JP2018189286A - 分流コントローラ、及び空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】コストを抑えて省スペース化を図りつつ、放熱効果を高めることができる分流コントローラ、及び空気調和機を提供する。【解決手段】空気調和機の室内機と室外機との間を接続し冷媒が流通する冷媒流路と、冷媒流路の経路を切換えることで空気調和機の冷房運転と暖房運転とを切換え可能な電磁弁本体２５と、電磁弁本体２５の一部が外部に露出するように、電磁弁本体２５を支持するとともに、冷媒流路を収容する筐体１０と、電磁弁本体２５における筐体１０の外部に露出する部分に設けられて、通電によって電磁弁本体２５を動作させるコイル２８と、電磁弁本体２５とコイル２８とを固定するとともに、コイル２８と筐体１０との間にわたって設けられた伝熱部材１４と、を備えている。【選択図】図２

Description

本発明は、空気調和機の分流コントローラ、及び、これを備えた空気調和機に関する。

従来から、室内の冷暖房を行う空気調和機が知られている。このような空気調和機には、空気調和機の冷暖房を切換える制御を行う分流コントローラが室内機と室外機との間に設けられている。分流コントローラは例えば特許文献１に記載されており、一台の室外機に複数台の室内機を接続したマルチエアコン等に用いられ、各々の室内機での冷暖房を個別に切換える装置である。

ところで、上述した空気調和機の分流コントローラには冷房運転と暖房運転を切換えるべく、冷媒の流通経路を切換える各種電磁弁が設けられている。そしてこれら各々の電磁弁にはコイルが設けられているが、コイルの温度が仕様温度以上にならないように、コイルの温度上昇を抑える必要がある。

特許第５８３２６３６号公報

しかしながら、分流コントローラは通電部に接触しないように板金部品等で周囲が覆われていたり、また、分流コントローラは天井裏に設置されたりする。このため分流コントローラではコイルからの発熱を放熱させ難いといった問題がある。また、コイルの温度上昇に耐えうる耐熱品を分流コントローラに使用することも可能であるが、コストアップの要因となってしまう。さらにコイルの放熱のための部品を別途設けるとしても、上述のように分流コントローラは天井裏に設置される場合が多いため、新たな部品を設ける場合にはコンパクト化の妨げとなる可能性がある。

そこで本発明は、コストを抑えて省スペース化を図りつつ、放熱効果を高めることができる分流コントローラ、及び空気調和機を提供する。

本発明の一の態様に係る分流コントローラは、空気調和機の室内機と室外機との間を接続し冷媒が流通する冷媒流路と、前記冷媒流路の経路を切換えることで前記空気調和機の冷房運転と暖房運転とを切換え可能な電磁弁本体と、前記電磁弁本体の一部が外部に露出するように、前記電磁弁本体を支持するとともに、前記冷媒流路を収容する筐体と、前記電磁弁本体における前記筐体の外部に露出する部分に設けられて、通電によって前記電磁弁本体を動作させるコイルと、前記電磁弁本体と前記コイルとを固定するとともに、該コイルと前記筐体との間にわたって設けられた伝熱部材と、を備えている。

このような分流コントローラによれば、伝熱部材がコイルと筐体との間にわたって設けられているため、温度上昇したコイルの熱を筐体に熱伝導によって放熱することが可能となる。さらに電磁弁本体とコイルとを固定する部材がそのまま伝熱部材となっている。即ち、伝熱部材によって電磁弁本体とコイルとを固定することができる。もともと電磁弁本体とコイルとを固定する部材は必要となるため、伝熱部材に電磁弁本体とコイルとを固定する機能を持たせることで、電磁弁本体とコイルとを固定する部材と、伝熱部材とを別々に設ける必要がなくなり、分流コントローラの省スペース化が可能となり、伝熱部材を設けることによるコストを抑えることができる。

また、上記の分流コントローラでは、前記筐体の内部には、前記冷媒流路と前記伝熱部材との間に断熱材が設けられていてもよい。

筐体の内部には冷媒が流れる冷媒流路が収容されている。従って断熱材を設けることで筐体内部の熱い冷媒からの熱が伝熱部材を介してコイルに伝わってしまうことを抑制できる。また、筐体内部の冷たい冷媒に伝熱部材を介してコイルからの熱が伝わってしまうことを抑制できる。

また、上記の分流コントローラでは、前記筐体は、前記電磁弁本体の弁棒の進退方向に沿って、該電磁弁本体の一部を突出させて支持することで該一部を外部に露出させている弁体支持部と、前記弁体支持部と一体に設けられ、前記進退方向に沿って広がる表面を有し、前記弁体支持部を前記進退方向に交差する突出方向に突出させている本体部と、を有し、前記伝熱部材は、前記進退方向から前記コイルに接触して、前記電磁弁本体と前記コイルとを固定するコイル側板部と、前記コイル側板部から屈曲するとともに前記本体部の前記表面に沿って配置されて、該表面に面接触して固定される筐体側板部と、を有していてもよい。

このように伝熱部材がコイル側板部と筐体側板部とを有していることで、コイルと筐体とに伝熱部材がしっかりと接触でき、コイルと筐体の本体部との間の熱伝導を促進できる。従ってコイルの放熱効果をさらに高めることができる。

また、上記の分流コントローラでは、前記筐体側板部は、前記進退方向、及び前記突出方向に交差する方向に、前記コイル側板部を超えて前記本体部の前記表面に沿って延びていてもよい。

筐体側板部が、コイル側板部を超えて延びていることで、コイル側板部の幅寸法よりも筐体側板部の幅寸法が長くなる。よって伝熱部材と筐体との間の接触面積を増大させることができ、コイルから筐体への熱伝導をさらに促進することができる。

また、上記の分流コントローラでは、前記コイルに接触して前記電磁弁本体と前記コイルとを固定するコイル固定部をさらに備え、前記伝熱部材は、前記コイル固定部に接触しつつ、該コイル固定部の上から該コイル固定部とともに、前記電磁弁本体と前記コイルとを固定してもよい。

このようにコイル固定部の上からコイル固定部とともに電磁弁本体とコイルとを伝熱部材によって固定できる。即ち、コイル固定部と伝熱部材とをネジ等で共締めすることができる。よって、例えば伝熱部材を備えていない分流コントローラに、伝熱部材を容易に追設することが可能である。

また、本発明の一の態様に係る空気調和機は、上記の分流コントローラと、前記分流コントローラに接続された室内機、及び室外機と、を備えている。

このような空気調和機によれば、上記の分流コントローラの伝熱部材を備えていることで、温度上昇したコイルの熱を筐体に熱伝導によって放熱することが可能となる。さらに、伝熱部材によって電磁弁本体とコイルとを固定することができる。よって、電磁弁本体とコイルとを固定する部材と、伝熱部材とを別々に設ける必要がなくなり、分流コントローラの省スペース化が可能となり、伝熱部材を設けることによるコストを抑えることができる。

上記の分流コントローラ、及び空気調和機によれば、コストを抑えて省スペース化を図りつつ、放熱効果を高めることができる。

本発明の実施形態の空気調和機のシステムの全体構成図である。 本発明の実施形態の空気調和機における分流コントローラの要部斜視図である。 本発明の実施形態の空気調和機における分流コントローラの要部の断面図であって、図２のＡ−Ａ断面図を示す。 本発明の実施形態の空気調和機における分流コントローラの電磁弁、及び伝熱部材を示す分解斜視図である。

以下、本発明の実施形態に係る空気調和機１について説明する。
図１に示すように空気調和機１は、室内機２と、室内機２に接続された室外機３と、室内機２と室外機３との間に配置されて冷房運転と暖房運転の切換えを行う分流コントローラ４と、分流コントローラ４に室内機２からの電気信号を伝達するリレー装置５とを備えている。

室内機２は、例えば建物の室内に配置されて、室内の空気を取り込んで、冷房運転時には冷却した空気を、暖房運転時には加熱した空気を室内へ吐き出すことで室内の空気調和を行う。図示は省略するが、室内機２にはファン、熱交換器等が収容されている。

室外機３は、例えば建物外に配置される。室外機３には不図示のコンプレッサ、ファン、及び熱交換器等が収容され、室内機２との間で、冷媒管１２を介して冷媒を循環させる熱源機である。

図２に示すように分流コントローラ４は、筐体１０と、筐体１０の内部に設けられた断熱材１１と、上記の冷媒管１２（室内機２と室外機３とを接続する冷媒管１２の一部）と、筐体１０に収容された四方弁等の各種の電磁弁１３と、筐体１０の外部で電磁弁１３と筐体１０との間にわたって設けられた伝熱部材１４とを備えている。

筐体１０は、箱状をなす本体部２０と、本体部２０と一体に形成されて本体部２０の一面（表面）２０ａから上下方向Ｄ１（突出方向）の上方に突出する弁体支持部２１とを備えている。弁体支持部２１は本体部２０よりも小さな箱状をなしている。本体部２０及び弁体支持部２１の内側には空間が画成され、本体部２０の空間と弁体支持部２１の空間とは連通して一つの空間を形成している。

冷媒管１２は例えば銅管であって、内部の冷媒流路を冷媒が流通し、室内機２と室外機３との間を循環する。そして筐体１０内には温度が高い冷媒が流れる冷媒管１２と、温度が低い冷媒が流れる冷媒管１２とが存在している。

図３に示すように断熱材１１は例えば発泡材からなり、筐体１０内に設けられている。断熱材１１は本体部２０の一面２０ａと冷媒管１２（図１）との間に配置されるように、本体部２０の内部に充填されている。

電磁弁１３は、弁体支持部２１の一側面２１ａ（本体部２０の一面２０ａに連続する面）から一部が突出して弁体支持部２１に支持された電磁弁本体２５と、弁体支持部２１の内部で電磁弁本体２５に設けられて本体部２０の一面２０ａに沿う進退方向Ｄ２に進退可能な弁棒２６と、弁棒２６の先端部に設けられた弁体２７と、弁体支持部２１の外部で電磁弁本体２５に設けられたコイル２８とを備えている。

電磁弁本体２５は、弁体支持部２１の外部に一部が露出するように弁体支持部２１に設けられている。電磁弁本体２５は可動鉄心であるコア（不図示）を有している。

コイル２８は、電磁弁本体２５のコアを外周から覆うように電磁弁本体２５における弁体支持部２１の外部に露出する部分に設けられており、不図示の電源から給電可能となっている。

弁棒２６は、弁体支持部２１の内部に配置され、電磁弁本体２５の上記コアに接続されている。弁棒２６は本体部２０の一面２０ａに沿って進退する。

弁体２７は、弁体支持部２１の内部に配置され、冷媒管１２内に配置されている。室内機２からの電気信号がリレー装置５を通じて分流コントローラ４へ入力されると、コイル２８が通電され、弁棒２６が進退方向Ｄ２に進出または退避する。これにより弁体２７が冷媒管１２内の冷媒流路を閉塞したり開放したりする。これにより、冷媒流路の経路が切換えられて空気調和機１の冷房運転と暖房運転とを切換え可能となっている。

ここで本実施形態の分流コントローラ４は、図４に示すようにコイル２８を覆うとともにコイル２８に接触し、電磁弁本体２５とコイル２８とを固定するコイル固定部３０をさらに備えている。

コイル固定部３０は、コイル２８を上下方向Ｄ１から、及び、進退方向Ｄ２の外方（電磁弁本体２５を挟んで弁体支持部２１の反対側）から覆うＵ字状をなす固定部本体３１を有している。固定部本体３１はコイル２８に接触している。また、コイル固定部３０は固定部本体３１に挿通されて進退方向Ｄ２に延び、電磁弁本体２５とコイル２８とを固定するネジ３２をさらに有している。

伝熱部材１４は、例えばアルミニウム製の板金等で形成されている。伝熱部材１４は、進退方向Ｄ２からコイル固定部３０に重ねられて設けられたコイル側板部３５と、コイル側板部３５から屈曲して延びる筐体側板部３６とを有している。

コイル側板部３５は平板上をなし、進退方向Ｄ２からコイル固定部３０に面接触するように設けられている。コイル側板部３５はコイル固定部３０に上記ネジ３２によって固定されている。よって、コイル側板部３５はコイル固定部３０に共締めされ、コイル固定部３０とともに電磁弁本体２５とコイル２８とを固定している。

筐体側板部３６は平板上をなし、コイル側板部３５の下端から屈曲し、本体部２０の一面２０ａに沿って広がっている。筐体側板部３６の裏面は一面２０ａに面接触している。さらに、筐体側板部３６における進退方向Ｄ２、及び上下方向Ｄ１に直交する幅方向Ｄ３の寸法ｗ１は、コイル側板部３５の幅方向Ｄ３の寸法ｗ２よりも大きくなっている(図２参照)。
即ち、筐体側板部３６は、コイル側板部３５から９０度屈曲して幅寸法がコイル側板部３５と同等な中央部３８と、中央部３８と一体に中央部３８から幅方向Ｄ３の一方に延びる延長部３９を有している。よって、筐体側板部３６は、幅方向Ｄ３の一方に向かってコイル側板部３５を超えて本体部２０の一面２０ａに沿って延びている。

このようにコイル側板部３５と筐体側板部３６とを有することで、伝熱部材１４は幅方向Ｄ３からみてＬ字状をなしている。延長部３９は本体部２０の一面２０ａに例えばネジ４０によって固定されている。ここで、延長部３９は、中央部３８を挟んで中央部３８から幅方向Ｄ３の両側に延びるように一対に設けられていてもよい。中央部３８及び延長部３９は、筐体１０にシリコン等で接着されてもよい。

以上説明した本実施形態の空気調和機１によると、分流コントローラ４の伝熱部材１４がコイル２８と筐体１０との間にわたって設けられ、伝熱部材１４がコイル２８と筐体１０の本体部２０とに接触して設けられている。このため、温度上昇したコイル２８の熱を熱伝導によって筐体１０へ放熱することが可能となる。

また伝熱部材１４はコイル固定部３０の固定部本体３１の上から、固定部本体３１とともに電磁弁本体２５とコイル２８とをネジ３２によって固定できるので、伝熱部材１４を備えていない分流コントローラに伝熱部材１４を追設することも可能である。

さらに、上述の実施形態では電磁弁本体２５とコイル２８とを固定するコイル固定部３０の固定部本体３１は必ずしも設けられていなくともよい。仮に固定部本体３１が設けられていなくとも、伝熱部材１４にネジ３２を挿通することで、伝熱部材１４自体が電磁弁本体２５とコイル２８とを固定する機能を有していることになるため、伝熱部材１４によってコイル２８から筐体１０への放熱を可能としつつ、電磁弁本体２５とコイル２８とを固定することができる。よって、電磁弁本体２５とコイル２８とを固定するための部材を伝熱部材１４と別途で設ける必要がなくなり、分流コントローラ４の省スペース化が可能となり、伝熱部材１４を設けることによるコストを抑えることができる。

また、筐体１０の内部には冷媒が流れる冷媒管１２が収容されているが、筐体１０に断熱材１１が設けられていることで、筐体１０内部の熱い冷媒からの熱が伝熱部材１４を介してコイル２８に伝わってしまうことを抑制できる。また、筐体１０内部の冷たい冷媒に伝熱部材１４を介してコイル２８からの熱が伝わってしまうことを抑制できる。

また、伝熱部材１４がコイル側板部３５と筐体側板部３６とを有していることで、伝熱部材１４がコイル２８と筐体１０とにしっかりと接触でき、コイル２８と筐体１０の本体部２０との間の熱伝導を促進できる。従ってコイル２８の放熱効果をさらに高めることができる。

さらに、筐体側板部３６が、コイル側板部３５を超えて延びている延長部３９を有することで、伝熱部材１４と筐体１０との間の接触面積を増大させることができ、コイル２８から筐体１０への熱伝導をさらに促進することができる。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、各実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはなく、特許請求の範囲によってのみ限定される。
例えば、伝熱部材１４はネジ３２ではなく、コイル固定部３０の固定部本体３１にシリコン等で接着されて固定部本体３１と一体となっていてもよい。

また、伝熱部材１４は、コイル側板部３５と筐体側板部３６とを備えてＬ字状をなすものには限定されず、少なくともコイル２８と筐体１０との間にわたって設けられて、コイル２８の熱を筐体１０に放熱可能となっていればよい。そして、筐体１０の形状も上述のように本体部２０と弁体支持部２１とを備えるものでなくともよい。

１…空気調和機
２…室内機
３…室外機
４…分流コントローラ
５…リレー装置
１０…筐体
１１…断熱材
１２…冷媒管
１３…電磁弁
１４…伝熱部材
２０…本体部
２０ａ…一面
２１…弁体支持部
２１ａ…一側面
２５…電磁弁本体
２６…弁棒
２７…弁体
２８…コイル
３０…コイル固定部
３１…固定部本体
３２…ネジ
３５…コイル側板部
３６…筐体側板部
３８…中央部
３９…延長部
４０…ネジ
Ｄ１…上下方向
Ｄ２…進退方向
Ｄ３…幅方向

Claims (6)

1. 空気調和機の室内機と室外機との間を接続し冷媒が流通する冷媒流路と、
   前記冷媒流路の経路を切換えることで前記空気調和機の冷房運転と暖房運転とを切換え可能な電磁弁本体と、
   前記電磁弁本体の一部が外部に露出するように、前記電磁弁本体を支持するとともに、前記冷媒流路を収容する筐体と、
   前記電磁弁本体における前記筐体の外部に露出する部分に設けられて、通電によって前記電磁弁本体を動作させるコイルと、
   前記電磁弁本体と前記コイルとを固定するとともに、該コイルと前記筐体との間にわたって設けられた伝熱部材と、
   を備える分流コントローラ。
2. 前記筐体の内部には、前記冷媒流路と前記伝熱部材との間に断熱材が設けられている請求項１に記載の分流コントローラ。
3. 前記筐体は、
   前記電磁弁本体の弁棒の進退方向に沿って、該電磁弁本体の一部を突出させて支持することで該一部を外部に露出させている弁体支持部と、
   前記弁体支持部と一体に設けられ、前記進退方向に沿って広がる表面を有し、前記弁体支持部を前記進退方向に交差する突出方向に突出させている本体部と、
   を有し、
   前記伝熱部材は、
   前記進退方向から前記コイルに接触して、前記電磁弁本体と前記コイルとを固定するコイル側板部と、
   前記コイル側板部から屈曲するとともに前記本体部の前記表面に沿って配置されて、該表面に面接触して固定される筐体側板部と、
   を有する請求項１又は２に記載の分流コントローラ。
4. 前記筐体側板部は、前記進退方向、及び前記突出方向に交差する方向に、前記コイル側板部を超えて前記本体部の前記表面に沿って延びている請求項３に記載の分流コントローラ。
5. 前記コイルに接触して前記電磁弁本体と前記コイルとを固定するコイル固定部をさらに備え、
   前記伝熱部材は、前記コイル固定部に接触しつつ、該コイル固定部の上から該コイル固定部とともに、前記電磁弁本体と前記コイルとを固定する請求項１から４のいずれか一項に記載の分流コントローラ。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載の分流コントローラと、
   前記分流コントローラに接続された室内機、及び室外機と、
   を備える空気調和機。

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