四通切换阀及制冷装置的制作方法

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四通切换阀及制冷装置的制造方法

本发明涉及四通切换阀及制冷装置。



背景技术:

至今已知有一种制冷装置,其通过采用四通切换阀对室外热交换器或室内热交换器供给从压缩机排出的高温高压制冷剂来进行制冷运转与制热运转的切换。在这样的制冷装置中,为了降低除霜时因四通切换阀的切换而产生的噪音,例如可以考虑使电动阀全开以进行匀压。但是,若打开电动阀而进行匀压,则液体制冷剂会从冷凝器侧朝蒸发器侧流动,导致使除霜的性能降低。可以考虑在制冷回路的气体侧回路安装旁通阀而采用旁通阀来进行匀压,以替代像这样用电动阀进行匀压。但是,若设置旁通阀,则会因部件的增加及配管的复杂化而导致成本上升。

因此,例如,像专利文献1(日本专利特开2001-116384号公报)所记载的四通切换阀那样,可以考虑在四通切换阀上增加旁通阀的功能来抑制部件的增加及配管的复杂化从而减少成本。



技术实现要素:

发明所要解决的技术问题

然而,专利文献1所记载的四通切换阀采用了内置步进电动机、通过复杂的控制对阀芯进行切换的昂贵机构,因此,即便采用专利文献1所记载的四通切换阀来替代采用廉价的四通切换阀和旁通阀,也不太能期待降低成本的效果。

本发明的课题是廉价地提供具有均压功能的四通切换阀及制冷装置。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明第一技术方案的四通切换阀包括:四通切换阀主体机构,所述四通切换阀主体机构具有阀芯、第一室及第二室,通过第一室与第二室之间的压力差使阀芯移动来在正状态与逆状态之间进行切换,所述正状态是指连接第一端口与第二端口并连接第三端口与第四端口的状态,所述逆状态是指连接第一端口与第三端口并连接第二端口与第四端口的状态;以及导向机构,所述导向机构用于使四通切换阀主体机构的第一室与第二室之间产生压力差,导向机构构成为能在第一状态、第二状态及第三状态之间进行切换,所述第一状态是指为了形成正状态而使第一室的压力比第二室的压力高的状态,所述第二状态是指为了形成逆状态而使第二室的压力比第一室的压力高的状态,所述第三状态是指连通第一端口与第四端口的状态。

在第一技术方案的四通切换阀中,通过将导向机构切换为第三状态而使第一端口与第四端口连通,因此,能通过四通切换阀使连接于第一端口的流路与连接于第四端口的流路形成均压。

本发明第二技术方案的四通切换阀是在第一技术方案的四通切换阀的基础上,导向机构具有:连接于第一端口的第一导向管;连接于第四端口的第四导向管;以及用于连通第一导向管与第四导向管的导向阀。

在第二技术方案的四通切换阀中,导向机构是用导向阀连通第一端口与第四端口的简单结构,因此,能廉价地实现连通第一端口与第四端口的导向机构。

本发明第三技术方案的四通切换阀是在第二技术方案的四通切换阀的基础上,导向机构还具有:连接于第一室的第二导向管;以及连接于第二室的第三导向管,在第一状态中,利用导向阀连通第一导向管与第二导向管,并连通第三导向管与第四导向管,在第二状态中,利用导向阀连通第一导向管与第三导向管,并连通第二导向管与第四导向管。

在第三技术方案的四通切换阀中,不仅能采用导向阀进行向第三状态的切换,也能采用导向阀进行向第一状态及第二状态的切换,因此,能使导向机构的结构简化。

本发明第四技术方案的四通切换阀是在第三技术方案的四通切换阀的基础上导向机构还具有:导向室,所述导向室形成有连接于第一导向管的第一开口部、连接于第二导向管的第二开口部、连接于第三导向管的第三开口部以及连接于第四导向管的第四开口部;以及导向阀驱动部,所述导向阀驱动部驱动导向阀,导向阀构成为:在通过导向阀驱动部移动至第一位置的状态下使第二开口部成为开放状态并连通第三开口部与第四开口部,在通过导向阀驱动部移动至第二位置的状态下使第三开口部成为开放状态并连通第二开口部与第四开口部,在通过导向阀驱动部移动至第三位置的状态下至少使第四开口部成为开放状态。

在第四技术方案的四通切换阀中,通过用导向阀驱动部将导向阀从第一位置移动至第三位置,能使四通切换阀在第一状态至第三状态之间进行切换,因此,能廉价地实现可在第一状态至第三状态之间切换的导向机构的导向阀驱动部。

本发明第五技术方案的四通切换阀是在第四技术方案的四通切换阀的基础上,导向机构使第一位置、第二位置以及第三位置配置于一直线上,且导向阀驱动部使导向阀呈直线状移动。

在第五技术方案的四通切换阀中,通过使导向阀呈直线状移动,能使四通切换阀在第一状态至第三状态之间进行切换,因此,能使导向阀驱动部的结构变得简单。

本发明第六技术方案的四通切换阀是在第五技术方案的四通切换阀的基础上,导向阀驱动部具有:固定于导向阀的第一柱塞;以及能调整与导向室的规定部位分开的距离的第二柱塞,导向阀驱动部控制第一柱塞和第二柱塞的位置以在第一控制状态、第三控制状态以及第二控制状态之间进行切换,使导向阀从第一位置移动至第三位置,所述第一控制状态是指从导向阀到规定部位的距离最长的状态,所述第三控制状态是指从导向阀到规定部位的距离最短的状态,所述第二控制状态是指从导向阀到规定部位的距离处在第一控制状态与第三控制状态之间的状态。

在第六技术方案的四通切换阀中,对导向室内的第一柱塞和第二柱塞的位置进行控制以使导向阀移动,因此,能以简单的机构实现在第一位置、第二位置及第三位置之间移动的导向阀的直线状移动。

本发明第七技术方案的制冷装置包括:四通切换阀,所述四通切换阀具有四通切换阀主体机构和导向机构,所述四通切换阀主体机构具有阀芯、第一室及第二室,且通过第一室与第二室之间的压力差使阀芯移动来在正状态与逆状态之间进行切换,所述正状态是指连接第一端口与第二端口并连接第三端口与第四端口的状态,所述逆状态是指连接第一端口与第三端口并连接第二端口与第四端口的状态,所述导向机构用于使四通切换阀主体机构的第一室与第二室之间产生压力差;压缩机,所述压缩机经由第一端口将压缩后的制冷剂排出,并经由第四端口吸入制冷剂;室外热交换器,所述室外热交换器连接于第二端口;以及室内热交换器,所述室内热交换器连接于第三端口;导向机构构成为能在第一状态、第二状态及第三状态之间进行切换,所述第一状态是指为了形成正状态而使第一室的压力比第二室的压力高的状态,所述第二状态是指为了形成逆状态而使第二室的压力比第一室的压力高的状态,所述第三状态是指连通第一端口与第四端口的状态。

在第七技术方案的制冷装置中,通过将导向机构切换至第三状态而使第一端口与第四端口连通,因此,能通过四通切换阀使连接于第一端口的流路与连接于第四端口的流路形成均压,其中,由压缩机压缩后的制冷剂流经第一端口,压缩机吸入的制冷剂流经第四端口。

第八技术方案的制冷装置是至第七技术方案的制冷装置的基础上,导向机构具有:直接连接于第一端口的第一导向管;直接连接于第四端口的第四导向管;以及用于连通第一导向管与第四导向管的导向阀。

第九技术方案的制冷装置是在第七技术方案的制冷装置的基础上,还具有:第一制冷剂配管,所述第一制冷剂配管连接四通切换阀的第一端口与压缩机的排出口;以及第二制冷剂配管,所述第二制冷剂配管连接四通切换阀的第四端口与压缩机的吸入口,导向机构具有:连接于第一制冷剂配管的第一导向管;连接于第二制冷剂配管的第四导向管;以及用于连通第一导向管与第四导向管的导向阀。

第十技术方案的制冷装置是在第七技术方案的制冷装置的基础上,还具有第一制冷剂配管,所述第一制冷剂配管连接四通切换阀的第一端口与压缩机的排出口,导向机构具有:连接于第一制冷剂配管的第一导向管;直接连接于第四端口的第四导向管;以及用于连通第一导向管与第四导向管的导向阀。

第十一技术方案的制冷装置是在第七技术方案的制冷装置的基础上,还具有第二制冷剂配管,所述第二制冷剂配管连接四通切换阀的第四端口与压缩机的吸入口,导向机构具有:直接连接于第一端口的第一导向管;连接于第二制冷剂配管的第四导向管;以及用于连通第一导向管与第四导向管的导向阀。

发明效果

在本发明第一技术方案的四通切换阀或本发明第七技术方案至第十一技术方案的任一制冷装置中,通过四通切换阀自身能使连接于第一端口的流路与连接于第四端口的流路形成均压,因此,例如能省下用于使第一端口与第四端口形成均压的旁通阀,能以低成本实现连通第一端口与第四端口形成均压的附加功能。

在本发明第二技术方案的四通切换阀中,通过采用廉价的导向机构,能减少成本。

在本发明第三技术方案的四通切换阀中,能廉价地实现连通第一端口与第四端口而形成均压的功能。

在本发明第四技术方案的四通切换阀中,通过廉价地实现导向机构,能达到减少成本的目的。

在本发明第五技术方案的四通切换阀中,能容易地以更廉价的方式构成四通切换阀。

在本发明第六实施方式的四通切换阀中,能使导向阀驱动部的结构和控制简化。

附图说明

图1用于说明本发明一实施方式的制冷装置的制冷运转和除霜运转的示意回路图。

图2是用于说明一实施方式的制冷装置的制热运转的回路图。

图3是放大图2的制冷装置的四通切换阀的局部剖视图。

图4是放大图1的制冷装置的四通切换阀的局部剖视图。

图5是用于说明图3的四通切换阀的导向机构的状态的示意剖视图。

图6是用于说明图4的四通切换阀的导向机构的状态的示意剖视图。

图7是用于说明均压动作时的导向机构的状态的示意剖视图。

图8是用于说明均压动作时的制冷装置的状态的回路图。

图9是用于说明均压动作时的变形例1D的制冷装置的状态的回路图。

图10是用于说明均压动作时的变形例1E的制冷装置的状态的回路图。

图11是用于说明均压动作时的变形例1F的制冷装置的状态的回路图。

具体实施方式

(1)整体结构

图1及图2表示本发明一实施方式的制冷装置。如图1及图2所示,制冷装置10包括压缩机11、四通切换阀12、室外热交换器13、膨胀机构14、储罐15及室内热交换器16。制冷装置10由室外机20和室内机30构成。室外机20中设置有压缩机11、四通切换阀12、室外热交换器13、膨胀机构14以及储罐15。此外,室内机30中设置有室内热交换器16。以下,以对本发明重要的制冷装置10的制冷剂的流动为重点进行说明,省略制冷装置10的气流的流动等其他部分的说明。例如,省略关于制冷装置10包括的室外风扇以及室内风扇(未图示)的说明。

(1-1)制冷装置10的回路结构

压缩机11的排出口11a与四通切换阀12的第一端口12a连接。四通切换阀12的第二端口12b与室外热交换器13的第一出入口13a连接。室外热交换器13的第二出入口13b与膨胀机构14的第一出入口14a连接。膨胀机构14的第二出入口14b与室内热交换器16的第一出入口16a连接。室内热交换器16的第二出入口16b与四通切换阀12的第三出入口12c连接。四通切换阀12的第四端口12d与储罐15的气体入口15a连接。储罐15的气体出口15b与压缩机11的吸入口11b连接。

(1-2)制冷装置10的动作的大致情况

在图1和图2中表示了制冷装置10的不同动作状态。制冷装置10利用四通切换阀12能切换针对室内的制冷运转和制热运转。图1所示的状态是制冷运转时的连接状态或除霜运转时的连接状态。此外,图2所示的状态是制热运转时的连接状态。

(1-2-1)制冷运转和除霜运转

在图1所示的状态中,四通切换阀12的第一端口12a与第二端口12b连通,第三端口12c与第四端口12d连通。像这样,四通切换阀12的第一端口12a与第二端口12b连通,因此,经由四通切换阀12从压缩机11的排出口11a至室外热交换器13的第一出入口13a成为高压气体管线(用粗线表示)。从室外热交换器13的第一出入口13a流入的高温高压气体制冷剂在流过室外热交换器13时通过与室外空气间的热交换失去热量而冷凝。流过室外热交换器13从第二出入口13b流出的高压液体制冷剂流入膨胀机构14的第一出入口14a,因此,室外热交换器13的第二出入口13b与膨胀机构14的第一出入口14a之间成为高压液体管线(用虚线表示)。流入膨胀机构14的高压液体制冷剂在膨胀机构14中膨胀后成为低温低压的液体制冷剂。从膨胀机构14的第二出入口14b流出的低温低压液体制冷剂流入室内热交换器16的第一出入口16a,因此,膨胀机构14的第二出入口14b与室内热交换器16的第一出入口16a之间成为低压气体管线(用点划线表示)。从室内热交换器16的第一出入口16a流入的低温低压液体制冷剂在流过室内热交换器16时通过与室内空气间的热交获得热量而蒸发。流过室内热交换器16从第二出入口16b流出的低温低压的气体制冷剂经由四通切换阀12的第三端口12c、第四端口12d及储罐15流入压缩机11的吸入口11b,因此,室内热交换器16的第二出入口16b与压缩机11的吸入口11b之间成为低压气体管线(用实线表示)。

(1-2-2)制热运转

在图2所示的状态中,四通切换阀12的第一端口12a与第三端口12c连通,第二端口12b与第四端口12d连通。像这样,四通切换阀12的第一端口12a与第三端口12c连通,因此,经由四通切换阀12从压缩机11的排出口11a至室内热交换器16的第二出入口16b成为高压气体管线(用粗线表示)。从室内热交换器16的第二出入口16b流入的高温高压气体制冷剂在流过室内热交换器16时通过与室内空气间的热交换失去热量而冷凝。流过室内热交换器16从第一出入口16a流出的高压液体制冷剂流入膨胀机构14的第二出入口14b,因此,室内热交换器16的第一出入口16a与膨胀机构14的第二出入口14b之间成为高压液体管线(用虚线表示)。流入膨胀机构14的高压液体制冷剂在膨胀机构14中膨胀后成为低温低压的液体制冷剂。从膨胀机构14的第一出入口14a流出的低温低压液体制冷剂流入室外热交换器13的第二出入口13b,因此,膨胀机构14的第一出入口14a与室外热交换器13的第二出入口13b之间成为低压气体管线(用点划线表示)。从室外热交换器13的第二出入口13b流入的低温低压液体制冷剂在流过室外热交换器13时通过与室外空气间的热交获得热量而蒸发。流过室外热交换器13从第一出入口13a流出的低温低压的气体制冷剂经由四通切换阀12的第二端口12b、第四端口12d及储罐15流入压缩机11的吸入口11b,因此,室外热交换器13的第一出入口13a与压缩机11的吸入口11b之间成为低压气体管线(用实线表示)。

(1-2-3)向除霜运转的切换

在执行着制热运转时(图2的状态),为了除去室外热交换器13的霜,临时切换四通切换阀12以从图2的状态变成图1的状态。

至今,进入除霜运转时及从除霜运转恢复到制热运转时,为了降低四通切换阀产生的噪音,将膨胀机构的阀全开来进行均压。因此,伴随着这样的均压时的膨胀机构的阀的全开,例如高压的液体制冷剂朝图2的箭头Ar1的方向移动而导致了除霜性能的下降。当想要防止这样的不良情况时,至今,例如设置有旁通阀19以用于旁通压缩机的排出口与压缩机的吸入口。但是,若设置旁通阀19,则部件数量增加,配管变得复杂,导致了成本增加。

在本发明中,用于除霜运转的均压使用四通切换阀12进行。以下,对具有均压用功能的四通切换阀12的结构和动作进行详细说明。

(2)四通切换阀12

(2-1)四通切换阀12的结构

用图3及图4对四通切换阀12的结构进行说明。四通切换阀12由四通切换阀主体机构50和导向机构70构成。四通切换阀12的第一端口12a、第二端口12b、第三端口12c及第四端口12d与四通切换阀主体机构50连接。

(2-1-1)四通切换阀主体机构50

四通切换阀主体机构50具有主体部51、阀芯52、第一分隔构件53及第二分隔构件54。主体部51是由圆筒形的侧面51a、第一盖51b及第二盖51c形成的。圆筒形的侧面51a的端面的开口部由第一盖51b和第二盖51c阻塞。此外,主体部51的内部是除了第一端口12a、第二端口12b、第三端口12c、第四端口12d、连接于第一盖51b的第二导向管82及连接于第二盖51c的第三导向管83以外没有出口的密闭空间。

没有间隙地与圆筒形的侧面51a的内周面抵接的有底筒状的第一分隔构件53及第二分隔构件54以能沿着侧面51a滑动的方式配置于主体部51的内部。这些第一分隔构件53与第二分隔构件54之间配置有阀芯52,阀芯52的两端固定于第一分隔构件53和第二分隔构件54。因此,阀芯52被第一分隔构件53和第二分隔构件54中的一方按压并被另一方牵拉而在主体部51的内部滑动。

由第一分隔构件53、第一盖51b和侧面51a包围的空间是除了第二导向管82以外没有出口的密闭空间,其形成第一室55。若从第二导向管82将高压的制冷剂供给至所述第一室55而使第一室55的压力比设有阀芯52的空间的压力高,则第一分隔构件53受到朝与第一盖51b分离的方向的力。相反,若从第二导向管82将低压的制冷剂供给至所述第一室55而使第一室55的压力比设有阀芯52的空间的压力低,则第一分隔构件53受到朝靠近第一盖51b的方向的力。

同样地,由第二分隔构件54、第二盖51c和侧面51a包围的空间是除了第三导向管83以外没有出口的密闭空间,其形成第二室56。若从第三导向管83将高压的制冷剂供给至所述第二室56而使第二室56的压力比设有阀芯52的空间的压力高,则第二分隔构件54受到朝与第二盖51c分离的方向的力。相反,若从第三导向管83将低压的制冷剂供给至所述第二室56而使第二室56的压力比设有阀芯52的空间的压力低,则第二分隔构件54受到朝靠近第二盖51c的方向的力。

在阀芯52上设有连接部52a,连接部52a设有凹部52aa。与所述凹部52aa相对的两个端口构成为由连接部52a连接的结构。也就是说,在图3所示的状态中,第三端口12c与第四端口12d由连接部52a连接,在图4所示的状态中,第二端口12b与第四端口12d由连接部52a连接。

此外,第一端口12a连接于主体部51的中央部,因此,即便如图3所示阀芯52靠近第二盖51c、如图4所示阀芯52靠近第一盖51b,第一端口12a也朝向第一分隔构件53与第二分隔构件54之间的空间开放。因此,在如图3所示阀芯52靠近第二盖51c的状态下,被连接部52a覆盖的第三端口12c和第四端口12d切断了与第一端口12a的连接,第一端口12a与第二端口12b连通。此外,在如图4所示阀芯52靠近第一盖51b的状态下,被连接部52a覆盖的第二端口12b和第四端口12d切断了与第一端口12a的连接,第一端口12a与第三端口12c连通。

四通切换阀主体机构50与导向机构70由第一导向管81、第二导向管82、第三导向管83以及第四导向管84这四个管连接。第一导向管81经由第一端口12a连接于第一分隔构件53与第二分隔构件54之间的空间,第四导向管84经由第四端口12d连接于连接部52a的凹部52aa。此外,第二导向管82穿通第一盖51b与第一室55相连,第三导向管83穿通第二盖51c与第二室56相连。

(2-1-2)导向机构70

图5、图6及图7是导向机构的主要部分的示意放大图。在图5中表示了制冷运转时或除霜运转时的导向机构70的状态。在图6中表示了制热运转时的导向机构70的状态。此外,在图7中表示了均压时的导向机构70的状态。导向机构70除了第一导向管81、第二导向管82、第三导向管83以及第四导向管84这四个管以外还具有导向主体71、导向阀72、第一柱塞73、第二柱塞74及导向阀驱动部75。在导向主体71中形成有导向室71a。所述导向室71a是除了第一导向管81、第二导向管82、第三导向管83及第四导向管84以外没有出入口的密闭空间。

在导向室71a中,形成有连接于第一导向管81的第一开口部76、连接于第二导向管82的第二开口部77、连接于第三导向管83的第三开口部78、连接于第四导向管84的第四开口部79。此外,第二开口部77、第四开口部79及第三开口部78按所述顺序沿导向主体71的长度方向排列配置在一直线上。

此外,在导向室71a中配置有沿第二开口部77、第四开口部79以及第三开口部78的排列方向在一直线上移动的导向阀72。在导向阀72上形成有凹部72a。

此外,在导向室71a内收纳有第一柱塞73及第二柱塞74。以导向阀72、第一柱塞73及第二柱塞74的顺序排列配置,且导向阀72固定于第一柱塞73。第一柱塞73及第二柱塞74安装于导向阀驱动部75。所述导向阀驱动部75通过移动第一柱塞73和/或第二柱塞74来移动导向阀72。

具体而言,导向阀驱动部75被控制为形成图5所示的第一控制状态、图6所示的第二控制状态以及图7所示的第三控制状态。也就是说,导向阀72在图5的状态中移动至凹部72a与第三开口部78及第四开口部79相对的第一位置,使第二开口部77呈开放状态并且连通第三开口部78与第四开口部79。导向阀72位于第一位置时,导向机构70成为连通第一导向管81与第二导向管82并且连通第三导向管83与第四导向管84的第一状态。此外,导向阀72在图6的状态中移动至凹部72a与第二开口部77及第四开口部79相对的第二位置,使第三开口部78呈开放状态并且连通第二开口部77与第四开口部79。导向阀72位于第二位置时,导向机构70成为连通第一导向管81与第三导向管83并且连通第二导向管82与第四导向管84的第二状态。此外,导向阀72在图7的状态中移动至凹部72a与第二开口部77相对的第三位置,且第二开口部77、第三开口部78和第四开口部79形成开放状态。导向阀72位于第三位置时,导向机构70成为连通第一导向管81与第四导向管84的第三状态。在图7所示的状态中,不仅是第四开口部79,第二开口部77和第三开口部78也形成为开放状态,但在第三位置中,例如也可以仅有第四开口部79形成为开放状态,只要是至少连通第一导向管81与第四导向管84的结构即可。

导向阀驱动部75为实现从上述的第一控制状态到第三控制状态的控制状态而具有第一弹簧75a、第二弹簧75b、电磁线圈75c以及支承构件75d。第一弹簧75a安装于第一柱塞73与支承构件75d之间,以当第一柱塞73要从导向阀72朝向支承构件75d移动时按压第一柱塞73。第二弹簧75b安装于第二柱塞74与支承构件75d之间,以当第二柱塞74要朝与第一柱塞73所在的方向相反的方向移动时按压第二柱塞74。例如第一柱塞73及第二柱塞74由铁等磁性体构成,且构成为第一柱塞73及第二柱塞74被电磁线圈75c产生的磁场朝与导向阀72所在的方向相反的方向牵拉。此外,导向阀驱动部75在电磁线圈75c中不产生磁场时成为图5所示的第一控制状态,在电磁线圈75c中通较弱的第一电流而产生磁场时成为图6所示的第二控制状态,在电磁线圈75c中通较强的第二电流而产生磁场时成为图7所示的第三控制状态。

(2-1-3)四通切换阀主体机构50和导向机构70的动作

接着,对因压缩机11运转而朝四通切换阀12的第一端口12a供给高压的气体制冷剂且朝第四端口12d供给低压的气体制冷剂时四通切换阀主体机构50和导向机构70的动作进行说明。也就是说,对以下情况进行说明:在四通切换阀12的阀芯52的动作结束的程度时,至少从第一端口12a朝第一导向管81供给高压的制冷剂并且从第四端口12d朝第四导向管84供给气体制冷剂。

在图5所示的状态中,从连接于第一端口12a的第一导向管81朝导向室71a供给高压的气体制冷剂,从导向室71a经由第二导向管82朝四通切换阀主体机构50的第一室55供给高压的气体制冷剂。另一方面,通过导向阀72,从连接于第四端口12d的第四导向管84经由第三导向管83朝四通切换阀主体机构50的第二室56供给低压的气体制冷剂。其结果是,四通切换阀主体机构50的第一室55成为高压且第二室56成为低压,阀芯52朝远离第一盖51b的方向移动而形成图3所示的状态。所述图3所示的状态是第一室55的压力比第二室56的压力高的第一状态。在所述图3的状态中,四通切换阀12是正状态,即,通过阀芯52连接第一端口12a与第二端口12b并且连接第三端口12c与第四端口12d。

在图6所示的状态中,从连接于第一端口12a的第一导向管81朝导向室71a供给高压的气体制冷剂,从导向室71a经由第三导向管83朝四通切换阀主体机构50的第二室56供给高压的气体制冷剂。另一方面,通过导向阀72,从连接于第四端口12d的第四导向管84经由第二导向管82朝四通切换阀主体机构50的第一室55供给低压的气体制冷剂。其结果是,四通切换阀主体机构50的第一室55成为低压且第二室56成为高压,阀芯52朝远离第二盖51c的方向移动而形成图4所示的状态。所述图4所示的状态是第一室55的压力比第二室56的压力低的第二状态。在所述图4的状态中,四通切换阀12是逆状态,即,通过阀芯52连接第一端口12a与第三端口12c并且连接第二端口12b与第四端口12d。

在图7所示的状态中,从连接于四通切换阀12的第一端口12a的第一导向管81朝导向室71a供给高压的气体制冷剂,从导向室71a经由第四导向管84朝四通切换阀12的第四端口12d供给高压的气体制冷剂。也就是说,在图7所示的状态中,第一端口12a与第四端口12d经由第一导向管81及第四导向管84而连接,对连接于第一端口12a和第四端口12d的流路及设备进行均压。

(2-2)制冷装置10的均压动作

图8表示了导向机构70成为上述图7所示的状态且制冷装置10进行了均压的状态。在形成图8所示的状态之前,如采用图2进行的说明那样,在制冷装置10中进行着制热运转。由于在进行制热运转,因此在图2所示的状态中,经由四通切换阀12从压缩机11到室内热交换器16成为高压气体管线(用粗线表示),室内热交换器16与膨胀机构14之间成为高压液体管线(用虚线表示),膨胀机构14与室外热交换器13之间成为低压气体管线(用点划线表示),室外热交换器13与压缩机11之间成为低压气体管线(用实线表示)。

在从图2所示的状态切换为除霜运转(图1所示的状态)之前,停止压缩机11的运转以进行均压动作。图8表示了进行着均压动作的状态。即便是在停止压缩机11的运转的图8的状态中,制冷装置10的各管线也形成与图2相同的状态。在进行均压动作的图7的状态中,如图8的箭头Ar2所示,高压气体制冷剂穿过导向机构70的内部(导向室71a)从第一导向管81朝第四导向管84流动。此外,压缩机11的运转处于停止的状态,因此,随着时间的经过,连接于第一导向管81(第一端口12a)的流路的压力与连接于第四导向管84(第四端口12d)的流路的压力接近。在图8所示的情况下,经由四通切换阀主体机构50,第一端口12a与第二端口12b相连,第三端口12c与第四端口12d相连,因此,与第一端口12a、第二端口12b、第三端口12c、第四端口12d连接的流路通过四通切换阀12同时进行均压。

(3)特征

(3-1)

上述实施方式的四通切换阀12通过导向机构70形成图7的状态而成为第三状态,即,经由第一导向管81及第四导向管84连通第一端口12a与第四端口12d。通过四通切换阀12形成第三状态,制冷剂从第一端口12a经由第一导向管81和第四导向管84朝第四端口12d流动,使连接于第一端口12a的流路与连接于第四端口12d的流路形成均压。在图8所示的制冷装置10中,能使连接于压缩机11的排出口11a的流路(高压气体管线)与连接于吸入口11b的流路(低压气体管线)形成均压。因此,即便不像现有技术那样设置旁通阀19也能形成均压,能以低成本在制冷装置10中追加均压功能。

(3-2)

导向机构70能用导向阀72使第四开口部79相对于导向室71a形成开放状态,连通第一导向管81与第四导向管84而连通第一端口12a与第四端口12d。像这样导向机构70构成为用导向阀72使第四开口部79形成开放状态的简单结构,能廉价地实现导向机构70,因此,能减少用于提供具有均压功能的四通切换阀12的成本。

(3-3)

导向机构70通过如图5所示移动至导向阀72的凹部72a与第三开口部78及第四开口部79相对的第一位置,能利用导向阀72连通第三导向管83与第四导向管84,并利用导向阀72使第二开口部77形成开放状态而连通第一导向管81与第二导向管82。此外,通过如图6所示移动至导向阀72的凹部72a与第二开口部77及第四开口部79相对的第二位置,能利用导向阀72连通第二导向管82与第四导向管84,并利用导向阀72使第三开口部78形成开放状态而连通第一导向管81与第三导向管83。

像这样,不仅能用导向阀72进行向第三状态的切换,也能用导向阀72进行向第一状态及第二状态的切换,因此,能简化导向机构70的结构。其结果是,在四通切换阀12中能廉价地实现连通第一端口12a与第四端口12d而形成均压的功能。

(3-4)

如上述(3-3)中说明的那样,导向阀驱动部75可通过使导向阀72从第一位置移动至第三位置而使四通切换阀12从第一状态切换至第三状态。由于只是在导向机构70中移动导向阀72而使导向阀72取三个位置,因此导向阀驱动部75的结构变得简单,能廉价地实现导向机构70从而达到降低成本的目的。

(3-5)

导向阀72构成为通过沿直线移动而相对于第二开口部77、第四开口部79以及第三开口部78改变姿势,使四通切换阀12进行从第一状态到第三状态的切换。像这样,只要使导向阀72在一直线上移动即可,因此,能像导向阀驱动部75在导向室71a内呈直线状移动的例如上述实施方式那样由第一柱塞73和第二柱塞74构成,通过使导向阀驱动部75的结构变得简单,容易廉价地构成四通切换阀12。

(3-6)

导向阀驱动部75利用流过电磁线圈75c的电流来控制导向室71a内的第一柱塞73和第二柱塞74的位置,使它们如图5、图6及图7那样移动。例如,导向室71a内的规定部位只要设定为比导向阀72靠近第一柱塞73一侧即可,因此,若将所述规定部位看做是支承构件75d中的最靠近导向阀72的前端部分,则在电磁线圈75c中没有电流流动的状态下,按压第一柱塞73的第一弹簧75c和按压第二柱塞74的第二弹簧75b这两者都伸长,形成图5所示的状态(第一控制状态的例子),从导向阀72到支承构件75d的前端部分的距离会变得最长。在电磁线圈75c中通较强的第二电流的状态下,按压第一柱塞73的第一弹簧75a和按压第二柱塞74的第二弹簧75b这两者都收缩,形成图7所示的状态(第三控制状态的例子),从导向阀72到支承构件75d的前端部分的距离变得最短。此外,在电磁线圈75c中通较弱的第一电流的状态下,按压第一柱塞73的第一弹簧75a收缩而按压第二柱塞74的第二弹簧75b伸长,形成图6所示的状态(第二控制状态的例子),从导向阀72到支承构件75d的前端部分的距离处在第一控制状态与第二控制状态之间。像这样,导向阀驱动部75的结构和控制得到简化。

(4)变形例

(4-1)变形例1A

在上述实施方式中,对使用第一柱塞73和第二柱塞74来移动用于使导向阀72在直线上移动的导向阀驱动部75的结构进行了说明,但用于使导向阀72在直线上移动的导向阀驱动部的结构不限于上述实施方式中说明的结构。例如,也可以采用以下结构:用弹簧从两侧对一个第一柱塞73施力,且例如用配置于两侧的电磁体将一个第一柱塞73朝其中一侧吸引。

(4-2)变形例1B

在上述实施方式中,对使用电磁力来移动导向阀72的情况进行了说明,但也可以通过物理方式进行按压或牵拉来使导向阀72移动,此外,也可以在导向阀72的移动中采用气压或液压或除此以外的动力源。

(4-3)变形例1C

在上述实施方式中,对导向阀72在直线上移动的实施方式进行了说明,但导向阀的移动不限于在直线上。例如,可以使导向阀在圆周上移动,将第二开口部77、第四开口部79及第三开口部78配置于圆周上。

(4-4)变形例D

在上述实施方式中,作为使导向机构70在第一状态、第二状态、第三状态之间切换的制冷装置10,以导向机构70具有直接连接于第一端口12a的第一导向管81、直接连接于第四端口12d的第四导向管84以及用于连通第一导向管81与第四导向管84的导向阀72的情况为例进行了说明,其中,所述第一状态是指为了形成正状态而使第一室55的压力比第二室56的压力高的状态、所述第二状态是指为了形成逆状态而使第二室56的压力比第一室55的压力高的状态,所述第三状态是指连通第一端口12a与第四端口12d的状态。

但是,使导向机构在第一状态、第二状态、第三状态之间切换的制冷装置也可以构成为例如图9所示的制冷装置10A的结构,其中,所述第一状态是指为了形成正状态而使第一室的压力比第二室的压力高的状态,所述第二状态是指为了形成逆状态而使第二室的压力比第一室的压力高的状态,所述第三状态是指连通第一端口与第四端口的状态。

即,图9所示的制冷装置10A还具有第一制冷剂配管17和第二制冷剂配管18,其中,所述第一制冷剂配管17连接四通切换阀12A的第一端口12a与压缩机11的排出口11a,所述第二制冷剂配管18连接四通切换阀12A的第四端口12d与压缩机11的吸入口11b。在第二制冷剂配管18的中途设有储罐15。

制冷装置10A的导向机构70A具有:连接于第一制冷剂配管17的第一导向管85;连接于第二制冷剂配管18的第二导向管86;以及用于连通第一导向管85与第四导向管86的导向阀72。

另外,在图9中,与在图1至图8中标注相同符号的部件是与图1至图8中用相同符号标注的部件相同的部件。例如,在变形例1D的制冷装置10A中,除了第一导向管85连接于第一制冷剂配管17且第四导向管86连接于第二制冷剂配管18这点以外,与上述实施方式的制冷装置10具有相同的结构。此外,在制冷装置10A的导向机构70A中,除了第一导向管85连接于第一制冷剂配管17且第四导向管86连接于第二制冷剂配管18这点以外,也与上述实施方式的制冷装置10的导向机构70具有相同的结构。

变形例1D的制冷装置10A通过导向机构70A形成图9的状态而成为第三状态,即,经由第一导向管85和第一制冷剂配管17以及第四导向管86和第二制冷剂配管18连通第一端口12a与第四端口12d。通过四通切换阀12A形成第三状态,制冷剂从第一端口12a经由第一导向管85和第四导向管86朝第四端口12d流动,使连接于第一端口12a的流路与连接于第四端口12d的流路形成均压。在图9所示的制冷装置10A中,能使连接于压缩机11的排出口11a的流路(高压气体管线)即第一制冷剂配管17与连接于吸入口11b的流路(低压气体管线)即第二制冷剂配管18形成均压。因此,即便不像现有技术那样设置旁通阀19也能形成均压,能以低成本在制冷装置10A中追加均压功能。

另外,在变形例1D的制冷装置10A中,能通过移动图9所示的导向阀72连通第一导向管85与第二导向管82并且连通第三导向管83与第四导向管86,形成使第一室的压力比第二室的压力高的第一状态,能通过移动导向阀72连通第一导向管85与第三导向管83并且连通第二导向管82与第四导向管86,形成使第二室的压力比第一室的压力高的第二状态。

(4-5)变形例1E

此外,使导向机构在第一状态、第二状态、第三状态之间切换的制冷装置也可以构成为例如图10所示的制冷装置10B的结构,其中,所述第一状态是指为了形成正状态而使第一室的压力比第二室的压力高的状态,所述第二状态是指为了形成逆状态而使第二室的压力比第一室的压力高的状态,所述第三状态是指连通第一端口与第四端口的状态。

即,图10所示的制冷装置10B还具有第一制冷剂配管17,所述第一制冷剂配管17连接四通切换阀12B的第一端口12a与压缩机11的排出口11a。

制冷装置10B的导向机构70B具有:连接于第一制冷剂配管17的第一导向管85;连接于四通切换阀12B的第四端口12d的第四导向管84;以及用于连通第一导向管85与第四导向管84的导向阀72。

另外,在图10中,与在图1至图9中标注相同符号的部件是与图1至图9中用相同符号标注的部件相同的部件。例如,在变形例1E的制冷装置10B中,除了第一导向管85连接于第一制冷剂17这点以外,与上述实施方式的制冷装置10具有相同的结构。此外,在制冷装置10B的导向机构70B中,除了第一导向管85连接于第一制冷剂配管17这点以外,也与上述实施方式的制冷装置10的导向机构70具有相同的结构。

变形例1E的制冷装置10B通过导向机构70B形成图10的状态而成为第三状态,即,经由第一导向管85和第一制冷剂配管17以及第四导向管84连通第一端口12a与第四端口12d。通过四通切换阀12B形成第三状态,制冷剂从第一端口12a经由第一导向管85和第四导向管84朝第四端口12d流动,使连接于第一端口12a的流路与连接于第四端口12d的流路形成均压。在图10所示的制冷装置10B中,能使连接于压缩机11的排出口11a的流路(高压气体管线)即第一制冷剂配管17与连接于吸入口11b的流路(低压气体管线)即第二制冷剂配管18形成均压。因此,即便不像现有技术那样设置旁通阀19也能形成均压,能以低成本在制冷装置10B中追加均压功能。

另外,在变形例1E的制冷装置10B中,能通过移动图10所示的导向阀72连通第一导向管85与第二导向管82并且连通第三导向管83与第四导向管84,形成使第一室的压力比第二室的压力高的第一状态,能通过移动导向阀72连通第一导向管85与第三导向管83并且连通第二导向管82与第四导向管84,形成使第二室的压力比第一室的压力高的第二状态。

(4-6)变形例F

此外,使导向机构在第一状态、第二状态、第三状态之间切换的制冷装置也可以构成为例如图11所示的制冷装置10C的结构,其中,所述第一状态是指为了形成正状态而使第一室的压力比第二室的压力高的状态,所述第二状态是指为了形成逆状态而使第二室的压力比第一室的压力高的状态,所述第三状态是指连通第一端口与第四端口的状态。

即,图11所示的制冷装置10C还具有第二制冷剂配管18,所述第二制冷剂配管18连接四通切换阀12C的第四端口12d与压缩机11的吸入口11b。在第二制冷剂配管18的中途设有储罐15。

制冷装置10C的导向机构70C具有:连接于四通切换阀12C的第一端口12a的第一导向管81;连接于第二制冷剂配管18的第四导向管86;以及用于连通第一导向管81与第四导向管86的导向阀72。

另外,在图11中,与在图1至图10中标注相同符号的部件是与图1至图10中用相同符号标注的部件相同的部件。例如,在变形例1F的制冷装置10C中,除了第四导向管86连接于第二制冷剂18这点以外,与上述实施方式的制冷装置10具有相同的结构。此外,在制冷装置10C的导向机构70C中,除了第四导向管86连接于第二制冷剂配管18这点以外,与上述实施方式的制冷装置10的导向机构70具有相同的结构。

变形例1F的制冷装置10C通过导向机构70C形成图11的状态而成为第三状态,即,经由第一导向管81和第二制冷剂配管18以及第四导向管86连通第一端口12a与第四端口12d。通过四通切换阀12C形成第三状态,制冷剂从第一端口12a经由第一导向管81和第四导向管86朝第四端口12d流动,使连接于第一端口12a的流路与连接于第四端口12d的流路形成均压。在图11所示的制冷装置10C中,能使连接于压缩机11的排出口11a的流路(高压气体管线)即第一制冷剂配管17与连接于吸入口11b的流路(低压气体管线)即第二制冷剂配管18形成均压。因此,即便不像现有技术那样设置旁通阀19也能形成均压,能以低成本在制冷装置10C中追加均压功能。

符号说明

10、10A、10B、10C 制冷装置

11 压缩机

12、12A、12B、12C 四通切换阀

13 室外热交换器

16 室内热交换器

12a 第一端口

12b 第二端口

12c 第三端口

12d 第四端口

17 第一制冷剂配管

18 第二制冷剂配管

50 四通切换阀主体机构

52 阀芯

55 第一室

56 第二室

70、70A、70B、70C 导向机构

71 导向主体

71a 导向室

72 导向阀

73 第一柱塞

74 第二柱塞

76 第一开口部

77 第二开口部

78 第三开口部

79 第四开口部

81、85 第一导向管

82 第二导向管

83 第三导向管

84、86 第四导向管

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利特开2001-116384号公报。

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