JP2005083690A - Dehumidifying orifice device and air conditioner having the orifice device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、冷凍サイクルの凝縮熱で室内空気を加熱する冷房除湿運転および暖房除湿運転を可能とするための除湿用絞り装置と、これを備えた空気調和機に関する。 The present invention relates to a dehumidifying squeezing device for enabling a cooling and dehumidifying operation in which room air is heated by condensation heat of a refrigeration cycle, and an air conditioner including the same.
従来の空気調和機としては、特開昭54−47353号公報に示されているものがある。(特許文献1)
この特許文献1の空気調和機は、圧縮機1、四方弁2、室外熱交換器3、冷暖房用絞り装置6、室内熱交換器、及び除湿用絞り装置等を配管で接続して冷凍サイクルを形成している。
As a conventional air conditioner, there is one disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 54-47353. (Patent Document 1)
The air conditioner disclosed in Patent Document 1 includes a compressor 1, a four-
前記四方弁2は、圧縮機1から吐出された冷媒を室外熱交換器3から室内熱交換器に流す冷房サイクルと、圧縮機1から吐出された冷媒を室内熱交換器から室外熱交換器3に流す暖房サイクルとに切り換える機能を有している。
The four-
また、前記冷暖房用絞り装置6は第1電磁弁9と並列に接続して冷暖房運転時に絞り作用を行なうように室外熱交換器3と室内熱交換器との間に設け、かつ、前記除湿用絞り装置5は逆止弁4と併設に接続して暖房運転時に絞り作用を行なうように室外熱交換器2と室内側熱交換器との間に設けている。
The cooling /
さらには、前記室内熱交換器は、第1室内熱交換器7と第2室内熱交換器8とに分割している。 Furthermore, the indoor heat exchanger is divided into a first indoor heat exchanger 7 and a second indoor heat exchanger 8.
また、前記除湿用絞り装置は、除湿運転時に絞り作用を行なうように第1室内熱交換器7と第2室内熱交換器8との間に設けている。 The dehumidifying squeezing device is provided between the first indoor heat exchanger 7 and the second indoor heat exchanger 8 so as to perform a squeezing action during the dehumidifying operation.
そして、前記除湿用絞り装置5としては、第2電磁弁11とキャピラリチューブ10とを並列接続した構成を使用している。 And as the said dehumidifying throttle apparatus 5, the structure which connected the 2nd solenoid valve 11 and the capillary tube 10 in parallel is used.
そして、冷房運転時は第1電磁弁9を閉鎖し、第2電磁弁11を開放して冷暖房用絞り装置6に冷媒が流れるようにし、暖房運転時は第1電磁弁9、及び第2電磁弁11を開放して除湿用絞り装置5に冷媒が流れるようにすることにより、冷房運転時と暖房運転時の絞り量を変えることにより効率の良い運転を可能としている。
During the cooling operation, the first electromagnetic valve 9 is closed and the second electromagnetic valve 11 is opened so that the refrigerant flows through the cooling /
また、除湿運転時は第2電磁弁11を閉鎖することによりキャピラリチューブ10に冷媒を流し、冷房気味除湿あるいは暖房気味除湿かによって、第1室内熱交換器7または第2室内熱交換器8の何れかを凝縮器又は再熱器として働くようにしている。 Further, during the dehumidifying operation, the second electromagnetic valve 11 is closed to cause the refrigerant to flow through the capillary tube 10, and the first indoor heat exchanger 7 or the second indoor heat exchanger 8 is switched depending on whether it is air-cooling dehumidification or heating-air dehumidification. Either one serves as a condenser or a reheater.
また、前記除湿用絞り装置として、図5に示すように、電磁弁7a’と、キャピラリチューブ71’、72’、73’と逆止弁74’とを組み合わせた除湿用絞り装置7b’とを並列接続した構成も使用されている。
Further, as the dehumidifying squeezing device, as shown in FIG. 5, an
この図5に示す空気調和機は、冷房気味除湿と暖房気味除湿とで絞り量を変えているので、効率のよい除湿運転を可能としている。 The air conditioner shown in FIG. 5 is capable of efficient dehumidifying operation because the throttle amount is changed between cooling-like dehumidification and heating-like dehumidification.
しかし、特許文献1及び図5に示す空気調和機は、除湿用絞り装置に、キャピラリチューブを使用しているため、この長いキャピラリチューブを流れる冷媒の流動音による騒音が問題となっていた。 However, since the air conditioner shown in Patent Document 1 and FIG. 5 uses a capillary tube for the dehumidifying throttle device, noise due to the flow sound of the refrigerant flowing through the long capillary tube has been a problem.
また、特許文献1の空気調和機では、冷房気味除湿と暖房気味除湿とで同じキャピラリチューブを除湿用絞り装置として使用するため、絞り量を変えることができず、効率的な除湿運転ができないという問題がある。 Moreover, in the air conditioner of patent document 1, since the same capillary tube is used as a dehumidifying throttling device for cooling and dehumidification, the amount of throttling cannot be changed, and an efficient dehumidifying operation cannot be performed. There's a problem.
また、前記除湿用絞り装置として、特開2003−65632号公報に示されているものがある。(特許文献2)
この特許文献2に示されている除湿用絞り装置は前記キャピラリチューブの代わりにオリフィスを利用した減圧装置を用いて冷媒流動音による騒音を減らしている。
Further, as the dehumidifying squeezing device, there is one disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2003-65632. (Patent Document 2)
The dehumidifying throttling device disclosed in
しかし、特許文献2の空気調和機もまた、冷房気味除湿と暖房気味除湿とで同じ減圧装置を除湿用絞り装置として使用するため、絞り量を変えることができず、効率的な除湿運転ができないという問題がある。
However, the air conditioner of
そこで、図5に示す空気調和機のキャピラリチューブの代わりに、特許文献2のオリフィスを利用した減圧装置を使用することが考えられるが、この場合、部品点数が多く、組立て費が高くなるという問題がある。
Therefore, it is conceivable to use the pressure reducing device using the orifice of
従来の空気調和機としては、また、特開2001−263858号公報に示されているものがある。(特許文献3)
この特許文献3の空気調和機は、前記除湿用絞り装置として、弁の開閉をステッピングモータで行う電動膨張弁を使用しているので、冷房気味除湿と暖房気味除湿とで絞り量を変えることができ、効率的な除湿運転を可能としている。
A conventional air conditioner is also disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-263858. (Patent Document 3)
The air conditioner of
しかし、特許文献3の空気調和機は弁の開閉をステッピングモータで行う電動膨張弁を使用しているため、その構造が複雑となり、コストが高くなるばかりか、信頼性にも問題がある。
本発明は、冷房気味除湿と暖房気味除湿とで絞り量を変えることができる従来の除湿用絞り装置における構造が複雑で、部品コスト及び組立てコストが高く、信頼性が劣るという問題を解決した除湿用絞り装置と、これを使用した空気調和機を提供することを目的とする。 The present invention is a dehumidification that solves the problem that the structure of a conventional dehumidifying squeezing device that can change the squeezing amount between air-cooling dehumidification and heating-like dehumidification is complicated, the parts cost and assembly cost are high, and the reliability is poor. It is an object of the present invention to provide a diaphragm device and an air conditioner using the same.
本発明は、配管と、同配管内に形成された、弁孔を夫々穿設するとともに流通抵抗の異なるオリフィス孔を対向するように穿設した一対の弁座と、同一対の弁座間に遊動自在に配設され、前記弁孔を閉鎖する弁部を両端部に形成した遊動弁体とから絞り装置を構成してなる。 The present invention provides a free floating between a pair of valve seats formed in a pipe and a pair of valve seats formed in the pipe so as to face respective orifice holes having different flow resistances. A throttling device is constituted by a floating valve body that is freely disposed and has valve portions that close the valve hole formed at both ends.
また、前記配管が両側を縮径した円筒状のスリーブからなり、前記弁座が、前記スリーブ内の中央部に固着される、一側が開放された有底円筒状に形成され、底部に弁孔とオリフィス孔とを穿設したボディーと、同ボディーの開放された一側に装着される弁孔とオリフィス孔とを穿設したストッパとにより形成されてなる構成としている。 Further, the pipe is formed of a cylindrical sleeve having a reduced diameter on both sides, and the valve seat is formed in a bottomed cylindrical shape that is fixed to a central portion in the sleeve and is open on one side, and has a valve hole in the bottom portion. And an orifice hole, a valve hole mounted on one side of the body, and a stopper having an orifice hole.
また、圧縮機と、四方弁と、室外熱交換器と、膨張弁と、第一室内熱交換器と、第二室内熱交換器とを備えた空気調和機において、前記第一室内熱交換器と、前記第二室内熱交換器との間に前記絞り装置と、開閉弁とを並列に接続して空気調和機を構成してなる。 In the air conditioner including a compressor, a four-way valve, an outdoor heat exchanger, an expansion valve, a first indoor heat exchanger, and a second indoor heat exchanger, the first indoor heat exchanger The throttle device and the open / close valve are connected in parallel between the second indoor heat exchanger and an air conditioner.
以上説明したように本発明によると、除湿用絞り装置を、スリーブ(円筒状パイプ)内に設けられた、中心に弁孔を、その周縁にオリフィス孔を夫々穿設した一対の弁座と、同一対の弁座間に移動自在に配設された遊動弁体とで構成しているので、夫々のオリフィス孔の長さと径を変え、あるいはその開放端の面取り形状を変えることにより流通抵抗を異ならせ冷房気味除湿と暖房気味除湿とで絞り量を変えることができるとともに、構造が簡単なことによりコストを削減できるようになっている。 As described above, according to the present invention, the dehumidifying throttle device includes a pair of valve seats provided in a sleeve (cylindrical pipe), each having a valve hole at the center and an orifice hole at the periphery thereof, Since it is composed of floating valve elements that are movably arranged between the same pair of valve seats, the flow resistance can be varied by changing the length and diameter of each orifice hole or changing the chamfered shape of its open end. The amount of squeezing can be changed between the warming-down dehumidification and the heating-like dehumidification, and the cost can be reduced due to the simple structure.
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいた実施例として詳細に説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail as examples based on the attached drawings.
図1は本発明による除湿用絞り装置の実施例を示す断面図である。 FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a dehumidifying squeezing device according to the present invention.
除湿用絞り装置7bは図1に示すように、スリーブ(円筒状パイプ)7b1と、一側が開放された有底円筒状に形成され、底部の中心に弁孔74aを穿設し、その周縁にオリフィス孔72を穿設したボディー7b2と、同ボディー7b2の開放された一側に装着される弁孔73aを中心に穿設し、その周縁にオリフィス孔71を穿設したストッパ7b4と、前記ボディー7b2内に遊動自在に配設され遊動弁体75と、前記ボディー7b2の両側端に装着されるストレーナ7b5、7b6とで構成されており、前記ボディー7b2はカシメ固定により前記スリーブ7b1内に固着されるようになっている。
As shown in FIG. 1, the
前記両オリフィス孔71、72はその孔長を孔径の約5倍以上とし、有効に冷媒の絞りが行えるようにするとともに、両者は冷房除湿と暖房除湿とで絞り量が異なるように孔径及びその長さを変えて流通抵抗に相違があるように形成されている。
Both the
つぎに、この除湿用絞り装置7bの組立て手順を図1を参照して説明する。
Next, the assembly procedure of the dehumidifying
まず、図1に示すように、ボディー7b2の開放された一側から弁室内に遊動弁体75を装着する。つぎに、前記ストッパー7b4を装着する。
First, as shown in FIG. 1, the
このとき、前記ボディー7b2に備えるオリフィス孔72と前記ストッパー7b4に備えるオリフィス孔71の中心線が一致するようにする。
At this time, the center lines of the
つぎに、ボディー7b2の両側端の固定部7b2’、7b2”にストレーナ7b5、7b6を固定する。つぎに、これらを装着固定したボディー7b2を前記スリーブ7b1内に挿入して同ボディー7b2に備える溝状固定部7b2"' に圧着固定することにより、組立てを完了する。 Next, the strainers 7b5 and 7b6 are fixed to the fixing portions 7b2 ′ and 7b2 ″ on both side ends of the body 7b2. Next, the body 7b2 to which these are mounted and fixed is inserted into the sleeve 7b1 and provided in the body 7b2. The assembly is completed by crimping and fixing to the shape fixing part 7b2 "'.
上記した除湿用絞り装置7bは、従来に比べて部品点数が少なく、簡単な構造で、小型化でき、しかも簡単な手順で組立てが出来るので、省スペース化と共に、部品コスト及び組立てコストを低減できるようになっている。
The
図2は本発明による除湿用絞り装置を備えた空気調和機の実施例を示す冷凍サイクルの概略系統図、図3、図4は前記除湿用絞り装置の動作状態を示す動作説明図である。 FIG. 2 is a schematic system diagram of a refrigeration cycle showing an embodiment of an air conditioner equipped with a dehumidifying squeezing device according to the present invention, and FIGS. 3 and 4 are operation explanatory views showing operating states of the dehumidifying squeezing device.
冷凍サイクルは、回転数制御等による能力可変圧縮機1、冷房サイクル及び暖房サイクルを切り換える四方弁2、室外熱交換器3、絞り作用の無い全開状態が可能でかつ絞り量をモータ等により広い範囲で連続的に変えられる電動膨張弁タイプの冷暖房用絞り装置4と、室内熱交換器5(5a、5b)と、冷暖房運転と除湿運転とを切り換える開閉弁7aと、除湿用絞り装置7bとを接続配管により接続して構成されている。
The refrigeration cycle has a variable capacity compressor 1 by rotation speed control, etc., a four-
なお、冷房サイクルとは、圧縮機1から出た冷媒流を室外熱交換器3から室内熱交換器5(5a、5b)に流すサイクルであり、冷房運転及び冷房気味を含む除湿運転等で適用される。
The cooling cycle is a cycle in which the refrigerant flow from the compressor 1 flows from the
また、暖房サイクルとは、圧縮機1から出た冷媒流を室内熱交換器5(5a、5b)から室外熱交換器3に流すサイクルであり、暖房運転及び暖房気味を含む除湿運転等で適用される。
The heating cycle is a cycle in which the refrigerant flow from the compressor 1 flows from the indoor heat exchanger 5 (5a, 5b) to the
前記冷暖房絞り装置4は前記室内熱交換器5(5a、5b)と室外熱交換器3との間に接続されている。
The cooling / heating throttle device 4 is connected between the indoor heat exchanger 5 (5a, 5b) and the
また、前記室内熱交換器5(5a、5b)は第1室内熱交換器5aとこれより伝熱面積の小さい第2室内熱交換器5bとから成っている。 The indoor heat exchanger 5 (5a, 5b) includes a first indoor heat exchanger 5a and a second indoor heat exchanger 5b having a smaller heat transfer area.
第1室内熱交換器5aと第2室内熱交換器5bとの間には、冷房及び暖房運転時には流通抵抗の非常に小さい全開状態となり、除湿運転時に全閉状態となる開閉弁7aと、除湿運転時に絞り作用を行う除湿用絞り装置7bが並列接続されている。
Between the first indoor heat exchanger 5a and the second indoor heat exchanger 5b, there is an open /
除湿運転は、四方弁2、除湿用絞り装置7b及び冷暖房絞り装置4の動作により冷房サイクルによる除湿運転(冷房気味除湿運転)と暖房サイクルによる除湿運転(暖房気味除湿運転)が可能である。
In the dehumidifying operation, the dehumidifying operation by the cooling cycle (cooling dehumidifying operation) and the dehumidifying operation by the heating cycle (heating and dehumidifying operation) can be performed by the operations of the four-
前記除湿用絞り装置7bは、前記各弁座73、弁座74に遊動弁体75が着座すると弁孔をそれぞれ閉鎖されるが、前記各オリフィス孔71、オリフィス孔72は開放されたままとなる構造となっている。
In the
つぎに、除湿運転時の除湿用絞り装置7bの動作を説明する。
Next, the operation of the
図2は暖房除湿運転時の前記除湿用絞り装置7bの状態を示す動作説明図、図3は冷房除湿運転時の前記除湿用絞り装置7bの状態を示す動作説明図である。
FIG. 2 is an operation explanatory view showing the state of the
まず、図2及び図3により暖房除湿運転時の除湿用絞り装置7bの動作を説明する。
First, the operation of the
図1に示すように、前記四方弁2を暖房サイクル側に切り換えると共に、前記開閉弁7aを閉じて、圧縮機1を作動することにより暖房除湿運転が開始される。
As shown in FIG. 1, the four-
暖房除湿運転が開始されると、図2または図3に示すように第一室内熱交換器5a側から第二室内熱交換器5b側に冷媒が流れることになり、その冷媒の流動圧により前記遊動弁体75は室内機5b側に移動して前記弁座74に着座する。
When the heating and dehumidifying operation is started, the refrigerant flows from the first indoor heat exchanger 5a side to the second indoor heat exchanger 5b side as shown in FIG. 2 or FIG. The
即ち、室内熱交換器5a側から流入された冷媒は、図3に示すように、弁座73の弁孔を通過し、その後オリフィス孔72で絞られて室内熱交換器5b側に流出される。
That is, as shown in FIG. 3, the refrigerant flowing in from the indoor heat exchanger 5a passes through the valve hole of the
つぎに、図2及び図4により冷房除湿運転時の除湿用絞り装置7bの動作を説明する。
Next, the operation of the
前記四方弁2を冷房サイクル側に切り換えると共に、前記開閉弁7aを閉じて、圧縮機1を作動することにより冷房除湿運転が開始される。
The four-
冷房除湿運転が開始されると、図2または図4に示すように第二室内熱交換器5b側から第一室内熱交換器5a側に冷媒が流れることになり、その冷媒の流動圧により前記プラグ75は移動して前記弁座73に着座する。
When the cooling and dehumidifying operation is started, the refrigerant flows from the second indoor heat exchanger 5b side to the first indoor heat exchanger 5a side as shown in FIG. 2 or FIG. The
第2室内熱交換器5b側から流入した冷媒は、前記弁座74の弁孔を通過し、前記オリフィス孔71で絞られて第1室内熱交換器5a側に流出される。
The refrigerant flowing in from the second indoor heat exchanger 5b side passes through the valve hole of the
以上説明したように、暖房除湿運転時には前記右側のオリフィス孔72で絞られ、冷房除湿運転時には左側のオリフィス孔71で絞られるので、前記オリフィス孔72とオリフィス孔71との径及び長さを最適化設計することにより、暖房除湿運転時も冷房除湿運転時も絞り量がことなることにより効率がよい除湿運転が可能となる。
As described above, the
1 圧縮機
2 四方弁
3 室外熱交換器
4 冷暖房絞り装置
5a 第1室内熱交換器
5b 第2室内熱交換器
6 アキュムレータ
7a 開閉弁
7b 除湿用絞り装置
71、72 オリフィス孔
73、74 弁座
73a、74a 弁孔
75 遊動弁体
7b1 スリーブ(円筒状パイプ)
7b2 ボディー
7b2’、7b2” 固定部
7b2"' 溝状固定部
7b3 プラグ
7b4 ストッパー
7b5、7b6 ストレーナ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
7b2 Body 7b2 ', 7b2 "Fixing part 7b2"' Groove fixing part 7b3 Plug 7b4 Stopper 7b5, 7b6 Strainer
Claims (3)
、 In an air conditioner comprising a compressor, a four-way valve, an outdoor heat exchanger, an expansion valve, a first indoor heat exchanger, and a second indoor heat exchanger, the first indoor heat exchanger; The air conditioner, wherein the expansion device and the on-off valve are connected in parallel between the second indoor heat exchanger.
,
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