JP2004301476A - Indoor unit for air conditioning and air conditioner comprising the same - Google Patents
Indoor unit for air conditioning and air conditioner comprising the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004301476A JP2004301476A JP2003098004A JP2003098004A JP2004301476A JP 2004301476 A JP2004301476 A JP 2004301476A JP 2003098004 A JP2003098004 A JP 2003098004A JP 2003098004 A JP2003098004 A JP 2003098004A JP 2004301476 A JP2004301476 A JP 2004301476A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- refrigerant
- indoor
- air
- air conditioning
- indoor unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2500/00—Problems to be solved
- F25B2500/12—Sound
Landscapes
- Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、再熱ドライ運転を実施可能に構成された空調用室内ユニット及びこれを備えた空気調和機に係り、特に、再熱ドライ運転時における騒音低減に用いて好適な技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、除湿運転時に室内温度が低下するのを抑制するため、空調用室内ユニット内の室内熱交換器を二つの室内熱交換ユニットに分割し、両室内熱交換ユニット間を連結する冷媒配管に絞り機構部を設けて再熱ドライ運転を可能にしたものが知られている。このような空調用室内ユニットでは、四方弁により冷媒の流れ方向を選択切り換えすることにより、
(1)二つの室内熱交換ユニットを共に蒸発器として機能させる冷房運転及び除湿運転、
(2)二つの室内熱交換ユニットを共に凝縮器として機能させる暖房運転、
(3)二つの室内熱交換ユニットの一方を凝縮器として使用し、かつ、他方を蒸発器として使用する再熱ドライ運転、
を実施することができる。
【0003】
図9は、再熱ドライ運転が可能に構成された空調用室内ユニットの室内熱交換器周辺構造を示すブロック図であり、図中の符号1が室内熱交換器、1aが第1室内熱交換ユニット、1bが第2室内熱交換ユニット、2が絞り機構部、3が冷媒配管である。
この構成で再熱ドライ運転を実施する場合、圧縮機から送出された冷媒は、図中に矢印で示すように、第2室内熱交換ユニット1b、絞り機構部2及び第1室内熱交換ユニット1aの順に流れる。
【0004】
このような再熱ドライ運転では、通常室外ユニット側に設置されている図示省略の電子膨張弁を全開として絞りは行わず、二つに分割された第1及び第2室内熱交換ユニット1a,1b間に設けた絞り機構部2が液相流の冷媒を減圧して気液の二相流に変える機能を果たす。すなわち、絞り機構部2を挟んで冷媒流れ方向の上流側となる第2室内熱交換ユニット1bは室内再熱器となり、図示省略の室外熱交換器と共に空気に放熱する凝縮器として機能し、絞り機構部2より下流側となる第1室内熱交換ユニット1aは室内冷却器となり、空気を冷却する蒸発器として機能する。
【0005】
従って、第1室内熱交換ユニット1aで室内の空気を冷却及び除湿すると共に、第2室内熱交換ユニット1bで室内の空気を加熱するので、空調用室内ユニットから室内に吹き出される空調空気は、冷却及び除湿した空気と加熱した空気とが混合されて温度低下が緩和されたものとなる。なお、絞り機構部2は、二方電磁弁の弁体に適当な大きさの穴を開けておき、再熱ドライ運転時に全閉状態とすることで絞り機構として機能し、冷房運転及び暖房運転時には全開とされる。
【0006】
上述した再熱ドライ運転可能な従来の空気調和機には、空調用室内ユニットの遮音対策として、室内熱交換器内に設けられる絞り装置に消音材を有するものがある。この絞り装置は、絞り部としてオリフィスを用い、このオリフィスから離間させて多孔質透過体を備えた構成とされる。(たとえば、特許文献1参照)
【0007】
【特許文献1】
特開2002−061879号公報(段落番号0013−0020、図3及び図4)
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した絞り装置においては、冷媒配管との間で流路断面積が大きく変動する。このため、絞り機構部出口のように流路断面積が急増した場合、気液二相の冷媒が急激に膨張してキャビテーションを発生することがある。すなわち、図10に示すように、絞り機構部出口で冷媒流速Vが低下する反面、圧力の急激な低下によって気泡Bが急成長して大きくなる(膨張する)ため、この気泡が冷媒配管の壁面に影響を及ぼして振動を発生させる。従って、この振動に起因する騒音(冷媒流動音)が発生するので、特に室内に設置されて快適な室内環境を提供する空調用室内ユニットにとって好ましいことではなく、対策が望まれている。
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、絞り機構部における冷媒流動音を抑制した空調用室内ユニット及びこれを備えた空気調和機の提供を目的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
請求項1に記載の空調用室内ユニットは、室内の空気と冷媒とを熱交換させて冷却または加熱するための室内熱交換器が複数の室内熱交換ユニットに分割され、これら複数の室内熱交換ユニット間に絞り機構部が設けられた空調用室内ユニットにおいて、
前記絞り機構部が、冷媒流路の断面積を減少させる絞り手段と、該絞り手段の冷媒出口に接触させて設けた気泡成長抑制部材とを具備して構成されることを特徴とするものである。
【0010】
請求項1記載の空調用室内ユニットによれば、絞り機構部が、冷媒流路の断面積を減少させる絞り手段と、該絞り手段の冷媒出口に接触させて設けた気泡成長抑制部材とを具備して構成されるため、絞り手段から流出した気液二相流の冷媒は、冷媒出口に接触して設けた気泡成長抑制部材を通過して気泡の成長が抑制される。特に、気泡成長抑制部材が絞り手段の出口に接触しているので、絞り手段から流出した小さな気泡が圧力低下により急激に膨張する絞り手段の出口付近での気泡成長を確実に防止することができる。
【0011】
請求項1記載の空調用室内ユニットにおいては、前記絞り手段をキャピラリーチューブとし、該キャピラリーチューブと並列に開閉弁を備えたバイパス流路を設け、前記気泡成長抑制部材が該キャピラリーチューブ出口で気泡を細分化することが好ましく、これにより、絞りの設定自由度が高く、かつ、制振材による制振効果の大きいキャピラリーチューブを使用し、バイパス流路の開閉弁切換操作により再熱ドライ運転を容易に選択することができるとともに、キャビテーションにより形成される気泡の急激な拡大・拡散を防止することができる。
【0012】
請求項1または2記載の空調用室内ユニットにおいては、前記キャピラリーチューブの冷媒出口側と連結される冷媒配管に直管部が設けられていることが好ましく、これにより、気泡成長の原因となる冷媒流路の急激な断面積変化が絞り手段の出口近傍に生じることはない。
【0013】
請求項4記載の空気調和機は、請求項1から3のいずれかに記載の空調用室内ユニットと、冷媒を圧縮するための圧縮機、及び冷媒と室外の空気との熱交換を行わせるための室外熱交換器を有する空調用室外ユニットと、これら空調用室内ユニット及び空調用室外ユニットを連結するとともに、冷媒をこれら空調用室内ユニット及び空調用室内ユニットの間で循環させるための冷媒配管と、を備えていることを特徴とするものである。
【0014】
請求項4記載の空気調和機によれば、空調用室内ユニットの絞り機構部が、冷媒流路の断面積を減少させる絞り手段と、該絞り手段の冷媒出口に接触させて設けた気泡成長抑制部材とを具備して構成されるため、絞り手段から流出した気液二相流の冷媒は、冷媒出口に接触して設けた気泡成長抑制部材を通過して気泡の成長が抑制される。特に、気泡成長抑制部材が絞り手段の出口に接触しているので、絞り手段から流出した小さな気泡が圧力低下により急激に膨張する絞り手段の出口付近での気泡成長を確実に防止することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る空調用室内ユニット及びこれを備えた空気調和機の一実施形態を、図面に基づいて説明する。
図3は空気調和機の構成例を示すブロック図である。空気調和機10は、空調用室外ユニット20と、空調用室内ユニット30と、これらを連結して冷媒を循環させるための冷媒配管11とを備えている。
【0016】
空調用室外ユニット20は、冷媒を圧縮するための圧縮機21と、冷媒の流れ方向を選択切り換えするための四方弁22と、冷媒と室外の空気との間で熱交換を行わせるための室外熱交換器23と、冷凍サイクルの主たる絞り手段として設けられた電子膨張弁24とを主な構成要素とする。なお、図中の符号25は、電動機25aで駆動される室外熱交換器23用のプロペラファンである。
【0017】
空調用室内ユニット30は、室内の空気と冷媒との間で熱交換させるための室内熱交換器31と、吸込グリルから室内の空気を吸い込んで室内熱交換器31に通し、熱交換した空気を吹出口から室内に吹き出して戻す送風手段のタンジェンシャルファン32とを備えている。なお、タンジェンシャルファン32は、電動機32aにより駆動される。
この場合の室内熱交換器31は、複数のブロックに分割されている。図示の例では、第1室内熱交換ユニット31a及び第2室内熱交換ユニット31bの二つのブロックに分割され、両ユニット31a,31bの間は冷媒配管11で連結されている。
【0018】
第1室内熱交換ユニット31a及び第2室内熱交換ユニット31bを連結する冷媒配管11には、再熱ドライ運転時に冷媒を流して使用する絞り機構部40が設けられている。
具体的には、図1に示すように、第1室内熱交換ユニット31a及び第2室内熱交換ユニット31bとの間の冷媒回路は、冷媒配管11を第1冷媒流路11a及び第2冷媒流路11bに分岐させて並列をなすように形成されるが、この並列に接続した一方の冷媒配管、すなわち第2冷媒流路11bに、絞り機構部40は設けられる。
【0019】
この絞り機構部40は、一端が第2冷媒流路11bに連結して設けられ、絞り手段として機能するキャピラリーチューブ41と、キャピラリーチューブ41の冷媒出口(他端)側開口部に接触させて設けられた気泡成長抑制部材42とを具備して構成される。再熱ドライ運転時の冷媒は、図1に矢印で示すように第2室内熱交換ユニット31bから第1室内熱交換ユニット31aへ向けて流れるので、この場合の冷媒出口側は第1室内熱交換ユニット31a側となる。
また、第2冷媒流路11bと並列に接続された第1冷媒流路11aには、開閉弁として機能する電磁弁43が設けられている。この電磁弁43は、上述した絞り機構部40に冷媒を流すか、あるいは絞り機構部40をバイパスさせて流すかを選択切換するためのものである。すなわち、電磁弁43を開くことにより、1冷媒流路11aが絞り機構部40のバイパス流路として機能し、電磁弁43を閉じることにより、冷媒は絞り機構部40を通過して循環する。
【0020】
ここで、上述した絞り機構部40の構成について、図2を参照して詳細に説明する。
図2に示した構成例では、キャピラリーチューブ41と第2冷媒流路11bとなる冷媒配管との接続金具内に気泡成長抑制部材42を設置し、キャピラリーチューブ41の先端部41aを気泡成長部材42の表面に確実に接触させている。図示の接続金具は、たとえば真鍮製とした雌金具44及び雄金具45を嵌合させてかしめるもので、雌金具44凹部に44aに気泡成長部材42を設置し、この気泡成長部材42の上流側となる表面にキャピラリーチューブ41の先端部41aを密着させている。
【0021】
気泡成長抑制部材42は、後に詳述するが、キャピラリチューブ41の出口側開口部においてキャビテーション現象により形成される気泡の成長を抑制する機能を果たすものであり、冷媒流中に形成され成長する気泡を細かい泡に分断し細泡化するとともに、キャピラリチューブ41の出口側開口部における流動抵抗としても働き、冷媒流の流速を低下させる。この気泡成長抑制部材42としては、多数の網目を形成する部材、たとえば金属製のメッシュ(金網)や発泡金属などを使用できる。金属製のメッシュは、腐食等により冷媒の流れに異物が混入しにくいものを選択するのが好ましく、具体的にはステンレススチール(SUS)製とするのが好ましい。
また、網目の大きさについては、必要以上に小さすぎると異物が詰まりやすくなり、また、大きすぎると気泡成長を抑制するという本来の機能を十分に果たせなくなるため、おおよそ100メッシュ程度とするのが好ましい。
【0022】
以下、上述した構成の空気調和機10について、図3に基づいて冷媒の流れと共にその作用を説明する。
図3の矢印は、冷房・除湿運転及び再熱ドライ運転時における冷媒の流れ方向を示しているが、以下では再熱ドライ運転を中心に説明する。
【0023】
圧縮機21では、気相の冷媒を圧縮して送出する。この冷媒は高圧の気相であり、四方弁22の設定により室外熱交換器23へ供給される。室外熱交換器23に導入された高圧の気相冷媒は、熱交換器の外部を通過する室外の空気と熱交換して凝縮する。すなわち、この場合の室外熱交換器23は凝縮器として機能し、冷媒から空気に放熱される。
【0024】
室外熱交換器23を通過した冷媒は、冷媒配管11を通って電子膨張弁24に導かれる。この電子膨張弁24は、冷房・除湿運転時及び暖房運転時に絞り手段として機能するものであり、再熱ドライ運転時は最大開度(全開)の状態として絞りを行わないようにする。この結果、室内熱交換器23及び第2室内熱交換ユニット31bは、冷媒配管11を介して一体に連結された凝縮器として機能するので、第2室内熱交換ユニット31bは、室内の空気に放熱して加熱する室内再熱器となる。
【0025】
このようにして、室外熱交換器23及び第2室内熱交換ユニット31bで空気に放熱して凝縮した冷媒は高温高圧の液相流となり、冷媒配管11を通って絞り機構部40へ導かれる。再熱ドライ運転時の絞り機構部40は、電磁弁43を全閉として冷媒を絞り手段のキャピラリーチューブ41に導く。キャピラリーチューブ41を通過した冷媒は減圧され、低温低圧の液冷媒(気液二相流)となって第1室内熱交換ユニット31aへ導かれる。
第1室内熱交換ユニット31aでは、低温低圧の液冷媒と室内の空気とが熱交換する。この場合、第1室内熱交換ユニット31aは蒸発器として機能し、冷媒が空気から気化熱を奪って冷却する室内冷却器として機能する。この結果、気液二相流の冷媒は気化して低圧の気相となり、冷媒配管11及び四方弁22に導かれて圧縮機21に戻る。
【0026】
このようにして、圧縮機21、四方弁22、室外熱交換器23及び第2室内熱交換器31b、絞り機構部40、第1室内熱交換器31a、四方弁22の順に冷媒配管11を通って冷媒が時計回りに循環し、再度圧縮機21に戻るという冷凍サイクルが構成される。そして、このような冷媒の循環により、空調用室内ユニット31では、第1室内熱交換ユニット31aが室内冷却器として機能することで導入した室内の空気を冷却・除湿し、同時に、第2室内熱交換ユニット31bが室内再熱器として機能することで導入した室内の空気を加熱する。このため、空調用室内ユニット31から室内に吹き出される空調空気は、冷却・除湿された空気と加熱された空気とが混合され、通常の除湿運転と比較して温度低下が緩和されたものとなる。
【0027】
また、冷房運転及び通常の除湿運転では、上述した再熱ドライ運転時と同様の経路で冷媒が循環して気液の状態変化を繰り返す。ただし、空調用室内ユニット31では、絞り機構部40の電磁弁43が開とされ、圧力損失が大きく異なることから、冷媒の主流は第1冷媒流路11aを通過して流れる。すなわち、第1室内熱交換ユニット31a及び第2室内熱交換ユニット31bは共に一体の蒸発器として機能し、導入した室内の空気を冷却・除湿して室内に吹き出す。なお、この場合の絞り手段は、空調用室外ユニット20側に設置されて開度調整される電子膨張弁24が使用される。
【0028】
また、暖房運転については、上述した冷房・除湿時と逆方向の反時計回りに冷媒を循環させて運転する。すなわち、圧縮機21から送出された冷媒を室内熱交換器31側へ導くように四方弁22を操作することで、室内熱交換器31は冷媒を凝縮させて室内の空気を加熱する放熱器として機能し、室外熱交換器23は冷媒を気化させて外気を冷却する蒸発器として機能する。なお、この場合も電磁弁43を開とし、絞り手段として電子膨張弁24を使用する。
【0029】
次に、上述した気泡成長抑制部材42の作用について説明する。この気泡成長抑制部材42は、キャピラリーチューブ41内を流れる液相冷媒に含まれている微小な気泡が、先端部41aから冷媒流路11b側に流出して流路断面積が急激に増加することで、流速の低下と共に圧力も低下することに起因して急激に成長(拡大)するのを防止または抑制するものである。すなわち、先端部41aから流出した気泡はすぐに、確実に接触して設けられた金属メッシュ等の気泡成長抑制部材42を通過することになる。このため、圧力低下により気泡が膨張して大きくなろうとしても、100メッシュ程度の小さなメッシュを通過する際には、切断するようにして細分化される。
なお、先端部41aと気泡成長抑制部材42の表面との間に隙間があると、すなわち先端部42aが接触していないと、気泡の成長を助長することになるので好ましくない。
【0030】
図4は、本発明の効果を確認した実験結果を示すグラフである。詳細には、絞り手段として、本発明の一実施形態として気泡抑制部材42を有するキャピラリチューブ41を用いた場合(キャピラリ化及びメッシュ挿入)と、比較例として気泡成長抑制部材を有しないキャピラリチューブを用いた場合(キャピラリ化のみ)と、前述した従来例である二方電磁弁を用いた場合(図9参照)とを比較実験した結果である。
図4に示した折れ線グラフは、これら本発明、比較例、従来例の3つのケースについて、1/3オクターブバンド中心周波数(Hz)と音圧レベル(dB)との関係を示すものであり、実線は本発明の結果であり、破線は比較例の結果であり、一点鎖線は従来例の結果である。
【0031】
この実験結果によれば、本実施形態の構成を採用することにより、広い周波数帯域において音圧レベルの低下が実現されており、特に周波数が大きくなるにつれて音圧レベルの低下が認められる。具体的には、おおよそ200Hz以上となる周波数帯域において、従来例にあたる一点鎖線に対して比較例の波線は似たような音圧変化傾向を示しているが、本実施形態にあたる実線で示す音圧レベルは相対的に低いことがわかる。
【0032】
このことは、気泡成長抑制部材42をキャピラリーチューブ41の先端部41aに接触させて挿入したこと(メッシュ接触挿入)により、キャピラリチューブ41を通過してきた気液二相の冷媒流が、キャピラリチューブ41の出口における空間拡大に伴う圧力変動を受け、その結果、キャビテーションによる気泡が形成された場合であっても、この冷媒流中での気泡の成長を接触状態にあるメッシュが気泡細分化により抑制し、気泡の存在に起因する脈動現象による冷媒管路内壁への衝撃伝播を緩和したために、この衝撃伝播を原因とする冷媒流動音が低下したことを意味している。
なお、破線で示す絞り手段のキャピラリ化は、一点鎖線で示す従来品より音圧レベルの低い周波数帯域が若干多くなっている。これは、同一量の制振材による対策を施した場合、キャピラリー化の制振効果が大きいためと考えられる。したがって、本実施形態のようにキャピラリ構造41を採用するとともに気泡成長抑制部材42を用いる構成が、最も好適に冷媒流動音の低減を達成するものであるといえる。
【0033】
次に、気泡成長抑制部材42を配した絞り機構部40と冷媒配管11との連結部の構成について説明する。
図5は、キャピラリーチューブ41の冷媒出口側、すなわち先端部41aと連結される冷媒配管11により形成される冷媒流路11bに設ける直管部Lの作用効果を確認した実験結果を示すグラフである。詳細には、前述した図2に実線で示した直管部を有する冷媒配管11bを用いた連結部の構成を採用した場合(キャピラリ化及びメッシュ挿入)と、図2に二点鎖線の想像線で示した出口流路拡大部12を有する冷媒配管11bを用いた連結部の構成を採用した場合の音圧レベルを比較した結果を示すものである。
図5に示した折れ線グラフは、直管部を有する本発明と出口流路拡大部を有する比較例との2つのケースについて、1/3オクターブバンド中心周波数(Hz)と音圧レベル(dB)との関係を示すものであり、実線は本発明の直管部Lを有する構成を採用した場合の結果を、破線は比較例としての出口流路拡大部12を有する構成を採用した場合の結果を示す。
【0034】
この実験結果によれば、特に大きな周波数帯域において、破線で示す比較例の音圧レベルが高いことがわかる。これは、キャピラリーチューブ41の先端部41aから気泡成長抑制部材42を通過して流出した冷媒が、出口流路拡大部12を通過する際に急激な流路断面積の変動と遭遇するため、キャビテーションが生じやすくなって冷媒流動音が増大するためと推測される。従って、キャピラリーチューブ41と連結される冷媒配管11に直管部を設けることが好ましく、好適な直管部の長さLは、冷媒配管11の直径をDとして2D以上が望ましい。
【0035】
続いて、上述した気泡成長抑制部材42の変形例を図6ないし図8に示して説明する。
図6に示す第1変形例には、金属製のメッシュを籠状に成形した気泡成長抑制部材42Aが示されている。この気泡成長抑制部材42Aは、金属リング46をかしめて第2冷媒流路11bの内周面に固定したものであり、先端部41aは気泡成長抑制部材42Aに接触させてある。
【0036】
図6に示したように、気泡成長抑制部材42Aとしての金属リング46は、冷媒流路11bを形成する冷媒配管に対してキャピラリチューブ41の先端部41aを差し入れる方向に、金属リング46が備えるメッシュ部の中央部が膨出する形状を備えており、この膨出した部分にキャピラリチューブ41の先端部41aを接触させることになる。
この構成によると、冷媒回路形成時にキャピラリチューブ41を差し込む方向と膨出方向が一致しているので、キャピラリチューブ41の先端部41aと気泡成長抑制部材42Aを確実に圧接させることができる。
【0037】
このような構成としても、上述した実施形態と同様に、キャピラリーチューブ41内を流れてきた冷媒中の微小な気泡は、先端部41aから流出して膨張しようとしても、気泡成長抑制部材42Aを通過する際に細分化される。従って、キャビテーションの発生による冷媒流動音の発生が抑制される。
【0038】
図7に示す第2変形例には、金属製のメッシュを籠状に成形した気泡成長抑制部材42Bが示されている。この気泡成長抑制部材42Bは、金属リング47をかしめてキャピラリーチューブ41の外周面に固定したものであり、先端部41aは気泡成長抑制部材42Bに接触させてある。
【0039】
このような構成としても、上述した実施形態と同様に、キャピラリーチューブ41内を流れてきた冷媒中の微小な気泡は、先端部41aから流出して膨張しようとしても、気泡成長抑制部材42Bを通過する際に細分化される。従って、キャビテーションの発生による冷媒流動音の発生が抑制される。
【0040】
図8に示す第3変形例は、金属製のメッシュを籠状に成形した気泡成長抑制部材42Aの内部に、充填部材48が配設されている。この充填部材48は、たとえば金属製のメッシュ、金属繊維、発泡金属などを、籠状とした気泡成長抑制部材42Aの内部空間形状に合わせて成形したものである。すなわち、メッシュ状の充填部材48が気泡成長抑制部材42Aの内部空間を埋め、充填部材48に対してキャピラリーチューブ41の先端部41aが挿入された構成とされる。
【0041】
このような構成とすれば、充填材48自体が気泡を細分化し気泡の成長を抑制する機能を有しているので、先端部41aを気泡成長抑制部材42Aに確実に接触させるための寸法(製造)管理が不要となり、先端部を充填材48内に挿入するだけで接触と同様の機能が得られる。すなわち、気泡の膨張を助長しないという気泡成長抑制部材の目的を達成できるので、製造工程を簡素化できる。
【0042】
また、このような充填材48は、図7に示した気泡成長抑制部材42Bとの組み合わせが可能なことは勿論のこと、充填材をキャピラリーチューブ41の先端部41a内に詰め込んで適当な手段により保持する構成としてもよい。
また、上述した実施形態及びその変形例では、絞り手段としてキャピラリーチューブ41を採用したが、本発明はこれに限定されることはなく、オリフィスなど他の絞り手段との組み合わせも可能である。
【0043】
なお、本発明の構成は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更することができる。
【0044】
【発明の効果】
本発明の空調用室内ユニットによれば、冷媒流路の断面積を減少させる絞り手段と、該絞り手段の冷媒出口に接触させて設けた気泡成長抑制部材とを具備して構成される絞り機構部としたため、絞り手段から流出した気液二相流の冷媒は、冷媒出口に接触して設けた気泡成長抑制部材を通過する際に、膨張する気泡が細分化されて気泡の成長が抑制される。このため、キャビテーションの発生により生じる冷媒流動音が低減され、再熱ドライ運転時に室内空調ユニットから発生する運転騒音が減少して快適な室内環境を提供することができる。また、このような空調用室内ユニットを備えた空気調和機は、運転騒音が低減されて商品性の高いものとなる。
【0045】
また、絞り機構部が、キャピラリーチューブの絞り手段と、キャピラリーチューブと並列に開閉弁を備えたバイパス流路とを設け、気泡成長抑制部材がキャピラリーチューブ出口で気泡を細分化する構成とすれば、安価で絞りの設定自由度が高い絞り手段とし、かつ、制振材を有効に利用して大きな制振効果を得ることができる。そして、バイパス流路に設けた開閉弁を切換操作することにより、冷房・除湿運転及び暖房運転から再熱ドライ運転に容易に選択切換することができる。
特に、キャピラリーチューブの冷媒出口側と連結される冷媒配管に直管部を設けておけば、気泡成長の原因となる冷媒流路の急激な断面積変化が絞り手段の出口近傍に生じないため、大きな冷媒流動音の発生原因をなくして静かな運転を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の空調用室内ユニットに係る絞り機構部の一実施形態を示すブロック図である。
【図2】図1に示す絞り機構部の構成例を示す要部断面図である。
【図3】本発明に係る空気調和機の一実施形態を示すブロック図である。
【図4】本発明による絞り機構部の作用効果を確認した実験結果のグラフであり、横軸は1/3オクターブバンド中心周波数(Hz)、縦軸は音圧レベル(dB)である。
【図5】本発明による絞り機構部の直管部の作用効果を確認した実験結果のグラフであり、横軸は1/3オクターブバンド中心周波数(Hz)、縦軸は音圧レベル(dB)である。
【図6】図2に示した絞り機構部の第1変形例を示す断面図である。
【図7】図2に示した絞り機構部の第2変形例を示す断面図である。
【図8】図2に示した絞り機構部の第3変形例を示す断面図である。
【図9】空調用室内ユニットにおける絞り機構部の従来例を示す構成図である。
【図10】絞り機構部における冷媒流動音の発生に関する説明図である。
【符号の説明】
10 空気調和機
11 冷媒配管
11a 第1冷媒流路
11b 第2冷媒流路
12 出口流路拡大部
20 空調用室外ユニット
21 圧縮機
22 四方弁
23 室外熱交換器
24 電子膨張弁(主たる絞り手段)
25 プロペラファン
30 空調用室内ユニット
31 室内熱交換器
31a 第1室内熱交換ユニット
31b 第2室内熱交換ユニット
32 タンジェンシャルファン(送風手段)
40 絞り機構部
41 キャピラリーチューブ(絞り手段)
41a 先端部
42 気泡成長抑制部材
43 電磁弁(開閉弁)[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an air conditioning indoor unit configured to be capable of performing a reheat dry operation and an air conditioner including the same, and particularly to a technique suitable for reducing noise during a reheat dry operation.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in order to suppress a decrease in the indoor temperature during the dehumidifying operation, the indoor heat exchanger in the air conditioning indoor unit is divided into two indoor heat exchange units, and a refrigerant pipe connecting the both indoor heat exchange units is provided. There has been known an apparatus provided with an expansion mechanism to enable a reheat dry operation. In such an air conditioning indoor unit, the flow direction of the refrigerant is selectively switched by a four-way valve,
(1) cooling operation and dehumidification operation in which both indoor heat exchange units function as an evaporator,
(2) a heating operation in which both indoor heat exchange units function as condensers;
(3) a reheat dry operation in which one of the two indoor heat exchange units is used as a condenser and the other is used as an evaporator;
Can be implemented.
[0003]
FIG. 9 is a block diagram showing the structure around the indoor heat exchanger of the indoor unit for air conditioning configured to be able to perform the reheat dry operation. In the figure, reference numeral 1 denotes an indoor heat exchanger, and 1a denotes a first indoor heat exchange. The unit, 1b is a second indoor heat exchange unit, 2 is a throttle mechanism, and 3 is a refrigerant pipe.
When the reheat dry operation is performed in this configuration, the refrigerant delivered from the compressor is, as shown by the arrow in the figure, the second indoor heat exchange unit 1b, the
[0004]
In such a reheat dry operation, an electronic expansion valve (not shown) normally installed on the outdoor unit side is fully opened and no throttle is performed, and the first and second indoor heat exchange units 1a and 1b are divided into two. The
[0005]
Therefore, since the indoor air is cooled and dehumidified by the first indoor heat exchange unit 1a and the indoor air is heated by the second indoor heat exchange unit 1b, the conditioned air blown into the room from the air conditioning indoor unit is: The cooled and dehumidified air and the heated air are mixed to reduce the temperature drop. The throttle mechanism unit 2 functions as a throttle mechanism by opening a hole of an appropriate size in the valve body of the two-way solenoid valve, and by closing the hole at the time of the reheat dry operation, the cooling operation and the heating operation. Sometimes it is fully open.
[0006]
Among the conventional air conditioners capable of the reheat dry operation described above, there is a conventional air conditioner having a muffler in a throttle device provided in an indoor heat exchanger as a measure against sound insulation of an indoor unit for air conditioning. This throttle device uses an orifice as a throttle portion, and is provided with a porous permeable body separated from the orifice. (For example, see Patent Document 1)
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-061879 (paragraph number 0013-0020, FIGS. 3 and 4)
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the above-described expansion device, the flow path cross-sectional area greatly varies between the expansion pipe and the refrigerant pipe. For this reason, when the cross-sectional area of the flow path increases rapidly, such as at the outlet of the throttle mechanism, the gas-liquid two-phase refrigerant may expand rapidly and generate cavitation. That is, as shown in FIG. 10, while the flow velocity V of the refrigerant decreases at the outlet of the throttle mechanism, the bubble B rapidly grows and expands (expands) due to the rapid decrease in pressure. And generate vibration. Therefore, noise (refrigerant flow noise) due to this vibration is generated, which is not preferable for an air conditioning indoor unit which is installed indoors and provides a comfortable indoor environment, and a countermeasure is desired.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide an air-conditioning indoor unit that suppresses refrigerant flow noise in a throttle mechanism and an air conditioner including the same.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention employs the following means in order to solve the above problems.
In the air conditioning indoor unit according to the first aspect, an indoor heat exchanger for cooling or heating by exchanging heat between indoor air and a refrigerant is divided into a plurality of indoor heat exchange units, and the plurality of indoor heat exchange units are used. In an air conditioning indoor unit in which a throttle mechanism is provided between units,
The throttle mechanism is characterized by comprising throttle means for reducing the cross-sectional area of the refrigerant channel, and a bubble growth suppressing member provided in contact with the refrigerant outlet of the throttle means. is there.
[0010]
According to the air conditioning indoor unit of the first aspect, the throttle mechanism unit includes the throttle means for reducing the cross-sectional area of the refrigerant flow path, and the bubble growth suppressing member provided in contact with the refrigerant outlet of the throttle means. Therefore, the gas-liquid two-phase flow refrigerant flowing out of the throttle means passes through the bubble growth suppressing member provided in contact with the refrigerant outlet to suppress bubble growth. In particular, since the bubble growth suppressing member is in contact with the outlet of the throttle means, it is possible to reliably prevent bubble growth near the outlet of the throttle means in which small bubbles flowing out of the throttle means expand rapidly due to a pressure drop. .
[0011]
In the air conditioning indoor unit according to claim 1, the throttle means is a capillary tube, and a bypass flow path having an on-off valve is provided in parallel with the capillary tube, and the bubble growth suppressing member removes bubbles at an outlet of the capillary tube. It is preferable to subdivide it, so that the reheating dry operation can be easily performed by using a capillary tube that has a high degree of freedom in setting the throttle and has a large damping effect by the damping material, and switches the on-off valve of the bypass flow path. And the rapid expansion and diffusion of bubbles formed by cavitation can be prevented.
[0012]
In the air conditioning indoor unit according to
[0013]
An air conditioner according to a fourth aspect is an air conditioner indoor unit according to any one of the first to third aspects, a compressor for compressing the refrigerant, and heat exchange between the refrigerant and outdoor air. An air conditioning outdoor unit having an outdoor heat exchanger, and connecting the air conditioning indoor unit and the air conditioning outdoor unit, and a refrigerant pipe for circulating a refrigerant between the air conditioning indoor unit and the air conditioning indoor unit. , Are provided.
[0014]
According to the air conditioner of the fourth aspect, the throttle mechanism of the indoor unit for air conditioning has a throttle means for reducing the cross-sectional area of the refrigerant flow path, and bubble growth suppression provided in contact with the refrigerant outlet of the throttle means. With the structure including the member, the gas-liquid two-phase flow refrigerant flowing out of the throttle means passes through the bubble growth suppressing member provided in contact with the refrigerant outlet to suppress the growth of bubbles. In particular, since the bubble growth suppressing member is in contact with the outlet of the throttle means, it is possible to reliably prevent bubble growth near the outlet of the throttle means in which small bubbles flowing out of the throttle means expand rapidly due to a pressure drop. .
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of an air conditioning indoor unit and an air conditioner including the same according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of the air conditioner. The
[0016]
The outdoor unit for air conditioning 20 includes a
[0017]
The indoor unit 30 for air conditioning includes an
In this case, the
[0018]
The
Specifically, as shown in FIG. 1, the refrigerant circuit between the first indoor
[0019]
The
The first
[0020]
Here, the configuration of the above-described
In the configuration example shown in FIG. 2, the bubble
[0021]
As will be described in detail later, the bubble
In addition, as for the size of the mesh, if it is too small, foreign substances are likely to be clogged, and if it is too large, the original function of suppressing bubble growth cannot be sufficiently performed. preferable.
[0022]
Hereinafter, the operation of the
The arrows in FIG. 3 indicate the flow direction of the refrigerant during the cooling / dehumidifying operation and the reheating dry operation, but the following description will focus on the reheat dry operation.
[0023]
The
[0024]
The refrigerant that has passed through the
[0025]
In this way, the refrigerant that has radiated heat to the air in the
In the first indoor
[0026]
In this way, the
[0027]
Further, in the cooling operation and the normal dehumidifying operation, the refrigerant circulates along the same route as that in the above-described reheating dry operation, and the gas-liquid state changes are repeated. However, in the air conditioning
[0028]
In the heating operation, the refrigerant is circulated counterclockwise in the opposite direction to the above-described cooling and dehumidifying operation. That is, by operating the four-
[0029]
Next, the operation of the bubble
If there is a gap between the
[0030]
FIG. 4 is a graph showing experimental results confirming the effects of the present invention. More specifically, as one embodiment of the present invention, a
The line graph shown in FIG. 4 shows the relationship between the 1/3 octave band center frequency (Hz) and the sound pressure level (dB) for the three cases of the present invention, the comparative example, and the conventional example. The solid line is the result of the present invention, the broken line is the result of the comparative example, and the dashed line is the result of the conventional example.
[0031]
According to this experimental result, by adopting the configuration of the present embodiment, a decrease in sound pressure level is realized in a wide frequency band, and a decrease in sound pressure level is particularly observed as the frequency increases. Specifically, in the frequency band of about 200 Hz or more, the dashed line of the comparative example shows a similar sound pressure change tendency to the one-dot chain line of the conventional example, but the sound pressure indicated by the solid line of the present embodiment. It can be seen that the level is relatively low.
[0032]
This is because the bubble
In the case where the diaphragm means shown by a broken line is made into a capillary, the frequency band in which the sound pressure level is lower than that of the conventional product shown by the one-dot chain line is slightly increased. It is considered that this is because, when the countermeasure using the same amount of damping material is taken, the damping effect of the capillary is large. Therefore, it can be said that the configuration employing the
[0033]
Next, a description will be given of a configuration of a connection portion between the
FIG. 5 is a graph showing experimental results confirming the operation and effect of the straight pipe portion L provided in the refrigerant outlet side of the
The line graph shown in FIG. 5 shows the ケ ー ス octave band center frequency (Hz) and the sound pressure level (dB) for the two cases of the present invention having a straight pipe portion and the comparative example having an outlet flow path enlarged portion. The solid line shows the result when the configuration having the straight pipe portion L of the present invention is adopted, and the broken line shows the result when the configuration having the outlet flow path enlarged
[0034]
According to the experimental results, it is understood that the sound pressure level of the comparative example indicated by the broken line is high particularly in a large frequency band. This is because the refrigerant that has flowed out from the
[0035]
Next, modified examples of the above-described bubble
The first modification shown in FIG. 6 shows a bubble
[0036]
As shown in FIG. 6, the
According to this configuration, since the direction in which the
[0037]
Even in such a configuration, as in the above-described embodiment, the minute bubbles in the refrigerant flowing in the
[0038]
The second modification shown in FIG. 7 shows a bubble
[0039]
Even in such a configuration, as in the above-described embodiment, the minute bubbles in the refrigerant flowing in the
[0040]
In the third modified example shown in FIG. 8, a filling
[0041]
With such a configuration, since the
[0042]
In addition, such a
Further, in the above-described embodiment and its modified example, the
[0043]
The configuration of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed without departing from the gist of the present invention.
[0044]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the indoor unit for air conditioning of this invention, the throttle mechanism comprised with the throttle means which reduces the cross-sectional area of a refrigerant flow path, and the bubble growth suppression member provided in contact with the refrigerant outlet of this throttle means. Therefore, when the gas-liquid two-phase flow refrigerant flowing out of the throttle means passes through the bubble growth suppressing member provided in contact with the refrigerant outlet, the expanding bubbles are fragmented and the growth of the bubbles is suppressed. You. For this reason, the refrigerant flow noise generated by the occurrence of cavitation is reduced, and the operating noise generated from the indoor air conditioning unit during the reheating dry operation is reduced, so that a comfortable indoor environment can be provided. In addition, an air conditioner including such an air-conditioning indoor unit has reduced operating noise and is highly productive.
[0045]
Further, if the restricting mechanism portion is provided with a restricting means for the capillary tube, and a bypass flow path having an on-off valve in parallel with the capillary tube, and the bubble growth suppressing member is configured to subdivide bubbles at the capillary tube outlet, The diaphragm means is inexpensive and has a high degree of freedom in setting the diaphragm, and a large vibration damping effect can be obtained by effectively utilizing the vibration damping material. By switching the on-off valve provided in the bypass flow passage, it is possible to easily select and switch from the cooling / dehumidifying operation and the heating operation to the reheating dry operation.
In particular, if a straight pipe portion is provided in the refrigerant pipe connected to the refrigerant outlet side of the capillary tube, a sudden change in the cross-sectional area of the refrigerant flow path causing bubble growth does not occur near the outlet of the throttle means, Eliminates the cause of loud refrigerant flow noise and enables quiet operation.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a throttle mechanism section relating to an indoor unit for air conditioning of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view of an essential part showing a configuration example of a diaphragm mechanism shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a block diagram showing an embodiment of the air conditioner according to the present invention.
FIG. 4 is a graph of an experimental result confirming the operation and effect of the aperture mechanism according to the present invention, wherein the horizontal axis represents a 1/3 octave band center frequency (Hz) and the vertical axis represents a sound pressure level (dB).
FIG. 5 is a graph of an experimental result confirming an operation effect of a straight pipe portion of a throttle mechanism according to the present invention, wherein the horizontal axis is a 1/3 octave band center frequency (Hz), and the vertical axis is a sound pressure level (dB). It is.
FIG. 6 is a sectional view showing a first modification of the aperture mechanism shown in FIG. 2;
FIG. 7 is a sectional view showing a second modification of the aperture mechanism shown in FIG. 2;
FIG. 8 is a sectional view showing a third modification of the aperture mechanism shown in FIG. 2;
FIG. 9 is a configuration diagram showing a conventional example of a throttle mechanism in an indoor unit for air conditioning.
FIG. 10 is an explanatory diagram regarding generation of refrigerant flow noise in a throttle mechanism.
[Explanation of symbols]
10 air conditioner
11 Refrigerant piping
11a 1st refrigerant flow path
11b Second refrigerant flow path
12 Enlarged outlet channel
20 Outdoor unit for air conditioning
21 Compressor
22 Four-way valve
23 outdoor heat exchanger
24 Electronic expansion valve (main throttle means)
25 propeller fan
30 Indoor units for air conditioning
31 indoor heat exchanger
31a 1st indoor heat exchange unit
31b Second indoor heat exchange unit
32 Tangential fan (blowing means)
40 Aperture mechanism
41 Capillary tube (throttle means)
41a Tip
42 Bubble growth suppression member
43 Solenoid valve (open / close valve)
Claims (4)
前記絞り機構部が、冷媒流路の断面積を減少させる絞り手段と、該絞り手段の冷媒出口に接触させて設けた気泡成長抑制部材とを具備して構成されることを特徴とする空調用室内ユニット。An indoor heat exchanger for cooling or heating by exchanging heat between indoor air and a refrigerant is divided into a plurality of indoor heat exchange units, and a throttle mechanism is provided between the plurality of indoor heat exchange units for air conditioning. In the indoor unit,
The air-conditioning system for air-conditioning, wherein the throttle mechanism is provided with throttle means for reducing a cross-sectional area of the refrigerant flow path, and a bubble growth suppressing member provided in contact with a refrigerant outlet of the throttle means. Indoor unit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003098004A JP2004301476A (en) | 2003-04-01 | 2003-04-01 | Indoor unit for air conditioning and air conditioner comprising the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003098004A JP2004301476A (en) | 2003-04-01 | 2003-04-01 | Indoor unit for air conditioning and air conditioner comprising the same |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004301476A true JP2004301476A (en) | 2004-10-28 |
Family
ID=33409647
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003098004A Pending JP2004301476A (en) | 2003-04-01 | 2003-04-01 | Indoor unit for air conditioning and air conditioner comprising the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004301476A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013061365A1 (en) * | 2011-10-26 | 2013-05-02 | 三菱電機株式会社 | Air conditioning device |
-
2003
- 2003-04-01 JP JP2003098004A patent/JP2004301476A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013061365A1 (en) * | 2011-10-26 | 2013-05-02 | 三菱電機株式会社 | Air conditioning device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4396753B2 (en) | Silencer for refrigeration cycle | |
| WO2013160957A1 (en) | Heat exchanger, indoor unit, and refrigeration cycle device | |
| CN101517335A (en) | Indoor unit of air conditioner | |
| KR100474908B1 (en) | heating and cooling system | |
| JP3901103B2 (en) | Air conditioner | |
| EP1437561A1 (en) | Air conditioner | |
| JP2002221353A (en) | Air conditioner | |
| JP2010078288A (en) | Refrigeration system | |
| JP2007139231A (en) | Refrigerant distributor and air conditioner using the same | |
| JP2018096609A (en) | Compressor unit and outdoor unit including the same | |
| JP2005133976A (en) | Air conditioner | |
| JPH09292166A (en) | Air conditioner | |
| JPH10111046A (en) | Air conditioner | |
| JP2004020182A (en) | Heating/cooling device of air conditioner | |
| JP2004301476A (en) | Indoor unit for air conditioning and air conditioner comprising the same | |
| KR20070077593A (en) | Air conditioner | |
| JP2002061508A (en) | Silencer | |
| JP2001336861A (en) | Air conditioner | |
| JP6606254B2 (en) | Gas-liquid separator | |
| JP2018100641A (en) | Compressor unit and outdoor unit including the same | |
| JPH07120105A (en) | Air conditioner | |
| CN114278999B (en) | Air conditioner | |
| JP3412602B2 (en) | Refrigeration cycle device and air conditioner | |
| JP2003262435A (en) | Air conditioner | |
| JP2005147463A (en) | Air conditioner |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060130 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070419 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070424 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20071009 |