(57)【要約】 【課題】冷凍サイクルで空気の冷却・除湿及び加熱を行う除湿運転が可能な空気調和機において、除湿絞り装置の所で発生する冷媒流動音を低減すること。【解決手段】冷凍サイクルを形成する室内熱交換器を分割し、その間に除湿絞り装置として、除湿運転時に絞り作用を行う円筒状流路を持つ円筒状流路付二方弁を設けた冷凍サイクルとし、除湿運転時に円筒状流路付二方弁から噴出される冷媒流の流量及び運動エネルギが小さくなり、円筒状流路から発生する冷媒流動音を大幅に低減できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、室外熱交換器、室内熱交換器を備え、前記室内熱交換器を熱的に二分割してその間に除湿運転時に使用する除湿絞り装置を設け、除湿運転時には熱的に二分割された室内熱交換器の上流側が凝縮器、下流側が蒸発器として作用して除湿を行うように冷凍サイクルを構成するとともに前記除湿絞り装置が、通路の開閉を行う弁部に絞り作用を行う円筒状流路を設けて除湿運転時には弁部により通路を閉じて前記空間に冷媒を流す構造の二方弁で構成されていることを特徴とする空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本発明は、除湿運転が可能な空気調和機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
冷凍サイクルで除湿運転を行う空気調和機の一従来例として、圧縮機、室外熱交換器、絞り装置、室内熱交換器等を順次冷媒配管で接続し、さらに室内熱交換器を二分割してこれらの間に除湿運転時の絞りとして用いる小孔を持つ小孔付二方弁を設けたサイクル構成が開示されている（例えば、特許文献１参照）。そして除湿運転時には、冷媒をこの小孔に流すことにより、二分割した室内熱交換器のうちの上流側を凝縮器、下流側を蒸発器とし、空気に対して、蒸発器で冷却・除湿するとともに凝縮器で加熱して、温度を下げずに湿度を下げる除湿運転を可能にしている。
【０００３】
ところで一般に、絞り装置の所では、絞り作用に伴い大きな冷媒流動音（連続音及び不連続音）が発生するが、この冷媒流動音低減の一従来例として、室内熱交換器を二分割した間に除霜運転時の絞りとして用いる小孔を複数設けることにより、冷媒を分散させ、騒音レベルの低減を図っている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平２−１８３７７６号公報
【特許文献２】特開平７−９１７７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記の特開平７―９１７７８号公報に記載のような冷凍サイクルでは、除湿運転時に、除湿絞り装置である複数の小孔付二方弁の上流側の凝縮器となる室内熱交換器の出口が気液二相状態になると除湿絞り装置の所で冷媒流動音が発生し、除湿絞り装置が室内側にあることから、人に不快感を与えることになる。この問題に対して、従来は制振材や遮音材を設けることにより騒音低減を図っていた。しかし最近は快適性に対する要求が非常に高くなり、騒音に対してさらに低減することが要求されている。
【０００５】
本発明の目的は、除湿絞り装置によって発生する冷媒の流動音を低減することが出来る空気調和機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の空気調和機は、室内熱交換器を二分割し、その間に除湿絞り装置として用いる二方弁を設けた冷凍サイクルにおいて、通路の開閉を行う弁部に絞り作用を行う円筒状流路を設けて除湿運転時には弁部により通路を閉じて前記空間に冷媒を流す構造の二方弁で構成されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、除湿絞り装置の絞り部分を円筒状にすることで、音の発生を分散させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
第１の発明の空気調和機は、室内熱交換器を二分割し、その間に除湿絞り装置として用いる二方弁を設けた冷凍サイクルにおいて、通路の開閉を行う弁部に絞り作用を行う円筒状流路を設けて除湿運転時には弁部により通路を閉じて前記空間に冷媒を流す構造の二方弁で構成されていることにより、除湿絞り装置の絞り部分を円筒状にすることで、音の発生を分散させることができる。
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１０】
（実施の形態１）
図２は本発明の実施例に関係する冷凍サイクルを示す図であり、１は圧縮機、２は冷房や暖房等の運転状態を切り換える四方弁、３は室外熱交換器、４は冷房運転及び暖房運転の時に冷媒の流れる主絞り装置、５は主絞り装置４と並列に設けた除湿運転時に冷媒を流す二方弁、６ａ、６ｂは二分割された室内熱交換器、７は室内熱交換器６ａと６ｂとの間にこれらと直列に接続した除湿運転時に絞り作用を行う除湿絞り装置、８は圧縮機への液戻りを防止するためのアキュムレータ、９は室外熱交換器３へ送風するための室外ファン、１０は室内熱交換器６ａ及び６ｂに送風するための室内ファンである。
【００１１】
図１は、上述の図２の冷凍サイクルで述べた除湿絞り装置７である除湿運転時に絞り作用を行う円筒状流路を設けた円筒状流路付二方弁７の構造を示す図であり、さらに図３は、詳細は後述するが、図１に示す弁体におけるＸ−Ｘ断面を示す図である。これらの図において、２０は、弁座２１を備えた弁本体、２２は、弁本体２０の内面に沿って摺動する太径部２２ａと、除湿運転時に絞り作用を行う円筒状流路２３、横孔２４を設けるとともに端部に弁座２１に接する弁部２５を備えた細径部２２ｂからなる弁体であり、弁本体２０と弁体の細径部２２ｂとの間には弁室２６が形成されている。また、２７は弁スプリング、２８は吸引子、２９は電磁コイル、３０は除湿運転時に冷媒流入口側になる第１継管、３１は除湿運転時に冷媒流出口側になる第２継管である。
【００１２】
以上のように構成されているので、冷房運転時には、二方弁５を閉じ円筒状流路付二方弁７を開く（すなわち、図１において、電磁コイル２９をオンにし、弁体２２を吸引子２８に引きつけて弁部２５を弁座２１から引き離し、第１継管と第２継管がほとんど圧力損失なしにつながるようにする）ことにより、冷媒を、実線矢印で示すように、圧縮機１、四方弁２、室外熱交換器３、主絞り装置４、室内熱交換器６ａ、円筒状流路付二方弁７、室内熱交換器６ｂ、四方弁２、アキュムレータ８、圧縮器１の順に循環させ、室外熱交換器３を凝縮器、室内熱交換器６ａ及び６ｂを蒸発器として室内を冷房する。暖房運転時には、上記冷房運転において四方弁２を切り換えることにより、冷媒を、破線矢印で示すように、圧縮機１、四方弁２、室内熱交換器６ｂ、円筒状流路付二方弁７、室内熱交換器６ａ、主絞り装置４、室外熱交換器３、四方弁２、アキュムレータ８、圧縮機１の順に循環させ、室外熱交換器３を蒸発器、室内熱交換器６ａ及び６ｂを凝縮器として室内を暖房する。
【００１３】
除湿運転時には、四方弁２を冷房運転と同様に切り換え、二方弁５を開き円筒状流路付二方弁７を閉じる（すなわち、図１において、電磁コイル２９をオフにし弁体２２を吸引子２８から離して弁部２５を弁座２１に接触させ、第１継管と第２継管が円筒状流路２３以外ではつながらないようにする）ことにより、冷媒を、一点鎖線で示すように、圧縮機１、四方弁２、室外熱交換器３、二方弁５、室内熱交換器６ａ、円筒状流路付二方弁７の円筒状流路２３、室内熱交換器６ｂ、四方弁２、アキュムレータ８、圧縮機１の順に循環させ、円筒状流路付二方弁７の円筒部での絞り作用により、室外熱交換器３を上流側の凝縮器、室内熱交換器６ａを下流側の凝縮器、室内熱交換器６ｂを蒸発器とする。そして、室内熱交換器６ｂで室内空気の冷却・除湿行うとともに室内熱交換器６ａで空気を加熱することにより、室温の低下を防ぎながら除湿する除湿運転を行うことができる。なお、この場合、室外熱交換器３での凝縮能力あるいは圧縮機１の能力を変えることにより、室内熱交換器６ａでの凝縮能力すなわち放熱量を変えて室内ファン１０による吹出空気を冷房気味から暖房気味の広い温度範囲に渡って制御することができる。また室内熱交換器６ａと６ｂは、前後に並べて室内ファン１０により風を室内熱交換器６ｂから６ａに流しても
良く、あるいは上下に並べて室内ファン１０により風を室内熱交換器６ａと６ｂに並列に流しても良い。
【００１４】
ところで、図２の冷凍サイクルにおいては、主絞り装置４として、キャピラリチューブのような固定絞り装置に限らず、膨張弁や電動膨張弁のような可変絞り装置を用いることができる。特に流通抵抗の少ない全開状態が可能な電動膨張弁を用いた場合には、図２において二方弁５が不要になる。そしてこうした場合にもこれまでに述べてきた実施例を適用して、除湿運転時に除湿絞り装置として用いる円筒状流路付二方弁での冷媒流動音を低減できる。
【００１５】
また、図２に示す冷凍サイクルにおいて、四方弁２を暖房サイクルになるように切換えて室内側で冷媒を室内熱交換器６ｂから円筒状流路付二方弁７、室内熱交換器６ａの順に流すとともに、図１に示す実施例における除湿絞り装置である円筒状流路付二方弁の第１継管を室内熱交換器６ｂに接続し、第２継管を室内熱交換器６ａに接続し、さらに円筒状流路付二方弁を閉（オフ）にすることにより、室内熱交換器６ｂを凝縮器、室内熱交換器６ａを蒸発器として室温を下げずに除湿する除湿運転を行うことができる。この場合にも、これまでに述べてきた実施例を適用して、同様に除湿運転時の冷媒流動音を低減することができる。
【００１６】
さらに、これまでは冷房、暖房、除湿の三つの運転状態ができる冷凍サイクルについて説明してきたが、これに限るものではなく、他の冷凍サイクルについてもこれまでに説明してきた実施例は適用できる。例えば、図２において、四方弁２を取り、この位置に圧縮器１とアキュムレータ８を、室内熱交換器６ｂ、アキュムレータ８、圧縮器１、室外熱交換器３が直列になるように接続すると（図示は省略）、この場合には、冷房運転と冷房サイクルでの除湿運転が可能な冷凍サイクルとなり、除湿運転において、これまでに述べてきた実施例を適用して、同様に円筒状流路付二方弁の所で発生する冷媒流動音を低減することができる。また図２において、四方弁２を取り、この位置に圧縮器１とアキュムレータ８を、室外熱交換器３、アキュムレータ８、圧縮器１、室内熱交換器６ｂが直列になるように接続すると（図示は省略）、この場合には、暖房運転と暖房サイクルでの除湿運転が可能な冷凍サイクルとなり、除湿運転において、これまでに述べてきた実施例を適用して、同様に円筒状流路付二方弁の所で発生する冷媒流動音を低減することができる。
【００１７】
なお、図２を初めとするこれまでに述べてきた冷凍サイクルの構成において、アキュムレータは必ずしも必要ではなく、使用する圧縮機の種類あるいは主絞り装置の種類や制御方法によってはアキュムレータ無しの冷凍サイクル構成とすることができる。
【００１８】
さらにこれまでの説明では、建屋の空気調和機を想定して熱交換器を室内熱交換器、室外熱交換器と呼んできたが、本発明は、これに限らず、除湿運転が必要な他の用途の装置にも適用可能である。こうした場合を考えると、一般に、室内熱交換器は利用側熱交換器、室外熱交換器は熱源側熱交換器、さらに室内ファンは利用側ファン、室外ファンは熱源側ファンといいかえることができる。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
本発明にかかる空気調和機は、低騒音化が可能になるので、除湿可能な空気調和機として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態１における除湿運転可能な冷凍サイクルの除湿絞り装置である円筒状流路付二方弁の構造を縦断面図
【図２】本発明の実施の形態１における冷凍サイクルにより空気の冷却・除湿及び加熱を行う除湿運転が可能な冷凍サイクルの構成図
【図３】図１に示す円筒状流路付二方弁の弁体における矢視ＸＸ断面図
【符号の説明】
【００２１】
１  圧縮機
２  四方弁
３  室外熱交換器
４  主絞り装置
５  二方弁
６ａ、６ｂ  室内熱交換器
７  除湿絞り装置／円筒状流路付二方弁
９  室外ファン
１０  室内ファン
２０  弁本体
２２  弁体
２３  円筒状流路
２４  横孔
２７  弁スプリング
２８  吸引子
２９  電磁コイル
３０  第１継管
３１  第２継管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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