JP2008202893A - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

【課題】空気調和装置において、簡易な構成である配管のフランジ接続を用いて機器室への浸水防止構成を提供することである。
【解決手段】機器室２０と、熱交換室１０と、該機器室２０と該熱交換室１０を区切る区画壁２１と、冷媒ガス配管３１と、冷媒液配管３２と、前記熱交換室１０において前記冷媒液配管３２及び前記冷媒ガス配管３１が前記区画壁２１を貫通する貫通部３０周囲に設けられる浸水防止堰２９と、を具備するエンジン駆動式ヒートポンプ１であって、前記冷媒ガス配管３１及び前記冷媒液配管３２は、前記区画壁２１の貫通部３０において、熱交換室１０側の上部フランジ３３と機器室２０側の下部フランジ３４・３５にて接続され、前記上部フランジ３３は、下部フランジ３４・３５と前記浸水防止堰２９を覆う構成とされるエンジン駆動式ヒートポンプ１。
【選択図】図６

Description

本発明は、圧縮機、四方弁及びレシーバを配置する機器室と、該機器室の上部に室外熱交換器を配置する熱交換室と、前記機器室と該熱交換室を区切る区画壁と、前記四方弁と前記室外熱交換器とを接続する冷媒ガス配管と、前記レシーバと前記室外熱交換器とを接続する冷媒液配管と、前記熱交換室において、前記冷媒液配管及び前記冷媒ガス配管が前記区画壁を貫通する貫通部周囲に設けられる浸水防止堰と、を具備する空気調和装置の前記貫通における配管接続技術に関する。

従来、空気調和措置において、圧縮機、四方弁及びレシーバを配置する機器室と、該機器室の上部に室外熱交換器を配置する熱交換室と、前記機器室と前記熱交換室を区切る区画壁から構成されるパッケージタイプは公知となっている。
このパッケージ構成は、空気調和装置の正面又は背面に熱交換器を配置し、空気調和装置の上面に少なくとも一つのファン及びファン電動機を配置した上吹き型の空気調和装置に見られる構成である。上吹き型の空気調和装置は、室外機正面又は背面より外気を吸込み、上面より吹き出す通風経路を構成する。上吹き型の空気調和装置は、熱交換器の表面積を大きくできるため、特に大型の空気調和機に使用される。

上吹き型の空気調和装置において、熱交換室は、雨水又は蒸発器として作用する際の凝縮水を排水するために、ドレンパン等の排水構成を有している。また、機器室は、略密閉式の装置室である。
一方、機器室に室外熱交換器が配置される構成上、少なくとも冷媒ガス管及び冷媒液管の２種類の配管は、熱交換室と機器室とを区切る区画壁を貫通する構成とされる。このとき、熱交換室の凝縮水が機器室に浸入した場合、機器室に配置される機器には錆が発生し、機器劣化の原因となる。そのため、とりわけ区画壁において冷媒配管が貫通する貫通部周囲は、凝縮水が貫通部から機器室に浸入しないように様々な浸水防止対策がとられている。

例えば、特許文献１は、配管貫通部において、熱交換室側に配管貫通孔周縁にバーリング加工を施した凸形状の膨出壁を設けるともに、機器室からの冷媒配管を熱交換室内に突出させて冷媒配管同士を熱交換室で接続する構成を開示している。
特開２００３−３４３８８２号公報

しかし、特許文献１が示す構成は、製品組み立て時において、膨出壁における冷媒配管の貫通箇所の浸水防止対策工程と熱交換室での冷媒配管同士のロウ付け工程との少なくとも二工程が必要である。
そこで、解決しようとする課題は、空気調和装置において、機器室と熱交換室の冷媒配管を接続するにあたって簡易な構成である配管のフランジ接続を用いて機器室への浸水防止構成を提供することである。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

すなわち、請求項１においては、圧縮機、四方弁及びレシーバを配置する機器室と、該機器室の上部に室外熱交換器を配置する熱交換室と、前記機器室と該熱交換室を区切る区画壁と、前記四方弁と前記室外熱交換器とを接続する冷媒ガス配管と、前記レシーバと前記室外熱交換器とを接続する冷媒液配管と、前記区画壁に設けられ、前記冷媒液配管及び前記冷媒ガス配管をそれぞれ貫通させる貫通部と、前記熱交換室側において前記貫通部の周囲に設ける浸水防止堰と、を具備する空気調和装置であって、前記冷媒ガス配管及び前記冷媒液配管は、前記区画壁の前記貫通部において、前記熱交換室側の上部フランジと前記機器室側の下部フランジにて接続され、前記上部フランジは、前記下部フランジと前記浸水防止堰を覆う構成とされる空気調和装置である。

請求項２においては、請求項１記載の空気調和装置において、前記上部フランジと下部フランジとは取り付け具によって接続され、前記取り付け具は、前記下部フランジから取り付け、前記上部フランジ上面を貫通させないものである。

請求項３においては、請求項２記載の空気調和装置において、前記冷媒液配管と前記冷媒ガス配管とを一箇所に集約させるものである。

請求項４においては、請求項３記載の空気調和装置において、前記上部フランジは一つの部材とするものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１においては、冷媒管で区画壁を貫通して配管同士をロウ付けする構成であれば冷媒管の貫通部の浸水防止対策とロウ付けの少なくとも二行程必要となるのに比較して、簡易なフランジ接続のみで冷媒管の連通と浸水防止対策ができる。つまり、製造工程数を低減できる。

請求項２においては、請求項１記載の効果に加え、熱交室側のフランジには取り付け具用の貫通部を設けないため、フランジ同士の取り付け箇所からの浸水を防止できる。

請求項３においては、請求項２記載の効果に加え、配管の貫通部を一ケ所に集約するため、区画壁の穴あけ加工の工数を低減できる。

請求項４においては、請求項３記載の効果に加え、部品点数の低減が図れる。

次に、発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の実施例に係るエンジン駆動式ヒートポンプの全体的な構成を示す正面図、図２は同じく冷媒回路構成を示す回路構成図、図３は同じく貫通部が設けられる側面を示す斜視図である。図４は同じく貫通部の構成を示す斜視図、図５は同じく図３におけるＡ方向から見た貫通部を示す下面図、図６は同じく側面断面図である。

まず、図１を用いて、本発明を適用する空気調和装置の実施例としてエンジン駆動式ヒートポンプ１について、簡単に説明する。
図１に示すように、エンジン駆動式ヒートポンプ１は、区画壁２１によって上下に区切られた二つの装置室１０・２０で構成されている。上側の装置室は熱交換室１０であり、下側の装置室は機器室２０とされている。
熱交換室１０は、室外熱交換器１１の熱交換のために外気が通風できる構成とされた室である。熱交換室１０には、室外熱交換器１１、ラジエータ（図示略）、室外ファン１２及び室外ファン電動機１３が配置されている。室外熱交換器１１は、熱交換室１０の正面及び背面に配置されている。室外ファン１２は、外気を正面及び背面より吸込み、室外熱交換器１１にて熱交換させ、上面へ吹き出すように通風構成する。この通風構成によって、ラジエータも同様に熱交換される。なお、この通風構成は、大型の空気調和装置に多く用いられる上吹き型と称される形式の構成である。

他方、機器室２０は、換気口（図示略）、エンジン吸気管（図示略）及び排気管（図示略）を通じてのみ外部と連通する略密閉式の装置室である。また、機器室２０は、側面周囲を、外板２５で被装される構成とされている。さらに、機器室２０の内部には、エンジン系統機器、冷媒回路機器、及び電気品箱（図示略）等のエンジン駆動式ヒートポンプ１の主要機器が配置されている。エンジン系統機器としては、エンジン２２、及びその周囲部品等が配置されている。また、冷媒回路機器としては、圧縮機２３及びレシーバ２４等が配置されている。

また、図２を用いて、同じく各装置室１０・２０におけるエンジン駆動式ヒートポンプ１の冷媒回路構成について、簡単に説明する。
図２に示すように、エンジン駆動式ヒートポンプ１の機器室２０内には、駆動源としてのエンジン２２、エンジン２２の動力を得て冷媒を圧縮する圧縮機２３、この圧縮機２３の吐出側に接続され冷房時及び暖房時で冷媒の流れを切り換える四方弁５、高圧の液冷媒を低圧の液ガス二相冷媒に絞り膨脹する室外熱交換器用膨張弁６、並びに前記液冷媒を一時的に貯溜するレシーバ２４が配置されている。
他方、熱交換室１０内には、冷房時に圧縮機２３から四方弁５を介して吐出冷媒が供給される室外熱交換器１１、並びにこの室外熱交換器１１を室外空気と熱交換させる室外ファン１２が配置されている。

ここで、熱交換室１０内において、室外熱交換器１１は、その一側を四方弁５の一端側に冷媒ガス配管３１を介して接続されており、その他端側は冷媒液配管３２を介してレシーバ２４が接続されている。エンジン駆動式ヒートポンプ１の冷媒回路機器の配置は、室外熱交換器１１のみが熱交換室１０に配置される。そのため、冷媒ガス配管３１及び冷媒液配管３２は、貫通部３０において、熱交換室１０と機器室２０とを隔てる区画壁２１を貫通する構成とされている。なお、冷媒ガス配管３１の径は、冷媒の比体積の関係から、冷媒液配管３２の径よりも大きいものとされる。

また、図３を用いて、区画壁２１の貫通部３９について詳細に説明する。なお、図３は、分かり易く説明するため、機器室２０に配置される機器の図示を省略している。
図３に示すように、区画壁２１は、熱交換室１０と機器室２０を水平面で隔てる壁（仕切り板）である。また、区画壁２１はドレンパン２８も兼ねているため、熱交換室１０の底面略全域を覆い、その最外側周囲に立壁が形成される皿形状である。通常、室外熱交換器１１が蒸発器として作用するとき、室外熱交換器１１は低温となるため、空気中の水分が室外熱交換器１１表面に結露する。この結露した水滴は、室外熱交換器１１から水となって流れ出す。ドレンパン機能を兼ねる区画壁２１は、この発生した水を収集する役割を担う。
室外熱交換器１１の前後に取り付けられる冷媒ガス配管３１及び冷媒液配管３２は、熱交換室１０の側端側において、区画壁２１を貫通する構成とされている。

ここで、図４乃至図６を用いて、貫通部３０を構成する上部フランジ３３及び下部フランジ３４・３５について詳細に説明する。なお、図４は、分かり易く説明するため、それぞれの部材を分離して記載している。
図４に示すように、冷媒ガス配管３１及び冷媒液配管３２は、貫通部３０において、熱交換室１０側の上部フランジ３３と、機器室２０側の下部フランジ３４・３５とを接合することで連通する構成とされている。下部フランジ３４・３５は、冷媒ガス配管３１のフランジが下部フランジ３４であり、冷媒液配管３２のフランジが下部フランジ３５である。本実施例は、貫通部３０において冷媒ガス配管３１及び冷媒液配管３２が近接する構成とされているため、上部フランジ３３が一つの部材で冷媒ガス配管３１及び冷媒液配管３２を共有している。

区画壁２１は、貫通部３０に相当する部分に冷媒ガス配管３１及び冷媒液配管３２を挿通可能な大きさの区画壁開口部２１ａが設けられている。
同様に、ドレンパン２８は、貫通部３０に相当する部分に前記区画壁開口部２１ａと略同じ大きさのドレンパン開口部２８ａが設けられている。また、区画壁開口部２１ａの周囲には、垂直上方に立ち上げた浸水防止堰２９が設けられている。浸水防止堰２９は、バーリング加工によって形成され、区画壁開口部２１ａの周縁を上方に折り曲げて形成される堰である。

図５に示すように、これらの部材は、貫通部３０において、機器室側２０から下部フランジ３４・３５、区画壁開口部２１ａ及び上部フランジ３３の順で構成されている。

図６に示すように、上部フランジ３３は、区画壁２１の開口部２１ａすなわち貫通部３０において、下部フランジ３４・３５が接合する構成とされている。上下に分離された冷媒ガス配管３１及び冷媒液配管３２は上部フランジ３３及び下部フランジ３４・３５にそれぞれ貫通された取付孔に挿入して固定され、上下の冷媒ガス配管３１及び冷媒液配管３２は上部フランジ３３と下部フランジ３４・３５を密着固定することで連通する構成としている。なお、取付孔周囲の冷媒ガス配管３１及び冷媒液配管３２はロウ付け等で漏れがないように固定され、取付孔周囲の下部フランジ３４・３５と上部フランジ３３の間にはＯリングが介装される。
上部フランジ３３は、最外周から所定距離内側の下面において、前記浸水防止堰２９の位置に合わせて溝３３ａが形成されている。溝３３ａの深さは、浸水防止堰２９の高さよりも大きいものとされ、溝３３ａの厚み（幅）は、浸水防止堰２９の幅よりも大きいものとされている。したがって、上部フランジ３３は、下部フランジ３４・３５との接合時において、浸水防止堰２９を溝３３ａが覆うようにして接合される。つまり、接合時において溝３３ａ内に浸水防止堰２９が挿入される。
また、上部フランジ３３において、溝３３ａから外縁までの下方に突出している部分を蓋部３３ｂと定義する。上部フランジ３３は、下部フランジ３４・３５との接合時において、区画壁２１の表面に対してこの蓋部３３ｂ底面を当接して接合される。
さらに、下部フランジ３４・３５は、ボルト貫通孔３６がそれぞれ複数（本実施例では２箇所）設けられ、上部フランジ３３はそれに対応する雌ねじ部が設けられている（本実施例では２×２の４箇所）。ここで特記すべき事項として、下部フランジ３４・３５側（機器室２０側）からボルト３７にて取り付ける構成とし、上部フランジ３３の上面にはボルト貫通孔３６を設けない構成としているので、ボルト貫通穴から雌ねじ部に染み込む漏水も防止するようにしている。

このような構成とすることで、以下の効果が得られる。
貫通部３０における冷媒ガス配管３１及び冷媒液配管３２の接続をフランジ接合のみで、熱交換室１０の凝縮水の機器室２０への浸水を防止できる。
そして、機器室２０から熱交換室１０へ冷媒ガス配管３１及び冷媒液配管３２を突出する構成と比較して、突出部での浸水防止対策工程及び熱交換室１０内でのロウ付け工程を省略できるので組み立て工数も削減できる。

また、本実施例では、上部フランジ３３の上面にはボルト３７を取り付けるためのボルト貫通孔３６が設けられていないため、ボルト貫通孔３６から雌ねじ部を伝って凝縮水が機器室２０へ浸水することも防止できる。
このようにして、さらに浸水防止性能を向上することができる。

さらに、貫通部３９において冷媒ガス配管３１及び冷媒液配管３２が近接させているため、少なくとも、上部フランジ３３は単一物で済ませることができる。
このようにして、部品点数を最小とすることで部品コストを削減できる。

本発明の実施例に係るエンジン駆動式ヒートポンプの全体的な構成を示す正面図。 同じく冷媒回路構成を示す回路構成図。 同じく貫通部が設けられる側面を示す斜視図。 同じく貫通部の構成を示す斜視図。 同じく図３におけるＡ方向から見た貫通部を示す下面図。 同じく側面断面図。

符号の説明

１ エンジン駆動式ヒートポンプ
１０ 熱交換室
１１ 室外熱交換器
２０ 機器室
２１ 区画壁
２２ エンジン
２３ 圧縮機
２４ レシーバ
２９ 浸水防止堰２９
３０ 貫通部
３１ 冷媒ガス配管３１
３２ 冷媒液配管
３３ 上部フランジ
３４ 下部フランジ
３５ 下部フランジ

Claims (4)

1. 圧縮機、四方弁及びレシーバを配置する機器室と、
   該機器室の上部に室外熱交換器を配置する熱交換室と、
   前記機器室と該熱交換室を区切る区画壁と、
   前記四方弁と前記室外熱交換器とを接続する冷媒ガス配管と、
   前記レシーバと前記室外熱交換器とを接続する冷媒液配管と、
   前記区画壁に設けられ、前記冷媒液配管及び前記冷媒ガス配管をそれぞれ貫通させる貫通部と、
   前記熱交換室側において前記貫通部の周囲に設ける浸水防止堰と、
   を具備する空気調和装置であって、
   前記冷媒ガス配管及び前記冷媒液配管は、前記区画壁の前記貫通部において、前記熱交換室側の上部フランジと前記機器室側の下部フランジにて接続され、
   前記上部フランジは、前記下部フランジと前記浸水防止堰を覆う構成とされる空気調和装置。
2. 請求項１記載の空気調和装置において、
   前記上部フランジと下部フランジとは取り付け具によって接続され、
   前記取り付け具は、前記下部フランジから取り付け、前記上部フランジ上面を貫通させない
   ことを特徴とする空気調和装置。
3. 請求項２記載の空気調和装置において、前記冷媒液配管と前記冷媒ガス配管とを一箇所に集約させることを特徴とする空気調和装置。
4. 請求項３記載の空気調和装置において、前記上部フランジは一つの部材とすることを特徴とする空気調和装置。