JPS6288882A - 冷凍装置用切換遮断弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は冷凍装置用切換遮断弁に関するものである。

（従来の技術） 空気調和機においては、室内温度を所定範囲内の温度に
維持するために、圧縮機の起動と停止とを繰り返すよう
な制御が行われている。この場合、圧縮機の再起動時の
定常運転状態への移行を短時間内に行い、運転効率を向
上する目的で、圧縮機の停止時に、高圧冷媒を凝縮器を
中心とする高圧配管内に閉じ込めておくことが考えられ
るが、その従来例としては、例えば特開昭５７−６２６
９号公報に記載された装置を挙げることができる。この
装置について、第３図に基づいて説明すると、図におい
て、５１は室内熱交換器、５２は室外熱交換器をそれぞ
れ示しており、再熱交換器５１．５２はガス管５３と液
管５４とによって接続されている。またガス管５３には
四路切換弁５５が介設され、この四路切換弁５５には圧
縮機５６が接続されている。一方上記液管５４には、冷
房用膨張機構５７と暖房用膨張機構５８とがそれぞれ直
列に介設され、各膨張機構５７．５８には逆止弁５９．
６０が並列接続されている。そして上記圧縮機５６と上
記四路切換弁５５との間の吐出配管６１には切換弁６２
が、また上記冷房用膨張機構５７と室内熱交換器５１と
の間の液管５４には他の切換弁６３が介設されている。

すなわち、冷房運転時に圧縮機５６を停止した場合、高
圧冷媒を、上記室外熱交換器５２の前後において上記両
切換弁６２．６２の間に閉じ込め得るようなされている
のである。

（発明が解決しようとする問題点） ところで上記した空気調和機には、次のような欠点があ
る。まずその第１の欠点は、上記のように高圧冷媒の閉
じ込められた回路中には四路切換弁５５が存することに
なる訳であるが、この四路切換弁５５は比較的冷媒の漏
れが生じ易い回路構成部品であるために、上記のように
高圧冷媒を閉じ込めた状態の持続時間が短く、そのため
再起動時に充分な運転性能を得られないことがあるとい
うことである。またその第２の欠点は、上記装置の暖房
運転状態においては、室内熱交換器５１の前後において
上記両切換弁６２．６３間に高圧冷媒を閉じ込めること
になる訳であるが、この場合には下流側の切換弁６３の
後位、つまりこの切換弁６３と暖房用膨張機構５８との
間の液管５４中に存する高圧冷媒は閉じ込められず、こ
の高圧冷媒が低圧側の室外熱交換器５２の方向へと漏れ
、これによっても再起動時の運転性能の低下を招くとい
うことである。

この発明は上記した従来の欠点を解決するためになされ
たものであって、その目的は、冷凍装置における圧縮機
の停止時に、高圧冷媒を確実に閉し込めておくことが可
能で、そのため再起動時に良好な運転性能の得られる冷
凍装置用切換遮断弁を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） そこでこの発明の冷凍装置用切換遮断弁においては、弁
本体１内にピストン摺動室２を設けると共に、この摺動
室２内にはピストン３を摺動自在に配置しである。上記
弁本体１には、冷房運転時に高圧ガス冷媒の入口となり
暖房運転時に低圧ガス冷媒の出口となる第１通路５を設
けて上記摺動室２の一端側に連通させ、また冷房運転時
に高圧ガス冷媒の出口となり暖房運転時に低圧ガス冷媒
の入口となる第２通路６を設けてこの第２通路６を第１
流路４を介して上記第１通路５に連通させ、この第１流
路４内には、付勢手段２１によって閉弁方向に付勢され
ると共に、上記第１通路５から上記第２通路６への冷媒
の流れを許容する第１逆止弁７を介設する。一方、上記
弁本体１には、冷房運転時に低圧ガス冷媒の出口となり
暖房運転時に高圧ガス冷媒の入口となる第３通路８を設
けて上記摺動室２の他端側に連通させ、また冷房運転時
に低圧ガス冷媒の入口となり暖房運転時に高圧ガス冷媒
の出口となる第４通路９を設けてこの第４通路９を第２
流路１０を介して上記第３通路８に連通させ、この第２
流路１０内には、付勢手段２１ａによって閉弁方向に付
勢されると共に、上記第３通路８から上記第４通路９へ
の冷媒の流れを許容する第２逆止弁１１を介設する。そ
して上記各逆止弁７．１１が、上記ピストン３の上記高
圧ガス冷媒による該逆止弁７．１１側への押動により、
上記付勢手段２１．２１ａの力に抗して開弁されるべく
構成しである。

（作用） 上記冷凍装置用切換遮断弁においては、冷房運転時には
、高圧ガス冷媒が第１通路５に作用することになるが、
第１流路４に設けた第１逆止弁７はこの冷媒圧力によっ
て開弁し、高圧ガス冷媒を第２通路６から送出すること
になる。またこのときピストン摺動室２内のピストン３
は、上記第１通路５側の高圧ガス冷媒によって第２逆止
弁１１側に押動されて、上記第２逆止弁１１を開弁させ
た状態となっており、このため第４通路９へ供給された
低圧ガス冷媒は上記第２逆止弁１１を経由して第３通路
８から送出されることになる。そして圧縮機の駆動を停
止する等して上記第１通路５への高圧ガス冷媒の供給が
停止された状態においては、上記第１逆止弁７は、付勢
手段２１の力によって閉弁することになる。つまり、第
２通路６よりも後位の高圧冷媒が、第１通路５へと逆流
するのが阻止されることになるのである。そのため室外
熱交換器と室内熱交換器との間に介設されている膨張弁
等の弁を閉弁すれば、高圧冷媒はこの弁と上記第１逆止
弁７との間に閉じ込められる。

そして圧縮機の再起動時には、上記弁を開弁すると共に
、上記第１通路５内に高圧ガス冷媒を導入すれば、第１
逆止弁７はこの圧力によって開弁され、冷房運転が再開
されることになる。なお暖房運転時には、上記とは逆に
なるものの略同様に作動する。

（実施例） 次にこの発明の冷凍装置用切換遮断弁の具体的な実施例
について、図面を参照しつつ詳細に説明する。

第１図には冷凍装置用切換遮断弁を使用した冷媒回路の
一例を示すが、まず最初に切換遮断弁Ａの構造について
説明する。図において、１は弁本体を示しているが、こ
の弁本体１は概略筒状のものであって、その内部の略中
央部の位置にはピストン摺動室２が形成され、該摺動室
２内にピストン３が摺動自在に配置されている。なおこ
のピストン３の外周部には、シール用のＯ−リング３ａ
が装着されている。そして上記弁本体１の一端側周側部
には、第１通路５が、またその一端部には第２通路６が
それぞれ形成されている。この第１通路５は、上記ピス
トン摺動室２の一端側に連通ずると共に、さらに弁本体
１内の第１流路４を介して上記第２通路６に連通ずるも
のである。そしてこの第１流路４内には第１通路５から
第２通路６への冷媒の流れを許容する第１逆止弁７が介
設されている。一方、上記弁本体１の他端側周側部には
、第３通路８が、またその他端部には第４通路９がそれ
ぞれ形成されている。この第３通路８は、上記ピストン
摺動室２の他端側に連通すると共に、さらに弁本体１内
の第２流路１０を介して上記第４通路９に連通ずるもの
である。そしてこの第２流路４内には第３通路８から第
４通路９への冷媒の流れを許容する第２逆止弁１１が介
設されている。

上記第１逆止弁７と第２逆止弁１１とは同一の構造を有
するものであるため、いま第１逆止弁７について説明す
る。なお第２逆止弁１１に関しては、同一の部分を同一
の符合で示してその説明を省略する。この第１逆止弁７
は弁基体１２を有しているが、この弁基体１２は、コー
キング１３等によって弁本体１の内周面に固定されると
共に、その内部に流路１４を有するものであって、その
一端部には環状の弁座１５が形成されている。またこの
弁基体１２には、摺動自在に弁棒１６が支持されており
、この弁棒１６の一端部、すなわち上記弁座１５を設け
た側の端部には、弾性材より成る弁体１７が取着されて
いる。なお、１８は弁受、１９は介挿えである。また上
記弁＋１Ｊ１Ｇの他端部にはバネ受２０が固着されてお
り、このハネ受２０と上記弁基体１２との間には、付勢
手段としてのバネ２１（第２逆止弁１１においては符合
２１ａ　）が介設されている。即ち上記逆止弁７．１１
においては、上記バネ２１．２１ａによって上記弁棒１
６を閉弁方向に付勢すると共に、第１通路５及び第３通
路８内に高圧ガス冷媒が導入された際に、この圧力によ
って上記弁体１６をハネ２１．２１ａの力に抗して移動
させ、上記弁基体１２内の流路１４を開放し得るような
されているのである。

次に冷媒回路について説明すると、圧縮機２２の吐出配
管２３と吸込配管２４とはそれぞれ四路切換弁２５に接
続されており、この四路切換弁２５の出入口はそれぞれ
配管２６．２７を介して上記切換遮断弁Ａの第１通路５
と第３通路８とに接続されている。すなわち、冷房運転
時には、上記第１通路５が高圧ガス冷媒の入口となり、
第３通路８が低圧ガス冷媒の出口となるのであり、一方
暖房運転時には、第３通路８が高圧ガス冷媒の入口とな
り、第１通路５が低圧ガス冷媒の出口となるのである。

そして第２通路６は配管２８を介して室外熱交換器２９
に、また上記第４通路９は配管３０を介して室内熱交換
器３１にそれぞれ接続されている。この第２通路６は上
記第１通路５と連通ずるのであるから、冷房運転時には
高圧ガス冷媒の出口となり、暖房運転時には低圧ガス冷
媒の入口となる部分である。また第４通路９は上記第３
通路８と連通ずるのであるから、冷房運転時には低圧ガ
ス冷媒の入口となり、暖房運転時には高圧ガス冷媒の出
口となる部分である。そしてこの場合、上記室内熱交換
器３１としては、複数台の室内熱交換器３１・３１が並
列状に接続されたものが使用されており、各室内熱交換
器３１・３１に対応して複数台の冷房用電動膨張弁３２
・３２が接続されている。また上記各室内熱交換器３１
・３１と上記室外熱交換器２９との間は、液管３３にて
接続されているが、この液管３３には暖房用の電動膨張
弁３４が介設されている。

次に上記装置の作動状態について、冷房運転時を例に説
明するが、この場合の冷媒の流れは第１図に矢線（実線
）で示す流れとなる。まず圧縮機２２から吐出された高
圧ガス冷媒は、四路切換弁２５を経由して第１通路５へ
と導入される。そうするとこの吐出ガス圧力によって第
１逆止弁７が開弁して第１通路５が第２通路６に連通ず
ることになる。またこの吐出ガスは、ピストン摺動室２
内にも導入されることになり、ピストン３はこの圧力に
よって第２逆止弁１１側へと押動されることになる。そ
してこのようにピストン３が押動される結果、ピストン
３の端面が第２逆止弁１１の弁棒１６の端部に当接し、
この弁棒１６をバネ２１ａの力に抗して押動することに
なり、そのため第２逆止弁１１も開弁状態となる。一方
上記第２通路６から送出された高圧ガス冷媒は室外熱交
換器２９にて凝縮し、次いで各冷房用電動膨張弁３２・
３２にて減圧されると共に、室内熱交換器３１で蒸発し
、第４通路９へと至る。そして第４通路９から、上記の
ようにピストン３によって開弁された第２逆止弁１１を
経由して第３通路８へと至り、次いで四路切換弁２５か
ら圧縮機２２へと返流されるのである。

そして上記において圧縮機２２の作動を停止する場合、
それと同時に上記冷房用電動膨張弁３２・３２を閉弁す
る。このとき上記第１通路５がら第２通路６へと至る高
圧ガス冷媒の流れがなくなるために、上記第１逆止弁７
は、第２図に示すように、バネ２１の力によって閉弁さ
れることになる。この結果、高圧冷媒が、上記第１逆止
弁７と冷房用電動膨張弁３２との間に閉し込められ、そ
の漏れが防止されるのである。そして圧縮機２２の再起
動時には、それと共に冷房用電動膨張弁３２・３２を開
弁する。このとき上記第１通路５内でのガス冷媒の圧力
によって上記第１逆止弁７が開弁し、冷媒の循環が再開
する。この場合、上記第１逆止弁７と冷房用電動膨張弁
３２との間の高圧冷媒の圧力低下がほとんどないために
、運転再開後の冷房能力の立ち上がり状態は良好なもの
となる。また上記のように高圧冷媒を閉じ込める結果、
高圧冷媒が蒸発側の室内熱交換器３１内に漏出する場合
のような熱損失の発生を防止し得ることになる。

一方、暖房運転状態での圧縮機２２の停止時には、冷媒
は第１図及び第２図に矢線（破線）で示すように流れ、
高圧冷媒は第２逆止弁１１と暖房用電動膨張弁３４との
間に閉じ込められることになるが、その作動状態は、上
記とは図において左右逆になるものの、略同様であるた
めにその説明を省略する。

なお上記圧縮機２２の再起動時の圧力バランスに関連し
て、上記四路切換弁２５は、一般的には高低間でかなり
の量の漏れが存する回路構成部品であるために、通常は
再起動時に吐出側と吸込側との圧力は自然にバランスす
ることになるが、場合によっては、四路切換弁２５を作
動させることによって圧力バランスさせてもよいし、あ
るいは吐出配管２３と吸込配管２４との間に電磁開閉弁
を設け、両配管２３．２４を連通させることによって圧
力バランスさせてもよい。

（発明の効果） この発明の冷凍装置用切換遮断弁においては、上記のよ
うに、弁本体内に２つの逆止弁を配置し、高圧ガス冷媒
の通過する一方の弁を逆止弁として機能させ、他方の逆
止弁をピストンによって強制的に開弁させて低圧ガス冷
媒の通過を許容し、圧縮機の停止時には、上記機能側の
逆止弁を利用して高圧冷媒を閉じ込めるようにしである
ので、冷媒がいずれの方向に流れる場合にでも、高圧冷
媒を確実に高圧配管内に閉じ込めることが可能となり、
そのため圧縮機の再起動時における運転能力の立ち上が
りは良好なものとなり、またこれにより運転効率を向上
することも可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の冷凍装置用切換遮断弁の一例を使用
した空気調和機の冷媒回路図、第２図はその作動状態を
示す冷媒回路図、第３図は従来例の回路図である。 １・・・弁本体、２・・・ピストン摺動室、３・・・ピ
ストン、４・・・第１流路、５・・・第１通路、６・・
・第２通路、７・・・第１逆止弁、８・・・第３通路、
９・・・第４通路、１０・・・第２流路、１１・・・第
２逆止弁、２１．２１ａ・・・バネ、Ａ・・・冷凍装置
用切換遮断弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、弁本体（１）内にピストン摺動室（２）を設けると
   共に、この摺動室（２）内にはピストン（３）を摺動自
   在に配置し、上記弁本体（１）には、冷房運転時に高圧
   ガス冷媒の入口となり暖房運転時に低圧ガス冷媒の出口
   となる第１通路（５）を設けて上記摺動室（２）の一端
   側に連通させ、また冷房運転時に高圧ガス冷媒の出口と
   なり暖房運転時に低圧ガス冷媒の入口となる第２通路（
   ６）を設けてこの第２通路（６）を第１流路（４）を介
   して上記第１通路（５）に連通させ、この第１流路（４
   ）内には、付勢手段（２１）によって閉弁方向に付勢さ
   れると共に、上記第１通路（５）から上記第２通路（６
   ）への冷媒の流れを許容する第１逆止弁（７）を介設す
   る一方、上記弁本体（１）には、冷房運転時に低圧ガス
   冷媒の出口となり暖房運転時に高圧ガス冷媒の入口とな
   る第３通路（８）を設けて上記摺動室（２）の他端側に
   連通させ、また冷房運転時に低圧ガス冷媒の入口となり
   暖房運転時に高圧ガス冷媒の出口となる第４通路（９）
   を設けてこの第４通路（９）を第２流路（１０）を介し
   て上記第３通路（８）に連通させ、この第２流路（１０
   ）内には、付勢手段（２１ａ）によって閉弁方向に付勢
   されると共に、上記第３通路（８）から上記第４通路（
   ９）への冷媒の流れを許容する第２逆止弁（１１）を介
   設し、さらに上記各逆止弁（７）（１１）が、上記ピス
   トン（３）の上記高圧ガス冷媒による該逆止弁（７）（
   １１）側への押動により、上記付勢手段（２１）（２１
   ａ）の力に抗して開弁されるべく構成されていることを
   特徴とする冷凍装置用切換遮断弁。