JP2000274846A - 冷凍装置 - Google Patents
冷凍装置Info
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- JP2000274846A JP2000274846A JP11078369A JP7836999A JP2000274846A JP 2000274846 A JP2000274846 A JP 2000274846A JP 11078369 A JP11078369 A JP 11078369A JP 7836999 A JP7836999 A JP 7836999A JP 2000274846 A JP2000274846 A JP 2000274846A
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- outdoor
- compressor
- heat exchanger
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2313/00—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for
- F25B2313/025—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for using multiple outdoor units
- F25B2313/0253—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for using multiple outdoor units in parallel arrangements
- F25B2313/02531—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for using multiple outdoor units in parallel arrangements during cooling
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
- F25B2400/07—Details of compressors or related parts
- F25B2400/075—Details of compressors or related parts with parallel compressors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F25D2500/00—Problems to be solved
- F25D2500/02—Geometry problems
Landscapes
- Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 圧縮機21(21a,21b)を複数並列接
続した場合であっても、これらの圧縮機21に戻る潤滑
油が不均一にならないようにする。 【解決手段】 冷媒を圧縮する圧縮機21及び冷媒と室
外空気とを熱交換させる室外熱交換器22(22a,2
2b)により室外ユニット20(20a,20b)を形
成し、この室外ユニット20を分岐ユニツト30により
複数並列接続する。分岐ユニット30には複数の流量調
整器32(32a,32b)を設け、これによりで各室
外ユニット20に出入りする冷媒量をそれそれの圧縮機
21の能力に合わせて調整する。
続した場合であっても、これらの圧縮機21に戻る潤滑
油が不均一にならないようにする。 【解決手段】 冷媒を圧縮する圧縮機21及び冷媒と室
外空気とを熱交換させる室外熱交換器22(22a,2
2b)により室外ユニット20(20a,20b)を形
成し、この室外ユニット20を分岐ユニツト30により
複数並列接続する。分岐ユニット30には複数の流量調
整器32(32a,32b)を設け、これによりで各室
外ユニット20に出入りする冷媒量をそれそれの圧縮機
21の能力に合わせて調整する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、それぞれ圧縮機を
備えた室外ユニットを複数並列接続して、これらの室外
ユニットが共同して冷媒を供給できるようにした冷凍装
置に関する。
備えた室外ユニットを複数並列接続して、これらの室外
ユニットが共同して冷媒を供給できるようにした冷凍装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】今日、冷凍装置は一般家庭を始め、小規
模店舗、大型店舗、ヒル等の空調に用いられている。
模店舗、大型店舗、ヒル等の空調に用いられている。
【0003】図4はかかる冷凍装置を空気調和機に用い
た場合の冷凍回路図で、冷媒を圧縮する圧縮機111、
冷媒と外気等の空気とを熱交換させる室外熱交換器11
2等を備えた室外機110と、冷媒と室内空気と熱交換
させる室内熱交換器121、冷媒を減圧又は絞る減圧装
置122等を備えた室内機120とを主要構成とした分
離型空気調和機が用いられる場合が多い。
た場合の冷凍回路図で、冷媒を圧縮する圧縮機111、
冷媒と外気等の空気とを熱交換させる室外熱交換器11
2等を備えた室外機110と、冷媒と室内空気と熱交換
させる室内熱交換器121、冷媒を減圧又は絞る減圧装
置122等を備えた室内機120とを主要構成とした分
離型空気調和機が用いられる場合が多い。
【0004】なお、本明細書では、空気調和する被調和
室の空気を室内空気と記載し、外気等の被調和室の空気
以外の空気を室外空気と記載する。
室の空気を室内空気と記載し、外気等の被調和室の空気
以外の空気を室外空気と記載する。
【0005】そして、冷房運転時には、冷媒が圧縮機1
11、室外熱交換器112、減圧装置122、室内熱交
換器121を順次循環するように四方弁113を切替え
て冷凍サイクルを形成する。
11、室外熱交換器112、減圧装置122、室内熱交
換器121を順次循環するように四方弁113を切替え
て冷凍サイクルを形成する。
【0006】これにより、圧縮機111で高温高圧のホ
ットガスとなった冷媒は、室外熱交換器112で室外空
気と熱交換して凝縮し、これが減圧装置122で減圧さ
れて室内熱交換器121に供給される。
ットガスとなった冷媒は、室外熱交換器112で室外空
気と熱交換して凝縮し、これが減圧装置122で減圧さ
れて室内熱交換器121に供給される。
【0007】この室内熱交換器121で冷媒は室内空気
と熱交換し、冷媒は蒸発熱を室内空気から受取って蒸発
する。一方、室内空気は蒸発熱を冷媒に供給して温度が
下がり、この温度が下がった室内空気により室内が冷房
される。その後、冷媒は圧縮機111に戻り冷凍サイク
ルが1巡する。
と熱交換し、冷媒は蒸発熱を室内空気から受取って蒸発
する。一方、室内空気は蒸発熱を冷媒に供給して温度が
下がり、この温度が下がった室内空気により室内が冷房
される。その後、冷媒は圧縮機111に戻り冷凍サイク
ルが1巡する。
【0008】一方、暖房運転時には、冷媒が圧縮機11
1、室内熱交換器121、減圧装置122、室外熱交換
器112を順次循環するように四方弁113を切替えて
ヒートポンプサイクルを形成する。
1、室内熱交換器121、減圧装置122、室外熱交換
器112を順次循環するように四方弁113を切替えて
ヒートポンプサイクルを形成する。
【0009】これにより、圧縮機111で高温高圧のホ
ットガスとなった冷媒は、室内熱交換器121で室内空
気と熱交換して凝縮する。室内空気は、この凝縮熱を受
取り温度上昇して室内が暖房される。
ットガスとなった冷媒は、室内熱交換器121で室内空
気と熱交換して凝縮する。室内空気は、この凝縮熱を受
取り温度上昇して室内が暖房される。
【0010】室内熱交換器121で凝縮した冷媒は、減
圧装置122で減圧又は絞られて室外熱交換器112に
供給され、ここで室外空気と熱交換して蒸発し、圧縮機
111に戻ってヒートポンプサイクルが1巡する。
圧装置122で減圧又は絞られて室外熱交換器112に
供給され、ここで室外空気と熱交換して蒸発し、圧縮機
111に戻ってヒートポンプサイクルが1巡する。
【0011】このような冷凍装置の冷凍能力は圧縮機1
11から供給される冷媒量に依存し、被調和室の空間容
積が大きい場合には、それに応じた冷媒量を供給できる
大型の圧縮機111が必要となる。
11から供給される冷媒量に依存し、被調和室の空間容
積が大きい場合には、それに応じた冷媒量を供給できる
大型の圧縮機111が必要となる。
【0012】無論、必要以上に圧縮機111を大型化す
ることは、コストパフォーマンスを低下させるため、経
済性を勘案して最適な圧縮機111の利用が望まれる。
ることは、コストパフォーマンスを低下させるため、経
済性を勘案して最適な圧縮機111の利用が望まれる。
【0013】しかし、被調和室の空間容積はそれぞれ異
なるため、その都度最適な圧縮機111等を設計生産し
たのでは、生産性を向上させることができずかえってコ
ストアップとなる。
なるため、その都度最適な圧縮機111等を設計生産し
たのでは、生産性を向上させることができずかえってコ
ストアップとなる。
【0014】そこで、例えば、8、10、14馬力の圧
縮機といったように、供給できる冷媒量が予め設定され
た畿種類かの圧縮機111を準備し、必要に応じて選択
して用いることが行われている。
縮機といったように、供給できる冷媒量が予め設定され
た畿種類かの圧縮機111を準備し、必要に応じて選択
して用いることが行われている。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たように被調和室の空間容積がそれぞれ異なり、特に店
舗やビル等は大空間化する傾向にあるため、規格化され
た圧縮機111では対応できない場合が増えている。
たように被調和室の空間容積がそれぞれ異なり、特に店
舗やビル等は大空間化する傾向にあるため、規格化され
た圧縮機111では対応できない場合が増えている。
【0016】このような場合には、図5に示すように規
格化された圧縮機111を持つ室外機110を分岐管1
30により複数並列接続し、これを1つの室内機120
に接続する構成が考えられるが、かかる構成では以下の
問題があった。
格化された圧縮機111を持つ室外機110を分岐管1
30により複数並列接続し、これを1つの室内機120
に接続する構成が考えられるが、かかる構成では以下の
問題があった。
【0017】即ち、圧縮機111にはレシプロ圧縮機1
11、ロータリ圧縮機111、スクロール圧縮機111
等の多数の構成が提案されている。しかし、何れの構成
も圧縮空間をピストン等を用いてメカニカルに縮小させ
て冷媒を圧縮する構成であるため、摺動部分が発生し、
その部分の摩擦を低減するために潤滑油が用いられてい
る。
11、ロータリ圧縮機111、スクロール圧縮機111
等の多数の構成が提案されている。しかし、何れの構成
も圧縮空間をピストン等を用いてメカニカルに縮小させ
て冷媒を圧縮する構成であるため、摺動部分が発生し、
その部分の摩擦を低減するために潤滑油が用いられてい
る。
【0018】このとき、圧縮中の冷媒に潤滑油が混じ
り、この潤滑油が冷媒と共に室内熱交換器121等を循
環して圧縮機111に戻るようになる。
り、この潤滑油が冷媒と共に室内熱交換器121等を循
環して圧縮機111に戻るようになる。
【0019】ところが、図5に示すように室外機110
を分岐管130で複数並列接続した場合には、たとえ各
圧縮機111から供給される冷媒量が同じであっても圧
縮機111に戻る潤滑油の量にバラツキが生じてしま
う。
を分岐管130で複数並列接続した場合には、たとえ各
圧縮機111から供給される冷媒量が同じであっても圧
縮機111に戻る潤滑油の量にバラツキが生じてしま
う。
【0020】このような事態が進行すると、圧縮機11
1間で潤滑油の過不足が生じ、潤滑油が不足した圧縮機
111では摩耗が激しくなり破損や故障の原因となる。
1間で潤滑油の過不足が生じ、潤滑油が不足した圧縮機
111では摩耗が激しくなり破損や故障の原因となる。
【0021】なお、各圧縮機111に出入りする冷媒量
は同じはずなので、この圧縮機111に出入りする潤滑
油の量も同じになるように考えられるが、これは冷媒の
分流を行う分岐管130等を含め、全ての条件を完全に
同じ状態にした場合で、現実にはこのような条件を満た
すことが非常に困難である。
は同じはずなので、この圧縮機111に出入りする潤滑
油の量も同じになるように考えられるが、これは冷媒の
分流を行う分岐管130等を含め、全ての条件を完全に
同じ状態にした場合で、現実にはこのような条件を満た
すことが非常に困難である。
【0022】例えば、装置内には必ず温度分布が存在す
るため、隣接する冷媒配管(例えば冷媒配管T1と冷媒
配管T2)の流動抵抗は、この温度分市の影響を受けて
異なる値になる。
るため、隣接する冷媒配管(例えば冷媒配管T1と冷媒
配管T2)の流動抵抗は、この温度分市の影響を受けて
異なる値になる。
【0023】従って、たとえ分岐管130自身が均一に
冷媒を分流できるように形成されていても冷媒配管の流
動抵抗等の違いに応じて分流される冷媒量に違いが生じ
る。
冷媒を分流できるように形成されていても冷媒配管の流
動抵抗等の違いに応じて分流される冷媒量に違いが生じ
る。
【0024】無論、圧縮機111に出入りする冷媒量は
定常運転時には同じ量にならなけれはならないので、上
記流動抵抗の違いは冷媒の流速変動となって現れる。
定常運転時には同じ量にならなけれはならないので、上
記流動抵抗の違いは冷媒の流速変動となって現れる。
【0025】ところが冷媒に含まれる潤滑油は、冷媒の
流速が急激に変化するようなときに分離されやすい特性
があるので、圧縮機111に出入りする冷媒量が同じで
あっても、流速変動が激しいところで分離された潤滑油
が冷媒配管内等で貯まってしまい、各圧縮機111に戻
る潤滑油の量に不均一が生じる。
流速が急激に変化するようなときに分離されやすい特性
があるので、圧縮機111に出入りする冷媒量が同じで
あっても、流速変動が激しいところで分離された潤滑油
が冷媒配管内等で貯まってしまい、各圧縮機111に戻
る潤滑油の量に不均一が生じる。
【0026】特に、冷媒は冷凍回路中を液状態若しくは
ガス状態またはこれらの混合状態を取りながら流動する
が、かかる流動抵抗に対してガス状態の方が液状態より
影響を受けやすい。
ガス状態またはこれらの混合状態を取りながら流動する
が、かかる流動抵抗に対してガス状態の方が液状態より
影響を受けやすい。
【0027】また、冷媒に含まれている潤滑油は、冷媒
の温度が高いほど分離しやすい特性があるので、液状態
よりガス状態のときの方が潤滑油の分離が起きやすい。
の温度が高いほど分離しやすい特性があるので、液状態
よりガス状態のときの方が潤滑油の分離が起きやすい。
【0028】このような事情により、冷房運転時に室内
熱交換器121で蒸発した冷媒を各室外機110にその
まま分流すると、圧縮機111に戻る潤滑油に不均一が
生じやすくなる。
熱交換器121で蒸発した冷媒を各室外機110にその
まま分流すると、圧縮機111に戻る潤滑油に不均一が
生じやすくなる。
【0029】そこで、本発明は、圧縮機を複数並列接続
した場合であっても、これらの圧縮機に戻る潤滑油が不
均一にならないようにして、信頼性の高い冷凍装置を提
供することを目的とする。
した場合であっても、これらの圧縮機に戻る潤滑油が不
均一にならないようにして、信頼性の高い冷凍装置を提
供することを目的とする。
【0030】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項1にかかる発明は、冷媒を圧縮する圧縮機及
び冷媒と室外空気とを熱交換させる室外熱交換器を備え
た室外ユニットが複数並列接続されと共に、これら各室
外ユニットに出入りする冷媒量をそれぞれの圧縮機の能
力に合わせて調整する分流ユニットが設けられた室外機
と、冷媒と被調和室の空気とを熱交換させる室内熱交換
器及ひ冷媒を減圧又は絞る減圧装置を備えた室内機とを
有して、複数の室外ユニットが共同して冷媒を供給し、
その際に冷媒に含まれて圧縮機から出る潤滑油が当該圧
縮機に均一に戻るようにしたことを特徴とする。
め、請求項1にかかる発明は、冷媒を圧縮する圧縮機及
び冷媒と室外空気とを熱交換させる室外熱交換器を備え
た室外ユニットが複数並列接続されと共に、これら各室
外ユニットに出入りする冷媒量をそれぞれの圧縮機の能
力に合わせて調整する分流ユニットが設けられた室外機
と、冷媒と被調和室の空気とを熱交換させる室内熱交換
器及ひ冷媒を減圧又は絞る減圧装置を備えた室内機とを
有して、複数の室外ユニットが共同して冷媒を供給し、
その際に冷媒に含まれて圧縮機から出る潤滑油が当該圧
縮機に均一に戻るようにしたことを特徴とする。
【0031】請求項2にかかる発明は、分流ユニット
が、圧縮機の能力に対応した内径に形成され、かつ、室
外ユニットにおける冷媒出入口の冷媒配管に挿着され
て、当該冷媒配管内を流動する冷媒量を調整する流量調
整器を有することを特徴とする。
が、圧縮機の能力に対応した内径に形成され、かつ、室
外ユニットにおける冷媒出入口の冷媒配管に挿着され
て、当該冷媒配管内を流動する冷媒量を調整する流量調
整器を有することを特徴とする。
【0032】請求項3にかかる発明は、複数の圧縮機の
冷媒供給能力に合わせて、流量調整器の内径を設定した
ことを特徴とする。
冷媒供給能力に合わせて、流量調整器の内径を設定した
ことを特徴とする。
【0033】請求項4にかかる発明は、室内機から室外
機に戻ってきた冷媒を分流ユニットで分流する際の冷媒
は、液状態の冷媒であることを特徴とする。
機に戻ってきた冷媒を分流ユニットで分流する際の冷媒
は、液状態の冷媒であることを特徴とする。
【0034】請求項5にかかる発明は、室内熱交換器が
蒸発器として作用する際に、室内機から室外機に戻って
きた冷媒が液状態の冷媒で分流コニットに供給されるよ
うに、減圧装置における減圧又は絞り量を調整可能に設
けたことを特徴とする。
蒸発器として作用する際に、室内機から室外機に戻って
きた冷媒が液状態の冷媒で分流コニットに供給されるよ
うに、減圧装置における減圧又は絞り量を調整可能に設
けたことを特徴とする。
【0035】請求項6にかかる発明は、室内熱交換器が
蒸発器として作用する際に、室内機から室外機に戻って
きた冷媒が液状態の冷媒で分流ユニットに供給されるよ
うに、当該分流ユニットに供給される冷媒の温度を検出
する温度検出器を設け、該温度検出器からの信号に基づ
き減圧装置が減圧又は絞り量を調整することを特徴とす
る。
蒸発器として作用する際に、室内機から室外機に戻って
きた冷媒が液状態の冷媒で分流ユニットに供給されるよ
うに、当該分流ユニットに供給される冷媒の温度を検出
する温度検出器を設け、該温度検出器からの信号に基づ
き減圧装置が減圧又は絞り量を調整することを特徴とす
る。
【0036】請求項7にかかる発明は、分流ユニットに
冷媒を一時貯留する受液器が設けられ、かつ、該受液器
が流量調整器と減圧装置とを接続する冷媒配管の途中に
設けられて、当該受液器から液状態の冷媒のみが供給さ
れるようにしたことを特徴とする。
冷媒を一時貯留する受液器が設けられ、かつ、該受液器
が流量調整器と減圧装置とを接続する冷媒配管の途中に
設けられて、当該受液器から液状態の冷媒のみが供給さ
れるようにしたことを特徴とする。
【0037】請求項8にかかる発明は、受液器が、室外
空気と熱交換できるよう非断熱部材で形成されて、貯留
された冷媒の過冷却度を大きくしたことを特徴とする。
空気と熱交換できるよう非断熱部材で形成されて、貯留
された冷媒の過冷却度を大きくしたことを特徴とする。
【0038】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図を参照し
て説明する。図1は本発明にかかる冷凍装置を空気調和
機に適用した場合の冷凍回路図を示し、室外側に配設さ
れる室外機2と室内側に配設される室内機4とを主要構
成とし、室外機2は、第1室外ユニット20a、第2室
外ユニット20b及び分流コニット30から構成されて
いる。
て説明する。図1は本発明にかかる冷凍装置を空気調和
機に適用した場合の冷凍回路図を示し、室外側に配設さ
れる室外機2と室内側に配設される室内機4とを主要構
成とし、室外機2は、第1室外ユニット20a、第2室
外ユニット20b及び分流コニット30から構成されて
いる。
【0039】第1室外ユニット20a及び第2室外ユニ
ット20bには、冷媒を圧縮する圧縮機21a,21
b、冷媒と室外空気と熱交換させる室外熱交換器22
a,22b、冷媒の循環路を切替える四方弁23a,2
3b、圧縮機21a,21bにガス状態の冷媒のみが供
給されるように冷媒の気液分離を行うアキュムレー夕2
4a,24b等が設けられている。
ット20bには、冷媒を圧縮する圧縮機21a,21
b、冷媒と室外空気と熱交換させる室外熱交換器22
a,22b、冷媒の循環路を切替える四方弁23a,2
3b、圧縮機21a,21bにガス状態の冷媒のみが供
給されるように冷媒の気液分離を行うアキュムレー夕2
4a,24b等が設けられている。
【0040】なお、第1室外ユニット20a及ひ第2室
外ユニット20bの構成及び作用は同じであるので以下
の説明では、特にこれらを区別する必要がない限り単に
室外ユニット20、圧縮機21、室外熱交換器22、四
方弁23、アキュムレー夕24等と記載して説明する。
外ユニット20bの構成及び作用は同じであるので以下
の説明では、特にこれらを区別する必要がない限り単に
室外ユニット20、圧縮機21、室外熱交換器22、四
方弁23、アキュムレー夕24等と記載して説明する。
【0041】また分流ユニット30には、液状態の冷媒
を一時貯留する受液器31、各室外コニット20から出
入りする冷媒量を調整する分流装置32、流量調整器3
2b側の冷媒配管T4の配設されて、当該冷媒配管T4
を流動する冷媒の温度を検出する温度検出器33等が設
けられている。
を一時貯留する受液器31、各室外コニット20から出
入りする冷媒量を調整する分流装置32、流量調整器3
2b側の冷媒配管T4の配設されて、当該冷媒配管T4
を流動する冷媒の温度を検出する温度検出器33等が設
けられている。
【0042】なお、分流装置32は、室外熱交換器22
と接続された流量調整器32a、四方弁23を介して圧
縮機21と接続された流量調整器32bとから形成さ
れ、各流量調整器32a、32bは、それそれ並列され
る室外ユニット20に対応して設けられている。
と接続された流量調整器32a、四方弁23を介して圧
縮機21と接続された流量調整器32bとから形成さ
れ、各流量調整器32a、32bは、それそれ並列され
る室外ユニット20に対応して設けられている。
【0043】受液器31には、逆止弁等からなる方向弁
34が設けられて、冷暖運転モードに応じて冷媒の流路
が変るようになっている。
34が設けられて、冷暖運転モードに応じて冷媒の流路
が変るようになっている。
【0044】各流量調整器32a、32bは、図2に示
すように内径Dがそれぞれ圧縮機21の能力にあわせて
設定された管状部材で、これが配管接続管35に挿嵌さ
れることにより形成されている。
すように内径Dがそれぞれ圧縮機21の能力にあわせて
設定された管状部材で、これが配管接続管35に挿嵌さ
れることにより形成されている。
【0045】室内機4には、冷媒と室内空気とを熱交換
させる室内熱交換器41、冷媒を減圧又は絞る減圧装置
42等が設けられている。
させる室内熱交換器41、冷媒を減圧又は絞る減圧装置
42等が設けられている。
【0046】なお、この減圧装置42は電子制御され
て、後述するように冷房運転時には温度検出器33から
の信号に基づき室内熱交換器41に供給される冷媒量の
制御も行っている。但し、冷媒量の制御といっても、減
圧又は絞り作用をしないわけではなく、これらの作用を
行うことにより流動する冷媒量が制御されるようになっ
ている。
て、後述するように冷房運転時には温度検出器33から
の信号に基づき室内熱交換器41に供給される冷媒量の
制御も行っている。但し、冷媒量の制御といっても、減
圧又は絞り作用をしないわけではなく、これらの作用を
行うことにより流動する冷媒量が制御されるようになっ
ている。
【0047】このような構成で、冷房運転時には冷媒が
圧縮機21、室外熱交換器22、減圧装置42、室内熱
交換器41に順次循環するように四方弁23を切替えて
冷凍サイクルを形成する。
圧縮機21、室外熱交換器22、減圧装置42、室内熱
交換器41に順次循環するように四方弁23を切替えて
冷凍サイクルを形成する。
【0048】そして、圧縮機21で圧縮されて高温高圧
のホットガスとなった冷媒は、室外熱交換器22に供給
され室外空気と熱交換して凝縮する。
のホットガスとなった冷媒は、室外熱交換器22に供給
され室外空気と熱交換して凝縮する。
【0049】凝縮した冷媒は、流量調整器32aを方し
て受液器31に一時蓄えられ、液状態の冷媒のみ冷媒配
管T3を介して室内機4に供給される。
て受液器31に一時蓄えられ、液状態の冷媒のみ冷媒配
管T3を介して室内機4に供給される。
【0050】室内機4に供給された冷媒は減圧装置42
で減圧又は絞られ、室内熱交換器41で室内空気と熱交
換して室外機2に戻る。
で減圧又は絞られ、室内熱交換器41で室内空気と熱交
換して室外機2に戻る。
【0051】熱交換した冷媒は、室内空気から蒸発熱を
受けて蒸発し、一方室内空気は冷却されて室内が冷房さ
れる。
受けて蒸発し、一方室内空気は冷却されて室内が冷房さ
れる。
【0052】図3は上記冷凍サイクルのモリエル線図を
示した図である。なお、同図には従来構成におけるモリ
エル線図を点線で示している。図中AB(A’B’)過
程は圧縮過程、BC(B’C’)は凝縮過程、CD
(C’D’)は減圧又は絞り過程、DA(D’A’)は
蒸発過程を示している。また、AA’は過熱度を示し、
PC、PC’は過冷却度を示している。
示した図である。なお、同図には従来構成におけるモリ
エル線図を点線で示している。図中AB(A’B’)過
程は圧縮過程、BC(B’C’)は凝縮過程、CD
(C’D’)は減圧又は絞り過程、DA(D’A’)は
蒸発過程を示している。また、AA’は過熱度を示し、
PC、PC’は過冷却度を示している。
【0053】但し、圧縮過程においては圧縮機21が液
状態の冷媒を圧縮しないように、アキュムレー夕24で
気液分離して、ガス状態の冷媒のみが圧縮機21に供給
されるようになっている。
状態の冷媒を圧縮しないように、アキュムレー夕24で
気液分離して、ガス状態の冷媒のみが圧縮機21に供給
されるようになっている。
【0054】図3からわかるように、本発明にかかる冷
凍回路では、モリエル線図が全体的に低エンタルピー側
にシフトすることにより、圧縮機21に供給される冷媒
の過熱度を略ゼロにしている。
凍回路では、モリエル線図が全体的に低エンタルピー側
にシフトすることにより、圧縮機21に供給される冷媒
の過熱度を略ゼロにしている。
【0055】これは先にも述べたように、圧縮機21か
ら吐出された冷媒には潤滑油が含まれ、この潤滑油は冷
媒がガス状態にあるときに分離されやすい特性を持って
いるため、冷媒が室内熱交換器41から過熱度を持つガ
ス状態で分流ユニット30に戻ってくると、当該分流ユ
ニット30における流量調整器32以降の微妙な条件の
違いで圧縮機21に戻る潤滑油の量に不均一が生じてし
まう。
ら吐出された冷媒には潤滑油が含まれ、この潤滑油は冷
媒がガス状態にあるときに分離されやすい特性を持って
いるため、冷媒が室内熱交換器41から過熱度を持つガ
ス状態で分流ユニット30に戻ってくると、当該分流ユ
ニット30における流量調整器32以降の微妙な条件の
違いで圧縮機21に戻る潤滑油の量に不均一が生じてし
まう。
【0056】そこで、本発明では、冷媒が室内熱交換器
41から流量調整器32に液状態で戻るようにしてい
る。無論、全ての冷媒を完全に液状態にして戻すことは
困難なので、室内熱交換器41から気液混合状態で分流
ユニット30に戻るようし、かつ、液状態の冷媒がガス
状態の冷媒より多くなるようにしている。
41から流量調整器32に液状態で戻るようにしてい
る。無論、全ての冷媒を完全に液状態にして戻すことは
困難なので、室内熱交換器41から気液混合状態で分流
ユニット30に戻るようし、かつ、液状態の冷媒がガス
状態の冷媒より多くなるようにしている。
【0057】このように流量調整器32に戻る冷媒が、
多量の液状態で戻るようにするために、温度検出器33
により流量調整器32に入る冷媒の温度を検出し、この
温度検出器33からの居旨に基づき減圧装置42での冷
媒の減圧又は絞りの度合を調整している。
多量の液状態で戻るようにするために、温度検出器33
により流量調整器32に入る冷媒の温度を検出し、この
温度検出器33からの居旨に基づき減圧装置42での冷
媒の減圧又は絞りの度合を調整している。
【0058】ところで、過冷却度を変化させないで単に
過熱度のみを小さくしてしまうと、冷凍サイクルにおけ
る冷凍効率がその分小さくなってしまう。
過熱度のみを小さくしてしまうと、冷凍サイクルにおけ
る冷凍効率がその分小さくなってしまう。
【0059】そこで、本発明では、過冷却度を大きくす
ることにより、過熱度の低下分による冷凍効率の低下を
補償している。
ることにより、過熱度の低下分による冷凍効率の低下を
補償している。
【0060】この過冷却度を大きくするために、室外熱
交換器22で凝縮した冷媒を受液器31で一時貯留する
ようにしている。
交換器22で凝縮した冷媒を受液器31で一時貯留する
ようにしている。
【0061】即ち、室外熱交換器22で冷媒は凝縮する
が、完全に凝縮するとは限らず、気液混合状態で受液器
31に流入して貯留される。
が、完全に凝縮するとは限らず、気液混合状態で受液器
31に流入して貯留される。
【0062】受液器31は、非断熱構造体で形成され、
また液化した冷媒は受液器31の底部に貯留し、その上
部空間にガス状態の冷媒が貯まるので、貯留された冷媒
は室外空気と熱交換すると共に相互に熱交換して過冷却
度が高められている。
また液化した冷媒は受液器31の底部に貯留し、その上
部空間にガス状態の冷媒が貯まるので、貯留された冷媒
は室外空気と熱交換すると共に相互に熱交換して過冷却
度が高められている。
【0063】また、受液器31と減圧装置42とを接続
する冷媒配管T3の内径は、従来よりも細くしてある。
これは、当該冷媒配管T3を流動する治蝶は液状態の冷
媒であるが、その温度はまだ高いので、この冷媒配管T
3をあたかもキャピラリーチュープのように作用させて
冷媒の熱を室外空気に放熱させることによりさらに過冷
却度を高めるためである。
する冷媒配管T3の内径は、従来よりも細くしてある。
これは、当該冷媒配管T3を流動する治蝶は液状態の冷
媒であるが、その温度はまだ高いので、この冷媒配管T
3をあたかもキャピラリーチュープのように作用させて
冷媒の熱を室外空気に放熱させることによりさらに過冷
却度を高めるためである。
【0064】一方、暖房運転時には、冷媒が圧縮機2
1、室内熱交換器41、減圧装置42、室外熱交換器2
2を順次循環するように四方弁23を切替えてヒートポ
ンプサイクルを形成する。
1、室内熱交換器41、減圧装置42、室外熱交換器2
2を順次循環するように四方弁23を切替えてヒートポ
ンプサイクルを形成する。
【0065】これにより、圧縮機21で高温高圧のホッ
トガスとなった冷媒は、室内熱交換器41で室内空気と
熱交換して凝縮する。室内空気は凝縮熱を受けて加熱さ
れて、室内が暖房される。
トガスとなった冷媒は、室内熱交換器41で室内空気と
熱交換して凝縮する。室内空気は凝縮熱を受けて加熱さ
れて、室内が暖房される。
【0066】室内熱交換器41で凝縮した冷媒は、減圧
装置42で減圧され、分流ユニット30で分流されてそ
れぞれの室外熱交換器22に供給される。そして、冷媒
は室外空気と熱交換して蒸発し、ガス状態の冷媒となっ
て圧縮機21に戻りヒートポンプサイクルが1巡する。
装置42で減圧され、分流ユニット30で分流されてそ
れぞれの室外熱交換器22に供給される。そして、冷媒
は室外空気と熱交換して蒸発し、ガス状態の冷媒となっ
て圧縮機21に戻りヒートポンプサイクルが1巡する。
【0067】このように、暖房運転の場合は、分流ユニ
ット30に室内熱交換器41で凝縮した液状態の冷媒が
供給されるので、冷房サイクルにおけるように圧縮機2
1に戻る潤滑油の量に不均が生じる問題は小さい。
ット30に室内熱交換器41で凝縮した液状態の冷媒が
供給されるので、冷房サイクルにおけるように圧縮機2
1に戻る潤滑油の量に不均が生じる問題は小さい。
【0068】特に、分流ユニット30から室外ユニット
20に供給される冷媒は受液器31で液状態の冷媒のみ
を抽出して供給されるので、かかる潤滑油の不均一化の
問題はさらに小さくなる。
20に供給される冷媒は受液器31で液状態の冷媒のみ
を抽出して供給されるので、かかる潤滑油の不均一化の
問題はさらに小さくなる。
【0069】従って、暖房運転時には過熱度を小さくす
る必要が無ので温度検出器33による減圧装置42の制
御は行なわれず、一方過冷却度は冷媒が受液器31を必
然的に通るため大きくなりサイクル効率を高めることが
可能になっている。
る必要が無ので温度検出器33による減圧装置42の制
御は行なわれず、一方過冷却度は冷媒が受液器31を必
然的に通るため大きくなりサイクル効率を高めることが
可能になっている。
【0070】なお、減圧装置42と分流ユニット30を
接続する冷媒配管T3での放熱作用及び受液器31での
放熱作用は冷房運転時における作用と同じ作用をなすこ
とは言うまでもない。
接続する冷媒配管T3での放熱作用及び受液器31での
放熱作用は冷房運転時における作用と同じ作用をなすこ
とは言うまでもない。
【0071】ところで、暖房運転時には室外機2に液状
態の冷媒が戻るようになっているため、室外熱交換器2
2に接続された流量調整器32は不要とも言えられる。
態の冷媒が戻るようになっているため、室外熱交換器2
2に接続された流量調整器32は不要とも言えられる。
【0072】しかし、これは第1室外ユニット20aの
圧縮機21aと第2室外ユニット20bの圧縮機21b
とが同じ冷媒供給能力を持つ場合、または冷媒供給能力
が異なっても同じ冷媒量を供給している場合に妥当とな
る。
圧縮機21aと第2室外ユニット20bの圧縮機21b
とが同じ冷媒供給能力を持つ場合、または冷媒供給能力
が異なっても同じ冷媒量を供給している場合に妥当とな
る。
【0073】本発明は、複数の圧縮機21が同じ冷媒供
給能力でない場合や同じ冷媒供給能力を有していても一
方が常に小さい能力で運転されるような場合にも適用可
能なように流量調整器32が設けられている。
給能力でない場合や同じ冷媒供給能力を有していても一
方が常に小さい能力で運転されるような場合にも適用可
能なように流量調整器32が設けられている。
【0074】従って、流量調整器32の内怪Dは状況に
応じて最適なものを選択して施工されることが条件であ
る。
応じて最適なものを選択して施工されることが条件であ
る。
【0075】
【発明の効果】以上説明したように請求項1にかかる発
明によれば、室外機を複数の室外ユニットと分流ユニッ
トとにより構成し、当該分流ユニットで各室外ユニット
に出入りする冷媒量を圧縮機の冷媒供給量に対応させて
調整するようにしたので、冷媒に含まれて圧縮機から出
る潤滑油を当該圧縮機に均一に戻せるようになり、複数
の室外ユニットが共同して冷媒供給をすることが可能に
なる。
明によれば、室外機を複数の室外ユニットと分流ユニッ
トとにより構成し、当該分流ユニットで各室外ユニット
に出入りする冷媒量を圧縮機の冷媒供給量に対応させて
調整するようにしたので、冷媒に含まれて圧縮機から出
る潤滑油を当該圧縮機に均一に戻せるようになり、複数
の室外ユニットが共同して冷媒供給をすることが可能に
なる。
【0076】請求項2にかかる発明によれば、分流ユニ
ットに圧縮機の能力に対応した内径に形成され、かつ、
室外ユニットにあげる冷媒出入口の冷媒配管に挿着され
て、当該冷媒配管内を流動する冷媒量を調整する流量調
整器を設けたので、簡単な構成で圧縮機に潤滑油が均一
に戻るようになり、複数の室外ユニットが共同して冷媒
の供給が可能になる。
ットに圧縮機の能力に対応した内径に形成され、かつ、
室外ユニットにあげる冷媒出入口の冷媒配管に挿着され
て、当該冷媒配管内を流動する冷媒量を調整する流量調
整器を設けたので、簡単な構成で圧縮機に潤滑油が均一
に戻るようになり、複数の室外ユニットが共同して冷媒
の供給が可能になる。
【0077】請求項3にかかる発明によれは、複数の圧
縮機の冷媒供給能力に合わせて、流量調整器の内径を設
定するようにしたので、汎用性を高めながら確実に圧縮
機に潤滑油が均一に戻るようにできて複数の室外ユニッ
トが共同して冷媒の供給が可能になる。
縮機の冷媒供給能力に合わせて、流量調整器の内径を設
定するようにしたので、汎用性を高めながら確実に圧縮
機に潤滑油が均一に戻るようにできて複数の室外ユニッ
トが共同して冷媒の供給が可能になる。
【0078】請求項4にかかる発明によれは、室内機か
ら室外機に戻ってきた冷媒を分流ユニットで分流する際
の冷媒が液状態の冷媒であるようにしたので、圧縮機に
戻る潤滑油の量を均一化することができ、複数の室外ユ
ニットが共同して冷媒可能になる。
ら室外機に戻ってきた冷媒を分流ユニットで分流する際
の冷媒が液状態の冷媒であるようにしたので、圧縮機に
戻る潤滑油の量を均一化することができ、複数の室外ユ
ニットが共同して冷媒可能になる。
【0079】請求項5こかかる発明によれば、室内熱交
換器が蒸発器として作用する際に、室内機から室外機に
戻ってきた冷媒が液状態の冷媒で分流ユニットに供給さ
れるように減圧装置における減圧又は絞り量を調整可能
に設けので、圧縮機に戻る潤滑油の量を均一化すること
ができ、複数の室外ユニットで共同して冷媒供給するこ
とが可能になる。
換器が蒸発器として作用する際に、室内機から室外機に
戻ってきた冷媒が液状態の冷媒で分流ユニットに供給さ
れるように減圧装置における減圧又は絞り量を調整可能
に設けので、圧縮機に戻る潤滑油の量を均一化すること
ができ、複数の室外ユニットで共同して冷媒供給するこ
とが可能になる。
【0080】請求項6にかかる発明によれば、室内熱交
換器が蒸発器として作用する際に、室内機から室外機に
戻ってきた冷媒が液状熊の冷媒で分流ユニットに供給さ
れるように、当該分流ユニットに供給される冷媒の温度
を検出する温度検出器を設け、該温度検出器からの信号
に基づき減圧装置が減圧又は絞り量を調整するようにし
たので、圧縮機に戻る潤滑油の量を均一化することがで
き、複数の室外ユニットが共同して冷媒供給することが
可能になる。
換器が蒸発器として作用する際に、室内機から室外機に
戻ってきた冷媒が液状熊の冷媒で分流ユニットに供給さ
れるように、当該分流ユニットに供給される冷媒の温度
を検出する温度検出器を設け、該温度検出器からの信号
に基づき減圧装置が減圧又は絞り量を調整するようにし
たので、圧縮機に戻る潤滑油の量を均一化することがで
き、複数の室外ユニットが共同して冷媒供給することが
可能になる。
【0081】請求項7にかかる発明によれば、分流ユニ
ットに冷媒を一時貯留する受液器が設けられ、かつ、該
受液器が流量調整器と減圧装置とを接続する冷媒配管の
途中に設けられて、当該受液器から液状態の冷媒のみが
供給されるようにしたので、確実に圧縮機に戻る潤滑油
の量を均一化することができ、複数の室外ユニットが共
同して冷媒供給することが可能になる。
ットに冷媒を一時貯留する受液器が設けられ、かつ、該
受液器が流量調整器と減圧装置とを接続する冷媒配管の
途中に設けられて、当該受液器から液状態の冷媒のみが
供給されるようにしたので、確実に圧縮機に戻る潤滑油
の量を均一化することができ、複数の室外ユニットが共
同して冷媒供給することが可能になる。
【0082】請求項8にかかる発明によれば、受液器を
室外空気と熱交換できるように非断熱部材で形成したの
で、貯留された冷媒の過冷却度を大きくすることができ
る。
室外空気と熱交換できるように非断熱部材で形成したの
で、貯留された冷媒の過冷却度を大きくすることができ
る。
【図1】本発明の実施の形態の説明に適用される冷凍回
路図である。
路図である。
【図2】流量調整器の構成図である。
【図3】本発明にかかる冷凍サイクルのモリエル線図で
ある。
ある。
【図4】従来の技術の説明に適用される冷凍回路図であ
る。
る。
【図5】従来の技術の説明に適用される冷凍回路図であ
る。
る。
2 室外機 4 室内機 20 室外ユニット 21 圧縮機 22 室外熱交換器 24 アキュムレー夕 30 分流ユニット 31 受液器 32 分流装置 32 流量調整器 33 温度検出器 41 室内熱交換器 42 減圧装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 恩田 智子 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 Fターム(参考) 3L092 AA08 BA08 BA15 BA16 BA28 DA14 FA24
Claims (8)
- 【請求項1】 冷媒を圧縮する圧縮機及び冷媒と室外空
気とを熱交換させる室外熱交換器を備えた室外ユニット
が複数並列接続されると共に、これら各室内ユニットに
出入りする冷媒量をそれぞれの前記圧縮機の能力に合わ
せて調整する分流ユニットが設けられた室外機と、 冷媒と被調和室の空気とを熱交換させる室内熱交換器及
び冷媒を減圧又は絞る減圧装置を備えた冷凍装置。 - 【請求項2】 前記分流ユニットが、前記圧縮機の能力
に対応した内径に形成され、かつ、前記室外ユニットに
おける冷媒出入口の冷媒配管に挿着されて、当該冷媒配
管内を流動する冷媒量を調整する流量調整器を有するこ
とを特徴とする請求項1記載の冷凍装置。 - 【請求項3】 複数の前記圧縮機の冷媒供給能力に合わ
せて、前記流量調整器の内径を設定したことを特徴とす
る請求項2記載の冷凍装置。 - 【請求項4】 前記室内機から室外機に戻ってきた冷媒
を前記分流ユニットで分流する際の冷媒が、液ガス混合
状態で液分の多い冷媒となるようにしたことを特徴とす
る請求項1乃至3いずれか1項記載の冷凍装置。 - 【請求項5】 前記室内熱交換器が蒸発器として作用す
る際に、前記室内機から室外機に戻ってきた冷媒が液分
の多い状態の冷媒で前記分流ユニットに供給されるよう
に、前記減圧装置における減圧又は絞り量を調節可能に
設けたことを特徴とする請求項4記載の冷凍装置。 - 【請求項6】 前記室内熱交換器が蒸発器として作用す
る際に、前記室内機から戻ってきた冷媒が液分の多い状
態の冷媒で前記分流ユニットに供給されるように、当該
分流ユニットに供給される冷媒の温度を検出する温度検
出器を設け、該温度検出器からの信号に基づき前記減圧
装置が減圧又は絞り量を調整することを特徴とする請求
項5記載の冷凍装置。 - 【請求項7】 前記分流ユニットに冷媒を一時貯留する
受液器が設けられ、かつ、該受液器が前記流量調節器と
前記減圧装置とを接続する冷媒配管の途中に設けられ
て、当該受液器から液状態の冷媒のみが供給されるよう
にしたことを特徴とする請求項1乃至6いずれか1項記
載の冷凍装置。 - 【請求項8】 前記受液器が、室外空気と熱交換できる
ように非断熱部材で形成されて、貯留された冷媒の過冷
却度を大きくしたことを特徴とする請求項7記載の冷凍
装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11078369A JP2000274846A (ja) | 1999-03-23 | 1999-03-23 | 冷凍装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11078369A JP2000274846A (ja) | 1999-03-23 | 1999-03-23 | 冷凍装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000274846A true JP2000274846A (ja) | 2000-10-06 |
Family
ID=13660105
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11078369A Pending JP2000274846A (ja) | 1999-03-23 | 1999-03-23 | 冷凍装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000274846A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003130492A (ja) * | 2001-10-18 | 2003-05-08 | Hitachi Ltd | 空気調和機 |
WO2015122167A1 (ja) * | 2014-02-14 | 2015-08-20 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 空気調和機 |
JP2015152246A (ja) * | 2014-02-14 | 2015-08-24 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 空気調和機 |
-
1999
- 1999-03-23 JP JP11078369A patent/JP2000274846A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003130492A (ja) * | 2001-10-18 | 2003-05-08 | Hitachi Ltd | 空気調和機 |
WO2015122167A1 (ja) * | 2014-02-14 | 2015-08-20 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 空気調和機 |
JP2015152246A (ja) * | 2014-02-14 | 2015-08-24 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 空気調和機 |
JP2015152240A (ja) * | 2014-02-14 | 2015-08-24 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 空気調和機 |
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