WO2016013393A1 - 四路切換弁及び冷凍装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a four-way switching valve and a refrigeration apparatus.
- the four-way switching valve has a function of a bypass valve, thereby increasing the number of parts and complication of piping. It is conceivable to reduce costs by suppressing the cost.
- the four-way switching valve described in Patent Document 1 uses an expensive mechanism that incorporates a stepping motor and switches the valve body by complicated control. Even if the four-way switching valve described in Patent Document 1 is used instead of using the bypass valve, the cost reduction effect cannot be expected so much.
- An object of the present invention is to provide a four-way switching valve and a refrigeration apparatus having a pressure equalizing function at low cost.
- the four-way switching valve has a valve body, a first chamber, and a second chamber, and moves the valve body by a pressure difference between the first chamber and the second chamber to thereby move the first port. 4 to switch between a normal state connecting the third port and the fourth port and a reverse state connecting the first port and the third port and connecting the second port and the fourth port.
- the first port and the fourth port are configured to communicate with each other when the pilot mechanism is switched to the third state. It is possible to equalize the pressure of the flow path connected to the flow path connected to the fourth port.
- the four-way switching valve according to the second aspect of the present invention is the four-way switching valve according to the first aspect, wherein the pilot mechanism is connected to the first pilot pipe connected to the first port and the fourth port connected to the fourth port.
- a pilot pipe and a pilot valve for communicating the first pilot pipe and the fourth pilot pipe are provided.
- the pilot mechanism is a pilot valve and has a simple structure for communicating the first port and the fourth port, the pilot mechanism for communicating the first port and the fourth port is realized at low cost. it can.
- a four-way switching valve is the four-way switching valve according to the second aspect, wherein the pilot mechanism is connected to the first chamber, the second pilot pipe connected to the first chamber, and the second chamber.
- the pilot mechanism is connected to the first chamber, the second pilot pipe connected to the first chamber, and the second chamber.
- 3 pilot pipes and in the first state, the first pilot pipe and the second pilot pipe are communicated with each other by the pilot valve, and the third pilot pipe and the fourth pilot pipe are communicated.
- the first pilot pipe and the second pilot pipe are communicated.
- the first pilot pipe and the third pilot pipe are communicated, and the second pilot pipe and the fourth pilot pipe are communicated.
- a four-way switching valve is the four-way switching valve according to the third aspect, in which the pilot mechanism is connected to the first opening and the second pilot pipe connected to the first pilot pipe.
- a pilot chamber having a second opening, a third opening connected to the third pilot pipe, and a fourth opening connected to the fourth pilot pipe, and a pilot valve for driving the pilot valve
- a pilot valve that opens the second opening when the pilot valve is moved to the first position by the pilot valve driving unit, and communicates the third opening and the fourth opening.
- the third opening is opened while being moved to the second position by the valve drive unit, and the second opening and the fourth opening are communicated.
- the pilot valve drive unit is moved to the third position. And it is configured so as to open at least a fourth opening in the state.
- the pilot valve is moved from the first position to the third position by the pilot valve driving unit, so that the four-way switching valve can be switched from the first state to the third state.
- a pilot valve driving unit of the pilot mechanism that can be switched from the first state to the third state can be realized at low cost.
- a four-way switching valve according to a fifth aspect of the present invention is the four-way switching valve according to the fourth aspect, wherein the pilot mechanism has a first position, a second position, and a third position arranged in a straight line, and is driven by a pilot valve. The part moves the pilot valve linearly.
- the four-way switching valve since the pilot valve moves in a straight line, the four-way switching valve can be switched from the first state to the third state, so the configuration of the pilot valve drive unit is simple. Become.
- a four-way switching valve is the four-way switching valve according to the fifth aspect, wherein the pilot valve drive unit is a distance from the first plunger fixed to the pilot valve and a predetermined portion of the pilot chamber.
- the second controllable second plunger has a first control state in which the distance from the pilot valve to the predetermined position is the longest by controlling the positions of the first plunger and the second plunger, and the distance from the pilot valve to the predetermined position is The pilot valve is moved from the first position to the third position by switching between the shortest third control state and the second control state in which the distance from the pilot valve to the predetermined position is between the 1 control state and the third control state.
- the pilot valve is moved by controlling the positions of the first plunger and the second plunger in the pilot chamber, so that the pilot valve is moved to the first position, the second position, and the third position.
- the linear movement can be realized with a simple mechanism.
- a refrigeration apparatus includes a valve body, a first chamber, and a second chamber, and moves the valve body due to a pressure difference between the first chamber and the second chamber to thereby change the first port and the first chamber.
- Four-way switching for switching between a normal state in which two ports are connected and a third port and a fourth port are connected, and a reverse state in which the first and third ports are connected and the second port and the fourth port are connected A four-way switching valve having a main body mechanism and a pilot mechanism for generating a pressure difference between the first chamber and the second chamber of the four-way switching main body mechanism, and discharging the compressed refrigerant through the first port
- a compressor that sucks the refrigerant through the fourth port, an outdoor heat exchanger connected to the second port, and an indoor heat exchanger connected to the third port.
- the first chamber In order to set the first chamber, the first chamber is set to a pressure higher than that of the second chamber. And it is configured to switch the second state to the second chamber to a higher pressure than the first chamber, and a third state in which communication between the first port and the fourth port in order.
- the first port and the fourth port are configured to communicate with each other by switching the pilot mechanism to the third state, the first port through which the refrigerant compressed by the compressor flows.
- the four-way switching valve can equalize the pressure of the flow path connected to the flow path and the flow path connected to the fourth port through which the refrigerant sucked by the compressor flows.
- a refrigeration apparatus is the refrigeration apparatus according to the seventh aspect, wherein the pilot mechanism includes a first pilot pipe directly connected to the first port, a fourth pilot pipe directly connected to the fourth port, and A pilot valve for communicating the first pilot pipe and the fourth pilot pipe is provided.
- a refrigeration apparatus is the refrigeration apparatus according to the seventh aspect, wherein the first refrigerant pipe connecting the first port of the four-way switching valve and the discharge port of the compressor, and the fourth of the four-way switching valve. And a second refrigerant pipe connecting the port and the suction port of the compressor.
- the pilot mechanism is connected to the first pilot pipe and the second refrigerant pipe connected to the first refrigerant pipe.
- a fourth pilot pipe and a pilot valve for communicating the first pilot pipe and the fourth pilot pipe are provided.
- the refrigeration apparatus is the refrigeration apparatus according to the seventh aspect, further comprising a first refrigerant pipe that connects the first port of the four-way switching valve and the discharge port of the compressor, A first pilot pipe connected to one refrigerant pipe, a fourth pilot pipe directly connected to the fourth port, and a pilot valve for communicating the first pilot pipe and the fourth pilot pipe; is there.
- the refrigeration apparatus is the refrigeration apparatus according to the seventh aspect, further comprising a second refrigerant pipe connecting the fourth port of the four-way switching valve and the suction port of the compressor, A first pilot pipe directly connected to one port; a fourth pilot pipe connected to the second refrigerant pipe; and a pilot valve for communicating the first pilot pipe and the fourth pilot pipe. is there.
- the cost can be reduced by using an inexpensive pilot mechanism.
- the function of connecting the first port and the fourth port to equalize pressure can be realized at low cost.
- the cost can be reduced by realizing the pilot mechanism at a low cost.
- the four-way switching valve can be easily configured at a lower cost.
- cooling operation and defrost operation of the freezing apparatus which concerns on one Embodiment of this invention.
- the circuit diagram for demonstrating the heating operation of the freezing apparatus which concerns on one Embodiment.
- the fragmentary sectional view which expanded the four-way selector valve of the freezing apparatus of FIG. The fragmentary sectional view which expanded the four-way selector valve of the freezing apparatus of FIG.
- movement The circuit diagram for demonstrating the state of the freezing apparatus which concerns on modification 1D at the time of pressure equalization operation
- FIGS. 1 and 2 A refrigeration apparatus according to an embodiment of the present invention is shown in FIGS.
- the refrigeration apparatus 10 includes a compressor 11, a four-way switching valve 12, an outdoor heat exchanger 13, an expansion mechanism 14, an accumulator 15, and an indoor heat exchanger 16.
- the refrigeration apparatus 10 includes an outdoor unit 20 and an indoor unit 30.
- a compressor 11, a four-way switching valve 12, an outdoor heat exchanger 13, an expansion mechanism 14, and an accumulator 15 are installed.
- the indoor unit 30 is provided with an indoor heat exchanger 16.
- description about the outdoor fan and indoor fan (not shown) with which the refrigeration apparatus 10 is provided is omitted.
- the discharge port 11a of the compressor 11 is connected to the first port 12a of the four-way switching valve 12.
- the second port 12 b of the four-way switching valve 12 is connected to the first inlet / outlet port 13 a of the outdoor heat exchanger 13.
- the second entrance / exit 13 b of the outdoor heat exchanger 13 is connected to the first entrance / exit 14 a of the expansion mechanism 14.
- the second entrance / exit 14 b of the expansion mechanism 14 is connected to the first entrance / exit 16 a of the indoor heat exchanger 16.
- the second inlet / outlet port 16 b of the indoor heat exchanger 16 is connected to the third port 12 c of the four-way switching valve 12.
- the fourth port 12 d of the four-way switching valve 12 is connected to the gas inlet 15 a of the accumulator 15.
- the gas outlet 15 b of the accumulator 15 is connected to the suction port 11 b of the compressor 11.
- FIGS. 1 and 2 show different operation states of the refrigeration apparatus 10.
- the refrigeration apparatus 10 can switch between a cooling operation and a heating operation for the room by the four-way switching valve 12.
- the state shown in FIG. 1 is a connection state during cooling operation or defrost operation.
- the state shown by FIG. 2 is a connection state at the time of heating operation.
- the second inlet / outlet 14b of the expansion mechanism 14 Since the low-temperature and low-pressure liquid refrigerant flowing out from the second inlet / outlet 14b of the expansion mechanism 14 flows into the first inlet / outlet 16a of the indoor heat exchanger 16, the second inlet / outlet 14b of the expansion mechanism 14 and the first inlet / outlet of the indoor heat exchanger 16 are used. A portion between 16a is a low-pressure gas line (denoted by a one-dot chain line). The low-temperature and low-pressure liquid refrigerant that has flowed from the first inlet / outlet 16a of the indoor heat exchanger 16 evaporates due to heat exchange with indoor air when passing through the indoor heat exchanger 16.
- the low-temperature and low-pressure gas refrigerant flowing through the indoor heat exchanger 16 and flowing out from the second inlet / outlet port 16b passes through the third port 12c, the fourth port 12d and the accumulator 15 of the four-way switching valve 12, and is sucked into the compressor 11.
- a low-pressure gas line (described by a solid line) is formed between the second port 16b of the indoor heat exchanger 16 and the suction port 11b of the compressor 11.
- the high-temperature and high-pressure gas refrigerant flowing from the second inlet / outlet 16b of the indoor heat exchanger 16 is deprived of heat by heat exchange with the indoor air and condensed. Since the high-pressure liquid refrigerant passing through the indoor heat exchanger 16 and flowing out from the first inlet / outlet 16a flows into the second inlet / outlet 14b of the expansion mechanism 14, the first inlet / outlet 16a of the indoor heat exchanger 16 and the first of the expansion mechanism 14 A high pressure liquid line (shown by a broken line) is formed between the two outlets 14b.
- the high-pressure liquid refrigerant that has flowed into the expansion mechanism 14 is expanded by the expansion mechanism 14 to become a low-temperature low-pressure liquid refrigerant. Since the low-temperature and low-pressure liquid refrigerant flowing out from the first inlet / outlet 14a of the expansion mechanism 14 flows into the second inlet / outlet 13b of the outdoor heat exchanger 13, the first inlet / outlet 14a of the expansion mechanism 14 and the second inlet / outlet of the outdoor heat exchanger 13 are used. 13b is a low-pressure gas line (shown by a one-dot chain line).
- the low-temperature and low-pressure liquid refrigerant that has flowed from the second inlet / outlet 13b of the outdoor heat exchanger 13 evaporates due to heat exchange with the outdoor air when passing through the outdoor heat exchanger 13.
- the low-temperature and low-pressure gas refrigerant flowing through the outdoor heat exchanger 13 and flowing out from the first inlet / outlet port 13a is sucked into the compressor 11 via the second port 12b, the fourth port 12d and the accumulator 15 of the four-way switching valve 12.
- a low-pressure gas line (shown by a solid line) is formed between the first port 13a of the outdoor heat exchanger 13 and the suction port 11b of the compressor 11.
- pressure equalization for the defrost operation is performed using the four-way switching valve 12.
- the configuration and operation of the four-way switching valve 12 having a function for pressure equalization will be described in detail.
- the configuration of the four-way switching valve 12 will be described with reference to FIGS. 3 and 4.
- the four-way switching valve 12 includes a four-way switching main body mechanism 50 and a pilot mechanism 70.
- the first port 12 a, the second port 12 b, the third port 12 c and the fourth port 12 d of the four-way switching valve 12 are connected to the four-way switching main body mechanism 50.
- the four-way switching main body mechanism 50 includes a body portion 51, a valve body 52, a first partition member 53, and a second partition member 54.
- the body portion 51 is formed of a cylindrical side surface 51a, a first lid 51b, and a second lid 51c. Openings at both ends of the cylindrical side surface 51a are closed by the first lid 51b and the second lid 51c.
- the inside of the body portion 51 is connected to the first pilot port 12a, the second port 12b, the third port 12c, the fourth port 12d, and the second pilot pipe 82 and the second lid 51c connected to the first lid 51b. This is a sealed space with no exit other than the third pilot pipe 83 that is provided.
- a bottomed cylindrical first partition member 53 and a second partition member 54 that are in contact with the inner peripheral surface of the cylindrical side surface 51a without a gap are arranged inside the body portion 51 so as to be slidable along the side surface 51a. Yes.
- a valve body 52 is disposed between the first partition member 53 and the second partition member 54, and both ends of the valve body 52 are fixed to the first partition member 53 and the second partition member 54. Accordingly, the valve body 52 is pushed by one of the first partition member 53 and the second partition member 54 and is pulled by the other to slide inside the body portion 51.
- the space surrounded by the first partition member 53, the first lid 51b, and the side surface 51a is a sealed space having no outlet other than the second pilot pipe 82, and forms the first chamber 55.
- the first partition member 53 is moved to the first lid 51b. Receives force in the direction away from.
- the first partition member 53 is A force is applied in a direction approaching the one lid 51b.
- the space surrounded by the second partition member 54, the second lid 51c, and the side surface 51a is a sealed space having no outlet other than the third pilot pipe 83, and forms the second chamber 56.
- the second partition member 54 is moved to the second lid 51c. Receives force in the direction away from.
- connection part 52a is provided in the valve body 52, and the recessed part 52aa is formed in the connection part 52a.
- the two ports facing the recess 52aa are configured to be connected by the connecting portion 52a. That is, in the state shown in FIG. 3, the third port 12c and the fourth port 12d are connected by the connecting portion 52a, and in the state shown in FIG. 4, the second port 12b and the fourth port 12d are connected. Connected by the part 52a.
- the first port 12a is connected to the central portion of the body portion 51, as shown in FIG. 4, even when the valve body 52 approaches the second lid 51c as shown in FIG. Even when the valve body 52 approaches the first lid 51b, the first port 12a is opened toward the space between the first partition member 53 and the second partition member 54. Therefore, as shown in FIG. 3, when the valve body 52 is approaching the second lid 51c, the third port 12c and the fourth port 12d covered by the connection portion 52a are connected to the first port 12a. The connection is cut off, and the first port 12a and the second port 12b are in communication. Further, as shown in FIG. 4, when the valve body 52 is approaching the first lid 51b, the second port 12b and the fourth port 12d covered with the connection portion 52a are connected to the first port 12a. The connection is cut off, and the first port 12a and the third port 12c are in communication.
- the four-way switching main body mechanism 50 and the pilot mechanism 70 are connected by four first pilot pipes 81, second pilot pipes 82, third pilot pipes 83, and fourth pilot pipes 84.
- the first pilot pipe 81 is connected to the space between the first partition member 53 and the second partition member 54 via the first port 12a, and the fourth pilot pipe 84 is connected via the fourth port 12d. It is connected to the recess 52aa of the part 52a.
- the second pilot pipe 82 is connected to the first chamber 55 through the first lid 51b, and the third pilot pipe 83 is connected to the second chamber 56 through the second lid 51c.
- Pilot mechanism 70 5, 6 and 7 are schematic enlarged views of the main part of the pilot mechanism.
- FIG. 5 shows the state of the pilot mechanism 70 during the cooling operation or the defrost operation.
- FIG. 6 shows the state of the pilot mechanism 70 during the heating operation.
- FIG. 7 shows the state of the pilot mechanism 70 during pressure equalization.
- the pilot mechanism 70 includes a pilot body 71, a pilot valve 72, a first plunger 73, and a second plunger. 74 and a pilot valve drive 75.
- a pilot chamber 71 a is formed in the pilot body 71.
- the pilot chamber 71 a is a sealed space having no entrance / exit other than the first pilot pipe 81, the second pilot pipe 82, the third pilot pipe 83, and the fourth pilot pipe 84.
- a first opening 76 connected to the first pilot pipe 81 is formed, and a second opening 77 connected to the second pilot pipe 82 is formed.
- the 2nd opening part 77, the 4th opening part 79, and the 3rd opening part 78 are arranged along with the straight line along the longitudinal direction of the pilot body 71 according to this description order.
- a pilot valve 72 that moves in a straight line along the direction in which the second opening 77, the fourth opening 79, and the third opening 78 are arranged is disposed in the pilot chamber 71a.
- the pilot valve 72 has a recess 72a.
- a first plunger 73 and a second plunger 74 are accommodated in the pilot chamber 71a.
- the pilot valve 72, the first plunger 73 and the second plunger 74 are arranged in this order, and the pilot valve 72 is fixed to the first plunger 73.
- the first plunger 73 and the second plunger 74 are attached to the pilot valve drive unit 75.
- the pilot valve 72 moves as the pilot valve drive unit 75 moves the first plunger 73 and / or the second plunger 74.
- the pilot valve drive unit 75 is in the first control state shown in FIG. 5, the second control state shown in FIG. 6, and the third control state shown in FIG. Controlled. That is, in the state shown in FIG. 5, the pilot valve 72 is moved to the first position where the recess 72a faces the third opening 78 and the fourth opening 79, opens the second opening 77 and sets the second opening 77 to the first position. The 3 opening part 78 and the 4th opening part 79 are connected.
- the pilot mechanism 70 includes a first pilot pipe 81 and a second pilot pipe 82 that communicate with each other and a third pilot pipe 83 and a fourth pilot pipe 84 that communicate with each other. It is in a state. Further, in the state of FIG.
- the pilot valve 72 is moved to the second position where the recess 72 a faces the second opening 77 and the fourth opening 79, opens the third opening 78, and moves to the second position.
- the 2 opening 77 and the 4th opening 79 are connected.
- the pilot mechanism 70 includes a second pilot pipe 81 and a third pilot pipe 83 that communicate with each other and a second pilot pipe 82 and a fourth pilot pipe 84 that communicate with each other. It is in a state. Further, in the state of FIG. 7, the pilot valve 72 is moved to the third position where the recess 72 a faces the second opening 77, and the second opening 77, the third opening 78, and the fourth opening 79 are Opened.
- the pilot mechanism 70 When the pilot valve 72 is in the third position, the pilot mechanism 70 is in the third state in which the first pilot pipe 81 and the fourth pilot pipe 84 are communicated. In the state shown in FIG. 7, not only the fourth opening 79 but also the second opening 77 and the third opening 78 are opened. However, in the third position, for example, the fourth opening 79 is used. Only the first pilot pipe 81 and the fourth pilot pipe 84 may be configured to communicate with each other.
- the pilot valve drive unit 75 includes a first spring 75a, a second spring 75b, an electromagnetic coil 75c, and a support member 75d in order to realize the control state from the first control state to the third control state.
- the first spring 75a is attached between the first plunger 73 and the support member 75d so that the first plunger 73 can be pushed when the first plunger 73 is about to move from the pilot valve 72 toward the support member 75d. It has been.
- the second spring 75b is formed between the second plunger 74 and the support member 75d so that the second plunger 74 can be pushed when the second plunger 74 is about to move in a direction opposite to the direction in which the first plunger 73 exists. Attached in between.
- the first plunger 73 and the second plunger 74 are made of a magnetic material such as iron, and the first plunger 73 and the second plunger 74 are opposite to the direction in which the pilot valve 72 exists due to the magnetic field generated by the electromagnetic coil 75c. It is configured to be pulled in the direction.
- the pilot valve drive unit 75 does not generate a magnetic field in the electromagnetic coil 75c, it is in the first control state shown in FIG. 5, and a relatively weak first current is supplied to the electromagnetic coil 75c to generate a magnetic field.
- 6 is the second control state shown in FIG. 6
- the third control state shown in FIG. 7 is when a relatively strong second current is passed through the electromagnetic coil 75c to generate a magnetic field. It is.
- high-pressure gas refrigerant is supplied from the first pilot pipe 81 connected to the first port 12a to the pilot chamber 71a, and the four-way switching is performed from the pilot chamber 71a through the second pilot pipe 82.
- a high-pressure gas refrigerant is supplied to the first chamber 55 of the main body mechanism 50.
- the low pressure gas refrigerant is supplied from the fourth pilot pipe 84 connected to the fourth port 12d to the second chamber 56 of the four-way switching body mechanism 50 through the third pilot pipe 83 by the pilot valve 72.
- the state shown in FIG. 3 is a first state in which the first chamber 55 is at a higher pressure than the second chamber 56.
- the four-way switching valve 12 is in a positive state in which the first port 12a and the second port 12b are connected by the valve body 52 and the third port 12c and the fourth port 12d are connected. Become.
- high-pressure gas refrigerant is supplied from the first pilot pipe 81 connected to the first port 12a to the pilot chamber 71a, and the four-way switching is performed from the pilot chamber 71a through the third pilot pipe 83.
- a high-pressure gas refrigerant is supplied to the second chamber 56 of the main body mechanism 50.
- the low pressure gas refrigerant is supplied from the fourth pilot pipe 84 connected to the fourth port 12d to the first chamber 55 of the four-way switching main body mechanism 50 through the second pilot pipe 82 by the pilot valve 72.
- the state shown in FIG. 4 is a second state in which the first chamber 55 is at a lower pressure than the second chamber 56.
- the four-way switching valve 12 is in a reverse state in which the first port 12a and the third port 12c are connected and the second port 12b and the fourth port 12d are connected by the valve body 52. Become.
- a high-pressure gas refrigerant is supplied from the first pilot pipe 81 connected to the first port 12a of the four-way selector valve 12 to the pilot chamber 71a, and the fourth pilot from the pilot chamber 71a.
- a high-pressure gas refrigerant is supplied to the fourth port 12 d of the four-way switching valve 12 through the pipe 84. That is, in the state shown in FIG. 7, the first port 12a and the fourth port 12d are connected via the first pilot pipe 81 and the fourth pilot pipe 84, and connected to the first port 12a and the fourth port 12d. The pressure equalization of the flow path and the equipment is performed.
- FIG. 8 shows a state in which the pilot mechanism 70 is in the state shown in FIG. 7 and pressure equalization is performed in the refrigeration apparatus 10.
- the heating operation is performed in the refrigeration apparatus 10 as described with reference to FIG. Since the heating operation is performed, in the state shown in FIG. 2, the compressor 11 to the indoor heat exchanger 16 via the four-way switching valve 12 become a high-pressure gas line (shown in bold lines).
- the space between the indoor heat exchanger 16 and the expansion mechanism 14 is a high-pressure liquid line (described by a broken line), and the space between the expansion mechanism 14 and the outdoor heat exchanger 13 is a low-pressure gas line (described by a one-dot chain line).
- the space between the outdoor heat exchanger 13 and the compressor 11 is a low-pressure gas line (described by a solid line).
- FIG. 8 shows a state where the pressure equalizing operation is performed. Even in the state of FIG. 8 where the operation of the compressor 11 is stopped, each line of the refrigeration apparatus 10 is in the same state as in FIG. In the state of FIG. 7 in which the pressure equalizing operation is performed, as indicated by an arrow Ar2 in FIG. 8, the first pilot pipe 81 to the fourth pilot pipe 84 pass through the inside of the pilot mechanism 70 (pilot chamber 71a).
- the four-way switching valve 12 causes the first port 12a and the fourth port 12d to communicate with each other through the first pilot pipe 81 and the fourth pilot pipe 84 when the pilot mechanism 70 is in the state shown in FIG.
- the third state is entered.
- the refrigerant flows from the first port 12a to the fourth port 12d through the first pilot pipe 81 and the fourth pilot pipe 84, and the flow connected to the first port 12a.
- the path and the flow path connected to the fourth port 12d are equalized.
- the flow path (high pressure gas line) connected to the discharge port 11a of the compressor 11 and the flow path (low pressure gas line) connected to the suction port 11b are equalized. be able to. Therefore, pressure equalization can be performed without providing the bypass valve 19 as in the prior art, and a pressure equalization function can be added to the refrigeration apparatus 10 at a low cost.
- the pilot mechanism 70 opens the fourth opening 79 with respect to the pilot chamber 71a with the pilot valve 72 to allow the first pilot pipe 81 and the fourth pilot pipe 84 to communicate with each other. Can be communicated.
- the pilot mechanism 70 has a simple configuration in which the fourth opening 79 is opened by the pilot valve 72, and the pilot mechanism 70 can be realized at low cost, so that the four-way switching valve 12 having a pressure equalizing function is provided. The cost for doing so can be reduced.
- the pilot mechanism 70 is moved by the pilot valve 72 to the third position by moving the concave portion 72 a of the pilot valve 72 to the first position facing the third opening 78 and the fourth opening 79.
- the pilot pipe 83 and the fourth pilot pipe 84 can be communicated, and the first pilot pipe 81 and the second pilot pipe 82 can be communicated with the pilot valve 72 opening the second opening 77.
- the recess 72 a of the pilot valve 72 moves to the second position facing the second opening 77 and the fourth opening 79, so that the pilot valve 72 causes the second pilot pipe 82 to move.
- the fourth pilot pipe 84 can be communicated, and the first pilot pipe 81 and the third pilot pipe 83 can be communicated with each other by opening the third opening 78 by the pilot valve 72.
- the pilot valve drive unit 75 switches the four-way switching valve 12 from the first state to the third state by moving the pilot valve 72 from the first position to the third position as described in (3-3) above. It is done. Since the pilot valve 72 is moved only in the pilot mechanism 70 to cause the pilot valve 72 to take three positions, the configuration of the pilot valve driving unit 75 is simplified, and the cost is reduced by realizing the pilot mechanism 70 at a low cost. Can be achieved.
- the pilot valve 72 moves in a straight line to change the posture with respect to the second opening 77, the fourth opening 79, and the third opening 78, and switches the four-way switching valve 12 from the first state to the third state. It is configured. Since the pilot valve 72 only needs to move in a straight line in this way, the pilot valve driving unit 75 moves linearly in the pilot chamber 71a. For example, as in the above embodiment, the first plunger 73 and the second plunger 74 can be configured. Since the configuration of the pilot valve drive unit 75 is simplified, the four-way switching valve 12 can be easily configured at low cost.
- the pilot valve drive unit 75 controls the positions of the first plunger 73 and the second plunger 74 in the pilot chamber 71a by the current flowing through the electromagnetic coil 75c and moves them as shown in FIGS.
- this predetermined location is regarded as the tip portion closest to the pilot valve 72 in the support member 75d.
- both the first spring 75a that pushes the first plunger 73 and the second spring 75b that pushes the second plunger 74 are extended (the first state shown in FIG.
- Example of control state and the distance from the pilot valve 72 to the tip of the support member 75d is the longest.
- both the first spring 75a pushing the first plunger 73 and the second spring 75b pushing the second plunger 74 are contracted, as shown in FIG. (Example of the third control state), and the distance from the pilot valve 72 to the tip of the support member 75d is the shortest.
- the first spring 75a that presses the first plunger 73 contracts, while the second spring 75b that presses the second plunger 74 extends, as shown in FIG. (The example of the second control state)
- the distance from the pilot valve 72 to the tip of the support member 75d is intermediate between the first control state and the second control state.
- the first chamber 55 has a higher pressure than the second chamber 56 so that the pilot mechanism 70 is in the normal state, and the second chamber 56 is lower than the first chamber 55 in the opposite state.
- the pilot mechanism 70 is directly connected to the first port 12a as the refrigeration apparatus 10 configured to switch between the second state in which the pressure is high and the third state in which the first port 12a and the fourth port 12d communicate with each other.
- a first state in which the first chamber is set to a higher pressure than the second chamber so that the pilot mechanism is in a normal state and a second state in which the second chamber is set to a higher pressure than the first chamber in order to set the reverse state.
- the refrigeration apparatus configured to switch the third state in which the first port and the fourth port communicate with each other can be configured as a refrigeration apparatus 10A illustrated in FIG. 9, for example.
- the refrigeration apparatus 10A shown in FIG. 9 includes a first refrigerant pipe 17 that connects the first port 12a of the four-way switching valve 12A and the discharge port 11a of the compressor 11, and the four-way switching valve 12A. And a second refrigerant pipe 18 connecting the fourth port 12d and the suction port 11b of the compressor 11. An accumulator 15 is provided in the middle of the second refrigerant pipe 18.
- the pilot mechanism 70A of the refrigeration apparatus 10A includes a first pilot pipe 85 connected to the first refrigerant pipe 17, a fourth pilot pipe 86 connected to the second refrigerant pipe 18, and the first pilot pipe 85 and the fourth pilot pipe 85.
- a pilot valve 72 for communicating with the pilot pipe 86 is provided.
- the refrigeration apparatus 10A of Modification 1D has the above embodiment except that the first pilot pipe 85 is connected to the first refrigerant pipe 17 and the fourth pilot pipe 86 is connected to the second refrigerant pipe 18.
- the refrigeration apparatus 10 has the same configuration.
- the pilot mechanism 70A of the refrigeration apparatus 10A also has the above-described embodiment except that the first pilot pipe 85 is connected to the first refrigerant pipe 17 and the fourth pilot pipe 86 is connected to the second refrigerant pipe 18.
- the refrigeration apparatus 10 has the same configuration as the pilot mechanism 70.
- the refrigeration apparatus 10A has the first port through the first pilot pipe 85 and the first refrigerant pipe 17 and the fourth pilot pipe 86 and the second refrigerant pipe 18 when the pilot mechanism 70A is in the state shown in FIG.
- a third state is established in which 12a communicates with the fourth port 12d.
- the four-way switching valve 12A enters the third state, the refrigerant flows from the first port 12a to the fourth port 12d through the first pilot pipe 85 and the fourth pilot pipe 86, and the flow connected to the first port 12a.
- the path and the flow path connected to the fourth port 12d are equalized.
- the first refrigerant pipe 17 which is a flow path (high pressure gas line) connected to the discharge port 11a of the compressor 11 and the flow path connected to the suction port 11b (The second refrigerant pipe 18 which is a low pressure gas line) can be equalized. Therefore, it is possible to equalize pressure without providing the bypass valve 19 as in the prior art, and it is possible to add a pressure equalizing function to the refrigeration apparatus 10A at low cost.
- the pilot valve 72 shown in FIG. 9 is moved to connect the first pilot pipe 85 and the second pilot pipe 82, and the third pilot pipe 83 and the fourth pilot are connected.
- the first state in which the first chamber is set to a pressure higher than that of the second chamber can be formed by communicating the pipe 86, and the pilot valve 72 is moved so that the first pilot pipe 85 and the third pilot pipe 83 are communicated with each other.
- a second state can be formed in which the second chamber has a higher pressure than the first chamber.
- (4-5) Modification 1E In addition, a first state in which the first chamber is set to a higher pressure than the second chamber in order for the pilot mechanism to be in a normal state, and a second state in which the second chamber is set to a pressure higher than that in the first chamber to be in a reverse state.
- the refrigeration apparatus configured to switch between the third state in which the first port and the fourth port communicate with each other can be configured as a refrigeration apparatus 10B illustrated in FIG. 10, for example.
- the refrigeration apparatus 10B shown in FIG. 10 further includes a first refrigerant pipe 17 that connects the first port 12a of the four-way switching valve 12B and the discharge port 11a of the compressor 11.
- the pilot mechanism 70B of the refrigeration apparatus 10B includes a first pilot pipe 85 connected to the first refrigerant pipe 17, a fourth pilot pipe 84 connected to the fourth port 12d of the four-way switching valve 12B, and a first pilot.
- a pilot valve 72 for communicating the pipe 85 and the fourth pilot pipe 84 is provided.
- the same reference numerals as those shown in FIGS. 1 to 9 are the same as those shown in FIGS.
- the refrigeration apparatus 10B of Modification 1E has the same configuration as the refrigeration apparatus 10 of the above embodiment, except that the first pilot pipe 85 is connected to the first refrigerant pipe 17.
- the pilot mechanism 70B of the refrigeration apparatus 10B has the same configuration as the pilot mechanism 70 of the refrigeration apparatus 10 of the above embodiment except that the first pilot pipe 85 is connected to the first refrigerant pipe 17. ing.
- the refrigeration apparatus 10B has the first port 12a and the fourth port 12d through the first pilot pipe 85, the first refrigerant pipe 17, and the fourth pilot pipe 84 when the pilot mechanism 70B is in the state shown in FIG. Is in a third state.
- the four-way switching valve 12B enters the third state, the refrigerant flows from the first port 12a to the fourth port 12d through the first pilot pipe 85 and the fourth pilot pipe 84, and the flow connected to the first port 12a.
- the path and the flow path connected to the fourth port 12d are equalized.
- the first refrigerant pipe 17 which is a flow path (high pressure gas line) connected to the discharge port 11a of the compressor 11 and the flow path connected to the suction port 11b (
- the second refrigerant pipe 18 which is a low pressure gas line) can be equalized. Therefore, it is possible to equalize the pressure without providing the bypass valve 19 as in the prior art, and it is possible to add a pressure equalizing function to the refrigeration apparatus 10B at a low cost.
- the pilot valve 72 shown in FIG. 10 is moved to connect the first pilot pipe 85 and the second pilot pipe 82, and the third pilot pipe 83 and the fourth pilot are connected.
- a first state can be formed in which the first chamber has a higher pressure than the second chamber, and the pilot valve 72 is moved so that the first pilot pipe 85 and the third pilot pipe 83 are in communication with each other.
- a second state can be formed in which the second chamber is at a higher pressure than the first chamber.
- (4-6) Modification 1F In addition, a first state in which the first chamber is set to a higher pressure than the second chamber in order for the pilot mechanism to be in a normal state, and a second state in which the second chamber is set to a pressure higher than that in the first chamber to be in a reverse state.
- the refrigeration apparatus configured to switch between the third state in which the first port and the fourth port communicate with each other can be configured as a refrigeration apparatus 10C illustrated in FIG. 11, for example.
- the refrigeration apparatus 10C shown in FIG. 11 further includes a second refrigerant pipe 18 that connects the fourth port 12d of the four-way switching valve 12C and the suction port 11b of the compressor 11.
- An accumulator 15 is provided in the middle of the second refrigerant pipe 18.
- the pilot mechanism 70C of the refrigeration apparatus 10C includes a first pilot pipe 81 connected to the first port 12a of the four-way switching valve 12C, a fourth pilot pipe 86 connected to the second refrigerant pipe 18, and a first pilot.
- a pilot valve 72 for communicating the pipe 81 and the fourth pilot pipe 86 is provided.
- the same reference numerals as those shown in FIGS. 1 to 10 are the same as those shown in FIGS.
- the refrigeration apparatus 10C of Modification 1F has the same configuration as that of the refrigeration apparatus 10 of the above embodiment except that the fourth pilot pipe 86 is connected to the second refrigerant pipe 18.
- the pilot mechanism 70C of the refrigeration apparatus 10C has the same configuration as the pilot mechanism 70 of the refrigeration apparatus 10 of the above embodiment except that the fourth pilot pipe 86 is connected to the second refrigerant pipe 18. ing.
- the refrigeration apparatus 10C has the first port 12a and the fourth port 12d through the first pilot pipe 81, the second refrigerant pipe 18, and the fourth pilot pipe 86 when the pilot mechanism 70C is in the state shown in FIG. Is in a third state.
- the four-way switching valve 12C enters the third state, the refrigerant flows from the first port 12a to the fourth port 12d through the first pilot pipe 81 and the fourth pilot pipe 86, and the flow connected to the first port 12a.
- the path and the flow path connected to the fourth port 12d are equalized.
- the refrigeration apparatus 10 ⁇ / b> C shown in FIG.
- the first refrigerant pipe 17 that is a flow path (high pressure gas line) connected to the discharge port 11 a of the compressor 11 and the flow path connected to the suction port 11 b can be equalized. Therefore, it is possible to equalize pressure without providing the bypass valve 19 as in the prior art, and it is possible to add a pressure equalizing function to the refrigeration apparatus 10C at low cost.
- Refrigeration device 11 Compressor 12, 12A, 12B, 12C Four-way switching valve 13 Outdoor heat exchanger 16 Indoor heat exchanger 12a First port 12b Second port 12c Third port 12d Fourth port 17 First refrigerant pipe 18 Second refrigerant pipe 50
- Valve body 55 First chamber 56
- First 2 Plunger 76 First opening 77 Second opening 78 Third opening 79 Fourth opening 81,85 First pilot pipe 82 Second pilot pipe 83
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Abstract
均圧機能を備える四路切換弁及び冷凍装置を安価に提供する。パイロット機構(70)は、四路切換本体機構(50)の第1室(55)と第2室(56)との間に圧力差を生じさせるためのものである。パイロット機構(70)は、正状態にするために第1室(55)を第2室(56)よりも高圧にする第1状態と、逆状態にするために第2室(56)を第1室(55)よりも高圧にする第2状態と、第1ポート(12a)と第4ポート(12d)とを連通させる第3状態とを切り換えられるように構成されている。
Description
本発明は、四路切換弁及び冷凍装置に関する。
従来から、四路切換弁を用いて室外熱交換器又は室内熱交換器に圧縮機から吐出される高温高圧の冷媒を供給することによって冷房運転と暖房運転の切り換えを行なう冷凍装置が知られている。このような冷凍装置において、デフロスト時の四路切換弁による切り換えに起因する騒音を低減するために、例えば電動弁を全開にして均圧を行なうことが考えられる。しかし、電動弁を開けて均圧を行なうと、凝縮器側から蒸発器側に液冷媒が流れ、デフロストの性能を低下させてしまう。このように電動弁で均圧を行なう代わりに、冷凍回路のガス側回路にバイパス弁を取り付けて、バイパス弁を用いて均圧を行なうことが考えられる。しかし、バイパス弁を設けると、部品の増加及び配管の複雑化によってコストが上昇してしまう。
そこで、例えば、特許文献1(特開2001-116384号公報)に記載されている四路切換弁のように、四路切換弁にバイパス弁の機能を持たせて部品の増加及び配管の複雑化を抑えてコストを削減することが考えられる。
ところが、特許文献1に記載されている四路切換弁は、ステッピングモータを内蔵していて複雑な制御により弁体の切り換えを行なう高価な機構を使用しているため、安価な四路切換弁とバイパス弁を用いる替わりに特許文献1に記載の四路切換弁を用いてもコスト削減効果があまり期待できない。
本発明の課題は、均圧機能を備える四路切換弁及び冷凍装置を安価に提供することである。
本発明の第1観点に係る四路切換弁は、弁体と第1室と第2室とを有し、第1室と第2室との圧力差によって弁体を移動させて第1ポートと第2ポートを接続するとともに第3ポートと第4ポートとを接続する正状態と第1ポートと第3ポートとを接続するとともに第2ポートと第4ポートを接続する逆状態とを切り換える四路切換本体機構と、四路切換本体機構の第1室と第2室との間に圧力差を生じさせるためのパイロット機構とを備え、パイロット機構は、正状態にするために第1室を第2室よりも高圧にする第1状態と、逆状態にするために第2室を第1室よりも高圧にする第2状態と、第1ポートと第4ポートとを連通させる第3状態とを切り換えるように構成されている。
第1観点の四路切換弁においては、パイロット機構が第3状態に切り換えられることによって第1ポートと第4ポートとが連通するように構成されているので、四路切換弁によって第1ポートに接続される流路と第4ポートに接続される流路の均圧が可能になる。
本発明の第2観点に係る四路切換弁は、第1観点に係る四路切換弁において、パイロット機構は、第1ポートに接続される第1パイロット管、第4ポートに接続される第4パイロット管、及び第1パイロット管と第4パイロット管とを連通させるためのパイロット弁を有する。
第2観点の四路切換弁においては、パイロット機構がパイロット弁で第1ポートと第4ポートを連通させる簡単な構造であるので、第1ポートと第4ポートを連通させるパイロット機構を安価に実現できる。
本発明の第3観点に係る四路切換弁は、第2観点に係る四路切換弁において、パイロット機構は、第1室に接続される第2パイロット管、及び第2室に接続される第3パイロット管をさらに有し、第1状態ではパイロット弁により第1パイロット管と第2パイロット管とを連通させるとともに第3パイロット管と第4パイロット管を連通させ、第2状態ではパイロット弁により第1パイロット管と第3パイロット管を連通させるとともに第2パイロット管と第4パイロット管を連通させる。
第3観点の四路切換弁においては、第3状態への切換だけでなく、第1状態及び第2状態への切り換えもパイロット弁を用いて行なわれるので、パイロット機構の構造が簡略化される。
本発明の第4観点に係る四路切換弁は、第3観点に係る四路切換弁において、パイロット機構は、第1パイロット管に接続されている第1開口部、第2パイロット管に接続されている第2開口部、第3パイロット管に接続されている第3開口部及び第4パイロット管に接続されている第4開口部が形成されているパイロット室と、パイロット弁を駆動するパイロット弁駆動部とをさらに有し、パイロット弁は、パイロット弁駆動部により第1ポジションに移動された状態で第2開口部を開放状態にするとともに第3開口部と第4開口部を連通させ、パイロット弁駆動部により第2ポジションに移動された状態で第3開口部を開放状態にするとともに第2開口部と第4開口部を連通させ、パイロット弁駆動部により第3ポジションに移動された状態で少なくとも第4開口部を開放状態にするように構成されている。
第4観点の四路切換弁においては、パイロット弁駆動部によってパイロット弁を第1ポジションから第3ポジションまで移動させることで四路切換弁の第1状態から第3状態までを切り換えられるので、第1状態から第3状態までを切り換えられるパイロット機構のパイロット弁駆動部を安価に実現することができる。
本発明の第5観点に係る四路切換弁は、第4観点に係る四路切換弁において、パイロット機構は、第1ポジションと第2ポジションと第3ポジションが一直線上に配置され、パイロット弁駆動部がパイロット弁を直線状に移動させる。
第5観点の四路切換弁においては、パイロット弁が直線状に移動することで四路切換弁の第1状態から第3状態までを切り換えることができるので、パイロット弁駆動部の構成が簡単になる。
本発明の第6観点に係る四路切換弁は、第5観点に係る四路切換弁において、パイロット弁駆動部は、パイロット弁に固定されている第1プランジャとパイロット室の所定箇所からの距離が調整可能な第2プランジャとを有し、第1プランジャと第2プランジャの位置を制御してパイロット弁から所定箇所までの距離が最も長い第1制御状態、パイロット弁から所定箇所までの距離が最も短い第3制御状態、及びパイロット弁から所定箇所までの距離が1制御状態と第3制御状態の中間の第2制御状態を切り換えて第1ポジションから第3ポジションまでパイロット弁を移動させる。
第6観点の四路切換弁においては、パイロット室内における第1プランジャと第2プランジャの位置を制御してパイロット弁を移動させるので、第1ポジションと第2ポジションと第3ポジションに移動させるパイロット弁の直線状の移動を簡単な機構で実現できる。
本発明の第7観点に係る冷凍装置は、弁体と第1室と第2室とを有し、第1室と第2室との圧力差によって弁体を移動させて第1ポートと第2ポートを接続するとともに第3ポートと第4ポートとを接続する正状態と第1ポートと第3ポートとを接続するとともに第2ポートと第4ポートを接続する逆状態とを切り換える四路切換本体機構と、四路切換本体機構の第1室と第2室との間に圧力差を生じさせるためのパイロット機構とを備える四路切換弁と、第1ポートを介して圧縮した冷媒を吐出し、第4ポートを介して冷媒を吸入する圧縮機と、第2ポートに接続される室外熱交換器と、第3ポートに接続される室内熱交換器と、を備え、パイロット機構は、正状態にするために第1室を第2室よりも高圧にする第1状態と、逆状態にするために第2室を第1室よりも高圧にする第2状態と、第1ポートと第4ポートとを連通させる第3状態とを切り換えるように構成されている。
第7観点の冷凍装置においては、パイロット機構が第3状態に切り換えられることによって第1ポートと第4ポートとが連通するように構成されているので、圧縮機で圧縮した冷媒が流れる第1ポートに接続される流路と圧縮機が吸入する冷媒の流れる第4ポートに接続される流路との均圧が四路切換弁によってできるようになる。
第8観点に係る冷凍装置は、第7観点の冷凍装置において、パイロット機構は、第1ポートに直接接続されている第1パイロット管、第4ポートに直接接続されている第4パイロット管、及び第1パイロット管と第4パイロット管とを連通させるためのパイロット弁を有する、ものである。
第9観点に係る冷凍装置は、第7観点の冷凍装置において、四路切換弁の第1ポートと圧縮機の吐出口とを接続している第1冷媒配管と、四路切換弁の第4ポートと圧縮機の吸入口とを接続している第2冷媒配管と、をさらに備え、パイロット機構は、第1冷媒配管に接続されている第1パイロット管、第2冷媒配管に接続されている第4パイロット管、及び第1パイロット管と第4パイロット管とを連通させるためのパイロット弁を有する、ものである。
第10観点に係る冷凍装置は、第7観点の冷凍装置において、四路切換弁の第1ポートと圧縮機の吐出口とを接続している第1冷媒配管をさらに備え、パイロット機構は、第1冷媒配管に接続されている第1パイロット管、第4ポートに直接接続されている第4パイロット管、及び第1パイロット管と第4パイロット管とを連通させるためのパイロット弁を有する、ものである。
第11観点に係る冷凍装置は、第7観点の冷凍装置において、四路切換弁の第4ポートと圧縮機の吸入口とを接続している第2冷媒配管をさらに備え、パイロット機構は、第1ポートに直接接続されている第1パイロット管、第2冷媒配管に接続されている第4パイロット管、及び第1パイロット管と第4パイロット管とを連通させるためのパイロット弁を有する、ものである。
本発明の第1観点に係る四路切換弁又は本発明の第7観点から第11観点のいずれかに係る冷凍装置では、四路切換弁自身によって第1ポートに接続される流路と第4ポートに接続される流路の均圧ができることから例えば第1ポートと第4ポートの均圧のためのバイパス弁を省くことができ、第1ポートと第4ポートとを連通して均圧する機能の付加を低コストで実現することができる。
本発明の第2観点に係る四路切換弁では、安価なパイロット機構を用いることで、コストを削減することができる。
本発明の第3観点に係る四路切換弁では、第1ポートと第4ポートとを連通して均圧する機能が安価に実現できる。
本発明の第4観点に係る四路切換弁では、パイロット機構を安価に実現することでコストの削減を図ることができる。
本発明の第5観点に係る四路切換弁では、四路切換弁をさらに安価に構成し易くなる。
本発明の第6観点に係る四路切換弁では、パイロット弁駆動部の構造と制御が簡素化される。
(1)全体構成
本発明の一実施形態に係る冷凍装置を図1及び図2に示す。図1及び図2に示されているように、冷凍装置10は、圧縮機11、四路切換弁12、室外熱交換器13、膨張機構14、アキュムレータ15及び室内熱交換器16を備えている。冷凍装置10は、室外機20と室内機30とで構成されている。室外機20には、圧縮機11、四路切換弁12、室外熱交換器13、膨張機構14及びアキュムレータ15が設置されている。また、室内機30には室内熱交換器16が設置されている。以下においては、本発明にとって重要な冷凍装置10の冷媒の流れに重点を置いて説明し、冷凍装置10における気流の流れなどの他の部分の説明を省いている。例えば、冷凍装置10が備える室外ファン及び室内ファン(図示せず)についての説明を省略している。
本発明の一実施形態に係る冷凍装置を図1及び図2に示す。図1及び図2に示されているように、冷凍装置10は、圧縮機11、四路切換弁12、室外熱交換器13、膨張機構14、アキュムレータ15及び室内熱交換器16を備えている。冷凍装置10は、室外機20と室内機30とで構成されている。室外機20には、圧縮機11、四路切換弁12、室外熱交換器13、膨張機構14及びアキュムレータ15が設置されている。また、室内機30には室内熱交換器16が設置されている。以下においては、本発明にとって重要な冷凍装置10の冷媒の流れに重点を置いて説明し、冷凍装置10における気流の流れなどの他の部分の説明を省いている。例えば、冷凍装置10が備える室外ファン及び室内ファン(図示せず)についての説明を省略している。
(1-1)冷凍装置10の回路構成
圧縮機11の吐出口11aは、四路切換弁12の第1ポート12aに接続されている。四路切換弁12の第2ポート12bは、室外熱交換器13の第1出入口13aに接続されている。室外熱交換器13の第2出入口13bは、膨張機構14の第1出入口14aに接続されている。膨張機構14の第2出入口14bは、室内熱交換器16の第1出入口16aに接続されている。室内熱交換器16の第2出入口16bは、四路切換弁12の第3ポート12cに接続されている。四路切換弁12の第4ポート12dは、アキュムレータ15のガス入口15aに接続されている。アキュムレータ15のガス出口15bは、圧縮機11の吸入口11bに接続されている。
圧縮機11の吐出口11aは、四路切換弁12の第1ポート12aに接続されている。四路切換弁12の第2ポート12bは、室外熱交換器13の第1出入口13aに接続されている。室外熱交換器13の第2出入口13bは、膨張機構14の第1出入口14aに接続されている。膨張機構14の第2出入口14bは、室内熱交換器16の第1出入口16aに接続されている。室内熱交換器16の第2出入口16bは、四路切換弁12の第3ポート12cに接続されている。四路切換弁12の第4ポート12dは、アキュムレータ15のガス入口15aに接続されている。アキュムレータ15のガス出口15bは、圧縮機11の吸入口11bに接続されている。
(1-2)冷凍装置10の動作の概要
図1と図2には、冷凍装置10の異なる動作状態が示されている。冷凍装置10は、四路切換弁12によって、室内に対する冷房運転と暖房運転とを切り換えることができる。図1に示されている状態が、冷房運転のとき又はデフロスト運転のときの接続状態である。また、図2に示されている状態が、暖房運転のときの接続状態である。
図1と図2には、冷凍装置10の異なる動作状態が示されている。冷凍装置10は、四路切換弁12によって、室内に対する冷房運転と暖房運転とを切り換えることができる。図1に示されている状態が、冷房運転のとき又はデフロスト運転のときの接続状態である。また、図2に示されている状態が、暖房運転のときの接続状態である。
(1-2-1)冷房運転・デフロスト運転
図1に示されている状態では、四路切換弁12の第1ポート12aと第2ポート12bが連通し、第3ポート12cと第4ポート12dが連通している。このように、四路切換弁12の第1ポート12aと第2ポート12bが連通しているので、四路切換弁12を経由して圧縮機11の吐出口11aから室外熱交換器13の第1出入口13aまでが高圧ガスライン(太線で記載)になっている。室外熱交換器13の第1出入口13aから流入した高温高圧のガス冷媒は、室外熱交換器13を通過する際に室外空気との間での熱交換によって熱を奪われて凝縮する。室外熱交換器13を通過して第2出入口13bから流出する高圧の液冷媒が膨張機構14の第1出入口14aに流入するため、室外熱交換器13の第2出入口13bと膨張機構14の第1出入口14aとの間が高圧液ライン(破線で記載)になっている。膨張機構14に流入した高圧の液冷媒は、膨張機構14で膨張して低温低圧の液冷媒になる。膨張機構14の第2出入口14bから流出する低温低圧の液冷媒が室内熱交換器16の第1出入口16aに流入するため、膨張機構14の第2出入口14bと室内熱交換器16の第1出入口16aとの間が低圧ガスライン(一点鎖線で記載)になっている。室内熱交換器16の第1出入口16aから流入した低温低圧の液冷媒は、室内熱交換器16を通過する際に室内空気との間での熱交換によって熱を与えて蒸発する。室内熱交換器16を通過して第2出入口16bから流出する低温低圧のガス冷媒が四路切換弁12の第3ポート12cと第4ポート12dとアキュムレータ15とを経由して圧縮機11の吸入口11bに流入するため、室内熱交換器16の第2出入口16bと圧縮機11の吸入口11bとの間が低圧ガスライン(実線で記載)になっている。
図1に示されている状態では、四路切換弁12の第1ポート12aと第2ポート12bが連通し、第3ポート12cと第4ポート12dが連通している。このように、四路切換弁12の第1ポート12aと第2ポート12bが連通しているので、四路切換弁12を経由して圧縮機11の吐出口11aから室外熱交換器13の第1出入口13aまでが高圧ガスライン(太線で記載)になっている。室外熱交換器13の第1出入口13aから流入した高温高圧のガス冷媒は、室外熱交換器13を通過する際に室外空気との間での熱交換によって熱を奪われて凝縮する。室外熱交換器13を通過して第2出入口13bから流出する高圧の液冷媒が膨張機構14の第1出入口14aに流入するため、室外熱交換器13の第2出入口13bと膨張機構14の第1出入口14aとの間が高圧液ライン(破線で記載)になっている。膨張機構14に流入した高圧の液冷媒は、膨張機構14で膨張して低温低圧の液冷媒になる。膨張機構14の第2出入口14bから流出する低温低圧の液冷媒が室内熱交換器16の第1出入口16aに流入するため、膨張機構14の第2出入口14bと室内熱交換器16の第1出入口16aとの間が低圧ガスライン(一点鎖線で記載)になっている。室内熱交換器16の第1出入口16aから流入した低温低圧の液冷媒は、室内熱交換器16を通過する際に室内空気との間での熱交換によって熱を与えて蒸発する。室内熱交換器16を通過して第2出入口16bから流出する低温低圧のガス冷媒が四路切換弁12の第3ポート12cと第4ポート12dとアキュムレータ15とを経由して圧縮機11の吸入口11bに流入するため、室内熱交換器16の第2出入口16bと圧縮機11の吸入口11bとの間が低圧ガスライン(実線で記載)になっている。
(1-2-2)暖房運転
図2に示されている状態では、四路切換弁12の第1ポート12aと第3ポート12cが連通し、第2ポート12bと第4ポート12dが連通している。このように、四路切換弁12の第1ポート12aと第3ポート12cが連通しているので、四路切換弁12を経由して圧縮機11の吐出口11aから室内熱交換器16の第2出入口16bまでが高圧ガスライン(太線で記載)になっている。室内熱交換器16の第2出入口16bから流入した高温高圧のガス冷媒は、室内熱交換器16を通過する際に室内空気との間での熱交換によって熱を奪われて凝縮する。室内熱交換器16を通過して第1出入口16aから流出する高圧の液冷媒が膨張機構14の第2出入口14bに流入するため、室内熱交換器16の第1出入口16aと膨張機構14の第2出入口14bとの間が高圧液ライン(破線で記載)になっている。膨張機構14に流入した高圧の液冷媒は、膨張機構14で膨張して低温低圧の液冷媒になる。膨張機構14の第1出入口14aから流出する低温低圧の液冷媒が室外熱交換器13の第2出入口13bに流入するため、膨張機構14の第1出入口14aと室外熱交換器13の第2出入口13bとの間が低圧ガスライン(一点鎖線で記載)になっている。室外熱交換器13の第2出入口13bから流入した低温低圧の液冷媒は、室外熱交換器13を通過する際に室外空気との間での熱交換によって熱を与えて蒸発する。室外熱交換器13を通過して第1出入口13aから流出する低温低圧のガス冷媒が四路切換弁12の第2ポート12bと第4ポート12dとアキュムレータ15とを経由して圧縮機11の吸入口11bに流入するため、室外熱交換器13の第1出入口13aと圧縮機11の吸入口11bとの間が低圧ガスライン(実線で記載)になっている。
図2に示されている状態では、四路切換弁12の第1ポート12aと第3ポート12cが連通し、第2ポート12bと第4ポート12dが連通している。このように、四路切換弁12の第1ポート12aと第3ポート12cが連通しているので、四路切換弁12を経由して圧縮機11の吐出口11aから室内熱交換器16の第2出入口16bまでが高圧ガスライン(太線で記載)になっている。室内熱交換器16の第2出入口16bから流入した高温高圧のガス冷媒は、室内熱交換器16を通過する際に室内空気との間での熱交換によって熱を奪われて凝縮する。室内熱交換器16を通過して第1出入口16aから流出する高圧の液冷媒が膨張機構14の第2出入口14bに流入するため、室内熱交換器16の第1出入口16aと膨張機構14の第2出入口14bとの間が高圧液ライン(破線で記載)になっている。膨張機構14に流入した高圧の液冷媒は、膨張機構14で膨張して低温低圧の液冷媒になる。膨張機構14の第1出入口14aから流出する低温低圧の液冷媒が室外熱交換器13の第2出入口13bに流入するため、膨張機構14の第1出入口14aと室外熱交換器13の第2出入口13bとの間が低圧ガスライン(一点鎖線で記載)になっている。室外熱交換器13の第2出入口13bから流入した低温低圧の液冷媒は、室外熱交換器13を通過する際に室外空気との間での熱交換によって熱を与えて蒸発する。室外熱交換器13を通過して第1出入口13aから流出する低温低圧のガス冷媒が四路切換弁12の第2ポート12bと第4ポート12dとアキュムレータ15とを経由して圧縮機11の吸入口11bに流入するため、室外熱交換器13の第1出入口13aと圧縮機11の吸入口11bとの間が低圧ガスライン(実線で記載)になっている。
(1-2-3)デフロスト運転への切換
暖房運転が行なわれているときに(図2の状態)、室外熱交換器13の霜を取るため、一時的に図2の状態から図1の状態になるように四路切換弁12が切り換えられる。
暖房運転が行なわれているときに(図2の状態)、室外熱交換器13の霜を取るため、一時的に図2の状態から図1の状態になるように四路切換弁12が切り換えられる。
従来は、デフロスト運転に入るとき及びデフロスト運転から暖房運転に復帰するときに、四路切換弁で発生する雑音を低減するため、膨張機構の弁を全開にして均圧していた。そのため、このような均圧時の膨張機構の弁の全開に伴って、例えば図2の矢印Ar1の向きに高圧の液冷媒が移動してデフロスト性能の低下を招いていた。このような不具合を防止したいとき、従来、例えば圧縮機の吐出口と圧縮機の吸入口とをバイパスするためのバイパス弁19を設けていた。しかし、バイパス弁19を設けると部品点数が増加して配管が複雑になり、コストの増加を招いていた。
本発明では、デフロスト運転のための均圧は四路切換弁12を使って行なわれる。以下、均圧のための機能を有する四路切換弁12の構成と動作について詳細に説明する。
(2)四路切換弁12
(2-1)四路切換弁12の構成
図3及び図4を用いて四路切換弁12の構成について説明する。四路切換弁12は、四路切換本体機構50とパイロット機構70とで構成されている。四路切換弁12の第1ポート12a、第2ポート12b、第3ポート12c及び第4ポート12dが四路切換本体機構50に接続されている。
(2-1)四路切換弁12の構成
図3及び図4を用いて四路切換弁12の構成について説明する。四路切換弁12は、四路切換本体機構50とパイロット機構70とで構成されている。四路切換弁12の第1ポート12a、第2ポート12b、第3ポート12c及び第4ポート12dが四路切換本体機構50に接続されている。
(2-1-1)四路切換本体機構50
四路切換本体機構50は、胴体部51、弁体52並びに第1仕切部材53及び第2仕切部材54を有している。胴体部51は、円筒形の側面51a、第1蓋51b及び第2蓋51cで形成されている。円筒形の側面51aの両端の開口部は、第1蓋51bと第2蓋51cで塞がれている。そして、胴体部51の内部は、第1ポート12a、第2ポート12b、第3ポート12c及び第4ポート12d並びに第1蓋51bに接続されている第2パイロット管82及び第2蓋51cに接続されている第3パイロット管83以外に出口の無い密閉空間になっている。
四路切換本体機構50は、胴体部51、弁体52並びに第1仕切部材53及び第2仕切部材54を有している。胴体部51は、円筒形の側面51a、第1蓋51b及び第2蓋51cで形成されている。円筒形の側面51aの両端の開口部は、第1蓋51bと第2蓋51cで塞がれている。そして、胴体部51の内部は、第1ポート12a、第2ポート12b、第3ポート12c及び第4ポート12d並びに第1蓋51bに接続されている第2パイロット管82及び第2蓋51cに接続されている第3パイロット管83以外に出口の無い密閉空間になっている。
円筒形の側面51aの内周面に隙間なく当接する有底円筒状の第1仕切部材53及び第2仕切部材54が、側面51aに沿ってスライドできるように胴体部51の内部に配置されている。これら第1仕切部材53と第2仕切部材54の間に弁体52が配置されており、弁体52の両端は第1仕切部材53と第2仕切部材54に固定されている。従って、弁体52は、第1仕切部材53及び第2仕切部材54のうちの一方に押されるとともに他方に引かれて胴体部51の内部をスライドする。
第1仕切部材53と第1蓋51bと側面51aとで囲まれた空間は、第2パイロット管82以外に出口の無い密閉空間であって、第1室55を形成する。第2パイロット管82から高圧の冷媒がこの第1室55に供給されて第1室55の圧力が弁体52のある空間の圧力よりも高くなれば、第1仕切部材53が第1蓋51bから離れる方向に力を受ける。逆に、第2パイロット管82から低圧の冷媒がこの第1室55に供給されて第1室55の圧力が弁体52のある空間の圧力よりも低くなれば、第1仕切部材53が第1蓋51bに近づく方向に力を受ける。
同様に、第2仕切部材54と第2蓋51cと側面51aとで囲まれた空間は、第3パイロット管83以外に出口の無い密閉空間であって、第2室56を形成する。第3パイロット管83から高圧の冷媒がこの第2室56に供給されて第2室56の圧力が弁体52のある空間の圧力よりも高くなれば、第2仕切部材54が第2蓋51cから離れる方向に力を受ける。逆に、第3パイロット管83から低圧の冷媒がこの第2室56に供給されて第2室56の圧力が弁体52のある空間の圧力よりも低くなれば、第2仕切部材54が第2蓋51cに近づく方向に力を受ける。
弁体52には接続部52aが設けられており、接続部52aには凹部52aaが形成されている。この凹部52aaに対向する2つのポートが接続部52aによって接続されるように構成されている。つまり、図3に示されている状態では第3ポート12cと第4ポート12dとが接続部52aによって接続され、図4に示されている状態では第2ポート12bと第4ポート12dとが接続部52aによって接続される。
また、第1ポート12aが胴体部51の中央部に接続されているため、図3に示されているように弁体52が第2蓋51cに近づいても図4に示されているように弁体52が第1蓋51bに近づいても、第1ポート12aは第1仕切部材53と第2仕切部材54との間の空間に向かって開放されている。従って、図3に示されているように弁体52が第2蓋51cに近づいている状態では、接続部52aで覆われている第3ポート12cと第4ポート12dが第1ポート12aとの接続を断たれており、第1ポート12aと第2ポート12bが連通している。また、図4に示されているように弁体52が第1蓋51bに近づいている状態では、接続部52aで覆われている第2ポート12bと第4ポート12dが第1ポート12aとの接続を断たれており、第1ポート12aと第3ポート12cが連通している。
四路切換本体機構50とパイロット機構70とは4本の第1パイロット管81、第2パイロット管82、第3パイロット管83及び第4パイロット管84で接続されている。第1パイロット管81は第1ポート12aを経由して第1仕切部材53と第2仕切部材54との間の空間に繋がっており、第4パイロット管84は第4ポート12dを経由して接続部52aの凹部52aaに繋がっている。また、第2パイロット管82は第1蓋51bを通して第1室55に繋がっており、第3パイロット管83は第2蓋51cを通して第2室56に繋がっている。
(2-1-2)パイロット機構70
図5、図6及び図7は、パイロット機構の主要部の模式的な拡大図である。図5には、冷房運転時又はデフロスト運転時のパイロット機構70の状態が示されている。図6には、暖房運転時のパイロット機構70の状態が示されている。そして、図7には、均圧時のパイロット機構70の状態が示されている。パイロット機構70は、4本の第1パイロット管81、第2パイロット管82、第3パイロット管83及び第4パイロット管84以外に、パイロット胴体71、パイロット弁72、第1プランジャ73、第2プランジャ74及びパイロット弁駆動部75を有している。パイロット胴体71には、パイロット室71aが形成されている。このパイロット室71aは、第1パイロット管81、第2パイロット管82、第3パイロット管83及び第4パイロット管84以外に出入口が無い密閉された空間である。
図5、図6及び図7は、パイロット機構の主要部の模式的な拡大図である。図5には、冷房運転時又はデフロスト運転時のパイロット機構70の状態が示されている。図6には、暖房運転時のパイロット機構70の状態が示されている。そして、図7には、均圧時のパイロット機構70の状態が示されている。パイロット機構70は、4本の第1パイロット管81、第2パイロット管82、第3パイロット管83及び第4パイロット管84以外に、パイロット胴体71、パイロット弁72、第1プランジャ73、第2プランジャ74及びパイロット弁駆動部75を有している。パイロット胴体71には、パイロット室71aが形成されている。このパイロット室71aは、第1パイロット管81、第2パイロット管82、第3パイロット管83及び第4パイロット管84以外に出入口が無い密閉された空間である。
パイロット室71aには、第1パイロット管81に接続されている第1開口部76が形成され、第2パイロット管82に接続されている第2開口部77が形成され、第3パイロット管83に接続されている第3開口部78が形成され、第4パイロット管84に接続されている第4開口部79が形成されている。そして、第2開口部77、第4開口部79及び第3開口部78が、この記載順に従ってパイロット胴体71の長手方向に沿って一直線上に並べて配置されている。
また、パイロット室71aの中には、第2開口部77、第4開口部79及び第3開口部78の並ぶ方向に沿って一直線上を移動するパイロット弁72が配置されている。パイロット弁72には凹部72aが形成されている。
さらに、パイロット室71aの中には、第1プランジャ73及び第2プランジャ74が収納されている。パイロット弁72、第1プランジャ73及び第2プランジャ74の順に並べて配置され、パイロット弁72が第1プランジャ73に固定されている。第1プランジャ73及び第2プランジャ74は、パイロット弁駆動部75に取り付けられている。このパイロット弁駆動部75が第1プランジャ73及び/又は第2プランジャ74を移動させることによってパイロット弁72が移動する。
具体的には、パイロット弁駆動部75は、図5に示されている第1制御状態、図6に示されている第2制御状態及び図7に示されている第3制御状態になるように制御される。つまり、パイロット弁72は、図5の状態では凹部72aが第3開口部78及び第4開口部79に対向する第1ポジションに移動されており、第2開口部77を開放状態にするとともに第3開口部78と第4開口部79を連通させる。パイロット弁72が第1ポジションに在るとき、パイロット機構70は、第1パイロット管81と第2パイロット管82が連通されるとともに第3パイロット管83と第4パイロット管84が連通される第1状態になっている。また、パイロット弁72は、図6の状態では凹部72aが第2開口部77及び第4開口部79に対向する第2ポジションに移動されており、第3開口部78を開放状態にするとともに第2開口部77と第4開口部79を連通させる。パイロット弁72が第2ポジションに在るとき、パイロット機構70は、第1パイロット管81と第3パイロット管83が連通されるとともに第2パイロット管82と第4パイロット管84が連通される第2状態になっている。また、パイロット弁72は、図7の状態では凹部72aが第2開口部77に対向する第3ポジションに移動されており、第2開口部77と第3開口部78と第4開口部79が開放状態にされている。パイロット弁72が第3ポジションに在るとき、パイロット機構70は、第1パイロット管81と第4パイロット管84が連通される第3状態になっている。図7に示されている状態では、第4開口部79だけでなく、第2開口部77と第3開口部78が開放状態にされているが、第3ポジションでは、例えば第4開口部79のみが開放状態にされてもよく、少なくとも第1パイロット管81と第4パイロット管84とが連通されるように構成されていればよい。
パイロット弁駆動部75は、上述の第1制御状態から第3制御状態までの制御状態を実現するために、第1バネ75a、第2バネ75b、電磁コイル75c及び支持部材75dを備えている。第1バネ75aは、パイロット弁72から支持部材75dに向かう向きに第1プランジャ73が移動しようとするときに第1プランジャ73を押せるように、第1プランジャ73と支持部材75dとの間に取り付けられている。第2バネ75bは、第1プランジャ73の在る方向とは反対の向きに第2プランジャ74が移動しようとするときに第2プランジャ74を押せるように、第2プランジャ74と支持部材75dとの間に取り付けられている。例えば第1プランジャ73及び第2プランジャ74が鉄などの磁性体からなっており、電磁コイル75cが発生する磁界によって第1プランジャ73及び第2プランジャ74がパイロット弁72の在る方向とは反対の方向に向かって引っ張られるように構成されている。そして、パイロット弁駆動部75は、電磁コイル75cに磁界を発生させないときが図5に示されている第1制御状態であり、電磁コイル75cに比較的弱い第1電流を流して磁界を発生させているときが図6に示されている第2制御状態であり、電磁コイル75cに比較的強い第2電流を流して磁界を発生させているときが図7に示されている第3制御状態である。
(2-1-3)四路切換本体機構50とパイロット機構70の動作
次に、圧縮機11が運転された結果、四路切換弁12の第1ポート12aに高圧のガス冷媒が供給され且つ第4ポート12dに低圧のガス冷媒が供給されたときの四路切換本体機構50とパイロット機構70の動作について説明する。つまり、四路切換弁12の弁体52が動作を完了する程度には、少なくとも第1ポート12aから第1パイロット管81に高圧のガス冷媒が供給されるとともに第4ポート12dから第4パイロット管84に低圧のガス冷媒が供給されるものとして説明する。
次に、圧縮機11が運転された結果、四路切換弁12の第1ポート12aに高圧のガス冷媒が供給され且つ第4ポート12dに低圧のガス冷媒が供給されたときの四路切換本体機構50とパイロット機構70の動作について説明する。つまり、四路切換弁12の弁体52が動作を完了する程度には、少なくとも第1ポート12aから第1パイロット管81に高圧のガス冷媒が供給されるとともに第4ポート12dから第4パイロット管84に低圧のガス冷媒が供給されるものとして説明する。
図5に示されている状態では、第1ポート12aに接続されている第1パイロット管81からパイロット室71aに高圧のガス冷媒が供給され、パイロット室71aから第2パイロット管82を通して四路切換本体機構50の第1室55に高圧のガス冷媒が供給される。一方、パイロット弁72によって、第4ポート12dに接続されている第4パイロット管84から第3パイロット管83を通して四路切換本体機構50の第2室56に低圧のガス冷媒が供給される。その結果、四路切換本体機構50の第1室55が高圧になるとともに第2室56が低圧になり、弁体52が第1蓋51bから遠ざかる方向に移動して図3に示されている状態になる。この図3に示されている状態は、第1室55が第2室56よりも高圧になっている第1状態である。この図3の状態のとき、四路切換弁12は、弁体52によって、第1ポート12aと第2ポート12bが接続されるとともに第3ポート12cと第4ポート12dが接続される正状態となる。
図6に示されている状態では、第1ポート12aに接続されている第1パイロット管81からパイロット室71aに高圧のガス冷媒が供給され、パイロット室71aから第3パイロット管83を通して四路切換本体機構50の第2室56に高圧のガス冷媒が供給される。一方、パイロット弁72によって、第4ポート12dに接続されている第4パイロット管84から第2パイロット管82を通して四路切換本体機構50の第1室55に低圧のガス冷媒が供給される。その結果、四路切換本体機構50の第1室55が低圧になるとともに第2室56が高圧になり、弁体52が第2蓋51cから遠ざかる方向に移動して図4に示されている状態になる。この図4に示されている状態は、第1室55が第2室56よりも低圧になっている第2状態である。この図4の状態のとき、四路切換弁12は、弁体52によって、第1ポート12aと第3ポート12cが接続されるとともに第2ポート12bと第4ポート12dが接続される逆状態となる。
図7に示されている状態では、四路切換弁12の第1ポート12aに接続されている第1パイロット管81からパイロット室71aに高圧のガス冷媒が供給され、パイロット室71aから第4パイロット管84を通して四路切換弁12の第4ポート12dに高圧のガス冷媒が供給される。つまり、図7に示されている状態では、第1ポート12aと第4ポート12dが第1パイロット管81と第4パイロット管84を介して接続され、第1ポート12aと第4ポート12dに接続されている流路及び機器の均圧が行なわれる。
(2-2)冷凍装置10の均圧動作
パイロット機構70が上述の図7に示されている状態になり、冷凍装置10で均圧が行なわれている状態が図8に示されている。図8に示されている状態になる前は、図2を用いて説明したように、冷凍装置10において暖房運転が行なわれている。暖房運転が行なわれているので、図2に示されている状態では、四路切換弁12を経由して圧縮機11から室内熱交換器16までが高圧ガスライン(太線で記載)になっており、室内熱交換器16と膨張機構14との間が高圧液ライン(破線で記載)になっており、膨張機構14と室外熱交換器13との間が低圧ガスライン(一点鎖線で記載)になっており、室外熱交換器13と圧縮機11との間が低圧ガスライン(実線で記載)になっている。
パイロット機構70が上述の図7に示されている状態になり、冷凍装置10で均圧が行なわれている状態が図8に示されている。図8に示されている状態になる前は、図2を用いて説明したように、冷凍装置10において暖房運転が行なわれている。暖房運転が行なわれているので、図2に示されている状態では、四路切換弁12を経由して圧縮機11から室内熱交換器16までが高圧ガスライン(太線で記載)になっており、室内熱交換器16と膨張機構14との間が高圧液ライン(破線で記載)になっており、膨張機構14と室外熱交換器13との間が低圧ガスライン(一点鎖線で記載)になっており、室外熱交換器13と圧縮機11との間が低圧ガスライン(実線で記載)になっている。
図2に示されている状態からデフロスト運転(図1に示されている状態)に切り換える前に、圧縮機11の運転を停止して均圧動作を行なう。図8に、均圧動作を行なっている状態が示されている。圧縮機11の運転を停止した図8の状態でも、冷凍装置10の各ラインは、図2と同様の状態になっている。均圧動作が行なわれる図7の状態では、図8に矢印Ar2で示されているように、パイロット機構70の内部(パイロット室71a)を通って、第1パイロット管81から第4パイロット管84に高圧のガス冷媒が流れる。そして、圧縮機11の運転が停止している状態のため、時間経過にともなって、第1パイロット管81(第1ポート12a)に接続されている流路の圧力が第4パイロット管84(第4ポート12d)に接続されている流路の圧力に近くなる。図8に示されている場合、四路切換本体機構50を通じて、第1ポート12aと第2ポート12bが繋がっており、第3ポート12cと第4ポート12dが繋がっているので、四路切換弁12によって第1ポート12aと第2ポート12bと第3ポート12cと第4ポート12dに接続されている流路の均圧が同時に行なわれる。
(3)特徴
(3-1)
上記実施形態に係る四路切換弁12は、パイロット機構70が図7の状態になることによって、第1パイロット管81及び第4パイロット管84を通じて第1ポート12aと第4ポート12dとを連通させる第3状態になる。四路切換弁12が第3状態になることによって、第1ポート12aから第4ポート12dに第1パイロット管81と第4パイロット管84を通じて冷媒が流れ、第1ポート12aに接続されている流路と第4ポート12dに接続されている流路とが均圧される。図8に示されている冷凍装置10では、圧縮機11の吐出口11aに接続されている流路(高圧ガスライン)と吸入口11bに接続されている流路(低圧ガスライン)を均圧することができる。従って、従来のようにバイパス弁19を設けなくても均圧でき、低コストで均圧機能を冷凍装置10に付加することができる。
(3-1)
上記実施形態に係る四路切換弁12は、パイロット機構70が図7の状態になることによって、第1パイロット管81及び第4パイロット管84を通じて第1ポート12aと第4ポート12dとを連通させる第3状態になる。四路切換弁12が第3状態になることによって、第1ポート12aから第4ポート12dに第1パイロット管81と第4パイロット管84を通じて冷媒が流れ、第1ポート12aに接続されている流路と第4ポート12dに接続されている流路とが均圧される。図8に示されている冷凍装置10では、圧縮機11の吐出口11aに接続されている流路(高圧ガスライン)と吸入口11bに接続されている流路(低圧ガスライン)を均圧することができる。従って、従来のようにバイパス弁19を設けなくても均圧でき、低コストで均圧機能を冷凍装置10に付加することができる。
(3-2)
パイロット機構70は、パイロット弁72でパイロット室71aに対して第4開口部79を開放状態にして第1パイロット管81と第4パイロット管84を連通させて第1ポート12aと第4ポート12dとを連通させることができる。このようにパイロット機構70がパイロット弁72で第4開口部79を開放状態にするという簡単な構成になり、パイロット機構70が安価に実現できるので、均圧機能を持つ四路切換弁12を提供するためのコストが削減できる。
パイロット機構70は、パイロット弁72でパイロット室71aに対して第4開口部79を開放状態にして第1パイロット管81と第4パイロット管84を連通させて第1ポート12aと第4ポート12dとを連通させることができる。このようにパイロット機構70がパイロット弁72で第4開口部79を開放状態にするという簡単な構成になり、パイロット機構70が安価に実現できるので、均圧機能を持つ四路切換弁12を提供するためのコストが削減できる。
(3-3)
パイロット機構70は、図5に示されているようにパイロット弁72の凹部72aが第3開口部78と第4開口部79に対向する第1ポジションに移動することによって、パイロット弁72により第3パイロット管83と第4パイロット管84を連通させることができ、パイロット弁72により第2開口部77を開放状態にして第1パイロット管81と第2パイロット管82を連通させることができる。また、図6に示されているようにパイロット弁72の凹部72aが第2開口部77と第4開口部79に対向する第2ポジションに移動することによって、パイロット弁72により第2パイロット管82と第4パイロット管84を連通させることができ、パイロット弁72により第3開口部78を開放状態にして第1パイロット管81と第3パイロット管83を連通させることができる。
パイロット機構70は、図5に示されているようにパイロット弁72の凹部72aが第3開口部78と第4開口部79に対向する第1ポジションに移動することによって、パイロット弁72により第3パイロット管83と第4パイロット管84を連通させることができ、パイロット弁72により第2開口部77を開放状態にして第1パイロット管81と第2パイロット管82を連通させることができる。また、図6に示されているようにパイロット弁72の凹部72aが第2開口部77と第4開口部79に対向する第2ポジションに移動することによって、パイロット弁72により第2パイロット管82と第4パイロット管84を連通させることができ、パイロット弁72により第3開口部78を開放状態にして第1パイロット管81と第3パイロット管83を連通させることができる。
このように、第3状態への切換だけでなく、第1状態及び第2状態への切換もパイロット弁72を用いて行えるので、パイロット機構70の構造が簡略化される。その結果、第1ポート12aと第4ポート12dを連通させて均圧する機能が四路切換弁12において安価に実現できる。
(3-4)
パイロット弁駆動部75は、上記(3-3)で説明したようにパイロット弁72を第1ポジションから第3ポジションまで移動させることで、四路切換弁12を第1状態から第3状態まで切り換えられる。パイロット機構70においてパイロット弁72を移動してパイロット弁72に3つのポジションを取らせるだけのため、パイロット弁駆動部75の構成が簡単になり、パイロット機構70を安価に実現することでコストの削減を図ることができる。
パイロット弁駆動部75は、上記(3-3)で説明したようにパイロット弁72を第1ポジションから第3ポジションまで移動させることで、四路切換弁12を第1状態から第3状態まで切り換えられる。パイロット機構70においてパイロット弁72を移動してパイロット弁72に3つのポジションを取らせるだけのため、パイロット弁駆動部75の構成が簡単になり、パイロット機構70を安価に実現することでコストの削減を図ることができる。
(3-5)
パイロット弁72は、直線に移動することで第2開口部77、第4開口部79及び第3開口部78に対する姿勢を変え、四路切換弁12の第1状態から第3状態までを切り換えるように構成されている。このようにパイロット弁72が一直線上を移動すればよいので、パイロット弁駆動部75はパイロット室71a内で直線状移動する例えば上記実施形態のように第1プランジャ73と第2プランジャ74で構成でき、パイロット弁駆動部75の構成が簡単になることによって四路切換弁12を安価に構成し易くなる。
パイロット弁72は、直線に移動することで第2開口部77、第4開口部79及び第3開口部78に対する姿勢を変え、四路切換弁12の第1状態から第3状態までを切り換えるように構成されている。このようにパイロット弁72が一直線上を移動すればよいので、パイロット弁駆動部75はパイロット室71a内で直線状移動する例えば上記実施形態のように第1プランジャ73と第2プランジャ74で構成でき、パイロット弁駆動部75の構成が簡単になることによって四路切換弁12を安価に構成し易くなる。
(3-6)
パイロット弁駆動部75は、パイロット室71a内における第1プランジャ73と第2プランジャ74の位置を、電磁コイル75cに流す電流によって制御して図5、図6及び図7のように移動させる。例えば、パイロット室71a内の所定箇所はパイロット弁72よりも第1プランジャ73の側に設定されればよいことから、この所定箇所を支持部材75dの中のパイロット弁72に最も近い先端部分とみると、電磁コイル75cに電流を流さない状態では、第1プランジャ73を押す第1バネ75aと第2プランジャ74を押す第2バネ75bの両方が伸びた図5に示されている状態(第1制御状態の例)になり、パイロット弁72から支持部材75dの先端部分までの距離が最も長くなる。電磁コイル75cに比較的強い第2電流を流した状態では、第1プランジャ73を押す第1バネ75aと第2プランジャ74を押す第2バネ75bの両方が縮んだ図7に示されている状態(第3制御状態の例)になり、パイロット弁72から支持部材75dの先端部分までの距離が最も短くなる。また、電磁コイル75cに比較的弱い第1電流を流した状態では、第1プランジャ73を押す第1バネ75aが縮む一方で第2プランジャ74を押す第2バネ75bが伸びた図6に示されている状態(第2制御状態の例)になり、パイロット弁72から支持部材75dの先端部分までの距離は第1制御状態と第2制御状態の中間になる。このように、パイロット弁駆動部75の構成と制御が簡素化される。
パイロット弁駆動部75は、パイロット室71a内における第1プランジャ73と第2プランジャ74の位置を、電磁コイル75cに流す電流によって制御して図5、図6及び図7のように移動させる。例えば、パイロット室71a内の所定箇所はパイロット弁72よりも第1プランジャ73の側に設定されればよいことから、この所定箇所を支持部材75dの中のパイロット弁72に最も近い先端部分とみると、電磁コイル75cに電流を流さない状態では、第1プランジャ73を押す第1バネ75aと第2プランジャ74を押す第2バネ75bの両方が伸びた図5に示されている状態(第1制御状態の例)になり、パイロット弁72から支持部材75dの先端部分までの距離が最も長くなる。電磁コイル75cに比較的強い第2電流を流した状態では、第1プランジャ73を押す第1バネ75aと第2プランジャ74を押す第2バネ75bの両方が縮んだ図7に示されている状態(第3制御状態の例)になり、パイロット弁72から支持部材75dの先端部分までの距離が最も短くなる。また、電磁コイル75cに比較的弱い第1電流を流した状態では、第1プランジャ73を押す第1バネ75aが縮む一方で第2プランジャ74を押す第2バネ75bが伸びた図6に示されている状態(第2制御状態の例)になり、パイロット弁72から支持部材75dの先端部分までの距離は第1制御状態と第2制御状態の中間になる。このように、パイロット弁駆動部75の構成と制御が簡素化される。
(4)変形例
(4-1)変形例1A
上記実施形態では、パイロット弁72を直線上で移動させるためのパイロット弁駆動部75を第1プランジャ73と第2プランジャ74で移動させる構成について説明したが、パイロット弁72を直線上で移動させるためのパイロット弁駆動部の構成は上記実施形態で説明した構成に限られるものではない。例えば1つの第1プランジャ73を両側からバネで付勢し、例えば両側に配置した電磁石でいずれか一方に引き付けるような構成をとることもできる。
(4-1)変形例1A
上記実施形態では、パイロット弁72を直線上で移動させるためのパイロット弁駆動部75を第1プランジャ73と第2プランジャ74で移動させる構成について説明したが、パイロット弁72を直線上で移動させるためのパイロット弁駆動部の構成は上記実施形態で説明した構成に限られるものではない。例えば1つの第1プランジャ73を両側からバネで付勢し、例えば両側に配置した電磁石でいずれか一方に引き付けるような構成をとることもできる。
(4-2)変形例1B
上記実施形態では、電磁力を使ってパイロット弁72を移動させる場合について説明したが、物理的に押したり引いたりしてパイロット弁72を移動させてもよく、またパイロット弁72の移動には空圧又は油圧或いはそれ以外の動力源を用いることもできる。
上記実施形態では、電磁力を使ってパイロット弁72を移動させる場合について説明したが、物理的に押したり引いたりしてパイロット弁72を移動させてもよく、またパイロット弁72の移動には空圧又は油圧或いはそれ以外の動力源を用いることもできる。
(4-3)変形例1C
上記実施形態では、パイロット弁72が直線上を移動する形態について説明したが、パイロット弁が移動するのは直線上に限られるものではない。例えば、パイロット弁を円周上に移動させ、第2開口部77、第4開口部79及び第3開口部78を円周上に配置してもよい。
上記実施形態では、パイロット弁72が直線上を移動する形態について説明したが、パイロット弁が移動するのは直線上に限られるものではない。例えば、パイロット弁を円周上に移動させ、第2開口部77、第4開口部79及び第3開口部78を円周上に配置してもよい。
(4-4)変形例1D
上記実施形態では、パイロット機構70が正状態にするために第1室55を第2室56よりも高圧にする第1状態と、逆状態にするために第2室56を第1室55よりも高圧にする第2状態と、第1ポート12aと第4ポート12dとを連通させる第3状態とを切り換えるように構成されている冷凍装置10として、パイロット機構70が第1ポート12aに直接接続されている第1パイロット管81、第4ポート12dに直接接続されている第4パイロット管84、及び第1パイロット管81と第4パイロット管84とを連通させるためのパイロット弁72を有する場合を例に挙げて説明した。
上記実施形態では、パイロット機構70が正状態にするために第1室55を第2室56よりも高圧にする第1状態と、逆状態にするために第2室56を第1室55よりも高圧にする第2状態と、第1ポート12aと第4ポート12dとを連通させる第3状態とを切り換えるように構成されている冷凍装置10として、パイロット機構70が第1ポート12aに直接接続されている第1パイロット管81、第4ポート12dに直接接続されている第4パイロット管84、及び第1パイロット管81と第4パイロット管84とを連通させるためのパイロット弁72を有する場合を例に挙げて説明した。
しかし、パイロット機構が正状態にするために第1室を第2室よりも高圧にする第1状態と、逆状態にするために第2室を第1室よりも高圧にする第2状態と、第1ポートと第4ポートとを連通させる第3状態とを切り換えるように構成されている冷凍装置は、例えば図9に記載されている冷凍装置10Aのように構成することもできる。
すなわち、図9に示されている冷凍装置10Aは、四路切換弁12Aの第1ポート12aと圧縮機11の吐出口11aとを接続している第1冷媒配管17と、四路切換弁12Aの第4ポート12dと圧縮機11の吸入口11bとを接続している第2冷媒配管18とをさらに備えている。第2冷媒配管18の途中には、アキュムレータ15が設けられている。
冷凍装置10Aのパイロット機構70Aは、第1冷媒配管17に接続されている第1パイロット管85、第2冷媒配管18に接続されている第4パイロット管86、及び第1パイロット管85と第4パイロット管86とを連通させるためのパイロット弁72を有する。
なお、図9において図1乃至図8と同一符号が付されたものは、図1乃至図8において同一符号で示されたものと同一のものである。例えば、変形例1Dの冷凍装置10Aは、第1パイロット管85が第1冷媒配管17に接続され、第4パイロット管86が第2冷媒配管18に接続されている点を除いて、上記実施形態の冷凍装置10と同様の構成を有している。また、冷凍装置10Aのパイロット機構70Aも、第1パイロット管85が第1冷媒配管17に接続され、第4パイロット管86が第2冷媒配管18に接続されている点を除いて、上記実施形態の冷凍装置10のパイロット機構70と同様の構成を有している。
変形例1Dに係る冷凍装置10Aは、パイロット機構70Aが図9の状態になることによって、第1パイロット管85と第1冷媒配管17及び第4パイロット管86と第2冷媒配管18を通じて第1ポート12aと第4ポート12dとを連通させる第3状態になる。四路切換弁12Aが第3状態になることによって、第1ポート12aから第4ポート12dに第1パイロット管85と第4パイロット管86を通じて冷媒が流れ、第1ポート12aに接続されている流路と第4ポート12dに接続されている流路とが均圧される。図9に示されている冷凍装置10Aでは、圧縮機11の吐出口11aに接続されている流路(高圧ガスライン)である第1冷媒配管17と吸入口11bに接続されている流路(低圧ガスライン)である第2冷媒配管18を均圧できる。従って、従来のようにバイパス弁19を設けなくても均圧することができ、低コストで均圧機能を冷凍装置10Aに付加することができる。
なお、変形例1Dの冷凍装置10Aにおいても、図9に示されているパイロット弁72を移動させて第1パイロット管85と第2パイロット管82を連通させるとともに第3パイロット管83と第4パイロット管86を連通させることにより第1室を第2室よりも高圧にする第1状態を形成でき、パイロット弁72を移動させて第1パイロット管85と第3パイロット管83を連通させるとともに第2パイロット管82と第4パイロット管86を連通させることにより第2室を第1室よりも高圧にする第2状態を形成できる。
(4-5)変形例1E
また、パイロット機構が正状態にするために第1室を第2室よりも高圧にする第1状態と、逆状態にするために第2室を第1室よりも高圧にする第2状態と、第1ポートと第4ポートとを連通させる第3状態とを切り換えるように構成されている冷凍装置は、例えば図10に記載されている冷凍装置10Bのように構成することもできる。
また、パイロット機構が正状態にするために第1室を第2室よりも高圧にする第1状態と、逆状態にするために第2室を第1室よりも高圧にする第2状態と、第1ポートと第4ポートとを連通させる第3状態とを切り換えるように構成されている冷凍装置は、例えば図10に記載されている冷凍装置10Bのように構成することもできる。
すなわち、図10に示されている冷凍装置10Bは、四路切換弁12Bの第1ポート12aと圧縮機11の吐出口11aとを接続している第1冷媒配管17をさらに備えている。
冷凍装置10Bのパイロット機構70Bは、第1冷媒配管17に接続されている第1パイロット管85、四路切換弁12Bの第4ポート12dに接続されている第4パイロット管84、及び第1パイロット管85と第4パイロット管84とを連通させるためのパイロット弁72を有する。
なお、図10において図1乃至図9と同一符号が付されたものは、図1乃至図9において同一符号で示されたものと同一のものである。例えば、変形例1Eの冷凍装置10Bは、第1パイロット管85が第1冷媒配管17に接続されている点を除いて、上記実施形態の冷凍装置10と同様の構成を有している。また、冷凍装置10Bのパイロット機構70Bも、第1パイロット管85が第1冷媒配管17に接続されている点を除いて、上記実施形態の冷凍装置10のパイロット機構70と同様の構成を有している。
変形例1Eに係る冷凍装置10Bは、パイロット機構70Bが図10の状態になることによって、第1パイロット管85と第1冷媒配管17及び第4パイロット管84を通じて第1ポート12aと第4ポート12dとを連通させる第3状態になる。四路切換弁12Bが第3状態になることによって、第1ポート12aから第4ポート12dに第1パイロット管85と第4パイロット管84を通じて冷媒が流れ、第1ポート12aに接続されている流路と第4ポート12dに接続されている流路とが均圧される。図10に示されている冷凍装置10Bでは、圧縮機11の吐出口11aに接続されている流路(高圧ガスライン)である第1冷媒配管17と吸入口11bに接続されている流路(低圧ガスライン)である第2冷媒配管18を均圧できる。従って、従来のようにバイパス弁19を設けなくても均圧することができ、低コストで均圧機能を冷凍装置10Bに付加することができる。
なお、変形例1Eの冷凍装置10Bにおいても、図10に示されているパイロット弁72を移動させて第1パイロット管85と第2パイロット管82を連通させるとともに第3パイロット管83と第4パイロット管84を連通させることにより第1室を第2室よりも高圧にする第1状態を形成でき、パイロット弁72を移動させて第1パイロット管85と第3パイロット管83を連通させるとともに第2パイロット管82と第4パイロット管84を連通させることにより第2室を第1室よりも高圧にする第2状態を形成できる。
(4-6)変形例1F
また、パイロット機構が正状態にするために第1室を第2室よりも高圧にする第1状態と、逆状態にするために第2室を第1室よりも高圧にする第2状態と、第1ポートと第4ポートとを連通させる第3状態とを切り換えるように構成されている冷凍装置は、例えば図11に記載されている冷凍装置10Cのように構成することもできる。
また、パイロット機構が正状態にするために第1室を第2室よりも高圧にする第1状態と、逆状態にするために第2室を第1室よりも高圧にする第2状態と、第1ポートと第4ポートとを連通させる第3状態とを切り換えるように構成されている冷凍装置は、例えば図11に記載されている冷凍装置10Cのように構成することもできる。
すなわち、図11に示されている冷凍装置10Cは、四路切換弁12Cの第4ポート12dと圧縮機11の吸入口11bとを接続している第2冷媒配管18をさらに備えている。第2冷媒配管18の途中には、アキュムレータ15が設けられている。
冷凍装置10Cのパイロット機構70Cは、四路切換弁12Cの第1ポート12aに接続されている第1パイロット管81、第2冷媒配管18に接続されている第4パイロット管86、及び第1パイロット管81と第4パイロット管86とを連通させるためのパイロット弁72を有する。
なお、図11において図1乃至図10と同一符号が付されたものは、図1乃至図10において同一符号で示されたものと同一のものである。例えば、変形例1Fの冷凍装置10Cは、第4パイロット管86が第2冷媒配管18に接続されている点を除いて、上記実施形態の冷凍装置10と同様の構成を有している。また、冷凍装置10Cのパイロット機構70Cも、第4パイロット管86が第2冷媒配管18に接続されている点を除いて、上記実施形態の冷凍装置10のパイロット機構70と同様の構成を有している。
変形例1Fに係る冷凍装置10Cは、パイロット機構70Cが図11の状態になることによって、第1パイロット管81及び第2冷媒配管18と第4パイロット管86を通じて第1ポート12aと第4ポート12dとを連通させる第3状態になる。四路切換弁12Cが第3状態になることによって、第1ポート12aから第4ポート12dに第1パイロット管81と第4パイロット管86を通じて冷媒が流れ、第1ポート12aに接続されている流路と第4ポート12dに接続されている流路とが均圧される。図11に示されている冷凍装置10Cでは、圧縮機11の吐出口11aに接続されている流路(高圧ガスライン)である第1冷媒配管17と吸入口11bに接続されている流路(低圧ガスライン)である第2冷媒配管18を均圧できる。従って、従来のようにバイパス弁19を設けなくても均圧することができ、低コストで均圧機能を冷凍装置10Cに付加することができる。
10,10A,10B,10C 冷凍装置
11 圧縮機
12,12A,12B,12C 四路切換弁
13 室外熱交換器
16 室内熱交換器
12a 第1ポート
12b 第2ポート
12c 第3ポート
12d 第4ポート
17 第1冷媒配管
18 第2冷媒配管
50 四路切換本体機構
52 弁体
55 第1室
56 第2室
70,70A,70B,70C パイロット機構
71 パイロット胴体
71a パイロット室
72 パイロット弁
73 第1プランジャ
74 第2プランジャ
76 第1開口部
77 第2開口部
78 第3開口部
79 第4開口部
81,85 第1パイロット管
82 第2パイロット管
83 第3パイロット管
84,86 第4パイロット管
11 圧縮機
12,12A,12B,12C 四路切換弁
13 室外熱交換器
16 室内熱交換器
12a 第1ポート
12b 第2ポート
12c 第3ポート
12d 第4ポート
17 第1冷媒配管
18 第2冷媒配管
50 四路切換本体機構
52 弁体
55 第1室
56 第2室
70,70A,70B,70C パイロット機構
71 パイロット胴体
71a パイロット室
72 パイロット弁
73 第1プランジャ
74 第2プランジャ
76 第1開口部
77 第2開口部
78 第3開口部
79 第4開口部
81,85 第1パイロット管
82 第2パイロット管
83 第3パイロット管
84,86 第4パイロット管
Claims (11)
- 弁体(52)と第1室(55)と第2室(56)とを有し、前記第1室と前記第2室との圧力差によって前記弁体を移動させて第1ポート(12a)と第2ポート(12b)を接続するとともに第3ポート(12c)と第4ポート(12d)とを接続する正状態と前記第1ポートと前記第3ポートとを接続するとともに前記第2ポートと前記第4ポートを接続する逆状態とを切り換える四路切換本体機構(50)と、
前記四路切換本体機構の前記第1室と前記第2室との間に圧力差を生じさせるためのパイロット機構(70)と
を備え、
前記パイロット機構は、前記正状態にするために前記第1室を前記第2室よりも高圧にする第1状態と、前記逆状態にするために前記第2室を前記第1室よりも高圧にする第2状態と、前記第1ポートと前記第4ポートとを連通させる第3状態とを切り換えるように構成されている、四路切換弁。 - 前記パイロット機構は、前記第1ポートに接続される第1パイロット管(81)、前記第4ポートに接続される第4パイロット管(84)、及び前記第1パイロット管と前記第4パイロット管とを連通させるためのパイロット弁(72)を有する、
請求項1に記載の四路切換弁。 - 前記パイロット機構は、前記第1室に接続される第2パイロット管(82)、及び前記第2室に接続される第3パイロット管(83)をさらに有し、前記第1状態では前記パイロット弁により前記第1パイロット管と前記第2パイロット管とを連通させるとともに前記第3パイロット管と前記第4パイロット管を連通させ、前記第2状態では前記パイロット弁により前記第1パイロット管と前記第3パイロット管を連通させるとともに前記第2パイロット管と前記第4パイロット管を連通させる、
請求項2に記載の四路切換弁。 - 前記パイロット機構は、前記第1パイロット管に接続されている第1開口部(76)、前記第2パイロット管に接続されている第2開口部(77)、前記第3パイロット管に接続されている第3開口部(78)及び前記第4パイロット管に接続されている第4開口部(79)が形成されているパイロット室(71a)と、前記パイロット弁を駆動するパイロット弁駆動部(75)とをさらに有し、
前記パイロット弁は、前記パイロット弁駆動部により第1ポジションに移動された状態で前記第2開口部を開放状態にするとともに前記第3開口部と前記第4開口部を連通させ、前記パイロット弁駆動部により第2ポジションに移動された状態で前記第3開口部を開放状態にするとともに前記第2開口部と前記第4開口部を連通させ、前記パイロット弁駆動部により第3ポジションに移動された状態で少なくとも前記第4開口部を開放状態にするように構成されている、
請求項3に記載の四路切換弁。 - 前記パイロット機構は、前記第1ポジションと前記第2ポジションと前記第3ポジションが一直線上に配置され、前記パイロット弁駆動部が前記パイロット弁を直線状に移動させる、
請求項4に記載の四路切換弁。 - 前記パイロット弁駆動部は、前記パイロット弁に固定されている第1プランジャ(73)と前記パイロット室の所定箇所からの距離が調整可能な第2プランジャ(74)とを有し、前記第1プランジャと前記第2プランジャの位置を制御して前記パイロット弁から前記所定箇所までの距離が最も長い第1制御状態、前記パイロット弁から前記所定箇所までの距離が最も短い第3制御状態、及び前記パイロット弁から前記所定箇所までの距離が前記第1制御状態と前記第3制御状態の中間の第2制御状態を切り換えて前記第1ポジションから前記第3ポジションまで前記パイロット弁を移動させる、
請求項5に記載の四路切換弁。 - 弁体(52)と第1室(55)と第2室(56)とを有し、前記第1室と前記第2室との圧力差によって前記弁体を移動させて第1ポート(12a)と第2ポート(12b)を接続するとともに第3ポート(12c)と第4ポート(12d)とを接続する正状態と前記第1ポートと前記第3ポートとを接続するとともに前記第2ポートと前記第4ポートを接続する逆状態とを切り換える四路切換本体機構(50)と、前記四路切換本体機構の前記第1室と前記第2室との間に圧力差を生じさせるためのパイロット機構(70,70A,70B,70C)とを備える四路切換弁(12,12A,12B,12C)と、
前記第1ポートを介して圧縮した冷媒を吐出し、前記第4ポートを介して冷媒を吸入する圧縮機(11)と、
前記第2ポートに接続される室外熱交換器(13)と、
前記第3ポートに接続される室内熱交換器(16)と、
を備え、
前記パイロット機構は、前記正状態にするために前記第1室を前記第2室よりも高圧にする第1状態と、前記逆状態にするために前記第2室を前記第1室よりも高圧にする第2状態と、前記第1ポートと前記第4ポートとを連通させる第3状態とを切り換えるように構成されている、冷凍装置。 - 前記パイロット機構(70)は、前記第1ポートに直接接続されている第1パイロット管(81)、前記第4ポートに直接接続されている第4パイロット管(84)、及び前記第1パイロット管と前記第4パイロット管とを連通させるためのパイロット弁(72)を有する、
請求項7に記載の冷凍装置。 - 前記四路切換弁(12A)の前記第1ポートと前記圧縮機の吐出口(11a)とを接続している第1冷媒配管(17)と、
前記四路切換弁の前記第4ポートと前記圧縮機の吸入口(11b)とを接続している第2冷媒配管(18)と、
をさらに備え、
前記パイロット機構(70A)は、前記第1冷媒配管に接続されている第1パイロット管(85)、前記第2冷媒配管に接続されている第4パイロット管(86)、及び前記第1パイロット管と前記第4パイロット管とを連通させるためのパイロット弁(72)を有する、
請求項7に記載の冷凍装置。 - 前記四路切換弁(12B)の前記第1ポートと前記圧縮機の吐出口(11a)とを接続している第1冷媒配管(17)をさらに備え、
前記パイロット機構は(70B)、前記第1冷媒配管に接続されている第1パイロット管(85)、前記第4ポートに直接接続されている第4パイロット管(84)、及び前記第1パイロット管と前記第4パイロット管とを連通させるためのパイロット弁(72)を有する、
請求項7に記載の冷凍装置。 - 前記四路切換弁(12C)の前記第4ポートと前記圧縮機の吸入口(11b)とを接続している第2冷媒配管(18)をさらに備え、
前記パイロット機構(70C)は、前記第1ポートに直接接続されている第1パイロット管(81)、前記第2冷媒配管に接続されている第4パイロット管(86)、及び前記第1パイロット管と前記第4パイロット管とを連通させるためのパイロット弁(72)を有する、
請求項7に記載の冷凍装置。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020202763A1 (ja) * | 2019-03-29 | 2020-10-08 | ダイキン工業株式会社 | 冷凍装置用ユニット、熱源ユニット、及び冷凍装置 |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107289151B (zh) * | 2016-04-12 | 2019-07-23 | 浙江三花智能控制股份有限公司 | 一种冷媒循环系统 |
CN107289152B (zh) * | 2016-04-12 | 2019-07-23 | 浙江三花智能控制股份有限公司 | 一种四通换向阀及其先导阀 |
CN110274052B (zh) * | 2018-03-13 | 2021-10-22 | 浙江三花智能控制股份有限公司 | 流体切换装置及热管理系统 |
US11300339B2 (en) | 2018-04-05 | 2022-04-12 | Carrier Corporation | Method for optimizing pressure equalization in refrigeration equipment |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11287352A (ja) * | 1998-04-03 | 1999-10-19 | Ranco Japan Ltd | 四方切換弁 |
JP2001082834A (ja) * | 1999-09-08 | 2001-03-30 | Samsung Electronics Co Ltd | 冷暖房兼用空気調和機の冷媒の流路の切り替え装置 |
JP2002250457A (ja) * | 2001-02-23 | 2002-09-06 | Saginomiya Seisakusho Inc | ラッチ式電磁弁および四方切換弁ならびにそのためのラッチ式電磁コイル |
JP2005113990A (ja) * | 2003-10-06 | 2005-04-28 | Ranco Japan Ltd | 切換弁 |
JP2006214691A (ja) * | 2005-02-07 | 2006-08-17 | Saginomiya Seisakusho Inc | 流路切換弁及び空気調和機 |
JP2009299762A (ja) * | 2008-06-12 | 2009-12-24 | Sanden Corp | 制御弁及びこの制御弁を備えた空調機 |
JP2012082883A (ja) * | 2010-10-08 | 2012-04-26 | Saginomiya Seisakusho Inc | 流路切換弁用の弁体 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2541445C3 (de) * | 1975-09-17 | 1980-09-04 | Wabco Fahrzeugbremsen Gmbh, 3000 Hannover | Wegeventil für pneumatisch betriebene Anlagen |
CN101319726A (zh) * | 2007-06-04 | 2008-12-10 | 浙江三花制冷集团有限公司 | 大型四通换向阀 |
CN102032366B (zh) * | 2010-10-26 | 2012-05-23 | 广东美的电器股份有限公司 | 空调用四通阀 |
CN203413162U (zh) * | 2013-08-23 | 2014-01-29 | 海信(山东)空调有限公司 | 空调器节能四通换向阀 |
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11287352A (ja) * | 1998-04-03 | 1999-10-19 | Ranco Japan Ltd | 四方切換弁 |
JP2001082834A (ja) * | 1999-09-08 | 2001-03-30 | Samsung Electronics Co Ltd | 冷暖房兼用空気調和機の冷媒の流路の切り替え装置 |
JP2002250457A (ja) * | 2001-02-23 | 2002-09-06 | Saginomiya Seisakusho Inc | ラッチ式電磁弁および四方切換弁ならびにそのためのラッチ式電磁コイル |
JP2005113990A (ja) * | 2003-10-06 | 2005-04-28 | Ranco Japan Ltd | 切換弁 |
JP2006214691A (ja) * | 2005-02-07 | 2006-08-17 | Saginomiya Seisakusho Inc | 流路切換弁及び空気調和機 |
JP2009299762A (ja) * | 2008-06-12 | 2009-12-24 | Sanden Corp | 制御弁及びこの制御弁を備えた空調機 |
JP2012082883A (ja) * | 2010-10-08 | 2012-04-26 | Saginomiya Seisakusho Inc | 流路切換弁用の弁体 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020202763A1 (ja) * | 2019-03-29 | 2020-10-08 | ダイキン工業株式会社 | 冷凍装置用ユニット、熱源ユニット、及び冷凍装置 |
JP2020165585A (ja) * | 2019-03-29 | 2020-10-08 | ダイキン工業株式会社 | 冷凍装置用ユニット、熱源ユニット、及び冷凍装置 |
CN113646596A (zh) * | 2019-03-29 | 2021-11-12 | 大金工业株式会社 | 冷冻装置用单元、热源单元以及冷冻装置 |
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