JP6536820B2 - 空気調和機の室外機 - Google Patents

Description

本発明は、１台の室外機に複数台の室内機を接続するマルチ式の空気調和機の室外機に関する。

複数台の室内機を接続する空気調和機の室外機には、１台の室外機から一対のガス冷媒配管と液冷媒配管が引き出され、別体の分流ユニットを介して複数の室内機に接続するシングル式と、１台の室外機に分流ユニットを備えたマルチ式の２種類がある。

シングル式、マルチ式ともにその基本的な構成はほぼ同一であるが、シングル式は、本体ケーシング内部に区画された機械室の前面側に、ガス側操作弁および液側操作弁がバルブプレートを介して取り付けられ、そこに冷媒配管が接続されるようになっている（例えば特許文献１参照）。

これに対して、マルチ式の室外機は、シングル式の室外機をベースとして一部の配管や構造を変更して、本体ケーシングの側面にガス側操作弁および液側操作弁を設け、各操作弁の先に複数の室内機の冷媒配管に接続される分流ユニットを設けている（例えば特許文献２参照）。

しかしながら、特許文献２のように各操作弁を本体ケーシングの側面に設けて分流ユニットを組み付けた場合には、次のような問題が生じていた。すなわち、各操作弁が分流ユニットの直下に配置されるため、各操作弁と分流ユニットとの間の距離を十分に取ることができない。そのため、分流ユニットが邪魔になって操作弁の開閉や冷媒の充填、配管の真空引きといった作業がやりにくい。

また、操作弁から分流ユニットに至る配管長が短く、狭いスペースで配管の折曲加工を必要とするため、折曲半径が小さくなり、折曲部を流れる冷媒に圧力損失が生じてしまい、その結果、熱交換効率が低下するおそれがあった。

特開２０１１−３８６５６号公報 特開２０１５−８１７４６号公報

そこで、本発明の課題は、シングル式の室外機の基本的な構造を変えることなく、分流ユニットを取り付けるだけでマルチ式の室外機に変更することができ、室外機の共通化を図って低コストでメンテナンス性のよい空気調和機の室外機を提供することにある。

上述した課題を解決するため、本発明は、本体ケーシング内部の機械室の前面側に、ガス側操作弁および液側操作弁がバルブプレートを介して取り付けられた空気調和機の室外機において、
上記本体ケーシングの側面には、複数台の室内機の冷媒配管が接続される分流ユニットが取り付けられており、
上記分流ユニットは、上記ガス側操作弁に接続され上記機械室内を通って上記機械室側面に設けられた配管引出口から外側に至るガス連結部と上記本体ケーシングの側面に沿って上方に延在するガスヘッダ部を備えるガス冷媒配管と、
上記液側操作弁に接続され上記機械室内を通って上記配管引出口から外側に至る液連結部と上記本体ケーシングの側面に沿って上方に延在する液ヘッダ部を備える金属パイプよりなる液冷媒配管と、
上記ガスヘッダ部から複数に分岐され各々の先端に上記室内機のガス管に接続されるガス管接続口を有するガス分岐管と、
上記液ヘッダ部から複数に分岐され各々の先端に上記室内機の液管に接続される液管接続口を有する液分岐管と、
上記配管引出口内に配置され上記ガス連結部と上記液連結部とが挿通される配管固定具とを有し、
上記配管引出口は、上記本体ケーシングの上記機械室側に設けられる側面パネルの下端側の一部を切り欠いてなる切欠部と上記側面パネルの下端に取り付けられるコンジットパネルの上辺とにより形成され、上記配管引出口内で上記配管固定具が上記側面パネルと上記コンジットパネルとにより挟まれた状態で固定されていることを特徴としている。

本発明の好ましい態様によると、上記ガス連結部は、上記ガス側操作弁に接続される第１ガス連結部と、上記第１ガス連結部の端部を第１のガス折曲部で上記配管引出口の高さ位置で背面に向かって折り曲げてなる第２ガス連結部と、上記第２ガス連結部の端部を第２のガス折曲部で上記配管引出口に向けて水平に折り曲げてなる第３ガス連結部とを有する。

また、上記液連結部は、上記液側操作弁に接続される第１液連結部と、上記第１液連結部の端部を第１の液折曲部で上記配管引出口の高さ位置で背面に向かって折り曲げてなる第２液連結部と、上記第２液連結部の端部を第２の液折曲部で上記配管引出口に向けて水平に折り曲げてなる第３液連結部とを有する。

本発明によれば、本体ケーシングの機械室の前面側に取り付けられたガス側操作弁および液側操作弁に接続され機械室内を通って機械室側面に設けられた配管引出口に至る連結部と配管引出口から本体ケーシングの側面に沿って上方に延在するヘッダ部を備える冷媒配管を有する分流ユニットを取り付けることにより、シングル式の室外機の構造を変えること無く、簡単にマルチ式の室外機に変更することができ、その結果、部品の共通化やメンテナンス性の向上を図ることができる。

本発明の一実施形態に係る空気調和機の室外機の配管カバーを取り外した状態の分解斜視図。 上記室外機の配管カバーを取り外した状態の右側面図。 サービスパネルを取り外し、上記室外機の機械室の内部構造を示す斜視図。 サービスパネルおよびコンジットパネルを取り外し、分流ユニットを背面側から見た状態の拡大斜視図。 配管引出口における冷媒配管の封止構造を説明する斜視図。

次に、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

図１に示すように、この空気調和機の室外機１は、直方体形状の本体ケーシング２を備えている。本体ケーシング２は、長方形状に形成された底板２１と、熱交換器室ＨＣの前面側に配置され、送風ファンの吹出グリル２２１を有する吹出パネル２２と、機械室ＭＣの前面側に配置されるサービスパネル２４と、機械室ＭＣの右側面から背面にかけて配置される側面パネル２５と、本体ケーシング２の天面に取り付けられる天板２６とを備えている。

図３を併せて参照して、本体ケーシング２の内部は、仕切板２０により、熱交換器および送風ファン（共に図示しない）を有する熱交換器室ＨＣと、圧縮機Ｃなどの機械ユニットや電装品ユニットを備えた機械室ＭＣとに区画されている。本発明において、熱交換器室ＨＣの具体的な構成は任意であってよく、その説明は省略する。

機械室ＭＣの前面側（図３では左前面側）には、機械ユニットから引き出された冷媒配管のガス側操作弁ＶＧおよび液側操作弁ＶＬがバルブプレート２７を介して取り付けられている。この実施形態において、ガス側操作弁ＶＧおよび液側操作弁ＶＬの各先端（図３では下端）には、フレアジョイントＪが設けられている。

ガス側操作弁ＶＧは、機械室ＭＣ内に設けられた冷凍サイクル回路（またはデフロストサイクル回路）のガス側配管の終端に設けられており、液側操作弁ＶＬは、液側配管の終端に設けられている。

バルブプレート２７は、中央部に２箇所の折曲部２７１，２７２を有するクランク状の板材であって、一端（図３では左端）が仕切板２０にネジ止めされ、他端（図３では右端）が側面パネル２５の左端にネジ止めされている。

この実施形態において、バルブプレート２７は右側が左側に対し正面から一段低くなるように形成されており、その一段低くなった場所にガス側操作弁ＶＧおよび液側操作弁ＶＬがネジ止めされている。これにより、サービスパネル２４を本体ケーシング２に取り付けた際にガス側操作弁ＶＧおよび液側操作弁ＶＬが、サービスパネル２４に干渉しないようになっている。

図２ないし図４を併せて参照して、側面パネル２５は、その下端部が側面から背面中程にかけてＬ字状に切り欠かれており、そのパネル取付部２５１にコンジットパネル２８が着脱可能に取り付けられている。

コンジットパネル２８は、機械室ＭＣ上部にある電装品ユニット（図示なし）と室内機を接続する電気信号線が挿通されたコンジット管２８１を本体ケーシング２に固定するためのパネルである。この実施形態において、コンジット管２８１は、接続される室内機の台数分に加え、電源線を収容するコンジット管２８１ａが設けられている。コンジットパネル２８の背面側には、コンジット管２８１の先端に設けられた接続端子２８２が係止される図示しない複数の接続口が設けられている。コンジットパネル２８は、複数の電気信号線が取り付けられ、メンテナンスできる高さを備える。

側面パネル２５の右側面下端には切欠部２５２が設けられている。この切欠部２５２は、側面パネル２５の中央下端から上方に向かってアーチ状に切りかかれた切欠孔である。これによれば、側面パネル２５の下端にコンジットパネル２８を取り付けることにより、後述する分流ユニット３の冷媒配管４，５を外に引き出すための配管引出口Ｈが形成されるようになっている。

側面パネル２５には、分流ユニット３がユニット取付具３１を介して取り付けられている。ユニット取付具３１は、底板２１に設置された図示しないアキュムレータ台に固定されるアンカー部３１１と、アンカー部３１１から側面パネル２５に沿って平行に延設され、側面パネル２５にネジ止めされるネジ止め部３１２と、ネジ止め部３１２の一端から側面パネル２５に対して垂直に立設され、各分岐管４３，５３の各ユニオン４３２，５３２が固定されるユニオン固定部３１３とを備えている。

分流ユニット３は、ガス側操作弁ＶＧに接続されるガス冷媒配管４と、液側操作弁ＶＬに接続される液冷媒配管５とを備えている。それらがともに分岐管４３，５３を介してユニット取付具３１に支持されている。

図３を併せて参照して、ガス冷媒配管４は、機械室ＭＣ内を通って配管引出口Ｈから外側に至るガス連結部４１と、ガス連結部４１から本体ケーシング２の側面（図１では右側面）に沿って上方に延設するガスヘッダ部４２とを有し、１本の連続した金属パイプから形成されている。

ガス連結部４１は、ガス側操作弁ＶＧに接続される第１ガス連結部４１１と、第１ガス連結部４１１の端部（図３では下端）を折曲部４１４（第１のガス折曲部）で配管引出口Ｈの高さ位置で背面に向かって折り曲げてなる第２ガス連結部４１２と、第２ガス連結部４１２の端部（図３では右端）を折曲部４１５（第２のガス折曲部）で配管引出口Ｈに向けて水平に折り曲げてなる第３ガス連結部４１３とを有している。ガス連結部４１の折曲位置や数、形状、加工方法については、任意に選択されてよい。

第１ガス連結部４１１の端部（図３では上端）には、分流ユニット３を本体ケーシング２に取り付ける際、取付位置の誤差を調整するための第１中継管４１６が設けられている。

第１中継管４１６は、一端（図３では上端）がガス側操作弁ＶＧのフレアジョイントＪに接続され、他端（図３では下端）が第１ガス連結部４１１の拡径部４１１ａに差し込まれ、ロウ付けにより第１ガス連結部４１１に接続されている。

図４を併せて参照して、ガスヘッダ部４２は、配管引出口Ｈから引き出された第３ガス連結部４１３の先端４１３ａを、本体ケーシング２の側面に沿って平行となるようにほぼ９０°折り曲げた部分であり、先端が天井パネル２６に向かうように延在されている。

ガスヘッダ部４２には、軸線方向に沿って所定の間隔をもって複数のガス分岐管４３が配置されている。この実施形態において、ガス分岐管４３は、１本のガスヘッダ部４２に６本設けられている。つまり、６台の室内機に接続できるようになっている。

ガス分岐管４３は、基端側がガスヘッダ部４２にロウ付けされる。ガス分岐管４３には、管内の温度を測定する図示しない温度センサを支持するセンサホルダ４３３が設けられている。ガス分岐管４３の先端には、ガス分岐管４３と室内機からの冷媒配管を接続するとともに、接続部をユニオン固定部３１３に固定するためのガス側ユニオン４３２が設けられている。さらにガス側ユニオン４３２の先端には、冷媒配管を固定するガス側フレアナット４３１が設けられている。

液冷媒配管５は、機械室ＭＣ内を通って配管引出口Ｈから外側に至る液連結部５１と、配管引出口Ｈから本体ケーシング２の側面（図１では右側面）に沿って上方に延設する液ヘッダ部５２とを有し、ガス冷媒配管４よりも細い管径の１本の連続した金属パイプから形成されている。

液連結部５１は、液側操作弁ＶＬに接続される第１液連結部５１１と、第１液連結部５１１の端部（図３では下端）を折曲部５１４（第１の液折曲部）で配管引出口Ｈの高さ位置で背面に向かって折り曲げてなる第２液連結部５１２と、第２液連結部５１２の端部（図３では右端）を折曲部５１５（第２の液折曲部）で配管引出口Ｈに向けて水平に折り曲げてなる第３液連結部５１３とを有している。液連結部５１の折曲位置や数、形状、加工方法については、任意に選択されてよい。

第１液連結部５１１の端部（図３では上端）には、分流ユニット３を本体ケーシング２に取り付ける際、取付位置の誤差を調整するための第２中継管５１６が設けられている。

第２中継管５１６は、一端（図３では上端）が液側操作弁ＶＬのフレアジョイントＪに接続され、他端（図３では下端）が第１液連結部５１１の拡径部５１１ａに差し込まれ、ロウ付けにより第１液配管５１１に接続されている。

図２を併せて参照して、液ヘッダ部５２は、配管引出口Ｈから引き出された第３液連結部５１３の先端部５１３ａを、本体ケーシング２の側面に沿って平行となるようにほぼ９０°折り曲げた部分であり、先端が天井パネル２６に向かうように延在されている。

液ヘッダ部５２には、軸線方向に沿って所定の間隔をもって複数の液分岐管５３が配置されている。この実施形態において、液分岐管５３は液ヘッダ部５２に６本設けられている。つまり、６台の室内機に接続できるようになっている。

液分岐管５３は、基端側が液ヘッダ部５２にロウ付けされる。液分岐管５３の先端側には、液分岐管５３と室内機からの冷媒配管を接続するとともに、接続部をユニオン固定部３１３に固定するための液側ユニオン５３２が設けられている。さらに液側ユニオン５３２の先端には冷媒配管を固定する液側フレアナット５３１が設けられている。

液分岐管５３には、液分岐管５３を流れる液冷媒の流量を制御する電磁弁５３３が設けられている。電磁弁５３３は、図示しない制御部により、弁の開度量が制御されている。なお、液分岐管５３にも温度センサが設けられている。

この実施形態において、図３および図５に示す配管引出口Ｈには、配管引出口Ｈの開口部の一部を塞ぎつつ、分流ユニット３の各冷媒配管４，５が側面パネル２５に接触しないようにするための配管固定具７が設けられている。

この実施形態において、図５に示すように、配管固定具７はラバー製であり、切れ目からガス冷媒配管４の第３連結部４１３と、液冷媒配管５の第３液連結部５１３とを挿入する。配管固定具７は、ユニット取付具３１のアンカー部３１１にスポット溶接された配管支持具３３にバインド線７１で固定され、側面パネル２５とコンジットパネル２８とで挟まれることにより、各冷媒配管４，５が安定して固定される。

再び図１を参照して、本体ケーシング２の右側面（分流ユニット３側）には、分流ユニット３を覆う配管カバー６が設けられている。配管カバー６は、背面側に開口があり、本体ケーシング２の右側面に露出している分流ユニット３の背面側を除いて全体を覆うようになっており、本体ケーシング２にネジ止めによって固定されている。

なお、本発明の室外機１は、分流ユニット３を組み付けずに、室外機に接続されるガス冷媒配管と液冷媒配管を配管引出口Ｈから本体ケーシング２内に引き込み、本体ケーシング２のガス側操作弁ＶＧと液側操作弁ＶＬに直接接続することにより、シングル式の室外機として用いることができる。

以上説明したように、本発明によれば、本体ケーシングの機械室の前面側に取り付けられたガス側操作弁および液側操作弁に接続され機械室内を通って機械室側面に設けられた配管引出口に至る連結部と配管引出口から本体ケーシングの側面に沿って上方に延在するヘッダ部を備える冷媒配管を有する分流ユニットを取り付けることにより、シングル式の室外機の構造を変えること無く、簡単にマルチ式の室外機に変更することができ、その結果、部品の共通化やメンテナンス性の向上を図ることができる。

さらには、各操作弁はシングル式と同じく本体ケーシング内に配置されていることにより、操作弁の開閉や冷媒の充填、配管の真空引きといった作業もスムーズに行うことができる。また、配管引出口に至るまでの配管設計にゆとりができ、適切な条件下での折曲加工が可能となり、冷媒配管を流れる冷媒に圧力損失が生じたり、熱交換効率が低下することがない。

１ 室外機
２ 本体ケーシング
２１ 底板
２２ 吹出パネル
２４ サービスパネル
２５ 側面パネル
２６ 天板
２７ バルブプレート
２８ コンジットパネル
３ 分流ユニット
３１ ユニット取付具
４ ガス冷媒配管
４１ ガス連結部
４２ ガスヘッダ部
４３ ガス分岐管
５ 液冷媒配管
５１ 液連結部
５２ 液ヘッダ部
５３ 液分岐管
６ 配管カバー
７ 配管固定具
ＶＧ ガス側操作弁
ＶＬ 液側操作弁
Ｈ 配管引出口

Claims (3)

1. 本体ケーシング内部の機械室の前面側に、ガス側操作弁および液側操作弁がバルブプレートを介して取り付けられた空気調和機の室外機において、
   上記本体ケーシングの側面には、複数台の室内機の冷媒配管が接続される分流ユニットが取り付けられており、
   上記分流ユニットは、上記ガス側操作弁に接続され上記機械室内を通って上記機械室側面に設けられた配管引出口から外側に至るガス連結部と上記本体ケーシングの側面に沿って上方に延在するガスヘッダ部を備えるガス冷媒配管と、
   上記液側操作弁に接続され上記機械室内を通って上記配管引出口から外側に至る液連結部と上記本体ケーシングの側面に沿って上方に延在する液ヘッダ部を備える金属パイプよりなる液冷媒配管と、
   上記ガスヘッダ部から複数に分岐され各々の先端に上記室内機のガス管に接続されるガス管接続口を有するガス分岐管と、
   上記液ヘッダ部から複数に分岐され各々の先端に上記室内機の液管に接続される液管接続口を有する液分岐管と、
   上記配管引出口内に配置され上記ガス連結部と上記液連結部とが挿通される配管固定具とを有し、
   上記配管引出口は、上記本体ケーシングの上記機械室側に設けられる側面パネルの下端側の一部を切り欠いてなる切欠部と上記側面パネルの下端に取り付けられるコンジットパネルの上辺とにより形成され、上記配管引出口内で上記配管固定具が上記側面パネルと上記コンジットパネルとにより挟まれた状態で固定されていることを特徴とする空気調和機の室外機。
2. 上記ガス連結部は、上記ガス側操作弁に接続される第１ガス連結部と、上記第１ガス連結部の端部を第１のガス折曲部で上記配管引出口の高さ位置で背面に向かって折り曲げてなる第２ガス連結部と、上記第２ガス連結部の端部を第２のガス折曲部で上記配管引出口に向けて水平に折り曲げてなる第３ガス連結部とを有することを特徴とする請求項１に記載の空気調和機の室外機。
3. 上記液連結部は、上記液側操作弁に接続される第１液連結部と、上記第１液連結部の端部を第１の液折曲部で上記配管引出口の高さ位置で背面に向かって折り曲げてなる第２液連結部と、上記第２液連結部の端部を第２の液折曲部で上記配管引出口に向けて水平に折り曲げてなる第３液連結部とを有することを特徴とする請求項１に記載の空気調和機の室外機。

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