佐柳 恒久 (〒11 大阪府堺市北区金岡町1304番地 ダイキン工業株式会社 堺製作所 金岡工場内 Osaka, 5918511, JP)
SAKASHITA, Akihiko (Sakai Plant DAIKIN INDUSTRIES, LTD., 1304, Kanaoka-cho, Kita-ku, Sakai-sh, Osaka 11, 5918511, JP)
ダイキン工業株式会社 (〒23 大阪府大阪市北区中崎西2丁目4番12号 梅田センタービル Osaka, 5308323, JP)
SANAGI, Tsunehisa (Sakai Plant DAIKIN INDUSTRIES, LTD., 1304, Kanaoka-cho, Kita-ku, Sakai-sh, Osaka 11, 5918511, JP)
佐柳 恒久 (〒11 大阪府堺市北区金岡町1304番地 ダイキン工業株式会社 堺製作所 金岡工場内 Osaka, 5918511, JP)
| 冷媒が循環して冷凍サイクルを行う冷媒回路(10a)と、該冷媒回路(10a)を構成する冷媒配管の少なくとも一部分を収納するケーシングとを備え、 上記ケーシング内の冷媒配管に、冷媒を減圧する電動膨張弁(2)と、冷媒中の異物を捕捉する冷媒フィルタ(3,4)とが設けられた空気調和装置であって、 上記電動膨張弁(2)は、該電動膨張弁(2)のモータの軸方向が第1方向に沿うように配置され、 上記電動膨張弁(2)の弁本体から第1方向へ延びる冷媒配管(9)には、該電動膨張弁(2)の近傍に第1方向から第2方向へ曲がる曲管部が設けられ、 該曲管部から第2方向に延びる配管には、上記曲管部の近傍に上記冷媒フィルタ(4)が配置されている ことを特徴とする空気調和装置。 |
| 請求項1において、 上記第1方向が垂直方向であり、上記第2方向が水平方向である ことを特徴とする空気調和装置。 |
| 請求項2において、 上記冷媒回路(10a)には、冷媒の循環方向を切り換え可能な切換機構(22)が設けられ、 上記電動膨張弁(2)の弁本体の下部に設けられた第1の配管接続口(2e)に上記冷媒配管(9)の曲管部を介して第1の冷媒フィルタ(4)が接続され、該電動膨張弁(2)の弁本体の側部に設けられた第2の配管接続口(2d)に直管状の冷媒配管(8)を介して第2の冷媒フィルタ(3)が接続されている ことを特徴とする空気調和装置。 |
| 請求項3において、 上記第1の冷媒フィルタ(4)と上記第2の冷媒フィルタ(3)とが上下に並べて配置され、 上記両冷媒フィルタ(3,4)を包んで振動を防止する防振材(13)を備えている ことを特徴とする空気調和装置。 |
| 請求項1において、 上記電動膨張弁(2)が上記ケーシングの天板(60)の下方に配置され、 該電動膨張弁(2)のモータと該天板(60)との間に、該モータのコイルをモータから取り外すためのメンテナンス用スペースが設けられている ことを特徴とする空気調和装置。 |
| 請求項1において、 上記冷媒配管(9)を、上記曲管部の近傍においてケーシングに固定する配管固定部材(12)を備えている ことを特徴とする空気調和装置。 |
本発明は、蒸気圧縮式冷凍サイクルを う冷媒回路を備えた空気調和装置に関し、 に、冷媒回路に設けられた電動膨張弁の接 配管の構造に関するものである。
従来より、蒸気圧縮式冷凍サイクルを う冷媒回路を備え、該冷媒回路を冷媒が循 することにより、対象空間の冷房或いは暖 運転を行い、上記冷媒回路が、主に圧縮機 凝縮器と電動膨張弁と蒸発器とが順に冷媒 管で接続されて形成された閉回路を構成し いる空気調和装置が知られている(例えば特 文献1参照)。ここで、上記電動膨張弁には 冷媒が流れるための冷媒流路と、該冷媒流 を流れる冷媒の圧力を減圧させるための絞 部とが設けられている。この絞り部の絞り は、上記電動膨張弁に備えられた弁体の移 により調整可能に構成されている。そして この絞り量を調整することにより、冷凍サ クルにおける冷媒の低圧圧力や冷媒の循環 を調整している。
ところで、冷媒サイクルにおいて、所望
低圧圧力や循環量を得るためには、この電
膨張弁で絞られる冷媒量を所望の絞り量に
節しなければならない。そして、所望の絞
量に調節するためには、該電動膨張弁へ流
しようとする冷媒の流動特性が安定してい
必要がある。特に該電動膨張弁へ流入しよ
とする冷媒が二相冷媒であって、仮に、そ
二相冷媒の流動特性が安定しないまま電動
張弁に流入してしまうと、該電動膨張弁の
り部において、所望の絞り量が得られにく
なる。そこで、冷媒の流動特性を安定させ
ために、上記電動膨張弁の入口側に接続さ
る配管には、所定長さの直線部分が設けら
ている。そして、この直線部分を冷媒が流
ることにより、その冷媒の流動特性は次第
安定していく。
しかしながら、上記電動膨張弁の入口 の冷媒配管に所定長さの直線部分を設ける 、その直線部分の長さの分だけ上記電動膨 弁の周囲の配管サブアセンブリ(以下、配管 ブアセンブリと言う)が大きくなるという問 題がある。また、冷房と暖房の両方の運転を 行う空気調和装置では、冷媒の循環方向が可 逆に構成されるため、上記電動膨張弁の前後 に上記直線部分を設けなければならず、上記 配管サブアセンブリはさらに大きくなってし まう。このように、上記配管サブアセンブリ が大きくなってしまうと、上記配管サブアセ ンブリを収納するケーシングも大きくならざ るを得ない。
本発明は、かかる点に鑑みてなされた のであり、その目的は、上記冷媒回路に設 られた電動膨張弁と、該電動膨張弁に接続 れる冷媒配管とをコンパクトに配置するこ により、上記配管サブアセンブリを小型化 ることである。
第1の発明は、冷媒が循環して冷凍サイ ルを行う冷媒回路(10a)と、該冷媒回路(10a)を 構成する冷媒配管の少なくとも一部分を収納 するケーシングとを備え、上記ケーシング内 の冷媒配管に、冷媒を減圧する電動膨張弁(2) と、冷媒中の異物を捕捉する冷媒フィルタ(4) とが設けられた空気調和装置を前提としてい る。
そして、上記電動膨張弁(2)のモータの 方向が第1方向に沿うように、上記電動膨張 (2)が配置されている。上記電動膨張弁(2)の 本体から第1方向へ延びる冷媒配管(9)には、 該電動膨張弁(2)の近傍に第1方向から第2方向 曲がる曲管部が設けられている。該曲管部 ら第2方向に延びる配管には、上記曲管部の 近傍に上記冷媒フィルタ(4)が配置されている 。
ここで、上記冷媒フィルタ(4)は、上記 媒回路(10a)内を循環する冷媒中の異物を捕捉 するために用いられるものであり、特に、該 電動膨張弁(2)のゴミつまりを解消するために 、電動膨張弁(2)の入口側に配置されるもので ある。また、この冷媒フィルタ(4)は、その内 部に設けられている捕捉部材の抵抗により、 該捕捉部材を通過する冷媒を整流化して流動 特性を安定することができる。
第1の発明では、上記冷媒フィルタ(4)を 記電動膨張弁(2)の弁本体から第1方向へ延び る冷媒配管(9)、例えば、上記電動膨張弁(2)の 入口側の配管に設置することにより、直線部 分を設けることなく、該冷媒配管(9)内を流れ る冷媒の流動特性を安定させる。このことか ら、上記冷媒配管(9)において、直線部分に代 えて曲管部を設けることができる。
第2の発明は、第1の発明において、上記 第1方向が垂直方向であり、上記第2方向が水 方向である。
第2の発明では、モータの軸方向が垂直 向となるように設置される電動膨張弁(2)で っても、該電動膨張弁(2)の入口側に接続さ る冷媒配管(9)に上記冷媒フィルタ(4)を設置 ることにより、上記冷媒配管(9)に殆ど直線 分を設けずに、該直線部分に代えて曲管部 設けることができる。
第3の発明は、第2の発明において、上記 冷媒回路(10a)には、冷媒の循環方向を切り換 可能な切換機構(22)が設けられ、上記電動膨 張弁(2)の弁本体の下部に設けられた第1の配 接続口(2e)に上記冷媒配管(9)の曲管部を介し 第1の冷媒フィルタ(4)が接続され、該電動膨 張弁(2)の弁本体の側部に設けられた第2の配 接続口(2d)に直管状の冷媒配管(8)を介して第2 の冷媒フィルタ(3)が接続されている。
第3の発明では、冷媒循環方向が切換可 に構成された冷媒回路(10a)の場合には、上 電動膨張弁(2)の前後に接続される第1及び第2 の配管(9,8)に個別に上記冷媒フィルタ(4,3)を けることにより、その第1及び第2の配管(9,8) それぞれに直線部分を設けなくてもよい。 して、この直線部分に代えて、第1の配管(9) には曲管部を、第2の配管(8)には従来必要と れていた直線部分より短い直管状の冷媒配 を設けて、第1及び第2の配管(9,8)とを平行に 置することができる。
第4の発明は、第3の発明において、上記 第1の冷媒フィルタ(4)と上記第2の冷媒フィル (3)とが上下に並べて配置され、上記両冷媒 ィルタ(3,4)を包んで振動を防止する防振材(1 3)を備えている。
第4の発明では、上記第1の配管(9)の曲管 部又は上記第2の配管(8)の長さを調整して、 1の冷媒フィルタ(4)と第2の冷媒フィルタ(3)と を上下に並べることができる。また、各冷媒 フィルタ(3,4)の振動が抑えられる。
第5の発明は、第2から第4の発明の何れ 1つにおいて、上記電動膨張弁(2)が上記ケー ングの天板(60)の下方に配置され、該電動膨 張弁(2)のモータと該天板(60)との間に、該モ タのコイルをモータから取り外すためのメ テナンス用スペースが設けられている。
第5の発明では、上記電動膨張弁(2)の入 側に接続される冷媒配管(9)に、冷媒フィル (4)を設けることにより、該冷媒配管(9)に曲 部を設けることができる。このことから、 えば上記冷媒配管(9)が、上記電動膨張弁(2) ら上記天板(60)に対向する底面(50)の方向へ びる冷媒配管である場合には、上記曲管部 設けることにより、例えば、従来と同じ大 さのケーシングであっても、上記電動膨張 (2)から上記天板(60)までの距離を長くするこ ができる。
第6の発明は、第1から第5の発明の何れ 1つにおいて、上記冷媒配管(9)を、上記曲管 の近傍においてケーシングに固定する配管 定部材(12)を備えている。
第6の発明では、上記電動膨張弁(2)の入 側に接続される冷媒配管(9)に、冷媒フィル (4)を設けることにより、該冷媒配管(9)に曲 部を設けることができる。このことから、 えば上記冷媒配管(9)が、上記電動膨張弁(2) ら上記天板(60)と対向する上記底面(50)の方 へ延びる冷媒配管である場合には、上記曲 部を設けることにより、上記電動膨張弁(2) ら上記天板(60)までの距離を長くすることが きるとともに、上記底面(50)と平行方向に上 記冷媒配管(9)を延ばすことができる。これに より、上記底面(50)に配管固定部材(12)を設け 、上記冷媒配管(9)を上記配管固定部材(12)に より容易に固定することができる。
本発明によれば、上記電動膨張弁(2)の 本体から上記第1方向へ延びる冷媒配管(9)に 上記冷媒フィルタ(4)を設けることにより、 冷媒配管(9)に曲管部を設けることができる で、配管サブアセンブリが第1方向へ長くな らないようにすることができる。これにより 、上記電動膨張弁(2)と、上記冷媒フィルタ(4) とをコンパクトに配置することにより、上記 配管サブアセンブリを小型化することができ る。
また、上記第2の発明によれば、モータ 軸方向が垂直方向となるように設置される 動膨張弁(2)の場合には、該電動膨張弁(2)に して垂直方向に接続される冷媒配管(9)に冷 フィルタ(4)を設けることにより、該冷媒配 (9)に曲管部を設けて、該冷媒配管(9)の垂直 分を短くすることができる。これにより、 記電動膨張弁(2)を含む配管サブアセンブリ 、垂直方向に対してコンパクトな配管サブ センブリとすることができる。
また、上記第3の発明によれば、冷媒循 方向が切換可能に構成された冷媒回路(10a) 場合には、上記電動膨張弁(2)の前後に接続 れる第1及び第2の配管(9,8)に個別に上記冷媒 ィルタ(4,3)を設けることにより、第1の配管( 9)に曲管部を設けて、第1の配管(9)と第2の配 (8)とを平行に配置することができる。これ より、上記電動膨張弁(2)を含む配管サブア ンブリを、上記第2の配管(8)に対して垂直方 にコンパクトな配管サブアセンブリとする とができる。
また、上記第4の発明によれば、第1の冷 媒フィルタ(4)と第2の冷媒フィルタ(3)とを上 に近接して並べることができるので、1つの 振材(13)で2つの冷媒フィルタ(3,4)を包むこと ができる。これにより、第1の冷媒フィルタ(4 )及び第2の冷媒フィルタ(3)を防振することが きる。
また、上記第5の発明によれば、上記ケ シングに収納される配管サブアセンブリに いて、従来と同じ大きさのケーシングであ ても、該ケーシングの天板(60)から上記電動 膨張弁(2)までの距離を長くすることができる ので、該電動膨張弁(2)のメンテナンスを容易 に行うことができる。また、場合によっては 。ケーシングの小型化も可能である。
また、上記第6の発明によれば、上記ケ シングに収納される配管サブアセンブリに いて、該ケーシングの天板(60)と平行方向に 、上記電動膨張弁(2)に接続される冷媒配管(9) を延ばすことができる。つまり、上記天板(60 )と対向する底面(50)に対して、上記冷媒配管( 9)は平行に位置することになる。このことか 、上記底面(50)に上記配管固定部材(12)を取 付け、該配管固定部材(12)によって上記冷媒 管(9)を固定することにより、該冷媒配管(9) 安定して保持することができる。
1 室内機
1a 室内回路
2 電動膨張弁
3 第1冷媒フィルタ
4 第2冷媒フィルタ
5 分流器
6 室内熱交換器
8 第1膨張弁配管
9 第2膨張弁配管
10 空気調和装置
12 配管固定部材
13 防振材
14 配管サブアセンブリ
20 室外機
以下、本発明の実施形態を図面に基づ て詳細に説明する。
-空気調和装置の構成-
本実施形態の空気調和装置(10)は、図1の冷
媒回路図に示すように、室外機(20)と室内機(1
)とが第1連絡配管(30)及び第2連絡配管(40)で接
された冷媒回路(10a)を備えている。
上記室外機(20)は戸外に設置されるとと に、該室外機(20)の内部には室外回路(20a)が えられている。上記室外回路(20a)の一端(20b) には、第1連絡配管(30)の一端が接続され、室 回路(20a)の他端(20c)には、第2連絡配管(40)の 端が接続されている。
一方、上記室内機(1)は室内空間に設置 れるとともに、該室内機(1)の内部には室内 路(1a)が備えられている。上記室内回路(1a)の 一端(1b)には、第1連絡配管(30)の他端が接続さ れ、室内回路(1a)の他端(1c)には、第2連絡配管 (40)の他端が接続されている。そして、この 媒回路(10a)を冷媒が循環することにより、冷 凍サイクルが行われ、上記室内空間の冷房及 び暖房を行うことができる。
〈室外機〉
上記室外機(20)の室外回路(20a)は、図1の冷
回路図に示すように、可変容量圧縮機(圧縮
機)(21)、四路切換弁(22)、室外熱交換器(23)が
媒配管に接続されて構成されている。
上記可変容量圧縮機(21)は、図示しない ンバータが接続され、上記インバータは、 記可変容量圧縮機(21)の圧縮機モータに電流 を供給するとともに、その電流の周波数を変 化させることが可能に構成されている。つま り、上記インバータを制御することにより、 上記可変容量圧縮機(21)は、ある範囲内で自 に圧縮機モータの回転数を変更することが き、容量可変に構成されている。そして、 記可変容量圧縮機(21)の吸入側には吸入冷媒 管(21b)の一端が接続され、吐出側には吐出 媒配管(21a)の一端が接続されている。
上記四路切換弁(22)は、第1ポート(P1)と 3ポート(P3)が連通し、第2ポート(P2)と第4ポー ト(P4)が連通する第1の状態(図の実線参照)と 第1ポート(P1)と第2ポート(P2)が連通し、第3ポ ート(P3)と第4ポート(P4)が連通する第2の状態( の破線参照)とに切換可能に構成されている 。そして、第1ポート(P1)に上記吐出冷媒配管( 21a)の他端が、第2ポート(P2)に上記室外回路(20 a)の一端(20b)が、第3ポート(P3)に上記室外熱交 換器(23)が、第4ポート(P4)に上記吸入冷媒配管 (21b)の他端が、それぞれ接続されている。そ て、上記四路切換弁(22)を第1の状態にすれ 、図1における実線の矢印方向へ冷媒が循環 、第2の状態にすれば、図1における破線の 印方向へ冷媒が循環する。
上記室外熱交換器(23)は、クロスフィン のフィン・アンド・チューブ型熱交換器で 成され、図示していないが、該室外熱交換 (23)は、伝熱管が複数パスに配列され、該伝 熱管と直交して多数のアルミフィンが設置さ れている。
〈室内機〉
上記室内機(1)の室内回路(1a)は、図1の冷媒
回路図に示すように、第1及び第2冷媒フィル
(4,3)と、電動膨張弁(2)と、分流器(5)と、室
熱交換器(6)とが冷媒配管に接続されて構成
れている。そして、この室内回路(1a)が、天
(60)及び底板(50)(本実施形態では、ドレンパ
の底板)を備えたケーシングの内部に収納さ
れている。ここで、第2冷媒フィルタ(3)に接
された第1冷媒配管(11)から上記分流器(5)まで
を接続した部分が配管サブアセンブリ(14)で
り、この配管サブアセンブリ(14)の外形図が
2である。尚、図3は、図2をA方向から見た矢
視図であり、図4は、図3の上面図である。
まず、上記室内回路(1a)の端部(1c)と接続 するためのユニオン継手を備えた第1冷媒配 (11)が第2冷媒フィルタ(3)に接続されている。
上記第1冷媒フィルタ(3)は、該第1冷媒フ ィルタ(3)の内部にメッシュ状の部材が挿入さ れ、冷媒がそのメッシュ状の部材を通過する 際に、メッシュの間隔より大きい異物を、該 メッシュ部材で捕捉することができる。また 、冷媒がそのメッシュ状の部材を通過する際 に、そのメッシュ部分が抵抗となり、流れて きた冷媒、特に二相冷媒を整流することもで きる。
上記電動膨張弁(2)は、弁本体と駆動コ ル(2f)とで構成されている。ここで、上記駆 コイル(2f)は、上方に移動させることにより 、上記弁本体と分離できるように構成されて いる。また、上記電動膨張弁(2)の弁本体の内 部を部分的に表した図5に示すように、上記 本体には第1開口部(2e)と、第2開口部(2d)と、 第1開口部(2e)と該第2開口部(2d)とを接続する 冷媒通路(2a)とが設けられている。ここで、 記第1開口部(2e)には、第1膨張弁配管(9)が接 され、上記第2開口部(2d)には、第2膨張弁配 (8)が接続されている。また、上記冷媒通路(2 a)内には、弁座(2b)が設けられている。上記弁 座(2b)の上方には、上記駆動部に接続された 体(2c)が配置されている。該弁体(2c)は上記駆 動部により上下方向に移動可能に構成され、 上記弁体(2c)が下方に移動して上記弁座(2b)に づくに従って、上記電動膨張弁(2)を通過す 冷媒量が絞られるように構成されている。
上記第2冷媒フィルタ(4)は、上記第1冷媒 フィルタ(3)と同様に構成され、該第2冷媒フ ルタ(4)の内部にメッシュ状の部材が挿入さ 、冷媒がそのメッシュ状の部材を通過する に、メッシュの間隔より大きい異物を、該 ッシュ部材で捕捉することができる。また 冷媒がそのメッシュ状の部材を通過する際 、そのメッシュ部分が抵抗となり、流れて た冷媒を整流することもできる。
上記分流器(5)は、円柱状の容器で形成 れ、該容器の底部には1つの開口部が設けら 、該容器の上部には3つの開口部が設けられ ている。そして、底部の開口部には上記第2 媒配管(7)が接続され、上部の3つの開口部に 、上記室内熱交換器(6)に設けられている3つ パスの入口部へ連通する配管がそれぞれ接続 されている。
上記室内熱交換器(6)は、クロスフィン のフィン・アンド・チューブ型熱交換器で 成され、図示していないが、該室内熱交換 (6)は、伝熱管が複数パスに配列され、該伝 管と直交して多数のアルミフィンが設置さ ている。
-実施形態の効果-
本実施形態によれば、図2に示すように、
記第1膨張弁配管(9)に第1冷媒フィルタ(4)を
けることにより、上記第1膨張弁配管(9)に曲
部を設けることができる。これにより、上
室内機(1)に配置される配管サブアセンブリ(
14)を、ケーシングの天板(60)に対して垂直方
にコンパクトにすることができる。
また、上記室内機(1)に配置される室内 路(1a)を、ケーシングの天板(60)に対して垂直 方向にコンパクトにすることができるので、 上記電動膨張弁(2)と天板(60)との距離を長く ることができる。これにより、上記電動膨 弁(2)の上方に駆動コイル(2f)を引き抜くため スペースを確保することができる。
また、上記第1膨張弁配管(9)の曲管部や 上記第2膨張弁配管(8)の長さを調節すること により、上記第1冷媒フィルタ(4)と第2冷媒フ ルタ(3)とを近接して上下の配置することが きるので、1つの防振材(13)で上記第1冷媒フ ルタ(4)及び第2冷媒フィルタ(3)を包み、防振 することもできる。
《その他の実施形態》
上記実施形態については、以下のような
成としてもよい。
上記空気調和装置(10)における上記電動 張弁(2)は、本体と駆動コイル(2f)とが分離可 能に構成された電動膨張弁(2)でなくてもよく 、本体と駆動コイル(2f)とが一体型の電動膨 弁であってもよい。
また、上記空気調和装置(10)は冷房運転 暖房運転とを切り換えて行うようにしたが 本発明の空気調和装置は、四路切換弁(22)を 備えず、冷房運転のみを行うものであっても よい。
なお、以上の実施形態は、本質的に好 しい例示であって、本発明、その適用物、 るいはその用途の範囲を制限することを意 するものではない。
以上説明したように、本発明は、空気 和装置の室内機に収納される電動膨張弁の 囲の配管サブアセンブリの小型化について 用である。
