CN111919066B - 制冷循环装置 - Google Patents

Abstract

在使用双重防振结构的制冷循环装置中，若还要对固定于壳体的电气元器件进行制冷剂冷却，则有制冷剂冷却部的管道由于由压缩机引起的振动而受到应力这一课题。在连结制冷循环构成部件与用于冷却电气元器件的制冷剂管道的连结管道上，设置振动传递抑制部。

Description

制冷循环装置

技术领域

本发明涉及制冷循环装置。

背景技术

对制冷循环装置而言，根据使用环境的不同而存在低噪声性能的需求。为了实现低噪声性能，当构成制冷剂回路的压缩机振动时，需要抑制振动传递到整个设备。为了这一目的，专利文献1(日本特开2005-241197号公报)公开了一种双重防振结构。即，经由第二防振件将支撑部件配置于壳体，并且经由第一防振件将压缩机安装在支撑部件上。在专利文献1中，作为制冷循环构成部件的空气热交换器、水热交换器等也适当地配置在支撑部件上。

发明内容

发明所要解决的技术问题

在专利文献1中没有关于电气元器件的配置的记载。一般来说，进行制冷装置的整体性控制的电气元器件通常固定于壳体。特别在采用双重防振结构的情况下，因为壳体内的空间变得狭窄，所以将电气元器件固定于空间比较富余的壳体上部的情况较多。

电气元器件包括很多元件，根据元件的不同，也有发热大的元件、也有希望进行冷却的元件。对于电气元器件的冷却而言，也公知有制冷剂冷却的技术(例如参照日本特开2010-145054公报)。

在采用制冷剂冷却对电气元器件进行冷却的情况下，若电气元器件固定于壳体，并制冷剂管道的根源的制冷循环构成部件固定于支撑部件，则由于支撑部件的振动而在制冷循环构成部件与电气元器件之间产生错位。因此，有在连通制冷循环构成部件与冷却电气元器件的部件的管道产生应力这一问题。

解决技术问题所采用的技术方案

根据第一观点的制冷循环装置具备壳体、第二弹性部件、台座、第一弹性部件、压缩机、电气元器件、导热板、冷却用制冷剂管道、制冷循环构成部件、以及连结管道。壳体具有底部件。第二弹性部件配置在底部件上。台座经由第二弹性部件配置在底部件上。第一弹性部件配置在台座上。压缩机压缩制冷剂。压缩机经由第一弹性部件配置在台座上。电气元器件驱动压缩机用电动机。电气元器件固定于壳体。导热板固定于电气元器件。冷却用制冷剂管道使制冷剂在内部流通。冷却用制冷剂管道固定于导热板。制冷循环构成部件使制冷剂流通。冷却用制冷剂管道固定于导热板。连结管道使制冷剂流通。连结管道连结制冷循环构成部件或压缩机与冷却用制冷剂管道。连结管道具有振动传递抑制部。振动传递抑制部抑制固定于台座的制冷循环构成部件或压缩机的振动传递到冷却用制冷剂管道。

第一观点的制冷循环装置因为具有振动传递抑制部，所以抑制冷却用制冷剂管道的振动，从而抑制施加于管道的应力。

第二观点的制冷循环装置在第一观点的制冷循环装置中，制冷循环构成部件是由节能器热交换器、膨胀阀、止回阀、空气热交换器、水热交换器、四通切换阀、储罐、以及接收器构成的群中的一个或这些部件的组合。

第三观点的制冷循环装置在第一观点或第二观点的制冷循环装置中，振动传递抑制部固定于壳体。

第四观点的制冷循环装置在第三观点的制冷循环装置中，振动传递抑制部固定于底部件。

第五观点的制冷循环装置在第一观点至第四观点的任一个制冷循环装置中，还具有配置于振动传递抑制部与壳体之间的第三弹性部件。

在第五观点的制冷循环装置中，因为第三弹性部件使振动衰减，所以能够降低传递到壳体的振动能量。

第六观点的制冷循环装置在第五观点的制冷循环装置中，第三弹性部件的弹簧常数是第二弹性部件的弹簧常数以上。

第六观点的制冷循环装置能够更确实地降低传递到壳体的振动。

第七观点的制冷循环装置在第一观点或第二观点的制冷循环装置中，振动传递抑制部是具有弯曲部的弯管。

在第七观点的制冷循环装置中，弯管吸收由台座的振动引起的错位，能够抑制冷却用制冷剂管道的振动。

第八观点的制冷循环装置在第一观点或第二观点的制冷循环装置中，振动传递抑制部是具有可挠性的管道。

在第八观点的制冷循环装置中，具有可挠性的管道吸收由台座的振动引起的错位，能够抑制冷却用制冷剂管道的振动。

附图说明

图1是第一实施方式的制冷循环装置的外观立体图。

图2是表示第一实施方式的制冷循环装置的制冷剂回路的图。

图3是从前面观察第一实施方式的制冷循环装置的示意图。

图4是从上面观察第一实施方式的制冷循环装置的图。

具体实施方式

第一实施方式

(1)制冷循环装置的制冷剂回路的结构

图1表示第一实施方式的制冷循环装置100的外观立体图，图2表示制冷剂回路。本实施方式的制冷循环装置是使用热泵的水加热和/或冷却装置。该装置可以用被加热或冷却的水，作为热水器和/或冷水器而使用。另外，该装置也可以将被加热或冷却的水用作介质，构成进行制热、制冷的空调装置。

如图2所示，本实施方式的制冷循环装置100的制冷剂回路具备压缩机1、储罐2、四通切换阀3、空气热交换器4、止回阀9、第一膨胀阀7、第二膨胀阀8、节能器热交换器10、以及水热交换器11。各设备和分支12用管道41至54连接，使制冷剂在各设备循环，进行蒸气压缩式的制冷循环。管道41至54由铜、铝等导热性好的部件构成。制冷循环装置100还具备向空气热交换器4送空气的风扇5和驱动风扇的风扇电动机6。

在对水进行加热的情况下，制冷循环装置100如下工作。制冷剂在压缩机1被压缩并输送到作为冷凝器的水热交换器11。制冷剂主要在第一膨胀阀7减压，在作为蒸发器起作用的空气热交换器4汽化，然后再次被输送到压缩机1。水从进水侧管道61进入水热交换器11被制冷剂加热，然后从出水侧管道62排出。水的加热和冷却通过利用四通切换阀3的切换变更制冷剂的流向来进行。在对水进行冷却的情况下，水热交换器11作为制冷剂的蒸发器起作用。

(2)各设备在制冷循环装置内的配置

对于各设备在制冷循环装置内的配置，用图3的正视图、图4的俯视图来说明。为了容易理解，在图3、图4中，适当地省略了制冷剂管道、信号线及电力线等电气配线等的详细图示。

如图1、图3和图4所示，壳体20由底部件20a、顶部件20b、前部件20c、右侧部件20d、后部件20e和左侧部件20f构成。壳体20覆盖着构成制冷循环的设备的外侧。

如图3和图4所示，壳体20内部的空间被分隔板25大致分隔为左侧的热交换室和右侧的机械室，热交换室配置有空气热交换器4和风扇5，机械室配置有压缩机1等设备。

如图3所示，在机械室内，在底部件20a上配置有四个第二弹性部件24，在第二弹性部件24上配置有台座21。在图4中，第二弹性部件24配置在台座21的角落，但是第二弹性部件24也可以由较大的一个构成，也可以分割为两个以上。第二弹性部件24的材料是橡胶或氨基甲酸乙酯。

压缩机1包括弹性部件安装部22。弹性部件安装部22安装有第一弹性部件23。压缩机1通过三个第一弹性部件23和螺栓(未图示)支撑在台座21上。第一弹性部件23是防振橡胶。

压缩机1可以用第一弹性部件和螺栓支撑在台座21上，也可以仅用第一弹性部件支撑在台座21上。

对于第一弹性部件23而言，只要能够支撑压缩机1，可以由一个构成，也可以为多个。第一弹性部件23的材料除了橡胶之外也可以是氨基甲酸乙酯。第一弹性部件23和第二弹性部件24的材料以及弹簧常数可以不同，也可以相同。

总而言之，压缩机1配置在由第一弹性部件23、台座21和第二弹性部件24而构成的双重防振结构上。因此，即使压缩机1由于制冷循环装置100的运转而振动，也能够通过双重防振结构来抑制振动的传递和噪声的产生。

如图2、图3、图4所示，在台座21上，除了压缩机1之外，还配置并固定有节能器热交换器10、水热交换器11、储罐2、接收器(未图示)、以及其他制冷循环构成部件15。在此，其他制冷循环构成部件15指的是第一膨胀阀7、第二膨胀阀8、止回阀9以及四通切换阀3等。制冷循环构成部件15通过管道、其他支撑部件(未图示)固定于台座21。

电气元器件31固定于电气元器件单元30。电气元器件31驱动压缩机用电动机。压缩机用电动机是压缩机1的一部分。电气元器件单元也包括电气元器件31以外的电气元器件。电气元器件31是发热部件。电气元器件单元30固定于壳体20。电气元器件单元30配置于机械室的上部。

另外，在第一实施方式中，图2中除被台座21的区域包围的部分之外的设备，即空气热交换器4、风扇5、风扇电动机6固定于壳体20。空气热交换器4、风扇5、风扇电动机6也可以固定在台座21上。对由风扇产生的风进行整流的整流部件(喇叭口)也可以固定在台座21上。台座21的负荷越重，台座21的振动越被抑制。此外，通过将风扇5与空气热交换器4和/或风扇5与整流部件一起放置于台座21，能够抑制风的偏流。

(3)冷却用制冷剂管道74与制冷剂管道的连接

使用图2至图4对冷却用制冷剂管道74与制冷剂管道的连接进行说明。

冷却用制冷剂管道配置于在图2的制冷剂回路图所示的制冷剂管道41至54中任一管道的中途。冷却用制冷剂管道可以配置于制冷剂管道41至54的任意一处。该处从制冷剂的温度适于进行冷却的地方且便于管道连接的地方中选择即可。从制冷剂的温度来考虑，适当的地方例如是温度比电气元器件的耐热温度区低且比产生结露等温度区高的管道47、46、45等。在此，对于选择了管道47的情况进一步详细地进行说明。

制冷剂管道47是连结止回阀9与节能器热交换器10的管道。在图3、图4中，止回阀9是制冷循环构成部件15的一部分，固定于台座21。如图3、图4所示，节能器热交换器10固定于台座21。在图3、图4中，制冷剂管道47相当于管道71至77。管道71位于空中(没有被其他部件支撑)，振动传递抑制部72被固定件82固定于壳体20，管道73位于空中。冷却用制冷剂管道74固定于导热板81，管道75位于空中，振动传递抑制部76被固定件83固定于壳体20。如图4所示，管道77位于空中并与节能器热交换器10连结。

冷却用制冷剂管道74固定于导热板81，导热板81与电气元器件31的元件粘合。因此，在电气元器件发热的情况下，可以用制冷剂进行冷却。在本实施方式中，管道71至77由一个制冷剂管道折弯而构成。冷却用制冷剂管道74由管道71至77的一部分用硬焊或者焊接等方法固贴在导热板81而形成。

作为冷却用制冷剂管道74，也可以使用制冷剂套(例如参照日本特开2010-145054号公报)。制冷剂套是由铝等金属制成的板，在内部形成有用于使制冷剂流通的流路。也可以连接该流路与管道73、75。在使用制冷剂套的情况下，导热板81和冷却用制冷剂管道74可以为一体。

另外，连结管道47的一部分作为振动传递抑制部72、76被固定件82、83固定于壳体20。连结管道47被固定地方的是壳体20中的底部件20a。固定件82、83是金属制，例如铁制。因此，即使台座21振动，振动也在振动传递抑制部72、76被抑制，从而能够抑制冷却用制冷剂管道74的振动。

(4)特征

(4-1)

在本实施方式的制冷循环装置100中，压缩机1经由第一弹性部件23、台座21、和第二弹性部件24配置在底部件20a上。即通过采用双重防振结构来实现抑制压缩机1的振动传递和静音稳定化。并且，在这样的双重防振结构中，因为台座21上固定有储罐2、水热交换器11等制冷循环构成部件，所以振动传递抑制、静音稳定化的作用被进一步加强。

另外，在本实施方式的制冷循环装置100中，因为包括发热元件的电气元器件31被冷却用制冷剂管道74冷却，所以在提高电气元器件31的效率的同时，防止由温度上升而引起的电气元器件31的故障和劣化。

对于本实施方式的制冷循环装置100而言，在这样的具有双重防振结构且制冷剂冷却结构的装置中，还在连结管道71至73具有振动传递抑制部72，连结管道71至73连结制冷循环构成部件(例如节能器热交换器10)与冷却用制冷剂管道74。

在本实施方式的制冷循环装置100中，因为冷却用制冷剂管道74(电气元器件31)固定于壳体20，制冷循环构成部件(例如节能器热交换器10)固定于台座21，所以由于台座21的振动而在制冷循环构成部件与冷却用制冷剂管道74之间产生错位。因此有过大的集中应力产生在冷却用制冷剂管道74的可能性。若由于振动而重复应力施加于管道，则有引起疲劳破坏而损坏管道并导致制冷剂泄漏等的可能性。但是，因为本实施方式的制冷循环装置具备振动传递抑制部72、76，所以台座21的振动在传递到冷却用制冷剂管道74之前被抑制。因此，对冷却用制冷剂管道74的应力被降低，引起疲劳破坏的风险也降低。

(4－2)

在本实施方式的制冷循环装置100中，振动传递抑制部72、76固定于壳体20，尤其固定于底部件20a。

另一方面，本实施方式的电气元器件31(冷却用制冷剂管道74)配置于壳体20内部的上部。因此，连接冷却用制冷剂管道74与振动传递抑制部72、76的连结管道73、75变长，容易获得降低振动的效果。

另外，底部件20a在构成壳体20的六个部件中刚性最高。因此，振动抑制效果高。

并且，当维修制冷循环装置100时，有拆卸顶部件20b、前部件20c、右侧部件20d、后部件20e、和/或左侧部件20f的情况，但几乎没有拆卸底部件20a的情况。所以，若将振动传递抑制部72、76固定于底部件20a，则不用为维修而拆卸，从而提高维修性。

(5)变形例

(5－1)变形例1A

在第一实施方式中，将冷却用制冷剂管道74配置于连结止回阀9与节能器热交换器10的管道47。在变形例1A中，将冷却用制冷剂管道74配置于图2的管道46。管道46是连结节能器热交换器10与注入用分支12的管道。因为管道46的制冷剂与管道47的制冷剂相比温度稍微低，所以冷却能力稍微高。选择哪个管道取决于冷却能力和由于管道配置的连接容易程度。

变形例1的作用效果与第一实施方式大致相同。

另外，不仅管道46、管道47，而且图2的管道41至管道51也可以作为供冷却用制冷剂管道74配置的连结管道来使用。但是，因为管道41、51、54的一方与压缩机1连接，所以振动较大。另一方面，在第一实施方式中，因为空气热交换器4固定于壳体20，所以从抑制振动的观点来看，优选使用一方与空气热交换器4连接的管道42、43。

(5－2)变形例1B

在第一实施方式中，对于作为管道的振动传递抑制部72、76直接与底部件20a接触并固定的情况进行了说明。在变形例1B中，振动传递抑制部72、76隔着第三弹性部件固定于底部件20a。振动传递抑制部72、76同样被固定件82、83固定。另外，固定件82、83与振动传递抑制部72、76之间也可以隔着第三弹性部件。

在变形例1B的制冷循环装置中，因为第三弹性部件使振动衰减，所以能够降低传递到壳体的振动能量。

在变形例1B中，第三弹性部件的弹簧常数可以为第二弹性部件的一个弹簧的常数以上。由于这样的结构，与由台座21的振动而引起的错位相比，能够更可靠地抑制由传递到冷却用制冷剂管道74的振动而引起的错位，并且，可以使从振动传递抑制部72、76传递到壳体20的振动衰减。

(5－3)变形例1C

在第一实施方式中，对于将作为连结管道的一部分的振动传递抑制部72、76固定于壳体20的情况进行了说明。在变形例1C中，用具有可挠性的金属将连结管道的一部分捆绑在壳体20。具有可挠性的金属例如是钢丝。在这样的情况下也能够抑制台座21的振动传递到冷却用制冷剂管道74。但是与第一实施方式相比，其效果被限定。

(5－4)变形例1D

在第一实施方式中，对于将作为连结管道的一部分的振动传递抑制部72、76固定于壳体20的情况进行了说明。在变形例1D中，振动传递抑制部72、76是弯管。例如是弯曲成U形的管道。

弯管吸收由台座的振动引起的错位，能够抑制冷却用制冷剂管道的振动。因此，能够防止过大的集中应力施加于冷却用制冷剂管道74。

(5－5)变形例1E

在第一实施方式中，对于将作为连结管道的一部分的振动传递抑制部72、76固定于壳体20的情况进行了说明。在变形例1E中，振动传递抑制部72、76是具有可挠性的管道。换而言之，振动传递抑制部72、76是挠性管道。具有可挠性的管道吸收由台座的振动引起的错位，能够抑制冷却用制冷剂管道的振动。因此，能够防止过大的集中应力施加于冷却用制冷剂管道74。

上面对本发明的实施方式进行了说明，但应当理解为在不脱离权利要求所记载的本发明的主旨以及范围的情况下，可以进行方式和细节上的多种变更。

符号说明

1 压缩机

2 储罐

3 四通切换阀

4 空气热交换器

5 风扇

6 风扇电动机

7 第一膨胀阀

8 第二膨胀阀

9 止回阀

10 节能器热交换器

11 水热交换器

20 壳体

20a 底部件

21 台座

23 第一弹性部件

24 第二弹性部件

30 电气元器件单元

31 电气元器件

71-77 连结管道

72、76 振动传递抑制部

81 导热板

100 制冷循环装置

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-241197号公报

Claims (10)

1.一种制冷循环装置(100)，其特征在于，具备：

壳体(20)，其具有底部件(20a)；

第二弹性部件(24)，其配置在所述底部件上；

台座(21)，其经由所述第二弹性部件配置在所述底部件上；

第一弹性部件(23)，其配置在所述台座上；

压缩机(1)，其经由所述第一弹性部件配置在所述台座上，压缩制冷剂；

电气元器件(31)，其固定于所述壳体，驱动压缩机用电动机；

导热板(81)，其固定于所述电气元器件；

冷却用制冷剂管道(74)，其使所述制冷剂在内部流通；

制冷循环构成部件(15)，其固定于所述台座，使所述制冷剂流通；以及

连结管道(71至77)，其连结所述制冷循环构成部件或所述压缩机与所述冷却用制冷剂管道，使所述制冷剂流通，

所述冷却用制冷剂管道固定于所述导热板，能够经由所述导热板冷却所述电气元器件，

所述连结管道具有振动传递抑制部(72、76)，其抑制固定于所述台座的所述制冷循环构成部件或所述压缩机的振动传递到所述冷却用制冷剂管道。

2.根据权利要求1所述的制冷循环装置，其特征在于，

所述制冷循环构成部件是，

由节能器热交换器(10)、膨胀阀(7、8)、止回阀(9)、空气热交换器(4)、水热交换器(11)、四通切换阀(3)、储罐(2)、以及接收器构成的群中的一个或这些部件的组合。

3.根据权利要求1或2所述的制冷循环装置，其特征在于，

所述振动传递抑制部固定于所述壳体。

4.根据权利要求3所述的制冷循环装置，其特征在于，

所述振动传递抑制部固定于所述底部件。

5.根据权利要求1、2、4中任一项所述的制冷循环装置，其特征在于，

所述制冷循环装置还具有配置于所述振动传递抑制部与所述壳体之间的第三弹性部件。

6.根据权利要求3所述的制冷循环装置，其特征在于，

所述制冷循环装置还具有配置于所述振动传递抑制部与所述壳体之间的第三弹性部件。

7.根据权利要求5所述的制冷循环装置，其特征在于，

所述第三弹性部件的弹簧常数是所述第二弹性部件的弹簧常数以上。

8.根据权利要求6所述的制冷循环装置，其特征在于，

所述第三弹性部件的弹簧常数是所述第二弹性部件的弹簧常数以上。

9.根据权利要求1或2所述的制冷循环装置，其特征在于，

所述振动传递抑制部是包括弯曲部的弯管。

10.根据权利要求1或2所述的制冷循环装置，其特征在于，

所述振动传递抑制部是具有可挠性的管道。

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