JP3505989B2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は蒸気圧縮冷凍サイク
ルを利用するヒートポンプ式空気調和機に関し、特に冷
凍サイクル中の水分を吸着するドライヤを設置する空気
調和機に関する。

【０００２】

【従来の技術】冷凍サイクル内に水分が存在することで
生ずる冷媒や油の分解劣化への影響や冷媒水化物による
細部閉塞の問題を回避するため、冷凍サイクル中の水分
を低減するドライヤを設置する方法がとられている。ド
ライヤを空気調和機に適用する例としては、特開平８−
７５３２１、特開平８−１７８４７５に示されているよ
うに、確実に機能させる観点から室外機内に予め組み込
んで用いること、また冷媒の流速が遅く乾燥剤摩耗や圧
力損失の観点から有利な液冷媒配管に設置されることが
多い。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ドライヤは大気解放に
より大気中の水蒸気を吸着するので、製造時に室外機内
の冷媒配管へドライヤを組み込む工程において、乾燥剤
が水分を吸着してしまい、水分吸着能力を低下させる。
このため所望とする水分吸着性能を得るためには、工程
における水分吸着に配慮して、本来冷凍サイクル内を乾
燥するために必要な封入量よりも多量の乾燥剤を封入す
る必要があった。したがって、ドライヤが大型化してし
まい、室外機内の空間が占有されたり、重量が増えるた
め固定をする必要から部品点数や作業工数の増加、設置
場所の制約が生ずる、などの問題があった。一方、ドラ
イヤを大型化しないで組立工程における乾燥剤の水分吸
着による吸着能力の低下を防止するためには、雰囲気を
乾燥ガスで満たしたり、短時間で組立作業をするなど、
特段の配慮を必要とするので、特殊な設備が必要であっ
たり、作業によるバラツキを生ずる原因となる。従来の
技術においては、これらの問題に対する配慮がされてい
ない。

【０００４】本発明の目的は、ドライヤ組立作業中の大
気中水蒸気吸着による乾燥剤の水分吸着能力低下を極力
少なくして、ドライヤの大型化を招くことなく冷凍サイ
クル中の水分を低減する空気調和機を示すことにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明はアキュムレータ、圧縮機、四方弁、室外熱
交換器、レシーバ、液接続配管、室内膨脹装置、室内熱
交換器、ガス接続配管を順次配管接続した冷凍サイクル
を有し、前記冷凍サイクル中の水分量を低減するドライ
ヤを備える空気調和機において、前記ドライヤを前記室
外熱交換器と前記レシーバの間に配置し、前記ドライヤ
の下端部は、前記レシーバの上方に位置して上側に拡管
された接続形状となっているレシーバ配管に挿入される
ものである。

【０００６】

【０００７】空気調和機の室外機の製造方法は、通常、
圧縮機、アキュムレータ、室外熱交換器、レシーバとい
った容器類、および四方弁を含む配管類を別々に製作
し、これらを一ヶ所に集合して順次ベース台に組み付け
ていき、最後に配管結合部をロウ付けして冷凍サイクル
が完成される。上記本発明の手段を採用すれば、レシー
バまたは室外熱交換器の配管に直接ドライヤの接続部が
あるので、冷凍サイクル部品の組立順として、ドライヤ
のロウ付けを最後に行うことができる。このため、冷凍
サイクルが密閉される直前にドライヤを準備することが
でき、大気解放時間を極めて短時間にできる。また、そ
のときのロウ付けの姿勢も作業のし易い上方からのロウ
付け作業とできる。さらにはドライヤの配管方向を立て
る構造にできるので、レシーバや室外熱交換器接続部上
部の空間を有効に利用することができる。

【０００８】なお、このときの室外熱交換器の構造とし
て、ドライヤ接続部側に室外膨張装置を備える構造のも
の、またはドライヤ接続部側に室外膨張装置、過冷却熱
交換器を備えることが望ましい。

【０００９】さらに、本発明の目的を達成するために、
ドライヤの構造は、主流部と、前記主流部より分岐する
２つの分岐接続部と、前記分岐接続部を連結して主流を
バイパスするバイパス部と、前記バイパス部の間にあっ
て乾燥剤を保持する乾燥剤保持部を有するものである。

【００１０】分岐接続部により分岐したバイパス側に乾
燥剤保持部があるので、組立時に空気の流れがあるとこ
ろで比較的長時間大気解放したとしても、バイパス側に
は動圧がほとんどかからないので空気は流れにくく、空
気は主流部側を流れる。このため、空気中の水蒸気を乾
燥剤が吸着する速度をかなり低下させることができる。

【００１１】さらに、本発明の目的を達成するために、
乾燥剤保持部の前流側および／または後流側のバイパス
部に、パンチメタル、ストレーナまたはフィルタのいず
れかを挿入するものである。

【００１２】パンチメタルとは、金属等の板に小孔を多
数空けた板のことである。ストレーナとは、樹脂や金属
の細線を網目に織ったものである。フィルタとは、繊維
を積層したものである。いずれも流体を通過させること
はできるが、抵抗体となって流体が流れにくくなる作用
がある。このため乾燥剤部分に空気が流れにくくなるの
で、組立時に比較的長時間大気解放したとしても、空気
中の水蒸気を乾燥剤が吸着する速度を極めて小さくさせ
ることができる。これらはまた、乾燥剤の固定や、乾燥
剤が磨耗して粉化したときの磨耗粉の冷凍サイクル内へ
の流失防止の機能も与えることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して実施の形態
を説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態を示す
冷凍サイクルの構成図である。１ａ、１ｂは圧縮機、２
はアキュムレータ、３はオイルタンク、４は四方弁、５
は室外熱交換器、６は室外膨脹装置、７は過冷却熱交換
器、８はレシーバ、１０はドライヤ、２５はガス阻止
弁、２６は液阻止弁であり、室外機２０を構成する。ま
た、２２ａ、２２ｂ、２２ｃは室内熱交換器、２３ａ、
２３ｂ、２３ｃは室内膨脹装置であり、それぞれ室内機
２１ａ、２１ｂ、２１ｃを構成する。また、、室内機２
１ａ、２１ｂ、２１ｃは、ガス接続管２７、液接続管２
８で室外機２０に連結されている。圧縮機１ａ、１ｂの
運転により、空気調和を行い、四方弁４の切換により、
冷房または暖房運転を行うことができる。運転によって
冷媒が冷凍サイクル内を流動すると、ドライヤ１０に備
えられた乾燥剤が冷媒中の水分を吸着するので、冷凍サ
イクル内が乾燥されていく。

【００１４】図２は第１の実施の形態を示す冷凍サイク
ルの模式図であり、図１の室外熱交換器５から液阻止弁
２６の間の構造を詳細に表している。ドライヤ１０は、
乾燥剤１１、樹脂または金属等の細線を網目に織って通
路部全面に挿入するストレーナ１２ａ、１２ｂ、ドライ
ヤ主流管１３、バイパス分岐部１４ａ、１４ｂからなっ
ており、ドライヤ１０の下方の接続部をレシーバ側接続
部１５に、また上方の接続部を過冷却熱交換器側接続部
１６に連結している。ここでレシーバ側接続部１５はレ
シーバ８の上方に位置して、上側に拡管された接続形状
に接続形状になっており、ドライヤ１０の下端部を挿入
する形で連結されている。室外熱交換器５、過冷却熱交
換器７、レシーバ８はベース３０に固定されている。

【００１５】本実施例ではこのような構造にしたので、
室外機２０を組み立てるとき、まず圧縮機１ａ、１ｂ、
アキュムレータ２、オイルタンク３、レシーバ８、およ
び室外熱交換器５と室外膨脹装置６と過冷却熱交換器７
を一体としたもの、四方弁４を含む配管類等、それぞれ
を予め別工程で製作した後、一ヶ所に集合して順次ベー
ス３０に組み付けていき、最後にドライヤ１０を配管結
合して冷凍サイクルを完成させることができる。このた
め、冷凍サイクルが密閉される直前にドライヤを準備す
ることができ、大気解放時間を極めて短時間にできる。
また、本実施例では上側配管挿入による上方からのロウ
付けになるので、作業のし易い姿勢でロウ付け作業をす
ることができる。さらにはドライヤがレシーバ８の真上
に来る構造にできるので、レシーバ８上部の空間を有効
に利用することができる。

【００１６】また、本実施例では、バイパス分岐部１４
ａ、１４ｂにより分岐したバイパス側に乾燥剤１１があ
るので、もし組立時にドライヤ１０を空気の流れがある
ところで比較的長時間大気解放したとしても、バイパス
側には動圧がほとんどかからないので空気は流れにく
く、空気はドライヤ主流管１３側を流れる。このため、
空気中の水蒸気を乾燥剤１１が吸着する速度をかなり低
下させることができる。

【００１７】さらに、本実施例では、乾燥剤１１の前後
に、ストレーナ１２ａ、１２ｂを備えているので、空気
の通過にはこれらが抵抗体となる。このため乾燥剤部分
に空気が流れにくくなるので、前記バイパス構造と相ま
って、さらに空気中の水蒸気を乾燥剤１１が吸着する速
度を極めて小さくさせることができる。なお、ストレー
ナ１２ａ、１２ｂはまた、乾燥剤の固定や、乾燥剤が磨
耗して粉化したときの磨耗粉の冷凍サイクル内への流失
防止の機能も与えているので、空気調和機の信頼性を高
めることにも貢献している。本実施例ではストレーナ１
２ａ、１２ｂを備える例を示したが、他に金属等の板に
小孔を多数空けたパンチメタルや、繊維を積層する等し
て作られたフィルタを管路を仕切るように挿入して同様
の効果を得ることができる。これらのものは、冷凍サイ
クルを運転した場合の冷媒通過に対しても抵抗体として
働くので、冷媒はほとんどドライヤ主流管１３側を流れ
る。そのためにバイパス側の冷媒通過量が少なくなって
も、乾燥剤１１が冷媒中の水分を吸着する速度よりは十
分に速く冷媒が入れ替わるので、水分の吸着速度を著し
く低下させることは無い。また乾燥剤１１には冷媒流動
による流体力がほとんどかからないので、摩耗粉化を防
止することができる。

【００１８】次に本発明の第２の実施の形態を説明す
る。図３は第２の実施の形態を示す冷凍サイクルの模式
図であり、第１の実施例の図２とは、ドライヤ１０の接
続している部位が異なっている。すなわちドライヤ下方
の接続部が、ドライヤ１０の下方の接続部を過冷却熱交
換器側接続部１６に、また上方の接続部をレシーバ側接
続部１５に連結している。ここで過冷却熱交換器側接続
部１６は上側に拡管された接続形状になっており、ドラ
イヤ１０の下端部を挿入する形で連結される。以下、第
１の実施の形態と同様でる。

【００１９】いずれの実施の形態においても、ドライヤ
１０の接続部となるレシーバ側接続部１５、過冷却熱交
換器側接続部１６をフレア接続や他の配管継ぎ手による
接続方法にしても、同様の効果を得ることができる。ま
た、第１の実施の形態において、ドライヤ１０をレシー
バ８と液阻止弁２６の間に設置しても同様な効果が得ら
れる。

【００２０】

【発明の効果】本発明によれば、ドライヤを取り付ける
工程作業において、ドライヤの大気解放時間を極めて短
時間にできるので、乾燥剤の水分吸着能力を減少させる
ことをほとんど無くすことができる。

【００２１】また、本発明によれば、もし大気解放時間
が比較的長くなったとしても、乾燥剤部分に空気がほと
んど流れないので、乾燥剤乾燥剤が空気中の水蒸気をほ
とんど吸着しないようにする事ができる。

【００２２】以上より、組立作業時の水分吸着を見込ん
で乾燥剤の封入量を増加させる必要がなく、ドライヤを
小型化でき、空気調和機の室外機を小型化する事ができ
る。

【００２３】また、配管結合部のロウ付けの姿勢が作業
のし易い上方からのロウ付け作業とできるので、配管の
接合を確実に行うことができ、冷媒の漏洩事故を極めて
少なくする事ができ、空気調和機の信頼性を向上するば
かりでなく、温暖化ガスの大気放散を少なくする効果が
ある。

【００２４】さらには、レシーバや室外熱交換器接続部
上部の空間を有効に利用できるので、空気調和機の室外
機を小型化することができ、設置場所の省スペース化、
軽量化を達成する効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態における冷凍サイク
ルの構成図。

【図２】本発明の第１の実施の形態における冷凍サイク
ルの模式図。

【図３】本発明の第２の実施の形態における冷凍サイク
ルの模式図。

【符号の説明】

１ａ、１ｂ…圧縮機、２…アキュムレータ、３…オイル
タンク、４…四方弁、５…室外熱交換器、６…室外膨脹
装置、７…過冷却熱交換器、８…レシーバ、１０…ドラ
イヤ、１１…乾燥剤、１２ａ、１２ｂ…ストレーナ、１
３…ドライヤ主流管、１４ａ、１４ｂ…バイパス分岐
部、１５…レシーバ側接続部、１６…過冷却熱交換器側
接続部、２０…室外機、２１ａ、２１ｂ、２１ｃ…室内
機、２２ａ、２２ｂ、２２ｃ…室内熱交換器、２３ａ、
２３ｂ、２３ｃ…室内膨脹装置、２５…ガス阻止弁、２
６…液阻止弁、２７…ガス接続管、２８…液接続管、３
０…ベース。

フロントページの続き (72)発明者 坪江 宏明 静岡県清水市村松390番地 株式会社 日立製作所 空調システム事業部内 (72)発明者 山田 眞一朗 静岡県清水市村松390番地 株式会社 日立製作所 空調システム事業部内 (72)発明者 竹中 寛 静岡県清水市村松390番地 株式会社 日立製作所 空調システム事業部内 (56)参考文献 特開 平10−2641（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−229663（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−217970（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−219593（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−236363（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−60411（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−146026（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−7363（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭11−15038（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F25B 43/00 F25B 39/04 F24F 5/00

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アキュムレータ、圧縮機、四方弁、室外熱
   交換器、レシーバ、液接続配管、室内膨脹装置、室内熱
   交換器、ガス接続配管を順次配管接続した冷凍サイクル
   を有し、前記冷凍サイクル中の水分量を低減するドライ
   ヤを備える空気調和機において、前記ドライヤを前記室外熱交換器と前記レシーバの間に
   配置し、 前記ドライヤの下端部は、前記レシーバの上方に位置し
   て上側に拡管された接続形状となっているレシーバ配管
   に挿入される ことを特徴とした空気調和機。
2. 【請求項２】請求項１に記載のものにおいて、前記室外
   熱交換器は、ドライヤ接続部側に室外膨張装置を備える
   ことを特徴とする空気調和機。
3. 【請求項３】請求項１に記載のものにおいて、前記室外
   熱交換器は、ドライヤ接続部側に室外膨張装置、過冷却
   熱交換器を備えることを特徴とする空気調和機。
4. 【請求項４】請求項１に記載のものにおいて、前記ドラ
   イヤは、主流部と、前記主流部より分岐する２つの分岐
   接続部と、前記分岐接続部を連結して主流をバイパスす
   るバイパス部と、前記バイパス部の間にあって乾燥剤を
   保持する乾燥剤保持部を有することを特徴とする空気調
   和機。
5. 【請求項５】請求項４に記載のものにおいて、前記乾燥
   剤保持部の前流側および／または後流側のバイパス部
   に、パンチメタル、ストレーナまたはフィルタのいずれ
   かを挿入したことを特徴とする空気調和機。