JP7241330B2 - 配管固定構造、及び空気調和装置の室外機 - Google Patents

Description

本発明は、配管固定構造、及び空気調和装置の室外機に関する。

従来、空気調和装置の室外機が備える圧縮機が作動すると、当該室外機が備える配管が振動し、当該配管に応力が作用する。このため、配管の振動を抑制し、当該配管に生じる応力を緩和するために、配管の近くに位置する固定物に、固定部材を用いて当該配管を固定する固定構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。
また、外径が大きい配管では、振動を抑制するために、固定部材を用いて室外機の底板に固定される場合がある。

特開２０１７－１０１７１４号公報

しかしながら、外径が大きい配管を室外機の底板に固定する場合、固定部材に十分な剛性を持たせるために、当該固定部材を大型化することや、フランジ部を設ける必要があり、コストが増大することがあった。
本発明は、簡易な構成で配管に生じる応力を緩和できる配管固定構造を提供することを目的とする。

本発明は、圧縮機を駆動した場合に前記圧縮機の振動が伝わる配管と、前記圧縮機が載置される底板に前記配管を固定する平板状の固定部材と、を備え、前記固定部材の一端部は、前記配管を保持し、前記固定部材の他端部は、底板に固定され、前記固定部材の厚さ方向に交差する方向である幅方向に位置する少なくとも一方の側縁部は、前記底板に設けられた規制面に接していることを特徴とする。

これによれば、固定部材が溝部によって補強され、簡易な構成の固定部材で配管の振動が抑制される。

本発明によれば、簡易な構成で配管に生じる応力を緩和できる。

本発明の実施形態に係る空気調和装置の室外機のカバー部材を外した状態の概略を示す斜視図 室外機の内部の構造を示す斜視図 各圧縮機と、各第２アキュムレータとに接続する配管の構成を示す図 第１アキュムレータの下部の構成を示す側面図 出口側配管の固定部の構成を示す斜視図 固定部材の構成を示す斜視図

第１の発明は、圧縮機を駆動した場合に圧縮機の振動が伝わる配管と、圧縮機が載置される底板に配管を固定する平板状の固定部材と、を備え、固定部材の一端部は、配管を保持し、固定部材の他端部は、底板に固定され、固定部材の幅方向における少なくとも一方の側縁部は、底板に設けられた規制面に接していることを特徴とする配管固定構造である。
これによれば、固定部材の側縁部は、規制面によって支持されている。このため、固定部材にフランジ部などを設けることなく、当該固定部材の幅方向における振動に対する剛性を高めることができ、簡易な構造で配管の振動を抑制できる。

第２の発明は、底板には、上方に立ち上げられて規制面を構成するフランジ部を備えた補強部材が設けられ、固定部材の幅方向における少なくとも一方の側縁部は、フランジ部に接していることを特徴とする配管固定構造である。
これによれば、固定部材の側縁部は、底面に設けられた補強部材のフランジ部によって支持されている。このため、固定部材にフランジ部などを設けることなく、当該固定部材の幅方向における振動に対する剛性を高めることができる。

第３の発明は、固定部材は、補強部材を介して底板に固定されており、補強部材は、結合部を備え、フランジ部は、結合部の両側から上方に立ち上げられており、固定部材の他端部は、結合部に固定され、固定部材の両側縁部は、一対のフランジ部にそれぞれ接していることを特徴とする配管固定構造である。
これによれば、固定部材は、幅方向における両側を一対のフランジ部によって支持されている。このため、固定部材にフランジ部などを設けることなく、当該固定部材の幅方向における振動に対する剛性を高めることができる。

第４の発明は、底板は、複数枚の板状部材から成り、補強部材は、複数枚の板状部材同士を固定する部材であることを特徴とする配管固定構造である。
これによれば、補強部材は、室外機の輸送時に底板がそれぞれたわむことを防ぐ部材であり、当該補強部材は、底板を補強している。この補強部材を用いて固定部材を補強するため、簡易な構造で配管の振動を抑制できる。

第５の発明は、第１から第４の発明のいずれか１つの配管固定構造を備えていることを特徴とする空気調和装置の室外機である。
これによれば、簡易な構成で配管の振動を抑制できる配管固定構造を備えた空気調和装置の室外機を得ることができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る空気調和装置の室外機のカバー部材を外した状態の概略を示す斜視図であり、図２は、室外機１の内部の構造を示す斜視図である。
本実施形態の室外機１は、空気調和装置の冷凍サイクルに用いられるものである。室外機１は、図１に示すように、筐体２を備えており、筐体２は、当該筐体２の下部を支持する一対のベースフレーム３を備えている。ベースフレーム３は、筐体２の互いに対向する辺に設置されている。
図１に示す筐体２の正面である一側面は、図示していないが、カバー部材で被覆される。
筐体２の下部には、底板４が取り付けられており、筐体２の上部には、天板５が取り付けられている。天板５には、格子状の排気口６が形成されている。
室外機１の下部には、筐体２の外形に沿い、所定の高さを有する木枠７が設けられている。

筐体２の内部は、熱交換室８と、機械室９とに分けられている。
熱交換室８は、筐体２の内部の上方に設けられており、不図示の熱交換器と、送風ファン１０と、電装箱１１とを備えている。
不図示の熱交換器は、筐体２の内面に沿うように平面視コ字状に形成されている。
送風ファン１０は、筐体２の内部の上方に、排気口６に対向するように設置されている。本実施形態の室外機１は、送風ファン１０を回転駆動させることで、筐体２の側面から空気を取り入れ、不図示の熱交換器を通って熱交換した後の空気を上部の排気口６から排出するいわゆるトップフロー式の室外機となっている。
電装箱１１は、所定の電子回路基板などを備え、筐体２の正面側の上方に配置されている。

機械室９は、筐体２の内部下方に設けられている。本実施形態においては、機械室９には、２つの圧縮機１２、１４、第１アキュムレータ１６、２つの第２アキュムレータ１８、２０、オイルセパレータ２２、２つの四方弁２４等が収められており、これらを各冷媒配管でつなぐことで、空気調和装置の冷凍サイクル回路が構成される。

図３は、各圧縮機１２、１４と、各第２アキュムレータ１８、２０とに接続する配管の構成を示す図である。なお、図３では、各圧縮機１２、１４と、各第２アキュムレータ１８、２０とを省略している。また、図４は、第１アキュムレータ１６の下部の構成を示す側面図である。なお、図4では、第１アキュムレータ１６の一方の足部４４を省略している。
各圧縮機１２、１４は、互いに隣接して底板４に載置されている。各圧縮機１２、１４は、冷媒を圧縮して吐出し、上記冷凍サイクルにおいて冷媒を循環させる。各圧縮機１２、１４は、上記冷凍サイクル回路内で並列に接続されている。

各圧縮機１２、１４の吸込側には、当該圧縮機１２、１４に冷媒を供給する不図示の吸込配管の一端がそれぞれ接続されており、これらの吸込配管は、上流側でそれぞれ第２アキュムレータ１８、２０に接続されている。
各圧縮機１２、１４の吐出側には、圧縮された冷媒が流れる一対の第１吐出配管２８、３０の一端が接続され、これら第１吐出配管２８、３０は、図３に示すように、下流側で合流して一本の第２吐出配管３２に接続されている。この第２吐出配管３２は、オイルセパレータ２２を経由して四方弁２４に他端が接続されている。上記した熱交換器は、キャピラリーチューブ３４や、不図示のレシーバタンク等を介して、この第２吐出配管３２に接続されている。
なお、本実施形態では、各圧縮機１２、１４に接続する吸込配管の外径は、第１吐出配管２８、３０の外径よりも大きくなっている。

第１アキュムレータ１６は、ガス冷媒と、液冷媒とを分離する気液分離器であり、当該第１アキュムレータ１６は、縦長の中空体に形成されている。第１アキュムレータ１６は、不図示の入り口側配管と、出口側配管３６を備えており、いずれも第１アキュムレータ１６の内部から外部に延出している。
入り口側配管は、冷媒を第１アキュムレータ１６に供給する冷媒配管であり、この入り口側配管の他端は、四方弁２４に接続されている。

出口側配管３６は、図４に示すように、第１アキュムレータ１６の底部から、底板４に向かって延出している。出口側配管３６は、一端が第１アキュムレータ１６に接続され、底板４に略平行になるように延びる平行部３６Ａと、当該平行部３６Ａの他端から上方に向かって立ち上がる立ち上がり部３６Ｂと、立ち上がり部３６Ｂが接続される分岐部３８とを備えている。
平行部３６Ａは、第１アキュムレータ１６から２つの圧縮機１２、１４に向かうように底板４に沿って延びており、出口側配管３６において底板４に最も接近した箇所となっている。

立ち上がり部３６Ｂが接続される分岐部３８の他端には、一対の分岐配管４０、４２が接続されている。各分岐配管４０、４２は、第１アキュムレータ１６よりも小さい２つの第２アキュムレータ１８、２０にそれぞれ接続している。本実施形態の第２アキュムレータ１８、２０は、第１アキュムレータ１６により分離しきれなかった冷媒の液分を再度分離する気液分離器である。
なお、本実施形態では、出口側配管３６が備える平行部３６Ａと、立ち上がり部３６Ｂとの外径は、分岐配管４０、４２の外径よりも大きくなっている。

また、第１アキュムレータ１６の底部（下部）は、内部がガス状の冷媒から分離されたオイル、及び冷媒の液分を溜めるオイル溜まり１６Ａとなっている。そして、第１アキュムレータ１６の底部には、オイル戻し回路５０が設けられている。
オイル戻し回路５０は、オイル戻し管５２と、電磁弁５４とを備えている。
オイル戻し管５２は、第１アキュムレータ１６の底部から延びており、出口側配管３６に接続されている。すなわち、オイル戻し管５２は、第１アキュムレータ１６のオイル溜まり１６Ａと、出口側配管３６とを接続する。また、オイル戻し管５２の途中箇所には、ストレーナ５６が設けられている。

電磁弁５４は、オイル戻し管５２において、第１アキュムレータ１６の底部とストレーナ５６との間に設けられており、当該電磁弁５４が開閉することによって、オイル戻し管５２の流路を開閉自在としている。また、電磁弁５４は、第１アキュムレータ１６を支持する一対の足部４４の一方にビス固定されている。
電磁弁５４が解放され、オイル戻し管５２の流路を開放することにより、オイル溜まり１６Ａに溜められたオイル、及び冷媒の液分が出口側配管３６に導入される。
なお、オイル戻し管が出口側配管３６に戻すオイル、及び冷媒の液分は、少量でよく、オイル戻し管５２は、入口側配管や出口側配管３６などの冷媒配管の外径に比べて、小さい外径のものを用いている。
また、本実施形態のオイル戻し回路５０は、出口側配管３６の平行部３６Ａの延出方向から見て、平行部３６Ａの側方に位置しており、また、平行部３６Ａの側面視で、オイル戻し回路５０は、第１アキュムレータ１６と、立ち上がり部３６Ｂとの間に位置している。

四方弁２４は、上記入り口側配管及び第２吐出配管３２を、室内機に接続する各冷媒配管、または室外熱交換器にそれぞれ連通するように切り換えられ、これにより、冷房及び暖房が切り替えられる。

次いで、底板４の構造について説明する。
本実施形態の底板４は、複数の板状部材４５が一対のベースフレーム３に掛け渡されることによって設けられている。また、これらの板状部材は、複数の補強部材４６によって互いに固定されている。
図２に示すように、板状部材４５Ａと、板状部材４５Ｂとは、補強部材４６Ａ、４６Ｂによって互いに固定されている。各補強部材４６Ａ、４６Ｂは、板金を断面コ字状となるように折り曲げて成形したものである。各補強部材４６Ａ、４６Ｂは、板状部材４５Ａ、４５Ｂに接する当接部４６Ａ１、４６Ｂ１と、当該当接部４６Ａ１、４６Ｂ１の短手方向の両端から上方に向かって延びる一対のフランジ部４６Ａ２、４６Ｂ２（規制面）とを備える。各補強部材４６Ａ、４６Ｂは、長手方向が板状部材４５Ａ、４５Ｂの短手方向に沿うように配置され、両端の２箇所で板状部材４５Ａ、４５Ｂにビス固定されている。

これによって、空気調和装置の室外機１を運搬する場合に、運搬に伴う振動によって各板状部材同士がねじれることを防ぐことができ、底板４の強度を確保ことが可能となる。
また、板状部材４５Ａと、板状部材４５Ｂとの間に位置する箇所には、下方に向かって凹状に窪んだ溝部４Ｃが設けられている。この溝部４Ｃは、所定の幅を有し、板状部材４５Ａ、４５Ｂの長手方向に沿って延びている。

また、圧縮機１２、１４と第１アキュムレータ１６とは、いずれも重量が重く、さらに、これらの圧縮機１２、１４と、第１アキュムレータ１６とは、冷媒配管の中でも比較的外径が大きく、重量が重い配管によって接続されている。これによって、底板４において、２つの圧縮機１２、１４の間、及びこれらの圧縮機１２、１４と第１アキュムレータ１６との間に位置する箇所には、重量が集中しやすくなっている。このため、補強部材４６Ａは、図２、図３に示すように、２つの圧縮機１２、１４の間、及びこれらの圧縮機１２、１４と第１アキュムレータ１６との間に位置するように配置されている。
また、本実施形態の補強部材４６Ａは、長手方向が出口側配管３６の平行部３６Ａが延びる方向に略平行となるように延びている。

次いで、出口側配管３６の固定構造について説明する。
図５は、出口側配管３６の固定構造を示す斜視図であり、図６は、支持部材４９の構成を示す斜視図である。
出口側配管３６は、図５に示すように、固定部材４７によって底板４に、詳しくは、底板４に設けられた補強部材４６Ａに固定されている。
固定部材４７は、サドル４８と、支持部材４９とを備えている。
サドル４８は、環状部材であり、当該サドル４８は、立ち上がり部３６Ｂの平行部３６Ａに近い箇所で出口側配管３６の外周を覆っている。これによって、固定部材４７は、底板４に近い箇所で出口側配管３６を固定することができ、後述する支持部材４９の長手方向が長くなることを抑制することが可能となる。
なお、本実施形態の固定部材４７は、配管の固定や、交換をする場合の作業性を向上させるため、立ち上がり部３６Ｂの平行部３６Ａに近い箇所で出口側配管３６を固定している。しかしながら、これに限らず、固定部材４７は、底板４により近い平行部３６Ａで出口側配管３６を固定してもよい。

支持部材４９は、平板状の部材を当該部材の幅方向に沿って、３箇所を折り曲げることによって成形されており、固定部４９Ａと、足部４９Ｂと、折り曲げ部４９Ｃと、を備えている。
固定部４９Ａは、サドル４８と接続する箇所であり、当該固定部４９Ａは、ねじ穴４９Ａ１を備えている。固定部４９Ａと、サドル４８とは、ねじ穴４９Ａ１に挿通されるビス５８によって固定されている。

足部４９Ｂは、支持部材４９の幅方向に沿って、当該支持部材４９の厚さ方向に折り曲げられることによって設けられており、補強部材４６Ａが備える一対のフランジ部４６Ａ２の間に挿入されている。足部４９Ｂは、２つのねじ穴４９Ｂ１を備えており、これらのねじ穴４９Ｂ１にそれぞれ挿通される２つのビス５９によって、補強部材４６Ａが備える当接部４６Ａ１に固定される。
なお、本実施形態においては、当接部４６Ａ１の足部４９Ｂが固定される個所は、溝部４Ｃに掛け渡されている箇所となっている。このため、底板４の側において、２つのビス５９が挿通される２つのねじ穴は、底板４には設けられず、補強部材４６Ａが備える当接部４６Ａ１にのみ設けられている。
また、支持部材４９の幅方向における両側の側縁部４９Ｄは、それぞれ一対のフランジ部４６Ａ２に接している。すなわち、支持部材４９は、幅方向における両側をフランジ部４６Ａ２によって支持されている。

折り曲げ部４９Ｃは、固定部４９Ａと、足部４９Ｂとの間に位置しており、側縁部４９Ｄの側から見て、傾斜している。詳述すると、折り曲げ部４９Ｃは、固定部４９Ａの側の端部よりも、足部４９Ｂの側の端部がオイル戻し管５２から遠ざかっている。
この折り曲げ部４９Ｃが設けられることによって、支持部材４９をオイル戻し管５２に接触させずに設けることが可能である。すなわち、折り曲げ部４９Ｃは、支持部材４９と、オイル戻し管５２や他の冷媒配管との接触を避けるために設けられている。
なお、配管レイアウトによって、支持部材４９がオイル戻し管５２や、他の冷媒配管に接触しない場合、折り曲げ部４９Ｃは、設けられていなくてもよい。

次に、本実施形態の作用について説明する。
空気調和装置の暖房運転の場合、室外機１が作動を開始すると、各圧縮機１２、１４が駆動される。各圧縮機１２、１４は、第１アキュムレータ１６、第２アキュムレータ１８、２０、キャピラリーチューブ３４、不図示の室内熱交換器、室外機１が備える不図示の熱交換機、及び各冷媒配管等から構成される冷凍サイクルの内部に封入された冷媒を圧縮し、各冷媒配管を経由して冷媒を送り出す。
この冷媒は、室内熱交換器で熱を放出した後、配管を通って膨張弁に流入し、当該膨張弁によって減圧され、さらに配管を通って熱交換器に流入する。
室外機１は、各圧縮機１２、１４を駆動すると同時に、送風ファン１０を回転させる。回転駆動する送風ファン１０は、空気を室外機１の下方側から排気口６に送り出す。
送り出される空気は、熱交換器を通過し、熱交換器内を流れる冷媒と、空気との熱交換が促進される。空気と熱交換された冷媒は、凝縮される。その後冷媒は、熱交換器から流出し、配管を通って各圧縮機１２、１４に流入した後、再び圧縮される。
一方、冷媒と熱交換された空気は、送風ファン１０によって、排気口６から筐体２の外部に排出される。
この動作を繰り返すことで、室外機１は、室外の空気から冷凍サイクルに熱を吸収し、室内に放出する。
なお、空気調和装置の冷房運転の場合、冷凍サイクルの冷媒の循環方向は、暖房運転の場合の逆向きとなる。

ここで、各圧縮機１２、１４が駆動すると、これに伴って各圧縮機１２、１４が振動し、この振動が各冷媒配管や、室外機１が備える他の機器に伝播する。
これらの冷媒配管の内、出口側配管３６は、長さが比較的短く、最も大きい外径を有しているため、伝播した振動が減衰しにくく、強い力で振動する。
本実施形態では、出口側配管３６は、固定部材４７によって、当該出口側配管３６が底板４に接近している箇所において、底板４に固定されている。詳しくは、固定部材４７は、補強部材４６Ａを介して、出口側配管３６を底板４に固定されている。
これによって、固定部材４７が備える支持部材４９の全長が必要以上に長くならず、剛性の低下を抑制することが可能である。
また、支持部材４９の足部４９Ｂは、補強部材４６Ａの当接部４６Ａ１に固定されており、支持部材４９は、幅方向における両側を、それぞれ各フランジ部４６Ａ２によって支持されている。
これによって、出口側配管３６が振動するときに、支持部材４９の幅方向における振動は、当該支持部材４９の各側縁部４９Ｄが各フランジ部４６Ａ２に突き当たることによって抑制される。すなわち、各フランジ部４６Ａ２が固定部材４７の規制面として作用し、当該固定部材４７の幅方向に沿った振動を抑制することができる。このため、一対のフランジ部４６Ａ２によって、固定部材４７の幅方向における剛性を高めることができる。
このため、新たな部材の導入や、固定部材４７の支持部材４９にフランジ部などを設ける必要がなく、また、各冷媒配管のレイアウトを変更せずに、簡易な構造で出口側配管３６の振動を抑制できる。

上述した実施形態によれば、次のような効果を奏する。
本実施形態では、室外機１は、出口側配管３６と、底板４に当該出口側配管３６を固定する固定部材４７とを備えている。固定部材４７が備えるサドル４８は、出口側配管３６を保持し、固定部材４７が備える支持部材４９の足部４９Ｂは、底板４に設けられた補強部材４６Ａの当接部４６Ａ１に固定される。そして、支持部材４９の幅方向における両側の側縁部４９Ｄは、それぞれ補強部材４６Ａが備える一対のフランジ部４６Ａ２に接している。
これによって、固定部材４７が備える支持部材４９は、幅方向における両側を、それぞれ各フランジ部４６Ａ２によって支持される。このため、固定部材４７にフランジ部などを設けることなく、当該固定部材４７の幅方向における出口側配管３６の振動に対する剛性を高めることができ、簡易な構成で当該出口側配管３６の振動を抑制できる。

本実施形態では、底板４は、複数枚の板状部材から成り、補強部材４６Ａは、板状部材４５Ａと、板状部材４５Ｂとを互いに固定する部材である。これによって、既存の補強部材４６Ａを用いて、固定部材４７を補強することができる。このため、新たな部材の導入や、固定部材４７の支持部材４９にフランジ部などを設ける必要がなく、コストを抑えた簡易な構造で出口側配管３６の振動を抑制できる。

上述した実施形態は、本発明の一態様を例示したものであって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変形、及び応用が可能である。

例えば、本実施形態の補強部材４６Ａは、当接部の両側にフランジ部４６Ａ２を備えていたが、これに限らず、当該フランジ部４６Ａ２は、どちらか一方のみに設けられていてもよい。
また例えば、本実施形態の支持部材４９は、幅方向における両側を補強部材４６Ａが備える一対のフランジ部４６Ａ２によってそれぞれ支持される構成とした。しかしながらこれに限らず、オイルセパレータ２２や、第２アキュムレータ１８、２０等が備える足部に上方に延びるフランジ部を設け、側縁部４９Ｄが当該フランジ部に接するように、支持部材４９を当該足部に固定してもよい。
また、側縁部４９Ｄが底板の溝部４Ｃが備える側壁に接するように、支持部材４９を当該溝部４Ｃに固定してもよい。

また例えば、本実施形態の室外機１は、２つの圧縮機１２、１４を備えていたが、これに限らず、３つ、あるいは１つのみ圧縮機を備えていてもよい。

１ 室外機
４ 底板
１２、１４ 圧縮機
１６ 第１アキュムレータ
１８、２０ 第２アキュムレータ
２４ 四方弁
２８、３０ 第１吐出配管
３２ 第２吐出配管
３６ 出口側配管
３６Ａ 平行部
３６Ｂ 立ち上がり部
３８ 分岐部
４０、４２ 分岐配管
４５、４５Ａ、４５Ｂ 板状部材
４６、４６Ａ、４６Ｂ 補強部材
４６Ａ１、４６Ｂ１ 当接部
４６Ａ２、４６Ｂ２ フランジ部（規制面）
４７ 固定部材
４８ サドル
４９ 支持部材
４９Ａ 固定部
４９Ａ１、４９Ｂ１ ねじ穴
４９Ｂ 足部
４９Ｃ 折り曲げ部
４９Ｄ 側縁部
５８、５９ ビス

Claims (3)

1. 圧縮機を駆動した場合に前記圧縮機の振動が伝わる配管と、前記圧縮機が載置される底板に前記配管を固定する平板状の固定部材と、を備え、
   前記固定部材の一端部は、前記配管を保持し、
   前記固定部材の他端部は、底板に固定され、
   前記底板には、上方に立ち上げられて規制面を構成するフランジ部を備えた補強部材が設けられ、
   前記固定部材は、前記補強部材を介して底板に固定されており、
   前記補強部材は、結合部を備え、
   前記フランジ部は、前記結合部の両側から上方に立ち上げられており、
   前記固定部材の他端部は、前記結合部に固定され、
   前記固定部材の厚さ方向に交差する方向である幅方向に位置する両側縁部は、前記底板に設けられた一対の前記フランジ部にそれぞれ接している
   ことを特徴とする配管固定構造。
2. 前記底板は、複数枚の板状部材から成り、
   前記補強部材は、前記複数枚の板状部材同士を固定する部材である
   ことを特徴とする請求項１に記載の配管固定構造。
3. 請求項１または請求項２に記載の配管固定構造を備えている
   ことを特徴とする空気調和装置の室外機。

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