JP5038105B2 - 弁装置およびそれを備える空気調和機 - Google Patents
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弁座部材の他端面が弁本体の第2の流体口側に位置するように弁座部材が弁室内に嵌合され、開閉部材により一端開口が閉塞された状態で、第1のフィルタ収容空間、中継路、第2のフィルタ収容空間および貫通孔が弁室から第2の流体口へ流体を導く連通路を形成し、連通路内の流体の流動方向に直交する方向における中継路の断面積が、流動方向に直交する方向における第1のフィルタ収容空間の断面積および第2のフィルタ収容空間の断面積よりも小さく、弁本体は、弁座部材の外周面に当接する内周面と、弁座部材の他端面に当接する底面とを有し、弁座部材の他端部の外周縁には、面取りにより環状傾斜面が形成され、第1のフィルタ収容空間および第2のフィルタ収容空間は、弁座部材の軸心を挟んで対向するように形成され、中継路は、弁座部材の外周面または他端面に沿って環状に形成され、弁本体の内周面、弁本体の底面、および環状傾斜面により取り囲まれた空間であり、弁座部材の周方向における第1のフィルタ収容空間の一端から第2のフィルタ収容空間の一端につながる一方経路と、弁座部材の周方向における第1のフィルタ収容空間の他端から第2のフィルタ収容空間の他端につながる他方経路とを含むものである。
また、第1のフィルタ収容空間および第2のフィルタ収容空間は、弁座部材の軸心を挟んで対向するように形成され、中継路は、弁座部材の周方向における第1のフィルタ収容空間の一端から第2のフィルタ収容空間の一端につながる一方経路と、弁座部材の周方向における第1のフィルタ収容空間の他端から第2のフィルタ収容空間の他端につながる他方経路とを含む。
この場合、第1のフィルタ収容空間の一端から一方経路を流れる流体は、第2のフィルタ収容空間の一端からその内部に流れ込む。また、第1のフィルタ収容空間の他端から他方経路を流れる流体は、第2のフィルタ収容空間の他端からその内部に流れ込む。
第1のフィルタ収容空間および第2のフィルタ収容空間が、弁座部材の軸心を挟んで対向するように形成されているので、一方経路および他方経路の長さは互いにほぼ等しくなる。
したがって、一方経路から第2のフィルタ収容空間に流れ込む流体の流速と、他方経路から第2のフィルタ収容空間に流れ込む流体の流速とがほぼ等しくなる。それにより、第2のフィルタ収容空間の一端から流れ込む流体の流速とその他端から流れ込む流体の流速とが異なることによる乱流の発生が防止される。その結果、第2のフィルタによる整流効果を十分に得ることができる。
このようにして、弁座部材を軸方向に大きくすることなく、中継路の長さを十分に大きくすることができ、流体の流動距離を十分に長くすることができる。それにより、中継路内で流体の流速が十分に低減されるとともに、流体が整流される。
(2)第2のフィルタ収容空間は、中継路とつながる第1の端部と、中継路と反対側の第2の端部とを有し、貫通孔は、第2のフィルタ収容空間の第1の端部よりも第2の端部に近い位置で第2のフィルタ収容空間につながってもよい。
この場合、中継路を流れる流体は、第1の端部から第2のフィルタ収容空間の内部に流れ込み、貫通孔を通して弁本体の第2の流体口に送られる。ここで、貫通孔が第2のフィルタ収容空間の第1の端部よりも第2の端部に近い位置に形成されるので、第2のフィルタ収容空間に流れ込んだ流体が第2のフィルタ内部のほぼ全体を流動して貫通孔に導かれる。これにより、第2のフィルタにより流体を十分に整流することができる。その結果、流体の流動音をより十分に低減しかつ断続的な流動音の発生をより十分に抑制することができる。
(3)貫通孔は、弁座部材の周方向における第2のフィルタ収容空間の略中央部に形成されてもよい。
この場合、第2のフィルタ収容空間を流れる流体の偏流の発生が抑制され、流体が円滑に貫通孔に導かれる。その結果、第2のフィルタにより流体を十分に整流することができ、流体の流動音を十分かつ確実に低減することができる。
また、第1のフィルタ収容空間および第2のフィルタ収容空間は、弁座部材の軸心を挟んで対向するように形成され、中継路は、弁座部材の周方向における第1のフィルタ収容空間の一端から第2のフィルタ収容空間の一端につながる一方経路と、弁座部材の周方向における第1のフィルタ収容空間の他端から第2のフィルタ収容空間の他端につながる他方経路とを含む。
この場合、第1のフィルタ収容空間の一端から一方経路を流れる流体は、第2のフィルタ収容空間の一端からその内部に流れ込む。また、第1のフィルタ収容空間の他端から他方経路を流れる流体は、第2のフィルタ収容空間の他端からその内部に流れ込む。
第1のフィルタ収容空間および第2のフィルタ収容空間が、弁座部材の軸心を挟んで対向するように形成されているので、一方経路および他方経路の長さは互いにほぼ等しくなる。
したがって、一方経路から第2のフィルタ収容空間に流れ込む流体の流速と、他方経路から第2のフィルタ収容空間に流れ込む流体の流速とがほぼ等しくなる。それにより、第2のフィルタ収容空間の一端から流れ込む流体の流速とその他端から流れ込む流体の流速とが異なることによる乱流の発生が防止される。その結果、第2のフィルタによる整流効果を十分に得ることができる。
このようにして、弁座部材を軸方向に大きくすることなく、中継路の長さを十分に大きくすることができ、流体の流動距離を十分に長くすることができる。それにより、中継路内で流体の流速が十分に低減されるとともに、流体が整流される。
図1は、本発明の一実施の形態に係る空気調和機の構成を示す模式図である。図1に示すように、この空気調和機1は、主として圧縮機11、四方切換弁12、室外熱交換器13、膨張弁14、室外ファン19、室内熱交換器20、ドライ弁30および室内ファン40を備える。室内熱交換器20は、熱的に分離された第1の熱交換器21および第2の熱交換器22から構成される。
(2−1)全体構造および動作
図1のドライ弁30の構造および動作を説明する。図2は図1のドライ弁30が開放状態にあるときの縦断面図であり、図3は図1のドライ弁30が閉止状態にあるときの縦断面図である。
弁室51に設けられる弁座部材100の構造について詳細を説明する。図4(a)はドライ弁30に設けられる弁座部材100の上面図であり、図4(b)は図4(a)の弁座部材100のX−X線縦断面図であり、図5は弁座部材100の外観斜視図である。
上述のように、空気調和機1の冷房運転時および暖房運転時には、弁座部材100が開放状態となる。図6は、図2および図3の弁座部材100が開放状態である場合の冷媒の流れを示す模式図である。
上述のように、空気調和機1の除湿運転時には、弁座部材100が閉止状態となる。図7は、図2および図3の弁座部材100が閉止状態である場合の冷媒の流れを示す模式図である。
(3−1)
図2および図3のドライ弁30においては、弁棒66により弁座部材100の上端部開口が開放され、弁棒66により弁座部材100の上端部開口が閉塞される。
上記のように、第1のフィルタF1の密度は、第2のフィルタF2の密度よりも小さいことが好ましい。この場合、第1のフィルタF1の目詰まりが抑制される。それにより、第1のフィルタF1内部で冷媒を円滑に流動させつつ、冷媒に含まれる異物を十分に捕捉することができる。
図8に示すように、環状中継路kは、弁座部材100の下端部の外周端部に環状に形成されている。
図8に示すように、環状中継路kは、第1のフィルタ収容空間120から時計回りの方向で第2のフィルタ収容空間130につながる一方経路k1と、第1のフィルタ収容空間120から反時計回りの方向で第2のフィルタ収容空間130につながる他方経路k2とに分割される。
図8に示すように、環状中継路kは弁座部材100の下端部の外周縁に沿って形成されている。第2のフィルタ収容空間130の上端130b近傍に、貫通孔140が形成されている。
貫通孔140は、弁座部材100の周方向における第2のフィルタ収容空間130の略中央部に形成されている。これにより、第2のフィルタ収容空間130に流れ込む冷媒が、第2のフィルタ収容空間130の内部で偏った箇所に流れることが抑制される。それにより、第2のフィルタ収容空間130の内部における偏流の発生が抑制され、冷媒が円滑に貫通孔140に導かれる。
上述のように、第2のフィルタF2の上下方向の長さ(高さ)は、第2のフィルタ収容空間130の上下方向の長さ(高さ)よりも小さく設定される。第2のフィルタF2は、第2のフィルタ収容空間130の上端130bに当接するように設けられる。
弁座部材100は次のように作製される。まず、下端面100bから第1のフィルタ収容空間120および第2のフィルタ収容空間130を形成し、上端面100uから第1のフィルタ収容空間120につながるように縦孔110を形成する。その後、下端部の外周端を面取り加工し、周壁面に貫通孔140を形成する。最後に、第1のフィルタ収容空間120および第2のフィルタ収容空間130に第1のフィルタF1および第2のフィルタF2を挿入する。
上記実施の形態において、第1のフィルタF1の密度を第2のフィルタF2の密度よりも小さくする代わりに、第1のフィルタ収容空間120の横断面積(水平方向の断面積)を第2のフィルタ収容空間130の横断面積よりも大きく形成してもよい。
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。
13 室外熱交換器
14 膨張弁
20 室内熱交換器
21 第1の熱交換器
22 第2の熱交換器22
30 ドライ弁
51 弁室
52 第1の流体口
53 第2の流体口
50H 弁ハウジング
66 弁棒
100 弁座部材
100b 下端面
100s 外周面
100u 上端面
110 縦孔
120 第1のフィルタ収容空間
120a 開口部
130 第2のフィルタ収容空間
130a 開口部
140 貫通孔
F1 第1のフィルタ
F2 第2のフィルタ
FL2 第2の冷媒流路
k 環状中継路
Claims (7)
- 弁室を形成するとともに第1の流体口および第2の流体口を有する弁本体と、
一端開口および他端開口を有し、前記一端開口が前記第1の流体口側に位置しかつ前記他端開口が前記第2の流体口につながるように前記弁室内に取り付けられた円筒状の弁座部材と、
前記弁室内で前記弁座部材の前記一端開口を開放する第1の位置と前記一端開口を閉塞する第2の位置とに移動可能に設けられた開閉部材とを備え、
前記弁座部材には、第1のフィルタを収容する第1のフィルタ収容空間および第2のフィルタを収容する第2のフィルタ収容空間が形成され、前記第1のフィルタ収容空間は、前記弁座部材の一端面で前記弁室に連通し、前記第1のフィルタ収容空間から前記第2のフィルタ収容空間まで前記弁座部材の周方向に延びるように中継路が形成され、前記第2のフィルタ収容空間から前記弁座部材の内周面に貫通する貫通孔が形成され、
前記弁座部材の他端面が前記弁本体の前記第2の流体口側に位置するように前記弁座部材が前記弁室内に嵌合され、前記開閉部材により前記一端開口が閉塞された状態で、前記第1のフィルタ収容空間、前記中継路、前記第2のフィルタ収容空間および前記貫通孔が前記弁室から前記第2の流体口へ流体を導く連通路を形成し、
前記連通路内の流体の流動方向に直交する方向における前記中継路の断面積が、前記流動方向に直交する方向における前記第1のフィルタ収容空間の断面積および前記第2のフィルタ収容空間の断面積よりも小さく、
前記弁本体は、前記弁座部材の外周面に当接する内周面と、前記弁座部材の他端面に当接する底面とを有し、
前記弁座部材の他端部の外周縁には、面取りにより環状傾斜面が形成され、
前記第1のフィルタ収容空間および前記第2のフィルタ収容空間は、前記弁座部材の軸心を挟んで対向するように形成され、
前記中継路は、前記弁座部材の外周面または他端面に沿って環状に形成され、前記弁本体の前記内周面、前記弁本体の前記底面、および前記環状傾斜面により取り囲まれた空間であり、前記弁座部材の周方向における前記第1のフィルタ収容空間の一端から前記第2のフィルタ収容空間の一端につながる一方経路と、前記弁座部材の周方向における前記第1のフィルタ収容空間の他端から前記第2のフィルタ収容空間の他端につながる他方経路とを含むことを特徴とする弁装置。 - 前記第2のフィルタ収容空間は、前記中継路とつながる第1の端部と、前記中継路と反対側の第2の端部とを有し、
前記貫通孔は、前記第2のフィルタ収容空間の前記第1の端部よりも前記第2の端部に近い位置で前記第2のフィルタ収容空間につながることを特徴とする請求項1に記載の弁装置。 - 前記貫通孔は、前記弁座部材の周方向における前記第2のフィルタ収容空間の略中央部に形成されたことを特徴とする請求項1または2に記載の弁装置。
- 前記第1のフィルタの密度は、前記第2のフィルタの密度よりも小さいことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の弁装置。
- 前記流動方向に直交する方向における前記第1のフィルタ収容空間の断面積が、前記流動方向に直交する方向における前記第2のフィルタ収容空間の断面積よりも大きいことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の弁装置。
- 前記流動方向に直交する方向における前記貫通孔の断面積は、前記流動方向に直交する方向における前記第1のフィルタ収容空間の断面積および前記第2のフィルタ収容空間の断面積よりも小さいことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の弁装置。
- 圧縮機、室外熱交換器、膨張弁および室内熱交換器が介挿された冷媒循環系を備え、
前記室内熱交換器は、除湿運転時に凝縮器として機能する第1の熱交換器と、除湿運転時に蒸発器として機能する第2の熱交換器と、
前記冷媒循環系における前記第1の熱交換器と前記第2の熱交換器との間に設けられる請求項1〜6のいずれかに記載の弁装置とを備えたことを特徴とする空気調和機。
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