JP4814813B2

JP4814813B2 - 空気調和装置

Info

Publication number: JP4814813B2
Application number: JP2007041344A
Authority: JP
Inventors: 伸一大塚; 進村井; 栄治太田
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2007-02-21
Filing date: 2007-02-21
Publication date: 2011-11-16
Anticipated expiration: 2027-02-21
Also published as: JP2008202892A

Description

本発明は、オイルセパレータと、圧縮機又は圧縮機の吸入配管とを、接続するオイル戻し配管を少なくとも一つ具備する、空気調和装置のオイル戻し配管の防振技術に関する。

従来、空気調和装置を構成する冷媒回路において、オイル戻し配管を有するオイルセパレータは公知である。オイル戻し配管及びオイルセパレータは、圧縮機と凝縮器との間に設置され、吐出ガスからオイルを分離して圧縮機へ戻す役割を担う。通常、オイル戻し配管は、高圧側の吐出配管と低圧側の吸入配管（又は圧縮機ケース）とを接続しているため、その途上に圧力調整機構であって減圧作用を施すキャピラリが設けられている。例えば、特許文献１は、オイル戻し配管においてオイルセパレータの下流に設けられるキャピラリを開示している。
特開平１１−２９４８７２号公報

通常、圧縮機は、ケーシング内に防振支持され、圧縮機の吸入経路および吐出経路にはフレキシブル管を設けて圧縮機の振動が吸入管および吐出管に伝達されることを防止している。一方、オイルセパレータは、ケーシング内に固定されているそれ自体は振動しない。そのため、オイル戻し配管は、圧縮機の吸入経路のフレキシブル管よりも上流側に接続されて過大な配管応力が加わることを防止している。フレキシブル管で振動が吸収されるため、吸入経路のフレキシブル管よりも上流側には振動が伝達されないからである。しかし、オイル戻し配管を圧縮機自体又は吸入経路のフレキシブル管よりも下流側に接続する構成とするにはオイル戻し配管にも振動吸収手段が必要となる。ここで、オイル戻し管にもフレキシブル管を設ける構成では、その分だけ製造コストを上昇させてしまう。そこで、解決しようとする課題は、空気調和装置のオイル戻し配管において、オイルの戻り量を調整し、圧力の高低差を調圧するキャピラリにより、フレキシブル管を使用することなく振動吸収も可能とすることである。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

請求項１においては、オイルセパレータと、圧縮機又は圧縮機の吸入配管とを、接続するオイル戻し配管を少なくとも一つ具備する空気調和装置において、前記オイル戻し配管には、巻き線形状のキャピラリが設けられる構成とし、前記キャピラリ前後のオイル戻し管をそれぞれ取り付け台に固定し、前記キャピラリの巻き線の一部を固定するのに当たって、前記オイル戻し管の圧縮機側の固定部より、少なくとも１巻き分の巻き線を変位許容部とし、残りの巻き線を結束バンドで束ねて、前記オイル戻し管の取り付け台に固定するものである。

請求項２においては、請求項１記載の空気調和装置において、前記キャピラリの巻き線方向を圧縮機の回転軸の軸心方向と略平行に配置するものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１においては、オイルセパレータと、圧縮機又は圧縮機の吸入配管とを、接続するオイル戻し配管を少なくとも一つ具備する空気調和装置において、前記オイル戻し配管には、巻き線形状のキャピラリが設けられる構成とし、前記キャピラリ前後のオイル戻し管をそれぞれ取り付け台に固定し、前記キャピラリの巻き線の一部を固定するのに当たって、前記オイル戻し管の圧縮機側の固定部より、少なくとも１巻き分の巻き線を変位許容部とし、残りの巻き線を結束バンドで束ねて、前記オイル戻し管の取り付け台に固定するので、キャピラリの固定されていない部分が振動可能な遊び部分となり圧縮機からの振動を吸収できるため、振動吸収のためのフレキシブル管等を設けることなく、防振が可能となる。

請求項２においては、請求項１記載の空気調和装置において、前記キャピラリの巻き線方向を圧縮機の回転軸の軸心方向と略平行に配置するので、最も振幅の大きい圧縮機の軸心の径方向での振動をキャピラリの巻き線の戻りで吸収できるため、さらに防振効果が向上できる。また、キャピラリの軸線方向での振動吸収を避けているので、キャピラリの巻き線同士の接触を防止できるため、キャピラリの耐久性を向上できる。

次に、発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の実施例に係るオイル戻し配管の構成を示した冷媒回路図、図２は同じくキャピラリの全体構成を示す側面図、図３は同じくオイル戻し配管におけるキャピラリの配置構成を示す斜視図である。

まず、図１を用いて、オイル戻し配管１０について詳細に説明する。図１に示すように、本発明の空気調和装置としてのエンジン駆動式ヒートポンプ１を用いて説明する。エンジン駆動式ヒートポンプ１は、圧縮機２をエンジン４によって駆動させる空気調和装置である。圧縮機２は、吸入配管１２より低温・低圧の冷媒ガスを吸入し、高温・高圧の冷媒ガスに圧縮し、吐出配管１１に吐出することで、エンジン駆動式ヒートポンプ１の冷媒を循環させる。また、圧縮機２の駆動プーリー６（図３参照）は、エンジン４のフライホイール（図示略）によりベルト（図示略）を介して動力伝達される。この圧縮機２への駆動の断続、すなわち圧縮機２の運転・停止の切り換えは、電磁クラッチ５のオン・オフにより行われる。

オイルセパレータ３は、冷媒ガス中に含まれるオイル（冷凍機油）を分離する容器である。また、オイルセパレータ３は、吐出配管１１の途上に設けられている。オイル戻し配管１０は、オイルセパレータ３で冷媒ガスから分離されるオイルを圧縮機２へ戻す配管である。また、オイル戻し配管１０は、途上に電磁弁２１及びキャピラリ２０が設けられ、オイルセパレータ３と圧縮機２を接続している。なお、本実施例以外の形態として、オイル戻し配管１０は、オイルセパレータ３と吸入配管１２を接続させることも可能である。ここで、電磁弁２１は、電磁力を利用して開閉する開閉弁である。また、キャピラリ２０については、詳しくは後述する。フレキシブル配管１５は、吐出配管１１及び吸入配管１２の途上に設けられている。フレキシブル配管１５は、蛇腹構造の配管であって、圧縮機２の振動を吸収することができる。例えば吐出配管１１で、振動する圧縮機２と振動しないオイルセパレータ３とを接続するにあたって、運転中に配管応力が発生する。しかし、フレキシブル配管１５を介挿することによって、圧縮機２の振動を吸収できるのでフレキシブル配管１５の下流に圧縮機２の振動が伝達されることを抑制できる。なお、図１では省略しているが、吐出配管１１及び吸入配管１２は、それぞれ四方切換弁に接続される。

ここで、図２を用いて、キャピラリ２０の取り付け構成について詳細に説明する。図２に示すように、キャピラリ２０は、内径０．６〜２ｍｍの弾性変形可能な金属製の細管が巻き線状に構成されたものである。また、キャピラリ２０は、最も簡易な減圧機構であって、冷媒の流れ抵抗となる。オイル戻し配管１０に設けられるキャピラリ２０の役割として、オイル戻し配管１０の流量制御、並びに吐出配管１１から吸入配管１２への調圧作用の２点が挙げられる。キャピラリ２０は、キャピラリ２０前後近傍のオイル戻し配管１０がそれぞれの固定部２２ａ・２２ｂにて取り付け台２５ａ・２５ｂに固定されることで、その両端が固定支持される構成とされている。オイル戻し配管１０は、クランプ材２６によって、取り付け台２５ａ・２５ｂに取り付けられている。なお、図２において、固定部２２ｂをオイル戻し配管１０の圧縮機２側とする。また、取り付け台２５ａ・２５ｂは、エンジン駆動式ヒートポンプ１のケーシングに固定されている取り付け台であって、オイル戻し配管１０のみならず、その他の機器を同様に固定支持しているものである。ここで、本実施例では特記すべき事項として、キャピラリ２０は、巻き線方向において、圧縮機側の固定部２２ｂより少なくとも１巻き分の巻き線を支持されない変位許容部２０ａとし、残りの複数巻き（本実施例では７巻き）分の巻き線を結束バンド２７で束ねる結束部２０ｂとする構成とされている。また、結束バンド２７は、取り付け台２５ａに設けられたクランプ２８に取り付けられている。なお、結束バンド２７は、樹脂製のバンド等を用いるものとしている。このようにして、キャピラリ２０の結束部２０ｂは、軸方向において、取り付け台２５ａに固定されている。

そして、圧縮機２は、ケーシング内に防振支持されており、運転中は駆動による振動を発生する。また、オイルセパレータ３は、ケーシング内に固定されているが、それ自体は振動しない。そのため、オイル戻し配管１０を圧縮機２自体又は吸入配管１２のフレキシブル配管１５よりも下流側（すなわち、圧縮機２の吸入口側）に接続すると、圧縮機２の振動がオイル戻し配管１０に伝達される。そのため、例えば、オイル戻し配管１０にもフレキシブル管等の振動吸収機構を設ける必要があるところ、本実施例のように、キャピラリ２０に巻き線の一部を支持しない変位許容部２０ａを設けることで、圧縮機２の振動を吸収することができる。

このようにして、以下の効果が得られる。キャピラリ２０に振動吸収機能も付加することでフレキシブル管等の振動吸収機構を特に使用する必要がなくなり、製造コストを削減できる。

さらに、図３を用いて、キャピラリ２０の配置構成について詳細に説明する。なお、図３は、分かり易く説明するため、エンジン４及びベルトは図示していない。図３に示すように、キャピラリ２０は、その巻き線方向（図３中２点鎖線Ｑ）を圧縮機２の軸心方向（図３中２点鎖線Ｐ）と平行になるように配置されている。

このような構成とすることで、以下の効果が得られる。通常運転中において、圧縮機２は、駆動プーリー６の周方向すなわち駆動プーリー６から見て左右及び上下方向（図３におけるθ方向）において著しい振動が発生する。一方、振動吸収機構としてのキャピラリ２０の変位許容部２０ａは、巻き線の周方向（図３におけるθ方向）にも捩り変位可能なため、圧縮機２の振動を吸収できる。そして、変位許容部２０ａの変位を周方向に留め、巻き線方向（Ｑ方向）の変位の発生を抑制して巻き線同士の衝突を回避しているのでキャピラリ２０の耐久性を向上している。

本発明の実施例に係るオイル戻し配管の構成を示した冷媒回路図。同じくキャピラリの全体構成を示す側面図。同じくオイル戻し配管におけるキャピラリの配置構成を示す斜視図。

１エンジン駆動式ヒートポンプ
２圧縮機
３オイルセパレータ
１０オイル戻し配管
２０キャピラリ
２０ａ変位許容部
２０ｂ結束部
２７結束バンド

Claims

オイルセパレータと、圧縮機又は圧縮機の吸入配管とを、接続するオイル戻し配管を少なくとも一つ具備する空気調和装置において、前記オイル戻し配管には、巻き線形状のキャピラリが設けられる構成とし、前記キャピラリ前後のオイル戻し管をそれぞれ取り付け台に固定し、前記キャピラリの巻き線の一部を固定するのに当たって、前記オイル戻し管の圧縮機側の固定部より、少なくとも１巻き分の巻き線を変位許容部とし、残りの巻き線を結束バンドで束ねて、前記オイル戻し管の取り付け台に固定することを特徴とする空気調和装置。
請求項１記載の空気調和装置において、前記キャピラリの巻き線方向を圧縮機の回転軸の軸心方向と略平行に配置することを特徴とする空気調和装置。