CN1699803A - 节流阀装置及空气调节器 - Google Patents

Abstract

本发明的课题为，降低在节流阀装置内的节流部产生的振动本身，以期有效地降低噪音。其解决方案为，在阀体(20)于阀关闭状态下将第一进出口(12)和第二进出口(13)连通连接的通路中，沿着流过该通路的流体流串列地配置缓冲构件(26)和节流构件(28)。

Description

节流阀装置及空气调节器

技术领域

本发明涉及节流阀装置及空气调节器，特别是，涉及在具有除湿模式的空气调节器中作为除湿用阀使用的节流阀装置及空气调节器。

背景技术

作为进行除湿运转的空气调节器，已知有如下所述的带有除湿模式的空气调节器，该空气调节器，将其室内热交换器分成两个，在所述两个室内热交换器之间设置在阀关闭的状态下成为节流阀的节流阀装置(除湿用节流阀、循环干燥阀)，在除湿运转时，通过制冷剂流过将阀关闭而作为节流阀起作用的节流阀装置的节流通路，将分成两个的室内热交换器中的上游侧的室内热交换器作为冷凝器，将下游侧的室内热交换器作为蒸发器，利用下游侧的室内热交换器对室内空气进行冷却、除湿，利用上游侧的室内热交换器进行加热，可以不降低空气温度地进行除湿(例如专利文献1)。

在如上所述的空气调节器中，在除湿运转时，循环干燥用的节流阀装置变成将阀关闭的状态，为了获得节流效果，制冷剂流过节流阀装置内的狭窄的节流通路，所以，在制冷剂流中发生紊流。

因此，在设置节流阀装置的室内机中，由紊流引起的振动在制冷剂液中传播，室内机的冷凝器、蒸发器起着共鸣板的作用，发生刺耳的制冷剂流动噪音(制冷剂摩擦音)。即，在循环干燥除湿运转时，液体和气体的混合制冷剂通过节流部，发生间歇的制冷剂通过音。因此，在比节流部更靠近上游侧的室内机的热交换器处发生共鸣，这种共鸣在室内变成刺耳的噪音。

这种现象，通过压缩机转速的增加，增加制冷剂循环流量，节流阀装置内的节流通路前后的压力差越大，则变得越显著，令人不快的噪音水平上升。

鉴于这种情况，已经提出了以下的方案，即，在节流阀装置的节流通路中，设置由烧结金属等形成的多孔质构件，或者利用多孔质构件构成节流通路，或者在节流通路的前后设置多孔质构件，通过使制冷剂流过多孔质构件，抑制紊流的通过，获得整流化作用，以期降低制冷剂流动噪音(例如，专利文献2、3、4、5)。

另外，提出过如下的方案，即，如图4所示，在阀体50上装入节流构件51，在节流构件51的前后配置由防止制冷剂流动噪音传播的多孔质构件等构成的过滤器元件52、53，进而，配置细齿构件(压花构件)，通过使制冷剂流过细齿构件54的外周部的多个流路，以期将位于比节流构件51更靠近下游侧的制冷剂流整流，进而，设置弹簧加载的可动轴套构件55，相对于阀体50在阀室内因制冷剂流引起的振动，获得振动的衰减作用。

另外，作为空气调节器中使用的除湿用减压机构，还提出了采用多级节流孔的方案(例如，专利文献6)。

不过，在循环干燥除湿运转时，在节流部发生间歇的制冷剂通过噪音，出现在节流部上游侧的流体处于液体和气体混合的称为活塞流的状态时，由于液体制冷剂和气体制冷剂的流动阻力不同，在气体进入节流部的瞬间，和液体进入节流部的瞬间，制冷剂通路内的压力急剧变化。因此，产生振动式的压力变化，激起配管等的振动，从而发生噪音。对此，在现有技术的节流阀装置中，并没有采取根本性的对策用以降低在节流阀装置内的节流部产生的振动本身，对噪音的降低有限。

【专利文献1】特开平11-51514号公报

【专利文献2】特开2000-346495号公报

【专利文献3】特开2001-311573号公报

【专利文献4】特开2002-310540号公报

【专利文献5】特开2002-323273号公报

【专利文献6】特开2003-65632号公报

发明内容

本发明所要解决的课题是，降低在节流阀装置内的节流部产生的振动本身，以期有效地降低噪音。

根据本发明的节流阀装置，包括：第一进出口，第二进出口，平时与前述第一进出口连通的阀室，设置在前述阀室与前述第二进出口之间的、划定阀口的阀套，设置在前述阀室内以开闭前述阀口的阀体，其中，在前述阀体上，形成在将阀关闭的状态下将前述第一进出口和前述第二进出口连通连接的通路，在前述通路中，沿着流过该通路的流体流串列地配置缓冲构件和节流构件。

根据本发明的节流阀装置，优选地，进一步沿着流过前述通路的流体流、在前述缓冲构件和前述节流构件的各自的前后，配置由多孔质体构成的过滤器元件。

根据本发明的空气调节器，包括：压缩机、室外热交换器、第一室内热交换器、第二室内热交换器、将它们环路连接起来的制冷剂通路、设置在前述室外热交换器与前述第一室内热交换器之间的制冷剂通路中的膨胀阀，在前述第一室内热交换器与前述第二室内热交换器之间，连接有根据上述任何一项发明所述的节流阀装置。

根据本发明的节流阀装置，由于缓冲构件和节流构件沿着流过通路的流体流串列地配置，所以，在缓冲构件位于比节流构件更靠近上游侧位置的流体流中，在节流构件的面前，借助缓冲构件，缓和流体的压力变化，特别是，缓和相变。从而，在节流构件上的振动式的压力变化的振幅变小，降低节流动作时的噪音的发生。

进而，通过沿着流过通路的流体流在缓冲构件和节流构件的各自的前后配置由多孔质体构成的过滤器元件，防止制冷剂流动声音的传播。

另外，在根据本发明的空气调节器中，在节流阀装置的节流动作时产生的振动式的压力变化的振幅变小，降低节流动作时的噪音的发生，进一步防止制冷剂流动音的传播，有效地降低由室内热交换器的共鸣引起的噪音的发生。

附图说明

图1是表示根据本发明的节流阀装置的一种实施形式的剖视图。

图2是根据一种实施形式的节流阀装置的主要部分的放大剖视图。

图3是表示装入根据本发明的节流阀装置的空气调节器的框图。

图4是表示节流阀装置的现有技术例的剖视图。

具体实施方式

下面参照附图详细说明本发明的实施形式。

如图1所示，节流阀装置10具有阀套11。阀套11划定第一进出口12，第二进出口13，平时与第一进出口12直接连通的阀室14，设置在阀室14和第二进出口13之间的阀口15。在阀口15的阀室14侧的开口端周围划定阀座部16。在第一进出口12、第二进出口13上分别连接有连接管17、18。

阀体20能够沿着图中的上下方向(阀升程方向)移动地设置在阀室14中。阀体20可以在阀的关闭位置与阀的打开位置之间移动，其中，在所述阀的关闭位置，如图2所示，阀体20以前端外周面20A在划定在阀口15周围的阀座16上就位，将阀口15关闭，在所述阀的打开位置，如图1所示，阀体20离开阀座16，将阀口15打开。

在阀套11上安装电磁螺线管装置40。电磁螺线管装置40是无吸引元件型的，由以下部分构成：固定在阀套11上的圆筒状的柱塞管41，在柱塞管41内划定的柱塞室42内可以沿轴向方向(上下方向)移动地配合的帽形的柱塞43，固定在柱塞管41的前端部(上端部)上的插塞构件44，在柱塞管41的外侧由螺栓45连接到插塞构件44上的コ字形的外箱46，由固定在柱塞管41的外周上的绕线管47A、绕线部47B形成的电磁线圈部47，由将柱塞43向插塞构件44侧加载的压缩盘簧构成的柱塞弹簧(开阀弹簧)48。

阀室14在与阀口15的相反侧(上侧)和柱塞管41的内侧(柱塞室42)直接连接。阀体20位于阀室14及柱塞管41的内侧，将阀杆部20B铆接结合到柱塞43的底部上。借此，将阀体20和柱塞43一体化连接，阀体20与柱塞43成一整体地沿上下方向(轴线方向)移动。

电磁螺线管装置40，在不对电磁线圈部47进行通电的非通电时，借助柱塞弹簧48的弹簧力，将阀体20和柱塞43一起向上方(阀打开的方向)驱动。与此相对，电磁螺线管装置40，在向电磁线圈47上进行通电的通电时，通过柱塞43抗拒柱塞弹簧48的弹簧力被向外箱46的下侧片部46A侧磁性吸引，将阀体20向下方(阀关闭方向)驱动。

即，电磁螺线管装置40，在非通电时，如图1所示，借助柱塞弹簧48的弹簧力将阀体20向脱离阀座16的打开阀的位置驱动，在通电时，如图2所示，抗拒柱塞弹簧48的弹簧力，将阀体20向在阀座16上就位的阀关闭的位置驱动，节流阀装置10成为常开型、通电关闭型的电磁阀。

如图1所示，阀体20位于阀口15的正上方的位置处，在阀体20上，形成在阀关闭状态与第一进出口12和第二进出口13连通连接的内部通路。该内部通路的大部分，由在面向阀口15的阀体20的前端面(下底面)开口的中空开口部21给出。即，中空开口部21，构成在阀体20的前端面上朝着阀口15开口(下端开口)、上端闭塞的有底孔。另外，如图2所示，在阀体20上，穿透设置与中空开口部21的上部区域连通的多个径向方向通路23。

借此，中空开口部21、径向通路23，在阀体20上构成在阀关闭的状态下将第一个进出口12和第二个进出口13连通连接的内部通路。

在穿透设置径向通路23的部分的阀体20的外周部上，配合安装有由多孔质体构成的圆筒状过滤器元件24。圆筒状过滤器元件24，进行混入物的捕捉以及将气液混合流体中的气体粒子的细化。

在中空开口部21内，依次插入有：由多孔质体构成的圆盘状过滤器元件25，具有流通孔26A的缓冲构件26，由多孔质体构成的圆盘状过滤器元件27，具有节流孔28A的节流构件28，由多孔质体构成的圆盘状过滤器元件29，环状的垫圈30，它们通过中空开口部21的前端部铆接固定到阀体20上。

根据上述结构，缓冲构件26和节流构件28，沿着流过通路(中空开口部21、径向方向通路23)的流体流在纵向方向上串列地配置。节流构件28的节流孔28A的口径设定成获得节流阀装置10所要求的节流度的大小。

缓冲构件26位于节流构件28的上游侧，以比中空开口部21的内径小的外径形成，以和中空开口部21的内周面之间形成环状间隙的方式，配置在与中空开口部21同心的圆上。将缓冲构件26的流通孔26A的孔径被设定成对节流阀装置10的节流度不产生影响的值，缓和在节流构件28上的流体的压力变化。

即，如图1所示，缓冲构件26和节流构件28，沿着流过阀体20的内部通路(中空开口部21、径向方向通路23)的流体流串列地配置。

圆盘状过滤器元件25、27、29，沿着流过阀体20的内部通路(中空开口部21、径向方向通路23)的流体流，位于缓冲构件26和节流构件28的前后，主要用于对流过它的气液混合流进行整流，抑制紊流的通过。

圆筒状过滤器元件24，作为构成圆盘状过滤器元件25、27、29的多孔质体，优选地为使用寿命长的多孔质体，包括：由不锈钢、黄铜等制成的连续气孔结构的多孔性烧结金属、镍、镍-铜合金构成的三维网眼状的发泡金属或金属多孔质体；以塑料粉末作为原料烧结成形的连续气孔结构的塑料烧结多孔质体；将多个用不锈钢等形成的金属丝网重叠烧结的烧结多层金属丝网等；将这些过滤器元件24、25、27、29，设定成对于进行混入物的捕捉及气液混合流体中的气体粒子的细化作用、气液混合流的整流作用恰当的气孔孔径和网目。

如图2所示，在阀套11上，沿着轴线方向和径向方向分别可位移地设置可动轴套构件31。可动轴套构件31，用黄铜、非磁性材料、树脂等构成，包括：圆筒部31A，成一整体地形成在圆筒部31A的上端的上部凸缘31B，上部凸缘31B的下底面，构成沿着与中心轴线垂直的方向延伸的环状可动侧摩擦面。

阀套11，在柱塞管41的根部(柱塞管41的相对于阀套11的固定端)上具有阶梯部11A，阶梯部11A的上表面，构成沿着与中心轴线垂直的方向延伸的环状的固定侧摩擦面。可动轴套构件31的上部凸缘31B的下底面构成的可动侧摩擦面，可滑动地与该固定侧摩擦面进行面接触。

可动轴套构件31的圆筒部31A，通过上部凸缘31B和阀套11的阶梯差部11A的配合以悬挂状态位于阀室14内，将处于打开阀的状态的阀体20的前端侧的外周全部包围。

柱塞弹簧48的下端侧的卷绕端，在可动轴套构件31的上部凸缘31B上就位。柱塞弹簧48的上端侧的卷绕端，在柱塞43的阶梯部43A上就位。借此，可动轴套构件31受到柱塞弹簧48的弹簧力的影响，将上述可动侧摩擦面向阀套11的上述的固定侧摩擦面上弹性加载。即，可动轴套31的可动侧摩擦面以面接触的状态被推压到阀套11的固定侧摩擦面上。

下面，对于根据上述结构的节流阀装置10的动作进行说明。

在不向电磁螺线管装置40进行通电的状态下，如图11所示，借助柱塞弹簧48的弹簧力，将阀体20和柱塞43一起抬起，阀体20离开阀座16，获得阀口15完全打开的全开的实质上没有节流作用的阀打开状态。

在这种阀打开状态时，由于利用可动轴套31的圆筒部31A包围阀体20的前端侧的外周，所以，在阀室14内从第一进出口12向阀口15、第二进出口13流动的流体流(紊流)不会直接碰到阀体20。因此，降低由作用到阀体20上的流体流引起的振力。

另外，可动轴套构件31，通过受到阀体20的起振运动向径向方向运动，通过可动侧摩擦面(上部凸缘31B的下底面)与固定侧摩擦面(阀套11的阶梯差部11A的上表面)的摩擦，将作用到阀体20上的振动能量变换成热能，获得振动衰减作用，即，获得阻尼效应。借此，阀体20不容易受到阀室14内的流体流的影响，避免阀体20的共振，不会产生阀的共鸣。

当向电磁螺线管装置40进行通电时，抗拒柱塞弹簧48的弹簧力，柱塞43被向外箱46的下侧片部46A侧磁性吸引，阀体20被向阀关闭方向驱动，如图2所示，阀体20以前端外周面20A在阀座部16上就位。

在这种阀关闭状态，以圆筒状过滤器元件24、径向方向通路23、圆盘状过滤器元件25、缓冲构件26的流通孔26A、圆盘状过滤器元件27、节流构件28的节流孔28A、圆盘状过滤器元件29，将阀室14与第二进出口13连通，在第一进出口12为高压侧、第二进出口13为低压侧的情况下，液体与气体的混合制冷剂等流体以如下的顺序流动，所述顺序为：圆筒状过滤器元件24径向方向通路23→圆盘状过滤器元件25→缓冲构件26的流通孔26A、或者形成在阀体20的中空开口部21内周面与缓冲构件26的外周面之间的环状的间隙A→圆盘状过滤器元件27→节流构件28的节流孔28A→圆盘状过滤器元件29。

通过如上所述的流体的流动，首先，利用呈圆筒状的表面面积大的圆筒状过滤器元件24进行流体流中的污染的捕捉，同时，进行液流中的气泡(气体粒子)的细化。并且，流体通过多个径向方向通路23，以分散的液流流入圆盘状过滤器元件25，从圆盘状过滤器元件25，首先，流过设定成对节流阀装置10的节流度没有影响的口径的缓冲构件26的流通孔26A，或者，流过形成在阀体20的中空开口部21的内周面和缓冲构件26的外周面之间的环状间隙A，借助流体在该流通孔26A内的流动，或者，借助流体在缓冲构件26的外周的流动，缓和流体的压力变化，特别是，缓和相变，缩小振动式的压力变化的振幅。

然后，流体通过圆盘状过滤器元件27，流过节流构件28的节流孔28A。由于流过该节流构件28的节流孔28A的流体，被其上游侧的缓冲构件26缩小振动式的压力变化的振幅，所以，降低在节流构件28处的间歇式的制冷剂通过音的发生。

然后，流体通过圆盘状过滤器元件29，流向第二进出口13。在该流体流中，通过在缓冲构件26和节流构件28的各自的前后配置由多孔质体构成的圆盘状过滤器元件25、27、29，防止制冷剂流动音的传播。

图3表示作为循环干燥阀装入根据上述实施形式的节流阀装置10的根据本发明的空气调节器。

该空气调节器，包括：压缩机100、室外热交换器101、第一室内热交换器102、第二室内热交换器103、将它们环路连接的制冷剂通路105～113、设置在室外热交换器101和第一室内热交换器102之间的制冷剂通路(107～109)上的膨胀阀104，为了进行制冷模式和供暖模式的切换而将环路连接的制冷剂通路105～113中的制冷剂流动方向反转的四通阀115。

节流阀装置(循环干燥阀)10连接到第一室内热交换器102与第二室内热交换器103之间的制冷剂通路110上。

在制冷模式下，制冷剂沿图3中实线的箭头表示的方向循环，在节流阀装置10开阀的状态，获得制冷模式，在节流阀装置10关闭阀的状态，该节流装置10起着作为节流阀的作用，制冷剂从第一进出口12起，经由圆筒状过滤器元件24→径向方向通路23→圆盘状过滤器元件25→缓冲构件26的流通孔26A、或者形成在阀体20的中空开口部21的内周面和缓冲构件26的外周面之间的环状的间隙A→圆盘状过滤器元件27布流构件28的节流孔28A→圆盘状过滤器元件29的路径(参照图2)流向第二进出口13，获得制冷循环干燥模式(制冷时除湿)。

借此，降低在制冷循环干燥模式中的节流阀装置10中的间歇式的制冷剂通过音的发生，降低比节流阀装置10更靠近上游侧的第一室内热交换器102中的共鸣噪音的发生。

此外，在供暖模式，制冷剂沿着与图3的箭头所示的方向相反的方向循环，通常，节流阀装置10保持阀的打开状态。

Claims (3)

1.一种节流阀装置，包括：第一进出口，第二进出口，平时与前述第一进出口连通的阀室，设置在前述阀室与前述第二进出口之间的、划定阀口的阀套，设置在前述阀室内以开闭前述阀口的阀体，其中，

在前述阀体上，形成在将阀关闭的状态下将前述第一进出口和前述第二进出口连通连接的通路，在前述通路中，沿着流过该通路的流体流串列地配置缓冲构件和节流构件。

2.如权利要求1所述的节流阀装置，沿着流过前述通路的流体流、在前述缓冲构件和前述节流构件的各自的前后，配置由多孔质体构成的过滤器元件。

3.一种空气调节器，包括：压缩机、室外热交换器、第一室内热交换器、第二室内热交换器、将它们环路连接起来的制冷剂通路、设置在前述室外热交换器与前述第一室内热交换器之间的制冷剂通路中的膨胀阀，在前述第一室内热交换器与前述第二室内热交换器之间，连接有权利要求1或权利要求2所述的节流阀装置。

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