JP2017075675A - Slide type selector valve and refrigeration cycle system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、スライド式切換弁及び冷凍サイクルシステムに関する。 The present invention relates to a slide type switching valve and a refrigeration cycle system.
従来、ルームエアコン等の空気調和機で利用される冷凍サイクルとして、冷却モード(冷房)運転時に圧縮機、室外熱交換器、膨張弁、及び室内熱交換器を経由して冷媒を圧縮機に環流させ、加温モード(暖房)運転時に圧縮機、室内熱交換器、膨張弁、及び室外熱交換器を経由して冷媒を圧縮機に環流させるように、冷媒の環流方向を逆転させるものが利用されている。このような冷凍サイクルにおける冷媒の環流経路を逆転させる流路切換弁(所謂、四方切換弁)として、弁本体の内部にスライド自在に設けられた弁体を備えたスライド式切換弁が広く用いられている。 Conventionally, as a refrigeration cycle used in an air conditioner such as a room air conditioner, the refrigerant is circulated to the compressor via the compressor, the outdoor heat exchanger, the expansion valve, and the indoor heat exchanger during the cooling mode (cooling) operation. It is used that reverses the direction of refrigerant circulation so that the refrigerant is circulated to the compressor via the compressor, indoor heat exchanger, expansion valve, and outdoor heat exchanger during heating mode (heating) operation. Has been. As a flow path switching valve (so-called four-way switching valve) for reversing the refrigerant circulation path in such a refrigeration cycle, a sliding type switching valve having a valve body slidably provided inside the valve body is widely used. ing.
スライド式切換弁の弁本体には、圧縮機の吐出口にD継手を介して接続されて高圧冷媒を流入させる流入ポートと、圧縮機の吸入口にS継手を介して接続されて冷媒を圧縮機に還流させる流出ポートと、室内熱交換器にE継手を介して接続される室内側ポート(第一ポート)と、室外熱交換器にC継手を介して接続される室外側ポート(第二ポート)と、が設けられている。そして、スライド式切換弁は、一方側にスライドさせた弁体によって流出ポートと室内側ポートとを連通させるとともに、弁本体内部によって流入ポートと室外側ポートとを連通させる冷却モードと、他方側にスライドさせた弁体によって流出ポートと室外側ポートとを連通させるとともに、弁本体内部によって流入ポートと室内側ポートとを連通させる加温モードと、が切り換えられるようになっている。 The valve body of the slide-type switching valve is connected to the discharge port of the compressor via a D joint to allow high-pressure refrigerant to flow in, and connected to the suction port of the compressor via an S joint to compress the refrigerant. An outflow port to be returned to the machine, an indoor side port (first port) connected to the indoor heat exchanger via an E joint, and an outdoor port (second port) connected to the outdoor heat exchanger via a C joint Port). The slide type switching valve has a cooling mode in which the outflow port and the indoor side port are communicated with each other by the valve body slid to one side, and the inflow port and the outdoor side port are communicated with each other inside the valve body, and on the other side. The outflow port and the outdoor port are communicated with each other by the slidable valve body, and the heating mode in which the inflow port and the indoor side port are communicated with each other inside the valve body is switched.
このようなスライド式切換弁として、冷却モードと加温モードとの切り換え時における切換え不良の防止と、冷却モード及び加温モードにおける冷媒の流量確保と、を意図した構造が提案されている(例えば、特許文献1参照)。この特許文献1に記載された従来のスライド式切換弁について、図11、12を参照して説明する。 As such a slide-type switching valve, there has been proposed a structure intended to prevent switching failure when switching between the cooling mode and the heating mode and to secure the flow rate of the refrigerant in the cooling mode and the heating mode (for example, , See Patent Document 1). A conventional slide type switching valve described in Patent Document 1 will be described with reference to FIGS.
図11に示すように、スライド式切換弁100は、流出ポート101、第一ポート102、第二ポート103を有する弁座104と、この弁座104に摺動自在に設けられる弁体105と、を備えて構成されている。弁体105は、弁座104側に開口した凹状の椀部106と、この椀部106の開口縁から外方に延びて弁座104に摺動する摺動面107と、を有して形成されている。図12に示すように、椀部106は、その開口縁が摺動方向に長い楕円(長円)形状に形成され、その長手方向両端部には、それぞれ椀部106の内方に突出した突出部108,109が設けられている。
As shown in FIG. 11, the slide
弁体105は、椀部106によって流出ポート101と第一ポート102とを連通させて第二ポート103を連通させない第一位置と、図12(A)に示すように、椀部106によって流出ポート101と第二ポート103とを連通させて第一ポート102を連通させない第二位置と、の間をスライド可能に構成されている。第一位置において、突出部108は第一ポート102の一部を覆い、突出部109は流出ポート101の一部を覆うこととなり、また、図12(A)に示すように、第二位置において、突出部108は流出ポート101の一部を覆い、突出部109は第二ポート103の一部を覆うこととなるものの、それによる流出ポート101、第一ポート102及び第二ポート103の流路面積の縮少が最小限に抑えられている。
The
図12(B)に示すように、第一位置と第二位置との間を弁体105が移動する中間位置において、突出部108が第一ポート102の周縁に沿って位置することで、第一ポート102と椀部106の内部とが非連通とされるとともに、突出部109が第二ポート103の周縁に沿って位置することで、第二ポート103と椀部106の内部とが非連通となる。すなわち、中間位置において、椀部106の内部を介しては第一ポート102と第二ポート103とが連通しないことで、冷却モードと加温モードとの切り換え時の椀部106内部の圧力の増加が抑制されるため、高圧側と低圧側との圧力差が維持されやすくなっている。また、中間位置において、突出部108,109によって第一ポート102及び第二ポート103を覆うことで、流出ポート101との距離を拡げなくても第一ポート102と第二ポート103とが連通しないようになっている。
As shown in FIG. 12B, the
以上のように、従来のスライド式切換弁100は、椀部106の内方に突出した突出部108,109を備えることで、弁体105の中間位置において、椀部106の内部を介して第一ポート102と第二ポート103とを非連通とし、弁切り換え時の圧力差の低下を抑制して切換え不良の防止を図るとともに、スライド式切換弁100の大型化の抑制を図ろうとするものである。また、従来のスライド式切換弁100は、冷却モード及び加温モード(弁体105の第一位置及び第二位置)において、突出部108,109による流出ポート101、第一ポート102及び第二ポート103の流路面積の縮少が抑えられることで、低圧側冷媒の流量低下の抑制を図ろうとするものである。
As described above, the conventional slide-
ところで、従来のスライド式切換弁100では、弁体105のスライド方向に沿った長さ寸法が小さく形成されているため、図12(B)に示す弁体105の中間位置において、椀部106の内部を介して第一ポート102と第二ポート103とが非連通とされるものの、椀部106の外部(弁本体の内部)を介して第一ポート102と第二ポート103とが連通される。また、図12(C)に示すように、中間位置から一方側(又は他方側)に弁体105が移動した経過位置において、突出部108(又は突出部109)と第一ポート102(又は第二ポート103)の周縁とに隙間が生じ、この隙間と弁体105の一方側端縁(又は他方側端縁)とを介して椀部106の外部と内部とが連通され、高圧側である弁本体の内部と低圧側である流出ポート101とが連通されてしまう。
By the way, in the conventional slide
以上のように高圧側と低圧側とが連通され、高圧側から低圧側に流れる冷媒の流量(中間流量)が増加すると、モード切り換えのために必要な圧力差を得ることができなくなってしまう。このため、弁体105のスライド方向に沿った長さ寸法を拡大し、中間位置において、第一ポート102及び第二ポート103を覆う程度までフランジ部を延ばして形成することが考えられる。しかしながら、そのようなフランジ部を形成してしまうと、冷却モード及び加温モード(弁体105の第一位置及び第二位置)において、フランジ部が第一ポート102や第二ポート103に重なり、フランジ部によって高圧側冷媒の流れが阻害されて流量低下が生じるという問題がある。また、流出ポート101に対する第一ポート102及び第2ポート103のそれぞれの距離を広げることも考えられるが、スライド式切換弁100の大型化を招くことから好ましくない。
As described above, when the high-pressure side and the low-pressure side are communicated and the flow rate (intermediate flow rate) of the refrigerant flowing from the high-pressure side to the low-pressure side increases, it becomes impossible to obtain a pressure difference necessary for mode switching. For this reason, it can be considered that the length of the
本発明の目的は、モード切り換え時における中間流量を低減させてモード切り換えのために必要な圧力差を得やすくするとともに、冷却モード及び加温モードにおける高圧側の流量低下を抑制することができるスライド式切換弁及び冷凍サイクルシステムを提供することである。 An object of the present invention is to reduce the intermediate flow rate at the time of mode switching to make it easy to obtain a pressure difference necessary for mode switching, and to suppress a decrease in flow rate on the high pressure side in the cooling mode and the heating mode. It is providing a type change-over valve and a refrigerating cycle system.
本発明のスライド式切換弁は、筒状の弁本体と、該弁本体の内部にスライド自在に設けられた弁体と、前記弁本体の周面に開口して設けられた複数のポートと、を備えたスライド式切換弁であって、前記複数のポートは、前記弁本体の内部に流体を流入させる流入ポートと、該流入ポートに対して前記弁本体の径方向反対側に設けられる流出ポートと、前記弁本体の軸方向に沿って前記流出ポートの一方側に隣り合って設けられる第一ポートと、前記弁本体の軸方向に沿って前記流出ポートの他方側に隣り合って設けられる第二ポートと、で構成され、前記弁体は、前記流出ポートに向かって開口した凹状の椀部と、該椀部の開口縁から外方に延びるフランジ部と、を有して形成されるとともに、前記流出ポートと前記第一ポートとを前記椀部の内部で連通させる第一位置と、前記流出ポートと前記第二ポートとを前記椀部の内部で連通させる第二位置と、の間をスライドすることで流路を切り換え可能に設けられ、前記弁体が前記第一位置から前記第二位置に移動するか、又は、前記第二位置から前記第一位置に移動する流路の切り換え途中において、前記第一位置と前記第二位置との中間位置よりも前記第二位置寄りの第一経過位置と、前記中間位置よりも前記第一位置寄りの第二経過位置と、を前記弁体が通過し、前記フランジ部における前記弁本体の軸方向に沿った一方側には、前記椀部の内方に突出する第一内側突起と、該第一内側突起と反対の外方に突出する第一外側突起と、が設けられ、前記フランジ部における前記弁本体の軸方向に沿った他方側には、前記椀部の内方に突出する第二内側突起と、該第二内側突起と反対の外方に突出する第二外側突起と、が設けられ、前記第一経過位置において、前記第一内側突起及び前記第一外側突起は、前記第一ポートを閉塞するか、又は、前記第一ポートの周縁の内側に所定の隙間を介して位置し、前記第二経過位置において、前記第二内側突起及び前記第二外側突起は、前記第二ポートを閉塞するか、又は、前記第二ポートの周縁の内側に所定の隙間を介して位置することを特徴とする。 The slide type switching valve of the present invention includes a cylindrical valve body, a valve body slidably provided inside the valve body, and a plurality of ports provided to be opened in the peripheral surface of the valve body, The plurality of ports include an inflow port for allowing fluid to flow into the valve body, and an outflow port provided on the radially opposite side of the valve body with respect to the inflow port. A first port provided adjacent to one side of the outflow port along the axial direction of the valve body, and a first port provided adjacent to the other side of the outflow port along the axial direction of the valve body. And the valve body is formed having a concave flange portion that opens toward the outflow port, and a flange portion that extends outward from the opening edge of the flange portion. The outlet port and the first port The first position for communicating in the interior and the second position for communicating the outflow port and the second port in the interior of the flange portion are provided so that the flow path can be switched by sliding between, The valve body moves from the first position to the second position, or in the middle of switching the flow path from the second position to the first position, between the first position and the second position. The valve body passes through a first elapsed position closer to the second position than the position and a second elapsed position closer to the first position than the intermediate position, and the axial direction of the valve body in the flange portion A first inner protrusion that protrudes inward of the flange portion, and a first outer protrusion that protrudes outward opposite to the first inner protrusion. On the other side of the valve body along the axial direction, A second inner protrusion projecting outward and a second outer protrusion projecting outward opposite to the second inner protrusion, and the first inner protrusion and the first outer protrusion at the first elapsed position. The projection closes the first port or is located inside the peripheral edge of the first port via a predetermined gap, and the second inner projection and the second outer projection at the second elapsed position. Is characterized in that the second port is closed or located inside a peripheral edge of the second port via a predetermined gap.
このような本発明によれば、フランジ部の一方側に第一内側突起及び第一外側突起が設けられ、フランジ部の他方側に第二内側突起及び第二外側突起が設けられ、第一経過位置において、第一内側突起及び第一外側突起が第一ポートを閉塞するか又は第一ポートの周縁の内側に所定の隙間を介して位置し、第二経過位置において、第二内側突起及び第二外側突起が第二ポートを閉塞するか又は第二ポートの周縁の内側に所定の隙間を介して位置する。ここで、第一経過位置において、第一内側突起及び第一外側突起が第一ポートを閉塞するように位置すれば、第一ポートを介した中間流量がゼロとなり、第一内側突起及び第一外側突起が第一ポートの周縁の内側に所定の隙間を介して位置すれば、この隙間に応じた中間流量が生じるものの、隙間を小さく設定することで中間流量を抑制することができる。これと同様に、第二経過位置において、第二内側突起及び第二外側突起が第二ポートを閉塞するように位置すれば、第二ポートを介した中間流量がゼロとなり、第二内側突起及び第二外側突起が第二ポートの周縁の内側に所定の隙間を介して位置すれば、この隙間に応じた中間流量が生じるものの、隙間を小さく設定することで中間流量を抑制することができる。 According to the present invention, the first inner protrusion and the first outer protrusion are provided on one side of the flange portion, and the second inner protrusion and the second outer protrusion are provided on the other side of the flange portion. In the position, the first inner protrusion and the first outer protrusion close the first port or are located inside the peripheral edge of the first port via a predetermined gap, and in the second elapsed position, the second inner protrusion and the first outer protrusion Two outer protrusions close the second port or are located inside the peripheral edge of the second port with a predetermined gap. Here, if the first inner protrusion and the first outer protrusion are positioned so as to close the first port at the first elapsed position, the intermediate flow rate through the first port becomes zero, and the first inner protrusion and the first protrusion If the outer protrusion is positioned inside the peripheral edge of the first port via a predetermined gap, an intermediate flow rate corresponding to the gap is generated, but the intermediate flow rate can be suppressed by setting the gap small. Similarly, if the second inner protrusion and the second outer protrusion are positioned so as to close the second port at the second elapsed position, the intermediate flow rate through the second port becomes zero, and the second inner protrusion and If the second outer protrusion is positioned inside the peripheral edge of the second port via a predetermined gap, an intermediate flow rate corresponding to the gap is generated, but the intermediate flow rate can be suppressed by setting the gap small.
従って、モード切り換え時である第一経過位置及び第二経過位置において、第一ポートや第二ポートを介して高圧側と低圧側とが連通して生じる中間流量を低減することができるので、モード切り換えのために必要な圧力差が得やすくなる。また、冷却モード及び加温モード(弁体が第一位置及び第二位置にある場合)において、第一内側突起、第一外側突起、第二内側突起及び第二外側突起がそれぞれ流入ポートや第一ポート、第二ポートの一部を覆ったとしても、それによる各ポートの流路面積の縮少が最小限に抑えられるので、流体の流量低下を抑制することができる。特に、第一ポートが高圧側となる第二位置において、第一外側突起が第一ポートの一部を覆い、第二ポートが高圧側となる第一位置において、第二外側突起が第二ポートの一部を覆ったとしても、高圧側のポートの流路面積縮少による流量低下を抑制することができる。 Therefore, in the first passage position and the second passage position at the time of mode switching, it is possible to reduce the intermediate flow rate generated by the communication between the high pressure side and the low pressure side via the first port or the second port. It becomes easier to obtain the pressure difference required for switching. Further, in the cooling mode and the heating mode (when the valve body is in the first position and the second position), the first inner protrusion, the first outer protrusion, the second inner protrusion, and the second outer protrusion are respectively connected to the inflow port and the second outer protrusion. Even if a part of the one port and the second port is covered, the reduction of the flow area of each port due to this can be suppressed to the minimum, so that a decrease in the flow rate of the fluid can be suppressed. In particular, in the second position where the first port is on the high pressure side, the first outer protrusion covers a part of the first port, and in the first position where the second port is on the high pressure side, the second outer protrusion is the second port. Even if a part of the cover is covered, it is possible to suppress a decrease in flow rate due to a reduction in the flow path area of the high-pressure side port.
この際、前記第一内側突起及び前記第一外側突起は、前記第一ポートの内径と略同一の外径を有した円弧状の突起とされ、前記第二内側突起及び前記第二外側突起は、前記第二ポートの内径と略同一の外径を有した円弧状の突起とされていることが好ましい。 At this time, the first inner protrusion and the first outer protrusion are arc-shaped protrusions having substantially the same outer diameter as the inner diameter of the first port, and the second inner protrusion and the second outer protrusion are Preferably, the second port is an arc-shaped protrusion having an outer diameter substantially the same as the inner diameter of the second port.
この構成によれば、第一内側突起及び第一外側突起が第一ポートと略同径の円弧状に形成されているので、弁体のスライドに伴って第一内側突起や第一外側突起が第一ポートの周縁に沿う位置で第一ポートを閉じることとなり、このように第一ポートを閉じるために必要な第一内側突起及び第一外側突起の面積を最小限とすることができる。これと同様に、第二内側突起及び第二外側突起が第二ポートと略同径の円弧状に形成されているので、弁体のスライドに伴って第二内側突起や第二外側突起が第二ポートの周縁に沿う位置で第二ポートを閉じることとなり、このように第二ポートを閉じるために必要な第二内側突起及び第二外側突起の面積を最小限とすることができる。 According to this configuration, since the first inner protrusion and the first outer protrusion are formed in an arc shape having substantially the same diameter as the first port, the first inner protrusion and the first outer protrusion are moved along with the sliding of the valve body. The first port is closed at a position along the periphery of the first port, and thus the areas of the first inner protrusion and the first outer protrusion necessary for closing the first port can be minimized. Similarly, since the second inner protrusion and the second outer protrusion are formed in an arc shape having substantially the same diameter as that of the second port, the second inner protrusion and the second outer protrusion are changed in accordance with the slide of the valve body. The second port is closed at a position along the periphery of the two ports, and thus the areas of the second inner protrusion and the second outer protrusion necessary for closing the second port can be minimized.
また、前記第一外側突起及び前記第二外側突起のうちの少なくとも一方は、面取りされた凸状の外面部を有して形成されていることが好ましい。 In addition, it is preferable that at least one of the first outer protrusion and the second outer protrusion has a chamfered convex outer surface portion.
この構成によれば、第一外側突起や第二外側突起が面取りされた凸状の外面部を有して形成されていることで、第二位置において第一外側突起が第一ポートの一部を覆い、第一位置において第二外側突起が第二ポートの一部を覆ったとしても、これらの第一外側突起や第二外側突起による流路抵抗を低減することができ、高圧側流体の流量低下を抑制することができる。 According to this configuration, the first outer protrusion and the second outer protrusion are formed to have a chamfered outer surface portion so that the first outer protrusion is a part of the first port at the second position. Even if the second outer protrusion covers a part of the second port at the first position, the flow resistance by the first outer protrusion and the second outer protrusion can be reduced, and the high pressure side fluid A decrease in flow rate can be suppressed.
また、前記第一経過位置において、前記第二ポートの周縁よりも外側に前記第二外側突起が位置し、前記第二経過位置において、前記第一ポートの周縁よりも外側に前記第一外側突起が位置することが好ましい。 In addition, the second outer protrusion is located outside the peripheral edge of the second port at the first passage position, and the first outer protrusion is outward from the peripheral edge of the first port at the second passage position. Is preferably located.
この構成によれば、第一経過位置において第二ポートの周縁よりも外側に第二外側突起が位置することで、第二ポートを介した中間流量がゼロとなることから、第一ポート側で中間流量が生じたとしてもその総量を低減することができる。これと同様に、第二経過位置において第一ポートの周縁よりも外側に第一外側突起が位置することで、第一ポートを介した中間流量がゼロとなることから、第二ポート側で中間流量が生じたとしてもその総量を低減することができる。 According to this configuration, since the second outer protrusion is positioned outside the peripheral edge of the second port at the first elapsed position, the intermediate flow rate through the second port becomes zero. Even if an intermediate flow rate occurs, the total amount can be reduced. Similarly, since the first outer protrusion is positioned outside the peripheral edge of the first port at the second elapsed position, the intermediate flow rate through the first port becomes zero, so that the second port side has an intermediate flow rate. Even if the flow rate occurs, the total amount can be reduced.
また、前記中間位置において、前記第一ポートの周縁よりも外側に前記第一外側突起が位置し、かつ、前記第二ポートの周縁よりも外側に前記第二外側突起が位置することがより好ましい。 In the intermediate position, it is more preferable that the first outer protrusion is located outside the periphery of the first port, and the second outer protrusion is located outside the periphery of the second port. .
この構成によれば、中間位置において、第一ポートの周縁よりも外側に第一外側突起が位置し、第二ポートの周縁よりも外側に第二外側突起が位置することで、第一ポート及び第二ポートの両方における中間流量がゼロとなることから、中間流量の総量をさらに低減することができる。 According to this configuration, at the intermediate position, the first outer protrusion is located outside the periphery of the first port, and the second outer protrusion is located outside the periphery of the second port, so that the first port and Since the intermediate flow rate in both of the second ports becomes zero, the total amount of the intermediate flow rate can be further reduced.
また、前記中間位置において、前記第一ポートの周縁よりも内側に前記第一内側突起及び前記第一外側突起が位置し、かつ、前記第二ポートの周縁よりも内側に前記第二内側突起及び前記第二外側突起が位置してもよい。 Further, at the intermediate position, the first inner protrusion and the first outer protrusion are located inside the peripheral edge of the first port, and the second inner protrusion and the inner side of the peripheral edge of the second port. The second outer protrusion may be located.
この構成によれば、中間位置において、第一内側突起及び第一外側突起が第一ポートの周縁の内側に隙間を介して位置し、第二内側突起及び第二外側突起が第二ポートの周縁の内側に隙間を介して位置するが、第一ポートと第二ポートとが連通される連通面積は、各突起によって縮少されるので、中間流量を低減することができる。また、弁体の位置が第一位置又は第二位置のときに、各突起により阻害される流路の面積が少なくなるので、高圧側及び低圧側の流量の減少を抑制することができる。 According to this configuration, at the intermediate position, the first inner protrusion and the first outer protrusion are located inside the peripheral edge of the first port via the gap, and the second inner protrusion and the second outer protrusion are the peripheral edge of the second port. The communication area where the first port and the second port communicate with each other is reduced by each protrusion, so that the intermediate flow rate can be reduced. In addition, when the position of the valve body is the first position or the second position, the area of the flow path obstructed by each protrusion is reduced, so that a decrease in the flow rate on the high pressure side and the low pressure side can be suppressed.
本発明の冷凍サイクルシステムは、流体である冷媒を圧縮する圧縮機と、冷却モード時に凝縮器として機能する第一熱交換器と、冷却モード時に蒸発器として機能する第二熱交換器と、前記第一熱交換器と前記第二熱交換器との間にて冷媒を膨張させて減圧する膨張手段と、前記いずれかのスライド式切換弁と、を備え、前記スライド式切換弁は、前記弁体が前記第一位置に位置した状態において、前記圧縮機で圧縮した冷媒を前記流入ポートから前記弁本体の内部に流入させるとともに、前記第二ポートを介して前記第一熱交換器へ冷媒を流出させ、前記第二熱交換器から前記第一ポートに流入した冷媒を前記流出ポートから前記圧縮機に還流させるか、又は、前記弁体が前記第二位置に位置した状態において、前記圧縮機で圧縮した冷媒を前記流入ポートから前記弁本体の内部に流入させるとともに、前記第一ポートを介して前記第二熱交換器へ冷媒を流出させ、前記第一熱交換器から前記第二ポートに流入した冷媒を前記流出ポートから前記圧縮機に還流させることを特徴とする。 The refrigeration cycle system of the present invention includes a compressor that compresses a refrigerant that is a fluid, a first heat exchanger that functions as a condenser in the cooling mode, a second heat exchanger that functions as an evaporator in the cooling mode, An expansion means for expanding and depressurizing the refrigerant between the first heat exchanger and the second heat exchanger; and any one of the slide type switching valves, wherein the sliding type switching valve is the valve In a state where the body is located at the first position, the refrigerant compressed by the compressor is caused to flow into the valve body from the inlet port, and the refrigerant is supplied to the first heat exchanger via the second port. In the state where the refrigerant that has flowed out and flows back into the first port from the second heat exchanger is returned to the compressor from the outflow port, or the valve body is located at the second position, Refrigerant compressed with While flowing into the valve body from the inflow port, the refrigerant flows out to the second heat exchanger through the first port, and the refrigerant that has flowed into the second port from the first heat exchanger The refrigerant is returned to the compressor from an outflow port.
このような本発明の冷凍サイクルシステムによれば、前述したスライド式切換弁と同様に、モード切り換え時における中間流量を低減してモード切り換えのために必要な圧力差が得やすくなるとともに、冷却モード及び加温モードにおいて、流出ポートや第一ポート、第二ポートの流路面積の縮少が最小限に抑えられ、流体の流量低下を抑制することができる。 According to such a refrigeration cycle system of the present invention, as with the slide type switching valve described above, the intermediate flow rate at the time of mode switching is reduced, and the pressure difference necessary for mode switching can be easily obtained, and the cooling mode In the heating mode, the reduction of the flow area of the outflow port, the first port, and the second port can be minimized, and a decrease in the flow rate of the fluid can be suppressed.
本発明のスライド式切換弁及び冷凍サイクルシステムによれば、モード切り換え時の中間流量を低減してモード切り換えのために必要な圧力差が得やすくなるとともに、冷却モード及び加温モードにおける流体の流量低下を抑制することができる。 According to the slide type switching valve and the refrigeration cycle system of the present invention, the intermediate flow rate at the time of mode switching can be reduced to easily obtain a pressure difference necessary for mode switching, and the flow rate of the fluid in the cooling mode and the heating mode. The decrease can be suppressed.
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図1に示すように、本実施形態の冷凍サイクル1は、ルームエアコン等の空気調和機に利用されるものであって、冷媒を圧縮する圧縮機2と、冷却モード時に凝縮器として機能する第一熱交換器としての室外熱交換器3と、冷却モード時に蒸発器として機能する第二熱交換器としての室内熱交換器4と、室外熱交換器3と室内熱交換器4との間にて冷媒を膨張させて減圧する膨張手段としての膨張弁5と、スライド式切換弁である四方切換弁10と、四方切換弁10の流路を切換え制御するパイロット電磁弁6と、を備え、これらが冷媒配管によって連結されている。なお、膨張手段としては、膨張弁5に限らず、キャピラリでもよい。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the refrigeration cycle 1 of the present embodiment is used in an air conditioner such as a room air conditioner, and includes a
この冷凍サイクル1は、図1に示す加温モード(暖房運転)において、圧縮機2、四方切換弁10、室内熱交換器4、膨張弁5、室外熱交換器3、四方切換弁10及び圧縮機2の順に冷媒が流れる暖房サイクルを構成する。一方、冷却モード(冷房運転)において、圧縮機2、四方切換弁10、室外熱交換器3、膨張弁5、室内熱交換器4、四方切換弁10及び圧縮機2の順に冷媒が流れる冷房サイクルを構成する。この暖房サイクルと冷房サイクルとの切換えは、パイロット電磁弁6による四方切換弁10の切換え動作によって行われる。
This refrigeration cycle 1 includes a
本発明の実施形態に係る四方切換弁10は、図2にも示すように、円筒状の弁本体11と、この弁本体11の内部にスライド自在に設けられた弁体12と、圧縮機2の吐出口に連通する高圧側導管(D継手)13と、圧縮機2の吸込口に連通する低圧側導管(S継手)14と、室内熱交換器4に連通する室内側導管(E継手)15と、室外熱交換器3に連通する室外側導管(C継手)16と、を備えて構成されている。
As shown in FIG. 2, the four-
円筒状の弁本体11は、その軸方向両端部を塞ぐ栓体17,18と、弁本体11の内部に固定された弁座19と、を有し、全体に密閉されたシリンダーとして構成されている。栓体17,18には、それぞれパイロット電磁弁6に連通された導管17A,18Aが接続されている。弁座19には、低圧側導管14、室内側導管15、及び室外側導管16の先端が挿入されるとともに、後述する流出ポート11B及び第一、二ポート11C,11Dを構成する開口が設けられている。弁座19の内面19Aは、弁体12をスライド案内する案内面となっている。
The cylindrical valve
弁本体11には、その周面に開口した複数のポート11A,11B,11C,11Dが形成されている。すなわち、高圧側導管13が接続されて弁本体11の内部に冷媒を流入させる流入ポート11Aと、流入ポート11Aに対して弁本体11の径方向反対側にて弁座19に開口する流出ポート11B、第一ポート11C、及び、第二ポート11Dと、が設けられている。流出ポート11Bは、弁本体11の軸方向略中央に設けられ、第一ポート11Cは、弁本体11の軸方向に沿って流出ポート11Bの一方側(図2の左側)に隣り合って設けられ、第二ポート11Dは、弁本体11の軸方向に沿って流出ポート11Bの他方側(図2の右側)に設けられている。
The
流出ポート11Bには、低圧側導管14が接続され、第一ポート11Cに室内側導管15が接続されることで、当該第一ポート11Cが室内側ポートを構成し、第二ポート11Dに室外側導管16が接続されることで、当該第二ポート11Dが室外側ポートを構成している。流入ポート11Aと第一ポート11Cとは、互いに弁本体11の径方向に対向して設けられ、これにより高圧側導管13と室内側導管15とが略一直線上に位置して接続されている。高圧側導管13は、流入ポート11A周辺の弁本体11にろう付け固定され、低圧側導管14、室内側導管15及び室外側導管16は、それぞれ流出ポート11B、第一、二ポート11C,11D周辺の弁本体11及び弁座19にろう付け固定されている。
The low
弁体12は、弁本体11の内周面に摺接する左右一対のピストン体21,22と、一対のピストン体21,22を連結して弁本体11の軸方向に沿って延びる連結部材23と、連結部材23に支持される弁部材24と、を有して構成されている。弁本体11の内部空間は、一対のピストン体21,22間に形成される高圧室R1と、一方のピストン体21と栓体17との間に形成される第一作動室R2と、他方のピストン体22と栓体18との間に形成される第二作動室R3と、に仕切られている。
The
連結部材23は、金属板材からなり、弁本体11の軸方向に沿って延び弁座19の内面19Aと平行に設けられる連結板部23Aと、連結板部23Aの一方側端部が折り曲げられてピストン体21に固定される固定片部23Bと、連結板部23Aの他方側端部が折り曲げられてピストン体22に固定される固定片部23Cと、を有して形成されている。連結板部23Aには、弁部材24を保持する保持孔23Dと、冷媒を流通させる2箇所の貫通孔23Eと、が形成されている。
The connecting
弁部材24は、合成樹脂製の一体成形部材であって、弁座19に向かって凹状に開口した椀部25と、この椀部25の開口縁から外方に延びるフランジ部26と、を有して形成されている。椀部25は、平面視で長円形状を有したドーム状に形成され、連結部材23の保持孔23Dに挿入されている。椀部25の内部には、流出ポート11Bと第一ポート11Cとを連通させて第二ポート11Dを連通させないか、又は、流出ポート11Bと第二ポート11Dとを連通させて第一ポート11Cを連通させないような連通空間R4が形成されている。
The
フランジ部26は、図3、4にも示すように、平面視で外形が長方形状に形成され、弁座19の内面19Aと摺接する摺接面26Aと、この摺接面26Aに開口して椀部25の内部に連通する開口部25Aと、を有している。このフランジ部26は、弁座19と連結部材23との間に配置される。そして、弁部材24に作用する高圧と低圧の圧力差により摺接面26Aが弁座19の内面19Aに密接され、椀部25の連通空間R4が弁座19に対して閉じられるようになっている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
また、フランジ部26における弁本体11の軸方向に沿った一方側(図3の左側)には、椀部25の内方に突出する第一内側突起27Aと、この第一内側突起27Aと反対の外方に突出する第一外側突起28Aと、が設けられている。さらに、フランジ部26における弁本体11の軸方向に沿った他方側(図3の右側)には、椀部25の内方に突出する第二内側突起27Bと、この第二内側突起27Bと反対の外方に突出する第二外側突起28Bと、が設けられている。これらの各突起27A,27B,28A,28Bの平面形状は、第一、二ポート11C,11Dの内径と略同一の外径を有した円弧状に形成されている。また、第一、二外側突起28A,28Bは、面取りされた球面状(凸状)の外面部28Cを有して形成されている。
Further, on one side of the
以上の四方切換弁10では、パイロット電磁弁6及び導管17Aを介して第一作動室R2に圧縮機2から吐出された高圧冷媒が導入されると、図1〜3に示すように、ピストン体21が押圧されて弁体12が弁本体11の軸方向他方側(図1〜3の右側)にスライドされ、第二位置に移動される。また、パイロット電磁弁6及び導管18Aを介して第二作動室R3に高圧冷媒が導入されると、ピストン体22が押圧されて弁体12が弁本体11の軸方向一方側(図1〜3の左側)にスライドされ、第一位置に移動される。
In the above four-
弁体12が第二位置にある状態において、図2、3に示すように、弁部材24の椀部25は、その連通空間R4によって流出ポート11Bと第二ポート11Dとを連通させる。また、椀部25が第一ポート11Cよりも他方側に位置することから、この第一ポート11Cは、弁本体11の内部(高圧室R1)を介して流入ポート11Aと連通される。すなわち、弁体12が第二位置にある状態は、流入ポート11Aと第一ポート11Cとが連通され、流出ポート11Bと第二ポート11Dとが連通された加温モード(暖房運転)となる。
In a state where the
この加温モードでは、圧縮機2から吐出された高圧冷媒Hが高圧側導管13及び流入ポート11Aを介して高圧室R1に導入され、この高圧室R1を通過した高圧冷媒Hが第一ポート11C及び室内側導管15を介して室内熱交換器4に供給される。この際、流入ポート11Aと第一ポート11Cとが弁本体11の径方向に対向して設けられていることで、流入ポート11Aから弁本体11内部に流入させた高圧冷媒Hを第一ポート11Cに向かって直線的に流すことができ、流路抵抗の低減が図られている。また、室外熱交換器3から室外側導管16及び第二ポート11Dを介して低圧冷媒Lが椀部25の連通空間R4に導入され、この連通空間R4を通過した低圧冷媒Lが流出ポート11B及び低圧側導管14を介して圧縮機2に還流される。
In this heating mode, the high-pressure refrigerant H discharged from the
このように弁体12が第二位置にある状態(加温モード)において、図3に示すように、弁部材24の第一、二内側突起27A,27Bは、それぞれ流出ポート11Bと第二ポート11Dの一部に重なり、弁部材24の第一外側突起28Aは、第一ポート11Cの一部に重なって位置するようになっている。このように第一ポート11Cの一部に第一外側突起28Aが重なることになるが、高圧冷媒Hは、図5に示すように、第一外側突起28Aの球面状の外面部28Cに沿って案内され、第一外側突起28Aを回り込むようにして第一ポート11Cに向かって円滑に流れることから、流路抵抗の増加が最小限に抑えられるようになっている。
Thus, in the state in which the
一方、弁体12が第一位置にある状態において、弁部材24の椀部25は、その連通空間R4によって流出ポート11Bと第一ポート11Cとを連通させる。また、椀部25が第二ポート11Dよりも一方側に位置することから、この第二ポート11Dは、弁本体11の内部(高圧室R1)を介して流入ポート11Aと連通される。すなわち、弁体12が第一位置にある状態は、流入ポート11Aと第二ポート11Dとが連通され、流出ポート11Bと第一ポート11Cとが連通された冷却モード(冷房運転)となる。この冷却モードにおいて、弁部材24の第一、二内側突起27A,27Bは、それぞれ第一ポート11Cと流出ポート11Bの一部に重なり、弁部材24の第二外側突起28Bは、第二ポート11Dの一部に重なって位置するようになっている。
On the other hand, when the
次に、加温モードから冷却モードに切り換えるモード切り換え時の作用について、図6〜図10に基づいて説明する。なお、冷却モードから加温モードに切り換えるモード切り換え時においても、以下の説明と同様の作用となる。 Next, the effect | action at the time of mode switching which switches from heating mode to cooling mode is demonstrated based on FIGS. It should be noted that the same operation as described below is performed when the mode is switched from the cooling mode to the heating mode.
図6、7は、本実施形態の四方切換弁10を用いた実施例に係る弁部材24と各ポート11B,11C,11Dとの位置関係を示す平面図である。図8、9は、従来のスライド式切換弁としての比較例に係る弁部材110と各ポート11B,11C,11Dとの位置関係を示す平面図である。図10は、実施例及び比較例における弁体の移動に伴い高圧側から低圧側へ高圧冷媒Hが流出する冷媒の流量(以下、中間流量と記す)を比較したグラフである。このグラフにおける横軸は、実施例及び比較例の弁体の移動量Xであり、縦軸は、比較例における中間流量の最大値を1(100%)とした場合の実施例及び比較例の中間流量率である。
6 and 7 are plan views showing the positional relationship between the
ここで、比較例の弁部材110は、実施例の弁部材24と形状及び寸法が略同一に設定された椀部111及びフランジ部112を有して形成され、第一、二内側突起27A,27B及び第一、二外側突起28A,28Bが形成されていない点が弁部材24と相違している。すなわち、弁部材110のフランジ部112は、一方側及び他方側の端縁113,114が直線状に形成され、椀部111の内側における一方側及び他方側の内周縁115,116がそれぞれ外方に凸な円弧状に形成されている。
Here, the
図6(A)及び図8(A)には、それぞれ実施例及び比較例の弁体が第二位置にある状態(加温モード)が示されている。この状態では、弁部材24,110の椀部25,111の内部を介して流出ポート11Bと第二ポート11Dとが連通され、フランジ部26,112が弁座19(図3等参照)に密接して椀部25,111が閉じられることで、流出ポート11B及び第二ポート11D(低圧側)と第一ポート11C(高圧側)とが非連通とされている。従って、実施例及び比較例の両者において、図10に示すように、弁体が第二位置にあり、弁体の移動量がゼロ(移動位置X0)のときの中間流量はゼロとなっている。
FIGS. 6A and 8A show a state where the valve bodies of the example and the comparative example are in the second position (heating mode), respectively. In this state, the
この第二位置において、実施例の弁部材24では、第一内側突起27Aが流出ポート11Bの一部に重なり、第二内側突起27Bが第二ポート11Dの一部に重なっている。一方、比較例の弁部材110では、椀部111の内周縁が流出ポート11B及び第二ポート11Dに重ならず、各ポート11B,11Dの流路面積が縮少されないようになっている。しかし、実施例の第一内側突起27A及び第二内側突起27Bは、それぞれ円弧状の突起とされているため、流出ポート11B及び第二ポート11Dの流路面積の縮少は最小限に抑えられ、低圧冷媒Lの流量低下が抑制できるようになっている。
In the second position, in the
第二位置から一方側に向かって弁体が移動すると、実施例の弁部材24では、図6(B)に示すように、第一内側突起27Aが第一ポート11Cの周縁に沿って重なる状態(移動位置X11)となり、比較例の弁部材110では、図8(B)に示すように、椀部111の一方側の内周縁115の先端が第一ポート11Cの周縁に接する状態(移動位置X21)となる。この状態までは、実施例、比較例ともに第一ポート11Cが椀部25,111の内部に連通することがなく、すなわち中間流量がゼロである。このような中間流量がゼロの状態は、図10に示すように、実施例では移動位置X0から移動位置X11まで継続し、比較例では移動位置X0から移動位置X21まで継続する。実施例では、第一内側突起27Aを有する分だけ移動位置X11までの移動量が比較例の移動位置X21までの移動量よりも大きくなり、中間流量発生のタイミングが遅れている。
When the valve body moves toward the one side from the second position, in the
さらに一方側に弁体が移動すると、実施例の弁部材24では、図6(C)に示すように、第一内側突起27A及び第一外側突起28Aが第一ポート11Cの周縁の内側に所定の隙間を介して位置する状態(第一経過位置、移動位置X12)となり、比較例の弁部材110では、図8(C)に示すように、フランジ部112の一方側の端縁113及び椀部111の一方側の内周縁115が第一ポート11Cの周縁の内側に位置する状態(移動位置X22)となる。このように第一ポート11Cにおいて高圧側(高圧室R1側)と低圧側(連通空間R4側)の両方に弁部材24,110で塞がれない隙間が形成されると、両方の隙間及び第一ポート11Cの内部を介して高圧側と低圧側とが連通される。このため、高圧側から低圧側へ高圧冷媒Hが流出し、中間流量が発生することとなる。
When the valve body further moves to one side, in the
実施例において、第一内側突起27Aと第一ポート11Cの周縁との隙間による開口面積と、第一外側突起28Aと第一ポート11Cの周縁との隙間による開口面積と、が同一となる位置(移動位置X12)において中間流量が最大となる。比較例においても同様に、端縁113と第一ポート11Cの周縁との間の開口面積と、内周縁115と第一ポート11Cの周縁との間の開口面積と、が同一となる位置(移動位置X22)において中間流量が最大となる。このような中間流量の最大値は、比較例に対して実施例が約半分(50%)となるように第一内側突起27A及び第一外側突起28Aの突出寸法が設定されている。なお、第一経過位置において、実施例では、第二外側突起28Bが第二ポート11Dの周縁よりも外側に位置し、第二ポート11Dを介して中間流量が発生しないようになっている。
In the embodiment, the opening area due to the gap between the first
第一経過位置からさらに一方側に向かって弁体が移動すると、実施例の弁部材24では、図7(D)に示すように、第一外側突起28Aが第一ポート11Cの周縁に沿って重なる状態(移動位置X13)となり、これによって第一ポート11Cと高圧側(高圧室R1)とが非連通になる。また、第二外側突起28Bが第二ポート11Dの周縁よりも外側に位置することで、第二ポート11Dと高圧側(高圧室R1)とも非連通になっている。従って、図10に示すように、弁体が移動位置X13まで移動したところで中間流量がゼロになる。
When the valve body moves further toward the one side from the first elapsed position, in the
さらに一方側に向かって弁体が移動すると、図7(E)に示すように、実施例の弁部材24の中心が流出ポート11Bの中心Oに重なる中間位置(移動位置Xm)を通過し、この中間位置を超えて図7(F)に示すように、第二外側突起28Bが第二ポート11Cの周縁に沿って重なる状態(移動位置X14)となる。このように実施例の弁部材24において、第一外側突起28Aが第一ポート11Cの周縁よりも外側に位置し、かつ、第二外側突起28Bが第二ポート11Cの周縁よりも外側に位置する間は、第一、二ポート11C,11Dがともに高圧側(高圧室R1)と非連通になっている。従って、図10に示すように、弁体が移動位置X13から移動位置X14まで移動する間は、中間流量がゼロの状態が継続される。
When the valve body further moves toward one side, as shown in FIG. 7E, the center of the
一方、比較例の弁部材110では、図8(C)に示す位置(移動位置X22)からさらに一方側に向かって弁体が移動すると、図9(D)に示すように、フランジ部112の一方側の端縁113が第一ポート11Cの周縁に接するよりも以前に、他方側の端縁114が第二ポート11Dの周縁に接する状態(移動位置X23)となる。この移動位置X23では、第一ポート11Cを介して高圧側(高圧室R1)と低圧側(連通空間R4側)とが連通されたままであるため、中間流量がゼロになることがない。
On the other hand, in the
さらに一方側に向かって弁体が移動し、図9(E)に示すように、比較例の弁部材110の中心が流出ポート11Bの中心Oに重なる中間位置(移動位置Xm)まで移動しても、フランジ部112の一方側の端縁113が第一ポート11Cの周縁に接することがなく、他方側の端縁114が第二ポート11Dの周縁の内側に離隔した状態となる。さらに、中間位置を超えて図9(F)に示すように、一方側の端縁113が第一ポート11Cの周縁に接する位置(移動位置X24)まで移動したときには、他方側の端縁114と第二ポート11Dの周縁との隙間が拡大する。従って、比較例では、弁体が移動位置X23から移動位置X24まで移動する間は、第一ポート11C及び第二ポート11Dを介して高圧側(高圧室R1)と低圧側(連通空間R4側)とが連通されたままであるため、中間流量がゼロになることがない。
Further, the valve body moves toward one side, and as shown in FIG. 9 (E), the center of the
次に、実施例において、図7(F)に示す位置(移動位置X14)からさらに一方側に向かって弁体が移動すると、第二外側突起28Bと第二ポート11Cの周縁との間に隙間が形成され、中間流量が発生する。さらに弁体が移動し、図6(C)を左右反転した状態、すなわち、第二内側突起27B及び第二外側突起28Bが第二ポート11Dの周縁の内側に所定の隙間を介して位置する状態(第二経過位置、移動位置X15)となる。この第二経過位置において、第二内側突起27Bと第二ポート11Dの周縁との隙間による開口面積と、第二外側突起28Bと第二ポート11Dの周縁との隙間による開口面積と、が同一となり、中間流量が最大となる。なお、第二経過位置において、第一外側突起28Aが第一ポート11Cの周縁よりも外側に位置し、第一ポート11Dを介して中間流量が発生しないようになっている。
Next, in the embodiment, when the valve body moves further toward the one side from the position (movement position X14) shown in FIG. 7F, there is a gap between the second
第二経過位置からさらに一方側に向かって弁体が移動すると、実施例の弁部材24では、図6(B)を左右反転した状態、すなわち、第二内側突起27Bが第二ポート11Cの周縁に沿って重なり、第一外側突起28Aが第一ポート11Cの周縁よりも外側に位置する状態(移動位置X16)となる。これによって第一ポート11C及び第二ポート11Dと高圧側(高圧室R1)とが非連通になり、図10に示すように、弁体が移動位置X16まで移動したところで中間流量がゼロになる。その後、さらに一方側に向かって弁体が移動し、図6(A)を左右反転した第一位置(移動位置X1)まで移動する間、中間流量がゼロの状態が継続される。
When the valve body moves further toward the one side from the second elapsed position, in the
一方、比較例において、図9(F)に示す位置(移動位置X24)からさらに一方側に向かって弁体が移動すると、弁部材110におけるフランジ部112の他方側の端縁114と第二ポート11Dの周縁との隙間が拡大し、中間流量が増大する。さらに弁体が移動し、図8(C)を左右反転した状態、すなわち、フランジ部112の他方側の端縁114及び椀部111の他方側の内周縁116が第二ポート11Dの周縁の内側に位置し、それぞれの隙間による開口面積が同一となる状態(移動位置X25)において、中間流量が最大となる。
On the other hand, in the comparative example, when the valve body moves further toward the one side from the position (moving position X24) shown in FIG. 9F, the
さらに一方側に向かって弁体が移動すると、比較例の弁部材110では、図8(B)を左右反転した状態、すなわち、椀部111の他方側の内周縁116が第二ポート11Cの周縁に接する状態(移動位置X26)となる。これによって第一ポート11C及び第二ポート11Dと高圧側(高圧室R1)とが非連通になり、図10に示すように、弁体が移動位置X26まで移動したところで中間流量がゼロになる。その後、さらに一方側に向かって弁体が移動し、図8(A)を左右反転した第一位置(移動位置X1)まで移動する間、中間流量がゼロの状態が継続される。このような比較例に対し、実施例では、第二内側突起27Bを有する分だけ移動位置X16までの移動量が小さくなり、中間流量がゼロとなるタイミングが早くなっている。
When the valve body further moves toward one side, in the
以上のように、実施例では、中間流量の最大値が比較例の半分程度まで抑制されるとともに、中間流量がゼロとなる移動範囲が大きいことから、中間流量の総量が抑制できることが判る。ここで、中間流量の総量は、図10のグラフにおいて、横軸との間に囲まれる面積によって表される積分値であることから、実施例では、比較例と比べて中間流量の総量が1/10程度に抑制できることが判る。 As described above, in the example, the maximum value of the intermediate flow rate is suppressed to about half that of the comparative example, and the movement range in which the intermediate flow rate becomes zero is large, so that it is understood that the total amount of the intermediate flow rate can be suppressed. Here, since the total amount of the intermediate flow rate is an integral value represented by the area surrounded by the horizontal axis in the graph of FIG. 10, in the embodiment, the total amount of the intermediate flow rate is 1 as compared with the comparative example. It can be seen that it can be suppressed to about / 10.
以上の本実施形態によれば、モード切り換え時に生じる中間流量を低減することができるので、モード切り換えのために必要な圧力差が得やすくなる。また、冷却モード及び加温モード(弁体12が第一位置及び第二位置にある場合)において、第一内側突起27A、第一外側突起28A、第二内側突起27B及び第二外側突起28Bがそれぞれ流入ポート11Bや第一ポート11C、第二ポート11Dの一部を覆ったとしても、それによる各ポート11B,11C,11Dの流路面積の縮少が最小限に抑えられるので、冷媒の流量低下を抑制することができる。
According to the present embodiment described above, since the intermediate flow rate generated at the time of mode switching can be reduced, it is easy to obtain a pressure difference necessary for mode switching. In the cooling mode and the heating mode (when the
また、第一ポート11Cに対向して流入ポート11Aが設けられているので、加温モードにおいて、流入ポート11Aから第一ポート11Cに向かって高圧冷媒Hを直線的に流して流路抵抗の低減を図るとともに、冷媒の流量低下を抑制することができる。この際、第二位置にある弁部材24の第一外側突起28Aと第一ポート11Cの一部とが重なっていても、第一外側突起28Aの球面状の外面部28Cに沿って高圧冷媒Hが案内され、第一ポート11Cに向かって円滑に流すことができるので、流路抵抗の増加が最小限に抑えられる。従って、加温モードにおいて、流体の流量低下を極力抑制するとともに熱ロスを低減させ、エネルギー消費効率の低下を抑制できる。
In addition, since the
さらに、第一、二内側突起27A,27B及び第一、二外側突起28A,28Bが第一、二ポート11C,11Dと略同径の円弧状に形成されているので、弁体12のスライドに伴って各突起27A,27B,28A,28Bが各ポート11C,11Dの周縁に沿う位置で各ポート11C,11Dを閉じることとなり、各ポート11C,11Dを閉じるために必要な各突起27A,27B,28A,28Bの面積を最小限とすることができる。従って、各突起27A,27B,28A,28Bが重なった場合における各ポート11B,11C,11Dの流路面積の縮少が最小限に抑えられ、冷媒の流量低下をさらに抑制することができる。
Further, the first and second
また、第一経過位置において第二ポート11Dの周縁よりも外側に第二外側突起28Bが位置することで、第二ポート11Dを介した中間流量がゼロとなることから、第一ポート11C側で中間流量が生じたとしてもその総量を低減することができる。これと同様に、第二経過位置において第一ポート11Cの周縁よりも外側に第一外側突起28Aが位置することで、第一ポート11Cを介した中間流量がゼロとなることから、第二ポート11D側で中間流量が生じたとしてもその総量を低減することができる。
Moreover, since the intermediate | middle flow rate via
また、中間位置において、第一ポート11Cの周縁よりも外側に第一外側突起28Aが位置し、第二ポート11Dの周縁よりも外側に第二外側突起28Bが位置することで、第一ポート11C及び第二ポート11Dの両方における中間流量がゼロとなることから、中間流量の総量をさらに低減することができる。
Further, at the intermediate position, the first
また、中間位置において、第一内側突起27A及び第一外側突起28Aが第一ポート11Cの周縁の内側に隙間を介して位置し、第二内側突起27B及び第二外側突起28Bが第二ポート11Dの周縁の内側に隙間を介して位置するが、第一ポート11Cと第二ポート11Dとが連通される連通面積は、各突起によって縮少されるので、モード切り換えのために必要な圧力差が得やすくなる。また、弁体の位置が第一位置又は第二位置のときに、各突起により阻害される流路の面積が少なくなるので、高圧側及び低圧側の流量の減少を抑制することができる。
Further, at the intermediate position, the first
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的が達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。例えば、前記実施形態では、ルームエアコン等の空気調和機に利用される冷凍サイクル1を例示したが、本発明の冷凍サイクルは、空気調和機に限らず、加温モードと冷却モードとが切り換えられる機器であればどのようなものにも利用可能である。また、本発明のスライド式切換弁は、冷凍サイクルにおける切換弁に利用されるものに限らず、気体や液体などの様々な流体を流通させる各種の配管システムに利用可能である。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, Including other structures etc. which can achieve the objective of this invention, the deformation | transformation etc. which are shown below are also contained in this invention. For example, in the said embodiment, although the refrigerating cycle 1 utilized for air conditioners, such as a room air conditioner, was illustrated, the refrigerating cycle of this invention is switched not only to an air conditioner but a heating mode and a cooling mode. Any device can be used. Moreover, the slide type switching valve of the present invention is not limited to the one used for the switching valve in the refrigeration cycle, but can be used for various piping systems for circulating various fluids such as gas and liquid.
また、前記実施形態では、弁本体11において、高圧側導管13が接続される流入ポート11Aと、室内側導管15が接続される第一ポート11Cと、が弁本体11の径方向に対向して設けられ、加温モードにおいて、流入ポート11Aから流入した高圧冷媒Hが第一ポート11Cに向かって直線的に流れる構成を説明したが、これに限定されるものではない。すなわち、流入ポート11Aと、室外側導管16が接続される第二ポート11Dと、が弁本体11の径方向に対向して設けられ、冷却モードにおいて、流入ポート11Aから流入した高圧冷媒Hが第二ポート11Dに向かって直線的に流れる構成であってもよい。また、流入ポート11Aと流出ポート11Bとが弁本体11の径方向に対向して設けられる構成であってもよい。
In the embodiment, in the
また、前記実施形態では、第一、二内側突起27A,27B及び第一、二外側突起28A,28Bが第一、二ポート11C,11Dの内径と略同一の外径を有した円弧状の突起とされていたが、これに限らず、各突起の形状や大きさは任意に設定することが可能である。さらに、前記実施形態では、第一、二内側突起27A,27Bが面取りされた球面状の外面部28Cを有して形成されていたが、外面部は面取りされていなくてもよいし、面取りされる場合であっても球面状に限らず、任意の形状を採用することができる。
In the embodiment, the first and second
また、前記実施形態では、第一経過位置において、第一内側突起27A及び第一外側突起28Aが第一ポート11Cの周縁の内側に所定の隙間を介して位置し、第二経過位置において、第二内側突起27B及び第二外側突起28Bが第二ポート11Dの周縁の内側に所定の隙間を介して位置していたが、このような構成に限られない。すなわち、第一経過位置において、第一内側突起及び第一外側突起が第一ポートを閉塞し、第二経過位置において、第二内側突起及び第二外側突起が第二ポートを閉塞してもよい。このような構成としては、第一ポートの内径と略同径の円周に沿って第一内側突起及び第一外側突起が形成され、第二ポートの内径と略同径の円周に沿って第二内側突起及び第二外側突起が形成されたものが例示できる。このような構成を採用すれば、第一経過位置及び第二経過位置における中間流量がゼロとなり、すなわち中間流量が発生しないスライド式切換弁が構成される。
In the above-described embodiment, the first
また、前記実施形態では、図7(E)に示す中間位置において、第一外側突起28Aが第一ポート11Cの周縁よりも外側に位置し、かつ、第二外側突起28Bが第二ポート11Cの周縁よりも外側に位置したが、これに限らず、中間位置において、第一内側突起27A及び第一外側突起28Aが第一ポート11Cの周縁よりも内側に位置し、かつ、第二内側突起27B及び第二外側突起28Bが第二ポート11Dの周縁よりも内側に位置してもよい。
Moreover, in the said embodiment, in the intermediate position shown in FIG.7 (E), the 1st
以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。 As described above, the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to these embodiments, and the design can be changed without departing from the scope of the present invention. Is included in the present invention.
1 冷凍サイクル
2 圧縮機
3 室外熱交換器(第一熱交換器)
4 室内熱交換器(第二熱交換器)
5 膨張弁(膨張手段)
10 四方切換弁(スライド式切換弁)
11 弁本体
11A 流入ポート
11B 流出ポート
11C 第一ポート
11D 第二ポート
12 弁体
25 椀部
26 フランジ部
27A 第一内側突起
27B 第二内側突起
28A 第一外側突起
28B 第二外側突起
28C 外面部
1
4 Indoor heat exchanger (second heat exchanger)
5 Expansion valve (expansion means)
10 Four-way switching valve (sliding switching valve)
11
Claims (7)
前記複数のポートは、前記弁本体の内部に流体を流入させる流入ポートと、該流入ポートに対して前記弁本体の径方向反対側に設けられる流出ポートと、前記弁本体の軸方向に沿って前記流出ポートの一方側に隣り合って設けられる第一ポートと、前記弁本体の軸方向に沿って前記流出ポートの他方側に隣り合って設けられる第二ポートと、で構成され、
前記弁体は、
前記流出ポートに向かって開口した凹状の椀部と、該椀部の開口縁から外方に延びるフランジ部と、を有して形成されるとともに、
前記流出ポートと前記第一ポートとを前記椀部の内部で連通させる第一位置と、前記流出ポートと前記第二ポートとを前記椀部の内部で連通させる第二位置と、の間をスライドすることで流路を切り換え可能に設けられ、
前記弁体が前記第一位置から前記第二位置に移動するか、又は、前記第二位置から前記第一位置に移動する流路の切り換え途中において、前記第一位置と前記第二位置との中間位置よりも前記第二位置寄りの第一経過位置と、前記中間位置よりも前記第一位置寄りの第二経過位置と、を前記弁体が通過し、
前記フランジ部における前記弁本体の軸方向に沿った一方側には、前記椀部の内方に突出する第一内側突起と、該第一内側突起と反対の外方に突出する第一外側突起と、が設けられ、
前記フランジ部における前記弁本体の軸方向に沿った他方側には、前記椀部の内方に突出する第二内側突起と、該第二内側突起と反対の外方に突出する第二外側突起と、が設けられ、
前記第一経過位置において、前記第一内側突起及び前記第一外側突起は、前記第一ポートを閉塞するか、又は、前記第一ポートの周縁の内側に所定の隙間を介して位置し、
前記第二経過位置において、前記第二内側突起及び前記第二外側突起は、前記第二ポートを閉塞するか、又は、前記第二ポートの周縁の内側に所定の隙間を介して位置することを特徴とするスライド式切換弁。 A slide type switching valve comprising a cylindrical valve body, a valve body slidably provided inside the valve body, and a plurality of ports provided to be opened in a peripheral surface of the valve body. And
The plurality of ports include an inflow port for allowing fluid to flow into the valve body, an outflow port provided on a radially opposite side of the valve body with respect to the inflow port, and an axial direction of the valve body. A first port provided adjacent to one side of the outflow port, and a second port provided adjacent to the other side of the outflow port along the axial direction of the valve body,
The valve body is
It is formed with a concave flange that opens toward the outflow port, and a flange that extends outward from the opening edge of the flange,
Sliding between a first position where the outflow port and the first port communicate with each other inside the collar part and a second position where the outflow port and the second port communicate with each other inside the collar part. Is provided so that the flow path can be switched,
The valve body moves from the first position to the second position, or during the switching of the flow path from the second position to the first position, the first position and the second position The valve body passes through a first elapsed position closer to the second position than the intermediate position and a second elapsed position closer to the first position than the intermediate position,
On one side of the flange portion along the axial direction of the valve body, a first inner protrusion protruding inward of the flange portion and a first outer protrusion protruding outward opposite to the first inner protrusion And provided,
On the other side of the flange portion along the axial direction of the valve body, a second inner protrusion protruding inward of the flange portion and a second outer protrusion protruding outward opposite to the second inner protrusion And provided,
In the first elapsed position, the first inner protrusion and the first outer protrusion close the first port, or are positioned inside a peripheral edge of the first port via a predetermined gap,
In the second passage position, the second inner protrusion and the second outer protrusion close the second port, or are positioned inside a peripheral edge of the second port via a predetermined gap. A slide-type directional control valve.
前記第二内側突起及び前記第二外側突起は、前記第二ポートの内径と略同一の外径を有した円弧状の突起とされていることを特徴とする請求項1に記載のスライド式切換弁。 The first inner protrusion and the first outer protrusion are arc-shaped protrusions having substantially the same outer diameter as the inner diameter of the first port,
The slide type switching according to claim 1, wherein the second inner protrusion and the second outer protrusion are arc-shaped protrusions having substantially the same outer diameter as the inner diameter of the second port. valve.
前記第二経過位置において、前記第一ポートの周縁よりも外側に前記第一外側突起が位置することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のスライド式切換弁。 In the first elapsed position, the second outer protrusion is located outside the peripheral edge of the second port,
The slide type switching valve according to any one of claims 1 to 3, wherein the first outer protrusion is located outside a peripheral edge of the first port at the second elapsed position.
前記スライド式切換弁は、
前記弁体が前記第一位置に位置した状態において、前記圧縮機で圧縮した冷媒を前記流入ポートから前記弁本体の内部に流入させるとともに、前記第二ポートを介して前記第一熱交換器へ冷媒を流出させ、前記第二熱交換器から前記第一ポートに流入した冷媒を前記流出ポートから前記圧縮機に還流させるか、
又は、
前記弁体が前記第二位置に位置した状態において、前記圧縮機で圧縮した冷媒を前記流入ポートから前記弁本体の内部に流入させるとともに、前記第一ポートを介して前記第二熱交換器へ冷媒を流出させ、前記第一熱交換器から前記第二ポートに流入した冷媒を前記流出ポートから前記圧縮機に還流させる
ことを特徴とする冷凍サイクルシステム。 A compressor that compresses a refrigerant that is a fluid, a first heat exchanger that functions as a condenser in the cooling mode, a second heat exchanger that functions as an evaporator in the cooling mode, the first heat exchanger, and the first An expansion means for expanding and reducing the pressure of the refrigerant between the two heat exchangers, and the sliding switching valve according to any one of claims 1 to 6,
The sliding switching valve is
In a state where the valve body is located at the first position, the refrigerant compressed by the compressor is caused to flow into the valve body from the inflow port and to the first heat exchanger via the second port. The refrigerant is caused to flow out, and the refrigerant that has flowed into the first port from the second heat exchanger is recirculated from the outflow port to the compressor,
Or
In a state where the valve body is located at the second position, the refrigerant compressed by the compressor is caused to flow into the valve body from the inflow port and to the second heat exchanger via the first port. A refrigeration cycle system, wherein the refrigerant flows out, and the refrigerant flowing into the second port from the first heat exchanger is recirculated to the compressor from the outflow port.
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