記可動部材(20)を前記本体(10)内で移動させることによって、
前記第1配管接続部(11)が前記配管接続部群のうちの1つ以上の配管接続部と結ばれる第1状態と、
前記第1配管接続部(11)が前記配管接続部群のうちの前記第1状態より多い複数の配管接続部と結ばれる第2状態と、
の切り換えを行うことができ、
前記第1配管接続部(11)が前記圧縮機(5)と前記室内熱交換器(40)との間、若しくは前記室内熱交換器(40)の途中に接続され、
前記第2配管接続部(12)が前記減圧器(7)と前記室内熱交換器(40)との間、若しくは前記室内熱交換器(40)の途中に接続されており、
前記制御部(8)は、
暖房運転時には前記流路切換弁(1)を前記第1状態に切り換え、
冷房運転時には前記流路切換弁(1)を前記第2状態に切り換える、
空気調和機。 An air conditioner using a vapor compression refrigeration cycle in which refrigerant circulates in the order of a compressor (5), a condenser, a decompressor (7), and an evaporator,
An indoor heat exchanger (40) that becomes the condenser during heating operation and the evaporator during cooling operation;
A main body (10) having a pipe connection portion group (11, 12, 13, 14, 15, 16) constituting a plurality of fluid circulation ports, and the fluid circulation ports arranged in the internal space of the main body (10). A flow path switching valve (1) including a movable member (20) that forms a flow path for communication;
A control unit (8) for controlling the flow path switching valve (1);
With
The flow path switching valve (1)
As the pipe connection part group,
A first pipe connection portion (11) serving as a fluid inlet or outlet;
Separately from the first pipe connection part (11), a second pipe connection part (12) serving as an outlet or an inlet of the fluid,
A third pipe connection part (13), a fourth pipe connection part (14), and a fifth pipe connection part that serve as a flow port separately from the first pipe connection part (11) and the second pipe connection part (12). (15)
Including at least
By moving the movable member (20) within the body (10),
A first state in which the first pipe connection part (11) is connected to one or more pipe connection parts in the pipe connection part group;
A second state in which the first pipe connection part (11) is connected to a plurality of pipe connection parts more than the first state in the pipe connection part group;
Can be switched,
The first pipe connection part (11) is connected between the compressor (5) and the indoor heat exchanger (40) or in the middle of the indoor heat exchanger (40),
The second pipe connection part (12) is connected between the decompressor (7) and the indoor heat exchanger (40) or in the middle of the indoor heat exchanger (40),
The control unit (8)
During the heating operation, the flow path switching valve (1) is switched to the first state,
Switching the flow path switching valve (1) to the second state during cooling operation;
Air conditioner.
暖房運転時には前記凝縮器となり、冷房運転時には前記蒸発器となる室内熱交換器(40)と、
複数の流体流通口を構成する配管接続部群(11,12,13,14,15,16)を有する本体(10)、及び前記本体(10)の内部空間に配置され前記流体流通口同士を連通させるための流路を形成する可動部材(20)を含む流路切換弁(1)と、
前記流路切換弁(1)を制御する制御部(8)と、
を備え、
前記流路切換弁(1)は、
前記配管接続部群として、
流体の流入口あるいは流出口となる第1配管接続部(11)、
前記第1配管接続部(11)とは別に前記流体の流出口あるいは流入口となる第2配管接続部(12)、
前記第1配管接続部(11)および前記第2配管接続部(12)とは別に流通口となる第3配管接続部(13)、第4配管接続部(14)、および第5配管接続部(15)を、
少なくとも含み、
前記可動部材(20)を前記本体(10)内で移動させることによって、
前記第1配管接続部(11)が前記配管接続部群のうちの1つ以上の配管接続部と結ばれる第1状態と、
前記第1配管接続部(11)が前記配管接続部群のうちの前記第1状態より多い複数の配管接続部と結ばれる第2状態と、
の切り換えを行うことができ、
前記第1配管接続部(11)が前記圧縮機(5)と前記室内熱交換器(40)との間、若しくは前記室内熱交換器(40)の途中に接続され、
前記第2配管接続部(12)が前記減圧器(7)と前記室内熱交換器(40)との間、若しくは前記室内熱交換器(40)の途中に接続されており、
前記制御部(8)は、前記冷媒の循環量の大小に応じて前記流路切換弁(1)を前記第1状態および前記第2状態のいずれかに切り換える、
空気調和機。 An air conditioner using a vapor compression refrigeration cycle in which refrigerant circulates in the order of a compressor (5), a condenser, a decompressor (7), and an evaporator,
An indoor heat exchanger (40) that becomes the condenser during heating operation and the evaporator during cooling operation;
A main body (10) having a pipe connection portion group (11, 12, 13, 14, 15, 16) constituting a plurality of fluid circulation ports, and the fluid circulation ports arranged in the internal space of the main body (10). A flow path switching valve (1) including a movable member (20) that forms a flow path for communication;
A control unit (8) for controlling the flow path switching valve (1);
With
The flow path switching valve (1)
As the pipe connection part group,
A first pipe connection portion (11) serving as a fluid inlet or outlet;
Separately from the first pipe connection part (11), a second pipe connection part (12) serving as an outlet or an inlet of the fluid,
A third pipe connection part (13), a fourth pipe connection part (14), and a fifth pipe connection part that serve as a flow port separately from the first pipe connection part (11) and the second pipe connection part (12). (15)
Including at least
By moving the movable member (20) within the body (10),
A first state in which the first pipe connection part (11) is connected to one or more pipe connection parts in the pipe connection part group;
A second state in which the first pipe connection part (11) is connected to a plurality of pipe connection parts more than the first state in the pipe connection part group;
Can be switched,
The first pipe connection part (11) is connected between the compressor (5) and the indoor heat exchanger (40) or in the middle of the indoor heat exchanger (40),
The second pipe connection part (12) is connected between the decompressor (7) and the indoor heat exchanger (40) or in the middle of the indoor heat exchanger (40),
The control unit (8) switches the flow path switching valve (1) to either the first state or the second state according to the amount of circulation of the refrigerant.
Air conditioner.
請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の空気調和機。 The first state of the flow path switching valve (1) is that the first pipe connection part (11) is one or more other than the second pipe connection part (12) in the pipe connection part group. Including the state of being connected to the pipe connection,
The air conditioner according to any one of claims 1 to 4.
請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の空気調和機。 The first state of the flow path switching valve (1) is a state in which the first pipe connection part (11) is connected only to the second pipe connection part (12) in the pipe connection part group.
The air conditioner according to any one of claims 1 to 4.
請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の空気調和機。 Even if the said pipe connection part group of the said flow-path switching valve (1) excludes the said 1st pipe connection part (11) and the said 2nd pipe connection part (12), the said 4 or more even number of said pipe connection parts Including,
The air conditioner according to any one of claims 1 to 4.
請求項7に記載の空気調和機。 The first state of the flow path switching valve (1) includes at least two of four or more even number of the pipe connection parts excluding the first pipe connection part (11) and the second pipe connection part (12). The pipe connection is connected.
The air conditioner according to claim 7.
請求項5から請求項8のいずれか1項に記載の空気調和機。 The main body (10) of the flow path switching valve (1) has a hollow cylindrical portion to which the movable member (20) moves.
The air conditioner according to any one of claims 5 to 8.
請求項9に記載の空気調和機。 The movable member (20) of the flow path switching valve (1) forms the flow path by rotating along the inner peripheral surface of the hollow cylindrical portion.
The air conditioner according to claim 9.
請求項10に記載の空気調和機。 The movable member (20) of the flow path switching valve (1) adjusts the flow rate of the fluid passing through the flow path by changing a rotation angle.
The air conditioner according to claim 10.
第1流路と、
前記第1流路よりも流路断面積が小さい第2流路と、
を含み
前記第1状態において、
前記第1配管接続部(11)が、前記第1流路を介して前記第1配管接続部(11)及び前記第2配管接続部(12)を除く4以上の偶数個の前記配管接続部のいずれか又は複数の前記配管接続部と結ばれるとき、前記第1配管接続部(11)及び前記第2配管接続部(12)と結ばれていない前記配管接続部のうちの2つの前記配管接続部が前記第2流路を介して結ばれる、
請求項8から請求項11のいずれか1項に記載の空気調和機。 The flow path formed by the movable member (20) of the flow path switching valve (1) is:
A first flow path;
A second channel having a smaller channel cross-sectional area than the first channel;
In the first state,
The first pipe connection part (11) is an even number of four or more pipe connection parts excluding the first pipe connection part (11) and the second pipe connection part (12) via the first flow path. The two pipes of the pipe connection parts not connected to the first pipe connection part (11) and the second pipe connection part (12) when connected to any one or a plurality of the pipe connection parts A connecting portion is connected via the second flow path;
The air conditioner according to any one of claims 8 to 11.
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