JP2013068386A - 室外機 - Google Patents

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Abstract

【課題】防音材が吸水することに起因する吸音性能の低下を防止する。
【解決手段】室外機10は、冷媒回路中の冷媒を圧縮する圧縮機22と、吸水性を有する吸音材41を含み、圧縮機22の側面を覆う防音材3Aと、圧縮機22が設置される底板フレーム16とを備えている。底板フレーム16は、防音材3Aが載置される防音材載置部61と、防音材載置部61の内側において下方に凹む水溜め凹部63とを有している。
【選択図】図3

Description

本発明は、圧縮機の側面を覆う防音材を備えた室外機に関する。
従来、空気調和機、冷蔵機、冷凍機、ヒートポンプ給湯器などのように冷媒回路を備えた冷凍装置が知られている。この冷凍装置の室外機は、圧縮機と、この圧縮機の運転時に生じる騒音を低減するために圧縮機を覆う筒状の防音材と、これらを収容するケーシングとを備えている。防音材は、例えばゴムなどの遮音性に優れた材料により形成された遮音材と、吸音性に優れた材料により形成された吸音材とが積層された構造を有している(例えば特許文献1参照)。
吸音材の材料としては、例えばフェルトなどのように、内部に連続した空隙が形成されているものが用いられる。吸音材に音波が入射すると、空隙に存在する空気が振動し、この空気の振動が繊維の摩擦により熱エネルギーに変換され、結果として吸音現象が生じる。このように内部に連続した空隙が形成された吸音材は、高い吸水性も有している。
特開2009−8363号公報
ところで、室外機のケーシング内には、例えば熱交換器、アキュムレータなどが配設されており、これらの表面において生じた凝縮水が流下してケーシングの底板上に溜まることがある。底板上に溜まった水は、吸音材の下端部に接触すると毛細管現象により吸音材に吸い上げられ、吸音材の空隙に保水される。しかし、このように吸音材が保水すると、空気の上記振動が妨げられ、その結果、吸音材の吸音性能が低下する。
本発明は、このような事情に鑑みて成されたものであり、圧縮機の側面を覆う防音材を備えた室外機において、防音材が吸水することに起因する吸音性能の低下を防止することを目的とする。
本発明の室外機は、冷媒回路中の冷媒を圧縮する圧縮機(22)と、吸水性を有する吸音材(41)を含み、前記圧縮機(22)の側面を覆う防音材(3A)と、前記圧縮機(22)が設置される底板(17a)と、を備えている。前記底板(17a)は、前記防音材(3A)が載置される防音材載置部(61)と、前記防音材載置部(61)の内側において下方に凹む水溜め凹部(63)と、を有している。
この構成では、底板(17a)は、防音材(3A)が載置される防音材載置部(61)と、防音材載置部(61)の内側において下方に凹む水溜め凹部(63)とを有している。したがって、例えば圧縮機(22)の吸入配管、アキュムレータなどの表面において凝縮水が生じ、この凝縮水が防音材載置部(61)の内側の底板(17a)上に流下した場合であっても、この水は、防音材載置部(61)よりも低い位置にある水溜め凹部(63)に収容される。よって、この水が防音材載置部(61)上に載置された防音材(3A)に接触するのが抑制される。これにより、吸音材(41)の吸音性能が低下するのが抑制される。
前記室外機において、前記底板(17a)は、前記水溜め凹部(63)に溜まる水を排水するための排水口(76)を有している場合には、水溜め凹部(63)に溜まる水を水溜め凹部(63)の外に排水することができる。
前記室外機において、前記水溜め凹部(63)の底部は、前記水溜め凹部(63)に溜まる水を前記排水口(76)に導く傾斜構造又は段差構造を有しているのが好ましい。
この構成では、前記水溜め凹部(63)の底部は、前記水溜め凹部(63)に溜まる水を前記排水口(76)に導く傾斜構造又は段差構造を有しているので、水溜め凹部(63)に溜まる水は、排水口(76)に効果的に導かれる。
前記室外機において、前記防音材(3A)は、吸音材(41)の下端部の少なくとも一部が前記防音材載置部(61)よりも内側に位置し前記水溜め凹部(63)の上方に位置するように、前記防音材載置部(61)に載置されているのが好ましい。
この構成では、仮に、吸音材(41)が吸水した場合であっても、この水は、防音材載置部(61)よりも内側に位置し水溜め凹部(63)の上方に位置する吸音材(41)から水溜め凹部(63)に容易に落下する。これにより、吸音材(41)において保水されるのが抑制される。
以上説明したように、本発明の室外機によれば、防音材が吸水することに起因する吸音性能の低下を防止することができる。
本発明の第1実施形態に係る室外機を備えた空気調和装置の構成を示す配管系統図である。 第1実施形態に係る室外機における圧縮機とこれを覆う防音材とを示す斜視図である。 第1実施形態に係る室外機の一部を示す断面図であり、底板フレームと、これに設置された圧縮機及び防音材とを示している。 第1実施形態に係る室外機における前記底板フレームを示す平面図である。 (A)は、図4のVA−VA線断面図であり、(B)は、VB−VB線断面図である。 前記底板フレーム上に載置された前記防音材の載置状態の変形例を示す断面図である。 (A)は、本発明の第2実施形態に係る室外機における底板フレームを示す平面図であり、(B)は、(A)のVIIB−VIIB線断面図であり、(C)は、前記底板フレームの変形例を示す断面図である。
(第1実施形態)
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図1は、第1実施形態に係る室外機10を備えた空気調和装置を配管系統図で示している。この図に示す空気調和装置1は、室外に設置される室外機10と、室内に設定される室内機12とを備えており、これらの間で冷媒を循環させながら冷房運転と暖房運転とを行う。
室外機10は、圧縮機22、アキュムレータ24、四方切替弁26、室外熱交換器28、膨張弁30及びこれら圧縮機22等が収容されるケーシング11を備える。一方、室内機12は、室内熱交換器32及びこれが収容されるケーシング13を備える。
圧縮機22、アキュムレータ24、四方切替弁26、室外熱交換器28、膨張弁30及び室内熱交換器32は配管で接続されており、これにより冷媒を循環させながら冷凍サイクルを実効するための冷媒回路20が構成されている。
具体的に説明すると、圧縮機22は冷媒の吸入ポート及び吐出ポートを備える。吐出ポートは吐出管2aを介して四方切替弁26の第1ポート27aに接続され、吸入ポートは吸入管2bを介して四方切替弁26の第3ポート27cに接続されている。これにより圧縮機22は、吸入管2bを通じて冷媒を吸入、圧縮しながら当該圧縮された冷媒を吐出管2aに吐出する。この圧縮機22としては、例えば全密閉型の高圧ドーム型スクロール圧縮機やスイング圧縮機などが適用される。
アキュムレータ24は、吸入管2bの途中に介設されており、圧縮機22に吸入される冷媒中から液体成分を分離する。このアキュムレータ24は、圧縮機22に形成された取付部に固定されることで圧縮機22に一体に組み付けられている(図2参照)。この圧縮機22には、防音対策として防音部材3が取付けられている。この防音部材3については後に詳述する。
室外熱交換器28は、二つの入出力ポートを備える。一方側の入出力ポートはガス管2cを介して四方切替弁26の第2ポート27bに接続され、他方側の入出力ポートは液管2dを介して膨張弁30に接続されている。この室外熱交換器28には室外ファン29が付設されており、室外熱交換器28は、入出力ポートから導入される冷媒と前記室外ファン29により取り込まれる室外空気とを熱交換させる。室内熱交換器32も室外熱交換器28と同様に二つの入出力ポートを備える。一方側の入出力ポートはガス管2eを介して四方切替弁26の第4ポート27dに接続され、他方側の入出力ポートは液管2fを介して膨張弁30に接続されている。この室内熱交換器32には室内ファン33が付設されており、室内熱交換器32は、入出力ポートから導入される冷媒を、室内ファン33により取り込まれる室内空気と熱交換させる。これら室外熱交換器28及び室内熱交換器32としては、例えばクロスフィン型のフィン・アンド・チューブ型熱交換器が適用される。
膨張弁30は、室外熱交換器28から液管2dを通じて、又は室内熱交換器32から液管2fを通じて流入する冷媒を膨張させることで、冷媒を所定圧力に減圧させる。この膨張弁30としては、例えば開度可変の電子膨張弁が適用される。
四方切替弁26は、第1ポート27aと第2ポート27bとが連通しかつ第3ポート27cと第4ポート27dが連通する第1状態(図1に実線で示す状態)と、第1ポート27aと第4ポート27dとが連通しかつ第2ポート27bと第3ポート27cとが連通する第2状態(図1に破線で示す状態)とに切り替え可能に構成され、図外の制御装置により切り替え制御される。
以上のように冷媒回路20が構成されることで、冷房運転時には、四方切替弁26が第1状態に制御されることで、冷媒が図1に実線矢印で示す方向に循環し、その結果、室外熱交換器28が凝縮器(放熱器)として、室内熱交換器32が蒸発器としてそれぞれ機能する。すなわち、冷房運転では、圧縮機22から吐出された高温高圧の冷媒は、室外熱交換器28へ流れ、室外空気へ放熱することにより凝縮する。この凝縮した冷媒は、膨張弁30で減圧された後、室内熱交換器32へ流れ、室内空気から吸熱して蒸発する。そして、この蒸発した冷媒がアキュムレータ24を通って圧縮機22へ吸入される。
一方、暖房運転時には、四方切替弁26が第2状態に制御されることで、冷媒が図1に破線矢印で示す方向に循環し、その結果、室外熱交換器28が蒸発器として、室内熱交換器32が凝縮器(放熱器)としてそれぞれ機能する。すなわち、暖房運転では、圧縮機22から吐出された高温高圧の冷媒は、室内熱交換器32へ流れ、室内空気へ放熱することにより凝縮する。この凝縮した冷媒は、膨張弁30で減圧された後、室外熱交換器28へ流れ、室外空気から吸熱して蒸発する。そして、この蒸発した冷媒が、アキュムレータ24を通って圧縮機22へ吸入されることになる。
次に、圧縮機22、アキュムレータ24及びこれらに取付けられる防音部材3について説明する。図3に示すように、圧縮機22は、略円柱状の縦長の本体部22aとその下端部に繋がる複数の脚部22bとを備えている。圧縮機22は、底板フレーム16上に載置された状態で前記室外機10内に収容されている。
アキュムレータ24は、圧縮機22の本体部22aよりも小径かつ短寸の略円柱状をなし、本体部22aの側面部分に固定されている。圧縮機22及びアキュムレータ24には、防音部材3が取り付けられている。
防音部材3は、圧縮機22及びアキュムレータ24の側面を一体に覆う第1防音材3Aと、圧縮機22及びアキュムレータ24の上面を覆う第2防音材3Bとを含む。
第1防音材3Aは、長方形のシート状をなす防音材本体40と、圧縮機22及びアキュムレータ24(以下、圧縮機22等と略す)に巻き付けられた防音材本体40をその巻き付け状態に保つための固定具45とを含む。
防音材本体40は、一端部を他端部に重ね合わせた状態で圧縮機22等に巻き付けることが可能となるように、巻き付け方向の長さ寸法が設定されている。また、上下方向については、防音材本体40は、圧縮機22の全体を覆うことが可能な長さ寸法を有する。防音材本体40は、その下端部を底板17aの上面に当接させた状態で、圧縮機22の脚部22bの下端から本体部22aのほぼ上端までを覆っている。
防音材本体40は、吸音材41および遮音材42が互いに厚み方向に積層、接着された構造を有している。図2及び図3に示すように、防音材本体40は、圧縮機22等の側面に吸音材41が接触し、かつ、下端部が底板17aの上面に当接するように圧縮機22等に巻き付けられている。そして、この巻き付け状態で、固定具45により防音材本体40の両端が繋ぎ止められることで、防音材本体40が圧縮機22等に取り付けられている。
固定具45としては、文化鋲を備えている。文化鋲は、防音材本体40のうち、巻き付け方向の一端部に固定される円盤状の係止ボタン45aと、他端部に設けられる係止紐45bとからなり、係止紐45bが係止ボタン45aに巻き付けられることで防音材本体40の両端部を互いに繋ぎ止める。なお、文化鋲(係止ボタン45a、係止紐45b)は、遮音材42の外側面に設けられている。
第2防音材3Bは、圧縮機22等の上面を一体的に覆うことが可能な形状、例えば卵形のシート状を有する。この第2防音材3Bも、図3に示すように、吸音材47と遮音材48とが互いに厚み方向に積層、接着された構造を有する。
第2防音材3Bは、吸音材47が下側(圧縮機22等の側)に位置するように圧縮機22等の上面に被せられている。第2防音材3Bは、図2及び図3に示すように、その厚み方向に貫通する一対の貫通孔50、52と、これら貫通孔50、52と第2防音材3Bの周縁とをそれぞれ結ぶスリット状の切込み部51、53とを備えており、これら切込み部51、53を通じて貫通孔50、52内に吐出管2a及び吸入管2bが挿入された状態で圧縮機22等の上面に被せられている。
上記のような防音部材3が圧縮機22等に取り付けられることで、圧縮機22等の側面が吸音材41及び遮音材42を含む第1防音材3Aにより覆われるとともに、圧縮機22等の上面が同じく吸音材47及び遮音材48を含む第2防音材3Bにより覆われ、これら防音材3A,3Bによる遮音及び吸音の各作用により圧縮機22の防音効果が発揮される。
吸音材41,47は、内部に多数の連続した空隙を有する繊維質の吸音材からなり、本実施形態では、略0.4〜3.5μmのガラス繊維が絡み合ったガラス繊維製のシート状の吸音材が適用されている。一方、遮音材42,48は、遮音性に加え防水性を有する材料により形成されている。本実施形態ではゴムから形成されたシート状の遮音材が適用されている。
次に、第1実施形態に係る室外機10において、底板フレーム16の構造について詳細に説明する。図4は、第1実施形態に係る室外機10における底板フレーム16を示す平面図である。図5(A)は、図4のVA−VA線断面図であり、図5(B)は、VB−VB線断面図である。
図3及び図4に示すように、底板フレーム16は、底板17aとその周縁に沿って立設される側板17bとを有している。底板17aは、平面視で長方形状を有している。底板17aの下面には、底板17aの長手方向の両サイドに底板脚部81,82が取り付けられている。
図3〜図5(A),(B)に示すように、底板17aは、防音材3Aが載置される防音材載置部61と、防音材載置部61の内側に設けられた第1水溜め凹部63と、図略の熱交換器の下端部に沿って設けられた第2水溜め凹部74と、第1水溜め凹部63と第2水溜め凹部74とをつなぐ連結凹部83と、複数の脚部配置凹部84とを有している。
第1水溜め凹部63、第2水溜め凹部74、連結凹部83及び脚部配置凹部84は、防音材載置部61などの周囲の領域よりも下方に凹んでいる。これらの凹部63,74,83,84は、連続した単一の凹部を形成している。側板17b、防音材載置部61及び凹部63,74,83,84を含む底板フレーム16は、プレス加工、射出成形などの成形法によって一体成形されている。底板フレーム16は、遮水性を有する金属、樹脂などの材料を用いて形成されている。
第1水溜め凹部63は、アキュムレータ24などの表面において生じる凝縮水を収容するために、圧縮機22及びアキュムレータ24の下方に設けられている。第2水溜め凹部74は、前記熱交換器の表面において生じる凝縮水を収容するために、前記熱交換器の下方に設けられており、前記熱交換器の下端部の形状に合わせた平面視でL字形状を有している。
連結凹部83には、底板17aを上下方向に貫通する排水口76が設けられている。第1水溜め凹部63及び第2水溜め凹部74に収容された水は、排水口76を通じて室外機10の外部に排出される。
脚部配置凹部84には、防振部材85を介して圧縮機22の脚部22bが配置される。防振部材85は、例えば合成ゴムなどの防振性を有する材料を用いて形成されている。また、脚部22が防振部材85によって嵩上げされることにより、第1水溜め凹部63に溜まる水が脚部22に接するのが抑制される。これにより、脚部22bの腐食を抑制できる。
防音材載置部61は、第1水溜め凹部63の周囲に位置する環状の領域である。防音材載置部61は、上面64を有している。防音材3Aは、防音材載置部61の上面64に載置されている。図3に示す形態では、遮音材42の下端部の全体及び吸音材41の下端部の全体が防音材載置部61の上面64に当接している。
第1水溜め凹部63は、上面66を有している。第1水溜め凹部63の上面66は、防音材載置部61の上面64よりも低い位置に設けられている。これにより、例えば圧縮機22の図略の吸入管2b、アキュムレータ24などの表面において生じた凝縮水は、防音材載置部61よりも低い位置にある第1水溜め凹部63に収容され、防音材載置部61上に載置された防音材3Aに接触するのが抑制される。
図6は、底板フレーム16上に載置された防音材3Aの載置状態の変形例を示す断面図である。図6に示すように、この変形例では、防音材3Aは、吸音材41の下端部の一部が防音材載置部61よりも内側に位置し第1水溜め凹部63の上方に位置するように、防音材載置部61に載置されている。したがって、防音材3Aは、防音材載置部61の上面64に接触していない非接触領域41aを有している。
具体的に、遮音材42の下端部の全体が防音材載置部61の上面64に当接している一方で、吸音材41の下端部の一部は、防音材載置部61よりも内側に位置している。言い換えると、吸音材41の下端部における内側領域(非接触領域41a)は、防音材載置部61の上面64に接触していない。
なお、図6に示す変形例では、吸音材41の下端部における内側領域が防音材載置部61の上面64に接触していない場合を例示したが、吸音材41の下端部の全体が防音材載置部61の上面64に接触していない形態であってもよい。
(第2実施形態)
図7(A)は、本発明の第2実施形態に係る室外機10における底板フレーム16を示す平面図であり、図7(B)は、図7(A)のVIIB−VIIB線断面図であり、図7(C)は、底板フレーム16の変形例を示す断面図である。
図7(A),(B)に示すように、第2実施形態に係る室外機10は、第1水溜め凹部63の底部が第1水溜め凹部63に溜まる水を排水口76に導く傾斜構造を有している。この第2実施形態では、第1水溜め凹部63の上面66は、排水口76に向かうにつれて下方に位置するように傾斜している。これにより、第1水溜め凹部63に溜まる水は、図7(A)において二点鎖線Wで示す矢印の方向に円滑に流れて排水口76に導かれる。
また、図7(C)は、第2実施形態における底板フレーム16の変形例を示す断面図である。この変形例では、第1水溜め凹部63の底部は、段差構造を有している。この変形例では、第1水溜め凹部63の上面66は、階段状に並ぶ第1上面66a、第2上面66b及び第3上面66cを含む。排水口76に最も近い第3上面66cは、排水口76とほぼ同じ高さにある。第2上面66bは、第3上面66cよりも高い位置にあり、第1上面66aは、第2上面66bよりも高い位置にある。
以上説明したように、各実施形態では、底板フレーム16は、防音材3Aが載置される防音材載置部61と、防音材載置部61の内側において下方に凹む水溜め凹部63とを有している。したがって、例えば圧縮機22の吸入管2b、アキュムレータ24などの表面において凝縮水が生じ、この凝縮水が防音材載置部61の内側の底板フレーム16上に流下した場合であっても、この水は、防音材載置部61よりも低い位置にある水溜め凹部63に収容される。よって、この水が防音材載置部61上に載置された防音材3Aに接触するのが抑制される。これにより、吸音材41の吸音性能が低下するのが抑制される。
各実施形態では、底板フレーム16は、水溜め凹部63に溜まる水を排水するための排水口76を有しているので、水溜め凹部63に溜まる水を水溜め凹部63の外に排水することができる。
第2実施形態では、水溜め凹部63の底部は、水溜め凹部63に溜まる水を排水口76に導く傾斜構造又は段差構造を有しているので、水溜め凹部63に溜まる水は、排水口76に効果的に導かれる。
第1実施形態の変形例では、防音材3Aは、吸音材41の下端部の少なくとも一部が防音材載置部61よりも内側に位置し水溜め凹部63の上方に位置するように、防音材載置部61に載置されている。したがって、仮に、吸音材41が吸水した場合であっても、この水は、防音材載置部61よりも内側に位置し水溜め凹部63の上方に位置する吸音材41から水溜め凹部63に容易に落下する。これにより、吸音材41において保水されるのが抑制される。
また、各実施形態における防音材3Aでは、吸音材41はガラス繊維製である。このようなガラス繊維製の吸音材は、連続する超微細な空隙が多数内部に存在するため高い吸音効果を発揮する反面、毛管現象により底板フレーム16に溜まった水を吸い上げ易いという性質があるが、各実施形態の構成であれば上述したように吸音材41の吸水が抑制されるため、吸音材41が吸水することに起因する当該吸音材41の吸音性能の低下を未然に防止することができる。その結果、ガラス繊維を素材とする吸音材41が有する高い吸音効果を良好に享受できる。
加えて、この防音材3Aでは、上記のように吸音材41が底板フレーム16上の水を吸水することが抑制されるため、吸音材41が圧縮機22の本体部22aに接触又は近接して配置されている場合であっても、吸音材41が吸水した水が圧縮機22の本体部22aに長期的に触れて壁面を腐食させるといった不都合が生じることを未然に防止することができるという利点もある。
なお、上述した室外機10は、本発明に係る室外機の実施形態の例示であって、室外機10の具体的な構成や、圧縮機22に取付けられる防音部材3の具体的な構成は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、以下のような構成も適用可能である。
前記実施形態では、圧縮機22(本体部22a)の側面にアキュムレータ24が固定されているため、第1防音材3Aは、圧縮機22及びアキュムレータ24に一体的に巻き付けられている。しかし、圧縮機22とアキュムレータ24とが離れている場合には、第1防音材3Aは、圧縮機22にのみ巻き付けられるものであればよい。
前記実施形態では、防音材本体40の吸音材41は、ガラス繊維製であるが、フェルト等のようなガラス繊維以外の材質からなる吸音材であってもよい。
前記実施形態では、本発明を空気調和機に適用した例について説明したが、本発明は、冷蔵機、冷凍機、ヒートポンプ給湯器などのような空気調和機以外の冷凍装置にも適用可能である。
3 防音部材
3A 第1防音材
3B 第2防音材
16 底板フレーム
17a 底板
17b 側板
22 圧縮機
22a 本体部
22b 脚部
40 防音材本体
41 吸音材
42 遮音材
61 防音材載置部
63 第1水溜め凹部
74 第2水溜め凹部
76 排水口

Claims (4)

  1. 冷媒回路中の冷媒を圧縮する圧縮機(22)と、
    吸水性を有する吸音材(41)を含み、前記圧縮機(22)の側面を覆う防音材(3A)と、
    前記圧縮機(22)が設置される底板(17a)と、を備え、
    前記底板(17a)は、前記防音材(3A)が載置される防音材載置部(61)と、前記防音材載置部(61)の内側において下方に凹む水溜め凹部(63)と、を有している、室外機。
  2. 前記底板(17a)は、前記水溜め凹部(63)に溜まる水を排水するための排水口(76)を有している、請求項1に記載の室外機。
  3. 前記水溜め凹部(63)の底部は、前記水溜め凹部(63)に溜まる水を前記排水口(76)に導く傾斜構造又は段差構造を有している、請求項2に記載の室外機。
  4. 前記防音材(3A)は、吸音材(41)の下端部の少なくとも一部が前記防音材載置部(61)よりも内側に位置し前記水溜め凹部(63)の上方に位置するように、前記防音材載置部(61)に載置されている、請求項1〜3のいずれか1項に記載の室外機。
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