WO2005033594A1 - 空調室外機、空気調和機および圧縮機ユニット - Google Patents

Abstract

　コンパクト化及び騒音低減を図ることができ、しかも組立性に優れた空調室外機を提供することが目的である。本発明の空調室外機では、四路切換弁（２）の一対の１次ポート（６ａ）、（６ｂ）を、圧縮機（１）の吐出口（１ａ）と吸込口（１ｂ）とに接続する。四路切換弁（２）の一対の２次ポート（７ａ）、（７ｂ）のうち第１の２次ポート（７ａ）を外部接続ポート（１１）に、第２の２次ポート（７ｂ）を室外熱交換器３にそれぞれ接続する。一方の２次ポート（７ａ）と外部接続ポート（１１）との間、及び他方の２次ポート（７ｂ）と室外熱交換器（３）との間に、それぞれフレキシブル配管（２０）、（２１）を介設する。

Description

空調室外機、空気調和機および圧縮機ユニット

技術分野

[0001] 本発明は、空調室外機、空気調和機および圧縮機ユニットに関する。

背景技術

[0002] 一般に、空気調和機は、図 8に示すように、圧縮機 51と、四路切換弁 52と、室外熱 交翻 53と、膨張弁 (減圧機構) 54と、室内熱交翻 55とを備える。四路切換弁 52 の一対の 1次ポート 56a、 56bは、圧縮機 51の吐出口と吸込口とに接続される。四路 切換弁 52の一対の 2次ポート 57a、 57bのうち一方の 2次ポート 57aは、ガス配管 58 に接続される。ガス配管 58は、ガス閉鎖弁 59を介して、室内熱交 55に接続され る。四路切換弁 52の一対の 2次ポート 57a、 57bのうち他方の 2次ポート 57bは、室 外熱交 53に接続される。室外熱交 53には膨張弁 54が接続される。膨張弁 54と室内熱交翻55とは、液閉鎖弁 60を介して接続されている。四路切換弁 52と 圧縮機 51の吸込口との間には、アキュームレータ 61が設けられている。

ところで、空調室外機は、室外機ケーシング（図示省略)の中に、圧縮機 51、四路 切換弁 52、室外熱交換器 53、膨張弁 54等が収納されている。ガス閉鎖弁 59及び 液閉鎖弁 60は、空調室外機の近くに配置されており、室内機と接続するための外部 接続ポートとして機能する。

上記の空気調和機では、図 8に示すように、四路切換弁 52が実線で示す状態にお いて圧縮機 51を駆動すると、圧縮機 51から吐出された冷媒が、四路切換弁 52、室 内熱交換器 55、膨張弁 54、室外熱交換器 53を順次流れ、室内熱交換器 55が凝縮 器として機能すると共に、室外熱交 53が蒸発器として機能して、室内を暖房す ることができる。また、四路切換弁 52を破線で示す状態に切り換えて圧縮機 51を駆 動すると、圧縮機 51から吐出された冷媒が、四路切換弁 52、室外熱交換器 53、膨 張弁 54、室内熱交 55を順次流れ、室外熱交 53が凝縮器として機能すると 共に、室内熱交翻55が蒸発器として機能して、室内を冷房することができる。 空調室外機の室外機ケーシングの中には、上記のように、圧縮機 51、四路切換弁 52、室外熱交換器 53、膨張弁 54等が収納されている。そのため、圧縮機 51等の振 動や騒音が配管等を介して室外機ケーシングに伝達して、室外機ケーシンダカも外 部に洩れる。このような現象を回避するために、室外機ケーシングの中に配設される 配管において、トラップ部、ループ部等力もなる振動吸収機構を設けたものが公知で ある (例えば、特許文献 1及び特許文献 2参照)。これらの空調室外機では、図 9に示 すように、振動吸収機構 63が四路切換弁 52と圧縮機 51との間に配置され、圧縮機 51等の振動や騒音を軽減して!/、る。

特許文献 1：特開平 8 - 14705号公報（図 1)

特許文献 2 :特開平 9 89417号公報（図 1)

発明の開示

し力しながら、ループ部等力もなる振動吸収機構 63を設ける場合、この振動吸収機 構 63のために室外機ケーシングの中に大きなスペースが必要となり、室外機全体が 大型化する。

また、振動吸収機構 63を設ける場合、トラップ部、ループ部等を設ける必要がある ので、組立工数が多く組立性 (生産性）に劣るものとなる。

さらに、振動吸収機構 63を設けたことによって、圧縮機 51の冷媒吸込経路が長く なって、吸込側での圧損 (圧力損失)の増加を招き、 COPが低下する。

し力も、振動吸収機構 63が四路切換弁 52と圧縮機 51との間に配置されるので、振 動吸収機構 63は、室外機ケーシングにおける接続ポートや室外熱交翻といった 配管固定部分力 遠い部位に配置されることになる。このため、圧縮機 51での振動 や騒音を振動吸収機構 63で低減したとしても、振動吸収機構 63と接続ポート等の配 管固定部分との間などで発生する振動や騒音を低減することができず、室外機ケー シンダカ 洩れる振動や騒音を効率良く低減できな!/、。

本発明は、このような従来の欠点を解消するためになされたものであって、その目 的は、コンパクトィ匕及び騒音低減を図ることができ、し力も組立性に優れた、空調室 外機、空気調和機および圧縮機ユニットを提供することにある。

本発明では、四路切換弁の一対の 1次ポートが圧縮機の吐出口および吸込口にそ れぞれ接続され、四路切換弁の一対の 2次ポートには、フレキシブル配管が接続さ れる。このため、圧縮機の振動や騒音が、フレキシブル配管によって減衰され、フレ キシブル配管の 2次ポートと反対側に接続されて ヽる物の近くに伝わりにくくなる。こ れにより、空調室外機や空気調和機のコンパクトィ匕及び騒音低減を図ることができる 。また、フレキシブル配管を用いるため、組立性にも優れるようになる。

また、フレキシブル配管によって四路切換弁の一方の 2次ポートと外部接続ポートと が接続され、フレキシブル配管によって四路切換弁の他方の 2次ポートと室外熱交 とが接続される場合には、フレキシブル配管が、室外機ケーシングにおける室外 熱交^^、外部接続ポートという配管固定部分に近い位置に配置されることになる。 すると、圧縮機等からの振動や騒音を、室外機ケーシングにおける配管固定部分に 近 、部分にぉ 、て吸収することができるようになり、室外機ケーシングを介して外部 へ洩れる振動や騒音をより確実に低減できる。これにより、振動や騒音が少ない静寂 な空調室外機を提供することが可能となる。

また、四路切換弁の一対の 1次ポートが、トラップ部、ループ部等の振動吸収機構 を介することなぐ直接的に圧縮機の吐出口と吸込口とに接続されていれば、振動吸 収機構のためのスペースを設ける必要がなくなる。したがって、空調室外機全体のコ ンパクトイ匕が可能となる。さらに、振動吸収機構を設けないことで、その分だけ組立ェ 数が低減され、コストの低減及び組立性 (生産性)の向上が実現する。さらに、振動 吸収機構を設けないことによって、圧縮機の吸込み経路が短くなり、圧縮機の吸込側 における圧損 (圧力損失)が抑えられ、 COPが向上する。

図面の簡単な説明

[図 1]本発明の一実施形態に係る空調室外機を備える空気調和機の冷媒回路図で ある。

[図 2]本発明の一実施形態に係る空調室外機の要部斜視図である。

[図 3]本発明の一実施形態に係る空調室外機の要部正面図である。

[図 4]本発明の一実施形態に係る空調室外機の要部平面図である。

[図 5]他の実施形態に係る空調室外機の要部斜視図である。

[図 6]他の実施形態に係る空調室外機の要部正面図である。

[図 7]他の実施形態に係る空調室外機の要部平面図である。 [図 8]従来の空調室外機を備える空気調和機の冷媒回路図である。

[図 9]従来の空調室外機の要部簡略図である。

符号の説明

[0005] 1 圧縮機

la 吐出口

lb 吸込口

2 四路切換弁

3 室外熱交換器

6a、 6b 1次ホー卜

7a、 7b 2次ポート

11 外部接続ポート

20, 21 フレキシブノレ酉己管

発明を実施するための最良の形態

[0006] 次に、本発明に係る空調室外機の具体的な実施の形態について、図面を参照しつ つ詳細に説明する。

<空気調和機の構成 >

図 1は、本発明に係る空調室外機を備える空気調和機を示している。空気調和機 は、圧縮機 1と、四路切換弁 2と、室外熱交換器 3と、減圧機構 (膨張弁) 4と、室内熱 交翻5とを備える。

四路切換弁 2の一対の 1次ポート 6a、 6bは、圧縮機 1の吐出口 laと吸込口 lbとに 接続している。すなわち、圧縮機 1の吐出口 laと四路切換弁 2の一方の 1次ポート 6a とが、吐出側配管 8を介して接続されている。また、圧縮機 1の吸込口 lbと四路切換 弁 2の他方の 1次ポート 6bと力 アキュームレータ 9が介設された吸込側配管 10を介 して接続されている。吸込側配管 10は、圧縮機側配管 10aと、切換弁側配管 10bと 力もなる。圧縮機側配管 10aは、アキュームレータ 9と、圧縮機 1の吸込口 lbとを接続 している。切換弁側配管 10bは、アキュームレータ 9と、四路切換弁 2の他方の 1次ポ ート 6bとを接続している。

四路切換弁 2の一対の 2次ポート 7a、 7bのうち一方の 2次ポート 7aは、外部接続ポ ート 11に接続している。他方の 2次ポート 7bは、室外熱交換器 3に接続している。す なわち、四路切換弁 2の一方の 2次ポート 7aは、外部接続ポート 11が連結される第 1 冷媒配管 12に接続されている。また、四路切換弁 2の他方の 2次ポート 7bは、室外 熱交 3に、第 2冷媒配管 13を介して接続されている。室外熱交 3と膨張弁 4 とは、第 3冷媒配管 14を介して接続されている。膨張弁 4は、外部接続ポート 15を介 して、室内熱交換器 5と接続されている。室内熱交換器 5に連結された第 4冷媒配管 16は、外部接続ポート 11に接続されている。

ここでは、室外機ケーシング (図示省略）に、圧縮機 四路切換弁 2、室外熱交換 器 3、膨張弁 4等が収納されて、空調室外機が構成される。また、図示省略の室内機 ケーシングに、室内熱交換器 5等が収納されて、空調室内機が構成される。一方の 外部接続ポート 11は、ガス閉鎖弁 17 (図 2等参照）にて構成されている。他方の外部 接続ポート 15は、液閉鎖弁 18にて構成されている。ガス閉鎖弁 17と液閉鎖弁 18と は、室外機ケーシングの外部に露出するようにして、室外機ケーシングに取付けられ ている。

四路切換弁 2の一方の 2次ポート 7aと一方の外部接続ポート 11との間には、第 1フ レキシブル配管 20が設けられている。すなわち、第 1冷媒配管 12に、第 1フレキシブ ル配管 20が介設されている。

四路切換弁 2の他方の 2次ポート 7bと室外熱交^^ 3との間には、第 2フレキシブ ル配管 21が設けられている。すなわち、第 2冷媒配管 13に、第 2フレキシブル配管 2 1が介設されている。

次に、圧縮機 1の近傍について、より詳しく説明する。図 2—図 4に示すように、圧縮 機 1のケーシング 22に、アキュームレータ 9が取付けられている。四路切換弁 2は、ァ キュームレータ 9の上方に配置されている。第 1冷媒配管 12に介設される第 1フレキ シブル配管 20と、第 2冷媒配管 13に介設される第 2フレキシブル配管 21とは、アキュ 一ムレータ 9に近接して、上下方向に沿って直線状に並設されている。第 1冷媒配管 12は、四路切換弁 2から突設される切換弁側の配管 12a (例えばステンレス製の配 管）と、第 1フレキシブル配管 20と、外部接続ポート 11に接続される配管 12b (例えば ステンレス製の配管）とから成る。第 2冷媒配管 13は、四路切換弁 2から突設される切 換弁側の配管 13a (例えばステンレス製の配管）と、第 2フレキシブル配管 21と、室外 熱交換器 3に接続される配管 13b (例えばステンレス製の配管）とから成る。

図 3に示すように、フレキシブル配管 20、 21は、ベローズ状 (蛇腹状）に形成された 金属配管 23 (例えばステンレス製の配管）と、この金属配管 23を被覆する外装部材 2 4とから構成されている。外装部材 24は、例えばケプラー（芳香族ポリアミド)等の繊 維材を用いる。フレキシブル配管 20、 21は、そのフレキシブル性により、振動を減衰 (減少）することができる。これらのフレキシブル配管 20、 21は、上記のような構成で あるので、曲げて使用することが難しぐ図 2に示すように直線状 (直管)で使用するこ とが好ましい。

図 2や図 3に示すように、第 1フレキシブル配管 20は、外部接続ポート 11を構成す るガス閉鎖弁 17の近傍に配置される。ここでは、ガス閉鎖弁 17が、上記したように室 外機ケーシングに固定されている。したがって、第 1フレキシブル配管 20は、室外機 ケーシングにおける外部接続ポート 11 (=配管固定部分）に近い位置に配置される ことになる。また、第 2フレキシブル配管 21は、室外熱交換器 3の近傍に配置される。 このため、第 2フレキシブル配管 21も、室外機ケーシングにおける室外熱交換器 3 ( =配管固定部分）に近い位置に配置されることになる。

<空気調和機の動作 >

上記のような構成の空気調和機では、図 1に示すように、四路切換弁 2を実線で示 す状態として圧縮機 1を駆動すると、圧縮機 1から吐出された冷媒が、四路切換弁 2、 室内熱交換器 5、膨張弁 4、室外熱交換器 3を順次流れる。すると、室内熱交換器 5 が凝縮器として機能すると共に、室外熱交 3が蒸発器として機能して、室内を暖 房することができる。

また、四路切換弁 2を破線で示す状態に切換えて圧縮機 1を駆動すると、圧縮機 1 から吐出された冷媒が、四路切換弁 2、室外熱交 3、膨張弁 4、室内熱交 5 を順次流れる。すると、室外熱交 3が凝縮器として機能すると共に、室内熱交換 器 5が蒸発器として機能して、室内を冷房することができる。

<空気調和機の特徴 >

この空調室外機では、第 1フレキシブル配管 20を、一方の 2次ポート 7aと外部接続 ポート 11との間に設け、第 2フレキシブル配管 21を、他方の 2次ポート 7bと室外熱交 翻3との間に設けている。これにより、第 1フレキシブル配管 20を、外部接続ポート 111 、う配管固定部分に近 、位置に配置することができ、第 2フレキシブル配管 21 を、室外機ケーシングにおける室外熱交換器 3という配管固定部分に近い位置に配 置することができている。このため、圧縮機 1等からの振動や騒音を室外機ケーシン グにおける配管固定部分に近い部分において吸収することができており、室外機ケ 一シングを介して外部へ洩れる振動や騒音が低減し、振動や騒音が少な!、静寂な 空調室外機となっている。各フレキシブル配管 20、 21は、その金属配管 23が、繊維 材 (ケプラー繊維)からなる外装部材 24にて被覆されており、強度的に優れると共に 、優れた減衰効果を発揮することができる。

また、四路切換弁 2の一対の 1次ポート 6a、 6bは、トラップ部、ループ部等の振動吸 収機構を介することなぐ直接、圧縮機 1の吐出口 laと吸込口 lbとに接続されている 。このため、振動吸収機構のためのスペースを設ける必要がなぐ空調室外機全体の コンパクトィ匕が実現されている。さらに、振動吸収機構を設けていないので、その分だ け組立工数が減っており、コストの低減及び組立性 (生産性)の向上が実現している 。さらに、振動吸収機構を設けていないことによって、圧縮機の吸込み経路が短くな つており、吸込み側での圧力損失の増加が抑制できており、 COPが向上している。 具体的には、 2. 2kW— 6. 3kWの能力のものにおいて、 COPが 0. 6%— 1. 2%向 上している。

<他の実施の形態 >

図 5から図 7は、他の実施の形態を示している。ここでは、アキュームレータ 9が省略 されている。吸込側配管 10は、基部 25と、分岐部 26と、分岐管 27、 27とから成る。 基部 25は、四路切換弁 2の 1次ポート 6bに接続されている。分岐管 27、 27は、圧縮 機 1の吸込口 lbに接続されている。他の構成については、図 2から図 4に示した上記 の実施の形態のものと同一であるので、同一部材に対して同一の符号を付してそれ らの説明を省略する。

図 5から図 7に示す空調室外機においても、第 1フレキシブル配管 20を、一方の 2 次ポート 7aと外部接続ポート 11との間に配置し、第 2フレキシブル配管 21を、他方の 2次ポート 7bと室外熱交^^ 3との間に配置している。したがって、第 1フレキシブル 配管 20を、外部接続ポート 11 (=配管固定部分）に近い位置に配置することができ、 第 2フレキシブル配管 21を、室外機ケーシングにおける室外熱交換器 3 (=配管固 定部分）に近い位置に配置することができている。このため、図 2から図 4に示した空 調室外機と同様の作用効果を、図 5から図 7に示す空調室外機でも発揮することがで きる。

以上、本発明の具体的な実施の形態について説明した力 本発明は、上記の形態 に限定されるものではなぐ本発明のスコープの範囲内で種々変更して実施すること ができる。例えば、フレキシブル配管 20、 21を構成するべローズの金属配管 23の凹 凸ピッチ、軸方向長さ、凹部及び凸部の径寸法等は、圧縮機 1からの振動や騒音の 吸収が可能なものとなる限り、任意に設定できる。また、フレキシブル配管 20、 21の 金属配管 23は、ステンレス配管に限られない。冷媒が安定して流れ、し力も、ベロー ズ形状を形成することができて振動や騒音を吸収することが可能な各種の金属配管 であれば、それを金属配管 23として採用することができる。さらに、金属配管 23を被 覆する外装部材 24につ 、ても、ケプラー繊維以外の各種のゴムや合成樹脂等によ つて構成することができる。

Claims

請求の範囲

[1] 吐出口（la)および吸込口（lb)を有する圧縮機（1)と、

室外熱交 (3)と、

外部接続ポート（11)と、

前記圧縮機（1)の吐出口（la)と吸込口（lb)とにそれぞれ接続される一対の 1次ポ ート（6a) (6b)と、一対の 2次ポート（7a) (7b)とを有する四路切換弁（2)と、 を備え、

前記一対の 2次ポート（7a) (7b)のうち一方の 2次ポート（7a)が、前記外部接続ポ 一ト（11)に接続され、

前記一対の 2次ポート（7a) (7b)のうち他方の 2次ポート（7b)力 前記室外熱交換 器 (3)に接続され、

前記一方の 2次ポート（7a)と前記外部接続ポート（11)との間、および前記他方の 2次ポート（7b)と前記室外熱交 (3)との間に、それぞれフレキシブル配管（20) ( 21)が介設されている、

空調室外機。

[2] 前記四路切換弁（2)の一対の 1次ポート（6a) (6b)は、トラップ部、ループ部等の振 動吸収機構を介することなぐ直接的に前記圧縮機（1)の吐出口（la)と吸込口（lb) とに接続されている、

請求項 1に記載の空調室外機。

[3] 請求項 1又は請求項 2に記載の空調室外機と、

室内熱交換器 (5)を有し、前記空調室外機が接続される空調室内機と、 を備えた空気調和機。

[4] 吐出口（la)および吸込口（lb)を有する圧縮機（1)と、

前記圧縮機（1)の吐出口（la)と吸込口（lb)とにそれぞれ接続される一対の 1次ポ ート（6a) (6b)と、一対の 2次ポート（7a) (7b)とを有する四路切換弁（2)と、 を備え、

前記四路切換弁（2)の一対の 2次ポート（7a) (7b)それぞれには、フレキシブル配 管が接続されている、 圧縮機ユニット。

前記四路切換弁（2)の一対の 1次ポート（6a) (6b)は、トラップ部、ループ部等の振 動吸収機構を介することなぐ直接的に前記圧縮機（1)の吐出口（la)と吸込口（lb) とに接続されている、

請求項 4に記載の圧縮機ユニット。