JP2022157803A

JP2022157803A - Flow control valve and heat exchange unit

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Publication number: JP2022157803A
Application number: JP2021062240A
Authority: JP
Inventors: 隆平加治; Ryuhei Kaji; 尚志前田; Hisashi Maeda; 智己廣川; Tomoki Hirokawa; 祥志松本; Shoshi Matsumoto
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2021-03-31
Filing date: 2021-03-31
Publication date: 2022-10-14
Anticipated expiration: 2041-03-31
Also published as: JP7280522B2

Abstract

To solve a problem where it is difficult to reduce the size of a valve when a load applied to a valve body is large during valve opening.SOLUTION: A flow control valve 140 comprises a valve body 141 and a plate-like member 142. The valve body 141 has a fluid inlet 141a and a fluid outlet 141b. The plate-like member 142 is arranged inside the valve body 141. The plate-like member 142 has a plate-like piezoelectric body 142b and a metal plate 142a. The valve body 141 has a first flow path 141c1 connecting the inlet 141a and the outlet 141b, and a second flow path 141c2 connecting the inlet 141a and the outlet 141b. The plate-like member 142 opens and closes the first flow path 141c1 by displacement of the plate-like member 142 caused by applying a voltage to the piezoelectric body 142b, thereby to adjust a flow rate of fluid flowing from the inlet 141a to the outlet 141b.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

流量調整弁、及び、熱交換ユニットに関する。 It relates to a flow control valve and a heat exchange unit.

特許文献１（特開昭６２－３１７８４号公報）に記載のように、圧電素子を有する弁体と、弁体によって開閉される孔を有する弁座とを備える流量調整弁が知られている。この流量調整弁では、圧電素子に電圧を印加することで生じる弁体の変位によって、弁を通過する流体の流量が調整される。 As described in Patent Document 1 (Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 62-31784), a flow control valve is known that includes a valve body having a piezoelectric element and a valve seat having a hole that is opened and closed by the valve body. In this flow control valve, the flow rate of fluid passing through the valve is adjusted by the displacement of the valve body caused by applying a voltage to the piezoelectric element.

弁が閉じている時において弁体の上流側の圧力と下流側の圧力との差が大きい場合、弁が開く時に弁体にかかる負荷が大きい。このような場合、大型の圧力素子を用いる必要があり、弁の小型化が難しい。 If the difference between the pressure on the upstream side and the pressure on the downstream side of the valve body is large when the valve is closed, the load on the valve body is large when the valve opens. In such a case, it is necessary to use a large-sized pressure element, making it difficult to reduce the size of the valve.

第１観点の流量調整弁は、弁本体と、板状部材とを備える。弁本体は、流体の流入口、及び、流体の流出口を有する。板状部材は、弁本体の内部に配置される。板状部材は、板状の圧電体と、金属板とを有する。弁本体は、流入口と流出口とを結ぶ第１流路と、流入口と流出口とを結ぶ第２流路とを有する。板状部材は、圧電体に電圧を印加することで生じる板状部材の変位によって第１流路を開閉することで、流入口から流出口に流れる流体の流量を調整する。 A flow control valve according to a first aspect includes a valve body and a plate member. The valve body has a fluid inlet and a fluid outlet. The plate member is arranged inside the valve body. The plate-like member has a plate-like piezoelectric body and a metal plate. The valve body has a first channel connecting the inlet and the outlet, and a second channel connecting the inlet and the outlet. The plate member adjusts the flow rate of the fluid flowing from the inflow port to the outflow port by opening and closing the first channel by displacement of the plate member caused by applying a voltage to the piezoelectric body.

この流量調整弁では、流入口から流出口へ向かうメイン流路（第１流路）にバイパス流路（第２流路）が設けられることで、メイン流路が開くときの弁体（板状部材）にかかる負荷が低減される。従って、薄型の弁体を使用できるので、流量調整弁を小型化できる。 In this flow control valve, a bypass flow path (second flow path) is provided in the main flow path (first flow path) from the inflow port to the outflow port. member) is reduced. Therefore, since a thin valve body can be used, the size of the flow control valve can be reduced.

第２観点の流量調整弁は、第１観点の流量調整弁であって、板状部材は、圧電体に電圧を印加することで生じる板状部材の変位によって第１流路を周期的に開閉することで、流入口から流出口に流れる流体の流量を調整する。 The flow regulating valve of the second aspect is the flow regulating valve of the first aspect, wherein the plate-shaped member periodically opens and closes the first flow path by displacement of the plate-shaped member caused by applying a voltage to the piezoelectric body. By doing so, the flow rate of the fluid flowing from the inlet to the outlet is adjusted.

この流量調整弁では、弁体を周期的に変位させて、メイン流路の開度を周期的に変えることで、流量の細かい調整が可能となる。 In this flow rate control valve, the flow rate can be finely adjusted by periodically displacing the valve body and periodically changing the opening degree of the main flow path.

第３観点の流量調整弁は、第１観点又は第２観点の流量調整弁であって、板状部材は、さらに、圧電体に印加される電圧の大きさを変化させることによる、板状部材の変位量の調整によって、流入口から流出口に流れる流体の流量を調整する。 The flow control valve of the third aspect is the flow control valve of the first aspect or the second aspect, wherein the plate-like member further changes the magnitude of the voltage applied to the piezoelectric body. By adjusting the amount of displacement of , the flow rate of the fluid flowing from the inlet to the outlet is adjusted.

この流量調整弁では、弁体に印加する電圧を制御して弁体の変位量を調整することで、流量の細かい調整が可能となる。 In this flow control valve, the flow rate can be finely adjusted by controlling the voltage applied to the valve body to adjust the amount of displacement of the valve body.

第４観点の流量調整弁は、第１乃至第３観点のいずれか１つの流量調整弁であって、第１部材をさらに備える。第１部材は、弁本体の内部において第１流路と連通する第１空間に配置される導電性部材である。第１部材は、圧電体及び金属板と電気的に接続される。 A flow control valve according to a fourth aspect is the flow control valve according to any one of the first to third aspects, further comprising a first member. The first member is a conductive member arranged in a first space that communicates with the first flow path inside the valve body. The first member is electrically connected to the piezoelectric body and the metal plate.

この流量調整弁では、弁体と電気的に接続される導電性ピン（第１部材）が、弁本体の内部に配置される。従って、弁体が弁本体によって保護される。 In this flow control valve, a conductive pin (first member) electrically connected to the valve body is arranged inside the valve body. Therefore, the valve body is protected by the valve body.

第５観点の流量調整弁は、第４観点の流量調整弁であって、弁本体は、弁本体の外部空間と第１空間とを結ぶ第１開口をさらに有する。第１開口は、絶縁性部材である第２部材によってシールされる。第１部材は、第１空間から弁本体の外部空間まで延びており、かつ、弁本体と接することなく第２部材を貫通している。 The flow control valve of the fifth aspect is the flow control valve of the fourth aspect, wherein the valve body further has a first opening connecting the external space of the valve body and the first space. The first opening is sealed by a second member which is an insulating member. The first member extends from the first space to the external space of the valve body and passes through the second member without contacting the valve body.

この流量調整弁では、弁本体の内部には導電性ピンの一部しか配置されない。従って、導電性ピンの一部を弁本体の外部に露出させることで、流量調整弁を小型化できる。 In this flow control valve, only part of the conductive pin is arranged inside the valve body. Therefore, by exposing a portion of the conductive pin to the outside of the valve body, the flow control valve can be miniaturized.

第６観点の熱交換ユニットは、冷凍サイクル装置の熱交換ユニットであって、冷媒が内部を流れる冷媒配管と、第１乃至第５観点のいずれか１つの流量調整弁とを備える。流量調整弁は、冷媒配管に取り付けられ、冷媒配管の内部を流れる冷媒の流量を調整する。 A heat exchange unit of a sixth aspect is a heat exchange unit of a refrigeration cycle device, and includes a refrigerant pipe through which refrigerant flows, and any one flow control valve of the first to fifth aspects. The flow control valve is attached to the refrigerant pipe and adjusts the flow rate of the refrigerant flowing inside the refrigerant pipe.

この熱交換ユニットでは、小型の流量調整弁を備えることで、熱交換ユニットを小型化できる。 In this heat exchange unit, the size of the heat exchange unit can be reduced by providing a small flow rate adjustment valve.

実施形態の冷凍サイクル装置１の概略構成図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a schematic block diagram of the refrigerating-cycle apparatus 1 of embodiment. 実施形態の熱交換ユニット１００の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a heat exchange unit 100 of an embodiment; FIG. 実施形態の流量調整弁１４０の概略断面図である。流量調整弁１４０の開度が最小である時の状態を表す図である。It is a schematic sectional view of the flow control valve 140 of embodiment. FIG. 10 is a diagram showing a state when the opening degree of the flow control valve 140 is minimum; 実施形態の流量調整弁１４０の概略断面図である。流量調整弁１４０の開度が最小でない時の状態を表す図である。It is a schematic sectional view of the flow control valve 140 of embodiment. FIG. 10 is a diagram showing a state when the opening degree of the flow control valve 140 is not the minimum; 流量調整弁１４０の弁座１４５の外観図である。4 is an external view of a valve seat 145 of the flow control valve 140; FIG. 流量調整弁１４０の弁座１４５の上面図である。4 is a top view of the valve seat 145 of the flow control valve 140; FIG. 実施形態の板状部材１４２及び電極１４３の概略構成図である。圧電体１４２ｂに電圧が印加されていない状態を表す図である。4 is a schematic configuration diagram of a plate member 142 and an electrode 143 of the embodiment; FIG. FIG. 14 is a diagram showing a state in which no voltage is applied to the piezoelectric body 142b; 実施形態の板状部材１４２及び電極１４３の概略構成図である。第１圧電体１４２ｂ１にプラスの電圧が印加されている状態を表す図である。4 is a schematic configuration diagram of a plate member 142 and an electrode 143 of the embodiment; FIG. FIG. 14 is a diagram showing a state in which a positive voltage is applied to the first piezoelectric body 142b1; 実施形態の板状部材１４２及び電極１４３の概略構成図である。第２圧電体１４２ｂ２にマイナスの電圧が印加されている状態を表す図である。4 is a schematic configuration diagram of a plate member 142 and an electrode 143 of the embodiment; FIG. FIG. 14B is a diagram showing a state in which a negative voltage is applied to the second piezoelectric body 142b2; 実施形態の板状部材１４２の制御を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining control of a plate member 142 of the embodiment; FIG.

本開示の一実施形態に係る流量調整弁１４０、流量調整弁１４０を備える熱交換ユニット１００、及び、熱交換ユニット１００を備える冷凍サイクル装置１について、図面を参照しながら説明する。 A flow control valve 140 according to an embodiment of the present disclosure, a heat exchange unit 100 including the flow control valve 140, and a refrigeration cycle apparatus 1 including the heat exchange unit 100 will be described with reference to the drawings.

（１）冷凍サイクル装置
（１－１）全体構成
図１に示すように、冷凍サイクル装置１は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行うことによって、建物等の室内の冷房及び暖房を行うことが可能な装置である。冷凍サイクル装置１は、主として、室外ユニット２と、室内ユニット３と、液冷媒連絡管４と、ガス冷媒連絡管５と、を備える。液冷媒連絡管４及びガス冷媒連絡管５は、室外ユニット２と室内ユニット３とを接続する。そして、冷凍サイクル装置１の蒸気圧縮式の冷媒回路６は、室外ユニット２と、室内ユニット３とが液冷媒連絡管４及びガス冷媒連絡管５を介して接続されることによって構成されている。 (1) Refrigerating cycle device (1-1) Overall configuration As shown in Fig. 1, the refrigerating cycle device 1 is capable of cooling and heating the interior of a building or the like by performing a vapor compression refrigerating cycle. device. The refrigeration cycle device 1 mainly includes an outdoor unit 2 , an indoor unit 3 , a liquid refrigerant communication pipe 4 and a gas refrigerant communication pipe 5 . The liquid refrigerant communication pipe 4 and the gas refrigerant communication pipe 5 connect the outdoor unit 2 and the indoor unit 3 . The vapor compression refrigerant circuit 6 of the refrigeration cycle device 1 is configured by connecting the outdoor unit 2 and the indoor unit 3 via the liquid refrigerant communication pipe 4 and the gas refrigerant communication pipe 5 .

（１－２）詳細構成
（１－２－１）室内ユニット
室内ユニット３は、室内（居室や天井裏空間等）に設置されており、冷媒回路６の一部を構成している。室内ユニット３は、主として、室内熱交換器３１を有している。室内熱交換器３１は、冷房運転時には冷媒の蒸発器として機能して室内空気を冷却し、暖房運転時には冷媒の放熱器として機能して室内空気を加熱する熱交換器である。室内熱交換器３１の液側は液冷媒連絡管４に接続されており、室内熱交換器３１のガス側はガス冷媒連絡管５に接続されている。 (1-2) Detailed Configuration (1-2-1) Indoor Unit The indoor unit 3 is installed indoors (a living room, a space above the ceiling, etc.) and constitutes a part of the refrigerant circuit 6 . The indoor unit 3 mainly has an indoor heat exchanger 31 . The indoor heat exchanger 31 is a heat exchanger that functions as a refrigerant evaporator to cool indoor air during cooling operation, and functions as a refrigerant radiator to heat indoor air during heating operation. The liquid side of the indoor heat exchanger 31 is connected to the liquid refrigerant communication pipe 4 , and the gas side of the indoor heat exchanger 31 is connected to the gas refrigerant communication pipe 5 .

（１－２－２）室外ユニット
室外ユニット２は、室外（建物の屋上や建物の壁面近傍等）に設置されており、冷媒回路６の一部を構成している。室外ユニット２は、主として、圧縮機２１と、四路切換弁２２と、室外熱交換器２３と、室外膨張弁２４と、アキュムレータ２５と、液閉鎖弁２６と、ガス閉鎖弁２７と、を有している。 (1-2-2) Outdoor Unit The outdoor unit 2 is installed outdoors (on the roof of the building, near the wall of the building, etc.) and forms part of the refrigerant circuit 6 . The outdoor unit 2 mainly has a compressor 21, a four-way switching valve 22, an outdoor heat exchanger 23, an outdoor expansion valve 24, an accumulator 25, a liquid closing valve 26, and a gas closing valve 27. is doing.

圧縮機２１は、低圧の冷媒を高圧になるまで圧縮する機器である。ここでは、圧縮機２１として、ロータリ式やスクロール式等の容積式の圧縮要素（図示せず）が圧縮機用モータによって回転駆動される密閉式構造の圧縮機が使用されている。 The compressor 21 is a device that compresses a low pressure refrigerant to a high pressure. Here, as the compressor 21, a closed-type compressor is used in which a positive displacement compression element (not shown) such as a rotary type or a scroll type is rotationally driven by a compressor motor.

四路切換弁２２は、室外ユニット２の内部配管の接続状態を切り替える。冷凍サイクル装置１が冷房運転を行う場合、四路切換弁２２は、図１の破線で示される接続状態を実現する。冷凍サイクル装置１が暖房運転を行う場合、四路切換弁２２は、図１の実線で示される接続状態を実現する。 The four-way switching valve 22 switches the connection state of the internal piping of the outdoor unit 2 . When the refrigeration cycle device 1 performs cooling operation, the four-way switching valve 22 realizes the connection state indicated by the dashed line in FIG. When the refrigeration cycle device 1 performs heating operation, the four-way switching valve 22 realizes the connection state indicated by the solid line in FIG.

室外熱交換器２３は、冷媒回路６を循環する冷媒と、室外空気との熱交換を行う。室外熱交換器２３は、冷房運転時には冷媒の放熱器として機能し、暖房運転時には冷媒の蒸発器として機能する。 The outdoor heat exchanger 23 exchanges heat between the refrigerant circulating in the refrigerant circuit 6 and the outdoor air. The outdoor heat exchanger 23 functions as a refrigerant radiator during cooling operation, and functions as a refrigerant evaporator during heating operation.

図２に示すように、室外熱交換器２３は、複数の熱交換部２３ａ～２３ｉを含む。熱交換部２３ａ～２３ｉは、冷媒と室外空気とが、熱交換を行う部分である。図２では、９つの熱交換部２３ａ～２３ｉが下から順に配置されている。熱交換部２３ａ～２３ｉは、冷媒が流れる冷媒流路と、室外空気と接する伝熱フィンと、を有する。各熱交換部２３ａ～２３ｉは、伝熱フィンを共有する。 As shown in FIG. 2, the outdoor heat exchanger 23 includes a plurality of heat exchange sections 23a-23i. The heat exchange portions 23a to 23i are portions where heat is exchanged between the refrigerant and the outdoor air. In FIG. 2, nine heat exchange portions 23a to 23i are arranged in order from the bottom. The heat exchange portions 23a to 23i have refrigerant channels through which refrigerant flows, and heat transfer fins in contact with outdoor air. Each of the heat exchange portions 23a to 23i shares heat transfer fins.

図１に戻り、室外膨張弁２４は、開度調整が可能な電動弁又は電磁弁である。室外膨張弁２４は、室外ユニット２の内部配管を流れる冷媒を減圧させる。室外膨張弁２４は、室外ユニット２の内部配管を流れる冷媒の流量を制御する。 Returning to FIG. 1, the outdoor expansion valve 24 is an electrically operated valve or an electromagnetic valve whose opening degree can be adjusted. The outdoor expansion valve 24 reduces the pressure of the refrigerant flowing through the internal piping of the outdoor unit 2 . The outdoor expansion valve 24 controls the flow rate of refrigerant flowing through the internal piping of the outdoor unit 2 .

アキュムレータ２５は、圧縮機２１の吸入側の配管に設置される。アキュムレータ２５は、冷媒回路６を流れる気液混合冷媒を、ガス冷媒と液冷媒とに分離して、液冷媒を貯留する。アキュムレータ２５で分離されたガス冷媒は、圧縮機２１の吸入ポートに送られる。 The accumulator 25 is installed in the piping on the suction side of the compressor 21 . The accumulator 25 separates the gas-liquid mixed refrigerant flowing through the refrigerant circuit 6 into gas refrigerant and liquid refrigerant, and stores the liquid refrigerant. Gas refrigerant separated by the accumulator 25 is sent to the suction port of the compressor 21 .

液閉鎖弁２６及びガス閉鎖弁２７は、冷媒流路を遮断することが可能な弁である。液閉鎖弁２６は、室内熱交換器３１と室外膨張弁２４との間に設置される。ガス閉鎖弁２７は、室内熱交換器３１と四路切換弁２２との間に設置される。液閉鎖弁２６及びガス閉鎖弁２７は、例えば、冷凍サイクル装置１の設置時等において、作業者によって開閉される。 The liquid shutoff valve 26 and the gas shutoff valve 27 are valves capable of shutting off the refrigerant flow path. The liquid closing valve 26 is installed between the indoor heat exchanger 31 and the outdoor expansion valve 24 . A gas shutoff valve 27 is installed between the indoor heat exchanger 31 and the four-way switching valve 22 . The liquid shutoff valve 26 and the gas shutoff valve 27 are opened and closed by an operator, for example, when installing the refrigeration cycle device 1 or the like.

制御部２８は、熱交換ユニット１００を含む室外ユニット２の構成機器を制御する。制御部２８は、コンピュータにより実現されるものである。制御部２８は、制御演算装置と記憶装置とを備える。制御演算装置には、ＣＰＵ又はＧＰＵといったプロセッサを使用できる。制御演算装置は、記憶装置に記憶されているプログラムを読み出し、このプログラムに従って所定の画像処理や演算処理を行う。さらに、制御演算装置は、プログラムに従って、演算結果を記憶装置に書き込んだり、記憶装置に記憶されている情報を読み出したりすることができる。 The controller 28 controls components of the outdoor unit 2 including the heat exchange unit 100 . The control unit 28 is implemented by a computer. The control unit 28 includes a control arithmetic device and a storage device. A processor, such as a CPU or a GPU, can be used for the control computing unit. The control arithmetic device reads a program stored in the storage device and performs predetermined image processing and arithmetic processing according to the program. Furthermore, the control arithmetic unit can write the arithmetic result to the storage device and read the information stored in the storage device according to the program.

（１－２－３）冷媒連絡管
液冷媒連絡管４及びガス冷媒連絡管５は、冷媒回路６を備える冷凍サイクル装置１をビル等の設置場所に設置する際に、現地にて施工される冷媒管であり、設置場所や室外ユニット２と室内ユニット３との組み合わせ等の設置条件に応じて種々の長さや管径を有するものが使用される。 (1-2-3) Refrigerant Connection Pipe The liquid refrigerant communication pipe 4 and the gas refrigerant communication pipe 5 are constructed on site when the refrigeration cycle device 1 including the refrigerant circuit 6 is installed in a building or the like. Refrigerant pipes having various lengths and pipe diameters are used according to installation conditions such as the installation location and the combination of the outdoor unit 2 and the indoor unit 3 .

なお、液冷媒連絡管４に流れる冷媒は、液体であってもよく、気液二相であってもよい。 The refrigerant flowing through the liquid refrigerant communication pipe 4 may be liquid or may be gas-liquid two-phase.

（１－３）動作
図１を参照して、冷凍サイクル装置１の動作について説明する。冷凍サイクル装置１では、冷房運転と、暖房運転と、が行われる。 (1-3) Operation The operation of the refrigeration cycle apparatus 1 will be described with reference to FIG. The refrigeration cycle device 1 performs a cooling operation and a heating operation.

（１－３－１）暖房運転
冷凍サイクル装置１が暖房運転を行う場合、四路切換弁２２が室外蒸発状態（図１の実線で示される状態）に切り換えられる。冷媒回路６において、冷凍サイクルの低圧のガス冷媒は、圧縮機２１に吸入され、冷凍サイクルの高圧になるまで圧縮された後に吐出される。圧縮機２１から吐出された高圧のガス冷媒は、四路切換弁２２、ガス閉鎖弁２７及びガス冷媒連絡管５を通じて、室内熱交換器３１に送られる。室内熱交換器３１に送られた高圧のガス冷媒は、室内熱交換器３１において、室内空気と熱交換を行って放熱して、高圧の液冷媒になる。これにより、室内空気は加熱される。室内熱交換器３１で放熱した液冷媒は、液冷媒連絡管４及び液閉鎖弁２６を通じて、室外膨張弁２４に送られる。室外膨張弁２４に送られた冷媒は、室外膨張弁２４によって冷凍サイクルの低圧まで減圧でされる。室外膨張弁で減圧された低圧の冷媒は、室外熱交換器２３に送られる。室外熱交換器２３に送られた低圧の冷媒は、冷媒の蒸発器として機能する室外熱交換器２３において、室外空気と熱交換を行って蒸発して、低圧のガス冷媒となる。室外熱交換器２３で蒸発した低圧の冷媒は、四路切換弁２２及びアキュムレータ２５を通じて、再び、圧縮機に吸入される。 (1-3-1) Heating Operation When the refrigeration cycle device 1 performs the heating operation, the four-way switching valve 22 is switched to the outdoor evaporation state (the state indicated by the solid line in FIG. 1). In the refrigerant circuit 6, the low-pressure gas refrigerant of the refrigerating cycle is sucked into the compressor 21, compressed to a high pressure of the refrigerating cycle, and then discharged. A high-pressure gas refrigerant discharged from the compressor 21 is sent to the indoor heat exchanger 31 through the four-way switching valve 22 , the gas shut-off valve 27 and the gas refrigerant connecting pipe 5 . The high-pressure gas refrigerant sent to the indoor heat exchanger 31 exchanges heat with the indoor air in the indoor heat exchanger 31 to radiate heat and becomes a high-pressure liquid refrigerant. This heats the indoor air. The liquid refrigerant that has radiated heat in the indoor heat exchanger 31 is sent to the outdoor expansion valve 24 through the liquid refrigerant communication pipe 4 and the liquid closing valve 26 . The refrigerant sent to the outdoor expansion valve 24 is reduced in pressure to the low pressure of the refrigeration cycle by the outdoor expansion valve 24 . The low-pressure refrigerant decompressed by the outdoor expansion valve is sent to the outdoor heat exchanger 23 . The low-pressure refrigerant sent to the outdoor heat exchanger 23 exchanges heat with outdoor air in the outdoor heat exchanger 23, which functions as a refrigerant evaporator, and evaporates to become a low-pressure gas refrigerant. The low-pressure refrigerant evaporated in the outdoor heat exchanger 23 is sucked into the compressor again through the four-way switching valve 22 and the accumulator 25 .

（１－３－２）冷房運転
冷凍サイクル装置１が冷房運転を行う場合、四路切換弁２２が室外放熱状態（図１の破線で示される状態）に切り換えられる。冷媒回路６において、冷凍サイクルの低圧のガス冷媒は、圧縮機２１に吸入され、冷凍サイクルの高圧になるまで圧縮された後に吐出される。圧縮機２１から吐出された高圧のガス冷媒は、四路切換弁２２を通じて、室外熱交換器２３に送られる。室外熱交換器２３に送られた高圧のガス冷媒は、冷媒の放熱器として機能する室外熱交換器２３において、室外空気と熱交換を行って放熱して、高圧の液冷媒となる。この高圧の液冷媒は、室外膨張弁２４、液閉鎖弁２６及び液冷媒連絡管４を通じて、室内熱交換器３１に送られる。室内熱交換器３１に送られた冷媒は、冷媒の蒸発器として機能する室内熱交換器３１において、室内空気と熱交換を行って蒸発して、低圧のガス冷媒になる。これにより、室内空気は冷却される。室内熱交換器３１において蒸発したガス冷媒は、ガス冷媒連絡管５、ガス閉鎖弁２７、四路切換弁２２及びアキュムレータ２５を通じて、再び、圧縮機２１に吸入される。 (1-3-2) Cooling Operation When the refrigerating cycle device 1 performs cooling operation, the four-way switching valve 22 is switched to the outdoor heat radiation state (the state indicated by the dashed line in FIG. 1). In the refrigerant circuit 6, the low-pressure gas refrigerant of the refrigerating cycle is sucked into the compressor 21, compressed to a high pressure of the refrigerating cycle, and then discharged. A high-pressure gas refrigerant discharged from the compressor 21 is sent to the outdoor heat exchanger 23 through the four-way switching valve 22 . The high-pressure gas refrigerant sent to the outdoor heat exchanger 23 exchanges heat with the outdoor air in the outdoor heat exchanger 23, which functions as a refrigerant radiator, and releases heat to become a high-pressure liquid refrigerant. This high-pressure liquid refrigerant is sent to the indoor heat exchanger 31 through the outdoor expansion valve 24 , the liquid closing valve 26 and the liquid refrigerant connecting pipe 4 . The refrigerant sent to the indoor heat exchanger 31 exchanges heat with the indoor air in the indoor heat exchanger 31 that functions as a refrigerant evaporator, and evaporates to become a low-pressure gas refrigerant. This cools the indoor air. The gas refrigerant evaporated in the indoor heat exchanger 31 is sucked into the compressor 21 again through the gas refrigerant communication pipe 5 , the gas shutoff valve 27 , the four-way switching valve 22 and the accumulator 25 .

（２）熱交換ユニット
（２－１）全体構成
冷凍サイクル装置１の室外ユニット２は、熱交換ユニット１００を含む。熱交換ユニット１００は、室外熱交換器２３を含む。図１及び図２に示すように、熱交換ユニット１００は、主に、分流器１１０と、冷媒流路１２０と、ヘッダ１３０と、流量調整弁１４０と、制御部２８とを備える。 (2) Heat Exchange Unit (2-1) Overall Configuration The outdoor unit 2 of the refrigeration cycle apparatus 1 includes a heat exchange unit 100 . Heat exchange unit 100 includes an outdoor heat exchanger 23 . As shown in FIGS. 1 and 2, the heat exchange unit 100 mainly includes a flow divider 110, a refrigerant flow path 120, a header 130, a flow control valve 140, and a controller .

（２－２）詳細構成
（２－２－１）分流器
分流器１１０は、室外膨張弁２４と室外熱交換器２３との間に設けられる。図２では、分流器１１０は、熱交換部２３ａ～２３ｉの一端側（図２における左側）に配置されている。なお、図２では、分流器１１０は、熱交換部２３ａ～２３ｉの下方に図示されているが、熱交換部２３ａ～２３ｉの側方に配置されてもよい。 (2-2) Detailed Configuration (2-2-1) Flow Divider The flow divider 110 is provided between the outdoor expansion valve 24 and the outdoor heat exchanger 23 . In FIG. 2, the flow divider 110 is arranged on one end side (left side in FIG. 2) of the heat exchange portions 23a to 23i. Although the flow divider 110 is shown below the heat exchange sections 23a to 23i in FIG. 2, it may be arranged on the side of the heat exchange sections 23a to 23i.

分流器１１０は、暖房運転時に、冷媒回路６において室外熱交換器２３に向かう冷媒を、図２の矢印に示すように、複数の冷媒流路１２０のそれぞれに分岐させる。この場合、分流器１１０には、液冷媒が流入する。図２では、分流器１１０により、９本の冷媒流路１２０ａ～１２０ｉに分岐されている。なお、分岐される冷媒流路の数は、特に限定されない。 During heating operation, the flow divider 110 branches the refrigerant heading for the outdoor heat exchanger 23 in the refrigerant circuit 6 to each of the plurality of refrigerant flow paths 120 as indicated by the arrows in FIG. In this case, liquid refrigerant flows into the flow divider 110 . In FIG. 2, the flow divider 110 branches into nine refrigerant flow paths 120a to 120i. Note that the number of branched refrigerant flow paths is not particularly limited.

（２－２－２）冷媒流路
分流器１１０により分岐された複数の冷媒流路１２０ａ～１２０ｉには、冷媒が流れる。冷媒流路１２０は、内部に冷媒が流れる配管である。この配管の内径は、例えば１０ｍｍ以下であり、好ましくは７ｍｍ以下である。各冷媒流路１２０ａ～１２０ｉの一端部は、分流器１１０に接続され、各冷媒流路１２０ａ～１２０ｉの他端部は、ヘッダ１３０に接続されている。 (2-2-2) Refrigerant Flow Paths Refrigerant flows through a plurality of refrigerant flow paths 120a to 120i branched by the flow divider 110. FIG. The coolant channel 120 is a pipe through which coolant flows. The inner diameter of this pipe is, for example, 10 mm or less, preferably 7 mm or less. One end of each of the refrigerant flow paths 120a-120i is connected to the flow divider 110, and the other end of each of the refrigerant flow paths 120a-120i is connected to the header .

図２に示す各冷媒流路１２０ａ～１２０ｉは、上下方向に延びる部分と、左右方向に延びる部分と、を有する。上下に延びる部分は、分流器１１０から上方に延びる。左右に延びる部分は、室外熱交換器２３の熱交換部２３ａ～２３ｉの一部を構成する。言い換えると、室外熱交換器２３の各熱交換部２３ａ～２３ｉは、各冷媒流路１２０ａ～１２０ｉを含む。ここでは、各熱交換部２３ａ～２３ｉには、上下に並ぶ３本の冷媒流路１２０ａ～１２０ｉがそれぞれ配置される。３本の冷媒流路１２０ａ～１２０ｉは、１つの冷媒流路が２回折り返されてなる。そして、複数の冷媒流路１２０ａ～１２０ｉには、共通の複数の伝熱フィンが配置される。 Each of the coolant flow paths 120a to 120i shown in FIG. 2 has a vertically extending portion and a horizontally extending portion. The vertically extending portion extends upwardly from the flow divider 110 . The laterally extending portions constitute part of the heat exchange portions 23a to 23i of the outdoor heat exchanger 23. As shown in FIG. In other words, each heat exchange portion 23a-23i of the outdoor heat exchanger 23 includes each refrigerant flow path 120a-120i. Here, three vertically arranged refrigerant flow paths 120a to 120i are arranged in each of the heat exchange portions 23a to 23i. The three coolant channels 120a to 120i are formed by folding one coolant channel twice. A plurality of common heat transfer fins are arranged in the plurality of coolant channels 120a to 120i.

（２－２－３）ヘッダ
ヘッダ１３０は、複数の冷媒流路１２０ａ～１２０ｉと接続される。ここでは、ヘッダ１３０は、熱交換部２３ａ～２３ｉの他端側（図２における右側）に立設されている。ヘッダ１３０は、筒状の部材である。 (2-2-3) Header The header 130 is connected to a plurality of coolant channels 120a-120i. Here, the header 130 is erected on the other end side (right side in FIG. 2) of the heat exchange portions 23a to 23i. Header 130 is a tubular member.

ヘッダ１３０は、暖房運転時に、複数の冷媒流路１２０ａ～１２０ｉを流れる冷媒を合流させる。この場合、ヘッダ１３０には、ガス冷媒が流入する。このガス冷媒は、冷媒回路６において四路切換弁２２に送られる。 The header 130 joins the refrigerant flowing through the plurality of refrigerant flow paths 120a to 120i during heating operation. In this case, the gas refrigerant flows into the header 130 . This gas refrigerant is sent to the four-way switching valve 22 in the refrigerant circuit 6 .

（２－２－４）流量調整弁
流量調整弁１４０は、少なくとも１つの冷媒流路１２０に設けられる。図２では、複数の冷媒流路１２０ａ～１２０ｉのそれぞれに、１つの流量調整弁１４０ａ～１４０ｉが設けられている。言い換えると、流量調整弁１４０の数は、複数の冷媒流路１２０の数と同じである。流量調整弁１４０は、冷媒流路１２０である配管に取り付けられる。 (2-2-4) Flow Control Valve The flow control valve 140 is provided in at least one refrigerant channel 120 . In FIG. 2, one flow control valve 140a-140i is provided for each of the plurality of refrigerant flow paths 120a-120i. In other words, the number of flow control valves 140 is the same as the number of multiple refrigerant flow paths 120 . The flow control valve 140 is attached to the pipe that is the refrigerant flow path 120 .

流量調整弁１４０は、室外膨張弁２４と室外熱交換器２３との間に設けられる。具体的には、複数の流量調整弁１４０ａ～１４０ｉは、分流器１１０と熱交換部２３ａ～２３ｉとの間に設けられる。 The flow control valve 140 is provided between the outdoor expansion valve 24 and the outdoor heat exchanger 23 . Specifically, a plurality of flow control valves 140a-140i are provided between flow divider 110 and heat exchange units 23a-23i.

流量調整弁１４０は、冷媒流路１２０を流れる冷媒の流量を調整する。言い換えると、流量調整弁１４０は、その開度に応じて、冷媒流路１２０を流れる冷媒の流量を増減させる。流量調整弁１４０は、流量調整弁１４０が減圧できる最大圧力以下の圧力範囲において、流量を調整できる。これにより、複数の冷媒流路１２０ａ～１２０ｉの一部の冷媒流路に他の冷媒流路よりも多くの冷媒が流れることによる、冷媒の偏流を防止できる。流量調整弁１４０の開度は、所定の最小開度から所定の最大開度までの範囲内において調整可能である。流量調整弁１４０の最小開度は、ゼロより大きい所定の値である。そのため、流量調整弁１４０の開度が最小であっても、冷媒は、流量調整弁１４０を通過することができる。 The flow control valve 140 adjusts the flow rate of the coolant flowing through the coolant channel 120 . In other words, the flow control valve 140 increases or decreases the flow rate of the refrigerant flowing through the refrigerant flow path 120 according to its opening degree. The flow rate control valve 140 can adjust the flow rate within a pressure range equal to or lower than the maximum pressure that the flow rate control valve 140 can reduce. As a result, it is possible to prevent the drift of the refrigerant due to the refrigerant flowing through some of the plurality of refrigerant passages 120a to 120i in a larger amount than the other refrigerant passages. The opening degree of the flow control valve 140 can be adjusted within a range from a predetermined minimum opening degree to a predetermined maximum opening degree. The minimum opening degree of the flow control valve 140 is a predetermined value greater than zero. Therefore, the refrigerant can pass through the flow control valve 140 even when the opening degree of the flow control valve 140 is minimal.

図３に示すように、流量調整弁１４０は、主に、弁本体１４１と、板状部材１４２と、電極１４３と、絶縁部材１４４とを含む。本実施形態の流量調整弁１４０は、室外膨張弁２４に用いられる電磁弁又は電動弁と異なり、圧電素子を用いている。このため、流量調整弁１４０は、電圧の印加により作動する。ここでは、流量調整弁１４０は、電磁弁に使用される電磁コイルよりも小さい発生力を有するバイモルフ型圧電素子を用いている。 As shown in FIG. 3, the flow control valve 140 mainly includes a valve body 141, a plate member 142, an electrode 143, and an insulating member 144. The flow control valve 140 of this embodiment uses a piezoelectric element, unlike the solenoid valve or the motor-operated valve used for the outdoor expansion valve 24 . Therefore, the flow control valve 140 is operated by voltage application. Here, the flow control valve 140 uses a bimorph type piezoelectric element having a smaller generated force than the electromagnetic coil used for the electromagnetic valve.

（２－２－４－１）弁本体
弁本体１４１は、冷媒流路１２０と連結されている。弁本体１４１は、１つの部材で構成されてもよく、複数の部材で構成されてもよい。弁本体１４１の内部には、冷媒が通過するための空間が形成されている。 (2-2-4-1) Valve Body The valve body 141 is connected to the refrigerant channel 120 . The valve body 141 may be composed of one member, or may be composed of a plurality of members. A space for the refrigerant to pass is formed inside the valve body 141 .

弁本体１４１は、冷媒の流入口１４１ａと、冷媒の流出口１４１ｂと、第１流路１４１ｃ１と、第２流路１４１ｃ２と、弁座１４５と、を有する。第１流路１４１ｃ１及び第２流路１４１ｃ２は、流入口１４１ａと流出口１４１ｂとを結び、図３及び図４では、概ね右側から左側に向かって延びた後、下側に向かって延びる。弁座１４５は、弁本体１４１の内部に配置される部材である。以下の説明では、図３の矢印に示す暖房運転時の冷媒の流れを基準にしている。 The valve body 141 has a refrigerant inlet 141 a , a refrigerant outlet 141 b , a first flow path 141 c 1 , a second flow path 141 c 2 , and a valve seat 145 . The first flow path 141c1 and the second flow path 141c2 connect the inflow port 141a and the outflow port 141b, and in FIGS. 3 and 4, extend from right to left and then downward. The valve seat 145 is a member arranged inside the valve body 141 . The following description is based on the flow of the refrigerant during the heating operation indicated by the arrows in FIG.

本実施形態では、流入口１４１ａは、弁本体１４１の長手方向の端部（図３における右側）に設けられ、流出口１４１ｂは、弁本体１４１の長手方向中央部の下部（図３における下側）に設けられる。流入口１４１ａ及び流出口１４１ｂのそれぞれは、冷媒流路１２０に接続されている。図３では、冷媒流路１２０の端部は、流入口１４１ａ及び流出口１４１ｂよりも弁本体１４１の内側まで入り込んでいる。 In this embodiment, the inflow port 141a is provided at the longitudinal end of the valve body 141 (the right side in FIG. 3), and the outflow port 141b is provided at the lower portion of the longitudinal central portion of the valve body 141 (the lower side in FIG. 3). ). The inflow port 141 a and the outflow port 141 b are each connected to the coolant channel 120 . In FIG. 3, the end portion of the refrigerant flow path 120 extends inside the valve body 141 beyond the inlet 141a and the outlet 141b.

弁本体１４１の内部には、入口流路１４１ｄ１と、調整流路１４１ｄ２と、バイパス流路１４１ｄ３とが形成されている。第１流路１４１ｃ１は、入口流路１４１ｄ１と調整流路１４１ｄ２とを含む。第２流路１４１ｃ２は、入口流路１４１ｄ１とバイパス流路１４１ｄ３とを含む。 Inside the valve main body 141, an inlet channel 141d1, an adjustment channel 141d2, and a bypass channel 141d3 are formed. The first channel 141c1 includes an inlet channel 141d1 and an adjustment channel 141d2. The second channel 141c2 includes an inlet channel 141d1 and a bypass channel 141d3.

入口流路１４１ｄ１は、弁本体１４１の長手方向（図３の左右方向）に沿って延びている。入口流路１４１ｄ１は、流入口１４１ａに接続される冷媒流路１２０と連通する。流入口１４１ａを経由して弁本体１４１の内部に流入した冷媒は、最初に入口流路１４１ｄ１を流れる。流量調整弁１４０の開度が最小でない場合、入口流路１４１ｄ１を通過した冷媒の一部は、調整流路１４１ｄ２に流入し、残りは、バイパス流路１４１ｄ３に流入する。調整流路１４１ｄ２を通過した冷媒、及び、バイパス流路１４１ｄ３を通過した冷媒は、合流して、流出口１４１ｂを経由して、流出口１４１ｂに接続される冷媒流路１２０に流入する。言い換えると、第１流路１４１ｃ１及び第２流路１４１ｃ２は、弁本体１４１の内部において、一旦分流した後に合流する。 The inlet channel 141d1 extends along the longitudinal direction of the valve body 141 (horizontal direction in FIG. 3). The inlet channel 141d1 communicates with the coolant channel 120 connected to the inlet 141a. Refrigerant that has flowed into the valve body 141 through the inlet 141a first flows through the inlet channel 141d1. When the opening degree of the flow regulating valve 140 is not the minimum, part of the refrigerant that has passed through the inlet flow path 141d1 flows into the adjustment flow path 141d2, and the rest flows into the bypass flow path 141d3. The coolant that has passed through the adjustment channel 141d2 and the coolant that has passed through the bypass channel 141d3 join and flow through the outlet 141b into the coolant channel 120 connected to the outlet 141b. In other words, the first flow path 141c1 and the second flow path 141c2 merge after being divided once inside the valve body 141 .

調整流路１４１ｄ２は、流量調整弁１４０を通過する冷媒の流量を調整するために、断面積が変化する部分である。調整流路１４１ｄ２は、主として、弁座１４５を貫通する第１貫通孔１４１ｅ１と、板状部材１４２とから構成される。板状部材１４２は、調整流路１４１ｄ２の断面積を変化させるために、第１貫通孔１４１ｅ１を開閉するための部材である。調整流路１４１ｄ２の断面積は、弁座１４５と板状部材１４２との間の隙間の寸法に応じて変化する。後述するように、調整流路１４１ｄ２の断面積は、板状部材１４２の変位によって変化する。 The adjustment flow path 141 d 2 is a portion whose cross-sectional area changes in order to adjust the flow rate of the refrigerant passing through the flow rate adjustment valve 140 . The adjustment channel 141 d 2 is mainly composed of a first through hole 141 e 1 passing through the valve seat 145 and the plate member 142 . The plate-like member 142 is a member for opening and closing the first through hole 141e1 in order to change the cross-sectional area of the adjustment flow path 141d2. The cross-sectional area of the adjustment flow path 141d2 changes according to the size of the gap between the valve seat 145 and the plate member 142. As shown in FIG. As will be described later, the cross-sectional area of the adjustment flow path 141d2 changes according to the displacement of the plate member 142. As shown in FIG.

図３に示されるように、流量調整弁１４０の開度が最小であるとき、弁座１４５の第１貫通孔１４１ｅ１は、板状部材１４２によって閉じられている。そのため、流量調整弁１４０の開度が最小であるとき、冷媒は調整流路１４１ｄ２を通過することができないので、流量調整弁１４０は、第１流路１４１ｃ１が閉じている状態にある。 As shown in FIG. 3, the first through-hole 141e1 of the valve seat 145 is closed by the plate member 142 when the opening degree of the flow control valve 140 is the minimum. Therefore, when the opening degree of the flow regulating valve 140 is minimum, refrigerant cannot pass through the regulating flow path 141d2, so the flow regulating valve 140 is in a state where the first flow path 141c1 is closed.

図４に示されるように、流量調整弁１４０の開度が最小でないとき、弁座１４５の第１貫通孔１４１ｅ１は、板状部材１４２によって閉じられていない。そのため、流量調整弁１４０の開度が最小でないとき、冷媒は調整流路１４１ｄ２を通過することができるので、流量調整弁１４０は、第１流路１４１ｃ１が開いている状態にある。 As shown in FIG. 4 , the first through hole 141 e 1 of the valve seat 145 is not closed by the plate member 142 when the opening degree of the flow control valve 140 is not the minimum. Therefore, when the opening degree of the flow regulating valve 140 is not the minimum, the refrigerant can pass through the regulating flow path 141d2, so the flow regulating valve 140 is in a state where the first flow path 141c1 is open.

バイパス流路１４１ｄ３は、主として、弁座１４５を貫通する第２貫通孔１４１ｅ２から構成される。第２貫通孔１４１ｅ２は、板状部材１４２のような外部の部材によって開閉されない。そのため、バイパス流路１４１ｄ３は常に開いているので、第２流路１４１ｃ２は、常に開いている状態にある。従って、流量調整弁１４０の開度が最小であるときでも、流入口１４１ａを経由して弁本体１４１の内部に流入した冷媒は、入口流路１４１ｄ１を通過した後、バイパス流路１４１ｄ３を通過して、流出口１４１ｂに到達することができる。また、バイパス流路１４１ｄ３は、流量調整弁１４０の開度が最小であるとき、言い換えると、第１貫通孔１４１ｅ１が板状部材１４２によって閉じられているときに、調整流路１４１ｄ２の上流側と下流側とを連通させる機能を有する。上流側とは、流入口１４１ａの側であり、下流側とは、流出口１４１ｂの側である。 The bypass flow path 141d3 is mainly composed of a second through hole 141e2 penetrating the valve seat 145. As shown in FIG. The second through hole 141 e 2 is not opened and closed by an external member such as the plate member 142 . Therefore, since the bypass channel 141d3 is always open, the second channel 141c2 is always open. Therefore, even when the opening degree of the flow control valve 140 is minimum, the refrigerant that has flowed into the valve body 141 through the inlet port 141a passes through the inlet channel 141d1 and then the bypass channel 141d3. to reach the outflow port 141b. In addition, the bypass flow path 141d3 is connected to the upstream side of the adjustment flow path 141d2 when the opening degree of the flow rate adjustment valve 140 is minimum, in other words, when the first through hole 141e1 is closed by the plate member 142. It has the function of communicating with the downstream side. The upstream side is the inlet 141a side, and the downstream side is the outlet 141b side.

上述したように、弁座１４５は、第１貫通孔１４１ｅ１と第２貫通孔１４１ｅ２とを有する。図５及び図６に示されるように、第１貫通孔１４１ｅ１は、弁座１４５の中央部を貫通する略円筒形状の孔である。以降、第１貫通孔１４１ｅ１の長手方向（貫通する方向）を第１方向と定義する。第１方向は、例えば、鉛直方向である。 As described above, the valve seat 145 has the first through hole 141e1 and the second through hole 141e2. As shown in FIGS. 5 and 6, the first through hole 141 e 1 is a substantially cylindrical hole penetrating through the central portion of the valve seat 145 . Hereinafter, the longitudinal direction (the penetrating direction) of the first through-hole 141e1 is defined as the first direction. The first direction is, for example, the vertical direction.

図６に示されるように、第１方向に沿って見た場合、第２貫通孔１４１ｅ２は、第１貫通孔１４１ｅ１の周囲に形成される略円弧状の孔である。本実施形態において、略円弧状の第２貫通孔１４１ｅ２の数は１つであるが、第２貫通孔１４１ｅ２の数及び形状は、弁座１４５の形状に応じて任意に設定可能である。例えば、第２貫通孔１４１ｅ２は、第１方向に沿って見た場合に、第１貫通孔１４１ｅ１の周囲に形成される複数の略円形の孔であってもよい。また、弁座１４５の形状も、図５及び図６に示される形態に限られない。 As shown in FIG. 6, when viewed along the first direction, the second through-hole 141e2 is a substantially arcuate hole formed around the first through-hole 141e1. In this embodiment, the number of substantially arc-shaped second through holes 141 e 2 is one, but the number and shape of the second through holes 141 e 2 can be arbitrarily set according to the shape of the valve seat 145 . For example, the second through holes 141e2 may be a plurality of substantially circular holes formed around the first through holes 141e1 when viewed along the first direction. Also, the shape of the valve seat 145 is not limited to the forms shown in FIGS.

（２－２－４－２）板状部材
板状部材１４２は、弁座１４５の近傍に配置される弁体である。板状部材１４２は、弁本体１４１の内部の空間に配置され、図３では左右方向に延びている。板状部材１４２は、一方の端部（図３における左端部）が支持されて、他方の端部（図３における右端部）が支持されていない、片持ちの構造を有する。具体的には、板状部材１４２の一方の端部は、電極１４３に接続された状態で、弁本体１４１に固定されている。板状部材１４２の他方の端部は、自由端であり、弁座１４５と対向している。板状部材１４２の自由端が第１方向に変位することで、弁座１４５の第１貫通孔１４１ｅ１の上流側の開口（図３における上側の開口）が開閉する。 (2-2-4-2) Plate-like member The plate-like member 142 is a valve element arranged near the valve seat 145 . The plate member 142 is arranged in the space inside the valve body 141 and extends in the left-right direction in FIG. The plate member 142 has a cantilever structure in which one end (left end in FIG. 3) is supported and the other end (right end in FIG. 3) is unsupported. Specifically, one end of the plate member 142 is fixed to the valve body 141 while being connected to the electrode 143 . The other end of plate member 142 is a free end facing valve seat 145 . By displacing the free end of the plate member 142 in the first direction, the upstream opening (the upper opening in FIG. 3) of the first through hole 141e1 of the valve seat 145 opens and closes.

図３に示されるように、板状部材１４２の自由端が弁座１４５に接しているとき、第１貫通孔１４１ｅ１は板状部材１４２によって塞がれているので、調整流路１４１ｄ２の断面積はゼロとなる。 As shown in FIG. 3, when the free end of the plate-like member 142 is in contact with the valve seat 145, the first through-hole 141e1 is closed by the plate-like member 142, so the cross-sectional area of the adjustment channel 141d2 is becomes zero.

図４に示されるように、板状部材１４２の自由端が弁座１４５に接していないとき、第１貫通孔１４１ｅ１は板状部材１４２によって塞がれていないので、調整流路１４１ｄ２の断面積はゼロではない。板状部材１４２の自由端の第１方向の位置によって、板状部材１４２と弁座１４５との間の隙間の寸法が変化するので、調整流路１４１ｄ２の断面積も変化する。そのため、板状部材１４２の変位量に応じて、第１流路１４１ｃ１を流れる冷媒の流量が変化する。 As shown in FIG. 4, when the free end of the plate-like member 142 is not in contact with the valve seat 145, the first through-hole 141e1 is not blocked by the plate-like member 142, so the cross-sectional area of the adjustment channel 141d2 is is not zero. Since the dimension of the gap between the plate-like member 142 and the valve seat 145 changes depending on the position of the free end of the plate-like member 142 in the first direction, the cross-sectional area of the adjustment channel 141d2 also changes. Therefore, the flow rate of the coolant flowing through the first flow path 141c1 changes according to the amount of displacement of the plate member 142. FIG.

図７～図９に示すように、板状部材１４２は、金属板１４２ａと、一対の圧電体１４２ｂと、弾性部材１４２ｃと、を有する。一対の圧電体１４２ｂは、第１圧電体１４２ｂ１と、第２圧電体１４２ｂ２とから構成される。板状部材１４２は、第１圧電体１４２ｂ１と、金属板１４２ａと、第２圧電体１４２ｂ２とが第１方向に積層している構成を有する。金属板１４２ａは、第１圧電体１４２ｂ１と第２圧電体１４２ｂ２とによって挟まれている。印加電圧によって圧電体１４２ｂに生じる変位により、板状部材１４２の自由端が第１方向に変位して、調整流路１４１ｄ２の断面積が変化する。図７～９において、板状部材１４２の自由端は、板状部材１４２の右側の端部である。 As shown in FIGS. 7 to 9, the plate member 142 has a metal plate 142a, a pair of piezoelectric bodies 142b, and an elastic member 142c. The pair of piezoelectric bodies 142b is composed of a first piezoelectric body 142b1 and a second piezoelectric body 142b2. The plate-like member 142 has a configuration in which a first piezoelectric body 142b1, a metal plate 142a, and a second piezoelectric body 142b2 are laminated in the first direction. The metal plate 142a is sandwiched between the first piezoelectric body 142b1 and the second piezoelectric body 142b2. Due to the displacement of the piezoelectric body 142b caused by the applied voltage, the free end of the plate member 142 is displaced in the first direction, and the cross-sectional area of the adjustment channel 141d2 is changed. 7-9, the free end of plate-like member 142 is the right end of plate-like member 142 .

金属板１４２ａは、金属材料で構成されている。圧電体１４２ｂは、印加電圧により変形する圧電性を有する材料（圧電材料）で構成されている。板状部材１４２の長手方向（図３，４の左右方向）において、金属板１４２ａは、圧電体１４２ｂよりも長い。金属板１４２ａ及び圧電体１４２ｂの一方の端部（図７～図９における右側の端部）は揃っている。金属板１４２ａの他方の端部（図７～９における左側の端部）は、圧電体１４２ｂの他方の端部（図７～９における左側の端部）から突出している。金属板１４２ａは、プラス又はマイナスの第３接点１４３ｃを有する。 The metal plate 142a is made of a metal material. The piezoelectric body 142b is made of a piezoelectric material (piezoelectric material) that is deformed by an applied voltage. The metal plate 142a is longer than the piezoelectric body 142b in the longitudinal direction of the plate member 142 (horizontal direction in FIGS. 3 and 4). One ends of the metal plate 142a and the piezoelectric body 142b (the ends on the right in FIGS. 7 to 9) are aligned. The other end of the metal plate 142a (the left end in FIGS. 7 to 9) protrudes from the other end of the piezoelectric body 142b (the left end in FIGS. 7 to 9). The metal plate 142a has a positive or negative third contact 143c.

圧電体１４２ｂは、電圧が印加されると、圧電体１４２ｂの長手方向と交差する第１方向に変位する。具体的には、圧電体１４２ｂの自由端（板状部材１４２の自由端の側の端部）は、図７～図９における上下方向に変位する。圧電体１４２ｂは、図７に示すように、左右方向にまっすぐに延びる状態と、図８に示すように、自由端が下方に移動した状態と、図９に示すように、自由端が上方に移動した状態と、になり得る。 When a voltage is applied, the piezoelectric body 142b is displaced in a first direction crossing the longitudinal direction of the piezoelectric body 142b. Specifically, the free end of the piezoelectric body 142b (the end on the free end side of the plate member 142) is displaced in the vertical direction in FIGS. The piezoelectric body 142b extends straight in the horizontal direction as shown in FIG. 7, has its free end moved downward as shown in FIG. 8, and has its free end moved upward as shown in FIG. It can be in a state of being moved.

弾性部材１４２ｃは、板状部材１４２の自由端の側において、弁座１４５に近い側の圧電体１４２ｂである第２圧電体１４２ｂ２に取り付けられている。弾性部材１４２ｃは、例えば、ゴム製の板である。図３に示されるように、板状部材１４２の自由端が弁座１４５に接しているとき、弾性部材１４２ｃは、第１貫通孔１４１ｅ１の上流側の開口を塞いでいる。図４に示されるように、板状部材１４２の自由端が弁座１４５に接していないとき、弾性部材１４２ｃは、第１貫通孔１４１ｅ１の上流側の開口を塞いでいない。図３，４では、弾性部材１４２ｃは、板状部材１４２の自由端において下方に向かって突出している部分に相当する。 The elastic member 142c is attached to the second piezoelectric body 142b2, which is the piezoelectric body 142b on the side closer to the valve seat 145, on the free end side of the plate member 142. As shown in FIG. The elastic member 142c is, for example, a rubber plate. As shown in FIG. 3, when the free end of the plate member 142 is in contact with the valve seat 145, the elastic member 142c closes the upstream opening of the first through hole 141e1. As shown in FIG. 4, when the free end of the plate member 142 is not in contact with the valve seat 145, the elastic member 142c does not block the upstream opening of the first through hole 141e1. 3 and 4, the elastic member 142c corresponds to a portion protruding downward at the free end of the plate-like member 142. As shown in FIG.

（２－２－４－３）電極
電極１４３は、圧電体１４２ｂに接続され、板状部材１４２と共に圧電素子を構成する。図７～図９では、電極１４３は、圧電体１４２ｂ及び金属板１４２ａと接続される。具体的には、電極１４３は、第１接点１４３ａと、第２接点１４３ｂと、を有する。第１接点１４３ａは、第１圧電体１４２ｂ１に接続されるプラスの接点である。第２接点１４３ｂは、第２圧電体１４２ｂ２に接続されるマイナスの接点である。第１接点１４３ａ及び第２接点１４３ｂは、金属板１４２ａの第３接点１４３ｃと接続可能に構成されている。 (2-2-4-3) Electrode The electrode 143 is connected to the piezoelectric body 142b and forms a piezoelectric element together with the plate member 142. FIG. 7-9, the electrode 143 is connected with the piezoelectric body 142b and the metal plate 142a. Specifically, the electrode 143 has a first contact 143a and a second contact 143b. The first contact 143a is a positive contact connected to the first piezoelectric body 142b1. The second contact 143b is a negative contact connected to the second piezoelectric body 142b2. The first contact 143a and the second contact 143b are configured to be connectable with the third contact 143c of the metal plate 142a.

図７に示すように、金属板１４２ａの第３接点１４３ｃが第１接点１４３ａ及び第２接点１４３ｂに接続されていない場合には、圧電体１４２ｂに電圧が印加されない。この時には、圧電体１４２ｂは、長手方向にまっすぐ延びている。 As shown in FIG. 7, when the third contact 143c of the metal plate 142a is not connected to the first contact 143a and the second contact 143b, no voltage is applied to the piezoelectric body 142b. At this time, the piezoelectric body 142b extends straight in the longitudinal direction.

図８に示すように、第３接点１４３ｃが第１接点１４３ａに接続されている場合には、第１接点１４３ａに接続される第１圧電体１４２ｂ１にプラスの電圧が印加される。このオフ状態では、圧電体１４２ｂの自由端は下方に変位する。 As shown in FIG. 8, when the third contact 143c is connected to the first contact 143a, a positive voltage is applied to the first piezoelectric body 142b1 connected to the first contact 143a. In this off state, the free end of piezoelectric body 142b is displaced downward.

図９に示すように、第３接点１４３ｃが第２接点１４３ｂに接続されている場合には、第２接点１４３ｂに接続される第２圧電体１４２ｂ２にマイナスの電圧が印加される。このオン状態では、圧電体１４２ｂの自由端は上方に変位する。 As shown in FIG. 9, when the third contact 143c is connected to the second contact 143b, a negative voltage is applied to the second piezoelectric body 142b2 connected to the second contact 143b. In this ON state, the free end of the piezoelectric body 142b is displaced upward.

このように、圧電体１４２ｂを有する板状部材１４２の自由端は、印加電圧によって第１方向に変位する。これにより、調整流路１４１ｄ２の断面積が変化する。言い換えると、板状部材１４２の自由端を変位させて、板状部材１４２と弁座１４５との間の隙間の寸法を変えることで、調整流路１４１ｄ２の断面積が増減し、その結果、第１流路１４１ｃ１を流れる冷媒の流量が増減する。 Thus, the free end of the plate member 142 having the piezoelectric body 142b is displaced in the first direction by the applied voltage. As a result, the cross-sectional area of the adjustment channel 141d2 changes. In other words, by displacing the free end of the plate-like member 142 to change the size of the gap between the plate-like member 142 and the valve seat 145, the cross-sectional area of the adjustment flow path 141d2 increases or decreases. The flow rate of the coolant flowing through the first channel 141c1 increases or decreases.

具体的には、図３に示されるように調整流路１４１ｄ２の断面積がゼロである場合に、板状部材１４２の自由端が図９に示すように上方に変位すると、調整流路１４１ｄ２の断面積はゼロから増加する。これにより、第１流路１４１ｃ１を流れる冷媒の流量がゼロから増加する。その後、板状部材１４２の自由端が図８に示すように下方に変位すると、調整流路１４１ｄ２の断面積は減少する。これにより、第１流路１４１ｃ１を流れる冷媒の流量が減少する。板状部材１４２の自由端が最も下方に位置するときに、調整流路１４１ｄ２の断面積はゼロとなり、第１流路１４１ｃ１を流れる冷媒の流量がゼロとなる。このように、板状部材１４２の自由端の第１方向の変位量によって、第１流路１４１ｃ１を流れる冷媒の流量が変化する。 Specifically, when the cross-sectional area of the adjustment channel 141d2 is zero as shown in FIG. 3, when the free end of the plate member 142 is displaced upward as shown in FIG. The cross-sectional area increases from zero. As a result, the flow rate of the coolant flowing through the first flow path 141c1 increases from zero. After that, when the free end of the plate-like member 142 is displaced downward as shown in FIG. 8, the cross-sectional area of the adjustment channel 141d2 is reduced. This reduces the flow rate of the coolant flowing through the first flow path 141c1. When the free end of the plate-like member 142 is positioned at the lowest position, the cross-sectional area of the adjustment channel 141d2 becomes zero, and the flow rate of the coolant flowing through the first channel 141c1 becomes zero. Thus, the amount of displacement of the free end of the plate-like member 142 in the first direction changes the flow rate of the coolant flowing through the first flow path 141c1.

板状部材１４２の自由端の変位によって、調整流路１４１ｄ２の断面積は、例えば、０ｍｍ^２以上かつ５ｍｍ^２以下の範囲内で変化する。板状部材１４２の自由端の変位によって、板状部材１４２と弁座１４５との間の隙間の寸法（第１方向の距離）は、例えば、０ｍｍ以上かつ１ｍｍ以下の範囲内で変化する。 Due to the displacement of the free end of the plate member 142, the cross-sectional area of the adjustment channel 141d2 changes, for example, within the range of 0 mm ² or more and 5 mm ² or less. Due to the displacement of the free end of the plate-like member 142, the dimension of the gap (distance in the first direction) between the plate-like member 142 and the valve seat 145 changes, for example, within the range of 0 mm or more and 1 mm or less.

電極１４３は、流量調整弁１４０の動作圧力に耐えることができる導電性材料で構成される。図３及び図４に示すように、電極１４３の一端は、弁本体１４１の内部空間である電極側空間１４６に位置している。電極側空間１４６は、第１流路１４１ｃ１（入口流路１４１ｄ１）と連通している。電極側空間１４６において、電極１４３の一端は、板状部材１４２の自由端ではない方の端部に接続されている。電極１４３の他端は、電極側空間１４６から、弁本体１４１の外部空間まで延びて外気に露出している。電極１４３の他端は、図７～９に示されるように外部電源に接続されている。 Electrode 143 is constructed of a conductive material capable of withstanding the operating pressure of flow control valve 140 . As shown in FIGS. 3 and 4 , one end of the electrode 143 is positioned in an electrode-side space 146 that is the internal space of the valve body 141 . The electrode-side space 146 communicates with the first channel 141c1 (inlet channel 141d1). In the electrode-side space 146 , one end of the electrode 143 is connected to the non-free end of the plate member 142 . The other end of the electrode 143 extends from the electrode-side space 146 to the external space of the valve body 141 and is exposed to the outside air. The other end of electrode 143 is connected to an external power supply as shown in FIGS.

（２－２－４－４）絶縁部材
絶縁部材１４４は、電極１４３と弁本体１４１とを絶縁する。絶縁部材１４４は、シリコーンゴム等の絶縁性の材料で構成される。弁本体１４１は、弁本体１４１の外部空間と電極側空間１４６とを結ぶ電極側開口１４７を有する。絶縁部材１４４は、電極側開口１４７をシールして、弁本体１４１の内部空間の気密性を確保する。電極１４３は、絶縁部材１４４によって固定され、弁本体１４１と接することなく電極側開口１４７を通過する。 (2-2-4-4) Insulating Member The insulating member 144 insulates the electrode 143 and the valve body 141 from each other. The insulating member 144 is made of an insulating material such as silicone rubber. The valve body 141 has an electrode-side opening 147 that connects the external space of the valve body 141 and the electrode-side space 146 . The insulating member 144 seals the electrode-side opening 147 to ensure the airtightness of the internal space of the valve body 141 . The electrode 143 is fixed by an insulating member 144 and passes through the electrode-side opening 147 without contacting the valve body 141 .

（２－２－５）制御部
制御部２８は、熱交換ユニット１００の流量調整弁１４０を制御する。本実施形態では、制御部２８は、図１０に示すように、印加電圧をオン状態にする時間ｔ１と、オフ状態にする時間ｔ２と、を制御する。制御部２８から流量調整弁１４０に入力される電気信号は、制御部２８からのパルス信号であり、パルスの周期に応じて印加電圧を調整することで、オン状態にする時間ｔ１、及び、オフ状態にする時間ｔ２を制御している。 (2-2-5) Controller The controller 28 controls the flow control valve 140 of the heat exchange unit 100 . In this embodiment, as shown in FIG. 10, the control unit 28 controls the time t1 for turning on the applied voltage and the time t2 for turning off the applied voltage. The electrical signal input from the control unit 28 to the flow control valve 140 is a pulse signal from the control unit 28. By adjusting the applied voltage according to the cycle of the pulse, the time t1 to turn on and the time t1 to turn off It controls the time t2 to make the state.

具体的には、制御部２８は、流量調整弁１４０を流れる冷媒の流量を減らす場合には、図８に示すように、第３接点１４３ｃを第１接点１４３ａに接続してオフ状態にするように、流量調整弁１４０にパルス信号を送信する。 Specifically, when reducing the flow rate of the refrigerant flowing through the flow regulating valve 140, the control unit 28 connects the third contact 143c to the first contact 143a to turn it off, as shown in FIG. , a pulse signal is sent to the flow control valve 140 .

また、制御部２８は、流量調整弁１４０を流れる冷媒の流量を増やす場合には、図９に示すように、第３接点１４３ｃを第２接点１４３ｂに接続してオン状態にするように、流量調整弁１４０にパルス信号を送信する。 Further, when increasing the flow rate of the refrigerant flowing through the flow control valve 140, the control unit 28 connects the third contact 143c to the second contact 143b to turn on the flow rate, as shown in FIG. A pulse signal is sent to the regulating valve 140 .

制御部２８は、冷媒流路１２０を流れる冷媒の温度を取得して、その温度から流量調整弁１４０における冷媒の流量を増加させるか減少させるかを判断し、その判断に基づいて流量調整弁１４０の開度を制御する。ここでは、制御部２８は、暖房運転時における熱交換部２３ａ～２３ｉの冷媒流路１２０の出口近傍の冷媒の温度を取得する。具体的には、制御部２８は、熱交換部２３ａ～２３ｉの冷媒流路１２０の出口近傍に設けられた温度センサ、および、冷媒流路１２０を形成する配管の表面温度を非接触で検出するアレイセンサなどから、冷媒の温度を取得する。そして、制御部２８は、複数の冷媒流路１２０ａ～１２０ｉの中で、相対的に温度が高い冷媒流路を流れる冷媒の量が増加するように、又は、相対的に温度が低い冷媒流路を流れる冷媒の量が減少するように、各流量調整弁１４０ａ～１４０ｉの開度を制御する。 The control unit 28 acquires the temperature of the refrigerant flowing through the refrigerant flow path 120, determines from the temperature whether to increase or decrease the flow rate of the refrigerant in the flow control valve 140, and based on the judgment, the flow control valve 140 to control the opening of the Here, the control unit 28 acquires the temperature of the refrigerant in the vicinity of the outlet of the refrigerant flow path 120 of the heat exchange units 23a to 23i during the heating operation. Specifically, the control unit 28 detects temperature sensors provided in the vicinity of the outlets of the refrigerant flow paths 120 of the heat exchange units 23a to 23i and the surface temperatures of the pipes forming the refrigerant flow paths 120 in a non-contact manner. Obtain the temperature of the refrigerant from an array sensor or the like. Then, the control unit 28 controls the refrigerant flow path with a relatively high temperature among the plurality of refrigerant flow paths 120a to 120i to increase the amount of the refrigerant flowing therein, or the refrigerant flow path with a relatively low temperature. The opening degree of each of the flow control valves 140a to 140i is controlled so that the amount of refrigerant flowing through is reduced.

制御部２８は、流量調整弁１４０を流れる冷媒の流量を一時的に増加させる場合には、オン状態にする時間ｔ１を制御し、流量調整弁１４０を流れる冷媒の流量を一時的に減少させる場合には、オフ状態にする時間ｔ２を制御する。これにより、制御部２８は、流入口１４１ａから流出口１４１ｂに向かって流れる冷媒の流量を調整することができる。 When temporarily increasing the flow rate of the refrigerant flowing through the flow rate adjusting valve 140, the control unit 28 controls the ON state time t1, and when temporarily decreasing the flow rate of the refrigerant flowing through the flow rate adjusting valve 140, , the time t2 for turning off is controlled. Thereby, the control unit 28 can adjust the flow rate of the refrigerant flowing from the inlet 141a toward the outlet 141b.

制御部２８は、図１０に示されるように、オン状態とオフ状態とを交互に切り替えて板状部材１４２を周期的に変位させることで、第１流路１４１ｃ１を周期的に開閉する制御を行ってもよい。この場合、制御部２８は、オン状態にする時間ｔ１と、オフ状態にする時間ｔ２とを切り替える周期を調節することで、流量調整弁１４０を流れる冷媒の流量を細かく調整することができる。 As shown in FIG. 10, the control unit 28 alternately switches between the ON state and the OFF state to periodically displace the plate member 142, thereby controlling the periodic opening and closing of the first channel 141c1. you can go In this case, the control unit 28 can finely adjust the flow rate of the refrigerant flowing through the flow control valve 140 by adjusting the cycle of switching between the ON state time t1 and the OFF state time t2.

制御部２８は、さらに、圧電体１４２ｂに印加される電圧の大きさを変化させて、板状部材１４２の自由端の変位量を調整することで、第１流路１４１ｃ１を通過する冷媒の流量を制御してもよい。制御部２８から流量調整弁１４０に入力される電気信号は、圧電体１４２ｂに印加される電圧を増減させるための信号である。この場合、制御部２８は、圧電体１４２ｂに印加される電圧を制御して、板状部材１４２の自由端の変位量を調整することで、流量調整弁１４０を流れる冷媒の流量を細かく調整することができる。 The control unit 28 further changes the magnitude of the voltage applied to the piezoelectric body 142b to adjust the amount of displacement of the free end of the plate member 142, thereby adjusting the flow rate of the coolant passing through the first flow path 141c1. may be controlled. The electric signal input from the control unit 28 to the flow control valve 140 is a signal for increasing or decreasing the voltage applied to the piezoelectric body 142b. In this case, the control unit 28 controls the voltage applied to the piezoelectric body 142b to adjust the amount of displacement of the free end of the plate-like member 142, thereby finely adjusting the flow rate of the refrigerant flowing through the flow control valve 140. be able to.

（２－３）動作
次に、熱交換ユニット１００における冷媒の流れについて説明する。各流量調整弁１４０の第１流路１４１ｃ１は、図４に示されるように、開いている状態にあるとする。 (2-3) Operation Next, the flow of refrigerant in the heat exchange unit 100 will be described. Assume that the first flow path 141c1 of each flow control valve 140 is open as shown in FIG.

（２－３－１）暖房運転
冷凍サイクル装置１が暖房運転を行う場合、室外膨張弁２４で減圧された低圧の液冷媒は、図２に示す分流器１１０に流入する。分流器１１０に流入した液冷媒は、複数の冷媒流路１２０ａ～１２０ｉに分流して、各流量調整弁１４０ａ～１４０ｉに流入する。 (2-3-1) Heating Operation When the refrigeration cycle device 1 performs a heating operation, the low-pressure liquid refrigerant decompressed by the outdoor expansion valve 24 flows into the flow divider 110 shown in FIG. The liquid refrigerant that has flowed into the flow divider 110 is divided into a plurality of refrigerant flow paths 120a to 120i, and flows into the respective flow control valves 140a to 140i.

図３に示すように、各流量調整弁１４０の流入口１４１ａに流入した液冷媒は、第１流路１４１ｃ１及び第２流路１４１ｃ２を通過する。流量調整弁１４０を通過する冷媒の流量を減らす場合には、制御部２８は、図８に示すように、板状部材１４２の圧電体１４２ｂに印加電圧を加えて、板状部材１４２の自由端を下方に変位させることにより、第１流路１４１ｃ１の調整流路１４１ｄ２の断面積を減らす。流量調整弁１４０を通過する冷媒の流量を増やす場合には、制御部２８は、図９に示すように、板状部材１４２の圧電体１４２ｂに印加電圧を加えて、板状部材１４２の自由端を上方に変位させることにより、第１流路１４１ｃ１の調整流路１４１ｄ２の断面積を増やす。流量が調整された冷媒は、流出口１４１ｂから冷媒流路１２０に流入する。その後、冷媒流路１２０を流れる冷媒は、図２に示す各熱交換部２３ａ～２３ｉに流入する。 As shown in FIG. 3, the liquid refrigerant that has flowed into the inlet 141a of each flow control valve 140 passes through the first channel 141c1 and the second channel 141c2. When reducing the flow rate of the refrigerant passing through the flow rate adjustment valve 140, the control unit 28 applies an applied voltage to the piezoelectric body 142b of the plate-like member 142, as shown in FIG. is displaced downward, the cross-sectional area of the adjustment channel 141d2 of the first channel 141c1 is reduced. When increasing the flow rate of the refrigerant passing through the flow rate adjustment valve 140, the control unit 28 applies an applied voltage to the piezoelectric body 142b of the plate-like member 142, as shown in FIG. is displaced upward to increase the cross-sectional area of the adjustment channel 141d2 of the first channel 141c1. The coolant whose flow rate has been adjusted flows into the coolant channel 120 from the outflow port 141b. After that, the refrigerant flowing through the refrigerant channel 120 flows into each of the heat exchange portions 23a to 23i shown in FIG.

各熱交換部２３ａ～２３ｉに流入した液冷媒は、各熱交換部２３ａ～２３ｉにおいて、室外空気と熱交換を行って蒸発してガス冷媒となる。各熱交換部２３ａ～２３ｉを通過した後、各冷媒流路１２０ａ～１２０ｉを流れる冷媒は、ヘッダ１３０で合流する。ヘッダ１３０で合流したガス冷媒は、四路切換弁２２に向かって流れる。 The liquid refrigerant that has flowed into each of the heat exchange portions 23a to 23i exchanges heat with the outdoor air in each of the heat exchange portions 23a to 23i, evaporates, and becomes a gas refrigerant. After passing through the heat exchange portions 23a to 23i, the refrigerants flowing through the refrigerant flow paths 120a to 120i merge at the header 130. FIG. The gas refrigerant joined at header 130 flows toward four-way switching valve 22 .

（２－３－２）冷房運転
冷凍サイクル装置１が冷房運転を行う場合、圧縮機２１から吐出された高圧のガス冷媒は、四路切換弁２２を通過して、図２に示すヘッダ１３０に流入する。ヘッダ１３０に流入したガス冷媒は、複数の冷媒流路１２０ａ～１２０ｉに分流して、各熱交換部２３ａ～２３ｉに流入する。各熱交換部２３ａ～２３ｉに流入したガス冷媒は、熱交換部２３ａ～２３ｉにおいて、室外空気と熱交換を行って放熱して液冷媒となり、流量調整弁１４０ａ～１４０ｉに流入する。 (2-3-2) Cooling operation When the refrigeration cycle device 1 performs cooling operation, the high-pressure gas refrigerant discharged from the compressor 21 passes through the four-way switching valve 22 to the header 130 shown in FIG. influx. The gas refrigerant that has flowed into the header 130 is divided into a plurality of refrigerant flow paths 120a-120i and flows into the respective heat exchange portions 23a-23i. The gas refrigerant that has flowed into each of the heat exchange portions 23a to 23i exchanges heat with the outdoor air in the heat exchange portions 23a to 23i, releases heat, becomes liquid refrigerant, and flows into the flow control valves 140a to 140i.

図３に示すように、各流量調整弁１４０の流出口１４１ｂに流入した液冷媒は、第１流路１４１ｃ１及び第２流路１４１ｃ２を通過する。流量調整弁１４０を通過する冷媒の流量を減らす場合には、制御部２８は、図８に示すように、板状部材１４２の圧電体１４２ｂに印加電圧を加えて、板状部材１４２の自由端を下方に変位させることにより、第１流路１４１ｃ１の調整流路１４１ｄ２の断面積を減らす。流量調整弁１４０を通過する冷媒の流量を増やす場合には、制御部２８は、図９に示すように、板状部材１４２の圧電体１４２ｂに印加電圧を加えて、板状部材１４２の自由端を上方に変位させることにより、第１流路１４１ｃ１の調整流路１４１ｄ２の断面積を増やす。流量が調整された冷媒は、流入口１４１ａから冷媒流路１２０に流入する。その後、冷媒流路１２０を流れる液冷媒は、冷媒流路１２０から流出した後、分流器１１０で合流する。分流器１１０で合流した液冷媒は、室外膨張弁２４に向かって流れる。 As shown in FIG. 3, the liquid refrigerant that has flowed into the outlet 141b of each flow control valve 140 passes through the first channel 141c1 and the second channel 141c2. When reducing the flow rate of the refrigerant passing through the flow rate adjustment valve 140, the control unit 28 applies an applied voltage to the piezoelectric body 142b of the plate-like member 142, as shown in FIG. is displaced downward, the cross-sectional area of the adjustment channel 141d2 of the first channel 141c1 is reduced. When increasing the flow rate of the refrigerant passing through the flow rate adjustment valve 140, the control unit 28 applies an applied voltage to the piezoelectric body 142b of the plate-like member 142, as shown in FIG. is displaced upward to increase the cross-sectional area of the adjustment channel 141d2 of the first channel 141c1. The coolant whose flow rate is adjusted flows into the coolant channel 120 from the inlet 141a. After that, the liquid refrigerant flowing through the refrigerant flow path 120 flows out from the refrigerant flow path 120 and then joins at the flow splitter 110 . The liquid refrigerant merged at the flow splitter 110 flows toward the outdoor expansion valve 24 .

（３）特徴
（３－１）
本実施形態の流量調整弁１４０は、弁本体１４１の内部に配置される板状部材１４２を備える。板状部材１４２は、圧電体１４２ｂを有する。流量調整弁１４０の内部には、第１流路１４１ｃ１及び第２流路１４１ｃ２が形成されている。流量調整弁１４０は、圧電体１４２ｂに電圧を印加することで生じる板状部材１４２の変位によって第１流路１４１ｃ１を開閉することで、流入口１４１ａから流出口１４１ｂに向かって流れる冷媒の流量を調整する。 (3) Features (3-1)
The flow regulating valve 140 of this embodiment includes a plate member 142 arranged inside a valve body 141 . The plate member 142 has a piezoelectric body 142b. Inside the flow control valve 140, a first flow path 141c1 and a second flow path 141c2 are formed. The flow control valve 140 opens and closes the first flow path 141c1 by displacement of the plate-like member 142 caused by applying a voltage to the piezoelectric body 142b, thereby adjusting the flow rate of the refrigerant flowing from the inlet 141a toward the outlet 141b. adjust.

流量調整弁１４０は、第１流路１４１ｃ１に含まれる調整流路１４１ｄ２と、第２流路１４１ｃ２に含まれるバイパス流路１４１ｄ３とを内部に有する。バイパス流路１４１ｄ３は、調整流路１４１ｄ２をバイパスする流路である。板状部材１４２によって第１流路１４１ｃ１が閉じられており、冷媒が調整流路１４１ｄ２を通過できない間でも、冷媒はバイパス流路１４１ｄ３を通過することができる。 The flow regulating valve 140 internally has an adjustment channel 141d2 included in the first channel 141c1 and a bypass channel 141d3 included in the second channel 141c2. The bypass channel 141d3 is a channel that bypasses the adjustment channel 141d2. The first flow path 141c1 is closed by the plate member 142, and the refrigerant can pass through the bypass flow path 141d3 even while the refrigerant cannot pass through the adjustment flow path 141d2.

流量調整弁１４０の開度が所定の最小開度である場合、板状部材１４２によって第１流路１４１ｃ１は閉じられている。この時、板状部材１４２の上流側の空間と、板状部材１４２の下流側の空間とは、バイパス流路１４１ｄ３によって互いに連通している。そのため、第１流路１４１ｃ１は閉じられている状態でも、板状部材１４２の上流側の空間（入口流路１４１ｄ１）の圧力と、板状部材１４２の下流側の空間（調整流路１４１ｄ２）の圧力との差（以下、弁体差圧という。）が、バイパス流路１４１ｄ３によって軽減される。 When the opening degree of the flow control valve 140 is a predetermined minimum opening degree, the plate-like member 142 closes the first flow path 141c1. At this time, the space on the upstream side of the plate-like member 142 and the space on the downstream side of the plate-like member 142 communicate with each other through the bypass channel 141d3. Therefore, even when the first channel 141c1 is closed, the pressure in the space on the upstream side of the plate member 142 (inlet channel 141d1) and the space on the downstream side of the plate member 142 (adjustment channel 141d2) The difference from the pressure (hereinafter referred to as valve element differential pressure) is reduced by the bypass passage 141d3.

流量調整弁１４０がバイパス流路１４１ｄ３を内部に有さない場合、冷凍サイクル装置１の暖房運転時には、流入口１４１ａから流入する冷媒によって、板状部材１４２の上流側の空間の圧力は、板状部材１４２の下流側の空間の圧力よりも大きくなるので、弁体差圧が高くなりやすい。この場合、板状部材１４２が弁座１４５と接して第１流路１４１ｃ１が閉じられている状態では、弁体差圧が高いほど、板状部材１４２の自由端を変位させて板状部材１４２を弁座１４５から離すために必要となる負荷（以下、弁体負荷という。）が大きくなる。弁体負荷が大きいほど、より大きい発生力を有する大型の板状部材１４２を使用する必要があるので、板状部材１４２を収容する弁本体１４１の寸法も大きくなり、流量調整弁１４０が大型化する傾向にある。 If the flow control valve 140 does not have the bypass flow path 141d3 inside, the pressure in the space on the upstream side of the plate member 142 is increased by the refrigerant flowing from the inlet 141a during the heating operation of the refrigeration cycle device 1. Since the pressure is greater than the pressure in the space downstream of the member 142, the valve body differential pressure tends to increase. In this case, when the plate-like member 142 is in contact with the valve seat 145 to close the first flow path 141c1, the higher the valve element pressure difference, the more the free end of the plate-like member 142 is displaced. from the valve seat 145 (hereinafter referred to as valve body load). As the load on the valve body increases, it is necessary to use a large plate-like member 142 having a larger generated force. tend to

本実施形態の流量調整弁１４０は、バイパス流路１４１ｄ３を内部に有するので、バイパス流路１４１ｄ３を内部に有さない構成と比較して、弁体差圧が低く、従って、弁体負荷も低い。そのため、本実施形態の流量調整弁１４０は、バイパス流路１４１ｄ３を内部に有さない構成において必要な板状部材１４２よりも、小型の板状部材１４２を使用することができる。従って、本実施形態の流量調整弁１４０は、弁本体１４１の寸法を抑えることができるので、大型化を抑制して小型化を実現することができる。その結果、流量調整弁１４０のコストを低減することができる。また、本実施形態の流量調整弁１４０を備える熱交換ユニット１００も、大型化を抑制して小型化を実現することができる。 Since the flow regulating valve 140 of the present embodiment has the bypass flow path 141d3 inside, the valve element differential pressure is lower than the configuration without the bypass flow path 141d3 inside, and therefore the valve element load is also low. . Therefore, the flow regulating valve 140 of this embodiment can use a plate-like member 142 that is smaller than the plate-like member 142 that is required in a configuration that does not have the bypass channel 141d3 inside. Therefore, the flow control valve 140 of this embodiment can suppress the size of the valve main body 141, so that the size reduction can be suppressed and the size reduction can be realized. As a result, the cost of the flow control valve 140 can be reduced. Also, the heat exchange unit 100 including the flow control valve 140 of the present embodiment can be reduced in size by suppressing an increase in size.

（３－２）
本実施形態の流量調整弁１４０では、電極１４３は弁本体１４１の内部において板状部材１４２に電気的に接続されている。そのため、流量調整弁１４０は、板状部材１４２全体を弁本体１４１の内部に収容することで、板状部材１４２を保護することができる。 (3-2)
In the flow control valve 140 of this embodiment, the electrode 143 is electrically connected to the plate member 142 inside the valve body 141 . Therefore, the plate-shaped member 142 can be protected by housing the entire plate-shaped member 142 inside the valve main body 141 .

（３－３）
本実施形態の流量調整弁１４０では、電極１４３の一部は弁本体１４１の内部に配置され、電極１４３の一部は弁本体１４１の外部の外気に露出している。そのため、流量調整弁１４０は、電極１４３全体を弁本体１４１の内部に配置する必要がないので、弁本体１４１の寸法を抑えることができる。従って、流量調整弁１４０の大型化を抑制して小型化を実現することができる。 (3-3)
In the flow control valve 140 of this embodiment, part of the electrode 143 is arranged inside the valve body 141 and part of the electrode 143 is exposed to the outside air outside the valve body 141 . Therefore, the flow control valve 140 does not need to dispose the entire electrode 143 inside the valve body 141, so the size of the valve body 141 can be reduced. Therefore, it is possible to suppress an increase in the size of the flow control valve 140 and realize a reduction in size.

（３－４）
本実施形態の流量調整弁１４０は、圧電体１４２ｂに印加される電圧によって板状部材１４２の自由端が第１方向に変位することで、調整流路１４１ｄ２の断面積が変化するように構成されている。熱交換ユニット１００の制御部２８は、印加電圧をオン状態にする時間ｔ１と、オフ状態にする時間ｔ２とを制御することにより、流量調整弁１４０を通過する冷媒の流量を容易に調整することができる。また、制御部２８は、圧電体１４２ｂに印加される電圧を制御することにより、板状部材１４２の自由端の変位量を調節することができる。そのため、流量調整弁１４０は、流量調整弁１４０が減圧できる最大圧力以下の圧力範囲において、冷媒の流量を細かく調整することができる。 (3-4)
The flow regulating valve 140 of this embodiment is configured such that the free end of the plate member 142 is displaced in the first direction by the voltage applied to the piezoelectric body 142b, thereby changing the cross-sectional area of the regulating flow path 141d2. ing. The control unit 28 of the heat exchange unit 100 can easily adjust the flow rate of the refrigerant passing through the flow control valve 140 by controlling the time t1 for turning on the applied voltage and the time t2 for turning off the applied voltage. can be done. Further, the control unit 28 can adjust the amount of displacement of the free end of the plate member 142 by controlling the voltage applied to the piezoelectric body 142b. Therefore, the flow rate control valve 140 can finely adjust the flow rate of the refrigerant in a pressure range equal to or lower than the maximum pressure that the flow rate control valve 140 can reduce.

（３－５）
本実施形態の流量調整弁１４０では、冷凍サイクル装置１の暖房運転時において、第１流路１４１ｃ１を流れる冷媒は、板状部材１４２に到達する前に入口流路１４１ｄ１を流れる。板状部材１４２の自由端が変位する方向と、入口流路１４１ｄ１で冷媒が流れる方向とは、交差している。これらの２つの方向が互いに平行である場合と比較して、本実施形態の流量調整弁１４０では、板状部材１４２の自由端を変位させるために必要な力を抑えることができる。従って、小型の板状部材１４２を使用することができるので、流量調整弁１４０の大型化を抑制して小型化を実現することができる。 (3-5)
In the flow regulating valve 140 of the present embodiment, the refrigerant flowing through the first flow path 141c1 flows through the inlet flow path 141d1 before reaching the plate member 142 during the heating operation of the refrigeration cycle device 1 . The direction in which the free end of the plate member 142 is displaced intersects with the direction in which the coolant flows in the inlet channel 141d1. Compared to the case where these two directions are parallel to each other, in the flow control valve 140 of this embodiment, the force required to displace the free end of the plate member 142 can be suppressed. Therefore, since a small plate-like member 142 can be used, an increase in the size of the flow control valve 140 can be suppressed and a reduction in size can be achieved.

この観点からは、板状部材１４２の自由端が変位する方向と、入口流路１４１ｄ１で冷媒が流れる方向とは、互いに直交することが好ましい。言い換えると、板状部材１４２の長手方向と、入口流路１４１ｄ１における冷媒の流れ方向とが、互いに平行であることが好ましい。さらに言い換えると、板状部材１４２をその長手方向に延長した方向に流入口１４１ａが位置することが好ましい。この場合、板状部材１４２の自由端を変位させるために必要な力が大幅に抑えられる。 From this point of view, it is preferable that the direction in which the free end of the plate member 142 is displaced and the direction in which the coolant flows in the inlet channel 141d1 are perpendicular to each other. In other words, it is preferable that the longitudinal direction of the plate member 142 and the flow direction of the coolant in the inlet channel 141d1 are parallel to each other. In other words, it is preferable that the inflow port 141a is positioned in the direction in which the plate member 142 is extended in its longitudinal direction. In this case, the force required to displace the free end of plate-like member 142 is greatly reduced.

（４）変形例
（４－１）変形例Ａ
実施形態の熱交換ユニット１００は、室外ユニット２に設けられているが、これに限定されない。例えば、熱交換ユニット１００は、室内ユニット３に設けられてもよい。 (4) Modification (4-1) Modification A
The heat exchange unit 100 of the embodiment is provided in the outdoor unit 2, but is not limited to this. For example, the heat exchange unit 100 may be provided in the indoor unit 3.

（４－２）変形例Ｂ
実施形態の流量調整弁１４０は、分流器１１０と熱交換部２３ａ～２３ｉとの間に配置されているが、これに限定されない。例えば、流量調整弁１４０は、熱交換部２３ａ～２３ｉとヘッダ１３０との間に配置されてもよい。 (4-2) Modification B
The flow control valve 140 of the embodiment is arranged between the flow divider 110 and the heat exchange sections 23a to 23i, but is not limited to this. For example, the flow control valve 140 may be arranged between the heat exchange sections 23a-23i and the header 130. FIG.

（４－３）変形例Ｃ
実施形態の流量調整弁１４０の数は、複数の冷媒流路１２０の数と同じであるが、これに限定されない。具体的には、流量調整弁１４０は、複数の冷媒流路１２０のうちの少なくとも１つに配置されていればよい。流量調整弁１４０の数をｘとし、複数の冷媒流路の数をｙとすると、ｘは、ｙと同じ、又は、ｙ－１であることが好ましい。ｘがｙ－１である場合、複数の冷媒流路１２０のうちの１つの冷媒流路には、流量調整弁１４０が配置されておらず、残りの冷媒流路には、１つの流量調整弁１４０が配置されている。 (4-3) Modification C
The number of flow control valves 140 in the embodiment is the same as the number of multiple refrigerant flow paths 120, but is not limited thereto. Specifically, the flow regulating valve 140 may be arranged in at least one of the plurality of refrigerant flow paths 120 . If x is the number of flow control valves 140 and y is the number of a plurality of refrigerant flow paths, x is preferably the same as y or y−1. When x is y−1, one refrigerant flow path of the plurality of refrigerant flow paths 120 is not provided with the flow control valve 140, and the remaining refrigerant flow paths are provided with one flow control valve. 140 are arranged.

（４－４）変形例Ｄ
実施形態では、室外熱交換器２３の熱交換部２３ａ～２３ｉは、フィンを共有しているが、これに限定されない。例えば、室外熱交換器２３の下方に位置する熱交換部２３ａ，２３ｂが共有するフィンと、室外熱交換器２３の中央及び上方に位置する熱交換部２３ｃ～２３ｈが共有するフィンとが、別々であってもよい。 (4-4) Modification D
In the embodiment, the heat exchange parts 23a to 23i of the outdoor heat exchanger 23 share fins, but the invention is not limited to this. For example, the fins shared by the heat exchange units 23a and 23b located below the outdoor heat exchanger 23 and the fins shared by the heat exchange units 23c to 23h located in the center and above the outdoor heat exchanger 23 are separated. may be

（４－５）変形例Ｅ
実施形態では、冷凍サイクル装置１の室内ユニット３は１つの室内熱交換器３１を含んでいるが、これに限定されない。例えば、室内ユニット３は、複数の室内熱交換器３１を含んでいてもよい。 (4-5) Modification E
In the embodiment, the indoor unit 3 of the refrigeration cycle device 1 includes one indoor heat exchanger 31, but is not limited to this. For example, the indoor unit 3 may include multiple indoor heat exchangers 31 .

以上、本開示の実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載された本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。 Although embodiments of the present disclosure have been described above, it will be appreciated that various changes in form and detail may be made without departing from the spirit and scope of the present disclosure as set forth in the appended claims. .

１：冷凍サイクル装置
２：室外ユニット
３：室内ユニット
２８：制御部
１００：熱交換ユニット
１１０：分流器
１２０，１２０ａ～１２０ｉ：冷媒流路（冷媒配管）
１４０，１４０ａ～１４０ｉ：流量調整弁
１４１：弁本体
１４１ａ：流入口
１４１ｂ：流出口
１４１ｃ１：第１流路
１４１ｃ２：第２流路
１４２：板状部材
１４２ａ：金属板
１４２ｂ：圧電体
１４３：電極（第１部材）
１４４：絶縁部材（第２部材）
１４５：弁座
１４６：電極側空間（第１空間）
１４７：電極側開口（第１開口） 1: Refrigeration cycle device 2: Outdoor unit 3: Indoor unit 28: Control unit 100: Heat exchange unit 110: Flow dividers 120, 120a to 120i: Refrigerant flow path (refrigerant pipe)
140, 140a to 140i: flow control valve 141: valve body 141a: inlet 141b: outlet 141c1: first channel 141c2: second channel 142: plate member 142a: metal plate 142b: piezoelectric body 143: electrode ( first member)
144: insulating member (second member)
145: valve seat 146: electrode-side space (first space)
147: electrode side opening (first opening)

特開昭６２－３１７８４号公報JP-A-62-31784

Claims

流体の流入口（１４１ａ）及び流出口（１４１ｂ）を有する弁本体（１４１）と、
前記弁本体の内部に配置され、板状の圧電体（１４２ｂ）と金属板（１４２ａ）とを有する板状部材（１４２）と、
を備え、
前記弁本体は、
前記流入口と前記流出口とを結ぶ第１流路（１４１ｃ１）と、
前記流入口と前記流出口とを結ぶ第２流路（１４１ｃ２）と、
を有し、
前記板状部材は、前記圧電体に電圧を印加することで生じる前記板状部材の変位によって前記第１流路を開閉することで、前記流入口から前記流出口に流れる流体の流量を調整する、
流量調整弁（１４０）。 a valve body (141) having a fluid inlet (141a) and an outlet (141b);
a plate-like member (142) disposed inside the valve body and having a plate-like piezoelectric body (142b) and a metal plate (142a);
with
The valve body is
a first channel (141c1) connecting the inlet and the outlet;
a second flow path (141c2) connecting the inlet and the outlet;
has
The plate member adjusts the flow rate of the fluid flowing from the inflow port to the outflow port by opening and closing the first flow path according to displacement of the plate member caused by applying a voltage to the piezoelectric body. ,
Flow control valve (140).

前記板状部材は、前記圧電体に電圧を印加することで生じる前記板状部材の変位によって前記第１流路を周期的に開閉することで、前記流量を調整する、
請求項１に記載の流量調整弁。 The plate-shaped member adjusts the flow rate by periodically opening and closing the first flow path due to displacement of the plate-shaped member caused by applying a voltage to the piezoelectric body.
The flow control valve according to claim 1.

前記板状部材は、さらに、前記圧電体に印加される電圧の大きさを変化させることによる、前記板状部材の変位量の調整によって、前記流量を調整する、
請求項１又は２に記載の流量調整弁。 The plate-shaped member further adjusts the flow rate by adjusting the amount of displacement of the plate-shaped member by changing the magnitude of the voltage applied to the piezoelectric body.
The flow control valve according to claim 1 or 2.

前記弁本体の内部において前記第１流路と連通する第１空間（１４６）に配置される導電性部材である第１部材（１４３）をさらに備え、
前記第１部材は、前記圧電体及び前記金属板と電気的に接続される、
請求項１から３のいずれか１項に記載の流量調整弁。 further comprising a first member (143) that is a conductive member arranged in a first space (146) that communicates with the first flow path inside the valve body,
wherein the first member is electrically connected to the piezoelectric body and the metal plate;
The flow control valve according to any one of claims 1 to 3.

前記弁本体は、前記弁本体の外部空間と前記第１空間とを結ぶ第１開口（１４７）をさらに有し、
前記第１開口は、絶縁性部材である第２部材（１４４）によってシールされ、
前記第１部材は、前記第１空間から前記弁本体の外部空間まで延びており、かつ、前記弁本体と接することなく前記第２部材を貫通している、
請求項４に記載の流量調整弁。 The valve body further has a first opening (147) connecting the external space of the valve body and the first space,
the first opening is sealed by a second member (144) which is an insulating member;
The first member extends from the first space to an external space of the valve body, and penetrates the second member without contacting the valve body.
The flow control valve according to claim 4.

冷凍サイクル装置の熱交換ユニットであって、
冷媒が内部を流れる冷媒配管（１２０）と、
前記冷媒配管に取り付けられ、前記冷媒配管の内部を流れる冷媒の流量を調整する、請求項１から５のいずれか１項に記載の流量調整弁と、
を備える、熱交換ユニット（１００）。 A heat exchange unit of a refrigeration cycle device,
a refrigerant pipe (120) through which refrigerant flows;
The flow control valve according to any one of claims 1 to 5, which is attached to the refrigerant pipe and adjusts the flow rate of the refrigerant flowing inside the refrigerant pipe;
A heat exchange unit (100) comprising: