JP2009186084A

JP2009186084A - 空気調和機の室外機

Info

Publication number: JP2009186084A
Application number: JP2008025835A
Authority: JP
Inventors: Hiroki Ota; 裕樹太田; Hiroyuki Kawaguchi; 博之川口; Masakei Watanabe; 正圭渡邉
Original assignee: Hitachi Appliances Inc
Current assignee: Hitachi Appliances Inc
Priority date: 2008-02-06
Filing date: 2008-02-06
Publication date: 2009-08-20
Anticipated expiration: 2028-02-06
Also published as: JP4982401B2

Abstract

【課題】
熱交換器に直接接続された冷媒配管に作用する振動に伴う応力を安価な構造で低減することのできる空気調和機の室外機を得る。
【解決手段】
空気調和機の室外機は、冷媒を圧縮する圧縮機１０２と、この圧縮機下流側に設けられた四方弁１０４などの制御弁と、この制御弁と接続され複数のパス１１を有する熱交換器１０３と、これらを接続する金属製の冷媒配管１などを備えている。制御弁と熱交換器との間には熱交換器のパスに沿って配置されたガス側集合管１０を備え、このガス側集合管から分岐して前記熱交換器のそれぞれのパスと接続される複数の分岐冷媒配管１ａ，１ｂを有する。制御弁に最も近いガス側集合管の部分から分岐する分岐冷媒配管１ａの長さは、制御弁から遠い位置のガス側集合管から分岐する分岐冷媒配管１ｂの長さよりも長く構成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、複数のパスを有する熱交換器を備え、且つ熱交換器のパスに沿って配置されたガス側集合管を有する空気調和機の室外機に関するものである。

空気調和機の室外機には圧縮機が設置されているが、この圧縮機の振動は冷媒配管に伝播する。圧縮機に接続された冷媒配管の応力を低減するため、従来から種々手段が用いられている。例えば特許文献１のものにおいては、金属製の冷媒配管の途中に可撓管を配設し、圧縮機の運転中に発生する振動を吸収するようにしている。

特開平９−８９４１７号公報

特許文献１のものにおいては、金属製の冷媒配管の途中を可撓管としたことにより圧縮機の振動吸収効果は得られるものの、高価な可撓管を配管途中に配設する構成のため、構造が複雑で高価なものとなる。

また、近年、熱交換器の高性能化，低コスト化に伴い、熱交換器を構成する冷媒配管の直径や肉厚が低減される傾向にあり、この熱交換器と直接接続される冷媒配管（例えば分岐冷媒配管）も小径で肉厚の薄いものとなり、この冷媒配管の強度信頼性を安価な手段によって確保することが望まれている。

更に、前記圧縮機と熱交換器との間に設置されている四方弁（制御弁）の動作によって発生する振動が、前記熱交換器に直接接続され薄肉化された冷媒配管（例えば分岐冷媒配管）に伝播し、冷媒配管の強度信頼性を損ねるという課題もある。

本発明の目的は、熱交換器に直接接続された冷媒配管に作用する振動に伴う応力を安価な構造で低減することのできる空気調和機の室外機を得ることにある。

上記目的を達成するため本発明は、冷媒を圧縮する圧縮機と、この圧縮機下流側に設けられた四方弁などの制御弁と、この制御弁と接続され複数のパスを有する熱交換器と、これらを接続する金属製の冷媒配管とを備えた空気調和機の室外機において、前記制御弁と前記熱交換器との間に前記熱交換器のパスに沿って配置されたガス側集合管を備え、このガス側集合管から分岐して前記熱交換器のそれぞれのパスと接続される複数の分岐冷媒配管を備え、前記制御弁に最も近い前記ガス側集合管の部分から分岐する分岐冷媒配管の長さを、その分岐冷媒配管よりも制御弁から遠い位置の前記ガス側集合管から分岐する分岐冷媒配管の長さよりも長く構成したことを特徴とする。

ここで、前記各パスは前記熱交換器の上下方向に水平に配置されると共に、前記ガス側集合管はこのパスに沿って上下方向に配置され、前記ガス側集合管の上方向端部と前記制御弁とが接続される構成とし、前記複数の分岐冷媒配管のうち最上部の分岐冷媒配管を他の分岐冷媒配管よりも長く構成すると良い。

また、前記複数の分岐冷媒配管のうち最上部の分岐冷媒配管のみを他の分岐冷媒配管よりも長く構成し、前記ガス側集合管を前記熱交換器の端部に近接して配置し、前記分岐冷媒配管はＵ字状に形成されて前記集合管と前記各パスとが接続され、前記Ｕ字状に形成された分岐冷媒配管の熱交換器外方に突出する水平方向高さを略同一とし、前記最上部の分岐冷媒配管についてはその一部を熱交換器の内方側に配設する構成とすると良い。

ここで、前記分岐冷媒配管の長さを、下方側の分岐冷媒配管ほど次第に短く構成することもでき、また、分岐冷媒配管の長さを、下方側ほど次第に短くなるように順次直線状若しくは曲線状に変化させることもできる。

また、上下方向に配置された複数の前記分岐冷媒配管のうち上下方向の中央付近に接続される分岐冷媒配管の長さが最も短くなるように、直線状若しくは放物線状に各分岐冷媒配管の長さを変化させるようにしても良い。

本発明によれば、制御弁に最も近い前記ガス側集合管の部分から分岐する分岐冷媒配管の長さを、その分岐冷媒配管よりも制御弁から遠い位置の前記ガス側集合管から分岐する分岐冷媒配管の長さよりも長く構成しているので、圧縮機や制御弁から伝播する振動により分岐冷媒配管に作用する応力を安価な構造で低減することができる効果がある。

以下、本発明の具体的実施例を、図１〜図７を用いて説明する。

図１は本発明の空気調和機の室外機の概略構成図、図２は図１に示す分岐冷媒配管部付近を拡大して示す斜視図である。

図１において、空気調和機の室内機の筐体（図示せず）内には、電動機により駆動され冷媒を圧縮する圧縮機１０２、この圧縮機の下流側に設けられ冷媒の循環を制御する四方弁（制御弁）１０４、この四方弁１０４と接続され複数のパスを有する熱交換器１０３、これらを接続する金属性の冷媒配管１などが収納され、これらの機器により冷凍サイクルが構成されている。

図２に示すように、四方弁１０４と熱交換器１０３を接続する冷媒配管１は、途中で複数に枝分かれし、複数の分岐冷媒配管１ａを介して熱交換器１０３の各パス１１を構成する管と接続されている。この実施例では前記四方弁１０４と前記熱交換器１０３との間に前記熱交換器のパス１１に沿って配置されたガス側集合管（ヘッダ）１０を備え、このガス側集合管１０から分岐して前記熱交換器１０３のそれぞれのパス１１と接続されるように複数の分岐冷媒配管１０ａが備えられている。また、前記四方弁１０４に最も近い前記ガス側集合管１０の部分から分岐する分岐冷媒配管１０ａの長さを、その分岐冷媒配管よりも四方弁１０４から遠い位置のガス側集合管１０から分岐する分岐冷媒配管１０ａの長さよりも長く構成している。

即ち、図２に示すように、前記熱交換器１０３の各パス１１は熱交換器の上下方向に水平に配置されると共に、ガス側集合管１０はこのパス１１に沿って上下方向に配置され、このガス側集合管１０の上方向端部と前記四方弁１０４とが接続される構成とし、前記複数の分岐冷媒配管１ａ，１ｂのうち最上部の分岐冷媒配管１ａのみを他の分岐冷媒配管１ｂよりも長く構成している。

また、前記ガス側集合管１０は、熱交換器１０３の端部に近接して配置され、分岐冷媒配管１ａ，１ｂはそれぞれＵ字状に形成されて前記ガス側集合管１０と前記各パス１１とを接続している。

このように、冷媒配管の経路で、四方弁１０４に最も近く、複数の分岐冷媒配管のうち最上部に位置する分岐冷媒配管１ａは、他の分岐冷媒配管１ｂに比較して長く構成することで、四方弁１０４に最も近く四方弁の動作時に発生する振動が最も伝播し易い最上部の分岐冷媒配管１ａで伝播する振動を吸収し、分岐冷媒配管１ａ，１ｂに作用する振動応力を低減することができる。

従来の分岐冷媒配管部の構成は、図３に示すように、冷媒配管１から複数に枝分かれして熱交換器１０３の端部に接続される分岐冷媒配管２は全て同じ長さであるため、配管の経路で四方弁１０４に最も近い分岐冷媒配管２ａの受ける振動は大きくなり、結果として分岐冷媒配管２ａの強度信頼性を特に低下させていた。

図４は、本実施例による効果を棒グラフで示したもので、横軸は、熱交換器１０３の端部に接続される最上部の分岐冷媒配管１ａの長さを、他の分岐冷媒配管１ｂよりも長く延長した延長量（追加長さ）を、縦軸は、四方弁１０４の動作時に最上部の分岐冷媒配管１ａで測定される応力の最大値をそれぞれ示している。この図から、四方弁に最も近い分岐冷媒配管１ａを、他の分岐冷媒配管１ｂに比べて長くするほど、分岐冷媒配管１ａで発生する応力の低減効果が大きいことがわかる。

図５は本発明の実施例２を示す。本実施例では、Ｕ字状に形成された分岐冷媒配管１ａ，１ｂの熱交換器外方に突出する部分（曲げＲ部）の水平方向高さ（突出高さ）が略同一となるように構成されている。このため、最上部の分岐冷媒配管１ａについてはその一部を熱交換器１０３の内方側に配設する構成としている。このように構成することにより、熱交換器１０３に接続される分岐冷媒配管１ａ，１ｂの各Ｒ部（Ｕ字状に曲げられた部分）の水平方向位置が揃い、スペース３を有効に使用することができる。

図６は本発明の実施例３を示す。本実施例では、分岐冷媒配管４の長さを、下方側の分岐冷媒配管ほど次第に短くなるように、順次直線状若しくは曲線状に変化させて構成したものである。

即ち、熱交換器１０３の端部に直接接続される複数の分岐冷媒配管４において、配管の経路で四方弁１０４に最も近い、地面に対して垂直軸方向最上部の分岐冷媒配管４ａの長さを最も長く、下に向かって直線状もしくは曲線状に各分岐冷媒配管４の長さを変化させたもので、このように構成することで、四方弁１０４の動作時に発生する振動を、分岐冷媒配管４で全体的に吸収することができ、分岐冷媒配管４全体の振動応力を低減することができる。

図７は本発明の実施例４を示す。本実施例では、上下方向に配置された複数の前記分岐冷媒配管５のうち、上下方向の中央付近に接続される分岐冷媒配管５ｂの長さが最も短くなるように、直線状若しくは放物線状に各分岐冷媒配管の長さを変化させたものである。

即ち、熱交換器１０３の端部に直接接続される複数の分岐冷媒配管５において、配管の経路で四方弁１０４に最も近い、地面に対して垂直軸方向最上部の分岐冷媒配管５ａの長さを最も長く、熱交換器１０３の高さ方向中央付近の分岐冷媒配管５ｂを最も短くして、直線状若しくは放物線状に各分岐冷媒配管の長さを変化させることで、四方弁１０４の動作時に発生する振動を分岐冷媒配管５で全体的に吸収し、分岐冷媒配管５全体の振動応力を低減するようにしている。

本発明の空気調和機の室外機の概略構成図。図１に示す分岐冷媒配管部付近を拡大して示す斜視図。従来の分岐冷媒配管部付近を拡大して示す斜視図。本実施例による効果を示すグラフ。本発明の実施例２を示すもので図２に相当する図。本発明の実施例３を示すもので図２に相当する図。本発明の実施例４を示すもので図２に相当する図。

符号の説明

１冷媒配管
１ａ，１ｂ，２，２ａ，４，４ａ，５，５ａ，５ｂ分岐冷媒配管
３スペース
１０ガス側集合管（ヘッダ）
１１パス
１０２圧縮機
１０３熱交換器
１０４四方弁

Claims

冷媒を圧縮する圧縮機と、この圧縮機下流側に設けられた四方弁などの制御弁と、この制御弁と接続され複数のパスを有する熱交換器と、これらを接続する金属製の冷媒配管とを備えた空気調和機の室外機において、
前記制御弁と前記熱交換器との間に前記熱交換器のパスに沿って配置されたガス側集合管を備え、
このガス側集合管から分岐して前記熱交換器のそれぞれのパスと接続される複数の分岐冷媒配管を備え、前記制御弁に最も近い前記ガス側集合管の部分から分岐する分岐冷媒配管の長さを、その分岐冷媒配管よりも制御弁から遠い位置の前記ガス側集合管から分岐する分岐冷媒配管の長さよりも長く構成したことを特徴とする空気調和機の室外機。
請求項１において、前記各パスは前記熱交換器の上下方向に水平に配置されると共に、前記ガス側集合管はこのパスに沿って上下方向に配置され、前記ガス側集合管の上方向端部と前記制御弁とが接続される構成とし、前記複数の分岐冷媒配管のうち最上部の分岐冷媒配管を他の分岐冷媒配管よりも長く構成したことを特徴とする空気調和機の室外機。
請求項２において、前記複数の分岐冷媒配管のうち最上部の分岐冷媒配管のみを他の分岐冷媒配管よりも長く構成し、前記ガス側集合管を前記熱交換器の端部に近接して配置し、前記分岐冷媒配管はＵ字状に形成されて前記集合管と前記各パスとが接続され、前記Ｕ字状に形成された分岐冷媒配管の熱交換器外方に突出する水平方向高さを略同一とし、前記最上部の分岐冷媒配管についてはその一部を熱交換器の内方側に配設する構成としたことを特徴とする空気調和機の室外機。
請求項２において、前記分岐冷媒配管の長さを、下方側の分岐冷媒配管ほど次第に短く構成されていることを特徴とする空気調和機の室外機。
請求項４において、分岐冷媒配管の長さを、下方側ほど次第に短くなるように順次直線状若しくは曲線状に変化させたことを特徴とする空気調和機の室外機。
請求項２において、上下方向に配置された複数の前記分岐冷媒配管のうち上下方向の中央付近に接続される分岐冷媒配管の長さが最も短くなるように、直線状若しくは放物線状に各分岐冷媒配管の長さを変化させたことを特徴とする空気調和機の室外機。