JP2018096642A - 圧縮機ユニット及びこれを備えた室外機 - Google Patents

Abstract

【課題】圧縮機から底板へ伝達される振動によって底板が発する騒音を抑制することができる圧縮機ユニットを提供する。
【解決手段】板金とさて複数の凸部５４を有する底板５０と、底板５０上に設置され、冷媒を圧縮する圧縮機とを備えている。底板５０は、圧縮機が固定された底板側固定位置５０ａに、高さ方向に突出する第１凸部５４ａと、第１凸部５４ａ上に形成された第２凸部５４ｂとを有している。底板側固定位置５０ａは、底板５０の他の領域に対して最も高い位置とされている。
【選択図】図４

Description

本発明は、空調機に用いられる圧縮機が底板上に載置された圧縮機ユニット及びこれを備えた室外機に関するものである。

空調機の室外機には、冷媒を圧縮する圧縮機が設けられている。圧縮機は電動モータによってスクロール部等の圧縮部が駆動され、圧縮冷媒が吐出される。圧縮機は、底板上に防振ゴムを介して載置されている（特許文献１参照）。

実開平５−１０８４３号公報

圧縮機からの振動は、防振ゴムによって底板への直接的な伝達を回避しているが、実際には無視できない程度の振動が底板に伝達される。特に、本発明者等が検討したところ、例えば１３０ｒｐｓを超えて２００ｒｐｓまで到達するような高回転数化した圧縮機では、底板に無視できない程度の振動が伝達され、底板が騒音源になることが判明した。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、圧縮機から底板へ伝達される振動によって底板が発する騒音を抑制することができる圧縮機ユニット及びこれを備えた室外機を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の圧縮機ユニット及びこれを備えた室外機は以下の手段を採用する。

本発明の圧縮機ユニットは、板金とされた底板と、該底板上に設置され、冷媒を圧縮する圧縮機とを備え、前記底板は、前記圧縮機が固定された底板側固定位置に、高さ方向に突出する第１凸部と、該第１凸部上に形成された第２凸部とを有していることを特徴とする。

底板に対して圧縮機が固定された底板側固定位置に、高さ方向に突出する第１凸部と、第１凸部上に形成された第２凸部とを設けた。第１凸部上に第２凸部を設けていわゆる砲台形状とすることで、強度を増大させることができる。これにより、圧縮機から伝達される振動によって底板が励振されることを抑制することができ、底板からの騒音を低下させることができる。
なお、第１凸部及び第２凸部からなる２段に限定されるものではなく、さらに凸部を追加して３段以上としても良い。

さらに、本発明の圧縮機ユニットでは、前記底板側固定位置は、前記底板の他の領域に対して最も高い位置とされていることを特徴とする。

底板側固定位置を底板の他の領域に対して最も高い位置とすることで、底板側固定位置における凸部を複数段重ねて更に強度を増大させることができる。これにより、底板の中で最も強度が高い領域を底板側固定位置とすることで、圧縮機から振動が入力されても底板が励振することを効果的に抑制することができる。

さらに、本発明の圧縮機ユニットでは、前記底板上に設置された制御ボックスを備え、前記制御ボックスの底面の全体が、前記底板の接触領域の全体に対して接触していることを特徴とする。

圧縮機等を制御する機器が収納された制御ボックスを備えている。制御ボックスの底面の全体を、底板の接触領域の全体に対して接触するように面タッチさせて配置することとした。これにより、底板の接触領域の強度を増大させることができ、底板の振動を低減さて騒音の発生を抑制することができる。

本発明の室外機は、上記のいずれかに記載の圧縮機ユニットと、前記圧縮機ユニットを収容する筐体とを備えていることを特徴とする。

底板の強度を増大させることにより、圧縮機から底板へ伝達される振動によって底板が発する騒音を抑制することができる。

本発明の第１実施形態に係る空調機の冷媒回路を示した図である。 底板上に圧縮機が載置された圧縮機ユニットを示した斜視図である。 図２の底板を示した平面図である。 図３の底板のＸ−Ｘ線における断面を示した断面図である。 図４に示した凸部を拡大して示した断面図である。 変形例に係る底板を示した斜視図である。

以下に、本発明にかかる一実施形態について、図面を参照して説明する。
［第１実施形態］
図１には、１台の室外機に対して複数台の室内機が接続されるマルチ形空調システムの冷媒回路図が示されている。なお、室外機は複数台であっても良い。

同図に示すように、マルチ形空調システム１は、１台の室外機２に、複数台の室内機３Ａ，３Ｂが並列に接続されたものである。複数台の室内機３Ａ，３Ｂは、室外機２に接続されているガス側配管４と液側配管５との間に分岐器６を介して互いに並列に接続されている。

室外機２は、冷媒を圧縮するインバータ駆動の圧縮機１０と、冷媒の循環方向を切換える四方切換弁１２と、冷媒と外気とを熱交換させる室外熱交換器１３と、室外熱交換器１３と一体的に構成されている過冷却コイル１４と、室外膨張弁（ＥＥＶＨ）１５と、液冷媒を貯留するレシーバ１６と、液冷媒に過冷却を与える過冷却熱交換器１７と、過冷却熱交換器１７に分流される冷媒量を制御する過冷却用膨張弁（ＥＥＶＳＣ）１８と、圧縮機１０に吸入される冷媒ガスから液分を分離し、ガス分のみを圧縮機１０側に吸入させるアキュームレータ１９と、ガス側操作弁２０と、液側操作弁２１とを備えている。

圧縮機１０は、１３０ｒｐｓを超えて２００ｒｐｓまで回転可能となっている。圧縮機１０の吐出側には、吐出配管２５を介してオイルセパレータ２６が接続されている。オイルセパレータ２６では、圧縮冷媒中のミスト状の潤滑油（オイル）が冷媒から分離される。オイルセパレータ２６でミスト状潤滑油が分離された冷媒は、四方切換弁１２へと導かれる。オイルセパレータ２６で分離されオイルセパレータ２６内に貯留された潤滑油は、油戻し配管２７を介して圧縮機１０の低圧側に戻される。

室外機２側の上記各機器は、冷媒配管２２を介して順次接続され、公知の室外側冷媒回路２３を構成している。また、室外機２には、室外熱交換器１３に対して外気を送風する室外ファン２４が設けられている。

ガス側配管４及び液側配管５は、室外機２のガス側操作弁２０及び液側操作弁２１に接続される冷媒配管であり、現場での据え付け施工時に、室外機２とそれに接続される複数台の室内機３Ａ，３Ｂとの間の距離に応じて、その配管長が適宜設定されるようになっている。ガス側配管４及び液側配管５の途中には、複数の分岐器６が設けられ、該分岐器６を介して適宜台数の室内機３Ａ，３Ｂが接続されている。これによって、密閉された１系統の冷凍サイクル（冷媒回路）７が構成されている。

室内機３Ａ，３Ｂは、室内空気を冷媒と熱交換させて冷却又は加熱し、室内の空調に供する室内熱交換器３０と、室内膨張弁（ＥＥＶＣ）３１と、室内熱交換器３０を介して室内空気を循環させる室内ファン３２と、室内コントローラ３３とを備えており、室内側の分岐ガス側配管４Ａ，４Ｂ及び分岐液側配管５Ａ，５Ｂを介して分岐器６に接続されている。

上記のマルチ形空調システム１において、冷房運転は、以下のように行われる。
圧縮機１０で圧縮され、吐出された高温高圧の冷媒ガスは、四方切換弁１２により室外熱交換器１３側に循環され、室外熱交換器１３で室外ファン２４により送風される外気と熱交換されて凝縮液化される。この液冷媒は、過冷却コイル１４で更に冷却された後、室外膨張弁１５を通過し、レシーバ１６内にいったん貯留される。

レシーバ１６で循環量が調整された液冷媒は、過冷却熱交換器１７を経て液冷媒配管側を流通される過程で、液冷媒配管から一部分流され、過冷却用膨張弁１８で断熱膨張された冷媒と熱交換されて過冷却度が付与される。この液冷媒は、液側操作弁２１を経て室外機２から液側配管５へと導かれ、分岐器６を介して各室内機３Ａ，３Ｂの分岐液側配管５Ａ，５Ｂへと分流される。

分岐液側配管５Ａ，５Ｂに分流された液冷媒は、各室内機３Ａ，３Ｂに流入し、室内膨張弁３１で断熱膨張され、気液二相流となって室内熱交換器３０に流入される。室内熱交換器３０では、室内ファン３２により循環される室内空気と冷媒とが熱交換され、室内空気は冷却されて室内の冷房に供される。一方、冷媒はガス化され、分岐ガス側配管４Ａ，４Ｂを経て分岐器６に至り、他の室内機からの冷媒ガスとガス側配管４で合流される。

ガス側配管４で合流された冷媒ガスは、再び室外機２に戻り、ガス側操作弁２０、四方切換弁１２を経て、過冷却熱交換器１７からの冷媒ガスと合流された後、アキュームレータ１９に導入される。アキュームレータ１９では、冷媒ガス中に含まれている液分が分離され、ガス分のみが圧縮機１０に吸入される。この冷媒は、圧縮機１０において再び圧縮され、以上のサイクルを繰り返すことによって冷房運転が行われる。

一方、暖房運転は、以下のように行われる。
圧縮機１０により圧縮され、吐出された高温高圧の冷媒ガスは、四方切換弁１２を介してガス側操作弁２０側に循環される。この高圧ガス冷媒は、ガス側操作弁２０、ガス側配管４を経て室外機２から導出され、分岐器６、室内側の分岐ガス側配管４Ａ，４Ｂを経て複数台の室内機３Ａ，３Ｂに導入される。

室内機３Ａ，３Ｂに導入された高温高圧の冷媒ガスは、室内熱交換器３０で室内ファン３２を介して循環される室内空気と熱交換され、これにより加熱された室内空気は室内に吹出されて暖房に供される。一方、室内熱交換器３０で凝縮液化された冷媒は、室内膨張弁３１、分岐液側配管５Ａ，５Ｂを経て分岐器６に至り、他の室内機からの冷媒と合流され、液側配管５を経て室外機２に戻る。なお、暖房時、室内機３Ａ，３Ｂでは、凝縮器として機能する室内熱交換器３０の冷媒出口温度又は冷媒過冷却度が制御目標値となるように、室内膨張弁３１の開度が室内コントローラ３３を介して制御される。

室外機２に戻った冷媒は、液側操作弁２１を経て過冷却熱交換器１７に至り、冷房時の場合と同様に過冷却が付与された後、レシーバ１６に流入され、いったん貯留されることにより循環量が調整される。この液冷媒は、室外膨張弁１５に供給されて断熱膨張された後、過冷却コイル１４を経て室外熱交換器１３に流入される。

室外熱交換器１３では、室外ファン２４から送風される外気と冷媒とが熱交換され、冷媒は外気から吸熱して蒸発ガス化される。この冷媒は、室外熱交換器１３から四方切換弁１２を経て、過冷却熱交換器１７からの冷媒ガスと合流された後、アキュームレータ１９に導入される。アキュームレータ１９では、冷媒ガス中に含まれている液分が分離されてガス分のみが圧縮機１０に吸入され、圧縮機１０において再び圧縮される。以上のサイクルを繰り返すことによって暖房運転が行われる。

＜圧縮機ユニットの構造＞
図２には、室外機２内に配置された圧縮機１０が底板５０上に載置された状態が示されている。同図では、圧縮機１０と底板５０のみが示されており、他の機器については図示が省略されている。

圧縮機１０は、室外機２の筐体内で、底板５０上に固定されている。圧縮機１０は、鉛直方向に延在する軸線を有する略円筒形状とされている。圧縮機１０の下部には電動モータ（図示せず）が収容され、上部にはスクロール部等の圧縮機構（図示せず）が収納されている。圧縮機１０の底部には脚部１０ａが設けられ、防振ゴム４８を介してスタッドボルト４９によって底板５０に対して固定されている。本実施形態では、圧縮機１０は、底板５０に対して、対称に配置された４箇所で固定されている。なお、圧縮機１０の側方には、オイルセパレータ２６が配置されている。

図３には、図２の圧縮機１０を取り外した状態が示されている。底板５０の長手方向の両側部の下方には、室外機２のフレーム５２が直線状に延在して設けられている。フレーム５２は、図４に示すように、断面がコの字状とされている。両側のフレーム５２に対して、底板５０の両側部がボルト等によって固定されている。

底板５０は、図３に示したように、一枚の金属板をプレス成形した板金とされており、高さ方向に突出する複数の凸部５４が種々の形状で形成されている。各凸部５４には、異なる高さが設定されている。例えば、底板側固定位置５０ａに対応する位置が最も高くなるように形成されている。一方、室外機２を運搬する際にフォークリフトのフォークで底板５０の下側を掬う位置には、最も低い高さが設定されている。例えば、凸部５４の高さは５段階程度に分けられている。

図３から分かるように、底板５０には、圧縮機１０の脚部１０ａが固定される底板側固定位置５０ａが４箇所設けられている。図４及び図５に示すように、各底板側固定位置５０ａは、第１凸部５４ａと、第１凸部５４ａ上に設けられた第２凸部５４ｂとが設けられている。平面視した場合に、第１凸部５４ａの面積は、第２凸部５４ｂの面積よりも大きくなっている。このように、第１凸部５４ａと第２凸部５４ｂとによって２段の砲台形状を形成している。

第２凸部５４ｂの上面の平坦部５４ｂ１が、底板５０に形成された凸部５４の平坦面の中で最も高い位置となっている。なお、第２凸部５４ｂの中央には、円筒形の突起部５５が設けられており、この突起部５５は、防振ゴム４８（図２参照）の中央孔部に挿入される。

本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
底板５０に対して圧縮機１０が固定された底板側固定位置５０ａに、高さ方向に突出する第１凸部５４ａと、第１凸部５４ａ上に形成された第２凸部５４ｂとを設けた。第１凸部５４ａ上に第２凸部５４ｂを設けていわゆる砲台形状とすることで、強度を増大させることができる。これにより、圧縮機１０から伝達される振動によって底板５０が励振されることを抑制することができ、底板５０からの騒音を低下させることができる。

底板側固定位置５０ａを底板５０の他の領域に対して最も高い位置とすることで、底板該固定位置５０ａにおける凸部５４を複数段重ねて更に強度を増大させることができる。これにより、底板５０の中で最も強度が高い領域を底板側固定位置５０ａとすることで、圧縮機１０から振動が入力されても底板が励振することを効果的に抑制することができる。

なお、本発明は、底板側固定位置５０ａに形成された凸部５４が第１凸部５４ａ及び第２凸部５４ｂからなる２段に限定されるものではなく、さらに凸部を追加して３段以上としても良い。

また、本実施形態は、図６に示すように変形することができる。
図６に示されているように、圧縮機１０等を制御する機器が収納された制御ボックス６０を底板５０上に設置する場合には、制御ボックス６０の底面６０ａの全体が、底板５０の接触領域の全体に対して接触するように設置する。制御ボックス６０が載置される制御ボックス用凸部５４ｃは、制御ボックス６０の底面６０ａよりも大きな面積を有する平坦面を形成している。

このように、制御ボックス６０の底面６０ａの全体を、底板５０の接触領域の全体に対して接触するように面タッチさせて配置することとした。これにより、底板５０の接触領域の強度を増大させることができ、底板５０の振動を低減さて騒音の発生を抑制することができる。

なお、上述した実施形態では、１３０ｒｐｓを超えて２００ｒｐｓまで回転可能な圧縮機１０として説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、１３０ｒｐｓ以下の圧縮機回転数であってもよく、また２００ｒｐｓを超える圧縮機回転数であっても良い。

１ マルチ形空調システム
２ 室外機
３Ａ，３Ｂ 室内機
１０ 圧縮機
１０ａ 脚部
１３ 室外熱交換器
２６ オイルセパレータ
４８ 防振ゴム
４９ スタッドボルト
５０ 底板
５０ａ 底板側固定位置
５２ フレーム
５４ 凸部
５４ａ 第１凸部
５４ｂ 第２凸部
５４ｂ１ 平坦部
５４ｃ 制御ボックス用凸部
５５ 突起部
６０ 制御ボックス
６０ａ 底面

Claims (4)

1. 板金とされた底板と、
   該底板上に設置され、冷媒を圧縮する圧縮機と、
   を備え、
   前記底板は、前記圧縮機が固定された底板側固定位置に、高さ方向に突出する第１凸部と、該第１凸部上に形成された第２凸部とを有していることを特徴とする圧縮機ユニット。
2. 前記底板側固定位置は、前記底板の他の領域に対して最も高い位置とされていることを特徴とする請求項１に記載の圧縮機ユニット。
3. 前記底板上に設置された制御ボックスを備え、
   前記制御ボックスの底面の全体が、前記底板の接触領域の全体に対して接触していることを特徴とする請求項１又は２に記載の圧縮機ユニット。
4. 請求項１から３のいずれかに記載の圧縮機ユニットと、
   前記圧縮機ユニットを収容する筐体と、
   を備えていることを特徴とする室外機。

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