JP2014163578A

JP2014163578A - 冷媒分流ユニット及びこれを備えた空気調和機

Info

Publication number: JP2014163578A
Application number: JP2013034423A
Authority: JP
Inventors: Norihide Kazemura; 典秀風村
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2013-02-25
Filing date: 2013-02-25
Publication date: 2014-09-08
Also published as: CN203757887U

Abstract

【課題】ガスラインへの結露を防ぎつつ、小型化できるようにする。
【解決手段】筐体内でガス管３３ａと液管３１ａとをそれぞれ複数に分岐させる冷媒分流ユニット３に、筐体内でガス管３３ａの分岐部３３を囲み、ガス管３３ａと液管３１ａとの間を断熱するガス管用断熱材３２，３４を設ける。回路構成上、ガスラインが最も低温となるため、ガス管３３ａの分岐部３３は断熱を最も強化すべきところであり、逆に言えばこのガス管３３ａの分岐部３３を重点的に断熱できれば、それ以外の部分は簡単な断熱、もしくは断熱そのものをなくすことができる。このため、ガスラインへの結露を防ぎつつ、小型化できる。
【選択図】図２

Description

本発明は、１つの室外機と複数の室内機との間に設けられて冷媒配管を複数の分岐冷媒配管に分岐する冷媒分流ユニット及びこれを備えた空気調和機に関する。

１つの室外機と複数の室内機とが接続されるマルチタイプの空気調和機においては、室外機と複数の室内機との間に冷媒分流ユニットが設けられる。冷媒分流ユニットは、室外機内に設けられる室外熱交換器と複数の室内機に設けられる室内熱交換器とを接続するものである。冷媒分流ユニットは、筐体を有し、この筐体内にガス管の分岐部と液管の分岐部とが収容されている。

また、冷媒分流ユニットの筐体内には、各分岐管に対応させて、冷媒圧力を調整するための複数の電子膨張弁と、その開度制御を行うための冷媒温度を検出する複数の配管温度センサーとが収容されている。また、冷媒分流ユニット内には、配管温度センサーの検出温度に基づいて各電子膨張弁の開度を制御する分流制御装置の基板も収容されており、複数の室内機のいずれか１つと室外機とを１：１で接続して使用することもできるようにしている（例えば、特許文献１参照）。

したがって、冷媒分流ユニットの内部には、低圧配管（例えばガス管）のように外気温度より低い温度となる部分が存在し、この部分に結露が発生する。そこで、冷媒分流ユニットの内部にドレンパン機構を設け、排水できるようにしたものがある。

また、発泡合成樹脂などの断熱材を冷媒分流ユニットの筐体内部に充填することによって、冷媒分流ユニットの部品をまとめてモールド固定し、結露を防止するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

また、冷媒分流ユニットの筐体の外壁に断熱材を取付けるとともに、外部からの空気進入を防ぎ、内部の結露量を少なくしたものがある（例えば、特許文献２参照）。

特開平１０−２８１５９５号公報（図７）特開２００６−３００３８０号公報（図４）

しかしながら、冷媒分流ユニットの内部にドレンパン機構を設けたもの、及び発泡合成樹脂などの断熱材を用いて冷媒分流ユニットの部品をまとめてモールド固定したものにあっては、冷媒分流ユニットの外郭が大きくならざるを得ない。

また、冷媒分流ユニットの筐体の外壁に断熱材を取付けるとともに、外部からの空気進入を防ぐようにしたものにあっては、冷媒分流ユニットには、外部すなわち室内機及び室外機への接続配管部分が貫通するため、外部からの空気進入を完全に防ぐことは困難である。また、筐体内が断熱空間となっているため、筐体内においては、ガス管の分岐部（ガスラインという場合もある）と液管の分岐部（液ラインという場合もある）とが剥き出しの状態で同じ場所に置かれる。そのため、例えば液ラインに設置されている電子膨張弁に水滴が付着したり、また湿気によって錆等の問題が発生する可能性があった。
さらに、断熱を筐体側で行うため、冷媒分流ユニットのサイズ、特に高さ方向が大きくなることがあった。冷媒分流ユニットは、天井裏に設置される場合が多く、高さを抑えられずに設置できなくなる可能性があった。

本発明は、前記のような課題を解決するためになされたもので、ガスラインへの結露を防ぎつつ、小型化できる冷媒分流ユニット及びこれを備えた空気調和機を得ることを目的とする。

本発明に係る冷媒分流ユニットは、筐体内でガス管と液管とをそれぞれ複数に分岐させる冷媒分流ユニットであって、筐体内でガス管の分岐部を囲み、ガス管と液管との間を断熱するガス管用断熱材を備えるものである。

また、本発明に係る空気調和機は、ガス管と液管を介して接続される室外機と複数の室内機との間にガス管と液管とをそれぞれ複数に分岐させる冷媒分流ユニットを有する空気調和機であって、冷媒分流ユニットとして前記冷媒分流ユニットを用いたものである。

本発明の冷媒分流ユニットによれば、筐体内部でガス管の分岐部を囲むガス管用断熱材によって、ガス管と液管との間を断熱できる。回路構成上、ガスラインが最も低温となるため、ガス管の分岐部は断熱を最も強化すべきところであり、逆に言えばこのガス管の分岐部を重点的に断熱できれば、それ以外の部分は簡単な断熱、もしくは断熱そのものをなくすことができる。このため、ガスラインへの結露を防ぎつつ、小型化できる。そして、液ラインに取り付けられる電子膨張弁への結露の可能性を低減することができる。

また、本発明の空気調和機によれば、前記のような冷媒分流ユニットを備えたので、天井裏への冷媒分流ユニットの設置が容易となる。

本発明の実施形態１に係る空気調和機の冷媒回路図である。本発明の実施形態１に係る冷媒分流ユニットの構成を示す斜視図である。本発明の実施形態２に係る冷媒分流ユニットの構成を示す斜視図である。本発明の実施形態３に係る冷媒分流ユニットの構成を示す斜視図である。

実施形態１．
図１は本発明の実施形態１に係る空気調和機の冷媒回路図である。図２は本発明の実施形態１に係る冷媒分流ユニットの構成を示す斜視図である。
本発明の実施形態１に係る空気調和機は、図１及び図２のように１台の室外機１と、複数台の室内機２ａ，２ｂと、冷媒分流ユニット３とを備えている。

室外機１には、室外熱交換器２２と、圧縮機２１と、アキュムレーター２０と、室外熱交換器２２内の冷媒と外気との熱交換を行うために空気流を発生させる室外送風機４ａとが内蔵されている。また、室外機１には、室外熱交換器２２内の冷媒温度を検出するためのサーミスタ等の温度センサー４０ｃと、装置の制御を行うための制御回路２３とが内蔵されている。なお、室外機１には、冷媒流路を切り替えて冷房、暖房の運転を切り替える四方弁が備えられているが、説明の都合上、省略している。

室内機２ａ，２ｂは、それぞれ室内熱交換器２４ａ，２４ｂと、室内温度を検出するための温度センサー４０ａ，４０ｂとを備えている。また、室内機２ａ，２ｂには、室内熱交換器２４ａ，２４ｂと室内空気との間で熱交換を行うために空気流を発生させる、例えばクロスフローファン等の室内送風機４ｂ，４ｃが備えられている。また、室内機２ａ，２ｂには、冷媒分流ユニット３との間で通信を行ってファンモータを制御する制御回路２５ａ，２５ｂが備えられている。
室外機１内の室外熱交換器２２と、室内機２ａ，２ｂ内の室内熱交換器２４ａ，２４ｂとは、液管３１ａ及び分岐管１４，１５，１６と、ガス管３３ａおよび分岐管１１，１２，１３とを介して接続されている。そのため、室外機１側の液管３１ａ及びガス管３３ａから室内機２ａ，２ｂ側の分岐管１１、１２、１３及び分岐管１４，１５，１６に分岐するための冷媒分流ユニット３が設置されている。

冷媒分流ユニット３は、液管３１ａの分岐部３１と、ガス管３３ａの分岐部３３と、液管３１ａの分岐管１４，１５，１６にそれぞれ設けた電子膨張弁２６と、筐体である２分割構成された板金製の底部材３５及び蓋部材３０とを有し、複数の室内機のいずれか１つと室外機とを１：１で接続して使用することもできるようになっている。その時の、余剰冷媒は、アキュムレーター２０に溜め込まれる。また、冷媒分流ユニット３は、液管３１ａの分岐管１４，１５，１６にサーミスタ等の配管温度センサー２８を有している。また、冷媒分流ユニット３は、ガス管３３ａの分岐管１１，１２，１３にサーミスタ等の配管温度センサー２７を有している。冷房時において配管温度センサー２８は蒸発温度を検知し、配管温度センサー２７は乾き度を検知する。電子膨張弁２６は、既述したように室外機１と室内機２ａ，２ｂをつなぐ配管のうち液ライン側に取り付けられる。また、冷媒分流ユニット３には、室外機１の制御回路２３及び室内機２ａ，２ｂの制御回路２５ａ，２５ｂとの間で通信を行い、かつ配管温度センサー２７が検出した乾き度と、配管温度センサー２８が検出した蒸発温度に基づき、電子膨張弁２６の開度を制御する制御回路２９が備えられている。

冷媒分流ユニット３の内部のガスラインは、低温となる。そのため、冷媒分流ユニット３は、図２のように筐体内でガス管３３ａの分岐部３３を囲み、ガス管３３ａと液管３１ａとの間を断熱するガス管用断熱材３２を備えている。

ガス管用断熱材３２，３４は、ガス管３３ａを挟む一対の発泡樹脂、例えばポリプロピレン、ポリエチレン、ＡＳ樹脂、スチロール等の成型品で構成され、これら発泡樹脂成型品すなわちガス管用断熱材３２，３４の対向面には、それぞれガス管３３ａの分岐部３３の一部を収容できるくぼみ３２ａ，３４ａが設けられている。

また、ガス管用断熱材３２，３４のうち、液管３１ａ側に位置するガス管用断熱材３２は、その裏面に、液管３１ａの分岐部３１の一部を収容できるくぼみ３２ｂが設けられており、液管用断熱材としても使用できるようになっている。

筐体である２分割構成された板金製の蓋部材３０と底部材３５には、液管３１ａとガス管３３ａを引き出すための切欠き３０ａ，３５ａが一側面に形成されている。

このように、本発明の冷媒分流ユニットによれば、筐体内部でガス管３３ａの分岐部３３を囲むガス管用断熱材３２，３４によって、ガス管３３ａと液管３１ａとの間を断熱している。回路構成上、ガスラインが最も低温となるため、ガス管３３ａの分岐部３３は断熱を最も強化すべきところである。逆に言えば、このガス管３３ａの分岐部３３を重点的に断熱できれば、それ以外の部分は簡単な断熱、もしくは断熱そのものをなくすことができる。このため、ガスラインへの結露を防ぎつつ、小型化できる。そして、液ラインに取り付けられる電子膨張弁２６への結露の可能性を低減することができる。

また、小型化によって冷媒分流ユニット３の筐体の高さを圧縮できるので、天井裏への冷媒分流ユニット３の設置が容易となり、延いては天井裏への冷媒分流ユニット３の設置が容易な空気調和機を得ることができる。

また、ガス管用断熱材３２，３４をガス管３３ａを挟む一対の発泡樹脂成型品で構成し、これら発泡樹脂成型品すなわちガス管用断熱材３２，３４の対向面には、それぞれガス管３３ａの分岐部３３の一部を収容できるくぼみ３２ａ，３４ａを設けたので、製作が容易で、かつ断熱材厚み抑制することができる。

また、ガス管用断熱材３２の裏面に、液管３１ａの分岐部３１の一部を収容できるくぼみ３２ｂを設けているので、ガス管用断熱材３２を液管用断熱材としても使用でき、断熱材の共用化が図れ、汎用性を持たせることができる。

また、筐体を、互いに嵌合する板金製の底部材３５と蓋部材３０とで構成しているので、容易に分解することができ、メンテナンス時の作業性が向上する。

実施形態２．
図３は本発明の実施形態２に係る冷媒分流ユニットの構成を示す斜視図であり、図中、前述の実施形態１のものと同一部分には同一符号を付してある。
本発明の実施形態２に係る冷媒分流ユニット３Ａは、図３に示すように、共用化されたガス管用断熱材３２と共に液管３１ａの分岐部３１を挟む発泡樹脂成型品で構成された液管用断熱材３６を追加し、液管用断熱材３６のガス管用断熱材３２との対向面には、液管３１ａの分岐部３１の一部を収容できるくぼみ３６ａを設けたものである。それ以外の構成は前述の実施形態１のものと同様である。

本発明の実施形態２に係る冷媒分流ユニット３Ａにおいても、ガス管３３ａの分岐部３３と液管３１ａの分岐部３１とを分離して断熱できるので、断熱材の厚みを従来と比べて薄くすることができる。このため、ガスラインへの結露を防ぎつつ、小型化できる。そして、液ラインに取り付けられる電子膨張弁２６への結露の可能性を低減することができる。

実施形態３．
図４は本発明の実施形態３に係る冷媒分流ユニットの構成を示す斜視図であり、図中、前述の実施形態２のものと同一部分には同一符号を付してある。
本発明の実施形態３に係る冷媒分流ユニット３Ｂは、図４に示すように、筐体が、ガス管用筐体と液管用筐体の２つあり、ガス管３３ａの分岐部３３と液管３１ａの分岐部３１とは、それぞれガス管用筐体と液管用筐体とに分けて収容されているものである。

すなわち、本発明の実施形態３に係る冷媒分流ユニット３Ｂは、ガス管用断熱材３４と共にガス管３３ａの分岐部３３を挟む発泡樹脂成型品で構成されたガス管用断熱材３８を追加している。また、ガス管用断熱材３８のガス管用断熱材３４との対向面には、ガス管３３ａの分岐部３３の一部を収容できるくぼみ３６ａを設けている。そして、ガス管３３ａの分岐部３３を挟んだガス管用断熱材３４，３８を、筐体である２分割構成された板金製の蓋部材３０Ｂと底部材３５Ｂとの間に挟んで収容するようにしている。

また、本発明の実施形態３に係る冷媒分流ユニット３Ｂは、液管用断熱材３６と共に液管３１ａの分岐部３１を挟む発泡樹脂成型品で構成された液管用断熱材３７を追加している。また、液管用断熱材３７の液管用断熱材３６との対向面には、液管３１ａの分岐部３１の一部を収容できるくぼみ３７ａを設けている。そして、液管３１ａの分岐部３１を挟んだ液管用断熱材３６，３７を、筐体である２分割構成された板金製の蓋部材３０Ａと底部材３５Ａとの間に挟んで収容するようにしている。それ以外の構成は前述の実施形態２のものと同様である。

本発明の実施形態２に係る冷媒分流ユニット３Ａにおいては、ガス管３３ａの分岐部３３と液管３１ａの分岐部３１とを切り離して断熱するようにしているので、単独での高さを低くできる。このため、ガスラインへの結露を防ぎつつ、小型化できる。そして、設置の自由度が高まる。

１室外機、２ａ，２ｂ室内機、３，３Ａ，３Ｂ冷媒分流ユニット、４ａ室外送風機、４ｂ，４ｃ室内送風機、１１，１２，１３，１４，１５，１６分岐管、２０アキュムレーター、２１圧縮機、２２室外熱交換器、２３制御回路、２４ａ，２４ｂ室内熱交換器、２５ａ，２５ｂ制御回路、２６電子膨張弁、２７，２８配管温度センサー、２９制御回路、３０，３０Ａ，３０Ｂ蓋部材、３０ａ，３５ａ切欠き、３１，３３分岐部、３１ａ液管、３２，３４，３８ガス管用断熱材、３２ａ，３２ｂ，３４ａ，３６ａ，３７ａくぼみ、３３ａガス管、３５，３５Ａ，３５Ｂ底部材、３６，３７液管用断熱材、４０ａ，４０ｂ，４０ｃ温度センサー。

Claims

筐体内でガス管と液管とをそれぞれ複数に分岐させる冷媒分流ユニットであって、
前記筐体内で前記ガス管の分岐部を囲み、該ガス管と前記液管との間を断熱するガス管用断熱材を備えることを特徴とする冷媒分流ユニット。
前記ガス管用断熱材は、前記ガス管を挟む一対の発泡樹脂成型品で構成され、これら発泡樹脂成型品でなる前記ガス管用断熱材の対向面には、それぞれ前記ガス管の分岐部の一部を収容できるくぼみが設けられていることを特徴とする請求項１記載の冷媒分流ユニット。
前記ガス管用断熱材の裏面には、前記液管の分岐部の一部を収容できるくぼみが設けられていることを特徴とする請求項２記載の冷媒分流ユニット。
前記筐体は、互いに嵌合する板金製の底部材と蓋部材とを備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の冷媒分流ユニット。
前記筐体は、ガス管用筐体と液管用筐体の２つあり、前記ガス管の分岐部と前記液管の分岐部とは、それぞれガス管用筐体と液管用筐体とに分けて収容されていることを特徴とする請求項４記載の冷媒分流ユニット。
ガス管と液管を介して接続される室外機と複数の室内機との間に前記ガス管と前記液管とをそれぞれ複数に分岐させる冷媒分流ユニットを有する空気調和機であって、
前記冷媒分流ユニットとして請求項１〜５のいずれかに記載の冷媒分流ユニットを用いたことを特徴とする空気調和機。