本發(fā)明涉及熱泵裝置，詳細而言，涉及適用于全自動洗衣機的干燥單元等的熱泵裝置。

背景技術：

對于全自動洗衣機的干燥單元，作為使用了利用熱泵的系統(tǒng)之一的熱泵式干燥系統(tǒng)的例，已知圖6所示的全自動洗衣機的干燥系統(tǒng)40(專利文獻1)。

該干燥系統(tǒng)40構成為具有與全自動洗衣機的干燥室52(或洗衣槽)連接的循環(huán)風路30，在該循環(huán)風路30內(nèi)以環(huán)狀連接作為對循環(huán)風路30內(nèi)的空氣進行加熱的熱交換器的冷凝器42、作為對循環(huán)風路30內(nèi)的空氣進行除濕的熱交換器的蒸發(fā)器41、設于冷凝器42與蒸發(fā)器41之間的減壓裝置44、以及設于循環(huán)風路30外且供給制冷劑的壓縮機43。

而且，在該干燥系統(tǒng)40中，通過電磁閥48進行壓縮機停止中的制冷劑的阻斷。

在該熱泵式干燥系統(tǒng)40中，減壓裝置44由毛細管狀的毛細管44a構成。

現(xiàn)有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2014－204883號公報

技術實現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的課題

然而，對于如上述的熱泵式干燥系統(tǒng)40那樣地采用毛細管44a作為膨脹單元的熱泵裝置，存在類似于以下的問題。

即，

1)毛細管44a不能進行以下調(diào)整，即，在如開始運轉(zhuǎn)熱泵裝置時那樣負載大時，制冷劑流得多，另一方面，在負載小時，制冷劑流得少。因此，不能控制從干燥的運轉(zhuǎn)開始到負載變得比較小的時間。

2)毛細管44a為特殊規(guī)格，因此，作為熱泵裝置，為了提供最佳的產(chǎn)品，必須重復進行設定，其結(jié)果，熱泵裝置變得昂貴。

3)在將毛細管44a裝入例如全自動洗衣機的干燥系統(tǒng)40的情況下，需要在狹小的場所進行焊接作業(yè)或者釬焊作業(yè)，因此該連接作業(yè)需要較多的工時。

4)在毛細管44a的連接部需要進行配管的縮徑或擴徑，因此在它們的連接部分需要高價的配管部件。

另一方面，考慮上述1)的問題，為了控制從系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)開始到負載變得比較小的時間，也可以考慮取代毛細管狀的毛細管，而采用電子膨脹閥，通過該電子膨脹閥的步進馬達的轉(zhuǎn)速來調(diào)整流路的閥開度，但是，該情況下，根據(jù)流量、溫度條件等來進行復雜的控制的控制器是必須的，存在系統(tǒng)整體的價格大幅上升的問題。

本發(fā)明鑒于這種實際情況，目的在于提供一種熱泵裝置，其能夠以縮短對于毛細管而言較為困難的從運轉(zhuǎn)開始到負載變小的時間的方式進行控制，而且能夠進行以下調(diào)整，即，在如運轉(zhuǎn)開始時那樣負載大時，制冷劑流得多，另一方面在負載小時，制冷劑流得少，而且，與使用毛細管的情況相比，能夠有利于降低成本，另外，無需對連接作業(yè)費心，而且尤其是不需要高價的配管部件。

用于解決課題的方案

用于實現(xiàn)上述目的的本發(fā)明的熱泵裝置將冷凝器、蒸發(fā)器、設于冷凝器與蒸發(fā)器之間的減壓裝置、以及對制冷劑進行壓縮的壓縮機連接為環(huán)狀而構成，上述熱泵裝置的特征在于，

具備一個入口側(cè)端口a和開口面積不同的兩個出口側(cè)端口b、c的滑閥1構成為上述減壓裝置，

上述滑閥1的兩個出口側(cè)端口b、c中，開口面積大的出口側(cè)端口b作為負載大的運轉(zhuǎn)開始時的膨脹單元而與上述入口側(cè)端口a連通，開口面積小的出口側(cè)端口c作為負載變動少時的膨脹單元而與上述入口側(cè)端口a連通。

根據(jù)這種熱泵裝置，能夠不使用毛細管，通過選擇開口面積不同的兩個出口側(cè)端口b、c來調(diào)整制冷劑流量。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明的熱泵裝置，因為未使用毛細管，所以不會發(fā)生在使用毛細管的情況下的相關問題。另外，根據(jù)本發(fā)明，使用具備開口面積不同的兩個出口側(cè)端口的滑閥能夠?qū)α髁恳宰兇蠡蜃冃〉姆绞竭M行調(diào)整。另外，因為未使用毛細管，所以成本降低，而且能夠使熱泵裝置自體緊湊。

另外，根據(jù)本發(fā)明的熱泵裝置，能夠選擇性地進行制冷劑的大流量和小流量的調(diào)整，因此能夠如運轉(zhuǎn)開始時那樣為大負載的情況下，使制冷劑流得多，在從運轉(zhuǎn)開始經(jīng)過預定時間后等、小負載的情況下，使制冷劑流得少。

而且，在本發(fā)明中，能夠僅通過開/關信號來進行制冷劑流量的控制，因此，無需復雜的控制器，有利于降低成本。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明的一實施例的滑閥的剖視圖。

圖2是圖1所示的滑閥的閥芯組件的立體圖。

圖3是圖2所示的閥芯組件的剖視圖。

圖4(a)是圖1所示的滑閥的閥芯的俯視圖，圖4(b)是該閥芯的主視剖視圖，圖4(c)是該閥芯的仰視圖，圖4(d)是表示該閥芯與板簧的關系的側(cè)視圖。

圖5是本發(fā)明的一實施例的熱泵裝置的示意圖。

圖6是以往的搭載于全自動洗衣機的干燥系統(tǒng)的示意圖。

圖中：

1—滑閥，2—入口側(cè)接頭，2a—入口側(cè)端口，3—出口側(cè)接頭，8—出口側(cè)端口，9—出口側(cè)端口，30—循環(huán)風路，41—蒸發(fā)器，42—冷凝器，43—壓縮機，44—減壓裝置，52—干燥室，70干燥系統(tǒng)。

具體實施方式

以下，參照附圖對本發(fā)明優(yōu)選的實施方式(實施例)的熱泵裝置進行說明。

首先，參照圖1～圖4對滑閥1進行說明。

該滑閥應用于作為本實施例的熱泵裝置的干燥系統(tǒng)，如后述，作為熱泵裝置的膨脹單元而應用。另外，圖2是表示裝入圖1的滑閥1的閥芯組件的圖。

本實施例的滑閥1例如為裝入全自動洗衣機的干燥系統(tǒng)的二通閥，閥芯11被電磁鐵驅(qū)動。

該滑閥1具有在圖1、圖2中沿上下方向垂直地延伸的中心軸o－o，且大致具備閥主體5、閥芯組件10、螺線管18。

構成滑閥1的閥主體5劃分有閥室6，閥室6經(jīng)由入口側(cè)端口2a而連結(jié)于與上游側(cè)流路連通的入口側(cè)接頭2，且經(jīng)由出口側(cè)端口8及出口側(cè)端口9而連結(jié)于與下游側(cè)流路連通的出口側(cè)接頭3。在閥室6內(nèi)設有插入有出口側(cè)接頭3的開口端部的閥座7，在閥座7的閥座面7a以開口的方式形成有與出口側(cè)接頭3連通的出口側(cè)端口8及出口側(cè)端口9。此外，入口側(cè)接頭2、出口側(cè)接頭3雖不受限定，但是優(yōu)選配置為各自的軸與滑閥1的中心軸o－o正交，且閥座7的閥座面7a與中心軸o－o平行地配置。

在本實施例中，如圖2及圖3所示，構成滑閥1的閥芯組件10大致具備閥芯11、板簧13、連結(jié)桿12以及柱塞15。另外，如圖2及圖3所示，滑閥1的中心軸o－o通過連結(jié)桿12及柱塞15的中心。

構成閥芯組件10的柱塞15為以下部件，即，在圖1中，在電流經(jīng)由導線25流向螺線管18時，抵抗盤簧16的作用力而移動，使閥芯11滑動。在圖1中，當閥芯11向上方滑動時，出口側(cè)端口8打開，出口側(cè)端口9關閉，從而切換流路。

如圖1～圖3所示，在柱塞15沿著中心軸o－o而形成有上下貫通的中心孔15a。該中心孔15a的剖面為圓形，且在中間從上開始具備第一臺階部15b及第二臺階部15c而使直徑變化。在第一臺階部15b，通過使直徑變小，從而保持盤簧16的一端部。此外，盤簧16的另一端部保持于吸引子17。在第二臺階部15c，通過使直徑變大，從而收納連結(jié)桿12的基端部12b。而且，在柱塞15的中心孔15a的下端部以閉合中心孔15a的方式形成開口緣15d，使開口緣15d變形而鉚接固定在中心孔15a內(nèi)所收納的連結(jié)桿12的基端部12b，從而將連結(jié)桿12裝配于柱塞15。

構成閥芯組件10的連結(jié)桿12為保持閥芯11的扁平的板狀部件，且具備基端部12b及末端部12c。在連結(jié)桿12的末端部12c形成剖面為長圓形的貫通孔12a，將閥芯11保持于該貫通孔12a。貫通孔12a以在作為滑閥1組裝含有連結(jié)桿12的閥芯組件10時，閥芯11的中心軸a－a與滑閥1的中心軸o－o形成直角的方式形成于連結(jié)桿12的末端部12c。貫通孔12a的剖面形狀與閥芯11的基部11a的剖面形狀大致相同，在本實施例中，貫通孔12a的剖面形狀為長圓形。貫通孔12a的大小只要至少在期望的尺寸公差的范圍內(nèi)設定為能夠供閥芯11的基部11a(在圖3中在左右方向上)出入的大小即可。此外，在本實施例中，貫通孔12a的長度(在圖3中，貫通孔12a的上下方向的長度)以相對于閥芯11的長度(圖4(a)中，基部11a的左右的長度)存在稍微的間隙的方式形成為比閥芯11的長度大。從而，當將貫通孔12a的長度形成為比閥芯11的長度稍大時，在圖1中，在與柱塞15形成為一體的連結(jié)桿12在上下方向上移動時，能夠構成為，連結(jié)桿12先移動，然后閥芯11移動。因此，順滑地進行閥芯11的移動(滑動)。

構成閥芯組件10的板簧13具備基端部13a及末端部13b，且在基端部13a通過固定金屬零件14而固定于連結(jié)桿12，在末端部13b經(jīng)由突起13c而按壓閥芯11的槽部11e的底面11f。在本實施例中，突起13c的剖面形狀為圓弧狀。板簧13在基端部13a與末端部13b之間形成有作為彈性變形部的傾斜部13e。

構成閥芯組件10的閥芯11為以下部件，即，密封面11c一邊與閥座7的閥座面7a面接觸一邊滑動，對出口側(cè)端口8及出口側(cè)端口9進行開閉而切換通路。閥芯11具有中心軸a－a，且如上所述，保持于連結(jié)桿12。如圖4(a)～(d)所示，本實施例的閥芯11具備剖面長圓形的基部11a、剖面大致正方形的突出部11b。閥芯11的基部11a在平坦的背面11d形成相對于該背面11d形成臺階部的槽部11e。另外，閥芯11的突出部11b從基部11a向上方突出，其上表面與基部11a的背面11d對置，且作為平坦的密封面11c而形成。

如圖1所示，閥芯11在作為滑閥1而組裝時，以閥芯11的中心軸a－a與滑閥1的中心軸o－o、即與閥座面7a形成直角的方式保持于連結(jié)桿12。在作為形成于閥芯11的基部11a的背面11d的臺階部的槽部11e的底面11f抵接圓弧狀的突起13c，該突起13c形成在板簧13的末端部13b。由此，閥芯11的密封面11c按壓閥座7的閥座面7a。從而，閥芯11對出口側(cè)端口8及出口側(cè)端口9的任一個端口進行開閉并進行密封。此外，在圖1中，使出口側(cè)端口8關閉，使出口側(cè)端口9打開。

此外，在將本實施例的滑閥1如圖5所示地應用于用于使全自動洗衣機的干燥室52干燥的干燥系統(tǒng)70的情況下，如圖1所示，優(yōu)選將使出口側(cè)端口9打開的模式設定為從運轉(zhuǎn)開始經(jīng)過預定時間后等的負載變動少的運轉(zhuǎn)時，將使出口側(cè)端口8打開的模式設定為運轉(zhuǎn)開始時。

此外，在本實施例中，如圖4(c)所示，形成于閥芯11的背面11d的槽部11e以沿左右方向橫切背面11d而延伸的方式形成，但不限定與此。例如，在圖4(c)中，槽部11e也可以形成為左右兩端被基部11a堵塞的狀態(tài)，即作為剖面矩形狀的凹部而形成。該凹部相對于背面11d形成臺階部。在本實施例中，在以凹部的方式形成臺階部時，凹部的長度(圖4(c)中凹部的左右方向的長度)設定為比貫通孔12a的長度與閥芯11的長度之間的差(形成于貫通孔12a與閥芯11之間的間隙的長度)更大。這樣設定的理由如下。即，在本實施例中，如上所述，板簧13與連結(jié)桿12成為一體，另外，連結(jié)桿12與柱塞15也同樣地成為一體。從而，在柱塞15開始移動的瞬間，閥芯11保持停止狀態(tài)，僅連結(jié)桿12先移動貫通孔12a與閥芯11之間的間隙的量。同樣地，與連結(jié)桿12一體的板簧13的突起13c在形成于仍停止的閥芯11的背面11d的凹部的底面上移動。通過這樣地構成貫通孔12a與閥芯11的關系，能夠順滑地進行閥芯11的移動。

另外，在本實施例中，板簧13的末端部13b構成為，形成于該末端部13b的突起13c與閥芯11的槽部11e的底面11f抵接。另外，優(yōu)選板簧13的除了突起13c以外的平坦的末端部13b配置成覆蓋閥芯11的背面11d的至少一部分。通過這樣配置，例如，在閥芯11由于反向壓力而從如圖1所示地關閉的出口側(cè)端口8浮起時，閥芯11的背面11d與覆蓋該背面11d的板簧13的平坦的末端部13b抵接。由此，防止閥芯11的旋轉(zhuǎn)，抑制閥芯11相對于中心軸a－a傾斜、閥芯11錯位的程度。因此，在反向壓力消失時，閥芯11不會鎖定為傾斜狀態(tài)，能夠迅速地返回初始位置，即關閉出口側(cè)端口8且將其密封的位置。

最后，構成滑閥1的螺線管18以在中心具備能夠收納閥芯組件10的柱塞15的空間18a的方式在外殼19內(nèi)由電絕緣性的合成樹脂模制成形。在本實施例中，吸引子17插入柱塞管20且通過焊接而固定，外殼19通過緊固螺釘21而固定于吸引子17。此時，在柱塞管20內(nèi)嵌入有閥芯組件10的柱塞15，柱塞15在圖1中能夠在柱塞管20內(nèi)沿上下方向移動。另外，如上所述，在吸引子17與柱塞15之間裝配盤簧16。通過該盤簧16，對吸引子17和柱塞15向彼此分離的方向施力。

在本實施例中，如根據(jù)上述所理解地，吸引子17、柱塞管20、盤簧16、閥芯組件10、閥主體5以及入口側(cè)接頭2、出口側(cè)接頭3預先形成為一體。向螺線管18的空間18a內(nèi)插入該一體化的閥部件(吸引子17、柱塞15)，從而能夠容易地組裝滑閥1。

以下，對本發(fā)明的主要部分進行說明。

本實施例的滑閥1在將入口側(cè)接頭2的入口側(cè)端口2a的開口面積設為a、將出口側(cè)接頭3的出口側(cè)端口8的開口面積設為b、且將出口側(cè)端口9的開口面積設為c時，設定為a＞b＞c。

即，出口側(cè)接頭3的出口側(cè)端口8的開口面積b和出口側(cè)端口9的開口面積c設定為比入口側(cè)端口2a的開口面積a小，而且，出口側(cè)端口9的開口面積c設定為比出口側(cè)端口8的開口面積b小。

這樣地設定好開口面積的滑閥1能夠優(yōu)選地用作圖5所示的全自動洗衣機的干燥系統(tǒng)70的膨脹單元。該情況下，使用的流體為制冷劑。

滑閥1從圖1所示的入口側(cè)接頭2導入制冷劑，制冷劑通過出口側(cè)端口8及出口側(cè)端口9中的未被閥芯11封閉的一個出口側(cè)端口，從而高溫、高壓的液制冷劑減壓成容易蒸發(fā)的狀態(tài)，變成低溫、低壓且氣體、液體混合狀態(tài)的制冷劑而從出口側(cè)接頭3排出。

此外，在圖5所示的干燥系統(tǒng)70中，對與圖6的干燥系統(tǒng)40相同的單元標注相同的符號，并省略詳細的說明。

在干燥系統(tǒng)70中，制冷劑經(jīng)由壓縮機43而向冷凝器42送出，從該冷凝器42所送出的高溫、高壓的液制冷劑供給至滑閥1的入口側(cè)接頭2，且從該入口側(cè)接頭2選擇性地向出口側(cè)接頭3送出。向出口側(cè)端口8、出口側(cè)端口9中哪一個送出的選擇是通過滑閥1的控制開關的開、關來進行的。

此外，在本發(fā)明中，作為驅(qū)動滑閥1的閥芯11的單元，優(yōu)選采用磁閂鎖線圈(magnetlatchcoil)。只要是這種結(jié)構，就能夠低價地控制閥芯。

在裝有這種滑閥1的干燥系統(tǒng)70中，當自動洗衣機的干燥室52內(nèi)的溫度上升至預定的溫度時，該狀態(tài)被溫度傳感器檢測到，控制滑閥1的未圖示的切換開關變成關(圖1的狀態(tài))。

此時，電流不流向螺線管18，柱塞15受盤簧16施力而位于下方。即，閥芯11關閉開口面積大的出口側(cè)端口8，打開開口面積小的出口側(cè)端口9，因此，小流量的制冷劑從入口側(cè)接頭2流向出口側(cè)端口9。因此，適于從運轉(zhuǎn)開始經(jīng)過預定時間后等、熱交換量比較少的結(jié)束時(負載變小時)。

另一方面，在如運轉(zhuǎn)開始時那樣對干燥的負載大的情況下，首先，未圖示的溫度傳感器檢測到干燥室52內(nèi)的溫度低，基于該檢測信號，滑閥1的切換開關變成開。然后，電流經(jīng)由導線25而流向螺線管18。當電流流向螺線管18時，吸引子17吸引柱塞15，柱塞15被驅(qū)動而向上方移動。由此，與柱塞15一體化的閥芯11在圖1中在閥座面7a上向上方滑動，進而出口側(cè)端口8打開而出口側(cè)端口9關閉。該情況下，開口面積大的出口側(cè)端口8打開，因此大流量的制冷劑從入口側(cè)接頭2流向出口側(cè)端口8。

在這樣地打開開口面積大的出口側(cè)端口8時，大流量的制冷劑流向下游側(cè)。從而，在系統(tǒng)啟動時的需要使熱交換量變大的情況下，大流量的制冷劑流向下游側(cè)。

因此，在本發(fā)明中，能夠?qū)⒒y1用作全自動洗衣機的干燥系統(tǒng)70的膨脹單元。

另外，若將干燥系統(tǒng)70的非通電時設定為例如從運轉(zhuǎn)開始經(jīng)過預定時間等、使用比較長的時間時的使用模式，則能夠削減熱泵式干燥系統(tǒng)70的耗電，實現(xiàn)節(jié)能。

另外，在本實施例中不使用毛細管，因此不會產(chǎn)生使用了毛細管的情況下的問題。即，安裝作業(yè)容易，而且無需準備高價的配管部件。另外，即使不特別地注意氣密性也能夠進行連接。

以上，以搭載于洗衣機的熱泵式干燥系統(tǒng)為例對本發(fā)明的熱泵裝置進行了說明，但是本發(fā)明的熱泵裝置也能夠用于冰箱、陳列櫥、空調(diào)機等。