通路切換装置および該通路切換装置を用いた冷凍装置
【課題】 二つの熱交換器の間における冷媒の流れを確保しつつ、偏流の懸念がなく、圧損が抑制され且つコンパクト性および低コストを可能ならしめた通路切換装置を提供する。
【解決手段】 複数の入口管４，４・・と複数の出口管５，５・・とを有するケース１と、該ケース１に対して相対変位する可動体２とからなる通路切換装置において、前記可動体２に、通路断面積の異なる複数対の通路６，６・・および７，７・・を形成するとともに、前記可動体２を駆動させることにより前記入口管４，４・・および前記出口管５，５・・と前記複数対の通路６，６・・および７，７・・のうちの選ばれたものとを連通状態とする駆動手段３を付設して、合流・分岐の必要をなくすことにより、偏流の懸念をなくすとともに、圧損を抑制し且つ一つの機能部品として構成できるようにしている。
【解決手段】 複数の入口管４，４・・と複数の出口管５，５・・とを有するケース１と、該ケース１に対して相対変位する可動体２とからなる通路切換装置において、前記可動体２に、通路断面積の異なる複数対の通路６，６・・および７，７・・を形成するとともに、前記可動体２を駆動させることにより前記入口管４，４・・および前記出口管５，５・・と前記複数対の通路６，６・・および７，７・・のうちの選ばれたものとを連通状態とする駆動手段３を付設して、合流・分岐の必要をなくすことにより、偏流の懸念をなくすとともに、圧損を抑制し且つ一つの機能部品として構成できるようにしている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、通路切換装置および該通路切換装置を用いた冷凍装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、再熱ドライ機能を有する冷凍装置の場合、蒸気圧縮式の圧縮機と、四路切換弁と、冷房運転時には凝縮器として作用し、暖房運転時には蒸発器として作用する室外側熱交換器と、減圧機構として作用する膨張弁と、冷房運転時には蒸発器として作用し、再熱ドライ運転時には再熱器として作用し、暖房運転時には凝縮器として作用する再熱熱交換器と、冷房運転時および再熱ドライ運転時には蒸発器として作用し、暖房運転時には凝縮器として作用する室内側熱交換器とを順次接続して構成されており、再熱ドライ運転時においては室内側熱交換器を通過して冷却除湿された空気は、再熱熱交換器を通過する過程で加熱され、湿度低下されているが、冷たくない状態で室内に吹き出されることとなっている。
【０００３】
上記構成の冷凍装置においては、再熱熱交換器と室内側熱交換器との間に再熱ドライ弁を設けるため、設置直前に一旦合流させなければならないところから、再熱ドライ弁後の分流器の配置・位置関係によっては冷媒の偏流を起こす可能性が高い。
【０００４】
偏流に強い分流器としては、気液混合状態の冷媒流を収束させることによって増速させる絞り部と、該絞り部の延長線上にあって絞り部を介して供給される冷媒流を衝突させることによって均一に撹拌混合した後、冷媒分流方向に均等に分流させる凹球面状の冷媒流衝突部とを設けた冷媒分流器がある（特許文献１参照）。
【０００５】
また、第１の熱交換器における各パスの伝熱管と第２の熱交換器における各パスの伝熱管との相互間で、対をなす伝熱管同士を各別の開閉弁で接続するようにしたものも提案されている（特許文献２参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−２５７８０１号公報。
【０００７】
【特許文献２】実開平５−６４６７２号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、上記した特許文献１に開示されている冷媒分流器の場合、絞り機構を有しているところから、圧力損失が大きくならざるを得ない。再熱ドライ弁後に高圧損の分流器を設けると、特に蒸発器ＡＳＳＹの圧損が大きくなり、ＣＯＰの低下を招いてしまうこととなる。
【０００９】
圧損を低減のため、上記特許文献２に開示されている構成とすると、パス数に対応する数の開閉弁が必要となり、コンパクト性が損なわれるとともに、コスト高が懸念される。
【００１０】
本願発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、二つの熱交換器の間における冷媒の流れを確保しつつ、偏流の懸念がなく、圧損が抑制され且つコンパクト性および低コストを可能ならしめた通路切換装置を提供することを第１の目的とし、このような通路切換装置を用いて圧損の低減、コンパクト性の確保およびコスト低減を図った冷凍装置を提供することを第２の目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本願発明では、上記課題を解決するための第１の手段として、複数の入口管４，４・・と複数の出口管５，５・・とを有するケース１と、該ケース１に対して相対変位する可動体２とからなる通路切換装置において、前記可動体２に、通路断面積の異なる複数対の通路６，６・・および７，７・・を形成するとともに、前記可動体２を駆動させることにより前記入口管４，４・・および前記出口管５，５・・と前記複数対の通路６，６・・および７，７・・のうちの選ばれたものとを連通状態とする駆動手段３を付設している。
【００１２】
上記のように構成したことにより、冷凍装置の運転状態に対応させて、可動体２に形成された複数対の通路６，６・・および７，７・・のうち選ばれたものと入口管４，４・・および出口管５，５・・とを連通させることができることとなる。従って、合流・分岐の必要がなくなり、偏流の懸念がない。また、分流性能を気にする必要がないため、圧損が抑制される。さらに、一つの機能部品として構成されているので、コンパクト性を確保できるとともに、コスト抑制効果が見込める。
【００１３】
本願発明では、上記課題を解決するための第２の手段として、複数の入口管４，４・・と複数の出口管５，５・・とを有するケース１と、該ケース１に対して相対変位する可動体２とからなる通路切換装置において、該可動体２に、複数の通路２０，２０・・を形成するとともに、前記可動体２を駆動させることにより前記通路２０，２０・・と前記入口管４，４・・および出口管５，５・・との連通度合いを変える駆動手段３を付設している。
【００１４】
上記のように構成したことにより、冷凍装置の運転状態に対応させて、可動体２に形成された複数の通路２０，２０・・と入口管４，４・・および出口管５，５・・との連通度合いを変えることができることとなる。従って、合流・分岐の必要がなくなり、偏流の懸念がない。また、分流性能を気にする必要がないため、圧損が抑制される。さらに、一つの機能部品として構成されているので、コンパクト性を確保できるとともに、コスト抑制効果が見込める。
【００１５】
本願発明では、さらに、上記課題を解決するための第３の手段として、上記第１又は第２の手段を備えた通路切換装置において、前記可動体２を、前記ケース１に対して相対移動する磁性体からなるスプールにより構成するとともに、前記駆動手段３を、前記スプール２を摺動させる電磁ソレノイドにより構成することもでき、そのように構成した場合、電磁ソレノイド３への通電・非通電によりスプール２を相対移動できるところから、構造がより簡略化できる。
【００１６】
本願発明では、さらに、上記課題を解決するための第４の手段として、上記第３の手段を備えた通路切換装置において、前記駆動手段３を、前記スプール２の両端に圧力差のある圧力を供給する圧力供給機構Ｘにより構成することもでき、そのように構成した場合、スプール２の両端に作用する圧力の差によりスプール２を相対移動させることができるところから、スプール２を磁性体で構成する必要がなくなるとともに、圧力供給機構Ｘを別構成とすることが可能となる。
【００１７】
本願発明では、さらに、上記課題を解決するための第５の手段として、上記第１又は第２の手段を備えた通路切換装置において、前記可動体２を、前記ケース１に対して相対回転するロータにより構成するとともに、前記駆動手段３を、前記ロータ２を回転駆動させるパルスモータにより構成することもでき、そのように構成した場合、パルスモータ３によりロータ２を相対回転させることができるところから、構造がより簡略化できる。
【００１８】
本願発明では、さらに、上記課題を解決するための第６の手段として、圧縮機Ａ、室外側熱交換器Ｃ、減圧機構Ｄ、再熱熱交換器Ｅおよび室内側熱交換器Ｆを順次接続してなる冷凍装置において、上記請求項１、２、３、４および５のいずれか一項記載の通路切換装置Ｈを前記再熱熱交換器Ｅと前記室内側熱交換器Ｆとの間に介設することもでき、そのように構成した場合、圧損の低減、コンパクト性の確保およびコスト低減を図ることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本願発明の第１の手段によれば、複数の入口管４，４・・と複数の出口管５，５・・とを有するケース１と、該ケース１に対して相対変位する可動体２とからなる通路切換装置において、前記可動体２に、通路断面積の異なる複数対の通路６，６・・および７，７・・を形成するとともに、前記可動体２を駆動させることにより前記入口管４，４・・および前記出口管５，５・・と前記複数対の通路６，６・・および７，７・・のうちの選ばれたものとを連通状態とする駆動手段３を付設して、冷凍装置の運転状態に対応させて、可動体２に形成された複数対の通路６，６・・および７，７・・のうち選ばれたものと入口管４，４・・および出口管５，５・・とを連通させることができるようにしたので、合流・分岐の必要がなくなり、偏流の懸念がないし、分流性能を気にする必要がないため、圧損が抑制されるし、一つの機能部品として構成されているので、コンパクト性を確保できるとともに、コスト抑制効果が見込めるという効果がある。
【００２０】
本願発明の第２の手段によれば、複数の入口管４，４・・と複数の出口管５，５・・とを有するケース１と、該ケース１に対して相対変位する可動体２とからなる通路切換装置において、該可動体２に、複数の通路２０，２０・・を形成するとともに、前記可動体２を駆動させることにより前記通路２０，２０・・と前記入口管４，４・・および出口管５，５・・との連通度合いを変える駆動手段３を付設して、冷凍装置の運転状態に対応させて、可動体に形成された複数の通路２０，２０・・と入口管４，４・・および出口管５，５・・との連通度合いを変えることができるようにしたので、合流・分岐の必要がなくなり、偏流の懸念がないし、分流性能を気にする必要がないため、圧損が抑制されるし、一つの機能部品として構成されているので、コンパクト性を確保できるとともに、コスト抑制効果が見込めるという効果がある。
【００２１】
本願発明の第３の手段におけるように、上記第１又は第２の手段を備えた通路切換装置において、前記可動体２を、前記ケース１に対して相対移動する磁性体からなるスプールにより構成するとともに、前記駆動手段３を、前記スプール２を摺動させる電磁ソレノイドにより構成することもでき、そのように構成した場合、電磁ソレノイド３への通電・非通電によりスプール２を相対移動できるところから、構造がより簡略化できる。
【００２２】
本願発明の第４の手段におけるように、上記第３の手段を備えた通路切換装置において、前記駆動手段３を、前記スプール２の両端に圧力差のある圧力を供給する圧力供給機構Ｘにより構成することもでき、そのように構成した場合、スプール２の両端に作用する圧力の差によりスプール２を相対移動させることができるところから、スプール２を磁性体で構成する必要がなくなるとともに、圧力供給機構Ｘを別構成とすることが可能となる。
【００２３】
本願発明の第５の手段におけるように、上記第１又は第２の手段を備えた通路切換装置において、前記可動体２を、前記ケース１に対して相対回転するロータにより構成するとともに、前記駆動手段３を、前記ロータ２を回転駆動させるパルスモータにより構成することもでき、そのように構成した場合、パルスモータ３によりロータ２を相対回転させることができるところから、構造がより簡略化できる。
【００２４】
本願発明の第６の手段におけるように、圧縮機Ａ、室外側熱交換器Ｃ、減圧機構Ｄ、再熱熱交換器Ｅおよび室内側熱交換器Ｆを順次接続してなる冷凍装置において、上記請求項１、２、３、４および５のいずれか一項記載の通路切換装置Ｈを前記再熱熱交換器Ｅと前記室内側熱交換器Ｆとの間に介設することもでき、そのように構成した場合、圧損の低減、コンパクト性の確保およびコスト低減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、添付の図面を参照して、本願発明の幾つかの好適な実施の形態について説明する。
【００２６】
第１の実施の形態
図１および図２には、本願発明の第１の実施の形態にかかる通路切換装置が示されている。
【００２７】
まず、図３を参照して、本願発明の通路切換装置が用いられる再熱ドライ機能を有する冷凍装置について説明する。
【００２８】
この冷凍装置は、蒸気圧縮式の圧縮機Ａと、四路切換弁Ｂと、冷房運転時には凝縮器として作用し、暖房運転時には蒸発器として作用する室外側熱交換器Ｃと、減圧機構として作用する膨張弁Ｄと、冷房運転時には蒸発器として作用し、再熱ドライ運転時には再熱器として作用し、暖房運転時には凝縮器として作用する再熱熱交換器Ｅと、冷房運転時および再熱ドライ運転時には蒸発器として作用し、暖房運転時には凝縮器として作用する室内側熱交換器Ｆとを順次接続して構成されており、再熱ドライ運転時においては室内側熱交換器Ｆを通過して冷却除湿された空気Ｗは、再熱熱交換器Ｅを通過する過程で加熱され、湿度低下されているが、冷たくない状態で室内に吹き出されることとなっている。
【００２９】
この通路切換装置Ｈは、例えば上記冷凍装置において、再熱熱交換器Ｅと室内側熱交換器Ｆとの間に介設されるものであり、図１に示すように、再熱熱交換器Ｅの各パスに対応する４本の入口管４，４・・と室内側熱交換器Ｆの各パスに対応する４本の出口管５，５・・とを有する円筒形状のケース１と、該ケース１に対して相対変位する可動体（本実施の形態では、磁性体からなるスプール２）とからなり、前記スプール２には、通路断面積の異なる４対の通路６，６・・および７，７・・が形成されている。この場合、通路断面積の大きな各通路６は、各入口管４および各出口管５の通路断面積と同等とされ、通路断面積の小さな各通路７は、各入口管４および各出口管５の通路断面積より小さくされている。そして、前記スプール２を駆動させることにより前記入口管４，４・・および前記出口管５，５・・と前記通路６，６・・および７，７・・のうちの選ばれたものとを連通状態とする駆動手段（本実施の形態では、電磁ソレノイド３）が付設されている。この場合、電磁ソレノイド３は、ケース１の上端部に設けられている。符号８はスプリングであり、電磁ソレノイド３の非通電時にスプール２をケース１の下端側に押し付けるように付勢する。
（Ｉ） 冷房運転時（図１参照）
電磁ソレノイド３が非通電状態とされ、スプール２は、スプリング８の付勢力によってケース１の下端側に押し付けられており、スプール２に形成された通路断面積の大きな通路６，６・・は、入口管４，４・・および出口管５，５・・とそれぞれ連通される。
（ＩＩ） 再熱ドライ運転時（図２参照）
電磁ソレノイド３が通電状態とされ、スプール２は、スプリング８の付勢力に抗して電磁ソレノイド３側に引き寄せられ、スプール２に形成された通路断面積の小さな通路７，７・・は、入口管４，４・・および出口管５，５・・とそれぞれ連通される。
【００３０】
上記したように、本実施の形態においては、冷凍装置の運転状態（例えば、冷房運転あるいは再熱ドライ運転）に対応させて、スプール２に形成された通路６，６・・および７，７・・のうち選ばれたものと入口管４，４・・および出口管５，５・・とを連通させることができることとなっている。従って、合流・分岐の必要がなくなり、偏流の懸念がない。また、分流性能を気にする必要がないため、圧損が抑制される。さらに、一つの機能部品として構成されているので、コンパクト性を確保できるとともに、コスト抑制効果が見込める。しかも、電磁ソレノイド３への通電・非通電によりスプール２を相対移動できるところから、構造が簡略化できる。
【００３１】
第２の実施の形態
図４および図５には、本願発明の第２の実施の形態にかかる通路切換装置が示されている。
【００３２】
この場合、駆動手段として作用する電磁ソレノイド３が、ケース１の下端部に配設されている。このようにすると、スプール２は、電磁ソレノイド３への通電時に電磁ソレノイド３の吸引力に加えて重力も作用することとなる。従って、電磁ソレノイド３の吸引力が小さくてすむこととなる。その他の構成は第１の実施の形態におけると同様である。
（Ｉ） 冷房運転時（図４参照）
電磁ソレノイド３が非通電状態とされ、スプール２は、スプリング８の付勢力によってケース１の上端側に押し付けられており、スプール２に形成された通路断面積の大きな通路６，６・・は、入口管４，４・・および出口管５，５・・とそれぞれ連通される。
（ＩＩ） 再熱ドライ運転時（図５参照）
電磁ソレノイド３が通電状態とされ、スプール２は、スプリング８の付勢力に抗して電磁ソレノイド３側に引き寄せられ、スプール２に形成された通路断面積の小さな通路７，７・・は、入口管４，４・・および出口管５，５・・とそれぞれ連通される。
【００３３】
上記したように、本実施の形態においては、冷凍装置の運転状態（例えば、冷房運転あるいは再熱ドライ運転）に対応させて、スプール２に形成された通路６，６・・および７，７・・のうち選ばれたものと入口管４，４・・および出口管５，５・・とを連通させることができることとなっている。従って、合流・分岐の必要がなくなり、偏流の懸念がない。また、分流性能を気にする必要がないため、圧損が抑制される。さらに、一つの機能部品として構成されているので、コンパクト性を確保できるとともに、コスト抑制効果が見込める。しかも、電磁ソレノイド３への通電・非通電によりスプール２を相対移動できるところから、構造が簡略化できる。
【００３４】
上記第１および第２の実施の形態にかかる通路切換装置の場合、スプール２における通路６，６・・および７，７・・の位置を逆とすれば、冷房運転時においては電磁ソレノイド３を通電状態とし、再熱ドライ運転時においては電磁ソレノイド３を非通電状態とすることもできる。
【００３５】
第３の実施の形態
図６および図７には、本願発明の第３の実施の形態にかかる通路切換装置が示されている。
【００３６】
この場合、スプール２をケース１に対して相対変位（即ち、相対移動）させるための駆動手段を、スプール２の両端に圧力差のある圧力を供給する圧力供給機構Ｘにより構成している。
【００３７】
前記圧力供給機構Ｘは、ケース１の一端（即ち、上端）に接続された圧力供給管９と、ケース１の他端（即ち、下端）に接続された圧力供給管１０と、これらの圧力供給管９，１０への供給圧力を高圧あるいは低圧に切り換える切換弁１１とからなっている。該切換弁１１は、前記圧力供給管９，１０、高圧供給管１２および低圧供給管１３が接続された弁ケース１４と、該弁ケース１４内に摺動可能に収納された弁本体１５と、該弁本体１５を摺動させる電磁ソレノイド１６と、この弁本体１５を前記弁ケース１４の一端側に押し付けるスプリング１７とによって構成されている。前記弁本体１５には、電磁ソレノイド１６の非通電時に前記高圧供給管１２と圧力供給管９とを連通させるとともに、圧力供給管１０と低圧供給管１３とを連通させる通路１８，１９が形成されている（図６参照）。つまり、電磁ソレノイド１６の非通電時には、高圧供給管１２と圧力供給管９とが通路１８を介して連通されるとともに、低圧供給管１３と圧力供給管１０とが通路１９を介して連通される一方、電磁ソレノイド１６の通電時には、電磁ソレノイド１６の吸引力によって弁本体１５が引き上げられ、高圧供給管１２と圧力供給管１０とが前記弁ケース１４内の空間を介して連通されるとともに、低圧供給管１３と圧力供給管９とが通路１９を介して連通されることとなっている（図６および図７参照）。
（Ｉ） 冷房運転時（図６参照）
電磁ソレノイド１６が非通電状態とされ、弁本体１５は、スプリング１７の付勢力によって弁ケース１４の下端側に押し付けられており、高圧供給管１２と圧力供給管９とが通路１８を介して連通されるとともに、圧力供給管１０と低圧供給管１３とが通路１９を介して連通される。この状態においては、スプール２が圧力差によって下方に移動され、スプール２に形成された通路断面積の大きな通路６，６・・は、入口管４，４・・および出口管５，５・・とそれぞれ連通される。
（ＩＩ） 再熱ドライ運転時（図７参照）
電磁ソレノイド１６が通電状態とされ、弁本体１５は、スプリング１７の付勢力に抗して弁ケース１４の上端側に押し付けられており、高圧供給管１２と圧力供給管１０とが弁ケース１４内の空間を介して連通されるとともに、圧力供給管９と低圧供給管１３とが通路１９を介して連通される。この状態においては、スプール２が両端に作用する圧力差によって上方に移動され、スプール２に形成された通路断面積の小さな通路７，７・・は、入口管４，４・・および出口管５，５・・とそれぞれ連通される。
【００３８】
上記したように、本実施の形態においては、スプール２の両端に作用する圧力の差によりスプール２を相対移動させることができるところから、スプール２を磁性体で構成する必要がなくなるとともに、圧力供給機構Ｘを別構成とすることが可能となる。
【００３９】
図８ないし図１０には、上記第３の実施の形態にかかる通路切換装置Ｈを図３に示す冷凍装置に使用した例が示されている。
【００４０】
この場合、高圧供給管１２を再熱熱交換器Ｅの入口側（冷房運転および再熱ドライ運転における）に接続するとともに、低圧供給管１３を室内側熱交換器Ｆの出口側（冷房運転および再熱ドライ運転における）に接続している。
（Ｉ） 冷房運転時（図８参照）
圧力供給機構Ｘを構成する電磁ソレノイド１６は非通電状態とされる。すると、高圧供給管１２と通路１８を介して連通している圧力供給管９から供給される高圧が弁本体１５の上端に作用するとともに、低圧供給管１３と通路１９を介して連通している圧力供給管１０から供給される低圧が弁本体１５の下端に作用することとなり、通路切換装置Ｈを構成するスプール２は両端に作用する圧力差によって下方に押し下げられ、通路断面積の大きな通路６，６・・が入口管４，４・・および出口管５，５・・に連通されることとなる。
（ＩＩ） 再熱ドライ運転時（図９参照）
圧力供給機構Ｘを構成する電磁ソレノイド１６は通電状態とされる。すると、高圧供給管１２と弁ケース１４内の空間を介して連通している圧力供給管１０から供給される高圧が弁本体１５の下端に作用するとともに、低圧供給管１３と通路１９を介して連通している圧力供給管９から供給される低圧が弁本体１５の上端に作用することとなり、通路切換装置Ｈを構成するスプール２は両端に作用する圧力差によって上方に押し上げられ、通路断面積の小さな通路７，７・・が入口管４，４・・および出口管５，５・・に連通されることとなる。
（ＩＩＩ） 暖房運転時（図１０参照）
この場合、冷凍装置における四路切換弁Ｂが切り換わって冷媒の流れが逆となっているため、高圧供給管１２からは低圧が供給され、低圧供給管１３からは高圧が供給されることとなっている。誤解を防ぐために、以下においては、高圧供給管および低圧供給管を単に圧力供給管という。
【００４１】
圧力供給機構Ｘを構成する電磁ソレノイド１６は通電状態とされる。すると、低圧が供給される圧力供給管１２と弁ケース１４内の空間を介して連通している圧力供給管１０から供給される低圧が弁本体１５の下端に作用するとともに、高圧が供給される圧力供給管１３と通路１９を介して連通している圧力供給管９から供給される高圧が弁本体１５の上端に作用することとなり、通路切換装置Ｈを構成するスプール２は両端に作用する圧力差によって下方に押し下げられ、通路断面積の大きな通路６，６・・が入口管４，４・・および出口管５，５・・に連通されることとなる。
【００４２】
なお、圧力供給機構Ｘによる高低圧差は、室外機の吐出圧と吸入圧とを用いてもよく、室内機で簡潔させるために、熱交換器の出入口における圧損を用いてもよい。また、電磁ソレノイドおよび切換弁の配置は特に限定されない。
【００４３】
第４の実施の形態
図１１ないし図１４には、本願発明の第４の実施の形態にかかる通路切換装置が示されている。
【００４４】
この場合、通路切換装置Ｈは、２パスに対応するものであって、２本の入口管４，４と２本の出口管５，５とを備えた円筒形状のケース１と、該ケース１に対して相対回転変位可能に収納された可動体（即ち、ロータ２）と、該ロータ２を回転駆動させる駆動手段として作用するパルスモータ３とからなっている。前記入口管４，４および出口管５，５は、ケース１の端面における同一円周上にあって９０°間隔で設けられている。また、前記ロータ２には、通路断面積の大きな通路６，６と通路断面積の小さな通路７，７とが形成されており、前記通路６，６および７，７の開口６ａ，６ａおよび７ａ，７ａは、前記入口管４，４および出口管５，５と同一円周上にあって９０°間隔で設けられている。この場合、通路断面積の大きな各通路６は、各入口管４および各出口管５の通路断面積と同等とされ、通路断面積の小さな各通路７は、各入口管４および各出口管５の通路断面積より小さくされている。
（Ｉ） 冷房運転時（図１１および図１２参照）
入口管４，４および出口管５，５がロータ２における通路断面積の大きな通路６，６の開口６ａ，６ａに連通されるが、ロータ２における通路断面積の小さな通路７，７の開口７ａ，７ａはケース１の端面によって閉塞されている。
（ＩＩ） 再熱ドライ運転時（図１３および図１４参照）
パルスモータ３によってロータ２が４５°回転駆動される。すると、入口管４，４および出口管５，５がロータ２における通路断面積の小さな通路７，７の開口７ａ，７ａに連通されるが、ロータ２における通路断面積の大きな通路６，６の開口６ａ，６ａはケース１の端面によって閉塞されている。
【００４５】
上記したように、本実施の形態においては、冷凍装置の運転状態（例えば、冷房運転あるいは再熱ドライ運転）に対応させて、ロータ２に形成された通路６，６および７，７のうち選ばれたものと入口管４，４および出口管５，５とを連通させることができることとなっている。従って、合流・分岐の必要がなくなり、偏流の懸念がない。また、分流性能を気にする必要がないため、圧損が抑制される。さらに、一つの機能部品として構成されているので、コンパクト性を確保できるとともに、コスト抑制効果が見込める。
【００４６】
図１５には、３パスに対応する通路切換装置Ｈが示されている。なお、４パス以上とすることも可能である。
【００４７】
第５の実施の形態
図１６および図１７には、本願発明の第５の実施の形態にかかる通路切換装置が示されている。
【００４８】
この場合、通路切換装置Ｈは、２パスに対応するものであって、２本の入口管４，４と２本の出口管５，５とを備えた円筒形状のケース１と、該ケース１に対して相対回転変位可能に収納された可動体（即ち、ロータ２）と、該ロータ２を回転駆動させる駆動手段として作用するパルスモータ３とからなっている。前記入口管４，４および出口管５，５は、ケース１の端面における同一円周上にあって９０°間隔で設けられている。また、前記ロータ２には、入口管４および出口管５と同径の通路２０，２０が形成されており、前記通路２０，２０の開口２０ａ，２０ａは、前記入口管４，４および出口管５，５と同一円周上にあって９０°間隔で設けられている。
（Ｉ） 冷房運転時（図１６参照）
入口管４，４および出口管５，５がロータ２における通路２０，２０の開口２０ａ，２０ａに全面連通される。
（ＩＩ） 再熱ドライ運転時（図１７参照）
パルスモータによってロータ２が所定角度だけ回転駆動される。すると、入口管４，４および出口管５，５と通路２０，２０の開口２０ａ，２０ａとの連通度合いが小さくなる。
【００４９】
上記したように、本実施の形態においては、運転状態に対応させて、ロータ２に形成された通路２０，２０と入口管４，４および出口管５，５との連通度合いを変えることができることとなる。従って、合流・分岐の必要がなくなり、偏流の懸念がない。また、分流性能を気にする必要がないため、圧損が抑制される。さらに、一つの機能部品として構成されているので、コンパクト性を確保できるとともに、コスト抑制効果が見込める。しかも、コンタミ等に起因する詰まりが起こりにくくなる。
【００５０】
図１８には、３パスに対応する通路切換装置Ｈが示されている。なお、４パス以上とすることも可能である。
【００５１】
本願発明は、上記実施の形態に限定されることはなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜設計変更可能なことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本願発明の第１の実施の形態にかかる通路切換装置の冷房運転時の状態を示す断面図である。
【図２】本願発明の第１の実施の形態にかかる通路切換装置の再熱ドライ運転時の状態を示す断面図である。
【図３】本願発明の通路切換装置が適用される再熱ドライ方式の冷凍装置の冷媒回路図である。
【図４】本願発明の第２の実施の形態にかかる通路切換装置の冷房運転時の状態を示す断面図である。
【図５】本願発明の第２の実施の形態にかかる通路切換装置の再熱ドライ運転時の状態を示す断面図である。
【図６】本願発明の第３の実施の形態にかかる通路切換装置の冷房運転時の状態を示す断面図である。
【図７】本願発明の第３の実施の形態にかかる通路切換装置の再熱ドライ運転時の状態を示す断面図である。
【図８】本願発明の第３の実施の形態にかかる通路切換装置を再熱ドライ方式の冷凍装置に適用した場合における冷房運転時の状態を示す断面図である。
【図９】本願発明の第３の実施の形態にかかる通路切換装置を再熱ドライ方式の冷凍装置に適用した場合における再熱ドライ運転時の状態を示す断面図である。
【図１０】本願発明の第３の実施の形態にかかる通路切換装置を再熱ドライ方式の冷凍装置に適用した場合における暖房運転時の状態を示す断面図である。
【図１１】本願発明の第４の実施の形態にかかる通路切換装置の冷房運転時の状態を示す正面図である。
【図１２】図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ断面図である。
【図１３】本願発明の第４の実施の形態にかかる通路切換装置の再熱ドライ運転時の状態を示す正面図である。
【図１４】図１３のＸＩＶ−ＸＩＶ断面図である。
【図１５】本願発明の第４の実施の形態にかかる通路切換装置の変形例での再熱ドライ運転時の状態を示す正面図である。
【図１６】本願発明の第５の実施の形態にかかる通路切換装置の冷房運転時の状態を示す正面図である。
【図１７】本願発明の第５の実施の形態にかかる通路切換装置の再熱ドライ運転時の状態を示す正面図である。
【図１８】本願発明の第５の実施の形態にかかる通路切換装置の変形例での再熱ドライ運転時の状態を示す正面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１はケース
２は可動体（スプール、ロータ）
３は駆動手段（電磁ソレノイド、パルスモータ）
４は入口管
５は出口管
６は通路
７は通路
２０は通路
Ａは圧縮機
Ｂは四路切換弁
Ｃは室外側熱交換器
Ｄは減圧機構（膨張弁）
Ｅは再熱熱交換器
Ｆは室内側熱交換器
Ｇは再熱ドライ弁
Ｈは通路切換装置
Ｘは圧力供給機構
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、通路切換装置および該通路切換装置を用いた冷凍装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、再熱ドライ機能を有する冷凍装置の場合、蒸気圧縮式の圧縮機と、四路切換弁と、冷房運転時には凝縮器として作用し、暖房運転時には蒸発器として作用する室外側熱交換器と、減圧機構として作用する膨張弁と、冷房運転時には蒸発器として作用し、再熱ドライ運転時には再熱器として作用し、暖房運転時には凝縮器として作用する再熱熱交換器と、冷房運転時および再熱ドライ運転時には蒸発器として作用し、暖房運転時には凝縮器として作用する室内側熱交換器とを順次接続して構成されており、再熱ドライ運転時においては室内側熱交換器を通過して冷却除湿された空気は、再熱熱交換器を通過する過程で加熱され、湿度低下されているが、冷たくない状態で室内に吹き出されることとなっている。
【０００３】
上記構成の冷凍装置においては、再熱熱交換器と室内側熱交換器との間に再熱ドライ弁を設けるため、設置直前に一旦合流させなければならないところから、再熱ドライ弁後の分流器の配置・位置関係によっては冷媒の偏流を起こす可能性が高い。
【０００４】
偏流に強い分流器としては、気液混合状態の冷媒流を収束させることによって増速させる絞り部と、該絞り部の延長線上にあって絞り部を介して供給される冷媒流を衝突させることによって均一に撹拌混合した後、冷媒分流方向に均等に分流させる凹球面状の冷媒流衝突部とを設けた冷媒分流器がある（特許文献１参照）。
【０００５】
また、第１の熱交換器における各パスの伝熱管と第２の熱交換器における各パスの伝熱管との相互間で、対をなす伝熱管同士を各別の開閉弁で接続するようにしたものも提案されている（特許文献２参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−２５７８０１号公報。
【０００７】
【特許文献２】実開平５−６４６７２号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、上記した特許文献１に開示されている冷媒分流器の場合、絞り機構を有しているところから、圧力損失が大きくならざるを得ない。再熱ドライ弁後に高圧損の分流器を設けると、特に蒸発器ＡＳＳＹの圧損が大きくなり、ＣＯＰの低下を招いてしまうこととなる。
【０００９】
圧損を低減のため、上記特許文献２に開示されている構成とすると、パス数に対応する数の開閉弁が必要となり、コンパクト性が損なわれるとともに、コスト高が懸念される。
【００１０】
本願発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、二つの熱交換器の間における冷媒の流れを確保しつつ、偏流の懸念がなく、圧損が抑制され且つコンパクト性および低コストを可能ならしめた通路切換装置を提供することを第１の目的とし、このような通路切換装置を用いて圧損の低減、コンパクト性の確保およびコスト低減を図った冷凍装置を提供することを第２の目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本願発明では、上記課題を解決するための第１の手段として、複数の入口管４，４・・と複数の出口管５，５・・とを有するケース１と、該ケース１に対して相対変位する可動体２とからなる通路切換装置において、前記可動体２に、通路断面積の異なる複数対の通路６，６・・および７，７・・を形成するとともに、前記可動体２を駆動させることにより前記入口管４，４・・および前記出口管５，５・・と前記複数対の通路６，６・・および７，７・・のうちの選ばれたものとを連通状態とする駆動手段３を付設している。
【００１２】
上記のように構成したことにより、冷凍装置の運転状態に対応させて、可動体２に形成された複数対の通路６，６・・および７，７・・のうち選ばれたものと入口管４，４・・および出口管５，５・・とを連通させることができることとなる。従って、合流・分岐の必要がなくなり、偏流の懸念がない。また、分流性能を気にする必要がないため、圧損が抑制される。さらに、一つの機能部品として構成されているので、コンパクト性を確保できるとともに、コスト抑制効果が見込める。
【００１３】
本願発明では、上記課題を解決するための第２の手段として、複数の入口管４，４・・と複数の出口管５，５・・とを有するケース１と、該ケース１に対して相対変位する可動体２とからなる通路切換装置において、該可動体２に、複数の通路２０，２０・・を形成するとともに、前記可動体２を駆動させることにより前記通路２０，２０・・と前記入口管４，４・・および出口管５，５・・との連通度合いを変える駆動手段３を付設している。
【００１４】
上記のように構成したことにより、冷凍装置の運転状態に対応させて、可動体２に形成された複数の通路２０，２０・・と入口管４，４・・および出口管５，５・・との連通度合いを変えることができることとなる。従って、合流・分岐の必要がなくなり、偏流の懸念がない。また、分流性能を気にする必要がないため、圧損が抑制される。さらに、一つの機能部品として構成されているので、コンパクト性を確保できるとともに、コスト抑制効果が見込める。
【００１５】
本願発明では、さらに、上記課題を解決するための第３の手段として、上記第１又は第２の手段を備えた通路切換装置において、前記可動体２を、前記ケース１に対して相対移動する磁性体からなるスプールにより構成するとともに、前記駆動手段３を、前記スプール２を摺動させる電磁ソレノイドにより構成することもでき、そのように構成した場合、電磁ソレノイド３への通電・非通電によりスプール２を相対移動できるところから、構造がより簡略化できる。
【００１６】
本願発明では、さらに、上記課題を解決するための第４の手段として、上記第３の手段を備えた通路切換装置において、前記駆動手段３を、前記スプール２の両端に圧力差のある圧力を供給する圧力供給機構Ｘにより構成することもでき、そのように構成した場合、スプール２の両端に作用する圧力の差によりスプール２を相対移動させることができるところから、スプール２を磁性体で構成する必要がなくなるとともに、圧力供給機構Ｘを別構成とすることが可能となる。
【００１７】
本願発明では、さらに、上記課題を解決するための第５の手段として、上記第１又は第２の手段を備えた通路切換装置において、前記可動体２を、前記ケース１に対して相対回転するロータにより構成するとともに、前記駆動手段３を、前記ロータ２を回転駆動させるパルスモータにより構成することもでき、そのように構成した場合、パルスモータ３によりロータ２を相対回転させることができるところから、構造がより簡略化できる。
【００１８】
本願発明では、さらに、上記課題を解決するための第６の手段として、圧縮機Ａ、室外側熱交換器Ｃ、減圧機構Ｄ、再熱熱交換器Ｅおよび室内側熱交換器Ｆを順次接続してなる冷凍装置において、上記請求項１、２、３、４および５のいずれか一項記載の通路切換装置Ｈを前記再熱熱交換器Ｅと前記室内側熱交換器Ｆとの間に介設することもでき、そのように構成した場合、圧損の低減、コンパクト性の確保およびコスト低減を図ることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本願発明の第１の手段によれば、複数の入口管４，４・・と複数の出口管５，５・・とを有するケース１と、該ケース１に対して相対変位する可動体２とからなる通路切換装置において、前記可動体２に、通路断面積の異なる複数対の通路６，６・・および７，７・・を形成するとともに、前記可動体２を駆動させることにより前記入口管４，４・・および前記出口管５，５・・と前記複数対の通路６，６・・および７，７・・のうちの選ばれたものとを連通状態とする駆動手段３を付設して、冷凍装置の運転状態に対応させて、可動体２に形成された複数対の通路６，６・・および７，７・・のうち選ばれたものと入口管４，４・・および出口管５，５・・とを連通させることができるようにしたので、合流・分岐の必要がなくなり、偏流の懸念がないし、分流性能を気にする必要がないため、圧損が抑制されるし、一つの機能部品として構成されているので、コンパクト性を確保できるとともに、コスト抑制効果が見込めるという効果がある。
【００２０】
本願発明の第２の手段によれば、複数の入口管４，４・・と複数の出口管５，５・・とを有するケース１と、該ケース１に対して相対変位する可動体２とからなる通路切換装置において、該可動体２に、複数の通路２０，２０・・を形成するとともに、前記可動体２を駆動させることにより前記通路２０，２０・・と前記入口管４，４・・および出口管５，５・・との連通度合いを変える駆動手段３を付設して、冷凍装置の運転状態に対応させて、可動体に形成された複数の通路２０，２０・・と入口管４，４・・および出口管５，５・・との連通度合いを変えることができるようにしたので、合流・分岐の必要がなくなり、偏流の懸念がないし、分流性能を気にする必要がないため、圧損が抑制されるし、一つの機能部品として構成されているので、コンパクト性を確保できるとともに、コスト抑制効果が見込めるという効果がある。
【００２１】
本願発明の第３の手段におけるように、上記第１又は第２の手段を備えた通路切換装置において、前記可動体２を、前記ケース１に対して相対移動する磁性体からなるスプールにより構成するとともに、前記駆動手段３を、前記スプール２を摺動させる電磁ソレノイドにより構成することもでき、そのように構成した場合、電磁ソレノイド３への通電・非通電によりスプール２を相対移動できるところから、構造がより簡略化できる。
【００２２】
本願発明の第４の手段におけるように、上記第３の手段を備えた通路切換装置において、前記駆動手段３を、前記スプール２の両端に圧力差のある圧力を供給する圧力供給機構Ｘにより構成することもでき、そのように構成した場合、スプール２の両端に作用する圧力の差によりスプール２を相対移動させることができるところから、スプール２を磁性体で構成する必要がなくなるとともに、圧力供給機構Ｘを別構成とすることが可能となる。
【００２３】
本願発明の第５の手段におけるように、上記第１又は第２の手段を備えた通路切換装置において、前記可動体２を、前記ケース１に対して相対回転するロータにより構成するとともに、前記駆動手段３を、前記ロータ２を回転駆動させるパルスモータにより構成することもでき、そのように構成した場合、パルスモータ３によりロータ２を相対回転させることができるところから、構造がより簡略化できる。
【００２４】
本願発明の第６の手段におけるように、圧縮機Ａ、室外側熱交換器Ｃ、減圧機構Ｄ、再熱熱交換器Ｅおよび室内側熱交換器Ｆを順次接続してなる冷凍装置において、上記請求項１、２、３、４および５のいずれか一項記載の通路切換装置Ｈを前記再熱熱交換器Ｅと前記室内側熱交換器Ｆとの間に介設することもでき、そのように構成した場合、圧損の低減、コンパクト性の確保およびコスト低減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、添付の図面を参照して、本願発明の幾つかの好適な実施の形態について説明する。
【００２６】
第１の実施の形態
図１および図２には、本願発明の第１の実施の形態にかかる通路切換装置が示されている。
【００２７】
まず、図３を参照して、本願発明の通路切換装置が用いられる再熱ドライ機能を有する冷凍装置について説明する。
【００２８】
この冷凍装置は、蒸気圧縮式の圧縮機Ａと、四路切換弁Ｂと、冷房運転時には凝縮器として作用し、暖房運転時には蒸発器として作用する室外側熱交換器Ｃと、減圧機構として作用する膨張弁Ｄと、冷房運転時には蒸発器として作用し、再熱ドライ運転時には再熱器として作用し、暖房運転時には凝縮器として作用する再熱熱交換器Ｅと、冷房運転時および再熱ドライ運転時には蒸発器として作用し、暖房運転時には凝縮器として作用する室内側熱交換器Ｆとを順次接続して構成されており、再熱ドライ運転時においては室内側熱交換器Ｆを通過して冷却除湿された空気Ｗは、再熱熱交換器Ｅを通過する過程で加熱され、湿度低下されているが、冷たくない状態で室内に吹き出されることとなっている。
【００２９】
この通路切換装置Ｈは、例えば上記冷凍装置において、再熱熱交換器Ｅと室内側熱交換器Ｆとの間に介設されるものであり、図１に示すように、再熱熱交換器Ｅの各パスに対応する４本の入口管４，４・・と室内側熱交換器Ｆの各パスに対応する４本の出口管５，５・・とを有する円筒形状のケース１と、該ケース１に対して相対変位する可動体（本実施の形態では、磁性体からなるスプール２）とからなり、前記スプール２には、通路断面積の異なる４対の通路６，６・・および７，７・・が形成されている。この場合、通路断面積の大きな各通路６は、各入口管４および各出口管５の通路断面積と同等とされ、通路断面積の小さな各通路７は、各入口管４および各出口管５の通路断面積より小さくされている。そして、前記スプール２を駆動させることにより前記入口管４，４・・および前記出口管５，５・・と前記通路６，６・・および７，７・・のうちの選ばれたものとを連通状態とする駆動手段（本実施の形態では、電磁ソレノイド３）が付設されている。この場合、電磁ソレノイド３は、ケース１の上端部に設けられている。符号８はスプリングであり、電磁ソレノイド３の非通電時にスプール２をケース１の下端側に押し付けるように付勢する。
（Ｉ） 冷房運転時（図１参照）
電磁ソレノイド３が非通電状態とされ、スプール２は、スプリング８の付勢力によってケース１の下端側に押し付けられており、スプール２に形成された通路断面積の大きな通路６，６・・は、入口管４，４・・および出口管５，５・・とそれぞれ連通される。
（ＩＩ） 再熱ドライ運転時（図２参照）
電磁ソレノイド３が通電状態とされ、スプール２は、スプリング８の付勢力に抗して電磁ソレノイド３側に引き寄せられ、スプール２に形成された通路断面積の小さな通路７，７・・は、入口管４，４・・および出口管５，５・・とそれぞれ連通される。
【００３０】
上記したように、本実施の形態においては、冷凍装置の運転状態（例えば、冷房運転あるいは再熱ドライ運転）に対応させて、スプール２に形成された通路６，６・・および７，７・・のうち選ばれたものと入口管４，４・・および出口管５，５・・とを連通させることができることとなっている。従って、合流・分岐の必要がなくなり、偏流の懸念がない。また、分流性能を気にする必要がないため、圧損が抑制される。さらに、一つの機能部品として構成されているので、コンパクト性を確保できるとともに、コスト抑制効果が見込める。しかも、電磁ソレノイド３への通電・非通電によりスプール２を相対移動できるところから、構造が簡略化できる。
【００３１】
第２の実施の形態
図４および図５には、本願発明の第２の実施の形態にかかる通路切換装置が示されている。
【００３２】
この場合、駆動手段として作用する電磁ソレノイド３が、ケース１の下端部に配設されている。このようにすると、スプール２は、電磁ソレノイド３への通電時に電磁ソレノイド３の吸引力に加えて重力も作用することとなる。従って、電磁ソレノイド３の吸引力が小さくてすむこととなる。その他の構成は第１の実施の形態におけると同様である。
（Ｉ） 冷房運転時（図４参照）
電磁ソレノイド３が非通電状態とされ、スプール２は、スプリング８の付勢力によってケース１の上端側に押し付けられており、スプール２に形成された通路断面積の大きな通路６，６・・は、入口管４，４・・および出口管５，５・・とそれぞれ連通される。
（ＩＩ） 再熱ドライ運転時（図５参照）
電磁ソレノイド３が通電状態とされ、スプール２は、スプリング８の付勢力に抗して電磁ソレノイド３側に引き寄せられ、スプール２に形成された通路断面積の小さな通路７，７・・は、入口管４，４・・および出口管５，５・・とそれぞれ連通される。
【００３３】
上記したように、本実施の形態においては、冷凍装置の運転状態（例えば、冷房運転あるいは再熱ドライ運転）に対応させて、スプール２に形成された通路６，６・・および７，７・・のうち選ばれたものと入口管４，４・・および出口管５，５・・とを連通させることができることとなっている。従って、合流・分岐の必要がなくなり、偏流の懸念がない。また、分流性能を気にする必要がないため、圧損が抑制される。さらに、一つの機能部品として構成されているので、コンパクト性を確保できるとともに、コスト抑制効果が見込める。しかも、電磁ソレノイド３への通電・非通電によりスプール２を相対移動できるところから、構造が簡略化できる。
【００３４】
上記第１および第２の実施の形態にかかる通路切換装置の場合、スプール２における通路６，６・・および７，７・・の位置を逆とすれば、冷房運転時においては電磁ソレノイド３を通電状態とし、再熱ドライ運転時においては電磁ソレノイド３を非通電状態とすることもできる。
【００３５】
第３の実施の形態
図６および図７には、本願発明の第３の実施の形態にかかる通路切換装置が示されている。
【００３６】
この場合、スプール２をケース１に対して相対変位（即ち、相対移動）させるための駆動手段を、スプール２の両端に圧力差のある圧力を供給する圧力供給機構Ｘにより構成している。
【００３７】
前記圧力供給機構Ｘは、ケース１の一端（即ち、上端）に接続された圧力供給管９と、ケース１の他端（即ち、下端）に接続された圧力供給管１０と、これらの圧力供給管９，１０への供給圧力を高圧あるいは低圧に切り換える切換弁１１とからなっている。該切換弁１１は、前記圧力供給管９，１０、高圧供給管１２および低圧供給管１３が接続された弁ケース１４と、該弁ケース１４内に摺動可能に収納された弁本体１５と、該弁本体１５を摺動させる電磁ソレノイド１６と、この弁本体１５を前記弁ケース１４の一端側に押し付けるスプリング１７とによって構成されている。前記弁本体１５には、電磁ソレノイド１６の非通電時に前記高圧供給管１２と圧力供給管９とを連通させるとともに、圧力供給管１０と低圧供給管１３とを連通させる通路１８，１９が形成されている（図６参照）。つまり、電磁ソレノイド１６の非通電時には、高圧供給管１２と圧力供給管９とが通路１８を介して連通されるとともに、低圧供給管１３と圧力供給管１０とが通路１９を介して連通される一方、電磁ソレノイド１６の通電時には、電磁ソレノイド１６の吸引力によって弁本体１５が引き上げられ、高圧供給管１２と圧力供給管１０とが前記弁ケース１４内の空間を介して連通されるとともに、低圧供給管１３と圧力供給管９とが通路１９を介して連通されることとなっている（図６および図７参照）。
（Ｉ） 冷房運転時（図６参照）
電磁ソレノイド１６が非通電状態とされ、弁本体１５は、スプリング１７の付勢力によって弁ケース１４の下端側に押し付けられており、高圧供給管１２と圧力供給管９とが通路１８を介して連通されるとともに、圧力供給管１０と低圧供給管１３とが通路１９を介して連通される。この状態においては、スプール２が圧力差によって下方に移動され、スプール２に形成された通路断面積の大きな通路６，６・・は、入口管４，４・・および出口管５，５・・とそれぞれ連通される。
（ＩＩ） 再熱ドライ運転時（図７参照）
電磁ソレノイド１６が通電状態とされ、弁本体１５は、スプリング１７の付勢力に抗して弁ケース１４の上端側に押し付けられており、高圧供給管１２と圧力供給管１０とが弁ケース１４内の空間を介して連通されるとともに、圧力供給管９と低圧供給管１３とが通路１９を介して連通される。この状態においては、スプール２が両端に作用する圧力差によって上方に移動され、スプール２に形成された通路断面積の小さな通路７，７・・は、入口管４，４・・および出口管５，５・・とそれぞれ連通される。
【００３８】
上記したように、本実施の形態においては、スプール２の両端に作用する圧力の差によりスプール２を相対移動させることができるところから、スプール２を磁性体で構成する必要がなくなるとともに、圧力供給機構Ｘを別構成とすることが可能となる。
【００３９】
図８ないし図１０には、上記第３の実施の形態にかかる通路切換装置Ｈを図３に示す冷凍装置に使用した例が示されている。
【００４０】
この場合、高圧供給管１２を再熱熱交換器Ｅの入口側（冷房運転および再熱ドライ運転における）に接続するとともに、低圧供給管１３を室内側熱交換器Ｆの出口側（冷房運転および再熱ドライ運転における）に接続している。
（Ｉ） 冷房運転時（図８参照）
圧力供給機構Ｘを構成する電磁ソレノイド１６は非通電状態とされる。すると、高圧供給管１２と通路１８を介して連通している圧力供給管９から供給される高圧が弁本体１５の上端に作用するとともに、低圧供給管１３と通路１９を介して連通している圧力供給管１０から供給される低圧が弁本体１５の下端に作用することとなり、通路切換装置Ｈを構成するスプール２は両端に作用する圧力差によって下方に押し下げられ、通路断面積の大きな通路６，６・・が入口管４，４・・および出口管５，５・・に連通されることとなる。
（ＩＩ） 再熱ドライ運転時（図９参照）
圧力供給機構Ｘを構成する電磁ソレノイド１６は通電状態とされる。すると、高圧供給管１２と弁ケース１４内の空間を介して連通している圧力供給管１０から供給される高圧が弁本体１５の下端に作用するとともに、低圧供給管１３と通路１９を介して連通している圧力供給管９から供給される低圧が弁本体１５の上端に作用することとなり、通路切換装置Ｈを構成するスプール２は両端に作用する圧力差によって上方に押し上げられ、通路断面積の小さな通路７，７・・が入口管４，４・・および出口管５，５・・に連通されることとなる。
（ＩＩＩ） 暖房運転時（図１０参照）
この場合、冷凍装置における四路切換弁Ｂが切り換わって冷媒の流れが逆となっているため、高圧供給管１２からは低圧が供給され、低圧供給管１３からは高圧が供給されることとなっている。誤解を防ぐために、以下においては、高圧供給管および低圧供給管を単に圧力供給管という。
【００４１】
圧力供給機構Ｘを構成する電磁ソレノイド１６は通電状態とされる。すると、低圧が供給される圧力供給管１２と弁ケース１４内の空間を介して連通している圧力供給管１０から供給される低圧が弁本体１５の下端に作用するとともに、高圧が供給される圧力供給管１３と通路１９を介して連通している圧力供給管９から供給される高圧が弁本体１５の上端に作用することとなり、通路切換装置Ｈを構成するスプール２は両端に作用する圧力差によって下方に押し下げられ、通路断面積の大きな通路６，６・・が入口管４，４・・および出口管５，５・・に連通されることとなる。
【００４２】
なお、圧力供給機構Ｘによる高低圧差は、室外機の吐出圧と吸入圧とを用いてもよく、室内機で簡潔させるために、熱交換器の出入口における圧損を用いてもよい。また、電磁ソレノイドおよび切換弁の配置は特に限定されない。
【００４３】
第４の実施の形態
図１１ないし図１４には、本願発明の第４の実施の形態にかかる通路切換装置が示されている。
【００４４】
この場合、通路切換装置Ｈは、２パスに対応するものであって、２本の入口管４，４と２本の出口管５，５とを備えた円筒形状のケース１と、該ケース１に対して相対回転変位可能に収納された可動体（即ち、ロータ２）と、該ロータ２を回転駆動させる駆動手段として作用するパルスモータ３とからなっている。前記入口管４，４および出口管５，５は、ケース１の端面における同一円周上にあって９０°間隔で設けられている。また、前記ロータ２には、通路断面積の大きな通路６，６と通路断面積の小さな通路７，７とが形成されており、前記通路６，６および７，７の開口６ａ，６ａおよび７ａ，７ａは、前記入口管４，４および出口管５，５と同一円周上にあって９０°間隔で設けられている。この場合、通路断面積の大きな各通路６は、各入口管４および各出口管５の通路断面積と同等とされ、通路断面積の小さな各通路７は、各入口管４および各出口管５の通路断面積より小さくされている。
（Ｉ） 冷房運転時（図１１および図１２参照）
入口管４，４および出口管５，５がロータ２における通路断面積の大きな通路６，６の開口６ａ，６ａに連通されるが、ロータ２における通路断面積の小さな通路７，７の開口７ａ，７ａはケース１の端面によって閉塞されている。
（ＩＩ） 再熱ドライ運転時（図１３および図１４参照）
パルスモータ３によってロータ２が４５°回転駆動される。すると、入口管４，４および出口管５，５がロータ２における通路断面積の小さな通路７，７の開口７ａ，７ａに連通されるが、ロータ２における通路断面積の大きな通路６，６の開口６ａ，６ａはケース１の端面によって閉塞されている。
【００４５】
上記したように、本実施の形態においては、冷凍装置の運転状態（例えば、冷房運転あるいは再熱ドライ運転）に対応させて、ロータ２に形成された通路６，６および７，７のうち選ばれたものと入口管４，４および出口管５，５とを連通させることができることとなっている。従って、合流・分岐の必要がなくなり、偏流の懸念がない。また、分流性能を気にする必要がないため、圧損が抑制される。さらに、一つの機能部品として構成されているので、コンパクト性を確保できるとともに、コスト抑制効果が見込める。
【００４６】
図１５には、３パスに対応する通路切換装置Ｈが示されている。なお、４パス以上とすることも可能である。
【００４７】
第５の実施の形態
図１６および図１７には、本願発明の第５の実施の形態にかかる通路切換装置が示されている。
【００４８】
この場合、通路切換装置Ｈは、２パスに対応するものであって、２本の入口管４，４と２本の出口管５，５とを備えた円筒形状のケース１と、該ケース１に対して相対回転変位可能に収納された可動体（即ち、ロータ２）と、該ロータ２を回転駆動させる駆動手段として作用するパルスモータ３とからなっている。前記入口管４，４および出口管５，５は、ケース１の端面における同一円周上にあって９０°間隔で設けられている。また、前記ロータ２には、入口管４および出口管５と同径の通路２０，２０が形成されており、前記通路２０，２０の開口２０ａ，２０ａは、前記入口管４，４および出口管５，５と同一円周上にあって９０°間隔で設けられている。
（Ｉ） 冷房運転時（図１６参照）
入口管４，４および出口管５，５がロータ２における通路２０，２０の開口２０ａ，２０ａに全面連通される。
（ＩＩ） 再熱ドライ運転時（図１７参照）
パルスモータによってロータ２が所定角度だけ回転駆動される。すると、入口管４，４および出口管５，５と通路２０，２０の開口２０ａ，２０ａとの連通度合いが小さくなる。
【００４９】
上記したように、本実施の形態においては、運転状態に対応させて、ロータ２に形成された通路２０，２０と入口管４，４および出口管５，５との連通度合いを変えることができることとなる。従って、合流・分岐の必要がなくなり、偏流の懸念がない。また、分流性能を気にする必要がないため、圧損が抑制される。さらに、一つの機能部品として構成されているので、コンパクト性を確保できるとともに、コスト抑制効果が見込める。しかも、コンタミ等に起因する詰まりが起こりにくくなる。
【００５０】
図１８には、３パスに対応する通路切換装置Ｈが示されている。なお、４パス以上とすることも可能である。
【００５１】
本願発明は、上記実施の形態に限定されることはなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜設計変更可能なことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本願発明の第１の実施の形態にかかる通路切換装置の冷房運転時の状態を示す断面図である。
【図２】本願発明の第１の実施の形態にかかる通路切換装置の再熱ドライ運転時の状態を示す断面図である。
【図３】本願発明の通路切換装置が適用される再熱ドライ方式の冷凍装置の冷媒回路図である。
【図４】本願発明の第２の実施の形態にかかる通路切換装置の冷房運転時の状態を示す断面図である。
【図５】本願発明の第２の実施の形態にかかる通路切換装置の再熱ドライ運転時の状態を示す断面図である。
【図６】本願発明の第３の実施の形態にかかる通路切換装置の冷房運転時の状態を示す断面図である。
【図７】本願発明の第３の実施の形態にかかる通路切換装置の再熱ドライ運転時の状態を示す断面図である。
【図８】本願発明の第３の実施の形態にかかる通路切換装置を再熱ドライ方式の冷凍装置に適用した場合における冷房運転時の状態を示す断面図である。
【図９】本願発明の第３の実施の形態にかかる通路切換装置を再熱ドライ方式の冷凍装置に適用した場合における再熱ドライ運転時の状態を示す断面図である。
【図１０】本願発明の第３の実施の形態にかかる通路切換装置を再熱ドライ方式の冷凍装置に適用した場合における暖房運転時の状態を示す断面図である。
【図１１】本願発明の第４の実施の形態にかかる通路切換装置の冷房運転時の状態を示す正面図である。
【図１２】図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ断面図である。
【図１３】本願発明の第４の実施の形態にかかる通路切換装置の再熱ドライ運転時の状態を示す正面図である。
【図１４】図１３のＸＩＶ−ＸＩＶ断面図である。
【図１５】本願発明の第４の実施の形態にかかる通路切換装置の変形例での再熱ドライ運転時の状態を示す正面図である。
【図１６】本願発明の第５の実施の形態にかかる通路切換装置の冷房運転時の状態を示す正面図である。
【図１７】本願発明の第５の実施の形態にかかる通路切換装置の再熱ドライ運転時の状態を示す正面図である。
【図１８】本願発明の第５の実施の形態にかかる通路切換装置の変形例での再熱ドライ運転時の状態を示す正面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１はケース
２は可動体（スプール、ロータ）
３は駆動手段（電磁ソレノイド、パルスモータ）
４は入口管
５は出口管
６は通路
７は通路
２０は通路
Ａは圧縮機
Ｂは四路切換弁
Ｃは室外側熱交換器
Ｄは減圧機構（膨張弁）
Ｅは再熱熱交換器
Ｆは室内側熱交換器
Ｇは再熱ドライ弁
Ｈは通路切換装置
Ｘは圧力供給機構
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の入口管（４），（４）・・と複数の出口管（５），（５）・・とを有するケース（１）と、該ケース（１）に対して相対変位する可動体（２）とからなり、該可動体（２）には、通路断面積の異なる複数対の通路（６），（６）・・および（７），（７）・・を形成するとともに、前記可動体（２）を駆動させることにより前記入口管（４），（４）・・および前記出口管（５），（５）・・と前記複数対の通路（６），（６）・・および（７），（７）・・のうちの選ばれたものとを連通状態とする駆動手段（３）を付設したことを特徴とする通路切換装置。
【請求項２】
複数の入口管（４），（４）・・と複数の出口管（５），（５）・・とを有するケース（１）と、該ケース（１）に対して相対変位する可動体（２）とからなり、該可動体（２）には、複数の通路（２０），（２０）・・を形成するとともに、前記可動体（２）を駆動させることにより前記通路（２０），（２０）・・と前記入口管（４），（４）・・および出口管（５），（５）・・との連通度合いを変える駆動手段（３）を付設したことを特徴とする通路切換装置。
【請求項３】
前記可動体（２）を、前記ケース（１）に対して相対移動する磁性体からなるスプールにより構成するとともに、前記駆動手段（３）を、前記スプール（２）を摺動させる電磁ソレノイドにより構成したことを特徴とする請求項１および２のいずれか一項記載の通路切換装置。
【請求項４】
前記駆動手段（３）を、前記スプール（２）の両端に圧力差のある圧力を供給する圧力供給機構（Ｘ）により構成したことを特徴とする請求項３記載の通路供給装置。
【請求項５】
前記可動体（２）を、前記ケース（１）に対して相対回転するロータにより構成するとともに、前記駆動手段（３）を、前記ロータ（２）を回転駆動させるパルスモータにより構成したことを特徴とする請求項１および２のいずれか一項記載の通路切換装置。
【請求項６】
圧縮機（Ａ）、室外側熱交換器（Ｃ）、減圧機構（Ｄ）、再熱熱交換器（Ｅ）および室内側熱交換器（Ｆ）を順次接続してなる冷凍装置であって、上記請求項１、２、３、４および５のいずれか一項記載の通路切換装置（Ｈ）を前記再熱熱交換器（Ｅ）と前記室内側熱交換器（Ｆ）との間に介設したことを特徴とする冷凍装置。
【請求項１】
複数の入口管（４），（４）・・と複数の出口管（５），（５）・・とを有するケース（１）と、該ケース（１）に対して相対変位する可動体（２）とからなり、該可動体（２）には、通路断面積の異なる複数対の通路（６），（６）・・および（７），（７）・・を形成するとともに、前記可動体（２）を駆動させることにより前記入口管（４），（４）・・および前記出口管（５），（５）・・と前記複数対の通路（６），（６）・・および（７），（７）・・のうちの選ばれたものとを連通状態とする駆動手段（３）を付設したことを特徴とする通路切換装置。
【請求項２】
複数の入口管（４），（４）・・と複数の出口管（５），（５）・・とを有するケース（１）と、該ケース（１）に対して相対変位する可動体（２）とからなり、該可動体（２）には、複数の通路（２０），（２０）・・を形成するとともに、前記可動体（２）を駆動させることにより前記通路（２０），（２０）・・と前記入口管（４），（４）・・および出口管（５），（５）・・との連通度合いを変える駆動手段（３）を付設したことを特徴とする通路切換装置。
【請求項３】
前記可動体（２）を、前記ケース（１）に対して相対移動する磁性体からなるスプールにより構成するとともに、前記駆動手段（３）を、前記スプール（２）を摺動させる電磁ソレノイドにより構成したことを特徴とする請求項１および２のいずれか一項記載の通路切換装置。
【請求項４】
前記駆動手段（３）を、前記スプール（２）の両端に圧力差のある圧力を供給する圧力供給機構（Ｘ）により構成したことを特徴とする請求項３記載の通路供給装置。
【請求項５】
前記可動体（２）を、前記ケース（１）に対して相対回転するロータにより構成するとともに、前記駆動手段（３）を、前記ロータ（２）を回転駆動させるパルスモータにより構成したことを特徴とする請求項１および２のいずれか一項記載の通路切換装置。
【請求項６】
圧縮機（Ａ）、室外側熱交換器（Ｃ）、減圧機構（Ｄ）、再熱熱交換器（Ｅ）および室内側熱交換器（Ｆ）を順次接続してなる冷凍装置であって、上記請求項１、２、３、４および５のいずれか一項記載の通路切換装置（Ｈ）を前記再熱熱交換器（Ｅ）と前記室内側熱交換器（Ｆ）との間に介設したことを特徴とする冷凍装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２００６−２４２３９５（Ｐ２００６−２４２３９５Ａ）
【公開日】平成１８年９月１４日（２００６．９．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−５４３３３（Ｐ２００５−５４３３３）
【出願日】平成１７年２月２８日（２００５．２．２８）
【出願人】（０００００２８５３）ダイキン工業株式会社 (7,604)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年９月１４日（２００６．９．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年２月２８日（２００５．２．２８）
【出願人】（０００００２８５３）ダイキン工業株式会社 (7,604)
【Ｆターム（参考）】
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