(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒が通る管路のうちコンプレッサーよりも下流側又は上流側の部位に、濾過機能と消音機能とを有する多孔材が配置されており、前記多孔材は、１本又は複数本の線材を細かく曲げて絡み合わせることによって製造されており、前記多孔材を、前記冷媒の流れ方向の上流側に向けて開口したフィルターの内部に嵌め入れている一方、前記フィルターは、金網製のフィルターエレメントとこれに設けたリムとから成っている、
というエアコンであって、
前記フィルターは継手管の内部に配置されており、前記継手管のうち前記フィルターのリムを挟んだ両側に、前記フィルターのリムをずれ不能に保持する内向き突起が膨出形成されており、前記継手管は、当該継手管を挟んで両側に位置した本体管にそれぞれ接続されている、
エアコン。
【請求項２】
冷媒が通る管路とこの管路が接続されたコンプレッサーとを備えており、前記管路のうちコンプレッサーよりも下流側又は上流側の部位は、コンプレッサーに接続された第１本体管と、前記第１本体管に一端が接続された継手管と、前記継手管の他端に接続された第２本体管とを備えており、前記継手管の内部に、濾過・消音機能を有する多孔材が嵌め入れられたフィルターを配置しており、前記継手管と多孔材とフィルターとで濾過・消音装置が構成されている、
というエアコンにおける前記濾過・消音装置であって、
前記多孔材は、１本又は複数本の線材を細かく曲げて絡み合わせることによって製造されている一方、前記フィルターは、金網製のフィルターエレメントとこれに設けたリムとから成っており、このフィルターを、エアコンにおける冷媒の流れ方向の上流側に向けて開口した姿勢で配置しており、
更に、前記継手管のうち前記フィルターのリムを挟んだ両側に、前記フィルターのリムをずれ不能に保持する内向き突起が膨出形成されている、
エアコンに使用する濾過・消音装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エアコン及びこれに使用する濾過・消音装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
エアコンでは、冷媒の圧縮・凝縮・膨張・蒸発というサイクルを通じた吸熱・放熱の作用を利用して冷房や暖房を行っており、蒸発した冷媒はコンプレッサーで圧縮されたあと、凝縮器によって液化される。
【０００３】
この冷媒が通る管路において、例えば、コンプレッサーで圧縮された冷媒によって騒音が発生することがある。特に、コンプレッサーの始動時に、冷媒の急激な流れによって衝撃音が発生することがある。
【０００４】
そこで、管路での消音手段として従来は、図６に示すように、コンプレッサー４０の下流側に位置する管路４１に膨張室４２を形成して、冷媒の膨張作用を利用して消音を図っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
膨張室を使用した膨張作用は、冷媒の流速を低下させることによって消音するものであるが、消音能力が不完全な場合があった。また、管路は一般に銅管からなっているが、銅管は破れやすいため、膨張室を形成する加工が面倒であるという問題もあった。
【０００６】
本発明は、このような現状を改善することを課題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本願発明は、エアコンとこれに使用する濾過・消音装置とを含んでいる。請求項１の発明はエアコンに係るもので、このエアコンは、冷媒が通る管路のうちコンプレッサーよりも下流側又は上流側の部位に、濾過機能と消音機能とを有する多孔材が配置されており、前記多孔材は、１本又は複数本の線材を細かく曲げて絡み合わせることによって製造されており、前記多孔材を、前記冷媒の流れ方向の上流側に向けて開口したフィルターの内部に嵌め入れている一方、前記フィルターは、金網製のフィルターエレメントとこれに設けたリムとから成っており、そして、前記フィルターは継手管の内部に配置されており、前記継手管のうち前記フィルターのリムを挟んだ両側に、前記フィルターのリムをずれ不能に保持する内向き突起が膨出形成されており、前記継手管は、当該継手管を挟んで両側に位置した本体管にそれぞれ接続されている。
【０００８】
請求項２の発明はエアコン用の濾過・消音装置に係るもので、この濾過・消音装置を使用するエアコンは、冷媒が通る管路とこの管路が接続されたコンプレッサーとを備えており、前記管路のうちコンプレッサーよりも下流側又は上流側の部位は、コンプレッサーに接続された第１本体管と、前記第１本体管に一端が接続された継手管と、前記継手管の他端に接続された第２本体管とを備えており、前記継手管の内部に、濾過・消音機能を有する多孔材が嵌め入れられたフィルターを配置しており、前記継手管と多孔材とフィルターとで濾過・消音装置が構成されている。
そして、濾過・消音装置において、前記多孔材は、１本又は複数本の線材を細かく曲げて絡み合わせることによって製造されている一方、前記フィルターは、金網製のフィルターエレメントとこれに設けたリムとから成っており、このフィルターを、エアコンにおける冷媒の流れ方向の上流側に向けて開口した姿勢で配置しており、更に、前記継手管のうち前記フィルターのリムを挟んだ両側に、前記フィルターのリムをずれ不能に保持する内向き突起が膨出形成されている。
【０００９】
【発明の作用・効果】
本発明によると、多孔材で消音するものであるため、流体の速度を的確に落として、消音機能を向上することができる。また、多孔材は濾過機能も持っているため、フィルターと組合せて使用することにより、管路での濾過性能を向上できる利点もある。
【００１０】
また、フィルターの支持手段としては、継手管に内向き突起を膨出するもので膨張室を加工するよりも簡単に形成できるため、パイプの加工に要する手間を軽減することも可能となる。
【００１１】
また、元々管路に内蔵されているフィルターで多孔材を支持するものであるため、管路には多孔材を支持するための追加加工を施す必要はなく、このため、管路（パイプ）の加工に要する手間を一層軽減することができる。
【００１２】
また、多孔材は、線材を細かく曲げて絡み合わせてなるものであるため、金網を積層した場合のような保形用リムは必要なく、それだけコストを抑制できると共に、線材の縁が多数外側に露出することはないため、安全性が高くて取り扱いも容易であり、更に、圧縮の程度を加減することによって所望の空隙率（空気抵抗）を確保できる利点がある。
【００１３】
【発明の実施形態】
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
(1).第１実施形態（図１〜図３）
図１〜図３ではエアコンに適用した実施形態を示している。図１はエアコンの作動原理を示す回路図、図２は冷凍サイクルの原理を示す回路図、図３はフィルターと多孔材との分離視図である。
【００１５】
(1)-1.エアコンの概要
図１に示すエアコンは室外機１と室内機２とを備えており、室外機１は、冷媒を圧縮するコンプレッサー３と、四方弁４と、室外熱交換器５及びファン６とを備えており、室内機２は室内熱交換器７とファン８を備えている。
【００１６】
四方弁４は、流入専用の第１ポート９と、入排出が切り替わる第２〜第４のポート１０，１１，１２を備えており、第１ポート９とコンプレッサー３とは第１管路１３で接続されており、第２ポート１０と室外熱交換器５とは第２管路１４で接続され、両室外機１は第３管路１５で接続され、室内熱交換器５と第４ポート１２とは第４管路１６で接続され、第３ポート１１とコンプレッサー３とは第５管路１７で接続されている。
【００１７】
冷房時には、四方弁４の内部では、実線で示すように、第１ポート９と第２ポート１０とが連通し、第３ポート１１と第４ポート１２とが連通している。従って、コンプレッサー３で圧縮されて液化した冷媒は、第１管路１３→第２管路１４→第３管路１５→第４管路１６→第５管路１７の順で流れて行き、第５管路１７に到達した段階では気化している。
【００１８】
冷房時には、室内熱交換器７で吸熱され（すなわち、室内に冷風が放出され）、室外熱交換器５では大気に熱が放熱される（両熱交換５，７の矢印群は空気の流れではなく、熱の収支方向を示している）。
【００１９】
暖房時には、四方弁４の内部では、一点鎖線で示すように、第１ポート９と第４ポート１２とが連通し、第２ポート１０と第３ポート１１とが連通している。従って、冷媒は、第１管路１３→第４管路→第３管路１５→第２管路１４→第５管路１７の順に流れて行き、室外熱交換器５では大気から吸熱され、室内熱交換器５では室内に放熱される。
【００２０】
冷房時も暖房時も第１管路１３と第５管路１７とでは冷媒の流れ方向は一定している。第１管路１３及び他の箇所にフィルター１８を内蔵している。
【００２１】
(1)-2.冷凍サイクル
図２ではエアコン等における冷凍サイクルの回路を原理的に示してい。
【００２２】
この冷凍サイクルにおいて、コンプレッサー３で圧縮されて第１管路１３を経て、分流器２０、凝縮器（コンデンサ：室外熱交換器）２１、ヘッダー２２、受液器（レシーバー）２３、サイトグラス２４、濾過器（ストレーナー）２５、ドライヤー２６、蒸発器（エバポレーター：室内熱交換器具）２７、レデューサー（図示せず）、アキュームレーター２８と流れ、再びコンプレッサー３に戻る。第１管路１３には、図１と同様のフィルター１８を設けている。
【００２３】
(1)-3.フィルター及び多孔材
フィルター１８は金網製のエレメント１９とこれを保持するテーパ状のリム２０とから成っており、第１管路１３を構成する第１及び第２の２本の本体管１３ａ，１３ｂに接続された継手管１３ｃの内部に装着されている。継手管１３ｃのうちリム２０を挟んだ両側には、リム２０をずれ不能に保持するための内向き突起３１を膨出形成している。
【００２４】
内向き突起３１は円周方向に沿って飛び飛びに複数個（例えば等間隔で３〜４個程度）形成しているが、環状に形成しても良い。継手管１３ｃの一端と他端は、両本体管１３ａ，１３ｂにロウ付け等によって固定（接続）されている。
【００２５】
第１管路１３の内部において冷媒は気化しており、このため、冷媒の流れによって騒音が発生することがある。この騒音を消す方法として、フィルター１８のリム２０に多孔材３２を嵌め込んでいる。
【００２６】
この多孔材３２は、ステンレス線材のような防錆性のごく細い線材（例えば直径が０．１〜０．２ｍｍ程度）からなっており、１本又は複数本の長い線材が細かく曲げられていると共に、厚さ方向と面方向とに３次元的に複雑に入りくんで絡み合っている。従って、不織布のような外観を呈している。
【００２７】
この多孔材３２の存在により、気化した冷媒の速度が抑制されて、効果的に消音することができる。多孔材３２の内部は隙間が縦横に延びているため冷媒の通過には支障はない。また、多孔材３２はフィルター１８で支持されているため、継手管１３ｃには多孔材３２を保持するための追加加工は必要はなく、このため、加工の手間を省くことができる。
【００２８】
また、多孔材３２がリム２０の箇所に位置しており、しかも、リム２０が冷媒の流れ方向に向かって先窄まりのテーパ状であることにより、多孔材３２がフィルターエレメント１８までずれ込むことはないため、フィルター１８による濾過性能が損なわれたり、エレメント１９を傷付けたりすることもない。
【００２９】
なお、本実施形態では多孔材３２はリム２０にすっぽり納まる厚さになっており、このため、運搬や嵌め込みなどで扱いやすい。
【００３０】
フィルター１８を管路に取付ける手段としては、先に２群の内向き突起３１を形成しておいてから、フィルター１８を弾性に抗して強制的に嵌め込んでも良いし、或いは、一方の群の内向き突起３１を形成しておいてからフィルター１８を嵌め込み、次いで、他方の群の内向き突起３１を形成しても良い。
【００３１】
【００３２】
【００３３】
(2).多孔材の製造方法
次に、前記した多孔材３２の製造方法の一例を図４〜図５に基づいて説明する。
【００３９】
この例では、図４に示すように、素材としてリール３３に巻かれた条線３４が使用されており、条線３４を、例えば、細い丸棒３５に目を詰めた状態で巻いてから、丸棒３５を引き抜くことにより、（Ｃ）で拡大して示すような筒状中間体３６を得る。家庭用エアコンの多孔材３２の場合、筒状中間体３６の外径は一般には１．３〜１．４ｍｍ程度で良い。
【００４０】
筒状中間体２６は、１個の多孔材３２を製造するための所定の長さ（或いは所定の重量）に切断される。そして、所定の長さに切断したものを、（Ｄ）に示すように、目が開いた状態に引き伸ばすことによって螺旋状中間体３７と成し（螺旋状中間体３７と成してから切断して良い）、この１本又は複数本を材料として、図５（Ｆ）のように線材が複雑に絡み合ってボール状中間体３８を得る。
【００４１】
螺旋状中間体３７をボール状中間体３８に成す方法として、本実施形態では、図５（Ｅ）に示すように、偏心回転する二つの円板３９，４０の間に螺旋状中間体３７を挟んで、適当な圧力を掛けながら両円板３９，４０を偏心回転させている。
【００４２】
このように２枚の円板３９，４０による押圧力と回転作用との相乗作用により、螺旋状中間体３７は、いわば手で材料をこねてダンゴや丸餅が形成されるように塑性変形していき、全体として丸まっていく。また、もともと線材は螺旋状に曲がっているため、全体として丸まっていく過程で複雑に絡み合っていく。
【００４３】
ボール状中間体３８は、図５（Ｇ）に示すように、プレス装置４２によって円板状に成形され、これによって多孔材３２が完成する。プレス装置４２はシリンダー４３と可動受け台４４と可動プッシャー４５とから成っており、成形された多孔材３２は、可動受け台４４を上昇させることによって取り出される。
【００４４】
ところで、多孔材としては複数枚の金網を積層したものや不織布などもある。しかし、金網の積層体の場合は各金網がバラバラになるのを防止するためにリムが必要となり、不織布の場合は強度が弱いためにリムが必要となり、いずれにしても、製造コストが嵩むと共にリムの平面積の分だけ流路面積にロスがでる。
【００４５】
これに対して、多孔材３２として１本又は複数本の金属線材を複雑に曲げた構造のものを使用すると、リムを使用しなくても保形できるため、コストを抑制できると共に、流路面積にロスが生じることを防止できる利点がある。
【００４６】
多孔材は濾過機能も持っているため、フィルターと組合せて使用することにより、管路での濾過性能を向上できる利点がある。
【００４７】
(4).その他
本発明は、上記の実施形態の他にも様々に具体化することができる。例えば、多孔材は必ずしも板状に形成する必要はなく、管路の構造や流体の性質などに応じて、様々の形状に形成できる。例えば、図５（Ｆ）のようなボール状のものをそのまま使用することも可能である。
【００４８】
また、エアコンは、冷暖房を行えるものに限らず、冷房だけ又は暖房だけの機能しか持たないものにも適用できることはいうまでもない。更に、多孔材は、エアコンにおける管路のうち、騒音が発生する場所に広く適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係るエアコンの回路図である。
【図２】冷凍サイクルの回路図である。
【図３】多孔材とフィルターとの分離斜視図である。
【図４】多孔材の製造工程の前半部を示す図である。
【図５】多孔材の製造工程の後半部を示す図である。
【図６】従来技術を示す部分的な断面図である。
【符号の簡単な説明】
１  エアコンの室外機
２  エアコンの室内機
３  コンプレッサー
１３ａ  第１本体管
１３ｂ  第２本体管
１３ｃ  継手管
１８  フィルター
１９  フィルターエレメント
２０  リム
３１  内向き突起
３２  多孔材
【図１】
0003882991.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0003882991.tif 000006
【図６】
0003882991.tif 000007