JP5634849B2

JP5634849B2 - Rotary four-way switching valve

Info

Publication number: JP5634849B2
Application number: JP2010282259A
Authority: JP
Inventors: 村上　健一; 健一村上; 神尾　猛; 猛神尾
Original assignee: Fujikoki Corp
Current assignee: Fujikoki Corp
Priority date: 2010-12-17
Filing date: 2010-12-17
Publication date: 2014-12-03
Anticipated expiration: 2030-12-17
Also published as: JP2012127632A

Description

本発明は、四方切換弁により冷房サイクルと暖房サイクルとに切換え可能なロータリ式四方切換弁に関するものである。 The present invention relates to switchable b Tari formula four-way valve by the four-way valve to the heating cycle and cooling cycle.

空気を熱源とするヒートポンプでは、室外熱交換器を蒸発器として機能させて運転する暖房サイクル時、外気温が低い場合、室外熱交換器の表面で霜が生成することが知られている。室外熱交換器に霜が付着すると、外気との熱交換が阻害されることから、暖房サイクルを中断し、デフロスト運転に切換えることにより、霜を融解している。このデフロスト運転は、リバースサイクル方式が一般的であり、冷凍サイクル中に設けられている四方切換弁により暖房サイクルを冷房サイクルに切換え、圧縮機から吐出された高温高圧の冷媒ガス（ホットガス）を、四方切換弁を介して室外熱交換器に導入することによって室外熱交換器を加熱し、霜を融解している。 In a heat pump using air as a heat source, it is known that frost is generated on the surface of an outdoor heat exchanger when the outdoor temperature is low during a heating cycle in which the outdoor heat exchanger functions as an evaporator. If frost adheres to the outdoor heat exchanger, heat exchange with the outside air is hindered, so the frost is melted by interrupting the heating cycle and switching to defrost operation. This defrost operation is generally a reverse cycle system, and the heating cycle is switched to the cooling cycle by a four-way switching valve provided in the refrigeration cycle, and the high-temperature and high-pressure refrigerant gas (hot gas) discharged from the compressor is used. The frost is melted by heating the outdoor heat exchanger by introducing it into the outdoor heat exchanger via the four-way switching valve.

上記の四方切換弁としては、パイロット弁を備え、該パイロット弁によりスプール弁の両側に形成されているパイロット室の圧力を切換えることにより、スプール弁をスライドさせて接続ポートを切換えるようにしたスプール式の四方切換弁が一般的であるが、特許文献１−３等に示されるように、回転弁体をステッピングモータ等のモータにより回転させて、ポートの切換えを行うようにしたロータリ式四方切換弁を用いたものも種々提案されている。 The above-mentioned four-way switching valve is a spool type equipped with a pilot valve and switching the connection port by sliding the spool valve by switching the pressure of the pilot chamber formed on both sides of the spool valve by the pilot valve. The four-way switching valve is generally used, but as shown in Patent Documents 1-3 and the like, the rotary type four-way switching valve is configured such that the rotary valve body is rotated by a motor such as a stepping motor to switch the port. Various types using the are proposed.

一方、リバースサイクルによるデフロスト時には、室内熱交換器（利用側熱交換器）に低温の冷媒が循環されることになる。このような低温冷媒の循環を回避するため、室外熱交換器で霜を融解して温度降下した冷媒を室外熱交換器の下流側から圧縮機の吸入側に戻すバイパス回路を設け、室内熱交換器（利用側熱交換器）をバイパスさせて冷媒を循環させるように構成したものが、特許文献４，５等により開示されている。 On the other hand, at the time of defrosting by the reverse cycle, low-temperature refrigerant is circulated through the indoor heat exchanger (use side heat exchanger). In order to avoid such low-temperature refrigerant circulation, a bypass circuit is provided to return the refrigerant whose temperature has dropped due to frost melting in the outdoor heat exchanger from the downstream side of the outdoor heat exchanger to the suction side of the compressor, thereby exchanging indoor heat. Patent Documents 4, 5 and the like disclose that the refrigerant is circulated by bypassing the heat exchanger (use side heat exchanger).

特許第３６３６８７５号公報Japanese Patent No. 3636875 特開２００１−１９３８５７号公報JP 2001-193857 A 特開２０１０−８４９４０号公報JP 2010-84940 A 実開昭６１−１９７４５８号公報Japanese Utility Model Publication No. 61-197458 特開２００９−４１８６０号公報JP 2009-41860 A

上記の如く、スプール式四方切換弁により冷凍サイクルの切換えを行うものでは、一般に圧縮機の運転を一旦停止し、高低圧をバランスさせた後、弁を切換えることで弁の切換音を抑制するようにしている。このため、スプール式四方切換弁を用いたものでは、デフロスト運転後、暖房運転に復帰までの時間が長くなる等の問題があった。一方、ロータリ式四方切換弁は、圧縮機を停止せずに切換えが可能なため、ロータリ式四方切換弁を用いることにより、約２分程度デフロスト時間を短縮できるという効果が得られる。 As described above, in the case of switching the refrigeration cycle by the spool type four-way switching valve, in general, the operation of the compressor is temporarily stopped, the high / low pressure is balanced, and then the valve switching sound is suppressed by switching the valve. I have to. For this reason, in the case of using the spool type four-way switching valve, there is a problem that it takes a long time to return to the heating operation after the defrost operation. On the other hand, since the rotary type four-way switching valve can be switched without stopping the compressor, the use of the rotary type four-way switching valve has an effect of shortening the defrost time by about 2 minutes.

また、上記したように、室内熱交換器（利用側熱交換器）に対してデフロスト用のバイパス回路を設けることにより、コールドドラフトは勿論のこと、室内熱交換器に低温冷媒と高温冷媒が短時間に交互に流入されることによる冷媒の流動音や、室内機の樹脂ケーシング、熱交換器等が温度変化のサイクルを受けて収縮、膨張することによる音の発生等を抑制することが可能となる。 In addition, as described above, by providing a defrost bypass circuit for the indoor heat exchanger (use side heat exchanger), not only cold draft but also low temperature refrigerant and high temperature refrigerant are short in the indoor heat exchanger. It is possible to suppress the flow noise of refrigerant due to alternating flow in time and the generation of sound due to contraction and expansion of resin casings, heat exchangers, etc. of indoor units in response to a temperature change cycle. Become.

しかしながら、四方切換弁がスプール式またはロータリ式のいずれであろうと、上記の如くデフロスト用バイパス回路を設ける場合には、室外熱交換器の下流側に一端が接続されたバイパス回路の他端を圧縮機の吸入配管に接続しなければならず、配管同士の接続箇所が増大し、組立て性の悪化や管継手等の部品増加、それに伴うコスト上昇は避けられない等の課題があった。 However, regardless of whether the four-way switching valve is a spool type or a rotary type, when the defrost bypass circuit is provided as described above, the other end of the bypass circuit having one end connected to the downstream side of the outdoor heat exchanger is compressed. The pipe must be connected to the suction pipe of the machine, and the number of places where the pipes are connected increases, resulting in problems such as inevitable assembly, increased parts such as pipe joints, and associated cost increases.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、ポートの追加が比較的容易なロータリ式四方切換弁を用い、デフロスト用バイパス回路の接続を容易化したロータリ式四方切換弁を提供することを目的とする。 The present invention was made in view of such circumstances, additional ports are a relatively easy rotary four-way selector valve, b Tari to facilitate the connection of the bypass circuit for defrosting type four-way selector valve The purpose is to provide.

上記した課題を解決するために、本発明のロータリ式四方切換弁は、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかるロータリ式四方切換弁は、弁本体に、吐出ポートと、吸入ポートと、室外側および室内側の熱交換器に繋がる室外熱交ポートおよび室内熱交ポートとが設けられているとともに、これら４つのポートの連通状態を切換える回転弁体が内蔵されているロータリ式四方切換弁において、前記弁本体に、前記回転弁体の回転によって前記吸入ポートと連通される第５のデフロスト用ポートが設けられ、前記吐出ポートと室外熱交ポートと室内熱交ポートと第５のデフロスト用ポートとが前記弁本体の上端部もしくは下端部に設けられ、前記吸入ポートが前記弁本体の外周部に設けられ、前記回転弁体の内部には、一端が前記吐出ポートと連通され、他端が前記回転弁体の回転位置に応じて前記室外熱交ポートまたは前記室内熱交ポートの一方に連通される切換通路が設けられるとともに、前記回転弁体の回転位置に応じて、常に前記吸入ポートと連通されている前記弁本体の内部が前記室外熱交ポート、前記室内熱交ポートおよび前記第５のデフロスト用ポートのいずれか一つと選択的に連通されるようになっていることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the rotary four-way switching valve of the present invention employs the following means.
That is , the rotary four-way switching valve according to the present invention is provided with a discharge port, a suction port, an outdoor heat exchange port and an indoor heat exchange port connected to the outdoor and indoor heat exchangers in the valve body. And a rotary four-way switching valve having a built-in rotary valve body for switching the communication state of these four ports, the valve body is provided with a fifth defrost that communicates with the suction port by the rotation of the rotary valve body. A discharge port, an outdoor heat exchange port, an indoor heat exchange port, and a fifth defrost port are provided at an upper end portion or a lower end portion of the valve body, and the suction port is an outer periphery of the valve body. One end of the rotary valve body is connected to the discharge port, and the other end is connected to the outdoor heat exchange port or the chamber according to the rotational position of the rotary valve body. A switching passage communicated with one of the heat exchange ports is provided, and the interior of the valve body, which is always in communication with the suction port according to the rotational position of the rotary valve body, is the outdoor heat exchange port, the indoor It is selectively communicated with any one of the heat exchange port and the fifth defrost port .

本発明によれば、弁本体に、吐出ポートと、吸入ポートと、室外側および室内側の熱交換器に繋がる室外熱交ポートおよび室内熱交ポートとが設けられているとともに、これら４つのポートの連通状態を切換える回転弁体が内蔵されているロータリ式四方切換弁において、弁本体に、回転弁体の回転によって吸入ポートと連通される第５のデフロスト用ポートが設けられ、前記吐出ポートと室外熱交ポートと室内熱交ポートと第５のデフロスト用ポートとが前記弁本体の上端部もしくは下端部に設けられ、前記吸入ポートが前記弁本体の外周部に設けられ、前記回転弁体の内部には、一端が前記吐出ポートと連通され、他端が前記回転弁体の回転位置に応じて前記室外熱交ポートまたは前記室内熱交ポートの一方に連通される切換通路が設けられるとともに、前記回転弁体の回転位置に応じて、常に前記吸入ポートと連通されている前記弁本体の内部が前記室外熱交ポート、前記室内熱交ポートおよび前記第５のデフロスト用ポートのいずれか一つと選択的に連通されるようになっているため、弁本体に対して、回転弁体の回転により開閉されると共に吸入ポートと連通される第５のデフロスト用ポートを設けることにより、ロータリ式四方切換弁を冷凍サイクルの切換え用以外に、デフロスト用バイパス回路の接続にも用いることができる。従って、ロータリ式四方切換弁を多機能化して用途を拡大し、その商品価値を高めることができる。 According to the present invention, the valve body is provided with the discharge port, the suction port, the outdoor heat exchange port and the indoor heat exchange port connected to the outdoor and indoor heat exchangers , and these four ports. In the rotary four-way switching valve having a built-in rotary valve body that switches the communication state of the valve, the valve body is provided with a fifth defrosting port that communicates with the suction port by the rotation of the rotary valve body, An outdoor heat exchange port, an indoor heat exchange port, and a fifth defrost port are provided at the upper end portion or the lower end portion of the valve main body, the suction port is provided at the outer peripheral portion of the valve main body, There is provided a switching passage in which one end communicates with the discharge port and the other end communicates with either the outdoor heat exchange port or the indoor heat exchange port according to the rotational position of the rotary valve body. In addition, depending on the rotational position of the rotary valve body, the inside of the valve body that is always in communication with the suction port is one of the outdoor heat exchange port, the indoor heat exchange port, and the fifth defrost port. Since the valve body is provided with a fifth defrosting port that is opened and closed by the rotation of the rotary valve body and communicated with the suction port, The four-way switching valve can be used not only for switching the refrigeration cycle but also for connecting a defrost bypass circuit. Therefore, the rotary type four-way switching valve can be made multifunctional to expand its application and increase its commercial value.

さらに、本発明のロータリ式四方切換弁は、上記のロータリ式四方切換弁において、前記第５のデフロスト用ポートは、常に吸入圧とされる前記弁本体内部に連通されており、前記回転弁体の暖房位置から冷房位置への回転方向と逆方向への回転により、前記吸入ポートと連通される位置に設けられていることを特徴とする。 Furthermore, the rotary four-way switching valve according to the present invention is the above rotary four-way switching valve, wherein the fifth defrosting port is communicated with the inside of the valve body, which is always at a suction pressure, and the rotary valve body It is provided in the position connected with the said suction port by the rotation to the reverse direction to the rotation direction from a heating position to a cooling position.

本発明によれば、第５のデフロスト用ポートが、常に吸入圧とされる弁本体内部に連通されており、回転弁体の暖房位置から冷房位置への回転方向と逆方向への回転により、吸入ポートと連通される位置に設けられているため、第５のデフロスト用ポートを常に吸入圧とされている弁本体内にあって、回転弁体の暖房位置から冷房位置への回転方向と逆方向への回転で吸入ポートと連通される位置に設けることにより、本来の冷暖房サイクルの切換えに影響を及ぼさないようにして、比較的容易に第５のデフロスト用ポートを設けることができる。従って、第５のデフロスト用ポートを備え、多機能化された構成が簡易でかつ安価なロータリ式四方切換弁を提供することができる。 According to the present invention, the fifth defrosting port is communicated with the inside of the valve body, which is always at the suction pressure, and the rotation of the rotary valve body from the heating position to the cooling position in the direction opposite to the rotation direction, Since the fifth defrost port is in the valve body that is always at the suction pressure, the rotation direction of the rotary valve body from the heating position to the cooling position is opposite because it is provided at a position communicating with the suction port. The fifth defrosting port can be provided relatively easily so as not to affect the switching of the original cooling / heating cycle by providing it at a position communicating with the suction port by rotation in the direction. Accordingly, it is possible to provide a rotary four-way switching valve that includes the fifth defrosting port and has a simple and inexpensive multi-functional configuration.

本発明のロータリ式四方切換弁によると、弁本体に対して、回転弁体の回転により開閉されると共に吸入ポートと連通される第５のデフロスト用ポートを設けることにより、ロータリ式四方切換弁を冷凍サイクルの切換え用以外に、デフロスト用バイパス回路の接続にも用いることができるため、ロータリ式四方切換弁を多機能化して用途を拡大し、その商品価値を高めることができる。 According to the rotary four-way switching valve of the present invention, the rotary four-way switching valve is opened and closed by the rotation of the rotary valve body and the fifth defrosting port communicated with the suction port. Since it can be used not only for switching the refrigeration cycle but also for connecting a defrost bypass circuit, the rotary four-way switching valve can be made multifunctional to expand its application and increase its commercial value.

本発明の一実施形態に係るヒートポンプの冷凍サイクル図である。It is a refrigerating cycle figure of the heat pump concerning one embodiment of the present invention. 図１に示すヒートポンプに用いるロータリ式四方切換弁の正面図（Ａ）とその右側面図（Ｂ）である。It is the front view (A) of the rotary type four-way selector valve used for the heat pump shown in FIG. 1, and its right view (B). 図２に示すロータリ式四方切換弁の暖房位置（Ａ）、冷房位置（Ｂ）およびデフロスト位置（Ｃ）での各ポートと回転弁体の位置関係を表した模式図である。It is the schematic diagram showing the positional relationship of each port and rotary valve body in the heating position (A), cooling position (B), and defrost position (C) of the rotary type four-way selector valve shown in FIG.

以下に、本発明の一実施形態について、図１ないし図３を参照して説明する。
図１には、本発明の一実施形態に係るヒートポンプの冷凍サイクル図が示されている。
ヒートポンプ１は、室外機２と室内機３とから構成されている。室外機２には、冷媒を圧縮する圧縮機４、冷媒の流れを暖房サイクル、冷房サイクル、デフロストサイクルの３サイクルに切換えるため、後述する第５のデフロスト用ポートを備えたロータリ式四方切換弁５、室外熱交換器６、室外熱交換器６に外気を通風する室外送風機７、暖房用電子膨張弁（ＥＥＶＨ）８、受液器９、冷房用電子膨張弁（ＥＥＶＣ）１０、アキュームレータ１１、後述するデフロスト用バイパス回路１２、デフロスト用電子膨張弁（ＥＥＶ）１３等の室外側機器が配設されている。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
FIG. 1 shows a refrigeration cycle diagram of a heat pump according to an embodiment of the present invention.
The heat pump 1 includes an outdoor unit 2 and an indoor unit 3. The outdoor unit 2 includes a compressor 4 for compressing refrigerant, and a rotary four-way switching valve 5 having a fifth defrosting port, which will be described later, in order to switch the refrigerant flow to three cycles of a heating cycle, a cooling cycle, and a defrost cycle. , Outdoor heat exchanger 6, outdoor blower 7 for venting outside air to outdoor heat exchanger 6, heating electronic expansion valve (EEVH) 8, liquid receiver 9, cooling electronic expansion valve (EEVC) 10, accumulator 11, which will be described later Outdoor devices such as a defrost bypass circuit 12 and a defrost electronic expansion valve (EEV) 13 are disposed.

上記の圧縮機４、ロータリ式四方切換弁５、室外熱交換器６、暖房用電子膨張弁（ＥＥＶＨ）８、受液器９、冷房用電子膨張弁（ＥＥＶＣ）１０、アキュームレータ１１、デフロスト用バイパス回路１２およびデフロスト用電子膨張弁（ＥＥＶ）１３は、順次冷媒配管１４を介して接続され、室外側冷媒回路１５を構成している。 Compressor 4, rotary four-way switching valve 5, outdoor heat exchanger 6, heating electronic expansion valve (EEVH) 8, liquid receiver 9, cooling electronic expansion valve (EEVC) 10, accumulator 11, defrost bypass The circuit 12 and the defrost electronic expansion valve (EEV) 13 are sequentially connected via a refrigerant pipe 14 to constitute an outdoor refrigerant circuit 15.

一方、室内機３には、室内熱交換器１７と、室外熱交換器１７に室内空気を通風する室内送風機１８等の室内側機器が配設されている。室内機３内の室内熱交換器１７は、冷媒ガス管１９および冷媒液管２０を介して室外機２側の冷媒回路１５と接続され、室外側冷媒回路１５と共に閉サイクルのヒートポンプ冷凍サイクル２１を構成している。なお、本実施形態では、室内機３が１台接続された例が示されているが、室内機３を複数台並列に接続したマルチタイプのヒートポンプ１としてもよい。 On the other hand, the indoor unit 3 is provided with indoor equipment such as an indoor heat exchanger 17 and an indoor blower 18 that ventilates indoor air to the outdoor heat exchanger 17. An indoor heat exchanger 17 in the indoor unit 3 is connected to a refrigerant circuit 15 on the outdoor unit 2 side via a refrigerant gas pipe 19 and a refrigerant liquid pipe 20, and a closed-cycle heat pump refrigeration cycle 21 is connected to the outdoor refrigerant circuit 15. It is composed. In this embodiment, an example in which one indoor unit 3 is connected is shown, but a multi-type heat pump 1 in which a plurality of indoor units 3 are connected in parallel may be used.

ロータリ式四方切換弁５は、図２および図３に示されるように、弁本体３０内に回転弁体３１が回転可能に内蔵されたものである。この回転弁体３１は、弁本体３０の外部に装着されているステッピングモータ等のモータ３２を介して、その回転軸に設けられているピニオン３３と回転弁体３１に設けられているギア３４とが弁本体３０内で噛み合わされることにより、回転可能とされている。 As shown in FIGS. 2 and 3, the rotary type four-way switching valve 5 includes a rotary valve body 31 that is rotatably incorporated in a valve body 30. The rotary valve body 31 includes a pinion 33 provided on the rotary shaft and a gear 34 provided on the rotary valve body 31 via a motor 32 such as a stepping motor mounted outside the valve body 30. Are engaged with each other in the valve main body 30 to be rotatable.

弁本体３０は、内部が吸入圧とされるものであり、その上端部には、圧縮機４からの吐出配管が接続される吐出ポート（Ｄ）３５が設けられ、外周部には、圧縮機４への吸入配管が接続される吸入ポート（Ｓ）３６が設けられ、下端部には、室外熱交換器６に繋がっている冷媒配管が接続される室外熱交ポート（Ｃ）３７と、室内熱交換器１７と繋がっている冷媒配管が接続される室内熱交ポート（Ｅ）３８と、デフロスト用バイパス回路１２が接続される第５のデフロスト用ポート（Ｄｅ）３９とが設けられている。 The valve body 30 has a suction pressure inside, and a discharge port (D) 35 to which a discharge pipe from the compressor 4 is connected is provided at an upper end portion thereof, and a compressor is provided at an outer peripheral portion thereof. 4 is provided with an intake port (S) 36 to which an intake pipe to 4 is connected, and an outdoor heat exchange port (C) 37 to which a refrigerant pipe connected to the outdoor heat exchanger 6 is connected at the lower end, An indoor heat exchange port (E) 38 to which a refrigerant pipe connected to the heat exchanger 17 is connected, and a fifth defrost port (De) 39 to which the defrost bypass circuit 12 is connected are provided.

回転弁体３１は、吐出圧により弁本体３０内の下部側に押圧され、下部面に対して摺動回転されるものであり、この回転弁体３１の内部には、一端が吐出ポート（Ｄ）３５と連通され、他端が２通路に分岐され、回転位置に応じて分岐通路のいずれか１つが室外熱交ポート（Ｃ）３７または室内熱交ポート（Ｅ）３８の一方に連通される切換通路４０が設けられている。また、回転弁体３１の回転により、常に吸入ポート（Ｓ）３６と連通されている弁本体３０の内部が室外熱交ポート（Ｃ）３７、室内熱交ポート（Ｅ）３８および第５のデフロスト用ポート（Ｄｅ）３９のいずれか１つと選択的に連通されるようになっている。 The rotary valve body 31 is pressed to the lower side in the valve body 30 by the discharge pressure, and is slidably rotated with respect to the lower surface. One end of the rotary valve body 31 is disposed at the discharge port (D ) 35 and the other end is branched into two passages, and one of the branch passages is connected to one of the outdoor heat exchange port (C) 37 or the indoor heat exchange port (E) 38 according to the rotational position. A switching passage 40 is provided. Further, by the rotation of the rotary valve body 31, the interior of the valve body 30 that is always in communication with the suction port (S) 36 becomes the outdoor heat exchange port (C) 37, the indoor heat exchange port (E) 38, and the fifth defrost. One of the service ports (De) 39 is selectively communicated.

これによって、図３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示されるように、暖房位置（Ａ）では、吐出ポート（Ｄ）３５と室内熱交ポート（Ｅ）３８、吸入ポート（Ｓ）３６と室外熱交ポート（Ｃ）３７がそれぞれ連通されることにより、図１に示されるように、実線矢印方向に冷媒が循環され、暖房サイクルが実現されるようになっている。また、暖房位置（Ａ）を基準に回転弁体３１が４５度右回転された冷房位置（Ｂ）では、吐出ポート（Ｄ）３５と室外熱交ポート（Ｃ）３７、吸入ポート（Ｓ）３６と室内熱交ポート（Ｅ）３８がそれぞれ連通されることにより、図１に示されるように、破線矢印方向に冷媒が循環され、冷房サイクルが実現されるようになっている。 Accordingly, as shown in FIGS. 3A, 3B, and 3C, at the heating position (A), the discharge port (D) 35, the indoor heat exchange port (E) 38, and the suction port (S). 36 and the outdoor heat exchange port (C) 37 communicate with each other, whereby the refrigerant is circulated in the direction of the solid arrow as shown in FIG. 1 so that a heating cycle is realized. Further, at the cooling position (B) where the rotary valve body 31 is rotated 45 degrees to the right with respect to the heating position (A), the discharge port (D) 35, the outdoor heat exchange port (C) 37, and the suction port (S) 36. And the indoor heat exchange port (E) 38 communicate with each other, as shown in FIG. 1, the refrigerant is circulated in the direction of the broken line arrow to realize a cooling cycle.

更に、暖房位置（Ａ）を基準にして回転弁体３１が４５度左回転されたデフロスト位置（Ｃ）では、吐出ポート（Ｄ）３５と室外熱交ポート（Ｃ）３７、吸入ポート（Ｓ）３６と第５のデフロスト用ポート（Ｄｅ）３９がそれぞれ連通されることにより、図１に示されるように、２点鎖線矢印方向に冷媒が循環され、デフロストサイクルが実現される構成とされている。 Furthermore, at the defrost position (C) where the rotary valve body 31 is rotated 45 degrees counterclockwise with respect to the heating position (A), the discharge port (D) 35, the outdoor heat exchange port (C) 37, and the suction port (S) 36 and the fifth defrosting port (De) 39 communicate with each other, whereby the refrigerant is circulated in the direction of the two-dot chain line arrow to realize a defrost cycle as shown in FIG. .

また、デフロスト用のバイパス回路１２は、受液器９と冷房用電子膨張弁（ＥＥＶＣ）１０との間から分岐されており、その他端は、ロータリ式四方切換弁５に設けられている第５のデフロスト用ポート（Ｄｅ）３９に接続されている。このデフロスト用バイパス回路１２には、デフロスト用電子膨張弁（ＥＥＶ）１３が設けられ、バイパス回路１２を開閉するとともに、デフロスト運転時、バイパス回路１２内を流れる冷媒を所定圧力に減圧できるように構成されている。 The defrost bypass circuit 12 is branched from the liquid receiver 9 and the cooling electronic expansion valve (EEVC) 10, and the other end is provided in the rotary four-way switching valve 5. Are connected to a defrosting port (De) 39. The defrost bypass circuit 12 is provided with a defrost electronic expansion valve (EEV) 13 so as to open and close the bypass circuit 12 and to depressurize the refrigerant flowing in the bypass circuit 12 to a predetermined pressure during the defrost operation. Has been.

なお、デフロスト用バイパス回路１２は、図１に示されるように、室外機２内において配管され、デフロスト時、室外機２内で冷媒を循環できる構成とされている。また、このバイパス回路１２中に設けられているデフロスト用電子膨張弁（ＥＥＶ）１３は、電磁弁と温度式自動膨張弁、もしくは電磁弁と固定絞りに置き替えてもよい。 As shown in FIG. 1, the defrost bypass circuit 12 is piped in the outdoor unit 2 and configured to be able to circulate the refrigerant in the outdoor unit 2 at the time of defrosting. The defrosting electronic expansion valve (EEV) 13 provided in the bypass circuit 12 may be replaced with a solenoid valve and a temperature type automatic expansion valve, or a solenoid valve and a fixed throttle.

以上に説明の構成により、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
上記ヒートポンプ１において、冷房運転時、ロータリ式四方切換弁５の回転弁体３１をモータ３２で図３に示す冷房位置（Ｂ）に回転することにより、吐出ポート（Ｄ）３５と室外熱交ポート（Ｃ）３７、吸入ポート（Ｓ）３６と室内熱交ポート（Ｅ）３８をそれぞれ連通させ、圧縮機４で圧縮された冷媒を図１に示されるように破線矢印方向に循環させることができる。これによって、室外熱交換器６を凝縮器、室内熱交換器１７を蒸発器として機能させ、この室内熱交換器１７で室内空気を冷却することにより、その空気を冷房に供することができる。 With the configuration described above, according to the present embodiment, the following operational effects can be obtained.
In the heat pump 1, during the cooling operation, the rotary valve body 31 of the rotary four-way switching valve 5 is rotated by the motor 32 to the cooling position (B) shown in FIG. 3, whereby the discharge port (D) 35 and the outdoor heat exchange port. (C) 37, the suction port (S) 36 and the indoor heat exchange port (E) 38 are connected to each other, and the refrigerant compressed by the compressor 4 can be circulated in the direction of the broken line arrow as shown in FIG. . Thus, the outdoor heat exchanger 6 functions as a condenser and the indoor heat exchanger 17 functions as an evaporator, and the indoor heat exchanger 17 cools the indoor air, whereby the air can be supplied to the cooling.

また、ロータリ式四方切換弁５の回転弁体３１を図３に示す暖房位置（Ａ）に回転することにより、吐出ポート（Ｄ）３５と室内熱交ポート（Ｅ）３８、吸入ポート（Ｓ）３６と室外熱交ポート（Ｃ）３７をそれぞれ連通させ、圧縮機４で圧縮された冷媒を図１に示されるように実線矢印方向に循環させることができる。これによって、室外熱交換器６を蒸発器、室内熱交換器１７を凝縮器として機能させ、この室内熱交換器１７で室内空気を加熱することにより、その空気を暖房に供することができる。 Further, by rotating the rotary valve body 31 of the rotary type four-way switching valve 5 to the heating position (A) shown in FIG. 3, the discharge port (D) 35, the indoor heat exchange port (E) 38, and the suction port (S). 36 and the outdoor heat exchange port (C) 37 are communicated with each other, and the refrigerant compressed by the compressor 4 can be circulated in the direction of the solid arrow as shown in FIG. Accordingly, the outdoor heat exchanger 6 functions as an evaporator and the indoor heat exchanger 17 functions as a condenser, and the indoor air is heated by the indoor heat exchanger 17, whereby the air can be used for heating.

一方、ヒートポンプ１を暖房運転すると、低外気温時に、蒸発器として機能する室外熱交換器６の表面で外気中の水分が凝縮し、それが氷結して霜となる。室外熱交換器６で霜が生成すると、外気との熱交換が阻害されて吸熱量が低下し、その結果、暖房能力の低下を来たすため、霜を検知してデフロスト運転（除霜運転）を行うようにしている。デフロスト運転では、ロータリ式四方切換弁５の回転弁体３１を図３のデフロスト位置（Ｃ）に回転し、吐出ポート（Ｄ）３５と室外熱交ポート（Ｃ）３７、吸入ポート（Ｓ）３６と第５のデフロスト用ポート（Ｄｅ）３９をそれぞれ連通させ、圧縮機４で圧縮された冷媒を図１に示されるように２点鎖線矢印方向に循環させるようにしている。 On the other hand, when the heat pump 1 is operated for heating, moisture in the outside air condenses on the surface of the outdoor heat exchanger 6 that functions as an evaporator at low outside air temperature, and freezes to form frost. When frost is generated in the outdoor heat exchanger 6, heat exchange with the outside air is hindered, resulting in a decrease in heat absorption. As a result, the heating capacity is reduced. Therefore, frost is detected and defrost operation (defrost operation) is performed. Like to do. In the defrost operation, the rotary valve body 31 of the rotary type four-way switching valve 5 is rotated to the defrost position (C) in FIG. 3, and the discharge port (D) 35, the outdoor heat exchange port (C) 37, and the suction port (S) 36. And the fifth defrosting port (De) 39 are communicated with each other so that the refrigerant compressed by the compressor 4 is circulated in the direction of the two-dot chain line as shown in FIG.

これにより、圧縮機４で圧縮された高温高圧のホットガスは、ロータリ式四方切換弁５を介して室外熱交換器６に導入され、その表面の霜を加熱して融解する。霜を融かすことにより温度降下された冷媒は、全開されている暖房用電子膨張弁（ＥＥＶＨ）８を通過して受液器９に流入する。この際、一部冷媒が凝縮されていたとしても気液分離され、ガス冷媒のみがデフロスト用バイパス回路１２に循環される。バイパス回路１２中を流通する過程で冷媒はデフロスト用電子膨張弁（ＥＥＶ）１３により減圧され、ロータリ式四方切換弁５の第５のデフロスト用ポート（Ｄｅ）３９から吸入ポート（Ｓ）３６を経て圧縮機４の吸入配管に至り、アキュームレータ１１を介して圧縮機４に吸い込まれる。以下同様のサイクルを繰り返すことによって、室外熱交換器６を除霜することができる。 As a result, the high-temperature and high-pressure hot gas compressed by the compressor 4 is introduced into the outdoor heat exchanger 6 through the rotary four-way switching valve 5 and the surface frost is heated and melted. The refrigerant whose temperature has been lowered by melting frost passes through the fully opened electronic expansion valve for heating (EEVH) 8 and flows into the liquid receiver 9. At this time, even if a part of the refrigerant is condensed, the gas and liquid are separated, and only the gas refrigerant is circulated to the defrost bypass circuit 12. In the process of flowing through the bypass circuit 12, the refrigerant is depressurized by the defrost electronic expansion valve (EEV) 13, and passes through the fifth defrost port (De) 39 of the rotary four-way selector valve 5 through the suction port (S) 36. It reaches the suction pipe of the compressor 4 and is sucked into the compressor 4 via the accumulator 11. Thereafter, the outdoor heat exchanger 6 can be defrosted by repeating the same cycle.

斯くして、本実施形態では、ロータリ式四方切換弁５に対して、デフロスト時、吸入ポート（Ｓ）３６と連通される第５のデフロスト用ポート（Ｄｅ）３９が設けられ、この第５デフロスト用ポート（Ｄｅ）３９に、デフロスト時、室外熱交換器６で霜を融解して温度降下したホットガスをその下流側から第５のデフロスト用ポート（Ｄｅ）３９および吸入ポート（Ｓ）３６を介して圧縮機４の吸入側に戻すバイパス回路１２が接続されているため、デフロスト時、圧縮機４から吐出された高温高圧のホットガスを、ロータリ式四方切換弁５を介して室外熱交換器６に導入し、このホットガスで室外熱交換器６に付着されている霜を融解した後、該ガスを室外熱交換器６の下流側からバイパス回路１２を介してロータリ式四方切換弁５の第５のデフロスト用ポート（Ｄｅ）３９に導き、吸入ポート（Ｓ）３６を介して圧縮機４の吸入側に戻すことができる。 Thus, in the present embodiment, the fifth defrost port (De) 39 communicated with the suction port (S) 36 is provided for the rotary type four-way switching valve 5 at the time of defrost. At the time of defrosting, a fifth defrosting port (De) 39 and a suction port (S) 36 are supplied from the downstream side of the hot gas, which has been cooled down by melting the frost in the outdoor heat exchanger 6 at the time of defrosting. Since the bypass circuit 12 that returns to the suction side of the compressor 4 is connected via the rotary four-way switching valve 5, the outdoor heat exchanger passes the high-temperature and high-pressure hot gas discharged from the compressor 4 at the time of defrosting. 6, and the frost adhering to the outdoor heat exchanger 6 is melted with this hot gas, and then the gas is supplied from the downstream side of the outdoor heat exchanger 6 through the bypass circuit 12 to the rotary four-way switching valve 5. 5th Led to defrost port (De) 39, it can be returned to the suction side of the compressor 4 through the suction port (S) 36.

従って、デフロスト用バイパス回路１２をロータリ式四方切換弁５に設けた第５のデフロスト用ポート（Ｄｅ）３９に接続するだけでよく、バイパス回路１２の接続を容易化して組立て性の向上や管継手等の部品削減、コスト低減等を図ることができる。また、デフロスト時、室内熱交換器１７に冷媒が循環されることがなく、冷媒流動音や温度変化サイクルを受けて樹脂ケーシング、熱交換器１７等が収縮、膨張することによる音の発生等を抑止することができるとともに、圧縮機４を止めずにロータリ式四方切換弁５を切換えられることから、デフロスト時間を約２分程度短縮することができる。 Therefore, it is only necessary to connect the defrost bypass circuit 12 to the fifth defrost port (De) 39 provided in the rotary type four-way switching valve 5, and the connection of the bypass circuit 12 is facilitated to improve the assembling performance and the pipe joint. It is possible to reduce the number of parts such as the above and the cost. Further, at the time of defrosting, the refrigerant is not circulated through the indoor heat exchanger 17, and the resin casing, the heat exchanger 17 and the like are contracted and expanded due to the refrigerant flow noise and the temperature change cycle, and the generation of sound and the like. In addition to being able to suppress, since the rotary type four-way switching valve 5 can be switched without stopping the compressor 4, the defrost time can be shortened by about 2 minutes.

また、デフロスト時、ロータリ式四方切換弁５を切換えると共に回路開閉手段であるデフロスト用電子膨張弁（ＥＥＶ）１３を開放することにより、圧縮機４からのホットガスを室外熱交換器６に導き、室外熱交換器６で霜を融解した冷媒ガスをその下流側からバイパス回路１２を経て減圧手段であるデフロスト用電子膨張弁（ＥＥＶ）１３により減圧した後、ロータリ式四方切換弁５を介して圧縮機４の吸入側に戻す室外機２側の回路のみを循環させてデフロストを行うことができる。このため、デフロスト時、室内機３側に冷媒が循環されることがなく、冷媒流動音や温度変化サイクルを受けて室内機３の樹脂ケーシング、熱交換器１７等が収縮、膨張することによる音の発生を抑止することができる。 Further, at the time of defrosting, the rotary four-way switching valve 5 is switched and the defrosting electronic expansion valve (EEV) 13 which is a circuit opening / closing means is opened, thereby leading the hot gas from the compressor 4 to the outdoor heat exchanger 6, The refrigerant gas having melted frost in the outdoor heat exchanger 6 is depressurized from the downstream side by a defrost electronic expansion valve (EEV) 13 that is a depressurization means via the bypass circuit 12 and then compressed through the rotary four-way switching valve 5. Only the circuit on the outdoor unit 2 side returning to the suction side of the unit 4 can be circulated for defrosting. For this reason, at the time of defrosting, the refrigerant is not circulated to the indoor unit 3 side, and the sound caused by the contraction and expansion of the resin casing, the heat exchanger 17 and the like of the indoor unit 3 due to the refrigerant flow noise and the temperature change cycle. Can be prevented.

また、本実施形態においては、デフロスト用バイパス回路１２中に、減圧手段としての機能と回路開閉手段としての機能を併せ持つデフロスト用電子膨張弁（ＥＥＶ）１３のみが設けられた構成とされているため、バイパス回路１２の構成を簡素にし、配管スペースの省スペース化を図ることができる。 Further, in the present embodiment, the defrost bypass circuit 12 is provided with only the defrost electronic expansion valve (EEV) 13 having both the function as the pressure reducing means and the function as the circuit opening / closing means. In addition, the configuration of the bypass circuit 12 can be simplified, and the piping space can be saved.

さらに、デフロスト用バイパス回路１２は、受液器９と冷房用電子膨張弁（ＥＥＶＣ）１０との間の冷媒配管に接続されているため、デフロスト時、室外熱交換器６で霜を融解して温度降下した冷媒が一部凝縮したとしても、受液器９を経由してバイパス回路１２に導いていることから、受液器９で気液分離し、ガス冷媒のみをバイパス回路１２へと循環させることができる。従って、液バックを抑制しながら、効率よく室外熱交換器６をデフロストすることができ、ヒートポンプ１の信頼性を向上することができる。 Further, since the defrost bypass circuit 12 is connected to the refrigerant pipe between the liquid receiver 9 and the cooling electronic expansion valve (EEVC) 10, the frost is melted by the outdoor heat exchanger 6 at the time of defrost. Even if the refrigerant whose temperature has dropped is partially condensed, it is led to the bypass circuit 12 via the liquid receiver 9, so that gas-liquid separation is performed in the liquid receiver 9 and only the gas refrigerant is circulated to the bypass circuit 12. Can be made. Therefore, the outdoor heat exchanger 6 can be efficiently defrosted while suppressing liquid back, and the reliability of the heat pump 1 can be improved.

また、ロータリ式四方切換弁５は、弁本体３０に、回転弁体３１の回転によって吸入ポート（Ｓ）３６と連通される第５のデフロスト用ポート（Ｄｅ）３９が新たに追設された構成とされている。このように、弁本体３０に対して、回転弁体３１の回転により開閉されると共に吸入ポート（Ｓ）３６と連通される第５のデフロスト用ポート（Ｄｅ）３９を追設することによって、ロータリ式四方切換弁５を冷凍サイクルの切換え用以外に、デフロスト用バイパス回路１２の接続にも用いることができる。このため、ロータリ式四方切換弁５を多機能化して用途を拡大し、その商品価値を高めることができる。 Further, the rotary type four-way switching valve 5 has a configuration in which a fifth defrost port (De) 39 that is communicated with the suction port (S) 36 by the rotation of the rotary valve body 31 is newly added to the valve body 30. It is said that. As described above, the fifth defrosting port (De) 39 that is opened and closed by the rotation of the rotary valve body 31 and communicated with the suction port (S) 36 is additionally provided to the valve body 30. The four-way switching valve 5 can be used not only for switching the refrigeration cycle but also for connecting a defrost bypass circuit 12. For this reason, the rotary type four-way switching valve 5 can be multi-functionalized to expand its application and increase its commercial value.

さらに、第５のデフロスト用ポート（Ｄｅ）３９が、常に吸入圧とされる弁本体３０内部に連通されており、回転弁体３１の暖房位置から冷房位置への回転方向と逆方向への回転により吸入ポート（Ｓ）３６と連通される位置に設けられている。このように、第５のデフロスト用ポート（Ｄｅ）３９を常に吸入圧とされている弁本体３０内にあって、回転弁体３１の暖房位置から冷房位置への回転方向と逆方向への回転で吸入ポート（Ｓ）３６と連通される位置に設けることにより、本来の冷暖房サイクルの切換えに影響を及ぼさないようにして、比較的容易に第５のデフロスト用ポート（Ｄｅ）３９を設けることができる。従って、第５のデフロスト用ポート（Ｄｅ）３９を備え、多機能化された構成が簡易でかつ安価なロータリ式四方切換弁５を提供することができる。 Further, a fifth defrosting port (De) 39 is communicated with the inside of the valve body 30 which is always at the suction pressure, and the rotation of the rotary valve body 31 in the direction opposite to the rotation direction from the heating position to the cooling position. Is provided at a position communicating with the suction port (S) 36. In this way, the fifth defrost port (De) 39 is in the valve body 30 always at the suction pressure, and the rotary valve body 31 rotates in the direction opposite to the rotation direction from the heating position to the cooling position. Thus, the fifth defrosting port (De) 39 can be provided relatively easily so as not to affect the switching of the original cooling / heating cycle. it can. Accordingly, it is possible to provide the rotary four-way switching valve 5 that includes the fifth defrosting port (De) 39 and has a simple and inexpensive multi-functional configuration.

なお、本発明は、上記実施形態にかかる発明に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。例えば、上記実施形態では、利用側に室内熱交換器１７および室内送風機１８を備えた空調用の室内機３を接続したヒートポンプ１の例について説明したが、他の空気熱源ヒートポンプにも広範に適用できることは云うまでもない。 In addition, this invention is not limited to the invention concerning the said embodiment, In the range which does not deviate from the summary, it can change suitably. For example, in the above embodiment, the example of the heat pump 1 in which the air conditioning indoor unit 3 including the indoor heat exchanger 17 and the indoor blower 18 is connected on the use side has been described. However, the embodiment is widely applied to other air heat source heat pumps. Needless to say, it can be done.

１ヒートポンプ
４圧縮機
５ロータリ式四方切換弁
６室外熱交換器
８暖房用電子膨張弁（ＥＥＶＨ）
９受液器
１０冷房用電子膨張弁（ＥＥＶＣ）
１２デフロスト用バイパス回路
１３デフロスト用電子膨張弁（ＥＥＶ）
３０弁本体
３１回転弁体
３２モータ
３３ピニオン
３４ギア
３５吐出ポート（Ｄ）
３６吸入ポート（Ｓ）
３７室外熱交ポート（Ｃ）
３８室内熱交ポート（Ｅ）
３９第５のデフロスト用ポート（Ｄｅ）
４０切換通路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heat pump 4 Compressor 5 Rotary type four-way switching valve 6 Outdoor heat exchanger 8 Heating electronic expansion valve (EEVH)
9 Liquid receiver 10 Electronic expansion valve for cooling (EEVC)
12 Defrost Bypass Circuit 13 Defrost Electronic Expansion Valve (EEV)
30 Valve body 31 Rotary valve body 32 Motor 33 Pinion 34 Gear 35 Discharge port (D)
36 Suction port (S)
37 Outdoor heat exchange port (C)
38 Indoor heat exchange port (E)
39 Fifth defrost port (De)
40 switching passage

Claims

The valve body is provided with a discharge port, a suction port, an outdoor heat exchange port and an indoor heat exchange port connected to the outdoor and indoor heat exchangers, and rotation for switching the communication state of these four ports In the rotary four-way switching valve with built-in valve body,
The valve body is provided with a fifth defrost port that communicates with the suction port by rotation of the rotary valve body ,
The discharge port, the outdoor heat exchange port, the indoor heat exchange port, and a fifth defrost port are provided at the upper end portion or the lower end portion of the valve body, and the suction port is provided at the outer peripheral portion of the valve body,
A switching passage having one end communicating with the discharge port and the other end communicating with either the outdoor heat exchange port or the indoor heat exchange port according to the rotational position of the rotary valve body. And the interior of the valve body that is always in communication with the suction port according to the rotational position of the rotary valve body is the outdoor heat exchange port, the indoor heat exchange port, and the fifth defrost port. A rotary four-way switching valve characterized by being selectively communicated with any one of the above .

The discharge port is provided at the upper end of the valve body, and the outdoor heat exchange port, the indoor heat exchange port, and a fifth defrost port are provided at the lower end of the valve body,
The rotary four-way switching valve according to claim 1, wherein the rotary valve body is slidably rotated with respect to the lower surface by being pressed to the lower side of the valve body by a discharge pressure. .

The fifth defrosting port communicates with the inside of the valve body, which is always at a suction pressure, and the suction port is rotated by rotating the rotary valve body from the heating position to the cooling position in the opposite direction. The rotary four-way switching valve according to claim 1 , wherein the rotary four-way switching valve is provided at a position communicating with the rotary four-way switching valve.