JP2013087999A - 室外機 - Google Patents

Abstract

【課題】圧縮機の側面を覆う防音材を備えた室外機において、防音性能の低下を抑制する。
【解決手段】室外機１０は、冷媒回路２０中の冷媒を圧縮する圧縮機２２と、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１７ａとを備えている。防音材３Ａは、弾性を有する遮音材４２と、遮音材４２の内側で圧縮機２２の前記側面を覆うとともに吸水性を有する吸音材４１とを含む。遮音材４２の下端部は、内側又は外側に湾曲するように変形した状態で底板１７ａの上面に当接している。
【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、ヒートポンプ給湯機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）。

特開２０００−１９３２７４号公報

ところで、底板フレームは、通常、絞り加工などによって成形されるので、底板フレームの上面は、小さな凹凸が多数形成されている。したがって、遮音材の下端部と底板フレームの上面との間に隙間が形成されやすく、この隙間は防音性能の低下の原因となる。

そこで、本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、圧縮機の側面を覆う防音材を備えた室外機において、防音性能の低下を抑制することにある。

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、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。前記防音材（３Ａ）は、弾性を有する遮音材（４２）と、前記遮音材（４２）の内側で前記側面を覆うとともに吸水性を有する吸音材（４１）と、を含む。前記遮音材（４２）の下端部は、内側又は外側に湾曲するように変形した状態で前記底板（１７ａ）の上面に当接している。

この構成では、弾性を有する遮音材（４２）の下端部は、内側又は外側に湾曲した状態で底板（１７ａ）の上面に当接している。すなわち、弾性を有する遮音材（４２）の下端部は、その形状に変形（ひずみ）が与えられた状態で底板（１７ａ）の上面に押圧されるように当接している。したがって、底板（１７ａ）の上面に小さな凹凸が多数形成されている場合であっても、その凹凸に沿うように遮音材（４２）の下端部の外面又は内面が弾性変形する。これにより、遮音材（４２）の下端部と底板（１７ａ）の上面との間に隙間が形成されにくくなるので、防音性能の低下を抑制することができる。

前記室外機において、前記遮音材（４２）の下端部には、その下端面から上方に延びる複数の切れ目（４２ｂ）が周方向に沿って互いに間隔をあけて設けられているのが好ましい。

この構成では、前記遮音材（４２）の下端部には、その下端面から上方に延びる複数の切れ目（４２ｂ）が周方向に沿って互いに間隔をあけて設けられている。したがって、比較的剛性の高い遮音材（４２）を用いる場合であっても、遮音材（４２）の下端部を内側又は外側に湾曲した状態で前記底板（１７ａ）の上面に容易に当接させることができる。また、遮音材（４２）を湾曲させた状態でも防音材（３Ａ）を圧縮機（２２）に巻き付けやすい。

前記室外機において、前記吸音材（４１）の下端部は、前記底板（１７ａ）の上面よりも上方に位置しているのが好ましい。

この構成では、前記吸音材（４１）の下端部は、前記底板（１７ａ）の上面よりも上方に位置しているので、底板（１７ａ）に溜まる水が吸音材（４１）の下端部に接触するのを抑制できる。これにより、底板（１７ａ）に溜まる水が吸音材（４１）に吸い込まれるのを抑制できるので、圧縮機（２２）の表面の腐食を抑制することができる。

前記室外機において、前記吸音材（４１）がガラス繊維製である場合には、吸音性を向上させることができる。

以上説明したように、本発明では、圧縮機の側面を覆う防音材を備えた室外機において、防音性能の低下を抑制することができる。

本発明の一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。 前記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。 前記室外機における底板フレームと、これに設置された圧縮機及び防音材とを示す断面図である。 図３の一部を拡大した断面図である。 前記室外機における底板フレームと、これに設置された圧縮機及び防音材とを示す斜視図である。 前記室外機の変形例１を示す断面図である。 前記室外機の変形例２を示す断面図である。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本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、図略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。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とを有しており、圧縮機２２は、底板１７ａ上に載置された状態で室外機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。

本実施形態における吸音材４１，４７は、内部に多数の連続した空隙を有する繊維質により形成されており、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である。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により形成されたシート状の遮音材が適用されている。遮音材４２，４８は、弾性を有している。

次に、第１防音材３Ａの下端部の構成について詳細に説明する。図３及び図４に示すように、第１防音材３Ａは、底板１７ａの上面に載置されている。遮音材４２の下端部４２ａは、遮音性を向上させるために外側に湾曲するように変形した状態で底板１７ａの上面に当接している。

具体的に、図２及び図５に示すように、遮音材４２の下端部４２ａには、その下端面から上方に延びる複数の切れ目４２ｂが設けられている。複数の切れ目４２ｂは、周方向（遮音材４２の長さ方向）に沿って互いに間隔をあけて形成されている。本実施形態では、複数の切れ目４２ｂの長さは、同程度であり、切れ目４２ｂ，４２ｂ同士の間隔も同程度であるが、これに限定されない。例えば、底板１７ａ上の凹凸に応じて、切れ目４２ｂの長さを調節してもよく、切れ目４２ｂ，４２ｂ同士の間隔を調節してもよい。

このような複数の切れ目４２ｂが設けられていることにより、遮音材４２の下端部４２ａには、周方向に並ぶ複数の可撓部４２ｃが形成されている。各可撓部４２ｃは、側面視で矩形状を有しており、その上端部が防音材本体４０における切れ目４２ｂが設けられていない部位に接続されている。各可撓部４２ｃは、その上端部を支点として内側（圧縮機２２側）又は外側（圧縮機２２とは反対側）に容易に撓み変形することができる。

このような複数の可撓部４２ｃが設けられていることにより、例えば底板１７ａの上面に形成される凹凸に対して、対応する可撓部４２ｃが追随するように撓み変形するので、遮音材４２の下端部４２ａと底板１７ａの上面との間に隙間が生じにくくなる。本実施形態では、各可撓部４２ｃが外側に撓み変形した状態で遮音材４２の下端部４２ａが底板１７ａの上面に載置される。このとき、図５に示すように複数の可撓部４２ｃは放射状に外側に広がるように配置される。各可撓部４２ｃの下面（遮音材４２の内面）は、底板１７ａの上面に面接触している。

図４に示すように、本実施形態では、吸音材４１は、その下端部４１ａが底板１７ａの上面から離隔するように配置されている。すなわち、吸音材４１の下端部４１ａは、底板１７ａの上面よりも上方に位置している。これにより、底板１７ａに溜まる水が吸音材４１に吸水されるのを抑制することができる。吸音材４１の下端部４１ａは、切れ目４２ｂの上端又はその近傍に位置している。本実施形態では、吸音材４１には、切れ目が設けられておらず、吸音材４１は撓まされることなく配置されている。

（変形例１）
図６は、室外機１０の変形例１を示す断面図である。この変形例１では、吸音材４１の下端部４１ａは、底板１７ａの上面よりも上方に位置している点で図４に示す形態と同様であるが、吸音材４１の下端部４１ａの高さＨ１が底板フレーム１６の側板１７ｂの上端よりも高い点で図４に示す形態と相違している。

底板フレーム１６に溜まり得る水の水面の最高位置は側板１７ｂの上端に等しい高さであるので、吸音材４１の下端部４１ａが側板１７ｂの上端よりも高い位置に設けられていることにより、底板フレーム１６に溜まる水が吸音材４１に達することはない。

また、圧縮機２２の本体部２２ａのケースは、円筒状の胴部２２１と、胴部２２１の下部開口を塞ぐ底部２２２とを含む。吸音材４１の下端部４１ａは、胴部２２１と底部２２２の境界部分（溶接部分）とほぼ同じ高さに位置しており、底部２２２の下面よりも高い位置にある。

（変形例２）
図７は、室外機１０の変形例２を示す断面図である。図４及び図６に示す形態では、遮音材４２の下端部４２ａが外側に湾曲するように変形した状態で底板フレーム１６の底板１７ａの上面に当接している場合を例示したが、図７に示す変形例２のように、遮音材４２の下端部４２ａは、内側に湾曲するように変形した状態で底板フレーム１６の底板１７ａの上面に当接していてもよい。各可撓部４２ｃの下面（遮音材４２の外面）は、底板１７ａの上面に面接触している。

この変形例２では、吸音材４１の下端部４１ａが遮音材４２の下端部４２ａの上方に位置しているので、吸音材４１の吸水をさらに抑制することができる。また、この変形例では、遮音材４２の下端部４２ａが外側に出っ張らないので、図４に示す形態に比べて省スペース化を図ることができる。なお、図７に示す変形例２では、吸音材４１の下端部４１ａは、遮音材４２の可撓部４２ｃの上面に当接しているが、遮音材４２の可撓部４２ｃの上面から離隔していてもよい。

以上説明したように、本実施形態では、弾性を有する遮音材４２の下端部４２ａは、内側又は外側に湾曲した状態で底板１７ａの上面に当接している。すなわち、弾性を有する遮音材４２の下端部は、その形状に変形（ひずみ）が与えられた状態で底板１７ａの上面に押圧されるように当接している。したがって、底板１７ａの上面に小さな凹凸が多数形成されている場合であっても、その凹凸に沿うように遮音材４２の下端部４２ａの外面又は内面が弾性変形する。これにより、遮音材４２の下端部４２ａと底板１７ａの上面との間に隙間が形成されにくくなるので、防音性能の低下を抑制することができる。

また、本実施形態では、遮音材４２の下端部４２ａには、その下端面から上方に延びる複数の切れ目４２ｂが周方向に沿って互いに間隔をあけて設けられている。したがって、比較的剛性の高い遮音材４２を用いる場合であっても、遮音材４２の下端部４２ａを内側又は外側に湾曲した状態で底板１７ａの上面に容易に当接させることができる。

また、本実施形態では、吸音材４１の下端部４１ａは、底板１７ａの上面よりも上方に位置しているので、底板フレーム１６に溜まる水が吸音材４１の下端部に接触するのを抑制できる。これにより、底板フレーム１６に溜まる水が吸音材４１に吸い込まれるのを抑制できるので、吸音性能の低下及び圧縮機２２の表面の腐食を抑制することができる。

また、本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。

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、遮音材４２の材料として弾性を有するゴムを用いる場合を例示したが、これに限定されず、他の弾性を有する遮音材料を用いてもよい。

前記実施形態では、防音材本体４０の吸音材４１が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、遮音材４２の下端部４２ａに複数の切れ目４２ｂが設けられている場合を例示したが、これに限定されない。例えば、上述したような複数の切れ目４２ｂが設けられていなくても遮音材４２の下端部４２ａを内側又は外側に湾曲するように変形させて遮音材４２の下端部４２ａを底板１７ａの上面に当接させることができる程度に遮音材４２が可撓性に優れている場合には、複数の切れ目４２ｂを省略することができる。

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
４２ａ 遮音材の下端部
４２ｂ 下端部に設けられた切れ目

Claims (4)

1. 冷媒回路中の冷媒を圧縮する圧縮機（２２）と、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、
   前記防音材（３Ａ）は、弾性を有する遮音材（４２）と、前記遮音材（４２）の内側で前記側面を覆うとともに吸水性を有する吸音材（４１）と、を含み、
   前記遮音材（４２）の下端部は、内側又は外側に湾曲するように変形した状態で前記底板（１７ａ）の上面に当接している、室外機。
2. 前記遮音材（４２）の下端部には、その下端面から上方に延びる複数の切れ目（４２ｂ）が周方向に沿って互いに間隔をあけて設けられている、請求項１に記載の室外機。
3. 前記吸音材（４１）の下端部は、前記底板（１７ａ）の上面よりも上方に位置している、請求項１又は２に記載の室外機。
4. 前記吸音材（４１）は、ガラス繊維製である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の室外機。

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