JP2002213801A - 多室形空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 室外ユニットの吐出ガス管と液管の間にバイ
パス管をを設け、行き止まり配管中に冷媒が溜まること
がなく、能力の低下の恐れのない多室形空気調和機を提
供する。 【解決手段】 圧縮機４の吐出側が第一配管７へ接続さ
れ、圧縮機４の吸込側が第二配管８へ接続され、圧縮機
４の吐出側より第一開閉弁９、室外熱交換器５および電
子膨張弁６を経て第三配管10へ接続され、圧縮機４の吸
込側と、第一開閉弁９と室外熱交換器５との間とが第二
開閉弁11を介して接続されてなる室外ユニット１と、並
列に接続されてなる分流ユニット２と、室内熱交換器1
5、電子膨張弁17を経て並列に接続されてなる複数の室
内ユニット3a,3b,3cとから構成され、室外熱交換器５を
停止させて行う冷暖房同時運転を可能にしてなる多室形
空気調和機において、室外ユニット１内の第三配管10と
圧縮機４の吐出側との間に、少なくとも絞り機構18を備
えたバイパス管19を接続した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、室外ユニット一台
に対して複数台の室内ユニットが接続された多室形空気
調和機に係わり、より詳しくは、各室内ユニット毎に冷
房と暖房とを選択的に、または、同時に行ったとき、適
正な冷媒量を常に循環させることができる冷媒回路の構
成に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の多室形空気調和機には、
例えば図５で示すようになものがある。図において、１
は室外に設置された室外ユニット、２は室内の天井裏等
に設置された分流ユニット、3a,3b,3cは三台の室内ユニ
ットである。前記室外ユニット１は主に圧縮機４と室外
熱交換器５と室外側の電子膨張弁６とで構成され、前記
圧縮機４の吐出側に第一配管（吐出ガス管）７の一方
が、吸込側に第二配管（吸入ガス管）８の一方が夫々接
続され、他方が夫々前記分流ユニットに接続され、前記
圧縮機４の吐出側より第一開閉弁９、室外熱交換器５お
よび電子膨張弁６を経て第三配管（液管）10の一方へ順
次接続され、同第三配管10の他方が前記分流ユニットに
接続されている。また、前記圧縮機４の吸込側と、前記
第一開閉弁９と室外熱交換器５との間とが第二開閉弁11
を介して接続されている。

【０００３】前記分流ユニット２は、主に前記室外ユニ
ット１からの第一配管７と第二配管８と第三配管10とか
ら前記複数の室内ユニット3a,3b,3cへ分岐する分岐管
と、前記第一配管７の分岐管に夫々設けられた第三開閉
弁12と、前記第二配管８の分岐管に夫々設けられた第四
開閉弁13とで構成され、前記第三開閉弁12と第四開閉弁
13とは夫々並列に接続され、第四配管14にて前記室内ユ
ニット3a,3b,3cの夫々の室内熱交換器15へ接続され、前
記第三配管10の分岐管から第五配管16にて前記室内ユニ
ット3a,3b,3cの夫々の室内側の電子膨張弁17へ接続され
ている。

【０００４】前記室内ユニット3a,3b,3cは、主に室内熱
交換器1 ４と室内側の電子膨張弁17とで構成され、前記
分流ユニット２からの第四配管14が前記室内熱交換器15
へ接続され、同室内熱交換器15の他側に前記室内側の電
子膨張弁17の一側が接続され、同室内側の電子膨張弁17
の他側に前記分流ユニット２からの第五配管16が接続さ
れている。

【０００５】上記構成において、各室内ユニットの能力
が3aは５ｋＷ、3bは３ｋＷ、3cは２ｋＷというように異
なり、前記室内ユニット３ａが冷房で室内ユニット３
ｂ、３ｃが暖房であるというように、冷房と暖房の合計
能力が等しい（3a＝3b＋3c：５ｋＷ＝３ｋＷ＋２ｋＷ）
場合の冷房と暖房の同時運転状態について説明する。

【０００６】前記室内ユニット3aの第四開閉弁13と、室
内ユニット3b,3c の第三開閉弁12とを開き、室内ユニッ
ト3aの第三開閉弁12と、室内ユニット3b,3c の第四開閉
弁13と、前記第一開閉弁９と第二開閉弁11とを閉じ、更
に室外側電子膨張弁６を全閉とすることにより、前記圧
縮機４より吐出した高温高圧の冷媒蒸気は前記第一配管
７を通って前記室内ユニット3b,3c の室内熱交換器15に
入り、同室内熱交換器15にて室内に放熱して室内を暖め
ることにより、高温高圧の冷媒蒸気が凝縮して高温高圧
の冷媒液となり、前記室内側電子膨張弁17で膨張して低
温低圧の冷媒液となり、前記第三配管10を通って前記室
内ユニット3aの室内熱交換器15に入り、同室内熱交換器
15にて室内の熱を吸収して冷房することにより、低温低
圧の冷媒液が蒸発して低温低圧の冷媒蒸気となり、前記
第二配管８を通って前記圧縮機４へ吸込まれ、同圧縮機
４にて圧縮され高温高圧の冷媒蒸気となり、一冷凍サイ
クルとなる。

【０００７】しかしながら、上記構成では、冷房と暖房
の合計能力が等しい同時運転状態のとき、冷媒が室外側
電子膨張弁が閉じていて行き止まりとなった第三配管
（液管）10に溜まってしまう。この溜まる冷媒量は負荷
変化によって変わるため、使用されている冷媒回路内に
ある冷媒量が一定とならない。そのため、室内ユニット
の能力に見合った冷媒を循環させることが困難となり、
冷房と暖房の能力の低下が発生する恐れがあるという問
題点があった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明においては、上
記の問題点に鑑み、室外ユニットの吐出ガス管と液管の
間にバイパス管をを設け、行き止まり配管中に冷媒が溜
まることがなく、能力の低下の恐れのない多室形空気調
和機を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため、圧縮機の吐出側より分岐し、その一方の管路
に第一開閉弁、室外熱交換器、電子膨張弁および第一接
続部を接続する一方、他方の管路に第二接続部を接続す
るとともに、前記圧縮機の吸込側より分岐し、その一方
の管路に第三接続部を接続し、他方の管路と前記第一開
閉弁と室外熱交換器との間に第二開閉弁を接続した室外
ユニットと、前記第二接続部に第一配管を接続し、同第
一配管より分岐し、複数の第三開閉弁を並列に接続する
一方、前記第三接続部に第二配管を接続し、同第二配管
より分岐し、複数の第四開閉弁を並列に接続するととも
に、前記複数の第三開閉弁と第四開閉弁とを夫々並列に
接続して夫々を複数の第四配管へ接続し、前記第一接続
部に第三配管を接続し、同第三配管より分岐し、複数の
第五配管を並列に接続した分流ユニットと、前記第四配
管より室内熱交換器、電子膨張弁を経て前記第五配管へ
接続されてなる複数の室内ユニットとから構成され、前
記第一開閉弁、第二開閉弁、第三開閉弁および第四開閉
弁を運転状態に応じて開閉制御することにより、前記複
数の室内ユニット毎に冷房運転と暖房運転とを選択的
に、または、同時に行うことができ、さらに前記室外熱
交換器を停止させて行う冷暖房同時運転を可能にしてな
る多室形空気調和機において、前記室外側の電子膨張弁
と前記第一接続部間と、前記圧縮機の吐出側との間に、
少なくとも絞り機構を備えたバイパス管を接続し、前記
室外熱交換器が停止状態で、前記複数の室内ユニットの
冷房能力と暖房能力との合計が相等しい冷房と暖房の同
時運転を行うとき、運転負荷の変動に応じて前記絞り機
構の絞り量を制御する構成となっている。

【００１０】また、前記バイパス管に、開閉弁と絞り機
構との直列回路を備えた構成となっている。

【００１１】また、前記開閉弁に電磁弁を用いた構成と
なっている。

【００１２】また、前記絞り機構にキャピラリチューブ
を用いた構成となっている。

【００１３】また、前記絞り機構に電子膨張弁を用いた
構成となっている。

【００１４】また、前記分流ユニットを、前記複数の室
内ユニットに夫々対応し、前記第三開閉弁および第四開
閉弁を夫々備えた複数の分流ユニットからなる構成とな
っている。

【００１５】また、前記圧縮機の吐出側に、油を分離し
前記圧縮機の吸込側に還流させるオイルセパレータを設
けた構成となっている。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面に基づいた実施例として説明する。図１は本発明
による多室形空気調和機の第一の実施例における冷媒回
路の構成図である。図において、１は室外に設置された
室外ユニット、２は室内の天井裏等に設置された分流ユ
ニット、3a,3b,3cは夫々並列に接続された三台の室内ユ
ニットである。

【００１７】前記室外ユニット１は、圧縮機４の吐出側
より分岐し、その一方の管路に第一開閉弁９、室外熱交
換器５、室外側の電子膨張弁６および第一接続部A1を接
続する一方、他方の管路に第二接続部A2を接続するとと
もに、前記圧縮機４の吸込側より分岐し、その一方の管
路に第三接続部A3を接続し、他方の管路と前記第一開閉
弁９と室外熱交換器５との間に第二開閉弁11を接続され
ている。

【００１８】前記分流ユニット２は、前記第二接続部A2
に第一配管（吐出ガス管）７を接続し、同第一配管７よ
り分岐し、複数の第三開閉弁12を並列に接続する一方、
前記第三接続部A3に第二配管（吸入ガス管）８を接続
し、同第二配管８より分岐し、複数の第四開閉弁13を並
列に接続するとともに、前記複数の第三開閉弁12と第四
開閉弁13とを夫々並列に接続して夫々を複数の第四配管
14へ接続し、前記第一接続部A1に第三配管（液管）10を
接続し、同第三配管10より分岐し、複数の第五配管16が
並列に接続されている。

【００１９】前記室内ユニット3a,3b,3cは、主に室内熱
交換器15と室内側の電子膨張弁17とで構成され、前記分
流ユニット２からの第四配管14が前記室内熱交換器15へ
接続され、同室内熱交換器15の他側に前記室内側の電子
膨張弁17の一側が接続され、同室内側の電子膨張弁17の
他側に前記分流ユニット２からの第五配管16が接続され
ている。前記室外側の電子膨張弁６と前記第一接続部A1
間と、前記圧縮機４の吐出側との間に、少なくとも絞り
機構18を備えたバイパス管19を接続した構成となってい
る。

【００２０】上記構成において、次に本発明の動作につ
いて説明する。図２に、各運転状態の内容と各開閉弁の
動作について、まとめて示す。先ず、図２の項番１と図
１にて示す各室内ユニットの能力が3aは３ｋＷ、3bは２
ｋＷ、3cは３ｋＷという場合、前記室内ユニット3aが冷
房で前記室内ユニット3cが暖房であるというような、冷
房と暖房の能力が等しい（3a＝3c）場合の冷房と暖房の
同時運転状態（室内ユニット3bは停止状態）について説
明する。

【００２１】前記室内ユニット3aの第四開閉弁13と、前
記室内ユニット3cの第三開閉弁12とを開き、前記室内ユ
ニット3aの第三開閉弁12と、前記室内ユニット3bの第三
開閉弁12と第四開閉弁13と、前記室内ユニット3cの第四
開閉弁13とを閉じ、前記第一開閉弁９および第二開閉弁
11を閉じ、更に室外側の電子膨張６を全閉とすることに
より、前記室外熱交換器５は未使用となり冷媒の流れは
以下のようになる。

【００２２】前記圧縮機４より吐出した高温高圧の冷媒
ガスは前記第一配管７を通って前記室内ユニット3cの室
内熱交換器15に入り、同室内熱交換器15にて室内に放熱
して室内を暖めることにより、高温高圧の冷媒蒸気が凝
縮して高温高圧の冷媒液となり、前記室内側の電子膨張
弁17で膨張して低温低圧の冷媒液となり、前記第五配管
16と第三配管10を通って前記室内ユニット3aの室内熱交
換器15に入り、同室内熱交換器15にて室内の熱を吸収し
て冷房することにより、低温低圧の冷媒液が蒸発して低
温低圧の冷媒蒸気となり、前記第二配管８を通って前記
圧縮機４へ吸込まれ、同圧縮機４にて圧縮され高温高圧
の冷媒蒸気となり、一冷凍サイクルとなる。

【００２３】上記のような運転状態のときに、各室内ユ
ニット側と前記室外側の電子膨張弁６との間の第三配管
10に冷媒が溜まるが、前記室外ユニット１内の前記第三
配管10と前記圧縮機４の吐出側との間に、絞り機構18を
備えたバイパス管19を接続したことにより、第三配管10
には圧力差が生じ、室外ユニット１側から、前記分流ユ
ニット２に向けて冷媒の流れが生じるため、配管内に溜
まる液冷媒量の変動を無くすことができ、冷媒回路内の
冷媒量の不足を防止することができ、能力の低下の恐れ
のない多室形空気調和機となる。

【００２４】また、上記のような運転状態のときに、前
記絞り機構18にキャピラリチューブや電子電子膨張弁、
または、図３に示す電磁弁からなる開閉弁20とキャピラ
リチューブからなる絞り機構18との直列回路を備えた構
成とすることにより、前記バイパス管19を流れる冷媒の
流量を適正に制御することができる。

【００２５】次に、図２の項番２と図３にて示す、全室
内ユニット3a,3b,3cを一斉に冷房運転する場合について
説明する。前記第一開閉弁９と第四開閉弁13とを開き、
前記第二開閉弁11と第三開閉弁12とを閉じ、更に絞り機
構18を全閉とすることにより、前記圧縮機４より吐出し
た高温高圧の冷媒蒸気は前記第一開閉弁９を通って前記
室外熱交換器５に入り、同室外熱交換器５にて室外に放
熱することにより凝縮して高温高圧の冷媒液となり、前
記第三配管10を通って前記室内側の電子膨張弁17で膨張
して低温低圧の冷媒液となり、前記室内熱交換器15に入
り、同室内熱交換器15にて室内の熱を吸収して室内を冷
房することにより、低温低圧の冷媒液が蒸発して低温低
圧の冷媒蒸気となり、前記第二配管８を通って前記圧縮
機４に吸込まれ、同圧縮機４にて圧縮され高温高圧の冷
媒蒸気となり、一冷凍サイクルとなる。

【００２６】次に、図２の項番３と図４にて示す、全室
内ユニット3a,3b,3cを一斉に暖房運転する場合について
説明する。前記第二開閉弁11と第三開閉弁12とを開き、
前記第一開閉弁９と第四開閉弁13とを閉じ、更に絞り機
構18を全閉とすることにより、前記圧縮機４より吐出し
た高温高圧の冷媒蒸気は前記第一配管７を通って前記室
内熱交換器15に入り、同室内熱交換器15にて室内に放熱
して室内を暖めることにより、高温高圧の冷媒蒸気が凝
縮して高温高圧の冷媒液となり、前記室内側の電子膨張
弁17で膨張して低温低圧の冷媒液となり、前記第三配管
10を通って前記室外熱交換器５に入り、同室外熱交換器
５にて室外の熱を吸収して蒸発し、低温低圧の冷媒蒸気
となり、前記第二開閉弁11を通って前記圧縮機４に吸込
まれ、同圧縮機５にて圧縮され高温高圧の冷媒蒸気とな
り、一冷凍サイクルとなる。

【００２７】また、図４に示すように分流ユニットを、
前記複数の室内ユニット3a,3b,3cに夫々対応し、前記第
三開閉弁12および第四開閉弁13を夫々備えた複数の分流
ユニット2a,2b,3cからなる構成とすることにより、各室
内ユニットに合わせ、任意の場所に設置することがで
き、設置の利便性を向上することができる。更に、前記
圧縮機４の吐出側に、油を分離し前記圧縮機４の吸込側
に還流させるオイルセパレータ21を設けた構成とし、冷
凍機油を効果的に循環させることができる。

【００２８】上記に説明したように、室外ユニット１内
の第三配管10と圧縮機４の吐出側との間に、少なくとも
絞り機構18を備えたバイパス管19を接続した構成とする
ことにより、行き止まり配管中に冷媒が溜まることがな
く、冷媒回路内にある冷媒量の変動を無くすことがで
き、冷媒量の不足を回避し、冷房と暖房の能力の低下の
恐れのない多室形空気調和機となる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
室外ユニット内の第三配管と圧縮機の吐出側との間に、
少なくとも絞り機構を備えたバイパス管を接続した構成
とすることにより、行き止まり配管中に冷媒が溜まるこ
とがなく、冷媒回路内にある冷媒量の変動を無くすこと
ができ、冷媒量の不足を回避し、冷房と暖房の能力の低
下の恐れのない多室形空気調和機となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による多室形空気調和機の一実施例を示
す冷媒回路図で、冷暖同時運転で冷房と暖房の合計能力
が等しい状態を示す。

【図２】本発明による多室形空気調和機の運転状態の内
容と開閉弁の動作とを示す説明図である。

【図３】本発明による多室形空気調和機の実施例を示す
冷媒回路図で、一斉冷房運転状態を示す。

【図４】本発明による多室形空気調和機の実施例を示す
冷媒回路図で、一斉暖房運転状態を示す。

【図５】従来の多室形空気調和機の冷媒回路図である。

【符号の説明】 １ 室外ユニット ２ 分流ユニット ３ａ、３ｂ、３ｃ 室内ユニット ４ 圧縮機 ５ 室外熱交換器 ６ 室外側の電子膨張弁 ７ 第一配管 ８ 第二配管 ９ 第一開閉弁 １０ 第三配管 １１ 第二開閉弁 １２ 第三開閉弁 １３ 第四開閉弁 １４ 第四配管 １５ 室内熱交換器 １６ 第五配管 １７ 室内側の電子膨張弁 １８ 絞り機構 １９ バイパス管 Ａ１ 第一接続部 Ａ２ 第二接続部 Ａ３ 第三接続部

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機の吐出側より分岐し、その一方の
   管路に第一開閉弁、室外熱交換器、電子膨張弁および第
   一接続部を接続する一方、他方の管路に第二接続部を接
   続するとともに、前記圧縮機の吸込側より分岐し、その
   一方の管路に第三接続部を接続し、他方の管路と前記第
   一開閉弁と室外熱交換器との間に第二開閉弁を接続した
   室外ユニットと、 前記第二接続部に第一配管を接続し、同第一配管より分
   岐し、複数の第三開閉弁を並列に接続する一方、前記第
   三接続部に第二配管を接続し、同第二配管より分岐し、
   複数の第四開閉弁を並列に接続するとともに、前記複数
   の第三開閉弁と第四開閉弁とを夫々並列に接続して夫々
   を複数の第四配管へ接続し、前記第一接続部に第三配管
   を接続し、同第三配管より分岐し、複数の第五配管を並
   列に接続した分流ユニットと、 前記第四配管より室内熱交換器、電子膨張弁を経て前記
   第五配管へ接続されてなる複数の室内ユニットとから構
   成され、前記第一開閉弁、第二開閉弁、第三開閉弁およ
   び第四開閉弁を運転状態に応じて開閉制御することによ
   り、前記複数の室内ユニット毎に冷房運転と暖房運転と
   を選択的に、または、同時に行うことができ、さらに前
   記室外熱交換器を停止させて行う冷暖房同時運転を可能
   にしてなる多室形空気調和機において、 前記室外側の電子膨張弁と前記第一接続部間と、前記圧
   縮機の吐出側との間に、少なくとも絞り機構を備えたバ
   イパス管を接続し、前記室外熱交換器が停止状態で、前
   記複数の室内ユニットの冷房能力と暖房能力との合計が
   相等しい冷房と暖房の同時運転を行うとき、運転負荷の
   変動に応じて前記絞り機構の絞り量を制御してなること
   を特徴とする多室形空気調和機。
2. 【請求項２】 前記バイパス管に、開閉弁と絞り機構と
   の直列回路を備えてなることを特徴とする請求項１記載
   の多室形空気調和機。
3. 【請求項３】 前記開閉弁に電磁弁を用いてなることを
   特徴とする請求項１または２記載の多室形空気調和機。
4. 【請求項４】 前記絞り機構にキャピラリチューブを用
   いてなることを特徴とする請求項１または２記載の多室
   形空気調和機。
5. 【請求項５】 前記絞り機構に電子膨張弁を用いてなる
   ことを特徴とする請求項１または２記載の多室形空気調
   和機。
6. 【請求項６】 前記分流ユニットを、前記複数の室内ユ
   ニットに夫々対応し、前記第三開閉弁および第四開閉弁
   を夫々備えた複数の分流ユニットからなることを特徴と
   する請求項１記載の多室形空気調和機。
7. 【請求項７】 前記圧縮機の吐出側に、油を分離し前記
   圧縮機の吸込側に還流させるオイルセパレータを設けて
   なることを特徴とする請求項１記載の多室形空気調和
   機。