JPH0933140A - ヒートポンプ式空気調和機の配管ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷媒制御部材の配管溶接の作業性を改善し、
室外機の組付作業性、生産性の向上を図り、室外機の小
型化、薄型化を実現する。 【解決手段】 所定の箇所を膨出加工した二枚の側板を
互いの背面を接合して基板１０を形成し、両側板の膨出
部分で基板１０に冷媒通路１３を形成し、冷媒制御部材
を冷媒通路１３に配管して基板１０に一体に取付け、冷
凍サイクルに配管する配管口を冷媒通路１３に配設し、
ビス締めして室外機に取付ける取付板８に、一対の空調
サービスバルブ６、７を間隔を隔てて並んだ状態で一体
に形成し、各空調サービスバルブ６、７の機内配管口を
取付板８の下面側から冷媒通路１３に配管する配管ユニ
ットを構成し、取付板８を室外機に取付け、基板１０を
室外機内に収納して組付ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、室外側熱交換器
と室内側熱交換器とを循環する冷媒の冷凍サイクルを構
成し、冷媒の循環方向を切替えて冷暖房を兼用するヒー
トポンプ式空気調和機において、室外機内に収納して冷
凍サイクルに配管する配管ユニットに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、ヒートポンプ式空気調和機は冷媒
の冷凍サイクルを、例えば、図７に示すように構成して
いる。ここで、室外側熱交換器（１）と室内側熱交換器
（２）とを循環する冷媒の冷凍サイクル中に、圧縮機
（３）、四方弁（４）を配管し、冷房運転時に、室外側
熱交換器（１）から室内側熱交換器（２）、圧縮機
（３）の方向（実線矢印）へ、暖房運転時に、室外側熱
交換器（１）から圧縮機（３）、室内側熱交換器（２）
の方向（破線矢印）へ、四方弁（４）で循環サイクルを
切替えて運転するものである。また、冷房運転時と暖房
運転時との冷媒循環量に応じてキャピラリチューブの適
正長さを調整するため、冷暖房時に冷媒が流通する冷暖
用キャピラリチューブ（５１）、暖房時にのみ冷媒が流
通する暖房用キャピラリチューブ（５２）、冷媒の流通
を規制する逆止弁（５３）で構成した膨張装置（５）が
介設される。図例では、暖房用キャピラリチューブ（５
２）と逆止弁（５３）との並列回路に冷暖用キャピラリ
チューブ（５１）を直列に接続し、冷媒が、冷房運転時
に、順方向の逆止弁（５３）から冷暖用キャピラリチュ
ーブ（５１）へと流通し、暖房運転時に、冷暖用キャピ
ラリチューブ（５１）から暖房用キャピラリチューブ
（５２）へと２本のキャピラリチューブを流通し、キャ
ピラリチューブの適正長さを調整している。そして、気
液を分離して液冷媒の吸引を防止するため、アキューム
レータ（９）を圧縮機（３）に前置して構成される。以
上のこうしたヒートポンプ式空気調和機では、室外側熱
交換器（１）、圧縮機（３）の他、四方弁（４）、膨張
装置（５）、アキュームレータ（９）等の冷媒制御部材
を室外機内に収納するとともに、室内側熱交換器（２）
を収納した室内機と現場で配管接続するため、ガス側サ
ービスバルブ（６）、液側サービスバルブ（７）の一対
の空調サービスバルブを室外機の筐体に取付け、これら
の冷媒制御部材を個別に配管して製作されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】かかる構成において
は、冷媒制御部材、これらを接続する配管部品を室外機
内の狭小なスペースに収納し、一対の空調サービスバル
ブを個別に室外機に取付けてそれぞれ機内配管して組付
けるので、配管溶接の作業性が極めて悪いものであっ
た。そのため、生産性が低く、製作コストが高価であ
り、一方、配管が複雑で機内は乱雑となり、室外機の小
型化、薄型化に限界があった。そして、これらの課題を
解決するために出願人は、先の出願、特願平５−３５５
０５７号でこうした冷凍サイクルに配管する配管ユニッ
トを提供した。

【０００４】この発明は、特願平５−３５５０５７号に
示した配管ユニットに改良を加え、さらに組立作業性、
生産性の向上を図り、製作コストを低減するとともに、
室外機の小型化、薄型化を実現することを目的とするも
のである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は、かかる課題
を解決するため、ヒートポンプ式空気調和機の室外側熱
交換器と室内側熱交換器とを循環する冷媒の冷凍サイク
ルに配管するヒートポンプ式空気調和機の配管ユニット
であって、所定の箇所を膨出加工した二枚の側板を互い
の背面を接合して基板を形成し、両側板の膨出部分で基
板に冷媒通路を形成し、冷媒制御部材を冷媒通路に配管
して基板に一体に取付け、冷凍サイクルに配管する配管
口を冷媒通路に配設する。そして、ビス締めして室外機
に取付ける取付板に、一対の空調サービスバルブを間隔
を隔てて並んだ状態で一体に形成し、各空調サービスバ
ルブの機内配管口を取付板の下面側から冷媒通路に配管
して構成するものである。

【０００６】また、この発明は、取付板を基板に一体に
取付けて構成することもできる。そして、四方弁、さら
に、四方弁を制御する三方切換弁を冷媒通路に配管して
基板に取付けて構成し、また、膨張装置を構成する冷暖
用キャピラリチューブ、暖房用キャピラリチューブ、逆
止弁を冷媒通路に配管して基板に取付けて構成するもの
である。以下に、この発明の具体的実施例について図面
を用いて説明する。

【０００７】

【発明の実施の形態】図面の実施例は、図７の冷凍サイ
クル中、Ｕの部分をユニット化したものである。図１〜
６の最初の実施例において、所定の冷媒通路（１３）に
適合した箇所を膨出加工した二枚の矩形の側板（１
１）、（１２）を、互いの背面をろう付け作業で接合し
て基板（１０）が形成されている。そして、両側板（１
１）、（１２）の膨出部分で基板（１０）に冷媒通路
（１３）が形成され、四方弁（４）、膨張装置（５）が
この冷媒通路（１３）に配管して基板（１０）に一体に
取付けられている。

【０００８】四方弁（４）は、圧縮機の高圧側に接続さ
れる導入口（４１）を本体側部に開口し、導入口（４
１）に対向した側に中央の導出口（４２）、これに隣接
して第１通口（４３）、第２通口（４４）を開口し、本
体内に収納したすべり弁の移動で導出口（４２）と、第
１通口（４３）、第２通口（４４）のいずれか一方とを
選択的に連通して冷媒の循環方向を切替えるものであ
る。この四方弁（４）を制御する三方切換弁（４５）
が、固定金具（４８）で基板（１０）に取付けられてい
る。三方切換弁（４５）は、一方向を導出口（４２）に
連通し、他の二方向を四方弁（４）の両端部に導管（４
７）で連通するように、冷媒通路（１３）に配管して四
方弁（４）と接続されている。そして、電磁コイル（４
６）の切替えで四方弁（４）のすべり弁を駆動し、冷房
運転時に導出口（４２）と第１通口（４３）とを連通
し、暖房運転時に導出口（４２）と第２通口（４４）と
を連通する。以上の四方弁（４）、これを制御する三方
切換弁（４５）は、従来と同様な一般的な構成である。

【０００９】前記の膨張装置（５）を構成する冷暖用キ
ャピラリチューブ（５１）、暖房用キャピラリチューブ
（５２）、逆止弁（５３）が、冷媒通路（１３）に配管
して個別に基板（１０）に取付けられている。そして、
暖房用キャピラリチューブ（５２）と逆止弁（５３）と
を並列に接続し、これに冷暖用キャピラリチューブ（５
１）を直列に接続するように、それぞれ冷媒通路（１
３）に配管されている。

【００１０】ガス側サービスバルブ（６）、液側サービ
スバルブ（７）の一対の空調サービスバルブが、長辺形
の取付板（８）に間隔を隔てて長手方向に並んだ状態で
一体に形成され、取付板（８）の両短辺の中央に、ビス
締め用の半円形の切欠き（８１）が形成されている。ガ
ス側サービスバルブ（６）は、筒状の本体（６１）を下
端部で取付板（８）に接合して立設し、底部を開口して
機内配管口としている。そして、本体（６１）側壁にニ
ップル（６２）を接合し、ニップル（６２）にフレアナ
ット（６３）を外嵌して機外配管口が形成され、機外配
管口は、配管パイプの先端をフレア加工し、ニップル
（６２）の先端テーパ面でフレア接続して現場で室内機
と配管接続するものである。この機外配管口に対向した
側にニップル（６４）を接合し、ニップル（６４）にフ
レアナット（６５）を外嵌してガスチャージ口が形成さ
れている。上端から有底の六角挿入孔（６６ａ）を形成
した弁軸（６６）が本体（６１）内に螺合して収納さ
れ、六角挿入孔（６６ａ）に六角レンチを挿入して弁軸
（６６）を回動し、弁軸（６６）の軸方向進退で冷媒の
通路を開閉するように構成されている。そして、機内配
管パイプ（６７）を接合した連結子（６８）が、取付板
（８）の下面側から本体（６１）底部の機内配管口に螺
着され、機内配管パイプ（６７）は下端で冷媒通路（１
３）に配管して接合され、四方弁（４）の第１通口（４
３）と連通している。

【００１１】液側サービスバルブ（７）は、筒状の本体
（７１）を、ガス側サービスバルブ（６）と間隔を隔て
て下端部で取付板（８）に接合して立設し、底部を開口
して機内配管口としている。本体（７１）側壁にニップ
ル（７２）を接合し、ニップル（７２）にフレアナット
（７３）を外嵌して機外配管口が形成され、六角挿入孔
（７６ａ）を形成した弁軸（７６）が本体（７１）内に
螺合して収納され、ガス側サービスバルブ（６）と同様
に、弁軸（７６）の軸方向進退で冷媒の通路を開閉す
る。取付板（８）の下面側から本体（７１）底部の機内
配管口に機内配管パイプ（７７）が接合され、機内配管
パイプ（７７）は下端で冷媒通路（１３）に配管して接
合され、冷暖用キャピラリチューブ（５１）と連通して
いる。以上のように、一対の空調サービスバルプ
（６）、（７）を一体に形成した取付板（８）が、各空
調サービスバルブ（６）、（７）の機内配管口を機内配
管パイプ（６７）、（７７）で冷媒通路（１３）に配管
して基板（１０）に一体に取付けられている。

【００１２】基板（１０）の背面側に、配管継手を接合
してＡ〜Ｄの配管口が冷媒通路（１３）の所定の位置に
配設されている。ここで、配管口Ａが室外側熱交換器
（１）の冷房時吐出側、配管口Ｂがアキュームレータ、
配管口Ｃが圧縮機の高圧側、配管口Ｄが室外側熱交換器
（１）の冷房時流入側と接続するもので、各配管口は配
管作業を行い易い位置に配置され、図７のＡ〜Ｄに対応
している。そして、四方弁（４）は、導入口（４１）を
配管口Ｃに、第１通口（４３）をガス側サービスバルブ
（６）の機内配管口に、導出口（４２）を配管口Ｂに、
第２通口（４４）を配管口Ｄに連通するように、冷媒通
路（１３）に配管して基板（１０）に取付けられてい
る。また、冷暖用キャピラリチューブ（５１）が液側サ
ービスバルブ（７）の機内配管口に、暖房用キャピラリ
チューブ（５２）と逆止弁（５３）との並列回路が配管
口Ａに連通するように、冷媒通路（１３）に配管して基
板（１０）に取付けられている。そして、それぞれの配
管のため、冷媒通路（１３）に接続管が接合され、接続
管（１５ａ）は導入口（４１）を、接続管（１５ｂ）は
導出口（４２）、第１通口（４３）、第２通口（４４）
を、接続管（１５ｃ）は導管（４７）を、接続管（１５
ｄ）は逆止弁（５３）を配管している。ここで、接続管
（１５ｂ）、（Ｉ５ｃ）、（１５ｄ）を省略し、冷媒通
路（１３）の配管箇所をバーリング加工して突縁を形成
し、突縁で接合してそれぞれ直に冷媒通路（１３）に配
管するように構成することもできる。

【００１３】この配管ユニットは、２本のビス（８２）
を用いて切欠き（１１）、（１２）でビス締めして取付
板（８）を室外機筺体の所定の位置に取付け（図６参
照）、基板（１０）を室外機内に収納して組付ける。そ
して、配管口Ａ〜Ｄを前記のように接続して冷凍サイク
ルに配管するものである。したがって冷媒は、冷房運転
時に、室内側熱交換器（２）からガス側サービスバルブ
（６）へ流通し、第１通口（４３）、導出口（４２）、
配管口Ｂを経て圧縮機（３）へ吸引され、配管口Ｃから
導入口（４１）、第２通口（４４）、配管口Ｄを経て室
外側熱交換器（１）へ流通し、配管口Ａから逆止弁（５
３）、冷暖用キャピラリチューブ（５１）、液側サービ
スバルブ（７）を経て室内側熱交換器（２）へ循環す
る。一方、四方弁（４）で循環方向を切替えた暖房運転
時には、室内側熱交換器（２）から液側サービスバルブ
（７）へ流通し、冷暖用キャピラリチューブ（５１）、
暖房用キャピラリチューブ（５２）、配管口Ａを経て室
外側熱交換器（１）へ流通し、配管口Ｄから第２通口
（４４）、導出口（４２）、配管口Ｂを経て圧縮機
（３）へ吸引され、配管口Ｃから導入口（４１）、第１
通口（４３）、ガス側サービスバルブ（６）を経て室内
側熱交換器（２）へ循環する。

【００１４】図８は、この発明の他の実施例を示す。本
例では、ガス側サービスバルブ（６）、液側サービスバ
ルブ（７）の一対の空調サービスバルブを、間隔を隔て
て長手方向に並んだ状態で取付板（８）に前例と同様に
一体に形成するとともに、取付板（８）の下面側からそ
れぞれの機内配管口に、所定の長さ寸法の機内配管パイ
プ（６７ａ）、（７７ａ）を接続して一体のユニットと
されている。一方、四方弁（４）、三方切換弁（４
５）、膨張装置（５）を前例と同様に基板（１０）に一
体に取付けるとともに、機内配管パイプ（６７ａ）、
（７７ａ）と接続する２本の接続管（１５ｅ）を冷媒通
路（１３）に連通して基板（１０）に取付け、一体のユ
ニットとされている。そして、２本のビス（８２）を用
いて取付板（８）を室外機筐体の所定取付位置（８３）
に取付け、基板（１０）を室外機内に収納して固定し、
機内配管パイプ（６７ａ）、（７７ａ）を接続管（１５
ｅ）に端部で接合して組付け、各空調サービスバルブ
（６）、（７）の機内配管口を冷媒通路（１３）に配管
するように構成したものである。

【００１５】なお、この発明は図面の実施例に限定され
るものではなく、四方弁（４）、三方切換弁（４５）、
膨張装置（５）の他、フィルター、ドライヤー等の冷媒
制御部材を、同様に冷媒通路（１３）に配管して基板
（１０）に取付けて構成することもでき、冷媒制御部材
の配置、冷媒通路（１３）の配列は、それぞれの条件に
最も適するように種々設定することができる。また、所
定の金具を用いて三方切換弁（４５）を四方弁（４）に
取付け、四方弁（４）のみを基板（１０）に取付けても
よい。さらに、図例以外の回路の膨張装置（５）にも適
合するとともに、室外側熱交換器（１）のコンデンサ回
路を分割して効率の向上を図った冷凍サイクルでは、こ
れに応じて室外側熱交換器（１）の流入側、吐出側に接
続する配管口を冷媒通路（１３）に複数配設して構成す
ることができる。

【００１６】

【発明の効果】この発明の特徴的な効果は次の諸点であ
る。この発明は、二校の側板（１１）、（１２）を接合
して冷媒通路（１３）を形成した基板（１０）に、冷凍
サイクルに配管する主要な冷媒制御部材を冷媒通路（１
３）に配管して取付け、これらの冷媒制御部材が予め所
定の配管がなされて一体に形成されるとともに、ガス
側、液側の空調サービスバルブ（６）、（７）も取付板
（８）に一体に形成され、それぞれユニット化して構成
するものである。そして、取付板（８）のビス締め作業
で一対の空調サービスバルブ（６）、（７）が室外機に
一度に取付けられ、基板（１０）を室外機内に収納し、
空調サービスバルブ（６）、（７）の機内配管口を冷媒
通路（１３）に配管し、また、冷媒通路（１３）に配設
した配管口をそれぞれ接続し、冷凍サイクルの配管を簡
単に行うことができる。したがって、冷媒制御部材を個
別に配管して組付ける従来手段に比較し、配管部品、配
管溶接箇所が削減され、室外機の組立作業性に優れ、生
産性を大幅に向上させて製作コストを低減することがで
きるものである。また、取付板（８）を基板（１０）に
一体に取付けて構成し、空調サービスバルブ（６）、
（７）も冷媒通路（１３）に予め機内配管して基板（１
０）に取付けたユニットとして形成することができるも
のである。

【００１７】また、この発明の配管ユニットは、冷媒制
御部材の配置、冷媒通路（１３）の配列を合理的に設定
し、冷媒制御部材、配管接続部品を基板（１０）に整然
と取付けて小型に製作され、室外機内に収納してその設
置スペースも小さくて足り、室外機の小型化、薄型化を
実現することができる。

【００１８】また、四方弁（４）、四方弁（４）を制御
する三方切換弁（４５）を冷媒通路（１３）に配管して
基板（１０）に取付け、四方弁（４）と三方切換弁（４
５）とを所定の接続をして一体に形成し、同様に、冷暖
用キャピラリチューブ（５１）、暖房用キャピラリチュ
ーブ（５２）、逆止弁（５３）を冷媒通路（１３）に配
管して基板（１０）に取付け、膨張装置（５）を所定の
回路に接続して一体に形成し、こうした複雑な配管を、
合理的に配列した冷媒通路（１３）に配管して簡単に行
うことができる。そして、この発明は種々の冷凍サイク
ルに適合し、その他の冷媒制御部材も同様に基板（１
０）に取付けて一体に形成することができ、ユニット化
して製作するので量産に適するとともに、一体であるか
らその取扱上も極めて便利であるなどの実用的な機能を
奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例の正面図。

【図２】同じく側面図。

【図３】同じく背面図。

【図４】ガス側サービスバルブの断面図。

【図５】液側サービスバルブの断面図。

【図６】取付板の取付け状態を示す説明図。

【図７】冷凍サイクルの配管図。

【図８】他の実施例の要部を断面とした側面図。

【符号の説明】

１ 室外側熱交換器 ２ 室内側熱交換器 ４ 四方弁 ５ 膨張装置 ６ 空調サービスバルブ ７ 空調サービスバルブ ８ 取付板 １０ 基板 １１ 側板 １２ 側板 １３ 冷媒通路 ４５ 三方切換弁 ５１ 冷暖用キャピラリチューブ ５２ 暖房用キャピラリチューブ ５３ 逆止弁

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ヒートポンプ式空気調和機の室外側熱交
   換器（１）と室内側熱交換器（２）とを循環する冷媒の
   冷凍サイクルに配管するヒートポンプ式空気調和機の配
   管ユニットであって、 所定の箇所を膨出加工した二枚の側板（１１）、（１
   ２）を互いの背面を接合して基板（１０）を形成し、両
   側板（１１）、（１２）の膨出部分で基板（１０）に冷
   媒通路（１３）を形成し、冷媒制御部材を冷媒通路（１
   ３）に配管して基板（１０）に一体に取付け、冷凍サイ
   クルに配管する配管口を冷媒通路（１３）に配設し、 ビス締めして室外機に取付ける取付板（８）に、一対の
   空調サービスバルブ（６）、（７）を間隔を隔てて並ん
   だ状態で一体に形成し、各空調サービスバルブ（６）、
   （７）の機内配管口を取付板（８）の下面側から冷媒通
   路（１３）に配管して構成したヒートポンプ式空気調和
   機の配管ユニット。
2. 【請求項２】 取付板（８）を基板（１０）に一体に取
   付けた請求項１記載のヒートポンプ式空気調和機の配管
   ユニット。
3. 【請求項３】 四方弁（４）を冷媒通路（１３）に配管
   して基板（１０）に取付けた請求項１又２記載のヒート
   ポンプ式空気調和機の配管ユニット。
4. 【請求項４】 四方弁（４）を制御する三方切換弁（４
   ５）を冷媒通路（１３）に配管して基板（１０）に取付
   けた請求項３記載のヒートポンプ式空気調和機の配管ユ
   ニット。
5. 【請求項５】 膨張装置（５）を構成する冷暖用キャピ
   ラリチューブ（５１）、暖房用キャピラリチューブ（５
   ２）、逆止弁（５３）を冷媒通路（１３）に配管して基
   板（１０）に取付けた請求項１、２、３又は４記載のヒ
   ートポンプ式空気調和機の配管ユニット。