JP4465122B2

JP4465122B2 - 空気調和機

Info

Publication number: JP4465122B2
Application number: JP2001006300A
Authority: JP
Inventors: 太郎黒田; 仁茂木
Original assignee: Daikin Industries Ltd; Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd; Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-01-15
Filing date: 2001-01-15
Publication date: 2010-05-19
Anticipated expiration: 2021-01-15
Also published as: JP2002213841A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、除湿運転が可能な空気調和機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
除湿運転が可能な空気調和機は、一般に、圧縮機と、熱源側熱交換器と、膨張弁と、利用側熱交換器とを備えると共に、利用側熱交換器を第１熱交換器と第２熱交換器とに熱的に分割し、この第１熱交換器と第２熱交換器との間に、ドライ弁を介設していた。すなわち、通常の冷房又は暖房運転時には、上記ドライ弁を開状態として、利用側熱交換器を蒸発器として機能させたり凝縮器として機能させたりする。そして、除湿運転時には、上記ドライ弁を絞りとして機能させて、上流側の第１熱交換器を凝縮器として機能させると共に、下流側の第２熱交換器を蒸発器として機能させる。これによって、第２熱交換器にて空気の冷房・除湿を行い、第１熱交換器にて空気の加熱を行って、室内を冷やすことなく除湿するものである。
【０００３】
ところで、ドライ弁は、図１３に示すように弁座８０が設けられた弁本体８１と、この弁本体８１内をその軸心方向に沿って往復動する弁棒８２とを備え、弁棒８２が弁座８０に対して接近して、弁体８３が弁座８０に当接して閉状態とされ、弁棒８２が弁座８０から離れる方向に移動（摺動）して、弁体８３と弁座８０とが離間して開状態とされるものである。そして、弁体８３に径方向の小貫孔８４・・が設けられ、閉状態において、この小貫孔８４・・にて、入口側通路８５と出口側通路８６とを連通し、この複数の小貫孔８４・・に冷媒を流すことによって絞り作用をなすようにしていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、冷媒が小貫孔８４を通過する際に、笛吹き音や変動音が発生したり、さらには、流速増による騒音レベルが増加したりするおそれもあった。しかも、冷凍サイクル内を循環する冷媒中のゴミ等が、小貫孔８４内部に付着したり、小貫孔８４を詰まらせたりするおそれもあり、そのような場合に絞りとして正常に機能せず、空気調和機としての役目を果たすことができなかった。
【０００５】
この発明は、上記従来の欠点を解決するためになされたものであって、その目的は、除湿運転時における低騒音運転を長期にわたって行なうことが可能な空気調和機を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
そこで請求項１の空気調和機は、冷凍サイクルを形成する利用側熱交換器４を第１熱交換器６と第２熱交換７とに熱的に分割すると共に、第１熱交換器６と第２熱交換器７との間にドライ弁９を介設し、上流側の第１熱交換器６を凝縮器として機能させ、下流側の第２熱交換器７を蒸発器として機能させて除湿運転可能に構成して成り、上記ドライ弁９の弁座３９および弁棒２１の少なくとも一方に、弁閉状態にて絞り用通路５０となる溝５１を形成すると共に、この絞り用通路５０より上流側に、上記冷凍サイクルの冷媒を整流してその整流した冷媒を上記絞り用通路５０へ案内する整流通路５２を設け、上記整流通路５２はリング状の多孔体からなる整流部材５３を有し、弁閉状態において、この整流部材５３が上記絞り用通路５０の外周を包囲するように配置された空気調和機であって、上記弁座３９側に上記整流部材５３を配置すると共に、上記弁棒２１に外鍔部５４を設け、弁閉状態において、この整流部材５３に外鍔部５４を当接させて、上記ドライ弁９の弁室１９から独立した空間５５を形成し、この空間５５と弁出口４２とを上記絞り用通路５０にて連通させることを特徴としている。
【０００７】
上記請求項１の空気調和機では、ドライ弁９を閉状態とすれば、絞り用通路５０にて減圧され、第１熱交換器６を凝縮器として機能させると共に、第２熱交換器７を蒸発器として機能させることができ、これによって、第２熱交換器７にて空気の冷房・除湿を行い、第１熱交換器６にて空気の加熱を行って、室内を冷やすことなく除湿することができる。また、絞り用通路５０より上流側に整流通路５２が設けられ、冷媒がこの絞り用通路５０を通過する際には整流されている。すなわち、冷媒流音が最も顕著な気液二相流がこのドライ弁に流入する場合においても、この気液２相流が均一化されて、この均一化された状態で減圧される。これにより、不連続音が低減されて、消音効果を得ることができる。特に、流動状態のまま減圧されるため、この絞りでの冷媒脈動が連続的となり、冷媒音および配管振動を低減することができる。また、この空気調和機では、整流通路５２を構成する整流部材５３が多孔体であるので、冷媒サイクルの冷媒中のゴミやコンタミ等の浮遊物の内部への侵入を防止するフィルタとして機能する。これによって、ドライ弁９を開状態とすれば、整流部材５３の表面に付着した浮遊物は、通過する冷媒流に起因する吸引効果によって取り除かれることになって、絞り用通路５０の目詰まりを防止することができる。しかも、整流部材５３がリング状であるので、冷媒が周方向全体からこの整流部材５３に浸入することができ、整流された冷媒を絞り用通路５０に確実へ供給することができる。さらに、この空気調和機では、ドライ弁９を閉状態とすれば、ドライ弁９の弁室１９から独立した空間５５が形成され、しかも、この空間５５は、弁座３９側の整流部材５３と弁棒２１の外鍔部５４等でもって構成されるので、冷媒は、この空間５５内に整流部材５３を介して浸入することになって、整流されて絞り用通路５０へ確実に供給される。
【０００８】
請求項２の空気調和機は、冷凍サイクルを形成する利用側熱交換器４を第１熱交換器６と第２熱交換７とに熱的に分割すると共に、第１熱交換器６と第２熱交換器７との間にドライ弁９を介設し、上流側の第１熱交換器６を凝縮器として機能させ、下流側の第２熱交換器７を蒸発器として機能させて除湿運転可能に構成して成り、上記ドライ弁９の弁座３９および弁棒２１の少なくとも一方に、弁閉状態にて絞り用通路５０となる溝５１を形成すると共に、この絞り用通路５０より上流側に、上記冷凍サイクルの冷媒を整流してその整流した冷媒を上記絞り用通路５０へ案内する整流通路５２を設け、上記整流通路５２はリング状の多孔体からなる整流部材５３を有し、弁閉状態において、この整流部材５３が上記絞り用通路５０の外周を包囲するように配置された空気調和機であって、上記弁棒（２１）側に上記整流部材（５３）を配置すると共に、上記弁座（３９）側に受け部（６３）を設け、弁閉状態において、この受け部（６３）に整流部材（５３）を当接させて、上記ドライ弁（９）の弁室（１９）から独立した空間（５５）を形成し、この空間（５５）と弁出口（４２）とを上記絞り用通路（５０）にて連通させることを特徴としている。
【０００９】
上記請求項２の空気調和機では、ドライ弁９を閉状態とすれば、絞り用通路５０にて減圧され、第１熱交換器６を凝縮器として機能させると共に、第２熱交換器７を蒸発器として機能させることができ、これによって、第２熱交換器７にて空気の冷房・除湿を行い、第１熱交換器６にて空気の加熱を行って、室内を冷やすことなく除湿することができる。また、絞り用通路５０より上流側に整流通路５２が設けられ、冷媒がこの絞り用通路５０を通過する際には整流されている。すなわち、冷媒流音が最も顕著な気液二相流がこのドライ弁に流入する場合においても、この気液２相流が均一化されて、この均一化された状態で減圧される。これにより、不連続音が低減されて、消音効果を得ることができる。特に、流動状態のまま減圧されるため、この絞りでの冷媒脈動が連続的となり、冷媒音および配管振動を低減することができる。また、この空気調和機では、整流通路５２を構成する整流部材５３が多孔体であるので、冷媒サイクルの冷媒中のゴミやコンタミ等の浮遊物の内部への侵入を防止するフィルタとして機能する。これによって、ドライ弁９を開状態とすれば、整流部材５３の表面に付着した浮遊物は、通過する冷媒流に起因する吸引効果によって取り除かれることになって、絞り用通路５０の目詰まりを防止することができる。しかも、整流部材５３がリング状であるので、冷媒が周方向全体からこの整流部材５３に浸入することができ、整流された冷媒を絞り用通路５０に確実へ供給することができる。さらに、この空気調和機では、ドライ弁９を閉状態とすれば、ドライ弁９の弁室１９から独立した空間５５が形成され、しかも、この空間５５は、弁棒２１側の整流部材５３と弁座３９側の受け部等でもって構成されるので、冷媒は、この空間５５内に整流部材５３を介して浸入することになって、整流されて絞り用通路５０へ確実に供給される。
【００１０】
請求項３の空気調和機は、上記絞り用通路５０より下流側に、この絞り用通路５０を通過した冷媒を弁出口４２へ案内する整流部６０を設けたことを特徴としている。
【００１１】
上記請求項３の空気調和機では、絞り用通路５０を通過した冷媒が整流部６０にて再び整流されるので、整流→減圧→整流が行なわれ、低騒音化を図り易い利点がある。
【００１２】
請求項４の空気調和機は、上記整流部６０が、絞り用通路５０を通過した冷媒が外周側から浸入して内周側へ流出するリング状の多孔体からなることを特徴としている。
【００１３】
上記請求項４の空気調和機では、絞り用通路５０にて減圧された冷媒が周方向全体からこの整流部６０に浸入することができ、精度よく整流することが可能となる。
【００１４】
請求項５の空気調和機は、冷凍サイクルを形成する利用側熱交換器４を第１熱交換器６と第２熱交換器７とに熱的に分割すると共に、第１熱交換器６と第２熱交換器７との間にドライ弁９を介設し、上流側の第１熱交換器６を凝縮器として機能させ、下流側の第２熱交換器７を蒸発器として機能させて除湿運転可能に構成した空気調和機において、上記ドライ弁９の弁座３９および弁棒２１の少なくとも一方に、弁閉状態にて絞り用通路５０となる溝５１を形成すると共に、この絞り用通路５０より上流側に、上記冷凍サイクルの冷媒を整流してその整流した冷媒を上記絞り用通路５０へ案内する整流通路５２を設け、また、上記絞り用通路５０より下流側に、この絞り用通路５０を通過した冷媒を弁出口４２へ案内する整流部６０を設け、上記整流部６０が、絞り用通路５０を通過した冷媒が外周側から浸入して内周側へ流出するリング状の多孔体からなることを特徴としている。
【００１５】
上記請求項５の空気調和機では、ドライ弁９を閉状態とすれば、絞り用通路５０にて減圧され、第１熱交換器６を凝縮器として機能させると共に、第２熱交換器７を蒸発器として機能させることができ、これによって、第２熱交換器７にて空気の冷房・除湿を行い、第１熱交換器６にて空気の加熱を行って、室内を冷やすことなく除湿することができる。また、絞り用通路５０より上流側に整流通路５２が設けられ、冷媒がこの絞り用通路５０を通過する際には整流されている。すなわち、冷媒流音が最も顕著な気液二相流がこのドライ弁に流入する場合においても、この気液２相流が均一化されて、この均一化された状態で減圧される。これにより、不連続音が低減されて、消音効果を得ることができる。特に、流動状態のまま減圧されるため、この絞りでの冷媒脈動が連続的となり、冷媒音および配管振動を低減することができる。また、この空気調和機では、絞り用通路５０を通過した冷媒が整流部６０にて再び整流されるので、整流→減圧→整流が行なわれ、低騒音化を図り易い利点がある。さらに、この空気調和機では、絞り用通路５０にて減圧された冷媒が周方向全体からこの整流部６０に浸入することができ、精度よく整流することが可能となる。
【００１８】
請求項６の空気調和機は、上記多孔体が発泡金属であることを特徴としている。
【００１９】
上記請求項６の空気調和機では、多孔体が発泡金属であるので、整流部材５３の製造の容易化を図ることができると共に、長期にわたって安定した減圧機能及び優れた整流機能を発揮することが可能である。特に、発泡金属では、冷媒や冷凍機油等に対する耐食性に優れると共に、さらにその使用時に耐熱性に優れる利点がある。
【００２０】
【発明の実施の形態】
次に、この発明の空気調和機の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。図３にこの発明の空気調和機の実施形態を示す。この空気調和機は、圧縮機１と、熱源側熱交換器２と、膨張弁３と、利用側熱交換器４と、四路切換弁５とを備える。また、利用側熱交換器４は、第1熱交換器６と第２熱交換器７とに熱的に分離され、この第1熱交換器６と第２熱交換器７とが主通路８にて連通され、この主通路８にドライ弁９が介設されている。
【００２１】
圧縮機１と四路切換弁５の一方の１次ポートとが吐出配管１１にて接続され、この四路切換弁５の他方の１次ポートが吸込配管１２を介して圧縮機１に接続されている。また、四路切換弁５の一方の２次ポートは、利用側熱交換器４の第２熱交換器７に第１ガス管１３にて接続され、四路切換弁５の他方の２次ポートは、熱源側熱交換器２に第２ガス管１４にて接続されている。熱源側熱交換機２と膨張弁３とが第１液管１５にて接続され、膨張弁３と利用側熱交換器４の第１熱交換器６とが第２液管１６にて接続されている。なお、熱源側熱交換器２と利用側熱交換器４には、それぞれファン１７、１８が付設されている。
【００２２】
ところで、上記ドライ弁９は、図１と図２に示すように、弁室１９を有する弁本体２０と、弁本体２０の弁室１９に挿入される弁棒２１とを備え、この弁棒２１が開閉機構２２にて、弁本体２０内をその軸心方向に沿って往復動する。すなわち、弁本体２０は、第１部２３と、第２部２４とを有し、第１部２３に上記弁室１９が設けられ、第２部２４に有底筒状のプランジャ２５が内装されるプランジャ室２６が設けられている。また、プランジャ室２６には、このプランジャ２５に挿入状となる電磁ガイド２８が内装されている。この電磁ガイド２８は、その基端部側に外鍔部２９が設けられ、この外鍔部２９より外方の外端部が、プランジャ室２６の蓋部３０の孔部３１に嵌合固定されている。なお、外鍔部２９軸方向内側の端面には、緩衝材３２が付設され、図１に示すように、プランジャ２５を受けている。
【００２３】
また、弁棒２１は、軸部３３と筒状の弁体３４とからなり、軸部３３の基端が上記プランジャ２５の底壁３５に連結され、コイルばねからなる弾発部材３６にて、矢印Ａ方向に押圧されている。すなわち、弾発部材３６は軸部３３に外嵌されて、その一端部が上記プランジャ２５の弁室１９側に設けられた弾発部材受け３７にて受けられると共に、その他端部がプランジャ２５の底壁３５に受けられている。
【００２４】
そして、プランジャ２５の外側には、電磁コイル３８が設けられ、このコイル３８に図示省略の電源部から電流が供給され、これによって、電磁ガイド２８とプランジャ２５との間に電磁力を発生させて、弾発部材３６の弾発力に抗してプランジャ２５延いては弁棒２１を矢印Ｂ方向へ押圧するものである。また、電源部からの電流の供給が停止すれば、電磁力が発生せず、弾発部材３６に弾発力によって、弁棒２１が矢印Ａ方向に押圧される。すなわち、弾発部材３６と、電磁ガイド２８と、電磁コイル３８等でもって、弁棒２１をその軸心方向に沿って往復動させる上記開閉機構２２が構成される。
【００２５】
ところで、弁本体２０の弁室１９には、弁棒２１側に向かって順次拡開するテーパ孔からなる弁座３９が設けられ、電磁力の発生にて、弁棒２１が矢印Ｂ方向へ押圧された際に、図２に示すように、弁体３４の先端テーパ面４０が圧接して、いわゆる閉状態となる。また、電源部からの電流の供給が停止して、図１に示すように、弁座３９から弁体３４の先端テーパ面４０を離間させれば、いわゆる開状態となる。
【００２６】
また、この弁本体２０には、弁入口４１と弁出口４２が開設され、弁入口４１には、第１熱交換器６に接続される入口側通路４３が接続され、弁出口４２には、第２熱交換器７に接続される出口側通路４４が接続されている。そのため、図１に示す開状態では、第１熱交換器６からの冷媒が入口側通路４３からドライ弁９の弁室１９を介して出口側通路４４に流れて第２熱交換器７へ流入する主通路８の一部を形成することになる。すなわち、このドライ弁９が低圧損失の冷媒通路となって、冷媒を減圧することなくそのまま通過させることが可能となる。
【００２７】
ところで、このドライ弁９には、図１に示すように弁閉状態において、絞り用通路５０が形成される。すなわち、弁座３９に溝５１・・が形成され、この弁閉状態において、この溝５１とこれに対応する弁体３４のテーパ面４０とでもって絞り用通路５０が構成される。そして、弁室１９と弁出口４３とはこの絞り用通路５０・・にて連通される。溝５１としては、図４と図５に示しように、種々のもの採用することが可能である。図４の（ａ）（ｂ）（ｃ）では、各溝５１は平面視において三角形状をなものであり、図４の（ａ）では、２個の溝５１、５１を中心に関して反対に配置されると共に、矢印で示す冷媒の流れ方向に対して略９０°ずれており、図４の（ｂ）では、２個の溝５１、５１を軸心に関して反対に配置されると共に、矢印で示す冷媒の流れ方向に沿って配置されている。また、図４の（ｃ）では、４個の溝５１が周方向に沿って略９０°ピッチで配設されると共に、各溝５１・・が矢印で示す冷媒の流れ方向に対してずれている。さらに、図５では、各溝５１は幅寸法が略同一とされ、図５の（ａ）では、２個の溝５１、５１を中心に関して反対に配置されると共に、矢印で示す冷媒の流れ方向に対して略９０°ずれており、図５の（ｂ）では、３個の溝５１・・が周方向に約１２０°ピッチで配置され、一の溝５１が矢印で示す冷媒の流れ方向に沿って配置されている。
【００２８】
そして、図１と図２に示しように、この絞り用通路５０の上流側には、上記冷凍サイクルの冷媒を整流してその整流した冷媒を絞り用通路５０へ案内する整流通路５２が設けられている。すなわち、リング状の多孔体からなる整流部材５３を弁室１９の底面１９ａに載置固定すると共に、弁棒２１に外鍔部５４を設ける。この場合、外鍔部５４の外径寸法を整流部材５３の外径寸法と略同一又は大きく設定すると共に、外鍔部５４の軸心方向位置として、弁座３９に弁棒２１の先端テーパ部４０が嵌合（当接）した際に、外鍔部５４の裏面（下面）が整流部材５３の表面（上面）に当接するように設定する。このため、弁閉状態において、絞り用通路５０の外周を包囲する整流部材５３と、外鍔部５４等で弁室１９と独立した空間５５を形成することになる。そして、この空間５５は、絞り用通路５０を介して弁出口４２と連通される。この場合、多孔体として、例えば、発泡金属、メッシュ、ハニカム構造体、パンチングメタル、ゼオライト、活性炭、砂を固化させたもの、スポンジ、金属ウール、ウール、不織布、セラミックファイバ、セラミック多孔体、多孔質樹脂等を使用することが可能であり、このうち、無機質材料で構成されたもの、例えば、発泡金属、セラミックファイバ、セラミック多孔体等は、冷媒や冷凍機油に対する耐食性、及び耐熱性に優れているので好ましい。また、発泡金属が製造上、コスト上、及び精度上から好ましい。すなわち、多孔体としては、多数の冷媒流通路と有し、優れた整流作用を呈するものであればよい。
【００２９】
次に、上記のように構成された空気調和機の運転方法を説明する。冷房運転する場合は、ドライ弁９を開状態とすると共に、四路切換弁５を実線で示すように切換えて、圧縮機１を駆動させる。これにより、冷媒が、図３の実線の矢印のように、四路切換弁５、熱源側熱交換器（室外熱交換器）２、膨張弁３、利用側熱交換器（室内熱交換器）６、四路切換弁５へと流れ、熱源側熱交換器２が凝縮器として機能すると共に、利用側熱交換器６が蒸発器として機能して、室内を冷房することができる。また、暖房運転する場合、ドライ弁９を開状態とすると共に、四路切換弁５を破線で示すように切換えて、圧縮機１を駆動させる。これにより、冷媒が、図３の破線の矢印のように、四路切換弁５、利用側側熱交換器６、膨張弁３、熱源側熱交換器２、四路切換弁５へと流れ、熱源側熱交換器２が蒸発器として機能すると共に、利用側熱交換器６が凝縮器として機能して、室内を暖房することができる。
【００３０】
次に、除湿運転する場合は、ドライ弁９を閉状態とすると共に、四路切換弁５を実線で示すように切換えて、圧縮機１を駆動させる。なおこの場合、膨張弁３は全開とし、また室外ファン１７を停止しておく。これにより、冷媒が、上記冷房運転時と同様に、一点鎖線の矢印で示すように、四路切換弁５、熱源側熱交換器２、膨張弁３、利用側熱交換器６、四路切換弁５へと流れる。しかしながら、この場合、ドライ弁９が閉状態であるので、冷媒は整流部材５３を通って空間５５に浸入する。この際、冷媒が多孔体を通過することによって、ガス及び液はこの多孔体の中で微細化される。すなわち、多孔体中でガスと液とが互いに混ざりあい、整流（均一化）され、この整流部材５３は整流作用を有することになる。このため、整流部材５３にて整流され、この整流された冷媒が絞り用通路５２へ供給される。そして、この絞り用通路５０にて減圧されることになって、第１熱交換器６が凝縮器として機能すると共に、第２熱交換器７が蒸発器として機能する。すなわち、第２熱交換器７にて室内空気を冷房・除湿を行い、第１熱交換器６にて室内空気を加熱して、冷却された空気と暖められた空気とを混合させて室内の温度を低下させることなく、除湿するものである。
【００３１】
この際、冷媒流動音が最も顕著な気液二相流が流入する場合においても、整流通路５０においてガス相、液相がそれぞれ均一に混ざり合って、その均一状態のまま絞り用通路にて減圧されるため、ドライ弁９において冷媒脈動が連続的となり、冷媒音及び配管振動を低減させることが可能である。また、整流通路５０を構成する整流部材５３が多孔体であるので、冷媒サイクルの冷媒中のゴミやコンタミ等の浮遊物の内部への侵入を防止するフィルタとして機能する。これによって、ドライ弁９を開状態とすれば、整流部材５３の表面に付着した浮遊物は、通過する冷媒流に起因する吸引効果によって取り除かれることになって、絞り用通路５０の目詰まりを防止することができる。しかも、整流部材５３がリング状であるので、冷媒が周方向全体からこの整流部材５３に浸入することができ、確実に整流された冷媒を絞り用通路５０に供給することが可能である。
【００３２】
さらに、整流通路５０を構成する整流部材５３が多孔体からなるので、この整流通路５０も減圧機能を有することになって、冷媒絞り量を大きくして蒸発温度を下げることができて、必要除湿量を確保するのに必要な冷媒循環量を少なくすることができる。これによって、冷媒流の運動エネルギを低減でき、冷媒流動音の低減が可能となる。冷媒循環量が少なくなれば、圧縮機１の回転数を低減させることができ、空気調和機を稼働させるのに必要は消費電力量を低減できる。
【００３３】
次に、図６はドライ弁９の変形例を示し、この場合、弁室１９の底面１９ａに、リング状の突起部５７を設け、この突起部５７にリング状の多孔体からなる整流部材５３を固着している。すなわち、この場合も、弁閉状態となれば、外鍔部５４が整流部材５３に当接して、空間部５５を形成するものである。また、図７に示すドライ弁９は、弁座３９を構成するリング状の突隆部５８に連続して突起部５７が設けられている点で相違するのみである。さらに、図８に示すドライ弁９は、図６に示すドライ弁９に対して弁棒２１の弁体３４を筒状とせずに棒状としものである。なお、この図６と図７と図８に示すドライ弁９においては、他の構成が図１と図２に示すドライ弁９と同様であるので、それらの説明を省略する。このため、図６〜図８に示すドライ弁９も図１と図２に示すドライ弁９と同様の作用効果を呈することが可能である。
【００３４】
また、図９に示しドライ弁９は、絞り用通路５０の下流側に整流部６０を設けている。すなわち、弁室１９の下面１９ａにおいて溝５１より内径側に、円形の凹所６１を形成し、この凹所６１内に、リング状の多孔体からなる整流部６０を装着している。この場合も、弁閉状態において、外鍔部５４が整流部材５３に当接して、空間部５５を形成するものであり、しかも、弁棒２１の先端面（具体的には、先端面にも設けられた受け部６２）に整流部６０の上面（表面）が当接する。そして、整流部６０の内径寸法を弁出口４２の口径と略同一またはこの口径より大きく設定している。このため、絞り用通路５０にて減圧された冷媒は、外周側から整流部６０に浸入してさらにここで整流されて内周側を介して弁出口４２へ流出することになる。すなわち、整流→減圧→整流が行なわれることになって、より低騒音化を達成することが可能である。
【００３５】
次に、図１０に示すドライ弁９は、弁棒２１の弁体３４が弁座３９側に向かって順次縮小する円錐形状とされ、しかも、この円錐形状の弁体３４の外面に、溝５１が形成されている。この溝５１は、弁棒２１の軸心方向に対して所定角度で傾斜している。すなわち、弁閉状態において、弁体３４の外周面が整流部材５３に当接して、空間５５を形成すると共に、溝５１の一部が弁座３９に対応してこの弁座３９とともに絞り用通路５０を構成することになる。そのため、形成される空間５５において絞り用通路５０に向かって順次縮径すると共に、弁出口４２側において順次拡開するものであり、絞り用通路５０の入口と出口とにガイド部が設けられことになり、冷媒の流れがスムーズに行なえる利点がある。また、円錐形状の弁体３４の外面に設けられる溝５１によって、冷媒流が互いに衝突し難く、冷媒振動音は低減される。さらに、この溝５１は、弁出口４２側にも延びているので、絞り用通路５０にて減圧された冷媒が気化するための核として機能することになる。これによって、冷媒が絞り下流側で安定して気化することになって、不連続音の発生を抑えることができる。
【００３６】
また、図１１に示すドライ弁９では、絞り用通路５０を構成するための溝５１を弁棒２１側に設けている。すなわち、先細テーパ面４０に図４と図５に示すような配置と形状の溝５１を設ける。従って、この場合も、弁閉状態において、外鍔部５４と整流部材５３とでもって、空間５５が形成され、しかも、この空間５５は絞り用通路５０を介して弁出口４２と連通される。このため、このドライ弁９であっても、冷媒が整流通路５０を通過することになって、低騒音化を達成することが可能である。
【００３７】
次に、図１２に示すドライ弁９は、整流部材５３が弁棒２１側に設けられものである。すなわち、リング状の平板体からなる整流部材５３を、弁棒２１に外嵌固定すると共に、弁室１９の下面１９ａからリング状の受け部６３を突設し、弁閉状態において、整流部材５３を受け部６３にて受けさせ、これによって、弁室１９と独立した空間５５を形成する。もちろん、この空間５５は、絞り用通路５０にて弁出口４２と連通される。従って、このドライ弁９においても、冷媒が整流通路５０を通過することになって、低騒音化を達成することが可能である。
【００３８】
以上にこの発明の空気調和機の具体的な実施の形態について説明したが、この発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することが可能である。例えば、絞り用通路５０を構成するための溝５１は、その断面形状が矩形、Ｖ字状、半円形、半楕円形、半多角形等であってもよく、その数としても増減自由である。なお、冷媒流動音の観点からは、この溝５１の数を複数個形成したほうがよい。これは、溝５１を複数個設けることにより、絞り用通路５０も複数個形成されることになり、冷媒流が分散されて、各絞り用通路５０からの冷媒噴流の運動エネルギが小さくなり、発生する冷媒流動音が低減されるからである。さらに、冷媒流動音が最も顕著な気液２相流が流入する場合において、気相（ガス冷媒）と液相（液冷媒）とがそれぞれの冷媒通路を確保し易く、そのため、それぞれの絞り通過抵抗の違いによる流動変動や圧力変動の発生を低減でき、特に、間欠的な冷媒流動音を低減することができる。また、溝５１が複数個設けることによって、冷媒流による加振力が弁棒２１に均一に加わり、流体力による弁棒２１の振動を抑制して冷媒流動音を低減できる利点がある。
【００３９】
また、溝５１は、弁棒２１側に設けても、弁座３９側に設けても、さらには、弁棒２１側と弁座３９との両方に溝５１を設けてもよいが、弁座３９側に設ければ、弁棒２１の動きにかかわらず、冷媒の流れに対する溝５１の位置を固定することができ、これにより、絞り用通路５０を一定の位置に設けることができて、冷媒流動音の発生のバラツキを小さくすることができる。これに対して、冷媒の流れに対する絞り用通路５０の位置が異なると、冷媒流動音が大きくなったり、違った音になったりして、空気調和機毎に発生する騒音が相違して、品質が安定しないことになる。
【００４０】
さらに、整流部材５３の肉厚寸法や軸方向長さ等は、使用する材質等に応じて、精度よく低騒音化を図れる範囲において設計変更自由である。また、弁棒２１を駆動させる手段として、電磁コイルを使用した電気式のものに変えて、機械式のものを使用してもよい。さらに、空気調和機として、冷房・暖房・除湿の３つの運転のうち、冷房運転と除湿運転のみのもの、または暖房と除湿運転のみのもであってもよい。また、空気調和機として、建屋に対応するものではなく、除湿が必要な装置等に適用することも可能である。また、絞り用通路５０となる溝５１を形成すると共に、冷媒をこの絞り用通路５０へ案内する整流通路５２を設ける構造を、ドライ弁９に限らず、他の用途、例えば、主たる減圧弁に使用することも可能である。
【００４１】
【発明の効果】
請求項１又は請求項２の空気調和機によれば、冷媒流音が最も顕著な気液二相流がこのドライ弁に流入する場合においても、この気液２相流が均一されて、この均一化された状態で減圧される。これにより、不連続音が低減されて、消音効果を得ることができる。また、流動状態のまま減圧されるため、この絞りでの冷媒脈動が連続的となり、冷媒音および配管振動を低減することができる。すなわち、従来必要としていた防音対策が不要となって、装置全体としての簡略化を図って低コストにて簡単に製造することができる。しかも、音の静かな除湿運転ができ、心地よい快適空間を形成することが可能である。また、冷媒循環量が少なくてすむので、圧縮機の回転数を低減することができて、空気調和機を稼動させるのに必要な消費電力を低減でき、経済的である。また、この空気調和機によれば、冷媒サイクルの冷媒中のゴミやコンタミ等の浮遊物の内部への侵入を防止するフィルタとしての機能する。これによって、ドライ弁を開状態とすれば、整流部材の表面に付着した浮遊物は、通過する冷媒流に起因する吸引効果によって取り除かれることになって、絞り用通路の目詰まりを防止することができ、長期にわたって音の静かな除湿運転ができる。しかも、整流部材がリング状であるので、冷媒が周方向全体からこの整流部材へ浸入することができ、整流された冷媒を絞り用通路へ確実に供給することができ、低騒音の安定した運転が可能である。さらに、この空気調和機によれば、整流された冷媒を絞り用通路へより確実に供給することが可能であり、優れた低騒音化を達成できる。
【００４２】
請求項３の空気調和機によれば、減圧・整流を繰り返すことになって、低騒音化を図り易く、より静かな除湿運転が可能となる。
【００４３】
請求項４の空気調和機によれば。絞り用通路にて減圧された冷媒が周方向全体からこの整流部に浸入することができ、精度よく整流することが可能となる。
【００４４】
請求項５の空気調和機によれば、冷媒流音が最も顕著な気液二相流がこのドライ弁に流入する場合においても、この気液２相流が均一されて、この均一化された状態で減圧される。これにより、不連続音が低減されて、消音効果を得ることができる。また、流動状態のまま減圧されるため、この絞りでの冷媒脈動が連続的となり、冷媒音および配管振動を低減することができる。すなわち、従来必要としていた防音対策が不要となって、装置全体としての簡略化を図って低コストにて簡単に製造することができる。しかも、音の静かな除湿運転ができ、心地よい快適空間を形成することが可能である。また、冷媒循環量が少なくてすむので、圧縮機の回転数を低減することができて、空気調和機を稼動させるのに必要な消費電力を低減でき、経済的である。また、この空気調和機によれば、減圧・整流を繰り返すことになって、低騒音化を図り易く、より静かな除湿運転が可能となる。さらに、この空気調和機によれば。絞り用通路にて減圧された冷媒が周方向全体からこの整流部に浸入することができ、精度よく整流することが可能となる。
【００４６】
請求項６の空気調和機によれば、整流部材の製造の容易化を図ることができると共に、長期にわたって安定した減圧機能及び優れた整流機能を発揮することが可能であり、しかも、コストの低減にも寄与する。さらに、発泡金属では、冷媒や冷凍機油等に対する耐食性及び耐熱性に優れる利点がある。
【００４７】
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の空気調和機の実施の形態を示す要部拡大断面図である。
【図２】上記空気調和機の要部拡大断面図である。
【図３】上記空気調和機の全体簡略図である。
【図４】上記空気調和機のドライ弁の要部拡大平面図である。
【図５】上記空気調和機のドライ弁の要部拡大平面図である。
【図６】上記空気調和機のドライ弁の第１の変形例の拡大断面図である。
【図７】上記空気調和機のドライ弁の第２の変形例の拡大断面図である。
【図８】上記空気調和機のドライ弁の第３の変形例の拡大断面図である。
【図９】上記空気調和機のドライ弁の第４の変形例の拡大断面図である。
【図１０】上記空気調和機のドライ弁の第５の変形例の拡大断面図である。
【図１１】上記空気調和機のドライ弁の第６の変形例の拡大断面図である。
【図１２】上記空気調和機のドライ弁の第７の変形例の拡大断面図である。
【図１３】従来の空気調和機のドライ弁の拡大断面図である。
【符号の説明】
４利用側熱交換器
６第１熱交換器
７第２熱交換器
９ドライ弁
１９弁室
２１弁棒
３９弁座
４２弁出口
５０絞り用通路
５１溝
５２整流通路
５３整流部材
５４外鍔部
５５空間
６０整流部
６３受け部

Claims

冷凍サイクルを形成する利用側熱交換器（４）を第１熱交換器（６）と第２熱交換器（７）とに熱的に分割すると共に、第１熱交換器（６）と第２熱交換器（７）との間にドライ弁（９）を介設し、上流側の第１熱交換器（６）を凝縮器として機能させ、下流側の第２熱交換器（７）を蒸発器として機能させて除湿運転可能に構成して成り、上記ドライ弁（９）の弁座（３９）および弁棒（２１）の少なくとも一方に、弁閉状態にて絞り用通路（５０）となる溝（５１）を形成すると共に、この絞り用通路（５０）より上流側に、上記冷凍サイクルの冷媒を整流してその整流した冷媒を上記絞り用通路（５０）へ案内する整流通路（５２）を設け、上記整流通路（５２）はリング状の多孔体からなる整流部材（５３）を有し、弁閉状態において、この整流部材（５３）が上記絞り用通路（５０）の外周を包囲するように配置された空気調和機であって、上記弁座（３９）側に上記整流部材（５３）を配置すると共に、上記弁棒（２１）に外鍔部（５４）を設け、弁閉状態において、この整流部材（５３）に外鍔部（５４）を当接させて、上記ドライ弁（９）の弁室（１９）から独立した空間（５５）を形成し、この空間（５５）と弁出口（４２）とを上記絞り用通路（５０）にて連通させることを特徴とする空気調和機。
冷凍サイクルを形成する利用側熱交換器（４）を第１熱交換器（６）と第２熱交換器（７）とに熱的に分割すると共に、第１熱交換器（６）と第２熱交換器（７）との間にドライ弁（９）を介設し、上流側の第１熱交換器（６）を凝縮器として機能させ、下流側の第２熱交換器（７）を蒸発器として機能させて除湿運転可能に構成して成り、上記ドライ弁（９）の弁座（３９）および弁棒（２１）の少なくとも一方に、弁閉状態にて絞り用通路（５０）となる溝（５１）を形成すると共に、この絞り用通路（５０）より上流側に、上記冷凍サイクルの冷媒を整流してその整流した冷媒を上記絞り用通路（５０）へ案内する整流通路（５２）を設け、上記整流通路（５２）はリング状の多孔体からなる整流部材（５３）を有し、弁閉状態において、この整流部材（５３）が上記絞り用通路（５０）の外周を包囲するように配置された空気調和機であって、上記弁棒（２１）側に上記整流部材（５３）を配置すると共に、上記弁座（３９）側に受け部（６３）を設け、弁閉状態において、この受け部（６３）に整流部材（５３）を当接させて、上記ドライ弁（９）の弁室（１９）から独立した空間（５５）を形成し、この空間（５５）と弁出口（４２）とを上記絞り用通路（５０）にて連通させることを特徴とする空気調和機。
上記絞り用通路（５０）より下流側に、この絞り用通路（５０）を通過した冷媒を弁出口（４２）へ案内する整流部（６０）を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２の空気調和機。
上記整流部（６０）が、絞り用通路（５０）を通過した冷媒が外周側から浸入して内周側へ流出するリング状の多孔体からなることを特徴とする請求項３の空気調和機。
冷凍サイクルを形成する利用側熱交換器（４）を第１熱交換器（６）と第２熱交換器（７）とに熱的に分割すると共に、第１熱交換器（６）と第２熱交換器（７）との間にドライ弁（９）を介設し、上流側の第１熱交換器（６）を凝縮器として機能させ、下流側の第２熱交換器（７）を蒸発器として機能させて除湿運転可能に構成した空気調和機において、上記ドライ弁（９）の弁座（３９）および弁棒（２１）の少なくとも一方に、弁閉状態にて絞り用通路（５０）となる溝（５１）を形成すると共に、この絞り用通路（５０）より上流側に、上記冷凍サイクルの冷媒を整流してその整流した冷媒を上記絞り用通路（５０）へ案内する整流通路（５２）を設け、また、上記絞り用通路（５０）より下流側に、この絞り用通路（５０）を通過した冷媒を弁出口（４２）へ案内する整流部（６０）を設け、上記整流部（６０）が、絞り用通路（５０）を通過した冷媒が外周側から浸入して内周側へ流出するリング状の多孔体からなることを特徴とする空気調和機。
上記多孔体が発泡金属であることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかの空気調和機。