JP4651334B2

JP4651334B2 - 空気調和装置

Info

Publication number: JP4651334B2
Application number: JP2004261805A
Authority: JP
Inventors: 勝雄鈴木; 淳小林; 泰英石崎
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2004-09-09
Filing date: 2004-09-09
Publication date: 2011-03-16
Anticipated expiration: 2024-09-09
Also published as: JP2006078073A; CN1746580A

Description

本発明は、圧縮機と四方弁と室外側熱交換器等を有してなる室外ユニットと、この室外ユニットにサービスバルブを介して接続される複数の室内ユニットとから構成されたマルチ型の空気調和装置に関し、特に圧縮機の脈動に起因する冷媒音を効果的に抑制できるようにした空気調和装置に関する。

従来、この種の空気調和装置において、１台の室外ユニットと、複数台の室内ユニットを備え、各室内ユニットから延びたユニット間配管を、前記室外ユニットの一側部に配置した複数のサービスバルブを介して接続するようにしたマルチ型の空気調和装置が知られている（特許文献１参照）。
特開２００３−２５４５６３

上述した特許文献１で示されるマルチ型の空気調和装置では、四方弁と各室内ユニットのユニット間配管を接続する複数のサービスバルブとの間の内部冷媒配管中に、圧縮機の脈動に伴う冷媒音の発生を減少させる一つの消音用のマフラが設けられている。図６は従来例のサービスバルブとマフラとの関係を示す図であり、一端部が四方弁に接続された内部冷媒配管１００の途中に一つの消音用のマフラ１０１が介設され、このマフラ１０１に上部が接続された上下方向の内部冷媒配管１００に、各室内ユニットのユニット間配管を接続するための複数のサービスバルブ１０２ａ〜１０２ｃがそれぞれ接続されている。そして、これら複数のサービスバルブ１０２ａ〜１０２ｃは、上下方向に並べられた状態で室外ユニット内の一側部に配置してある。

ところで、上記した従来構成のものでは、各室内ユニットの能力や圧縮機の能力に対し、前記したマフラ１０１の容量（容積）がそれ程大きく無いため、圧縮機による冷媒の脈動を十分に吸収しきれない。そのため、空気調和装置の暖房運転時において、暖房運転中の室内ユニットでは、圧縮機による冷媒の脈動が起因となる冷媒音が送風ファンの運転音によって消されてしまうが、運転停止中の室内ユニットでは、送風ファンが停止していて運転音が生じていない関係上、ユニット間配管を介して室内側熱交換器に伝わった圧縮機の脈動に起因する冷媒音が、運転停止中の室内ユニットから室内に漏れるという懸念があった。

上述の問題点を解決するために、マフラ１０１の容量を単に大きくした場合には、既存の室外ユニットのスペースに収容できずに、室外ユニット自体を大型化しなければならないという新たな課題が生じてしまうものであった。

本発明は、上述の実情に鑑みてなされたものであり、圧縮機の脈動が起因する冷媒音の発生を一層効果的に抑制できるとともに、二連マフラ部材を室外ユニットへ容易に収容可能とすることを目的としている。

請求項１に記載の発明は、圧縮機、室外側熱交換器及び四方弁を有する室外ユニットと、この室外ユニットに接続される複数の室内ユニットとから構成されたマルチ型の空気調和装置において、前記室外ユニットは、各室内ユニットをそれぞれ接続する複数のサービスバルブを備え、これら複数のサービスバルブと前記四方弁との間の内部冷媒配管中に、縦方向に並行に並べられその下部を連接管でつないで前記室外ユニット内に縦向き配置したＵターン形状の二連マフラ部材を設け、この二連マフラ部材に沿ってバルブ支持板を前記室外ユニットに取り付け、このバルブ支持板に固定される前記複数のサービスバルブは、前記二連マフラ部材における一方のマフラにそれぞれ接続したことを特徴とする。

請求項１に記載の発明では、前記室外ユニットは、各室内ユニットをそれぞれ接続する複数のサービスバルブを備え、これら複数のサービスバルブと前記四方弁との間の内部冷媒配管中に、第１マフラと第２マフラとそれら両マフラを連結する連結管とでＵターン形状とした二連マフラ部材を設け、この二連マフラ部材における一方のマフラに前記複数のサービスバルブをそれぞれ接続した構成であるから、暖房運転中において、圧縮機からの冷媒の脈動は、二連マフラ部材によって２段階で吸収・減衰されるため、ユニット間配管を介して室内ユニットへ伝わらないようにでき、暖房運転時における室内ユニットでの冷媒音の発生が一層効果的に抑制され、消音効果が大である。

また、二連マフラ部材は、第１マフラと第２マフラとそれら両マフラを連結する連結管とでＵターン形状となされていることから、第１マフラと第２マフラが互いに並行状態で接近し、マフラの径や全長を大きくして、マフラの総容積を大きくしたにもかかわらず、全体形状が大型化するのを抑制でき、室外ユニットの大型化を招く心配がない。

更に、前記二連マフラ部材は、第１マフラと第２マフラーとを互いに並行とし、かつ、前記連結管を下にして、前記室外ユニット内に縦向きに設置した構成であるから、冷房運転中においては、二連マフラ部材を冷媒液が貯留されるアキュムレータとして作用させることができる。

本発明の空気調和装置は、圧縮機、室外側熱交換器及び四方弁を有する室外ユニットと、この室外ユニットに接続される複数の室内ユニットとから構成された空気調和装置において、前記室外ユニットは、各室内ユニットをそれぞれ接続する複数のサービスバルブを備え、これら複数のサービスバルブと前記四方弁との間の内部冷媒配管中に、第１マフラと第２マフラとそれら両マフラを連結する連結管とでＵターン形状とした二連マフラ部材を設け、この二連マフラ部材における一方のマフラに前記複数のサービスバルブをそれぞれ接続したものであり、以下に本発明の一実施例を記載する。

以下、本発明の一実施例について、図１〜図４に基づいて説明する。ここで、図１は本発明に係る空気調和装置全体の冷媒回路図、図２は室外ユニットの前面部の一部を開放した要部正面図、図３は室外ユニットの一部拡大平面図、図４は二連マフラ部材の一部切欠正面図である。

図１において、空気調和装置をＡは、１台の室外ユニット１とこの室外ユニット１に接続される３台〜４台（実施例では３台）の室内ユニット２ａ〜２ｃとから構成されている。

次に、空気調和装置Ａにおける室外ユニット１の冷媒回路について説明すると、３はインバータにより周波数制御される所謂インバータ圧縮機（能力可変型圧縮機。以下、圧縮機という。）、４は通過する冷媒音を消音するためのマフラ、５は冷房運転と暖房運転とで冷媒の流れを切り換える四方弁、６は室外側熱交換器、７はストレーナ、８は冷媒液を減圧する絞り機構としての電動膨張弁、９はレシーバタンク、１０は前記第１の室内ユニット２ａに供給する冷媒量を調節する第１電動膨張弁、１１は前記第２の室内ユニット２ｂに供給する冷媒量を調節する第２電動膨張弁、１２は前記第３の室内ユニット２ｃに供給する冷媒量を調節する第３電動膨張弁である。

また、１３ａ〜１３ｃは、それぞれ前記第１〜第３の室内ユニット２ａ〜２ｃから延びる一方側のユニット間配管１４ａ〜１４ｃを接続する３〜４個（実施例では３個）の一方側のサービスバルブ、１５ａ〜１５ｃは、それぞれ前記第１〜第３の室内ユニット２ａ〜２ｃから延びる他方側のユニット間配管１６ａ〜１６ｃを接続する３〜４個（実施例では３個）の他方側のサービスバルブであり、この他方側のサービスバルブ１５ａ〜１５ｃは、当該サービスバルブ１５ａ〜１５ｃと四方弁５との間の内部冷媒配管２４中に設けた二連マフラ部材Ｘにおける一方のマフラ２１にそれぞれ接続されている。

更にまた、１７は主アキュムレータ、１８は副アキュムレータ、１９は除霜用弁としての電動開閉弁である。２０は室外側熱交換器６に外気を送風する室外側送風機を示している。

前記圧縮機３から吐出された冷媒は、四方弁５の切り換え位置と電動開閉弁１９の開閉に応じて実線の矢印（冷房運転）、破線の矢印（暖房運転）、実線中丸の矢印（除霜運転）の複数のモードに従って流れの方向が決まる。

即ち、冷房運転時には、圧縮機３から吐出された冷媒は四方弁５の切り換えにより、マフラ４、四方弁５、室外側熱交換器６、ストレーナ７、電動膨張弁８、レシーバタンク９、を通過した後、通過した後、第１〜第３電動膨張弁１０〜１２、一方側のサービスバルブ１３ａ〜１３ｃ、一方側のユニット間配管１４ａ〜１４ｃ、第１〜第３の室内ユニット２ａ〜２ｃの各室内側熱交換器（図示せず）、他方側のユニット間配管１６ａ〜１６ｃ、他方側のサービスバルブ１５ａ〜１５ｃをそれぞれ通過した後、二連マフラ部材Ｘ、四方弁５に順次流れる。

そして四方弁５から副アキュムレータ１８及び主アキュムレータ１７を介して前記圧縮機３に帰還することにより、冷媒回路を循環する。このとき、前記第１〜第３の室内ユニット２ａ〜２ｃの各室内側熱交換器（図示せず）が蒸発器として機能する。

暖房運転時には、圧縮機３から吐出された冷媒は、マフラ４、四方弁５を通過した後、二連マフラ部材Ｘ、他方側のサービスバルブ１５ａ〜１５ｃ、他方側のユニット間配管１６ａ〜１６ｃ、第１〜第３の室内ユニット２ａ〜２ｃの各室内側熱交換器（図示せず）、一方側のユニット間配管１４ａ〜１４ｃ、一方側のサービスバルブ１３ａ〜１３ｃ、第１〜第３電動膨張弁１０〜１２を通過した後、合流する。その合流した冷媒は、レシーバタンク９、電動膨張弁８、室外側熱交換器６、四方弁５、副アキュムレータ１８及び主アキューム１７の順序で冷媒回路を循環し、圧縮機３に帰還する。このとき、室外側熱交換器６が蒸発器として機能する。

除霜運転時（暖房運転中）には電動開閉弁１９が開き、圧縮機３から吐出される高温の冷媒の一部が、室外側熱交換器６の温度を上昇させるために室外側熱交換器６に直接供給される。これにより、室外側熱交換器６の温度が上昇し除霜が行われる。

次に図２〜図４を参照して、前記した二連マフラ部材Ｘについて詳述する。前記二連マフラ部材Ｘは、図４に示すように、所定の容量を備え、上部が閉塞されるとともに下端部に接続部２１Ａが形成された円筒形状の第１マフラ２１と、この第１マフラ２１よりも大きな所定の容量を備え、上下両端部にそれぞれ接続部２２Ａ、２２Ｂが形成された円筒形状の第２マフラ２２と、前記第１マフラ２１と第２マフラ２２とを連結する概ねＵ字状に折曲形成された連結管２３とでＵターン形状としている。この連結管２３の太さは、内部冷媒配管として使用されている通常の太さのものを使用している。

前記第１マフラ２１は、接続部２１Ａを含む全長Ｔ１が約３３０〜３８０ｍｍに設定されるとともに、上下両端部を除く拡管部分の内径寸法Ｓ１が約３５〜４５ｍｍに設定されており、それの拡管部分には所望（実施例では７０〜９０ｍｍ）の間隔を開けて前記他方側のサービスバルブ１５ａ〜１５ｃがそれぞれ取り付けられている。

一方、前記第２マフラ２２は、接続部２２Ａ、２２Ｂを含む全長Ｔ２が約３５０〜４００ｍｍに設定されるとともに、上下両端部を除く拡管部分の内径寸法Ｓ２が約４５〜５５ｍｍに設定されており、この第２マフラ２２の上端部の接続部２２Ｂには他端部が前記四方弁５の一つの接続口に接続される内部冷媒配管２４が接続されている。

また、前記二連マフラ部材Ｘは、図２及び図３に示されるように、第１マフラ２１と第２マフラ２２とを互いに並行とし、かつ、前記連結管２３を下にして、前記室外ユニット１のケーシング２５内の一側部に形成された機械室２６に縦向きに設置されている。

前記室外ユニット１の機械室２６には、前記室外側熱交換器６及び室外側送風機２０を除いて、前記二連マフラ部材Ｘ、圧縮機３、四方弁５、電動膨張弁８、レシーバタンク９、第１〜第３電動膨張弁１０〜１２、一方側のサービスバルブ１３ａ〜１３ｃ、他方側のサービスバルブ１５ａ〜１５ｃ、主アキュムレータ１７及び副アキュムレータ１８等が収容されている。

尚、図２中の２７は、前記一方側のサービスバルブ１３ａ〜１３ｃと他方側のサービスバルブ１５ａ〜１５ｃをそれぞれ固定支持するためのバルブ支持板であり、前記一方側のサービスバルブ１３ａ〜１３ｃと他方側のサービスバルブ１５ａ〜１５ｃは、ケーシング２５に着脱可能に取り付けられたカバー２８を取り外すことにより、ケーシング２５の外に露出する。

以上の構成により、暖房運転時には、圧縮機３から吐出して四方弁５を通過した高温高圧の冷媒液は、二連マフラ部材Ｘに流れ、この二連マフラ部材Ｘに流れた冷媒液は、第２マフラ２２、連結管２３及び第１マフラ２１内をＵターンするように流れ、第２マフラ２２と第１マフラ２１の２段階にわたって、圧縮機３からの冷媒の脈動が吸収・減衰された後、第１マフラ２１で分流されて他方側のサービスバルブ１５ａ〜１５ｃへと流れる。

ここで、上述の暖房運転中に、前記第１〜第３の室内ユニット２ａ〜２ｃのうち、運転中の室内ユニットには冷媒液が流れるのは勿論のことであるが、運転停止中の室内ユットにおいても量は少ないが、冷媒液の流れが生じるため、従来では、運転停止中で運転音が無く、音が発生しないはずの室内ユニットから冷媒音が発生して室内に漏れる問題が生じていた。

しかし、本発明においては、圧縮機３からの冷媒の脈動は、二連マフラ部材Ｘにおける第２マフラ２２と連結管２３と他方側のサービスバルブ１５ａ〜１５ｃが取り付けられた第１マフラ２１とのＵターン形状によって、２段階にわたって吸収・減衰させられることから、圧縮機３からの冷媒の脈動が、他方側のユニット間配管１６ａ〜１６ｃを介して第１〜第３の室内ユニット２ａ〜２ｃに伝わらないようにでき、暖房運転時における室内ユニットでの冷媒音の発生が一層効果的に抑制され、冷媒音の発生を解消できる。

また、二連マフラ部材Ｘは、第１マフラ２１と第２マフラ２２とそれら両マフラ２１、２２を連結する連結管２３とでＵターン形状となされていることから、第１マフラ２１と第２マフラ２２が互いに並行状態で接近し、各マフラの径や高さ寸法（全長）を大きくして、マフラの総容量を大きくしたにもかかわらず、コンパクトなものとすることができて、既成の室外ユニットに容易に収容でき、室外ユニット１を大型化させないようにできる。

更にまた、前記二連マフラ部材Ｘは、第１マフラ２１と第２マフラー２２とを互いに並行とし、かつ、前記連結管２３を下にして、室外ユニット１の機械室２６に縦向きに設置した構成であるから、冷房運転中において、第１〜第３の室内ユニット２ａ〜２ｃから他方側のユニット間配管１６ａ〜１６ｃ及び他方側のサービスバルブ１５ａ〜１５ｃをそれぞれ通過して二連マフラ部材Ｘに流れこんだ冷媒の液粒を含む冷媒ガスは、二連マフラ部材Ｘにおいて、冷媒の液粒が溜まり込み、この二連マフラ部材Ｘを冷媒液が貯留するアキュムレータとして作用させることが可能になり、その上、冷媒貯容量を増加させることも可能になって、ユニット間配管の総合配管長を延ばすことができる。

尚、上記実施例では室内ユニットを３台設けた場合について説明したが、それに限らず、４台以上の室内ユニットを使用するマルチ型の空気調和装置にも本発明は有効である。

本発明に係る空気調和装置全体の冷媒回路図である。同じく空気調和装置における室外ユニットの前面部の一部を開放した要部正面図である。同じく空気調和装置の室外ユニットの一部拡大平面図である。同じく二連マフラ部材の一部切欠正面図である。従来例のサービスバルブとマフラの関係を示す図である。

符号の説明

Ａ空気調和装置
Ｘ二連マフラ部材
１室外ユニット
２ａ〜２ｃ室内ユニット
３圧縮機
５四方弁
６室外側熱交換器
１３ａ〜１３ｃ一方側のサービスバルブ
１４ａ〜１４ｃ一方側のユニット間配管
１５ａ〜１５ｃ他方側のサービスバルブ
１６ａ〜１６ｃ他方側のユニット間配管
２１第１マフラ
２２第２マフラ
２３連結管
２４内部冷媒配管

Claims

圧縮機、室外側熱交換器及び四方弁を有する室外ユニットと、この室外ユニットに接続される複数の室内ユニットとから構成されたマルチ型の空気調和装置において、前記室外ユニットは、各室内ユニットをそれぞれ接続する複数のサービスバルブを備え、これら複数のサービスバルブと前記四方弁との間の内部冷媒配管中に、縦方向に並行に並べられその下部を連接管でつないで前記室外ユニット内に縦向き配置したＵターン形状の二連マフラ部材を設け、この二連マフラ部材に沿ってバルブ支持板を前記室外ユニットに取り付け、このバルブ支持板に固定される前記複数のサービスバルブは、前記二連マフラ部材における一方のマフラにそれぞれ接続したことを特徴とする空気調和装置。