(57)【要約】【課題】従来の四方弁冷却装置としては、圧縮機の吸込口への出口管と四方弁の間に伝熱体を介することで冷却していました。しかし、この装置では、冷却能力が不足する問題があった。【解決手段】上記の問題を解決する為に、圧縮機の吸込口への出口管と四方弁のパイロット電磁弁の電磁コイルを接着させる。これにより、冷媒によって冷却された圧縮機の吸込口への出口管直接四方弁を冷却する為、効率よく四方弁を冷却することが出来る。本願発明は上記のような四方弁およびそれを用いた冷凍サイクルを提供するものである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁弁に通電することにより、ヒートポンプ式冷凍サイクルを暖房サイクルと冷房サイクルとに切り換える四方弁において、
前記電磁弁の電磁コイルと、前記四方弁の圧縮機の吸込口への出口管とを熱的に接続することを特徴とする四方弁。
【請求項２】
前記電磁コイルを前記出口管の側面に固定し、
同電磁コイルと同出口管とが熱的に接続することを特徴とする請求項１に記載の四方弁。
【請求項３】
前記電磁コイルを本体ケースの側面に固定し、
前記出口管を曲げて、同電磁コイルと同出口管とが熱的に接続することを特徴とする請求項１に記載の四方弁。
【請求項４】
圧縮機の吐出口から吐出される冷媒を、電磁弁を有する四方弁、室外熱交換器、膨張機構、室内熱交換器、前記四方弁を経て前記圧縮機の吸込口へ循環するヒートポンプ式冷凍サイクルにおいて、
前記四方弁の出口管に接続され前記圧縮機の吸入口に戻る冷媒が流れる冷媒配管と、前記電磁弁の電磁コイルとを熱的に接続することを特徴とする冷凍サイクル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和機や給湯器などのヒートポンプシステムに用いられる四方弁及びそれを用いた冷凍サイクルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ヒートポンプ式冷凍サイクル内には、冷凍サイクル内の冷媒の流路を暖房運転サイクルと冷房運転サイクルとに切り換えるための四方弁が備えられている。この四方弁はパイロット電磁弁を備えており、そのパイロット電磁弁内に電磁コイルがあり、暖房運転サイクル時はその電磁コイルを通電し、冷房運転サイクル時は、その電磁コイルの通電を止めて四方弁の切り換えを行っている。その為、夏場などの外気温が高い状態で、暖房（ヒートポンプ式給湯器などは夏場でも暖房運転を行う）をすると、四方弁が放熱しくいことによる冷却不足と、電磁コイルの通電による発熱で、四方弁が高温になり、信頼性を損なうおそれがある。そのため、四方弁を冷却する必要がある。従来の四方弁の冷却方法は、特開平１１―３２５６３４号公報に開示されている図７のように、四方弁のパイロット電磁弁の電磁コイルと圧縮機の吸込口への出口管の間に伝熱体を挿入することで、出口管内に流れる低温の冷媒が伝熱体を介して四方弁を冷却していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１―３２５６３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の四方弁の冷却では、伝熱体を介して四方弁を冷却していたため、冷却効率が悪いという問題があった。そこで、本発明においては、上記の問題点に鑑み、効率よく四方弁を冷却することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するため、電磁弁に通電することにより、ヒートポンプ式冷凍サイクルを暖房サイクルと冷房サイクルとに切り換える四方弁において、前記電磁弁の電磁コイルと、前記四方弁の前記圧縮機の吸込口への出口管とを熱的に接続する構成となっている。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、四方弁を効率良く冷却することができ、また、伝熱体などの部品を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明による空気調和機の第一実施例の四方弁の構成図である。
【図２】本発明による空気調和機の第二実施例の四方弁の構成図である。
【図３】本発明による一部実体図的に表現した冷媒回路図であり、暖房運転状態を示す。
【図４】本発明による一部実体図的に表現した冷媒回路図であり、冷房運転状態を示す。
【図５】本発明によるモードスイッチと電磁コイルの通電状態の関係を示す説明図である。
【図６】本発明による空気調和機の第三実施例の四方弁と冷媒配管の構成図である。
【図７】従来例による空気調和機の四方弁の実施例の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明は、パイロット電磁弁の電磁コイルと、四方弁の圧縮機の吸込口への出口管とを、直接熱的に接続することで、四方弁を効率よく冷却できることを目的としたものである。
【実施例】
【０００９】
以下に第一実施例を図１、図３乃至図５に基づいて説明する。図３、図４は一部実体図的に表現した冷媒回路図であり、冷媒を圧縮する圧縮機１、四方弁４、四方弁４の接続口８に冷媒配管を介して接続され外気と冷媒の熱交換を行う室外熱交換器２５、冷媒が通過し断熱膨張する膨張機構である電子膨張弁２６、四方弁４の接続口９に冷媒配管を介して接続され室内空気と冷媒の熱交換を行う室内熱交換器２７が順次冷媒配管で接続された冷凍サイクルである。
【００１０】
四方弁４は、圧縮機１の吐出口２から吐出する冷媒の流路を冷房運転サイクル、暖房運転サイクルに切り換えるものである。この四方弁４は、冷媒流路を切り換えるピストン５と、本体ケース６と、同本体ケース６に開口した圧縮機１の吐出口２からの冷媒配管に接続される入口管７と、冷媒配管を介して室外熱交換器２６と接続される接続口８と、冷媒配管を介して室内熱交換器２８と接続される接続口９と、圧縮機１の吸込口３へ冷媒配管を介して接続される出口管１０と、ピストン５を冷媒の圧力を利用して作動させるパイロット電磁弁１１とから構成されている。
【００１１】
２３は冷房と暖房とを切り換えるモードスイッチ、２４はモードスイッチ２３からのモード信号を受けて電磁コイル１２への通電をＯＮ／ＯＦＦする制御部である。
【００１２】
パイロット電磁弁１１は、電磁コイル１２と、電磁コイル１２により作動するプランジャー１３と、同プランジャー１３の作動を補助するバネ１４と１５と、プランジャー１３を収納した弁ケース１６と、プランジャー１３により開閉するポート１７と１８と、出口管１０の圧縮機１の吸込力を弁ケース１６へ導く弁管１９と、ポート１７が開いたときの吸込力でピストン５を引っ張る弁管２０と、ポート１８が開いたときの吸込力でピストン５を引っ張る弁管２１とから構成されている。図３に示すように、電磁コイル１２に通電すると、電磁コイル１２に磁束が発生し、この発生した磁束がプランジャー１３を吸引して、プランジャー１３を電磁コイル１２側に移動させる。これが、暖房を行う場合の状態である。また、電磁コイル１２に通電しないと、プランジャー１３はバネ１５に引っ張られて、バネ１５側に移動する。これが、冷房を行う場合の状態である。なお、冷房運転サイクル時に電磁コイルに通電し、暖房運転サイクル時に電磁コイルを通電しない設計仕様にすることもある。
【００１３】
電磁コイル１２を冷却する構成は、図１に示すように、電磁コイル１２と出口管１０が熱的に接続するように、電磁コイル１２を出口管１０の側面に固定している。これにより、出口管１０から圧縮機には低温の冷媒が流れるので、電磁コイル１２を冷却することが出来る。なお、本実施例は、図示していないが熱伝導性を考慮して、金属性の取付具を用いて、電磁コイル１２と出口管１０を熱的に接続している。この他に、熱伝導の高い樹脂を用いて固定するなどもあるが、本発明は、電磁コイル１２と出口管１０が熱的に接続されていれば良く、これらのような熱的な接続方法に限定したものではない。
【００１４】
上記構成において、次にその作用と効果について説明する。先ず、図３にて示す暖房時について説明する。図５の説明図に示すように、モードスイッチ２３が暖房になっていると、制御部２４は電磁コイル１２に通電する。図３に示すように、同電磁コイル１２がプランジャー１３を吸引する力とバネ１５の作動力との和がバネ１４の作動力より強いため、プランジャー１３は電磁コイル１２側に引かれてポート１７が開く。これにより、弁管１９と２０が連通し、圧縮機１の吸込力によって、ピストン５の弁管２０側の圧力が弁管２１側より低くなり、ピストン５は弁管２０側に押し付けられる。この結果、圧縮機１の吐出口２からの入口管７が室内熱交換器２７への接続口９と接続され、室外熱交換器２５からの接続口８が圧縮機１の吸込口３への出口管１０と接続され、暖房を行う場合の冷媒回路（暖房運転サイクル）となる。この状態にて、圧縮機１より吐出した高温高圧のガス冷媒は、四方弁４の入口管７から接続口９を通り、室内熱交換器２７にて室内空気に放熱することにより凝縮して高温高圧の液冷媒となる。同高温高圧の液冷媒は電子膨張弁２６にて断熱膨張することにより低温低圧の液冷媒となり、同低温低圧の液冷媒は室外熱交換器２５にて外気から吸熱することにより蒸発して低温低圧のガス冷媒となり、四方弁４の接続口８から出口管１０を通り、圧縮機１の吸込側に戻る。出口管１０は低温低圧のガス冷媒が通過することにより低温となるため、出口管１０と電磁コイル１２を熱的に接続することで、通電することにより加熱された電磁コイル１２の熱が吸収され効果的に冷却される。
【００１５】
次に、図４にて示す冷房時について説明する。図５の説明図に示すように、モードスイッチ２３が冷房になっていると、制御部２４は電磁コイル１２に通電しない。図２に示すように、バネ１４の作動力がバネ１５の作動力より強いため、プランジャー１３はバネ１５側に押されてポート１８が開く。これにより、弁管１９と２１が連通し、圧縮機１の吸込力によって、ピストン５の弁管２１側の圧力が弁管２０側より低くなり、ピストン５は弁管２１側に押し付けられる。この結果、圧縮機１の吐出口２からの入口管７が室外熱交換器２５への接続口８と接続され、室内熱交換器２７からの接続口９が圧縮機１の吸込口３への出口管１０と接続され、冷房を行う場合の冷媒回路（冷房運転サイクル）となる。この状態にて、圧縮機１より吐出した高温高圧のガス冷媒は、四方弁４の入口管７から接続口８を通り、室外熱交換器２５にて外気に放熱することにより凝縮して高温高圧の液冷媒となる。同高温高圧の液冷媒は電子膨張弁２６にて断熱膨張することにより低温低圧の液冷媒となり、同低温低圧の液冷媒は室内熱交換器２７にて室内空気から吸熱することにより蒸発して低温低圧のガス冷媒となり、四方弁４の接続口９から出口管１０を通り、圧縮機１の吸込側に戻る。出口管１０は低温低圧のガス冷媒が通過することにより低温となるため、出口管１０と電磁コイル１２を熱的に接続することで、電磁コイル１２を冷却する。冷房時は、電磁コイル１２は通電していないため、加熱されていないが、電磁コイル１２に通電して暖房に切り換えた際には、電磁コイル１２が十分に冷却されており有利になる。
【００１６】
以下に第二実施例を図２に基づいて説明する。図２は、第二実施例の四方弁４の構成図である。図２に示すように、電磁コイル１２を本体ケース６に取り付けられるように配置し、圧縮機１の吸込口３へ接続する出口管１０を曲げて、電磁コイル１２に熱的に接続するように配置することで、電磁コイル１２を冷却することができる。
【００１７】
以下に第三実施例を図６に基づいて説明する。図６は、上記実施例とは異なり、四方弁４の出口管１０の代わりに、四方弁４の出口管１０に接続され圧縮機１の吸入口に戻る冷媒が流れる冷媒配管である戻り管３１を用いている。その戻り管３１を図６のように曲げて、電磁コイル１２と熱的に接続させて、電磁コイル１２を冷却している。これにより、従来の電磁コイル１２を冷却することができない四方弁４でも用いることができ、四方弁４の電磁コイル１２を効率よく冷却することができる。なお、本実施例では戻り管３１を曲げて電磁コイル１２を冷却しているが、本願発明はこれに限定したものではなく、四方弁４の出口管１０を曲げることで、電磁コイル１２と熱的に接続させる為に出口管１０に接続される戻り管３１を曲げなくても良い。
【００１８】
以上のように、本発明は四方弁４と、低温の冷媒が流れている出口管１０または圧縮機１の吸込側へ戻る戻り管３１とを熱的に接続することで、四方弁４を効率良く冷却することができ、四方弁４の信頼性を損なうおそれを減らすことが出来る。また、伝熱体などの部品を削減することができる。
【符号の説明】
【００１９】
１  圧縮機
２  吐出口
３  吸込口
４  四方弁
８  室外熱交換器と接続する接続口
９  室内熱交換器と接続する接続口
１０  出口管
１１  パイロット電磁弁
１２  電磁コイル
２５  室外熱交換器
２６  電子膨張弁（膨張機構）
２７  室内熱交換器
３１  戻り管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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