JPH0989417A - 空気調和機の配管装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 空気調和機の圧縮機に接続された冷媒配管の
振動防止のための配管形状の設計、圧縮機の制御が困難
になる。 【解決手段】 圧縮機１と四方弁８との間に接続された
吸入配管４の途中に、ステンレス製のベローズ管とその
外側に間隔をおいて同心的に配設されたニトリルゴム製
の円筒とそのすき間空間に注入硬化されたウレタンゴム
からなる可撓管６が直列に接続された冷媒配管におい
て、可撓管６の圧縮機１と反対側に接続された吸入配管
４部分を固定部７で固定する。 【効果】 配管の振動を吸収でき、ユニットを小型化で
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は空気調和機の冷媒
配管を接続する配管装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に空気調和機の圧縮機と室内熱交換
器及び室外熱交換器との接続管、すなわち圧縮機へ吸入
配管部及び圧縮機からの吐出配管部には圧縮機の振動が
各熱交換器に伝達するのを防止するために振動吸収部が
設けられている。

【０００３】図１１は従来の空気調和機の配管装置を示
す構成図である。図において、配管は銅製の裸管で構成
されており、多数のループ状配管によって振動吸収が行
われるようになっている。圧縮機１は空気調和機本体又
は空気調和機の基盤に防振材２を介して弾性的に支持さ
れ、その上方に四方弁８が配設されている。この四方弁
８と圧縮機１を結ぶ吸入配管４の途中には、アキュムレ
ータ５が接続され、四方弁８と圧縮機１とは吐出配管３
により接続されている。更に、四方弁８と熱交換器９と
が吸入配管４及び吐出配管３により接続されている。こ
れらの各管のそれぞれが圧縮機１の周囲でループ状に屈
曲されている。

【０００４】従来の空気調和機の配管装置は上記のよう
に構成され、圧縮機１を駆動させて、冷媒を圧縮して吐
出させると、圧縮機１から振動が発生し、吸入配管４及
び吐出配管３を介して伝播され、四方弁８を経て熱交換
器９に到達する。しかし、各冷媒配管３，４が圧縮機１
の周囲にループ状に屈曲しているため、防振作用が行わ
れ、振動は次第に減衰される。

【０００５】図１２は従来の他の空気調和機の配管装置
を示す構成図である。図において圧縮機１から操作弁１
０へと接続される冷媒配管が固定金具７を用いて剛性の
大きいベースに固定されている。

【０００６】すなわち、圧縮機１を駆動させて、冷媒を
圧縮して吐出させると圧縮機１から振動が発生し、冷媒
配管を伝播するが、冷媒配管が固定金具７によりベース
に固定されているため、固定部以降の冷媒配管に伝播す
る振動は小さくなる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の空
気調和機の配管装置の図１１に示すものでは、配管に形
成されるループが多くなり、配管の長さが長くなって冷
媒の流動抵抗が増大するばかりでなく、配管スペースが
大きくなり、装置が大型化するという問題点がある。

【０００８】また、配管に形成されるループが多くなる
のに従って、配管３，４の振動により配管同士が当たる
可能性が増加し、組立時の位置決めも困難になる。これ
を防止するために配管を固定すると、固定部から振動が
伝達してしまい、ループを多くした利点が減少してしま
う。

【０００９】更に、配管に形成されるループが多くなる
に従って、配管系の固有振動数の数も大きくなり、圧縮
機の運転速度によっては、圧縮機の運転速度と配管系の
固有振動数が一致した共振状態となって、振動が大きく
なり、最悪の場合には、配管の破損が起こる。特に、圧
縮機１の入力電源の周波数を変化させ、圧縮機の運転速
度を変化させる制御をした場合、配管に形成されたルー
プが多いと、共振する周波数も多くなり、それを避ける
ための配管形状の設計、圧縮機の制御が非常に困難とな
る。

【００１０】また、図１２に示すものでは冷媒配管を固
定しているため、固定部周辺の冷媒配管や曲げ部の冷媒
配管に応力が集中する。この応力の集中を避けるために
は、冷媒配管を長くして、多くのループを形成する必要
があるため、図１１に示すものと同様の問題点が生じ
る。

【００１１】この発明は上記問題点を解消するためにな
されたもので、空気調和機の圧縮機に接続された冷媒配
管の振動を充分に吸収でき、小型化ができるようにした
空気調和機の配管装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明の第１発明に係
る空気調和機の配管装置は、圧縮機と制御弁とを接続す
る冷媒配管の途中に可撓管を直列に接続し、可撓管の圧
縮機と反対側の冷媒配管を固定したものである。

【００１３】また、第２発明に係る空気調和機の配管装
置は、第１発明のものにおいて、可撓管を構成するゴム
製の円筒の内側又は外側にゴム製のメッシュを配設した
ものである。

【００１４】また、第３発明に係る空気調和機の配管装
置は、第１発明又は第２発明のものにおいて、冷媒配管
の固定部を可撓管に近接する位置に配設し、可撓管と固
定部との間に曲げ部が存在しない状態で冷媒配管を固定
したものである。

【００１５】また、第４発明に係る空気調和機の配管装
置は、第１発明又は第２発明のものにおいて、冷媒配管
を少なくとも一方向には自由度を持つ状態で拘束したも
のである。

【００１６】

【発明の実施の形態】

実施例１．図１〜図３は、この発明の第１発明の一実施
例を示す図で、図１は構成図、図２は図１の要部を示す
図で、（Ａ）は配管固定部の斜視図、（Ｂ）は横断面
図、図３は可撓管の縦断面図であり、同一符号は同一又
は相当部分を示す（以下の実施例も同じ）。図におい
て、圧縮機１は空気調和機本体又は空気調和機の基盤に
防振材２を介して弾性的に支持されている。四方弁８と
圧縮機１を接続する吸入配管４の途中にはアキュムレー
タ５が接続され、室外機熱交換器９と圧縮機１とは四方
弁８を介して接続されている。

【００１７】６は可撓管で、アキュムレータ５と四方弁
８とを接続する吸入配管４の途中において直列的に接続
されている。配管の固定部７では、吸入配管４をゴムパ
イプ１１で包み、その上から板金１２で押さえ、この板
金１２を空気調和機の基板に固定することによって吸入
配管４と空気調和機の基板とを固定している。可撓管６
はステンレス製のベローズ管１５が、吸入配管４に溶接
部１６で溶接されている。ベローズ管１５と同心的に配
設されたニトリルゴム製の円筒１３とベローズ管１５の
蛇腹状の凹凸部及び溶接部１６のすき間にはウレタンゴ
ム１４が充てんされ、密着している。

【００１８】上記のように構成された空気調和機の配管
装置においては、圧縮機１からの振動はアキュムレータ
５及び冷媒配管としての吸入配管４を伝わり、可撓管６
に達する。しかし、可撓管６の圧縮機１と反対側に接続
された吸入配管４は固定部７で固定されているため、固
定部７での吸入配管４の振幅は抑えられ、振動は主に可
撓管６で吸収される。このため、固定部７から先に伝わ
る振動は圧縮機１に発生した振動に比べかなり小さくな
る。したがって、空気調和機の室外機の振動は、図１１
のように可撓管６を使用していない室外機よりも大幅に
低減されることになる。また、吸入配管４の振動によっ
て配管に加わる応力は、可撓管６部分で吸収されるた
め、固定部７付近の吸入配管４への応力の集中を避ける
ことができる。

【００１９】更に、可撓管６は容易に変形するが、吸入
配管４が固定されているため、組立時に吸入配管４の位
置を正確に決めることができる。このため、吸入配管４
の長さを短縮でき、しかも吸入配管４を配設するスペー
スを小さくできるため、ユニットの小型化が可能とな
る。また、振動を吸収するために必要であったループの
数を少なくすることができるため、配管の共振周波数の
数を少なくすることができ、配管形状の設計が容易にな
るという効果がある。

【００２０】この実施例では、吸入配管４に可撓管６を
接続しているが、吐出配管３又は吐出配管３と吸入配管
４の両方にそれぞれ可撓管６を直列に接続してもよい。
また、この実施例では、外側が円筒形の可撓管６を使用
しているが、蛇腹状のものでもよい。更に、充てん材と
して、ウレタンゴム１４を使用しているが、スチレンゴ
ム、ニトリルゴム、クロロブレンゴム、ブチルゴム、又
はシリコンゴムを用いても同様の効果を得ることができ
る。

【００２１】実施例２．図４はこの発明の第１発明の他
の実施例を示す構成図である。圧縮機１は空気調和機本
体又は空気調和機の基盤に防振材２を介して弾性的に支
持されている。四方弁８と圧縮機１を接続する吸入配管
４の途中にはアキュムレータ５，２５が接続され、室外
機熱交換器９と圧縮機１とは四方弁８を介して接続され
ている。６は可撓管で、アキュムレータ５とアキュムレ
ータ２５とを接続する吸入配管４の途中において直列的
に接続されている。アキュムレータ２５は板金のバンド
２６で、空気調和機の基板に固定されたアーム２７に固
定されている。

【００２２】圧縮機１からの振動はアキュムレータ５及
び吸入配管４に伝わり、可撓管６に達する。しかし、ア
キュムレータ２５は固定されているため、アキュムレー
タ２５の振幅は抑えられ、振動は主に可撓管６で吸収さ
れる。このため、アキュムレータ２５から先に伝わる振
動は圧縮機１に発生した振動に比べかなり小さくなる。
したがって空気調和機の室外機の振動は図１１のように
可撓管６を使用していない室外機よりも大幅に低減され
ることになる。

【００２３】また、アキュムレータ２５が固定されてい
ない場合、アキュムレータ２５は重量が重いため大きく
振動し、配管に加わる応力が大きくなるが、固定するこ
とによって、振幅が抑えられ、振動は可撓管６部分で吸
収されるため、配管応力の増大を避けることができる。
このため、吸入配管４の長さを短縮でき、しかも吸入配
管４を配設するスペースを小さくできるため、ユニット
の小型化が可能となる。また、振動を吸収するために必
要であったループの数を少なくすることができるため、
配管の共振周波数の数を少なくすることができ、配管形
状の設計が容易になるという効果がある。

【００２４】この実施例では、吸入配管４に可撓管６を
使用しているが、吐出配管３又は吐出配管３と吸入配管
４の両方に可撓管６を直列に接続してもよい。また、こ
の実施例では、外側が円筒形の可撓管６を使用している
が、蛇腹状のものでもよい。

【００２５】実施例３．図５はこの発明の第２発明の一
実施例を示す可撓管の縦断面図である。なお、図１は実
施例３にも共用する。この実施例は実施例１の可撓管６
を図５に示す可撓管６に置き換えたものである。図５に
示すように、吸入配管４に溶接されたステンレス製のベ
ローズ管１５にあらかじめベローズ管１５の外径よりも
大きく内側がメッシュ、例えばゴム製のメッシュ１７で
補強されたニトリルゴム製の円筒１３を同心的に配設す
る。そして、ベローズ管１５と円筒１３のすき間空間に
液状のウレタンゴム１４に鎖延長剤および架橋剤を混合
した原料を注入して硬化させる。

【００２６】これで、円筒１３とベローズ管１５とのす
き間空間にウレタンゴム１４がすき間なく存在するもの
が得られる。なお、メッシュ１７は円筒１３の内側に配
設したものを示したが、円筒１３の外側に配設してもよ
い。

【００２７】すなわち、可撓管６に冷媒が充てんされ、
内圧が加わったときに、可撓管６の伸びがゴム製のメッ
シュ１７で補調されたニトリルゴムにより抑えられ、ま
た、可撓管６の時定部分に応力が集中せずに分散され、
可撓管６の耐圧性を向上することができる効果がある。
また、吸入配管４の振動に関しては実施例１と同様の効
果が得られる。この実施例では、円筒１３にニトリルゴ
ムを使用しているが、スチレンゴム、ウレタンゴム、ク
ロロブレンゴム、ブチルゴム、又はシリコンゴムに置き
換えても同様な効果を得ることができる。また、この実
施例では、ゴム製のメッシュ１７を用いているが、樹脂
系例えばナイロン等を用いても同様な効果を得ることが
できる。

【００２８】実施例４．図６及び図７はこの発明の第３
発明の一実施例を示す図で、図６は要部構成図、図７は
固定部の拡大斜視図である。この実施例は実施例１の固
定部７の固定位置を変更したもので、可撓管６と吸入配
管４の固定部１８との間に曲げ部を存在しないように、
可撓管６と近接する位置で吸入配管４を固定するもので
ある。すなわち、可撓管６に近接する直管部を固定する
ものである。図７に示すように、可撓管６と固定部１８
の間には曲げ部が存在しない。ゴムパイプ１９で包まれ
た吸入配管４を板金のバンド２０で、空調機の基板に固
定された板金のアーム２１に固定する。

【００２９】すなわち、圧縮機１からの振動はアキュム
レータ５及び吸入配管４を伝わり、可撓管６に達する。
しかし、可撓管６の圧縮機１と反対側に接続された吸入
配管４が可撓管６に近接する位置で固定されているため
振幅は抑えられ、振動は主に可撓管６で吸収される。こ
のため、固定部１８から先に伝わる振動は、圧縮機１に
発生した振動に比べかなり小さくなる。したがって、空
気調和機の室外機の振動は、図１１のように可撓管６を
使用していない室外機よりも大幅に低減されることにな
る。また、吸入配管４の振動によって配管に加わる応力
は可撓管６部分で吸収され、応力の集中しやすい曲げ部
も存在しないため、可撓管６と固定部１８の間の配管へ
の応力の集中を避けることができる。また、吸入配管４
が固定されているため、組立時に吸入配管４の位置を正
確に決めることができる。このため、吸入配管４の長さ
を短縮でき、しかも吸入配管４を配設するスペースを小
さくできるため、ユニットの小型化を図ることができる
効果がある。

【００３０】実施例５．図８はこの発明の第４発明の一
実施例を示す要部斜視図である。この実施例は実施例１
の固定部７の固定手段を変更したもので、吸入配管４の
曲げ部分は、空気調和機の基板に固定された板金２２に
設けられたゴムのガイド２３によって拘束されている。
すなわち、吸入配管４の曲げ部分は曲げの向きに対して
横方向の動きは拘束されるが、その他の方向は拘束され
ず、自由に動くことが可能となる。ここに、板金２２及
びガイド２３は固定部２４を構成している。

【００３１】すなわち、圧縮機１からの振動はアキュム
レータ５及び吸入配管４を伝わり、可撓管６に達する。
しかし、可撓管６の圧縮機１と反対側に接続された冷媒
配管４が配管の曲げに対して横方向に拘束されているた
めこの方向の振幅は抑えられ、振動は主に可撓管６部分
で吸収される。このため、固定部２４から先に伝わる振
動は、圧縮機１に発生した振動に比べかなり小さくな
る。したがって空気調和機の室外機の振動は図１１のよ
うに可撓管６を使用していない室外機よりも大幅に低減
されることになる。

【００３２】また、拘束方向以外は自由に動くことがで
きるため、固定部２４周辺の吸入配管４に加わる応力を
逃がすことができる。このため、吸入配管４の長さを短
縮でき、しかも吸入配管４を配設するスペースを小さく
できるため、ユニットの小型化が可能となる。この実施
例では、吸入配管４に可撓管６を使用しているが、吐出
配管３又は吐出配管３と吸入配管４の両方に可撓管６を
直列に接続してもよい。

【００３３】このようにして、配管を振動低減に有効な
方向だけ拘束するようにすれば、拘束方向以外は自由に
動くことができるため、可動方向に関しては配管が動く
ことによって拘束部周辺の配管に加わる応力を逃がすこ
とができる効果がある。

【００３４】実施例６．図９及び図１０は、この発明の
第４発明の他の実施例を示す図で、図９（Ａ）は要部斜
視図、図９（Ｂ）は拘束部の平面図、図１０は振動測定
結果を示す図である。この実施例は吸入配管４をタイラ
ップ２８によって、空調機の基板に固定されたアーム２
１に結合したもので、吸入配管４の曲げに対して直角方
向の動きは拘束されない。

【００３５】床加振力と振動周波数の測定結果を図１０
に示す。図１０において、○は従来装置による結果であ
り、□は実施例６による結果である。このようにして、
吸入配管４はその平行方向には拘束されず、自由度を持
っているので、実施例５と同様の効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施例１を示す構成図。

【図２】 図１の要部を示す図で、（Ａ）は配管固定部
の斜視図、（Ｂ）は（Ａ）の横断面図。

【図３】 図１の可撓管の縦断面図。

【図４】 この発明の実施例２を示す構成図。

【図５】 この発明の実施例３を示す可撓管の縦断面
図。

【図６】 この発明の実施例４を示す要部構成図。

【図７】 図６の固定部の拡大斜視図。

【図８】 この発明の実施例５を示す要部斜視図。

【図９】 この発明の実施例６を示す図で、（Ａ）は要
部斜視図、（Ｂ）は（Ａ）の拘束部の平面図。

【図１０】 図９での振動測定結果を示す図。

【図１１】 従来の空気調和機の配管装置を示す構成
図。

【図１２】 従来の他の空気調和機の配管装置を示す構
成図。

【符号の説明】

１ 圧縮機、３ 冷媒配管（吐出配管）、４ 冷媒配管
（吸入配管）、６ 可撓管、７ 配管固定部、８ 制御
弁（四方弁）、１３ ニトリルゴム円筒、１４ウレタン
ゴム、１５ステンレス製ベローズ管、１７ ゴム製メッ
シュ、１８配管固定部、２４ 配管固定部、２８ タイ
ラップ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青木 孝春 愛知県名古屋市千種区今池五丁目２番６号 株式会社金菱エンジニアリング内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機と制御弁とを接続する冷媒配管の
   途中に、ステンレス製のベローズ管と、その外側にすき
   間を隔てて同心的に配設されたニトリルゴム製の円筒
   と、上記すき間に注入硬化されたウレタンゴムからなる
   可撓管を直列に接続した配管装置において、上記可撓管
   の上記圧縮機と反対側に接続された上記冷媒配管を固定
   したことを特徴とする空気調和機の配管装置。
2. 【請求項２】 ニトリルゴム製の円筒の内側又は外側に
   ゴム製のメッシュを配設したことを特徴とする請求項１
   記載の空気調和機の配管装置。
3. 【請求項３】 冷媒配管の固定部を可撓管に近接する位
   置に配設し、上記可撓管と上記固定部との間に曲げ部が
   存在しない状態で上記冷媒配管を固定したことを特徴と
   する請求項１又は請求項２記載の空気調和機の配管装
   置。
4. 【請求項４】 冷媒配管を少なくとも一方向には自由度
   を持つ状態で拘束したことを特徴とする請求項１又は請
   求項２記載の空気調和機の配管装置。