特許 5729325 冷凍装置の熱源ユニットおよびその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5729325

(24)【登録日】2015年4月17日

(45)【発行日】2015年6月3日

(54)【発明の名称】冷凍装置の熱源ユニットおよびその製造方法

(51)【国際特許分類】

   F24F 1/30 20110101AFI20150514BHJP

   F25B 41/04 20060101ALI20150514BHJP

   F25B 1/00 20060101ALI20150514BHJP

   F24F 1/24 20110101ALI20150514BHJP

【ＦＩ】

   F24F1/30

   F25B41/04 Z

   F25B1/00 321L

   F24F1/24

【請求項の数】5

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2012-28824(P2012-28824)

(22)【出願日】2012年2月13日

(65)【公開番号】特開2013-164248(P2013-164248A)

(43)【公開日】2013年8月22日

【審査請求日】2014年3月12日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002853

【氏名又は名称】ダイキン工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000202

【氏名又は名称】新樹グローバル・アイピー特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】小野 貴司

(72)【発明者】

【氏名】黒石 雅史

【審査官】 久保田 信也

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−０９６４５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１４８７７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−０７３３２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１７５１３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０５−０２５２２３（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２４Ｆ １／３０

Ｆ２４Ｆ １／２４

Ｆ２５Ｂ １／００

Ｆ２５Ｂ ４１／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

冷媒容器（２２）と、圧縮機（２４）と、熱交換器（２８）と、電動弁（３３）および前記電動弁に接続された冷媒配管を含む電動弁アセンブリ（６０）とを有する、冷媒回路と、
前記冷媒容器、前記圧縮機および前記熱交換器を載置する底板部材（５１）と、
前記冷媒容器に固定され、前記電動弁アセンブリの一部を拘束する、拘束部材（５８，１５８）と、
円柱形状あるいは円筒形状の複数の部材を連結する連結部材（５９ｄ）と、
を備え、
前記拘束部材のうち、少なくとも前記電動弁アセンブリの一部を拘束する拘束部（５８ｃ、１５８ｃ）は、円柱形状あるいは円筒形状であり、
前記電動弁アセンブリは、その前記冷媒配管の第１部（６１ｃ）が、前記連結部材を介して前記拘束部材の拘束部に連結される、
冷凍装置の熱源ユニット。

【請求項2】

半導体素子（９３ａ）を有し、前記電動弁の上方に配置される基板（９３）と、
前記基板の前記半導体素子に取り付けられるヒートシンク（３１）と、
をさらに備え、
前記電動弁アセンブリの前記冷媒配管は、前記電動弁よりも上方に位置する第２部（６２）を含み、
前記第２部は、前記ヒートシンクに密着して前記半導体素子を冷やす、
請求項１に記載の冷凍装置の熱源ユニット。

【請求項3】

前記電動弁アセンブリの前記冷媒配管は、前後の部分の径よりも流路の径が大きい大径管部（３０）を含む、
請求項１又は２に記載の冷凍装置の熱源ユニット。

【請求項4】

底部（５２ｅ，５２ｆ）が前記底板部材に固定され、上部（５２ｃ）が前記冷媒容器を下から支える、冷媒容器支持脚（５２）、
をさらに備え
前記冷媒容器支持脚には、前記電動弁アセンブリの前記冷媒配管の第３部（６１ｂ）を下から支える電動弁アセンブリ支持部（５２ｇ）が形成されている、
請求項１から３のいずれか１項に記載の冷凍装置の熱源ユニット。

【請求項5】

請求項１に記載の冷凍装置の熱源ユニットの製造方法であって、
前記冷媒配管の第１部（６１ｃ）に前記連結部材（５９ｄ）を装着した前記電動弁アセンブリを作る、第１工程と、
前記底板部材に、前記冷媒容器、前記圧縮機および前記熱交換器を載置して固定する、第２工程と、
前記第１工程および前記第２工程のあとに、前記底板部材の上方の所定位置に前記電動弁アセンブリを配置し、前記冷媒配管の第１部（６１ｃ）に装着されている前記連結部材（５９ｄ）を、前記冷媒容器に固定されている前記拘束部材の前記拘束部に連結する、第３工程と、
を備える、冷凍装置の熱源ユニットの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、冷凍装置の熱源ユニットおよびその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

空気調和装置などの冷凍装置の熱源ユニットは、室内に配備される利用ユニットと連絡冷媒配管により結ばれ、室外などに設置される。この熱源ユニットの内部には、熱源側熱交換器や室外ファン、圧縮機などが配置されるとともに、それらの機器を結ぶ冷媒配管や電動膨張弁（以下、電動弁という。）、冷媒容器などが収められている。例えば、特許文献１（特開２００５−７６９２４号公報）に示されるような空気調和装置の室外ユニットが従来から使用されている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

熱源ユニットの内部に配置されるもののうち、電動弁およびその周囲の配管は、電動弁アセンブリ（組立品）として一体化されてから、圧縮機などが装着された組み立て途中の熱源ユニットに組み付けられることが多い。その際、配管の接続が為される他、輸送時の振動や落下の衝撃に耐えられるように、電動弁アセンブリは、周囲にある別の配管と結束バンドで締結されたり、ケーシングから延びるサポート部材に固定されたりする。

【0004】

しかし、最近では高性能化とともに熱源ユニットの小型化の要請が強く、熱源ユニットの内部空間の部品間の隙間が小さくなってきている。このように隙間が小さくなると、設計通りに精度良く電動弁アセンブリを組み付けることが求められ、熱源ユニットの輸送時の振動等に対しても電動弁アセンブリの各部の位置がずれないことが要求される。

【0005】

本発明の課題は、電動弁アセンブリが精度良く組み付けられる冷凍装置の熱源ユニット、およびその製造方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の第１観点に係る冷凍装置の熱源ユニットは、冷媒回路と、底板部材と、拘束部材とを備えている。冷媒回路は、冷媒容器と、圧縮機と、熱交換器と、電動弁アセンブリとを有する。電動弁アセンブリは、電動弁およびその電動弁に接続された冷媒配管を含む。底板部材には、冷媒容器、圧縮機および熱交換器が載置される。拘束部材は、冷媒容器に固定されており、電動弁アセンブリの一部を拘束する。

【0007】

ここでは、冷媒を気液分離して液冷媒が圧縮機に流れることを抑制するアキュムレータなどの冷媒容器に、拘束部材を固定している。そして、その拘束部材によって電動弁アセンブリの一部を拘束している。これにより、電動弁アセンブリの組み付け精度が向上し、熱源ユニットの輸送時に電動弁アセンブリの各部が他部品と接触することが抑制される。

【0008】

なお、拘束部材の剛性が低ければ電動弁アセンブリの組み付け精度の確保が難しくなるため、拘束部材は、冷媒配管のような銅管ではなく、鉄製の部材など高剛性部材を用いることが好ましい。例えば、拘束部材として、鉄製のパイプを用いることができる。また、拘束部材と冷媒容器との固定方法としては、溶接といった固定度合いが高くなる方法を採用することが好ましい。

【0009】

また、本発明の第１観点に係る冷凍装置の熱源ユニットは、連結部材をさらに備えている。連結部材は、円柱形状あるいは円筒形状の複数の部材を連結する。また、拘束部材のうち、少なくとも電動弁アセンブリの一部を拘束する拘束部は、円柱形状あるいは円筒形状である。そして、電動弁アセンブリは、その冷媒配管の第１部が、連結部材を介して拘束部材の拘束部に連結される。

【0010】

ここでは、拘束部材の拘束部と、電動弁アセンブリの冷媒配管の第１部とが、連結部材によって互いに連結される。このため、電動弁アセンブリの重量が大きい場合にも、まず第１部が拘束部材の近傍にくるように電動弁アセンブリをセットして、その後に電動弁アセンブリの位置を修正して連結部材による連結を行うことができる。

【0011】

なお、連結部材としては、例えば、冷媒配管の第１部に嵌め込むことができる第１の嵌合部と、拘束部材の拘束部に嵌め込むことができる第２の嵌合部とを有する樹脂製の部材を採用することができる。第１の嵌合部を冷媒配管の第１部に連結し、第２の嵌合部を拘束部材の拘束部に連結することで、冷媒配管の第１部が拘束部材の拘束部に連結されることになる。

【0012】

本発明の第２観点に係る冷凍装置の熱源ユニットは、第１観点に係る熱源ユニットであって、電子回路基板と、ヒートシンクとをさらに備えている。電子回路基板は、電動弁の上方に配置される。電子回路基板には、半導体素子が実装される。ヒートシンクは、半導体素子に取り付けられる。また、電動弁アセンブリの冷媒配管は、電動弁よりも上方に位置する第２部を含んでいる。その冷媒配管の第２部は、ヒートシンクに密着して半導体素子を冷やす。

【0013】

ここでは、電動弁の上方に位置する半導体素子に取り付けられたヒートシンクと、それに密着しなければならない電動弁アセンブリの冷媒配管の第２部とが、組み立て時において精度良く位置決めされる必要がある。位置がずれると、冷媒配管の第２部とヒートシンクとの密着性が悪くなり、半導体素子の冷却能力が設計通り発揮されずに半導体素子の寿命を縮める恐れがあるからである。本発明によれば、電動弁アセンブリの組み付け精度が高くなるため、冷媒配管の第２部のヒートシンクに対する相対位置が確保され、密着性が良くなりヒートシンクの能力も設計どおりに発揮されることになる。

【0014】

本発明の第３観点に係る冷凍装置の熱源ユニットは、第１観点又は第２観点に係る熱源ユニットであって、電動弁アセンブリの冷媒配管は、大径管部を含んでいる。大径管部は、その前後の部分の径よりも流路の径が大きい。

【0015】

この熱源ユニットの電動弁アセンブリは、大径管部を含んでいるため、その重量が大きくなりがちであるが、本発明によれば、第１部が拘束部材の拘束部に拘束されるため、組み付け後の電動弁アセンブリの支持状態が安定し、位置ズレが生じるようなことが抑制される。

【0016】

本発明の第４観点に係る冷凍装置の熱源ユニットは、第１から第３観点のいずれかに係る熱源ユニットであって、冷媒容器支持脚をさらに備えている。冷媒容器支持脚の底部は、底板部材に固定される。冷媒容器支持脚の上部は、冷媒容器を下から支える。また、冷媒容器支持脚には、電動弁アセンブリ支持部が形成されている。この電動弁アセンブリ支持部は、電動弁アセンブリの冷媒配管の第３部を下から支える。

【0017】

ここでは、アキュムレータなどの冷媒容器を、冷媒容器支持脚を介して底板部材に載置する構造を採り、その冷媒容器支持脚に電動弁アセンブリ支持部を形成している。これにより、電動弁アセンブリは、冷媒容器に固定された拘束部材によって一部が拘束され、且つ、冷媒容器支持脚の電動弁アセンブリ支持部によって下から支えられる。このため、熱源ユニット内における電動弁アセンブリの組み付け精度が更に向上する。

【0018】

本発明に係る冷凍装置の熱源ユニットの製造方法は、上述の第１観点に係る冷凍装置の熱源ユニットの製造方法であって、第１工程、第２工程および第３工程を備えている。第１工程では、冷媒配管の第１部に連結部材を装着した電動弁アセンブリを作る。第２工程では、底板部材に、冷媒容器、圧縮機および熱交換器を載置して固定する。第３工程は、第１工程および第２工程のあとに行われる。第３工程では、底板部材の上方の所定位置に電動弁アセンブリを配置し、冷媒配管の第１部に装着されている連結部材を、冷媒容器に固定されている拘束部材の拘束部に連結する。

【0019】

ここでは、第２工程を経て冷媒容器が底板部材に載置、固定された状態の熱源ユニットに、連結部材が装着された電動弁アセンブリを持ってきて、第３工程において電動弁アセンブリを組み付ける。その際に、連結部材を拘束部材の拘束部に連結することで、電動弁アセンブリを精度良く組み付けることができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の一実施形態に係る空気調和装置の冷媒回路図。

【図2】ケーシングの右前板および右側板を外した室外ユニットの斜視図。

【図3】図２の室外ユニットから電装品冷却部蓋を外した図。

【図4】図３の状態の室外ユニットの正面図。

【図5A】ヒートシンク本体の平面図。

【図5B】ヒートシンク本体の側面図。

【図5C】ヒートシンク本体の下面図。

【図6A】ヒートシンクカバーの平面図。

【図6B】ヒートシンクカバーの側面図。

【図6C】ヒートシンクカバーの下面図。

【図7】ヒートシンクカバーが取り付いたヒートシンク本体の下面図。

【図8】電動弁アセンブリの正面図。

【図9】電動弁アセンブリの側面図。

【図10】配管固定具の上面図。

【図11】配管固定具の側面図。

【図12A】アキュムレータ支持脚の側面図。

【図12B】アキュムレータ支持脚の背面図。

【図13】図２の電動弁の周辺構造の拡大図。

【図14】アキュムレータに溶接された電動弁アセンブリ拘束部材の上面図。

【図15】アキュムレータに溶接された他の電動弁アセンブリ拘束部材の上面図。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の１つの具体例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

【0022】

（１）空気調和装置の構成
図１は、本発明の一実施形態に係る熱源ユニットを備える冷凍装置としての空気調和装置の冷媒回路を示す図である。図１において、空気調和装置は、冷房運転や暖房運転が可能な空気調和装置であり、熱源ユニットである室外ユニット２０と、利用ユニットである室内ユニット４０と、室外ユニット２０と室内ユニット４０とを接続するための液冷媒連絡配管７１およびガス冷媒連絡配管７２とを備えている。

【0023】

（１−２）室内ユニットの構成
室内ユニット４０は、室内熱交換器４２と、室内ファン４４とを有している。室内熱交換器４２は、クロスフィン型熱交換器であり、室内空気との熱交換によって内部を流れる冷媒を蒸発又は凝縮させ、室内の空気を冷却又は加熱することができる。

【0024】

（１−３）室外ユニットの構成
図１において、室外ユニット２０は、主に、アキュムレータ２２、圧縮機付属容器２３、圧縮機２４、四路切換弁２６、室外熱交換器２８、大径管３０、電動弁３３、液冷媒側閉鎖弁３７およびガス冷媒側閉鎖弁３８を有し、これらが冷媒配管によって結ばれて冷媒回路を構成している。さらに、室外ユニット２０は、室外ファン３５や制御ボックス９１（図２参照）を有しており、各部品や各機器が底板５１や左前板５５を含むケーシングの内部に収容される。

【0025】

（２）室外ユニットの詳細構成
次に、図２を参照して、室外ユニット２０の構造について詳述する。図２は、ケーシングを構成する各板状部材のうち、天板、右前板および右側板を外した室外ユニット２０を右斜め上方から見た斜視図である。

【0026】

（２−１）圧縮機、四路切換弁およびアキュムレータ
圧縮機２４は、圧縮機付属容器２３を介してガス冷媒を吸入し、ガス冷媒を圧縮する。圧縮機２４および圧縮機付属容器２３の手前には、アキュムレータ２２が配置されている。また、圧縮機２４は、その３つの脚がケーシングの底板５１に載置され、ボルト締結によって脚が底板５１に固定されている。

【0027】

四路切換弁２６は、冷房サイクルと暖房サイクルとの切換時に、冷媒の流れの方向を切り換える。冷房運転時やポンプダウン運転時、四路切換弁２６は、圧縮機２４の吐出側の冷媒配管と室外熱交換器２８のガス側の出入り口とを接続するとともに圧縮機２４の吸入側の冷媒配管とガス冷媒側閉鎖弁３８とを接続する。つまり、図１の四路切換弁２６内の実線で示された冷房サイクル状態である。

【0028】

また、暖房運転時、四路切換弁２６は、圧縮機２４の吐出側の冷媒配管とガス冷媒側閉鎖弁３８とを接続するとともに圧縮機２４の吸入側の冷媒配管と室外熱交換器２８のガス側の出入り口とを接続する。つまり、図１の四路切換弁２６内の点線で示された暖房サイクル状態である。

【0029】

アキュムレータ２２は、流入してくる冷媒を気相と液相とに分ける気液分離機能を具備している。アキュムレータ２２に流入する冷媒は、液相と気相とに分かれ、上部空間に集まる気相の冷媒が圧縮機２４へと流れ出ていく。アキュムレータ２２は、ケーシングの底板５１に固定されるアキュムレータ支持脚５２の上に、載置、固定される。アキュムレータ支持脚５２の詳細については後述する。

【0030】

（２−２）室外熱交換器
室外熱交換器２８は、室外空気との熱交換によって内部を流れる冷媒を凝縮又は蒸発させることができる。室外ファン３５が、この室外熱交換器２８に対面するように配置されており、回転することによって室外空気を取り込んで室外熱交換器２８に送風し、室外熱交換器２８と室外空気との熱交換を促進する。

【0031】

この室外熱交換器２８、アルミニウムまたはアルミニウム合金から成形される扁平多穴管、フィンおよびヘッダを有する、いわゆるマイクロチャネル熱交換器である。室外熱交換器２８の容積は、室内熱交換器４２の容積よりも小さい。

【0032】

また、室外熱交換器２８も、圧縮機２４やアキュムレータ２２と同じくケーシングの底板５１に載置、固定される。しかし、圧縮機２４やアキュムレータ２２が機械室に配置されるのに対し、室外熱交換器２８は、室外ファン３５とともに送風機室に配置される。底板５１の上方のケーシング内部空間は、仕切り板５６によって左右に２分割されており、左側が送風機室、右側が機械室となっている。

【0033】

（２−３）大径管
図４、図８および図９に示されている大径管３０は、その前後の冷媒配管、すなわち、室外熱交換器２８と大径管３０とを結ぶ冷媒配管６１や電動弁３３と大径管３０とを結ぶ冷媒配管６２よりも流路の径が大きい円筒状の管である。この大径管３０は、ポンプダウン運転時に、室外熱交換器２８とともに余剰冷媒を溜める役割を果たす。この大径管３０の容積である容積Ｖｔが、室内熱交換器４２の容積Ｖｈｉ，室外熱交換器２８の容積Ｖｈｏおよびアキュムレータ２２の容積Ｖａに対し、
式：容積Ｖｔ＞容積Ｖｈｉ−容積Ｖｈｏ−容積Ｖａ
を満たすように、大径管３０の直径および長さが決められている。

【0034】

大径管３０は、鉛直方向に沿って長く延びるように配備される。

【0035】

（２−４）電動弁
電動弁３３は、冷媒圧力や冷媒流量の調節を行うために、図１や図９に示すように大径管３０と液冷媒側閉鎖弁３７の間に設けられ、冷媒を膨張させる機能を有している。電動弁３３は、その開度の調整が可能な弁である。

【0036】

（２−５）閉鎖弁および冷媒連絡配管
液冷媒側閉鎖弁３７およびガス冷媒側閉鎖弁３８は、手動で開け閉めする手動弁であり、それぞれ、液冷媒連絡配管７１およびガス冷媒連絡配管７２に接続される。液冷媒連絡配管７１は、室内ユニット４０の室内熱交換器４２の液側の配管と室外ユニット２０の液冷媒側閉鎖弁３７との間を接続する。ガス冷媒連絡配管７２は、室内ユニット４０の室内熱交換器４２のガス側の配管と室外ユニット２０のガス冷媒側閉鎖弁３８との間を接続する。

【0037】

これらの冷媒連絡配管７１，７２によって、冷房サイクルのときには、圧縮機２４、室外熱交換器２８、電動弁３３および室内熱交換器４２の順に冷媒が流れ、暖房サイクルのときには、圧縮機２４、室内熱交換器４２、電動弁３３および室外熱交換器２８の順に冷媒が流れる。

【0038】

（２−６）制御ボックス
制御ボックス９１は、図２に示すように圧縮機２４や電動弁３３の上方に配備されている。室外ユニット２０の制御ボックス９１の中には、制御基板やインバータ基板といった電子回路基板９３が収容されており、その電子回路基板９３には、各種の電子部品が実装されている。制御ボックス９１内のマイクロコンピュータやメモリ等から成る制御部が、室内ユニット４０の制御部（図示せず）とともに、冷房運転、暖房運転、ポンプダウン運転などの運転制御を行い、電動弁３３の開度調整や圧縮機２４、室外ファン３５の回転数調整を行う。

【0039】

電子回路基板９３の電子部品のうち、発熱の大きなＩＧＢＴ等の半導体素子９３ａには、ヒートシンク（放熱器）３１が取り付けられている（図７参照）。図３は、図２に示す制御ボックス９１の部分カバー９５を外した図であり、ヒートシンク３１は、電子回路基板９３の面に沿って鉛直方向に長く延び、半導体素子９３ａに取り付けられている。

【0040】

ヒートシンク３１は、図５Ａ，５Ｂ，５Ｃに示すヒートシンク本体１３１と、図６Ａ，６Ｂ，６Ｃに示すヒートシンクカバー２３１とから成る。ヒートシンク本体１３１は、半導体素子９３ａに密着する背面１３１ａと、背面１３１ａと逆側の左右に形成されている断面が円弧状の配管保持面１３１ｂ，１３１ｂと、左右の配管保持面１３１ｂ，１３１ｂの間に位置する中央部１３１ｃとを有している。中央部１３１ｃには、ヒートシンクカバー２３１を固定するための２つのネジ穴１３１ｄと、冷却対象である半導体素子９３ａを固定するための多数のネジ貫通穴１３１ｅとが形成されている。ヒートシンクカバー２３１は、ヒートシンク本体１３１の配管保持面１３１ｂ，１３１ｂと対向する配管押さえ部２３１ｃ，２３１ｃと、それらの配管押さえ部２３１ｃ，２３１ｃを結ぶ連結薄肉部２３１ａとを有している。連結薄肉部２３１ａは、ヒートシンク本体１３１の中央部１３１ｃと対向しており、ヒートシンク本体１３１の２つのネジ穴１３１ｄに対応する位置にネジ貫通穴２３１ｂが開けられている。

【0041】

電動弁３３の上方に位置する電子回路基板９３の半導体素子９３ａに取り付けられたヒートシンク３１には、電動弁アセンブリ６０の上部冷媒配管６２が装着されるが、それについては後述する。

【0042】

（２−７）電動弁アセンブリ
上述のように、室外ユニット２０の冷媒回路は、多くの機器が冷媒配管によって結ばれることで構成されているが、その冷媒回路のうち、室外熱交換器２８の液冷媒側端部から延びる冷媒配管２８ａ（図１および図２参照）よりも液冷媒側閉鎖弁３７のサイドにある部分は、電動弁アセンブリ６０として一体化されている。この電動弁アセンブリ６０は、１つの組立体として一体化された後に、ケーシングの底板５１の上方に運ばれて組み付けられる。

【0043】

電動弁アセンブリ６０は、図１、図８および図９に示すように、電動弁３３、液冷媒側閉鎖弁３７および大径管３０と、それらに接続される冷媒配管６１，６２，６３，６４を有している。

【0044】

熱交換器近傍冷媒配管６１は、室外熱交換器２８から延びる冷媒配管２８ａに接続される接続部６１ａと、その接続部６１ａの下端から水平に延びる水平部６１ｂと、水平部６１ｂと大径管３０とを結ぶように略鉛直方向に延びる被拘束部６１ｃとを有している。水平部６１ｂは、周囲に断熱筒６１ｄが巻き付けられており、後述するアキュムレータ支持脚５２の舌部５２ｇに支えられる。被拘束部６１ｃは、後述する拘束用固定部材５８および管固定具５９ｄにより、水平方向の動きが拘束される（図１３参照）。

【0045】

上部冷媒配管６２および電動弁近傍冷媒配管６３は、大径管３０と電動弁３３との間の連続する１本の冷媒配管である。上部冷媒配管６２は、大径管３０の上端から上方に延び、上端で折り返されて下方に延びる部分であり、電動弁近傍冷媒配管６３は、電動弁３３から水平に延びて途中で上方に曲がり、液冷媒側閉鎖弁３７の近傍の空間を超えて上方に延びる部分である。上部冷媒配管６２は、左右に並ぶ部分を含み、その部分が上下２箇所で管固定具５９ａ，５９ｂによって連結されている（図８参照）。最終的に、この管固定具５９ａ，５９ｂの間の部分がヒートシンク３１に装着されることになるが、それについては後述する。また、管固定具５９ａ，５９ｂについても後述する。

【0046】

閉鎖弁側冷媒配管６４は、電動弁３３から下方に延び、折り返されて上方に向かい、大径管３０の上端に近い高さ位置において液冷媒側閉鎖弁３７に接続されている。また、閉鎖弁側冷媒配管６４の下端から少し上の部分は、管固定具５９ｃによって熱交換器近傍冷媒配管６１の被拘束部６１ｃと連結されている（図８、図９および図１３参照）。

【0047】

管固定具５９ａ，５９ｂ，５９ｃ，５９ｄは、図１０および図１１に示す形状の連結部材である。管固定具５９ａ，５９ｂ，５９ｃ，５９ｄは、樹脂製部材であり、冷媒配管６１，６２やそれと同等の外径の円柱状部材あるいは円筒状部材を、互いに連結させる。管固定具５９ａ，５９ｂ，５９ｃ，５９ｄは、連結対象の２つの部材にそれぞれ嵌め込まれる第１および第２の嵌合部５９１ａ，５９１ｂと、それらの嵌合部５９１ａ，５９１ｂを結ぶ結合部５９２とから構成されている。また、管固定具５９ａ，５９ｂ，５９ｃ，５９ｄには、嵌合部５９１ａ，５９１ｂおよび結合部５９２に渡って凸状リブ５９３が形成されている。

【0048】

管固定具５９ａ，５９ｂ，５９ｃは、電動弁アセンブリ６０において、第１および第２の嵌合部５９１ａ，５９１ｂの両方がそれぞれ冷媒配管６１あるいは冷媒配管６２に嵌め込まれる。一方、管固定具５９ｄは、一方の嵌合部５９１ａが熱交換器近傍冷媒配管６１の被拘束部６１ｃに嵌め込まれて連結されているが、電動弁アセンブリ６０単体のときには、他方の嵌合部５９１ｂは宙に浮いた状態である（図９参照）。

【0049】

（２−８）電動弁アセンブリを支持するための構造
一体化された電動弁アセンブリ６０を室外ユニット２０の中に組み付けるときに、電動弁アセンブリ６０を主として支持する構造について、以下に説明する。

【0050】

室外ユニット２０において、電動弁アセンブリ６０は、主として、アキュムレータ支持脚５２およびアキュムレータ２２に固定された拘束用固定部材５８によって支持される。

【0051】

金属板から成形されるアキュムレータ支持脚５２は、上述のようにケーシングの底板５１に固定される部材である。アキュムレータ支持脚５２は、図１２Ａ，１２Ｂに示すように、鉛直背面部５１ａと、鉛直背面部５１ａの下部の両端から水平に延びる基部５２ｂと、鉛直背面部５１ａの上部の両端から水平に延びるアキュムレータ固定部５２ｃと、基部５２ｂおよびアキュムレータ固定部５２ｃを結ぶ鉛直側面部５２ｄとを有している。

【0052】

また、鉛直背面部５１ａの下端から基部５２ｂと反対側に第１底水平面部５２ｅが延びており、一方の基部５２ｂの下端から外側に第２底水平面部５２ｆが延びている。これらの第１底水平面部５２ｅおよび第２底水平面部５２ｆが、底板５１に固定される。

【0053】

さらに、鉛直背面部５１ａには、両側部に鉛直方向に延びるリブ５２ｈ，５２ｈが形成されるとともに、それらのリブ５２ｈ，５２ｈの間に舌部５２ｇが形成されている。舌部５２ｇは、鉛直背面部５１ａの高さ方向の中央部分から基部５２ｂやアキュムレータ固定部５２ｃと同じ側に水平に延び、その先端が上向きに折り曲げられている。この舌部５２ｇは、図１２Ａに示すように、電動弁アセンブリ６０の熱交換器近傍冷媒配管６１の水平部６１ｂの周囲に巻き付けられた断熱筒６１ｄを介して、電動弁アセンブリ６０の下部を下から支持することになる。

【0054】

アキュムレータ固定部５２ｃは、その上面が湾曲しており、図１２Ａ，１２Ｂや図１３に示すように、アキュムレータ２２の底面を下から支える。なお、アキュムレータ支持脚５２とアキュムレータ２２とは、まずアキュムレータ固定部５２ｃにおいて溶接されてアキュムレータアセンブリとして一体化された後に、底板５１に固定される。

【0055】

また、アキュムレータアセンブリの段階で、アキュムレータ２２の側周面には、図１４に示すように拘束用固定部材５８が溶接される。拘束用固定部材５８は、Ｕ字状の鉄製のパイプで、２つの鉛直円筒部５８ａ，５８ｃと、それら鉛直円筒部５８ａ，５８ｃを結ぶ湾曲部５８ｂとから成り、一方の鉛直円筒部５８ａがアキュムレータ２２の側周面に溶接で固定され、他方の鉛直円筒部５８ｃはアキュムレータ２２の側周面から少し外側に離れた位置に浮いている。

【0056】

なお、拘束用固定部材５８の代わりに、図１５に示す拘束用固定部材１５８をアキュムレータ２２の側周面に固定してもよい。拘束用固定部材１５８は、アキュムレータ２２の側周面に沿った形状の湾曲した板状部１５８ａと、その板状部１５８ａの下端からアキュムレータ２２の径方向外側に延びる水平板状部１５８ｂと、その水平板状部１５８ｂの先端近傍から鉛直上向きに延びる鉛直円筒部１５８ｃとから成る。

【0057】

拘束用固定部材５８の鉛直円筒部５８ｃ（あるいは、拘束用固定部材１５８の鉛直円筒部１５８ｃ）は、電動弁アセンブリ６０の冷媒配管６１と同じ外径となっており、電動弁アセンブリ６０を組み付ける際に、電動弁アセンブリ６０の管固定具５９ｄの他方の嵌合部５９１ｂが嵌め込まれる。これにより、図１３に示すように、電動弁アセンブリ６０の熱交換器近傍冷媒配管６１の被拘束部６１ｃが、管固定具５９ｄを介して、アキュムレータ２２の側周面に固定された拘束用固定部材５８に連結され、水平方向の動きが拘束されるようになる。すなわち、アキュムレータ２２の側周面に固定された拘束用固定部材５８は、管固定具５９ｄを介して、電動弁アセンブリ６０の下部に位置する冷媒配管６１を水平方向に拘束する。

【0058】

（３）室外ユニットの製造
室外ユニット２０を生産ラインにおいて組み立て製造するときには、別の場所で作られた室外熱交換器２８、圧縮機２４、アキュムレータアセンブリ、電動弁アセンブリ６０などが工場に運ばれてきて、生産ラインで底板５１の上に組み付けられていく。

【0059】

まず、底板５１の上に、圧縮機２４、アキュムレータ２２を含むアキュムレータアセンブリ、室外熱交換器２８などの重量物が載置され固定され、仕切り板５６も設置されて室外熱交換器２８などと固定される。

【0060】

次に、部分カバー９５を外した状態の制御ボックス９１が仕切り板５６などに固定される。この状態において、半導体素子９３ａに取り付けられたヒートシンク本体１３１にはヒートシンクカバー２３１が装着されていない。

【0061】

この状態の組み立て途中の室外ユニット２０に対し、電動弁アセンブリ６０が搬入され、底板５１の上方の所定位置に電動弁アセンブリ６０が仮置きされる。このときに、電動弁アセンブリ６０の熱交換器近傍冷媒配管６１の水平部６１ｂの周囲に巻き付けられた断熱筒６１ｄが、アキュムレータ支持脚５２の舌部５２ｇの上に載せられる。そして、電動弁アセンブリ６０の上部冷媒配管６２の管固定具５９ａ，５９ｂの間の部分を、ヒートシンク本体１３１の配管保持面１３１ｂ，１３１ｂに押し当てながら、電動弁アセンブリ６０の熱交換器近傍冷媒配管６１の被拘束部６１ｃに一方の嵌合部５９１ａが連結されている管固定具５９ｄの他方の嵌合部５９１ｂ（宙に浮いた状態のもの）を、図１３に示すように、アキュムレータ２２の側周面に固定された拘束用固定部材５８の鉛直円筒部５８ｃに嵌め込んで連結させる。これにより、電動弁アセンブリ６０は、その下部がアキュムレータ支持脚５２により下から支えられ、且つ、その上の部分（熱交換器近傍冷媒配管６１の被拘束部６１ｃ）が水平方向に拘束された状態となり、自立して上部が倒れてこないようになる。この電動弁アセンブリ６０が自立した状態で、ヒートシンク本体１３１の配管保持面１３１ｂ，１３１ｂの前方に位置している電動弁アセンブリ６０の上部冷媒配管６２に対して、図７に示すようにヒートシンクカバー２３１を前から被せて、ヒートシンクカバー２３１とヒートシンク本体１３１とをネジで締結する。これにより、図３および図４に示すように、ヒートシンク３１に電動弁アセンブリ６０の上部冷媒配管６２が装着された状態になる。このようにしてヒートシンク３１に精度良く組み付いた電動弁アセンブリ６０の上部冷媒配管６２は、その内部を流れる冷媒によってヒートシンク３１を介して半導体素子９３ａを仕様どおりに冷やすことになる。

【0062】

（４）空気調和装置の室外ユニットの特徴
（４−１）
室外ユニット２０では、アキュムレータ２２に、拘束用固定部材５８を固定している。そして、その拘束用固定部材５８によって電動弁アセンブリ６０の下部（具体的には、熱交換器近傍冷媒配管６１の被拘束部６１ｃ）を拘束している。これにより、電動弁アセンブリ６０の組み付け精度が向上しており、室外ユニット２０の輸送時に電動弁アセンブリ６０の各部分が他部品と接触することが抑制されている。

【0063】

また、この室外ユニット２０では、電動弁３３の上方に位置する電子回路基板９３の半導体素子９３ａに取り付けられたヒートシンク３１と、その配管保持面１３１ｂ，１３１ｂに密着しなければならない電動弁アセンブリ６０の上部冷媒配管６２とが、組み立て時において精度良く位置決めされる必要がある。位置がずれると、電動弁アセンブリ６０の上部冷媒配管６２とヒートシンク３１との密着性が悪くなり、ヒートシンク３１の冷却能力が設計通り発揮されずに半導体素子９３ａの寿命を縮める恐れがあるからである。しかし、ここでは電動弁アセンブリ６０の組み付け精度が良好になっているため、電動弁アセンブリ６０の上部冷媒配管６２のヒートシンク３１に対する相対位置が良好になり、両者の密着性が良くなってヒートシンク３１の能力も設計どおりに発揮される。

【0064】

（４−２）
この室外ユニット２０の電動弁アセンブリ６０は、大径管３０を含んでいるため、その重量が大きくなっている。

【0065】

しかし、この室外ユニット２０では、アキュムレータ２２を、アキュムレータ支持脚５２を介して底板５１に載置および固定する構造を採り、そのアキュムレータ支持脚５２に、電動弁アセンブリ６０の下部を下から支える舌部５２ｇを形成している。これにより、電動弁アセンブリ６０は、アキュムレータ２２に固定された拘束用固定部材５８によって一部が拘束され、且つ、アキュムレータ支持脚５２の舌部５２ｇによって下から支えられる。このため、室外ユニット２０内における電動弁アセンブリ６０の組み付け精度が非常に良くなっている。

【0066】

このように、組み付け時において、電動弁アセンブリ６０は、その下部（熱交換器近傍冷媒配管６１の水平部６１ｂおよび断熱筒６１ｄ）がアキュムレータ支持脚５２により下から支えられ、且つ、その上の部分（熱交換器近傍冷媒配管６１の被拘束部６１ｃ）がアキュムレータ２２から延びる拘束用固定部材５８によって水平方向に拘束された状態となる。このため、ヒートシンクカバー２３１をヒートシンク本体１３１に被せて電動弁アセンブリ６０の上部冷媒配管６２をヒートシンク３１に装着する前の段階においても、電動弁アセンブリ６０が自立して、その上部が前方に倒れてこないようになっている。すなわち、大径管３０や上部冷媒配管６２が電動弁アセンブリ６０に存在していても、電動弁アセンブリ６０を支持する構造がしっかりしており、組み付けの途中において電動弁アセンブリ６０を自立させることができるため、上部冷媒配管６２とヒートシンク３１との密着性が確保され、また室外ユニット２０の輸送時の不具合も生じないようになっている。

【0067】

（４−３）
この室外ユニット２０では、アキュムレータ２２から延びる拘束用固定部材５８と電動弁アセンブリ６０の被拘束部６１ｃとを直接連結する方式を採るのではなく、拘束用固定部材５８と被拘束部６１ｃとを、それら両方に嵌め込まれる管固定具５９ｄを介して連結している。このため、電動弁アセンブリ６０の組み付け時において、その下部の水平方向の動きの拘束を、電動弁アセンブリ６０の管固定具５９ｄの他方の嵌合部５９１ｂをアキュムレータ２２から延びる拘束用固定部材５８に嵌め込むという１つの作業を行うだけで、済ませることができる。溶接や結束バンドによる締結といった別の連結方法を採る場合に較べて、組み立て作業性が格段に良くなっている。

【符号の説明】

【0068】

２０ 室外ユニット（熱源ユニット）
２２ アキュムレータ（冷媒容器）
２４ 圧縮機
２８ 室外熱交換器（熱交換器）
３０ 大径管（大径管部）
３１ ヒートシンク
３３ 電動弁
３７ 液冷媒側閉鎖弁
５１ 底板（底板部材）
５２ アキュムレータ支持脚
５２ｃ アキュムレータ固定部（上部）
５２ｅ 第１底水平面部（底部）
５２ｆ 第２底水平面部（底部）
５２ｇ 舌部（電動弁アセンブリ支持部）
５８，１５８ 拘束用固定部材（拘束部材）
５９ｄ 管固定具（連結部材）
６０ 電動弁アセンブリ
６１ 熱交換器近傍冷媒配管
６１ｂ 熱交換器近傍冷媒配管の水平部（冷媒配管の第３部）
６１ｃ 熱交換器近傍冷媒配管の被拘束部（冷媒配管の第１部）
６２ 上部冷媒配管（冷媒配管の第２部）
６３ 電動弁近傍冷媒配管
６４ 閉鎖弁側冷媒配管
９３ 電子回路基板（基板）
９３ａ パワートランジスタ（半導体素子）

【先行技術文献】

【特許文献】

【0069】

【特許文献1】特開２００５−７６９２４号公報

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図6A】

【図6B】

【図6C】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12A】

【図12B】

【図13】

【図14】

【図15】