(57)【要約】【課題】四路切換弁の接続配管における熱短絡を防止すること。【解決手段】四路切換弁（23）に接続される吸入管（2b）とガス管（2c,2f）との間には、断熱材で形成された仕切板（31）が設けられている。さらに、四路切換弁（23）に接続される吐出管（2a）、吸入管（2b）およびガス管（2c,2f）がまとめて１つの断熱シート（32）で包まれて、吐出管（2a）等が個々に密閉されている。これにより、吐出管（2a）と吸入管（2b）等の間で空気による熱伝達が遮断される。【選択図】図２
2008170134.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機（21）の吐出管（2a）が接続されると共に、該吐出管（2a）と反対側に上記圧縮機（21）の吸入管（2b）が接続され、且つ、熱源側熱交換器（24）および利用側熱交換器（27）にそれぞれ繋がる第１ガス管（2c）および第２ガス管（2f）が上記吸入管（2b）の両側方の位置に接続されて冷媒循環を可逆に切り換える四路切換弁（23）を有し、蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う冷媒回路（20）を備えた冷凍装置であって、
上記四路切換弁（23）から延びる吸入管（2b）と第１ガス管（2c）および第２ガス管（2f）との間には、断熱板（31）が設けられている
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項２】
請求項１において、
上記四路切換弁（23）から延びる吐出管（2a）は、断熱シート（32）で包まれていることを特徴とする冷凍装置。
【請求項３】
請求項１において、
上記四路切換弁（23）から延びる吸入管（2b）、第１ガス管（2c）および第２ガス管（2f）は、１つの断熱シート（32）で包まれ、該断熱シート（32）の内部空間が上記断熱板（31）によって上記吸入管（2b）、第１ガス管（2c）および第２ガス管（2f）毎の３つの空間に仕切られている
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項４】
請求項２または３において、
上記断熱シート（32）の内部空間には、断熱材料が詰め込まれている
ことを特徴とする冷凍装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍装置に関し、特に、冷凍サイクルにおける熱ロスの抑制対策に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、冷房サイクルと暖房サイクルとに冷媒循環を切り換える四路切換弁が設けられた冷凍装置がよく知られている。この種の冷凍装置は、例えば特許文献１に開示されているように、四路切換弁が圧縮機や室外熱交換器等と共に室外機内に収納されている。
【０００３】
この四路切換弁は、４つのポートを備え、それぞれが圧縮機の吐出側と、圧縮機の吸入側と、室外熱交換器と、室内熱交換器とに接続されている。そして、四路切換弁は、流入した圧縮機の吐出冷媒が室外熱交換器へ流れると共に室内熱交換器から流入した冷媒が圧縮機の吸入側へ流れる冷房サイクルと、流入した圧縮機の吐出冷媒が室内熱交換器へ流れると共に室外熱交換器から流入した冷媒が圧縮機の吸入側へ流れる暖房サイクルとに冷媒循環を切り換えるように構成されている。
【特許文献１】特開２００４−１３２６２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来の四路切換弁において、熱短絡が生じて冷凍サイクルの効率が低下するという問題があった。つまり、四路切換弁において熱ロスが生じるという問題があった。
【０００５】
例えば、図３に示すように、四路切換弁（100）は、第１ポートに圧縮機の吐出管（101）が接続され、その第１ポートとは反対側に位置する第２ポート、第３ポートおよび第４ポートに室外熱交換器からの第１ガス管（103）が、第３ポートに圧縮機の吸入管（102）が、第４ポートに室内熱交換器からの第２ガス管（104）がそれぞれ接続されている。そして、冷房サイクルでは、圧縮機の高温冷媒が第１ポートに流入して第２ポートから流出すると共に、室内熱交換器で蒸発した低温冷媒が第４ポートに流入して第３ポートから流出する。また、暖房サイクルでは、圧縮機の高温冷媒が第１ポートに流入して第４ポートから流出すると共に、室外熱交換器で蒸発した低温冷媒が第２ポートに流入して第３ポートから流出する。
【０００６】
このように、四路切換弁の接続配管構造において、吸入管（102）には低温冷媒が流れ、第１ガス管（103）および第２ガス管（104）の何れか一方には高温冷媒が流れる、そのため、吸入管（102）と第１ガス管（103）または第２ガス管（104）との間で熱短絡が生じる。つまり、吸入管（102）が加熱されてその内部の冷媒温度が上昇する一方、第１ガス管（103）または第２ガス管（104）が冷却されてその内部の冷媒温度が低下する。これにより、冷凍サイクルにおいて熱ロスが生じ、サイクル効率が低下してしまう。
【０００７】
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、冷凍装置の四路切換弁の接続配管における熱短絡を防止することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明は、圧縮機（21）の吐出管（2a）が接続されると共に、該吐出管（2a）と反対側に上記圧縮機（21）の吸入管（2b）が接続され、且つ、熱源側熱交換器（24）および利用側熱交換器（27）にそれぞれ繋がる第１ガス管（2c）および第２ガス管（2f）が上記吸入管（2b）の両側方の位置に接続されて冷媒循環を可逆に切り換える四路切換弁（23）を有し、蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う冷媒回路（20）を備えた冷凍装置を前提としている。そして、上記四路切換弁（23）から延びる吸入管（2b）と第１ガス管（2c）および第２ガス管（2f）との間には、断熱板（31）が設けられている。
【０００９】
上記の発明では、冷媒回路（20）において、四路切換弁（23）の切換により、冷媒循環が可逆に切り換えられて冷房サイクルと暖房サイクルとに切り換わる。つまり、冷房サイクルの場合、四路切換弁（23）において、吐出管（2a）から流入した冷媒が第１ガス管（2c）に流出する一方、利用側熱交換器（27）で蒸発した冷媒が第２ガス管（2f）から流入して吸入管（2b）に流出する。暖房サイクルの場合、四路切換弁（23）において、吐出管（2a）から流入した冷媒が第２ガス管（2f）に流出する一方、熱源側熱交換器（24）で蒸発した冷媒が第１ガス管（2c）から流入して吸入管（2b）に流出する。このように、吸入管（2b）には低温冷媒が流れる一方、第１ガス管（2c）および第２ガス管（2f）の何れか一方には高温冷媒が流れる。
【００１０】
ここで、本発明では、吸入管（2b）および第１ガス管（2c）の間と、吸入管（2b）および第２ガス管（2f）の間にそれぞれ断熱板（31）が設けられている。そのため、吸入管（2b）と第１ガス管（2c）および第２ガス管（2f）との間において、空気による熱伝達が遮断される。したがって、吸入管（2b）と第１ガス管（2c）および第２ガス管（2f）との間で熱短絡が防止される。
【００１１】
第２の発明は、上記第１の発明において、上記四路切換弁（23）から延びる吐出管（2a）が断熱シート（32）で包まれている。
【００１２】
上記の発明では、吐出管（2a）と吸入管（2b）およびガス管（2c,2f）と間において、空気による熱伝達が断熱シート（32）によって遮断される。
【００１３】
第３の発明は、上記第１の発明において、上記四路切換弁（23）から延びる吸入管（2b）、第１ガス管（2c）および第２ガス管（2f）が１つの断熱シート（32）で包まれ、該断熱シート（32）の内部空間が上記断熱板（31）によって上記吸入管（2b）、第１ガス管（2c）および第２ガス管（2f）毎の３つの空間に仕切られている。
【００１４】
上記の発明では、吸入管（2b）、第１ガス管（2c）および第２ガス管（2f）が個々に断熱シート（32）および断熱板（31）によって密閉される。これにより、吸入管（2b）とガス管（2c,2f）と間において、空気による熱伝達が確実に遮断される。
【００１５】
第４の発明は、上記第２または第３の発明において、上記断熱シート（32）の内部空間に断熱材料が詰め込まれている。
【００１６】
上記の発明では、各配管（2a,2b,2c,2f）間における熱伝達が断熱材料によって一層遮断される。
【発明の効果】
【００１７】
したがって、本発明によれば、四路切換弁（23）に接続される吸入管（2b）とガス管（2c,2f）との間に断熱板（31）を設けるようにしたので、吸入管（2b）およびガス管（2c,2f）の間における熱短絡を防止することができる。したがって、圧縮機（21）の吸入冷媒の温度上昇および吐出冷媒の温度低下を防止することができるので、冷凍サイクルにおける熱ロスを抑制することができる。その結果、冷凍サイクルの効率を向上させることができ、冷凍装置（10）の省エネ化を図ることができる。
【００１８】
また、第２の発明によれば、四路切換弁（23）に接続される吐出管（2a）を断熱シート（32）で包むようにしたので、吐出管（2a）と吸入管（2b）およびガス管（2c,2f）と間における熱短絡を防止できる。したがって、圧縮機（21）の吸入冷媒の温度上昇および吐出冷媒の温度低下を一層防止することができ、冷凍サイクルにおける熱ロスを確実に抑制することができる。
【００１９】
また、第３の発明によれば、上記四路切換弁（23）に接続される吸入管（2b）およびガス管（2c,2f）を断熱シート（32）と断熱板（31）によって個々に密閉するようにした。したがって、吸入管（2b）およびガス管（2c,2f）の間における熱短絡を確実に防止することができる。その結果、冷凍サイクルの効率向上を一層図ることができる。
【００２０】
さらに、第４の発明によれば、断熱シート（32）の内部空間に断熱材料を詰め込むようにしたので、吐出管（2a）、吸入管（2b）およびガス管（2c,2f）の相互間における熱短絡をより一層防止することができる。したがって、冷凍サイクルにおける効率向上をより一層図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２２】
本実施形態の空気調和装置（10）は、本発明に係る冷凍装置を構成している。図１に示すように、この空気調和装置（10）は、室外機（11）と室内機（12）を備えている。室外機（11）のケーシング内には、冷凍機器として、圧縮機（21）と、アキュムレータ（22）と、四路切換弁（23）と、室外熱交換器（24）と、膨張弁（26）とが設けられている。一方、室内機（12）のケーシング内には、冷凍機器として、室内熱交換器（27）が収納されている。そして、これら圧縮機（21）、アキュムレータ（22）、・・・および室内熱交換器（27）が配管接続されて、冷媒回路（20）を構成している。この冷媒回路（20）は、冷媒が循環して蒸気圧縮式冷凍サイクルが行われるように構成されている。
【００２３】
上記圧縮機（21）は、例えば、全密閉型の高圧ドーム型スクロール圧縮機で構成されている。圧縮機（21）の吸入管（2b）は、四路切換弁（23）の第３ポートに接続されている。一方、圧縮機（21）の吐出管（2a）は、四路切換弁（23）の第１ポートに接続されている。
【００２４】
上記アキュムレータ（22）は、密閉容器状に構成され、圧縮機（21）の吸入管（2b）の途中に接続されている。そして、アキュムレータ（22）は、圧縮機（21）に近接して配置されている。
【００２５】
上記室外熱交換器（24）および室内熱交換器（27）は、いわゆるクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器である。室外熱交換器（24）は、一端が第１ガス管（2c）によって四路切換弁（23）の第２ポートに接続され、他端が第１液管（2d）によって膨張弁（26）に接続されている。室内熱交換器（27）は、一端が第２ガス管（2f）によって四路切換弁（23）の第４ポートに接続され、他端が第２液管（2e）によって膨張弁（26）に接続されている。室外熱交換器（24）および室内熱交換器（27）の近傍には、それぞれ室外ファン（27）および室内ファン（28）が設けられている。室外熱交換器（24）は、冷媒が室外ファン（27）によって取り込まれた室外空気と熱交換する熱源側熱交換器を構成している。室内熱交換器（27）は、冷媒が室内ファン（28）によって取り込まれた室内空気と熱交換する利用側熱交換器を構成している。膨張弁（26）は、開度可変であり、膨張機構を構成している。なお、室外ファン（25）および室内ファン（28）も、それぞれ室外機（11）および室内機（12）内に収納されている。
【００２６】
上記四路切換弁（23）は、第１ポートと第２ポートが連通し且つ第３ポートと第４ポートが連通する第１状態（図１に実線で示す状態）と、第１ポートと第４ポートが連通し且つ第２ポートと第３ポートが連通する第２状態（図１に破線で示す状態）とに切り換わるように構成されている。つまり、冷媒回路（20）において、四路切換弁（23）が第１状態の場合、冷媒が冷房サイクルで循環し（図１に実線の矢印で示す方向）、室外熱交換器（24）が凝縮器（放熱器）として、室内熱交換器（27）が蒸発器としてそれぞれ機能する。また、冷媒回路（20）において、四路切換弁（23）が第２状態の場合、冷媒が暖房サイクルで循環し（図１に破線の矢印で示す方向）、室外熱交換器（24）が蒸発器として、室内熱交換器（27）が凝縮器（放熱器）としてそれぞれ機能する。
【００２７】
図２に示すように、上記四路切換弁（23）において、第１ポートと第３ポートとは対向して形成され、第２ポートと第４ポートが第３ポートの両隣に形成されている。そして、上述したように、第１ポートには圧縮機（21）の吐出管（2a）が接続され、第２ポート、第３ポートおよび第４ポートには、それぞれ第１ガス管（2c）、吸入管（2b）および第２ガス管（2f）が互いに僅かな間隔を存して接続されている。つまり、吐出管（2a）は四路切換弁（23）の一側方へ向かって延びており、第１ガス管（2c）、吸入管（2b）および第２ガス管（2f）は四路切換弁（23）の吐出管（2a）とは逆の他側方へ向かって延びている。なお、図２において、実線の矢印は冷房運転時の冷媒流れを、破線の矢印は暖房運転時の冷媒流れをそれぞれ示している。
【００２８】
−四路切換弁の接続配管における断熱構造−
この冷凍装置（10）には、四路切換弁（23）に接続される吐出管（2a）等の熱短絡を防止する断熱構造（30）が設けられている。図２に示すように、上記断熱構造（30）は、仕切板（31）と、断熱シート（32）と、バンド（33）とを有している。
【００２９】
上記仕切板（31）は、断熱材で形成され、第１ガス管（2c）および吸入管（2b）の間と、吸入管（2b）および第２ガス管（2f）の間に設けられている。この仕切板（31）は、第１ガス管（2c）および吸入管（2b）の間の空気による熱伝達、また吸入管（2b）および第２ガス管（2f）の間の空気による熱伝達（熱短絡）を抑制するように構成されている。また、本実施形態の仕切板（31）は、十数センチ程度の長さに形成されている。つまり、第１ガス管（2c）や吸入管（2b）等において、四路切換弁（23）から十数センチの区間について熱伝達が抑制される。なお、この仕切板（31）は、本発明に係る断熱板を構成している。
【００３０】
上記断熱シート（32）は、四路切換弁（23）と、吐出管（2a）の一部と、第１ガス管（2c）、第２ガス管（2f）および吸入管（2b）の一部とを一体で包むように設けられている。具体的に、断熱シート（32）の一端片は、吐出管（2a）にバンド（33）で結束されている。断熱シート（32）の他端片は、第１ガス管（2c）、吸入管（2b）および第２ガス管（2f）と仕切板（31）とにバンド（33）で結束されている。さらに、断熱シート（32）の中央部は、四路切換弁（23）にバンド（33）で結束されている。
【００３１】
この断熱構造（30）では、断熱シート（32）の内部空間が四路切換弁（23）によって２つの空間、即ち左側空間（図２の左側）と右側空間（図２の右側）とに仕切られている。そして、右側空間は、各仕切板（31）によって３つの空間に仕切られている。つまり、吐出管（2a）、第１ガス管（2c）、吸入管（2b）および第２ガス管（2f）毎に密閉空間が形成されている。したがって、吐出管（2a）、第１ガス管（2c）、吸入管（2b）および第２ガス管（2f）の各周囲空気の流通が遮断される。
【００３２】
−空気調和装置の運転動作−
次に、上記空気調和装置（10）の運転動作について説明する。この空気調和装置（10）は、冷房運転と暖房運転とが切換可能である。
【００３３】
先ず、冷房運転では、冷媒回路（20）において、四路切換弁（23）が第１状態に設定される。圧縮機（21）が駆動されると、圧縮機（21）から吐出管（2a）に吐出された高温高圧の冷媒は、室外熱交換器（24）へ流れて、室外空気へ放熱して凝縮する。この凝縮した冷媒は、膨張弁（26）で減圧された後、室内熱交換器（27）へ流れて、室内空気から吸熱して蒸発する。この蒸発した低温低圧の冷媒は、アキュムレータ（22）および吸入管（2b）を通って圧縮機（21）へ吸入され、この循環を繰り返す。
【００３４】
暖房運転では、冷媒回路（20）において、四路切換弁（23）が第２状態に設定される。圧縮機（21）が駆動されると、圧縮機（21）の高温高圧の冷媒は、室内熱交換器（27）へ流れて、室内空気へ放熱して凝縮する。この凝縮した冷媒は、膨張弁（26）で減圧された後、室外熱交換器（24）へ流れて、室外空気から吸熱して蒸発する。この蒸発した低温低圧の冷媒は、アキュムレータ（22）および吸入管（2b）を通って圧縮機（21）へ吸入され、この循環を繰り返す。
【００３５】
上述した冷房運転の場合、四路切換弁（23）では、吐出管（2a）から高温冷媒が流入して第１ガス管（2c）へ流出する一方、第２ガス管（2f）から低温冷媒が流入して吸入管（2b）へ流出する。また、暖房運転の場合、四路切換弁（23）では、吐出管（2a）から高温冷媒が流入して第２ガス管（2f）へ流出する一方、第１ガス管（2c）から低温冷媒が流入して吸入管（2b）へ流出する。つまり、吐出管（2a）には常に高温冷媒が流れ、吸入管（2b）には常に低温冷媒が流れる。また、第１ガス管（2c）および第２ガス管（2f）の何れか一方には高温冷媒が流れる。
【００３６】
−断熱構造による作用−
断熱構造（30）では、吸入管（2b）と第１ガス管（2c）との間で、また吸入管（2b）と第２ガス管（2f）との間でそれぞれ周囲空気の流通が仕切板（31）によって遮断される。つまり、それぞれの間で空気による熱伝達が遮断される。したがって、吸入管（2b）と第１ガス管（2c）または第２ガス管（2f）との間における熱短絡が防止される。これにより、吸入管（2b）を流れる低温冷媒は加熱されず、逆に第１ガス管（2c）または第２ガス管（2f）を流れる高温冷媒は冷却されないので、冷凍サイクルにおける冷媒の熱ロスが抑制される。
【００３７】
また、断熱構造（30）では、吐出管（2a）が断熱シート（32）によって密閉されているので、吐出管（2a）と吸入管（2b）、第１ガス管（2c）および第２ガス管（2f）との間で空気による熱伝達が遮断される。したがって、吐出管（2a）と吸入管（2b）等との間における熱短絡が防止される。これにより、吸入管（2b）およびガス管（2c,2f）を流れる低温冷媒は加熱されず、逆に吐出管（2a）を流れる高温冷媒は冷却されないので、冷凍サイクルにおける熱ロスが抑制される。
【００３８】
さらに、断熱構造（30）では、吸入管（2b）およびガス管（2c,2f）が仕切板（31）と断熱シート（32）によって密閉されているため、それら吸入管（2b）等と圧縮機（21）との間で空気による熱伝達が遮断される。したがって、吸入管（2b）およびガス管（2c,2f）を流れる低温冷媒の昇温が一層防止される。
【００３９】
−実施形態の効果−
本実施形態によれば、四路切換弁（23）に接続される吸入管（2b）およびガス管（2c,2f）を仕切板（31）と断熱シート（32）によって個々に密閉するようにした。したがって、吸入管（2b）とガス管（2c,2f）との間において、空気による熱伝達を遮断して熱短絡を防止することができる。これにより、吸入冷媒の温度上昇および吐出冷媒の温度低下を抑制することができるので、冷凍サイクルにおける冷媒の熱ロスを抑制することができる。その結果、冷凍サイクルの効率を向上させることができ、冷凍装置（10）の省エネ化を図ることができる。
【００４０】
さらに、本実施形態によれば、四路切換弁（23）に接続される吐出管（2a）を断熱シート（32）によって密閉するようにした。したがって、吐出管（2a）と吸入管（2b）およびガス管（2c,2f）との間において、空気による熱伝達を遮断して熱短絡を防止することができる。これにより、吸入冷媒の温度上昇および吐出冷媒の温度低下を一層抑制することができる。
【００４１】
また、上述したように、吸入管（2b）およびガス管（2c,2f）が密閉されていることから、圧縮機（21）との間において空気による熱伝達も遮断することができる。したがって、吸入冷媒の温度上昇および吐出冷媒の温度低下をより一層抑制することができる。その結果、冷凍サイクルの効率向上、引いては冷凍装置（10）の省エネ化を一層図ることができる。
【００４２】
《その他の実施形態》
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。
【００４３】
例えば、上記実施形態において、断熱シート（32）の内部空間に断熱材料（グラスウール等）を詰め込むようにしてもよい。これにより、吐出管（2a）、吸入管（2b）およびガス管（2c,2f）の相互間の熱伝達がより一層遮断される。したがって、冷凍サイクルにおける熱ロスを一層抑制でき、省エネ化を一層図ることができる。
【００４４】
また、上記実施形態では、吐出管（2a）、吸入管（2b）およびガス管（2c,2f）を四路切換弁（23）と共にまとめて１つの断熱シート（32）で包むようにしたが、吐出管（2a）のみを包むようにしてもよいし、吸入管（2b）およびガス管（2c,2f）のみを包むようにしてもよい。
【００４５】
なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
以上説明したように、本発明は、蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う冷媒回路に冷媒循環を切り換えるための四路切換弁が設けられた冷凍装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】実施形態に係る空気調和装置の構成を示す配管系統図である。
【図２】実施形態に係る断熱構造を示す断面図である。
【図３】四路切換弁の配管接続構成を示す図である。
【符号の説明】
【００４８】
10        空気調和装置（冷凍装置）
20        冷媒回路
21        圧縮機
23        四路切換弁
24        室外熱交換器（熱源側熱交換器）
27        室内熱交換器（利用側熱交換器）
2a        吐出管
2b        吸入管
2c        第１ガス管
2f        第２ガス管
31        仕切板（断熱板）
32        断熱シート
【図１】
2008170134.tif 000003
【図２】
2008170134.tif 000004
【図３】
2008170134.tif 000005