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公開番号2025131413
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-09
出願番号2024029140
出願日2024-02-28
発明の名称四路切換弁を有する冷凍装置
出願人ダイキン工業株式会社
代理人弁理士法人新樹グローバル・アイピー
主分類F25B 41/26 20210101AFI20250902BHJP(冷凍または冷却;加熱と冷凍との組み合わせシステム;ヒートポンプシステム;氷の製造または貯蔵;気体の液化または固体化)
要約【課題】冷媒に混入している冷凍機油が、四路切換弁の動作を阻害することを抑制する。
【解決手段】冷凍装置100は、冷媒回路90と、制御部9と、を備える。冷媒回路90は、圧縮機11、四路切換弁12、及び、圧縮機11と四路切換弁12を結ぶ接続流路91を有する。冷媒回路90は、冷媒Rを循環させる。制御部9は、冷媒回路90における冷媒Rの循環経路を変えるために四路切換弁12の切換を行う。制御部9は、接続流路91における冷媒Rに関する切換許可条件が満足される場合に四路切換弁12の切換を行い、切換許可条件が満足されない場合に四路切換弁12の切換を行わない。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
圧縮機（１１）、四路切換弁（１２）、及び、前記圧縮機と前記四路切換弁を結ぶ接続流路（９１）を有し、冷媒（Ｒ）を循環させる冷媒回路（９０）と、
前記冷媒回路における前記冷媒の循環経路を変えるために前記四路切換弁の切換を行う制御部（９）と、
を備え、
前記制御部は、前記接続流路における前記冷媒に関する切換許可条件が満足される場合に前記四路切換弁の前記切換を行い、前記切換許可条件が満足されない場合に前記四路切換弁の前記切換を行わない、
冷凍装置（１００）。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記制御部は、前記四路切換弁を切り換えるべき旨の切換指令（Ｑ１）を受け取ったとき、前記切換許可条件が満足されない場合に前記四路切換弁の前記切換を行わない、
請求項１に記載の冷凍装置。
【請求項３】
前記切換許可条件は、冷媒循環量を示す指数であるフルード数に関するものであり、
前記フルード数は、下式のFrによって表され、
TIFF
2025131413000005.tif
19
159
ここで、ρ
G
（kg/m
3
）はガス冷媒の密度であり、ρ
L
（kg/m
3
）は液冷媒の密度であり、U
G
（m/s）は前記ガス冷媒の流速であり、g（m/s
2
）は重力加速度であり、D（m）は前記接続流路を構成する管の内径である、
請求項２に記載の冷凍装置。
【請求項４】
前記切換許可条件は、前記フルード数が１以上であることである、
請求項３に記載の冷凍装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記切換許可条件が満足されない場合に、前記圧縮機を駆動することによって、前記接続流路に存在する冷凍機油を前記四路切換弁の下流へ移動させる油パージ運転を行う、
請求項１から４のいずれか１項に記載の冷凍装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記切換許可条件が満足されない場合に加え、さらに、冷凍装置の起動直後及び停止前の少なくとも一方において前記油パージ運転を行う、
請求項５に記載の冷凍装置。
【請求項７】
前記接続流路は、下方に突出するＵ字管（９３）を有する、
請求項１から４のいずれか１項に記載の冷凍装置。
【請求項８】
前記冷媒は、二酸化炭素である、
請求項１から４のいずれか１項に記載の冷凍装置。
【請求項９】
前記四路切換弁は、
弁室（５１）と、
前記弁室の中を摺動する弁体（５２）と、
前記弁室の端部に形成される第１パイロット室（５５）と、
前記弁室における前記第１パイロット室と反対側の端部に形成される第２パイロット室（５６）と、
前記弁室に形成される、前記圧縮機から吐出される前記冷媒を受け取る第１ポート（Ｐ１）、前記圧縮機に吸入される前記冷媒を噴出する第２ポート（Ｐ２）、熱源熱交換器との間で前記冷媒を授受する第３ポート（Ｐ３）、及び、利用熱交換器との間で前記冷媒を授受する第４ポート（Ｐ４）と、
前記弁室から離間配置される第１パイロット電磁弁（６１）及び第２パイロット電磁弁（６２）と、
前記第１パイロット室と前記第１パイロット電磁弁とを連通させる第１流路（８１）と、
前記第２パイロット室と前記第２パイロット電磁弁とを連通させる第２流路（８２）と、
前記第１パイロット電磁弁及び前記第２パイロット電磁弁の連通路（６４）と前記第２ポートを連通させる第３流路（８３）と、
を有する、
請求項１から４のいずれか１項に記載の冷凍装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、四路切換弁を有する冷凍装置に関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１（特開昭６３－０１５０５６号公報）に開示される四路切換弁は、冷媒の循環方向を切り換える目的で冷凍装置に搭載される。この四路切換弁は、いわゆる差圧駆動式のものであり、弁室を通過する冷媒の圧力を利用して弁体の移動を行わせる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
四路切換弁を通過する冷媒は、四路切換弁を構成する弁室又は細径管の中に冷凍機油を持ち込みうる。冷凍機油が細径管の中などに滞留してしまうと、冷凍機油によって弁体の移動が阻害され、冷媒の循環方向を切り換える動作に支障をきたすおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
第１観点に係る冷凍装置は、冷媒回路と、制御部と、を備える。冷媒回路は、圧縮機、四路切換弁、及び、圧縮機と四路切換弁を結ぶ接続流路を有する。冷媒回路は、冷媒を循環させる。制御部は、冷媒回路における冷媒の循環経路を変えるために四路切換弁の切換を行う。制御部は、接続流路における冷媒に関する切換許可条件が満足される場合に四路切換弁の切換を行い、切換許可条件が満足されない場合に四路切換弁の切換を行わない。
【０００５】
この構成によれば、接続流路における冷媒の状態が切換許可条件を満足しない場合には四路切換弁の切換を行わない。したがって、切換動作が失敗すること、又は切換動作が四路切換弁に損傷を与えることを抑制できる。
【０００６】
第２観点に係る冷凍装置は、第１観点に係る冷凍装置であって、制御部が、四路切換弁を切り換えるべき旨の切換指令を受け取ったとき、切換許可条件が満足されない場合に四路切換弁の切換を行わない。
【０００７】
この構成によれば、制御部はたとえ切換指令を受け取っても、切換許可条件を満足しない場合には四路切換弁の切換を行わない。したがって、切換動作が失敗すること、又は切換動作が四路切換弁に損傷を与えることを抑制できる。
【０００８】
第３観点に係る冷凍装置は、第１観点又は第２観点に係る冷凍装置であって、切換許可条件が、冷媒循環量を示す指数であるフルード数に関するものである。フルード数は、下式のFrによって表される。
【０００９】
TIFF
2025131413000002.tif
18
157
【００１０】
ここで、ρ
G
（kg/m
3
）はガス冷媒の密度である。ρ
L
（kg/m
3
）は液冷媒の密度である。U
G
（m/s）はガス冷媒の流速である。g（m/s
2
）は重力加速度である。D（m）は接続流路を構成する管の内径である。
（【００１１】以降は省略されています）

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