【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は双方向絞り付電磁弁に関し、特に空気調和機にて二分割された室内熱交換器の間に配置され除湿運転時に除湿絞り装置として使用される双方向絞り付電磁弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
空気調和機において、冷房運転モードおよび暖房運転モードに加えてそれぞれの運転モードにて同時に除湿運転ができるようにしたものが知られている。
【０００３】
図８は除湿運転が可能な冷凍サイクルを示すシステム図である。
この冷凍サイクルは、圧縮機１、四方弁２、室外熱交換器３、および膨張弁４により空気調和機の室外機を構成し、２つの室内熱交換器５ａ，５ｂおよび双方向絞り付電磁弁６により空気調和機の室内機を構成している。双方向絞り付電磁弁は、除湿絞り装置６ａとこの除湿絞り装置６ａをバイパスするよう構成された電磁弁６ｂとを有している。
【０００４】
冷房運転モードでは、四方弁２は破線で示した経路に切り換えられ、双方向絞り付電磁弁６は電磁弁６ｂによって除湿絞り装置６ａはバイパスするよう全開状態に切り換えられている。圧縮機１にて圧縮された高温・高圧の冷媒は、四方弁２を介して室外熱交換器３に入り、ここで外気との熱交換により凝縮される。凝縮された冷媒は、膨張弁４にて断熱膨張されることにより低温・低圧の冷媒となって室内熱交換器５ｂ、双方向絞り付電磁弁６の電磁弁６ｂおよび室内熱交換器５ａを流れ、このときに室内熱交換器５ａ，５ｂにおいて室内空気と熱交換されて蒸発される。室内熱交換器５ａ，５ｂで蒸発された冷媒は、四方弁２を介して圧縮機１に戻る。
【０００５】
暖房運転モードでは、四方弁２は冷媒が冷房運転モードの場合と逆方向に流れるように実線で示した経路に切り換えられ、双方向絞り付電磁弁６は電磁弁６ｂによって除湿絞り装置６ａはバイパスするよう全開状態に切り換えられている。圧縮機１にて圧縮された高温・高圧の冷媒は、四方弁２を介して室内熱交換器５ａに導入され、双方向絞り付電磁弁６の電磁弁６ｂを介して室内熱交換器５ｂへ流れる。冷媒は、室内熱交換器５ａ，５ｂを通過するときに室内空気と熱交換されて凝縮される。凝縮された冷媒は、膨張弁４にて断熱膨張されることにより低温・低圧の冷媒となって室外熱交換器３に入り、ここで外気との熱交換により蒸発される。蒸発された冷媒は、四方弁２を介して圧縮機１に戻る。
【０００６】
冷房運転モードで除湿運転を行うときには、四方弁２は破線で示した経路に切り換えられ、膨張弁４は全開状態に制御され、双方向絞り付電磁弁６は電磁弁６ｂを全閉するように切り換えられている。圧縮機１にて圧縮された高温・高圧の冷媒は、四方弁２を介して室外熱交換器３に入り、ここで外気との熱交換により凝縮される。室外熱交換器３を出た冷媒は、全開状態の膨張弁４を通過して室内熱交換器５ｂに入り、ここで室内空気と熱交換されてさらに凝縮される。凝縮された冷媒は、双方向絞り付電磁弁６の除湿絞り装置６ａを通ることにより断熱膨張されて低温・低圧の冷媒となり、室内熱交換器５ａに入る。室内熱交換器５ａでは、冷媒は室内空気と熱交換されて蒸発され、四方弁２を介して圧縮機１に戻る。このとき、下流側の室内熱交換器５ａで室内空気の冷却と除湿とを行い、上流側の室内熱交換器５ｂで室内空気の加熱を行うことで、室内に吹き出す空気の温度をあまり下げることなく湿度を下げることを可能にしている。
【０００７】
暖房運転モードで除湿運転を行うときには、四方弁２は実線で示した経路に切り換えられ、膨張弁４は全開状態に制御され、双方向絞り付電磁弁６は電磁弁６ｂを全閉するように切り換えられている。圧縮機１にて圧縮された高温・高圧の冷媒は、四方弁２を介して室内熱交換器５ａに導入され、室内空気を加熱する。室内熱交換器５ａで凝縮された冷媒は、双方向絞り付電磁弁６の除湿絞り装置６ａを通ることにより断熱膨張されて低温・低圧の冷媒となり、室内熱交換器５ｂに入って室内空気の冷却と除湿とを行う。室内熱交換器５ｂで蒸発された冷媒は、全開状態の膨張弁４を通過して室外熱交換器３でさらに蒸発され、四方弁２を介して圧縮機１に戻る。このときも、上流側の室内熱交換器５ａで室内空気の加熱を行い、下流側の室内熱交換器５ｂで室内空気の冷却と除湿とを行うことで、暖房しながらの除湿を可能にしている。
【０００８】
ここで、双方向絞り付電磁弁６は、除湿運転を行わない冷暖房運転モードのときに冷媒が除湿絞り装置６ａをバイパスさせるように動作し、除湿運転を行う冷暖房運転モードのときには冷媒が除湿絞り装置６ａを通過させるように動作するもので、いくつか提案されている（たとえば、特許文献１参照。）。
【０００９】
特許文献１に提案されている電磁弁では、双方向に冷媒が流れる通路の途中に弁座とソレノイド作動でその弁座に対して接離自在に設けられた弁体とを備え、弁座にはその周方向に複数個の逃げ溝を形成している。これにより、通常の冷暖房運転モードでは、弁体が弁座から離れた位置に制御され、通路は全開状態になって２つの室内熱交換器５ａ，５ｂをともに凝縮器または蒸発器として作用させる。除湿運転を行うときには、弁体は弁座に着座され、通路は逃げ溝からなる絞り状態になって２つの室内熱交換器５ａ，５ｂの一方を凝縮器、他方を蒸発器として作用させるようにしている。
【００１０】
【特許文献１】
特開２００２−１６２１３２号公報（段落番号〔００１４〕，図１）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の双方向絞り付電磁弁は、除湿運転時においては弁座に形成した逃げ溝と着座時の弁体とで構成される除湿絞り装置を気液混合状態の冷媒が通過するが、このときに冷媒の流動音が発生するという問題があった。特に、双方向絞り付電磁弁は、室内機に設置されるものであるため、できるだけ流動音のような騒音・異音が発生しないものが望まれている。また、弁座に形成される逃げ溝はその形状から製作時の寸法管理が難しいという問題もある。
【００１２】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、冷媒の流動音を低減することができる双方向絞り付電磁弁を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明では上記問題を解決するために、除湿絞り装置と前記除湿絞り装置に並置されたバイパス路を開閉するよう切り換える電磁弁とを備えた双方向絞り付電磁弁において、前記除湿絞り装置は、冷媒が通過する通路の両端で内側に突出して円形の穴を形成する第１および第２の突部と、前記第１および第２の突部と同心円の外形を有し前記冷媒の流れ方向に進退自在に配置されて前記冷媒の流れ方向に応じて前記第１または第２の突部の中に位置したときに環状の絞り通路が形成されるようにした棒状部材とを有することを特徴とする双方向絞り付電磁弁が提供される。
【００１４】
このような双方向絞り付電磁弁によれば、除湿絞り装置における絞り通路の形状が環状になるようにしている。これにより、環状の絞り通路を通過する冷媒の流速が下がり、流動音を低減することができるので、異音発生の少ない室内機を構成できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は第１の実施の形態に係る双方向絞り付電磁弁の概観を示す正面図、図２は第１の実施の形態に係る双方向絞り付電磁弁を示す右側面図、図３は第１の実施の形態に係る双方向絞り付電磁弁の内部構造を示す図２のａ−ａ矢視断面図である。
【００１６】
この双方向絞り付電磁弁は、除湿絞り装置および電磁弁の弁部を収容するパイプ形状のボディ１１を有している。このボディ１１の一端は、固定鉄芯１２が嵌め込まれて溶接され、その軸線位置には、チューブ１３が溶着されている。固定鉄芯１２の外方端部は、ヨークをなすプレート１４に形成された穴に圧入固定されている。このプレート１４は、ボディ１１と平行に延びる鉄芯１５の一端が固定されており、その鉄芯１５の回りには電磁コイル１６が配置されている。鉄芯１５の他端は、ヨークをなすプレート１７が固定されている。このプレート１７は、ねじ１８によって取り外し可能に鉄芯１５に固定される鉄芯固定部１７ａと、パイプ形状のボディ１１の外側を取り囲むように形成された捲回部１７ｂと、鉄芯固定部１７ａおよび捲回部１７ｂを連結する連結部１７ｃとにより一体に形成されている。このように、プレート１７を取り外し可能にしたことで、電磁コイル１６が断線した場合のように、電磁コイル１６の交換を容易にしている。
【００１７】
ボディ１１の他端は、プラグ１９が嵌め込まれて溶接され、その軸線位置には、チューブ２０が溶着されている。
ボディ１１は、また、その内部に除湿絞り装置および電磁弁の弁部を備えている。すなわち、図３に詳細に示されるように、ボディ１１の一端に固定された固定鉄芯１２は、中心に通路２１を有し、この通路２１は、その途中に四方に穿設された連通孔２２を介して固定鉄芯１２とボディ１１との間に形成される環状通路２３に連通されている。固定鉄芯１２とプラグ１９との間には、両端がそれぞれ固定鉄芯１２およびプラグ１９によって固定された中空シャフト２４が配置されている。この中空シャフト２４は、固定鉄芯１２との固定部近傍にて四方に穿設された連通孔２５を有し、中心の通路は、これらの連通孔２５を介して固定鉄芯１２とボディ１１との間に形成される環状通路２３に連通されている。中空シャフト２４の回りには、この中空シャフト２４をガイドにして軸線方向に進退自在に配置された円筒状の可動鉄芯２６を有している。中空シャフト２４は、プラグ１９側の外径が縮径されていて、その縮径部の空間にスプリング２７が配置されている。このスプリング２７は、一端が中空シャフト２４の縮径部の段部に当接され、他端が可動鉄芯２６のプラグ１９側端面に嵌着されたリング２８に当接されている。これにより、可動鉄芯２６は、固定鉄芯１２から離れる方向に常時付勢された状態にあり、連通孔２５、環状通路２３および連通孔２２で、除湿絞り装置をバイパスするバイパス路を形成するようにしている。
【００１８】
固定鉄芯１２は、また、その中心の通路に除湿絞り装置を有している。すなわち、固定鉄芯１２の中空シャフト２４側端部にホルダ２９が嵌合され、そのホルダ２９の軸線位置にはシャフト３０が固定されている。このシャフト３０の回りには、このシャフト３０をガイドにして軸線方向に進退自在に配置された円筒形のスリーブ３１を有している。このスリーブ３１は、図の右側の外径が大きく、左側の外径が小さく形成されている。シャフト３０の自由端には、ストッパが形成されていて、スリーブ３１がシャフト３０から抜け出ないようにしている。通路２１の途中には、内側に突出して円形の穴を形成する突部３２が固定鉄芯１２と一体に形成され、シャフト３０によって芯決めされたスリーブ３１が図の左端に位置するときに、突部３２とスリーブ３１との間に、突部３２の内径とスリーブ３１の外径とによって規定された環状の隙間が形成され、第１の絞りを構成している。同様に、ホルダ２９にも内側に突出した突部３３が一体に形成されている。この突部３３の内径は、突部３２の内径より大きく形成されており、スリーブ３１が図の右端に位置するときに、突部３３とスリーブ３１との間に、第１の絞りより大きな通路断面積を有する環状の第２の絞りが形成される。また、ホルダ２９には、中空シャフト２４の中心の通路とスリーブ３１が配置されている固定鉄芯１２の中心の通路２１とを連通する連通孔３４が設けられている。
【００１９】
以上の構成の双方向絞り付電磁弁において、まず、電磁コイル１６への通電がないとき、すなわち、空気調和機が冷暖房運転モードにあるときには、図３に示したように、可動鉄芯２６はスプリング２７の付勢力により図の右側に移動してプラグ１９に当接している。これにより、固定鉄芯１２と可動鉄芯２６との間に通路が形成され、電磁弁は全開状態になっている。
【００２０】
ここで、たとえばチューブ２０に冷媒が導入されたとすると、その冷媒は、中空シャフト２４の中心の通路、連通孔２５、固定鉄芯１２の外側の環状通路２３および連通孔２２を通ってチューブ１３へ流れる。このとき、中空シャフト２４の中心の通路の冷媒は、ホルダ２９に形成された連通孔を介してスリーブ３１が配置された通路２１に流入し、スリーブ３１を図の左方向へ押しているので、スリーブ３１は図示の位置にある。このとき、固定鉄芯１２の突部３２とスリーブ３１との間に形成される環状の隙間の流路断面積は、固定鉄芯１２と可動鉄芯２６との間に形成される流路断面積より十分に小さいので、電磁弁はこの第１の絞りをバイパスした状態になる。
【００２１】
一方、チューブ１３に冷媒が導入された場合には、その冷媒は、固定鉄芯１２の通路２１および連通孔２２、環状通路２３、連通孔２５を通って中空シャフト２４の中心の通路に入り、チューブ２０へと流れる。このとき、固定鉄芯１２の通路２１の冷媒は、スリーブ３１を図の右方向へ押し、スリーブ３１とホルダ２９に形成された突部３３との間に環状の隙間を形成する位置にある。このときに突部３３とスリーブ３１との間に形成される環状の隙間の流路断面積は、固定鉄芯１２と可動鉄芯２６との間に形成される流路断面積より十分に小さいので、電磁弁はこの第２の絞りをバイパスした状態になる。
【００２２】
したがって、双方向絞り付電磁弁は、空気調和機が冷房運転モードまたは暖房運転モードにあって電磁コイル１６が非通電状態にあるとき、双方向の冷媒の流れに対して、除湿絞り装置をバイパスするように動作する。
【００２３】
図４は第１の実施の形態に係る双方向絞り付電磁弁の暖房除湿運転時の状態を示す断面図である。
空気調和機が暖房除湿運転をしているときには、電磁コイル１６は通電され、冷媒は四方弁の切り換えによって図の右側のチューブ２０に導入される。電磁コイル１６が通電されると、可動鉄芯２６は、固定鉄芯１２に吸引されて図の左側に移動し、固定鉄芯１２に吸着する。これにより、可動鉄芯２６と固定鉄芯１２との間にあった通路が塞がれることになる。したがって、冷媒はチューブ２０から流れてきても固定鉄芯１２の外側に出ることができないので、このまま中空シャフトの中心の通路からホルダ２９の連通孔３４を通って流れ出ようとする。このとき、シャフト３０に進退自在に保持されたスリーブ３１が冷媒により図の左方向に押されて、固定鉄芯１２の突部３２とスリーブ３１との間に、環状の隙間である第１の絞りを形成する。冷媒は、その第１の絞りを通過するときに断熱膨張して低温・低圧になる。ここで、第１の絞りは、環状の形状を有していることである。これにより、第１の絞りの全周にわたって媒体の流れが一定流となるため、音圧変動の少ない安定した流動音となるだけでなく、絞り通路の濡れ面積が大きくなることから、冷媒の流速が下がって、流動音の音圧を下げることができる。
【００２４】
図５は第１の実施の形態に係る双方向絞り付電磁弁の冷房除湿運転時の状態を示す断面図である。
空気調和機が冷房除湿運転をしているときには、電磁コイル１６は通電され、冷媒は四方弁の切り換えによって図の左側のチューブ１３に導入される。電磁コイル１６が通電されると、可動鉄芯２６は、固定鉄芯１２に吸着して除湿絞り装置のバイパス通路が塞がれる。したがって、チューブ１３に導入された冷媒は、スリーブ３１を図の左方向に押して、ホルダ２９の突部３３とスリーブ３１との間に、第１の絞りより大きな通路断面積を有する環状の第２の絞りを形成している。
【００２５】
このように、この除湿絞り装置では、冷媒の流れ方向によりスリーブ３１の位置が変えられ、これにより暖房除湿運転時と冷房除湿運転時とで絞り通路の断面積を変えて冷媒の流れる流量を変えることができる。ここでは、暖房除湿運転時よりも冷房除湿運転時における絞り通路の断面積を大きくして除湿性能を高めるようにしたので、大きな除湿量を必要とする梅雨時期の除湿性能を高めることができる。
【００２６】
図６は第２の実施の形態に係る双方向絞り付電磁弁の暖房除湿運転時の状態を示す断面図、図７は第２の実施の形態に係る双方向絞り付電磁弁の冷房除湿運転時の状態を示す断面図である。なお、図６および図７において、図３ないし図５に示した構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付してそれらの詳細な説明は省略する。
【００２７】
第２の実施の形態に係る双方向絞り付電磁弁では、第１の実施の形態に係る双方向絞り付電磁弁と比較して、除湿絞り装置の構造を変更している。すなわち、固定鉄芯１２の中心の通路２１において、連通孔２２と中空シャフト２４の嵌合部との間に構成される除湿絞り装置は、固定鉄芯１２と一体に形成された突部３２と、突部３３および連通孔３４を有する固定プラグ３５と、突部３２，３３と共同して第１または第２の絞りを形成する可動プラグ３６とを有している。この可動プラグ３６は、図の右側の径が大きく、左側の径が小さく形成されていて、外周には、円周方向に均等配置されたたとえば３個の脚部３７が一体に形成されている。これらの脚部３７は、可動プラグ３６を固定鉄芯１２の通路２１と同一軸線上に位置決めしながら軸線方向に進退可能にしている。
【００２８】
暖房除湿運転をしているときには、図６に示したように、電磁コイル１６は通電されていて、可動鉄芯２６は固定鉄芯１２に吸着されてこれらの間の通路は閉塞される。したがって、図の右側のチューブ２０に導入された冷媒は、可動プラグ３６を図の左方向に移動し、固定鉄芯１２の突部３２と可動プラグ３６との間に環状の第１の絞りを形成する。冷媒は、その第１の絞りにより絞られてチューブ１３へと流れる。
【００２９】
一方、冷房除湿運転の場合は、図７に示したように、電磁コイル１６の通電によって除湿絞り装置のバイパス通路が閉塞されているため、図の左側のチューブ１３に導入された冷媒は、可動プラグ３６を図の右方向に移動し、固定プラグ３５の突部３３と可動プラグ３６との間に、第１の絞りより大きな通路断面積を有する環状の第２の絞りを形成する。冷媒は、その第２の絞りにより絞られてチューブ２０へと流れる。
【００３０】
このように、この除湿絞り装置では、冷媒の流れ方向により可動プラグ３６の位置が変えられ、暖房除湿運転および冷房除湿運転のそれぞれにおいて、最適の冷媒流量を流すようにすることができる。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、除湿絞り装置の絞り通路を突起からなる円形の穴と円柱形状の棒状部材とを組み合わせて環状の形状になるように構成した。これにより、環状の絞り通路を通過する冷媒の流速が下がり、流動音を低減することができるので、異音発生の少ない室内機を構成できる。
【００３２】
また、暖房除湿運転および冷房除湿運転で冷媒の流れ方向が逆になるが、その冷媒の流れ方向に応じて冷媒流れ方向両端の直径が異なる棒状部材の位置が変わることにより除湿絞り装置の絞り通路の絞り面積を変えるように構成した。これにより、暖房除湿運転および冷房除湿運転で除湿性能を変えることができ、棒状部材が移動することにより冷媒中の異物による絞り通路での詰まりを防止することができる。
【００３３】
さらに、年間を通じて使用頻度の多い暖房運転モードまたは冷房運転モードのときには、非通電の状態で除湿絞り装置が機能しないように構成した。これにより、省動力運転が可能になる。
【００３４】
除湿絞り装置および電磁弁のバイパス路開閉部をパイプ形状のボディ内に収容し、電磁弁の電磁コイルおよびヨークをボディの外に配置し、かつ、ヨークの一部を着脱可能にして、電磁コイルを取り外し可能な構成にした。これにより、故障した場合の電磁コイルの交換を容易にしている。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態に係る双方向絞り付電磁弁の概観を示す正面図である。
【図２】第１の実施の形態に係る双方向絞り付電磁弁を示す右側面図である。
【図３】第１の実施の形態に係る双方向絞り付電磁弁の内部構造を示す図２のａ−ａ矢視断面図である。
【図４】第１の実施の形態に係る双方向絞り付電磁弁の暖房除湿運転時の状態を示す断面図である。
【図５】第１の実施の形態に係る双方向絞り付電磁弁の冷房除湿運転時の状態を示す断面図である。
【図６】第２の実施の形態に係る双方向絞り付電磁弁の暖房除湿運転時の状態を示す断面図である。
【図７】第２の実施の形態に係る双方向絞り付電磁弁の冷房除湿運転時の状態を示す断面図である。
【図８】除湿運転が可能な冷凍サイクルを示すシステム図である。
【符号の説明】
１ 圧縮機
２ 四方弁
３ 室外熱交換器
４ 膨張弁
５ａ，５ｂ 室内熱交換器
６ 双方向絞り付電磁弁
６ａ 除湿絞り装置
６ｂ 電磁弁
１１ ボディ
１２ 固定鉄芯
１３ チューブ
１４ プレート
１５ 鉄芯
１６ 電磁コイル
１７ プレート
１７ａ 鉄芯固定部
１７ｂ 捲回部
１７ｃ 連結部
１８ ねじ
１９ プラグ
２０ チューブ
２１ 通路
２２ 連通孔
２３ 環状通路
２４ 中空シャフト
２５ 連通孔
２６ 可動鉄芯
２７ スプリング
２８ リング
２９ ホルダ
３０ シャフト
３１ スリーブ
３２，３３ 突部
３４ 連通孔
３５ 固定プラグ
３６ 可動プラグ
３７ 脚部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a two-way throttled solenoid valve, and more particularly to a two-way throttled solenoid valve disposed between two indoor heat exchangers in an air conditioner and used as a dehumidifying throttle device during a dehumidifying operation.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art There is known an air conditioner in which a dehumidifying operation can be simultaneously performed in each operation mode in addition to a cooling operation mode and a heating operation mode.
[0003]
FIG. 8 is a system diagram showing a refrigeration cycle capable of performing a dehumidifying operation.
In this refrigeration cycle, an outdoor unit of an air conditioner is constituted by a compressor 1, a four-way valve 2, an outdoor heat exchanger 3, and an expansion valve 4, and includes two indoor heat exchangers 5a and 5b and a bidirectional throttled solenoid valve. 6 constitutes an indoor unit of an air conditioner. The bidirectional throttle-equipped solenoid valve has a dehumidifying throttle device 6a and an electromagnetic valve 6b configured to bypass the dehumidifying throttle device 6a.
[0004]
In the cooling operation mode, the four-way valve 2 is switched to the path indicated by the broken line, and the two-way throttled solenoid valve 6 is switched to the fully open state by the solenoid valve 6b so as to bypass the dehumidifying throttle device 6a. The high-temperature and high-pressure refrigerant compressed by the compressor 1 enters the outdoor heat exchanger 3 via the four-way valve 2, where it is condensed by heat exchange with the outside air. The condensed refrigerant is adiabatically expanded by the expansion valve 4 to become a low-temperature and low-pressure refrigerant and flows through the indoor heat exchanger 5b, the electromagnetic valve 6b of the bidirectional throttled electromagnetic valve 6 and the indoor heat exchanger 5a. At this time, the heat is exchanged with the indoor air in the indoor heat exchangers 5a and 5b to evaporate. The refrigerant evaporated in the indoor heat exchangers 5a and 5b returns to the compressor 1 via the four-way valve 2.
[0005]
In the heating operation mode, the four-way valve 2 is switched to the path shown by the solid line so that the refrigerant flows in the opposite direction to that in the cooling operation mode, and the two-way throttled electromagnetic valve 6 bypasses the dehumidifying expansion device 6a by the electromagnetic valve 6b. To the full open state. The high-temperature and high-pressure refrigerant compressed by the compressor 1 is introduced into the indoor heat exchanger 5a via the four-way valve 2, and is transmitted to the indoor heat exchanger 5b via the electromagnetic valve 6b of the two-way throttled electromagnetic valve 6. Flows. The refrigerant exchanges heat with indoor air when passing through the indoor heat exchangers 5a and 5b, and is condensed. The condensed refrigerant is adiabatically expanded by the expansion valve 4 to become a low-temperature and low-pressure refrigerant and enters the outdoor heat exchanger 3, where it is evaporated by heat exchange with outside air. The evaporated refrigerant returns to the compressor 1 via the four-way valve 2.
[0006]
When performing the dehumidifying operation in the cooling operation mode, the four-way valve 2 is switched to the path shown by the broken line, the expansion valve 4 is controlled to the fully open state, and the two-way throttled solenoid valve 6 fully closes the solenoid valve 6b. It has been switched. The high-temperature and high-pressure refrigerant compressed by the compressor 1 enters the outdoor heat exchanger 3 via the four-way valve 2, where it is condensed by heat exchange with the outside air. The refrigerant that has exited the outdoor heat exchanger 3 passes through the fully opened expansion valve 4 and enters the indoor heat exchanger 5b, where it exchanges heat with indoor air and is further condensed. The condensed refrigerant is adiabatically expanded by passing through the dehumidifying expansion device 6a of the electromagnetic valve 6 with the bidirectional throttle, becomes a low-temperature and low-pressure refrigerant, and enters the indoor heat exchanger 5a. In the indoor heat exchanger 5a, the refrigerant exchanges heat with indoor air, evaporates, and returns to the compressor 1 via the four-way valve 2. At this time, by cooling and dehumidifying the indoor air with the indoor heat exchanger 5a on the downstream side and heating the indoor air with the indoor heat exchanger 5b on the upstream side, the temperature of the air blown into the room can be significantly reduced. It is possible to lower the humidity without.
[0007]
When performing the dehumidifying operation in the heating operation mode, the four-way valve 2 is switched to the path shown by the solid line, the expansion valve 4 is controlled to the fully open state, and the two-way throttled solenoid valve 6 fully closes the solenoid valve 6b. It has been switched. The high-temperature and high-pressure refrigerant compressed by the compressor 1 is introduced into the indoor heat exchanger 5a via the four-way valve 2, and heats the indoor air. The refrigerant condensed in the indoor heat exchanger 5a is adiabatically expanded by passing through the dehumidifying expansion device 6a of the electromagnetic valve 6 with a two-way throttle to become a low-temperature and low-pressure refrigerant, and enters the indoor heat exchanger 5b to remove indoor air. Cooling and dehumidification are performed. The refrigerant evaporated in the indoor heat exchanger 5b passes through the expansion valve 4 in the fully opened state, is further evaporated in the outdoor heat exchanger 3, and returns to the compressor 1 via the four-way valve 2. Also at this time, the indoor air is heated by the indoor heat exchanger 5a on the upstream side, and the indoor air is cooled and dehumidified by the indoor heat exchanger 5b on the downstream side, thereby enabling dehumidification while heating. I have.
[0008]
Here, the two-way throttle-equipped solenoid valve 6 operates so that the refrigerant bypasses the dehumidifying expansion device 6a in the cooling / heating operation mode in which the dehumidifying operation is not performed. It operates so as to pass through the device 6a, and some are proposed (for example, see Patent Document 1).
[0009]
The solenoid valve proposed in Patent Literature 1 includes a valve seat and a valve body provided so as to be able to freely contact and separate from the valve seat by a solenoid in the middle of a passage in which refrigerant flows in both directions. Has a plurality of clearance grooves in the circumferential direction. Thereby, in the normal cooling / heating operation mode, the valve body is controlled to a position away from the valve seat, the passage is fully opened, and both the two indoor heat exchangers 5a and 5b act as a condenser or an evaporator. When the dehumidifying operation is performed, the valve body is seated on the valve seat, the passage is in a throttled state formed by a relief groove, and one of the two indoor heat exchangers 5a and 5b functions as a condenser and the other functions as an evaporator. ing.
[0010]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-162132 (paragraph number [0014], FIG. 1)
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional solenoid valve with a two-way throttle, the refrigerant in a gas-liquid mixed state passes through a dehumidifying throttle device configured by a relief groove formed in a valve seat and a valve body when seated during a dehumidifying operation, At this time, there is a problem that the flow noise of the refrigerant is generated. In particular, since the solenoid valve with a two-way throttle is installed in an indoor unit, it is desired that the two-way throttled solenoid valve generate as little noise and abnormal noise as flowing noise. Also, there is a problem that it is difficult to control the dimensions of the relief groove formed in the valve seat at the time of manufacture due to its shape.
[0012]
The present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to provide a bidirectional throttle-equipped solenoid valve capable of reducing the flow noise of refrigerant.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, in order to solve the above problems, in the solenoid valve with a bidirectional throttle equipped with a dehumidifying throttle device and a solenoid valve that switches to open and close a bypass path juxtaposed to the dehumidifying throttle device, the dehumidifying throttle device, First and second projections projecting inward at both ends of a passage through which the refrigerant passes to form circular holes, and have an outer shape concentric with the first and second projections, and are arranged in a flow direction of the refrigerant. And a rod-shaped member that is disposed so as to be able to advance and retreat so that an annular throttle passage is formed when positioned in the first or second protrusion according to the flow direction of the refrigerant. A bidirectional throttled solenoid valve is provided.
[0014]
According to such a two-way throttled solenoid valve, the shape of the throttle passage in the dehumidifying throttle device is annular. Thereby, the flow velocity of the refrigerant passing through the annular throttle passage is reduced, and the flow noise can be reduced, so that an indoor unit with less noise generation can be configured.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a front view showing an overview of a two-way throttled solenoid valve according to the first embodiment, FIG. 2 is a right side view showing the two-way throttled solenoid valve according to the first embodiment, and FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line aa of FIG. 2 illustrating an internal structure of the bidirectional throttle-equipped solenoid valve according to the first embodiment.
[0016]
This solenoid valve with a two-way throttle has a pipe-shaped body 11 that houses the dehumidifying throttle device and the valve part of the solenoid valve. One end of the body 11 is welded with a fixed iron core 12 fitted therein, and a tube 13 is welded to its axial position. The outer end of the fixed iron core 12 is press-fitted and fixed in a hole formed in a plate 14 forming a yoke. One end of an iron core 15 extending parallel to the body 11 is fixed to the plate 14, and an electromagnetic coil 16 is arranged around the iron core 15. A plate 17 forming a yoke is fixed to the other end of the iron core 15. The plate 17 includes an iron core fixing portion 17a detachably fixed to the iron core 15 by screws 18, a winding portion 17b formed to surround the outside of the pipe-shaped body 11, and an iron core fixing portion 17a. And a connecting portion 17c for connecting the winding portion 17b. By making the plate 17 detachable, the replacement of the electromagnetic coil 16 is facilitated as in the case where the electromagnetic coil 16 is disconnected.
[0017]
The other end of the body 11 is fitted with a plug 19 and welded, and a tube 20 is welded to its axial position.
The body 11 also includes a dehumidifying expansion device and a valve portion of an electromagnetic valve therein. That is, as shown in detail in FIG. 3, the fixed iron core 12 fixed to one end of the body 11 has a passage 21 at the center, and the passage 21 It is in communication with an annular passage 23 formed between the fixed iron core 12 and the body 11 via 22. A hollow shaft 24 having both ends fixed by the fixed iron core 12 and the plug 19 is disposed between the fixed iron core 12 and the plug 19. The hollow shaft 24 has communication holes 25 drilled in all directions near a fixed portion with the fixed iron core 12, and a central passage is formed between the fixed iron core 12 and the body 11 through these communication holes 25. And an annular passage 23 formed therebetween. Around the hollow shaft 24, there is a cylindrical movable iron core 26 that is disposed so as to be able to advance and retreat in the axial direction using the hollow shaft 24 as a guide. The outer diameter of the hollow shaft 24 on the plug 19 side is reduced, and a spring 27 is disposed in the space of the reduced diameter portion. One end of the spring 27 is in contact with the step of the reduced diameter portion of the hollow shaft 24, and the other end is in contact with a ring 28 fitted to the plug 19 side end surface of the movable iron core 26. As a result, the movable iron core 26 is constantly urged in a direction away from the fixed iron core 12, and the communication hole 25, the annular passage 23, and the communication hole 22 form a bypass path that bypasses the dehumidifying expansion device. Like that.
[0018]
The fixed iron core 12 also has a dehumidifying expansion device in the center passage. That is, the holder 29 is fitted to the end of the fixed iron core 12 on the hollow shaft 24 side, and the shaft 30 is fixed at the axial position of the holder 29. Around the shaft 30, there is a cylindrical sleeve 31 arranged so as to be able to advance and retreat in the axial direction using the shaft 30 as a guide. The sleeve 31 has a large outer diameter on the right side in the figure and a small outer diameter on the left side. A stopper is formed at the free end of the shaft 30 to prevent the sleeve 31 from coming off the shaft 30. In the middle of the passage 21, a protrusion 32 projecting inward and forming a circular hole is formed integrally with the fixed iron core 12, and when the sleeve 31 centered by the shaft 30 is located at the left end in the figure, An annular gap defined by the inner diameter of the protrusion 32 and the outer diameter of the sleeve 31 is formed between the protrusion 32 and the sleeve 31 to constitute a first throttle. Similarly, a protrusion 33 protruding inward is integrally formed on the holder 29. The inner diameter of the protrusion 33 is formed larger than the inner diameter of the protrusion 32, and when the sleeve 31 is located at the right end in the drawing, a passage larger than the first throttle is provided between the protrusion 33 and the sleeve 31. An annular second aperture having a cross-sectional area is formed. The holder 29 is provided with a communication hole 34 that communicates the center passage of the hollow shaft 24 with the center passage 21 of the fixed iron core 12 in which the sleeve 31 is disposed.
[0019]
In the solenoid valve with a bidirectional throttle having the above-described configuration, first, when there is no current to the electromagnetic coil 16, that is, when the air conditioner is in the cooling / heating operation mode, as shown in FIG. The urging force of the spring 27 moves to the right in FIG. Thereby, a passage is formed between the fixed iron core 12 and the movable iron core 26, and the solenoid valve is fully opened.
[0020]
Here, for example, when the refrigerant is introduced into the tube 20, the refrigerant passes through the central passage of the hollow shaft 24, the communication hole 25, the annular passage 23 outside the fixed iron core 12, and the communication hole 22 to the tube 13. Flows. At this time, the refrigerant in the center passage of the hollow shaft 24 flows into the passage 21 in which the sleeve 31 is disposed through the communication hole formed in the holder 29, and presses the sleeve 31 to the left in the drawing. 31 is in the position shown. At this time, the flow path cross-sectional area of the annular gap formed between the protrusion 32 of the fixed iron core 12 and the sleeve 31 is determined by the flow path cross-section formed between the fixed iron core 12 and the movable iron core 26. Since it is sufficiently smaller than the area, the solenoid valve bypasses the first throttle.
[0021]
On the other hand, when the refrigerant is introduced into the tube 13, the refrigerant enters the central passage of the hollow shaft 24 through the passage 21 of the fixed iron core 12, the communication hole 22, the annular passage 23, and the communication hole 25, Flows into tube 20. At this time, the refrigerant in the passage 21 of the fixed iron core 12 pushes the sleeve 31 rightward in the drawing, and is at a position where an annular gap is formed between the sleeve 31 and the protrusion 33 formed in the holder 29. At this time, the flow path cross-sectional area of the annular gap formed between the protrusion 33 and the sleeve 31 is sufficiently smaller than the flow path cross-sectional area formed between the fixed iron core 12 and the movable iron core 26. Therefore, the solenoid valve is in a state of bypassing the second throttle.
[0022]
Therefore, when the air conditioner is in the cooling operation mode or the heating operation mode and the electromagnetic coil 16 is in a non-energized state, the bidirectional throttled solenoid valve bypasses the dehumidification throttle device with respect to the flow of the bidirectional refrigerant. To work.
[0023]
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating the state of the solenoid valve with the bidirectional throttle according to the first embodiment during the heating and dehumidifying operation.
When the air conditioner is performing the heating and dehumidifying operation, the electromagnetic coil 16 is energized, and the refrigerant is introduced into the tube 20 on the right side of the drawing by switching the four-way valve. When the electromagnetic coil 16 is energized, the movable iron core 26 is attracted to the fixed iron core 12, moves to the left in the drawing, and is attracted to the fixed iron core 12. As a result, the passage between the movable iron core 26 and the fixed iron core 12 is closed. Therefore, the refrigerant cannot flow out of the fixed iron core 12 even if it flows from the tube 20, so that the refrigerant tends to flow out from the central passage of the hollow shaft through the communication hole 34 of the holder 29 as it is. At this time, the sleeve 31 movably held by the shaft 30 is pushed leftward in the figure by the refrigerant, and the first gap, which is an annular gap, is formed between the protrusion 32 of the fixed iron core 12 and the sleeve 31. Form an aperture. The refrigerant adiabatically expands to a low temperature and a low pressure when passing through the first throttle. Here, the first stop has an annular shape. As a result, the flow of the medium is constant over the entire circumference of the first throttle, so that not only a stable flow sound with little sound pressure fluctuation, but also a wet area of the throttle passage is increased, so that the flow velocity of the refrigerant is increased. And the sound pressure of the flowing sound can be reduced.
[0024]
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the state of the two-way throttled solenoid valve according to the first embodiment during the cooling and dehumidifying operation.
When the air conditioner is performing the cooling and dehumidifying operation, the electromagnetic coil 16 is energized, and the refrigerant is introduced into the tube 13 on the left side of the figure by switching the four-way valve. When the electromagnetic coil 16 is energized, the movable iron core 26 is attracted to the fixed iron core 12 and the bypass passage of the dehumidifying expansion device is closed. Therefore, the refrigerant introduced into the tube 13 pushes the sleeve 31 to the left in the drawing, and a second annular space having a passage cross-sectional area larger than that of the first throttle is provided between the protrusion 33 of the holder 29 and the sleeve 31. The aperture is formed.
[0025]
As described above, in this dehumidifying expansion device, the position of the sleeve 31 is changed depending on the flow direction of the refrigerant, whereby the cross-sectional area of the expansion passage is changed between the heating and dehumidifying operation and the cooling and dehumidifying operation to change the flow rate of the refrigerant. be able to. Here, since the cross-sectional area of the throttle passage is increased in the cooling dehumidifying operation rather than in the heating dehumidifying operation to enhance the dehumidifying performance, it is possible to enhance the dehumidifying performance in the rainy season when a large amount of dehumidifying is required.
[0026]
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a state of the two-way throttled electromagnetic valve according to the second embodiment during the heating and dehumidifying operation, and FIG. 7 is a two-way throttled electromagnetic valve according to the second embodiment. It is sectional drawing which shows the state at the time. 6 and 7, the same components as those shown in FIGS. 3 to 5 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
[0027]
In the solenoid valve with a two-way throttle according to the second embodiment, the structure of the dehumidifying throttle device is changed as compared with the solenoid valve with the two-way throttle according to the first embodiment. That is, in the passage 21 at the center of the fixed iron core 12, the dehumidifying expansion device configured between the communication hole 22 and the fitting portion of the hollow shaft 24 includes a protrusion 32 formed integrally with the fixed iron core 12. , A fixed plug 35 having a projection 33 and a communication hole 34, and a movable plug 36 forming a first or second throttle in cooperation with the projections 32, 33. The movable plug 36 has a large diameter on the right side and a small diameter on the left side in the drawing, and has, for example, three legs 37 uniformly arranged in the circumferential direction on the outer periphery. . These legs 37 enable the movable plug 36 to move in the axial direction while positioning the movable plug 36 on the same axis as the passage 21 of the fixed iron core 12.
[0028]
During the heating and dehumidifying operation, as shown in FIG. 6, the electromagnetic coil 16 is energized, the movable iron core 26 is attracted to the fixed iron core 12, and the passage therebetween is closed. Therefore, the refrigerant introduced into the tube 20 on the right side of the figure moves the movable plug 36 to the left side of the figure, and places the annular first throttle between the protrusion 32 of the fixed iron core 12 and the movable plug 36. Form. The refrigerant is throttled by the first throttle and flows to the tube 13.
[0029]
On the other hand, in the case of the cooling dehumidifying operation, as shown in FIG. 7, since the bypass passage of the dehumidifying expansion device is closed by energization of the electromagnetic coil 16, the refrigerant introduced into the tube 13 on the left side of the drawing is movable. The plug 36 is moved rightward in the drawing, and an annular second throttle having a passage cross-sectional area larger than that of the first throttle is formed between the protrusion 33 of the fixed plug 35 and the movable plug 36. The refrigerant is throttled by the second throttle and flows to the tube 20.
[0030]
As described above, in the dehumidifying expansion device, the position of the movable plug 36 is changed depending on the flow direction of the refrigerant, so that an optimum refrigerant flow rate can be caused to flow in each of the heating dehumidifying operation and the cooling dehumidifying operation.
[0031]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, the throttle passage of the dehumidifying throttle device is configured to have an annular shape by combining a circular hole formed of a projection and a cylindrical rod-shaped member. Thereby, the flow velocity of the refrigerant passing through the annular throttle passage is reduced, and the flow noise can be reduced, so that an indoor unit with less noise generation can be configured.
[0032]
Further, the flow direction of the refrigerant is reversed in the heating dehumidification operation and the cooling dehumidification operation, but the position of the rod-shaped member having different diameters at both ends in the refrigerant flow direction changes according to the flow direction of the refrigerant, so that the throttle passage of the dehumidification expansion device is changed. The aperture area was changed. Thus, the dehumidifying performance can be changed between the heating dehumidifying operation and the cooling dehumidifying operation, and the movement of the rod-shaped member can prevent clogging in the throttle passage due to foreign matter in the refrigerant.
[0033]
Further, in the heating operation mode or the cooling operation mode that is frequently used throughout the year, the dehumidifying expansion device is configured not to function in a non-energized state. Thereby, power-saving operation becomes possible.
[0034]
The dehumidifying expansion device and the bypass passage opening / closing part of the solenoid valve are housed in a pipe-shaped body, the solenoid coil and the yoke of the solenoid valve are arranged outside the body, and a part of the yoke is made detachable. Has a removable configuration. This facilitates replacement of the electromagnetic coil when a failure occurs.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing an outline of a bidirectional throttle-equipped solenoid valve according to a first embodiment.
FIG. 2 is a right side view showing the bidirectional throttled solenoid valve according to the first embodiment.
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line aa of FIG. 2 showing the internal structure of the solenoid valve with a two-way throttle according to the first embodiment.
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a state in a heating and dehumidifying operation of the solenoid valve with a two-way throttle according to the first embodiment.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state of the solenoid valve with a two-way throttle according to the first embodiment during a cooling and dehumidifying operation.
FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a state of a two-way throttle-equipped solenoid valve according to a second embodiment during a heating and dehumidifying operation.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a state in a cooling and dehumidifying operation of a solenoid valve with a two-way throttle according to a second embodiment.
FIG. 8 is a system diagram showing a refrigeration cycle capable of performing a dehumidifying operation.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Compressor 2 Four-way valve 3 Outdoor heat exchanger 4 Expansion valve 5a, 5b Indoor heat exchanger 6 Two-way throttled solenoid valve 6a Dehumidification throttle device 6b Solenoid valve 11 Body 12 Fixed iron core 13 Tube 14 Plate 15 Iron core 16 Electromagnetic Coil 17 Plate 17a Iron core fixing portion 17b Winding portion 17c Connecting portion 18 Screw 19 Plug 20 Tube 21 Passage 22 Communication hole 23 Annular passage 24 Hollow shaft 25 Communication hole 26 Movable iron core 27 Spring 28 Ring 29 Holder 30 Shaft 31 Sleeve 32 , 33 Projection 34 Communication hole 35 Fixed plug 36 Movable plug 37 Leg
